(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水管と、バーナと、該給水管の途中に設けられ該バーナの燃焼排気との熱交換により該給水管の水を昇温させる熱交換器と、該バーナの燃焼排気との熱交換の際に該熱交換器に結露する水を集めてドレンとして排出する排水管とを備えた燃焼機器において、
ドレン発生量を測定するドレン発生量測定手段と、該ドレン発生量測定手段により測定されるドレン発生量に応じた量の水道水を該ドレンに混入することで該ドレンの中和処理を行う中和処理手段と、
前記給水管から分岐して前記排水管に合流する分岐管とを備え、
前記中和処理手段は該分岐管の流水量を制御する流量制御手段を有することを特徴とする燃焼機器。
【請求項２】
前記中和処理手段は、前記ドレン発生量測定手段により測定されるドレン発生量に対する水道水量の混入比を２．０〜６．０に制御することを特徴とする請求項１記載の燃焼機器。
【請求項３】
前記バーナの燃焼熱量を制御する燃焼制御手段を備え、前記ドレン発生量測定手段は、該燃焼制御手段により制御される燃焼熱量に基づいてドレン発生量を測定することを特徴とする請求項１記載の燃焼機器。
【請求項４】
前記燃焼制御手段は、前記バーナへの燃料供給量を調節する燃料供給量調節手段と、燃焼用空気量を調節する燃焼用空気量調節手段とを備え、該燃料供給量調節手段により燃料供給量を調節することで該バーナの燃焼熱量を制御するとともに、該燃焼空気量調節手段により該燃料供給量に対する燃焼用空気量の比率を調節することを特徴とする請求項３記載の燃焼機器。
【請求項５】
前記給水管の流水量を測定する流水量測定手段と、該給水管において前記熱交換器の上流で入水温度を測定する入水温度測定手段と、該熱交換器の下流で出湯温度を測定する出湯温度測定手段と、目標出湯温度を設定する目標出湯温度設定手段とを備え、
前記燃焼制御手段は、該流水量測定手段により測定される流水量、該入水温度測定手段により測定される入水温度、及び目標出湯温度設定手段により設定される目標出湯温度に応じて前記バーナの燃焼熱量を制御するとともに、
該出湯温度測定手段により測定される出湯温度と、該目標出湯温度設定手段により設定される目標出湯温度との差が減少するよう該バーナの燃焼熱量を調節することを特徴とする請求項３記載の燃焼機器。
【請求項６】
前記燃焼制御手段は、前記流水量測定手段、前記入水温度測定手段、又は前記出湯温度測定手段の測定誤差に応じて燃焼熱量を補正する燃焼補正手段を備えることを特徴とする請求項５記載の燃焼機器。
【請求項７】
前記ドレン発生量測定手段は、前記燃焼制御手段により燃焼熱量が制御されたときから所定時間だけ遅れた時点でのドレン発生量を測定することを特徴とする請求項３、４、５又は６記載の燃焼機器。
【請求項８】
前記ドレン発生量測定手段は、前記バーナの燃焼に伴う水蒸気の発生量を測定する水蒸気発生量測定手段と、排気に伴う水蒸気の排出量を測定する水蒸気排出量測定手段とを備え、該水蒸気発生量測定手段により測定された水蒸気の発生量から該水蒸気排出量測定手段により測定された水蒸気の排出量を差し引くことによりドレン発生量を測定することを特徴とする請求項１記載の燃焼機器。
【請求項９】
前記バーナの燃焼熱量を制御する燃焼制御手段を備え、前記水蒸気発生量測定手段は、該燃焼制御手段により制御される燃焼熱量に基づいて水蒸気の発生量を測定することを特徴とする請求項８記載の燃焼機器。
【請求項１０】
前記水蒸気排出量測定手段は、排気温度測定手段を備え、該排気温度測定手段により測定された排気温度に基づいて水蒸気の排出量を測定することを特徴とする請求項９記載の燃焼機器。
【請求項１１】
前記排気温度測定手段は、燃焼排気温度を測定する燃焼排気温度測定手段を備え、該燃焼排気温度測定手段により測定された燃焼排気温度及び該熱交換器の熱交換率に基づいて排気温度を測定することを特徴とする請求項１０記載の燃焼機器。
【請求項１２】
