ボイラシステム
【課題】本発明は、給水ラインにおけるボイラ水の逆流を素早く確実に検知できる機能を備えたボイラシステムを提供することを目的とする。
【解決手段】本実施形態に係るボイラシステム１は、ボイラ本体１０、給水タンク１５、給水タンク１５とボイラ本体１０との間の給水ラインを構成する配管２０、給水ポンプ２２、流量計３０及び逆止弁２３を備えている。流量計３０には、羽根車３３、サーミスタ４０、２つのホールＩＣ４１が設置されている。流量計制御回路４５は、サーミスタ４０の出力に基づいて、温度により給水ラインにおける逆流検知を行うと共に、ホールＩＣ４１の出力に基づいて、羽根車３３の回転検知により給水ラインにおける逆流検知を行う。
【解決手段】本実施形態に係るボイラシステム１は、ボイラ本体１０、給水タンク１５、給水タンク１５とボイラ本体１０との間の給水ラインを構成する配管２０、給水ポンプ２２、流量計３０及び逆止弁２３を備えている。流量計３０には、羽根車３３、サーミスタ４０、２つのホールＩＣ４１が設置されている。流量計制御回路４５は、サーミスタ４０の出力に基づいて、温度により給水ラインにおける逆流検知を行うと共に、ホールＩＣ４１の出力に基づいて、羽根車３３の回転検知により給水ラインにおける逆流検知を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を燃焼させて得た熱を水に伝え、水蒸気や温水に換える熱源機器であるボイラシステムに関し、特に、給水ラインにおける逆流を検知する機能を備えたボイラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ボイラの給水ラインには、ボイラ水の逆流を防止するために逆止弁が設置されている。ところが、逆止弁に異物が噛み込む等の不具合が発生し、ボイラ水が逆流してしまった場合には、給水ポンプ内部にボイラ水が流入し、腐食やキャビテーションによって給水ポンプの性能が低下したり、給水ラインのその他の箇所の破損を生じさせたりしてしまう。
【０００３】
このため、従来のボイラシステムでは、給水ラインの逆止弁の上流側に、逆流を検知するためのセンサを設けたものが提供されている。例えば、下記特許文献１には、給水ラインにおいて、給水ポンプと逆止弁との間に給水温度を検出する給水温度検出器を設置し、給水温度が所定値以上上昇したときに逆流であると判断する給水逆流検知装置が開示されている。
【特許文献１】特開平６−３４１６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、温度センサを用いて温度変化により逆流を検知する方法は、温度により高温のボイラ水の逆流を検知するだけであって、流れの方向を検知することができないため、順方向に給水が流れた場合にも誤検知してしまうおそれがある。
【０００５】
また、このような誤検知を防いで検知性能を上げるためには、給水ポンプが停止した後に所定期間を置いて温度測定を行う必要があり、逆流検知を開始するのに時間がかかってしまう。このため、給水ポンプ停止直後に逆流した場合には、逆流を検知できなかったり、検知が遅れてしまったりして、逆流を回避できないといった問題が生じていた。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、給水ラインにおけるボイラ水の逆流を素早く確実に検知できる機能を備えたボイラ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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るボイラシステムは、給水タンクと、ボイラ本体と、前記給水タンク及び前記ボイラ本体とを接続する給水ラインと、前記給水ラインに設置された給水ポンプと、前記給水ポンプの下流側において前記給水ラインに設置された逆止弁と、を備えるボイラシステムにおいて、前記給水ラインの前記給水ポンプと前記逆止弁との間に設置される羽根車と、前記羽根車の回転方向を検知する回転検知センサと、前記回転検知センサの出力から前記給水ラインにおける前記ボイラ本体からのボイラ水の逆流を検知する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るボイラシステムは、給水タンクと、ボイラ本体と、前記給水タンク及びボイラ本体とを接続する給水ラインと、前記給水ラインに設置された給水ポンプと、前記給水ポンプの下流側において前記給水ラインに設置された逆止弁と、を備えるボイラシステムにおいて、前記給水ラインの前記給水ポンプと前記逆止弁との間に設置される第１の温度センサと、前記給水ラインの前記給水ポンプと前記第１の温度センサとの間に設置される第２の温度センサと、前記第１及び第２の温度センサの出力から前記給水ラインにおける前記ボイラ本体からのボイラ水の逆流を検知する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る流量計は、給水タンクとボイラ本体とを接続する給水ラインに設置され、前記給水ラインを流れる流体の流量を計測する流量計において、内部に流路が形成されたハウジングと、軸周りに回動自在に前記ハウジングに固定され、前記流路内を流れる流体によって回転させられる羽根車と、前記羽根車の回転方向を検知する回転検知センサと、前記回転検知センサの出力から前記給水ラインにおける前記ボイラ本体からのボイラ水の逆流を検知する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る流量計は、給水タンクとボイラ本体とを接続する給水ラインに設置され、前記給水ラインを流れる流体の流量を計測する流量計において、内部に流路が形成されたハウジングと、前記流路に面して前記ハウジングの下流側に設置された第１温度センサと、前記流路に面して前記ハウジングの上流側に設置された第２温度センサと、前記第１及び第２の温度センサの出力から前記給水ラインにおける前記ボイラ本体からのボイラ水の逆流を検知する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るボイラシステムによれば、給水ラインにおけるボイラ水の逆流を素早く確実に検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。まず、図１に基づいて、本実施形態に係るボイラシステムの構成について説明する。図１は、本実施形態に係るボイラシステムの構成を概略的に示すブロック図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係るボイラシステム１は、ボイラ本体１０、給水タンク１５、給水タンク１５とボイラ本体１０との間の給水ラインを構成する配管２０、給水ポンプ２２、流量計３０及び逆止弁２３を備えている。
【００１４】
ボイラ本体１０はボイラ制御回路１１、流量計３０は流量計制御回路４５を備えている。図１に点線で示すように、ボイラ制御回路１１は、給水ポンプ２２及び流量計制御回路４５と配線で接続されており、給水ポンプ２２の動作を制御すると共に、流量計制御回路４５から流量計３０を通過する給水の流量・温度や逆流検知を示す信号を受信するように構成されている。また、後述する流量計３０に設置された各種センサと流量計制御回路４５が、配線４６で接続されている。
【００１５】
続いて、図２〜図５を参照しながら本実施形態に係る流量計の構成について説明する。本実施形態では、流量計３０に逆流を検知するための各種センサを設置している。図２は、本実施形態に係る流量計の正面図、図３は、本実施形態に係る流量計の右側面図、図４は、図３のＢ−Ｂ線における断面図、図５は、図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【００１６】
