(57)【要約】【課題】  循環ポンプにより空運転状態を正確に検知できるポンプ駆動制御装置を提供する。【解決手段】  循環ポンプ１４が所定の回転数Ｎになった時循環ポンプ１４への電圧の印加を停止し、循環ポンプ１４への電圧の印加を停止してから循環ポンプ１４の回転が停止するまでの時間ｔと、予め設定してある停止所要時間Ｔとを比較して、循環ポンプ１４の回転が停止するまでの時間ｔが予め設定されている停止所要時間Ｔ以下の時、制御部２１は空運転状態ではないと判定し、時間ｔが停止所要時間Ｔより大きい時、空運転状態であると判定を行うので、モータの駆動電源電圧の変動、水の温度や粘性、制御基板の駆動回路を構成する電子部品のバラツキ等の影響を受けることなく、正確に空運転状態を検知して空運転を防止することができるものである。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水を循環させる循環ポンプと、該循環ポンプの駆動を制御する制御部と、前記循環ポンプに速度指令電圧を印加する速度指令電圧部と、循環ポンプの回転数を検知する回転数検知部と、時間を計時するタイマーとを備えたポンプ駆動制御装置に於いて、前記制御部は循環ポンプが所定の回転数になるように速度指令電圧部から速度指令電圧を印加し、所定回転数になった時に循環ポンプへの電圧の印加を停止すると共にタイマーの計時を開始し、循環ポンプへの電圧の印加を停止してから循環ポンプの回転が停止するまでの時間をタイマーにて計時し、該タイマーにて計時した時間と予め設定した停止所要時間とを比較して空運転状態の判定を行うことを特徴とするポンプ駆動制御装置。
【請求項２】
温水を循環させる循環ポンプと、該循環ポンプの駆動を制御する制御部と、前記循環ポンプに速度指令電圧を印加する速度指令電圧部と、循環ポンプの回転数を検知する回転数検知部と、時間を計時するタイマーとを備えたポンプ駆動制御装置に於いて、前記制御部は循環ポンプが所定の回転数になるように速度指令電圧部から速度指令電圧を印加し、所定回転数になった時に循環ポンプへの電圧の印加を停止すると共にタイマーの計時を開始し、タイマーが計時を開始してから所定時間後の循環ポンプの回転数と予め設定した所要回転数とを比較して空運転状態の判定を行うことを特徴とするポンプ駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、風呂や温水暖房装置で使用される直流駆動循環ポンプのポンプ駆動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からこの種のものに於いては、循環ポンプの回転数を回転数検知手段で検知し、前記循環ポンプの回転数が所定範囲内であれば、正常と判断して通常の運転を行うものであり、回転数が所定値以上になれば水の抵抗なしということで、水流なしと判断して循環ポンプの駆動を停止するなどの空運転防止の制御をするものであった。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１３７６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところでこの従来のものでは、循環ポンプの回転数の判定は所定値より上か下かの一点のみにより判定していたため、モータの駆動電源電圧の変動、水の温度や粘性、制御基板の駆動回路を構成する電子部品のバラツキ等の影響によって、空運転時の回転数が一様でなく変動するので、所定値の一点のみでの判定では誤判定が多くなり、又温水の温度でも粘度が変化し負荷が替わるので、正確な水流検知で空運転を防止することが出来ないと言う問題点を有するものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は上記課題を解決するために、特に請求項１ではその構成を、温水を循環させる循環ポンプと、該循環ポンプの駆動を制御する制御部と、前記循環ポンプに速度指令電圧を印加する速度指令電圧部と、循環ポンプの回転数を検知する回転数検知部と、時間を計時するタイマーとを備えたポンプ駆動制御装置に於いて、前記制御部は循環ポンプが所定の回転数になるように速度指令電圧部から速度指令電圧を印加し、所定回転数になった時に循環ポンプへの電圧の印加を停止すると共にタイマーの計時を開始し、循環ポンプへの電圧の印加を停止してから循環ポンプの回転が停止するまでの時間をタイマーにて計時し、該タイマーにて計時した時間と予め設定した停止所要時間とを比較して空運転状態の判定を行うものである。
