JP2014025633A - 熱源機 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者の所望の動作とドレン排出動作とで配管を共用する場合であっても、所望の動作がいち早く実施されないことに起因する不快感を使用者に与えることのない熱源機を提供する。
【解決手段】熱交換器で発生するドレンを貯留するためのドレンタンクに、内部の液位を検知可能な貯留側検知手段を設け、ドレンタンクよりドレンの流れ方向上流側に上流側検知手段を設ける。また、この上流側検知手段によって、ドレンタンクよりドレンの流れ方向上流側の所定位置でのドレンの有無を検知可能な構成とする。そして、貯留側検知手段が所定以上の液位を検知した場合であっても、上流側検知手段がドレンが所定位置に至ったことを検知するまではドレン排出動作を待機させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、熱源機に関するものであり、特に熱交換器によって発生する凝縮水を排出するための排出手段を備えたものに関する。

燃焼用のバーナを収容した燃焼室を有し、燃焼室内に外部から燃焼用空気を供給しつつバーナの点火及び燃焼を行う熱源機が広く知られている。このような熱源機には、浴槽へ湯水を注湯する落とし込みや風呂の追い焚き、床暖房等が可能な多機能型のものがある。

また近年、バーナで燃焼動作を実施した際に発生する熱の熱交換効率を向上するべく、燃焼ガスの顕熱だけでなく潜熱まで回収する潜熱回収型の熱源機が市場に普及している。この潜熱回収型の熱源機は、燃焼ガスの主に顕熱を回収する一次熱交換器に加え、潜熱を回収する二次熱交換器が具備されており、高い熱交換効率を有している。

このような熱源機では、バーナで燃焼動作を実施することで発生する燃焼ガスを二次熱交換器に導入して潜熱を回収するので、二次熱交換器に導入された燃焼ガス中の水蒸気が低温となって液化し、ドレンが発生してしまう。そして、発生したドレンは、燃焼ガスに晒されることで燃焼ガスから窒素酸化物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）を取り込むので、強い酸性を呈することとなる。つまり、このような潜熱回収型の熱源機では、構造上、強い酸性を呈するドレンが発生してしまう。

この酸性のドレンは、処理を行うことなくそのまま外部に排水すると環境等に対して悪影響を及ぼす懸念がある。そのため、潜熱回収型の熱源機には、ドレンを外部に導くドレン排出系統を設け、そのドレン排出系統の中途に酸性のドレンを中和するための中和装置が備えられたものがある。この種の熱源機では、二次熱交換器で発生したドレンを中和装置で中和してから外部に排水しているため、環境等に対して悪影響を及ぼすことがない。

この種の熱源機として、特許文献１に開示された熱源機（加熱装置）がある。特許文献１に開示された熱源機は、ドレンを中和するための中和装置と、中和したドレンを貯留するためのドレン貯留タンクと、ドレン排出ポンプとを設けている。そして、ドレン貯留タンクに中和したドレンを貯留させ、ドレン貯留タンクの液位（水位）が一定以上になったことが検知されたことを条件に、ドレン排出ポンプを駆動させてドレン貯留タンクに貯留されたドレンを外部へ排出する構造となっている。

なお、この特許文献１に開示された熱源機では、バーナが燃焼動作を実施することを条件として、ドレンを外部へ排出する凝縮水（ドレン）排出動作を実施している。このことにより、バーナの燃焼動作の停止時におけるポンプの駆動音及びドレンの排出音の発生を防止可能となっている。すなわち、バーナが燃焼動作を停止しているにも関わらず、熱源機でポンプの駆動音やドレンの排出音が発生すると、使用者に不快感を与えたり、使用者が熱源機が故障してしまったのではないかと誤解させてしまったりするおそれがある。そこで、バーナが燃焼動作時に並行してドレン排出動作を実施し、ポンプの駆動音をバーナの燃焼音に紛れさせ、使用者にこのような不快感や疑念を抱かせることのない構造となっている。

特開２００７−７１４２０号公報

近年、家屋や建物の多様化が進んでおり、それに伴って熱源機の設置環境も多様化している。このような設置環境の多様化により、熱源機を設置したときにドレン排出に使用する専用の配管を設けることができない場合がある。つまり、設置環境の制約によって、ドレン排出動作だけに使用される配管を設けることができない場合がある。この場合、ドレン排出動作と他の動作、例えば、浴槽への注湯動作で配管を共用することがある。すなわち、ドレン排出動作を実施する場合ではドレンを流すために使用した配管を、浴槽への注湯動作を実施する場合では湯張りのための湯水を流す配管として使用することがある。
なお、具体的には、ドレン排出動作後に配管を洗浄する洗浄動作を実施し、その後に注湯動作を実施するといった具合に、ドレン排出動作が他の動作（例えば浴槽への注湯動作）に影響を与えないように配管を共用する構成となっている。

しかしながら、このような構成によると、ドレン排出動作を実施している間は、配管を共用する他の動作が実施できないという問題があった。すなわち、ドレン排出動作を実施している間は、他の動作でも使用する配管をドレンを排出するために使用することになるので、他の動作が実施できない。そのため、使用者が他の動作（例えば浴槽への注湯動作）を実施しようとしても、ドレン排出動作が終了するまで待たなければならないこととなる。そして、所望の動作が所定時間待機した後に実施されることが繰り返されると、使用者によっては不快感を感じてしまうおそれがある。

