JPH0198932A - 漏水検出機能付冷暖房用カロリーメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、冷温水等を熱媒とし、その熱媒を利用して
室内空気と熱交換をし冷暖房を行う冷暖房システムにお
いて、消費された熱媒の熱量を算出表示するカロリーメ
ータに関し、特に、漏水を検出することができるように
した漏水検出機能付の冷暖房用カロリーメータに関する
。

［従来の技術］ この種の冷温水等を熱媒とする冷暖房システムのカロリ
ーメータは、熱媒の流量と放熱器に入る前後の熱媒温度
差とから、放熱器における消費熱量を算出して表示する
ようになっており、このようなカロリーメータには、熱
媒の漏れを自動的にチエツクする漏水検出機能は設けら
れていなかった。

したがって、熱媒の漏れの検出は、入口側と出口側にお
ける熱媒の流量の差をチエツクしたり、元栓を締めてそ
の元栓の下流側の水圧を計測し、漏水による水圧降下を
検出することにより行われていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、流量センサでは微少量の漏水を検出することが
できず、また、元栓を締めてしまうと、検査の間、装置
を全く使用することができなくなってしまうので、はな
はだ不便であり、検査中に誤って使用されると、それが
漏水として判断される等、漏水を正確に検出することが
できない欠点があった。

この発明は、そのような従来の欠点を解消し、微少量の
漏水を簡単に検出することができる冷暖房用カロリーメ
ータを提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上述の問題点を解決するための、本発明の漏水検出機能
付冷暖房用カロリーメータは、冷暖房用放熱器に熱媒を
供給する供給管と上記冷暖房用放熱器により室内空気と
熱交換された熱媒を戻す戻り管の両管内の各々の熱媒の
温度を検出する温度検出手段と、上記熱媒の流量を検出
する流量検出手段と、その流量検出手段からの出力信号
と上記温度検出手段からの出力信号とから、冷暖房用放
熱器で室内空気と熱交換ξれた消費熱量を算出する消費
熱量算出手段と、その消費熱量算出手段からの出力信号
により消費熱量を表示する表示手段と、上記供給管、冷
暖房用放熱器又は戻り管からの微少漏水を検出して表示
する微少漏水検出手段とを具備することを特徴とする。

尚、微少漏水検出手段は放熱器の上流又は下流のどちら
側にあってもよく、両側にまたがって設けられていても
よい。

［作用］ 流量検出手段によって検出された熱媒の流量と、温度検
出手段によって検出された供給管内及び戻り管内の熱媒
温度とから、消費熱量算出手段において消費熱量が算出
され、その算出値が表示手段に表示される。

そして、途中の管路から熱媒の漏水があったときには、
その漏水が微少であっても、微少漏水検出手段により検
出表示される。

［実施例］ 第２図は本発明の第１の実施例のブロック図であり、図
中、１は、冷温水等の熱媒を集合住宅内の各住戸に供給
する共同配管、２は、その共同配管から分岐された住戸
内の冷暖房用放熱器への供給管、２１は各住戸内の冷暖
房用放熱器で熱交換された熱媒を集中させて戻す共同配
管、２２は、その戻り用共同配管に接続する、冷暖房用
放熱器からの戻り管である。２０は、冷温水等の熱媒に
より室内空気と熱交換をし冷暖房する冷暖房用放熱器で
あり、その供給側２０ａには供給管２が接続され、戻り
側２０ｂには戻り管２２が接続されており、供給管２内
を通って冷暖房用放熱器２０で室内空気と熱交換をした
熱媒が戻り管２２へ送り出される。

３ａ、３ｂは各々、供給管２又は戻り管２２を開閉する
開閉バルブ、９ａ、９ｂは、これら開閉バルブと共同配
管１．２１との間に介挿されて供給管２内又は戻り管２
２内の熱媒の流量を検出する流量センサである。２３ａ
、２３ｂは、開閉バルブ３ａ、３ｂと流量センサ９ａ、
９ｂとの間に設けられて供給管２内又は戻り管２２内の
熱媒温度を検出する温度センサである。

４は、供給管２の途中に設けられて、供給管２の流路面
積を調整する主弁であり、５は、主弁４を開閉駆動する
駆動モータである。６は、その駆動モータ５に同期して
作動するポテンショメータである。このポテンショメー
タ６の作動と上記主弁４の開度との関係が第３図に示さ
れており、ボテンショメータの作動Ｏ〜７０％の範囲で
はその作動量が主弁４の開度と比例しているので、主弁
４の開度がポテンショメータ６によって検出される。ポ
テンショメータ６の作動７０〜９０％の範囲では主弁４
の弁開度が大きく変化し、９０％以上では主弁４の全開
状態を検出するようになっている。

