JP4285607B2 - Freezing prevention device - Google Patents
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Description
本発明は、凍結防止装置に関し、更に詳細には、通常の給水管と給湯管とが混在する給水・給湯設備において、配管温度センサを給湯管に取り付け、給湯中でも全配管の凍結防止制御が可能な凍結防止装置に関するものである。 The present invention relates to an anti-freezing device, and more specifically, in a water / hot water supply facility in which a normal water supply pipe and a hot water supply pipe coexist, a pipe temperature sensor is attached to the hot water supply pipe, and antifreezing control of all pipes is possible even during hot water supply. The present invention relates to a freezing prevention device.
従来、寒冷地において水道管などが凍結することを防止するため、例えば平紐状の可撓性樹脂で絶縁被覆した電気ヒーターからなる凍結防止帯を配水管に巻き付けることが行われていることは周知である。そして電気ヒーターの通電制御にはサーマルリードスイッチやサーモスタットが通常的に装備されており、温度が一定温度まで下がると電源がオンされ、温度が一定温度まで上昇するとオフされるように構成されている。 Conventionally, in order to prevent water pipes and the like from freezing in cold districts, it is well known that, for example, an anti-freezing band made of an electric heater insulated with a flat string-like flexible resin is wound around a water distribution pipe. It is. The energization control of the electric heater is usually equipped with a thermal reed switch and a thermostat, and the power is turned on when the temperature falls to a certain temperature and turned off when the temperature rises to a certain temperature. .
しかしながらこのような方式では精度の高い温度検知を期待することができないので、スイッチをオン・オフさせる温度を例えば6℃・12℃などと高めに設定する必要があり、凍結防止のための消費電力が過大になるという問題がある。 However, since this method cannot be expected to detect temperature with high accuracy, it is necessary to set the temperature at which the switch is turned on and off to a high value, for example, 6 ° C or 12 ° C. There is a problem that becomes excessive.
そこで本発明者は、配管温度センサに、温度変化に対して追随性に優れたサーミスタなどを使用し、温度が一定温度以下になると電気ヒーターに通電を開始し、一定温度以上となると通電を停止し、外気温度センサの検知温度が予め定めた温度以下に下がるにしたがって、通電開始温度か通電停止温度の少なくともいずれかの設定温度を高くするようにして効率的に節電できるようにした節電型凍結防止装置を発明し、下記特許文献として特許出願(以下先行出願発明という)した。
ところで寒冷地においては、配水管の凍結防止が必要な箇所は、一般家庭や小工場でも凍結防止の必要な給水・給湯管箇所は複数ある場合が多く、しかも全配管がほぼ一斉に凍結防止動作が必要になるのが一般である。それに対してサーミスタなど高性能の配管温度センサを使用した温度制御装置は、サーモスタットなど旧来の温度制御に比較して高価となるため、全配管に配管温度センサーを取り付けると、コスト高になるという問題がある。 By the way, in cold districts, there are many places where water pipes and hot water supply pipes need to be prevented from freezing even in ordinary households and small factories, and all pipes are almost all free of freeze operation. Is generally required. On the other hand, temperature control devices that use high-performance pipe temperature sensors such as thermistors are more expensive than conventional temperature controls such as thermostats, so installing pipe temperature sensors on all pipes increases the cost. There is.
そこで従来から、一つの制御装置に凍結防止帯を複数並列的に接続可能にし、一個の配管温度センサをいずれかの配管に取り付け、一つの温度信号により、他の配管も一緒に制御することが行われている。かかる場合、凍結防止装置が使用される地域は当然寒冷地帯であるので、前記一斉に制御される給水管の中に給湯管が含まれる場合が多い。この場合、何らかの原因で、配管温度センサが給湯管に取り付けられると、給湯中は外気温度が凍結危険状態となっても制御装置は凍結防止動作を起こさず、給水管はもとより、給湯していない給湯管に凍結事故が起こるおそれが生じる。 Therefore, conventionally, it is possible to connect multiple anti-freezing zones in parallel to one control device, attach one pipe temperature sensor to any pipe, and control other pipes together with one temperature signal. Has been done. In such a case, since the region where the antifreezing device is used is naturally a cold region, a hot water supply pipe is often included in the water supply pipe controlled at the same time. In this case, if the piping temperature sensor is attached to the hot water supply pipe for some reason, the control device does not perform the freeze prevention operation even if the outside air temperature is in a freezing danger state during hot water supply, and the hot water supply is not started from the water supply pipe. There is a risk of freezing accidents in hot water pipes.
