JP2004225959A - 温水暖房装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】運転開始から所定回数の燃焼においては湯温設定を所定温度よりも高くしないように湯温設定を補正する湯温設定補正部13と、サーモOFF時の湯温の放熱を監視する温度下降時間計測部19と、サーモONによって燃焼が再開した際に、湯温検出部4の温度上昇を監視する温度上昇時間計測部20と、この温度下降時間計測部19で温水回路負荷が小さいと判定した場合、湯温の設定温度を低くするように指示し、温度上昇時間計測部20で温水回路負荷が小さいと判断し、燃焼制御部17へ燃焼の停止指示を行うようにした負荷判定部21とを備えた構成としている。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、温水を用いて暖房を行う温水暖房装置の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の温水暖房装置は図3に示すように、熱源機81と、この熱源機81の出口に配設されて加熱された温水温度を検出する湯温検出部82と、加熱された温水を温水循環手段83により温水配管84を介して循環し、室内に設置した放熱機85により熱交換するように構成されている。そして、前記放熱機85には運転指示を操作する操作部86が設けられ、この操作部86により温水熱交換器81から放熱器85へ供給する温水の湯温を設定し、バーナ部80はその湯温になるように燃焼量を可変およびON/OFF制御することで、最適な温水の供給を行っていた(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−179871号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の温水暖房装置は、放熱機の必要熱量やシステムの設置条件とは関係なく、熱交換器の出口温度と、操作部によって設定された設定温度を比較してフィードバック制御を行い、燃焼量を調整、又は燃焼のON/OFFを行っていた。このため、温水配管が短かったり、循環流量が少なかったり、放熱量が少ない等といった負荷が小さいことを判断できない為、設定温度が高く暖房負荷が小さい状態で運転された場合、燃焼を停止させてもオーバーシュートで湯温が上昇しすぎてしまい、条件によっては温水が沸騰してしまうという課題を有するものであった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の課題を解決するため、バーナ部と、このバーナ部の燃焼熱で温水を加熱する為の温水熱交換器と、この温水熱交換器に連接し温水を循環する、温水循環手段と、湯温を検出する湯温検出部と、この湯温設定値に応じたサーモOFF湯温とサーモON湯温を算出するサーモOFF/ON温度算出部と、このサーモOFF湯温およびサーモON湯温と前記湯温検出値を比較する湯温比較部と、この比較部の比較結果により燃焼の停止及び再開を指示するサーモOFF/ON指示部と、その指示に応じて燃焼を行う燃焼制御部とを備えた温水暖房装置において、運転開始から所定回数の燃焼においては湯温設定を所定温度よりも高くしないように湯温設定を補正する湯温設定補正部と、サーモOFF時の湯温の放熱を監視する温度下降時間計測部と、サーモONによって燃焼が再開した際に、湯温検出部の温度上昇を監視する温度上昇時間計測部と、この温度下降時間計測部で温水回路負荷が小さいと判定した場合、湯温の設定温度を低くするように指示し、温度上昇時間計測部で温水回路負荷が小さいと判断し、燃焼制御部へ燃焼の停止指示を行うようにした負荷判定部とを備えたものである。
【0006】