前記燃焼排気温度測定手段は、前記バーナの燃焼熱量に基づいて燃焼排気温度を測定することを特徴とする請求項１１記載の燃焼機器。
【請求項１３】
前記排気温度測定手段は、前記熱交換器の上流において前記給水管の入水温度を測定する入水温度測定手段と、該入水温度測定手段により測定される入水温度に基づいて該熱交換器の熱交換率を補正する熱交換率補正手段とを備えていることを特徴とする請求項１１記載の燃焼機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は給湯器や暖房ボイラー等の燃焼機器に関し、特にバーナの燃焼排気との熱交換により熱交換器に発生するドレンを中和した上で排出する燃焼機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃焼機器の一例として、図６に示すように給水管５１と、バーナ５２と、バーナ５２の上方に設けられた第１熱交換器５３と、第１熱交換器５３の上方に設けられた第２熱交換器５４と、第２熱交換器５４に結露した水をその下方の受け皿５５で集めてドレンとして排出する排水管５６と、排水管５６の途中にあるアルカリ性固体中和剤が充填された中和器５７とを備えた給湯器が知られている。
【０００３】
給水管５１を流れる水は第２熱交換器５４、第１熱交換器５３を順に介してバーナ５２の燃焼排気の熱を受け取って徐々に加熱され所定温度の湯として供給される。給水管５１を流れる水は主として第１熱交換器５３において加熱されるが、その前に第２熱交換器５４において第１熱交換器５３との熱交換を経て温度の下がった燃焼排気によって加熱されている。このように２段階にわたり給水管５１を流れる水が加熱されることで燃焼排気の熱効率の向上が図られている。
【０００４】
ところで、第２熱交換器５４において燃焼排気中の水蒸気の潜熱が奪われることで結露水が生じ、受け皿５５に集められてドレンとして排水管５６を通じて給湯器から排出される。このドレンは燃焼排気中の窒素酸化物（ＮＯＸ  ）や硫黄酸化物（ＳＯＸ  ）を吸収して硝酸（ＨＮＯ３  ）や硫酸（Ｈ２  ＳＯ４  ）を含むようになるためｐＨ４程度の酸性水となっている。従って、ドレンが中和されずにそのまま排出されると、排水管５６等に使用されている金属製品の腐食やコンクリート建造物の劣化、さらには水質汚染による環境破壊の原因となる。このため、ｐＨ値が排水基準で規定する５〜９の範囲となるようにドレンの中和処理を行うことが必要である。
【０００５】
そこで、図６に示す給湯器ではアルカリ性固体中和剤が充填された中和器５７が排水管５６の途中に設けられている。そして、ドレンがこの中和器５７を通過するときに中和剤により中和処理が施された上で排出される。
【０００６】
しかし、かかる中和処理方法によれば、長年の給湯器の使用によって第２熱交換器５４の腐食生成物や空気中のゴミが中和剤の間に混入して目詰まりを起こしたり、中和剤が消耗されて中和器５７の中和能力が低下する。そこで、例えばアルカリ液等の液体中和剤を用いる中和処理が考えられるが、中和剤貯留タンクのスペースが大きくなって燃焼機器のコンパクト化が妨げられたり、液体中和剤の定期的補給が煩わしいという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記背景に鑑みて本発明は中和剤を使用することなくドレンの中和処理が可能な燃焼機器を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、給水管と、バーナと、該給水管の途中に設けられ該バーナの燃焼排気との熱交換により該給水管の水を昇温させる熱交換器と、該バーナの燃焼排気との熱交換の際に該熱交換器に結露する水を集めてドレンとして排出する排水管とを備えた燃焼機器に関する。
【０００９】
