JP2013174373A - Hot water heating device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、熱源と熱交換することにより熱流体を加熱して循環させる温水暖房装置に関するものである。 The present invention relates to a hot water heater that heats and circulates a thermal fluid by exchanging heat with a heat source.
従来からこの種のものに於いては、熱源機に内蔵され、バーナにて加熱される熱交換器と、循環ポンプと、熱媒体供給弁及び放熱器を有する複数の分岐路とを環状に接続して熱媒体循環路を形成し、放熱器側の運転信号によってバーナ及び循環ポンプを運転させるとともに、熱媒体供給弁を開放させ、熱交換器の熱媒体(水または不凍液等)を放熱器に供給して室内の暖房を行うもので、室内に設置されている放熱器に内蔵されている室温サーミスタにより検知された室温と、リモコンにより設定された設定室温とを比較し、その温度差により熱源機の出力と循環ポンプの回転数を制御するものがあった。(特許文献1参照) Conventionally, in this type, a heat exchanger built in a heat source unit and heated by a burner, a circulation pump, and a plurality of branch paths having a heat medium supply valve and a radiator are connected in an annular shape. Then, the heat medium circulation path is formed, the burner and the circulation pump are operated by the operation signal on the radiator side, the heat medium supply valve is opened, and the heat medium (water or antifreeze liquid etc.) of the heat exchanger is used as the radiator. This is used to heat the room indoors. Compare the room temperature detected by the room temperature thermistor built in the radiator installed in the room with the set room temperature set by the remote controller. Some controlled the output of the machine and the rotation speed of the circulation pump. (See Patent Document 1)
ところでこの従来のものでは、室温を室内に設置されている放熱器に内蔵されている室温サーミスタにより検知しているが、放熱器の設置されている位置によっては正確な室温が検知できず、室温サーミスタにより検知した室温が設定室温まで上昇しても放熱器の周辺だけ温かく感じる状態や、逆に放熱器の周辺が温か過ぎるように感じるということがあった。 By the way, in this conventional device, the room temperature is detected by a room temperature thermistor built in a radiator installed indoors, but the accurate room temperature cannot be detected depending on the position where the radiator is installed. Even when the room temperature detected by the thermistor rises to the set room temperature, only the area around the radiator feels warm, or conversely, the area around the radiator feels too warm.
この発明は上記課題を解決するために、特に請求項1ではその構成を、熱源機と、熱交換器と、循環ポンプと、温水の温度を検出する温水温度検出手段と、温水の温度を設定する温水温度設定スイッチを有する操作部と、外気温を検知する外気温センサーと、制御部とを備え、前記熱交換器にて熱源機と熱交換して加熱された熱流体を循環ポンプにて循環させる温水暖房装置に於いて、前記制御部は温水温度と温水の設定温度との差により設定される熱源機の出力と、外気温とにより暖房負荷を推定し、その推定した暖房負荷に対応して循環ポンプの回転数を設定するものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is particularly configured in claim 1 with a heat source device, a heat exchanger, a circulation pump, hot water temperature detecting means for detecting the temperature of hot water, and the temperature of the hot water. An operation unit having a hot water temperature setting switch, an outside air temperature sensor for detecting the outside air temperature, and a control unit, and a heat pump heated by exchanging heat with the heat source unit in the heat exchanger In the circulating hot water heater, the control unit estimates the heating load from the output of the heat source unit set by the difference between the hot water temperature and the set temperature of the hot water and the outside air temperature, and corresponds to the estimated heating load Thus, the rotational speed of the circulation pump is set.
