JP2000304286A

JP2000304286A - 床暖房装置の温度制御装置及び温度制御方法

Info

Publication number: JP2000304286A
Application number: JP11112154A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Hitomi; 和弘人見
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-04-20
Filing date: 1999-04-20
Publication date: 2000-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】輻射センサを用いずに、床温が設定床温とな
るように適切に暖房能力を制御する。【解決手段】輻射センサ等により床温を測定し、測定
床温に基づいて所望の設定床温となるように熱動弁のデ
ューティ制御し、床暖房装置の暖房能力を制御する。こ
のときのデューティ制御結果を教師データとして、ニュ
ーロコンピュータ（以下「ニューロ」という）１５８
に、設定床温、温水エアコンの暖房出力（エアコンデュ
ーティ）、外気温度、及び室内温度の時系列データ（以
下、これらを「温度制御条件」という）に基づく床温を
所望の設定床温するための熱動弁のデューティを予め学
習させておく。床暖房時は、学習されたニューロ１５８
に温度制御条件を入力することにより得られるデューテ
ィに従って、熱動弁のデューティを制御する。これによ
り、測定床温に基づいて制御したときとほぼ同等の暖房
能力制御を行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内の床面に敷設
した床暖房ユニットの温水配管内へ温水を循環させるこ
とにより暖房する床暖房装置の温度制御装置及び温度制
御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】室内を暖房する暖房装置には、床面に敷
設した温水チューブ等の温水配管内へ温水を循環させ、
床面を温める床暖房装置がある。この床暖房装置には、
例えば温水チューブが織り込まれたマットを床面に敷設
し、熱源ユニットによって生成した温水を温水チューブ
内へ供給することにより、マットを加熱してその伝導熱
によって床面を暖房するようになっている。

【０００３】一方、空気調和機（以下「エアコン」とい
う）の普及によってエアコンと床暖房装置を併用して室
内の暖房が行われることが多い。このエアコンには、熱
源ユニットによって生成した温水を室内ユニットに設け
ている放熱器へ供給し、室内へ吹出す空気を放熱器によ
って加熱することにより暖房する温水エアコンがある。
このような温水エアコンには、温水を生成する熱源ユニ
ットを床暖房装置と共用するようにした暖房システムを
構成するものが提案されている。

【０００４】ところで、温水を用いて床暖房を行う床暖
房装置では、前記温水の流量を制御する熱動弁が設けら
れており、この熱動弁のオン時間とオフ時間の比（デュ
ーティ）によって暖房能力が制御されるようになってい
る。

【０００５】このような床暖房装置では、図１２に示さ
れるように、床面の温度（以下、「床温」という）を輻
射センサで測定し（ステップ４００）、測定された床温
（以下、「測定床温」という）ＴＡと所望の設定床温
（以下、「目標床温」という）ＴＢを比較し（ステップ
４０２）、測定床温ＴＡが目標床温ＴＢよりも高い場合
は（ステップ４０４）、デューティを下げ（ステップ４
０６）、測定床温ＴＡが目標床温ＴＢよりも低い場合
は、デューティを上げるように制御している。これによ
り、所望の床温にするとともに、床暖房時の暖房能力の
過不足が生じるのを防止し、快適な床暖房が行われるよ
うに暖房能力を制御している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような床暖房装置では、輻射センサの取り付け位置・計
測方向が問題となり、例えば、輻射センサの計測方向に
物、人物等の障害物が存在した場合は、床温を計測する
ことができず、適切な床温制御を行なうことができなか
った。

【０００７】本発明は、上記問題点を解消するためにな
されたもので、輻射センサを用いずとも、床温が設定床
温となるように適切に暖房能力を制御することのできる
床暖房装置の温度制御装置及び温度制御方法を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、室内の床面に敷設した床
暖房ユニットの温水配管内へ温水を循環させることによ
り暖房する床暖房装置の温度制御装置であって、弁体の
開度により前記温水の流量を制御する熱動弁と、予め、
ニューラルネットワークにより、所定の温度制御条件に
基づいて、前記床の温度を所望の温度に制御するための
学習を行って決定された熱動弁制御モデルを記憶する記
憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記熱動弁制御モ
デルから前記熱動弁の開度を制御する制御手段と、を有
することを特徴としている。

【０００９】請求項１に記載の発明によれば、予め装置
出荷前等に、ニューラルネットワークによって、床温を
所望の設定温度に制御するための学習を行って決定され
た熱動弁制御モデルが記憶手段に記憶されている。この
熱動弁制御モデルでは、実際の床温を測定せずとも、所
定の温度制御条件（入力パラメータ）に基づいて、所望
の設定温度に床温を制御するための熱動弁の開度が求め
られるようになっている。

【００１０】制御手段では、この熱動弁制御モデルに基
づいて、所望の設定温度に床温を制御するための熱動弁
の開度を求め、この開度となるように熱動弁を制御する
ことにより、床面に敷設した床暖房ユニットの温水配管
内への温水の流量を制御する。

【００１１】すなわち、本発明では、熱動弁制御モデル
を用いることにより、実際の床温を測定することなく、
床温が所望の設定温度になるように床暖房装置の暖房能
力を制御でき、床面上の物などによらず常に最適な暖房
能力の制御を行なうことができる。また、従来の床暖房
装置に必要であった輻射センサを省略することができ、
コストダウンを図ることもできる。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記所定の温度制御条件が、少なくと
も外気温度と室内温度のうちの１つである、ことを特徴
としている。

【００１３】請求項２に記載の発明によれば、熱動弁制
御モデルは、外気温度と室内温度の少なくとも一方を温
度制御条件として、ニューラルネットワークの床温を所
望の設定温度に制御するための学習が行われて決定され
ている。制御手段では、外気温度、又は室内温度、又は
外気温度と室内温度の両方に基づいて、熱動弁制御モデ
ルから所望の設定温度に床温を制御するための熱動弁の
開度を求め、この開度となるように熱動弁を制御する。

【００１４】これにより、環境（外気温度、室内温度）
が変化しても、適切に床暖房装置の暖房能力を制御する
ことができる。また、室内温度により間接的に床温を把
握し、制御するようにしてもよい。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の発明において、前記所定の温度制御条件
が温風を吹き出して室内暖房を行なう空気調和機の暖房
出力である、ことを特徴としている。

【００１６】請求項３に記載の発明によれば、熱動弁制
御モデルは、空気調和機の暖房出力を温度制御条件とし
て、ニューラルネットワークの床温を所望の設定温度に
制御するための学習が行われて決定されている。制御手
段では、空気調和機の暖房出力に基づいて、熱動弁制御
モデルから所望の設定温度に床温を制御するための熱動
弁の開度を求め、この開度となるように熱動弁を制御す
る。

