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JP7579838B2 - Antifreeze device for water pipes and antifreeze method for water pipes - Google Patents
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JP7579838B2 - Antifreeze device for water pipes and antifreeze method for water pipes - Google Patents

Antifreeze device for water pipes and antifreeze method for water pipes Download PDF

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Description

本開示は、水配管の凍結防止装置及び水配管の凍結防止方法に関する。 This disclosure relates to a device for preventing freezing of water pipes and a method for preventing freezing of water pipes.

水配管内の水が凍結すると体積が膨張して水配管を破損してしまうため、水配管内の水が凍結しないようにすることが行われている。例えば特許文献1には、水道管の外周に電気ヒータを配置し、その電気ヒータへの通電を制御することで水道管内の水の凍結を防止する凍結防止方法が開示されている。 When water in water pipes freezes, its volume expands and the pipes are damaged, so measures are taken to prevent the water in the pipes from freezing. For example, Patent Document 1 discloses a method of preventing freezing in water pipes by placing an electric heater around the outer periphery of the water pipe and controlling the flow of electricity to the electric heater.

特開平10-18367号公報Japanese Patent Application Publication No. 10-18367

しかし、例えば特許文献1に記載の凍結防止方法では、電気ヒータへの通電を開始する温度が水の凍結温度よりも比較的高い温度に設定されるため、消費電力が多くなりがちである。 However, for example, in the antifreeze method described in Patent Document 1, the temperature at which power begins to be applied to the electric heater is set to a temperature relatively higher than the freezing point of water, which tends to result in high power consumption.

本開示の少なくとも一実施形態は、上述の事情に鑑みて、水配管の凍結防止に要するエネルギの消費量を抑制することを目的とする。 In view of the above circumstances, at least one embodiment of the present disclosure aims to reduce the amount of energy consumed to prevent water pipes from freezing.

(1)本開示の少なくとも一実施形態に係る水配管の凍結防止装置は、
内部に水が貯留された検出容器と、
前記検出容器内の前記水の凍結に起因した前記検出容器の変形を検出するためのセンサと、
前記検出容器の変形が検出されたとき、水配管に設けられた第1加熱装置を稼働させること、又は、前記水配管内の水の流通を許可することの少なくとも何れか一方を実施するように構成されたコントローラと、
を備える。
(1) According to at least one embodiment of the present disclosure, there is provided a water piping anti-freezing device,
A detection container having water stored therein;
a sensor for detecting deformation of the detection vessel caused by freezing of the water in the detection vessel;
a controller configured to at least one of operate a first heating device provided in a water pipe or allow water to flow through the water pipe when a deformation of the detection container is detected; and
Equipped with.

(2)本開示の少なくとも一実施形態に係る水配管の凍結防止方法は、
水配管の凍結防止方法であって、
検出容器の内部に貯留された水の凍結に起因した前記検出容器の変形の有無を検出するステップと、
前記検出するステップで前記水の凍結に起因した前記検出容器の変形が検出されると前記水配管に設けられた第1加熱装置を稼働させること、又は、前記水配管内の水の流通を許可することの少なくとも何れか一方を実施するステップと、
を備える。
(2) A method for preventing freezing of water piping according to at least one embodiment of the present disclosure,
A method for preventing freezing of water piping, comprising:
detecting whether or not the detection vessel is deformed due to freezing of water stored inside the detection vessel;
a step of operating a first heating device provided in the water pipe or allowing water to flow through the water pipe when deformation of the detection container due to freezing of the water is detected in the detection step;
Equipped with.

本開示の少なくとも一実施形態によれば、水配管の凍結防止に要するエネルギの消費量を抑制できる。 At least one embodiment of the present disclosure can reduce the amount of energy consumed to prevent water pipes from freezing.

密閉回路の配管系統の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a piping system of a closed circuit. 給水回路の配管系統の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a piping system of a water supply circuit. 冷却塔回路の配管系統の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a piping system of a cooling tower circuit. 送水回路の配管系統の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a piping system of a water supply circuit. 給水回路の配管系統の他の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing another example of a piping system of a water supply circuit. 凍結検出装置の配置の一例について説明するための模式的な図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of an arrangement of a freeze detection device. 凍結検出装置の配置の他の一例について説明するための模式的な図である。FIG. 11 is a schematic diagram for explaining another example of the arrangement of the freeze detection device. 一実施形態に係る凍結検出装置の全体構成を説明するための模式的な図である。1 is a schematic diagram for explaining an overall configuration of a freeze detection device according to an embodiment; 他の実施形態に係る凍結検出装置の全体構成を説明するための模式的な図である。FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the overall configuration of a freeze detection device according to another embodiment. 他の実施形態に係る凍結検出装置の全体構成を説明するための模式的な図である。FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the overall configuration of a freeze detection device according to another embodiment. 他の実施形態に係る凍結検出装置の全体構成を説明するための模式的な図である。FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the overall configuration of a freeze detection device according to another embodiment. 幾つかの実施形態に係る凍結防止装置を用いた水配管の凍結防止方法の手順について説明するためのフローチャートである。1 is a flowchart for explaining the steps of a method for preventing freezing of water piping using an anti-freeze device according to some embodiments.

以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
Hereinafter, some embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of components described as the embodiments or shown in the drawings are merely illustrative examples and are not intended to limit the scope of the present disclosure.
For example, expressions expressing relative or absolute configuration, such as "in a certain direction,""along a certain direction,""parallel,""orthogonal,""center,""concentric," or "coaxial," not only strictly express such a configuration, but also express a state in which there is a relative displacement with a tolerance or an angle or distance to the extent that the same function is obtained.
For example, expressions indicating that things are in an equal state, such as "identical,""equal," and "homogeneous," not only indicate a state of strict equality, but also indicate a state in which there is a tolerance or a difference to the extent that the same function is obtained.
For example, expressions describing shapes such as a rectangular shape or a cylindrical shape do not only refer to rectangular shapes, cylindrical shapes, etc. in the strict geometric sense, but also refer to shapes that include uneven portions, chamfered portions, etc., to the extent that the same effect is obtained.
On the other hand, the expressions "comprise,""include,""have,""includes," or "have" of one element are not exclusive expressions excluding the presence of other elements.

幾つかの実施形態に係る水配管10の凍結防止装置50は、後述する凍結検出装置100を備えおり、凍結検出装置100が有する検出容器120内の凍結検出用の水Wdが凍結したことが検出されると、後述する凍結防止策を実施するように構成されている。
まず、幾つかの実施形態に係る水配管10の凍結防止装置50及び水配管10の凍結防止方法が適用される水配管10の配管系統1の幾つかの例について説明する。
図1Aは、密閉回路の配管系統の一例を示す図である。
図1Bは、給水回路の配管系統の一例を示す図である。
図1Cは、冷却塔回路の配管系統の一例を示す図である。
図1Dは、送水回路の配管系統の一例を示す図である。
図1Eは、給水回路の配管系統の他の一例を示す図である。
In some embodiments, the anti-freeze device 50 for the water piping 10 is equipped with a freeze detection device 100 described below, and is configured to implement anti-freeze measures described below when it is detected that the water Wd for freeze detection in the detection container 120 possessed by the freeze detection device 100 has frozen.
First, several examples of the piping system 1 of the water piping 10 to which the freeze prevention device 50 for the water piping 10 and the freeze prevention method for the water piping 10 according to several embodiments are applied will be described.
FIG. 1A is a diagram showing an example of a piping system of a closed circuit.
FIG. 1B is a diagram showing an example of a piping system of a water supply circuit.
FIG. 1C is a diagram showing an example of a piping system of a cooling tower circuit.
FIG. 1D is a diagram showing an example of a piping system of a water supply circuit.
FIG. 1E is a diagram showing another example of a piping system of a water supply circuit.

(密閉回路の配管系統1A)
図1Aに示す密閉回路の配管系統1Aは、例えば冷凍機2と熱交換器3との間に設けられた水配管10Aを有する。
図1Aに示す密閉回路の配管系統1Aでは、例えばポンプ4Aによって冷凍機2と熱交換器3との間で水配管10A内の水Wを循環可能とされている。
図1Aに示す密閉回路の配管系統1Aでは、上記ポンプ4Aの運転を制御可能に構成された制御装置5Aによってポンプ4Aの運転が制御される。
(Closed circuit piping system 1A)
A piping system 1A of a closed circuit shown in FIG. 1A has a water pipe 10A provided between a refrigerator 2 and a heat exchanger 3, for example.
In a piping system 1A of a closed circuit shown in FIG. 1A, water W in a water pipe 10A can be circulated between a refrigerator 2 and a heat exchanger 3 by, for example, a pump 4A.
In the closed circuit piping system 1A shown in FIG. 1A, the operation of the pump 4A is controlled by a control device 5A configured to be able to control the operation of the pump 4A.

図1Aに示す密閉回路の水配管10Aにおいて、水配管10A内の水Wの凍結を防止するためには、例えばポンプ4Aを駆動することで冷凍機2と熱交換器3との間で水配管10A内の水Wを循環させればよい。
すなわち、図1Aに示す密閉回路の水配管10Aでは、水配管10A内の水Wの流通を許可することで、水配管10A内の水Wの凍結を防止できる。
In the water piping 10A of the closed circuit shown in FIG. 1A, in order to prevent the water W in the water piping 10A from freezing, for example, the water W in the water piping 10A can be circulated between the refrigerator 2 and the heat exchanger 3 by driving a pump 4A.
That is, in the closed-circuit water pipe 10A shown in FIG. 1A, by allowing the water W to flow through the water pipe 10A, it is possible to prevent the water W in the water pipe 10A from freezing.

(給水回路の配管系統1B)
図1Bに示す給水回路の配管系統1Bは、例えば給水タンク6に水Wを補給するための水配管10Bを有する。図1Bに示す給水回路の配管系統1Bでは、例えば給水タンク6の余剰の水Wをオーバーフローさせるためのオーバーフロー配管21Bが設けられている。
(Water supply circuit piping system 1B)
The piping system 1B of the water supply circuit shown in Fig. 1B has, for example, a water pipe 10B for replenishing water W to the water supply tank 6. In the piping system 1B of the water supply circuit shown in Fig. 1B, for example, an overflow pipe 21B is provided for overflowing surplus water W in the water supply tank 6.

