JP2021076336A - 燃焼熱源機 - Google Patents

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Abstract

【課題】流量センサでは検出できない程度の微小な水漏れを検出することが可能な技術を提供する。【解決手段】燃焼熱源機は、バーナ群3と、前記バーナの燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器6と、前記気液熱交換器に水を流入させる入水管7と、前記気液熱交換器から水が流出する出湯管8と、前記気液熱交換器から前記出湯管に流出する水の温度を検出する熱交換器出口温度センサ21と、前記バーナに供給される燃料の流量を調整する燃料調整弁と、前記バーナと前記気液熱交換器を収容する缶体10と、前記缶体の温度を検出する缶体温度センサ20と、制御装置を備えている。前記制御装置は、前記熱交換器出口温度センサで検出される温度が、目標温度となるように、前記燃料調整弁の開度を調整する。前記制御装置は、前記缶体温度センサで検出される温度の履歴に基づいて、前記気液熱交換器における水漏れを検知する。【選択図】図1

Description

本明細書に開示する技術は、燃焼熱源機に関する。
特許文献1には、バーナと、バーナの燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器と、気液熱交換器に水を流入させる入水管と、気液熱交換器から水が流出する出湯管と、気液熱交換器をバイパスして入水管と出湯管を接続するバイパス管と、入水管から気液熱交換器に流れる水とバイパス管に流れる水の流量を調整する混合弁と、入水管から気液熱交換器に流入する水の流量を検出する流量センサと、制御装置を備える燃焼熱源機が開示されている。この燃焼熱源機では、流量センサが最低動作流量以下の流量を検出した場合に、バイパス管側に混合弁を全開とした時の流量センサの検出値が、気液熱交換器側に混合弁を全開とした時の流量センサの検出値よりも低い場合に、気液熱交換器で水漏れが生じていると判定する。
特開2011−43247号公報
特許文献1の技術では、流量センサで検出可能な量の水漏れが気液熱交換器で生じた場合に、水漏れを検出することができるが、流量センサでは検出できない程度の微小な水漏れが気液熱交換器で生じた場合には、水漏れを検出することができない。本明細書では、流量センサでは検出できない程度の微小な水漏れを検出することが可能な技術を提供する。
本明細書で開示する燃焼熱源機は、バーナと、前記バーナの燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器と、前記気液熱交換器に水を流入させる入水管と、前記気液熱交換器から水が流出する出湯管と、前記気液熱交換器から前記出湯管に流出する水の温度を検出する熱交換器出口温度センサと、前記バーナに供給される燃料の流量を調整する燃料調整弁と、前記バーナと前記気液熱交換器を収容する缶体と、前記缶体の温度を検出する缶体温度センサと、制御装置を備えている。前記制御装置は、前記熱交換器出口温度センサで検出される温度が、目標温度となるように、前記燃料調整弁の開度を調整する。前記制御装置は、前記缶体温度センサで検出される温度の履歴に基づいて、前記気液熱交換器における水漏れを検知する。
気液熱交換器において微小水漏れが生じると、気液熱交換器から漏れ出た水が缶体の内部に付着する。この場合、バーナの燃焼時に水が蒸発して潜熱を吸収するので、水漏れが無い場合に比べて、気液熱交換器から出湯管に流出する水の温度が低下する。その結果、気液熱交換器から流出する水の温度を上昇させるために、水漏れが無い場合に比べて、バーナの燃焼量が増加して、缶体温度が上昇する。上記の構成では、このような缶体温度の上昇に着目して、気液熱交換器での微小水漏れを検出する。上記の構成によれば、流量センサでは検出できない程度の微小な水漏れを検出することができる。
上記の燃焼熱源機は、前記バーナに供給される燃料の流量を検出する燃料流量検出手段をさらに備えていてもよい。前記制御装置は、前記燃料流量検出手段で検出される燃料の流量の履歴にも基づいて、前記気液熱交換器における水漏れを検知してもよい。