【００１７】ところで、空気調和機を用いて床暖房とと
もに室内の暖房を行なうときには、床暖房能力に拘ら
ず、室内温度が変化し、例えば、室内温度の上昇により
床温も大きく上昇してしまうことがある。本発明では、
空気調和機の暖房能力を考慮して、床暖房の暖房能力が
制御されるので、空気調和機を併用した場合でも、床温
が所望の設定温度になるように、適切に床暖房装置の暖
房能力を制御することができる。

【００１８】なお、暖房出力（暖房能力）は、空気調和
機の暖房出力と相関があればよく、例えば、温水を循環
させて暖房を行なう空気調和機の場合は、温水の流量を
制御する流量可変弁をＯＮ／ＯＦＦするデューティを温
度制御条件に用いてもよい。

【００１９】請求項４に記載の発明は、室内の床面に敷
設した床暖房ユニットの温水配管内へ温水を循環させる
ことにより暖房する床暖房装置において、前記温水配管
内に流入する温水の流量を熱動弁によって制御し、前記
床の温度を制御する温度制御方法であって、前記床の温
度を測定する床温センサの測定温度に基づいて、前記床
が所望の温度となるように前記熱動弁の開度を制御し、
ニューラルネットワークにより、前記床温センサによる
測定温度に基づいて制御された前記熱動弁の開度を教師
データとして、前記床の温度を所望の温度に制御するた
めの学習を行って、出荷後に前記熱動弁の開度を制御す
るための熱動弁制御モデルを決定し、決定された前記熱
動弁制御モデルを予め記憶する、ことを特徴としてい
る。

【００２０】請求項４に記載の発明によれば、従来と同
様に、床温センサによる測定温度に基づいて、床温が所
望の設定温度となるように熱動弁の開度を制御し、この
ときの熱動弁の開度を教師データとして、ニューラルネ
ットワークに学習させ、床温を所望の設定温度に制御す
るための熱動弁制御モデルが決定される。床暖房装置に
は、この決定された熱動弁制御モデルが予め記憶されて
いる。

【００２１】床暖房装置による床暖房時には、この記憶
された熱動弁制御モデルに基づいて、床温を所望の設定
温度に制御するための熱動弁の開度が求められ、この開
度となるように熱動弁が制御される。すなわち、熱動弁
制御モデルによって、床温を測定せずとも、床温センサ
によって床温を測定して制御したときとほぼ同等に、床
温が所望の設定温度になるように、床暖房装置の暖房能
力を制御することができる。

【００２２】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の発明において、外気温度と室内温度のうちの少なくと
も一方を測定し、測定された前記外気温度及び前記室内
温度のうちの少なくとも一方の温度に基づいて、予め記
憶された前記熱動弁制御モデルから、前記床の温度を所
望の温度とするための前記熱動弁の開度を求め、求めら
れた前記開度に基づいて、前記熱動弁を制御する、こと
を特徴としている。

【００２３】請求項５に記載の発明によれば、床暖房装
置による床暖房時に、外気温度と室内温度の少なくとも
一方が測定され、この外気温度、又は室内温度、又は外
気温度と室内温度の両方に基づいて、熱動弁制御モデル
から所望の設定温度に床温を制御するための熱動弁の開
度を求め、この開度となるように熱動弁が制御される。
これにより、環境（外気温度、室内温度）が変化して
も、適切に床暖房装置の暖房能力を制御することができ
る。

【００２４】請求項６に記載の発明は、前記床暖房装置
が、温風を吹き出して室内暖房を行なう空気調和機と連
係されており、前記空気調和機の暖房出力に基づいて、
予め記憶された前記熱動弁制御モデルから、前記床の温
度を所望の温度とするための前記熱動弁の開度を求め、
求められた前記開度に基づいて、前記熱動弁を制御す
る、ことを特徴としている。

【００２５】請求項６に記載の発明によれば、床暖房装
置による床暖房時に、熱動弁制御モデルから、空気調和
機の暖房出力（暖房能力）を考慮して所望の設定温度に
床温を制御するための熱動弁の開度が求められ、この開
度となるように熱動弁が制御される。これにより、請求
項３に記載の発明と同様に、空気調和機を併用した場合
でも、床温が所望の設定温度になるように、適切に床暖
房装置の暖房能力を制御することができる。

【００２６】なお、暖房出力（暖房能力）は、空気調和
機の暖房出力と相関があればよく、例えば、温水を循環
させて暖房を行なう空気調和機の場合は、温水の流量を
制御する流量可変弁をＯＮ／ＯＦＦするデューティを温
度制御条件に用いてもよい。

【００２７】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の発明において、前記熱動弁の開度を求めるときに、気
温度及び室内温度のうちの少なくとも一方を測定し、前
記空気調和機の暖房出力に加えて、測定された前記外気
温度及び前記室内温度のうちの少なくとも一方の温度に
基づいて、予め記憶された前記熱動弁制御モデルから、
前記床の温度を所望の温度とするための前記熱動弁の開
度を求める、ことを特徴としている。

【００２８】請求項７に記載の発明によれば、熱動弁制
御モデルでは、空気調和機の暖房出力（暖房能力）とと
もに、外気温度、室内温度の少なくとも一方を考慮し
て、所望の設定温度に床温を制御するための熱動弁の開
度が求められる。これにより、環境（外気、室内の温
度）変化しても、床温が所望の設定温度になるように、
適切に床暖房装置の暖房能力を制御することができる。
なお、空気調和機の暖房出力、外気温度、室内温度は、
時系列データでもよい。

【００２９】請求項８に記載の発明は、請求項６に記載
の発明において、前記熱動弁の開度を求めるときに、外
気温度と室内温度を測定し、前記空気調和機の暖房出力
に加えて、測定された外気温度と、測定された室内温度
の時系列のデータとに基づいて、予め記憶された前記熱
動弁制御モデルから、前記床の温度を所望の温度とする
ための前記熱動弁の開度を求める、ことを特徴としてい
る。

【００３０】請求項８に記載の発明によれば、熱動弁制
御モデルでは、空気調和機の暖房出力（暖房能力）とと
もに、外気温度と、室内温度の時系列データ、すなわち
室内温度の変化とを考慮して、所望の設定温度に床温を
制御するための熱動弁の開度が求められ、この開度とな
るように熱動弁が制御される。これにより、環境（外
気、室内の温度）変化しても、床温が所望の設定温度に
なるように、適切に床暖房装置の暖房能力を制御するこ
とができる。また、室内温度の変化から、空気調和機に
よる影響もより正確に把握して、制御することもでき
る。

【００３１】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明に係
る実施形態の１例を詳細に説明する。

【００３２】図１に示されるように、本実施の形態に適
用した空調システム１１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、
温水を用いて床暖房を行う床暖房装置１４０及び温水エ
アコン１０と床暖房装置１４０のそれぞれに接続される
連動コントローラ２０を備えている。

