JP5202451B2

JP5202451B2 - 熱源装置

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Publication number: JP5202451B2
Application number: JP2009152616A
Authority: JP
Inventors: 秀典菅野; 宏昌宮嶋; 紀和葛西
Original assignee: Purpose Co Ltd
Current assignee: Purpose Co Ltd
Priority date: 2009-06-26
Filing date: 2009-06-26
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2029-06-26
Also published as: JP2011007440A

Description

本発明は、無線又は有線により遠隔操作を可能にした弁を用いた装置に関し、例えば、シリアル通信による切替え制御が行える弁をドレン排出の流路切替え等に用いた熱源装置に関する。

水等を流す流路の開閉、流路切替え、流量調整には開閉弁、切替弁、制御弁等の弁が用いられる。これらの弁は外部の制御装置と配線接続し、制御装置から駆動信号を付与し、その操作を行う。このような弁は給湯・追焚装置や給湯・追焚・暖房装置等の熱源装置に多用されている。

その熱源装置には高効率化のため、燃焼排気から潜熱を上水や浴槽水に熱交換する熱交換器が用いられている。このような熱交換器では、その高効率化が図られる反面、その熱交換でドレンが生成される。このドレンは強酸性であり、そのままでの機器外への排出に適さないため中和処理が施され、その排出箇所も選択される。

このドレン排出について、中和後のドレンをドレン配管から浴室の床上に流すことが知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００３−１５６２５６号公報

ところで、高効率化された熱源装置ではドレン排出を適正に行うことが要請されているが、従来、斯かる熱源装置に交換する場合にはドレン排出処理のための工事が必要であった。ドレンを浴槽側に導くにはドレン配管が必要であり、このドレン配管を浴槽水の追焚配管に兼用させれば、配管構成は簡略化され、既設の追焚配管があれば、新たな配管工事は不要となる。しかし、追焚配管をドレン配管に兼用させた場合には、追焚配管からドレンを排出させるには、流路切替えのために切替弁を設置し、浴槽の手前でドレンを排出させる必要がある。

このような切替弁を浴室側に設置すると、従来の切替弁では、その切替弁と熱源装置側にある制御装置とを直接に接続することが必要であった。このため、高効率化された熱源装置への切替えに手間取ったり、工事価額を増大させていた。

斯かる課題は熱源装置に止まるものではなく、切替弁とその制御装置とが離れて設置される場合には常に直接接続のための配線が必要であるという課題があった。

そこで、本発明の第１の目的は、上記課題に鑑み、接続の簡易化を図った弁を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、上記弁を備えて設置工事の簡易化、低コスト化を図った熱源装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の熱源装置は、外部の制御手段とシリアル通信により接続されて制御情報を送受可能にし、既設の伝送線路を活用可能に構成した弁をドレン排出と、給湯又は浴槽水の循環との切替えに利用し、装置側の制御手段から制御情報を授受可能に有線又は無線により接続した構成である。

本発明の熱源装置は、上記目的を達成するため、熱交換によってドレンを生じる熱源装置であって、前記ドレンを溜めるドレン貯留手段と、浴槽水を循環させ又は浴槽に給湯するとともに、前記ドレン貯留手段からのドレン排出時、前記ドレン貯留手段から前記ドレンを流す流路と、前記ドレンのドレン排出を指示する制御情報を出力する制御手段と、前記流路とドレン排出ポートの分岐部に設置され、ドレン排出時に、前記流路から前記ドレン排出ポート側に前記ドレンを排出させる弁とを備え、前記弁が、弁体と、前記弁体が設置された弁本体に取り付けられたハウジング部と、該ハウジング部に設置され、第１のシリアル信号線路が引き出されて、該第１のシリアル信号線路が前記制御手段とリモコン装置とを繋ぐ第２のシリアル信号線路にコネクタを介して接続することで、前記制御手段からシリアル通信を通じて制御情報を受け、該制御情報に応じて前記弁体を前記ドレン排出ポート側に切り替える弁制御部とを備える。

斯かる構成によれば、上記弁が持つ機能の実現に加え、高効率化された熱源装置の交換に既設の伝送線路を活用でき、設置工事の簡易化、低コスト化に寄与する。

本発明の熱源装置によれば、次のような効果が得られる。

(1) 本発明に係る弁によれば、弁制御部を内蔵した構成であるから、外部の制御手段と弁制御部との間で制御情報の授受を行い、弁切替えを行うことができる。

(2) 本発明に係る弁によれば、外部の制御手段と弁制御部とは制御情報の授受のための既設の信号伝送路を利用して弁制御部を接続することができ、接続配線の簡略化を図ることができる。

(3) 本発明の熱源装置によれば、熱交換で発生したドレンを浴槽水の追焚配管を用いて浴室側に排出する場合、その追焚配管に設置した弁をリモコン装置の伝送回路に接続して弁切替えを行うことができ、弁の設置工事の簡易化、低コスト化を図ることができる。

(4) 本発明の熱源装置によれば、外部の制御手段と弁との電気配線を制御手段とリモコン装置とのシリアル配線と同様にシリアル化できるので、弁配線の簡略化を図ることができ、浴室内の配線系統の簡略化に寄与する。また、弁のメンテナンスを容易化することができる。

そして、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。

第１の実施の形態に係る切替弁の構成例を示す図である。一部を切り欠いた切替弁を示す図である。側面から見た切替弁を示す図である。切替弁の制御データフォーマットを示す図である。切替弁の切替えを示す図である。切替弁の制御を示すフローチャートである。第２の実施の形態に係る給湯・追焚装置を示す図である。切替弁を設置した追焚配管部を示す図である。切替弁を設置した追焚配管部を示す図である。ドレンタンクのレベル検出を示す図である。浴室リモコン装置を示す図である。台所リモコン装置を示す図である。制御系統を示す図である。給湯・追焚装置の全体制御の処理手順を示すフローチャートである。ドレンの排出処理の処理手順を示すフローチャートである。熱源制御の処理手順を示すフローチャートである。

