JP2005321173A - Heat exchanging system - Google Patents
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- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
本発明は、熱媒が持つ熱で上水を加熱する等、いわゆる液−液熱交換を用いた熱交換システムに関する。
The present invention relates to a heat exchange system using so-called liquid-liquid heat exchange, such as heating clean water with heat of a heat medium.
従来、液−液熱交換では、例えば、暖房に用いられる熱媒を上水の加熱に利用できる等、熱の有効利用ができるという利点があるが、熱媒、即ち、加熱側の液体と被加熱側の液体が隣接しているため、その隣接箇所の腐食等の破損で液漏れが生じて両液が混じり合うという不都合が懸念される。逆止弁やバキュームブレーカ等の縁切り機構を設けることにより、両液の混合阻止が図られるが、その場合、液漏れを知ることが重要である。 Conventionally, liquid-liquid heat exchange has an advantage that heat can be effectively used, for example, a heating medium used for heating can be used for heating of clean water. Since the liquids on the heating side are adjacent to each other, there is a concern that the liquids leak due to damage such as corrosion at the adjacent portions and the two liquids are mixed. By providing an edge cutting mechanism such as a check valve or a vacuum breaker, mixing of both liquids can be prevented. In that case, it is important to know the liquid leakage.
また、暖房回路の液漏れは開放タンクの液位低下で知ることができるが、開放タンクの液位は加熱側と受熱側との液体の圧力の影響を受けて変動する等、常に変動しているため、液位の低下だけで液漏れと判定することは判定誤差を生じることになる。 In addition, liquid leakage in the heating circuit can be detected by lowering the liquid level in the open tank, but the liquid level in the open tank always fluctuates, such as fluctuating due to the pressure of the liquid on the heating side and heat receiving side. Therefore, determining a liquid leak only by lowering the liquid level causes a determination error.
このような熱交換システムの液漏れに関し、次のような先行技術文献がある。
ところで、特許文献1では、タンクの液位により熱交換部の液漏れを判定しているが、他の部分で生じた液漏れ等の諸現象による液位の変化が考慮されていない。このため、液漏れの判定に誤差があり、正確性に欠ける。例えば、配管内に空気が存在し、その空気が膨張すると、液位を上昇させるおそれがある。また、温度上昇に伴う熱媒の熱膨張による液位の上昇もあり得る。このような液位の上昇は、液漏れに起因するものではなく、斯かる現象を無視すると、液漏れの判定は全く意味を成さないものとなる。
By the way, in
そこで、本発明の熱交換システムは、液−液熱交換に関し、液漏れの判定精度を高めることを目的とする。
Then, the heat exchange system of this invention aims at improving the determination precision of a liquid leak regarding liquid-liquid heat exchange.
上記目的を達成するため、本発明の熱交換システムは、液体間で熱交換を行う熱交換システムであって、第1の流路を流れる第1の液体と第2の流路を流れる第2の液体との間で熱交換を行う熱交換手段と、前記第1の流路に設置されて前記第1の液体が溜められるタンクと、このタンク内の液位を検出する液位検出手段と、前記第1の流路に前記第1の液体をポンプの動作により強制的に循環させて前記第1の流路内の空気を除去するエアパージ手段と、前記液位検出手段の検出液位が上限値を超えた場合に前記エアパージ手段により前記第1の流路に前記第1の液体を循環させた後の前記検出液位が上限値を超えたとき、液漏れと判定する液漏れ判定手段とを備えた構成である。 In order to achieve the above object, a heat exchange system of the present invention is a heat exchange system for exchanging heat between liquids, and includes a first liquid flowing in a first flow path and a second flow flowing in a second flow path. Heat exchanging means for exchanging heat with the liquid, a tank installed in the first flow path and storing the first liquid, and a liquid level detecting means for detecting the liquid level in the tank, An air purge means for forcibly circulating the first liquid in the first flow path by an operation of a pump to remove air in the first flow path, and a detection liquid level of the liquid level detection means. Liquid leak determination means for determining that the liquid leaks when the detected liquid level after the first liquid is circulated through the first flow path by the air purge means exceeds the upper limit when the upper limit value is exceeded. It is the structure provided with.
