JP3732996B2

JP3732996B2 - Hot water heater and failure diagnosis support device

Info

Publication number: JP3732996B2
Application number: JP2000062948A
Authority: JP
Inventors: 孝次木村; 洋二畠; 忠彦大塩; 悟松村; 宏信藤井; 健志森川; 宏和桑原; 良秀中嶋; 知樹岸本; 賢謙久保谷; 泰久浅輪; 雅石本; 森田　　哲
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Noritz Corp
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Noritz Corp
Priority date: 2000-03-08
Filing date: 2000-03-08
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2020-03-08
Also published as: JP2001248847A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温水暖房装置および故障診断支援装置に関し、より詳細には、弁装置を介して温水熱源機から暖房用温水の供給を受ける温水暖房装置における弁装置故障の自己診断技術とその応用に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、給湯装置の分野においては、該給湯装置を温水熱源機とする種々の温水暖房装置（たとえば、温水エアコンやパネルヒータ、床暖房パネルや浴室暖房装置等）が提案されている。この種の温水暖房装置は、上記温水熱源機から温水の供給を受け、この温水の熱を熱交換器で熱交換して暖房を行うように構成されている。
【０００３】
そして、かかる温水の供給経路上には、上記熱交換器に流入する温水の流量制御用の熱動弁（弁装置）が設けられており、この熱動弁の開閉が上記温水暖房装置の制御部によって制御されることにより、暖房の開始／停止が制御されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の温水暖房装置においては、以下のような問題がありその改善が望まれていた。
【０００５】
(1) 上記従来の温水暖房装置においては、温水の供給を調節する上記熱動弁が故障（弁が開かなくなる閉故障や、弁が閉じなくなる開故障）した場合に、当該弁故障を速やかに検出することが困難であった。
【０００６】
すなわち、上述したような熱動弁の故障を検出する方法として、一般的には、温水暖房装置内に流量センサを設けて、このセンサで熱交換器の通水流量を監視することによって熱動弁が正常に動作しているかを判断する方法が考えられる。しかしながら、上記熱交換器には温水熱源機から供給される温水が流れるため、ここで使用される流量センサには耐熱性が要求される一方、配管の劣化等によるゴミ詰まり、さらには不凍液使用による動作異常等を引き起し易いため、実際には流量センサを用いての熱動弁故障の検出は行われていなかった。
【０００７】
(2) また、この種の温水暖房装置は、たとえば図６に示すように、一台の温水供給源ａに対して複数台（図示例ではＴ１，Ｔ２，Ｔ３，…，Ｔｎ）の温水暖房装置が接続されることがあるが、かかる場合にこの内の一台の温水暖房装置の熱動弁（たとえばｂ２）が故障した場合、温水供給経路の複雑さから当該故障した熱動弁を特定するには時間がかかるという問題もあった。
【０００８】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みて提案されたもので、その主たる目的は、熱動弁故障を自己診断可能な温水暖房装置を提供することにある。そして、これに関連して、熱動弁故障を生じた温水暖房装置を容易に特定し得る故障診断支援装置を提供することも目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の温水暖房装置は、暖房用の熱交換器が弁装置を介して温水熱源機から温水の供給を受けるように構成された温水暖房装置において、上記温水暖房装置は、上記熱交換器の通水温度を検出する温度検出手段と、上記弁装置の開閉制御を行う制御部とを備えてなり、上記制御部が、該温水暖房装置が運転しているかを判別し、該温水暖房装置が運転している場合には、上記温度検出手段で検出される通水温度と、常温より高くかつ上記温水熱源機の出湯温度より低い範囲内で予め定めた所定温度とを比較して、上記通水温度が上記所定温度に達しない場合には上記弁装置が閉故障であると判定して当該故障を示す所定の故障検出データを上記温水熱源機に設けられた所定の記憶領域に記憶させる処理を行う制御構成を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の温水暖房装置は、暖房用の熱交換器が弁装置を介して温水熱源機から温水の供給を受けるように構成された温水暖房装置において、上記温水暖房装置は、上記熱交換器の通水温度を検出する温度検出手段と、上記弁装置の開閉制御を行う制御部とを備えてなり、上記制御部が、該温水暖房装置が運転しているかを判別し、該温水暖房装置が運転していない場合には、上記温度検出手段で検出される通水温度と、常温より高くかつ上記温水熱源機の出湯温度より低い範囲内で予め定めた所定温度とを比較して、上記通水温度が上記所定温度を超える場合には上記弁装置が開故障であると判定して当該故障を示す所定の故障検出データを上記温水熱源機に設けられた所定の記憶領域に記憶させる処理を行う制御構成を有することを特徴とする。
【００１１】
これら請求項１および２の温水暖房装置は、いずれも温水暖房装置の制御部の内部処理によって弁装置の故障を検出する、つまり、温水暖房装置が弁装置の故障を自己診断できるように構成されている。
【００１２】
具体的には、請求項１および請求項２のいずれの場合も、まず弁装置の故障検出に先立って、温水暖房装置の制御部において、当該温水暖房装置が運転しているか否か（換言すれば、運転開始の操作が行われているか否か）が判別される。これは、温水暖房装置が運転中か否かによって弁装置の設定（開弁／閉弁）が変わってしまうため、故障検出に先立って予めその設定を知る必要があるからである。
【００１３】
