JP4706910B2 - 膨張タンク、並びに、加熱装置 - Google Patents

Description

本発明は、熱源装置等において採用される膨張タンク、並びに、当該膨張タンクを備えた加熱装置に関するものである。

従来より、下記特許文献１に開示されているコージェネレーションシステムのように、複数の液体流路と熱交換手段とを備え、当該熱交換手段において液体流路を流れる液体間で熱交換を実施可能な構成の液体の加熱装置がある。かかる構成の加熱装置では、熱交換手段に挿通された配管に穴が開くと、この配管に接続された液体流路と、前記熱交換手段に接続された他の液体流路を流れる液体とが混ざってしまう可能性がある。そこで、本発明者らは、図２１に示すように液体を貯留する貯留部３０１の液位を検知するための水位電極３０２と参照電極３０３とを取り付けた膨張タンク３００を液体流路の中途に設け、水位電極３０２と参照電極３０３との間に電流が流れるか否かによってオーバーフローの有無を検知して熱交換手段の不良を検知する方策を検討した。
特開２００４−２６３９１４号公報

ここで、通常、熱交換手段に開く穴は初期段階においてごく小さいピンホールである。そのため、熱交換手段に穴が開いて膨張タンクが配された液体流路に、他方の液体流路から液体が流入してきたとしても、貯留部３０１における液位変化はごく僅かなものであり、オーバーフローする液体の量は水位電極３０２によって検知可能な量を下回る。そのため、図２１に示すような構成の膨張タンク３００を採用した場合は、熱交換器にピンホールが開くことによる少量のオーバーフローを検知することができず、熱交換手段の不良を初期段階で検知できないという問題があった。

そこで、本発明では、ごく少量のオーバーフローであっても的確に検知可能な膨張タンク、並びに、当該膨張タンクを備えた加熱装置の提供を目的とした。

そこで、上記した課題を解決すべく提供される本発明に関連する発明は、液体が循環する液体循環回路に設けられる膨張タンクであって、液体を貯留する貯留部と、当該貯留部において所定の液位を超える液体を外部に放出する放出通路と、液体を検知するための液体検知手段とを有し、当該放出通路に液体検知手段を設けたことを特徴とする膨張タンクである。

かかる構成によれば、貯留部から液体が溢れ出すオーバーフローを精度良く検知することができる。

また別の関連発明は、液体が循環する液体循環回路に設けられる膨張タンクであって、液体を貯留する貯留部と、当該貯留部において所定の液位を超える液体を外部に放出する放出通路と、液体を検知するための液体検知手段とを有し、当該放出通路が、貯留部に連続し、貯留部に溜まる液体の液面に沿う方向に液体を放出する横方向放出部を有し、前記液体検知手段が、横方向放出部を構成する壁面を伝って流れる液体を検知可能な位置に設置されていることを特徴とする膨張タンクである。

かかる構成によれば、貯留部から溢れ出し、横方向放出部を伝って放出される僅かな量の液体であっても精度良く検知することができる。

さらに関連発明として、液体が循環する液体循環回路に設けられる膨張タンクであって、液体を貯留する貯留部と、当該貯留部において所定の液位を超える液体を外部に放出する放出通路と、液体を検知するための液体検知手段とを有し、放出通路が、貯留部に溜まる液体の液面の昇降方向に沿う方向に液体を放出する縦方向放出部を有し、前記液体検知手段が、縦方向放出部を構成する壁面を伝って流れる液体を検知可能な位置に設置されていることを特徴とする膨張タンクがある。

かかる構成によれば、貯留部から溢れ出し、縦方向放出部を伝って放出される僅かな量の液体であっても精度良く検知することができる。

ここで、膨張タンクの貯留部に液体を補充する場合や、液体循環回路に空気が混入することにより、いわゆる水崩れと称されるような現象が発生すると、膨張タンクに貯留されている液体の液位が一時的に上昇し、オーバーフローが起こることがある。このようにして起こるオーバーフローは一時的なものであるが、オーバーフローが終わった後も表面張力等の影響で液体が貯留部から放出通路側まで途切れず連なった状態になり、液体検知手段がオーバーフローを誤検知する可能性がある。そのため、放出通路に液体検知手段を配する場合は、前記したような表面張力の影響を受けないような位置に液体検知手段を配することが望ましい。

そこで、かかる知見に基づいて提供される請求項１に記載の発明は、液体が循環する液体循環回路に設けられる膨張タンクであって、液体を貯留する貯留部と、当該貯留部において所定の液位を超える液体を外部に放出する放出通路と、液体を検知するための液体検知手段とを有し、放出通路が、貯留部に連続し、貯留部に溜まる液体の液面に沿う方向に液体を放出する横方向放出部と、貯留部に溜まる液体の液面の昇降方向に沿う方向に液体を放出する縦方向放出部と、横方向放出部に対して液体の流れ方向下流側に連続し、横方向放出部と縦方向放出部とを繋ぐ傾斜放出部とを有し、当該傾斜放出部が、縦方向放出部側に近づくに連れて貯留部に溜まる液体の液面の下降方向に傾斜した部位であり、前記液体検知手段が、傾斜放出部の中途、あるいは、傾斜放出部と縦方向放出部との境界部分に設置されていることを特徴とする膨張タンクである。

本発明の膨張タンクでは、横方向放出部に対して液体の流れ方向下流側に連続した位置に、縦方向放出部側に近づくに連れて貯留部に溜まる液体の液面の下降方向に傾斜した傾斜放出部が設けられている。そのため、上記したように貯留部への液体の補充等によって一時的なオーバーフローが起こったとしても、オーバーフローが終わると傾斜放出部に存在する液体は、傾斜放出部の傾斜に沿って縦方向放出部側に流れ落ちる。よって、本発明の膨張タンクは、オーバーフローが終わると、傾斜放出部に液体が残存しにくく、残存したとしてもこの液体は貯留部内の液体から途切れた状態になる。従って、本発明の膨張タンクによれば、上記したような一時的なオーバーフロー後におけるオーバーフローの誤検知を防止することができる。

また別の関連発明は、液体が循環する液体循環回路に設けられる膨張タンクであって、液体を貯留する貯留部と、当該貯留部において所定の液位を超える液体を外部に放出する放出通路と、液体を検知するための液体検知手段とを有し、当該液体検知手段が、前記放出通路の内壁面に沿うように取り付けられていることを特徴とする膨張タンクである。

ここで、「内壁面に沿う」状態とは、内壁面に接するように設置された状態に加えて、内壁面に対して所定の隙間が開くように設置された状態も含む概念である。

かかる構成によれば、貯留部から溢れ出し、放出通路の内壁面を伝って放出される僅かな量の液体であっても精度良く検知することができる。

また別の関連発明は、液体が循環する液体循環回路に設けられる膨張タンクであって、液体を貯留する貯留部と、当該貯留部において所定の液位を超える液体を外部に放出する放出通路と、液体を検知するための液体検知手段とを有し、放出通路が、液体検知手段を介して膨張タンクの外部に液体を排出するための排出管に接続されており、液体検知手段が放出通路から排出管に向けて流れる液体にさらされるように設置されていることを特徴とする膨張タンクである。

かかる構成によれば、貯留部から溢れ出し、放出通路の内壁面を伝って放出される僅かな量の液体であっても精度良く検知することができる。

請求項２に記載の発明は、放出通路が、貯留部から放出される液体が伝う伝液部を有し、放出通路の断面形状が、伝液部側がすぼんだ形状であり、液体検知手段が、前記伝液部を伝う液体を検知可能な位置に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の膨張タンクである。

