(57)【要約】【課題】脱亜鉛腐食の発生を迅速に検出できる熱媒加熱システムを提供する。【解決手段】熱を発生する熱源部１０と、配管継手１によって接続してある配管を有し、熱消費端末３０に熱媒を供給する熱媒循環路４０と、熱源部１０から供給される熱を回収して熱媒を加熱する熱交換部２０と、を備えた熱媒加熱システムＸであって、熱媒循環路４０に接続して熱媒の電気伝導度を測定する測定部５１と、測定した電気伝導度の測定値に基づいて熱媒を熱媒循環路４０から排水可能に構成してある排水経路６０と、を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を発生する熱源部と、
配管継手によって接続してある配管を有し、熱消費端末に熱媒を供給する熱媒循環路と、
前記熱源部から供給される熱を回収して前記熱媒を加熱する熱交換部と、を備えた熱媒加熱システムであって、
前記熱媒循環路に接続して前記熱媒の電気伝導度を測定する測定部と、
測定した電気伝導度の測定値に基づいて前記熱媒を前記熱媒循環路から排水可能に構成してある排水経路と、を備えた熱媒加熱システム。
【請求項２】
前記熱媒の電気伝導度の初期値を記憶する記憶部と、前記初期値および前記測定値を比較する比較部と、を備え、前記比較部における比較結果に基づいて前記排水経路を介して前記熱媒を前記熱媒循環路から排水する請求項１に記載の熱媒加熱システム。
【請求項３】
前記比較部における比較結果を使用者に報知する第一報知部を備えた請求項２に記載の熱媒加熱システム。
【請求項４】
前記熱媒を前記熱媒循環路に給水可能に構成してある給水経路を備えた請求項１〜３の何れか一項に記載の熱媒加熱システム。
【請求項５】
ネットワークを介して接続されたサーバと接続してあり、
前記サーバ上のオンライン記憶部に記憶した前記測定値を、前記ネットワークを介して接続された第二報知部によって使用者に報知するように構成してある請求項１〜４の何れか一項に記載の熱媒加熱システム。
【請求項６】
前記オンライン記憶部に記憶した前記測定値と、前記オンライン記憶部に記憶してある他の熱媒加熱システムにおける熱媒循環路の熱媒の電気伝導度の値と、を比較し、この比較結果を前記第二報知部によって使用者に報知するように構成してある請求項５に記載の熱媒加熱システム。
【請求項７】
前記熱媒加熱システムを設置した地域の水質情報を前記ネットワークから入手し、当該水質情報を、前記第二報知部によって使用者に報知するように構成してある請求項５または６に記載の熱媒加熱システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱を発生する熱源部と、配管継手によって接続してある配管を有し、熱消費端末に熱媒を供給する熱媒循環路と、前記熱源部から供給される熱を回収して前記熱媒を加熱する熱交換部と、を備えた熱媒加熱システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、水を加熱して湯にする熱源機と、湯が貯留される貯湯タンクと、貯湯タンク下部に設けられた取水口から熱源機を経て貯湯タンク上部に設けられた給湯口に達する加熱循環路と、を備えた貯湯式給湯システムが記載してある。当該加熱循環路において配管を接続する配管継手の材料として、熱伝導性の良好な材料である黄銅を使用していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１７５４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
黄銅には亜鉛が含まれており、水（熱媒）が循環するシステムにおける循環路（熱媒循環路）の配管を接続する配管継手として黄銅製（黄銅が含有してある）の配管継手を使用した場合、当該黄銅製の配管継手に水が接触することで亜鉛成分が水中に優先的に溶解し、銅成分が母材に残存する脱亜鉛腐食が発生する虞がある。
