特許 5973076 温水型暖房装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5973076

(24)【登録日】2016年7月22日

(45)【発行日】2016年8月23日

(54)【発明の名称】温水型暖房装置

(51)【国際特許分類】

   F24D 3/00 20060101AFI20160809BHJP

   F24F 11/02 20060101ALI20160809BHJP

   F24F 1/00 20110101ALI20160809BHJP

   F24F 3/00 20060101ALI20160809BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20160809BHJP

【ＦＩ】

   F24D3/00 K

   F24F11/02 102U

   F24F11/02 102W

   F24F1/00 331

   F24F3/00 B

   F25B1/00 371F

   F25B1/00 341F

【請求項の数】16

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-532739(P2015-532739)

(86)(22)【出願日】2014年6月5日

(86)【国際出願番号】JP2014064960

(87)【国際公開番号】WO2015025585

(87)【国際公開日】20150226

【審査請求日】2015年8月6日

(31)【優先権主張番号】特願2013-173822(P2013-173822)

(32)【優先日】2013年8月23日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】505461072

【氏名又は名称】東芝キヤリア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】特許業務法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】青木 和仁

(72)【発明者】

【氏名】杉山 明由

(72)【発明者】

【氏名】藁科 吉隆

【審査官】 吉村 俊厚

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−１７３６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１８６８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２８６４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０４５８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０４６４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０４１４７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｄ １／００ − １９／１０

Ｆ２４Ｈ １／００ − ９／２０

Ｆ２５Ｂ １／００ − ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヒートポンプ式冷凍サイクルの運転により得た温水を暖房用の放熱器に供給する温水型暖房装置であって、
室内温度を検知する室内温度検知器と、
前記ヒートポンプ式冷凍サイクルの圧縮機の運転を前記室内温度検知器の検知温度と設定温度との比較により制御する第１制御部と、
前記第１制御部の制御による前記圧縮機の運転オフ時、前記放熱器を経た温水の温度が所定値未満に低下した場合に、前記第１制御手段の制御にかかわらず前記圧縮機の運転をオンする第２制御部と、
を備えることを特徴とする温水型暖房装置。

【請求項2】

前記放熱器が存する被空調室に配置され、前記設定温度が含まれる運転条件を設定するための操作器、
をさらに備え、
前記室内温度検知器は、前記操作器に配置され、前記放熱器が存する被空調室の雰囲気温度を前記室内温度として検知する、
ことを特徴とする請求項１記載の温水型暖房装置。

【請求項3】

前記第１制御部は、前記圧縮機の運転がオンのとき、前記放熱器に供給される温水の温度が目標値となるように前記圧縮機の能力を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載の温水型暖房装置。

【請求項4】

前記目標値を前記設定温度と前記温度検知器の検知温度との差に応じて補正する補正部、
をさらに備えることを特徴とする請求項３記載の温水型暖房装置。

【請求項5】

前記第１制御部は、
前記設定温度Ｔsに基づいて第１設定値Ｔsc1および第２設定値Ｔsc3（＞Ｔsc1）を定め、
前記温度検知器の検知温度Ｔaが前記第２設定値Ｔsc3未満の場合に、前記圧縮機の運転をオンし、
前記温度検知器の検知温度Ｔaが前記第２設定値Ｔsc3以上の場合に、前記圧縮機の運転をオフし、
前記圧縮機の運転をオフした後、前記温度検知器の検知温度Ｔaが前記第１設定値Ｔsc1未満に低下した場合に、前記圧縮機の運転をオンする、
ことを特徴とする請求項１記載の温水型暖房装置。

【請求項6】

前記第１制御部は、前記圧縮機の運転がオンのとき、前記放熱器に供給される温水の温度Ｔwが目標値Ｔtとなるように前記圧縮機の能力を制御する、
ことを特徴とする請求項５記載の温水型暖房装置。

