JP4277792B2

JP4277792B2 - 温水暖房システム

Info

Publication number: JP4277792B2
Application number: JP2004365338A
Authority: JP
Inventors: 昌宏高谷; 嘉一加藤; 修朗米田; 俊也辰村
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2004-07-23
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2024-12-17
Also published as: JP2006057987A

Description

この発明は、温水暖房熱源機によって生成された温水を利用して床暖房端末装置が床暖房を行う温水暖房システムに関する。

本願発明者は、温水暖房熱源機によって生成された温水を利用して床暖房を行う温水暖房システムとして、例えば、図２に示すような温水暖房システムを提案している。この温水暖房システム５０は、同図に示すように、所定温度の温水を生成する温水暖房熱源機５１と、この温水暖房熱源機５１によって生成された所定温度の温水が循環供給される床暖房マット５２ａ、５２ｂと、温水暖房熱源機５１に接続された循環往き主管６１及び循環戻り主管６２と、床暖房マット５２ａ、５２ｂを循環往き主管６１及び循環戻り主管６２にそれぞれ接続する循環往き枝管６３ａ、６３ｂ及び循環戻り枝管６４ａ、６４ｂと、床暖房マット５２ａ、５２ｂ毎に、それぞれの循環往き枝管６３ａ、６３ｂに設置された流量制御弁６５ａ、６５ｂと、循環戻り主管６２における床暖房マット５２ａ、５２ｂの接続位置よりも下流側に接続された端末循環主管６６と、端末循環主管６６に設置された端末側循環ポンプ６７と、床暖房マット５２ａ、５２ｂ毎に、それぞれの循環往き枝管６３ａ、６３ｂにおける流量制御弁６５ａ、６５ｂの下流側と端末循環主管６６における端末側循環ポンプ６７の下流側とを接続する端末循環枝管６８ａ、６８ｂと、床暖房マット５２ａ、５２ｂ毎に、それぞれの端末循環枝管６８ａ、６８ｂに設置された熱動弁６９ａ、６９ｂとを備えている。

この温水暖房システム５０では、運転を開始した後、短時間のうちに床暖房フロアの表面温度を所定温度まで昇温させるために、熱動弁６９ａ、６９ｂを閉弁すると共に流量制御弁６５ａ、６５ｂを全開にした状態で、温水暖房熱源機５１によって生成された高温の温水を床暖房マット５２ａ、５２ｂに循環供給する初期運転モードで運転を行うようになっているが、床暖房フロアの表面温度が所定温度まで昇温すると、流量制御弁６５ａ、６５ｂを一旦全閉にした後、熱動弁６９ａ、６９ｂを開弁すると共に端末側循環ポンプ６７の運転を開始し、それぞれの床暖房マット５２ａ、５２ｂへの温水の供給温度が設定温度になるように、流量制御弁６５ａ、６５ｂの開度を調整する第１定常運転モードに切り換えるようになっている。

また、例えば、一方の床暖房マット５２ａが第１定常運転モードで暖房運転を行っている状態において、他方の床暖房マット５２ｂが暖房運転を開始すると、他方の床暖房マット５２ｂには、温水暖房熱源機５１によって生成された高温の温水が直接供給されるので、床暖房マット５２ｂから送出される温水の戻り温度も高く、第１定常運転モードで暖房運転を行っている床暖房マット５２ａには、双方の床暖房マット５２ａ、５２ｂから送出される温水が混合されることによって、設定温度より高い温水が供給される可能性があり、そのような場合は、流量制御弁６５ａを全閉にしても、床暖房マット５２ａへの温水の供給温度が設定温度を上回ることになるので、そのような状態が所定時間継続すると、開弁状態に保持されている熱動弁６９ａをＯＮ／ＯＦＦ制御する第２定常運転モードに切り換えるようになっている。