この発明の請求項1によれば、温水温度と温水の設定温度との差により設定される熱源機の出力と、外気温とにより暖房負荷を推定し、その推定した暖房負荷に対応して循環ポンプの回転数を設定するので、外気温が高くても熱源機の出力が大ならば暖房負荷は大きいと判断して循環ポンプの回転数を高く設定し、逆に外気温が低くても熱源機の出力が小ならば暖房負荷は小さいと判断して循環ポンプの回転数を低く設定し、それにより暖房負荷に応じて循環ポンプの回転数を制御して、循環ポンプの無駄な電力の消費を抑えることができるものである。 According to the first aspect of the present invention, the heating load is estimated based on the output of the heat source unit set by the difference between the hot water temperature and the set temperature of the hot water and the outside air temperature, and the circulation is performed corresponding to the estimated heating load. Since the number of rotations of the pump is set, even if the outside air temperature is high, if the output of the heat source machine is large, the heating load is judged to be large and the number of revolutions of the circulation pump is set high. If the output of the machine is small, the heating load is judged to be small and the rotation speed of the circulation pump is set low, thereby controlling the rotation speed of the circulation pump in accordance with the heating load and consuming unnecessary power of the circulation pump. Can be suppressed.
また、温水循環回路が多数の系統数より構成されていても、暖房負荷に応じた循環ポンプの回転数制御ができ、温水循環回路の系統数に関係なく循環ポンプの無駄な電力の消費を抑えることができるものである。 In addition, even if the hot water circulation circuit is composed of a large number of systems, the rotation speed of the circulation pump can be controlled according to the heating load, and wasteful power consumption of the circulation pump can be suppressed regardless of the number of systems of the hot water circulation circuit. It is something that can be done.
また、室内の温度を検知する室温サーミスタが不要となり、室温サーミスタの設置が不適切な位置のために室温サーミスタにより検知した室温が設定室温まで上昇しても放熱器の周辺だけ温かく感じる状態や、逆に放熱器の周辺が温か過ぎるように感じるということがないものである。 In addition, a room temperature thermistor that detects the room temperature is no longer necessary, and the room temperature thermistor is not properly installed. On the other hand, it does not feel that the area around the radiator is too warm.
次にこの発明の一実施形態の温水暖房装置を図1に基づき説明する。
1は本実施形態に於ける温水暖房装置本体で室外に設置され、この温水暖房装置本体1で熱交換して加熱した温水を、往き管2から床暖房パネルやパネルヒータ等の放熱器3を通過させて放熱させた後、戻り管4から温水暖房装置本体1に戻す温水循環回路5を形成するものである。
Next, a hot water heater according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Reference numeral 1 denotes a hot water heater main body according to the present embodiment, which is installed outside the room. Heat water exchanged and heated by the hot water heater main body 1 is supplied from a forward pipe 2 to a
