JP4140746B2

JP4140746B2 - Method for detecting flow rate of hot water heater, hot water heater and diagnostic device

Info

Publication number: JP4140746B2
Application number: JP28781399A
Authority: JP
Inventors: 忠彦大塩; 洋二畠; 宏信藤井; 誠濱田; 悟松村; 孝次木村; 健志森川; 克博藤原; 宏和桑原; 良秀中嶋; 寿人片岡; 晶吉田; 賢謙久保谷; 知樹岸本; 具裕今井; 泰久浅輪; 雅石本
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Noritz Corp
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Noritz Corp
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2019-10-08
Also published as: JP2001108250A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温水暖房装置の流量検出方法、温水暖房装置および診断装置に関し、より詳細には、温水暖房装置における低温端末に流れる湯水の流量を流量センサを用いずに検出する技術とその応用に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より温水エアコンやパネルヒータさらには床暖房パネルといった種々の暖房機に温水を供給する温水暖房装置が知られている。このような温水暖房装置に用いられる暖房機は、その内部に循環される湯水の温度の高低によって高温端末（上記温水エアコンやパネルヒータ等）と低温端末（上記床暖房パネル等）とに区別されている。そのため、一台の温水暖房装置でこれらの暖房機に温水を供給する場合、従来より図４に示すような回路構成が一般的に採用されている。
【０００３】
すなわち、この図４に示す温水暖房装置は、一台の熱交換器（熱交換手段）ａを用いて高温端末ｂと低温端末ｃとに温水を供給する回路であって、この回路では、上記熱交換器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、ポンプｅを経て再び熱交換器ａに循環するように構成されている（図中の一点鎖線で示す高温水循環経路参照）。なお、膨張タンクｄは、大気に開放されかつ図外の上水道と接続されたものであり、図中の一点鎖線の経路で循環し、高温端末ｂで熱量を奪われて低温となった温水（低温水）がこの膨張タンクｄに導かれている。
【０００４】
一方、上記低温端末ｃには、上記熱交換器ａの上流側（具体的にはポンプｅの下流側）で分岐された低温水が図中の二点鎖線で示す経路（低温水循環経路）で供給される。そして、この低温端末ｃ内を通過した低温水は、後述するバイパス配管（定流量バイパス経路）ｆの上流側で上記高温水循環経路と合流し、上記膨張タンクｄ、ポンプｅを経て再び低温端末ｃに循環するように構成されている。
【０００５】
バイパス配管ｆは、上記低温端末ｃに流れ込む湯水の温度を一定に保つなどの目的のための混合バイパスであって、このバイパス配管ｆは、図示の如く上記熱動弁ｇの上流側と膨張タンクｄの上流側とをバイパスするように構成されている。
【０００６】
なお、図中の上記ポンプｅとしては、通常、Ｐ−Ｑ特性（圧力−流量特性）が一定の（つまり、熱動弁ｇが開いていても閉じていても配管内に流れる流量が一定となる）ポンプが用いられている。そのため、上記バイパス配管ｆに流れる湯水の流量は常に一定とされている。また、図中の低温端末ｃは、複数（図示例ではｃ₁〜ｃ₃の３個）の端末を並列接続することにより構成され、各低温端末ｃ₁〜ｃ₃の上流側にはそれぞれ熱動弁ｈ₁〜ｈ₃が設けられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような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。
【０００８】
すなわち、温水暖房装置の低温端末ｃは、通常、上述したように複数の分岐路（上記ｃ₁〜ｃ₃への分岐路）を有するものとされるが、かかる分岐路を有する低温端末ｃにおいては各分岐路が目詰まりするなどによって正常に温水が流れない場合（通水異常を生ずる場合）がある。
【０００９】
ところで、このような低温端末ｃにおける通水異常は、本来なら各分岐路毎に流量センサを設けてそれぞれの流量を測定することによって発見するのが理想的といえるが、各分岐路には低温とはいえ温水（通常は６０Ｃ°以下程度）が流れるので、流量センサを設けてこれらの通水異常を検出しようとすると、該センサの耐熱性の問題や、循環配管の劣化によるゴミ詰まり、さらには不凍液使用による動作異常を生じ、センサの検出精度が低下するといった問題があった。
【００１０】
しかも、流量センサは構造的に複雑なものであるため比較的高価となるので、分岐路ごとに流量センサを配していたのでは温水暖房装置自体の製造コストの上昇を招き好ましくないばかりか、耐熱性を持った流量センサを製造するとさらなるコストアップを招くことになる。
【００１１】
また、その一方で近時の温水暖房装置は、コンピュータ制御に代表されるように、装置各部が温水暖房装置の制御中枢（制御部）によって一括管理されることが多く、低温端末の目詰まりを作業員の手作業で確認するのが困難であるという問題もあった。
【００１２】
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、温水暖房装置における低温端末の通水流量検出を経年劣化が少なくかつ安価な方法で実現することにある。そして、これに関連して、低温端末の通水異常を容易に判定できる温水暖房装置およびその診断装置を提供することも目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る温水暖房装置の流量検出方法は、内部を流れる湯水の温度（Ｔ１）とその流量（Ｑ１）とを知ることができる第一の入水路と、内部を流れる湯水の温度（Ｔ２）のみを知ることができる第二の入水路と、これらの合流する流路であって、合流後の湯水の温度（Ｔ３）を知ることができる出水路とを備えた温水暖房装置において、上記第二の入水路を流れる湯水の流量（Ｑ２）を、Ｑ２＝Ｑ１×（Ｔ１−Ｔ３）／（Ｔ３−Ｔ２）の数式によって演算で求めることを特徴とする。
【００１４】
すなわち、この温水暖房装置の流量検出方法は、温水暖房装置の配管において、二つの入水路とこれらが合流した一つの出水路とがある場合に、検出したい入水路の流量（ここでは第二の入水路の流量とする）を、流量センサ等の直接的な手段によらずに他の流路を流れる湯水の温度やその流量から演算によって間接的に求めるものである。つまり、二つの入水路が合流して一の出水路が形成されている場合、入水路側の総熱量（Ｔ１×Ｑ１＋Ｔ２×Ｑ２）と出水路側の熱量（Ｔ３×Ｑ３）とが等しくなり、また、各流路の流量は（Ｑ１＋Ｑ２＝Ｑ３）となるので、本発明はこれらの式を展開することによって第二の入水路に流れる流量（Ｑ２）を演算によって求めるものである。したがって、この発明によれば、流量を検出したい入水路に、その流量の直接的な検出手段（流量センサ）を用いることなく、当該入水路に流れる流量を間接的に算出できる。
【００１５】
そして、本発明は、その好適な実施態様（請求項２に記載の発明）として、熱交換手段から出力される高温水を高温端末を経由して循環させる高温水循環経路と、上記高温端末の上流側で上記高温水循環経路をバイパスする定流量バイパス経路と、上記熱交換手段の上流側で上記高温水循環経路を分岐して低温端末を経由させて上記定流量バイパス経路の出力端と上記高温水循環経路とが合流する合流点の上流側に循環させる低温水循環経路とを備えた温水暖房装置において、上記熱交換手段から出力される湯水の温度を検出する温度検出手段と、上記低温端末から出力される湯水の温度を検出する温度検出手段と、上記合流点から出力される湯水の温度を検出する温度検出手段とを設け、上記熱交換手段を運転し、この状態で上記各温度検出手段で検出された温度と、上記定流量バイパス経路の流量とから請求項１に記載の数式を用いて端末の通水流量を演算によって求めることを特徴とする。
【００１６】
