JP5587358B2 - 熱源装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、燃料の燃焼熱を流体に熱交換する熱源装置に生じるドレンの排出処理に関し、潜熱吸収型給湯器等の熱源装置及びその制御方法に関する。

従来、燃焼排気の潜熱を吸収する潜熱吸収型給湯器等、熱源に潜熱を利用する熱源装置では、熱交換等により強酸性のドレンが発生するので、そのドレン処理として中和剤等により中和処理を施した後に機器外へと排出することが行われている。

このドレンの発生量は、熱源装置の燃焼熱量や燃焼時間に比例することが知られており、そのドレンの中和に用いられる中和剤の寿命はドレンの中和処理量に比例する。燃焼熱量の積算値を中和剤の寿命管理に利用することについて、特許文献１の「燃焼装置」がある。特許文献１には、燃焼熱量と燃焼時間との積が所定の基準値に達すると、装置の構成部材である中和剤のメンテナンスの到来時期を知らせることが開示されている。

また、中和されたドレンを排出するに際して、計画的に排出を行うために、ドレンを一旦タンクに溜め、ポンプ等で強制排出をする装置に関し、特許文献２の「熱源装置及びそのドレン排出制御方法」がある。特許文献２には、中和されたドレンをドレンタンクに溜め、溜まったドレンの水位を水位電極により検出し、その情報をもとに排出を制御することが開示されている。

特開２０００−３３７６３１号公報（段落番号００１２、００１３） 特開２００５−３３７５４４号公報（段落番号００３０、００３１）

ところで、潜熱吸収の熱交換により生じるドレンの処理に関し、環境面等により機器の設置条件等に応じた排出処理が必要である。

特許文献１では、中和剤の寿命管理が開示されているが、中和後のドレンの処理について開示されていない。また、特許文献２では、中和処理後のドレンをタンクに溜め、計画排出を行うため、ドレン量を検出する水位電極を用いている。

そこで、本発明の目的は、ドレン排出に関し、ドレン発生量を予測して計画排出を行うことにある。

また、本発明の他の目的は、ドレン発生量の予測にドレン水位検出を併用することにより、ドレン排出の精度を向上させることにある。

上記目的を達成するための本発明の第１の側面は、燃料の燃焼熱を流体に熱交換する熱交換器を備える熱源装置であって、前記熱交換器に発生するドレンを中和する中和器と、前記中和器で中和された前記ドレンを溜めるドレンタンクと、前記ドレンタンクのドレンレベルを検出する検出手段と、前記燃料の燃焼量からドレン発生量を算出し、該ドレン発生量の積算値を前記検出手段の検出レベルにより補正する補正手段とを備える構成である。斯かる構成により、上記目的が達せられる。

上記目的を達成するための本発明の第２の側面は、燃料の燃焼熱を流体に熱交換する熱交換器を備える熱源装置であって、前記熱交換器に発生するドレンを中和する中和器と、前記中和器で中和された前記ドレンを溜めるドレンタンクと、前記ドレンタンクのドレンレベルを検出する検出手段と、前記燃料の燃焼量からドレン発生量を算出し、該ドレン発生量の積算値と前記検出手段の検出レベルとを用いて異常を判定する判定手段とを備える構成である。斯かる構成により、上記目的が達せられる。

上記目的を達成するための本発明の第３の側面は、燃料の燃焼熱を流体に熱交換する熱交換器を備える熱源装置であって、前記熱交換器に発生するドレンを溜めるドレンタンクと、前記ドレンタンクのドレンレベルを検出する検出手段と、前記燃料の燃焼量からドレン発生量を算出し、該ドレン発生量の積算値から求められるドレンレベルと前記検出手段の検出レベルとが相違している場合に異常と判定する制御手段とを備える構成である。斯かる構成により、上記目的が達せられる。

この熱源装置の制御方法において、好ましくは、前記制御手段は、前記燃料の燃焼量から算出した前記ドレン発生量が前記ドレンタンクの前記ドレンに設定された上限レベルを超えても、前記検出手段の検出レベルが前記上限レベルに到達しない場合に、異常と判定する構成としてもよい。斯かる構成によっても、上記目的が達せられる。

この熱源装置の制御方法において、好ましくは、前記制御手段は、前記検出手段の検出レベルが前記ドレンタンクの前記ドレンに設定された上限レベルに到達した時点の前記燃焼量を、前記上限レベルを表す前記燃焼量に補正する構成としてもよい。斯かる構成によっても、上記目的が達せられる。

この熱源装置の制御方法において、好ましくは、前記制御手段は、前記検出手段の検出レベルが前記ドレンタンクの前記ドレンに設定された上限レベルに到達した場合に、前記ドレンタンクの前記ドレンを排出させる構成としてもよい。斯かる構成によっても、上記目的が達せられる。

