JP2763012B2 - 温水暖房装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は温水の循環により室内等の暖房を行う温水暖
房装置に関する。

（ロ） 従来の技術 上記温水暖房装置では、例えば特開昭62−169965号公
報にて示されるように、暖房用タンク内の水位を検出す
るセンサーと、タンク内の水位が所定水位以下に低下す
ると自動弁を開いてタンク内に注水する自動注水装置を
備えたものがあるが、この様な注水装置を設けた場合、
暖房用の温水を循環する配管等に異状が生じて循環水が
漏洩しても、タンク内に注水し続ける為、多量の水が漏
れ続ける恐れがある。

又上記温水暖房装置では、例えば実開昭63−144515号
公報にて示される様に、工事完了後循環回路内に水張り
を行う為の水張りスイッチを設けているが、この水張り
スイッチはほとんどの場合暖房器の外装ケース内に設け
られており、工事業者が上記水張りスイッチの操作によ
る水張り運転を忘れた場合、これを知らずに暖房運転を
行うと熱交換器が過熱され、安全装置が作動して運転を
停止し、暖房が即行えないと共に、この停止後の後沸き
により器具に損傷を与える恐れがあった。

（ハ） 発明が解決しようとする課題 本発明は上記配管等の異常による循環水の漏れを検出
して、これらの多量漏洩を防止すると共に、水張りスイ
ッチの操作による水張り運転を忘れても、暖房運転が行
える事を目的とする。

（ニ） 課題を解決するための手段 本発明は温水循環流路の途中に設けられた膨張タンク
内の水位を、少なくとも低水位と満水位とで検出する水
位検出手段と、膨張タンク内の水位が低水位以下に低下
すると自動的に満水位迄給水する給水手段とを備えたも
のにおいて、この給水手段による給水時間又は所定時間
内における給水回数を計測すると共に、上記給水時間又
は給水回数を予め設定した所定時間又は設定回数と比較
し、上記給水時間又は給水回数のうち少なくともどちら
か一方が設定値を越えると警告を行う警告手段を設けて
成るものである。

又膨張タンク内への給水を行う水張り運転スイッチ
と、暖房運転の開始並びに停止操作を行う運転スイッチ
を備え、水張り運転スイッチによる水張り運転時には、
水位検出手段により低水位を検出すると給水手段により
膨張タンク内に満水位迄給水し、満水位に達すると温水
循環流路に設けられた循環ポンプを作動し、これにより
低水位を検出すると循環ポンプの作動を停止して給水手
段にて給水する動作を繰り返す給水制御手段を備えたも
のにおいて、この給水制御手段にて、運転スイッチの操
作による暖房運転の開始操作後、水位検出手段にて低水
位を検出時には、過去に低水位検出経験が無い事を条件
に水張り運転を行って成るものである。

（ホ） 作用 上記警告手段にて膨張タンク内への給水時間又は所定
時間内における給水回数を計測し、これらの少なくとも
どちらかが設定値を越えると、つまり給水に通常より時
間がかかるか、循環水が満水位からすぐに低水位以下に
なって通常より多くの給水を繰り返す必要がある場合に
は、何らかの原因による循環水の漏れが予測されるの
で、警告を行うことで循環水の漏れによる多量放出を防
止できるようにするものである。

又運転スイッチの操作により暖房運転を行った後、上
記水位検出手段にて低水位を検出した場合には、上記給
水制御手段にて、過去に低水位を検出した経験が無い事
を条件にして自動的に水張り運転を行うことで、工事終
了後等における水張り運転を忘れても、強制的に水張り
運転を行うことができ、しかる後暖房運転に移行できる
ようにするものである。

（ヘ） 実施例 本発明の実施例を先ず第１図に基づき説明すると、
（１）は温水暖房器本体で、外装ケース（２）内に熱交
換器（３）、これを過熱するガスバーナ（４）、このガ
スバーナの排気ガスを外部に排出する排気ダクト
（５）、循環ポンプ（６）、膨張タンク（７）等を収納
している。尚上記排気ダクト（５）内には、排気ファン
（８）を装着している。

又上記熱交換器（３）には、分岐用のヘッダー（９）
を介して例えば室内等に設置されて暖房を行う放熱器
（10）−ヘッダー（11）−膨張タンク（７）−循環ポン
プ（６）を順次ループ状に接続し、これらにて温水循環
流路（12）を構成している。

更に上記循環ポンプ（６）の下流には、該部から低温
ヘッダー（13）を介して上記ヘッダー（11）に戻る低温
水循環流路（14）を分岐接続し、かつ上記低温ヘッダー
（13）とヘッダー（11）間には、低温用放熱器である例
えば周知の床暖房用パネル（15）を接続していると共
に、低温ヘッダー（13）には上記床暖房用パネル（15）
とセットのコントローラ（16）にて開閉制御を行う熱動
弁（17）を装着している。

