JP5696926B2 - 太陽熱温水システム - Google Patents

Description

本発明は、循環ポンプの作動により、貯湯タンク内の湯水を熱交換加熱するための熱交換器と、太陽熱の集熱パネルとの間で熱媒を強制循環させることで太陽熱の集熱を温水として貯湯タンク内に蓄熱し、この温水を給湯等に利用するために用いられる太陽熱温水システムに関し、特に集熱循環回路内における熱媒量不足の発生を的確に判定して警報を発し得るようにするための技術に係る。

従来、太陽熱温水システムを対象にしたものではないが、熱媒を循環路に循環させる暖房装置を対象にして、循環路への空気侵入の伴う水崩れ等の不都合を回避するために、循環路内が熱媒の減衰によって低圧状態になれば、熱媒循環の後に熱媒補給を行うことで、循環路内を加圧状態に維持して水崩れ防止を図ることが提案されている（例えば特許文献１参照）。

又、前記と同様に太陽熱温水システムを対象にしたものではないが、密閉タイプの温水ボイラーにおいて、温水ボイラーを構成するタンクの上部空間に、エア抜き手段を備えたエアタンクを一体に付設し、このエアタンク内の所定レベル位置に設けた水位センサにより内部の水位低下が出力されれば、警報を発するようにすることも提案されている（例えば特許文献２参照）。

特開２００２−２７６９５６号公報 特開２０１０−１７５１５６号公報

ところで、太陽熱温水システムでは例えば地上に設置された貯湯タンク等のシステム本体と、例えば家屋の屋根等に設置される集熱パネルとの間に延びる循環経路は例えばＰＥ（ポリエチレン）管等を用いて配管されているため、管壁を透過して外部から空気（酸素）が循環経路内に侵入するおそれがある。ところが、近年、太陽熱利用の普及に伴い、集熱パネルを従来よりもさらに高所（例えば３階建て家屋の屋根上）に設置することが行われるようになりつつあり、集熱パネルと貯湯タンクとの高低差がより大きくなって循環経路内がより負圧傾向に陥り易い状態になっている。このため、前記の管壁からの空気透過量も増加傾向になることが懸念されている。ここで、通常は、このような空気の透過等に起因して前記の気液分離部には液部分である熱媒の液位が所定液位よりも低下すれば、それを液位センサで検知して熱媒量不足に陥ったことの報知（渇水報知）を行うことにより循環ポンプの空回り防止等を図るようにされている。

しかしながら、前記の液位センサによる液位低下検知に基づき渇水報知を行うと、誤報の発生を招いたり、誤報に基づき誤処理の発生を招いたりするおそれが考えられる。すなわち、熱媒の循環運転が長い間実行されずに放置され、その間に循環経路を構成するＰＥ管の管壁から透過して内部に溜まった空気が、次の循環運転の際に一気に気液分離部に流れ込んで気液分離部内が多量の空気で充満されてしまうおそれがある。この場合には、内部の熱媒の液位が液位センサよりも下回って渇水報知が実行されることになるものの、実際には熱媒量自体は不足していなければ、その渇水報知は誤報であり、誤報に基づき種々の対応処理が行われてしまうことになってしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、単に液位低下の発生に基づき熱媒量不足を判定するのではなく、真に熱媒量不足に陥っているか否かについて的確に判定して、誤報の発生や誤報に起因する誤処理の発生を確実に回避し得る太陽熱温水システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、太陽熱を集熱して熱媒を加熱する集熱パネルと、貯湯タンクと、この貯湯タンク内の湯水を熱交換加熱するための熱交換器と、循環ポンプの作動により前記集熱パネルと前記熱交換器との間で熱媒を循環させることで前記貯湯タンク内の湯水を熱交換加熱して貯湯として蓄熱させる集熱循環回路とを備えた太陽熱温水システムを対象にして次の特定事項を備えることとした。すなわち、前記集熱循環回路内の熱媒量の如何を検知して出力する熱媒検知手段と、この熱媒検知手段により熱媒量の減少に係る検知が出力されたとき熱媒量が不足しているか否かを判定する熱媒量不足判定手段と、前記集熱循環回路内に気泡が発生し得る環境条件が成立するか否かを判定する気泡発生条件成立判定手段とを備えることとする。そして、前記熱媒量不足判定手段として、前記熱媒検知手段からの熱媒量の減少検知に係る出力を受けた後、前記気泡発生条件成立判定手段により気泡発生に係る環境条件が成立したと判定された後も、熱媒の状況を見極めるために設定された猶予時間が経過するまでの間、前記熱媒検知手段からの出力状況を監視し、前記減少検知に係る出力の解消が継続しないとき、あるいは、前記減少検知に係る出力が解消しないとき、熱媒量不足と判定し、熱媒量不足に係る警報を出力する構成とする（請求項１）。

