温水装置
【課題】風呂配管にドレイン用配管を差し込んだ二重管構造部において、前記ドレイン用配管が万一破損するなどの異常を生じたときには、その旨を迅速かつ適切に検出することが可能な温水装置を提供する。
【解決手段】熱交換器を利用した熱回収に伴って発生したドレインを所定の排水箇所に導くドレイン用配管６と、浴槽９への湯張り給湯または風呂追い焚き動作を行なうための風呂配管７Ａ，７Ｂと、を備えている温水装置ＷＨであって、ドレイン用配管６が風呂配管７Ａ内に差し込まれた二重管構造部Ｄは、ドレイン用配管７Ａの内側と外側とが電気的に絶縁された構成とされており、二重管構造部Ｄにおけるドレイン用配管７Ａの内側および外側の電気的な絶縁状態が維持されているか否かを監視して、前記絶縁状態が維持されていないときには、ドレイン用配管６に異常があると判断する判断手段４を備えている。
【解決手段】熱交換器を利用した熱回収に伴って発生したドレインを所定の排水箇所に導くドレイン用配管６と、浴槽９への湯張り給湯または風呂追い焚き動作を行なうための風呂配管７Ａ，７Ｂと、を備えている温水装置ＷＨであって、ドレイン用配管６が風呂配管７Ａ内に差し込まれた二重管構造部Ｄは、ドレイン用配管７Ａの内側と外側とが電気的に絶縁された構成とされており、二重管構造部Ｄにおけるドレイン用配管７Ａの内側および外側の電気的な絶縁状態が維持されているか否かを監視して、前記絶縁状態が維持されていないときには、ドレイン用配管６に異常があると判断する判断手段４を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼ガスなどの加熱用媒体から熱交換器を利用して熱回収を行なうことにより湯水加熱を行ない、かつ熱回収に伴って発生するドレインの排水処理を適切に行なうことが可能とされた温水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の温水装置の一例として、特許文献１に記載されたものがある。同文献に記載された温水装置は、燃焼器により発生された燃焼ガスから熱交換器を利用して顕熱および潜熱を回収し、湯水加熱を行なうように構成されている。燃焼ガスから潜熱回収を行なうと、酸性のドレインが発生するが、このドレインは、中和器を利用して中和されてからドレイン用配管を利用して温水装置の外部に導かれるようにされている。一方、前記温水装置は、浴槽への湯張り給湯や風呂追い焚きを行なうための２本の風呂配管をも備えており、前記したドレイン用配管は、それら２本の風呂配管の外面に沿うようにして浴槽の近傍まで延びており、浴室の排水口にドレインを排出することが可能に設けられている。
【０００３】
ただし、前記したようにドレイン用配管を２本の風呂配管の外面に沿わせた場合には、これら計３本の配管が大きく嵩張った状態で温水装置から浴室まで延びた構成となり、それらの配管の占有スペースが大きくなる。また、家屋の外壁に前記した３本の配管を引き込むための穴を設ける場合には、この穴のサイズを大きくしたり、あるいはドレイン用配管を通すための余分の穴を設けるといった必要も生じる。
【０００４】
前記した不具合を解消するための手段として、２本の風呂配管の一方の内部にドレイン用配管を差し込み、この部分を二重管構造にすることが考えられる。
しかしながら、このような手段を採用した場合には、ドレイン用配管の劣化などの何らかの事情によってドレイン用配管に破損を生じると、このドレイン用配管内からその外側に流出したドレインが風呂配管内を通って浴槽に流れ込むことが懸念される。このような事態は、ユーザにとって余り好ましいものではないため、ドレイン用配管に破損などの異常が発生した場合には、その旨を早期に察知できるようにして適切な対応措置を採り得るようにすることが望まれる。ただし、従来においては、そのようなことに適切に対応するための手段は提案されていない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１１２７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、風呂配管にドレイン用配管を差し込んだ二重管構造を採用した場合において、ドレイン用配管に破損などの異常が生じたときにはその旨を迅速かつ適切に検出することが可能な温水装置を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明の第１の側面により提供される温水装置は、加熱用媒体から熱回収を行なうことにより湯水加熱を行なうための熱交換器と、前記熱回収に伴って発生したドレインを所定の排水箇所に導くためのドレイン用配管と、浴槽への湯張り給湯および風呂追い焚き動作の少なくとも一方を行なうための風呂配管と、を備えている、温水装置であって、前記ドレイン用配管が前記風呂配管内に差し込まれた二重管構造部を備えており、この二重管構造部は、前記ドレイン用配管の内側と外側とが電気的に絶縁された構成とされており、前記二重管構造部における前記ドレイン用配管の内側および外側の電気的な絶縁状態が維持されているか否かを監視し、かつ前記電気的な絶縁状態が維持されていないときには、前記ドレイン用配管に破損またはその他の異常があるものと判断する判断手段を、さらに備えていることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、二重管構造部におけるドレイン用配管が万一破損して、このドレイン用配管の内側から外側にドレインが流出する現象、あるいは風呂配管内を流通する湯水がドレイン用配管の内側に流入する現象を生じた際には、ドレイン配管の内側と外側とがドレインや湯水を介して電気的に導通することとなって、絶縁状態が崩れる。本発明によれば、そのような現象を生じた場合に、ドレイン用配管に破損その他の異常が発生したものと判断するものであって、異常が発生した際にはその旨を迅速かつ正確に検出することが可能である。したがって、ドレイン用配管に異常が発生しているにも拘わらず、その旨が検出されない場合と比較すると、ユーザに大きな安心感を与えることができる。異常が発生した旨を適当な報知手段を利用して報知させれば、ユーザが適切な対応措置を早期に採ることが可能である。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ドレイン用配管は、非導電性のチューブを用いて構成され、かつこのチューブの内側には、このチューブの長手方向に延びた第１の導体部が設けられ、前記風呂配管は、その材質が導電性部材とされていることにより第２の導体部とされ、または前記風呂配管の内部のうち、前記ドレイン用配管の外部領域にこの風呂配管の長手方向に延びた第２の導体部が設けられた構成とされ、前記判断手段は、前記第１および第２の導体部に電圧を印加し、かつ前記第１および第２の導体部の間に電気導通を生じたときには、前記ドレイン用配管に異常があるものと判断するように構成されている。
【００１１】
このような構成によれば、第１および第２の導体部どうしの距離を短くすることができるために、ドレインまたは湯水の導電率が比較的低い場合であっても、ドレイン用配管に破損などの異常が生じたときにはドレインまたは湯水を介して第１および第２の導体部の間に電気導通を生じ易くすることができる。したがって、異常検出精度をより高めることができる。
【００１２】
本発明の第２の側面により提供される温水装置は、加熱用媒体から熱回収を行なうことにより湯水加熱を行なうための熱交換器と、前記熱回収に伴って発生したドレインを所定の排水箇所に導くためのドレイン用配管と、浴槽への湯張り給湯および風呂追い焚き動作の少なくとも一方を行なうための風呂配管と、を備えている、温水装置であって、前記ドレイン用配管が前記風呂配管内に差し込まれた二重管構造部と、この二重管構造部よりも上流に位置し、かつ前記ドレイン用配管に接続されているドレイン貯留部と、このドレイン貯留部におけるドレイン水位または水位の変化を検出可能な水位検出手段と、前記風呂配管内に湯水を流通させたときに、この湯水の流通に伴って前記ドレイン貯留部のドレイン水位が変化したか否かを判断し、かつ前記湯水流通に伴って前記ドレイン水位が変化したと判断したときには、前記ドレイン用配管に破損またはその他の異常があるものと判断する判断手段と、をさらに備えていることを特徴としている。
【００１３】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、二重管構造部におけるドレイン用配管が万一破損している状態において、風呂配管に湯水を流通させた際には、風呂配管内を流通する湯水がドレイン用配管内に流れ込んでドレイン貯留部のドレイン水位が上昇する現象、またはドレイン用配管内のドレインが風呂配管内側に積極的に流出してドレイン貯留部のドレイン水位が低下する現象を生じる。本発明によれば、そのような現象を生じた場合に、ドレイン用配管に破損その他の異常が発生したものと判断するものであって、本発明の第１の側面により提供される温水装置と同様に、やはり異常が発生した際にはその旨を迅速かつ正確に検出することが可能である。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ドレイン貯留部の上流側に設けられた開閉バルブをさらに備えており、前記判断手段が前記風呂配管内に湯水が流通することに伴って前記ドレイン用配管のドレイン水位が変化したか否かを判断するときには、前記開閉バルブが閉状態とされて、前記ドレイン貯留部にドレインが流れ込まないように構成されている。