【０００６】
また、請求項２では、温水を循環させる循環ポンプと、該循環ポンプの駆動を制御する制御部と、前記循環ポンプに速度指令電圧を印加する速度指令電圧部と、循環ポンプの回転数を検知する回転数検知部と、時間を計時するタイマーとを備えたポンプ駆動制御装置に於いて、前記制御部は循環ポンプが所定の回転数になるように速度指令電圧部から速度指令電圧を印加し、所定回転数になった時に循環ポンプへの電圧の印加を停止すると共にタイマーの計時を開始し、タイマーが計時を開始してから所定時間後の循環ポンプの回転数と予め設定した所要回転数とを比較して空運転状態の判定を行うものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の請求項１によれば、循環ポンプが所定の回転数になった時循環ポンプへの電圧の印加を停止し、循環ポンプへの電圧の印加を停止してから循環ポンプの回転が停止するまでの時間と、予め設定してある停止所要時間とを比較して空運転状態の判定を行うので、モータの駆動電源電圧の変動、水の温度や粘性、制御基板の駆動回路を構成する電子部品のバラツキ等の影響を受けることなく、正確に空運転状態を検知して空運転を防止することができ、更に循環ポンプが直流駆動の循環ポンプでも交流駆動の循環ポンプでもよく、どちらの循環ポンプでも正確に空運転状態を検知して空運転を防止することができるものである。
【０００８】
また、請求項２によれば、循環ポンプが所定の回転数になった時循環ポンプへの電圧の印加を停止し、循環ポンプへの電圧の印加を停止してから所定時間後の循環ポンプの回転数と、予め設定してある所要回転数とを比較して空運転状態の判定を行うので、モータの駆動電源電圧の変動、水の温度や粘性、制御基板の駆動回路を構成する電子部品のバラツキ等の影響を受けることなく、正確に空運転状態を検知して空運転を防止することができ、更に循環ポンプが直流駆動の循環ポンプでも交流駆動の循環ポンプでもよく、どちらの循環ポンプでも正確に空運転状態を検知して空運転を防止することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の一実施形態の温水暖房装置の概略構成図。
【図２】同要部ブロック図。
【図３】同空運転判定運転のフローチャート図。
【図４】同循環ポンプの回転数と回転停止するまでの関係を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次にこの発明の一実施形態の温水暖房装置を図１に基づき説明する。
１は本実施形態に於ける温水暖房装置本体で、この温水暖房装置本体１で熱交換して加熱した温水を、往き管２から床暖房パネルやパネルヒータや融雪用の融雪器等の放熱器３を通過させて放熱させた後、戻り管４から温水暖房装置本体１に戻す温水循環回路５を形成するものである。
【００１１】
前記温水暖房装置本体１は、燃焼用空気を送風する送風機６と、灯油を常に一定量貯めている定油面器７と、この定油面器７の灯油を供給する燃料ポンプ８と、送風機６により送風された燃焼用空気と燃料ポンプ８により供給された灯油とによって燃焼を行う燃焼部としてのバーナ９と、温水循環回路５を循環する温水を貯湯する缶体１０と、往き管２側の缶体１０内の温水の温度を検出する温水温度検出手段としての温水サーミスタ１１と、缶体１０内に設けられ、バーナ９の燃焼炎及びバーナ９の燃焼により発生した燃焼排ガスにより加熱されて缶体１０内の温水と熱交換する熱交換器１２と、熱交換器１２を通過した燃焼排ガスを温水暖房装置本体１の外部へと導く排気筒等の排気経路１３と、缶体１０内の温水を温水循環回路５に循環させる直流駆動の循環ポンプ１４と、該循環ポンプ１４と缶体１０との間に設けられ、温水中の空気を温水と分離する気水分離器１５とが内蔵されているものである。
