(57)【要約】【課題】  給湯装置やコージェネレーションシステムなどの熱交換器の破損を的確に判別可能な熱交換器破損検知装置を提供する。【解決手段】  流路上に熱媒体を補給する補給手段７０，８０を有し熱媒体を循環させる一次循環流路Ｌ１，Ｌ２と、高圧力状態で熱媒体を流動させる二次流路Ｈとを熱交換器６１，６４を介して接続した加熱装置１に用いる熱交換器破損検知装置２０であって、補給手段７０，８０からオーバーフローした熱媒体を回収する熱媒体回収部２１を有し、熱媒体回収部２１は、補給手段７０，８０から流入する熱媒体を所定流量を上限として外部へ排出する熱媒体排出部２３と、熱媒体回収部２１における熱媒体の滞留量を検知する滞留量検知センサ２２とを備え、滞留量検知センサ２２が所定量以上の熱媒体の滞留を検知したときに熱交換器の破損と判別する構成。【選択図】    図１
2005241119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路上に熱媒体を補給する補給手段を有し熱媒体を循環させる少なくとも一以上の一次循環流路と、当該一次循環流路よりも高圧力状態で熱媒体を流動させる二次流路とを熱交換器を介して熱的に接続して形成される加熱装置に用いる熱交換器破損検知装置であって、前記一次循環流路の補給手段からオーバーフローした熱媒体を回収する熱媒体回収部を有し、当該熱媒体回収部は、前記補給手段から流入する熱媒体を所定流量を上限として外部へ排出する熱媒体排出部と、当該熱媒体回収部における熱媒体の滞留量を検知する滞留量検知センサとを備え、前記滞留量検知センサが所定の破損検知レベル以上の熱媒体の滞留を検知したときに熱交換器の破損と判別することを特徴とする熱交換器破損検知装置。
【請求項２】
前記滞留量検知センサが前記破損検知レベル以上の熱媒体の滞留を所定時間継続して検知したときに熱交換器の破損と判別することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器破損検知装置。
【請求項３】
前記熱媒体排出部は、毎分の排出量が５０ｃｃ以上２００ｃｃ未満であることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器破損検知装置。
【請求項４】
前記加熱装置は給湯装置であり、前記二次流路は給湯流路および給水流路へ接続され、前記給水流路を介して供給される水を当該二次流路に設けた熱源部または前記一次循環流路との間に設けた熱交換器の少なくともいずれかで加熱しつつ給湯流路側へ排出すると共に、前記一次循環流路の補給手段は大気開放型であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の熱交換器破損検知装置。
【請求項５】
前記二次流路は循環流路を形成可能であり、少なくとも前記一次循環流路との間に設けた熱交換器で加熱した湯水を循環させつつ、加熱された湯水によって当該二次流路に別の熱交換器を介して接続された他の一次循環流路を循環する熱媒体を加熱することを特徴とする請求項４に記載の熱交換器破損検知装置。
【請求項６】
前記二次流路は熱負荷を含んだ循環流路を形成可能であり、少なくとも前記一次循環流路との間に設けた熱交換器で加熱した湯水を循環させて熱負荷へ熱供給することを特徴とする請求項４または５に記載の熱交換器破損検知装置。
【請求項７】
前記滞留量検知センサによる熱媒体回収部の熱媒体の滞留量の検知は、給湯が停止される期間に行うことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の熱交換器破損検知装置。
【請求項８】
前記滞留量検知センサが熱媒体回収部の破損検知レベル以上の熱媒体の滞留を検知したときの給湯の有無に応じて熱交換器の破損状況を含む破損の判別を行うことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の熱交換器破損検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯装置やコージェネレーションシステムなどの加熱装置に好適に用いることのできる熱交換器の破損検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、給湯機能に暖房機能を付加した給湯装置が開発されている。また、このような給湯装置に更に発電装置を併設し、発電装置で電力を生成すると共に発電によって生じた排熱を給湯装置で利用するコージェネレーションシステムが開発されている。
【０００３】
図６は、このようなコージェネレーションシステムの構成例を示す流路系統図である。図６に示すコージェネレーションシステム１００は、給湯装置１０１に発電装置１０２を併設して構成され、発電装置１０２で発電した電力を外部の電気機器へ供給すると共に、発電装置１０２で生じた排熱を給湯装置１０１で利用して給湯や暖房を行うシステムである。
【０００４】
発電装置１０２は、ガスエンジン７６で発電機７７を回転駆動して発電を行い、発生した起電力を外部電気機器へ供給すると共に、ガスエンジン７６で生じた排熱を排熱循環流路Ｌ２を循環する熱媒体に熱交換して給湯装置１０１側へ伝達する機能を有する。排熱循環流路Ｌ２は、ガスエンジン７６から給湯装置１０１側の排熱熱交換器６１に至る循環往路Ｌ２ａと、排熱熱交換器６１からガスエンジン７６に戻る循環復路Ｌ２ｂで形成され、ガスエンジン７６の排熱によって加熱された熱媒体を循環ポンプ７８で排熱熱交換器６１へ循環させて給湯装置１０１側へ排熱を伝達する。
【０００５】
給湯装置１０１は、熱源循環流路Ｌと暖房循環流路Ｌ１を備えると共に、給水流路５０，５１，５２および給湯流路５３，５４を備えて構成される。
熱源循環流路Ｌは、循環ポンプ６０と排熱熱交換器６１と補助燃焼機６２とを備えて形成される熱源流路Ｈの両端に、暖房熱交換器６４と湯水を貯留する貯留タンク５７とを並列に接続して形成される循環流路である。熱源循環流路Ｌは、排熱熱交換器６１または補助燃焼機６２の少なくともいずれかで加熱された熱媒体（湯水）を暖房熱交換器６４または貯留タンク５７のいずれかに選択的に循環可能な流路である。
【０００６】
給水流路５０，５１は貯留タンク５７の下部に接続され、給湯流路５３，５４は貯留タンク５７の上部に接続されている。また、暖房循環流路Ｌ１は、暖房熱交換器６４から延びる循環往路Ｌ１ａおよび循環復路Ｌ１ｂの端部に床暖房やファンコンベクタなどの暖房端末６８を接続して形成される循環流路である。