前記のように配管温度センサの取り付けミスは、新設工事で管理が行き届いている場合はともかく、一般に給水管・給湯管工事は、設備の模様替えなどが起こりやすく、しかも配管は地中に埋設されている部分が多いこと、普段余り注意が払われていない設備であること、更に凍結防止帯を敷設する作業員が凍結防止装置の取り扱い訓練を受けた者でない場合があること、凍結問題の起こる時期が限られているため凍結騒ぎが生じるまで工事ミスが発見されにくいことなどの問題がある。 As described above, the installation error of the piping temperature sensor is a matter of course, especially when the construction is well managed in the new construction. There are a lot of parts, equipment that is usually not paying attention, and that the worker who lays the anti-freeze belt may not be a person who has received training for handling the anti-freeze device, the time when the freeze problem occurs However, there is a problem that construction mistakes are difficult to be discovered until the freezing noise occurs.
本発明は、以上の問題に着目して成されたものであり、一つの通電制御器に複数の凍結防止帯が取り付けてあり、1個の配管温度センサにより一斉に通電制御する場合において、たまたま配管温度センサが給湯管に取り付けられ、給湯中に配水管の凍結条件が発生した場合でも、支障なく凍結防止制御ができることを可能にした凍結防止装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems. When a plurality of anti-freezing bands are attached to one energization controller and energization control is performed simultaneously by one pipe temperature sensor, it happens to happen. It is an object of the present invention to provide an anti-freezing device in which a pipe temperature sensor is attached to a hot water supply pipe and the anti-freezing control can be performed without any trouble even when a freezing condition of the water distribution pipe occurs during the hot water supply.
以上の目的を達成するための本発明の凍結防止装置は、配管内の水の凍結を防止する電気ヒーターからなる複数の凍結防止帯、前記配管のいずれかに取り付けた配管温度センサ、外気温度センサおよび通電制御部からなり、該通電制御部の制御には通常モードと給湯モードとがあり、前記通常モードは、外気温度が予め定めた温度以下のとき、前記配管温度センサの検知温度が、予め定めた通電開始温度以下となると前記複数の電気ヒーターを一斉に通電制御し、次いで予め定めた通電停止温度に達すると通電を一斉に停止する制御を行い、前記給湯モードは、前記外気温度が予め定めた温度以下で、しかも前記配管温度センサの検知温度が、前記通電停止温度を超えて予め定めた温度以上、または前記検知温度の変化割合が予め定めた値以上の、少なくともいずれか一つを検出したときの制御であって、前記配管温度センサの検知温度が前記通電停止温度以下に達するまでの間、予め定めた通電時間と通電停止時間とを交互に繰り返す制御を行うようにしたものである。 In order to achieve the above object, the antifreezing device of the present invention includes a plurality of antifreezing zones comprising an electric heater for preventing freezing of water in a pipe, a pipe temperature sensor attached to one of the pipes, and an outside air temperature sensor. The energization control unit has a normal mode and a hot water supply mode. In the normal mode, when the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, the detection temperature of the pipe temperature sensor is set in advance. When the temperature is equal to or lower than a predetermined energization start temperature, energization control is performed on the plurality of electric heaters all at once, and then the energization is stopped at once when a predetermined energization stop temperature is reached. The detected temperature of the pipe temperature sensor is equal to or lower than a predetermined temperature exceeding the energization stop temperature, or the change rate of the detected temperature is equal to or lower than a predetermined value. The control is performed when at least one of these is detected, and the predetermined energization time and the energization stop time are alternately repeated until the temperature detected by the pipe temperature sensor reaches the energization stop temperature or lower. Control is performed.
前記通常モード状態とする外気温度条件には特に限定はなく、現状から気温が急速に低下すれば凍結が起こるおそれを生じる温度、例えば2℃前後の温度とすることができる。このようにすると、凍結防止を図りながら節電効果を得ることができる。 There is no particular limitation on the outside air temperature condition for the normal mode state, and it can be set to a temperature at which freezing may occur if the temperature rapidly decreases from the present state, for example, a temperature around 2 ° C. In this way, it is possible to obtain a power saving effect while preventing freezing.
通常モードから給湯モードに移行する判定温度にも特に限定はなく、実際に即して決めることができる。一例を挙げると、従来の通電停止温度は一般に12〜16℃程度であるから、このような場合には、凍結防止帯の通電停止温度に余裕をみた温度、例えば給湯管温度が20℃以上となった場合に給湯と判定することができる。 There is no particular limitation on the determination temperature for shifting from the normal mode to the hot water supply mode, and the determination temperature can be determined according to actual conditions. For example, since the conventional energization stop temperature is generally about 12 to 16 ° C., in such a case, a temperature with an allowance for the energization stop temperature in the antifreezing zone, for example, the hot water supply pipe temperature is 20 ° C. or more. When it becomes, it can determine with hot water supply.