斯かる構成とすれば、液位検出手段の検出液位の上昇が空気によることが予想されるので、エアパージ手段によって流路から空気を除去し、その空気除去の後の検出液位を以て液漏れか否かを判定するので、空気による検出誤差を除くことができる。その結果、液漏れの判定精度が高められる。 With such a configuration, it is expected that the detection liquid level of the liquid level detection means rises due to air. Therefore, air is removed from the flow path by the air purge means, and liquid leakage occurs with the detection liquid level after the air removal. Therefore, detection errors due to air can be eliminated. As a result, the accuracy of liquid leakage determination is improved.
上記目的を達成するため、本発明の熱交換システムは、液体間で熱交換を行う熱交換システムであって、第1の流路を流れる第1の液体と第2の流路を流れる第2の液体との間で熱交換を行う第1の熱交換手段と、燃焼手段に発生させた燃焼熱で前記第1の液体を加熱する第2の熱交換手段と、前記第1の流路に設置されて前記第1の液体が溜められるタンクと、このタンク内の液位を検出する液位検出手段と、前記第1の流路に前記第1の液体をポンプの動作により強制的に循環させて前記第1の流路内の空気を除去するエアパージ手段と、前記エアパージ手段により前記第1の流路に前記第1の液体を循環させ、前記燃焼手段の燃焼動作後、前記液位検出手段の前記検出液位が上限値を超えたとき、液漏れと判定する液漏れ判定手段とを備えた構成としてもよい。 In order to achieve the above object, a heat exchange system of the present invention is a heat exchange system for exchanging heat between liquids, and includes a first liquid flowing in a first flow path and a second flow flowing in a second flow path. First heat exchanging means for exchanging heat with the liquid, second heat exchanging means for heating the first liquid with combustion heat generated in the combustion means, and the first flow path A tank in which the first liquid is stored, a liquid level detecting means for detecting the liquid level in the tank, and the first liquid is forcibly circulated through the first flow path by an operation of a pump. An air purge means for removing air in the first flow path, and the first liquid is circulated through the first flow path by the air purge means, and the liquid level is detected after the combustion operation of the combustion means. When the detected liquid level of the means exceeds the upper limit value, a liquid leakage determining means for determining that the liquid has leaked It may be configured was painting.
斯かる構成によれば、流路に液−液間熱交換(第1の熱交換手段)に加え、燃焼熱や電熱等を熱源とする熱交換を併用する場合にも、既述のエアパージを伴う液位検出を行うことにより、液漏れの判定精度を高めることができる。 According to such a configuration, in addition to the liquid-liquid heat exchange (first heat exchanging means) in the flow path, the air purge described above can be performed even when heat exchange using combustion heat or electric heat as a heat source is used in combination. By performing the accompanying liquid level detection, it is possible to improve the determination accuracy of the liquid leakage.
上記目的を達成するためには、前記第1の液体の温度を検出する温度検出手段を備え、この温度検出手段の検出温度が所定温度以下であるとき、前記エアパージ手段にエアパージ動作を行わせる構成としてもよい。即ち、熱膨張による異常液位の影響を回避でき、液漏れの判定精度を高めることができる。 In order to achieve the above object, the apparatus includes temperature detection means for detecting the temperature of the first liquid, and causes the air purge means to perform an air purge operation when the temperature detected by the temperature detection means is equal to or lower than a predetermined temperature. It is good. That is, the influence of abnormal liquid level due to thermal expansion can be avoided, and the accuracy of liquid leakage determination can be improved.
上記目的を達成するためには、前記液漏れ判定手段の判定結果を表示する表示手段を備えた構成としてもよい。斯かる構成とすれば、表示手段によって液漏れ判定結果を容易に知ることができる。 In order to achieve the above object, a display means for displaying the determination result of the liquid leakage determination means may be provided. With such a configuration, the liquid leakage determination result can be easily known by the display means.
上記目的を達成するためには、前記第2の流路に制御弁を備え、この制御弁を前記液漏れ判定手段の判定結果に応じて閉じ、液漏れを阻止する構成としてもよい。斯かる構成とすれば、液−液間の混合やその混合状態の継続を防止できる。
In order to achieve the above object, a control valve may be provided in the second flow path, and the control valve may be closed according to a determination result of the liquid leakage determination unit to prevent liquid leakage. With such a configuration, it is possible to prevent liquid-liquid mixing and continuation of the mixed state.