【００１５】
このような構成によれば、風呂配管内に湯水が流通することに伴ってドレイン用配管のドレイン水位が変化したか否かを判断する場合に、ドレイン貯留部にドレインが新たに流れ込むことに起因してドレイン水位が上昇することはないために、前記の判断をより正確に行なうことが可能となる。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記判断手段は、前記風呂配管内に湯水流通が開始された初期に、前記ドレイン貯留部の水位が一時的に所定幅以上に上昇または下降するサージ現象が生じたときには、前記ドレイン用配管に異常があるものと判断するように構成されている。
【００１７】
このような構成によれば、ドレイン貯留部にドレインが流れ込む状態であっても（ドレインの流れ込みに起因するドレイン水位の上昇は緩やかである）、風呂配管内に湯水流通を開始させた初期にドレイン貯留部の水位が一時的に所定幅以上に上昇または下降するサージ現象を的確に検出し、ドレイン用配管に異常がある旨を正確に検出することができる。したがって、ドレイン用貯留部の上流に、ドレインの流れ込みを制御するための開閉弁を設ける必要を無くすことができる。
【００１８】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２０】
図１〜図４は、本発明が適用された温水装置およびこれに関連する構成の一例を示している。
図１に示すように、本実施形態の温水装置ＷＨは、給湯用および暖房用の温水装置本体部１Ａ，１Ｂ、中和器２、ドレイン貯留部３、制御部４、外装ケース５、ドレイン用配管６、２本の風呂配管７Ａ，７Ｂ、ならびにドレイン用配管６の一部が風呂配管７Ａに差し込まれた二重管構造部Ｄを備えている。外装ケース５は、温水装置本体部１Ａ，１Ｂ、中和器２、ドレイン貯留部３、および制御部４などを囲み込んでおり、これらを保護している。制御部４は、本発明でいう判断手段の一例に相当する。
【００２１】
給湯用の温水装置本体部１Ａは、たとえば台所、洗面所、浴室などに供給される湯を生成するための部分である。暖房用の温水装置本体部１Ｂは、温水式床暖房装置などの暖房装置の熱媒としての湯水（不凍液なども含まれる）を加熱するための部分である。これら給湯用および暖房用の温水装置本体部１Ａ，１Ｂは、ファン１０ａ，１０ｂによって燃焼用空気が送り込まれるケーシング１１ａ，１１ｂ内に配置された燃焼器１２ａ，１２ｂと、この燃焼器１２ａ，１２ｂによって発生された燃焼ガスから顕熱および潜熱を回収可能な１次熱交換器１３ａ，１３ｂおよび２次熱交換器１４ａ，１４ｂとを具備している。
【００２２】
給湯用の熱交換器１３ａ，１４ａは、入水口８０ａおよび出湯口８１ａに配管部８０，８１を介して接続されている。外部から入水口８０ａに供給された水は、熱交換器１４ａ，１３ａに導かれて加熱され、かつこの加熱により生成された湯水が出湯口８１ａに導かれて、この出湯口８１ａから台所などの所望位置に供給される。また、前記の湯水は、浴槽９への湯張りにも利用される。すなわち、配管部８１と風呂配管７Ｂとは、補助配管部８２を介して接続されており、補助配管部８２に設けられている開閉弁Ｖ１を開くと、配管部８１の湯水が風呂配管７Ｂに供給される。ただし、浴槽９への湯張り時には、風呂用ポンプＰ１が駆動される。このことにより、補助配管部８２から風呂配管（風呂戻り管）７Ｂに到達した湯水は、風呂用ポンプＰ１を通過した後に風呂配管（風呂往き管）７Ａ内を通って浴槽９に供給される。２本の風呂配管７Ａ，７Ｂは、それぞれの一端が浴槽９に接続されて、一定の湯水循環流路を構成しており、風呂追い焚き動作を行なう場合には、風呂用ポンプＰ１が駆動して浴槽９の湯水が風呂配管７Ｂから風呂用ポンプＰ１に汲み上げられてから熱交換器８９により加熱され、その後に風呂配管７Ａを通って浴槽９に戻される。熱交換器８９において、浴槽９から汲み上げられた湯水を加熱するための媒体としては、たとえば暖房用の温水装置本体部１Ｂにおいて加熱された湯水が利用される。
【００２３】
暖房用の熱交換器１３ｂ，１４ｂは、入水口８３ａおよび出湯口８４ａに配管部８３，８４を介して接続されており、暖房装置から入水口８３ａに戻された湯水が熱交換器１４ｂ，１３ｂによって加熱された後に、出湯口８４ａから前記暖房装置に向けて再度供給されるようになっている。なお、暖房用の熱交換器１３ｂ，１４ｂどうしの間には、暖房湯水タンク８５およびポンプＰ２を有する配管部８６が設けられている。これらは、配管部８３，８４やこれに繋がっている暖房装置用の配管内に湯水を補充しつつ、この湯水を循環させるためものである。暖房湯水タンク８５は、液面センサ（図示略）を備え、かつ配管部８０に分岐接続された給水用配管部８０ｂからの給水が可能とされていることにより、このタンク８５内には常に一定量以上の湯水が存在するように制御される。この暖房湯水タンク８５には、オーバフロー水をドレイン貯留部３に導くための配管部８７が接続されている。このような構成によれば、暖房湯水タンク８５からのオーバフロー水をドレイン貯留部３に流入させてから、このドレイン貯留部３に別途流入されるドレインと一緒に廃棄することができる。したがって、本実施形態とは異なり、たとえば外装ケース５にオーバフロー水の排出口を設けて、この排出口からオーバフロー水を所定の箇所まで導いて廃棄するといった煩雑さを無くすことができる。
【００２４】
中和器２は、熱交換器１４ａ，１４ｂによって燃焼ガスから潜熱回収を行なった際に発生する酸性のドレインを中和するためのものであり、合成樹脂製の容器２０内に粒状の炭酸カルシウムなどの中和剤２１が収容された構成である。熱交換器１４ａ，１４ｂの表面に発生したドレインは、その下方に設けられたドレイン受け部１５によって受けられてから、配管部８８を介して中和器２内に導入され、中和剤２１との接触により中和された後に排出口２２から排出される。
【００２５】
ドレイン貯留部３は、中和器２の排出口２２から排出されるドレインを一時的に貯留させるための部分である。後述するように、ドレイン貯留部３は、中和器２と一体化された構成とすることが可能である。図２によく表われているように、ドレイン貯留部３には、ドレイン用の流入口３０、既述した暖房湯水タンク８５からのオーバフロー水用の流入口３１、および流出口３２に加え、３本の電極３３ａ〜３３ｃを有する水位検出器３３が設けられている。また、流出口３２には、ドレイン用ポンプＰ３を備えたドレイン用配管６が接続されている。
【００２６】
水位検出器３３は、グランド電極３３ａ、低水位検出用の電極３３ｂ、および高水位検出用の電極３３ｃを有しており、これらがドレイン中に浸漬して電気的に導通した状態と、ドレイン中に浸漬することなく電気的に導通しない状態との相違に基づき、ドレインの水位を検出可能である。ドレインの水位が電極３３ｃの下端に到達する高水位ＬＨになると、ドレイン用ポンプＰ３が駆動を開始し、ドレイン貯留部３からのドレイン排出がなされる。その後、ドレインの水位が電極３３ａ，３３ｂの下端を下回る低水位ＬＬになると、ドレイン用ポンプＰ３の駆動が停止する。このような制御は、制御部４により実行される。
【００２７】
二重管構造部Ｄは、外装ケース５の外部において風呂配管７Ａ内にドレイン用配管６が差し込まれた部分である。風呂配管７Ａへのドレイン用配管６の差し込みは、たとえば風呂配管７Ａの外装ケース５への取付用ジョイント７０に設けられた孔部７０ａを利用して行なわれている。風呂配管７Ａの終端には、浴槽９のアダプタ９０への取付用ジョイント７１が設けられており、このジョイント７１に設けられた孔部７１ａからドレイン用配管６の終端６ａが外部に引き出されている。ドレイン用配管６の終端６ａは、たとえば浴室の床に設けられた浴槽湯水の排出口（図示略）にドレインを排出可能な配置とされる。
【００２８】
制御部４は、マイクロコンピュータなどを用いて構成されており、温水装置ＷＨの各部の動作制御を実行する。加えて、本実施形態においては、次に述べるように、ドレイン用配管６に破損などの異常があるか否かが、制御部４によって判断されるように構成されている。
【００２９】
まず、ドレイン用配管６のうち、少なくとも外装ケース５への取り付け用ジョイント６０よりも終端６ａ側の部分は、合成樹脂製チューブなどの非導電性のチューブ６１を用いて構成されている。また、このチューブ６１の内部の略全長域には、第１の導体部６２が設けられている。この第１の導体部６２は、チューブ６１内に金属製の線材を差し込むことにより設けられており（図３も参照）、この第１の導体部６２の一端は、外装ケース５内においてドレイン用配管６の外部に引き出され、かつ端子６３に接続されている。一方、風呂配管７Ａ（取り付け用ジョイント７０なども含む）は、たとえば導電性を有する銅製であり、この風呂配管７Ａ自体が第２の導体部とされて、外装ケース５内に位置する端子７３が設けられた構成とされている。