本発明の場合、熱媒検知手段により熱媒量の減少に係る検知が出力されただけでは熱媒量不足に係る警報（エラー報知）を行わずに、気泡発生条件成立判定手段により気泡発生に係る環境条件が成立したと判定された後も、熱媒の状況を見極めるために設定された猶予時間が経過するまでの間に、熱媒検知手段からの出力状況を監視し、それでも熱媒検知手段からの減少検知に係る出力が解消されなければ、熱媒量不足に係る警報が出力されることになる。すなわち、気泡発生に係る環境条件が成立すれば、その気泡発生に伴い集熱循環回路内で熱媒が流動し、熱媒検知手段による検知状況が変化する可能性がある。これにより、熱媒検知手段からの減少検知に係る出力が解消すれば、実際には熱媒量不足は生じてはいないと判定し得ることになる。その一方、そのような熱媒の流動が生じても、なおも熱媒検知手段からの減少検知に係る出力が解消されないのであれば、実際に熱媒量の不足が生じているものと判定し得ることになる。このため、熱媒量不足についての誤検知・誤報の発生を回避し得る一方、実際に熱媒量不足が発生していると判定された場合には的確に熱媒量不足について警報を出力し得るようになる。これにより、誤報の発生や誤報に起因する誤処理の発生を確実に回避し得るようになる。

本発明の太陽熱温水システムにおいて、集熱パネルにおける熱媒の温度又はこの熱媒温度と同等の温度を検出する熱媒温度検出手段を備え、前記気泡発生条件成立判定手段として、前記熱媒温度検出手段により検出される熱媒温度が設定温度以上であれば、気泡発生に係る環境条件が成立したと判定する構成とすることができる（請求項２）。このようにすることにより、集熱パネル内の熱媒が強力な太陽熱を受けて沸騰するに至る結果、熱媒が体積膨張したり集熱パネル内に気泡が発生したりして熱媒が集熱循環回路内に流動する現象について、その発生条件が成立するか否かが的確に判定し得るようになる。この結果、熱媒量不足判定手段による判定もより的確に行い得ることになる。

又、本発明の太陽熱温水システムにおいて、循環ポンプが作動を停止した状態で経過する停止継続時間を計時するタイマを備え、前記気泡発生条件成立判定手段として、前記タイマにより計時される停止経過時間が設定時間値を超えれば、気泡発生に係る環境条件が成立したと判定する構成とすることができる（請求項３）。このようにすることにより、つまり前記の沸騰に起因して気泡が発生する場合に加え、循環ポンプが停止していれば集熱循環回路を構成する経路の管壁を透過して空気が侵入し、この侵入に伴い集熱循環回路内に気泡が発生することになるため、このような気泡発生に基づき熱媒量の如何に係る検知に影響を与える現象について、その発生条件が成立するか否かが的確に判定し得るようになる。この結果、熱媒量不足判定手段による判定もより的確に行い得ることになる。

