特許 6899744 熱源システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6899744

(24)【登録日】2021年6月17日

(45)【発行日】2021年7月7日

(54)【発明の名称】熱源システム

(51)【国際特許分類】

   F24D 3/00 20060101AFI20210628BHJP

【ＦＩ】

   F24D3/00 W

   F24D3/00 J

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-172886(P2017-172886)

(22)【出願日】2017年9月8日

(65)【公開番号】特開2019-49370(P2019-49370A)

(43)【公開日】2019年3月28日

【審査請求日】2020年7月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000115854

【氏名又は名称】リンナイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】俵 慎太郎

【審査官】 岩▲崎▼ 則昌

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−４９０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８６４８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｄ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱媒体を加熱する加熱源を有する熱源機と、前記熱媒体の供給対象部と前記熱源機との間で該熱媒体を循環させ得るように該供給対象部と該熱源機とを接続する循環流路と、該循環流路での前記熱媒体の循環を行わせるポンプとを備える熱源システムであって、
前記ポンプの周囲に配置された第１温度センサと、
該第１温度センサよりも前記ポンプから離れた箇所に配置された第２温度センサと、
前記循環流路の詰まりの発生を検知する詰まり検知手段とを備えており、
前記第１温度センサは、前記循環流路における前記熱媒体の流通が阻害された状態で、前記加熱源を作動させずに、前記ポンプを作動させたとき、該ポンプの発熱の影響を受けることによって、該第１温度センサが検出する温度が上昇するように前記ポンプに近接して配置されており、
前記第２温度センサは、前記循環流路における前記熱媒体の流通を正常に行い得る状態で、前記加熱源を作動させずに、前記ポンプを作動させたとき、該第２温度センサが検出する温度が前記第１温度センサにより検出される温度と同等の温度に保たれ、且つ、前記循環流路における前記熱媒体の流通が阻害された状態で、前記加熱源を作動させずに、前記ポンプを作動させたとき、該第２温度センサが検出する温度が前記ポンプの発熱の影響を受けない箇所に配置されており、
前記詰まり検知手段は、前記加熱源を作動させずに、前記ポンプを作動させた状態で、前記第１温度センサにより検出される温度と、前記第２温度センサにより検出される温度との温度差に基づいて、前記循環流路の詰まりの発生を検知するように構成されていることを特徴とする熱源システム。

【請求項2】

請求項１記載の熱源システムにおいて、
前記第１温度センサは、前記循環流路で前記熱源機から前記供給対象部に供給される前記熱媒体の温度である往き温度と、前記循環流路で前記供給対象部から前記熱源機に戻る前記熱媒体の温度である戻り温度とのうちの一方を検出するように前記循環流路に組付けられた温度センサであり、前記第２温度センサは、前記往き温度及び戻り温度のうちの他方を検出するように前記循環流路に組付けられた温度センサであることを特徴とする熱源システム。

【請求項3】

請求項１又は２記載の熱源システムにおいて、
前記詰まり検知手段は、前記加熱源を作動させずに、前記ポンプを作動させることを開始してから、所定時間が経過した時の前記温度差を所定の閾値と比較することにより、前記循環流路の詰まりの発生を検知するように構成されていることを特徴とする熱源システム。

【請求項4】

熱媒体を加熱する加熱源を有する熱源機と、前記熱媒体の供給対象部と前記熱源機との間で該熱媒体を循環させ得るように該供給対象部と該熱源機とを接続する循環流路と、該循環流路での前記熱媒体の循環を行わせるポンプとを備える熱源システムであって、
前記ポンプの周囲に配置された第１温度センサと、
前記循環流路の詰まりの発生を検知する詰まり検知手段とを備えており、
前記第１温度センサは、前記循環流路における前記熱媒体の流通が阻害された状態で、前記加熱源を作動させずに、前記ポンプを作動させたとき、該ポンプの発熱の影響を受けることによって、該第１温度センサが検出する温度が上昇するように前記ポンプに近接して配置されており、
前記詰まり検知手段は、前記加熱源を作動させずに、前記ポンプを作動させた状態で、前記第１温度センサにより検出される温度の変化に基づいて、前記循環流路の詰まりの発生を検知するように構成されていることを特徴とする熱源システム。

【請求項5】

請求項４記載の熱源システムにおいて、
前記第１温度センサは、前記循環流路で前記熱源機から前記供給対象部に供給される前記熱媒体の温度である往き温度と、前記循環流路で前記供給対象部から前記熱源機に戻る前記熱媒体の温度である戻り温度とのうちの一方を検出するように前記循環流路に組付けられた温度センサであることを特徴とする熱源システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボイラ装置等の熱源システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば特許文献１に見られるように、暖房用の温水を循環流路でポンプにより循環させつつ、暖房熱交換器により加熱する給湯暖房機において、温水の凍結が発生するのを防止するために、外気温が所定温度よりも低い場合に、強制的にポンプを作動させて、温水を循環流路で循環させると共に、暖房熱交換器を作動させるものが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９−３１８０８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に見られる如き従来のシステムでは、温度センサにより検出される外気温が、循環流路の周囲の実際の温度に比して高めの温度となりやすい場合、あるいは、循環流路の周囲の実際の温度が、循環流路内の温水の凍結を早期に進行させてしまう程度に低温となった場合には、ポンプの作動を開始したときには、既に、循環流路内の温水の凍結、ひいては、該循環流路の詰まりが発生してしまっているという事態も起こり得る。

【0005】

この場合、ポンプを作動させても、循環流路での温水の流通が行われないため、暖房熱交換器による温水の加熱を行うと、該暖房熱交換器内の温水が急速に沸騰して、該暖房熱交換器の損傷等の不都合を生じる虞がある。