【０００５】
このような脱亜鉛腐食を避けるには、配管の接続に例えば樹脂製の継手等を使用し、黄銅製の配管継手を使用しないことが挙げられる。しかし、黄銅製の配管継手は現状の市場に広く導入されており、水が循環する既存のシステムに組み込まれていたり、リフォーム時等に当該システムに組み込まれる虞がある。
【０００６】
黄銅製の配管継手の脱亜鉛腐食が発生し、熱媒循環路の配管の内表面に亜鉛イオンが固着して堆積すれば配管の断面積が減少し、時間当たりの流量が減少するようになる。そのため、従来、熱媒循環路の流量（圧力損失）計測によって脱亜鉛腐食の有無を判定していた。しかし、この方法では、配管の内表面に亜鉛イオンが堆積して配管の断面積が減少し、時間当たりの流量が減少すると認められるまである程度長期の時間を要するという問題点があった。
【０００７】
従って、本発明の目的は、脱亜鉛腐食の発生を迅速に検出できる熱媒加熱システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る熱媒加熱システムは、熱を発生する熱源部と、配管継手によって接続してある配管を有し、熱消費端末に熱媒を供給する熱媒循環路と、前記熱源部から供給される熱を回収して前記熱媒を加熱する熱交換部と、を備えた熱媒加熱システムであって、その特徴構成は、前記熱媒循環路に接続して前記熱媒の電気伝導度を測定する測定部と、測定した電気伝導度の測定値に基づいて前記熱媒を前記熱媒循環路から排水可能に構成してある排水経路と、を備えた点にある。
【０００９】
このような熱媒加熱システムにおいて、熱媒循環路における配管の継手として、黄銅製の配管継手を使用しているケースと、使用していないケースがある。本発明では、測定部によって熱媒循環路における熱媒の電気伝導度を測定することができ、得られた測定値に基づいて黄銅製の配管継手における脱亜鉛腐食の有無を判定できるため、流量（圧力損失）計測によって脱亜鉛腐食の有無を判定する場合に比べて、迅速に脱亜鉛腐食の傾向を検出することができる。
【００１０】
熱媒加熱システムにおいて脱亜鉛腐食が発生していると判定された後、熱媒を排水可能に構成した排水経路によって亜鉛イオン濃度が高くなった熱媒を排水することができる。
【００１１】
このように排水経路によって亜鉛イオン濃度が高くなった熱媒を排水すれば、配管の内表面に亜鉛イオンが固着して堆積するのを未然に防止することができ、長期間不在時や熱媒加熱システムの未使用時などにおける配管継手の脱亜鉛腐食の進行を抑えることができる。
【００１２】
また、熱媒加熱システムにおいて脱亜鉛腐食が発生していると判定されれば、黄銅製の配管継手の交換をする等のメンテナンスを迅速に行うことができる。
【００１３】
本発明に係る熱媒加熱システムの更なる特徴構成は、前記熱媒の電気伝導度の初期値を記憶する記憶部と、前記初期値および前記測定値を比較する比較部と、を備え、前記比較部における比較結果に基づいて前記排水経路を介して前記熱媒を前記熱媒循環路から排水する点にある。
【００１４】
本構成では、記憶部に記憶してある熱媒の電気伝導度の初期値と電気伝導度の測定値とを比較部によって比較し、例えば測定値の電気伝導度が初期値に対して所定の閾値以上高ければ、黄銅製の配管継手における脱亜鉛腐食が発生していると判定することができる。また、測定値の電気伝導度が前記初期値と同等であれば、黄銅製の配管継手を使用していない、あるいは、黄銅製の配管継手の脱亜鉛腐食が発生していないと判定することができる。このように脱亜鉛腐食が発生していると判定されれば、亜鉛イオン濃度が高くなった熱媒を熱媒循環路から排水経路によって排水することができる。
【００１５】
本発明に係る熱媒加熱システムの更なる特徴構成は、前記比較部における比較結果を使用者に報知する第一報知部を備えた点にある。
【００１６】
本構成では、第一報知部によって、比較部における比較結果（判定結果）を使用者に報知することができる。