上記目的を達成するための本発明の第４の側面は、燃料の燃焼熱を流体に熱交換する熱交換器を備える熱源装置の制御方法であって、前記熱交換器に発生するドレンを中和器で中和するステップと、前記中和器で中和された前記ドレンをドレンタンクに溜めるステップと、前記ドレンタンクのドレンレベルを検出手段が検出するステップと、前記燃料の燃焼量からドレン発生量を算出し、該ドレン発生量の積算値を前記検出手段が検出した前記ドレンレベルで補正するステップとを含む構成である。斯かる構成により、上記目的が達せられる。

本発明によれば、次の効果が得られる。

(1) ドレン発生量を予測して計画排出を行うことができる。ドレンの水位を直接検出することや、検出手段を設置する必要がなく、ドレンの計画的な排出処理を行える。

(2) ドレンを浴槽を介して排出する場合、発生するドレンの量を予測し、浴槽への注湯又は浴槽水の追焚を行う前にドレンの排出処理を行うことで、注湯動作及び追焚動作の中断やドレンタンクの溢れを防止することができる。

(3) ドレン発生量の予測にドレン水位検出を併用すれば、ドレン排出の精度を向上させることができ、ドレン配管や水位電極等の異常を検出することができる。

(4) ドレン発生量の予測にドレンの水位情報を併用すれば、ドレン発生量の積算値を補正することができ、ドレン排出の精度が高められる。

熱源装置の実施の形態である給湯・追焚装置の構成例を示す図である。 第１の実施の形態に係るドレンタンクの構成例を示す図である。 制御装置の構成例を示す図である。 第１の実施の形態に係るドレン管理の処理手順を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係るドレンタンクの構成例を示す図である。 制御装置の構成例を示す図である。 第２の実施の形態に係るドレン管理の処理手順を示すフローチャートである。 第３の実施の形態に係るドレンタンクの構成例を示す図である。 制御装置の構成例を示す図である。 第３の実施の形態に係るドレン管理の処理手順を示すフローチャートである。 第４の実施の形態に係る熱源装置の自動運転におけるドレンの予測排出についてのフローチャートである。

〔第１の実施の形態〕

本発明の第１の実施形態について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の熱源装置の実施の形態である給湯・追焚装置の構成例を示す図である。

この給湯・追焚装置２は、燃料ガス等の燃焼手段として給湯バーナ４と追焚バーナ６とを設置し、給湯バーナ４の燃焼排気を熱源に用いる給湯用熱交換手段として、燃焼排気の潜熱を吸収する二次熱交換器８、燃焼排気の顕熱を吸収する一次熱交換器１０、また、追焚バーナ６の燃焼排気を熱源とする追焚用熱交換手段として燃焼排気の潜熱を吸収する二次熱交換器１２、燃焼排気の顕熱を吸収する一次熱交換器１４を備えている。これらは双方を同時運転、又は一方の単独運転のいずれの運転形態も可能である。

また、給湯バーナ４側には燃焼用空気を供給するファン１６、追焚バーナ６側には燃焼用空気を供給するファン１８が設置されるとともに、燃料ガスＧを供給する共通のガス供給路２０を備えている。ガス供給路２０には、元ガス電磁弁２２及びガス比例弁２４が設置されているとともに、給湯バーナ４側には切替電磁弁２６、２８及びガス電磁弁３０、追焚バーナ６側にはガス電磁弁３２が設置され、燃料ガスＧの供給の切替え及び供給量の調整が可能である。

上水Ｗは、水管路３４を通じて二次熱交換器８を通過して熱交換された後、一次熱交換器１０での熱交換により加熱される。水管路３４には入水温センサ３５及び流量センサ３６が設置されており、入水温センサ３５は上水Ｗの入水温度、流量センサ３６は上水Ｗの流量を検出する。流量センサ３６の検出値は給湯量の調整や後述するドレンＤの発生量の予測等に用いられる。

一次熱交換器１０にはバイパス管路３８及びバイパス水制御弁４０が接続されており、二次熱交換器８で加熱した上水Ｗを一次熱交換器１０の出湯側に合流させる。バイパス管路３８は、給湯の設定温度に対する応答性をよくするために設置されており、バイパス管路３８側に流れる湯の流量がバイパス水制御弁４０で制御される。

一次熱交換器１０の出口側には給湯路４２が接続され、この給湯路４２は分岐されて浴槽４８側への注湯路５０が形成されている。給湯路４２には、混合温センサ４４、出湯量の調整等を行う水制御弁４６が設置されている。注湯路５０は、追焚循環路５２に接続されている。この注湯路５０には、注湯量の制御等を行うとともに追焚循環路５２との縁切り装置として、注湯電磁弁５１が設置されている。

追焚循環路５２は、浴槽水ＢＷの追焚のため、浴槽水ＢＷを追焚用の二次熱交換器１２及び一次熱交換器１４に循環させる回路であって、浴槽４８と追焚循環路５２とを繋ぐ循環アダプタ５３からポンプ５４により吸い上げられた浴槽水ＢＷが、二次熱交換器１２、一次熱交換器１４において熱交換された後、循環アダプタ５３から浴槽４８に排出される。追焚循環路５２には、浴槽４８から追焚循環路５２に導かれた浴槽水ＢＷの温度検出を行う風呂入温度センサ５６、熱交換後の浴槽水ＢＷの温度検出を行う風呂出温度センサ５８が設置される。上記の各温度センサについては、例えば、サーミスタ温度計を用いてもよい。