【００３３】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、床暖房装置１４０は、室外機１４と床暖
房マット１４２によって構成され、室内機１２の近傍に
設けられる連動コントローラ２０が、室内機１２と室外
機１４に接続される。

【００３４】図１及び図３に示されるように、温水エア
コン１０の室内機１２内には、冷凍サイクルによって循
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を備えた
室内ユニット２２が設けられている。なお、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。

【００３５】室外機１４は、室内ユニット２２の蒸発器
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、
給湯用の温水の生成を兼ねるものであっても良い。

【００３６】室内ユニット２２の蒸発器１６と冷媒ユニ
ット２４は、冷媒配管２８Ａ、２８Ｂによって接続され
ている。図３に示されるように、蒸発器１６には、冷媒
配管２８Ａ、２８Ｂの一端がそれぞれ接続されており、
冷媒配管２８Ａ、２８Ｂの他端は、それぞれ冷媒ユニッ
ト２４のバルブ３２、４８に接続されている。冷媒ユニ
ット２４では、バルブ３２がマフラー３４Ａ、アキュム
レータ３８、コンプレッサ４０、マフラー３４Ｂを介し
て熱交換器（凝縮器）４２に接続され、さらに、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４
８に接続されており、これによって、室内ユニット２２
と冷媒ユニット２４との間で冷凍サイクルが形成されて
いる。

【００３７】冷媒ユニット２４は、温水エアコン１０の
冷房運転ないし除湿運転（ドライ運転）時に、コンプレ
ッサ４０を駆動して冷媒の循環を行う。これによって、
室内ユニット２２の蒸発器１６を通過する空気が冷却さ
れる。なお、冷媒ユニット２４では、必要に応じて冷却
ファン５３を作動させて熱交換器４２を冷却し、冷媒の
凝縮効率の低下を防止している。また、温水エアコン１
０では、熱交換器温度センサ（図示省略）を用いて冷房
運転時に室内ユニット２２の蒸発器１６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。図３には、矢印によって冷媒の流れと後述する
温水の流れを示している。

【００３８】室内ユニット２２の放熱器１８には、温水
入口ニップル６６Ａ、６６Ｂが設けられており、例えば
フレキシブルな温水配管（以下「温水チューブ」とい
う）３０Ａの一端が温水入口ニップル６６Ａに接続さ
れ、温水チューブ３０Ｂが流量可変弁６８を介して温水
出口ニップル６６Ｂに接続される。また、温水チューブ
３０Ａ、３０Ｂの他端は、それぞれ熱源ユニット２６に
設けられている温水出口ニップル５６Ｂ、温水入口ニッ
プル５６Ａに接続される。

【００３９】熱源ユニット２６内では、温水出口ニップ
ル５６Ｂに温水生成手段となる温水熱交換器６４、循環
手段となるポンプ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が接続されており、これによ
って、室内ユニット２２と熱源ユニット２６の間で密閉
された温水の循環路が形成される。

【００４０】熱源ユニット２６には、ガス電磁弁１８０
Ａ、１８０Ｂ及びガス比例弁１８２を介してガスバーナ
ー７０に機外から燃焼用のガスが供給される。熱源ユニ
ット２６は、ガスバーナー７０でガスを燃焼させて温水
熱交換器６４内の水を加熱し、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を介してドレンタンク７２に接続されており、水
温（温水の温度）が上昇して内圧が所定値（例えば０．
９kg/cm2）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、温水をドレンタンク７２へ排出して配
管内の圧力上昇を防止し、温水の温度が低下して内圧が
所定値未満となると、ドレンタンク７２から水を回収す
るようになっている。

【００４１】温水エアコン１０は、冷房モードで運転し
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、流量可変弁６８を閉じている
（駆動ステップ０）が、ドライモード又は暖房運転時
（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を作動させる。これに
より、流量可変弁６８の開度（駆動ステップ）に応じて
温水熱交換器６４で生成された温水が放熱器１８内を循
環して、放熱器１８を通過する空気を加熱する。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所定
温度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、熱源ユニット２６は、暖房運転を開始する
立ち上げ時には、温水の温度を高温側（例えば約８０
℃）となるようにし、立ち上げから所定時間が経過し、
定常処理に移行すると、温水の温度が低温側（例えば約
６０℃）となるようにしている。

【００４２】室内ユニット２２には、クロスフローファ
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１２のケ
ーシング３６には、吸込み口５０及び吹出し口５２が形
成されている。

【００４３】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２
２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。

【００４４】図４に示されるように、室内ユニット２２
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
おり、このコントロール基板１０２に電源基板１０４、
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６８、ク
ロスフローファン９０を駆動するファンモータ１１４、
上下フラップ５４を制御するルーバーモータ１１６が接
続されている。

【００４５】室内ユニット２２では、電源基板１０４へ
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、熱源ユニット
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。

【００４６】また、コントロール基板１０２には、蒸発
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等と共に室内温度センサ１２６が接続されている。室
内温度センサ１２６は、ケーシング３６の吸込み口５０
から吸込まれる空気の温度を室内温度として検出するよ
うになっている。

【００４７】表示基板１０６には、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ＬＥＤ１２８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ＬＥＤ１２８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。

【００４８】また、図４に示されるように、室内ユニッ
ト２２のコントロール基板１０２には、通信Ｉ／Ｆ（図
示省略）が設けられており、この通信Ｉ／Ｆを介して冷
媒ユニット２４及び連動コントローラ２０に接続されて
おり、これによって、コントロール基板１０２には、連
動コントローラ２０から操作信号等が入力されるように
なっている。また、コントロール基板１０２から連動コ
ントローラ２０へ室内温度センサ１２６により検出され
た室内温度の情報が出力されるようになっている。マイ
コン１００は、連動コントローラ２０から入力される操
作信号等に基づいて空調運転を行う。また、マイコン１
００は、冷媒ユニット２４の図示しないコントローラの
マイコン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。

【００４９】温水エアコン１０では、運転モード、設定
温度（設定室温）等の運転条件を示す操作信号が連動コ
ントローラ２０から入力されて空調運転が指示される
と、設定室温と室内温度に基づいて空調能力を制御しな
がら、室内温度が設定室温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。なお、空調
能力の制御には、後述する連動コントローラ２０から入
力される温度又は室内温度センサ１２６によって検出す
る温度の何れかが用いられる。また、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。

【００５０】図５に示されるように、熱源ユニット２６
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。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。

【００５１】また、コントロール基板１７４には、温水
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
接続されており、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し、この温水を
室内ユニット２２の放熱器１８ないし後述するマット１
４４との間で循環させる。

【００５２】なお、コントロール基板１７４には、温度
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。

【００５３】図１及び図３に示されるように、床暖房装
置１４０を構成する床暖房マット１４２は、室内の床面
に敷かれるマット１４４内に温水チューブ１４６が織込
まれており、温水チューブ１４６内を循環する温水によ
ってマット１４４の表面が暖められる。なお、床暖房装
置としては、室内の床板内または床板の下側に温水配管
を敷設したものであってもよい。

