JP2006226574A - Hot water circulation heating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は温水循環加熱装置に監視、詳細には、循環ポンプの故障による過加熱や、循環水の欠乏による空焚きにより発生する事故を防止する温水循環加熱装置に関する。 The present invention relates to a hot water circulation heating apparatus, and more particularly to a hot water circulation heating apparatus that prevents an accident caused by overheating due to a failure of a circulation pump or emptying due to lack of circulating water.
従来、熱交換器内の水を加熱し、加熱された温水を循環ポンプにより温水循環管を循環させ、温水により加熱を行う温水循環加熱装置では、循環ポンプの異常や温水循環管の詰まりにより温水が循環しなかったり、温水循環管の破損により水漏れが発生して温水循環管の温水が欠乏していたりして、一部の水を継続的に加熱してしまったり、空焚きをしてしまったりして、熱交換器内の温度が異常に上昇してしまうという危険があった。そこで、特許文献1の発明の給湯暖房機では、暖房水回路に水の流れを検出する水流スイッチを設けて、暖房水回路を水が流れているかの監視を行っている。
Conventionally, in a hot water circulation heating device that heats water in a heat exchanger, circulates the heated hot water through a hot water circulation pipe using a circulation pump, and heats the hot water using hot water, Does not circulate or water leaks due to damage to the hot water circulation pipe and the hot water circulation pipe is lacking in hot water. There was a risk that the temperature inside the heat exchanger would rise abnormally. Therefore, in the hot water heater of the invention of
また、熱交換器での加熱開始後所定時間(例えば、20秒)以内に、熱交換器から温水循環管へ出される湯の温度が所定温度(例えば、85℃)以上となった場合には、温水が循環していない可能性があるとして、加熱を停止した後に温水循環管へ水張りを行い、そして、再度加熱を行い所定温度(例えば、85℃)以上となった場合に、循環ポンプ異常であると判断している温水循環加熱装置もある。
しかしながら、特許文献1に記載の発明のように水流スイッチを用いる給湯暖房機では、この水流スイッチが故障してしまったり、水流スイッチ近傍にゴミなどがかみ込まれて水流スイッチが正常に動作しなかったりすると、温水循環管内の異常を検知できないという問題点があった。
However, in a hot water heater using a water flow switch as in the invention described in
また、熱交換器での加熱開始後所定時間以内の温度を計測する方法では、所定時間が短い場合には、加熱前の水の温度が低い際には温水循環管に異常があったり、循環ポンプが故障していたりしても所定温度まで上昇せず、異常が発見できないことがあるという問題があった。また、所定時間を長くした場合には、異常がある際に所定温度まで上昇するが、異常の発見に時間がかかり周囲の部材を過加熱してしまい、破損の危険があるという問題があった。 In the method of measuring the temperature within a predetermined time after the start of heating in the heat exchanger, if the predetermined time is short, there is an abnormality in the hot water circulation pipe when the temperature of the water before heating is low, or the circulation Even if the pump is broken, there is a problem that the temperature does not rise to a predetermined temperature and an abnormality cannot be found. In addition, when the predetermined time is lengthened, the temperature rises to a predetermined temperature when there is an abnormality, but there is a problem that it takes time to find the abnormality and overheats the surrounding members, and there is a risk of breakage. .
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、循環ポンプの故障による過加熱や循環水の欠乏による空焚きによる事故を防止する温水循環加熱装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a hot water circulation heating device that prevents accidents caused by overheating due to a failure of a circulation pump or emptying due to lack of circulating water. To do.
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明の温水循環加熱装置では、熱交換器内の水を加熱手段により加熱しつつ、加熱された温水を循環ポンプにより温水循環管に循環させ、当該温水により加熱を行う温水循環加熱装置であって、前記熱交換器内の温度を計測する温度計測手段と、前記加熱手段による加熱量を現在の加熱量より少ない状態に変化させる、又は、加熱を停止して加熱状態を切り替える加熱切替手段と、当該加熱切替手段により加熱状態を切り替えた後の前記温度計測手段により計測された前記熱交換器内の温度推移に基づいて、前記温水循環管の状態又は前記循環ポンプの状態が異常であるか否かを判断する異常判断手段と、当該異常判断手段により異常であると判断された場合に当該温水循環加熱装置を安全作動させる異常処理手段とを備えたことを特徴とする構成となっている。
In order to solve the above-mentioned problem, in the hot water circulation heating device of the invention according to
また、請求項2に係る発明の温水循環加熱装置では、請求項1に記載の発明の構成に加えて、前記異常判断手段は、加熱状態を切り替えた時又は直前又は直後に前記温度計測手段により計測された第1温度、及び、加熱状態を切り替えてから所定時間経過後に前記温度計測手段により計測された第2温度に基づいて前記熱交換器内の温度推移を検出することを特徴とする構成となっている。
Moreover, in the hot water circulation heating apparatus of the invention according to
また、請求項3に係る発明の温水循環加熱装置では、請求項2に記載の発明の構成に加えて、前記異常判断手段は、前記第1温度から前記第2温度への温度変化が正常範囲から外れた場合に異常と判断することを特徴とする構成となっている。
Moreover, in the hot water circulation heating apparatus of the invention according to
また、請求項4に係る発明の温水循環加熱装置では、請求項2又は3に記載の発明の構成に加えて、前記異常判断手段は、前記第1温度よりも前記第2温度が高い場合に異常と判断することを特徴とする構成となっている。
