技術 熱源装置

0001

本発明は、液々熱交換器を備える熱源装置に関する。特に、本発明は、低温側の第２流体が流れる第２流路の流路詰まりを判定可能な熱源装置に関する。

0002

高温側の第１流体が流れる第１流路と低温側の第２流体が流れる第２流路とを有する液々熱交換器を備える給湯装置などの熱源装置が知られている。この種の熱源装置において、第２流体として硬水が液々熱交換器内を流通すると、スケールが生じる。スケールは、水中のカルシウムやマグネシウムなどの成分が温度変化の影響を受けて結晶化することによって生成され、第２流路の内面に付着する。このようなスケールの堆積によって第２流路の流路詰まりが発生すると、液々熱交換器の熱効率が低下する。

0003

従来、気液熱交換器を備える給湯装置では、第１流体である燃焼排気の排気温度と排気管の閉塞の程度とに基づいて、水道水が流れる第２流路内のスケールの堆積を判定する判定方法が提案されている（特許文献１）。しかしながら、燃焼排気の排気温度は、燃焼量によって異なる。上記のような給湯装置においては、要求される給湯量や給湯温度が変化すると、燃焼状態が変化するため、燃焼排気の排気温度が変化する。それゆえ、排気温度に基づく判定方法では、スケールの堆積を正確に判定することができないという問題がある。特に、低燃焼量の領域では、スケールの有無による排気温度の差が生じ難い。

0004

第２流路の流量低下や圧力損失に基づき、第２流路の流路詰まりを判定することも考えられる。しかしながら、スケールは配管の表面に薄く形成されていく。それゆえ、スケールの堆積初期では、一般的な流量計や圧力計により流量や圧力の変化を正確に検知することが難しい。従って、大きな流量低下や圧力損失が確認されるまで、スケールの堆積を判定することができない。そして、流量低下や圧力損失が現れる程度までスケールが堆積している場合、既に熱交換器の伝熱性能は大きく低下しているため、適切な時期に熱源装置のメンテナンスが行われないという問題がある。

0005

特開２０１７−１４２０４０号公報

0006

本発明は上記課題を解決するものであり、本発明は、高温側の第１流体が流れる第１流路と低温側の第２流体が流れる第２流路とを有する熱交換器を備える熱源装置において、第２流路の流路詰まりを正確に判定することにある。

0007

本発明によれば、
高温側の第１流体が流れる第１流路及び低温側の第２流体が流れる第２流路を有する液々熱交換器と、
前記液々熱交換器に流入する前記第１流体の第１流入温度を検出する第１流入温度検出部と、
前記液々熱交換器から流出する前記第１流体の第１流出温度を検出する第１流出温度検出部と、
前記液々熱交換器に流入する前記第２流体の第２流入温度を検出する第２流入温度検出部と、
前記液々熱交換器から流出する前記第２流体の第２流出温度を検出する第２流出温度検出部と、
前記第２流路を流れる前記第２流体の第２流量を検出する第２流量検出部と、
制御部と、を備える熱源装置であって、
前記制御部は、前記熱源装置の作動中、前記第１流入温度と、前記第１流出温度と、前記第２流入温度と、前記第２流出温度と、前記第２流量とに基づき伝熱係数を演算し、
前記演算された伝熱係数と、前記第２流量に応じた伝熱係数閾値とを比較して、前記第２流路の流路詰まりを判定する制御構成を有する熱源装置が提供される。

0008

液々熱交換器の第２流路内にスケールが堆積すると、熱交換性能が低下して、伝熱係数が低下してくる。この２流体間で熱交換を行うときの液々熱交換器の伝熱係数は、第１流入温度と、第１流出温度と、第２流入温度と、第２流出温度と、第２流量とから求めることができる。一方、液々熱交換器の伝熱係数は、第２流体の第２流入温度及び第２流出温度が異なっていても、第２流路を流れる第２流量に依存する。また、第２流路の流路詰まりが発生した場合でも、上記の第２流量と伝熱係数との相関関係は変わらず、第２流量に応じた伝熱係数は、流路詰まりが同程度であれば、略同一となる。従って、熱源装置の作動中の演算された伝熱係数と、第２流量に応じた伝熱係数閾値とを比較することにより、第２流路の流路詰まりを正確に判定することができる。