〔第１の実施の形態〕

第１の実施の形態は、弁の構成及びその制御に関するものである。

この第１の実施の形態について、図１を参照する。図１は、第１の実施の形態に係る切替弁の構成例を示す図である。

この切替弁２は、本発明の弁の一例であって、水等の流体を流す流路に設置され、その流路の切替えに用いられる。この切替弁２には、図１に示すように、弁体４、ギヤードモータ（以下、「モータ」と称する）６、位置検出部８及び弁制御部１０を備える。

弁体４は、流路開閉又は流路切替えの手段であって、モータ６によって回転する。モータ６は、ギヤとモータとを一体化させて弁体４を回転させる回転駆動手段の一例であって、弁体４を回動させる手段であればよく、モータ６に限定されない。弁体４の回転位置は、位置検出部８で検出される。この位置検出部８は、弁体４の回転位置検出手段の一例であって、ホール素子を用いた回転検出器、エンコーダ、近接スイッチ等、回転位置を検出できるものであればよい。

弁制御部１０は、弁体４の制御手段であって、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）等のプロセッサ、記憶手段等で構成される。この実施の形態では、弁制御部１０は、弁体４を回転させるモータ６の制御手段を構成しており、モータ６に対して駆動信号を出力するとともに、位置検出部８からの位置検出信号を受け、例えば、制御装置１２から受けた制御情報に基づき、所定の位置に弁体４を制御する。その弁体４の位置検出信号は、弁体４の位置を表す位置情報の一例である。

切替弁２の外部には制御装置１２が設置され、この制御装置１２はコンピュータ等で構成される。弁制御部１０と制御装置１２とは、制御情報を送受するシリアル信号線路１４を介して接続されている。このシリアル信号線路１４は、制御情報を授受する伝送線路の一例である。

斯かる構成では、制御装置１２から切替弁２の制御情報がシリアル信号線路１４を介して弁制御部１０に入力されると、その制御情報を受けた弁制御部１０がモータ６に駆動信号を付与する。モータ６によって回転する弁体４の回転位置は、位置検出部８によって検出され、その位置検出信号が弁制御部１０に取り込まれる。この結果、弁制御部１０は、制御装置１２から付与された制御情報に応じて、弁体４を所定の位置に制御する。この制御により、切替弁２が所定方向に切り替えられる。

この切替弁２の具体的な構成について、図２及び図３を参照する。図２は、一部を切り欠いた切替弁を示す図、図３は、側面から見た切替弁を示す図である。

この切替弁２は三方弁の一例であって、図２に示すように、モータ６と、弁本体１６と、取付板１８とを備えている。モータ６は、ギヤとモータとを一体化した構成であり、この実施の形態では、図示の通り、取付板１８の上面に設置されている。弁本体１６は、取付板１８の下面に設置され、この場合、三方弁であるから、第１、第２及び第３のポート２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを備えている。これらポート２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、弁本体１６の中央に形成された弁室２２に連通されている。この弁室２２は球形のキャビティであり、この弁室２２には弁体４が設置されている。

この弁体４には、弁体４の図中水平方向の角度に応じてポート２０Ａ−２０Ｃ間を開、ポート２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの全てを閉、ポート２０Ｂ−２０Ｃ間を開に切り替えるための遮断部２４と、通路部２６と、弁軸２８とを備えている。図２に示す弁体４は、ポート２０Ｃ−２０Ｂ間の開放状態の位置である。

このような切替え又は遮断の状態を回転によって実現するため、弁体４の弁軸２８にはモータ６が連結されている。弁体４は、その上下部に配置された弁座部３０を介して弁本体１６に回動可能に支持されている。また、この弁軸２８の近傍には、弁体４の位置を検出する位置検出部８が設置されている。

モータ６及び取付板１８は図３に示すように、ハウジング部３２に内蔵されるとともに、このハウジング３２の内部には既述の弁制御部１０が設置されている。弁制御部１０から引き出されたシリアル信号線路１４は、ハウジング部３２の側部から引き出されている。ポート２０Ｂにはジョイント金具３８が取り付けられ、図示しない管路と連結される。

次に、切替弁の切替え制御について、図４、図５及び図６を参照する。図４は、制御装置と切替弁との間で授受されるデータフォーマットを示す図、図５は、切替弁の切替えを示す図、図６は、切替弁の切替え制御の処理手順を示すフローチャートである。

制御装置１２から切替弁２の弁制御部１０に対して制御情報４０｛図４の（Ａ）｝が送信され、これに対応する制御情報４２｛図４の（Ｂ）｝が弁制御部１０から制御装置１２に送信される。制御情報４０のデータフォーマットは、図４の（Ａ）に示すように、発信元情報４０１、発信先情報４０２、右回転情報４０３、左回転情報４０４、目標情報４０５、４０６、予備情報４０７が含まれる。発信元情報４０１は制御情報４０の発信元として例えば、制御装置１２を識別する情報、発信先情報４０２は制御情報４０の到達先として例えば、切替弁２を識別する情報である。右回転情報４０３は切替弁２であるから、弁体４の右回転を指示する指示情報であり、左回転情報４０４は弁体４の左回転を指示する指示情報である。目標情報４０５は例えば、ポート２０Ａ−２０Ｃを開放する情報、目標情報４０６は例えば、ポート２０Ｂ−２０Ｃ間を開放する情報である。

