JP5370807B2

JP5370807B2 - 潜熱回収型給湯装置

Info

Publication number: JP5370807B2
Application number: JP2008116387A
Authority: JP
Inventors: 修司亀山; 由広布谷
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2008-04-25
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2028-04-25
Also published as: JP2009264684A

Description

本発明は、一次熱交換器において燃焼熱の顕熱により入水を加熱して給湯させる際に、その入水を加熱した後の燃焼排ガスが有する潜熱を二次熱交換器において回収することにより熱利用の高効率化を図るようにした潜熱回収型給湯装置に関し、特に一次熱交換器に発生するおそれがある缶石付着やフィン閉塞に起因して燃焼排ガス温度が上昇するという不都合を解消するための対策技術に係る。

従来、一次熱交換器（顕熱回収用熱交換器）に加えて二次熱交換器（潜熱回収用熱交換器）を備え、一次熱交換器通過後の燃焼排ガスから潜熱を回収することにより熱利用の高効率化を図る、いわゆる潜熱回収型あるいは高効率型といわれる給湯装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

そして、このような潜熱回収型の給湯装置において、一次熱交換器通過後の燃焼排ガスの温度をセンサにより検出するようにし、検出される燃焼排ガス温度が所定温度未満になるように燃焼の制御を行い、これにより、二次熱交換器における水温が所定温度未満になるようにしようとすることが提案されている（例えば特許文献２参照）。この場合の燃焼排ガス温度検出用のセンサは、燃焼排ガスが一次熱交換器から二次熱交換器側へ流れる開口に臨ませて配設されている。

特開２００１−３３６８２６号公報特開２００２−１０６８６１号公報

ところで、潜熱回収型給湯装置において、顕熱回収用の熱交換器である一次熱交換器の缶石付着（水に含まれる鉱物質が内壁面に固着・堆積する現象）やフィン閉塞等の熱交換器詰まりに起因して、種々の不都合が生じることになる。すなわち、上記の熱交換器詰まりが発生すると、その熱交換器詰まりに伴い燃焼バーナの燃焼ガスからの顕熱回収が低減傾向となって潜熱回収用の熱交換器である二次熱交換器に流れる燃焼排ガスの温度が上昇傾向となる。燃焼排ガス温度の上昇に伴い二次熱交換器での潜熱回収は増大傾向とはなるものの、二次熱交換器通過後に排気口から外部に排出される燃焼排ガスの温度は上昇傾向となる。近年、排気口を構成する排気筒の形成素材として合成樹脂（例えばＰＶＣ）が用いられる場合があり、その素材の軟化点温度との関係より排気筒を通過する燃焼排ガス温度を所定の許容温度（対象素材がＰＶＣであると例えば１００℃程度）よりも低く抑える必要がある。そして、この場合には、燃焼排ガスが上昇傾向にあれば、その燃焼排ガス温度が上記許容温度を超える前に燃焼を停止させる必要がある。

しかしながら、このような場合に燃焼停止制御を行うためには燃焼排ガス温度を正確に検出して把握する必要があるものの、従来の温度センサによる検出では設置状況等に起因して大きなばらつきを生じるおそれがある。すなわち、温度センサを燃焼排ガスの流路に臨んで配設して燃焼排ガスの温度を直接的に検出しようとする場合には、温度センサの設置位置や設置状況の如何によって、流路断面を通過する燃焼排ガスの温度分布、流路断面を通過する燃焼排ガスの流れに生じる乱れ、又は、燃焼能力の切換による燃焼領域の変動等により大きく影響を受けてしまう結果、検出温度に大きなバラツキを生じて燃焼排ガスの正確な把握が困難になるおそれがある。又、温度センサを排気筒等の外面に配設して燃焼排ガスと接触している壁面温度を検出することにより燃焼排ガス温度を間接的に検出しようとする場合にも、その壁面と温度センサとの接触状況の如何等によって検出結果に大きなバラツキを生じるおそれがある。

一方、潜熱回収型給湯装置においては特有の不都合として、燃焼排ガス温度の上昇の原因となる一次熱交換器の缶石付着等が発生したとしても、その缶石付着等の発生検知に対する困難性がある。すなわち、二次熱交換器が存在せず潜熱回収が行われないタイプの給湯装置の場合であると、熱交換器に缶石付着が発生することにより熱効率が低下し、その出力（熱交換により取得する熱量）が低下することになり、これにより缶石付着の発生を把握することが可能となる。これに対し、潜熱回収型の給湯装置の場合であると、一次熱交換器に缶石付着が発生することにより一次熱交換器の熱効率が低下しても、これに伴い一次熱交換器通過後の燃焼排ガス温度が上昇し、この燃焼排ガスの温度上昇に伴い二次熱交換器での熱効率が増大することになり、給湯装置全体での熱効率（一次熱交換器の熱効率と二次熱交換器の熱効率とのトータル熱効率）はさほど低下せずに、その出力もさほど低下しない傾向となる。つまり、一次熱交換器の効率低下が二次熱交換器での潜熱回収によって補われてしまう結果、トータル熱効率はさほど低下せず、このため、一次熱交換器における缶石付着発生を検知し難いことになる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、顕熱回収用の熱交換器である一次熱交換器の缶石付着やフィン閉塞等の熱交換器詰まりに起因する不都合の発生を確実に回避し得る潜熱回収型給湯装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、第１の発明では、燃焼加熱部での燃焼により発生する燃焼ガスから顕熱を回収する一次熱交換器と、この一次熱交換器を通過した後の燃焼排ガスから潜熱を回収する二次熱交換器と、加熱対象の水を上記二次熱交換器に入水させて上記潜熱の回収により予熱した後に上記一次熱交換器に入水させ上記顕熱の回収により加熱して出湯させる湯水経路とを備えた潜熱回収型給湯装置を対象として次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記二次熱交換器に入水される水の入水温度を検出する入水温度検出手段と、上記二次熱交換器で予熱された後に一次熱交換器へ入水される予熱水の温度を検出する予熱水温度検出手段と、上記一次熱交換器で加熱されて出湯される出湯温度を検出する出湯温度検出手段と、上記一次熱交換器を通過した後に上記二次熱交換器に供給されることになる燃焼排ガスの温度を推測し推測された燃焼排ガス温度に基づき対策制御を実行する燃焼排ガス温度推測制御手段とを備えることとする。そして、上記燃焼排ガス温度推測制御手段として、上記一次熱交換器で顕熱回収により得られる熱量である一次熱交換器出力と、上記一次熱交換器を通過した後に上記二次熱交換器に供給されることになる燃焼排ガス温度との関係を設定した関係テーブルが記憶設定された記憶部と、上記予熱水温度検出手段により検出される予熱水温度と上記出湯温度検出手段により検出される出湯温度との間の温度上昇分に基づいて一次熱交換器出力を演算により求め、この一次熱交換器出力についての演算値を指標として上記関係テーブルから対応する燃焼排ガス温度を割り出す燃焼排ガス温度推測部とを備え、上記燃焼排ガス温度推測制御手段による対策制御として、燃焼排ガス温度が設定許容温度を超えないように、上記燃焼加熱部の燃焼量を低減する、上記燃焼加熱部の燃焼量として所定範囲の大燃焼量が設定されないように制限する、あるいは、上記燃焼加熱部での燃焼作動を強制的に停止する、の内のいずれかの処理を実行する構成とした（請求項１）。

