JP3713223B2

JP3713223B2 - Hot water heater

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Publication number: JP3713223B2
Application number: JP2001240572A
Authority: JP
Inventors: 剛史池澤; 英也壽山; 厚志吉本; 浩次岸尾; 一哉川内; 明堤; 崇昭佐藤
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Noritz Corp
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Noritz Corp
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2021-08-08
Also published as: JP2003056854A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は温水暖房装置に関し、より詳細には、温水暖房装置の循環回路に用いられる循環ポンプの制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に従来の温水暖房装置における温水の循環回路の概略構成を示す。図示例では、一台の給湯器（温水熱源機）に対して、浴室乾燥機やパネルヒータなど比較的高温の温水供給を受ける暖房機（高温端末）と、床暖房パネルなど比較的低温の温水供給を受ける暖房機（低温端末）の高低二温度の温水端末装置が接続された温水暖房装置が示されている。
【０００３】
具体的には、この温水暖房装置は、給湯器の熱交換器ａで加熱された高温の温水（高温水）が、高温端末ｂ、膨張タンクｄ、循環ポンプｅを経て再び熱交換器ａに循環する循環回路と、上記熱交換器ａの上流側（具体的には循環ポンプｅの下流側）で分岐された温水（低温水）が低温端末ｃを経て再び膨張タンクｄ、循環ポンプｅに循環する循環回路とを有している。
【０００４】
一方、各温水端末装置（高温端末ｂ，低温端末ｃ）には、それぞれ入水制御手段として、図示のような熱動弁ｆが設けられており、温水端末装置（高温端末ｂ，低温端末ｃ）が運転する際に、この熱動弁ｆを開くことによって、各端末熱交換器ｇに温水が供給されるように構成されている。
【０００５】
そして、このように構成されてなる温水暖房装置においては、これまで上記循環ポンプｅとして交流電源で駆動するＡＣポンプが広く一般的に用いられており、運転する温水端末装置の台数（系統数）に関係なく上記ＡＣポンプを一定の回転数で駆動させていたが、最近では、運転する温水端末装置の運転台数に応じて、給湯器の制御部ｈが上記ＡＣポンプの回転数を変化させるように構成された温水暖房装置も提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の温水暖房装置においては、以下のような問題がありその改善が望まれていた。
【０００７】
(1) すなわち、この種の温水暖房装置においては、上述したように循環ポンプとしてＡＣポンプが用いられており、また殆どの場合、循環ポンプの回転数は一定の回転数とされていることから、循環ポンプの回転数を検出するセンサが設けられていなかった。そのため、温水端末装置が運転を開始して循環ポンプが駆動されたにもかかわらず、ゴミ噛み等によってポンプの回転がロックしたり、また回転するが目標回転数に達しないような事態が生じていても、かかる事態を検出することができなかった。
【０００８】
(2) また、この種の温水暖房装置では、膨張タンクの水位を検出する水位検出手段が設けられているが、かかる水位検出手段が故障して水位の低下を検出できないような場合に、循環回路内に温水がないにもかかわらず循環ポンプが空運転をすることになり、循環ポンプが極端に高い回転数で回転することになる。また、ハーネスに電気的なノイズがのったときも同様である。このような場合、従来の温水暖房装置では循環ポンプの回転数を検出していないため、その発見が遅れるという問題があった。
【０００９】
(3) また、最近の温水端末装置では、温水熱源機側の操作で該温水熱源機の能力を一時的に低下させて機器から生じる騒音を抑制するものが提案されている。しかしながら、従来の温水暖房装置では、循環ポンプの回転数は一定とされているため、該循環ポンプが引き起こす騒音は変わらないので、騒音抑制効果があまり高くないという問題があった。
【００１０】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みて提案されたもので、その主たる目的は、温水暖房の循環ポンプの故障を容易に検出できる温水暖房装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る温水暖房装置は、温水を供給する温水熱源機と複数の温水端末装置とが循環ポンプを有する循環回路によって接続されるとともに、制御手段が前記温水端末装置の運転状況に応じて前記循環ポンプの目標回転数を設定して、その目標回転数に基づいて循環ポンプに速度指令信号を与える温水暖房装置において、前記制御手段は、前記循環回路内の温水流量を増加させる制御を実行する際には、設定した目標回転数に向けて前記循環ポンプの回転数を徐々に上昇させる制御を実行する一方、前記循環回路内の温水流量を減少させる制御を実行する際には、目標回転数に向けて循環ポンプの回転数を瞬時に下降させる制御を実行する制御構成を備えるとともに、前記循環ポンプに回転数を検出する回転数検出手段と、該回転数検出手段の検出結果に基づいて循環ポンプの故障判定を行う故障判定手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１２】
そして、かかる構成を備える温水暖房装置は、その好適な実施態様として、故障判定手段は、前記温水端末装置のうち少なくともいずれか一台が運転中であるときに、前記回転数検出手段で検出される前記循環ポンプの回転数が予め設定された所定回転数に達しない場合に循環ポンプの故障と判断する制御構成を有することを特徴とする。また、その改変例として、前記故障判定手段は、前記循環ポンプの回転数が前記所定回転数に達しない状態が一定時間継続した際に循環ポンプの故障と判断する制御構成を有することを特徴とする。
【００１３】
また、他の好適な実施態様として、前記故障判定手段は、前記温水端末装置のうち少なくともいずれか一台が運転中であるときに、前記回転数検出手段で検出される前記循環ポンプの回転数が予め設定された所定回転数を超える場合に循環ポンプの故障と判断する制御構成を有することを特徴とする。
【００１４】
さらに、他の好適な実施態様として、前記故障判定手段は、前記温水端末装置のうち少なくともいずれか一台が運転中であるときに、前記回転数検出手段で検出される前記循環ポンプの回転数が前記目標回転数に達しないとき、前記速度指令信号と予め定めた所定値とを比較して、前記速度指令信号が前記所定値を超える場合には循環ポンプの故障と判断する制御構成を有することを特徴とする。そして、その改変例として、上記判断において循環ポンプの故障と判断された場合に、前記制御手段は前記循環ポンプの目標回転数を予め定めた所定回転数だけ下げる制御構成を有することを特徴とする。
【００１５】
そして、本発明に係る温水暖房装置は、発生する騒音を抑制するための構成として、前記制御手段は、温水熱源機の動作状況に応じて前記目標回転数を可変する制御構成を有することを特徴とする。
【００１６】
そして、これらの温水暖房装置においては、前記循環ポンプとして直流電源で駆動するＤＣポンプが用いられていることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る温水暖房装置を図１乃至図５に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る温水暖房装置の概略構成の一例を示しており、この温水暖房装置は、上述した従来の温水暖房装置と同様に高低二温度の温水端末装置を有する温水暖房装置であって、温水熱源機となる給湯器１と、該給湯器１から後述する循環回路を介して高温の温水供給を受ける温水端末装置（高温端末）２と、低温の温水供給を受ける温水端末装置（低温端末）３とを主要構成品とし備えている。また、図示例では、上記低温端末装置３が符号３ａ〜３ｂで示す３台（３系統）で構成されている。
【００１８】
図２は、この温水暖房装置における温水の循環回路の一例を示している。すなわち、この温水暖房装置は、上述した従来の温水暖房装置と同様に、給湯器１の熱交換器１１と、該熱交換器１１で加熱された温水の供給を受ける高低二温度の温水端末装置（高温端末２、低温端末３）と、膨張タンク４と、循環ポンプ５とが図示のように配管接続されることによって温水の循環回路が形成されている。
【００１９】
給湯器１は、上記温水端末装置（高温端末２，低温端末３）に供給される温水の熱源となる装置であって、この給湯器１としてはガス給湯器など従来より周知の構成からなる給湯装置が用いられる。そして、この給湯器１には、図外のバーナや上記循環ポンプ５を制御する制御部（制御手段）８が備えられており、上記循環ポンプ５はこの制御部８と電気的に接続され、この制御部８から後述する循環ポンプ５の速度指令信号Ｖ_SPが循環ポンプ５に与えられている。