すなわち、この請求項２に記載の温水暖房装置の流量検出方法は、請求項１に記載の流量検出方法を温水暖房装置の低温または高温端末の流量検出に適用したものである。たとえば、上記低温端末の流量を検出する場合、上記請求項１における第一の入水路として熱交換手段から定流量バイパス経路までの経路が、また、上記第二の入水路として低温端末の出力端から上記定流量バイパス経路との合流点までの経路が、さらに、上記出水路として当該合流点から低温端末への分岐点までの間の経路が用いられる。そして、これら各経路における通水温度の検出は各経路中に温度検出手段を設けることによって行われ、また、上記第一の入水路に流れる流量（Ｑ１）は定流量バイパス経路の流量として予め規定された値（ポンプの能力によって規定された値）が用いられ、上記請求項１の数式が適用される。そのため、この請求項２に記載の発明によれば、温水暖房装置に三個の温度検出手段を設けることによって低温端末の流量を演算で求めることができるようになる。
【００１７】
また、本発明は、他の好適な実施態様（請求項３に記載の発明）として、熱交換手段から出力される高温水を高温端末を経由して循環させる高温水循環経路と、上記高温端末の上流側で上記高温水循環経路をバイパスする定流量バイパス経路と、上記熱交換手段の上流側で上記高温水循環経路を分岐して低温端末を経由させて上記定流量バイパス経路の出力端と上記高温水循環経路とが合流する合流点の上流側に循環させる低温水循環経路とを備えた温水暖房装置において、上記熱交換手段から出力される湯水の温度を検出する温度検出手段と、上記合流点から出力される湯水の温度を検出する温度検出手段とを設け、上記熱交換手段の運転を停止した状態で上記各循環経路内に湯水を循環させてこの状態で上記温度検出手段で検出された温度を上記低温端末から出力される湯水の温度に代用して記憶し、次に上記熱交換手段を運転させ、この状態で上記各温度検出手段で検出された温度と、上記記憶した温度と、上記定流量バイパス経路の流量とから請求項１に記載の数式を用いて端末の通水流量を演算によって求めることを特徴とする。
【００１８】
すなわち、この請求項３に記載の発明は、上記請求項２に記載の発明において三個の温度センサを用いて低温端末の流量を求めていたのを、二個の温度センサによって演算するものである。具体的には、上記請求項２の構成に含まれていた低温端末の出力温度を検出する温度検出手段を取り除いて、熱交換手段の出力温度検出する温度検出手段と、合流点の出力温度を検出する温度検出手段とを残して暖房回路を構成する。そして、たとえば上記低温端末の通水流量を検出するにあたっては、
(1) まず熱交換手段の運転を停止した状態で循環経路内の湯水を循環させることによって循環経路内の湯水の温度を均一な状態とし、その際における温度検出手段の検出温度を記憶させる。なお、その際における検出温度は、熱交換手段が停止されているので概ね常温に近い低い温度となる。
(2) 次に、上記高温端末への通水を遮断し上記熱交換手段の運転を開始する。これにより、熱交換手段から出力される高温水は上記定流量バイパス経路を介して上記合流点に流れ込むことになるが、この高温水によって低温端末の出力温度が上昇するまでには配管（循環経路）の長さに応じてある程度の時間が必要となる。つまり、熱交換手段の運転開始当初においては、熱交換手段の出力温度や定流量バイパス経路を経た合流点の出力温度は比較的短時間で上昇することになるが、配管経路が長くなる低温端末では、上記(1) において記憶した温度が一定時間維持されることとなる。
(3) そのため、熱交換手段の運転開始当初（換言すれば、低温端末の出力温度が上昇するまでの間）は、上記(1) で記憶した温度を低温端末の出力温度として用いることができるので、この請求項３の発明では、その間に上記(1) で記憶した温度を低温端末の出力温度に代用して請求項１の数式の演算を行って低温端末の通水流量の検出を行う。
【００１９】
また、本発明の温水暖房装置は、上記請求項２または請求項３のいずれかの方法によって検出された端末の通水流量と予め記憶した基準値とを比較して低温端末の通水異常の検出を行う自己診断手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】
すなわち、上記請求項２または請求項３に記載の流量検出方法によれば、低温または高温端末の通水流量は、いずれの場合もコンピュータ等の演算装置上で容易に求めることができる。そのため、この温水暖房装置は、該温水暖房装置自体にコンピュータで構成された自己診断手段を設けて、この自己診断手段において上述した演算処理と、該演算によって得た端末の流量を予め端末の通水流量として記憶させておいた基準値と比較する処理を行わせ、これによって端末の通水流量に異常がないかを判定する。
【００２１】
また、本発明の診断装置は、温水暖房装置とデータ通信を行う通信手段と、上記請求項２または請求項３のいずれかの方法によって検出した端末の通水流量を、予め記憶した基準値と比較することによって端末の通水異常の検出を行う診断手段を備えたことを特徴とする。
【００２２】
すなわち、この診断装置は、上記温水暖房装置との間でデータ通信を行う通信手段を備えることによって温水暖房装置との間でデータ通信を行い、上述した端末の通水流量の異常判定の処理を外部装置上で行なわせたものである。本発明では、上記請求項２または請求項３に記載した端末の通水流量を検出する演算処理は、温水暖房装置または診断装置のいずれで行わせもよく、前者の場合は演算された流量データが診断装置に与えられるように構成され、また後者の場合は温度センサで得たデータが診断装置に与えられるように構成される。つまり、この診断装置においては、少なくとも上記演算処理によって求められた端末の通水流量と予め記憶した基準値との比較が行われ、これによって端末の通水流量の異常判定が行われる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る温水暖房装置の流量検出方法を適用した温水暖房装置を図１および図２に基づいて詳細に説明し、その後に本発明に係る診断装置について図３に基づいて説明する。
【００２４】
実施形態１
本発明に係る温水暖房装置の一実施形態を図１に示す。この温水暖房装置１は、低温端末ｃの通水流量を流量センサを用いずに演算によって検出するように構成されたものであって、従来の温水暖房回路に三個の温度センサ２〜４が設けられるとともに、温水暖房装置の制御部５が後述する演算処理を行うように構成される。
【００２５】
なお、図１の温水暖房回路において、図４と共通する部分については同一の符号を付して説明を省略する。また、説明の便宜上、湯水の循環経路中の分岐点ないし合流点にはそれぞれＡ〜Ｅの符号を付しておく。さらに図１において符号６で示すのは風呂追い焚き用の熱交換器であり、また符号７で示すのは該熱交換器６の動作を制御する熱動弁であるが、これらは本発明と直接関係がないので詳細な説明は省略する。
【００２６】
上記温度センサ２〜４は、いずれも配管中を流れる湯水の温度を検出するための温度センサ（温度検出手段）であって、各温度センサ２〜４はいずれもその検出値が上記制御部５に伝達されるよう制御部５と電気的に接続されている。より具体的には、上記温度センサ２は、熱交換器ａから出力される湯水の温度を検出するためのものであって、図示例では熱交換器ａの下流側近傍位置に配設されている。また、温度センサ３は、低温端末ｃから出力される湯水の温度を検出するためのものであって、図示例では低温端末ｃの出力端Ｅとバイパス配管ｆとの合流点Ｃの上流側に配設されている。さらに、温度センサ４は、上記合流点Ｃの下流側近傍位置に配設され、バイパス配管ｆの出力と低温端末ｃの出力とが合流した湯水の温度を検出できるように配置されている。
【００２７】
なお、これらの各温度センサ２〜４の具体的な配設位置は、各温度センサが検出対象とする湯水の温度が検出できる位置であれば適宜設計変更可能である。たとえば、上記温度センサ２は、熱交換器ａの出力温度の検出を目的とするから、図示例の位置だけでなく分岐点ＡからＢの間や、分岐点Ｂから合流点Ｃの間（つまりバイパス配管ｆ中）に設けることもでき、さらに分岐点Ｂと熱動弁ｇとの間に配設することも可能である。また、温度センサ３は、低温端末ｃの出力温度の検出が目的であるから、低温端末ｃの出力端Ｅと合流点Ｃとの間であればいずれの位置に設置することもできる。さらに温度センサ４は、合流点Ｃで合流した湯水の温度の検出が目的であるから、合流点Ｃから膨張タンクｄまでの間に設置されれば良い。
【００２８】
一方、上記制御部５は、温水暖房装置１の各部の動作（たとえば熱交換器ａの運転や熱動弁ｇ，ｈの開閉、ポンプｅの運転など）を制御するコントローラであって、具体的にはこれら各部に対する動作指令を電気信号として出力するマイクロコンピュータで構成される。このマイクロコンピュータの詳細は図示しないが、周知の如く所定の演算処理等を行う中央処理装置（ＣＰＵ）と、プログラムやデータを記憶した記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ）と、信号の入出力を制御する入出力制御装置（Ｉ／Ｏポート）とを主要部として構成される。そして、本実施形態では、このマイクロコンピュータに以下のような演算処理の実行を指令するプログラムが記憶され、このプログラムの指令によって以下のようにして低温端末ｃの流量の演算が行われる。