【００１７】
本発明に係る熱媒加熱システムの更なる特徴構成は、前記熱媒を前記熱媒循環路に給水可能に構成してある給水経路を備えた点にある。
【００１８】
本構成によれば、排水経路によって熱媒を排水した後、熱媒を給水可能に構成した給水経路から熱媒循環路に熱媒を給水することができるため、排水した分の熱媒を熱媒加熱システムに補給することができる。
【００１９】
本発明に係る熱媒加熱システムの更なる特徴構成は、ネットワークを介して接続されたサーバと接続してあり、前記サーバ上のオンライン記憶部に記憶した前記測定値を、前記ネットワークを介して接続された第二報知部によって使用者に報知するように構成した点にある。
【００２０】
本構成によれば、ネットワークを介して接続された第二報知部によって前記測定値を使用者が確認できるため、当該第二報知部が例えば本システムから遠隔地に設置してある場合であっても、使用者がリアルタイムで本発明の熱媒加熱システムに脱亜鉛腐食リスクがあることを認識できる。
【００２１】
本発明に係る熱媒加熱システムの更なる特徴構成は、前記オンライン記憶部に記憶した前記測定値と、前記オンライン記憶部に記憶してある他の熱媒加熱システムにおける熱媒循環路の熱媒の電気伝導度の値と、を比較し、この比較結果を前記第二報知部によって使用者に報知するように構成した点にある。
【００２２】
本構成によれば、前記測定値と他の熱媒加熱システムにおける熱媒循環路の熱媒の電気伝導度の値とを例えばサーバの演算装置が比較し、この比較結果を第二報知部によって使用者が確認できる。また、当該比較の結果、前記測定値が他の熱媒加熱システムにおける熱媒循環路の熱媒の電気伝導度の値に対して所定の割合で乖離していれば、乖離の原因が本発明の熱媒加熱システムの設置地域によるものではなく、本発明の熱媒加熱システムに黄銅製の継手が組み込まれたと判断することができる。
【００２３】
本発明に係る熱媒加熱システムの更なる特徴構成は、前記熱媒加熱システムを設置した地域の水質情報を前記ネットワークから入手し、当該水質情報を、前記第二報知部によって使用者に報知するように構成した点にある。
【００２４】
本構成によれば、熱媒加熱システムを設置した地域の水質情報を第二報知部によって使用者に報知すれば、使用者が、熱媒加熱システムを設置した地域が脱亜鉛腐食が起こりやすい環境かどうかを判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態の熱媒加熱システムを示す概略図である。
【図２】別実施形態の熱媒加熱システムを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明の実施形態に係る熱媒加熱システムＸは、熱を発生する熱源部１０と、配管継手１によって接続してある配管し、熱消費端末３０に熱媒を供給する熱媒循環路４０と、熱源部１０から供給される熱を回収して熱媒を加熱する熱交換部２０と、熱媒循環路４０に接続して熱媒の電気伝導度を測定する測定部５１と、測定した電気伝導度の測定値に基づいて熱媒を熱媒循環路４０から排水可能に構成してある排水経路６０と、を備える。
【００２７】
また、熱媒加熱システムＸは、熱媒の電気伝導度の初期値を記憶する記憶部５２と、当該初期値および測定した電気伝導度の測定値を比較する比較部５３と、を備え、当該比較部５３における比較結果に基づいて排水経路６０を介して熱媒を熱媒循環路４０から排水するように構成してある。本実施形態では、測定部５１、記憶部５２および比較部５３を有する測定ユニット５０を熱媒循環路４０に接続した態様について説明する。当該測定ユニット５０は、熱媒循環路４０に接続してあれば、その設置位置は特に限定されるものではない。
【００２８】
さらに、熱媒加熱システムＸは、比較部５３における比較結果を使用者に報知する第一報知部８０と、を備える。
【００２９】
