JPH0989247A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱交換缶体内の熱交換フィン群に詰まり等が
生じた場合においても、良好に燃焼を行うことができる
と共にフィン詰まりが進んだときには運転の安全を確保
することができる給湯装置の提供を課題とする。 【解決手段】 熱交換缶体10、バーナ11、送風ファン1
2、熱交換フィン群14、排ガス集合室15、回転数センサ2
1、ガス圧センサ22、リモコン40、コントローラ30を設
けた給湯装置であって、コントローラ30の構成として、
該コントローラ30に、送風ファン12の回転数に対する排
ガス集合室15内のガス圧の正常時における値と、ガス圧
が正常時の値からずれた場合のズレ量に対する送風ファ
ン12の必要補正回転数とを予め記憶させておき、運転中
においてガス圧が正常値からずれた場合には送風ファン
12の回転数を対応する必要補正回転数だけ補正させ、且
つ必要補正回転数が第１の基準補正回転数以上となる場
合には要点検表示を行わせる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】瞬間式の熱交換缶体を有する給湯装置と
して、従来、前記熱交換缶体内に燃料を送り込むと共に
送風ファンから燃焼用空気を送り込み、バーナによって
燃焼を行って、発生した燃焼ガスを熱交換缶体内の上部
に設けた熱交換フィン群を通すことで、該熱交換フィン
群内に配管された熱交換コイル内の水を熱交換加熱し、
一方、前記熱交換フィン群を通過した燃焼ガスを排ガス
集合室に導き、該排ガス集合室から外部に排出する構成
とされたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来の給
湯装置においては、低温出湯での運転を長時間続ける
と、熱交換缶体内の熱交換フィン群にドレンが発生し
て、熱交換フィン群を通る燃焼ガスの通過抵抗が上が
り、燃焼運転が不良となったりする問題があった。

【０００４】そこで本発明は、上記従来の給湯装置の問
題を解消し、熱交換缶体内の熱交換フィン群に詰まり等
が生じた場合においても、良好に燃焼を行うことができ
ると共にフィン詰まりが進んだときには運転の安全を確
保することができる給湯装置の提供を課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の給湯装置は、熱交換缶体内に燃料を送り込
み、また送風ファンから燃焼用空気を送り込み、バーナ
によって燃焼を行って、発生した燃焼ガスを上部の熱交
換フィン群を通して排ガス集合室に導き、該排ガス集合
室から外部に排出するようにした給湯装置であって、前
記送風ファンの回転数を検出する回転数センサを設ける
と共に前記排ガス集合室内のガス圧を検出するガス圧セ
ンサを設け、またリモコンからの指令及びセンサ類から
の情報を得て装置各部を制御するコントローラを設けた
給湯装置であって、前記コントローラの構成として、該
コントローラに、前記送風ファンの回転数に対する前記
排ガス集合室内のガス圧の正常時における値と、排ガス
集合室内のガス圧が正常時の値からずれた場合のズレ量
に対する送風ファンの必要補正回転数とを予め記憶させ
ておき、運転中において前記ガス圧が正常値からずれた
場合には送風ファンの回転数を対応する必要補正回転数
だけ補正させる共に送風ファンの必要補正回転数が予め
定めた第１の基準補正回転数以上となる場合には要点検
表示を行わせる構成としたことを第１の特徴としてい
る。また本発明の給湯装置は、上記第１の特徴に加え
て、コントローラの構成として、送風ファンの必要補正
回転数が第１の基準補正回転数を越える第２の基準補正
回転数以上となる場合には、運転を停止させる構成とし
たことを第２の特徴としている。