【請求項7】

前記目標値Ｔtを前記設定温度Ｔsと前記温度検知器の検知温度Ｔaとの差に応じて補正する補正部、
をさらに備えることを特徴とする請求項６記載の温水型暖房装置。

【請求項8】

前記第１制御部は、
前記設定温度Ｔsに基づいて基準値Ｔsc（＝Ｔs−ΔＴ0）を定め、
前記基準値Ｔscに基づいて第１設定値Ｔsc1（＝Ｔsc＋ΔＴ1）および第２設定値Ｔsc3（＝Ｔsc＋ΔＴ3）を定め（Ｔsc1＜Ｔsc3）、
前記温度検知器の検知温度Ｔaが前記第２設定値Ｔsc3未満の場合に、前記圧縮機の運転をオンし、
前記温度検知器の検知温度Ｔaが前記第２設定値Ｔsc3以上の場合に、前記圧縮機の運転をオフし、
前記圧縮機の運転をオフした後、前記温度検知器の検知温度Ｔaが前記第１設定値ＴＴsc1未満に低下した場合に、前記圧縮機の運転をオンする、
ことを特徴とする請求項１記載の温水型暖房装置。

【請求項9】

前記第１制御部は、前記圧縮機の運転がオンのとき、前記放熱器に供給される温水の温度Ｔwが目標値Ｔtとなるように前記圧縮機の能力を制御する、
ことを特徴とする請求項８記載の温水型暖房装置。

【請求項10】

前記目標値Ｔtを前記設定温度Ｔsと前記温度検知器の検知温度Ｔaとの差に応じて補正する補正部、
をさらに備えることを特徴とする請求項９記載の温水型暖房装置。

【請求項11】

前記補正部は、
前記圧縮機の運転オン時、前記温度検知器の検知温度Ｔaが前記基準値Ｔsc未満の場合に、前記目標値Ｔtを一定時間毎に一定値ずつ上昇方向に補正し、
前記圧縮機の運転オン時、前記温度検知器の検知温度Ｔaが前記基準値Ｔsc以上かつ前記第１設定値Ｔsc1未満の領域に存する場合に、そのときの前記目標値Ｔtをそのまま保持し、
前記圧縮機の運転オン時、前記温度検知器の検知温度Ｔaが前記第１設定値Ｔsc1以上かつ前記第２設定値Ｔsc3未満の領域に存する場合に、前記目標値Ｔtを一定時間毎に一定値ずつ下降方向に補正する
ことを特徴とする請求項１０記載の温水型暖房装置。

【請求項12】

前記ヒートポンプ式冷凍サイクルは、前記圧縮機、四方弁、水熱交換器、膨張弁、室外熱交換器を含み、前記圧縮機から吐出される冷媒を前記四方弁に通して前記水熱交換器の冷媒流路に流し、その冷媒流路を経た冷媒を前記膨張弁および前記四方弁に通して前記室外熱交換器に流し、その室外熱交換器を経た冷媒を前記圧縮機に戻す、
ことを特徴とする請求項１記載の温水型暖房装置。

【請求項13】

前記水熱交換器の水流路と前記放熱器との間で水を循環させる循環ポンプ、
をさらに備えることを特徴とする請求項１２記載の温水型暖房装置。

【請求項14】

前記水熱交換器の水流路に流入する水の温度Ｔwiを検知する入水温度センサと、
前記水熱交換器の水流路から流出する水の温度Ｔwoを検知する出水温度センサと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１３記載の温水型暖房装置。

【請求項15】

前記第１制御部は、前記圧縮機の運転がオンのとき、前記出水温度センサの検知温度Ｔwoが目標値Ｔtとなるよう前記圧縮機の能力を制御する
をさらに備えることを特徴とする請求項１４記載の温水型暖房装置。

【請求項16】

前記目標値Ｔtを前記設定温度Ｔsと前記温度検知器の検知温度Ｔaとの差に応じて補正する補正部、
をさらに備えることを特徴とする請求項１５記載の温水型暖房装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、温水の熱を利用して暖房を行う温水型暖房装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ヒートポンプ式冷凍サイクルの運転により得た温水を暖房用の放熱器であるファンコイル，ラジエータ，床暖房パネル等に供給し、この放熱器からの放熱により室内を暖房する温水型暖房装置が知られている（例えば特開２０００−１８６７１号公報）。

【0003】

ファンコイル，ラジエータ，床暖房パネルは、設置場所のユーザが望む暖房方式に応じて選択的に配管接続される。

【0004】

このような温水型暖房装置は、運転条件設定用のリモートコントロール式の操作器（リモートコントローラともいう）を備える。この操作器は、暖房する部屋の壁面などに取付けられるとともに、その取付け場所の室内温度（雰囲気温度）を検知する。

