JP2004116832A

JP2004116832A - 温水式輻射暖房装置

Info

Publication number: JP2004116832A
Application number: JP2002278498A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Saito; 斉藤　雅彦; Hiroshi Nakayama; 中山　浩
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Air Conditioning Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Air Conditioning Co Ltd
Priority date: 2002-09-25
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】特に、中運転、弱運転の運転モードにおける室温の立ち上がりを改善できる温水式輻射暖房装置を提供すること。
【解決手段】熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁９と、この温水制御弁９を介して温水が供給される熱交換器６と、この熱交換器６からの熱を放射する放熱板５とを備えた温水式輻射暖房装置において、室内温度、温水温度等の現在温度を検出する温度検出センサ１０、１１と、強運転、中運転、弱運転等の運転モードを設定する運転モード設定手段２２と、温度検出センサ１０にて検出された現在温度と各運転モードにおける設定温度とに応じて温水制御弁９を制御し、熱交換器６を流れる温水の流量を調整する制御手段２８とを設け、この制御手段２８は各運転モードにおける運転開始当初の所定時間、温水制御弁９を連続して開弁させる立ち上がり運転制御を行う。
【選択図】　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁と、この温水制御弁を介して温水が供給される熱交換器と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板とを備えたパネルラジエータ等の温水式輻射暖房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のパネルラジエータなどの温水式輻射暖房装置は、熱交換器の温水入口に開閉バルブを設けるとともに、この開閉バルブには、熱源機から供給される温水の流量を調節するための流量調整バルブを配設し、この流量調節バルブのハンドルを使用者が操作することにより、暖房機に供給される温水の流量を調節するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、上述のものでは、流量が大きすぎると、過度の暖房が行われることになり、流量が小さすぎると、部屋が暖まるのに時間がかかるなど、温度調節をするのに、こまめな調整が必要になる欠点があった。
【０００４】
そこで、温水制御弁を自動運転、強運転、弱運転等の運転モードに応じて設定された温度になるようにＯＮ（開）／ＯＦＦ（閉）制御すれば、温度調整が容易になるが、運転モードが弱運転、中運転等の固定運転モードが設定されている場合、運転開始時における温水供給量が少なく、室温の立ち上がりが遅くなることがあった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３４６３７７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上述の事情を考慮してなされたものであり、温水式輻射暖房器における室温の立ち上がりを改善できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁と、この温水制御弁を介して温水が供給される熱交換器と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板とを備えた温水式輻射暖房装置において、室内温度、温水温度等の現在温度を検出する温度検出センサと、強運転、中運転、弱運転等の運転モードを設定する運転モード設定手段と、前記温度検出センサにて検出された現在温度と各運転モードにおける設定温度とに応じて前記温水制御弁を制御し前記熱交換器を流れる温水の流量を調整する制御手段とを設け、この制御手段は各運転モードにおける運転開始当初の所定時間、前記温水制御弁を連続して開弁させるように立ち上がり運転制御を行うことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁と、この温水制御弁を介して温水が供給される熱交換器と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板とを備えた温水式輻射暖房装置において、室内温度、温水温度等の現在温度を検出する温度検出センサと、強運転、中運転、弱運転等の運転モードを設定する運転モード設定手段と、前記温度検出センサにて検出された現在温度と各運転モードにおける設定温度とに応じて