前記温水暖房装置本体1は、燃焼用空気を送風する送風機6と、灯油を常に一定量貯めている定油面器7と、この定油面器7の灯油を供給する燃料ポンプ8と、送風機6により送風された燃焼用空気と燃料ポンプ8により供給された灯油とによって燃焼を行うバーナからなる熱源機9と、温水循環回路5を循環する温水を貯湯する缶体10と、往き管2側の缶体10内の温水の温度tを検出する温水温度検出手段としての温水サーミスタ11と、缶体10内に設けられ、熱源機9の燃焼炎及び熱源機9の燃焼により発生した燃焼排ガスにより加熱されて缶体10内の温水と熱交換する熱交換器12と、熱交換器12を通過した燃焼排ガスを温水暖房装置本体1の外部へと導く排気筒等の排気経路13と、缶体10内の温水を温水循環回路5に循環させる循環ポンプ14と、該循環ポンプ14と缶体10との間に設けられ、温水中の空気を温水と分離する気水分離器15とが内蔵されているものである。
The hot water heater main body 1 includes a
16は温水暖房装置本体1を遠隔操作するリモコンで、リモコン16には、熱源機9の燃焼により熱交換器12を加熱し缶体10内の温水を加熱すると共に、缶体10内の温水を放熱器3に循環させて室内等の被空調空間の暖房を行わせる暖房運転の開始または停止を指示する運転スイッチ17と、熱交換器12で加熱する缶体10内の温水の温度を設定する温水温度設定手段としての温水温度設定スイッチ18と、温水温度設定スイッチ18で設定した温度Tを表示する表示部19とを備えているものである。
なお、この実施形態では温水の設定温度Tは、温水温度設定スイッチ18で20℃〜80℃の間で設定することができるものである。
また、20は温水暖房装置本体1に設けられた操作部で、前記リモコン16と同様、運転スイッチ、温水温度設定スイッチ、表示部を備えているものである。
In this embodiment, the set temperature T of the hot water can be set between 20 ° C. and 80 ° C. with the hot water
21はマイクロコンピュータを主体としてこの温水暖房装置本体1の制御を行う制御部で、リモコン16または操作部20の各種スイッチの信号や温水サーミスタ11からの信号を受け、送風機6、燃料ポンプ8、循環ポンプ14の制御を行うものである。
22は温水暖房装置本体1に設けられた外気温センサーで、検知した外気温を信号として制御部21に出力するものである。
前記制御部21は、送風機6及び燃料ポンプ8をそれぞれ能力制御して、予め設定された小燃焼量以上且つ大燃焼量以下の範囲内で燃焼量を可変できるものであり、前記暖房運転の際は、温水サーミスタ11の検出する缶体10内の温水温度tがリモコン16の温水温度設定スイッチ18で設定された設定温度T付近の温度になるよう燃焼量を制御するものであり、前記暖房運転開始時は、缶体10内の温水温度tが温水温度設定スイッチ18で設定された設定温度Tに素早く上昇するように、熱源機9の燃焼量を大燃焼量にし、その後、缶体10内の温水温度tが設定温度Tに近づいてきたら熱源機9の燃焼量を徐々に下げていき、缶体10内の温水温度tを設定温度Tに維持するのが可能であれば予め設定された小燃焼量まで燃焼量を下げて燃焼を行い、缶体10内の温水温度tが設定温度Tより所定温度a高い温度に達したら、熱源機9の燃焼を停止し、缶体10内の温水温度tが設定温度Tより所定温度a低い温度に達したら、熱源機9の燃焼を開始させ、缶体10内の温水温度tを設定温度Tに近づけるべく燃焼量を適宜制御するものである。
The
次に、暖房運転の作動について説明する。
図2に示すように、まず、運転スイッチ17をオンすると(S1)、制御部21は温水温度設定スイッチ18で設定された設定温度Tと、缶体10内の温水温度tとを比較し(S2)、缶体10内の温水温度tが設定温度T+所定温度aより低ければ、熱源機9の出力を大にして動作させ(S3)、それから(S2)に戻り、(S2)で缶体10内の温水温度tが設定温度T+所定温度a以上であれば、熱源機を停止して(S4)、循環ポンプ14の回転数を大にして動作させる。(S5)
Next, the heating operation will be described.
As shown in FIG. 2, first, when the
そしてその状態で所定時間経過した後(S6)、制御部21は温水温度tと設定温度Tとを比較し(S7)、缶体10内の温水温度tが設定温度T以上であると判断すると、次に缶体10内の温水温度tが設定温度T+所定温度a以上であるか判断し(S8)、缶体10内の温水温度tが設定温度T+所定温度a以上であれば、熱源機9を停止し(S9)、(S8)で缶体10内の温水温度tが設定温度T+所定温度aより低ければ、熱源機9の出力を小で動作させるものである。(S10)
Then, after a predetermined time has passed in that state (S6), the
又、(S7)で缶体10内の温水温度tが設定温度Tより低いと判断すると、次に、制御部21は缶体10内の温水温度tと設定温度Tとの温度差を判定し(S11)、温度差が小と判断すると熱源機9の出力を小で動作させ(S10)、温度差が中と判断すると熱源機9の出力を中で動作させ(S12)、温度差が大と判断すると熱源機9の出力を大で動作させるものである。(S13)
尚、本実施例では缶体10内の温水温度tと設定温度Tとの温度差が10℃未満を温度差が小と判断し、温水温度tと設定温度Tとの温度差が10℃以上20℃未満を温度差が中と判断し、温水温度tと設定温度Tとの温度差が20℃以上を温度差が大と判断するものである。
If it is determined in (S7) that the hot water temperature t in the
