JPH04136627A - 温水暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は熱源を有する温水加熱装置の温水を放熱、装
置ヘボンブで循環して暖房を行う温水暖房装置に関する
。

（口〉従来の技術 この種の温水暖房装置は、例えば実公昭５８−７２１３
号公報に開示されているように、バーナ等の熱源を有す
る温水加熱装置と循環ポンプと放熱装置とを管路で接続
した温水循環回路を形成したものが知られている。そし
て、放熱装置側に設けられた制御装置の運転信号を温水
加熱装置側の制御装置に送って循環ポンプと熱源を作動
させ、温水加熱装置の温水を放熱装置に循環して室内の
暖房が行われるようにしている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 ところで、上述した温水暖房装置では、凍結を防止する
ためにプロピレン・グリコールやエチレン・グリコール
等の不凍液を水と混ぜ、これを循環水として使用してい
た。しかしながら、このような循環水を用いると、不凍
液が高価であるばかりでなく、不凍液と水との配分が難
しいため、工事費や維持費が高くなる問題があった。も
ちろん、循環水として主に水を使用し、凍結危険時には
循環ポンプと熱源を作動させるようにすれば、このよう
な問題は解消されるが、水温センサの取付は位置の選択
や温度設定が適切に行われていない場合には循環ポンプ
及び熱源が頻繁に発停したり、凍結防止運転が必要以上
に長引き、エネルギーが無駄に使われるなどの欠点があ
った。

この発明は上述した事実に鑑みてなされたものであり、
凍結危険時に循環ポンプ及び熱源を作動させるようにし
たものにおいて、凍結防止運転が無駄なく、的確に行わ
れるようにすることを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 この発明では、熱源を有する温水加熱装置と循環ポンプ
と放熱装置とを管路で接続した温水循環回路を形成し、
放熱装置側の運転信号によって循環ポンプ及び熱源を作
動させるようにした温水暖房装置において、温水循環回
路の水温を検出する水温センサと、運転信号がないとき
で、かつ、水温センサの検出温度が所定温度以下のとき
に循環ポンプ及び熱源を作動させ、循環ポンプ及び熱源
の作動開始時点から所定時間後に循環ポンプ及び熱源を
停止させる凍結防止制御手段とを備えた構成である。

（本）作用 運転停止中に水温センサの検出温度が所定温度以下に下
がると、循環ポンプ及び熱源を作動させ、所定時間後に
これらを停止きせる凍結防止運転が行われる。このよう
に、−旦、凍結防止運転が開始すると、その後は水温セ
ンサの検出温度に拘りなく、凍結防止運転が所定時間継
続するので、温水循環回路全体に温水が行渡るようにで
き、温水循環回路での凍結が確実に防止されるばかりで
なく、凍結防止運転の頻繁な発停が防止される。また、
凍結防止運転が必要以上に長引かないようにでき、エネ
ルギーが節約きれる。

（へ）実施例 以下、この発明を図面に示す実施例について説明する。

第１図において、〈１）は屋外に設置される熱源機であ
り、熱源機（１〉には入口側ヘッダー（２）と出口側ヘ
ッダー（３）との間に温水タンク（４）、循環ポンプ（
５）及び熱交換器（６Ａ）が順次管路で接続された温水
回路（７）と、温水タンク（４〉の上部に取付けられた
ラジェータキャップ（８）の圧力調整弁（９）を介して
温水タンク（４）に接続された補給水タンク（１０）と
、熱交換器（６Ａ）を加熱するガスバーナ（１１）と、
このガスバーナ（１１）にガス燃料を供給する比例弁（
ＰＶ＞及び電磁弁（１２）ト、ガｘ　バー　す（１１）
（７）近くに設けられた点火装置（１３）及びフレーム
ロッド（１４）と、循環ポンプ（５）と熱交換器（６Ａ
）との間の温水回路（７）に接続された注水口（１５）
と、熱交換器（６Ａ〉の出口側の温水回路（７）に取付
けられた水温センサ（１６）と、熱源側制御装置（１７
）とが設けられている。熱交換器（６Ａ）と熱源として
のガスバーナ（１１）とで温水加熱装置（６）を構成し
ている。