0009

好ましくは、上記熱源装置において、
前記制御部は、前記熱源装置の作動中、前記第１流路を流れる前記第１流体の前記第１流量が所定量となるように前記液々熱交換器に前記第１流体を流通させ、
前記演算された伝熱係数と、前記所定量の第１流量ごとの前記第２流量に応じた前記伝熱係数閾値とを比較して、前記第２流路の前記流路詰まりを判定する制御構成を有する。

0010

上記熱源装置によれば、演算された伝熱係数と、第１流量ごとの第２流量に応じた伝熱係数閾値とを比較することにより、異なる第１流量で第１流体が液々熱交換器を流通する場合でも、第２流路の流路詰まりを正確に判定することができる。

0011

好ましくは、上記熱源装置は、さらに、
前記第２流路に接続された第２流入流路と、
前記第２流路に接続された第２流出流路と、
前記液々熱交換器を介さずに前記第２流入流路と前記第２流出流路とを接続するバイパス流路と、を備える。

0012

上記熱源装置によれば、第２流入流路と第２流出流路とを接続するバイパス流路が設けられている場合でも、第２流路の流路詰まりを正確に判定することができる。

0013

以上のように、本発明によれば、高温側の第１流体が流れる第１流路と低温側の第２流体が流れる第２流路とを有する液々熱交換器を備える熱源装置において、正確に第２流路の流路詰まりを判定することができる。これにより、適切な時期に熱源装置をメンテナンスすることができる。

0014

図１は、本発明の実施の形態１に係る熱源装置を示す模式図である。
図２は、本発明の実施の形態１に係る熱源装置の第２流量と伝熱係数との相関を示すグラフである。
図３は、本発明の実施の形態１に係る熱源装置の燃焼量と排気温度との相関を示すグラフである。
図４は、本発明の実施の形態１に係る熱源装置の燃焼量と伝熱係数との相関を示すグラフである。
図５は、本発明の実施の形態１に係る熱源装置の制御動作の一例を示すフローチャートである。
図６は、本発明の実施の形態２に係る熱源装置を示す模式図である。
図７は、本発明の実施の形態２に係る熱源装置の制御動作の一例を示すフローチャートである。

0015

（実施の形態１）
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態１の係る熱源装置を提供する。図１は、本発明の実施の形態１に係る熱源装置を示す模式図である。

0016

本実施の形態の熱源装置は、暖房端末９０（例えば、床暖房機）が途中に接続された第１循環流路１；第１循環流路１の途中に接続されて燃焼室５内に配設された気液熱交換器５２；気液熱交換器５２を加熱するバーナ５１；ガス供給路６から供給される空気と燃料ガスとの混合気をバーナ５１に供給する燃焼ファン５８；ガス供給路６の開度を変更して、燃料ガスの供給流量を変更するガス可変弁６１；第１循環流路１内に熱媒である第１流体（例えば、不凍液）を循環させる循環ポンプ５３；気液熱交換器５２に流入する第１流体の戻り側温度（第１流出温度）を検出する戻り側温度センサ５４（第１流出温度検出部）；気液熱交換器５２から流出する第１流体の往き側温度（第１流入温度）を検出する往き側温度センサ５５（第１流入温度検出部）；高温側の第１流体が流れる第１流路３１と、低温側の第２流体（例えば、水道水）が流れる第２流路３２とを有し、第１流体と第２流体との間で熱交換を行って、第２流体を加熱するプレート式の液々熱交換器３；第１流路３１の上流端と往き側の第１循環流路１ａとを接続するとともに、第１流路３１の下流端と戻り側の第１循環流路１ｂとを接続して、往き側と戻り側の第１循環流路１ａ，１ｂを接続する第１バイパス流路１１；第２流路３２の上流端と接続された第２流入流路２１；第２流路３２の下流端と接続された第２流出流路２２；液々熱交換器３に流入する第２流体の第２流量を検出する第２流量センサ２３（第２流量検出部）；液々熱交換器３に流入する第２流体の第２流量を変更する流量可変弁２４；液々熱交換器３に流入する第２流体の第２流入温度を検出する第２流入温度センサ２５（第２流入温度検出部）；及び、液々熱交換器３から流出する第２流体の第２流出温度を検出する第２流出温度センサ２６（第２流出温度検出部）を備える。