また通常モードから給湯モードに移行する判定温度変化割合にも特に限定はなく、給湯温度にもよるが、例えば15℃/分以上とすることができる。温度変化をモード切替の指標とすると、温度上昇初期の段階でモード切替判定が可能となるという特徴がある。 Moreover, there is no limitation in particular also in the determination temperature change rate which transfers to normal hot water supply mode, Although it depends on hot water supply temperature, it can be set to 15 degree-C / min or more, for example. If temperature change is used as an index for mode switching, there is a feature that mode switching determination is possible at an early stage of temperature rise.
なお、市販の凍結防止帯は、一般に専用のサーモスタットがセットされている。したがってこの場合には、給湯管に取り付けられた配管温度センサが給湯状態を検出し、通電制御部が通電を開始しても、配管温度センサを取り付けた給湯管は、給湯により温度が上昇するために、サーモスタットはオフ状態となり、給湯管に通電しても電力の消費は起こらない。但しサーモスタットを配管に密着して取り付けずに、外気温度検知用として使用している場合がある。このような場合には給湯中の給湯管の電気ヒーターにも電流が流れてしまう。 Note that a commercially available anti-freezing zone is generally provided with a dedicated thermostat. Therefore, in this case, even if the pipe temperature sensor attached to the hot water supply pipe detects the hot water supply state and the energization control unit starts energization, the temperature of the hot water pipe attached with the pipe temperature sensor rises due to the hot water supply. In addition, the thermostat is turned off, and no power is consumed even if the hot water pipe is energized. However, there is a case where the thermostat is used for detecting the outside air temperature without attaching the thermostat to the pipe. In such a case, current also flows through the electric heater of the hot water supply pipe during hot water supply.
したがって給湯モードにおいて通電時間と通電停止時間との切り替え時間を一定にすると、給水管が実際に必要とする通電条件に設定条件が合わなくなるおそれがある。そこで、前記給湯モードにおいて、前記通電時間および通電停止時間の少なくともいずれかにおいて、予め設定する最小時間および最大時間を設け、前記通電開始または通電停止動作からの経過時間が前記最小時間経過したのち、通電開始後の経過時間が前記最大時間に達するか、または前記検知温度が通電開始後の温度上昇幅が予め定めた温度上昇幅(実際に即して決定すればよいが、例えば1℃)に達するか、もしくは、通電停止後の経過時間が最大経過時間に達するか、または前記通電停止後の温度低下幅が予め定めた温度低下幅(実際に即して決定すればよいが、例えば2℃)に達すると、通電停止または通電開始の切り替えをすることにより、前記温度幅と時間との関係から、凍結に対する環境に合わせて給水管および給湯していない給湯管の凍結を適切に制御することが可能となる。 Therefore, if the switching time between the energization time and the energization stop time is made constant in the hot water supply mode, there is a possibility that the setting conditions may not match the energization conditions actually required by the water supply pipe. Therefore, in the hot water supply mode, at least one of the energization time and the energization stop time is provided with a preset minimum time and maximum time, and after an elapsed time from the energization start or energization stop operation, the minimum time has elapsed, The elapsed time after the start of energization reaches the maximum time, or the temperature rise after the start of energization is set to a predetermined temperature increase range (which may be determined according to actuality, for example, 1 ° C.). Or the elapsed time after the energization stop reaches the maximum elapsed time, or the temperature decrease width after the energization stop is determined in advance according to a predetermined temperature decrease width (for example, 2 ° C. ), The water supply pipe and the hot water supply are switched according to the environment against freezing from the relationship between the temperature range and the time by switching the energization stop or energization start. It can be appropriately controlled freezing of the hot water supply pipe have become.
ところで前記通電停止時間に最小時間を設ける理由は、給湯時、給湯管温度が高いほど給湯管からの放熱速度は速くなり、温度低下量が前記温度低下幅に達する時間が短くなり、給水管を十分加熱できなくなることを防止するためである。 By the way, the reason for setting the minimum time for the energization stop time is that, during hot water supply, the higher the hot water pipe temperature, the faster the heat dissipation rate from the hot water pipe, and the shorter the time for the temperature drop to reach the temperature reduction range, This is to prevent the heat from becoming insufficient.
前記通電停止時間に最大時間を設けた理由は、連続給湯により配管温度が下がらなかったり、再給湯によって配管温度が上昇したりしたときのことを考慮したものであり、給水管への通電停止時間が極端に長くなることを防止するためである。 The reason for setting the maximum time for the energization stop time is that the pipe temperature does not decrease due to continuous hot water supply or the pipe temperature rises due to re-hot water supply. This is to prevent the length from becoming extremely long.