そして、この判断の結果、上記温水暖房装置が運転していると判別されると、請求項１に記載したように、上記制御部では、次の判断として、上記温度検出手段で検出される通水温度と予め定めた所定温度との比較が行われる。すなわち、温水暖房装置が運転中であれば、弁装置が閉故障していない限り弁装置は開弁状態とされるので、熱交換器には温水熱源機から温水が供給されることとなる。つまり、この場合、熱交換器内の通水温度は、上記温水熱源機から供給される温水によって常温より高くなるため、この判断において、かかる通水温度の上昇の有無を上記所定温度との比較で検出する。そして、この判断の結果、通水温度の上昇が認められれば弁装置は正常に開弁していることとなるが、温度上昇が認められない場合には弁装置は開弁しておらず、最終的に弁装置の閉故障と判定される。
【００１４】
一方、請求項２に記載したように、上記最初の判断において温水暖房装置が運転していないと判別された場合も、上記制御部では、まず上記温度検出手段で検出される通水温度と予め定めた所定温度との比較が行われる。ただし、この時の比較は、先に述べた請求項１の場合とは反対に、上記検出された通水温度が上記所定温度を上回る場合に弁装置の故障、つまり開故障と判断される。
【００１５】
これは、温水暖房装置が運転していない場合には、弁装置が開故障していない限り閉弁状態とされるので、熱交換器の通水温度は上記のように上昇しないため、この判断で通水温度の上昇が認められると弁装置が開弁している、つまりは、開故障していると評価できるからである。
【００１６】
そして、本発明の請求項３に記載の故障診断支援装置は、該温水熱源機とデータ通信を行う通信手段を備え、この通信手段を介して前記温水熱源機に対して前記故障検出データの送信を要求するとともに受信した故障検出データに基づいて、弁装置故障の発生している温水暖房装置を特定する手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
すなわち、本発明では、温水暖房装置は、請求項１または請求項２に記載した自己診断機能によって弁装置の故障を検出し、検出した弁装置の故障についての情報（故障検出データ）を温水熱源機の所定の記憶領域に記憶させる。一方、故障診断支援装置は、温水熱源機に接続されることにより、温水熱源機の記憶領域に記憶された故障検出データを取り込んで、故障した弁装置を特定する。なおここで、上記故障検出データの内容は、少なくとも故障が発生した温水暖房装置を特定し得る内容のデータが含まれればよく、その他にも故障の内容（開故障か閉故障かの別）を特定するデータを含めることもできる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る温水暖房装置を図１乃至図３に基づいて詳細に説明し、その後に本発明に係る故障診断支援装置について図４および図５に基づいて説明する。
【００２１】
本発明に係る温水暖房装置の一実施形態を図１に示す。この温水暖房装置１は、室内の換気および乾燥機能を備えた浴室暖房装置の形態とされ、暖房用の熱交換器２と、該熱交換器２で加熱した空気を室内に吹き出すための暖房ファン３と、上記熱交換器２に供給される温水の通水制御を行う熱動弁４と、これらの動作を制御するコントローラ（制御部）５とを主要部として構成される。
【００２２】
なお、この温水暖房装置１は、上述した換気・乾燥機能を備えることに関連して、換気用吸気口６、換気用フィルタ７、換気ファン８および換気排気口９等を備えるが、これらは本発明と直接関連しないため説明を省略する。
【００２３】
熱交換器２は、温水熱源機１０から供給される温水の熱交換を行う器具であって、温水往き配管１１と温水戻り配管１２とによって温水熱源機１０と接続されている。そして、これにより上記温水熱源機１０から供給される温水が、上記温水往き配管１１、熱動弁４、熱交換器２、温水戻り配管１２を経由して再び温水熱源機１０に循環可能とされている。また、この熱交換器２には、該熱交換器２に流入する湯水の温度（通水温度）を検出する温度センサ（温度検出手段）１４が設けられており、この温度センサ１４が後述するコントローラ５と電気的に接続され、該温度センサ１４で検出した通水温度を上記コントローラ５に出力可能とされている（図２参照）。
【００２４】
暖房ファン３は、上述したように熱交換器２で加熱された空気を室内に吹き出すためのファンであって、後述するコントローラ５によって駆動制御されるファンモータ３１と接続されている。そして、暖房運転の開始に伴って該ファンモータ３１が駆動することにより、図中の矢符（温風吹出）に示すように温風の吹き出しが可能とされている。
【００２５】
熱動弁４は、熱交換器２に流入する温水の通水量を制御するための弁装置であって、後述するコントローラ５から出力される所定の動作指令に基づいて弁の開閉制御が可能とされている。そして、この実施形態の熱動弁４は、上記温水往き配管１１の配管経路中の上記熱交換器２の上流側（上記温水の循環方向上流側）に配設される。
【００２６】
コントローラ５は、温水暖房装置１の各部を制御するための制御装置であって、図２のブロック図に示すように、暖房装置各部に対して動作指令を出力するマイクロコンピュータ５１と、上記温水熱源機１０とデータ通信を行う通信装置５２と、後述する故障検出データを記憶するデータ記憶装置（所定の記憶領域）５３と、コントローラ５に対して直流電源を供給する電源装置５４とを主要部として構成される。
【００２７】
上記マイクロコンピュータ５１は、周知の如く、予め記憶されたプログラム等に基づいて所定の演算処理等を行う中央処理装置（ＣＰＵ）５１１と、上記プログラムやデータを記憶した内部記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ）５１２，５１３と、信号の入出力を制御する入出力制御装置（Ｉ／Ｏポート）５１４とを主要部として構成される。そして、このマイクロコンピュータ５１の内部記憶装置（ＲＯＭ）５１２には、上記暖房装置各部の動作を制御するための制御プログラムが記憶される他、本実施形態においては、特に、後述する熱動弁４の自己診断を実行するためのプログラムも記憶される。
【００２８】
上記通信装置５２は、温水熱源機１０の制御部１０ａ（図５参照）と双方向通信を可能とする通信装置であって、双方向通信線１５を介して温水熱源機１０の制御部と電気的に接続されている。
【００２９】
上記データ記憶装置５３は、上記マイクロコンピュータ５１の処理結果を記憶するための装置であって、このデータ記憶装置５３としては不揮発性メモリ（たとえば、ＥＥＰＲＯＭ）が好適に使用される。なお、このデータ記憶装置５３は、後述するように温水熱源機１０の制御部１０ａに設けることも可能であり、その場合は、上記通信装置５２を介して上記マイクロコンピュータ５１の処理結果が温水熱源機１側に記録される。
【００３０】
しかして、このように構成されてなる温水暖房装置１における上記熱動弁４の自己診断処理について、図３にフローチャートを示し詳細に説明する。
【００３１】