【０００７】
給湯装置１０１は、貯留タンク５７に湯水を貯留する貯留運転、給湯栓５６から湯水を供給する給湯運転、および、暖房端末６８へ熱媒体を循環させる暖房運転を行うことが可能である。貯留運転時は、暖房熱交換器６４の下流側の暖房熱交電磁弁６６を閉成すると共に、貯留タンク５７の上部配管５８に接続される貯留制御弁６３を開成し、熱源流路Ｈに上部配管５８および下部配管５９を介して貯留タンク５７を接続して熱源循環流路Ｌを形成する。そして、ガスエンジン７６を起動して発電を行うと共に、循環ポンプ７８を駆動して排熱循環流路Ｌ２に加熱された熱媒体を流動させ、下部配管５９から熱源流路Ｈへ流出する湯水を排熱熱交換器６１で加熱しつつ貯留タンク５７の上部側から加熱された湯水を流入させる貯留運転を行う。
【０００８】
給湯運転時は、暖房熱交電磁弁６６および貯留制御弁６３を閉成し、給湯栓５６の開栓に応じて、給水流路５０，５１から貯留タンク５７の下部に常温水を流入させ、貯留タンク５７に貯留された湯水を上部配管５８から給湯流路５３へ排出する。そして、給湯流路５３の湯水と給水流路５２から供給される水とを混合弁５５で混合して目的とする給湯設定温度に調節しつつ給湯流路５４から排出する。また、貯留タンク５７に加熱された湯水が貯留されていない場合は、貯留制御弁６３を開成し、給水流路５０，５１を介して供給される常温水を貯留タンク５７の下部配管５９から熱源流路Ｈに迂回させ、補助燃焼機６２で加熱した湯水を給湯流路５３側へ排出する運転を行う。
【０００９】
また、暖房運転時は、暖房熱交換器６４の下流側の暖房熱交電磁弁６６を開成すると共に、貯留タンク５７の上部配管５８に接続される貯留制御弁６３を閉成し、熱源流路Ｈに暖房熱交換器６４を接続して熱源循環流路Ｌを形成する。同時に、ガスエンジン７６を起動して発電を行うと共に、循環ポンプ７８を駆動して排熱循環流路Ｌ２に熱媒体を循環させる。更に、循環ポンプ６７を駆動して暖房循環流路Ｌ１に加熱された熱媒体を循環させる。そして、熱源循環流路Ｌを循環する湯水を排熱熱交換器６１で加熱し、加熱された湯水の熱を暖房熱交換器６４を介して暖房循環流路Ｌ１を循環する熱媒体へ伝達して暖房端末６８へ加熱された熱媒体を流動させる制御を行う。
【００１０】
ところで、図６に示したコージェネレーションシステム１００では、発電装置１０２で生じた排熱を給湯装置１０１側へ回収するための排熱熱交換器６１と、熱源循環流路Ｌを循環する熱媒体（湯水）の熱を暖房循環流路Ｌ１を循環する熱媒体へ伝達するための暖房熱交換器６４の二つの熱交換器が用いられている。
【００１１】
これらの熱交換器６１，６４は、熱源循環流路Ｌ，暖房循環流路Ｌ１および排熱循環流路Ｌ２を流動する湯水や熱媒体によって繰り返し温度変動や圧力変動を受ける。ところが、これらの熱交換器６１，６４は、熱伝達率の向上を図るために隔壁は比較的薄い素材を用いて形成されている。このため、温度変動や圧力変動が長期間に渡って繰り返されると、熱応力や機械応力が繰り返し隔壁に印加されて破損し、一次側と二次側とが連通する不具合が生じ易い。
【００１２】
例えば、図６のシステム１００において、排熱熱交換器６１の内部隔壁が破損して一次側と二次側が連通すると、給水圧が印加された熱源循環流路Ｌの熱媒体（湯水）が破損部位を介して排熱循環流路Ｌ２側へ流出する。このため、排熱循環流路Ｌ２に設けた補給手段８０から熱媒体が溢れ出すこととなる。
また、暖房熱交換器６４の内部隔壁が破損して一次側と二次側が連通すると、給水圧が印加された熱源循環流路Ｌの熱媒体が破損部位を介して暖房循環流路Ｌ１側へ流出し、補給手段７０から熱媒体が溢れ出す不具合が生じる。
【００１３】
更に、図６のシステム１００において、排熱熱交換器６１や暖房熱交換器６４が破損した状態で、システム１００に対して地上高度の低い位置に設置された給湯栓５６を断水中に開栓すると、熱源循環流路Ｌ側が大気圧に対して負圧となる。このため、給水中とは逆に、排熱循環流路Ｌ２や暖房循環流路Ｌ１を循環する熱媒体が熱源循環流路Ｌ側へ混入する虞が生じる。これらの熱媒体には、エチレングリコールやプロピレングリコールなどの不凍液またはこれらを水で希釈したものが一般に使用されるため、熱源循環流路Ｌを流動する湯水にこれらの不凍液が混入する不具合を防止するべく、熱交換器の破損を直ちに検知する必要がある。
【００１４】
このような熱交換器６１，６４の破損に伴う不具合は、図６に示したコージェネレーションシステム１００に限らず、発電装置１０２を備えていない単独の給湯装置１０１についても同様に生じていた。そこで、熱交換器６１，６４の破損検知装置が提案された。
特許文献１には、このような熱交換器の破損を検知可能な液体加熱装置が開示されている。特許文献１に開示された液体加熱装置は、熱交換器６１，６４の破損に伴って補給手段７０，８０からオーバーフローする熱媒体の流量を検出し、検出した流量が所定値を超えたときに熱交換器の破損を判別するものである。
【００１５】
また、別の検知装置として、図６に示す様に、補給手段からオーバーフローする熱媒体を回収容器９１で回収し、当該回収容器９１に回収された熱媒体の滞留量を滞留量検知センサ９２で検知して、検知レベルが所定値を超えたときに熱交換器の破損と判別する熱交換器破損検知装置９０も提案されている。
前記特許文献１に記載された検知装置や、図６に示した検知装置９０を採用することにより、熱交換器の破損を直ちに判別して異常報知することができ、飲用に供される給湯水に不凍液などが混入することを阻止することが可能である。
【特許文献１】特開２００２−１７４４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところが、特許文献１に開示された検知装置や、図６に示した検知装置９０には問題点があった。則ち、図６に示したコージェネレーションシステム１００を敷設する際は、通常、熱媒体が不足しないように補給手段７０，８０にオーバーフローレベルを超えるまで過剰に熱媒体が補給される。従って、システムの稼働に伴って熱媒体が加熱されて膨張し、一時的に大量の熱媒体がオーバーフローする。このため、特許文献１に開示された検知方法では、熱交換器が破損していないにも拘わらず、稼働初期にオーバーフローする熱媒体を検知して破損の誤判別が行われ易い不具合があった。
【００１７】
また、図６に示した検知装置９０では、同様に、補給手段７０，８０への熱媒体の過剰補給によりシステムの稼働に伴ってオーバーフローした熱媒体が回収容器９１に滞留し、誤判別が生じる虞があった。
