JP2012002400A

JP2012002400A - 給湯装置

Info

Publication number: JP2012002400A
Application number: JP2010136026A
Authority: JP
Inventors: Seishi Imai; 誠士今井; Koji Ishiyama; 孝司石山
Original assignee: Rinnai Corp; Hokkaido Air Water Inc
Current assignee: Rinnai Corp; Hokkaido Air Water Inc
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2010-06-15
Publication date: 2012-01-05

Abstract

【課題】密閉型の貯湯式給湯装置において、貯湯タンクと熱源の間で水を循環させる配管が破損した場合であっても、貯湯タンクの内部の温水が漏水することを防ぎつつ、貯湯タンクからの給湯を行うことが可能な技術を提供する。
【解決手段】本発明の給湯装置は、熱源と、前記熱源によって加熱した温水を貯える密閉型の貯湯タンクと、前記貯湯タンクから前記熱源に水を送る循環往き配管と、前記熱源から前記貯湯タンクに水を戻す循環戻り配管と、前記貯湯タンクに所定の給水圧で水を供給する給水配管と、前記貯湯タンクから温水を供給する給湯配管を備えている。その給湯装置は、前記循環往き配管と前記循環戻り配管の両方に閉止弁が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、給湯装置に関する。特に、熱源と、前記熱源によって加熱した温水を貯える密閉型の貯湯タンクと、前記貯湯タンクから前記熱源に水を送る循環往き配管と、前記熱源から前記貯湯タンクに水を戻す循環戻り配管と、前記貯湯タンクに所定の給水圧で水を供給する給水配管と、前記貯湯タンクから温水を供給する給湯配管を備える、いわゆる密閉型の貯湯式給湯装置に関する。

従来より、エネルギー効率の高い熱源や、再生可能エネルギーに由来する熱源を利用して温水を作り、その温水を貯湯タンクに貯えておいて、必要時に貯湯タンクから温水を供給する、貯湯式の給湯装置が知られている。中でも、貯湯タンクが密閉されており、貯湯タンク内の温水に給水圧がかかる密閉型の貯湯式給湯装置では、使用者が給水栓を開くと、給水圧によって貯湯タンクの温水が押し出されて、給湯栓に温水が供給される。給湯栓を始めとする温水利用箇所が、貯湯タンクから離れた位置に配置されていたり、あるいは貯湯タンクよりも高い位置に配置されている場合であっても、貯湯タンク内の温水にかかる給水圧によって、確実に貯湯タンクからの温水を供給することができる。このような密閉型の貯湯式給湯装置は、例えば特許文献１−３に開示されている。

特開２００４−１２５２２６号公報特開２００９−２２２３０１号公報特開２００６−１３２８９１号公報

上記のような密閉型の貯湯式給湯装置では、貯湯タンクと熱源との間で水を循環させる循環往き配管や循環戻り配管が万が一破損した場合に、貯湯タンクの内部の温水が給水圧によって破損箇所へ送り出され、激しく漏水してしまうという問題がある。

仮に貯湯タンクに水を供給する給水配管に閉止弁を設けておいて、循環往き配管や循環戻り配管が破損した場合にその閉止弁を閉める構成としておけば、貯湯タンクの内部の温水には給水圧がかからなくなり、貯湯タンクの内部の温水が激しく漏水する事態は防ぐことができる。しかしながら、給水配管の閉止弁を閉じてしまうと、給湯栓を開いても貯湯タンクの内部の温水を供給することが出来なくなってしまう。循環往き配管や循環戻り配管が破損した場合であっても、貯湯タンクの内部の温水が激しく漏水してしまう事態を防ぎつつ、引き続き貯湯タンクの内部の温水を供給することが可能な技術が期待されている。

本発明は上記課題を解決する。本発明では、密閉型の貯湯式給湯装置において、貯湯タンクと熱源の間で水を循環させる配管が破損した場合であっても、貯湯タンクの内部の温水が漏水することを防ぎつつ、貯湯タンクからの給湯を行うことが可能な技術を提供する。

本発明は給湯装置として具現化される。その給湯装置は、熱源と、前記熱源によって加熱した温水を貯える密閉型の貯湯タンクと、前記貯湯タンクから前記熱源に水を送る循環往き配管と、前記熱源から前記貯湯タンクに水を戻す循環戻り配管と、前記貯湯タンクに所定の給水圧で水を供給する給水配管と、前記貯湯タンクから温水を供給する給湯配管を備えている。その給湯装置は、前記循環往き配管と前記循環戻り配管の両方に閉止弁が設けられていることを特徴とする。