制御情報４２のデータフォーマットは、図４の（Ｂ）に示すように、発信元情報４２１、発信先情報４２２、右回転情報４２３、左回転情報４２４、位置情報４２５、４２６、予備情報４２７が含まれる。発信元情報４２１は制御情報４２の発信元として例えば、切替弁２を識別する情報、発信先情報４２２は制御情報４２の到達先として例えば、制御装置１２を識別する情報である。右回転情報４２３は切替弁２であるから、弁体４の右回転を表す回転情報であり、左回転情報４２４は弁体４の左回転を表す回転情報である。位置情報４２５は例えば、ポート２０Ａ−２０Ｃを開放する位置情報、位置情報４２６は例えば、ポート２０Ｂ−２０Ｃ間を開放する位置情報である。

そこで、このような切替弁２では、図５に示すように、弁体４の角度θがθ＝０〔°〕に設定されると、ポート２０Ａ−２０Ｃ間が開状態、弁体４を回動させ、その角度θがθ＝９０〔°〕に設定されると、全てのポート２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが閉状態となる。さらに、弁体４を回動させ、その角度θがθ＝１８０〔°〕に設定されると、ポート２０Ｂ−２０Ｃ間が開状態に切り替えられる。このような弁体４を右回転又は左回転によって、角度θを、θ＝０〔°〕、θ＝９０〔°〕又はθ＝１８０〔°〕に設定することにより、所望のポート間の切替え、即ち、流路の切替えが制御情報４０、４２の授受によって行うことができる。

そして、この切替弁２の切替え制御は、外部の制御装置１２と弁制御部１０との制御情報の授受によって実現される。この切替え制御の処理手順は、図６に示すように、初期設定を行い（ステップＳ１１）、応答用データとして弁体４の回転方向や位置等の設定情報を作成する（ステップＳ１２）。切替弁２の弁制御部１０では、データ受信を監視し（ステップＳ１３）、データ受信があれば（ステップＳ１３のＹＥＳ）、切替弁用データか否かを判定し（ステップＳ１４）、切替弁用データであれば（ステップＳ１４のＹＥＳ）、弁制御部１０から応答情報が制御装置１２に向けて送信される（ステップＳ１５）。この応答情報は、切替弁２の弁体４の位置等を表す情報である。

応答情報の送信後、制御情報に回転指令があるか否かを判定する（ステップＳ１６）。データ受信がない場合（ステップＳ１３のＮＯ）、又はデータ受信があっても切替弁用データでない場合には（ステップＳ１４のＮＯ）、同様に、制御情報に回転指令があるか否かを判定する（ステップＳ１６）。この判定の結果、回転指令がなければ（ステップＳ１６のＮＯ）、回転動作出力を解除（ＯＦＦ）とし（ステップＳ１７）、ステップＳ１２に戻る。

回転指令があれば（ステップＳ１６のＹＥＳ）、目標位置の指示があるか否かを判定し（ステップＳ１８）、目標位置の指示があれば（ステップＳ１８のＹＥＳ）、現在位置が目標位置であるか否か、即ち、現在位置＝目標位置であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。現在位置＝目標位置であれば（ステップＳ１９のＹＥＳ）、ステップＳ１７に移行し、回転動作出力を解除（ＯＦＦ）とし（ステップＳ１７）、ステップＳ１２に戻る。

目標位置の指示がない場合（ステップＳ１８のＮＯ）、弁体４の回転方向が右回転であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。現在位置＝目標位置でない場合にも（ステップＳ１９のＮＯ）、同様に、弁体４の回転方向が右回転であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。右回転であれば（ステップＳ２０のＹＥＳ）、右回転出力を発し（ステップＳ２１）、右回転でなければ（ステップＳ２０のＮＯ）、左回転出力を発し（ステップＳ２２）、ステップＳ１２に戻る。

このような処理手順により、制御装置１２からの制御情報に基づき、弁体４を移動させ、その移動位置が位置検出部８で検出され、弁制御部１０がその検出情報を監視し、制御装置１２からの制御情報に応じた位置に弁体４を制御することができる。

〔第２の実施の形態〕

第２の実施の形態は、第１の実施の形態で述べた弁を用いた熱源装置について開示する。

この第２の実施の形態について、図７を参照する。図７は、給湯・追焚装置の一例を示す図である。図７において、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付してある。

この給湯・追焚装置５０は、熱源装置の一例であって、給湯機能部５２、注湯機能部５４、浴槽水追焚機能部５６、ドレン回収排出機能部５８等を備える。

給湯機能部５２は、上水Ｗに燃焼排気６０の熱を熱交換して温水ＨＷを出湯する機能部である。給湯管路６２にあるシャワー等で給湯栓が開放されると、給水管路６６に上水Ｗが流れ込む。給湯電磁弁６４は、号数設定のための弁である。給水管路６６に流れ込んだ上水Ｗは、温度センサ６７によって給水温度、流量センサ７０によって給水流量が検出される。これら検出情報は、制御装置１２に伝送され、複数の給湯用バーナ７２に着火される。給湯用バーナ７２は燃料ガスＧを燃焼し、燃焼室７４に燃焼排気６０を生じさせる。この燃焼排気６０は、給湯用バーナ７２側を上流とし、給気ファン７６の給気とともに、燃焼室７４の上方に流れ、排気される。

