JP2009250470A - 潜熱回収型熱源機 - Google Patents

Abstract

【課題】ガスバーナからの燃焼排気が凝縮したドレンを中和する中和装置を備えた潜熱回収型熱源機において、排気ダクト内でのドレン生成量を考慮して中和剤の寿命到来を判定できるようにし、前記寿命到来の判定精度を高める。
【解決手段】燃焼排気を屋外に排出する排気ダクト(6)の設置部に温度センサ(61)を設け、温度センサ(61)の検知温度が低下するに従って増加するようなドレン生成量を演算し、該ドレン生成量の時間的な積算値が基準値に到達した場合に前記中和剤(32)の寿命が到来したと判定する。又、排気ダクト(6)の長さＬやガスバーナ(B)の燃焼量が大きくなるに従って、演算されるドレン生成量を増加させる補正を行なう。
【選択図】図３

Description

本発明は、ガスバーナで生じた燃焼排気の顕熱を吸収する顕熱熱交換器と、前記顕熱吸収後の燃焼排気から潜熱を吸収する潜熱熱交換器とを備えた潜熱回収型熱源機に関するものである。

この種の潜熱回収型熱源機として、特許文献１に開示されたものが知られている。
これは図７に示す構成で、ガスバーナ(B)の燃焼排気の顕熱を第１通水管(21)内の通水に吸収させる顕熱熱交換器(2)と、これの上方に連設され且つ顕熱熱交換器(2)から吐出される燃焼排気の潜熱を前記第１通水管(21)と繋がった第２通水管(59)内の通水に吸収させる潜熱熱交換器(5)と、顕熱熱交換器(2)及び潜熱熱交換器(5)を収納する本体ケース(4)を具備している。

潜熱熱交換器(5)の正面板(53)に開設された排気出口(51)から吐出される燃焼排気を屋外に排出する為の排気ダクト(6)は、本体ケース(4)の前蓋(40)に開設されたダクト挿通孔(41)に挿通されていると共に、前記排気ダクト(6)は下流端側に向かって順次高くなるように傾斜している。又、潜熱熱交換器(5)の正面板(53)の下部には、排気ダクト(6)のドレンを回収するためのドレン回収孔(54)が開設されている。

潜熱熱交換器(5)の熱交換室(55)の下方には、前記排気出口(51)側に向けて低くなるように傾斜した底板(52)が配設されていると共に、該底板(52)の上端と潜熱熱交換器(5)の後板(56)の間は排気入口(57)になっている。底板(52)の下端近傍に開設された排液孔(58)に接続された排液管(30)はドレン中和器(31)に接続されている。

このものでは、ガスバーナ(B)で生成される燃焼排気は、顕熱熱交換器(2)の第１通水管(21)(21)の配設部→潜熱熱交換器(5)の排気入口(57)→潜熱熱交換器(5)の熱交換室(55)における第２通水管(59)(59)の配設部→熱交換室(55)の排気吐出口(550)→潜熱熱交換器(5)の排気出口(51)→排気ダクト(6)の経路で流れて屋外に排出される。このとき、前記燃焼排気の顕熱は、顕熱熱交換器(2)の第１通水管(21)(21)内の通水に吸収され、その後の燃焼排気は潜熱熱交換器(5)の第２通水管(59)(59)で露点以下に冷却され、これにより、燃焼排気中の水蒸気が凝縮されてその潜熱が第２通水管(59)(59)内の通水に吸収される。そして、前記通水は、潜熱熱交換器(5)の第２通水管(59)(59)から顕熱熱交換器(2)の第１通水管(21)(21)を流れて外部配管に供給され、目的場所に給湯される。

一方、ガスバーナ(B)の燃焼排気中の水蒸気が潜熱熱交換器(5)の第２通水管(59)(59)で冷却・凝縮されて生成される強酸性のドレンは、潜熱熱交換器(5)の底板(52)に滴下し、その下端近傍の排液孔(58)→排液管(30)→ドレン中和器(31)の経路で流れ、該ドレン中和器(31)内に充填された中和剤(32)(32)で中和された後に図示しない下水道へ排出される。

一方、排気ダクト(6)は外気に晒されていることから、排気ダクト(6)が冷えている運転開始初期等では、燃焼排気内の水蒸気が排気ダクト(6)内で凝縮されてドレンが生成される。排気ダクト(6)は前述のように先端に向かって高くなるように傾斜しているから、前記ドレンは前記傾斜に案内されて排気ダクト(6)の上流部に向けて流動し、潜熱熱交換器(5)の正面板(53)に開設されたドレン回収孔(54)→排液孔(58)→排液管(30)の経路で流れ、ドレン中和器(31)に流れ込む。そして、ドレン中和器(31)内に充填された中和剤(32)(32)で中和された後に前記と同様に下水道へ排出される。