かかる構成によれば、貯留部から放出通路を伝って放出される液体を伝液部側に誘導することができる。すなわち、本発明の膨張タンクにおいて、貯留部からオーバーフローした液体は、伝液部を優先的に流れる。また、本発明の膨張タンクでは、伝液部がすぼんだ形状になっているため、伝液部に沿って流れる液体の量に対して、放出通路の内壁面からの液位の増加量が多い。そのため、本発明の膨張タンクでは、貯留部から溢れ出す液体の量が少量であっても、伝液部において液位の変化が顕著に現れる。従って、本発明の膨張タンクでは、貯留部からオーバーフローする液体の量が僅かであっても、伝液部に配された液体検知手段によって精度良く検知することができる。

また、同様の知見に基づいて提供される請求項３に記載の発明は、放出通路が、貯留部から放出される液体が伝う伝液部を有し、放出通路の断面が、伝液部側に向けて凸形状であり、液体検知手段が、前記伝液部を伝う液体を検知可能な位置に設置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の膨張タンクである。

本発明の膨張タンクは、放出通路の断面が伝液部側に向けて凸形状であるため、貯留部からオーバーフローした液体を伝液部側に誘導することができる。また、上記した構成によれば、オーバーフローした液体の量に対して、伝液部における液位の変化が顕著に現れる。従って、本発明の膨張タンクによれば、貯留部からオーバーフローする液体の量が例え僅かであっても、伝液部に配された液体検知手段によって精度良く検知することができる。

請求項４に記載の発明は、放出通路が、貯留部から放出される液体が伝う伝液部を有し、当該伝液部が、溝を有し、液体検知手段が、前記溝を流れる液体を検知可能な位置に設置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の膨張タンクである。

本発明の膨張タンクでは、伝液部に溝が設けられているため、貯留部からオーバーフローした液体は溝に集まる。そのため、本発明の膨張タンクでは、貯留部から溢れ出した液体の量が僅かであっても、溝内を流れる液体の液位が顕著に増加する。従って、本発明によれば、貯留部からオーバーフローする液体の量が少量であっても精度よく検知可能な膨張タンクを提供できる。

上記したように、貯留部から溢れ出した液体が伝液部側に誘導されて集まるような構成とすれば、伝液部における液位の変化が捉えやすくなり、オーバーフローの有無を精度良く検知できる。

請求項５に記載の発明は、液体検知手段が、放出通路の内壁面に沿う形状であり、放出通路の内壁面の全周あるいは一部に接していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の膨張タンクである。

かかる構成によれば、貯留部からオーバーフローした液体を精度良く検知することができる。

請求項６に記載の発明は、参照電極を有し、液体検知手段が、参照電極との導通状態に基づいて液体の有無を検知するための電極であり、参照電極が貯留部と放出通路との連通部分の近傍に設置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の膨張タンクである。

本発明の膨張タンクでは、参照電極が貯留部と放出通路との連通部分の近傍に設置されているため、放出通路に配された液体検知手段と参照電極との間に存在する液体の量が少なく、その分だけ両電極間における抵抗も低い。そのため、本発明の膨張タンクを採用すれば、貯留部からオーバーフローする液体の量がごく僅かであっても精度良く検知できる。

また、上記請求項１〜６のいずれかに記載の膨張タンクは、参照電極を有し、液体検知手段が、参照電極との導通状態に基づいて液体の有無を検知するための電極であり、液体検知手段と参照電極とが放出通路の中途に設けられていることを特徴とするものであってもよい（請求項７）。

かかる構成によれば、参照電極と液体検知手段との間に存在する液体の量が少なく、参照電極と液体検知手段との間の抵抗値が小さい。そのため、本発明の膨張タンクによれば、少量のオーバーフロー量であっても的確に検知することができる。

上記請求項１〜７のいずれかに記載の膨張タンクは、放出通路が、液体を外部に排出するための排出管に液体検知手段を介して接続されるものであってもよい（請求項８）。

請求項９に記載の発明は、液体が循環する液体循環回路と、液体が流れる液体流路と、熱交換手段とを有し、当該熱交換手段において液体循環回路を流れる液体と、液体流路を流れる液体との間における熱交換を実施可能な加熱装置であって、前記液体循環回路の中途に上記請求項１〜８のいずれかに記載の膨張タンクが設置されており、当該膨張タンクが備える液体検知手段によって液体が検知されることを条件として前記熱交換手段の異常を検知することを特徴とする加熱装置である。

かかる構成によれば、熱交換手段の不良を的確に検知可能な加熱装置を提供できる。

貯留部から液体が溢れ出すオーバーフローを精度良く検知可能な膨張タンク、並びに、当該膨張タンクを備えた加熱装置を提供できる。

（第１関連発明）
続いて、第１関連発明である膨張タンクについて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１において、１は第１関連発明の膨張タンクである。膨張タンク１は、図１に示すように扁平で角形の形状に成形された樹脂製のタンクであり、貯留部２と、貯留部２から溢れ出した液体を放出するための放出通路部３とに大別される。

貯留部２の天面５には、液体を貯留部２内に充填するための充填口６を有する。また、天面５には、３つのの差込口７，８，９が設けられている。差込口７，８，９は、それぞれ後述する下限液位電極１０、上限液位電極１１および参照電極１２を差し込むために設けられたものである。

下限液位電極１０、上限液位電極１１および参照電極１２は、いずれも棒状の電極である。本実施形態では、市販のビスをこれらの電極１０，１１，１２として使用している。下限液位電極１０は、図２に示すように、差込口７から差し込まれ、先端が貯留部２に液体を最低限貯留すべき量だけ貯留した際の液面位置（最低液位Ｌ）に到達している。また、上限液位電極１１は、差込口８から差し込まれており、その先端が貯留部２に液体を貯留許容量の上限まで貯留した際の液面位置（最高液位Ｈ）に到達している。そのため、下限液位電極１０および上限液位電極１１を用いることにより、貯留部２に貯留されている液体が最低液位Ｌあるいは最高液位Ｈに達しているか否かを検知することができる。

参照電極１２は、後述する検知電極４０（液体検知手段）と組み合わせて使用される電極である。参照電極１２は、接地されるなどして一定の電位に維持されている。下限液位電極１０や、上限液位電極１１は、従来公知のものと同様に、湯水が流れる金属製の配管や、ビスケース、基板等を用いて接地されており、下限液位電極１０や、上限液位電極１１に繋がれた電気回路（図示せず）における電流の有無を検知することにより、各電極１０，１１に相当する位置まで液体が到達しているか否かを検知できる。

また、検知電極４０は、参照電極１２を用いて接地されている。参照電極１２は、貯留部２に溜まる液体の液面のゆらぎ等を考慮して、先端が横底面２５に相当するレベルよりも若干、下方側に差し込まれている。そのため、検知電極４０および参照電極１２に繋がれた電気回路（図示せず）における電流の有無を検知することにより、検知電極４０が配された位置まで液体が到達しているか否かを検知できる。すなわち、検知電極４０に流れる電流を検知することにより、膨張タンク１におけるオーバーフローを検知することができる。

貯留部２の底面１３側には、膨張タンク１を配管に接続するための配管接続口１５，１６が設けられている。

貯留部２の側面１７であって、上記した最高液位Ｈに相当する位置よりも天面５側、すなわち貯留部２に溜まる液体の液位の上昇方向に偏った位置には、放出通路部３が設けられている。放出通路部３は、貯留部２と連通しており、貯留部２内に流入して最高液位Ｈを越えて溢れ出た液体が通る流路である。