【００３０】
制御部４は、一対の端子６３，７３に電気配線Ｌａを介して接続された電源回路（図示略）を有しており、第１の導体部６２と風呂配管７Ａとに電圧を印加することが可能である。ドレイン用配管６が破損のない正常な取り付け状態である場合、第１の導体部６２と風呂配管７Ａとの間には、電気的な導通を生じないようになっている。これに対し、図４に示すように、二重管構造部Ｄにおいてドレイン用配管６が破損して穴６９が開いた状態となり、ドレイン用配管６の内側領域６８ａおよび外側領域６８ｂにドレインまたは湯水が跨がって存在する状態となったときには、第１の導体部６２と風呂配管７Ａ（第２の導体部）とが電気的に導通した状態となる。制御部４は、このような電気的な導通状態を検出可能であり、そのような検出がなされた場合には、ドレイン用配管６に破損その他の異常があるものと判断するように構成されている。温水装置ＷＨは、表示画面やアラームを備えたリモートコントローラ（図示略）を備えており、制御部４は、前記の異常があると判断した際には、その旨を前記表示画面に表示させたり、あるいはアラーム音を発生させるなどしてユーザに報知する処理を行なうように構成されている。また、前記の異常発生時には、制御部４の制御によって温水装置ＷＨの運転動作が強制的に停止されるように構成することもできる。
【００３１】
なお、図面においては、端子７３が風呂配管７Ａに設けられているが、このような構成に代えて、次のような構成とすることも可能である。すなわち、金属製の外装ケース５をグランド電位として、風呂配管７Ａを外装ケース５に電気的に導通させたグランド電位としておく。一方、第１の導体部６２およびその端子６３については絶縁部材５０を利用するなどして外装ケース５から電気的に絶縁された状態とする。このような構成によれば、端子７３を風呂配管７Ａに直接設ける必要がなく、外装ケース５の適所に設ければよいこととなって、グランド用の電気配線距離を短くすることができる。
【００３２】
次に、前記した温水装置ＷＨの作用について説明する。
【００３３】
まず、給湯用および暖房用の湯水加熱動作は、既述したように、燃焼器１２ａ，１２ｂを駆動させて発生させた燃焼ガスから熱交換器１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂにより熱回収を行なうことにより行なわれる。熱交換器１４ａ，１４ｂを利用した潜熱回収に伴って発生する酸性のドレインは、ドレイン受け部１５から中和器２内に導かれて中和された後にドレイン貯留部３に流入する。ドレイン用ポンプＰ３は、ドレイン貯留部３におけるドレインの水位が所定の高水位ＬＨになると駆動を開始し、ドレインの水位が所定の低水位ＬＬになると停止する動作を繰り返す。このようなドレイン用ポンプＰ３の駆動により、ドレイン貯留部３のドレインは、ドレイン用配管６の終端６ａ側に送り出され、浴室の排水口に排出されて廃棄される。暖房湯水タンク８５からのオーバフロー水も前記したドレインと一緒に浴室の排水口に排出されることとなる。外装ケース５の外部においては、風呂配管７Ａ内にドレイン用配管６が差し込まれた二重管構造部Ｄが設けられているために、たとえばこのような二重管構造を採用することなく、２本の風呂配管７Ａ，７Ｂの外部にドレイン用配管６を沿わせる場合と比較すると、それら複数の配管が大きく嵩張ることが抑制され、それらの占有スペースを小さくすることができる。また、前記した配管を屋外から浴室内に引き込むべく浴室の外壁に設けられる穴の開口面積も小さくすることができる。
【００３４】
図２および図３に示したように、二重管構造部Ｄにおいてドレイン用配管６が破損していない正常状態にある場合には、第１の導体部６２と風呂配管７Ａ（第２の導体部）とは電気的に絶縁された状態にある。これに対し、図４に示したように、なんらかの事情によってドレイン用配管６が万一破損して穴６９が開き、ドレイン用配管６の内側領域６８ａと外側領域６８ｂとの間でドレインまたは湯水が流通する状態になると、第１の導体部６２と風呂配管７Ａとが電気的に導通した状態となる。すると、制御部４はこれを検出し、ドレイン用配管６に異常が発生したものと判断する。この判断の結果、所定の報知動作、あるいは温水装置ＷＨの運転停止が行なわれる。したがって、ドレイン用配管６に異常を生じた場合には、ユーザはその旨を的確に察知して適切な対応措置を採ることが可能となる。ドレイン用配管６が破損した場合に、仮に、これを放置していたのでは、ドレイン用配管６内のドレインが風呂配管７Ａを通って浴槽９内に流れ込むことが懸念されるものの、本実施形態の温水装置ＷＨによれば、そのような懸念を無くし、または少なくすることが可能である。
【００３５】
図５〜図１０は、本発明の他の実施形態を示している。これらの図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。
【００３６】
図５（ａ）に示す構成においては、ドレイン用配管６を構成するチューブ６１の内周面に、導電物質の膜（塗装、メッキ、蒸着などによる膜）が形成されており、この部分が第１の導体部６２ａとされている。このような構成であっても、前記した実施形態の第１の導体部６２を設けた場合と同様な作用が得られる。第１の導体部６２ａは、必ずしもチューブ６１の内面の全周に設ける必要はないものの、全周に設ければ、チューブ６１が補強されて破損し難くなる効果も得られる。
【００３７】
図５（ｂ）に示す構成においては、ドレイン用配管６の外側領域６８ｂに、金属製の線材を利用した第２の導体部７２が設けられており、第１および第２の導体部６２，７２のそれぞれに電圧が印加されている。このような構成によれば、風呂配管７Ａを合成樹脂などの非導電性の材質とすることが可能である。第１および第２の導体部６２，７２のそれぞれを金属製の線材を用いて構成することに代えて、導電物質の膜により構成することができることは勿論である。
【００３８】
なお、図面には示していないが、本発明では、ドレイン用配管６に沿って延びた第１および第２の導体部を用いることなく、ドレイン用配管６の内側領域６８ａと外側領域６８ｂとの電気的な絶縁状態が維持されているか否かを判断することも可能である。すなわち、ドレイン用配管６内を流通するドレインに接触するように設けられた電極（この電極は、ドレイン貯留部に設けられていてもよい）と、風呂配管７Ａ内を流通する湯水に接触するように設けられた電極とを具備させておき、ドレイン用配管６が破損してドレイン用配管６内のドレインと風呂配管７Ａ内の湯水とが互いに混合接触した状態になると、前記した一対の電極間が導通し、これが制御部４によって検出されるようにすることもできる。
【００３９】
図６に示す実施形態においては、ドレイン貯留部３の水位の変化に基づいて、ドレイン用配管６の異常を検出できるようにしている。より具体的には、本実施形態では、水位検出器３３に、電極３３ａ〜３３ｃに加えて、低水位ＬＬよりも所定量だけ高い水位（中間水位）ＬＭを検出するための電極３３ｄが設けられている。また、中和器２の排出口２２とドレイン貯留部３の流入口３０との間には、開閉弁Ｖ２が設けられており、中和器２からドレイン貯留部３へのドレインの流入を適宜阻止できるように構成されている。制御部４は、図７のフローチャートに示すような動作手順で、ドレイン用配管６に異常があるか否かを判断するように構成されており、以下に説明する。
【００４０】
まず、浴槽９への湯張り動作または風呂追い焚き動作が行なわれる場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、制御部４は、この動作を開始する前に、開閉弁Ｖ２を閉じ、ドレイン貯留部３内にドレインが流入することを阻止する（Ｓ２）。次いで、制御部４は、ドレイン貯留部３の水位が低水位ＬＬであるか否かを判断し、それよりも高水位である場合にはドレイン用ポンプＰ３を駆動し、ドレインを低水位ＬＬとする（Ｓ３：ＮＯ，Ｓ８）。制御部４は、前記したような設定状態が完了した後に、湯張り動作または風呂追い焚き動作を開始させる（Ｓ４）。
【００４１】
前記した湯張り動作または風呂追い焚き動作では、いずれの場合にも図１に示したポンプＰ１の駆動により風呂配管７Ａ内に湯水が所定の圧力で流れるが、二重管構造部Ｄにおいてドレイン用配管６に破損があれば、風呂配管７Ａ内の湯水がドレイン用配管６内に流れ込み、ドレイン貯留部３の水位が上昇する現象を生じる。このような現象が生じて、ドレイン貯留部３の水位が所定の中間水位ＬＭに達すると、制御部４は、その時点でドレイン用配管６に破損などの異常があるものと判断し、報知動作処理を実行する（Ｓ５：ＹＥＳ，Ｓ６，Ｓ７）。
【００４２】
一方、湯張り動作または風呂追い焚き動作時において、前記したようなドレイン水位の上昇がなく、ドレイン水位が中間水位ＬＭに達しない場合には、制御部４は、ドレイン用配管６に破損などの異常がないものと判断する（Ｓ５：ＮＯ，Ｓ９）。この場合、その後に開閉弁Ｖ２が開かれて、中和器２からドレイン貯留部３へのドレイン流入が許容された状態とされる（Ｓ１０）。
【００４３】