【００５４】図３に示されるように、熱源ユニット２６
には、温水入口ニップル５６Ａ、温水出口ニップル５６
Ｂのそれぞれに温水入口ニップル８０Ａ、温水出口ニッ
プル８０Ｂが併設されている。また、マット１４４に
は、温水チューブ１４６の両端に温水入口ニップル８４
Ａ、８４Ｂが設けられている。

【００５５】温水入口ニップル８４Ａには、温水チュー
ブ８６Ａの一端が接続され、この温水チューブ８６Ａの
他端が熱動弁７６を介して熱源ユニット２６の温水出口
ニップル８０Ｂに接続される。また、温水出口ニップル
８４Ｂには、温水入口ニップル８０Ａとの間が温水チュ
ーブ８６Ｂに接続される。これにより、熱源ユニット２
６のポンプ６２が作動すると、熱動弁７６の開閉に応じ
て温水チューブ１４６内へ温水が循環される。

【００５６】図５に示されるように、コントロール基板
１７４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を介して連動コントローラ２
０に接続され、通信Ｉ／Ｆ基板１３６を介して連動コン
トローラ２０から操作信号等が入力される。また、コン
トロール基板１７４は、通信Ｉ／Ｆ基板１３６を介して
連動コントローラ２０へ運転状態や外気温度センサ１８
８により検出された外気温度の情報等を出力可能となっ
ている。

【００５７】熱動弁７６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、コントロール基板
１７４が連動コントローラ２０から入力される操作信号
に基づいて熱動弁７６の開閉を制御するようになってい
る。

【００５８】熱源ユニット２６は、例えば連動コントロ
ーラ２０から床暖房マット１４２の運転を指示する操作
信号が入力されることにより熱動弁７６を所定の時間間
隔（デューテー比）で開閉してマット１４４の温水チュ
ーブ１４６内へ温水を循環させる。このとき、床暖房マ
ット１４２による暖房能力は、熱動弁７６をオン／オフ
するデューテー比に応じて変化する。

【００５９】すなわち、熱源ユニット２６のコントロー
ル基板１７４には、例えば表１に示されるように、熱動
弁７６のオン／オフ制御するときのデューテー比が複数
段階に設定されており、連動コントローラ２０から操作
信号と共に熱動弁７６の駆動ステップを指定する信号が
入力されることにより、該当する駆動ステップで熱動弁
７６のオン／オフ制御を行う。

【００６０】

【表１】

【００６１】なお、本実施の形態では、１サイクルを２
０min（２０分）としてデューテー比を設定しており、
ステップ０では、１サイクルの間、オン状態となり、通
常、ステップ１〜ステップ１５の範囲で運転され、ステ
ップ１６は、床暖房マット１４２が運転を強制停止させ
た状態となる。また、図１及び図５に示されるように、
熱源ユニット２６には、床暖房マット１４２のマット１
４４内に設けられている図示しないサーミスタ等からの
信号線１４８が接続されており、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、床温の異常上昇を防止するようになってい
る。

【００６２】図６に示されるように、連動コントローラ
２０は、コントロール基板１５２を備えており、コント
ロール基板１５２には、マイコン１５０、メモリ１５
１、及びニューロコンピュータ（以下、「ニューロ」と
いう）１５８が搭載されている。また、コントロール基
板１５２には、データ通信用の通信Ｉ／Ｆ基板１５４、
シリアル通信用の通信Ｉ／Ｆ基板１５６、及び受信基板
１６０が接続されている。

【００６３】受信基板１６０は、システムリモコン１３
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、連動コントロー
ラ２０には、受信窓１６２が形成されており、この受信
窓１６２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。

【００６４】図７に示されるように、システムリモコン
１３０は、ＬＣＤ等の表示手段を用いた表示部８７と共
に、温水エアコン１０と床暖房マット１４２の運転条件
の設定を行うための種々の操作ボタンが配置された操作
パネル８８が設けられている。すなわち、システムリモ
コン１３０は、温水エアコン１０の運転を操作と床暖房
マット１４２の運転操作機能を兼ね備えたマルチタイプ
リモコンとなっており、表示部８４には、操作パネル８
８上で設定された温水エアコン１０と床暖房マット１４
２の運転条件等が表示される。なお、操作パネル８８
は、通常カバー８９によって覆われており、カバー８９
を開くことにより種々のボタン操作が可能となる。

【００６５】操作パネル８８上には、運転／停止ボタン
９１、温度設定ボタン９２、温水エアコン１０用の温度
下げボタン９３Ａと温度上げボタン９３Ｂ、床暖房マッ
ト１４２用の温度下げボタン９４Ａと温度上げボタン９
４Ｂと共に、冷暖切替ボタン９５、床暖房ボタン９６が
設けられている。冷暖切替ボタン９５を操作することに
より、運転モードが「冷房」、「自動」、「暖房」、
「暖房、床暖房」、「床暖房」、「ドライ」及び「送
風」と切り替わり、さらに冷暖切替ボタン９５を操作す
ることにより「冷房」モードに切り替わる。

【００６６】温水エアコン１０は、「冷房」、「自
動」、「暖房」「暖房・床暖房」及び「「ドライ」モー
ドで運転され、床暖房マット１４２は、「暖房・床暖
房」及び「床暖房」モードで運転される。また、「暖房
・床暖房」又は「床暖房」モードが選択されているとき
に、床暖房ボタン９６を操作することにより、「自動コ
ンフォト」モード、「自動エコノミ」モード及び「手
動」モードに切り替えられる。「自動コンフォト」及び
「自動エコノミ」は、それぞれ設定床温ないし設定床温
と設定室温を予め設定されている温度に自動設定する。
「自動エコノミ」モードでは、設定室温を比較的低い温
度に設定するようになっており、これにより、快適さを
損なうことなく暖房能力を抑えて省エネを図る。また、
「手動」モードに設定されることにより、温度下げボタ
ン９３Ａ、９４Ａ及び温度上げボタン９３Ｂ、９４Ｂに
よって具体的な温度が設定可能となる。

【００６７】なお、本実施の形態では、一例として「床
暖房」モードで自動（自動コンフォト又は自動エコノ
ミ）モードが選択されることにより、設定床温を大多数
の人が床暖房状態と感じる温度である２８℃に設定され
るようにしている。また、「暖房・床暖房」モードが選
択された状態で「自動コンフォト」モードが指定される
と、温水エアコン１０と床暖房装置１４０を併用して暖
房を行ったときに、大多数の人が快適な室温及び床温の
組み合わせである床温を２８℃、室温を２３℃に設定さ
れるようにし、「自動エコノミ」モードが指定される
と、暖房感を損なわれていると感じることがなく省エネ
を図るように、床温を２８℃として、室温を１８．５℃
に設定されるようにしている。

