JP5138940B2 - 熱源装置、そのドレン処理方法及びそのドレン処理プログラム - Google Patents

熱源装置、そのドレン処理方法及びそのドレン処理プログラム Download PDF

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Description

本発明は、燃焼排気の潜熱を熱交換する熱交換器を備える熱源装置のドレン処理に係り、特に、既存の循環路や浴槽を用いてドレンを排出させる熱源装置、そのドレン処理方法及びそのドレン処理プログラムに関する。
潜熱を熱交換する熱交換器では熱交換によってドレンが発生するが、そのドレンは強酸性であり、そのまま機器外へと排出させないために、発生したドレンを中和等の処理を施して溜め、一定のタイミングで浴槽等を通して排出させている。
このようなドレン排出に関し、特許文献1には、ドレイン管を介して風呂給湯系統の往き管路に接続されているドレイン受けと、ポンプ、逆止弁、排水電磁弁を備えたドレイン管とを備えるとともに、ドレイン管と往き管路との合流部の下流側の往き管路に風呂電磁弁を備え、ドレイン受け内のドレインが、ドレイン管を通って往き管路に入り、浴槽に送られ、浴槽の排出口から排水される点が開示されている。
また、特許文献2には、不用水を溜める排水タンクと、この排水タンクに希釈水を供給し、不用水を希釈する手段と、浴槽の排水部が解放状態にあることを検出する検出手段とを備え、この検出手段の検出に基づき、排水タンクの不用水を浴槽に排水すること、また、排水タンクの不用水が所定量を越えた場合には不用水の発生を抑制することが開示されている。
特開2003−042566号公報(要約、図1等) 特開2005−265228号公報(要約、図1等)
ところで、特許文献1、2のドレン排出処理では、ドレンをドレンタンクに溜め、浴槽をドレンの排出経路に用いた場合に、ドレンの排出を浴槽排水に同期させる必要があるし、浴槽排水が行われなければ、ドレン排出ができないという不都合がある。中和処理がされたドレンであっても、浴槽に流し込み、滞留させることは避けるべきであろう。
ドレンタンク内のドレンが排出レベルに到達するまで、浴槽水の排水が行われないとすれば、衛生上の問題もある。
そこで、このような課題に鑑み、本発明の目的は、浴槽をドレンの排出経路に用いる熱源装置に関し、ドレン排出の適正化を実現することにある。
また、本発明の他の目的は、浴槽をドレンの排出経路に用いる熱源装置に関し、浴槽排水時以外にはドレン排出を阻止し、ドレンの浴槽水への混入を防止することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、潜熱の熱交換により発生したドレンを浴槽を利用して排出処理する熱源装置に関し、ドレンタンクのドレンレベルが所定レベルに達した場合には、浴槽の排水を促す報知情報を報知し、それでも浴槽が排水状態とならない場合には、ドレンの発生を抑制させ、さらに、ドレンタンクの処理能力が限界に達した場合には、熱交換動作を制限させることで、浴槽水へとドレンが混入するのを防止する。
上記目的を達成するため、本発明の第1の側面は、燃焼排気の潜熱を熱交換する熱交換手段を備え、その熱交換により発生するドレンをドレンタンクに溜め、浴槽の浴槽水レベルが所定レベル以下に移行した場合に前記ドレンタンクの前記ドレンを前記浴槽側に排出させる熱源装置であって、前記ドレンタンクのドレンレベルを検出するレベルセンサと、前記レベルセンサの検出情報を取り込み、前記ドレンレベルが第1のレベル以上にあるときに、前記浴槽の排水を促す報知情報を報知する報知手段と、前記ドレンタンクの前記ドレンレベルが前記第1のレベルに到達して前記報知情報が報知されても、前記浴槽水レベルが前記所定レベル以下にならない場合には、前記熱交換手段への通水量を抑制し、前記通水量の抑制中は熱交換動作の度に前記報知手段に前記報知情報を報知させ、前記報知情報が報知されても前記浴槽水レベルが前記所定レベル以下にならず、前記ドレンタンクの前記ドレンレベルが第2のレベルに到達した場合には、前記報知手段に前記報知情報を報知させ、前記報知情報の報知後所定時間が経過しても前記浴槽水レベルが前記所定レベル以下にならなければ、前記熱交換動作を停止させる制御手段とを備える構成である。斯かる構成により、上記の目的が達成される。
この熱源装置において、好ましくは、前記報知手段は、音声を発する音声出力手段、映像表示をする表示手段のいずれか一方又は双方である構成としてもよい。斯かる構成により、上記の目的が達成される。
この熱源装置において、好ましくは、前記ドレンタンクのドレン排出の後、浴槽水の循環路を給水により洗浄する洗浄手段を備える構成としてもよい。斯かる構成により、上記の目的が達成される。
上記目的を達成するため、本発明の第2の側面は、燃焼排気の潜熱を熱交換する熱交換手段を備え、その熱交換により発生するドレンをドレンタンクに溜め、浴槽の浴槽水レベルが所定レベル以下に移行した場合に前記ドレンタンクの前記ドレンを前記浴槽側に排出させる熱源装置のドレン処理方法であって、前記ドレンタンクのドレンレベルを検出する処理と、前記ドレンレベルが第1のレベルに到達した際に、前記浴槽の排水を促す報知情報を報知する処理と、前記ドレンレベルが前記第1のレベルに到達して前記報知情報が報知されても、前記浴槽水レベルが前記所定レベル以下にならない場合には、前記熱交換手段への通水量を抑制する処理と、前記通水量の抑制中に、熱交換動作の度に前記報知情報を報知する処理と、前記報知情報が報知されても前記浴槽水レベルが前記所定レベル以下にならず、前記ドレンタンクの前記ドレンレベルが第2のレベルに到達した場合には、前記報知情報を報知させ、前記報知情報の報知後所定時間が経過しても前記浴槽水レベルが前記所定レベル以下にならなければ、前記熱交換動作を停止させる処理とを含む構成である。斯かる構成により、上記の目的が達成される。
