JP2019113262A - Water heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱負荷端末(暖房端末)が接続される給湯装置に関する。 The present invention relates to a water heater to which a heat load terminal (heating terminal) is connected.
従来、給湯装置には、熱源側循環路の湯水と、暖房端末を備えた負荷側循環路の熱媒体との間で、熱交換させる液−液熱交換器を備えた構成のものがある。そして、負荷側循環路には、熱媒体の膨張を吸収するための膨張タンクが介装されている。 BACKGROUND Conventionally, there is a configuration of a water heater including a liquid-liquid heat exchanger that exchanges heat between hot water in a heat source side circulation path and a heat medium in a load side circulation path provided with a heating terminal. Then, an expansion tank for absorbing expansion of the heat medium is interposed in the load side circulation path.
このような構成の場合、液−液熱交換器において、熱源側循環路と負荷側循環路との間の隔壁に穴があく等の破損が発生すると、給水圧(水道圧)を受けている熱源側循環路の湯水が上記穴から負荷側循環路へ流出し、この流出量が多くなると膨張タンクがオーバーフローする。一方、暖房端末は、その内部の循環路の一部が一般的に樹脂管を用いて構成されており、外部から樹脂管の管壁を空気(特に酸素)が透過して樹脂管内に空気が溜まり、この空気の量が多くなると膨張タンクがオーバーフローする。 In such a configuration, in the liquid-liquid heat exchanger, water supply pressure (tap water pressure) is received when a failure such as a hole occurs in the partition between the heat source side circulation path and the load side circulation path. Hot and cold water in the heat source side circulation path flows out from the hole to the load side circulation path, and when the outflow amount increases, the expansion tank overflows. On the other hand, in the heating terminal, a part of the circulation path in the inside is generally configured using a resin pipe, and air (especially oxygen) permeates the pipe wall of the resin pipe from the outside, and the air is in the resin pipe If it accumulates and the amount of air increases, the expansion tank overflows.
特許文献1には、膨張タンクの熱媒体の貯留量の異常上昇の発生を検出すると、暖房ポンプ(負荷側循環路の循環ポンプ)を作動させて、その作動状態における膨張タンク内の熱媒体の貯留量の変化に基づいて、暖房用熱交換器の破損による漏れ異常か否かを判別するように構成されている。 Patent Document 1 detects the occurrence of an abnormal rise in the storage amount of the heat medium in the expansion tank, operates the heating pump (the circulation pump in the load side circulation path), and detects the heat medium in the expansion tank in the operating state. It is comprised so that it may be discriminate | determined whether it is the leak abnormality by the damage of the heat exchanger for heating based on the change of the storage amount.
また、特許文献2には、膨張タンクからオーバーフローした熱媒体を一時貯留する漏水検知部を備え、漏水検知部に一時貯留された熱媒体の液位が漏水検知液位レベルを超えた状態が設定時間継続すれば、負荷側循環路の循環ポンプを所定時間作動させて空気抜きを実施する。そして、循環ポンプを所定時間作動させても、漏水検知部の上流側の膨張タンクの液位が設定液位よりも上であれば、熱交換器の破損に起因する漏水発生と判定するようにしている。 In addition, Patent Document 2 includes a water leakage detection unit that temporarily stores the heat medium that has overflowed from the expansion tank, and a state where the liquid level of the heat medium temporarily stored in the water leakage detection unit exceeds the water leakage detection liquid level is set. If the time is continued, the circulation pump of the load side circulation path is operated for a predetermined time to carry out air removal. Then, even if the circulation pump is operated for a predetermined time, if the liquid level of the expansion tank on the upstream side of the water leakage detection unit is higher than the set liquid level, it is determined that the water leakage due to the heat exchanger is generated. ing.
上記のように膨張タンクがオーバーフローする主な原因としては、熱交換器の破損の他に、負荷側循環路中への空気の入り込みによる場合もある。そこで、特許文献1,2では、循環ポンプを作動させて負荷側循環路の循環ポンプを作動させて空気抜きを実施した後、熱交換器に異常(破損)が発生しているか否かを判別するようにしている。しかしながら、熱交換器の破損がピンホールのような小さな穴が開いている場合には、漏れ量が少なく、熱交換器の異常を検出するまでに長時間を要したり、熱交換器の異常を検出できない場合も考えられる。 As described above, the main cause of the overflow of the expansion tank is not only the damage of the heat exchanger but also the entry of air into the load side circulation path. Therefore, in Patent Documents 1 and 2, after the circulation pump is operated to operate the circulation pump on the load side circulation path and the air is removed, it is determined whether or not the heat exchanger has an abnormality (damage). It is like that. However, when the heat exchanger is broken, if there is a small hole such as a pinhole, the amount of leakage is small, and it takes a long time to detect a heat exchanger abnormality, or the heat exchanger abnormality If you can not detect
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、液−液熱交換器の異常(破損)を早期に検出することができる給湯装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a hot water supply apparatus capable of detecting an abnormality (damage) of a liquid-liquid heat exchanger at an early stage.
