JP3128519B2 - 複合温水暖房システムの温度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一つの加熱源によ
って加熱された温水を、床暖房パネルと室内機にそれぞ
れ循環させるための温水循環回路を形成して、室内の暖
房を行う複合温水暖房システムの温度制御装置に関し、
特に、加熱された温水を室内機へ供給するための温水循
環回路に、室内機への温水の供給を制御するための弁を
有しないシステムにおいて有効である。

【０００２】

【従来の技術】複合温水暖房システムとしては、バーナ
を備えた熱交換器によって加熱された温水を、室内暖房
機および床暖房パネルへそれぞれ供給するように、熱交
換器から室内暖房機と床暖房パネルとに分岐させた温水
循環回路を形成したものがある。こうした複合温水暖房
システムでは、床暖房パネルでは内部を循環する温水か
らの放熱により暖房を行い、室内暖房機では、室内暖房
機内に設けられた対流ファンによって暖房用熱交換器に
室内空気を当てることによって、暖房用室内機内を通過
させた温水の熱によって室内空気を加熱して、温風とし
強制的に室内へ向かって送風させる。また、複合温水暖
房システムにおける室内温度の温度調節は、リモコンに
よって設定される設定温度と室温センサで検知される室
内温度との温度差に応じてバーナ等に加熱される熱交換
器から流出する温水の目標湯温を決定し、温水温度がそ
の決定した目標湯温になるように、熱交換器から流出す
る温水の温度をサーミスタで検知しながらバーナの燃焼
量を制御している。

【０００３】一方、暖房により室内温度が十分に上昇し
て設定温度に達した場合には、室内暖房機の対流ファン
の作動を停止させて室内暖房機による暖房を休止し、床
暖房パネルの放熱のみによる暖房を行うホットキープ動
作が行われる。このホットキープ動作では、室内温度と
設定温度との温度差に応じて対流ファンのほぼ一定の割
り合いで決められた停止時間と作動時間が設定され、設
定された停止時間の間だけ対流ファンの作動が停止した
後に、自動的に対流ファンが同じく設定された作動時間
だけ再作動する。対流ファンの再作動の終了時に、再
び、室内温度が検知されて、その検知された室内温度と
設定温度との温度差に応じて温調が行われ、室内温度が
設定温度より下がっていれば、それらの温度差に応じた
暖房能力で室内機による暖房が行われ、まだ室内温度が
設定温度より高ければ、再び対流ファンの停止時間と作
動時間が再度設定され、以後、同様に室内温度と設定温
度との温度差に応じて対流ファンの停止と作動とが繰り
返されることになる。

【０００４】従来のホットキープ動作において設定され
る対流ファンの停止時間と作動時間は、例えば、設定温
度に対する室内温度の温度差が＋０．５〜＋１．０℃で
あれば停止時間が５分間で作動時間が３分間に、また、
設定温度に対する室内温度の温度差が＋１．０℃以上で
あれば停止時間が８分間で作動時間が５分間に、それぞ
れ設定される。他方、室内暖房機の対流ファンが停止す
るホットキープ動作の間にあるときには、熱交換器で加
熱される温水の温度が床暖房パネルへの供給に適した一
定温度（例えば４７℃）になるように、バーナの燃焼量
が制御される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の複
合温水暖房システムにおいては、室内温度が設定温度に
対して十分に高くなった場合に行われるホットキープ動
作では、対流ファンの停止時間は、設定温度に対する室
内温度との温度差に応じて５分間か８分間の２種類のう
ちから選択されるだけであるため、対流ファンが停止し
て室内暖房機による暖房が休止している間に室内温度が
大きく低下し、対流ファンの作動再開後に室内温度が再
び大きく上昇するなど室温の温度変化が大きくなる場合
が生じるとともに、設定温度と措置内温度との温度差に
応じて選択される対流ファンの停止時間は最大でも８分
間であるために、例えば、外気温度が高く暖房負荷が小
さい場合などには、対流ファンの休止時間中であっても
床暖房パネルによる放熱が継続されるために、対流ファ
ンの休止時間が終了しても室内温度が設定温度まで十分
に低下せず、そのまま対流ファンの作動が再開されると
室内温度がさらに上昇し、これが繰り返されると室内温
度は次第に上昇して快適性が大きく損なわれるという問
題がある。

