JP2002250524A - 温水システムの圧力異常検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】温水暖房システムや温水融雪システム等の温水
システムの循環回路の異常を検知する圧力異常検知装置
に関し、温水温度に関わらず的確に圧力異常を検知でき
るようにする。 【解決手段】温水システムの循環回路９内の圧力異常を
検知する圧力異常検知装置であって、この圧力異常検知
装置は、循環回路９内の圧力レベルを検知する圧力セン
サ１３と、循環回路９内の温水温度を検知する温度セン
サ１４と、温度センサ１４で検知する温水温度に応じた
上限圧力レベル（下限圧力レベル）を設定する異常圧力
レベル設定手段１５と、圧力センサ１３の検知する圧力
レベルと異常圧力レベル設定手段１５で設定する上限圧
力レベル（下限圧力レベル）とを比較して圧力異常の有
無を判定する圧力異常判定手段１６とを備えたものとし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、床暖房や温水式温
風暖房に用いられる温水暖房システムや、屋根融雪やロ
ードヒーティングに用いられる温水融雪システム等の温
水システムの圧力異常検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりこの種の温水システムに於いて
は、特公昭５５−５６１２号公報に開示されるように、
温水を循環する循環回路に、温水を加熱する加熱器と、
温水の熱を放熱する放熱器と、温水を循環させる循環ポ
ンプと、温水の膨張を吸収する膨張タンクとを備えた温
水システムの循環回路の異常を検知するために、前記膨
張タンクがある程度以上膨張すると作動する過圧検知用
スイッチと、逆にある程度以上収縮すると作動する漏水
検知用スイッチとを設け、循環回路中のシステム圧力の
異常上昇や漏水等の循環回路の異常を検知するようにし
たものや、特開平１０−１８５２１８号公報に開示され
るように前記スイッチの替わりに循環回路中に圧力セン
サを設け、検知する圧力レベルが予め記憶された一定レ
ベル以下になると異常を検知するようにしたものがあっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、循環回路内を
流れる温水（循環液または不凍液）はその温度によって
体積膨張する量が異なり異常がないときであっても温度
に応じて循環回路内の圧力レベルが変化するが、従来の
前者のものでは過圧検知用スイッチおよび漏水検知用ス
イッチ共にスイッチの作動点はそれぞれ一定点が機械的
に決定され、また後者のものでも圧力異常を検知するた
め圧力レベルが一定レベルであるため、温水が比較的低
い温度の状態においては、適正な圧力レベルが低いので
圧力レベルがかなり上昇するまで異常を検知することが
できず、また逆に温水が比較的高い温度の状態において
は、適正な圧力レベルが高いので圧力レベルがかなり低
下するまで異常を検知することができず、温水温度によ
って異常検知の精度が変動して信頼性に欠けるという問
題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は前記課
題を解決するため、請求項１では、温水を循環する循環
回路に、温水を加熱する加熱器と、温水の熱を放熱する
放熱器と、温水を循環させる循環ポンプとを備えた温水
システムの循環回路内の圧力異常を検知する圧力異常検
知装置であって、この圧力異常検知装置は、前記循環回
路内の圧力レベルを検知する圧力センサと、前記循環回
路内の温水温度を検知する温度センサと、前記温度セン
サで検知する温水温度に応じた上限圧力レベルを設定す
る異常圧力レベル設定手段と、前記圧力センサの検知す
る圧力レベルと前記異常圧力レベル設定手段で設定する
上限圧力レベルとを比較して圧力異常の有無を判定する
圧力異常判定手段とを備えたものとした。

【０００５】これにより、異常圧力レベル設定手段が温
水の温度による適正な圧力変化を考慮して上限圧力レベ
ルを設定し、循環回路内の圧力レベルがその時々の温水
温度に応じた上限圧力レベル以上になると圧力異常判定
手段が圧力異常が発生したと判定するので、温水温度が
高温であっても低温であっても迅速且つ的確に圧力異常
を検知することができる。