【００１２】
１６は温水暖房装置本体１を遠隔操作するリモコンで、リモコン１６には、バーナ９の燃焼により熱交換器１２を加熱し缶体１０内の温水を加熱すると共に、缶体１０内の温水を放熱器３に循環させて室内等の被空調空間の暖房を行わせる暖房運転の開始または停止を指示する運転スイッチ１７と、熱交換器１２で加熱する缶体１０内の温水の温度を設定する温水温度設定手段としての温水温度設定スイッチ１８と、温水温度設定スイッチ１８で設定した温度を表示する表示部１９とを備えているものである。なお、この実施形態では温水の設定温度は温水温度設定スイッチ１８で２０℃〜８０℃の間で設定することができるものである。また、２０は温水暖房装置本体１に設けられた操作部で、前記リモコン１６と同様、運転スイッチ、温水温度設定スイッチ、表示部を備えているものである。
【００１３】
２１はマイクロコンピュータを主体としてこの温水暖房装置本体１の制御を行う制御部で、図２に示すように、リモコン１６または操作部２０の各種スイッチの信号や温水サーミスタ１１からの信号を受け、送風機６、燃料ポンプ８、循環ポンプ１４の制御を行うものであり、更にこの制御部２１には循環ポンプ１４に所定の速度指令電圧を印加する速度指令電圧部２２と、前記速度指令電圧部２２からの速度指令電圧が印加された後の循環ポンプ１４の回転数を検知する回転数検知部２３と、時間を計時するタイマー２４が備えられているものである。
【００１４】
前記制御部２１は、送風機６及び燃料ポンプ８をそれぞれ能力制御して、予め設定された下限燃焼量以上且つ上限燃焼量以下の範囲内で燃焼量を可変できるものであり、前記暖房運転の際は、温水サーミスタ１１の検出する缶体１０内の温水温度がリモコン１６の温水温度設定スイッチ１８で設定された設定温度付近の温度になるよう燃焼量を制御するものであり、前記暖房運転開始時は、缶体１０内の温水温度が温水温度設定スイッチ１８で設定された設定温度に素早く上昇するように、バーナ９の燃焼量を上限燃焼量にし、その後、缶体１０内の温水温度が設定温度に近づいてきたらバーナ９の燃焼量を徐々に下げていき、缶体１０内の温水温度を設定温度に維持するのが可能であれば予め設定された下限燃焼量まで燃焼量を下げて燃焼を行い、缶体１０内の温水温度が設定温度より所定温度高い温度に達したら、バーナ９の燃焼を停止し、缶体１０内の温水温度が設定温度より所定温度低い温度に達したら、バーナ９の燃焼を開始させ、缶体１０内の温水温度を設定温度に近づけるべく燃焼量を適宜制御するものである。
【００１５】
次に、空運転判定運転の作動について説明する。
図３に示すように、まず、運転スイッチ１７を押圧すると（Ｓ１）、制御部２１は循環ポンプ１４に所定の速度指令電圧ＰＶを印加して（Ｓ２）、回転数検知部２３が循環ポンプ１４の回転数ｎを検知し（Ｓ３）、循環ポンプ１４の回転数ｎが所定の回転数Ｎ、本実施例ではＮ＝３０００ｒｐｍになったかを判断する。（Ｓ４）
【００１６】
そして（Ｓ４）で循環ポンプ１４の回転数ｎが所定の回転数Ｎ、本実施例ではＮ＝３０００ｒｐｍになっていない時、制御部２１は循環ポンプ１４に印加している速度指令電圧ＰＶを調整して（Ｓ５）、所定の回転数Ｎである３０００ｒｐｍになるようにし、（Ｓ４）で循環ポンプ１４の回転数ｎが所定の回転数Ｎ、本実施例では３０００ｒｐｍになった時、制御部２１はタイマー２４を作動させて循環ポンプ１４の回転数ｎが所定の回転数になってから所定時間、本実施例では５秒経過したかを判断し（Ｓ６）、それにより制御部２１は循環ポンプ１４の回転数ｎが所定の回転数Ｎになってから所定時間経過したことで回転数が所定の回転数Ｎで安定したと判断し、循環ポンプ１４への電圧の印加を停止すると共に、タイマー２４を再度作動させて計時を開始する。（Ｓ７）
【００１７】
そして制御部２１は、回転数検知部２３により循環ポンプ１４が完全に停止したのを検知した時（Ｓ８）、タイマー２４の作動を停止し（Ｓ９）、タイマー２４が計時した停止までの時間ｔと予め設定されている停止所要時間Ｔとを比較する。（Ｓ１０）
【００１８】
