JP2006292277A - 熱源装置、その熱媒制御方法及び暖房装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 熱交換で生じたドレンを暖房系統に流し込む熱源装置に関し、暖房回路の熱媒の変質防止を図ることにある。
【解決手段】 熱媒を溜める熱媒タンク（暖房タンク６６）と、熱媒タンクの熱媒レベルを検出するレベル検出手段（水位センサ１３０）と、熱媒タンクに補水する補水手段（補水弁７７）と、暖房装置に熱媒を循環させる熱媒回路（暖房回路６８）と、この熱媒回路の熱媒を排出させる熱媒排出部（往口９４６）と、熱媒回路に設置されて熱媒を循環させるポンプ（暖房ポンプ７０）と、熱媒排出部に設けられて熱媒排出部を開閉する開閉部（熱動弁９６６）と、熱媒の交換時期を設定し、その到来により、開閉部を開くとともにポンプを駆動し、レベル検出手段の検出レベルを監視しながら、熱媒回路外に熱媒を排出させた後、開閉部を閉じて補水手段により、検出レベルが所定レベルに到達するまで補水させる制御手段（制御装置１１６）とを含む構成である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、燃焼ガス等の燃焼により熱交換器に発生するドレンを熱媒に混入させて排出させる場合等に好適な熱源装置、その熱媒制御方法及び暖房装置に関する。

熱媒に上水を用いる暖房装置では、熱媒である上水を熱源装置で加熱することにより、暖房回路を通して暖房端末に循環させている。暖房端末には、床暖房端末やファンヒータ等がある。暖房回路を循環させている熱媒が蒸発等により不足した場合には、熱媒タンク等に上水等を補給することにより、熱媒量の安定化を図っている。

ところで、暖房装置に用いる熱媒の加熱には、熱源装置として例えば、コンデンシング（高効率）給湯器が用いられる。この給湯器は、燃料ガス等の燃焼排気が持つ顕熱を回収する１次熱交換器と、１次熱交換器を通過させた燃焼排気が持つ潜熱を回収する２次熱交換器とを備えており、熱交換効率を高めることにより、高効率化を図ったものである。このような熱交換器の構成では、熱交換時、とりわけ２次熱交換器にドレンが発生し、このドレンは強酸水であるため、中和器で中和する等の排水処理を行っている。また、中和したドレンを熱媒に混入させて排水処理の簡略化を図る工夫もある。

ドレンを暖房系統に流し込むドレン排出に関し、ドレン受け（中和器）の水位が所定の水位に達すると暖房系統へ流し、シスターン（暖房タンク）の水位が上昇すると端末排水管に設けられた電磁弁を開放し、所定水位になるまで排水するものがある（例えば、特許文献１）。
特開２００３−１３０４６４号公報

このようなドレン排水処理では、中和されたドレンであっても暖房系統のドレン濃度が徐々に高くなるおそれがあるし、また、端末排水管には電磁弁を設置し、その開閉制御が必要である。機器本体と電磁弁の設置箇所が離れている場合には、その制御のための回路配線を引き回す必要がある。また、熱媒タンク（シスターン）にドレン受けを兼用させた場合には、ドレンとともに燃焼系統から不純物がシスターンに流れ込む危険性がある。ドレンには、燃焼系統のゴミ等の不純物が混入するおそれがあり、このような不純物がドレンとともに暖房系統に流入すると、暖房端末や配管の詰まり等の故障原因になる。

そこで、本発明の目的は、熱交換で生じたドレンを暖房系統に流し込む熱源装置に関し、暖房回路の熱媒の変質防止を図ることにある。

斯かる目的を詳細に述べれば、熱媒の交換機能を備えた熱源装置の提供にある。

上記目的を達成するために、本発明の構成は以下の通りである。

本発明は、暖房端末に熱媒を加熱して循環させる熱源装置であって、前記熱媒を溜める熱媒タンクと、前記熱媒タンクの熱媒レベルを検出するレベル検出手段と、前記熱媒タンクに補水する補水手段と、前記暖房端末に前記熱媒を循環させる暖房回路と、この暖房回路の前記熱媒を排出させる熱媒排出部と、前記暖房回路に設置されて前記熱媒を循環させるポンプと、前記熱媒排出部に設けられて前記熱媒排出部を開閉する開閉部と、前記熱媒の交換時期を設定し、その到来により、前記開閉部を開くとともに前記ポンプを駆動し、前記レベル検出手段の検出レベルを監視しながら、前記暖房回路外に前記熱媒を排出させた後、前記開閉部を閉じて前記補水手段により、前記検出レベルが所定レベルに到達するまで補水させる制御手段とを含む構成である。