本明細書で開示する別の燃焼熱源機は、バーナと、前記バーナの燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器と、前記気液熱交換器に水を流入させる入水管と、前記気液熱交換器から水が流出する出湯管と、前記気液熱交換器から前記出湯管に流出する水の温度を検出する熱交換器出口温度センサと、前記バーナに供給される燃料の流量を調整する燃料調整弁と、前記バーナに供給される燃料の流量を検出する燃料流量検出手段と、制御装置を備えている。前記制御装置は、前記熱交換器出口温度センサで検出される温度が、目標温度となるように、前記燃料調整弁の開度を調整する。前記制御装置は、前記燃料流量検出手段で検出される燃料の流量の履歴に基づいて、前記気液熱交換器における水漏れを検知する。
気液熱交換器において微小水漏れが生じると、気液熱交換器から漏れ出た水が缶体の内部に付着する。この場合、バーナの燃焼時に水が蒸発して潜熱を吸収するので、水漏れが無い場合に比べて、気液熱交換器から出湯管に流出する水の温度が低下する。その結果、気液熱交換器から流出する水の温度を上昇させるために、水漏れが無い場合に比べて、バーナの燃焼量が増加して、バーナにおける燃料消費量が増加する。バーナにおける燃料消費量の増加は、バーナに供給される燃料の流量を監視することで検出することができる。上記の構成では、このようなバーナにおける燃料消費量の増加に着目して、気液熱交換器での微小水漏れを検出する。上記の構成によれば、流量センサでは検出できない程度の微小な水漏れを検出することができる。
上記の燃焼熱源機は、前記缶体の加速度を検出する加速度センサをさらに備えていてもよい。前記制御装置は、前記加速度センサで検出される加速度の履歴にも基づいて、前記気液熱交換器における水漏れを検知してもよい。
本明細書で開示するさらに別の燃焼熱源機は、バーナと、前記バーナの燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器と、前記バーナと前記気液熱交換器を収容する缶体と、前記缶体の加速度を検出する加速度センサと、制御装置を備えている。前記制御装置は、前記加速度センサで検出される加速度の履歴に基づいて、前記気液熱交換器における水漏れを検知する。
気液熱交換器において微小水漏れが生じると、気液熱交換器から漏れ出た水がバーナに付着することがある。この場合、バーナの燃焼時に水が蒸発するので、微小水漏れが無い場合に比べて、バーナの振動が増大し、缶体の振動も増大する。缶体の振動の増大は、缶体の加速度を監視することで検出することができる。上記の構成では、このような缶体の振動の増大に着目して、気液熱交換器での微小水漏れを検出する。上記の構成によれば、流量センサでは検出できない程度の微小な水漏れを検出することができる。
上記の燃焼熱源機では、前記加速度センサが、前記缶体の鉛直方向の加速度を検出するように構成されていてもよい。
バーナの燃焼時に、バーナに付着した水が蒸発する場合、バーナの振動のうち、バーナの燃焼ガスが流れる方向、すなわち鉛直方向の振動が増大し、缶体の鉛直方向の振動も増大する。上記の構成によれば、2軸または3軸方向の加速度を検出可能な加速度センサではなく、1軸方向の加速度を検出可能な加速度センサを用いて、気液熱交換器での微小水漏れに起因する缶体の振動の増大を検出することができる。
実施例に係る給湯装置1の概略の構成を示す図である。 実施例に係る給湯装置1における給湯制御処理のフローチャートである。 実施例に係る給湯装置1における微小水漏れ判定処理のフローチャートである。
(実施例)
以下では図面を参照しながら、燃焼熱源機の一実施形態に係る給湯装置1について説明する。図1に示すように、給湯装置1は、給湯装置本体2と、給湯装置本体2を遠隔操作するためのリモコン50とにより構成されている。
給湯装置本体2は、バーナ群3と、ファン4と、気液熱交換器6と、入水管7と、出湯管8と、缶体10と、制御装置30とを備えている。バーナ群3と気液熱交換器6は、缶体10の内部に収容されている。気液熱交換器6は、バーナ群3の上方に配置されている。ファン4は、缶体10の下部から燃焼用の空気を供給する。バーナ群3の燃焼ガスは、缶体10の内部を下方から上方に向けて流れて、気液熱交換器6を加熱する。気液熱交換器6を加熱した後の燃焼排ガスは、缶体10の上部に設けられた排気口10aから排出される。