【０００６】本発明は、一つの加熱源によって加熱され
た温水を室内暖房機と床暖房パネルに供給する温水循環
回路を設けた複合温水暖房システムにおいて、外気温度
など暖房負荷の違いによる影響を受け難くし、快適性の
向上を図ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１で
は、内部を通過する温水を熱源として室内を暖房する床
暖房パネルと、室内空気を循環させる対流ファンを備え
た暖房用熱交換器に温水を通過させて熱源として室内を
暖房する室内暖房機と、加熱手段の加熱により内部を通
過する水を加熱する加熱用熱交換器とを具備し、前記床
暖房パネルおよび前記室内暖房機を前記加熱用熱交換器
に対して並列に設けて、前記加熱手段によって加熱され
た温水をポンプによって前記床暖房パネルおよび前記室
内暖房機に循環させる温水循環回路を形成した複合温水
暖房システムにおいて、室内の目標室温を設定するため
の室温設定器と、室内の温度を検知する室温センサと、
前記室温センサの検知室温が前記室温設定器の前記目標
室温より高い場合に前記室内暖房機による暖房を休止す
るための休止時間を、前記目標室温と前記検知室温との
温度差に基づいて３段階以上の複数段階で決定する休止
時間決定手段と、前記検知室温が前記目標室温より低い
場合には、前記室内暖房機による暖房を行い、前記検知
室温が前記目標室温より高い場合には、前記室内暖房機
による暖房を前記休止時間決定手段により決定された休
止時間だけ休止し、該休止時間経過後、前記室内暖房機
による暖房を強制的に再開する室内暖房機制御手段とを
具備することを技術的手段とする。

【０００８】上記構成により、本発明の請求項１では、
室内暖房機と床暖房パネルとが加熱用熱交換器に対して
並列に設けられた温水循環回路が形成されており、加熱
手段の作動により加熱用熱交換器により加熱された温水
は、室内暖房機と床暖房パネルとへ供給されて循環す
る。床暖房パネルでは循環する温水の放熱により室内が
暖房され、室内暖房機では暖房用熱交換器を通過する温
水の熱が対流ファンの作動により暖房用熱交換器に当て
られる室内空気に移動して、室内の暖房が行われる。

【０００９】室温センサの検知室温が室温設定器の目標
室温より低い間は、室内暖房機が作動して室内空気が加
熱される。室内温度が上昇して、目標室温より検知室温
が高くなると、目標室温と検知室温との温度差に応じて
休止時間が３段階以上の複数段階で決定され、決定され
た休止時間の間、室内暖房機の作動が休止するが、室内
暖房機が休止している間にも、床暖房パネルによる暖房
は継続される。休止時間の間、室内暖房機が休止した後
は、室内暖房機は強制的に再作動して室内の暖房を行う
ため、室内暖房機の再作動により室内温度が再び上昇す
る。

【００１０】休止時間決定手段によって決定される休止
時間は、目標室温と検知室温との温度差に応じて決定さ
れ、温度差が大きい場合には、室内暖房機の作動の休止
中に室内温度が十分に低下するように長い休止時間が決
定され、温度差が小さい場合には、休止時間を短く決定
して、休止時間中の室内温度の低下を小さくする。

【００１１】外気温度が低く暖房負荷が大きい場合に
は、室内温度の低下が速いために室内暖房機が作動して
も室内温度の上昇が緩やかであり、目標室温と検知室温
との温度差は、小さく現れる。このような場合には、休
止時間が短くなるため、休止時間中の室内温度の低下の
幅を小さくでき、目標室温に対して室内温度があまり下
がらないうちに、室内暖房機を再作動させることができ
る。逆に、外気温度が高く暖房負荷が小さい場合には、
室内温度の低下が遅いために、室内暖房機が作動すると
室内温度の上昇が速やかであり、室内温度が目標室温よ
り過剰に高くなりやすく、目標室温と検知室温との温度
差は、大きく現れる。このような場合には、休止時間が
長くなるため、休止時間中に室内温度を十分に低下させ
ることができ、室内温度が目標室温に対して高い状態の
まま室内暖房機の作動が再開されることがない。

【００１２】以上のとおり、請求項１では、検知室温が
目標室温より高くなった場合に、検知室温と目標室温と
の温度差に応じて、暖房負荷に応じた適切な休止時間が
複数段階で決定されるため、室内温度が高くなりすぎて
下がらなかったり、室内暖房機の休止中に室内温度が大
きく低下することがなく、暖房負荷の違いによる影響を
受け難い、快適な複合暖房を行うことができる。

【００１３】請求項２では、請求項１において、前記加
熱用熱交換器から流出する温水温度を検知する加熱温度
センサと、前記室内暖房機による暖房が行われている場
合には、前記目標室温と前記検知室温との温度差に基づ
いて前記加熱用熱交換器によって加熱される温水の目標
湯温を決定し、前記室内暖房機による暖房が行われてい
ない場合には、前記外気温センサに検知される外気温度
に基づいて前記目標湯温を決定する目標湯温決定手段
と、該目標湯温決定手段により決定された前記目標湯温
と前記加熱温度センサの検知湯温とに基づいて前記加熱
手段の加熱量を制御する加熱制御手段とを具備すること
を技術的手段とする。

【００１４】これにより、請求項２では、室内の温度が
低く、室温センサによる検知室温が室温設定器による目
標室温より低い間には、加熱用熱交換器から流出する温
水の目標湯温は、目標室温と検知室温との温度差に基づ
いて決まり、その決定された湯温になるように加熱手段
の加熱量が制御される。逆に、室内の温度が高くなり、
検知室温が目標室温よりも高くなって室内暖房機の作動
が休止している間には、加熱用熱交換器から流出する温
水の目標湯温は、外気温センサによって検知される外気
温度に基づいて決定される。

