JP6400256B1 - 水循環装置の施工方法およびスケール除去装置 - Google Patents

Abstract

ヒートポンプによって加熱された冷媒と熱交換された水を循環させるための水循環回路を備えた水循環装置の施工方法は、水と接触するように水循環装置にヒータを設置するステップ（Ｓ１）と、水循環回路に水を循環させながらヒータを加熱して、水中からスケールをヒータ上に析出させるステップ（Ｓ２）と、析出させる工程の後に、ヒータを水循環装置から外すステップ（Ｓ６）とを備える。

Description

本発明は、たとえば温水暖房システムに用いられる水循環装置の施工方法および当該水循環装置内のスケールを除去するスケール除去装置に関するものである。

近年、ヒートポンプユニットを熱源とするヒートポンプ式の温水暖房システムが提案されている。ヒートポンプ式の温水暖房システムは、たとえば、室外に設置されたヒートポンプユニットと室内に設置された水循環装置との間で熱交換することにより温水を生成し、水循環装置が備える水循環回路に温水を循環させて室内に放熱する。

ヒートポンプユニットと水循環装置との間で熱交換するときに、水循環回路内の水に含まれるカルシウム成分、シリカ成分の溶解度が温度上昇とともに低下する。そのため、水循環回路の水中にＣａＣＯ_３、ＳｉＯ_２等の固体のスケール（湯垢）が析出し、熱交換器および配管の内壁に付着する。熱交換器および配管に内壁に付着したスケールは、水の流通に対する障害となって、装置の圧力損失を増加させたり、最悪の場合には熱交換器または配管内を閉塞して、水循環装置の故障原因となる。

特開２０１５−１６１４３６号公報（特許文献１）には、熱交換器および配管の内壁へのスケールの付着を防止するためのカルシウム除去装置を備えた温水暖房装置が開示されている。カルシウム除去装置は、水循環回路内の水を析出用ヒータにより６０℃以上に加熱して、水中に溶解しているカルシウム成分を析出用ヒータ上に析出して除去する。

特開２０１５−１６１４３６号公報

しかしながら、特開２０１５−１６１４３６号公報に記載の温水暖房装置では、温水暖房装置の使用中に析出用ヒータの表面に付着したスケールが剥離して、水循環回路内に流れ出し、バルブ、ポンプなどの機構部品の故障原因となる可能性がある。

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、水循環回路内のスケールに起因した故障を抑制することができる水循環装置の施工方法およびスケール除去装置を提供することである。

本開示のある局面に係る施工方法は、ヒートポンプによって加熱された冷媒と熱交換された水を循環させるための水循環回路を備えた水循環装置の施工方法である。施工方法は、水と接触するように水循環装置にヒータを設置する工程と、水循環回路に水を循環させながらヒータを加熱して、水中からスケールをヒータ上に析出させる工程と、析出させる工程の後に、ヒータを水循環装置から外す工程とを備える。

本開示の別の局面に係るスケール除去装置は、水循環回路を循環する水のスケールを除去する。水循環回路には、第１蓋および第２蓋により開閉可能な鉛直方向上向きの穴が形成される。スケール除去装置は、第２蓋と、ヒータとを備える。スケール除去装置は、第１蓋およびヒータが水循環回路内に配置され、かつ第２蓋により穴が閉じられる第１状態と、第１蓋により穴が閉じられ、ヒータおよび第２蓋が水循環回路外に配置される第２状態とのいずれかの状態に切り替えられる。

本開示のある局面に係る水循環装置の施工方法およびスケール除去装置によれば、水循環回路内のスケールに起因した故障を抑制することができる。

実施の形態１に係る温水暖房システムの概略構成を示す図である。 図１に示される温水暖房システムが備えるヒートポンプユニットと室内機との内部構成を示す図である。 第１状態にあるスケール除去装置を示す断面図である。 第１状態から第２状態へ遷移中のスケール除去装置を示す断面図である。 第２状態にあるスケール除去装置を示す断面図である。 水循環装置の施工方法の流れを示すフローチャートである。 図６におけるステップＳ１のサブルーチンを示すフローチャートである。 図６におけるステップＳ６のサブルーチンを示すフローチャートである。 第１状態にあるときの、実施の形態２に係るスケール除去装置を示す断面図である。 第２状態にあるときの、実施の形態２に係るスケール除去装置を示す断面図である。 第１状態にあるときの、実施の形態３に係るスケール除去装置を示す断面図である。 第２状態にあるときの、実施の形態３に係るスケール除去装置を示す断面図である。 実施の形態３におけるステップＳ１のサブルーチンを示すフローチャートである。 実施の形態３におけるステップＳ６のサブルーチンを示すフローチャートである。 タンクの概略構成を示す図である。 タンクに設置されたスケール除去装置の概略構成を示す図である。 実施の形態５に係る水配管の概略構成を示す図である。 実施の形態５に係るスケール除去装置の概略構成を示す図である。 実施の形態５に係る水循環装置の施工方法の全体の流れを示すフローチャートである。 実施の形態６に係る水配管の概略構成を示す図である。 実施の形態６に係る水循環装置へのスケール除去装置の設置例を示す図である。 実施の形態６に係る水循環装置の施工方法の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。

実施の形態１．
（温水暖房システムの構成）
図１および図２を参照して、実施の形態１に係る温水暖房システム１００の構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る温水暖房システムの概略構成を示す図である。図２は、図１に示される温水暖房システムが備えるヒートポンプユニット１と室内機２３ａとの内部構成を示す図である。図１に示されるように、温水暖房システム１００は、ヒートポンプユニット１と、水循環装置２と、スケール除去装置３と、制御装置４と、冷媒配管５ａ，５ｂと、通信回線６とを備える。

ヒートポンプユニット１は、冷媒を加熱する熱源である。図２に示されるように、ヒートポンプユニット１は、減圧弁１１と、蒸発器１２と、ファン１３と、圧縮機１４とを備える。減圧弁１１は、冷媒配管５ｂを流れる冷媒を減圧する。蒸発器１２は、減圧弁１１によって減圧された冷媒と室外空気とを熱交換させ、冷媒を蒸発させる。圧縮機１４は、蒸発器１２によって生成された冷媒を圧縮し、高温かつ高圧の気相状態の冷媒を冷媒配管５ａに吐出する。ファン１３は、蒸発器１２に向けて室外空気を送風する。

冷媒配管５ａは、水循環装置２に備えられる熱源側熱交換器２１の冷媒用流路２１ａの一方のポートと圧縮機１４の吐出口とを接続する。冷媒配管５ｂは、冷媒用流路２１ａの他方のポートと減圧弁１１とを接続する。これにより、冷媒は、圧縮機１４、冷媒配管５ａ、熱源側熱交換器２１の冷媒用流路２１ａ、冷媒配管５ｂ、減圧弁１１、蒸発器１２の順に循環する。

水循環装置２は、図１および図２に示されるように、ヒートポンプユニット１によって加熱された冷媒と熱交換された水を循環させる水循環回路２０と、ストレーナ７０とを備える。水循環回路２０は、熱源側熱交換器２１と、水配管２２ａ，２２ｂと、室内機２３ａ、２３ｂと、ラジエータ２４と、ポンプ２５、タンク２６とを含む。

熱源側熱交換器２１は、冷媒用流路２１ａと水用流路２１ｂとを有し、冷媒用流路２１ａを流れる冷媒と、水用流路２１ｂを流れる水とを熱交換させる。熱源側熱交換器２１において、冷媒は凝縮する。冷媒の凝縮によって生じた熱が水に伝えられる。

室内機２３ａ，２３ｂおよびラジエータ２４は、水配管２２ａ，２２ｂによって、熱源側熱交換器２１に対してそれぞれ並列に接続されている。室内機２３ａ，２３ｂは利用側熱交換器２３１を有する。利用側熱交換器２３１は、水循環回路２０内を循環する水（温水）と室内空気とを熱交換させる。ラジエータ２４は、水循環回路２０内を循環する水（温水）から外部の空気に放熱する。

水配管２２ａは、熱源側熱交換器２１の水用流路２１ｂの一方のポートと室内機２３ａ，２３ｂおよびラジエータ２４とを接続する。水配管２２ｂは、水用流路２１ｂの他方のポートと室内機２３ａ，２３ｂおよびラジエータ２４とを接続する。

ポンプ２５は、水配管２２ｂの途中に設置され、室内機２３ａ，２３ｂおよびラジエータ２４から熱源側熱交換器２１に向けて水を流す。これにより、水は、熱源側熱交換器２１の水用流路２１ｂ、水配管２２ａ、利用側熱交換器２３１またはラジエータ２４、水配管２２ｂの順に循環する。

