JPH11173633A - 暖房システム - Google Patents
暖房システムInfo
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- JPH11173633A JPH11173633A JP9338729A JP33872997A JPH11173633A JP H11173633 A JPH11173633 A JP H11173633A JP 9338729 A JP9338729 A JP 9338729A JP 33872997 A JP33872997 A JP 33872997A JP H11173633 A JPH11173633 A JP H11173633A
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Abstract
を行う。 【解決手段】 温水エアコンが自動運転モードに設定さ
れると、輻射センサによって室内温度を検出(ステップ
302)しながら、室内温度と設定温度を比較する(ス
テップ304〜310)。これにより、室内温度が設定
温度に達するまでは、レベル1に設定(ステップ31
2)されるので通常制御が行われるが、室内温度が設定
温度を越え、さらに温度差が大きくなることにより、段
階的に暖房能力の制限が大きくなり(ステップ314〜
318)、温度差が温度t3 以上となると、レベル5に
設定され(ステップ320)、床暖房は勿論温水エアコ
ンによる暖房も停止される。
Description
う空気調和機に係り、詳細には、空気調和機と床暖房装
置とを併用して室内の暖房を行う暖房システムに関す
る。
冷媒を用いた冷凍サイクルによって冷暖房運転を行う一
般的な空気調和機(エアコン)に加えて、冷凍サイクル
によって冷房運転を行うと共に温水を用いて暖房運転を
行う温水空気調和機がある(以下「温水エアコン」と言
う)。
に設けられた熱源機(熱源ユニット)によって水を加熱
して温水を生成し、この温水を室内ユニットに設けてい
る温水熱交換器との間で循環させることにより、室内ユ
ニットから室内へ吹き出される空気を加熱して暖房する
ようになっている。
房カーペットや室内の床面に敷設した温水チューブ内へ
温水を供給して暖房を行う床暖房マット等の床暖房装置
がある。エアコンが普及している今日では、エアコンと
床暖房装置が併用されることが多い。
ンの熱源ユニットによって生成した温水を用いるものが
ある。すなわち、温水を用いた暖房システムには、温水
エアコンと床暖房マットを組み合わせてものがある。こ
のような暖房システムでは、床面からと室内ユニットか
ら吹出す温風により室内を同時に暖房することができる
ようになっている。
うな同一の熱源ユニットを用いた暖房システムにおいて
も、温水エアコンによる暖房と床暖房マットによる室内
の暖房がそれぞれ別々に制御されて行われるため、暖房
が効きすぎてしまうなどしてことなどがあり、省エネの
観点からは必ずしも効率的な暖房を行えるものではな
い。特に床暖房装置は、それ自体で細かな温度制御がな
されておらず、特に温水を用いた床暖房マット等では、
温度の上限は設定されているが、温水の温度が略一定で
あるため、環境温度に応じて表面温度が変わってしま
い。エアコン(温水エアコン)との併用暖房を行った場
合、床暖房マットによる暖房温度が上がってしまう。
あり、空気調和機を床暖房装置を用いて室内を効率的に
暖房するとと共にこれによって省エネを図ることができ
る暖房システムを提案することを目的とする。
室内ユニットに設けた熱交換器によって温調した空気を
室内ユニットから吹出すことにより室内を設定温度とな
るように暖房する空気調和機と、室内の床面に敷設した
床暖房ユニットによって室内を床面から暖房する床暖房
装置と、前記空気調和機と前記床暖房装置によって暖房
される室内の温度を検出する温度検出手段と、前記前記
空気調和機の設定温度と前記温度検出手段によって検出
した室内温度に基づいて少なくとも前記床暖房装置の暖
房能力を制限する制限手段と、を含むことを特徴とす
る。
温度と設定温度に基づいて少なくとも床暖房装置の暖房
能力を制限する。エアコンが暖房運転するときの設定温
度に合わせて床暖房装置の暖房能力を制御することによ
り、床暖房装置によって室内温度が設定温度より大きく
上昇してしまうのを防止することができる。
まうのを防止することにより、省エネを図ることがで
き、効率的な暖房が可能となる。
記空気調和機の運転条件として自動運転に設定されたと
きに作動することを特徴とする。
ドが自動運転に設定されたときに、制限手段が床暖房装
置の暖房能力の制限を行う。空気調和機が自動運転に設
定されるときには、室内を長時間に亘って設定温度に維
持するように設定されてときであり、このとき、床暖房
装置の暖房能力を制限することにより、室内温度が設定
温度より高く保たれるのを防止することができる。
記室内温度と前記設定温度の温度差に応じて前記床暖房
装置の暖房能力を複数段階に分けて制限することを特徴
とする。
温度差に応じて床暖房装置の暖房能力を複数段階に制御
する。これによって、床暖房装置に暖房される床面近傍
の温度が設定温度に近づくまでは、十分な暖房能力が得
られるようにすることができると共に、床面近傍の温度
が設定温度を大きく越えるのを防止することができる。
が前記床暖房装置によって暖房される床面近傍の温度を
検出することを特徴とする。
床暖房装置によって暖房される床面近傍の温度を検出す
る。床暖房装置を用いて暖房を行う場合、室内温度は床
面近傍の温度より僅かに低くなる。また、床面が室内温
度より暖かければ快適な暖房感が得られる。このため、
床面近傍の温度に基づいて床暖房装置の暖房能力を制御
することにより、室内を効率的にかつ快適な暖房状態と
することができる。
暖房運転時に前記室内温度が前記設定温度より予め設定
した所定値以上高くなったときに前記床暖房装置と前記
空気調和機のそれぞれの暖房運転を停止させることを特
徴とする。