前記通電時間に最小通電時間を設ける理由は、再給湯によって給湯管の温度が上昇した場合を考慮したものであり、通電により給湯管の実際の温度変化が速すぎ、通電停止温度上昇幅に達する時間が速くなり、給水管および給湯状態にない給湯管への通電時間が短くなることを防止するためである。 The reason for providing the minimum energization time in the energization time is that the case where the temperature of the hot water supply pipe rises due to re-heating is considered, and the actual temperature change of the hot water supply pipe is too fast due to the energization, and reaches the energization stop temperature increase range. This is to prevent the time from being shortened and the energization time to the hot water supply pipe and the hot water supply pipe not in the hot water supply state from being shortened.
また通電時間に最大通電時間を設ける理由は、温度センサを取り付けた給湯管にサーモスタットが取り付けられている場合は、給湯中は電気ヒーターへの通電はオフ状態であるので、通電停止条件となる温度上昇が得られないと判定され通電が継続され、配管温度が異常に高くなることを防止するためである。 The reason why the maximum energization time is set for the energization time is that when a thermostat is attached to a hot water supply pipe to which a temperature sensor is attached, the energization to the electric heater is off during hot water supply. This is because it is determined that an increase cannot be obtained and energization is continued, and the piping temperature is prevented from becoming abnormally high.
前記最小時間および最大時間は、外気温度に応じて複数段階に分けて定めることができる。その一例を以下に示す。但し本発明はこれに限定されず、発明の本質を変更しない限り任意の条件を選定することができる。
a)通電の場合:
外気温度 −3℃〜2℃ ;最大10分、最小5分の通電を行う
−9℃〜−4℃;最大20分、最小10分の通電を行う
−10℃以下 ;最大30分、最小20分の通電を行う
b)通電停止の場合:
外気温度 −3℃〜2℃;最大60分、最小20分の通電停止を行う
−4℃以下 ;最大30分、最小10分の通電停止を行う
通電制御条件をより適切にするため、外気温度センサの検知温度が予め定めた温度以下に下がるにしたがって、前記通電開始温度および通電停止温度の少なくともいずれか一つの設定温度を高くするようにすることができる。前記高くする温度幅は、実際に即して適宜決定できる。
The minimum time and the maximum time can be determined in a plurality of stages according to the outside air temperature. An example is shown below. However, the present invention is not limited to this, and arbitrary conditions can be selected as long as the essence of the invention is not changed.
a) When energized:
Outside temperature: -3 ° C to 2 ° C; energize for a maximum of 10 minutes and a minimum of 5 minutes
-9 ° C to -4 ° C; energize for a maximum of 20 minutes and a minimum of 10 minutes
-10 ° C or lower; Energize for a maximum of 30 minutes and a minimum of 20 minutes b) When energization is stopped:
Outside temperature: -3 ° C to 2 ° C; stop energization for a maximum of 60 minutes and a minimum of 20 minutes
−4 ° C. or less; Energization stop for a maximum of 30 minutes and a minimum of 10 minutes In order to make the energization control conditions more appropriate, the energization start temperature and the energization are increased as the detected temperature of the outside temperature sensor falls below a predetermined temperature. It is possible to increase the set temperature of at least one of the stop temperatures. The temperature range to be increased can be appropriately determined according to the actual situation.
前記外気温度センサの検知温度が予め定めた温度以下の温度が、予め定めた時間継続されると、前記通電開始温度および通電停止温度の少なくともいずれか一つの設定温度を高くすることができる。 When a temperature equal to or lower than a predetermined temperature detected by the outside air temperature sensor is continued for a predetermined time, at least one of the energization start temperature and the energization stop temperature can be increased.
前記配管温度センサの検知温度が、予め定めた前記通電開始温度以下であることを検知すると、前記外気温度検知センサの検知温度に関わらず前記通電を開始するようにすることができる。 When it is detected that the detection temperature of the pipe temperature sensor is equal to or lower than the predetermined energization start temperature, the energization can be started regardless of the detection temperature of the outside air temperature detection sensor.