上記目的を達成するために、本発明のある態様に係る給湯装置は、給水圧を受けた熱源側循環路と、熱負荷端末が介挿された負荷側循環路と、前記熱源側循環路を流れる湯水と前記負荷側循環路を流れる熱媒体との間で熱交換させる液−液熱交換器と、前記熱源側循環路に介挿された熱源側循環ポンプと、前記負荷側循環路に介挿され熱媒体を一時貯留する膨張タンクと、前記負荷側循環路に介挿された負荷側循環ポンプと、前記膨張タンク内の熱媒体の貯留量の異常増加を検知する検知部と、前記熱源側循環ポンプ及び前記負荷側循環ポンプを制御するとともに前記検知部の検知結果を取得する制御部と、を備え、前記制御部は、前記検知部で前記膨張タンク内の熱媒体の貯留量の異常増加が検知されていないときに、前記熱源側循環ポンプを作動させることによって前記液−液熱交換器の内部の前記熱源側循環路に対して前記給水圧を超える圧力を与える加圧運転を行い、所定時間内における前記加圧運転中に前記検知部で前記膨張タンク内の熱媒体の貯留量の異常増加が検知されたときに、前記液−液熱交換器が異常であると判定するよう構成されている。 In order to achieve the above object, a water heating apparatus according to an aspect of the present invention comprises a heat source side circulation path receiving a supply pressure, a load side circulation path interposed with a heat load terminal, and the heat source side circulation path. A liquid-liquid heat exchanger for heat exchange between flowing hot water and a heat medium flowing in the load side circulation path, a heat source side circulation pump interposed in the heat source side circulation path, and the load side circulation path An expansion tank for temporarily storing the heat medium, a load-side circulation pump interposed in the load-side circulation path, a detection unit for detecting an abnormal increase in the storage amount of the heat medium in the expansion tank, and the heat source A control unit configured to control a side circulation pump and the load side circulation pump and obtain a detection result of the detection unit, the control unit including an abnormality in the storage amount of the heat medium in the expansion tank by the detection unit When the increase is not detected, the heat source side circulation pump Performing a pressurizing operation to apply a pressure exceeding the feed water pressure to the heat source side circulation path inside the liquid-liquid heat exchanger by operating the pressure sensor, and the detection unit during the pressurizing operation within a predetermined time When an abnormal increase in the storage amount of the heat medium in the expansion tank is detected, the liquid-liquid heat exchanger is determined to be abnormal.
この構成によれば、液−液熱交換器に生じている破損がピンホールのような小さな穴であっても、熱源側循環路の加圧運転を行うことにより、熱源側循環路の湯水が上記の小さな穴を通じて負荷側循環路に漏れ出して、膨張タンク内の熱媒体の貯留量の異常増加が検知されることとなり、液−液熱交換器が異常であると判定することができる。よって、液−液熱交換器の破損の小さい早期に異常を検出することが可能になる。 According to this configuration, even if the damage occurring in the liquid-liquid heat exchanger is a small hole such as a pinhole, the hot water of the heat source side circulation path can be obtained by performing the pressurization operation of the heat source side circulation path. It leaks to the load side circulation path through the above-mentioned small hole, an abnormal increase in the storage amount of the heat medium in the expansion tank will be detected, and it can be judged that the liquid-liquid heat exchanger is abnormal. Therefore, it is possible to detect an abnormality at a small early stage of breakage of the liquid-liquid heat exchanger.
前記制御部は、前記加圧運転を行う前に、前記負荷側循環ポンプを作動させることによって前記負荷側循環路のエアパージ運転を所定時間行うよう構成されていてもよい。 The control unit may be configured to perform an air purge operation of the load side circulation path for a predetermined time by operating the load side circulation pump before performing the pressurization operation.
この構成によれば、加圧運転を行う前に、膨張タンク内の熱媒体の貯留量の異常増加が検知されていたとしても、エアパージ運転を行うことで、負荷側循環路内、特に熱負荷端末内に侵入している空気を排除し、上記貯留量の異常増加が検知されなくなれば、その後で、加圧運転を行うことによって、液−液熱交換器に異常があるか否かを判定することが可能になる。 According to this configuration, even if an abnormal increase in the storage amount of the heat medium in the expansion tank is detected before performing the pressurization operation, the heat purge is performed by performing the air purge operation, in particular, the heat load in the load side circulation path. If the air invading into the terminal is eliminated and the abnormal increase of the storage amount is not detected, then it is determined whether the liquid-liquid heat exchanger has an abnormality by performing the pressurized operation. It will be possible to
前記加圧運転は、前記液−液熱交換器の下流側の前記熱源側循環路を閉止した状態で行われるよう構成されていてもよい。 The pressurization operation may be performed in a state in which the heat source side circulation path on the downstream side of the liquid-liquid heat exchanger is closed.
この構成によれば、液−液熱交換器の下流側の熱源側循環路を閉止した状態で加圧運転を行うことにより、液−液熱交換器の内部の熱源側循環路に対してより大きな圧力を与えることができ、液−液熱交換器の異常(破損)をより早期に検出することが可能になる。 According to this configuration, by performing the pressurization operation in a state where the heat source side circulation path on the downstream side of the liquid-liquid heat exchanger is closed, the heat source side circulation path inside the liquid-liquid heat exchanger can A large pressure can be applied, and it becomes possible to detect a failure (breakage) of the liquid-liquid heat exchanger earlier.