この熱源装置において、前記熱媒を燃焼熱により加熱する熱交換で発生したドレンを中和手段で中和した後、前記暖房タンクに供給する構成としてもよい。

また、この熱源装置において、前記熱媒の累積加熱時間が所定時間に到達した場合に、前記交換時期とする構成としてもよい。

また、この熱源装置において、好ましくは、熱交換により発生するドレンを前記熱媒タンクに流し込む構成とし、前記ドレンを生じさせるバーナの累積燃焼量が所定量に到達した場合に、前記交換時期とする構成としてもよい。

また、この熱源装置において、前記熱媒の異常を検出する異常検出手段を備え、この異常検出手段が前記熱媒の異常を検出した場合に、前記交換時期の到来とする構成としてもよい。

また、この熱源装置において、前記熱媒の伝導率を検出する伝導率検出手段を備え、この伝導率検出手段で検出された前記熱媒の伝導率が所定値を越えた場合に、前記交換時期の到来とする構成としてもよい。

そして、本発明の暖房装置は、上記熱源装置を用いた構成である。

また、本発明は、暖房端末に熱媒を加熱して循環させる熱源装置の熱媒制御方法であって、前記熱媒を溜める熱媒タンクの前記熱媒のレベルを検出する処理と、前記熱媒の交換時期を設定し、その到来により、前記熱媒のレベルを監視しながら、前記熱媒を排出させる処理と、前記熱媒のレベルが所定レベルに到達するまで前記熱媒タンクに補水させる処理とを含む構成である。

本発明によれば、次のような効果が得られる。

(1) 熱媒が交換されるので、劣化した状態で熱媒が維持されることはなく、劣化した熱媒での長時間に亘る運転を防止できる。

(2) 熱交換で発生したドレンを熱媒に混入させて希釈することができ、ドレンを熱媒とともに排出することができる。

(3) 中和前のドレンを熱媒に混入させても、熱媒によってドレンが希釈化されるので、強酸性のドレンによる影響を回避できる。

(4) 暖房回路内の熱媒を安定した状態に維持することができる。

本発明の実施の形態について、図１を参照して説明する。図１は、実施の形態に係る熱源装置を示す図である。

燃料ガス、灯油等の燃焼熱を熱源とする熱源装置又は暖房装置として例えば、暖房給湯装置２は、給湯機能、温水暖房機能及び風呂追焚機能を備えている。

給湯機能は上水を加熱して給湯する機能である。即ち、給水口４から供給された水Ｗは、給水回路６を通って給湯用二次熱交換器８に入り、この二次熱交換器８を通過した後、流量センサ１０を通って給湯用一次熱交換器１２を経て給湯口１４に至る。一般的に、湯の設定温度に対する応答性を高めるため、一次熱交換器１２に跨ってバイパス回路１６及びバイパス水制御弁１８が設置されている。また、この給水回路６には、入水温を検出する温度検出手段としてサーミスタ等の温度センサ２０、水制御弁２２、混合湯温を検出する温度検出手段としてサーミスタ等の温度センサ２４等が設置されている。一次熱交換器１２及び二次熱交換器８は燃焼室２６に設置されており、この燃焼室２６には燃料ガスＧを燃焼させて燃焼熱を得るバーナ２８が設置され、このバーナ２８には給気ファン３０から燃焼用空気が供給されるとともに、燃料供給管３２を通して燃料ガスＧが供給される。燃料供給管３２には元弁３４、燃料ガスＧの供給を調整するための比例弁３６、バーナ２８の燃焼量を変更するためのバーナ切替弁３８、４０、４２が設置されている。

この給水回路６と追焚回路４４とを連結する注湯回路４６は、湯ＨＷを浴槽４８側に供給する回路である。この注湯回路４６は、給湯口１４の手前で分岐され、給水回路６で得られた湯ＨＷを追焚回路４４に供給し、注湯電磁弁５０、注湯量を測定するための注湯量センサ５２、逆止弁５４等が設置されており、給湯側で得られた湯ＨＷが浴槽４８側に注湯される。逆止弁５４は、上水側と浴槽水５５とを縁切りする手段である。この場合、追焚回路４４は、熱交換器１０４を通して浴槽４８の浴槽水５５を再加熱するための循環回路であり、浴槽４８の循環アダプタ１０３に接続された往管１０５と戻管１０７とを備え、往管１０５と戻管１０７とを熱交換器１０４を介して結合させている。戻管１０７側には開閉弁１０９、循環ポンプ１１１、流水スイッチ１１３等が設置されており、循環ポンプ１１１は浴槽水５５を熱交換器１０４に循環させるために設置され、流水スイッチ１１３はその循環時の流水を検知する。この検知出力が循環ポンプ１１１の継続動作の制御情報に用いられる。