本発明によれば、次のような効果が得られる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) 液漏れ以外の液位の上昇等の変動原因を除くことができ、正確な液漏れ判定が行える。 (1) Excludes causes of fluctuations such as a rise in liquid level other than liquid leakage, and enables accurate liquid leakage judgment.
(2) 熱交換動作に連動して液漏れを検出するので、定期的な検査を待たずに液漏れ管理ができ、熱交換の安全性を高めることができる。 (2) Since liquid leakage is detected in conjunction with the heat exchange operation, liquid leakage can be managed without waiting for regular inspection, and the safety of heat exchange can be improved.
(3) 液漏れ判定を迅速化でき、液漏れが生じても、液体間混合の持続を防止できる。 (3) The liquid leak judgment can be speeded up, and even if a liquid leak occurs, the mixing between liquids can be prevented.
(4) 第1の液体の温度が所定温度以下になるまで、エアパージの実行を行わない構成とすれば、エアパージによる不快感をユーザーに与えることがなく、また、温度上昇による液体の膨張影響を排除することができ、液漏れ判定精度を高めることができる。
(4) If the configuration is such that the air purge is not executed until the temperature of the first liquid becomes equal to or lower than the predetermined temperature, there is no discomfort due to the air purge, and the expansion of the liquid due to the temperature rise is not affected. This can be eliminated, and the liquid leak determination accuracy can be increased.
本発明の実施形態について、図1を参照して説明する。図1は、熱交換システムを用いた給湯・暖房装置の概要を示している。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows an outline of a hot water supply / heating device using a heat exchange system.
この給湯・暖房装置2には給湯器3が設置されており、給湯器3には第1及び第2の流路4、6が設置され、流路4には第1の液体として熱媒を構成する水Wm、また、流路6には第2の液体として水Wが流れる。水Wは、例えば、上水であってシャワーや飲料水として提供され、HWは湯を表しているが、加熱前の水Wがそのまま供給されてもよい。そこで、流路6側に高圧の上水(W)が供給され、流路4側には熱媒としての水Wmが循環する構成であり、熱的には流路4側が一次側、流路6側が二次側、圧力的には流路6が一次側、流路4が二次側であることから、流路6側の圧力を一次側圧力P1 、流路4側の圧力を二次側圧力P2 とすると、その大小関係はP1 >P2 であり、即ち、流路6側の圧力が流路4側より高く設定されている。
The hot water supply / heating device 2 is provided with a water heater 3, and the water heater 3 is provided with first and
流路4には、第1の熱交換手段として熱交換器10、第2の熱交換手段として熱交換器12、開放タンク14、循環ポンプ16、第1の弁として高温分配弁18、温度センサ20、第2の弁として低温調節弁22、第1のバイパス回路24等が設けられ、また、流路6には、第3の弁として水制御弁26、第4の弁としてバイパスミキシング弁28、第2のバイパス回路30等が設けられている。即ち、流路4内の空気を除去する場合、水Wmを強制循環させるので、エアパージ手段は水Wm、循環ポンプ16等で構成される。その場合、高温分配弁18、低温調節弁22は流路の切替えに用いられる。水制御弁26は、熱交換器10における液漏れ時の流路6の遮断用の制御弁を構成する。
The
熱交換器10は、流路4側の水Wmを熱媒として流路6側の水Wを加熱する液−液間熱交換器を構成している。また、熱交換器12は、例えば、バーナ32で燃料ガス等の燃焼熱、電熱、その他の排熱を熱源として熱交換を行うものである。バーナ32には図示しない開閉弁及び比例弁を介して燃料ガスがガス供給管より供給される。流路4には循環ポンプ16が設置されており、開放タンク14内の水Wmが循環ポンプ16の駆動により、熱交換器12、高温分配弁18から熱交換器10を経て開放タンク14に循環する。水Wmの温度は温度センサ20で検出される。
The
