JP2016017664A - 温水装置及び温水装置における異常通知方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】温水装置100は、熱交換器21で冷媒と熱交換され加熱された水が循環する1次水回路27と、1次水回路27と熱交換器23を介して接続され、水が循環する2次水回路28と、2次水回路28に接続され、2次水回路28を循環する水を蓄えるタンクとを備える。温水装置100は、1次水回路27を循環する水の温度と、タンク26に蓄えられた水の温度とを検出し、1次水回路27を循環する水の温度が第1閾値以上であり、かつ、タンク26に蓄えられた水の温度が第2閾値以下である場合、2次水回路28に詰まりが発生したことを示す通知を出す。
【選択図】図1
Description
間接加熱タイプには、1次水回路を水以外のブライン等の流体が循環する流体回路としたものもある。
具体的には、特許文献1には、(1)水回路の水の流量変化を計測する方法、(2)水回路の水の圧力変化を計測する方法、(3)水回路におけるポンプの出力変化を計測する方法、(4)加熱能力の変化を計測する方法が、詰まりを検出する方法として記載されている。
熱源装置で加熱された流体が循環する流体回路と、
熱交換器を介して前記流体回路に接続され、水が循環する水回路と、
前記水回路に接続され、前記熱交換器で前記流体と熱交換された水を蓄えるタンクと、
前記流体回路を循環する流体の流体温度を検出する流体温度検出部と、
前記タンクに蓄えられた水のタンク温度を検出するタンク温度検出部と、
前記流体温度検出部が検出した流体温度が第1閾値以上であり、かつ、前記タンク温度検出部が検出したタンク温度が第2閾値以下である場合、水回路に詰まりが発生したことを示す通知を出す通知部と
を備えることを特徴とする。
図1は、実施の形態1に係る温水装置100の構成図である。
温水装置100は、ヒートポンプ装置10(熱源装置の一例)、給湯器20、暖房装置50を備える。
給湯器20は、熱交換器21、ヒータ22、熱交換器23、ポンプ24、ポンプ25、タンク26等を備える。
熱交換器21と、ヒータ22と、熱交換器23と、ポンプ24とが順次配管により接続され、水が循環する1次水回路27(流体回路の一例)が構成される。また、熱交換器23と、ポンプ25と、タンク26とが順次配管により接続され、水が循環する2次水回路28(水回路の一例)が構成される。
なお、温度センサaの設置位置は、図1に示す位置に限らず、ヒータ22と熱交換器23との間であれば他の位置でもよい。同様に、温度センサbの設置位置は、図1に示す位置に限らず、熱交換器23と熱交換器21との間であれば他の位置でもよい。
また、給湯器20は、温度センサcによって検出されるタンク温度、温度センサdによって検出される外気温度、入出力装置41によって設定される沸き上げ目標温度、室内目標温度等に基づき、加熱能力が適切になるように、圧縮機11、ポンプ24、ヒータ22等を制御する制御装置42を備える。制御装置42は、例えば、マイクロコンピュータによって構成される。
給湯運転時に熱交換器23へ流入した水は、2次水回路28を循環する水と熱交換され、冷却される。この際、2次水回路28を循環する水は加熱される。一方、暖房運転時に暖房装置50へ流入した水は、暖房装置50が設置された部屋の空気と熱交換され、冷却される。この際、暖房装置50が設置された部屋の空気は加熱される。
2次水回路28で冷却された水、又は、暖房装置50で冷却された水は、合流点30を経由し、ポンプ24を通り、再び熱交換器21へ流入する。
一方、2次水回路28には、フローセンサは設けられていない。2次水回路28にもフローセンサを設ければ、詰まりを検出することが可能となる。しかし、2次水回路28にフローセンサを設けることはコストアップに繋がってしまう。また、フローセンサ等を設けず、特許文献1に記載されたように、ポンプ25の出力変化を計測する方法を適用して、詰まりを検出することも考えられる。しかし、詰まりが発生していない場合に詰まりが発生したと誤検出してしまう恐れや、詰まりが発生している場合に検出が遅くなってしまう恐れがある。