特開２００１−０７４２５５号公報

ところで、他の床暖房系統等の運転状態等によって、第１定常運転モードでの暖房運転を維持することができなくなる上述したような温水暖房システム５０では、第１定常運転モードから第２定常運転モードに切り換えることによって、その問題を解決しているが、流量制御弁６５ａ、６５ｂが開状態で固定されてしまう開閉不良等の故障が発生すると、第１定常運転モードから第２定常運転モードに切り換えても、流量制御弁６５ａ、６５ｂを全閉にすることができないので、温水暖房熱源機５１によって生成された高温の温水の床暖房マット５２ａ、５２ｂへの供給を阻止することができず、床暖房フロアの表面温度が必要以上に高くなってしまうといった問題がある。

そこで、この発明の課題は、流量制御弁に開閉不良等の故障が発生した場合であっても、床暖房フロアの表面温度が必要以上に高くならない温水暖房システムを提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、複数の床暖房端末装置が、温水暖房熱源機によって生成された所定温度の温水を利用して床暖房を行う温水暖房システムにおいて、前記温水暖房熱源機に接続された循環往き主管及び循環戻り主管と、複数の前記床暖房端末装置を前記循環往き主管及び前記循環戻り主管にそれぞれ接続する循環往き枝管及び循環戻り枝管と、前記床暖房端末装置毎に、それぞれの前記循環往き枝管に設置された流量制御弁と、前記循環戻り主管における最も下流側に接続されている前記循環戻り枝管の接続位置よりも下流側に接続された、端末側循環ポンプが設置された端末循環主管と、前記床暖房端末装置毎に、それぞれの前記循環往き枝管における前記流量制御弁の下流側と前記端末循環主管における端末側循環ポンプの下流側とを接続する端末循環枝管と、前記床暖房端末装置毎に、それぞれの前記端末循環枝管に設置された開閉弁とを備え、前記開閉弁を開弁した状態で前記端末循環ポンプを運転しながら、それぞれの前記床暖房端末装置への温水の供給温度が設定供給温度になるように、前記流量制御弁の開度を調整する第１定常運転モードと、前記流量制御弁を全閉にしても、前記床暖房端末装置への温水の供給温度が設定供給温度を上回る場合に、前記開閉弁をＯＮ／ＯＦＦ制御する第２定常運転モードとを備え、前記端末循環ポンプが運転している状態において、第１定常運転モードで運転している前記床暖房端末装置、第２定常運転モードで運転している前記床暖房端末装置または運転を停止している前記床暖房端末装置における温水の入口温度が上限温度を上回っている場合は、その床暖房端末装置に対応する前記流量制御弁に開閉不良が発生していると判断し、全ての前記流量制御弁に全閉指令を出力すると共に、前記温水暖房熱源機及び前記端末循環ポンプにそれぞれ運転停止指令を出力するようになっていることを特徴とする温水暖房システムを提供するものである。

また、請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明の温水暖房システムにおいて、前記床暖房端末装置における温水の入口温度が上限温度を上回っていても、その床暖房端末装置における温水の入口温度と、前記循環戻り主管における最も下流側に接続されている前記循環戻り枝管の接続位置よりも下流側における温水の混合戻り温度との差が、判定温度差以上の場合は、前記流量制御弁に開閉不良が発生していないと判断するようにしたのである。

また、請求項３にかかる発明は、請求項１または２にかかる発明の温水暖房システムにおいて、前記流量制御弁に開閉不良が発生していると判断した場合は、その旨を報知するようにしたのである。

端末循環ポンプが運転している状態、即ち、いずれかの床暖房端末装置が第１定常運転モードまたは第２定常運転モードで運転している状態において、いずれかの床暖房端末装置に対応する流量制御弁が開状態で固定されてしまう開閉不良等の故障が発生すると、温水暖房熱源機によって生成された高温の温水がその床暖房端末装置に必要以上に供給され、その床暖房端末装置における温水の入口温度が上昇するので、請求項１にかかる発明の温水暖房システムのように、端末循環ポンプが運転している状態において、第１定常運転モードで運転している床暖房端末装置、第２定常運転モードで運転している床暖房端末装置または運転を停止している床暖房端末装置における温水の入口温度が上限温度を上回っている場合は、その床暖房端末装置に対応する流量制御弁に開閉不良が発生していると判断することによって、流量制御弁に発生した開閉不良等の故障を確実に把握することができる。