次に、温水暖房機能では、温水ＨＷを熱媒ｗｈに用いることにより、温水ＨＷが持つ熱を暖房に供する機能である。この実施の形態では、コンベクタ等の高温暖房装置５８、床暖房用の低温暖房装置６０が設置されている。高温暖房装置５８は、暖房高温往口６２と暖房戻口６４に接続され、暖房タンク６６内の熱媒ｗｈは熱媒回路としての暖房回路６８を循環する。熱媒ｗｈの温度は温度センサ６９で検出される。熱媒ｗｈは、暖房ポンプ７０により搬送され、暖房用バーナ７２の燃焼熱によって暖房用一次熱交換器７４で加熱され、暖房高温往口６２より送り出される。熱媒ｗｈの補給は、給水回路６に敷設された分岐管７５を通して水Ｗによって行われ、分岐管７５にはその供給を制御するための補水弁７７が設置されている。熱媒ｗｈの温度はサーミスタ等からなる温度センサ７６で検出される。高温暖房装置５８で放熱した後、その熱媒ｗｈは、暖房戻口６４より暖房用二次熱交換器７８を経て暖房タンク６６に戻される。一次熱交換器７４及び二次熱交換器７８は燃焼室８０に設置されており、この燃焼室８０には燃料ガスＧを燃焼させて燃焼熱を得るバーナ７２が設置され、このバーナ７２には給気ファン８２から燃焼用空気が供給されるとともに、燃料供給管３３を通して燃料ガスＧが供給される。燃料供給管３３には元弁３４、燃料ガスＧの供給を調整するための比例弁８６、バーナ７２の燃焼量を変更するためのバーナ切替弁８８、９０が設置されている。

この暖房回路６８には、複数の低温暖房装置６０を接続するためのヘッダ９２が設置されている。このヘッダ９２には熱媒ｗｈの取出しが可能な複数の熱媒取出部として例えば、６台の低温暖房装置の接続部として往口９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６とともに開閉部として熱動弁９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６が設置されている。この実施の形態では、１台の低温暖房装置６０が設置されており、この低温暖房装置６０は、往口９４１と暖房戻口６４との間に接続され、熱媒ｗｈが、暖房ポンプ７０により搬送され、開放された熱動弁９６１を通り、往口９４１より送り出され、低温暖房装置６０で放熱させた後、暖房戻口６４より二次熱交換器７８を通り、暖房タンク６６に戻される。

そして、この実施の形態では、往口９４６は熱媒排出部として用いられ、この往口９４６には、熱媒ｗｈとともにドレンＤを排出するための排出配管１００が接続されている。

次に、風呂追焚機能は、浴槽水５５を追焚きによって再加熱する機能である。そこで、追焚回路４４に対しては、切替弁１０２を開放した後、暖房タンク６６内の熱媒ｗｈが、暖房ポンプ７０により搬送され、一次熱交換器７４で加熱された後、追焚用熱交換器１０４に流れる。熱交換器１０４では追焚回路４４と液―液熱交換を行い、二次熱交換器７８を通った後、暖房タンク６６へ戻される。

そして、給湯用二次熱交換器８に発生したドレンＤはドレン受け１０６に溜められ、暖房用二次熱交換器７８に発生したドレンＤはドレン受け１０８に溜められ、ドレン回路１１０を通って中和器１１２に送られて中和される。中和器１１２には、中和剤１１４として例えば、炭酸カルシウムが装填されている。ドレンＤは、この中和剤１１４と反応することにより中和される。ドレンＤの中和は、中和剤１１４以外の手段を用いてもよい。また、この実施の形態では、中和器１１２で中和させたドレンＤを暖房タンク６６に流しているが、耐酸性配管や耐酸性容器からなるタンクを用いる場合には、中和されていないドレンＤを暖房タンクに流し込んでもよい。

そして、この暖房給湯装置２には、これら給湯機能、風呂追焚機能及び温水暖房機能を制御するための制御装置１１６が設置され、この制御装置１１６にはリモコン装置１１８が接続されている。