【0005】

温水型暖房装置は、このリモコンの検知温度と同リモコンの設定温度とを比較し、その比較結果に応じて、ヒートポンプ式冷凍サイクルの圧縮機の運転をオン，オフ制御する。例えば、検知温度が設定温度未満の場合に、ヒートポンプ式冷凍サイクルの圧縮機の運転をオン（サーモオン）し、検知温度が設定温度に達した場合に圧縮機の運転をオフ（サーモオフ）する。

【発明の開示】

【0006】

床面に敷設される床暖房パネルの周りには、床材や床下空間など多くの放熱要素が存在する。このため、床暖房では、サーモオフ時にユーザの足元の温度がリモコンの検知温度よりも速く低下し、ユーザの足元が寒くなり易い。このため、ユーザの足元が寒くならない快適な暖房運転が望まれている。

【0007】

一実施形態の温水型暖房装置は、ヒートポンプ式冷凍サイクルの運転により得た温水を暖房用の放熱器に供給するものであって、
室内温度を検知する室内温度検知器と、
前記ヒートポンプ式冷凍サイクルの圧縮機の運転を前記室内温度検知器の検知温度と設定温度との比較により制御する第１制御部と、
前記第１制御部の制御による前記圧縮機の運転オフ時、前記放熱器を経た温水の温度が所定値未満に低下した場合に、前記第１制御手段の制御にかかわらず前記圧縮機の運転をオンする第２制御部と、
を備える。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態の構成を示すブロック図。

【図2】一実施形態の制御条件を示す図。

【図3】一実施形態の制御を示すフローチャート。

【発明を実施するための最良の形態】

【0009】

以下、一実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、熱源機である室外ユニット１は、圧縮機２、四方弁３、膨張弁（減圧手段）４、室外熱交換器５、室外ファン６、およびインバータ７を備える。インバータ７は、圧縮機２を可変速駆動する。そして、室外ユニット１に、冷媒配管１１，１２を介して水熱交ユニット２０の水熱交換器２１が接続される。

【0010】

圧縮機２は、冷媒を吸込んで圧縮し吐出する。この圧縮機２の冷媒吐出口に、四方弁３および冷媒配管（ガス側）１１を介して水熱交換器２１における冷媒流路２１ａの一端が配管接続される。冷媒流路２１ａの他端に冷媒配管（液側）１２および膨張弁４を介して室外熱交換器５の一端が配管接続され、その室外熱交換器５の他端が四方弁３を介して圧縮機２の冷媒吸込口に配管接続される。これら配管接続により、ヒートポンプ式冷凍サイクルが構成される。

【0011】

すなわち、圧縮機２から吐出されるガス冷媒が、四方弁３および冷媒配管１１を通って水熱交換器２１の冷媒流路２１ａに流れる。冷媒流路２１ａに流れたガス冷媒は、同水熱交ユニット２０の水流路２１ｂに流れる水に熱を奪われて凝縮する。冷媒流通路２１ａから流出する液冷媒は、冷媒配管１２および膨張弁４を通って室外熱交換器５に流れる。室外熱交換器５に流れた液冷媒は、外気から熱を汲み上げて蒸発する。室外熱交換器５から流出するガス冷媒は、四方弁３を通って圧縮機２に吸込まれる。すなわち、水熱交換器２１の冷媒流路２１ａが凝縮器として機能し、室外熱交換器５が蒸発器として機能する。

【0012】

インバータ７は、商用交流電源の電圧を直流電圧に変換し、この直流電圧をスイッチングにより所定周波数Ｆの交流電圧に変換して出力する。この出力により、圧縮機２のモータが可変速駆動され、冷凍サイクルの (暖房)能力が可変される。

【0013】

水熱交ユニット２０は、水熱交換器２１のほかに、循環ポンプ２２、入水温度センサ２３、出水温度センサ２４、およびコントローラ２５を有する。水熱交換器２１は、冷媒流路２１ａを通る冷媒と水流路２１ｂを通る水との熱交換を行う。この水熱交換器２１の水流路２１ｂに、水配管３１，３２を介して暖房用の放熱器である複数の床暖房パネル４０が並列接続される。各床暖房パネル４０は、部屋の床面に敷設され、水熱交ユニット２０から供給される温水の熱を床面に伝える。