【０００６】また、請求項２では温水を循環する循環回
路に、温水を加熱する加熱器と、温水の熱を放熱する放
熱器と、温水を循環させる循環ポンプとを備えた温水シ
ステムの循環回路内の圧力異常を検知する圧力異常検知
装置であって、この圧力異常検知装置は、前記循環回路
内の圧力レベルを検知する圧力センサと、前記循環回路
内の温水温度を検知する温度センサと、前記温度センサ
で検知する温水温度に応じた下限圧力レベルを設定する
異常圧力レベル設定手段と、前記圧力センサの検知する
圧力レベルと前記異常圧力レベル設定手段で設定する下
限圧力レベルとを比較して圧力異常の有無を判定する圧
力異常判定手段とを備えたものとした。

【０００７】これにより、異常圧力レベル設定手段が温
水の温度による適正な圧力変化を考慮して下限圧力レベ
ルを設定し、循環回路内の圧力レベルがその時々の温水
温度に応じた下限圧力レベル以下になると圧力異常判定
手段が圧力異常が発生したと判定するので、温水温度が
高温であっても低温であっても迅速且つ的確に圧力異常
を検知することができる。

【０００８】なお、ここで異常圧力レベル設定手段は、
上限圧力レベルあるいは下限圧力レベルの一方または両
方を設定するものであり、請求項１の異常圧力レベル設
定手段は少なくとも上限圧力レベルを設定できればよ
く、また請求項２の異常圧力レベル設定手段は少なくと
も下限圧力レベルを設定できればよいもので、必ずしも
上限圧力レベルおよび下限圧力レベルの両方を同時に設
定できる必要はない。

【０００９】また、請求項３では、前記圧力異常検知装
置は、前記圧力異常判定手段が圧力異常有と判定すると
圧力異常が発生したことを報知する報知手段を備えたも
のとした。

【００１０】これにより、循環回路内の圧力レベルが上
限圧力レベル以上になるか、または下限圧力レベル以下
になり前記圧力異常判定手段が圧力異常と判定すると圧
力異常の発生を前記報知手段で報知するので、温水シス
テムに圧力異常が発生していることを知らせることがで
き、温水システムの管理者等が適切な対応を図ることが
可能となる。

【００１１】なお、前記報知手段の報知形態としては、
警告音を発したり、表示により圧力異常が発生したこと
を知らせるものがある。

【００１２】また、請求項４では、前記圧力異常検知装
置は、圧力異常を所定時間以上検知し続けると、この温
水システムの運転を停止させるようにしたものである。

【００１３】これにより、圧力異常発生状態が継続した
まま危険な状態で温水システムを運転し続けることを回
避することができ、温水システムの安全を確保すること
ができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の圧力異常検知装置
の一実施形態を図面に基づいて説明する。１は温水（循
環液または不凍液）を加熱する加熱器で、ここではバー
ナ２によって缶体３内の温水を加熱する構成としてい
る。なお、加熱器１はこの構成に限られることなく、例
えば、電気ヒータによる加熱方式や他の熱源によって加
熱された温水と熱交換する間接熱交換方式の加熱器でも
よいものである。

【００１５】４は温水の熱を放熱する放熱器で、ここで
は銅製の温水パイプ５を床下に蛇行配管して床暖房を行
う構成としている。なお、放熱器４はこの構成に限られ
ることなく、例えば、銅製の温水パイプにアルミフィン
を設けてファンで送風して温風暖房を行う温水式温風暖
房機や、鉄製の放熱パネル等の暖房用の放熱器や、屋根
融雪やロードヒーティングなどに用いる融雪用の放熱器
でもよいものである。

【００１６】６および７は前記加熱器１と放熱器４とを
温水が循環可能に接続する往管および復管である。

【００１７】８は前記往管６に備えられた循環ポンプ
で、この循環ポンプ８が駆動されることにより温水が加
熱器１と放熱器４との間を循環して暖房あるいは融雪等
に熱が供されるもので、前記加熱器１と放熱器４と往管
６と復管７と循環ポンプ８で温水が循環可能な循環回路
９を構成しているものである。

【００１８】１０は前記往管６に備えられた気水分離器
であり、１１は過圧逃し弁である。前記過圧逃し弁１１
は循環回路９内の圧力が予め設定された過圧レベルを超
えると弁が開かれて過圧を逃すようにしている。