0017

また、戻り側の第１循環流路１ｂと第１バイパス流路１１との接続部には、第１バイパス流路１１を経由して液々熱交換器３に流通する第１流体の第１流量と、暖房端末９０と第１バイパス流路１１との間の第１循環流路１を経由して気液熱交換器５２に流通する第１流体の循環流量との比率を変更する切替弁４０が設けられている。

0018

また、熱源装置は、熱源装置の全体的な作動を制御するコントローラ７を備える。コントローラ７は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インターフェース回路等を備えた電子回路ユニットからなる。コントローラ７は、メモリ７１に保持された熱源装置の制御用プログラムをＣＰＵで実行することにより、制御部７０として機能する。

0019

コントローラ７は、既述した戻り側温度センサ５４、往き側温度センサ５５、第２流量センサ２３、流量可変弁２４、第２流入温度センサ２５、第２流出温度センサ２６、切替弁４０、循環ポンプ５３、燃焼ファン５８、ガス可変弁６１や、図示しない点火プラグやフレームロッドと電気配線を介して接続されている。コントローラ７には、各種センサから出力される検出信号が入力される。また、コントローラ７から出力される制御信号により、バーナ５１、ガス可変弁６１、切替弁４０、循環ポンプ５３、燃焼ファン５８、流量可変弁２４の作動が制御される。

0020

また、コントローラ７には、熱源装置を遠隔操作するためのリモコンＲが電気配線を介して接続されている。使用者によるリモコンＲの操作に応じて、操作信号（例えば、給湯温度等の給湯運転条件の設定や暖房運転の開始を指示する信号）が、コントローラ７に入力される。また、コントローラ７から出力される制御信号により、リモコンＲの表示部の画面やスピーカからの音出力が制御される。

0021

図示しないが、コントローラ７の制御部７０は、機能構成として、燃焼制御部と、伝熱係数演算部と、流路詰まり判定部と、報知部とを備える。燃焼制御部は、バーナ５１、循環ポンプ５３や、燃焼ファン５８などの作動を制御して、給湯運転や暖房運転を実行する。伝熱係数演算部は、給湯運転の実行中、第１流体の戻り側温度（第１流出温度）、第１流体の往き側温度（第１流入温度）、第２流体の第２流入温度、第２流体の第２流出温度、及び第２流体の第２流量に基づいて伝熱係数を算出する。流路詰まり判定部は、演算された伝熱係数と、予め設定された第２流量に応じた伝熱係数閾値とを比較して、第２流路３２の流路詰まりを判定する。報知部は、演算された伝熱係数が伝熱係数閾値未満になると、リモコンＲの表示部やスピーカから液々熱交換器３の清掃などのメンテナンスの必要性を報知させる。なお、コントローラ７のメモリ７１には、第２流路３２の流路詰まりを判定するための、後述する第２流量に応じた伝熱係数閾値のデータが格納されている。

0022

次に、伝熱係数を演算する演算処理の一例を説明する。
２流体間で熱交換を行う際の液々熱交換器３全体の通過熱量Ｑは、熱通過率ｋと伝熱面積Ａに基づき、以下の式（１）から算出できることが知られている。