【００２０】
またこの他、この制御部８には、各温水端末装置（高温端末２、低温端末３）と電気的に接続された双方向通信手段９が設けられており、該双方向通信手段９を介して各温水端末装置（高温端末２、低温端末３）と双方向での通信が可能とされている。
【００２１】
そして、本実施形態に示すこの給湯器１は、特に静音モード（静音機能）を備えている。具体的には、該給湯器１に接続されたリモコン１２の所定操作によって、給湯器１の制御部８がバーナの燃焼を抑制して、燃焼に伴って発生する騒音を所定レベル以下（たとえば４０ｄＢ）に押さえ込む機能が付加されている。
【００２２】
温水端末装置は、上述したように高温端末２と低温端末３の二態様の暖房機器で構成される。高温端末２は、給湯器１から高温（たとえば８０°Ｃ）の温水供給を受ける暖房機器であって、浴室乾燥機やパネルヒータ、温水エアコンなどで構成される。また、低温端末３は、上記循環回路を介して給湯器１から低温（たとえば６０°Ｃ）の温水供給を受ける暖房機器であって、床暖房パネルなどで構成される。
【００２３】
そして、これら各温水端末装置（高温端末２、低温端末３）は、図２に示すようにそれぞれ熱交換器７を備えており、各熱交換器７の上流側には機器への入水を制御する熱動弁６が設けられている。この熱動弁６は、たとえば高温端末２を例にとって説明すると、図外の操作部によって高温端末２の運転開始が指示されると、この運転開始に伴って開弁するように構成されている。つまり、高温端末２の運転開始にともなって弁を開いて熱交換器７に温水を供給するように構成されている。
【００２４】
また、これら各温水端末装置（高温端末２、低温端末３）には、それぞれ図示しない双方向通信手段が設けられており、この双方向通信手段によって上記給湯器１の制御部８に設けられた双方向通信手段９との間で双方向通信が可能とされている。つまり、給湯器１と温水端末装置（高温端末２、低温端末３）とが双方向通信を行うことにより、温水端末装置（高温端末２、低温端末３）の操作部においてなされる各種設定操作（たとえば、運転の開始／停止の設定操作や後述するホットダッシュ運転の設定操作など）が給湯器１の制御部８に伝達可能とされている。
【００２５】
膨張タンク４は、図示しない上水道と接続された補水用のタンクであり、タンク内の水位を監視する水位電極（水位検出手段）やタンクへの給水を制御する補水電磁弁などを備え、タンク内の水位が所定水位以下になると、補水電磁弁を自動的に開いて、上水道から給水を行うように構成されている。
【００２６】
循環ポンプ５は、循環回路内の温水を強制循環させるインペラを有し、このインペラを回転させることによって熱交換器１１で加熱された温水を上記高温端末２や低温端末３に供給するポンプ手段であって、本発明においてはこの循環ポンプ５として直流電源で駆動するＤＣポンプ（図示せず）が用いられている。
【００２７】
より具体的には、このＤＣポンプは、給湯器１の制御部８によってＰＷＭ制御されるモータを備えており、上記制御部８から与えられる電圧（速度指令信号）Ｖ_SPによって上記ファンの回転数が任意に設定され、該回転数を可変することによって循環回路の温水の流量（吐出圧）が制御可能とされている。
【００２８】
なお、本発明の温水暖房装置では、循環ポンプ５としてＤＣモータで駆動されるＤＣポンプを採用したことにともない、該ＤＣモータにホール素子を有するホールＩＣなどの図示しない回転数検出機構（回転数検出手段）が設けられ、その検出結果が上記制御部８に入力されている。
【００２９】
なお、図２において符号１０で示すのは、循環回路のバイパス用に設けられたバイパス配管である。
【００３０】
次に、このように構成されてなる温水暖房装置の動作について図３および図４に基づいて説明する。
【００３１】
すなわち、本発明の温水暖房装置では、上記温水端末装置（高温端末２、低温端末３）のいずれかの運転が開始されると、上記双方向通信手段９を介して給湯器１の制御部８にその旨が伝達される（図３ステップＳ１参照）。
【００３２】
制御部８では、温水端末装置（高温端末２、低温端末３）の運転開始を検出すると、循環ポンプ５に対して予め定められた初期回転数（図示例では３０００ｒｐｍ）での回転を指示する速度指令信号Ｖ_SPを出力するとともに（図３ステップＳ２参照）、温水端末装置（高温端末２、低温端末３）の運転状態の判別を行い、その結果から上記循環ポンプ５の目標回転数を設定する（図３ステップＳ３参照）。
【００３３】
ここで、温水端末装置（高温端末２、低温端末３）の運転状態とは、高温端末２および低温端末３の運転台数などに基づいて予め数通りにパターン化されており、上記循環ポンプ５の目標回転数はこの運転状態に基づいて予め設定され、制御部８に記憶されたテーブルに基づいて決定される。
【００３４】
具体的には、たとえば、図４に示すように、高温端末２が運転停止中で低温端末３のうちの１台（１系統）のみが運転中の場合には循環ポンプ５の目標回転数は３０００ｒｐｍに設定され、また、高温端末２が運転停止中で低温端末３のうちの２台（２系統）が運転中の場合には循環ポンプ５の目標回転数は３１７５ｒｐｍに設定される。また、高温端末２が運転している場合は低温端末３の運転の有無や運転台数にかかわらず循環ポンプ５の回転数は３６００ｒｐｍに設定される。さらに上記給湯器１がふろ追い焚き機能を有する場合には、当該ふろ追い焚き中は、高温端末２や低温端末３の運転の有無や運転台数にかかわりなく３６００ｒｐｍに設定される。
【００３５】
そして、このようなテーブル情報に基づいて循環ポンプ５の目標回転数が設定されると、上記制御部８は循環ポンプ５の回転数を一定時間毎に一定回転ずつ上昇（図４の例では１２秒毎に５０ｒｐｍずつ上昇）させる二次的な目標回転数を設定し、上記目標回転数に向けて循環ポンプ５の回転数を上昇させる。
【００３６】
すなわち、たとえば目標回転数が３１７５ｒｐｍの場合、循環ポンプ５を初期回転数（３０００ｒｐｍ）で回転させる速度指令信号Ｖ_SPを出力した後、その１２秒後に循環ポンプ５の回転数を５０ｒｐｍ上昇させて３０５０ｒｐｍとする速度指令信号Ｖ_SPを出力する。そして、その後は循環ポンプ５の回転数が目標回転数である３１７５ｒｐｍに達するまで、１２秒おきに５０ｒｐｍを加算した二次目標回転数に対応した速度指令信号Ｖ_SPの出力を繰り返し行う。
【００３７】
ここで、このように循環ポンプ５の回転数を徐々に上昇させる構成を採用したのは、上述したように、温水端末装置（高温端末２、低温端末３）に備えられた熱動弁６は、温水端末装置（高温端末２、低温端末３）の運転が開始されても完全に開くまでには一定時間（たとえば２分程度）を要することから、該熱動弁６の開弁状況（開き具合）に応じて循環回路内の温水流量を徐々に増加させるためである。換言すれば、循環回路内の温水流量が急激に増加することによって循環回路内の内圧が急激に上昇するのを防止し、熱動弁６の開弁状況に合わせて循環ポンプ５の吐出圧を上昇させるためである。
【００３８】
したがって、このように循環ポンプ５の回転数を徐々に上昇させる処理は、上述したように温水端末装置（高温端末２、低温端末３）が全く運転していない状態からいずれか一台（１系統）の運転が開始される際だけでなく、たとえば低温端末３が一台（１系統）運転中に他の一台が追加運転されて２系統となったような場合にも行われる。つまり、上記図４に示すテーブル情報に基づいて循環ポンプ５の回転数を上昇させる処理（循環回路内の温水流量を増加させる制御）が必要な場合にはその都度上述したのと同様の処理が行われる。
【００３９】
また、同様に上記目標回転数の設定も、温水端末装置（高温端末２、低温端末３）の運転状態が変化する毎に新たに設定が更新される。つまり、たとえば低温端末３が一台（１系統）で運転中に他の一台が追加運転されて２系統となったような場合には、目標回転数は３１７５ｒｐｍから３５００ｒｐｍに更新される。
【００４０】
なお、このように制御部８において上記目標回転数が更新されることにより、温水端末装置（高温端末２、低温端末３）の運転台数が減少するなどして循環ポンプ５の回転数を下降させる処理（循環回路内の温水流量を減少させる制御）が必要となった場合には、上述した回転数を上昇させる場合とは異なり、新たに設定された目標回転数に向けて循環ポンプ５の回転数を瞬時に下降させる処理が行われる。つまり、この場合、上記制御部８は新たな目標回転数に対応した速度指令信号Ｖ_SPを循環ポンプ５に対して出力する。
【００４１】
これは、循環ポンプ５の回転数を上昇させる場合とは異なり、循環回路内の温水流量が減少する場合には循環回路内の内圧上昇による温水端末装置（高温端末２、低温端末３）の破損のおそれがないからである。
【００４２】
このように、本発明の温水暖房装置では、温水端末装置（高温端末２、低温端末３）の運転状況に応じて循環ポンプ５の目標回転数が設定されるので、温水端末装置（高温端末２、低温端末３）には、常にその運転に見合った熱量の温水が供給されるので、各温水端末装置（高温端末２、低温端末３）が能力過剰になったり、あるいは能力不足に陥ることがなく、効率的に暖房を行うことができる。
【００４３】
しかも、循環回路内の温水流量を増加させる制御を行う場合、循環ポンプ５の回転数が徐々に上昇するので、循環回路内の温水流量が急激に増加することがなく、循環回路内の内圧上昇に伴う循環回路や温水端末装置（高温端末２、低温端末３）の破損を防止することができる。
【００４４】