(1) すなわち、熱動弁４の自己診断処理においては、まず、コントローラ５において温水暖房装置１が運転しているか否かが判断される（図３ステップＳ１）。この判断は、コントローラ５が温水暖房装置１の各部（具体的には熱動弁４）に対して暖房運転の開始を指示する動作指令（具体的には、熱動弁４の開弁動作指令ならびに温水熱源機１０に対して給湯運転の開始を指示する動作指令）を出力したか否かに基づいて判断される。
【００３２】
(2) そして、この判断の結果、温水暖房装置１が運転していないと判別されると、続く図３ステップＳ２に移行し、上記温度センサ１４で検出される熱交換器２の通水温度が予め定めた所定温度（図示例では６０°Ｃ）以上であるかが判断される。
【００３３】
これは、上記図３ステップＳ１で温水暖房装置１が運転していないと判断された場合は、コントローラ５からは熱動弁４の開弁を指示する動作指令は出力されておらず熱動弁４は閉弁状態にあり、その結果、上記温水熱源機１０から熱交換器２に対して温水は供給されていないということを前提としている。つまり、この場合、熱動弁４が故障していなければ、温度センサ１４で検出される通水温度は常温程度（未加熱の温度）になるはずである。
【００３４】
しかしその一方で、この時、熱動弁４が開故障していれば、温水熱源機１からの温水が熱交換器２に供給されるため、上記温度センサ１４で検出される通水温度は温水熱源機１の出力する温水温度に近い値となる。
【００３５】
図３ステップＳ２は、かかる熱動弁４の状態（開故障の有無）と熱交換器２の通水温度との関係を捉えて熱動弁４の開故障の判定を行うものであり、このステップＳにおいて温度センサ１４で検出された通水温度が上記所定温度を超える場合には、熱動弁４が開故障していると判定される（図３ステップＳ３参照）。なお、この判断が否定的であれば、熱動弁４は正常に閉じていると判断できるので、上記図３ステップＳ１に復帰する。
【００３６】
ここで、上記図３ステップＳ２に関連して、この判断で用いられる上記所定温度は、上述した判断の性質上、常温より高く、かつ温水熱源機１０の出湯温度より低い範囲内で任意に設定される。また、上記熱動弁４はその性質上、閉弁を指示する動作指令が与えられても完全に閉じるまでに時間がかかるので、上記図３ステップＳ２の判断は、熱動弁４の閉弁指示直後は行わないことが必要となる（好ましくは５分程度）。
【００３７】
(3) 一方、上記図３ステップＳ１での判断の結果、温水暖房装置１が運転していると判別されると、図３ステップＳ４に移行して、上記温度センサ１４で検出される熱交換器２の通水温度が予め定めた所定温度（図示例では４０°Ｃ）以上であるかが判別される。
【００３８】
これは、上記図３ステップＳ２の判断とは逆に、温水暖房装置１が運転している場合は本来熱動弁４は開弁状態にあることから、この時に上記温度センサ１４で検出される通水温度は熱動弁４が閉故障していない限り温水熱源機１０の出湯温度付近の値となることを前提とする。
【００３９】
(4) したがって、図３ステップＳ４においては、かかる関係を所定温度との比較で検出し、通水温度が所定温度を超えない場合には熱動弁４は閉故障と判断し（図３ステップＳ５）、一方、所定温度を超える場合には熱動弁４は正常と判断して図３ステップＳ１に復帰させる。
【００４０】
なお、この図３ステップＳ４で用いられる上記所定温度も、開故障の検出時と同様に、常温より高く、かつ温水熱源機１０の出湯温度より低い範囲で適宜設定されるが、この時の所定温度は開故障検出時よりやや低めに設定されるのが好ましい。また、熱動弁４の性質上、この図３ステップＳ４の判断は、熱動弁４を開弁させる動作指令の出力直後（たとえば３分程度）には行わないのは上記開故障の検出時と同様である。
【００４１】
このように、本発明によれば、熱交換器２の通水温度を検出する温度センサ１４の検出値に基づいてコントローラ５の内部処理で熱動弁４の故障判定ができるので、熱動弁４の故障を温水暖房装置１において自己診断することが可能となる。しかも、上述した自己診断処理（特に、閉故障の診断）は、通常の暖房運転を妨げずに行えるので、温水暖房装置１が運転中であっても自己診断を行うことが可能となる。
【００４２】
ところで、このような温水暖房装置１は、上述したように一台の温水熱源機１０に対して複数台接続されることがあるので（図６参照）、以下ではかかる場合における故障が発生した温水暖房装置の特定技術について、図４にその処理手順を、また図５に故障診断支援装置の概略構成を示して詳細に説明する。
【００４３】
すなわち、この場合、まず温水暖房装置１のコントローラ５においては、上述した自己診断の結果を示す故障検出データ（具体的には、熱動弁故障を検出した温水暖房装置を識別するためのデータと、開故障・閉故障のいずれかを示すデータを含んで構成されるデータ）を所定の記憶領域に記憶させる処理が行われる。
【００４４】
具体的には、本実施形態では、上記記憶領域として上記データ記憶装置５３が用いられるため、このデータ記憶装置５３への上記故障検出データの書き込み処理が行われる。ただし、上述したようにこのデータ記憶装置５３は温水熱源機１０に設けられることがあり、その場合は、上記故障検出データを温水熱源機１０に送信する処理が行われる（図４ステップＳ１参照）。
【００４５】
そして、熱動弁４の故障が発生した温水暖房装置１の特定にあたっては、上記故障診断支援装置１００が用いられる。この故障診断支援装置１００は、上記温水暖房装置１または温水熱源機１０に記憶される故障検出データを取り込んで、故障が発生した温水熱源機１を特定するための装置であって、上記温水熱源機１０とデータ通信を行う通信装置（通信手段）１０１と、この通信装置１０１を介して取り込んだ故障検出データに基づいて弁故障の発生している温水暖房装置１を特定する演算処理装置１０２とを主要部として構成される。
【００４６】
具体的には、この故障診断支援装置１００として、本実施形態では携帯可能な汎用コンピュータが用いられる。つまり、本実施形態では、上記通信装置１０１は該汎用コンピュータのもつ通信機能によって実現され、また、上記演算処理装置１０２は該汎用コンピュータのもつ演算処理機能によって実現される。
【００４７】
なお、図５に符号１０３で示すのは上記汎用コンピュータの表示装置であり、また、符号１０４で示すのはキーボード等の入力装置であり、さらに符号１０５で示すのは所定の警報音等を出力する音声出力手段である。また、符号１０ａで示すのは温水熱源機１０の制御部である。
【００４８】
しかして、このように構成されてなる故障診断支援装置１００が上記温水熱源機１０に接続されると、まず、故障診断支援装置１００の演算処理装置１０２から温水熱源機１０の制御部１０ａに対して故障検出データの送信を要求する信号が出力される。
【００４９】
