(57)【要約】【課題】装置に内蔵した１台の温水循環手段で、操作部より設定を変更して能力設定が容易にできる温水暖房装置。【解決手段】バーナ部２と、前記バーナ部２の燃焼により発生する燃焼熱で温水を加熱する温水熱交換器３と、前記熱交換器３に連接して温水を循環する温水循環手段５と、前記温水循環手段５の駆動を制御する制御手段２４と、前記制御手段２４を操作する操作手段１９とからなり、前記温水循環手段５には回転数を検知する回転数検知手段２１を備え、前記制御手段２４には回転数の設定を記憶する回転数設定部２６と、前期回転数検知手段２１で検知した実回転数と前記回転数設定部２６で設定された回転数を比較する比較演算部２３を設け、前記操作手段１９により設定された回転数と前記比較演算部２３の出力に基づいて温水循環手段５を駆動する温水暖房装置。【選択図】　図１
2004060950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナ部と、前記バーナ部の燃焼により発生する燃焼熱で温水を加熱する温水熱交換器と、前記熱交換器に連接して温水を循環する温水循環手段と、前記温水循環手段の駆動を制御する制御手段と、前記制御手段を操作する操作手段とからなり、前記温水循環手段には回転数を検知する回転数検知手段を備え、前記制御手段には回転数の設定を記憶する回転数設定部と、前期回転数検知手段で検知した実回転数と前記回転数設定部で設定された回転数を比較する比較演算部を設け、前記操作部により操作された回転数と前記比較演算部の出力に基づいて温水循環手段を駆動する温水暖房装置。
【請求項２】
回転数設定部は、回転数の設定を複数記憶し、交換可能な記憶部を設けた請求項１または２記載の温水暖房装置。
【請求項３】
制御手段は、比較演算部の演算結果が予め記憶された範囲内であると、温水循環手段の駆動を停止する請求項１または２記載の温水暖房装置。
【請求項４】
制御手段が温水循環手段を駆動する際の制御信号をパルス形状として、比較演算部の出力に応じてパルス幅を変更する構成とした請求項１から３のいずれか１項記載の温水暖房装置。
【請求項５】
操作手段は試運転の操作を行う試運転操作部を備え、前期試運転操作部より試運転が指示されると、制御手段が温水循環手段を最も高い回転数で駆動するよう制御するようにした請求項１から４のいずれか１項記載の温水暖房装置。
【請求項６】
試運転操作部による試運転の操作信号を受け、制御手段が温水循環手段の駆動を間欠運転するよう制御する請求項４記載の温水暖房装置。
【請求項７】
回転数設定部は、記憶部に記憶した複数の回転数設定値のうち、１つの設定値を初期値として予め設定するようにした請求項１から７のいずれか１項記載の温水暖房装置。
【請求項８】
制御手段において、回転数検知手段で検知した回転数が予め記憶された回転数以下となると温水循環手段の駆動を一定時間停止した後再駆動する制御を、複数回繰り返して行うようにした請求項１から８のいずれか１項記載の温水暖房装置。
【請求項９】
制御手段は、温水循環手段に予め記憶された閾値以上の電流が流れると駆動を停止する制御を行う請求項１から８のいずれか１項記載の温水暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は温水を用いて暖房を行う温水暖房装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にこの種の温水暖房装置は図７に示すように室外に温水を加熱する熱源機５０を設け、この温水を熱源機５０に内蔵する温水循環手段５１により温水配管５２を介して室内に設置した熱交換器５４と温風ファン５５を内蔵する放熱器５３に循環し、温風ファン５５からの送風を熱交換器５４で熱交換して温風吹出口５６から吹出し室内を暖房するようになっている。そして、上記熱源機５０側には温水温度を検出する温水温度検出器５８が設けられ、予め設定された設定温度または温度調節器などで設定される設定温度と前記温水温度を比較して温水温度が設定温度以上になると前記熱源機５０を停止するように構成されている。
【０００３】
