(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼ガスの潜熱を回収することで湯水を加熱可能な潜熱回収型の給湯装置であって、
燃焼領域の少なくとも一部において燃料ガスを燃焼させることにより前記燃焼ガスを発生させるバーナと、
前記バーナで発生した前記燃焼ガスとの熱交換によって内部を流れる湯水を加熱する熱交換器と、
ファンケースと、前記ファンケースの内部空間に収容される羽根車と、前記羽根車を駆動するために前記ファンケースに取り付けられた駆動源と、前記羽根車および前記駆動源を連結する回転軸と、を有し、前記熱交換器を経由した後の前記燃焼ガスを吸引して前記給湯装置の外部へ排出するファンと、を備え、
前記ファンケースにおいて、前記羽根車に対して前記熱交換器側と反対側に位置する天井壁に温度センサが設けられており、
前記ファンケースは、ファン収容部と、前記ファン側から送出された前記燃焼ガスを前記給湯装置の外部へ排出するための排気口が設けられた排気接続部とを含み、
前記回転軸の軸方向から見た平面視において、
前記ファン収容部の内部空間と前記排気接続部の内部空間との境界の一端側には、前記ファン収容部の前記内部空間と前記排気接続部の前記内部空間との間に延びる舌部が位置しており、
前記境界の他端側において、前記ファン収容部の周壁と前記排気接続部の周壁とが接続されており、
前記温度センサは、前記境界、前記排気接続部の前記周壁の内周面および前記排気口の接線によって囲まれる領域に含まれる位置に設けられている、給湯装置。
【請求項２】
燃焼ガスの潜熱を回収することで湯水を加熱可能な潜熱回収型の給湯装置であって、
燃焼領域の少なくとも一部において燃料ガスを燃焼させることにより前記燃焼ガスを発生させるバーナと、
前記バーナで発生した前記燃焼ガスとの熱交換によって内部を流れる湯水を加熱する熱交換器と、
ファンケースと、前記ファンケースの内部空間に収容される羽根車と、前記羽根車を駆動するために前記ファンケースに取り付けられた駆動源と、前記羽根車および前記駆動源を連結する回転軸と、を有し、前記熱交換器を経由した後の前記燃焼ガスを吸引して前記給湯装置の外部へ排出するファンと、を備え、
前記ファンケースにおいて、前記羽根車に対して前記熱交換器側と反対側に位置する天井壁に温度センサが設けられており、
前記天井壁の前記ファンケースの前記内部空間側の表面は、前記熱交換器から遠ざかる方向に窪んだ凹部を有し、前記温度センサは前記凹部に設けられている、給湯装置。
【請求項３】
燃焼ガスの潜熱を回収することで湯水を加熱可能な潜熱回収型の給湯装置であって、
燃焼領域の少なくとも一部において燃料ガスを燃焼させることにより前記燃焼ガスを発生させるバーナと、
前記バーナで発生した前記燃焼ガスとの熱交換によって内部を流れる湯水を加熱する熱交換器と、
ファンケースと、前記ファンケースの内部空間に収容される羽根車と、前記羽根車を駆動するために前記ファンケースに取り付けられた駆動源と、前記羽根車および前記駆動源を連結する回転軸と、を有し、前記熱交換器を経由した後の前記燃焼ガスを吸引して前記給湯装置の外部へ排出するファンと、を備え、
前記ファンケースにおいて、前記羽根車に対して前記熱交換器側と反対側に位置する天井壁に温度センサが設けられており、
前記バーナの動作を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記温度センサが第１の閾値温度以上の温度を検知したことを条件に、前記給湯装置の給湯能力が、ユーザの要求する出湯温度および出湯量に応じた第１の給湯能力よりも低い第２の給湯能力となるように、前記バーナの動作を制御する、給湯装置。
【請求項４】
燃焼ガスの潜熱を回収することで湯水を加熱可能な潜熱回収型の給湯装置であって、
燃焼領域の少なくとも一部において燃料ガスを燃焼させることにより前記燃焼ガスを発生させるバーナと、
前記バーナで発生した前記燃焼ガスとの熱交換によって内部を流れる湯水を加熱する熱交換器と、
ファンケースと、前記ファンケースの内部空間に収容される羽根車と、前記羽根車を駆動するために前記ファンケースに取り付けられた駆動源と、前記羽根車および前記駆動源を連結する回転軸と、を有し、前記熱交換器を経由した後の前記燃焼ガスを吸引して前記給湯装置の外部へ排出するファンと、を備え、