ドレン中和器(31)に充填された中和剤(32)(32)の中和効果は、熱源機の運転に伴って次第に低下するから、中和剤(32)(32)の寿命を判定して、中和剤(32)(32)を交換又は補充する必要がある。

中和剤(32)(32)の寿命を判定する技術として、特許文献２に開示されたものが知られている。このものは、潜熱熱交換器(5)でのドレン生成量に基づいて前記寿命を判定するもので、潜熱熱交換器(5)でのドレン生成量を時間的に積算し、この積算値が設定値に達すると、中和剤(32)(32)の寿命が到来したことを報知し、中和剤(32)(32)の交換又は充填の必要性の注意喚起を行なっていた。
特開２００５−２１４５４９号公報 特開平１０―１２２６６６号公報

しかしながら、上記従来のものでは、排気ダクト(6)を除いた熱源機本体(A)でのドレン生成量、具体的には、潜熱熱交換器(5)でのドレン生成量に基づいて中和剤の寿命が到来したことを判定している。従って、排気ダクト(6)内でのドレン生成量が考慮されていない分、中和剤(32)(32)の寿命到来の判定精度が悪くなるという問題があった。
本発明はかかる点に鑑みて成されたもので、排気ダクト(6)内でのドレン生成量を考慮して中和剤の寿命到来を判定できるようにし、これにより、前記寿命到来の判定精度を高めることをその課題とする。

［請求項１に係る発明］
上記課題を解決する為の請求項１に係る発明の解決手段は、
『燃焼排気を生成するガスバーナと、
前記燃焼排気から顕熱を吸収する第１通水管(21)を備えた顕熱熱交換器(2)と、
前記顕熱が吸収された後の燃焼排気から潜熱を吸収する第２通水管(59)を備えた潜熱熱交換器(5)と、
前記潜熱熱交換器(5)で潜熱が吸収された後の燃焼排気を排出する排気ダクト(6)と、
前記燃焼排気中の水蒸気が前記潜熱熱交換器(5)及び排気ダクト(6)の構成壁で冷却されて凝縮したドレンを中和する中和剤(32)を具備するドレン中和器(31)と、
前記構成壁で冷却されて凝縮したドレン生成量に基づいて前記中和剤(32)の寿命が到来したか否かを判定する寿命判定手段と、を具備する潜熱回収型熱源機において、
前記排気ダクト(6)の設置部に温度センサを設け、
前記寿命判定手段は、前記温度センサの検知温度が低下するに従って増加するような前記ドレン生成量を演算し、該ドレン生成量の時間的な積算値が基準値に到達した場合に前記中和剤(32)の寿命が到来したと判定する』ものである。

上記解決手段は次のように作用する。
外気温の低下に伴って排気ダクト(6)の設置部の温度が低くなると、該排気ダクト(6)で生成されるドレンの量が増加する。一方、前記温度低下に伴って排気ダクト(6)の設置部に設けられた温度センサの検知温度も低くなることから、該検知温度に基づいて演算されるドレン生成量が増加する。

従って、前記ドレン生成量の時間的な積算値が増加するスピードは、前記温度センサの検知温度の低下に伴って速くなる。そして、前記積算値が基準値に到達した場合に中和剤(32)の寿命が到来したと判定される（寿命判定手段）から、外気温低下に伴って中和剤(32)の寿命が到来したと判定される時期が早くなる。これとは逆に、外気温が高くなると、中和剤(32)の寿命が到来したと判定される時期が遅くなる。

このように、本発明によれば、外気温に応じて変化する排気ダクト(6)でのドレン生成量を考慮して中和剤(32)の寿命到来を判定できるから、排気ダクト(6)でのドレン生成量を考慮しない既述従来のものに比べて、前記寿命到来の判定精度が高くなる。

[請求項２に係る発明]
請求項１に係る発明に於いて、
『前記温度センサは、前記排気ダクト(6)の下流側の先端部に設けられている』ものとすることができる。
排気ダクト(6)内にドレンが生成される温度条件下では、屋外に露出している排気ダクト(6)の先端部は、一般的には、屋内に位置する基端部より低温である。従って、排気ダクト(6)の先端部に設けられた温度センサの検知温度に基づいて演算される排気ダクト(6)でのドレンの生成量は、排気ダクト(6)の基端部（先端部に比べて温度が高い）に温度センサが配設されている場合に比べて多くなるから、中和剤の寿命到来の判定が遅れる不都合がない。