そこで本発明は、上記した従来技術の問題に鑑み、使用者の所望の動作とドレン排出動作とで配管を共用する場合であっても、所望の動作がいち早く実施されないことに起因する不快感を使用者に与えることのない熱源機を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、燃料を燃焼して燃焼ガスを生成するバーナと、主に燃焼ガスの潜熱を回収する熱交換器と、当該熱交換器で発生するドレンを貯留するための貯留手段と、当該貯留手段に貯留されたドレンを外部へ排出するドレン排出動作を実施するためのドレン排出手段とを有し、前記貯留手段には内部の液位を検知可能な貯留側検知手段が設けられており、前記貯留手段のドレンの流れ方向上流側における所定位置でのドレンの有無を検知可能な上流側検知手段が設けられるものであって、前記貯留側検知手段が所定以上の液位を検知した場合であっても前記上流側検知手段がドレンが所定位置に至ったことを検知するまで前記ドレン排出動作を開始しない動作が可能であることを特徴とする熱源機である。

本発明の熱源機は、熱交換器で発生するドレンを貯留するための貯留手段を有しており、この貯留手段に内部の液位を検知可能な貯留側検知手段が設けられている。さらに、この貯留手段のドレンの流れ方向上流側に、所定位置でのドレンの有無を検知可能な上流側検知手段が設けられている。そして、貯留側検知手段が所定以上の液位を検知した場合であっても上流側検知手段がドレンが所定位置に至ったことを検知するまでドレンを外部へ排出するドレン排出動作を開始しない動作が可能な構成とされている。
すなわち、本発明の熱源機では、ドレンを貯留する貯留手段で所定以上の液位が検知されドレンを外部に排出することが好ましい状況下にあっても、貯留手段のさらに上流側でドレンが所定位置に至ったことが検知されるまでドレン排出動作を開始しない構成となっている。このことにより、ドレンを外部に排出することが好ましい状況下においてドレンの排出を遅延させ、その間に浴槽への注湯動作等の他の動作を実施することができる。このため、ドレン排出動作を実施するために使用者が所望する動作を待機させる必要がなく、使用者が所望する動作をいち早く実施できるので、使用者に不快感を与えることがない。

ここで、貯留手段に一定量以上のドレンが貯留された状態となり、ドレンを外部に排出することが好ましい状況下となっているにも関わらず、ドレンを外部に排出しない場合について考える。この場合、ドレンは貯留手段からドレンの流れ方向下流側には流れないので、貯留手段の液位が上がっていき、貯留手段にドレンが充満する。この状態でもドレンを外部に排出しないと、貯留手段からドレンの流れ方向上流側に位置する部分にドレンが溜まっていくこととなる。すなわち、貯留手段が飽和した状態であるために貯留手段の内部に流入できないドレンが、貯留手段より上流側へと溜まっていくこととなる。したがって、ドレンが外部に排出されない状態が継続されると、ドレンを排出するための一連の経路からドレンが溢れ出してしまうといった不具合の発生が考えられる。
そこで、本発明の熱源機では、貯留手段より上流側でドレンが所定位置に至ったことが検知された場合は、ドレン排出動作を開始する。すなわち、ドレンを排出しないことで不具合の発生が予測される場合は、ドレン排出動作を開始する構成となっている。このことにより、上記したように、ドレンを外部に排出することが好ましい状況下においてドレンの排出を遅延させた場合であっても、ドレンを排出しないことによる不具合の発生を防止することができる。

請求項２に記載の発明は、前記熱交換器によって加熱した湯水を浴槽に注水する落とし込み運転を実施するための落とし込み経路と、浴槽の湯水を取り出して前記熱交換器を経由させた後に再度浴槽に戻す追い焚き運転を実施するための風呂循環経路とがそれぞれ必要に応じて設けられ、前記落とし込み運転又は前記追い焚き運転が実施されているか否かを検知可能な風呂使用検知手段を有し、前記落とし込み運転又は前記追い焚き運転が実施されている間は、前記貯留側検知手段が所定以上の液位を検知した場合であっても前記ドレン排出動作を開始せず、前記落とし込み運転又は前記追い焚き運転が終了されたことを条件として前記ドレン排出動作を開始することを特徴とする請求項１に記載の熱源機である。

かかる構成では、湯水を浴槽に注水する落とし込み運転、又は浴槽の湯水を取り出した後に加熱して再度浴槽に戻す追い焚き運転を実施している間は、ドレンを貯留する貯留手段で所定以上の液位が検知されてドレンを外部に排出することが好ましい状況下にあっても、ドレン排出動作を開始しない構成とされている。そして、落とし込み運転又は追い焚き運転が終了されたことを条件として、ドレン排出動作を開始している。
すなわち、本発明の熱源機では、落とし込み運転、追い焚き運転といった風呂を使用するための動作を実施している間は、風呂を使用するための動作をドレン排出動作に優先して実施している。このことにより、使用者が風呂を使用するための動作をドレン排出動作のために待たされることがなく、快適に風呂を使用することができるので、使用者に不快感を与えることがない。

ところで、通常、ドレンを貯留する貯留手段で所定以上の液位が検知された場合、ドレンを外部に排出することが好ましい。すなわち、ドレンは、必要以上に貯留することなくいち早く外部へと排出することがより好ましい。そのことにより、ドレンを排出するための一連の経路からドレンが溢れ出してしまうといった不具合の発生をより確実に防止できる。

かかる知見に基づいて提供される請求項３に記載の発明は、前記落とし込み運転又は前記追い焚き運転が実施されていない間は、前記貯留側検知手段が所定以上の液位を検知したことを条件として前記ドレン排出動作を開始することを特徴とする請求項２に記載の熱源機である。

かかる構成では、風呂を使用するための動作を実施していない間、すなわち、ドレン排出動作を遅延しなくても使用者が不快感を感じることがないと予測される場合には、いち早くドレンを排出する構成としている。

