JPH1137550A - 循環加熱装置 - Google Patents

循環加熱装置

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JPH1137550A
JPH1137550A JP9210088A JP21008897A JPH1137550A JP H1137550 A JPH1137550 A JP H1137550A JP 9210088 A JP9210088 A JP 9210088A JP 21008897 A JP21008897 A JP 21008897A JP H1137550 A JPH1137550 A JP H1137550A
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JP
Japan
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circulation
fluid
combustion
circulating
detecting
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JP9210088A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Suzuki
雍宏 鈴木
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Paloma Kogyo KK
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Paloma Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体検出部の信頼性および耐久性を向上する
と共に、流体検出部を安価にすることを目的とする。 【解決手段】 風呂装置1のコントローラ9には、バー
ナ8aの燃焼量を制御する燃焼制御部9aに加えて、熱
交換器7による流体の上昇温度ΔTを検出する上昇温度
検出部9cと、循環ポンプ6の負荷電流Ixを検出する
負荷検出部9bと、循環ポンプの負荷値および流体の上
昇温度を予め設定された所定値と比較して流体が正常に
循環しているか否かを判定する循環検出部9dとを設
け、流体の循環が正常でないと判定された場合には、燃
焼制御部9aが燃焼を禁止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は流体を循環加熱する
循環加熱装置に関し、詳しくは、循環ポンプと熱交換器
とを備えた風呂装置、温水暖房装置、又は融雪装置等の
循環加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】循環加熱装置の一つである風呂装置に
は、浴槽水を循環して加熱する追焚流路が設けられる。
この追焚流路には、浴槽水を循環させる循環ポンプ、こ
の循環水の流れを確認する水流スイッチ、浴槽からの循
環水温を検知する温度センサ、循環水を加熱する熱交換
器が設けられる。そして、風呂装置では、浴槽への湯張
り完了後に、一定の時間間隔で循環ポンプを作動し、温
度センサにより湯温の低下を検出すると、追焚きして湯
温を常に設定温度に保っている。
【0003】風呂装置の追焚流路に設けられる水流スイ
ッチは、通水によって動作する板状の可動部と、その可
動部に固定される磁石と、流路の外に固定され、可動部
が動作したときに磁石の接近によってONし、離れたと
きにOFFするリードスイッチとから構成される。そし
て、この循環回路に流れが無い場合には、水流スイッチ
がOFFしたままとなって、燃焼を開始させず、空炊き
を防止している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水流ス
イッチは、その可動部が常に通水にさらされているため
に、異物等を噛み込んだり、腐食したり、あるいは水垢
が付着したり、特に長期間使用しない場合には可動部が
固着して動作が悪くなり、誤判定する場合があった。ま
た、水流スイッチが設けられる流路部分は、通過面積を
確保するために大きくなって、安価に作製できない問題
があった。そこで、本発明の循環加熱装置は、上記課題
を解決し、循環検出部の信頼性および耐久性を向上する
と共に、循環検出部を安価にすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の請求項1記載の循環加熱装置は、燃料ガスを燃焼す
るバーナと、上記バーナの燃焼熱により流体を加熱する
熱交換器と、上記流体を上記熱交換器へ循環させる循環
ポンプとを備えた循環加熱装置において、上記循環ポン
プの負荷を検出する負荷検出手段と、上記熱交換器によ