熱源部１０は、例えばガスなどの燃料を燃焼して熱を発生するように構成してある。熱交換部２０は、熱源部１０で発生した熱を回収して熱媒に伝達し、熱媒の加熱に利用できるように構成してある。熱源部１０および熱交換部２０は、何れも公知の態様であれば、それぞれの態様は特に限定されるものではない。例えば熱源部１０はガスバーナ等のガス燃焼装置を備え、当該ガス燃焼装置からの燃焼熱により熱交換部２０を加熱できるように配置されている。熱交換部２０を加熱することにより、熱媒循環路４０を通って熱交換部２０に流入する熱媒を加熱することができる。加熱された熱媒は熱媒循環路４０を経由して、熱消費端末３０に供給される。
【００３０】
熱消費端末３０は熱媒が保有する熱を利用する装置であり、床暖房装置や浴室暖房乾燥機等とすることができる。床暖房装置は、熱媒から放熱される熱によって床などの資材を暖める装置である。浴室暖房乾燥機は、熱媒から放出される熱によって浴室内の空気を暖めることで、浴室内の暖房や乾燥を行う装置である。当該熱媒は特に限定されるものではないが、水（湯水）とするのがよい。熱媒は熱媒循環路４０を循環し、使用者が適宜設定した所定の温度で熱消費端末３０に供給される。熱媒を循環させるため、循環手段としてのポンプ（図外）を熱媒循環路４０に設けるとよい。
【００３１】
測定部５１は、熱媒循環路４０を流下する熱媒の電気伝導度を測定できる態様であれば、特に限定されるものではない。本実施形態では、腐食電位センサ（特開２０１４−５２２７９号公報）を使用した場合について説明する。
【００３２】
記憶部５２は熱媒の電気伝導度の初期値を記憶できるメモリ等の態様であれば、特に限定されるものではない。また、比較部５３は当該初期値および測定した電気伝導度の測定値を比較できる演算装置等の態様であれば、特に限定されるものではない。本実施形態では、記憶部（メモリ）５２および比較部（演算装置）５３を備えたマイコンを測定ユニット５０に組み込んだ態様について説明する。「電気伝導度の初期値」は、例えば熱媒加熱システムＸを敷設した際、或いは熱媒循環路４０の配管を交換した際などに測定した熱媒の電気伝導度の値とすることができるが、これに限定されるものではない。また、「測定値」は、所望のタイミングで測定した熱媒の電気伝導度の値とすることができるが、これに限定されるものではない。当該測定値の測定は、所望のタイミングで測定してもよいし、所定の周期毎に自動で測定するように制御してもよい。
【００３３】
熱媒循環路４０において、熱交換部２０および測定ユニット５０は加熱配管４１ａ，４１ｂによって接続してある。また、熱消費端末３０および測定ユニット５０は温水配管４２ａ，４２ｂによって接続してある。本実施形態では、加熱配管４１ａ，４１ｂを熱交換部２０の側の端部において配管継手１によって接続し、温水配管４２ａ，４２ｂを熱消費端末３０の側の端部において配管継手１によって接続した場合について説明する。配管継手１は、公知の材質および公知の形状のものを使用することができる。各配管を配管継手によって接続する箇所は、各配管の長さや配設経路に応じて適宜決定すればよく、上記の態様に限定されるものではない。
【００３４】
排水経路６０は、熱媒加熱システムＸから熱媒加熱システムＸの外部に熱媒を排水するため、熱媒循環路４０の何れかの位置（本実施形態では測定ユニット５０）に接続して熱媒を熱媒循環路４０から排水可能に構成してある。当該排水経路６０は、熱媒循環路４０を流下する水（熱媒）を排水する必要が生じた場合等に排水できるように排水弁（図外）を設けるとよい。当該排水弁は手動あるいは自動で作動するように構成できる。排水弁を自動で作動させる場合は、例えば測定ユニット５０からの指令によって排水弁の開閉動作を制御できるように、測定ユニット５０および排水弁を接続するとよい。
【００３５】
また、熱媒加熱システムＸは、熱媒を熱媒循環路４０に給水可能に構成してある給水経路７０を備えてもよい。