また、図６に示した検知装置９０では、熱媒体として使用されるエチレングリコールやプロピレングリコールなどの不凍液の飽和蒸気圧が水に比べて著しく低い。エチレングリコールの飽和蒸気圧は２０℃において水の略１／３３０倍であり、プロピレングリコールの飽和蒸気圧は２０℃において水の略１／２２０倍である。このため、一旦回収容器９１に不凍液が滞留すると長期間蒸発せずに滞留したままとなり、不凍液が蒸発するまで正常な検知を行うことができなかった。
【００１８】
本発明は、前記事情に鑑みて提案されるもので、給湯装置やコージェネレーションシステムなどの加熱装置に内蔵される熱交換器の破損を的確に判別可能な熱交換器破損検知装置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】
【００１９】
前記目的を達成するために提案される請求項１に記載の発明は、流路上に熱媒体を補給する補給手段を有し熱媒体を循環させる少なくとも一以上の一次循環流路と、当該一次循環流路よりも高圧力状態で熱媒体を流動させる二次流路とを熱交換器を介して熱的に接続して形成される加熱装置に用いる熱交換器破損検知装置であって、一次循環流路の補給手段からオーバーフローした熱媒体を回収する熱媒体回収部を有し、当該熱媒体回収部は、補給手段から流入する熱媒体を所定流量を上限として外部へ排出する熱媒体排出部と、当該熱媒体回収部における熱媒体の滞留量を検知する滞留量検知センサとを備え、滞留量検知センサが所定の破損検知レベル以上の熱媒体の滞留を検知したときに熱交換器の破損と判別する構成とされている。
【００２０】
ここで、一次循環流路に配された補給手段から本発明の熱交換器破損検知装置の熱媒体回収部へ熱媒体や水が流入する要因について考察する。
第１の要因としては、補給手段の周囲が高温多湿の環境下にあると共に外気温が低いときに、補給手段と熱媒体回収部とを繋ぐオーバーフロー配管内に凝結水が多量に付着し、これらの凝結水が熱媒体回収部へ流入する場合が挙げられる。
【００２１】
第２の要因としては、補給手段にオーバーフローレベル近傍まで過剰に熱媒体が補給された状態で一次循環流路の熱媒体の加熱循環が開始され、膨張した熱媒体が補給手段からオーバーフローして熱媒体回収部へ流動する場合が挙げられる。
【００２２】
また、第３の要因としては、熱交換器の内部隔壁が破損して一次循環流路と二次流路とが連通し、高圧力である二次流路の熱媒体が熱交換器の破損部位を介して一次循環流路側へ流入して一次循環流路に配された補給手段から熱媒体がオーバーフローし、熱媒体回収部へ流入する場合が挙げられる。
【００２３】
熱媒体回収部へ熱媒体や水が流入するこれらの要因の内、凝結水（第１の要因）の流入は、継続する場合もあるが流入量は微少である。また、熱媒体の過剰補給（第２の要因）による加熱初期の熱媒体の流入は、一時的に流入量が増大することもあるが長時間継続するものではない。しかし、熱交換器の隔壁破損（第３の要因）によって生じる熱媒体の流入は、流入量が多く長時間継続する。
【００２４】
本発明によれば、熱媒体回収部に熱媒体排出部を設けるので、凝結水の発生（第１の要因）のように、水の流入量が微少で熱媒体排出部の上限流量よりも少ない場合は、水は熱媒体回収部の内部に滞留せずにそのまま排出される。また、熱媒体の過剰補給（第２の要因）のように、熱媒体の流入量が熱媒体排出部の上限流量よりも一時的に増加する場合は、上限流量を超える熱媒体が一時的に熱媒体回収部の内部に滞留する。しかし、流入量の低下に伴って滞留した熱媒体は直ちに外部へ排出される。
【００２５】
一方、熱交換器の隔壁破損（第３の要因）のように、熱媒体の流入量が熱媒体排出部の上限流量よりも多く長時間継続する場合は、熱媒体排出部の上限流量を超える熱媒体が継続して滞留し、熱媒体回収部における熱媒体の滞留量は時間の経過と共に増大する。
【００２６】
従って、本発明によれば、熱交換器の隔壁破損（第３の要因）によって熱媒体回収部へ流入する熱媒体の流量が熱媒体排出部の上限流量よりも大きく、且つ、補給手段への熱媒体の過剰補給（第２の要因）によって熱媒体回収部へ流入する熱媒体の滞留量が破損検知レベルよりも小さくなるように、熱媒体排出部の上限流量および滞留量検知センサの破損検知レベルを設定することにより、熱交換器の破損のみを的確に判別することが可能となる。また、本発明によれば、熱交換器破損検知装置を設ける加熱装置に応じて、熱媒体排出部の上限流量や滞留量検知センサの破損検知レベルを個別に設定することができ、設計の自由度が高い。
【００２７】
本発明において、滞留量検知センサには液面センサなどを用いることができる。則ち、熱媒体回収部を箱形や有底円筒形などの容器とすると、熱媒体回収部における熱媒体の滞留量は滞留深さに比例する。従って、当該熱媒体回収部に滞留する熱媒体の液面を液面センサで検知することにより、等価的に滞留量を検知することが可能である。
【００２８】
熱媒体が導電性を有する場合は、液面センサとして汎用の電極式液面センサなどを用いることができ、製造コストを削減することが可能である。また、熱媒体が導電性を有しない場合は、反射型や透過型の光学式液面センサを用いて熱媒体の滞留量を的確に検知することが可能である。
【００２９】
また、本発明において、熱媒体排出部は、熱媒体回収部の底部に上下方向へ貫通する排出管を設け、熱媒体回収部の底面近傍における排出管の周壁部に開口を設けた構成を採ることができる。この構成によれば、開口の面積を調整することにより、熱媒体排出部の上限流量を適宜に設定することができる。また、この構成によれば、熱媒体回収部の底面から排出管上端までの高さを破損検知レベルよりも高く設定することにより、熱交換器の隔壁破損（第３の要因）によって熱媒体回収部へ流入する熱媒体の滞留量を破損検知レベルよりも高レベルに維持しつつ、排出管の上端を超えて滞留する熱媒体を外部に排出させることができる。これにより、隔壁破損に伴って熱媒体回収部へ流入する熱媒体が溢れ出すことを防止しつつ隔壁破損を的確に検知することが可能となる。
【００３０】
熱媒体排出部は、上記構成の他にも、通常の円管あるいは方形管などを用いた排出管や内部に流量制限オリフィスを設けた排出管などを用いて構成することができ、当該排出管を熱媒体回収部の底部に設けて熱交換器破損検知装置を構成することができる。
【００３１】