以上、説明したように、本発明の太陽熱温水システムによれば、熱媒検知手段により熱媒量の減少に係る検知が出力されただけでは熱媒量不足に係る警報を行わずに、気泡発生条件成立判定手段により気泡発生に係る環境条件が成立したと判定された後も、熱媒の状況を見極めるために設定された猶予時間が経過するまでの間に、熱媒検知手段からの出力状況を監視し、それでも熱媒検知手段からの減少検知に係る出力が解消されなければ、熱媒量不足に係る警報を出力することになる。このため、熱媒量不足についての誤検知・誤報の発生を回避することができる一方、実際に熱媒量不足が発生していると判定された場合には的確に熱媒量不足について警報を出力することができるようになる。これにより、誤報の発生や誤報に起因する誤処理の発生を確実に回避することができるようになる。

特に、請求項２によれば、熱媒温度検出手段により検出される熱媒温度が設定温度以上であれば、気泡発生に係る環境条件が成立したと判定する構成とすることで、気泡発生条件が成立するか否かの判定を具体的に行うことができ、循環ポンプの作動をより的確に行うことができるようになる。この結果、熱媒量不足判定手段による判定もより的確に行うことができるようになる。

又、請求項３によれば、タイマにより計時される循環ポンプの停止継続時間が設定時間値を超えれば、気泡発生に係る環境条件が成立したと判定する構成とすることで、集熱パネルにおける沸騰発生以外の事由に基づいて気泡発生した場合、すなわち、循環ポンプの作動停止状態が継続すれば、循環経路の管壁を透過して侵入する空気がより増加し気泡発生に至る場合であっても、これを前記タイマにより、気泡発生条件が成立するか否かの判定をより的確に行うことができるようになる。この結果、熱媒量不足判定手段による判定もより的確に行うことができるようになる。

本発明に係る太陽熱温水システムの実施形態を示す模式図である。 図１の太陽熱温水システムの作動制御に係る構成を示すブロック図である。 熱媒量不足判定処理に係るフローチャートである。 熱媒の液位低下とこれに続く現象に係る第１の現象例を示す説明図である。 熱媒の液位低下とこれに続く現象に係る第２の現象例を示す説明図である。 熱媒の液位低下とこれに続く現象に係る第３の現象例を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る太陽熱温水システムを示す。同図中の符号１は例えば地上に設置されたシステム本体、２は内部を通る熱媒（例えば不凍液）に太陽熱を集熱させるための集熱パネル、３は貯湯タンク、４は集熱パネル２と貯湯タンク３内の熱交換器４３との間に熱媒を循環させることにより熱媒の熱を貯湯タンク３内に貯湯として蓄熱する集熱循環回路、５は外部から水道水等を貯湯タンク３内に給水する給水路、６は貯湯タンク３内の貯湯を用いて給湯栓（図示省略）等に給湯するために出湯する出湯路、７はこの太陽熱温水システムの作動制御を行うコントローラである。

集熱パネル２は例えば家屋の屋根に設置され、その頂部位置近傍には集熱パネル２を構成するフィンの温度を検出する熱媒温度検出手段としての集熱パネル温度センサ２１が設置されている。この集熱パネル温度センサ２１により検出される前記のフィン温度は、集熱により最も昇温した状態の熱媒の熱媒温度Ｔｓと同等であり、フィン温度の検出により熱媒温度Ｔｓを検出するようになっている。

貯湯タンク３は、例えばステンレス鋼により密閉式に構成された密閉容器である。この貯湯タンク３には、貯湯タンク３内の底部付近の湯又は水（以下「湯水」という）の温度Ｔｔを検出する貯湯タンク温度センサ３１が設置されている。給水路５は、その上流端が外部の水道管等に接続され、下流端が図示省略の逆止弁等を介して貯湯タンク３の底部に接続されている。この給水路５には給水温度を検出する給水温度センサ５１や給水流量を検出する給水流量センサ５２が介装されている。又、出湯路６は、その上流端が貯湯タンク３の頂部に接続され、貯湯タンク３の頂部近傍には貯湯タンク３から出湯した湯の温度を検出する出湯温度センサ６１が介装されている。

