JP2011106735A - 浴室暖房装置における誤配管検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】給湯装置１０と浴室暖房器３０とを備える浴室暖房装置１において、温水往き配管１２と温水戻り配管１３の配管接続に誤接続があるかどうかを、迅速かつ確実に検出することのできる誤配管検知システムを提供する。
【解決手段】浴室暖房装置における誤配管検知システムは、温水往き配管１２に設けられた温度センサ１４と、温度センサ１４の温度を記憶する記憶手段７１と、記憶手段７１で記憶した浴室暖房器３０が浴室２０内の空気との熱交換を開始する前の第１の温度Ｔ１と開始した後の第２の温度Ｔ２との差が予め定めたしきい値βを超えていないかどうかを判断する判断手段７２とを少なくとも備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、浴室内の空気と温水とが熱交換することで浴室内を暖房する浴室暖房器と給湯装置とを備えた浴室暖房装置において、給湯装置と浴室暖房器との間の配管が間違って接続されていないかどうかを検知するための誤配管検知システムに関する。

給湯装置に接続する浴室暖房器により浴室内を暖房するようにした浴室暖房装置は、例えば特許文献１に記載されるように知られている。給湯装置には、一般に、例えば都市ガスを熱源として温水を得るものが用いられ、給湯装置で昇温した温水が、温水往き配管を介して浴室暖房器に送られる。浴室暖房器では、流入する温水と浴室内の空気との間で熱交換を行い、温まった空気が浴室内に戻されることで、浴室内が暖房される。一方、浴室内の空気と熱交換することで温度低下した温水は、浴室暖房器から温水戻り配管を介して給湯装置に戻され、再び加熱されて昇温した後、温水往き配管を介して浴室暖房器に送られる。また、浴室暖房装置には、通常、浴室内の空気を浴室暖房器を通して循環させるための循環用ファンが備えられる。

一般の家屋において、浴室の脱衣室やトイレの空気を室外に排出して換気するために、換気用ファンが備えられており、その換気用ファンを利用して、浴室内の空気を循環させることなく浴室外に排出し、浴室の換気を行うことも知られている。

特開２００１−１１６２７５号公報

給湯装置と浴室暖房器とを備える浴室暖房装置において、通常、浴室の天井部分に浴室暖房器が設置され、給湯装置からの温水が、給湯装置と浴室暖房器との間で循環するようにされている。施工に当たっては、給湯装置の温水出口側を温水往き配管を介して浴室暖房器の温水入口側に接続し、また、浴室暖房器の温水出口側を温水戻り配管を介して給湯装置の温水戻り口側に接続する、配管工事が行われる。

通常、一般の家屋や集合住宅において、給湯装置が置かれている場所から浴室の場所を直視できない場合が多く、配管工事に際しては、２本の配管、すなわち温水往き配管と温水戻り配管とを、給湯装置と浴室天井部分に設置した浴室暖房器との間を屈曲させながら配管した後、配管端末と給湯装置および浴室暖房器側との接続が行われる。給湯装置と浴室暖房器の距離が離れておりかつ直視できないことから、誤接続、すなわち温水往き配管と温水戻り配管とを浴室暖房器に対して逆に接続することがないように、慎重な配管作業が求められている。

一方、浴室暖房器の場合、温水出口側に温水往き配管が接続し、温水入口側に温水戻り配管が接続した状態で、すなわち、配管が誤接続した状態でも、給湯装置と浴室暖房器との間で温水は循環することができるので、万が一、誤接続された場合でも、施工直後の浴室暖房装置の試運転時において、それを検出できない場合が起こっている。誤接続した状態で実使用を行うと、異常音が発生したり、暖房出力が低下するという不都合が生じる。

そのようなことから、配管施工終了後に行う試運転時に、温水往き配管と温水戻り配管とが正しく接続されたかどうかを、容易にかつ確実に検出できるシステムが求められている。

本発明は、上記の要請に応えるものであり、給湯装置と浴室暖房器とを備える浴室暖房装置において、温水往き配管と温水戻り配管の配管接続に誤接続がある場合に、配管施工終了後の試運転時に、それを迅速にかつ確実に検出することを可能とした誤配管検知システムを提供することを課題とする。