Further, in the hot water circulation heating apparatus according to the invention according to
また、請求項5に係る発明の温水循環加熱装置では、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記加熱切替手段は、前記加熱手段による加熱開始後所定時間経過後に加熱状態を切り替えることを特徴とする構成となっている。
Moreover, in the hot water circulation heating apparatus of the invention according to
また、請求項6に係る発明の温水循環加熱装置では、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記加熱切替手段は、前記熱交換器内の温度が所定の温度を超えた際に加熱状態を切り替えることを特徴とする構成となっている。
Moreover, in the hot water circulation heating apparatus of the invention according to
また、請求項7に係る発明の温水循環加熱装置では、請求項1乃至6のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記異常処理手段は、前記加熱手段による加熱を停止した後に前記温水循環管への水張りを行い、その後、前記加熱手段による加熱を開始して、所定時間経過後又は前記熱交換器内の温度が所定の温度を超えた後に再び前記加熱切替手段により加熱状態を切り替えて前記異常判断手段による判断を行い、再度異常であると判断された場合には当該温水循環加熱装置を停止させることを特徴とする構成となっている。
Moreover, in the hot water circulation heating apparatus of the invention according to
請求項1に係る発明の温水循環加熱装置では、温度計測手段は熱交換器内の温度を計測し、加熱切替手段は加熱手段による加熱量を現在の加熱量より少ない状態に変化させる、又は、加熱を停止して加熱状態を切り替えることができる。そして、異常判断手段は、加熱切替手段により加熱状態を切り替えた後の温度計測手段により計測された熱交換器内の温度推移に基づいて、温水循環管の状態又は循環ポンプの状態が異常であるか否かを判断し、異常処理手段は異常判断手段により異常であると判断された場合に温水循環加熱装置を安全作動させることができる。したがって、温水循環管の状態又は循環ポンプの状態に異常があり、温水循環管を温水が正常に循環していなかったとしても、熱交換器内の温度が上昇し続けて、事故を起こすことがないので、安全である。
In the hot water circulation heating device of the invention according to
また、請求項2に係る発明の温水循環加熱装置では、請求項1に記載の発明の効果に加えて、異常判断手段は、加熱状態を切り替えた時又は直前又は直後に温度計測手段により計測された第1温度、及び、加熱状態を切り替えてから所定時間経過後に温度計測手段により計測された第2温度に基づいて熱交換器内の温度推移を検出することができるので、容易に温度推移を検出することができる。したがって、温水循環管を温水が正常に循環しておらず、熱交換器内の温度が上昇し続ける危険を検知することができる。
In addition, in the hot water circulating heating apparatus of the invention according to
また、請求項3に係る発明の温水循環加熱装置では、請求項2に記載の発明の効果に加えて、異常判断手段は、第1温度から第2温度への温度変化が正常範囲から外れた場合に異常と判断することができるので、容易に異常であるか否かを判断することができる。したがって、温水循環管を温水が正常に循環しておらず、熱交換器内の温度が上昇し続ける危険を検知することができる。
Moreover, in the hot water circulation heating apparatus of the invention according to
また、請求項4に係る発明の温水循環加熱装置では、請求項2又は3に記載の発明の効果に加えて、異常判断手段は、第1温度よりも第2温度が高い場合に異常と判断することができるので、容易に異常であるか否かを判断することができる。
Further, in the hot water circulation heating apparatus according to the invention of
また、請求項5に係る発明の温水循環加熱装置では、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明の効果に加えて、加熱切替手段は、加熱手段による加熱開始後所定時間経過後に加熱状態を切り替えることができる。したがって、所定時間を加熱開始から数分以内程度の短い時間として設定すれば、加熱開始時に温水循環管の状態又は循環ポンプの状態が異常であることを検知することができるので、熱交換器内の温度が上昇し続ける危険を回避し、安全に温水循環加熱装置を作動させることができる。また、所定時間を数分以上の長い時間として設定したり、複数時間を設定したりすれば、加熱開始時には正常に温水が循環しており、正常稼動中に温水循環管の状態又は循環ポンプの状態が異常となった場合であっても、それを検知し、熱交換器内の温度が上昇し続ける危険を回避し、安全に温水循環加熱装置を使用することができる。
Further, in the hot water circulating heating apparatus according to the invention according to
また、請求項6に係る発明の温水循環加熱装置では、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明の効果に加えて、加熱切替手段は、熱交換器内の温度が所定の温度を超えた際に加熱状態を切り替えることができるので、十分に温水循環管内の水の温度が上昇してから、異常判断を行うことができる。したがって、加熱開始時の水の温度が低い場合であっても、適切な異常判断を行うことができる。
Further, in the hot water circulation heating apparatus according to the invention of
また、請求項7に係る発明の温水循環加熱装置では、請求項1乃至6のいずれかに記載の発明の効果に加えて、異常処理手段は、加熱手段による加熱を停止した後に温水循環管への水張りを行い、その後、加熱手段による加熱を開始して、所定時間経過後又は熱交換器内の温度が所定の温度を超えた後に再び加熱切替手段により加熱状態を切り替えて異常判断手段による判断を行い、再度異常であると判断された場合には温水循環加熱装置を停止させることができる。したがって、循環ポンプ自体の故障による温水循環管の温水の循環不能ではなく、エアー噛み等による循環ポンプの一時的な機能停止であり一度水張りを行うことにより温水の循環が可能となるような場合には、異常を検知した場合であっても、温水循環加熱装置を停止させることなく、安全に温水循環装置を使用することができる。また、一度水張りを行っても温水の循環が正常に行われない場合には、温水循環加熱装置を停止させるので、熱交換器内の温度が上昇し続ける危険を回避し、安全に温水循環加熱装置を使用することができる。
Moreover, in the hot water circulation heating apparatus of the invention according to
以下、本発明の実施の形態の温水循環加熱装置である温水暖房装置を図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態の温水暖房装置1の構成図である。温水暖房装置1は、温風暖房機である放熱器2内に温水を供給する。そして、放熱器2は供給された温水から熱エネルギーを得て、温風を送出している。
Hereinafter, a hot water heating apparatus which is a hot water circulation heating apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a