給湯、追焚等を行うと、燃焼排気中の潜熱を吸収する各二次熱交換器８、１２では、熱交換時に燃焼排気中の水蒸気が凝縮し、ドレンＤが発生する。従って、給湯・追焚装置２のドレン排出手段として、二次熱交換器８で発生したドレンＤは、ドレン受け６０で回収され、ドレン排出路６３を通じて中和器６６に流される。同様に、二次熱交換器１２で発生したドレンＤは、ドレン受け６２で回収され、ドレン排出路６４を通じて中和器６６へと流される。中和器６６には、中和剤６７として例えば炭酸カルシウム等を用いているが、中和器６６における中和方法は前記手段に限らず、ドレンＤのｐｈ（ペーハー）を中性に近づけるものであれば他の手段でもよい。

中和されたドレンＤは、ドレンタンク６８へと集められる。ドレンＤの排出手段として、ドレンタンク６８には排出路６９が設置されており、この排出路６９は、切替弁７０を介して前述の追焚循環路５２に接続されている。従って、ドレンＤは、後述する所定の条件に応じて、追焚循環路５２を通り、浴槽４８へと排出される。

また、この給湯・追焚装置２には、燃焼手段の燃焼制御や追焚制御、後述するドレン排出制御等を行う制御部（図３）として制御装置や各種動作の指令を出すリモコン装置等が設置される。

次に、ドレンタンクについて、図２を参照して説明する。図２は、ドレンタンク６８の内部形態を表す図である。図２において、図１と同一部分には同一符号を付してある。

このドレンタンク６８には、溜まっているドレンＤの流量又は水位等を直接検出するための機器等を備えない。また、ドレンタンク６８の側面上部には、オーバーフローレベルＯＬが設定され、オーバーフローレベルＯＬを超えるドレンＤを排出させるための排出口７２及び排出路７４が設けられている。この排出路７４を通じてドレンＤは、図示しないドレン口に導かれる。

次に、給湯・追焚装置の制御部について、図３を参照して説明する。図３は、制御部の構成例を示す図である。

制御装置１００は、マイクロコンピュータ等のプロセッサで構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）１０３、コンピュータへの各種データ等の入出力を行うＩ／Ｏ（Input/Output）部１０４、記憶部１０６、タイマ部１０８等を備えている。記憶部１０６は、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）の他、不揮発性メモリとしてＥＥＰＲＯＭ等で構成されており、ＲＯＭやＥＥＰＲＯＭには、各種動作プログラムの他、後述する燃焼量の積算値やその動作プログラム、制御の判断基準値である設定値及び各種データ等の記憶領域が設定され、ＲＡＭは各種制御の作業領域として用いられる。また、タイマ部１０８は、複数のタイマから構成されており、例えばプログラムの実行動作や各種制御についての時間的条件の計測等を行う。また、この制御装置１００には、リモコン装置１０２が接続され、給湯、追焚等の温度設定等のやりとりを行う。

この制御装置１００には、入水温センサ３５、混合温センサ４４、流量センサ３６、風呂入温度センサ５６、風呂出温度センサ５８、その他センサ等による検出信号が入力され、制御装置１００が各種制御プログラムに基づいて処理し、その処理に基づく動作指令として、例えば、燃焼制御に関しては、元ガス電磁弁２２、ガス比例弁２４、切替電磁弁２６、２８、ガス電磁弁３０、３２に動作指令を出し、また、排出制御に関しては、ポンプ５４、切替弁７０等に動作指令を出す。

次に、ドレンタンクにおけるドレン処理の処理手順について、図４を参照して説明する。図４は、ドレン処理方法及びドレン処理プログラムに関する処理手順を示すフローチャートである。

この処理では、バーナ燃焼によって生成されるドレンＤの発生量を予測するための燃焼量を積算し、ポンプ駆動が所定時間を超えた場合に、ポンプ駆動を停止し、燃焼量の積算値の記憶領域を初期化する処理を行う。

そこで、給湯要求や追焚要求により、給湯バーナ４、追焚バーナ６が燃焼中か否かを判断する（ステップＳ１）。給湯バーナ４、追焚バーナ６が燃焼中か否かについては、炎検出手段等により行う構成としてもよい。給湯バーナ４、追焚バーナ６のいずれか、又は両方が燃焼中であると判断した場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、単位時間当たりの燃焼量を積算して積算燃焼量を随時更新し、その値を記憶部１０６に記憶する（ステップＳ２）。燃焼量は、例えば、ガス比例弁２４に与えられる電流値や切替電磁弁２６、２８、ガス電磁弁３０、３２の状態、また、上水Ｗに与えられる熱量（入水温度、混合水温度、流量から算出）や追焚により浴槽水ＢＷに与えられる熱量（風呂入温度、風呂出温度、ポンプ５４の送湯能力により算出）から求めることができる。