そして、請求項１にかかる発明の温水暖房システムでは、いずれかの床暖房端末装置に対応する流量制御弁に開閉不良が発生している場合は、全ての流量制御弁に全閉指令を出力すると共に、温水暖房熱源機及び端末循環ポンプにそれぞれ運転停止指令を出力するといった安全動作を実行するようになっているので、流量制御弁に開閉不良等の故障が発生した場合であっても、床暖房フロアの表面温度が必要以上に高くなることはない。

また、第２定常運転モードで運転している床暖房端末装置や運転を停止している床暖房端末装置に対応する流量制御弁がゴミ噛み等によって完全に閉弁することができず、僅かな漏れ（例えば、５ｃｃ／分以下）が発生している場合、開閉弁が閉弁している状態では、その床暖房端末装置における温水の入口温度が上限温度を上回ってしまう場合があり、そのような場合は、流量制御弁が開閉不良を起こしていなくても、上述したような安全動作を実行してしまうといった問題がある。

ところで、開閉弁が閉弁した状態で、流量制御弁に僅かな漏れが発生している場合は、その床暖房端末装置における温水の出口温度はほとんど上昇することはないが、流量制御弁に開閉不良が発生している場合は、床暖房端末装置における温水の入口温度だけでなく、出口温度も同様に上昇するので、請求項２にかかる発明の温水暖房システムのように、床暖房端末装置における温水の入口温度が上限温度を上回っていても、その床暖房端末装置における温水の入口温度と、循環戻り主管における最も下流側に接続されている循環戻り枝管の接続位置よりも下流側における温水の混合戻り温度との差が、判定温度差以上の場合は、流量制御弁に開閉不良が発生していないと判断するようにしておくと、流量制御弁に開閉不良が発生していないにも拘わらず、安全動作を実行するといった誤作動を確実に防止することができる。

また、請求項３にかかる発明の温水暖房システムでは、流量制御弁に開閉不良が発生していると判断した場合は、その旨を報知するようになっているので、利用者は、温水暖房システムに異常が発生していることを即座に認識することができ、直ちに対応策を講じることができるという効果が得られる。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、居室内を暖房するための温水暖房システム１を示している。この温水暖房システム１は、同図に示すように、所定温度（例えば、８０℃）の温水を生成する温水暖房熱源機１０と、この温水暖房熱源機１０によって生成された温水を利用して暖房を行う複数の温水暖房端末装置とを備えており、温水暖房端末装置としては、６０℃程度の温水を供給することによって定格の暖房能力を発揮する低温端末装置としての複数の床暖房マット２１ａ、２１ｂと、８０℃程度の温水を供給することによって定格の暖房能力を発揮する高温端末装置としてのファンコンベクタ２２とが採用されている。

前記温水暖房熱源機１０は、温水の循環経路を構成する内部往き管１３及び内部戻り管１４にそれぞれ接続される熱交換器１１と、内部戻り管１４に設置された循環ポンプ１２と、熱交換器１１を加熱するバーナ（図示せず）の燃焼動作や循環ポンプ１２の運転動作等を制御するコントローラ１５とを備えており、内部往き管１３及び内部戻り管１４には、温水の循環経路を構成する外部配管である循環往き主管３１Ｓ及び循環戻り主管３１Ｒがそれぞれ接続されている。

前記循環往き主管３１Ｓ及び循環戻り主管３１Ｒは、それぞれの端末側において、低温端末側循環往き主管３２Ｓ及び低温端末側循環戻り主管３２Ｒと、高温端末側循環往き主管３３Ｓ及び高温端末側循環戻り主管３３Ｒとに分かれており、低温端末側循環往き主管３２Ｓ及び低温端末側循環戻り主管３２Ｒは、接続制御ユニット４０を介して、床暖房マット２１ａ、２１ｂに接続されていると共に、高温端末側循環往き主管３３Ｓ及び高温端末側循環戻り主管３３Ｒは、ファンコンベクタ２２に直接接続されている。