放出通路部３は、横方向放出部２０と縦方向放出部２１とを有する。横方向放出部２０は、貯留部２に連通した部位であり、貯留部２から放出される液体の流れ方向上流側に形成された部位である。横方向放出部２０は、貯留部２の側面１７から貯留部２の天面５あるいは底面１３に沿う方向（略並行方向）に膨出している。換言すれば、横方向放出部２０は、膨張タンク１を図２に示すような姿勢で設置した際に、貯留部２に貯留される液体の液面に沿う方向、すなわち図２に示す例では略水平方向に液体を流す部分である。

横方向放出部２０は、図３に示すように流路の断面形状が下に「凸」字型の流路である。さらに具体的には、横方向放出部２０は、横天面２３、横底面２５（伝液部）および横側面２６，２７で囲まれている。横底面２５は、横方向放出部２０の下方側の壁面であり、貯留部２から少量の液体が溢れ出した際に液体が伝って流れる面である。すなわち、横底面２５は、貯留部２から溢れ出した液体が優先的に流れる面である。

横底面２５を断面視した際に、横方向放出部２０の幅Ｗ１方向、すなわち横側面２６，２７の間隔の略中央に相当する位置には溝３０（凸部）が設けられている。溝３０は、図３（ｂ）に示すように、貯留部２と横方向放出部２０との境界部分から縦方向放出部２１の開口領域に向けてまっすぐに伸びている。溝３０は、横底面２５に対して一段下がった位置にある。そのため、横底面２５を伝って流れる液体は、溝３０に優先的に集まる。また、横底面２５を断面視すると、溝３０の幅Ｗ２は、上記した幅Ｗ１に対して十分小さい。溝３０の幅Ｗ２は、検知電極４０の先端が嵌る程度であればよく、検知電極４０の径に対して過度に大きくないことが望ましい。

上記したように、溝３０の幅Ｗ２は、検知電極４０が嵌る程度の大きさとされているため、他の部位の幅Ｗ１に対して十分小さい。そのため、溝３０に集まった液体は、その流量変化に対する液位の変化が顕著に現れる。すなわち、横方向放出部２０は、溝３０を設けることにより、液体が優先的に伝って流れる横底面２５側に凸の形状となっている。換言すれば、横方向放出部２０は、流路の断面形状が横底面２５側にすぼんでいる。そのため、溝３０に液体が集まると、液体の流量が僅かに変化しただけで、溝３０において液位が大幅に変化する。

横天面２３には、検知電極４０を差し込むための差込口３１が設けられている。差込口３１は、横方向放出部２０の幅Ｗ１方向の略中央部に設けられている。検知電極４０は、差込口３１からまっすぐ下方に向けて差し込まれており、先端が溝３０内に収容された状態で固定されている。そのため、検知電極４０は、貯留部２から液体が溢れ、横底面２５に設けられた溝３０を伝って流れる液体を検知することができる。すなわち、検知電極４０は、溝３０を伝って流れる液体を検知可能な位置に設置されている。

縦方向放出部２１は、上記した横方向放出部２０の末端（横方向放出部２０を流れる液体の流れ方向下流端）に連通しており、貯留部２における液面の下降方向に向けて突出した円筒状の部位である。縦方向放出部２１には、膨張タンク１からオーバーフローした液体を排出するためのホースや配管（図示せず）を接続可能な構成とされている。

上記したように、膨張タンク１は、貯留部２からオーバーフローする液体が流れる横方向放出部２０に検知電極４０が設置され、横方向放出部２０に隣接する位置に参照電極１２が設置された構造となっている。すなわち、膨張タンク１は、検知電極４０と参照電極１２とが近接した位置に設置されている。そのため、貯留部２から液体がオーバーフローし、この液体によって参照電極１２と検知電極４０が導通した際に、これらの電極１２，４０間に存在する液体による電気抵抗が小さい。そのため、膨張タンク１を採用すれば、液体の漏出量が僅かであっても、参照電極１２と検知電極４０との間に電流が流れる。従って、膨張タンク１によれば、参照電極１２と検知電極４０との電流値を計測することにより、オーバーフローの有無を精度良く検出することができる。

膨張タンク１は、参照電極１２と検知電極４０との間隔が狭いほど、これらの間に存在する液体による電気抵抗が小さい。すなわち、参照電極１２と検知電極４０とを用いてオーバーフローを検知する場合、参照電極１２と検知電極４０との間に存在する液体が抵抗となるため、オーバーフローを精度良く検知するためには、参照電極１２と検知電極４０とがショートしない程度に近接して配されていることが望ましい。

一方、参照電極１２と検知電極４０との間隔を最小限にすべく、検知電極４０を貯留部２に近い位置に設置すると、一旦貯留部２から液体がオーバーフローした後、液体の流れが停止しているにもかかわらず、液体の表面張力等の影響により参照電極１２と検知電極４０とが導通した状態になり、オーバーフローが継続しているものと誤検知することが懸念される。そのため、検知電極４０は、液体の表面張力の影響により参照電極１２と導通しないような形態で設置されることが望ましい。かかる知見に基づき、上記した膨張タンク１では、参照電極１２と検知電極４０との位置関係を最適化している。すなわち、参照電極１２は、貯留部２と横方向放出部２０との境界部分近傍であって、貯留部２内の液位が横方向放出部２０の横底面２５のレベルまで達した時点で液体に漬かる位置に設置されている。一方、検知電極４０は、貯留部２と横方向放出部２０との境界部分から、所定の距離だけ離れた液体の表面張力の影響が及ばない位置に設置されている。従って、膨張タンク１を採用することにより、貯留部２からのオーバーフローの有無を正確に把握することができる。

上記したように、膨張タンク１では、横方向放出部２０に溝３０を設けた構成であるため、貯留部２からオーバーフローした液体が溝３０に集まる。また、溝３０の幅Ｗ２は、他の部位の幅Ｗ１に比べて十分狭いため、僅かな液体が流れるだけで大きな液位変化となって現れる。従って、第１関連発明の膨張タンク１によれば、僅かな量のオーバーフローであっても精度良く検知することができる。

上記関連発明では、横方向放出部２０の横底面２５に溝３０を設けた構成を例示したが、溝３０を設けない構成としてもよい。かかる構成とする場合は、溝３０を設ける場合に比べて液体のオーバーフロー量に対して横方向放出部２０における液位の上昇率が低くなる。そのため、溝３０を設けない場合、検知電極４０は、先端が横底面２５にほぼ接した状態、あるいは、先端が横底面２５から僅かに離れた状態とすることが望ましい。

また、上記関連発明において、横方向放出部２０を構成する横底面２５は、膨張タンク１の設置状態において傾きが殆どなく平坦なものであったが、横底面２５に溝３０側に向かう下り勾配を付けたものであってもよい。かかる構成とすれば、貯留部２からオーバーフローした液体が溝３０に集まりやすくなり、検知電極４０による液体の検知精度がより一層向上する。

上記関連発明において、溝３０は、図３（ｂ）に示すように貯留部２側からまっすぐに伸びる細長い形状のものであったが、例えば図３（ｃ）に示すように、溝３０の貯留部２側に末広がりの部位を設けたり、溝３０の貯留部２側の部位に、溝３０に向けて液体を誘導する壁面等の誘導手段を設けた構成としてもよい。かかる構成とした場合、貯留部２側から溢れてくる液体を確実に溝３０に誘導することができ、検知電極４０による液体の検知精度をより一層向上させることができる。