タンク２６は、水配管２２ａの途中に設けられ、水循環回路２０内を循環する水の温度変化に伴う体積変化を吸収するとともに、水循環回路２０内の水量が何等かの原因により減少した場合に水を補う。さらに、タンク２６は、水循環回路２０内に混入した気泡を除去する。

ストレーナ７０は、水配管２２ｂの途中であって、ポンプ２５の上流側に設けられる。ストレーナ７０は、スケール以外の異物である金属粉、小石、プラスチック片などを物理的に捕捉し、ポンプ２５および熱源側熱交換器２１の破損を防止する。

スケール除去装置３は、ヒータを有し、ヒータが水循環装置２に設置された第１状態と、ヒータが水循環装置２から外された第２状態とを取り得るように構成される。第１状態にあるスケール除去装置３は、水循環回路２０を循環する水中に含まれるカルシウム成分およびシリカ成分を除去することで、熱源側熱交換器２１または水循環回路２０内でのスケール析出による圧力損失上昇などのトラブルを防止する。スケール除去装置３が第２状態であることにより、スケール除去装置３からスケールが水循環回路２０に流れ出すことを防止できる。さらに、水循環回路２０の水の流れがスケール除去装置３によって妨げられることがない。スケール除去装置３の詳細については後述する。

制御装置４は、室内機２３ａ，２３ｂおよびラジエータ２４の各々が備える図示しない温度センサによって測定された室内温度に基づいて、ヒートポンプユニット１の運転条件を制御する。さらに、制御装置４は、スケール除去装置３が第１状態にあるとき、スケール除去装置３とヒートポンプユニット１との運転条件を制御する。制御装置４は、通信回線６を介してヒートポンプユニット１、スケール除去装置３、室内機２３ａ，２３ｂおよびラジエータ２４と接続される。

（スケール除去装置の構造）
図３は、第１状態にあるスケール除去装置３を示す断面図である。図４は、第１状態から第２状態へ遷移中（または第２状態から第１状態への遷移中）のスケール除去装置３を示す断面図である。図５は、第２状態にあるスケール除去装置３を示す断面図である。

図３〜５に示されるように、水配管２２ａには鉛直方向上向きの穴２２１が形成され、穴２２１と連通する導入配管２８が水配管２２ａに接続される。穴２２１は、下部配管蓋３０によって開閉可能である。導入配管２８の内周面の下方には雌ねじ２８１が形成される。導入配管２８は、上部にフランジ部２８２を有する。

水配管２２ａの内壁面のうち穴２２１と対向する部分には、内側に突起した固定部２３４が形成されている。固定部２３４の外周面には雄ねじ２３５が形成されている。

スケール除去装置３は、ヒータ３１と、上部配管蓋３２と、空気抜き弁３３と、制御部３４と、ガイド部材３５と、逆止弁３６と、操作レバー３７と、連結棒３８と、配線３９と、電源４０とを備える。スケール除去装置３は、下部配管蓋３０に対して着脱可能である。

下部配管蓋３０は、穴２２１を開閉可能であり、円柱形状である。下部配管蓋３０の外周面には、導入配管２８に形成された雌ねじ２８１と螺合可能な雄ねじ３０１が形成されている。下部配管蓋３０の底面には凹部３０３（図４，５参照）が形成されており、凹部３０３の内周面には、固定部２３４に形成された雄ねじ２３５と螺合可能な雌ねじ３０４が形成されている。下部配管蓋３０の上面には、ヒータ３１を固定するためのジョイント部３０２が取り付けられている。

ヒータ３１は、金属またはセラミックで構成され、通電されることにより加熱する。ヒータ３１は、平らな網状である。ヒータ３１の下端は、ジョイント部３０２によって下部配管蓋３０に着脱可能である。

上部配管蓋３２は、円柱形状であり、ヒータ３１の上端に取り付けられている。上部配管蓋３２の外周面には、導入配管２８に形成された雌ねじ２８１と螺合可能な雄ねじ３２２が形成されている。上部配管蓋３２には、軸方向に沿った通気口３２１が形成されている。空気抜き弁３３は、通気口３２１を覆うように、上部配管蓋３２の上面に設けられる。空気抜き弁３３は、電磁弁であり、配線３９を介した制御装置４からの指示に従って開閉動作を行なう。

制御部３４は、ヒータ３１の温度を測定する温度センサを有し、測定された温度が規定の温度になるように、ヒータ３１への電力供給を制御する。

ヒータ３１、上部配管蓋３２、空気抜き弁３３および制御部３４は一体化される。ガイド部材３５は、上端が閉じられた円筒形状であり、内部空間に、一体化されたヒータ３１、上部配管蓋３２、空気抜き弁３３および制御部３４を収容する。ガイド部材３５は、下端にフランジ部３５２を有する。ガイド部材３５のフランジ部３５２と導入配管２８のフランジ部２８２とは止めねじ６０によって連結可能である。ガイド部材３５のフランジ部３５２と導入配管２８のフランジ部２８２とが連結されることにより、ガイド部材３５の内部空間が密閉される。ガイド部材３５には貫通穴３５１が形成され、ガイド部材３５の外面には、貫通穴３５１を覆う逆止弁３６が設けられる。

連結棒３８は、ガイド部材３５の上壁を貫通し、ガイド部材３５の内部空間に配置された制御部３４と、ガイド部材３５の外側に配置された操作レバー３７とを連結する。これにより、操作レバー３７を操作することにより、ヒータ３１、上部配管蓋３２、空気抜き弁３３および制御部３４を移動させることができる。ガイド部材３５と連結棒３８との隙間は、ゴム製のガスケットにより封止される。連結棒３８は、円筒状であり、内部には配線３９が通される。

配線３９は、電源４０と制御部３４とを接続する。電源４０は、制御装置４からの指示に従って、配線３９および制御部３４を介して電力をヒータ３１に供給する。さらに、電源４０は、制御装置４からの信号を制御部３４に出力してもよい。

（水循環装置の施工方法）
（全体フロー）
次に図６を参照して、水循環装置２の施工方法について説明する。図６は、水循環装置２の施工方法の流れを示すフローチャートである。まず、水循環回路２０内に水が充填された状態において、水循環装置２の水配管２２ａ内にスケール除去装置３のヒータ３１を設置する（ステップＳ１）。これにより、スケール除去装置３は、図３に示す第１状態となる。なお、水循環回路２０への水の充填は、ステップＳ１の後に行なわれてもよい。

次にステップＳ２において、制御装置４は、ポンプ２５を制御して水循環回路２０内の水を循環させ、電源４０からヒータ３１に電力を供給させる。これにより、ヒータ３１が６０℃以上に加熱され、水に含まれるカルシウム成分およびシリカ成分がスケールとしてヒータ３１に析出する。このとき、制御装置４は、冷媒が６０℃未満で熱源側熱交換器２１において凝縮するようにヒートポンプユニット１を動作させてから、ヒータ３１を加熱することが好ましい。さらに、制御装置４は、ヒータ３１を加熱している間も、冷媒が６０℃未満で熱源側熱交換器２１において凝縮するようにヒートポンプユニット１を動作させることが好ましい。これにより、水循環回路２０内の水の温度は、冷媒から受けた熱とヒータ３１からの熱とにより、短時間で上昇する。水が昇温することにより、水中のカルシウム成分やシリカ成分の単位体積あたりの溶解度が低下し、ヒータ３１上にＣａＣＯ_３およびＳｉＯ_２のスケールが析出する。析出したスケールはヒータ３１の表面に付着する。

次に、空気抜き弁３３を短時間開き、水中から発生した気泡を除去する（ステップＳ３）。スケールの析出と同時に水に溶解する酸素や窒素などの空気成分が気泡となってヒータ３１表面付近に発生する。気泡はヒータ３１を伝い浮力により上昇し、上部配管蓋３２に形成された通気口３２１を通って空気抜き弁３３周辺に集合する。そのため、気泡がある程度蓄積した段階でステップＳ３が実行される。なお、ステップＳ３は必要に応じて実行されればよく、発生した気泡が少ない場合には、省略されてもよい。

次に、ヒータ３１の加熱開始からの経過時間が規定時間を超えたか否かが判断される（ステップＳ４）。水循環回路２０を循環する水に含まれるカルシウム成分およびシリカ成分をスケールとして除去するのに要する時間が規定時間として予め設定される。ヒータ３１の加熱開始からの経過時間が規定時間を超えていない場合（ステップＳ４でＮＯ）、ステップＳ２およびステップＳ３が繰り返される。ヒータ３１の加熱開始からの経過時間が規定時間を超えた場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、制御装置４は、ポンプ２５を停止するとともに、ヒータ３１への電力供給を停止する（ステップＳ５）。さらに、上記のステップＳ２においてヒートポンプユニット１を動作させている場合、制御装置４は、ヒートポンプユニット１の動作を停止する。