温水循環手段５１は、放熱器５３の台数や、種類による配管抵抗差により複数の能力のものから施工時に選択するようになっていた。また、施工時には通常の循環よりも揚程が必要な場合、別の循環手段を併用して試運転することや、エアー抜きのために温水循環手段の頻繁な動作、停止を繰り返し行う作業が生じていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の温水暖房装置においては、温水循環手段５１を施工時に選択する際に、選択によっては温水循環手段５１の能力以上の配管抵抗が生じて循環しないという課題が発生したり、温水循環手段５１の能力が配管抵抗に比べて過剰な場合、温水循環手段５１の騒音が大きくなるといった不具合が発生していた。加えて施工時に、通常の循環よりも揚程が必要な場合、別の循環手段を併用して試運転すると、非常に不便であり、試運転でのエアー抜きも、温水循環手段を頻繁に動作、停止を繰り返して抜くのは非情に手間のかかるものであった。また、供給電源の電圧変動が発生した場合、能力が変動により放熱器５３からの温度ムラが発生し、使用感が悪くなるという不具合も発生していた。さらに、温水循環手段がロックした場合の検知手段がなく、ロックした場合、温水温度検知部により停止させる方法で燃焼を停止させていたので、安全性の更なる向上が図れなかった。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、装置に内蔵した１台の温水循環手段で操作部からの設定で簡単に能力設定が可能な温水暖房装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、バーナ部と、前記バーナ部の燃焼により発生する燃焼熱で温水を加熱する温水熱交換器と、前記熱交換器に連接して温水を循環する温水循環手段と、前記温水循環手段の駆動を制御する制御手段と、前記制御手段を操作する操作手段とからなり、前記温水循環手段には回転数を検知する回転数検知手段を備え、前記制御手段には回転数の設定を記憶する回転数設定部と、前期回転数検知手段で検知した実回転数と前記回転数設定部で操作された回転数を比較する比較演算部を設け、前記操作部により設定された回転数と前記比較演算部の出力に基づいて温水循環手段を駆動する。
【０００７】
上記構成によれば、施工時に回転数の設定を操作部で行う。そして、操作部において操作された回転数に基づいて、温水循環手段を駆動し、比較演算部により実回転数と設定回転数を比較しながら温水循環手段の駆動を制御する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明はバーナ部と、前記バーナ部の燃焼により発生する燃焼熱で温水を加熱する温水熱交換器と、前記熱交換器に連接して温水を循環する温水循環手段と、前記温水循環手段の駆動を制御する制御手段と、前記制御手段を操作する操作手段とからなり、前記温水循環手段には回転数を検知する回転数検知手段を備え、前記制御手段には回転数の設定を記憶する回転数設定部と、前期回転数検知手段で検知した実回転数と前記回転数設定部で操作された回転数を比較する比較演算部を設け、前記操作部により設定された回転数と前記比較演算部の出力に基づいて温水循環手段を駆動する。
【０００９】
上記構成によれば、操作部において操作された回転数に基づいて、温水循環手段を駆動しながら、比較演算部により実回転数と設定回転数を比較し温水循環手段の駆動を制御する。
【００１０】
よって、操作部で回転数の操作を容易に行うことが可能となり、施工時野状況に合わせた能力設定が容易に出来る。また、一定の能力確保が可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、回転数設定部は、回転数の設定を複数記憶し、交換可能な記憶部を設けた。
【００１２】
そして、回転数の設定を変更する際、記憶部の交換するだけで様々な設定に変更することができる。
【００１３】
よって、回転数の設定に多様性を持たせられ、いろいろなユーザーに対応できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、制御手段は、比較演算部の演算結果が予め記憶された範囲内であると、温水循環手段の駆動を停止する。
【００１５】
そして、予め設定された範囲内、例えば、実回転数が設定回転数の＋ー１００ｒｐｍ以内であれば、温水循環手段の駆動を停止する。
【００１６】
よって、一定の範囲を設けて回転数の制御を行うので、温水循環手段が頻繁に回転数変動を行い騒音を出すことがない。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、制御手段が温水循環手段を駆動する際の制御信号をパルス形状として、比較演算部の出力に応じてパルス幅を変更する構成とした。