また、上記関連発明では、断面形状が略矩形の溝３０を設けた構成を例示したが、半円形や三角形のものであってもよい。

上記した横方向放出部２０は、略矩形の流路の底側（横底面２５側）に溝３０を設けた構成であったが、底側に凸の形状、すなわち底側に向けてすぼんだ形状とすることも可能である。さらに具体的には、横方向放出部２０は、例えば図４に示すように、流路断面が略矩形や三角形等の多角形であって、当該流路断面の頂部が底側、すなわち貯留部２から液体が溢れ出した際に、液体が優先的に流れる側に向く姿勢としたものであってもよい。すなわち、図４に示す横方向放出部５０のように、流路断面の形状を矩形とし、頂部５１（凸部）を下方に向けると共に、頂部５１に向けて検知電極４０を差し込んだ構成としてもよい。

また、図５に示す横方向放出部６０のように、流路断面の形状が略楕円形であって、長軸の方向が液位の増減方向（図５では上下方向）に向いた構成としてもよい。すなわち、横方向放出部６０のように、長軸の端部６１（凸部）が下方を向くような構成としてもよい。また、図６に示す横方向放出部７０〜７３のように、流路７０ａ〜７３ａの下方側の部位を構成する壁面７０ｂ〜７３ｂ（伝液部）に下り勾配を付け、谷状部７０ｃ〜７３ｃ（凸部）を設けた構成としてもよい。図６（ａ）〜（ｄ）に示すように谷状部７０ｃ〜７３ｃを設けた構成とした場合は、上記した溝３０のような流路を別途設けなくても、液体が谷状部７０ｃ〜７３ｃに集まり、僅かな液体がオーバーフローするだけで液位が顕著に変化する。そのため、膨張タンク１を図６に示すような構成とした場合であっても、検知電極４０によって貯留部２から溢れ出す液体を確実に検知することができる。

（第２関連発明）
上記第１関連発明では、横方向放出部２０に検知電極４０を配した構成を例示したが、例えば図７に示す膨張タンク８０のように縦方向放出部２１に検知電極４０を配した構成としてもよい。以下、膨張タンク８０の構成について、図面を参照しながら説明する。なお、膨張タンク８０は、上記した膨張タンク１と大部分が同一であるため、同一の部分には同一の符号を付し、詳細の説明については省略する。

図７に示すように、膨張タンク８０は、検知電極４０を放出通路部３のうち、縦方向放出部２１に設けた点に特徴を有する。膨張タンク８０において、検知電極４０は、図８に示すように縦方向放出部２１を構成する壁面２１ａのうち、貯留部２側に存在する伝液部２１ｂ（図８（ａ）において太線で示された部位）に沿って流れる液体を検知可能なように取り付けられている。

さらに詳細に説明すると、膨張タンク８０に流入した貯留部２から放出通路部３に溢れ出すと、図７（ｂ）や図８（ａ）にハッチングで示すように、液体は横方向放出部２０の横底面２５を伝って、縦方向放出部２１に向けて流れる。縦方向放出部２１に流れ込んだ液体は、貯留部２側に存在し、横底面２５に連続した伝液部２１ｂを伝って下方に向けて流れる。すなわち、貯留部２からオーバーフローした液体は、伝液部２１ｂを優先的に伝って流れる。そして、液体の流量が増加すると、これに伴って貯留部２側から離れる方向に液位が増える。すなわち、縦方向放出部２１では、液体の流量が増加するに連れて、図８（ａ）に矢印Ｕで示すように伝液部２１ｂから離れる方向に液位が増加する。そのため、検知電極４０は、先端が伝液部２１ｂにほぼ接触する位置、あるいは、伝液部２１ｂから僅かに離れた位置に先端が来るように配されている。そのため、膨張タンク８０を採用すれば、例え貯留部２からオーバーフローする液体が少量であっても確実に検知することができる。

また、上記した膨張タンク８０は、縦方向放出部２１に検知電極４０を設けたたものであるため、液体の表面張力に起因する誤検知が起こらない。さらに詳細には、貯留部２から液体がオーバーフローすると、液体の一部が横方向放出部２０に残存することがある。オーバーフロー後に横方向放出部２０に残存した液体は、表面張力等の影響で、貯留部２内の液体と導通した状態になる可能性がある。そのため、横方向放出部２０に検知電極４０を配する場合、オーバーフローの誤検知を防止するためには、上記実施形態の膨張タンク１のように、検知電極４０を貯留部２からある程度離れた位置に設置する必要がある。しかし、本実施形態の膨張タンク８０のように、縦方向放出部２１に検知電極４０を配した場合、オーバーフローが完了した時点で液体が縦方向放出部２１に付着していたとしても、この液体は重力の影響を受けて落下するため、検知電極４０は上記したような誤検知を起こさない。

上記したように、縦方向放出部２１の断面形状は略円形である。そのため、膨張タンク８０において貯留部２からオーバーフローした液体の量が少ないと、縦方向放出部２１の伝液部２１ｂを伝って流れる液体の液位の変化が少なく、検知電極４０によって検知できない可能性がある。そこで、膨張タンク８０のように検知電極４０を縦方向放出部２１に設ける場合は、図８（ｂ）に示すように上記した膨張タンク１における横方向放出部２０と同様に伝液部２１ｂ側に溝８１（凸部）を設けた構成とし、この溝８１内に検知電極４０の先端が来る構成とすることも可能である。かかる構成とした場合、貯留部２から溢れ出した液体が優先的に溝８１に流れ込み、僅かな量の液体が流れるだけで大きな液位変化が起こる。そのため、図８（ｂ）のように溝８１を設けた構成とすることにより、検知電極４０によるオーバーフローの検知精度を向上させることができる。

第２関連発明では、縦方向放出部２１は、円筒形であったが、例えば図９（ａ）〜（ｆ）に示す縦方向放出部８５〜９０のように断面形状を略矩形や楕円形、多角形等、適宜の形状のものとすることができる。かかる構成とする場合についても、図９（ａ）〜（ｆ）のように、横方向放出部２０の底側の面（第２関連発明では横底面２５）に連続し、貯留部２側の部位（伝液部８５ａ〜９０ａ）をすぼめた構成とすることが望ましい。換言すれば、横方向放出部２０の流路断面形状は、伝液部８５ａ〜９０ａ側に凸の形状であることが望ましい。また、縦方向放出部８５〜９０のように、伝液部８５ａ〜９０ａ側に向けて傾いた形状であることが望ましい。かかる構成によれば、縦方向放出部８５〜９０に流れ込んだ液体が伝液部８５ａ〜９０ａ側を優先的に流れるように誘導することができる。また、前記したような構成とすれば、僅かな量の液体が流れるだけで伝液部８５ａ〜９０ａにおいて大きな液位変化が起こる。そのため、伝液部８５ａ〜９０ａを伝って流れる液体を検知可能なように検知電極４０を配することにより、検知電極４０により、僅かなオーバーフローであっても正確に検知することができる。

膨張タンク８０において、横方向放出部２０によって構成される流路の断面形状は、上記第１関連発明の膨張タンク１と同様に略矩形であっても、円形や楕円形、多角形等、適宜の形状とすることができる。また、横方向放出部２０は、底側（横底面２５側）に溝３０を設けたり、図４〜図６に示す横方向放出部５０，６０，７０〜７３のように底側に向けて凸で、すぼんだ形状になっていてもよい。また、溝３０を設ける場合は、例えば図３（ｃ）に示すように、溝３０の貯留部２側に末広がりの部位を設けるなどしてもよい。かかる構成とした場合は、貯留部２から溢れ出した液体が横方向放出部２０，５０，６０，７０〜７３の底側に集まるため、当該底側の面に連続した縦方向放出部２１の伝液部２１ｂや縦方向放出部８５〜９０の伝液部８５ａ〜９０ａに液体が優先的に流れやすくなる。そのため、膨張タンク８０においても、上記第１関連発明の横方向放出部２０，５０，６０，７０〜７３のような構成とすることにより、検知電極４０による液体の検知精度を向上させることができる。