請求項４に記載の発明は、前記落とし込み運転又は前記追い焚き運転が実施されており、且つ、前記貯留側検知手段が所定以上の液位を検知された場合、前記上流側検知手段がドレンが所定位置に至ったことを検知したことを条件として、前記ドレン排出動作の待機を中断して前記ドレン排出動作を開始することを特徴とする請求項２又は３に記載の熱源機である。

かかる構成では、落とし込み運転や追い焚き運転が実施されており、ドレン排出動作が待機されている場合であっても、貯留側検知手段が所定以上の液位を検知し、さらに上流側検知手段がドレンが所定位置に至ったことを検知した場合には、ドレン排出動作の待機を中断してドレン排出動作を開始する。つまり、本発明の熱源機では、ドレン排出動作を遅延しているときであっても、ドレンを排出しないことによる不具合の発生が予測される場合は、ドレン排出動作を優先する。このことにより、ドレンを排出しないことによる不具合の発生を防止することができる。

請求項５に記載の発明は、燃料を燃焼して燃焼ガスを生成するバーナと、主に燃焼ガスの潜熱を回収する熱交換器と、当該熱交換器で発生するドレンを貯留するための貯留手段と、当該貯留手段に貯留されたドレンを外部へ排出するドレン排出動作を実施するためのドレン排出手段とを有し、前記貯留手段には内部の液位を検知可能な第１検知手段と、第１検知手段よりも高い液位を検知可能な第２検知手段とが設けられるものであって、前記第１検知手段が所定以上の液位を検知した場合であっても前記第２検知手段がドレンが所定位置に至ったことを検知するまで前記ドレン排出動作を開始しない動作が可能であることを特徴とする熱源機である。

本発明の熱源機では、ドレンを貯留する貯留手段において、第１検知手段で所定以上の液位が検知されてドレンを外部に排出することが好ましい状況下にあっても、第２検知手段によって第１検知手段が検知した液位よりさらに高い液位が検知されるまでドレン排出動作を開始しない構成となっている。このことにより、ドレンを外部に排出することが好ましい状況下においてドレンの排出を遅延させ、その間に浴槽への注湯動作等の他の動作を実施することができる。このため、ドレン排出動作を実施するために使用者が所望する動作を待機させる必要がなく、使用者が所望する動作をいち早く実施できるので、使用者に不快感を与えることがない。

また、本発明の熱源機では、第２検知手段によって第１検知手段が検知した液位よりさらに高い液位が検知された場合は、ドレン排出動作を開始している。すなわち、ドレンを排出しないことで不具合の発生が予測される場合は、ドレン排出動作を開始する構成となっている。このことにより、上記したように、ドレンを外部に排出することが好ましい状況下においてドレンの排出を遅延させた場合であっても、ドレンを排出しないことによる不具合の発生を防止することができる。

本発明の熱源機は、ドレンの排出を遅延させている間に浴槽への注湯動作等の使用者の所望する動作を実施できるので、使用者は所望する動作をドレン排出動作のために待たされることがない。このため、使用者に所望する動作がいち早く実施されないことによる不快感を与えることがない。

本発明の実施形態に係る熱源機を示す作動原理図である。 図１の熱源機が実施するドレン排出動作の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態にかかる熱源機１について詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。

熱源機１は、図１に示すように、筐体２の内部に燃焼部３と、燃焼部３に燃焼用の空気を供給する送風機４と、主に顕熱を回収する一次熱交換器５と、主に潜熱を回収する二次熱交換器６（熱交換器）とを備えた所謂潜熱回収型と称されるものである。
また、熱源機１は制御装置７を備えており、この制御装置７は熱源機１内の各種センサからの信号を受信可能となっている。また、この制御装置７が熱源機１の各部に動作指令を送信することにより、熱源機１が各種運転を実施可能な構成となっている。

この熱源機１は、給湯系統１０、風呂落とし込み系統１１、風呂系統１２の各系統を備えている。ここで、給湯系統１０では、湯水を給湯栓１５から出湯させる一般給湯運転を実施可能となっている。また、風呂落とし込み系統１１では、浴槽１６へ湯水を注湯する落とし込み運転を実施可能となっている。さらにまた、風呂系統１２では、浴槽１６の湯水を循環させて適宜加熱する追い焚き運転を実施可能となっている。

燃焼部３は、バーナ３ａによって外部から供給されるガス等の燃料を燃焼することにより、高温の燃焼ガスを発生させることができる構成となっている。

送風機４は、内部に図示しないモータと羽根車を内蔵し、燃焼部３のバーナ３ａの燃焼状態に応じて回転数を変化させ、送風量及び送風圧を調整可能となっている。

一次熱交換器５は、公知の気・液熱交換器であって、燃焼部３より燃焼ガスの流れ方向下流側に配置されている。この一次熱交換器５は、主要部分が銅製であり、内部に湯が流れるフィンアンドチューブ式の熱交換器である。

二次熱交換器６は、公知の気・液熱交換器であって、一次熱交換器５において回収しきれなかった燃焼ガスの熱エネルギーを回収する部分であり、一次熱交換器５より燃焼ガスの流れ方向下流側に配置されている。この二次熱交換器６は、箱状体の内部に湯水が流れる配管（図示せず）を内蔵して形成されるものであり、この配管の原料に耐腐食性が高いステンレス鋼等を採用することで、一次熱交換器５と比べて耐腐食性に優れた構造となっている。