前記検知部は、前記膨張タンク内の熱媒体の貯留量の異常増加を前記膨張タンク内の熱媒体の液位の異常上昇に基づいて検知するよう構成されていてもよい。
前記熱源側循環路は、主熱源機の運転により湯水を加熱して蓄熱する貯湯タンクを含むように構成されていてもよい。
The detection unit may be configured to detect an abnormal increase in the storage amount of the heat medium in the expansion tank based on an abnormal increase in the liquid level of the heat medium in the expansion tank.
The heat source side circulation path may be configured to include a hot water storage tank that heats and stores hot and cold water by the operation of the main heat source unit.
本発明は、以上に説明した構成を有し、液−液熱交換器の異常(破損)を早期に検出することができる給湯装置を提供することができるという効果を奏する。 The present invention has the effect of being able to provide a hot water supply device having the configuration described above and capable of early detecting an abnormality (damage) in the liquid-liquid heat exchanger.
以下、好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、本発明は、以下の実施形態に限定されない。 Hereinafter, preferred embodiments will be described with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals throughout all the drawings, and the redundant description will be omitted. Further, the present invention is not limited to the following embodiments.
(実施形態)
図1は、本発明の実施形態の一例である給湯装置の概略構成を示す作動原理図である。この給湯装置1は、貯湯タンク3と、貯湯循環回路2と、外部から水道水等を貯湯タンク3等に入水するための入水路4と、貯湯タンク3からの貯湯又は補助熱源機(例えば瞬間式ガス給湯器)6で加熱後の湯を用いて給湯栓等に給湯するための給湯路5と、給湯路5から供給される高温水を暖房用熱源とする暖房回路8と、同様に給湯路5から供給される高温水を追い焚き用熱源とする風呂追い焚き回路9と、制御装置(制御部)10と、リモコン(リモートコントローラ)11とを備えている。
(Embodiment)
FIG. 1 is an operation principle diagram showing a schematic configuration of a hot water supply apparatus which is an example of an embodiment of the present invention. The hot water supply apparatus 1 includes a hot
制御装置10は、CPUおよびメモリ等を備え、例えば、マイクロコントローラ等で構成されている。制御装置10では、リモコン11からの信号、及び、水量センサ60,62,96や温度センサ等の各種センサからの信号を入力し、CPUがメモリに記憶された制御プログラムを実行することで給湯装置1全体の制御を行うようになっている。
The
リモコン11は、給湯装置1に各種動作の開始及び停止等を行わせるために使用者等が操作する操作ボタン等の操作部や、制御装置10の制御によって給湯装置1の動作状態及び異常等を画面に表示する表示部等を備えている。リモコン11は複数設けられていてもよい。
The
貯湯循環回路2は、主熱源機21との熱交換加熱により貯湯タンク3内の湯水を所定温度まで昇温させて貯湯タンク3に貯湯するためのものである。主熱源機21は、燃料電池またはガスエンジンを用いた発電装置の排熱を利用する熱源機や、外気の熱を利用するヒートポンプ式の熱源機等を使用することができる。
The hot water storage circuit 2 is for heating the hot water in the hot
この貯湯循環回路2は、循環ポンプ22を備えた主熱源機21と、貯湯タンク3を含む循環回路と貯湯タンク3を含まない(貯湯タンク3をバイパスする)循環回路とのいずれかに選択的に切り替える貯湯切換弁23と、入側温度センサ24と、出側温度センサ25とを備えている。そして、主熱源機21によって貯湯運転が行われる場合には、循環ポンプ22の作動により貯湯タンク3の底部から供給された水が加熱され、加熱された高温水が貯湯タンク3の頂部に戻されて貯湯タンク3内で温度成層を形成して蓄熱されることになる。この際、入側温度センサ24による低温水検出温度と出側温度センサ25による加熱後の湯水の温度との差温の情報などに基づいて、貯湯タンク3の頂部に戻される加熱後の湯水の温度が所定の沸き上げ温度になるよう貯湯切換弁23が切換制御される。
The hot water storage circuit 2 is selectively selected from the main
貯湯タンク3は、主熱源機21で加熱された高温の湯水を貯留可能な密閉タンクで構成されている。そして、貯湯タンク3の上下方向の所定の各位置には、上下方向各位置での内部の貯湯温度を検出するための貯湯温度センサT1〜T6が設けられている。制御装置10は、各貯湯温度センサT1〜T6の検出温度に基づいて内部の温水温度や蓄熱熱量を推定するよう構成されている。
The hot