そして、本発明に係る温水暖房装置では、上述したように給湯器１が静音機能を備えていることから、上述した図４に示す目標回転数は、給湯器１の動作状況に応じて適宜可変修正される。
【００４５】
具体的には、給湯器１のリモコン１２において、上記静音モードが選択された場合、制御部８は当初設定した目標回転数を所定回転数（図示例では一律２００ｒｐｍ）だけ減少させ、これによって循環ポンプ５から発生する騒音の抑制を図る。
【００４６】
なお、このような目標回転数の可変修正処理は、給湯器１が備える機能に基づいて予め制御部８のテーブル情報に盛り込まれる。したがって、たとえば給湯器１が一時的にバーナの燃焼を強めるような運転を行う場合には、それに伴って目標回転数を上昇修正するように構成されてもよい。また、かかる趣旨から、上記所定回転数（図示例では一律２００ｒｐｍ）は、給湯器１の有する機能に応じて適宜変更可能である。
【００４７】
そして、本発明では、このように構成されてなる温水暖房装置において、上記制御部８が循環ポンプの故障の検出を行う故障診断手段として機能し、以下のように循環ポンプの故障を検出、判断する。
【００４８】
図５は、上記故障の検出、判断手順の一例を示すフローチャートである。図示されるように、温水端末装置（高温端末２、低温端末３）のうちのいずれかが運転を開始すると（図５ステップＳ１参照）、上述したように、まず制御部８から循環ポンプ５に対して予め定められた初期回転数（図示例では３０００ｒｐｍ）での回転を指示する速度指令信号Ｖ_SPが出力される（図５ステップＳ１参照）。
【００４９】
そして、循環ポンプ５に異常がなければ上述した手順に従って循環ポンプ５の回転数は目標回転数に向かって徐々に上昇するが、ポンプにゴミ噛み等がある場合、循環ポンプ５の回転数は上述したようには上昇しない。
【００５０】
そこで、まず制御部８は上記回転数検出機構において検出された循環ポンプ５の回転数が予め設定された所定回転数（図示例では１０００ｒｐｍ）に達しているか否かを判断するとともに、この所定回転数以下の状態が一定時間（図示例では２５秒間）継続しているか否かを判断する（図５ステップＳ３参照）。
【００５１】
この判断は、上記循環ポンプ５がゴミ噛み等によって回転がロックされるなど、循環ポンプ５の回転が大幅に阻害されていないかを検出する処理であって、この判断の結果、循環ポンプ５の回転数が２５秒以上継続して１０００ｒｐｍ以下である場合には、循環ポンプ５の回転が大幅に阻害されている判断して、循環ポンプ５の駆動を停止させるとともに、給湯器１の燃焼を停止させる（図５ステップＳ４参照）。また、その際、給湯器１の表示部（図示せず）に所定の故障表示（エラー表示）を行い、循環ポンプ５の故障を外部に報知する。
【００５２】
なお、図５ステップＳ３の判断では、所定回転数（１０００ｒｐｍ）の状態が一定時間以上継続しているか否かの判断を行ったが、温水端末装置（高温端末２、低温端末３）の運転が開始されてからある程度時間が経過している場合には、所定回転数に達しないことをもって循環ポンプの回転が大幅に阻害されていると判断するように構成してもよい。
【００５３】
また、上記所定回転数は、予め設定される初期回転数（図示例では３０００ｒｐｍ）よりある程度低い値に設定されればよく、具体的な数値は適宜変更可能である。また、同様に上記所定時間についても適宜変更可能である。
【００５４】
そして、この図５ステップＳ３の判断の結果、循環ポンプ５が所定回転数以上で回転していると判断された場合には、循環ポンプ５は取り敢えず回転していると判断できるので、次の処理として、循環ポンプ５の回転数が異常に高くないかの判断を図５ステップＳ５において行う。
【００５５】
すなわち、この図５ステップＳ５は、上記回転数検出機構において検出される循環ポンプ５の回転数が予め設定された所定回転数（図示例では５５００ｒｐｍ）を超えた状態が所定時間（図示例では１分間）継続しているか否かを判断する処理であって、たとえば膨張タンク４の水位低下等によって循環回路内の温水流量が低下したような場合やハーネスに電気的なノイズが混入したような場合に、循環ポンプ５が過剰に回転するので、かかる過剰な回転の検出を行う。
【００５６】
したがって、この図５ステップＳ５の判断において、循環ポンプ５の回転数が所定回転数（図示例では５５００ｒｐｍ）を超えた状態が所定時間（図示例では１分間）継続していると判断された場合には、循環ポンプ５が過剰に回転していると判断し、図５ステップＳ４に処理を移行して、循環ポンプ５の駆動を停止させるとともに、給湯器１の燃焼を停止させる。
【００５７】
なお、この図５ステップＳ５の判断において、循環ポンプ５の回転数が所定時間（図示の場合１分）継続していることを条件としているのは、一時的な電気的ノイズによる誤動作などにより循環ポンプ５が停止するのを防止するためであり、この所定時間はこの目的の範囲内で適宜変更可能である。また、所定回転数（図示例では５５００ｒｐｍ）は、循環ポンプ５が過剰回転しているか否かを判断するに十分な回転数であれば、適宜変更可能である。
【００５８】
そして、この図５ステップＳ５の判断において否定的な判断がなされると、次に図５ステップＳ６の処理が実行される。この図５ステップＳ６の処理は、循環ポンプ５のゴミ噛みなどにより循環ポンプ５の回転数が目標回転数に達しない場合の処理であって、制御部８から出力される速度指令信号Ｖ_SPと予め定めた所定値（図示の場合、速度指令信号Ｖ_SPの最大値）とを比較することにより循環ポンプ５の故障を検出する。
【００５９】
すなわち、循環ポンプ５の回転数が上記目標回転数に達しない場合、制御部８では速度指令信号Ｖ_SPを上昇させることにより循環ポンプ５の回転数を目標回転数に到達させようとする処理が行われるので、ゴミ噛み等によって循環ポンプ５の回転が阻害されていると、制御部８から出力される速度指令信号Ｖ_SPは上昇して最終的にはその最大値に到達する。
【００６０】
そのため、この図５ステップＳ６では速度指令信号Ｖ_SPを監視し、その値が所定値（図示例では速度指令信号Ｖ_SPの最大値）に達した場合には、循環ポンプ５の回転が大幅に阻害はされていないが、ゴミ噛み等によってある程度阻害されていると判断する。
【００６１】
そして、このように循環ポンプ５の回転が阻害されている場合、図５ステップＳ７に処理を移行して、当初設定されていた目標回転数を予め定めた所定回転数（図示例では１００ｒｐｍ）だけ下げる処理を実行する。つまり、これによって速度指令信号Ｖ_SPを下げて運転を継続し、これによって循環ポンプ５の消費電力が異常上昇するのを防止する。
【００６２】
一方、上記図５ステップＳ６の処理において速度指令信号Ｖ_SPが所定値に達しない場合には、循環ポンプ５は異常なく駆動しいると判断して、再び図５ステップＳ３に移行して循環ポンプ５の異常の有無を継続的に監視する。
【００６３】
なお、上記図５ステップＳ６において使用される所定値は、循環ポンプ５が正常に駆動している場合には使用されない値であればよく、たとえば速度指令信号Ｖ_SPの９０％に設定するなど適宜変更可能である。また、図５ステップＳ７で用いられる所定回転数も図示の回転数に限られず適宜変更可能である。
【００６４】
このように、本発明の温水暖房装置では、制御部８が故障判定手段としても機能することから、循環ポンプ５のゴミ噛みによる回転阻害状態や、無負荷運転（空運転）による過剰回転に伴う各種故障の発生を未然に防止することができる。
【００６５】
なお、上述した実施形態はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなくその発明の範囲内で種々の設計変更が可能である。
【００６６】
たとえば、上述した実施形態では、循環ポンプ５の目標回転数が予め制御部８に記憶されたテーブル情報に基づいて設定される構成を示したが、循環ポンプ５の回転数は、双方向通信によって取得する温水端末装置（高温端末２、低温端末３）の運転台数等に基づいて上記制御部８でその都度演算するように構成してもよい。また、同様に給湯器１が静音機能のような通常の運転とは異なる運転機能を有する場合には、予め当該機能に対応した演算プログラムを上記制御部８に記憶させておき、これによって演算するように構成される。
【００６７】
また、上述した実施形態では、循環ポンプ５の回転数を上昇させる際に、循環ポンプ５の回転数を一定時間毎に一定回転数ずつ上昇させる構成を示したが、循環ポンプ５の回転数は熱動弁６の開弁状況に応じて徐々に上昇すればよく、たとえばゆるやかな線形を描くように回転数を上昇させるように構成してもよい。
【００６８】
また、上述した実施形態では、温水端末装置（高温端末２、低温端末３）が複数設けられた場合を示したが、本発明の温水暖房装置およびその制御方法は、温水端末装置が一台しか設けられていないような場合（たとえば低温端末３が一台のみのような場合）にも適用可能である。その場合、温水端末装置において運転が開始されると、循環ポンプ５は当該温水端末装置が備える熱動弁６の開弁状況に応じて回転数が徐々に上昇するように構成される。また、当該温水端末装置が上述した特殊な運転形態を有する場合には、その運転形態に応じて循環ポンプ５の目標回転数も修正される。
【００６９】