【００１８】
そして、比較演算部の演算結果に基づいて、パルス幅（以下デューティーと呼ぶ）を変更して、温水循環手段の駆動を制御する。たとえば、実回転数が設定回転数に近づくほど段階的に回転数を低くするように、制御信号のパルス幅を変更するようにする。
【００１９】
よって、設定値を実回転数が頻繁に超えるハンチング動作を防止することができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、操作手段は試運転の操作を行う試運転操作部を備え、前期試運転操作部より試運転が指示されると、制御手段が温水循環手段を最も高い回転数で駆動するよう制御するようにした。
【００２１】
そして、試運転時には操作手段で試運転操作を行うだけで、最高回転数で温水循環手段を駆動する。
【００２２】
よって、別の温水循環手段を併用することなく、容易に試運転循環が可能となる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、試運転操作部による試運転の操作信号を受け、制御手段が温水循環手段の駆動を間欠運転するよう制御する。
【００２４】
そして、試運転操作部による操作で、試運転時に温水循環手段を間欠駆動するのでよって、配管のエアー抜きが容易にできる。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、回転数設定部は、記憶部に記憶した複数の回転数設定値のうち、１つの設定値を初期値として予め設定するようにした。
【００２６】
そして、初期値として１つだけ設定する回転数を、最も使用頻度の高い設定値とする。すると、設置時に初期値のまま、回転数の設定操作を行わずとも運転できて、施工時の手間が省ける。
【００２７】
請求項８に記載の発明は制御部において、回転数検知手段で検知した回転数が予め記憶された回転数以下となると温水循環手段の駆動を一定時間停止した後再駆動する制御を、複数回繰り返して行うようにした。
【００２８】
そして、温水循環手段の回転数の低下がロックにより生じた場合、温水循環手段とバーナの燃焼を停止し、一定時間経過後に温水循環手段の再駆動を行う制御を、数回繰り返す。
【００２９】
よって、ロックによる一時的な異常停止の場合、なるべく再駆動して再使用を可能とする。また、バーナの燃焼を停止するので安全性が向上する。
【００３０】
請求項９に記載の発明は制御手段は、温水循環手段に予め記憶された閾値以上の電流が流れると駆動を停止する制御を行う。
【００３１】
そして、温水循環手段で閾値以上の電流が検知されると、温水循環手段の駆動を停止する。
【００３２】
よって、異常時に駆動停止して、より安全な温水循環手段の駆動が可能となる。
【００３３】
【実施例】
以下本発明の一実施例について図面に基づき説明する。
【００３４】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の温水暖房装置の構成図である。まず、図１を用いて本発明の実施例１の温水暖房装置の構成を説明する。１は温水を加熱するための熱源機で、バーナ部２と熱交パイプ３（温水熱交換器）と給水用の水タンク４と温水を循環するための温水循環手段５などで構成し、燃焼用空気を給気フタ１３を介して給気パイプ６より取り入れ、バーナモータ７によりバーナファン８を介してバーナ部２に送風する。燃料は別設タンク（図示せず）より燃料ポンプ９で供給し前記バーナモータ７に取り付けたフリキリファン１０で霧化状にして気化筒１１の内壁面に吹きつける。気化筒１１は予め所定の温度に加熱されており吹きつけられた燃料は気化して前記燃焼用空気と混合してバーナ部２に供給され、この混合ガスに点火して燃焼が開始される。燃焼ガスは燃焼室１２で熱交換され排気トップ１４より室外に排出される。前記燃焼室１２の外周には螺旋状に熱交パイプ３を巻き付け温水熱交換器を形成しており、この部分で温水の熱交換が行われる。温水経路は水タンク４から温水パイプＡ１５ａを介して温水循環手段５に送られ出口に接続された温水パイプＢ１５ｂで前記熱交パイプ３を経由して温水パイプＣ１５ｃより配管接続部１６に導かれている。この配管接続部１６には往きと戻りの接続口が設けられており、往き側に温水パイプＤ１５ｄを用いて放熱器１８の入口側に接続し、出口より温水パイプＥ１５ｅで前記配管接続部１６の戻り側に接続し、この戻り側と水タンク４を温水パイプＦ１５ｆで接続して温水の経路を形成している。温水循環手段５の回転数設定は、操作部１９（操作手段）の回転数設定操作により、回転数設定部でかつ記憶部２６に設定１（最低）から設定４（最高）の４段に記憶された回転数設定のなかから配管条件及び室内機の台数に応じて選択する。初期値として、設定３に設定されている。
