JPH0794901B2

JPH0794901B2 - 暖房装置

Info

Publication number: JPH0794901B2
Application number: JP1047811A
Authority: JP
Inventors: 好夫武藤; 裕奥村
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1995-10-11
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: JPH02230028A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明はバーナにて加熱された熱交換器の熱媒体（水
または不凍液等の液体）を放熱器へポンプで循環して暖
房を行う暖房装置に関する。

（ロ）従来の技術従来のこの種の暖房装置は、例えば、実公昭58−7213号
公報に開示されているように、温水ボイラの温水を放熱
器へポンプで循環して暖房を行うものや、実公昭58−61
65号に開示されているように、１台の湯沸器と複数のフ
ァンコンベクター間を夫々独立した温水循環回路により
接続し、夫々の温水循環回路に設けた自動弁を放熱器側
の運転信号に対応して開閉させることによって暖房が必
要とされる放熱器にのみ温水を循環するようにしたもの
が知られている。

（ハ）発明が解決しようとする課題上述した暖房装置では暖房運転中の放熱器の負荷変動等
に伴って熱媒体循環温度が大きく変動し、負荷の小さい
ときには熱媒体が沸騰する虞れのあることから、熱交換
器内の熱媒体温度に応じて、バーナを発停する熱媒体制
御装置が熱源側制御装置に設けられていた。また、暖房
運転の停止中に熱媒体が凍結するのを防止するため、配
管等の熱媒体温度に応じてバーナや電気ヒーターを作動
させる保護装置が上述した熱媒体制御装置とは別に設け
られていた。このため、熱媒体温度を検出するセンサが
２つ必要になるばかりでなく、制御部の回路構成が複雑
になる欠点があった。

この発明は上述した事実に鑑みてなされたものであり、
熱媒体の沸騰防止と凍結防止を共通の熱媒体温度検出用
のセンサを用いて確実に行うことを目的とする。

この発明では、バーナにて加熱される熱交換器の熱媒体
を放熱器にポンプで循環するようにした暖房装置におい
て、運転スイッチ、サーモスイッチ等の運転指示に基づ
いて運転信号を発する複数の室内側制御装置と、この室
内側制御装置の運転信号が供給されているときにバーナ
に燃焼を行わせる熱源側制御装置とを備え、この熱源側
制御装置には熱媒体温度を検出するセンサを有し、この
センサの検出温度が沸騰危険温度以上のとき前記室内側
制御装置の運転信号とは無関係にバーナの燃焼を停止さ
せ、かつ、前記センサの検出温度が凍結危険温度以下の
とき前記室内側制御装置の運転信号とは無関係にバーナ
に燃焼を行わせる保護装置が設けられている構成であ
る。

また、この発明では、バーナにて加熱される熱交換器の
熱媒体を、熱媒体供給弁及び放熱器をそれぞれ有する複
数の分岐路に、ポンプで循環するようにした暖房装置に
おいて、各分岐路の熱媒体供給弁及び放熱器に1:1に対
応して設けられ、かつ、運転スイッチ、サーモスイッチ
等の運転指示に基づいて運転信号を発する複数の室内側
制御装置と、この複数の室内側制御装置の何れかの運転
信号が供給されているときにバーナに燃焼を行わせると
ともに、運転信号を発している室内側制御装置に対応す
る熱媒体供給弁を開放させる熱源側制御装置とを備え、
この熱源側制御装置には熱媒体温度を検出するセンサを
有し、このセンサの検出温度が沸騰危険温度以上のとき
前記室内側制御装置の運転信号とは無関係にバーナの燃
焼を停止させ、かつ、前記センサの検出温度が凍結危険
温度以下のとき前記室内側制御装置の運転信号とは無関
係にバーナに燃焼を行わせるとともに、全ての熱媒体供
給弁を開放させる保護装置が設けられている構成であ
る。