第２図に戻って、７は水ガバナであり、ダイアフラム７
ａで分割された水圧室７ｂが、主弁４の上流側及び下流
側の供給管２に連通している。主弁４の上流側には供給
管２の流路面積を調整する調整弁７ｃが介挿されており
、主弁４の上流側と下流側の供給管２内の水圧差により
変位するダイアフラム７ａによってその調整弁７Ｃが作
動して、主弁４の上流側と下流側の供給管２内の差圧が
一定に維持される。８は、水ガバナ７の状態、即ち調整
弁７ｃの弁開度を検出するガバナセンサである。

１０は、供給管２内の圧力を検出する圧力センサ、１１
は、主弁４の上流側と下流側とに連通するように設けら
れ、主弁４の下流側から上流側に向う方向（矢印Ａ）に
のみ開くチエツクバルブであり、主弁４の下流側におい
て液圧縮が生ずるのを防止する安全弁として設けられて
いる。

１２は、マイクロコンピュータであり、１２ａはその入
出力インタフェイス、１２ｂは中央演算装置（ＣＰＵ）
、１２ｃはメモリである。入出力インタフェイス１２ａ
の入力端にはポテンショメータ６、ガバナセンサ８、圧
力センサ１０及び温度センサ２３ａ、２３ｂからの各出
力信号が、Ａ／Ｄ変換器１３〜１６ａ、１６ｂを介して
久方するように接続され、また、流量センサ９ａ、９ｂ
の出力端が接続されている。人出カインタフェイス１２
ａの出力端には、駆動回路１７を介して駆動モータ５が
接続されると共に、駆動回路１８を介して、デジタル又
はアナログの表示装置１９が接続されている。

第５図は実施例の全体的動作を示しており、順を追って
説明をする。供給管側の開閉バルブ３ａは元栓であり、
常に全開になっている。尚、供給管２内の圧力を、 Ｐｏ：水ガバナ７より上流側の圧力 Ｐ１　：水ガバナ７と主弁４との間の圧力Ｐ２：主弁４
より下流側の圧力 Ｐ　　：Ｐ、−Ｐ２（差圧） とする。

■〜■は、微少漏水検出状態ではない、通常の冷暖房状
態である。この状態では入出力インタフェイス１２ａか
らの出力信号により駆動モータ５は主弁４を全開状態に
保持している。

■戻り管側の開閉バルブ３ｂが閉じられている状態では
、供給管２内の圧力は全体に均一であり（Ｐｏ　＝Ｐ＋
　＝Ｐ２）水ガバナの調整弁７ｃは全開になっている。

■開閉バルブ３ｂを開いていくと、供給管２内を熱媒が
流れ、熱媒流量の増加が、流量センサ９によって検出さ
れる。そして、管内に熱媒の圧力差（Ｐａ　＞ＰＩ　＞
Ｐ２　）が発生し、熱媒流量が一定以上に達すると、水
ガバナの調整弁７ｃの開度が小さくなる。

■開閉バルブ３ｂをある程度以上開くと、水ガバナ７の
作用により差圧Ｐ＝Ｐ、−Ｐ２が一定となり、流量が一
定となる。

■開閉バルブ３ｂを開く動作が終了すると、安定した冷
暖房状態となり、全てが安定状態となる。

そして、流量センサ９ａ、９ｂ及び温度センサ２３ａ、
２３ｂからの出力信号によってマイクロコンピュータ１
２で消費熱量が演算されて、その結果が表示装置１９に
表示される。供給管２内の温度をＴ１、その熱媒流量な
Ｑ＋、戻り管２２内の温度をＴ２．その熱媒流量をＱ２
とすると、消費熱量＝ＴＩ　Ｑ＋’　−Ｔ２　Ｑ２で求
められる。

