JP5795275B2

JP5795275B2 - 温水暖房装置

Info

Publication number: JP5795275B2
Application number: JP2012038062A
Authority: JP
Inventors: 瑛一白井; 正巳山口; 直幸内山; 貢也長谷川
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2015-10-14
Anticipated expiration: 2032-02-24
Also published as: JP2013174373A

Description

この発明は、熱源と熱交換することにより熱流体を加熱して循環させる温水暖房装置に関するものである。

従来からこの種のものに於いては、熱源機に内蔵され、バーナにて加熱される熱交換器と、循環ポンプと、熱媒体供給弁及び放熱器を有する複数の分岐路とを環状に接続して熱媒体循環路を形成し、放熱器側の運転信号によってバーナ及び循環ポンプを運転させるとともに、熱媒体供給弁を開放させ、熱交換器の熱媒体（水または不凍液等）を放熱器に供給して室内の暖房を行うもので、室内に設置されている放熱器に内蔵されている室温サーミスタにより検知された室温と、リモコンにより設定された設定室温とを比較し、その温度差により熱源機の出力と循環ポンプの回転数を制御するものがあった。（特許文献１参照）

特開平２−２１３６１９号公報

ところでこの従来のものでは、室温を室内に設置されている放熱器に内蔵されている室温サーミスタにより検知しているが、放熱器の設置されている位置によっては正確な室温が検知できず、室温サーミスタにより検知した室温が設定室温まで上昇しても放熱器の周辺だけ温かく感じる状態や、逆に放熱器の周辺が温か過ぎるように感じるということがあった。

この発明は上記課題を解決するために、特に請求項１ではその構成を、熱源機と、熱交換器と、循環ポンプと、放熱器と、温水の温度を検出する温水温度検出手段と、温水の温度を設定する温水温度設定スイッチを有する操作部と、外気温を検知する外気温センサーと、制御部とを備え、前記熱交換器にて前記熱源機と熱交換して加熱された熱流体を前記循環ポンプにて前記放熱器へ循環させる温水暖房装置に於いて、前記制御部は、温水温度と温水の設定温度との差により前記熱源機の出力を設定すると共に、この熱源機の出力と、前記外気温センサーで検知した外気温とにより暖房負荷を推定し、その推定した暖房負荷に対応して前記循環ポンプの回転数を設定するものである。

この発明の請求項１によれば、温水温度と温水の設定温度との差により設定される熱源機の出力と、外気温とにより暖房負荷を推定し、その推定した暖房負荷に対応して循環ポンプの回転数を設定するので、外気温が高くても熱源機の出力が大ならば暖房負荷は大きいと判断して循環ポンプの回転数を高く設定し、逆に外気温が低くても熱源機の出力が小ならば暖房負荷は小さいと判断して循環ポンプの回転数を低く設定し、それにより暖房負荷に応じて循環ポンプの回転数を制御して、循環ポンプの無駄な電力の消費を抑えることができるものである。

また、温水循環回路が多数の系統数より構成されていても、暖房負荷に応じた循環ポンプの回転数制御ができ、温水循環回路の系統数に関係なく循環ポンプの無駄な電力の消費を抑えることができるものである。

また、室内の温度を検知する室温サーミスタが不要となり、室温サーミスタの設置が不適切な位置のために室温サーミスタにより検知した室温が設定室温まで上昇しても放熱器の周辺だけ温かく感じる状態や、逆に放熱器の周辺が温か過ぎるように感じるということがないものである。

この発明の一実施形態の温水暖房装置の概略構成図。同暖房運転時のフローチャート図。

次にこの発明の一実施形態の温水暖房装置を図１に基づき説明する。
１は本実施形態に於ける温水暖房装置本体で室外に設置され、この温水暖房装置本体１で熱交換して加熱した温水を、往き管２から床暖房パネルやパネルヒータ等の放熱器３を通過させて放熱させた後、戻り管４から温水暖房装置本体１に戻す温水循環回路５を形成するものである。

前記温水暖房装置本体１は、燃焼用空気を送風する送風機６と、灯油を常に一定量貯めている定油面器７と、この定油面器７の灯油を供給する燃料ポンプ８と、送風機６により送風された燃焼用空気と燃料ポンプ８により供給された灯油とによって燃焼を行うバーナからなる熱源機９と、温水循環回路５を循環する温水を貯湯する缶体１０と、往き管２側の缶体１０内の温水の温度ｔを検出する温水温度検出手段としての温水サーミスタ１１と、缶体１０内に設けられ、熱源機９の燃焼炎及び熱源機９の燃焼により発生した燃焼排ガスにより加熱されて缶体１０内の温水と熱交換する熱交換器１２と、熱交換器１２を通過した燃焼排ガスを温水暖房装置本体１の外部へと導く排気筒等の排気経路１３と、缶体１０内の温水を温水循環回路５に循環させる循環ポンプ１４と、該循環ポンプ１４と缶体１０との間に設けられ、温水中の空気を温水と分離する気水分離器１５とが内蔵されているものである。