この第１の発明の場合、上記予熱水温度の検出に基づき演算により得られる現実の一次熱交換器出力に基づいて燃焼排ガス温度が推測されることになるため、温度センサにより燃焼排ガス温度の検出を直接的もしくは間接的に行う場合の温度分布や燃焼排ガス流の偏り等の影響を一切受けることなく、その時点での燃焼排ガス温度を正確かつ確実に把握することが可能になる。これにより、把握された燃焼排ガス温度に基づいて対策制御を確実かつ適切に実行することが可能となって、一次熱交換器での缶石付着等に起因して燃焼排ガス温度が過度に上昇してしまうことに起因する不都合の発生を確実に防止し得ることになる。

第２の発明では、燃焼加熱部での燃焼により発生する燃焼ガスから顕熱を回収する一次熱交換器と、この一次熱交換器を通過した後の燃焼排ガスから潜熱を回収する二次熱交換器と、加熱対象の水を上記二次熱交換器に入水させて上記潜熱の回収により予熱した後に上記一次熱交換器に入水させ上記顕熱の回収により加熱して出湯させる湯水経路とを備えた潜熱回収型給湯装置を対象として次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記二次熱交換器に入水される水の入水温度を検出する入水温度検出手段と、上記二次熱交換器で予熱された後に一次熱交換器へ入水される予熱水の温度を検出する予熱水温度検出手段と、上記一次熱交換器で加熱されて出湯される出湯温度を検出する出湯温度検出手段と、上記一次熱交換器を通過した後に上記二次熱交換器に供給されることになる燃焼排ガスの温度を推測し推測された燃焼排ガス温度に基づき対策制御を実行する燃焼排ガス温度推測制御手段とを備えることとする。そして、上記燃焼排ガス温度推測制御手段として、上記二次熱交換器で潜熱回収により得られる熱量である二次熱交換器出力と上記一次熱交換器で顕熱回収により得られる熱量である一次熱交換器出力との比率と、上記一次熱交換器を通過した後に上記二次熱交換器に供給されることになる燃焼排ガス温度との関係を設定した関係テーブルが記憶設定された記憶部と、上記入水温度検出手段により検出される入水温度と上記予熱水温度検出手段により検出される予熱水温度との間の温度上昇分に基づいて二次熱交換器出力を演算により求める一方、上記予熱水温度検出手段により検出される予熱水温度と上記出湯温度検出手段により検出される出湯温度との間の温度上昇分に基づいて一次熱交換器出力を演算により求め、これら二次熱交換器出力と一次熱交換器出力との比率についての演算値を指標として上記関係テーブルから対応する燃焼排ガス温度を割り出す燃焼排ガス温度推測部とを備え、上記燃焼排ガス温度推測制御手段による対策制御として、燃焼排ガス温度が設定許容温度を超えないように、上記燃焼加熱部の燃焼量を低減する、上記燃焼加熱部の燃焼量として所定範囲の大燃焼量が設定されないように制限する、あるいは、上記燃焼加熱部での燃焼作動を強制的に停止する、の内のいずれかの処理を実行する構成とした（請求項２）。

この第２の発明の場合、上記予熱水温度の検出に基づき現実の二次熱交換器出力と一次熱交換器出力とが演算により得られ、この演算により得られる現実の二次熱交換器出力と一次熱交換器出力との比率についての演算値に基づいて燃焼排ガス温度が推測されることになる。このため、第１の発明と同様に、温度センサにより燃焼排ガス温度の検出を直接的もしくは間接的に行う場合の温度分布や燃焼排ガス流の偏り等の影響を一切受けることなく、その時点での燃焼排ガス温度を正確かつ確実に把握することが可能になる。これにより、把握された燃焼排ガス温度に基づいて対策制御を確実かつ適切に実行することが可能となって、一次熱交換器での缶石付着等に起因して燃焼排ガス温度が過度に上昇してしまうことに起因する不都合の発生を確実に防止し得ることになる。

第３の発明では、燃焼加熱部での燃焼により発生する燃焼ガスから顕熱を回収する一次熱交換器と、この一次熱交換器を通過した後の燃焼排ガスから潜熱を回収する二次熱交換器と、加熱対象の水を上記二次熱交換器に入水させて上記潜熱の回収により予熱した後に上記一次熱交換器に入水させ上記顕熱の回収により加熱して出湯させる湯水経路とを備えた潜熱回収型給湯装置を対象として次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記二次熱交換器に入水される水の入水温度を検出する入水温度検出手段と、上記二次熱交換器で予熱された後に一次熱交換器へ入水される予熱水の温度を検出する予熱水温度検出手段と、上記一次熱交換器で加熱されて出湯される出湯温度を検出する出湯温度検出手段と、上記一次熱交換器を通過した後に上記二次熱交換器に供給されることになる燃焼排ガスの温度を推測し推測された燃焼排ガス温度に基づき対策制御を実行する燃焼排ガス温度推測制御手段とを備えることとする。そして、上記燃焼排ガス温度推測制御手段として、上記二次熱交換器で潜熱回収により得られる熱量である二次熱交換器出力と上記一次熱交換器で顕熱回収により得られる熱量である一次熱交換器出力との合計出力を上記燃焼加熱部での燃焼で与えられる熱量入力で除したトータル熱効率と、上記一次熱交換器を通過した後に上記二次熱交換器に供給されることになる燃焼排ガス温度との関係を設定した関係テーブルが記憶設定された記憶部と、上記入水温度検出手段により検出される入水温度と上記予熱水温度検出手段により検出される予熱水温度との間の温度上昇分に基づいて二次熱交換器出力を演算により求める一方、上記予熱水温度検出手段により検出される予熱水温度と上記出湯温度検出手段により検出される出湯温度との間の温度上昇分に基づいて一次熱交換器出力を演算により求め、これら二次熱交換器出力と一次熱交換器出力との合計出力を上記燃焼加熱部における燃焼量に対応して予め設定された入力熱量で除して得られたトータル熱効率についての演算値を指標として上記関係テーブルから対応する燃焼排ガス温度を割り出す燃焼排ガス温度推測部とを備え、上記燃焼排ガス温度推測制御手段による対策制御として、燃焼排ガス温度が設定許容温度を超えないように、上記燃焼加熱部の燃焼量を低減する、上記燃焼加熱部の燃焼量として所定範囲の大燃焼量が設定されないように制限する、あるいは、上記燃焼加熱部での燃焼作動を強制的に停止する、の内のいずれかの処理を実行する構成とした（請求項３）。