上記発明によれば、温水配管が短かったり、循環流量が少なかったり、放熱量が少い等といった温水回路負荷が小さい場合であっても、放熱状態や温度上昇を監視することで、事前に検知することが出来、設定温度を下げたり燃焼を停止することが可能であるとともに、温水循環流量を増やすことで急激な温度上昇を回避することが出来るので、湯温の設定を高温で設定していても、温水の沸騰や、その沸騰によって発生する振動や音を防止することができるものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1の温水暖房装置は、運転指示手段からの運転指示を受けて運転を行う運転制御部と、バーナ部と、このバーナ部の燃焼熱で温水を加熱する温水熱交換器と、この温水熱交換器に連接し温水を循環する温水循環手段と、湯温を検出する湯温検出部と、湯温設定を行う湯温設定手段と、前記運転指示手段からの指示を受けて運転開始した所定回数の燃焼においては湯温設定を所定温度よりも高くしないように湯温設定を補正する湯温設定補正部と、この湯温設定値に応じたサーモOFF湯温とサーモON湯温を算出するサーモOFF/ON温度算出部と、このサーモOFF湯温およびサーモON湯温と前記湯温検出値を比較する湯温比較部と、この比較部の比較結果により燃焼の停止及び再開を指示するサーモOFF/ON指示部と、その指示に応じて燃焼制御を行う燃焼制御部で構成されている。
【0008】
そして、事前に温水回路負荷を推測することのできない、初回運転の目標温度を低めに設定することで、温水が急激に温度上昇することを防ぐことができる。
【0009】
また、請求項2記載の温水暖房装置は、サーモOFF/ON指示部からの指示によって燃焼が停止した際に、湯温検出部の検出値を監視し、所定温度t1から所定温度t2までの放熱時間(t1>t2)を計測する温度下降時間計測部と、この温度下降時間によって測定された時間が所定時間T1より長ければ、温水回路負荷が小さいと判断する負荷判定部と、負荷判定部で温水回路負荷が小さいと判断したことを受けて湯温設定を所定温度よりも高くしないように湯温設定に補正を行う湯温設定補正部で構成されている。
【0010】
そして、サーモOFF時の温水の放熱を監視することによって、温水回路負荷が小さいことを推測し、目標温度を低めに設定することで、温水が急激に温度上昇することを防ぐことができる。
【0011】
本発明の請求項3の温水暖房装置は、サーモOFF/ON指示部からの指示によって燃焼が停止した際に、湯温検出部の検出値を監視し、湯温設定値に応じてサーモOFF/ON温度算出部によって算出されたサーモOFF湯温に応じて検出湯温が、「サーモOFF湯温−△t1」から、「サーモOFF湯温−△t2」(△t1<△t2)まで低下する放熱時間を計測する温度下降時間計測部と、この温度下降時間によって測定された時間が所定時間T1より長ければ、温水回路負荷が小さいと判断する負荷判定部と、この負荷判定部で温水回路負荷が小さいと判断したことを受けて湯温設定を所定温度よりも高くしないように湯温設定に補正を行う湯温設定補正部で構成されている。
【0012】
そして、燃焼停止中の温水の放熱を設定温度に応じて監視することによって、温水回路変更や設定温度の変更等にも臨機応変に対応し、温水が急激に温度上昇することを防ぐことができる。
【0013】
本発明の請求項4の温水暖房装置は、連続燃焼時間を計測する燃焼時間計測部と、この燃焼時間計測部で計測された燃焼時間が所定時間T0以上になると湯温設定値の補正を行わないようにした湯温設定補正部で構成されている。
【0014】
そして、所定時間以上連続燃焼を行うことから温水回路の負荷が小さすぎないことを確認し、設定温度を上げることで温水が急激に温度上昇することを防ぐことができる。
【0015】
本発明の請求項5の温水暖房装置は、サーモOFF/ON指示部からの指示によって燃焼が再開した際に、湯温検出部の検出値を監視し、所定温度t3から所定温度t4まで(t3<t4)の温度上昇時間を計測する温度上昇時間計測部と、この温度上昇時間計測部によって測定された時間が所定時間T2よりも短かった場合、温水回路負荷が小さいと判断し、燃焼制御部へ燃焼の停止指示を行うようにした負荷判定部で構成されている。