上記目的を達成するため、本発明の第3の側面は、燃焼排気の潜熱を熱交換する熱交換手段を備え、その熱交換により発生するドレンをドレンタンクに溜め、浴槽の浴槽水レベルが所定レベル以下に移行した場合に前記ドレンタンクの前記ドレンを前記浴槽側に排出させる処理をコンピュータにより実行される、熱源装置のドレン処理プログラムであって、前記ドレンタンクのドレンレベルが第1のレベルに到達した際に、前記浴槽の排水を促す報知情報を報知させる指示を出すステップと、前記ドレンレベルが前記第1のレベルに到達して前記報知情報が報知されても、前記浴槽水レベルが前記所定レベル以下にならない場合には、前記熱交換手段への通水量を抑制する指示を出すステップと、前記通水量の抑制中に、熱交換動作の度に前記報知情報を報知する指示を出すステップと、前記報知情報が報知されても前記浴槽水レベルが前記所定レベル以下にならず、前記ドレンタンクの前記ドレンレベルが第2のレベルに到達した場合には、前記報知情報を報知させ、前記報知情報の報知後所定時間が経過しても前記浴槽水レベルが前記所定レベル以下にならなければ、前記熱交換動作を停止させる指示を出すステップとを含む構成である。斯かる構成により、上記の目的が達成される。
(1) 本発明によれば、ドレンタンクに溜まったドレンが所定レベルに達した場合、使用者にドレンの排出を促す報知情報を報知し、浴槽排水時以外にはドレン排出を阻止することで、浴槽水にドレンを混入させないようにすることができる。
(2) ドレンが所定レベルに達しても浴槽が排水状態とならない場合、ドレンの抑制処理を行うことで、熱源装置の使用を継続しつつ、ドレン排出間隔を制御することができる。
(3) ドレンがドレンタンクの限界レベルまで溜まった場合に、熱源装置の運転を制限することで、ドレンタンクのオーバーフローや浴槽水への強制排出を防止することができる。
〔第1の実施の形態〕
本発明の第1の実施の形態に係る給湯・追焚装置について、図1を参照して説明する。図1は、給湯・追焚装置を示す図である。
熱源装置の一例である給湯・追焚装置2には、筐体4の内部に給湯用の熱交換を行う給湯用燃焼室6と、浴槽8内の浴槽水(BW)を追焚する追焚用燃焼室10とが備えられている。給湯用燃焼室6には、熱交換手段として、燃焼排気中の主として顕熱を熱交換する一次熱交換器12と、燃焼排気中の主として潜熱を熱交換する二次熱交換器14とが設置されており、追焚用燃焼室10には、燃焼排気中の主として顕熱を熱交換する追焚用熱交換器16が設置されている。これらの熱交換器は、双方向運転又は単独運転のいずれの運転形態でも運転が可能であり、一方の機能を他方で活用する機能として、給湯用の一次熱交換器12と二次熱交換器14とで加熱した湯を浴槽8へと湯張りすることが可能である。
二次熱交換器14には、燃焼排気中の潜熱を熱交換することにより、燃焼排気中の水蒸気が凝縮して、ドレン18が生じる。このドレン18はいわゆる不用水であり、水蒸気が凝縮したもの以外のものも含む。
給湯用燃焼室6には、二次熱交換器14に発生したドレン18を回収するドレン受け20が設置されている。また、給湯・追焚装置2には、強酸性のドレン18を中和する中和剤が入れられた中和器22、中和処理したドレン18を排出処理するまで溜めておくドレンタンク24が備えられている。ドレン受け20と中和器22とは、ドレン管路26で接続されている。
この給湯・追焚装置2には、上水Wを給湯用燃焼室6側に流入させる給水管路28が設置されており、その入口に設けられた給水口30から供給された上水Wは、その供給流量を測定する流量センサ32、上水Wの給水温度を測定する給水温度センサ34を通過して二次熱交換器14又はバイパス管路36側に供給される。このバイパス管路36は、後述するドレン18の発生を抑制するドレン抑制手段を構成する。バイパス管路36に流入した上水Wは、二次熱交換器14を通過した上水Wと合流して、一次熱交換器12へと流入する。このバイパス管路36側と二次熱交換器14側への分流は、給水管路28に設置され、上水Wの流量制御手段であるとともにドレン抑制手段である流路切替弁38により行われる。この流路切替弁38には、通水量を決める流量比が設定されている。例えば、通常時には、バイパス管路36側と二次熱交換器14側とに1対9の割合で流すのに対し、ドレン抑制時には、逆に9対1の割合で上水Wを流すようにして、二次熱交換器14側への通水量を抑制する。この流量比は、予め実験により定める構成としてもよい。
また、給水管路28には、上水Wを分流させ、供給された上水Wの一部を一次熱交換器12から流れてくる湯HWに合流させる一次バイパス管路40が接続されている。一次バイパス管路40には、上水Wの分流量を制御するバイパス水制御弁42が設置されている。このような構成により、給湯される湯HWの設定温度に対する応答性を高めることが可能となる。
一次バイパス管路40からの上水Wと合流した湯HWは、給湯管路44を通って給湯口46から出湯される。給湯管路44上には、一次熱交換器12で熱交換し、一次バイパス管路40からの上水Wと合流する前の湯HWの温度を測定する出湯温センサ48、合流した後の湯HWの流量を制御する給湯制御弁50、合流した湯HWの温度を測定する混合温センサ52が設置されている。さらに、給湯管路44には、給湯口46の手前で分岐され、浴槽8側へと湯HWを注湯する注湯手段であるとともに後述する配管洗浄手段である注湯管路54が接続されている。この注湯管路54には、注湯量の制御を行う注湯電磁弁56、注湯量を計測する注湯量センサ58、注湯管路54内で湯が逆流するのを防止するための逆止弁60が設置されている。この注湯電磁弁56及び逆止弁60は、注湯側と浴槽8側とを縁切りする手段である。
次に、浴槽水BWの追焚について説明する。給湯・追焚装置2の筐体4内部には、浴槽水BWを追焚用燃焼室10に導いて追焚用熱交換器16で熱交換をさせ、再び浴槽8へと流入させる追焚循環路62が設置されている。追焚循環路62と浴槽8との接続部分には循環アダプタ64が取り付けられており、浴槽水BWを追焚循環路62へと流入させ、又は浴槽8へと流出させるコネクタの役割を果たしている。浴槽8には、浴槽水BW又は熱交換により発生したドレン18の排出を行う排水部66が設置されている。また、追焚循環路62には、浴槽水BWを循環させる動力源であるふろポンプ68、浴槽水BWの流量を検出するふろ流水スイッチ70、浴槽8から追焚循環路62へと流入した浴槽水BWの温度を測定するふろ入温度センサ72、追焚循環路62から浴槽8へと流出させる浴槽水BWの温度を測定するふろ出温度センサ74、浴槽水レベルセンサであるふろ水位センサ76が設置されている。また、追焚循環路62には、上記の注湯管路54が接続されており、給湯側から浴槽8側へと追焚循環路62を通して、注湯することができる。
