JP6414448B2 - 熱源機制御装置およびそれを備える熱源機 - Google Patents

Description

この発明は熱源機制御装置およびそれを備える熱源機に関し、特に、熱交換でドレンが発生する熱源機の制御装置および熱源機に関する。

潜熱を利用することで高い熱効率を有した潜熱回収型の給湯器などの熱源機では、潜熱回収の際に、燃焼ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）が結露することによって、いわゆるドレンが発生する。

潜熱回収型の給湯器は、ドレンを回収して、回収したドレンを中和後に排出する中和槽を備える。内部に中和剤を有した中和槽は、熱交換器からドレンが流入すると、ドレンを中和後に排出するように構成される。しかし、中和槽においては、ドレンの流入口を介してドレンに混入した異物、または、中和槽内で生じた異物（鉄の水酸化物、好酸性菌類等によるコロイド状物質）などにより、一時的にドレン通路の流れが遅くなる場合がある。

このような一時的なケースとは異なり、ドレン通路の閉塞または凍結などによってドレンが流れなくなった場合には、ドレンが熱交換器側にオーバーフローしてしまい、熱源機を損傷させる可能性がある。そのため、安全策として中和槽の水位を検知する機能を用いて、水位が予め定めた水位を超えると、熱源機の安全動作（燃焼を禁止し、ドレンが流れていないことを報知する）が実施される。安全動作の解除は、ユーザによる予め定めた解除操作、またはメーカへの修理依頼が必要とされている。

しかし、ドレン通路の閉塞または凍結などの場合には、そのままではドレン通路の閉塞が回復することはないので安全動作を実施するべきであるが、上記に述べたコロイド状物質などで一時的にドレンが流れ難くなった場合は、水頭圧などによって数秒〜数十秒で回復する（流れるようになる）ことが多い。したがって、このような場合にも、安全動作が実施されるとすれば熱源機の使用が頻繁に中断されてしまい、ユーザは不便を感じる。

中和槽について、このような詰まりを解消するための技術として、例えば、特許文献１（特開２００３−３２０３８０号公報）によるドレン中和槽が提案されている。

特開２００３−３２０３８０号公報

特許文献１は、中和槽の目詰まりを防止して上述したオーバーフローを回避する構成を記載するが、上記に述べた中和槽の水位から熱源機の動作を制御するための構成は提案していない。

それゆえに、本発明の目的は、利便性を損なうことなく、中和槽の水位に基づき熱源機の制御を実施することが可能な熱源機制御装置およびそれを備える熱源機を提供することである。

この発明のある局面に従うと、燃焼装置を有した潜熱回収式熱源機の制御装置は、燃焼装置から送出されるドレンを貯留しながら中和する中和槽の水位を検出する水位検出部と、潜熱回収式熱源機の所定の燃焼運転において、水位検出部により所定水位以上が検出されたとき、燃焼運転を停止するように潜熱回収式熱源機を制御する停止制御部と、停止制御部により燃焼運転が停止された後に、燃焼運転を再開するように潜熱回収式熱源機を制御する再開制御部と、を含み、停止制御部による燃焼運転の停止から予め定められた時間内に、水位検出部により所定水位未満が検出されたとき、再開制御部は燃焼運転を再開させるように潜熱回収式熱源機を制御する。

好ましくは、潜熱回収式熱源機は燃焼装置で発生した燃焼ガスと湯水との間で熱交換を行うよう構成されて、潜熱回収式熱源機は給湯回路を有し、燃焼運転は、給湯回路を介して、湯水を浴槽に供給するための注湯運転を含む。

好ましくは、注湯運転において、燃焼運転の停止から予め定められた時間が経過した場合に、水位検出部により所定水位以上が検出されたとき、その後、出力部を介して燃焼運転停止の旨を報知する。

好ましくは、給湯回路は、開閉自在の注湯弁を含み、注湯弁を介して浴槽へ湯水を供給するように構成されて、停止制御部は、燃焼運転を停止するために注湯弁を開状態から閉状態に切換え、注湯運転において水位検出部により所定水位以上が検出されたとき、その後、報知がされるまでの時間よりも、停止制御部によって注湯弁が閉状態に切換えられるまでの時間の方が短い。

好ましくは、燃焼運転の停止から予め定められた時間よりも短い時間内に、水位検出部により所定水位未満が検出されたとき、報知を禁止し、再開制御部は燃焼運転を再開させるように潜熱回収式熱源機を制御する。

好ましくは、給湯回路は、開閉自在の給湯栓が接続されて、熱源機制御装置は、燃焼運転が停止から短い時間が経過し、且つ水位検出部により所定水位以上が検出された場合に、給湯栓の閉状態から開状態への切換えが検出されたとき、報知をする。

好ましくは、熱源機制御装置は、潜熱回収式熱源機に対するユーザ操作を受付けるための操作受付部を、さらに備え、燃焼運転の開始からの運転停止回数が予め定められた回数となった場合は、操作受付部によって予め定められた操作内容が受付けられたとき、再開制御部は、当該燃焼運転を再開するように潜熱回収式熱源機を制御する。

好ましくは、熱源機制御装置は、潜熱回収式熱源機に対するユーザ操作を受付けるための操作受付部を、さらに備え、停止制御部による燃焼運転停止から、水位検出部により所定水位以上であることが予め定められた時間検出される場合は、操作受付部によって予め定められた操作内容が受付けられたとき、再開制御部は、当該燃焼運転を再開するように潜熱回収式熱源機を制御する。