次に、ヒータ３１を水循環装置２（ここでは水配管２２ａ）から外す（ステップＳ６）。これにより、スケール除去装置３は、図５に示す第２状態となる。ステップＳ６により水循環装置２の施工が完了し、水循環装置２の使用が開始される。

（水循環装置にヒータを設置する工程）
次に図７を参照して、上記のステップＳ１の詳細について説明する。図７は、図６におけるステップＳ１のサブルーチンを示すフローチャートである。導入配管２８には予め下部配管蓋３０が螺合されている。まず、スケール除去装置３が図５に示す第２状態であり、下部配管蓋３０によって穴２２１が閉じられているときに、ヒータ３１の下端をジョイント部３０２に差し込み、下部配管蓋３０にヒータ３１を取り付ける（ステップＳ１１）。このとき、板部材２９によって導入配管２８が閉じられている場合には、板部材２９を導入配管２８から取り外す。ジョイント部３０２は、ヒータ３１が上側から差し込まれたときにヒータ３１を挟み込むことで、ヒータ３１を固定する。これにより、制御部３４、空気抜き弁３３、上部配管蓋３２、ヒータ３１および下部配管蓋３０が一体化される。その結果、操作レバー３７を回転させることにより、制御部３４、空気抜き弁３３、上部配管蓋３２、ヒータ３１および下部配管蓋３０が一体となって回転する。さらに、操作レバー３７を上下方向にスライドさせることにより、制御部３４、空気抜き弁３３、上部配管蓋３２、ヒータ３１および下部配管蓋３０が一体となって上下方向に移動する。

次に、導入配管２８のフランジ部２８２とガイド部材３５のフランジ部３５２とを止めねじによって連結させる（ステップＳ１２）。これにより、ガイド部材３５の内部空間が密閉される（図４参照）。次に、逆止弁３６および貫通穴３５１を介してガイド部材３５の内部空間に水または窒素などの不活性ガスを注入し、ガイド部材３５の内部空間を水または不活性ガスで充填させる（ステップＳ１３）。このとき、空気抜き弁３３を開状態にすることにより、上部配管蓋３２の下方にも水または不活性ガスが充填される。ガイド部材３５の内部空間を占める水または不活性ガスの圧力が水配管２２ａの内部の水圧と同じか５〜１０％大きい圧力になるように、水または不活性ガスがガイド部材３５の内部空間に注入される。これにより、水配管２２ａからガイド部材３５側に圧力が加わることを避けることができる。ガイド部材３５の内部空間が密閉されているため、当該内部空間に充填された水または不活性ガスは、外部に漏れない。

次に、操作レバー３７を回転させて、下部配管蓋３０と導入配管２８との螺合を解除し、下部配管蓋３０を穴２２１から離す（ステップＳ１４）。次に、操作レバー３７を押し下げることにより、下部配管蓋３０とヒータ３１とを水配管２２ａ内に挿入する（ステップＳ１５）。次に、操作レバー３７を回転させて、上部配管蓋３２を導入配管２８に螺合させる（ステップＳ１６）。これにより、水配管２２ａに形成された穴２２１が上部配管蓋３２によって閉じられる。

さらに、操作レバー３７を回転させて、下部配管蓋３０の底面に形成された凹部３０３と水配管２２ａの内壁面に形成された固定部２３４とを螺合させる（ステップＳ１７）。これにより、下部配管蓋３０が水配管２２ａに固定される。上記のステップＳ１１〜Ｓ１７が実行されることにより、スケール除去装置３は、第２状態（図５参照）から、ヒータ３１が水と接触するように水循環装置２に設置された第１状態（図３参照）に遷移される。

（ヒータを水循環装置から外す工程）
次に図８を参照して、上記のステップＳ６の詳細について説明する。図８は、図６におけるステップＳ６のサブルーチンを示すフローチャートである。まず、スケール除去装置３が図３に示す第１状態であるときに、操作レバー３７を回転させて、下部配管蓋３０の底面に形成された凹部３０３と固定部２３４との螺合を解除し、下部配管蓋３０を固定部２３４から離す（ステップＳ２１）。さらに操作レバー３７を回転させて、上部配管蓋３２と導入配管２８との螺合とを解除し、上部配管蓋３２を穴２２１から離す（ステップＳ２２）。

次に、操作レバー３７を引き上げることにより、ヒータ３１を水配管２２ａから抜き出す（ステップＳ２３）。このとき、密閉されたガイド部材３５の内部空間内にヒータ３１が抜き出されるため、水配管２２ａの穴２２１からの水の流出、および、穴２２１から水配管２２ａへの空気の流入を防止できる。その後、操作レバー３７を回転させて、下部配管蓋３０と導入配管２８とを螺合させる（ステップＳ２４）。これにより、水配管２２ａに形成された穴２２１は、下部配管蓋３０によって閉じられる。その結果、水配管２２ａの穴２２１からの水の流出、および、穴２２１から水配管２２ａの内部への空気の流入を防止することができる。図４には、ステップＳ２４の後の状態が示される。

次に、止めねじ６０を外して、導入配管２８とガイド部材３５とを分離する（ステップＳ２５）。その後、ヒータ３１をジョイント部３０２から分離する（取り外す）（ステップＳ２６）。ジョイント部３０２は、ヒータ３１に上方向の力が加わったときに、ヒータ３１の挟み込みを解除する。最後に、導入配管２８のフランジ部２８２に円板状の板部材２９を設置し、止めねじ６０で固定することにより、導入配管２８を閉じる（ステップＳ２７）。上記のステップＳ２１〜Ｓ２７が実行されることにより、スケール除去装置３は、第１状態（図３参照）から、ヒータ３１が水循環装置２から外された第２状態（図５参照）に遷移される。第２状態にあるスケール除去装置３は、水循環回路２０内の水の交換時に再利用される。もしくは、第２状態にあるスケール除去装置３は、他の水循環装置２が備える水循環回路２０内のスケール除去のために再利用されてもよい。

（変形例）
上記の説明では、ヒータ３１を水循環装置２に設置するとき（ステップＳ１１〜Ｓ１７）、導入配管２８に予め下部配管蓋３０が螺合されているものとした。しかしながら、下部配管蓋３０は、水配管２２ａの固定部２３４に螺合されていてもよい。この場合、図７のステップＳ１４を省略し、ステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ１５の後に、ステップＳ１１をステップＳ１６と同時に行なえばよい。すなわち、ステップＳ１２、Ｓ１３およびＳ１５をこの順に実行した後、操作レバー３７を回転させて、上部配管蓋３２を導入配管２８に螺合させる（ステップＳ１６）。このとき、ヒータ３１の下端が下部配管蓋３０の上面のジョイント部３０２に接触し、ヒータ３１の下端がジョイント部３０２を介して下部配管蓋３０に取り付けられる（ステップＳ１１）。

（利点）
以上のように、実施の形態１に係る水循環装置２の施工方法は、少なくともステップＳ１，Ｓ２，Ｓ６を備える。ステップＳ１は、水と接触するように水循環装置２にヒータ３１を設置する工程である。ステップＳ２は、水循環回路２０に水を循環させながらヒータ３１を加熱して、水中からスケールをヒータ３１上に析出させる工程である。ステップＳ６は、ステップＳ２の後に、ヒータ３１を水循環装置２から外す工程である。

上記の構成によれば、水循環装置２の施工時において、水中のスケールがヒータ３１上に析出され、ヒータ３１が水循環装置２から外される。すなわち、水循環装置２を使用する際に、ヒータ３１は水循環装置２から外される。これにより、水循環装置２を使用しているときにヒータ３１からスケールが剥離して、水循環回路２０内に流れ出すことがない。その結果、水循環回路２０内のスケールに起因した水循環装置２の故障を抑制することができる。

水循環回路２０は、冷媒と水とを熱交換させる熱源側熱交換器２１を備える。ステップＳ２において、冷媒が６０℃未満で熱源側熱交換器２１において凝縮するようにヒートポンプユニット１を動作させる。これにより、水循環回路２０内の水の温度は、冷媒から受けた熱とヒータ３１からの熱とにより、短時間で上昇する。その結果、ヒータ３１へのスケール析出を短時間で実施することができる。さらに、熱源側熱交換器２１においてスケールが析出することを抑制できる。

水循環回路２０は、さらに水と室内の空気とを熱交換させる利用側熱交換器２３１を備える。ステップＳ１において、ヒータ３１は、水循環回路２０における、熱源側熱交換器２１の下流側であり、かつ利用側熱交換器２３１の上流側である部分に設置される。これにより、ヒータ３１の周囲の水の温度は、冷媒から受けた熱とヒータ３１からの熱とにより短時間で上昇しやすくなる。その結果、ヒータ３１上へのスケール析出をより短時間で実施することができる。