【0014】

循環ポンプ２２は、水熱交換器２１の出水側につながる水配管３１に配設され、水配管３１内の水を各床暖房パネル４０に送る。すなわち、循環ポンプ２２は、水熱交換器２１の水流路２１ｂと各床暖房パネル４０との間で水を循環させる。入水温度センサ２３は、水流路２１ｂの入水側と水配管３２とをつなぐ水配管に密着して取付けられ、各床暖房パネル４０を経て水流路２１ｂに流入する温水の温度Ｔwiを検知する。出水温度センサ２４は、水熱交換器２１の水流路２１ｂの出水側と循環ポンプ２２とをつなぐ水配管に密着して取付けられ、水流路２１ｂから流出して各床暖房パネル４０に向かう温水の温度Ｔwoを検知する。

【0015】

なお、暖房用の放熱器として、床暖房パネル４０のほかに、温風吹出し用のファンコイル、熱輻射用のラジエータなどがある。温風吹出しによる暖房を行う場合には、水熱交換器２１の水流路２１ｂに、水配管３１，３２を介して１つまたは複数のファンコイルが接続される。輻射熱による暖房を行う場合には、水熱交換器２１の水流路２１ｂに、水配管３１，３２を介して１つまたは複数のラジエータが接続される。水熱交換器２１の水流路２１ｂに、１つまたは複数の床暖房パネル４０、１つまたは複数のファンコイル、および１つまたは複数のラジエータを混在的に接続することも可能である。

【0016】

水熱交ユニット２０のコントローラ２５に、室外ユニット１、循環ポンプ２２、入水温度センサ２３、出水温度センサ２４、およびリモートコントロール式の操作器（リモートコントローラともいう）５０が接続される。操作器５０は、運転モード、室内温度（設定温度Ｔs）、運転／停止などの運転条件を設定するためのもので、各床暖房パネル４０等の放熱器が設置される被空調室の壁面などに取付けられる。この操作器５０に、室内温度検知器である室内温度センサ５１が配設される。室内温度センサ５１は、被空調室の雰囲気空気温度を室内温度Ｔaとして検知する。操作器５０は、設定された運転条件および検知された室内温度Ｔaなどのデータをコントローラ２５に送る。

【0017】

コントローラ２５は、操作器５０から送られるデータ、入水温度センサ２３の検知温度Ｔwiのデータ、および出水温度センサ２４の検知温度Ｔwoのデータに基づき、室外ユニット１の各機器および循環ポンプ２２を制御する。

【0018】

とくに、コントローラ２５は、内部メモリに格納された制御プログラムに基づく主要な機能として、次の（１）〜（３）のセクションを有する。

【0019】

（１）圧縮機２の運転を室内温度センサ５１が検知した室内温度Ｔaと操作器５０の設定温度Ｔsとの比較結果に基づきオン，オフ制御するとともに、このオン，オフ制御による圧縮機２の運転オン時、出水温度センサ２４の検知温度（各床暖房パネル４０に供給される温水の温度）Ｔwoが目標値Ｔｔ（例えば３０℃）となるように、圧縮機２の能力（インバータ７の出力周波数Ｆ）を制御する第１制御部。

【0020】

（２）上記目標値Ｔtを設定温度Ｔsと室内温度Ｔaとの差に応じて補正する補正部。

【0021】

（３）各床暖房パネル４０の放熱により床面を暖める床暖房モードが操作器５０で設定された場合、第１制御部の制御による圧縮機２の運転オフ時（サーモオフ時）、入水温度センサ２３の検知温度（各床暖房パネル４０で温度低下した温水の温度）Ｔwiが所定値Ｔwi１未満に低下した場合に、第１制御部の制御にかかわらず圧縮機２の運転をオンする第２制御部。

【0022】

なお、（１）の第１制御部は、具体的には、操作器５０の設定温度Ｔsに応じて基準値Ｔsc（＝Ｔs−ΔＴ0）を定め、この基準値Ｔscに基づいて第１設定値Ｔsc1（＝Ｔsc＋ΔＴ1），中間設定値Ｔsc2（＝Ｔsc＋ΔＴ2），第２設定値Ｔsc3（＝Ｔsc＋ΔＴ3）を定める（Ｔsc＜Ｔsc1＜Ｔsc2＜Ｔsc3）。そして、第１制御部は、室内温度Ｔａが上昇方向にある状態において、室内温度Ｔaが第２設定値Ｔsc3未満の場合に圧縮機２の運転をオンし、室内温度Ｔaが第２設定値Ｔsc3以上の場合に圧縮機２の運転をオフする。この運転オフ後、第１制御部は、室内温度Ｔaが第１設定値Ｔsc1未満に低下した場合に、圧縮機２の運転をオンする。