【００３６】
給水経路７０は、外部から熱媒加熱システムＸに熱媒を供給するため、熱媒循環路４０の何れかの位置（本実施形態では測定ユニット５０）に接続して熱媒を熱媒循環路４０に給水可能に構成してある。当該給水経路７０は、水道等と接続して、熱媒循環路４０を流下する水（熱媒）が減少した場合等に給水できるように給水弁（図外）を設けるとよい。当該給水弁は手動あるいは自動で作動するように構成できる。給水弁を自動で作動させる場合は、例えば測定ユニット５０からの指令によって給水弁の開閉動作を制御できるように、測定ユニット５０および給水弁を接続するとよい。
【００３７】
第一報知部８０は、比較部５３における比較結果を使用者に報知できる態様であれば、特に限定されるものではない。例えば第一報知部８０は、比較部５３（測定ユニット５０）からの信号に応じて、ランプを点灯させたり文字を表示させることができる視覚的な報知が行える装置や、スピーカやブザー等の聴覚的な報知が行える装置等とすればよい。
【００３８】
このような熱媒加熱システムＸにおいて、熱媒循環路４０における配管の継手（配管継手１）として、黄銅製（黄銅が含有してある）の配管継手を使用しているケースと、使用していないケースがある。当該黄銅製の配管継手に熱媒である水が接触することで亜鉛成分が水中に優先的に溶解し、銅成分が母材に残存する脱亜鉛腐食が発生する虞がある。本構成では、測定ユニット５０における測定部５１により、熱媒循環路４０中の熱媒の電気伝導度を測定することができ、得られた測定値に基づいて黄銅製の配管継手における脱亜鉛腐食の有無を判定できる。
【００３９】
本実施形態では、記憶部５２に記憶してある熱媒の電気伝導度の初期値と電気伝導度の測定値とを比較部５３によって比較し、測定値の電気伝導度が初期値に対して所定の閾値以上高ければ、黄銅製の配管継手における脱亜鉛腐食が発生していると判定することができる。また、測定値の電気伝導度が前記初期値と同等であれば、黄銅製の配管継手を使用していない、あるいは、黄銅製の配管継手の脱亜鉛腐食が発生していないと判定することができる。第一報知部８０では、比較部５３における比較結果（判定結果）を使用者に報知することができる。即ち、第一報知部８０では、比較部５３から比較結果に応じた信号を受け取り、視覚的な報知あるいは聴覚的な報知を行う。
【００４０】
「所定の閾値」は、例えば電気伝導度の初期値に対して１０％程度上昇した値とすることができるが、これに限定されるものではなく、熱媒加熱システムＸの設置地域や熱媒加熱システムＸの設置年数等に応じて、適宜設定すればよい。
【００４１】
このように本発明では、測定ユニット５１によって熱媒循環路４０における熱媒の電気伝導度を測定することで脱亜鉛腐食の有無を判定できるため、迅速に脱亜鉛腐食の傾向を検出することができる。
【００４２】
熱媒加熱システムＸにおいて脱亜鉛腐食が発生していると判定された後、熱媒を排水可能に構成した排水経路６０によって亜鉛イオン濃度が高くなった熱媒を排水することができる。
【００４３】
このように排水経路６０によって亜鉛イオン濃度が高くなった熱媒を排水すれば、配管の内表面に亜鉛イオンが固着して堆積するのを未然に防止することができ、長期間不在時や熱媒加熱システムＸの未使用時などにおける配管継手の脱亜鉛腐食の進行を抑えることができる。
【００４４】
また、熱媒加熱システムＸにおいて脱亜鉛腐食が発生していると判定されれば、黄銅製の配管継手の交換をする等のメンテナンスを迅速に行うことができる。
【００４５】
また、排水経路６０によって熱媒を排水した後、熱媒を給水可能に構成した給水経路から熱媒循環路に熱媒を給水することができるため、排水した分の熱媒を熱媒加熱システムＸに補給することができる。
【００４６】
〔別実施形態〕