図1Bに示す給水回路の配管系統1Bでは、例えば水配管10Bに設けられた制御弁7Bによって給水タンク6への水Wの供給が制御可能である。
図1Bに示す給水回路の配管系統1Bでは、上記制御弁7Bの開度を制御可能に構成された制御装置5Bによって制御弁7Bの開度が制御される。
In the piping system 1B of the water supply circuit shown in FIG. 1B, the supply of water W to the water supply tank 6 can be controlled by, for example, a control valve 7B provided in a water pipe 10B.
In a piping system 1B of a water supply circuit shown in FIG. 1B, the opening degree of a control valve 7B is controlled by a control device 5B configured to be able to control the opening degree of the control valve 7B.

図1Bに示す給水回路の水配管10Bにおいて、水配管10B内の水Wの凍結を防止するためには、例えば制御弁7Bを開くことで給水タンク6へ水Wを供給し、給水タンク6の余剰の水Wをオーバーフロー配管21Bを介してオーバーフローさせればよい。
すなわち、図1Bに示す給水回路の水配管10Bでは、水配管10B内の水Wの流通を許可することで、水配管10B内の水Wの凍結を防止できる。
In the water piping 10B of the water supply circuit shown in Figure 1B, in order to prevent the water W in the water piping 10B from freezing, for example, the control valve 7B can be opened to supply water W to the water supply tank 6, and the excess water W in the water supply tank 6 can be caused to overflow through the overflow piping 21B.
That is, in the water pipe 10B of the water supply circuit shown in FIG. 1B, by allowing the water W to flow through the water pipe 10B, it is possible to prevent the water W in the water pipe 10B from freezing.

(冷却塔回路の配管系統1C)
図1Cに示す冷却塔回路の配管系統1Cは、水配管10Cを有する。図1Cに示す冷却塔回路の水配管10Cは、例えば冷却塔8に貯留される水Wを補給するための補給流路11Cと、冷却塔8に貯留された水Wを冷却塔8内で循環させるための循環流路12とを有する。図1Cに示す冷却塔回路の配管系統1Cでは、例えば冷却塔8の余剰の水Wをオーバーフローさせるためのオーバーフロー配管21Cが設けられている。
図1Cに示す冷却塔回路の水配管10Cでは、例えば補給流路11には、補給流路11内の水Wの凍結防止のための第1加熱装置31としての加熱装置であり、通電することで熱を発する凍結防止ヒータ9が設けられている。
(Cooling tower circuit piping system 1C)
The piping system 1C of the cooling tower circuit shown in Fig. 1C has a water piping 10C. The water piping 10C of the cooling tower circuit shown in Fig. 1C has, for example, a refill flow path 11C for refilling the water W stored in the cooling tower 8, and a circulation flow path 12 for circulating the water W stored in the cooling tower 8 within the cooling tower 8. The piping system 1C of the cooling tower circuit shown in Fig. 1C is provided with, for example, an overflow pipe 21C for allowing excess water W in the cooling tower 8 to overflow.
In the water piping 10C of the cooling tower circuit shown in Figure 1C, for example, the supply passage 11 is provided with an anti-freeze heater 9, which is a heating device serving as a first heating device 31 for preventing the water W in the supply passage 11 from freezing and which generates heat when electricity is applied.

図1Cに示す冷却塔回路の配管系統1Cでは、例えば冷却塔8への水Wの供給は、水配管10Cに設けられたボールタップ13によって制御されるように構成されている他、例えば水配管10Cに設けられた制御弁7Cの開閉よっても可能である。
図1Cに示す冷却塔回路の配管系統1Cでは、例えば循環流路12に設けられた循環ポンプであるポンプ4Cによって冷却塔8に貯留された水Wを冷却塔8内で循環可能とされている。
図1Cに示す冷却塔回路の配管系統1Cでは、上記ポンプ4Cの運転、上記制御弁7Cの開度、及び、凍結防止ヒータ9への通電を制御可能に構成された制御装置5Cによってこれらが制御される。
In the piping system 1C of the cooling tower circuit shown in FIG. 1C, for example, the supply of water W to the cooling tower 8 is configured to be controlled by a ball tap 13 provided in the water piping 10C, but it can also be controlled by opening and closing a control valve 7C provided in the water piping 10C.
In the piping system 1C of the cooling tower circuit shown in FIG. 1C, the water W stored in the cooling tower 8 can be circulated within the cooling tower 8 by a pump 4C, which is, for example, a circulation pump provided in the circulation flow path 12.
In the piping system 1C of the cooling tower circuit shown in FIG. 1C, the operation of the pump 4C, the opening degree of the control valve 7C, and the supply of electricity to the anti-freeze heater 9 are controlled by a control device 5C configured to be able to control these.

図1Cに示す冷却塔回路の水配管10Cにおいて、水配管10C内の水Wの凍結を防止するためには、例えば上記ポンプ4Cを運転することで循環流路12内に水Wを流通させるとともに、凍結防止ヒータ9へ通電して補給流路11Cを加熱するとよい。また、補給流路11C内の水Wの凍結を防止するために、凍結防止ヒータ9へ通電するとともに、制御弁7Cを開いて補給流路11C内に水Wを流通させ、冷却塔8の余剰の水Wをオーバーフロー配管21Cを介してオーバーフローさせてもよい。
すなわち、図1Cに示す冷却塔回路の水配管10Cでは、第1加熱装置31を稼働させること、及び、水配管10C内の水Wの流通を許可することで、水配管10C内の水Wの凍結を防止できる。
1C, in order to prevent the water W in the water pipe 10C from freezing, for example, the pump 4C is operated to circulate the water W in the circulation passage 12 and the antifreeze heater 9 is energized to heat the supply passage 11C. Also, in order to prevent the water W in the supply passage 11C from freezing, the antifreeze heater 9 may be energized and the control valve 7C may be opened to circulate the water W in the supply passage 11C and the excess water W in the cooling tower 8 may be overflowed via the overflow pipe 21C.
That is, in the water piping 10C of the cooling tower circuit shown in Figure 1C, freezing of the water W in the water piping 10C can be prevented by operating the first heating device 31 and allowing the water W to flow in the water piping 10C.

(送水回路の配管系統1D)
図1Dに示す送水回路の配管系統1Dは、水配管10Dを有する。図1Dに示す送水回路の水配管10Dは、例えば屋外に設置された水タンク15内の水Wを屋内の各所に供給するための送水配管16と、送水配管16内の水Wを水タンク15に戻すための戻り配管17とを含む。送水配管16と戻り配管17の一部は、屋外に配置されている。
(Piping system 1D of water supply circuit)
The piping system 1D of the water supply circuit shown in Fig. 1D has a water pipe 10D. The water pipe 10D of the water supply circuit shown in Fig. 1D includes a water supply pipe 16 for supplying water W in a water tank 15 installed outdoors to various locations indoors, and a return pipe 17 for returning the water W in the water supply pipe 16 to the water tank 15. A portion of the water supply pipe 16 and the return pipe 17 are disposed outdoors.

図1Dに示す送水回路の配管系統1Dでは、送水配管16に設けられた送水ポンプであるポンプ4Dによって水タンク15内の水Wを屋内の各所に供給可能とされている。
図1Dに示す送水回路の配管系統1Dでは、戻り配管17は、ポンプ4Dよりも下流の送水配管16から分岐していて、水タンク15に接続されている。戻り配管17には、
制御弁7Dが設けられていて、制御弁7Dを開くことでポンプ4Dで送水された水Wの一部が水タンク15に戻すことができるように構成されている。
図1Dに示す送水塔回路の配管系統1Dでは、上記ポンプ4Dの運転、及び上記制御弁7Dの開度を制御可能に構成された制御装置5Dによってこれらが制御される。
In the piping system 1D of the water supply circuit shown in FIG. 1D, water W in a water tank 15 can be supplied to various locations in a house by a pump 4D, which is a water supply pump provided in a water supply pipe 16.
In the piping system 1D of the water supply circuit shown in FIG. 1D, the return pipe 17 branches off from the water supply pipe 16 downstream of the pump 4D and is connected to the water tank 15. The return pipe 17 includes:
A control valve 7D is provided, and a configuration is made such that a portion of the water W pumped by the pump 4D can be returned to the water tank 15 by opening the control valve 7D.
In the piping system 1D of the water tower circuit shown in FIG. 1D, the operation of the pump 4D and the opening degree of the control valve 7D are controlled by a control device 5D configured to be able to control these.

図1Dに示す送水回路の水配管10Dにおいて、屋外の水配管10D(送水配管16、戻り配管17)内の水Wの凍結を防止するためには、例えば上記ポンプ4Dを運転するとともに制御弁7Dを開くことで送水配管16内、及び戻り配管17内で水Wを流通させればよい。
すなわち、図1Dに示す送水回路の水配管10Dでは、水配管10D内の水Wの流通を許可することで、水配管10D内の水Wの凍結を防止できる。
In the water piping 10D of the water supply circuit shown in FIG. 1D, in order to prevent the water W in the outdoor water piping 10D (water supply piping 16, return piping 17) from freezing, for example, the pump 4D is operated and the control valve 7D is opened to allow the water W to circulate in the water supply piping 16 and the return piping 17.
That is, in the water pipe 10D of the water supply circuit shown in FIG. 1D, the water W in the water pipe 10D can be prevented from freezing by allowing the water W to flow through the water pipe 10D.

(給水回路の配管系統1E)
図1Eに示す給水回路の配管系統1Eは、水配管10Eを有する。図1Eに示す給水回路の水配管10Eは、例えば温水タンク18に水Wを補給するための補給流路11Eと、補給流路11Eから分岐するドレン流路19とを有する。
図1Eに示す給水回路の配管系統1Eでは、例えば温水タンク18の余剰の水W(温水HW)をオーバーフローさせるためのオーバーフロー配管21Eが設けられている。
(Water supply circuit piping system 1E)
The piping system 1E of the water supply circuit shown in Fig. 1E includes a water pipe 10E. The water pipe 10E of the water supply circuit shown in Fig. 1E includes, for example, a supply passage 11E for supplying water W to a hot water tank 18, and a drain passage 19 branching off from the supply passage 11E.
In a piping system 1E of a water supply circuit shown in FIG. 1E, for example, an overflow pipe 21E is provided for allowing excess water W (hot water HW) in the hot water tank 18 to overflow.