（１８Ａ）（１８Ｂ）は暖房を必要とする室内に設置さ
れる室内機（放熱装置）であり、室内機（１８Ａ）（１
８Ｂ）には放熱器（１９Ａ＞（１９Ｂ）と、放熱器（１
９Ａ＞（１９Ｂ）に室内空気を循環させる送風ファン（
２０Ａ＞（２０Ｂ）と、室温センサ（２１Ａ）（２１Ｂ
＞と、室内側制御装置（２２Ａ）（２２Ｂ）とが内蔵さ
れ、放熱器（１９Ａ）（１９Ｂ）の温水入口（２３Ａ）
（２３Ｂ）と温水出口（２４Ａ）（２４Ｂ）とはそれぞ
れ開閉弁（２５）（２６）を有する配管（２７Ａ）（２
７Ｂ）　（２８Ａ＞（２８Ｂ）を介して熱源機（１）の
出口側ヘッダー（３）と入口側ヘッダー（２）とに接続
きれている。また、室内側制御装！　（２２Ａ）（２２
Ｂ）は運転スイッチ（図示せず）が投入され、かつ、室
温が設定温度より低く、サーモスイッチ（図示せず）が
オンになっているときに、送風ファン（２０Ａ）（２０
Ｂ＞を運転きせるとともに、熱源側制御装置（１７）に
運転信号を供給するものである。また、温水回路（７）
と放熱器（１９Ａ）（１９Ｂ）と配管とで温水循環回路
（Ｃ）を構成している。

熱源側制御装置（１７）は第２図に示すように、予め記
憶されたプログラムに基いて循環ポンプ（５）、開閉弁
（２５）（２６）及びガスバーナ（１１）を制御するマ
イクロコンピュータ（２９）　（以下マイコンという）
を有している。このマイコン（２９）の入力側（１１〜
Ｉ５）には室内側制御装置（２２Ａ）（２２Ｂ）が運転
信号を発しているときにそれぞれオンとなるリレースイ
ッチ等の入力スイッチ（３０Ａ）（３０Ｂ）と、水温セ
ンサ（１６）と、フレームロッド（１４）とが設けられ
ている。そして、水温センサ（１６）の検出温度は比較
器（３１）で２つの設定温度と比較される。すなわち、
比較器（３１）は水温が６０℃以下になるとＨ”信号を
発し、水温が８０℃以上になると“Ｌ”信号を発するも
のであり、比較器（３２）は水温が２℃以下になると“
Ｈ″信号を発し、水温がこれよりも高いある温度以上に
なると“Ｌ”信号を発するものであり、それぞれの信号
はマイコン（２９）の入力ボート（Ｉ３）（Ｉ４）に供
給されている。また、フレームロッド（１４）の電流Ｉ
は炎検出装置（３４）で比較される。この炎検出装置（
３４）はフレーム電流工が第１の設定値ＩＮ以上になる
と“Ｈ”信号を発し、フレーム電流ＩがＩ８よりも小さ
い■、以下になるとＬ”信号を発し、これらの信号をマ
イコン（２９）の入力ボート（Ｉ５）に供給する。

一方、マイコン（２９）の出力側（Ｐｉ〜Ｐ６）にはト
ランジスタ等の反転器よりなる５つのドライブ回路（３
５）〜（３９）と、これらのドライブ回路り３５〉〜（
３９）によってそれぞれ通電が制御されるリレー（４０
）〜（４４）とが設けられている。また、比例弁（Ｐ■
）にはマイコン（２９）の出力ポート（Ｐ６）から弁開
度信号が供給されている。また、（ＶＤ）及び（ＶＣ）
は直流電源である。また、マイコン（２９）はタイマー
（ＴＭ）を内蔵している。

第３図は循環ポンプ（５）、ガスバーナ（１１）及び開
閉弁（２５）（２６）の駆動回路であり、循環ポンプ（
５）、点火装置（１３）、を磁弁（１２）及び開閉弁（
２５）（２６）がそれぞれリレー（４０）〜（４４〉の
リレースイッチ（４０１）（４１１＞（４２１）（４３
１）（４４１）を介して交流を源（４５）に接続されて
いる。

上述した温水暖房装置の動作を第４図及び第５図を参照
して説明する。今、室内機（１８Ａ）（１８Ｂ）の室内
側制御装置＜２２Ａ）（２２Ｂ＞がともに運転信号を発
しているものとすると、入力スイッチ（３０Ａ＞（３０
Ｂ）はともにオンになり、直流電１（ＶＤ）の電圧がマ
イコン（２９）の入力ボート（Ｉｌ）（Ｉ２）に“Ｈ”
信号として供給されている。マイコン（２９）は出カポ
−）（Ｐ　１　）（Ｐ　４　）（Ｐ　５　＞からドライ
ブ回路（３５）（３８）（３９）に“Ｈ”信号を発して
これらの出力をＬ”にし、リレー（４０）（４３）（４
４）に通電させる。