（Ｓ１０）で、計時した停止までの時間ｔが予め設定されている停止所要時間Ｔ以下の時、制御部２１は空運転状態ではないと判定し（Ｓ１１）、空運転判定運転を終了する。（Ｓ１２）
又、（Ｓ１０）で、計時した停止までの時間ｔが予め設定されている停止所要時間Ｔより大きい時、制御部２１は空運転状態であると判定し（Ｓ１３）、循環ポンプ１４をロックアウトエラーとして駆動禁止すると共に（Ｓ１４）、表示部１９に水無の空運転で循環ポンプ１４が駆動禁止状態である旨を表示して報知するものである。（Ｓ１５）
【００１９】
尚、この予め設定されている停止所要時間Ｔというのは、図４に示すように所定の回転数Ｎから循環ポンプ１４への電圧の印加を停止した時、空運転状態では水や循環液などの抵抗がないので、図４の点線のように循環ポンプ１４の回転が停止するまでＴ２という時間がかかるのに対して、正常な状態では、水や循環液などの抵抗により、図４の実線のように循環ポンプ１４の回転が停止するまでＴ１という時間がかかるもので、正常な状態の停止するまでの時間Ｔ１は、空運転状態の停止するまでの時間Ｔ２より短いものである。
そして予め設定されている停止所要時間Ｔは、時間Ｔ１と時間Ｔ２の中間くらいの時間に設定されているもので、本実施例では、時間Ｔ１が２秒、時間Ｔ２が８秒で、停止所要時間Ｔはその中間の４秒に設定されているものである。
【００２０】
つまり、所定の回転数Ｎから循環ポンプ１４への電圧の印加を停止した時、循環ポンプ１４の回転が停止するまで停止所要時間Ｔよりも時間が掛かるということは、水や循環液がない空運転状態であるということである。
【００２１】
また、本実施例では、循環ポンプ１４が所定の回転数Ｎになった時循環ポンプ１４への電圧の印加を停止し、循環ポンプ１４への電圧の印加を停止してから循環ポンプ１４の回転が停止するまでの時間ｔと、予め設定してある停止所要時間Ｔとを比較して空運転状態の判定を行うがこれに限定されず、循環ポンプ１４が所定の回転数Ｎになった時循環ポンプ１４への電圧の印加を停止し、循環ポンプへの電圧の印加を停止してから所定時間後の循環ポンプ１４の回転数ｎと、予め設定してある所要回転数Ｒとを比較し、循環ポンプ１４への電圧の印加を停止してから所定時間後の循環ポンプ１４の回転数ｎが所要回転数Ｒ未満であれば正常な状態と判定し、所要回転数Ｒ以上であれば空運転状態であると判定してもよいものである。
【００２２】
また、本実施例では、循環ポンプ１４を直流駆動の循環ポンプとしたがこれに限定されず、交流駆動の循環ポンプでもよいものである。
【００２３】
以上のように循環ポンプ１４が所定の回転数Ｎになった時循環ポンプ１４への電圧の印加を停止し、循環ポンプ１４への電圧の印加を停止してから循環ポンプ１４の回転が停止するまでの時間ｔと、予め設定してある停止所要時間Ｔとを比較して空運転状態の判定を行うので、モータの駆動電源電圧の変動、水の温度や粘性、制御基板の駆動回路を構成する電子部品のバラツキ等の影響を受けることなく、正確に空運転状態を検知して空運転を防止することができるものである。
【００２４】
また、循環ポンプ１４が所定の回転数Ｎになった時循環ポンプ１４への電圧の印加を停止し、循環ポンプ１４への電圧の印加を停止してから所定時間後の循環ポンプ１４の回転数ｎと、予め設定してある所要回転数Ｒとを比較して空運転状態の判定を行うので、モータの駆動電源電圧の変動、水の温度や粘性、制御基板の駆動回路を構成する電子部品のバラツキ等の影響を受けることなく、正確に空運転状態を検知して空運転を防止することができるものである。
【００２５】
また、循環ポンプ１４が直流駆動の循環ポンプでも交流駆動の循環ポンプでもよく、どちらの循環ポンプ１４でも正確に空運転状態を検知して空運転を防止することができるものである。
【符号の説明】
【００２６】
１４  循環ポンプ
２１  制御部
２２  速度指令電圧部
２３  回転数検知部
２４  タイマー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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