【０００６】上記本発明の第１の特徴において、給湯装
置の燃焼運転が正常に行われている場合は、送風ファン
の回転数、即ち燃焼用空気の送風量と排ガス集合室のガ
ス圧との間に、一定の関係があり、送風ファンの回転数
に対して排ガス集合室のガス圧の正常値がほぼ決まる。
よって、正常時における送風ファンの回転数と排ガス集
合室のガス圧の値を、予め実験で得てコントローラに記
憶させておくことができる。一方、熱交換缶体内の熱交
換フィン群に詰まりが生じると、該熱交換フィン群を通
過して排ガス集合室内に入る燃焼ガス量が減るので、該
排ガス集合室内のガス圧が低下する。反対に熱交換フィ
ン群よりも上流の空間（即ち燃焼空間）ではガス圧が上
昇する。この燃焼空間のガス圧増加に対して燃焼を良好
に保持するためには送風ファンの回転数を増加して、燃
焼空間への送風量を増加させる必要が生じる。そして送
風ファンの回転数の増加の程度は、燃焼空間のガス圧が
増加する程、即ち排ガス集合室のガス圧が低下する程、
また熱交換フィン群のフィン詰まりが進む程、大きくす
る必要がある。排ガス集合室のガス圧の正常時の値から
のズレ量と、そのズレ量に対する送風ファンの必要補正
回転数とを、予め実験で得ておき、これをコントローラ
に記憶しておくことができる。以上のようにして、正常
時における送風ファンの回転数と排ガス集合室のガス圧
の値、及び排ガス集合室のガス圧の正常時の値からのズ
レ量とそのズレ量に対する送風ファンの必要補正回転数
とをコントローラに記憶させておくことで、運転中に排
ガス集合室のガス圧が正常時からずれた場合には、その
ズレ量に対する必要補正回転数を速やかに補正して、良
好な燃焼を継続させることができる。しかしながら、送
風ファンの必要補正回転数が増加することは、それだけ
熱交換フィン群のフィン詰まりが進行していることであ
るので、予め実験により定めた第１の基準補正回転数以
上となる場合は、要点検の表示を行わせる構成とした。
即ち送風ファンの第１の基準補正回転数は、熱交換フィ
ン群の点検をすべきであるとされる補正回転数で、予め
実験によってフィン詰まりの程度と補正回転数との関係
から決めておくことができる。要点検の表示があること
で、その運転が終了した後等に装置の点検を行う機会を
持つことができる。また上記第２の特徴において、送風
ファンの第２の基準補正回転数とは、それ以上のフィン
詰まりで運転を継続すると、好ましくない危険な運転状
態になりうることがあるフィン詰まりに対応する補正回
転数として、予め実験で得ておくことができる。第２の
基準補正回転数以上になると運転を停止することで、運
転の安全性を確保することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の実施の形態を示す給湯装置の概略
構成図、図２は送風ファンの回転数Ｎと排ガス集合室の
ガス圧Ｐとの関係及びガス圧Ｐのズレ量ΔＰと送風ファ
ンの必要補正回転数ΔＮとの関係を説明する図、図３は
コントローラによる制御構成を説明するフローチャート
である。

【０００８】図１において、10は給湯装置の熱交換缶体
で、内部の下方にバーナ11を備え、、熱交換缶体10の下
方から送風ファン12によって燃焼用空気を送り込むこと
で、前記バーナ11による燃焼を行い、燃焼室13内に発生
した高温の燃焼ガスを上部の熱交換フィン群14を通して
排ガス集合室15に導き、該排ガス集合室15から外部に排
出する。前記熱交換フィン群14には給湯用の熱交換コイ
ル16が配置され、内部を通る水が熱交換加熱されて出湯
する。

【０００９】前記送風ファン12には回転数センサ21が設
けられ、また排ガス集合室15に対しては内部のガス圧を
検出するガス圧センサ22が設けられている。30はコント
ローラで、40はリモコンである。コントローラ30はマイ
コンを内蔵して、装置全体の制御を行うもので、前記回
転数センサ21、ガス圧センサ22、その他のセンサ類から
の情報を得て、またリモコン40からの指令に基づいて、
所定のソフトウエアに従って所定の動作を装置各部に指
令する。