【００１５】従って、外気温度が低く暖房負荷が大きい
場合には、外気温度に応じて目標湯温を高く決定でき、
逆に、外気温度が高く暖房負荷が小さい場合には、外気
温度に応じて目標湯温を低く決定できる。この結果、暖
房負荷が大きい場合には、室内温度が一旦目標室温より
高くなって室内暖房機の暖房が休止した状態であって
も、高い温度に加熱された温水が床暖房パネルへ供給さ
れるため、室内温度の低下を緩やかにでき、快適な状態
を長く維持することができる。また、暖房負荷が小さい
場合には、室内温度が一旦目標室温より高くなって室内
暖房機の暖房が休止した状態になってから、床暖房パネ
ルへ供給される温水温度を低くするため、床暖房パネル
によって室内空気に対して過剰な加熱が行われることが
なくなり、快適な状態が損なわれにくくなる。

【００１６】以上のとおり、請求項２では、室内温度の
上昇に伴って室内暖房機が休止した状態であっても、床
暖房パネルに対しては、そのときの暖房負荷に応じた温
度の温水を供給することができるため、室内暖房機の休
止中に室温が高くなりすぎたり、床面温度が低すぎたり
することがない。

【００１７】請求項３では、請求項１または２におい
て、前記温水循環回路には、前記室内暖房機を循環する
温水を制御する制御弁が設けられておらず、前記室内暖
房機制御手段による前記室内暖房機の停止動作は、前記
対流ファンの停止であることを技術的手段とする。これ
により請求項３では、温水循環回路に制御弁の必要がな
いため温水循環回路の構成を簡略化できるとともに、室
内暖房機の対流ファンの作動のみを制御すればよいた
め、制御系を簡略化できる。

【００１８】請求項４では、請求項１から３において、
前記室内暖房機制御手段は、前記休止時間経過後の前記
室内暖房機の再作動を少なくとも一定時間連続して行
い、該一定時間の前記室内暖房機の暖房終了時に、前記
検知室温が前記目標室温より高い場合には、前記室内暖
房機による暖房を前記休止時間決定手段により新たに決
定される休止時間だけ再度休止し、前記検知室温が前記
目標室温より低い場合には、前記一定時間経過後も前記
室内暖房機による暖房を継続することを技術的手段とす
る。

【００１９】これにより、請求項４では、室内暖房機へ
の温水循環回路に制御弁を有しない場合などに、室内暖
房機の再作動時に対流ファンが一定時間以上確実に作動
するため、対流ファンが休止していた間にも供給される
温水の熱が室内暖房機の内部に滞留していても、対流フ
ァンの一定時間以上の作動によって室内暖房機内部の温
度を低下させることができ、その作動中に暖房用熱交換
器近傍の空気温度を確実に暖房が行われている室内の温
度にすることができる。従って、室温センサなどの設置
位置が、室内暖房機内に限定されている場合であって
も、対流ファンの再作動後に、室内温度を正しく検知す
ることができ、複合温水暖房システムを簡単な構成にす
ることができ、安価で温度制御のよいシステムとするこ
とができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に本発明を、以下に示す実施例
に基づいて説明する。図１は、本発明の複合温水暖房シ
ステムに係わる温水暖房式エアコンシステムの実施例を
示す。図１において、１は加熱源及び冷却源を有し屋外
に設置される室外機、２は室内上方の壁部に配置される
室内機であり、３は放熱用温水配管を有し室内の床面に
配置される床暖房パネルであり、室内機２は温水配管及
び冷却用配管によって、床暖房パネル３は温水配管によ
って室外機１とそれぞれ接続されている。この室外機
１、室内機２、床暖房パネル３及びこれらを接続する温
水配管、冷却配管により温水回路１０および冷凍サイク
ル２０がそれぞれ形成されている。

【００２１】室外機１には、温水回路１０の構成とし
て、一定回転で駆動される循環ポンプ１１、加熱用熱交
換器１２、プレッシャータンク１３が設けられ、加熱用
熱交換器１２には加熱源としてのガスバーナ１００が備
えられている。また、床暖房パネル３へ向かう温水配管
には、床暖温水供給制御機構１４が設けられている。

【００２２】床暖温水供給制御機構１４は、図２に示す
ように、床暖房パネル３へ向かう床暖房温水回路１０ａ
に設けられた第１熱動弁１４ａと、この熱動弁１４ａを
迂回するように床暖房温水回路１０ａに並列に接続され
たバイパス１０ｂと、バイパス１０ｂに設けられた第２
熱動弁１４ｂ及び流量を制限するオリフィス１４ｃとか
ら構成される。ここで、各熱動弁１４ａ、１４ｂは、電
気ヒータ等の熱により開閉制御するものであり、開閉に
時間が掛かるが、温水の循環を停止させる際、大きな作
動力により確実に温水循環回路を閉鎖することができ
る。尚、各熱動弁１４ａ、１４ｂの代わりに、電磁弁ま
たはモータ弁であってもよい。