温水熱源機１０の制御部１０ａはこの信号を受信すると、図４ステップＳ２に示すように、故障診断支援装置１００の接続を確認するとともに、この要求に応じて故障検出データを故障診断装置１００に対して送信する（図４ステップＳ３参照）。なお、この際、故障検出データが温水熱源機１０の制御部１０ａに記憶されている場合にはそのデータの送信が行われるが、上述したように温水暖房装置１のコントローラ５（データ記憶装置５３）に記憶されている場合には、温水熱源機１０から当該故障検出データを保持する温水暖房装置１にデータの送信を要求する処理が行われ、これに応じて受信したデータが故障診断支援装置１００に送信される。
【００５０】
このようにして、故障診断支援装置１００に対して故障検出データが送信されると、故障診断支援装置１００の演算処理装置１０２では、このデータに基づいて熱動弁４の故障が発生している温水暖房装置１を特定し、当該故障のある温水暖房装置１を目視確認できるように上記表示装置１０３に表示させる。
【００５１】
このように、上記故障診断支援装置１００を用いることによって、熱動弁４が故障している温水暖房装置１を容易に特定することが可能となり、また、上記故障検出データの内容を充実させることにより、故障の内容等を具体的に把握することが可能となる。
【００５２】
なお、上述した実施形態はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなくその発明の範囲内で種々の設計変更が可能である。
【００５３】
たとえば、上述した実施形態では、本発明の温水暖房装置１を浴室乾燥装置に適用した場合を示したが、本発明の温水暖房装置１は、熱交換器２が熱動弁４を介して温水供給を受けるものであれば、他の形態の温水暖房装置（たとえば、温水エアコンやパネルヒータ、床暖房パネル等）にも適用可能である。
【００５４】
また、上記実施形態では、温水暖房装置１に配される温度センサ１４は、熱交換器２の内部に設けられていたが、この温度センサ１４は熱動弁４を介して供給される温水の温度の検出が可能な位置であれば他の位置に設けることも可能である。また、これに関連して、上記実施形態では、熱動弁４が温水暖房装置１の内部に設けられていたが、この熱動弁４はたとえば図６に示すように温水熱源機１０の内部に設けれても良い。
【００５５】
また、上記実施形態では、コントローラ５の内部処理による自己診断の結果を所定の記憶領域に記憶させる構成を採用したが、この自己診断の結果に基づいてコントローラ５が所定の警報動作を行うように構成されてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、故障診断支援装置１００が汎用コンピュータで構成された場合を示したが、この診断支援装置１００は少なくとも通信手段１０１と演算処理装置１０２とを有しておればよく、これらの機能を実現する専用の装置によることも可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る温水暖房装置によれば、温度検出手段によって検出される熱交換器への通水温度に基づいて、制御部の内部処理によって弁装置の故障を検出できるので、温水暖房装置において自己診断機能を実現することが可能となる。
【００５８】
しかも、この制御部で行われる内部処理は、温水暖房装置の運転を妨げるものでないので、温水暖房装置が通常運転を行っている際にも行うことができる。
【００５９】
また、本発明に係る故障診断支援装置によれば、一台の温水熱源機に複数台の温水暖房装置が接続されているような場合でも、弁装置の故障が発生した温水暖房装置を容易に特定することが可能となり、温水暖房装置の定期点検やメンテナンスを迅速に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した温水暖房装置の一実施形態を示す装置概略構成図である。
【図２】同温水暖房装置のコントローラの概略構成を示すブロック図である。
【図３】同温水暖房装置における熱動弁の自己診断手順を示すフローチャートである。
【図４】同温水暖房装置における熱動弁の自己診断後の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る故障診断支援装置の概略構成ならびに、同故障診断支援装置と温水熱源機との接続状態を示すブロック図である。
【図６】温水熱源機と温水暖房装置の接続状態を一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１浴室暖房装置（温水暖房装置）
２熱交換器
４熱動弁（弁装置）
５コントローラ（制御部）
１０温水熱源機
１１温水往き配管
１２温水戻り配管
１４温度センサ（温度検出手段）
５１マイクロコンピュータ
５２通信装置
５３データ記憶装置（記憶手段）
１００故障診断支援装置
１０１通信装置（通信手段）
１０２演算処理装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hot water heating apparatus and a failure diagnosis support apparatus, and more particularly to a self-diagnosis technique and application of a valve apparatus failure in a hot water heating apparatus that receives supply of hot water for heating from a hot water heat source machine via a valve apparatus. .
[0002]
[Prior art]
Recently, in the field of hot water supply devices, various hot water heating devices (for example, hot water air conditioners, panel heaters, floor heating panels, bathroom heating devices, etc.) using the hot water supply devices as hot water heat source devices have been proposed. This type of hot water heating apparatus is configured to receive warm water supplied from the hot water heat source and heat the hot water with a heat exchanger to perform heating.