入水路4は、主入水路41の上流端が外部の水道管等に接続され、上流側に逆止弁42が設けられて、下流端が三方弁76を介して貯湯タンク3の底部に接続されている。また、主入水路41の上流側から逆止弁43を介して分岐した混水用入水路44が、給湯路5の混合弁55に対し入水可能に接続されている。また、混水用入水路44に、補水電磁弁46を介して後述の膨張タンク87に補水するための補水路45が接続されている。なお、符号47は入水路4に入水される水の温度を検出する入水温度センサである。
The upstream end of the main
給湯路5は、混合弁55に対し、上流側の流路5aと下流側の流路5bとを有する。給湯路5の下流側の流路5bには、給湯温度センサ58,59、給湯水量センサ60及び給湯水量を調整する水量調整弁61が設けられている。また、混合弁55の近傍の下流側の流路5bと混水用入水路44との間には、混合弁55の固着時に混合弁55から高温水が出湯されることを回避するために開作動されて混水用入水路44から低温水を供給するための高温回避弁63が設けられている。下流側の流路5bの下流端は、外部配管を介して給湯栓に接続されており、給湯栓を開くと、設定温度の湯が給湯されるようになっている。
The hot water supply passage 5 has a
給湯路5の上流側の流路5aは、貯湯タンク3の頂部から出湯される湯水を補助熱源機6を介して混合弁55に供給するための補助加熱路51と、貯湯タンク3の頂部から出湯される湯水を補助熱源機6を介さずに混合弁55に供給するための貯湯直接給湯路52との2つに分岐されている。補助加熱路51には、補助熱源機6の上流側に循環水量センサ62及び循環ポンプ(熱源側循環ポンプ)54が設けられ、該循環ポンプ54のさらに上流側に三方弁53が設けられ、該三方弁53のさらに上流側に逆止弁56が設けられている。
The
補助加熱路51は、三方弁53及び循環ポンプ54を経て補助熱源機6に湯水を導き、貯湯タンク3の蓄熱量の不足時には補助熱源機6で補助加熱した上で最終温調用の混合弁55へ供給するよう構成されている。この際、補助熱源機6と混合弁55との間に設けられた閉止機能付きの比例弁57を湯水が通過するとともに、比例弁57を通過した湯水のうちの少量の一部が貯湯直接給湯路52を逆流するよう循環ポンプ54による補助加熱路51の流量制御を行うことにより、貯湯タンク3の頂部から出湯される湯水の温度が低温である場合に、この低温の湯水が貯湯直接給湯路52を介して混合弁55へ直接流出してしまうことを防止している。
The
貯湯直接給湯路52は、下流端が上記の比例弁57の下流側で補助加熱路51と合流することにより、上記の混合弁55に貯湯を直接供給可能になっている。すなわち、貯湯タンク3の頂部から高温の湯水を混合弁55に貯湯直接給湯路52を介して直接出湯させる場合には、比例弁57を全閉状態とし、入水路4の給水圧によって貯湯タンク3から出湯させる。
The hot water storage hot
暖房回路8は、液−液熱交換器である暖房用熱交換器82、この熱交換器82からつながり高温暖房端末(例えば浴室乾燥機)83に接続される高温往き流路81a、膨張タンク87につながり低温暖房端末(例えば床暖房用温水マット)84に接続される低温往き流路81b、膨張タンク87につながり高温暖房端末83及び低温暖房端末84に接続される戻り流路81c、低温往き流路81bと熱交換器82とをつなぐ熱交換器往き流路81d、高温往き流路81aと戻り流路81cとを接続するバイパス路85a,85b、一方のバイパス路85bに介挿された暖房熱動弁86、負荷側循環路80内の熱媒体の膨張を吸収するために暖房用の熱媒体(例えばエチレングリコール等の不凍液)を一時貯留する膨張タンク87、及び、低温往き流路81bに介挿された暖房ポンプ(負荷側循環ポンプ)88等を備えている。高温暖房端末83及び低温暖房端末84が熱負荷端末である。
The
暖房用熱交換器82は、一次側流路82aを流れる高温水と、二次側流路82bを流れる熱媒体との間で液−液熱交換が行われるよう構成されている。この液−液熱交換により加熱された熱媒体が高温暖房端末83や、低温暖房端末84に対し循環供給するようになっている。
The
熱媒体が流れる負荷側循環路80は、暖房用熱交換器82の二次側流路82b、膨張タンク87、高温往き流路81a、低温往き流路81b、戻り流路81c、熱交換器往き流路81d、バイパス路85a,85b、高温暖房端末83内の熱媒体が流れる流路、及び低温暖房端末84内の熱媒体が流れる流路等によって構成される。
The load
負荷側循環路80には、バイパス路85aが設けられて、高温暖房端末83へつながる高温往き流路81aを流れる熱媒体が、高温暖房端末83を通らずにバイパス路85aから戻り流路81cへ流れることができる。また、この高温暖房端末83を通らずに戻り流路81cへ流れる量を増やすためにバイパス路85b及び暖房熱動弁86が設けられている。
The load-
暖房用熱交換器82では、熱源側の循環ポンプ54の作動により、一次側流路82aに、給湯路5の補助加熱路51から分岐した高温水供給路71を介して、補助熱源機6から出湯される加熱後の高温水、又は、運転停止状態の補助熱源機6を素通りした貯湯タンク3からの高温水が、供給されるようになっている。かかる高温水は、暖房ポンプ88の作動によって二次側流路82bを流れる熱媒体との間の液−液熱交換により温度低下した後、開閉電磁弁72を介して戻り管路73に導出され、三方弁76を介して貯湯タンク3へ戻される。このように、貯湯タンク3、補助加熱路51、補助熱源機6、高温水供給路71、熱交換器82の一次側流路82a、並びに、戻り管路73を通って循環する流路によって、貯湯タンク3を含む熱源側循環路R1(図3参照)が構成されている。
In the
また、貯湯タンク3をバイパスして戻り管路73を補助加熱路51の三方弁53に接続するバイパス管路74が設けられており、三方弁53の切換動作によって、貯湯タンク3を含む熱源側循環路R1と、貯湯タンク3をバイパスする(貯湯タンク3を含まない)熱源側循環路R2(図3参照)とに切換可能に構成されている。なお、戻り管路73に設けられた圧力スイッチ77は、貯湯タンク3及びその周囲に給水がなされていることを確認するためのものである。
Further, a
そして、暖房回路8では、熱交換器82で液−液熱交換により加熱された二次側流路82bの熱媒体は、高温暖房端末83及び/又は低温暖房端末84に供給されて放熱され、膨張タンク87及び暖房ポンプ88を経て熱交換器82に戻されて再加熱されるようになっている。