尚、通常は（Ｊ＋　＝Ｑ２であり、 消費熱量＝Ｑ＋　　（ＴＩ−Ｔ２）、又は消費熱量＝Ｑ
ｚ　　（ＴＩ　　Ｔ２） として演算してもよい。

そして、流量センサ９からの出力信号がマイクロコンピ
ュータ１２で演算処理され、その時の流量及び積算され
た総消費熱量が表示装置１９に表示される。

■〜■は微少漏水検出状態であり、流量センサからの出
力信号がゼロ（又はゼロに極めて近１．Ｎ状態。例えば
毎分の流量１リツトル以下。）になってその状態が例え
ば−時間以上連続した安定状態になったときに、マイク
ロコンピュータの入出力インタフェイス１２ａからの出
力信号により、駆動モータ５が主弁４を全閉することに
よって微少漏水検出モードが自動的にスタートする。も
ちろん、手動切換その他の手段によってモード切換を行
ってもよい。

この状態において、駆動モータ５が主弁４を全閉しても
、主弁４の下流側で漏水がなければ、全体の状態に変化
は生じない。

ところで、第４図は微少漏水検出モード状態における、
主弁４の上流側と下流側の差圧Ｐと、水ガバナの調整弁
７の開度（即ち、ガバナセンサ８の出力信号）及び、そ
れらと駆動モータ５への入力信号との関係を示している
。本実施例においては、例えば調整弁７Ｃの弁開度が３
０〜７０％（差圧Ｐ　＝　２．９〜３．５ｍＡｑの範囲
）で駆動モータ５が停止して主弁４の開度を一定に保ち
、弁開度３０％以下（差圧Ｐ　＝　３．５ｍＡｑ以上）
では駆動モータ５が主弁４を開く方向に作動し、弁開度
７０％以上（差圧Ｐ　＝　２．９ｍＡｑ以下）では駆動
モータ５が主弁４を閉じる方向に作動する。つまり差圧
Ｐが２゜９〜３　、５ｍＡｑの範囲にある状態で、主弁
４の開度が一定に保たれて、供給管２内を一定の流量（
微少流量）が流れる安定状態を得ることができるように
なっている。

第５図に戻って、微少漏水検出モードでは、■まず、入
出力インタフェイス１２ａからの出力信号により駆動モ
ータ５が主弁４を閉じる信号を出力し、主弁４が全閉さ
れる。この閉じ信号は、水ガバナの調整弁７Ｃの開度が
７０％に下るまで出し続けられる（第５図の点線で示さ
れる部分） ■そして、漏水があれば主弁４の下流の圧力Ｐ２が降下
して、水ガバナの調整弁７Ｃが閉じ方向に作動する。

■調整弁７Ｃの開度が３０％以下になると、人出カイン
タフェイス１２ａからの出力信号により駆動モータ５が
主弁４を開く方向に動作する。

■しかし、調整弁７Ｃの開度が３０％を越せば主弁４の
動きは停止し、主弁４は少し開いた状態で停止する。

■そして、調整弁７Ｃの開度が、再び７０％を越せば主
弁４が閉じ方向に動作し、調整弁７Ｃの開度が再び７０
％以下になれば主弁４の動きは停止し、主弁４は、わず
かな開きを残した状態で停止する。

主弁４の下流において微少漏水が発生していれば、流量
は一定であるから、■〜■の動作が数回繰り返されるこ
とにより全てが安定状態となる。

安定状態にならなければ、漏水以外の出水が存在するも
のと考えられる。安定状態になったら、駆動モータのポ
テンショメータ６からの出力信号にヨリ、マイクロコン
ピュータ１２において、微少流量が算出され、その情報
が入出力インタフェイス１２ａから駆動回路１８を介し
て表示手段１９に出力され、例えば漏水量が表示される
。また、これと同時に、入出力インタフェイス１２ａか
ら主弁４を閉じる信号が出力されて、主弁４が全閉にな
る。

尚、表示手段としては、記録が可能なもの又は警報を出
す方式のものなどを用いてもよい。

第５図において、■は微少漏れ検出モード状態において
開閉バルブ３ｂを開いたときの動作を示しており、開閉
バルブ３ｂが開かれると、Ｐ２が急に低下して差圧Ｐが
発生し、ガバナセンサからの信号を受けて、マイクロコ
ンピュータ１２から、駆動モータ５に主弁４を開く信号
が出力され、主弁４が全開して全てが通常の状態に戻る
。

尚、漏水が微少量でなくある程度以上あるときは、流量
センサ９ａ、９ｂからの出力信号をマイクロコンピュー
タが判定し、突発的な多量の漏水があるときには、圧力
センサ１０からの出力信号により水圧降下を検出して判
定される。そして。