図1Eに示す給水回路の水配管10Eには、制御弁7Eが設けられている。図1Eに示す給水回路の水配管10Eの制御弁7Eは、例えば補給流路11Eにおいて、ドレン流路19の接続位置よりも下流側に設けられた第1制御弁71と、ドレン流路19に設けられた第2制御弁72とを含んでいる。
図1Eに示す給水回路では、第1制御弁71を開き、第2制御弁72を閉じることで、温水タンク18に水Wを補給できる。また、図1Eに示す給水回路では、第1制御弁71を閉じ、第2制御弁72を開くことで、ドレン流路19の接続位置よりも上流側の補給流路11E内の水Wをドレン流路19を介して流すことができる。
図1Bに示す給水回路の配管系統1Bでは、上記制御弁7E(第1制御弁71、第2制御弁72)の開度を制御可能に構成された制御装置5Eによって制御弁7Eの開度が制御される。
A control valve 7E is provided in water piping 10E of the water supply circuit shown in Fig. 1E. The control valve 7E of the water piping 10E of the water supply circuit shown in Fig. 1E includes, for example, a first control valve 71 provided in a supply passage 11E downstream of a connection position of a drain passage 19, and a second control valve 72 provided in the drain passage 19.
1E, the hot water tank 18 can be replenished with water W by opening the first control valve 71 and closing the second control valve 72. In addition, in the water supply circuit shown in Fig. 1E, the water W in the supply passage 11E upstream of the connection position of the drain passage 19 can be made to flow through the drain passage 19 by closing the first control valve 71 and opening the second control valve 72.
In the piping system 1B of the water supply circuit shown in FIG. 1B, the opening degree of the control valve 7E (first control valve 71, second control valve 72) is controlled by a control device 5E configured to be able to control the opening degree of the control valve 7E.

図1Eに示す給水回路の水配管10Eにおいて、水配管10E(補給流路11E)内の水Wの凍結を防止するためには、例えば温水タンク18に不所望に低温の水Wが流入しないようにするために第1制御弁71を閉じるとともに、第2制御弁72を開くことで補給流路11Eの水Wを流通させて、ドレン流路19を介して流すようにすればよい。
すなわち、図1Eに示す給水回路の水配管10Eでは、水配管10E内の水Wの流通を許可することで、水配管10E内の水Wの凍結を防止できる。
In the water piping 10E of the water supply circuit shown in Figure 1E, in order to prevent the water W in the water piping 10E (supply passage 11E) from freezing, for example, the first control valve 71 is closed to prevent low-temperature water W from undesirably flowing into the hot water tank 18, and the second control valve 72 is opened to allow the water W in the supply passage 11E to flow through the drain passage 19.
That is, in the water pipe 10E of the water supply circuit shown in FIG. 1E, by allowing the water W to flow through the water pipe 10E, it is possible to prevent the water W within the water pipe 10E from freezing.

なお、以下の説明では、配管系統1A、配管系統1B、配管系統1C、配管系統1D、及び配管系統1Eを特に区別する必要がない場合、又は、配管系統1A、配管系統1B、配管系統1C、配管系統1D、及び配管系統1Eを総称する場合、符号の末尾のアルファベットを省略して、単に配管系統1と称する。
同様に、以下の説明では、水配管10A、水配管10B、水配管10C、水配管10D、及び水配管10Eを特に区別する必要がない場合、又は、水配管10A、水配管10B、水配管10C、水配管10D、及び水配管10Eを総称する場合、符号の末尾のアルファベットを省略して、単に水配管10と称する。
以下の説明では、図1Aに示す密閉回路の配管系統1Aのポンプ4A、図1Cに示す冷却塔回路の配管系統1Cのポンプ4C、及び図1Dに示す送水回路の配管系統1Dのポンプ4Dを特に区別する必要がない場合、又は、ポンプ4A、ポンプ4C、及びポンプ4Dを総称する場合、符号の末尾のアルファベットを省略して、単にポンプ4と称する。
In the following description, when there is no need to particularly distinguish between piping system 1A, piping system 1B, piping system 1C, piping system 1D, and piping system 1E, or when piping system 1A, piping system 1B, piping system 1C, piping system 1D, and piping system 1E are referred to collectively, the alphabet at the end of the reference numeral will be omitted and they will simply be referred to as piping system 1.
Similarly, in the following description, when there is no need to particularly distinguish between water pipes 10A, 10B, 10C, 10D, and 10E, or when water pipes 10A, 10B, 10C, 10D, and 10E are referred to collectively, the alphabet at the end of the reference number will be omitted and they will simply be referred to as water pipe 10.
In the following description, when there is no need to particularly distinguish between pump 4A in piping system 1A of the closed circuit shown in FIG. 1A, pump 4C in piping system 1C of the cooling tower circuit shown in FIG. 1C, and pump 4D in piping system 1D of the water supply circuit shown in FIG. 1D, or when pump 4A, pump 4C, and pump 4D are referred to collectively, the letters at the end of the reference numerals will be omitted and they will be referred to simply as pump 4.

以下の説明では、制御装置5A、制御装置5B、制御装置5C、制御装置5D、及び制御装置5Eを特に区別する必要がない場合、又は、制御装置5A、制御装置5B、制御装置5C、制御装置5D、及び制御装置5Eを総称する場合、符号の末尾のアルファベットを省略して、単に制御装置5と称する。
なお、制御装置5は、各種演算処理を実行する不図示のプロセッサと、プロセッサによって処理される各種データを非一時的または一時的に記憶する不図示のメモリとを備える。プロセッサは、CPU、GPU、MPU、DSP、これら以外の各種演算装置、又はこれらの組み合わせなどによって実現される。メモリは、ROM、RAM、フラッシュメモリ、またはこれらの組み合わせなどによって実現される。
In the following description, when there is no need to particularly distinguish between control device 5A, control device 5B, control device 5C, control device 5D, and control device 5E, or when control device 5A, control device 5B, control device 5C, control device 5D, and control device 5E are referred to collectively, the alphabet at the end of the reference number will be omitted and they will simply be referred to as control device 5.
The control device 5 includes a processor (not shown) that executes various arithmetic processes, and a memory (not shown) that non-temporarily or temporarily stores various data processed by the processor. The processor is realized by a CPU, a GPU, an MPU, a DSP, various other arithmetic devices, or a combination of these. The memory is realized by a ROM, a RAM, a flash memory, or a combination of these.

以下の説明では、制御弁7B、制御弁7C、制御弁7D、及び制御弁7Eを特に区別する必要がない場合、又は、制御弁7B、制御弁7C、制御弁7D、及び制御弁7Eを総称する場合、符号の末尾のアルファベットを省略して、単に制御弁7と称する。 In the following description, when there is no need to distinguish between control valve 7B, control valve 7C, control valve 7D, and control valve 7E, or when control valve 7B, control valve 7C, control valve 7D, and control valve 7E are referred to collectively, the alphabet at the end of the reference numeral will be omitted and they will simply be referred to as control valve 7.

以下の説明では、水配管10を凍結防止ヒータ9で加熱すること、及び水配管10内の水Wの凍結防止のために水配管10内の水Wを流通させることを特に区別する必要がない場合、又は、水配管10を凍結防止ヒータ9で加熱すること、及び水配管10内の水Wの凍結防止のために水配管10内の水Wを流通させることを総称する場合、単に凍結防止策と称する。 In the following description, when there is no need to distinguish between heating the water pipe 10 with the anti-freeze heater 9 and circulating the water W in the water pipe 10 to prevent the water W in the water pipe 10 from freezing, or when heating the water pipe 10 with the anti-freeze heater 9 and circulating the water W in the water pipe 10 to prevent the water W in the water pipe 10 from freezing are collectively referred to as anti-freeze measures.

(凍結検出装置100について)
凍結防止策の実施に際し、従来は、水配管10の周囲の環境の温度が予め設定された設定温度を下回ると凍結防止策を実施するようにしている。しかし、従来は、上記設定温度が水の凍結温度(0℃)から例えば数度程度高い温度に設定されることや、水配管10の周囲の環境の温度と水配管10内の水Wの温度との乖離があること等から、凍結防止策の実施開始のタイミングが比較的早めとなる傾向にある。そのため、凍結防止策の実施によって消費される消費電力が比較的多くなりがちである。
そこで、幾つかの実施形態に係る水配管の凍結防止装置及び水配管の凍結防止方法では、以下で詳述するように、検出容器内に貯留された凍結検出用の水Wdが凍結したことが検出されると凍結防止策の実施を開始するようにした。
(Regarding the freeze detection device 100)
Conventionally, anti-freezing measures are implemented when the temperature of the environment surrounding the water pipe 10 falls below a preset temperature. However, conventionally, the above-mentioned preset temperature is set to a temperature, for example, several degrees higher than the freezing temperature of water (0°C), and there is a discrepancy between the temperature of the environment surrounding the water pipe 10 and the temperature of the water W in the water pipe 10, so that the timing for starting the implementation of anti-freezing measures tends to be relatively early. Therefore, the power consumption consumed by implementing the anti-freezing measures tends to be relatively high.
Therefore, in some embodiments of the water piping anti-freezing device and water piping anti-freezing method, as described in detail below, anti-freezing measures are started when it is detected that the water Wd for freeze detection stored in the detection container has frozen.

図2Aは、凍結検出装置100の配置の一例について説明するための模式的な図である。
図2Bは、凍結検出装置100の配置の他の一例について説明するための模式的な図である。
幾つかの実施形態に係る凍結検出装置100は、凍結防止策の実施対象となる水配管10の設置環境と同様の環境に配置される。
図2Aに示す例では、凍結検出装置100は、水配管10に取り付けられていて、後述するように水配管10に接続されている。
図2Bに示す例では、凍結検出装置100は、水配管10とは接続されていない。なお、図2Bに示す例では、凍結検出装置100は、水配管10の上に載置する、水配管10を固定する不図示の架台に配置される、水配管10から吊り下げられる等の種々の形態で水配管10の近傍に配置される。
FIG. 2A is a schematic diagram for explaining an example of the arrangement of the freeze detection device 100. FIG.
FIG. 2B is a schematic diagram for explaining another example of the arrangement of the freeze detection device 100. As shown in FIG.
The freeze detection device 100 according to some embodiments is placed in an environment similar to the installation environment of the water pipe 10 for which freeze prevention measures are to be implemented.
In the example shown in FIG. 2A, the freeze detection device 100 is attached to a water pipe 10 and is connected to the water pipe 10 as described below.
In the example shown in Fig. 2B, freeze detection device 100 is not connected to water pipe 10. Note that in the example shown in Fig. 2B, freeze detection device 100 is placed near water pipe 10 in various forms, such as being placed on water pipe 10, being arranged on a stand (not shown) that fixes water pipe 10, or being suspended from water pipe 10.