この第３の発明の場合、上記予熱水温度の検出に基づき現実の二次熱交換器出力と一次熱交換器出力とが演算により得られ、この演算により得られる現実の二次熱交換器出力と一次熱交換器出力との合計出力を燃焼加熱部での入力熱量で除して得られたトータル熱効率についての演算値に基づいて燃焼排ガス温度が推測されることになる。このため、第１又は第２の発明と同様に、温度センサにより燃焼排ガス温度の検出を直接的もしくは間接的に行う場合の温度分布や燃焼排ガス流の偏り等の影響を一切受けることなく、その時点での燃焼排ガス温度を正確かつ確実に把握することが可能になる。これにより、把握された燃焼排ガス温度に基づいて対策制御を確実かつ適切に実行することが可能となって、一次熱交換器での缶石付着等に起因して燃焼排ガス温度が過度に上昇してしまうことに起因する不都合の発生を確実に防止し得ることになる。

加えて、以上の各発明の潜熱回収型給湯装置において、上記燃焼排ガス温度推測制御手段による対策制御として、燃焼排ガス温度が設定許容温度を超えないように、上記燃焼加熱部の燃焼量を低減する、上記燃焼加熱部の燃焼量として所定範囲の大燃焼量が設定されないように制限する、あるいは、上記燃焼加熱部での燃焼作動を強制的に停止する、の内のいずれかの処理を実行する構成を採用しているため、過度に上昇した燃焼排ガス温度を下げたり、燃焼排ガス温度のそれ以上の上昇を阻止したりして、燃焼排ガス温度が設定許容温度を超えてしまうことが確実に回避される。上記の燃焼量の低減としては例えば燃焼加熱部へのガス供給量自体を低減変更することが挙げられ、大燃焼量が設定されないように制限するものとしては例えば能力切換弁の選択的な開閉切換に基づき燃焼量が可変にされている場合に大能力への能力切換を制限することが挙げられる。これらの低減や制限によっても燃焼排ガス温度の上昇に対策できないときには燃焼作動の強制停止することにより安全処理を図り得る。

以上の潜熱回収型給湯装置における燃焼加熱部での燃焼についての対策制御に加えて、あるいは、その対策制御の代わりに、燃焼用空気についての対策制御を行うようにしてもよい。例えば、上記燃焼加熱部に対し燃焼用空気を供給量可変に供給する空気供給手段を備え、上記燃焼排ガス温度推測制御手段による対策制御として、上記空気供給手段による燃焼用空気の供給量を増大化させる処理を実行する構成とすることができる（請求項４）。このように燃焼用空気量の供給量が増大化されると、その増大化された空気量の分だけ燃焼排ガス温度の上昇が抑制されて空気の供給量を増大化させない場合よりも燃焼排ガス温度の低下を図り得ることになる。

又、上記の潜熱回収型給湯装置において、上記燃焼排ガス温度推測制御手段に一次熱交換器での熱交換を阻害する詰まり発生を検知する詰まり検知部を備えるようにし、詰まり検知部として、上記燃焼排ガス温度推測部での演算により得られる演算値である指標に基づいて詰まり発生を検知する構成とすることができる（請求項５）。このようにすることにより、一次熱交換器での熱効率低下が二次熱交換器での熱効率増大により補われてしまいトータル熱効率の低下として缶石付着等の詰まり発生の検知が困難になるという潜熱回収型給湯装置に特有の不都合が解消される。加えて、燃焼加熱部に対する燃料供給において本来は一定である筈のガス供給圧が変動してしまうことに起因してトータル熱効率が低下したとしても、それを詰まり発生と誤判定することなく、一次熱交換器での詰まり発生なのか、あるいは、それ以外の原因による熱効率低下なのかを識別して、詰まり発生を的確に検知し得ることになる。

この場合、報知手段をさらに備えることとし、上記燃焼排ガス温度推測制御手段を、上記詰まり検知部により詰まり発生が検知されたときの対策制御として、上記報知手段により詰まりが発生している旨を警報案内する構成とすることができる（請求項６）。これにより、給湯装置に異常が発生していること、その異常の内容が一次熱交換器での詰まり発生であることを、ユーザに確実に認識させてメンテナンスの促進を図り得る。

更に、以上の潜熱回収型給湯装置における湯水経路として、加熱対象の水を上記二次熱交換器に入水させる入水管と、この二次熱交換器で予熱された水を上記一次熱交換器に入水させる入水接続管とを備え、上記予熱水温度検出手段として上記入水接続管内を流れる水の温度を検出する構成とすることができる（請求項７）。これにより、一次熱交換器出力を演算により求める上で、一次熱交換器に入水される予熱水温度を的確に検出することが可能となる。

以上、説明したように、請求項１〜請求項７のいずれかの潜熱回収型によれば、上記予熱水温度の検出に基づき現実の一次熱交換器出力や、あるいはこれに加えて現実の二次熱交換器出力を演算により得ることができることになる。そして、これらの演算値に基づいて、燃焼排ガス温度を把握することができるようになるため、温度センサにより燃焼排ガス温度の検出を直接的もしくは間接的に行う場合の温度分布や燃焼排ガス流の偏り等の影響を一切受けることなく、その時点での燃焼排ガス温度を正確かつ確実に把握することができるようになる。このため、把握された燃焼排ガス温度に基づいて対策制御を確実かつ適切に実行することができ、一次熱交換器での缶石付着等に起因して燃焼排ガス温度が過度に上昇してしまうことに起因する不都合の発生を確実に防止することができるようになる。

加えて、燃焼排ガス温度推測制御手段による対策制御によって、過度に上昇した燃焼排ガス温度を下げたり、燃焼排ガス温度のそれ以上の上昇を阻止したりして、燃焼排ガス温度が設定許容温度を超えてしまうことを確実に回避して、給湯装置の適正使用を確実に継続させることができる。又、請求項４によれば、燃焼自体の制御に代えて、あるいは燃焼自体の制御に加えて、燃焼加熱部への燃焼用空気の供給量の増大化によって、燃焼排ガス温度の上昇を抑制して給湯装置の適正使用を確実に継続させることができる。

又、請求項５によれば、一次熱交換器での熱効率低下が二次熱交換器での熱効率増大により補われてしまいトータル熱効率の低下として缶石付着等の詰まり発生の検知が困難になるという潜熱回収型給湯装置に特有の不都合を解消して、確実に缶石付着等の詰まり発生を検知することができる。加えて、燃焼加熱部に対する燃料供給において本来は一定である筈のガス供給圧が変動してしまうとこに起因してトータル熱効率が低下したとしても、それを詰まり発生と誤判定することなく、一次熱交換器での詰まり発生なのか、あるいは、それ以外の原因による熱効率低下なのかを確実に識別して、詰まり発生を的確に検知することができるようになる。この際、請求項６による警報案内によって、給湯装置に異常が発生していること、その異常の内容が一次熱交換器での詰まり発生であることを、ユーザに確実に認識させてメンテナンスの促進を図ることができるようになる。