【００１９】１２は前記復管７に備えられた膨張タンク
で、密閉された循環回路９内の温水が加熱器１で加熱さ
れることによる体積膨張を吸収するものである。なお、
この一実施形態では密閉式の温水システムとしている
が、これに限らず半密閉式の温水システムでもよい。

【００２０】１３は前記復管７の放熱器４と膨張タンク
１２との間に設けられた圧力センサで、循環回路９内の
圧力レベルを検知するものである。なお、この圧力セン
サ１３の取り付け位置は図１に示した一実施形態の位置
に限られるものではなく、例えば、温水の体積膨張の影
響を受けにくい膨張タンク１２の直ぐ近傍の循環回路９
中や、循環ポンプ８の駆動の影響を受けにくい循環ポン
プ８の吸入側近傍の循環回路９中に取り付けてもよいも
のである。

【００２１】１４は前記缶体３の上部に設けられた温度
センサで、循環回路９内の温水の温度を検知するもので
ある。なお、この温度センサ１４の取り付け位置は図面
に示した一実施形態の位置に限られるものではなく、例
えば、前記圧力センサ１３の近傍の循環回路９中に取り
付けても良いものである。

【００２２】１５は前記温度センサ１４の検知する循環
回路９内の温水温度から温水温度に応じた異常圧力レベ
ルを設定する異常圧力レベル設定手段で、ここで異常圧
力レベルは上限圧力レベルあるいは下限圧力レベルの一
方または両方を意味するもので、前記上限圧力レベルは
温水システムの過圧状態を検知するため、また前記下限
圧力レベルは温水システムの漏水を検知するために設定
されるものである。

【００２３】ここで、温水システムの循環回路９に流れ
る温水は温度に応じて体積膨張し、循環回路９内の適正
圧力レベルも図２に示すように温度に応じて変化するも
のであるので、そのため前記異常圧力レベル設定手段１
５はこの温度に対する適正な圧力変化を考慮し、適正圧
力レベルに対し一定の割合だけ増減させた異常圧力レベ
ル（上限圧力レベルおよび下限圧力レベル）を設定する
ものである。

【００２４】ここで、前記異常圧力レベル（上限圧力レ
ベルおよび下限圧力レベル）は、前記異常圧力レベル設
定手段１５に温水温度に対応したデータとして予め記憶
させておき、温度センサ１４の検知するその時々の温水
温度に対応した異常圧力レベル（上限圧力レベルおよび
下限圧力レベル）のデータを読み取って設定するように
している。

【００２５】なお、ここで上限圧力レベルまたは下限圧
力レベルの一方だけを異常圧力レベルとして設定するこ
とを妨げるものではなく、また、上限圧力レベルまたは
下限圧力レベルの一方だけを温水温度に応じて設定し他
方を温水温度に関係なく一定のレベルで設定することを
妨げるものではない。

【００２６】１６は前記異常圧力レベル設定手段１５で
設定した異常圧力レベル（上限圧力レベルおよび下限圧
力レベル）と前記圧力センサ１３で検知する循環回路９
内の圧力レベルとを比較する圧力異常判定手段であり、
前記圧力センサ１３で検知する循環回路９内の圧力レベ
ルが前記異常圧力レベル設定手段１５で設定した上限圧
力レベル以上になるか、または下限圧力レベル以下にな
ると圧力異常と判定するものである。なお、検知する圧
力レベルが上限圧力レベル以上になると過圧と判定し、
下限圧力レベル以下になると漏水と判定するように、圧
力異常の内容を区別して判定するようにしてもよい。

【００２７】１７は前記圧力異常判定手段１６が圧力異
常が発生していると判定すると、この圧力異常が発生し
ていることを報知する報知手段で、報知の形態として圧
電ブザー（図示せず）により警告音を発生するものや、
表示器（図示せず）に圧力異常を示すエラーコードを表
示するものや、また警告音とエラーコードの組み合わせ
が考えられる。なお、この報知手段１７を温水システム
のリモコン装置（図示せず）に設けると圧力異常の報知
が確認しやすいものである。