【００２９】
まず、上記流量の演算に先立って、温水暖房装置に対して所定の動作指令が発せられる。具体的には、この動作指令は所定のシーケンスとして予め設定されるもので、まず、通水流量の検出対象となる低温端末ｃ（図示例では低温端末ｃ₃）の熱動弁ｈ₃を開く指令が発せられる。そして、この状態で、ポンプｅの運転開始が指令され、ポンプｅを運転させて循環経路を構成する配管内の湯水を循環させる。その後、熱交換器ａの運転開始が指令され、該熱交換器ａから加熱後の高温水を出力させる。なおこの時、上記熱動弁ｇは閉じられており、高温端末ｂへの通水は遮断されている。
【００３０】
これにより、熱交換器ａから出力される高温水は、図１中に矢符で示したように、分岐点Ａ、分岐点Ｂを経て合流点Ｃから膨張タンクｄに導かれ、ここで温度が一旦下げられてポンプｅを経て分岐点Ｄで分岐され、その一方が熱動弁ｈ₃および低温端末ｃ₃を通過し、再び上記合流点Ｃで高温水と合流する循環を形成する。また、分岐点Ｄで分岐された他方は、熱交換器ａに再び入力され、上記の循環が繰り返される。
【００３１】
このようにして配管内で湯水が循環されると、次に制御部５では上記温度センサ２〜４での検出温度とバイパス配管ｆを流れる流量とに基づいて以下の数式によって低温端末ｃ（具体的には、ｃ₃）の通水流量の演算処理が行われる。
【００３２】
なお、ここで温度センサ２の検出温度をＴ１、温度センサ３での検出温度をＴ２、温度センサ４での検出温度をＴ３とし、またポンプｅのＰ−Ｑ特性（流量一定）によってバイパス配管ｆに流れる流量をＱ１（このＱ１はポンプｅの能力によって予め決定されているので、制御部５内にデータとして予め記憶しておく）とすると、低温端末ｃ₃の通水流量Ｑ２は、
Ｑ２＝Ｑ１×（Ｔ１−Ｔ３）／（Ｔ３−Ｔ２）・・・(1)
として求められる。
【００３３】
この数式(1) は、合流点Ｃにおける入水（バイパス配管ｆからの入水と低温端末ｃからの入水）と、合流後の出水との間では熱量（温度×流量）が等しくなることに基づいて定立されている。ただし、この数式(1) によって演算される低温端末ｃ₃の流量Ｑ２は、理論上はともかく実際には上記温度センサ２〜４の精度や配設位置などとの関係で、流量Ｑ２の近似的な値として得られる。
【００３４】
そして、このようにして低温端末ｃ₃の通水流量の検出を行うと、次に制御部５は、上述したシーケンスにしたがって熱動弁ｈ_2,ｈ₁を順次開き、各低温端末ｃ_2,ｃ₁に流れる通水流量を順番に検出する。
【００３５】
このように、本実施形態によれば、低温端末ｃの通水流量を流量センサを用いることなく演算によって検出することができるので、従来のように流量センサを配することによる種々の問題を解消することが可能となる。
【００３６】
また、本実施形態では、低温端末ｃの通水流量が制御部５における演算によって求められることから、上記制御部５においてこの演算によって求めた流量が適正な値であるか否かを判定する処理を行わせることができる。
【００３７】
すなわち、上記制御部５の動作を制御するプログラムによって、以下のような自己診断処理を行わせることができる（なお、この場合、上記制御部５は温水暖房装置１の自己診断を行う自己診断手段として機能することとなる）。つまり、低温端末ｃの通水流量は、上記ポンプｅの能力や循環経路の構成態様等によって予めある程度予測可能であることから、この予測された流量を基準値として制御部５の記憶装置内に予め記憶させておく。そして、上記数式(1) に基づいて演算した低温端末ｃの通水流量と上記基準値とを上記制御部５の演算機能を使って比較・判定し、その結果に基づいて上記演算によって求めた通水流量が適正範囲内にあるか否かを診断することができる。
【００３８】
なお、この場合、演算によって求められる低温端末ｃの通水流量は、上述したように近似的な値であるので、この判定に使用する基準値もある程度の幅をもった値として設定しておく必要がある。
【００３９】
実施形態２
次に、本発明に係る温水暖房装置の第二の実施形態を図２に基づいて説明する。
【００４０】
この図２に示す第二の実施形態は、上記第一の実施形態における温度センサ３を取り除いた構成よりなり、これにともなって上記制御部５でのシーケンス処理や演算処理の内容が一部変更されている。その他の構成は上記図１の場合と同様であるので、同一内容のものについては同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
この第二の実施形態の温水暖房装置１′は、温水暖房装置の一般的な特徴として、熱交換器ａの運転を開始しても配管内の湯水の温度は一気に上昇しないということに基づく。つまり、この種の温水暖房装置１′で配管内の湯水の温度を完全に上昇させるには、熱交換器ａから出力された高温水が上記配管内を一巡する必要があり、そのために、循環経路内では熱交換器ａに近い部分から順に温度が上昇することとなる。
【００４２】
本実施形態はこのような温水暖房装置１′の特徴を利用することにより上記図１の温度センサ３を取り除いたものであって、以下の手順によって低温端末ｃの通水流量の演算を行う。
【００４３】
すなわち、まず、熱交換器ａの運転を停止した状態で熱動弁ｇ，ｈを開くとともに、上記ポンプｅに運転開始を指令して高温水循環経路および低温水循環経路内に湯水を循環させ、この状態で温度センサ４（または温度センサ２）で検出される温度を制御部５内に記憶させる。なお、この時点で制御部５に記憶される温度をＴ３′とすると、この温度Ｔ３′は、上記熱交換器ａの運転が停止されているので常温に近い低い温度となる。
【００４４】
そして、次に熱動弁ｇと通水流量の検出を行う低温端末ｃ以外の熱動弁ｈを閉じて上記高温端末ｂへの通水と流量検出を行う低温端末ｃ以外の端末ｃへの通水を遮断して、上記熱交換器ａの運転を開始する。これにより、熱交換器ａから出力される高温水は上記バイパス配管ｆを介して上記合流点Ｃに流れ込み、温度センサ２，４の値（つまり、温度Ｔ１，Ｔ３）は上昇するが、熱交換器ａから遠い位置にある低温端末ｃの出力温度が上昇するまでにはある程度の時間が必要なので、この時点（つまり熱交換器ａの運転開始当初）では、上記低温端末ｃの出力温度は先に記憶した温度Ｔ３′で代用できる。
【００４５】
そのため、この時点で上記数式(1) を用いて低温端末ｃの通水流量を演算すると、上記数式(1) は、
Ｑ２＝Ｑ１×（Ｔ１−Ｔ３）／（Ｔ３−Ｔ３′）・・・(2)
に置き換えられ、その結果、図１における温度センサ３を用いることなく、低温端末ｃの通水流量を検出することができる。
【００４６】
このように本実施形態では、低温端末ｃの通水流量の演算が上記数式(2) によって行われるので、図１における温度センサ３を取り除くことができ、上記実施形態１で得られた利点に加えて部品点数を少なくすることができ、より一層のコストダウンを図ることが可能となる。
【００４７】
なお、この第二の実施形態においても、上記実施形態１と同様に制御部５において自己診断を行わせることができるのはもちろんである。
【００４８】
次に、本発明に係る診断装置の一実施形態を図３に基づいて説明する。
この診断装置１０は、上述した制御部５の自己診断機能を温水暖房装置１（または１′）の外部で行うための装置であって、上記温水暖房装置１（１′）とデータ通信を行う通信手段１１と、上述した数式に基づく演算によって求められた低温端末ｃの流量を予め装置内部に記憶した基準値と比較して低温端末ｃの通水異常の検出を行う診断手段１２とを主要部として構成される。
【００４９】
具体的には、この診断装置１０として本実施形態では、携帯可能な汎用のコンピュータが用いられる。つまり、本実施形態では、上記通信手段１１は該汎用コンピュータのもつ通信機能によって実現され、また、上記診断手段１２は該汎用コンピュータのもつ演算処理機能によって実現される。
【００５０】
この場合、上記診断手段１２における具体的な演算処理の内容は、汎用コンピュータに記憶されるプログラムの内容によって決定されるが、このプログラムは上述した低温端末ｃの流量の演算を上記温水暖房装置１（１′）側で行わせる場合と、診断装置１０側で行わせる場合の二通りのプログラムを予定することができる。
【００５１】
