(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼によって発生した排ガス中の潜熱を回収する熱交換器を備えると共に、熱交換器に発生したドレンを中和剤で中和する中和槽を備えた燃焼装置において、燃焼熱量と燃焼時間との積の積算値をもってドレン生成量を予測することで中和剤の消費量を予測し、前記積算値が所定の基準値に達すると、前記中和剤の交換或いは補充等の中和槽におけるメンテナンスの時期がきたことを知らせるコントローラを備えたことを特徴とする燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燃焼によって発生した排ガス中の潜熱を回収するようにした給湯装置等の燃焼装置では、これに伴い発生する強酸性ドレンを中和させて排出していたが、中和剤が寿命に達してしまうと、もはや中和しきれなくなり、強酸性ドレンがそのまま排出されるという問題があった。
また潜熱回収を行う給湯装置等の燃焼装置では、二次熱交換器は凝結水の付着によりウエットな状態になり、その凝結水に燃焼排気中のＮＯｘやＳＯｘ等が溶け込んで酸性の凝結水となり、これが二次熱交換器を腐食させるという問題点を有していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は上記従来における不都合を解消し、中和剤の寿命がきたらその旨を知らせることで、強酸性ドレンの排出防止を可能とし、また二次熱交換器を洗浄すべき時期がきたらその旨を知らせることで、二次熱交換器の腐食低減による耐久性の向上を可能とする等、燃焼装置において該燃焼装置の構成部材にメンテナンスが必要な時期がきたことを、簡単な構成で且つ的確に検出してこれを使用者に知らせることができ、よって使用者にメンテナンスを促すことができ、或いは更にメンテナンス動作を自動的に行うことができる燃焼装置の提供を課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の燃焼装置は、燃焼によって発生した排ガス中の潜熱を回収する熱交換器を備えると共に、熱交換器に発生したドレンを中和剤で中和する中和槽を備えた燃焼装置において、燃焼熱量と燃焼時間との積の積算値をもってドレン生成量を予測することで中和剤の消費量を予測し、前記積算値が所定の基準値に達すると、前記中和剤の交換或いは補充等の中和槽におけるメンテナンスの時期がきたことを知らせるコントローラを備えたことを特徴としている。
【０００５】
【作用】
上記本発明の特徴によれば、燃焼熱量と燃焼時間との積の積算値をもってドレン生成量を予測することで中和槽の消費量を予測し、前記積算値が所定の基準値に達した時点で、装置の中和槽にメンテナンスの時期がきたことが、リモコン等の表示部に表示されること等で使用者に知らされる。よって使用者は中和槽のメンテナンスを行うべき時期がきたことを知ることができ、中和槽についてのメンテナンスを的確な時期に効率よく行うことが可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の燃焼装置を組み込んだ給湯器の概略図、図２は図１に示す給湯器の一部詳細図、図３は熱交換器の例を示す一部断面図である。
【０００７】
先ず図１において、給湯器は、燃焼室１０内にバーナ２０と、該バーナ２０の上方空間に熱交換器３０として、顕熱回収用としての第１熱交換器３１と潜熱回収用としての第２熱交換器３２とを有している。また前記燃焼室１０に対して燃焼用の送風を行う送風器４０と、前記熱交換器３０で発生したドレンを回収するドレン受け部５０と、該ドレン受け部５０からのドレンを受け入れて中和処理を行う中和槽６０とを外装ケース７０内に設備している。前記燃焼室１０、バーナ２０、熱交換器３０、送風器４０、ドレン受け部５０、中和槽６０は燃焼装置を構成する。
前記外装ケース７０には給湯のための入水管路８０と、熱交換加熱された温水の給湯管路９０と、前記バーナ２０への燃料供給管路１００とが接続されている。
【０００８】
図２を参照して、前記外装ケース７０内には装置各部に設けられたセンサによる検出データを取り入れ、制御プログラムに沿って装置各部の制御を指令するコントローラ１１０が設備され、また外装ケース７０外には前記コントローラ１１０に対して使用者による操作指令を入力し、また装置の運転状況や、その他の情報を使用者に知らせるための表示部、或いは前記表示部に加えて音声による報知機能を備えたリモコン１２０が設けられている。
【０００９】