本発明による浴室暖房装置における誤配管検知システムは、浴室内の空気と温水とが熱交換することで浴室内を暖房する浴室暖房器と給湯装置とが温水往き配管と温水戻り配管を介して接続された構成を少なくとも備える浴室暖房装置における誤配管検知システムであって、前記浴室暖房器の熱交換部分に空気を送り込むファンと、前記温水往き配管に設けられた温度センサと、前記温度センサの温度を記憶する記憶手段と、前記記憶手段で記憶した前記浴室暖房器が熱交換を開始する前の第１の温度と前記ファンで送られる空気と温水との熱交換を開始した後の第２の温度との差が予め定めたしきい値を超えていないかどうかを判断する判断手段と、しきい値を超えて温度低下したと判断したときにそれを表示する表示手段と、を少なくとも備えることを特徴とする。

本発明による誤配管検知システムにおいて、給湯装置の温水出口側（高温側）と浴室暖房器の温水入口側とが温水往き配管を介して接続し、給湯装置の温水戻り口側（低温側）と浴室暖房器の温水出口側とが温水戻り配管を介して接続している状態、すなわち正しい接続状態にあるときは、試運転時に、浴室暖房器での熱交換を行わずに温度Ｔ１の温水を流すと、前記温水往き配管に設けられた温度センサは温水往き配管を流れる温水温度Ｔ１を測温する。その後で、ファンを作動して浴室暖房器の熱交換部分に空気を送り込むと、温水は送られてくる空気と熱交換して温度が低下するが、その温度低下は、前記温度センサでは測定されない。すなわち、前記温度センサの温度を記憶する記憶手段は、給湯装置の温水出口側（高温側）の温度Ｔ１を継続して記憶する。

一方、配管の誤接続がある場合、すなわち、給湯装置の温水出口側（高温側）と浴室暖房器の温水出口側とが配管接続し、給湯装置の温水戻り口側（低温側）と浴室暖房器の温水入口側とが配管接続している場合でも、試運転時での浴室暖房器での熱交換を行わない状態では、前記温水往き配管には温度低下しない温度Ｔ１の温水が流れるので、前記温水往き配管に設けられた温度センサは温水温度Ｔ１を測温する。その状態で、ファンを作動して浴室暖房器の熱交換部分に空気を送り込むと、前記温水往き配管には、送られてくる空気と熱交換して温度が低下した温水が流れるようになり、前記温水往き配管に設けられた温度センサは、温度低下後の温水温度Ｔ２を測温する。そして、前記記憶手段はその温水温度Ｔ２（＜Ｔ１）を記憶する。

前記判断手段は、前記記憶手段で記憶した第２の温度Ｔ２が、前記第１の温度Ｔ１と比較して、予め定めたしきい値β（度）を超えて温度低下方向に変化したかどうかを判断し、しきい値βを超えて温度低下したと判断したときには、それを誤接続として表示手段でその旨を表示する。

上記のように、本発明による浴室暖房装置における誤配管検知システムでは、配管工事終了後の試運転時に、温水往き配管に設けられた温度センサの温度変化を見ることで、給湯装置と浴室暖房器とを接続する配管が、正接続しているか、誤接続しているかを、迅速かつ確実に検知することができる。

本発明による誤配管検知システムにおいて、配管工事終了後の試運転時に給湯装置（熱源機）から一定温度の温水が供給される場合には、前記第１の温度Ｔ１と第２の温度Ｔ２として、温度センサが測温する温度をそのまま採用することができる。しかし、試運転時には一般的に負荷が小さいことから、給湯装置の熱源機が燃焼発停を繰り返し、温水温度が短い時間間隔で周期的に上下変動することが起こりやすい。その場合には、前記第１の温度および第２の温度として、一定時間内に前記記憶手段が記憶した温度の平均値を採用することで、本発明による誤配管検知システムを正しく運用することができる。

本発明において、前記温水往き配管に設けられた温度センサには、既存の浴室暖房装置においてその温水往き配管に温度センサが設けられている場合には、それをそのまま用いることができる。そして、ソフト（ロジック）上で、前記記憶手段、前記判断手段および前記表示手段を設けるだけで、本発明による誤配管検知システムを構成することができる。すなわち、ハード上では、現行商品をそのまま用いることができる利点がある。なお、現行商品において、熱源器（給湯装置）側の異常検出や温水配管側の不都合等を検出するために、温水往き配管に温度センサを設けるのが普通である。もちろん、既存の浴室暖房装置において温水往き配管に温度センサが設けられていない場合は、適宜の温度センサを温水往き配管に別途設けることで、本発明による誤配管検知システムを構築することができる。