このため、リレースイッチ（４０１バ４３１　）（４４
１）が閉じ、第４図に示すように循環ポンプ（５）が運
転を行うとともに、開閉弁（２５）（２６）が開になる
。熱交換器（６Ａ）の出口側の水温が低く（６０℃以下
）、比較器（３１〉から入力ボート（Ｉ３）へ“Ｈ″信
号が供給されている場合、マイコン（２９〉は出力ポー
ト（Ｐ２）（Ｐ３）からドライブ回路（３６）（３７）
へ所定時間“Ｈ”信号を送り、リレー（４１）（４２）
に通電させることによって点火装置（１３）を作動きせ
るとともに、電磁弁（１２）を開にする（点火トライア
ル）。

このため、ガスバーナ（１１）にガスと空気の混合気体
が供給され、点火装置（１３）によって着火が試みられ
る。この結果、混合気体に着火され、フレームロッド（
１４）を流れる電流Ｉが工８以上になり、炎検出装置（
３４）がマイコン（２９）の入力ボート（Ｉ４）に“Ｈ
”信号を供給すると、マイコン（２９）は所定時間が経
過した後も出力ポート（Ｐ３）から“Ｈ”信号を発し、
ガスバーナ（１１）への燃料供給を継続させる。

このようにして、循環ポンプ（５）が運転し、ガスバー
ナ（１１）で燃焼が行われると、熱交換器（６Ａ）で加
熱された温水は配管（２７Ａ）（２７Ｂ＞を通って室内
機（１８Ａ＞（１８Ｂ）の放熱器（１９Ａ）（１９Ｂ）
に送られ、ここで送風ファン（２０Ａ）（２０Ｂ＞によ
って循環される室内空気を加熱する。そして、熱交換を
終えた放熱器（１９Ａ）（１９Ｂ）の温水は配管（２８
Ａ）（２８Ｂ）を通って熱源機（１）の温水回路（７）
に戻り、温水タンク（４）に貯溜された後、熱交換器（
６Ａ）によって再加熱される。

このような暖房運転中に室内側制御゛装置（２２Ａ）（
２２Ｂ）の何れか一方の運転信号がなくなると、その運
転信号に対応する開閉弁（２５）又は開閉弁（２６）が
閉じ、室内機（１８Ａ）又は室内機（１８Ｂ）での暖房
運転が停止する。また、マイコン（２９）の出力ポート
（Ｐ６）から比例弁（ｐｖ）に弁開度信号が送られてい
るため、ガスバーナ（１１）での燃焼量は室内負荷（例
えば室内機の運転台数）等に応じて適度に加減される。

また、熱交換器（６Ａ）の出口側の水温が８０°Ｃ以上
になると、比較器（３２）の出力が“Ｌ”になり、マイ
コン（２９）は出力ポート（Ｐ３）の信号を“Ｌ″にし
てガスバーナ（１１）での燃焼を休止させる。このため
、温水循環路の温水が沸騰したり、過度に加熱されるの
を防止できる。

運転信号がなくなり、入力スイッチ（３０Ａ）（３０Ｂ
）がともに開になると、マイコン（２９）は循環ポンプ
（５）及びガスバーナ（１１）の運転を停止させ、開閉
弁（２５）（２６）を閉にする。また、このような暖房
運転停止中において、マイコン（２９）は水温センサ（
１６）の検出温度に応じて次のような凍結防止運転制御
を行う（第５図参照）。すなわち、冬期等において、外
気温の低下に伴って水温センサ（１６）の検出温度が２
℃以下になり、比較器（３２）が“Ｈ″信号を発すると
、マイコン（２９）は出力ポート（Ｐｌ）（Ｐ４）（Ｐ
５）の信号を“Ｈ”にし、循環ポンプ（５）を運転させ
るとともに、開閉弁（２５）（２６）を開にする。また
、出力ポート（Ｐ２）（Ｐ３）の信号を“Ｈ”にし、暖
房時と同し順序でガスバーナ（１１）に燃焼を行わせる
。そして、比例弁（ｐｖ）にも弁開度信号を送り、ガス
バーナ（１１）での燃焼が例えば１台暖房運転時と同し
弱燃焼になるようにする。さらにまた、内蔵するタイマ
ー（ＴＭ）を作動させる。このため、温水加熱装置（６
）で適度に温められた温水が温水循環回路（Ｃ）全体に
供給されるようになる。そして、凍結防止運転の開始か
ら所定時間（例えば数分間）が経過してタイマー（ＴＭ
）がタイムアツプすると、マイコン（２９）は出力ポー
ト（Ｐｌ）〜（Ｐ５）の信号を全て“Ｌ”にし、凍結防
止運転を終了きせる。このとき、水濡センサ（１６）の
検出温度はかなり高くなっており、比較器（３２）は“
Ｌ”信号を発しているため、マイコン（２９）は次の凍
結防止運転に備えるようになる。もちろん、上述した凍
結防止運転中に室内側制御装置（２２Ａ）（２２Ｂ＞か
ら運転信号が発せられた場合にはその時点で凍結防止運
転が中止され、運転信号の数に応じた暖房運転に移行す
る。

