(57)【要約】【課題】暖房水検知センサによる暖房水量検知対象領域にエアが残存する事態が発生したとしても、このことに対して適切に対処することができ、システム施工時の試運転や初回の運転などを好適に行なうことが可能な給湯装置を提供する。【解決手段】暖房水循環路Ｒａ，Ｒｂとして、大気に開放されていない密閉回路を設定可能とされている、給湯装置ＷＨであって、暖房水用配管部２内のうち、エア抜き部５によるエア抜き領域ＡＲ１、またはこのエア抜き領域ＡＲ１に略同一高さで繋がるように隣接する隣接領域が、暖房水検知センサＳａによる暖房水量検知対象領域ＡＲ２となるように、エア抜き部５および暖房水検知センサＳａは、互いに集約された配置に設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
暖房水循環用のポンプが設けられており、かつ暖房端末に外付け配管部を介して接続されることにより、前記暖房端末への暖房水の循環供給を行なうための暖房水循環路を形成可能な暖房水用配管部と、
この暖房水用配管部内のエアを外部に排気するためのエア抜き部と、
前記暖房水用配管部内の温水が所定以下の量に減少した際にその旨を検知するための暖房水検知センサと、
を備えており、
前記暖房水循環路として、大気に開放されていない密閉回路を設定可能とされている、給湯装置であって、
前記暖房水用配管部内のうち、前記エア抜き部によるエア抜き領域、またはこのエア抜き領域に略同一高さで繋がるように隣接する隣接領域が、前記暖房水検知センサによる暖房水量検知対象領域となるように、前記エア抜き部および前記暖房水検知センサは、互いに集約された配置に設けられていることを特徴とする、給湯装置。
【請求項２】
請求項１に記載の給湯装置であって、
前記暖房水用配管部は、一対の起立状管体部の上端部に略水平状の水平管体部の両端部が繋がった形態の鳥居状配管部を有しており、
この鳥居状配管部の前記水平管体部に、前記エア抜き部および前記暖房水検知センサが設けられている、給湯装置。
【請求項３】
請求項２に記載の給湯装置であって、
前記鳥居状配管部の一対の起立状管体部のうち、いずれか一方の途中部分または下部に、前記ポンプが接続されている、給湯装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の給湯装置を備えていることを特徴とする、温水暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯装置およびこれを備えた温水暖房システムに関し、さらに詳しくは、暖房水循環路が密閉回路とされるタイプの給湯装置および温水暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
温水暖房システムは、給湯装置から所望の暖房端末に暖房水（温水）を循環供給するための暖房水循環路を備えている。この暖房水循環路には、暖房水循環用のポンプや、バーナによって加熱される熱交換器が設けられ、かつ暖房水は前記熱交換器を通過する際に加熱されてから暖房端末に送られるように構成されているのが一般的である（たとえば、特許文献１，２）。
ここで、特許文献１，２に記載された温水暖房システムは、いわゆる開放回路方式であり、暖房水循環路には、エア抜き部を備えた大気開放型のリザーブタンクが接続され、温水の体積膨張などに対応し得るように構成されている。また、リザーブタンクには、暖房水検知センサも設けられている。暖房水検知センサは、リザーブタンク内の水位が所定以下に低下した際にこれを検知するためのものである。リザーブタンク内の水位が所定以下である旨が暖房水検知センサを利用して検知された際には、給湯装置の運転は停止され、給湯装置がいわゆる空焚き運転されないように構成される。
【０００３】
一方、温水暖房システムとしては、暖房水循環路を、前記した開放回路方式に代えて、密閉回路方式にしたい場合がある。密閉回路方式を採用すれば、温水へのエア（酸素）の溶け込みを防止し得るために、暖房端末の主要部をたとえば鉄製にすることが可能である。
【０００４】
しかしながら、従来においては、密閉回路方式を採用する場合に、次に述べるように解決すべき課題があった。