[請求項３に係る発明]
請求項１又は２に係る発明に於いて、
『更に、排気ダクト(6)の長さＬを設定するダクト長さ設定手段を具備し、
前記寿命判定手段は、前記ダクト長さ設定手段で設定された前記排気ダクト(6)の長さＬが長くなるに従って前記ドレン生成量を増加させる補正を行なう』ものとすることができる。

設置する排気ダクト(6)が長くなるに従って、該排気ダクト(6)内で生成されるドレンの量は増加する。このことを考慮し、前記寿命判定手段は、設置される排気ダクト(6)の長さＬが長くなるに従って前記ドレン生成量を増加させる補正を行なう。従って、中和剤の寿命到来の判定精度が一層向上する。

[請求項４に係る発明]
請求項１〜３に係る発明に於いて、
『前記寿命判定手段は、前記ガスバーナ(B)の燃焼量ＩＰが増加するに従って前記ドレン生成量を増加させる補正を行なう』ものとすることができる。
このものでは、ガスバーナ(B)の燃焼量ＩＰが増加するに従って前記ドレン生成量を増加させる補正を行うから、中和剤の寿命到来の判定精度が更に向上する。

［請求項５に係る発明］
請求項１〜４に係る発明に於いて、
『前記寿命判定手段は、
前記潜熱熱交換器(5)の構成壁で凝縮される第１ドレン量を演算する本体側ドレン量演算手段と、
前記排気ダクト(6)の構成壁で凝縮される第２ドレン量を演算するダクト側ドレン量演算手段と、
前記第１ドレン量と第２ドレン量を加算して前記ドレン生成量とする加算手段とを具備し、
前記ダクト側ドレン量演算手段は、前記温度センサの検知温度が低下するに従って増加するような前記第２ドレン量を演算する』ものとすることができる。

このものでは、外気温低下に伴って排気ダクト(6)の設置部の温度が低くなると、ダクト側ドレン演算手段で演算される第２ドレン量が増加する。そして、該第２ドレン量と第１ドレン量（本体側ドレン量演算手段で演算される）が加算手段で加算され、この加算結果たるドレン生成量の時間的な積算値が基準値に達したときに中和剤(32)の寿命が到来したと判定される。

このように、本発明では、外気温低下に伴ってダクト側ドレン演算手段で演算される第２ドレン量が増加するから、外気温低下に伴って中和剤(32)の寿命が到来したと判定される時期が早くなる。これとは逆に、外気温が高くなると、中和剤(32)の寿命が到来したと判定される時期が遅くなる。従って、排気ダクト(6)でのドレン生成量を考慮しない既述従来のものに比べて、寿命到来の判定制度が高くなる。

本発明は次の特有の効果を有する。
請求項１に係る発明では、外気温に応じて変化する排気ダクト(6)でのドレン生成量を考慮して中和剤(32)の寿命到来を判定できるから、排気ダクト(6)でのドレン生成量を考慮しない既述従来のものに比べて、前記寿命到来の判定精度が高くなる。
請求項２に係る発明では、既述したように、中和剤の寿命到来の判定が遅れる不都合がない。

請求項３、４に係る発明では、設置される排気ダクト(6)の長さＬやガスバーナ(B)の燃焼量ＩＰに基づいて、排気ダクト(6)で生成されるドレンの量を補正するから、中和剤の寿命到来の判定精度が一層向上する。
請求項５に係る発明では、請求項１の発明と同様、前記寿命到来の判定精度が高くなる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。
[第１実施形態]
図１は、本発明の第１実施形態に係る潜熱回収型熱源機の縦断面図であり、熱源機本体(A)は、既述した図７の従来例とほぼ同様に構成されており、同一部分には同一の符号を付している。尚、本実施形態に係る熱源機本体(A)は、潜熱熱交換器(5)から吐出される燃焼排気の温度を検知する本体側温度センサ(42)を備えている点で、既述従来のものと相違している。そして、該本体側温度センサ(42)の検知温度から、後述する潜熱熱交換器(5)で生成されるドレン量、即ち、第１ドレン量Ｄ０（本実施の形態では、１０秒当たりに生成されるドレン量）が演算されるようになっている。

潜熱熱交換器(5)の排気出口(51)の下流側に連設される排気集合筒(60)に接続された排気ダクト(6)は、既述従来のものと同様に、下流側に向かって順次上昇するように傾斜していると共に、該排気ダクト(6)の下流端には外周壁に排気孔(63)が開設された排気トップ(62)が嵌合されている。そして、排気ダクト(6)の設置部、即ち、排気ダクト(6)の下流側の先端部には、外気温を検知する温度センサ(61)が配設されていると共に、排気ダクト(6)の先端近傍は、建物の壁(W)に支持されている。尚、本実施の形態に用いられる排気ダクト(6)の長さＬは７ｍに，直径φは１００ｍｍに、夫々設定されている。