【0023】

上記（２）の補正部は、具体的には、圧縮機２の運転オン時、室内温度Ｔａが基準値Ｔsc未満の領域に存する場合に目標値Ｔtを一定時間毎に一定値ずつ上昇方向に補正し、室内温度Ｔａが基準値Ｔsc以上かつ第１設定値Ｔsc1未満の領域に存する場合にそのときの目標値Ｔtをそのまま保持し、室内温度Ｔａが第１設定値Ｔsc1以上かつ第２設定値Ｔsc3未満の領域に存する場合に目標値Ｔtを一定時間毎に一定値ずつ下降方向に補正する。

【0024】

上記床暖房モードは、各床暖房パネル４０が水熱交ユニット２０に配管接続される際に、係員による操作器５０の特殊操作により設定される。係員の操作により設定可能な暖房モードとして、床暖房モードのほかに、放熱器としてファンコイルを用いる温風暖房モード、放熱器としてラジエータを用いる輻射熱暖房モード等がある。

【0025】

なお、床暖房モード以外のモードでは、（３）の第２制御部は作動せず、（１）の第１制御部および（２）の補正部のみが作動する。

【0026】

上記（３）の第２制御部における所定値Ｔwi1は、操作器５０の設定温度Ｔsと同じ値またはその近傍の値であり、コントローラ２５により自動的に設定される。例えば、設定温度Ｔsが２５℃の場合、コントローラ２５は、同じ２５℃を所定値Ｔwi1として設定する。

【0027】

つぎに、床暖房モードが設定された場合にコントローラ２５が実行する制御を、図２の制御条件および図３のフローチャートを参照しながら説明する。
コントローラ２５は、操作器５０の設定温度（例えば２５℃）Ｔsに応じて基準値Ｔsc（＝Ｔs−ΔＴ0）を定め、その基準値Ｔscに基づいて第１設定値Ｔsc1（＝Ｔsc＋ΔＴ1），中間設定値Ｔsc2（＝Ｔsc＋ΔＴ2），第２設定値Ｔsc3（＝Ｔsc＋ΔＴ3）を定める（ステップ１０１）。ΔＴ0，ΔＴ1，ΔＴ2，ΔＴ3は、コントローラ２５の内部メモリに予め記憶された規定値である。例えば、ΔＴ0＝0.5℃,ΔＴ1＝0.5℃,ΔＴ2＝1.5℃,ΔＴ3＝2.5℃である。これら規定値により、Ｔsc＜Ｔsc1＜Ｔsc2＜Ｔsc3の条件が成立する。

【0028】

基準値Ｔsc（＝Ｔs−ΔＴ0）,第１設定値Ｔsc1（＝Ｔsc＋ΔＴ1），中間設定値Ｔsc2（＝Ｔsc＋ΔＴ2），第２設定値Ｔsc3（＝Ｔsc＋ΔＴ3）により、図２に示す５つの制御領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが設定される。制御領域Ａは、基準値Ｔsc未満の領域である。制御領域Ｂは、基準値Ｔsc以上かつ第１設定値Ｔsc1未満の領域である。制御領域Ｃは、第１設定値Ｔsc1以上かつ中間設定値Ｔsc2未満の領域である。制御領域Ｄは、中間設定値Ｔsc2以上かつ第２設定値Ｔsc3未満の領域である。制御領域Ｅは、第２設定値Ｔsc3以上の領域である。なお、制御領域Ｄ，Ｅの相互間に存する温度幅ΔＴｘ（例えば0.5℃）は、チャタリングによる誤動作を防止するためのヒステリシス領域である。

【0029】

コントローラ２５は、ステップ１０１の処理に続き、室内温度Ｔaが制御領域Ｅに存するかを判定する（ステップ１０２）。室内温度Ｔaが制御領域Ｅに存する場合（ステップ１０２のＹＥＳ）、コントローラ２５は、圧縮機２をサーモオフ（運転オフ）する（ステップ１０３）。

