JPS5816091B2 - 集中暖房装置における供給側温度を制御する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は異なる部屋に配置された少くとも２つの加熱部
材と、各加熱部材に所属しそれぞれチー。

モスタットにより制御される弁とを設け、さらに該弁に
接続されている混合弁とを有し、該混合弁の弁操作部材
を作動するための制御回路を用いるようにした集中暖房
装置における供給側温度を制御する装置に関する。

互いに無関係にサーモスタット弁によって加熱部材を制
御する集中暖房装置が、一定供給側温度で動作する時、
かなりの熱損失が生じる。

なぜなら供給側温度があまりにも高すぎるからである。

このことは、供給側温度が手動調節可能な混合弁によっ
て可変であり、この弁によって供給側温度が季節に合わ
されろ場合にもあてはまる。

供給側温度を屋外温度の関数として制御することもすで
に公知である。

それにより供給側温度は、期待すべき加熱要求に一層良
好に適応できるが、それにもかかわらず多くの状態に対
して不必要に高い供給側温度に制（財）しなければなら
ない。

なぜならこの供給側温度は、特別な条件（北側、北風、
設定された２５℃の目標値）の際にもなお部屋を十分に
あたためるように決めなげればならないからである。

本発明の課題は、供給側温度をできるだけ低く保つこと
ができるが、それにもかかわらずそれぞれの加熱要求に
対して十分である、初めに述べたような装置を提供する
ことにある。

即ち本発明の目的は、加熱要求に対して供給温度を出来
るだけ低く仇っ制御装置を提供することである。

本発明によればこの課題は次のようにして解決される。

すなわち信号回路が設けられており、これら信号回路が
、それぞれ１つのサーモスタットの制御偏差に依存して
加熱要求信号を発生し、また第１の比較回路が設けられ
ており、加熱要求信号の１つに対応する制御偏差が所定
の第１の限界値より大きい限り、第１の比較回路が、供
給側温度を上昇するように制御回路を制御する上昇信号
を送出する。

１つまたは複数の部屋において制御偏差の前述の所定の
第１の限界値を上回ると（即ち部屋の温度が所定値を下
回ると）、供給側温度が高められていって、最大加熱要
求を有する部屋においても制御偏差が十分小さくなるよ
うにされる。

これにより集中暖房装置の熱損失を最小にできる効果が
得られる。

この装置において供給側温度は、それぞれ最大の加熱要
求を有する部屋に依存して制御される。

加熱要求に対する尺度として、部屋温度の目標値と実際
値との間の制御偏差が利用される。

この制御偏差により、サーモスタットを用いた供給装置
が、余分なコストを掛けることなく構成できるようにな
る。

即ち加熱部材において設定される設定温度と、加熱部材
が温度検出器を介して検出する温度とが、加熱部材の弁
において考慮される。

これらの２つの温度は加熱部材の弁において自動的に比
較される、即ち両温塵は弁の調量作用に用いられる。

供給側温度の下降制御は、種々の方法で行うことができ
る。

例えば所定の時間間隔に置いて開始し、かつ第１の上昇
信号が生じた時に終了することができる。

しかし次のようにすることによって加熱要求の減少にも
特に急速に適応することができる。

すなわち信号回路が設けられており、これら信号回路が
、それぞれ１つのサーモスタットの制御偏差に依存して
加熱過剰信号を発生し、また第２の比較回路が設けられ
ており、加熱過剰信号の１つに対応する制御偏差が所定
の第２の限界値より太きい限り、第２の比較回路が、供
給側温度を下降するように制御回路を制御する下降信号
を送出し、またしゃ断装置が設けられており、このしゃ
断装置が、上昇信号の生じた場合は下降信号が作用しな
いようにする。