図1に示すように、温水暖房装置1の内部には温水循環管22(供給温水循環管22a、往き温水循環管22b、戻り温水循環管22c、バイパス22d)が設けられている。膨張タンク10に溜められている水が供給温水循環管22aを通って燃焼室3内の熱交換器5に供給されている。また、供給温水循環管22aには、膨張タンク10から熱交換器5へ供給される、つまり、温水循環管22を循環する水の量を調節する循環ポンプ9が設けられている。そして、熱交換器5を備えた燃焼室3にはバーナ4が設けられており、ガス供給管31から供給されるガスを燃焼して熱交換器5を熱し、その熱エネルギーが供給温水循環管22aから供給された水を熱している。そして、燃焼室3内は排気口34により換気が行われている。尚、このバーナ4が「加熱手段」に該当する。
As shown in FIG. 1, a hot water circulation pipe 22 (a supply hot
そして、熱交換器5で熱せられた温水は、往き温水循環管22bを通って、放熱器2へ供給される。そして、放熱器2で熱エネルギーを奪われた温水は戻り温水循環管22cを通って膨張タンク10へ戻る。また、往き温水循環管22bと戻り温水循環管22cとはバイパス22dで繋がれており、放熱器2へ供給するのに余剰した温水が行き温水循環管22bから戻り温水循環管22cへ逃れるようにされている。また、膨張タンク10には補水ユニット11が取り付けられている。この補水ユニット11へは、蛇口等に取り付けられた給水口26から水を導入し、給水電磁弁12の制御により膨張タンク10内に水を補給することができる。また、膨張タンク10には排水口27が設けられており、膨張タンク10内の水が所定量を超えた場合には外部へ排出される。
The hot water heated by the
また、ガス供給管31の途中には、ガス元電磁弁8、ガス比例制御弁7、ガスメイン弁6が設けられており、コントローラ41に接続している。コントローラ41は、CPU及びRAM、ROMを備えたコンピュータであり、ガス元電磁弁8、ガス比例制御弁7、ガスメイン弁6を制御して、バーナ4へ供給するガス量を調節し、熱交換器5の加熱量を制御している。また、燃焼室3にはファン15も設けられており、このファン15もコントローラ41へ接続している。そして、コントローラ41は加熱量を調整する際に、ファン15の制御も行っている。また、燃焼室3には器体過熱防止装置14が設けられており、コントローラ41に接続している。そして、燃焼室3の器体温度が所定値以上となった場合には、バーナ4の加熱を停止させる安全機能が働いている。
A gas
さらに、コントローラ41は循環ポンプ9も接続しており、温水循環管22に循環する水の量を調整するために、循環ポンプ9を制御している。また、コントローラ41には温水暖房装置1のリモコン42、放熱器2のリモコン43が接続しており、各機器のOFF/ONや温度設定等の指示を受け付けている。
Further, the
さらに、コントローラ41は補水ユニット11の給水電磁弁12も接続しており、膨張タンク10内の水が不足した場合には、給水電磁弁12を制御して膨張タンク10内に補水ユニット11から水を供給している。また、補水ユニット11の供給管21の途中には凍結防止ヒーター13が設けられており、リモコン42からの凍結防止の指示がなされている場合には、コントローラ41の制御により凍結防止ヒーター13が加熱されて供給管21内の水が凍結しないよう温められている。
Further, the
また、往き温水循環管22bの熱交換器5近傍にはサーミスタ16が設けられており、熱交換器5からの温水の出口温度を計測できるようになっている。尚、このサーミスタ16が「温度計測手段」に該当し、このサーミスタ16により計測される温度は、本発明の要部である熱交換器5の温度推移の検知以外にも、温水の温度管理のために使用される。また、このサーミスタ16によって検出される熱交換器5からの温水の出口温度は、熱交換器5の温度と相関関係にあるので、以下では、サーミスタ16によって検出された温度を熱交換器5の温度としている。
Further, a
本発明の温水循環加熱装置では、加熱量を現在の加熱量より少ない状態に変化させる、又は、加熱を停止して加熱状態を切り替えて、熱交換器内の温水の温度推移を検知して温水循環管22の状態又は循環ポンプ9の状態の異常判断を行っている。そこで、本実施の形態では、実施例1として、所定時間経過後にバーナ4の加熱量を減らして、サーミスタ16により熱交換器5の温度推移を検知して異常判断を行う温水暖房装置1を説明する。そして、実施例2として、所定時間経過後にバーナ4の加熱を停止して、サーミスタ16により熱交換器5の温度推移を検知して異常判断を行う温水暖房装置1を説明する。
In the hot water circulation heating device of the present invention, the heating amount is changed to a state less than the current heating amount, or the heating is stopped and the heating state is switched to detect the temperature transition of the hot water in the heat exchanger to The abnormality determination of the state of the circulation pipe 22 or the state of the
[実施例1]
図2は、所定時間経過後に加熱量を減らした場合の熱交換器5の温度推移を示すグラフである。横軸は時間を示し、左の縦軸は加熱量を示し、右の縦軸はサーミスタ16により計測された熱交換器5の温度を示している。実線のグラフは、温水循環管22の状態及び循環ポンプ9の状態が正常な場合の熱交換器5の温度推移グラフであり、一点鎖線のグラフは、温水循環管22の状態又は循環ポンプ9の状態に異常があり、温水が循環していない場合のグラフである。また、2点鎖線のグラフは、バーナ4による熱交換器5への加熱量を示すグラフである。
[Example 1]
FIG. 2 is a graph showing the temperature transition of the
本実施例1では、図2のグラフに示すt0において、バーナ4の着火が行われ、t1において加熱量の切り替えが行われている。そこで、加熱量のグラフは、着火時t0までは、0kwであり着火後は緩点火が行われ、その後、加熱量は7.26kw(能力大)で一定に加熱されている。そして、t1時点において加熱量が約半分の3.43kw(能力小)に減少されている。尚、本実施例1では、t0からt1までの時間は7秒としている。
In the first embodiment, the
熱交換器5の温度は、着火時t0までは約15℃であるが、着火時t0後緩点火終了後からは、徐々に上昇しt1時点においては、約23℃まで上昇している。ここで、加熱量が3.43kwに減少されると、温水循環が正常に行われている場合には、点火直後のため温水循環管22内の水が冷たい状態にあり、加熱量の減少によって熱交換器5内を通過する水の得る熱エネルギーが減るので、水の上昇温度も低くなり、サーミスタ16の検知する温度は下降している。そして、さらに3.43kwで加熱を続けると、一旦下降した温度は上昇を始めている。
The temperature of the
しかしながら、温水循環が正常に行われていない場合には、熱交換器5内を水が通過しないので、熱交換器5内に滞っている水を継続的に加熱してしまうので、t1時点において加熱量が減少されても温度上昇が継続している。
However, when the hot water circulation is not normally performed, water does not pass through the
そこで、本実施例1では、正常に温水が循環している場合に再度温度上昇を開始する前の時点t2の温度と、t1時点の温度とを比較して温度推移を検知する。つまり、正常であればt1の温度よりもt2の温度の方が低くなり、異常であればt1の温度よりもt2の温度の方が高くなる。尚、本実施例1では、t1からt2までの時間を3秒としている。 Therefore, in the first embodiment, when warm water is normally circulated, the temperature transition is detected by comparing the temperature at the time point t2 before starting the temperature rise again with the temperature at the time point t1. That is, if normal, the temperature of t2 is lower than the temperature of t1, and if abnormal, the temperature of t2 is higher than the temperature of t1. In the first embodiment, the time from t1 to t2 is 3 seconds.