上記の給湯装置では、万が一、循環往き配管や循環戻り配管が破損して漏水が発生した場合でも、循環往き配管に設けられている閉止弁と循環戻り配管に設けられている閉止弁の両方を閉めることによって、貯湯タンクを循環往き配管、熱源および循環戻り配管から縁切りすることができる。従って、貯湯タンクの内部の温水が給水圧によって循環往き配管または循環戻り配管の破損箇所から激しく漏水してしまう事態を防ぐことができる。また、循環往き配管に設けられている閉止弁と循環戻り配管に設けられている閉止弁の両方を閉止している間も、貯湯タンクの内部の温水には給水配管からの給水圧がかかっているので、使用者が給湯を行いたい場合には、給湯配管を介して貯湯タンクの温水を送り出すことができる。

前記給湯装置は、前記熱源が外気から吸熱するヒートポンプをユニット化したヒートポンプユニットであることが好ましい。

外気から吸熱するヒートポンプユニットを熱源とする貯湯式給湯装置は、総合的なエネルギー効率が高いが、外気との熱交換のためにヒートポンプユニットは屋外に配置しなければならない。従って、貯湯タンクとヒートポンプユニットを接続する循環往き配管および循環戻り配管は、その一部が屋外に露出することになる。このような給湯装置を寒冷地で使用する場合、外気に曝されている循環往き配管や循環戻り配管が凍結して破損するおそれがある。上記の貯湯式給湯装置によれば、寒冷地での使用により循環往き配管または循環戻り配管が凍結して破損した場合であっても、貯湯タンクの内部の温水が給水圧によって循環往き配管または循環戻り配管の破損箇所から激しく漏水してしまう事態を防ぐことができる。

前記給湯装置は、前記閉止弁が両方とも停電時に自動的に閉まることが好ましい。

外気から吸熱するヒートポンプユニットを熱源とする貯湯式給湯装置を寒冷地で使用する場合、上述のように循環往き配管と循環戻り配管の一部は屋外に露出することになるが、凍結予防運転を行うことによって、循環往き配管や循環戻り配管の凍結を防ぐことができる。しかしながら、停電によって凍結予防運転を行うことができない場合には、停電中に循環往き配管や循環戻り配管が凍結して破損するおそれがある。上記の貯湯式給湯装置では、停電の際に、循環往き配管に設けられた閉止弁と循環戻り配管に設けられた閉止弁の両方が自動的に閉止するので、万が一、停電中に循環往き配管や循環戻り配管が凍結して破損した場合であっても、貯湯タンクの内部の温水が給水圧によって循環往き配管または循環戻り配管の破損箇所から激しく漏水してしまう事態を防ぐことができる。

前記給湯装置は、前記閉止弁が両方とも常閉電磁弁であることが好ましい。

上記のように、循環往き配管と循環戻り配管に設けられた閉止弁を両方とも常閉電磁弁としておけば、停電の発生時に閉止弁への電力供給が断たれる結果、何れの閉止弁も自動的に閉止する。停電時のための特殊な制御を行うことなく、循環往き配管と循環戻り配管に設けられた閉止弁を停電時に自動的に閉止することができる。

前記給湯装置は、前記循環往き配管または前記循環戻り配管での漏水を検知した場合に、前記閉止弁を両方とも閉めることが好ましい。

上記の貯湯式給湯装置によれば、凍結による破損以外にも、何らかの原因で循環往き配管や循環戻り配管が破損して漏水が発生した場合であっても、貯湯タンクを循環往き配管、熱源および循環戻り配管から縁切りして、貯湯タンクの内部の温水が給水圧によって循環往き配管または循環戻り配管の破損箇所から激しく漏水してしまう事態を防ぐことができる。

本発明の給湯装置によれば、貯湯タンクと熱源の間で水を循環させる配管が破損した場合であっても、貯湯タンクの内部の温水が漏水することを防ぎつつ、貯湯タンクからの給湯を行うことができる。

実施例１の給湯装置１の構成を模式的に示す図。実施例１の給湯装置１における漏水監視処理のフローチャート。実施例２の給湯装置２の構成を模式的に示す図。実施例４の給湯装置２における漏水監視処理のフローチャート。実施例３の給湯装置３の構成を模式的に示す図。実施例３の給湯装置３における漏水監視処理のフローチャート。実施例４の給湯装置４の構成を模式的に示す図。実施例４の給湯装置４における漏水監視処理のフローチャート。実施例５の給湯装置５の構成を模式的に示す図。実施例６の給湯装置６の構成を模式的に示す図。

以下に説明する実施例の主要な特徴を以下に列記する。
（特徴１）ヒートポンプユニットに用いる冷媒はＣＯ_２である。
（特徴２）給湯装置は、ヒートポンプユニットと、タンクユニットと、ガス熱源ユニットから構成されている。

以下、本発明に係る実施例について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施例に係るハイブリッド式の給湯装置１を示す。給湯装置１は、タンクユニット１１、ヒートポンプユニット１２、ガス熱源ユニット１３、および各ユニットを制御する制御装置２０を備えている。本実施例の給湯装置１は、温暖な地域においても使用することができるが、特に寒冷地において好適に使用することができる。