また、本発明において、熱交換器の破損が検知されたときは、異常表示やアラームの鳴動などの異常報知、あるいは、これらの異常報知に加えて加熱装置の運転停止などを行うことが可能である。
【００３２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の熱交換器破損検知装置において、滞留量検知センサが破損検知レベル以上の熱媒体の滞留を所定時間継続して検知したときに熱交換器の破損と判別する構成とされている。
【００３３】
熱交換器を備えた加熱装置によっては、補給手段への熱媒体の過剰補給（第２の要因）によって熱媒体回収部へ流入する熱媒体の滞留量が滞留量検知センサの破損検知レベルを超える場合が生じる。この場合、熱媒体の過剰補給（第２の要因）による検知を排除するために、破損検知レベルを第２の要因による熱媒体の滞留量よりも高く設定する必要がある。このため、熱交換器破損検知装置を設ける加熱装置毎に、滞留量検知センサの取り付け位置を調整する必要が生じる。
【００３４】
本発明によれば、滞留量検知センサの破損検知レベルを固定的に設定した場合でも、破損検知レベルを超える滞留量が継続して検知される時間を適宜に設定することにより、補給手段への熱媒体の過剰補給（第２の要因）のような一時的な滞留要因に対する誤判別を排除することが可能となる。則ち、滞留量検知センサの破損検知レベルを固定的に設定した場合であっても、検知信号が継続する時間を適宜に設定することにより、短時間に解消される滞留要因を排除して、熱交換器の隔壁破損（第３の要因）のみを的確に抽出することが可能となる。
【００３５】
従って、本発明の熱交換器破損検知装置の滞留量検知センサに液面センサを用いる構成とする場合に、液面センサを熱媒体回収部へ取り付ける位置を変えることなく、検知信号の継続時間を変更設定することで対応でき、敷設作業を効率良く行うことができ調整作業も容易となる。
【００３６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の熱交換器破損検知装置において、熱媒体排出部は、毎分の排出量が５０ｃｃ以上２００ｃｃ未満である構成とされている。
【００３７】
熱媒体排出部の排出量は、熱交換器の隔壁破損（第３の要因）によって熱媒体回収部へ流入する熱媒体の流量に応じて適宜に設定可能である。しかし、熱媒体排出部の排出量が毎分５０ｃｃ未満のときは、熱媒体に混入する塵埃などによって目詰まりを生じ易く、目詰まりを防止するための特殊な構造を採用する必要が生じてコストが増加する。
【００３８】
また、熱媒体排出部の排出量が２００ｃｃ以上のときは、補給手段への熱媒体の過剰補給（第２の要因）や熱交換器の隔壁破損（第３の要因）で生じる熱媒体の流入量に対して排出量が過大となり、熱媒体回収部の熱媒体の滞留量が低下して滞留量検知センサによる検知が困難となる。熱媒体排出部の排出量は、毎分５０ｃｃ以上２００ｃｃ未満の範囲が良く、毎分１００ｃｃ程度が最適である。
【００３９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の熱交換器破損検知装置において、加熱装置は給湯装置であり、二次流路は給湯流路および給水流路へ接続され、給水流路を介して供給される水を当該二次流路に設けた熱源部または一次循環流路との間に設けた熱交換器の少なくともいずれかで加熱しつつ給湯流路側へ排出すると共に、一次循環流路の補給手段は大気開放型とされている。
【００４０】
本発明によれば、加熱装置は、給水流路および給湯流路に接続された二次流路を備え、給水流路を介して供給される水を二次流路に流入させて熱源部または一次循環流路との間に設けた熱交換器の少なくともいずれかで加熱し、加熱した湯水を給湯流路へ排出する給湯装置として機能する。
【００４１】
また、本発明によれば、一次循環流路の補給手段は大気開放型である。また、二次流路は給水流路と接続されるので、給湯停止中は勿論、給湯中であっても二次流路を流動する湯水には給水圧が印加され、二次流路を流動する湯水は一次循環流路を流動する熱媒体に対して高圧となる。これにより、加熱装置としての給湯装置に本発明の熱交換器破損検知装置を設けることによって熱交換器の破損を的確に検知することが可能となる。
【００４２】
本発明において、一次循環流路は、例えば、給湯装置に併設された発電装置などで生じる排熱を循環させる排熱循環流路とすることができる。この構成によれば、発電装置などで生じる排熱を熱媒体に熱交換して排熱循環流路を循環させ、当該排熱循環流路を流動する熱媒体の熱や別の熱源部によって二次流路を流動する湯水を加熱する給湯装置やコージェネレーションシステムを構築でき、本発明の熱交換器破損検知装置を採用して熱交換器の破損を検知可能である。
【００４３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の熱交換器破損検知装置において、二次流路は循環流路を形成可能であり、少なくとも一次循環流路との間に設けた熱交換器で加熱した湯水を循環させつつ、加熱された湯水によって当該二次流路に別の熱交換器を介して接続された他の一次循環流路を循環する熱媒体を加熱する構成とされている。
【００４４】
本発明によれば、例えば、一次循環流路の一つを発電装置などで生じる排熱を熱媒体に熱交換して循環させる排熱循環流路とし、当該一次循環流路とは異なる他の一次循環流路を暖房端末へ熱媒体を循環させる暖房循環流路とすることができる。この構成によれば、排熱循環流路を循環する熱媒体の熱によって二次流路を循環する湯水を加熱し、更に、加熱されて二次流路を循環する湯水によって暖房循環流路を循環する熱媒体を加熱することができる。これにより、加熱装置として、給湯機能と暖房機能を備えた給湯装置やコージェネレーションシステムを構築可能であり、本発明の熱交換器破損検知装置を設けて熱交換器の破損を検知することが可能となる。
【００４５】
請求項６に記載の発明は、  請求項４または５に記載の熱交換器破損検知装置において、前記二次流路は熱負荷を含んだ循環流路を形成可能であり、少なくとも前記一次循環流路との間に設けた熱交換器で加熱した湯水を循環させて熱負荷へ熱供給する構成とされている。
【００４６】
本発明によれば、例えば、一次循環流路を発電装置などで生じる排熱を熱媒体に熱交換して循環させる排熱循環流路とし、湯水を貯留する貯留タンクを二次流路の熱負荷とする構成を採ることができる。この構成によれば、排熱循環流路を循環する熱媒体の熱によって二次流路を循環する湯水を加熱し、加熱されて二次流路を循環する湯水を貯留タンクに貯留することができる。これにより、加熱装置として、給湯用の湯水を貯留する貯留式給湯装置やコージェネレーションシステムを構築でき、本発明の熱交換器破損検知装置を設けて熱交換器の破損を検知することが可能となる。
