(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
暖房用の温水を加熱するための加熱源と、加熱したエネルギーを温水に伝えるための熱交換器と、前記温水を各暖房端末と接続された循環配管を介して循環する循環ポンプと、前記循環配管の途中に設けた水タンクと、前記水タンク内に配置され、水タンク内の水の減少を検出するための水電極と、前記水電極の状態を検出する水電極判定回路と、暖房運転停止中のみに限定して前記水電極への通電を行うバイアス回路と、前記水電極判定回路からの情報より制御を行なう制御部とを備え、前記バイアス回路の故障時には、前記水電極への通電を遮断する通電遮断回路を有することを特徴とする温水暖房機。
【請求項２】
前記水電極への通電を断続通電とした請求項１に記載の温水暖房機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源機を用いて生成した温水を循環ポンプで暖房端末に循環し、暖房を行う温水暖房機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の開放式または半密閉式の温水暖房機では、暖房用循環水の膨張・収縮を吸収するために、本体内部にタンクを持っている。
【０００３】
このタンクは、開放式のタイプではタンクキャップの構造で大気開放に、また、半密閉式のタイプではタンクキャップが負圧・加圧弁構造になっていて、内部の圧力が変化すると、これらの弁が開いて大気と連通するようになっている。
【０００４】
上記のような構造となっているため、いずれの方式でも、暖房用循環水は長年の使用によって蒸発し、減少する。そして、ある一定量減少すると、暖房用循環水の補充が必要となる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この補充時期を使用者にお知らせするために、各社とも、タンクに水電極のような水位検出手段を設け、水位の減少を常に監視する構成をとっている。この水電極による水位検出は、タンクに配設した水電極に通電し、電極間に流れる電流を検出している。この方式では水電極間に電流が流れることで、水の電気分解による水素ガスの発生や、電極の劣化などの問題があるため、水素ガスの発生や電極の劣化を可能な限り抑えるために、水電極間への通電時間を可能な限り短くしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１２１７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の構成では、水電極間への通電時間を可能な限り短くするための回路が故障した際には、連続して電極間に電流が流れるため、水素ガスの発生や電極の劣化を抑えることができないという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、通電時間を抑えるための回路が故障した際でも、連続して水電極間に電流が流れることを防ぎ、水素ガスの発生や電極の劣化を抑えることができる温水暖房機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、暖房用の温水を加熱するための加熱源と、加熱したエネルギーを温水に伝えるための熱交換器と、前記温水を各暖房端末と接続された循環配管を介して循環する循環ポンプと、前記循環配管の途中に設けた水タンクと、前記水タンク内に配置され、水タンク内の水の減少を検出するための水電極と、前記水電極の状態を検出する水電極判定回路と、暖房運転停止中のみに限定して前記水電極への通電を行うバイアス回路と、前記水電極判定回路からの情報より制御を行なう制御部とを備え、前記バイアス回路の故障時には、前記水電極への通電を遮断する通電遮断回路を有することを特徴とする温水暖房機である。
【００１０】
これによって、バイアス回路が故障した際、連続して水電極間に電流が流れることを防ぎ、水素ガスの発生や電極の劣化を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の温水暖房機は、回路の故障時に水電極への通電を遮断することにより、連続して水電極間に電流が流れることを防ぎ、水素ガスの発生や電極の劣化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における温水暖房機の全体構成図
【図２】同温水暖房機の制御ブロック図
【図３】同実施の形態２における温水暖房機の制御ブロック図
【図４】同温水暖房機のスキャン信号のタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の発明は、暖房用の温水を加熱するための加熱源と、加熱したエネルギーを温水に伝えるための熱交換器と、前記温水を各暖房端末と接続された循環配管を介して循環する循環ポンプと、前記循環配管の途中に設けた水タンクと、前記水タンク内に配置され、水タンク内の水の減少を検出するための水電極と、前記水電極の状態を検出する水電極判定回路と、暖房運転停止中のみに限定して前記水電極への通電を行うバイアス回路と、前記水電極判定回路からの情報より制御を行なう制御部とを備え、前記バイアス回路の故障時には、前記水電極への通電を遮断する通電遮断回路を有することを特徴とする温水暖房機で、バイアス回路が故障した際に、連続して水電極間に電流が流れることを防ぎ、水素ガスの発生や電極の劣化を抑えることができる。
【００１４】
第２の発明は、特に第１の発明において、水電極への通電を断続通電とすることにより、通常動作時の水素ガスの発生や電極の劣化を可能な限り抑えると共に、スキャン回路が故障した際に、連続して水電極間に電流が流れることを防ぎ、水素ガスの発生や電極の劣化を抑えることができる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における温水暖房機の全体構成図を示すものである。まず、図１を用いて本実施の形態における温水暖房機の構成を説明する。
【００１７】