ここで、図3に示すフローチャートを参照して、コントローラ41において行われる暖房制御における異常対応について説明する。図3は、実施例1の暖房制御のフローチャートである。
Here, with reference to the flowchart shown in FIG. 3, the abnormality response in the heating control performed in the
まず、運転指示が行われているか否かの判断が行われる(S1)。そして、運転指示が行われていなければ(S1:NO)、運転指示が行われるまで繰り返し運転指示の確認が行われる(S1:NO,S1)。そして、運転指示が行われたら(S1:YES)、循環ポンプ9をONして稼動を開始させる(S2)。そして、異常発生回数カウンタCTに初期値の「0」がセットされ(S3)、バーナ4への着火処理が行われ(S4)、能力大(例えば、7.26kw)での燃焼処理が行われる(S5)。ここでは、バーナ4への着火時にはガス量を微少にして(緩点火)、バーナ4の燃焼が安定した後、加熱量が大とされる。そして、t1時点が経過したか否か(点火後7秒経過したか否か)の判断が行われる(S6)。t1時点が経過されるまでは繰り返しt1時点経過の判断が行われ、7秒経過が待機される(S6:NO,S6)。
First, it is determined whether or not a driving instruction has been issued (S1). If the driving instruction is not performed (S1: NO), the driving instruction is repeatedly confirmed until the driving instruction is performed (S1: NO, S1). When an operation instruction is given (S1: YES), the circulating
そして、t1時点を経過したら(S6:YES)、その時点(t1時点)での温度がサーミスタ16から取得される(S7)。そして、能力小(例えば、3.43kw)での燃焼に切り替えられる(S8)。そして、t2時点が経過したか否か(切り替え後3秒経過したか否か)の判断が行われる(S9)。t2時点が経過されるまでは繰り返しt2時点経過の判断が行われ、3秒経過が待機される(S9:NO,S9)。そして、t2時点を経過したら(S9:YES)、その時点(t2時点)での温度がサーミスタ16から取得される(S10)。次いで、t1時点の温度とt2時点の温度とが比較される(S11)。 When the time t1 has elapsed (S6: YES), the temperature at that time (time t1) is acquired from the thermistor 16 (S7). Then, it is switched to combustion with a small capacity (for example, 3.43 kW) (S8). Then, it is determined whether or not the time point t2 has elapsed (whether or not 3 seconds have elapsed since switching) (S9). Until the time t2 elapses, the determination of the elapse of time t2 is repeatedly performed, and the elapse of 3 seconds is waited (S9: NO, S9). When the time point t2 has elapsed (S9: YES), the temperature at that time point (time point t2) is acquired from the thermistor 16 (S10). Next, the temperature at time t1 is compared with the temperature at time t2 (S11).
t2時点の温度がt1時点の温度よりも高ければ(S11:YES)、能力小にしても(加熱量を切り替えても)、熱交換器5の温度が下がっていないということになるので、温水循環管22の状態又は循環ポンプ9の状態に異常があり、温水が循環していないということになる。そこで、バーナ4が消され(S16)、異常発生回数カウンタCTに「1」が加算され、異常発生回数カウンタCTは「1」となる(S17)。異常発生回数カウンタCTは「1」であり消火された回数は2回目でないので(S18:NO)、循環ポンプ9停止後(S19)、温水循環管22への水張り処理が行われる(S20)。尚、水張り処理では、循環ポンプ9をONして作動させ膨張タンク10から温水循環管22へ給水を行う。これにより、循環ポンプ9内に空気が入り込み、水をうまく循環できなくなっているような状態である場合(所謂、エアー噛み状態)は、正常に戻り温水循環管22内を水が循環できるようになる。尚、この際に、温水循環管22に十分な水がなく、膨張タンク10内の水だけでは足りない場合には、補水ユニット11の給水電磁弁12が開かれ、給水口26から水が補給される。
If the temperature at the time t2 is higher than the temperature at the time t1 (S11: YES), even if the capacity is reduced (even if the heating amount is switched), the temperature of the
そして、S4へ戻り、再び着火処理が行われ(S4)、能力大の燃焼が行われる(S5)。そして、再着火からt1時点を経過(7秒経過)したら(S6:YES)、その時点(t1時点)の温度が取得され(S7)、能力小の燃焼に切り替えられる(S8)。そして、t2時点を経過(切り替えから3秒経過)したら(S9:YES)、その時点(t2時点)の温度が取得され(S10)、t1時点の温度とt2時点の温度とが再び比較される(S11)。 And it returns to S4, an ignition process is performed again (S4), and combustion with a sufficient capability is performed (S5). When the time point t1 has elapsed from the reignition (7 seconds have elapsed) (S6: YES), the temperature at that time point (time point t1) is acquired (S7), and the combustion is switched to a combustion with a small capacity (S8). When the time point t2 has elapsed (3 seconds have elapsed since switching) (S9: YES), the temperature at that time point (time point t2) is acquired (S10), and the temperature at time point t1 and the temperature at time point t2 are compared again. (S11).