り加熱された流体の上昇温度を検出する上昇温度検出手
段とを設け、上記負荷検出手段によって検出された負荷
値、および上昇温度検出手段によって検出された上昇温
度に基づいて、流体が正常に循環しているか否かを判定
する循環検出手段と、上記循環検出手段によって流体の
循環が正常でないと判定された場合には、燃焼を禁止す
る燃焼禁止手段とを備えたことを要旨とする。
【0006】上記構成を有する本発明の請求項1記載の
循環加熱装置は、負荷検出手段が循環ポンプの負荷を検
出し、上昇温度検出手段が熱交換器により加熱された流
体の上昇温度を検出し、循環検出手段がその負荷値およ
び上昇温度に基づいて、流体が正常に循環しているか否
かを判定する。そして、流体の循環が正常でないと判定
された場合には、燃焼禁止手段が燃焼を禁止する。つま
り、循環ポンプの負荷値と加熱された流体の上昇温度の
データから、流体が正常に循環しているか否かが判定さ
れる。
【0007】例えば、液体そのものが流路に無い場合に
は循環ポンプの負荷が適正範囲以下となり、循環ポンプ
が異物等を噛み込んでロックされ動かなくなっている場
合には、負荷が適正範囲を超える。また、異物等によっ
て流路が狭められている場合には、循環する流量が少な
くなって流体の上昇温度が適正範囲を超える。こうした
場合には、流体が正常に循環していないと判断されて燃
焼が禁止される。
【0008】
【発明の実施形態】以上説明した本発明の構成・作用を
一層明らかにするために、以下本発明の循環加熱装置の
好適な実施例について説明する。図1は、一実施例とし
ての風呂装置1を表すもので、主に追焚部2と給湯部3
とから構成される。追焚部2には、浴槽4に接続される
循環回路を形成する追焚き管20、浴槽水を循環させる
自吸式の循環ポンプ6、循環水を加熱する熱交換器7、
この熱交換器7前後の湯温を検知する温度センサ5a、
5bが設けられる。また、この熱交換器7には、異常高
温となった場合に燃焼を停止するバイメタルSW(過熱
防止器)が設けられる(図略)。
【0009】他方、給湯部3には、燃焼熱によって通水
を加熱する熱交換器70と、この熱交換器70を挟んで
入水側に給水管21aが設けられ、出湯側に給湯管21
bが設けられる。この給水管21aには、入水量を検知
する流量センサ12、入水温を検知する入水温センサ1
1が設けられる。また、給湯管21bには、熱交換後の
湯温を検知する出湯温度センサ13が設けられ、この下
流で分岐されて、一方は湯張り管10によって追焚き管
20に接続され、他方は給湯カラン23へ接続される。
湯張り管10の途中には、湯張り流量を検知する湯張り
流量センサ10e、湯張り流路を開閉する湯張り電磁弁
10a、逆流を防止する逆止弁10b、10c、流路内
の負圧を防止するバキュームブレーカ10dが設けられ
る。
【0010】また、ガス流路15は、上流にガス流路1
5を開閉する元電磁弁MV1が設けられ、その下流で給
湯部3および追焚部2の各々のガス流路15a、15b
へと分岐している。これらのガス流路15a、15bに
はガス流路15a、15bを開閉するメイン電磁弁MV
2、MV3がそれぞれ設けられ、各々独立した燃焼制御
が行われる。また、給湯部3のガス流路15aには、コ
ントローラ9からの指令によりガス量を制御する比例弁
MV4が設けられる。更に、給湯部3および追焚部2の
各々には、燃焼用空気を燃焼室へ送り込むファンFa、
Fb、バーナ8a、8b、排気を導き排出する排気筒1
6a、16bにより燃焼・給排気経路が構成されてい
る。また、各々のバーナ8a、8bには放電によりガス
へ着火する電極17a、17b、燃焼炎を検知するフレ
ームロッド18a、18bが設けられ、前記のセンサ類
・アクチュエータ類と共にコントローラ9と電気的に接
続され出湯・追焚き・停止等所定の燃焼制御が行われ
る。
【0011】このコントローラ9には、遠隔操作によっ
て、風呂装置1の運転開始および停止を指令し、目標出
湯温度を設定操作する給湯リモコン19aと、追焚き運
転開始および停止を指令する風呂リモコン19bとが接
続される。また、コントローラ9には、燃焼を制御する
燃焼制御部9aに加えて、循環水の流れを検出するた
め、循環ポンプ6の駆動電流Ixを検出する負荷検出部
9bと、温度センサ5a、5bによる検出値から熱交換
器7で熱交換された湯の上昇温度ΔTを算出する上昇温
度検出部9cとが設けられる。また、燃料ガスによる加
熱熱量qと上昇温度ΔTとから循環ポンプ6による循環
流量Qxを算出し、循環ポンプ6の駆動電流Ixと循環
流量Qxとが所定値以上の場合にのみ、正常な循環が行
われていると判定する循環検出部9dが設けられる。
【0012】次に、コントローラ9が実行する循環ポン
プ6の駆動ルーチンについて、図2に示すフローチャー
トを用いて説明する。本ルーチンは、保温運転または追
