JP6363538B2

JP6363538B2 - 冷暖房システム

Info

Publication number: JP6363538B2
Application number: JP2015049217A
Authority: JP
Inventors: 瑛一白井; 正巳山口
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2015-03-12
Filing date: 2015-03-12
Publication date: 2018-07-25
Anticipated expiration: 2035-03-12
Also published as: JP2016169894A

Description

この発明は、熱源機に複数台の冷温水端末機や暖房専用端末機を接続した冷暖房システムに関するものである。

従来、暖房用の熱源機で加熱された温水を室内に設置された複数台の床暖房パネルや温風暖房機等の温水暖房端末機と熱源機の間で循環させ、各温水暖房端末機で放熱させることにより、室内の暖房を行なうようにした暖房システムが用いられている。このような暖房システムにおいては、各温水暖房端末機と熱源機との間の通信は温水端末機からの情報を一方向に伝える端末制御線（Ｅ−ｃｏｎ線）により熱源機に接続しており、温水暖房端末機の操作により熱源機の暖房運転（すなわち、燃焼又は燃焼停止、循環ポンプの駆動又は停止）を制御できるようにしている。また、各温水暖房端末機を双方向通信線（２芯の双方向データ通信線）で接続すると共に、並列に接続された温水回路のそれぞれに熱動弁を取り付けて、床暖房パネルや温風暖房機等の各温水暖房機が設置される部屋を必要に応じて別々に運転するものもあった。（例えば、特許文献１参照）

特許４７２０３９８号公報

この従来例の温水暖房システムは暖房運転の専用機なので、水回路に冷水を流して冷房運転を行った場合には、結露水が発生して水漏れや結露水による錆び付き等の不具合が発生するために、冷房運転には使用できないものであり、冷房運転には結露対策の施された冷暖房兼用の冷温風機や輻射パネルを接続して冷房運転や暖房運転を行っている。また、温水暖房専用端末と冷暖房兼用端末を混在して使用する場合には、一般的にそれぞれの端末機と双方向の通信手段を備えて、冷房運転時には暖房専用端末から運転信号が入っても熱源機が暖房専用端末に、冷房運転中なので暖房運転をキャンセルする旨の信号を送って、暖房専用機においてエラー表示を行うものであったが、それぞれの端末機に双方向通信の機能を備え、それぞれの水回路に熱動弁を設けることは極めて製造や施工のコスト上昇をまねくものだった。

この発明はこの点に着目し上記欠点を解決する為、特にその構成を、冷水又は温水を供給するための熱源機と、水循環回路を熱源機に接続した複数の冷暖房端末および暖房専用端末と、前記熱源機と双方向通信線によって接続され熱源機への運転や温度設定等の指令を行うメインリモコンを備え、前記暖房専用端末は内部に熱動弁と制御部を備えた温水暖房機で、この温水暖房機と前記熱源機との間の通信は温水暖房機からの情報を一方向に伝える端末制御線を用いて行う冷暖房システムに於いて、前記熱源機が冷房運転中の場合には、前記温水暖房機から熱源機の制御部へ暖房運転信号が送られた時には、熱源機は冷房運転を停止して、前記メインリモコンに温水暖房機からの暖房信号入力によるエラーを表示するものである。

この発明によれば、熱源機が冷水での冷房運転中の場合には、温水暖房機から熱源機の制御部へ暖房運転信号が送られた時には、熱源機は冷房運転を停止して、メインリモコンに温水暖房機からの暖房信号入力によるエラーを表示するので、それぞれの冷暖房端末機に双方向通信の機能を備える必要が無く、また、それぞれの水回路に熱動弁を設ける必要が無いので極めて製造や施工のコストを低く抑えることができるものである。

この発明一実施例の概略説明図。同要部のフローチャート図。

次に、この発明に係る冷暖房システムを図面に示された一実施例で説明する。
１はヒートポンプ式の熱源機で、水平仕切板２にて上下２室に分けられ、下部には冷凍回路室３を、上部には水回路室４を備え、水連絡配管５によって、室内に設置された複数の冷温水パネル６や温水暖房機７と接続されている。

前記冷凍回路室３の背面と左側面には空気吸込口（図示せず）が、前面には吹出口（図示せず）を備え、内部には圧縮機８、四方弁９、空気熱交換器１０、膨張弁１１、送風ファン１２と冷凍回路制御部１３等を設けている。

前記水回路室４は上面に給水用蓋（図示せず）、背面に配管取出口（図示せず）を備え、内部には水接続バルブ１４、冷媒水熱交換器１５、水タンク１６、循環ポンプ１７、水回路制御部１８等を設け、前記冷媒水熱交換器１５、水タンク１６、循環ポンプ１７を順次接続し、前記水接続バルブ１４を介して往き配管１９、戻り配管２０に接続している。