大きく越えたときに空気調和機を停止させるなどして空
気調和機による暖房を制限する。一般に空気調和機は、
室内温度と設定温度に基づいて暖房能力を制御し、室内
温度が設定温度を越えることによって暖房能力を抑え
る。このとき、温度検出手段によって検出した室内温度
が設定温度を越えた状態でも空気調和機が暖房能力を抑
えながらでも暖房運転を行った場合、室内温度がさらに
上昇してしまう恐れがあるので、空気調和機の暖房運転
を実質的に停止させる。
設定温度より大きく上昇してしまうのを防止し、室内温
度が略設定温度となるように維持することができる。
の実施の形態を説明する。
和機の概略構成を示している。この空気調和機は、温水
を用いて暖房を行う温水空気調和機(以下「温水エアコ
ン10」と言う)となっている。温水エアコン10は、
空調する室内に設置される室内機12と、屋外に設置さ
れる室外機14によって構成されている。また、室内機
12の近傍には、室内機12と室外機14に接続された
通信用の中継ユニット20が設けられている。また、室
外機14には、室内ユニット12によって空調される室
内の床面に敷設されることにより室内を床面から暖房す
る床暖房マット142が接続されており、これによっ
て、温水エアコン10は、室内機12と床暖房マット1
42によって暖房を行う温水暖房システム11を構成し
ている。
イクルによって循環される冷媒用の熱交換器である蒸発
器16と、温水が循環される温水用の熱交換器である放
熱器18によって室内ユニット22が形成されている。
なお、室内機12に設けられている蒸発器16と放熱器
18は、一体に連結されたものであっても良く、また、
別々に設けられているものであっても良い。
16との間で冷媒を循環する冷凍サイクルを形成する冷
媒ユニット24と、温水を生成すると共に生成した温水
を室内ユニット22の放熱器18との間で循環させる熱
源ユニット26によって構成されている。なお、室外機
14は、冷媒ユニット24と熱源ユニット26とが同一
のケーシング内に一体で収容されている一体型であって
も良く、それぞれが別々のケーシングに収容されている
別体型であっても良い。また、熱源ユニット26として
は、給湯用の温水を暖房に用いるものであっても良い。
ット22の蒸発器16は、冷媒配管28A、28Bを介
して冷媒ユニット24に接続されている。図3に示され
るように、冷媒ユニット24では、冷媒配管28A、2
8Bの一方(冷媒配管28A)がバルブ32に接続され
ており、このバルブ32からマフラー34A及びアキュ
ムレータ38を介してコンプレッサ40に接続されてい
る。また、コンプレッサ40は、マフラー34Bを介し
て熱交換器(凝縮器)42に接続されている。また、熱
交換器42は、キャピラリチューブ44及びストレーナ
46を介してバルブ48に接続されており、さらに、こ
のバルブ48には、他方の冷媒配管28Bが接続されて
いる。これによって、温水エアコン10では室内ユニッ
ト22と冷媒ユニット24との間に冷凍サイクルが形成
されている。
モードまたは除湿モード(ドライモード)に選択される
ことにより、コンプレッサ40が運転されて冷媒が循環
される。なお、冷媒ユニット24には、熱交換器42の
近傍に熱交換器42の冷却用の冷却ファン53が設けら
れており、必要に応じて冷却ファン53を作動させて熱
交換器42を冷却することにより、冷媒の凝縮効率が低
下してしまうのを防止している。また、図3には、矢印
によって冷媒の流れを示している。
換器温度センサ(図示省略)が設けられており、温水エ
アコン10では、冷房運転時に蒸発器16の温度が所定
温度以下(例えば6.4°C以下)とならないようにコ
ンプレッサ40の能力を制御しながら冷房運転を行うよ
うになっている。
フレキシブルな温水配管(以下、「温水チューブ」とい
う)30A、30Bを介して室外機14の熱源ユニット
26に接続されている。一方の温水チューブ30Aは、
熱源ユニット26の温水入口ニップル56Aへ接続さ
れ、他方の温水チューブ30Bは、熱源ユニット26の
温水出口ニップル56Bへ接続されている。
の温水入口ニップル66Aに接続され、流量可変弁68
を介して放熱器18に接続されている。また、温水チュ
ーブ30Aは、室内ユニット22の温水出口ニップル6
6Bに接続されることにより、放熱器18に接続されて
いる。
56Bが温水熱交換器64、ポンプ62及びプレッシャ
タンク60を介して温水入口ニップル56Aに接続され
ており、これによって、室内ユニット22と温水ユニッ
ト26の間で密閉された温水の循環路が形成されてい
る。
するためのガスバーナー70が設けられており、このガ
スバーナー70にガス電磁弁180A、180B及びガ
ス比例弁182を介して機外から燃焼用のガスが供給さ
れる。ガスバーナー70は、このガスを燃焼させること
により温水熱交換器64内の水を加熱して暖房用の温水
を生成する。なお、プレッシャタンク60は、プレッシ
ャキャップ58を介してドレインタンク72に接続され
ており、このドレインタンク72を介して温水循環路を
循環する水(例えば水道水)を排出する。
度)が上昇して内圧が所定値(例えば0.9kg/cmU)以
上となると、プレッシャキャップ58の圧力弁が作動し
て、このプレッシャキャップ58に設けている圧力逃が
し口から温水をドレインタンク72へ流出させて配管内
の圧力上昇を防止すると共に、温水の温度が低下して内
圧が所定値未満となると、負圧弁が作動してドレインタ
ンク72から水を回収するようになっている。なお、ド
レインタンク72から溢れた水は、ドレイン配管接続口
から排出される。
ライモードで運転しているときには、熱源ユニット26
の作動(温水の生成等)を停止させると共に、可変流量
弁68を閉じる(動作ステップ0)ている。これに対し
て、暖房運転時(暖房モード)には、熱源ユニット26
のガスバーナー70を点火すると共にポンプ62を作動
させ、室内ユニット22の流量可変弁68を開く。これ
によって、熱交換器64で温水が生成されると共に、生