0023

Ｑ＝ｋ・ΔＴｍ・Ａ （１）
ｋ：熱通過率[Ｗ／Ｋ・ｍ２],ΔＴｍ：平均温度差［Ｋ］，Ａ：伝熱面積［ｍ２］

0024

すなわち、液々熱交換器３全体の伝熱性の比例定数である伝熱係数Ｈｘは、ｋＡとすることができ、通過熱量Ｑと伝熱係数Ｈｘとの関係は、以下の式（２）で表される。

0025

Ｈｘ＝Ｑ／ΔＴｍ （２）
Ｈｘ：伝熱係数［Ｗ／Ｋ］

0026

ここで、液々熱交換器３全体の平均温度差ΔＴｍは、以下の式（３）から算出される。

0027

ΔＴｍ＝（ΔＴ１＋ΔＴ２）／２ （３）

0028

図１に示すような向流式の液々熱交換器３の場合、ΔＴ１及びΔＴ２は、以下の式（４）〜（５）から算出される。

0029

ΔＴ１＝Ｔ（１）ｉｎ−Ｔ（２）ｏｕｔ （４）
ΔＴ２＝Ｔ（１）ｏｕｔ−Ｔ（２）ｉｎ （５）
Ｔ（１）ｉｎ：第１流入温度［℃］，Ｔ（１）ｏｕｔ：第１流出温度［℃］
Ｔ（２）ｉｎ：第２流入温度［℃］，Ｔ（２）ｏｕｔ：第２流出温度［℃］

0030

従って、平均温度差ΔＴｍは、以下の式（６）から算出される。

0031

ΔＴｍ＝｛（Ｔ（１）ｉｎ＋Ｔ（１）ｏｕｔ）／２｝−｛（Ｔ（２）ｉｎ＋Ｔ（２）ｏｕｔ）／２｝ （６）

0032

一方、第２流量の第２流体が液々熱交換器３内を流れるときの通過熱量Ｑは、第２流出温度Ｔ（２）ｏｕｔと第２流入温度Ｔ（２）ｉｎとの温度差に基づき、以下の式（７）から算出できる。

0033

Ｑ＝（Ｔ（２）ｏｕｔ−Ｔ（２）ｉｎ）・Ｗ（２） （７）
Ｗ（２）：第２流量［Ｌ／ｍｉｎ］

0034

従って、上記式（２）、（６）、及び（７）から、伝熱係数Ｈｘは、以下の式（８）により算出される。

0035

Ｈｘ＝［（Ｔ（２）ｏｕｔ−Ｔ（２）ｉｎ）・Ｗ（２）］／[｛（Ｔ（１）ｉｎ＋Ｔ（１）ｏｕｔ）／２｝−｛（Ｔ（２）ｉｎ＋Ｔ（２）ｏｕｔ）／２｝］
＝｛２・Ｗ（２）・（Ｔ（２）ｏｕｔ−Ｔ（２）ｉｎ）｝／｛（Ｔ（１）ｉｎ＋Ｔ（１）ｏｕｔ）−（Ｔ（２）ｉｎ＋Ｔ（２）ｏｕｔ）｝ （８）

0036

図２は、上記演算式を用いて、第２流路３２の流路詰まりによる伝熱係数の変化を測定した測定結果である。図２において、実線（Ａ１）〜（Ｄ１）は、第２流路３２の流路詰まりのない初期の液々熱交換器３で、第２流量を変更したときの第２流入温度及び第２流出温度の相違による伝熱係数の変化を示す。また、破線（Ａ２）〜（Ｄ２）は、第２流路３２が部分的に閉塞された液々熱交換器３（閉塞率：４０％）で、第２流量を変更したときの第２流入温度及び第２流出温度の相違による伝熱係数の変化を示す。また、（Ａ１）及び（Ａ２）は、第２流入温度が２５℃、第２流出温度が６０℃であるときの測定結果を、（Ｂ１）及び（Ｂ２）は、第２流入温度が２５℃、第２流出温度が４０℃であるときの測定結果を、（Ｃ１）及び（Ｃ２）は、第２流入温度が５℃、第２流出温度が６０℃であるときの測定結果を、（Ｄ１）及び（Ｄ２）は、第２流入温度が５℃、第２流出温度が４０℃であるときの測定結果を示す。なお、この測定では、第１流路３１を流れる第１流体の第１流量が２０Ｌ／ｍｉｎの所定量となるように、循環ポンプ５３及び切替弁４０が制御されている。