【００４７】
請求項７に記載の発明は、請求項４乃至６のいずれか１項に記載の熱交換器破損検知装置において、滞留量検知センサによる熱媒体回収部の熱媒体の滞留量の検知は、給湯が停止される期間に行う構成とされている。
【００４８】
ここで、給湯中は、給水流路の給水圧によって給湯栓の開栓状態に応じた湯水が給湯流路から排出される。従って、給湯中は、二次流路を流動する湯水の圧力は給水圧に比べて低下する。一方、給湯停止中は、給水流路の給水圧がそのまま二次流路の湯水に印加される。則ち、給湯中に比べて給湯停止中は二次流路の湯水に印加される圧力は高い。このため、熱交換器に破損が生じると、給湯中に比べて給湯停止中は、補給手段からオーバーフローして熱媒体回収部へ流入する熱媒体の流入量が増大する。
【００４９】
本発明によれば、給湯停止中に熱媒体回収部における熱媒体の滞留量を検知する。則ち、二次流路の圧力が高いときに熱媒体回収部における熱媒体の滞留量を検知する。これにより、給湯中の検知に比べて、二次流路の高圧力によって破損部位を介して一次循環流路側へ大量の湯水を流入させることができ、隔壁の破損状態が軽微な場合であっても破損判別を行うことが可能となる。また、隔壁の破損状態が同一の場合は、給湯中に比べて短時間に破損判別を行うことが可能となる。
【００５０】
本発明において、給湯が停止される期間は、給湯流路の湯水の流動が停止されている状態を直接検知して設定することができる。また、給湯流路の湯水の流動を直接検知するのではなく、給湯が行われないであろうと思われる深夜などに固定的に設定しても良い。また、過去の給湯実績をデータとして記憶し、当該データに基づいて給湯が行われなかった期間に設定することも可能である。
【００５１】
請求項８に記載の発明は、請求項４乃至６のいずれか１項に記載の熱交換器破損検知装置において、滞留量検知センサが熱媒体回収部の破損検知レベル以上の熱媒体の滞留を検知したときの給湯の有無に応じて熱交換器の破損状況を含む破損の判別を行う構成とされている。
【００５２】
前記したように、給湯中に比べて給湯停止中は二次流路の湯水に印加される圧力は高い。ところで、熱交換器の破損状況が少ない場合、則ち、熱交換器に生じた隔壁の破損開口が小さいときは、二次流路の圧力が低下する給湯中は一次循環流路側へ流入する湯水の量は少なく、二次流路の圧力が増大する給湯停止中は一次循環流路側へ流入する湯水の量は増加する。則ち、熱交換器の隔壁破損が軽微な場合は、給湯中と給湯停止中とにおいて熱媒体回収部への熱媒体の流入量、則ち、熱媒体回収部の熱媒体の滞留量に大きな差が生じる。従って、熱媒体排出部の上限流量を適宜に設定することにより、滞留量検知センサが破損レベルを検知したときに給湯停止中であれば、熱交換器の隔壁破損が軽微であると判別することができる。
【００５３】
一方、熱交換器の破損が進行して隔壁の破損開口が拡大すると、二次流路の圧力が低下する給湯中であっても一次循環流路側へ流入する湯水の量は増大する。このため、給湯中と給湯停止中とにおいて熱媒体回収部への熱媒体の流入量、則ち、熱媒体回収部の熱媒体の滞留量の差が減少する。従って、熱媒体排出部の上限流量を適宜に設定することにより、滞留量検知センサが所定滞留量を検知したときに給湯中であれば、熱交換器の隔壁破損が大きいと判別することができる。
【００５４】
本発明によれば、滞留量検知センサが破損検知レベルの熱媒体の滞留を検知したときの給湯の有無を参照することにより、前記した理由に基づいて熱交換器の破損状況を含む破損判別を的確に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００５５】
請求項１に記載の発明によれば、加熱装置の熱交換器の破損を的確に検知することのできる熱交換器破損検知装置を提供できる。
請求項２に記載の発明によれば、加熱装置に応じて検知時間を変更設定するだけで熱交換器の破損を的確に検知できる熱交換器破損検知装置を提供できる。
請求項３に記載の発明によれば、熱媒体排出部の目詰まりを防止しつつ製造コストを削減した熱交換器破損検知装置を提供できる。
請求項４〜６に記載の発明によれば、加熱装置としての給湯装置の熱交換器の破損を的確に検知することのできる熱交換器破損検知装置を提供できる。
請求項７，８に記載の発明によれば、請求項４〜６に記載の加熱装置としての給湯装置の破損状況を的確に検知可能な熱交換器破損検知装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は本実施形態に係る熱交換器破損検知装置２０を備えたコージェネレーションシステム（加熱装置）１の流路系統図である。図２（ａ）は図１の熱交換器破損検知装置２０の詳細な構成を示す断面図、図２（ｂ）は（ａ）の熱交換器破損検知装置２０の熱媒体排出部の拡大斜視図、図２（ｃ）は熱媒体排出部の変形例の部分拡大断面図である。図３は図１のコージェネレーションシステム１において熱交換器破損検知装置２０の検知に伴う制御を示すフローチャートである。また、図４（ａ）は凝結水が滞留する例を示すグラフ、同図（ｂ）は、補給手段への過剰補給に伴ってオーバーフローした熱媒体が滞留する例を示すグラフ、図５（ａ）は、熱交換器の隔壁破損が軽微な場合に補給手段からオーバーフローした熱媒体が滞留する例を示すグラフ、同図（ｂ）は熱交換器の隔壁破損が大きい場合に補給手段からオーバーフローした熱媒体が滞留する例を示すグラフである。
【００５７】
尚、図１に示す構成のうち、コージェネレーションシステム１は、前記図６で示したシステム１００と同一構成を有する。従って、同一構成部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００５８】
コージェネレーションシステム１は、給湯装置１０、発電装置１１および制御装置１２を備え、当該システム１に本発明の熱交換器破損検知装置２０が付加された構成を有する。制御装置１２は、給湯装置１０および発電装置１１に設けられた各センサや制御弁、循環ポンプなどに接続されて給湯運転や発電運転などの制御を統括する機能を有する。
【００５９】