（第３実施形態）
続いて、本発明の第３実施形態にかかる膨張タンク１００について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態の膨張タンク１００は、上記した膨張タンク１，８０と大部分の構造が共通するため、共通部分には同一の符号を付し、詳細の説明については省略する。

図１０において、１００は本実施形態の膨張タンクである。膨張タンク１００は、上記した膨張タンク１，８０と同様に、貯留部２からオーバーフローした液体を外部に放出するための放出通路部１０１を有する。放出通路部１０１は、上記した放出通路部３と同様に、貯留部２に溜まる液体の液面に沿う方向に液体を流す横方向放出部１０２と、貯留部２に溜まる液体の液面の昇降方向に沿う方向に液体を流す縦方向放出部１０３とを有する。放出通路部１０１は、横方向放出部１０２と縦方向放出部１０３との中間に傾斜通路部１０５を有する点が、上記した放出通路部３と異なる。

傾斜通路部１０５は、横方向放出部１０２の下流端と、縦方向放出部１０３の上流端とを繋ぐ通路である。図１１に示すように、傾斜通路部１０５の底面（傾斜伝液面１０６）は、横方向放出部１０２の底面（伝液面１０７）および縦方向放出部１０３を構成する貯留部２側の面（伝液面１０８）と連続しており、図１０（ｂ）や図１１にハッチングで示すように貯留部２からオーバーフローした液体が優先的に伝って流れる部分である。傾斜伝液面１０６は、伝液面１０７よりも下方に向けて傾斜している。すなわち、傾斜伝液面１０６は、下り勾配が付けられた面である。

検知電極４０は、図１０や図１１に示すように、傾斜伝液面１０６と縦方向放出部１０３の伝液面１０８との境界部分Ｒあるいはこの近傍に先端が来るように差し込まれている。すなわち、検知電極４０は、先端が傾斜伝液面１０６の下流端近傍にくるように設置されている。検知電極４０は、先端が傾斜伝液面１０６に当接する程度、あるいは、傾斜伝液面１０６との間に僅かな隙間が開く程度まで差し込まれている。そのため、膨張タンク１００は、図１１にハッチングで示すように、ごく僅かな液体が傾斜伝液面１０６を伝って流れる場合であっても、これを精度よく検知することができる。

上記したように、傾斜伝液面１０６には下り勾配が付けられているため、貯留部２から液体がオーバーフローする際に傾斜伝液面１０６を伝って流れる液体は、オーバーフローが完了すると傾斜伝液面１０６に沿って流れ落ち、貯留部２内に存在する液体から縁切りされた状態になる。そのため、膨張タンク１００は、液体の表面張力等の影響により、検知電極４０が貯留部２内に設置された参照電極１２と導通状態となるような不具合が起こらず、検知電極４０によるオーバーフローの誤検知が起こらない。

（第４関連発明）
続いて、本発明の第４関連発明にかかる膨張タンク１２０について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、膨張タンク１２０は、上記実施形態の膨張タンク１等と大部分が同一の構成であるため、同一の部分には同一の符号を付し、詳細の説明については省略する。

図１２において、１２０は第４関連発明の膨張タンクである。膨張タンク１２０は、貯留部２からオーバーフローした液体を外部に放出するための放出通路部１２１に特徴を有する。放出通路部１２１は、上記した膨張タンク１の放出通路部３と同様に、横方向放出部１２２と縦方向放出部１２３とを有する。横方向放出部１２２は、膨張タンク１の横方向放出部２０と同様に、貯留部２と連通しており、貯留部２からオーバーフローする液体を、当該液体の液面に沿う方向に放出するための流路である。また、縦方向放出部１２３は、横方向放出部１２２に連続する流路であり、貯留部２に貯留される液体の液面の下降方向に沿って延びる流路である。

膨張タンク１２０は、縦方向放出部１２３の中途に検知電極１３０を有する。検知電極１３０は、図１２（ｄ）に示すようにリング型の形状をした電極であり、外径が縦方向放出部１２３の内径と略同一とされている。検知電極１３０は、図１２（ｃ）に示すように、縦方向放出部１２３の内壁面の全周に沿うように固定されている。そのため、貯留部２からオーバーフローして縦方向放出部１２３を伝って流れる液体は、必ず検知電極１３０を伝って放出される。従って、第４関連発明の膨張タンク１２０のような構成によれば、貯留部２における液体のオーバーフローを的確に検知することができる。

また、膨張タンク１２０では、検知電極１３０が縦方向放出部１２３の中途に設けられているため、オーバーフローの後に液体の表面張力等の影響により、検知電極１３０が貯留部２内に設置された参照電極１２と導通状態となるような不具合が起こらず、検知電極１３０によるオーバーフローの誤検知が起こらない。

なお、上記関連発明では、検知電極１３０を縦方向放出部１２３に設けた構成を例示したが、例えば図１３（ａ）に示すように、横方向放出部１２２の中途に検知電極１３０が設けられていてもよい。かかる構成とする場合は、上記した液体の表面張力等に伴うオーバーフローの誤検知を防止すべく、検知電極１３０を貯留部２からなるべく離した構成とすることが望ましい。

また、第４関連発明の膨張タンク１２０は、放出通路部１２１が横方向放出部１２２と縦方向放出部１２３とで構成されているものであったが、図１３（ｂ）に示す放出通路部１２５のように、上記第３実施形態の膨張タンク１００の傾斜通路部１０５と同様の傾斜通路部１２６を設けた構成とすることも可能である。かかる構成とする場合は、上記第３実施形態で説明したのと同様の理由により、傾斜通路部１２６と縦方向放出部１２３との境界部分Ｒ、あるいは、この近傍に検知電極１３０を配した構成とすることが望ましい。

また、第４関連発明において採用されている検知電極１３０は、外周面全体が放出通路部１２１の内周面全体に沿う形状のものであったが、例えば図１４に示す検知電極１３１のように、外周面が放出通路部１２１の内周面の一部に沿う形状のものであってもよい。この場合、検知電極１３１は、図１４（ｂ）に示すように、貯留部２からオーバーフローした液体が優先的に伝って流れる部位、すなわち横方向放出部１２２の底側の面に連続する部位（伝液面１２７）に沿って固定されることが望ましい。

検知電極１３０は、内周面の断面形状と、外周面の断面形状とが相似形であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば内周面の断面形状を三角形や四角形等の多角形としたり、楕円形等の形状としてもよい。また、膨張タンク１２０は、検知電極１３０に代わって図１５に示す検知電極１３２のように、内周面の断面形状を波形等の形状としたり、襞状の形状とすることも可能である。かかる構成によれば、検知電極１３０のように内周面の断面形状を円形とした場合に比べて、内周面の表面積を拡大することができ、液体の検知精度をより一層向上させることができる。

また、検知電極１３０は、放出通路部１２１の内壁面にぴったりと接触するように装着されるものであったが、例えば図１７（ａ）に示す検知電極１４０や、図１７（ｂ）に示す検知電極１４１のように、放出通路部１２１の伝液面１２７との間に多少の隙間１４３，１４５が開くものであってもよい。すなわち、検知電極１４０，１４１のように、放出通路部１２１の内壁面にぴったりと接触しないものであっても、内壁面（伝液面１２７）に沿って配されるものであればよい。

上記実施形態や関連発明では、棒状の検知電極４０を差し込んだり、リング状の検知電極１３０を放出通路部１２１の内壁面に装着した構成を例示したが、例えば図１７（ｃ）に示すように放出通路部１２１を構成する横方向放出部１２２や縦方向放出部１２３、傾斜通路部１２６等の壁面に穴１４６を設け、この穴１４６を検知電極１４７で閉塞した構成としてもよい。かかる構成とした場合は、穴１４６を埋める検知電極１４７が放出通路部１２１の内側に露出し、液体の有無を検知することができる。