ヒートポンプユニット１２は、配管で接続された圧縮機１２１、放熱器１２２、膨張機構１２３、蒸発器１２４を冷媒がこの順序で循環する冷凍サイクル装置である。圧縮機１２１、放熱器１２２、膨張機構１２３、蒸発器１２４をヒートポンプユニット１２としてユニット化することで、冷媒の循環経路長が短くなり、冷媒が循環する際の圧力損失が小さく抑えられている。このため、圧縮機１２１で必要以上に冷媒を高圧にする必要がなく、ヒートポンプユニット１２の各構成部品の耐圧性が確保されている。ヒートポンプユニット１２のポンプＰ５が駆動すると、循環往き配管１２６を介してタンクユニット１１の貯湯タンク１０１の下部から水が吸い出される。貯湯タンク１０１からヒートポンプユニット１２に送られた水は、放熱器１２２において高温高圧の冷媒との熱交換によって加熱された後、循環戻り配管１２５を介して貯湯タンク１０１の上部に戻される。膨張機構１２３としては、膨張弁のほか、キャビラリーチューブなどを用いてもよい。蒸発器１２４はフィンチューブ型の熱交換器であり、ファンを回転させて外気と熱交換する。

タンクユニット１１は、貯湯タンク１０１、熱交換器１０２、ポンプＰ２、ポンプＰ４を備えている。貯湯タンク１０１は、ヒートポンプユニット１２によって加熱された温水を貯える。熱交換器１０２は、暖房機構を構成しており、暖房機構を循環する熱媒と貯湯タンク１０１の温水とを熱交換する。貯湯タンク１０１は、密閉型であり、断熱材によって外側が覆われている。湯を貯えた状態では、貯湯タンク１０１の内部に温度成層が形成されており、貯湯タンク１０１下部の水温は低く、上部の水温は高くなる。貯湯タンク１０１の頭頂部には導出口１１１、１１２、導入口１１３、１１８が設けられており、底部には導入口１１６、導出口１１７が設けられている。導出口１１７は循環往き配管１２６と連通しており、導出口１１７の近傍に循環上流弁１８１が設けられている。導入口１１８は循環戻り配管１２５と連通しており、導入口１１８の近傍には循環下流弁１８０が設けられている。循環上流弁１８１と循環下流弁１８０は、いわゆる常閉電磁弁であり、内蔵されたソレノイドに通電している間は弁が開かれており、通電が解除されると弁が閉じられる。給湯装置１の通常の運転においては、循環上流弁１８１と循環下流弁１８０は常に開いているように制御装置２０によって制御されている。導入口１１６はガス熱源ユニット１３の上水配管１４５に連通しており、導入口１１６の近傍にタンク給水弁１８２が設けられている。貯湯タンク１０１の高さ方向の中央部には、導出口１１４、導入口１１５が設けられている。貯湯タンク１０１の上部から下部にかけて、貯湯タンク１０１内の温水温度を検知する温度センサＴＨ０、ＴＨ１、ＴＨ２およびＴＨ３が設置されている。

ガス熱源ユニット１３は、暖房機構、給湯機構、追い焚き機構を備えている。暖房機構は、暖房機構を循環する熱媒を加熱する第１燃焼機１４１、シスターン１５０、高温暖房端末（図示しない）、低温暖房端末（図示しない）、ポンプＰ１を備えている。給湯機構は給湯配管１４４、上水配管１４５、混合器１４６を備えている。上水配管１４５には、所定の給水圧の上水道から供給される水の流量を検出する給水流量センサ１８３が設けられている。給湯配管１４４には、給湯栓（図示しない）などの温水利用箇所へ供給される温水の流量を検出する給湯流量センサ１８４が設けられている。追い焚き機構は、追い焚き用熱交換器１４３、ポンプＰ３を備えている。さらにガス熱源ユニット１３は、貯湯タンク１０１内の水を加熱する第２燃焼機１４２を備えている。高温暖房端末の入口は高温暖房端末往路１６４と接続され、出口は暖房端末復路１６１に接続されている。低温暖房端末の入口は低温暖房端末往路１６５と接続され、出口は暖房端末復路１６１に接続されている。

第１燃焼機１４１および第２燃焼機１４２は、都市ガスやＬＰガス等の燃料を燃焼させることによって、水等を加熱する燃焼機である。第１燃焼機１４１と第２燃焼機１４２は、ガス熱源ユニット１３内において隣接して設置されており、ガス配管や電源等を共有できるようになっている。

本実施例においては、暖房用の熱媒として水を用いており、シスターン１５０には暖房用水が貯えられている。シスターン１５０の底部の導出口１５１は、第２暖房端末往路１６３によって分岐部１７１に接続している。第２暖房端末往路１６３にはポンプＰ１が設けられている。分岐部１７１において管路は分岐しており、一方の管路は低温暖房端末往路１６５と接続し、他方の管路は、第１燃焼機１４１、分岐部１７２を経由して高温暖房端末往路１６４に接続している。暖房端末復路１６１は熱交換器１０２の暖房温水入口に接続され、熱交換器１０２の暖房温水出口は第１暖房端末往路１６０によってシスターン１５０の底部の導入口１５２と接続している。暖房端末復路１６１には切替弁Ｖ１が設けられており、熱交換器１０２をバイパスして第１暖房端末往路１６０に接続するバイパス側と、熱交換器１０２側とを切り替えることができる。