【０００５】
すなわち、密閉回路方式を採用する場合であっても、開放回路方式の場合と同様に、暖房水循環路内のエア抜きを行なうことが望まれる。また、給湯装置の空焚き防止の観点から暖房水検知センサを設けることも望まれる。ただし、密閉回路方式では、開放型のリザーブタンクを用いないため、特許文献１，２などに記載されているような開放型のリザーブタンクにエア抜き部や暖房水検知センサを設ける手段をそのまま採用することはできない。したがって、これらエア抜き部や暖房水検知センサをどのような位置に設けるかは、重要な事項となる。
たとえば、エア抜き部を暖房水循環路の最上部に設け、かつ暖房水検知センサをエア抜き部よりも高さがかなり低い位置に設けた場合には、次のような不具合を生じる。すなわち、温水暖房システムの施工時には、暖房水循環路への水張り作業を行なうが、その作業時においては、エア抜き部を開放状態としても、暖房水検知センサの位置に溜まっているエアを抜くことは困難であり、エアが溜まったままとなる。暖房水検知センサが暖房水の不足状態を検知している場合には、ポンプを駆動オンにすることができないため、ポンプを駆動させることによって暖房水検知センサの検知領域のエアをエア抜き部まで移動させて外部に抜くことも困難である。これでは、施工時の試運転や、その後の初回運転時において、エア残留に起因して温水暖房システムを適切に運転させることが困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−４２４６０号公報
【特許文献２】特許第４９０４８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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り、暖房水循環路を密閉回路とした場合において、暖房水検知センサによる暖房水量検知対象領域にエアが残存する事態が発生したとしても、このことに対して適切に対処することができ、システム施工時の試運転や、その後の初回の運転などを好適に行なうことが可能な給湯装置、および温水暖房システムを提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
本発明の第１の側面により提供される給湯装置は、暖房水循環用のポンプが設けられており、かつ暖房端末に外付け配管部を介して接続されることにより、前記暖房端末への暖房水の循環供給を行なうための暖房水循環路を形成可能な暖房水用配管部と、この暖房水用配管部内のエアを外部に排気するためのエア抜き部と、前記暖房水用配管部内の温水が所定以下の量に減少した際にその旨を検知するための暖房水検知センサと、を備えており、前記暖房水循環路として、大気に開放されていない密閉回路を設定可能とされている、給湯装置であって、前記暖房水用配管部内のうち、前記エア抜き部によるエア抜き領域、またはこのエア抜き領域に略同一高さで繋がるように隣接する隣接領域が、前記暖房水検知センサによる暖房水量検知対象領域となるように、前記エア抜き部および前記暖房水検知センサは、互いに集約された配置に設けられていることを特徴としている。
【００１０】
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、たとえば給湯装置の施工に際し、暖房水循環路への水張り後に試運転を行なう場合において、暖房水用配管部内にエアが存在する場合、このエアをエア抜き部から外部に排気させると、暖房水検知センサの暖房水量検知対象領域に存在するエアをもエア抜き部から適切かつ円滑に外部に排気させることができ、この部分に暖房水を満たすことが可能となる。その結果、暖房水検知センサが設けられている箇所のエア抜きが困難であることに起因してポンプを駆動させることができなくなることを回避し、給湯装置の試運転や、初回の運転が困難になるといった不具合を適切に解消することが可能となる。