また、上記した検知電極１３０は、放出通路部１２１の縦方向放出部１２３の中途に固定されたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図１６に示すように、縦方向放出部１２３と、これに接続されるホース等の配管Ｔとの接続部分に検知電極１３０を配した構成としたり、検知電極１３０によって縦方向放出部１２３と配管Ｔとを接続した構成であってもよい。

第４関連発明の膨張タンク１２０や、上記各実施形態又は関連発明の膨張タンク１，８０，１００は、棒状の参照電極１２を貯留部２の天面５側から差し込んだものであるが、これに限定されるものではない。さらに具体的には、例えば膨張タンク１２０は、図１８（ａ），（ｂ）に示すように、参照電極１２を採用する代わりに、上記した検知電極１３０，１３１，１３２と同様の構造の参照電極１３５を採用し、これを横方向放出部１２２や縦方向放出部１２３の内側に取り付けた構成としてもよい。なお、図１８（ａ），（ｂ）のような構成とする場合、検知電極１３０等と、参照電極１３５との取り付け位置は、互いに入れ替わってもよい。また、検知電極１３０等と参照電極１３５の双方が横方向放出部１２２に設けられた構成であってもよい。かかる構成とする場合は、オーバーフローの後に横方向放出部１２２に残存した液体の表面張力によって、検知電極１３０等と参照電極１３５とが導通してオーバーフローを誤検知するのを防止すべく、検知電極１３０等と参照電極１３５との間隔を十分取ることが望ましい。

上記した各膨張タンク１，８０，１００，１２０において、放出通路部３，１０１，１２１は、貯留部２と一体成型されたものであったが、別部材として製作し、これらを接続した構成としてもよい。また、貯留部２と放出通路部３とを別々に製造して接続する場合は、上記した検知電極１３０や参照電極１３５等を採用し、これらを用いて接続することも可能である。

また、放出通路部３，１００，１２１は、それぞれ横方向放出部２０等と縦方向放出部２１等とを有するものであったが、例えば図１９（ａ）に示す膨張タンク１５０のように横方向放出部１５１のみを持つものや、図１９（ｂ）に示す膨張タンク１５２のように横方向放出部に相当する部位がなく、傾斜通路部１５３を持つものであってもよい。また、放出通路部３，１００，１２１は、それぞれ横方向放出部２０等と縦方向放出部２１等とを一体的に成型したものであったが、横方向放出部２０等と縦方向放出部２１等とを別々に成型し、これらを上記した検知電極１３０や参照電極１３５等を介して接続することも可能である。

（参考例１）
続いて、上記関連発明に示した膨張タンク１を採用した加熱装置の一参考例について図面を参照しながら詳細に説明する。図２０において、２００は本実施形態の加熱装置である。加熱装置２００は、大別して熱源２０２と熱回収部２０３とを組み合わせて構成されている。

熱源２０２は、燃料電池やエンジンの動力を利用して発電する発電装置等のような作動に伴って熱を発生する発熱部２０５と、発熱部２０５を冷却し、発電の際に発生した排熱を回収するための熱交換器２０６とを備えている。すなわち、熱源２０２は、発電手段としての機能と、湯水（液体）を加熱するための熱エネルギー発生手段としての機能とを兼ね備えている。熱源２０２は、外部に設けられた電力負荷Ｅに対して電力を供給するための電力供給手段としても機能する。

一方、熱回収部２０３は、湯水を貯留するための貯留タンク２１０（貯留手段）を中心として構成されており、貯留タンク２１０の頂部に設けられた頂部接続部２１１、並びに、底部に設けられた底部接続部２１２に対して加熱系統Ｋ（熱エネルギー回収系統）、給湯系統Ｍ、給水系統Ｃおよび暖房系統Ｄを構成する配管を接続した構成とされている。

貯留タンク２１０は、高さ方向、すなわち内部に貯留される湯水の水位上昇方向に複数（本実施形態では４つ）の温度センサ２１３ａ〜２１３ｄを取り付けた構成とされている。温度センサ２１３ａ〜２１３ｄは、それぞれ貯留タンク２１０内の湯水の温度を検知するための温度検知手段として機能すると共に、貯留タンク２１０内に所定温度あるいは温度範囲の湯水の残留量を検知するための残量検知手段としての役割も果たす。

さらに具体的には、参考例の加熱装置２００では、貯留タンク２１０の底部から取り出された湯水が加熱系統Ｋを通過する間に加熱され、貯留タンク２１０の頂部側にゆっくりと戻される構成とされている。ここで、一般的にタンク内に液体を貯留する場合、その液体の温度差が所定の閾値（湯水では約１０℃程度）以上であると、液体が温度毎に層状に分かれる。そのため、加熱系統Ｋを通過して加熱された湯水が貯留タンク２１０内の湯水の温度に対して前記閾温度以上高温に加熱され、貯留タンク２１０内の湯水を掻き乱さない程度にゆっくりと戻されると、貯留タンク２１０内に貯留されている湯水が温度毎に層状に分かれる。従って、貯留タンク２１０に設置された温度センサ２１３ａ〜２１３ｄの検知温度を調べることにより、貯留タンク２１０内に所望の温度範囲に加熱された湯水がどれだけ貯留されているかを検知することができる。

加熱系統Ｋは、加熱側循環回路２２０により構成される系統であり、貯留タンク２１０の底部から取り出された湯水を加熱して貯留タンク２１０の頂部側に戻すものである。さらに具体的に説明すると、加熱系統Ｋは、加熱側循環回路２２０により主要部が構成される系統である。加熱側循環回路２２０は、貯留タンク２１０の底部接続部２１２と発熱部２０５内の熱交換器２０６とを繋ぐ加熱往き側流路２２１と、頂部接続部２１１と熱交換器２０６とを繋ぐ加熱戻り側流路２２２とを有する。また、加熱側循環回路２２０は、加熱往き側流路２２１および加熱戻り側流路２２２の中間部分において両流路をバイパスするバイパス流路２２３を有する。

加熱往き側流路２２１には、貯留タンク２１０の底部側から排出される湯水を発熱部２０５の熱交換器２０６に供給する流路であり、中途に湯水を循環させるための循環ポンプ２２５と、湯水の温度を検知するための温度センサ２２６と、加熱側循環回路２２０を流れる湯水の給水圧を検知するための圧力センサ２２４と、放熱手段２２９とを有する。放熱手段２２９は、加熱往き側流路２２１を流れる湯水の放熱を促進し、温度を低下させるものである。

加熱往き側流路２２１は、上記した放熱手段２２９よりも湯水の流れ方向上流側に加熱側三方弁２２８が設けられている。加熱側三方弁２２８を構成する３つのポートのうちの２つは加熱往き側流路２２１を構成する配管に接続されており、残りのポートにはバイパス流路２２３を構成する配管が接続されている。すなわち、バイパス流路２２３は、加熱側三方弁２２８を介して加熱往き側流路２２１に接続されている。