【0006】

そこで、循環流路での温水の凍結等に起因して該循環流路の詰まりが発生した場合には、そのことを検知し得ることが望まれる。

【0007】

ここで、例えば循環流路の温水の流量を検出し得る流量センサが循環流路に備えられている場合には、ポンプを作動させた状態での該流量センサの出力を観測することで、詰まりの発生の有無を検知することは可能である。

【0008】

ただし、循環流路に流量センサを備えると、温水の循環時のエネルギー損失が発生しやすいことから、ボイラ装置等の熱源システムでは、当該流量センサが備えられていない場合が多い。

【0009】

また、熱源システムの循環流路に新たに流量センサを搭載することは、熱源システムのエネルギー効率、あるいは、製品コストの点で不利である。

【0010】

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、流量センサを必要とせずに、凍結等に起因する循環流路の詰まりの発生を簡易に検知することができる熱源システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の熱源システムは、上記の目的を達成するために、熱媒体を加熱する加熱源を有する熱源機と、前記熱媒体の供給対象部と前記熱源機との間で該熱媒体を循環させ得るように該供給対象部と該熱源機とを接続する循環流路と、該循環流路での前記熱媒体の循環を行わせるポンプとを備える熱源システムであって、
前記ポンプの周囲に配置された第１温度センサと、
該第１温度センサよりも前記ポンプから離れた箇所に配置された第２温度センサと、
前記循環流路の詰まりの発生を検知する詰まり検知手段とを備えており、
前記第１温度センサは、前記循環流路における前記熱媒体の流通が阻害された状態で、前記加熱源を作動させずに、前記ポンプを作動させたとき、該ポンプの発熱の影響を受けることによって、該第１温度センサが検出する温度が上昇するように前記ポンプに近接して配置されており、
前記第２温度センサは、前記循環流路における前記熱媒体の流通を正常に行い得る状態で、前記加熱源を作動させずに、前記ポンプを作動させたとき、該第２温度センサが検出する温度が前記第１温度センサにより検出される温度と同等の温度に保たれ、且つ、前記循環流路における前記熱媒体の流通が阻害された状態で、前記加熱源を作動させずに、前記ポンプを作動させたとき、該第２温度センサが検出する温度が前記ポンプの発熱の影響を受けない箇所に配置されており、
前記詰まり検知手段は、前記加熱源を作動させずに、前記ポンプを作動させた状態で、前記第１温度センサにより検出される温度と、前記第２温度センサにより検出される温度との温度差に基づいて、前記循環流路の詰まりの発生を検知するように構成されていることを特徴とする（第１発明）。

【0012】

なお、本発明において、「前記循環流路における前記熱媒体の流通が阻害された状態」というのは、前記ポンプを作動させても、該循環流路での前記熱媒体の流量又は流速がゼロもしくはほぼゼロになる状態（換言すれば、前記ポンプを作動させても、該循環流路での前記熱媒体の流れが生じないか、もしくはほとんど生じない状態）を意味する。

【0013】

また、「前記第１温度センサにより検出される温度と同等の温度」というのは、第１温度センサにより検出される温度に一致もしくはほぼ一致する温度を意味する。

【0014】

また、「第２温度センサが検出する温度が前記ポンプの発熱の影響を受けない」というのは、前記ポンプで発生する熱が、前記第２温度センサの配置箇所には、ほとんど伝達されず、第２温度センサが検出する温度が、該ポンプの発熱に対する依存性を持たないか、もしくはほとんど持たないことを意味する。

【0015】

上記第１発明によれば、前記循環流路における前記熱媒体の流通を正常に行い得る状態で、前記加熱源を作動させずに、前記ポンプを作動させたときには、前記温度差はゼロもしくはそれに近い値に保たれる。

【0016】

一方、前記循環流路における前記熱媒体の流通が阻害された状態で、前記加熱源を作動させずに、前記ポンプを作動させたときには、前記第１温度センサにより検出される温度と前記第２温度センサにより検出される温度とのうち、前記ポンプに近接している第１温度センサによる温度が、前記ポンプの発熱の影響によって上昇するために、前記温度差がある程度大きくなる。

【0017】

このため、前記詰まり検知手段は、前記温度差に基づいて、前記循環流路の詰まりの発生を適切に検知することができる。

【0018】

よって、第１発明によれば、流量センサを必要とせずに、凍結等に起因する循環流路の詰まりの発生を簡易に検知することができる。

【0019】

上記第１発明では、前記第１温度センサは、前記循環流路で前記熱源機から前記供給対象部に供給される前記熱媒体の温度である往き温度と、前記循環流路で前記供給対象部から前記熱源機に戻る前記熱媒体の温度である戻り温度とのうちの一方を検出するように前記循環流路に組付けられた温度センサであり、前記第２温度センサは、前記往き温度及び戻り温度のうちの他方を検出するように前記循環流路に組付けられた温度センサであることが好ましい（第２発明）。

【0020】

ここで、熱源システムは、一般に、前記加熱源による熱媒体の加熱量の制御のために、前記往き温度及び戻り温度をそれぞれ検出するための温度センサが備えられている。また、前記ポンプは、前記循環流路のうち、前記熱源機から前記供給対象部に熱媒体を供給する側の流路と、前記供給対象部から前記熱源機に熱媒体を戻す側の流路とのうちのいずかに介装されるので、通常、前記往き温度及び戻り温度をそれぞれ検出するための温度センサのうちの一方は、他方よりも前記ポンプの近くに配置されている。