本発明によれば、所定の燃焼運転を実施中に、中和槽について所定水位以上が検出されたときは燃焼運転が停止するが、その後、予め定められた時間内に所定水位未満が検出されると燃焼運転が再開され得る。したがって、所定の燃焼運転を実施中は、運転再開のための特別な操作は必要とせず、利便性を損なうことなく、中和槽の水位に基づいた熱源機の制御を実施することができる。

本発明の実施の形態１に係る給湯システム１０の概略ブロック図である。 本発明の実施の形態に係るコントローラ１００の概略構成図である。 本発明の実施の形態に係るコントローラ１００の機能構成図である。 本発明の実施の形態に係る注湯運転モードにおける処理フローチャートである。 本発明の実施形態２に係る暖房運転時の処理フローチャートである。

本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。

（実施の形態１）
本実施の形態では、熱源機制御装置は、熱源機から送出されるドレンを貯留しながら中和する中和槽の水位を検出する水位検出部と、熱源機の所定の燃焼運転の停止制御部と再開制御部とを備える。燃焼運転モードにおいて、停止制御部は、水位検出部によって所定の（予め定められた）水位以上が検出されたとき、燃焼運転を停止するように熱源機を制御する。また、再開制御部は、当該燃焼運転の停止から予め定められた時間内に、水位検出部によって予め定められた水位未満が検出されたとき、燃焼運転を再開するように熱源機を制御する。

これにより、所定の燃焼運転モードにおいて、コロイド状物質などによる中和槽内部のドレン通路が一時的に閉塞する（排水性能が低下する）場合には、燃焼運転は停止するが、その後、予め定められた時間内に、検出水位が予め定められた水位未満となれば、すなわち一時的閉塞が解消されると、燃焼運転を再開させることができる。したがって、ドレン通路が一時的に閉塞する場合には、上記のようなユーザによる安全運転の解除操作を必要とせずに燃焼運転を再開させることが可能である。

図１は、本発明の実施の形態１に係る給湯システム１０の概略ブロック図である。給湯システム１０は、筐体１ａを有した給湯器を備える。給湯器は「熱源機」の一実施例である。

図１を参照して、給湯システム１０の給湯器は、筐体１ａ内に、給湯機能を実現するための給湯回路２、ふろ追焚機能を実現するための追焚循環回路３、浴槽８の湯張り機能を実現するための注湯回路４、ドレン処理回路５、給湯器を制御するためのコントローラ１００を備える。給湯器と浴槽８との間は、配管３５ａ，３５ｂによって接続される。以下では、追焚循環回路３での通流方向に合わせて、配管３５ａをふろ戻り配管３５ａとも称し、配管３５ｂをふろ往き配管３５ｂとも称する。なお、コントローラ１００は、筐体１ａ内に配置されるとしたが、外部に配置されたリモートコントローラとして実現されてもよい。

このように給湯システム１０は、ふろの追焚機能に加え、給湯機能およびふろ湯張り機能の各機能を併用する複合熱源機型に構成されたものである。さらに、給湯システム１０の給湯器は、燃焼ガスの顕熱に加えて、燃焼排ガスからも潜熱を回収することによって高効率化を図るように構成された、すなわちバーナ３０からの燃焼ガスと湯水との間で熱交換を行なう潜熱回収式の熱源機である。

給湯回路２は、燃焼装置に相当する缶体３２を備える。缶体３２は、燃焼部に相当するバーナ３０と、送風用のファン３１と、一次熱交換器２１，２２と、二次熱交換器２３とを含む。バーナ３０は、図示しない燃料供給系から流量調整弁を経由した燃料ガスの供給を受けて、燃焼作動するように構成される。

給湯回路２へは、給水圧により湯水が供給される。一次熱交換器２２は、バーナ３０の燃焼ガスの顕熱（燃焼熱）によって、入水を熱交換により加熱する。二次熱交換器２３は、潜熱回収用熱交換器を構成する。このように、熱交換器として１缶２水路熱交換器が用いられる。１缶２水路熱交換器は、２つの熱交換器を備えて、２つの熱交換器が１つの燃焼部を共用して熱交換を実施する。なお、熱交換器は、１缶２水路熱交換器に限定されず、２つの熱交換器がそれぞれ燃焼部を有する２缶２水路熱交換器であってもよい。

給湯回路２では、水道などの給水圧によって供給される水は、まず二次熱交換器２３によって予熱された後、一次熱交換器２２において主加熱される。加熱された湯は、台所や浴室等の給湯栓１９０または注湯回路４などの所定の給湯箇所に送出される。

給湯回路２は、水道などの給水路に通じる入水管５０と、給水路から入水管５０を経由して流入した水の一部を分流するためのバイパス管６０と、入水管５０に介挿接続される分配弁８０とを備える。さらに、入水管５０には、入水温度を検出するための温度センサ１１０および流量センサ１５０が配置される。分配弁８０の開度に応じて、給水量の一部が入水管５０からバイパス管６０へ分流される。

給湯回路２は、さらに出湯管７０を備える。熱交換器によって加熱された湯は、出湯管７０に送出される。出湯管７０は、合流点７５においてバイパス管６０と接続される。したがって、合流点７５では、缶体３２から出力された高温湯と、バイパス管６０からの水が混合される。これにより、適温の湯が、給湯栓１９０または浴槽８に通じる注湯回路４に送出される。

出湯管７０には、流量を制御するための水量調整弁９０および混合後の湯水の温度を検出する温度センサ１３０が配置される。

また、給湯回路２は、さらに、水量調整弁９０の下流側において水量センサ９１および注湯電磁弁１３２を備える。注湯電磁弁１３２は、開閉制御されて、給湯回路２から、注湯回路４および追焚循環回路３へ、湯水の供給/停止を実施する。水量センサ９１は、注湯電磁弁１３２を経由して、給湯回路２から注湯回路４に送出される湯水の量を検知する。注湯電磁弁１３２に関連して設けられた逆止弁によって、注湯回路４および追焚循環回路３に送出された湯水が、水量調整弁９０側に逆流することが防止される。