前記温水制御弁を制御し前記熱交換器を流れる温水の流量を調整する制御手段とを設け、この制御手段は運転開始時の温水温度又は温水温度の温度偏差により決められる各運転モードにおける運転開始当初の所定時間、前記温水制御弁を連続して開弁させるように立ち上がり運転制御を行うことを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁と、この温水制御弁を介して温水が供給される熱交換器と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板とを備えた温水式輻射暖房装置において、室内温度、温水温度等の現在温度を検出する温度検出センサと、強運転、中運転、弱運転等の運転モードを設定する運転モード設定手段と、前記温度検出センサにて検出された現在温度と各運転モードにおける設定温度とに応じて前記温水制御弁を制御し前記熱交換器を流れる温水の流量を調整する制御手段とを設け、この制御手段は運転開始前の運転状況に応じて、各運転モードにおける運転開始当初の所定時間、前記温水制御弁を連続して開弁させるように立ち上がり運転制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁と、この温水制御弁を介して温水が供給される熱交換器と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板とを備えた温水式輻射暖房装置において、室内温度、温水温度等の現在温度を検出する温度検出センサと、強運転、中運転、弱運転等の運転モードを設定する運転モード設定手段と、前記温度検出センサにて検出された現在温度と各運転モードにおける設定温度とに応じて温水制御弁を制御し、前記熱交換器を流れる温水の流量を調整する制御手段とを設け、この制御手段は運転開始前の運転状況に応じて、運転開始時の温水温度又は温水温度の温度偏差により決められる各運転モードにおける運転開始当初の所定時間、温水制御弁を連続して開弁させるように立ち上がり運転制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は温水式輻射暖房装置１の斜視図で、図２は温水式輻射暖房装置１の縦断側面図であり、温水式輻射暖房装置１は図示しない熱源機から高温水が循環供給されて、温水を利用して輻射暖房を行うもので、以下詳述する。
【００１２】
暖房装置本体２の上面に空気出口３、暖房装置本体２の下面に空気入口４がそれぞれ形成されている。そして、暖房装置本体２の前面には、アルミニウム等で製作された放熱板５が配設され、この放熱板５の背面に熱交換器６が配設され、熱交換器６からの熱を放射板５で放射するとともに、空気入口４から暖房装置本体２内に流入した空気を熱交換器６で加熱し、暖められた空気を空気出口３から室内に放出するようにしている。
【００１３】
７は熱交換器６の温水入口パイプ、８は熱交換器６の温水出口パイプであり、これらは暖房装置本体２の下面から下方に導出されており、温水入口パイプ７には、図示しない熱源機からの高温水の供給を制御する温水制御弁（開閉弁）９が設けられている。
【００１４】
１０は暖房装置本体２の空気入口４付近に設けられる室温検出センサで、サーミスタなどで構成され、現在の室内温度を検出する。１１は熱交換器６に設けられる温水温度検出センサで、サーミスタなどで構成され、温水の温度を検出する。
【００１５】
１２は暖房装置本体２の上面に設けられ、使用者により各種操作がなされる操作パネルである。この操作パネル１２は、図３に示すように、運転の入／切を行なうための運転スイッチ１３や、運転中に点灯する運転表示ランプ１４、設定温度を設定する＋（プラス）スイッチ１５や−（マイナス）スイッチ１６、設定温度、現在温度及び時刻を表示する表示部１７や、入りタイマースイッチ１８及び入りタイマー表示ランプ１９、切りタイマースイッチ２０及び切りタイマー表示ランプ２１、運転モードの切り替えスイッチ２２、運転モード表示部２３などが設けられている。そして、運転スイッチ１３を操作して運転が開始するときの初期状態では「自動運転モード」であり、運転モード表示部２３の「自動」のランプ２４が点灯し、切り替えスイッチ２２を操作する度に「強運転モード」、「中運転モード」、「弱運転モード」に切り替り、対応するランプ２５、２６、２７が順次点灯するものである。切り替えスイッチ２２をもう１度操作すると、「自動運転モード」に戻り、「自動」のランプ２４が点灯する。
【００１６】
次に、図４の温水式輻射暖房装置１の制御ブロック図について説明する。２８は本暖房装置１を制御するマイクロコンピュータなどから構成される制御装置で、本暖房装置１を統括制御するＣＰＵ、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）及びＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）などを備え、ＣＰＵは前記ＲＡＭに記憶された各種データ、例えば切り替えスイッチ２２による運転モードや運転モードに応じた設定温度と室温検出センサ１０の検出した現在温度の偏差に応じて温水制御弁９を開閉制御するものであり、前記ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、本暖房装置１の運転動作に係る動作を統括制御する。