図２に示したように、測定ユニット５０は、インターネット等のネットワークＮを介して接続されたサーバＳと接続し、サーバＳ上のオンライン記憶部９０に記憶した前記測定値（測定した電気伝導度の測定値）を、ネットワークＮを介して接続された第二報知部１００によって使用者に報知するように構成してもよい。
【００４７】
本構成では、ネットワークＮを介して接続された第二報知部１００によって前記測定値を使用者が確認できるため、当該第二報知部１００が例えば本システムから遠隔地に設置してある場合であっても、使用者がリアルタイムで本発明の熱媒加熱システムＸに脱亜鉛腐食リスクがあることを認識できる。
【００４８】
第二報知部１００は、ネットワークＮを介して接続された端末等、前記測定値を、ネットワークＮを介して使用者に報知できる態様であれば、特に限定されるものではない。
【００４９】
また、オンライン記憶部９０に記憶した前記測定値と、オンライン記憶部９０に記憶してある他の熱媒加熱システムにおける熱媒循環路４０の熱媒の電気伝導度の値と、を比較し、この比較結果を第二報知部１００によって使用者に報知するように構成してもよい。他の熱媒加熱システムにおける熱媒循環路４０の熱媒の電気伝導度の値は、予め使用者がネットワークＮを介して取得するか、使用者が直接入力する等してオンライン記憶部９０に記憶させておけばよい。また、他の熱媒加熱システムは、本発明の熱媒加熱システムＸと同じ地域に設置したものとするのがよいが、これに限定されるものではない。
【００５０】
本構成では、前記測定値と他の熱媒加熱システムにおける熱媒循環路の熱媒の電気伝導度の値とを例えばサーバＳの演算装置（図外）が比較し、この比較結果を第二報知部１００によって使用者が確認できる。また、当該比較の結果、前記測定値が他の熱媒加熱システムにおける熱媒循環路の熱媒の電気伝導度の値に対して所定の割合で乖離していれば、乖離の原因が本発明の熱媒加熱システムＸの設置地域によるものではなく、本発明の熱媒加熱システムＸに黄銅製の継手が組み込まれたと判断することができる。この場合、本発明の熱媒加熱システムＸの前記測定値が、他の熱媒加熱システムにおける熱媒循環路の熱媒の電気伝導度の値に比べて例えば１０％以上高い場合に、本システムに黄銅製の継手が組み込まれたと判断する。乖離の程度（所定の割合）はこのような値に限定されるものではなく、熱媒加熱システムＸの設置地域や熱媒加熱システムＸの設置年数等に応じて、適宜設定すればよい。
【００５１】
また、熱媒加熱システムＸを設置した地域の水質情報をネットワークＮから入手し、当該水質情報を、第二報知部１００によって使用者に報知するように構成してもよい。
【００５２】
本構成のように、熱媒加熱システムＸを設置した地域の水質情報を第二報知部１００によって使用者に報知すれば、使用者が、熱媒加熱システムＸを設置した地域が脱亜鉛腐食が起こりやすい環境かどうかを判断することができる。一般に、熱媒加熱システムＸに給水された水（熱媒）に含まれる残留塩素濃度が高いほど、脱亜鉛腐食が発生しやすい。そのため、得られた前記水質情報を加味して排水経路６０からの排水サイクルを早めるなどの制御も可能となる。
【００５３】
なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、熱を発生する熱源部と、配管継手によって接続してある配管を有し、熱消費端末に熱媒を供給する熱媒循環路と、前記熱源部から供給される熱を回収して前記熱媒を加熱する熱交換部と、を備えた熱媒加熱システムに利用できる。
【符号の説明】
【００５５】
Ｘ          熱媒加熱システム
１０        熱源部
２０        熱交換部
３０        熱消費端末
４０        熱媒循環路
５１        測定部
５２        記憶部
５３        比較部
６０        排水経路
８０        第一報知部
【図１】
2020153539.tif 000003
【図２】
2020153539.tif 000004