斯かる構成とすれば、給湯用二次熱交換器８に発生したドレンＤを暖房タンク６６に流し込み、熱媒ｗｈに混入させることにより、ヘッダ９２の熱動弁９６１〜９６６を開くことにより、熱媒ｗｈとともにドレンＤを排出配管１００から排出させることができる。このため、ドレン排出のための配管が暖房回路６８の兼用によって簡略化させることができる。

次に、中和器１１２及び暖房タンク６６について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、中和器１１２及び暖房タンク６６の構成例を示す図、図３は、水位センサの電極の形態を示す図である。図２において、図１と同一部分には同一符号を付してある。

中和器１１２の蓋部１２０にはドレン取込口１２２が形成され、このドレン取込口１２２にはドレン回路１１０が接続される。また、中和器１１２の中央部には隔壁１２４が設置され、この隔壁１２４は蓋部１２０に取り付けられて垂下しており、その端部が中和剤１１４に没入するように中和剤１１４が中和器１１２に装填されている。そして、この中和器１１２の上部側にドレン取出口１２６が形成され、このドレン取出口１２６と暖房タンク６６とが接続管１２８によって連結されている。即ち、ドレンＤはその上層部から暖房タンク６６に流れ込む構成である。

暖房タンク６６の熱媒ｗｈの取出口１２９には暖房回路６８を介して暖房ポンプ７０が接続され、熱媒戻口１３１には暖房回路６８を介して高温暖房装置５８及び低温暖房装置６０が接続されている。

また、暖房タンク６６にはその熱媒ｗｈのレベルを検出するレベルセンサとして水位センサ１３０が設置され、この水位センサ１３０は、異なる水位を検出するための複数の電極として共通電極ＣＯＭ１３２、電極Ｌ１３４、電極Ｈ１３６、電極ＤＯ１３８が設置され、暖房タンク６６内の水位が常時、監視されている。共通電極１３２は、図３に示すように、先端部を直角に折り曲げて熱媒ｗｈと接触する電極部１７０、熱媒ｗｈに浸漬される中途部分を絶縁部１７２とし、この絶縁部１７２で覆われた通電部１７４を備えている。同様に、電極Ｌ１３４も、図３に示すように、先端部を直角に折り曲げて電極部１７６、熱媒ｗｈに浸漬される中途部分を絶縁部１７８とし、この絶縁部１７８で覆われた通電部１８０を備えている。このように、電極部１７０、１７６のみを熱媒ｗｈに接触させるのは熱媒ｗｈのレベルによって通電量が影響されないようにするためである。

斯かる構成によれば、中和器１１２で中和されたドレンＤは暖房タンク６６に流れ込み、熱媒ｗｈとともに暖房タンク６６に溜められるが、暖房タンク６６に流れ込むドレンＤはその上澄み部分であるため、異物例えば、中和剤１１４の一部、排気口からのゴミ、熱交換器８、７８の汚れ等の混入を避けることができ、排水が容易になる。そして、暖房タンク６６内のドレンＤが所定水位として例えば、電極ＤＯ１３８が導通すると、ドレンＤの排出が開始される。

次に、ヘッダ９２について、図４を参照して説明する。図４は、ヘッダ９２の概要を示している。図４において、図１と同一部分には同一符号を付してある。

この実施の形態のヘッダ９２には、既述の通り、熱媒ｗｈの取出しが可能な複数の熱媒取出部として往口９４１、９４２、９４３、９４４、９４５、９４６が形成されているとともに、個別に熱媒ｗｈを流出させる開閉手段として熱動弁９６１、９６２、９６３、９６４、９６５、９６６が設置されている。

各熱動弁９６１〜９６６には、個別に開閉信号Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６が加えられ、加熱部１４０の発熱又はその解除によって感熱素子部１４２を膨張又は収縮させる。この感熱によるプランジャ１４４の進退を受け、弁部１４６が緩やかに開閉される。このような緩やかな開閉により、ウォーターハンマー等の衝撃力から管路や高温暖房装置５８や低温暖房装置６０を防護することができる。