上水Ｗは、二次熱交換器７８を通して一次熱交換器８０に流れ、燃焼排気６０の熱と熱交換される。二次熱交換器７８は燃焼排気６０の潜熱を上水Ｗに熱交換し、一次熱交換器８０は燃焼排気６０の顕熱を上水Ｗに熱交換する手段である。一次熱交換器８０の出側の温水ＨＷは、一次熱交換器８０の出側にある温度センサ６８によって検出される。この検出温度が目標温度より高い場合には、給水管路６６と給湯管路６２との間に設置されたバイパス回路８２にある水制御弁８４が開かれ、上水Ｗと温水ＨＷとを混合させ、この出湯温水ＨＷの温度を目標温度に制御する。この出湯温水ＨＷの温度は、給湯管路６２にある温度センサ８６によって検出される。出湯温水ＨＷは、シャワー水等に供される。

水制御弁８４の開度は、温度センサ８６の検出温度を参照して制御装置１２によって決定される。これにより、温度センサ８６の検出温度が目標温度に到達するに必要な量の上水Ｗが給湯管路６２に供給される。

また、バーナ７２では、ガス供給管８８にある元電磁弁９０が開であることを条件に、ガス電磁弁９２、９４、９６の開閉によってバーナ７２の切替えが行われ、ガス比例弁９８の開度に応じて燃料ガスＧの供給量、即ち、燃焼量が制御される。

注湯機能部５４は、既述の給湯機能部５２の給湯機能を包含し、給湯機能の熱交換で得られる温水ＨＷを浴槽１００に注湯する機能部であって、給湯管路６２と追焚管路１０２とを接続する注湯管路１０４を通じて実現される。注湯管路１０４にある注湯電磁弁１０６が開かれると、給湯管路６２に流れる温水ＨＷが注湯管路１０４を通して追焚管路１０２に流れ込み、この追焚管路１０２を通して浴槽１００に注湯される。この注湯量は、流量センサ１０８によって検出される。注湯管路１０４には逆止弁１１０が設置され、浴槽水ＢＷが上水Ｗ側に流れ込むのを防止している。

浴槽水追焚機能部５６は、燃焼排気１１２の熱を浴槽水ＢＷに熱交換し、浴槽水ＢＷを追焚きする機能部である。制御装置１２に浴槽水ＢＷの追焚きを指示すると、二方弁１１４を開状態、切替弁１１６を追焚管路１０２に開放状態とし、追焚用ポンプ１１８が駆動される。このとき、浴槽１００の浴槽水ＢＷの水位は水位センサ１１９により検出され、追焚き可能か否かが制御装置１２により判断される。追焚き可能であれば、追焚用ポンプ１１８の駆動により浴槽水ＢＷが浴槽１００から追焚管路１０２に流れ、追焚用熱交換器１２１に循環する。その浴槽水ＢＷの流れが流水スイッチ１２０で検出され、その浴槽水ＢＷの温度は温度センサ１２２によって検出される。これら検出情報は、制御装置１２に伝送されることにより、ガス電磁弁１２４が開かれて追焚用バーナ１２６に燃料ガスＧの供給とともに、着火される。バーナ１２６は燃料ガスＧを燃焼し、燃焼室１２８に燃焼排気１１２を生じさせる。この燃焼排気１１２は、バーナ１２６側を上流とし、給気ファン１３０からの給気とともに、燃焼室１２８の上方に流れる。この燃焼排気１１２の熱は、追焚用熱交換器１２１により浴槽水ＢＷに熱交換され、その浴槽水ＢＷの温度は、浴槽１００側の追焚管路１０２にある温度センサ１３２によって検出され、その検出情報が制御装置１２に取り込まれ、異常加熱等が判断される。温度センサ１２２の検出温度が追焚目標温度に到達すれば、追焚きを完了し、バーナ１２６の燃焼停止、ポンプ１１８を停止させる。

ドレン回収排出機能部５８は、給湯又は注湯のための熱交換で発生したドレン１３４を回収し、中和後に排出させる機能部であって、この実施の形態では、ドレン排出に追焚管路１０２を利用している。燃焼排気６０の潜熱を回収する二次熱交換器７８にあっては、その熱交換により、燃焼排気６０の水蒸気が凝縮し、ドレン１３４を生じる。このドレン１３４には、燃焼排気６０中の不純物も含有している。このドレン１３４は、二次熱交換器７８の下側に設置されたドレン受け１３６に回収され、ドレン管路１３８を通して中和器１４０に導かれ、中和後、ドレンタンク１４２に溜められる。ドレンタンク１４２は、排出までの間、貯留する貯留手段である。

このドレンタンク１４２のドレン１３４は、ドレン排出管路１４４を通じて追焚管路１０２に導かれる。この実施の形態では、ドレン排出管路１４４は切替弁１１６を介して追焚管路１０２に連結されており、このドレン排出管路１４４には逆止弁１４６が設置され、浴槽水ＢＷがドレンタンク１４２に逆流するのを防止している。

このドレン１３４の排出のために追焚管路１０２を利用していることから、追焚管路１０２には、浴槽水ＢＷの循環又は温水ＨＷの注湯と、ドレン排出とを切り替えるための切替手段として切替弁２（図１）が設置されている。この切替弁２の排出側ポートにはドレン排出路１４８が連結され、ドレン１３４が防水パン１５０に排出される。即ち、切替弁２は、追焚管路１０２で構成される流路と、ドレン排出ポートとの分岐部に設置されている。

そして、制御装置１２は給湯・追焚装置５０の筐体内に設置されており、この制御装置１２には、第１のリモコン装置として浴室リモコン装置１５２、第２のリモコン装置として台所リモコン装置１５４がシリアル信号線路１５６で接続されているとともに、切替弁２の弁制御部１０がシリアル信号線路１４を介してシリアル信号線路１５６に接続されている。即ち、弁制御部１０は、シリアル信号線路１４により制御装置１２に接続されている。この実施の形態では、切替弁２が浴槽１００に設置された循環口１５８の近傍に設置されるので、その弁制御部１０は、浴室内に設置された浴室リモコン装置１５２にあるシリアル信号線路１５６に接続されている。即ち、切替弁２と浴室リモコン装置１５２とは隣接して設置されている。