いずれの場合にも、漏水があるときには、入出力インタ
フェイス１２ａから主弁４を全閉にする信号が出力され
る。

第６図及び第７図は、マイクロコンピュータのメモリ１
２ｃに記憶されたプログラムを示すフローチャートであ
る。Ｓはステップを示す。

第６図は、微少漏水検出モードのプログラムを示し、ま
ず、ｓｌで主弁を全開する信号を出力し、ｓ２で、供給
管内の流量Ｑを流量センサがら読み込む。そして、ｓ３
で、流量Ｑが毎分１リツトル以下でないならｓ２に戻り
、１リツトル以下なら、ｓ４で、その状態と同じ状態が
１時間以上続いているか否かを判定し、１時間以上続い
ていないときにはｓ２に戻る。１時間以上続いていると
きは、Ｓ５で主弁を全開にする信号を出力する。

次いで、ｓ６で、水ガバナの調整弁の開度をガバナセン
サから読み込み、ｓ７で、調整弁の開度が３０％以下の
ときはｓ８で、主弁を開き方向に動作させる信号を出力
して、ｓ６に戻る。ｓ７で、水ガバナの弁開度が３０％
以上のときは、Ｓ９で、水ガバナの弁開度が７０％以上
か否かを判定し、７０％以上のときは、ｓｌｏで主弁を
閉方向に動作させる信号を出力する。

ｓ９で水ガバナの弁開度が７０％以下（即ち、弁開度が
３０〜７０％の範囲）のときは、ｓｌｌで、主弁の開度
をポテンショメータから読み込み、Ｓ１２で、主弁の開
度が安定しているか否かを判定し、主弁の開度が安定し
ていないときはｓ６に戻る。主弁の開度が安定している
ときは、ｓｌ３で、主弁の開度から流量を演算し、ｓｌ
４で、その演算結果を表示装置に出力し、ｓｌ５で主弁
を全開にする信号を出力する。

第７図は通常の冷暖房状態における消費熱量検出及び表
示のプログラムを示すフローチャートであり、まず、Ｓ
２１で、供給管内と戻り管内の湯温を読込み、Ｓ２２で
、供給管内と戻り管内の流量を読込み、Ｓ２３で消費熱
量を算出して、Ｓ２４でその算出結果を表示装置に表示
してＳ２１に戻る。

［発明の効果］ 本発明の漏水検出機能付冷暖房用カロリーメータによれ
ば、消費熱量を算出して表示するだけでなく、微少漏水
を検出表示する微少漏水検出手段を設けたので、漏水を
調べるにあたって元栓を締める等の必要がなく、簡単に
微少量の漏水の有無までチエツクすることができる優れ
た効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の第１の実施例のブロック図、第３図及び第４図はそ
の実施例の動作を示すグラフ、第５図は実施例の全体的
動作を示すタイムチャート、第６図及び第７図は実施例
のマイクロコンピュータで実行されるプログラムを示す
フローチャートである。 代理人　弁理士　　三　井　和音 −）＋１昧ツ何

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷暖房用放熱器に熱媒を供給する供給管と上記冷
   暖房用放熱器により室内空気と熱交換された熱媒を戻す
   戻り管の両管内の各々の熱媒の温度を検出する温度検出
   手段と、上記熱媒の流量を検出する流量検出手段と、そ
   の流量検出手段からの出力信号と上記温度検出手段から
   の出力信号とから、冷暖房用放熱器で室内空気と熱交換
   された消費熱量を算出する消費熱量算出手段と、その消
   費熱量算出手段からの出力信号により消費熱量を表示す
   る表示手段と、上記供給管、冷暖房用放熱器又は戻り管
   からの微少漏水を検出して表示する微少漏水検出手段と
   を具備することを特徴とする漏水検出機能付冷暖房用カ
   ロリーメータ。
2. （２）上記微少漏水検出手段が、上記供給管と戻り管の
   少なくとも一方の管路の流路面積を調整する主弁と、そ
   の主弁の上流側と下流側の水圧差を一定に維持するよう
   に上記主弁の上流において流路面積を調整する水ガバナ
   と、その水ガバナの状態を検知するガバナセンサと、通
   常の消費熱量算出モードと微少漏水検出モードとを切換
   えるモード切換手段と、微少漏水検出モードに切換わっ
   たときにまず上記主弁を閉じた後に上記ガバナセンサか
   らの出力信号により上記主弁の動作を制御する弁制御手
   段と、その主弁の状態を検知することにより漏水情報を
   表示する漏水情報表示手段よりなる特許請求の範囲第１
   項記載の漏水検出機能付冷暖房用カロリーメータ。