【0021】

このため、第２発明によれば、熱源システムの既存の温度センサを使用することができ、低コスト且つ簡易に本発明の熱源システムを実現できる。

【0022】

また、循環流路内の熱媒体は、該循環流路を構成する配管の内部に閉じ込められているので、前記第１温度センサ及び第２温度センサによりそれぞれ検出される該熱媒体の温度（往き温度又は戻り温度）は安定性が高い。そのため、前記温度差に基づいて、循環流路の詰まりの発生を検知することの信頼性を高めることができる。

【0023】

上記第１又は第２発明では、前記詰まり検知手段は、例えば、前記加熱源を作動させずに、前記ポンプを作動させることを開始してから、所定時間が経過した時の前記温度差を所定の閾値と比較することにより、前記循環流路の詰まりの発生を検知するように構成され得る（第３発明）。

【0024】

これによれば、循環流路の詰まりが発生している場合に、第１温度センサにより検出される温度が前記ポンプの発熱の影響によって十分に上昇した段階での前記温度差に基づいて、前記循環流路の詰まりの発生を検知することができるので、その検知の信頼性を高めることができる。

【0025】

また、本発明の熱源システムは、次のような態様を採用することもできる。すなわち、熱媒体を加熱する加熱源を有する熱源機と、前記熱媒体の供給対象部と前記熱源機との間で該熱媒体を循環させ得るように該供給対象部と該熱源機とを接続する循環流路と、該循環流路での前記熱媒体の循環を行わせるポンプとを備える熱源システムであって、
前記ポンプの周囲に配置された第１温度センサと、
前記循環流路の詰まりの発生を検知する詰まり検知手段とを備えており、
前記第１温度センサは、前記循環流路における前記熱媒体の流通が阻害された状態で、前記加熱源を作動させずに、前記ポンプを作動させたとき、該ポンプの発熱の影響を受けることによって、該第１温度センサが検出する温度が上昇するように前記ポンプに近接して配置されており、
前記詰まり検知手段は、前記加熱源を作動させずに、前記ポンプを作動させた状態で、前記第１温度センサにより検出される温度の変化に基づいて、前記循環流路の詰まりの発生を検知するように構成されていることを特徴とする（第４発明）。

【0026】

なお、本発明において、「前記循環流路における前記熱媒体の流通が阻害された状態」ということの意味は、第１発明と同様である。

【0027】

前記循環流路における前記熱媒体の流通が阻害された状態で、前記加熱源を作動させずに、前記ポンプを作動させたときには、前記第１温度センサにより検出される温度は、前記ポンプの発熱の影響によって上昇する。

【0028】

一方、前記循環流路における前記熱媒体の流通を正常に行い得る状態で、前記加熱源を作動させずに、前記ポンプを作動させたときには、該ポンプで発生する熱は、その多くが循環流路内で流れる熱媒体によって搬送されるため、前記第１温度センサにより検出される温度は前記ポンプの発熱の影響をほとんど受けないものとなる。ひいては、該第１温度センサにより検出される温度は、前記循環流路における前記熱媒体の流通が阻害されている場合の如き上昇を生じないものとなる。

【0029】

このため、前記詰まり検知手段は、前記第１温度センサにより検出される温度の変化に基づいて、前記循環流路の詰まりの発生を適切に検知することができる。

【0030】

よって、第４発明によれば、第１発明と同様に、流量センサを必要とせずに、凍結等に起因する循環流路の詰まりの発生を簡易に検知することができる。

【0031】

上記第４発明では、前記第１温度センサは、前記循環流路で前記熱源機から前記供給対象部に供給される前記熱媒体の温度である往き温度と、前記循環流路で前記供給対象部から前記熱源機に戻る前記熱媒体の温度である戻り温度とのうちの一方を検出するように前記循環流路に組付けられた温度センサであることが好ましい（第５発明）。

【0032】

これによれば、前記第２発明と同様に、熱源システムの既存の温度センサを使用することができ、低コスト且つ簡易に本発明の熱源システムを実現できる。

【0033】

また、前記第１温度センサにより検出される熱媒体の温度は安定性が高いため、該温度の変化に基づいて、循環流路の詰まりの発生を検知することの信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】本発明の一実施形態の熱源システムの全体構成を示す図。

【図2】実施形態の熱源システムの制御装置による制御処理を示すフローチャート。

【図3】実施形態の熱源システムの制御装置による制御処理を示すフローチャート。

【図4】実施形態の熱源システムの温度センサにより検出される温度の経時変化の例を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0035】

本発明の一実施形態を図１〜図４を参照して以下に説明する。本実施形態の熱源システム１は、例えばボイラ装置であり、その本体部としての熱源機２と、該熱源機２と暖房装置等の放熱器Ｈとの間で熱媒体としての温水を循環させ得るように、熱源機２と放熱器Ｈとを接続する循環流路１０とを備える。なお、放熱器Ｈは、熱媒体（温水）の供給対象部の一例である。

【0036】

熱源機２には、バーナ３及び熱交換器４が収容された燃焼室５と、バーナ３に燃料ガスを供給する燃料供給路６とが搭載されている。燃焼室５の給気口５ａには、バーナ３に燃焼用空気を供給する燃焼ファン７が取り付けられ、燃焼室５の排気口５ｂには、燃焼排ガスを熱源機２の外部に導く排気路８が接続されている。

【0037】

燃料供給路６の上流側は、熱源機２の外部において、図示を省略する燃料供給源の配管に接続されている。また、該燃料供給路６には、それを開閉する電磁弁６ａ，６ｂと、バーナ３への燃料ガスの供給量（流量）を調整する比例弁等の燃料流量制御弁６ｃとが介装されている。