前記ファンケースにおいて、前記羽根車に対して前記熱交換器側と反対側に位置する天井壁に温度センサが設けられており、
前記バーナの動作を制御する制御部をさらに備え、
前記バーナの前記燃焼領域は、前記制御部によって独立して制御可能な複数の単位領域からなり、
前記制御部は、前記燃焼領域の半分以上に相当する前記単位領域が前記燃焼ガスを発生しているときに、前記温度センサが第１の閾値温度以上の温度を検知したことを条件に、前記給湯装置の給湯能力を、ユーザの要求する出湯温度および出湯量に応じた第１の給湯能力から前記第１の給湯能力よりも低い第２の給湯能力に変更するように、前記バーナの動作を制御する、給湯装置。
【請求項５】
前記温度センサは、前記天井壁から前記ファンケースの前記内部空間内へ突出するように設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の給湯装置。
【請求項６】
前記第１の給湯能力から前記第２の給湯能力への変更は、前記燃焼ガスを発生させる前記単位領域の数を変更せず、前記バーナに供給される前記燃料ガスの量を変更することによって実施される、請求項４に記載の給湯装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記給湯装置の給湯能力が前記第２の給湯能力となるように、バーナの動作を制御した後、前記温度センサが前記第１の閾値温度よりも高い第２の閾値温度以上の温度を検知したことを条件に、前記バーナの動作を停止する、請求項３、４および６のいずれか１項に記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯装置に関し、特に、燃焼ガスの潜熱を回収することで湯水を加熱可能な潜熱回収型の給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
設置済の貯湯式給湯装置を瞬間式給湯装置に取り替える場合、建物の外観維持という観点から設置済みの排気筒を取り外すことができない現場がある。このような現場では、既設の排気筒を残し、その排気筒の内部に排気管を挿入することで給湯装置の取り替えに対応することが可能である。ただし排気管の外径が大きいと排気筒内に排気管を設置できないため、排気管を小径化する必要がある。排気管を小径化した場合でも安定した燃焼状態を維持するためには、給湯装置において排気吸引燃焼方式を採用する必要がある。
【０００３】
排気吸引燃焼方式の潜熱回収型の給湯装置では、二次熱交換器よりも下流側においては燃焼ガス温度が数十℃レベルに低下しているので、ファンや排気管に樹脂製部品が用いられることが多い。
【０００４】
一方、給湯装置において、排気筒内などに温度センサを設け、燃焼ガスの排気温度を検知することで、給湯装置を安全に作動させるよう制御することが知られている。例えば、特許文献１（特開平７−３５４１６号公報）には、排気温度が異常に上昇した時に給湯器および送風機を停止する温度センサを排気ダクトに設けた給湯器内蔵型レンジフードが開示されている。また、特許文献２（特開２００９−１２１８１４号公報）には、燃焼装置に接続された排気筒内に温度センサを設置し、検出された排気温度に応じて燃焼装置の燃焼能力を制御することが開示されている。また、特許文献３（特開２００９−２６４６８４号公報）には、熱交換器の伝熱管内壁への缶石の付着や、熱交換器のフィンの閉塞による排気温度上昇を検知して給湯装置を安全に作動するように制御することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３５４１６号公報
【特許文献２】特開２００９−１２１８１４号公報
【特許文献３】特開２００９−２６４６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
給湯装置では、熱交換器の伝熱管内壁への缶石の付着や、熱交換器のフィンの閉塞によって燃焼ガスの温度が上昇する場合がある。給湯装置のファンや排気管に樹脂製部品が用いられ、燃焼ガスの温度が樹脂の軟化温度以上に上昇すると、ファンや排気管の損傷または劣化が生じる。
【０００７】