成された温水が室内ユニット22の放熱器18との間で
循環される。なお、熱源ユニット26には、温水熱交換
器64と温水出口ニップル56Bの間に高温サーミスタ
(図示省略)が設けられており、この高温サーミスタに
よる検出温度が約80°C程度の所定温度(例えば82
°C)となるように温水の温度を制御しながら循環させ
ている。また、流量可変弁68の開度(動作ステップ)
は、室内温度と設定温度等に応じて設定される。
ローファン90が設けられている。また、図2に示され
るように、室内ユニット22が収容されている室内機1
2のケーシング36には、吸込み口50及び吹出し口5
2が設けられている。室内ユニット22では、クロスフ
ローファン90を作動させることにより、吸込み口50
から室内の空気を吸込んで、吹出し口52から吹出す。
このとき、吸込み口50から吸込まれた空気が室内ユニ
ット22の蒸発器16ないし放熱器18を通過すること
により温調され、この温調された空気が吹出し口52か
ら吹出されることにより、室内が空調される。なお、吹
出し口52には、上下フラップ54と図示しない左右フ
ラップが設けられており、上下フラップ54と左右フラ
ップによって吹出し口52から吹き出される温調した空
気の吹出し方向が変えられる。
には、マイクロコンピュータ(以下「マイコン100」
と言う)を備えたコントロール基板102が設けられて
いる。このコントロール基板102には、電源基板10
4、表示基板106、スイッチ基板108と共に、パワ
ーリレー110、温度ヒューズ112、流量可変弁6
8、クロスフローファン90を駆動するファンモータ1
14、上下フラップ54を制御するルーバーモータ11
6が接続されている。
運転用の交流電力が供給されることにより、この交流電
力が電源基板104によって所定の電力に変換されてコ
ントロール基板102へ供給される。また、室内ユニッ
ト22に供給された交流電力は、端子板132から室外
機14の熱源ユニット26へ供給されると共に、パワー
リレー110を介して端子板132から室外機14の冷
媒ユニット24へ供給される。すなわち、温水ユニット
26には、室内ユニット22と同様に常に運転用の電力
が供給され、冷媒ユニット24は、コントロール基板1
02からの信号によってパワーリレー110をオンする
ことにより供給される電力によって運転される。
器16の温度を検出する熱交温度センサ118、室内の
湿度を検出する湿度センサ120、放熱器18の温度を
検出する温水熱交換器センサ122、ガス欠センサ12
4等が接続されている。
は、表示LED128等が設けられている。図2に示さ
れるように、室内機12のケーシング36には、表示部
82が設けられており、表示基板106の表示LED1
28等がこの表示部82上に配置されている(図2では
図示省略)。これにより、表示部82の表示LED12
8の点灯状態によって温水エアコン10の運転状態(運
転/ 停止及び運転モード等)を判断できるようになって
いる。
ト22のコントロール基板102には、通信I/F基板
134が接続されている。この通信I/F基板134に
は、冷媒ユニット24に設けられている図示しないコン
トロール基板及び後述する中継ユニット20が接続され
る。室内ユニット22のマイコン100には、この通信
I/F基板134を介して後述する中継ユニット20か
ら操作信号及び室内温度等が入力される。また、マイコ
ン100は、この通信I/F基板134を介して冷媒ユ
ニット24との間でシリアル通信を行うことにより冷媒
ユニット24の作動を制御している。
温度等の運転条件が設定され、空調運転が指示される
と、設定温度と室内温度に基づいて運転能力を制御しな
がら室内温度が設定温度となるように空調運転を行う。
例えば、自動運転モードで暖房運転を行うときには、フ
ァジー演算によって室内温度の変化を予測しながら暖房
能力、送風量及び風向等を制御する。これによって、図
7に示されるように、室内温度TR が設定温度Ts に徐
々に近づけられ、室内温度TR が設定温度TS に対して
所定の温度t0 (例えば0.5°C)の範囲内となるよ
うに室内の空調状態を維持する。このとき、室内温度T
R が設定温度TS より所定の温度(例えば1°C)以
上、上昇しないように暖房能力が制御される。なお、室
内ユニット22の空調能力の制御、冷媒ユニット24の
構成及びシリアル通信による冷媒ユニット24の制御
は、従来公知の構成及び方法を適用でき、本実施の形態
では詳細な説明を省略する。また、温水エアコン10で
は、室内温度が中継ユニット20から入力されるように
しているが、室内ユニット22内に室内温度を検出する
温度センサを設けても良い。
には、図示しないマイコンを備えたコントロール基板1
74が設けられている。コントロール基板174には、
電源トランス176、温水循環用のポンプ(ポンプモー
タ)62、ガスバーナー70を点火するイグナイタ17
8、ガスバーナー70へ燃焼ガスを供給するガス電磁弁
180A、180B及びガス比例弁182、給気用のフ
ァンモータ184等が接続されている。このコントロー
ル基板174は、室内ユニット22の端子板132から
供給される電力を電源トランス176によって変圧し、
ポンプ62等の駆動用の電力を得ている。
熱交換器64から送り出される温水の温度を測定する高
温サーミスタ186、外気温度を検出する外気温度セン
サ188、ファンモータ184の回転検出器190等が
接続されている。コントロール基板174は、これらの
センサによって熱源ユニット26内の各機器の作動状態
を監視しながら所定の温度の温水を生成する。
ヒューズ192、ハイリミットスイッチ194等が接続
され、また、ポンプ試験端子196、外部に動作状態等
を表示する動作モニタ用端子198と共に、設定スイッ
チ200、ガスバーナー70の点火時に点灯する燃焼ラ
ンプ202、故障時のエラーコード等を表示する故障表
示LED204、メンテナンス用スイッチ206、二次
圧調整ボリューム208等が設けられている。