また、開放タンク14と熱交換器12の出側管路34との間には熱動弁35を備える第1の暖房端末36、開放タンク14と熱交換器12の入側管路38との間には熱動弁39及び第2の暖房端末40が接続されている。暖房端末36は高温負荷端末として例えば、ファンコンベクタであり、熱交換器12で加熱された高温の水Wmが循環する。また、暖房端末40は低温負荷端末として例えば、床暖房端末であり、開放タンク14から低温の水Wmが循環する。この場合、低温調節弁22の開閉制御により、熱交換器12で加熱された高温の水Wmが流れるバイパス回路24側の流量と、開放タンク14からの水Wmの流量とを混合し、暖房端末40側の放熱温度を加減することができる。
In addition, a
そして、開放タンク14の液位検出手段としてレベルセンサが設置され、開放タンク14には低水位側から水位電極42、44、46、48が設けられ、接地電極(GND)である水位電極42との間で水Wmの接触、非接触状態によりレベルを電気的に検出する。即ち、水位電極44は下限レベルLo、水位電極46は高レベルHi、水位電極48は上限レベルであるオーバーフローレベルULを検出し、各レベルを表す検出信号が得られる。また、この開放タンク14には流路6から分岐された補給管50が連結され、水Wが供給される。補給管50には開閉手段である補水弁52が設置され、この補水弁52の開閉により、水Wが供給又は供給遮断に切り換えられる。
A level sensor is installed as a liquid level detection means for the open tank 14, and the open tank 14 is provided with
また、流路6側には、水制御弁26を通して水Wが供給され、熱交換器10で加熱された後、湯HWとして図示しない給湯栓側に供給される。バイパス回路30には水Wが供給されているが、バイパス回路30側の水Wはバイパスミキシング弁28の開度により熱交換器10で加熱された水Wに混合され、バイパスミキシング弁28の開度に応じた温度に調整される。バイパスミキシング弁28は、湯HWと水Wとの混合による温度調節手段を構成している。
Further, water W is supplied to the
次に、この給湯器の制御部について、図2を参照して説明する。図2は、制御部の構成例を示している。 Next, the control part of this water heater will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a configuration example of the control unit.
制御部54は例えば、コンピュータによって構成され、CPU等からなるプロセッサ56、I/F及びA/D変換部58、I/F60、ROM62、RAM64、クロック部66、駆動部68等を備えている。プロセッサ56は演算制御手段であり、インターバルタイマ、エアパージタイマ、温度低下検知タイマ等の各種の計時手段を備えている。この計時手段は、プログラムで構成してもよく、また、ハードウェアで構成してもよい。I/F及びA/D変換部58は温度センサ20とプロセッサ56とを結合するためのインターフェイスであるとともに、検出信号をディジタル信号に変換する。また、水位電極44〜48の検出出力を制御情報として入力するためのインターフェイスとしてI/F60が設置されている。ROM62は制御プログラム等を格納し、RAM64は演算途上の制御データ等を格納する。また、クロック部66はクロック信号を発生し、このクロック信号はシステムの駆動だけでなく、各種タイマの計時の基礎となる。プロセッサ56で得られた駆動情報は駆動部68に加えられ、駆動部68から駆動出力が高温分配弁18、バイパスミキシング弁28等に出力される。また、プロセッサ56から出力される異常告知情報や情報提示出力は、情報提示部70に出力されている。この情報提示部70はその駆動部及びLCD表示器等で構成されている。
The
次に、この液漏れ判定を含む熱交換制御について、図3及び図4を参照して説明する。図3及び図4は液漏れの判定及び制御プログラムの概要を示している。 Next, the heat exchange control including the liquid leakage determination will be described with reference to FIGS. 3 and 4 show an outline of the leakage determination and control program.
液漏れチェックは所定時間毎、例えば、10日(240時間)に1回行い(ステップS1)、電源投入時や停電復帰時にも液漏れチェックを行う(その場合、例えば、240時間経過とする)。液漏れチェックにエアパージ処理を伴い、このエアパージを頻繁に行うと騒音発生の原因になる。そこで、斯かる時間間隔を設定し、騒音発生を回避している。 The liquid leakage check is performed once every predetermined time, for example, every 10 days (240 hours) (step S1), and the liquid leakage check is also performed when the power is turned on or when the power is restored (in this case, for example, 240 hours have elapsed). . If the air leak process is accompanied with the liquid leak check, and this air purge is frequently performed, it may cause noise. Therefore, such a time interval is set to avoid noise generation.
