(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
この従来例のものでは、電気ボイラや石油給湯機等の熱源機の温水温度や循環ポンプの回転数の初期設定が、熱源機としての使用例が多い暖房で使用することを想定して設定されている。このため器具の設置施工時に、融雪で使用する場合には温水の設定温度を初期設定温度(例えば50度)から20度等に手動で下げて設定すると共に、循環ポンプの回転数を初期設定回転数(例えば3,400rpm)から2,800rpm等に手動で下げて設定する必要が生じるが、未熟な施工業者であったり施工ミスにより、融雪で使用する場合でも、誤って初期設定である(暖房に対応する)高い温水温度と循環ポンプの回転数のまま、設定を変更せずに融雪を行った場合には、雪が溶けた後も大気に放熱を続けることで、電気代や燃料費が過剰に消耗され、電気料金や燃料費が必要以上に上昇する問題が有った。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明はこの点に着目し上記課題を解決する為、特にその構成を、冷媒を圧縮する圧縮機と、高温冷媒の熱で
水を加熱するための冷媒水熱交換器と、高圧冷媒を減圧する減圧器と、低温低圧冷媒を蒸発させる蒸発器としての空気熱交換器とが環状に接続された冷凍サイクル
を備え、前記冷媒水熱交換器と熱交換端末、シスタンユニット、
循環ポンプを順次接続して温水回路を形成し、少なくとも前記循環ポンプの回転数と
前記温水回路の温水温度を制御する
制御部と、この制御部に接続され、前記循環ポンプの回転数と
前記温水回路における温水温度の設定や変更を行うリモコンを備えた温水暖房装置に於いて、前記リモコンは床暖房パネルや融雪パネル等の熱交換端末を設定する端末設定機能を備え、
前記制御部は前記熱交換端末として暖房で使用する端末が選定された場合には、前記温水温度の初期設定温度を所定温度A1とすると共に、前記循環ポンプの初期設定回転数を所定回転数B1とし、
前記熱交換端末として融雪で使用する端末が選定された場合には、前記温水温度の初期設定温度を
前記所定温度A1よりも低い所定温度A2とすると共に、前記循環ポンプの初期設定回転数を
前記所定回転数B1よりも低い所定回転数B2とす
るものである。
【発明の効果】
【0007】
この発明のによれば、リモコンで行われる熱交換端末の種類の設定が融雪系であるか暖房系であるかを制御部15が判断して、熱交換端末の種類が融雪系の場合には、自動的に暖房系運転よりも、温水温度を低く、循環ポンプの回転数を低く設定するので、器具の設置時に温水温度の設定や循環ポンプ13の回転数の設定を忘れた場合でも、融雪運転時の過剰な放熱によるの電気料金や燃料費の無駄を防止できる。
また、リモコンによって熱交換端末33の選定作業が実施されない場合には、運転を開始できないようにすることで、更に確実に電気料金や燃料費の無駄を防止できる。
また、暖房設定時の所定範囲A11の略中心温度A111よりも、融雪設定時の所定範囲A22の略中心温度A222を低く設定することで、使用者が温水設定温度の変更を行った場合でも、過剰な温度変更を防止して電気料金や燃料費の無駄を防止できる。
また、熱源機が複数台接続される高出力の熱源であれば、更に確実に電気料金や燃料費の無駄を防止できる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
次に、本発明に係る発明の1実施形態を図面に基づいて説明する。
1は熱源機で、冷媒を圧縮する圧縮機2と高温高圧冷媒の熱で温水を加熱するための冷媒水熱交換器3と高圧冷媒を膨張弁等で減圧する減圧器4と低温低圧冷媒を蒸発させる蒸発器としての空気熱交換器5とが環状に接続された冷凍サイクル6と、圧縮機2からの吐出冷媒の温度を検出する吐出温度センサ7と、空気熱交換器5に熱源となる空気を供給するプロペラファンとファンモータから成る送風手段8と、熱源機1全体を制御する熱源機制御部9を備えている。