なお、上述した図４に示すテーブル情報や循環ポンプ５の回転数の上昇パターンは本発明を実施するにあたっての一例を示したにすぎず、具体的な数値は適宜変更可能である。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、温水を供給する温水熱源機と複数の温水端末装置とが循環ポンプを有する循環回路によって接続されるとともに、制御手段が上記温水端末装置の運転状況に応じて上記循環ポンプの目標回転数を設定して、その目標回転数に基づいて循環ポンプに速度指令信号を与える温水暖房装置において、上記循環ポンプに回転数を検出する回転数検出手段と、該回転数検出手段の検出結果に基づいて循環ポンプの故障判定を行う故障判定手段を備えることから、循環ポンプのゴミ噛みや、膨張タンクの水不足等によって循環ポンプが故障するのを未然に防止することができる。
【００７１】
また、本発明の温水暖房装置は、上記制御手段が温水熱源機の動作状況に応じて上記目標回転数を可変する制御構成を有することから、温水熱源機として、たとえば静音機能などの特殊な運転機能を有する温水熱源機を用いたとしても、かかる機能の持つ効果を十分に発揮させることができる。
【００７２】
また、本発明によれば、温水暖房装置を構成する循環ポンプとして、回転数の制御が容易なＤＣポンプが用いられるので、循環ポンプの回転数を制御するにあたりサイズアップを伴うことなく従来のＡＣポンプに置き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る温水暖房装置の概略構成の一例を示す説明図である。
【図２】同温水暖房装置における温水の循環回路の一例を示す説明図である。
【図３】同温水暖房装置における温水暖房装置の運転開始時の制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】同温水暖房装置の制御部のテーブル情報の一例を示す説明図である。
【図５】同温水暖房装置における循環ポンプの故障判定手順を示すフローチャートである。
【図６】従来の温水暖房装置における温水の循環回路の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１給湯器（温水熱源機）
２高温端末（温水端末装置）
３，３ａ〜３ｃ低温端末（温水端末装置）
４膨張タンク
５循環ポンプ
６熱動弁
７端末熱交換器
８制御部（制御手段、故障判定手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hot water heating apparatus, and more particularly to a control technology for a circulation pump used in a circulation circuit of a hot water heating apparatus.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 shows a schematic configuration of a hot water circulation circuit in a conventional hot water heating apparatus. In the example shown in the figure, a heater (hot terminal) that receives a relatively hot water supply such as a bathroom dryer or a panel heater and a relatively low temperature hot water such as a floor heating panel for a single water heater (hot water heat source). A hot water heating apparatus to which a hot water terminal apparatus of high and low temperature of a heater (low temperature terminal) to be supplied is connected is shown.
[0003]
Specifically, in this hot water heating apparatus, high temperature hot water (high temperature water) heated by the heat exchanger a of the water heater is returned to the heat exchanger a through the high temperature terminal b, the expansion tank d, and the circulation pump e. The circulating water and the warm water (cold water) branched on the upstream side of the heat exchanger a (specifically, the downstream side of the circulation pump e) are returned to the expansion tank d and the circulation pump e via the low temperature terminal c. And a circulation circuit that circulates.
[0004]
On the other hand, each hot water terminal device (high temperature terminal b, low temperature terminal c) is provided with a thermal valve f as shown in the figure as an incoming water control means, and the hot water terminal device (high temperature terminal b, low temperature terminal c). Is operated, by opening the thermal valve f, hot water is supplied to each terminal heat exchanger g.
[0005]
And in the hot water heating apparatus comprised in this way, the AC pump driven with an alternating current power supply is widely used until now as the said circulation pump e, and the number (system number) of the hot water terminal devices to drive | operate The AC pump has been driven at a constant rotational speed regardless of whether or not recently, the control unit h of the water heater changes the rotational speed of the AC pump according to the number of operating hot water terminal devices to be operated. There has also been proposed a hot water heater configured as described above.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional hot water heater has the following problems and has been desired to be improved.
[0007]
(1) That is, in this type of hot water heater, an AC pump is used as a circulation pump as described above, and in most cases, the rotation speed of the circulation pump is a constant rotation speed. The sensor for detecting the rotation speed of the circulation pump was not provided. Therefore, despite the fact that the hot water terminal device has started operation and the circulating pump has been driven, there has been a situation in which the rotation of the pump is locked due to dust biting or the like, or the rotation does not reach the target rotational speed. However, such a situation could not be detected.