液漏れチェックに入ると、開放タンク14から流出する水Wmの温度が所定温度例えば、40℃より低下しているか否かを判定する(ステップS2)。エアパージ中、暖房端末36、40が働くので、使用者に不快感を与えないために、温度が低下しているときに液漏れチェックを行う。
When the liquid leakage check is entered, it is determined whether or not the temperature of the water Wm flowing out from the open tank 14 is lower than a predetermined temperature, for example, 40 ° C. (step S2). Since the
水Wmの温度が40℃より低下している場合、全動作が終了しているか否かを判定する(ステップS3)。給湯使用中は開放タンク14の水Wmの温度が下がり、バーナ32の燃焼中にはエア抜き動作が行われる可能性がある。そのため、全動作が終了していなければ、液漏れチェックは行わない。
When the temperature of the water Wm is lower than 40 ° C., it is determined whether or not all the operations have been completed (step S3). While the hot water supply is being used, the temperature of the water Wm in the open tank 14 is lowered, and the air venting operation may be performed while the
全動作が終了しているとき、クロック部66の計測時間を初期化し(ステップS4)、次の液漏れチェックに備える。なお、以降の処理で中断した場合には同様にクロック部66を初期化し、次回の液漏れチェックは既述した240時間後となる。
When all the operations are completed, the measurement time of the
ここで、水位電極48がレベルULを検出しているか否かを判定する(ステップS5)。この時点でレベルULが検出されている場合、例えば、図5に示すように、熱交換器10内の流路6側の配管72の一部に欠損74が生じて水Wが熱交換器10側に漏れているだけでなく、流路4の配管中にエアの混入等による水落ちも予想される。レベルULを検出する水位電極48がオンしていなければ異常はない。
Here, it is determined whether or not the
そこで、混入したエアを除去するためにエアパージを開始する(ステップS6以下)。接続されている暖房端末36、40に対する熱動弁35、39や流路4内の低温調節弁22や高温分配弁18を開き、水Wmが流れるようにする(ステップS6)。ここで、循環ポンプ16を駆動する(ステップS7)。バーナ32の燃焼は行わない。エアパージ時間を計測するエアパージタイマを起動し(ステップS8)、エアパージ中に他の動作があるか否かを判定し(ステップS9)、エアパージ以外の動作が開始されると、エアパージを中止する(ステップ10)。循環ポンプ16の動作を停止し、熱動弁35、39を閉じる。エアパージ動作を中断すると、ステップS1に戻り、次の液漏れチェックは所定時間後即ち、240時間後となる。
Therefore, air purge is started to remove the mixed air (step S6 and subsequent steps). The
エアパージを開始し、エアパージタイマが所定時間例えば、8分を計時すると(ステップS11)、エアパージ動作を停止する(ステップS12、S13)。即ち、循環ポンプ16の動作を停止し、接続されている暖房端末36、40の熱動弁35、39を閉じるとともに、その他、流路4内の低温調節弁22、高温分配弁18を閉じる。
When the air purge is started and the air purge timer measures a predetermined time, for example, 8 minutes (step S11), the air purge operation is stopped (steps S12 and S13). That is, the operation of the
このエアパージが終了した時点において、水位電極48がオーバーフローレベルULを検出しているか否かを判定し(ステップS14)、そのレベルULを検出していなければ、ステップS1に戻る。即ち、レベルULを検出していなければ、異常としない。この場合、ステップS5の時点のオーバーフローレベルULの検出原因は、例えば、配管中のエア混入による水落ち等が予測される。また、オーバーフローレベルULが自然蒸発等によりオフすると、異常なしとしてステップS1に戻る。また、オーバーフローレベルULを検出している場合には、熱交換器10に液漏れを生じている可能性があり、情報提示部70にその情報や警告表示等の情報提示を行う。
When the air purge is completed, it is determined whether or not the
この実施形態では、熱膨張による影響確認のため、以下の処理を実行する。先ず、水Wmの温度の初期値を記憶する(ステップS15)。即ち、現在の開放タンク14の出温度を最高温度として記憶する。この記憶情報は、温度センサ20の検出温度である。プロセッサ56の温度低下検知タイマを初期化し(ステップS16)、最高温度を記憶してから所定時間例えば、3時間をチェックする。