貯湯タンク１０１中央部の導出口１１４は、タンクユニット１１に設置されたポンプＰ４を経由して第２燃焼機１４２の温水（水）入口と接続されており、第２燃焼機１４２の温水出口は、貯湯タンク１０１頭頂部の導入口１１３に接続されている。導出口１１４、ポンプＰ４、第２燃焼機１４２、導入口１１３を備えた給湯用燃焼回路に貯湯タンク１０１内の水を循環させることで、貯湯タンク１０１の温水温度を高くすることができる。

貯湯タンク１０１の温水が流れる熱交換器１０２の流路については、入口側は暖房温水往路１３０によって導出口１１１に接続されており、出口側は第３暖房温水復路１３３によってポンプＰ２を経由して切替弁Ｖ３に接続されている。切替弁Ｖ３は、貯湯タンク１０１の導入口１１５に接続する第１暖房温水復路１３１と、合流部１７４において給湯温水経路１３４に接続する第２暖房温水復路１３２に分岐されている。給湯温水経路１３４は、貯湯タンク１０１の導出口１１２と接続し、合流部１７４を経由して、ガス熱源ユニット１３内の合流部１７５に接続している。

合流部１７５は給湯温水経路１３４、上水配管１４５、給湯配管１４４と接続している。上水配管１４５と合流部１７５とを接続する管路には、給湯の要求温度に応じて合流部１７５に流入する上水と温水との混合比を制御する混合器１４６が設けられている。

分岐部１７２は、追い焚き用熱交換器１４３の入口に設けられた流調弁Ｖ２と接続しており、追い焚き用熱交換器１４３の出口は、第１暖房端末往路１６０とを接続する管路に設けられた合流部１７３に接続されている。追い焚き用熱交換器１４３は二重管構造となっており、暖房温水流路が内側であり、浴槽に貯められた温水の流路が外側となっている。ポンプＰ３は、浴槽に貯められた温水を追い焚き回路に循環させる。

次に、本実施例の貯湯操作について説明する。ヒートポンプユニット１２のポンプＰ５の駆動によって貯湯タンク１０１の下部から吸い出された低温の水は、循環往き配管１２６を経てヒートポンプユニット１２に送られ、放熱器１２２において冷媒との熱交換により加熱される。本実施例においては、ヒートポンプユニット１２の冷媒としてはＣＯ_２を用いており、放熱器１２２の出口では９０℃程度の温度まで温水が加熱される。ヒートポンプユニット１２は、一般的な冷凍サイクル装置の制御方法によって制御される。例えば圧縮機１２１の吐出温度や、外気温、貯湯タンク１０１より流入する水の放熱器１２２での入口温度に基づいて制御することができる。放熱器１２２で加熱された温水は、循環戻り配管１２５を経て、導入口１１８から貯湯タンク１０１の頭頂部に戻される。貯湯タンク１０１内に貯えられる水は、下部は低温であり、上部に向かって徐々に温度が高くなる。本実施例においては、貯湯タンク１０１上部の温水温度は９０℃程度となる。

給湯装置１の起動直後や、貯湯タンク１０１で湯切れが発生した時など、ヒートポンプユニット１２だけでは加熱能力が不足する場合には、第２燃焼機１４２を通過する給湯用燃焼回路を用いて貯湯タンク１０１の温水をさらに加熱する。給湯用燃焼回路では、導出口１１４から中温程度の温水が抜き出され、第２燃焼機１４２によって加熱されて導入口１１３から貯湯タンク１０１の上部に戻される。ポンプＰ４によって給湯用燃焼回路に貯湯タンク１０１内の温水を循環させて第２燃焼機１４２によって加熱する。

本実施例の給湯動作について説明する。使用者が給湯栓（図示しない）を開くと、上水配管１４５からの給水圧によって貯湯タンク１０１の下部から上部に向けて貯湯タンク１０１内の水が押し上げられ、貯湯タンク１０１の上部の温水が給湯温水経路１３４、給湯配管１４４を経て給湯栓へ供給される。