図2A及び図2Bに示す水配管10には、その外周に第1加熱装置31が配置されている。第1加熱装置31は、例えば凍結防止ヒータ9である。
図2A及び図2Bに示す水配管10は、第1加熱装置31のさらに外側に断熱材33が配置されている。
図示の都合上、図2A及び図2Bでは、第1加熱装置31及び断熱材33を破線で表している。
図2A及び図2Bに示す例では、水配管10には、ボールバルブ35が設けられている。
2A and 2B, a first heating device 31 is disposed on the outer periphery of the water pipe 10. The first heating device 31 is, for example, an anti-freeze heater 9.
In the water pipe 10 shown in FIGS. 2A and 2B , a heat insulating material 33 is arranged further outside the first heating device 31 .
For convenience of illustration, the first heating device 31 and the thermal insulation material 33 are represented by dashed lines in FIGS. 2A and 2B.
In the example shown in FIGS. 2A and 2B , the water pipe 10 is provided with a ball valve 35 .

図3Aは、一実施形態に係る凍結検出装置100Aの全体構成を説明するための模式的な図である。
図3Bは、他の実施形態に係る凍結検出装置100Bの全体構成を説明するための模式的な図である。
図3Cは、他の実施形態に係る凍結検出装置100Cの全体構成を説明するための模式的な図であり、検出容器120C内に貯留された凍結検出用の水Wdが凍結する前の状態を示している。
図3Dは、他の実施形態に係る凍結検出装置100Cの全体構成を説明するための模式的な図であり、検出容器120C内に貯留された凍結検出用の水Wdが凍結した後の状態を示している。
FIG. 3A is a schematic diagram for explaining the overall configuration of a freeze detection device 100A according to one embodiment.
FIG. 3B is a schematic diagram for explaining the overall configuration of a freeze detection device 100B according to another embodiment.
FIG. 3C is a schematic diagram for explaining the overall configuration of a freeze detection device 100C according to another embodiment, and shows the state before the water Wd for freeze detection stored in the detection container 120C freezes.
FIG. 3D is a schematic diagram for explaining the overall configuration of a freeze detection device 100C according to another embodiment, and shows the state after the water Wd for freeze detection stored in the detection container 120C has frozen.

(凍結検出装置100A)
図3Aに示す凍結検出装置100Aは、内部に凍結検出用の水Wdが貯留された検出容器120Aと、検出容器120A内の水Wdの凍結に起因した検出容器120Aの変形を検出するためのセンサ130と、検出容器120Aを加熱可能な第2加熱装置140とを備えている。
図3Aに示す凍結検出装置100Aでは、検出容器120Aは、有底の筒形状を有している。検出容器120Aの材質は、金属であってもよく、樹脂であってもよい。
図3Aに示す凍結検出装置100Aでは、検出容器120Aの底121が設けられている閉止端部122とは反対側の端部(開口端部123)が開口している。
(Freezing detection device 100A)
The freeze detection device 100A shown in Figure 3A includes a detection container 120A containing water Wd for freeze detection, a sensor 130 for detecting deformation of the detection container 120A due to freezing of the water Wd in the detection container 120A, and a second heating device 140 capable of heating the detection container 120A.
3A, the detection container 120A has a cylindrical shape with a bottom. The material of the detection container 120A may be metal or resin.
In the freeze detection device 100A shown in FIG. 3A, the end (open end 123) opposite to the closed end 122 where the bottom 121 of the detection container 120A is provided is open.

図3Aに示す凍結検出装置100Aでは、検出容器120Aの開口端部123が水配管10に接続されている。具体的には、検出容器120Aの開口端部123は、図2Aに示すように、水配管10の途中に設けられたT字配管継手37を介して水配管10に接続されている。なお、T字配管継手37は、3つの接続部の径が等しい同形T字配管継手であってもよいが、3つの接続部の内の他の2つよりも径が小さい接続部を有する異形T字配管継手であるとよい。
T字配管継手37が異形T字配管継手である場合、検出容器120Aの開口端部123は、異形T字配管継手の3つの接続部の内の他の2つよりも径が小さい接続部に接続されているとよい。
In the freeze detection device 100A shown in Fig. 3A, the open end 123 of the detection container 120A is connected to the water pipe 10. Specifically, as shown in Fig. 2A, the open end 123 of the detection container 120A is connected to the water pipe 10 via a T-shaped pipe joint 37 provided midway along the water pipe 10. Note that the T-shaped pipe joint 37 may be a uniform T-shaped pipe joint in which the diameters of three connection parts are equal, but it is preferable that the T-shaped pipe joint 37 is a non-uniform T-shaped pipe joint having a connection part with a smaller diameter than the other two of the three connection parts.
When the T-shaped pipe joint 37 is an irregular T-shaped pipe joint, the open end 123 of the detection container 120A is preferably connected to a connection part having a smaller diameter than the other two of the three connection parts of the irregular T-shaped pipe joint.

図3Aに示す凍結検出装置100Aでは、検出容器120Aの内部は、T字配管継手37を介して水配管10と連通している。これにより、検出容器120Aの内部は、水配管10を流通する水Wが凍結検出用の水Wdとして貯留される。 In the freeze detection device 100A shown in FIG. 3A, the inside of the detection container 120A is connected to the water pipe 10 via a T-shaped pipe joint 37. As a result, the water W flowing through the water pipe 10 is stored inside the detection container 120A as water Wd for freeze detection.

図3Aに示す凍結検出装置100Aでは、検出容器120A内の水Wdの凍結に起因した検出容器120Aの変形を検出するためのセンサ130として、検出容器120Aの外周面にひずみゲージ131が取り付けられている。ひずみゲージ131は、不図示の変換器を介して上述した制御装置5に接続されている。 In the freeze detection device 100A shown in FIG. 3A, a strain gauge 131 is attached to the outer periphery of the detection container 120A as a sensor 130 for detecting deformation of the detection container 120A caused by freezing of the water Wd in the detection container 120A. The strain gauge 131 is connected to the control device 5 described above via a converter (not shown).

図3Aに示す凍結検出装置100Aでは、検出容器120Aの外面(例えば閉止端部122の外面)に第2加熱装置140が配置されている。第2加熱装置140は、例えば通電することで熱を発する電熱ヒータ141である。電熱ヒータ141は、上述した制御装置5によって通電が制御されるように構成されている。 In the freeze detection device 100A shown in FIG. 3A, a second heating device 140 is disposed on the outer surface of the detection container 120A (e.g., the outer surface of the closed end 122). The second heating device 140 is, for example, an electric heater 141 that generates heat when electricity is applied. The electric heater 141 is configured so that the power supply is controlled by the control device 5 described above.

(凍結検出装置100B)
図3Bに示す凍結検出装置100Bは、内部に凍結検出用の水Wdが貯留された検出容器120Bと、検出容器120B内の水Wdの凍結に起因した検出容器120Bの変形を検出するためのセンサ130と、検出容器120Bを加熱可能な第2加熱装置140と、検出容器120Bを収容する収容容器151Bとを備えている。
(Freezing detection device 100B)
The freeze detection device 100B shown in Figure 3B includes a detection container 120B containing water Wd for freeze detection, a sensor 130 for detecting deformation of the detection container 120B caused by freezing of the water Wd in the detection container 120B, a second heating device 140 capable of heating the detection container 120B, and a storage container 151B for storing the detection container 120B.

図3Bに示す凍結検出装置100Bでは、検出容器120Bは、内部に凍結検出用の水Wdが貯留可能な密閉容器である。検出容器120Bの材質は、凍結検出用の水Wdの凍結と融解が繰り返されても破損し難い程度の伸縮性を有する樹脂やエラストマー等であるとよい。
図3Bに示す凍結検出装置100Bでは、検出容器120Bは、収容容器151B内に収容される。
In the freeze detection device 100B shown in Fig. 3B, the detection container 120B is a sealed container capable of storing the freeze detection water Wd therein. The material of the detection container 120B is preferably a resin or elastomer having a degree of elasticity that makes it difficult to break even if the freeze detection water Wd is repeatedly frozen and thawed.
In the freeze detection device 100B shown in FIG. 3B, the detection container 120B is contained within a storage container 151B.

図3Bに示す凍結検出装置100Bでは、検出容器120B内の水Wdの凍結に起因した検出容器120Bの変形を検出するためのセンサ130として、検出容器120Bの外面にひずみゲージ132が取り付けられている。このひずみゲージ132は、例えばひずみゲージ132の貼り付け面の比較的大きな伸縮を許容するように構成されたひずみゲージである。ひずみゲージ132は、不図示の変換器を介して上述した制御装置5に接続されている。
なお、図3Bに示す凍結検出装置100Bでは、センサ130として、後述する図3C及び図3Dに示す凍結検出装置100Cで用いるセンサ130を使用し、図3C及び図3Dに示す凍結検出装置100Cと同様の方法で検出容器120B内の水Wdの凍結に起因した検出容器120Bの変形を検出するようにしてもよい。
In the freeze detection device 100B shown in Fig. 3B, a strain gauge 132 is attached to the outer surface of the detection container 120B as a sensor 130 for detecting deformation of the detection container 120B caused by freezing of the water Wd in the detection container 120B. This strain gauge 132 is, for example, a strain gauge configured to allow a relatively large expansion and contraction of the attachment surface of the strain gauge 132. The strain gauge 132 is connected to the above-mentioned control device 5 via a converter (not shown).
In addition, in the freeze detection device 100B shown in Figure 3B, the sensor 130 may be the same as the sensor 130 used in the freeze detection device 100C shown in Figures 3C and 3D described below, and deformation of the detection container 120B caused by the freezing of the water Wd in the detection container 120B may be detected in a manner similar to that of the freeze detection device 100C shown in Figures 3C and 3D.