積算燃焼量がドレンタンク容量値以上か否かの判断を行う（ステップＳ３）。ドレンタンク容量値は、給湯バーナ４、追焚バーナ６の燃焼量とドレンＤの発生量との関係を予め実験等で求めておき、その関係に基づいて、ドレンタンク６８に溜めることができるドレンＤの量（オーバーフローの手前）から積算燃焼量を換算した値である。従って、積算燃焼量がドレンタンク容量値以上（ステップＳ３のＹＥＳ）の場合には、ポンプ５４の駆動を開始してドレンＤの排出を行う（ステップＳ４）。ドレンＤの排出には、追焚循環路５２を利用し、浴槽４８側へと排出するので、ポンプ５４を駆動する前に切替弁７０を切替えて、ドレンタンク６８から追焚循環路５２へとドレンＤが流入可能な状態にする。そして、ポンプ５４の駆動を開始してから所定時間Ｔが経過したか否かを判断する（ステップＳ５）。所定時間Ｔは、例えば、ドレンタンク６８が空になるまでに必要な時間を計測し、その時間を設定する。この場合、ドレンＤの排出量は、例えば、ポンプ５４の排出能力から把握することができる。なお、ドレンタンク６８が空になったか否かの判断については、上記のような時間条件の他、例えば、追焚循環路５２に浴槽水ＢＷの有無を検出する流水スイッチを設けて、それをドレンタンク６８内のドレンＤの有無を検出する手段として併用する構成としてもよい。

上記判断により所定時間Ｔが経過した場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、ポンプ５４の駆動を停止し、切替弁７０を切り替えて排出路６９と追焚循環路５２とを遮断し、ドレンＤの排出を停止する（ステップＳ６）。なお、ポンプ５４の停止については、所定時間Ｔが経過した場合のみならず、上記のようにドレンタンク６８が空になったことが判断される場合にも停止させる構成としてもよい。また、ポンプ５４の駆動開始から所定時間Ｔが経過していない（ステップＳ５のＮＯ）場合には、ドレンタンク６８が空の状態でなければ、所定時間Ｔになるまで引き続きポンプ５４の駆動を継続させる。

ポンプ５４の駆動を停止してドレンＤの排出を終了した場合には、記憶部１０６における燃焼量の積算値を記憶した記憶領域を初期化し（ステップＳ７）、次の給湯動作又は追焚動作に備える。また、上記のように、給湯バーナ４、追焚バーナ６の燃焼を検出できない（ステップＳ１のＮＯ）場合や、積算燃焼量がドレンタンク容量値以上にならない（ステップＳ３のＮＯ）場合も、次の給湯動作又は追焚動作に備える構成である。

〔第２の実施の形態〕

次に、本発明の第２の実施の形態に係る熱源装置について、図５、図６及び図７を参照して説明する。図５は、第２の実施の形態に係るドレンタンク６８の構成例を示す図であり、図６は、第２の実施の形態に係る制御装置１００の構成例を示す図である。また、図７は、第２の実施の形態に係るドレン排出管理の処理手順を示すフローチャートである。図５、図６において、図１、図２、図３と同一部分には同一符号を付してある。また、第１の実施の形態と同一の構成内容等については、説明を省略する。

そこで、図５に示すように、ドレンタンク６８にはドレンＤの水位検出手段としてレベルセンサ７６が設置されており、ドレンタンク６８の天井側から底側に向かって長さの異なる２本の電極が設置されている。２本の電極のうち長い電極は共通電極（ＣＯＭ）７７、短い電極が水位電極７８である。即ち、共通電極７７のみがドレンＤに接触していれば、基準となるレベル（水位）までドレンＤが溜まっていないとして、空レベルと判断される。

この実施の形態では、燃焼量の積算値に基づいてドレンＤの発生量を算出し、その算出値に応じてドレンタンク６８に溜まったドレンＤの排出管理を行うとともに、ドレンタンク６８内にレベルセンサ７６を設けたことにより、ドレンＤの発生量の予測にレベルセンサ７６の検出出力を併用して、ドレン排出路６３、６４の詰まり等による異常等の判定を行う。

図６に示すように、制御装置１００は、第１の実施の形態の制御装置１００に、上記レベルセンサ７６の検出結果の入力、異常検知等を知らせるための報知手段１１０への動作指令を行う構成を備えている。報知手段１１０は、例えば、リモコン装置１０２等に設置され、上記の異常検知に対して、警告表示や警報音等を発する。また、記憶部１０６には、レベルセンサ７６を利用した各種異常判定のためのプログラム等が記憶されている。