即ち上昇信号と下降信号が同時に生じた場合は、上昇信
号だけが制御作用を有するようにされる。

それ故に下降制御は、上昇制御に類似しているが、上昇
制御の方が優先的に作用する。

第１または第２の比較回路は、それぞれの信号回路に対
して１つの比較器を有し、これら比較器の出力端子を並
列接続することができる。

しかし通常第１または第２の比較回路が、所属の限界値
発生器を備えかつすべての所属の信号回路に共通の比較
器を有するならば十分である。

これにより特に簡単な構成が得られる。

これに関して信号回路が、ダイオードを介して共通の比
較回路に接続されていれば有利である。

この時これらのダイオードはしゃ断ダイオードとして使
われる。

オン−オフ式サーモスタットスイッチを使用する際それ
ぞれの信号回路が、サーモスタットスイッチを介して充
電可能なコンデンサを備えたＲＣ時限素子を有し、また
コンデンサにおける電圧が、加熱要求または過剰信号と
して使用され、かつ比較回路において限界値電圧と比較
されることは有利である。

この場合投入接続の持続時間と遮断の持続時間の比が、
制御偏差を検出するために利用される。

限界値電圧とコンデンサ電圧を比較することによって、
所定の投入接続の持続時間または遮断の持続時間を上回
ったかどうかが非常に正確に検出できる。

さらにサーモスタットスイッチが、所属の弁の操作部に
、また交流電圧を使用する際には整流器を介してＲＣＣ
並列台せおよびＲＣＣ直列台せに電圧を加えると有利で
ある。

並列組合せは、しゃ断周期の間コンデンサ電圧の下降を
生じ、直列組合せは、投入周期の間コンデンサ電圧の上
昇を生じ、これらのコンデンサ電圧は、限界値電圧によ
って時間的に評価される。

アナログサーモスタットを使用する際ＷＩＪｆｔ４偏差
に相当する出力電圧が、加熱要求または過剰信号として
使われ、かつ比較器において限界値電圧と比較されるこ
とが望ましい。

実際の温度をアナログ量として発生する検出器を有する
サーモスタットにおいて制御偏差は、アナログ信号とし
て得られるので、直接または増幅した後に利用できる。

アナログサーモスタットが、一方のブリッジ辺に温度に
依存する検出器抵抗をかつ他方のブリッジ辺に目標値抵
抗を有するブリッジ回路と、対角線電圧を供給されるブ
リッジ増幅器とを有し、この増幅器の出力電圧が、動作
増幅器を介して所属の弁の操作部を制御し、かつ第１お
よび第２の比較回路のそれぞれ一方の入力端子に供給さ
れると有利である。

制御偏差は、正または負であることがあるので、両方の
比較回路の入力端子に供給される。

本発明の別の実施例において次のように考慮されている
。

すなわち加熱要求または過剰信号が限界値を上回った時
、比較回路が、一定の第１の出力信号から一定の上昇ま
たは下降信号に切換え、この上昇または下降信号が、そ
れぞれ１つの上昇または下降リレーを制御し、またサー
ボモータが、上昇制御回路および下降制御回路を有し、
これら制御回路が、上昇リレーの切換接点によって制御
電圧に交互に接続可能であり、その際下降制御回路内に
、しゃ断装置として下降リレーのメーク接点が配置され
ている。

これにより簡単な比較器およびサーボモータ用の簡単な
制御装置が得られる。

制御電圧は、調節可能な周波数のパルスによって形成す
ることができる。

このようにしてサーボモータのゆつ（すした調節が得ら
れ、この調節は、さらに局所的な条件に合わせることが
できる。

本発明の実施例を以下図面によって説明する。

第１図に示した集中暖房装置は、加熱ボイラ１および複
数の加熱部材２，３，４および５を有し、これらの加熱
部材は、それぞれ部屋６，７，８および９を独立に加熱
するために使われる。

それぞれの加熱部材に弁１０が付属しており、この弁は
サーモスタット１１によって制御可能である。

このサーモスタットは、弁のため検出器１２と操作部１
３とを有する。

供給側温度は、混合弁１４によって可変であり、この混
合弁に転結合導管１５を介して戻し導管１６からの冷た
い水を供給導管１７内の熱い水に混合する。

この混合弁は、上昇制御回路１９に電圧が生じた時、供
給側温度を高めるようにモータによって動かされ、かつ
下降制御回路２０に電圧が生じた時、供給側温度を下げ
るように動かされる。