【0038】

バーナ３は、循環流路１０で循環させる温水（熱媒体）の加熱源である。該バーナ３は、燃焼ファン７を所定の回転数で作動させると共に、電磁弁６ａ，６ｂを開弁制御し、且つ、燃料流量制御弁６ｃの開度を所定の開度に制御した状態で、図示しない点火器を駆動することで点火されるようになっている。そして、バーナ３の燃焼運転中には、バーナ３への燃料ガスの供給量を燃料流量制御弁６ｃを介して制御すると共に、バーナ３への燃焼用空気の供給量を燃焼ファン７を介して制御することで、バーナ３の燃焼量を可変的に制御することが可能である。

【0039】

なお、バーナ３は、燃料ガスを燃焼させるバーナに限らず、灯油等の液体燃料を燃焼させるバーナであってもよい。

【0040】

熱交換器４は、循環流路１０で循環させる温水を加熱するために、バーナ３の燃焼熱を該温水に伝熱する熱交換器であり、バーナ３の燃焼熱により加熱されるように燃焼室５内に配置されていると共に、循環流路１０の途中部に介装されている。

【0041】

循環流路１０は、熱交換器４から放熱器Ｈに温水を流す往路側流路１０ａと、放熱器Ｈから熱交換器４に温水を流す復路側流路１０ｂとを含む。そして、循環流路１０での温水の循環を行わせるポンプ１１が、往路側流路１０ａ及び復路側流路１０ｂの一方、例えば復路側流路１０ｂに熱源機２の内部で介装されている。

【0042】

また、循環流路１０で熱交換器４から放熱器Ｈに供給される温水の温度（以降、往き温度という）を検出するための温度センサ１２ａと、放熱器Ｈから熱交換器４に戻ってくる温水の温度（以降、戻り温度という）を検出するための温度センサ１２ｂとが、熱源機２の内部において、往路側流路１０ａ及び復路側流路１０ｂのそれぞれに組付けられている。以降、温度センサ１２ａを往路側温度センサ１２ａ、温度センサ１２ｂを復路側温度センサ１２ｂということがある。

【0043】

ここで、本実施形態では、温度センサ１２ａ，１２ｂのうち、往路側温度センサ１２ａが本発明における第２温度センサに相当し、復路側温度センサ１２ｂが本発明における第１温度センサに相当するものである。

【0044】

さらに詳細には、本実施形態では、ポンプ１１と同じ側の流路（本実施形態では復路側流路１０ｂ）に組み付けられた温度センサである復路側温度センサ１２ｂ（第１温度センサ）は、ポンプ１１の周囲の該ポンプ１１に近接した箇所（図示例では、ポンプ１１の吐出口側で該ポンプ１１に近接した箇所）に配置されている。

【0045】

なお、本実施形態では、ポンプ１１の近くに配置されている復路側温度センサ１２ｂは、ポンプ１１の吐出口側（下流側）に配置されているが、ポンプ１１の吸入口側（上流側）に配置されていてもよい。

【0046】

また、循環流路１０内の温水の凍結等に起因する循環流路１０の詰まりによって、該循環流路１０での温水の流通が阻害された状態（以降、温水循環阻害状態という）において、バーナ３の燃焼運転を行うことなく（熱交換器４での温水の加熱を行うことなく）、ポンプ１１を作動させた場合には、循環流路１０での温水の流量がゼロもしくはほぼゼロとなることから、該ポンプ１１の作動により該ポンプ１１で発生する熱は循環流路１０内の温水によって搬送されないか、もしくはほとんど搬送されない状態となる。ひいては、ポンプ１１の近くに配置されている復路側温度センサ１２ｂが検出する戻り温度は、復路側温度センサ１２ｂの配置箇所で循環流路１０内に留まる温水の温度となり、該温度は、ポンプ１１で発生する熱の影響を顕著に受ける。

【0047】

このため、上記温水循環阻害状態で、バーナ３の燃焼運転を行うことなく、ポンプ１１を作動させた場合には、ポンプ１１の近くに配置されている復路側温度センサ１２ｂにより検出される戻り温度は、該ポンプ１１の作動開始後、該ポンプ１１の発熱の影響を受けて上昇していく。

【0048】

例えば、図４の上側のグラフは、温水循環阻害状態（詳しくは、外気温が−１０℃となっており、且つ、循環流路１０内の温水の温度が２０℃になっている状況での温水循環阻害状態）において、バーナ３の燃焼運転を行うことなく、ポンプ１１を作動させた場合に、復路側温度センサ１２ｂによる実際に検出された戻り温度の経時変化の一例を示している。図示の如く、復路側温度センサ１２ｂにより検出された戻り温度は、ポンプ１１の発熱の影響を受ける（ポンプ１１で発生する熱が復路側温度センサ１２ｂに伝達される）ことによって、ポンプ１１の作動の開始後、顕著に上昇するものとなる。

【0049】

一方、往路側流路１０ａに組み付けられた往路側温度センサ１２ａ（第２温度センサ）は、復路側温度センサ１２ｂよりもポンプ１１から十分に離れた箇所に配置されている。このため、該往路側温度センサ１２ａは、温水循環阻害状態において、バーナ３の燃焼運転を行うことなく、ポンプ１１を作動させた場合に、該ポンプ１１の発熱の影響をほとんど受けない（ポンプ１１で発生する熱は、往路側温度センサ１２ａの配置箇所にはほとんど伝達されない）。

【0050】

このため、温水循環阻害状態において、バーナ３の燃焼運転を行うことなく、ポンプ１１を作動させた場合に、往路側温度センサ１２ａにより検出される往き温度（往路側温度センサ１２ａの配置箇所で循環流路１０内に留まる温水の温度）は、ポンプ１１の発熱に応じた昇温を生じない。