前記接続制御ユニット４０は、低温端末側循環往き主管３２Ｓ及び低温端末側循環戻り主管３２Ｒに接続される内部循環往き主管４１Ｓ及び内部循環戻り主管４１Ｒと、床暖房マット２１ａ、２１ｂを内部循環往き主管４１Ｓ及び内部循環戻り主管４１Ｒにそれぞれ接続する循環往き枝管４２Ｓａ、４２Ｓｂ及び循環戻り枝管４２Ｒａ、４２Ｒｂと、床暖房マット２１ａ、２１ｂ毎に、それぞれの循環往き枝管４２Ｓａ、４２Ｓｂに設置された流量制御弁４３ａ、４３ｂと、内部循環戻り主管４１Ｒにおける循環戻り枝管４２Ｒａ、４２Ｒｂの接続位置よりも下流側に接続された、可変流量タイプの端末側循環ポンプ４６が設置された端末循環主管４４と、床暖房マット２１ａ、２１ｂ毎に、それぞれの循環往き枝管４２Ｓａ、４２Ｓｂにおける流量制御弁４３ａ、４３ｂの下流側と端末循環主管４４における端末側循環ポンプ４６の下流側とを接続する端末循環枝管４５ａ、４５ｂと、床暖房マット２１ａ、２１ｂ毎に、それぞれの端末循環枝管４５ａ、４５ｂに設置された熱動弁４７ａ、４７ｂと、循環往き枝管４２Ｓａ、４２Ｓｂにおける流量制御弁４３ａ、４３ｂの下流側に設置された、それぞれの床暖房マット２１ａ、２１ｂへの温水の供給温度を検出する往き温度センサ４８ａ、４８ｂ及び内部循環戻り主管４１Ｒにおける循環戻り枝管４２Ｒａ、４２Ｒｂの接続位置よりも下流側に設置された、それぞれの床暖房マット２１ａ、２１ｂから送出された温水の混合戻り温度を検出する戻り温度センサ４８ｃと、往き温度センサ４８ａ、４８ｂによって検出される床暖房マット２１ａ、２１ｂへの温水の供給温度及び戻り温度センサ４８ｃによって検出される床暖房マット２１ａ、２１ｂからの温水の混合戻り温度に基づいて、流量制御弁４３ａ、４３ｂや熱動弁４７ａ、４７ｂの開閉動作及び端末側循環ポンプ４６の運転動作を制御するコントローラ４９とを備えており、コントローラ４９は、シリアルインターフェースを介して、温水暖房熱源機１０のコントローラ１５に通信可能に接続されている。なお、ファンコンベクタ２２の動作を制御するコントローラ２３についても、接続制御ユニット４０のコントローラ４９と同様に、シリアルインターフェースを介して、温水暖房熱源機１０のコントローラ１５に通信可能に接続されている。

以上のように構成された温水暖房システム１では、床暖房用リモコンの運転スイッチやファンコンベクタ２２の運転スイッチをＯＮすると、接続制御ユニット４０のコントローラ４９やファンコンベクタ２２のコントローラ２３から温水暖房熱源機１０のコントローラ１５に運転指令が出力され、温水暖房熱源機１０のバーナーが燃焼を開始すると共に循環ポンプ１２が運転を開始し、８０℃の温水が接続制御ユニット４０やファンコンベクタ２２に循環供給される。以下、床暖房系統の運転動作について詳細に説明する。

まず、一方の床暖房マット２１ａ側の床暖房系統の運転スイッチがＯＮされると、その床暖房系統が初期運転モードで床暖房運転を開始する。即ち、運転を開始した床暖房系統の熱動弁４７ａを全閉に保持した状態で、流量制御弁４３ａを全開まで開弁するようになっている。このとき、他方の床暖房系統の流量制御弁４３ｂや熱動弁４７ｂは全閉状態に保持されており、端末側循環ポンプ４６は運転を停止しているので、温水暖房熱源機１０によって生成された高温（８０℃）の温水が床暖房マット２１ａに直接循環供給されることになり、床暖房を開始した床暖房フロアの表面温度が短時間のうちに上昇することになる。