【0016】
そして、燃焼開始時の湯温の上昇を監視することによって、温水回路負荷が小さいことを推測し、通常のサーモOFF温度よりも低い温度で燃焼を停止し、オーバーシュートで温水が急激に温度上昇し沸騰にいたることを防ぐことができる。
【0017】
本発明の請求項6の温水暖房装置は、サーモOFF/ON指示部からの指示によって燃焼が再開した際に、湯温設定値に応じて前記サーモOFF/ON温度算出部によって算出されたサーモOFF湯温に応じて、検出湯温の「サーモOFF湯温−△t3」から、「サーモOFF湯温−△t4」まで(△t3>△t4)の温度上昇時間を計測する温度上昇時間計測部と、前記温度上昇時間計測部によって測定された時間が所定時間T2よりも短かった場合、温水回路負荷が小さいと判断し、燃焼制御部へ燃焼の停止指示を行う負荷判定部で構成されている。
【0018】
そして、燃焼開始時の温水の上昇を設定温度に応じて監視することによって、温水回路変更や設定温度の変更等にも臨機応変に対応し、通常のサーモOFF温度よりも低い温度で燃焼を停止し、オーバーシュートで温水が急激に温度上昇し沸騰にいたることを防ぐことができる。
【0019】
本発明の請求項7の温水暖房装置は、サーモOFF/ON指示部からの指示によって燃焼が再開した際に、湯温検出部の検出値を監視し、所定温度t3から所定温度t4までの温度上昇時間を計測する温度上昇時間計測部と、温水循環手段の循環量を制御する循環量制御部と、循環流量補正指示を行う循環流量補正部と、前記温度上昇時間計測部によって測定されたが所定時間T2よりも短かった場合、温水回路負荷が小さいと判断し、前記循環流量補正部に温水循環量を所定流量以上に大きくするよう指示する負荷判定部で構成されている。
【0020】
そして、温水回路負荷が小さいと判断し、通常のサーモOFF温度よりも低い温度で燃焼を停止した場合に、循環流量を増加させてオーバーシュートを抑えることができる。
【0021】
本発明の請求項8の温水暖房装置は、サーモOFF/ON指示部からの指示によって燃焼が再開した際に、湯温設定値に応じてサーモOFF/ON温度算出部によって算出されたサーモOFF湯温に応じて、検出湯温の「サーモOFF湯温−△t3」から、「サーモOFF湯温−△t4」まで(△t3>△t4)の温度上昇時間を計測する温度上昇時間計測部と、温水循環手段の循環量を制御する循環量制御部と、循環流量補正指示を行う循環流量補正部と、前記温度上昇時間計測部によって測定された計測時間が所定時間T2よりも短かった場合、温水回路負荷が小さいと判断し、前記循環流量補正部に温水循環量を所定流量以上に大きくするよう指示する負荷制御部で構成されている。
【0022】
そして、温水回路負荷が小さいと判断し、通常のサーモOFF温度よりも低い温度で燃焼を停止した場合に、循環流量を増加させてオーバーシュートを抑えることができる。
【0023】
本発明の請求項9の温水暖房装置は、湯温検出部の検出値を監視し、所定温度t5よりも高い場合は、循環量制御部へ温水循環量を所定流量以上に大きくするよう循環流量補正指示を行い、湯温検出部の検出値が所定温度t6よりも低くなるまで(但し、t5>t6)循環流量補正指示を続ける循環流量補正部で構成されている。
【0024】
そして、温水回路負荷が小さいと判断し、通常のサーモOFF温度よりも低い温度で燃焼を停止した場合に、必要な期間のみ循環流量を増加させ、無駄なく省電力でオーバーシュートを抑えることができる。
【0025】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する。
【0026】
(実施例)