次に、熱源機１の各系統について詳細に説明する。

給湯系統１０は、入水管２０と、出湯管２１と、バイパス管２２と、一般給湯管２３とを備えている。

入水管２０は、図示しない給水源から供給される湯水を二次熱交換器６及び一次熱交換器５（以下単に熱交換器とも称す）に流すための配管である。

出湯管２１は、湯水の流れ方向下流側で一般給湯管２３と、風呂落とし込み系統１１の風呂落とし込み管２５とに分岐している。即ち、一般給湯管２３及び風呂落とし込み管２５に湯水を供給するものである。このとき、出湯管２１の一般給湯管２３と風呂落とし込み管２５に分岐している部分には、出湯流量調整弁２６が設けられており、一般給湯管２３及び風呂落とし込み管２５に流れる湯水の流量を調整可能となっている。

バイパス管２２は、入水管２０と出湯管２１と結んで熱交換器をバイパスする配管である。

一般給湯管２３は、熱交換器を通過した湯水をシャワーやカラン等の給湯栓１５に供給するものである。

風呂落とし込み系統１１は、風呂落とし込み管２５と、風呂系統１２とにより、外部の給水源から浴槽１６へ連なる流路（落とし込み経路）を形成している。

風呂落とし込み管２５は、上記した出湯管２１と、風呂系統１２の風呂戻り管３３とを接続するものである。また、この風呂落とし込み管２５には、上流側から、落とし込み用流量センサ２８（風呂使用検知手段）、注湯電磁弁２９、逆止弁等によって構成される逆流防止装置３０が設けられている。

風呂系統１２は、図１で示されるように、浴槽１６を含む循環流路を形成する風呂戻り管３３と、風呂往き管３４とを備えている。

風呂戻り管３３は、浴槽１６側から熱交換器側に湯水を戻す配管であり、風呂往き管３４は、熱交換器側から浴槽１６側に湯水を送りだす配管である。風呂戻り管３３と風呂往き管３４とは、熱交換器を介して連続しており、浴槽１６を含む循環流路（風呂循環経路）を形成している。

この循環流路には、浴槽１６側から熱交換器側へ向かって、浴槽１６に取り付けられた循環アダプタ３７と、二方弁３８と、三方弁３９と、渦巻きポンプ４０（ドレン排出手段）と、追い焚き用流量センサ４１（風呂使用検知手段）とが設けられている。さらに、浴槽１６の外側に隣接する位置には、アダプタ側三方弁４２が設けられている。

循環アダプタ３７は、浴槽１６の側壁に取り付けられ、浴槽１６の内外を連通している。この循環アダプタ３７には、風呂戻り管３３が接続されると共に、風呂往き管３４がアダプタ側三方弁４２を介して接続されている。

二方弁３８は、風呂戻り管３３の中途であって、風呂落とし込み管２５と風呂戻り管３３とが合流する合流地点４５よりも浴槽１６側に設けられている。
この二方弁３８を開状態とすると、風呂戻り管３３のうち浴槽１６から二方弁３８まで延びる浴槽側配管部３３ａと、風呂戻り管３３のうち二方弁３８と三方弁３９の間で延びる中間配管部３３ｂとが連通した状態となり、浴槽側配管部３３ａと中間配管部３３ｂの間で湯水等が流れる状態となる。
また、この二方弁３８を閉状態とすると、浴槽側配管部３３ａと中間配管部３３ｂとが連通が断絶された状態となり、浴槽側配管部３３ａ側から中間配管部３３ｂ側へ向かう方向、及び中間配管部３３ｂ側から浴槽側配管部３３ａ側へ向かう方向に湯水等が流れない状態となる。

三方弁３９は、風呂戻り管３３の中途であって、二方弁３８及び上記した合流地点４５よりも熱交換器側に設けられている。この三方弁３９は、３つのポートを有しており、そのうちの２つには、風呂戻り管３３のうち三方弁３９から二次熱交換器６まで延びる熱交側配管部３３ｃと、中間配管部３３ｂとがそれぞれ接続されている。そして、三方弁３９の残るポートには、後述するドレン排出用配管５５が接続されている。

この三方弁３９は、３つのポートのうちの適宜なポートを閉塞することにより、流路を切り替えるための流路切替手段として機能する。
例えば、中間配管部３３ｂが接続されたポートを閉塞することにより、ドレン排出用配管５５から熱交側配管部３３ｃへ連なる流路が連通された状態となる。このとき、ドレン排出用配管５５又は熱交側配管部３３ｃから中間配管部３３ｂへ、又は中間配管部３３ｂからドレン排出用配管５５又は熱交側配管部３３ｃへ湯水やドレン等の液体が流れない状態となる。
また、ドレン排出用配管５５が接続されたポートを閉塞することにより、中間配管部３３ｂから熱交側配管部３３ｃへ連なる流路が連通された状態となる。このとき、中間配管部３３ｂ又は熱交側配管部３３ｃからドレン排出用配管５５へ、又はドレン排出用配管５５から中間配管部３３ｂ又は熱交側配管部３３ｃへ湯水やドレン等の液体が流れない状態となる。

アダプタ側三方弁４２は、風呂往き管３４の浴槽１６側の端部近傍に設けられている。
このアダプタ側三方弁４２は、３つのポートを有しており、そのうちの１つには、風呂往き管３４が接続され、他の１つには循環アダプタ３７から延びる連結配管４７が接続されている。そして、アダプタ側三方弁４２の残るポートには、外部に連なる排水管４８が接続されている。

このアダプタ側三方弁４２もまた、３つのポートのうちの適宜なポートを閉塞することにより、流路を切り替えるための流路切替手段として機能する。
例えば、連結配管４７が接続されたポートを閉塞することにより、風呂往き管３４から排水管４８へ連なる流路が連通された状態となる。このとき、風呂往き管３４から浴槽１６側へ流れた湯水等の液体は排水管４８から外部へ排出されることになり、循環アダプタ３７側には流れず、浴槽１６に流入することはない。
また、排水管４８が接続されたポートを閉塞することにより、風呂往き管３４から連結配管４７へ連なる流路が連通された状態となる。このとき、風呂往き管３４から浴槽１６側へ流れた湯水等の液体は循環アダプタ３７を介して浴槽１６の内部へ流入するものであり、排水管４８から外部へと排出されることはない。