次に、切替弁２の配置について、図８及び図９を参照する。図８は、切替弁が配置された循環口部から見た浴槽を示す図、図９は、切替弁の配線構造の一例を示す図である。図８及び図９において、図７と同一部分には同一符号を付してある。

浴槽１００は図８に示すように、浴室１６０の防水パン１５０に設置されている。浴槽１００の壁部には循環口１５８が取り付けられ、この循環口１５８には追焚管路１０２が接続されている。管路１０２Ａは戻り側の管路であり、管路１０２Ｂは追焚用熱交換器１２１に浴槽水ＢＷを導く往き側の管路である。この循環口１５８の近傍に切替弁２が配置され、そのドレン排出路１４８が防水パン１５０の上面に開放されている。

このように浴槽１００が配置された浴室１６０の壁部１６２には、図９に示すように、浴室リモコン装置１５２が配置されている。この浴室リモコン装置１５２は、入浴中にユーザが容易にリモコン操作が可能な位置に配置されるのが一般的である。この浴室リモコン装置１５２の背面側にはシリアル信号線路１５６が引き出され、図示しない制御装置１２に接続される。

そこで、切替弁２の弁制御部１０から引き出されたシリアル信号線路１４は、壁部１６２に形成された配線口１６４から壁部１６２の背面側に導かれ、浴室リモコン装置１５２のシリアル信号線路１５６にコネクタ１６６によって接続すればよい。斯かる配線構造により、切替弁２は浴室リモコン装置１５２及び台所リモコン装置１５４（図７）と同様に、制御装置１２にシリアル信号線路１５６によって連係され、既述の通り、制御情報を送受することができる。即ち、浴室リモコン装置１５２の近傍に設置され且つシリアル信号線路１４で接続された切替弁２が制御装置１２で制御される。

次に、ドレンタンク１４２及びドレン１３４のレベル検出について、図１０を参照する。図１０は、レベルセンサを備えたドレンタンクを示す図である。図１０において、図７と同一部分には同一符号を付してある。

ドレンタンク１４２は、中和後のドレン１３４の貯留手段の一例であって、その底部にはドレン排出口１６８、その上部にはドレン流入口１７０が設置され、ドレン流入口１７０より上部にはオーバーフロー排出口１７２が設けられている。ドレン流入口１７０には中和器１４０から中和後のドレン１３４が流入する。ドレン排出口１６８にはドレン排出管路１４４が接続され、ドレン排出時、開放状態となる。ドレンタンク１４２のドレン収容量の限界レベルを超えると、オーバーフロー排出口１７２からドレン１３４が流出することになる。

そして、ドレンタンク１４２には、ドレン１３４のレベルを電気的に検出するレベルセンサ１７４が設置されている。このレベルセンサ１７４は、共通電極１７６、低（Ｌ）水位検出電極１７８、高（Ｈ）水位検出電極１８０、上限（Ｕ）水位検出電極１８２が設置されている。共通電極１７６が最も長く、ドレンタンク１４２の底部側に伸びている。低水位検出電極１７８は、ドレン排出終了レベルを検出するため、その長さは共通電極１７６よりわずかに短い程度の長さである。高水位検出電極１８０は、ドレン排出開始レベルを検出するため、上限レベル（Ｕ）を検出する上限水位検出電極１８２より長く設定されている。そして、上限水位検出電極１８２は、オーバーフロー排出口１７２より低い位置に設定され、ドレン１３４の上限レベルを検出する。

次に、リモコン装置及び制御装置について、図１１、図１２及び図１３を参照する。図１１は、浴室リモコン装置の前面パネル部の一例を示す図、図１２は、台所リモコン装置の前面パネル部の一例を示す図、図１３は、制御系統を示す図である。図１１、図１２及び図１３において、図１、図７と同一部分には同一符号を付してある。

浴室リモコン装置１５２の前面パネル部１８４には、図１１に示すように、操作部１８６として、電源スイッチ１８６１、ふろ自動スイッチ１８６２、追焚スイッチ１８６３、給湯温度調整スイッチ１８６４、運転予約スイッチ１８６５、設定スイッチ１８６６等が備えられている。この操作部１８６の操作に基づき、既述のように、給湯・追焚装置５０の制御装置１２から各機能部に動作指示が送られる。また、表示部１８８として、表示画面１８８１やその他の状態表示１８８２等が設置されている。また、排水ランプ表示部１９０、音声報知部１９２が備えられている。

台所リモコン装置１５４の前面パネル部１９４には、図１２に示すように、操作部１９６として例えば、電源スイッチ１９６１、ふろ自動スイッチ１９６２、追焚スイッチ１９６３、給湯温度調整スイッチ１９６４、運転予約スイッチ１９６５、設定スイッチ１９６６等が備えられている。この操作部１９６を操作すると、既述のように、給湯・追焚装置５０の制御装置１２を介して各機能部に動作指示が送られる。表示部１９８として、表示画面１９８１、その他の状態表示１９８２等が設置されている。また、排水ランプ表示部１９９、音声報知部２００が設置されている。