【００１０】コントローラ30の構成を、図２、図３を参
照して、更に説明する。前記給湯装置においては、燃焼
運転が正常に行われている場合、即ち正常時には、送風
ファン12の回転数Ｎと前記排ガス集合室15のガス圧Ｐと
の間に、一定の関係があり、送風ファンの回転数Ｎが決
まるとそれに対応する排ガス集合室のガス圧の正常値が
ほぼ決まる。従って、予め実験によって、正常時におけ
る送風ファン12の各回転数Ｎとそれに対応するガス圧Ｐ
とを得て、これをコントローラ30に記憶させておく。一
方、給湯運転を低温出湯で長時間続けたりすると、熱交
換フィン群14にドレンが発生して、熱交換フィン群14を
通る燃焼ガスの通過抵抗が上がり、よって燃焼室13の圧
が上昇すると共に排ガス集合室15のガス圧Ｐが低下す
る。このため良好な燃焼を維持するためには送風ファン
12の回転数を上昇させ、燃焼室13に導入される空気量を
増加させる必要が生じる。従って、予め正常時における
送風ファン12の種々の回転数Ｎとガス圧Ｐとの組合わせ
に対して、排ガス集合室15のガス圧Ｐの低下ズレ量ΔＰ
と、そのズレ量ΔＰに対して燃焼を良好に保持するため
に必要な送風ファン12の必要補正回転数ΔＮを予め実験
により得ておき、この種々の回転数Ｎでのガス圧Ｐの種
々のズレ量ΔＰとそれに対する必要補正回転数ΔＮをコ
ントローラ30に記憶させておく。以上のようして正常時
における各回転数Ｎとガス圧Ｐとの関係、及び各回転数
Ｎでのガス圧Ｐの正常時からのズレ量ΔＰと必要補正回
転数ΔＮとの関係を予めコントローラ30に記憶させてお
くことで、今、ある回転数Ｎで燃焼運転している場合
に、ガス圧センサ22の検出するガス圧が正常値Ｐから或
る量だけずれた場合には、そのズレ量ΔＰに対する必要
補正回転数ΔＮを演算（実際には記憶部に各ズレ量ΔＰ
に対応して記憶されている必要補正回転数ΔＮの中から
必要なものを選出）し、この必要補正回転数ΔＮでもっ
て、送風ファン12の回転数を補正制御するようにコント
ローラ30を構成しておけばよい。このようにコントロー
ラ30を構成しておくことで、熱交換フィン群14のフィン
詰まりによる燃焼室13の圧力増加傾向に対して引き続き
良好な燃焼を継続することができる。

【００１１】前記正常時における送風ファン12の回転数
Ｎと排ガス集合室15のガス圧Ｐに対して、ガス圧Ｐのズ
レ量ΔＰが大きくずれる場合には、それだけ熱交換フィ
ン群14のフィン詰まりが過酷に進行していることを示し
ているので、これを放置せずに点検する必要が生じてく
る。そこで、図２に示すように、必要補正回転数ΔＮが
第１の基準補正回転数ΔＮ₁ （この場合はズレ量ΔＰは
ΔＰ₁ となる）以上になる場合には、要点検表示を行わ
せるようにコントローラ30を構成しておく。要点検表示
はコントローラ30によってリモコン40の表示部に表示さ
せるようにすることができる。前記第１の基準補正回転
数ΔＮ₁ は、点検を必要とするような送風ファン12のフ
ィン詰まりに対応する補正回転数として、予め実験によ
り各回転数Ｎに対して決定しておくことができる。

【００１２】また更に、正常時における送風ファン12の
回転数Ｎと排ガス集合室15のガス圧Ｐに対して、ガス圧
Ｐのズレ量ΔＰが更に大きくずれる場合には、熱交換フ
ィン群14のフィン詰まりが一層過酷に進行し、この様な
状態で運転を継続すると、好ましくない危険な運転状態
になりうることがあり得る。そこで本例では、上記第１
の基準補正回転数ΔＮ₁ を越える第２の基準補正回転数
ΔＮ₂ （この場合ズレ量ΔＰはΔＰ₂ となる）以上にな
る場合には、要点検表示をさせると共に運転そのものの
停止をさせるようにコントローラ30を構成する。第２の
基準補正回転数ΔＮ₂ 以上になると運転を停止すること
で、運転の安全性を確保することができる。第２の基準
補正回転数ΔＮ₂ は、それ以上のフィン詰まりで運転を
継続すると好ましくない危険な運転状態になり得ること
があるフィン詰まりに対応する補正回転数として、予め
実験により各回転数Ｎに対して決定しておくことができ
る。

【００１３】上記で説明したコントローラ30の構成を、
図３の制御フローチャートを参照して更に説明する。
今、給湯装置の燃焼運転がなされている場合、コントロ
ーラ30は排ガス集合室15のガス圧Ｐをガス圧センサ22で
検出し（Ｓ１）、正常運転時の送風ファン12の回転数Ｎ
に対する正常なガス圧Ｐからずれているか否かを判定し
（Ｓ２）、ずれている場合（Ｓ２でイエス）にはそのズ
レ量ΔＰに対応する必要補正回転数ΔＮを演算する（Ｓ
３）。そしてコントローラ30は前記必要補正回転数ΔＮ
が第１の基準補正回転数ΔＮ₁ 以上か否かを判定し（Ｓ
４）、未満（Ｓ４でノー）の場合には、そのまま前記必
要補正回転数ΔＮで送風ファン12の回転数Ｎを補正制御
する（Ｓ５）。一方前記ステップＳ４において、必要補
正回転数ΔＮが第１の基準補正回転数ΔＮ₁ 以上である
場合には（Ｓ４でイエス）、コントローラ30は更に必要
補正回転数ΔＮが第２の基準補正回転数ΔＮ₂ 以上であ
るか否かを判定する（Ｓ６）。そして必要補正回転数Δ
Ｎが第２の基準補正回転数ΔＮ₂ 未満の場合（Ｓ６でノ
ー）には、コントローラ30はリモコン40に対して要点検
表示を指令すると共に送風ファン12に対して必要補正回
転数ΔＮで回転数Ｎに加える補正を行う（Ｓ７）が、運
転は続ける。一方、必要補正回転数ΔＮが第２の基準補
正回転数ΔＮ₂ 以上となる場合（Ｓ６でイエス）には、
コントローラ30はリモコン40に対して要点検表示を指令
すると共に、装置の運転を停止させる（Ｓ８）。これに
よって事故に結びついたりし得る好ましくない運転状態
の継続を防止し、安全を期することができる。