加熱戻り側流路２２２は、熱交換器２０６を通過した湯水を貯留タンク２１０の頂部側に戻す流路である。加熱戻り側流路２２２は、中途で２流路に分岐され、その下流側で再度合流する構成とされている。さらに具体的には、加熱戻り側流路２２２は、中途で暖房側分岐路２６０と、迂回分岐路２６１とに分岐されている。暖房側分岐路２６０は、後述する暖房側循環回路２７０によって構成される暖房系統Ｄと熱交換器２７１を介して接続されている。また、迂回分岐路２６１は、発熱部２０５側から湯水を熱交換器２７１を通過させずに貯留タンク２１０側に戻す流路である。暖房側分岐路２６０および迂回分岐路２６１は、それぞれ湯水の流れ方向下流側で加熱戻り側流路２２２に設けられた暖房側三方弁２６２に接続され、合流している。そのため、暖房側三方弁２６２を暖房側分岐路２６０側に開いた状態にすることにより、熱源２０２において加熱された湯水を熱交換器２７１側に送り込むことができる。加熱戻り側流路２２２の中途であって、前記した暖房側三方弁２６２よりも湯水の流れ方向下流側の位置には、バイパス流路２２３が接続されている。

暖房系統Ｄは、加熱装置２００の外部に設置された暖房端末２６５との間で不凍液等の液体を循環させるための暖房側循環回路２７０を有する。暖房側循環回路２７０は、暖房端末２６５に、液体を介して熱エネルギーを送るための暖房往き側流路２６６と、暖房端末２６５において放熱した液体が流れる暖房戻り側流路２６７とによって構成されている。暖房往き側流路２６６および暖房戻り側流路２６７を構成する配管は、それぞれ一端が暖房端末２６５に接続されると共に、他端が膨張タンク１の配管接続口１５，１６に接続されている。

暖房往き側流路２６６の中途には、暖房系統Ｄ内において液体を循環させ、暖房端末２６５に送り込むための循環ポンプ２６８が設けられている。また、暖房戻り側流路２６７の中途には、上記した熱交換器２７１が接続されている。熱交換器２７１は、いわゆる液−液熱交換器と称されるものであり、暖房系統Ｄ内を循環する液体を加熱戻り側流路２２２の暖房側分岐路２６０を流れる湯水との熱交換により加熱するために設けられたものである。

給湯系統Ｍは、貯留タンク２１０の頂部接続部２１１に接続された給湯流路２３０と、この給湯流路２３０の中途に設けられた給湯装置２３１とによって主要部が構成される系統である。給湯流路２３０は、貯留タンク２１０から給湯装置２３１を経てカラン２３４に至る一連の流路を形成している。給湯流路２３０は、貯留タンク２１０から給湯装置２３１に至る流路の中途に貯留タンク２１０側に向けて湯水が逆流するのを阻止すべく、逆止弁２５２を有する。また、逆止弁２５２よりも下流側には、給湯側三方弁２３２と、入口側温度センサ２３３とが設けられている。

給湯側三方弁２３２は、３つのポートのうちの２つが給湯流路２３０を構成する配管に接続されており、残りのポートが後述する給水系統Ｃの給湯用給水流路２５１に接続されている。また、給湯側三方弁２３２の下流側には、給湯用給水流路２５１の本流部２５３から分岐された支流部２５５が接続されている。

入口側温度センサ２３３は、後述する給湯用給水流路２５１の支流部２５５と給湯流路２３０との接続部分よりも下流側であって、給湯装置２３１よりも上流側の位置に設置されている。そのため、入口側温度センサ２３３は、貯留タンク２１０から排出された湯水と、給湯用給水流路２５１の本流部２５３や支流部２５５を介して供給される湯水とが混合された後の湯水の温度を検知できる。給湯流路２３０は、給湯装置２３１よりも上流側の部位と下流側の部位とをバイパスする給湯バイパス流路２３５を有する。給湯バイパス流路２３５は、給湯流路２３０内を流れる湯水を給湯装置２３１を通過させずに下流側に送り込む、すなわち給湯流路２３０をショートカットするための流路であり、中途にバイパス弁２３６を有する。また、給湯流路２３０は、給湯装置２３１よりも下流側に比例弁２３７、出口側温度センサ２３８と流水検知センサ２４０とを有する。

給湯装置２３１は、従来公知の給湯器と同様にガスや灯油等の燃料を燃焼するためのバーナー２４１と熱交換器２４３とを内蔵しており、燃料の燃焼により発生した熱エネルギーを利用して湯水を加熱するものである。給湯装置２３１は、発熱部２０５よりも湯水の加熱能力が高い。給湯装置２３１は、貯留タンク２１０から排出される湯水の温度が低い等のような特別な場合に限って燃焼動作を行い、給湯流路２３０内を流れる湯水を加熱するものであり、補助的な熱源として機能する。給湯装置２３１は、流水検知センサ２４０により通水が検知されることを作動条件の一つとしている。

給水系統Ｃは、コージェネレーション系Ｓの外部から湯水を供給するためのものであり、貯留タンク２１０に対して湯水を供給するための貯留用給水流路２５０と、給湯用給水流路２５１とを備えている。貯留用給水流路２５０は、貯留タンク２１０の底部側に設けられた底部接続部２１２に接続された配管により構成されている。これにより、加熱装置２００は、外部から供給される低温の湯水を貯留タンク２１０の底部側から導入可能な構成とされている。

給湯用給水流路２５１の中途には、給湯流路２３０に合流する湯水の温度を検知するための入水温度センサ２５６と、給湯流路２３０側から給水源側に向けて湯水が逆流するのを防止するための逆止弁２５７とが設けられている。給湯用給水流路２５１は、逆止弁２５７よりも下流側において本流部２５３から支流部２５５が分岐された構成とされている。支流部２５５は、給湯側三方弁２３２よりも給湯流路２３０の湯水の流れ方向下流側の位置に接続された流路であり、中途に支流弁２５８が設けられた構成とされている。支流弁２５８は、非通電時に開いた状態となる弁であり、停電状態になって給湯側三方弁２３２を開くことができなくなった際に、貯留タンク２１０内の湯水がそのまま排出され、いわゆる高温出湯が起こるのを防止するために設けられたものである。

加熱装置２００は、制御手段２８０によって動作が制御されている。制御手段２８０は、従来公知のコージェネレーションシステムが備えているものと同様のものであり、例えばＣＰＵや所定の制御プログラムが内蔵されたメモリなどを備えた構成とすることができる。制御手段２８０は、コージェネレーション系Ｓの各部に設けられたセンサ類の検知信号や、メモリに記憶されているデータ等に基づいてコージェネレーション系Ｓの各部に設けられた弁や発熱部２０５、給湯装置２３１等の動作を制御し、加熱装置２００の総合エネルギー効率の最適化を図る構成とされている。

参考例の加熱装置２００は、上記したように、湯水が流れる加熱側循環回路２２０と、不凍液等の液体が流れる暖房側循環回路２７０とが熱交換器２７１に接続された構成となっている。そのため、暖房側循環回路２７０に接続され、熱交換器２７１内に配された配管に穴が開いた場合、加熱側循環回路２２０を流れる湯水の圧力（給水圧）が低いと、暖房側循環回路２７０を流れる液体が、加熱側循環回路２２０を流れる湯水に混入してしまう可能性がある。また逆に、加熱側循環回路２２０内を流れる湯水の給水圧が高い場合は、熱交換器２７１に開いた穴を介して、加熱側循環回路２２０側から暖房側循環回路２７０に湯水が流入する。そのため、この場合は、加熱側循環回路２２０を流れる湯水が暖房側循環回路２７０側に混入して膨張タンク１においてオーバーフローが発生する。そのため、膨張タンク１におけるオーバーフローを検知することにより、熱交換器２７１の異常を察知することができる。