更に、請求項７によれば、一次熱交換器出力を演算により求める上で、一次熱交換器に入水される予熱水温度を的確に検出することができるようになる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１に本発明の実施形態に係る潜熱回収型給湯装置１を示す。なお、図１には給湯機能のみの単機能タイプの潜熱回収型給湯装置１を示すが、これに限らず、給湯機能に加えて、温水循環式暖房機能、風呂追い焚き機能、風呂湯張り機能のいずれか１以上の機能を併有する複合熱源機型に構成されたものに本発明を適用することができる。ここで、潜熱回収型とは、燃焼ガスからの顕熱回収に加え燃焼排ガスから潜熱の回収をも行うことにより高効率化を図るものであり、少なくとも潜熱回収用の二次熱交換器４を備えたものである。

図１において、符号２はハウジング１ａ内に収容された缶体であり、この缶体２内には顕熱回収用熱交換器としての一次熱交換器３と、潜熱回収用熱交換器としての二次熱交換器４と、これらに燃焼熱を与える燃焼加熱部５とが配設され、缶体２の下側にはファンモータ６１の回転作動により燃焼加熱部５に対し燃焼用空気を供給する空気供給手段としての送風ファン６が設けられている。加熱対象である水は二次熱交換器４に対し先に通水され、次いで一次熱交換器３に通水されるようになっている。この際に、燃焼加熱部５の燃焼作動により燃焼ガスが一次熱交換器３に流れ、この燃焼ガスからの顕熱回収により一次熱交換器３では水が所定の設定温度まで加熱され、一次熱交換器３を通過した後に燃焼排ガスが二次熱交換器４に流れ、この燃焼排ガスからの潜熱回収により二次熱交換器４では一次熱交換器３での加熱前に予熱され、二次熱交換器４を通過した後の燃焼排ガスが排気筒２ａから外部に放出されるようになっている。一次熱交換器３及び二次熱交換器４は、それぞれ、多数のフィンと、このフィンを貫通するチューブとからなるフィンアンドチューブ式に構成されている。

上記二次熱交換器４には、その入口側に入水管７の下流端が連通接続され、出口側には入水接続管８の上流端が連通接続されている。一次熱交換器３には、その入口側に入水接続管８の下流端が連通接続され、その出口側に出湯管９の上流端が連通接続されている。これにより、上記入水管７の上流端である接続端７１には水道管又は高架水槽からの給水管が接続されて、入水管７を通して二次熱交換器４に対し入水され、二次熱交換器４で潜熱回収により予熱された水が入水接続管８を通して一次熱交換器３に対し入水され、この一次熱交換器３において設定温度まで加熱された湯が出湯管９を通して下流端である接続端９１に出湯され、この接続端９１に接続された給湯配管１０を通して台所や洗面所等の給湯栓１１に給湯されるようになっている。上記入水管７、入水接続管８及び出湯管９により、湯水経路が構成されている。

上記入水管７には入水流量を検出する入水流量センサ７２と、外部から給水されて二次熱交換器４に入水される入水温度を検出する入水温度検出手段としての第１入水温度センサ７３とが介装され、上記入水接続管８には二次熱交換器４で予熱された後、一次熱交換器３に入水される入水温度を検出する予熱水温度検出手段としての第２入水温度センサ８１が介装され、上記出湯管９には、給湯流量を制御する流量調節弁９２と、一次熱交換器３から出湯され後述のバイパス管１２の合流位置よりも上流側位置で出湯温度を検出する出湯温度検出手段としての缶体温度センサ９３と、バイパス管１２の合流後であって給湯栓１１に給湯される給湯温度を検出する給湯温度センサ９４とが介装されている。上記各温度センサ７３，８１．９３．９４は例えばサーミスタ等により構成されている。

また、上記入水管７と出湯管９との間にはバイパス管１２が接続され、このバイパス管１２の途中にはバイパス水量調節弁１２１が介装されて、バイパス水量調節弁１２１により入水管７から出湯管９への水のバイパス流量を調節するようになっている。このバイパス水量調節弁１２１が後述のコントローラ２０により制御されて、一次熱交換器３からの出湯との混水により給湯温度の温度調節（温調）が行われるようになっている。

上記二次熱交換器４の下側位置にはドレンパン１３が配設され、二次熱交換器４での潜熱回収の際に燃焼排ガス中の水蒸気が凝縮することにより発生する強酸性の排ガスドレンをドレンパン１３で受けて集水し、集水した排ガスドレンを中和処理の後に排出するようになっている。すなわち、ドレンパン１３で集水された排ガスドレンは導出管１４を通して缶体２内から導出され、途中で中和処理槽１５内の中和剤(例えば炭酸カルシウム)との接触により中和処理され、その上で外部に排出されるようになっている。

上記燃焼加熱部５は、その燃焼能力を複数段階に切換可能に構成され、燃焼量の変更調整が可能となっている。すなわち、燃焼加熱部５は、燃料（例えば気体燃料であるガス）を燃焼させる燃焼バーナとして、２以上（図例では３群）の燃焼バーナ部５ａ，５ｂ，５ｃを備えたものである。燃焼バーナ部５ａ，５ｂ，５ｃはそれぞれ複数本（第１燃焼バーナ部５ａが例えば５本、第２燃焼バーナ部５ｂが例えば１本、第３燃焼バーナ部５ｃが例えば２本）のバーナを備えたものであり、各燃焼バーナ部５ａ，５ｂ，５ｃには、燃料ガス供給源側から燃焼用燃料としてガスを供給するガス供給管１６が接続されている。このガス供給管１６には上流側(ガス供給源側)から順に元栓としての元ガス電磁弁１７と、ガスの供給流量を調整するガス比例弁１８とが介装されている。そして、このガス比例弁１８の下流側で上記ガス供給管１６が分岐され、第１燃焼バーナ部５ａに対し第１能力切換弁GV1を介してガスが供給され、第２燃焼バーナ部５ｂに対し第２能力切換弁GV2を介してガスが供給され、第３燃焼バーナ部５ｃに対し第３能力切換弁GV3を介してガスが供給されるようになっている。この第１〜第３能力切換弁GV1，GV2，GV3の選択的開閉切換制御と、ガス比例弁１７のガス供給量の変更調整制御とにより、燃焼能力を段階的・連続的に変更調整可能として出湯能力を可変としている。