（18）は上記熱交換器（３）の出口側温水温度を検出
するサーミスタ等から成る高温用温度検出器、（19）は
上記温水循環流路（12）の循環ポンプ（６）の少し下流
の温水温度を検出する同じくサーミスタ等から成る低温
用温度検出器である。

（20）は上記ガスバーナ（４）にガスを供給するガス
通路で、その上流側より電磁開閉弁（21），（22），比
例弁（23）を順次接続している。

一方上記膨張タンク（７）内には、水位検出手段であ
る所定の低水位を検出する低水位検出電極（24）と、所
定の高水位を検出する高水位検出電極（25）とを装着し
ていると共に、この高水位検出電極にて検出する水位よ
り上方に配置してオーバーフロー管（26）、及び上記膨
張タンク（７）内に補給水を給水する給水管（27）を設
け、かつこの給水管の途中には電気的に開閉する注水電
磁弁（28）を装着している。

（29）はマイクロコンピュータを用いた制御回路で、
上記コントローラ（16）又はメインコントローラ（30）
に設けた運転スイッチ（31）（32）の運転開始操作を検
出すると、上記電磁開閉弁（21）（22），比例弁（2
3），を作動すると共に、図示しない点火装置を作動し
てガスバーナ（４）を点火し、かつ循環ポンプ（６）を
回転して温水循環流路（12）及び低温水循環流路（14）
内の循環水を加熱制御して暖房運転を行い、かつ水張り
運転スイッチ（33）の操作による水張り運転開始操作に
より、後述の水張り運転を行うものである。

更に上記制御回路（29）は、第２図にても示す様にマ
イコン（34）の入力に上記メインコントローラ（30），
コントローラ（16），高温用温度検出器（18），低温用
温度検出器（19），低水位検出電極（24），高水位検出
電極（25）を接続していると共に出力に上記排気ファン
（８），電磁開閉弁（21）（22），比例弁（23），循環
ポンプ（６），熱動弁（17），注水電磁弁（28），例え
ばブザー、ランプ等の報知器（35）を各々接続してお
り、これらマイコン（33）及び注水電磁弁（28）にて給
水手段を構成している。

又上記マイコン（34）は第３図及び第４図のフローチ
ャートにて示す様に、上記膨張タンク（７）内の水位が
低水位検出電極（24）にて検出する低水位以下に低下し
て注水電磁弁（28）を開き、膨張タンク（７）内に給水
を行い始めてから所定時間内に高水位検出電極（25）に
て設定した高水位に達したか、及び上記給水が所定時間
内に何回行われたかを検出して、どちらか一方が所定時
間又は設定回数を越えると警報を行う警告手段（36）を
設けている。

即ちステップ１（S1）にて前回の補給から64時間以上
経過しているかを判定し、経過していればステップ２
（S2）にて記憶している補給回数をクリアする。一方経
過していなければステップ３（S3）にて低水位検出電極
（24）にて検出する低水位以下かを判定し、以下でなけ
れば元に戻る。

又低水位以下であればステップ４（S4）に進み、ステ
ップ５（S5）にて初めての補給かを判定し、初めてでな
ければステップ６（S6）にて例えば３回目かを判定し、
そうでなければステップ７（S7）に進んで今までの補給
回数に１を加えた後元に戻り、ステップ８（S8）に進
む。一方上記ステップ５で初めての補給であればステッ
プ７に進んで同じく１を加えた後ステップ８に戻る。更
に上記ステップ６にて３回目の補給の場合には微少漏れ
による異常発生と判断し、ステップ９（S9）に進んで報
知器（35）を作動して警報を行うと同時に、ガスバーナ
（４）の燃焼を停止する等を行って運転を停止する。

又上記ステップ４（S4）にて補給回数のチェックを行
った後は、ステップ８（S8）にて循環ポンプ（６）を停
止する等全ての運転を停止すると共に、注水電磁弁（2
8）を開いて膨張タンク（７）内に給水を開始した後ス
テップ10（S10）に進み、ここで予め設定した所定時間
（例えば２分間）内に高水位検出電極（25）にて設定し
た満水位に達したかを判定し達すればステップ11（S1
1）に進んで注水電磁弁（28）を閉じると共に、循環ポ
ンプ（６）を作動する等して運転を再開した後元に戻
る。

一方上記ステップ10（S10）にて所定時間給水しても
満水位に達しなかった場合には、多量漏れによる異常発
生と判断してステップ12（S12）に進み、報知器（35）
を作動して多量漏れによる異常発生の報知を行うと共に
運転を停止する。