0037

図２に示すように、第２流路３２の流路詰まりのない液々熱交換器３において、第２流入温度及び第２流出温度が異なる場合でも、第２流量に応じた伝熱係数は略同一であることが分かる（（Ａ１）〜（Ｄ１））。すなわち、液々熱交換器３内で高温側の第１流体と低温側の第２流体との間で熱交換させて、第２流入温度の第２流体を第２流出温度まで上昇させるときの伝熱係数は、第２流入温度及び第２流出温度の条件が異なっても、第２流量に依存する。

0038

また、図２に示すように、第２流路３２に流路詰まりがあると、伝熱係数は低下する。しかしながら、第２流路３２の流路詰まりがある液々熱交換器３においても、第２流量に応じた伝熱係数は略同一であることが分かる（（Ａ２）〜（Ｄ２））。すなわち、第２流入温度及び第２流出温度の条件が異なっても、第２流量と伝熱係数との相関関係は変わらず、第２流量に応じた伝熱係数は、流路詰まりが同程度であれば、略同一となる。なお、図示しないが、上記第２流量と伝熱係数とは、第１流量が一定量であれば、第１流体が異なる第１流量で第１流路３１を流れているときでも同様の相関関係を有する。

0039

従って、所定以上、第２流路３２の流路詰まりのある液々熱交換器３の第２流量に応じた伝熱係数を予め測定し、その伝熱係数を伝熱係数閾値として利用すれば、熱源装置の作動時の運転条件が異なっても、第２流路３２の流路詰まりを正確に判定することができる。そして、上記のように第２流量に応じた伝熱係数閾値を設定することにより、第２流入温度、第２流出温度、及び第２流量ごとに多数の閾値を設けることなく、第２流路３２の流路詰まりを判定することができる。また、伝熱係数閾値の設定にあたっても、１つの第２流入温度及び第２流出温度の条件における第２流量に応じた伝熱係数を測定することにより、伝熱係数閾値を設定することができる。また、第２流量に応じた伝熱係数を所定量の第１流量ごとに測定すれば、熱源装置の作動時の第１流量の条件が異なるときでも、第２流路３２の流路詰まりを正確に判定することができる。また、所定量の第１流量ごとの第２流量に応じた伝熱係数を測定すれば、第２流体が高熱効率で加熱されるよう第１流量を変更することができる。

0040

なお、図３は、図２と同じ測定条件で熱源装置を作動させたときのバーナ５１の燃焼量と燃焼排気の排気温度との関係を示し、図４は、図２と同じ測定条件で熱源装置を作動させたときのバーナ５１の燃焼量と伝熱係数との関係を示す。図３及び図４に示すように、第２流路３２の流路詰まりが同一であっても、第２流入温度及び第２流出温度が異なれば、燃焼量に応じた排気温度も、燃焼量に応じた伝熱係数も異なってくることが分かる。従って、燃焼量に応じた排気温度閾値や、燃焼量に応じた伝熱係数閾値が流路詰まりの判定基準として設定されると、第２流入温度及び第２流出温度が異なる条件下では、第２流路３２の流路詰まりが生じていないにも関わらず、流路詰まりが発生していると誤判定されたり、第２流路３２の流路詰まりが生じているにも関わらず、流路詰まりが発生していないと誤判定されたりする。

0041

図５は、本実施の形態の熱源装置において、第２流路３２の流路詰まりを判定する制御動作の一例を示すフローチャートである。以下では、暖房端末９０を作動させる暖房運転が実行されず、気液熱交換器５２で加熱された第１流体を第１バイパス流路１１に循環させて第２流路３２を流れる第２流体を加熱する給湯運転のみが実行されるときの第２流路３２の流路詰まりの判定について説明する。