すなわち、前者の場合、そのプログラムの内容は、温水暖房装置１（１′）の制御部５において予め求めた低温端末ｃの流量データを取得し、この取得したデータに基づいて基準値との比較判定を行わせるものとなる。また、後者の場合、温水暖房装置１（１′）の制御部５に対して上述した所定のシーケンス処理の実行を指令し、その際に上記各温度センサ２〜４（２または４）で得られた検出温度のデータを取得して、このデータから低温端末ｃの流量の演算と、この演算結果と基準値との比較判定を行わせるものとなる。
【００５２】
そして、本実施形態では、診断装置１０として汎用のコンピュータを用いることにより、上記診断手段１２での診断結果を汎用コンピュータの表示装置（たとえば液晶パネルやＣＲＴなど）１３に表示させることができ、また、該汎用コンピュータが音声出力手段１４を備える場合には、診断手段１２での診断結果に応じて該音声出力手段１４から所定の警報音等を出力するように構成することもできる。さらに、汎用コンピュータの入力手段（たとえば、キーボードやマウス等）１５によって診断装置１０から上記シーケンスの実行指令等を選択的に与えることも可能となる。
【００５３】
このように、本発明の診断装置１０によれば、温水暖房装置１（１′）における低温端末ｃの流量が適正範囲内にあるか否かの判定を温水暖房装置１（１′）の外部装置で行うことができるようになり、また、診断装置１０として携帯可能な汎用コンピュータを用いることで、搬送に便利で、また、診断結果を目視ないしは聴取によって確認できるようになる。
【００５４】
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。
【００５５】
たとえば、上述した実施形態では、本発明に係る温水暖房装置の流量検出方法を、低温端末ｃの流量検出に用いた場合を示したが、この流量検出方法は循環回路内の他の部位の流量検出に応用することも可能である。つまり、本発明の流量検出方法は、二つの入水路が合流して一の出水路を構成する場合であって、第一の入水路に流れる湯水の温度（Ｔ１）とその流量（Ｑ１）、および第二の入水路に流れる湯水の温度（Ｔ２）、さらに上記出水路を流れる湯水の温度（Ｔ３）を知ることができるのであれば、循環回路の他の部位（たとえば、高温端末）の流量検出にも応用できる。
【００５６】
また、上記実施形態では、温水暖房装置の自己診断として予め制御部５内に記憶させておいた基準値との比較を示したが、この基準値はたとえば、温水暖房装置の初期施工時の端末流量や、温水暖房装置の運転開始当初の通水流量をＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ内に記憶するように設定することも可能である。また、診断にあたっては、個々の低温端末ｃ₁〜ｃ₃毎に診断したり、あるいはそれぞれについて検出した流量を一時的に記憶しておき、一括して診断させることもできる。
【００５７】
また、上記実施形態では、診断装置１０が汎用コンピュータで構成された場合を示したが、この診断装置１０は少なくとも通信手段１１と診断装置１２とを有しておればよく、これらの機能を実現する専用の装置によることも可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る温水暖房装置の流量検出方法によれば、たとえば温水暖房装置の低温端末の流量検出などにおいて、流量センサを用いることなく演算によってその流量の検出を行えるので、流量センサを用いた場合のような耐熱性や循環配管の劣化によるゴミ詰まり等の問題のない温水暖房装置を提供できる。
【００５９】
また、本発明の診断装置によれば、温水暖房装置の流量異常の判定を外部装置の接続によって容易に行うことができるようになり、温水暖房装置の定期点検やメンテナンスを簡単に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る温水暖房装置の流量検出方法を適用した温水暖房装置の回路構成を示す概略構成図である。
【図２】同温水暖房装置の他の実施形態を示す概略構成図である。
【図３】本発明に係る診断装置の回路構成ならびに温水暖房装置との接続状態を示すブロック図である。
【図４】従来の温水暖房装置の回路構成を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１温水暖房装置
２〜４温度センサ（温度検出手段）
５制御部（自己診断手段）
１０診断装置
１１通信手段
１２診断手段
１３表示装置
１４音声出力手段
１５入力手段
ａ熱交換器
ｂ高温端末
ｃ低温端末
ｄ膨張タンク
ｅポンプ
ｆバイパス配管（定流量バイパス経路）
ｇ，ｈ熱動弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flow rate detection method, a hot water heating device, and a diagnostic device for a hot water heating apparatus, and more particularly, to a technique for detecting the flow rate of hot water flowing in a low temperature terminal in the hot water heating apparatus without using a flow sensor and its application. .
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a hot water heating apparatus that supplies hot water to various heaters such as a hot water air conditioner, a panel heater, and a floor heating panel. A heater used in such a hot water heater is distinguished into a high temperature terminal (such as the above hot water air conditioner or panel heater) and a low temperature terminal (such as the above floor heating panel) depending on the temperature of hot water circulating inside. ing. Therefore, when supplying hot water to these heaters with a single hot water heater, a circuit configuration as shown in FIG. 4 is generally employed.
[0003]
That is, the hot water heating apparatus shown in FIG. 4 is a circuit that supplies hot water to the high temperature terminal b and the low temperature terminal c using a single heat exchanger (heat exchange means) a. In this circuit, The high-temperature hot water (high-temperature water) heated by the heat exchanger a is configured to circulate again to the heat exchanger a through the high-temperature terminal b, the expansion tank d, and the pump e (in the dashed line in the figure). Refer to the hot water circulation path shown). Note that the expansion tank d is open to the atmosphere and connected to a non-illustrated water supply, circulates along the alternate long and short dash line route in the figure, and takes the amount of heat at the high temperature terminal b to obtain a low temperature ( Low temperature water) is led to the expansion tank d.