例えば、図例のものでは、第２能力切換弁GV2のみ開にして第２燃焼バーナ部５ｂのみを燃焼させる(最小能力である能力１)、第３能力切換弁GV3のみを開にして第３燃焼バーナ部５ｃのみを燃焼させる(小能力である能力２)、第２及び第３能力切換弁GV2，GV3を共に開にして第２及び第３燃焼バーナ部５ｂ，５ｃを燃焼させる(中能力である能力３)、第１能力切換弁GV1のみ開にして第１燃焼バーナ部５ａのみを燃焼させる(大能力である能力４)、あるいは、第１〜第３能力切換弁GV1，GV2，GV3を全て開にして第１〜第３燃焼バーナ部５ａ，５ｂ，５ｃの全てを燃焼させる(最大能力である能力５)、というように、能力１〜能力５までの燃焼量の能力切換が最小から最大まで５段階に可能となっている。

以上の潜熱回収型給湯装置１による給湯運転制御は、ＭＰＵやメモリー等を備えたコントローラ２０（図２参照）による燃焼制御や各種作動制御に基づいて行われるようになっている。燃焼制御は、上記の燃焼加熱部５、元ガス電磁弁１７及びガス比例弁１８等の燃焼系の作動制御に基づいて実行されるようになっている。コントローラ２０は、リモコン２１により設定された設定出湯温度に基づき給湯を行う給湯運転制御を基本として、燃焼排ガス温度の上昇を推測して各種の安全制御を行うようになっている。すなわち、上記コントローラ２０は、図２に示すように、給湯制御部２２と、燃焼排ガス温度推測制御部２３とを備えており、報知手段をも兼ねるリモコン２１や、各種センサ７２，７３，８１，９３，９４等からの出力信号等に基づいて、上記の燃焼加熱部５、ガス比例弁１８、元ガス電磁弁１７や、ファンモータ６１他を作動制御するようになっている。

上記記給湯制御部２２は、ＦＦ（フィードフォワード）制御やＦＢ（フィードバック）制御を前提として、空気量制御、ガス量制御、流量制御及び能力切換制御等の各処理をＦＦ制御号数ＦＢ制御号数等の制御号数（出力号数）に基づき実行するようになっている。かかる給湯制御部２２による基本の給湯制御について説明すると、ユーザがリモコン２１に対し所望の湯温（設定出湯温度）を入力設定した状態で給湯栓１１を開くと入水管７から水が入水され、入水流量センサ７２から最低作動水量（MOQ）以上の流量検出を受けて燃焼作動させて給湯運転制御が開始され、そして、使用者が給湯栓１１を締めて入水流量センサ７２からの検出値が最低作動流量よりも低くなれば、燃焼加熱部５での燃焼を停止させて給湯運転制御が終了される。

最低作動流量以上の入水により燃焼加熱部５の燃焼作動が開始されると、一次熱交換器３では燃焼ガスとの熱交換による顕熱回収により内部を流れる水が所定温度まで加熱され、二次熱交換器４では一次熱交換器３を通過した後の燃焼排ガスから潜熱回収が行われて内部を流れる水が予熱されることになり、二次熱交換器４を通過した後の燃焼排ガスが排気筒２ａから外部に放出されることになる。一方、入水管７から入水された水が二次熱交換器４でまず予熱され、予熱された水が入水接続管８を通して一次熱交換器３に入水されて一次熱交換器３において所定温度まで加熱された後、出湯管９に出湯されることになる。そして、二次熱交換器４での潜熱回収の際に発生した排ガスドレンがドレンパン１３で集水され、集水された排ガスドレンが導出管１４を通して導出される途中で中和処理槽１５において中和処理され、その後、外部に排水されることになる。

一方、燃焼排ガス温度推測制御部２３では、燃焼加熱部５で燃焼作動されている間は燃焼排ガス温度の推測処理を継続し燃焼排ガス温度の監視を行うようになっている。その推測の原理は、一次熱交換器３での熱交換後の実際の出力と、二次熱交換器４での熱交換後の実際の出力とを、温度検出及び流量検出によりそれぞれ演算により求め、これら一次熱交換器３の出力と、二次熱交換器４の出力とから燃焼排ガス温度を推測（予測）するのである。上記の「出力」とは次式により定義される熱量（熱交換により回収した熱量）のことである。

出力＝（熱交換後の出湯温度−熱交換前の入水温度）×入水流量
従って、一次熱交換器３の実際の出力とは、缶体温度センサ９３の検出温度から第２入水温度センサ８１の検出温度を差し引いた温度上昇分に、入水流量センサ７２の検出流量を乗じて得られる回収熱量のことである。同様に、二次熱交換器４の実際の出力とは、第２入水温度センサ８１の検出温度から第１入水温度センサ７３の検出温度を差し引いた温度上昇分に、入水流量センサ７２の検出流量を乗じて得られる回収熱量のことである。

ここで、潜熱回収型給湯装置において缶石付着もしくはフィン閉塞等の詰まり発生の進行度合と、一次熱交換器３の出力、二次熱交換器４の出力及び燃焼排ガス温度の三者との関係は次のようになる。すなわち、例えば図３（ａ）に示すように一次熱交換器３に缶石付着が発生しそれが進行していくと、これに伴い、一次熱交換器３の熱効率が低下してその一次熱交換器３の出力は減少し、一次熱交換器３を通過して二次熱交換器４に供給される燃焼排ガス温度は上昇し、二次熱交換器４に供給される燃焼排ガス温度が上昇すれば潜熱回収が進んで二次熱交換器４の出力は増加していくことになる。従って、上記の三者の内の一次熱交換器３の実際の出力と、二次熱交換器４の実際の出力とを把握することができれば、残る燃焼排ガス温度の温度傾向を得ることができる上に、缶石付着の進行度合についてもその傾向を得ることができるようになると言える。

燃焼排ガス温度推測制御部２３の記憶部２３０には熱効率に対する関係テーブルとして燃焼加熱部５での能力１〜能力５の５段階の能力切換段階毎に対応する関係テーブルが予め記憶設定されており、燃焼排ガス温度推測制御部２３はその時点の燃焼能力（燃焼量）に対応する関係テーブルと、上記の一次熱交換器３及び二次熱交換器４の実際の出力の演算結果とから、その時点での燃焼排ガス温度の推測を燃焼排ガス温度推測部２３１により行い、缶石付着等の検知を詰まり検知部としての缶石付着検知部２３３により行うようになっている。