追焚循環回路３は、追焚用の一次熱交換器２１と、湯水を追焚循環回路３内に循環させるための循環ポンプ３３とを備える。一次熱交換器２１は、バーナ３０の燃焼ガスの顕熱（燃焼熱）により通流された湯水を加熱する。なお、追焚循環回路３は、潜熱回収用熱交換器を構成する二次熱交換器をさらに備えてもよい。

追焚循環回路３には、ふろ戻り配管３５ａおよびふろ往き配管３５ｂが接続される。ふろ戻り配管３５ａの上流端が、浴槽８に設置された循環アダプタ８１の吸込側に接続される。また、ふろ往き配管３５ｂの下流端は、循環アダプタ８１の吐出側に接続される。

循環ポンプ３３が運転されると、浴槽８からの湯水は、循環アダプタ８１の吸込口から、ふろ戻り配管３５ａ、一次熱交換器２１、ならびにふろ往き配管３５ｂを経由して、循環アダプタ８１の吐出口へ至る経路を循環する。これにより、追焚循環回路３は、「循環回路」１０Ａの一実施例である。このように循環回路１０Ａを通過する浴槽水は、一次熱交換器２１を通流することにより加熱されて、追焚機能が実現される。

ドレン処理回路５は、燃焼装置（より特定的には、二次熱交換器２３）からのドレンを集水する集水パン５１と、集水パン５１から送出されるドレンを貯留しながら中和する中和槽５２と、中和槽５２から中和後のドレンを導出するためのドレン管路５５とを備える。ドレン管路５５は、中和槽５２からのドレンを、ドレンの水頭圧を利用して給湯器の外部に自然排水するように構成される。

中和槽５２は、集水パン５１によって集水されたドレンに対し中和処理を施す。具体的には、中和槽５２内にはドレンの通過するドレン通路（不図示）が設けられている。ドレン通路には中和剤（例えば、炭酸カルシウム等）が充填されている。したがって、中和槽５２内ではドレンが貯留されながらドレン通路を通過することにより中和されて、中和後のドレンは中和槽５２の下部に接続されたドレン管路５５に排出される。

中和槽５２の上部には水位検出のための水位センサ５３が設けられる。水位センサ５３は、中和槽５２のドレン通路に何らかの詰まり状態が発生した場合に、ドレンの溢れを防止する目的で設けられる。水位センサ５３は２本の電極を有する。中和槽５２内においてドレンが上部にまで達するような予め定められた水位以上になると電極間は短絡（ショート）し、当該水位未満になると電極間は開放（オープン）に変化する。これにより、水位センサ５３は、検出水位に応じて短絡または開放を示す信号（電圧信号）を出力する。なお、水位センサ５３は電極を用いた構成としたが、電極を用いる構成に限定されない。

なお、図１では、中和槽５２からのドレンは、給湯器の外部に自然排水したが、排出経路は、これに限定されない。

図２は本発明の実施の形態に係るコントローラ１００の概略構成図である。コントローラ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、メモリ部１０２、給湯システム１０内の各種スイッチ、各種弁を開閉するための制御信号、各種のポンプを駆動するための制御信号を送出するとともに、各種センサ（水位センサ５３、圧力センサ、温度センサ、流量センサなど）からの検出信号を入力するためのインターフェイス１０３、操作部１０４、給湯システム１０の運転に関する情報を報知するための出力部１０５、および計時のためのタイマ１０６を含む。メモリ部１０２は、プログラムおよびデータを格納するための揮発性または不揮発性のメモリからなる。

操作部１０４は、運転開始／停止切替え、運転モード切替え、温度・湯量などを指示するためにユーザが操作するスイッチなどを含む。出力部１０５は、運転に係る各種出力（温度、湯量など）および各種メッセージを表示するディスプレイ、スピーカ等の音声出力部を含む。ここでは、コントローラ１００のＣＰＵ１０１、メモリ部１０２、インターフェイス１０３およびタイマ１０６は筐体１ａに内蔵される。また、操作部１０４と出力部１０５は筐体１ａの外部に配置されたリモートコントローラの形態をとる。

コントローラ１００が実施する燃焼運転モードとして、給湯栓１９０を介して給湯するための給湯運転モード、浴槽８への給湯（湯張り）である注湯運転モード、追焚運転モード、および中和槽５２のドレンを排出するドレン排出モードを含む。ドレン排出モードを除く他の運転モードは、ユーザによる操作部１０４の操作内容に従い実施される。

まず、給湯運転モードについて説明する。ユーザが操作部１０４の運転開始スイッチをオン操作した状態で給湯栓１９０が開かれると給湯運転が開始される。この給湯運転は公知の運転方法であるので、簡単に説明する。まず、給湯栓１９０が開かれると通流水量が流量センサ１５０によって検出される。検出流量が最低作動流量（ＭＯＱ）を超えるのに応じて、コントローラ１００は、給湯運転を開始する。給湯運転が開始されると、燃焼動作が開始される。つまり、元ガス電磁弁（図示せず）が開放されて、バーナ３０への燃料ガスの供給が開始され、燃焼ガスが点火プラグ（図示せず）によって点火されることで燃焼ガスに火炎を生じ熱量が発生する。これにより、燃焼動作が実施される。このとき、バーナ３０に対して燃焼に必要な空気を供給するためにファン３１が運転される。これにより、缶体３２の熱交換器による湯水の加熱が実施される。なお、缶体３２における燃焼動作および熱交換器による加熱の仕組みはよく知られたものであるから、ここでは説明を繰返さない。