2度目の比較においてもt2時点の温度がt1時点の温度よりも高ければ(S11:YES)、水張りを行っても温水循環管22内の温水が循環できていないということになる。そこで、バーナ4が消され(S16)、異常発生回数カウンタCTに「1」が加算され、異常発生回数カウンタCTは「2」となる(S17)。異常発生回数カウンタCTは「2」であり消火された回数は2回目であるので(S18:YES)、循環ポンプ9が停止され(S21)、循環異常のアラーム処理等を行う循環異常処理(図示外)へ進む。
Also in the second comparison, if the temperature at the time t2 is higher than the temperature at the time t1 (S11: YES), it means that the hot water in the hot water circulation pipe 22 cannot be circulated even if water filling is performed. Therefore, the
尚、S11において、t2時点の温度がt1時点の温度よりも高くなければ(S11:NO)、能力小にしたら(加熱量を切り替えたら)、熱交換器5の温度が下がっており、温水循環管22内を正常に温水が循環していることになるので、通常の燃焼制御が行われる(S12)。そして、消火指示が成立するまでは通常の燃焼制御が継続される(S13:NO、S12)。そして、消火の指示がなされたら(S13:YES)、バーナ4が消火され(S14)、循環ポンプ9が停止され(S15)、S1へ戻る。
In S11, if the temperature at the time t2 is not higher than the temperature at the time t1 (S11: NO), if the capacity is reduced (when the heating amount is switched), the temperature of the
以上のようにして、着火後7秒経過後に、燃焼能力を大から小に切り替えて、切り替え時点(t1時点)と切り替えてから3秒後(t2時点)との熱交換器5の温度を比較することにより、切り替えによる熱交換器5の温度推移を検出し、異常であるか否かを判断している。そして、異常である場合には、まず消火の後に水張りを行い、エアー噛み等への対処を試みる。そして、再度、着火して燃焼能力の大から小への切り替えを行い、異常判断を行っている。水張りにより異常が解消されれば、通常の燃焼制御が行われるが、解消されていなければ、循環ポンプ9や温水循環管22に異常があると判断されて、循環ポンプ9を停止し、循環異常の処理が行われる。
As described above, after 7 seconds from ignition, the combustion capacity is switched from large to small, and the temperature of the
尚、本実施例1におけるS8の処理を行うコントローラ41のCPUが「加熱切替手段」に相当し、S11の処理を行うコントローラ41のCPUが「異常判断手段」に相当し、S3,S16〜S21の処理を行うコントローラ41のCPUが「異常処理手段」に相当する。
In the first embodiment, the CPU of the
[実施例2]
次に、実施例2について説明する。図4は、所定時間経過後に加熱を停止した場合の熱交換器5の温度推移を示すグラフである。図2のグラフと同様に、横軸は時間を示し、左の縦軸は加熱量を示し、右の縦軸はサーミスタ16により計測された熱交換器5の温度を示している。実線のグラフは、温水循環管22の状態及び循環ポンプ9の状態が正常な場合の熱交換器5の温度推移グラフであり、一点鎖線のグラフは、温水循環管22の状態又は循環ポンプ9の状態に異常があり、温水が循環していない場合のグラフである。また、2点鎖線のグラフは、バーナ4による熱交換器5への加熱量を示すグラフである。
[Example 2]
Next, Example 2 will be described. FIG. 4 is a graph showing the temperature transition of the
本実施例2では、図4のグラフに示すt0において、バーナ4の着火が行われ、t1において加熱の停止(加熱量の切り替え)が行われている。そこで、加熱量のグラフは、着火時t0までは、0kwであり着火後は緩点火が行われ、徐々に加熱量が上昇している。そして、緩点火後は7.26kw(能力大)で一定に加熱されている。そして、t1時点において加熱が停止されている。尚、本実施例2では、t0からt1までの時間は7秒としている。
In Example 2, the
そこで、熱交換器5の温度は、着火時t0までは約15℃であるが、着火時t0後緩点火終了後からは、徐々に上昇しt1時点においては、約23℃まで上昇している。ここで、加熱が停止されると、温水循環が正常に行われている場合には、点火直後のための温水循環管22内の水が冷たい状態にあり、加熱の停止によって熱交換器5内を通過する水の得る熱エネルギーがなくなるので、水の上昇温度もなくなり、サーミスタ16の検知する温度は下降している。
Therefore, the temperature of the
しかしながら、温水循環が正常に行われていない場合には、熱交換器5内を水が通過しないので、t1時点において加熱が停止されても余熱により熱交換器5内に滞っている水が加熱されてしまうので、温度上昇が継続している。
However, when the hot water circulation is not performed normally, the water does not pass through the
そこで、本実施例2では、正常に温水が循環している場合に再度温度上昇を開始する前の時点t2の温度と、t1時点の温度とを比較して温度推移を検知する。つまり、正常であればt1の温度よりもt2の温度の方が低くなり、異常であればt1の温度よりもt2の温度の方が高くなる。尚、本実施例2においてもt1からt2までの時間を3秒としている。 Therefore, in the second embodiment, the temperature transition is detected by comparing the temperature at the time point t2 before starting the temperature rise again with the temperature at the time point t1 when the hot water is normally circulated. That is, if normal, the temperature of t2 is lower than the temperature of t1, and if abnormal, the temperature of t2 is higher than the temperature of t1. In the second embodiment, the time from t1 to t2 is 3 seconds.