ドレン中和器(31)は、図示しない下水道に配管接続されていると共に、該ドレン中和器(31)に充填された中和剤(32)(32)は適宜の方法で、交換又は補充できるようになっている。尚、中和剤(32)(32)としては、例えば、酸化マグネシウムや炭酸マグネシウムなどのアルカリ性の粒体が採用できる。

図２は、本実施形態に係る熱源機の制御回路の説明図であり、排気ダクト(6)の先端近傍に配設された温度センサ(61)、ガスバーナ(B)にガス供給するガス弁(10)、中和剤(32)の交換又は補充が完了したときに操作するリセットスイッチ(80)、及びリモコン装置(7)は、制御装置(8)に配線接続されている。

本実施形態に係る潜熱回収型熱源機は、風呂の湯張り、床暖房、目的場所への給湯等を行なう機能を備えており、このため、リモコン装置(7)には、運転スイッチ(71)、風呂の湯張りスイッチ(72)、床暖房スイッチ(73)、及び、前記湯張り温度等の各種の値を設定するアップキー(74a)とダウンキー(74b)から構成される設定スイッチ(74)が設けられている。

前記制御装置(8)には、図３のフローチャートで示す内容のプログラムを実行するマイクロコンピュータが内蔵されている。
次に、図３のフローチャートに従って、本発明実施の形態に係る潜熱回収型熱源機からの温水で床暖房する場合の動作を説明する。
先ず、運転スッチ(71)が投入されると、図３のフローチャートに従った制御動作が開始する。

ステップ(ST1)で床暖房スイッチ(73)のＯＮ操作が確認されると、ステップ(ST2)で暖房運転を開始させる。即ち、給気ファン(11)を作動させると共にガスバーナ(B)を燃焼させる。このとき、第１通水管(21)(21)や第２通水管(59)(59)内には通水が流れ、加熱生成された温水が図示しない床暖房マットに供給される。
次に、ステップ(ST3)で、１０秒間の時間待ちを実行した後、該１０秒間に発生するドレンの総ドレン量Ｄを演算する（ステップ(ST4)）。

本実施形態では、総ドレン量Ｄとして、前記１０秒間（ステップ(ST3)の待ち時間）に潜熱熱交換器(5)で発生する第１ドレン量Ｄ０と、排気ダクト(6)内で発生する第２ドレン量Ｄ１の和（Ｄ＝Ｄ０＋Ｄ１）が演算されるようになっている。但し、温度センサ(61)の検知温度が燃焼排気の露点以下の場合にのみ、第２ドレン量Ｄ１が第１ドレン量Ｄ０に加算される。

潜熱熱交換器(5)で発生する第１ドレン量Ｄ０としては、特許文献２に開示された公知の式が用いられる。具体的には、
Ｄ０＝Ｋ１×ＩＰ×（Ｋ２−Ｓ）×１０ ・・・（Ｉ）
が用いられる。
ここで、ＩＰ：ガスバーナ(B)の単位時間当たりの燃焼量（Ｋcal／ｈ）
Ｋ１，Ｋ２：定数
Ｓ：潜熱熱交換器(5)から吐出される燃焼排気の温度（本体側温度センサ(42)の検知温度）での飽和水蒸気圧
である。

一方、第２ドレン量Ｄ１は、本実施形態では、温度センサ(61)が検知する外気温Ｔの関数になっており、実験結果に基づく図４のグラフから求められる１時間当たりのダクト内ドレン生成量ＤＡ（排気ダクト(6)内に生成されるドレンの量）を１０秒当たりのドレン生成量に換算したものである。尚、顕熱熱交換器(2)では、燃焼排気が露点以下に冷却されることがなく、ドレンが生成されないことは言うまでもない。

図４に示す１時間当たりのダクト内ドレン生成量ＤＡは次のようにして求められている。
即ち、ガスバーナ(B)の一時間当たりの燃焼量ＩＰを３９５００Ｋｃａｌ／ｈに、排気ダクト(6)の長さＬを７ｍに、排気ダクト(6)の直径φを１００ｍｍに設定し、排気ダクト(6)を０℃から冷却して温度センサ(61)の検知温（外気温Ｔ）が０℃、−５℃、−１５℃になった場合の夫々での１時間当たりの排気ダクト(6)内のドレン生成量を実測し、該実測値をプロットした点Ａ１、Ａ２、Ａ３に最も近い直線の近似グラフを表す式を、ダクト内ドレン生成量ＤＡ（ｍＬ／ｈ）とした。

