(57)【要約】【課題】熱動弁を内蔵する放熱器に接続されたり、循環管が屋外に配管された場合でも確実に凍結を防止する。【解決手段】凍結予防運転時における加熱器１のバーナ３の短い燃焼の繰り返し回数に応じて、加熱器１の循環ポンプ１５の運転やバーナ３の燃焼開始を制御することにより、放熱器９を含めての循環水の循環が極端に遅れる場合に余分なバーナ３の燃焼をなくして省資源を図るとともに、放熱器９を含めて循環水が確実に循環するようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器とバーナと温水を循環させる循環ポンプよりなる加熱器と、放熱器と、加熱器と放熱器とを結合する循環管と、加熱器の循環管接続部近傍に配設した温度センサを備え、温度センサが所定範囲の低温を検知している間は、循環ポンプを運転してバーナを燃焼させる燃焼循環動作を行うとともに、一定時間より短い循環燃焼動作が一定回数以上繰り返えされる場合は温度センサが低温を検知してもバーナを燃焼させないで循環ポンプ運転のみの循環動作を行うように制御された温水暖房装置。
【請求項２】
循環動作中に、温度センサがさらに低温度を検知した場合は再びバーナを燃焼させて燃焼循環動作を行うように制御された請求項１記載の温水暖房装置。
【請求項３】
一定時間より短い燃焼循環動作が一定回数以上繰り返えされた場合に放熱器に凍結予防運転をさせる信号を送り、それでも一定時間より短い燃焼循環動作が一定回数以上繰り返えされる場合は循環動作を行うように制御された請求項１記載の温水暖房装置。
【請求項４】
温度センサが１回目に低温を検知した時には、一定時間循環動作を行った後燃焼循環動作を行い、２回目以降の低温検知時には、１回目の低温検知時に一定時間循環動作を行った時の最低温度と当初の低温検知温度との差だけ１回目の低温検知温度よりも高い温度を検知した時に燃焼循環動作を行うように制御された請求項１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、温水暖房装置に関し、特に凍結予防を図った温水暖房装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の温水暖房装置における凍結予防方法は、図６に示すように、温度センサが低温を検知した場合に、温度センサが高温を検知するまで、連続的にポンプ運転したり、温度センサが高温を検知するまで加熱器を燃焼させることによって、放熱器及び循環管内に循環水（温水）を循環させて凍結防止する方法が採用されていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１４６２０１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の温水暖房装置における凍結予防方法では、熱動弁を内蔵する放熱器に接続された場合、放熱器の熱動弁が開弁していない場合には放熱器に循環水が循環せず、放熱器の熱交換器や配管部が凍結し、最悪の場合放熱器の配管部が破損するという問題があり、また循環管が屋外に配管されている場合この循環管内が凍結し循環水が循環しなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、熱動弁を内蔵する放熱器に接続されたり、循環管が屋外に配管された場合でも確実に凍結を防止できる温水暖房装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の温水暖房装置は、熱交換器とバーナと温水を循環させる循環ポンプよりなる加熱器と、放熱器と、加熱器と放熱器とを結合する循環管と、加熱器の循環管接続部近傍に配設した温度センサを備え、温度センサが所定範囲の低温を検知している間は、循環ポンプを運転してバーナを燃焼させる燃焼循環動作を行うとともに、一定時間より短い循環燃焼動作が一定回数以上繰り返えされる場合は温度センサが低温を検知してもバーナを燃焼させないで循環ポンプ運転のみの循環動作を行うように制御されたものである。
【０００７】
このように構成することで、放熱器を含めて循環水が循環するようにするとともに、放熱器の温度が高くその熱動弁が閉じられている状態など、放熱器を含めての循環水の循環が極端に遅れる場合には、余分な加熱器の燃焼時間をなくすことができる。
【０００８】
また、上記循環動作中に、温度センサがさらに低温度を検知した場合は再びバーナを燃焼させて燃焼循環動作を行うように制御されると、外気温がさらに低下しても加熱器の燃焼により配管部の温度が高くなるため、放熱器の熱動弁が開弁するまで凍結予防することができる。
【０００９】