の熱源ユニット26には、床暖房ユニットとして床暖房
マット142が接続されており、これにより、熱源ユニ
ット26と床暖房マット142によって床暖房装置14
0が構成されている。なお、温水エアコン10の熱源ユ
ニット26には、床暖房ユニットとして室内の床板内ま
たは床板の下側に温水配管を附設したものであってもよ
い。
には、温水入口ニップル56A、温水出口ニップル56
Bのそれぞれに並んで温水入口ニップル80A、温水出
口ニップル80Bが設けられている。この温水入口ニッ
プル80A、温水出口ニップル80Bの間には、床暖房
マット142が接続されるようになっている。
床面に敷かれるマット144内に温水チューブ146が
緊密に織込まれている。図3に示されるように、床暖房
マット142は、温水チューブ146の一端が、温水入
口ニップル84Aに接続される温水チューブ86Aが熱
動弁76を介して熱源ユニット26の温水出口ニップル
80Bに接続され、温水チューブ146の他端が、温水
出口ニップル84Bに接続される温水チューブ86Bが
熱源ユニット26の温水入口ニップル80Aに接続され
ることにより、熱源ユニット26に接続される。これに
よって、床暖房マット142には、ポンプ62が作動す
ると、熱動弁76の開閉に応じて温水が循環され、この
温水によってマット144が加熱される。
は、熱源ユニット26のコントロール基板174に接続
されており、このコントロール基板174によって開閉
が制御される。
2による床暖房の開始が指示されると、熱動弁76を一
定の時間間隔で開閉して床暖房マット142の温水チュ
ーブ146内へ温水を循環させる。これにより床暖房マ
ット142のマット144が徐々に加熱される。すなわ
ち、熱源ユニット26は、予め設定された所のデューテ
ー比で床暖房マット142へ温水を循環させる。
ット26には、床暖房マット142からの信号線148
が接続されている。この信号線148は、床暖房マット
142のマット144の温度を検出する図示しないサー
ミスタ等に接続されており、熱源ユニット26は、マッ
ト144の温度が所定値(例えば31°C)を越えたこ
とを、信号線148を介して検出すると、熱動弁76を
閉じて温水の循環を停止させて、マット144の温度上
昇を抑えるようになっている。すなわち、図8(A)に
示されるように、床暖房マット142は、所定の時間間
隔で、時間S0だけ断続的に熱動弁76がオンされるこ
とにより供給される温水によって暖房を行う一般的構成
となっている。これにより、床暖房マット142の温度
(マット144の表面温度)は、外気温度や室内温度に
応じた温度に維持される。なお、熱動弁76をオン/オ
フする制御するときのデューテー比は、予め設定されて
おり、通常制御時には、この設定されたデューテー比に
基づいて床暖房が行われる。
4には、通信I/F基板136が設けられており、この
通信I/F基板136を介して熱源ユニット26が中継
ユニット20に接続されている。
ト20は、マイコン150を備えたコントロール基板1
52に、データ通信用の通信I/F基板154及びシリ
アル通信用の通信I/F基板156が接続されている。
また、中継ユニット20内には、温度検出基板158及
び受信基板160が設けられており、これらがコントロ
ール基板152に接続されている。
0から送出される操作信号を受信するようになってい
る。すなわち、図2に示されるように、中継ユニット2
0には、受信窓162が形成されており、この受信窓1
62へ向けてシステムリモコン130を操作することに
より、システムリモコン130から送出される操作信号
が受信基板160で受信される。
コン10の運転/停止、設定温度の設定、運転モードの
設定ないし切り換え、室内機12の吹出し口52から吹
出される空調風の風向及び風量の設定、タイマー運転時
の時間設定等の一般的エアコンに用いられるリモコンス
イッチの機能に加えて、床暖房マット142による床暖
房の運転/停止、温度設定等の床暖房マット142の運
転操作の機能等を合わせ持たせたマルチ機能タイプとな
っている。
ステムリモコン130から送出された操作信号を受信す
ると、この操作信号から、室内ユニット22及び冷媒ユ
ニット24に対する空調用の操作信号と、床暖房装置1
40及び熱源ユニット26に対する温水暖房用の操作信
号を分離し、空調用の操作信号を通信I/F基板156
を介して、シリアル通信によって室内ユニット22へ送
出する。
は、受信した操作信号から温水暖房用の操作信号を分離
すると、通信I/F基板154を介して熱源ユニット2
6へ出力する。これと共に、マイコン150には、熱源
ユニット26及び熱源ユニット26を用いた床暖房マッ
ト142の運転状態が、熱源ユニット26のコントロー
ル基板174から通信I/F基板154へ入力されるよ
うになっており、中継ユニット20では、熱源ユニット
26及び床暖房マット142の運転状態も室内ユニット
22へ送出するようになっている。
ン100は、中継ユニット20から入力される信号に基
づいた空調運転を行う。すなわち、温水エアコン10の
暖房運転時には、中継ユニット20を介して入力される
熱源ユニット26及び床暖房装置140の運転状態を考
慮して暖房運転を行うようになっている。
は、赤外線から温度を検出するための輻射センサ164
が設けられている。図2に示されるように、中継ユニッ
ト20には、集光レンズ166が設けられており、この
集光レンズ166が向けられている被測定物が表面温度
に応じて発する赤外線が、集光レンズ166を透過して
輻射センサ164に受光されるようになっている。
面温度に応じて発する赤外線を検出する赤外線センサが
用いられており、温度検出基板158では、被測定物の
表面温度を1°C以内の誤差範囲で検出して出力できる
ようになっている。
度検出基板158によって検出した温度を室内温度とし
てシステムリモコン130からの操作信号と共に室内ユ
ニット22へ送出する。
温水エアコン10によって空調する領域の所定の位置
(例えば中央部)の床面近傍や、床面から所定の高さの