前記したように、本実施形態によれば、湯張り動作または風呂追い焚き動作が実行される際にドレイン水位が上昇するか否かに基づいて、ドレイン用配管６に破損などの異常があるか否かを正確に判断することが可能である。とくに、異常の有無の判断時においては、開閉弁Ｖ２が閉じられて、ドレイン貯留部３に中和器２からドレインが新たに流入することが阻止されているために、ドレイン用配管６の破損に起因するドレイン水位の上昇を正確に検出し、異常の有無の判断もより正確なものとなる。好ましくは、前記の判断を行なう際には、暖房湯水タンク８５への給水は行なわれないようにして、暖房湯水タンク８５のオーバフロー水がドレイン貯留部３に流入することも阻止されるように構成される。
【００４４】
図８に示す実施形態においては、ドレイン貯留部３に設けられる水位検出手段として、水圧などに基づいて水位の変化を連続的に検出可能な水位センサＳａが用いられている。もちろん、この水位センサＳａとは別に、図１および図２に示された電極を用いたタイプの水位検出手段が併設されていてもよい。本実施形態における制御部４は、浴槽９への湯張り動作または風呂追い焚き動作が実行される場合に、その開始初期におけるドレイン貯留部３の水位の瞬間的な上昇があるか否かに基づいて、ドレイン用配管６に異常があるか否かを判断するように構成されており、その詳細を以下に説明する。
【００４５】
まず、二重管構造部Ｄにおいてドレイン用配管６に破損がある場合には、風呂配管７Ａに湯水を流通させ始めた際に、この湯水の圧力がドレイン用配管６内に瞬間的に大きく作用する現象が生じる。すなわち、ドレイン用配管６内には湯水の圧力の影響を受けたサージ圧が生じる。すると、このサージ圧に起因して、ドレイン貯留部３内の水位が瞬間的に上昇する。図９に示した曲線Ｌ１には、水位が瞬間的に上昇した部分ｎ１が見られるが、ドレイン用配管６に破損がある場合には、このような現象を生じる。なお、曲線Ｌ１は、時間の経過とともに水位が上昇したものとなっているが、これはドレイン貯留部３内に中和器２からドレインが流れ込むからである。一方、ドレイン用配管６が破損のない正常なものである場合には、たとえば図９に示した曲線Ｌ２のようになり、曲線Ｌ１の符号ｎ１で示したような現象はみられない。
【００４６】
制御部４は、前記したような原理に基づき、湯張り動作または風呂追い焚き動作の初期に、ドレイン貯留部３の水位が一時的に所定量以上の幅で上昇したときには、ドレイン用配管６に異常があると判断し、そうでない場合には異常はないと判断するように構成されている。このような構成によっても、ドレイン用配管６の異常の有無を正確に判断することが可能である。本実施形態によれば、ドレイン貯留部３の水位の瞬間的な変動を検出するために、図６および図７に示した実施形態とは異なり、開閉弁Ｖ２を利用して中和器２からドレイン貯留部３へのドレイン流入を一時的に止めるような必要がないという利点が得られる。
【００４７】
図１０に示す実施形態においては、ドレイン貯留部３と中和器２とが一体的に形成されている。より具体的には、中和器２を構成する容器２０の一部は、中和剤２１が充填されていないドレイン貯留部３として形成されており、中和剤２１が充填されている領域（中和処理槽の部分）を通過して中和されたドレインは、そのままドレイン貯留部３に流入して貯留されるように構成されている。このような構成によれば、ドレイン貯留部３と中和器２とを別体に形成してこれらを配管接続する場合よりも全体のコンパクト化を図ることができる。本発明でいうドレイン貯留部は、ある程度の量のドレインを一時的に貯留可能であればよく、他の機器類に付属して設けられていてもかまわない。
【００４８】
本発明は、上述した実施形態に限定されない。本発明に係る温水装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００４９】
上述した実施形態では、二重管構造部Ｄが、風呂配管７Ａ（風呂往き管）にドレイン用配管６が差し込まれた構成とされているが、これとは異なり、風呂配管７Ｂ（風呂戻り管）にドレイン用配管６が差し込まれた構成とすることもできる。ただし、このような構成とした場合には、ドレイン用配管６が破損している状態において風呂追い焚きを行なった際に、ポンプＰ２による吸引圧がドレイン用配管６内に及ぶこととなる。このため、図６〜図９に示した実施形態とは異なり、ドレイン貯留部３の水位は低下することとなり、制御部４は、このような水位の低下を検出した際に、異常があると判断することとなる。
【００５０】
本発明に係る温水装置は、上述した実施形態とは異なり、給湯用と暖房用の２つの温水装置本体部が組み合わされた構成でなくてもよく、たとえば暖房用の機能を有しない給湯用の温水装置として構成されていてもよいことは勿論である。ドレインの排水箇所は、適宜選択可能であり、浴槽湯水の排水口とは異なる箇所とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る温水装置の一例を示す概略説明図である。
【図２】図１に示す温水装置の要部説明図である。
【図３】図２のIII−III断面図である。
【図４】図３に示した構造においてドレイン用配管が破損した状態を示す断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、本発明の他の例を示す要部断面図である。
【図６】本発明の他の例を示す要部説明図である。
【図７】図６に示す制御部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の例を示す要部説明図である。
【図９】図８に示す構成におけるドレイン貯留部の水位の変化の例を示す図である。
【図１０】本発明の他の例を示す要部概略図である。
【符号の説明】
【００５２】
ＷＨ 温水装置
Ｄ 二重管構造部
Ｐ３ ドレイン用ポンプ
３ ドレイン貯留部
４ 制御部（判断手段）
６ ドレイン用配管
９ 浴槽
７Ａ，７Ｂ 風呂配管
１３ａ，１３ｂ 熱交換器
１４ａ，１４ｂ 熱交換器
３３ 水位検出器（水位検出手段）
６１ 非導電性のチューブ
６２，６２ａ 第１の導体部
６８ａ ドレイン用配管の内側領域
６８ｂ ドレイン用配管の外側領域
７２ 第２の導体部
Ｓａ 水位センサ（水位検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼ガスなどの加熱用媒体から熱交換器を利用して熱回収を行なうことにより湯水加熱を行ない、かつ熱回収に伴って発生するドレインの排水処理を適切に行なうことが可能とされた温水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の温水装置の一例として、特許文献１に記載されたものがある。同文献に記載された温水装置は、燃焼器により発生された燃焼ガスから熱交換器を利用して顕熱および潜熱を回収し、湯水加熱を行なうように構成されている。燃焼ガスから潜熱回収を行なうと、酸性のドレインが発生するが、このドレインは、中和器を利用して中和されてからドレイン用配管を利用して温水装置の外部に導かれるようにされている。一方、前記温水装置は、浴槽への湯張り給湯や風呂追い焚きを行なうための２本の風呂配管をも備えており、前記したドレイン用配管は、それら２本の風呂配管の外面に沿うようにして浴槽の近傍まで延びており、浴室の排水口にドレインを排出することが可能に設けられている。
【０００３】
ただし、前記したようにドレイン用配管を２本の風呂配管の外面に沿わせた場合には、これら計３本の配管が大きく嵩張った状態で温水装置から浴室まで延びた構成となり、それらの配管の占有スペースが大きくなる。また、家屋の外壁に前記した３本の配管を引き込むための穴を設ける場合には、この穴のサイズを大きくしたり、あるいはドレイン用配管を通すための余分の穴を設けるといった必要も生じる。
【０００４】
前記した不具合を解消するための手段として、２本の風呂配管の一方の内部にドレイン用配管を差し込み、この部分を二重管構造にすることが考えられる。