このように、熱交換器と浴槽１６を含む循環流路には、複数の流路切替手段（三方弁３９、アダプタ側三方弁４２）が設けられた状態となっており、それぞれの位置で適宜流路の切り替えが可能な構成とされている。

ここで前記したように、二次熱交換器６は燃焼ガスの主に潜熱を回収するので、二次熱交換器６では燃焼ガスの温度が一定値以下に低下する。そのことにより、燃焼ガスに含まれる水蒸気が液化してドレンが発生する。そして発生したドレンは、燃焼ガスに晒されることにより、燃焼により生成された窒素酸化物や硫黄酸化物が溶け込んで酸性を呈する。

そこで、本実施形態の熱源機１は、発生したドレンを中和し、外部に排出するためのドレン排出系統５０を備えた構成となっている。

ドレン排出系統５０は、ドレンの流れ方向上流側から順番に、二次熱交換器６を収納するケースの底部に形成された図示しないドレンパンと、ドレンを中和するための中和器５３と、中和器５３で中和したドレンを一時的に貯留するためのドレンタンク５４（貯留手段）と、ドレンタンク５４のドレン排出口に接続されたドレン排出用配管５５と、風呂系統１２の一部によって構成されている。

中和器５３は、その内部が仕切り壁によって複数の空間に区切られており、少なくとも１つ以上の空間に炭酸カルシウム等の中和剤が充填されている（図示せず）。中和器５３に流入したドレンは、この複数の空間を順次流れていき、それぞれ一定以上の液位（水位）になると空間外へと流出する。このため、ドレンは、中和器５３内のそれぞれの空間に所定時間留まった後で流出することになり、中和器５３の内部を時間をかけてゆっくりと通過することになる。そして、ドレンは、中和器５３の内部に留まっている間に中和剤と反応し、中和されることとなる。

また、この中和器５３には、内部の複数の空間のうちの所定の空間の液位（水位）が一定以上となったことを検知するための中和器液位検知装置６０（上流側検知手段）が設けられている。この中和器液位検知装置６０は、例えば、中和器５３の内部の複数の空間のうちの最もドレンの流れ方向上流側の空間に設けられ、当該空間の液位（水位）が所定の液位に至ったことを検知可能となっている。
より具体的には、中和器液位検知装置６０は、２つの導電性を有する棒状体（棒状の部分を有する部材を含む）を備えており、２つの棒状体が同一の空間に延びている。また、この２つの棒状体は所定の機器（図示しない）と電気的に接続されて電極として機能する。そして、所定の空間の液位（水位）が上昇して所定の位置に至ると、２つの棒状体のそれぞれが液体（ドレン）に浸った状態となる。すると、２つの棒状体の間で通電が行われ、所定の空間の液位が所定の高さに達したことが検知される構成となっている。

ドレンタンク５４は、液体を貯留可能な内部空間を有する箱体である。そして、このドレンタンク５４には、内部空間の液位（水位）を検知するためのタンク液位検知装置６１（貯留側検知手段）が設けられている。
このタンク液位検知装置６１は、複数の丸棒状の電極を備えるものであり、具体的には、最も長いグランド電極６１ａと、このグランド電極６１ａと同一の長さである（又はやや短い）低液位検出用電極６１ｂと、この低液位検出用電極６１ｂより短い高液位検出用電極６１ｃとを有している。そして、ドレンタンク５４の内部に貯留されたドレン等の液体が、このグランド電極６１ａ、低液位検出用電極６１ｂ、高液位検出用電極６１ｃのうちの２つ以上と接触することにより、ドレンタンク５４のドレン等の液体の液位を検知可能となっている。

詳説すると、ドレンタンク５４の内部空間の液位（水位）が上昇していくと、やがて所定の高さ（低液位検出用電極６１ｂの下端が位置する高さ）まで水面が上昇する。すると、グランド電極６１ａだけでなく、低液位検出用電極６１ｂもまた、ドレンタンク５４の内部に貯留されたドレン等の液体に接触する。このことにより、グランド電極６１ａと低液位検出用電極６１ｂの間で通電が行われ、ドレンタンク５４の内部の液位が所定の高さ（低液位検出用電極６１ｂの下端が位置する高さ）に達したことがタンク液位検知装置６１によって検知される。
また同様に、ドレンタンク５４の内部空間の液位がさらに上昇すると、グランド電極６１ａと高液位検出用電極６１ｃとの間で通電が行われ、内部の液位がさらに高位置となる所定の高さ（高液位検出用電極６１ｃの下端が位置する高さ）に達したことが検知される。

次に、本実施形態の熱源機１が実施可能な各種動作について詳細に説明する。

本実施形態の熱源機１は、上記したように、一般給湯運転、落とし込み運転、追い焚き運転を実施可能となっている。そしてまた、二次熱交換器６で発生したドレンを外部へ排出するドレン排出動作を実施可能となっている。

［一般給湯運転］
給湯栓１５等が操作されて出湯要求があると、図示しない給水源から供給された湯水が入水管２０を流れ、二次熱交換器６及び一次熱交換器５を経て加熱されて、出湯管２１へ出湯される。また出湯管２１では、二次熱交換器６及び一次熱交換器５を経て加熱された湯水と、バイパス管２２を通過した湯水とが混合されることとなる。そして、この混合された湯水が一般給湯管２３へと出湯され、一般給湯管２３から給湯栓１５へと供給される。