位置等へ向けられるようになっている。この中継ユニッ
ト20によって検出する室内温度は、集光レンズ166
を所定の範囲でスイングさせて、室内の多数位置の温度
を検出し、検出した温度の平均値等を室内温度として用
いても良く、また、集光レンズの向きを予め設定した所
定の位置に固定した状態で検出した温度を室内温度とし
て用いても良い。
から送出された操作信号に基づいて運転制御を行う。こ
のとき、システムリモコン130によって設定された床
暖房マット142の設定温度と中継ユニット20で検出
した床暖房マット142の表面温度に基づいて熱動弁7
6の開閉(オン/オフ)を制御することにより、床暖房
マット142の表面温度が設定温度となるようにしてい
る。
アコン10による暖房と、床暖房マット142による床
暖房が同時に選択された時には、温水エアコン10と床
暖房マット142によって、それぞれ個別に暖房を行う
が、さらに、温水エアコン10が自動運転モードに選択
されることにより、中継ユニット20が室内温度と設定
温度に基づいて床暖房マット142の暖房能力を制御す
る。
リモコン130によって設定された設定温度と輻射セン
サ164によって検出した室内温度に応じて、床暖房マ
ット142の暖房能力を段階的に変化させるようにして
いる。
よる床暖房が設定されると、予め設定したデューテー比
で熱動弁76をオン/オフする。これに対して、中継ユ
ニット20は、設定温度に対する室内温度に応じて、熱
動弁76をオンする時間を制限することにより、床暖房
マット142の暖房能力を制限する。
2の暖房能力の制限レベルが、設定温度TS に対する室
内温度TR に応じて複数段階に設定されている。中継ユ
ニット20は、設定温度TS と、輻射センサ164によ
って検出した室内温度TR に基づいて、床暖房マット1
42の能力制限レベルを設定すると、設定した能力制限
レベルに応じた操作信号を熱源ユニット26のコントロ
ール基板174へ出力する。
4では、設定された制限レベルに基づいて、熱動弁76
をオン/オフ制御するときのデューテー比(熱動弁76
のオン時間)を変更する。
に、一例として暖房能力の制限レベルをレベル1からレ
ベル5までの5段階に設定しており、また、温度t1 、
t2、t3 は、t1 <t2 <t3 であり、例えば温度t
1 =1°C、温度t2 =2°C、温度t3 =3°Cとし
ている。
示されるように、レベル2、レベル3及びレベル4で
は、熱動弁76のオン時間S0 を、それぞれオン時間S
1 、オン時間S2 及びオン時間S3 とすることにより、
床暖房マット142による出力(暖房能力)を70%、
50%及び30%に制限し、またレベル5では、熱動弁
76をオフして床暖房を停止する。
による暖房能力も合わせて制限するようにしている。す
なわち、温水エアコン10は、設定温度TS と中継ユニ
ット20が輻射センサ164によって検出した室内温度
TR に基づいて暖房能力を制御しているが、床暖房マッ
ト142によって合わせて暖房を行うことにより、室内
温度が設定温度よりも高くなることがある。このため、
中継ユニット20では、室内温度が設定温度に対して所
定値以上(例えば温度t2 以上、制限レベルがレベル4
以上)となると、温水エアコン10による暖房運転を強
制的に停止するようにしている。
アコン10が自動運転モードで暖房運転を行うときに、
床暖房マット142が合わせて暖房運転されることによ
り、床暖房マット142の暖房能力と共に温水エアコン
10による暖房も制御するようになっている。
システム10では、システムリモコン130の操作によ
って、温水エアコン10の運転モード、設定温度等の運
転条件が設定され、設定に応じた操作信号が送出される
と、この操作信号を中継ユニット20によって受信す
る。中継ユニット20は受信した操作信号を温水エアコ
ン10の室内ユニット22へ送出する操作信号と、室外
機14の熱源ユニット26へ送出する操作信号に分離す
る。中継ユニット20は、分離した操作信号と共に、輻
射センサ164によって検出した室内温度を室内ユニッ
ト22へ送出する。
を行うときには、中継ユニット20は、受信したシステ
ムリモコン130からの操作信号と共に、輻射センサ1
64によって検出した室内温度を室内ユニット22へ送
出する。室内ユニット22のマイコン100は、中継ユ
ニット20から送出された操作信号に基づいて運転モー
ド、設定温度、風量、風向等を設定し、空調運転を開始
する。このとき、中継ユニット20によって検出された
室内温度に基づいて空調能力が制御される。
操作によって温水エアコン10の暖房運転が設定される
と、中継ユニット20は、システムリモコン130の操
作信号の中から、室内ユニット22の制御に必要な操作
信号と、熱源ユニット26の制御に必要な操作信号を分
離し、室内ユニット26の運転に必要な操作信号を室内
温度と共に室内ユニット22へ送出する。
ト26を用いた暖房運転に必要な操作信号が中継ユニッ
ト20から入力される。また、熱源ユニット26は、運
転状態を所定のタイミングで運転状態を中継ユニット2
0へ出力する。中継ユニット20は、熱源ユニット26
から熱源ユニット26の運転状態を示す信号が入力され
ると、入力された熱源ユニット26の運転状態に応じた
信号を室内ユニット22へ送出する。
設定されると、ガスバーナー70を点火すると共にポン
プ62を作動させ、温水熱交換器64で温水の生成を開
始すると共に、生成された温水を室内ユニット22の放
熱器18との間で循環させる。これによって、室内ユニ
ット22の吹出し口52から放熱器18を通過すること
により加熱された空調風が吹出される。なお、室内ユニ
ット22では、設定温度と室内温度等に基づいて流量可
変弁68の開度ステップを設定し、設定されたステップ
で流量可変弁68を開くことにより暖房能力を制御す
る。
って、床暖房マット142の運転が設定されると、中継
ユニット20は、システムリモコン130から受信した
操作信号を熱源ユニット26のコントロール基板174