[0004]
On the other hand, in the low temperature terminal c, the low temperature water branched on the upstream side of the heat exchanger a (specifically, the downstream side of the pump e) is a path (low temperature water circulation path) indicated by a two-dot chain line in the figure. Supplied. And the low temperature water which passed through the inside of this low temperature terminal c merges with the said high temperature water circulation path in the upstream of the bypass piping (constant flow bypass path) f mentioned later, passes through the said expansion tank d and the pump e, and is again low temperature terminal c It is configured to circulate.
[0005]
The bypass pipe f is a mixing bypass for the purpose of keeping the temperature of the hot water flowing into the low temperature terminal c constant, and this bypass pipe f is connected to the upstream side of the thermal valve g and the expansion tank as shown in the figure. It is configured to bypass the upstream side of d.
[0006]
Note that the pump e in the figure usually has a constant PQ characteristic (pressure-flow characteristic) (that is, the flow rate flowing in the pipe is constant regardless of whether the thermal valve g is open or closed). The pump is used. Therefore, the flow rate of hot water flowing through the bypass pipe f is always constant. Also, there are a plurality of low temperature terminals c in the figure (c in the illustrated example). ₁ ~ C _Three Each of the low-temperature terminals c. ₁ ~ C _Three On the upstream side of the ₁ ~ H _Three Is provided.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the hot water heating apparatus as described above has the following problems and has been desired to be improved.
[0008]
That is, the low temperature terminal c of the hot water heating apparatus usually has a plurality of branch paths (the above c) as described above. ₁ ~ C _Three However, in the low-temperature terminal c having such a branch path, there is a case where hot water does not flow normally due to clogging of each branch path (when a water flow abnormality occurs).
[0009]
By the way, it can be said that it is ideal to detect such a water flow abnormality in the low temperature terminal c by providing a flow sensor for each branch path and measuring each flow rate. However, warm water (usually about 60 ° C or less) flows, so if you install a flow sensor to detect these abnormalities in water flow, there will be problems with heat resistance of the sensor, clogging due to deterioration of the circulation piping, Caused an abnormal operation due to the use of antifreeze and the detection accuracy of the sensor was lowered.
[0010]
Moreover, since the flow sensor is structurally complicated and relatively expensive, it is not preferable to arrange a flow sensor for each branch path, which causes an increase in the manufacturing cost of the hot water heater itself, Manufacturing a flow sensor with heat resistance will cause further cost increase.
[0011]
On the other hand, in recent hot water heating devices, as represented by computer control, each part of the device is often collectively managed by the control center (control unit) of the hot water heating device, and clogging of low temperature terminals is often caused. There was also a problem that it was difficult to check manually by the workers.
[0012]
The present invention has been proposed in view of such conventional problems, and a main object thereof is to realize a water flow rate detection of a low-temperature terminal in a hot water heating apparatus by a low-cost method with little deterioration over time. And in connection with this, it aims also at providing the hot water heating apparatus which can determine easily the water flow abnormality of a low temperature terminal, and its diagnostic apparatus.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a flow rate detection method for a hot water heating apparatus according to claim 1 of the present invention is a first input capable of knowing the temperature (T1) of hot water flowing inside and the flow rate (Q1) thereof. A water channel, a second water inlet channel that can know only the temperature (T2) of hot water flowing inside, and a flow channel that merges these, and an output that can know the temperature (T3) of hot water after joining. In a hot water heating apparatus provided with a water channel, the flow rate (Q2) of hot water flowing through the second water channel is obtained by calculation using an equation of Q2 = Q1 × (T1-T3) / (T3-T2). And
[0014]
In other words, the flow rate detection method for the hot water heating device is based on the flow rate of the inlet channel that is to be detected (here, the second flow rate) when there are two inlet channels and one outlet channel where they merge. The flow rate of the water intake channel is determined indirectly by calculation from the temperature and flow rate of hot water flowing through another flow channel without using direct means such as a flow rate sensor. That is, when two water inlets merge to form one water outlet, the total heat quantity (T1 × Q1 + T2 × Q2) on the water inlet side is equal to the heat quantity (T3 × Q3) on the water outlet side, Further, since the flow rate of each flow path is (Q1 + Q2 = Q3), the present invention obtains the flow rate (Q2) flowing through the second water intake channel by calculation by developing these equations. Therefore, according to the present invention, it is possible to indirectly calculate the flow rate flowing through the water intake channel without using a direct flow rate detection means (flow rate sensor) for the water flow channel where the flow rate is desired to be detected.
[0015]
As a preferred embodiment of the present invention (the invention according to claim 2), a high-temperature water circulation path for circulating high-temperature water output from the heat exchange means via a high-temperature terminal, and an upstream of the high-temperature terminal. A constant-flow bypass path that bypasses the high-temperature water circulation path on the side, an output end of the constant-flow bypass path and the high-temperature water circulation path via a low-temperature terminal by branching the high-temperature water circulation path upstream of the heat exchange means In the hot water heating apparatus provided with a low temperature water circulation path that circulates to the upstream side of the junction where the water is merged, temperature detection means for detecting the temperature of hot water output from the heat exchange means, and output from the low temperature terminal A temperature detecting means for detecting the temperature of the hot water and a temperature detecting means for detecting the temperature of the hot water output from the junction are provided, the heat exchanging means is operated, and in this state, the temperature detecting means is provided. The temperature detected by the means, and obtains by calculation the water passage flow rate of the terminal by using the formula of claim 1 and a flow rate of the constant flow bypass path.
[0016]
That is, the flow rate detection method of the hot water heating apparatus according to claim 2 is obtained by applying the flow rate detection method according to claim 1 to the low temperature or high temperature terminal flow rate detection of the hot water heating apparatus. For example, when detecting the flow rate of the low temperature terminal, the path from the heat exchange means to the constant flow rate bypass path is used as the first water inlet in claim 1, and the output terminal of the low temperature terminal is used as the second water inlet. To the junction point with the constant flow bypass route, and further, the route from the junction point to the branch point to the low temperature terminal is used as the outlet channel. The water flow temperature in each of these paths is detected by providing temperature detecting means in each path, and the flow rate (Q1) flowing through the first water intake channel is defined in advance as the flow rate of the constant flow bypass channel. The value (specified by the capacity of the pump) is used and the formula of claim 1 is applied. Therefore, according to the second aspect of the present invention, the flow rate of the low temperature terminal can be obtained by calculation by providing three temperature detecting means in the hot water heater.
[0017]
Further, the present invention provides, as another preferred embodiment (the invention according to claim 3), a high-temperature water circulation path for circulating high-temperature water output from the heat exchange means via the high-temperature terminal, and the high-temperature terminal. A constant flow bypass path for bypassing the high temperature water circulation path on the upstream side, and an output end of the constant flow bypass path and the high temperature water circulation via the low temperature terminal by branching the high temperature water circulation path on the upstream side of the heat exchange means In a hot water heating apparatus comprising a low-temperature water circulation path that circulates upstream of the junction where the path merges, a temperature detection means that detects the temperature of hot water output from the heat exchange means, and is output from the junction Temperature detecting means for detecting the temperature of the hot and cold water, With the operation of the heat exchange means stopped Hot water is circulated in each circulation path, and the temperature detected by the temperature detection means in this state is determined. Instead of the temperature of hot water output from the low temperature terminal The mathematical expression according to claim 1, wherein the mathematical expression is stored from the temperature detected by each of the temperature detection means, the stored temperature, and the flow rate of the constant flow bypass path. It is characterized by calculating | requiring the water flow volume of a terminal using calculation.