図3Bに示す凍結検出装置100Bでは、検出容器120Bの外側、例えば収容容器151Bの外面に第2加熱装置140が配置されている。第2加熱装置140は、例えば通電することで熱を発する電熱ヒータ141である。電熱ヒータ141は、上述した制御装置5によって通電が制御されるように構成されている。 In the freeze detection device 100B shown in FIG. 3B, a second heating device 140 is disposed outside the detection container 120B, for example, on the outer surface of the storage container 151B. The second heating device 140 is, for example, an electric heater 141 that generates heat when electricity is applied. The electric heater 141 is configured so that the electricity applied thereto is controlled by the control device 5 described above.

(凍結検出装置100C)
図3C及び図3Dに示す凍結検出装置100Cは、内部に凍結検出用の水Wdが貯留された検出容器120Cと、検出容器120C内の水Wdの凍結に起因した検出容器120Cの変形を検出するためのセンサ130と、検出容器120Cを加熱可能な第2加熱装置140と、検出容器120Cを収容する収容容器151Cとを備えている。
(Freeze detection device 100C)
The freeze detection device 100C shown in Figures 3C and 3D comprises a detection container 120C containing water Wd for freeze detection, a sensor 130 for detecting deformation of the detection container 120C caused by freezing of the water Wd in the detection container 120C, a second heating device 140 capable of heating the detection container 120C, and a storage container 151C for storing the detection container 120C.

図3C及び図3Dに示す凍結検出装置100Cでは、検出容器120Cは、一方向に伸縮可能な構造であるベローズ状の構造を有し、内部に凍結検出用の水Wdが貯留可能な密閉容器である。検出容器120Cの材質は、凍結検出用の水Wdの凍結と融解が繰り返されても破損し難い程度の柔軟性を有する樹脂やエラストマー等であるとよい。 In the freeze detection device 100C shown in Figures 3C and 3D, the detection container 120C has a bellows-like structure that is expandable in one direction, and is an airtight container capable of storing the freeze detection water Wd inside. The material of the detection container 120C is preferably a resin or elastomer that is flexible enough to be unlikely to break even if the freeze detection water Wd is repeatedly frozen and thawed.

図3C及び図3Dに示す凍結検出装置100Cでは、検出容器120Cは、伸縮可能な方向(図示上下方向)における一方側(図示下側)の端部124が収容容器151Cの底部152に固定され、他方側(図示上側)の端部125が収容容器151C内で図示上下方向に移動可能に構成されているとよい。
図3C及び図3Dに示す凍結検出装置100Cでは、検出容器120Cの他方側(図示上側)の端部125には、例えば板状部材126が取り付けられており、検出容器120Cが伸縮することで板状部材126が図示上下方向に移動可能に構成されている。
図3C及び図3Dに示す凍結検出装置100Cでは、検出容器120C及び板状部材126は、収容容器151C内に収容される。
In the freeze detection device 100C shown in Figures 3C and 3D, the detection container 120C is configured so that an end 124 on one side (the lower side as shown) in the expandable direction (the vertical direction as shown) is fixed to the bottom 152 of the storage container 151C, and an end 125 on the other side (the upper side as shown) is movable in the vertical direction as shown within the storage container 151C.
In the freeze detection device 100C shown in Figures 3C and 3D, a plate-shaped member 126, for example, is attached to the end 125 on the other side (the upper side as shown) of the detection container 120C, and the plate-shaped member 126 is configured to be able to move in the vertical direction as shown in the figure by expanding and contracting the detection container 120C.
In the freeze detection device 100C shown in FIGS. 3C and 3D, a detection container 120C and a plate-like member 126 are contained in a container 151C.

図3C及び図3Dに示す凍結検出装置100Cでは、検出容器120C内の水Wdの凍結に起因した検出容器120Cの変形を検出するためのセンサ130として、リミットスイッチ133、又は、光電センサ134が検出容器120Cの内側に取り付けられている。 図3C及び図3Dに示す例では、1点鎖線の中心線よりも左側の図がセンサ130としてリミットスイッチ133を採用した例を示しており、1点鎖線の中心線よりも右側の図がセンサ130として光電センサ134を採用した例を示している。
なお、光電センサ134は、計測対象としての相手部材までの距離に応じた信号を出力するように構成されたセンサである。
In the freeze detection device 100C shown in Figures 3C and 3D, a limit switch 133 or a photoelectric sensor 134 is attached to the inside of the detection container 120C as a sensor 130 for detecting deformation of the detection container 120C caused by freezing of the water Wd in the detection container 120C. In the examples shown in Figures 3C and 3D, the diagram to the left of the dashed dotted center line shows an example in which the limit switch 133 is used as the sensor 130, and the diagram to the right of the dashed dotted center line shows an example in which the photoelectric sensor 134 is used as the sensor 130.
The photoelectric sensor 134 is a sensor configured to output a signal according to the distance to a counterpart member as a measurement target.

凍結検出装置100Cでは、検出容器120Cは、凍結検出用の水Wdが融解している状態では、図3Cに示すように、検出容器120Cの全長(検出容器120Cの図示上下方向の寸法)は比較的短い。そのため、板状部材126は、センサ130から比較的離れた位置に位置することとなる。
凍結検出装置100Cでは、検出容器120Cは、凍結検出用の水Wdが凍結している状態では、図3Dに示すように、検出容器120Cの全長は凍結検出用の水Wdが融解している状態と比べて長くなる。そのため、板状部材126は、センサ130に比較的近接した位置に位置することとなる。
なお、例えばセンサ130がリミットスイッチ133である場合、凍結検出用の水Wdの凍結がある程度まで進行した状態において、板状部材126がリミットスイッチ133を作動させる位置までリミットスイッチ133に接近するように構成されているとよい。
In the freeze detection device 100C, when the water Wd for freeze detection is melted, the overall length of the detection container 120C (the vertical dimension of the detection container 120C) is relatively short as shown in Fig. 3C. Therefore, the plate-like member 126 is located at a position relatively far from the sensor 130.
In the freeze detection device 100C, when the water Wd for freeze detection is frozen, the overall length of the detection container 120C is longer than when the water Wd for freeze detection is melted, as shown in Fig. 3D. Therefore, the plate-like member 126 is located relatively close to the sensor 130.
Furthermore, for example, if the sensor 130 is a limit switch 133, it is preferable that the plate-shaped member 126 is configured to approach the limit switch 133 to a position that activates the limit switch 133 when the freezing of the water Wd for freeze detection has progressed to a certain extent.

例えばセンサ130がリミットスイッチ133である場合、リミットスイッチ133からの出力は、制御装置5に入力可能に構成されている。
例えばセンサ130が光電センサ134である場合、光電センサ134は、不図示の変換器を介して上述した制御装置5に接続されている。
For example, when the sensor 130 is a limit switch 133 , the output from the limit switch 133 can be input to the control device 5 .
For example, when the sensor 130 is a photoelectric sensor 134, the photoelectric sensor 134 is connected to the above-mentioned control device 5 via a converter (not shown).

図3C及び図3Dに示す凍結検出装置100Cでは、検出容器120Cの外側、例えば収容容器151Cの底面の外側に第2加熱装置140が配置されている。第2加熱装置140は、例えば通電することで熱を発する電熱ヒータ141である。電熱ヒータ141は、上述した制御装置5によって通電が制御されるように構成されている。 In the freeze detection device 100C shown in Figures 3C and 3D, a second heating device 140 is disposed outside the detection container 120C, for example, on the outside of the bottom surface of the storage container 151C. The second heating device 140 is, for example, an electric heater 141 that generates heat when electricity is applied. The electric heater 141 is configured so that the electricity applied thereto is controlled by the control device 5 described above.

なお、以下の説明では、凍結検出装置100A、凍結検出装置100B、及び凍結検出装置100Cを特に区別する必要がない場合、又は、凍結検出装置100A、凍結検出装置100B、及び凍結検出装置100Cを総称する場合、符号の末尾のアルファベットを省略して、単に凍結検出装置100と称する。
同様に、以下の説明では、検出容器120A、検出容器120B、及び検出容器120Cを特に区別する必要がない場合、又は、検出容器120A、検出容器120B、及び検出容器120Cを総称する場合、符号の末尾のアルファベットを省略して、単に検出容器120と称する。
In the following description, when there is no need to particularly distinguish between freeze detection device 100A, freeze detection device 100B, and freeze detection device 100C, or when freeze detection device 100A, freeze detection device 100B, and freeze detection device 100C are referred to collectively, the alphabet at the end of the reference number will be omitted and they will simply be referred to as freeze detection device 100.
Similarly, in the following description, when there is no need to particularly distinguish between detection containers 120A, 120B, and 120C, or when detection containers 120A, 120B, and 120C are referred to collectively, the alphabet at the end of the reference numeral will be omitted and they will simply be referred to as detection containers 120.

(水配管10の凍結防止装置50について)
幾つかの実施形態に係る水配管10の凍結防止装置50は、内部に凍結検出用の水Wdが貯留された検出容器120と、検出容器120内の水Wdの凍結に起因した検出容器120の変形を検出するためのセンサ130とを備える。幾つかの実施形態に係る水配管10の凍結防止装置50は、検出容器120の変形が検出されたとき、水配管10に設けられた第1加熱装置31を稼働させること、又は、水配管10内の水Wの流通を許可することの少なくとも何れか一方を実施するように構成されたコントローラとしての制御装置5を備える。
幾つかの実施形態に係る水配管10の凍結防止装置50によれば、検出容器120内の水Wdの凍結後に第1加熱装置31を稼働させる、又は、水配管10内の水Wの流通を許可するので、第1加熱装置31の稼働開始のタイミング、又は、水配管10内の水の流通を許可するタイミングを従来の凍結防止装置と比べて遅らせることができる。これにより、水配管10の凍結防止に要するエネルギの消費量を抑制できる。
(Regarding the anti-freezing device 50 for the water piping 10)
A freeze prevention device 50 for a water pipe 10 according to some embodiments includes a detection container 120 storing water Wd for freeze detection therein, and a sensor 130 for detecting deformation of the detection container 120 caused by freezing of the water Wd in the detection container 120. The freeze prevention device 50 for a water pipe 10 according to some embodiments includes a control device 5 as a controller configured to perform at least one of operating a first heating device 31 provided in the water pipe 10 or permitting the flow of water W in the water pipe 10 when deformation of the detection container 120 is detected.
According to the freeze prevention device 50 for the water pipe 10 according to some embodiments, the first heating device 31 is operated or the flow of the water W in the water pipe 10 is permitted after the water Wd in the detection container 120 is frozen, so the timing for starting the operation of the first heating device 31 or the timing for permitting the flow of water in the water pipe 10 can be delayed compared to conventional freeze prevention devices. This makes it possible to reduce the amount of energy consumption required to prevent the water pipe 10 from freezing.