気液熱交換器6には、入水管7と出湯管8が接続されている。入水管7の上流側の端部は水道管等に接続されている。出湯管8の下流側の端部は、給湯装置本体2の外側の給湯管82に接続されている。給湯管82は、出湯カラン80に接続されている。また、給湯装置本体2には、気液熱交換器6をバイパスして、入水管7と出湯管8を連通するバイパス管9と、バイパス管9の開度を調節してバイパス比(気液熱交換器6側に供給される水の流量に対するバイパス管9側に供給される水の流量の比率)を変更するバイパスサーボ24が設けられている。水道水は、入水管7から気液熱交換器6に供給され、気液熱交換器6で加熱されて高温となり、バイパス管9からの水と混合されて温度調整がされた後、出湯管8から給湯管82に供給される。制御装置30は、給湯装置1の全体的な動作を制御する。制御装置30は、リモコン50に接続されている。
バーナ群3は、第1バーナ群3a、第2バーナ群3bおよび第3バーナ群3cを備えている。バーナ群3には、ガス供給管11により燃料ガスが供給される。ガス供給管11には、上流側から順に、元ガス電磁弁12、ガス比例弁13、切換ガス電磁弁14a,14b,14cが設けられている。元ガス電磁弁12を開状態とすると、バーナ群3に燃料ガスが供給され、元ガス電磁弁12を閉状態とすると、バーナ群3への燃料ガスの供給が遮断される。ガス比例弁13は、制御装置30から出力される指示電流に応じて開度を変化させることで、バーナ群3への燃料ガスの供給量を調整する。切換ガス電磁弁14a、14b、14cは、それぞれ第1バーナ群3a、第2バーナ群3b、第3バーナ群3cに対応して設けられている。切換ガス電磁弁14a、14b、14cを開状態とすると、対応する第1バーナ群3a、第2バーナ群3b、第3バーナ群3cに燃料ガスが供給され、切換ガス電磁弁14a、14b、14cを閉状態とすると、対応する第1バーナ群3a、第2バーナ群3b、第3バーナ群3cへの燃料ガスの供給が遮断される。切換ガス電磁弁14a、14b、14cのそれぞれを開状態と閉状態の間で切り換えることで、バーナ群3の燃焼量範囲を切り換えることができる。
本実施例の給湯装置1では、バーナ群3での燃焼量範囲を、3段階で切換可能である。最も燃焼量が低い第1燃焼量範囲は、第1バーナ群3aを燃焼させ、第2バーナ群3b、第3バーナ群3cを燃焼させない状態に対応している。第1燃焼量範囲よりも燃焼量が高い第2燃焼量範囲は、第1バーナ群3aと第2バーナ群3bを燃焼させ、第3バーナ群3cを燃焼させない状態に対応している。第2燃焼量範囲よりも燃焼量が高い第3燃焼量範囲は、最も燃焼量が高く、第1バーナ群3a、第2バーナ群3b、第3バーナ群3cを全て燃焼させる状態に対応している。給湯装置1では、現在のバーナ群3の燃焼量範囲と、その燃焼量範囲内での燃焼量に応じて、ファン4の回転数が予め規定されており、ファン4は規定された回転数で回転する。
バーナ群3の近傍には、バーナ群3に点火するための点火プラグ16と、バーナ群3の燃焼炎を検知するフレームロッド17が設けられている。また、点火プラグ16に高電圧を印加して火花放電を生じさせるイグナイタ15が設けられている。
入水管7には、入水管7に供給される水の流量(=出湯管8からの出湯流量)を検知する流量センサ18と、入水管7に供給される水の流量を調節する水量調整弁19と、入水管7に供給される水の温度を検出する給水温度センサ25が設けられている。出湯管8には、気液熱交換器6から流入する水の温度を検知する熱交換器出口温度センサ21と、給湯管82へ流出する水の温度を検知する出湯温度センサ23が設けられている。缶体10には、缶体10の表面温度を検出する缶体温度センサ20と、缶体10の加速度を検出する加速度センサ22が設けられている。加速度センサ22は、1軸の加速度センサであって、缶体10の鉛直方向の加速度、すなわち缶体10の内部において燃焼ガスが流れる方向の加速度を検出する。
制御装置30は、マイクロコンピュータやメモリ等により構成された電子ユニットである。制御装置30は、メモリに記憶されたプログラムに従って動作する。制御装置30には、フレームロッド17、流量センサ18、給水温度センサ25、熱交換器出口温度センサ21、出湯温度センサ23、缶体温度センサ20、加速度センサ22の検知信号が入力される。また、制御装置30から出力される制御信号によって、ファン4、元ガス電磁弁12、ガス比例弁13、切換ガス電磁弁14a,14b,14c、イグナイタ15、水量調整弁19、及びバイパスサーボ24の動作が制御される。制御装置30は、ガス比例弁13を制御するためにガス比例弁13に指示電流を出力するように構成されており、この指示電流を把握するための電流センサ(図示せず)を内蔵している。
(給湯制御処理)