次に、制御装置１１６について、図５を参照して説明する。図５は制御装置１１６の構成例を示している。

この制御装置１１６には、マイクロコンピュータ等で構成される制御部１５２が設置されている。この制御部１５２には、水位センサ１３０、その他のセンサ１５４等から検出信号がアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換部１５５でディジタル信号に変換された後、制御入力として加えられている。また、制御部１５２にはタイマー１５６から計時信号が加えられている。制御部１５２に得られる制御出力は熱動弁９６１〜９６６、補水弁７７、暖房ポンプ７０、その他の機能部品１６０等に加えられる。制御部１５２にはリモコン装置１１８の制御部１６２が連結されており、互いに通信等が可能な状態となっている。制御部１６２にはキースイッチ等の操作部１６４から操作入力が加えられ、制御部１６２に得られる制御出力が表示部１６６、音報知部１６８等に加えられる。

次に、熱媒制御方法について、図６及び図７を参照して説明する。図６及び図７は、暖房タンクの水位を確認しながらドレンが混入した熱媒の排出及び交換を行う処理のフローチャートである。図６、図７において、Ａは連結子を示している。

この処理は、制御装置１１６により給湯制御や追焚制御、暖房制御とともに随時実行される処理であり、常時実行される。

この処理では、暖房タンク６６内の水位センサ１３０の検出信号により異常確認を行い（ステップＳ１）、検出異常が発生している場合、例えば、高水位を検出する電極Ｈ１３６がＯＮにもかかわらず低水位側の電極Ｌ１３４がＯＦＦしている場合には、リモコン装置１１８の表示部１６６にエラー表示を行い、また、音報知部１６８に警告音を発生させる（ステップＳ２）。

検出異常が生じていない場合には、電極Ｌ１３４からの検出信号を確認し（ステップＳ３）、電極Ｌ１３４がＯＦＦ信号を発生している場合には、暖房回路６８に熱媒ｗｈが不足していると判断し、熱媒ｗｈの補給として補水を開始する（ステップＳ４）。この場合、補水弁７７を開き、暖房タンク６６へ水Ｗを供給する。この補水は、暖房タンク６６の水位が所定水位、この場合、電極Ｈ１３６がＯＮ信号を発生するまで行う（ステップＳ５、Ｓ６）。

中和器１１２の異常等が発生すると、中和されないドレンＤが暖房タンク６６へ流れ込み、暖房回路６８内の熱媒ｗｈが酸性化の傾向を強める。中和されたドレンＤであっても、熱媒ｗｈ中のドレン濃度が高くなると、その強酸性の影響により、暖房回路６８内の機器の故障等の原因となる。このような熱媒ｗｈの異常は、暖房タンク６６内の共通電極ＣＯＭ１３２及び電極Ｌ１３４間の通電量に現れ、その検出値が所定範囲を外れると異常とする。そこで、熱媒ｗｈに異常が生じたか否かを判定し（ステップＳ７）、熱媒異常の場合には、リモコン装置１１８の表示部１６６に異常表示を行い、また、音報知部１６８で警告音を発する（ステップＳ８）。

熱媒ｗｈの異常検知について詳細に述べると、熱媒ｗｈの異常判断のための判断基準値を予め測定する。即ち、暖房タンク６６に熱媒ｗｈを最初に入れたとき（初期設定時）、熱媒交換の終了時に共通電極ＣＯＭ１３２及び電極Ｌ１３４間の通電量（電流又は電圧）と熱媒温度ｔ〔℃〕の測定をし、これらの値を判断基準値として制御部１５２内の記憶装置に記憶させる。熱媒温度は温度センサ６９、７６で検出されるが、暖房タンク６６内に温度センサを設置して検出してもよい。熱媒ｗｈの監視には、共通電極ＣＯＭ１３２及び電極Ｌ１３４間の通電量と熱媒温度の検出を行い、既述の判断基準値との温度差により通電量の補正を行う。補正された通電量を判断基準値の通電量と比較し、その差が所定範囲（規準に対し所定割合もしくは所定値）以上あるとき、熱媒ｗｈの異常とする。また、熱媒ｗｈの異常検知には、ｐＨメータやその他、水質分析センサ等を用いてもよく、これらのセンサを暖房タンク６６内に設け、その検出結果により熱媒ｗｈの異常判断を行うようにしてもよい。