In this embodiment, if the temperature difference between the hot water temperature t in the
次に制御部21は外気温センサー22で検知した外気温により循環ポンプ14の回転数を設定するもので、熱源機9を停止(S9)又は熱源機9の出力を小で動作させた(S10)場合は、外気温が高い又は中間と判断した時は(S14)、循環ポンプ14の回転数を小に設定し(S15)、外気温が低いと判断した時は循環ポンプ14の回転数を中に設定するものである。(S16)
Next, the
又、熱源機9の出力を中で動作させた(S12)場合は、外気温が高いと判断した時は(S17)、循環ポンプ14の回転数を小に設定し(S1)、外気温が中間と判断した時は循環ポンプ14の回転数を中に設定し(S16)、外気温が低いと判断した時は循環ポンプ14の回転数を大に設定するものである。(S18)
Further, when the output of the
又、熱源機9の出力を大で動作させた(S13)場合は、外気温が高いと判断した時は(S19)、循環ポンプ14の回転数を中に設定し(S16)、外気温が中間と判断した時は循環ポンプ14の回転数を大に設定し(S18)、外気温が低いと判断した時は循環ポンプ14の回転数を最大に設定するものである。(S20)
When the output of the
尚、本実施例では外気温が5℃より高いと外気温が高いと判断し、外気温が5℃以下−5℃以上だと外気温が中間と判断し、外気温が−5℃未満だと外気温が低いと判断するものである。 In this embodiment, when the outside air temperature is higher than 5 ° C, it is judged that the outside air temperature is high. When the outside air temperature is below 5 ° C and above -5 ° C, the outside air temperature is judged as intermediate and the outside air temperature is below -5 ° C. It is judged that the outside temperature is low.
そして 熱源機9の出力と循環ポンプ14の回転数を設定した後に、運転スイッチ17がオフ操作されると(S21)、制御部21は熱源機9と循環ポンプ14を停止して暖房運転を終了し(S22)、熱源機9の出力と循環ポンプ14の回転数を設定した後に、運転スイッチ17がオフ操作されなければ(S7)に戻るものである。
When the
以上のように暖房負荷を熱源機9の出力と外気温とにより推定し、それに基づいて循環ポンプ14の回転数を設定するので、外気温が高くても熱源機9の出力が大ならば暖房負荷は大きいと判断して循環ポンプ14の回転数を高く設定し、逆に外気温が低くても熱源機9の出力が小ならば暖房負荷は小さいと判断して循環ポンプ14の回転数を低く設定し、それにより暖房負荷に応じて循環ポンプ14の回転数を制御して、循環ポンプ14の無駄な電力の消費を抑えることができるものである。
As described above, the heating load is estimated based on the output of the
又、温水循環回路5が多数の系統数より構成されていても、暖房負荷に応じた循環ポンプ14の回転数制御ができ、温水循環回路5の系統数に関係なく循環ポンプ14の無駄な電力の消費を抑えることができるものである。
Further, even if the hot
又、室内の温度を検知する室温サーミスタが不要であるので、室内での室温サーミスタの設置されている位置による不正確な室温検知がなく、室温サーミスタにより検知した室温が設定室温まで上昇しても放熱器の周辺だけ温かく感じる状態や、逆に放熱器の周辺が温か過ぎるように感じるということがないものである。 In addition, since a room temperature thermistor for detecting the room temperature is not required, there is no inaccurate room temperature detection due to the position of the room temperature thermistor in the room, and even if the room temperature detected by the room temperature thermistor rises to the set room temperature. There is no state where only the periphery of the radiator feels warm, and conversely, the periphery of the radiator does not feel too warm.
尚、本実施例では熱源機9を燃焼を行うバーナとしたがこれに限定されず、ヒートポンプユニットや電気ヒータによる温水装置でもいいものである。
In the present embodiment, the
9 熱源機
12 熱交換器
14 循環ポンプ
11 温水温度検出手段
18 温水温度設定スイッチ
20 操作部
21 制御部
22 外気温センサー
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