水循環回路２０には、鉛直方向上向きの開閉可能な穴２２１が形成される。たとえば、水循環回路２０は水配管２２ａを備え、穴２２１は水配管２２ａに形成される。ステップＳ１において、穴２２１から水循環回路２０内にヒータ３１が挿入される。ステップＳ６において、穴２２１からヒータ３１が抜き出される。これにより、ステップＳ１、Ｓ６を容易に実施することができる。

ヒータ３１の下端は、穴２２１を開閉可能な下部配管蓋３０に着脱可能である。ヒータ３１の上端には、穴２２１を開閉可能な上部配管蓋３２が取り付けられている。ヒータ３１の下端は、ヒータ３１における上端の反対側に位置する。ステップＳ１は、少なくともステップＳ１１，Ｓ１５，Ｓ１６を含むことが好ましい。ステップＳ１５は、ヒータ３１を下端側から穴２２１に通して水循環回路２０内に挿入する工程である。ステップＳ１６は、上部配管蓋３２により穴２２１を閉じる工程である。ステップＳ１１は、ステップＳ１５の前または後に、下部配管蓋３０にヒータ３１の下端を取り付ける工程である。ステップＳ６は、少なくともステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２６を含むことが好ましい。ステップＳ２２は、上部配管蓋３２を穴２２１から離す工程である。ステップＳ２３は、ヒータ３１を穴２２１から抜き出す工程である。ステップＳ２４は、下部配管蓋３０により穴２２１を閉じる工程である。ステップＳ２６は、下部配管蓋３０からヒータ３１の下端を取り外す工程である。

これにより、ヒータ３１を水循環回路２０内に設置したときには、上部配管蓋３２により、水循環回路２０からの水漏れおよび水循環回路２０への空気の混入を防止できる。ヒータ３１を水循環回路２０から外したときには、下部配管蓋３０により、水循環回路２０からの水漏れおよび水循環回路２０への空気の混入を防止できる。

実施の形態１に係るスケール除去装置３は、穴２２１を開閉可能な上部配管蓋３２と、ヒータ３１とを備える。スケール除去装置３は、第１状態と第２状態とのいずれかに切り替えられる。第１状態は、下部配管蓋３０およびヒータ３１が水循環回路２０内に配置され、かつ上部配管蓋３２により穴２２１が閉じられる状態である。第２状態は、下部配管蓋３０により穴２２１が閉じられ、ヒータ３１および上部配管蓋３２が水循環回路２０外に配置される状態である。

これにより、上記の水循環装置２の施工方法を容易に実現することができる。その結果、水循環回路２０内のスケールに起因した水循環装置２の故障を抑制することができる。

スケール除去装置３は、さらに、穴２２１を覆うとともに、ヒータ３１および上部配管蓋３２を収容するガイド部材３５と、ガイド部材３５の外からヒータ３１および上部配管蓋３２を操作するための操作レバー３７とを備える。これにより、操作レバー３７を操作することにより、上記の施工方法を容易に実現することができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係る温水暖房システムは、実施の形態１に係る温水暖房システムと比較して、スケール除去装置３の代わりに図９および図１０に示されるスケール除去装置３ａを備える点でのみ相違する。図９は、第１状態にあるときの、実施の形態２に係るスケール除去装置３ａを示す断面図である。図１０は、第２状態にあるときの、実施の形態２に係るスケール除去装置３ａを示す断面図である。

図９および図１０に示されるように、水配管２２ａは、断面が円形の円形配管２２２ａ，２２２ｂと、円形配管２２２ａと円形配管２２２ｂとの間に設けられた、断面が矩形の角形配管２２４とから構成される。円形配管２２２ａと角形配管２２４とはジョイント配管２２３ａにより連結され、円形配管２２２ｂと角形配管２２４とはジョイント配管２２３ｂにより連結される。角形配管２２４の断面における中空部分の面積は、円形配管２２２ａ，２２２ｂの断面における中空部分の面積よりも大きい。角形配管２２４は、上面が水平面となるように設置される。角形配管２２４の上面には、鉛直方向上向きの穴２２５が形成されている。実施の形態２では、水循環回路２０内には大気圧よりも高い水圧を有する水が充填される。

スケール除去装置３ａは、ヒータ３１と、下部配管蓋４１と、上部配管蓋４２と、空気抜き弁３３と、制御部３４と、ガイド部材３５ａと、操作レバー３７と、連結棒３８と、配線３９と、電源４０とを備える。ヒータ３１、空気抜き弁３３と、制御部３４、操作レバー３７、連結棒３８、配線３９および電源４０については、実施の形態１において説明した通りである。

下部配管蓋４１は、角形配管２２４の内部に位置し、穴２２５よりも大きい平板である。下部配管蓋４１は、ヒータ３１の下端に取り付けられる。下部配管蓋４１の上面にはゴム製のＯ−リング４１１が取り付けられている。角形配管２２４内の水圧によって下部配管蓋４１が上方向に押されると、Ｏ−リング４１１が角形配管２２４の上側の内壁面に密着し、穴２２５が閉じられる。

上部配管蓋４２は、角形配管２２４の外部に位置し、穴２２５よりも大きい平板である。上部配管蓋４２は、ヒータ３１の上端に取り付けられる。上部配管蓋４２には、軸方向に沿った通気口４２２が形成されている。空気抜き弁３３は、通気口４２２を覆うように、上部配管蓋４２の上面に設けられる。さらに上部配管蓋４２には、制御部３４および連結棒３８が取り付けられる。そのため、操作レバー３７を押し下げることにより、上部配管蓋４２の下側に取り付けられたヒータ３１と下部配管蓋４１とが角形配管２２４の内部に挿入される。上部配管蓋４２の下面にゴム製のＯ−リング４２１が取り付けられている。そのため、操作レバー３７をさらに押し下げると、Ｏ−リング４２１が角形配管２２４の上面に密着し、上部配管蓋４２によって穴２２５が閉じられる。

下部配管蓋４１および上部配管蓋４２が穴２２５よりも大きいため、ヒータ３１を穴２２５に通した状態で、ヒータ３１の上端に上部配管蓋４２が取り付けられ、下端に下部配管蓋４１が取り付けられる。

ガイド部材３５ａは、穴２２５を覆うように、角形配管２２４に接続される。ガイド部材３５ａは、上端が閉じられた円筒形状であり、内部空間に、ヒータ３１、上部配管蓋４２、空気抜き弁３３および制御部３４を収容する。

実施の形態２に係る水循環装置の施工方法は、実施の形態１と同様に図６〜図８に示すフローチャートに従って実行される。ただし、ステップＳ１を示す図７において、ステップＳ１１〜Ｓ１３，Ｓ１７は省略される。また、ステップＳ１４において、操作レバー３７を押し下げることにより、下部配管蓋４１のＯ−リング４１１と角形配管２２４との密着が解除される。その結果、下部配管蓋４１は、穴２２５から離れる。ステップＳ１５において、下部配管蓋４１とヒータ３１とが水循環回路２０内に挿入される。ステップＳ１６において、操作レバー３７を押し下げることにより、上部配管蓋４２のＯ−リング４２１が角形配管２２４の上面に密着される。

さらに、ステップＳ６を示す図８において、ステップＳ２１，Ｓ２５〜Ｓ２７が省略される。ステップＳ２２において、操作レバー３７を引き上げることにより、上部配管蓋４２のＯ−リング４２１と角形配管２２４との密着が解除される。その結果、上部配管蓋４２は、穴２２５から離れる。ステップＳ２３において、操作レバー３７をさらに引き上げることにより、ヒータ３１を角形配管２２４から引き出される。ステップＳ２４において、角形配管２２４内の水圧が大気圧よりも高いために、下部配管蓋４１のＯ−リング４１１は、角形配管２２４の内壁面に押し付けられる。これにより、穴２２５が閉じられ、角形配管２２４の外部への水漏れおよび角形配管２２４への空気の流入を防止できる。

以上のように、実施の形態２のスケール除去装置３ａによれば、ヒータ３１の下端には、穴２２５を開閉可能な下部配管蓋４１が取り付けられ、ヒータ３１の上端には穴２２５を開閉可能な上部配管蓋４２が取り付けられている。ステップＳ１は、下部配管蓋４１とヒータ３１とを水循環回路２０内に挿入する工程と、上部配管蓋４２により穴２２５を閉じる工程とを含む。ステップＳ６は、上部配管蓋４２を穴２２５から離す工程と、ヒータ３１を穴２２５から抜き出す工程と、下部配管蓋４１により穴２２５を閉じる工程とを含む。これにより、ヒータ３１を水循環回路２０内に設置したときには、上部配管蓋４２により、水循環回路２０からの水漏れおよび水循環回路２０への空気の混入を防止できる。ヒータ３１を水循環回路２０から外したときには、下部配管蓋４１により、水循環回路２０からの水漏れおよび水循環回路２０への空気の混入を防止できる。