【００１７】
そして、その入力側には各スイッチ１３、１５、１６、１８、２０、２２及び各検出センサ１０、１１などが接続され、その出力側には表示部１７、各ランプ１４、１９、２１、運転モード表示部２３、及び温水制御弁９などが接続されている。
【００１８】
以上の構成により、以下図５に基づき実施形態の動作について説明する。先ず使用者が暖房装置１の運転を開始させるために運転スイッチ１３を押圧し、＋（プラス）スイッチ１５や−（マイナス）スイッチ１６を操作してＸ℃（例えば１８℃〜２６℃のいずれかの設定温度）を設定すると共に切り替えスイッチ２２を押さずに、そのまま「自動運転モード」に設定する。
【００１９】
すると、制御装置２８は室温検出センサ１０が検出する現在温度と設定温度の偏差（現在温度−設定温度）を演算して求め、その温度偏差に応じて温水制御弁９の単位時間（２０分）当りのＯＮ（開）時間とＯＦＦ（閉）時間を図５に示すように定める。
【００２０】
すなわち、暖房開始当初のように、室温（現在温度）と設定温度との温度偏差が−２℃を超えていると、温水制御弁９のＯＮ時間が２０分（ＯＦＦ時間が０分）となり、熱交換器６に連続して熱源機の温水が連続供給され、放熱板５からの輻射暖房、室内空気の自然対流による暖房が行われ、室温が急激に上昇していく。
【００２１】
そして、温度偏差が徐々に小さくなると、温水制御弁９の単位時間当りのＯＮ時間が短く、ＯＦＦ時間が長くなり、熱交換器６の流量（温水供給量）が徐々に小さくなる。やがて、温度偏差が０からプラスに転じると、温水制御弁９のＯＮ時間とＯＦＦ時間が１０分ずつで、同じになる。さらに、プラスの温度偏差が大きくなるにつれて温水制御弁９のＯＮ時間がＯＦＦ時間よりも短くなり、温度偏差がプラス２℃を超えると、ＯＮ時間は最短の２分、ＯＦＦ時間は最長の１８分となり、熱交換器６の流量（温水供給量）が最少になる。
【００２２】
このように、「自動運転モード」では、室温検出センサ１０が検出する現在温度とスイッチ１５、１６にて設定される設定温度（Ｘ℃）との温度偏差に応じて温水制御弁９の単位時間（２０分）当りのＯＮ時間が２０分（連続開）から２分まで段階的に調整される。
【００２３】
運転モードの切り替えスイッチ２２を操作して、「強運転モード」、「中運転モード」、「弱運転モード」にした場合、スイッチ１５、１６の操作と無関係に、設定温度はそれぞれ２６℃、２２℃、１８℃に固定される。この場合も、現在温度と各固定の設定温度との温度偏差に応じて、温水制御弁９の単位時間当りのＯＮ時間が２０分から２分まで、段階的に調整される。
【００２４】
ところで、「強運転モード」、「中運転モード」、「弱運転モード」の固定運転モードが設定された場合、制御装置２８は、上述した温度偏差に応じた通常制御に先立ち、図６に示す立ち上がり改善のための運転制御を行う。
【００２５】
図６において、ステップＳ１で運転スイッチ１３がＯＮになると、ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ４で運転モードが判別される。「強運転モード」の場合、ステップＳ５で立ち上がり定数が制御装置２８により算出される。この立ち上がり定数は、図７に示すように、強運転の立ち上がり基準時間６０分に対する強運転立ち上がり実際時間Ｘ分の割合を決めるもので、運転ＯＮ時の温水温度検出センサ１１が検出する熱交換器６の温水温度、またはこの温水温度と設定温度との温度偏差に応じて何％というように決められるものである。
【００２６】
例えば、運転ＯＮ時の温水温度が４０℃以下、または温度偏差が４０℃以下のとき、定数は１００％となり、強運転立ち上がり運転時間（基準時間）は６０分として算出される。また、温水温度が高い（または温度偏差が大きい）ほど、定数は小さく、立ち上がり運転時間は短く設定され、温水温度が７０℃以上、または温度偏差が７０℃以上のとき、定数は２０％となり、立ち上がり運転時間は最短の１２分として算出される。
【００２７】
次に、ステップＳ６で運転経歴の有無が判定される。これは、図８に示すように、運転開始前の運転経歴を確認するもので、強運転モード時は、過去３０分以内に２０分以上の運転していたかを確認するものである。ここで、この運転経歴がないと、ステップＳ７で、前記制御装置２８内部の立ち上がりタイマーがＸ分にセットされる。このＸ分はステップＳ５での定数算出に基づき設定された立ち上がり運転時間である。そして、ステップＳ８で温水制御弁９が連続して全開に制御され、熱交換器６の温水温度が高温に維持される。この立ち上がり運転改善のための運転は、ステップＳ９でタイマーがＸ分の経過を確認すると、ステップ１０で終了し、ステップ１１で通常の強運転制御に入る。ステップ６で運転経歴ありと判断され場合は、ステップ６からステップ１０に移り、立ち上がり改善運転をすることなく、ステップ１１で通常の強運転制御（「強運転モード」制御）に入る。
【００２８】