【００６８】なお、自動モードに選択されたときの設定
床温及び設定室温は、予めシステムリモコン１３０内の
メモリに記憶させておいて、自動モードが選択されるこ
とにより、システムリモコン１３０が設定温度を読み出
して出力しても良く、また、設定床温及び設定室温を連
動コントローラ２０に記憶させ、システムリモコン１３
０から自動モードに設定されたことを示す操作信号が入
力されることにより、連動コントローラ２０が記憶して
いる設定床温及び設定室温を読み出すようにしても良
い。

【００６９】システムリモコン１３０では、温度下げボ
タン９３Ａ及び温度上げボタン９３Ｂの操作で、温水エ
アコン１０によって空調するときの設定温度（設定室
温）が設定され、温度下げボタン９４Ａ及び温度上げボ
タン９４Ｂの操作で、床暖房時の設定温度（設定床温）
が設定される。

【００７０】システムリモコン１３０は、操作パネル８
８のボタン操作によって設定された運転モード、設定温
度（設定室温、設定床温）等の運転条件に基づいた操作
信号を送出する。このとき、表示部８７には、設定され
た運転モード、設定室温ないし設定床温等の運転条件が
表示される。

【００７１】なお、表示部８７上への設定室温の表示
は、具体的な数値が表示される。また、設定床温は例え
ば７段階のレベルに分けられており、設定する温度に応
じたレベルのキャラクタコードが表示部８７に表示され
る。また、システムリモコン１３０では、温水エアコン
１０を用いた暖房と床暖房マット１４２による暖房を同
時に行う併用暖房時（「暖房・床暖房」モード時）に
は、温水エアコン１０の設定室温又は床暖房マット１４
２の設定床温に応じたレベル表示の何れか一方を表示す
るようになっている。

【００７２】図７に示されるように、システムリモコン
１３０には、操作パネル８８上にセンサ切替スイッチ９
７が設けられている。また、システムリモコン１３０内
には、従来のエアコン用のリモコンスイッチと同様に温
度センサが内蔵されており、この温度センサによってシ
ステムリモコン１３０の周囲の温度を室内温度として検
出できるようになっている。

【００７３】空調システム１１では、センサ切替スイッ
チ９７の操作によってシステムリモコン１３０内の室温
センサまたは室内ユニット２２内の室内温度センサ１２
６の何れかを選択することにより、選択したセンサによ
って検出した温度を、温水エアコン１０の空調能力を制
御するときの室温として用いる。このとき、システムリ
モコン１３０の表示部８７には、選択されている温度セ
ンサを判別可能な表示がなされる。なお、後述するよう
に連動コントローラ２０も温度検出が可能となってお
り、この連動コントローラ２０の検出する温度を室温と
して用いても良い。

【００７４】なお、システムリモコン１３０では、通常
のエアコンのリモコンと同様に、風向（上下フラップ５
４の向き）、風量（クロスフローファン９０の回転数）
及びタイマ運転等の設定が可能であり、また、システム
リモコン１３０では、カバー８８を閉じた状態でも、運
転／停止ボタン９１の操作が可能となっている。

【００７５】連動コントローラ２０のマイコン１５０
は、システムリモコン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（主に温水
エアコン１０の運転に関わる操作信号）と、床暖房装置
１４０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１５
６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。

【００７６】また、連動コントローラ２０のマイコン１
５０は、システムリモコン１３０から受信した操作信号
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２６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、連
動コントローラ２０では、必要に応じて熱源ユニット２
６及び床暖房マット１４２の運転状態も室内ユニット２
２へ送出するようになっている。

【００７７】マイコン１５０は、システムリモコン１３
０の操作によって床暖房の開始が指示されると、熱源ユ
ニット２６のコントロール基板１７４へ温水の循環の開
始を指示する。これにより、熱源ユニット２６は、温度
が高温側となるように温水の生成を開始する。

【００７８】マイコン１５０は、室内ユニット２２から
の室内温度センサ１２６の情報を受信すると、該情報か
ら室内温度を求め、求めた室内温度を、メモリ１５１に
追加記録するようになっている。すなわち、メモリ１５
１から室内温度の時系列データが読み出されるようにな
っている。なお、床暖房装置のＯＮからＯＦＦに操作さ
れることにより、メモリ１５１の記憶情報（室内温度の
時系列データ）は消去されるようになっている。

【００７９】また、マイコン１５０は、熱源ユニット２
６からの外気温度センサ１８８の情報を受信すると、該
情報から外気温度を求めるようになっている。また、マ
イコン１５０は、求めた外気温度、メモリ１５１の室内
温度の時系列データ、システムリモコン１３０からの設
定床温、流量可変弁６８の開度（以下、「エアコンデュ
ーティ」という）をニューロ１５８に入力し、これによ
って得られるニューロ１５８からの出力を熱源ユニット
２６に送出するようになっている。

【００８０】連動コントローラ２０のニューロ１５８に
は、ＢＰ（Back Propagation）モデルのニューラルネッ
トワークが構成されている。以下、図８に示されるよう
に、入力層、中間層、出力層の３層構造のニューラルネ
ットワークを例に説明する。なお、本発明は、中間層が
複数層設けられている４層以上のニューラルネットワー
クでもよい。

【００８１】図８に示されるように、入力層と中間層の
各ニューロン２２０、及び中間層と出力層の各ニューロ
ン２２０は、それぞれシナプス２２２で接続されてい
る。

【００８２】ニューロ１５８の入力層には、本発明の温
度制御条件として、システムリモコン１３０からの設定
床温、流量可変弁６８の開度（以下、「エアコンデュー
ティ」という）、外気温度、室内温度の時系列データが
入力されるようになっている。なお、これらのデータ
は、マイコン１５０の制御によって入力される。また出
力層からは、熱動弁７６をＯＮ／ＯＦＦ制御するときの
駆動ステップ（表１参照）が出力されるようになってい
る。

【００８３】すなわち、ニューロ１５８では、温水エア
コンの暖房出力と、外気温度と、室内温度の変化とに基
づいて、床面の温度を所望の設定床温とするための駆動
ステップ（デューティ）が求められるようになっている
（すなわち、本発明の熱動弁制御モデルに対応する）。

【００８４】ニューロ１５８により求められた駆動ステ
ップは、マイコン１５０に送信されるようになってい
る。マイコン１５０では、受信した駆動ステップを熱源
ユニット２６へ送信するようになっている。熱源ユニッ
ト２６では、熱動弁７６をＯＮ/ＯＦＦ制御するデュー
ティを、受信した駆動ステップに対応するデューテー比
（表１参照）に変更して、熱動弁７６を制御するように
なっている。

