JP5326650B2 - 加熱制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態に係る加熱制御装置を適用する加熱装置として1缶2水路式の給湯器付き風呂釜を示す。この給湯器付き風呂釜は、給湯機能、風呂の追い焚き機能及び湯張り機能の各機能を併有する複合熱源機型に構成されたものである。なお、本発明を実施する上では、少なくとも風呂の追い焚き機能を有し追い焚き循環回路が設置されたものであれば適用することができ、その他の構成は必須ではない。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、加熱制御装置の適用対象として1缶2水路式の給湯器付き風呂釜を示したが、これに限らず、給湯器用熱交換器と追い焚き用熱交換器とがそれぞれ独立した燃焼バーナにより熱交換加熱を受けるように構成される2缶2水路式の給湯器付き風呂釜を適用対象としてもよい。又、循環流量値の検出処理に係る本発明の適用対象としては、少なくとも、加熱源により加熱される熱交換器が途中に介装された循環回路であればよく、この循環回路として追い焚き循環回路に限られず、他の循環回路にも本発明を適用することができる。さらに、加熱源として燃料ガスを燃焼させる燃焼バーナのみならず、例えば石油等の液体燃料を燃焼させる燃焼バーナや、あるいは、電気ヒータを加熱源として用いたものに適用してもよい。
往き温度センサ36により検出される往き温度が燃焼バーナ6の消火後にどのように変化するかについて、目標設定温度や循環流量の組み合わせを変化させて種々の条件設定にて試験し、往き温度の変化を計測した。そして、計測結果に基づき、循環流量の値と、所定の温度差ΔT分だけ温度降下するのに要した降下時間値(経過時間)との関係を調べた。
実施例2は、計測の目的等は実施例1と同じであるものの、諸条件について実施例1の場合よりもさらに精密に計測した点で実施例1と異なるものである。すなわち、実施例1と同様に、往き温度センサ36により検出される往き温度が燃焼バーナ6の消火後にどのように変化するかについて、目標設定温度や循環流量の組み合わせを変化させて種々の条件設定にて試験し、往き温度の変化を計測した。そして、計測結果に基づき、循環流量の値と、所定の温度差ΔT分だけ温度降下するのに要した降下時間値(経過時間)との関係を調べた。
Q=a/{τ−f(T)} … (1)
この基本関係式は、循環流量Qと降下時間値τとを逆数の関係(Q=a/τ)とし、かつ、降下時間値τに係る分母において温度Tの関数により表されるものを降下時間値τから減じたものと規定したものである。温度Tの関数としては一次関数(f(T)=b・T+c)を用いればよい。これを式(1)に代入すると、次の式(2)が得られる。
Q=a/{τ−(b・T+c)} … (2)
温度Tとしては、正確には消火時点での戻り温度センサ35により検出される戻り温度を適用すればよいが、便宜的に設定温度の値を適用してもよい。戻り温度が設定温度に到達して追い焚き加熱が終了されて消火されるという加熱制御が実行されている筈だからである。そして、残る定数a,b,cの各値としてΔT=1℃の場合と2℃の場合との2種類について、上記の計測された降下時間値と実測循環流量値とに基づいて、例えば最小二乗法を応用して演算により特定して近似式として用いればよい。
3 追い焚き循環回路
5 コントローラ(加熱制御装置)
6 燃焼バーナ(加熱源)
21 給湯用熱交換器
31 追い焚き用熱交換器
32 追い焚き循環路
32b 往き路(循環方向下流側の循環路)
35 戻り温度センサ
36 往き温度センサ(往き温度検出手段)
52 湯張り制御部
53 循環流量検出処理部
71 外気温センサ(外気温検出手段)
531 タイマ手段
532 テーブル記憶部
B 浴槽
Claims (7)
- 流体が循環される循環路と、この循環路に介装された熱交換器と、この熱交換器に流される流体を熱交換加熱する加熱源とを備えた加熱装置に適用される加熱制御装置であって、
上記熱交換器よりも循環方向下流側位置の循環路内における往き側流体の温度を検出する往き温度検出手段と、上記循環路に循環される流体の循環流量を制御上の処理により検出する循環流量検出処理部とを備え、
上記循環流量検出処理部は、経過時間の値を計測するタイマ手段と、所定の関係テーブルを記憶するテーブル記憶部とを備え、上記関係テーブルは、循環路内の流体の循環流量と、上記加熱源の加熱作動の停止時点から上記往き温度検出手段により検出される往き側流体の温度が設定温度差だけ温度降下するまでの降下時間値との関係について予め設定したものであり、循環流量検出処理として、循環路内を流体循環状態に維持しつつ加熱源の加熱作動を停止させる一方、上記往き温度検出手段により検出される往き側流体の温度変化を監視して、この往き側流体の温度が上記加熱作動の停止時点から設定温度差だけ温度降下するのに要した降下時間値を上記タイマ手段により計測し、計測された降下時間値に基づいて上記関係テーブルから対応する循環流量の値を割り出して検出するように構成されており、さらに、
上記循環流量検出処理部は、テーブル記憶部に、上記加熱作動の停止時点における熱交換器の熱容量であって互いに異なる複数種類の熱容量に対し適用するものとして予め設定された複数種類の関係テーブルが記憶され、上記熱容量を表す検出値又は設定値の出力を受けてその出力値の如何によって適用する関係テーブルを変更設定するように構成されている、
ことを特徴とする加熱制御装置。 - 請求項1に記載の加熱制御装置であって、
上記加熱装置は、循環路として熱交換器と浴槽との間で浴槽湯水が循環される追い焚き循環路を備えた風呂釜である、加熱制御装置。 - 請求項2に記載の加熱制御装置であって、
上記加熱装置は、追い焚き循環回路に加えて給湯回路を備え、追い焚き用熱交換器と、給湯用熱交換器とが共通の加熱源により加熱されるように構成された1缶2水路式の給湯器付き風呂釜である、加熱制御装置。 - 請求項3に記載の加熱制御装置であって、
循環流量検出処理部は、循環流量値の検出処理を浴槽に対する湯張り制御において浴槽内に残り湯が存在することを検知した状態で実行するように構成されている、加熱制御装置。 - 請求項3又は請求項4に記載の加熱制御装置であって、
浴槽に対する湯張り制御を実行するにあたり浴槽内の残り湯量を演算する湯張り制御部を備え、
湯張り制御部は、循環流量検出処理部により検出された循環流量の値を用いて残り湯量を演算するように構成されている、加熱制御装置。 - 請求項1〜請求項5のいずれかに記載の加熱制御装置であって、
外気温を検出する外気温検出手段を備え、
循環流量検出処理部は、タイマ手段により計測された降下時間値又は関係テーブルから割り出された循環流量の値に対し、上記外気温検出手段により検出される外気温の高低の如何によって補正を加えるように構成されている、加熱制御装置。 - 請求項1〜請求項5のいずれかに記載の加熱制御装置であって、
外気温を検出する外気温検出手段を備え、
循環流量検出処理部は、テーブル記憶部に、互いに異なる複数の外気温に対し適用するものとして予め設定された複数種類の関係テーブルが記憶され、上記外気温検出手段により検出される外気温の高低の如何によって適用する関係テーブルを変更設定するように構成されている、加熱制御装置。
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