給湯装置1に電源が投入されると、制御装置30は、図2に示す給湯制御処理を実行する。
ステップS2では、制御装置30は、流量センサ18で検出される水量が点火水量(例えば2.7L/min)以上であるか否かを判定する。流量センサ18で検出される水量が点火水量未満である場合(NOの場合)には、制御装置30は、ステップS2の判定を繰り返す。流量センサ18で検出される水量が点火水量以上である場合(YESの場合)には、処理はステップS4へ進む。
ステップS4では、制御装置30は、ファン4を駆動するとともに、元ガス電磁弁12、切換ガス電磁弁14aを開状態とし、イグナイタ15を駆動して、第1バーナ群3aを点火して、バーナ群3の燃焼を開始する。
ステップS6では、制御装置30は、熱交換器出口温度センサ21で検出される温度が、所定の目標温度(例えば60℃)となり、かつ、出湯温度センサ23で検出される温度が、リモコン50で設定された給湯設定温度となるように、切換ガス電磁弁14a、14b、14cの開閉、ガス比例弁13の開度、ファン4の回転数、バイパスサーボ24の開度を調整する。
ステップS8では、制御装置30は、微小水漏れの判定に用いる各種の判定対象データを取得する。本実施例では、制御装置30は、判定対象データとして、缶体温度センサ20で検出される缶体温度、加速度センサ22で検出される加速度を取得する。
また、ステップS8において、制御装置30は、判定対象データとして、バーナ群3における燃料消費量を算出する。バーナ群3における燃料消費量は、制御装置30からガス比例弁13に出力されている指示電流値と、切換ガス電磁弁14a、14b、14cの開閉状態に基づいて算出することができる。
例えば、切換ガス電磁弁14a、14b、14cが全て開状態の場合、バーナ群3における燃料消費量Qin[kcal/h]は、ガス比例弁13の指示電流値POA[mA]から、次式によって算出することができる。
Qin=212.7×POA−9066 (1)
あるいは、切換ガス電磁弁14aのみが開状態であり、切換ガス電磁弁14b、14cが閉状態の場合、バーナ群3における燃料消費量Qin[kcal/h]は、ガス比例弁13の指示電流値POA[mA]から、次式によって算出することができる。
Qin=33.63×POA+674.6 (2)
ステップS10では、制御装置30は、現在の給湯装置1の給湯熱量を算出して、現在の給湯熱量分類を特定する。給湯熱量Qout[kcal/h]は、出湯温度センサ23で検出される出湯温度Tout[℃]と、給水温度センサ25で検出される給水温度Tin[℃]と、流量センサ18で検出される水量M[L/min]から、次式で算出することができる。
Qout=(Tout−Tin)×M×60 (3)
制御装置30は、上記によって算出された給湯熱量Qoutに基づいて、給湯熱量分類を特定する。例えば、制御装置30は、給湯熱量Qoutが第1しきい値(例えば24000kcal)以上の場合に、給湯熱量分類を「大」と特定し、給湯熱量Qoutが第1しきい値未満であり、かつ第2しきい値(例えば9000kcal)以上の場合に、給湯熱量分類を「中」と特定し、給湯熱量Qoutが第2しきい値未満の場合に、給湯熱量分類を「小」と特定する。
ステップS12では、制御装置30は、ステップS8で取得された判定対象データを、ステップS10で特定された給湯熱量分類と関連付けて、履歴データとして記録する。
ステップS14では、制御装置30は、流量センサ18で検出される水量が消火水量(例えば2.0L/min)以下であるか否かを判定する。流量センサ18で検出される水量が消火水量を超えている場合(NOの場合)には、処理はステップS6へ戻る。ステップS14において、流量センサ18で検出される水量が消火水量以下である場合(YESの場合)には、処理はステップS16へ進む。
ステップS16では、制御装置30は、元ガス電磁弁12、切換ガス電磁弁14a、14b、14cを閉状態とし、ファン4を停止して、バーナ群3の燃焼を停止する。ステップS16の後、処理はステップS2へ戻る。
(微小水漏れ判定処理)
図2の給湯制御処理を行うことによって、制御装置30のメモリには、履歴データが蓄積されていく。本実施例では、制御装置30は、例えば一日に一回程度の頻度で、図3に示す微小水漏れ判定処理を実行する。
ステップS20では、制御装置30は、直近の履歴データから、判定値と、その判定値に関連付けられた給湯熱量分類を特定する。直近の履歴データとしては、例えば1日前の1日間に記録された履歴データを用いることができる。判定値としては、例えば、缶体10の缶体温度、バーナ群3における燃料消費量、缶体10の鉛直方向の加速度等を用いることができる。