追焚循環路62には、流路を切替える切替弁78が設置され、その切替弁78の一端には、ドレンタンク24からドレン18を追焚循環路62へと導くドレン排出管路80が接続されている。このドレン排出管路80には、追焚循環路62側からドレンタンク24側へとドレン18が逆流するのを防止する逆止弁81が設けられている。上記のドレン排出管路80、切替弁78、ふろポンプ68、追焚循環路62は、ドレン排出手段を構成する。
次に、ドレンタンク24から浴槽8側へのドレン排出処理について説明する。浴槽水レベルセンサであるふろ水位センサ76の検出結果により、浴槽8が排水状態であると制御装置82が判断すると、ドレン18の排出時期であるとして、切替弁78をドレン排出管路80側へと切替えるように動作指示が送られる。ドレンタンク24から浴槽8側へのドレン排出経路が形成され、これにより追焚循環路62には、浴槽8から浴槽水を循環させることができなくなる。そして、ふろポンプ68を動作させて、追焚循環路62を通してドレン18を浴槽8へと排出させる構成である。
この給湯・追焚装置2の筐体4内には、給湯制御や追焚処理の制御、及び後述するドレンの抑制処理等を制御する制御装置82が設置されている。そして、この制御装置82は、給湯・追焚装置2の筐体4外にある台所リモコン装置84や浴室リモコン装置86等の外部リモコンと接続しており、設定温度の変更や給湯指令に対する制御、ドレンタンク24の状態や後述する運転制御の報知等の制御を行う。
給湯・追焚装置2の熱源として、給湯用燃焼室6側に給湯用バーナ88、追焚用燃焼室10側に追焚用バーナ90が設置されている。この給湯・追焚装置2には、燃料ガスGがガス管92を通じて提供されており、元ガス電磁弁94及びガス比例弁96を介して各バーナ88、90に供給されている。そして、給湯用バーナ88側には、切替電磁弁98、100、ガス電磁弁102が設置され、追焚用バーナ90側には、ガス電磁弁104が設置されて、燃料ガスGの切替及び調整を行う。また、各燃焼室6、10には、空気を供給するためのファン106、108がそれぞれ設置されている。
次に、ドレンタンクのドレンのレベル検出手段について、図2を参照して説明する。図2は、第1の実施の形態に係るドレンタンクを示す図である。図1と同一部分には、同一の番号を付してある。
ドレンタンク本体110の内部には、溜まったドレン18のレベルを検出するドレンレベルセンサとして、天井側から底側に向かって長さの異なる3本の電極が設置されている。最も長い電極は、ベース電極(C)112であり、順に、後述するドレン抑制処理に移行するレベルとして水位(B)を検出する水位センサ114、ドレンタンク24に溜めることができる限界レベルとして水位(H)を検出する水位センサ116が設置されている。ドレンタンク本体110の側面には、例えば、水位センサ116よりも高い位置に、中和器22で中和処理されたドレン18を流入させるドレン流入口118、ドレンタンク24内に溜まった所定レベル以上のドレン18を排出するオーバーフロー排出口120が備えられている。ドレンタンク本体110の底部には、追焚循環路62側へとドレン18を排出させるドレン排出口122が形成されて、ドレン排出管路80に接続されている。
次に、給湯・追焚装置の制御装置について、図3を参照して説明する。図3は、制御装置を示す図である。図3において、図1と同一部分には、同一の番号を付してある。
制御装置82は、マイクロコンピュータ等で構成された制御部124が設置されており、この制御部124は、例えば、各種演算を行うCPU(Central Processing Unit )126や記憶部128、タイマ130等で構成されている。この記憶部128は、後述するドレン抑制制御、ドレンの排出処理や浴槽の排水を促す報知処理等に関するプログラム、各種設定値、音声による報知内容等の各種データが記憶された記憶領域であるROM(Read Only Memory)132、各制御処理に対する作業領域として用いられるRAM(Random Access Memory)134で構成される。その他、記憶部128は、不揮発性メモリであるEEPROM(Electrically erasable,Programmable Read Only Memory )等で構成してもよい。また、タイマ130は、給湯・追焚装置2の各動作時間等を計測しており、時間的条件を有する動作制御に用いられる。制御部124には、水位センサ114、116、ふろ水位センサ76、ふろ流水スイッチ70の他、その他のセンサとして、ふろ入温度センサ72、ふろ出温度センサ74や流量センサ32等の検出結果が送られる。そして、制御部124からは、各制御処理によって、切替弁78、流路切替弁38、ふろポンプ68の他、その他の機能部品であるガス比例弁96、切替電磁弁98、100、ガス電磁弁102、104等に動作指示を送る。
制御部124は、既述の台所リモコン装置84の制御部136、浴室リモコン装置86の制御部138と連結しており、各リモコン装置84、86に備えられているキースイッチ等の操作部140、142に入力された設定温度変更等の動作指令を受け、給湯・追焚装置2の各部に動作指示を送る。また、各リモコン装置84、86には、報知手段として、排水ランプ表示部144、146、音声出力手段である音声報知部148、150、映像表示等をする表示手段であるその他の表示部152、154の他、図示しない報知手段が設置されており、後述する報知処理として、制御装置82の制御部124が発した制御出力を受けた各制御部136、138は、これらの報知手段に浴槽8を排水状態にするように促す旨や、後述する給湯・追焚装置2の運転を制限する旨の報知情報を報知させる。
次に、給湯・追焚装置の外部リモコン装置について、図4、図5を参照して説明する。図4は、台所リモコン装置の一例を示す図、図5は、浴室リモコン装置の一例を示す図である。図1、図3と同一部分には同一の符号を付してある。
台所リモコン装置84には、図4に示すように、操作部140として例えば、電源スイッチ1401、ふろ自動運転スイッチ1402、追焚スイッチ1403、給湯温度調整スイッチ1404、運転予約スイッチ1405、設定スイッチ1406等が備えられており、これらを操作すると、既述のように、給湯・追焚装置2の制御部124を介して各動作部に動作指示が送られる。また、排水ランプ表示部144、音声報知部148が備えられているとともに、その他の表示部152として、表示画面1521やその他の状態表示1522等が設置されている。以上のような構成により、ドレンタンク24に所定レベルのドレン18が溜まった場合、給湯・追焚装置2の使用者に対して、浴槽8を排水状態にさせるように促すことができる。