これら浴室リモコン装置１５２、台所リモコン装置１５４及び切替弁２と接続される制御装置１２はコンピュータによって構成され、図１３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）２０２、記憶部２０４及びタイマ２０６が備えられている。ＣＰＵ２０２は、水位センサ１１９、流水スイッチ１２０、レベルセンサ１７４、その他のセンサ２０７からの検出情報や、タイマ２０６からの時間情報を受け、プログラムの実行によって、切替弁２、二方弁１１４、追焚用ポンプ１１８、その他の機能部品２０８に制御出力を送出する。記憶部２０４にはＲＯＭ（Read-Only Memory）２１０やＲＡＭ（Random-Access Memory）２１２が備えられ、ＲＯＭ２１０には、ＯＳ（Operating System）や、給湯制御プログラム、浴槽水追焚制御プログラム、ドレン排出プログラム等のプログラムが格納されている。

この制御装置１２にシリアル信号線路１５６によって接続された浴室リモコン装置１５２はコンピュータによって構成され、制御部２１４、操作部１８６、排水ランプ表示部１９０、音声報知部１９２、その他の表示部１８８等が設置されている。この浴室リモコン装置１５２からの操作入力により制御情報が発せられ、この制御情報がシリアル信号線路１５６を通して制御装置１２に通知される。

この制御装置１２にシリアル信号線路１５６によって接続された台所リモコン装置１５４はコンピュータによって構成され、制御部２１６、操作部１９６、排水ランプ表示部１９９、音声報知部２００、その他の表示部１９８等が設置されている。この台所リモコン装置１５４からの操作入力により制御情報が発せられ、この制御情報がシリアル信号線路１５６を通して制御装置１２に通知される。

また、切替弁２は、シリアル信号線路１５６に既述のシリアル信号線路１４を直結することにより、制御装置１２に浴室リモコン装置１５２及び台所リモコン装置１５４とともに接続されている。即ち、切替弁２の開閉位置はシリアル通信によって制御装置１２に伝達され、その開閉制御が制御装置１２によって行われる。この切替弁２の構成は、図１に示した構成と同様であるので、同一符号を付し、その説明を省略する。

次に、給湯・追焚装置の動作処理について、図１４、図１５及び図１６を参照する。図１４は、給湯・追焚装置の全体制御の処理手順を示すフローチャート、図１５は、ドレンの排出処理の処理手順を示すフローチャート、図１６は、熱源制御の処理手順を示すフローチャートを示す図である。

図１４に示すように、電源を投入すると、機種設定の読込み、出力の初期化、イニシャルテスト等のイニシャライズ処理を実行する（ステップＳ３１）。次に、各種センサの検出信号、浴室リモコン装置１５２、台所リモコン装置１５４等からの外部指示等の読込みを行い（ステップＳ３２）、ドレン排出処理の実行か否かを判定する（ステップＳ３３）。ドレン排出処理を実行するか否かは、ドレンタンク１４２のドレンレベル、ドレン排出の指定時刻であるか否かにより判定する。ドレン排出処理を実行する場合には（ステップＳ３３のＹＥＳ）、ドレン１３４を浴室１６０の防水パン１５０に排出し、配管洗浄を実行する（ステップＳ３４）。

ドレン排出処理及び配管洗浄の後、又はドレン排出処理を実行しない場合には（ステップＳ３３のＮＯ）、給湯動作が実行されたか否かを判定する（ステップＳ３５）。この給湯動作実行か否かの判断は、例えば、給湯栓の開閉状態を監視すればよく、その給湯栓の開閉による流量センサ７０の検出によって行えばよい。

給湯動作が実行された場合には（ステップＳ３５のＹＥＳ）、例えば、給水量や設定温度を制御する給湯制御を実行する（ステップＳ３６）。給湯制御を行った後、又は給湯動作が実行されなかった場合には（ステップＳ３５のＮＯ）、自動湯張りの実行か否かの判断に移行する（ステップＳ３７）。自動湯張りの実行か否かは、例えば、浴室リモコン装置１５２のふろ自動スイッチ１８６２又は台所リモコン装置１５４のふろ自動スイッチ１９６２が押下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には（ステップＳ３７のＹＥＳ）、自動湯張り制御に移行する（ステップＳ３８）。

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場合には（ステップＳ３７のＮＯ）、追焚き実行か否かの判断に移行する（ステップＳ３９）。追焚き実行か否かは、例えば、浴室リモコン装置１５２の追焚スイッチ１８６３又は台所リモコン装置１５４の追焚スイッチ１９６３が押下されたか否かにより判断する。追焚きを実行する場合には（ステップＳ３９のＹＥＳ）、追焚用ポンプ１１８の動作や追焚用バーナ１２６等を制御する追焚制御に移行する（ステップＳ４０）。追焚制御を行った後、又は追焚きが実行されなかった場合には（ステップＳ３９のＮＯ）、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Ｓ４１）。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。上記以外のその他の動作を実行する場合には、同様に、その動作制御に移行し（ステップＳ４２）、その制御を実行した後、又は、その他の動作が実行されない場合には（ステップＳ４１のＮＯ）、ステップＳ３２に戻る。上記動作を繰り返して実行し、給湯動作、追焚動作とともに、ドレン排出処理が実行される。

次に、ドレン排出処理では、図１５に示すように、レベルセンサ１７４で検出されるドレン１３４の検出レベルが上限レベル（Ｕ）に達したか否かを判定する（ステップＳ５１）。上限レベル（Ｕ）に達していれば（ステップＳ５１のＹＥＳ）、ドレン排出処理を開始しなければならない。

そこで、ドレン排出には追焚管路１０２を使用するので、そのドレン排出に先立ち、追焚動作等、追焚管路１０２が使用中であるか否かを確認する（ステップＳ５２）。この確認は、例えば、浴室リモコン装置１５２の追焚スイッチ１８６３又は台所リモコン装置１５４の追焚スイッチ１９６３等が押下されたか否かにより行えばよい。追焚管路１０２が使用中であれば（ステップＳ５２のＹＥＳ）、追焚管路１０２を使用する動作を一時中断させ（ステップＳ５３）、即ち、ドレン排出を優先し、ドレン排出処理を実行する（ステップＳ５４）。追焚管路１０２が使用中でなければ（ステップＳ５２のＮＯ）、即座にドレン排出処理を実行する（ステップＳ５４）。