【００８５】また、ニューロ１５８は、予め装置出荷前
に、床温を計測して行なったデューティ制御（従来技
術）結果を教師データとして学習して得た各シナプス２
２２の荷重値が記憶されている。装置出荷時には、ニュ
ーロ１５８は非学習状態にセットされて出荷されてい
る。すなわち、出荷後は、シナプス荷重値が修正されな
いようになっている。

【００８６】以下、出荷前学習時のデューティ制御と学
習則について詳しく説明する。出荷前学習時は、輻射セ
ンサ等によって検出した温度（測定床温）と、設定床温
に基づいて床暖房マット１４２の暖房能力の制御を行
う。すなわち、連動コントローラ２０は、設定床温と測
定床温に基づいて熱動弁７６をオン／オフ制御するとき
の駆動ステップ（表１参照）を設定して、熱源ユニット
２６へ送出する。

【００８７】図９には、床暖房立上げ時の設定床温ＴS
と床温Ｔの温度差（ＴS−Ｔ）に対する熱動弁７６の駆
動ステップの設定規準の一例が示されている。

【００８８】図９では、床温Ｔが低く、設定床温ＴSと
床温Ｔの温度差（ＴS−Ｔ）が１０℃以上（ＴS−Ｔ≧１
０）のときには、熱動弁７６をステップ０（オン）と
し、温度差が５℃以上１０℃未満（１０＞ＴS−Ｔ≧
５）のときには、熱動弁７６の駆動ステップがステップ
１に設定されるようになっている。また、床温Ｔが比較
的高く、温度差が１℃以上５℃未満の範囲（５＞ＴS−
Ｔ≧−１）では、駆動ステップがステップ８に設定さ
れ、１℃未満で−２℃以上の範囲（１＞ＴS−Ｔ≧−
２）では、ステップ１５に設定され、−２℃未満（−２
＞ＴS−Ｔ）のときは、熱動弁７６がオフ状態にされる
ようになっている。

【００８９】すなわち、立ち上げ時には、設定床温と実
際の床温Ｔの温度差が大きく暖房負荷が大きいときに
は、暖房能力が高くなるように熱動弁７６の駆動ステッ
プが設定され、また、設定床温と床温の温度差が小さく
暖房負荷の小さいときには、暖房能力が低くなるように
熱動弁７６の駆動ステップが設定されて、床暖房が開始
されるようになっている。これにより、暖房能力を一定
にしたり設定床温ＴSのみに応じて暖房能力を設定した
場合の暖房の効きすぎ感や暖房不足感が生じるのを確実
に防止し、効率的な立上げ暖房を行なうことができる。

【００９０】この立上げ処理は、所定時間（本実施の形
態では１０分）経過した後、通常の定常制御に移行す
る。熱源ユニット２６では、定常制御に移行すると、温
水の温度を低温側となるようにして、温水の循環を行
う。

【００９１】図１０には、定常処理時の設定床温ＴSと
床温Ｔの温度差（ＴS−Ｔ）に対する熱動弁７６の駆動
ステップの設定規準の一例が示されている。図９では、
設定床温ＴSと床温Ｔの温度差（ＴS−Ｔ）に応じて予め
ステップの増減数を設定しており、この増減数に基づい
て熱動弁７６を開閉制御するときの駆動ステップを変更
されるようになっている。

【００９２】定常処理時には、所定時間（本実施の形態
では１０分）経過毎に、新規に床温を計測し、設定床温
ＴSと床温Ｔの温度差（ＴS−Ｔ）を求め、図１０の設定
規準に従って駆動ステップ設定しなおし、床温Ｔが設定
温度ＴＳとなるように制御する。

【００９３】したがって、定常処理時は、床温Ｔが設定
床温ＴSとなるように床暖房を行なうときに、設定床温
ＴSと床温Ｔの温度差が小さいときには暖房能力の変化
を小さくし、温度差が大きいときには暖房能力の変化を
大きくするようになっているので、円滑に床温Ｔを設定
床温ＴSに近づけることができる。

【００９４】また、温水エアコン１０等を用いて床暖房
と共に室内の暖房を行なうときには、床暖房能力に拘わ
らず室内温度が変化し、例えば、室内温度が上昇すると
床温Ｔも大きく上昇してしまうことがあるが、設定温度
ＴSと床温Ｔのみならず室内温度Ｔrを考慮して、床暖房
能力、すなわち熱動弁７６の駆動ステップを設定してい
るので、室内温度が変化しても、その室内温度の変化に
応じて適切な床暖房能力を選択して設定することができ
るようになっている。

【００９５】このように、出荷前学習時には、所定時間
（１０分）経過毎に、新規に床温を計測し、設定床温Ｔ
Sと床温Ｔの温度差（ＴS−Ｔ）を求め、図９、図１０設
定規準に従って駆動ステップ設定しなおし、床温Ｔが設
定温度ＴＳとなるように制御する。また、この制御を様
々な環境下で（外気温度、初期の室内温度、設定床温、
温水エアコン１０のＯＮ／ＯＦＦやエアコンデューティ
等を変化させて）、繰り返し行なう。

【００９６】なお、上記の出荷前学習時のデューティ制
御は暖房能力制御の一例として説明したものであり、本
発明では、測定床温を用いるのであれば、出荷前学習時
の暖房能力制御を特に限定するものではない。

【００９７】出荷前学習時の上記デューティ制御におい
て、床温が新たに計測される毎に、外気温度と室内温度
が測定される。また、ニューロ１５８の入力層に、温度
制御条件として、このときの設定床温、エアコンデュー
ティ（エアコンの暖房出力に対応）、測定された外気温
度及び、床温が計測される度に測定された時系列の室内
温度が入力される（以下、これらの温度制御条件のこと
を、単に入力データという）。また、新たに計測された
床温を用いて設定された駆動ステップが教師データとし
てニューロ１５８に入力される。

【００９８】ニューロ１５８では、入力データが入力層
に入力されると、まず、設定されているシナプス荷重に
基づいて演算を行なって、出力層から駆動ステップが出
力される。詳しくは、ｋ層（入力層を第1層、中間層を
第２層、出力層を第３層とする）に属するｉ番目のニュ
ーロン２２０の入出力データをｕ_i ^(k)、ｖ_i ^(k)として、
（１）式に示す演算が入力層から順に行なわれて、出力
層から演算結果としての駆動ステップが出力される。

【００９９】

【数１】

【０１００】次に、ニューロ１５８は、教師データに対
する出力データｖ_i ^(k)の２乗誤差として定義される評価
関数が最小値に収束するように繰り返し学習を実行す
る。なお、この評価関数Ｅは、ｋ層における望ましい出
力（出力層であれば教師データ）をv´_i ^(k)(i=1,2,…,N
_k)、実際に現在設定されているシナプス荷重のニューラ
ルネットワークから得られる出力v_i ^(k)(i=1,2,…,N_k)と
して、例えば、