また、この発明では、請求項２または３の暖房装置にお
いて、熱媒体温度検出用のセンサが熱交換器の熱媒体出
口近くの熱媒体循環路に取付けられている構成である。

（ホ）作用このように構成すると、放熱器側で運転信号を発してい
る暖房運転中には負荷の変動等によって熱媒体温度が沸
騰危険温度以上になるとバーナの運転を停止でき、暖房
運転停止中に熱媒体温度が凍結危険温度以下になると、
バーナ等の熱媒体加熱装置を作動させることができ、熱
媒体の沸騰や凍結による熱媒体循環路の破損を防止でき
るばかりでなく、熱媒体温度検出用のセンサを共用して
保護装置の簡素化を図ることが可能である。

また、請求項２の暖房装置においては、熱媒体供給弁を
個々に開放することなく、熱媒体循環路の隅々まで熱交
換器で加熱された熱媒体を供給して熱媒体の凍結を防止
でき、さらに請求項３の暖房装置においては、熱交換器
で加熱された熱媒体の沸騰危険温度と、暖房運転停止時
における熱媒体の凍結危険温度とを１個のセンサを用い
てそれぞれ的確に検出することが可能である。

（ヘ）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）は屋外に配置される熱源機であ
り、熱源機（１）にはバーナ（２）と、このバーナ
（２）によって加熱される熱交換器（３）と、排気ファ
ン（４）と、熱媒体タンク（５）と、この熱媒体タンク
（５）に装着されたラジエータキャップ（６）の圧力調
整弁（７）を介して熱媒体タンク（５）に接続されたリ
ザーブタンク（８）と、循環ポンプ（９）と、熱動弁よ
りなる常閉の２つの熱媒体供給弁（10）（11）と、バー
ナ（２）に接続されたガス管（12）と、ガス管（12）に
設けられた遮断弁（13）及び比例制御弁（14）と、バー
ナ（２）の近くに設けられた点火装置（15）と、熱源側
制御装置（16）とが内蔵されている。また、２つの配管
接続口（17）（18）、戻り側ヘッダー（19）、熱交換器
（３）、熱媒体タンク（５）、循環ポンプ（９）、往き
側ヘッダー（20）、２つの熱媒体供給弁（10）（11）、
及び２つの配管接続口（21）（22）が順次配管にて接続
され、これらによって熱源機（１）側の熱媒体循環路
（Ｃ）を構成しており、熱交換器（３）の熱媒体出口近
くの熱媒体循環路（Ｃ）には熱媒体温度センサ（Th）が
取付けられている。また、熱媒体タンク（５）の上部に
は給液口（23）が設けられ、この給液口（23）には逆止
弁（24）が内蔵されている。この逆止弁（24）は矢印方
向に圧力（例えば、0.3kg/cm²以上）がかかると、その
方向に熱媒体が流れるのを許容し、かつ、矢印と反対方
向の熱媒体の流れを阻止するものである。（25A）（25
B）はそれぞれ室内に設置されるファンコンベクター等
の室内機であり、室内機（25A）（25B）には放熱器（26
A）（26B）、送風ファン（27A）（27B）、室温サーミス
タ（28A）（28B）、及び室内側制御装置（29A）（29B）
が内蔵されている。そして、放熱器（26A）（26B）は分
岐路（C1）（C2）を介して熱媒体循環路（Ｃ）に接続さ
れている。

第２図は上述した暖房装置の制御部の内部構成を示すも
のであり、室内側制御装置（29A）（29B）は運転スイッ
チ（30A）（30B）と、室温サーミスタ（28A）（28B）が
検出した室温と温度設定器（31A）（31B）にて設定され
た設定温度とを比較し、室温が設定温度より低いときサ
ーモスイッチ（32A）（32B）をオンにする室温制御回路
（33A）（33B）と、運転スイッチ及びサーモスイッチに
よって通電が制御される送風ファン（27A）（27B）駆動
用のファンモータ（34A）（34B）、並びにリレー（35
A）（35B）とから構成されている。