また、浴室リモコン装置86には、図5に示すように、操作部142として例えば、電源スイッチ1421、ふろ自動運転スイッチ1422、追焚スイッチ1423、給湯温度調整スイッチ1424、運転予約スイッチ1425、設定スイッチ1426等が備えられており、これらを操作すると、既述のように、給湯・追焚装置2の制御部124を介して各動作部に動作指示が送られる。また、排水ランプ表示部146、音声報知部150が備えられているとともに、その他の表示部154として、表示画面1541やその他の状態表示1542等が設置されている。以上のような構成により、ドレンタンク24に所定レベルのドレン18が溜まった場合、給湯・追焚装置2の使用者に対して、浴槽8を排水状態にさせるように促すことができる。
次に、給湯・追焚装置の動作内容について、図6を参照して説明する。図6は、給湯・追焚装置の動作を示すフローチャートである。
電源を投入すると、機種設定の読込みやイニシャルテスト等のイニシャライズ処理を実行し(ステップS1)、各種センサの検出値、リモコン装置84、86等からの外部指示等の読込みを行う(ステップS2)。次に、浴槽水の排水監視を行う(ステップS3)。この排水監視は、ふろ水位センサ76等により、浴槽8内の水位を監視することで行う。そして、その水位監視の結果に応じて、ドレンタンク24内のドレン18の排出処理制御(ステップS4)を実行する。ドレン18の排出処理制御(ステップS4)の後、給湯動作を実行するか否かの判断を行う(ステップS5)。給湯動作の実行か否かは、例えば、給湯栓の開栓状態等により判断される。
給湯動作が実行された場合(ステップS5のYES)には、例えば、給水量や設定温度を制御する給湯動作制御を実行する(ステップS6)。給湯動作制御を行った後、又は給湯動作が実行されなかった(ステップS5のNO)場合には、自動湯張りの実行か否かの判断に移行する(ステップS7)。自動湯張りの実行か否かは、例えば、リモコン装置84、86のふろ自動運転スイッチ1402、1422が押されたか否かにより判断する。自動湯張りが実行された場合(ステップS7のYES)には、自動湯張り制御に移行する(ステップS8)。
自動湯張り制御の後、又は、自動湯張りが実行されなかった(ステップS7のNO)場合には、追焚実行か否かの判断に移行する(ステップS9)。追焚実行か否かは、例えばリモコン装置84、86等の追焚スイッチ1403、1423が押されたか否かにより判断する。追焚を実行する場合(ステップS9のYES)には、ふろポンプ68の動作や追焚用バーナ90等を制御する追焚制御に移行する(ステップS10)。追焚制御を行った後、又は追焚が実行されなかった場合(ステップS9のNO)には、その他の動作を実行するか否かの判断に移行する(ステップS11)。その他の動作は、例えば、足し湯の要求があった場合等に実行される。その他の動作を実行する場合には、その他の動作制御に移行する(ステップS12)。そして、その他の動作制御を実行した後、又は、その他の動作が実行されない場合(ステップS11のNO)には、ステップS2に戻る。給湯・追焚装置2は、以上の処理動作を繰り返し行う。
次に、給湯・追焚装置2の浴槽の排水を促す報知処理及びドレン排出処理を説明する。図7は、給湯・追焚装置の浴槽の排水を促す報知処理及びドレン排出処理を示すフローチャートである。
給湯・追焚装置2の浴槽8の排水を促す報知処理及びドレン排出処理では、浴槽8が排水タイミングとなっているか否かを判断し、排水タイミングであればドレンの排出処理とともにドレン排出手段の配管洗浄処理を行い、排水タイミングでなければ、給湯・追焚装置2の使用者に対してドレンタンク24内に所定レベルまでドレン18が溜まったことを報知して、ドレン18の排出を促す。それでも排水状態とならない場合には、ドレン18を抑制させる処理や給湯・追焚装置2の運転を制御させて、ドレンタンク24からドレン18が溢れるのを防止する。
まず、浴槽8が排水タイミングか否かの判断手段として、浴槽水BWの水位が所定レベル以下となっているか否かを監視する(ステップS21)。例えば、基準レベルとして、浴槽8内の所定位置や循環アダプタ64の設置高さ等を定めておき、ふろ水位センサ76による水位検出により、浴槽8内の水位が、その基準レベル以下となっているか否かを監視する。基準レベル以下の状態が所定時間T1(例えば、5分間)継続し、又は所定時間T1の経過後、さらに浴槽8内の水位が下がっている場合(ステップS22のYES)であって、追焚動作がない(ステップS23のYES)場合には、ドレン排出処理に移行する。
ドレン排出処理では、切替弁78を浴槽8側からドレンタンク24側に切替えて、ドレンタンク24から追焚循環路62を介して浴槽8側へとドレン18を排出させるドレン排出経路が形成される(ステップS24)。次に、ドレン18を排出させる動力源であるふろポンプ68のスイッチをONにし(ステップS25)、所定時間T2(例えば、2分間)が経過するまで運転させ(ステップS26のYES)、所定時間経過後にふろポンプ68をOFFにする(ステップS27)。ふろポンプ68をOFFにしたら、切替弁78を再び浴槽8側へと切り替えて(ステップS28)、ドレン18の排出処理を終了する。
ドレン排出処理が終了したら、追焚循環路62の配管洗浄処理に移行する。制御装置82からの給水指令や、ふろ水位センサ76の検出結果等から給湯機能が使用されているか否かを確認し(ステップS29)、給湯機能が使用されている場合には、給湯動作が終了するまで待機し(ステップS29のNO)、給湯がされていない場合や給湯が終了した場合(ステップS29のYES)には、配管洗浄手段である注湯管路54を通して追焚循環路62側に湯又は水を所定量(例えば、6リットル)だけ流す(ステップS30)。この注湯された湯は、追焚循環路62に付着したドレン18を洗い流す他、ふろポンプ68が次回動作するときの呼び水の役割を果たす。なお、注湯する湯又は水の量は、追焚循環路62の長さや、給湯・追焚装置2の規格等により変更可能なようにしてもよい。