それぞれのサーモスタット１１に信号回路装置２１が付
属しており、この回路装置から、上昇信号用の線２２が
比較回路２３に、また下降信号用の線２４が比較回路２
５に通じている。

両方の比較回路は、それぞれ１つの可調節限界値発生器
２６または２７を有する。

少な（とも１つの下降信号または上昇信号が、設定され
た限界値を上回ると、相応する比較回路が応答する。

前者の場合切換接点２８が、後者の場合メーク接点２９
が操作される。

パルス発生器３０が電圧パルスを供給する。

この）ゝルス発生器は調節装置３１によってパルス周波
数を気象情況に合わせることができる。

このパルスにより混合弁の開度すなわち調量作用が制御
される。

切換接点２８が応答すると、上昇制御回路１９が駆動さ
れ、かつ混合弁１４は、供給側温度を高めるように動か
される。

メーク接点２９が応答すると、下降制御回路２０にパル
スが供給されるので、供給側温度が低くなる。

しかしその際切換接点２８による制御が優先権を有する
。

第２図に、２点サーモスタットスイッチ３２により検出
器が形成されることが示されており、このサーモスタッ
トスイッチは、バイメタル３３と目標値設定のため移動
可能な固定接点３４とを有する。

このサーモスタットスイッチ３２は、加熱巻線３５に直
列接続されており、この加熱巻線は、弁１０のための操
作部１３内に膨張材料を有する。

この直列回路に、例えば２４Ｖである交流電圧が供給さ
れる。

サーモスタットスイッチ３２は、目標値温度を上回った
時開き、かつ目標値温度を下回った時閉じる。

信号回路装置２１内に、第１の信号回路３６および第２
の信号回路３７がある。

両方の信号回路は、サーモスタットスイッチ３２が閉じ
ている時、前記の交流電圧からダイオード３８および平
滑コンデンサ３９を介して給電される。

第１の信号回路は、時限素子として抵抗４１とコンデン
サ４２とから成るＲＣ直列組合せ４０を有する。

コンデンサにおける電圧は、増幅器４３に供給され、こ
の増幅器の出力端子に、加熱要求信号ａが生じる。

この信号は、サーモスタットスイッチ３２が閉じた際に
生じ、かつ通常のコンデンサ充電曲線に相幽している。

第２の信号回路３７は、時限素子として抵抗４５とコン
デンサ４６とから成るＲＣＣ並総組せ４４を有する。

コンデンサ電圧は、増幅器４７に供給され、この増幅器
の出力端子に加熱過剰信号すが生じる。

この信号は、サーモスタットスイッチ３２が開いている
時常に存在し、この信号は、コンデンサ放電曲線の典形
的な経過を有する。

両方の出力線２２および２４にしゃ断ダイオード４８ま
たは４９が挿入されている。

すべての第１の信号回路３６０線２２を気互いに接続さ
れており、かつ比較回路２３における比較器５０の一方
の入力端子に通じている。

他方の入力端子には限界値電圧Ｃが加わり、この電圧は
、限界値発生器２６から取出される。

加熱要求信号ａが限界値電圧。

よう低い限り、比較器は出力信号を発生せず、かつこの
限界値を上回ると、急激に大きな上昇信号ｄを発生する
。

この上昇信号は、場合によってはさらに増幅した後に、
切換接点２８を操作するリレーＲ２８を付勢する。

同様にすべての第２の信号回路３７０線２４は、共通に
比較回路２５における比較器５１の一方の入力端子に通
じ、この比較器の他方の入力端子に、限界値発生器２７
から取出される限界イ直電圧ｅが加わる。