また外部の上水道等からの入水管路８０に接続される前記外装ケース７０内の入水管路８０には入水温度センサ８１、入水流量センサ８２が設けられており、それら入水温度センサ８１、入水流量センサ８２を経た入水管路８０は第１熱交換器３１、第２熱交換器３２へと接続される。そして第２熱交換器３２から出湯される湯は、外装ケース７０内の給湯回路９０を経て外装ケース７０外の給湯回路９０へと接続される。前記第２熱交換器３２からの出湯される温水の温度は、外装ケース７０内の給湯回路９０に設けられる給湯温度センサ９１により検出される。
【００１０】
次に、前記バーナ２０がガスバーナの場合の例を説明する。このガスバーナ２０には、通常において、能力を複数に切替えることができるように設けられた数個の端末開閉弁２１、その手前の通路に設けられるガス比例弁２２、更に手前に設けられる元開閉弁２３が設けられる。燃料源から供給されてくるガスは元開閉弁２３、ガス比例弁２２、端末開閉弁２１を通って燃焼に供される。
【００１１】
今、燃焼運転が指令されると、送風器４０による送風が開始され、燃料が供給されて燃焼が開始される。燃焼排ガスは第１熱交換器３１、第２熱交換器３２を通過する間に自己が保有する顕熱、潜熱を熱交換器３１、３２に与え、これによって熱交換器３１、３２内を通る水が加熱され、温水となって給湯管路９０に出湯する。前記第２熱交換器３２を経た排ガスは排気口７１から外部に排気される。
前記第２熱交換器３２で発生したドレンは、中和槽６０に導かれて中和処理された後、外装ケース７０外へ排出される。
【００１２】
コントローラ１１０は、装置が燃焼運転される都度、その燃焼熱量と燃焼時間との積を積算して行き、この積算値が前記中和槽６０のメンテナンス時期、即ち具体的には、中和剤の交換時期として予め定められ且つ記憶されている所定の基準値Ｓ１に達すると、その時点で前記中和槽６０の中和剤の交換の時期である旨をリモコン１２０の表示部に表示し、或いは音声などの他の方法で知らせる。勿論、前記コントローラ１１０は中和剤の交換時期である旨を知らせる他に、燃焼能力のカットや燃焼の停止等、燃焼運転の運転条件の変更を伴う動作、或いはその動作と共に、又は別に警告を行わせて行うようにしてもよい。使用者は前記の知らせにより中和剤の交換の時期であることを知り、またその交換を促されることになる。勿論、中和剤の交換の代わりに補充等であってもよく、中和槽６０のメンテナンスの具体的方法は特に限定されない。
【００１３】
ドレン生成量と燃焼熱量の関係は概ね比例することから、積算燃焼熱量によりドレン生成量が予測できる。また中和に必要な中和剤の量とドレン量とは比例することから、燃焼熱量と燃焼時間の積を積算することで中和剤の消費量が予測でき、中和剤の寿命も予測可能となる。
本実施形態のように構成することで、即ち燃焼熱量と燃焼時間の積を積算して装置の構成部材のメンテナンスの時期を管理するように構成することで、特別な専用部材を追加することなく、簡単な構成で且つ確実にメンテナンスが必要な時期を使用者に知らせることができる。
【００１４】
図３を参照して、他の実施形態の１つを説明する。燃焼室１０の上部に第１熱交換器３１が配置され、その更に上方に第２熱交換器３２が設けられている。燃焼室１０で発生した排ガスは、矢符で示すように流れ、第２熱交換器３２の管群間をすり抜けて流れて行く間にその潜熱を第２熱交換器３２与える。と同時に、温度が低くなった排ガスは第２熱交換器３２の付近でドレンを発生させる。
本実施形態では、洗浄ノズル１３０を第２熱交換器３２の付近に配置する構成としている。そしてコントローラ１１０は、装置が燃焼運転される都度、その燃焼熱量と燃焼時間との積を積算する構成とし、この積算値が第２熱交換器３２のメンテナンス時期、即ち具体的には第２熱交換器３２を洗浄することで該第２熱交換器３２に付着しているドレン等を洗い流すべき時期として予め定められ且つ記憶されている所定の基準値Ｓ２に達すると、その時点で前記洗浄ノズル１３０から自動的に洗浄液を噴出させるよう指令する構成とされている。
【００１５】
前記コントローラ１１０により、洗浄ノズル１３０から洗浄液を噴出させる具体的なタイミングは、燃焼熱量と燃焼時間との積の積算値が基準値Ｓ２に達した後の非燃焼時に行うようにすることができる。また燃焼熱量と燃焼時間との積の積算値が基準値Ｓ２に達した後、一定時間経過後の非燃焼時に洗浄を開始するようにしてもよい。一方、燃焼熱量と燃焼時間との積の積算値が基準値Ｓ２に達した後も燃焼が終了しない場合は、一定時間が経過すると燃焼中でも洗浄を開始するようにしてもよい。