ここで、燃焼部（バーナ３０）による燃焼動作の開始と停止について説明する。コントローラ１００（より特定的にはＣＰＵ１０１）は、バーナ３０の燃焼動作を停止（禁止）する場合には、ガス弁（図示せず）を閉鎖し、点火プラグへの電流供給を停止し（点火不可）、およびファン３１のファン用モータへの電流供給を停止（モータ停止）するように各部を制御する。

また、コントローラ１００は、バーナ３０に燃焼動作を開始（再開）させる場合には、ファン用モータへ電流を供給（モータ回転可）し、ガス弁を開き、点火プラグへ電流を流す（点火可）ように各部を制御する。

浴槽８への湯張りのための注湯運転モードでは、上述の給湯運転において注湯電磁弁１３２が開状態に制御される。

注湯運転時には、注湯電磁弁１３２から送出される湯水が、注湯回路４および追焚循環回路３を経由して、浴槽８に注湯される。注湯運転は、水位センサ３８の出力に基づいて、浴槽８の水位が所定レベルになるまで継続される。

なお、注湯運転時には、循環ポンプ３３が停止された状態で、注湯回路４からの湯水が、水位センサ３８（浴槽８のための水位センサ）付近の合流点に供給される。このため、合流点からふろ戻り配管３５ａを逆流して循環アダプタ８１の吸込口へ至る経路と、合流点から一次熱交換器２１およびふろ往き配管３５ｂを経由して循環アダプタ８１の吐出口へ至る経路との両方から、浴槽８への注湯が行なわれる。

また、追焚運転モードは、浴槽８の湯水の温度を上昇（沸上げ）または保温するために実施される。追焚運転モードでは、循環ポンプ３３が運転されることにより、浴槽８からの湯水が循環回路１０Ａを循環する。さらに、バーナ３０は燃焼動作するように制御されて、循環回路１０Ａを通流する湯水は、温度上昇された後に浴槽８に再度供給される。

図３は、本発明の実施の形態に係るコントローラ１００の機能構成図である。コントローラ１００のＣＰＵ１０１は、水位センサ５３の出力信号から中和槽５２の水位を検出するための水位検出部１Ａ、この検出水位に基づき給湯器の運転の停止を制御するための停止制御部２Ａ、停止後の運転の再開を制御するための再開制御部３Ａ、および操作部１０４からの出力に基づき給湯器に対するユーザ操作を受付けるための操作受付部４Ａを含む。図３に示される各部は、予めメモリ部１０２に格納されるプログラムおよび回路の組合せからなる。ＣＰＵ１０１は、メモリ部１０２からプログラムを読出し、読出されたプログラムを実行することにより処理を実現する。なお、停止制御部２Ａは、上述した燃焼動作を停止させる機能を含んで構成されてよく、また再開制御部３Ａは、上述した燃焼動作を再開させる機能を含んで構成されてよい。

図３の各部により実施される給湯器の運転制御に関する処理の具体例を、以降の各フローチャートを参照し説明する。各フローチャートは、予めプログラムとしてメモリ部１０２に格納される。ＣＰＵ１０１は、プログラムをメモリ部１０２から読出し、読出されたプログラムを実行することにより処理が実現される。

図４を参照して、給湯器の燃焼運転モードのうち、燃焼動作の継続時間が長く、そのため比較的多くのドレンが生成される注湯運転モードに関する処理を説明する。ここで、注湯運転モードを対象とする理由を説明する。

中和槽５２は通常、喫水面（水封面ともいう）５３１を有し、喫水面５３１と水位センサ５３の電極までとの間において、容積ＣＡ（図１参照）の空間を有する。したがって、給湯栓１９０を介して台所などに給湯される給湯運転モードでは、燃焼動作の継続時間は短く、容積ＣＡを超えてドレンが貯留される可能性は低い。これに対し、浴槽８への注湯運転のような比較的長時間にわたり燃焼動作が継続する場合において、ドレン通路が閉塞していれば、運転中に容積ＣＡを超える量のドレンが貯留される可能性がある。したがって、本実施の形態では、燃焼運転モードのうち、比較的長時間にわたり燃焼動作が継続する注湯運転モードについて説明する。

図４は、本発明の実施の形態に係る注湯運転モードにおける処理フローチャートである。ＣＰＵ１０１は、操作受付部４Ａが、操作部１０４から湯張り運転開始を指示するユーザ操作を受付けると、図４の処理を開始する。

まず、ＣＰＵ１０１は、注湯電磁弁１３２を閉→開に状態を切換える（ステップＳ１）。これにより、ＭＯＱが検出されて燃焼部（バーナ３０）が燃焼動作を開始し、燃焼動作により加熱された湯水は、給湯回路２から、注湯電磁弁１３２を介して注湯回路４に供給開始される。また、制御のための一時変数Ｍに０がセットされる（ステップＳ３）。変数Ｍは、注湯運転時に、中和槽５２の水位が予め定められた水位以上と判定（検出）された回数をカウントするための変数である。以降、変数Ｍを、回数Ｍとも称する。