更に上記マイコン（34）は、第５図〜第８図にて示す
様に上記運転スイッチ（31）（32）の操作により暖房運
転が行われた後、上記低水位検出電極（24）により水位
低下を検出すると、過去に低水位検出の経験が無い事を
条件に水張り運転を行う給水制御手段（37）と、この給
水制御手段による水張り運転時間を規定する水張り規定
手段（38）とを設けている。

即ち第５図は上記給水制御手段（37）の動作を示すフ
ローチャートで、先ずステップ21（S21）にて上記運転
スイッチ（31）（32）等がオン操作されているか等、循
環ポンプ（６）を作動する条件が満たされているかを判
定し、満たされておればステップ22（S22）に進んで低
水位以下かを検出し、以下であればステップ23（S23）
に進んで過去に低水位以下を検出の経験があるかを判定
する。尚上記ステップ21,22にて条件が満たされていな
ければ、元に戻って待機状態となる。

更に上記ステップ23にて初めての低水位以下の検出で
あれば第６図にて示すステップ24（S24）に進み、先ず
ステップ25（S25）にて水張りタイマー４分のセットを
行った後、ステップ26（S26）にて暖房運転を全て停止
すると共に注水電磁弁（28）を開き、次いでステップ27
（S27）にて高水位検出電極（25）による満水以上かの
判定を行い、以上でなければステップ28（S28）に進ん
で４分経過したかを見て、経過してなければ上記ステッ
プ27に戻り、経過した場合には第５図の次のステップ29
（S29）に進む。

一方上記ステップ27にて満水位以上を検出した場合に
はステップ30（S30）に進んで、注水電磁弁（28）を閉
じると共に循環ポンプ（６）を作動し、次いでステップ
31（S31）及びステップ32（S32）にて１分以上低水位以
上であるかを検出し、低水位以上であればステップ33
（S33）に進んで暖房運転を開始し、低水位以下を検出
した場合には、上記ステップ26に戻って水張り運転を継
続し、これを４分間継続しても低水位以下になる場合に
は、上記ステップ29よりステップ34（S34）に進んで水
張り運転を停止し、上記報知器（35）等による警報を行
う。

又上記ステップ23（S23）にて過去に低水位検出の経
験がある場合には、ステップ35（S35）にて循環ポンプ
（６）が回転中であるかを検出し、回転中であればステ
ップ36（S36）に進んで第７図にて示す水張り１分モー
ドを実行し、回転中でなければステップ37（S37）に進
んで第８図にて示す水張り30秒モードを実行し、これら
を行った結果１分又は30秒水張り運転を行っても満水位
以上に達しなかった場合には、各々上記ステップ29に戻
る。

尚上記水張り１分モード並びに30秒モードを共通部分
については同一記号を用いて説明すると、先ずステップ
38（S38）にて各々運転を全て停止すると共に注水電磁
弁（28）を開いた後、ステップ39（S39）に進んで満水
以上かを検出し、以上であればステップ40（S40）又は
ステップ41（S41）にて各々１分又は30秒経過したかを
判定し、経過してなければ上記ステップ38に戻り、経過
した場合には上記ステップ29（S29）に戻る。又上記ス
テップ39にて満水位以上を検出した場合には、ステップ
42（S42）に進んで注水電磁弁（28）を閉じた後、ステ
ップ43（S43）に進んで暖房運転を開始する。

一方上記各モードにて各々所定の時間水張り運転を行
っても満水位に達しなかったが、ステップ29（S29）に
て低水位以上を検出した場合には、ステップ44（S44）
に進んで暖房運転を開始した後、ステップ45（S45）に
て満水位以上かを検出し、以上に達してなければステッ
プ46（S46）にて例えば２分経過したかを見て、経過し
た場合にはステップ47（S47）に進んで水張り運転を停
止すると共に警報を行う。尚上記ステップ45にて満水位
を検出した場合には、ステップ48（S48）に進んで注水
電磁弁（28）を閉じた後、元の待機状態に戻る。

而して温水暖房器本体（１）の取付工事、並びに温水
循環流路（12）等の配管工事が終了し、水張り運転スイ
ッチ（33）の操作による水張り運転が行われると、制御
回路（29）はこれを検出して注水電磁弁（28）を開いて
膨張タンク（７）内に給水を行い、これにより高水位検
出電極（25）にて満水位を検出すると注水電磁弁（28）
を閉じると共に循環ポンプ（６）を作動する。そしてこ
のポンプの作動により膨張タンク（７）内の水位が低水
位検出電極（24）よりも低下すると再び注水電磁弁（2
8）を閉じると共にポンプ（６）を停止し、以後循環ポ
ンプ（６）が例えば１分以上連続して回転する迄上記の
動作を繰り返して水張り運転を行う。