この場合、追焚管路１０２を使用中に、強制的にその使用を中断させるので、排水ランプ表示部１９０、１９９の点滅や、音声報知部１９２、２００の音声出力によりドレン排出を報知する。このようにすれば、ユーザが、ドレン排出処理のため、追焚動作が中断されたことを知ることができ、追焚動作の中断を故障と誤解することを防止できる。

上限レベル（Ｕ）に達していなければ（ステップＳ５１のＮＯ）、追焚管路１０２が使用中であるか否かを確認し（ステップＳ５５）、追焚管路１０２が使用中であれば（ステップＳ５５のＹＥＳ）、ステップ５１に戻り、レベルが上限レベル（Ｕ）に達するのを待つ。追焚管路１０２が使用中でなければ（ステップＳ５５のＮＯ）、ドレンレベルが高レベル（Ｈ）に達したか否かをレベルセンサ１７４で判断する（ステップＳ５６）。

ドレンレベルが高レベル（Ｈ）に達していなければ（ステップＳ５６のＮＯ）、指定時刻であるか否かを判定し（ステップＳ５７）、指定時刻であれば（ステップＳ５７のＹＥＳ）、コールドスタートか否かを判定し（ステップＳ５８）、コールドスタートであれば（ステップＳ５８のＹＥＳ）、ドレン排出処理を行う（ステップＳ５４）。指定時刻でなければ（ステップＳ５８のＮＯ）、ステップ５１に戻る。

ドレンレベルが高レベル（Ｈ）に達していれば（ステップＳ５６のＹＥＳ）、コールドスタートであるか否かを判定し（ステップＳ５８）、コールドスタートであれば（ステップＳ５８のＹＥＳ）、ドレン排出処理を行う（ステップＳ５４）。コールドスタートでなければ（ステップＳ５８のＮＯ）、ステップＳ５１に戻る。

このフローチャートにおいて、コールドスタートは、基本的には前回の燃焼終了から一定時間例えば、１０分以上経過している場合の動作開始であり、一定時間例えば、１０分以内の動作開始であれば、ホットスタートである。即ち、コールドスタートは熱交換器１２１が冷えた状態からの動作開始であり、ホットスタートは熱交換器１２１が熱い状態からの動作開始である。

ドレン１３４は常温状態であり、熱交換器１２１から見れば、冷水である。このようなドレン１３４を熱交換器１２１に循環させると、熱交換器１２１の温度を低下させる原因になるから、ドレン排出はコールドスタート状態で行うことが有利である。

そこで、ドレン排出処理に先立って、コールドスタートか否かを判断し、熱交換器１２１が冷えた状態でドレン排出処理や配管洗浄を行えば、熱交換器１２１を冷却させることはない。これに対し、ホットスタート状態でドレン排出処理（配管洗浄）をすると、熱交換器１２１を冷却させ、次に燃焼するときは出湯温度の立上りが遅くなり、しかも、温水ＨＷで配管洗浄することは不経済である。そのため、コールドスタート条件の成立を待ってからドレン排出処理及び配管洗浄を行う。

しかしながら、ドレンレベルが上限レベル（Ｕ）に達した場合には（ステップ５１のＹＥＳ）、その時点では、給湯燃焼が行われていたことが予想されるが、上限レベル（Ｕ）にあるドレンレベルに対し、コールドスタート状態に到達するまでドレン排出処理の実行を遅延させると、ドレン排出処理の機会を逸することになり、ドレンタンク１４２からドレン１３４が溢水するおそれがある。そこで、ドレンレベルが上限レベル（Ｕ）に達した場合にはコールドスタートチェック前にドレン排出処理を実行し、ドレン１３４の溢水を防止している。

次に、ドレン排出処理にはドレン排出の処理と、配管洗浄の処理が含まれる。このドレン排出処理では、図１６に示すように、二方弁１１４を閉にし（ステップＳ６１）、切替弁２を防水パン１５０側に切り替え（ステップＳ６２）、切替弁１１６をドレンタンク１４２側に切り替える（ステップＳ６３）。これらの動作は、ほぼ同時に行われる。次に、追焚用ポンプ１１８をＯＮさせると（ステップＳ６４）、ドレンタンク１４２に溜まったドレン１３４は、ドレン排出管路１４４、切替弁１１６、ポンプ１１８、追焚管路１０２、切替弁２を介して防水パン１５０に排出される。その後、ドレンタンク１４２のドレンレベルが低レベル（Ｌ）に到達したか否かを判断し（ステップＳ６５）、低レベル（Ｌ）まで下がると（ステップＳ６５のＹＥＳ）、追焚用ポンプ１１８を停止させ（ステップＳ６６）、ドレン排出を終了する。

このドレン排出の後、ドレン排出に用いられた追焚管路１０２の配管洗浄では、切替弁１１６を追焚き側に切り替え（ステップＳ６７）、注湯処理を行う（ステップＳ６８）。即ち、給湯管路６２から注湯管路１０４に上水Ｗを流すことにより、追焚管路１０２内に滞留するドレン１３４を防水パン１５０側に排出させ、追焚管路１０２の管内を上水Ｗで洗浄する。この注湯処理の後、切替弁２を追焚き側に切り替え（ステップＳ６９）、二方弁１１４を開状態にし（ステップＳ７０）、この処理を終了する。