In this embodiment, the following processing is executed to confirm the influence due to thermal expansion. First, the initial value of the temperature of the water Wm is stored (step S15). That is, the current outlet temperature of the open tank 14 is stored as the maximum temperature. This stored information is the temperature detected by the
この時間内に燃焼開始(燃焼動作)があったか否かを判定し(ステップS17)、燃焼開始が行われていなければ、ステップS14に戻り、ステップS14以下の処理をする。また、燃焼開始があれば、開放タンク14の水Wmの温度低下を最高温度からの低下状態で確認する(ステップS18)。即ち、温度センサ20で最高温度より高い温度が検出されたか否かを判定し、その温度を温度センサ20が検出していれば、記憶内容を更新し、現在の開放タンク14の出湯温度を新たな最高温度としてRAM64に記憶し(ステップS19)、温度低下検知タイマを初期値に戻す(ステップS20)。水位電極48がオーバーフローレベルULを検出しているか否かを判定し(ステップS21)、そのレベルを検出していなければ、異常なしとしてステップS1に戻る。既述したように、この場合は熱膨張によるものと推定する。
It is determined whether or not combustion has started (combustion operation) within this time (step S17). If combustion has not been started, the process returns to step S14, and the processes in and after step S14 are performed. If combustion starts, the temperature drop of the water Wm in the open tank 14 is confirmed in a lowered state from the maximum temperature (step S18). That is, it is determined whether or not a temperature higher than the maximum temperature is detected by the
オーバーフローレベルULを検出している場合には、最高温度から所定温度例えば、30℃だけ低下しているか否かを判定し(ステップS22)、その温度低下がない場合には、最高温度を記憶してから温度低下検知タイマが所定時間例えば、3時間を計時しているか否かを判定し(ステップS23)、その時間経過前であれば、ステップS18に戻り、ステップS18〜S23の処理を実行し、所定時間が経過した場合には、熱膨張、ウォーターハンマーと区別できないので、ステップS1に戻る。 When the overflow level UL is detected, it is determined whether or not the temperature has decreased from the maximum temperature by a predetermined temperature, for example, 30 ° C. (step S22). If there is no temperature decrease, the maximum temperature is stored. After that, it is determined whether or not the temperature decrease detection timer is measuring a predetermined time, for example, 3 hours (step S23). If the time has not elapsed, the process returns to step S18, and the processes of steps S18 to S23 are executed. When the predetermined time has elapsed, it cannot be distinguished from thermal expansion and water hammer, and the process returns to step S1.
また、ステップS22において、最高温度より所定温度の低下があった場合には、液漏れが予想されるので、上下水分離処理を実行する(ステップS24)。即ち、水制御弁26を閉じ、熱交換器10から流路6を遮断させると、流路6側の水圧が低下して液漏れが抑制ないし停止され、水Wと熱媒としての水Wmとが混合するのを防止する。そして、液漏れ異常の発生を情報提示部70に提示し、その告知を行い(ステップS25)、ステップS1に戻る。
Further, in step S22, when a predetermined temperature is decreased from the maximum temperature, liquid leakage is expected, and therefore, a water and sewage separation process is executed (step S24). That is, when the
次に、開放タンク14等の補水制御、液漏れ判定制御を説明する。 Next, replenishment control for the open tank 14 and the like and liquid leakage determination control will be described.