この第２の実施の形態に係る給湯・追焚装置２のドレン排出管理及びドレン排出路等の異常判定の処理について説明する。

図７に示すように、給湯要求や追焚要求により、給湯バーナ４、追焚バーナ６が燃焼中か否かを判断し（ステップＳ１０）、燃焼中であると判断した（ステップＳ１０のＹＥＳ）場合には、単位時間当たりの燃焼量を積算するとともに積算燃焼量を随時更新して、その値を記憶部１０６に記憶（ステップＳ１１）する。

次に、水位電極７８がＯＮしているか、即ちドレンタンク６８内のドレンＤの水位が水位電極７８にまで達しているか否かを判断する（ステップＳ１２）。水位電極７８がＯＮである場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）、ドレンＤの排出管理に移行する。例えば記憶部１０６等に記憶されている排出処理記録等を参照して、今回の水位判定において水位電極７８がＯＦＦからＯＮに変わったのか否かを判断する（ステップＳ１３）。これは、水位電極７８がＯＮになった時点を基準として、ドレンＤの排出処理を行うためである。従って、今回の水位判定で水位電極７８がＯＦＦからＯＮになった場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）には、記憶部１０６における燃焼量の積算値を記憶した記憶領域を初期化する（ステップＳ１４）。また、前回の水位判定においてもＯＮである場合（ステップＳ１３のＮＯ）には、継続して燃焼量の積算を行う。

積算燃焼量がドレンタンク容量値以上か否かの判断を行う（ステップＳ１５）。ドレンタンク容量値は、前記と同様である。積算燃焼量がドレンタンク容量値以上（ステップＳ１５のＹＥＳ）の場合には、ポンプ５４の駆動を開始してドレンＤの排出を行う（ステップＳ１６）。

ドレンＤの排出には、ポンプ５４を駆動する前に切替弁７０を切替え、ドレンタンク６８から追焚循環路５２へとドレンＤを流入可能にする。そして、水位電極７８がＯＦＦになるまで排出を行い（ステップＳ１７のＮＯ）、水位電極７８がＯＦＦになったと判断したら（ステップＳ１７のＹＥＳ）、ポンプ５４の駆動を停止させる（ステップＳ１８）。ポンプ５４の駆動を停止してドレンＤの排出を終了した場合には、記憶部１０６における燃焼量の積算値を記憶した記憶領域を初期化し（ステップＳ１９）、次の給湯動作又は追焚動作に備える。また、上記のように給湯バーナ４、追焚バーナ６の燃焼を検出できない場合（ステップＳ１０のＮＯ）や、積算燃焼量がドレンタンク容量値以上にならない場合（ステップＳ１５のＮＯ）も、次の給湯動作又は追焚動作に備える。

また、ステップＳ１２において水位電極７８がＯＮでない場合（ステップＳ１２のＮＯ）には、ドレン排出路６３、６４等の異常判定処理に移行する。即ち、積算燃焼量が所定値以上か否かを判断する（ステップＳ２０）。この所定値は、ドレンＤが水位電極７８に達する場合の積算燃焼量をとる。なお、所定値は、１度でもドレン排出を行った機器と設置直後の機器とでは異なる値となる。積算燃焼量が所定値以上である場合（ステップＳ２０のＹＥＳ）、上記より、水位電極７８がＯＦＦ（ステップＳ１２のＮＯ）であるのに、積算燃焼量はドレンＤが水位電極７８に達しているとの結果を示していることから、ドレン排出路６３、６４の詰まり等による異常や燃焼量検出手段の異常、又は水位電極７８の異常等のおそれがあるので、ドレン排出異常判定に移行する（ステップＳ２１）。この場合、ドレンタンク６８に溜まるドレンＤの溢れ等を防止するために、例えば、給湯・追焚装置２の強制停止や機能の一部制限、異常判定をした旨をリモコン装置１０２に表示したり、報知手段１１０により警報音を発する等の手段をとる。

以上の構成により、ドレン発生量を予測して計画排出を行うことができるとともに、各種異常判定によりドレン排出の精度を向上させることができる。

〔第３の実施の形態〕

次に、本発明の第３の実施の形態に係る熱源装置について、図８、図９及び図１０を参照して説明する。図８は、第３の実施の形態に係るドレンタンク６８の構成例を示す図であり、図９は、第３の実施の形態に係る制御装置１００の構成例を示す図であり、図１０は、第３の実施の形態に係るドレン排出管理の処理手順を示すフローチャートである。図８及び図９において、図１、図２及び図３と同一部分及び同一構成には同一符号を付し、その説明を省略する。

この第３の実施の形態では、ドレンタンク６８にドレンＤの検出レベルとして高（Ｈ）レベルと低（Ｌ）レベルとを設定し、Ｈレベル及びＬレベルのレベル区間でのドレン検出に基づき、ドレン排出制御、異常検出、積算燃焼量の積算方法の補正等の制御を行う。