【0030】

室内温度Ｔaが制御領域Ｅに存しない場合（ステップ１０２のＮＯ）、コントローラ２５は、圧縮機２がサーモオフしているか否かを判定する（ステップ１０４）。圧縮機２がサーモオフしている場合（ステップ１０４のＹＥＳ）、コントローラ２５は、室内温度Ｔaが制御領域Ｃ，Ｄのいずれかに存するかを判定する（ステップ１０５）。室内温度Ｔaが制御領域Ｃ，Ｄのいずれにも存しない場合（ステップ１０５のＮＯ）、つまり室内温度Ｔaが制御領域Ａ，Ｂのいずれかに存する場合、コントローラ２５は、圧縮機２をサーモオン（運転オン）する（ステップ１０６）。このサーモオンには、循環ポンプ２２の運転オンが含まれる。

【0031】

このサーモオンにより、水熱交ユニット２０から各床暖房パネル４０に温水が供給される。この温水の供給により、床暖房が始まる。

【0032】

コントローラ２５は、サーモオンに伴い、出水温度センサ２４の検知温度（床暖房パネル４０に供給される温水の温度）Ｔwoが目標値Ｔtとなるように、インバータ７の出力周波数Ｆを制御する（ステップ１０９）。具体的には、検知温度Ｔwoが目標値Ｔtより低くてその差が大きい場合、コントローラ２５は、インバータ７の出力周波数Ｆを高めの値に設定する。この設定により、圧縮機２の能力が大きくなる。検知温度Ｔwoが目標値Ｔtに近づいてその差が小さくなるに従い、コントローラ２５は、インバータ７の出力周波数Ｆを低減していく。この低減に伴い、圧縮機２の能力が減少していく。こうして、圧縮機２の能力が制御されることにより、適切な温度の温水が各床暖房パネル４０に供給される。なお、温水の温度変化にはある程度の時間差(タイムラグ)がある。このため、インバータ7の出力周波数Ｆの増減は、頻繁に実行するよりも、所定時間毎たとえば３分毎に実行するのが望ましい。

【0033】

続いて、コントローラ２５は、室内温度Ｔaが制御領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのどの領域に存するかを判定する（ステップ１１０，１１１，１１２）。

【0034】

室内温度Ｔaが制御領域Ａに存する場合（ステップ１１０のＹＥＳ）、室内温度Ｔaが設定温度Ｔｓよりかなり低いので、床暖房能力を増大する必要がある。よって、コントローラ２５は、目標値Ｔtを一定時間（３０分）毎に一定値（１Ｋ）ずつ上昇方向に補正する（ステップ１１３）。続いて、コントローラ２５は、ステップ１０１からの処理を繰り返す。この場合、室内温度Ｔaは制御領域Ｅに存しておらず（ステップ１０２のＮＯ）、かつ圧縮機２がサーモオンなので（ステップ１０４のＮＯ）、コントローラ２５は、出水温度センサ２４の検知温度Ｔwoが目標値Ｔtとなるように、インバータ７の出力周波数Ｆを制御する（ステップ１０９）。すなわち、コントローラ２５は、ステップ１１３で目標値Ｔtを上昇方向に補正した後なので、インバータ７の出力周波数Ｆを高めて圧縮機２の能力を増大させる。この圧縮機２の能力増大により、温水に対する加熱能力が増して、床暖房能力が増大する。これにより、室内温度Ｔaが設定温度Ｔsに向かって迅速に上昇する。

【0035】

続いて、コントローラ２５は、室内温度Ｔaが制御領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのどの領域に存するかを判定する（ステップ１１０，１１１，１１２）。

【0036】

室内温度Ｔａが上昇して制御領域Ｂに入った場合（ステップ１１０のＮＯ、ステップ１１１のＹＥＳ）、室内温度Ｔaが設定温度Ｔｓの近傍に到達しているので、床暖房能力を増大する必要はない。よって、コントローラ２５は、この時点の目標値Ｔｔをそのまま保持する（ステップ１１４）。続いて、コントローラ２５は、ステップ１０１からの処理を繰り返す。この場合、室内温度Ｔaは制御領域Ｅに存しておらず（ステップ１０２のＮＯ）、かつ圧縮機２がサーモオンなので（ステップ１０４のＮＯ）、コントローラ２５は、出水温度センサ２４の検知温度Ｔwoが目標値Ｔtとなるように、インバータ７の出力周波数Ｆを制御する（ステップ１０９）。すなわち、コントローラ２５は、ステップ１１４で目標値Ｔtを保持した後なので、室内温度Ｔaが制御領域Ａに存する場合と同じ加熱能力が得られるようにインバータ７の出力周波数Ｆを制御する。これにより、室内温度Ｔaが設定温度Ｔsに向かって迅速に上昇する。