【００３５】
次に、上記のように構成された温水暖房装置の流量制御動作について説明する。運転は、操作部１９の運転スイッチ２０を操作することにより開始される。比較演算部２３は、設定回転数と回転数検知手段２１で検知した実回転数を比較し、その差に応じ制御部２４（制御手段）が温水循環手段５の循環駆動部２５に駆動信号をだし、設定回転数に近づける。よって、施工時に操作部により、予め記憶された設定値のうち、施工現場にふさわしい設定値を選んで回転数を設定すればよいので、施工性が向上する。また、回転数をフィードバック制御するので、最適で安定した回転数で温水循環手段の運転が可能となる。
【００３６】
（実施例２）
図２は本発明の実施例２の流量制御に関するブロック図である。図２を用いて本発明の実施例２の温水暖房装置の流量制御を説明する。
【００３７】
運転は、操作部１９の運転スイッチ２０を操作することにより開始される。比較演算部２３は、設定回転数と回転数検知手段２１で検知した実回転数を比較し、その差が予め記憶された範囲として±１００ｒｐｍになるまで制御部２４が温水循環手段５の循環駆動部２５に駆動信号をだし、設定回転数に近づける。その差が±１００ｒｐｍ以下になると、制御部２４が温水循環手段５の循環駆動部２５への駆動信号を停止する。比較演算部２３での回転数比較値が±１００ｒｐｍを超えると、制御部２４が温水循環手段５の循環駆動部２５に駆動信号をだし、設定回転数に近づける。よって、温水循環手段に負荷をかけることなく、設定回転数に近づけられる。
【００３８】
（実施例３）
次に図１を用いて本発明の実施例３の温水暖房装置の回転数設定値変更方法を説明する。設定１（最低）から設定４（最高）の４段の回転数は、たとえば、設定１（２０００ｒｐｍ）、設定２（３０００ｒｐｍ）、設定３（３５００ｒｐｍ）、設定４（４０００ｒｐｍ）とし、記憶部として不揮発メモリー２６に定数として記憶する。通常は、この中から操作部１９の操作により選択するが、変更したい場合に、この不揮発メモリー２６を、別の定数を記憶した第二不揮発メモリー２７に交換することで、たとえば、設定１（１９００ｒｐｍ）、設定２（３２００ｒｐｍ）、設定３（３６００ｒｐｍ）、設定４（４３００ｒｐｍ）等の変更が容易にできる。よって、回転数の設定に多様性をもたせて、施工現場の様々な状況に対応することができる。
【００３９】
（実施例４）
次に図１を用いて本発明の実施例４の温水暖房装置の試運転の回転数設定について説明する。試運転操作部３０の操作により、施工後の温水循環試運転操作ができる。このときの温水循環手段５の回転数設定は、４段階の設定のうち最高回転数設定（設定４）で設定される。比較演算部２３は、設定回転数と回転数検知手段２１で検知した実回転数を比較し、その差に応じ制御部２４が温水循環手段５の循環駆動部２５に駆動信号をだし、設定回転数に近づける。また、最高回転数設定は、４段の設定によらず温水循環手段５の能力の最大値に設定してもよい。このように、試運転時の揚程が必要な場合でも、十分に循環駆動ができる。
【００４０】
（実施例５）
図３は本発明の実施例５の循環駆動部への駆動信号に関するブロック図である。図３を用いて本発明の実施例５の温水暖房装置の循環駆動部の駆動信号について説明する。
【００４１】
比較演算部２３は、設定回転数と回転数検知手段２１で検知した実回転数を比較し、その差が例えば１０００ｒｐｍ以上、９９９〜５００ｒｐｍ、４９９〜１００ｒｐｍの３つの範囲で、循環駆動部２５の駆動信号のパルス幅、つまりデューティーをそれぞれ８０％、５０％、３０％とし、設定値に近づけるほどゆっくりと駆動するようにして、設定値を頻繁に越えるような動作（ハンチング）を防止することができる。
【００４２】
（実施例６）