［落とし込み運転］
図示しないリモコン等で落とし込み運転が要求されると、風呂落とし込み系統１１の注湯電磁弁２９が開いた状態となる。また、風呂系統１２の二方弁３８が開状態となると共に、三方弁３９のドレン排出用配管５５が接続されたポートが閉状態となり、中間配管部３３ｂと熱交側配管部３３ｃとが連通した状態となる。そして図示しない給水源から供給された湯水が入水管２０を流れ、二次熱交換器６及び一次熱交換器５を経て加熱されて、出湯管２１へ出湯される。また出湯管２１では、二次熱交換器６及び一次熱交換器５を経て加熱された湯水と、バイパス管２２を通過した湯水とが混合されることとなる。そして、この混合された湯水が風呂落とし込み管２５へと出湯され、風呂戻り管３３へと流入する。そして、湯水は、風呂戻り管３３と、風呂戻り管３３と連なる風呂往き管３４から浴槽１６へ落とし込まれる。

［追い焚き運転］
図示しないリモコン等で追い焚き運転が要求されると、風呂系統１２の二方弁３８が開状態となると共に、三方弁３９のドレン排出用配管５５が接続されたポートが閉状態となり、中間配管部３３ｂと熱交側配管部３３ｃとが連通した状態となる。また、渦巻きポンプ４０が駆動され、浴槽１６内の湯水が風呂戻り管３３を流れ、二次熱交換器６及び一次熱交換器５に送られて昇温する。そして昇温された湯水は、風呂往き管３４を経て浴槽１６に戻される。

本実施形態では、これらの動作の他に二次熱交換器６で発生したドレンを外部へ排出するためのドレン排出動作を実施する構成とされている。本実施形態の特徴的な動作であるドレン排出動作につき図２を参照しつつ詳細に説明する。

ドレンタンク５４の内部空間に貯留されたドレンの液位が一定以上であることが検知された場合（ステップ１でＹｅｓの場合）、風呂関連の運転である落とし込み運転、又は追い焚き運転が実施されているか否かが確認される（ステップ２）。

すなわち、上記したように、ドレンタンク５４の内部空間の液位が上昇し、グランド電極６１ａと高液位検出用電極６１ｃとが共にドレンに接触すると、グランド電極６１ａと高液位検出用電極６１ｃとの間で通電が行われる。そして、ドレンタンク５４の内部空間の液位が所定以上（高液位検出用電極６１ｃの下端が位置する高さ以上）となったことが検知される。別言すると、ドレンタンク５４の内部空間に、すでに一定量以上のドレンが貯留されてドレン排出動作を実施することが好ましい状況下となったことが検知される。

ここで本実施形態の熱源機１は、ドレンタンク５４の内部空間の液位が所定以上であることが検知され、ドレン排出動作を実施することが好ましい場合であっても、即座にドレン排出動作を開始しない構成となっている。本実施形態の熱源機１では、ドレンタンク５４の内部空間の液位が所定以上となったことを条件として、風呂関連の運転の実施の有無、つまり、落とし込み運転が実施されているか否かと、追い焚き運転が実施されているか否かとがそれぞれ確認される。

具体的には、熱源機１は、落とし込み用流量センサ２８により、風呂落とし込み管２５において一定以上の流量で湯水が流れていることが検知されると、落とし込み運転が実施されているものと判定する。また、追い焚き用流量センサ４１により、風呂戻り管３３において一定以上の流量で湯水が流れていることが検知されると、追い焚き運転が実施されているものと判定する。

そして、落とし込み運転及び追い焚き運転が実施されていない場合（ステップ２でＮｏの場合）、ステップ６に移行して、ドレン排出動作を実施する。すなわち、使用者が風呂関連の運転を実施させておらず、ドレン排出動作を実施しても使用者が風呂の使用（熱源機１による熱の供給）を待たされることがないと予測される場合は、ドレンタンク５４の内部空間の液位が所定以上であることが検知されたことを条件としてドレン排出動作を実施する。

ここで、ドレン排出動作の具体的な内容につき詳細に説明する。
ドレン排出動作を実施することが決定されると、風呂系統１２の二方弁３８が閉状態とされ、三方弁３９の中間配管部３３ｂが接続されたポートが閉状態とされてドレン排出用配管５５と熱交側配管部３３ｃとを連通された状態となる。また、アダプタ側三方弁４２の連結配管４７が接続されたポートが閉状態とされ、風呂往き管３４と排水管４８とを連通された状態とする。

そして、この状態で渦巻きポンプ４０が駆動されることにより、ドレンタンク５４の内部空間に貯留されたドレンがドレン排出用配管５５を介して風呂戻り管３３の熱交側配管部３３ｃへと流入し、そのまま二次熱交換器６及び一次熱交換器５を経由して風呂往き管３４へと至り、風呂往き管３４を浴槽１６側へ向かって流れて、排水管４８から外部へと排出される。そして、この動作を継続して実施し、ドレンタンク５４の内部空間の液位が低液位検出用電極６１ｂの下端が位置する高さ以下になったことが検知されると、ドレンの排出動作が終了される。

なお、このとき二方弁３８を閉状態としてから三方弁３９の各ポートを開閉して流路を切替えることで、三方弁３９が流路を切替えているときに浴槽１６内の湯水が熱交側配管部３３ｃ側へ流れ込むことを防止できる。

ところで本実施形態では、風呂戻り管３３に設けられた渦巻きポンプ４０を、追い焚き運転における循環流の形成と、ドレン排出動作におけるドレンの流れの形成に使用していいる。別言すると、追い焚き運転用の循環ポンプと、ドレン排出用ポンプとを同一のものとする構成となっている。加えて、上記したように、ドレン排出系統５０のドレン排出用配管５５よりドレンの流れ方向下流側の配管として、風呂系統１２に属する配管を使用する構成となっている。すなわち、本実施形態の熱源機１では、風呂系統１２をドレン排出系統５０の一部とする構成となっている。別言すると、ドレン排出動作と追い焚き運転とで使用する配管及びポンプを共用する構成となっている。