一方、熱源側制御装置（16）は熱媒体温度センサ（Th）
の検出温度に応じてオン・オフのサーモ信号を発する熱
媒体制御装置（36）と、リレー（35A）（35B）にて開閉
されるリレー接点（351A）（351B）の接点信号（運転信
号）を入力して室内機（25A）（25B）の運転の有無を判
別する運転台数判別装置（37）と、この運転台数判別装
置（37）が１台以上の運転信号を判別し、かつ、上述し
た熱媒体制御装置（36）が第１のオン信号を発している
とき、若しくは熱媒体制御装置（36）が第２のオン信号
を発しているときに排気ファン（４）駆動用のファンモ
ータ（38）、循環ポンプ（９）、遮断弁（13）、及び点
火装置（15）に所定のシーケンスで通電する燃焼制御装
置（39）と、リレー接点（351A）（351B）の投入数に応
じた運転台数判別装置（37）の出力信号、並びに熱媒体
制御装置（36）の第２のオン信号に応じて比例弁（14）
の弁開度を調整する比例弁制御装置（40）と、運転台数
判別装置（37）の判別信号、並びに熱媒体制御装置（3
6）の第２のオン信号に応じて熱媒体供給弁（10）（1
1）に通電し、これらを開放させる供給弁制御装置（4
1）とを備えている。

第３図は熱媒体制御装置（36）、運転台数判別装置（3
7）、比例弁制御装置（40）及び供給弁制御装置（41）
の内部回路を示すものである。熱媒体制御装置（36）は
サーミスタよりなる熱媒体温度センサ（Th）、抵抗（4
2）ないし（46）及び比較器（47）で構成された第１サ
ーモ回路（48）と、熱媒体温度センサ（Th）、抵抗（4
2）、抵抗（49）ないし（52）及び比較器（53）で構成
された第２サーモ回路（54）と、比較器（53）の出力が
供給されるトランジスタ等の反転器（55）によって通電
が制御される補助リレー（56）と、比較器（53）の出力
側に設けられ、バッファー回路（57）、コンデンサ（5
8）、抵抗（59）及びバッファー回路（60）で構成され
たタイマー回路（61）とを備え、第1,第２サーモ回路
（48）（54）のオン・オフのサーモ信号が燃焼制御装置
（39）に供給されている。運転台数判別装置（37）はリ
レースイッチ（351A）（351B）にそれぞれ直列に接続さ
れた抵抗（62）（63）と、接続点（64）（65）の電圧を
入力とするナンド回路（66）とで構成され、接続点（6
4）（65）の電圧は燃焼制御装置（39）にも供給されて
いる。比例弁制御装置（40）はトランジスタ（67）、抵
抗（68）ないし（70）、オペアンブ（71）及びトランジ
スタ（72）等から構成され、接続点（73）の電圧に応じ
て比例弁（14）の通電量を増減してその弁開度を調整す
るものであり、トランジスタ（67）のベースがダイオー
ド（74）を介してバッファー回路（60）の出力端に接続
されるとともに、抵抗（75）を介してナンド回路（66）
の出力端に接続されている。供給弁制御装置（41）は第
１リレー（76）、及びトランジスタ等の反転器（77）の
直列回路と、第２リレー（78）、及びトランジスタ等の
反転器（79）の直列回路とで構成され、反転器（77）
（79）の入力端がそれぞれ接続点（64）（65）に接続さ
れている。

尚、熱媒体供給弁（10）（11）は第４図に示すように、
それぞれ第１リレー（76）、第２リレー（78）にて開閉
されるリレースイッチ（761）（781）を介して交流電源
（80）に接続されている。また、リレースイッチ（351
A）と並列に補助リレー（56）にて開閉されるリレース
イッチ（561）及びダイオード（81）の直列回路が設け
られ、リレースイッチ（351B）と並列にリレースイッチ
（561）及びダイオード（82）の直列回路が設けられて
いる。