また、ステップＳ３で「中運転モード」が確認されると、ステップＳ１２で立ち上がり定数が算出される。この立ち上がり定数は、図９に示すように中運転の立ち上がり基準時間５０分に対する中運転立ち上がり実際時間Ｙ分の割合を決めるもので、運転ＯＮ時の温水温度検出センサ１１が検出する熱交換器６の温水温度、またはこの温水温度と設定温度との温度偏差に応じて何％というように決められるものである。
【００２９】
例えば、運転ＯＮ時の温水温度が４０℃以下、または温度偏差が４０℃以下のとき、定数は１００％となり、中運転立ち上がり運転時間（基準時間）は５０分として算出される。また、温水温度が高い（または温度偏差が大きい）ほど、定数は小さく、立ち上がり運転時間は短く設定され、温水温度が７０℃以上、または温度偏差が７０℃以上のとき、定数は２０％となり、立ち上がり運転時間は最短の１０分として算出される。
【００３０】
次に、ステップＳ１３で運転経歴の有無が判定される。これは、図８に示すように、運転開始前の運転経歴を確認するもので、中運転モード時は、過去４０分以内に３０分以上の運転していたかを確認するものである。ここで、この運転経歴がないと、ステップＳ１４で、前記制御装置２８内部の立ち上がりタイマーがＹ分にセットされる。このＹ分はステップ１２での定数算出に基づき設定された立ち上がり運転時間である。そして、ステップＳ１５で温水制御弁９が連続して全開に制御され、熱交換器６の温水温度が高温に維持される。この立ち上がり運転改善のための運転は、ステップＳ１６でタイマーがＹ分の経過を確認すると、ステップ１７で終了し、ステップ１８で通常の中運転制御に入る。ステップ１３で運転経歴ありと判断され場合は、ステップ１３からステップ１７に移り、立ち上がり改善運転をすることなく、ステップ１８で通常の中運転制御（「中運転モード」制御）に入る。
【００３１】
また、ステップＳ４で「弱運転モード」が判定されると、ステップＳ１９で立ち上がり定数が算出される。この立ち上がり定数は、図１０に示すように、弱運転の立ち上がり基準時間４０分に対する弱運転立ち上がり実際時間Ｚ分の割合を決めるもので、運転ＯＮ時の温水温度検出センサ１１が検出する熱交換器６の温水温度、またはこの温水温度と設定温度との温度偏差に応じて何％というように決められるものである。
【００３２】
例えば、運転ＯＮ時の温水温度が４０℃以下、または温度偏差が４０℃以下のとき、定数は１００％となり、弱運転立ち上がり運転時間（基準時間）は４０分として算出される。また、温水温度が高い（または温度偏差が大きい）ほど、定数は小さく、立ち上がり運転時間は短く設定され、温水温度が７０℃以上、または温度偏差が７０℃以上のとき、定数は２０％となり、立ち上がり運転時間は最短の８分として算出される。
【００３３】
次に、ステップＳ２０で運転経歴の有無が判定される。これは、図８に示すように、運転開始前の運転経歴を確認するもので、弱運転モード時は、過去５０分以内に４０分以上の運転していたかを確認するものである。ここで、この運転経歴がないと、ステップＳ２１で、前記制御装置２８内部の立ち上がりタイマーがＺ分にセットされる。このＺ分はステップＳ１９での定数算出に基づき設定された立ち上がり運転時間である。そして、ステップＳ２２で温水制御弁９が連続して全開に制御され、熱交換器６の温水温度が高温に維持される。この立ち上がり運転改善のための運転は、ステップＳ２３でタイマーがＺ分の経過を確認すると、ステップ２４で終了し、ステップ２５で通常の強運転制御に入る。ステップ２０で運転経歴ありと判断され場合は、ステップ２０からステップ２４に移り、立ち上がり改善運転をすることなく、通常の弱運転制御（「弱運転モード」制御）に入る。
【００３４】
尚、「自動運転モード」に設定されている場合は、ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ４を経てステップＳ２６に入り、温水温度や温度偏差、さらには過去の運転経歴に関係なく、最初から通常の自動運転制御（「自動運転モード」制御）が行われる。
【００３５】
上述した実施態様のものでは、室温検出センサ１０にて検出された現在温度と各運転モードにおける設定温度とに応じて温水制御弁９を制御し、熱交換器６を流れる温水の流量を調整するものにおいて、強運転、中運転、弱運転の各運転モードにおける運転開始当初の所定時間、温水制御弁９を連続して開弁させる立ち上がり運転が行われるようにしたので、温水式輻射暖房器における室温の立ち上がりを改善することができ、特に、中運転や弱運転が行われる場合に室温がなかなか上がらないという不具合を解消でき、使用者の使い勝手を向上することができる。
【００３６】
また、この立ち上がり運転時間が運転開始時の温水温度、または温水温度の温度偏差により決められるようにしたり、運転開始前の運転状況（運転経歴）に応じて立ち上がり運転が行われるようにしたので、過剰な立ち上がり運転が行われないようにでき、使用環境に応じた的確な立ち上がり運転を行うことができる。
【００３７】
なお、以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明は、温水式輻射暖房器における室温の立ち上がりを改善することができ、特に、中運転や弱運転が行われる場合に室温がなかなか上がらないという不具合を解消して使用者の使い勝手を向上することができるものである。