(1) 補水制御
熱交換動作において、流路4及び開放タンク14等に熱媒としての水Wmの存在が不可欠である。そこで、補水動作により、必要量の水を供給する。通常の補水動作では、流路4に水を供給ないし補給する。水に上水(W)を用いる場合には、補水弁52を開き、水位電極46に高レベルHiが検出されるまで、補給管50を通じて注水する。この補水動作は、水位電極46の検出レベルとしてレベルHiが維持され、水位低下ないし水位変動がなくなるまで繰り返して行う。そして、熱交換器12等の加熱や暖房端末36、40による放熱の結果、水分の蒸発を生じ、水位電極44がレベルLo以下を検出したとき、補水弁52を開いて補水動作を実行し、水位電極46がレベルHiを検出するまで補水を行うことにより、必要量の水Wmを維持する。
(1) Water replenishment control In the heat exchange operation, the presence of water Wm as a heat medium in the
(2) 液漏れ判定動作
流路4側の水圧P2 が流路6側の水圧P1 より低い場合(P2 <P1 )、熱交換器10に液漏れが発生したとき(図5)、水Wが水Wmに流入することになる。水Wmの保有水量は水位センサの水位電極42〜48で監視されているので、水Wが流路4側に流入すると、その流入量に応じて開放タンク14の水Wmの水位が上昇することになる。
(2) Liquid leak judgment operation When the water pressure P 2 on the
非運転時、水位電極48がオーバーフローレベルULを検出すると、液漏れの疑いがある。長時間未使用状態が継続すると、流路4において、暖房端末36、40側の配管にエアが進入し、これが水位上昇(オーバーフローレベルUL検知)を起こすことがある。これは、検出レベルが異常レベルではあるが、故障ではない。配管の材質や形態にもよるが、樹脂配管では水密性を備えているが、気密性が低いことにより、エアが進入することによるものである。エアが進入すると、その分だけ開放タンク14内の水位上昇の原因になる。そこで、オーバーフローレベルULを検出した後、流路4内のエアパージを行う。既述のエアパージ(図3のステップS8〜S13)によって開放タンク14を通じて流路4の空気を除去すれば、正確な水位の検出が可能となる。そこで、改めて水位検出を行い、空気を排除しても、レベルULが検出された場合、液漏れと判定する。
When the
この場合、流路4に暖房端末36、40を含んでエアパージを行うと、その放熱動作の影響を回避することが必要である。高温状態でエアパージを行うと、暖房端末36、40から放熱され、この放熱が使用者に不快感を与えるおそれがある。不必要な放熱が予想される。そこで、エアパージ動作は、水Wmが所定温度例えば、40℃以下の場合を条件として行う。
In this case, if air purge is performed by including the
また、運転中に水位電極48がレベルULを検出しても、その検出信号による異常か否かの判定動作を保留とし、温度低下を検出するため、燃焼停止からの時間を計測する。正常状態であれば、水Wmの温度低下とともに開放タンク14の水位が低下し、レベルUL以下となる。そこで、所定時間として例えば、3時間が経過しても、オーバーフローレベルULを検出した場合には、時間経過とその検出信号とを以て熱交換器10に液漏れありと判断し、情報提示部70にアラーム等の告知を行う。
Further, even if the
なお、非運転時にオーバーフローレベルULを検出した場合にはエアパージを行い、また、運転中にレベルULを検出した場合には、温度低下を待ち、その後、レベルULを検出したことにより、液漏れを検出しているが、非運転時の異常検出後、一度でも運転を行った後、温度低下を待って液漏れの判定を行うようにしてもよい。 If the overflow level UL is detected during non-operation, air purge is performed. If the level UL is detected during operation, the temperature drop is waited, and then liquid leakage is detected by detecting the level UL. Although it is detected, after the abnormality is detected at the time of non-operation, after the operation is performed once, the liquid leakage may be determined after waiting for the temperature to decrease.
また、熱交換器10等、流路4に僅かな漏れを生じ、運転のON/OFFを頻繁に繰り返す場合には、液漏れを判定できないおそれがある。通常状態であれば、水Wmの自然蒸発により、開放タンク14の水位が徐々に低下するから、補水無しにレベルULを検出し、その検出信号の発生回数として一定回数Nだけ繰り返し、その検出信号が得られたとき、液漏れと判断し、情報提示部70にアラーム表示を行い、異常告知を行うようにしてもよい。
In addition, when a slight leak occurs in the
なお、上記実施形態では、熱媒として水Wmを用いた場合を例示したが、水Wmに代えて水以外の不凍液等の液体を用いてもよく、その液体の液位の変化により正常か異常かを判断すればよく、本発明は、上水を熱媒に用いることに限定されるものではない。 In the above embodiment, the case where water Wm is used as the heat medium is exemplified, but liquid such as antifreeze liquid other than water may be used instead of water Wm, and normal or abnormal depending on the change of the liquid level. The present invention is not limited to using clean water as a heating medium.