室内機（25A）の運転スイッチ（30A）のみが投入され、
かつ、サーモスイッチ（32A）がオンであると、ファン
モータ（34A）に通電され、送風ファン（27A）が運転す
る。また、リレー（35A）の通電によりリレースイッチ
（351A）が閉じる。このとき、熱源側制御装置（16）の
運転台数判別装置（37）では、接続点（64）に電源端子
（83）の定電圧V_Dが供給されるため、反転器（77）の出
力が“L"になって第１リレー（76）が通電され、熱媒体
供給弁（10）が開放する。また、接続点（64）の電圧が
燃焼制御装置（39）に供給されるため、燃焼制御装置
（39）の次のようにバーナ（２）の燃焼制御を行う。す
なわち、熱媒体温度センサ（Th）の検出温度が第２設定
温度（例えば60℃）より低く、熱媒体制御装置（36）の
第１サーモ回路（48）がオン信号（比較器（47）の出力
が“H"）を発していると、燃焼制御装置（39）はまず、
排気ファン（４）駆動用のファンモータ（38）を始動さ
せ、バーナ（２）にプリパージを行わせるとともに、循
環ポンプ（９）を起動させる。次いで、燃焼制御装置
（39）は点火装置（15）を作動させ、遮断弁（13）を開
にし、バーナ（２）に燃焼を開始させる。

このようにして、室内側制御装置（29A）の運転信号に
基づいて循環ポンプ（９）が運転し、バーナ（２）で燃
焼が行われると、熱交換器（３）で加熱された熱媒体は
熱媒体タンク（５）、循環ポンプ（９）、往く側ヘッダ
ー（20）、熱媒体供給弁（10）及び配管接続口（21）を
通って分岐路（C1）に入り、放熱器（26A）を流れる。
そして、ここで送風ファン（27A）にて送られてくる室
内空気と熱交換し、室内の暖房に利用された後、配管接
続口（17）及び戻り側ヘッダー（19）を通って熱交換器
（３）に戻り、実線矢印で示す循環を繰返す。このと
き、運転台数判別装置（37）をナンド回路（66）の２入
力のうち、１入力が“H"（電圧V_D）、他入力が“L"（ア
ースレベル）であり、その出力が“H"であるため、比例
弁制御装置（40）ではトランジスタ（67）がオンであ
り、接続点（68）の電圧が低目られている。また、オペ
アンプ（71）の出力電圧が低く、トランジスタ（72）の
導通度が小さいため、比例弁（14）を流れる電流が小さ
く、比例弁（14）の弁開度は小さくなっている。そし
て、バーナ（２）では弱燃焼が行われ、暖房負荷に見合
った燃焼量が得られるので、室内機（25A）の温風温度
が極度に上昇したり、熱媒体温度センサ（Th）の検出温
度が第３設定温度（例えば90℃）以上になり、第２サー
モ回路（48）がオフ信号（比較器（47）の出力が“L"）
を発して燃焼がむやみに停止されることがない。

室内側制御装置（29B）の運転スイッチ（30B）のみが投
入され、かつ、サーモスイッチ（32B）がオンになり、
室内側制御装置（29B）から熱源側制御装置（16）へ運
転信号が発せられた場合も同様であり、この場合、熱媒
体供給弁（11）が開になる。そして、熱交換器（３）の
熱媒体は破線矢印で示すように放熱器（26B）に循環
し、加熱器（26B）の設定された部屋の暖房に利用され
る。また、バーナ（２）は室内機の１台運転に合わせて
弱燃焼を行う。

室内側制御装置（29A）（29B）の運転スイッチ（30A）
（30B）がともに投入され、かつ、サーモスイッチ（32
A）（32B）がオンの場合、リレースイッチ（351A）（35
1B）がオンになる。この場合、熱源側制御装置（16）で
は反転器（77）（79）の出力が“L"になってリレー（7
6）（78）が通電され、熱媒体供給弁（10）（11）が開
になる。このため、熱交換器（３）の熱媒体は実線及び
破線の矢印で示すように放熱器（26A）（26B）に循環
し、放熱器（26A）（26B）の設置された部屋の暖房に利
用される。また、ナンド回路（66）の２入力がともに
“H"になり、その出力が“L"になるので、トランジスタ
（67）はオフとなる。そして、接続点（73）の電圧が高
められ、比例弁（14）の通電量が大きくなってバーナ
（２）では強燃焼が行われる。このように、室内側制御
装置（29A）（29B）から熱源側制御装置（16）へ同時に
運転信号が送られると、バーナ（２）の燃焼量が大きく
なるため、それぞれの放熱器（26A）（26B）での温風温
度の低下を防止でき、室温を速やかに設定温度に引き上
げることが可能である。