更に上記マイコン（34）は、メインコントローラ（3
0）又はコントローラ（16）に設けられた運転スイッチ
（31）（32）の操作による暖房運転の開始を検出する
と、上記排気ファン（８），電磁開閉弁（21）（22），
比例弁（23）を作動すると共に、図示しない点火装置を
作動してガスバーナ（４）を点火燃焼し、かつ循環ポン
プ（６）を回転して温水循環流路（12）内等の循環水を
加熱制御して暖房運転を行う。

そしてこの暖房運転中に、上記低水位検出電極（24）
による水位低下を検出した場合には、上記制御回路（2
9）により、水位低下時の運転状態に応じて上記の膨張
タンク（７）内への給水制御を行う。

尚制御回路（29）は、高温用温度検出器（18）にて検
出する熱交換器（３）の出口側温度が例えば80℃になる
様に比例弁（23）を制御し、一方上記出口側温度が例え
ば88℃を越えると電磁開閉弁（21）（22）を閉じてガス
バーナ（４）を消火し、この消火後所定時間（例えば10
秒間）は上記排気ファン（８）及び循環ポンプ（６）を
作動して所謂ポストパージを行う位が、この循環ポンプ
が作動中にもし上記低水位検出電極（24）により水位低
下を検出しても、循環ポンプ（６）をそのまま運転する
事で、後沸きを確実に防止する様に構成している。

（ト） 発明の効果 本発明の構成により、膨張タンク内の水位が低水位以
下に低下すると自動的に膨張タンク内に給水する給水手
段を備えたものにおいて、給水時間又は給水回数が通常
より多い場合、つまり温水循環流路に循環水の漏れが生
じたことが予測される場合には、これを検出して警告を
行うことで、循環水の多量放出を確実に防止する事がで
きる。

又器具本体等の取り付け工事終了後の水張り運転を忘
れても、暖房運転に入る前の膨張タンク内の水位低下に
応じて、自動的に水張り運転を行う事により、水張り運
転を忘れても継続して暖房運転を行うことができると共
に、水張り運転の忘れによる熱交換器の空焚き、並びに
空焚きによる器具の損傷を防止する事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略構成図、第２図は同じく制御回路
を示すブロック図、第３図〜第８図は同じく動作説明用
のフローチャート図である。 （６）……循環ポンプ、（７）……膨張タンク、（12）
……温水循環流路、（24）……低水位検出電極、（25）
……高水位検出電極、（31）（32）……運転スイッチ、
（33）……水張り運転スイッチ、（36）……警告手段、
（37）……給水制御手段、（38）……水張り規定手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長坂 吉次 大阪府大阪市中央区平野町４丁目１番２ 号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 山本 一人 大阪府大阪市中央区平野町４丁目１番２ 号 大阪瓦斯株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24D 3/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】温水循環流路の途中に設けられた膨張タン
   ク内の水位を、少なくとも低水位と満水位とで検出する
   水位検出手段と、上記膨張タンク内の水位が低水位以下
   に低下すると自動的に上記満水位迄給水する給水手段と
   を備えたものにおいて、この給水手段による給水時間又
   は所定時間内における給水回路を計測すると共に、上記
   給水時間又は給水回数を予め設定した所定時間又は設定
   回数と比較し、上記給水時間又は給水回数のうち少なく
   ともどちらか一方が設定値を越えると警告を行う警告手
   段を設けた事を特徴とする温水暖房装置。
2. 【請求項２】温水循環流路の途中に設けられた膨張タン
   ク内の水位を、少なくとも低水位と満水位とで検出する
   水位検出手段と、上記膨張タンク内の水位が低水位以下
   に低下すると自動的に上記満水位迄給水する給水手段
   と、上記膨張タンク内への給水を行う水張り運転スイッ
   チと、暖房運転の開始並びに停止操作を行う運転スイッ
   チを備え、上記運転スイッチによる暖房運転時には、上
   記水位検出手段により低水位を検出すると上記給水手段
   により膨張タンク内に満水位迄給水し、満水位に達する
   と上記温水循環流路に設けられた循環ポンプを作動し、
   これにより低水位を検出すると循環ポンプの作動を停止
   して給水手段にて給水する動作を繰り返す給水制御手段
   を備えたものにおいて、この給水制御手段にて、上記運
   転スイッチの操作による暖房運転の開始操作後、上記水
   位検出手段にて低水位を検出した時には、過去に低水位
   検出経験が無い事を条件にして自動的に上記水張り運転
   を行う事を特徴とする温水暖房装置。
3. 【請求項３】上記給水制御手段による暖房運転開始後に
   おける水張り運転時間を、予め設定した水張り規定時間
   と比較し、上記水張り運転時間が規定時間以上の場合に
   は水張り運転及び暖房運転を停止する水張り規定手段を
   設けて成る上記第２請求項記載の温水暖房装置。