図２〜図５に示すように、流量計３０は、ハウジング３１、Ｏリング３２、羽根車３３、軸受け３５、六角ネジ３８、サーミスタ４０、２つのホールＩＣ４１，４１及び配線４６を備えている。ハウジング３１は、ほぼ円筒状のハウジングＡ３１−１とハウジングＢ３１−２とを、Ｏリング３２を挟んで、４つの六角ネジ３８で同軸上に固定接続して構成されている。
【００１７】
ハウジング３１内には、給水が流れる流路が形成されており、図２及び図４において、左側が給水ポンプ２２及び給水タンク１５へとつながる上流側であり、右側が逆止弁２３及びボイラ本体１０へとつながる下流側である。ハウジング３１の流路内には、羽根車３３が設置されており、羽根車３３の軸が、ハウジング３１のリブ３１ａ，３１ｂに固定された２つの軸受け３５によって回転可能に保持されている。そして、流路内を水が流れると、羽根車３３が回転する。上流から下流へと流れる正流の場合と、下流から上流へと流れる逆流の場合とでは、羽根車３３は逆に回転する。
【００１８】
リブ３１ａは、ハウジングＡ３１−１に一体に形成され、リブ３１ｂは、ハウジングＢ３１−２に一体に形成されており、図３〜図５に示すように、120度間隔で３つのリブ板が、ハウジング３１の中心軸近傍から外壁まで延在している。このリブ３１ａ，３１ｂは、流路内を流れる流体を整流する作用も奏している。
【００１９】
サーミスタ４０は、図３及び図４に示すように、そのセンサ部分が流路内のリブ３１ｂの下流側に隣接して位置するように、ハウジングＢ３１−２に固定されている。このように、流量計３０の下流側の端部付近にサーミスタ４０を設置することで、逆流発生時に素早くその検知を行うことができる。もちろん、サーミスタ４０の設置位置は上記位置に限られることなく、自由に変更可能である。例えば、リブ３１ｂの内部に設置しても良い。但し、羽根車３３の回転特性を劣化させたり、圧損を大きく増加させたりするような位置には設置しないことが望ましい。
【００２０】
サーミスタ４０は、配線４６によって流量計制御回路４５に接続されている。流量計制御回路４５は、サーミスタ４０の出力信号から流路内の温度を算出し、後述する処理によりボイラ水の逆流を検知する。流量計制御回路４５は、ボイラ水が逆流するのを検知すると、逆流検知信号をボイラ制御回路１１へと出力するように構成されている。
【００２１】
２つのホールＩＣ４１，４１は、図５に示すように、羽根車３３の外周部分に対向する位置において、樹脂製のホルダ３７に保持され、同一円周上に45度間隔で設置されている。羽根車３３はプラスチックと磁性粉を混合して形成された４つの羽根を有し、各羽根は交互にＳ極又はＮ極に磁化されている。
【００２２】
よって、羽根車３３が回転すると、ホールＩＣ４１，４１近傍の磁界が変化し、ホールＩＣ４１，４１から磁界の変化を示すデジタル信号が出力される。２つのホールＩＣ４１，４１は、配線４６によって流量計制御回路４５に接続されている。流量計制御回路４５は、２つのホールＩＣ４１，４１からの出力信号に基づいて、羽根車３３の回転方向及び回転速度を算出するように演算処理を行う。この回転方向から流量計３０内の流路を流れる流体の方向を検知し、回転速度から流量を検知することができる。
【００２３】
そして、流量計制御回路４５は、下流側から上流側へとボイラ本体１０のボイラ水が逆流するのを検知すると、逆流検知信号をボイラ制御回路１１へと出力するように構成されている。
【００２４】
ここで、ホールＩＣ４１，４１の設置位置は、45度間隔に限定されるものでなく、同様の波形出力が得られる135度間隔でも良いし、流体が順方向と逆方向に流れた場合とで出力波形が異なり、流体の流れる方向を検知できるのであれば、任意の位置に設置することができる。
【００２５】
以上、本実施形態に係るボイラシステムの構成ついて説明したが、続いて、本実施形態における逆流検知の処理の流れについて図面を参照しながら説明する。まず、サーミスタ４０による温度検知により逆流を検知する場合について説明する。図６は、本実施形態に係るサーミスタを用いた温度による逆流検知の処理の流れを示すフローチャートである。
【００２６】
まず、Ｓ１１において、給水ポンプ２２がＯＦＦとなると、逆流の監視が始まり、Ｓ１２において、流量計制御回路４５が、T2≧T1＋20℃且つT2≧80℃であるか否かを監視する。ここで、T1[℃]は、Ｓ１１の給水ポンプ２２の停止から所定の時間（６秒）後のサーミスタ４０による測定温度であり、流量計制御回路４５内のメモリに記憶されている。また、T2[℃]は、現在のサーミスタ４０による測定温度である。これにより、Ｓ１２では、ボイラ本体１０内の高温のボイラ水が、サーミスタ４０の位置まで逆流してきていないかをチェックしている。
【００２７】
Ｓ１２において、T2≧T1＋20℃且つT2≧80℃であると判定された場合には、Ｓ１３に進み、給水ポンプ２２を所定の時間t1（例えば、３秒間）作動させて、逆流の回避動作を行う。具体的には、Ｓ１２において、流量計制御回路４５が、T2≧T1＋20℃且つT2≧80℃であると検知したときに、Ｓ１３において、逆流検知信号をボイラ制御回路１１へと出力し、逆流検知信号を受信したボイラ制御回路１１が、給水ポンプ２２をt1秒間駆動させる。
【００２８】
ボイラ水が逆流するのは、逆止弁２３内に異物が詰まってしまうことで弁が閉まらなくなっていることが原因の場合が多い。よってＳ１３では、逆止弁２３に噛み込んでいる異物を除去すべく、給水ポンプ２２をt1秒間駆動させて逆止弁２３内に順方向に給水を流している。
【００２９】
Ｓ１３の回避動作後、Ｓ１４へと進み、逆流が回避されているか否かをチェックする。すなわち、Ｓ１４において、T4≧T3＋20℃且つT4≧80℃であるか否かを再度監視する。ここで、T3[℃]は、Ｓ１３でt1秒間作動した給水ポンプ２２が停止してから所定の時間（例えば、６秒）後のサーミスタ４０による測定温度であり、流量計制御回路４５内のメモリに記憶されている。また、T4[℃]は、現在のサーミスタ４０による測定温度である。
【００３０】
Ｓ１４において、T4≧T3＋20℃且つT4≧80℃であると判断された場合には、逆流状態が回避されていないことを意味するため、Ｓ１６へと進み、ボイラ制御回路１１が、給水ポンプ２２を低回転にて駆動させて逆流を回避する動作を行わせると共に、逆流発生のアラームを鳴らす。
【００３１】
具体的には、Ｓ１４において、流量計制御回路４５が、T4≧T3＋20℃且つT4≧80℃であると検知したときに、Ｓ１５において、２回目の逆流検知信号をボイラ制御回路１１へと出力し、２回目の逆流検知信号を受診したボイラ制御回路１１が、給水ポンプ２２を低回転にて運転させると共に、アラームを鳴らすように制御する。Ｓ１６へと進んだ後は、ボイラシステム１は停止し、ボイラの保守点検員等によって修理が行われることになる。
【００３２】
Ｓ１４による逆流が回避されたか否かの監視は、所定の時間t2（例えば、２０秒間）行われ（Ｓ１５）、t2秒間「T4≧T3＋20℃且つT4≧80℃」の条件を満たさなければ、逆流が回避されたとして、Ｓ１２へと進み、次に給水ポンプ２２がＯＮされるまで、Ｓ１２の監視を続ける。
【００３３】
続いて、ホールＩＣ４１，４１による羽根車３３の回転検知により逆流を検知する場合について説明する。図７は、本実施形態に係るホールＩＣを用いた羽根車の回転検知による逆流検知の処理の流れを示すフローチャートである。
【００３４】