また、熱交換器23として、プレート式熱交換器を用いている場合、プレート式熱交換器内の流路はとても狭いため、スケール捕捉装置37が設けられていたとしても、プレート式熱交換器内の流路が詰まってしまう恐れがある。
2次水回路28に詰まりが発生していない通常の状態であれば、熱交換器21で1次水回路27を循環する水が加熱された分の熱量が、熱交換器23で2次水回路28を循環する水によって1次水回路27を循環する水から奪われる。2次水回路28を循環する水が1次水回路27を循環する水から熱量を奪うことで、タンク26内の水温は上昇し、タンク26に流入する水の温度と1次水回路27を循環する水の温度とは近い温度になる。
しかし、2次水回路28に詰まりが発生すると、2次水回路28を循環する水の流量が少なくなる。そのため、熱交換器23で2次水回路28を循環する水が1次水回路27を循環する水から吸熱する熱量が少なくなりタンク26内の水の温度上昇が著しく遅くなる。一方で、熱交換器21で冷媒が1次水回路27を循環する水を加熱する能力は変化しない。その結果、2次水回路28に詰まりが発生すると、タンク26内の水の温度は低いまま、1次水回路27を循環する水の温度は徐々に高くなる。この特性を利用して、制御装置42は、1次水回路27を循環する水の温度が高いにも関わらず、タンク26内の水の温度が低いことにより、詰まりが発生したことを検出する。
制御装置42は、流体温度検出部421、タンク温度検出部422、判定部423、通知部424を備える。
(S11:温度検出工程)
流体温度検出部421は、1次水回路27を循環する水の温度(流体温度)として、温度センサaにより流入温度を検出する。また、タンク温度検出部422は、タンク内に蓄えられた水のタンク温度を温度センサcにより検出する。
判定部423は、S11で検出された流入温度が第1閾値以上であり、かつ、S11で検出されたタンク温度が第2閾値以下であるか否かを判定する。
判定部423は、流入温度が第1閾値以上であり、かつ、タンク温度が第2閾値以下であると判定した場合(S12でYES)、処理をS13へ進め、他の場合(S12でNO)、処理を終了する。
通知部424は、2次水回路28に詰まりが発生したことを利用者へ通知する。
例えば、通知部424は、入出力装置41の表示部に詰まりが発生したことを示すエラーコード等を表示することにより通知する。もちろん、これに限らず、通知部424は、温水装置100に設けられた所定のランプを点灯させることにより詰まりが発生したことを通知してもよいし、温水装置100に設けられたスピーカから所定の音を出すことにより詰まりが発生したことを通知してもよい。また、通知部424は、利用者のPC(Personal Computer)や携帯端末等へ無線LAN(Local Area Network)等のネットワークを介して、エラーコード等を送信することにより詰まりが発生したことを通知してもよい。
第1閾値は、ヒートポンプ装置10の性能、熱交換器21,23の性能等の様々な要因によって適切な値が異なる。また、第1閾値の設定によって、誤検出の発生度合いや、どの程度の詰まりを検出可能とするか等が変わってしまう。そのため、例えば、第1閾値は、実際に2次水回路28に詰まりを発生させる試験を行った結果に基づいて設定される。
S12で用いる第2閾値は、工場出荷時等、図4に示す処理の開始前に、制御装置42のメモリ等に設定されるものである。
第2閾値は、第1閾値と同様に、ヒートポンプ装置10の性能、熱交換器21,23の性能等の様々な要因によって適切な値が異なる。また、第2閾値は、第1閾値の設定値によっても適切な値が異なる。そのため、例えば、第2閾値は、実際に2次水回路28に詰まりを発生させる試験を行った結果に基づいて第1閾値とともに設定される。
例えば、第1閾値は、ヒータ22を使用している場合には90℃程度とし、ヒータ22を使用していない場合には、ヒートポンプ装置10の能力に応じて55〜65℃程度としてもよい。また、第2閾値は、給水口40から供給される水(水道水)の温度より少し高い温度(例えば、20℃程度)としてもよい。