本発明の凍結防止装置は、給水管・給湯管が混在している給湯・給水設備において、一つの配管温度センサにより凍結防止を行う場合に、配管温度センサが給湯管に取り付けられ、且つ給湯中となったため、給水管、給湯されていない給湯管の配管温度より検出温度が高くなった場合でも、当該給湯・給水設備全体の凍結防止制御を行わせることができるという効果を奏することができる。したがって、配管温度センサを取り付ける配管を間違え、それに気づかない場合でも凍結事故を防止できる。 The anti-freezing device of the present invention has a piping temperature sensor attached to the hot water supply pipe when the hot water supply / water supply equipment in which the hot water supply pipe and the hot water supply pipe are mixed is used to prevent freezing by one pipe temperature sensor. Therefore, even when the detected temperature is higher than the piping temperature of the hot water supply pipe and the hot water supply pipe that is not hot water supplied, it is possible to achieve the effect that the antifreezing control of the entire hot water supply / water supply equipment can be performed. Therefore, it is possible to prevent a freezing accident even when the pipe to which the pipe temperature sensor is attached is mistaken and not noticed.
以下添付の図面を参照する一実施の形態により本発明の凍結防止装置を説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an antifreezing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1〜4に示す第1実施の形態の凍結防止装置1は、図1に示すように、サーモスタット2を装備した凍結防止帯3a、3bを分岐コード8によって外気温度センサ(図示せず)を内蔵する通電制御部4に並列的に接続し、配管温度センサ5から与えられる温度信号によって、凍結防止帯3a、3bに内装された電気ヒーター(図示せず)を一斉に通電制御するようにしたものである。そして本第1実施の形態は、配管温度センサ5が給湯管6aに取り付けられた場合の通電制御を示すものである。
The
なお図1に示した部分の給湯管6aおよび給水管6bは、地表7から地上に立ち上がった最も凍結しやすい部分である。また図1に示す符号9は保温材、10aはコネクターのメス側、10bはコネクターのオス側である。図1に示した分岐コード8は2口のものを示しているが、通電制御部4の許容電流容量の許す範囲で口数の多いものも使用することができる。また複数のコネクターを分岐コードに取り付けるのではなく、通電制御部4に直接取り付けるなど、他の手段によって実施することができる。
In addition, the hot
図1に示した凍結防止装置1の通電制御方法が、配管温度センサ5を給水管に取り付けることを前提にした制御方法となっている場合に、給水管6bに取り付けるべき配管温度センサ5を、作業員が間違って給湯管6aに取り付けた場合に、どのような問題が起こるのかを図2によって説明する。
When the energization control method of the
図2において、凍結防止のため通電を開始する配管温度(例えば2℃)に達し、通電制御が開始された後、更に外気温度が氷点以下となった後、時刻t1で給湯が開始されて配管温度が上昇し、通電停止温度T2 に達する(時刻t2)と通電は停止されるが、配管温度温度は、給湯が停止されるか、または湯温に達するまで上昇する。その後給湯は、時刻t4 に達するまで断続的に(図2では4回)繰り返されるが、その間、給水管6bの温度は、時刻t2 で通電が停止されたために下降し、0℃に達し、その状態が長時間続くと(時刻t3)凍結し、給水不能になる。
In FIG. 2, after reaching the piping temperature (for example, 2 ° C.) at which energization is started to prevent freezing and energization control is started, the outside air temperature is below the freezing point, and then hot water supply is started at time t 1. When the pipe temperature rises and the energization stop temperature T 2 is reached (time t 2 ), the energization is stopped, but the pipe temperature rises until the hot water supply is stopped or the hot water temperature is reached. Thereafter, the hot water supply is repeated intermittently (four times in FIG. 2) until the time t 4 is reached, but during that time, the temperature of the
一連の給湯が終わると(時刻t4)給湯管6aの温度は下降し始め、通電開始温度T1に達すると(時刻t5)再び通電が開始される。したがって、給湯管6a、給水管6bの温度は給湯管6aの温度が通電停止温度T2 に達するまでそれぞれ上昇し、その後通電停止、通電開始を繰り返す毎に給水管6bの温度は徐々に上昇し、再度給湯が行われない限り、最終的には給湯管6aの温度に達し、その後は外気温度が設定温度に達するまで同様の温度変化を繰り返すようになる。
When the series of hot water supply ends (time t 4 ), the temperature of the hot
以上説明したように、誤って給湯管に配管温度センサ5の取り付けられる場合を考慮しない従来の凍結防止装置を取り付ける作業には、当該技術を十分身につけた熟練作業者を必要とすることが理解されよう。しかしながら実際は、このような条件を常時満たすことは困難であり、いずれの配管に配管温度センサを取り付けても凍結防止動作ができることが必要になる。
As described above, it is understood that the work of attaching the conventional anti-freezing device that does not consider the case where the
図3によって、給湯モードでの通電時に、最大通電時間以内に通電を停止する条件である温度上昇幅の設定と、通電停止時に最大通電停止時間以内に通電を開始する条件である温度下降幅の設定について説明する。 According to FIG. 3, when energizing in the hot water supply mode, the setting of the temperature rise range that is a condition for stopping energization within the maximum energization time, and the temperature decrease range that is the condition for starting energization within the maximum energization stop time when energization is stopped. The setting will be described.