0042

熱源装置の電源オン状態で、使用者が第２流体の供給端末（例えば、カランやシャワー）の使用を開始し、第２流量センサ２３で所定以上の第２流量が検出されると、制御部７０は燃焼運転を開始させる（ステップＳ１）。図示しないが、この燃焼運転では、暖房端末９０側の第１循環流路１に第１流体が流れないように、切替弁４０の開弁方向が切り替えられるとともに、第１流体が所定量の第１流量で第１循環流路１を循環するように、循環ポンプ５３が所定の回転数で駆動される。そして、制御部７０がバーナ５１を作動させると、液々熱交換器３の第２流路３２を流れる第２流体が第１流路３１を流れる第１流体との熱交換により加熱される。

0043

上記のように液々熱交換器３で第２流体の加熱が開始されると、第２流出温度がリモコンＲで設定された給湯温度となるようにバーナ５１の燃焼量を調整するため、制御部７０は、ガス可変弁６１の開度及び燃焼ファン５８の回転数を制御する。

0044

第２流出温度が給湯温度に上昇すると、制御部７０は、往き側温度（第１流入温度）、戻り側温度（第１流出温度）、第２流入温度、第２流出温度、及び第２流量に基づき、給湯運転中の伝熱係数Ｈｘを演算する（ステップＳ２）。

0045

次いで、制御部７０は、演算された伝熱係数Ｈｘが、メモリ７１に記憶されている現在の第２流量に応じた伝熱係数閾値Ｈｘｔより低くなっているかどうかから第２流路３２の流路詰まりを判定する（ステップＳ３）。このとき、演算された伝熱係数Ｈｘが伝熱係数閾値Ｈｘｔ未満であれば、第２流路３２に流路詰まりが発生している可能性がある。そのため、制御部７０は、流路詰まり有りをメモリに記憶させる。そして、給湯運転が終了した後に、リモコンＲの表示部やスピーカから液々熱交換器３のメンテナンスの必要性を報知させる（ステップＳ４〜Ｓ６）。これにより、適切な時期に液々熱交換器３のメンテナンスを行うことができる。なお、流路詰まりの報知は、給湯運転中に行ってもよい。また、演算された伝熱係数Ｈｘが伝熱係数閾値Ｈｘｔよりも所定以上、低下して、第２流路３２の流路詰まりが進行している場合、制御部７０は給湯運転を中断させてもよい。

0046

以上のように、本実施の形態によれば、第２流入温度及び第２流出温度や第２流量の運転条件が変化しても、第２流路３２の流路詰まりを正確に判定することができる。これにより、適切な時期に熱源装置をメンテナンスすることができる。

0047

（実施の形態２）
本実施の形態の熱源装置は、第２流入流路２１と第２流出流路２２とを接続する第２バイパス流路２９を有する以外は、実施の形態１の熱源装置と同一の構成を有する。このため、同一の構成については、同一の引用番号を付与して説明を省略し、異なる構成を説明する。

0048

図６に示すように、本実施の形態の熱源装置は、液々熱交換器３を介さずに第２流入流路２１から第２流出流路２２に第２流体を流通させる第２バイパス流路２９を有する。このような第２バイパス流路２９を設けることにより、液々熱交換器３から流出する第２流体の第２流出温度が変化しても、第２流体の供給端末への供給温度を一定に維持することができる。

0049

第２バイパス流路２９の上流端の接続部よりも上流側の第２流入流路２１には、第２流入流路２１を流れる第２流体の全流量を検出する全流量センサ３０が設けられている。また、第２バイパス流路２９の下流端の接続部よりも上流側の第２流出流路２２には、既述した液々熱交換器３から流出する第２流体の第２流出温度を検出する第２流出温度センサ２６が設けられている。また、第２バイパス流路２９の下流端の接続部よりも下流側の第２流出流路２２には、液々熱交換器３から流出する加熱された第２流体と、液々熱交換器３を介さずに第２バイパス流路２９を流れる非加熱の第２流体とが混合された後の第２流体の第２供給温度を検出する第２供給温度センサ２８（第２供給温度検出部）が設けられている。また、第２流入流路２１と第２バイパス流路２９との接続部には、第２バイパス流路２９を流れる第２流体のバイパス流量と、第２流路３２を流れる第２流体の第２流量との比率を変更する流量サーボ８０が設けられている。

