JPH09105529A - 暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 床暖房装置と空調装置とを設けた暖房装置に
おける温度制御を確実、かつ正確に無駄なく行なうこ
と。 【解決手段】 暖房装置１は、床暖房装置２と、空気調
和機４と、これらに温水を送る熱源機６等から構成され
ている。設定温度入力器８には、床温温度計１２と室温
温度計１４と制御部３が内蔵してあり、信号線９により
熱源機と空気調和機に接続している。制御部は、床面温
度と室内温度から、床暖房装置と空気調和機の双方を適
宜に制御する。例えば、室温が空気調和機に設定された
温度に達していても、床面温度が低い場合には空気調和
機も作動を継続させる。このように、床暖房装置と空気
調和機を関連付け適切な温度制御を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、床暖房装置と空気
調和機を組み合わせたときの暖房装置の改良に関し、特
に空気調和機の熱源が温水であり、適切な室内暖房が行
なえるよう床暖房装置と空気調和機とを連動させた暖房
装置の発明に関する。

【０００２】

【従来の技術】床暖房装置は、床下に配管した温水管に
熱源機から温水を通し、床面から室内の暖房を行なう暖
房装置である。又、床暖房装置を室内に設置しただけで
は、迅速な温度上昇ができず、又冷房機能がないことか
ら、エアコン等の空気調和機を床暖房装置と共に室内に
設置することがある。更に、空気調和機には、床暖房装
置と同じ熱源機からの温水を通す熱交換器を備え、この
熱交換器に室内空気を吹き当て、暖めた空気を室内に送
風して暖房するものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、床暖房
装置と空気調和機が同一の室内に設置されていても、従
来それぞれ個別に設置されていたため、床暖房装置によ
る温度制御と空気調和機による温度制御はともにそれぞ
れ独立した制御装置によって行なわれていた。すなわ
ち、床暖房装置は、備えられた室温検出器で室内温度を
検出し、検出した室内温度に基づいて温水管に送る温水
の量や温度等を制御して室内温度を調整し、一方空気調
和機は個別に室内温度を検出する検出手段を備え、求め
られた室温に基づいて送風状態を制御して室内の温度調
整を行なっていた。このように、両者は特に関連づけら
れておらず、それぞれ個別に作動していたため、例えば
空気調和機は室内温度が所定温度に達すると床面温度に
関係なく作動が停止されていた。

【０００４】一方、床面温度が暖かいと人の感じる温度
は実際の室内温度より高くなることが知られており、逆
に床暖房装置と空気調和機が作動され、室内温度が設定
温度に保持されていても床面温度が低い場合には、室内
にいる人には十分に暖房されておらず、室内温度の設定
が適切でないと感じられることがあった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、暖房装置を次のように構成した。

【０００６】同一の室内に設けられた床暖房装置および
空気調和機と、床暖房装置と空気調和機に温水を送るガ
ス燃焼式熱源機と、室内温度を検出する室温検出手段
と、輻射方式で床面温度を検出する床温検出手段と、所
望の希望設定温度を入力する設定温度入力手段と、室温
検出手段の検出した室温と床温検出手段が検出した床面
温度から評価温度を演算する演算手段と、設定温度入力
手段に入力された希望設定温度と評価温度とに基づいて
床暖房装置と空気調和機の作動を制御する制御手段とか
ら暖房装置を構成した。

【０００７】更に、空気調和機は、温水を用いた暖房装
置であり、内部に設けられた熱交換器に温水を通し、室
内の空気を熱交換器に当てて加温し、加温した空気を室
内に送風して暖房する。空気調和機には温水を制御する
制御弁と、希望室内温度を入力する入力装置が設けてあ
り、検出された室温と希望室内温度に基づいて制御弁を
作動させ、室内温度を調整する。又空気調和機は、冷房
機能を備えていても、電気を用いた加熱でもよい。

【０００８】床暖房装置は、床下に温水管を敷設し、温
水管内に温水を通して室内を暖房する暖房装置である。
温水の通水、温度制御等は基本的に熱源機で行なう。

【０００９】熱源機は、ガスを燃焼させた燃焼熱で水を
加熱する加熱器であり、床暖房装置、空気調和機に温水
を送る。尚、浴室や台所等室内のその他の箇所に湯を供
給するものでもよい。床暖房装置および空気調和機に接
続された温水管は循環しており、低温の温水が戻り、加
熱して再び送り出されるようになっている。

【００１０】床温検出手段は、床から発せられる赤外線
等を感知して床面温度を計測する計測手段で、室内の壁
等に取り付けられた設定温度入力手段、もしくは空気調
和機等に設けられる。