まず、Ｓ２１において、給水ポンプ２２がＯＦＦとなると、逆流の監視が始まり、Ｓ２２において、流量計制御回路４５が、ホールＩＣ４１，４１の出力に基づいて、羽根車３３が所定の時間t3（例えば、２秒）以上逆回転したか否かを監視する。ボイラ水が逆流した場合には、ボイラ水が流量計内を下流側から上流側へと流れることになるので、羽根車３３の逆回転を監視すれば、逆流を検知することができる。
【００３５】
Ｓ２２において、羽根車３３がt3秒以上逆回転したと判定された場合には、Ｓ２３に進み、給水ポンプ２２を所定の時間t1（例えば、３秒間）作動させて、上述した逆流の回避動作を行う。具体的には、流量計制御回路４５が、羽根車３３がt3秒以上逆回転したと検知したときに、Ｓ２３において、逆流検知信号をボイラ制御回路１１へ出力する。逆流検知信号を受信したボイラ制御回路１１が、給水ポンプ２２を制御してt1秒間駆動させる。
【００３６】
Ｓ２３の回避動作後、Ｓ２４へと進み、逆流が回避されているか否かをチェックする。すなわち、Ｓ２４において、再度、羽根車３３がt3秒以上逆回転するか否かを監視する。Ｓ２４において、羽根車３３がt3秒以上逆回転したと判定された場合には、逆流状態が回避されていないことを意味するため、Ｓ２６へと進み、ボイラ制御回路１１が、給水ポンプ２２を低回転にて駆動させて逆流を回避する動作を行わせると共に、逆流発生のアラームを鳴らす。Ｓ２６へと進んだ後は、ボイラの保守点検員等によって修理が行われることになる。
【００３７】
Ｓ２４による逆流が回避されたか否かの監視は、所定の時間t2（例えば、２０秒間）行われ（Ｓ２５）、t2秒間「羽根車３３がt3秒以上逆回転する」の条件を満たさなければ、逆流が回避されたとして、Ｓ２２へと進み、次に給水ポンプ２２がＯＮされるまで、Ｓ２２の監視を続ける。
【００３８】
以上、詳細に説明した図６及び図７に示す処理は、制御手段としてのボイラ制御回路１１及び流量計制御回路４５内のメモリに格納されているプログラムを各制御回路１１，４５内の演算回路が実行することで実現される。
【００３９】
なお、本実施形態においては、上述したサーミスタ４０による逆流検知とホールＩＣ４１，４１による逆流検知とを並行して行っており、給水ポンプＯＦＦ（Ｓ１１、Ｓ２１）後の逆流監視状態において、先にＳ１２又はＳ２２によって逆流を検知した方の処理に基づいて、引き続きＳ１３又はＳ２３以降の回避処理を行う。
【００４０】
本実施形態によれば、温度による逆流検知に加えて、羽根車の逆回転検知による逆流検知を並行して行っており、様々な逆流のケースに対応して、素早く確実に逆流を検知できる。
【００４１】
例えば、温度による逆流検知だけでは、流れの方向を検知できないため、順方向（正流方向）に給水が流れた場合にも誤検知するのを防止すべく、給水ポンプがＯＦＦした後に所定期間を置いて温度測定をする必要があり、逆流検知の開始に時間がかかってしまう。これに対して、羽根車の逆回転検知によれば、逆流により羽根車が逆回転するのを検知するだけで、逆流を検知できるので、給水ポンプのＯＦＦ後も即座に逆流監視を開始できる。
【００４２】
また、羽根車の逆回転検知だけでは、羽根車が逆回転しないほど逆流量が微量である場合に、逆流を検知することができないが、温度による逆流検知であれば、このような場合にも検知が可能である。
【００４３】
また、一般的なボイラシステムに設置されている流量計には、もともと給水ラインを流れる給水の流量を測定するために、磁化された羽根車やホールＩＣが設置されている。本実施形態では、このようにもともと設置されている流量計の羽根車やホールＩＣを、逆流検知に流用しており、低コストで羽根車を利用した逆流検知を実現できる。
【００４４】
また、給水ラインには、給水温度測定のためのサーミスタがもともと設置されており、この給水温度測定のためのサーミスタを、本実施形態に係る逆流検知用のセンサとして兼用することができるので、低コストで温度による逆流検知を実現できる。
【００４５】
（変形例１）
続いて、本実施形態の変形例について説明する。図８は、本変形例１に係る流量計の断面図であり、上記本実施形態の図５に相当する断面図である。本変形例１に係る流量計３０'は、上記実施形態における２つのホールＩＣ４１，４１の代わりに、１つのＭＲセンサ４２を備えている。その他の構成は、上記本実施形態に係る流量計３０とほぼ同じであるため、同一の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００４６】
単一のホールＩＣ４１では羽根車３３の回転を検出できるだけで、回転方向を検知することができないため、上記実施形態では、２つのホールＩＣ４１，４１を設置している。これに対して、ＭＲ（Magneto Resistance）センサ４２であれば、単一のＭＲセンサ４２で羽根車３３の回転及び回転方向を検出することができる。
【００４７】
また、本変形例１では、単一のＭＲセンサ４２を設置しているので、ハウジングＡ３１−１'及びホルダ３７'の形状が、上記実施形態と若干異なっている。ＭＲセンサ４２による羽根車３３の回転検知による逆流検知の処理の流れは、図７に示した流れと同じである。
【００４８】
以上、本変形例１に係る流量計について説明したが、本変形例１に係る流量計を含むボイラシステムによれば、上記本実施形態と同様の作用効果が得られるのに加えて、部品点数を減らして構造を簡素化することができる。
【００４９】
（変形例２）
続いて、本実施形態の変形例２を以下に示す。図９は、本実施形態の変形例２に係る流量計の断面図であり、上記本実施形態の図４に相当する断面図である。本変形例２に係る流量計３０''は、上記本実施形態に係る流量計３０において、さらに２つめの第２のサーミスタ４３を設置した構成を採用している。その他の構成は、上記本実施形態に係る流量計３０とほぼ同じであるため、同一の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００５０】
第２のサーミスタ４３は、図９に示すように、そのセンサ部分が流路内のリブ３１ａの上流側に隣接して位置するように、ハウジングＡ３１−１に固定されている。サーミスタ４３も配線４６によって流量計制御回路４５に接続されている。また、本変形例２では、サーミスタ４３が設置されているため、ハウジングＡ３１−１''の形状が、上記実施形態と若干異なっている。
【００５１】
本変形例２においては、温度センサとして第１のサーミスタ４０及び第２のサーミスタ４３を設置しており、本変形例２における温度による逆流検知の処理の流れは、図６に示した上記本実施形態に係る処理の流れと異なっている。図１０は、本変形例２に係る２つのサーミスタ４０，４３を用いた温度による逆流検知の処理の流れを示すフローチャートである。
【００５２】
まず、Ｓ３１において、給水ポンプ２２がＯＦＦとなると、逆流の監視が始まり、Ｓ３２において、流量計制御回路４５が、第１のサーミスタ４０による測定温度T5[℃]が上昇した後に、第２のサーミスタ４３による測定温度T6[℃]が上昇したか否かを監視する。第１のサーミスタ４０が給水ラインの下流側（ボイラ本体１０側）に位置し、第２のサーミスタ４３が上流側に位置しているため、高温のボイラ水が給水ラインを逆流してきた場合には、まず下流側の第１のサーミスタ４０の位置での温度が上昇し、続いて、上流側の第２のサーミスタ４３の位置での温度が上昇する。よって、T5上昇後にT6が上昇するのを監視していれば、ボイラ水の逆流を検知することができる。
【００５３】