一方、潜熱回収型の給湯装置では、ファンケース内に燃焼ガスの凝縮によってドレンが生じる。このため、このドレンが温度センサに付着することで、温度センサがドレンの温度を測定してしまう誤測定が発生する恐れがある。このような誤測定が発生すると、ファン等を確実に温度上昇による損傷または劣化から保護することが難しくなる。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ファン等の損傷または劣化をより確実に抑制することが可能な排気吸引燃焼方式の潜熱回収型の給湯装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の給湯装置は、燃焼ガスの潜熱を回収することで湯水を加熱可能な潜熱回収型の給湯装置であって、燃焼領域の少なくとも一部において燃料ガスを燃焼させることにより燃焼ガスを発生させるバーナと、バーナで発生した燃焼ガスとの熱交換によって内部を流れる湯水を加熱する熱交換器と、熱交換器を経由した後の燃焼ガスを吸引して給湯装置の外部へ排出するファンとを備える。ファンは、ファンケースと、ファンケースの内部空間に収容される羽根車と、羽根車を駆動するためにファンケースに取り付けられた駆動源と、羽根車および駆動源を連結する回転軸とを有している。そして、ファンケースにおいて、羽根車に対して熱交換器側と反対側に位置する天井壁に温度センサが設けられている。
【００１０】
本発明の給湯装置によれば、ファンケースに設けられた温度センサによりファン等に近い位置で燃焼ガスの温度を検知するため、ファン等に直接影響する燃焼ガスの温度を検知できる。これにより、排気筒等に温度センサを設ける場合に比べて、より確実に、給湯装置のファン等の損傷または劣化を従来よりも確実に抑制することが可能となる。
【００１１】
また、温度センサが、底壁や周壁と比べてドレンが付着しにくいファンケースの天井壁に設けられているため、温度センサがドレンの影響を受けにくく、燃焼ガスの温度を安定的に検知できる。これにより、ファン等の損傷または劣化をより確実に抑制することが可能となる。
【００１２】
上記給湯装置において、温度センサは、天井壁からファンケースの内部空間内へ突出するように設けられている。この場合、温度センサの先端側にある検知部が天井壁と適度に離れているため、天井壁にドレンが付着した場合でも、温度センサがドレンの温度を測定してしまう誤測定が生じにくい。また、温度センサは給湯装置の設置状態において下方に突出するように配置されるため、ドレンが温度センサに一時的に付着した場合でも、ドレンが内部空間側へ流れ落ち易い。このため、温度センサがドレンの影響を受けにくく、燃焼ガスの温度を安定的に検知できる。これらにより、燃焼ガスの温度を安定的に測定することができ、ファン等の損傷または劣化をより確実に抑制することができる。
【００１３】
上記給湯装置において、ファンケースは、ファン収容部と、ファン側から送出された燃焼ガスを給湯装置の外部へ排出するための排気口が設けられた排気接続部とを含む。回転軸の軸方向から見た平面視において、ファン収容部の内部空間と排気接続部の内部空間との境界の一端側には、ファン収容部の内部空間と排気接続部の内部空間との間に延びる舌部が位置している。境界の他端側において、ファン収容部の周壁と排気接続部の周壁とが接続されている。温度センサは、境界、排気接続部の周壁の内周面および排気口の接線によって囲まれる領域に含まれる位置に設けられている。
【００１４】
境界、排気接続部の周壁の内周面および排気口の接線によって囲まれる領域は、ファンの羽根車の回転によって生じる燃焼ガスの温度分布のバラツキが少なく、燃焼ガスの温度が安定して他の領域より高くなる領域である。このため、この領域に温度センサを設けてこの領域の燃焼ガスの温度を検知すれば、より確実に、ファン等の損傷または劣化を生じる前に、燃焼ガスの温度を低下させるといった措置を実施することが可能となる。また、排気筒から滴下するドレンが温度センサに付着して温度センサがドレンの温度を測定してしまう誤測定が生じにくい。これらにより、燃焼ガスの温度を安定的に測定することができ、ファン等の損傷または劣化をより確実に抑制することができる。
【００１５】