また、一定時間より短い燃焼循環動作が一定回数以上繰り返えされた場合に放熱器に凍結予防運転をさせる信号を送り、それでも一定時間より短い燃焼循環動作が一定回数以上繰り返えされる場合は循環動作を行うように制御されると、放熱器の熱動弁が開弁しない場合に強制的に開弁させ、それでも放熱器を含めての循環水の循環が極端に遅れる場合は加熱器のみの循環となるため余分な加熱器の燃焼をなくすことができる。
【００１０】
また、温度センサが１回目に低温を検知した時には、一定時間循環動作を行った後燃焼循環動作を行い、２回目以降の低温検知時には、１回目の低温検知時に一定時間循環動作を行った時の最低温度と当初の低温検知温度との差だけ１回目の低温検知温度よりも高い温度を検知した時に燃焼循環動作を行うように制御されると、循環管も含めて確実に凍結予防ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態について図１〜図５を参照して説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態の温水暖房装置について、概略構成を示す図１と凍結予防のフローチャートを示す図２を参照して説明する。
【００１３】
図１において、加熱器１は上方に配設された熱交換器２と下方に配設されたバーナ３と、バーナ３の下方に配置されたファン４を有し、バーナ３へのガス路５に比例弁６及び電磁弁７が設けられている。
【００１４】
熱交換器２の出湯側出口には往き管８が接続されており、この往き管８は放熱器９に配設された熱動弁１０を介して熱交換器１１の入口側に接続され、熱交換器１１の出口側は戻り管１２から加熱器１に配設された膨張タンク１３に送られる。往き管８と戻り管１２にて循環管が構成されている。膨張タンク１３内の水は、入水管１４に設けられた循環ポンプ１５により、入水管１４から熱交換器２の低温水側入口に送られる。
【００１５】
また、加熱器１における往き管８の接続部と戻り管１２の接続部はバイパス管１６で接続されており、往き管８又は戻り管１２の接続部近傍には温度センサ１７が配設されている。また、放熱器９の熱動弁１０の近傍にはその開閉制御温度を検知する温度センサ１８が配設されている。
【００１６】
次に、動作、作用について説明すると、外気温が低下して加熱器１の温度センサ１７が温度Ｔｏｎに達すると、循環ポンプ１５が運転を開始し、電磁弁７が開弁し、比例弁６及びガス路５を経てバーナ３へガスが供給され、ファン４より供給される空気にてバーナ３は燃焼し、熱交換器２で循環水を暖め、温水を往き管８より放熱器９側に供給される。一方、放熱器９は外気温が低下し、放熱器９の温度センサ１８が温度Ｔ０℃に達すると、熱動弁１０が開弁し始める。
【００１７】
熱交換器２で暖められた循環水は、放熱器９の熱動弁１０が開弁している場合は、往き管８を経て放熱器９側へ供給され、戻り管１２を経て熱源機１に配設された膨張タンク１３を経て循環ポンプ１５に戻り、循環する。
【００１８】
また、放熱器９の熱動弁１０が閉弁している場合は、熱交換器２で暖められた循環水はバイパス管１６を経て、熱源機１に配設された膨張タンク１３を経て循環ポンプ１５に戻り、循環する。
【００１９】
この時、熱交換器２で暖められた循環水により加熱器１の温度センサ１７部の温度が上昇し、温度Ｔｏｆｆに達すると、バーナ３の燃焼は停止する。この燃焼時間は放熱器９の熱動弁１０が開弁して放熱器９まで循環している場合に比べ、放熱器９の熱動弁１０が閉弁している場合は極端に短く、この燃焼時間の違いにより放熱器９まで循環しているかどうか判定できる。
【００２０】
そこで、燃焼時間が一定時間Ｍｏより長い場合は、放熱器９まで循環しているため、往き管８及び戻り管１２を含めて十分温まっているので、ポンプ運転は継続しない。一方、放熱器９の熱動弁１０が閉弁しており、バイパス管１６のみで循環している場合はその循環経路の長さは短いため、加熱器１の温度センサ１７部の温度は急激に上昇して温度Ｔｏｆｆに達し、燃焼時間が一定時間Ｍｏより短ｈなるため、この短い燃焼時間が一定回数繰り返されるときは、放熱器９の熱動弁１０が開弁していないため、バーナ３の短い燃焼の繰り返しをなくしポンプ運転の繰り返しとする。
【００２１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態の温水暖房装置について、その凍結予防のフローチャートを示す図３を参照して説明する。なお、以下の実施形態の説明において、先行する実施形態と同一の構成要素については同一参照符号を付して説明を省略し、主として相違点について説明する。
【００２２】