しかしながら、このような手段を採用した場合には、ドレイン用配管の劣化などの何らかの事情によってドレイン用配管に破損を生じると、このドレイン用配管内からその外側に流出したドレインが風呂配管内を通って浴槽に流れ込むことが懸念される。このような事態は、ユーザにとって余り好ましいものではないため、ドレイン用配管に破損などの異常が発生した場合には、その旨を早期に察知できるようにして適切な対応措置を採り得るようにすることが望まれる。ただし、従来においては、そのようなことに適切に対応するための手段は提案されていない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１１２７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、風呂配管にドレイン用配管を差し込んだ二重管構造を採用した場合において、ドレイン用配管に破損などの異常が生じたときにはその旨を迅速かつ適切に検出することが可能な温水装置を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明の第１の側面により提供される温水装置は、加熱用媒体から熱回収を行なうことにより湯水加熱を行なうための熱交換器と、前記熱回収に伴って発生したドレインを所定の排水箇所に導くためのドレイン用配管と、浴槽への湯張り給湯および風呂追い焚き動作の少なくとも一方を行なうための風呂配管と、を備えている、温水装置であって、前記ドレイン用配管が前記風呂配管内に差し込まれた二重管構造部を備えており、この二重管構造部は、前記ドレイン用配管の内側と外側とが電気的に絶縁された構成とされており、前記二重管構造部における前記ドレイン用配管の内側および外側の電気的な絶縁状態が維持されているか否かを監視し、かつ前記電気的な絶縁状態が維持されていないときには、前記ドレイン用配管に破損またはその他の異常があるものと判断する判断手段を、さらに備えていることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、二重管構造部におけるドレイン用配管が万一破損して、このドレイン用配管の内側から外側にドレインが流出する現象、あるいは風呂配管内を流通する湯水がドレイン用配管の内側に流入する現象を生じた際には、ドレイン配管の内側と外側とがドレインや湯水を介して電気的に導通することとなって、絶縁状態が崩れる。本発明によれば、そのような現象を生じた場合に、ドレイン用配管に破損その他の異常が発生したものと判断するものであって、異常が発生した際にはその旨を迅速かつ正確に検出することが可能である。したがって、ドレイン用配管に異常が発生しているにも拘わらず、その旨が検出されない場合と比較すると、ユーザに大きな安心感を与えることができる。異常が発生した旨を適当な報知手段を利用して報知させれば、ユーザが適切な対応措置を早期に採ることが可能である。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ドレイン用配管は、非導電性のチューブを用いて構成され、かつこのチューブの内側には、このチューブの長手方向に延びた第１の導体部が設けられ、前記風呂配管は、その材質が導電性部材とされていることにより第２の導体部とされ、または前記風呂配管の内部のうち、前記ドレイン用配管の外部領域にこの風呂配管の長手方向に延びた第２の導体部が設けられた構成とされ、前記判断手段は、前記第１および第２の導体部に電圧を印加し、かつ前記第１および第２の導体部の間に電気導通を生じたときには、前記ドレイン用配管に異常があるものと判断するように構成されている。
【００１１】
このような構成によれば、第１および第２の導体部どうしの距離を短くすることができるために、ドレインまたは湯水の導電率が比較的低い場合であっても、ドレイン用配管に破損などの異常が生じたときにはドレインまたは湯水を介して第１および第２の導体部の間に電気導通を生じ易くすることができる。したがって、異常検出精度をより高めることができる。
【００１２】
本発明の第２の側面により提供される温水装置は、加熱用媒体から熱回収を行なうことにより湯水加熱を行なうための熱交換器と、前記熱回収に伴って発生したドレインを所定の排水箇所に導くためのドレイン用配管と、浴槽への湯張り給湯および風呂追い焚き動作の少なくとも一方を行なうための風呂配管と、を備えている、温水装置であって、前記ドレイン用配管が前記風呂配管内に差し込まれた二重管構造部と、この二重管構造部よりも上流に位置し、かつ前記ドレイン用配管に接続されているドレイン貯留部と、このドレイン貯留部におけるドレイン水位または水位の変化を検出可能な水位検出手段と、前記風呂配管内に湯水を流通させたときに、この湯水の流通に伴って前記ドレイン貯留部のドレイン水位が変化したか否かを判断し、かつ前記湯水流通に伴って前記ドレイン水位が変化したと判断したときには、前記ドレイン用配管に破損またはその他の異常があるものと判断する判断手段と、をさらに備えていることを特徴としている。
【００１３】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、二重管構造部におけるドレイン用配管が万一破損している状態において、風呂配管に湯水を流通させた際には、風呂配管内を流通する湯水がドレイン用配管内に流れ込んでドレイン貯留部のドレイン水位が上昇する現象、またはドレイン用配管内のドレインが風呂配管内側に積極的に流出してドレイン貯留部のドレイン水位が低下する現象を生じる。本発明によれば、そのような現象を生じた場合に、ドレイン用配管に破損その他の異常が発生したものと判断するものであって、本発明の第１の側面により提供される温水装置と同様に、やはり異常が発生した際にはその旨を迅速かつ正確に検出することが可能である。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ドレイン貯留部の上流側に設けられた開閉バルブをさらに備えており、前記判断手段が前記風呂配管内に湯水が流通することに伴って前記ドレイン用配管のドレイン水位が変化したか否かを判断するときには、前記開閉バルブが閉状態とされて、前記ドレイン貯留部にドレインが流れ込まないように構成されている。
【００１５】
このような構成によれば、風呂配管内に湯水が流通することに伴ってドレイン用配管のドレイン水位が変化したか否かを判断する場合に、ドレイン貯留部にドレインが新たに流れ込むことに起因してドレイン水位が上昇することはないために、前記の判断をより正確に行なうことが可能となる。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記判断手段は、前記風呂配管内に湯水流通が開始された初期に、前記ドレイン貯留部の水位が一時的に所定幅以上に上昇または下降するサージ現象が生じたときには、前記ドレイン用配管に異常があるものと判断するように構成されている。
【００１７】
このような構成によれば、ドレイン貯留部にドレインが流れ込む状態であっても（ドレインの流れ込みに起因するドレイン水位の上昇は緩やかである）、風呂配管内に湯水流通を開始させた初期にドレイン貯留部の水位が一時的に所定幅以上に上昇または下降するサージ現象を的確に検出し、ドレイン用配管に異常がある旨を正確に検出することができる。したがって、ドレイン用貯留部の上流に、ドレインの流れ込みを制御するための開閉弁を設ける必要を無くすことができる。
【００１８】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２０】
図１〜図４は、本発明が適用された温水装置およびこれに関連する構成の一例を示している。
図１に示すように、本実施形態の温水装置ＷＨは、給湯用および暖房用の温水装置本体部１Ａ，１Ｂ、中和器２、ドレイン貯留部３、制御部４、外装ケース５、ドレイン用配管６、２本の風呂配管７Ａ，７Ｂ、ならびにドレイン用配管６の一部が風呂配管７Ａに差し込まれた二重管構造部Ｄを備えている。外装ケース５は、温水装置本体部１Ａ，１Ｂ、中和器２、ドレイン貯留部３、および制御部４などを囲み込んでおり、これらを保護している。制御部４は、本発明でいう判断手段の一例に相当する。
【００２１】
給湯用の温水装置本体部１Ａは、たとえば台所、洗面所、浴室などに供給される湯を生成するための部分である。暖房用の温水装置本体部１Ｂは、温水式床暖房装置などの暖房装置の熱媒としての湯水（不凍液なども含まれる）を加熱するための部分である。これら給湯用および暖房用の温水装置本体部１Ａ，１Ｂは、ファン１０ａ，１０ｂによって燃焼用空気が送り込まれるケーシング１１ａ，１１ｂ内に配置された燃焼器１２ａ，１２ｂと、この燃焼器１２ａ，１２ｂによって発生された燃焼ガスから顕熱および潜熱を回収可能な１次熱交換器１３ａ，１３ｂおよび２次熱交換器１４ａ，１４ｂとを具備している。
【００２２】
給湯用の熱交換器１３ａ，１４ａは、入水口８０ａおよび出湯口８１ａに配管部８０，８１を介して接続されている。外部から入水口８０ａに供給された水は、熱交換器１４ａ，１３ａに導かれて加熱され、かつこの加熱により生成された湯水が出湯口８１ａに導かれて、この出湯口８１ａから台所などの所望位置に供給される。また、前記の湯水は、浴槽９への湯張りにも利用される。すなわち、配管部８１と風呂配管７Ｂとは、補助配管部８２を介して接続されており、補助配管部８２に設けられている開閉弁Ｖ１を開くと、配管部８１の湯水が風呂配管７Ｂに供給される。ただし、浴槽９への湯張り時には、風呂用ポンプＰ１が駆動される。このことにより、補助配管部８２から風呂配管（風呂戻り管）７Ｂに到達した湯水は、風呂用ポンプＰ１を通過した後に風呂配管（風呂往き管）７Ａ内を通って浴槽９に供給される。２本の風呂配管７Ａ，７Ｂは、それぞれの一端が浴槽９に接続されて、一定の湯水循環流路を構成しており、風呂追い焚き動作を行なう場合には、風呂用ポンプＰ１が駆動して浴槽９の湯水が風呂配管７Ｂから風呂用ポンプＰ１に汲み上げられてから熱交換器８９により加熱され、その後に風呂配管７Ａを通って浴槽９に戻される。熱交換器８９において、浴槽９から汲み上げられた湯水を加熱するための媒体としては、たとえば暖房用の温水装置本体部１Ｂにおいて加熱された湯水が利用される。
【００２３】