図４は本発明の実施例６の温水循環手段のロック検知に関するブロック図である。図４を用いて本発明の実施例６の温水暖房装置のロック検知について説明する。循環駆動部２５から駆動信号が発信されており、かつ回転数検出手段２１の回転数信号がロック検知回転数（例えば５ｒｐｍ）以下を検知すれば、バーナ部２の燃焼を停止し、循環駆動部２５への駆動信号を停止する。数分後（例えば１分後）、再度循環駆動部２５から駆動信号を発信し、温水循環手段５を駆動する制御を行い、回転数検出手段２１の回転数信号がロック検知回転数（例えば５ｒｐｍ）以上を検知すれば、バーナ部２の燃焼を再開する。このとき、回転数検出手段２１の回転数信号がロック検知回転数（例えば５ｒｐｍ）以下を再度検知すれば、数分後（例えば１分後）再度循環駆動部２５へ駆動信号を発信し、温水循環手段５を駆動する制御を行う。このとき、回転数検出手段２１の回転数信号がロック検知回転数（例えば５ｒｐｍ）以下であれば温水循環手段５はロックしたものとみなし異常表示を操作部１９に表示し、運転を停止する。
【００４３】
上記作用により、温水循環手段５のロックを検知することと、一時的なロックの場合、できるだけ再使用可能にすることができる。また、バーナ部の燃焼を停止しているので、安全性が向上する。
【００４４】
（実施例７）
図５は本発明の実施例７の試運転時のエアー抜き方法に関するブロック図である。図５を用いて本発明の実施例７の温水暖房装置のエアー抜き方法について説明する。試運転操作部３０の操作により、施工後の温水循環試運転操作ができる。このとき、温水循環手段５の回転数設定は、４段階の設定のうち最高回転数設定（設定４）で設定される。循環駆動部２５へ駆動信号を発信し、一定時間Ａ（例えば５分間）駆動する。その後一定時間Ｂ（例えば１分間）駆動信号を停止し、運転を止める。試運転操作部３０の操作中は、この運転と停止のを交互に繰り返す。この運転と停止のサイクルを一定時間Ｃ（例えば１時間）継続することも可能である。駆動信号が発信されている間、比較演算部２３は、設定回転数と回転数検知手段２１で検知した実回転数を比較し、その差に応じ制御部２４が温水循環手段５の循環駆動部２５に駆動信号をだし、設定回転数に近づける。また、最高回転数設定は、４段の設定によらず温水循環手段５の能力の最大値に設定してもよい。
【００４５】
このように、運転と停止を繰り返すことで試運転時の、配管中のエアー抜きが試運転操作のみで、容易にできる。
【００４６】
（実施例８）
本発明の実施例８の温水暖房装置の回転数設定定数の初期値について説明する。温水循環手段５の回転数設定は、予め、操作部１９の回転数設定操作により、設定１（最低）から設定４（最高）の４段に設定された回転数設定のなかから、配管条件及び室内機の台数に応じて選択するが、初期値として最も設定頻度の高い「設定３」に設定されている。あらためて設定する必要がなくなり、手間が省ける。
【００４７】
（実施例９）
図６は本発明の実施例９の温水循環手段の異常電流検知に関するブロック図である。温水循環手段５に、電流検知手段２６を設け、閾値（例えば１．５Ａ）以上の電流を検知すれば、循環駆動部２５への駆動信号を停止し、バーナ部２の燃焼も停止する。そして、操作部１９に異常表示を表示する。よって、異常時に駆動停止して、より安全な温水循環手段の駆動が可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、装置に内蔵した１台の温水循環手段で、操作部による設定を変更して能力設定が容易にできるようになる。また、一定の能力での温水循環手段の駆動が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の温水暖房装置の構成図
【図２】本発明の実施例２の流量制御に関するフロー図
【図３】本発明の実施例５の循環駆動部への駆動信号に関するフロー図
【図４】本発明の実施例６の温水循環手段のロック検知に関するフロー図
【図５】本発明の実施例７の試運転時のエアー抜き方法に関するフロー図
【図６】本発明の実施例９の温水循環手段のロック検知に関するフロー図
【図７】従来の温水暖房装置の構成図
【符号の説明】
２　バーナ部
３　熱交パイプ（温水熱交換器）
５　温水循環手段
１９　操作部（操作手段）
２１　回転数検知手段
２３　比較演算部
２４　制御部（制御手段）
２６　不揮発メモリー（記憶部、回転数設定部）
３０　試運転操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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