１６は温水暖房装置本体１を遠隔操作するリモコンで、リモコン１６には、熱源機９の燃焼により熱交換器１２を加熱し缶体１０内の温水を加熱すると共に、缶体１０内の温水を放熱器３に循環させて室内等の被空調空間の暖房を行わせる暖房運転の開始または停止を指示する運転スイッチ１７と、熱交換器１２で加熱する缶体１０内の温水の温度を設定する温水温度設定手段としての温水温度設定スイッチ１８と、温水温度設定スイッチ１８で設定した温度Ｔを表示する表示部１９とを備えているものである。
なお、この実施形態では温水の設定温度Ｔは、温水温度設定スイッチ１８で２０℃〜８０℃の間で設定することができるものである。
また、２０は温水暖房装置本体１に設けられた操作部で、前記リモコン１６と同様、運転スイッチ、温水温度設定スイッチ、表示部を備えているものである。

２１はマイクロコンピュータを主体としてこの温水暖房装置本体１の制御を行う制御部で、リモコン１６または操作部２０の各種スイッチの信号や温水サーミスタ１１からの信号を受け、送風機６、燃料ポンプ８、循環ポンプ１４の制御を行うものである。
２２は温水暖房装置本体１に設けられた外気温センサーで、検知した外気温を信号として制御部２１に出力するものである。

前記制御部２１は、送風機６及び燃料ポンプ８をそれぞれ能力制御して、予め設定された小燃焼量以上且つ大燃焼量以下の範囲内で燃焼量を可変できるものであり、前記暖房運転の際は、温水サーミスタ１１の検出する缶体１０内の温水温度ｔがリモコン１６の温水温度設定スイッチ１８で設定された設定温度Ｔ付近の温度になるよう燃焼量を制御するものであり、前記暖房運転開始時は、缶体１０内の温水温度ｔが温水温度設定スイッチ１８で設定された設定温度Ｔに素早く上昇するように、熱源機９の燃焼量を大燃焼量にし、その後、缶体１０内の温水温度ｔが設定温度Ｔに近づいてきたら熱源機９の燃焼量を徐々に下げていき、缶体１０内の温水温度ｔを設定温度Ｔに維持するのが可能であれば予め設定された小燃焼量まで燃焼量を下げて燃焼を行い、缶体１０内の温水温度ｔが設定温度Ｔより所定温度ａ高い温度に達したら、熱源機９の燃焼を停止し、缶体１０内の温水温度ｔが設定温度Ｔより所定温度ａ低い温度に達したら、熱源機９の燃焼を開始させ、缶体１０内の温水温度ｔを設定温度Ｔに近づけるべく燃焼量を適宜制御するものである。

次に、暖房運転の作動について説明する。
図２に示すように、まず、運転スイッチ１７をオンすると（Ｓ１）、制御部２１は温水温度設定スイッチ１８で設定された設定温度Ｔと、缶体１０内の温水温度ｔとを比較し（Ｓ２）、缶体１０内の温水温度ｔが設定温度Ｔ＋所定温度ａより低ければ、熱源機９の出力を大にして動作させ（Ｓ３）、それから（Ｓ２）に戻り、（Ｓ２）で缶体１０内の温水温度ｔが設定温度Ｔ＋所定温度ａ以上であれば、熱源機を停止して（Ｓ４）、循環ポンプ１４の回転数を大にして動作させる。（Ｓ５）

そしてその状態で所定時間経過した後（Ｓ６）、制御部２１は温水温度ｔと設定温度Ｔとを比較し（Ｓ７）、缶体１０内の温水温度ｔが設定温度Ｔ以上であると判断すると、次に缶体１０内の温水温度ｔが設定温度Ｔ＋所定温度ａ以上であるか判断し（Ｓ８）、缶体１０内の温水温度ｔが設定温度Ｔ＋所定温度ａ以上であれば、熱源機９を停止し（Ｓ９）、（Ｓ８）で缶体１０内の温水温度ｔが設定温度Ｔ＋所定温度ａより低ければ、熱源機９の出力を小で動作させるものである。（Ｓ１０）