【００２３】他方、冷凍サイクル２０の構成としては、
インバータ制御されるモータにより駆動されて冷媒であ
る冷媒ガスを圧縮する圧縮機２１、凝縮器２２、ストレ
ーナ２３、キャピラリチューブ２４が設けられ、凝縮器
２２には放熱ファン２５が備えられている。

【００２４】室内機２には、温水回路１０の構成として
暖房用熱交換器１５が設けられ、冷凍サイクル２０の構
成として冷房用熱交換器２６が設けられ、各熱交換器１
５、２６に対して、室内空気を循環させる対流ファン２
００が備えられていて、室内空気を冷房用熱交換器２６
→暖房用熱交換器１５の順で通過させて、再び室内へ送
り出す。

【００２５】室外機１、室内機２及び床暖房パネル３に
おいて、温水回路１０は、循環ポンプ１１の吐出側に加
熱用熱交換器１２の流入側が接続され、加熱用熱交換器
１２の流出側で温水配管が２つに分岐し、一方には室内
機２の暖房用熱交換器１５の流入側が接続されている。
分岐した他方の温水配管には、床暖温水供給制御機構１
４を介して床暖房パネル３の流入側と接続されている。
暖房用熱交換器１５の流出側の温水配管と床暖房パネル
３の流出側の温水配管は合流し、プレッシャータンク１
３を介して循環ポンプ１１の吸引側に接続されている。

【００２６】以上の構成を有する温水回路１０では、循
環ポンプ１１の作動によって、循環ポンプ１１→加熱用
熱交換器１２→暖房用熱交換器１５→プレッシャータン
ク１３→循環ポンプ１１の循環回路で、または循環ポン
プ１１→加熱用熱交換器１２→床暖温水供給制御機構１
４→床暖房パネル３→プレッシャータンク１３→循環ポ
ンプ１１の循環回路で、ガスバーナ１００によって加熱
された温水が循環する。

【００２７】他方、冷凍サイクル２０では、冷媒は、冷
媒圧縮機２１→凝縮器２２→ストレーナ２３→キャピラ
リチューブ２４→冷房用熱交換器２６→冷媒圧縮機２１
を循環し、循環中に、冷媒は凝縮器２２で気相→液相の
状態変化をして熱の放出を行い、冷房用熱交換器２６で
液相（霧状）→気相の状態変化をして熱の吸収を行って
室内空気を冷却する。

【００２８】室外機１の加熱源であるガスバーナ１００
は、燃焼用空気を燃焼ファン１０１によって供給するも
ので、ガスバーナ１００へ燃料ガスを供給する燃料供給
路１０２には、２つのガス電磁弁１０３、１０４とガス
比例弁１０５が設けられており、また、ガスバーナ１０
０の炎口の近傍には、点火電極１０６とフレームロッド
１０７とが設けられている。

【００２９】制御装置４００は、使用者によって操作さ
れるリモコン４に応じて各種の運転をマイコンによって
制御するもので、室外機１と室内機２とに別れて設けら
れていて、相互に各種の信号を伝送する。

【００３０】制御装置４００は、各種の制御を行うため
に、室外機１の加熱用熱交換器１２の温水の流出側で温
水温度を検知する高温水サーミスタ４０１、室内機２の
暖房用熱交換器１５の温水の流出側で温水温度を検知す
る室内温水サーミスタ４０２、室内機２内で室内温度を
検知する室温サーミスタ４０３、室外機１が設置される
屋外の外気温度を検知する外気温度サーミスタ４０４を
備えている。

【００３１】以上の構成からなる温水暖房式エアコンシ
ステムは、制御装置４００によって、暖房運転として
は、床暖房パネル３のみによる床単独運転、床暖房パネ
ル３と室内機２によるデュエット暖房運転を、また、冷
凍サイクル２０の作動を伴うものでは、室内機２のみに
よるドライ運転、床暖房パネル３と室内機２によるデュ
エットドライ運転、室内機２による冷房運転がそれぞれ
制御される。なお、冷房運転および各ドライ運転におい
ては、圧縮機２１を駆動するインバータ制御として、圧
縮機２１の回転数が制御される。以下では、暖房運転と
しての床単独運転とデュエット暖房運転について説明す
る。

【００３２】〔床単独運転〕床単独運転は、床暖房パネ
ル３のみによって暖房運転を行うものである。床単独運
転では、循環ポンプ１１を一定回転で駆動し、リモコン
４により７段階に設定される床暖房レベルＨｎと外気温
度サーミスタ４０４の検知する外気温度Ｔａとに応じ
て、加熱用熱交換器１２で加熱される温水の目標湯温Ｔ
Ｏを決定し、この決定された目標湯温ＴＯになるよう
に、燃焼ファン１０１およびガス比例弁１０５を制御し
て、ガスバーナ１００の燃焼量を調節する。

【００３３】リモコン４によって設定される各床暖房レ
ベルは、例えば、暖房能力が最低の１速では、床面温度
が２６℃になるように、中間の４速では、床面温度が３
１℃になるように、最高の７速では、床面温度が３６℃
になるようにするものであり、それぞれの床暖房レベル
において、外気温度Ｔａが低いほど高く、高いほど低く
目標湯温ＴＯを外気温度Ｔａに応じて決定するものであ
る。また、床単独運転では、運転開始時には、リモコン
４の床暖房運転のオン操作に応じて床暖房ホットダッシ
ュ動作を行う。