給湯装置１０の暖房循環流路Ｌ１は、循環復路Ｌ１ｂ上に大気開放型の補給手段７０を備えている。補給手段７０は、オーバーフロー排出管７３および電極式の液面センサ７４を有する補給タンク７１と、補給弁７２を有する補給管７５とを組み合わせて構成され、暖房循環流路Ｌ１を循環する熱媒体を補給する機能を有する。
【００６０】
則ち、補給手段７０は、液面センサ７４で常時補給タンク７１に滞留する熱媒体量を監視しており、滞留する熱媒体が最低レベルまで低下すると、補給弁７２を開成制御して補給管７５から補給タンク７１へ熱媒体を補給する。そして、補給によって補給タンク７１の熱媒体の滞留量が最大レベルまで上昇すると、液面センサ７４で検知して補給弁７２を閉成制御する動作を行う。これにより、補給タンク７１には、常時、最低レベルから最大レベルの範囲内の熱媒体を滞留させて、暖房循環流路Ｌ１を循環する熱媒体が低減することを防止している。
【００６１】
また、発電装置１１の排熱循環流路Ｌ２は、暖房循環流路Ｌ１に設けられた補給手段７０と同一構成の補給手段８０を備えている。補給手段８０は、オーバーフロー排出管８３および電極式の液面センサ８４を有する補給タンク８１と、補給弁８２を有する補給管８５とを組み合わせて構成され、前記した補給手段７０と同様の動作によって排熱循環流路Ｌ２を循環する熱媒体を補給する機能を有する。
本実施形態では、暖房循環流路Ｌ１および排熱循環流路Ｌ２を循環する熱媒体に、エチレングリコールを水で希釈した不凍液を用いている。
【００６２】
本実施形態の熱交換器破損検知装置２０は、図１の様に、暖房循環流路Ｌ１に設けた補給手段７０から延びるオーバーフロー排出管７３と、排熱循環流路Ｌ２に設けた補給手段８０から延びるオーバーフロー排出管８３とを一カ所に集めた部位に設けられる。
【００６３】
熱交換器破損検知装置２０は、図１，図２（ａ）の様に、上面が大気に開放された箱形の熱媒体回収部２１に電極式の液面センサ２２を備えて構成され、熱媒体回収部２１の底部２１ａには熱媒体排出部２３が設けられている。熱媒体排出部２３は、図２（ｂ）の様に、熱媒体回収部２１の底部２１ａに排出管２４を貫通固定して形成される。排出管２４は、内部に貫通孔２４ｂを有する円管であり、周壁に円形の開口２４ａが開けられている。開口２４ａは、排出管２４の周壁であって熱媒体回収部２１の底面２１ｂから上方へ高さＨの位置に開口下端が位置するように設けられている。また、熱媒体回収部２１の底面２１ｂから排出管２４の上端２４ｃまでの高さは、液面センサ２２の破損検知レベルよりも高くされている。尚、本実施形態では、排出管２４に円管を用いているが、方形管を用いることも可能である。また、開口２４ａは、円形に限らず方形や他の形状を採ることができる。
【００６４】
排出管２４に設けられた開口２４ａは、熱媒体回収部２１に流入する熱媒体を所定流量を上限として貫通孔２４ｂを介して外部へ排出する機能を有する。また、排出管２４の貫通孔２４ｂは、熱媒体回収部２１に継続して熱媒体が流入する場合に、排出管２４の上端２４ｃを超えて滞留する熱媒体を外部に排出することにより、熱媒体が溢れ出すことを防止するオーバーフロー機能を有する。貫通孔２４ｂの開口面積は、熱媒体回収部２１へ流入する熱媒体の最大流量よりも大きい排出量となるように設定している。
【００６５】
ここで、熱媒体回収部２１の内部にはゴミや埃等の異物が侵入する場合がある。熱媒体回収部２１に異物が侵入して底面２１ｂに溜まった状態で熱媒体が流入すると、異物が底面２１ｂに沿って排出管２４の開口２４ａへ向けて集中して流動し、開口２４ａに目詰まりを生じ易い。
【００６６】
本実施形態では前記したように、開口２４ａを、熱媒体回収部２１の底面２１ｂから高さＨだけ上方の排出管２４の周壁に設けている。従って、熱媒体が流入すると、底面２１ｂに沿って開口２４ａへ向けて流動する異物は開口２４ａの下部に滞留し、一部が上方の開口２４ａへ分散して流入する。これにより、開口２４ａに異物が集中して流入することを回避して、目詰まりの発生を防止している。尚、開口２４ａを設ける高さＨは、異物の滞留量に応じて適宜に設定可能である。
【００６７】
本実施形態では、排出管２４に設ける開口２４ａの開口面積を調整することにより、熱媒体排出部２３の排出流量を毎分１００ｃｃに設定している。これは、排出流量が毎分５０ｃｃ未満になるような開口は開口面積が小さく、目詰まりが生じ易く、排出流量が毎分２００ｃｃを超えるような開口ではそれ以上の熱媒体流入流量がなければその破損を検出できないので、比較的大きな破損状態しか検出できなくなるためである。尚、熱媒体排出部２３の排出量は、前記した範囲において熱媒体回収部２１の容量などを考慮して適宜に設定することが可能である。
【００６８】
液面センサ２２は、熱媒体回収部２１に滞留する液面レベルを検知することによって熱媒体の滞留量を検出するもので、予め定められた破損検知レベル以上の液面レベルを検知したときに制御装置１２へ検知信号を送出する動作を行う。
【００６９】
熱交換器破損検知装置２０は、図１，図２（ｂ）の様に、補給手段７０から延びるオーバーフロー排出管７３と補給手段８０から延びるオーバーフロー排出管８３とを一カ所に集めた部位に設けられる。則ち、オーバーフロー排出管７３，８３の先端部が熱交換器破損検知装置２０の熱媒体回収部２１の内部に位置するように取付固定される。
【００７０】
次に、コージェネレーションシステム１の動作および本実施形態の熱交換器破損検知装置２０の動作を説明する。尚、図１に示したコージェネレーションシステム１は、給湯運転、暖房運転および貯留運転の各運転を単独または並行して行うことが可能であるが、暖房運転と並行して給湯運転が行なわれる場合を例に挙げて熱交換器破損検知装置２０の動作を説明する。
【００７１】
暖房運転が開始されると、制御装置１２は、給湯装置１０の貯留制御弁６３を閉成すると共に、暖房熱交電磁弁６６を開成し、熱源流路Ｈに暖房熱交換器６４を接続して熱源循環流路（二次流路）Ｌを形成する。そして、循環ポンプ６０を駆動して熱源循環流路Ｌに湯水を循環させる。また、制御装置１２は、循環ポンプ６７を駆動して暖房循環流路Ｌ１に熱媒体を循環させる。更に、制御装置１２は、発電装置１１のガスエンジン７６を起動して発電機７７を駆動し、発生した電力は外部電気機器へ供給されると共に、循環ポンプ７８を駆動して排熱循環流路Ｌ２に熱媒体を循環させる。
【００７２】