【0010】
10は熱源側ヘッダーユニットで、熱源側往きヘッダー11と、熱源側戻りヘッダー12と、該熱源側戻りヘッダー12の上流側に接続した循環ポンプ13と、該循環ポンプ13の上流側に接続したシスタンユニット14とを備え、更にこの温水暖房装置全体を制御する制御部15を備えている。
【0011】
前記熱源側往きヘッダー11は、開閉バルブ16を有するヘッダ接続口17を複数備えると共に、各熱源機1の冷媒水熱交換器3により加熱された温水が流入する各ヘッダ接続口17からの温水を合流する合流口18を有し、熱源機1の冷媒水熱交換器3とヘッダ接続口17との間に通電及び非通電により開閉する熱動弁19を設け、合流口18の下流には温水往き管20を接続する往き管接続口21を備えている。
【0012】
前記熱源側戻りヘッダー12は、開閉バルブ16を有するヘッダ接続口17を複数備えると共に、放熱して温度の低下した温水が流入する合流口18と、該合流口18に流入した温水を各熱源機1の冷媒水熱交換器3に戻すものであり、合流口18の上流側に前記循環ポンプ13を接続し、該循環ポンプ13の上流側にはシスタンユニット14を接続し、該シスタンユニット14の上流には温水戻り管22を接続する戻り管接続口23を備えている。
【0013】
前記シスタンユニット14には温水の気液分離を行うと共に温水を蓄えるシスタン24と、該シスタン24上部に接続しシスタン24の上部に溜まった空気を排出する空気抜き弁25と、シスタン24内の圧力を計測する圧力計26と、シスタン24内が所定圧力以上に上昇した場合に自動で排水を行いシスタン24等が破損することを防止する安全弁27を備えている。また、前記空気抜き弁25の上部には手動で回転する摘み28を備え、該摘み28の回動によって空気抜き弁25が開口されシスタン24に溜まった空気を放出するものである。
【0014】
又、前記熱源側往きヘッダー11及び熱源側戻りヘッダー12は、ヘッダ接続口17の数を設置される熱源機1の台数より少なくとも1つ多く備えることで、設置やメンテナンス作業時の給水や排水作業で使用するものである。
【0015】
29はヘッダーボックスで、負荷側往きヘッダー30及び負荷側戻りヘッダー31を備え、前記負荷側往きヘッダー30は、熱源側ヘッダーユニット10の熱源側往きヘッダー11から温水往き管20を経由して流れる高温の温水が流入する負荷側分流口32と、その流入した高温の温水を熱交換端末としての各放熱器33に送る接続口34を複数備えている。
【0016】
前記負荷側戻りヘッダー31は、各放熱器33で放熱して温度の低下した温水が流入する接続口35を複数備えると共に、各接続口35に流入した温水を負荷側合流口36に合流させ、前記温水戻り管22を経由して熱源側ヘッダーユニット10の戻り管接続口23から熱源側ヘッダーユニット10へ送るものである。
【0017】
前記放熱器33は屋外や屋根に設置された融雪パネル等の融雪用放熱器だけでなく、暖房で使用する場合には、床暖房パネルやファンコンベクタ等や室内の側壁に設置される輻射パネルなど循環型の温水を利用した暖房器具で適用できるものである。
【0018】
37は膨張タンクで、負荷側戻りヘッダー31とシスタンユニット14の間の温水戻り管22等の温水回路38から分岐した配管で接続され、該温水回路38内における温水の膨張収縮の変動を吸収するして圧力を調整する。39は冷媒水熱交換器3と熱源側往きヘッダー11を接続する往き接続管。40は冷媒水熱交換器3と熱源側戻りヘッダー12を接続する戻り接続管。また、膨張タンク37は負荷側戻りヘッダー31の口数に余裕があり空いている接続口35が存在する場合には、この接続口35に直接に接続しても良い。