その結果、
ダクト内ドレン生成量ＤＡ（ｍＬ／ｈ）＝−２．６２８６Ｔ＋９．１４２９ ・・・（ＩＩ）
となった。
式（ＩＩ）で示されるダクト内ドレン生成量ＤＡを１０秒当たりの量に換算した第２ドレン量Ｄ１と、式（Ｉ）を加算することにより、
総ドレン量Ｄ＝（Ｋ１×ＩＰ×（Ｋ２−Ｓ）×１０）＋（−２．６２８６Ｔ＋９．１４２９）÷３６０） ・・・（ＩＩＩ）
を求めた。

尚、前記外気温Ｔ以外に、後述する第２、第３実施形態のように、排気ダクト(6)の長さＬや、ガスバーナ(B)の１時間当たりの燃焼量ＩＰも、排気ダクト(6)内でのドレン生成量に影響を与える。このことを考慮し、前記第２ドレン量Ｄ１として、前記外気温Ｔ、排気ダクト(6)の長さＬ、及び燃焼量ＩＰを変数とする３変数関数を採用してもよい。

この３変数関数の第２ドレン量Ｄ１（Ｔ，Ｌ，ＩＰ）は、第４実施形態で説明するように、
Ｄ１＝（−２．６２８６Ｔ＋９．１４２９）×（７Ｌ−１）×（０．０００８ＩＰ＋１６．８０８）÷３６０÷２３７１ ・・・（ＩＶ）
になる。

次に、ステップ(ST5)で総ドレン量Ｄが０より大きいと判断される場合は、ステップ(ST6)で、総ドレン量Ｄの時間的な積算値Ｘを演算する。
具体的には、Ｘ＝Ｘ＋Ｄを演算する。

次に、ステップ(ST7)で積算値Ｘが、中和剤交換値Ｋ以上になったと判断されると、ステップ(ST8)で、暖房運転を停止（ガスバーナ(B)を消火し、床暖房マットへの温水供給を停止）した後、中和剤(32)の寿命が到来したと判断し、該中和剤(32)の交換時期が到来したことをステップ(ST9)でリモコン装置(7)の表示画面(70)に表示する。従って、本実施の形態では、ステップ(ST4)(ST6)(ST7)のステップが、請求項１の「寿命判定手段」に対応する。又、ステップ(ST4)で第１ドレン量Ｄ０を演算するマイクロコンピュータの機能部が、請求項５の「本体側ドレン量演算手段」に対応し、ステップ(ST4)で第２ドレン量Ｄ１を演算する機能部が「ダクト側ドレン量演算手段」に対応する。

ドレン中和器(31)の中和剤(32)を交換又は補充した後にリセットスイッチ(80)が操作されたことがステップ(ST10)で確認されると、表示画面(70)の前記表示を消去し（ステップ(ST11)）、その後、ステップ(ST12)で総ドレン量Ｄの積算値Ｘを０にリセットし、制御工程をステップ(ST1)に戻す。

尚、前記ステップ(ST7)で積算値Ｘが中和剤交換値Ｋに達していないと判断されると、ステップ(ST13)で床暖房スイッチ(73)がＯＦＦ操作されたか否かを判断し、ＯＦＦ操作された場合はステップ(ST14)で暖房運転を停止させた後、ステップ(ST1)に制御工程を戻す。一方、ＯＦＦ操作されていない場合は、ステップ(ST13)からステップ(ST3)に制御を戻して暖房運転を継続させる。

このものでは、外気温の低下に伴って排気ダクト(6)の先端部に設けられた温度センサ(61)の検知温度が低くなると、該検知温度に基づいて演算される第２ドレン量Ｄ１が増加する。従って、第１ドレン量Ｄ０と第２ドレン量Ｄ１を加算した総ドレン量Ｄの時間的な積算値Ｘが増加するスピードは、前記温度センサ(61)の検知温度の低下に伴って速くなる。従って、外気温低下に伴って中和剤(32)の寿命が到来したと判定される時期が早くなる。これとは逆に、外気温が高くなると、中和剤(32)の寿命が到来したと判定される時期が遅くなる。よって、外気温に応じて変化する排気ダクト(6)でのドレン生成量を考慮して中和剤(32)の寿命到来を判定できるから、排気ダクト(6)でのドレン生成量を考慮しない既述従来のものに比べて、前記寿命到来の判定精度が高くなる。