集熱循環回路４は、循環ポンプ４１の作動により熱媒を循環経路４２を通して集熱パネル２と貯湯タンク３内の蓄熱用熱交換器（例えばコイル型熱交換器）４３との間で循環させるように構成されたものである。循環経路４２は、集熱パネル２の内部に通されて昇温した高温の熱媒をその頂部近傍から導出させて貯湯タンク３内の蓄熱用熱交換器４３の入側に導く往き路４２ａと、蓄熱用熱交換器４３で熱交換されて低温になった熱媒を蓄熱用熱交換器４３の出側から導出させて集熱パネル２の底部まで戻す戻り路４２ｂとから構成されている。これら往き路４２ａ及び戻り路４２ｂからなる循環経路４２は、システム本体１と集熱パネル２との間に延びる部分が例えばＰＥ（ポリエチレン）管を用いて配管されている。

又、システム本体１内に形成された戻り路４２ｂには半密閉式のアキュームタンク４４が介装され、このアキュームタンク４４の頂部は連通管４５１を介してリザーブタンク４５の底部と連通されている。この連通管４５１を通してアキュームタンク４４内からあふれた熱媒及び／又は空気をリザーブタンク４５内に逃がすようになっている。これらアキュームタンク４４とリザーブタンク４５との組み合わせにより気液分離部が構成されている。さらに、アキュームタンク４４には底部側の所定液位位置に下限液位として設定された低液位における熱媒の存在を検出する低液位センサとして低液位電極４４１が配設されている。この低液位電極４４１が熱媒を通して通電状態（ＯＮ出力）になればアキュームタンク４４内の熱媒の液位が下限液位以上あり、非通電状態（ＯＦＦ出力）になれば熱媒の液位は下限液位未満まで低下していることが検知されることになる。この低液位電極４４１が熱媒検知手段を構成し、低液位電極４４１からの出力情報に基づいて後述の熱媒量不足判定手段７３により熱媒量不足と判定されてエラー報知が出力されたときには、コントローラ７により循環ポンプ４１の作動が強制的に停止されるようになっており、これにより、循環ポンプ４１の空回り作動の発生を回避するようになっている。

循環ポンプ４１は可変流量ポンプ（例えばＤＣポンプ）により構成され、その吐出能力が増減調整可能となっている。ＤＣポンプの場合、電流値を増大すれば回転数が増加して吐出量が増大し、電流値を低減すれば回転数が低下して吐出量が低減する。

以上の太陽熱温水システムはリモコン７１からの入力設定信号・操作信号の出力、温度センサ２１，３１や低液位電極４４１等からの検出信号の出力を受けて、コントローラ７により作動制御されるようになっている。コントローラ７は、ＭＰＵやメモリ等を備え、予め搭載されたプログラムの実行や制御回路により各種制御が行われるようになっている。そして、コントローラ７は、作動制御のために、図２に示すように集熱運転を行う集熱運転制御手段７２や図示省略の給湯制御手段等を備える他、特に本実施形態で特徴的な制御構成として、集熱循環回路４内の熱媒量が不足しているか否かを判定する熱媒量不足判定手段７３、集熱パネル２において沸騰が発生する条件が成立しているか否かを判定する沸騰条件成立判定手段７４、並びに、熱媒量不足判定手段７３での判定処理に用いる第１タイマ７５、第２タイマ７６及び第３タイマ７７を備えている。

まず、集熱運転制御手段７２による集熱運転制御について簡単に説明すると、貯湯タンク３の蓄熱量は不足していることを例えば貯湯タンク温度センサ３１により検出される湯水温度Ｔｔに基づいて確認し、かつ、集熱パネル温度センサ２１により検出される熱媒温度Ｔｓが前記の湯水温度Ｔｔよりも所定の温度差α℃（例えば６℃）以上の高温であることを確認し、これらの開始条件の成立を確認した上で循環ポンプ４１を作動させて集熱運転が開始される。