ドレンタンク６８には、図８に示すように、第１の実施の形態の構成に対して、ドレンＤの水位検出手段としてレベルセンサＬ８０、Ｈ８２が備えられ、ドレンタンク６８の天井側から底側に向かって長さの異なる３本の電極が設置されている。３本の電極のうち最も長い電極は共通電極（ＣＯＭ）８４であり、順に下限レベルとして水位電極Ｌ８６、上限レベルとして水位電極Ｈ８８が設置されている。即ち、共通電極８４のみがドレンＤに接触していれば空レベルと判断され、共通電極８４と水位電極Ｌ８６とがドレンＤに接触していればＬレベル、共通電極８４と水位電極Ｌ８６と水位電極Ｈ８８とがドレンＤに接触していればＨレベルと判断される。

この実施の形態では、燃焼量の積算値に基づいてドレンＤの発生量を算出し、その算出値に応じてドレンタンク６８に溜まったドレンＤの排出管理を行うとともに、ドレンタンク６８内にレベルセンサＬ８０、Ｈ８２を設け、ドレンＤの発生量の算出とレベルセンサＬ８０、Ｈ８２による水位検出とからドレン排出路６３、６４や水位電極等の異常判定及び燃焼量積算方法の補正を行う。

図９に示すように、この給湯・追焚装置２の制御装置１００は、第１の実施の形態の制御装置１００に、上記レベルセンサＬ８０、Ｈ８２の検出結果の入力、異常検知等を知らせるための報知手段１１０への動作指令を行う構成を追加したものである。また、記憶部１０６には、レベルセンサＬ８０、Ｈ８２を利用した各種異常判定をするためのプログラム、燃焼量積算方法の補正用プログラム等が記憶されている。

次に、第３の実施の形態に係る給湯・追焚装置のドレンの排出管理等に関する処理を説明する。

図１０に示すように、前記実施の形態と同様に、給湯要求や追焚要求により、給湯バーナ４、追焚バーナ６が燃焼中か否かを判断し（ステップＳ３０）。燃焼中であると判断した（ステップＳ３０のＹＥＳ）場合には、単位時間当たりの燃焼量を積算し、積算燃焼量を随時更新して、記憶部１０６に記憶（ステップＳ３１）する。

次に、水位電極Ｌ８６がＯＮしているか、即ち、ドレンＤの水位が水位電極Ｌ８６にまで達しているか否かを判断する（ステップＳ３２）。水位電極Ｌ８６がＯＮである（ステップＳ３２のＹＥＳ）場合、ドレンＤの排出管理に移行し、例えば記憶部１０６に記憶されている排出処理記録等を参照して、今回の水位判定においてＯＦＦからＯＮに変わったのか否かを判断する（ステップＳ３３）。これは、水位電極Ｌ８６がＯＮになった時を基準としてドレンＤの排出処理を行うためである。従って、今回の水位判定でＯＦＦからＯＮになった（ステップＳ３３のＹＥＳ）場合には、記憶部１０６における燃焼量の積算値を記憶した記憶領域を初期化する（ステップＳ３４）。また、前回の水位判定においてもＯＮである（ステップＳ３３のＮＯ）場合には、継続して燃焼量の積算を行う。

積算燃焼量がドレンタンク容量値以上か否かの判断を行う（ステップＳ３５）。この実施の形態でのドレンタンク容量値は、既述の条件に加え、積算燃焼量がこの値になるまでにはドレンタンク６８に溜まるドレンＤの水位が、水位電極Ｈ８８に達すると想定される値である。そして、積算燃焼量が、水位電極Ｈ８８がＯＮになる前にドレンタンク容量値以上になっている（ステップＳ３５のＹＥＳ）と判断される場合には、ドレンＤの排出異常判定（ステップＳ５１）に移行する。即ち、上記のドレンタンク容量値の定義から、積算燃焼量がドレンタンク容量値以上になった場合には、実際にドレンタンク６８に溜まるドレンＤの水位は、水位電極Ｈ８８に達しているものと想定している。しかし、水位電極Ｈ８８がＯＮになる前に積算燃焼量がドレンタンク容量値以上になった場合には、例えば、ドレン排出路６３、６４の詰まりや水位電極Ｈ８８の異常等のおそれがあり、ドレンＤの溢れ防止等のために、積算燃焼量を判断基準としてドレンＤの排出異常の判定を行う。そして、その場合には、例えば、給湯・追焚装置２の強制停止や機能の一部制限、異常判定をした旨をリモコン装置１０２に表示したり、報知手段１１０により警報音を発する等の手段をとる。

積算燃焼量が、ドレンタンク容量値に達しない（ステップＳ３５のＮＯ）場合には、水位電極Ｈ８８がＯＮであるか否かの判断を行う（ステップＳ３６）。水位電極Ｈ８８がＯＮである（ステップＳ３６のＹＥＳ）場合には、ドレンＤの排出処理に移行するとともに、燃焼量積算方法の補正を行う（ステップＳ３７）。燃焼量積算方法の補正は、記憶されている積算燃焼量から換算されるドレン発生量と、この給湯・追焚装置２において予め実験等により得た水位電極Ｌ８６から水位電極Ｈ８８までのドレン量とを比較して行う。即ち、燃焼量の積算は、ドレンタンク６８の水位が水位電極Ｌ８６に達した時点から、水位電極Ｈ８８に達した時点まで行うので、その水位Ｌから水位ＨまでのドレンＤの量と、その間に積算された燃焼量から実験値等により換算されるドレンＤの予測値とを一致させるように、例えば、記憶される積算燃焼量に補正を加えたり、ドレンＤの予測値の換算方法を補正するようにしてもよい。この補正により、ドレン発生量の予測の精度を上げることができる。