加熱過剰信号すが限界値電圧ｅより高い限り、出力電圧
は生じない。

この限界値を下方へ越えると、急激に下降信号ｆが生じ
る。

この下降信号は、場合によっては増幅した後に、メーク
接点２９を操作するリレーＲ２９を付勢する。

それにより以下に第３図により加熱要求信号ａに関して
説明する次のような動作が得られる。

４つの部屋は、それぞれ１つの加熱要求信号ａ１゜ａ２
、ａ３およびａ４を送出し、これらの信号は、時間的
には互いに一致していない。

それぞれの信号の期間は、サーモスタットスイッチの投
入時間に対応し、従って信号ａ１に対してｔｌに対応し
ている。

しゃ断ダイオード４８のためその都度最大の加熱要求信
号が比較器５０に達する。

それ故に比較器入力端子に太い実線の曲線が生じる。

この曲線は、時点ＡとＢとの間および時点Ｃ以後、限界
値電圧を上回る。

これらの時間の間比較器５０かも上昇信号ｄが送出され
る。

サーモスタットスィッチ３２０投入時間が長いというこ
とは、部屋に多くの熱を供給しなげればならない、とい
うことを表わしているので、このようにして確実に供給
側温度の上昇によって強力な負荷になる部屋の加熱要求
に合わされるようになる。

このように供給側温度は、この部屋の加熱要求に相当す
るものより高くは制御されない。

同様に下降信号ｆも発生される。

これら下降信号は、２〜３０部屋において加熱要求に対
して供給側温度が高すぎる時、再び切換スイッチ２８を
操作するため上昇信号が生じるまで、常に供給側温度を
下げようとするようになっている。