Ｓ３２において、「T5上昇→T6上昇」であると判定された場合には、Ｓ３３へと進み、給水ポンプ２２を所定の時間t1（例えば、３秒間）作動させて、上述した逆流の回避動作を行う。具体的には、流量計制御回路４５が、「T5上昇→T6上昇」を検知したときに、Ｓ３３において、逆流検知信号をボイラ制御回路１１へ出力する。逆流検知信号を受信したボイラ制御回路１１は、給水ポンプ２２を制御してt1秒間駆動させる。
【００５４】
Ｓ３３の回避動作後、Ｓ３４へと進み、逆流が回避されているか否かをチェックする。すなわち、Ｓ３４において、再度、第１のサーミスタ４０による測定温度T7[℃]が上昇した後に、第２のサーミスタ４３による測定温度T8[℃]が上昇したか否かを監視する。Ｓ３４において、「T7上昇→T8上昇」と判定された場合には、逆流状態が回避されていないことを意味するため、Ｓ３６へと進み、給水ポンプ２２を低回転にて駆動させて逆流を回避する動作を行わせると共に、逆流発生のアラームを鳴らす。Ｓ３６へと進んだ後は、ボイラの保守点検員等によって修理が行われることになる。
【００５５】
Ｓ３４による逆流が回避されたか否かの監視は、所定の時間t2（例えば、２０秒間）行われ（Ｓ３５）、t2秒間「T7上昇→T8上昇」の条件を満たさなければ、逆流が回避されたとして、Ｓ３２へと進み、次に給水ポンプ２２がＯＮされるまで、Ｓ３２の監視を続ける。
【００５６】
なお、本変形例２においても、図１０に示すサーミスタ４０，４３による逆流検知と、図７に示すホールＩＣ４１，４１による逆流検知とを並行して行っており、給水ポンプＯＦＦ（Ｓ２１、Ｓ３１）後の逆流監視状態において、先にＳ２２又はＳ３２によって逆流を検知した方の処理に基づいて、引き続きＳ２３又はＳ３３以降の回避処理を行う。
【００５７】
以上、詳細に説明した本変形例２に係る流量計を含むボイラシステムによれば、上記本実施形態と同様の作用効果を得られると共に、温度による逆流検知によっても迅速に逆流を検知することができる。
【００５８】
以上、変形例も含めて本実施形態について詳細に説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態やその変形例に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【００５９】
例えば、本実施形態では、流量計の流路内の温度を測定する温度センサとしてサーミスタを用いたが、熱電対その他の温度センサを使用できることは言うまでもない。また、磁化された羽根車の回転を検出する磁気センサとしても、ホールＩＣやＭＲセンサだけでなく、その他の磁気センサを用いても良い。
【００６０】
また、ボイラ制御手段としてのボイラ制御回路１１と、流量計制御手段としての流量計制御回路４５とを別々の制御回路としたが、単一の制御手段（制御回路）で両制御回路の機能を実現しても良い。
【００６１】
また、本実施形態では、給水ラインにおける逆流を検知するための各種センサを流量計内に設置したが、給水ポンプと逆止弁との間であれば、給水ライン上のその他の場所に適宜設置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、本実施形態に係るボイラシステムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る流量計の正面図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る流量計の右側面図である。
【図４】図４は、図３のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図５】図５は、図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図６】図６は、本実施形態に係るサーミスタを用いた温度による逆流検知の処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】図７は、本実施形態に係るホールＩＣを用いた羽根車の回転検知による逆流検知の処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】図８は、本実施形態の変形例１に係る流量計の断面図である。
【図９】図９は、本実施形態の変形例２に係る流量計の断面図である。
【図１０】図１０は、本実施形態の変形例２に係る２つのサーミスタを用いた温度による逆流検知の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１ ボイラシステム
１０ ボイラ本体
１１ ボイラ制御回路
１５ 給水タンク
２０ 配管
２２ 給水ポンプ
２３ 逆止弁
３０ 流量計
３１ ハウジング
３２ Ｏリング
３３ 羽根車
３５ 軸受け
４０，４３ サーミスタ
４１ ホールＩＣ
４２ ＭＲセンサ
４５ 流量計制御回路
４６ 配線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を燃焼させて得た熱を水に伝え、水蒸気や温水に換える熱源機器であるボイラシステムに関し、特に、給水ラインにおける逆流を検知する機能を備えたボイラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ボイラの給水ラインには、ボイラ水の逆流を防止するために逆止弁が設置されている。ところが、逆止弁に異物が噛み込む等の不具合が発生し、ボイラ水が逆流してしまった場合には、給水ポンプ内部にボイラ水が流入し、腐食やキャビテーションによって給水ポンプの性能が低下したり、給水ラインのその他の箇所の破損を生じさせたりしてしまう。
【０００３】
このため、従来のボイラシステムでは、給水ラインの逆止弁の上流側に、逆流を検知するためのセンサを設けたものが提供されている。例えば、下記特許文献１には、給水ラインにおいて、給水ポンプと逆止弁との間に給水温度を検出する給水温度検出器を設置し、給水温度が所定値以上上昇したときに逆流であると判断する給水逆流検知装置が開示されている。
【特許文献１】特開平６−３４１６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、温度センサを用いて温度変化により逆流を検知する方法は、温度により高温のボイラ水の逆流を検知するだけであって、流れの方向を検知することができないため、順方向に給水が流れた場合にも誤検知してしまうおそれがある。
【０００５】
また、このような誤検知を防いで検知性能を上げるためには、給水ポンプが停止した後に所定期間を置いて温度測定を行う必要があり、逆流検知を開始するのに時間がかかってしまう。このため、給水ポンプ停止直後に逆流した場合には、逆流を検知できなかったり、検知が遅れてしまったりして、逆流を回避できないといった問題が生じていた。