また、通常、給湯装置には、給湯装置内の温度低下により熱交換器の伝熱管内に貯留した水の凍結による伝熱管の破裂等の不具合を防止するために、給湯装置内の温度低下を監視する温度センサを設けることが必要となる場合がある。この領域は、給湯装置が停止している場合に排気筒から逆流した外気を直接受け難い位置であり、給湯装置内の温度低下を検知することも可能な領域である。したがって、この領域に温度センサを設けることによって、１つの温度センサによって、燃焼ガスの異常な温度上昇を検知するとともに、給湯装置内の温度低下も検知することが可能となる。これにより、燃焼ガスの温度上昇と給湯装置内の温度低下を検知するための温度センサを別個に設ける必要がなく、給湯装置の部品点数を減らすことができる追加の利点がある。
【００１６】
上記給湯装置において、天井壁のファンケースの内部空間側の表面は、熱交換器から遠ざかる方向に窪んだ凹部を有し、温度センサは凹部に設けられている。この凹部は天井壁のうちでも特にドレンが付着しにくい部位となる。このため、この凹部に温度センサを設けることで、温度センサがドレンの影響を受けにくく、燃焼ガスの温度を安定的に検知できる。これにより、燃焼ガスの温度をより確実に測定することができ、ファン等の損傷または劣化をより確実に抑制することができる。
【００１７】
上記給湯装置は、バーナの動作を制御する制御部をさらに備える。制御部は、温度センサが第１の閾値温度以上の温度を検知したことを条件に、給湯装置の給湯能力が、ユーザの要求する出湯温度および出湯量に応じた第１の給湯能力よりも低い第２の給湯能力となるように、バーナの動作を制御する。これにより、給湯装置を直ちに停止することにより給湯が突然不可能になる事態を避けつつ、燃焼ガスの温度を低下させて、ファン等の損傷または劣化を抑制することができる。
【００１８】
上記給湯装置は、バーナの動作を制御する制御部をさらに備える。バーナの燃焼領域は、制御部によって独立して制御可能な複数の単位領域からなる。制御部は、燃焼領域の半分以上に相当する単位領域が燃焼ガスを発生しているときに、温度センサが第１の閾値温度以上の温度を検知したことを条件に、給湯装置の給湯能力が、ユーザの要求する出湯温度および出湯量に応じた第１の給湯能力よりも低い第２の給湯能力となるように、バーナの動作を制御する。これにより、給湯装置を直ちに停止することにより給湯が突然不可能になる事態を避けつつ、燃焼ガスの温度を低下させて、ファン等の損傷または劣化を抑制することができる。また、燃焼領域の半分以上に相当する単位領域で燃焼ガスが発生しているときは、燃焼ガスの温度上昇が発生し易いため、特にこのような場合において、確実にファン等の損傷または劣化を抑制することができることは有用である。
【００１９】
上記の制御部を備える給湯装置において、第１の給湯能力から第２の給湯能力への変更は、燃焼ガスを発生させる単位領域の数を変更せず、バーナに供給される燃料ガスの量を変更することによって実施される。もし給湯装置の給湯能力を第１の給湯能力から第２の給湯能力へ低下させるときに、燃焼ガスを発生させる単位領域の数を減少させると、バーナに供給される燃料ガスの量は逆に増加させることになる場合がある。この場合、燃料ガスの量によって、燃焼ガスの温度を低下させることができない恐れがある。したがって、燃焼ガスを発生させる単位領域の数を変更せず、バーナに供給される燃料ガスの量を変更することによって、給湯装置の給湯能力を低下させれば、燃焼ガスの温度をより確実に低下させることができる。これにより、ファン等の損傷または劣化をより確実に抑制することができる。
【００２０】
上記給湯装置において、制御部は、給湯装置の給湯能力が第２の給湯能力となるように、バーナの動作を制御した後、温度センサが第１の閾値温度よりも高い第２の閾値温度以上の温度を検知したことを条件に、バーナの動作を停止する。これにより、熱交換器の伝熱管の内壁への缶石の付着や、熱交換器のフィンの閉塞等が進行している場合において、給湯装置の給湯能力を低下させることで燃焼ガスの温度を低下させることができなくなった場合において、安全に給湯装置の使用を止めることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、ファン等の損傷または劣化をより確実に抑制することが可能な排気吸引燃焼方式の潜熱回収型の給湯装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態における給湯装置の構成を概略的に示す正面図である。