【0037】

続いて、コントローラ２５は、室内温度Ｔaが制御領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのどの領域に存するかを判定する（ステップ１１０，１１１，１１２）。

【0038】

室内温度Ｔａが上昇して制御領域Ｃに入った場合（ステップ１１０のＮＯ、ステップ１１１のＮＯ、ステップ１１２のＹＥＳ）、室内温度Ｔaが設定温度Ｔｓに達しているので、床暖房能力を減少する必要がある。よって、コントローラ２５は、目標値Ｔｔを一定時間（３０分）毎に一定値（１Ｋ）ずつ下降方向に補正する（ステップ１１５）。続いて、コントローラ２５は、ステップ１０１からの処理を繰り返す。この場合、室内温度Ｔaは制御領域Ｅに存しておらず（ステップ１０２のＮＯ）、かつ圧縮機２がサーモオンなので（ステップ１０４のＮＯ）、コントローラ２５は、出水温度センサ２４の検知温度Ｔwoが目標値Ｔtとなるように、インバータ７の出力周波数Ｆを制御する（ステップ１０９）。すなわち、コントローラ２５は、ステップ１１５で目標値Ｔtを下降方向に補正した後なので、インバータ７の出力周波数Ｆを下げて圧縮機２の能力を減少させる。この圧縮機２の能力減少により、温水に対する加熱能力が減って、床暖房能力が減少する。これにより、室内温度Ｔaの上昇が抑制される。

【0039】

続いて、コントローラ２５は、室内温度Ｔaが制御領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのどの領域に存するかを判定する（ステップ１１０，１１１，１１２）。

【0040】

制御領域Ｃでの床暖房能力の減少にもかかわらず、室内温度Ｔａが上昇して制御領域Ｄに入った場合（ステップ１１０のＮＯ、ステップ１１１のＮＯ、ステップ１１２のＮＯ）、床暖房能力の減少を続ける必要がある。よって、コントローラ２５は、制御領域Ｃの制御と同様に、目標値Ｔｔを一定時間（３０分）毎に一定値（１Ｋ）ずつ下降方向に補正する（ステップ１１６）。続いて、コントローラ２５は、ステップ１０１からの処理を繰り返す。この場合、室内温度Ｔaは制御領域Ｅに存しておらず（ステップ１０２のＮＯ）、かつ圧縮機２がサーモオンなので（ステップ１０４のＮＯ）、コントローラ２５は、出水温度センサ２４の検知温度Ｔwoが目標値Ｔtとなるように、インバータ７の出力周波数Ｆを制御する（ステップ１０９）。すなわち、コントローラ２５は、ステップ１１６で目標値Ｔtを下降方向に補正した後なので、インバータ７の出力周波数Ｆを下げて圧縮機２の能力を減少させる。この圧縮機２の能力減少により、温水に対する加熱能力が減って、床暖房能力が減少する。これにより、室内温度Ｔaの上昇がさらに抑制される。

【0041】

なお、制御領域Ｃ，Ｄにおいて目標値Ｔｔを下降方向に補正する場合、その補正の実施時間間隔および補正の量を適宜に変更可能とすることが望ましい。また、室内温度Ｔaが高い方の制御領域Ｄにおける目標値Ｔｔの補正については、その補正の実施時間間隔および補正の量のいずれかもしくは両方を、制御領域Ｃの場合と異ならせることが、室温制御上、好ましい。すなわち、制御領域Ｄにおける補正の実施時間間隔を、制御領域Ｃにおける補正の実施時間間隔よりも短くする。または、制御領域Ｄにおける補正の量を、制御領域Ｃにおける補正の量よりも多くする。

【0042】

制御領域Ｄでの床暖房能力の減少にもかかわらず、室内温度Ｔａが制御領域Ｅに入った場合（ステップ１０２のＹＥＳ）、室内温度Ｔaが設定温度Ｔsに対し上がり過ぎて、暖房過多の状態にある。よって、コントローラ２５は、圧縮機２をサーモオフ（運転オフ）する（ステップ１０３）。このサーモオフにより、床暖房が中断する。続いて、コントローラ２５は、ステップ１０１からの処理を繰り返す。なお、サーモオフ中、コントローラ２５は、循環ポンプ２２の運転による温水循環を継続する。温水循環の継続により、水配管３１，３２の凍結が防止される。