ドレンＤの排出については、前記実施の形態と同様に、ポンプ５４の駆動を開始し（ステップＳ３８）、水位電極Ｌ８６がＯＦＦになるまで排出を行い（ステップＳ３９のＮＯ）、水位電極Ｌ８６がＯＦＦになったら（ステップＳ３９のＹＥＳ）、ポンプ５４の駆動を停止させる（ステップＳ４０）。ポンプ５４の駆動を停止してドレンＤの排出を終了した場合には、記憶部１０６における燃焼量の積算値を記憶した記憶領域を初期化し（ステップＳ４１）、次の給湯動作又は追焚動作に備える。

給湯バーナ４、追焚バーナ６の燃焼を検出できない（ステップＳ３０のＮＯ）場合や積算燃焼量がドレンタンク容量値以上にならない（ステップＳ３６のＮＯ）場合も、再び次の給湯動作又は追焚動作に備える。また、燃焼量の積算において、ドレンＤの水位が水位電極Ｌ８６に達していない（ステップＳ３２のＮＯ）場合には、積算燃焼量が所定値以上か否かの判断が行われる（ステップＳ５０）。この所定値は、ドレンＤが水位電極Ｌ８６に達する場合の積算燃焼量をとる。なお、この所定値は、１度でもドレン排出を行った機器と設置直後の機器とでは異なる値となる。積算燃焼量が所定値以上である（ステップＳ５０のＹＥＳ）場合には、水位電極Ｌ８６がＯＦＦである（ステップＳ３２のＮＯ）のに、積算燃焼量はドレンＤが水位電極Ｌ８６に達しているとの結果を示していることから、例えば、ドレン排出路６３、６４の詰まり等による異常や燃焼量検出手段の異常、又は水位電極の異常等のおそれがあるので、上記のドレン排出異常判定（ステップＳ５１）に移行する。

以上の構成により、ドレン発生量を予測して計画排出を行うことができるとともに、各種異常判定によりドレン排出の精度を向上させることができる。

〔第４の実施の形態〕

次に、本発明の第４の実施の形態に係る熱源装置のドレン排出処理について、図１１を参照して説明する。図１１は、第４の実施の形態に係る熱源装置の自動運転におけるドレンの予測排出についての処理手順を示すフローチャートである。

この第４の実施の形態は、自動運転に伴うドレン排出処理に関するものである。既述の実施の形態において、追焚循環路５２を利用した追焚・注湯等の自動運転の際、積算燃焼量が既述の所定値に達することによりドレンＤの排出が必要になると、追焚動作等を中断し、既述のドレン排出処理をした後に、追焚、注湯等を再開させなければならず、上記自動運転に対する制御が煩雑になる。そこで、自動運転により追焚循環路５２を使用する場合には、自動運転の設定によるドレンＤの発生量を予め予測し、ドレンタンク６８がオーバーフローするか否かの判定を行い、ドレンＤがオーバーフローすると判断される場合には、自動運転を行う前にドレン排出処理を行う。

図１１に示すように、リモコン装置１０２等の設定操作により、自動運転が開始されたか否かの判定を行う（ステップＳ６０）。自動運転が開始されない（ステップＳ６０のＮＯ）場合には、処理を終了する。自動運転が開始された（ステップＳ６０のＹＥＳ）場合には、必要燃焼量の算出を行う（ステップＳ６１）。即ち、自動運転において設定された浴槽４８への注湯量、設定温度及び入水温度等から必要な燃焼量が算出される。そして、その燃焼量から、自動運転により発生するドレンＤの量を算出予測する。なお、燃焼量の算出に関し、浴槽４８への注湯量は、ユーザによる設定値、又は水位制御による場合には、前回の自動運転時の注湯量を記憶しておくことにより把握でき、また、入水温度は、直近の入水温度を利用したり、所定温度に固定してもよい。

そこで、記憶部１０６に記憶されている現在の積算燃焼量に対し、ステップＳ６１で算出した必要燃焼量を加えると、その合計した燃焼量、又はその燃焼量から予測されるドレンＤの量がドレン排出基準に達することにより、自動運転中にドレンＤの排出を行う必要があるか否かを判断する（ステップＳ６２）。ドレン排出の基準は、既述の各実施の形態に応じて異なる。

自動運転中にドレンＤの排出が必要になる（ステップＳ６２のＹＥＳ）場合には、自動運転による注湯、及び追焚をする前にドレン排出処理を行う（ステップＳ６３）。ドレンの排出処理は、既述のように、切替弁７０の切替え、ポンプ５４の駆動等によりドレンＤが所定の水位になるまで排出を行い、記憶部１０６における燃焼量の積算値を記憶した記憶領域を初期化した（ステップＳ６４）後、自動運転を開始する。