注湯回路４からの湯水により注湯が実施される（ステップＳ５）。これにより、浴槽８内に湯水が供給される。

続いて、水位検出部１Ａは、中和槽５２の水位を検出する。具体的には、水位検出部１Ａは、水位センサ５３からの出力信号に基づき、電極が短絡したか否かを判定する（ステップＳ７）。電極は短絡していない（開放状態）と判定されると、すなわち中和槽５２の水位が予め定められた水位未満であると判定されると（ステップＳ７でＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、水量センサ９１の出力から、浴槽８への注湯量を算出し、算出した注湯量が予め定められた既定量以上となったか否かを判定する（ステップＳ９）。既定量未満であると判定されると（ステップＳ９でＮＯ）、処理はステップＳ５に戻り、注湯運転が継続する。なお、既定量は、操作部１０４のユーザ操作により可変に設定される値である。

一方、浴槽８への注湯量が既定量以上であると判定されると（ステップＳ９でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、注湯電磁弁１３２を開→閉状態に切換える（ステップＳ１１）。これにより、ＭＯＱが検出されなくなり、燃焼動作は停止し、湯張りのための注湯運転は終了する。注湯運転終了後は、その旨が出力部１０５を介して湯張り終了の旨が報知される。

ステップＳ７に戻る。一方、短絡したと判定されると（ステップＳ７でＹＥＳ）、すなわち中和槽５２の水位が予め定められた水位以上であると判定されると、ＣＰＵ１０１は、変数Ｍを１インクリメントする（ステップＳ１３）。その後、ＣＰＵ１０１は、変数Ｍの値と、閾値Ｎ（予め定められた回数を示す値Ｎ）について、（Ｍ＜Ｎ）の条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ１５）。当該条件は成立しないと判定されると（ステップＳ１５でＮＯ）、すなわち予め定められた水位を超えた回数が閾値Ｎを超えたと判定されると、ＣＰＵ１０１は、出力部１０５を介してエラーを報知（出力）する（ステップＳ２７）。この場合、ステップＳ２７では、“燃焼運転停止”などのメッセージが報知されて、ＣＰＵ１０１は安全動作を実施する。ここでは、安全動作とは、バーナ３０による燃焼動作を禁止する動作を示す。安全動作は、後述する解除操作が検出されと解除される。解除後は、ＭＯＱの検出に応じたバーナ３０による燃焼動作が実施される。

ユーザは、当該出力部１０５の報知内容を確認し、安全動作の解除操作を実施する。ここでは、解除操作は、例えば、操作部１０４の運転開始スイッチのＯＮ/ＯＦＦ操作を含む。ＣＰＵ１０１は、操作受付部４Ａにより受付られた操作内容が解除操作を示すと判定すると、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１の処理を実施する。これにより、バーナ３０による燃焼動作は再開し、既定量を湯張りするための注湯運転が最初から開始する。

なお、上述の閾値Ｎは可変であってよい。例えば、閾値Ｎは、上述の注湯運転時間の長さに応じて変更されてもよい。つまり、浴槽８への単位時間当たりの湯水の供給量が一定であれば、上述の既定量に従い注湯運転時間の長さは変化する。したがって、閾値Ｎは、既定量が変化した場合には、併せて変更されるようにしてもよい。

ステップＳ１５において、条件（Ｍ＜Ｎ）が成立すると判定されると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、すなわち中和槽５２の水位が予め定められた水位を超えた回数Ｍが閾値Ｎ未満であると判定されると、停止制御部２Ａは注湯運転を中断（停止）する（ステップＳ１７）。具体的には、停止制御部２Ａは、注湯電磁弁１３２を開→閉状態に切換える。これにより、ＭＯＱは検出されなくなり、バーナ３０の燃焼動作は停止し、結果、湯張りのための注湯運転は中断する。

続いて、エラー報知カウント（タイマ）がカウントアップしたか否かが判定される（ステップＳ１８）。エラー報知カウントによって、ステップＳ１７で注湯電磁弁１３２を開→閉状態に切換えられてからの経過時間が計測されており、１分経過していないと判定される間（ステップＳ１８でＮＯ）は、後述するステップＳ２３（電極が短絡→開放に変化したか否かの判定）が繰返し実施される。この１分が経っても開放に変化したと判定されない場合には（ステップＳ２３でＮＯ、ステップＳ１８でＹＥＳ）、後述するステップＳ１９に移る。一方、この１分内（１分経過前）に、開放に変化したと判定された場合には（ステップＳ１８でＮＯ、ステップＳ２３でＹＥＳ）、エラー報知カウントの値がリセットされて（ステップＳ２４）、再開制御部３Ａは、注湯電磁弁１３２を閉→開状態に切換える（ステップＳ２５）。これにより、ＭＯＱが検出されて、バーナ３０の燃焼動作は再開し、結果、中断していた湯張りのための注湯運転が再開する（ステップＳ５）。

上述の１分が経っても開放に変化したと判定されない場合には（ステップＳ２３でＮＯ、ステップＳ１８でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、給湯栓１９０が使用されるか否かを判定する（ステップＳ１９）。例えば、台所などで給湯栓１９０が開操作されたか否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、注湯運転中断時にＭＯＱが検出されるか否かに基づき、給湯栓１９０が使用されているか否かを判定する。これにより、例えば、台所などで給湯栓１９０が開操作されたか否かが判定される。

給湯栓１９０が使用されていると判定されると（ステップＳ１９でＹＥＳ）、処理はステップＳ２７に移り、上述と同様にエラー報知が実施される。この場合も、ユーザが、上述した安全動作の解除操作を実施したときは、ＣＰＵ１０１は、バーナ３０の燃焼動作を開始させて、給湯栓１９０からの給湯を実施する。

一方、給湯栓１９０の使用がないと判定されると（ステップＳ１９でＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、タイマ１０６の出力に基づき、中和槽５２の水位が予め定められた水位以上であると継続して検出される時間が、予め定められた時間のＡ分以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。経過時間がＡ分以上であると判定されると（ステップＳ２１でＹＥＳ）、処理はステップＳ２７に移り、エラーが報知される。