さらに、本発明において、浴室暖房器の熱交換部分に空気を送り込むファンには、誤配管検知のための特別のファンを用いるようにしてもよい。この場合に、温水と熱交換する空気として、浴室内の空気を送るようにしてもよく、浴室外の外気を送るようにしてもよい。この態様は、浴室暖房装置に通常備えられる浴室内空気の循環用ファンが完備しない施工途中の状態であっても、誤配管を検知することができる利点がある。

本発明による浴室暖房装置における誤配管検知システムの好ましい態様では、浴室暖房装置は、浴室内の空気を前記浴室暖房器を通して循環させるための循環用ファンを有しており、前記浴室暖房器が浴室内の空気との熱交換を行うときに前記循環用ファンを作動させるようにする。

本発明による浴室暖房装置における誤配管検知システムのさらに他の態様では、浴室暖房装置は、前記循環用ファンとは異なる換気用ファンにも接続しており、前記浴室暖房器の熱交換部分に空気を送り込むファンとして、前記換気用ファンのみを用いるか、または前記循環用ファンと換気用ファンの双方を用いるようにする。この態様での前記換気用ファンの例としては、脱衣室に設けた換気用ファンあるいはトイレに取り付けた換気用ファンなどが挙げられる。

循環用ファンを用いて浴室暖房器と浴室内の空気との熱交換を行う態様は、循環用ファンを備えた既存の浴室暖房乾燥機等をそのまま用いることができる利点がある。しかし、浴室内が高温状態にあるときなどには、高温の空気が循環して熱交換を行うので、誤配管を検知するのにある程度の時間が必要となる場合が起こり得る。換気用ファンを用いて浴室暖房器と浴室内の空気との熱交換を行う態様は、浴室内の容器を循環させることなく、熱交換器を通過した空気は外気に排出される、いわば一方通行の空気流で熱交換が進行するので、短い時間で誤配管を検知できる利点がある。循環用ファンと換気用ファンの双方を浴室暖房器の熱交換部分に空気を送り込むファンとして用いる場合には、送り込む空気の量を大きくすることができ、検出精度の向上および検出に要する時間の短縮が可能となる。

本発明において、給湯装置の形態は任意であり、ガス給湯器、石油給湯器、電気式のヒートポンプ給湯器、などを例示できる。

また、本発明において、前記表示手段は、作業者等に誤接続であることを認識させることのできるすべての手段を含んでおり、視覚的認識手段、聴覚的認識手段、体感的認識手段、など任意であってよい。視覚的認識手段には、数字を含む文字的表示、発光や点灯などの光による表示、針の振れによる表示、などが例示できる。

本発明において、制御装置は、通常の浴室暖房装置の運転を行うために付設されるコントローラのような制御手段の中に組み込まれていてもよく、必要時にのみ用い得るように、前記コントローラとは独立した構成の制御手段であってもよい。その場合、制御手段は前記温度センサを含むものであってもよい。独立構成の場合には、浴室暖房装置における配管接続検査用のテスターとして、多くの浴室暖房装置に共通して用いることができる利点がある。

本発明によれば、給湯装置と浴室暖房器とを備える浴室暖房装置において、温水往き配管と温水戻り配管の配管接続に誤接続がある場合に、配管施工終了後の試運転時に、それを迅速にかつ確実に検出することが可能となる。

本発明による浴室暖房装置における誤配管検知システムの前提となる浴室暖房装置の一例を説明する図。 本発明による浴室暖房装置における誤配管検知システムを説明するフローチャート。 誤配管検知システムの他の検知フローでの第１の温度と第２の温度を説明するための図。

以下、本発明を実施の形態により説明する。図１は、浴室暖房装置の一例を示す。図示の浴室暖房装置１は、熱源を備えた給湯装置１０と、浴室２０と、浴室暖房器３０とを備える。必須ではないが、ここでは、浴室２０に接して脱衣室４０とトイレ５０とが備えられている。

給湯装置１０は、発熱源の一例として都市ガスを燃料とするバーナ１１を有しており、バーナ１１の燃焼ガスで加熱された温水が温水往き配管１２を通って、浴室暖房器３０の温水入口３１に送られ、温水入口３１から熱交換配管３２を通過した温水は、温水出口３３から温水戻り配管１３を通って、給湯装置１０に戻される。温水往き配管１２における浴室暖房器３０に近接した位置には、そこを流れる温水の温度を測定できる温度センサ１４が取り付けてある。また、１５は温度センサ１４の近くに設けた熱動弁である。