焚き運転がリモコン19a、または19bによって指令
されるとスタートする。まず、循環ポンプ6に定電圧を
印加して駆動し(S1)、循環ポンプ6の駆動電流Ix
について、所定の値(I1≦Ix≦I2)の範囲内である
か否かを判定する(S2)。尚、駆動電流Ixの検出
は、電圧印加直後の過渡状態を経過してから行う。駆動
電流Ixが所定の値より小さい場合には、循環ポンプ6
内に呼び水を取り込む時間として最大90秒間待機し、
また、駆動電流Ixが所定の値より大きい場合にも一時
的な過負荷状態として同様の時間待機し、待機中、駆動
電流が所定値の範囲内となるかを監視し続ける(S1
0)。90秒経過しても駆動電流Ixが所定値の範囲外
である場合には、循環ポンプ6の異常または液体が流路
に無いと判定し、循環ポンプ6の駆動を中止する循環ポ
ンプ異常処理を行う(S11)。90秒以内に、駆動電
流IxがI1≦Ix≦I2となった場合には、メイン電磁
弁MV3を開弁し、バーナ8bに設けた電極17bから
放電をして燃料ガスに着火する(S3)。そして、フレ
ームロッド18bにより燃焼が開始されたか否かを判定
し(S4)、燃焼炎を確認できない場合には、直ちに不
着火と判定して、メイン電磁弁MV3を閉弁し、循環ポ
ンプ6を停止する不着火処理を行う(S12)。一方、
着火している場合には、10秒間、燃焼を継続(S5)
し、温度センサ5a、5bによる検出値T1、T2から熱
交換器7で熱交換された湯の上昇温度ΔT=(T2
1)を算出する(S6)。尚、一定の燃料ガス量で燃
焼が行われるため、燃料ガスが燃焼することにより得ら
れる加熱熱量qは一定であり、予めコントローラ9に設
定されている。そして、この加熱熱量qおよび上昇温度
ΔTから次式により循環流量Qxを算出する(S7)。
(但し、流体の比熱をCp、熱効率ηとする。)
【数1】 次に、算出した循環流量Qxが所定の流量Qoを越えな
い場合には(Qx≦Qo)、循環ポンプ6の異常と判定
する(S8→S11)。循環流量Qxが所定の流量Qo
を越える場合には(Qx>Qo)、浴槽4内の湯が追焚
流路20内を正常に循環されていると判定され、通常の
保温または追焚き制御が開始される(S9)。尚、本ル
ーチンは、通常の追焚や保温の運転モードに入る毎に、
同様の動作が繰り返される。
【0013】以上のことから、循環ポンプ6が正常に流
体を循環している場合には、検出された駆動電流Ixが
所定値(I1≦Ix≦I2)の範囲内となり、上昇温度Δ
Tから算出された循環流量Qxが所定の循環流量Qo以
上となり、流体の循環を正常と判定して保温または追焚
きを行う。また、流体そのものが無い場合には、循環ポ
ンプが空転により駆動電流Ixが所定の駆動電流I1
満となる。あるいは、循環ポンプが異物等を噛み込んで
ロックされ動かなくなっている場合には、駆動電流Ix
が所定の駆動電流I2を超える。従って、いずれも燃焼
を開始せず、保温または追焚きを中止する。また、追焚
き管20内が水垢等によって狭められ、通水量が極端に
少なくなっている場合には、上昇温度ΔTが大きくなる
と共に、算出された循環流量Qxが所定の循環流量Qo
未満となるので保温または追焚きを中止する。
【0014】尚、保温または追焚きの途中で循環流量Q
xが低下する場合には、熱交換器7が高温状態となり、
熱交換器7に設けたバイメタルSWが働いて燃焼を停止
する。
【0015】以上、説明したように、本実施例の風呂装
置1は、循環ポンプ6の負荷電流Ixと、上昇温度ΔT
から算出される循環湯量Qxとから正常な循環が行われ
ているか否かを判定する。従って、機械的な水流スイッ
チ21のように、異物とか水垢によって動作不良となら
ない。このため、故障率を低減することができる。ま
た、水流スイッチ21のような可動部21aを追焚流路
20内に設けないので流路抵抗を低減すると共に、部品
点数を低減して風呂装置1を安価に製作することができ
る。更に、流体の運動エネルギーを直接利用する機械的
な水流スイッチ21は、微量の湯を検出できないが、本
実施例の循環検出部9dは微量の湯であっても検出し
て、加熱制御を行うこともできる。
【0016】また、本実施例では、機械的な水流スイッ
チ21を設けない構成として説明したが機械的な水流ス
イッチ21と循環検出部9dとを併用しても良い。この
場合には、循環水の検出手段を2つ備えることとなり、
コントローラ9に設けた循環検出部9dと機械的な水流
スイッチ21の両方が流体を検出したときにのみ、追焚
きまたは保温モードを開始するように設定する。従っ
て、いずれかが流体を検出しないと燃焼を継続しないの
で、安全性がより向上する。
【0017】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明はこうした実施例に何等限定されるものでは