【0019】
41は室内に設置され、前記制御部15と接続されるリモコンで、温水暖房装置の運転や温水温度の設定などボタン操作によて各種の設定や運転状態の表示を行うものである。前記リモコン41には、複数の熱交換端末(
図1に示した例では、融雪パネル33)の運転状態や各種設定状態を表示可能な表示部201と、リモコン41自体の電源をON・OFFするための「電源」ボタン202と、前記熱交換端末の運転開始を指示するための「運転」ボタン203と、前記熱交換端末に対しタイマーによる運転を指示するための「タイマー」ボタン204と、前記熱交換端末の運転態様の切替を指示する「運転切替」ボタン205と、適宜の節電運転等のガイドを行うための「ecoガイド」ボタン206と、画面表示を1つ前の画面に戻すための「戻る」ボタン207と、「メニュー/決定」ボタン208と、上下左右方向への十字キー209と、が備えられている。なお、図示を省略しているが、リモコン41には、後述する各種の表示を行うための、演算部としてのCPUや記憶部としてのメモリ等が内蔵されている。
【0020】
次に温水暖房装置の設置作業の手順について2台の熱源機1と3台の放熱器33を使用した場合について説明する。
まず融雪を行う屋外に3台の融雪パネル等の放熱器33を設置し、各放熱器33から1対の温水配管を導出し合計6本の配管がまとめられ、ヘッダーボックス29の接続口34・35に各放熱器33の温水配管を6本接続する。当然のこととして各放熱器33の特性に応じて往き側の配管と戻り側の配管の方向性を考慮し、それぞれ1対に区別されて接続される。
【0021】
次に2台の熱源機1と熱源側ヘッダーユニット10を設置し、各熱源機1から2本の往き配管39を熱源側ヘッダーユニット10の熱動弁19を介して熱源側往きヘッダー11に接続し、2本の戻り配管40を熱源側ヘッダーユニット10の熱源側戻りヘッダー12に接続する。
【0022】
次に熱源側ヘッダーユニット10とヘッダーボックス29を温水往き管20と温水戻り管22で接続する。この時に温水戻り管22の途中から分岐した配管で膨張タンク37が接続される。
次にリモコン41と熱源側ヘッダーユニット10の制御部15を信号線で接続し、各熱源機1や熱源側ヘッダーユニット10を電源(図示せず)に接続する。
【0023】
次に各熱交換端末の種類の設定方法(端末設定機能)について説明する。まず、前記「電源」ボタン202を用いてリモコン41の電源をONにした後、「電源」ボタン202と「メニュー/決定」ボタン208を同時に5秒間長押しすれば、
図4に示す画面201Aが表示される。
【0024】
図4に示すように、前記画面201Aにはメンテナンスを行うための多数の項目が表示され、前記十字キー209の下方向への押圧で選択項目がスクロールするものです。設置作業で必ず必要な熱交換端末33の種類を設定するための項目が一番上部に「冷暖房端末設定をおこないます」が設けられており、これを選択して「メニュー/決定」ボタン208を押圧すると、表示部201が
図5に示す画面201Bのように変化する。
【0025】
この画面201Bでは8つの熱交換端末(この例では各熱交換端末の前記往き管及び前記戻り管の流れ制御という意味で「回路」と表示している。以下の各画面でも同様)の種類をそれぞれ入力可能となるように、「回路(1)(但し図中は丸文字で表示。以下同様)」「回路(2)」「回路(3)」・・「回路(8)」の各行がそれぞれ用意され、表示されている。この画面201Bにおいて、例えば前記「回路(1)」を選択して「メニュー/決定」ボタン208を操作することで、
図6に示す画面201Cに移る。
【0026】