ここで、図5に示すフローチャートを参照して、コントローラ41において行われる暖房制御における異常対応について説明する。図5は、実施例2の暖房制御のフローチャートである。
Here, with reference to the flowchart shown in FIG. 5, the abnormality response in the heating control performed in the
まず、運転指示が行われているか否かの判断が行われる(S31)。そして、運転指示が行われていなければ(S31:NO)、運転指示が行われるまで繰り返し運転指示の確認が行われる(S31:NO,S31)。そして、運転指示が行われたら(S31:YES)、循環ポンプ9をONして稼動を開始させる(S32)。そして、異常発生回数カウンタCTに初期値の「0」がセットされ(S33)、バーナ4への着火処理が行われ(S34)、能力大(例えば、7.26kw)での燃焼処理が行われる(S35)。ここでは、バーナ4への着火時にはガス量を微少にして(緩点火)、バーナ4の燃焼が安定した後、加熱量が大とされる。そして、t1時点が経過したか否か(点火後7秒経過したか否か)の判断が行われる(S36)。t1時点が経過されるまでは繰り返しt1時点経過の判断が行われ、7秒経過が待機される(S36:NO,S36)。
First, it is determined whether or not a driving instruction has been issued (S31). If the driving instruction is not performed (S31: NO), the driving instruction is repeatedly confirmed until the driving instruction is performed (S31: NO, S31). And if a driving | operation instruction | indication is performed (S31: YES), the
そして、t1時点を経過したら(S36:YES)、その時点(t1時点)での温度がサーミスタ16から取得される(S37)。そして、バーナ4が消されて加熱が停止されて加熱量が切り替えられる(S38)。そして、t2時点が経過したか否か(切り替え後3秒経過したか否か)の判断が行われる(S39)。t2時点が経過されるまでは繰り返しt2時点経過の判断が行われ、3秒経過が待機される(S39:NO,S9)。そして、t2時点を経過したら(S39:YES)、その時点(t2時点)での温度がサーミスタ16から取得される(S40)。次いで、t1時点の温度とt2時点の温度とが比較される(S41)。
When the time point t1 has elapsed (S36: YES), the temperature at that time point (time point t1) is acquired from the thermistor 16 (S37). Then, the
t2時点の温度がt1時点の温度よりも高ければ(S41:YES)、加熱を停止しても(加熱量を切り替えても)、熱交換器5の温度が下がっていないということになるので、温水循環管22の状態又は循環ポンプ9の状態に異常があり、温水が循環していないということになる。そこで、異常発生回数カウンタCTに「1」が加算され、異常発生回数カウンタCTは「1」となる(S47)。異常発生回数カウンタCTは「1」であり消火された回数は2回目でないので(S48:NO)、循環ポンプ9停止後(S49)、温水循環管22への水張り処理が行われる(S50)。
If the temperature at the time t2 is higher than the temperature at the time t1 (S41: YES), even if the heating is stopped (even if the heating amount is switched), the temperature of the
そして、S34へ戻り、再び着火処理が行われ(S34)、能力大の燃焼が行われる(S35)。そして、再着火からt1時点を経過(7秒経過)したら(S36:YES)、その時点(t1時点)の温度が取得され(S37)、バーナ4が消されて加熱が停止されて加熱量が切り替えられる(S38)。そして、t2時点を経過(切り替えから3秒経過)したら(S39:YES)、その時点(t2時点)の温度が取得され(S40)、t1時点の温度とt2時点の温度とが再び比較される(S41)。
Then, the process returns to S34, the ignition process is performed again (S34), and the combustion with high capacity is performed (S35). When the time point t1 has elapsed from the reignition (7 seconds have elapsed) (S36: YES), the temperature at that time point (time point t1) is acquired (S37), the
2度目の比較においてもt2時点の温度がt1時点の温度よりも高ければ(S41:YES)、水張りを行っても温水循環管22内の温水が循環できていないということになる。そこで、異常発生回数カウンタCTに「1」が加算され、異常発生回数カウンタCTは「2」となる(S47)。異常発生回数カウンタCTは「2」であり消火された回数は2回目であるので(S48:YES)、循環ポンプ9が停止され(S51)、ポンプ異常のアラーム処理等を行う循環異常処理(図示外)へ進む。
Also in the second comparison, if the temperature at the time t2 is higher than the temperature at the time t1 (S41: YES), it means that the hot water in the hot water circulation pipe 22 cannot be circulated even if water filling is performed. Therefore, “1” is added to the abnormality occurrence counter CT, and the abnormality occurrence counter CT becomes “2” (S47). Since the abnormality occurrence number counter CT is “2” and the number of fire extinguishing times is the second time (S48: YES), the
尚、S41において、t2時点の温度がt1時点の温度よりも高くなければ(S41:NO)、燃焼を停止したら(加熱量を切り替えたら)、熱交換器5の温度が下がっており、温水循環管22内を正常に温水が循環していることになるので、通常の燃焼制御を行うために、バーナ4が着火され(S42)、通常の燃焼制御が行われる(S43)。そして、消火条件が成立するまでは通常の燃焼制御が継続される(S44:NO、S43)。そして、消火条件が成立したら(S44:YES)、バーナ4が消火され(S45)、循環ポンプ9が停止され(S46)、S31へ戻る。
In S41, if the temperature at the time point t2 is not higher than the temperature at the time point t1 (S41: NO), when the combustion is stopped (when the heating amount is switched), the temperature of the
以上のようにして、着火後、能力大で燃焼させ、7秒経過後に燃焼を停止させて加熱量を切り替え、切り替え時点(t1時点)と切り替えてから3秒後(t2時点)との熱交換器5の温度を比較することにより、切り替えによる熱交換器5の温度推移を検出し、異常であるか否かを判断している。そして、異常である場合には、まず消火の後に水張りを行い、エアー噛み等への対処を試みる。そして、再度、着火して能力大で燃焼させてから、燃焼を停止させて加熱量を切り替え、異常判断を行っている。水張りにより異常が解消されれば、通常の燃焼制御が行われるが、解消されていなければ、循環ポンプ9や温水循環管22に異常があると判断されて、循環ポンプ9を停止し、循環異常の処理が行われる。