へ送出する。これによって、熱源ユニット26では、熱
動弁76を開いて床暖房マット142への温水の供給を
開始する。
イコンは予め設定されたデューテー比で熱動弁76のオ
ン/オフ(開閉)を行う。これによって、所定の時間間
隔で温水チューブ146内を循環される温水によってマ
ット144の表面が暖められる。
設けられた空調システム11では、温水エアコン10に
よる暖房と床暖房マット142による床暖房が可能とな
っている。また、この空調システム11では温水エアコ
ン10と床暖房マット142の何れか一方を用いた暖房
もシステムリモコン130の操作によって可能となって
いる。
コン10による暖房と床暖房マット142の暖房が同時
に行われるときに、温水エアコン10が自動運転モード
に設定されると、設定温度と室内温度に基づいて床暖房
マット142による暖房能力と共に温水エアコン10の
運転を制御するようになっている。
暖房マット142及び温水エアコン10の運転制御につ
いて説明する。なお、中継ユニット20が輻射センサ1
64は、床暖房マット142上の温度を室内温度として
検出する例を用いて説明する。すなわち、床暖房マット
146の温度を室内温度として温水エアコン10が暖房
運転を行うと共に、この床暖房マット146の温度に基
づいて床暖房能力を制御する。このとき、中継ユニット
20には、輻射センサ164によって、比較的高い精度
で室内温度(誤差が1°C以内)を測定することが出来
るようになっている。
房能力制御の一例を示している。このフローチャート
は、温水エアコン10の暖房運転と床暖房マット142
による床暖房運転が設定されると最初のステップ300
が実行される。このステップ300では、温水エアコン
10が自動運転モードに設定されているか否かを確認
し、自動運転モードに設定されていると、このステップ
300で肯定判定されてステップ302へ移行する。な
お、温水エアコン10の自動運転モードの設定が解除さ
れる(マニュアル運転モードに設定される)か、温水エ
アコン10又は床暖房マット142の運転が停止される
ことにより、ステップ300で否定判定されて終了す
る。
輻射センサ164によって検出している室内温度TR を
読み込む。この後に、ステップ304〜ステップ310
では、システムリモコン130によって設定された温水
エアコン10の設定温度TSと室内温度TR を比較し、
この比較結果に基づいてステップ312〜ステップ32
0で暖房能力の制限レベルを設定する。さらに、ステッ
プ322では、設定した制限レベルに応じて、床暖房マ
ット142と温水エアコン10の運転を制御する。
ベルに応じた操作信号を、中継ユニット20から室内ユ
ニット22及び熱源ユニット26へ出力することによ
り、室内ユニット22及び熱源ユニット26のそれぞれ
が、操作信号に応じて運転される。
温度TS に達しているか否かを確認し、室内温度TR が
設定温度TS に達していなければ(TR <TS )、ステ
ップ304で肯定判定されてステップ312へ移行す
る。このステップ312では、暖房能力の制限レベルを
レベル1に設定する。表1に示されるように、レベル1
では、床暖房マット142は勿論、温水エアコン10も
通常制御に設定されているので、熱源ユニット26は、
通常のデューテー比(図8(A)参照)で熱動弁76を
制御して、間欠的に温水チューブ146内へ所定の温度
の温水を供給する。これによって、室内は、温水エアコ
ン10の室内ユニット22と床暖房マット142によっ
て設定温度TS となるように暖められる。
S に達すると、ステップ304で否定判定されてステッ
プ306へ移行する。
設定温度TS より温度t1 を越えたか否かを確認する。
設定温度TS を越えた室内温度TR の設定温度TS との
温度差が温度t1 以内のときに(TS ≦TR <TS +t
1 )には、ステップ306で肯定判定されて、ステップ
314へ移行する。
ルをレベル2に設定する。これによって、温水エアコン
10は、通常制御を継続するが、熱源ユニット26は、
床暖房ユニット142の暖房能力を70%に制限する。
この暖房能力の制限は、図8(B)に示されるように、
熱動弁76をオンしている時間をオン時間S1 に制限す
ることによりデューテー比を変更する。これにより、熱
動弁76がオンしている時間が短くなることにより、床
暖房マット142へ供給される熱量が減少し、床暖房マ
ット142の暖房能力が下げられる。
は、環境の影響を受けるので、例えば外気温度が比較的
高いときには、暖房能力を制限してもマット144の表
面温度は徐々に上昇する。これによって、室内温度TR
も上昇する。これにより、室内温度TR が、設定温度T
S との温度差が温度t1 を越えているときには、ステッ
プ306で否定判定されて、ステップ308へ移行す
る。このステップ306では、室内温度TR と設定温度
TS の温度差が温度t2 を越えたか否かを確認する。
設定温度TS より温度t2 を越えたか否かを確認する。
設定温度TS を越えた室内温度TR の設定温度TS との
温度差が温度t1 以上で温度t2 以内であったときには
(TS +t1 ≦TR <TS +t2 )には、ステップ30
8で肯定判定されて、ステップ316へ移行する。
をレベル3に設定する。熱源ユニット26は、暖房能力
の制限レベルがレベル3に設定されることにより、床暖
房マット142による暖房能力がさらに下がるように熱
動弁76をオン/オフするときのデューテー比をさらに
下げる。レベル3では、床暖房マット142の暖房能力
を50%に制限するようにしており、図8(C)に示さ
れるように、熱動弁76のオン時間をレベル2のときの
オン時間S1 よりも短いオン時間S2 とする。
房マット142へ供給される熱量がさらに抑えられ、床
暖房マット142の暖房能力が通常時の50%程度と、
さらに下げられる。
R が設定温度TS となるように暖房運転を行うため、中
継ユニット20では、暖房能力の制限レベルがレベル3
では、温水エアコン10の暖房能力を制限しないが、温