ステップS22では、制御装置30は、過去の履歴データから、ステップS20で特定された判定値と給湯熱量分類に対応する基準値を特定する。過去の履歴データとしては、例えば10日前から4日前までの7日間の履歴データを用いることができる。例えば、判定値が缶体温度であり、給湯熱量分類が「大」の場合、制御装置30は、10日前から4日前までの7日間のうち、給湯熱量分類が「大」の時に取得された缶体温度の平均値または最大値に、所定の判定係数(例えば1.3)を乗算した値を、基準値として特定する。
ステップS24では、制御装置30は、ステップS20で特定された判定値が、ステップS22で特定された基準値を超えるか否かを判定する。判定値が基準値以下の場合(NOの場合)、処理はステップS26へ進む。ステップS26では、制御装置30は、気液熱交換器6に微細水漏れは生じていないと判定する。ステップS26の後、図3の処理は終了する。
ステップS24で、判定値が基準値を超えている場合(YESの場合)、処理はステップS28へ進む。ステップS28では、制御装置30は、気液熱交換器6に微細水漏れが生じていると判定し、リモコン50を介してユーザに報知する。これによって、ユーザに気液熱交換器6のメンテナンスを促すことができる。ステップS28の後、図3の処理は終了する。
図3の微小水漏れ判定処理における判定値としては、缶体10の缶体温度を用いることができる。気液熱交換器6において微小水漏れが生じると、気液熱交換器6から漏れ出た水が缶体10の内部に付着する。この場合、バーナ群3の燃焼時に水が蒸発して潜熱を吸収するので、水漏れが無い場合に比べて、気液熱交換器6から流出する水の温度が低下する。その結果、気液熱交換器6から流出する水の温度を上昇させるために、水漏れが無い場合に比べて、バーナ群3の燃焼量が増加して、缶体温度が上昇する。このため、制御装置30は、直近の履歴データにおける缶体温度が、過去の履歴データにおける缶体温度よりも大きくなっている場合、気液熱交換器6において微小水漏れが生じていると判定する。なお、缶体温度は、給湯装置1の給湯熱量に応じて変動するので、図3に示す処理では、直近の履歴データから、缶体温度と、その缶体温度が取得された時の給湯熱量分類を特定した上で、過去の履歴データのうち、その給湯熱量分類の時に取得された缶体温度に基づいて、基準値を特定する。
図3の微小水漏れ判定処理における判定値としては、バーナ群3での燃料消費量を用いることもできる。上記したように、気液熱交換器6において微小水漏れが生じると、水漏れが無い場合に比べて、バーナ群3の燃焼量が増加して、バーナ群3における燃料消費量が増大する。このため、制御装置30は、直近の履歴データにおける燃料消費量が、過去の履歴データにおける燃料消費量よりも大きくなっている場合、微小水漏れが生じていると判定する。なお、燃料消費量は、給湯装置1の給湯熱量に応じて変動するので、図3に示す処理では、直近の履歴データから、燃料消費量と、その燃料消費量が取得された時の給湯熱量分類を特定した上で、過去の履歴データのうち、その給湯熱量分類の時に取得された燃料消費量に基づいて、基準値を特定する。
図3の微小水漏れ判定処理における判定値としては、缶体10の鉛直方向の加速度を用いることもできる。気液熱交換器6において微小水漏れが生じると、気液熱交換器6から漏れ出た水がバーナ群3に付着することがある。この場合、バーナ群3の燃焼時に水が蒸発するので、微小水漏れが無い場合に比べて、バーナ群3の振動が増大し、缶体10の振動も増大する。特に、バーナ群3の燃焼ガスが流れる方向である鉛直方向に関して、バーナ群3の振動が増大し、缶体10の振動も増大する。このため、制御装置30は、直近の履歴データにおける鉛直方向の加速度が、過去の履歴データにおける鉛直方向の加速度よりも大きくなっている場合、微小水漏れが生じていると判定する。なお、バーナ群3の振動、およびそれに伴う缶体10の振動は、給湯装置1の給湯熱量に応じて変動するので、図3に示す処理では、直近の履歴データから、鉛直方向の加速度と、その鉛直方向の加速度が取得された時の給湯熱量分類を特定した上で、過去の履歴データのうち、その給湯熱量分類の時に取得された鉛直方向の加速度に基づいて、基準値を特定する。