As described above, after ignition, combustion is performed with high capacity, and after 7 seconds, combustion is stopped and the heating amount is switched, and heat exchange is performed after switching to the switching time (time t1) and 3 seconds (time t2). The temperature transition of the
尚、本実施例2におけるS38の処理を行うコントローラ41のCPUが「加熱切替手段」に相当し、S41の処理を行うコントローラ41のCPUが「異常判断手段」に相当し、S33,S47〜S51の処理を行うコントローラ41のCPUが「異常処理手段」に相当する。
In the second embodiment, the CPU of the
したがって、上記実施例1及び実施例2のように本発明の温水循環加熱装置では、温水循環管22の状態に異常があったり、循環ポンプ9に異常があったりして、温水循環管22内の温水が正常に循環していない場合に、加熱を継続してしまい、温水暖房装置1を故障させてしまったり、事故を起こしてしまうことを回避することができる。
Therefore, in the hot water circulation heating apparatus of the present invention as in the first embodiment and the second embodiment, the state of the hot water circulation pipe 22 is abnormal or the
また、上記実施例1及び実施例2のように本発明の温水循環加熱装置では、温水循環加熱装置には必ず必要な温度計測手段を用いて、温水循環管の状態又は循環ポンプの状態の異常を判断するので、水流センサ等を別途設置する必要がなく、コストダウンが測れる。また、本発明の温水循環加熱装置では、着火時の温水循環管内の水温に関わらず温度推移により異常判断を行うので、着火時の温度が低く温水循環管内の水の温度上昇に時間がかかるような場合であっても、水温が上昇するのを待たずに異常判断が行われ、燃焼室3内の機器、部材を長時間加熱することがなく、機器、部材の傷みを押さえることができる。
Moreover, in the warm water circulation heating apparatus of the present invention as in the first and second embodiments, the temperature measurement means that is always necessary for the warm water circulation heating apparatus is used, and the state of the warm water circulation pipe or the condition of the circulation pump is abnormal. Therefore, there is no need to install a water flow sensor or the like separately, and the cost can be reduced. Further, in the hot water circulation heating device of the present invention, abnormality determination is made based on the temperature transition regardless of the water temperature in the hot water circulation pipe at the time of ignition, so that the temperature at the time of ignition is low and it takes time to increase the temperature of the water in the hot water circulation pipe. Even in such a case, the abnormality determination is made without waiting for the water temperature to rise, and the devices and members in the
尚、本発明の温水循環加熱装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。温水循環加熱装置は、温風暖房機である放熱器2を備えてた温水暖房装置1に限らない。放熱器2は、床暖房用パネルヒーターや室内暖房用パネルヒーターなどであってもよく、また、積雪を溶かすためのロードヒータやルーフヒータなどであってもよい。
In addition, the hot water circulation heating apparatus of this invention is not limited to above-described embodiment, Of course, a various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention. The hot water circulation heating device is not limited to the hot
上記実施例1及び実施例2において、t1時点を着火後7秒経過時点、t2時点を切り替え後3秒経過時点としているが、この時間はこれに限らない。t2時点は、加熱量切り替え後、少なくとも、正常稼働時のt1時点での温度まで上昇する時間以内であればよい。
In the first embodiment and the second embodiment, the time point t1 is set to the
また、上記実施例1及び実施例2においては、t2時点の温度がt1時点の温度よりも高いか否かにより温度推移を検出しているが、温度推移に基づく異常の判断方法はこれに限らない。例えば、t1時点の温度とt2時点の温度との差(温度変化)を算出し、その値が所定の範囲(正常範囲)に含まれているか否かにより判断してもよい。また、t1時点からt2時点への温度変化の傾きを算出して、その値が所定の範囲(正常範囲)に含まれているか否かにより判断してもよい。尚、この正常範囲は、燃焼大及び燃焼小の加熱量や熱交換器の容量、温水循環管22内の水量などにより異なる。 In the first and second embodiments, the temperature transition is detected based on whether or not the temperature at the time t2 is higher than the temperature at the time t1, but the method for determining an abnormality based on the temperature transition is not limited thereto. Absent. For example, the difference (temperature change) between the temperature at the time t1 and the temperature at the time t2 may be calculated, and the determination may be made based on whether or not the value is included in a predetermined range (normal range). Further, the inclination of the temperature change from the time point t1 to the time point t2 may be calculated, and the determination may be made based on whether or not the value is included in a predetermined range (normal range). Note that this normal range varies depending on the amount of heating for large and small combustion, the capacity of the heat exchanger, the amount of water in the hot water circulation pipe 22, and the like.