実施の形態2では、2次水回路28に詰まりが発生した場合の制御について説明する。
実施の形態2では、実施の形態1と同じ部分については説明を省略し、実施の形態1と異なる部分について説明する。
そこで、実施の形態2では、流入温度が第1閾値以上であり、かつ、タンク温度が第2閾値以下であると判定した場合、2次水回路28に詰まりが発生したことを利用者へ通知しつつ、ポンプ25やヒートポンプ装置10等の制御を行い、エネルギーの浪費を抑えた運転を行う。
実施の形態2に係る制御装置42は、図3に示す実施の形態1に係る制御装置42が備える構成に加え、動作制御部425を備える。
S21からS23の処理は、図4のS11からS13の処理と同じであるため、説明を省略する。
S23で2次水回路28に詰まりが発生したことを利用者へ通知した場合、動作制御部425は、ポンプ25を制御して、2次水回路28を循環する水の流速を速くし、熱交換器23で2次水回路28を循環する水が1次水回路27を循環する水から吸熱する熱量を増やす。また、動作制御部425は、ヒートポンプ装置10の動作周波数を下げ、ヒートポンプ装置10の加熱能力を低下させる。
また、S24では、徐々に2次水回路28を循環する水の流速を速め、徐々にヒートポンプ装置10の動作周波数を下げるようにしてもよい。そして、予め設定した最高速まで流速を速め、予め設定した最低周波数まで動作周波数を下げた後に、再びS22で流入温度が第1閾値以上であり、かつ、タンク温度が第2閾値以下であると判定された場合には、温水装置100の運転を停止させてもよい。
Claims (6)
- 熱源装置で加熱された流体が循環する流体回路と、
熱交換器を介して前記流体回路に接続され、水が循環する水回路と、
前記水回路に接続され、前記熱交換器で前記流体と熱交換された水を蓄えるタンクと、
前記流体回路を循環する流体の流体温度を検出する流体温度検出部と、
前記タンクに蓄えられた水のタンク温度を検出するタンク温度検出部と、
前記流体温度検出部が検出した流体温度が第1閾値以上であり、かつ、前記タンク温度検出部が検出したタンク温度が第2閾値以下である場合、水回路に詰まりが発生したことを示す通知を出す通知部と
を備えることを特徴とする温水装置。 - 前記温水装置は、さらに、
前記流体温度が前記第1閾値以上であり、かつ、前記タンク温度が前記第2閾値以下である場合、加熱能力が低下するように前記熱源装置を制御する動作制御部
を備えることを特徴とする請求項1に記載の温水装置。 - 前記水回路には、水を循環させるためのポンプが接続されており、
前記温水装置は、さらに、
前記流体温度が前記第1閾値以上であり、かつ、前記タンク温度が前記第2閾値以下である場合、前記水回路を循環する水の流速が速くなるように前記ポンプを制御する動作制御部
を備えることを特徴とする請求項1に記載の温水装置。 - 前記流体温度検出部は、前記熱交換器へ流入する流体の流入温度を前記流体温度として検出する
ことを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の温水装置。 - 前記流体温度検出部は、前記熱交換器から流出した流体の流出温度を前記流体温度として検出する
ことを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の温水装置。 - 熱源装置で加熱された流体が循環する流体回路と、
熱交換器を介して前記流体回路に接続され、水が循環する水回路と、
前記水回路に接続され、前記熱交換器で前記流体と熱交換された水を蓄えるタンクと
を備える温水装置における異常通知方法であり、
前記流体回路を循環する流体の流体温度を検出する流体温度検出工程と、
前記タンクに蓄えられた水のタンク温度を検出するタンク温検出工程と、
前記流体温度検出工程で検出された流体温度が第1閾値以上であり、かつ、前記タンク温検出工程で検出されたタンク温度が第2閾値以下である場合、前記水回路に詰まりが発生したことを示す通知を出す通知工程と
を備えることを特徴とする温水装置における異常通知方法。
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