まず、図1を用いて本発明の一実施例の温水暖房装置の構成を説明する。1は温水を加熱するための熱源機で、バーナ部2と熱交換器3と温水を循環する為の温水循環手段などで構成されている。温水経路は温水パイプ6aを介して循環ポンプ5に送られて熱交換器3で熱交換され、湯温検出部4と温水パイプ6bを介して放熱機7へ送られる。また熱源機1は、リモコン8からの指示により運転の開始・停止を行っている。
【0027】
図2は本発明の実施例における制御ブロック図である。運転指示手段10からの運転指示を受けて、運転制御部12は運転を行うと共に、初回の燃焼開始であることを、湯温設定補正部13に対して指示する。19は温度下降時間計測部で、湯温検出部4からの信号で燃焼停止時の温度下降を監視し、「サーモOFF温度−5℃」から、「サーモOFF温度−10℃」までの、湯温低下に要する時間を計測する。また、20は温度上昇時間計測部で、同様に湯温検出部4からの信号で燃焼開始時の温度上昇を監視し、「サーモOFF温度−5℃」から、「サーモOFF温度」までの、湯温上昇に要する時間を計測する。21は負荷判定部で、温度下降時間計測部19の計測値X1を参照し、“X1≧所定時間(T1秒)”であれば、「燃焼停止時の放熱における温水回路負荷は小さい」と判定し、更には、温度上昇時間計測部20の計測値X2を参照し、“X2<所定時間(T2秒)”であれば、「燃焼開始時における温水回路負荷は小さい」と判定する。14は燃焼時間計測部で、連続燃焼時間(X3)を計測している。13は湯温設定補正部で、燃焼開始時に湯温設定手段11によって設定された設定湯温(y℃)を参照し、所定温度(Y℃)未満であれば、y℃を目標設定湯温として採用するが、設定湯温(y℃)が所定温度(Y℃)以上であれば、運転制御部12を参照し初回の燃焼開始指示中であるかどうかを判断し、初回の燃焼中であれば、設定湯温(y℃)を所定温度(Y℃)に補正する。また、初回の燃焼開始指示中でなければ、負荷判定部21を参照し、「燃焼停止時の放熱における温水回路負荷は小さい」と判定されているかどうかを確認し、「温水回路負荷は小さい」と判定されていれば、設定湯温(y℃)を所定温度(Y℃)に補正する。
【0028】
そして、設定湯温(y℃)を所定温度(Y℃)に変更している場合は、燃焼中は燃焼時間計測部14を参照し、連続燃焼時間(X3)が所定時間T0分以上経過すれば、設定湯温に対する補正を解除し、設定湯温を湯温設定手段11で指示されている値(y℃)に戻す。15は、サーモON/OFF温度算出部で、湯温設定補正部13によって補正された値を元に、その設定湯温に対して決められているサーモON温度(例えば“設定温度−5℃”)とサーモOFF温度(例えば“設定温度+5℃”)を算出する。そして、湯温比較部16においては、燃焼中(サーモON中)であれば、湯温検出部4で検出された湯温とサーモON/OFF温度算出部15で算出されたサーモOFF温度を比較し、燃焼停止中(サーモOFF中)であれば、湯温検出部4で検出された湯温とサーモON/OFF温度算出部15で算出されたサーモON温度を比較する。そして、サーモON/OFF指示部18は、湯温比較部16において、燃焼中(サーモON中)に、“湯温≧サーモOFF温度”であると判定すれば、燃焼制御部17に対して、燃焼停止指示を行い、燃焼停止中(サーモOFF中)に、“湯温≦サーモON温度”であると判定すれば、燃焼制御部17に対して、燃焼開始指示を行う。更に、サーモON/OFF指示部18は、負荷判定部21で、「燃焼開始時における温水回路負荷は小さい」と判断されているかどうかを確認し、「温水回路負荷は小さい」と判断されていれば、サーモOFF温度よりも低い所定温度(例えば“サーモOFF温度−5℃”)で燃焼停止指示を行う。そして、指示を受けた燃焼制御部17は、燃焼開始指示もしくは燃焼停止指示に応じてバーナ部2を制御する。