尚、本実施の形態においては、ステップ(ST4)で排気ダクト(6)内の第２ドレン量Ｄ１を演算する際には、ステップ(ST2)でガスバーナ(B)の燃焼を開始してから所定時間は第２ドレン量Ｄ１をそのまま第１ドレン量Ｄ０に加算し、その後は、第２ドレン量Ｄ１を少な目に評価した補正量を第１ドレン量Ｄ０に加算してもよい。ガスバーナ(B)の燃焼が継続すると、燃焼排気によって排気ダクト(6)が温まることから、温度センサ(61)の検知温度に基づいて演算されるドレン量よりも、実際に生成されるドレン量が少なくなると考えられるからである。
尚、上記実施の形態では、床暖房運転の場合に対して本願発明を適用したが、風呂の湯張りや、給湯等、ガスバーナ(B)を燃焼させる何れの場合でも本願発明を適用できることは言うまでもない。

［第２実施形態]
第２実施形態の熱源機は、既述第１実施形態で説明した図１、図２と同一構成を有しており、制御用のフローチャートも図３と同様に構成されているが、図３のステップ(ST4)で総ドレン量Ｄを求めるのに使用される第２ドレン量Ｄ１は、排気ダクト(6)の長さＬの関数になっている。このため、本実施の形態では、熱源機本体(A)の設置作業時に使用した排気ダクト(6)の長さＬを、設置業者がリモコン装置(7)の設定スイッチ(74)でセットし、これにより、前記長さＬに応じて変化する排気ダクト(6)内のドレンの生成量、即ち、第２ドレン量Ｄ１（本実施の形態では、１０秒当たりに生成されるドレン量）に基づいて中和剤(32)(32)の寿命到来時期を判断できるようにしている。

第２ドレン量Ｄ１は、図５から求められる１時間当たりのダクト内ドレン生成量ＤＡを１０秒当たりのドレン生成量に換算したものである。
図５に示す１時間当たりのダクト内ドレン生成量ＤＡは、実験に基づく近似式で、次のようにして求められている。

即ち、ガスバーナ(B)の一時間当たりの燃焼量ＩＰを３９５００Ｋｃａｌ／ｈに、排気ダクト(6)を冷却して温度センサ(61)の検知温（外気温Ｔ）をー１５℃に設定すると共に、排気ダクト(6)の直径φを１００ｍｍに設定し、この条件下で、排気ダクト(6)の長さＬが１ｍ、３ｍ、７ｍの夫々の場合での１時間当たりの排気ダクト(6)内のドレン生成量を実測し、該実測値をプロットした点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３に最も近い直線の近似グラフを示す式を、ダクト内ドレン生成量ＤＡ（ｍＬ／ｈ）とした。

その結果、
ダクト内ドレン生成量ＤＡ（ｍＬ／ｈ）＝７Ｌ−１
・・・（Ｖ）
となった。
式（Ｖ）で示されるダクト内ドレン生成量ＤＡを１０秒当たりの量に換算した第２ドレン量Ｄ１と、式（Ｉ）を加算することにより、
総ドレン量Ｄ＝（Ｋ１×ＩＰ×（Ｋ２−Ｓ）×１０）＋（７Ｌ−１）÷３６０） ・・・（ＶＩ）
を求めた。

そして、総ドレン量Ｄを図３のステップ(ST4)で演算するようにした。
従って、このものでは、排気ダクト(6)の長さＬに応じた第２ドレン量Ｄ１に基づいて、中和剤(32)の寿命到来を判定することができるから、排気ダクト(6)の長さＬを考慮しない場合に比べて、判定精度が高くなる。

［第３実施形態]
第３実施形態の熱源機は、既述第１実施形態で説明した図１、図２と同一構成を有しており、制御用のフローチャートも図３と同様に構成されているが、図３のステップ(ST4)で総ドレン量Ｄを求めるのに使用される第２ドレン量Ｄ１は、ガスバーナ(B)の燃焼量ＩＰの関数になっており、図６から求められる１時間当たりのダクト内ドレン生成量ＤＡを１０秒当たりのドレン生成量に換算したものである。

図６に示す１時間当たりのダクト内ドレン生成量ＤＡは、実験に基づく近似式で、次のようにして求められている。
即ち、排気ダクト(6)を冷却して温度センサ(61)の検知温（外気温Ｔ）をー１５℃に設定すると共に、排気ダクト(6)の直径φを１００ｍｍに、排気ダクト(6)の長さＬを７ｍに夫々設定し、この条件下で、ガスバーナ(B)の燃焼量ＩＰが１００００Ｋｃａｌ／ｈ、２００００Ｋｃａｌ／ｈ、３９５００Ｋｃａｌ／ｈの夫々の場合での１時間当たりの排気ダクト(6)内のドレン生成量を実測し、該実測値をプロットした点Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に最も近い直線の近似グラフを示す式を、ダクト内ドレン生成量ＤＡとした。