[0003]
On the hot water supply path, there is provided a thermal valve (valve device) for controlling the flow rate of the hot water flowing into the heat exchanger, and the opening and closing of the thermal valve controls the hot water heater. The start / stop of heating is controlled by being controlled by the unit.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional hot water heater has the following problems and has been desired to be improved.
[0005]
(1) In the above-mentioned conventional hot water heater, when the thermal valve that regulates the supply of hot water fails (closed failure that prevents the valve from opening or open failure that prevents the valve from closing), the valve failure is promptly corrected. It was difficult to detect.
[0006]
That is, as a method for detecting a failure of the thermal valve as described above, generally, a flow rate sensor is provided in the hot water heater and the flow rate of the heat exchanger is monitored by this sensor. A method of determining whether the valve is operating normally can be considered. However, since the hot water supplied from the hot water heat source flows through the heat exchanger, the flow sensor used here is required to have heat resistance, but is clogged with dust due to deterioration of the piping, and further, due to the use of antifreeze liquid. Since it is easy to cause an abnormal operation or the like, a thermal valve failure was not actually detected using a flow sensor.
[0007]
(2) In addition, as shown in FIG. 6, for example, this type of hot water heating apparatus has a plurality of hot water heaters (T1, T2, T3,..., Tn in the illustrated example) for one hot water supply source a. In such a case, if a thermal valve (for example, b2) of one of the hot water heaters fails, the faulty thermal valve is identified from the complexity of the hot water supply path. There was also a problem that it took time.
[0008]
The present invention has been proposed in view of such conventional problems, and a main object thereof is to provide a hot water heater capable of self-diagnosis of a thermal valve failure. In addition, an object of the present invention is to provide a failure diagnosis support device that can easily identify the hot water heating device that has caused the thermal valve failure.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a hot water heating apparatus according to claim 1 of the present invention is configured such that a heat exchanger for heating is supplied with hot water from a hot water heat source unit via a valve device. In the apparatus, the hot water heating apparatus includes temperature detection means for detecting a water flow temperature of the heat exchanger, and a control unit that performs opening / closing control of the valve device, and the control unit includes the hot water heating apparatus. When the hot water heater is in operation, the water flow temperature detected by the temperature detecting means is within a range higher than normal temperature and lower than the hot water temperature of the hot water heat source unit. In the case where the water flow temperature does not reach the predetermined temperature, it is determined that the valve device has a closed failure, and predetermined failure detection data indicating the failure is stored in the hot water. Stored in a predetermined storage area provided in the heat source machine And having a control structure that performs that process.
[0010]
Also, the hot water heating system according to claim 2 of the present invention, in the hot-water heating apparatus configured to receive a supply of hot water from the hot water heat source device via the heat exchanger valve device for heating, the hot water heating The apparatus comprises temperature detecting means for detecting the water flow temperature of the heat exchanger, and a control unit for performing opening / closing control of the valve device, and the control unit determines whether the hot water heating apparatus is operating. When the hot water heater is not in operation, a predetermined temperature that is higher than the normal temperature and lower than the hot water temperature of the hot water heat source unit is detected by the temperature detecting means. When the water flow temperature exceeds the predetermined temperature, it is determined that the valve device has an open failure, and predetermined failure detection data indicating the failure is stored in the predetermined temperature provided in the hot water heat source unit. Control structure that performs processing to be stored in the storage area Characterized in that it has a.
[0011]
Both of the hot water heaters according to claims 1 and 2 are configured to detect a failure of the valve device by an internal process of the control unit of the hot water heater, that is, the hot water heater can self-diagnose the failure of the valve device. ing.
[0012]
Specifically, in both cases of claim 1 and claim 2, prior to detecting a failure of the valve device, first, in the controller of the hot water heating device, whether or not the hot water heating device is operating (in other words, For example, it is determined whether or not an operation for starting operation is performed. This is because the setting (opening / closing) of the valve device changes depending on whether or not the hot water heater is in operation, and it is necessary to know the setting in advance prior to the failure detection.
[0013]
As a result of this determination, if it is determined that the hot water heating apparatus is in operation, as described in claim 1, the control unit detects the communication detected by the temperature detection means as the next determination. The water temperature is compared with a predetermined temperature. That is, if the hot water heater is in operation, the valve device is opened unless the valve device is closed, so that hot water is supplied from the hot water heat source to the heat exchanger. That is, in this case, since the water flow temperature in the heat exchanger becomes higher than the normal temperature due to the hot water supplied from the hot water heat source machine, in this determination, the presence or absence of the increase in the water flow temperature is compared with the predetermined temperature. Detect with. And as a result of this determination, if an increase in water flow temperature is recognized, the valve device is normally opened, but if no temperature increase is recognized, the valve device is not opened, Finally, it is determined that the valve device is closed.
[0014]
On the other hand, as described in claim 2, even when it is determined in the first determination that the hot water heating apparatus is not operating, the control unit first determines the water flow temperature detected by the temperature detection means in advance. Comparison with a predetermined temperature is performed. However, the comparison at this time is determined as a failure of the valve device, that is, an open failure when the detected water flow temperature exceeds the predetermined temperature, contrary to the case of claim 1 described above.
[0015]
This is because when the hot water heater is not operating, the valve device is closed unless the valve device is open, so the water flow temperature of the heat exchanger does not rise as described above. This is because when the rise in water flow temperature is recognized, the valve device is opened, that is, it can be evaluated that the valve has failed.
[0016]
The failure diagnosis support apparatus according to claim 3 of the present invention includes a communication unit that performs data communication with the hot water heat source unit, and transmits the failure detection data to the hot water heat source unit via the communication unit. And a means for identifying a hot water heating apparatus in which a valve device failure has occurred, based on the received failure detection data.