本実施の形態の温水暖房機は、ヒートポンプを加熱源とするヒートポンプ式温水暖房機である。図１において右側が冷媒回路、左側が水回路になっており、その中間に位置する水冷媒熱交換器１で、冷媒回路で温められた冷媒と、循環水が熱交換される。
【００１８】
冷媒回路側の構成は、冷媒を圧縮して高温冷媒を吐出する圧縮機２と、水と高温冷媒とを熱交換して温水を生成する水冷媒熱交換器１と、配管内を流れる冷媒の量を調整するための膨張弁３と、空気と冷媒とで熱交換を行う空気熱交換器４と、空気熱交換器に空気の流通を起こす送風機５とを備えている。
【００１９】
そして、圧縮機２、水冷媒熱交換器１、膨張弁３、空気熱交換器４を冷媒配管で環状に接続して冷媒回路を構成している。なお、水冷媒熱交換器１の形態としては、プレート式や二重管方式のいずれの形態であっても問題はない。
【００２０】
一方、水回路側の構成は、床暖房パネル２７ａ，２７ｂから戻ってきた温水を戻りヘッダー６で受け、そのお湯を水タンク７に貯めて空気を追い出した後、循環ポンプ８で下流に送り出す。下流には、水冷媒熱交換器１が配置されており、そこを通過する間に再加熱されたのち、往きヘッダー９を通って機外に送り出され、床暖房パネル２７ａ，２７ｂに送られる。
【００２１】
なお、本実施の形態では、暖房配管を４系統に分けることができるよう、戻りヘッダー６および往きヘッダー９は４系統用のものを採用している。また、往きヘッダー９には、４系統それぞれの開閉が単独で行えるよう、熱動弁１０ａ〜１０ｄが備えられている。さらに、循環水の温度をコントロールするため、入水温度センサ１１および出湯温度センサ１２が水冷媒熱交換器１の上流と下流にそれぞれ配置されている。
【００２２】
また、水タンク７の水位を検出するために、水電極１３が水タンク７内に設けられ、必要なときに電圧が印加されて、水の減少を検出するようになっている。
【００２３】
以上のように構成された温水暖房機について、以下その動作、作用を説明する。
【００２４】
図２は、本発明の実施の形態１における温水暖房機の制御ブロック図である。水電極判定回路２０の前段にバイアス回路２５を設け、制御部２３からの指示により水電極１３にバイアスをかけて判定を行うタイミングを限定する。
【００２５】
水電極１３で循環水の有無を判定するには、循環水に電流を流してその値を判定することが必要で、その際には循環水の電気分解による水素ガスが発生する。安全性の見地から、この水素ガスの発生量はできるだけ少なく抑えたい。
【００２６】
また、同時に水電極１３も、検出時間に比例して劣化が進むことになる。これらのリスクをできる限り抑えるために、バイアス回路２５で、検出を行う運転モードを限定するものである。暖房運転停止中のみに限定して検出を行なうために、暖房運転停止中のみバイアス回路２５をＯＮ状態にすると、少なくともバイアス印加時間は通電時間の半分以下にできる。
【００２７】
しかしながら、バイアス回路２５が故障した際には運転モードに関わらず、バイアス回路２５がＯＮ状態を継続してしまう。そのため、通電遮断回路２９でバイアス回路２５の状態を判断し、制御部２３からのＯＮ指示が無いにも関わらずバイアス回路２５がＯＮされている際には通電遮断回路２９にて水電極１３へのバイアスを遮断する。
【００２８】
以上のように、本実施の形態において、バイアス回路の故障時に水電極への通電を遮断する通電遮断回路を設けることにより、バイアス回路が故障した際に、連続して水電極間に電流が流れることを防ぎ、水素ガスの発生や電極の劣化を抑えることができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における温水暖房機の制御ブロック図である。本実施の形態では、水電極判定回路２０の前段にスキャン回路２６を設けた。スキャン回路２６の働きは、水電極１３にかける電圧を断続電圧に変えて、さらに水素ガスの発生量および水電極１３の劣化の進行をおさえることにある。
【００３０】
実際のスキャン信号のタイミングチャートを図４に示す。図４に示す通り、１２０ｍｓの間で１５０ｕｓの時間だけ水電極１３にバイアスがかかるような制御としている。こうすることで、バイアス印加時間を通常の８００分の１に抑えることができる。
【００３１】
しかしながら、実施の形態１と同様に、スキャン回路２６が故障した際には、スキャン回路２６がＯＮ状態を継続してしまう。そのため、通電遮断回路２９でスキャン回路２６の状態を判断し、制御部２３からの指示が無いにも関わらずスキャン回路２６がＯＮされている際には、通電遮断回路２９にて水電極１３へのバイアスを遮断する。
【００３２】
以上のように、本実施の形態において、スキャン回路２６の故障時に水電極１３への通電を遮断する通電遮断回路２９を設けることにより、スキャン回路２６が故障した際に、連続して電極間に電流が流れることを防ぎ、水素ガスの発生や電極の劣化を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明の温水暖房機は、水電極の状態を検出・制御する制御部の故障時に水電極への通電を遮断することにより、連続して水電極間に電流が流れることを防ぎ、水素ガスの発生や電極の劣化を抑えることが可能となるので、水検知として水電極を使用した家庭用や業務用の温水暖房機等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００３４】
１  水冷媒熱交換器
２  圧縮機
３  膨張弁
４  空気熱交換器
５  送風機
６  戻りヘッダー
７  水タンク
８  循環ポンプ
９  往きヘッダー
１０ａ〜ｄ  熱動弁
１１  入水温度センサ
１２  出湯温度センサ
１３  水電極
２０  水電極判定回路
２３  制御部
２５  バイアス回路
２６  スキャン回路
２７ａ、ｂ  床暖房パネル
２９  通電遮断回路
【図１】
0005927416.tif 000002
【図２】
0005927416.tif 000003
【図３】
0005927416.tif 000004
【図４】
0005927416.tif 000005