その結果、
ダクト内ドレン生成量ＤＡ（ｍＬ／ｈ）＝０．０００８ＩＰ＋１６．８０８
・・・（ＶＩＩ）
となった。
式（ＶＩＩ）で示される１時間当たりのダクト内ドレン生成量ＤＡを１０秒当たりの量に換算した第２ドレン量Ｄ１と、式（Ｉ）を加算することにより、
総ドレン量Ｄ＝（Ｋ１×ＩＰ×（Ｋ２−Ｓ）×１０）＋（７Ｌ−１）÷３６０） ・・・（ＶＩＩＩ）
を求めた。

そして、総ドレン量Ｄを図３のステップ(ST4)で演算するようにした。
従って、このものでは、ガスバーナ(B)の燃焼量ＩＰに応じた第２ドレン量Ｄ１に基づいて、中和剤(32)の寿命到来を判断することができるから、燃焼量ＩＰを考慮しない場合に比べて、判定精度が高くなる。

［第４実施形態]
第４実施形態の熱源機は、既述第１実施形態で説明した図１、図２と同一構成を有しており、制御用のフローチャートも図３と同様に構成されているが、図３のステップ(ST4)で総ドレン量Ｄを求めるのに使用される第２ドレン量Ｄ１として、外気温Ｔ、排気ダクト(6)の長さＬ、及び燃焼量ＩＰを変数とする３変数関数が採用したものである。

この第２ドレン量Ｄ１（Ｔ，Ｌ，ＩＰ）は、既述した式（ＩＶ）で示されている。
式（ＩＶ）は、式（ＩＩ），（Ｖ），（ＶＩＩ）から、次のようにして求められる。
式（ＩＩ）で、Ｔ＝−１５に、式（Ｖ）で、Ｌ＝７に、夫々固定すると、式（ＶＩＩ）になる。同様に、式（Ｖ）で、Ｌ＝７に、式（ＶＩＩ）で、ＩＰ＝３９５００に、夫々固定すると、式（ＩＩ）になる。同様に、式（ＶＩＩ）で、ＩＰ＝３９５００に、式（ＩＩ）で、Ｔ＝−１５に、夫々固定すると、式（Ｖ）になる。

従って、Ｄ１（Ｔ，Ｌ，ＩＰ）は、式（ＩＩ），（Ｖ），（ＶＩＩ）の積を、１０秒当たりに換算した（３６０で割った）値に比例する。即ち、
Ｄ１（Ｔ，Ｌ，ＩＰ）
＝（（−２．６２８６Ｔ＋９．１４２９））×（（７Ｌ−１））×（０．０００８ＩＰ＋１６．８０８）÷３６０×Ｎ ・・・（ＩＸ）
になる。但し、式（ＩＸ）でＮは定数である。

式（ＩＸ）で、Ｔ＝−１５、Ｌ＝７、ＩＰ＝３９５００ とおいた結果を３６０倍したもの（１時間のドレン発生量に換算したもの）は、図４では点Ａ３、図５では点Ｂ３，図６では点Ｃ３に、夫々対応しており、これらの各点でのドレン量は、図４〜６から分かるように、約４８ｍＬである。
そこで、式（ＩＸ）を３６０倍して、Ｔ，Ｌ，ＩＰに夫々上記の数値を代入すると、
Ｄ１（Ｔ＝−１５，Ｌ＝７，ＩＰ＝３９５００）×３６０
＝４８＝（（−２．６２８６）×（−１５）＋９．１４２９））×（（７×７−１））×（０．０００８×３９５００＋１６．８０８）×Ｎ
となる。

よって、Ｎ＝１／（４８．５７１９×４８．８０８）≒１／２３７１
となる。これを、式（ＩＸ）に代入して整理すると、
Ｄ１（Ｔ，Ｌ，ＩＰ）
＝（（−２．６２８６Ｔ＋９．１４２９））×（（７Ｌ−１））×（０．０００８ＩＰ＋１６．８０８）÷３６０÷２３７１
となり、既述式（ＩＶ）が得られる。

そして、式（ＩＶ）に示される第２ドレン量Ｄ１と、式（Ｉ）を加算すると、
総ドレン量Ｄ＝（Ｋ１×ＩＰ×（Ｋ２−Ｓ）×１０）＋（−２．６２８６Ｔ＋９．１４２９）×（７Ｌ−１）×（０．０００８ＩＰ＋１６．８０８）÷３６０÷２３７１ ・・・（Ｘ）
そこで、第４実施例のものでは、式（Ｘ）に示される総ドレン量Ｄを、図３のステップ(ST4)で演算し、ステップ(ST5)以下の制御を実行する。