[0018]
That is, in the present invention, the hot water heating device detects a failure of the valve device by the self-diagnosis function described in claim 1 or claim 2, and uses the detected information (failure detection data) about the failure of the valve device as a hot water heat source. The data is stored in a predetermined storage area of the machine. On the other hand, the failure diagnosis support device is connected to the hot water heat source device, thereby taking in the failure detection data stored in the storage area of the hot water heat source device and specifying the failed valve device. Here, the content of the failure detection data only needs to include at least data of content that can identify the hot water heating apparatus in which the failure has occurred, and other details of the failure (whether open failure or closed failure). You can also include data to identify.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the hot water heating apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3, and then the failure diagnosis support apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
[0021]
One embodiment of a hot water heating apparatus according to the present invention is shown in FIG. The hot water heating apparatus 1 is in the form of a bathroom heating apparatus having indoor ventilation and drying functions, and a heat exchanger 2 for heating and a heating fan for blowing air heated by the heat exchanger 2 into the room 3, a thermal valve 4 that controls the flow of hot water supplied to the heat exchanger 2, and a controller (control unit) 5 that controls these operations are configured as main parts.
[0022]
The hot water heater 1 includes a ventilation inlet 6, a ventilation filter 7, a ventilation fan 8, and a ventilation exhaust 9 in connection with the above-described ventilation / drying function. The description is omitted because it is not directly related to the invention.
[0023]
The heat exchanger 2 is an instrument for exchanging heat of hot water supplied from the hot water heat source apparatus 10, and is connected to the hot water heat source apparatus 10 by a hot water forward pipe 11 and a hot water return pipe 12. As a result, the hot water supplied from the hot water heat source device 10 can be circulated again to the hot water heat source device 10 via the hot water going-out pipe 11, the thermal valve 4, the heat exchanger 2, and the hot water return pipe 12. ing. The heat exchanger 2 is provided with a temperature sensor (temperature detection means) 14 for detecting the temperature of the hot water flowing into the heat exchanger 2 (water passing temperature). This temperature sensor 14 will be described later. The water temperature detected by the temperature sensor 14 is electrically connected to the controller 5 and can be output to the controller 5 (see FIG. 2).
[0024]
The heating fan 3 is a fan for blowing the air heated by the heat exchanger 2 into the room as described above, and is connected to a fan motor 31 that is driven and controlled by the controller 5 described later. When the fan motor 31 is driven as the heating operation starts, hot air can be blown out as indicated by arrows (hot air blowing) in the figure.
[0025]
The thermal valve 4 is a valve device for controlling the amount of hot water flowing into the heat exchanger 2 and can be controlled to open and close based on a predetermined operation command output from a controller 5 described later. Has been. And the thermal valve 4 of this embodiment is arrange | positioned in the upstream of the said heat exchanger 2 in the piping path | route of the said warm water outgoing piping 11 (the said circulation direction upstream of the said warm water).
[0026]
The controller 5 is a control device for controlling each part of the hot water heating apparatus 1, and as shown in the block diagram of FIG. 2, a microcomputer 51 that outputs an operation command to each part of the heating apparatus, and the hot water heat source The main parts are a communication device 52 that performs data communication with the machine 10, a data storage device (predetermined storage area) 53 that stores failure detection data described later, and a power supply device 54 that supplies DC power to the controller 5. Composed.
[0027]
As is well known, the microcomputer 51 includes a central processing unit (CPU) 511 that performs predetermined arithmetic processing based on a program stored in advance, and an internal storage device (ROM, RAM) that stores the program and data. The main parts are 512 and 513 and an input / output control device (I / O port) 514 that controls input / output of signals. The internal storage device (ROM) 512 of the microcomputer 51 stores a control program for controlling the operation of each part of the heating device. In the present embodiment, the thermal valve 4 described below is particularly used. A program for executing the self-diagnosis is also stored.
[0028]
The communication device 52 is a communication device that enables two-way communication with the control unit 10a (see FIG. 5) of the hot water heat source unit 10, and is connected to the control unit of the hot water heat source unit 10 via the two-way communication line 15. Connected.
[0029]
The data storage device 53 is a device for storing the processing result of the microcomputer 51. As the data storage device 53, a nonvolatile memory (for example, EEPROM) is preferably used. The data storage device 53 can also be provided in the control unit 10a of the hot water heat source machine 10 as will be described later. In this case, the processing result of the microcomputer 51 is transmitted via the communication device 52 as the hot water heat source. Recorded on the machine 1 side.
[0030]
Thus, the self-diagnosis process of the thermal valve 4 in the hot water heater 1 configured as described above will be described in detail with reference to a flowchart shown in FIG.
[0031]
(1) That is, in the self-diagnosis process of the thermal valve 4, it is first determined whether or not the hot water heater 1 is operating in the controller 5 (step S1 in FIG. 3). This determination is based on an operation command (specifically, a valve opening operation command for the thermal valve 4) for the controller 5 to instruct each part (specifically, the thermal valve 4) of the hot water heater 1 to start the heating operation. In addition, it is determined based on whether or not an operation command for instructing the hot water heat source unit 10 to start a hot water supply operation is output.
[0032]
(2) If it is determined that the hot water heating apparatus 1 is not in operation as a result of the determination, the flow proceeds to step S2 in FIG. 3 and the water flow temperature of the heat exchanger 2 detected by the temperature sensor 14 is reached. Is equal to or higher than a predetermined temperature (60 ° C. in the illustrated example).
[0033]
If it is determined in step S1 in FIG. 3 that the hot water heater 1 is not in operation, the controller 5 does not output an operation command for instructing the opening of the thermal valve 4, and the thermal valve 4 is in a closed state, and as a result, it is assumed that hot water is not supplied from the hot water heat source unit 10 to the heat exchanger 2. That is, in this case, if the thermal valve 4 has not failed, the water flow temperature detected by the temperature sensor 14 should be about room temperature (unheated temperature).
[0034]
On the other hand, at this time, if the thermal valve 4 is in an open failure state, the hot water from the hot water heat source unit 1 is supplied to the heat exchanger 2, and therefore the water flow temperature detected by the temperature sensor 14 is It becomes a value close to the hot water temperature output by the hot water heat source unit 1.