暖房用の熱交換器１３ｂ，１４ｂは、入水口８３ａおよび出湯口８４ａに配管部８３，８４を介して接続されており、暖房装置から入水口８３ａに戻された湯水が熱交換器１４ｂ，１３ｂによって加熱された後に、出湯口８４ａから前記暖房装置に向けて再度供給されるようになっている。なお、暖房用の熱交換器１３ｂ，１４ｂどうしの間には、暖房湯水タンク８５およびポンプＰ２を有する配管部８６が設けられている。これらは、配管部８３，８４やこれに繋がっている暖房装置用の配管内に湯水を補充しつつ、この湯水を循環させるためものである。暖房湯水タンク８５は、液面センサ（図示略）を備え、かつ配管部８０に分岐接続された給水用配管部８０ｂからの給水が可能とされていることにより、このタンク８５内には常に一定量以上の湯水が存在するように制御される。この暖房湯水タンク８５には、オーバフロー水をドレイン貯留部３に導くための配管部８７が接続されている。このような構成によれば、暖房湯水タンク８５からのオーバフロー水をドレイン貯留部３に流入させてから、このドレイン貯留部３に別途流入されるドレインと一緒に廃棄することができる。したがって、本実施形態とは異なり、たとえば外装ケース５にオーバフロー水の排出口を設けて、この排出口からオーバフロー水を所定の箇所まで導いて廃棄するといった煩雑さを無くすことができる。
【００２４】
中和器２は、熱交換器１４ａ，１４ｂによって燃焼ガスから潜熱回収を行なった際に発生する酸性のドレインを中和するためのものであり、合成樹脂製の容器２０内に粒状の炭酸カルシウムなどの中和剤２１が収容された構成である。熱交換器１４ａ，１４ｂの表面に発生したドレインは、その下方に設けられたドレイン受け部１５によって受けられてから、配管部８８を介して中和器２内に導入され、中和剤２１との接触により中和された後に排出口２２から排出される。
【００２５】
ドレイン貯留部３は、中和器２の排出口２２から排出されるドレインを一時的に貯留させるための部分である。後述するように、ドレイン貯留部３は、中和器２と一体化された構成とすることが可能である。図２によく表われているように、ドレイン貯留部３には、ドレイン用の流入口３０、既述した暖房湯水タンク８５からのオーバフロー水用の流入口３１、および流出口３２に加え、３本の電極３３ａ〜３３ｃを有する水位検出器３３が設けられている。また、流出口３２には、ドレイン用ポンプＰ３を備えたドレイン用配管６が接続されている。
【００２６】
水位検出器３３は、グランド電極３３ａ、低水位検出用の電極３３ｂ、および高水位検出用の電極３３ｃを有しており、これらがドレイン中に浸漬して電気的に導通した状態と、ドレイン中に浸漬することなく電気的に導通しない状態との相違に基づき、ドレインの水位を検出可能である。ドレインの水位が電極３３ｃの下端に到達する高水位ＬＨになると、ドレイン用ポンプＰ３が駆動を開始し、ドレイン貯留部３からのドレイン排出がなされる。その後、ドレインの水位が電極３３ａ，３３ｂの下端を下回る低水位ＬＬになると、ドレイン用ポンプＰ３の駆動が停止する。このような制御は、制御部４により実行される。
【００２７】
二重管構造部Ｄは、外装ケース５の外部において風呂配管７Ａ内にドレイン用配管６が差し込まれた部分である。風呂配管７Ａへのドレイン用配管６の差し込みは、たとえば風呂配管７Ａの外装ケース５への取付用ジョイント７０に設けられた孔部７０ａを利用して行なわれている。風呂配管７Ａの終端には、浴槽９のアダプタ９０への取付用ジョイント７１が設けられており、このジョイント７１に設けられた孔部７１ａからドレイン用配管６の終端６ａが外部に引き出されている。ドレイン用配管６の終端６ａは、たとえば浴室の床に設けられた浴槽湯水の排出口（図示略）にドレインを排出可能な配置とされる。
【００２８】
制御部４は、マイクロコンピュータなどを用いて構成されており、温水装置ＷＨの各部の動作制御を実行する。加えて、本実施形態においては、次に述べるように、ドレイン用配管６に破損などの異常があるか否かが、制御部４によって判断されるように構成されている。
【００２９】
まず、ドレイン用配管６のうち、少なくとも外装ケース５への取り付け用ジョイント６０よりも終端６ａ側の部分は、合成樹脂製チューブなどの非導電性のチューブ６１を用いて構成されている。また、このチューブ６１の内部の略全長域には、第１の導体部６２が設けられている。この第１の導体部６２は、チューブ６１内に金属製の線材を差し込むことにより設けられており（図３も参照）、この第１の導体部６２の一端は、外装ケース５内においてドレイン用配管６の外部に引き出され、かつ端子６３に接続されている。一方、風呂配管７Ａ（取り付け用ジョイント７０なども含む）は、たとえば導電性を有する銅製であり、この風呂配管７Ａ自体が第２の導体部とされて、外装ケース５内に位置する端子７３が設けられた構成とされている。
【００３０】
制御部４は、一対の端子６３，７３に電気配線Ｌａを介して接続された電源回路（図示略）を有しており、第１の導体部６２と風呂配管７Ａとに電圧を印加することが可能である。ドレイン用配管６が破損のない正常な取り付け状態である場合、第１の導体部６２と風呂配管７Ａとの間には、電気的な導通を生じないようになっている。これに対し、図４に示すように、二重管構造部Ｄにおいてドレイン用配管６が破損して穴６９が開いた状態となり、ドレイン用配管６の内側領域６８ａおよび外側領域６８ｂにドレインまたは湯水が跨がって存在する状態となったときには、第１の導体部６２と風呂配管７Ａ（第２の導体部）とが電気的に導通した状態となる。制御部４は、このような電気的な導通状態を検出可能であり、そのような検出がなされた場合には、ドレイン用配管６に破損その他の異常があるものと判断するように構成されている。温水装置ＷＨは、表示画面やアラームを備えたリモートコントローラ（図示略）を備えており、制御部４は、前記の異常があると判断した際には、その旨を前記表示画面に表示させたり、あるいはアラーム音を発生させるなどしてユーザに報知する処理を行なうように構成されている。また、前記の異常発生時には、制御部４の制御によって温水装置ＷＨの運転動作が強制的に停止されるように構成することもできる。
【００３１】
なお、図面においては、端子７３が風呂配管７Ａに設けられているが、このような構成に代えて、次のような構成とすることも可能である。すなわち、金属製の外装ケース５をグランド電位として、風呂配管７Ａを外装ケース５に電気的に導通させたグランド電位としておく。一方、第１の導体部６２およびその端子６３については絶縁部材５０を利用するなどして外装ケース５から電気的に絶縁された状態とする。このような構成によれば、端子７３を風呂配管７Ａに直接設ける必要がなく、外装ケース５の適所に設ければよいこととなって、グランド用の電気配線距離を短くすることができる。
【００３２】
次に、前記した温水装置ＷＨの作用について説明する。
【００３３】
まず、給湯用および暖房用の湯水加熱動作は、既述したように、燃焼器１２ａ，１２ｂを駆動させて発生させた燃焼ガスから熱交換器１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂにより熱回収を行なうことにより行なわれる。熱交換器１４ａ，１４ｂを利用した潜熱回収に伴って発生する酸性のドレインは、ドレイン受け部１５から中和器２内に導かれて中和された後にドレイン貯留部３に流入する。ドレイン用ポンプＰ３は、ドレイン貯留部３におけるドレインの水位が所定の高水位ＬＨになると駆動を開始し、ドレインの水位が所定の低水位ＬＬになると停止する動作を繰り返す。このようなドレイン用ポンプＰ３の駆動により、ドレイン貯留部３のドレインは、ドレイン用配管６の終端６ａ側に送り出され、浴室の排水口に排出されて廃棄される。暖房湯水タンク８５からのオーバフロー水も前記したドレインと一緒に浴室の排水口に排出されることとなる。外装ケース５の外部においては、風呂配管７Ａ内にドレイン用配管６が差し込まれた二重管構造部Ｄが設けられているために、たとえばこのような二重管構造を採用することなく、２本の風呂配管７Ａ，７Ｂの外部にドレイン用配管６を沿わせる場合と比較すると、それら複数の配管が大きく嵩張ることが抑制され、それらの占有スペースを小さくすることができる。また、前記した配管を屋外から浴室内に引き込むべく浴室の外壁に設けられる穴の開口面積も小さくすることができる。
【００３４】
図２および図３に示したように、二重管構造部Ｄにおいてドレイン用配管６が破損していない正常状態にある場合には、第１の導体部６２と風呂配管７Ａ（第２の導体部）とは電気的に絶縁された状態にある。これに対し、図４に示したように、なんらかの事情によってドレイン用配管６が万一破損して穴６９が開き、ドレイン用配管６の内側領域６８ａと外側領域６８ｂとの間でドレインまたは湯水が流通する状態になると、第１の導体部６２と風呂配管７Ａとが電気的に導通した状態となる。すると、制御部４はこれを検出し、ドレイン用配管６に異常が発生したものと判断する。この判断の結果、所定の報知動作、あるいは温水装置ＷＨの運転停止が行なわれる。したがって、ドレイン用配管６に異常を生じた場合には、ユーザはその旨を的確に察知して適切な対応措置を採ることが可能となる。ドレイン用配管６が破損した場合に、仮に、これを放置していたのでは、ドレイン用配管６内のドレインが風呂配管７Ａを通って浴槽９内に流れ込むことが懸念されるものの、本実施形態の温水装置ＷＨによれば、そのような懸念を無くし、または少なくすることが可能である。