Then, in the
ここで、例えば、高温暖房端末83による暖房運転を行うようにリモコン11が操作された場合には、制御装置10は、開閉電磁弁72を開いて循環ポンプ54を作動させるとともに、高温暖房端末83の熱媒体の流入側に設けられている不図示の熱動弁を開いて暖房ポンプ88を作動させる。暖房ポンプ88が作動すると、膨張タンク87内の熱媒体は、暖房ポンプ88を経て熱交換器82へ流れ、熱交換器82から高温往き流路81aを通り高温暖房端末83へ流れ、さらに高温暖房端末83から戻り流路81cを通って膨張タンク87へ戻される。
Here, for example, when the
また、例えば、低温暖房端末84による暖房運転を行うようにリモコン11が操作された場合には、制御装置10は、開閉電磁弁72を開いて循環ポンプ54を作動させるとともに、低温暖房端末84の熱媒体の流入側に設けられている不図示の熱動弁を開いて暖房ポンプ88を作動させる。暖房ポンプ88が作動すると、膨張タンク87内の熱媒体は、暖房ポンプ88を経て熱交換器82へ流れる一方、低温往き流路81bを通って低温暖房端末84へ流れ、さらに低温暖房端末84から戻り流路81cを通って膨張タンク87へ戻される。また、熱交換器82へ流れた熱媒体は、熱交換器82から高温往き流路81aを通り、バイパス路85aから戻り流路81cを通って膨張タンク87へ戻される。
Further, for example, when the
また、高温暖房端末83と低温暖房端末84との両方による暖房運転が行われるときには、暖房回路8の熱媒体の流れは、上記の一方ずつによる暖房運転が行われたときの流れが合わさったものとなる。
Further, when heating operation is performed by both the high
風呂追い焚き回路9は、風呂用熱交換器94の二次側流路94bの両側に接続された風呂往き流路93a及び風呂戻り流路93bが、それぞれ外部配管を介して浴槽(図示せず)に接続されている。また、風呂戻り流路93bには、追い焚きポンプ91が介挿されるとともに、浴槽内の水位を検出するための水位センサ(圧力センサ)92と、水流スイッチ95とが設けられている。
In the
追い焚き運転を行うようにリモコン11が操作された場合には、制御装置10は、開閉電磁弁75を開いて循環ポンプ54を作動させるとともに、追い焚きポンプ91を作動させる。追い焚きポンプ91を作動させることにより浴槽内の湯水を追い焚き循環路93(93a,93b)を通して風呂用熱交換器94との間で循環させる。この熱交換器94の一次側流路94aを流れる高温水と、二次側流路94bを流れる湯水との間の液−液熱交換により、浴槽の湯水を追い焚き加熱するようになっている。
When the
風呂用熱交換器94の熱源側の一次側流路94aには、暖房用熱交換器82と同様に、給湯路5の補助加熱路51から分岐した高温水供給路71を介して高温水が供給される。この高温水は熱交換器94での液−液熱交換により温度低下した後に開閉電磁弁75を経て戻り管路73に導出される。なお、追い焚き運転時には、貯湯タンク3をバイパスするよう三方弁53を切換動作させて、補助熱源機6によって熱交換器94へ供給する高温水を加熱することが好ましいが、貯湯タンク3内の貯湯温度が十分に高く、貯湯量も十分である場合には、貯湯タンク3から供給される高温水を熱交換器94に供給することも可能である。
Similar to the
また、給湯路5から分岐して追い焚き循環路93に注湯するための注湯路97が設けられており、注湯路97には、水量センサ96、注湯電磁弁98及び逆止弁99が設けられている。例えば、リモコン11のふろ自動スイッチがオン操作されるなど、浴槽への湯はり運転を行うようにリモコン11が操作された場合には、制御装置10は、注湯電磁弁98を開くとともに、浴槽への注湯温度が湯はり設定温度となるよう混合弁55を制御して、貯湯タンク3から出湯される高温水と入水路4から入水する低温水とを混合して、温調された湯水を注湯路97及び追い焚き循環路93を介して設定水位となるまで浴槽へ供給するよう構成されている。
Further, a pouring
上記の主熱源機21による貯湯運転、暖房運転、追い焚き運転、及び、浴槽への湯はり運転は、リモコン11からの入力設定信号や操作信号の出力、上述した種々の温度センサ等からの検出信号の出力を受けて、制御装置10により制御されるようになっている。
The hot water storage operation, the heating operation, the refueling operation, and the hot water pouring operation to the bathtub by the main
次に、本実施形態において、暖房用の熱交換器82の異常(破損)を検出するための構成について説明する。図2は、膨張タンク87の拡大模式図である。
Next, a configuration for detecting an abnormality (damage) of the
膨張タンク87は、熱媒体を一時貯留する容器87aに、熱媒体の液位がオーバーフローレベル(OL)以上に上昇したときに熱媒体を排出するための排出管87bが接続されて構成されている。そして、膨張タンク87には、液位検知手段として低レベル(LL)用及び高レベル(HL)用の2本の液位検知電極E1,E2が設置されるとともに、オーバーフロー検知電極E3が設置されている。各検知電極E1,E2,E3が熱媒体に浸かると各検知信号が制御装置10へ出力されるよう構成されている。例えば、各々の検知電極E1,E2,E3を有する各々の検知部は、各々の検知電極E1,E2,E3が一対の電極を有し、この一対の電極が熱媒体を介して導通したことを検知することにより検知信号を制御装置10へ出力するように構成してもよい。
The
制御装置10は、低レベル用液位検知電極E1からの検知信号が入力されなくなったとき、すなわち、膨張タンク87内の液位が低レベル(LL)を下回ったことが検知されれば、補水電磁弁46を開制御し、補水路45から膨張タンク87へ水が補給される。そして、低レベル用液位検知電極E1からの検知信号が入力された後、さらに、高レベル用液位検知電極E2からの検知信号が入力されたとき、すなわち、膨張タンク87内の液位が高レベル(HL)まで回復したことが検知されれば、補水電磁弁46を閉制御し、膨張タンク87への水の補給が停止されるようになっている。