[0008]
(2) Further, in this type of hot water heating apparatus, a water level detecting means for detecting the level of the expansion tank is provided. However, when such a water level detecting means fails and a decrease in the water level cannot be detected, the circulating water is detected. Even though there is no hot water in the circuit, the circulating pump will run idle, and the circulating pump will rotate at an extremely high rotational speed. The same applies when electrical noise is applied to the harness. In such a case, since the conventional hot water heating apparatus does not detect the rotation speed of the circulation pump, there is a problem that the discovery is delayed.
[0009]
(3) In addition, recent hot water terminal devices have been proposed that suppress noise generated from equipment by temporarily reducing the capacity of the hot water heat source device by operation on the hot water heat source device side. However, in the conventional hot water heating apparatus, since the rotation speed of the circulation pump is constant, the noise caused by the circulation pump does not change, so that the noise suppression effect is not so high.
[0010]
The present invention has been proposed in view of such conventional problems, and a main object thereof is to provide a hot water heating apparatus that can easily detect a failure of a circulating pump of hot water heating.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a hot water heating apparatus according to the present invention includes a hot water heat source device that supplies hot water and a plurality of hot water terminal devices connected by a circulation circuit having a circulation pump, and a control means is the hot water terminal. In the hot water heating apparatus that sets a target rotational speed of the circulating pump according to the operating state of the apparatus and gives a speed command signal to the circulating pump based on the target rotational speed, the control means includes hot water in the circulating circuit When executing the control for increasing the flow rate, the control for gradually increasing the rotational speed of the circulating pump toward the set target rotational speed is executed while the control for decreasing the hot water flow rate in the circulating circuit is executed. when is provided with a control arrangement for executing control of lowering the rotation speed of the circulation pump instantaneously toward the target rotational speed, the rotational speed for detecting the rotational speed to the circulation pump Means out, characterized by comprising a failure determination means for performing a failure determination of the circulation pump on the basis of the detection result of said rotational speed detecting means.
[0012]
As a preferred embodiment of the hot water heating apparatus having such a configuration, the failure determination means is detected by the rotation speed detection means when at least one of the hot water terminal devices is in operation. And a control structure for determining that the circulation pump is faulty when the rotation speed of the circulation pump does not reach a predetermined rotation speed set in advance. Further, as a modification thereof, the failure determination means has a control configuration for determining that the failure of the circulation pump when a state in which the rotation speed of the circulation pump does not reach the predetermined rotation speed continues for a predetermined time. To do.
[0013]
As another preferred embodiment, the failure determination means is configured to detect the rotation speed of the circulation pump detected by the rotation speed detection means when at least one of the hot water terminal devices is operating. Is characterized in that it has a control configuration for determining that the circulation pump is faulty when it exceeds a predetermined number of revolutions set in advance.
[0014]
Furthermore, as another preferred embodiment, the failure determination means is configured such that the rotation speed of the circulating pump detected by the rotation speed detection means when at least one of the hot water terminal devices is operating. When the speed does not reach the target rotational speed, the speed command signal is compared with a predetermined value, and if the speed command signal exceeds the predetermined value, it is determined that the circulation pump is faulty. It is characterized by that. As a modified example, when it is determined in the above determination that the circulation pump is faulty, the control means has a control configuration that lowers the target rotation speed of the circulation pump by a predetermined rotation speed. .
[0015]
Then, hot-water heating apparatus according to the present invention, a structure for suppressing the generated noise, before Symbol control means to have a variable controlling constituting the target rotational speed in accordance with the operating conditions of the hot heat source device Features.
[0016]
In these hot water heaters, a DC pump driven by a DC power source is used as the circulation pump.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a hot-water heating apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1-5. FIG. 1 shows an example of a schematic configuration of a hot water heating apparatus according to the present invention. This hot water heating apparatus is a hot water heating apparatus having hot and cold two-temperature hot water terminal devices as in the conventional hot water heating apparatus described above. A hot water supply device 1 serving as a hot water heat source, a hot water terminal device (high temperature terminal) 2 that receives high-temperature hot water supply from the hot water supply device 1 through a circulation circuit described later, and a hot water terminal device that receives low-temperature hot water supply (Low temperature terminal) 3 as a main component. Moreover, in the example of illustration, the said low temperature terminal device 3 is comprised by 3 units | sets (3 systems) shown with code | symbol 3a-3b.
[0018]
FIG. 2 shows an example of a hot water circulation circuit in the hot water heating apparatus. That is, this hot water heating apparatus is similar to the above-described conventional hot water heating apparatus. The heat exchanger 11 of the water heater 1 and the high and low temperature hot water terminal apparatus that receives the supply of hot water heated by the heat exchanger 11. The hot water circulation circuit is formed by connecting the (high temperature terminal 2, low temperature terminal 3), the expansion tank 4, and the circulation pump 5 as shown in the figure.
[0019]
The water heater 1 is a device that serves as a heat source for the hot water supplied to the hot water terminal device (the high temperature terminal 2 and the low temperature terminal 3), and the water heater 1 has a conventionally known configuration such as a gas water heater. A device is used. The water heater 1 includes a burner (not shown) and a control unit (control means) 8 that controls the circulation pump 5. The circulation pump 5 is electrically connected to the control unit 8. A speed command signal V _SP of a circulating pump 5 described later is given to the circulating pump 5 from the control unit 8.
[0020]
In addition, the control unit 8 is provided with bidirectional communication means 9 electrically connected to each hot water terminal device (high temperature terminal 2, low temperature terminal 3). Thus, bidirectional communication with each hot water terminal device (high temperature terminal 2, low temperature terminal 3) is possible.
[0021]
And this water heater 1 shown to this embodiment is equipped with the quiet mode (silent function) especially. Specifically, by a predetermined operation of the remote controller 12 connected to the water heater 1, the control unit 8 of the water heater 1 suppresses combustion of the burner, and noise generated with the combustion is below a predetermined level (for example, 40 dB). ) Is added.
[0022]
As described above, the hot water terminal device is composed of two types of heating devices, the high temperature terminal 2 and the low temperature terminal 3. The high-temperature terminal 2 is a heating device that receives a high-temperature (for example, 80 ° C.) hot water supply from the water heater 1, and includes a bathroom dryer, a panel heater, a hot-water air conditioner, and the like. The low-temperature terminal 3 is a heating device that receives a low-temperature (for example, 60 ° C.) hot water supply from the water heater 1 through the circulation circuit, and includes a floor heating panel or the like.
[0023]
Each of these hot water terminal devices (high temperature terminal 2 and low temperature terminal 3) includes a heat exchanger 7 as shown in FIG. 2, and controls the water entering the equipment upstream of each heat exchanger 7. A thermal valve 6 is provided. For example, when the high temperature terminal 2 is described as an example, the thermal valve 6 is configured to open when the operation start of the high temperature terminal 2 is instructed by an operation unit (not shown). . That is, it is configured to supply warm water to the heat exchanger 7 by opening the valve when the operation of the high temperature terminal 2 starts.
[0024]
Each of these hot water terminal devices (high temperature terminal 2, low temperature terminal 3) is provided with bidirectional communication means (not shown), and is provided in the control unit 8 of the water heater 1 by this bidirectional communication means. Bidirectional communication with the bidirectional communication means 9 is possible. That is, various setting operations (in the operation unit of the hot water terminal device (high temperature terminal 2, low temperature terminal 3)) performed by the two-way communication between the water heater 1 and the hot water terminal device (high temperature terminal 2, low temperature terminal 3) ( For example, an operation start / stop setting operation or a hot dash operation setting operation described later) can be transmitted to the control unit 8 of the water heater 1.