図3は、図1に示すようにサーモスタット(図3に図示せず)が給湯管に取り付けられていない場合の給湯モードにおける温度変化の状態を細かく図示したものであり、図2と同様の部分は、同じ書き込みまたは説明を付し、説明を省略する。 3 shows in detail the state of temperature change in the hot water supply mode when a thermostat (not shown in FIG. 3) is not attached to the hot water supply pipe as shown in FIG. 1, and is similar to FIG. Are given the same writing or explanation and the explanation is omitted.
図3は、給湯が開始され、通電制御装置が温度上昇を検知して通電制御モードを給湯モードに切り替え、その後閉栓され給湯管の温度が低下し始め、温度が下降しながら通電(図3に点線で示した部分)と通電停止(図3に実線のままの部分)とを交互に繰り返しながら通常モードとなるまでの温度変化を示している。即ち、通電停止中の給湯管温度は常時下降するが、通電中の給湯管温度の変化は、温度が十分高いうちは放熱量が大きいため通電しても給湯管温度は下降するが、低くなると放熱量が低下し、上昇するようになる。 FIG. 3 shows that hot water supply is started, the energization control device detects a rise in temperature, switches the energization control mode to the hot water supply mode, and then is closed and the temperature of the hot water supply pipe starts to decrease, and the energization is performed while the temperature decreases (see FIG. 3). The temperature change until the normal mode is entered while alternately repeating the energization stop (the portion indicated by the solid line in FIG. 3) and the energization stop (the portion indicated by the dotted line). That is, while the hot water supply pipe temperature during energization stops constantly, the change in hot water supply pipe temperature during energization decreases while the hot water supply pipe temperature falls even if the power is turned on because the heat dissipation is large while the temperature is sufficiently high. The amount of heat released decreases and increases.
給湯停止後、通電により給湯管温度が上昇するようになった場合、通電停止中に下降した温度TA より通電中に上昇した温度TB が大きいと、給湯管温度が少しずつ上昇していくことになってしまう。そこで第1実施の形態では、通電停止中に通電開始する判定基準となる温度低下幅TA より、通電中に通電停止する判定基準となる温度上昇幅TBを小さくするように設定した。 If the hot water supply pipe temperature rises due to energization after the hot water supply is stopped, the temperature TA decreased during the energization stop. If the temperature TB raised during energization is larger, the hot water supply pipe temperature will gradually increase. Therefore, in the first embodiment, the temperature increase width TB that is a determination criterion for stopping energization during energization is set to be smaller than the temperature decrease width TA that is a determination criterion for starting energization while energization is stopped.
図4、5に示すフローチャートは、本発明の第1実施の形態の凍結防止装置の通電制御部の動作説明図である。即ち、給湯管6aに配管温度センサ5を取り付けても、給水管6bの凍結を防止できる場合のフローチャートを示している。この場合、凍結防止装置の装置外観は図1と同様であるので、外観図は改めて示さず、同様の部材には同じ符号を使用し、機能の異なる部分は説明によって明らかにする。
The flowcharts shown in FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams of the operation of the energization control unit of the freeze prevention device according to the first embodiment of the present invention. That is, the flowchart shows a case where freezing of the
図4において、通電制御部4がオンされると、プログラムはスタートし、先ずステップ1において外気温度が検知され、通電制御部に内蔵された外気温度センサ(図示しない)の検知温度が凍結防止温度(例えば2℃)以下であるか否かが判別され、否定的結果が得られると再びステップ1が実行され、肯定的結果が得られると、ステップ2に移行し、給湯されているか否かが判別される。
In FIG. 4, when the energization control unit 4 is turned on, the program starts. First, in
即ちステップ2においては、給湯管温度が20℃を超えたか否か、および温度上昇割合が15℃/分以上であるかが判別され、いずれの判別にも否定的結果が得られるとステップ3に移行し、いずれかに肯定的結果が得られると図5に示すプログラムのステップS1に移行する。
That is, in
先ず否定的結果が得られた場合について説明する。否定的結果が得られるとステップ3において配管温度センサ5の検知温度(以下単に配管温度と略称)が通電開始温度(例えば6℃以下)であるか否かが判別され、否定的結果が得られると再びステップ2が実行され、肯定的結果が得られるとステップ4において電気ヒーター(図示せず)に通電し、ステップ5において配管温度センサ5の検知温度が通電停止温度(例えば12℃以上)であるか否かが判別され、否定的結果が得られると、再びステップ5が実行され、肯定的結果が得られるとステップ6において通電を停止した後再びステップ1を実行する。
First, a case where a negative result is obtained will be described. If a negative result is obtained, it is determined in