この配管洗浄に移行する場合には、制御装置１２からの給水指令や、水位センサ１１９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する。給湯機能が使用されている場合には（既述のホットスタート）、その給湯動作が終了するまで待機し、また、給湯動作が行われていない場合には（既述のコールドスタート）、注湯管路１０４の注湯電磁弁１０６を開き、上水Ｗを追焚管路１０２に流入させ（注水）、流量センサ１０８の検出流量が設定流量に到達すれば、注湯電磁弁１０６を閉じ、その注水を終了する。この注水が終了した後、切替弁２を追焚き側に切り替え、二方弁１１４を開き、追焚可能状態に切り替える。この配管洗浄には、温水ＨＷを用いてもよい。

この注水又は注湯は追焚用ポンプ１１８の次回動作のための呼び水の役割を果たす。この注湯又は注水の供給量は、追焚管路１０２の管路長や、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。

このような配管洗浄を行えば、追焚管路１０２にドレン１３４を残留させることがなく、浴槽水ＢＷの追焚きや浴槽１００に対する注湯の際に、浴槽１００にドレン１３４が流入するのを防止することができる。

ところで、切替弁２を浴槽１００側又は防水パン１５０側の流路に切り替えるには、既述の通り、制御装置１２と切替弁２の弁制御部１０とのシリアル通信によって実現され、そのシリアル通信には、制御情報（図４）が用いられる。図４の（Ａ）に示すように、制御装置１２から切替弁２へ送信される制御情報のデータフォーマットは既述の通り、発信元情報４０１等のデータに目標情報４０５、４０６が包含されている。ドレン排出の際には、目標情報４０５が「０」、目標情報４０６が「１」に切り替えられ、ポート２０Ｃ−２０Ｂ間が開放状態に維持される。

この制御情報を受けた切替弁２は、制御装置１２からの制御情報によって弁体４が回転し、ドレン排出の場合には、切替弁２はポート２０Ｃ−２０Ｂが開放状態となるので、既述の通り、目標情報４０５が「０」、目標情報４０６が「１」に維持される。

そして、配管洗浄の後、追焚可能な状態では、切替弁２はポート２０Ａ−２０Ｃが開放状態となるので、既述の通り、目標情報４０５が「１」、目標情報４０６が「０」になる。

〔他の実施の形態〕

(1) 上記実施の形態では、弁として切替弁２を例示したが、本発明の弁は、開閉弁、比例弁、三方弁等に適用でき、本発明は、上記実施の形態に限定されない。

(2) 上記実施の形態では、熱源装置として給湯・追焚装置５０を例示したが、暖房装置や給湯・追焚・暖房装置又は給湯装置に適用してもよく、本発明は上記実施の形態に限定されない。

(3) 上記実施の形態では、シリアル通信が可能な切替弁２をドレン排出と追焚循環のための管路との流路切替えに用いているが、水制御弁８４、注湯電磁弁１０６、二方弁１１４、切替弁１１６に適用してもよく、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。

以上説明したように、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、又は明細書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。

この発明に係る弁は、シリアル通信によって操作可能な開閉弁、比例弁、切替弁等の各種の弁システムを構成することができる。

また、この発明の熱源装置は、既述の弁を流路を切り替える切替弁に用いて構成され、既設の給湯・追焚装置や暖房装置等に適用でき、既設のシリアル配線を利用して弁切替えを実現でき、有用である。

また、この発明の熱源装置は、燃焼排気の潜熱を熱交換する熱交換器を備え、特に、既存の循環路を用いてドレンを排出させる燃焼装置のドレン処理に関し、ドレンの排出を定期的に行うと同時に定時以外にドレンタンクが満水になったときは、適宜排出することができる。

２切替弁
４弁体
１０弁制御部
１２制御装置
１６弁本体
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃポート
５０給湯・追焚装置
１０２追焚管路
１４２ドレンタンク
１４４ドレン排出管路
１４８ドレン排出路
１７４レベルセンサ

Claims

熱交換によってドレンを生じる熱源装置であって、
前記ドレンを溜めるドレン貯留手段と、
浴槽水を循環させ又は浴槽に給湯するとともに、前記ドレン貯留手段からのドレン排出時、前記ドレン貯留手段から前記ドレンを流す流路と、
前記ドレンのドレン排出を指示する制御情報を出力する制御手段と、
前記流路とドレン排出ポートの分岐部に設置され、ドレン排出時に、前記流路から前記ドレン排出ポート側に前記ドレンを排出させる弁とを備え、
前記弁が、弁体と、前記弁体が設置された弁本体に取り付けられたハウジング部と、該ハウジング部に設置され、第１のシリアル信号線路が引き出されて、該第１のシリアル信号線路が前記制御手段とリモコン装置とを繋ぐ第２のシリアル信号線路にコネクタを介して接続することで、前記制御手段からシリアル通信を通じて制御情報を受け、該制御情報に応じて前記弁体を前記ドレン排出ポート側に切り替える弁制御部とを備えることを特徴とする、熱源装置。
前記弁は、前記弁体の切替位置を検出する位置検出部を備え、前記弁制御部は、前記位置検出部の検出情報を前記制御手段に通知することを特徴とする、請求項１に記載の熱源装置。
前記ドレン貯留手段は前記流路に流路切替手段を介して接続され、前記制御手段は、前記通知を受けて前記流路切替手段を切り替え、前記ドレン貯留手段から前記流路に前記ドレンを流すことを特徴とする、請求項２に記載の熱源装置。
前記弁は、前記弁体の開閉位置を検出する位置検出部を備え、前記弁制御部は、前記位置検出部の検出情報を前記制御手段に通知することを特徴とする、請求項１に記載の熱源装置。