スケール除去装置３ａは、穴２２５を覆うとともに、ヒータ３１および上部配管蓋４２を収容するガイド部材３５ａと、ガイド部材３５ａの外から下部配管蓋４１とヒータ３１と上部配管蓋４２とを操作するための操作レバー３７とを備える。これにより、操作レバー３７を操作することにより、ステップＳ１〜Ｓ６で示される水循環装置２の施工方法を容易に実現することができる。

スケール除去装置３ａでは、上部配管蓋４２にＯ−リング４２１が設けられ、Ｏ−リング４２１と角形配管２２４とが密着することにより、上部配管蓋４２は穴２２５を閉じる。同様に、下部配管蓋４１にＯ−リング４１１が設けられ、Ｏ−リング４１１と角形配管２２４とが密着することにより、下部配管蓋４１は穴２２５を閉じる。このように、スケール除去装置３ａによれば、操作レバー３７を回転させる必要がなく、簡単な操作でヒータ３１を角形配管２２４内に出し入れすることができる。さらに、スケール除去装置３ａを簡単な構造で実現できる。

実施の形態３．
実施の形態３に係る温水暖房システムは、実施の形態１に係る温水暖房システムと比較して、スケール除去装置３の代わりに図１１および図１２に示されるスケール除去装置３ｂを備える点でのみ相違する。図１１は、第１状態にあるときの、実施の形態３に係るスケール除去装置３ｂを示す断面図である。図１２は、第２状態にあるときの、実施の形態３に係るスケール除去装置３ｂを示す断面図である。

図１１および図１２に示されるように、水配管２２ａは、壁の一部が湾曲して外側に突出した気泡トラップ部２２８を有する。水配管２２ａは、気泡トラップ部２２８が上側に位置するように設置される。気泡トラップ部２２８の中央には鉛直方向上向きの穴２２６が形成されている。穴２２６の内周面には雌ねじ２２７が形成されている。

スケール除去装置３ｂは、ヒータ３１ｂと、下部配管蓋４３と、上部配管蓋４４と、空気抜き弁３３と、電源制御部５１とを備える。

ヒータ３１ｂは、線状（紐状）であり、通電することにより発熱する２つのニクロム線と形状記憶合金によって構成された支持線とを縒り合わせて作製される。２つのニクロム線の各々は、絶縁体の保護被膜によって被覆される。２つのニクロム線の一方の端部同士は短絡される。一方のニクロム線の他方の端部から他方のニクロム線の他方の端部に電気を流すことにより、ニクロム線が発熱する。ヒータ３１ｂの支持線は、規定温度（たとえば４０℃）以上になるとコイル形状に回復する性質を有する。

下部配管蓋４３は、穴２２６を開閉可能な蓋である。下部配管蓋４３は円柱形状である。下部配管蓋４３の外周面には、穴２２６の雌ねじ２２７と螺合可能な雄ねじ４３１が形成されている。

下部配管蓋４３にはヒータ３１ｂの端部が着脱可能である。下部配管蓋４３にはヒータ３１ｂの端部を差し込むための図示しない差し込み口が形成される。差し込み口にヒータ３１ｂの端部が差し込まれると、ヒータ３１ｂの端部を挟持する。ヒータ３１ｂに規定の力を超える引張力が加わると、ヒータ３１ｂの端部は、下部配管蓋４３から外れる。

上部配管蓋４４は、穴２２６を開閉可能な蓋である。上部配管蓋４４は、穴２２６を覆うように水配管２２ａに取り付けられることにより穴２２６を閉じ、水配管２２ａから取り外されることにより穴２２６を開く。上部配管蓋４４には、線状のヒータ３１ｂを通すことが可能な挿入口４４１と、気泡を通すことが可能な通気口４４２とが形成される。挿入口４４１にはガスケット４４３が設けられ、挿入口４４１にヒータ３１ｂが挿入されたときに、ヒータ３１ｂと挿入口４４１との間の隙間が塞がれる。空気抜き弁３３は、通気口４４２を覆うように上部配管蓋４４の上面に設けられる。

電源制御部５１は、制御装置４からの指示を受けて、ヒータ３１ｂを構成するニクロム線に電流を流し、ヒータ３１ｂを加熱する。

実施の形態３に係る水循環装置の施工方法は、実施の形態１と同様に、図６に示すフローチャートに従って実行される。ただし、実施の形態３におけるステップＳ１およびステップＳ６の詳細な工程は、実施の形態１と異なる。以下に、実施の形態３におけるステップＳ１およびＳ６の詳細について説明する。

（水循環装置にヒータを設置する工程）
図１３は、実施の形態３におけるステップＳ１のサブルーチンを示すフローチャートである。まず、水配管２２ａの穴２２６を覆うように上部配管蓋４４を水配管２２ａに取り付ける（ステップＳ３１）。このとき、穴２２６には下部配管蓋４３が螺合されている。次に、ヒータ３１ｂの端部を上部配管蓋４４の挿入口４４１を通して穴２２６に差し込み（ステップＳ３２）、ヒータ３１ｂの端部を下部配管蓋４３に取り付ける（ステップＳ３３）。次に、ヒータ３１ｂを回転させて、下部配管蓋４３と穴２２６との螺合を解除し、下部配管蓋４３を穴２２６から離す（ステップＳ３４）。さらに、端部に下部配管蓋４３が取り付けられた状態でヒータ３１ｂを水配管２２ａ内に挿入する（ステップＳ３５）。このとき、挿入口４４１にはガスケット４４３が設けられているため、挿入口４４１からの水漏れおよび水配管２２ａ内への空気の流入を防止できる。上記のＳ３１〜Ｓ３５により、ヒータ３１ｂを水配管２２ａ内に設置することができる。

水配管２２ａ内に挿入されたヒータ３１ｂは、差し込み時の力に応じた様々な形状に変化している。しかしながら、ヒータ３１ｂは形状記憶合金で構成された支持線を含む。そのため、上記のステップに２において、ヒータ３１ｂの周囲の水温が規定温度を超えると、ヒータ３１ｂは、図１１に示すようなコイル状に回復する。

水配管２２ａを準備するときに既に上部配管蓋４４が水配管２２ａに取り付けられている場合には、上記のステップＳ３１は省略可能である。上記の説明では、ステップＳ３２，Ｓ３３において、下部配管蓋４３が水配管２２ａに螺合されているものとした。しかしながら、水配管２２ａを準備するときに既に上部配管蓋４４が水配管２２ａに取り付けられている場合、下部配管蓋４３は、水配管２２ａ内に配置され、水配管２２ａに螺合されていなくてもよい。この場合、上記のステップＳ３４は省略可能である。

（ヒータを水循環装置から外す工程）
図１４は、実施の形態３におけるステップＳ６のサブルーチンを示すフローチャートである。ヒータ３１ｂの加熱開始からの経過時間が規定時間を超え、スケールの析出および気泡の除去が完了すると、上部配管蓋４４の挿入口４４１からヒータ３１ｂを引き出す（ステップＳ４１）。下部配管蓋４３が穴２２６に到達すると、ヒータ３１ｂを回転させて、下部配管蓋４３を水配管２２ａの穴２２６に螺合させる（ステップＳ４２）。これにより、水配管２２ａの穴２２６からの水漏れおよび穴２２６から水配管２２ａ内への空気の流入を防止できる。

次に、ヒータ３１ｂに引張力を加えて、下部配管蓋４３からヒータ３１ｂを取り外す（ステップＳ４３）。最後に、上部配管蓋４４を水配管２２ａから取り外して、上部配管蓋４４を穴２２６から離す（ステップＳ４４）。

以上のように、実施の形態３のスケール除去装置３ｂを用いる場合、ステップＳ１は、少なくともステップＳ３２，Ｓ３３，Ｓ３５を含む。ステップＳ３２は、下部配管蓋４３により穴２２６が閉じられた状態で、線状のヒータ３１ｂの端部を上部配管蓋４４の挿入口４４１に挿入する工程である。ステップＳ３３は、ヒータ３１ｂの端部に下部配管蓋４３を取り付ける工程である。ステップＳ３５は、ヒータ３１ｂを挿入口４４１から水循環回路２０内に挿入する工程である。ステップＳ６は、ステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３，Ｓ４４を含む。ステップＳ４１は、ヒータ３１ｂの端部が穴２２６に到達するまで挿入口４４１からヒータ３１ｂを引き出す工程である。ステップＳ４２は、下部配管蓋４３により穴２２６を閉じる工程である。ステップＳ４３は、下部配管蓋４３からヒータ３１ｂの端部を取り外す工程である。ステップＳ４４は、上部配管蓋４４を穴２２６から離す工程である。これにより、水配管２２ａに形成される穴２２６の径を小型化することができる。さらに、スケール析出後のヒータ３１ｂを水循環装置から容易に取り外すことができる。