22は循環流量補正部で、負荷判定部21で、「燃焼開始時における温水回路負荷は小さい」と判断されているかどうかを確認し、「温水回路負荷は小さい」と判断されていれば、湯温検出部4の検出値が、所定温度より低くなるまでは、循環流量を最大設定にするように循環流量制御部23に指示する。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項1に記載した発明によれば、事前に温水回路負荷を推測することのできない、初回運転の目標温度を低めに設定することで、温水が急激に温度上昇することを防ぐことができる。
【0030】
また、請求項2に記載した発明によれば、サーモOFF時の温水の放熱を監視することによって、温水回路負荷が小さいことを推測し、目標温度を低めに設定することで、温水が急激に温度上昇することを防ぐことが出来る。
【0031】
また、請求項3に記載した発明によれば、サーモOFF時の温水の放熱を設定温度に応じて監視することによって、温水回路変更や設定温度の変更等にも臨機応変に対応し、温水が急激に温度上昇することを防ぐことが出来る。
【0032】
また、請求項4に記載した発明によれば、所定時間以上連続燃焼を行うことから温水回路の負荷が小さすぎないことを確認し、設定温度を上げることで温水が急激に温度上昇することを防ぐことが出来る。
【0033】
また、請求項5に記載した発明によれば、燃焼開始時の湯温の上昇を監視することによって、温水回路負荷が小さいことを推測し、通常のサーモOFF温度よりも低い温度で燃焼を停止し、オーバーシュートで温水が急激に温度上昇し沸騰にいたることを防ぐことが出来る。
【0034】
また、請求項6に記載した発明によれば、燃焼開始時の温水の上昇を設定温度に応じて監視することによって、温水回路変更や設定温度の変更等にも臨機応変に対応し、通常のサーモOFF温度よりも低い温度で燃焼を停止し、オーバーシュートで温水が急激に温度上昇し沸騰にいたることを防ぐことが出来る。
【0035】
また、請求項7および8に記載した発明によれば、温水回路負荷が小さいと判断し、通常のサーモOFF温度よりも低い温度で燃焼を停止した場合に、循環流量を増加させてオーバーシュートを抑えることが出来る。
【0036】
また、請求項9に記載した発明によれば、温水回路負荷が小さいと判断し、通常のサーモOFF温度よりも低い温度で燃焼を停止した場合に、必要な期間のみ循環流量を増加させ、無駄なく省電力でオーバーシュートを抑えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の温水暖房装置の構成図
【図2】同装置の制御ブロック図
【図3】従来の温水暖房装置の構成図
【符号の説明】
2 バーナ部
3 温水熱交換器
4 湯温検出部
5 循環ポンプ(温水循環手段)
10 運転指示手段
11 湯温設定手段
12 運転制御部
13 湯温設定補正部
14 燃焼時間計測部
15 サーモON/OFF温度算出部
16 湯温比較部
17 燃焼制御部
18 サーモON/OFF指示部
Claims (9)
- 運転指示手段からの指示を受けて運転を行う運転制御部と、バーナ部と、このバーナ部の燃焼熱で温水を加熱する温水熱交換器と、この温水熱交換器に連接し温水を循環する温水循環手段と、湯温を検出する湯温検出部と、湯温設定を行う湯温設定手段と、前記運転指示手段からの指示を受けて運転開始した所定回数の燃焼においては湯温設定を所定温度よりも高くしないように湯温設定を補正する湯温設定補正部と、この湯温設定値に応じたサーモOFF湯温とサーモON湯温を算出するサーモOFF/ON温度算出部と、このサーモOFF湯温およびサーモON湯温と前記湯温検出値を比較する湯温比較部と、この比較部の比較結果により燃焼の停止及び再開を指示するサーモOFF/ON指示部と、その指示に応じて燃焼制御を行う燃焼制御部とを備えた温水暖房装置。
- サーモOFF/ON指示部からの指示によって燃焼が停止した際に、湯温検出部の検出値を監視し、所定温度t1から所定温度t2までの放熱時間(t1>t2)を計測する温度下降時間計測部と、この温度下降時間によって測定された時間が所定時間T1より長ければ、温水回路負荷が小さいと判断する負荷判定部を備え、湯温設定補正部は前記負荷判定部で温水回路負荷が小さいと判断したことを受けて湯温設定を所定温度よりも高くしないように補正を行うようにした請求項1記載の温水暖房装置。