したがって、燃焼動作が停止しているにもかかわらず、継続して予め定められた水位が検出される場合には、上述したドレン通路の一時的な閉塞ではないことから、エラー報知がされて、安全動作が実施される。なお、エラー報知カウントの計時時間は、Ａ分より短ければよく、上述の１分に限定されず、可変に設定することができる。

一方、継続時間がＡ分未満であると判定されると（ステップＳ２１でＮＯ）、水位検出部１Ａは、中和槽５２の水位が予め定められた水位未満となったかを検出する。具体的には、水位検出部１Ａは、水位センサ５３からの出力信号に基づき、電極が短絡→開放に変化したか否かを判定する（ステップＳ２３）。開放に変化したことが判定されない場合には（ステップＳ２３でＮＯ）、処理はステップＳ１７に戻り、以降の注湯運転中断の処理が繰返される。

一方、Ａ分以内に、電極が短絡→開放に変化したと判定されると、すなわち、中和槽５２の水位が低下し、予め定められた水位未満に変化したことが判定されると（ステップＳ２３でＹＥＳ）、エラー報知カウントがリセットされて（ステップＳ２４）、再開制御部３Ａは、注湯運転を再開するように各部を制御する（ステップＳ２５）。つまり、上述したドレン通路の一時的な閉塞であったので水頭圧などにより閉塞が解消した場合などには、再開制御部３Ａは、注湯電磁弁１３２を閉→開状態に変更する。これにより、ＭＯＱが検出されて、燃焼動作が再開し浴槽８への注湯が再開される（ステップＳ５）。

なお、ステップＳ２３における電極の短絡→開放の変化の判定を確定するために、電極開放確定タイマを利用してもよい。つまり、ＣＰＵ１０１は、電極開放確定タイマによって計時され所定時間継続してステップＳ２３でＹＥＳと判定された場合に、次のステップＳ２４に移るようにしてもよい。

このように、図４は、中和槽５２の水位が予め定められた水位を超えたと判定されたとき（ステップＳ７でＹＥＳ）であっても、その後、１分内に予め定められた水位未満に変化した場合には（ステップＳ１８でＮＯ、Ｓ２３でＹＥＳ）、エラー報知（ステップＳ２７）の実施が禁止されるような制御構造を有する。当該制御構造により、例えば、中和槽５２のドレン水面の波立ちに起因して予め定められた水位を一時的に超える場合には、エラー報知と安全動作が実施（ステップＳ２７）されるのを回避することができる。これにより、解除操作が要求されて、ユーザが不便に感じるのを防止することができる。

また、図４の処理では、注湯運転中において、（１）水位検出部１Ａにより予め定められた水位以上が検出された場合に給湯栓１９０が使用された場合、または（２）予め定められ水位以上が予め定められた時間（Ａ分）継続して検出された場合、または（３）１回の注湯運転中において、短絡と開放（予め定められた水位以上検出と予め定められた水位未満検出）が閾値Ｎの回数だけ繰り返された場合には、エラー報知と安全動作（ステップＳ２７）が実施される。

したがって、水位検出部１Ａにより予め定められた水位以上が検出されれば、一律に、エラー報知と安全動作を実施する場合に比べて、解除操作が要求される事態の発生を抑制できて、ユーザが不便に感じるのを防止することができる。

ここで、図４の処理による効果を説明する。中和槽５２は、燃焼装置（缶体３２）側への排気口（図示せず）を通して外部と連通しており、当該排気口から外部の空気中の埃、または菌類などが内部に入込む可能性がある。侵入した埃または繁殖した菌類により、一時的に中和槽５２内のドレン通路は部分閉塞または完全閉塞されて、中和槽５２からのドレン排水量が減少する。

この閉塞状態で“ドレン発生量＞ドレン排水量”となる状態（燃焼動作）が継続すると、中和槽５２内の水位センサ５３の電極部は浸水し、安全動作が実施される。このような閉塞状態は、上述したように水頭圧などにより解消され得る一時的なものであって、解消後は、支障なく給湯器の運転が可能であるにも関わらず、従来は、安全動作が実施されるとメーカへ修理依頼し修理費用が発生するという事例が度々発生していた。

これに対し、図４の処理では、注湯運転中に水位センサ５３の電極の短絡状態（水位が予め定められた水位以上である）を検出すると、停止制御部２Ａは、一旦、注湯運転を停止（中断）する。短絡状態が検出されてから予め定められた時間（Ａ分）以内に、電極が短絡→開放に状態変化（水位が予め定められた水位未満に変化）したことが検出されると、すなわちドレン通路の一時的な閉塞であった場合には、再開制御部３Ａは注湯運転を再開させることができる。したがって、安全動作が実施されて熱源機の使用が頻繁に中断されてしまい、その都度、解除操作が要求されるという事態を回避することができる。

また、注湯電磁弁１３２が閉状態に切換えられるとＭＯＱが検出されず、燃焼動作は中断し、ドレンは発生しなくなり、その結果、検出水位が低下する可能性がある。検出水位が低下した場合には、エラー報知を実施する必要はない。したがって、図４のように、水位センサ５３により予め定められた水位以上であると検出されたときは（ステップＳ７でＹＥＳ）、その後、エラー報知が実施される（ステップＳ２７）までの所要時間よりも注湯電磁弁１３２が閉状態に切換えられる（ステップＳ１７）までの所要時間の方を短くするように各部を制御することで、エラー報知を抑制して、上述の解除操作が要求されるという事態を回避することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態２では、給湯器により加熱後の湯水を温水暖房器に使用する場合を説明する。実施の形態１では、燃焼動作の継続時間が長く、そのため比較的多くのドレンが生成される燃焼運転モードとして、注湯運転モードを説明したが、暖房運転モードであっても同様に適用することができる。実施の形態２の給湯システム１０の給湯装置は、図１の燃焼装置（缶体３２）の熱交換器と、図示しない温水暖房器との間で湯水を循環させるための循環ポンプ（図示せず）とを備える。