ここで、床暖房フロアの実際の表面温度が、ユーザが選択した暖房レベルに対応する設定表面温度を上回ると、上述した初期運転モードから第１定常運転モードに切り替わるようになっている。即ち、全開状態の流量制御弁４３ａが一旦全閉まで閉弁した後、熱動弁４７ａを開弁すると共に端末側循環ポンプ４６の運転を開始し、床暖房マット２１ａから送出される放熱後の温水の一部を温水暖房熱源機１０に戻すことなく、床暖房マット２１ａに循環供給しながら、往き温度センサ４８ａによって検出される、床暖房マット２１ａへの温水の供給温度が設定供給温度（例えば、６０℃）になるように、流量制御弁４３ａの開度を調整することで、温水暖房熱源機１０によって生成された高温（８０℃）の温水の床暖房マット２１ａへの供給量を制御するようになっている。なお、設定供給温度は、ユーザが選択した暖房レベルに対応する設定表面温度毎に予め設定されており、所定の条件下で、設定供給温度の温水が床暖房マット２１ａ、２１ｂに供給されると、床暖房フロアの表面温度が概ね設定表面温度に保持されるようになっている。

このようにして、一方の床暖房系統が第１定常運転モードで床暖房運転を行っている状態において、他方の床暖房マット２１ｂ側の床暖房系統の運転スイッチがＯＮされると、その床暖房系統が初期運転モードで床暖房運転を開始するが、上述したように、初期運転モードでは、運転を開始した床暖房系統の熱動弁４７ｂを全閉に保持した状態で、流量制御弁４３ｂが全開まで開弁するので、床暖房マット２１ｂには、温水暖房熱源機１０によって生成された高温（８０℃）の温水が直接供給され、これに伴って、床暖房マット２１ｂからは比較的高温（７０℃以上）の温水が送出されることになる。

一方、第１定常運転モードで床暖房運転を行っている床暖房マット２１ａには、双方の床暖房マット２１ａ、２１ｂから送出された放熱後の温水が混合された状態で、再び、循環供給されるので、床暖房マット２１ｂから比較的高温の温水が送出されると、床暖房マット２１ａ、２１ｂからの温水の混合戻り温度が設定供給温度を上回ってしまい、流量制御弁４３ａを全閉にしても、床暖房マット２１ａへの温水の供給温度を設定供給温度に保持することができなくなる場合がある。

そこで、この温水暖房システム１では、流量制御弁４３ａを全閉まで閉弁しても、床暖房マット２１ａ、２１ｂから送出される温水の混合戻り温度が設定供給温度を上回る状態が所定時間（例えば、１０分）継続した場合は、第１定常運転モードから第２定常運転モードに切り替わるようになっている。即ち、開弁状態に保持されている熱動弁４７ａを、数１に示す演算式によって算出される開閉制御時間の比（デューティー比）に従って、周期的に開閉させる弁制御（デューティー比制御）を実行するようになっている。

そして、他方の床暖房系統が初期運転モードから第１定常運転モードに切り替わることにより、床暖房マット２１ａへの温水の供給温度が設定供給温度を下回ると、再び、第２定常運転モードから第１定常運転モードに切り替わるようになっている。

なお、この温水暖房システム１の場合、双方の床暖房系統が、同時に初期運転モードまたは第１定常運転モードで床暖房運転を行うことはあり得るが、双方の床暖房系統が、同時に第２定常運転モードで床暖房運転を行うことはなく、いずれか一方の床暖房系統が第２定常運転モードで床暖房運転を行っている場合は、他方の床暖房系統は初期運転モードまたは第１定常運転モードで床暖房運転を行うことになる。

また、この温水暖房システム１では、端末側循環ポンプ４６が運転している状態、即ち、いずれかの床暖房系統が第１定常運転モードまたは第２定常運転モードで床暖房運転を行っている状態において、第１定常運転モードや第２定常運転モードで床暖房運転を行っている床暖房系統または床暖房運転を停止している床暖房系統の床暖房マット２１ａまたは床暖房マット２１ｂにおける温水の入口温度、即ち、往き温度センサ４８ａまたは往き温度センサ４８ｂによって検出される温水の温度が上限温度（例えば、７０℃）を上回っている状態が所定時間（例えば、２０分）継続した場合は、コントローラ４９が、その床暖房系統の流量制御弁４３ａまたは流量制御弁４３ｂに開閉不良が発生していると判断し、双方の流量制御弁４３ａ、４３ｂに全閉指令を出力すると共に、温水暖房熱源機１０及び端末側循環ポンプ４６にそれぞれ運転停止指令を出力し、床暖房用リモコンの表示部に故障表示を行うようになっている。なお、高温の温水が床暖房マット２１ａ、２１ｂに直接供給される初期運転モードで床暖房運転を行っている場合は、こういった安全動作を実行しないようになっていることはいうまでもない。