【００３４】以下、床単独運転の作動を図３を参考にし
て説明する。リモコン４により床単独運転の運転開始の
指示があると、始めに床暖房ホットダッシュ動作を行
う。床暖房ホットダッシュ動作では、始めに室内機２の
対流ファン２００を一定時間（数十秒間）微風で駆動し
（ステップ１０１）、これにより、室内空気を対流させ
る。その後、室内機２に備えられた室温サーミスタ４０
３により室内温度Ｔｒを検知する（ステップ１０２）。

【００３５】この検知により床温を推定して、その温度
に基づいて床暖温水供給制御機構１４の各熱動弁１４
ａ、１４ｂを共に連続して開放する床暖房ホットダッシ
ュ時間ｔｐ（２０分〜３時間）を算出する（ステップ１
０３）。この床暖房ホットダッシュ時間ｔｐは、検知さ
れた室内温度Ｔｒが高い場合には短く、低いほど長くな
るように算出する。

【００３６】床暖房ホットダッシュ動作では、各熱動弁
１４ａ、１４ｂを開き、循環ポンプ１１の駆動を開始す
るとともにガスバーナ１００の燃焼を開始する。床暖房
ホットダッシュ時間ｔｐの間は、高温水サーミスタ４０
１によって検知される温度が８０℃になるように燃焼フ
ァン１０１及びガス比例弁１０５を制御する（ステップ
１０４）。これにより、ガスバーナ１００によって８０
℃に加熱された温水が、運転開始直後から床暖房ホット
ダッシュ時間ｔｐの間連続して床暖温水供給制御機構１
４の床暖房温水回路１０ａとバイパス１０ｂとを通過し
て床暖房パネル３で放熱するため、暖房開始初期に十分
な床暖房能力が確保でき、室内温度の立ち上がりが向上
する。

【００３７】床暖房ホットダッシュ時間ｔｐが経過した
後は（ステップ１０５においてＹＥＳ）、第２熱動弁１
４ｂを閉じて第１熱動弁１４ａのみを開弁させ（ステッ
プ１０６）、温水を床暖房温水回路１０ａのみから床暖
房パネル３へ供給させて、バイパス１０ｂの通過分を制
限する。その後は、リモコン４によって７段階のうちか
ら設定される床暖房レベルＨｎと外気温度サーミスタ４
０４によって検知される外気温度Ｔａとに基づいて、上
述のとおり各床暖房レベル毎の床面温度になるように、
外気温度Ｔａに応じて目標湯温ＴＯを決定し、決定され
た目標湯温ＴＯに応じて、ガスバーナ１００の燃焼量を
制御して、暖房能力の制御として温水温度の調節を行う
（ステップ１０７）。

【００３８】以上のとおり、床単独運転では、床暖房ホ
ットダッシュ動作を行った後には、外気温度Ｔａに基づ
いて床暖房レベルＨｎに対応した温水の目標湯温ＴＯを
設定するため、快適な暖房を行うことができる。なお、
床単独運転の間にも、加熱用熱交換器１２で加熱された
温水が室内機２の暖房用熱交換器１５にも循環するが、
床単独運転では、対流ファン２００の作動は停止されて
いて、暖房用熱交換器１５の内部を通過する温水の熱が
室内へ放出されにくくなっているため、暖房用熱交換器
１５による暖房効果はほとんど得られない。

【００３９】〔デュエット暖房運転（複合暖房運転）〕
デュエット暖房運転は、室内機２と床暖房パネル３とに
より室内の暖房を行うものであるが、主に室内機２によ
って室内の温度を上昇させるもので、床暖房パネル３
は、室内機２の補助として作用することになる。従っ
て、上記の床単独運転において、制御に用いられたリモ
コン４により設定される床暖房レベルＨｎは、デュエッ
ト暖房運転では、用いられず暖房能力の制御には無関係
となる。

【００４０】デュエット暖房運転では、床暖房パネル３
について、上記の床単独運転の場合の床暖房ホットダッ
シュ動作を行うと、室内温度を上昇させるのに有効な暖
房用熱交換器１５へ供給される温水の流量が減少し、室
温の立ち上がりが遅くなるため、運転開始から所定時間
が経過するまでは、床暖温水供給制御機構１３におい
て、第２熱動弁１４ｂのみを開いて第１熱動弁１４ａを
閉じることによって、床暖房パネル３への温水流量を制
限する。その後は、リモコン４の設定室温Ｔset と室温
サーミスタ４０３に検知される検知室温Ｔｒとにより温
調運転を行う。

【００４１】温調運転では、室温サーミスタ４０３によ
り検知される検知室温Ｔｒがリモコン４による目標室温
Ｔset より低い間には、室内機２および床暖房パネル３
による暖房運転を行い、室内温度Ｔｒと設定温度Ｔset
との温度差に応じて加熱用熱交換器１２で加熱される温
水の目標湯温ＴＯが決定され、決定された目標湯温ＴＯ
に応じて、ガスバーナ１００の燃焼量を制御して、暖房
能力の制御として温水温度の調節を行い、この間、対流
ファン２００を駆動して、室内空気を循環させる。