前記課題を解決するための本発明の燃焼機器は、ドレン発生量を測定するドレン発生量測定手段と、該ドレン発生量測定手段により測定されるドレン発生量に応じた量の水道水を該ドレンに混入することで該ドレンの中和処理を行う中和処理手段と、前記給水管から分岐して前記排水管に合流する分岐管とを備え、前記中和処理手段は該分岐管の流水量を制御する流量制御手段を有することを特徴とする。
【００１０】
本願発明者は、上水道から供給される水道水により酸性のドレンを中和することができることを知見した。これは、源水が地中を通過することで炭酸ナトリウムや炭酸カルシウム等を含んでいるため、水道水に炭酸ナトリウム等に基づく水酸イオン（ＯＨ−）が含まれているためと考えられる。従って、かかる構成の燃焼機器においては水道水を使用するだけで中和剤を用いることなくドレンの中和処理を行うことができる。なお、ここで「測定」とは、ある量の大きさを、装置・器械を用いある単位を基準として直接測ることのほか、理論を媒介として間接的に決定することをいう。さらに、前記給水管から分岐して前記排水管に合流する分岐管を備え、前記中和処理手段は該分岐管の流水量を制御する流量制御手段を有するので、ドレン中和のための水道水を貯めるタンクが不要となり、燃焼機器をコンパクトに構成することができる。また、燃焼機器の設置に際してドレン中和のための水道管を、給水管とは別個に水源に接続するという煩雑さが回避される。
【００１１】
また、本願発明者はドレン発生量に対する水道水量の混入比を２．０より小さい場合にはｐＨ４程度の酸性のドレンを排水基準（ｐＨ５〜９）内のｐＨ５程度まで中和することができないことを知見した。逆にいうと、ドレン発生量に対する水道水量の混入比を２．０以上とすることでｐＨ４程度の酸性のドレンを排水基準（ｐＨ５〜９）内のｐＨ５程度まで中和することができることを知見した。さらに、混入比を増大させて６．０とすると、ｐＨ６程度となってドレンは十分に中和された状態となり、混入比をこれより大きくして水道水の使用量を増大させる必要性に乏しいことも知見した。そこで、前記中和処理手段は前記ドレン発生量測定手段により測定されるドレン発生量に対する水道水量の混入比を２．０〜６．０に制御するとよい。
【００１４】
ドレンに混入される水道水量をドレンの中和に適切に制御するには、ドレン発生量を正確に測定することが必要である。ドレン発生量の多少はバーナの燃焼熱量の大小に応じて決定されるので、燃焼熱量に基づいてドレン発生量を測定することができる。また、燃焼熱量の大小はバーナへの燃料供給量の大小に応じて決定されるので、燃料供給量に基づいてドレン発生量を測定することができる。出湯温度が目標出湯温度に一致するようにバーナの燃焼熱量がフィードバック制御される場合も同様に燃焼熱量に基づいてドレン発生量を測定することができる。また、制御精度を向上させるべく流水量、入水温度、出湯温度の測定誤差を考慮に入れて燃焼熱量が補正される場合も同様に燃焼熱量に基づいてドレン発生量を測定することができる。
【００１５】
そこで、前記バーナの燃焼熱量を制御する燃焼制御手段を備え、前記ドレン発生量測定手段は、該燃焼制御手段により制御される燃焼熱量に基づいてドレン発生量を測定することが好ましい。
【００１６】
また、前記燃焼制御手段は、前記バーナへの燃料供給量を調節する燃料供給量調節手段と、燃焼用空気量を調節する燃焼用空気量調節手段とを備え、該燃料供給量調節手段により燃料供給量を調節することで該バーナの燃焼熱量を制御するとともに、該燃焼空気量調節手段により該燃料供給量に対する燃焼用空気量の比率を調節することが好ましい。
【００１７】
さらに、前記給水管の流水量を測定する流水量測定手段と、該給水管において前記熱交換器の上流で入水温度を測定する入水温度測定手段と、該熱交換器の下流で出湯温度を測定する出湯温度測定手段と、目標出湯温度を設定する目標出湯温度設定手段とを備え、前記燃焼制御手段は、該流水量測定手段により測定される流水量、該入水温度測定手段により測定される入水温度、及び目標出湯温度設定手段により設定される目標出湯温度に応じて前記バーナの燃焼熱量を制御するとともに、該出湯温度測定手段により測定される出湯温度と、該目標出湯温度設定手段により設定される目標出湯温度との差が減少するよう該バーナの燃焼熱量を制御することが好ましい。