実施の形態４．
上記の実施の形態１〜３に係るスケール除去装置のヒータは、水循環回路２０を構成する水配管２２ａ内に設置された。これに対し、実施の形態４に係るスケール除去装置３ｃのヒータ３１ｃは、水循環回路２０を構成するタンク２６内に設置される。

図１５は、タンク２６の概略構成を示す図である。図１５に示されるように、タンク２６は、タンク本体２６１と、蓋２６２と、空気抜き弁２６８と、連結管２６９と、サブ容器２７０とを備える。

タンク本体２６１の下方には、水配管２２ａと接続される吸入口２６４および吐出口２６５が形成されている。吸入口２６４から吸入された水は、タンク本体２６１に一時的に貯留され、吐出口１５４から吐出される。タンク本体２６１の上端には開口部２６３が形成されている。

蓋２６２は、タンク本体２６１の開口部２６３を閉じ、タンク本体２６１の内部空間を密閉する。蓋２６２には、通気口２６６と貫通穴２６７とが形成されている。蓋２６２の上面には通気口２６６を覆うように空気抜き弁２６８が設けられる。空気抜き弁２６８を開状態にすることにより、タンク本体２６１の上部に溜まった気泡を抜くことができる。貫通穴２６７には連結管２６９を介してサブ容器２７０が接続される。サブ容器２７０は、伸縮可能な材料（たとえばゴム）で構成され、内部空間の体積を変化させることができる。もしくは、サブ容器は、伸縮可能な構造（たとえば蛇腹構造）を有して、内部空間の体積を変化させてもよい。タンク本体２６１、連結管２６９およびサブ容器２７０には水が充填される。水循環回路２０を循環する水の温度変化に伴う体積変化が生じたとき、サブ容器２７０が伸縮することにより、水の体積変化が吸収される。

図１６は、タンク２６に設置されたスケール除去装置３ｃの概略構成を示す図である。図１６に示されるように、スケール除去装置３ｃは、ヒータ３１ｃと、蓋４５と、空気抜き弁３３と、制御部３４と、配線３９と、電源４０と、連結管４６と、サブ容器４７とを備える。蓋４５には、図１５に示す蓋２６２と同様に、通気口４５１と貫通穴４５２とが形成されている。空気抜き弁３３、連結管４６およびサブ容器４７は、図１５に示す空気抜き弁２６８、連結管２６９およびサブ容器２７０とそれぞれ同じ構成であるために詳細な説明を省略する。さらに、制御部３４、配線３９および電源４０については、実施の形態１において説明した通りである。

ヒータ３１ｃは、タンク本体２６１の内部空間に挿入可能なサイズを有し、平らな網状である。タンク本体２６１の内部空間は、水配管２２ａの内部空間よりも広いため、ヒータ３１ｃのサイズは、実施の形態１のヒータ３１のサイズよりも大きい。ヒータ３１ｃは、蓋４５の下面に取り付けられる。ヒータ３１ｃは、制御部３４と接続され、制御部３４によって通電されることにより加熱する。

実施の形態４に係る水循環装置の施工方法は、実施の形態１と同様に、図６に示すフローチャートに従って実行される。ただし、実施の形態４におけるステップＳ１では、図１５に示す蓋２６２、空気抜き弁２６８、連結管２６９およびサブ容器２７０をタンク本体２６１から取り外し、代わりに図１６に示すスケール除去装置３ｃを取り付ける。これにより、水循環回路２０を構成するタンク２６内にヒータ３１ｃを設置することができる。

ステップＳ３では、空気抜き弁３３を開状態にすることにより、タンク本体２６１の上部に溜まった気泡を抜くことができる。

ステップＳ６では、図１６に示すスケール除去装置３ｃをタンク本体２６１から取り外し、代わりに図１５に示す蓋２６２、空気抜き弁２６８、連結管２６９およびサブ容器２７０をタンク本体２６１に取り付ける。これにより、水循環回路２０を構成するタンク２６内からヒータ３１ｃを外すことができる。

実施の形態５．
上記の実施の形態１〜４に係るスケール除去装置のヒータは、水循環回路２０を構成する水配管２２ａまたはタンク２６内に設置された。これに対し、実施の形態５に係るスケール除去装置３ｄのヒータ３１ｄは、水循環回路２０から分岐したバイパス経路に設置される。

図１７は、実施の形態５に係る水配管２２ａの概略構成を示す図である。図１７に示されるように、水配管２２ａには、鉛直方向上向きの第１分岐穴２２９ａおよび第２分岐穴２２９ｂが形成される。第２分岐穴２２９ｂは、第１分岐穴２２９ａよりも下流側に配置される。水配管２２ａには、第１分岐穴２２９ａおよび第２分岐穴２２９ｂを閉じる蓋２４０が設けられている。水配管２２ａには、第１分岐穴２２９ａと第２分岐穴２２９ｂとの間に流路切替弁２３０が設けられている。

図１８は、実施の形態５に係るスケール除去装置３ｄの概略構成を示す図である。図１８に示されるように、スケール除去装置３ｄは、容器４８と、ヒータ３１ｄと、空気抜き弁３３と、制御部３４と、配線３９と、電源４０と、給水弁４９とを備える。空気抜き弁３３、制御部３４、配線３９および電源４０については、実施の形態１において説明した通りである。

容器４８は、内部空間に水を一時的に貯留させる。容器４８には、吸入口４８１と吐出口４８２と通気口４８３と給水口４８４とが形成される。吸入口４８１と吐出口４８２とは、容器４８の側壁の互いに対向する位置に形成される。通気口４８３と給水口４８４とは容器の上壁に形成される。

給水弁４９は、給水口４８４を覆うように容器４８の上面に設けられる。給水弁４９を開くことにより、給水口４８４から容器４８の内部に水が供給される。

ヒータ３１ｄは、平らな網状であり、制御部３４によって通電されることにより加熱する。ヒータ３１ｄは、容器４８の内部に収容される。容器４８の側壁と上壁とは分離可能であり、メンテナンスのためにヒータ３１ｄを容器４８の外部に取り出すことが可能である。

次に図１９を参照して、水循環装置の施工方法について説明する。図１９は、実施の形態５に係る水循環装置の施工方法の全体の流れを示すフローチャートである。まず、第１分岐穴２２９ａと第２分岐穴２２９ｂとが容器４８内を介して連通するように水配管２２ａに容器４８を接続する（ステップＳ５１）。これにより、第１分岐穴２２９ａ、容器４８および第２分岐穴２２９ｂを順に通って水循環回路２０に戻るバイパス経路が生成される。具体的には、水配管２２ａに形成された第１分岐穴２２９ａと容器４８の吸入口４８１とを管５０ａによって接続するとともに、水配管２２ａに形成された第２分岐穴２２９ｂと容器４８の吐出口４８２とを管５０ｂによって接続する（図１８参照）。管５０ａ，５０ｂはフレキシブルチューブであることが好ましい。これにより、水配管２２ａと容器４８との接続を容易に実現できる。

次に、流路切替弁２３０を閉じる（ステップＳ５２）。ステップＳ５１およびＳ５２は、循環する水と接触するように、スケール除去装置３ｄのヒータ３１ｄを水循環装置２に設置する工程を構成する。

次に、給水弁４９および空気抜き弁３３を開いて、容器４８内の空気を抜きながら、容器４８内に水を充填させる（ステップＳ５３）。なお、ステップＳ５３の前に水循環回路２０内に水が充填されていてもよいし、ステップＳ５３において容器４８内とともに水循環回路２０内に水を充填させてもよい。

続いて、実施の形態１と同様のステップＳ２〜Ｓ５が実行される。その後、管５０ａ，５０ｂを取り外して、容器４８を水配管２２ａから取り外し（ステップＳ５４）、第１分岐穴２２９ａおよび第２分岐穴２２９ｂを蓋２４０で閉じる（ステップＳ５５）（図１７参照）。最後に、流路切替弁２３０を開く（ステップＳ５６）。ステップＳ５４〜Ｓ５６は、ヒータ３１ｄを水循環装置２から外す工程を構成する。

ステップＳ３において、ステップＳ５３と同様に給水弁４９を開いて、容器４８内の気泡を抜きながら、容器４８内に水を充填させてもよい。これにより、容器４８内の気泡を除去しやすくなる。ステップＳ５１において、水で充填された状態の容器４８を水配管２２ａに接続する場合には、ステップＳ５３を省略してもよい。