【００２８】また、前記圧力異常判定手段１６が過圧と
漏水とを区別して前記報知手段１７へ伝達するもので
は、前記報知手段１７での報知内容を過圧と漏水とでそ
れぞれ別のエラーコードを表示したり、それぞれ別の警
告音を発生させたりして区別して報知することができ、
メンテナンス時に適切な対応を行うことができるもので
ある。

【００２９】なお、前記異常圧力レベル設定手段１５で
設定する上限圧力レベルは、前記過圧逃し弁１１の弁を
開放する過圧レベル以上では適正圧力レベルに一定の割
合だけ増加した圧力レベルで設定せず、温水温度に関係
なく前記過圧レベルより一定値だけ高い圧力レベルで設
定して、前記過圧逃し弁１１が故障した際に直ぐに圧力
異常を検知することができるようにしているものであ
る。

【００３０】また、前記圧力異常判定手段１６は計時機
能を有し、圧力異常が所定時間以上継続して発生する
と、前記加熱器１および循環ポンプ８の作動を停止して
安全作動を行うので、危険な状態で運転を継続すること
がなく循環回路９に新たな破損を招くことないものであ
る。

【００３１】なお、前記異常圧力レベル設定手段１５、
圧力異常判定手段１６はこの温水システム全体を制御す
るマイクロコンピュータ（図示せず）の一機能として働
くものである。

【００３２】ここで、これまで説明してきた圧力異常検
知装置の作動を図３に示したフローチャートに基づき説
明すると、まず温度センサ１４の検知する温水温度をチ
ェックし（ステップ１、以下Ｓ１と略す）、検知した温
水温度に基づき異常圧力レベル設定手段１５が異常圧力
レベル（上限圧力レベルと下限圧力レベルの一方または
両方）を設定する（Ｓ２）。

【００３３】次に、圧力センサ１３の検知する循環回路
９内の圧力レベルをチェックし（Ｓ３）、検知した圧力
レベルと、前記Ｓ２で設定した異常圧力レベル（上限圧
力レベルと下限圧力レベルの一方または両方）とを圧力
異常判定手段１６で比較し、比較した結果、検知した圧
力レベルが上限圧力レベルより高い場合、または検知し
た圧力レベルが下限圧力レベルより低い場合は圧力異常
有と判定し（Ｓ４）、報知手段１７によって圧力異常の
発生を報知するようにしている（Ｓ５）。

【００３４】そして、圧力異常有の状態が所定時間異常
継続すると（Ｓ６）、加熱器１及び循環ポンプ８を駆動
停止して温水システムの運転を停止する（Ｓ７）。

【００３５】なお、前記Ｓ４で圧力異常無と判定された
場合は、再度前記Ｓ１からＳ４のステップを繰り返して
圧力異常の有無を常時チェックするようにしている。

【００３６】また、前記Ｓ７で圧力異常有の状態が所定
時間継続するまえに圧力異常が解消された場合も、再度
前記Ｓ１からＳ４のステップを繰り返して圧力異常の有
無を常時チェックするようにしている。

【００３７】以上説明してきたように、異常圧力レベル
を温水温度に応じて設定しているので、温水温度が低い
状態でも循環回路９内の圧力レベルが適正な圧力範囲の
上限である上限圧力レベルを超えて過圧状態になったこ
とを的確に検知することができ、また温水温度が高い状
態でも循環回路９内の圧力レベルが適正な圧力範囲の下
限である下限圧力レベル以下になり漏水が発生したこと
を的確に検知することができ、温水温度に関わらず一定
量の漏水が発生した段階で漏水検知することができるも
のである。

【００３８】特に、鉄製の放熱器１を用いることの多い
密閉式の温水システムでは、漏水が発生して循環回路９
内に空気が混入すると鉄製の放熱器１が錆びて腐食して
しまうため、漏水が発生したことを精度よく検知する必
要性があるので、本発明の異常圧力検知装置は非常に有
用である。