【００１８】
また、前記燃焼制御手段は、前記流水量測定手段、前記入水温度測定手段、又は前記出湯温度測定手段の測定誤差に応じて燃焼熱量を補正する燃焼熱量補正手段を備えることが好ましい。
【００１９】
バーナの燃焼熱量の増減に応じてドレン発生量も増減するが、燃焼熱量の変化に追従してドレン発生量が変化するまでには遅れ時間がある。そこで、前記ドレン発生量測定手段は、前記燃焼制御手段により燃焼熱量が調節されたときから所定時間だけ遅れた時点でのドレン発生量を測定することが好ましい。かかる構成により前述の不都合が解消され、ドレンを確実に中和することができる。
【００２０】
ここで、バーナの燃焼熱量からドレン発生量がいかにして測定されるかについて説明する。バーナの燃焼により生じた水蒸気のうち、一部は熱交換器に結露してドレンとなり、残りは燃焼排気に含まれた形で燃焼機器から排出される。従って、水蒸気発生量から水蒸気排出量を差し引くことにより、熱交換器に結露する水量、すなわちドレン発生量を正確に測定することができる。
【００２１】
水蒸気発生量の多少はバーナの燃焼熱量の大小に応じて決定されるので、燃焼熱量に基づいて水蒸気発生量を測定することができる。また、水蒸気排出量の多少は排気温度、すなわち熱交換器との熱交換後の燃焼排気温度の高低に応じて決定されるので、排気温度に基づいて水蒸気発生量を測定することができる。さらに、排気温度の高低は燃焼排気温度、すなわち熱交換器との熱交換前の燃焼排気温度の高低、及び熱交換器の熱交換率の高低に応じて決定されるので、燃焼排気温度及び熱交換器の熱交換率に基づいて排気温度を測定することができる。また、燃焼排気温度の高低はバーナの燃焼熱量の大小に応じて決定されるので、燃焼熱量に基づいて燃焼排気温度を測定することができる。さらに、熱交換率の高低は入水温度の高低に応じて決定されるので、入水温度に基づいて熱交換率を補正することで、一層正確に排気温度を測定することができる。
【００２２】
そこで、前記ドレン発生量測定手段は、前記バーナの燃焼に伴う水蒸気の発生量を測定する水蒸気発生量測定手段と、排気に伴う水蒸気の排出量を測定する水蒸気排出量測定手段とを備え、該水蒸気発生量測定手段により測定された水蒸気の発生量から該水蒸気排出量測定手段により測定された水蒸気の排出量を差し引くことによりドレン発生量を測定することが好ましい。
【００２３】
また、前記バーナの燃焼熱量を調節する燃焼制御手段を備え、前記水蒸気発生量測定手段は、該燃焼制御手段により調節される燃焼熱量に基づいて水蒸気の発生量を測定することが好ましい。
【００２４】
また、前記水蒸気排出量測定手段は、排気温度測定手段を備え、該排気温度測定手段により測定された排気温度に基づいて水蒸気の排出量を測定することが好ましい。
【００２５】
さらに、前記排気温度測定手段は、燃焼排気温度を測定する燃焼排気温度測定手段を備え、該燃焼排気温度測定手段により測定された燃焼排気温度及び該熱交換器の熱交換率に基づいて排気温度を測定することが好ましい。
【００２６】
また、前記燃焼排気温度測定手段は、前記バーナの燃焼熱量に基づいて燃焼排気温度を測定することが好ましい。
【００２７】
さらに、前記排気温度測定手段は、前記熱交換器の上流において前記給水管の入水温度を測定する入水温度測定手段と、該入水温度測定手段により測定される入水温度に基づいて該熱交換器の熱交換率を補正する補正手段とを備えていることが好ましい。
【００２８】