【００３５】
図５〜図１０は、本発明の他の実施形態を示している。これらの図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。
【００３６】
図５（ａ）に示す構成においては、ドレイン用配管６を構成するチューブ６１の内周面に、導電物質の膜（塗装、メッキ、蒸着などによる膜）が形成されており、この部分が第１の導体部６２ａとされている。このような構成であっても、前記した実施形態の第１の導体部６２を設けた場合と同様な作用が得られる。第１の導体部６２ａは、必ずしもチューブ６１の内面の全周に設ける必要はないものの、全周に設ければ、チューブ６１が補強されて破損し難くなる効果も得られる。
【００３７】
図５（ｂ）に示す構成においては、ドレイン用配管６の外側領域６８ｂに、金属製の線材を利用した第２の導体部７２が設けられており、第１および第２の導体部６２，７２のそれぞれに電圧が印加されている。このような構成によれば、風呂配管７Ａを合成樹脂などの非導電性の材質とすることが可能である。第１および第２の導体部６２，７２のそれぞれを金属製の線材を用いて構成することに代えて、導電物質の膜により構成することができることは勿論である。
【００３８】
なお、図面には示していないが、本発明では、ドレイン用配管６に沿って延びた第１および第２の導体部を用いることなく、ドレイン用配管６の内側領域６８ａと外側領域６８ｂとの電気的な絶縁状態が維持されているか否かを判断することも可能である。すなわち、ドレイン用配管６内を流通するドレインに接触するように設けられた電極（この電極は、ドレイン貯留部に設けられていてもよい）と、風呂配管７Ａ内を流通する湯水に接触するように設けられた電極とを具備させておき、ドレイン用配管６が破損してドレイン用配管６内のドレインと風呂配管７Ａ内の湯水とが互いに混合接触した状態になると、前記した一対の電極間が導通し、これが制御部４によって検出されるようにすることもできる。
【００３９】
図６に示す実施形態においては、ドレイン貯留部３の水位の変化に基づいて、ドレイン用配管６の異常を検出できるようにしている。より具体的には、本実施形態では、水位検出器３３に、電極３３ａ〜３３ｃに加えて、低水位ＬＬよりも所定量だけ高い水位（中間水位）ＬＭを検出するための電極３３ｄが設けられている。また、中和器２の排出口２２とドレイン貯留部３の流入口３０との間には、開閉弁Ｖ２が設けられており、中和器２からドレイン貯留部３へのドレインの流入を適宜阻止できるように構成されている。制御部４は、図７のフローチャートに示すような動作手順で、ドレイン用配管６に異常があるか否かを判断するように構成されており、以下に説明する。
【００４０】
まず、浴槽９への湯張り動作または風呂追い焚き動作が行なわれる場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、制御部４は、この動作を開始する前に、開閉弁Ｖ２を閉じ、ドレイン貯留部３内にドレインが流入することを阻止する（Ｓ２）。次いで、制御部４は、ドレイン貯留部３の水位が低水位ＬＬであるか否かを判断し、それよりも高水位である場合にはドレイン用ポンプＰ３を駆動し、ドレインを低水位ＬＬとする（Ｓ３：ＮＯ，Ｓ８）。制御部４は、前記したような設定状態が完了した後に、湯張り動作または風呂追い焚き動作を開始させる（Ｓ４）。
【００４１】
前記した湯張り動作または風呂追い焚き動作では、いずれの場合にも図１に示したポンプＰ１の駆動により風呂配管７Ａ内に湯水が所定の圧力で流れるが、二重管構造部Ｄにおいてドレイン用配管６に破損があれば、風呂配管７Ａ内の湯水がドレイン用配管６内に流れ込み、ドレイン貯留部３の水位が上昇する現象を生じる。このような現象が生じて、ドレイン貯留部３の水位が所定の中間水位ＬＭに達すると、制御部４は、その時点でドレイン用配管６に破損などの異常があるものと判断し、報知動作処理を実行する（Ｓ５：ＹＥＳ，Ｓ６，Ｓ７）。
【００４２】
一方、湯張り動作または風呂追い焚き動作時において、前記したようなドレイン水位の上昇がなく、ドレイン水位が中間水位ＬＭに達しない場合には、制御部４は、ドレイン用配管６に破損などの異常がないものと判断する（Ｓ５：ＮＯ，Ｓ９）。この場合、その後に開閉弁Ｖ２が開かれて、中和器２からドレイン貯留部３へのドレイン流入が許容された状態とされる（Ｓ１０）。
【００４３】
前記したように、本実施形態によれば、湯張り動作または風呂追い焚き動作が実行される際にドレイン水位が上昇するか否かに基づいて、ドレイン用配管６に破損などの異常があるか否かを正確に判断することが可能である。とくに、異常の有無の判断時においては、開閉弁Ｖ２が閉じられて、ドレイン貯留部３に中和器２からドレインが新たに流入することが阻止されているために、ドレイン用配管６の破損に起因するドレイン水位の上昇を正確に検出し、異常の有無の判断もより正確なものとなる。好ましくは、前記の判断を行なう際には、暖房湯水タンク８５への給水は行なわれないようにして、暖房湯水タンク８５のオーバフロー水がドレイン貯留部３に流入することも阻止されるように構成される。
【００４４】
図８に示す実施形態においては、ドレイン貯留部３に設けられる水位検出手段として、水圧などに基づいて水位の変化を連続的に検出可能な水位センサＳａが用いられている。もちろん、この水位センサＳａとは別に、図１および図２に示された電極を用いたタイプの水位検出手段が併設されていてもよい。本実施形態における制御部４は、浴槽９への湯張り動作または風呂追い焚き動作が実行される場合に、その開始初期におけるドレイン貯留部３の水位の瞬間的な上昇があるか否かに基づいて、ドレイン用配管６に異常があるか否かを判断するように構成されており、その詳細を以下に説明する。
【００４５】
まず、二重管構造部Ｄにおいてドレイン用配管６に破損がある場合には、風呂配管７Ａに湯水を流通させ始めた際に、この湯水の圧力がドレイン用配管６内に瞬間的に大きく作用する現象が生じる。すなわち、ドレイン用配管６内には湯水の圧力の影響を受けたサージ圧が生じる。すると、このサージ圧に起因して、ドレイン貯留部３内の水位が瞬間的に上昇する。図９に示した曲線Ｌ１には、水位が瞬間的に上昇した部分ｎ１が見られるが、ドレイン用配管６に破損がある場合には、このような現象を生じる。なお、曲線Ｌ１は、時間の経過とともに水位が上昇したものとなっているが、これはドレイン貯留部３内に中和器２からドレインが流れ込むからである。一方、ドレイン用配管６が破損のない正常なものである場合には、たとえば図９に示した曲線Ｌ２のようになり、曲線Ｌ１の符号ｎ１で示したような現象はみられない。
【００４６】
制御部４は、前記したような原理に基づき、湯張り動作または風呂追い焚き動作の初期に、ドレイン貯留部３の水位が一時的に所定量以上の幅で上昇したときには、ドレイン用配管６に異常があると判断し、そうでない場合には異常はないと判断するように構成されている。このような構成によっても、ドレイン用配管６の異常の有無を正確に判断することが可能である。本実施形態によれば、ドレイン貯留部３の水位の瞬間的な変動を検出するために、図６および図７に示した実施形態とは異なり、開閉弁Ｖ２を利用して中和器２からドレイン貯留部３へのドレイン流入を一時的に止めるような必要がないという利点が得られる。
【００４７】
図１０に示す実施形態においては、ドレイン貯留部３と中和器２とが一体的に形成されている。より具体的には、中和器２を構成する容器２０の一部は、中和剤２１が充填されていないドレイン貯留部３として形成されており、中和剤２１が充填されている領域（中和処理槽の部分）を通過して中和されたドレインは、そのままドレイン貯留部３に流入して貯留されるように構成されている。このような構成によれば、ドレイン貯留部３と中和器２とを別体に形成してこれらを配管接続する場合よりも全体のコンパクト化を図ることができる。本発明でいうドレイン貯留部は、ある程度の量のドレインを一時的に貯留可能であればよく、他の機器類に付属して設けられていてもかまわない。
【００４８】
本発明は、上述した実施形態に限定されない。本発明に係る温水装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００４９】
上述した実施形態では、二重管構造部Ｄが、風呂配管７Ａ（風呂往き管）にドレイン用配管６が差し込まれた構成とされているが、これとは異なり、風呂配管７Ｂ（風呂戻り管）にドレイン用配管６が差し込まれた構成とすることもできる。ただし、このような構成とした場合には、ドレイン用配管６が破損している状態において風呂追い焚きを行なった際に、ポンプＰ２による吸引圧がドレイン用配管６内に及ぶこととなる。このため、図６〜図９に示した実施形態とは異なり、ドレイン貯留部３の水位は低下することとなり、制御部４は、このような水位の低下を検出した際に、異常があると判断することとなる。