【００４２】一方、検知室温Ｔｒが目標室温Ｔset より
高くなると、ホットキープ動作を行う。ホットキープ動
作としては、循環ポンプ１１の駆動とガスバーナ１００
の燃焼を継続させたままで対流ファン２００の作動のみ
を停止させて、床暖房パネル３による暖房のみを継続さ
せる。このとき、室内機２の暖房用熱交換器１５にも温
水が循環するが、暖房用熱交換器１５は対流ファン２０
０の作動によって内部を通過する温水の熱が室内へ放出
される構造であるため、暖房用熱交換器１５による暖房
効果はほとんど得られない。

【００４３】このホットキープ動作は、室内機２による
暖房運転を休止させて床暖房パネル３のみによって暖房
を行うものであり、暖房能力が小さくなるため、室内機
２の休止中には、室内温度が低下する。しかし、室内機
２の休止中の室内温度の低下の速さは、一様ではなく、
外気温度Ｔａの違いなど暖房負荷に応じて異なり、暖房
負荷が大きい場合には、室内機２の休止中に室内温度が
低下しやすく、逆に、暖房負荷が小さい場合には、室内
機２の休止中に室内温度が低下しにくい。これを、室内
機２の暖房中についてみれば、室内機２によって同じよ
うに暖房が行われた場合であっても、暖房負荷が大きい
場合には、室内温度の上昇の程度は小さくなり、逆に暖
房負荷が小さい場合には、室内温度の上昇の程度が大き
くなる。

【００４４】そこで、本発明では、検知室温Ｔｒが目標
室温Ｔset に対して、どの程度高いかに応じてホットキ
ープ動作時間ｔｓを決定し、暖房負荷が大きく室内機２
の休止中に室内温度が低下しやすい場合には、ホットキ
ープ動作時間ｔｓを短く、逆に暖房負荷が小さく室内機
２の休止中に室内温度が低下しにくい場合ほど、ホット
キープ動作時間ｔｓを長く決定する。本実施例における
検知室温Ｔｒと目標室温Ｔset との温度差と決定される
ホットキープ動作時間ｔｓとの関係の一例を表１に示
す。

【００４５】

【表１】

【００４６】本実施例において、上記、表１に表した各
ホットキープ動作時間ｔｓは、算出された検知室温Ｔｒ
と目標室温Ｔset との温度差に対応してあらかじめ設定
されたホットキープ動作時間ｔｓのデータがマイコンの
メモリに記憶されており、温度差が与えられると、その
温度差に対応したホットキープ動作時間ｔｓが決定され
る。

【００４７】ホットキープ動作の間は、検知室温Ｔｒが
目標室温Ｔset に対して十分に上昇している状態であ
り、室内に対する大きな加熱量が不要な状態である。従
って、この対流ファン２００の作動が停止するホットキ
ープ動作の間には、加熱用熱交換器１２で加熱される温
水の目標湯温ＴＯを、リモコン４の設定温度Ｔset およ
び室温サーミスタ４０３の室内温度Ｔｒに関係なく、外
気温度サーミスタ４０４によって検知される外気温度Ｔ
ａに基づいて決定する。本実施例では、外気温度Ｔａに
対応してあらかじめ設定された目標湯温ＴＯのデータが
マイコンのメモリに記憶されており、外気温度サーミス
タ４０４により検知された外気温度Ｔａが与えられる
と、その温度に対応した目標湯温ＴＯが決定される。ホ
ットキープ動作において決定される目標湯温ＴＯの一例
を表２に示す。

【００４８】

【表２】

【００４９】表２に示すように、検知室温Ｔｒが目標室
温Ｔset より高くなったホットキープ動作の場合には、
例えば、外気温度Ｔａが０℃以下の場合には、目標湯温
ＴＯが７０℃に決定され、２０℃以上の場合には目標湯
温ＴＯが４０℃に決定されるなど、単純に固定された一
定の温度の温水が床暖房パネル３に供給されないため、
時節毎の暖房負荷に適した暖房能力が得られる。

【００５０】なお、ホットキープ動作においては、対流
ファン２００の作動が停止するため、室内空気の循環が
停止して室内機２内の暖房用熱交換器１５に循環する温
水の熱により、室内機２内に設けられた室温サーミスタ
４０３による室内温度の正しい検知ができなくなる。こ
のため、本実施例では、ホットキープ動作が終了した後
には、一定時間（例えば３分間だけ強制的に対流ファン
２００を作動させて、室内機２内の放熱を図り、正しい
室内温度の検知を行うようにしている。このため、ホッ
トキープ動作が終了しても、一定時間（３分間）が経過
するまでは、室内温度の検知を行わず、新たなホットキ
ープ動作時間ｔｓの決定は、一定時間（３分間）の終了
時に行われ、このとき、検知室温Ｔｒが目標室温Ｔset
よりまだ高い場合には、一定時間（３分間）の対流ファ
ン２００の作動の後に、再び、外気温度Ｔａに応じて決
まる新たなホットキープ動作時間ｔｓだけ、対流ファン
２００の作動を停止する。