浴槽8内の水位が、排水タイミングを示す基準レベル以下になっていない(ステップS21のNO)場合には、ドレンタンク24内のドレン18がドレン抑制処理に移行するレベルである水位(B)以上になっているか否かを判断する(ステップS31)。ドレン18が水位(B)に達していない(ステップS31のNO)場合には、排水タイミングの判断(ステップS21)に戻る。ドレン18が水位(B)に達している(ステップS31のYES)場合には、給湯・追焚装置2の使用者へと排水を促すように、各リモコン装置84、86の排水ランプ表示部144、146を点滅させて視覚的に報知する(ステップS32)とともに、例えば、音声報知1として、音声報知部148、150から「ドレンタンクがもうすぐ満水になります。浴槽の排水栓を抜いてください。」との内容の音声を所定回数(例えば、2回)発する(ステップS33)。
報知処理を行った後、浴槽8が排水タイミングとなっているか否かの判断に移行する(ステップS34)。即ち、報知により、もしくは報知処理の前に排水部66の排水栓が抜かれて排水タイミングとなれば、ドレン抑制処理に移行せず、ドレン排出処理に移行する。ドレン排出処理のステップS35〜ステップS39は、既述のステップS22〜ステップS26に対応するので、説明を省略する。ふろポンプ68を動作させて、所定時間T2が経過したら(ステップS39のYES)、ドレンタンク24内のドレン18が水位(B)以下となっているか否かを判断する(ステップS40)。水位(B)以下となっていない場合には、ふろポンプ68や切替弁78等のドレン排出手段の異常として、例えばリモコン装置84、86にエラー表示や音声による報知、給湯・追焚装置2の強制停止等の処理を行う。
ドレンタンク24内のドレン18が水位(B)以下となっている場合(ステップS40のYES)には、排水ランプ表示部144、146等の報知処理を解除し(ステップS41)、ステップS27に移行して、ドレン排出処理を終了し、配管洗浄処理に移行する。
また、浴槽8内が排水状態となっていない場合、即ち、排水を促す報知がされたとしても排水部66の排水栓を抜かないでそのまま使用した場合(ステップS34のNO)は、ドレン18の発生量を抑制させるドレン抑制処理に移行する(ステップS42)。ドレン抑制処理では流路切替弁38を切替えて、上水Wの二次熱交換器14側への通水量を抑制して、バイパス管路36側に流入する割合を増加させる。このように、二次熱交換器14側への上水Wの通水量を減らすことで、熱の回収率は低下するが、ドレン18の発生量を抑えることができ、ドレンタンク24が満杯になるまでの時間を延ばすことが可能となり、ドレン18の排出間隔の制御が可能となる。
ドレン抑制処理を開始したら、ドレン18が、ドレンタンク24の限界レベルである水位(H)に達したか否かを監視する(ステップS43)。ドレン18が水位(H)に達しない(ステップS43のNO)場合には、給湯機能を動作させているか否かを監視する(ステップS44)。給湯機能の動作監視は、例えば上水Wの給水量を測定する流量センサ32等により行う。給湯を行っていない(ステップS44のNO)の場合には、ドレンタンク24内のドレンレベルの監視(ステップS43)に戻る。給湯機能を動作させている(ステップS44のYES)場合には、音声により、ドレン18がもうすぐ満杯になる旨を報知する(ステップS45)。ここでは、例えば、音声報知2として、「ドレンタンクがもうすぐ満杯になります。すぐに浴槽の排水栓を抜いて下さい。」との内容を2回程度報知する。そして、音声報知した後は、浴槽8が排水タイミングとなっているかを監視し(ステップS46)、排水タイミングとなっていれば(ステップS46のYES)、ドレン排出処理に移行し、排水タイミングとなっていなければ(ステップS46のNO)、ドレンタンク24内のドレンレベルの監視(ステップS43)に戻る。
ドレンタンク24内のドレンレベルの監視により、ドレンレベルが水位(H)以上である(ステップS43のYES)場合には、ドレンタンク24が満水である旨や排水栓を抜くように促す報知情報を音声で報知する(ステップS47)。この場合、例えば、音声報知3として、「ドレンタンクが満水になりました。すぐに浴槽の排水栓を抜いてください。」との内容を例えば、5回報知する。音声報知をした後は、浴槽8が排水タイミングとなっているかの監視を行い(ステップS48)、排水タイミングとなっていれば(ステップS48のYES)、ドレン排出処理に移行する。このドレン排出処理のステップS49〜ステップS53は、既述のステップS22〜ステップS26に対応するので、説明を省略する。ふろポンプ68を動作させて、所定時間T2が経過したら(ステップS53のYES)、ドレンタンク24内のドレン18が水位(H)以下となっているか否かを判断する(ステップS54)。水位(H)以下となっていない場合には、ふろポンプ68や切替弁78等のドレン排出手段の異常として、例えばリモコン装置84、86にエラー表示や音声による報知、給湯・追焚装置2の強制停止等の処理を行う。
ドレンタンク24内のドレン18が水位(H)以下となっている場合(ステップS54のYES)には、排水ランプ表示部144、146等の報知処理を解除し(ステップS55)、ドレン抑制処理を終了させ(ステップS56)、ステップS27に移行し、所定時間経過後にふろポンプ68をOFFにし、切替弁78を再び浴槽8側へと切り替えて(ステップS28)、ドレン排出処理を終了した後、配管洗浄処理(ステップS29、ステップS30)を行う。
ドレンタンク24が限界水位(H)を越えたことを報知しても、浴槽8が排水タイミングとならない(ステップS48のNO)場合には、所定時間T3(例えば、30分間)が経過するまで浴槽8の監視を繰り返し行う(ステップS57のNO)。そして、所定時間T3が経過しても排水タイミングとならない(ステップS57のYES)場合には、音声報知により、給湯機能を使用できなくなる旨の警告が発せられる(ステップS58)。この警告は、例えば音声報知4として、「お湯が使えなくなります。すぐに浴槽の排水栓を抜いてください。」との内容が5回程度報知される。