【０１０１】

【数２】

【０１０２】で与えられる。

【０１０３】詳しくは、ニューロ１５８は、出力層から
駆動ステップ（出力層からの出力データ）が得られる
と、この駆動ステップと、教師データとして入力された
駆動ステップとを比較して、教師データに対するエラー
値を求め、出力層と結合している各シナプスのシナプス
荷重W_ij ^(3,2)を修正する。

【０１０４】次に、教師データとしての駆動ステップを
逆に出力層へ入力し、修正されたシナプス荷重を用い
て、中間層の各ニューロンからの出力を求める（この求
められた出力が前述の「望ましい出力」に対応する）。
中間層の各ニューロンにおいて、この出力（望ましい出
力）と、入力データを入力層から入力したときに得られ
た出力データを比較して、望ましい出力に対するエラー
値を求め、中間層と結合している各シナプスのシナプス
荷重W_ij ^(2,1)を修正する。

【０１０５】なお、シナプス荷重の修正量〓W_ij ^(k,k-1)
は、

【０１０６】

【数３】

【０１０７】で表される。

【０１０８】このように、ニューロ１５８では、入力デ
ータを入力層に入力して演算し、演算結果として出力層
から得られる駆動ステップが、教師データと入力された
駆動ステップと一致するように、出力層側から順にシナ
プス荷重を修正する。評価関数Ｅが収束するまで、この
ような学習が繰り返し行なわれて、最適なシナプス荷重
が設定される。

【０１０９】この出荷前の学習によって、ニューロ１５
８では、温度制御条件が入力データとして入力されるこ
とにより、床温を所望の設定床温になるように制御する
ための駆動ステップが、入力された温度制御条件に対し
て求められるようになっている。従って、連動コントロ
ーラ２０では、この学習されたニューロ１５８を用いる
ことにより、床温を測定せずとも、測定床温に基づいて
制御したときとほぼ同等の熱動弁７６のデューティ制
御、すなわち床暖房装置の暖房能力制御を行うことがで
きる。

【０１１０】以下に、本実施の形態の作用として、連動
コントローラ２０による床暖房装置１４０の暖房能力の
制御、すなわち、熱動弁７６のデューテー比の制御を図
１０のフローチャートを参照しながら説明する。

【０１１１】図１１には、連動コントローラ２０による
床暖房の暖房能力制御ルーチンが示されている。

【０１１２】図１１に示されるように、連動コントロー
ラ２０は、システムリモコン１３０の操作によって設定
床温ＴSの設定と共に運転モードが「暖房・床暖房」又
は「床暖房」モードが選択され、床暖房の開始指示を受
信すると（ステップ３００）、ステップ３０２に移行す
る。なお、床暖房が指示されることにより、連動コント
ローラ２０を介して入力される操作信号によって、熱源
ユニット２６は、温度が高温側となるように温水の生成
を開始する。

【０１１３】ステップ３０２では、マイコン１５０によ
って、熱源ユニット２６から外気温度センサ１８８によ
って検出された外気温度、室内ユニットから室内温度セ
ンサ１２６によって検出された室内温度とエアコンデュ
ーティ、システムリモコン１３０の設定床温を読みこ
む。なお、室内温度は、メモリ１５１に追加記憶され
る。

【０１１４】次いで、ステップ３０４では、読み込んだ
設定床温、エアコンデューティ、外気温度をニューロ１
５８に入力する。また、メモリ１５１から室内温度の時
系列データを読みこみ、ニューロ１５８に入力する。ニ
ューロ１５８では、装置出荷前の学習に基づいて、設定
床温にするために設定されるべき駆動ステップが求めら
れる。

【０１１５】ステップ３０６では、この駆動ステップを
熱源ユニット２６へ出力する。

【０１１６】熱源ユニット２６は、連動コントローラ２
０から入力された駆動ステップに応じたデューテー比で
の熱動弁７６のオン／オフ制御を開始する。

【０１１７】また、ステップ３０８では、タイマをリセ
ット／スタートさせて時間計測を開始する。ステップ３
１０では、タイマによって計測している時間が所定時間
（本実施の形態では１０分）に達したか否かを確認す
る。ここで、所定時間に達してステップ３１０で肯定判
定されると、駆動ステップ（デューティ）を設定しなお
すために、ステップ３０２に戻る。

【０１１８】また、ステップ３１０で否定判定される
と、ステップ３１２に移行する。ステップ３１２では、
設定床温が変更されたか否かを確認し、設定床温が変更
される（肯定判定）と、経過時間に拘らず駆動ステップ
（デューティ）を設定しなおすために、ステップ３０２
に戻る。

【０１１９】すなわち、連動コントローラ２０では、所
定時間経過するか、設定床温が変更される度に、駆動ス
テップを求めて、熱動弁７６のオン／オフ制御のデュー
ティを変更させる。これにより、所望の床温（設定床
温）となるように床暖房装置の暖房能力が制御される。

【０１２０】システムリモコン１３０の操作によって運
転モードが「冷房」、「自動」、「暖房」「ドライ」又
は「送風」モードが選択されるか、運転／停止ボタンが
操作され、床暖房の終了指示を受信すると（ステップ３
１４）、メモリ１５１の記憶が消去されて終了される。

【０１２１】このように、本実施の形態では、予め出荷
前に輻射センサ等により床温を測定して熱動弁のデュー
ティ制御し、このときのデューティ制御結果を教師デー
タとして、ニューロ１５８に温度制御条件に基づく、床
温を所望の設定床温にするための熱動弁７６のデューテ
ィ（駆動ステップ）を学習されている。床暖房装置１４
０による床暖房時には、この学習されたニューロ１５８
に、その時々の温度制御条件を入力することにより、床
温を所望の設定床温にするための熱動弁７６のデューテ
ィ（駆動ステップ）が求められ、熱動弁７６のデューテ
ィが制御される。これにより、従来の暖房能力制御に必
要であった輻射センサがなくても、測定床温によって制
御したときとほぼ同様に、床温が所望の設定床温になる
ように制御することができる。

【０１２２】なお、本実施の形態では、ニューロ１５８
への入力データとして、設定床温、温水エアコンの暖房
出力（エアコンデューティ）、外気温度、及び室内温度
の時系列データを入力したが、本発明はこれに限定され
るものではない。暖房出力、外気温度、室内温度のうち
の少なくとも１つと、設定床温とが入力されればよい。
また、暖房出力、外気温度、室内温度は、時系列データ
であってもなくてもよい。

【０１２３】また、本実施の形態では、ニューロ１５８
から設定床温に制御するために設定されるべき駆動ステ
ップが出力される場合を例に説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではない。例えば、所定時間ごとの駆
動ステップ、すなわち駆動ステップの時系列データが出
力されるようにしてもよい。