また、上記実施形態では、流路6に加熱手段として熱交換器10のみを設置しているが、流路4と同様に、燃焼熱、電熱、排熱等を熱源に用いた熱交換器等の加熱手段を設置してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although only the
また、上記実施形態では、暖房端末40を単一構成として記載しているが、入側管路38にヘッダを設置するとともに、複数の暖房端末に対応する複数の熱動弁(39)を設置し、各熱動弁を介して複数の暖房端末(40等)を設置する構成としてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は発明の詳細な説明に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
As described above, the most preferred embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above description, and is described in the claims or disclosed in the detailed description of the invention. It goes without saying that various modifications and changes can be made by those skilled in the art based on the gist of the invention, and such modifications and changes are included in the scope of the present invention.
本発明は、液間熱交換を用いた熱交換システムであって、熱交換手段等の液漏れの判定精度が高められ、液間混合を防止することができる。
The present invention is a heat exchange system using liquid heat exchange, and the accuracy of liquid leakage determination by a heat exchange means and the like can be improved, and liquid mixing can be prevented.
4 第1の流路
6 第2の流路
10 熱交換器(第1の熱交換手段)
12 熱交換器(第2の熱交換手段)
14 開放タンク
16 循環ポンプ(エアパージ手段)
42〜48 水位電極(液位検出手段)
54 制御部(液漏れ判定手段)
4
12 heat exchanger (second heat exchange means)
14
42 to 48 Water level electrode (Liquid level detection means)
54 Control Unit (Liquid Leak Determination Unit)
Claims (5)
第1の流路を流れる第1の液体と第2の流路を流れる第2の液体との間で熱交換を行う熱交換手段と、
前記第1の流路に設置されて前記第1の液体が溜められるタンクと、
このタンク内の液位を検出する液位検出手段と、
前記第1の流路に前記第1の液体をポンプの動作により強制的に循環させて前記第1の流路内の空気を除去するエアパージ手段と、
前記液位検出手段の検出液位が上限値を超えた場合に前記エアパージ手段により前記第1の流路に前記第1の液体を循環させた後の前記検出液位が上限値を超えたとき、液漏れと判定する液漏れ判定手段と、
を備えたことを特徴とする熱交換システム。 A heat exchange system for exchanging heat between liquids,
Heat exchange means for exchanging heat between the first liquid flowing in the first flow path and the second liquid flowing in the second flow path;
A tank installed in the first flow path and storing the first liquid;
A liquid level detecting means for detecting the liquid level in the tank;
Air purge means for forcibly circulating the first liquid in the first flow path by operation of a pump to remove air in the first flow path;
When the detected liquid level of the liquid level detection means exceeds the upper limit value, and the detected liquid level after the first liquid is circulated through the first flow path by the air purge means exceeds the upper limit value. Liquid leakage determination means for determining liquid leakage;
A heat exchange system characterized by comprising:
第1の流路を流れる第1の液体と第2の流路を流れる第2の液体との間で熱交換を行う第1の熱交換手段と、
燃焼手段に発生させた燃焼熱で前記第1の液体を加熱する第2の熱交換手段と、
前記第1の流路に設置されて前記第1の液体が溜められるタンクと、
このタンク内の液位を検出する液位検出手段と、
前記第1の流路に前記第1の液体をポンプの動作により強制的に循環させて前記第1の流路内の空気を除去するエアパージ手段と、
前記エアパージ手段により前記第1の流路に前記第1の液体を循環させ、前記燃焼手段の燃焼動作後、前記液位検出手段の前記検出液位が上限値を超えたとき、液漏れと判定する液漏れ判定手段と、
を備えたことを特徴とする熱交換システム。 A heat exchange system for exchanging heat between liquids,
First heat exchanging means for exchanging heat between the first liquid flowing through the first flow path and the second liquid flowing through the second flow path;
Second heat exchange means for heating the first liquid with combustion heat generated in the combustion means;
A tank installed in the first flow path and storing the first liquid;
A liquid level detecting means for detecting the liquid level in the tank;
An air purge means for forcibly circulating the first liquid in the first flow path by an operation of a pump to remove air in the first flow path;
The first liquid is circulated through the first flow path by the air purge means, and when the detected liquid level of the liquid level detecting means exceeds an upper limit after the combustion operation of the combustion means, it is determined that the liquid leaks. A liquid leak judging means for
A heat exchange system characterized by comprising:
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