ここで、通常、熱交換器２７１に開く穴は、初期段階においてごく微細なピンホールであるため、加熱側循環回路２２０側から暖房側循環回路２７０側に湯水が混入したとしても、その量はごく僅かである。そのため、熱交換器２７１に穴が開いても、膨張タンク１においてオーバーフローする液体の量はごく僅かである。また、膨張タンク１におけるオーバーフローは、前記したような熱交換器２７１の不良によるものだけでなく、例えば暖房側循環回路２７０への注液や、いわゆる水崩れと称されるような現象を伴う場合にも突発的に発生する。そのため、熱交換器２７１の不良を検知するためには、オーバーフローを精度よく検知すると共に、そのオーバーフローが突発的なものであるか否かを判断しなければならない。

そこで、参考例の加熱装置２００では、制御手段２８０が、圧力センサ２２４によって検知される湯水の給水圧と、膨張タンク１に設置された検知電極４０によるオーバーフローの検知結果に基づいて熱交換器２７１の不良（穴あき）を検知する構成とされている。以下、制御手段２８０による熱交換器２７１の不良の検知方法について詳細に説明する。

参考例の加熱装置２００では、上記実施形態で説明した膨張タンク１を採用しているため、膨張タンク１における液体のオーバーフローの有無を的確に把握することができる。そのため、本実施例の加熱装置２００は、熱交換器２７１の不良（穴開き）を正確に把握し、給湯に使用される湯水（上水）に不凍液等の液体（雑水）が混入するのを防止するために的確な処置を施すことができる。

上記参考例では、膨張タンク１を採用した例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上記実施形態あるいは別の関連発明に示した膨張タンク８０，１００，１２０，１５０，１５２のような構成のものであってもよい。

また、上記参考例の加熱装置２００は、主として燃料電池等によって構成される発熱部２０５を備えた熱源２０２において発生した熱エネルギーを利用して湯水や不凍液等の液体を加熱するものであったが、例えば熱源２０２を備えず、主として給湯装置２３１のような従来公知の加熱装置によって湯水等の液体を加熱するものであってもよい。

第１関連発明である膨張タンクを示す斜視図である。 （ａ）は図１に示す膨張タンクの構造を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す膨張タンクにおいてオーバーフローが発生している状態を示す説明図である。 （ａ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は図１に示す膨張タンクの横方向放出部近傍の構造を天面側から観察した状態を示す説明図、（ｃ）は（ｂ）の変形例を示す説明図である。 横方向放出部の変形例を示す断面図である。 横方向放出部の別の変形例を示す断面図である。 （ａ）〜（ｄ）はそれぞれ横方向放出部のさらに別の変形例を示す断面図である。 （ａ）は第２関連発明である膨張タンクの構造を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す膨張タンクにおいてオーバーフローが発生している状態を示す説明図である。 （ａ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）は（ａ）の変形例を示す断面図である。 （ａ）〜（ｆ）は、それぞれ図８（ａ）の変形例を示す断面図である。 （ａ）は本発明の第３実施形態である膨張タンクの構造を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す膨張タンクにおいてオーバーフローが発生している状態を示す説明図である。 図１０のＡ部拡大図である。 （ａ）は第４関連発明である膨張タンクの構造を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図、（ｃ）は（ａ）のＢ方向矢視図、（ｄ）は（ａ）の膨張タンクにおいて使用される検知電極を示す斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、それぞれ図１２に示す膨張タンクの変形例を示す要部拡大図である。 （ａ）は検知電極の変形例を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示す検知電極を採用した状態を示す図である。 検知電極の変形例を示す正面図である。 （ａ）は第４関連発明の膨張タンクの変形例を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図である。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ第４関連発明の膨張タンクの別の変形例を示す要部拡大図であり、（ｃ）はさらに別の変形例を示す要部拡大斜視図である。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ第４関連発明の膨張タンクの別の変形例を示す断面図である。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ第４関連発明の膨張タンクの別の変形例を示す断面図である。 本発明の一参考例である加熱装置の作動原理図である。 従来技術の膨張タンクの構成を示す断面図である。

１，８０，１００，１２０，１５０，１５２ 膨張タンク
２ 貯留部
３，１０１，１２１，１２５ 放出通路部
１２，１３５ 参照電極
２０，１０２，１２２，１５１ 横方向放出部
２１，８５〜９０，１０３，１２３ 縦方向放出部
２１ｂ 伝液部
２５ 横底面（伝液部）
３０，８１ 溝（凸部）
４０，１３０〜１３２，１４０，１４１，１４７ 検知電極
５０，６０，７０ 横方向放出部
５１ 頂部（凸部）
６１ 端部（凸部）
７０ｂ〜７３ｂ 壁面（伝液部）
７０ｃ〜７３ｃ 谷状部（凸部）
１０５，１２６，１５３ 傾斜通路部
１０６ 傾斜伝液面
１０７，１０８，１２７ 伝液面
２００ 加熱装置
２２０ 加熱側循環回路
２７０ 暖房側循環回路
２７１ 熱交換器
２８０ 制御手段

Claims (9)

1. 液体が循環する液体循環回路に設けられる膨張タンクであって、
   液体を貯留する貯留部と、
   当該貯留部において所定の液位を超える液体を外部に放出する放出通路と、
   液体を検知するための液体検知手段とを有し、
   前記放出通路が、貯留部に連続し、貯留部に溜まる液体の液面に沿う方向に液体を放出する横方向放出部と、横方向放出部に対して液体の流れ方向下流側に連続し、貯留部に溜まる液体の液面の昇降方向に沿う方向に液体を放出する縦方向放出部と、横方向放出部に対して液体の流れ方向下流側に連続し、横方向放出部と縦方向放出部とを繋ぐ傾斜放出部とを有し、
   当該傾斜放出部が、縦方向放出部側に近づくに連れて貯留部に溜まる液体の液面の下降方向に傾斜した部位であり、
   前記液体検知手段が、傾斜放出部の中途、あるいは、傾斜放出部と縦方向放出部との境界部分に設置されていることを特徴とする膨張タンク。
2. 放出通路は、貯留部から放出される液体が伝う伝液部を有し、
   放出通路の断面形状は、伝液部側がすぼんだ形状であり、
   液体検知手段が、前記伝液部を伝う液体を検知可能な位置に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の膨張タンク。
3. 放出通路は、貯留部から放出される液体が伝う伝液部を有し、
   放出通路の断面は、伝液部側に向けて凸形状であり、
   液体検知手段が、前記伝液部を伝う液体を検知可能な位置に設置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の膨張タンク。
4. 放出通路は、貯留部から放出される液体が伝う伝液部を有し、
   当該伝液部は、溝を有し、
   液体検知手段が、前記溝を流れる液体を検知可能な位置に設置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の膨張タンク。
5. 液体検知手段が、放出通路の内壁面に沿う形状であり、
   放出通路の内壁面の全周あるいは一部に接していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の膨張タンク。
6. 参照電極を有し、
   液体検知手段が、参照電極との導通状態に基づいて液体の有無を検知するための電極であり、
   参照電極が貯留部と放出通路との連通部分の近傍に設置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の膨張タンク。
7. 参照電極を有し、
   液体検知手段が、参照電極との導通状態に基づいて液体の有無を検知するための電極であり、
   液体検知手段と参照電極とが放出通路の中途に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の膨張タンク。
8. 放出通路が、液体を外部に排出するための排出管に液体検知手段を介して接続されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の膨張タンク。
9. 液体が循環する液体循環回路と、液体が流れる液体流路と、熱交換手段とを有し、
   当該熱交換手段において液体循環回路を流れる液体と、液体流路を流れる液体との間における熱交換を実施可能な加熱装置であって、
   前記液体循環回路の中途に上記請求項１〜８のいずれかに記載の膨張タンクが設置されており、
   当該膨張タンクが備える液体検知手段によって液体が検知されることを条件として前記熱交換手段の異常を検知することを特徴とする加熱装置。

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