これ＋３供給側温度が強力な負荷になる部屋の瞬時加熱
要求に正確に追従するということを表わしている。

第４図による実施例において回路の相応する部分に、第
１図および第２図に対して１００だけ多℃・符号が使わ
れる。

サーモスタット１１１はアナログサーモスタットであり
、このサーモスタットが、信号回路装置１２１と組合わ
されている。

検出器１１２として温度に依存する抵抗１５２が使われ
、この抵抗は、ブリッジ回路１５３の一部であり、この
ブリッジ回路は、さらに抵抗１５４，１５５および可調
節。

目標値抵抗１５６を有する。

対角線電圧は増幅器１５７において増幅され、この増幅
器は、制御偏差に相当するアナログ出力信号ｇを送出す
る。

この出力信号は、トランジスタ１５８において増幅され
、かつ弁１１０用の操作部１１３の加熱抵抗１３５を加
熱するために使われる。

同じ出力信号ｇは、正の範囲において加熱要求信号りと
して、また負の範囲において加熱過剰信号ｉとして使わ
れる。

比較回路１２３および１２５は、第２図のものと同じで
ある。

これら比較回路は、それぞれ１つの比較器１５０および
１５１を有し、この比較器は、ステップ信号によりリレ
ーを操作する。

これら比較器の一方の入力端子に限界値電圧が加えられ
る。

他方の入力端子にダイオード１４８を介して上昇信号り
が、または反対に向けられたダイオード１４８′を介し
て下降信号ｉが供給される。

それぞれ所定の制御偏差に相当するこれらの信号が、所
属の限界値電圧を上回るかまたは下回るとすぐに、第２
図における場合のように上昇または下降信号が生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による装置の概略図、第２図は、ｌ実
施例の主要部を示す簡単な回路図、第３図は、比較器に
供給される加熱要求信号を示す時間線図、第４図は、別
の実施例の主要部を示す簡単な回路図である。 １・・・・・・加熱ボイラ、２，３，４，５・・・・・
・加熱部材、６，７，８，９・・・・・・部屋、ＩＬ１
’ｌｌ・・・−・・サーモスタット、２３，２５，１２
３，１２５・・・・・・比較回路、２９・・・・・・し
や新装置、３６，３７゜１２１・・・・・・信号回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 異なる部屋に配置された少くとも２つの加熱部材と
   、各加熱部材に所属しそれぞれサーモスタットにより制
   御される弁とを設け、さらに該弁に接続されている混合
   弁とを有し、該混合弁の弁操作部材を作動するための制
   御回路を用いるようにした集中暖房装置における供給側
   温度を匍脚する装置において、信号回路３６，１２１が
   設けられており、これら信号回路が、それぞれ１つのサ
   ーモスタッ）ＩＬｌｌｌの制御偏差に依存して加熱要求
   信号ａ、ｈを発生し、また第１の比較回路２３．１２３
   が設けられており、加熱要求信号の１つに対応する制御
   偏差が所定の第１の限界値Ｃより太きＬ９Ｂす、第１の
   比較回路が、供給側温度を上昇するように制御回路を制
   御する上昇信号ｄを送出することを特徴とする、集中暖
   房装置における供給側温度を制御する装置。 ２ 信号回路３７．１２１が設けられており、これら信
   号回路が、それぞれ１つのサーモスタット１１．１１１
   の制御偏差に依存して加熱過剰信号す、ｉを発生し、ま
   た第２の比較回路２５゜１２５が設けられており、加熱
   過剰信号の１つに対応する制御偏差が所定の第２の限界
   値ｅより太きい限り、第２の比較回路が、供給側温度を
   下降するように＊＋ｍ回路を制御する下降信号ｆを送出
   し、またしゃ断装置２９が設げられており、このしゃ断
   装置が、上昇信号と下降信号とが同時に発生した場合は
   、上昇信号だけが作用力を有するようにした特許請求の
   範囲第１項記載の装置。 ３ 第１または第２の比較回路２３，２５；１２３．１
   ２５が上昇制御または下降制御に対するすべての信号回
   路３６，３γ：１２１に共通の比較器５０，５１；１５
   ０，１！Ｍを有し、該比較器がそれぞれ所属の限界値発
   生器２６、２７ ；１２６．１２７を備えている特許請
   求の範囲第１項記載の装置。 ４ 信号回路３６，３７が、ダイオード４８゜４９を介
   して共通の比較回路２３，２５に接続されている、特許
   請求の範囲第３項記載の装置。 ５ オン−オフ式サーモスタットスイッチ３２を使用す
   る場合、それぞれの信号回路３６，３７が、サーモスタ
   ットスイッチを介して充電可能なコンデンサ４２，４６
   を備えたＲＣ時限素子を有し、またコンデンサにおける
   電圧が、加熱要求または過剰信号ａ；ｂとして使用され
   、かつ比較回路２３．２５において限界値電圧ｃ、ｅと
   比較される、特許請求の範囲第１項記載の装置。 ６ サーモスタットスイッチ３２が、所属の弁１０の操
   作部１３に、また交流電圧を使用する際には整流器３８
   を介してＲＣ並列組合せ４４およびＲＣ直列組合せ４０
   ピ市圧を加える、特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７ アナログ量を発生する温度検出器を有するサーモス
   タット１１１を使用する場合は制御偏差に相当する出力
   電圧ｇが、加熱要求または過剰信号り、ｉとして使われ
   、かつ比較器１２３，１２５において限界値電圧ｅ、ｅ
   と比較される、特許請求の範囲第１項記載の装置。 ８ アナロク゛量を発生する温度検出器を有するサーモ
   スタット１１１が、一方のブリッジ辺に温度に依存する
   検出器抵抗１５２をかつ他方のブリッジ辺に目標値抵抗
   １５６を有するブリッジ回路１５３と、対角線電圧を供
   給されるブリッジ増幅器１５７とを有し、この増幅器の
   出力電圧ｇが、動作増幅器１５８を介して所属の弁１１
   ０の操作部１１３を制御し、かつ第１および第２の比較
   回路１２３，１２５のそれぞれ一方の入力端子に供給さ
   れる、特許請求の範囲第７項記載の装置。 ９ 加熱要求または過剰信号ａ、ｂ；ｈ、ｉが限界値ｃ
   、ｅを上回った時、比較回路２３，２５；１２３．１２
   ５が、一定の第１の出力信号から一定の上昇または下降
   信号ｄ、ｆに切換え、この上昇または下降信号が、それ
   ぞれ１つの上昇または下降リレーＲ２８、Ｒ２９を制御
   し、またサーボモータ１８が、上昇制御回路１９および
   下降制御回路２０を有し、これら制御回路が、上昇リレ
   ーの切換接点２８によって制御電圧に交互に接続可能で
   あり、その際下降制御回路内に、しゃ断装置２９として
   下降リレーのメーク接点す一装置されている、特許請求
   の範囲第２項記載の装置。 １０ 制御電圧が、調節可能な周波数のパルスによっ
   て形成されている、特許請求の範囲第９項記載の装置。