その他、洗浄液噴出のタイミングは、一定の燃焼時間の経過後の非燃焼時としてもよい。或いは単に一定時間経過後の非燃焼時としてもよい。
前記洗浄ノズル１３０は複数個を適所に配置してもよい。
所定の基準値Ｓ２に達する毎に、洗浄ノズル１３０から洗浄液を噴出して第２熱交換器３２を洗浄することで、該第２熱交換器３２に発生したドレンが濃縮することなく洗い流される。要するに、第２熱交換器３２の管群がドレンによって腐食されるのを軽減することができ、第２熱交換器３２の寿命を延ばすことができる。
なお、洗浄液としては通常の水道水、或いは中和用のアルカリ性水溶液などが考えられるが、水道水の場合は入水管路８０から分岐させることで容易に得られるため、装置の簡素化、或いはメンテナンスの簡略化が可能となる。
【００１６】
上記した実施形態において、燃焼装置がガスバーナによる場合は、燃焼熱量の検知はガス比例弁２２の駆動電流値から求めることができる。同様に燃焼装置がオイルバーナによる場合には、オイル制御弁の駆動電流値から求めることができる。
また燃焼熱量の検知は、給湯器の場合には、給湯温度センサ９１の検出温度と入水温度センサ８１の検出温度との差（加熱温度）に入水流量センサ８２の検出流量を掛け算し、予め判っている熱効率で除することで求めることができる。
また燃焼熱量の検知は、燃料流量センサの検出値から求めることができる。ガス燃料の場合は、ガス流量センサを配することで行うことができる。この場合、ガス種によって補正係数を変更することになる。またオイル燃料の場合は、定流量ポンプであれば駆動周波数、オンタイム制御であればオンタイム幅、バイパスノズル方式ではバイパス流量センサを用いることで、或いはバイパス量制御弁の駆動パルスや電圧等から求めることができる。
使用者に知らせ、或いは警告する方法は、リモコン１２０や装置本体での音、音声、文字表示、ランプ点滅、点灯等で行ってもよい。
前記メンテナンスの種類としては、前記中和剤の交換、補充、第２熱交換器３２の洗浄の他、第２熱交換器３２の清掃、バーナ２０の清掃等、特に限定されることはない。
本発明の燃焼装置が組み合わされる装置としては、上記の給湯器の他、風呂釜装置、温水暖房装置、ＦＦ温風暖房機等とすることができるが、これらに限定されるものではない。
また既述したように、基準値はメンテナンスを行う各構成部材にそれぞれ対応して複数定めてもよく、またメンテナンスを行う構成部材に応じてメンテナンス時期がきたことを知らせる通知或いは警報だけを行うようにしたものや、更に自動的にメンテナンスも行うようにしたものが混在する構成であってもよい。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は以上の構成、作用からなり、請求項１に記載の燃焼装置によれば、燃焼によって発生した排ガス中の潜熱を回収する熱交換器を備えると共に、熱交換器に発生したドレンを中和剤で中和する中和槽を備えた燃焼装置において、燃焼熱量と燃焼時間との積の積算値をもってドレン生成量を予測することで中和剤の消費量を予測し、前記積算値が所定の基準値に達すると、前記中和剤の交換或いは補充等の中和槽におけるメンテナンスの時期がきたことを知らせるコントローラを備えたので、
燃焼熱量と燃焼時間との積の積算値をもってドレンの生成量の予測、そして中和剤の消費量の予測を行うという前提に基づいて、前記積算値が基準値に達することを条件として、燃焼装置の中和槽にメンテナンスが必要な時期がきたことを簡単な構成で且つ的確に検出してこれを使用者に知らせることができる。よって使用者は容易に且つ確実に、中和槽のメンテナンスを行うべき時期がきたことを知ることができ、中和槽についてのメンテナンスを的確な時期に効率よく行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃焼装置を組み込んだ給湯器の概略図である。
【図２】図１に示す給湯器の一部詳細図である。
【図３】熱交換器の例を示す一部断面図である。
【符号の説明】
１０  燃焼室
２０  バーナ
３０  熱交換器
３１  第１熱交換器
３２  第２熱交換器
４０  送風器
５０  ドレン受け部
６０  中和槽
７０  外装ケース
８０  入水管路
９０  給湯管路
１００  燃料供給管路
１１０  コントローラ
１２０  リモコン
１３０  洗浄ノズル
【図１】
0003675225.tif 000002
【図２】
0003675225.tif 000003
【図３】
0003675225.tif 000004