給湯装置１を寒冷地で使用する場合、貯湯タンク１０１内の温水からの放熱を抑制するために、タンクユニット１１は屋内に配置されることが好ましい。一方で、ヒートポンプユニット１２は、蒸発器１２４を外気と接触させる必要から、屋外に配置しなければならない。このため、ヒートポンプユニット１２とタンクユニット１１を接続する循環往き配管１２６および循環戻り配管１２５は、その一部が屋外に露出して外気に曝されることになる。従って、給湯装置１を寒冷地で使用する場合には、循環往き配管１２６および循環戻り配管１２５の凍結を防ぐために、凍結予防運転を行う。凍結予防運転としては、循環往き配管１２６および循環戻り配管１２５に電気ヒータを敷設しておいて、所定時間毎に電気ヒータに通電して加熱する。あるいは、貯湯タンク１０１の温水を加熱する必要がない場合であっても、所定時間毎にポンプＰ５を駆動して、循環往き配管１２６と循環戻り配管１２５に温水を循環させる。しかしながら、停電の発生時など、凍結予防運転ができない状況になってしまうと、循環往き配管１２６と循環戻り配管１２５が凍結してしまうおそれが生じる。循環往き配管１２６や循環戻り配管１２５が凍結して破損してしまうと、貯湯タンク１０１内の温水が給水圧によって送り出され、破損箇所から激しく漏水してしまう。仮に停電の発生時にタンク給水弁１８２を閉じる構成とすれば、貯湯タンク１０１内の温水に給水圧がかからなくなり、貯湯タンク１０１内の温水が漏水していく事態を防ぐことはできるものの、貯湯タンク１０１内の温水を給湯栓などの温水利用箇所へ供給することもできなくなってしまう。

そこで、本実施例の給湯装置１では、停電が発生すると、循環上流弁１８１および循環下流弁１８０への通電がされなくなり、常閉電磁弁である循環上流弁１８１と循環下流弁１８０が自動的に閉止する構成を採用している。これによって、貯湯タンク１０１は、循環往き配管１２６、放熱器１２２および循環戻り配管１２５から縁切りされる。万が一停電中に循環往き配管１２６や循環戻り配管１２５が凍結して破損した場合であっても、貯湯タンク１０１は循環往き配管１２６、放熱器１２２および循環戻り配管１２５から事前に縁切りされているので、上水配管１４５からの給水圧によって貯湯タンク１０１の内部の温水が激しく漏水する事態を防ぐことができる。また、循環上流弁１８１と循環下流弁１８０を閉止している間も、貯湯タンク１０１の内部の温水には給水圧がかかっているので、使用者が給湯栓を開いた場合には、貯湯タンク１０１の内部の温水を給湯温水経路１３４、給湯配管１４４を介して、給湯栓に送り出すことができる。

停電発生時の凍結以外にも、屋外に露出している循環往き配管１２６および循環戻り配管１２５は、何らかの原因で破損して漏水してしまう場合がある。そこで本実施例では、給湯装置１が停電から復帰した直後や、給湯装置１の起動後所定時間が経過する毎に、図２に示す漏水監視処理を実行する。

ステップＳ２０２では、給水流量センサ１８３で検出される給水流量が、給湯流量センサ１８４で検出される給湯流量を超えているか否かを判断する。給水流量が給湯流量を超えている場合（Ｓ２０２でＹＥＳの場合）、ステップＳ２０４へ進む。給水流量が給湯流量を超えていなければ（Ｓ２０２でＮＯであれば）、制御装置２０は循環往き配管１２６および循環戻り配管１２５で漏水は発生していないと判断して、漏水監視処理を終了する。

ステップＳ２０４では、漏水監視処理を開始してから１０秒が経過するまで、ステップＳ２０２の処理を繰り返し実施する。漏水監視処理を開始してから１０秒が経過するまでの間、給水流量センサ１８３で検出される給水流量が給湯流量センサ１８４で検出される給湯流量を常に上回っている場合（Ｓ２０４でＹＥＳの場合）、制御装置２０は循環往き配管１２６または循環戻り配管１２５で漏水が発生していると判断して、ステップＳ２０６以降の処理を実行する。

ステップＳ２０６では、循環上流弁１８１および循環下流弁１８０への通電を解除して、循環上流弁１８１と循環下流弁１８０の両方を閉止する。これによって、貯湯タンク１０１と循環往き配管１２６、放熱器１２２および循環戻り配管１２５が縁切りされて、貯湯タンク１０１の内部の温水が給水圧によって激しく漏水してしまう事態を防止することができる。

ステップＳ２０８では、もしヒートポンプユニット１２が運転している場合には、ヒートポンプユニット１２の運転を停止させる。

ステップＳ２１０では、給湯装置１の使用者に循環往き配管１２６または循環戻り配管１２５で漏水が発生していることをエラーとして報知し、漏水監視処理を終了する。

図１に示す実施例１の給湯装置１とは異なり、図３に示す本実施例の給湯装置２は、上水配管１４５での給水流量を検出する給水流量センサ１８３の代わりに、上水配管１４５での水流の有無を検知する給水水流スイッチ１８５が設けられている。また、給湯配管１４４での給湯流量を検出する給湯流量センサ１８４の代わりに、給湯配管１４４での水流の有無を検知する給湯水流スイッチ１８６が設けられている。また、本実施例の給湯装置２では、実施例１の給湯装置１とは異なり、図４に示す漏水監視処理を行う。