これにより、集熱パネル２から高温の熱媒が往き路４２ａを通して蓄熱用熱交換器４３に供給され、蓄熱用熱交換器４３において貯湯タンク３内の湯水を熱交換加熱することにより低温になった熱媒が戻り路４２ｂを通して集熱パネル２に戻される。集熱パネル２に戻された熱媒は集熱パネル２内を頂部に進行する間に再加熱され、再び高温になった熱媒が往き路４２ａを通して蓄熱用熱交換器４３に供給されるというように循環される。そして、貯湯タンク３内の湯水が熱交換加熱されることにより、熱媒に担持された集熱熱量が貯湯タンク３内の湯水に移動し、貯湯として貯湯タンク３内に蓄熱されることになる。

熱媒量不足判定手段７３は、低液位電極４４１からの検知信号が通常状態であるＯＮ出力からＯＦＦ出力に変わることにより処理が開始されるようになっている。本来は、低液位電極４４１からＯＦＦ出力があれば、即座に熱媒量不足であるとしてエラー報知を行って循環ポンプ４１の作動を禁止（集熱運転の禁止）するなどの対応処理を実行するようにしていたが、本実施形態では、低液位電極４４１からＯＦＦ出力があっても、一時的かつ偶発的なものである可能性があるため、熱媒量不足の可能性有りとして後述の渇水カウンタにより仮のエラー状態にするだけでエラー報知を即座には行わずに、所定の期間にわたり待機状態にしその間に熱媒量不足判定手段７３により後述の如き所定の判定処理を行うようにし、低液位電極４４１からの出力がＯＮ出力に回復しない等の所定の場合にエラー報知を行うようにしている。

沸騰条件成立判定手段７４は、循環経路４２内に気泡が発生する環境条件が成立するか否かを判定するものであり、例えば、集熱パネル４１内の熱媒が強力な太陽熱を受けて沸騰するに至る結果、熱媒が体積膨張したり集熱パネル内に気泡が発生して、熱媒が集熱パネルから半密閉式の集熱循環回路内に下降してしまうような現象が生じるような条件が成立しているか否かを判定するようになっている。そして、この判定結果を前記の熱媒量不足判定手段７３による判定処理に利用するようになっている。この沸騰条件成立か否かの判定は次のようにして行う。

すなわち、第１の判定処理として、集熱パネル温度センサ２１により検出される熱媒温度Ｔｓが、熱媒が沸騰する温度として予め設定した沸騰温度Ｔｆを超えたか否かで判定する。沸騰温度Ｔｆとしては、熱媒が不凍液である場合には、例えば８０℃である。具体的には、熱媒温度Ｔｓが沸騰温度Ｔｆを超えた状態が所定の設定継続時間継続した後、さらに設定経過時間が経過することの条件が成立すれば、沸騰条件成立と判定する。

第２の判定処理として、循環ポンプ４１が作動停止状態を継続している経過時間（停止継続時間）が設定時間ｔｓ（例えば１００時間）以上になっているか否かを第３タイマ７７による計時により判定する。作動停止状態が設定時間ｔｓ以上継続していることという条件が成立すれば、循環経路４２のＰＥ管により構成されている部分の管壁から空気が内部に侵入し所定量以上の気泡が発生している、つまり前記の沸騰した場合と同様な現象が生じているものと判定し、沸騰条件成立と判定する。要するに、沸騰条件成立判定手段７４は、集熱パネル２における沸騰発生に伴う気泡発生に加えて、循環経路４２の管壁を透過して空気が侵入することに伴う気泡発生の双方について、沸騰条件が成立するものとして扱っているのである。

次に、熱媒量不足判定手段７３や、沸騰条件成立判定手段７４に基づく処理について図３のフローチャートを参照しつつ説明する。これらの処理は前記の集熱運転制御と並行して実行される。