【００１４】

【発明の効果】本発明は以上の構成よりなり、請求項１
に記載の給湯装置によれば、コントローラの構成とし
て、該コントローラに、送風ファンの回転数に対する排
ガス集合室内のガス圧の正常時における値と、排ガス集
合室内のガス圧が正常時の値からずれた場合のズレ量に
対する送風ファンの必要補正回転数とを予め記憶させて
おき、運転中において前記ガス圧が正常値からずれた場
合には送風ファンの回転数を対応する必要補正回転数だ
け補正させる共に送風ファンの必要補正回転数が第１の
基準補正回転数以上となる場合には要点検表示を行わせ
る構成としたので、運転中に排ガス集合室のガス圧が正
常時からずれた場合には、そのズレ量に対する必要補正
回転数を速やかに補正して、良好な燃焼を継続させるこ
とができる。しかも、必要補正回転数が第１の基準補正
回転数以上となる場合は、要点検の表示を行わせる構成
としたので、熱交換フィン群のフィン詰まりが過酷にな
っている場合に、それを検出して点検を促すことができ
る。また請求項２に記載の給湯装置によれば、上記請求
項１に記載の構成による効果に加えて、コントローラの
構成として、送風ファンの必要補正回転数が第１の基準
補正回転数を越える第２の基準補正回転数以上となる場
合には、運転を停止させる構成としたので、過酷な熱交
換フィン群のフィン詰まりに原因する好ましくない運転
状態の継続を防止し、安全を期することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す給湯装置の概略構成
図である。

【図２】送風ファンの回転数Ｎと排ガス集合室のガス圧
Ｐとの関係及びガス圧Ｐのズレ量ΔＰと送風ファンの必
要補正回転数ΔＮとの関係を説明する図である。

【図３】コントローラによる制御構成を説明するフロー
チャートである。

【符号の説明】

10 熱交換器 11 バーナ 12 送風ファン 13 燃焼室 14 熱交換フィン群 15 排ガス集合室 16 熱交換コイル 21 回転数センサ 22 ガス圧センサ 30 コントローラ 31 リモコン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換缶体内に燃料を送り込み、また送
   風ファンから燃焼用空気を送り込み、バーナによって燃
   焼を行って、発生した燃焼ガスを上部の熱交換フィン群
   を通して排ガス集合室に導き、該排ガス集合室から外部
   に排出するようにした給湯装置であって、前記送風ファ
   ンの回転数を検出する回転数センサを設けると共に前記
   排ガス集合室内のガス圧を検出するガス圧センサを設
   け、またリモコンからの指令及びセンサ類からの情報を
   得て装置各部を制御するコントローラを設けた給湯装置
   であって、前記コントローラの構成として、該コントロ
   ーラに、前記送風ファンの回転数に対する前記排ガス集
   合室内のガス圧の正常時における値と、排ガス集合室内
   のガス圧が正常時の値からずれた場合のズレ量に対する
   送風ファンの必要補正回転数とを予め記憶させておき、
   運転中において前記ガス圧が正常値からずれた場合には
   送風ファンの回転数を対応する必要補正回転数だけ補正
   させる共に送風ファンの必要補正回転数が予め定めた第
   １の基準補正回転数以上となる場合には要点検表示を行
   わせる構成としたことを特徴とする給湯装置。
2. 【請求項２】 コントローラの構成として、送風ファン
   の必要補正回転数が第１の基準補正回転数を越える第２
   の基準補正回転数以上となる場合には、運転を停止させ
   る構成とした請求項１に記載の給湯装置。