【００３９】また、膨張タンク１２が故障して循環回路
９内の圧力レベルの調節機能がうまく働かないときや、
過圧逃し弁１１が故障して循環回路９内の圧力レベルが
異常上昇したときなども、本発明の異常圧力検知装置に
よって二重の安全性が確保されているので、温水システ
ム全体の安全性を向上させることができ非常に有用であ
る。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よれば、温水の温度による適正な圧力変化を考慮して上
限圧力レベルを設定し、循環回路内の圧力レベルがその
時々の温水温度に応じた上限圧力レベル以上になると圧
力異常が発生したと判定するので、温水温度が高温であ
っても低温であっても同程度の検知精度で迅速且つ的確
に圧力異常を検知することができ、圧力異常検知の信頼
性を向上させることができる。

【００４１】また、請求項２に記載の発明によれば、温
水の温度による適正な圧力変化を考慮して下限圧力レベ
ルを設定し、循環回路内の圧力レベルがその時々の温水
温度に応じた下限圧力レベル以下になると圧力異常が発
生したと判定するので、温水温度が高温であっても低温
であっても同程度の検知精度で迅速且つ的確に圧力異常
を検知することができ、圧力異常検知の信頼性を向上さ
せることができる。

【００４２】また、請求項３に記載の発明によれば、循
環回路内の圧力レベルが上限圧力レベル以上になるか、
または下限圧力レベル以下になると圧力異常の発生を報
知するので、温水システムに圧力異常が発生しているこ
とを知らせることができ、温水システムの管理者等が適
切な対応を図ることが可能となる。

【００４３】また、請求項４に記載の発明によれば、圧
力異常発生状態が継続したまま危険な状態で温水システ
ムを運転し続けることを回避することができ、温水シス
テムの安全を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の構成図。

【図２】同一実施形態の上限圧力レベルおよび下限圧力
レベルを説明する図。

【図３】同一実施形態の作動を示すフローチャート。

【符号の説明】

１ 加熱器 ４ 放熱器 ８ 循環ポンプ ９ 循環回路 １３ 圧力センサ １４ 温度センサ １５ 異常圧力レベル設定手段 １６ 圧力異常判定手段 １７ 報知手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中澤 和博 新潟県三条市東新保７番７号 株式会社コ ロナ内 (72)発明者 松尾 亮 新潟県三条市東新保７番７号 株式会社コ ロナ内 Ｆターム(参考） 3L070 DE05 DF06 DF11 DG01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温水を循環する循環回路に、温水を加熱
   する加熱器と、温水の熱を放熱する放熱器と、温水を循
   環させる循環ポンプとを備えた温水システムの循環回路
   内の圧力異常を検知する圧力異常検知装置であって、 この圧力異常検知装置は、前記循環回路内の圧力レベル
   を検知する圧力センサと、前記循環回路内の温水温度を
   検知する温度センサと、前記温度センサで検知する温水
   温度に応じた上限圧力レベルを設定する異常圧力レベル
   設定手段と、前記圧力センサの検知する圧力レベルと前
   記異常圧力レベル設定手段で設定する上限圧力レベルと
   を比較して圧力異常の有無を判定する圧力異常判定手段
   とを備えたことを特徴とする温水システムの圧力異常検
   知装置。
2. 【請求項２】 温水を循環する循環回路に、温水を加熱
   する加熱器と、温水の熱を放熱する放熱器と、温水を循
   環させる循環ポンプとを備えた温水システムの循環回路
   内の圧力異常を検知する圧力異常検知装置であって、 この圧力異常検知装置は、前記循環回路内の圧力レベル
   を検知する圧力センサと、前記循環回路内の温水温度を
   検知する温度センサと、前記温度センサで検知する温水
   温度に応じた下限圧力レベルを設定する異常圧力レベル
   設定手段と、前記圧力センサの検知する圧力レベルと前
   記異常圧力レベル設定手段で設定する下限圧力レベルと
   を比較して圧力異常の有無を判定する圧力異常判定手段
   とを備えたことを特徴とする温水システムの圧力異常検
   知装置。
3. 【請求項３】 前記圧力異常検知装置は、前記圧力異常
   判定手段が圧力異常有と判定すると圧力異常が発生した
   ことを報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求
   項１または２に記載の圧力異常検知装置。
4. 【請求項４】 前記圧力異常検知装置は、圧力異常を所
   定時間以上検知し続けると、この温水システムの運転を
   停止させることを特徴とする請求項１から３に記載の温
   水システムの圧力異常検知装置。