0050

本実施の形態において、コントローラ７ａには、実施の形態１における各種センサや制御弁以外に、上記した全流量センサ３０、第２供給温度センサ２８や流量サーボ８０が電気配線を介して接続されている。また、コントローラ７ａには、全流量センサ３０や第２供給温度センサ２８から出力される検出信号が入力される。また、コントローラ７ａから出力される制御信号により、流量サーボ８０の作動が制御される。

0051

図示しないが、コントローラ７ａの制御部７０ａは、機能構成として、実施の形態１と同様の燃焼制御部、伝熱係数演算部、流路詰まり判定部、及び報知部以外に、バイパス比演算部を備えている。バイパス比演算部は、給湯運転の実行中、第２流入温度、第２流出温度、及び第２供給温度に基づき、バイパス比（バイパス流量／第２流量）を演算する。また、伝熱係数演算部は、給湯運転の実行中、第２流体の全流量やバイパス比を用いて伝熱係数を算出する。なお、コントローラ７ａのメモリ７１ａには、実施の形態１と同一の第２流量に応じた伝熱係数閾値のデータが格納されている。

0052

次に、バイパス比及び伝熱係数を演算する演算処理の一例を説明する。
本実施の形態では、全流量センサ３０は、第２バイパス流路２９の接続部よりも上流側の第２流入流路２１に配設されているため、第２バイパス流路２９の接続部よりも下流側の第２流路３２を流れる第２流体の第２流量を直接、検出することができない。そのため、以下の演算式が利用される。

0053

まず、全流量センサ３０で検出される第２流体の全流量Ｗは、液々熱交換器３の第２流路３２を流れる第２流体の第２流量Ｗ（２）と、第２バイパス流路２９を流れる第２流体のバイパス流量Ｗ（Ｂ）との合計であるから、以下の式（９）の関係が成立する。

0054

Ｗ＝Ｗ（２）＋Ｗ（Ｂ） （９）
Ｗ：全流量［Ｌ／ｍｉｎ］，Ｗ（２）：第２流量［Ｌ／ｍｉｎ］，Ｗ（Ｂ）：バイパス流量［Ｌ／ｍｉｎ］

0055

また、液々熱交換器３から第２流量Ｗ（２）で流出する第２流出温度Ｔ（２）ｏｕｔの第２流体と、第２バイパス流路２９をバイパス流量Ｗ（Ｂ）で流れる第２流入温度Ｔ（２）ｉｎの第２流体とが混合されて、第２バイパス流路２９の下流端の接続部よりも下流側の第２流出流路２２を全流量Ｗで流れる第２供給温度Ｔ（２）ｓｕｐの第２流体となるから、以下の式（１０）の関係が成立する。

0056

Ｔ（２）ｓｕｐ・Ｗ＝Ｔ（２）ｏｕｔ・Ｗ（２）＋Ｔ（２）ｉｎ・Ｗ（Ｂ） （１０）
Ｔ（２）ｓｕｐ：第２供給温度［℃］，Ｔ（２）ｉｎ：第２流入温度［℃］，Ｔ（２）ｏｕｔ：第２流出温度［℃］

0057

従って、式（９）及び（１０）を利用して、バイパス比（ＢＰ：Ｗ（Ｂ）／Ｗ（２））は、以下の式（１１）から求めることができる。

0058

ＢＰ＝（Ｔ（２）ｏｕｔ−Ｔ（２）ｓｕｐ）／（Ｔ（２）ｓｕｐ−Ｔ（２）ｉｎ） （１１）

0059

また、式（９）から、第２流量Ｗ（２）は、全流量Ｗ及びバイパス比ＢＰと以下の式（１２）の関係にある。

0060

Ｗ（２）＝Ｗ／（１＋ＢＰ） （１２）

0061

従って、本実施の形態では、第２流路３２を流れる第２流体の第２流量を直接、検出する第２流量センサは設けられていないが、全流量センサ３０と、第２流入温度センサ２５と、第２流出温度センサ２６と、第２供給温度センサ２８とを設けることにより、第２流体が第２流量で第２流路３２を流れるときの伝熱係数Ｈｘを算出することができる。このため、本実施の形態では、これらのセンサと、制御部７０ａの第２流量を演算する機能部とが第２流量検出部として機能する。