When the detection signal from the low-level liquid level detection electrode E1 is not input, that is, when it is detected that the liquid level in the
このように、正常な状態であれば、膨張タンク87内の液位は、概ね、低レベル(LL)から高レベル(HL)までの間で維持されるようになっている。
Thus, in the normal state, the liquid level in the
ところが、暖房用熱交換器82の異常、例えば一次側流路82aと二次側流路82bとの間の隔壁に穴があく等の破損が発生すると、給水圧を受けている一次側流路82aの湯水が二次側流路82bへ流れ込んで、膨張タンク87にオーバーフローが生じることがある。ここで、上述のような暖房用熱交換器82の破損が発生しても、二次側流路82bの熱媒体が、給湯路5に繋がる一次側流路82aへ流れ込まないように、給水圧を受けている一次側流路82aの内圧が二次側流路82bの内圧よりも高くなるようにしている。図3は、図1の給湯装置1において、給水圧(水道圧)を受ける流路を示す図である。給水圧を受けた内圧の高い流路を太線で示している。
However, if there is an abnormality in the
また、膨張タンク87にオーバーフローが生じる原因としては、上述の熱交換器82の異常以外に、暖房端末83,84内の熱媒体の流路に用いられている樹脂管において、酸素等の透過によって樹脂管内に空気が溜まること等が挙げられる。
Further, as a cause of the occurrence of the overflow in the
膨張タンク87に生じたオーバーフローは、オーバーフロー検知電極E3によって検知される。すなわち、オーバーフロー検知電極E3を有する検知部は、膨張タンク87内の熱媒体の貯留量の異常増加を検知する(換言すれば、貯留量が所定量以上になったことを検知する)検知部として機能する。ここでは、膨張タンク87内の熱媒体の貯留量の異常増加は、膨張タンク87内の熱媒体の液位(液面の高さ)が所定レベル(オーバーフローレベルOL)以上となること、すなわち、熱媒体の液位の異常上昇によって検知される。
The overflow occurring in the
本実施形態では、制御装置10が、例えば、以下の手順によって、暖房用熱交換器82の異常(破損)を検出できるようになっている。
In the present embodiment, the
図4は、暖房用熱交換器82の異常を検出するための動作の一例を示すフローチャートである。この動作は制御装置10の処理によって実現される。この動作は、所定のタイミングで実施される。例えば暖房運転が行われていない期間中に定期的に(例えば360時間間隔で)実施される。但し、主熱源機21による貯湯運転及び追い焚き運転が行われていないときに実施される。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of an operation for detecting an abnormality in the
まず、ステップS1では、制御装置10は、所定時間の間、エアパージ運転を行う。このエアパージ運転では、暖房端末83,84を熱媒体が流入可能状態とし(各暖房端末83,84において熱媒体の流入側に設けられている不図示の熱動弁を開いた状態とする)、所定時間(例えば2〜8分)の間、暖房ポンプ88を作動させる。これにより、熱媒体が負荷側循環路80内を循環し、その際、樹脂管内に溜まった空気が膨張タンク87において気水分離されて、暖房端末83,84を含む負荷側循環路80内から空気を排出させる。
First, in step S1, the
次に、ステップS2では、オーバーフロー検知信号(オーバーフロー検知電極E3からの検知信号)が入力されているか否かを判定する。ここで、オーバーフロー検知信号が入力されていれば、制御装置10は、何らかの異常があると判定し、この異常があることを例えばエラー番号等でリモコン11に報知(画面に表示)させる(ステップS4)。この場合、例えば補水電磁弁46が完全に閉じていないなどの異常が考えられる。
Next, in step S2, it is determined whether or not an overflow detection signal (a detection signal from the overflow detection electrode E3) is input. Here, if the overflow detection signal is input, the
一方、オーバーフロー検知信号が入力されていなければ、制御装置10は、循環ポンプ54の作動を開始させる(ステップS3)。この循環ポンプ54の作動(加圧運転)によって、暖房用熱交換器82の一次側流路82aの内圧を給水圧よりも大きくすることができる。そのため、熱交換器82に異常(破損)があった場合に、一次側流路82aから二次側流路82bへ水の漏れ出す流量が大きくなり、膨張タンク87を早くオーバーフローさせることができる。この循環ポンプ54を作動させるときには、一次側流路82aの内圧をより大きくするために開閉電磁弁72,75を閉じた状態とすることが好ましいが、循環ポンプ54がそのポンプの性能上、閉止回路での運転ができない場合には、開閉電磁弁72,75を開いた状態としてもよい。
また、ステップS3で循環ポンプ54を作動させて加圧運転を行うとき、暖房ポンプ(負荷側循環ポンプ)88は、停止状態に維持しておくことが望ましい。また、上記加圧運転を行うとき、暖房用熱交換器82の一次側流路82a内の圧力を二次側流路82b内の圧力よりも高圧状態に維持できるのであれば、暖房ポンプ88を作動させることも可能である。
On the other hand, if the overflow detection signal is not input, the
Moreover, when performing the pressurization operation by operating the