浴室２０は室内に浴槽２１を備え、図示しないが、浴槽２１には前記給湯装置１０から温湯が送られる。また、浴室２０の天井２２には前記した浴室暖房器３０が設けられている。浴室暖房器３０は前記した熱交換用配管３２と循環用ファン３４を備えており、前記熱交換用配管３２に対向する天井２２の位置には浴室内空気流入口２３が、また、循環用ファン３４に対向する天井２２の位置には加熱空気吹き出し口２４が設けてある。

脱衣室４０とトイレ５０の天井部には、双方に共通の換気装置６０が設けてあり、該換気装置６０は換気用ファン６１を備えている。換気装置６０は、通路６２を介して浴室暖房器３０内の空間と接続しており、該通路６２にはシャッター６３が取り付けてある。

浴室暖房装置１は、さらに制御装置７０を備える。制御装置７０は、記憶手段７１と、判断手段７２と、表示手段７３とを、少なくとも有している。記憶手段７１は、前記した温度センサ１４の温度を記憶する。判断手段７２は格納部と比較部とを有し、格納部には後記するしきい値βを格納する。比較部は記憶手段７１が記憶する第１の温度Ｔ１と第２の温度Ｔ２の差を演算すると共に、その差と前記しきい値β（度）とを比較する。第１の温度Ｔ１と第２の温度Ｔ２は後に説明する。表示部７３は判断手段７２での判断結果を表示する。

次に、図２を参照して、浴室暖房装置における誤配管検知システムの検知フローの一例を、ステップごとに説明する。なお、この誤配管検知システムは、浴室暖房装置の施工において、給湯装置１０と浴室暖房器３０とを温水往き配管１２および温水戻り配管１３で接続し、また、温水往き配管１２に取り付けた温度センサ１４を制御装置７０に関連付けた後に、配管接続に間違いがないかどうかを確認するのに利用される。

Ｓ１０１で浴室暖房装置の試運転を開始する。給湯装置１０を稼働させ、バーナ１１の熱で昇温した温水の熱交換用配管３２への通湯を開始する（Ｓ１０２）。安定化のためにｔ１［秒］（例えば１，２分程度）待機した後（Ｓ１０３）、温度センサ１４の温度Ｔ１を測定し（Ｓ１０４）、第１の温度Ｔ１として記憶手段７１に記憶する。

制御装置７０は、温度センサ１４の温度Ｔ１が、Ｔ１が±α［℃］（例えば±１℃）の範囲内の変動でｔ２［秒］（例えば１０秒程度）連続するかどうかを判断する（Ｓ１０５）。なお、このステップは、ある程度の幅をもった中での通湯温度の安定化をみたものであって、省略することもできる。安定した状態がｔ２［秒］連続しない場合には、制御装置７０は、さらにｔ３［秒］（例えば１０秒程度）が経過したかどうかを判断する（Ｓ１０６）、タイムアップまでは、Ｓ１０４に戻って温度センサ１４の温度Ｔ１を測定を継続する。タイムアップした場合には、エラーとして終了する（Ｓ１０７）。

温度センサ１４の温度Ｔ１がある幅内で安定した場合には、浴室暖房器３０の循環用ファン３４の作動を開始する（Ｓ１１０）。この作動開始は、作動スイッチを押す等の手動操作によってもよく、制御装置７０に備えた適宜のプログラムによっても行ってもよい。循環用ファン３４の作動により、浴室２０内の空気は浴室暖房器３０でそこを通過する温水と熱交換を行い昇温する。昇温した後の空気は、浴室２０内に再び戻される。

その状態でｔ４［秒］（例えば１０秒程度）待機した後（Ｓ１１１）、制御装置７０は、その時点での温度センサ１４の温度Ｔ２を読み出し（Ｓ１１２）、第２の温度Ｔ２として記憶手段７１に記憶する。そして、判断手段７２は、記憶手段７１が記憶する第１の温度Ｔ１と第２の温度Ｔ２の差（Ｔ１−Ｔ２）の絶対値を演算すると共に、その差が格納部にすでに格納してあるしきい値β（例えば５℃程度）よりも小さいかどうか比較判断する（Ｓ１１３）。前記比較結果がＹｅｓの場合、すなわち、差がしきい値βを超えていない場合には、往き戻り配管の接続は「正」接続であると判断し、その旨の表示を行う（Ｓ１１４）。前記比較結果がＮｏの場合、すなわち、差がしきい値βを以上である場合は、誤接続によって、浴室内の空気と熱交換して温度が当初の温度よりも低くなった温水温度を温水往き配管１２に取り付けた温度センサ１４によって測定された結果であり、往き戻り配管の接続は「誤」接続であると判断し、その旨の表示を行う（Ｓ１１５）。