- サーモOFF/ON指示部からの指示によって燃焼が停止した際に、湯温検出部の検出値を監視し、湯温設定値に応じてサーモOFF/ON温度算出部によって算出されたサーモOFF湯温に応じて検出湯温が、「サーモOFF湯温−△t1」から、「サーモOFF湯温−△t2」(△t1<△t2)まで低下する放熱時間を計測する温度下降時間計測部と、この温度下降時間によって測定された時間が所定時間T1より長ければ、温水回路負荷が小さいと判断する負荷判定部とを備え、湯温設定補正部は、前記負荷判定部で温水回路負荷が小さいと判断したことを受けて湯温設定を所定温度よりも高くしないように補正を行うようにした請求項1記載の温水暖房装置。
- 連続燃焼時間を計測する燃焼時間計測部を備え、湯温設定補正部は、前記燃焼時間計測部で計測された燃焼時間が所定時間T0以上になると湯温設定値の補正を行わないようにした請求項1から3のいずれか1項記載の温水暖房装置。
- サーモOFF/ON指示部からの指示によって燃焼が再開した際に、湯温検出部の検出値を監視し、所定温度t3から所定温度t4まで(t3<t4)の温度上昇時間を計測する温度上昇時間計測部を備え、負荷判定部は、前記温度上昇時間計測部によって測定された時間が所定時間T2よりも短かった場合、温水回路負荷が小さいと判断し、燃焼制御部へ燃焼の停止指示を行うようにした請求項1から4のいずれか1項記載の温水暖房装置。
- サーモOFF/ON指示部からの指示によって燃焼が再開した際に、湯温設定値に応じて前記サーモOFF/ON温度算出部によって算出されたサーモOFF湯温に応じて、検出湯温の「サーモOFF湯温−△t3」から、「サーモOFF湯温−△t4」まで(△t3>△t4)の温度上昇時間を計測する温度上昇時間計測部を備え、負荷判定部は前記温度上昇時間計測部によって測定された時間が所定時間T2よりも短かった場合、温水回路負荷が小さいと判断し、燃焼制御部へ燃焼の停止指示を行うようにした請求項1から4のいずれか1項記載の温水暖房装置。
- サーモOFF/ON指示部からの指示によって燃焼が再開した際に、湯温検出部の検出値を監視し、所定温度t3から所定温度t4までの温度上昇時間を計測する温度上昇時間計測部と、温水循環手段の循環量を制御する循環量制御部と、循環流量補正指示を行う循環流量補正部を備え、負荷判定部は、前記温度上昇時間計測部によって測定されたが所定時間T2よりも短かった場合、温水回路負荷が小さいと判断し、前記循環流量補正部に温水循環量を所定流量以上に大きくするよう指示するようにした請求項5記載の温水暖房装置。
- サーモOFF/ON指示部からの指示によって燃焼が再開した際に、湯温設定値に応じてサーモOFF/ON温度算出部によって算出されたサーモOFF湯温に応じて、検出湯温の「サーモOFF湯温−△t3」から、「サーモOFF湯温−△t4」まで(△t3>△t4)の温度上昇時間を計測する温度上昇時間計測部と、温水循環手段の循環量を制御する循環量制御部と、循環流量補正指示を行う循環流量補正部を備え、負荷制御部は、前記温度上昇時間計測部によって測定された計測時間が所定時間T2よりも短かった場合、温水回路負荷が小さいと判断し、前記循環流量補正部に温水循環量を所定流量以上に大きくするよう指示するようにした請求項6記載の温水暖房装置。
- 循環流量補正部は、湯温検出部の検出値を監視し、所定温度t5よりも高い場合は、循環量制御部へ温水循環量を所定流量以上に大きくするよう循環流量補正指示を行い、湯温検出部の検出値が所定温度t6よりも低くなるまで(但し、t5>t6)循環流量補正指示を続ける請求項7または8記載の温水暖房装置。
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