【００５１】以下、デュエット暖房運転における作動
を、図４を参考に説明する。リモコン４により、デュエ
ット暖房運転の開始が指示されると、室内温度の上昇を
速やかに行うために、床暖房温水回路１０ａに設けられ
た第１熱動弁１４ａを閉じてバイパス１０ｂに設けられ
た第２熱動弁１４ｂのみを開き（ステップ１１１）、循
環ポンプ１１を作動させるとともにガスバーナ１００の
燃焼を開始して（ステップ１１２）、デュエット暖房運
転の開始後の所定時間（例えば２０〜３０分間）が経過
するまでは（ステップ１１３においてＮＯ）、暖房用熱
交換器１５への温水の供給を優先させる。

【００５２】このように、床暖房パネル３（室温を上昇
させるのにはあまり効果的でない）に供給される温水の
供給量を減少させ、その分、室内機２へ供給される温水
の供給量を増やすことにより、暖房用熱交換器１６の放
熱量を増やすことができ、運転初期に室温の立ち上がり
を早くすることができる。なお、ガスバーナ１００の所
定の点火制御をし、循環ポンプ１１の駆動を開始した後
でも、室内温水サーミスタ４０２の検知温度が十分に高
くなるまでは（例えば３０℃）、冷風の吹き出しを防止
するために、対流ファン２００の駆動を開始せず、十分
温度が上昇した後に、対流ファン２００による送風を開
始する。

【００５３】運転開始後、所定時間が経過すると（ステ
ップ１１３においてＹＥＳ）、第２熱動弁１４ｂを閉じ
第１熱動弁１４ａを開いて（ステップ１１４）、以後
は、温調制御を行う。なお、運転開始後、所定時間が経
過するまでに、検知室温Ｔｒが目標室温Ｔset より高く
なった場合にも、第２熱動弁１４ｂが閉じられ、第１熱
動弁１４ａが開かれて、後述するステップ１１７のホッ
トキープ動作が行われる。

【００５４】その後の温調制御では、リモコン４による
目標室温Ｔset と室温サーミスタ４０３による検知室温
Ｔｒとの温度差に基づいて加熱用熱交換器１２で加熱さ
れて流出する温水の目標湯温ＴＯが決定され（ステップ
１１５）、室温サーミスタ４０３で検知される検知室温
Ｔｒがリモコン４で設定された目標室温Ｔset より低い
間は（ステップ１１６においてＮＯ）、これが繰り返さ
れる。

【００５５】温調制御中に、室温サーミスタ４０３で検
知される検知室温Ｔｒがリモコン４で設定された目標室
温Ｔset より高くなると（ステップ１１６においてＹＥ
Ｓ）、室内機２による暖房動作を休止して、床暖房パネ
ル３のみにより暖房を行うホットキープ動作に入る（ス
テップ１１７）。

【００５６】ホットキープ動作では、始めにホットキー
プ動作時間ｔｓを上記の表１のとおり、目標室温Ｔset
と検知室温Ｔｒとの温度差に応じて決定する。また、ホ
ットキープ動作になった場合には、温水回路１０の加熱
用熱交換器１２で加熱される温水の目標湯温ＴＯを、外
気温度サーミスタ４０４で検知される外気温度Ｔａに基
づいて上記の表２のとおり決定する。

【００５７】決定されたホットキープ動作時間ｔｓの
間、対流ファン２００の作動が停止した後に、再び対流
ファン２００が作動する。このとき、対流ファン２００
は一定時間（３分間）だけ強制的に作動し（ステップ１
１８）、その終了とともにステップ１１６へ移行する。
再び、室内温度が検知されたとき、検知室温Ｔｒが目標
室温Ｔset より低い場合には、検知室温Ｔｒと目標室温
Ｔset との温度差に応じて目標湯温ＴＯが決定され、検
知室温Ｔｒが目標室温Ｔset より高い場合には、再び、
上述のとおり決定されるホットキープ動作時間ｔｓだけ
ホットキープ動作が行われる。なお、ホットキープ動作
の後の一定時間（３分間）の間は、対流ファン２００が
作動している間であっても、目標湯温ＴＯは、外気温度
Ｔａに基づいて決定されたままである。

【００５８】なお、ガスバーナ１００の燃焼量は、高温
水サーミスタ４０１の検知温度に基づいて、それぞれの
目標湯温ＴＯが得られるように、燃焼ファン１０１およ
びガス比例弁１０５の制御により調節される。また、運
転終了後には、ガスバーナ１００の燃焼停止後、２分を
経過してから循環ポンプ１１の作動を停止することによ
り、余熱を利用して滑らかに暖房運転を停止させること
ができる。