【００３９】
また、この立ち上がり運転時間が運転開始時の温水温度又は温水温度の温度偏差により決められるようにしたり、運転開始前の運転状況（運転経歴）に応じて立ち上がり運転が行われるようにしたので、過剰な立ち上がり運転が行われないようにでき、使用環境に応じた的確な立ち上がり運転を行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】温水式輻射暖房装置の斜視図を示す。
【図２】温水式輻射暖房装置の縦断側面図を示す。
【図３】操作パネルの平面図を示す。
【図４】温水式輻射暖房装置の制御ブロック図を示す。
【図５】制御装置の動作設定例を示す表である。
【図６】制御装置の動作説明用のフローチャートである。
【図７】制御装置の強運転時の立ち上がり定数設定例を示す表である。
【図８】制御装置の運転経歴判定例を示す表である。
【図９】制御装置の中運転時の立ち上がり定数設定例を示す表である。
【図１０】制御装置の弱運転時の立ち上がり定数設定例を示す表である。
【符号の説明】
１　　温水式輻射暖房装置
５　　放熱板
６　　熱交換器
９　　温水制御弁
１０　室温検出センサ（温度検出センサ）
１１　温水温度検出センサ（温度検出センサ）
２２　切り替えスイッチ（運転モード設定手段）
２８　制御装置（制御手段）

Claims

熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁と、この温水制御弁を介して温水が供給される熱交換器と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板とを備えた温水式輻射暖房装置において、室内温度、温水温度等の現在温度を検出する温度検出センサと、強運転、中運転、弱運転等の運転モードを設定する運転モード設定手段と、前記温度検出センサにて検出された現在温度と各運転モードにおける設定温度とに応じて前記温水制御弁を制御し前記熱交換器を流れる温水の流量を調整する制御手段とを設け、この制御手段は各運転モードにおける運転開始当初の所定時間、前記温水制御弁を連続して開弁させるように立ち上がり運転制御を行うことを特徴とする温水式輻射暖房装置。
熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁と、この温水制御弁を介して温水が供給される熱交換器と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板とを備えた温水式輻射暖房装置において、室内温度、温水温度等の現在温度を検出する温度検出センサと、強運転、中運転、弱運転等の運転モードを設定する運転モード設定手段と、前記温度検出センサにて検出された現在温度と各運転モードにおける設定温度とに応じて前記温水制御弁を制御し前記熱交換器を流れる温水の流量を調整する制御手段とを設け、この制御手段は運転開始時の温水温度又は温水温度の温度偏差により決められる各運転モードにおける運転開始当初の所定時間、前記温水制御弁を連続して開弁させるように立ち上がり運転制御を行うことを特徴とする温水式輻射暖房装置。
熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁と、この温水制御弁を介して温水が供給される熱交換器と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板とを備えた温水式輻射暖房装置において、室内温度、温水温度等の現在温度を検出する温度検出センサと、強運転、中運転、弱運転等の運転モードを設定する運転モード設定手段と、前記温度検出センサにて検出された現在温度と各運転モードにおける設定温度とに応じて前記温水制御弁を制御し前記熱交換器を流れる温水の流量を調整する制御手段とを設け、この制御手段は運転開始前の運転状況に応じて、各運転モードにおける運転開始当初の所定時間、前記温水制御弁を連続して開弁させるように立ち上がり運転制御を行うことを特徴とする温水式輻射暖房装置。
熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁と、この温水制御弁を介して温水が供給される熱交換器と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板とを備えた温水式輻射暖房装置において、室内温度、温水温度等の現在温度を検出する温度検出センサと、強運転、中運転、弱運転等の運転モードを設定する運転モード設定手段と、前記温度検出センサにて検出された現在温度と各運転モードにおける設定温度とに応じて温水制御弁を制御し、前記熱交換器を流れる温水の流量を調整する制御手段とを設け、この制御手段は運転開始前の運転状況に応じて、運転開始時の温水温度又は温水温度の温度偏差により決められる各運転モードにおける運転開始当初の所定時間、温水制御弁を連続して開弁させるように立ち上がり運転制御を行うことを特徴とする温水式輻射暖房装置。