本実施形態においては、上記第１の実施形態におけるポンプ運転の繰り返し中に、外気温が低下し、加熱器１の温度センサ１７の検知温度が温度Ｔｏｎよりさらに低い温度Ｔｏｏに達っした場合に再びバーナ３の燃焼を開始させるようにしている。
【００２３】
これにより、外気温がさらに低下してポンプ運転だけでは凍結の恐れがある場合に再びバーナ３の燃焼を開始させるため、循環水の温度を上昇させ凍結しないようにすることができる。
【００２４】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態の温水暖房装置について、その凍結予防のフローチャートを示す図４を参照して説明する。
【００２５】
本実施形態においては、短い燃焼時間が一定回数繰り返される時は放熱器９の熱動弁１０が開弁していないため、放熱器９の熱動弁１０を開弁するよう加熱器１から放熱器９へ信号を送り、それでも短い燃焼時間が一定回数繰り返される場合は、バーナ３の短い燃焼の繰り返しをなくしポンプ運転のみとしている。
【００２６】
動作、作用を説明すると、放熱器９の熱動弁１０がなかなか開弁しない場合は、加熱器１より放熱器９へ強制的に放熱器９の熱動弁１０を開弁させる信号を送ることで、放熱器９まで循環水を循環させる。さらに、一旦放熱器９まで循環水を循環させても、熱動弁１０が閉じて再び短い燃焼時間が一定回数繰り返される場合は、ポンプ運転のみとさせる。
【００２７】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態の温水暖房装置について、その凍結予防のフローチャートを示す図５を参照して説明する。
【００２８】
本実施形態においては、外気温が低下して加熱器１の温度センサ１７が温度Ｔｏｎに達すると、一定時間Ｍｐだけ循環ポンプ１５のみ運転させた後、バーナ３の燃焼を開始させる。その後、熱交換器２で暖められた循環水により加熱器１の温度センサ１７部の温度が上昇し、温度Ｔｏｆｆに達するとバーナ３の燃焼は停止する。そして、上記一定時間Ｍｐだけ循環ポンプ１５のみ運転させた間の加熱器１の温度センサ１７の達する最低温度Ｔｍｉｎを検出する。２回目以降は加熱器１の温度センサ１７の温度が最低温度Ｔｍｉｎと、当初の加熱器１の燃焼開始温度との差だけ高い温度Ｔｏｎ＋（Ｔｏｎ−Ｔｍｉｎ）に達したらバーナ３の燃焼を開始させる。その後、熱交換器２で暖められた循環水により加熱器１の温度センサ１７部の温度が上昇し、Ｔｏｆｆに達するとバーナ３の燃焼は停止することを繰り返すようにしている。
【００２９】
これにより、往き管８及び戻り管１２が屋外に配管されているなど加熱器１や放熱器９より低温にさらされやすい場合でも、循環管を含めた最低温度を基準にした凍結予防運転が可能となる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の温水暖房装置によれば、放熱器の熱動弁の開弁が極端に遅れる場合に、バーナの短い燃焼の繰り返しをなくすことができ、省資源となるとともに、特に夜間使用時の騒音を低減できる。また、外気温が低下した場合には、再びバーナの燃焼を開始することにより、放熱器を含めた循環水が高温となり、確実に凍結予防できる。また、加熱器が凍結防止運転を開始しても放熱器が屋内に設置されているなど放熱器の熱動弁が開弁しない場合に、加熱器より放熱器へその熱動弁を強制的に開弁させる信号を送ることにより、確実に凍結予防できる。また、循環管が屋外に設置されるなどには、循環ポンプのみを循環させて循環水の最低温度を検知し、それに基づいて動作開始温度を高く設定することで、循環管が加熱器や放熱器より低温になる場合でも確実に凍結予防できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における温水暖房装置の概略構成図である。
【図２】同実施形態の温水暖房装置の凍結予防のフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態における温水暖房装置の凍結予防のフローチャートである。
【図４】本発明の第３の実施形態における温水暖房装置の凍結予防のフローチャートである。
【図５】本発明の第４の実施形態における温水暖房装置の凍結予防のフローチャートである。
【図６】従来例の温水暖房装置の凍結予防のフローチャートである。
【符号の説明】
１  熱源機
２  熱交換器
３  バーナ
８  往き管（循環管）
９  放熱器
１０  熱動弁
１２  戻り管（循環管）
１５  循環ポンプ
１７  温度センサ
【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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