ステップＳ４０２では、給水水流スイッチ１８５が水流を検知しているか否かを判断する。給水水流スイッチ１８５が水流を検知している場合（Ｓ４０２でＹＥＳの場合）、処理はステップＳ４０４へ進む。給水水流スイッチ１８５が水流を検知していない場合（Ｓ４０２でＮＯの場合）、制御装置２０は循環往き配管１２６および循環戻り配管１２５で漏水は発生していないと判断して、漏水監視処理を終了する。

ステップＳ４０４では、給湯水流スイッチ１８６が水流を検知しているか否かを判断する。給湯水流スイッチ１８６が水流を検知していない場合（Ｓ４０４でＹＥＳの場合）、処理はステップＳ４０６へ進む。給湯水流スイッチ１８６が水流を検知している場合（Ｓ４０４でＮＯの場合）、上水配管１４５からの給水と給湯配管１４４への給湯がともに行われていることから、制御装置２０は循環往き配管１２６および循環戻り配管１２５で漏水は発生していないと判断して、漏水監視処理を終了する。

ステップＳ４０６では、漏水監視処理を開始してから１０秒が経過するまで、ステップＳ４０２およびＳ４０４の処理を繰り返し実施する。漏水監視処理を開始してから１０秒が経過するまでの間、上水配管１４５からの給水が検知されているにも関わらず、給湯配管１４４への給湯が検知されない場合（Ｓ４０６でＹＥＳの場合）には、制御装置２０は循環往き配管１２６または循環戻り配管１２５で漏水が発生していると判断して、ステップＳ４０８以降の処理を実行する。

ステップＳ４０８、Ｓ４１０およびＳ４１２の各処理は、実施例１のステップＳ２０６、Ｓ２０８およびＳ２１０と同様である。制御装置２０は、循環上流弁１８１と循環下流弁１８０の両方を閉止し、もしヒートポンプユニット１２が運転していれば停止させ、給湯装置２の利用者に漏水の発生を報知して、漏水監視処理を終了する。

図１に示す実施例１の給湯装置１とは異なり、図５に示す本実施例の給湯装置３は、上水配管１４５での給水流量を検出する給水流量センサ１８３、および給湯配管１４４での給湯水量を検出する給湯流量センサ１８４を備えていない。その代わりに、本実施例の給湯装置３は、貯湯タンク１０１の導出口１１７から循環往き配管１２６に送り出される水の流量を検出する往き流量センサ１８８と、循環戻り配管１２５から貯湯タンク１０１の導入口１１８に戻される温水の流量を検出する戻り流量センサ１８７を備えている。また、本実施例の給湯装置３では、実施例１の給湯装置１とは異なり、図６に示す漏水監視処理を行う。

ステップＳ６０２では、往き流量センサ１８８で検出される流量と、戻り流量センサ１８７で検出される流量を比較し、両者が所定の誤差範囲内で一致するか否かを判断する。往き流量センサ１８８で検出される流量と戻り流量センサ１８７で検出される流量が一致しない場合（Ｓ６０２でＮＯの場合）、処理はステップＳ６０４へ進む。往き流量センサ１８８で検出される流量と戻り流量センサ１８７で検出される流量が一致する場合（Ｓ６０２でＹＥＳの場合）、制御装置２０は、循環往き配管１２６および循環戻り配管１２５で漏水は発生していないと判断して、漏水監視処理を終了する。

ステップＳ６０４では、漏水監視処理を開始してから１０秒が経過するまで、ステップＳ６０２の処理を繰り返し実施する。漏水監視処理を開始してから１０秒が経過するまでの間、往き流量センサ１８８で検出される流量と戻り流量センサ１８７で検出される流量が常に一致しない場合（Ｓ６０４でＹＥＳの場合）、制御装置２０は循環往き配管１２６または循環戻り配管１２５で漏水が発生していると判断して、ステップＳ６０６以降の処理を実施する。

ステップＳ６０６、Ｓ６０８およびＳ６１０の各処理は、実施例１のステップＳ２０６、Ｓ２０８およびＳ２１０と同様である。制御装置２０は、循環上流弁１８１と循環下流弁１８０の両方を閉止し、もしヒートポンプユニット１２が運転していれば停止させ、給湯装置３の利用者に漏水の発生を報知して、漏水監視処理を終了する。

図１に示す実施例１の給湯装置１とは異なり、図７に示す本実施例の給湯装置４は、上水配管１４５での給水流量を検出する給水流量センサ１８３、および給湯配管１４４での給湯水量を検出する給湯流量センサ１８４を備えていない。その代わりに、本実施例の給湯装置４は、貯湯タンク１０１の導出口１１７と循環往き配管１２６の間の水流の有無を検知する往き水流スイッチ１９０と、循環戻り配管１２５と貯湯タンク１０１の導入口１１８の間の水流の有無を検知する戻り水流スイッチ１８９を備えている。また、本実施例の給湯装置４では、実施例１の給湯装置１とは異なり、図８に示す漏水監視処理を行う。