[0025]
The expansion tank 4 is a tank for replenishing water connected to a water supply (not shown), and includes a water level electrode (water level detecting means) for monitoring the water level in the tank and a water replenishing electromagnetic valve for controlling water supply to the tank. When the water level falls below a predetermined water level, the water supplement electromagnetic valve is automatically opened to supply water from the water supply.
[0026]
The circulation pump 5 has an impeller that forcibly circulates hot water in the circulation circuit, and is a pump means that supplies the hot water heated by the heat exchanger 11 to the high temperature terminal 2 and the low temperature terminal 3 by rotating the impeller. In the present invention, a DC pump (not shown) driven by a DC power source is used as the circulation pump 5.
[0027]
More specifically, the DC pump includes a motor that is PWM-controlled by the control unit 8 of the water heater 1, and the rotation speed of the fan is determined by a voltage (speed command signal) V _SP supplied from the control unit 8. Is arbitrarily set, and the flow rate (discharge pressure) of the hot water in the circulation circuit can be controlled by varying the rotation speed.
[0028]
In the hot water heating apparatus of the present invention, since a DC pump driven by a DC motor is adopted as the circulation pump 5, a rotation speed detection mechanism (rotation speed) (not shown) such as a Hall IC having a Hall element in the DC motor. Detection means) is provided, and the detection result is input to the control unit 8.
[0029]
In FIG. 2, reference numeral 10 denotes a bypass pipe provided for bypassing the circulation circuit.
[0030]
Next, operation | movement of the hot water heating apparatus comprised in this way is demonstrated based on FIG. 3 and FIG.
[0031]
That is, in the hot water heating apparatus of the present invention, when any one of the hot water terminal devices (the high temperature terminal 2 and the low temperature terminal 3) is started, the control unit 8 of the water heater 1 is connected via the bidirectional communication means 9. To that effect (see step S1 in FIG. 3).
[0032]
When the controller 8 detects the start of operation of the hot water terminal device (the high temperature terminal 2 and the low temperature terminal 3), the control unit 8 instructs the circulation pump 5 to rotate at a predetermined initial rotation speed (3000 rpm in the illustrated example). The command signal V _SP is output (see step S2 in FIG. 3), the operation state of the hot water terminal device (high temperature terminal 2, low temperature terminal 3) is determined, and the target rotational speed of the circulating pump 5 is set based on the result. (See step S3 in FIG. 3).
[0033]
Here, the operation state of the hot water terminal device (high temperature terminal 2, low temperature terminal 3) is previously patterned in several ways based on the number of operating high temperature terminals 2 and low temperature terminals 3. The target rotational speed is set in advance based on this operating state, and is determined based on a table stored in the control unit 8.
[0034]
Specifically, for example, as shown in FIG. 4, when the high temperature terminal 2 is stopped and only one of the low temperature terminals 3 (one system) is operating, the target rotational speed of the circulation pump 5 is When the high temperature terminal 2 is stopped and two of the low temperature terminals 3 (two systems) are operating, the target rotational speed of the circulation pump 5 is set to 3175 rpm. Further, when the high temperature terminal 2 is operating, the rotation speed of the circulation pump 5 is set to 3600 rpm regardless of whether the low temperature terminal 3 is operated or the number of the operation. Further, when the hot water heater 1 has a bathing function, the temperature is set to 3600 rpm during the bathing operation regardless of whether or not the high temperature terminal 2 or the low temperature terminal 3 is operated.
[0035]
When the target rotational speed of the circulation pump 5 is set based on such table information, the control unit 8 increases the rotational speed of the circulation pump 5 by a constant rotation every predetermined time (12 in the example of FIG. 4). A secondary target rotational speed that is increased by 50 rpm per second) is set, and the rotational speed of the circulation pump 5 is increased toward the target rotational speed.
[0036]
That is, for example, when the target rotational speed is 3175 rpm, the speed command signal V _SP for rotating the circulating pump 5 at the initial rotational speed (3000 rpm) is output, and then 12 seconds later, the rotational speed of the circulating pump 5 is increased by 50 rpm to 3050 rpm. The speed command signal V _SP is output. And, thereafter repeats the output of the speed command signal V _SP rotation speed of the circulation pump 5 until it reaches 3175rpm which is the target rotational speed, corresponding to the secondary target speed obtained by adding 50rpm to 12 second intervals.
[0037]
Here, the configuration that gradually increases the rotational speed of the circulation pump 5 as described above is that, as described above, the thermal valve 6 provided in the hot water terminal device (high temperature terminal 2, low temperature terminal 3) Even if the operation of the hot water terminal device (high temperature terminal 2, low temperature terminal 3) is started, it takes a certain time (for example, about 2 minutes) until it is completely opened. This is because the hot water flow rate in the circulation circuit is gradually increased according to the condition). In other words, the rapid increase of the hot water flow rate in the circulation circuit prevents the internal pressure in the circulation circuit from increasing rapidly, and the discharge pressure of the circulation pump 5 is adjusted according to the opening state of the thermal valve 6. It is for raising.
[0038]
Therefore, the process of gradually increasing the number of revolutions of the circulation pump 5 in this way is performed by either one unit (one system) from the state where the hot water terminal device (the high temperature terminal 2 or the low temperature terminal 3) is not operating at all as described above. This is also performed not only when the operation of) is started, but also when, for example, one of the low temperature terminals 3 is operated (one system) and the other one is additionally operated to form two systems. That is, if processing for increasing the number of revolutions of the circulation pump 5 based on the table information shown in FIG. 4 (control for increasing the flow rate of hot water in the circulation circuit) is required, processing similar to that described above is performed each time. Done.
[0039]
Similarly, the setting of the target rotational speed is newly updated every time the operating state of the hot water terminal device (high temperature terminal 2, low temperature terminal 3) changes. That is, for example, when the low temperature terminal 3 is operated with one (one system) and another one is additionally operated to have two systems, the target rotational speed is updated from 3175 rpm to 3500 rpm.
[0040]
In addition, by updating the target rotational speed in the control unit 8 in this way, the number of operating hot water terminal devices (high temperature terminal 2, low temperature terminal 3) is decreased, and the rotational speed of the circulation pump 5 is decreased. When processing (control to reduce the hot water flow rate in the circulation circuit) is required, the rotation of the circulation pump 5 toward the newly set target rotation speed is different from the case of increasing the rotation speed described above. A process for instantaneously lowering the number is performed. That is, in this case, the control unit 8 outputs a speed command signal V _SP corresponding to the new target rotational speed to the circulation pump 5.
[0041]
This is different from the case where the rotational speed of the circulation pump 5 is increased, and when the flow rate of the hot water in the circulation circuit decreases, the hot water terminal devices (the high temperature terminal 2 and the low temperature terminal 3) are damaged due to the internal pressure increase in the circulation circuit. It is because there is no fear of it.
[0042]
Thus, in the hot water heating device of the present invention, the target rotational speed of the circulation pump 5 is set according to the operating status of the hot water terminal device (high temperature terminal 2, low temperature terminal 3). Since the low temperature terminal 3) is always supplied with hot water having an amount of heat suitable for its operation, each hot water terminal device (high temperature terminal 2, low temperature terminal 3) may become overcapacity or fall short of capacity. And heating can be performed efficiently.
[0043]
In addition, when the control for increasing the hot water flow rate in the circulation circuit is performed, the rotational speed of the circulation pump 5 gradually increases, so that the hot water flow rate in the circulation circuit does not increase rapidly, and the internal pressure in the circulation circuit increases. It is possible to prevent damage to the circulation circuit and hot water terminal devices (high temperature terminal 2 and low temperature terminal 3) associated with.
[0044]
And in the hot water heating apparatus which concerns on this invention, since the water heater 1 is provided with the silence function as mentioned above, the target rotation speed shown in FIG. 4 mentioned above changes suitably according to the operation | movement condition of the water heater 1. FIG. Will be corrected.