２１は前記往き配管１９に接続された往きヘッダ、２２は戻り配管２０に接続された戻りヘッダで、この往きヘッダ２１と戻りヘッダ２２で、複数の冷暖房端末である前記冷温水パネル６や暖房専用端末である温水暖房機７に並列に接続され、熱源機１で作成された冷温水をそれぞれの冷温水パネル６や温水暖房機７に適宜分流されて熱交換が行われることで端末機の設置された部屋の冷暖房を行うものである。

２３は室内の台所等に設置されるメインリモコンで、屋外に設置された前記熱源機１の水回路制御部１８と双方向通信線によって接続され熱源機１への運転や冷温水温度の設定等の指令を行うものであり、液晶表示部２４や電源スイッチ２５、運転スイッチ２６、運転モード選択スイッチ２７等の各種スイッチ類を設けた操作部２８を備えている。前記電源スイッチ２５は押圧によってメインリモコン２３と熱源機１の電気系統に通電を行い熱源１を待機状態にするものであり、運転モード選択スイッチ２７は熱源機１の待機状態を冷房運転モードか暖房運転モードにするかを選択するものであり、運転スイッチ２６は押圧によって運転モード選択スイッチ２７で選択済みの冷房運転又は暖房運転にて熱源機１の運転を開始するものであり、通常電源スイッチ２５は常時ＯＮ状態で使用されるので、メインリモコン２３は夏には冷房運転モードで、冬には暖房運転モードで待機する。

前記冷温水パネル６は内部を通過する冷温水によってパネル表面が冷房時は低温に、暖房時は高温になることで、輻射熱や自然対流での冷暖房を行うものであり、冷温水パネル６自身には温度制御等の機能を有さず、前記メインリモコン２３によって運転制御されるものである。

前記温水暖房機７は内部に熱動弁２９と暖房運転スイッチ３０を備えた暖房制御部３１とフィンチューブ式の熱交換器（図示せず）、送風ファン（図示せず）設けられている。前記熱源機１の水回路制御部１８と暖房制御部３１の間は、この暖房制御部３１からの情報を一方向に伝える端末制御線（Ｅ−ｃｏｎ線）で接続されている。このＥ−ｃｏｎ線による一方向通信は安価に利用できることで、温水暖房機等の分野で広く使用されているが、単純な一方向通信であるために熱源機１の運転状態に係わらず、暖房運転スイッチ３０が操作された場合、熱源機１に運転指令が送られ熱動弁２９が開かれる。

また、前記温水暖房機７は暖房専用機であるため結露水の排水手段は設けられておらないので、熱源機１が冷房運転を行っている場合に熱動弁２９が開かれて熱交換器や温水暖房機７内の水配管に通水が行われると発生した結露水により水漏れは発生したり、結露水によって電気部品に障害が発生して故障の原因となるものである。

前記圧縮機８は冷凍回路制御部１３に備えたインバータ駆動回路（図示せず）にて約１５〜１０５Ｈｚの間で多段階に回転数を変化することで往き温水の温度を調整する。前記空気熱交換器１０は縦長で多数のアルミニューム薄板に銅管を貫通させたフィンチューブ式の熱交換器で風上側と風下側に密接して、それぞれ１列ずつ設けられている。銅管は上下に２４段設けられ、内部に冷媒が流入し、冷房時は空気中の熱を放熱し、暖房時には空気から熱を奪い冷凍回路３２を循環することで、前記冷媒水熱交換器１５が冷房運転では冷却され水回路３３が冷水になり冷温水パネル６が冷たくなることで室内を冷却し、暖房運転では加熱され水回路３３が温水になり冷温水パネル６や温水暖房機７が熱くなることで室内をの暖房を行う。

前記四方弁９は冷房運転と暖房運転を切替るものであり、冷房運転では図１の実線矢印の方向に圧縮機８からの冷媒を流し、暖房運転では図１の破線矢印の方向に冷媒を流して冷凍サイクルの循環方向を切替える。前記膨張弁１１は電子式の膨張弁で圧縮機８の回転数や冷凍回路の各部温度等によって冷凍回路制御部１３にて開度が制御されるものである。前記送風ファン１２は樹脂製のプロペラファンで、回転数可変の送風モータ（図示せず）によって回転し、前記空気吸込口、空気熱交換器１０、送風ファン１２、吹出口で室外送風経路を形成する。