【0043】

サーモオフによって室内温度Ｔａが制御領域Ｅより下の領域に入った場合（ステップ１０２のＮＯ）、コントローラ２５は、サーモオフ中であることにより（ステップ１０４のＹＥＳ）、室内温度Ｔａが制御領域Ｃ，Ｄのいずれに存するか判定する（ステップ１０５）。圧縮機のサーモオフ中に室内温度Ｔａが制御領域Ａまたは制御領域Ｂまで低下せずに制御領域Ｃ，Ｄのいずれかに留まっている場合（ステップ１０５のＹＥＳ）、コントローラ２５は、入水温度センサ２３の検知温度Ｔwiと所定値Ｔwi1とを比較する（ステップ１０６）。なお、所定値Ｔwi1はほぼ設定温度Ｔｓ近傍の値が設定されている。入水温度センサ２３の検知温度Ｔwiが所定値Ｔwi1以上の場合（ステップ１０７のＮＯ）、コントローラ２５は、圧縮機のサーモオフを継続する（ステップ１０３）。続いて、コントローラ２５は、ステップ１０１からの処理を繰り返す。

【0044】

ステップ１０５の判定において、室内温度Ｔａが制御領域Ｂまたは制御領域Ａまで低下した場合（ステップ１０５のＹＥＳ）、コントローラ２５は、圧縮機２をサーモオンする（ステップ１０６）。このサーモオンにより、床暖房が開始（再開）される。続いて、コントローラ２５は、ステップ１０９に移行して圧縮機２の運転周波数Ｆを制御する。これにより、床暖房パネル４０に温水が供給され、その温水の熱で床暖房が行われる。つまり、室内温度Ｔａが低下してきたので、床暖房が再開される。

【0045】

一方、ステップ１０７の判定において、入水温度センサ２３の検知温度Ｔwiが所定値Ｔwi1未満の場合（ステップ１０７のＹＥＳ）、コントローラ２５は、室内温度Ｔａと設定温度Ｔｓｃとの差にかかわらず、圧縮機２を強制的にサーモオンする（ステップ１０８）。このサーモオンにより、床暖房が開始（再開）される。続いて、コントローラ２５は、ステップ１０９に移行して圧縮機２の運転周波数Ｆを制御する。これにより、床暖房パネル４０に温水が供給され、その温水の熱で床暖房が行われる。

【0046】

入水温度センサ２３の検知温度Ｔwiは、床暖房パネル４０を経て水熱交ユニット２０に戻る温水の温度である。この戻り温水の温度が所定値Ｔwi1未満の場合は、操作器５０の室内温度センサ５１が検知する室内温度Ｔａと設定温度Ｔｓｃとの差にかかわらず強制的にサーモオンすることにより、床面およびその付近の温度低下が抑制される。

【0047】

操作器５０の室内温度センサ５１が検知する室内温度Ｔａは床面より高いところの雰囲気温度であり、しかも床面に敷設される床暖房パネル４０の周りには床材や床下空間など多くの放熱要素が存在するため、サーモオフしている間にユーザの足元の室温は、操作器５０の室内温度センサ５１が検知する室内温度Ｔａよりも速く低下する。このままではユーザが寒さを感じるが、本制御によって事前に入水温度センサ２３の検知温度Ｔwiの低下を検出して強制的にサーモオンするので、寒さを解消できる。この結果、ユーザの足元が寒くならない快適な床暖房が可能となる。

【0048】

［変形例］
上記実施形態では、設定温度Ｔｓより低い値を基準値Ｔscとして定めたが、設定温度Ｔｓをそのまま基準値Ｔscとして定めてもよい。あるいは、設定温度Ｔｓより高い値を基準値Ｔscとして定めてもよい。

【0049】

各設定値“Ｔsc＋ΔＴ1”“Ｔsc＋ΔＴ2”“Ｔsc＋ΔＴ3”を決定する一定値ΔＴ1，ΔＴ2，ΔＴ3については、実施形態中の値に限らず、床暖房パネル４０を敷設する場所の環境や水配管３１，３２の長さなどに応じて最適な値を適宜に選定すればよい。

【0050】

上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0051】

本発明の実施形態の温水型暖房装置は、床暖房を行う家屋での利用が可能である。

【図1】

【図2】

【図3】