以上の制御によって暖房運転が開始されると、ガスエンジン７６で生じた排熱は排熱循環流路Ｌ２を流動する熱媒体へ熱交換されて排熱循環流路Ｌ２を循環し、加熱された熱媒体の熱は排熱熱交換器６１によって熱源循環流路Ｌ２を循環する湯水に伝達される。更に、排熱熱交換器６１によって加熱されて熱源循環流路Ｌ２を循環する湯水の熱は、暖房熱交換器６４によって暖房循環流路Ｌ１を循環する熱媒体に伝達される。これにより、加熱された熱媒体が暖房端末６８へ循環して暖房運転が行われる。
【００７３】
ところで、給湯装置１０に設けられた補給手段７０や、発電装置１１に設けられた補給手段８０の周囲は、システムの稼働に伴って高温多湿となる。また、補給手段７０，８０から熱交換器破損検知装置２０までオーバーフロー排出管７３，８３が延設されるので、外気温が低い場合には、オーバーフロー排出管７３，８３に凝結水が付着し易い。このため、付着した凝結水がオーバーフロー排出管７３，８３に沿って流動して熱交換器破損検知装置２０の熱媒体回収部２１へ流入する。しかし、熱媒体回収部２１へ流入する凝結水の量は熱媒体排出部２３の上限流量に比べて僅かである。従って、図４（ａ）の様に、熱媒体回収部２１に流入した凝結水は殆ど滞留することなく外部に排出される。
【００７４】
また、図１に示すコージェネレーションシステム１の敷設時には、補給手段７０，８０に過剰に熱媒体が補給される場合が多い。このため、補給手段７０，８０からオーバーフローした熱媒体はオーバーフロー排出管７３，８３を介して熱媒体回収部２１へ流入し、熱媒体排出部２３から外部へ排出される。この状態では、各補給手段７０，８０には、オーバーフローレベルまで熱媒体が補給された状態にある。ところが、この状態で暖房運転が開始されると、排熱循環流路Ｌ２および暖房循環流路Ｌ１を循環する熱媒体が加熱されて膨張し、図４（ｂ）の様に、オーバーフローした熱媒体がオーバーフロー排出管７３，８３を介して一時的に大量に熱媒体回収部２１へ流入する。
【００７５】
熱媒体回収部２１への熱媒体の流入量が熱媒体排出部２３の排出量を超えると、図４（ｂ）の様に、熱媒体回収部２１の内部に熱媒体が滞留する。そして、図３ステップ２００において滞留量が破損検知レベルに達すると、液面センサ２２から制御装置１２へ検知信号が送出される。制御装置１２は、検知信号を受けると、図３ステップ２０２において給湯中か否かを判別する。そして、給湯停止中であればそのまま、また、給湯中であれば破損大フラグをオンにした後にタイマーを起動し、タイマーがタイムアップするまで液面センサ２２が破損検知レベルを継続して検知するか否かを監視する（以上、図３ステップ２００〜２０５，２０９，２１０、図４（ｂ）参照）。
【００７６】
尚、破損大フラグとは、後述する熱交換器の破損状況を示すフラグであり、給湯中に液面センサ２２によって破損検知レベル以上の熱媒体の滞留が検知されたときに制御装置１２によってオンされるフラグである。また、タイマーのタイムアップ時間ｔは、補給手段７０，８０の熱媒体の過剰補給によって熱媒体回収部２１の熱媒体の滞留量が一時的に破損検知レベルを超える時間よりも長く設定している。
【００７７】
制御装置１２は、給湯停止中はステップ２００〜２０３，２０５を循環しつつタイマーがタイムアップするまで破損検知レベルが継続するか否かを監視する。また、給湯中は、ステップ２００〜２０２，２０９，２０３，２０５を循環しつつタイマーがタイムアップするまで破損検知レベルが継続するか否かを監視する。しかし、熱媒体の過剰補給によって補給手段７０，８０からオーバーフローする熱媒体は一時的なものであり、タイマーがタイムアップするまでに熱媒体回収部２１に滞留する熱媒体は熱媒体排出部２３から排出されて破損検知レベルの検知が解除される。これにより、液面センサ２２から制御装置１２への検知信号の送出が停止され、制御装置１２は、タイマーをリセットすると共に破損大フラグをオフにして、液面センサ２２からの検知信号の再到来を監視する（以上、図３ステップ２００，２１２〜２１４、図４（ｂ）参照）。
【００７８】
このように、暖房運転の開始に伴い補給手段７０，８０に過剰に供給された熱媒体が一時的にオーバーフローしても、熱交換器破損検知装置２０によって誤って熱交換器の破損を検知することを防止する制御が行われる。また、一時的な熱媒体の流入が止まると、滞留していた熱媒体は全て熱媒体排出部２３から外部に排出されて熱媒体回収部２１に熱媒体が残留することがない。従って、熱媒体が残留して誤検知が生じることを未然に防止することが可能な構成とされている。
【００７９】
一方、暖房運転中に、例えば、図１の暖房熱交換器６４の隔壁破損が生じると、給水流路５０，５１に接続されて熱源循環流路（二次流路）Ｌを流動する高圧力の湯水が、暖房熱交換器６４の破損部位を介して暖房循環流路（一次循環流路）Ｌ１に流入する。このため、補給手段７０から熱媒体が溢れ出し、オーバーフローした熱媒体がオーバーフロー排出管７３を介して熱媒体回収部２１へ流入する。暖房熱交換器６４の隔壁破損による熱媒体の流入は継続するので、熱媒体回収部２１の滞留量が増加して破損検知レベルを超えると、液面センサ２２から制御装置１２へ検知信号が送出される（以上、図３ステップ２００，２０１参照）。
【００８０】
制御装置１２は、検知信号が送出されると、給湯中か否かを判別する。そして、給湯停止中であればそのまま、また、給湯中であれば破損大フラグをオンにした後にタイマーを起動し、タイマーがタイムアップするまで液面センサ２２が破損検知レベルを継続して検知するか否かを監視する（以上、図３ステップ２００〜２０５，２０９，２１０参照）。
【００８１】
破損検知レベルが継続してタイマーがタイムアップすると、制御装置１２は、破損大フラグを参照し、破損大フラグがオフであれば熱交換器６４の破損状況が少ないと判別して異常報知を行う。また、破損大フラグがオンであれば、熱交換器６４の破損状況が大きいものと判別して異常報知を行う（以上、図３ステップ２０５〜２０８，２１１参照）。異常報知は、異常表示やアラームの鳴動などの適宜の方法で行うことが可能である。
【００８２】
則ち、暖房熱交換器６４の隔壁破損が軽微なときは、図５（ａ）の様に、熱源循環流路（二次流路）Ｌの圧力が低い給湯中には、熱媒体回収部２１へ流入する熱媒体量が少ないために破損検知レベルまで熱媒体が滞留せず、給湯停止に伴って熱源循環流路（二次流路）Ｌの圧力が増加すると、熱媒体回収部２１へ流入する熱媒体量が増大して破損検知レベルに至ると考えられる。これに基づいて、本実施形態の熱交換器破損検知装置２０では、給湯停止中に熱媒体の滞留量が破損検知レベルに至った場合は、暖房熱交換器６４の破損が軽微であると判別している。
【００８３】