上記の関係テーブルは予め試験して設定したものであり、図３（ｂ）に例示するように、一次熱交換器３の熱効率を横軸にし、二次熱交換器４の熱効率又はトータル熱効率を一側の縦軸にし、燃焼排ガス温度を他側の縦軸にして、一次熱交換器３の熱効率の変化に対する二次熱交換器４の熱効率の変化（関係曲線Ｎ；破線参照）、そのときの燃焼排ガス温度の変化（関係曲線Ｅ；点線参照）、同様にそのときのトータル熱効率の変化（関係曲線Ａ；実線参照）を表したものである。なお、トータル熱効率とは一次熱交換器３の熱効率と二次熱交換器４の熱効率との合計のことであり、熱効率とは出力をそのときの燃焼で消費されているガス消費量で除したもののことであり、又、ガス消費量とは、ガス供給管１６（図１参照）により所定のガス供給圧に基づき供給されて燃焼加熱部５で燃焼されるように予定されているガス消費量のことであり、燃焼加熱部５での燃焼により与えられる入力熱量と同義である。一次熱交換器３の熱効率は［一次熱交換器の出力／ガス消費量］により、二次熱交換器４の熱効率は［二次熱交換器の出力／ガス消費量］によりそれぞれ表される。このような関係テーブルとして、燃焼加熱部５での燃焼量が能力１のとき、能力２のとき、能力３のとき、能力４のとき及び能力５のときの能力切換段階毎に予め設定されて５種類の関係テーブルが記憶保持されている。なお、図３（ｂ）では「熱効率」を用いて関係テーブルを表しているが、これに限らず、一次熱交換器出力又は二次熱交換器出力、あるいはこれらを合計した合計出力（トータル出力；トータル出力＝一次熱交換器出力＋二次熱交換器出力）と、燃焼排ガス温度との関係で表すようにしてもよい。上記のガス消費量は燃焼加熱部５での能力１〜５毎に予め設定されており、上記の一次熱交換器３や二次熱交換器４の各熱効率の演算における分母（ガス消費量）は同じだからである。

燃焼排ガス温度推測部２３１による燃焼排ガス温度の推測及び缶石付着部２３３による缶石付着の検知は具体的には次のようにして行われる。現時点での燃焼能力（燃焼量）に対応する関係テーブルが図３（ｂ）に例示するものであると仮定すると、まず一次熱交換器３及び二次熱交換器４での現時点での出力を次式により演算する。

一次熱交換器の出力＝（Ｔｈ−Ｔｃ_２）×Ｑ
二次熱交換器の出力＝（Ｔｃ_２−Ｔｃ_１）×Ｑ
ここで、Ｔｈは缶体温度センサ９３の検出温度、Ｔｃ_２は第２入水温度センサ８１の検出温度、Ｑは入水流量センサ７２の検出流量、Ｔｃ_１は第１入水温度センサ７３の検出温度である。次に、一次熱交換器３の出力についての演算値を用いて一次熱交換器３の現時点での熱効率を演算し、得られた一次熱交換器３の熱効率に基づき図３（ｂ）の関係テーブルの関係曲線Ｅから燃焼排ガス温度を割り出す。一次熱交換器３の熱効率が図３（ｂ）に示すように例えばｒ％であれば、燃焼排ガス温度としてＴｅ℃が割り出されることになる。そして、割り出された現時点で推測された燃焼排ガス温度が設定許容温度（例えば１００℃又は余裕代を見込んで９５℃）よりも高くなれば安全処理部２３２により安全処理を行い、設定許容温度よりも低ければ燃焼排ガス温度の監視を続行する。

上記の安全処理としては、燃焼量の低減化・抑制及び／又は空気供給量の増大化を行う。燃焼量の低減化・抑制としては、燃焼量をより小さい側に低減させたり、所定以上の燃焼量での燃焼作動を制限したりする。具体的には燃焼加熱部５での現在の能力切換段階が能力５であれば能力４に燃焼量を低減させ、あるいは、能力４であれば能力３に燃焼量を低減させ、以後の燃焼作動において例えば最大燃焼量の能力５への能力切換を禁止するという処理を行う。能力切換の禁止は、例えば能力５への切換えるための能力切換弁GV1，GV2又はGV3の開変換を禁止することにより行えばよい。又、空気供給量の増大化としては、送風ファン６のファンモータ６１のファン回転数を増加させて燃焼加熱部５に対する空気供給量を増大させ、これにより、燃焼排ガス温度を下げるようにする。そして、上記の燃焼量の低減・抑制及び／又は空気量の増大化を実行したとしても、それ以降も燃焼排ガス温度が設定許容温度を超えるようであれば、最終的な安全処理として燃焼加熱部５による燃焼作動を強制的に停止させる。なお、上記の設定許容温度は安全処理を実行するための判定基準であるが、設定許容温度よりも低温度側の範囲を１又は２以上の段階で予め設定しておき、その範囲毎（段階毎）に報知手段としての例えばリモコン２１を用いて注意表示、警告表示というようにユーザに対し不都合レベルに応じた案内を行うようにしてもよい。

上記の空気供給量の増大化処理としては、送風ファン６のファン回転数を例えば数パーセント分増加させることが好ましい。すなわち、本来は、空気供給量は燃焼加熱部５へのガス供給量との関係で所定の空燃比になるように制御されている。つまり適正燃焼量になるように適正送風量（適正空気供給量）が設定されている。この適正送風量については数パーセント（例えば５パーセント）の許容幅を有しているため、上記の安全処理として空気の供給量を増大化させる場合には、上記許容幅内での増加量とすることが好ましい。具体的には、送風ファン６のファンモータ６１のファン回転数を数パーセント分（例えば５パーセント分）増大させる。これにより、燃焼加熱部５での燃焼状態を適正範囲に維持しつつも、燃焼排ガス温度の上昇抑制・低下を図ることができるようになる。従って、上記の安全処理としては、まず空気供給量の上記許容幅内での増大化処理を実行し、それでも燃焼排ガス温度が十分に低下しない場合には上記の燃焼量の低減・抑制の処理を実行し、それでも燃焼排ガス温度が設定許容温度よりも下がらなければ最終的に燃焼の強制停止の処理を実行するようにすればよい。

このような本実施形態による燃焼排ガス温度の推測処理の手法の場合、一次熱交換器３及び二次熱交換器４の実際の各出力に基づいて燃焼排ガス温度の推測を行うようにしているため、燃焼加熱部５から一次熱交換器３へ、一次熱交換器３から二次熱交換器４、そして排気筒２ａまで流れる燃焼排ガスの温度分布が不均一になったり、流れの分布が燃焼能力切換により偏ったりしたとしても、それらに関係なく正確かつ確実に現時点の燃焼排ガス温度を把握して推測することができる。又、缶体２の燃焼排ガスの流路に温度センサを設ける場合には二次熱交換器４で発生する排ガスドレンの影響下にあることを考慮した品質のものを用いる必要があるのに対し、本実施形態の如く第２入水温度センサ８１を設ける場合には通常のサーミスタを用いることができ、コスト的にも低減化を図ることができる。