上記のようであり、本発明による誤配管検知システムでは、ハード上は現行商品のままであってよく、ソフト（ロジック）上の工夫のみで、誤配管接続を容易にかつ迅速、確実に検出することが可能となる。

なお、上記の検知フローでは、Ｓ１０４での温度センサ１４の温度（第１の温度）Ｔ１の測温、およびＳ１１２での温度センサ１４の温度（第２の温度）Ｔ２の測温は、給湯装置（熱源機）から一定温度の温水が供給されることを前提に説明している。しかし、試運転時には一般的に熱源機にかかる負荷が小さいことから、給湯装置１０の熱源機１１が燃焼の発停を繰り返すことが起こりやすく、その場合、温水温度Ｔは短い時間間隔で周期的に上下変動する。

その場合には、誤配管検知システムをより正しく運用するために、次のような検知フローを採用することが望ましい。すなわち、図３はその一例を示しており、循環ファン３４を作動する前の一定時間ｔ１０において温度センサ１４が測温した温度の平均温度を前記第１の温度Ｔ１として採用に、循環ファン３４がＯＮした後の一定時間ｔ１１において温度センサ１４が測温した温度の平均温度を前記第２の温度Ｔ２として採用して、誤配管検知システムを運用する。なお、図３で、線ａは、正しく接続されている場合の平均温度Ｔ２であり、線ｂは、誤接続されている場合の平均温度Ｔ２である。

なお、上記のフローにおいて、循環用ファン３４でなく、換気用ファン６１を用いて配管接続の正誤を検出することもできるが、その場合のフローは、循環用ファンを換気用ファンと読み替えればよい。もちろん、この場合には、熱交換後の浴室内空気は外気に排出される。また、通常は、前記通路６２に取り付けたシャッター６３は閉じた状態にあり、換気用ファン６１を用いて配管接続の正誤を検出するときにのみ、シャッター６３を開くようにする。

前記制御装置７０において、判断手段７２は異なった値のしきい値βを選択することができ、かつ選択したしきい値βを格納できるようにしておくことは好ましい。これにより、誤配管接続を検知すべき浴室暖房装置の設置環境等に応じて、最適な検知状態を確保することができる。前記したように、制御装置７０を独立した可搬式のものとして構成する場合には、このことは特に有効となる。

１…浴室暖房装置、
１０…熱源を備えた給湯装置、
１１…発熱源（バーナ）、
１２…温水往き配管、
１３…温水戻り配管、
１４…温度センサ、
２０…浴室、
２１…浴槽、
２２…浴室の天井、
２３…浴室内空気流入口、
２４…加熱空気吹き出し口、
３０…浴室暖房器、
３２…熱交換用配管、
３４…循環用ファン、
４０…脱衣室、
５０…トイレ、
６０…換気装置、
６１…換気用ファン、
６２…通路、
６３…シャッター、
７０…制御装置、
７１…記憶手段、
７２…判断手段、
７３…表示手段。

Claims (4)

1. 浴室内の空気と温水とが熱交換することで浴室内を暖房する浴室暖房器と給湯装置とが温水往き配管と温水戻り配管を介して接続された構成を少なくとも備える浴室暖房装置における誤配管検知システムであって、
   前記浴室暖房器の熱交換部分に空気を送り込むファンと、
   前記温水往き配管に設けられた温度センサと、
   前記温度センサの温度を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段で記憶した前記浴室暖房器が熱交換を開始する前の第１の温度と前記ファンで送られる空気と温水との熱交換を開始した後の第２の温度との差が予め定めたしきい値を超えていないかどうかを判断する判断手段と、
   しきい値を超えて温度低下したと判断したときにそれを表示する表示手段と、
   を少なくとも備えることを特徴とする浴室暖房装置における誤配管検知システム。
2. 前記浴室暖房装置は、浴室内の空気を前記浴室暖房器を通して循環させるための循環用ファンを備えており、前記浴室暖房器の熱交換部分に空気を送り込むファンとして、前記循環用ファンを用いることを特徴とする請求項１に記載の誤配管検知システム。
3. 前記浴室暖房装置は、前記循環用ファンとは異なる換気用ファンにも接続しており、前記浴室暖房器の熱交換部分に空気を送り込むファンとして、前記換気用ファンのみを用いるか、または前記循環用ファンと換気用ファンの双方を用いることを特徴とする請求項２に記載の誤配管検知システム。
4. 前記第１の温度および第２の温度として、一定時間内に前記記憶手段が記憶した温度の平均値を採用することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の誤配管検知システム。

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