まず、低液位電極４４１からの検知信号がＯＮ出力からＯＦＦ出力に変わったことで判定処理を開始し（ステップＳ１でＹＥＳ）、渇水カウンタに「１」を設定して仮のエラー状態が発生したことを保存し、第１タイマ７５をスタートさせる（ステップＳ２）。なお、循環ポンプ４１は作動を停止させる。この第１タイマ７５は前記の沸騰条件成立判定に用いる第３タイマ７７と同等の時間設定（例えば１００時間）にすればよく、この第１タイマ７５による計時が終了するまでの時間だけ待機し、この待機時間が経過する間に熱媒量不足についての判定を行う。なお、渇水カウンタは「０」が正常状態、「１」が仮のエラー状態（仮の熱媒量不足状態）、「２」が真のエラー状態（真の熱媒量不足状態）を表す。

次に、沸騰条件が成立するか否かを判定し（ステップＳ３）、沸騰条件が成立すれば（ステップＳ３でＹＥＳ）、第２タイマ７６をスタートさせる（ステップＳ４）。第２タイマ７６には、沸騰現象が生じれば集熱パネル２内の熱媒が体積膨張してアキュームタンク４４に熱媒が戻されたり、それが冷えればリザーブタンク４５にあふれた熱媒がアキュームタンクに戻されたりすることから、沸騰現象により生じる熱媒の動きを見極めるための時間（例えば４８時間）が設定されている。つまり、実際に熱媒量不足（渇水）の状態に陥っていても、沸騰現象が生じると前記の如くアキュームタンク４４に熱媒が戻って低液位電極４４が一時的にＯＮ出力状態になる場合も考えられることから、状況を正確に見極めるための猶予時間を設定しているのである。

そして、沸騰が生じていれば熱媒がアキュームタンク４４に戻って液位が回復することから、低液位電極４４からの検知信号がＯＮ出力を継続しているか否かを判定し（ステップＳ５）、ＯＮ出力であれば、第２タイマ７６がタイムアップするまで継続するか否かを確認する（ステップＳ５でＹＥＳ，ステップＳ６でＮＯ）。低液位電極４４１がＯＮ出力状態を第２タイマ７６のタイムアップするまで継続すれば（ステップＳ６でＹＥＳ）、ステップＳ１のＯＦＦ出力は一時的・偶発的なものであり、実際には熱媒量不足には至っていないものと判定し、渇水カウンタをリセット（「０」に戻す）する。つまりエラー報知や、それに続く処理は行わない。

以上のステップＳ１〜ステップＳ７に対応する現象例を図４に基づいて説明すると、まず、第１段階（図４の上段部分参照）でアキュームタンク４４の上部に空気が溜まりアキュームタンク４４内の熱媒液位が低液位電極４４１よりも低下して低液位電極４４１がＯＦＦ出力状態になったとしても、第２段階（同図の中段部分参照）として集熱パネル２で沸騰が生じて熱媒が体積膨張し、熱媒がアキュームタンク４４に戻って低液位電極４４１はＯＮ出力状態に回復する。この際にアキュームタンク４４内の上部に溜まっていた空気が熱媒と共に連通管４５１を通してリザーブタンク４５にあふれて押し出される。第３段階として（同図の下段部分参照）、沸騰後に熱媒が冷えてくると、循環経路４２内が負圧傾向となるため、リザーブタンク４５内から熱媒がアキュームタンク４４内に戻され、循環経路４２内に熱媒が充満されることになる。このような図４の現象例の場合には、沸騰した後に熱媒が冷えるまでの間に低液位電極４４１は継続してＯＮ出力状態になる。以上の現象の成立に基づいて、実際には熱媒量不足には至っていない、渇水カウンタによる熱媒量不足との仮の検知は誤検知である、と判定するのである。