【００５９】以上のとおり本発明によれば、デュエット
暖房運転において、室内温度が目標室温より高くなった
場合に行われるホットキープ動作では、ホットキープ動
作時間を目標室温と検知室温との温度差に応じて決定す
るため、目標室温に対して高くなった室内温度が目標室
温に下がるまでにそれぞれの暖房負荷に対応して適した
長さの時間を決定できるため、ホットキープ動作の間に
室内温度が下がり過ぎたり、逆に、ホットキープ動作を
繰り返す間において、次第に室内温度が高くなり過ぎる
などの不具合が生じることがなく、快適な暖房運転を行
うことができる。

【００６０】上記実施例では、ホットキープ動作とし
て、対流ファンを停止するものを示したが、室内機２へ
の温水回路１０に遮断弁を設けて、温水の供給を停止す
るようにしてもよい。この場合には、対流ファンの作動
を低回転数で継続させてもよい。上記実施例では、ガス
バーナを加熱源としたものを示したが、石油バーナや電
気加熱など、他の加熱源による温水暖房システムでもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す温水エアコンシステムの
概略構成図である。

【図２】本発明の実施例の温水エアコンシステムにおけ
る床暖温水供給制御機構の構成を示す概略図である。

【図３】本発明の実施例における床単独運転の制御動作
を説明するための流れ図である。

【図４】本発明の実施例におけるデュエット暖房運転の
作動説明のための流れ図である。

【符号の説明】

２ 室内機（室内暖房機） ３ 床暖房パネル ４ リモコン（室温設定器） １０ 温水回路（温水循環回路） １１ 循環ポンプ １２ 加熱用熱交換器 １５ 暖房用熱交換器 １００ ガスバーナ（加熱手段） ２００ 対流ファン ４０３ 室温サーミスタ（室温センサ） ４００ 制御装置（複合温水暖房システムの温度制御装
置、室内暖房機制御手段、休止時間決定手段、目標湯温
決定手段、加熱制御手段） ４０１ 高温水サーミスタ（加熱温度センサ） ４０４ 外気温度サーミスタ（外気温センサ）

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部を通過する温水を熱源として室内を
   暖房する床暖房パネルと、室内空気を循環させる対流フ
   ァンを備えた暖房用熱交換器に温水を通過させて熱源と
   して室内を暖房する室内暖房機と、加熱手段の加熱によ
   り内部を通過する水を加熱する加熱用熱交換器とを具備
   し、前記床暖房パネルおよび前記室内暖房機を前記加熱
   用熱交換器に対して並列に設けて、前記加熱手段によっ
   て加熱された温水をポンプによって前記床暖房パネルお
   よび前記室内暖房機に循環させる温水循環回路を形成し
   た複合温水暖房システムにおいて、 室内の目標室温を設定するための室温設定器と、 室内の温度を検知する室温センサと、 前記室温センサの検知室温が前記室温設定器の前記目標
   室温より高い場合に前記室内暖房機による暖房を休止す
   るための休止時間を、前記目標室温と前記検知室温との
   温度差に基づいて３段階以上の複数段階で決定する休止
   時間決定手段と、 前記検知室温が前記目標室温より低い場合には、前記室
   内暖房機による暖房を行い、前記検知室温が前記目標室
   温より高い場合には、前記室内暖房機による暖房を前記
   休止時間決定手段により決定された休止時間だけ休止
   し、該休止時間経過後、前記室内暖房機による暖房を強
   制的に再開する室内暖房機制御手段とを具備することを
   特徴とする複合温水暖房システムの温度制御装置。
2. 【請求項２】 前記加熱用熱交換器から流出する温水温
   度を検知する加熱温度センサと、 前記室内暖房機による暖房が行われている場合には、前
   記目標室温と前記検知室温との温度差に基づいて前記加
   熱用熱交換器によって加熱される温水の目標湯温を決定
   し、前記室内暖房機による暖房が行われていない場合に
   は、前記外気温センサに検知される外気温度に基づいて
   前記目標湯温を決定する目標湯温決定手段と、 該目標湯温決定手段により決定された前記目標湯温と前
   記加熱温度センサの検知湯温とに基づいて前記加熱手段
   の加熱量を制御する加熱制御手段とを具備することを特
   徴とする請求項１記載の複合温水暖房システムの温度制
   御装置。
3. 【請求項３】 前記温水循環回路には、前記室内暖房機
   を循環する温水を制御する制御弁が設けられておらず、
   前記室内暖房機制御手段による前記室内暖房機の停止動
   作は、前記対流ファンの停止であることを特徴とする請
   求項１または２に記載の複合温水暖房システムの温度制
   御装置。
4. 【請求項４】 前記室内暖房機制御手段は、前記休止時
   間経過後の前記室内暖房機の再作動を少なくとも一定時
   間連続して行い、該一定時間の前記室内暖房機の暖房終
   了時に、前記検知室温が前記目標室温より高い場合に
   は、前記室内暖房機による暖房を前記休止時間決定手段
   により新たに決定される休止時間だけ再度休止し、前記
   検知室温が前記目標室温より低い場合には、前記一定時
   間経過後も前記室内暖房機による暖房を継続することを
   特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の複合温水
   暖房システムの温度制御装置。