又、（Ｓ７）で缶体１０内の温水温度ｔが設定温度Ｔより低いと判断すると、次に、制御部２１は缶体１０内の温水温度ｔと設定温度Ｔとの温度差を判定し（Ｓ１１）、温度差が小と判断すると熱源機９の出力を小で動作させ（Ｓ１０）、温度差が中と判断すると熱源機９の出力を中で動作させ（Ｓ１２）、温度差が大と判断すると熱源機９の出力を大で動作させるものである。（Ｓ１３）
尚、本実施例では缶体１０内の温水温度ｔと設定温度Ｔとの温度差が１０℃未満を温度差が小と判断し、温水温度ｔと設定温度Ｔとの温度差が１０℃以上２０℃未満を温度差が中と判断し、温水温度ｔと設定温度Ｔとの温度差が２０℃以上を温度差が大と判断するものである。

次に制御部２１は外気温センサー２２で検知した外気温により循環ポンプ１４の回転数を設定するもので、熱源機９を停止（Ｓ９）又は熱源機９の出力を小で動作させた（Ｓ１０）場合は、外気温が高い又は中間と判断した時は（Ｓ１４）、循環ポンプ１４の回転数を小に設定し（Ｓ１５）、外気温が低いと判断した時は循環ポンプ１４の回転数を中に設定するものである。（Ｓ１６）

又、熱源機９の出力を中で動作させた（Ｓ１２）場合は、外気温が高いと判断した時は（Ｓ１７）、循環ポンプ１４の回転数を小に設定し（Ｓ１）、外気温が中間と判断した時は循環ポンプ１４の回転数を中に設定し（Ｓ１６）、外気温が低いと判断した時は循環ポンプ１４の回転数を大に設定するものである。（Ｓ１８）

又、熱源機９の出力を大で動作させた（Ｓ１３）場合は、外気温が高いと判断した時は（Ｓ１９）、循環ポンプ１４の回転数を中に設定し（Ｓ１６）、外気温が中間と判断した時は循環ポンプ１４の回転数を大に設定し（Ｓ１８）、外気温が低いと判断した時は循環ポンプ１４の回転数を最大に設定するものである。（Ｓ２０）

尚、本実施例では外気温が５℃より高いと外気温が高いと判断し、外気温が５℃以下−５℃以上だと外気温が中間と判断し、外気温が−５℃未満だと外気温が低いと判断するものである。

そして熱源機９の出力と循環ポンプ１４の回転数を設定した後に、運転スイッチ１７がオフ操作されると（Ｓ２１）、制御部２１は熱源機９と循環ポンプ１４を停止して暖房運転を終了し（Ｓ２２）、熱源機９の出力と循環ポンプ１４の回転数を設定した後に、運転スイッチ１７がオフ操作されなければ（Ｓ７）に戻るものである。

以上のように暖房負荷を熱源機９の出力と外気温とにより推定し、それに基づいて循環ポンプ１４の回転数を設定するので、外気温が高くても熱源機９の出力が大ならば暖房負荷は大きいと判断して循環ポンプ１４の回転数を高く設定し、逆に外気温が低くても熱源機９の出力が小ならば暖房負荷は小さいと判断して循環ポンプ１４の回転数を低く設定し、それにより暖房負荷に応じて循環ポンプ１４の回転数を制御して、循環ポンプ１４の無駄な電力の消費を抑えることができるものである。

又、温水循環回路５が多数の系統数より構成されていても、暖房負荷に応じた循環ポンプ１４の回転数制御ができ、温水循環回路５の系統数に関係なく循環ポンプ１４の無駄な電力の消費を抑えることができるものである。

又、室内の温度を検知する室温サーミスタが不要であるので、室内での室温サーミスタの設置されている位置による不正確な室温検知がなく、室温サーミスタにより検知した室温が設定室温まで上昇しても放熱器の周辺だけ温かく感じる状態や、逆に放熱器の周辺が温か過ぎるように感じるということがないものである。

尚、本実施例では熱源機９を燃焼を行うバーナとしたがこれに限定されず、ヒートポンプユニットや電気ヒータによる温水装置でもいいものである。

９熱源機
１２熱交換器
１４循環ポンプ
１１温水温度検出手段
１８温水温度設定スイッチ
２０操作部
２１制御部
２２外気温センサー

Claims

熱源機と、熱交換器と、循環ポンプと、放熱器と、温水の温度を検出する温水温度検出手段と、温水の温度を設定する温水温度設定スイッチを有する操作部と、外気温を検知する外気温センサーと、制御部とを備え、前記熱交換器にて前記熱源機と熱交換して加熱された熱流体を前記循環ポンプにて前記放熱器へ循環させる温水暖房装置に於いて、前記制御部は、温水温度と温水の設定温度との差により前記熱源機の出力を設定すると共に、この熱源機の出力と、前記外気温センサーで検知した外気温とにより暖房負荷を推定し、その推定した暖房負荷に対応して前記循環ポンプの回転数を設定することを特徴とする温水暖房装置。