また、前記したように、ポンプを駆動させることができれば、暖房水循環路において暖房水を積極的に流通させることができるため、暖房水循環路内に存在するエア抜きを、より徹底して適切に行なうことも可能となる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、前記暖房水用配管部は、一対の起立状管体部の上端部に略水平状の水平管体部の両端部が繋がった形態の鳥居状配管部を有しており、この鳥居状配管部の前記水平管体部に、前記エア抜き部および前記暖房水検知センサが設けられている。
【００１２】
このような構成によれば、暖房水用配管部のうち、鳥居状配管部の水平管体部に、エアが溜まり易くなるが、この部分にエア抜き部が設けられているため、エア抜きを十分に、かつ適切に行なう上で、より好ましいものとなる。また、暖房水検知センサも、前記水平管体部に設けられているため、暖房水の実際の量に正確に対応した暖房水量検知を行なうことができる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、前記鳥居状配管部の一対の起立状管体部のうち、いずれか一方の途中部分または下部に、前記ポンプが接続されている。
【００１４】
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、ポンプは、エアの噛み込みを生じ易く、ポンプの停止時などにおいては、ポンプ内からエアが排出される場合が多い。これに対し、ポンプが前記した配置に設けられていれば、鳥居状配管部の水平管体部にエアを溜まり易くし、このエアをエア抜き部から外部へ適切に排気することができる。したがって、暖房水用配管部のうち、エア抜き部が設けられてない箇所に、多くのエアが溜まることを解消する上で、一層好ましいものとなる。
【００１５】
本発明の第２の側面により提供される温水暖房システムは、本発明の第１の側面により提供される給湯装置を備えていることを特徴としている。
【００１６】
このような構成によれば、本発明の第１の側面により提供される給湯装置について述べたのと同様な効果が得られる。
【００１７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る温水暖房システムの一例を示す概略説明図である。
【図２】（ａ）は、図１のIIで示す部分の拡大断面図であり、(ｂ)は、(ａ)の構造においてエア抜きを行なう状態を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【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に示す温水暖房システムＳは、給湯装置ＷＨと、低温および高温の暖房端末１Ａ，１Ｂとを備えており、これらは後述する外付け配管部４０〜４３を介して接続されている。低温の暖房端末１Ａは、たとえば床暖房用のパネルであり、放熱用チューブ１０および熱動弁１１を備えている。高温の暖房端末１Ｂは、たとえばファンコンベクタであり、ファン１２、放熱部１３、および熱動弁１４を備えている。
【００２１】
給湯装置ＷＨは、暖房端末１Ａ，１Ｂとの配管接続を図るための配管接続口２０ａ〜２０ｃを外装ケース９の外面側に配置させた暖房水用配管部２、および各部の動作制御を実行する制御部３を備えている。暖房水用配管部２には、バーナ７０によって加熱される第１および第２の熱交換器７１，７２、暖房水循環用のポンプＰ１、エア抜き部５、暖房水検知センサＳａ、ならびに熱動弁などのバルブＶ１，Ｖ２が設けられている。バルブＶ１は、暖房の立ち上がりを速くしたいような場合に開状態とされる。バルブＶ２は、風呂の追い焚きを行なう場合に開状態とされ、暖房運転時には閉状態とされる。
【００２２】
暖房水用配管部２は、外付け配管部（戻り管または往き管）４０〜４３を介して暖房端末１Ａ，１Ｂと配管接続されていることにより、暖房端末１Ａ，１Ｂのそれぞれに暖房水を循環供給するための低温用および高温用の暖房水循環路Ｒａ，Ｒｂを構成している。低温用の暖房水循環路Ｒａは、バルブＶ２の閉状態において、低温の暖房端末１Ａから戻り管４１を介して給湯装置ＷＨ側に戻された暖房水を、矢印Ｎ１〜Ｎ１０の順序で流れさせる。具体的には、この暖房水循環路Ｒａにおいては、戻り管４１から配管接続口２０ｂに戻された暖房水は、第２の熱交換器７２を通過して加熱された後に、ポンプＰ１を通過して配管接続口２０ａに到り、往き管４０を通過して暖房端末１Ａに送られる。一方、高温用の暖房水循環路１Ｂは、バルブＶ２の閉状態において、高温の暖房端末１Ｂから戻り管４２を介して給湯装置ＷＨ側に戻された暖房水を、矢印Ｎ１’，Ｎ２〜Ｎ８，Ｎ２０〜Ｎ２３の順序で流れさせる。具体的には、この暖房水循環路Ｒｂにおいては、戻り管４２から配管接続口２０ｂに戻された暖房水は、第２の熱交換器７２を通過して加熱された後に