この画面201Cでは、「回路(1)」と「接続する負荷を設定します」のメッセージが表示され、1つめの熱交換端末(図中では「回路(1)」)に対しどのような種類を選択するか、の入力が促される。図示のように前記十字キー209により上下方向へのスクロール操作を行うと、熱交換端末33の名称(予め用意されている)が表示される。この例では、前記十字キー209のスクロール操作により、例えば、「融雪パネル」→「暖房パネル」→「床暖房パネル」→「温水ルームヒータ」→・・の順で表示させる。
図6では、
図1に示した前記の構成(融雪パネル33が配置されている)に合わせて、「融雪パネル」を選択した状態を表している。この状態で「メニュー/決定」ボタン208を操作するれば、「回路(1)」における熱交換端末の種類が決定され
図5の画面201Bに戻り、「回路(2)」、「回路(3)」と同じ選択入力操作を、接続される熱交換端末の数に応じて繰り返す。
【0027】
この熱交換端末の設定では、1つめの熱交換端末として融雪で使用する端末(融雪パネル等)が選定された場合には、2つめ以後の熱交換端末の選定では融雪で使用する端末(融雪配管等)のみが選択可能となり、床暖房パネル等の暖房を目的とする熱交換端末は設定できない。また、同様に1つめの熱交換端末として暖房で使用する端末(床暖房パネル等)が選定された場合には、2つめ以後の熱交換端末の選定では暖房で使用する端末のみが選択可能となり、融雪パネル等の融雪を目的とする熱交換端末は設定できない。このように、熱交換端末の用途を融雪系と暖房系で混在しないように分離している。また、この熱交換端末の選定作業が実施されない場合には、試運転や通常運転を開始できないプログラミングが制御部15に設定されている。
【0028】
図5の画面201Bで接続される全ての熱交換端末の種類を選定完了して、「戻る」ボタン207を操作するれば、
図4のメンテナンスメニューの画面201Aに戻る。
【0029】
次に
図4の画面201Aにて十字キー209を操作し、「試運転をおこないます」を選択して「メニュー/決定」ボタン208を操作するれば試運転が開始され、初期設定として熱交換端末に融雪パネル等の融雪系が接続されていれば、温水設定温度は25度A2、循環ポンプ13の回転数を2,800rpm(
図12に示す所定回転数B2)で試運転を開始し、熱交換端末に床暖房パネル等の暖房系が接続されていれば、温水設定温度は50度A1、循環ポンプ13の回転数を3,400rpm(
図12に示す所定回転数B1)で試運転を開始する。試運転では温水回路の水張りや空気抜き、水漏れ等の点検や、熱源機1が作動して正常に運転が行われるかの確認が行われる。
【0030】
接続する融雪パネルや床暖房パネル等の枚数や温水回路の抵抗の大きさ等で、循環ポンプ13の回転数を初期設定から変更したい場合には、
図4の画面201Aにおいて十字キー209の上下操作を行い、「循環ポンプ回転数設定をおこないます」を選択し、「メニュー/決定」ボタン208を操作するれば、
図7の画面201Dにおいて十字キー209を上方向に押圧すれば循環ポンプ13の回転数の設定は上昇し、上限として4,400rpmまで変化し、十字キー209を下方向に押圧すれば循環ポンプ13の回転数の設定は下降し、下限として2,000rpmまで温水回路の状態に応じて変化することができ、画面201Dに表示された数値で「メニュー/決定」ボタン208を操作するれば
図4のメンテナンスメニューの画面201Aに戻る。
【0031】
この
図4のメンテナンスメニューの画面201Aでの設定が終了後に、「戻る」ボタン207を押圧すれば
図8や
図9の通常画面が表示される。
図8の画面201Eは熱交換端末に融雪系の端末を接続した場合の通常画面で、融雪運転中で、温水設定温度が融雪での初期設定温度である25度(