そして、制御装置10は、循環ポンプ54の作動を開始してからの経過時間を計測し、所定の規定時間Tが経過するまでにオーバーフロー検知信号が入力されると(ステップS5、S6)、暖房用熱交換器82が異常(破損)と判定し、この暖房用熱交換器82に異常があることを例えばエラー番号等でリモコン11に報知(画面に表示)させる(ステップS7)。そして、循環ポンプ54の作動を停止させる(ステップS9)。
Then,
一方、制御装置10は、規定時間Tが経過するまでにオーバーフロー検知信号が入力されていないときには(ステップS5でYes)、暖房用熱交換器82は異常なしと判定し(ステップS8)、循環ポンプ54の作動を停止させる(ステップS9)。
On the other hand, when the overflow detection signal is not input before the specified time T has elapsed (Yes in step S5), the
上記の規定時間Tの決め方の一例について説明する。前述のように、膨張タンク87の液位は少なくとも低レベル(LL)であるので、膨張タンク87の液位が低レベル(LL)からオーバーフローレベル(OL)となるまでの液量Vと、熱交換器82に異常(破損)があった場合に、一次側流路82aから二次側流路82bへ水が漏れ出すときの検出対象流量Qとに基づいて、T=V/Q+αとして決めることができる。ここで、αは余裕時間(所定値)である。例えば、上記の液量Vが1300cc、検出対象流量Qを200cc/分とすると、V/Q=6.5分であり、余裕時間αを含めて、規定時間Tは、7分〜10分程度に設定することができる。
An example of how to determine the specified time T will be described. As described above, since the liquid level of the
本実施形態では、暖房用熱交換器82に生じている破損がピンホールのような小さな穴であっても、循環ポンプ54を作動させて熱源側循環路(特に一次側流路82a)の加圧運転を行うことにより、一次側流路82aの湯水が上記の小さな穴を通じて二次側流路82bに漏れ出して、膨張タンク87内の熱媒体の貯留量の異常増加が検知されることとなり、暖房用熱交換器82が異常であると判定することができる。よって、暖房用熱交換器82の破損の小さい早期に異常を検出することが可能になる。
In the present embodiment, even if the damage occurring in the
また、加圧運転を行う際に、開閉電磁弁72,75を閉じておくことにより、暖房用熱交換器82の下流側の熱源側循環路(R1,R2)を閉止状態とし、暖房用熱交換器82の内部の熱源側循環路(一次側流路82a)に対してより大きな圧力を与えることができ、暖房用熱交換器82の異常(破損)をより早期に検出することが可能になる。
Further, when performing the pressurization operation, by closing the on-off
また、本実施形態では、加圧運転を行う前に負荷側循環路80のエアパージ運転を行うようにしている。よって、暖房用熱交換器82の異常を検出するための動作を行う前に、膨張タンク87内の熱媒体の貯留量の異常増加が検知されていたとしても、エアパージ運転を行うことで、暖房端末83,84を含む負荷側循環路80内に侵入している空気を排除し、上記貯留量の異常増加が検知されなくなれば、その後で、加圧運転を行うことによって、暖房用熱交換器82に異常があるか否かを判定することが可能になる。
Further, in the present embodiment, the air purge operation of the load
なお、本実施形態では、給湯装置1として、貯湯タンク3を備えた貯湯式給湯装置を例に説明したが、これに限られない。また、風呂用熱交換器94を含む風呂追い焚き回路9及び注湯路97が設けられていなくてもよい。また、暖房端末として、高温暖房端末83及び低温暖房端末84のうちのいずれか一方のみが設けられる構成でもよい。すなわち、給水圧を受けた熱源側循環路と、熱負荷端末(暖房端末)が介挿された負荷側循環路と、熱源側循環路を流れる湯水と負荷側循環路を流れる熱媒体との間で熱交換させる液−液熱交換器と、熱源側循環路に介挿された熱源側循環ポンプと、負荷側循環路に介挿され熱媒体を一時貯留する膨張タンクと、負荷側循環路に介挿された負荷側循環ポンプと、膨張タンク内の熱媒体の貯留量の異常増加を検知する検知部と、負荷側循環ポンプ及び熱源側循環ポンプを制御するとともに検知部の検知結果を取得する制御部と、を備えた給湯装置であれば、本発明を適用することができる。
In the present embodiment, although the hot water storage type hot water supply device including the hot
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。 From the above description, many modifications and other embodiments of the present invention will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the above description should be taken as exemplary only, and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode of carrying out the present invention. The structural and / or functional details may be substantially altered without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、液−液熱交換器の異常を早期に検出することができる給湯装置等として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a water heater and the like capable of early detecting an abnormality in a liquid-liquid heat exchanger.