[0018]
That is, the invention described in claim 3 calculates the flow rate of the low temperature terminal using the three temperature sensors in the invention described in claim 2 above, by calculating with the two temperature sensors. is there. Specifically, the configuration of claim 2 above. Was included The heating circuit is configured by removing the temperature detection means for detecting the output temperature of the low temperature terminal and leaving the temperature detection means for detecting the output temperature of the heat exchange means and the temperature detection means for detecting the output temperature of the junction. For example, in detecting the water flow rate of the low temperature terminal,
(1) First, the hot water in the circulation path is circulated in a state where the operation of the heat exchange means is stopped to make the temperature of the hot water in the circulation path uniform, and the temperature detected by the temperature detection means at that time is stored. Note that the detected temperature at that time is a low temperature that is substantially close to room temperature because the heat exchange means is stopped.
(2) Next, the water flow to the high temperature terminal is shut off and the operation of the heat exchange means is started. As a result, the high-temperature water output from the heat exchange means flows into the junction through the constant-flow bypass path. However, until the output temperature of the low-temperature terminal is increased by the high-temperature water, the piping (circulation path) ) Requires a certain amount of time depending on the length of In other words, at the beginning of operation of the heat exchanging means, the output temperature of the heat exchanging means and the output temperature of the confluence through the constant flow bypass path rise in a relatively short time, but the low temperature terminal where the piping path becomes long Then, the temperature stored in the above (1) is maintained for a certain time.
(3) Therefore, at the beginning of operation of the heat exchange means (in other words, until the output temperature of the low temperature terminal rises), the temperature stored in (1) above can be used as the output temperature of the low temperature terminal. Therefore, in the invention of claim 3, the temperature stored in the above (1) is substituted for the output temperature of the low temperature terminal and the calculation of the mathematical formula of claim 1 is performed to detect the water flow rate of the low temperature terminal. .
[0019]
Moreover, the hot water heating device of the present invention is the above-mentioned claim 2. Or A self-diagnosis means for detecting a water flow abnormality of a low-temperature terminal by comparing the water flow rate of the terminal detected by the method of any one of claims 3 and a reference value stored in advance is provided.
[0020]
That is, according to the flow rate detection method of the second or third aspect, the flow rate of water flowing through the low temperature or high temperature terminal can be easily obtained on a computing device such as a computer in any case. For this reason, the hot water heating apparatus is provided with self-diagnosis means configured by a computer in the hot water heating apparatus itself, and the terminal processing flow obtained by the calculation processing and the terminal flow rate obtained by the calculation in the self-diagnosis means are transmitted in advance to the terminal. A process of comparing with the reference value stored as the water flow rate is performed, thereby determining whether there is an abnormality in the water flow rate of the terminal.
[0021]
Moreover, the diagnostic apparatus of this invention is a communication means which performs data communication with a hot water heating apparatus, The said Claim 2 Or A diagnostic means for detecting a water flow abnormality of the terminal by comparing the water flow rate of the terminal detected by the method of claim 3 with a reference value stored in advance.
[0022]
That is, this diagnostic device is equipped with a communication means for performing data communication with the hot water heating device, thereby performing data communication with the hot water heating device, and performing the above-described processing for determining the abnormality of the water flow rate of the terminal. This is done on an external device. In the present invention, the calculation processing for detecting the water flow rate of the terminal described in claim 2 or claim 3 may be performed by either the hot water heating device or the diagnostic device. In the former case, the calculated flow rate data Is provided to the diagnostic device, and in the latter case, the data obtained by the temperature sensor is provided to the diagnostic device. That is, in this diagnostic device, at least the terminal water flow rate obtained by the above-described calculation process is compared with a reference value stored in advance, and thereby an abnormality determination of the terminal water flow rate is performed.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the hot water heating apparatus to which the flow rate detection method of the hot water heating apparatus according to the present invention is applied will be described in detail based on FIG. 1 and FIG. 2, and then the diagnostic apparatus according to the present invention will be described based on FIG.
[0024]
Embodiment 1
One embodiment of a hot water heating apparatus according to the present invention is shown in FIG. The hot water heating apparatus 1 is configured to detect the flow rate of water flowing through the low temperature terminal c by calculation without using a flow sensor, and three temperature sensors 2 to 4 are provided in a conventional hot water heating circuit. While being provided, it is comprised so that the control part 5 of a hot water heating apparatus may perform the arithmetic processing mentioned later.
[0025]
In the hot water heating circuit of FIG. 1, parts common to those in FIG. For convenience of explanation, reference numerals A to E are assigned to branch points or junctions in the hot water circulation path. Further, reference numeral 6 in FIG. 1 is a heat exchanger for bathing, and reference numeral 7 is a thermal valve for controlling the operation of the heat exchanger 6. Since there is no direct relationship, detailed description is omitted.
[0026]
Each of the temperature sensors 2 to 4 is a temperature sensor (temperature detection means) for detecting the temperature of hot water flowing in the pipe, and each of the temperature sensors 2 to 4 has a detected value of the control unit 5. It is electrically connected with the control part 5 so that it may be transmitted to. More specifically, the temperature sensor 2 is for detecting the temperature of hot water output from the heat exchanger a. In the illustrated example, the temperature sensor 2 is disposed near the downstream side of the heat exchanger a. Yes. Moreover, the temperature sensor 3 is for detecting the temperature of the hot water output from the low temperature terminal c, and in the illustrated example, on the upstream side of the junction C between the output terminal E of the low temperature terminal c and the bypass pipe f. It is arranged. Furthermore, the temperature sensor 4 is disposed in the vicinity of the downstream side of the junction C, and is disposed so as to detect the temperature of the hot water where the output of the bypass pipe f and the output of the low temperature terminal c merge.
[0027]
In addition, if the specific arrangement | positioning position of each of these temperature sensors 2-4 is a position which can detect the temperature of the hot water which each temperature sensor detects, it can change a design suitably. For example, since the temperature sensor 2 is intended to detect the output temperature of the heat exchanger a, not only the position in the illustrated example, but also between the branch points A and B, or between the branch point B and the junction C (that is, It can also be provided in the bypass pipe f), and can also be disposed between the branch point B and the thermal valve g. Further, since the temperature sensor 3 is intended to detect the output temperature of the low temperature terminal c, the temperature sensor 3 can be installed at any position between the output end E of the low temperature terminal c and the junction C. Furthermore, since the temperature sensor 4 is for the purpose of detecting the temperature of the hot and cold water merged at the merge point C, it may be installed between the merge point C and the expansion tank d.
[0028]
On the other hand, the control unit 5 is a controller that controls the operation of each part of the hot water heating apparatus 1 (for example, operation of the heat exchanger a, opening and closing of the thermal valves g and h, operation of the pump e, etc.). Is composed of a microcomputer that outputs an operation command to each of these units as an electrical signal. Although not shown in detail, the microcomputer controls a central processing unit (CPU) that performs predetermined arithmetic processing and the like, a storage device (ROM, RAM) that stores programs and data, and a signal input / output as is well known. An input / output control device (I / O port) is a main part. In this embodiment, a program for instructing execution of the following arithmetic processing is stored in the microcomputer, and the flow rate of the low-temperature terminal c is calculated in accordance with the instruction of the program as follows.