また前記ステップ2において肯定的結果が得られると給湯モードプログラムが実行され、図5のフローチャートのステップS1において、配管温度センサ5の検知温度TONを保存し、ステップS2において外気温度が検知され、予め通電制御部4の記憶装置(図示せず)に記憶された外気温度によって予め定められている最大通電時間(例えば10分)および最小通電時間(例えば5分)を読み出し、次いでステップS3において凍結防止帯3a、3bそれぞれの電気ヒーターに通電し、ステップS4において通電開始から最小時間が経過したか否かが判別され、否定的結果が得られると再度ステップS4が実行され、肯定的結果が得られるとステップS5において配管温度(配管温度センサ5の検知温度)TOFF を測定し、ステップS6において保存されているTONからの温度上昇幅が所定温度幅(例えば1℃)以上であるか否かが判別され、否定的結果が得られるとステップS7において、最大通電時間に達したか否かが判別され、否定的結果が得られると再びステップS5が実行され肯定的結果が得られるとステップS8に移行する。また前記ステップS6において肯定的結果が得られると直接前記ステップS8に移行する。
When a positive result is obtained in
ステップS8が実行されると、電気ヒーターへの通電が停止され、ステップS9において最終的に測定された配管温度TOFF を保存し、ステップS10において、外気温度が検知され、記憶装置に保存される電気ヒーターへの最大通電停止時間(例えば60分)および最小通電停止時間(例えば20分)を読み出し、ステップS11において最小通電停止時間が経過したか否かが判別され、否定的結果が得られると再度ステップS11が実行され、肯定的結果が得られるとステップS12に移行する。 When step S8 is executed, the energization to the electric heater is stopped, and the pipe temperature T OFF finally measured in step S9 is stored. In step S10, the outside air temperature is detected and stored in the storage device. When the maximum energization stop time (for example, 60 minutes) and the minimum energization stop time (for example, 20 minutes) to the electric heater are read out, it is determined whether or not the minimum energization stop time has elapsed in step S11, and a negative result is obtained. Step S11 is executed again, and when a positive result is obtained, the process proceeds to step S12.
ステップS12において配管温度TONが測定され、ステップS13において測定された前記TONが通常モードにおける通電停止温度以下であるか否かが判別され、肯定的結果が得られると図4に示す通常モードのステップ1に移行し、否定的結果が得られるとステップS14に移行する。 In step S12, the pipe temperature T ON is measured, and it is determined whether or not the T ON measured in step S13 is equal to or lower than the energization stop temperature in the normal mode. If a positive result is obtained, the normal mode shown in FIG. When the process proceeds to step 1 and a negative result is obtained, the process proceeds to step S14.
ステップS14が実行されると、前記ステップS9で保存された配管温度TOFF とステップS12で測定された配管温度TONとの差、即ち温度低下幅(例えば2℃)以上であるか否かが判別され、肯定的結果が得られるとステップS1に移行し、否定的結果が得られるとステップS15において最大通電停止時間が経過したか否かが判別され、否定的結果が得られるとステップS12が実行され、肯定的結果が得られるとステップS1が実行されるように構成した。 When step S14 is executed, it is determined whether or not the difference between the pipe temperature T OFF stored in step S9 and the pipe temperature T ON measured in step S12, that is, a temperature decrease width (for example, 2 ° C.) or more. If a positive result is obtained, the process proceeds to step S1. If a negative result is obtained, it is determined in step S15 whether or not the maximum energization stop time has elapsed. If a negative result is obtained, step S12 is performed. When executed, if a positive result is obtained, step S1 is executed.
図6に示す第2実施の形態は、通常モードを先行特許出願発明による節電型プログラムによって実施したものであり、給湯モードのプログラムは第1実施の形態と同様であるので説明を省略する。図6に示すプログラムがスタートし、検出された外気温度が凍結防止制御の開始温度(例えば2℃)以下に達していると、次いで配管温度が給湯状態であるか否かを判別し、給湯状態であると認められると、通電モードによる制御動作は給湯モードに移行し、給湯状態でないと判断されると、ステップU1において外気温度が氷点に達していると、より低温の外気温度に対応のステップV1に移行し、氷点に達していないとステップU2を実行する。 In the second embodiment shown in FIG. 6, the normal mode is implemented by a power-saving program according to the invention of the prior patent application, and the hot water supply mode program is the same as that of the first embodiment, so that the description thereof is omitted. When the program shown in FIG. 6 is started and the detected outside air temperature has reached the start temperature (for example, 2 ° C.) of the freeze prevention control or less, it is determined whether or not the pipe temperature is in the hot water supply state. If it is determined that the outside air temperature has reached the freezing point in step U1, the control operation in the energization mode shifts to the hot water supply mode. When the process goes to V1 and the freezing point is not reached, Step U2 is executed.