【0051】

例えば、図４の下側のグラフは、温水循環阻害状態（詳しくは、外気温が−１０℃となっており、且つ、循環流路１０内の温水の温度が２０℃になっている状況での温水循環阻害状態）において、バーナ３の燃焼運転を行うことなく、ポンプ１１を作動させた場合に、往路側温度センサ１２ａにより実際に検出された往き温度の経時変化の一例を示している。図示の如く、往路側温度センサ１２ａによる検出された往き温度は、ポンプ１１の発熱の影響による昇温が生じないものとなる。この場合、図４に示す例では、ポンプ１１の作動開始時の温水の温度（２０℃）よりも外気温（−１０℃）が低いため、往路側温度センサ１２ａによる検出された往き温度が徐々に低下している。

【0052】

なお、バーナ３の燃焼運転とポンプ１１の作動とを停止した定常状態では、往路側温度センサ１２ａにより検出される往き温度と、復路側温度センサ１２ｂにより検出される戻り温度とは、熱源機２の周辺の雰囲気温度に一致もしくはほぼ一致する温度に収束する。

【0053】

また、循環流路１０の詰まりが無く、該循環流路１０での温水の流通を正常に行い得る状態で、バーナ３の燃焼運転を行うことなく、ポンプ１１を作動させた場合には、循環流路１０内の温水が加熱されることなく、連続的に流れる状態となるため、往路側温度センサ１２ａにより検出される往き温度と、復路側温度センサ１２ｂにより検出される戻り温度とは互いに一致もしくはほぼ一致する温度に保たれる。

【0054】

図１に戻って、本実施形態の熱源システム１（ボイラ装置）は、さらに、熱源機２の作動制御を行う制御装置２０と、熱源システム１の種々の運転操作を行うためのリモコン２１とを備えている。

【0055】

リモコン２１は、例えば熱源システム１の運転の起動又は停止、放熱器Ｈに供給する温水の目標温度の設定、熱源システム１の運転モードの設定等の運転操作を行い得るように構成されており、それらの運転操作を行うための複数の操作スイッチ等により構成される操作部２１ａと、各種情報を表示する表示器２１ｂとを備える。

【0056】

そして、リモコン２１は、制御装置２０と相互に通信し得るように該制御装置２０に有線接続されている。なお、リモコン２１と制御装置２０との間の通信方式は、有線通信に限らず、Wi-Fi（登録商標）、Bluetooth（登録商標）等による無線通信であってもよい。

【0057】

制御装置２０は、マイクロコンピュータ、メモリ、インターフェース回路等を含む電子回路ユニットにより構成される。この制御装置２０には、前記往路側温度センサ１２ａ及び復路側温度センサ１２ｂの検出信号が入力される。

【0058】

そして、制御装置２０は、実装されたハードウェア構成及びプログラム（ソフトウェア構成）により実現される機能として、前記電磁弁６ａ，６ｂ、燃料流量制御弁６ｃ、燃焼ファン７及び点火器（図示省略）の作動制御を通じてバーナ３の燃焼運転を制御する機能と、ポンプ１１の作動を制御する機能とを有することに加えて、循環流路１０の詰まりを検知する詰まり検知部２０ａとしての機能を含む。該詰まり検知部２０ａは、本発明における詰まり検知手段に相当する機能部である。

【0059】

なお、本実施形態では、詰まり検知部２０ａが検知する詰まりは、循環流路１０内の温水の凍結に起因する該循環流路１０の詰まりである。従って、詰まり検知部２０ａは、換言すれば、循環流路１０内の温水の凍結を検知する凍結検知部としての機能を持つものである。

【0060】

次に、詰まり検知部２０ａによる詰まりの検知（凍結検知）に関する熱源システム１の作動を説明する。

【0061】

本実施形態では、制御装置２０は、循環流路１０内の温水の凍結を予防する処理（以降、凍結予防処理という）を実行するとき、あるいは、熱源システム１の起動時（電源投入の直後）において、詰まり検知部２０ａの処理を実行する。

【0062】

凍結予防処理は、熱源システム１が起動されている状態（熱源システム１に電源電力が付与されている状態）で、バーナ３の燃焼運転及びポンプ１１の作動が停止されている場合に、図２のフローチャートに示す如く実行される。

【0063】

制御装置２０は、ＳＴＥＰ１において、往路側温度センサ１２ａにより検出された現在の往き温度が、所定温度Ｔ１（例えば４℃）よりも低温であるか否かを判断する。この判断結果が否定的となる状況は、往き温度が所定温度Ｔ１（４℃）以上の温度となっている状況であるので、循環流路１０内の温水の凍結が発生するような状況では無いとみなし得る。

【0064】

このため、ＳＴＥＰ１の判断結果が否定的となる場合には、制御装置２０は、ＳＴＥＰ１の判断処理を逐次繰り返す。

【0065】

冬季等において、ＳＴＥＰ１の判断結果が肯定的になる場合がある。この場合には、循環流路１０内のいずれかの箇所で温水の凍結が発生しているか、もしくは、近々、凍結が発生する虞があるので、制御装置２０は、次に、凍結の発生を予防するために、ＳＴＥＰ２からの処理を実行する。