音声報知4がされると、給湯・追焚装置2は、運転制御処理に移行する(ステップS59)。運転制御処理では、給湯・追焚装置2の運転によりドレン18が発生するのを防止させるため、給湯・追焚装置2の熱交換動作を停止させる。この運転制御処理では、全ての熱交換を停止させる他、ドレン18の発生がほとんど無い追焚機能は使用できる構成としてもよい。また、この運転制御処理では、例えば、給湯用バーナ88側へと燃料ガスGの供給を遮断するため、切替電磁弁98、100やガス電磁弁102を閉じるように制御したり、給水量とバーナの燃焼量とを連動させて、給水を遮断することでバーナの燃焼を停止させるようにしてもよい。斯かる処理により、ドレンタンク24に溜まったドレン18のレベルに応じて使用者へとドレン18の排出を促す報知情報を報知するとともに、ドレン抑制や運転制御を行うことで、ドレン18の排出の適正化を図り、且つ浴槽水へのドレン混入を防止することが可能となる。
なお、上記の音声報知時の発声回数や報知内容は例示であり、給湯・追焚装置2の給湯量やドレン18の発生量に応じて変更してもよく、また、使用者により報知回数を設定可能にしたり、所定の操作をするまで報知し続けるような構成にしてもよい。音声報知1〜4の切替は、例えば図7に示すドレン排出処理手順のステップ数等に応じて、制御装置82もしくは各リモコン装置84、86の制御部136、138内等の記憶領域に記憶された音声報知データ1〜4を切替えるようにしてもよい。また、上記の報知処理では、言語による報知を行っているが、これに限られるものではなく、例えば、音声報知1〜4に対応して警告音を切り替える構成としてもよい。
また、上記の配管洗浄処理(ステップS29、S30)の処理について、図8、図9を参照して説明する。図8は、給湯・追焚装置の配管洗浄処理を示すフローチャートであり、図9は、ふろ配管洗浄のタイムチャートである。
ドレン18の排出処理の後、浴槽8や追焚循環路62が使用されていないことを確認するため、ふろ自動運転が終了しているか否かを確認する(ステップS101)。例えばリモコン装置84、86のふろ自動運転スイッチ1402、1422が押されているか否かにより判断する。この確認は、ふろ自動運転が終了するまで繰り返し行われる(ステップS101のNO)。ふろ自動運転が終了している(ステップS101のYES)場合には、浴槽8や追焚循環路62等を使用する他の動作が行われているか(ステップS102)、各部のエラーがないか(ステップS103)、浴槽8に水がないか(ステップS104)の確認が行われ、配管洗浄の開始条件に適合しない(ステップS102、S103、S104のいずれか1つでもNO)場合には、それが解消されるまで確認が行われる。なお、浴槽8に水があるか否かは、例えば排水部66の排水栓を抜いたときに浴槽8内の水位が下がっているのをふろ水位センサ76で監視し、既述の基準レベル以下になったときに浴槽8に水が無くなったものと判断するようにしてもよい。
浴槽8に水なしと判断した(ステップS104のYES)場合には、所定時間T4(例えば、配管洗浄の回数が1回目は3分間、2回目は5分間)が経過するまで待機し(ステップS105)、所定時間T4の経過後にふろポンプ68を駆動させる(ステップS106)。そして、ふろポンプ68を駆動させたら、他の動作があるか否かやエラーの確認を行い(ステップS107、S108)、他の動作やエラーが無ければ(ステップS107、108のYES)、所定時間T5(例えば1分間)が経過したか否かの判断を行う(ステップS109)。所定時間T5が経過していない(ステップS109のNO)場合には、ステップS106に戻り、他の動作やエラーの確認(ステップS107、S108)に移行する。所定時間T5が経過した場合には、ふろポンプ68をOFFし(ステップS110)、浴槽8に水が無いか否かの判断を行う(ステップS111)。浴槽8内に水がある(ステップS111のNO)場合には、上記ステップS105からS110までの処理を所定回数N(例えば、2回)行ったか否かの判断を行う(ステップS112)。処理回数のカウントは、例えば制御部124のタイマ130や記憶部128等で行うようにしてもよい。
所定回数Nの処理を行っていない(ステップS112のNO)場合には、ステップS105の処理に移行する。この場合、前回の所定時間T4を変更するようにしてもよい(例えば、2回目は5分)。また、所定回数Nの処理を行っている(ステップS112のYES)場合には、浴槽8内に水が残っていることから(ステップS111のNO)、浴槽8が排水状態となっていないと判断でき、配管洗浄処理を終了する。
浴槽8内に水が無いと判断できる(ステップS111のYES)場合には、給湯・追焚装置2が他の動作をしているか否か(ステップS113)、給湯の同時使用が無いか否か(ステップS114)の判断を行い、いずれの動作も無い(ステップS113のYES、S114のYES)場合には、注湯管路54を通じて湯HWを追焚循環路62に所定量(例えば、6リットル)だけ流す(ステップS115)。注湯動作を行ったら、各部のエラーチェックを行い(ステップS116)、エラーが無ければ(ステップS116のYES)、注湯が終了したか否かの判断を行う(ステップS117)。注湯が終了していれば(ステップS117のYES)、配管洗浄処理は終了となり、注湯が終了していなければ(ステップS117のNO)、ステップS113に戻って、注湯が終了するまで上記の処理を繰り返す。
以上の配管洗浄処理に対し、給湯・追焚装置2の各部の処理動作のタイミングは、図9に示す通りである。このタイムチャートでは、給湯・追焚装置2の運転スイッチ(A)、表示画面1521、1541等の時計表示(B)、給湯燃焼表示(C)、自動スイッチ(D)、注湯電磁弁56の動作(E)、二方弁(F)、給湯制御弁50(G)、ふろポンプ68(H)、ふろ流水スイッチ70(I)、ふろ水位センサ76(J)の処理動作について示している。また、処理のタイミングとして、T80は水位取込み禁止タイム、T81は残湯確認遅延タイム、T82は残湯確認タイム、T100はセンサチェックタイムを示す。
斯かる処理により、追焚循環路62や浴槽8にドレン18が残留するのを防止でき、次回の浴槽8の利用時に、ドレン18が混入するのを防止することができる。
〔第2の実施の形態〕
次に、本発明の第2の実施の形態に係る熱源装置である給湯・追焚装置について、図10、図11を参照して説明する。図10は、第2の実施の形態に係るドレンタンクを示す図、図11は、第2の実施の形態に係る給湯・追焚装置の浴槽の排水を促す報知処理及びドレン排出処理を示すフローチャートである。なお、図10において、図1、図2と同一部分には同一符号を付すとともに、その説明を省略する。