従って、少なくとも一方の床暖房系統が第１定常運転モードまたは第２定常運転モードで床暖房運転を行っている状態において、いずれかの床暖房系統の流量制御弁４３ａまたは流量制御弁４３ｂに開閉不良が発生している場合は、双方の床暖房系統の運転が停止されると共に、高温端末装置であるファンコンベクタ２２が暖房運転を行っていない場合は、温水暖房熱源機１０の運転が停止されるので、流量制御弁４３ａまたは流量制御弁４３ｂに開閉不良が発生している床暖房系統の床暖房マット２１ａまたは床暖房マット２１ｂに、高温の温水が供給されることがなく、床暖房フロアの表面温度が必要以上に上昇するのを阻止することができると共に、床暖房用リモコンの表示部に故障表示が行われるので、ユーザは、温水暖房システム１に異常が発生していることを即座に認識することができ、直ちに、保守点検を行わせる等の対応策を講じることができる。

ただし、ファンコンベクタ２２が暖房運転を行っている場合は、コントローラ４９から運転停止指令が出力された場合であっても、温水暖房熱源機１０が運転を停止することはないので、双方の床暖房系統が床暖房運転を停止している状態であっても、流量制御弁４３ａまたは流量制御弁４３ｂに開閉不良が発生している床暖房系統の床暖房マット２１ａまたは床暖房マット２１ｂには、温水暖房熱源機１０によって生成された高温の温水が引き続き供給されることになり、その床暖房系統の床暖房マット２１ａまたは床暖房マット２１ｂにおける温水の入口温度が上限温度を上回る状態が継続することになる。

そこで、この温水暖房システム１では、端末側循環ポンプ４６が運転を停止している状態、即ち、それぞれの床暖房系統が初期運転モードで床暖房運転を行っている状態または床暖房運転を停止している状態であっても、床暖房運転を停止している床暖房系統の床暖房マット２１ａまたは床暖房マット２１ｂにおける温水の入口温度、即ち、往き温度センサ４８ａまたは往き温度センサ４８ｂによって検出される温水の温度をコントローラ４９が監視しており、その入口温度が上限温度を上回っている状態が所定時間（例えば、２０分）継続した場合は、その床暖房系統の流量制御弁４３ａまたは流量制御弁４３ｂに開閉不良が発生していると判断し、その床暖房系統の熱動弁４７ａまたは熱動弁４７ｂを開弁すると共に端末側循環ポンプ４６の運転を開始し、その床暖房系統の床暖房マット２１ａまたは床暖房マット２１ｂにおける温水の入口温度が設定供給温度以下の所定温度（例えば、３０℃）になるように、端末側循環ポンプ４６の回転数を制御することで、送水量を調整すると共に、床暖房用リモコンの表示部に故障表示を行うようになっている。

そして、こういった安全動作に移行した後に、その床暖房系統の床暖房マット２１ａまたは床暖房マット２１ｂにおける温水の入口温度が上限温度以下に低下し、その状態が所定時間（例えば、５分）継続した場合は、その床暖房系統の熱動弁４７ａまたは熱動弁４７ｂを閉弁すると共に端末側循環ポンプ４６の運転を停止するようになっている。

従って、この温水暖房システム１では、いずれかの床暖房系統の流量制御弁４３ａまたは流量制御弁４３ｂに開閉不良が発生している状態において、双方の床暖房系統の運転を強制的に停止したが、ファンコンベクタ２２が暖房運転を行っているため、温水暖房熱源機１０の運転を停止させることができないような場合や、双方の床暖房系統が運転を停止している状態において、ファンコンベクタ２２が運転を開始することに伴い、温水暖房熱源機１０が運転を開始したような場合であっても、ファンコンベクタ２２の運転を停止させることなく、床暖房フロアの表面温度の極端な上昇を抑えることができる。