以上の構成を燃焼機器に備えることにより、ドレン発生量を測定することができ、これによりドレンに混入される水道水量が適切に制御されてドレンを確実に中和することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の燃焼機器の一実施形態として、給湯器について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の給湯器の構成説明図であり、図２は本発明の給湯器における制御量の関係説明図であり、図３は本発明の給湯器におけるドレンの中和処理の説明図であり、図４は水道水によるドレンの中和能力の説明図であり、図５は他の実施形態のドレン発生量の測定方法の説明図である。
【００３０】
本発明の給湯器は、図１に示すように給水管１と、バーナ２と、バーナ２の上方に設けられた第１熱交換器３と、第１熱交換器３の上方に設けられた第２熱交換器（本発明の「熱交換器」）４と、第２熱交換器４に結露した水をその下方にある受け皿５で集めてドレンとして排出する排水管６と、燃焼機器の運転制御を行うコントローラ７とを備えている。
【００３１】
給水管１の出口付近には、使用者により操作されて給水管１を開閉するカラン８が設けられている。給水管１は、バーナ２等が収められた燃焼室９の外壁に接触した後、第２熱交換器４を経た上で第１熱交換器３を経由する構成とされている。給水管１には第２熱交換器４より上流側から分岐し、排水管６に合流する分岐管１０が設けられ、分岐管１０にはその開度を調節する流水調節弁１１が設けられている。給水管１には第２熱交換器４の上流側で流水量を測定する流水量計１２と、入水温度を測定する入水温度計１３と、第１熱交換器３の下流側で出湯温度を測定する出湯温度計１４とが設けられている。
【００３２】
バーナ２にはガス供給管１５が接続され、ガス供給管１５にはガス元電磁弁１６と、バーナ２へのガス供給量を調節するガス調節弁１７とが設けられている。また、バーナ２に燃焼用空気を供給する燃焼ファン１８が設けられている。
【００３３】
コントローラ７はバーナ２の燃焼熱量を制御する燃焼制御部１９と、燃焼制御部１９により制御されるバーナ２の燃焼熱量からドレン発生量を測定するドレン発生量測定部２０と、ドレンの中和処理を行う中和処理部２１とを有している。また、燃焼制御部１９は燃焼補正部２２を備えている。燃焼補正部２２は流水量計１２、入水温度計１３及び出湯温度計１４の測定誤差に応じた補正データを記憶保持するとともに、この補正データに基づいてバーナ２の燃焼熱量の補正を行う。この補正データは、例えば流水量計１２の測定誤差が定常的に５％であるという予備情報に基づき、この誤差の影響を低減する方向に燃焼熱量を補正すべく決定される。
【００３４】
前記構成の給湯器の作動について図１乃至図３を用いて説明する。まず、使用者によりカラン８が操作されて給水管１に水道水が流れ、流水量計１２により一定量以上の流水量が測定されたとき、燃焼制御部１９が燃焼ファン１８を作動させる。また、燃焼制御部１９はガス元電磁弁１６を開弁し、イグナイタ（図示せず）によりバーナ２の点火を行わせ、これによりバーナ２が燃焼を開始する。そして、燃焼制御部１９はガス調節弁１７の開度を制御することによりバーナ２の燃焼熱量Ｑを次の手順で制御する。なお、ガス調節弁１７の開度は、図２（ａ）に示すようにＱｍｉｎ  〜Ｑｍａｘ  の範囲で制御される燃焼熱量Ｑに応じ、Ｉｍｉｎ  〜Ｉｍａｘ  の範囲の駆動電流Ｉが供給されることで調節される。また、燃焼制御部１９は燃焼熱量Ｑに応じて燃焼ファン１８の回転数を制御する。
【００３５】
図３を参照して、まず、燃焼制御部１９が流水量計１２により測定された流水量、及び入水温度計１３により測定された入水温度、さらに使用者により設定された目標出湯温度に基づいてバーナ２の燃焼熱量Ｑを制御する（ＳＴＥＰ１）。次に、燃焼補正部２２が補正データに基づき、流水量計１２及び入水温度計１３の測定誤差の影響を低減する方向に燃焼熱量Ｑを補正する（ＳＴＥＰ２）。続いて、燃焼制御部１９は出湯温度計１４により測定される出湯温度が目標出湯温度に一致するように燃焼熱量Ｑをフィードバック制御する（ＳＴＥＰ３）。これにより使用者は先に設定した目標出湯温度の温水を得ることができる。
【００３６】