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、給水ラインにおけるボイラ水の逆流を素早く確実に検知できる機能を備えたボイラ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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るボイラシステムは、給水タンクと、ボイラ本体と、前記給水タンク及び前記ボイラ本体とを接続する給水ラインと、前記給水ラインに設置された給水ポンプと、前記給水ポンプの下流側において前記給水ラインに設置された逆止弁と、を備えるボイラシステムにおいて、前記給水ラインの前記給水ポンプと前記逆止弁との間に設置される羽根車と、前記羽根車の回転方向を検知する回転検知センサと、前記回転検知センサの出力から前記給水ラインにおける前記ボイラ本体からのボイラ水の逆流を検知する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るボイラシステムは、給水タンクと、ボイラ本体と、前記給水タンク及びボイラ本体とを接続する給水ラインと、前記給水ラインに設置された給水ポンプと、前記給水ポンプの下流側において前記給水ラインに設置された逆止弁と、を備えるボイラシステムにおいて、前記給水ラインの前記給水ポンプと前記逆止弁との間に設置される第１の温度センサと、前記給水ラインの前記給水ポンプと前記第１の温度センサとの間に設置される第２の温度センサと、前記第１及び第２の温度センサの出力から前記給水ラインにおける前記ボイラ本体からのボイラ水の逆流を検知する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る流量計は、給水タンクとボイラ本体とを接続する給水ラインに設置され、前記給水ラインを流れる流体の流量を計測する流量計において、内部に流路が形成されたハウジングと、軸周りに回動自在に前記ハウジングに固定され、前記流路内を流れる流体によって回転させられる羽根車と、前記羽根車の回転方向を検知する回転検知センサと、前記回転検知センサの出力から前記給水ラインにおける前記ボイラ本体からのボイラ水の逆流を検知する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る流量計は、給水タンクとボイラ本体とを接続する給水ラインに設置され、前記給水ラインを流れる流体の流量を計測する流量計において、内部に流路が形成されたハウジングと、前記流路に面して前記ハウジングの下流側に設置された第１温度センサと、前記流路に面して前記ハウジングの上流側に設置された第２温度センサと、前記第１及び第２の温度センサの出力から前記給水ラインにおける前記ボイラ本体からのボイラ水の逆流を検知する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るボイラシステムによれば、給水ラインにおけるボイラ水の逆流を素早く確実に検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。まず、図１に基づいて、本実施形態に係るボイラシステムの構成について説明する。図１は、本実施形態に係るボイラシステムの構成を概略的に示すブロック図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係るボイラシステム１は、ボイラ本体１０、給水タンク１５、給水タンク１５とボイラ本体１０との間の給水ラインを構成する配管２０、給水ポンプ２２、流量計３０及び逆止弁２３を備えている。
【００１４】
ボイラ本体１０はボイラ制御回路１１、流量計３０は流量計制御回路４５を備えている。図１に点線で示すように、ボイラ制御回路１１は、給水ポンプ２２及び流量計制御回路４５と配線で接続されており、給水ポンプ２２の動作を制御すると共に、流量計制御回路４５から流量計３０を通過する給水の流量・温度や逆流検知を示す信号を受信するように構成されている。また、後述する流量計３０に設置された各種センサと流量計制御回路４５が、配線４６で接続されている。
【００１５】
続いて、図２〜図５を参照しながら本実施形態に係る流量計の構成について説明する。本実施形態では、流量計３０に逆流を検知するための各種センサを設置している。図２は、本実施形態に係る流量計の正面図、図３は、本実施形態に係る流量計の右側面図、図４は、図３のＢ−Ｂ線における断面図、図５は、図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【００１６】
図２〜図５に示すように、流量計３０は、ハウジング３１、Ｏリング３２、羽根車３３、軸受け３５、六角ネジ３８、サーミスタ４０、２つのホールＩＣ４１，４１及び配線４６を備えている。ハウジング３１は、ほぼ円筒状のハウジングＡ３１−１とハウジングＢ３１−２とを、Ｏリング３２を挟んで、４つの六角ネジ３８で同軸上に固定接続して構成されている。
【００１７】
ハウジング３１内には、給水が流れる流路が形成されており、図２及び図４において、左側が給水ポンプ２２及び給水タンク１５へとつながる上流側であり、右側が逆止弁２３及びボイラ本体１０へとつながる下流側である。ハウジング３１の流路内には、羽根車３３が設置されており、羽根車３３の軸が、ハウジング３１のリブ３１ａ，３１ｂに固定された２つの軸受け３５によって回転可能に保持されている。そして、流路内を水が流れると、羽根車３３が回転する。上流から下流へと流れる正流の場合と、下流から上流へと流れる逆流の場合とでは、羽根車３３は逆に回転する。
【００１８】
リブ３１ａは、ハウジングＡ３１−１に一体に形成され、リブ３１ｂは、ハウジングＢ３１−２に一体に形成されており、図３〜図５に示すように、120度間隔で３つのリブ板が、ハウジング３１の中心軸近傍から外壁まで延在している。このリブ３１ａ，３１ｂは、流路内を流れる流体を整流する作用も奏している。
【００１９】
サーミスタ４０は、図３及び図４に示すように、そのセンサ部分が流路内のリブ３１ｂの下流側に隣接して位置するように、ハウジングＢ３１−２に固定されている。このように、流量計３０の下流側の端部付近にサーミスタ４０を設置することで、逆流発生時に素早くその検知を行うことができる。もちろん、サーミスタ４０の設置位置は上記位置に限られることなく、自由に変更可能である。例えば、リブ３１ｂの内部に設置しても良い。但し、羽根車３３の回転特性を劣化させたり、圧損を大きく増加させたりするような位置には設置しないことが望ましい。
【００２０】
サーミスタ４０は、配線４６によって流量計制御回路４５に接続されている。流量計制御回路４５は、サーミスタ４０の出力信号から流路内の温度を算出し、後述する処理によりボイラ水の逆流を検知する。流量計制御回路４５は、ボイラ水が逆流するのを検知すると、逆流検知信号をボイラ制御回路１１へと出力するように構成されている。
【００２１】
２つのホールＩＣ４１，４１は、図５に示すように、羽根車３３の外周部分に対向する位置において、樹脂製のホルダ３７に保持され、同一円周上に45度間隔で設置されている。羽根車３３はプラスチックと磁性粉を混合して形成された４つの羽根を有し、各羽根は交互にＳ極又はＮ極に磁化されている。
【００２２】
よって、羽根車３３が回転すると、ホールＩＣ４１，４１近傍の磁界が変化し、ホールＩＣ４１，４１から磁界の変化を示すデジタル信号が出力される。２つのホールＩＣ４１，４１は、配線４６によって流量計制御回路４５に接続されている。流量計制御回路４５は、２つのホールＩＣ４１，４１からの出力信号に基づいて、羽根車３３の回転方向及び回転速度を算出するように演算処理を行う。この回転方向から流量計３０内の流路を流れる流体の方向を検知し、回転速度から流量を検知することができる。
【００２３】
そして、流量計制御回路４５は、下流側から上流側へとボイラ本体１０のボイラ水が逆流するのを検知すると、逆流検知信号をボイラ制御回路１１へと出力するように構成されている。
【００２４】
ここで、ホールＩＣ４１，４１の設置位置は、45度間隔に限定されるものでなく、同様の波形出力が得られる135度間隔でも良いし、流体が順方向と逆方向に流れた場合とで出力波形が異なり、流体の流れる方向を検知できるのであれば、任意の位置に設置することができる。
【００２５】