【0066】

ＳＴＥＰ２では、制御装置２０は、ポンプ１１の作動を開始させる。この時、循環流路１０で温水が流れ得る状態であれば、循環流路１０での温水の循環が開始される。

【0067】

次に、ＳＴＥＰ３において、制御装置２０は、ポンプ１１の作動の開始後、所定時間（例えば５分）が経過したか否かの判断処理を逐次実行し、該所定時間が経過すると（ＳＴＥＰ３の判断結果が肯定的になると）、次にＳＴＥＰ４の判断処理を実行する。このＳＴＥＰ４の判断処理が、凍結の発生（詳しくは、凍結の発生に起因する循環流路１０の詰まり）を検知するために、前記詰まり検知部２０ａが実行する処理である。

【0068】

具体的には、このＳＴＥＰ４では、詰まり検知部２０ａは、往路側温度センサ１２ａ及び復路側温度センサ１２ｂによりそれぞれ検出された現在の往き温度及び戻り温度の検出値を取得する。そして、戻り温度の検出値と、往き温度の検出値との温度差（＝戻り温度−往き温度）が、所定の閾値Ｔ２（例えば１０℃）よりも大きいか否かを判断する。

【0069】

ここで、循環流路１０での温水の凍結が発生している状態は、前記温水循環阻害状態であるので、前記した如く、ポンプ１１の発熱の影響によって、ポンプ１１の近くの復路側温度センサ１２ｂにより検出される戻り温度が昇温する一方、ポンプ１１から離れた往路側温度センサ１２ａにより検出される往き温度はポンプ１１の発熱の影響による昇温を生じない。

【0070】

また、前記ＳＴＥＰ１の判断結果が肯定的となる状況では、その時点以前に、バーナ３の燃焼運転とポンプ１１の作動とが定常的に停止されているので、ＳＴＥＰ２でポンプ１１の作動を開始した時点では、往路側温度センサ１２ａの配置箇所での循環流路１０内の温水の温度（往き温度）と、復路側温度センサ１２ｂの配置箇所での循環流路１０内に温水の温度（戻り温度）との両方の温度は、熱源機２の周辺の雰囲気温度と同等の温度（該雰囲気温度に一致もしくはほぼ一致する温度）になっている。

【0071】

そして、往路側温度センサ１２ａにより検出される往き温度は、ポンプ１１の作動開始後の発熱の影響を受けないので、該往き温度は、ポンプ１１の作動の開始後、熱源機２の周辺の雰囲気温度と同等の温度に保たれる。

【0072】

このため、循環流路１０での温水の凍結が発生することによって、該循環流路１０が温水循環阻害状態となっている場合には、ポンプ１１の作動開始後、所定時間（５分）が経過した時点での上記温度差（＝戻り温度−往き温度）は、ある程度大きな値となる。ひいては、ＳＴＥＰ４の判断結果が肯定的になる。これにより、循環流路１０での温水の凍結の発生が検知される。

【0073】

そして、このようにＳＴＥＰ４の判断結果が肯定的になった場合（凍結の発生が検知された場合）には、制御装置２０は、ＳＴＥＰ５でポンプ１１の作動を停止させ、さらに、ＳＴＥＰ６において、凍結の発生が検知された旨を示すエラー報知をリモコン２１に出力させる。このエラー報知は、例えばリモコン２１の表示部２１ｂで視覚的に行われ、あるいは、警報音もしくは音声により聴覚的に行われる。

【0074】

補足すると、凍結以外の要因で循環流路１０の詰まりが発生している場合（例えば循環流路１０内の異物によって詰まりが発生した場合、あるいは、循環流路１０に備えられた手動バルブがユーザにより誤って閉弁された場合等）にも、ＳＴＥＰ４の判断結果が肯定的になる。従って、ＳＴＥＰ６で出力させるエラー報知は、循環流路１０の詰まりが発生した旨を示すものであってもよい。

【0075】

凍結等に起因する循環流路１０の詰まりが発生していない状況でポンプ１１の作動を開始した場合には、該循環流路１０での温水の循環が連続的に行われるので、ＳＴＥＰ４で往路側温度センサ１２ａにより検出される往き温度と、復路側温度センサ１２ｂにより検出される戻り温度とは互いに同等の温度になる。ひいては、ＳＴＥＰ４の判断結果が否定的になる。

【0076】

この場合には、制御装置２０は、次に、ＳＴＥＰ７において、往路側温度センサ１２ａにより検出された現在の往き温度が所定温度Ｔ３（例えば２℃）よりも低いか否かを判断する。

【0077】

このＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的となる状況では、循環流路１０での温水の凍結が進行する虞がある。このため、ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的となる場合には、制御装置２０は、ＳＴＥＰ８において、ポンプ１１の作動を継続したまま、バーナ３の燃焼運転を開始させ、該燃焼運転を所定時間だけ実行する。

【0078】

そして、制御装置２０は、ＳＴＥＰ８でのバーナ３の燃焼運転の終了後、ＳＴＥＰ９において、往路側温度センサ１２ａにより検出された現在の往き温度が、前記ＳＴＥＰ７での所定温度Ｔ３よりも高い所定温度Ｔ４（例えば３．５℃）を超える温度に達したか否かを判断する。

【0079】

循環流路１０での温水の循環と、ＳＴＥＰ８でのバーナ３の燃焼運転とが正常に行われた場合には、ＳＴＥＰ９の判断結果が肯定的になるが、そうでない場合には、ＳＴＥＰ９の判断結果が否定的になる。

【0080】

そこで、ＳＴＥＰ９の判断結果が否定的になった場合には、制御装置２０は、ＳＴＥＰ１０でポンプ１１の作動を停止させ、さらに、ＳＴＥＰ１１において、異常の発生が検知された旨を示すエラー報知をリモコン２１に出力させる。このエラー報知は、ＳＴＥＰ６と同様に行われる。