一方、暖房熱交換器６４の隔壁破損が大きくなると、図５（ｂ）の様に、熱源循環流路（二次流路）Ｌの圧力が低い給湯中であっても、熱媒体回収部２１へ流入する熱媒体量が多いために破損検知レベルまで熱媒体が滞留すると考えられる。これに基づいて、本実施形態の熱交換器破損検知装置２０では、給湯中に熱媒体の滞留量が破損検知レベルに至った場合は、暖房熱交換器６４の破損が大きいものと判別している。
【００８４】
尚、本実施形態の熱交換器破損検知装置２０では、図２（ｂ）の様に、熱媒体排出部２３の排出管２４にオーバーフロー機能を持たせた構成としている。これにより、図５（ａ），（ｂ）の様に、隔壁破損に伴って熱媒体回収部２１へ熱媒体の流入が継続する場合でも、排出管２４の上端２４ｃを超えて滞留する熱媒体は、排出管２４の貫通孔２４ｂを介して外部に排出され、熱媒体回収部２１から溢れ出ることが防止される。
【００８５】
以上の説明では、暖房熱交換器６４が破損した場合の熱交換器破損検知装置２０の動作について述べたが、排熱熱交換器６１が破損した場合でも同様の動作によって破損検知を行うことが可能である。
【００８６】
このように、本実施形態の熱交換器破損検知装置２０によれば、極めて簡単な構成によって、補給手段７０，８０への熱媒体の過剰補給に伴うオーバーフローや凝結水による誤検知を排除しつつ、暖房熱交換器６４の破損状況を含む破損を的確に検出することができる。これにより、断水が生じたような場合に、暖房循環流路Ｌ１や排熱循環流路Ｌ２を循環する熱媒体が熱源循環流路Ｌの湯水に混入するような不具合を未然に防止することが可能となる。また、熱交換器の破損を早期に検知してメンテナンスを施すことが可能となる。
【００８７】
尚、前記実施形態では、熱媒体排出部２３として、熱媒体回収部２１の底部に開口２４ａを有する排出管２４を設けた構成を採用したが、本発明はこのような構成に限られるものではない。例えば、図２（ｃ）に示す構成の熱媒体排出部２３’を設けることも可能である。図２（ｃ）の熱媒体排出部２３’は、熱媒体回収部２１の底部２１ａに下方へ向けて円筒状の排出管２５を突出させて構成される。排出管２５は、内周壁の一部を径方向内方へ向けて緩やかに突出させて流量制限オリフィス２５ａを形成したもので、熱媒体回収部２１に滞留する熱媒体を所定流量を上限として外部に排出することが可能である。
また、図２（ｃ）の熱媒体排出部２３’において、流量制限オリフィス２５ａを設けない円管や方形管などを排出管２５として用いることも可能である。
【００８８】
また、前記実施形態では、補給手段７０，８０から延びるオーバーフロー排出管７３，８３一カ所に集めて、オーバーフローする熱媒体を一つの熱交換器破損検知装置２０に滞留させる構成としたが、補給手段７０および補給手段８０の各々の近傍に個別に熱交換器破損検知装置２０を設けることも可能である。
【００８９】
また、前記実施形態では、貯留式の給湯装置１０と発電装置を備えたコージェネレーションシステム１を例に挙げて説明したが、本発明はこのような構成に限られるものではない。例えば、貯留タンク５７を備えずに、給湯機能および暖房機能を備えた給湯装置に本発明の熱交換器破損検知装置２０を設けることも可能である。また、給湯装置１０やコージェネレーションシステム１に限らず、熱交換器を介して二つの流路を熱的に接続し、一方の流路が他方の流路に比べて高圧の熱媒体を循環させる構成を有する加熱装置などに好適に採用することが可能である。
【００９０】
また、前記実施形態では、導電性を有する熱媒体を用い、熱交換器破損検知装置２０に電極式の液面センサ２２を設けて液面レベルを検知する構成としたが、熱媒体が導電性を有しない場合は、反射型や透過型の光学式液面センサを用いて液面レベルを検知することも可能である。
【００９１】
また、前記実施形態では、液面検知センサ２２が破損検知レベル以上のレベルを所定時間ｔだけ継続して検知したときに熱交換器の破損と判別する構成を採用したが、補給手段７０，８０の熱媒体の過剰補給によるオーバーフロー滞留量を勘案して破損検知レベルを適宜に設定することにより、破損検知レベルを検知した時点で熱交換器の破損を判別する構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施形態に係る熱交換器破損検知装置を備えたコージェネレーションシステムの流路系統図である。
【図２】（ａ）は、図１に示す熱交換器破損検知装置の詳細な構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の熱交換器破損検知装置の熱媒体排出部を示す拡大斜視図、（ｃ）は熱媒体排出部の変形例を示す拡大断面図である。
【図３】図１のコージェネレーションシステムにおいて、熱交換器破損検知装置の検知に伴う制御を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）は、凝結水が滞留する例を示すグラフ、（ｂ）は、補給手段への過剰補給に伴ってオーバーフローした熱媒体が滞留する例を示すグラフである。
【図５】（ａ）は、熱交換器の破損が軽微な場合に補給手段からオーバーフローした熱媒体が滞留する例を示すグラフ、（ｂ）は、熱交換器の破損が大きい場合に補給手段からオーバーフローした熱媒体が滞留する例を示すグラフである。
【図６】従来の熱交換器破損検知装置を備えたコージェネレーションシステムの流路系統図である。
【符号の説明】
【００９３】
Ｆ      熱媒体
Ｈ      二次流路（熱源流路）
Ｌ１    一次循環流路（暖房循環流路）
Ｌ２    一次循環流路（排熱循環流路）
１      加熱装置（コージェネレーションシステム）
１０    加熱装置（貯留式給湯装置）
２０    熱交換器破損検知装置
２１    熱媒体回収部
２３    熱媒体排出部
２２    滞留量検知センサ（液面検知センサ）
５０，５１    給水流路
５３，５４    給湯流路
５７    熱負荷（貯留タンク）
６２    熱源部（補助熱源部）
６１    熱交換器（排熱熱交換器）
６４    熱交換器（暖房熱交換器）
７０，８０    補給手段
【図１】
2005241119.tif 000003
【図２】
2005241119.tif 000004
【図３】
2005241119.tif 000005
【図４】
2005241119.tif 000006
【図５】
2005241119.tif 000007
【図６】
2005241119.tif 000008