【００５０】
本発明に係る温水装置は、上述した実施形態とは異なり、給湯用と暖房用の２つの温水装置本体部が組み合わされた構成でなくてもよく、たとえば暖房用の機能を有しない給湯用の温水装置として構成されていてもよいことは勿論である。ドレインの排水箇所は、適宜選択可能であり、浴槽湯水の排水口とは異なる箇所とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る温水装置の一例を示す概略説明図である。
【図２】図１に示す温水装置の要部説明図である。
【図３】図２のIII−III断面図である。
【図４】図３に示した構造においてドレイン用配管が破損した状態を示す断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、本発明の他の例を示す要部断面図である。
【図６】本発明の他の例を示す要部説明図である。
【図７】図６に示す制御部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の例を示す要部説明図である。
【図９】図８に示す構成におけるドレイン貯留部の水位の変化の例を示す図である。
【図１０】本発明の他の例を示す要部概略図である。
【符号の説明】
【００５２】
ＷＨ 温水装置
Ｄ 二重管構造部
Ｐ３ ドレイン用ポンプ
３ ドレイン貯留部
４ 制御部（判断手段）
６ ドレイン用配管
９ 浴槽
７Ａ，７Ｂ 風呂配管
１３ａ，１３ｂ 熱交換器
１４ａ，１４ｂ 熱交換器
３３ 水位検出器（水位検出手段）
６１ 非導電性のチューブ
６２，６２ａ 第１の導体部
６８ａ ドレイン用配管の内側領域
６８ｂ ドレイン用配管の外側領域
７２ 第２の導体部
Ｓａ 水位センサ（水位検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱用媒体から熱回収を行なうことにより湯水加熱を行なうための熱交換器と、
前記熱回収に伴って発生したドレインを所定の排水箇所に導くためのドレイン用配管と、
浴槽への湯張り給湯および風呂追い焚き動作の少なくとも一方を行なうための風呂配管と、
を備えている、温水装置であって、
前記ドレイン用配管が前記風呂配管内に差し込まれた二重管構造部を備えており、
この二重管構造部は、前記ドレイン用配管の内側と外側とが電気的に絶縁された構成とされており、
前記二重管構造部における前記ドレイン用配管の内側および外側の電気的な絶縁状態が維持されているか否かを監視し、かつ前記電気的な絶縁状態が維持されていないときには、前記ドレイン用配管に破損またはその他の異常があるものと判断する判断手段を、さらに備えていることを特徴とする、温水装置。
【請求項２】
請求項１に記載の温水装置であって、
前記ドレイン用配管は、非導電性のチューブを用いて構成され、かつこのチューブの内側には、このチューブの長手方向に延びた第１の導体部が設けられ、
前記風呂配管は、その材質が導電性部材とされていることにより第２の導体部とされ、または前記風呂配管の内部のうち、前記ドレイン用配管の外部領域にこの風呂配管の長手方向に延びた第２の導体部が設けられた構成とされ、
前記判断手段は、前記第１および第２の導体部に電圧を印加し、かつ前記第１および第２の導体部の間に電気導通を生じたときには、前記ドレイン用配管に異常があるものと判断するように構成されている、温水装置。
【請求項３】
加熱用媒体から熱回収を行なうことにより湯水加熱を行なうための熱交換器と、
前記熱回収に伴って発生したドレインを所定の排水箇所に導くためのドレイン用配管と、
浴槽への湯張り給湯および風呂追い焚き動作の少なくとも一方を行なうための風呂配管と、
を備えている、温水装置であって、
前記ドレイン用配管が前記風呂配管内に差し込まれた二重管構造部と、
この二重管構造部よりも上流に位置し、かつ前記ドレイン用配管に接続されているドレイン貯留部と、
このドレイン貯留部におけるドレイン水位または水位の変化を検出可能な水位検出手段と、
前記風呂配管内に湯水を流通させたときに、この湯水の流通に伴って前記ドレイン貯留部のドレイン水位が変化したか否かを判断し、かつ前記湯水流通に伴って前記ドレイン水位が変化したと判断したときには、前記ドレイン用配管に破損またはその他の異常があるものと判断する判断手段と、
をさらに備えていることを特徴とする、温水装置。
【請求項４】
請求項３に記載の温水装置であって、
前記ドレイン貯留部の上流側に設けられた開閉バルブをさらに備えており、
前記判断手段が前記風呂配管内に湯水が流通することに伴って前記ドレイン用配管のドレイン水位が変化したか否かを判断するときには、前記開閉バルブが閉状態とされて、前記ドレイン貯留部にドレインが流れ込まないように構成されている、温水装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の温水装置であって、
前記判断手段は、前記風呂配管内に湯水流通が開始された初期に、前記ドレイン貯留部の水位が一時的に所定幅以上に上昇または下降するサージ現象が生じたときには、前記ドレイン用配管に異常があるものと判断するように構成されている、温水装置。
【請求項１】
加熱用媒体から熱回収を行なうことにより湯水加熱を行なうための熱交換器と、
前記熱回収に伴って発生したドレインを所定の排水箇所に導くためのドレイン用配管と、
浴槽への湯張り給湯および風呂追い焚き動作の少なくとも一方を行なうための風呂配管と、
を備えている、温水装置であって、
前記ドレイン用配管が前記風呂配管内に差し込まれた二重管構造部を備えており、
この二重管構造部は、前記ドレイン用配管の内側と外側とが電気的に絶縁された構成とされており、
前記二重管構造部における前記ドレイン用配管の内側および外側の電気的な絶縁状態が維持されているか否かを監視し、かつ前記電気的な絶縁状態が維持されていないときには、前記ドレイン用配管に破損またはその他の異常があるものと判断する判断手段を、さらに備えていることを特徴とする、温水装置。
【請求項２】
請求項１に記載の温水装置であって、
前記ドレイン用配管は、非導電性のチューブを用いて構成され、かつこのチューブの内側には、このチューブの長手方向に延びた第１の導体部が設けられ、
前記風呂配管は、その材質が導電性部材とされていることにより第２の導体部とされ、または前記風呂配管の内部のうち、前記ドレイン用配管の外部領域にこの風呂配管の長手方向に延びた第２の導体部が設けられた構成とされ、
前記判断手段は、前記第１および第２の導体部に電圧を印加し、かつ前記第１および第２の導体部の間に電気導通を生じたときには、前記ドレイン用配管に異常があるものと判断するように構成されている、温水装置。
【請求項３】
加熱用媒体から熱回収を行なうことにより湯水加熱を行なうための熱交換器と、
前記熱回収に伴って発生したドレインを所定の排水箇所に導くためのドレイン用配管と、
浴槽への湯張り給湯および風呂追い焚き動作の少なくとも一方を行なうための風呂配管と、
を備えている、温水装置であって、
前記ドレイン用配管が前記風呂配管内に差し込まれた二重管構造部と、
この二重管構造部よりも上流に位置し、かつ前記ドレイン用配管に接続されているドレイン貯留部と、
このドレイン貯留部におけるドレイン水位または水位の変化を検出可能な水位検出手段と、
前記風呂配管内に湯水を流通させたときに、この湯水の流通に伴って前記ドレイン貯留部のドレイン水位が変化したか否かを判断し、かつ前記湯水流通に伴って前記ドレイン水位が変化したと判断したときには、前記ドレイン用配管に破損またはその他の異常があるものと判断する判断手段と、
をさらに備えていることを特徴とする、温水装置。
【請求項４】
請求項３に記載の温水装置であって、
前記ドレイン貯留部の上流側に設けられた開閉バルブをさらに備えており、
前記判断手段が前記風呂配管内に湯水が流通することに伴って前記ドレイン用配管のドレイン水位が変化したか否かを判断するときには、前記開閉バルブが閉状態とされて、前記ドレイン貯留部にドレインが流れ込まないように構成されている、温水装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の温水装置であって、
前記判断手段は、前記風呂配管内に湯水流通が開始された初期に、前記ドレイン貯留部の水位が一時的に所定幅以上に上昇または下降するサージ現象が生じたときには、前記ドレイン用配管に異常があるものと判断するように構成されている、温水装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１０７１７１（Ｐ２０１０−１０７１７１Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８２５３８（Ｐ２００８−２８２５３８）
【出願日】平成２０年１０月３１日（２００８．１０．３１）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３１日（２００８．１０．３１）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]