以上のように、実施の形態５に係る水循環装置の施工方法において、ヒータ３１ｄを水循環装置２に設置する工程は、ステップＳ５１およびＳ５２を含む。ステップＳ５１は、第１分岐穴２２９ａと第２分岐穴２２９ｂとが容器４８内を介して連通するように容器４８を水配管２２ａに接続して、第１分岐穴２２９ａ、容器４８および第２分岐穴２２９ｂを順に通って水循環回路２０に戻るバイパス経路を生成する工程である。ステップＳ５２は、流路切替弁２３０を閉じる工程である。ヒータ３１ｄを水循環装置２から外す工程は、ステップＳ５４〜Ｓ５６を含む。ステップＳ５４は、容器４８を水配管２２ａから取り外す工程である。ステップＳ５５は、第１分岐穴２２９ａおよび第２分岐穴２２９ｂを閉じる工程である。ステップＳ５６は、流路切替弁２３０を開く工程である。これにより、バイパス経路上の容器４８においてスケール除去を実施することができる。そして、スケール除去後にバイパス経路が取り外されるため、水循環装置の使用中にスケールが水循環回路２０に流れ出すことを防止できる。

実施の形態６．
実施の形態６に係る水循環装置の施工方法は、実施の形態５に係る水循環装置の施工方法の変形例である。スケール除去装置３ｄのヒータ３１ｄは、実施の形態５ではバイパス経路に設置されたが、実施の形態６では水循環回路２０の途中に設置される。

図２０は、実施の形態６に係る水配管２２ａの概略構成を示す図である。図２０に示されるように、水配管２２ａは、第１配管２３２と、第２配管２３３と、第１配管２３２と第２配管２３３とを連結する継手２３６とを含む。第２配管２３３は、第１配管２３２よりも下流側に配置される。第１配管２３２には、止水弁２３７が設けられている。

図２１および図２２を参照して、実施の形態６に係る水循環装置の施工方法について説明する。図２１は、実施の形態６に係る水循環装置へのスケール除去装置３ｄの設置例を示す図である。図２２は、実施の形態６に係る水循環装置の施工方法の流れを示すフローチャートである。

まず、第１配管２３２、容器４８および第２配管２３３の順に水が流れるように、第１配管２３２と第２配管２３３との間に容器４８を接続する（ステップＳ６１）。具体的には、図２１に示されるように、第１配管２３２の端部と容器４８の吸入口４８１とを管５０ａによって接続するとともに、第２配管２３３の端部と容器４８の吐出口４８２とを管５０ｂによって接続する。止水弁２３７は開状態とする。管５０ａ，５０ｂはフレキシブルチューブであることが好ましい。これにより、第１配管２３２および第２配管２３３と容器４８との接続を容易に実現できる。ステップＳ６１は、循環する水と接触するように、スケール除去装置３ｄのヒータ３１を水循環装置に設置する工程を構成する。

次に、給水弁４９および空気抜き弁３３を開いて、容器４８内の空気を抜きながら、容器４８内に水を充填させる（ステップＳ６２）。なお、ステップＳ６２の前に水循環回路２０内に水が充填されていてもよいし、ステップＳ６２において容器４８内とともに水循環回路２０内に水を充填させてもよい。

続いて、実施の形態１と同様のステップＳ２〜Ｓ５が実行される。その後、止水弁２３７を閉じてから（ステップＳ６３）、容器４８を第１配管２３２および第２配管２３３から取り外す（ステップＳ６４）。その後、第１配管２３２と第２配管２３３とを継手２３６で連結させてから（ステップＳ６５）、止水弁２３７を開く（ステップＳ６６）。ステップＳ６４，Ｓ６５は、ヒータ３１ｄを水循環装置から外す工程を構成する。

以上のように、実施の形態６に係る水循環装置の施工方法において、ヒータ３１ｄを水循環装置２に設置する工程は、ステップＳ６１を含む。ステップＳ６１は、第１配管２３２、容器４８および第２配管２３３の順に水が流れるように、第１配管２３２と第２配管２３３との間に容器４８を接続する工程である。ヒータ３１ｄを水循環装置から外す工程は、ステップＳ６４，Ｓ６５を含む。ステップＳ６４は、容器４８を第１配管２３２および第２配管２３３から取り外す工程である。ステップＳ６５は、第１配管２３２および第２配管２３３を継手２３６を用いて連結する工程である。これにより、第１配管２３２と第２配管２３３との間の容器４８においてスケール除去を実施することができる。スケール除去後に容器４８が取り外されるため、水循環装置２の使用中にスケールが水循環回路２０に流れ出すことを防止できる。

変形例．
上記の各実施の形態に係る水循環装置２の施工方法は、水循環回路２０内の水に含まれるカルシウム量を測定する工程を備えていてもよい。これにより、水中のカルシウム量を確認しながら、スケール除去装置によるスケール析出の処理を行なうことができる。この場合、図６，図１９および図２２のステップＳ４の代わりに、測定したカルシウム量が規定値未満であるか否かを判断し、カルシウム量が規定値未満になったときにステップＳ５以降を実行することが好ましい。その結果、水中のカルシウム量を規定値未満にすることができる。

上記の実施の形態１において、上部配管蓋３２に、通気口３２１とは別の給水口が形成され、当該別の給水口を覆う給水弁が上部配管蓋３２の上面に設けられてもよい。ステップＳ３において、空気抜き弁３３とともに給水弁も開き、水を水配管２２ａ内に供給してもよい。これにより、水配管２２ａ内の気泡を除去しやすくなる。当該変形例は、上記の実施の形態２，３にも適用可能である。

上記の各実施の形態において、ヒータを水配管２２ａに設置するステップＳ１において、水配管２２ａに空気が混入した場合には、ステップＳ２の前にステップＳ３を実行してもよい。

上記の実施の形態１〜３のスケール除去装置のヒータは、水配管２２ａではなく、タンク２６に設置されてもよい。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ヒートポンプユニット、２ 水循環装置、３，３ａ〜３ｄ スケール除去装置、４ 制御装置、５ａ，５ｂ 冷媒配管、６ 通信回線、１１ 減圧弁、１２ 蒸発器、１３ ファン、１４ 圧縮機、２０ 水循環回路、２１ 熱源側熱交換器、２１ａ 冷媒用流路、２１ｂ 水用流路、２２ａ，２２ｂ 水配管、２３ａ，２３ｂ 室内機、２４ ラジエータ、２５ ポンプ、２６ タンク、２８ 導入配管、２９ 板部材、３０，４１，４３ 下部配管蓋、３１，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ ヒータ、３２，４２，４４ 上部配管蓋、３３，２６８ 空気抜き弁、３４ 制御部、３５，３５ａ ガイド部材、３６ 逆止弁、３７ 操作レバー、３８ 連結棒、３９ 配線、４０ 電源、４５，２４０，２６２ 蓋、４６，２６９ 連結管、４７，２７０ サブ容器、４８ 容器、４９ 給水弁、５０ａ，５０ｂ 管、５１ 電源制御部、６０ 止めねじ、７０ ストレーナ、１００ 温水暖房システム、１５４，２６５，４８２ 吐出口、２２１，２２５，２２６ 穴、２２２ａ，２２２ｂ 円形配管、２２３ａ，２２３ｂ ジョイント配管、２２４ 角形配管、２２７，２８１，３０４ 雌ねじ、２２８ 気泡トラップ部、２２９ａ 第１分岐穴、２２９ｂ 第２分岐穴、２３０ 流路切替弁、２３１ 利用側熱交換器、２３２ 第１配管、２３３ 第２配管、２３４ 固定部、２３５，３０１，３２２，４３１ 雄ねじ、２３６ 継手、２３７ 止水弁、２６１ タンク本体、２６３ 開口部、２６４，４８１ 吸入口、２６６，３２１，４２２，４４２，４５１，４８３ 通気口、２６７，３５１，４５２ 貫通穴、２８２，３５２ フランジ部、３０２ ジョイント部、３０３ 凹部、４１１，４２１ Ｏ−リング、４４１ 挿入口、４４３ ガスケット、４８４ 給水口。

Claims (23)