1 給湯装置
3 貯湯タンク
4 入水路
5 給湯路
10 制御装置
54 熱源側循環ポンプ
80 負荷側循環路
82 暖房用熱交換器
83 高温暖房端末
84 低温暖房端末
87 膨張タンク
88 暖房ポンプ
R1,R2 熱源側循環路
Reference Signs List 1 hot
Claims (5)
熱負荷端末が介挿された負荷側循環路と、
前記熱源側循環路を流れる湯水と前記負荷側循環路を流れる熱媒体との間で熱交換させる液−液熱交換器と、
前記熱源側循環路に介挿された熱源側循環ポンプと、
前記負荷側循環路に介挿され熱媒体を一時貯留する膨張タンクと、
前記負荷側循環路に介挿された負荷側循環ポンプと、
前記膨張タンク内の熱媒体の貯留量の異常増加を検知する検知部と、
前記熱源側循環ポンプ及び前記負荷側循環ポンプを制御するとともに前記検知部の検知結果を取得する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記検知部で前記膨張タンク内の熱媒体の貯留量の異常増加が検知されていないときに、前記熱源側循環ポンプを作動させることによって前記液−液熱交換器の内部の前記熱源側循環路に対して前記給水圧を超える圧力を与える加圧運転を行い、所定時間内における前記加圧運転中に前記検知部で前記膨張タンク内の熱媒体の貯留量の異常増加が検知されたときに、前記液−液熱交換器が異常であると判定するよう構成された、
給湯装置。 The heat source side circulation path which received the water supply pressure,
A load-side circuit in which a heat load terminal is inserted;
A liquid-liquid heat exchanger that exchanges heat between the hot water flowing through the heat source side circulation path and the heat medium flowing through the load side circulation path;
A heat source side circulation pump interposed in the heat source side circulation path;
An expansion tank which is interposed in the load side circulation path and temporarily stores the heat medium;
A load side circulation pump interposed in the load side circulation path;
A detection unit that detects an abnormal increase in the amount of heat medium stored in the expansion tank;
And a control unit configured to control the heat source side circulation pump and the load side circulation pump and to obtain a detection result of the detection unit.
The control unit
The heat source side circulation passage inside the liquid-liquid heat exchanger is operated by operating the heat source side circulation pump when an abnormal increase in the storage amount of the heat medium in the expansion tank is not detected by the detection unit. When the pressurization operation is performed to give a pressure exceeding the water supply pressure, and the abnormal increase in the storage amount of the heat medium in the expansion tank is detected by the detection unit during the pressurization operation within a predetermined time Configured to determine that the liquid-liquid heat exchanger is abnormal,
Water heater.
前記加圧運転を行う前に、前記負荷側循環ポンプを作動させることによって前記負荷側循環路のエアパージ運転を所定時間行うよう構成された、
請求項1に記載の給湯装置。 The control unit
The air purge operation of the load side circulation path is performed for a predetermined time by operating the load side circulation pump before performing the pressurization operation.
The water heater according to claim 1.
請求項1または2に記載の給湯装置。 The pressurization operation is configured to be performed in a state in which the heat source side circulation path on the downstream side of the liquid-liquid heat exchanger is closed,
The hot water supply apparatus according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれかに記載の給湯装置。 The detection unit is configured to detect an abnormal increase in the storage amount of the heat medium in the expansion tank based on an abnormal increase in the liquid level of the heat medium in the expansion tank.
The hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記熱源側循環路は、前記貯湯タンクを含むように構成された、
請求項1〜4のいずれかに記載の給湯装置。
It is further equipped with a hot water storage tank that heats and stores hot and cold water by operation of the main heat source machine,
The heat source side circulation path is configured to include the hot water storage tank.
The hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 4.
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CN112728617A (en) * | 2021-02-05 | 2021-04-30 | 广州大学城能源发展有限公司 | Intelligent heat supply system |
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