【0081】

また、前記ＳＴＥＰ７の判断結果が否定的であるからか、又はＳＴＥＰ９の判断結果が肯定的である場合には、ＳＴＥＰ１２において、制御装置２０は、往路側温度センサ１２ａにより検出された現在の往き温度が所定温度Ｔ５（例えば１０℃）よりも低いか否かを判断する。そして、ＳＴＥＰ１２の判断結果が肯定的である場合には、制御装置２０は、循環流路１０での今後の凍結の発生を確実に予防し得るようにするために、ポンプ１１の作動を継続したまま、ＳＴＥＰ７からの処理を繰り返す。

【0082】

また、ＳＴＥＰ１２の判断結果が否定的である場合には、循環流路１０内の温水の温度がさほど低くなく、該温水の凍結が早期に発生する虞はないとみなし得ることから、制御装置２０は、ＳＴＥＰ１３でポンプ１１の作動を停止させた後、ＳＴＥＰ１からの処理を再開する。

【0083】

以上が熱源システム１が起動されている状態で、バーナ３の燃焼運転及びポンプ１１の作動が停止されている場合に制御装置２０により実行される制御処理である。

【0084】

次に、熱源システム１の起動時（電源投入の直後）において、制御装置２０が実行する制御処理を説明する。該制御処理は、図３のフローチャートに示す如く実行される。

【0085】

この場合、制御装置２０は、ＳＴＥＰ２１において、往路側温度センサ１２ａにより検出された現在の往き温度が、所定温度Ｔ１１（例えば１℃）よりも低温であるか否かを判断する。この判断結果が肯定的である場合には、制御装置２０は、ＳＴＥＰ２２において、バーナ３の燃焼運転を行うことなく、ポンプ１１を所定時間（例えば２０秒間）だけ作動させる。

【0086】

そして、ＳＴＥＰ２２でのポンプ１１の作動の停止後、制御装置２０は、ＳＴＥＰ２３において、往路側温度センサ１２ａにより検出された現在の往き温度が、所定温度Ｔ１２（例えば２℃）よりも低温であるか否かを判断する。このＳＴＥＰ２３の判断処理は、後述のＳＴＥＰ２７の判断処理と共に、詰まり検知部２０ａにより実行される処理である。

【0087】

このＳＴＥＰ２３の判断結果が肯定的となる場合には、循環流路１０での温水の凍結が発生している可能性が高い。そこで、この場合には、制御装置２０は、ＳＴＥＰ２４において、凍結の発生が検知された旨を示すエラー報知をリモコン２１に出力させる。このエラー報知は、図２のＳＴＥＰ６と同様に行われる。

【0088】

また、ＳＴＥＰ２３の判断結果が否定的となる場合には、制御装置２０は、次にＳＴＥＰ２６において、バーナ３の燃焼運転を行うことなく、ポンプ１１を所定時間（例えば５分間）だけ作動させる。該所定時間は、ＳＴＥＰ２２でのポンプ１１の作動時間（２０秒間）よりも長い時間である。

【0089】

そして、ＳＴＥＰ２６でのポンプ１１の作動の停止後、制御装置２０は、ＳＴＥＰ２７において、復路側温度センサ１２ｂにより検出された現在の戻り温度と、往路側温度センサ１２ａにより検出された現在の往き温度との温度差（＝戻り温度−往き温度）が所定の閾値Ｔ２（例えば１０℃）よりも大きいか否かを判断する処理を詰まり検知部２０ａにより実行する。該閾値Ｔ２は、図２のＳＴＥＰ４での所定温度と同じである。

【0090】

ＳＴＥＰ２７の判断結果が肯定的となる状況は、図２のＳＴＥＰ４の判断結果が肯定的となる状況と同様に、循環流路１０での温水の凍結に起因する詰まりによって、該循環流路１０が温水循環阻害状態となったために、ポンプ１１の発熱の影響によって、復路側温度センサ１２ｂにより検出される戻り温度の昇温が発生した状況である。

【0091】

このため、制御装置２０は、ＳＴＥＰ２７の判断結果が肯定的となった場合（凍結の発生が検知された場合）には、前記ＳＴＥＰ２４において、凍結の発生が検知された旨を示すエラー報知をリモコン２１に出力させる。

【0092】

また、ＳＴＥＰ２７の判断結果が否定的となった場合には、制御装置２０は、循環流路１０での温水の凍結が発生していないものとして、図３のフローチャートの処理を終了する。

【0093】

また、前記ＳＴＥＰ２１の判断結果が否定的である場合には、制御装置２０はさらに、ＳＴＥＰ２５において、往路側温度センサ１２ａにより検出された現在の往き温度が所定温度Ｔ１３（例えば４℃）よりも低温であるか否かを判断する。

【0094】

そして、このＳＴＥＰ２５の判断結果が肯定的である場合には、循環流路１０での温水の凍結が発生している可能性があることから、制御装置２０は、前記したＳＴＥＰ２６からの処理を実行する。この時、前記した如く、ＳＴＥＰ２７で詰まり検知部２０ａの処理（凍結の発生を検知するための判断処理）が実行される。

【0095】

また、ＳＴＥＰ２５の判断結果が否定的となる場合には、制御装置２０は、循環流路１０での温水の凍結が発生していないものとして、図３のフローチャートの処理を終了する。

【0096】

以上が、熱源システム１の起動時（電源投入の直後）において、制御装置２０により実行される制御処理である。

【0097】

なお、ＳＴＥＰ２１の判断結果が肯定的である場合に、例えば、ＳＴＥＰ２２，２３の処理を実行する代わりに、ＳＴＥＰ２６からの処理を実行するようにしてもよい。

【0098】

補足すると、図３の制御処理において、凍結以外の要因で循環流路１０の詰まりが発生している場合（例えば循環流路１０内の異物によって詰まりが発生した場合、あるいは、循環流路１０に備えられた手動バルブがユーザにより誤って閉弁された場合等）にも、ＳＴＥＰ２３又はＳＴＥＰ２７の判断結果が肯定的になる。従って、ＳＴＥＰ２４で出力させるエラー報知は、循環流路１０の詰まりが発生した旨を示すものであってもよい。