ステップU2において配管温度が2℃以下であると通電し、配管温度が4℃を超えるまで監視を続け、4℃を超えると通電を停止し、ステップT1に移行する。 In step U2, energization is performed when the pipe temperature is 2 ° C. or lower, monitoring is continued until the pipe temperature exceeds 4 ° C., and energization is stopped when the temperature exceeds 4 ° C., and the process proceeds to step T1.
前記ステップU1からステップV1に移行すると、外気温度>0℃、0℃≧外気温>−2℃、−2℃≧外気温度のいずれであるかの判別が行われる。その間給湯されているか否かを検出するようにした(ステップV2)。0℃を超えているとステップT1に戻り、−2℃≧外気温であるとステップW1に移行し、その中間の水準であるとステップV4が実行される。 When the process proceeds from step U1 to step V1, it is determined whether the outside air temperature> 0 ° C., 0 ° C. ≧ outside air temperature> −2 ° C., −2 ° C. ≧ outside air temperature. In the meantime, it is detected whether or not hot water is being supplied (step V2). If it exceeds 0 ° C., the process returns to step T1. If −2 ° C. ≧ outside air temperature, the process proceeds to step W1, and if it is an intermediate level, step V4 is executed.
外気温度が前記中間の水準(0℃以下〜−2℃)にあるときは、配管温度が中間水準での通電開始温度(例えば2℃)以下であると通電が開始され(ステップV5)、配管温度が中間水準時の通電停止温度(例えば6℃)以上となることを監視し、通電停止温度に達すると通電を停止し、ステップV1から再度実行する。 When the outside air temperature is at the intermediate level (0 ° C. or lower to −2 ° C.), energization is started when the piping temperature is equal to or lower than the energization start temperature (for example, 2 ° C.) at the intermediate level (step V5). It is monitored that the temperature becomes equal to or higher than the energization stop temperature (for example, 6 ° C.) at the intermediate level.
前記ステップW1に移行すると、再度外気温度が−2℃以下であるか否かの判別と、給湯状態であるか否かの判別(ステップW2)とを実行し、ステップW3以降において、配管温度が低温水準での通電停止温度(例えば4℃)以下であると通電を開始し、配管温度が通電停止温度(例えば8℃)となることを監視し、監視温度に達すると通電を停止し、再度ステップW1を実行するようにすることで、きめの細かい凍結防止ができるようにした。 When the process proceeds to the step W1, the determination as to whether or not the outside air temperature is −2 ° C. or lower and the determination as to whether or not the hot water supply state is present (step W2) are executed again. When the temperature is below the energization stop temperature (for example, 4 ° C) at the low temperature level, energization is started, and it is monitored that the pipe temperature becomes the energization stop temperature (for example, 8 ° C). By performing step W1, fine freeze prevention can be performed.
図7は、第2実施の形態の変形例であり、通電開始温度と通電停止温度とを外気温度によって更に細かく区分した通電制御プログラムを構成し実施し、更にきめの細かい節電を行ったものである。グラフ化するためのデータ収集方法は、測定した外気、給湯管6aおよび給水管6bの各温度を時系列的にパソコン(図示せず)に取り込み、データ収集後グラフ作成ソフトによりグラフ化したものである。図中給湯検知信号とあるのは、前記データ収集の際、給湯管温度が20℃以上の温度に達するか、または15℃/分以上の温度上昇を検知すると、給湯管6aの温度が通電停止温度以下に低下するまで、給湯状態であると判定・記録し、前記グラフ化の際、給湯検知信号としてプリントアウトしたものである。
FIG. 7 shows a modification of the second embodiment, in which an energization control program in which the energization start temperature and the energization stop temperature are further finely divided according to the outside air temperature is configured and executed, and finer power saving is performed. is there. The data collection method for graphing is a method in which the measured outside air, each temperature of the hot
1…凍結防止装置、3a…凍結防止帯、3b…凍結防止帯、4…通電制御部、5…配管温度センサ、6a…給湯管、6b…給水管
DESCRIPTION OF
Claims (6)
6. The method according to claim 4, wherein when it is detected that the detected temperature of the pipe temperature sensor is equal to or lower than the predetermined energization start temperature, energization is started regardless of the detected temperature of the outside air temperature sensor. The antifreezing device described.
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