そして、暖房動作が行われている（暖房回路６８に熱媒ｗｈの循環中）場合、その動作を一時的に中断させ（ステップＳ９）、熱動弁９６６に開放信号を付与して熱媒ｗｈの排出モードに移行させるとともに、暖房ポンプ７０を動作させ、熱媒ｗｈを排出させる（ステップＳ１０）。熱媒ｗｈの水位を監視し（ステップＳ１１）、第１のレベルを検出する電極Ｌ１３４がＯＦＦになると、熱動弁９６６への開放信号をＯＦＦし（ステップＳ１２）、補水弁７７を開いて暖房タンク６６に上水Ｗを供給する（ステップＳ１３）。熱動弁９６６は開放信号を解除した後、徐々に閉じるため、開放信号の解除から補水停止まで遅延時間を持っており、この遅延時間中には補水が補水量を減少させながら継続的に行われる。その後、熱動弁９６６が閉じると、暖房タンク６６内の水位が上昇する。その水位上昇により、第２のレベルを検出する電極Ｈ１３６により水位が監視され（ステップＳ１４）、第２のレベルで電極Ｈ１３６が導通したとき、補水弁７７が閉じられ暖房ポンプを停止させる（ステップＳ１５）。この結果、上水Ｗの供給により、熱媒ｗｈが交換され、この交換時点での熱媒ｗｈの水質を水質異常検出のための判断基準値として記憶する（ステップＳ１６）。この場合、ドレンＤは中和の有無に関係なく、暖房タンク６６に流れ込んで、上水Ｗで占められる熱媒ｗｈで希釈され、ステップＳ７で熱媒異常が検出されるまでの間は熱源装置の燃焼動作を行うことが可能である。ステップＳ９で暖房動作を一時停止していた場合には、再開し（ステップＳ１７）、処理を終了する。

ステップＳ７で熱媒異常がなければ、熱媒ｗｈが交換時期に達しているか否かを確認し（ステップＳ１８）、交換時期に達している場合には、ステップＳ９に移行し、熱媒ｗｈの交換を行う。熱媒ｗｈの交換時期は、
ａ 前回の熱媒ｗｈの交換を行った後、所定時間経過した場合、機器内部の燃焼時間が所定時間経過した場合、
ｂ 熱媒ｗｈの累積加熱時間が所定時間に到達した場合、
ｃ バーナ２８と７２の累積燃焼量が所定量に達した場合
等で判断する。

ここで、ａについて、長期にわたり未使用状態もしくは未交換状態が続くことによる水質の変化（劣化）を防ぐことが主たる目的であり、熱媒交換を行ったときを基点とし、その後の経過時間を未交換タイマー１８０にて計測する。この未交換タイマー１８０の値が所定時間となると、交換時期と判断する。

ｂについて、熱媒ｗｈが加熱されるとともに、暖房ポンプ７０により暖房回路６８を循環する間に、熱媒中に不純物が混入したり、蒸発等によりその濃度が増したりすることに対応するためのものである。熱媒ｗｈ加熱に際しバーナ７２を燃焼するため、比例弁８６を所定の燃焼を行うように開くが、比例弁８６が開いている（つまりバーナ７２が燃焼している）時間を燃焼タイマー１８２に累積する。この燃焼タイマー１８２の値が所定時間に達すると、交換時期と判断する。ここで、燃焼時間の計測に比例弁８６の状態で判断をしたが、バーナ７２の燃焼の有無を検知できる他の手段、例えばバーナ７２の炎検出を行うフレームロッド７３の状態を時間計測に利用することも可能である。

ｃについて、機器内部で発生するドレンＤが熱媒に混入する構造を考慮したものである。給湯用二次熱交換器８や暖房用二次熱交換器７８にて発生したドレンＤはドレン回路１１０等を経由し暖房タンク６６へ流れる。暖房タンク６６の水位が上昇すると、熱媒の一部が機器外部へ排出されるが、この水位上昇、排出を何度も繰り返すと、熱媒ｗｈ内のドレンＤの濃度が増すことになる。未中和のドレンＤが暖房タンク６６へ流れる場合はもちろんのこと、中和されたドレンＤであっても、熱媒ｗｈ内の不純物が増えることになり、暖房回路６８の詰まり等の原因となってしまう場合がある。ドレンＤは、二次熱交換器８および７８における熱交換により発生するため、機器内部の燃焼量により暖房タンク６６へ流れるドレンＤの量は推測できる。バーナ２８の燃焼をフレームロッド２９により検知している間、比例弁３６への出力値（開度指令）を積算し燃焼量カウンタ１８４へ加算する。また、バーナ７２の燃焼をフレームロッド７３により検知している間、比例弁８６への出力値（開度指令）を積算し燃焼量カウンタ１８４へ加算する。この燃焼量カウンタ１８４の値が所定量に達すると交換時期と判断する。