なお、図3の微小水漏れ判定処理において、制御装置30は、複数の判定値に基づいて、気液熱交換器6に微小水漏れが生じているか否かを判定してもよい。例えば、判定値として缶体温度を用いる場合、ステップS20において、制御装置30は、10日前から4日前までの7日間の履歴データと比較するために、1日前の1日間に記録された履歴データから第1の判定値とその給湯熱量分類を特定し、2日前の1日間に記録された履歴データから第2の判定値とその給湯熱量分類を特定し、3日前の1日間に記録された履歴データから第3の判定値とその給湯熱量分類を特定してもよい。この場合、ステップS22において、制御装置30は、第1の判定値の給湯熱量分類に対応して第1の基準値を特定し、第2の判定値の給湯熱量分類に対応して第2の基準値を特定し、第3の判定値の給湯熱量分類に対応して第3の基準値を特定する。その後、ステップS24において、制御装置30は、第1の判定値が第1の基準値を超えており、かつ第2の判定値が第2の基準値を超えており、かつ第3の判定値が第3の基準値を超えている場合に、ステップS28へ進み、それ以外の場合に、ステップS26へ進む。このような構成とした場合、制御装置30は、缶体10の温度上昇が直近の複数日にわたって検出された場合に、気液熱交換器6に微小水漏れが生じたと判定する。なお、上記の代わりに、ステップS24において、制御装置30は、第1の判定値が第1の基準値以下であり、かつ第2の判定値が第2の基準値以下であり、かつ第3の判定値が第3の基準値以下である場合に、ステップS26へ進み、それ以外の場合に、ステップS28へ進むように構成してもよい。
あるいは、缶体温度を第1の判定値とし、燃料消費量を第2の判定値とし、缶体10の加速度を第3の判定値として、上記と同様の処理を行ってもよい。この場合、ステップS20において、制御装置30は、1日前の1日間に記録された履歴データから、第1の判定値と、第2の判定値と、第3の判定値と、その給湯熱量分類をそれぞれ特定し、ステップS22において、制御装置30は、第1の判定値の給湯熱量分類に対応して第1の基準値を特定し、第2の判定値の給湯熱量分類に対応して第2の基準値を特定し、第3の判定値の給湯熱量分類に対応して第3の基準値を特定する。その後、ステップS24において、制御装置30は、第1の判定値が第1の基準値を超えており、かつ第2の判定値が第2の基準値を超えており、かつ第3の判定値が第3の基準値を超えている場合に、ステップS28へ進み、それ以外の場合に、ステップS26へ進む。このような構成とした場合、制御装置30は、缶体10の温度上昇と、燃料消費量の増加と、缶体10の加速度の増加が全て検出された場合に、気液熱交換器6に微小水漏れが生じたと判定する。なお、上記の代わりに、ステップS24において、制御装置30は、第1の判定値が第1の基準値以下であり、かつ第2の判定値が第2の基準値以下であり、かつ第3の判定値が第3の基準値以下である場合に、ステップS26へ進み、それ以外の場合に、ステップS28へ進むように構成してもよい。
また、図3の微小水漏れ判定処理において、制御装置30は、ある判定値を複数の基準値と比較してもよい。例えば、判定値として缶体温度を用いる場合、ステップS20において、判定値とその給湯熱量分類を特定した後、ステップS22において、制御装置30は、10日前から4日前までの7日間の履歴データを用いて、判定値と給湯熱量分類に対応する第1の基準値を特定し、17日前から11日前までの7日間の履歴データを用いて、判定値と給湯熱量分類に対応する第2の基準値を特定し、26日前から18日前までの7日間の履歴データを用いて、判定値と給湯熱量分類に対応する第3の基準値を特定し、33日前から27日前までの7日間の履歴データを用いて、判定値と給湯熱量分類に対応する第4の基準値を特定してもよい。この場合、ステップS24において、制御装置30は、判定値が第1の基準値、第2の基準値、第3の基準値および第4の基準値の何れか1つを超えている場合に、ステップS28へ進み、それ以外の場合に、ステップS26へ進む。このような構成とした場合、制御装置30は、過去の一時期に比べて缶体10の温度上昇が検出された場合に、気液熱交換器6に微小水漏れが生じたと判定する。なお、上記の代わりに、ステップS24において、制御装置30は、判定値が第1の基準値、第2の基準値、第3の基準値、および第4の基準値のうち最も大きなものを超えている場合に、ステップS28へ進み、それ以外の場合に、ステップS26へ進むように構成してもよい。