なく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々な
る態様で実施し得ることは勿論である。例えば、本実施
例では、保温または追焚き制御を開始する前に、流量を
検出するための燃焼を行って循環流量Qxを判定した
が、流量を検出するための燃焼と通常の保温、追焚き燃
焼とを区別しないで、保温または追焚き燃焼を開始しな
がら、その加熱熱量qによって、判定を行っても良い。
【0018】また、本実施例ではコントローラ9の負荷
検出部9bが循環ポンプ6の駆動電流Ixを検出して所
定値I1≦Ix≦I2の範囲と比較したが、循環ポンプ6
の駆動電力Wxを所定電力値W1≦Wx≦W2の範囲と比
較しても良く、また、循環ポンプ6の軸動力Ex(=ト
ルク×回転数)を所定軸動力E1≦Ex≦E2の範囲と比
較しても良い。
【0019】また、本実施例では循環検出部9dが循環
流量Qxを算出して所定の下限流量以上であれば(Qx
>Qo)正常に循環されていると判定したが、流量が多
く検出された場合には、何等かの異常(例えば温度セン
サの異常)と判定するために上限流量と下限流量とを規
定しても良い。また、本実施例では所定の流量Qo以上
流れているか否かについて、熱交換器7で熱交換された
湯の上昇温度ΔTから循環流量Qxを算出して所定の流
量Qoと比較したが、循環流量Qxを算出せずに、検出
された上昇温度ΔTを予め設定した所定の上昇温度(T
1≦ΔT≦T2)と比較しても良い。
【0020】また、本実施例では、循環加熱装置として
風呂装置を示したが、流体を加熱する加熱部を設けて循
環流路に循環ポンプと放熱部とを設けた温水暖房システ
ムや、融雪システム等であっても良い。
【0021】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項1
記載の循環加熱装置によれば、循環ポンプの負荷と流体
の上昇温度により流体の循環を検出するので、流体によ
って作動する機械的な水流スイッチに比べて、流路抵抗
を低減すると共に、部品点数を低減することができ、循
環加熱装置を安価にすることができる。また、流体の循
環を検出するのに機械的な作動部分を必要としないの
で、故障率を低減して信頼性を向上することができると
いう優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例としての風呂装置の概略構成図であ
る。
【図2】循環ポンプの駆動ルーチンを表すフロー図であ
る。
【符号の説明】
1 風呂装置 2 追焚部 3 給湯部 4 浴槽 5 温度センサ 6 循環ポンプ 7 熱交換器 8 バーナ 9 コントローラ 10 湯張り管 20 追焚流路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料ガスを燃焼するバーナと、 上記バーナの燃焼熱により流体を加熱する熱交換器と、 上記流体を上記熱交換器へ循環させる循環ポンプとを備
    えた循環加熱装置において、 上記循環ポンプの負荷を検出する負荷検出手段と、 上記熱交換器により加熱された流体の上昇温度を検出す
    る上昇温度検出手段とを設け、 上記負荷検出手段によって検出された負荷値、および上
    昇温度検出手段によって検出された上昇温度に基づい
    て、流体が正常に循環しているか否かを判定する循環検
    出手段と、 上記循環検出手段によって流体の循環が正常でないと判
    定された場合には、燃焼を禁止する燃焼禁止手段とを備
    えたことを特徴とする循環加熱装置。
JP9210088A 1997-07-18 1997-07-18 循環加熱装置 Pending JPH1137550A (ja)

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JP (1) JPH1137550A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005055124A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Denso Corp 貯湯式給湯装置
JP2009145007A (ja) * 2007-12-17 2009-07-02 Mitsubishi Electric Corp ヒートポンプ給湯機
JP2011214748A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Takagi Ind Co Ltd 給湯装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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