本実施例によれば、暖房運転停止中で、かつ、水温セン
サ（１６〉の検出温度が所定温度（例えば２’Ｃ）以下
のときに循環ポンプ（５）及びガスバーナ（１１）を作
動させて凍結防止運転を開始させ、この凍結防止運転が
所定時間（例えば数分間）行われるようにしたので、タ
イマー（ＴＭ）の時間設定を配管長さ等に応じて適度に
調整しつつ、凍結危険時には温水循環回路（Ｃ）全体に
温水がくまなく行渡るようにできる。このため、温水循
環回路（Ｃ）での凍結を確実に防止できるばかりでなく
、凍結防止運転を頻繁に繰返さないようにでき、凍結防
止運転を必要最小限に抑え、エネルギーを節約すること
もできる。また、凍結防止運転中はガスバーナ（１１）
での燃焼が弱燃焼になるようにしたので、水温が過度に
上昇しないようにして効率の良い凍結防止運転を行うこ
とができ、凍結防止運転中に室内側制御装置（２２Ａ）
（２２Ｂ＞から運転信号が発せられた場合にはその時点
で凍結防止運転が中止され、運転信号に応じた暖房運転
が行われるようにしたので、温水循環回路（Ｃ）での凍
結を確実に防止しつつ、快適な温水暖房を行うことがで
きる。

尚、上述した実施例では、温水加熱装置（６）の熱源と
してガスバーナ（１１）を使用したが、熱源としては他
に石油バーナや電気ヒータ等が使用可能である。

（ト）発明の効果 この発明は以上のように構成きれているので、凍結危険
時には温水循環回路に必要十分な温水が供給され、温水
循環回路での凍結を確実に防止するとかできるばかりで
なく、循環ポンプ及び熱源が頻繁に発停しないようにし
て装置の耐久性を高めることができ、さらにはエネルギ
ーが無駄に使われないようにでき、省エネルギー化に貢
献できるものである。

【図面の簡単な説明】

図は何れもこの発明の一実施例に関するものであり、第
１図は温水暖房装置の配管系統図、第２図は熱源側制御
装置の制御系統説明図、第３図は循環ポンプ、ガスバー
ナ及び開閉弁を駆動する回路の電気回路図、第４図は暖
房運転中における動作説明用のフローチャート、第５図
は凍結防止運１中における動作説明用のフローチャート
である。 （Ｃ）・・・温水循環回路、　（５）・・・循環ポンプ
、（６）・・・温水加熱装置、　（１１）・・・ガスバ
ーナ（熱源）、　（１６）・・・水温センサ、　（１８
Ａ）（１８Ｂ）・・・室内機（放熱装置）、　（２９）
・・・マイクロコンピュータ（凍結防止制御手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱源を有する温水加熱装置と循環ポンプと放熱装
   置とを管路で接続した温水循環回路を形成し、放熱装置
   側の運転信号によって循環ポンプ及び熱源を作動させる
   ようにした温水暖房装置において、温水循環回路の水温
   を検出する水温センサと、運転信号がないときで、かつ
   、水温センサの検出温度が所定温度以下のときに循環ポ
   ンプ及び熱源を作動させ、循環ポンプ及び熱源の作動開
   始時点から所定時間後に循環ポンプ及び熱源を停止させ
   る凍結防止制御手段とを備えたことを特徴とする温水暖
   房装置。