以上のような構成とすることにより、ドレンＤの排出を行うために、追焚循環路５２を利用する追焚や注湯等を中断することがなく、制御が煩雑になるのを防ぐことができる。

〔その他の実施の形態〕

(1) 上記の実施の形態においては、ドレンＤを追焚循環路５２の一部を利用して浴槽４８へと排出しているが、この構成に限らず、排出路６９に排出用ポンプを設置し、排出路６９から機器外へと直接排出する構成としてもよい。

(2) 上記実施の形態において、配管洗浄時等においてドレンタンク６８に溜まったドレンＤを強制的に排出した場合、積算燃焼量を記憶する記憶部１０６における記憶領域を初期化する構成としてもよい。

(3) 上記実施の形態において、配管洗浄時等においてドレンタンク６８に溜まったドレンＤを強制的に排出した場合、その時点における積算燃焼量により、ポンプ５４の駆動時間を短縮してもよい。

以上の通り、本発明の最も好ましい実施の形態として、給湯・追焚装置２を例として説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。

本発明は、熱交換により生じるドレンの発生量を予測し、計画的な排出を行えるとともに、ドレン発生量の予測にドレン水位検出を併用することにより、ドレン排出の精度を向上させることができ、産業上有用である。

２ 給湯・追焚装置
４ 給湯バーナ
６ 追焚バーナ
８ 二次熱交換器（給湯用）
１２ 二次熱交換器（追焚用）
５２ 追焚循環路
５４ ポンプ
Ｄ ドレン
６４ ドレン排出路
６８ ドレンタンク
６９ 排出路
７６ レベルセンサ（第２の実施の形態）
８０ レベルセンサＬ（第３の実施の形態）
８２ レベルセンサＨ（第３の実施の形態）
１００ 制御装置
１０６ 記憶部

Claims (7)

1. 燃料の燃焼熱を流体に熱交換する熱交換器を備える熱源装置であって、
   前記熱交換器に発生するドレンを中和する中和器と、
   前記中和器で中和された前記ドレンを溜めるドレンタンクと、
   前記ドレンタンクのドレンレベルを検出する検出手段と、
   前記燃料の燃焼量からドレン発生量を算出し、該ドレン発生量の積算値を前記検出手段の検出レベルにより補正する補正手段と、
   を備えることを特徴とする熱源装置。
2. 燃料の燃焼熱を流体に熱交換する熱交換器を備える熱源装置であって、
   前記熱交換器に発生するドレンを中和する中和器と、
   前記中和器で中和された前記ドレンを溜めるドレンタンクと、
   前記ドレンタンクのドレンレベルを検出する検出手段と、
   前記燃料の燃焼量からドレン発生量を算出し、該ドレン発生量の積算値と前記検出手段の検出レベルとを用いて異常を判定する判定手段と、
   を備えることを特徴とする熱源装置。
3. 燃料の燃焼熱を流体に熱交換する熱交換器を備える熱源装置であって、
   前記熱交換器に発生するドレンを溜めるドレンタンクと、
   前記ドレンタンクのドレンレベルを検出する検出手段と、
   前記燃料の燃焼量からドレン発生量を算出し、該ドレン発生量の積算値から求められるドレンレベルと前記検出手段の検出レベルとが相違している場合に異常と判定する制御手段と、
   を備えることを特徴とする熱源装置。
4. 前記制御手段は、前記燃料の燃焼量から算出した前記ドレン発生量が前記ドレンタンクの前記ドレンに設定された上限レベルを超えても、前記検出手段の検出レベルが前記上限レベルに到達しない場合に、異常と判定することを特徴とする、請求項３に記載の熱源装置。
5. 前記制御手段は、前記検出手段の検出レベルが前記ドレンタンクの前記ドレンに設定された上限レベルに到達した時点の前記燃焼量を、前記上限レベルを表す前記燃焼量に補正することを特徴とする、請求項３に記載の熱源装置。
6. 前記制御手段は、前記検出手段の検出レベルが前記ドレンタンクの前記ドレンに設定された上限レベルに到達した場合に、前記ドレンタンクの前記ドレンを排出させることを特徴とする、請求項３ないし５の何れかに記載の熱源装置。
7. 燃料の燃焼熱を流体に熱交換する熱交換器を備える熱源装置の制御方法であって、
   前記熱交換器に発生するドレンを中和器で中和するステップと、
   前記中和器で中和された前記ドレンをドレンタンクに溜めるステップと、
   前記ドレンタンクのドレンレベルを検出手段が検出するステップと、
   前記燃料の燃焼量からドレン発生量を算出し、該ドレン発生量の積算値を前記検出手段が検出した前記ドレンレベルで補正するステップと、
   を含むことを特徴とする熱源装置の制御方法。

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