図10に示す所定温度A2)の表示を示すものであり、融雪運転が停止している時は画面が消灯するか、「運転中」の文字を「停止中」にしても良い。また、この通常画面において十字キー209を上方向に押圧すれば温水設定温度が上昇し、融雪運転での上限値として40度まで変化し、十字キー209を下方向に押圧すれば設定温度は下降し、下限値として20度まで変化することができるので(
図10に示すA22の所定温度範囲で、その中心温度は30度A222)、積雪量と熱源機の電気料金や燃料消費量を勘案して使用者が希望する温度に変更して使用することができる。
【0032】
図9の画面201Fは熱交換端末に暖房系の端末を接続した場合の通常画面で、暖房運転中で、温水設定温度が暖房での初期設定温度である50度(
図11に示す所定温度A1)の表示を示すものであり、暖房運転が停止している時は画面が消灯するか、「運転中」の文字を「停止中」にしても良い。また、この通常画面において十字キー209を上方向に押圧すれば温水設定温度が上昇し、暖房運転での上限値として60度まで変化し、十字キー209を下方向に押圧すれば設定温度は下降し、下限値として30度まで変化することができるので(
図11に示すA11の所定温度範囲で、その中心温度は45度A111)、暖房が行われる室温と使用者の好みに応じて、使用者が希望する温度に変更して使用することができる。
【0033】
次に
図1によりこの温水暖房装置の融雪運転について説明する。
リモコン41の「電源」ボタン202をオンし、「運転」ボタン203をオンすると、各熱源機1の冷凍サイクル6が動作し、冷凍サイクル6内の冷媒を加熱する。
それと同時に、熱源側ヘッダーユニット10の熱動弁19を非通電状態から通電状態にして閉鎖状態から開放状態にすると共に、熱源側ヘッダーユニット10の循環ポンプ13を動作させるものである。
【0034】
それにより、各熱源機1の冷凍サイクル6で加熱された冷媒と、低温の温水が熱源機1の冷媒水熱交換器3にて熱交換を行い、加熱された温水は熱源機1の冷媒水熱交換器3から熱源側ヘッダーユニット10の熱源側往きヘッダー11のヘッダー接続口17に流入し、合流した温水は熱源側往きヘッダー11の合流口18から温水往き管20を経由し、ヘッダーボックス29内の負荷側分流口32にて負荷側往きヘッダー30に流入する。
【0035】
負荷側往きヘッダー30の負荷側分流口32に流入した高温の温水は、負荷側往きヘッダー30の各接続口34から各熱交換端末(融雪パネル)33に流入して暖房を行い、放熱して温度の低下した温水は、負荷側戻りヘッダー31の各接続口35に流入して合流し、負荷側戻りヘッダー31の負荷側合流口36から温水戻り管22を経由してシスタンユニット14に戻り、シスタンユニット14から循環ポンプ13を経由して、熱源側戻りヘッダー12の合流口18に至り、更に熱源側戻りヘッダー12の各接続口17から各熱源機1の冷媒水熱交換器3に戻って再度加熱されるものである。
【0036】
このように、リモコン41で行われる熱交換端末33の種類の設定が融雪系であるか暖房系であるかを制御部15が判断して、熱交換端末33の種類が融雪系の場合には、自動的に暖房系運転よりも、温水温度を低く、循環ポンプ13の回転数を低く設定するので、器具の設置時に温水温度の設定や循環ポンプ13の回転数の設定を忘れた場合でも、融雪運転時の過剰な放熱によるの電気料金や燃料費の無駄を防止できる。
また、リモコン41によって熱交換端末33の選定作業が実施されない場合には、運転を開始できないようにすることで、更に確実に電気料金や燃料費の無駄を防止できる。
また、暖房設定時の所定範囲A11の略中心温度A111よりも、融雪設定時の所定範囲A22の略中心温度A222を低く設定することで、使用者が温水設定温度の変更を行った場合でも、過剰な温度変更を防止して電気料金や燃料費の無駄を防止できる。
また、熱源機1が複数台接続される高出力の熱源であれば、更に確実に電気料金や燃料費の無駄を防止できる。