[0029]
First, prior to the calculation of the flow rate, a predetermined operation command is issued to the hot water heater. Specifically, this operation command is preset as a predetermined sequence. First, a low temperature terminal c (a low temperature terminal c in the illustrated example) that is a detection target of the water flow rate. _Three ) Thermal valve h _Three A command to open is issued. In this state, the start of operation of the pump e is instructed, and the pump e is operated to circulate hot water in the pipes constituting the circulation path. Thereafter, the start of operation of the heat exchanger a is commanded, and high-temperature water after heating is output from the heat exchanger a. At this time, the thermal valve g is closed, and water flow to the high temperature terminal b is shut off.
[0030]
As a result, the high-temperature water output from the heat exchanger a is led from the junction C to the expansion tank d via the branch points A and B, as indicated by arrows in FIG. Is once lowered and branched via a pump e at a branch point D, one of which is a thermal valve h _Three And low temperature terminal c _Three , And a circulation that joins the hot water again at the junction C is formed. The other branched at the branch point D is input again to the heat exchanger a, and the above circulation is repeated.
[0031]
When hot water is circulated in the pipe in this way, the control unit 5 next uses the temperature detected by the temperature sensors 2 to 4 and the flow rate flowing through the bypass pipe f to calculate the low temperature terminal c (specifically, C _Three ) Is calculated.
[0032]
Here, the detected temperature of the temperature sensor 2 is T1, the detected temperature of the temperature sensor 3 is T2, the detected temperature of the temperature sensor 4 is T3, and the bypass pipe f is determined by the PQ characteristic (fixed flow rate) of the pump e. When the flow rate flowing through Q1 is Q1 (this Q1 is determined in advance by the capacity of the pump e and stored in advance as data in the control unit 5), the low temperature terminal c _Three The water flow rate Q2 of
Q2 = Q1 × (T1-T3) / (T3-T2) (1)
As required.
[0033]
This formula (1) is based on the fact that the amount of heat (temperature x flow rate) is equal between the incoming water at the confluence point C (incoming water from the bypass pipe f and incoming water from the low temperature terminal c) and the outgoing water after the confluence. It is standing. However, the low temperature terminal c calculated by the equation (1) _Three In theory, the flow rate Q2 is actually obtained as an approximate value of the flow rate Q2 in relation to the accuracy and location of the temperature sensors 2-4.
[0034]
And in this way, the low temperature terminal c _Three When the water flow rate is detected, the control unit 5 next performs the thermal valve h according to the sequence described above. _2, h ₁ Sequentially open each low temperature terminal c _2, c ₁ The flow rate of water flowing through is detected in turn.
[0035]
Thus, according to this embodiment, since the water flow rate of the low temperature terminal c can be detected by calculation without using a flow sensor, various problems caused by arranging the flow sensor as in the past are solved. It becomes possible to do.
[0036]
Moreover, in this embodiment, since the water flow volume of the low temperature terminal c is calculated | required by the calculation in the control part 5, the process which determines whether the flow volume calculated | required by this calculation in the said control part 5 is an appropriate value. Can be performed.
[0037]
That is, the following self-diagnosis processing can be performed by a program for controlling the operation of the control unit 5 (in this case, the control unit 5 performs self-diagnosis means for performing self-diagnosis of the hot water heating apparatus 1). Will serve as). That is, since the water flow rate of the low temperature terminal c can be predicted to some extent in advance by the capability of the pump e, the configuration of the circulation path, and the like, the predicted flow rate is used as a reference value in the storage device of the controller 5. Store in advance. Then, the flow rate of the low temperature terminal c calculated based on the formula (1) and the reference value are compared and determined using the calculation function of the control unit 5, and the calculation is performed based on the result. It is possible to diagnose whether or not the water flow rate is within an appropriate range.
[0038]
In this case, since the water flow rate of the low temperature terminal c obtained by calculation is an approximate value as described above, the reference value used for this determination is also set as a value having a certain range. There is a need.
[0039]
Embodiment 2
Next, 2nd embodiment of the hot water heating apparatus which concerns on this invention is described based on FIG.
[0040]
The second embodiment shown in FIG. 2 has a configuration in which the temperature sensor 3 in the first embodiment is removed, and the contents of sequence processing and arithmetic processing in the control unit 5 are partially changed accordingly. Has been. Since other configurations are the same as those in the case of FIG. 1 described above, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0041]
The hot water heating apparatus 1 ′ of the second embodiment is based on the fact that the temperature of the hot water in the pipe does not rise at a stretch as a general feature of the hot water heating apparatus even when the operation of the heat exchanger a is started. That is, in order to completely raise the temperature of the hot water in the pipe with this type of hot water heating apparatus 1 ', it is necessary for the high-temperature water output from the heat exchanger a to make a round in the pipe. In the path, the temperature rises in order from the portion close to the heat exchanger a.
[0042]
In the present embodiment, the temperature sensor 3 of FIG. 1 is removed by utilizing such a feature of the hot water heating apparatus 1 ′, and the flow rate of the low temperature terminal c is calculated according to the following procedure.
[0043]
That is, first, the thermal valves g and h are opened with the operation of the heat exchanger a stopped, and the pump e is instructed to start operation to circulate hot water in the high-temperature water circulation path and the low-temperature water circulation path. In the state, the temperature detected by the temperature sensor 4 (or the temperature sensor 2) is stored in the control unit 5. If the temperature stored in the control unit 5 at this time is T3 ′, the temperature T3 ′ is a low temperature close to room temperature because the operation of the heat exchanger a is stopped.
[0044]
Then, the thermal valve h and the thermal valve h other than the low temperature terminal c that detects the water flow rate are closed to the terminal c other than the low temperature terminal c that performs the water flow and flow rate detection to the high temperature terminal b. The water flow is shut off and the operation of the heat exchanger a is started. Thereby, the high-temperature water output from the heat exchanger a flows into the junction C through the bypass pipe f, and the values of the temperature sensors 2 and 4 (that is, the temperatures T1 and T3) rise, but the heat exchange Since a certain amount of time is required until the output temperature of the low temperature terminal c located far from the vessel a rises, at this time (that is, at the beginning of the operation of the heat exchanger a), the output temperature of the low temperature terminal c is first. The temperature T3 'stored in the above can be substituted.
[0045]
Therefore, at this point, when the water flow rate of the low temperature terminal c is calculated using the above equation (1), the above equation (1) is
Q2 = Q1 × (T1-T3) / (T3-T3 ′) (2)
As a result, the water flow rate of the low temperature terminal c can be detected without using the temperature sensor 3 in FIG.
[0046]
Thus, in this embodiment, since the calculation of the water flow rate of the low temperature terminal c is performed by the above equation (2), the temperature sensor 3 in FIG. 1 can be removed, and the advantage obtained in the first embodiment is obtained. In addition, the number of parts can be reduced, and the cost can be further reduced.
[0047]
In the second embodiment, it is needless to say that the control unit 5 can perform a self-diagnosis as in the first embodiment.
[0048]
Next, an embodiment of a diagnostic apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
The diagnosis device 10 is a device for performing the self-diagnosis function of the control unit 5 described above outside the hot water heating device 1 (or 1 '), and performs data communication with the hot water heating device 1 (1'). The communication means 11 and the diagnostic means 12 that detects the water flow abnormality of the low temperature terminal c by comparing the flow rate of the low temperature terminal c obtained by the calculation based on the above-described formula with a reference value stored in the apparatus in advance. Configured as part.
[0049]
Specifically, a portable general-purpose computer is used as the diagnostic apparatus 10 in this embodiment. That is, in this embodiment, the communication means 11 is realized by a communication function of the general-purpose computer, and the diagnosis means 12 is realized by an arithmetic processing function of the general-purpose computer.