運転スイッチ（30A）（30B）またはサーモスイッチ（32
A）（32B）がオフになり、リレースイッチ（351A）（35
1B）がオフになると、それぞれの運転信号に対応する送
風ファン（27A）（27B）が停止し、熱媒体供給弁（10）
（11）が閉じる。また、リレースイッチ（351A）（351
B）がともにオフになると、燃焼制御装置（38）に接続
点（64）（65）が電圧V_Dが供給されなくなるため、燃焼
制御装置（39）は循環ポンプ（９）の運転と、バーナ
（２）での燃焼とを停止させる。

このような暖房運転の停止中に、熱媒体温度センサ（T
h）の検出温度が第１設定温度（例えば５℃）より低く
なると、熱媒体制御装置（36）では第２サーモ回路（5
4）がオン信号（比較器（53）の出力が“H"）を発す
る。このとき、反転器（55）の出力が“L"となって補助
リレー（56）が通電されるため、リレースイッチ（56
1）がオンになり、リレースイッチ（351A）（351B）が
オンのときと同様に燃焼制御装置（39）に接続点（64）
（65）の電圧が供給される。そして、リレー（76）（7
8）の通電によって熱媒体供給弁（10）（11）が開放す
るとともに、燃焼制御装置（39）はバーナ（２）及びポ
ンプ（９）を作動させる。また、ナンド回路（66）の出
力は“L"であるが、第２サーモ回路（54）がオン信号を
発してから所定時間（例えば70秒間）の間、タイマー回
路（61）の出力（バッファー回路（60）の出力）が“H"
であるため、ナンド回路（66）の出力に拘らず、トラン
ジスタ（67）はオンとなり、比例弁（14）の弁開度は小
さくなっており、バーナ（２）は弱燃焼を行う。その
後、所定時間が経過してコンデンサ（58）が図示方向に
十分充電されると、タイマー回路（61）の出力が“L"に
なり、トランジスタ（67）はナンド回路（66）の出力に
よってオフするため、バーナ（２）は強燃焼に移行す
る。この結果、熱交換器（３）で加熱された熱媒体が熱
媒体循環路（Ｃ）全体に行渡り、熱媒体温度センサ（T
h）の検出温度が第２設定温度以上になると、第２サー
モ回路（54）がオフ信号（比較器（53）の出力が“L"）
を発し、熱媒体供給弁（10）（11）が閉じ、バーナ
（２）及び循環ポンプ（９）が停止して熱媒体の凍結防
止運転が終了する。

本実施例によれば、室内側制御装置の何れかが運転信号
を発する暖房運転中に負荷変動や他の要因によって熱媒
体温度センサ（Th）の検出温度が第３設定温度（沸騰危
険温度）以上になると、バーナ（２）が停止し、熱媒体
の沸騰を防止することができ、暖房運転の停止中に熱媒
体温度センサ（Th）の検出温度が第１設定温度（凍結危
険温度）以下になると、バーナ（２）を作動させるとと
もに、熱媒体供給弁（10）（11）を開放させ、熱交換器
（３）で加熱された熱媒体を熱媒体循環路（Ｃ）の隅々
まで供給して熱媒体の沸騰を防止することができ、熱媒
体温度センサ（Th）を共用して熱媒体制御装置（保護装
置）（36）の簡素化を図ることができる。また、熱媒体
温度センサ（Th）を熱交換器（３）の出口部の熱媒体循
環路（Ｃ）に取付けたので、暖房運転中の熱交換器
（３）での熱媒体の沸騰を事前に熱媒体温度センサ（T
h）で感知することができるばかりでなく、熱媒体温度
センサ（Thが）熱容量が小さく、かつ、外気温の影響を
受けやすい配管部に取付けられているため、熱媒体循環
路（Ｃ）の熱媒体の凍結危険を熱媒体温度センサ（Th）
で的確に感知することができる。