1. ヒートポンプによって加熱された冷媒と熱交換された水を循環させるための水循環回路を備えた水循環装置の施工方法であって、
   前記水と接触するように前記水循環装置にヒータを設置する工程と、
   前記水循環回路に前記水を循環させながら前記ヒータを加熱して、前記水中からスケールを前記ヒータ上に析出させる工程と、
   前記水循環装置の使用中に前記ヒータが前記水と接触しないように、前記析出させる工程の後に、前記ヒータを前記水循環装置から外す工程とを備える水循環装置の施工方法。
2. 前記水循環回路は、前記冷媒と前記水とを熱交換させる第１熱交換器を備え、
   前記析出させる工程において、前記冷媒が前記第１熱交換器において６０℃未満で凝縮するように、前記ヒートポンプを動作させる、請求項１に記載の水循環装置の施工方法。
3. 前記水循環回路は、前記水と室内の空気とを熱交換させる第２熱交換器をさらに備え、
   前記設置する工程において、前記ヒータは、前記水循環回路における、前記第１熱交換器の下流側であり、かつ前記第２熱交換器の上流側である部分に設置される、請求項２に記載の水循環装置の施工方法。
4. 前記水循環回路には、鉛直方向上向きの開閉可能な穴が形成され、
   前記設置する工程において、前記穴から前記水循環回路内に前記ヒータを挿入し、
   前記外す工程において、前記穴から前記ヒータを抜き出す、請求項１から３のいずれか１項に記載の水循環装置の施工方法。
5. 前記水循環回路は配管を備え、
   前記穴は前記配管に形成される、請求項４に記載の水循環装置の施工方法。
6. 前記水循環回路は、前記水の温度変化に伴う体積変化を吸収するためのタンクを備え、
   前記穴は前記タンクに形成される、請求項４に記載の水循環装置の施工方法。
7. 前記ヒータの第１端は、前記穴を開閉可能な第１蓋に着脱可能であり、
   前記ヒータの第２端には、前記穴を開閉可能な第２蓋が取り付けられており、
   前記第１端は、前記ヒータにおける前記第２端の反対側に位置し、
   前記設置する工程は、
   前記ヒータを前記第１端側から前記穴に通して前記水循環回路内に挿入する工程と、
   前記第２蓋により前記穴を閉じる工程と、
   前記挿入する工程の前または後に、前記第１蓋に前記第１端を取り付ける工程とを含み、
   前記外す工程は、
   前記第２蓋を前記穴から離す工程と、
   前記ヒータを前記穴から引き出す工程と、
   前記第１蓋により前記穴を閉じる工程と、
   前記第１蓋から前記第１端を取り外す工程とを含む、請求項４から６のいずれか１項に記載の水循環装置の施工方法。
8. 前記ヒータの第１端には、前記穴を開閉可能な第１蓋が取り付けられ、前記ヒータの第２端には前記穴を開閉可能な第２蓋が取り付けられており、
   前記第１端は、前記ヒータにおける前記第２端の反対側に位置し、
   前記設置する工程は、
   前記第１蓋と前記ヒータとを前記水循環回路内に挿入する工程と、
   前記第２蓋により前記穴を閉じる工程とを含み、
   前記外す工程は、
   前記第２蓋を前記穴から離す工程と、
   前記ヒータを前記穴から引き出す工程と、
   前記第１蓋により前記穴を閉じる工程とを含む、請求項４から６のいずれか１項に記載の水循環装置の施工方法。
9. 前記水循環装置は、前記穴を開閉可能な、第１蓋および第２蓋を備え、
   前記ヒータは線状であり、
   前記第２蓋には前記ヒータを通すための挿入口が形成されており、
   前記ヒータの端部は、前記第１蓋に着脱可能であり、
   前記設置する工程は、
   前記第２蓋により前記穴が閉じられた状態で、前記端部を前記挿入口に挿入する工程と、
   前記端部に前記第１蓋を取り付ける工程と、
   前記ヒータを前記挿入口から前記水循環回路内に挿入する工程とを含み、
   前記外す工程は、
   前記端部が前記穴に到達するまで前記挿入口から前記ヒータを引き出す工程と、
   前記第１蓋により前記穴を閉じる工程と、
   前記第１蓋から前記端部を取り外す工程と、
   前記第２蓋を前記穴から離す工程とを含む、請求項４から６のいずれか１項に記載の水循環装置の施工方法。
10. 前記第２蓋には通気口が形成され、
    前記析出させる工程の前および後の少なくとも一方において、前記水循環回路内の気泡を前記通気口から抜く工程をさらに備える、請求項７から９のいずれか１項に記載の水循環装置の施工方法。
11. 前記第２蓋には給水口が形成され、
    前記抜く工程において、前記給水口から前記水循環回路内に水を供給する、請求項１０に記載の水循環装置の施工方法。
12. 前記穴と連通するガイド部材を前記水循環回路に固定する工程をさらに備え、
    前記設置する工程において、前記ガイド部材に沿って前記ヒータを挿入し、
    前記外す工程において、前記ガイド部材に沿って前記ヒータを引き出す、請求項４から８のいずれか１項に記載の水循環装置の施工方法。
13. 前記ヒータは容器内に設置され、
    前記水循環回路は、第１分岐穴と第２分岐穴とが形成された配管を有し、
    前記配管には、前記第１分岐穴と前記第２分岐穴との間に流路切替弁が設けられ、
    前記設置する工程は、
    前記第１分岐穴と前記第２分岐穴とが前記容器内を介して連通するように前記容器を前記配管に接続して、前記第１分岐穴、前記容器および前記第２分岐穴を順に通って前記水循環回路に戻るバイパス経路を生成する工程と、
    前記流路切替弁を閉じる工程とを含み、
    前記外す工程は、
    前記容器を前記配管から取り外す工程と、
    前記第１分岐穴および前記第２分岐穴を閉じる工程と、
    前記流路切替弁を開く工程とを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の水循環装置の施工方法。
14. 前記容器は、前記第１分岐穴および前記第２分岐穴にフレキシブルチューブによって接続される、請求項１３に記載の水循環装置の施工方法。
15. 前記水循環回路は、第１配管と、前記第１配管に連結可能な第２配管とを有し、
    前記ヒータは容器内に設置され、
    前記設置する工程は、
    前記第１配管、前記容器および前記第２配管の順に前記水が流れるように、前記第１配管と前記第２配管との間に前記容器を接続する工程を含み、
    前記外す工程は、
    前記容器を前記第１配管および前記第２配管から取り外す工程と、
    前記第１配管および前記第２配管を連結する工程とを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の水循環装置の施工方法。
16. 前記容器は、前記第１配管および前記第２配管にフレキシブルチューブによって接続される、請求項１５に記載の水循環装置の施工方法。
17. 前記容器には通気口が形成され、
    前記析出させる工程の前および後の少なくとも一方において、前記水循環回路内の気泡を前記通気口から抜く工程をさらに備える、請求項１３から１６のいずれか１項に記載の水循環装置の施工方法。
18. 前記容器には給水口が形成され、
    前記抜く工程において、前記給水口から前記水循環回路内に水を供給する、請求項１７に記載の水循環装置の施工方法。
19. 前記水循環回路内の前記水に含まれるカルシウム量を測定する工程をさらに備える、請求項１から１８のいずれか１項に記載の水循環装置の施工方法。
20. 水循環回路を循環する水のスケールを除去するスケール除去装置であって、
    前記水循環回路には、第１蓋および第２蓋により開閉可能な鉛直方向上向きの穴が形成され、
    前記スケール除去装置は、
    前記第２蓋と、
    ヒータとを備え、
    前記第１蓋および前記ヒータが前記水循環回路内に配置され、かつ前記第２蓋により前記穴が閉じられる第１状態と、前記第１蓋により前記穴が閉じられ、前記ヒータおよび前記第２蓋が前記水循環回路外に配置される第２状態とのいずれかの状態に切り替えられる、スケール除去装置。
21. 前記ヒータの第１端は、前記第１蓋に着脱可能であり、
    前記第２蓋は、前記ヒータの第２端に取り付けられており、
    前記第１端は、前記ヒータにおける前記第２端の反対側に位置し、
    前記スケール除去装置は、さらに、
    前記穴を覆うとともに、前記ヒータおよび前記第２蓋を収容するガイド部材と、
    前記ガイド部材の外から前記ヒータおよび前記第２蓋を操作するための操作レバーとを備える、請求項２０に記載のスケール除去装置。
22. 前記第１蓋は、前記ヒータの第１端に取り付けられ、
    前記第２蓋は、前記ヒータの第２端に取り付けられ、
    前記第１端は、前記ヒータにおける前記第２端の反対側に位置し、
    前記スケール除去装置は、さらに、
    前記穴を覆うとともに、前記ヒータおよび前記第２蓋を収容するガイド部材と、
    前記ガイド部材の外から前記第１蓋と前記ヒータと前記第２蓋とを操作するための操作レバーとを備える、請求項２０に記載のスケール除去装置。
23. 前記ヒータは線状であり、
    前記第２蓋には前記ヒータを通すための挿入口が形成されており、
    前記ヒータの端部は、前記第１蓋に着脱可能である、請求項２０に記載のスケール除去装置。

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