給水管１を流れる水の昇温に伴い、バーナ２の燃焼排気は第１熱交換器３との熱交換により温度が下がった後、第２熱交換器４との熱交換によりさらに温度が低下する。燃焼排気に含まれる水蒸気はこの温度低下に伴い第２熱交換器４に結露して受け皿５に落下し、ドレンとなって排水管６を介して排出される。ドレンは前述のように燃焼排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ  ）等の影響で酸性となっている。
【００３７】
ここで、本給湯器におけるドレンの中和処理について図２及び図３を用いて説明する。まず、ドレン発生量測定部２０が燃焼熱量Ｑからドレン発生量ｖを測定する（ＳＴＥＰ４）。具体的には、ガスの種類に応じて予め定まっている単位燃焼熱量あたりのドレン発生量に、燃焼熱量Ｑを乗ずることでドレン発生量ｖが測定される。次に、中和処理部２１がドレン発生量ｖからドレンに混入される水道水量ｗを決定する（ＳＴＥＰ５）。そして、中和処理部２１は図２（ｂ）の関係を用いて水道水量ｗから流水調節弁１１の駆動電流ｉをｉｍｉｎ  〜ｉｍａｘ  の範囲で調節する（ＳＴＥＰ６）。図２（ｂ）の燃焼熱量Ｑと水道水量ｗとの関係は、ドレン発生量ｖに対して水道水量ｗの混入比が２．０〜６．０となるように決定されている。なお、流水調節弁１１の代わりに分岐管１０に電磁開閉弁を設け、中和処理部２１は、制御周期（例えば３０秒）に対する開弁時間の比率（デューティ比）を制御することで、ドレンに混入される水道水量ｗを制御してもよい。
【００３８】
また、流水調節弁１１の開度の調節は、ガス調節弁１７の開度の調節より所定時間だけ遅れて行われる。具体的には、ドレン発生量測定部２０が、燃焼熱量Ｑからドレン発生量ｖを測定してから所定時間をおいてドレン発生量ｖの測定値を中和処理部２１に提供するように構成されている。これは、燃焼熱量Ｑに応じた水蒸気が発生してから第２熱交換器４に結露し、ドレンとなるまでの時間遅れを考慮したものである。なお、かかる所定時間をおかないで流水調節弁１１の開度が制御されてもよい。
【００３９】
本給湯器によれば、中和処理部２１によりドレン発生量ｖに対する水道水量ｗの混入比が２．０〜６．０に制御され、これにより酸性のドレンを排水基準を満たす程十分に中和することができる。この点を明確にすべく本願発明者が行った実験結果を図４に示す。この実験は、ｐＨ４程度で２０［ｍｌ／ｍｉｎ］の割合で生じるドレンに対し、水道水（正方形）、アルカリ水（菱形）、純水（三角）のそれぞれを徐々に増量しながら混入させた場合のｐＨの変化を測定した。
【００４０】
図４に示すようにアルカリ水を用いる場合、ｐＨがアルカリ側に行き過ぎて環境基準を満たすｐＨ５〜９を超える可能性があり、ドレン中和に適しているとはいえない。また、純水を用いる場合、混入量を増大させてもドレンのｐＨは５程度で変動せず、中和効率が悪い。これは、純水が時間経過とともに空気中の二酸化炭素を取り込むことで酸性に近づくためと考えられる。
【００４１】
一方、水道水を用いる場合、アルカリ水のようにｐＨがアルカリ側に行き過ぎることはなく、純水と比較して中和効率がよい。このように水道水が中和能力を示すのは、源水に含まれる炭酸ナトリウム等に基づく水酸イオン（ＯＨ−  ）が存在するためと考えられる。ドレン発生量に対する水道水量の混入比を２．０以上とすることにより環境基準のｐＨ５〜９の範囲内にドレンを中和することができる。また、混入比を６．０まで増大させればｐＨ６程度となってドレンが十分に中和された状態になり、混入比をこれ以上大きくして水道水の使用量を増大させる必要性に乏しいのでを混入比を６．０以下とするとよい。
【００４２】
本給湯器によれば給水管１の水道水を分岐管１０により分岐させて排水管６に合流させるという構成だけでドレンを中和することができる。従って、前述のアルカリ水のような液体中和剤を用いる場合と比較して貯留タンクを新たに設ける必要がなく、給湯機器をコンパクトに構成することができる。また、液体中和剤の定期的補給という煩わしさを解消することができる。