一方、沸騰条件が成立し（ステップＳ３でＹＥＳ）、一旦は低液位電極がＯＮ出力状態に回復したものの、そのＯＮ出力が第２タイマ７６がタイムアップするまでは継続しない場合（ステップＳ４，ステップＳ５でＹＥＳ，ステップＳ６でＮＯ，ステップＳ５でＮＯの順）、あるいは、沸騰条件が成立したものの（ステップＳ３でＹＥＳ）、低液位電極４４１はＯＮ出力とはならずにＯＦＦ出力のままを維持する場合（ステップＳ４，ステップＳ５でＮＯの順）、次の処理を行う。すなわち、渇水カウンタを「＋１」にして合計「２」とし（ステップＳ８）、例えばリモコン７１を用いて熱媒量不足である旨のエラー報知を行う（ステップＳ９）。このエラー報知に基づいてコントローラ７では循環ポンプ４１の作動禁止等の処理を行う。

以上のステップＳ５での判定が「ＮＯ」となる場合に対応する現象例を図５に基づいて説明すると、まず、第１段階（図５の上段部分参照）で例えば循環経路４２内に侵入して溜まった空気が一気にアキュームタンク４４内に流入し熱媒がリザーブタンク４５に押し出されてしまって低液位電極４４１がＯＦＦ出力状態になり、第２段階（同図の中段部分参照）として集熱パネル２で沸騰が生じると熱媒が体積膨張し、熱媒がアキュームタンク４４に戻るため、低液位電極４４１は一旦はＯＮ出力状態に回復する。この際にリザーブタンク４５内の熱媒もアキュームタンク４４内に戻る。第３段階として（同図の下段部分参照）、沸騰後に熱媒が冷えてくると、循環経路４２内が負圧傾向となるため、アキュームタンク４４からリザーブタンク４５内を吸引することになるものの、リザーブタンク４５内はほぼ空状態になってるため、空気を吸い込むこととなってアキュームタンク４４内は空の状態のままとなる。このような図５の現象例の場合には、真に熱媒量が不足していると判定し、渇水カウンタを「２」としてエラー報知を行う。

一方、ステップＳ３での沸騰条件が成立するか否かの判定を第１タイマ７５がタイムアップするまで行うが（ステップＳ３でＮＯ，ステップＳ１０でＮＯ）、沸騰条件が成立しないまま第１タイマ７５がタイムアップしてしまった場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）には、ステップＳ９に移って例えばリモコン７１を用いて熱媒量不足である旨のエラー報知を行う。これは、真に熱媒量不足か否かの判定は不明であるものの、第１タイマ７５の待機時間（熱媒量不足判定手段７３による判定時間）を延ばし過ぎると、真に熱媒量不足が発生している場合にエラー報知の遅れにつながるため、第１タイマ７５のタイムアップすれば仮の渇水カウンタの登録に基づいてエラー報知を行うようにしている。

このような場合に対応する現象例を図６に基づいて説明すると、まず、第１段階（図６の上段部分参照）でアキュームタンク４４の上部に空気が溜まりアキュームタンク４４内の熱媒液位が低液位電極４４１よりも低下して低液位電極４４１がＯＦＦ出力状態になり、第２段階（同図の下段部分参照）として、第１タイマ７５の待機時間が経過しても沸騰しないためアキュームタンク４４の上部には空気が溜まったままの状態で推移することになる。このような現象例の場合には、実際に熱媒量不足が発生している可能性もあるため、エラー報知を行うようにしている。

以上の実施形態の場合、低液位電極４４１がＯＦＦ出力状態に変わったとしても、単にＯＦＦ出力が生じただけで熱媒量不足のエラー報知を行わずに、少なくとも集熱パネル２での沸騰（気泡の発生）が生じるであろう時間値だけ待機し、その間に熱媒量不足判定手段７３により真に熱媒量不足に陥っているか否かを判定し、それでも低液位電極４４１が安定的なＯＮ出力状態に回復しない場合にエラー報知が行われることになる。このため、熱媒量不足についての誤検知・誤報の発生を回避することができる一方、実際に熱媒量不足が発生していると判定された場合には的確に熱媒量不足についてエラー報知をすることができるようになる。これにより、誤報の発生や誤報に起因する誤処理の発生を確実に回避することができるようになる。