３４は前記空気吸込口の内側に設けられた気温センサで、サーミスタセンサー等により吸込空気の温度を検知するものである。３５は前記空気熱交換器１０に取り付けられた除霜センサで、空気熱交換器１０に発生した霜を検知するものである。３６は前記圧縮機８の吐出側冷媒配管の表面に取り付けられた吐出温センサで、圧縮機８の能力制御等のために吐出冷媒の温度を検知するものである。３７は前記冷媒水熱交換器１５に設けた熱交センサで冷媒水熱交換器１５の温度によって冷凍回路３２と水回路３３の温度を調節するものである。３８は前記冷媒水熱交換器１５と水タンク１６の間の往き管３９の温度を検知する往きセンサで、この温度によって各冷温水パネル６への出力温度が決まるものである。４０は前記冷媒水熱交換器１５と水接続バルブ１４の間の戻り管４１の温度を検知する戻りセンサで、この温度によって圧縮機８の回転数制御等が行われる。

図２のフローチャートについて説明すれば、ｓ１ではメインリモコン２３の電源スイッチ２５がすでに通電状態であるものとする。通電状態では前回の運転が冷房運転又は暖房運転が行われ運転モードが継続する。そこでｓ２にて現在の運転モードが暖房運転モードであればｓ８に進み、通常の暖房運転や暖房運転モードの待機状態をおこなう。冷房運転モードの場合はｓ３にて冷房運転中で水回路３３が冷却され冷水が冷温水パネル６に循環しているかを判断し、冷水冷房運転中である場合はＹｅｓでｓ４に進む。

ｓ４では温水暖房機７から発せられる一方向通信信号であるＥ−ｃｏｎ運転信号かを判断する。Ｅ−ｃｏｎ運転信号を受信するとｓ５に進んで、熱源機１の運転を停止してメインリモコン２３の液晶表示部２４に「冷水冷房中に温水暖房機の運転スイッチが押されたので冷水冷房運転を停止しました。温水暖房機の運転スイッチをＯＦＦしてください。」のエラーメッセージを表示して、温水暖房機７に冷水が流れて結露水が原因でトラブルや故障が発生することを防止するものである。

次にｓ６にて温水暖房機７の暖房運転スイッチ３０がＯＦＦされたかどうかを判断し、暖房運転スイッチ３０がＯＦＦされるまで熱源機１の停止とエラー表示を継続し、暖房運転スイッチ３０がＯＦＦされると、ｓ７に進んで冷房運転が再開され圧縮機８等の冷凍サイクルが作動すると共に、水回路３３が冷却され冷水が冷温水パネル６に循環する。

ｓ９で冷房運転モードではあるが、運転せずに待機中の場合はｓ１０に進み、ｓ１０では温水暖房機７から発せられる一方向通信信号であるＥ−ｃｏｎ運転信号かを判断する。Ｅ−ｃｏｎ運転信号を受信するとｓ１１に進んで、メインリモコン２３の液晶表示部２４に「冷水冷房モードに温水暖房機の運転スイッチが押されています。温水暖房機の運転スイッチをＯＦＦしてください。」のエラーメッセージを表示して、温水暖房機７に冷水が流れて結露水が原因でトラブルや故障が発生することを防止するものである。

次にｓ１２にて温水暖房機７の暖房運転スイッチ３０がＯＦＦされたかどうかを判断し、暖房運転スイッチ３０がＯＦＦされるまで熱源機１の停止とエラー表示を継続し、暖房運転スイッチ３０がＯＦＦされると、ｓ９に進んで冷房運転モードでの待機状態に復帰する。

このように、熱源機１が冷水での冷房運転中の場合には、温水暖房機７から熱源機１の制御部１８へ暖房運転信号が送られた時には、熱源機１は冷房運転を停止して、メインリモコン２３に温水暖房機７からの暖房信号入力によるエラーを液晶表示部２４表示するので、それぞれの冷暖房端末機６に双方向通信の機能を備える必要が無く、また、それぞれの水回路に熱動弁を設ける必要が無いので極めて製造や施工のコストを低く抑えることができるものである。

１熱源機
６冷温水パネル
７温水暖房機
１８水回路制御部
２３メインリモコン
２４液晶表示部
３１暖房制御部
３２冷凍回路
３３水回路

Claims

冷水又は温水を供給するための熱源機と、水循環回路を熱源機に接続した複数の冷暖房端末および暖房専用端末と、前記熱源機と双方向通信線によって接続され熱源機への運転や温度設定等の指令を行うメインリモコンを備え、前記暖房専用端末は内部に熱動弁と制御部を備えた温水暖房機で、この温水暖房機と前記熱源機との間の通信は温水暖房機からの情報を一方向に伝える端末制御線を用いて行う冷暖房システムに於いて、前記熱源機が冷房運転中の場合には、前記温水暖房機から熱源機の制御部へ暖房運転信号が送られた時には、熱源機は冷房運転を停止して、前記メインリモコンに温水暖房機からの暖房信号入力によるエラーを表示することを特徴とする冷暖房システム。
前記メインリモコンが冷房運転モード中で熱源機が停止している場合には、メインリモコンに温水暖房機からの暖房信号入力によるエラーを表示することを特徴とする請求項１記載の冷暖房システム。