ところで、第２定常運転モードで運転している床暖房系統や床暖房運転を停止している床暖房系統の流量制御弁４３ａまたは流量制御弁４３ｂがゴミ噛み等によって完全に閉弁することができず、僅かな漏れ（例えば、５ｃｃ／分以下）が発生している場合、熱動弁４７ａまたは熱動弁４７ｂが閉弁している状態では、その床暖房系統の床暖房マット２１ａまたは床暖房マット２１ｂにおける温水の入口温度が上限温度を上回ってしまう場合があり、そのような場合は、流量制御弁４３ａまたは流量制御弁４３ｂが開閉不良を起こしていなくても、上述したような安全動作を実行してしまうといった問題がある。

しかしながら、第２定常運転モードで運転している床暖房系統や床暖房運転を停止している床暖房系統の熱動弁４７ａまたは熱動弁４７ｂが閉弁している状態において、その床暖房系統の流量制御弁４３ａまたは流量制御弁４３ｂに僅かな漏れが発生している場合は、その床暖房系統の床暖房マット２１ａまたは床暖房マット２１ｂにおける温水の出口温度はほとんど上昇することはないが、その床暖房系統の流量制御弁４３ａまたは流量制御弁４３ｂに開閉不良が発生している場合は、その床暖房系統の床暖房マット２１ａまたは床暖房マット２１ｂにある程度の量の高温の温水が循環供給されるので、その床暖房系統の床暖房マット２１ａまたは床暖房マット２１ｂにおける温水の入口温度だけでなく、出口温度も同様に上昇することになる。

そこで、この温水暖房システム１では、床暖房マット２１ａまたは床暖房マット２１ｂにおける温水の入口温度、即ち、往き温度センサ４８ａまたは往き温度センサ４８ｂによって検出される温水の温度が上限温度を上回っていても、その入口温度と、内部循環戻り主管４１Ｒにおける循環戻り枝管４２Ｒａ、４２Ｒｂの接続位置よりも下流側における温水の混合戻り温度、即ち、戻り温度センサ４８ｃによって検出される温水の温度との差が、判定温度差（例えば、５℃）以上の場合は、コントローラ４９が、流量制御弁４３ａまたは流量制御弁４３ｂに開閉不良が発生していないと判断するようになっており、これによって、流量制御弁４３ａ、４３ｂに開閉不良が発生していないにも拘わらず、安全動作を実行するといった誤作動を確実に防止することができる。

なお、上述した実施形態では、床暖房系統が２系統の温水暖房システムについて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、床暖房系統が３系統以上の温水暖房システムについても、本発明を適用することができることはいうまでもない。

また、上述した実施形態では、床暖房端末装置としての床暖房マット２１ａ、２１ｂ以外に、ファンコンベクタ２２を備えているが、これに限定されるものではなく、本発明の温水暖房システムは、少なくとも、複数の床暖房端末装置を備えていればよい。ただし、複数の床暖房端末装置以外に他の温水暖房端末装置を備えている温水暖房システムでは、他の温水暖房端末装置が運転しているときは、温水暖房熱源機の運転を停止させることができないので、そのような温水暖房システムの場合に、特に有効である。

また、上述した実施形態では、流量制御弁４３ａ、４３ｂに開閉不良が発生しているか否かを判断するための上限温度として固定値を設定しているが、これに限定されるものではなく、設定供給温度に応じて、自動的に変更するようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、第２定常運転モードでの運転中は、戻り温度センサ４８ｃによって検出される、床暖房マット２１ａ、２１ｂから送出される温水の混合戻り温度及び設定供給温度に基づいて、デューティー比を算出するようにしているが、これに限定されるものではなく、往き温度センサ４８ａ、４８ｂによって検出される床暖房マット２１ａ、２１ｂへの温水の供給温度に基づいて、デューティー比を算出することも可能である。