【００４３】
また、本給湯器によれば、流水量計１２等の測定誤差による影響が燃焼制御部１９により排除された上で、燃焼熱量Ｑがフィードバック制御される。従って、燃焼熱量Ｑに基づいて測定されるドレン発生量ｖは、かかる測定誤差の影響を排除した正確なものとなる。このため、ドレンの中和に必要な水道水量ｗが適切に制御される。
【００４４】
なお、本実施形態では給湯器におけるドレン中和処理について説明したが、他の実施形態として暖房ボイラー等、バーナの燃焼に伴い熱交換器において酸性のドレンが生じるようなあらゆる燃焼機器に前述のドレン中和処理が利用されてもよい。
【００４５】
また、本実施形態ではドレン発生量測定部２０はドレン発生量ｖを所定の演算アルゴリズムに基づいて燃焼熱量Ｑから測定したが、他の実施形態としてドレン発生量測定部２０は以下の方法によってドレン発生量ｖを測定してもよい。すなわち、図３のＳＴＥＰ４に代えて以下に説明するＳＴＥＰ４−１〜４−５によりドレン発生量ｖが測定されてもよい。ここで、当該測定方法について図５を用いて説明する。
【００４６】
まず、バーナ２の単位燃焼熱量当たりの水蒸気発生量をｖとすると、バーナ２の燃焼に伴う水蒸気発生量ｖ１  は、燃焼制御部１９により制御される燃焼熱量Ｑから次の関係式（１）を用いて測定される（ＳＴＥＰ４−１）。なお、ｋの値はバーナ２の燃料の種類に応じて異なるものである。
【００４７】
ｖ１    ＝  ｋ・Ｑ  ・・（１）
次に、室温をＴ、燃焼排気の比熱をＣ、燃料の質量流量をｗｆ  、空気の質量流量をｗａ  として、燃焼排気温度Ｔ１  は次の関係式（２）を用いて測定される（ＳＴＥＰ４−２）。ここで、燃焼排気温度Ｔ１  は、第１熱交換器３及び第２熱交換器４との熱交換前の燃焼排気の温度をいう。
【００４８】
Ｔ１  ＝Ｔ＋Ｑ／｛Ｃ（ｗｆ  ＋ｗａ  ）｝  ・・（２）
続いて、排気温度Ｔ２  が、燃焼排気温度Ｔ１  と、第１熱交換器３及び第２熱交換器４の熱交換率ηとから、次の関係式（３）を用いて測定される（ＳＴＥＰ４−３）。ここで、排気温度Ｔ２  とは、第１熱交換器３及び第２熱交換器４との熱交換後の燃焼排気の温度をいう。また、熱交換率ηは、第１熱交換器３及び第２熱交換器４が燃焼排気から奪う熱量を示すパラメータであり、入水温度の高低に応じて高低が決定されるという関係に基づいて補正される。
【００４９】
Ｔ２  ＝Ｔ１  −η（Ｔ１  −Ｔ）  ・・（３）
そして、排気に伴う水蒸気排出量ｖ２  が、排気温度Ｔ２  及び温度−蒸気換算表を用いて測定される（ＳＴＥＰ４−４）。
【００５０】
最後に、ドレン発生量ｖが、水蒸気発生量ｖ１  及び水蒸気排出量ｖ２  から次の関係式（４）を用いて測定される（ＳＴＥＰ４−５）。
【００５１】
ｖ＝ｖ１  −ｖ２    ・・（４）
このような手順を経ることで、種々の物理量の変動に応じて燃焼熱量Ｑに基づいてドレン発生量ｖを機動的に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の給湯器の構成説明図
【図２】本発明の給湯器における制御量の関係説明図
【図３】本発明の給湯器におけるドレン発生量の測定方法の説明図
【図４】水道水によるドレンの中和能力の説明図
【図５】他の実施形態の燃焼機器におけるドレン発生量の測定方法の説明図
【図６】従来の燃焼機器の構成説明図
【符号の説明】
１‥給水管、２‥バーナ、４‥第２熱交換器（熱交換器）、６‥排水管、１０‥分岐管、１２‥流水量計、１３‥入水温度計、１４‥出湯温度計、１９‥燃焼制御部、２０‥ドレン発生量測定部、２１‥中和処理部、２２‥燃焼補正部
【図１】
0003589610.tif 000002
【図２】
0003589610.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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