【００１１】室温検出手段は、設定温度入力手段に設け
られており、室内温度を検出する。尚、空気調和機に設
けた室温検出手段を用いてもよい。

【００１２】設定温度入力手段は、希望する設定温度、
その他作動開始時刻等を入力する入力手段であり、室内
の壁等任意な位置に取りつけられる。設定温度入力手段
への入力はアナログあるいはデジタルのどちらでもよ
い。

【００１３】演算手段は、設定温度入力手段もしくは熱
源機に設けられ、検出された室内温度と床面温度とから
評価温度を求める。評価温度は、人が感じる温度に近似
した値であって、複数の箇所の温度、風量、湿度等を総
合して得られる、いわば体感温度といえるものである。
つまり、同一の気温でも風、床面温度等その他の条件が
異なると感じ方が変わるためであり、例えば、（室温＋
床温）／２のような式から求める。尚、評価温度はこれ
以外に他の要素を組み入れた式からも求められる。

【００１４】制御手段は、基本的には室内温度と床面温
度とに基づいて空気調和機と熱源機とを制御する。更
に、演算手段が求めた評価温度と希望設定温度とを比較
し、これらの値が等しくなるよう空気調和機と床暖房装
置とを制御する。具体的には、例えば設定温度入力装置
に２５℃の希望温度が入力されたとき、室内温度が２５
℃となっていても床面温度が２０℃のときは上記式によ
る評価温度が２２．５℃であるので、空気調和機を停止
させず床暖房装置とともに作動を継続させ、評価温度が
２５度となるよう保持する。したがって、この場合は室
内温度が２７℃で床面温度が２３℃となると、双方の運
転を停止させる。するとほぼ希望床面温度である２５℃
と同一の状態に感じられる。そして、時間の経過ととも
にそれぞれの温度が平滑となり、同一の体感温度を保持
して均一な２５℃の温度環境となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明にかかる暖房装置の一実施
例について説明する。

【００１６】図１に示すように暖房装置１は、床暖房装
置２と、空気調和機４と、これらに温水を送る熱源機６
等から構成されている。

【００１７】熱源機６は、内部に燃焼器と熱交換器（い
ずれも図示せず）を備え、燃焼器でガスを燃焼させ熱交
換器で熱交換して温水を製造する。熱源機６は、床暖房
装置２や空気調和機４と温水管１０により連結してお
り、熱源機６内に設けられた温水循環用のポンプ（図示
せず）によって床暖房装置２と空気調和機４に温水が循
環されている。又熱源機６には、浴槽５０と台所の蛇口
５２等が接続している。

【００１８】床暖房装置２は、室内の床に温水管を蛇行
させてあり、この温水管内に温水を通して室内を暖房す
る。供給される温水の温度は通常８０℃程度であり、熱
源機６に設けられた制御弁（図示せず）を開閉させて温
水の通水、つまり床面の温度調整を行なっている。室内
の壁には、希望の設定温度や運転開始時刻等を入力する
所定のスイッチ類が設けられた設定温度入力器８が取り
付けてある。又設定温度入力器８には、床温温度計１２
と室温温度計１４と制御部３（図２参照）等が内蔵して
あり、信号線９によって熱源機６と空気調和機４に接続
している。

【００１９】床温温度計１２は、赤外線を感知する輻射
式の温度計であり、床面に向けて温度計測範囲を広く設
定し、例えば計測範囲内の平均温度を出力値として制御
部３に送っている。室温温度計１４は、室内の温度を計
測する温度計である。

【００２０】空気調和機４は、いわゆるエアコンであ
り、室内空気を取り込み熱交換器で熱交換して吹出す形
式のものである。熱交換器の熱源には温水が用いられて
おり、熱源機６からの温水管１０を制御弁（図示せず）
によって開閉し、又送風を制御することによって温度調
整を行なう。又、機能としては冷房機能を備えていても
よい。空気調和機４には、リモコン等の入力装置が設置
してあり、室温等の希望状態を入力し、室温温度計によ
って計測された室内温度等に基づいて空調動作を行な
う。

【００２１】制御部３は、図２に示すように演算部５
と、床温温度計１２と、室温温度計１４と、設定温度入
力器８と、熱源機６と、空気調和機４と、床暖房装置２
等に接続している。制御部３は、設定温度入力器８に入
力された希望温度と、室内温度や床面温度と比較し、こ
れら温度より希望温度が高ければ床暖房装置の暖房運転
を行なわせる。更に、床面温度と室内温度を演算部５に
送り、式Ｔ＝（室温＋床温）／２に基づいて評価温度Ｔ
を求め、評価温度Ｔが設定温度入力器８に入力された希
望温度と等しければ、床暖房装置の作動を停止させる。
一方、評価温度Ｔが希望温度より低い場合には、床暖房
装置２および空気調和機４をともに作動させる。したが
って、計測された床面温度あるいは室内温度のいずれか
の温度が希望温度を越えていても評価温度Ｔが希望温度
に達していない場合には、床暖房装置２とともに空気調
和機４にも運転の指令を出す。