上記の実施例において、図2のステップS8で取得する判定対象データとして、燃料消費量の代わりに、燃料消費係数を用いてもよい。燃料消費係数Kは、バーナ群3での燃料消費量Qinと、給湯熱量Qoutから、K=Qin/Qoutで算出することができる。通常、燃焼消費係数は、給湯熱量の大きさによらず略一定である。従って、判定対象データとして燃料消費係数を用いる場合、図2のステップS10、S12での給湯熱量分類の特定および記録は不要となり、図3のステップS22において、給湯熱量分類に関わりなく、基準値を特定することもできる。
上記の実施例において、図2のステップS28で、制御装置30は、気液熱交換器6に微細水漏れが生じていと判定した場合に、リモコン50を介してユーザに報知する代わりに、無線通信等を介して直接メンテナンス業者に報知する構成としてもよい。
上記の実施例において、図2のステップS10で行う給湯熱量分類の特定は、「大」、「中」、「小」の3段階に限らず、例えば、「大」、「小」の2段階としてもよいし、あるいは「大」、「中大」、「中小」、「小」の4段階としてもよいし、あるいは5段階以上で特定してもよい。
上記の実施例において、バーナ群3に供給される燃料の流量の検出は、例えば、ガス比例弁13がサーボモータ(図示せず)によって駆動される場合、制御装置30が、サーボモータを駆動する際に出力するステップ数から、バーナ群3に供給される燃料の流量を算出して検出してもよい。あるいは、ガス供給管11にガス流量センサ(図示せず)を設けておいて、ガス流量センサによってバーナ群3に供給される燃料の流量を検出してもよい。
上記の実施例において、加速度センサ22は、缶体10ではなく、例えば、給湯装置本体2のケーシングに設けられていてもよいし、給湯装置本体2のケーシングの内部に収容された他の部品に設けられていてもよい。
以上のように、一実施形態に係る給湯装置1(燃焼熱源機の例)は、バーナ群3(バーナの例)と、バーナ群3の燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器6と、気液熱交換器6に水を流入させる入水管7と、気液熱交換器6から水が流出する出湯管8と、気液熱交換器6から出湯管8に流出する水の温度を検出する熱交換器出口温度センサ21と、バーナ群3に供給される燃料の流量を調整するガス比例弁13(燃料調整弁の例)と、バーナ群3と気液熱交換器6を収容する缶体10と、缶体10の温度を検出する缶体温度センサ20と、制御装置30を備えている。制御装置30は、熱交換器出口温度センサ21で検出される温度が、目標温度(例えば60℃)となるように、ガス比例弁13の開度を調整する。制御装置30は、缶体温度センサ20で検出される温度の履歴に基づいて、気液熱交換器6における水漏れを検知する。
一実施形態に係る給湯装置1では、制御装置30が、ガス比例弁13への指示電流値に基づいて、バーナ群3に供給される燃料の流量を算出可能であり、燃料流量検出手段として機能する。制御装置30は、バーナ群3に供給される燃料の流量の履歴にも基づいて、気液熱交換器6における水漏れを検知する。
一実施形態に係る給湯装置1(燃焼熱源機の例)は、バーナ群3(バーナの例)と、バーナ群3の燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器6と、気液熱交換器6に水を流入させる入水管7と、気液熱交換器6から水が流出する出湯管8と、気液熱交換器6から出湯管8に流出する水の温度を検出する熱交換器出口温度センサ21と、バーナ群3に供給される燃料の流量を調整するガス比例弁13(燃料調整弁の例)と、制御装置30を備えている。制御装置30は、ガス比例弁13への指示電流値に基づいて、バーナ群3に供給される燃料の流量を算出可能であり、燃料流量検出手段として機能する。制御装置30は、熱交換器出口温度センサ21で検出される温度が、目標温度(例えば60℃)となるように、ガス比例弁13の開度を調整する。制御装置30は、バーナ群3に供給される燃料の流量の履歴に基づいて、気液熱交換器6における水漏れを検知する。
一実施形態に係る給湯装置1は、缶体10の加速度を検出する加速度センサ22をさらに備えている。制御装置30は、加速度センサ22で検出される加速度の履歴にも基づいて、気液熱交換器6における水漏れを検知する。