[0035]
Step S2 in FIG. 3 determines the open failure of the thermal valve 4 by grasping the relationship between the state of the thermal valve 4 (whether there is an open failure) and the water flow temperature of the heat exchanger 2. When the water flow temperature detected by the temperature sensor 14 in step S exceeds the predetermined temperature, it is determined that the thermal valve 4 has an open failure (see step S3 in FIG. 3). If this determination is negative, it can be determined that the thermal valve 4 is normally closed, and the process returns to step S1 in FIG.
[0036]
Here, in relation to step S2 in FIG. 3, the predetermined temperature used in this determination is arbitrarily set within a range higher than normal temperature and lower than the hot water temperature of the hot water heat source unit 10 due to the nature of the determination described above. Is done. Further, because of the nature of the thermal valve 4, it takes time until the valve is completely closed even if an operation command for instructing the valve closing is given. Therefore, the determination in step S 2 in FIG. It is necessary not to perform immediately after the instruction (preferably about 5 minutes).
[0037]
(3) On the other hand, as a result of the determination in step S1 in FIG. 3, when it is determined that the hot water heating apparatus 1 is operating, the process proceeds to step S4 in FIG. 3 and the heat exchange detected by the temperature sensor 14 is performed. It is determined whether the water flow temperature of the vessel 2 is equal to or higher than a predetermined temperature (40 ° C. in the illustrated example).
[0038]
Contrary to the determination in step S2 in FIG. 3, this is detected by the temperature sensor 14 at this time because the thermal valve 4 is originally open when the hot water heater 1 is operating. It is assumed that the water flow temperature is a value near the hot water temperature of the hot water heat source unit 10 as long as the thermal valve 4 is not closed.
[0039]
(4) Therefore, in step S4 in FIG. 3, such a relationship is detected by comparison with a predetermined temperature. If the water flow temperature does not exceed the predetermined temperature, it is determined that the thermal valve 4 is closed (step in FIG. 3). On the other hand, if the predetermined temperature is exceeded, the thermal valve 4 is determined to be normal, and the process returns to step S1 in FIG.
[0040]
The predetermined temperature used in step S4 in FIG. 3 is also set as appropriate in a range higher than the normal temperature and lower than the tapping temperature of the hot water heat source unit 10 as in the case of detecting an open failure. The temperature is preferably set slightly lower than when an open failure is detected. Further, due to the nature of the thermal valve 4, the determination in step S4 in FIG. 3 is not performed immediately after the output of the operation command for opening the thermal valve 4 (for example, about 3 minutes) when the open failure is detected. It is the same.
[0041]
Thus, according to the present invention, the failure determination of the thermal valve 4 can be performed by the internal processing of the controller 5 based on the detected value of the temperature sensor 14 that detects the water flow temperature of the heat exchanger 2. It becomes possible to make a self-diagnosis of the failure of 4 in the hot water heater 1. Moreover, since the above-described self-diagnosis processing (particularly, diagnosis of a closed failure) can be performed without disturbing the normal heating operation, the self-diagnosis can be performed even when the hot water heater 1 is in operation.
[0042]
By the way, since there are cases where a plurality of such hot water heating devices 1 are connected to one hot water heat source unit 10 as described above (see FIG. 6), the hot water in which a failure occurs in such a case will be described below. The specific technique of the heating apparatus will be described in detail with reference to FIG. 4 showing the processing procedure and FIG. 5 showing the schematic configuration of the failure diagnosis support apparatus.
[0043]
That is, in this case, first, in the controller 5 of the hot water heating apparatus 1, failure detection data indicating the result of the above-described self-diagnosis (specifically, data for identifying the hot water heating apparatus that detected the thermal valve failure) , Data including data indicating either an open failure or a closed failure) is stored in a predetermined storage area.
[0044]
Specifically, in the present embodiment, since the data storage device 53 is used as the storage area, the failure detection data is written into the data storage device 53. However, as described above, the data storage device 53 may be provided in the hot water heat source unit 10, and in that case, a process of transmitting the failure detection data to the hot water heat source unit 10 is performed (see step S1 in FIG. 4). .
[0045]
And in specifying the hot water heating apparatus 1 in which the failure of the thermal valve 4 has occurred, the failure diagnosis support apparatus 100 is used. The failure diagnosis support apparatus 100 is an apparatus for taking in the failure detection data stored in the hot water heating apparatus 1 or the hot water heat source apparatus 10 and identifying the hot water heat source apparatus 1 in which the failure has occurred. A communication device (communication means) 101 that performs data communication with the machine 10, and an arithmetic processing device 102 that identifies a hot water heating device 1 in which a valve failure has occurred based on failure detection data captured via the communication device 101, Is configured as the main part.
[0046]
Specifically, a portable general-purpose computer is used as the failure diagnosis support apparatus 100 in this embodiment. That is, in the present embodiment, the communication device 101 is realized by a communication function of the general-purpose computer, and the arithmetic processing device 102 is realized by an arithmetic processing function of the general-purpose computer.
[0047]
In FIG. 5, reference numeral 103 denotes a display device of the general-purpose computer, reference numeral 104 denotes an input device such as a keyboard, and reference numeral 105 denotes a predetermined alarm sound or the like. Voice output means. Reference numeral 10a indicates a control unit of the hot water heat source apparatus 10.
[0048]
Therefore, when the failure diagnosis support apparatus 100 configured as described above is connected to the hot water heat source apparatus 10, first, the arithmetic processing device 102 of the failure diagnosis support apparatus 100 performs a control on the control unit 10 a of the hot water heat source apparatus 10. A signal requesting transmission of failure detection data is output.
[0049]
Upon receipt of this signal, the control unit 10a of the hot water heat source unit 10 confirms the connection of the failure diagnosis support apparatus 100 as shown in step S2 of FIG. 4, and sends failure detection data to the failure diagnosis apparatus 100 in response to this request. It transmits to (see step S3 in FIG. 4). At this time, if the failure detection data is stored in the control unit 10a of the hot water heat source unit 10, the data is transmitted. As described above, the controller 5 (data storage device 53) of the hot water heating apparatus 1 is used. ) Is stored, the hot water heating apparatus 1 that holds the failure detection data from the hot water heat source unit 10 is requested to transmit data, and the received data is received as a failure diagnosis support device. 100.