幾つかの実施形態に係る水配管10の凍結防止装置50では、検出容器120の相当径は、水配管10の径よりも小さいとよい。すなわち、幾つかの実施形態に係る水配管10の凍結防止装置50では、検出容器120の形状が円筒形状を有していれば、該円筒の内径は、水配管10の内径よりも小さいとよい。また、幾つかの実施形態に係る水配管10の凍結防止装置50では、検出容器120の形状が円筒以外の筒形状を有していれば、該筒の内周面の相当径は、水配管10の内径よりも小さいとよい。
このようにして検出容器120内の水Wdの熱容量を検出容器120の長さと同じ長さの水配管10内に存在する水Wの熱容量よりも小さくすることで、水配管10内の水Wが凍結し始める前に検出容器120内の水Wが凍結し始めるようにすることができる。これにより、水配管10内の水Wが凍結し始める前に凍結防止策の実施を開始できる。
In the freeze prevention device 50 for the water pipe 10 according to some embodiments, the equivalent diameter of the detection container 120 may be smaller than the diameter of the water pipe 10. That is, in the freeze prevention device 50 for the water pipe 10 according to some embodiments, if the detection container 120 has a cylindrical shape, the inner diameter of the cylinder may be smaller than the inner diameter of the water pipe 10. Also, in the freeze prevention device 50 for the water pipe 10 according to some embodiments, if the detection container 120 has a tubular shape other than a cylindrical shape, the equivalent diameter of the inner circumferential surface of the tube may be smaller than the inner diameter of the water pipe 10.
In this way, by making the heat capacity of the water Wd in the detection container 120 smaller than the heat capacity of the water W present in the water pipe 10 having the same length as the detection container 120, it is possible to make the water W in the detection container 120 start to freeze before the water W in the water pipe 10 starts to freeze. This makes it possible to start implementing anti-freezing measures before the water W in the water pipe 10 starts to freeze.

なお、図2A及び図2Bに示すように水配管10にボールバルブ35が設けられている場合、ボールバルブ35がいわゆるレデュースドボアタイプのものである場合、ボールバルブ35内の流路径は、水配管10の配管の内径よりも小さくなる。このような場合には、検出容器120の相当径は、ボールバルブ35内の最小の流路径よりも小さいとよい。 When the ball valve 35 is provided in the water pipe 10 as shown in Figures 2A and 2B, if the ball valve 35 is a so-called reduced bore type, the flow path diameter inside the ball valve 35 will be smaller than the inner diameter of the water pipe 10. In such a case, it is preferable that the equivalent diameter of the detection container 120 is smaller than the smallest flow path diameter inside the ball valve 35.

幾つかの実施形態に係る水配管10の凍結防止装置50では、検出容器120の少なくとも一部は、例えば図2A及び図2Bに示すように断熱材33の外部に露出しているとよい。
これにより、検出容器120が配置されている環境の温度変化に検出容器120内の水Wdの温度変化が追従し易くなるので、水配管10内の水Wが凍結し始める前に検出容器120内の水Wdが凍結し始めるようにすることができる。よって、水配管10内の水Wが凍結し始める前に凍結防止策の実施を開始できる。
In the anti-freezing device 50 for the water pipe 10 according to some embodiments, at least a portion of the detection container 120 may be exposed to the outside of the insulation material 33 as shown in, for example, FIGS. 2A and 2B.
This makes it easier for the temperature change of the water Wd in the detection container 120 to follow the temperature change of the environment in which the detection container 120 is placed, so that the water Wd in the detection container 120 can start to freeze before the water W in the water piping 10 starts to freeze. Therefore, anti-freezing measures can be started before the water W in the water piping 10 starts to freeze.

幾つかの実施形態に係る水配管10の凍結防止装置50では、図3Aに示す検出容器120Aのように、検出容器120は、水配管10と連通していてもよい。
これにより、検出容器120が水配管10と連通していない場合と比べて、検出容器120内の水Wdの温度が水配管10内の水Wの温度に近づくようになる。よって、例えば水配管10の水Wの温度と検出容器120の水Wdの温度との乖離が大きくなって、水配管10内の水Wの凍結の可能性が低いにもかかわらず検出容器120内の水Wdが凍結し始めてしまって、凍結防止策の実施が不所望に開始されることを抑制できる。
In the anti-freezing device 50 for the water pipe 10 according to some embodiments, the detection container 120 may be in communication with the water pipe 10, such as the detection container 120A shown in FIG. 3A.
As a result, the temperature of the water Wd in the detection container 120 becomes closer to the temperature of the water W in the water pipe 10, compared to when the detection container 120 is not in communication with the water pipe 10. This makes it possible to prevent, for example, the deviation between the temperature of the water W in the water pipe 10 and the temperature of the water Wd in the detection container 120 becoming large, causing the water Wd in the detection container 120 to start freezing despite the low possibility of the water W in the water pipe 10 freezing, and thus preventing the implementation of anti-freezing measures from being undesirably started.

幾つかの実施形態に係る水配管10の凍結防止装置50では、図2Aに示すように、検出容器120は、異形T字配管継手(T字配管継手37)を介して水配管10と接続されているとよい。
これにより、検出容器120と水配管10とを容易に接続できる。
In some embodiments of the anti-freeze device 50 for the water pipe 10, as shown in FIG. 2A, the detection container 120 may be connected to the water pipe 10 via an irregular T-shaped pipe joint (T-shaped pipe joint 37).
This makes it possible to easily connect the detection container 120 and the water pipe 10.

幾つかの実施形態に係る水配管10の凍結防止装置50では、図3B、図3C、及び図3Dに示す検出容器120B、120Cのように、検出容器120は、水Wdが貯留可能な密閉空間を形成するように構成されていてもよい。
これにより、検出容器120が水配管10と連通している場合と比べて検出容器10内の水Wdの凍結による検出容器120の変形量が大きくなるので、検出容器120内の水Wdの凍結の検出精度を向上できる。
In some embodiments of the anti-freeze device 50 for the water piping 10, the detection container 120 may be configured to form an enclosed space in which water Wd can be stored, such as the detection containers 120B and 120C shown in Figures 3B, 3C, and 3D.
As a result, the amount of deformation of the detection container 120 due to freezing of the water Wd in the detection container 10 is greater than when the detection container 120 is connected to the water piping 10, thereby improving the accuracy of detecting the freezing of the water Wd in the detection container 120.

幾つかの実施形態に係る水配管10の凍結防止装置50では、図3C及び図3Dに示す検出容器120Cのように検出容器120は、検出容器120内の水Wdの凍結及び融解による水Wdの体積変化に追従して変形可能な構造を有するとよい。
これにより、検出容器120内の水Wdの凍結によって検出容器120が変形し易くなるので、検出容器120内の水Wdの凍結の検出精度を向上できるとともに、検出容器120内の水Wdの凍結と融解とが繰り返された場合の検出容器120の耐久性を向上できる。
In some embodiments of the anti-freeze device 50 for the water piping 10, the detection container 120, such as the detection container 120C shown in Figures 3C and 3D, may have a structure that is capable of deforming in response to changes in the volume of the water Wd due to freezing and thawing of the water Wd in the detection container 120.
This makes the detection container 120 more susceptible to deformation due to freezing of the water Wd within the detection container 120, thereby improving the accuracy of detecting the freezing of the water Wd within the detection container 120 and improving the durability of the detection container 120 when the water Wd within the detection container 120 is repeatedly frozen and thawed.

幾つかの実施形態に係る水配管10の凍結防止装置50では、図3A、図3B、図3C、及び図3Dに示す検出容器120A、120B、120Cのように、検出容器120を加熱可能な第2加熱装置140を備えるとよい。
これにより、検出容器120の変形が検出されて凍結防止策を実施することで水配管10内の水Wの凍結を回避した後に第2加熱装置140で検出容器120を加熱して検出容器120内の水Wdを融解させることで、水配管10内の水Wの凍結の可能性を検出するための検出装置としての検出容器120の機能をリセットして、再び水配管10内の水Wの凍結の可能性を検出可能とすることができる。
(水配管10の凍結防止方法について)
図4は、幾つかの実施形態に係る凍結防止装置50を用いた水配管10の凍結防止方法の手順について説明するためのフローチャートである。以下の説明では、幾つかの実施形態に係る配管系統1の各部、及び第2加熱装置140の制御を制御装置5が実施する。
幾つかの実施形態に係る水配管10の凍結防止方法では、ステップS1において制御装置5は、センサ130からの出力信号に基づいて、検出容器120内の水Wdの凍結が検出されるまで待機する。
In some embodiments, the anti-freeze device 50 for the water pipe 10 may include a second heating device 140 capable of heating the detection container 120, such as the detection containers 120A, 120B, and 120C shown in Figures 3A, 3B, 3C, and 3D.
As a result, by detecting deformation of the detection container 120 and implementing anti-freezing measures to prevent the water W in the water pipe 10 from freezing, the detection container 120 is heated by the second heating device 140 to melt the water Wd in the detection container 120, thereby resetting the function of the detection container 120 as a detection device for detecting the possibility of the water W in the water pipe 10 freezing, and making it possible to detect the possibility of the water W in the water pipe 10 freezing again.
(Method for preventing freezing of water pipe 10)
4 is a flowchart for explaining the procedure of a method for preventing freezing of the water pipe 10 using the anti-freeze device 50 according to some embodiments. In the following explanation, the control device 5 controls each part of the piping system 1 and the second heating device 140 according to some embodiments.
In the method for preventing freezing of the water pipe 10 according to some embodiments, in step S1, the control device 5 waits until freezing of the water Wd in the detection container 120 is detected based on the output signal from the sensor 130.