以上、本実施形態に係るボイラシステムの構成ついて説明したが、続いて、本実施形態における逆流検知の処理の流れについて図面を参照しながら説明する。まず、サーミスタ４０による温度検知により逆流を検知する場合について説明する。図６は、本実施形態に係るサーミスタを用いた温度による逆流検知の処理の流れを示すフローチャートである。
【００２６】
まず、Ｓ１１において、給水ポンプ２２がＯＦＦとなると、逆流の監視が始まり、Ｓ１２において、流量計制御回路４５が、T2≧T1＋20℃且つT2≧80℃であるか否かを監視する。ここで、T1[℃]は、Ｓ１１の給水ポンプ２２の停止から所定の時間（６秒）後のサーミスタ４０による測定温度であり、流量計制御回路４５内のメモリに記憶されている。また、T2[℃]は、現在のサーミスタ４０による測定温度である。これにより、Ｓ１２では、ボイラ本体１０内の高温のボイラ水が、サーミスタ４０の位置まで逆流してきていないかをチェックしている。
【００２７】
Ｓ１２において、T2≧T1＋20℃且つT2≧80℃であると判定された場合には、Ｓ１３に進み、給水ポンプ２２を所定の時間t1（例えば、３秒間）作動させて、逆流の回避動作を行う。具体的には、Ｓ１２において、流量計制御回路４５が、T2≧T1＋20℃且つT2≧80℃であると検知したときに、Ｓ１３において、逆流検知信号をボイラ制御回路１１へと出力し、逆流検知信号を受信したボイラ制御回路１１が、給水ポンプ２２をt1秒間駆動させる。
【００２８】
ボイラ水が逆流するのは、逆止弁２３内に異物が詰まってしまうことで弁が閉まらなくなっていることが原因の場合が多い。よってＳ１３では、逆止弁２３に噛み込んでいる異物を除去すべく、給水ポンプ２２をt1秒間駆動させて逆止弁２３内に順方向に給水を流している。
【００２９】
Ｓ１３の回避動作後、Ｓ１４へと進み、逆流が回避されているか否かをチェックする。すなわち、Ｓ１４において、T4≧T3＋20℃且つT4≧80℃であるか否かを再度監視する。ここで、T3[℃]は、Ｓ１３でt1秒間作動した給水ポンプ２２が停止してから所定の時間（例えば、６秒）後のサーミスタ４０による測定温度であり、流量計制御回路４５内のメモリに記憶されている。また、T4[℃]は、現在のサーミスタ４０による測定温度である。
【００３０】
Ｓ１４において、T4≧T3＋20℃且つT4≧80℃であると判断された場合には、逆流状態が回避されていないことを意味するため、Ｓ１６へと進み、ボイラ制御回路１１が、給水ポンプ２２を低回転にて駆動させて逆流を回避する動作を行わせると共に、逆流発生のアラームを鳴らす。
【００３１】
具体的には、Ｓ１４において、流量計制御回路４５が、T4≧T3＋20℃且つT4≧80℃であると検知したときに、Ｓ１５において、２回目の逆流検知信号をボイラ制御回路１１へと出力し、２回目の逆流検知信号を受診したボイラ制御回路１１が、給水ポンプ２２を低回転にて運転させると共に、アラームを鳴らすように制御する。Ｓ１６へと進んだ後は、ボイラシステム１は停止し、ボイラの保守点検員等によって修理が行われることになる。
【００３２】
Ｓ１４による逆流が回避されたか否かの監視は、所定の時間t2（例えば、２０秒間）行われ（Ｓ１５）、t2秒間「T4≧T3＋20℃且つT4≧80℃」の条件を満たさなければ、逆流が回避されたとして、Ｓ１２へと進み、次に給水ポンプ２２がＯＮされるまで、Ｓ１２の監視を続ける。
【００３３】
続いて、ホールＩＣ４１，４１による羽根車３３の回転検知により逆流を検知する場合について説明する。図７は、本実施形態に係るホールＩＣを用いた羽根車の回転検知による逆流検知の処理の流れを示すフローチャートである。
【００３４】
まず、Ｓ２１において、給水ポンプ２２がＯＦＦとなると、逆流の監視が始まり、Ｓ２２において、流量計制御回路４５が、ホールＩＣ４１，４１の出力に基づいて、羽根車３３が所定の時間t3（例えば、２秒）以上逆回転したか否かを監視する。ボイラ水が逆流した場合には、ボイラ水が流量計内を下流側から上流側へと流れることになるので、羽根車３３の逆回転を監視すれば、逆流を検知することができる。
【００３５】
Ｓ２２において、羽根車３３がt3秒以上逆回転したと判定された場合には、Ｓ２３に進み、給水ポンプ２２を所定の時間t1（例えば、３秒間）作動させて、上述した逆流の回避動作を行う。具体的には、流量計制御回路４５が、羽根車３３がt3秒以上逆回転したと検知したときに、Ｓ２３において、逆流検知信号をボイラ制御回路１１へ出力する。逆流検知信号を受信したボイラ制御回路１１が、給水ポンプ２２を制御してt1秒間駆動させる。
【００３６】
Ｓ２３の回避動作後、Ｓ２４へと進み、逆流が回避されているか否かをチェックする。すなわち、Ｓ２４において、再度、羽根車３３がt3秒以上逆回転するか否かを監視する。Ｓ２４において、羽根車３３がt3秒以上逆回転したと判定された場合には、逆流状態が回避されていないことを意味するため、Ｓ２６へと進み、ボイラ制御回路１１が、給水ポンプ２２を低回転にて駆動させて逆流を回避する動作を行わせると共に、逆流発生のアラームを鳴らす。Ｓ２６へと進んだ後は、ボイラの保守点検員等によって修理が行われることになる。
【００３７】
Ｓ２４による逆流が回避されたか否かの監視は、所定の時間t2（例えば、２０秒間）行われ（Ｓ２５）、t2秒間「羽根車３３がt3秒以上逆回転する」の条件を満たさなければ、逆流が回避されたとして、Ｓ２２へと進み、次に給水ポンプ２２がＯＮされるまで、Ｓ２２の監視を続ける。
【００３８】
以上、詳細に説明した図６及び図７に示す処理は、制御手段としてのボイラ制御回路１１及び流量計制御回路４５内のメモリに格納されているプログラムを各制御回路１１，４５内の演算回路が実行することで実現される。
【００３９】
なお、本実施形態においては、上述したサーミスタ４０による逆流検知とホールＩＣ４１，４１による逆流検知とを並行して行っており、給水ポンプＯＦＦ（Ｓ１１、Ｓ２１）後の逆流監視状態において、先にＳ１２又はＳ２２によって逆流を検知した方の処理に基づいて、引き続きＳ１３又はＳ２３以降の回避処理を行う。
【００４０】
本実施形態によれば、温度による逆流検知に加えて、羽根車の逆回転検知による逆流検知を並行して行っており、様々な逆流のケースに対応して、素早く確実に逆流を検知できる。
【００４１】
例えば、温度による逆流検知だけでは、流れの方向を検知できないため、順方向（正流方向）に給水が流れた場合にも誤検知するのを防止すべく、給水ポンプがＯＦＦした後に所定期間を置いて温度測定をする必要があり、逆流検知の開始に時間がかかってしまう。これに対して、羽根車の逆回転検知によれば、逆流により羽根車が逆回転するのを検知するだけで、逆流を検知できるので、給水ポンプのＯＦＦ後も即座に逆流監視を開始できる。
【００４２】
また、羽根車の逆回転検知だけでは、羽根車が逆回転しないほど逆流量が微量である場合に、逆流を検知することができないが、温度による逆流検知であれば、このような場合にも検知が可能である。
【００４３】
また、一般的なボイラシステムに設置されている流量計には、もともと給水ラインを流れる給水の流量を測定するために、磁化された羽根車やホールＩＣが設置されている。本実施形態では、このようにもともと設置されている流量計の羽根車やホールＩＣを、逆流検知に流用しており、低コストで羽根車を利用した逆流検知を実現できる。
【００４４】
また、給水ラインには、給水温度測定のためのサーミスタがもともと設置されており、この給水温度測定のためのサーミスタを、本実施形態に係る逆流検知用のセンサとして兼用することができるので、低コストで温度による逆流検知を実現できる。
【００４５】
（変形例１）