尚、上述した実施例では凍結運転時にバーナを作動さ
せ、熱媒体を加熱するようにしたが、バーナの代わりに
電気ヒータ（図示せず）で熱媒体を加熱しつつ、循環ポ
ンプ（９）を運転させるようにしても良い。

（ト）発明の効果この発明は以上のように構成されているので、放熱器側
で運転信号が発せられている暖房運転中には負荷の変動
やその他の要因によって熱媒体温度が沸騰危険温度以上
になるとバーナの運転が停止され、熱媒体の沸騰を防止
でき、暖房運転停止中に熱媒体温度が凍結危険温度以下
になると、バーナ等の熱媒体加熱装置が作動して熱媒体
の凍結を防止でき、熱媒体温度検出用のセンサを共用し
て保護装置の簡素化を図りつつ、熱媒体循環路の保護が
図れるものである。

また、請求項２の暖房装置においては、放熱器側で強制
的に運転信号を発生させ、熱媒体供給弁を開放させなく
ても、熱媒体循環路の隅々まで熱交換器で加熱された熱
媒体を供給して熱媒体の凍結を防止することができ、使
い勝手に優れている。

さらにまた、請求項３の暖房装置においては、熱交換器
で加熱された熱媒体の沸騰危険温度と、暖房停止時にお
ける熱媒体の凍結危険温度とを１個のセンサでそれぞれ
的確に検出することができるため、熱媒体の沸騰防止及
び凍結防止の制御をより確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す暖房装置の概略構成
図、第２図は暖房装置の制御装置の回路構成説明図、第
３図は同じく要部電気回路図、第４図は熱媒体供給弁の
駆動回路図である。（２）……バーナ、（３）……熱交換器、（９）……循
環ポンプ、（10）（11）……熱媒体供給弁、（16）……
熱源側制御装置、（26A）（26B）……放熱器、（29A）
（29B）……室内側制御装置、（36）……熱媒体制御装
置（保護装置）、（Th）……熱媒体温度センサ、（Ｃ）
……熱媒体循環路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バーナにて加熱される熱交換器の熱媒体を
放熱器にポンプで循環するようにした暖房装置におい
て、運転スイッチ、サーモスイッチ等の運転指示に基づ
いて運転信号を発する複数の室内側制御装置と、この室
内側制御装置の運転信号が供給されているときにバーナ
に燃焼を行わせる熱源側制御装置とを備え、この熱源側
制御装置には熱媒体温度を検出するセンサを有し、この
センサの検出温度が沸騰危険温度以上のとき前記室内側
制御装置の運転信号とは無関係にバーナの燃焼を停止さ
せ、かつ、前記センサの検出温度が凍結危険温度以下の
とき前記室内側制御装置の運転信号とは無関係にバーナ
に燃焼を行わせる保護装置が設けられていることを特徴
とする暖房装置。
【請求項２】バーナにて加熱される熱交換器の熱媒体
を、熱媒体供給弁及び放熱器をそれぞれ有する複数の分
岐路に、ポンプで循環するようにした暖房装置におい
て、各分岐路の熱媒体供給弁及び放熱器に1:1に対応し
て設けられ、かつ、運転スイッチ、サーモスイッチ等の
運転指示に基づいて運転信号を発する複数の室内側制御
装置と、この複数の室内側制御装置の何れかの運転信号
が供給されているときにバーナに燃焼を行わせるととも
に、運転信号を発している室内側制御装置に対応する熱
媒体供給弁を開放させる熱源側制御装置とを備え、この
熱源側制御装置には熱媒体温度を検出するセンサを有
し、このセンサの検出温度が沸騰危険温度以上のとき前
記室内側制御装置の運転信号とは無関係にバーナの燃焼
を停止させ、かつ、前記センサの検出温度が凍結危険温
度以下のとき前記室内側制御装置の運転信号とは無関係
にバーナに燃焼を行わせるとともに、全ての熱媒体供給
弁を開放させる保護装置が設けられていることを特徴と
する暖房装置。
【請求項３】熱媒体検出用のセンサが熱交換器の熱媒体
出口近くの熱媒体循環路に取付けられていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の暖房装
置。