この実施の形態では、熱源装置のドレン抑制処理により、ドレン18の発生量がほぼ0になる給湯・追焚装置2のドレン処理について説明する。
第2の実施の形態に係る給湯・追焚装置2のドレンタンク24の内部には、ドレンレベルセンサとして長さの異なる2本の電極がドレンタンク24の天井側から底部に向けて設置されている。長い電極は、ベース電極(C)160であり、短い電極は、ドレンタンク24にドレン8を溜めることができる限界レベルであるとともにドレン抑制処理に移行するレベルとして水位(H)を検出する水位センサ162である。
このドレン排出処理では、浴槽8が排水タイミングであるか否かを監視する(ステップS71)。排水タイミングか否かは、例えば、浴槽8内の浴槽水が排水され、ふろ水位センサ76による検出レベルが急激に減少したこと等を以て判断する。浴槽8が排水タイミングである(ステップS71のYES)場合には、ドレン18の排出処理、及び追焚循環路62等の配管洗浄処理に移行する。ドレン排出処理及び配管洗浄処理(ステップS73〜ステップS79)は、既述のステップS24〜ステップS30(図7)と同様であるので、説明を省略する。浴槽8が排水タイミングとなっていない(ステップS71のNO)場合には、ドレン18がドレンタンク24内の限界レベルである水位(H)まで溜まったか否かの監視を行う(ステップS80)。浴槽8が排水タイミングとならない場合には、ドレン18が水位(H)に達するまで繰り返し監視を行う(ステップS80のNO)。
ドレン18が水位(H)に達している場合(ステップS80のYES)、例えば台所リモコン装置84や浴室リモコン装置86の排水ランプ表示部144、146を点滅させる(ステップS81)とともに、音声報知部148、150からドレンタンク24が限界水位(H)に達した旨や排水部66の排水栓を抜くように促す旨の音声報知を2回程度行う(ステップS82)。報知処理の後、ドレン抑制処理に移行する(ステップS83)。ドレン抑制処理では、浴槽8が排水タイミングとなっているか否かの監視を行う(ステップS84)。排水タイミングとなっていない(ステップS84のNO)場合には、排水栓が抜かれるまで待機する。その場合、給湯機能等のその他の機能が動作中であるか否かの判断(ステップS86)を行い、その他の機能等が動作中である(ステップS86のYES)場合には、排水を促す旨の音声報知を行う(ステップS87)。即ち、この実施の形態では、ドレン抑制処理によりドレン18が発生がほとんど0であるため、ドレンタンク24が限界レベルである水位(H)を越えても、給湯・追焚装置2の運転の制限等を行わず、ドレン18が発生を伴う機能の動作を行っている場合に音声報知を行う構成となっている。
また、排水タイミングとなっている(ステップS84のYES)場合であって、追焚動作がない(ステップS85のYES)場合には、ドレン排出処理に移行する。ドレン排出処理を示すステップS88〜ステップS93は、既述のステップS51〜ステップS56(図7)に対応するので、その説明を省略する。そして、ドレン排出処理の後、配管洗浄処理に移行する。
斯かる構成によっても、ドレンタンク24内のドレン18のレベルに応じて使用者に対し、ドレン18が所定レベルに達したこと及び/又はドレン18の排出を促す報知情報を報知することで、ドレン18を浴槽水に混入させることなく浴槽8を介して排出させることができる。
〔第3の実施の形態〕
次に、本発明の第3の実施の形態に係る給湯・追焚装置のドレンタンクについて図12を参照して説明する。図12は、ドレンタンクを示す図である。なお、図12において、図1、図2と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
この実施の形態では、既述のドレンタンク24の、内部に溜まったドレン18の水位検出手段として、圧力センサ170を用いた構成である。ドレンタンク24内のドレン18の圧力(水圧)は、ドレン18の体積に比例しており、この場合、ドレンタンク24の断面積は一定なので、ドレンタンク24内の圧力は水位変化によって増減する。従って、所定の圧力測定水位(圧力センサ170を設置した位置)に対して、ドレンレベルが増加すると、それに伴って検出圧力も増加する。この場合、既述のドレン抑制処理の開始レベルやドレンタンク24の限界レベルは、それぞれ任意の圧力値を定めて、処理を行う構成とする。
斯かる構成により、ドレンタンク24内の水位状態を常時監視することが可能となり、また、少しの水位変化でも確認することが可能である。従って、ドレン抑制処理やドレン運転制御処理、ドレンのレベル報知処理や排出処理の開始基準を給湯・追焚装置2の使用頻度等に基づいて任意に設定することも可能となる。
〔その他の実施の形態〕
(1) 上記実施の形態におけるドレン抑制処理では、バイパス管路36側と二次熱交換器14側に流す流量を設定した流路切替弁38を切り替えてドレン18の発生を抑制させる構成であるが、この流路切替弁38に代えて、バイパス管路36側に流入させる流量制御が可能なバイパス弁を設ける構成としてもよい。斯かる構成により、例えば供給される上水Wの入水温度が低いほどドレン18が発生し易いことから、給水温度センサ34で入水温度を測定し、制御部124がその測定温度に応じてバイパス弁の開度を調節し、二次熱交換器14側に流れる上水Wの流量を調節することで、ドレン18の発生量を抑制することも可能となる。
(2) 上記の実施の形態では、浴槽8が排水状態にならずドレン18がドレンタンク24内の所定レベルに達した場合に報知処理を行っているが、これに加えて、前回のドレン排出処理からの経過時間、日数を制御部124のタイマ130で計測し、ドレン18がドレンタンク24の所定レベルに達していなくても、所定日数が経過した場合には報知処理を行う構成としてもよい。給湯・追焚装置2の使用頻度が少なく、ドレン18の発生量が少ない場合等には、ドレン18がドレンタンク24内の所定レベルまで溜まるのに長期間を要する場合もあり、その間、ドレン18が放置されることになる。従って、ドレンタンク24内やドレン18の排出に利用する追焚循環路62や浴槽8内の衛生状態が問題となることも考えられる。斯かる構成によれば、上記のような場合であっても、長期間ドレン18が放置されるのを防止できる。