続いて、本実施形態の変形例について説明する。図８は、本変形例１に係る流量計の断面図であり、上記本実施形態の図５に相当する断面図である。本変形例１に係る流量計３０'は、上記実施形態における２つのホールＩＣ４１，４１の代わりに、１つのＭＲセンサ４２を備えている。その他の構成は、上記本実施形態に係る流量計３０とほぼ同じであるため、同一の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００４６】
単一のホールＩＣ４１では羽根車３３の回転を検出できるだけで、回転方向を検知することができないため、上記実施形態では、２つのホールＩＣ４１，４１を設置している。これに対して、ＭＲ（Magneto Resistance）センサ４２であれば、単一のＭＲセンサ４２で羽根車３３の回転及び回転方向を検出することができる。
【００４７】
また、本変形例１では、単一のＭＲセンサ４２を設置しているので、ハウジングＡ３１−１'及びホルダ３７'の形状が、上記実施形態と若干異なっている。ＭＲセンサ４２による羽根車３３の回転検知による逆流検知の処理の流れは、図７に示した流れと同じである。
【００４８】
以上、本変形例１に係る流量計について説明したが、本変形例１に係る流量計を含むボイラシステムによれば、上記本実施形態と同様の作用効果が得られるのに加えて、部品点数を減らして構造を簡素化することができる。
【００４９】
（変形例２）
続いて、本実施形態の変形例２を以下に示す。図９は、本実施形態の変形例２に係る流量計の断面図であり、上記本実施形態の図４に相当する断面図である。本変形例２に係る流量計３０''は、上記本実施形態に係る流量計３０において、さらに２つめの第２のサーミスタ４３を設置した構成を採用している。その他の構成は、上記本実施形態に係る流量計３０とほぼ同じであるため、同一の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００５０】
第２のサーミスタ４３は、図９に示すように、そのセンサ部分が流路内のリブ３１ａの上流側に隣接して位置するように、ハウジングＡ３１−１に固定されている。サーミスタ４３も配線４６によって流量計制御回路４５に接続されている。また、本変形例２では、サーミスタ４３が設置されているため、ハウジングＡ３１−１''の形状が、上記実施形態と若干異なっている。
【００５１】
本変形例２においては、温度センサとして第１のサーミスタ４０及び第２のサーミスタ４３を設置しており、本変形例２における温度による逆流検知の処理の流れは、図６に示した上記本実施形態に係る処理の流れと異なっている。図１０は、本変形例２に係る２つのサーミスタ４０，４３を用いた温度による逆流検知の処理の流れを示すフローチャートである。
【００５２】
まず、Ｓ３１において、給水ポンプ２２がＯＦＦとなると、逆流の監視が始まり、Ｓ３２において、流量計制御回路４５が、第１のサーミスタ４０による測定温度T5[℃]が上昇した後に、第２のサーミスタ４３による測定温度T6[℃]が上昇したか否かを監視する。第１のサーミスタ４０が給水ラインの下流側（ボイラ本体１０側）に位置し、第２のサーミスタ４３が上流側に位置しているため、高温のボイラ水が給水ラインを逆流してきた場合には、まず下流側の第１のサーミスタ４０の位置での温度が上昇し、続いて、上流側の第２のサーミスタ４３の位置での温度が上昇する。よって、T5上昇後にT6が上昇するのを監視していれば、ボイラ水の逆流を検知することができる。
【００５３】
Ｓ３２において、「T5上昇→T6上昇」であると判定された場合には、Ｓ３３へと進み、給水ポンプ２２を所定の時間t1（例えば、３秒間）作動させて、上述した逆流の回避動作を行う。具体的には、流量計制御回路４５が、「T5上昇→T6上昇」を検知したときに、Ｓ３３において、逆流検知信号をボイラ制御回路１１へ出力する。逆流検知信号を受信したボイラ制御回路１１は、給水ポンプ２２を制御してt1秒間駆動させる。
【００５４】
Ｓ３３の回避動作後、Ｓ３４へと進み、逆流が回避されているか否かをチェックする。すなわち、Ｓ３４において、再度、第１のサーミスタ４０による測定温度T7[℃]が上昇した後に、第２のサーミスタ４３による測定温度T8[℃]が上昇したか否かを監視する。Ｓ３４において、「T7上昇→T8上昇」と判定された場合には、逆流状態が回避されていないことを意味するため、Ｓ３６へと進み、給水ポンプ２２を低回転にて駆動させて逆流を回避する動作を行わせると共に、逆流発生のアラームを鳴らす。Ｓ３６へと進んだ後は、ボイラの保守点検員等によって修理が行われることになる。
【００５５】
Ｓ３４による逆流が回避されたか否かの監視は、所定の時間t2（例えば、２０秒間）行われ（Ｓ３５）、t2秒間「T7上昇→T8上昇」の条件を満たさなければ、逆流が回避されたとして、Ｓ３２へと進み、次に給水ポンプ２２がＯＮされるまで、Ｓ３２の監視を続ける。
【００５６】
なお、本変形例２においても、図１０に示すサーミスタ４０，４３による逆流検知と、図７に示すホールＩＣ４１，４１による逆流検知とを並行して行っており、給水ポンプＯＦＦ（Ｓ２１、Ｓ３１）後の逆流監視状態において、先にＳ２２又はＳ３２によって逆流を検知した方の処理に基づいて、引き続きＳ２３又はＳ３３以降の回避処理を行う。
【００５７】
以上、詳細に説明した本変形例２に係る流量計を含むボイラシステムによれば、上記本実施形態と同様の作用効果を得られると共に、温度による逆流検知によっても迅速に逆流を検知することができる。
【００５８】
以上、変形例も含めて本実施形態について詳細に説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態やその変形例に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【００５９】
例えば、本実施形態では、流量計の流路内の温度を測定する温度センサとしてサーミスタを用いたが、熱電対その他の温度センサを使用できることは言うまでもない。また、磁化された羽根車の回転を検出する磁気センサとしても、ホールＩＣやＭＲセンサだけでなく、その他の磁気センサを用いても良い。
【００６０】
また、ボイラ制御手段としてのボイラ制御回路１１と、流量計制御手段としての流量計制御回路４５とを別々の制御回路としたが、単一の制御手段（制御回路）で両制御回路の機能を実現しても良い。
【００６１】
また、本実施形態では、給水ラインにおける逆流を検知するための各種センサを流量計内に設置したが、給水ポンプと逆止弁との間であれば、給水ライン上のその他の場所に適宜設置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、本実施形態に係るボイラシステムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る流量計の正面図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る流量計の右側面図である。
【図４】図４は、図３のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図５】図５は、図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図６】図６は、本実施形態に係るサーミスタを用いた温度による逆流検知の処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】図７は、本実施形態に係るホールＩＣを用いた羽根車の回転検知による逆流検知の処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】図８は、本実施形態の変形例１に係る流量計の断面図である。