このものでは、熱源機本体(A)の設置業者が排気ダクト(6)の長さＬをリモコン装置(7)の設定スイッチ(74)で設定しておけば、該長さＬと、温度センサ(61)が検知する外気温Ｔと、更に、運転時に制御装置(8)で適宜演算されるガスバーナ(B)の燃焼量ＩＰを用いた演算によって、式（Ｘ）の第２ドレン量Ｄ１（Ｔ，Ｌ，ＩＰ）が求められる。よって、前記外気温Ｔ、排気筒(6)の長さＬ、ガスバーナ(B)の燃焼量ＩＰ、を考慮した第２ドレン量Ｄ１と第１ドレン量Ｄ０を加算した総ドレン量Ｄがステップ(ST4)で求められるから（請求項３に従属する請求項４の発明）、第１〜第３実施形態のものに比べて、中和剤(32)の寿命到来の判定精度が一層高くなる。

本発明の実施形態に係る熱源機の縦断面図 本発明の実施の形態に係る熱源機の制御回路の説明図 本発明の実施の形態に係る熱源機の制御動作を説明するフローチャート 温度センサ(61)が検知する外気温Ｔの関数として第２ドレン量Ｄ１を求める為の実験グラフ 排気ダクト(6)の長さＬの関数として第２ドレン量Ｄ１を求める為の実験グラフ ガスバーナ(B)の燃焼量ＩＰの関数として第２ドレン量Ｄ１を求める為の実験グラフ 従来例の説明図

符号の説明

(2)・・・顕熱熱交換器
(5)・・・潜熱熱交換器
(6)・・・排気ダクト
(21)・・・第１通水管
(31)・・・中和器
(32)・・・中和剤
(59)・・・第２通水管
(B)・・・ガスバーナ

Claims (5)

1. 燃焼排気を生成するガスバーナと、
   前記燃焼排気から顕熱を吸収する第１通水管(21)を備えた顕熱熱交換器(2)と、
   前記顕熱が吸収された後の燃焼排気から潜熱を吸収する第２通水管(59)を備えた潜熱熱交換器(5)と、
   前記潜熱熱交換器(5)で潜熱が吸収された後の燃焼排気を排出する排気ダクト(6)と、
   前記燃焼排気中の水蒸気が前記潜熱熱交換器(5)及び排気ダクト(6)の構成壁で冷却されて凝縮したドレンを中和する中和剤(32)を具備するドレン中和器(31)と、
   前記構成壁で冷却されて凝縮したドレン生成量に基づいて前記中和剤(32)の寿命が到来したか否かを判定する寿命判定手段と、を具備する潜熱回収型熱源機において、
   前記排気ダクト(6)の設置部に温度センサを設け、
   前記寿命判定手段は、前記温度センサの検知温度が低下するに従って増加するような前記ドレン生成量を演算し、該ドレン生成量の時間的な積算値が基準値に到達した場合に前記中和剤(32)の寿命が到来したと判定する、潜熱回収型熱源機。
2. 請求項１に記載の潜熱回収型熱源機に於いて、
   前記温度センサは、前記排気ダクト(6)の下流側の先端部に設けられている、潜熱回収型熱源機。
3. 請求項１又は請求項２に記載の潜熱回収型熱源機に於いて、
   更に、排気ダクト(6)の長さＬを設定するダクト長さ設定手段を具備し、
   前記寿命判定手段は、前記ダクト長さ設定手段で設定された前記排気ダクト(6)の長さＬが長くなるに従って前記ドレン生成量を増加させる補正を行なう、潜熱回収型熱源機。
4. 請求項１から請求項３の何れかに記載の潜熱回収型熱源機に於いて、
   前記寿命判定手段は、前記ガスバーナ(B)の燃焼量ＩＰが増加するに従って前記ドレン生成量を増加させる補正を行なう、潜熱回収型熱源機。
5. 請求項１から請求項４の何れかに記載の潜熱回収型熱源機に於いて、
   前記寿命判定手段は、
   前記潜熱熱交換器(5)の構成壁で凝縮される第１ドレン量を演算する本体側ドレン量演算手段と、
   前記排気ダクト(6)の構成壁で凝縮される第２ドレン量を演算するダクト側ドレン量演算手段と、
   前記第１ドレン量と第２ドレン量を加算して前記ドレン生成量とする加算手段とを具備し、
   前記ダクト側ドレン量演算手段は、前記温度センサの検知温度が低下するに従って増加するような前記第２ドレン量を演算する、潜熱回収型熱源機。

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