水エアコン10では、室内温度TR が設定温度TS を越
えることにより、暖房能力を抑えて運転する。
3に設定したときには、室内の暖房能力が大きく下げら
れる。
差が温度t2 を越えると、ステップ308で否定判定さ
れて、ステップ310へ移行する。このステップ310
では、温度t2 を越えた室内温度TR を設定温度TS の
温度差が、温度t3 を越えたかを確認している。
度差が温度t3 を越えていないときには、ステップ31
0で肯定判定され、ステップ318へ移行して、暖房能
力の制限レベルをレベル4に設定する。また、室内温度
TR と設定温度TS の温度差が温度t3 を越えたときに
は、ステップ310で否定判定され、ステップ320へ
移行して暖房能力の制限レベルをレベル5に設定する。
2の暖房能力の制限レベルがレベル4に設定されること
により、図8(D)に示されるように、熱動弁76のオ
ン時間がさらに短い時間S3 となる。これにより、熱動
弁76を作動させるときのデューテー比がさらに下がっ
て、床暖房マット142へ供給される熱量が一層下がる
(30%程度に制限)。
ト142の暖房能力の制限レベルがレベル5に設定され
ることにより、熱動弁76を閉止して、床暖房マット1
42への温水の供給を停止する。
R が設定温度TS よりも大きく上昇して暖房能力の制限
レベルがレベル4を越えると、暖房運転を停止する。
能力の制限レベルがレベル4に設定されることにより、
暖房能力を極めて低く抑えた床暖房マット142のみで
暖房を行い、これでも室内温度TR が上昇するときに
は、温水エアコン10による暖房のみならず、床暖房マ
ット142による暖房も停止し、室内温度TR が設定温
度TS を必要以上に大きく越えてしまうのを防止する。
エアコン10と床暖房マット142によって同時に暖房
を行ったときには、室内温度TR の上昇に合わせて段階
的に暖房能力を下げる。
中継ユニット20の輻射センサ164によって検出され
る床暖房マット142の表面温度(室内温度TR )は、
設定温度TS を越えることにより、温度の上昇度合いが
徐々に抑えられ、設定温度T S との温度差が温度t3 を
越えると、暖房運転が停止するので、室内温度TR が設
定温度TS を大きく越えるのを防止することができる。
に、従来の床暖房マットでは、Ts (設定温度)+t2
(例えば2℃)でオーバーシュート処理としてサーモオ
フし、Ts 又はTs +t1 となったときにサーモオンす
るようになっている。このために、床暖房マットと温水
エアコン10などの他の暖房装置を併用して暖房を行っ
た場合、室内温度が安定しなくなる。これに対して、床
暖房マット142の暖房能力と共に温水エアコン10の
運転も合わせて制御しているため、室内温度TRを安定
させることができる。
ット142の暖房能力を設定温度T S に応じて制限する
ので、必要以上に大きい暖房能力で暖房することによっ
て消費されるエネルギーを抑えることができ、省エネが
図られる。
0が暖房能力を制御するときに用いる室内温度を室内ユ
ニット22内に設けている温度センサ126によって検
出したが、温水エアコン10が空調能力を制御するとき
の室内温度を、中継ユニット20によって検出した室内
温度TR を用いても良い。このときにも、中継ユニット
20によって検出した室内温度TR に基づいて、温水エ
アコン10による暖房と床暖房マット142による暖房
を一括して制限すれば良い。
42上の温度を室内温度TR としたが、中継ユニット2
0によって検出する室内温度TR は、暖房時に設定温度
にしたい任意の領域の温度を検出すれば良く、これによ
って、中継ユニット20によって温度検出する領域が設
定温度TS となるように効率的に暖房を行うことができ
る。
発明の構成を限定するものではない。本実施の形態で
は、空気調和機と暖房時に温水を用いる温水エアコン1
0を用いて説明したが、本発明は冷媒が循環する冷凍サ
イクルを用いて冷房と共に暖房運転を行う一般的な空気
調和機を用いることができる。
として熱源ユニット26によって生成した温水によって
暖房する温水式の床暖房マット142を用いたが、床暖
房ユニットとしては、電気ヒータを用いて暖房する床暖
房カーペット等を用いることができる。この場合、中継
ユニット20が電気式の床暖房カーペット等の暖房能力
(例えば消費電力)等を制限すれば良い。
ユニットがそれぞれ個別に行っていて暖房能力の制御を
一括して行うことにより、効率的な暖房と共に省エネを
図ることができる。
42と温水エアコン10の室内ユニット22とは別に中
継ユニット20を設けたが、中継ユニット20として
は、室内ユニット22と共に室内機12に内蔵されたも
のであっても良く。また、温水エアコン10の室内ユニ
ット20に中継ユニット20の機能を合わせ持たせて、
室内ユニット22が温水エアコン10による暖房能力と
共に床暖房マット142の暖房能力を制限するようにし
ても良い。
気調和機と床暖房装置を併用して暖房運転を行うとき
に、空気調和機の運転条件として設定された設定温度と
室内温度に応じて、空気調和機のみならず床暖房装置の
暖房能力を制限するため、室内温度が設定温度を大きく
超えてしまうのを防止でき、室内を快適な暖房状態に保
つことができると共に暖房時の省エネを図ることができ
ると言う優れた効果が得られる。
略構成図である。
び床暖房マットの配置を示す概略図である。
温水の流路を示す概略系統図である。
図である。
図である。
略構成図である。
の室内温度の変化の一例を示す線図である
制御の一例を示す線図であり、(A)は通常時となるレ
ベル1、(B)はレベル2、(C)はレベル3、(D)
はレベル4をそれぞれ示している。
フローチャートである。
マット上の温度を室内温度として暖房能力制御を行った
ときの室内温度(床暖房マットの表温度)の時間変化の
一例を示す線図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 室内ユニットに設けた熱交換器によって