[0045]
Specifically, when the silent mode is selected in the remote controller 12 of the water heater 1, the control unit 8 decreases the initially set target rotational speed by a predetermined rotational speed (uniformly 200 rpm in the illustrated example), and thereby circulates. The noise generated from the pump 5 is suppressed.
[0046]
Note that such target rotational speed variable correction processing is included in the table information of the control unit 8 in advance based on the function of the water heater 1. Therefore, for example, when the water heater 1 performs an operation that temporarily enhances combustion of the burner, the target rotational speed may be increased and corrected accordingly. In addition, for this purpose, the predetermined rotation speed (uniformly 200 rpm in the illustrated example) can be appropriately changed according to the function of the water heater 1.
[0047]
And in this invention, in the hot water heating apparatus comprised in this way, the said control part 8 functions as a failure diagnostic means which detects the failure of a circulation pump, and detects and judges the failure of a circulation pump as follows. To do.
[0048]
FIG. 5 is a flowchart showing an example of the failure detection and determination procedure. As shown in the figure, when any one of the hot water terminal devices (the high temperature terminal 2 and the low temperature terminal 3) starts operation (see step S1 in FIG. 5), first, as described above, the control unit 8 switches to the circulation pump 5. On the other hand, a speed command signal V _SP instructing rotation at a predetermined initial rotation speed (3000 rpm in the illustrated example) is output (see step S1 in FIG. 5).
[0049]
If there is no abnormality in the circulation pump 5, the number of rotations of the circulation pump 5 gradually increases toward the target number of rotations according to the above-described procedure. Does not rise as it did.
[0050]
Therefore, first, the control unit 8 determines whether or not the rotational speed of the circulation pump 5 detected by the rotational speed detection mechanism has reached a predetermined rotational speed (1000 rpm in the illustrated example), and this predetermined rotational speed. It is determined whether or not the number of states continues for a certain time (25 seconds in the illustrated example) (see step S3 in FIG. 5).
[0051]
This determination is a process for detecting whether or not the rotation of the circulation pump 5 is significantly hindered, such as when the rotation of the circulation pump 5 is locked due to dust biting or the like. When the rotation speed continues for 25 seconds or more and is 1000 rpm or less, it is determined that the rotation of the circulation pump 5 is significantly hindered, and the circulation pump 5 is stopped and combustion of the water heater 1 is stopped. (See step S4 in FIG. 5). At that time, a predetermined failure display (error display) is performed on a display unit (not shown) of the water heater 1 to notify the outside of the failure of the circulation pump 5.
[0052]
In step S3 in FIG. 5, it is determined whether or not the state of the predetermined rotation speed (1000 rpm) has continued for a certain time or longer. However, the operation of the hot water terminal device (high temperature terminal 2, low temperature terminal 3) is performed. When a certain amount of time has elapsed since the start, it may be determined that the rotation of the circulation pump is significantly hindered by not reaching a predetermined rotation speed.
[0053]
Further, the predetermined rotational speed may be set to a value that is somewhat lower than a preset initial rotational speed (3000 rpm in the illustrated example), and specific numerical values can be changed as appropriate. Similarly, the predetermined time can be appropriately changed.
[0054]
Then, as a result of the determination in step S3 in FIG. 5, when it is determined that the circulation pump 5 is rotating at a predetermined rotation speed or more, it can be determined that the circulation pump 5 is rotating for the time being. In step S5 in FIG. 5, it is determined whether the rotational speed of the circulation pump 5 is not abnormally high.
[0055]
That is, in step S5 of FIG. 5, the state in which the rotational speed of the circulation pump 5 detected by the rotational speed detection mechanism exceeds a predetermined rotational speed (5500 rpm in the illustrated example) exceeds a predetermined time (1 in the illustrated example). For example, when the flow rate of hot water in the circulation circuit decreases due to a decrease in the water level of the expansion tank 4 or when electrical noise enters the harness. Moreover, since the circulation pump 5 rotates excessively, the excessive rotation is detected.
[0056]
Therefore, when it is determined in step S5 in FIG. 5 that the state in which the rotational speed of the circulation pump 5 exceeds the predetermined rotational speed (5500 rpm in the illustrated example) continues for a predetermined time (1 minute in the illustrated example). Therefore, it is determined that the circulation pump 5 is rotating excessively, and the process proceeds to step S4 in FIG. 5 to stop the drive of the circulation pump 5 and to stop the combustion of the water heater 1.
[0057]
In the determination in step S5 in FIG. 5, the condition that the rotational speed of the circulation pump 5 continues for a predetermined time (in the case of 1 minute in the figure) is that the circulation is caused by a malfunction due to temporary electrical noise. This is to prevent the pump 5 from stopping, and the predetermined time can be appropriately changed within the range of this purpose. The predetermined number of rotations (5500 rpm in the illustrated example) can be changed as appropriate as long as the number of rotations is sufficient to determine whether or not the circulation pump 5 is rotating excessively.
[0058]
If a negative determination is made in step S5 in FIG. 5, the process in step S6 in FIG. 5 is then executed. The process of step S6 in FIG. 5 is a process when the rotation speed of the circulation pump 5 does not reach the target rotation speed due to dust biting of the circulation pump 5, and the speed command signal V _SP output from the control unit 8 and (in the illustrated case, the maximum value of the speed command signal V _SP) predetermined value to detect a failure of the circulation pump 5 by comparing the.
[0059]
That is, when the rotation speed of the circulation pump 5 does not reach the target speed, the process of trying to reach the rotation speed of the circulation pump 5 to the target rotational speed by increasing the speed command signal V _SP the controller 8 since performed, the rotation of the circulation pump 5 is inhibited by the dust chewing, etc., the speed command signal V _SP output from the control unit 8 to rise to eventually reach its maximum value.
[0060]
Therefore, in step S6 in FIG. 5, the speed command signal _VSP is monitored, and when the value reaches a predetermined value (the maximum value of the speed command signal _{VSP in} the illustrated example), the rotation of the circulation pump 5 is significantly increased. Although it is not inhibited, it is judged that it is inhibited to some extent by dust biting or the like.
[0061]
If the rotation of the circulation pump 5 is inhibited in this way, the process proceeds to step S7 in FIG. 5, and the initially set target rotational speed is set to a predetermined rotational speed (100 rpm in the illustrated example). Execute the lowering process. That is, by this, the speed command signal _VSP is lowered and the operation is continued, thereby preventing the power consumption of the circulation pump 5 from rising abnormally.
[0062]
On the other hand, if the speed command signal V _SP does not reach the predetermined value in the process of step S6 in FIG. 5, it is determined that the circulation pump 5 is operating without abnormality, and the process proceeds to step S3 in FIG. 5 is continuously monitored for abnormalities.
[0063]
The predetermined value used in FIG. 5 step S6 may be a value not used when the circulation pump 5 is normally driven, such as set to 90% of the speed command signal V _SP appropriate It can be changed. In addition, the predetermined rotation speed used in step S7 in FIG. 5 is not limited to the rotation speed illustrated, and can be changed as appropriate.
[0064]
As described above, in the hot water heating apparatus of the present invention, the control unit 8 also functions as a failure determination unit. The occurrence of various failures can be prevented in advance.
[0065]
The above-described embodiment is merely a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to this, and various design changes can be made within the scope of the invention.
[0066]
For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the target rotational speed of the circulation pump 5 is set based on the table information stored in the control unit 8 in advance is shown. However, the rotational speed of the circulation pump 5 is determined by two-way communication. You may comprise so that the said control part 8 may calculate each time based on the operating number etc. of the hot water terminal device (high temperature terminal 2, low temperature terminal 3) to acquire. Similarly, when the water heater 1 has an operation function different from a normal operation such as a silent function, a calculation program corresponding to the function is stored in the control unit 8 in advance and the calculation is performed thereby. Configured as follows.