一実施形態に係る給湯装置1(燃焼熱源機の例)は、バーナ群3(バーナの例)と、バーナ群3の燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器6と、バーナ群3と気液熱交換器6を収容する缶体10と、缶体10の加速度を検出する加速度センサ22と、制御装置30を備えている。制御装置30は、加速度センサ22で検出される加速度の履歴に基づいて、気液熱交換器6における水漏れを検知する。
一実施形態に係る給湯装置1では、加速度センサ22が、缶体10の鉛直方向の加速度を検出するように構成されている。
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
1 :給湯装置
2 :給湯装置本体
3 :バーナ群
3a :第1バーナ群
3b :第2バーナ群
3c :第3バーナ群
4 :ファン
6 :気液熱交換器
7 :入水管
8 :出湯管
9 :バイパス管
10 :缶体
10a :排気口
11 :ガス供給管
12 :元ガス電磁弁
13 :ガス比例弁
14a :切換ガス電磁弁
14b :切換ガス電磁弁
14c :切換ガス電磁弁
15 :イグナイタ
16 :点火プラグ
17 :フレームロッド
18 :流量センサ
19 :水量調整弁
20 :缶体温度センサ
21 :熱交換器出口温度センサ
22 :加速度センサ
23 :出湯温度センサ
24 :バイパスサーボ
25 :給水温度センサ
30 :制御装置
50 :リモコン
80 :出湯カラン
82 :給湯管

Claims (6)

  1. バーナと、
    前記バーナの燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器と、
    前記気液熱交換器に水を流入させる入水管と、
    前記気液熱交換器から水が流出する出湯管と、
    前記気液熱交換器から前記出湯管に流出する水の温度を検出する熱交換器出口温度センサと、
    前記バーナに供給される燃料の流量を調整する燃料調整弁と、
    前記バーナと前記気液熱交換器を収容する缶体と、
    前記缶体の温度を検出する缶体温度センサと、
    制御装置を備えており、
    前記制御装置は、前記熱交換器出口温度センサで検出される温度が、目標温度となるように、前記燃料調整弁の開度を調整し、
    前記制御装置は、前記缶体温度センサで検出される温度の履歴に基づいて、前記気液熱交換器における水漏れを検知する、燃焼熱源機。
  2. 前記バーナに供給される燃料の流量を検出する燃料流量検出手段をさらに備えており、
    前記制御装置は、前記燃料流量検出手段で検出される燃料の流量の履歴にも基づいて、前記気液熱交換器における水漏れを検知する、請求項1の燃焼熱源機。
  3. バーナと、
    前記バーナの燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器と、
    前記気液熱交換器に水を流入させる入水管と、
    前記気液熱交換器から水が流出する出湯管と、
    前記気液熱交換器から前記出湯管に流出する水の温度を検出する熱交換器出口温度センサと、
    前記バーナに供給される燃料の流量を調整する燃料調整弁と、
    前記バーナに供給される燃料の流量を検出する燃料流量検出手段と、
    制御装置を備えており、
    前記制御装置は、前記熱交換器出口温度センサで検出される温度が、目標温度となるように、前記燃料調整弁の開度を調整し、
    前記制御装置は、前記燃料流量検出手段で検出される燃料の流量の履歴に基づいて、前記気液熱交換器における水漏れを検知する、燃焼熱源機。
  4. 前記缶体の加速度を検出する加速度センサをさらに備えており、
    前記制御装置は、前記加速度センサで検出される加速度の履歴にも基づいて、前記気液熱交換器における水漏れを検知する、請求項1から3の何れか一項の燃焼熱源機。
  5. バーナと、
    前記バーナの燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器と、
    前記バーナと前記気液熱交換器を収容する缶体と、
    前記缶体の加速度を検出する加速度センサと、
    制御装置を備えており、
    前記制御装置は、前記加速度センサで検出される加速度の履歴に基づいて、前記気液熱交換器における水漏れを検知する、燃焼熱源機。
  6. 前記加速度センサが、前記缶体の鉛直方向の加速度を検出するように構成されている、請求項4または5の燃焼熱源機。
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