[0050]
When failure detection data is transmitted to the failure diagnosis support apparatus 100 in this way, the arithmetic processing unit 102 of the failure diagnosis support apparatus 100 has a failure of the thermal valve 4 based on this data. The hot water heating apparatus 1 is specified and displayed on the display device 103 so that the faulty hot water heating apparatus 1 can be visually confirmed.
[0051]
As described above, by using the failure diagnosis support device 100, it is possible to easily identify the hot water heating device 1 in which the thermal valve 4 has failed, and to enrich the content of the failure detection data. Thus, it becomes possible to grasp the details of the failure specifically.
[0052]
The above-described embodiment is merely a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to this, and various design changes can be made within the scope of the invention.
[0053]
For example, in the above-described embodiment, the case where the hot water heating device 1 of the present invention is applied to a bathroom drying device has been described. However, in the hot water heating device 1 of the present invention, the heat exchanger 2 has hot water via a thermal valve 4. As long as it is supplied, it can be applied to other forms of hot water heating devices (for example, hot water air conditioners, panel heaters, floor heating panels, etc.).
[0054]
Moreover, in the said embodiment, although the temperature sensor 14 distribute | arranged to the hot water heating apparatus 1 was provided in the inside of the heat exchanger 2, this temperature sensor 14 is the hot water supplied via the thermal valve 4. As long as the temperature can be detected, it can be provided at other positions. In relation to this, in the above-described embodiment, the thermal valve 4 is provided in the hot water heating apparatus 1, but the thermal valve 4 is provided in the hot water heat source apparatus 10 as shown in FIG. May be provided.
[0055]
Further, in the above embodiment, a configuration is adopted in which the result of self-diagnosis by the internal processing of the controller 5 is stored in a predetermined storage area, but the controller 5 performs a predetermined alarm operation based on the result of this self-diagnosis. It may be configured.
[0056]
Moreover, although the case where the failure diagnosis support apparatus 100 is configured by a general-purpose computer has been described in the above embodiment, the diagnosis support apparatus 100 only needs to include at least the communication unit 101 and the arithmetic processing apparatus 102. It is also possible to use a dedicated device that implements the above functions.
[0057]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the hot water heating apparatus according to the present invention, the failure of the valve device can be detected by the internal processing of the control unit based on the water flow temperature to the heat exchanger detected by the temperature detecting means. Therefore, a self-diagnosis function can be realized in the hot water heater.
[0058]
And since the internal process performed by this control part does not disturb the driving | operation of a warm water heating apparatus, it can be performed also when a warm water heating apparatus is performing normal operation.
[0059]
Further, according to the failure diagnosis support apparatus according to the present invention, even when a plurality of hot water heating devices are connected to one hot water heat source machine, the hot water heating device in which the failure of the valve device has occurred can be easily obtained. It becomes possible to specify, and it becomes possible to perform a periodic check and maintenance of a warm water heater quickly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an apparatus schematic configuration diagram showing an embodiment of a hot water heating apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a controller of the hot water heating apparatus.
FIG. 3 is a flowchart showing a self-diagnosis procedure of a thermal valve in the hot water heater.
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure after a self-diagnosis of a thermal valve in the hot water heater.
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a failure diagnosis support apparatus according to the present invention and a connection state between the failure diagnosis support apparatus and a hot water heat source device.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a connection state between a hot water heat source machine and a hot water heating apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Bathroom heater (hot water heater)
2 Heat exchanger 4 Thermal valve (valve device)
5 Controller (control unit)
10 Hot Water Heat Source Machine 11 Hot Water Outward Pipe 12 Hot Water Return Pipe 14 Temperature Sensor (Temperature Detection Means)
51 Microcomputer 52 Communication Device 53 Data Storage Device (Storage Unit)
100 Failure diagnosis support device 101 Communication device (communication means)
102 arithmetic processing unit

Claims

In the hot water heating apparatus configured such that the heat exchanger for heating is supplied with hot water from the hot water heat source machine via the valve device,
The hot water heating apparatus includes temperature detection means for detecting a water flow temperature of the heat exchanger, and a control unit that performs opening / closing control of the valve device,
The control unit determines whether the hot water heating apparatus is in operation, and when the hot water heating apparatus is in operation, the water flow temperature detected by the temperature detecting means is higher than normal temperature and the hot water is compared with the predetermined temperature a predetermined within a range lower than the tapping temperature of the heat source machines, the failure is judged that the valve device is disabled閉故if the water passage temperature does not reach the predetermined temperature A hot water heater having a control configuration for performing a process of storing predetermined failure detection data shown in a predetermined storage area provided in the hot water heat source machine .

In the hot water heating apparatus configured such that the heat exchanger for heating is supplied with hot water from the hot water heat source machine via the valve device,
The hot water heating apparatus includes temperature detection means for detecting a water flow temperature of the heat exchanger, and a control unit that performs opening / closing control of the valve device,
The control unit determines whether or not the hot water heating apparatus is in operation, and when the hot water heating apparatus is not in operation, the water flow temperature detected by the temperature detecting means is higher than the normal temperature and the hot water Compared with a predetermined temperature within a range lower than the tapping temperature of the heat source machine, if the water flow temperature exceeds the predetermined temperature, it is determined that the valve device is open failure and indicates the failure A hot water heating apparatus having a control configuration for performing a process of storing predetermined failure detection data in a predetermined storage area provided in the hot water heat source unit.

A device connected to a hot water heat source device comprising the hot water heating device according to claim 1 or 2 ,
Communication means for performing data communication with the hot water heat source unit, requesting the hot water heat source unit to transmit the failure detection data via the communication unit, and based on the received failure detection data, A failure diagnosis support apparatus comprising means for identifying a generated hot water heating apparatus.