【図９】図９は、本実施形態の変形例２に係る流量計の断面図である。
【図１０】図１０は、本実施形態の変形例２に係る２つのサーミスタを用いた温度による逆流検知の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１ ボイラシステム
１０ ボイラ本体
１１ ボイラ制御回路
１５ 給水タンク
２０ 配管
２２ 給水ポンプ
２３ 逆止弁
３０ 流量計
３１ ハウジング
３２ Ｏリング
３３ 羽根車
３５ 軸受け
４０，４３ サーミスタ
４１ ホールＩＣ
４２ ＭＲセンサ
４５ 流量計制御回路
４６ 配線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水タンクと、ボイラ本体と、前記給水タンク及び前記ボイラ本体とを接続する給水ラインと、前記給水ラインに設置された給水ポンプと、前記給水ポンプの下流側において前記給水ラインに設置された逆止弁と、を備えるボイラシステムにおいて、
前記給水ラインの前記給水ポンプと前記逆止弁との間に設置される羽根車と、
前記羽根車の回転方向を検知する回転検知センサと、
前記回転検知センサの出力から前記給水ラインにおける前記ボイラ本体からのボイラ水の逆流を検知する制御手段と、
を備えることを特徴とするボイラシステム。
【請求項２】
前記給水ラインの前記給水ポンプと前記逆止弁との間に設置される温度センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記温度センサの出力からも前記給水ラインにおける前記ボイラ本体からのボイラ水の逆流を検知することを特徴とする請求項１記載のボイラシステム。
【請求項３】
給水タンクと、ボイラ本体と、前記給水タンク及びボイラ本体とを接続する給水ラインと、前記給水ラインに設置された給水ポンプと、前記給水ポンプの下流側において前記給水ラインに設置された逆止弁と、を備えるボイラシステムにおいて、
前記給水ラインの前記給水ポンプと前記逆止弁との間に設置される第１の温度センサと、
前記給水ラインの前記給水ポンプと前記第１の温度センサとの間に設置される第２の温度センサと、
前記第１及び第２の温度センサの出力から前記給水ラインにおける前記ボイラ本体からのボイラ水の逆流を検知する制御手段と、
を備えることを特徴とするボイラシステム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ボイラ水の逆流を検知すると、前記給水ポンプを駆動させて逆流を回避するよう制御することを特徴とする請求項１乃至３何れか１項に記載のボイラシステム。
【請求項５】
給水タンクとボイラ本体とを接続する給水ラインに設置され、前記給水ラインを流れる流体の流量を計測する流量計において、
内部に流路が形成されたハウジングと、
軸周りに回動自在に前記ハウジングに固定され、前記流路内を流れる流体によって回転させられる羽根車と、
前記羽根車の回転方向を検知する回転検知センサと、
前記回転検知センサの出力から前記給水ラインにおける前記ボイラ本体からのボイラ水の逆流を検知する制御手段と、
を備えることを特徴とする流量計。
【請求項６】
給水タンクとボイラ本体とを接続する給水ラインに設置され、前記給水ラインを流れる流体の流量を計測する流量計において、
内部に流路が形成されたハウジングと、
前記流路に面して前記ハウジングの下流側に設置された第１温度センサと、
前記流路に面して前記ハウジングの上流側に設置された第２温度センサと、
前記第１及び第２の温度センサの出力から前記給水ラインにおける前記ボイラ本体からのボイラ水の逆流を検知する制御手段と、
を備えることを特徴とする流量計。
【請求項１】
給水タンクと、ボイラ本体と、前記給水タンク及び前記ボイラ本体とを接続する給水ラインと、前記給水ラインに設置された給水ポンプと、前記給水ポンプの下流側において前記給水ラインに設置された逆止弁と、を備えるボイラシステムにおいて、
前記給水ラインの前記給水ポンプと前記逆止弁との間に設置される羽根車と、
前記羽根車の回転方向を検知する回転検知センサと、
前記回転検知センサの出力から前記給水ラインにおける前記ボイラ本体からのボイラ水の逆流を検知する制御手段と、
を備えることを特徴とするボイラシステム。
【請求項２】
前記給水ラインの前記給水ポンプと前記逆止弁との間に設置される温度センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記温度センサの出力からも前記給水ラインにおける前記ボイラ本体からのボイラ水の逆流を検知することを特徴とする請求項１記載のボイラシステム。
【請求項３】
給水タンクと、ボイラ本体と、前記給水タンク及びボイラ本体とを接続する給水ラインと、前記給水ラインに設置された給水ポンプと、前記給水ポンプの下流側において前記給水ラインに設置された逆止弁と、を備えるボイラシステムにおいて、
前記給水ラインの前記給水ポンプと前記逆止弁との間に設置される第１の温度センサと、
前記給水ラインの前記給水ポンプと前記第１の温度センサとの間に設置される第２の温度センサと、
前記第１及び第２の温度センサの出力から前記給水ラインにおける前記ボイラ本体からのボイラ水の逆流を検知する制御手段と、
を備えることを特徴とするボイラシステム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ボイラ水の逆流を検知すると、前記給水ポンプを駆動させて逆流を回避するよう制御することを特徴とする請求項１乃至３何れか１項に記載のボイラシステム。
【請求項５】
給水タンクとボイラ本体とを接続する給水ラインに設置され、前記給水ラインを流れる流体の流量を計測する流量計において、
内部に流路が形成されたハウジングと、
軸周りに回動自在に前記ハウジングに固定され、前記流路内を流れる流体によって回転させられる羽根車と、
前記羽根車の回転方向を検知する回転検知センサと、
前記回転検知センサの出力から前記給水ラインにおける前記ボイラ本体からのボイラ水の逆流を検知する制御手段と、
を備えることを特徴とする流量計。
【請求項６】
給水タンクとボイラ本体とを接続する給水ラインに設置され、前記給水ラインを流れる流体の流量を計測する流量計において、
内部に流路が形成されたハウジングと、
前記流路に面して前記ハウジングの下流側に設置された第１温度センサと、
前記流路に面して前記ハウジングの上流側に設置された第２温度センサと、
前記第１及び第２の温度センサの出力から前記給水ラインにおける前記ボイラ本体からのボイラ水の逆流を検知する制御手段と、
を備えることを特徴とする流量計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１３９０２５（Ｐ２００９−１３９０２５Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１６３６７（Ｐ２００７−３１６３６７）
【出願日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【出願人】（５０４１４３５２２）株式会社三浦プロテック (488)
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【出願人】（５０４１４３５２２）株式会社三浦プロテック (488)
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