【００２２】次に、暖房装置１の作動について説明す
る。

【００２３】まず、設定温度入力器８に希望床面温度が
入力されスイッチがオンされると、熱源機６は、ガスバ
ーナでガスを燃焼させ、温水を製造して床暖房装置２に
送り出す。又、空気調和機４のスイッチが入れられ、希
望温度が室温入力器に入力されると、同様に温水が送り
出され、送風が開始される。

【００２４】床温温度計１２は、床面から放射される赤
外線を設定温度入力器８の位置から感知して床面温度を
計測し、その計測値を制御部３に送る。又室温温度計１
４は、設定温度入力器８の配置された位置における室内
温度を計測し、その計測値を制御部３に送る。制御部３
は、演算部５に床面温度と室内温度を送り、これらから
評価温度Ｔを演算させる。演算は式Ｔ＝（室温＋床温）
／２により行なう。そして、評価温度Ｔが設定温度入力
器８に入力された希望温度と等しければ、床暖房装置２
の作動が停止される。

【００２５】一方、評価温度Ｔが希望温度より下回って
いるときは、床暖房装置２と空気調和機４とを作動さ
せ、暖房運転は継続される。具体的には、床面温度、室
内温度共に希望温度を下回っているとき、又は床面温度
か室内温度のいずれかの温度が希望入力値を越えていて
も評価温度Ｔが希望温度に達していない場合には、床暖
房装置２と空気調和機４のいずれも停止せず、評価温度
Ｔが希望温度に達するまで運転される。

【００２６】これにより、室温が希望温度に達していて
も評価温度Ｔが希望温度に達していない場合には、空気
調和機４は引き続き作動して温風を吹き出し、室内温度
を上昇させるので、設定温度入力器８から入力された希
望温度に評価温度Ｔを早期に到達させることができ、快
適な環境を早期に形成することができる。

【００２７】又、床面温度と室内温度から得た評価温度
Ｔと希望温度とを比較することから、他の熱源が室内に
配置されている場合においても良好な温度制御ができ
る。更に、床温温度計１２を輻射式としたことから、床
面までの配線が不要となり設置が容易になる。

【００２８】又、床温温度計１２を空気調和機４に設置
すればより高所から床面温度を計測でき、正確な値を得
ることができる。更に、制御部３および演算部５等を熱
源機６に設置してもよい。このようにすると、熱源機６
において作動を判断できるので、設定温度入力器８と空
気調和機４とを配線で接続しなくとも確実に制御するこ
とができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明の暖房装置によれば、次のような
効果を有している。

【００３０】室内温度と床面温度の双方を最適な値に保
持することができる。

【００３１】室内温度と床面温度から評価温度を演算し
制御することとしたので、体感温度を希望温度に近似し
た環境にできる。

【００３２】室内に、空気調和機以外の暖房装置が設け
られている場合においても、適切な温度制御ができる。

【００３３】床温温度計を輻射式としたので、床面への
配線が不要となり設置を容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる暖房装置の一実施例の図であ
る。

【図２】制御部の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 暖房装置 ２ 床暖房装置 ３ 制御部 ４ 空気調和機 ５ 演算部 ６ 熱源機 ８ 設定温度入力器 ９ 信号線 １０ 温水管 １２ 床温温度計 １４ 室温温度計

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスの燃焼によって温水を製造する熱源
   機と、 該熱源機からの温水を床に配した温水管に通し、室内を
   床面から暖房する床暖房装置と、 前記熱源機の温水と室内空気との熱交換器を備え、室内
   空気を該熱交換器で加温して、室内を希望室内温度に暖
   房する空気調和機と、 前記室内に設けられた希望設定温度を入力する設定温度
   入力手段と、 該設定温度入力手段と前記空気調和機とを接続する制御
   用配線と、 前記設定温度入力手段に設けられ前記室内の室内温度を
   検出する室温検出手段と、 前記設定温度入力手段もしくは前記空気調和機に設けら
   れ前記室内の床面温度を輻射方式で検出する床温検出手
   段と、 該設定温度入力手段に設けられ、前記床温検出手段と前
   記室温検出手段が検出したそれぞれの値に基づき評価温
   度を演算する演算手段と、 前記設定温度入力手段に設けられ、前記演算手段が演算
   した評価温度と前記設定温度入力手段に入力された希望
   設定温度とを比較し、該比較結果に基づき前記床暖房装
   置と空気調和機を制御する制御手段とを備えたことを特
   徴とする暖房装置。
2. 【請求項２】 前記熱源機に前記演算手段および前記制
   御手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の暖
   房装置。
3. 【請求項３】 前記評価温度を、（室内温度＋床面温
   度）／２によって求めることととした請求項１または２
   に記載の暖房装置。