[0050]
In this case, the content of the specific calculation process in the diagnostic means 12 is determined by the content of the program stored in the general-purpose computer. This program calculates the flow rate of the low-temperature terminal c described above. Two types of programs can be scheduled: a case where the program is executed on the (1 ′) side and a case where the program is executed on the diagnostic device 10 side.
[0051]
That is, in the former case, the content of the program is that the flow rate data of the low temperature terminal c obtained in advance by the control unit 5 of the hot water heating apparatus 1 (1 ′) is acquired, and the comparison is made with the reference value based on the acquired data. It will be a judgment. In the latter case, the controller 5 of the hot water heater 1 (1 ') is instructed to execute the predetermined sequence process described above, and at that time, the temperature sensors 2 to 4 (2 or 4) are used. The obtained detected temperature data is acquired, and the calculation of the flow rate of the low temperature terminal c and the comparison determination between the calculation result and the reference value are performed from this data.
[0052]
In this embodiment, by using a general-purpose computer as the diagnostic device 10, the diagnosis result of the diagnostic means 12 can be displayed on a display device 13 (for example, a liquid crystal panel or CRT) of the general-purpose computer. When the general-purpose computer includes the audio output unit 14, the audio output unit 14 may output a predetermined alarm sound or the like according to the diagnosis result of the diagnosis unit 12. Furthermore, it is possible to selectively give an execution command or the like of the sequence from the diagnostic device 10 by an input means (for example, a keyboard or a mouse) 15 of a general-purpose computer.
[0053]
Thus, according to the diagnostic device 10 of the present invention, it is determined whether or not the flow rate of the low-temperature terminal c in the hot water heating device 1 (1 ′) is within the appropriate range from the outside of the hot water heating device 1 (1 ′). By using a portable general-purpose computer as the diagnostic device 10, it is convenient for transportation and the diagnostic result can be confirmed by visual observation or listening.
[0054]
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.
[0055]
For example, in the above-described embodiment, the case where the flow rate detection method of the hot water heating apparatus according to the present invention is used for the flow rate detection of the low temperature terminal c has been described. It can also be applied to detection. That is, the flow rate detection method of the present invention is a case where two water inlets merge to form one water outlet, and the temperature (T1) of hot water flowing in the first water inlet and the flow rate (Q1), If the temperature (T2) of the hot water flowing through the second water intake channel and the temperature (T3) of the hot water flowing through the water discharge channel can be known, the flow rate at other parts of the circulation circuit (for example, the high temperature terminal) It can also be applied to detection.
[0056]
Moreover, in the said embodiment, although the comparison with the reference value previously memorize | stored in the control part 5 as a self-diagnosis of a hot water heating apparatus was shown, this reference value is a terminal at the time of initial construction of a hot water heating apparatus, for example It is also possible to set the flow rate and the water flow rate at the beginning of operation of the hot water heater to be stored in a nonvolatile memory such as an EEPROM. In the diagnosis, each low-temperature terminal c ₁ ~ C _Three Diagnosis can be performed every time, or the flow rate detected for each can be temporarily stored and diagnosed collectively.
[0057]
Moreover, although the case where the diagnostic apparatus 10 was comprised by the general purpose computer was shown in the said embodiment, this diagnostic apparatus 10 should just have the communication means 11 and the diagnostic apparatus 12, and implement | achieves these functions. It is also possible to use a dedicated device.
[0058]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the flow rate detection method for a hot water heating apparatus according to the present invention, the flow rate can be detected by calculation without using a flow sensor, for example, in the flow rate detection of a low temperature terminal of the hot water heating apparatus. Thus, it is possible to provide a hot water heating apparatus that does not have problems such as heat resistance as in the case of using a flow sensor and clogging of dust due to deterioration of circulation piping.
[0059]
In addition, according to the diagnostic device of the present invention, it becomes possible to easily determine the flow rate abnormality of the hot water heater by connecting an external device, and it is possible to easily perform periodic inspection and maintenance of the hot water heater. It becomes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a circuit configuration of a hot water heating apparatus to which a flow rate detection method for a hot water heating apparatus according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the hot water heater.
FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of a diagnostic apparatus according to the present invention and a connection state with a hot water heating apparatus.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a circuit configuration of a conventional hot water heating apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Hot water heater
2-4 Temperature sensor (temperature detection means)
5 Control unit (self-diagnostic means)
10 Diagnostic equipment
11 Communication means
12 Diagnostic means
13 Display device
14 Voice output means
15 Input means
a Heat exchanger
b High temperature terminal
c Low temperature terminal
d Expansion tank
e Pump
f Bypass piping (constant flow bypass route)
g, h Thermal valve

Claims

A first water inlet that can know the temperature (T1) of hot water flowing inside and its flow rate (Q1), a second water inlet that can know only the temperature (T2) of hot water flowing inside, In the hot water heating apparatus provided with a flow path for joining these, and a water discharge channel capable of knowing the temperature (T3) of the hot water after joining, the flow rate (Q2) of the hot water flowing through the second water intake channel is The flow rate detection method of the hot water heating apparatus characterized by calculating | requiring with the following numerical formula.
Q2 = Q1 × (T1-T3) / (T3-T2)

A high-temperature water circulation path for circulating the high-temperature water output from the heat exchange means via the high-temperature terminal, a constant flow bypass path for bypassing the high-temperature water circulation path on the upstream side of the high-temperature terminal, and the upstream side of the heat exchange means A hot water heating apparatus comprising: a low temperature water circulation path that divides the high temperature water circulation path through a low temperature terminal and circulates upstream of a junction where the output end of the constant flow bypass path and the high temperature water circulation path merge together In
Temperature detecting means for detecting the temperature of hot water output from the heat exchanging means, temperature detecting means for detecting the temperature of hot water output from the low temperature terminal, and temperature of the hot water output from the junction Temperature detecting means,
The heat exchange means is operated, and the water flow rate of the terminal is calculated from the temperature detected by each of the temperature detection means in this state and the flow rate of the constant flow bypass path using the mathematical formula according to claim 1. A flow rate detection method for a hot water heater characterized by comprising:

A high-temperature water circulation path for circulating the high-temperature water output from the heat exchange means via the high-temperature terminal, a constant flow bypass path for bypassing the high-temperature water circulation path on the upstream side of the high-temperature terminal, and the upstream side of the heat exchange means A hot water heating apparatus comprising: a low temperature water circulation path that divides the high temperature water circulation path through a low temperature terminal and circulates upstream of a junction where the output end of the constant flow bypass path and the high temperature water circulation path merge together In
Temperature detecting means for detecting the temperature of hot water output from the heat exchange means, and temperature detecting means for detecting the temperature of hot water output from the junction,
Hot water is circulated in each circulation path in a state where the operation of the heat exchange means is stopped, and the temperature detected by the temperature detection means in this state is stored in place of the temperature of the hot water output from the low temperature terminal. And
Next, the heat exchanging means is operated, and the temperature detected by each temperature detecting means in this state, the stored temperature, and the flow rate of the constant flow bypass path are used to calculate the heat exchange means. A flow rate detection method for a hot water heating apparatus, characterized in that a flow rate of water flowing through a terminal is obtained by calculation.

Said the water flow rate of the terminal detected by the method of any of claims 2 or claim 3, comprising a self-diagnosis means for detecting water passage abnormality of the terminal by comparing the previously stored reference value A hot water heater characterized by.

The communication means for performing data communication with the hot water heating apparatus, and the water flow abnormality of the terminal by comparing the water flow rate of the terminal detected by the method of claim 2 or 3 and a reference value stored in advance. A diagnostic device comprising diagnostic means for detecting the above.