そこで、本実施形態の熱源機１では、ドレン排出動作を実施し（ステップ６）、その後に配管とポンプの洗浄動作を実施している（ステップ７）。

配管とポンプの洗浄動作を実施する場合、ドレン排出動作を実施した状態から、三方弁３９の各ポートを開閉して流路を切替える動作が実施される。より具体的には、風呂系統１２の二方弁３８が閉状態とされ、三方弁３９のドレン排出用配管５５が接続されたポートが閉状態とされて中間配管部３３ｂと熱交側配管部３３ｃとが連通された状態となる。また、アダプタ側三方弁４２の連結配管４７が接続されたポートが閉状態となり、風呂往き管３４と排水管４８とが連通した状態となる。

この状態において、上記した落とし込み運転と同様に風呂落とし込み管２５から風呂戻り管３３へと湯水を流入させる。なお、洗浄動作を実施する場合は、落とし込み運転を実施する場合のように必ずしも二次熱交換器６及び一次熱交換器５で湯水を加熱する必要はない。そして、風呂落とし込み管２５から風呂戻り管３３へと湯水を流入させると、湯水は、中間配管部３３ｂ、熱交側配管部３３ｃを順に流れ、熱交側配管部３３ｃから二次熱交換器６及び一次熱交換器５を経由して風呂往き管３４へと至り、風呂往き管３４を浴槽１６側へ向かって流れて、排水管４８から外部へと排出される。すなわち、中間配管部３３ｂ、熱交側配管部３３ｃ、渦巻きポンプ４０の内部、二次熱交換器６の内部配管、一次熱交換器５の内部配管、風呂往き管３４の各配管が内部を湯水が流れることによって洗浄される。そして、この動作を所定時間だけ継続して実施することで各配管が十分に洗浄されると、配管の洗浄動作が終了される。そして、ドレンを外部へ排出するため一連の動作を終了する。

また、これに対して、ドレンタンク５４の内部空間に貯留されたドレンの液位が一定以上であることが検知され（ステップ１でＹｅｓの場合）、且つ、落とし込み運転又は追い焚き運転が実施されていた場合（ステップ２でＹｅｓの場合）は、即座にドレン排出動作を開始せず、ドレン排出動作を待機させた状態とする（ステップ３）。

そして、ドレン排出動作を待機させた状態において、中和器液位検知装置６０によって中和器５３内の液位が所定の位置に至ったことが検知されると（ステップ４でＹｅｓの場合）、ドレン排出動作を実施し（ステップ６）、その後に配管の洗浄動作を実施して（ステップ７）、ドレンを外部へ排出するため一連の動作を終了する。

つまり、ドレンタンク５４の内部空間でドレンの液位が一定以上であり、且つ、ドレンタンク５４の上流側に位置する中和器５３でも所定量以上のドレンが貯留されている場合、いち早くドレン排出動作を実施しないと中和器５３から上流側へドレンが溢れ出てしまうことが考えられる。このように、ドレンを排出しないことにより熱源機１の運用上の問題が発生することが予測される場合は、熱源機１が風呂関連の運転を実施していてもドレンの排出動作を優先して実施する。つまり、ドレン排出動作を実施すると使用者が風呂の使用（熱源機１による熱の供給）を待たされることが予測される場合であっても、安全のためにドレン排出動作をいち早く実施する。

また、中和器液位検知装置６０によって中和器５３内の液位が所定の位置に至ったことが検知されなかった場合（ステップ４でＮｏの場合）、引き続きドレン排出動作を待機させた状態とする（ステップ３）。

中和器５３内の液位が所定の位置に至ったことが中和器液位検知装置６０によって検知されなかった場合は、ドレンを外部に排出することが好ましい状況下ではあるが、中和器５３内の液位が所定の位置に至るまでの一定量は、中和器５３内にドレンを貯留しても問題がない。さらにいうと、ドレンを外部に排出しないことにより、即座に熱源機１の運用上の問題が発生することはない。この場合は、ドレン排出動作を待機させ、落とし込み運転や追い焚き運転のような風呂関連の運転をドレン排出動作より優先的に実施することにより、使用者が風呂の使用（熱源機１による熱の供給）を待たなくてもよい構成としている。

つまり、熱源機１は、風呂関連の運転を実施されていない状態においては、安全性を確保するためにいち早くドレンを外部へと排出する構成となっており、ドレン排出系統５０全体での限界貯留量よりも貯留量が十分に少ない段階でドレンを外部に排出している。これに対して、風呂関連の運転を実施している場合には、使用者が風呂関連の運転（所望の動作）を待たされることのないように、より限界貯留量に近い貯留量まではドレン排出動作を実施することのない構成としている。
このことにより、使用者は風呂関連の運転を待たされることがなく、快適に熱源機１を使用することができる。

そして、中和器液位検知装置６０によって中和器５３内の液位が所定の位置に至ったことが検知されることなく（ステップ４でＮｏ）、風呂関連の運転が終了（ステップ５でＹｅｓ）すると、ドレン排出動作を実施する（ステップ６）。すなわち、風呂関連の運転が終了されたことを条件として（ステップ５でＹｅｓの場合）ドレン排出動作を実施し（ステップ６）、その後に配管の洗浄動作を実施して（ステップ６）、ドレンを外部へ排出するため一連の動作を終了する。