給湯器は燃焼運転モードに暖房運転モードを含む。暖房運転モードにおいて、給湯器の燃焼部（バーナ３０）により加熱された湯水は、温水暖房器（図示しない）に供給されて暖房に供される。

図５は、本発明の実施形態２に係る暖房運転時の処理フローチャートである。図５と図４の処理とを比較して異なる点は、図４のステップＳ１、Ｓ５、Ｓ９、Ｓ１１、Ｓ１７およびＳ２５の処理が、ステップＳ１ａ、Ｓ５ａ、Ｓ９ａ、Ｓ１１ａ、Ｓ１７ａおよびＳ２５ａのそれぞれに変更された点にある。図５の他の処理は、図４に説明した処理と同様であり、その詳細は繰返さない。

ここでは、図５の処理のうち、主に、図４と異なる処理について主に説明する。
操作受付部４Ａは、操作部１４から暖房運転開始を指示する操作を受付けると、ＣＰＵ１０１は図５の処理を開始する。

まず、ＭＯＱが検出されるとバーナ３０による燃焼動作を開始し、循環ポンプをＯＦＦ→ＯＮに切換える（ステップＳ１ａ）。これにより、循環ポンプが回転を開始し、熱交換器からの加熱後の湯水を温水暖房器に対し供給するための湯水の循環が開始される。その後、変数Ｍに０がセットされる（ステップＳ３）。

ＣＰＵ１０１は、暖房運転中の動作を実施する（ステップＳ５ａ）。
その後、中和槽５２の水位センサ５３の出力から短絡したか否かが判定される（ステップＳ７）。短絡していないと判定されると（ステップＳ７でＮＯ）、すなわち水位検出部１Ａにより、中和槽５２の水位が予め定められた水位未満であると判定されると、ＣＰＵ１０１は、暖房運転を終了するか否かを判定する（ステップＳ９ａ）。運転終了と判定されない間は（ステップＳ９ａでＮＯ）、処理はステップＳ５ａに戻り、暖房運転が継続する。

一方、暖房運転の終了と判定されると（ステップＳ９ａでＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、燃焼動作の停止（中断）および循環ポンプの回転停止（中断）を実施する（ステップＳ１１ａ）。これにより、暖房運転は終了する。

ステップＳ７の処理に戻る。水位検出部１Ａは、中和槽５２の水位が予め定められた水位以上であると判定すると（ステップＳ７でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は変数Ｍを１インクリメントする（ステップ１３）。その後、ＣＰＵ１０１は、条件（Ｍ＜Ｎ）が成立するか否かを判定する（ステップＳ１５）。条件は成立しないと判定されると（ステップＳ１５でＮＯ）、すなわち当該暖房運転中に中和槽５２の水位が予め定められた水位を超える回数Ｍが閾値Ｎ以上となったと判定されたときは（ステップＳ１５でＮＯ）、ＣＰＵ１０１はエラーを報知する（ステップＳ２７）。

一方、条件（Ｍ＜Ｎ）が成立すると判定されると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、すなわち当該暖房運転開始から中和槽５２の水位が予め定められた水位を超えた回数Ｍが、閾値Ｎ未満であると判定されたときは（ステップＳ１５でＹＥＳ）、停止制御部２Ａは暖房運転を中断する（ステップＳ１７ａ）。具体的には、燃焼部（バーナ３０）による燃焼動作を停止し、また、循環ポンプを停止する。その後、エラー報知カウントによる１分間の計時が開始される（ステップＳ１８）。

その後、ステップＳ１９で給湯栓１９０の使用の有無が検出され、ステップＳ２１において、検出水位が予め定められた水位を超える時間がＡ分以上継続するか否かが判定される。これら２つの条件のうちの少なくとも一方が成立すると（ステップＳ１９でＹＥＳ、またはステップＳ２１でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１はエラーを報知する（ステップＳ２７）。

一方、給湯栓１９０が使用されず（ステップＳ１９でＮＯ）、または継続時間がＡ分未満であれば（ステップＳ２１でＮＯ）、水位検出部１Ａは、中和槽５２の水位が予め定められた水位以上であるか否か、すなわち電極が開放されているか否かを判定する（ステップＳ２３）。電極が開放されていないと判定されると（ステップＳ２３でＮＯ）、すなわち中和槽５２の水位が予め定められた水位以上であると判定されると、処理は、ステップＳ１７ａに戻る。このように、中和槽５２の検出水位が予め定められた水位以上である場合には暖房運転の中断が継続する。

一方、電極が開放されたと判定されると（ステップＳ２３でＹＥＳ）、すなわち中和槽５２の水位が低下し、予め定められた水位未満に変化したと判定されると、エラー報知カウントがリセットされて（ステップＳ２４）、再開制御部３Ａは、中断されていた暖房運転を再開する（ステップＳ２５ａ）。すなわち、循環ポンプの回転および燃焼動作を再開する。これにより、暖房運転が再開されて、処理はステップＳ５ａに戻る。

図５の暖房運転においても、図４の注湯運転と同様に、安全動作が実施されて熱源機の使用が頻繁に中断されてしまい解除操作が要求されるという事態を回避できて、ユーザが不便に感じるのを防止することができる。