＜他の実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、前記実施形態では、沸騰条件成立判定手段７４による判定処理として集熱パネル温度センサ２１により検出される熱媒温度Ｔｓが熱媒が沸騰温度Ｔｆを超えたか否か、あるいは、循環ポンプ４１の停止継続時間が設定時間ｔｓを超えたか否か、によって判定を行うようにしているが、これに限らず、例えば外気温等の雰囲気温度検出手段を設け、この検出温度が沸騰を生じるであろうと予測されるような温度値と同等以上になることで沸騰条件成立と判定するようにしてもよい。このような温度値としては、晴天の日中に太陽光が照射されている場合の温度値（例えば２５℃以上）を設定し、この温度値を日中の所定時間内に所定回数（例えば３回）以上発生したことをもって沸騰条件成立と判定するようにすればよい。

又、前記実施形態では熱交換器４３が貯湯タンク３内に設置された例を示したが、これに限らず、熱交換器が貯湯タンク３の外部に設置され、この熱交換器に対し集熱循環回路の熱媒を熱源側に循環供給する一方、貯湯タンク３内の湯水を他の循環ポンプにより被加熱側に循環供給することで、貯湯タンク内の湯水が熱媒により熱交換加熱されるように構成された太陽熱温水システムも本発明に含まれる。

２ 集熱パネル
３ 貯湯タンク
４ 集熱循環回路
２１ 集熱パネル温度センサ（熱媒温度検出手段）
４１ 循環ポンプ
７１ リモコン（警報を出力する報知手段）
７３ 熱媒量不足判定手段
７４ 沸騰条件成立判定手段（気泡発生条件成立判定手段）
７７ 第３タイマ（循環ポンプの停止継続時間を計時するタイマ）
４４１ 低液位電極（熱媒検知手段）

Claims (3)

1. 太陽熱を集熱して熱媒を加熱する集熱パネルと、貯湯タンクと、この貯湯タンク内の湯水を熱交換加熱するための熱交換器と、循環ポンプの作動により前記集熱パネルと前記熱交換器との間で熱媒を循環させることで前記貯湯タンク内の湯水を熱交換加熱して貯湯として蓄熱させる集熱循環回路とを備えた太陽熱温水システムであって、
   前記集熱循環回路内の熱媒量の如何を検知して出力する熱媒検知手段と、この熱媒検知手段により熱媒量の減少に係る検知が出力されたとき熱媒量が不足しているか否かを判定する熱媒量不足判定手段と、前記集熱循環回路内に気泡が発生し得る環境条件が成立するか否かを判定する気泡発生条件成立判定手段とを備え、
   前記熱媒量不足判定手段は、前記熱媒検知手段からの熱媒量の減少検知に係る出力を受けた後、前記気泡発生条件成立判定手段により気泡発生に係る環境条件が成立したと判定された後も、熱媒の状況を見極めるために設定された猶予時間が経過するまでの間、前記熱媒検知手段からの出力状況を監視し、前記減少検知に係る出力の解消が継続しないとき、あるいは、前記減少検知に係る出力が解消しないとき、熱媒量不足と判定し、熱媒量不足に係る警報を出力するように構成されている、
   ことを特徴とする太陽熱温水システム。
2. 請求項１に記載の太陽熱温水システムであって、
   集熱パネルにおける熱媒の温度又はこの熱媒温度と同等の温度を検出する熱媒温度検出手段を備え、
   前記気泡発生条件成立判定手段は、前記熱媒温度検出手段により検出される熱媒温度が設定温度以上であれば、気泡発生に係る環境条件が成立したと判定するように構成されている、太陽熱温水システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の太陽熱温水システムであって、
   前記循環ポンプが作動を停止した状態で経過する停止継続時間を計時するタイマを備え、
   前記気泡発生条件成立判定手段は、前記タイマにより計時される停止経過時間が設定時間値を超えれば、気泡発生に係る環境条件が成立したと判定するように構成されている、太陽熱温水システム。

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