判断に使用する未交換タイマー１８０、燃焼タイマー１８２、燃焼量タイマー１８４は、いずれも熱媒ｗｈの交換を行った際は初期化される。また、熱媒ｗｈの交換を伴わず暖房タンク６６に補水が行われた場合は、それぞれ熱媒ｗｈの交換時期を延ばす方向へ条件の補正等を行っても良い。

暖房タンク６６内の電極ＤＯ１３８の確認を行い（ステップＳ１９）、ＯＦＦの場合には、何も行わず終了する。電極ＤＯ１３８がＯＮの場合には、暖房タンク６６のオーバーフローが近いため、暖房ポンプ７０を動作させ、熱動弁９６６に対し開放信号を出力し（ステップＳ２０）、熱媒ｗｈを排出させる。

また、熱媒ｗｈの排出確認のためのタイマー１５６をスタートし（ステップＳ２１）、熱動弁９６６が開き始め、暖房タンク６６内の水位が電極ＤＯ１３８を下回るのを確認する（ステップＳ２２）。所定時間として例えば、２分以内（ステップＳ２３）に電極ＤＯ１３８がＯＦＦするのを検知できない場合、排出異常としてリモコン装置１１８の表示部１６６に異常表示を行うとともに、音報知部１６８で警告音を発し、排出動作を中止する（ステップＳ２４）。

電極ＤＯ１３８がＯＦＦするのを検知すると、熱動弁９６６への開放信号をＯＦＦするが（ステップＳ２５）、熱動弁９６６はすぐには閉じないためにしばらくは排出が継続することになる。今度は排出の完了までの時間を計測するためにタイマー１５６を初期化し、スタートさせる（ステップＳ２６）。所定時間として例えば、５分の経過を確認すると（ステップＳ２７）、暖房ポンプ７０を停止し（ステップＳ２８）、終了する。

〔他の実施の形態〕

次に、上記実施の形態において、その他の特徴事項や効果及び変形例を列挙すれば、次の通りである。

(1) 上記実施の形態によれば、暖房タンク６６内の水位センサ１３０により、ドレンの溜まり具合の検知が可能である。

(2) 中和器１１２を構成するタンクに溜まるドレンＤの上澄み液を暖房タンク６６に流すので、中和処理とともに、ドレンＤ中のゴミを除いて暖房タンク６６に導くことができ、暖房回路６８にゴミ等の異物の進入を防止することができる。

(3) ドレン受け１０６、１０８と暖房タンク６６とを兼用することは可能であるが、斯かる構成では、ドレン受け１０６、１０８を通してゴミ等の異物が暖房回路６８に流れ込むおそれがあるが、中和器１１２を介在させたことにより、異物の進入を防止することができる。

(4) 暖房回路６８を通してドレンＤを排出するので、独立したドレン回路に対してドレンタンク、ドレンポンプ、ドレン用水位センサ、ドレン用逆止弁等の装備が不要となり、ドレン排出回路の構成の複雑化を防止できる。

(5) 暖房タンク６６に中和後のドレンＤを混入させるので、中和前のドレンＤを暖房タンク６６に入れる場合に比較し、暖房回路６８の管路や水位センサ１３０の各電極に耐酸性を考慮する必要がなく、材質の選定が安易となる。

(6) 既設の熱動弁をドレン排出用に使用しているので、メンテナンスが容易になるとともに、設備コストの低減が図られる。

(7) ドレンＤの排出に既設の熱動弁を使用し、その開閉が暖房タンク６６の水位の検出に基づいて行われるので、ドレンＤの排出に暖房制御の一部を兼用することができ、コストダウンとともにドレン排出及び制御の品質を向上させることができる。

(8) 中和器１１２で中和したドレンＤの上澄み水を暖房タンク６６へオーバーフローにより自然流入する構成とすることができる。

(9) 上記実施の形態では、ドレンＤを暖房タンク６６に入れて熱媒ｗｈとともに排出する場合について説明したが、本発明は、ドレンＤを暖房タンク６６に入れずに、熱媒ｗｈのみを制御する形態の場合にも適用できるものであり、上記実施の形態に限定されるものではない。

(10) 上記の実施の形態では、熱交換により発生したドレンＤを暖房タンク６６に導いて熱媒ｗｈに混入させるものについて説明したが、本発明は、図８に示すように、中和タンク１１２で中和したドレンＤを浴槽４８側のドレンパン２００にドレンパイプ２０２で導いて排出させ、暖房タンク６６にドレンＤを混入させない構成としてもよい。斯かる構成によっても同様の効果が期待できる。図８において、図１と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。