上述した各実施の形態では、燃焼運転中に、水位検出部１Ａによる検出水位に基づき燃焼動作を一時的に停止する運転モードとして、注湯運転モード（図４参照）および暖房運転モード（図５参照）を説明した。これら運転モードでは、途中で燃焼動作を停止したとしても、短時間（例えば、Ａ分）の停止であれば、給湯栓１９０による給湯中に燃焼動作が中断する場合に比較して、実用上支障はなく、またユーザの利便性も損なわれないからである。

なお、実施の形態による制御が実施される燃焼運転モードは、注湯運転モードおよび暖房運転モードに限定されない。たとえば、加熱装置（缶体３２）の熱交換器による加熱後の湯水を、融雪のために用いる融雪運転の場合であっても、図５または図４と同様の処理を実施することができる。

また、停止制御部２Ａにより燃焼運転を停止した回数、および再開制御部３Ａにより燃焼運転を再開した回数の少なくとも１つと、停止または再開を実施した時間（タイマ１０６の計時時間）とを関連付けた情報を、メモリ部１０２の不揮発性の書換え可能な領域に記憶するとしてもよい。メンテナンス時には、メモリ部１０２から、当該情報を読出し例えば、出力部１０５に表示させてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１Ａ 水位検出部、２ 給湯回路、２Ａ 停止制御部、３ 追焚循環回路、３Ａ 再開制御部、４ 注湯回路、４Ａ 操作受付部、５ ドレン処理回路、６ 流路切換ユニット、８ 浴槽、１０ 給湯システム、１０Ａ 循環回路、２１，２２ 一次熱交換器、２３ 二次熱交換器、３０ バーナ、３１ ファン、３２ 缶体、３３ 循環ポンプ、５３ 水位センサ、５５ ドレン管路、９０ 水量調整弁、９１ 水量センサ、１００ コントローラ、１０５ 出力部、１３２ 注湯電磁弁、１９０ 給湯栓。

Claims (9)

1. 燃焼装置を有した潜熱回収式熱源機の制御装置であって、
   前記燃焼装置から送出されるドレンを貯留しながら中和する中和槽の水位を検出する水位検出部と、
   前記潜熱回収式熱源機の所定の燃焼運転において、前記水位検出部により所定水位以上が検出されたとき、燃焼運転を停止するように前記潜熱回収式熱源機を制御する停止制御部と、
   前記停止制御部により前記燃焼運転が停止された後に、前記燃焼運転を再開するように前記潜熱回収式熱源機を制御する再開制御部と、を含み、
   前記停止制御部による前記燃焼運転の停止から予め定められた時間内に、前記水位検出部により所定水位未満が検出されたとき、前記再開制御部は前記燃焼運転を再開させるように前記潜熱回収式熱源機を制御する、熱源機制御装置。
2. 前記潜熱回収式熱源機は前記燃焼装置で発生した燃焼ガスと湯水との間で熱交換を行うよう構成されて、
   前記潜熱回収式熱源機は給湯回路を有し、
   前記燃焼運転は、前記給湯回路を介して、湯水を浴槽に供給するための注湯運転を含む、請求項１に記載の熱源機制御装置。
3. 前記注湯運転において、前記燃焼運転の停止から前記予め定められた時間が経過した場合に、前記水位検出部により所定水位以上が検出されたとき、その後、出力部を介して燃焼運転停止の旨を報知する、請求項２に記載の熱源機制御装置。
4. 前記給湯回路は、開閉自在の注湯弁を含み、前記注湯弁を介して前記浴槽へ湯水を供給するように構成されて、
   前記停止制御部は、前記燃焼運転を停止するために前記注湯弁を開状態から閉状態に切換え、
   前記注湯運転において前記水位検出部により所定水位以上が検出されたとき、その後、前記報知がされるまでの時間よりも、前記停止制御部によって前記注湯弁が閉状態に切換えられるまでの時間の方が短い、請求項３に記載の熱源機制御装置。
5. 前記燃焼運転の停止から前記予め定められた時間よりも短い時間内に、前記水位検出部により所定水位未満が検出されたとき、前記報知を禁止し、前記再開制御部は前記燃焼運転を再開させるように前記潜熱回収式熱源機を制御する、請求項３または４に記載の熱源機制御装置。
6. 前記給湯回路は、開閉自在の給湯栓が接続されて、
   前記熱源機制御装置は、
   前記燃焼運転が停止から前記短い時間が経過し、且つ前記水位検出部により所定水位以上が検出された場合に、前記給湯栓の閉状態から開状態への切換えが検出されたとき、前記報知をする、請求項５に記載の熱源機制御装置。
7. 前記潜熱回収式熱源機に対するユーザ操作を受付けるための操作受付部を、さらに備え、
   前記燃焼運転の開始からの運転停止回数が予め定められた回数となった場合は、前記操作受付部によって予め定められた操作内容が受付けられたとき、前記再開制御部は、当該燃焼運転を再開するように前記潜熱回収式熱源機を制御する、請求項１から６のいずれか１項に記載の熱源機制御装置。
8. 前記潜熱回収式熱源機に対するユーザ操作を受付けるための操作受付部を、さらに備え、
   前記停止制御部による燃焼運転停止から、前記水位検出部により前記所定水位以上であることが前記予め定められた時間検出される場合は、前記操作受付部によって予め定められた操作内容が受付けられたとき、前記再開制御部は、当該燃焼運転を再開するように前記潜熱回収式熱源機を制御する、請求項１から７のいずれか１項に記載の熱源機制御装置。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の熱源機制御装置を備える熱源機。

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