ステップＳ８０２では、往き水流スイッチ１９０における水流の有無の検知結果と、戻り水流スイッチ１８９における水流の有無の検知結果が、一致するか否かを判断する。往き水流スイッチ１９０と戻り水流スイッチ１８９の両方で水流が検知された場合、および往き水流スイッチ１９０と戻り水流スイッチ１８９の両方で水流が検知されない場合（Ｓ８０２でＹＥＳの場合）、制御装置２０は循環往き配管１２６および循環戻り配管１２５で漏水が発生していないと判断して、漏水監視処理を終了する。往き水流スイッチ１９０と戻り水流スイッチ１８９で検知結果が一致しない場合（Ｓ８０２でＮＯの場合）には、処理はステップＳ８０４へ進む。

ステップＳ８０４では、漏水監視処理を開始してから１０秒が経過するまで、ステップＳ８０２の処理を繰り返し実施する。漏水監視処理を開始してから１０秒が経過するまでの間、往き水流スイッチ１９０と戻り水流スイッチ１８９の検知結果が常に一致しない場合（Ｓ８０４でＹＥＳの場合）、制御装置２０は循環往き配管１２６または循環戻り配管１２５で漏水が発生していると判断して、ステップＳ８０６以降の処理を実施する。

ステップＳ８０６、Ｓ８０８およびＳ８１０の各処理は、実施例１のステップＳ２０６、Ｓ２０８およびＳ２１０と同様である。制御装置２０は、循環上流弁１８１と循環下流弁１８０の両方を閉止し、もしヒートポンプユニット１２が運転していれば停止させ、給湯装置４の利用者に漏水の発生を報知して、漏水監視処理を終了する。

なお漏水監視処理については、上記の実施例１−実施例４に説明した漏水判断手法以外にも、例えば給湯配管１４４を介した給湯も、熱交換器１０２を介した暖房機構との熱交換も行われていない状況で、貯湯タンク１０１の温度センサＴＨ０、ＴＨ１、ＴＨ２およびＴＨ３で検出される温度が大きく低下した場合に、循環往き配管１２６または循環戻り配管１２５で漏水が発生していると判断してもよい。あるいは、給湯配管１４４を介した給湯も、熱交換器１０２を介した暖房機構との熱交換も行われていない状況で、貯湯タンク１０１の温度センサＴＨ０、ＴＨ１、ＴＨ２およびＴＨ３で検出される温度がほぼ一致した場合、すなわち貯湯タンク１０１に湯切れが発生した場合に、循環往き配管１２６または循環戻り配管１２５で漏水が発生していると判断してもよい。

また上記の実施例１−実施例４では、循環上流弁１８１と循環下流弁１８０が常閉電磁弁である場合について説明したが、停電時のバックアップ電源を別途設けておき、停電の発生時に制御装置２０、循環上流弁１８１および循環下流弁１８０にバックアップ電源からの電力が供給される構成とする場合には、循環上流弁１８１と循環下流弁１８０は他のタイプの電磁弁を用いてもよい。この場合には、制御装置２０が停電を検知した場合に、制御装置２０が循環上流弁１８１と循環下流弁１８０を制御して、両方を閉止する。

図１に示す実施例１の給湯装置１とは異なり、図９に示す本実施例の給湯装置５では、循環往き配管１２６がタンクユニット１１と接続する箇所の近傍に、手動で開閉する循環上流弁２０２が設けられている。また、循環戻り配管１２５がタンクユニット１１と接続する箇所の近傍に、手動で開閉する循環下流弁２０１が設けられている。

本実施例では、停電が発生した場合には、使用者が循環上流弁２０２と循環下流弁２０１を手動で閉止することで、貯湯タンク１０１は、循環往き配管１２６、放熱器１２２および循環戻り配管１２５から縁切りされる。万が一停電中に循環往き配管１２６や循環戻り配管１２５が凍結して破損した場合であっても、上水配管１４５からの給水圧によって貯湯タンク１０１の内部の温水が激しく漏水する事態を防ぐことができる。また、循環上流弁１８１と循環下流弁１８０を閉止している間も、貯湯タンク１０１の内部の温水には給水圧がかかっているので、使用者が給湯栓を開いた場合には、貯湯タンク１０１の内部の温水を給湯温水経路１３４、給湯配管１４４を介して、給湯栓に送り出すことができる。

また本実施例では、制御装置２０が循環往き配管１２６または循環戻り配管１２５で漏水が発生したと判断した場合に、使用者に漏水の発生を報知する。その後に、使用者が循環上流弁２０２と循環下流弁２０１を手動で閉止することで、貯湯タンク１０１は、循環往き配管１２６、放熱器１２２および循環戻り配管１２５から縁切りされる。貯湯タンク１０１の内部の温水が給水圧によって激しく漏水してしまう事態を防止することができる。