温調した空気を室内ユニットから吹出すことにより室内
を設定温度となるように暖房する空気調和機と、 室内の床面に敷設した床暖房ユニットによって室内を床
面から暖房する床暖房装置と、 前記空気調和機と前記床暖房装置によって暖房される室
内の温度を検出する温度検出手段と、 前記前記空気調和機の設定温度と前記温度検出手段によ
って検出した室内温度に基づいて少なくとも前記床暖房
装置の暖房能力を制限する制限手段と、 を含むことを特徴とする暖房システム。 - 【請求項2】 前記制限手段が前記空気調和機の運転条
件として自動運転に設定されたときに作動することを特
徴とする請求項1に記載の暖房システム。 - 【請求項3】 前記制限手段が前記室内温度と前記設定
温度の温度差に応じて前記床暖房装置の暖房能力を複数
段階に分けて制限することを特徴とする請求項1又は請
求項2の何れかに記載の暖房システム。 - 【請求項4】 前記温度検出手段が前記床暖房装置によ
って暖房される床面近傍の温度を検出することを特徴と
する請求項1から請求項3の何れかに記載の暖房システ
ム。 - 【請求項5】 前記制限手段が、暖房運転時に前記室内
温度が前記設定温度より予め設定した所定値以上高くな
ったときに前記床暖房装置と前記空気調和機のそれぞれ
の暖房運転を停止させることを特徴とする請求項1から
請求項4の何れかに記載の暖房システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9338729A JPH11173633A (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 暖房システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9338729A JPH11173633A (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 暖房システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11173633A true JPH11173633A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18320918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9338729A Pending JPH11173633A (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 暖房システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11173633A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013170725A (ja) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Toho Gas Co Ltd | 暖房システム |
| JP2013234787A (ja) * | 2012-05-08 | 2013-11-21 | Osaka Gas Co Ltd | 床暖房装置の運転方法及び床暖房装置 |
| KR20180075845A (ko) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 주식회사 경동나비엔 | 온수매트와 연동되는 난방기기, 난방기기와 연동되는 온수매트, 및 난방기기와 온수매트의 제어방법 |
| WO2020035928A1 (ja) * | 2018-08-16 | 2020-02-20 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機のインターフェイス |
| WO2024043206A1 (ja) * | 2022-08-26 | 2024-02-29 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 制御装置、制御方法および空気調和機 |
-
1997
- 1997-12-09 JP JP9338729A patent/JPH11173633A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013170725A (ja) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Toho Gas Co Ltd | 暖房システム |
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| WO2020035928A1 (ja) * | 2018-08-16 | 2020-02-20 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機のインターフェイス |
| JPWO2020035928A1 (ja) * | 2018-08-16 | 2021-01-07 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機のインターフェイス |
| WO2024043206A1 (ja) * | 2022-08-26 | 2024-02-29 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 制御装置、制御方法および空気調和機 |
| JP2024031381A (ja) * | 2022-08-26 | 2024-03-07 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 制御装置、制御方法および空気調和機 |
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