0062

そして、上記式（１２）と既述した式（８）とから、本実施の形態における伝熱係数Ｈｘは、以下の式（１３）により算出される。

0063

Ｈｘ＝[２・Ｗ・｛１／（１＋ＢＰ）｝・（Ｔ（２）ｏｕｔ−Ｔ（２）ｉｎ）]／｛（Ｔ（１）ｉｎ＋Ｔ（１）ｏｕｔ）−（Ｔ（２）ｉｎ＋Ｔ（２）ｏｕｔ）｝ （１３）

0064

上記式（１３）において、第２バイパス流路２９に第２流体が流れないとき、ＢＰは０になるため、式（１３）は式（８）と同一となる。

0065

従って、本実施の形態でも、第２流体が第２流量で第２流路３２を流れるときの伝熱係数Ｈｘと、既述した第２流量に応じた伝熱係数閾値Ｈｘｔとを比較することにより、第２流路３２の流路詰まりを判定することができる。

0066

図７は、本実施の形態の熱源装置において、第２流路３２の流路詰まりを判定する制御動作の一例を示すフローチャートである。実施の形態１と同様に、使用者が第２流体の供給端末の使用を開始すると、制御部７０ａは燃焼運転を開始させる（ステップＳ２１）。燃焼運転が開始されると、流量サーボ８０の開度が初期開度に調整される。そして、実施の形態１と同様に、制御部７０ａは、第２供給温度がリモコンＲで設定された給湯温度となるように、ガス可変弁６１の開度、燃焼ファン５８の回転数、及び流量サーボ８０の開度を制御する。

0067

第２供給温度が給湯温度に上昇すると、制御部７０ａは、上記演算式によりバイパス比ＢＰ及び給湯運転中の伝熱係数Ｈｘを算出する（ステップＳ２２）。流路詰まり判定以後のステップ（ステップＳ２３〜Ｓ２６）は、実施の形態１のそれらと同様である。

0068

以上のように、液々熱交換器３を介さずに第２流入流路２１と第２流出流路２２とを接続する第２バイパス流路２９を有する熱源装置においても、実施の形態１と同様に、熱源装置の作動中の伝熱係数と、第２流量に応じた伝熱係数閾値とを比較することにより、第２流路３２の流路詰まりを正確に判定することができる。また、第２バイパス流路２９を設けることにより、バーナ５１がオン・オフ制御されて、第２流出温度が頻繁に変化する場合でも、第２供給温度を一定に維持することができる。

0069

また、上記実施の形態では、第２流量を直接、検出する第２流量センサは設けられていないが、全流量センサ３０、第２流入温度センサ２５、第２流出温度センサ２６、及び第２供給温度センサ２８からの出力を利用することにより、第２流量を検出することができる。従って、実施の形態１の熱源装置に高コストの流量センサを追加することなく、熱源装置を構成することができる。

0070

（その他の実施の形態）
（１）上記実施の形態では、給湯運転のみが実行されているときに、第２流路の流路詰まりが判定されている。しかしながら、給湯運転と暖房運転とが同時に実行される場合でも、上記と同様に、第２流路の流路詰まりを判定することができる。
（２）上記実施の形態２では、第２流量を直接、検出する第２流量検出部を用いることなく、伝熱係数が算出されている。しかしながら、第２流量を直接、検出する第２流量検出部を設けて、伝熱係数が算出されてもよい。また、第２流量検出部は、第２流入流路に設けられてもよいし、第２流出流路に設けられてもよい。

0071

３ 液々熱交換器
２３ 第２流量センサ（第２流量検出部）
２５ 第２流入温度センサ（第２流入温度検出部）
２６ 第２流出温度センサ（第２流出温度検出部）
３１ 第１流路
３２ 第２流路
５４ 第１流出温度センサ（第１流出温度検出部）
５５ 第１流入温度センサ（第１流入温度検出部）
７０ 制御部