【０１２４】また、本実施の形態では、装置出荷前に学
習させ、出荷時に非学習モードに設定したニューロ１５
８を用いたが、本発明はこれに限定されるものではな
い。輻射センサ等による計測床温によって暖房能力制御
を行なったときのデューティ制御をニューラルネットワ
ークに学習させ、この学習結果（熱動弁制御モデル）を
用いて、出荷後の床暖房の暖房能力制御が行なうことが
できればよい。

【０１２５】例えば、空調システム１１と同様の学習用
システムにおいて、輻射センサ等による計測床温によっ
て暖房能力制御を行なったときのデータを教師として、
ニューロ１５８と同様の学習用ニューロに学習させ、学
習用ニューロの学習結果（学習で得られたシナプス荷重
値）をニューロ１５８にコピーするようにしてもよい。

【０１２６】また、連動コントローラ２０にニューロ１
５８を搭載させなくてもよく、学習用ニューロで学習結
果から入力データと出力データを対応させるモデル
（表、演算式等）を生成し、ニューロ１５８に代えて、
記憶手段に生成したモデルを記憶させてもよい。この場
合、床暖房時（装置出荷後）は、入力データに対応する
出力データをモデルから求め、出力データに基づいて暖
房能力を制御する。

【０１２７】また、本実施の形態では、連動コントロー
ラ２０により、温水エアコンと床暖房装置１４０を連係
させて、温水エアコンの暖房出力（エアコンデューテ
ィ）も考慮して床暖房装置の暖房能力を制御されるよう
にしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例
えば、温水エアコン以外のエアコンと床暖房装置を連係
する場合にも、本発明を適用してもよい。また、エアコ
ンがなく、床暖房装置のみの暖房システムに本発明を適
用してもよい。

【０１２８】

【発明の効果】上記に示したように、本発明では、輻射
センサを用いずとも、床温が設定床温となるように適切
に暖房能力を制御できるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に適用した空調システムを示す概
略構成図である。

【図２】空調システムを構成する温水エアコンの室内ユ
ニット、連動コントローラ及び床暖房マットの配置を示
す概略図である。

【図３】本実施の形態に適用した温水エアコンの冷媒と
温水の流路を示す概略系統図である。

【図４】室内ユニットの電気回路の基板構成を示す概略
図である。

【図５】熱源ユニットの電気回路の基板構成を示す概略
図である。

【図６】本実施の形態に適用した連動コントローラを示
す概略構成図である。

【図７】本実施の形態に適用したシステムリモコンの一
例を示す概略平面図である。

【図８】ニューロコンピュータが構成しているニューラ
ルネットワークの構造を示す図である。

【図９】出荷前学習時における、床暖房立上げ時の設定
床温と床温に基づく駆動ステップの設定基準の一例を示
す設定床温と床温の温度差に対する駆動ステップを示す
図である。

【図１０】出荷前学習時における、床暖房定常時の設定
床温と床温に基づく駆動ステップの設定基準の一例を示
す設定床温と床温の温度差に対する駆動ステップの増減
数を示す図である。

【図１１】本発明に係る床暖房の暖房能力制御（熱動弁
のＯＮ／ＯＦＦデューティ制御）を示すフローチャート
である。

【図１２】従来の床暖房の暖房能力制御（輻射センサを
用いる制御）を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０温水エアコン（空気調和機）１１空調システム２０連動コントローラ２２室内ユニット２４冷媒ユニット２６熱源ユニット７６熱動弁１３０システムリモコン１４０床暖房装置１４２床暖房ユニット１５２コントロール基板（制御手段）１５０マイコン１５１メモリ１５８ニューロコンピュータ（記憶手段）１７４コントロール基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】室内の床面に敷設した床暖房ユニットの
温水配管内へ温水を循環させることにより暖房する床暖
房装置の温度制御装置であって、弁体の開度により前記温水の流量を制御する熱動弁と、予め、ニューラルネットワークにより、所定の温度制御
条件に基づいて、前記床の温度を所望の温度に制御する
ための学習を行って決定された熱動弁制御モデルを記憶
する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記熱動弁制御モデルから前
記熱動弁の開度を制御する制御手段と、を有することを特徴とする床暖房装置の温度制御装置。
【請求項２】前記所定の温度制御条件が、少なくとも
外気温度と室内温度のうちの１つである、ことを特徴とする請求項１に記載の床暖房装置の温度制
御装置。
【請求項３】前記所定の温度制御条件が温風を吹き出
して室内暖房を行なう空気調和機の暖房出力である、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の床暖房
装置の温度制御装置。
【請求項４】室内の床面に敷設した床暖房ユニットの
温水配管内へ温水を循環させることにより暖房する床暖
房装置において、前記温水配管内に流入する温水の流量
を熱動弁によって制御し、前記床の温度を制御する温度
制御方法であって、前記床の温度を測定する床温センサの測定温度に基づい
て、前記床が所望の温度となるように前記熱動弁の開度
を制御し、ニューラルネットワークにより、前記床温センサによる
測定温度に基づいて制御された前記熱動弁の開度を教師
データとして、前記床の温度を所望の温度に制御するた
めの学習を行って、出荷後に前記熱動弁の開度を制御す
るための熱動弁制御モデルを決定し、決定された前記熱動弁制御モデルを予め記憶する、ことを特徴とする温度制御方法。
【請求項５】外気温度と室内温度のうちの少なくとも
一方を測定し、測定された前記外気温度及び前記室内温度のうちの少な
くとも一方の温度に基づいて、予め記憶された前記熱動
弁制御モデルから、前記床の温度を所望の温度とするた
めの前記熱動弁の開度を求め、求められた前記開度に基づいて、前記熱動弁を制御す
る、ことを特徴とする請求項４に記載の温度制御方法。
【請求項６】前記床暖房装置が、温風を吹き出して室
内暖房を行なう空気調和機と連係されており、前記空気調和機の暖房出力に基づいて、予め記憶された
前記熱動弁制御モデルから、前記床の温度を所望の温度
とするための前記熱動弁の開度を求め、求められた前記開度に基づいて、前記熱動弁を制御す
る、ことを特徴とする請求項４に記載の温度制御方法。
【請求項７】前記熱動弁の開度を求めるときに、外気温度及び室内温度のうちの少なくとも一方を測定
し、前記空気調和機の暖房出力に加えて、測定された前記外
気温度及び前記室内温度のうちの少なくとも一方の温度
に基づいて、予め記憶された前記熱動弁制御モデルか
ら、前記床の温度を所望の温度とするための前記熱動弁
の開度を求める、ことを特徴とする請求項６に記載の温度制御方法。
【請求項８】前記熱動弁の開度を求めるときに、外気温度と室内温度を測定し、前記空気調和機の暖房出力に加えて、測定された外気温
度と、測定された室内温度の時系列のデータとに基づい
て、予め記憶された前記熱動弁制御モデルから、前記床
の温度を所望の温度とするための前記熱動弁の開度を求
める、ことを特徴とする請求項６に記載の温度制御方法。