又、詰まり検知部である缶石付着検知部２３３による処理は次のようにして行う。すなわち、上記の燃焼排ガス温度の推測における処理に併せて、二次熱交換器４の出力についての演算値を用いて二次熱交換器４の現時点での熱効率（二次熱交換器出力／ガス消費量）を演算し、得られた一次熱交換器３及び二次熱交換器４の熱効率についての両演算値から熱効率比（＝二次熱交換器の熱効率／一次熱交換器の熱効率）を演算する。得られた現時点の熱効率比が、缶石付着に伴う熱効率低下について警告を発するために予め設定した閾値より大値側であれば、警告が必要な程度に缶石付着の発生（詰まり発生）を検知したとして警報処理部により後述の警報処理を実行し、小値側であれば缶石付着は生じているかもしれないものの警報までは不要として缶石付着についての監視を続行する。上記の警報処理としては、例えばリモコン２１を報知手段として用いて音声案内、文字表示あるいは警告灯の点灯・点滅等の報知処理を行う。

缶石付着の指標としての上記熱効率比と一次熱交換器３の熱効率との関係は図３（ｂ）に示す関係テーブルから得られるものであり、例えば図４（ａ）に例示される。一次熱交換器３に缶石付着が発生すれば、その缶石付着の進行に伴い上記熱効率比は増大することになる。このため、この熱効率比が上記閾値に到達することで缶石付着についての警告処理を実行するようにしている。なお、図４（ｂ）には上記の熱効率比と、燃焼排ガス温度との関係について示している。この図４（ｂ）の関係図も図４（ａ）と同旨の関係を表し、燃焼排ガス温度の上昇に伴い上記熱効率比も増大することになり、熱効率比の代わりに燃焼排ガス温度を用いて、上記の熱効率比についての閾値と同様に缶石付着に関し燃焼排ガス温度についての閾値を設定し、この閾値に燃焼排ガス温度が到達すれば上記と同様な缶石付着についての警報処理を実行するようにしてもよい。又、図４（ａ）又は図４（ｂ）には熱効率比や一次熱交換器の熱効率というように熱効率を用いているが、これに限らず、熱効率比の代わりに演算された現実の二次熱交換器出力と一次熱交換器出力との比率（二次熱交換器出力／一次熱交換器出力）を用いたり、一次熱交換器の熱効率の変わりに演算により得られた現実の一次熱交換器の出力を用いたりしてもよい。熱効率は出力をガス消費量で除したものであり、その分母のガス消費量は同じだからである。

このような本実施形態による缶石付着の検知及び警報処理の手法の場合、一次熱交換器３の熱効率が低下しても二次熱交換器４の熱効率が増大することにより補うこととなって装置全体のトータル熱効率の低下度合を監視するだけでは潜熱回収型給湯装置における缶石付着を正確には検知し得ないという不都合を解消することができる。これにより、潜熱回収型給湯装置１における缶石付着を正確にかつ確実に検知することができ、ユーザに対し缶石付着に関する警報を的確に案内することができるようになる。加えて、上記のトータル熱効率の低下度合を監視するだけでは、ガス供給圧の低下に起因してガス消費量が本来予定されている量よりも減少したことに起因してトータル熱効率が低下した場合であっても所定量以上の缶石付着が発生したと誤判定してしまい、この結果、ユーザに対し缶石付着発生と誤警報してしまうおそれがあるものの、上記の熱効率比を指標にして缶石付着を検知する本実施形態の場合には、上記の如き誤判定や誤警報の発生を確実に回避することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態での缶石付着の検知における閾値を入水温度センサ７３により検出される入水温度の高低如何に応じて変更設定するようにしてもよい。すなわち、水道管等から給水される水の温度である上記入水温度は季節（例えば夏季）によってかなり昇温し、かなり昇温した状態で二次熱交換器４に入水されたとしても燃焼排ガスとの温度差があまりないと二次熱交換器４の熱効率低下を招来することになる。このため、缶石付着発生を検知するための指標である熱効率比にも影響が及ぶことになる。このため、缶石付着発生の判定基準である閾値を上記入水温度に応じて変更設定することにより、より精度の高い缶石付着発生の検知が可能となる。

本発明の実施形態を示す模式図である。コントローラの内容を示すブロック図である。図３（ａ）は一次熱交換器の缶石付着等の進行度合と、燃焼排ガス温度・一次熱交換器の出力・二次熱交換器の出力との関係を示す特性図であり、図３（ｂ）は一次熱交換器の熱効率と、二次熱交換器の熱効率・トータル熱効率・燃焼排ガス温度との関係を示す関係図である。図４（ａ）は一次熱交換器の熱効率と、一次熱交換器の熱効率に対する二次熱交換器の熱効率の割合を示す熱効率比との関係図であり、図４（ｂ）は燃焼排ガス温度と一次熱交換器の熱効率に対する二次熱交換器の熱効率の割合を示す熱効率比との関係図である。

符号の説明

３一次熱交換器
４二次熱交換器
５燃焼加熱部
６送風ファン（空気供給手段）
７入水管（湯水経路）
８入水接続管（湯水経路）
９出湯管（湯水経路）
２１リモコン(報知手段)
２３燃焼排ガス温度推測制御部（燃焼排ガス温度推測制御手段）
７３第１入水温度センサ（入水温度検出手段）
８１第２入水温度センサ（予熱水温度検出手段）
９３缶体温度センサ（出湯温度検出手段）
２３０記憶部
２３１燃焼排ガス温度推測部
２３２安全処理部
２３３缶石付着検知部（詰まり発生検知部）
２３４警報処理部