[0067]
Further, in the above-described embodiment, when the rotation speed of the circulation pump 5 is increased, the rotation speed of the circulation pump 5 is increased by a constant rotation speed every predetermined time. However, the rotation speed of the circulation pump 5 is What is necessary is just to raise gradually according to the valve-opening condition of the thermal valve 6, for example, you may comprise so that rotation speed may be raised so that a gentle linear shape may be drawn.
[0068]
In the above-described embodiment, a case where a plurality of hot water terminal devices (high temperature terminal 2 and low temperature terminal 3) are provided is shown. However, the hot water heating device and the control method thereof according to the present invention have only one hot water terminal device. The present invention is also applicable to a case where it is not provided (for example, a case where only one low temperature terminal 3 is provided). In that case, when the operation is started in the hot water terminal device, the circulation pump 5 is configured such that the rotational speed gradually increases in accordance with the opening state of the thermal valve 6 included in the hot water terminal device. Moreover, when the said hot water terminal device has the special driving | operation form mentioned above, the target rotation speed of the circulation pump 5 is also corrected according to the driving | running form.
[0069]
Note that the table information and the increase pattern of the rotational speed of the circulation pump 5 shown in FIG. 4 described above are merely examples for carrying out the present invention, and specific numerical values can be changed as appropriate.
[0070]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, the hot water heat source device for supplying hot water and the plurality of hot water terminal devices are connected by the circulation circuit having the circulation pump, and the control means is the operating status of the hot water terminal device. In a hot water heating apparatus that sets a target rotational speed of the circulating pump according to the target rotational speed and gives a speed command signal to the circulating pump based on the target rotational speed, a rotational speed detecting means that detects the rotational speed of the circulating pump; Since the failure determination means for determining the failure of the circulation pump based on the detection result of the rotation speed detection means is provided, it is possible to prevent the circulation pump from being damaged due to the garbage of the circulation pump or the lack of water in the expansion tank. be able to.
[0071]
Further, hot-water heating device of the present invention, since the upper Symbol control means includes a variable control constituting the target rotational speed in accordance with the operating conditions of the hot heat source device, a hot water heat source device, for example a special such as silent function Even if a hot water heat source device having an operation function is used, the effect of such a function can be sufficiently exhibited.
[0072]
In addition, according to the present invention, a DC pump that can easily control the rotation speed is used as the circulation pump that constitutes the hot water heating apparatus. Therefore, when the rotation speed of the circulation pump is controlled, there is no increase in size. Can be replaced with a pump.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a schematic configuration of a hot water heating apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a hot water circulation circuit in the hot water heating apparatus.
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a control operation at the start of operation of the hot water heating apparatus in the hot water heating apparatus.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of table information of a control unit of the hot water heater.
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for determining a failure of the circulation pump in the hot water heating apparatus.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a hot water circulation circuit in a conventional hot water heating apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Water heater (hot water heat source machine)
2 High temperature terminal (warm water terminal device)
3,3a-3c Low temperature terminal (hot water terminal device)
4 Expansion tank 5 Circulation pump 6 Thermal valve 7 Terminal heat exchanger 8 Control unit (control means, failure judgment means)

Claims

温水を供給する温水熱源機と複数の温水端末装置とが循環ポンプを有する循環回路によって接続されるとともに、制御手段が前記温水端末装置の運転状況に応じて前記循環ポンプの目標回転数を設定して、その目標回転数に基づいて循環ポンプに速度指令信号を与える温水暖房装置において、
前記制御手段は、前記循環回路内の温水流量を増加させる制御を実行する際には、設定した目標回転数に向けて前記循環ポンプの回転数を徐々に上昇させる制御を実行する一方、前記循環回路内の温水流量を減少させる制御を実行する際には、目標回転数に向けて循環ポンプの回転数を瞬時に下降させる制御を実行する制御構成を備えるとともに、
前記循環ポンプに回転数を検出する回転数検出手段と、該回転数検出手段の検出結果に基づいて循環ポンプの故障判定を行う故障判定手段とを備えてなる
ことを特徴とする温水暖房装置。A hot water heat source device for supplying hot water and a plurality of hot water terminal devices are connected by a circulation circuit having a circulation pump, and a control means sets a target rotational speed of the circulation pump according to an operation state of the hot water terminal device. In the hot water heating apparatus that gives a speed command signal to the circulation pump based on the target rotational speed,
When executing the control to increase the hot water flow rate in the circulation circuit, the control means executes control to gradually increase the rotation speed of the circulation pump toward the set target rotation speed, When executing the control to reduce the hot water flow rate in the circuit, it has a control configuration for executing the control for instantaneously lowering the rotational speed of the circulation pump toward the target rotational speed,
Wherein the rotation speed detecting means, that become comprise <br/> and failure determining means for performing a failure determination of the circulation pump on the basis of the detection result of said rotational speed detecting means for detecting a rotational speed to the circulation pump Hot water heater.

前記故障判定手段は、前記温水端末装置のうち少なくともいずれか一台が運転中であるときに、前記回転数検出手段で検出される前記循環ポンプの回転数が予め設定された所定回転数に達しない場合に循環ポンプの故障と判断する制御構成を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の温水暖房装置。The failure determination means is configured such that when at least one of the hot water terminal devices is operating, the rotation speed of the circulation pump detected by the rotation speed detection means reaches a predetermined rotation speed set in advance. The hot water heating apparatus according to claim 1, further comprising: a control configuration that determines that a failure of the circulation pump occurs when the operation is not performed.

前記故障判定手段は、前記循環ポンプの回転数が前記所定回転数に達しない状態が一定時間継続した際に循環ポンプの故障と判断する制御構成を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の温水暖房装置。The said failure determination means has a control structure which judges that it is a failure of a circulation pump when the state where the rotation speed of the said circulation pump does not reach the said predetermined rotation speed continues for a fixed time. Hot water heater.

前記故障判定手段は、前記温水端末装置のうち少なくともいずれか一台が運転中であるときに、前記回転数検出手段で検出される前記循環ポンプの回転数が予め設定された所定回転数を超える場合に循環ポンプの故障と判断する制御構成を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の温水暖房装置。In the failure determination means, when at least one of the hot water terminal devices is in operation, the rotation speed of the circulating pump detected by the rotation speed detection means exceeds a preset predetermined rotation speed. The hot water heating apparatus according to claim 1, further comprising a control configuration that determines that the circulation pump is faulty.

前記故障判定手段は、前記温水端末装置のうち少なくともいずれか一台が運転中であるときに、前記回転数検出手段で検出される前記循環ポンプの回転数が前記目標回転数に達しないとき、前記速度指令信号と予め定めた所定値とを比較して、前記速度指令信号が前記所定値を超える場合には循環ポンプの故障と判断する制御構成を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の温水暖房装置。The failure determination means, when at least one of the hot water terminal devices is in operation, when the rotation speed of the circulation pump detected by the rotation speed detection means does not reach the target rotation speed, 2. The control structure according to claim 1, wherein the speed command signal is compared with a predetermined value, and when the speed command signal exceeds the predetermined value, it is determined that a circulation pump has failed. Hot water heating system.

請求項５に記載の制御構成において、循環ポンプの故障と判断された場合に、前記制御手段は前記循環ポンプの目標回転数を予め定めた所定回転数だけ下げる制御構成を有する
ことを特徴とする温水暖房装置。6. The control structure according to claim 5, wherein when it is determined that the circulation pump has failed, the control means has a control structure for reducing the target rotation speed of the circulation pump by a predetermined rotation speed. Hot water heater.

前記制御手段は、温水熱源機の動作状況に応じて前記目標回転数を可変する制御構成を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の温水暖房装置。 The control means has a control configuration in which the target rotational speed is variable in accordance with the operation state of the hot water heat source machine.
The hot water heating device according to any one of claims 1 to 6, wherein

前記循環ポンプとして直流電源で駆動するＤＣポンプが用いられていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の温水暖房装置。 The hot water heating apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein a DC pump driven by a direct current power source is used as the circulation pump.