(3) 上記の実施の形態において、ドレンタンク24に、図示しない暖房回路に設置された暖房用オーバーフロータンク等を連結し、暖房用のオーバーフロー水が導かれるように構成してもよい。
以上述べたように、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、又は発明を実施するための最良の形態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、燃焼排気の潜熱を熱交換する熱交換器を備え、特に、既存の循環路や浴槽を用いて浴槽の排水に合わせてドレンを排出させる熱源装置のドレン処理に関し、浴槽が排水状態とならない場合には、排水を促す報知をし、それでも排水状態にならない場合には、ドレンの抑制や運転制御を行うことで、ドレンの排出処理を適正化し、また、ドレンが浴槽水へと混入するのを防止でき、有用である。
第1の実施の形態に係る給湯・追焚装置を示す図である。 第1の実施の形態に係るドレンタンクを示す図である。 制御装置及びリモコン装置を示す図である。 台所リモコン装置の一例を示す図である。 浴室リモコン装置の一例を示す図である。 給湯・追焚装置の動作を示すフローチャートである。 給湯・追焚装置の浴槽の排水を促す報知処理及びドレン排出処理を示すフローチャートである。 給湯・追焚装置の配管洗浄処理を示すフローチャートである。 ふろ配管洗浄のタイムチャートである。 第2の実施の形態に係るドレンタンクを示す図である。 第2の実施の形態に係る給湯・追焚装置の浴槽の排水を促す報知処理及びドレン排出処理を示すフローチャートである。 第3の実施の形態に係るドレンタンクを示す図である。
符号の説明
2 給湯・追焚装置
12 一次熱交換器
14 二次熱交換器
16 追焚用熱交換器
24 ドレンタンク
32 流量センサ
36 バイパス管路
38 流路切替弁
40 一次バイパス管路
54 注湯管路
62 追焚循環路
64 循環アダプタ
66 排水部
68 ふろポンプ
76 ふろ水位センサ
78 切替弁
82 制御装置
114 水位センサ(B)
116 水位センサ(H)
144、146 排水ランプ表示部
148、150 音声報知部
170 圧力センサ

Claims (5)

  1. 燃焼排気の潜熱を熱交換する熱交換手段を備え、その熱交換により発生するドレンをドレンタンクに溜め、浴槽の浴槽水レベルが所定レベル以下に移行した場合に前記ドレンタンクの前記ドレンを前記浴槽側に排出させる熱源装置であって、
    前記ドレンタンクのドレンレベルを検出するレベルセンサと、
    前記レベルセンサの検出情報を取り込み、前記ドレンレベルが第1のレベル以上にあるときに、前記浴槽の排水を促す報知情報を報知する報知手段と、
    前記ドレンタンクの前記ドレンレベルが前記第1のレベルに到達して前記報知情報が報知されても、前記浴槽水レベルが前記所定レベル以下にならない場合には、前記熱交換手段への通水量を抑制し、前記通水量の抑制中は熱交換動作の度に前記報知手段に前記報知情報を報知させ、前記報知情報が報知されても前記浴槽水レベルが前記所定レベル以下にならず、前記ドレンタンクの前記ドレンレベルが第2のレベルに到達した場合には、前記報知手段に前記報知情報を報知させ、前記報知情報の報知後所定時間が経過しても前記浴槽水レベルが前記所定レベル以下にならなければ、前記熱交換動作を停止させる制御手段と、
    を備えることを特徴とする熱源装置。
  2. 請求項1記載の熱源装置において、
    前記報知手段は、音声を発する音声出力手段、映像表示をする表示手段のいずれか一方又は双方であることを特徴とする熱源装置。
  3. 請求項1記載の熱源装置において、
    前記ドレンタンクのドレン排出の後、浴槽水の循環路を給水により洗浄する洗浄手段を備えることを特徴とする熱源装置。
  4. 燃焼排気の潜熱を熱交換する熱交換手段を備え、その熱交換により発生するドレンをドレンタンクに溜め、浴槽の浴槽水レベルが所定レベル以下に移行した場合に前記ドレンタンクの前記ドレンを前記浴槽側に排出させる熱源装置のドレン処理方法であって、
    前記ドレンタンクのドレンレベルを検出する処理と、
    前記ドレンレベルが第1のレベルに到達した際に、前記浴槽の排水を促す報知情報を報知する処理と、
    前記ドレンレベルが前記第1のレベルに到達して前記報知情報が報知されても、前記浴槽水レベルが前記所定レベル以下にならない場合には、前記熱交換手段への通水量を抑制する処理と、
    前記通水量の抑制中に、熱交換動作の度に前記報知情報を報知する処理と、
    前記報知情報が報知されても前記浴槽水レベルが前記所定レベル以下にならず、前記ドレンタンクの前記ドレンレベルが第2のレベルに到達した場合には、前記報知情報を報知させ、前記報知情報の報知後所定時間が経過しても前記浴槽水レベルが前記所定レベル以下にならなければ、前記熱交換動作を停止させる処理と、
    を含むことを特徴とする熱源装置のドレン処理方法。
  5. 燃焼排気の潜熱を熱交換する熱交換手段を備え、その熱交換により発生するドレンをドレンタンクに溜め、浴槽の浴槽水レベルが所定レベル以下に移行した場合に前記ドレンタンクの前記ドレンを前記浴槽側に排出させる処理をコンピュータにより実行される、熱源装置のドレン処理プログラムであって、
    前記ドレンタンクのドレンレベルが第1のレベルに到達した際に、前記浴槽の排水を促す報知情報を報知させる指示を出すステップと、
    前記ドレンレベルが前記第1のレベルに到達して前記報知情報が報知されても、前記浴槽水レベルが前記所定レベル以下にならない場合には、前記熱交換手段への通水量を抑制する指示を出すステップと、
    前記通水量の抑制中に、熱交換動作の度に前記報知情報を報知する指示を出すステップと、
    前記報知情報が報知されても前記浴槽水レベルが前記所定レベル以下にならず、前記ドレンタンクの前記ドレンレベルが第2のレベルに到達した場合には、前記報知情報を報知させ、前記報知情報の報知後所定時間が経過しても前記浴槽水レベルが前記所定レベル以下にならなければ、前記熱交換動作を停止させる指示を出すステップと、
    を含むことを特徴とする熱源装置のドレン処理プログラム。
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