検出容器120内の水Wdの凍結が検出されるとステップS3へ進み、制御装置5は、上述した凍結防止策の実施を開始するように幾つかの実施形態に係る配管系統1の各部、すなわち、ポンプ4、制御弁7、及び第1加熱装置31を制御する。 When freezing of the water Wd in the detection container 120 is detected, the process proceeds to step S3, and the control device 5 controls each part of the piping system 1 according to some embodiments, i.e., the pump 4, the control valve 7, and the first heating device 31, to start implementing the above-mentioned anti-freezing measures.

次いでステップS5において制御装置5は、第2加熱装置140での加熱を開始するように第2加熱装置140への通電を開始する。 Next, in step S5, the control device 5 starts supplying electricity to the second heating device 140 so that heating by the second heating device 140 begins.

次いでステップS7において制御装置5は、センサ130からの出力信号に基づいて、検出容器120内の水Wdの融解が検出されるまで待機する。 Next, in step S7, the control device 5 waits until melting of the water Wd in the detection container 120 is detected based on the output signal from the sensor 130.

検出容器120内の水Wdの融解が検出されるとステップS9へ進み、制御装置5は、あらかじめ定められた待機時間が経過するまで待機した後、ステップS11へ進み、第2加熱装置140での加熱を停止するように第2加熱装置140への通電を停止する。 When melting of the water Wd in the detection container 120 is detected, the process proceeds to step S9, and the control device 5 waits until a predetermined waiting time has elapsed, and then proceeds to step S11, where it stops the supply of electricity to the second heating device 140 so as to stop heating by the second heating device 140.

ステップS13において制御装置5は、あらかじめ定められた待機時間が経過するまで待機した後、ステップS15へ進み、上述した凍結防止策の実施を終了するように幾つかの実施形態に係る配管系統1の各部、すなわち、ポンプ4、制御弁7、及び第1加熱装置31を制御した後、ステップS1へ戻る。 In step S13, the control device 5 waits until a predetermined waiting time has elapsed, then proceeds to step S15, where it controls each part of the piping system 1 according to some embodiments, i.e., the pump 4, the control valve 7, and the first heating device 31, to terminate the implementation of the above-mentioned anti-freezing measures, and then returns to step S1.

このように、幾つかの実施形態に係る水配管10の凍結防止方法は、検出容器120の内部に貯留された水Wdの凍結に起因した検出容器120の変形の有無を検出するステップS1と、ステップS1で水Wdの凍結に起因した検出容器120の変形が検出されると上述した凍結防止策を実施するステップS3と、を備える。
これにより、検出容器120内の水Wdの凍結後に上述した凍結防止策の実施が開始されるので、上述した凍結防止策の実施が開始されるタイミングを従来の凍結防止装置と比べて遅らせることができる。これにより、水配管10の凍結防止に要するエネルギの消費量を抑制できる。
Thus, the method for preventing freezing of the water piping 10 in some embodiments includes step S1 of detecting whether or not the detection container 120 has been deformed due to the freezing of the water Wd stored inside the detection container 120, and step S3 of implementing the above-mentioned anti-freezing measures if deformation of the detection container 120 due to the freezing of the water Wd is detected in step S1.
As a result, the implementation of the above-mentioned antifreeze measures is started after the water Wd in the detection container 120 freezes, so the timing at which the implementation of the above-mentioned antifreeze measures is started can be delayed compared to the conventional antifreeze device, thereby reducing the amount of energy consumption required to prevent the water pipe 10 from freezing.

幾つかの実施形態に係る水配管10の凍結防止方法では、ステップS1で水Wdの凍結に起因した検出容器120の変形が検出されると検出容器120を加熱可能な第2加熱装置140を稼働させるステップS5を備えるとよい。
これにより、検出容器120の変形が検出されて凍結防止策を実施することで水配管10内の水Wの凍結を回避した後に第2加熱装置140で検出容器を120加熱して検出容器120内の水Wdを融解させることで、水配管10内の水Wの凍結の可能性を検出するための検出装置としての検出容器120の機能をリセットして、再び水配管10内の水Wの凍結の可能性を検出可能とすることができる。
In some embodiments of the method for preventing freezing of the water piping 10, it is preferable to include a step S5 in which, when deformation of the detection container 120 due to freezing of the water Wd is detected in step S1, a second heating device 140 capable of heating the detection container 120 is operated.
As a result, by detecting deformation of the detection container 120 and implementing anti-freezing measures to prevent the water W in the water pipe 10 from freezing, the detection container 120 is heated by the second heating device 140 to melt the water Wd in the detection container 120, thereby resetting the function of the detection container 120 as a detection device for detecting the possibility of the water W in the water pipe 10 freezing, and making it possible to detect the possibility of the water W in the water pipe 10 freezing again.

本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、上述した凍結防止策を実施するステップS3では、例えば図1Cに示した冷却塔回路の配管系統1Cのように、水配管10C内の水Wの凍結を防止するために第1加熱装置31を稼働させること、及び、水配管10C内の水Wの流通を許可することを実施可能に構成されている場合、第1加熱装置31を稼働させること、及び、水配管10C内の水Wの流通を許可することの双方を実施する。しかし、上述した凍結防止策を実施するステップS3において、例えば図1Cに示した冷却塔回路の配管系統1Cのように、水配管10C内の水Wの凍結を防止するために第1加熱装置31を稼働させること、及び、水配管10C内の水Wの流通を許可することを実施可能に構成されている場合には、第1加熱装置31を稼働させること、又は、水配管10C内の水Wの流通を許可することの何れか一方が実施されるようになっていてもよい。
The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and includes modifications to the above-described embodiments and appropriate combinations of these modifications.
For example, in step S3 of implementing the above-mentioned anti-freezing measures, in the case where the system is configured to operate the first heating device 31 to prevent the water W in the water pipe 10C from freezing and to permit the flow of the water W in the water pipe 10C, as in the piping system 1C of the cooling tower circuit shown in Fig. 1C, both the first heating device 31 and the flow of the water W in the water pipe 10C are implemented. However, in the case where the system is configured to operate the first heating device 31 to prevent the water W in the water pipe 10C from freezing and to permit the flow of the water W in the water pipe 10C, as in the piping system 1C of the cooling tower circuit shown in Fig. 1C, either the first heating device 31 or the flow of the water W in the water pipe 10C may be implemented.

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
(1)本開示の少なくとも一実施形態に係る水配管の凍結防止装置は、内部に水が貯留された検出容器と、検出容器内の水の凍結に起因した検出容器の変形を検出するためのセンサと、検出容器の変形が検出されたとき、水配管に設けられた第1加熱装置を稼働させること、又は、水配管内の水の流通を許可することの少なくとも何れか一方を実施するように構成されたコントローラと、を備える。
The contents described in each of the above embodiments can be understood, for example, as follows.
(1) A water piping anti-freeze device according to at least one embodiment of the present disclosure comprises a detection container having water stored therein, a sensor for detecting deformation of the detection container due to freezing of the water in the detection container, and a controller configured to perform at least one of the following when deformation of the detection container is detected: operate a first heating device provided in the water pipe or allow water to flow through the water pipe.

上記(1)の構成によれば、検出容器内の水の凍結後に第1加熱装置を稼働させる、又は、水配管内の水の流通を許可するので、第1加熱装置の稼働開始のタイミング、又は、水配管内の水の流通を許可するタイミングを従来の凍結防止装置と比べて遅らせることができる。これにより、水配管の凍結防止に要するエネルギの消費量を抑制できる。 According to the configuration of (1) above, the first heating device is operated or the flow of water in the water pipe is permitted after the water in the detection container freezes, so the timing of starting the operation of the first heating device or the timing of permitting the flow of water in the water pipe can be delayed compared to conventional anti-freeze devices. This makes it possible to reduce the amount of energy consumed to prevent the water pipe from freezing.

(2)幾つかの実施形態では、上記(1)の構成において、検出容器の相当径は、水配管の径よりも小さいとよい。 (2) In some embodiments, in the configuration of (1) above, the equivalent diameter of the detection container may be smaller than the diameter of the water pipe.

上記(2)の構成によれば、検出容器内の水の熱容量を検出容器の長さと同じ長さの水配管内に存在する水の熱容量よりも小さくすることで、水配管内の水が凍結し始める前に検出容器内の水が凍結し始めるようにすることができる。これにより、水配管内の水が凍結し始める前に第1加熱装置を稼働、又は、水配管内の水の流通を許可できる。 According to the configuration of (2) above, by making the heat capacity of the water in the detection container smaller than the heat capacity of the water present in a water pipe of the same length as the detection container, it is possible to make the water in the detection container start to freeze before the water in the water pipe starts to freeze. This makes it possible to operate the first heating device or allow the flow of water in the water pipe before the water in the water pipe starts to freeze.

(3)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)の構成において、検出容器の少なくとも一部は、断熱材の外部に露出しているとよい。 (3) In some embodiments, in the configuration of (1) or (2) above, at least a portion of the detection container may be exposed to the outside of the insulating material.

上記(3)の構成によれば、検出容器が配置されている環境の温度変化に検出容器内の水の温度変化が追従し易くなるので、水配管内の水が凍結し始める前に検出容器内の水が凍結し始めるようにすることができる。これにより、水配管内の水が凍結し始める前に第1加熱装置を稼働、又は、水配管内の水の流通を許可できる。 According to the above configuration (3), the temperature change of the water in the detection container can easily follow the temperature change of the environment in which the detection container is placed, so that the water in the detection container can start to freeze before the water in the water pipe starts to freeze. This makes it possible to operate the first heating device or allow the flow of water in the water pipe before the water in the water pipe starts to freeze.

(4)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(3)の何れかの構成において、検出容器は、水配管と連通していてもよい。 (4) In some embodiments, in any of the configurations (1) to (3) above, the detection container may be in communication with the water piping.

上記(4)の構成によれば、検出容器が水配管と連通していない場合と比べて、検出容器内の水の温度が水配管内の水の温度に近づくようになる。これにより、例えば水配管内の水の温度と検出容器内の水の温度との乖離が大きくなって、水配管内の水の凍結の可能性が低いにもかかわらず検出容器内の水が凍結し始めてしまって、第1加熱装置を不所望に稼働させること、又は、水配管内の水の流通を不所望に許可することを抑制できる。 According to the configuration of (4) above, the temperature of the water in the detection container becomes closer to the temperature of the water in the water pipe compared to when the detection container is not connected to the water pipe. This prevents, for example, the difference between the temperature of the water in the water pipe and the temperature of the water in the detection container becoming large, causing the water in the detection container to start freezing even though the possibility of the water in the water pipe freezing is low, which can prevent the first heating device from being undesirably operated or the flow of water in the water pipe from being undesirably permitted.