、ポンプＰ１を通過し、第１の熱交換器７１にさらに送られて加熱される。この加熱された暖房水は、配管接続口２０ｃに到り、往き管４３を通過して暖房端末１Ｂに送られる。なお、戻り管４１，４２は、その一部を共有化することが可能である。
前記した暖房水循環路Ｒａ，Ｒｂは、大気開口型のリザーブタンクを具備せず、大気に開放していない密閉回路として構成されている。ただし、暖房水循環路Ｒａ，Ｒｂへの暖房水の充填を不足なく適切に行なわせるための手段として、密閉型のリザーブタンク（不図示）が接続されている。
【００２３】
暖房水用配管部２には、鳥居状配管部２１が設けられており、この部分に、エア抜き部５および暖房水検知センサＳａが設けられている。より具体的には、鳥居状配管部２１は、一対の起立状管体部２１ａ，２１ｂの上端部に、略水平状の水平管体部２１ｃの両端部が繋がった形態の配管部である。ポンプＰ１は、一方の起立状管体部２１ａの途中部分、または下部に接続されている。
【００２４】
図１においては、エア抜き部５および暖房水検知センサＳａが模式的に示されているが、これらは、たとえば図２に示すような構造とされている。
すなわち、図２（ａ）において、エア抜き部５は、鳥居状配管部２１の水平管体部２１ｃの端部に、栓体５０を螺合装着させた構成である。水平管体部２１ｃの端部寄りの内周面には、開口部２５ａを形成する弁座部２５、およびネジ部２６が設けられている。栓体５０は、ネジ部２６に螺合するネジ部５１を外周に有し、かつ内部には流路５２が設けられている。ネジ部２６，５１どうしを螺合させた上で、栓体５０を一方向に正回転させて前進させることにより、この栓体５０の先端部５０ａを弁座部２５に当接させると、開口部２５ａを閉塞することが可能である。一方、図２（ｂ）に示すように、栓体５０を逆回転させて後退させると、開口部２５ａが開放状態となり、開口部２５ａを通過したエアや暖房水は、栓体５０の流路５２を通過して外部に排出される。栓体５０の外端部には、そのようなエアや暖房水の排出ガイドを行なうためのホース９８を接続可能である。
【００２５】
暖房水検知センサＳａは、電極６およびこれを支持する電極支持部６０を備えており、電極６が水平管体部２１ｃの内部に位置するように電極支持部６０が水平管体部２１ｃの周壁部に取付けられている。電極６は、水平管体部２１ｃとは電気的に絶縁された状態で設けられて電圧印加がなされており、電極６と水平管体部２１ｃとが暖房水を介して導通するか否かによって、水平管体部２１ｃ内に暖房水が所定量以上あるか否かを判断可能である。暖房水の量が所定以下である場合、制御部３は、空焚き防止を図るべく、ポンプＰ１を駆動させず、給湯装置ＷＨを運転停止状態とする制御を実行する。
【００２６】
暖房水検知センサＳａおよびエア抜き部５は、互いに接近した配置(集約された配置)に設けられており、暖房水用配管部２内のうち、エア抜き部５によるエア抜き領域ＡＲ１(開口部２５ａの近辺領域)、またはこのエア抜き領域ＡＲ１に略同一高さで繋がるように隣接する隣接領域が、暖房水検知センサＳａによる暖房水量検知対象領域ＡＲ２となっている。
【００２７】
なお、本実施形態においては、暖房水用配管部２に加え、風呂給湯（風呂追い焚き）用配管部８も設けられている。風呂給湯用配管部８は、配管接続口８０ａ，８０ｂが不図示の浴槽と接続され、かつ浴槽の湯水をポンプＰ２を利用して汲み上げてから液−液式の熱交換器８３に送り込んで加熱し、この加熱された湯水を浴槽に戻すことが可能である。また、図示説明は省略するが、給湯装置ＷＨは、台所や洗面所などへの給湯が可能な一般給湯機能も備えている。ただし、温水暖房に特化した給湯装置として構成されていてもかまわない。
【００２８】
次に、前記した温水暖房システムＳの作用について説明する。