ここで、ドレン排出動作を待機している場合であっても、風呂関連の運転が終了する前に中和器液位検知装置６０によって中和器５３内の液位が所定の位置に至ったことが検知された場合（ステップ５でＮｏであり、ステップ４でＹｅｓの場合）は、上記のように安全のためにドレン排出動作をいち早く実施する。すなわち、直ちにドレン排出動作を実施し（ステップ６）、その後に配管の洗浄動作を実施して（ステップ７）、ドレンを外部へ排出するため一連の動作を終了する。

上記した実施形態では、ドレンタンク５４の上流側に位置する中和器５３の中和器液位検知装置６０を上流側検知手段とした例を示したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、上流側検知手段は、ドレンパン、ドレンパンの近傍、ドレンパンと中和器５３の間に位置する配管、中和器５３とドレンタンク５４の間に位置する配管のいずれかに設けてもよい。
また、本発明の熱源機は、中和器とドレンタンクとを別途設けず、中和器とドレンタンクが一体となった中和器を採用してもよい。すなわち、中和したドレンを貯留可能な中和器を採用してもよい。この場合、上流側検知手段をドレンパン、ドレンパンの近傍、ドレンパンと中和器の間に位置する配管のいずれかに設け、中和器の内部空間の所定の部分、すなわち、複数に分割した内部空間の所定の部分の液位を検知可能な貯留側検知手段を設ける構成としてもよい。

そして、また、中和器とドレンタンクが一体となった中和器を採用した場合、１つの中和器に異なる液位を検知可能な第１検知手段（上記の例で貯留側検知手段に相当）と、第２検知手段（上記の例で上流側検知手段に相当）とを設けてもよい。すなわち、中和器の複数に分割した内部空間の所定の部分の液位のうち、低液位を検知可能な第１検知手段と高液位を検知可能な第２検知手段とを設けてもよい。この場合、風呂関連の運転が実施されていない場合は、第１検知手段の液位が一定以上になったことが検知されたことを条件にドレン排出動作、配管とポンプの洗浄動作を実施してもよい。また、風呂関連の運転が実施されている場合は、第１検知手段が液位が一定以上になったことが検知されてもドレン排出動作の開始を待機させ、風呂関連の運転の終了後にドレン排出動作及び配管とポンプの洗浄動作を実施する構成であってもよい。さらにまた、ドレン排出動作の開始を待機させた状態であっても、第２検知手段の液位が一定以上になったことを検知した場合はドレン排出動作を開始してもよい。

１ 熱源機
３ａ バーナ
６ 二次熱交換器（熱交換器）
１６ 浴槽
２８ 落とし込み用流量センサ(風呂使用検知手段)
４０ 渦巻きポンプ（ドレン排出手段）
４１ 追い焚き用流量センサ(風呂使用検知手段)
５４ ドレンタンク（貯留手段）
６０ 中和器液位検出装置（上流側検知手段）
６１ タンク液位検出装置（貯留側検知手段）

Claims (5)

1. 燃料を燃焼して燃焼ガスを生成するバーナと、主に燃焼ガスの潜熱を回収する熱交換器と、当該熱交換器で発生するドレンを貯留するための貯留手段と、当該貯留手段に貯留されたドレンを外部へ排出するドレン排出動作を実施するためのドレン排出手段とを有し、
   前記貯留手段には内部の液位を検知可能な貯留側検知手段が設けられており、前記貯留手段のドレンの流れ方向上流側における所定位置でのドレンの有無を検知可能な上流側検知手段が設けられるものであって、
   前記貯留側検知手段が所定以上の液位を検知した場合であっても前記上流側検知手段がドレンが所定位置に至ったことを検知するまで前記ドレン排出動作を開始しない動作が可能であることを特徴とする熱源機。
2. 前記熱交換器によって加熱した湯水を浴槽に注水する落とし込み運転を実施するための落とし込み経路と、浴槽の湯水を取り出して前記熱交換器を経由させた後に再度浴槽に戻す追い焚き運転を実施するための風呂循環経路とがそれぞれ必要に応じて設けられ、
   前記落とし込み運転又は前記追い焚き運転が実施されているか否かを検知可能な風呂使用検知手段を有し、
   前記落とし込み運転又は前記追い焚き運転が実施されている間は、前記貯留側検知手段が所定以上の液位を検知した場合であっても前記ドレン排出動作を開始せず、前記落とし込み運転又は前記追い焚き運転が終了されたことを条件として前記ドレン排出動作を開始することを特徴とする請求項１に記載の熱源機。
3. 前記落とし込み運転又は前記追い焚き運転が実施されていない間は、前記貯留側検知手段が所定以上の液位を検知したことを条件として前記ドレン排出動作を開始することを特徴とする請求項２に記載の熱源機。
4. 前記落とし込み運転又は前記追い焚き運転が実施されており、且つ、前記貯留側検知手段が所定以上の液位を検知された場合、前記上流側検知手段がドレンが所定位置に至ったことを検知したことを条件として、前記ドレン排出動作の待機を中断して前記ドレン排出動作を開始することを特徴とする請求項２又は３に記載の熱源機。
5. 燃料を燃焼して燃焼ガスを生成するバーナと、主に燃焼ガスの潜熱を回収する熱交換器と、当該熱交換器で発生するドレンを貯留するための貯留手段と、当該貯留手段に貯留されたドレンを外部へ排出するドレン排出動作を実施するためのドレン排出手段とを有し、
   前記貯留手段には内部の液位を検知可能な第１検知手段と、第１検知手段よりも高い液位を検知可能な第２検知手段とが設けられるものであって、
   前記第１検知手段が所定以上の液位を検知した場合であっても前記第２検知手段がドレンが所定位置に至ったことを検知するまで前記ドレン排出動作を開始しない動作が可能であることを特徴とする熱源機。

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