図１に示す実施例１の給湯装置１とは異なり、図１０に示す本実施例の給湯装置６では、循環上流三方弁２０４を介して、貯湯タンク１０１の導出口１１７と循環往き配管１２６が連通しており、循環下流三方弁２０３を介して、貯湯タンク１０１の導入口１１８と循環戻り配管１２５が連通している。また、循環上流三方弁２０４と循環下流三方弁２０３はバイパス配管１２７を介して連通している。制御装置２０が循環上流三方弁２０４と循環下流三方弁２０３を制御することで、貯湯タンク１０１の導出口１１７、循環往き配管１２６、放熱器１２２、循環戻り配管１２５、貯湯タンク１０１の導入口１１８を順に通る第１循環経路と、循環往き配管１２６、放熱器１２２、循環戻り配管１２５、バイパス配管１２７を順に通る第２循環経路の何れかに切り替えることができる。

本実施例では、制御装置２０が循環往き配管１２６または循環戻り配管１２５で漏水が発生したと判断した場合に、循環上流三方弁２０４と循環下流三方弁２０３を制御して、第２循環経路に切り替える。これによって、貯湯タンク１０１は、循環往き配管１２６、放熱器１２２および循環戻り配管１２５から縁切りされる。上水配管１４５からの給水圧によって貯湯タンク１０１の内部の温水が激しく漏水する事態を防ぐことができる。また、循環上流弁１８１と循環下流弁１８０を閉止している間も、貯湯タンク１０１の内部の温水には給水圧がかかっているので、使用者が給湯栓を開いた場合には、貯湯タンク１０１の内部の温水を給湯温水経路１３４、給湯配管１４４を介して、給湯栓に送り出すことができる。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

例えば、上記実施例では貯湯タンク１０１の水を循環加熱する熱源がヒートポンプユニット１２である場合について説明したが、熱源としてはこれに限られない。例えば、ヒートポンプユニット１２の代わりに、発電に伴って発生する廃熱を利用して水を加熱する発電装置であってもよい。このような発電装置としては、ガスエンジンを利用して発電する発電装置や、燃料電池を利用して発電する発電装置などがあげられる。あるいは、ヒートポンプユニット１２の代わりに、太陽熱を利用して温水を作る集熱器を用いていてもよいし、地熱を利用して温水を作る採熱器を用いていてもよい。本発明によれば、熱源と貯湯タンク１０１の間で水を循環させる循環経路で漏水が発生した場合であっても、貯湯タンク１０１内の温水が給水圧によって激しく漏水してしまう事態を防止することができる。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１，２，３，４，５，６給湯装置
１１タンクユニット
１２ヒートポンプユニット
１３ガス熱源ユニット
２０制御装置
１０１貯湯タンク
１０２熱交換器
１１１，１１２，１１４，１１７導出口
１１３，１１５，１１６，１１８導入口
１２１圧縮機
１２２放熱器
１２３膨張機構
１２４蒸発器
１２５循環戻り配管
１２６循環往き配管
１２７バイパス配管
１３０暖房温水往路
１３１第１暖房温水復路
１３２第２暖房温水復路
１３３第３暖房温水復路
１３４給湯温水経路
１４１第１燃焼機
１４２第２燃焼機
１４３追い焚き用熱交換器
１４４給湯配管
１４５上水配管
１４６混合器
１５０シスターン
１５１導出口
１５２導入口
１６０第１暖房端末往路
１６１暖房端末復路
１６３第２暖房端末往路
１６４高温暖房端末往路
１６５低温暖房端末往路
１７１，１７２分岐部
１７３，１７４，１７５合流部
１８０循環下流弁
１８１循環上流弁
１８２タンク給水弁
１８３給水流量センサ
１８４給湯流量センサ
１８５給水水流スイッチ
１８６給湯水流スイッチ
１８７戻り流量センサ
１８８往き流量センサ
１８９戻り水流スイッチ
１９０往き水流スイッチ
２０１循環下流弁
２０２循環上流弁
２０３循環下流三方弁
２０４循環上流三方弁

Claims

熱源と、
前記熱源によって加熱した温水を貯える密閉型の貯湯タンクと、
前記貯湯タンクから前記熱源に水を送る循環往き配管と、
前記熱源から前記貯湯タンクに水を戻す循環戻り配管と、
前記貯湯タンクに所定の給水圧で水を供給する給水配管と、
前記貯湯タンクから温水を供給する給湯配管を備える給湯装置であって、
前記循環往き配管と前記循環戻り配管の両方に閉止弁が設けられていることを特徴とする給湯装置。
前記熱源が外気から吸熱するヒートポンプをユニット化したヒートポンプユニットであることを特徴とする請求項１の給湯装置。
前記閉止弁が両方とも停電時に自動的に閉まることを特徴とする請求項２の給湯装置。
前記閉止弁が両方とも常閉電磁弁であることを特徴とする請求項３の給湯装置。
前記循環往き配管または前記循環戻り配管での漏水を検知した場合に、前記閉止弁を両方とも閉めることを特徴とする請求項１−４の給湯装置。