(5)幾つかの実施形態では、上記(4)の構成において、検出容器は、異形T字配管継手を介して水配管と接続されているとよい。 (5) In some embodiments, in the configuration of (4) above, the detection container may be connected to the water pipe via a special T-shaped pipe joint.

上記(5)の構成によれば、検出容器と水配管とを容易に接続できる。 The configuration (5) above makes it easy to connect the detection container and the water piping.

(6)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(3)の何れかの構成において、検出容器は、水が貯留可能な密閉空間を形成するように構成されていてもよい。 (6) In some embodiments, in any of the configurations (1) to (3) above, the detection container may be configured to form an enclosed space in which water can be stored.

上記(6)の構成によれば、検出容器が水配管と連通している場合と比べて検出容器内の水の凍結による検出容器の変形量が大きくなるので、検出容器内の水の凍結の検出精度を向上できる。 According to the above configuration (6), the amount of deformation of the detection container due to freezing of the water in the detection container is greater than when the detection container is connected to a water pipe, improving the accuracy of detecting freezing of the water in the detection container.

(7)幾つかの実施形態では、上記(6)の構成において、検出容器は、検出容器内の水の凍結及び融解による水の体積変化に追従して変形可能な構造を有するとよい。 (7) In some embodiments, in the configuration of (6) above, the detection container may have a structure that can deform in response to changes in the volume of the water caused by freezing and melting of the water in the detection container.

上記(7)の構成によれば、検出容器内の水の凍結によって検出容器が変形し易くなるので、検出容器内の水の凍結の検出精度を向上できる。また、上記(7)の構成によれば、検出容器内の水の凍結と融解とが繰り返された場合の検出容器の耐久性を向上できる。 According to the configuration of (7) above, the detection container becomes more susceptible to deformation due to freezing of the water in the detection container, and therefore the accuracy of detecting freezing of the water in the detection container can be improved. In addition, according to the configuration of (7) above, the durability of the detection container can be improved when the water in the detection container is repeatedly frozen and thawed.

(8)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(7)の何れかの構成において、検出容器を加熱可能な第2加熱装置を備えるとよい。 (8) In some embodiments, in any of the configurations (1) to (7) above, a second heating device capable of heating the detection container may be provided.

上記(8)の構成によれば、検出容器の変形が検出されて第1加熱装置を稼働させる、又は、水配管内の水の流通を許可して水配管内の水の凍結を回避した後に第2加熱装置で検出容器を加熱して検出容器内の水を融解させることで、水配管内の水の凍結の可能性を検出するための検出装置としての検出容器の機能をリセットして、再び水配管内の水の凍結の可能性を検出可能とすることができる。 According to the configuration of (8) above, when deformation of the detection container is detected, the first heating device is operated, or the flow of water in the water pipe is permitted to prevent freezing of the water in the water pipe, and then the detection container is heated by the second heating device to melt the water in the detection container, thereby resetting the function of the detection container as a detection device for detecting the possibility of freezing of water in the water pipe, and making it possible to detect the possibility of freezing of water in the water pipe again.

(9)本開示の少なくとも一実施形態に係る水配管の凍結防止方法は、水配管の凍結防止方法であって、検出容器の内部に貯留された水の凍結に起因した検出容器の変形の有無を検出するステップと、検出するステップで水の凍結に起因した検出容器の変形が検出されると水配管に設けられた第1加熱装置を稼働させること、又は、前記水配管内の水の流通を許可することの少なくとも何れか一方を実施するステップと、を備える。 (9) A method for preventing freezing of a water pipe according to at least one embodiment of the present disclosure includes a step of detecting whether or not the detection container has been deformed due to freezing of water stored inside the detection container, and, when deformation of the detection container due to freezing of the water is detected in the detection step, performing at least one of the steps of operating a first heating device provided in the water pipe or allowing water to flow through the water pipe.

上記(9)の方法によれば、検出容器内の水の凍結後に第1加熱装置を稼働させる、又は、水配管内の水の流通を許可するので、第1加熱装置の稼働開始のタイミング、又は、水配管内の水の流通を許可するタイミングを従来の凍結防止装置と比べて遅らせることができる。これにより、水配管の凍結防止に要するエネルギの消費量を抑制できる。 According to the method (9) above, the first heating device is operated or the flow of water in the water pipe is permitted after the water in the detection container freezes, so the timing of starting the operation of the first heating device or the timing of permitting the flow of water in the water pipe can be delayed compared to conventional anti-freeze devices. This makes it possible to reduce the amount of energy consumed to prevent the water pipe from freezing.

(10)幾つかの実施形態では、上記(9)の方法において、検出するステップで水の凍結に起因した検出容器の変形が検出されると検出容器を加熱可能な第2加熱装置を稼働させるステップを備えるとよい。 (10) In some embodiments, the method of (9) above may further include a step of operating a second heating device capable of heating the detection vessel when deformation of the detection vessel due to freezing of water is detected in the detection step.

上記(10)の方法によれば、検出容器の変形が検出されて第1加熱装置を稼働させる、又は、水配管内の水の流通を許可することで水配管内の水の凍結を回避した後に第2加熱装置で検出容器を加熱して検出容器内の水を融解させることで、水配管内の水の凍結の可能性を検出するための検出装置としての検出容器の機能をリセットして、再び水配管内の水の凍結の可能性を検出可能とすることができる。 According to the method (10) above, when deformation of the detection container is detected, the first heating device is operated, or the flow of water in the water pipe is permitted to prevent freezing of the water in the water pipe, and then the detection container is heated by the second heating device to melt the water in the detection container, thereby resetting the function of the detection container as a detection device for detecting the possibility of freezing of water in the water pipe, and making it possible to detect the possibility of freezing of water in the water pipe again.

1 配管系統
4 ポンプ
5 制御装置
7 制御弁
10 水配管
31 第1加熱装置
37 T字配管継手
100 凍結検出装置
120 検出容器
130 センサ
140 第2加熱装置
Reference Signs List 1 Piping system 4 Pump 5 Control device 7 Control valve 10 Water pipe 31 First heating device 37 T-shaped pipe joint 100 Freezing detection device 120 Detection container 130 Sensor 140 Second heating device

Claims (10)

内部に水が貯留され、前記水の凍結によって可逆的に変形可能な検出容器と、
記水の凍結に起因した前記検出容器の可逆的な変形を検出するためのセンサと、
前記検出容器の可逆的な変形が検出されたとき、水配管に設けられた第1加熱装置を稼働させること、又は、前記水配管内の水の流通を許可することの少なくとも何れか一方を実施するように構成されたコントローラと、
を備える水配管の凍結防止装置。
a detection vessel in which water is stored and which is reversibly deformable by freezing of the water ;
a sensor for detecting a reversible deformation of the detection vessel caused by freezing of the water;
a controller configured to at least one of operate a first heating device provided in a water pipe or allow water to flow through the water pipe when a reversible deformation of the detection container is detected;
A device for preventing freezing of water pipes.
前記検出容器の相当径は、前記水配管の径よりも小さい、
請求項1に記載の水配管の凍結防止装置。
The equivalent diameter of the detection container is smaller than the diameter of the water pipe.
The antifreeze device for water piping according to claim 1.
前記検出容器の外表面の少なくとも一部は、断熱材で覆われていない
請求項1又は2に記載の水配管の凍結防止装置。
At least a part of the outer surface of the detection container is not covered with a thermal insulating material.
The antifreeze device for water piping according to claim 1 or 2.
前記検出容器は、前記水配管と連通している、
請求項1又は2に記載の水配管の凍結防止装置。
The detection container is in communication with the water pipe.
The antifreeze device for water piping according to claim 1 or 2.
前記検出容器は、異形T字配管継手を介して前記水配管と接続されている、
請求項4に記載の水配管の凍結防止装置。
The detection container is connected to the water pipe via a special T-shaped pipe joint.
The antifreeze device for water piping according to claim 4.
前記検出容器は、前記水が貯留可能な密閉空間を形成する、
請求項1又は2に記載の水配管の凍結防止装置。
The detection container forms an enclosed space in which the water can be stored.
The antifreeze device for water piping according to claim 1 or 2.
前記検出容器は、前記検出容器内の前記水の凍結及び融解による前記水の体積変化に追従して可逆的に変形可能な構造を有する、
請求項6に記載の水配管の凍結防止装置。
The detection container has a structure capable of reversibly deforming in response to a change in the volume of the water caused by freezing and melting of the water in the detection container.
The antifreeze device for water piping according to claim 6.
前記検出容器を加熱可能な第2加熱装置、
を備える、
請求項1又は2に記載の水配管の凍結防止装置。
A second heating device capable of heating the detection vessel;
Equipped with
The antifreeze device for water piping according to claim 1 or 2.
水配管の凍結防止方法であって、
検出容器の内部に貯留された水の凍結に起因した前記検出容器の可逆的な変形の有無を検出するステップと、
前記検出するステップで前記水の凍結に起因した前記検出容器の可逆的な変形が検出されると前記水配管に設けられた第1加熱装置を稼働させること、又は、前記水配管内の水の流通を許可することの少なくとも何れか一方を実施するステップと、
を備える水配管の凍結防止方法。
A method for preventing freezing of water piping, comprising:
detecting whether or not there is a reversible deformation of the detection vessel due to freezing of water stored inside the detection vessel;
a step of operating a first heating device provided in the water pipe or allowing water to flow through the water pipe when a reversible deformation of the detection container due to freezing of the water is detected in the detecting step;
A method for preventing freezing of water pipes comprising:
前記検出するステップで前記水の凍結に起因した前記検出容器の可逆的な変形が検出されると前記検出容器を加熱可能な第2加熱装置を稼働させるステップ、
を備える、
請求項9に記載の水配管の凍結防止方法。
a step of operating a second heating device capable of heating the detection vessel when a reversible deformation of the detection vessel caused by freezing of the water is detected in the detecting step;
Equipped with
The method for preventing freezing of water piping according to claim 9.
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