Claims

燃焼加熱部での燃焼により発生する燃焼ガスから顕熱を回収する一次熱交換器と、この一次熱交換器を通過した後の燃焼排ガスから潜熱を回収する二次熱交換器と、加熱対象の水を上記二次熱交換器に入水させて上記潜熱の回収により予熱した後に上記一次熱交換器に入水させ上記顕熱の回収により加熱して出湯させる湯水経路とを備えた潜熱回収型給湯装置であって、
上記二次熱交換器に入水される水の入水温度を検出する入水温度検出手段と、上記二次熱交換器で予熱された後に一次熱交換器へ入水される予熱水の温度を検出する予熱水温度検出手段と、上記一次熱交換器で加熱されて出湯される出湯温度を検出する出湯温度検出手段と、上記一次熱交換器を通過した後に上記二次熱交換器に供給されることになる燃焼排ガスの温度を推測し推測された燃焼排ガス温度に基づき対策制御を実行する燃焼排ガス温度推測制御手段とを備え、
上記燃焼排ガス温度推測制御手段は、
上記一次熱交換器で顕熱回収により得られる熱量である一次熱交換器出力と、上記一次熱交換器を通過した後に上記二次熱交換器に供給されることになる燃焼排ガス温度との関係を設定した関係テーブルが記憶設定された記憶部と、
上記予熱水温度検出手段により検出される予熱水温度と上記出湯温度検出手段により検出される出湯温度との間の温度上昇分に基づいて一次熱交換器出力を演算により求め、この一次熱交換器出力についての演算値を指標として上記関係テーブルから対応する燃焼排ガス温度を割り出す燃焼排ガス温度推測部とを備え、かつ、
上記燃焼排ガス温度推測制御手段による対策制御として、燃焼排ガス温度が設定許容温度を超えないように、上記燃焼加熱部の燃焼量を低減する、上記燃焼加熱部の燃焼量として所定範囲の大燃焼量が設定されないように制限する、あるいは、上記燃焼加熱部での燃焼作動を強制的に停止する、の内のいずれかの処理を実行するように構成されている、
ことを特徴とする潜熱回収型給湯装置。
燃焼加熱部での燃焼により発生する燃焼ガスから顕熱を回収する一次熱交換器と、この一次熱交換器を通過した後の燃焼排ガスから潜熱を回収する二次熱交換器と、加熱対象の水を上記二次熱交換器に入水させて上記潜熱の回収により予熱した後に上記一次熱交換器に入水させ上記顕熱の回収により加熱して出湯させる湯水経路とを備えた潜熱回収型給湯装置であって、
上記二次熱交換器に入水される水の入水温度を検出する入水温度検出手段と、上記二次熱交換器で予熱された後に一次熱交換器へ入水される予熱水の温度を検出する予熱水温度検出手段と、上記一次熱交換器で加熱されて出湯される出湯温度を検出する出湯温度検出手段と、上記一次熱交換器を通過した後に上記二次熱交換器に供給されることになる燃焼排ガスの温度を推測し推測された燃焼排ガス温度に基づき対策制御を実行する燃焼排ガス温度推測制御手段とを備え、
上記燃焼排ガス温度推測制御手段は、
上記二次熱交換器で潜熱回収により得られる熱量である二次熱交換器出力と上記一次熱交換器で顕熱回収により得られる熱量である一次熱交換器出力との比率と、上記一次熱交換器を通過した後に上記二次熱交換器に供給されることになる燃焼排ガス温度との関係を設定した関係テーブルが記憶設定された記憶部と、
上記入水温度検出手段により検出される入水温度と上記予熱水温度検出手段により検出される予熱水温度との間の温度上昇分に基づいて二次熱交換器出力を演算により求める一方、上記予熱水温度検出手段により検出される予熱水温度と上記出湯温度検出手段により検出される出湯温度との間の温度上昇分に基づいて一次熱交換器出力を演算により求め、これら二次熱交換器出力と一次熱交換器出力との比率についての演算値を指標として上記関係テーブルから対応する燃焼排ガス温度を割り出す燃焼排ガス温度推測部とを備え、かつ、
上記燃焼排ガス温度推測制御手段による対策制御として、燃焼排ガス温度が設定許容温度を超えないように、上記燃焼加熱部の燃焼量を低減する、上記燃焼加熱部の燃焼量として所定範囲の大燃焼量が設定されないように制限する、あるいは、上記燃焼加熱部での燃焼作動を強制的に停止する、の内のいずれかの処理を実行するように構成されている、
ことを特徴とする潜熱回収型給湯装置。
燃焼加熱部での燃焼により発生する燃焼ガスから顕熱を回収する一次熱交換器と、この一次熱交換器を通過した後の燃焼排ガスから潜熱を回収する二次熱交換器と、加熱対象の水を上記二次熱交換器に入水させて上記潜熱の回収により予熱した後に上記一次熱交換器に入水させ上記顕熱の回収により加熱して出湯させる湯水経路とを備えた潜熱回収型給湯装置であって、
上記二次熱交換器に入水される水の入水温度を検出する入水温度検出手段と、上記二次熱交換器で予熱された後に一次熱交換器へ入水される予熱水の温度を検出する予熱水温度検出手段と、上記一次熱交換器で加熱されて出湯される出湯温度を検出する出湯温度検出手段と、上記一次熱交換器を通過した後に上記二次熱交換器に供給されることになる燃焼排ガスの温度を推測し推測された燃焼排ガス温度に基づき対策制御を実行する燃焼排ガス温度推測制御手段とを備え、
上記燃焼排ガス温度推測制御手段は、
上記二次熱交換器で潜熱回収により得られる熱量である二次熱交換器出力と上記一次熱交換器で顕熱回収により得られる熱量である一次熱交換器出力との合計出力を上記燃焼加熱部での燃焼で与えられる熱量入力で除したトータル熱効率と、上記一次熱交換器を通過した後に上記二次熱交換器に供給されることになる燃焼排ガス温度との関係を設定した関係テーブルが記憶設定された記憶部と、
上記入水温度検出手段により検出される入水温度と上記予熱水温度検出手段により検出される予熱水温度との間の温度上昇分に基づいて二次熱交換器出力を演算により求める一方、上記予熱水温度検出手段により検出される予熱水温度と上記出湯温度検出手段により検出される出湯温度との間の温度上昇分に基づいて一次熱交換器出力を演算により求め、これら二次熱交換器出力と一次熱交換器出力との合計出力を上記燃焼加熱部における燃焼量に対応して予め設定された入力熱量で除して得られたトータル熱効率についての演算値を指標として上記関係テーブルから対応する燃焼排ガス温度を割り出す燃焼排ガス温度推測部とを備え、かつ、
上記燃焼排ガス温度推測制御手段による対策制御として、燃焼排ガス温度が設定許容温度を超えないように、上記燃焼加熱部の燃焼量を低減する、上記燃焼加熱部の燃焼量として所定範囲の大燃焼量が設定されないように制限する、あるいは、上記燃焼加熱部での燃焼作動を強制的に停止する、の内のいずれかの処理を実行するように構成されている、
ことを特徴とする潜熱回収型給湯装置。
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の潜熱回収型給湯装置であって、
上記燃焼加熱部に対し燃焼用空気を供給量可変に供給する空気供給手段を備え、
上記燃焼排ガス温度推測制御手段による対策制御として、上記空気供給手段による燃焼用空気の供給量を増大化させる処理を実行するように構成されている、
潜熱回収型給湯装置。
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の潜熱回収型給湯装置であって、
上記燃焼排ガス温度推測制御手段は一次熱交換器での熱交換を阻害する詰まり発生を検知する詰まり検知部を備え、
上記詰まり検知部は、上記燃焼排ガス温度推測部での演算により得られる演算値である指標に基づいて詰まり発生を検知するように構成されている、
潜熱回収型給湯装置。
請求項５に記載の潜熱回収型給湯装置であって、
報知手段を備え、
上記燃焼排ガス温度推測制御手段は、上記詰まり検知部により詰まり発生が検知されたときの対策制御として、上記報知手段により詰まりが発生している旨を警報案内するように構成されている、
潜熱回収型給湯装置。
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の潜熱回収型給湯装置であって、
上記湯水経路として、加熱対象の水を上記二次熱交換器に入水させる入水管と、この二次熱交換器で予熱された水を上記一次熱交換器に入水させる入水接続管とを備え、
上記予熱水温度検出手段は上記入水接続管内を流れる水の温度を検出するように構成されている、
潜熱回収型給湯装置。