【００２９】
まず、給湯装置ＷＨの設置作業に際しては、暖房水循環路Ｒａ，Ｒｂへの水張り後に試運転を行なうが、暖房水循環路Ｒａ，Ｒｂにエアが入り込み、残存したままとなる場合がある。ここで、暖房水用配管部２内の鳥居状配管部２１の水平管体部２１ｃ内には、その構造上、他の部分よりもエアが溜まり易い。また、ポンプＰ１の停止中には、ポンプＰ１内のエアが上向きに流出し、鳥居状配管部２１の水平管体部２１ｃに進行し易い。
【００３０】
前記したように、水平管体部２１ｃ内に多くのエアが存在すると、暖房水検知センサＳａによる暖房水量検知対象領域ＡＲ２においては、暖房水の水位が電極６よりも低くなり、その旨が制御部３において察知されて報知される。一方、暖房水量検知対象領域ＡＲ２は、既述したように、エア抜き部５によるエア抜き領域ＡＲ１、またはこれに隣接する領域とされているため、エア抜き部５の栓体５０を回転させてエア抜きを行なうと、暖房水量検知対象領域ＡＲ２のエアも適切かつ十分に外部に排気されるととなり、この領域ＡＲ２に暖房水を満たすことができる。したがって、ポンプＰ１の駆動禁止状態を適切に解除することができ、ポンプＰ１を駆動させて、温水暖房の試運転、およびその後の初回の温水暖房運転を適切に行なうことが可能である。
【００３１】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る給湯装置、および温水暖房システムの各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。
【００３２】
図１には、暖房水用配管部２の最上部の位置に、追加のエア抜き部５Ａを設けた構成が記載されている。暖房水用配管部２の最上部に存在するエアは、ポンプＰ１を駆動させたとしても、エア抜き部５によって外部に排気することがやや困難である場合があるが、前記した構成によれば、追加のエア抜き部５Ａを利用したエア抜きが可能であり、暖房水循環路Ｒａ，Ｒｂのエア抜きをより徹底して図ることが可能である。このようなことから理解されるように、本発明においては、暖房水検知センサとは離れた箇所に、追加のエア抜き部を設けた構成とすることもできる。
【００３３】
暖房水検知センサとエア抜き部とは、暖房水用配管部内のうち、エア抜き部によるエア抜き領域、またはこのエア抜き領域に略同一高さで繋がるように隣接する隣接領域が、暖房水検知センサによる暖房水量検知対象領域となる関係に設けられていればよい。したがって、たとえば図１に示す構成において、水平管体部２１ｃの一端にエア抜き部５が設けられ、かつ水平管体部２１ｃの他端に暖房水検知センサＳａが設けられた構成とすることもできる。また、暖房水検知センサおよびエア抜き部は、鳥居状配管部以外の場所に設けることも可能である。
【００３４】
上述の実施形態では、エア抜き部が、栓体を利用したものとされ、手動操作によってエア抜き部が開閉される構成とされているが、これに代えて、遠隔操作によってエア抜き状態と、非エア抜き状態とを切替え可能なバルブを用いてもよい。また、たとえば特開２００７−１６８９１号公報に記載されているように、暖房水の水位（エア残量）に対応して昇降するフロートを利用して、エア抜き用の孔部が開閉されるタイプのバルブを用いることもできる。
暖房水検知センサは、電極を用いたものに限らず、暖房水の量を検出し得る構成であれば、その種類を問わず、採用することができる。
暖房端末の具体的な種類や数などは限定されない。
【符号の説明】
【００３５】
Ｓ  温水暖房システム
ＷＨ  給湯装置
Ｐ１  ポンプ
Ｒａ，Ｒｂ  暖房水循環路
Ｓａ  暖房水検知センサ
１Ａ，１Ｂ  暖房端末
２  暖房水用配管部
２１  鳥居状配管部
２１ａ，２１ｂ  起立状管体部
２１ｃ  水平管体部
４０  往き管（外付け配管部）
４１  戻り管（外付け配管部）
４２  戻り管（外付け配管部）
４３  往き管（外付け配管部）
５  エア抜き部
【図１】
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【図２】
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