また、上記実施例1においては、加熱量の切り替えを行った際に熱交換器5の温度が下降する程度に加熱量を減少させ、t2時点の温度がt1時点の温度よりも高いか否かにより異常の判断を行っているが、熱交換器5の温度が下降せず、熱交換器の温度上昇率が軽減する程度の加熱量の減少として、t1時点の温度とt2時点の温度との差(温度変化)が予め登録されている所定の値より小さいか否かにより異常判断をしてもよい。また、着火時点の温度を計測し、着火時点の温度からt1時点の温度への温度上昇率と、t1時点の温度からt2時点の温度への温度上昇率とを比較して、t1時点の温度からt2時点の温度への温度上昇率の方が上昇率が低くなっているか否かにより異常判断をしてもよい。
Further, in the first embodiment, when the heating amount is switched, the heating amount is reduced to such an extent that the temperature of the
また、上記実施例1及び実施例2においては、t1時点を着火後所定時間(7秒)経過後としたが、t1時点はこれに限らない。例えば、熱交換器5の温度が所定温度(例えば、80℃)を越えた時点としてもよい。
Moreover, in the said Example 1 and Example 2, although t1 time was made into after the predetermined time (7 second) passage after ignition, t1 time is not restricted to this. For example, it is good also as the time of the temperature of the
また、上記実施例1及び実施例2においては、着火後に加熱状態の切り替え、温度計測、その所定時間経過後の温度計測を行い、異常検知を行っているが、通常の燃焼制御中に異常検知を行うようにしてもよい。その場合には、実施例1では、S12の通常の燃焼制御において、S6〜S11の処理が行われ、実施例2では、S43の通常の燃焼制御において、S36〜S41の処理が行われる。ここで、t1時点は、予め設定されている時間とする。例えば、着火時点から10分経過した時点、そこからさらに10分経過した時点というように10分毎にt1時点を配置してもよい。また、毎時0分をt1時点として、1時間毎にt1時点として時刻に合わせてt1時点を配置してもよい。 In the first and second embodiments, the abnormality is detected by switching the heating state after ignition, measuring the temperature, and measuring the temperature after the predetermined time has elapsed. However, the abnormality is detected during normal combustion control. May be performed. In that case, in Example 1, the process of S6-S11 is performed in the normal combustion control of S12, and in Example 2, the process of S36-S41 is performed in the normal combustion control of S43. Here, the time point t1 is a preset time. For example, the time point t1 may be arranged every 10 minutes, such as when 10 minutes have elapsed from the ignition time point and when 10 minutes have elapsed since then. Alternatively, the time point t1 may be arranged according to the time as the time point t1 every hour, with 0 minutes per hour as the time point t1.
また、上記実施例1及び実施例2においては、異常検知を2回行い、1回目に異常と判断された場合には水張りを行って、温水循環管22内に空気が入り込み(所謂、エアー噛み状態)、水をうまく循環できなくなっているような状態である場合への対処を行っているが、異常処理手段により行われる安全作動は、これに限らず、1回目の異常判断において、循環ポンプ9を停止させるようにしてもよい。 In the first and second embodiments, the abnormality detection is performed twice, and when it is determined to be abnormal for the first time, water is filled and air enters the hot water circulation pipe 22 (so-called air biting). State), the countermeasure is taken when water is not circulated well. However, the safety operation performed by the abnormality processing means is not limited to this, and the circulation pump is used in the first abnormality determination. 9 may be stopped.
また、上記実施例1及び実施例2においては、バーナ4の加熱状態を切り替える(能力大→能力小、又は、能力大→消火)直前にサーミスタ16によって熱交換器5の温度(本発明における「第1温度」)を検出しているが、検出のタイミングはこれに限らず、加熱状態を切り替えるのと同時に、又は、加熱状態を切り替えた直後に検出するようにしてもよい。 Moreover, in the said Example 1 and Example 2, immediately before switching the heating state of the burner 4 (high capability-> low capability, or high capability-> fire extinction), the temperature of the heat exchanger 5 (" However, the detection timing is not limited to this, and it may be detected at the same time as switching the heating state or immediately after switching the heating state.
本発明の温水循環加熱装置は、温水が循環して放熱器に熱エネルギーを伝達する温風暖房機や床暖房機といった温水暖房装置に限らず、温水を循環させ、その温水の熱エネルギーを他の装置や物体に供給する種々の温水循環加熱装置に適応可能である。 The hot water circulation heating device of the present invention is not limited to a hot water heating device such as a hot air heater or a floor heater in which hot water circulates and transmits thermal energy to a radiator, but the hot water is circulated and the thermal energy of the hot water is The present invention can be applied to various hot water circulation heating devices that supply the devices and objects.
1 温水暖房装置
2 放熱器
3 燃焼室
4 バーナ
5 熱交換器
9 循環ポンプ
10 膨張タンク
11 補水ユニット
16 サーミスタ
22 温水循環管
22a 供給温水循環管
22b 往き温水循環管
22c 戻り温水循環管
22d バイパス
41 コントローラ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記熱交換器内の温度を計測する温度計測手段と、
前記加熱手段による加熱量を現在の加熱量より少ない状態に変化させる、又は、加熱を停止して加熱状態を切り替える加熱切替手段と、
当該加熱切替手段により加熱状態を切り替えた後の前記温度計測手段により計測された前記熱交換器内の温度推移に基づいて、前記温水循環管の状態又は前記循環ポンプの状態が異常であるか否かを判断する異常判断手段と、
当該異常判断手段により異常であると判断された場合に当該温水循環加熱装置を安全作動させる異常処理手段と
を備えたことを特徴とする温水循環加熱装置。 A hot water circulation heating device that circulates heated hot water to a hot water circulation pipe by a circulation pump while heating water in the heat exchanger by a heating pump, and heats the hot water with the hot water,
Temperature measuring means for measuring the temperature in the heat exchanger;
The heating switching means for changing the heating amount by the heating means to a state less than the current heating amount, or switching the heating state by stopping the heating,
Whether the state of the hot water circulation pipe or the state of the circulation pump is abnormal based on the temperature transition in the heat exchanger measured by the temperature measurement means after the heating state is changed by the heating switching means An abnormality determination means for determining whether or not
A hot water circulation heating apparatus comprising: an abnormality processing means for safely operating the hot water circulation heating apparatus when the abnormality judgment means judges that an abnormality has occurred.
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