また、上述した実施形態では、第２定常運転モードで床暖房運転を行う際は、熱動弁４７ａ、４７ｂを周期的に開閉させるデューティー比制御を実行するようになっているが、これに限定されるものではなく、例えば、床暖房マット２１ａ、２１ｂの表面温度等に基づいて、熱動弁４７ａ、４７ｂを開閉させる通常のＯＮ／ＯＦＦ制御を実行するものであってもよい。

この発明にかかる温水暖房システムの一実施形態を示す概略構成図である。従来の温水暖房システムを示す概略構成図である。

符号の説明

１温水暖房システム
１０温水暖房熱源機
１１熱交換器
１２循環ポンプ
１３内部往き管
１４内部戻り管
１５コントローラ
２１ａ、２１ｂ床暖房マット（床暖房端末装置）
２２ファンコンベクタ
２３コントローラ
３１Ｓ循環往き主管
３１Ｒ循環戻り主管
３２Ｓ低温端末側循環往き主管
３２Ｒ低温端末側循環戻り主管
３３Ｓ高温端末側循環往き主管
３３Ｒ高温端末側循環戻り主管
４０接続制御ユニット
４１Ｓ内部循環往き主管
４１Ｒ内部循環戻り主管
４２Ｓａ、４２Ｓｂ循環往き枝管
４２Ｒａ、４２Ｒｂ循環戻り枝管
４３ａ、４３ｂ流量制御弁
４４端末循環主管
４５ａ、４５ｂ端末循環枝管
４６端末側循環ポンプ
４７ａ、４７ｂ熱動弁（開閉弁）
４８ａ、４８ｂ往き温度センサ
４８ｃ戻り温度センサ
４９コントローラ

Claims

複数の床暖房端末装置が、温水暖房熱源機によって生成された所定温度の温水を利用して床暖房を行う温水暖房システムにおいて、
前記温水暖房熱源機に接続された循環往き主管及び循環戻り主管と、
複数の前記床暖房端末装置を前記循環往き主管及び前記循環戻り主管にそれぞれ接続する循環往き枝管及び循環戻り枝管と、
前記床暖房端末装置毎に、それぞれの前記循環往き枝管に設置された流量制御弁と、
前記循環戻り主管における最も下流側に接続されている前記循環戻り枝管の接続位置よりも下流側に接続された、端末側循環ポンプが設置された端末循環主管と、
前記床暖房端末装置毎に、それぞれの前記循環往き枝管における前記流量制御弁の下流側と前記端末循環主管における端末側循環ポンプの下流側とを接続する端末循環枝管と、
前記床暖房端末装置毎に、それぞれの前記端末循環枝管に設置された開閉弁と
を備え、
前記開閉弁を開弁した状態で前記端末循環ポンプを運転しながら、それぞれの前記床暖房端末装置への温水の供給温度が設定供給温度になるように、前記流量制御弁の開度を調整する第１定常運転モードと、
前記流量制御弁を全閉にしても、前記床暖房端末装置への温水の供給温度が設定供給温度を上回る場合に、前記開閉弁をＯＮ／ＯＦＦ制御する第２定常運転モードとを備え、
前記端末循環ポンプが運転している状態において、第１定常運転モードで運転している前記床暖房端末装置、第２定常運転モードで運転している前記床暖房端末装置または運転を停止している前記床暖房端末装置における温水の入口温度が上限温度を上回っている場合は、その床暖房端末装置に対応する前記流量制御弁に開閉不良が発生していると判断し、
全ての前記流量制御弁に全閉指令を出力すると共に、前記温水暖房熱源機及び前記端末循環ポンプにそれぞれ運転停止指令を出力するようになっていることを特徴とする温水暖房システム。
前記床暖房端末装置における温水の入口温度が上限温度を上回っていても、その床暖房端末装置における温水の入口温度と、前記循環戻り主管における最も下流側に接続されている前記循環戻り枝管の接続位置よりも下流側における温水の混合戻り温度との差が、判定温度差以上の場合は、前記流量制御弁に開閉不良が発生していないと判断するようにした請求項１に記載の温水暖房システム。
前記流量制御弁に開閉不良が発生していると判断した場合は、その旨を報知するようになっている請求項１または２に記載の温水暖房システム。