【0099】

以上説明した実施形態によれば、バーナ３の燃焼運転を停止した状態で、ポンプ１１を所定時間（５分間）作動させた後に、復路側温度センサ１２ｂ及び往路側温度センサ１２ａによりそれぞれ検出された戻り温度と往き温度と温度差を所定の閾値Ｔ２と比較することによって、循環流路１０での詰まりの発生（前記実施形態では、主に凍結に起因する詰まりの発生）を適切に検知することができる。

【0100】

この場合、往路側温度センサ１２ａ及び復路側温度センサ１２ｂは、温水を加熱するためのバーナ３の燃焼量の制御等のために、従来より一般に熱源システムに備えられているものである。このため、循環流路１０での温水の流量を検出するための流量センサ等の新たなセンサを必要とすることなく、安価且つ容易に循環流路１０の詰まりを検知することを実現できる。

【0101】

また、凍結等に起因する循環流路１０の詰まりの発生を検知するために、復路側温度センサ１２ｂ及び往路側温度センサ１２ａによりそれぞれ検出された戻り温度と往き温度との温度差を用いることで、当該温度差は、熱源機２の周辺の雰囲気温度の変動の影響を受けにくい。このため、循環流路１０の詰まりの発生の検知を高い信頼性で行うことができる。

【0102】

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態を採用することもできる。以下に、他の実施形態をいくつか説明する。

【0103】

前記実施形態では、バーナ３の燃焼運転を停止した状態で、ポンプ１１を所定時間（５分間）作動させた後に、復路側温度センサ１２ｂ及び往路側温度センサ１２ａによりそれぞれ検出された戻り温度と往き温度との温度差を所定の閾値Ｔ２と比較することによって、循環流路１０での詰まりの発生を検知するものを例示した。

【0104】

ただし、例えば、バーナ３の燃焼運転を停止した状態でポンプ１１の作動を開始した後の上記温度差の増加率（単位時間当たりの増加量）等に基づいて、循環流路１０での詰まりの発生を検知することも可能である。

【0105】

また、例えば、バーナ３の燃焼運転を停止した状態でポンプ１１を作動させた場合に、ポンプ１１の近くの復路側温度センサ１２ｂにより検出される温度（戻り温度）の変化に基づいて、循環流路１０での詰まりの発生を検知することも可能である。

【0106】

この場合の実施形態としては、例えば次のような実施形態を採用し得る。すなわち、バーナ３の燃焼運転を停止した状態でポンプ１１を作動させた場合に、ポンプ１１の近くの復路側温度センサ１２ｂにより検出される温度の増加率（単位時間当たりの上昇量）を観測し、該増加率が所定値以上となる状態が所定時間以上、継続した場合、あるいは、所定時間の期間における平均の増加率が所定値以上となる場合に、該温度がポンプ１１の発熱に起因して上昇したとみなして、循環流路１０での詰まりの発生を検知する。

【0107】

また、前記実施形態では、復路側温度センサ１２ｂ及び往路側温度センサ１２ａをそれぞれ、本発明における第１温度センサ、第２温度センサとして使用するものを示した。ただし、例えばポンプ１１が往路側流路１０ａに介装されており、往路側温度センサ１２ａが復路側温度センサ１２ｂよりも近い場合には、往路側温度センサ１２ａを第１温度センサ、復路側温度センサ１２ｂを第２温度センサとして使用してもよい。より詳しくは、バーナ３の燃焼運転を停止した状態でポンプ１１を作動させた場合に、往き温度の検出値と戻り温度の検出値との温度差に基づいて、循環流路１０での詰まりの発生を検知してもよい。

【0108】

また、この場合、往路側温度センサ１２ａにより検出される往き温度の変化に基づいて、循環流路１０での詰まりの発生を検知することも可能である。

【0109】

また、本発明における第１温度センサ、第２温度センサとして使用し得る温度センサは、前記復路側温度センサ１２ｂ及び往路側温度センサ１２ａに限られない。例えば、熱源システム１が、ポンプ１１の周囲の物体の温度もしくは雰囲気温度を検出する温度センサを有する場合には、該温度センサを本発明における第１温度センサとして使用し得る。さらに、熱源システム１が該第１温度センサよりもポンプ１１から離れた箇所で物体の温度もしくは雰囲気温度を検出する温度センサを有する場合には、該温度センサを本発明における第２温度センサとして使用し得る。

【0110】

また、前記実施形態では、熱源機として、バーナ３（燃焼式の加熱源）を有する熱源機２を例示した。ただし、本発明における熱源機は、電気式の加熱源（ヒートポンプ方式の加熱源を含む）を備えるもの、あるいは、燃焼式の加熱源と電気式の加熱源との両方を備えるものであってもよい。

【0111】

また、前記実施形態では熱媒体として温水を使用する熱源システム１を例示した。ただし、本発明における熱媒体は、温水以外の熱媒体であってもよい。

【符号の説明】

【0112】

１…熱源システム、２…熱源機、３…バーナ（加熱源）、１０…循環流路、１１…ポンプ、１２ｂ…温度センサ（第１温度センサ）、１２ａ…温度センサ（第２温度センサ）、２０ａ…詰まり検知部（詰まり検知手段）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】