次に、実験結果について、図９を参照して説明する。図９は、ｐＨの違いによる電流測定値を示している。

実験によれば、暖房タンク６６内の熱媒ｗｈ中に２つの電極を設置し、その浸漬を５〔ｍｍ〕と１００〔ｍｍ〕とに設定するとともに、熱媒ｗｈに水道水の中和したものと未中和のものを使用し、電流を流したものである。熱媒ｗｈの種類や浸漬によって電流値が相違していることが判る。このような電流値の相違から、熱媒ｗｈの劣化状態を知ることができる。

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

本発明は、熱媒回路に循環させる熱媒について、使用時間や水質劣化等の監視に基づき、交換するので、劣化した熱媒の連続使用を防止できる等、また、熱媒回路にドレンを混入させる構成としても、劣化状態に応じて交換するので、ドレン混入による弊害を防止でき、有用である。

実施の形態に係る熱源装置を示す図である。 中和器及び暖房タンクの構成例を示す図である。 水位センサの検出電極の構成例を示す斜視図である。 ヘッダの概要を示す図である。 制御装置の構成例を示す図である。 熱源装置の熱媒制御方法を示すフローチャートである。 熱源装置の熱媒制御方法を示すフローチャートである。 他の実施の形態に係る熱源装置を示す図である。 ｐＨと電流値との関係を示す図である。

符号の説明

２ 暖房給湯装置（熱源装置）
５８ 高温暖房装置
６０ 低温暖房装置
６６ 暖房タンク（熱媒タンク）
６８ 暖房回路
７０ 暖房ポンプ
７７ 補水弁（補水手段）
１００ 排出配管
１０６、１０８ ドレン受け
１１０ ドレン回路
１１６ 制御装置
１３０ 水位センサ（レベル検出手段）
９４６ 往口（熱媒排出部）
９６６ 熱動弁（開閉部）
ｗｈ 熱媒
Ｗ 上水

Claims (8)

1. 暖房端末に熱媒を加熱して循環させる熱源装置であって、
   前記熱媒を溜める熱媒タンクと、
   前記熱媒タンクの熱媒レベルを検出するレベル検出手段と、
   前記熱媒タンクに補水する補水手段と、
   前記暖房端末に前記熱媒を循環させる熱媒回路と、
   この暖房回路の前記熱媒を排出させる熱媒排出部と、
   前記熱媒回路に設置されて前記熱媒を循環させるポンプと、
   前記熱媒排出部に設けられて前記熱媒排出部を開閉する開閉部と、
   前記熱媒の交換時期を設定し、その到来により、前記開閉部を開くとともに前記ポンプを駆動し、前記レベル検出手段の検出レベルを監視しながら、前記熱媒回路外に前記熱媒を排出させた後、前記開閉部を閉じて前記補水手段により、前記検出レベルが所定レベルに到達するまで補水させる制御手段と、
   を含むことを特徴とする熱源装置。
2. 前記熱媒を燃焼熱により加熱する熱交換で発生したドレンを中和手段で中和した後、前記熱媒タンクに供給する構成であることを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
3. 前記熱媒の累積加熱時間が所定時間に到達した場合に、前記交換時期とすることを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
4. 熱交換により発生するドレンを前記熱媒タンクに流し込む構成とし、前記ドレンを生じさせるバーナの累積燃焼量が所定量に到達した場合に、前記交換時期とすることを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
5. 前記熱媒の異常を検出する異常検出手段を備え、この異常検出手段が前記熱媒の異常を検出した場合に、前記交換時期の到来とすることを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
6. 前記熱媒の伝導率を検出する伝導率検出手段を備え、この伝導率検出手段で検出された前記熱媒の伝導率が所定値を越えた場合に、前記交換時期の到来とすることを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
7. 請求項１〜６に記載の熱源装置を用いたことを特徴とする暖房装置。
8. 暖房端末に熱媒を加熱して循環させる熱源装置の熱媒制御方法であって、
   前記熱媒を溜める熱媒タンクの前記熱媒のレベルを検出する処理と、
   前記熱媒の交換時期を設定し、その到来により、前記熱媒のレベルを監視しながら、前記熱媒を排出させる処理と、
   前記熱媒のレベルが所定レベルに到達するまで前記熱媒タンクに補水させる処理と、
   を含むことを特徴とする熱源装置の熱媒制御方法。

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