【図２】図１に示す給湯装置の構成を概略的に示す部分断面側面図である。
【図３】図１に示す給湯装置のファンの構成を説明するためのファンおよび二次熱交換器を拡大して示す部分断面図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるファンを概略的に示す斜視図である。
【図５】図４に示すファンの温度センサを拡大して示す部分拡大図である。
【図６】図４に示すファンの分解斜視図である。
【図７】図４に示すファンの別の分解斜視図である。
【図８】ファンの回転軸の軸方向からの平面視において、図１に示す給湯装置のファンケースの一部を概略的に示す上面図である。
【図９】図８に示すファンケースの一部を概略的に示す解斜視図である。
【図１０】図４に示すファンを概略的に示す断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態における制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【図１２】本発明の一実施形態における制御部の制御を説明するためのフローチャートである。
【図１３】給湯装置の給湯能力（号数）と単位領域の数（段数）との関係を説明するための模式図である。
【図１４】図１に示す給湯装置のバーナの構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図１５】図１４に示すバーナに用いられる燃焼管の構成の一例を概略的に示す斜視図である。
【図１６】図１５のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。
【図１７】図１０における羽根車の構成を概略的に示す斜視図である。
【図１８】図１７に示す羽根車の第１部品を概略的に示す斜視図である。
【図１９】図１７に示す羽根車の第２部品を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。
まず本発明の一実施形態における給湯装置の全体構成について図１〜図３を用いて説明する。
【００２４】
主に図１および図２を参照して、本実施形態の給湯装置１００は、排気吸引燃焼方式の潜熱回収型の給湯装置である。この給湯装置１００は、筐体１と、バーナ２と、一次熱交換器３と、二次熱交換器４と、排気ボックス５と、ファン２００と、接続管７３と、ドレンタンク９と、配管１０〜１６とを主に有している。
【００２５】
バーナ２は、燃料ガスを燃焼させることにより燃焼ガスを生じさせるためのものである。バーナ２にはガス供給配管１１が接続されている。このガス供給配管１１はバーナ２に燃料ガスを供給するためのものである。このガス供給配管１１には、たとえば電磁弁よりなるガス弁（図示せず）が取り付けられている。
【００２６】
バーナ２の上方には点火プラグ２ａが配置されている。この点火プラグ２ａは、バーナ２に設けられたターゲット（図示せず）との間で点火スパークを生じさせることにより、バーナ２から噴き出された燃料空気混合気に火炎を生じさせるためのものである。バーナ２は、ガス供給配管１１から供給された燃料ガスを燃焼することによって熱量を発生する（これを、燃焼動作という）。
【００２７】
主に図１４〜図１６を参照して、バーナ２は、バーナケース２１と、複数の燃焼管２２と、点火プラグ２ａとを主に有している。複数の燃焼管２２の上方には、バーナケース２１の壁面に取り付けられた点火プラグ２ａが配置されている（図１４参照）。燃焼管２２は、本体ユニット２３と、左右１対の燃焼管ユニット２２ａ，２２ｂと、炎孔部２４とを主に有している（図１５参照）。
【００２８】
本体ユニット２３には、ガス流入口２３ａ，２３ｂが設けられている。本体ユニット２３の左右の各々に１対の燃焼管ユニット２２ａ，２２ｂが取り付けられている。燃焼管ユニット２２ａ，２２ｂの内側には、炎孔部２４が設けられている。本発明においては、この複数の炎孔部２４の開口部を含む平面を基準面４００（図１６、図２参照）とする。この基準面は、給湯装置１００の設置状態において水平な面であることが好ましい。
【００２９】
なお、燃焼管２２の炎孔部２４は、バーナケース２１内の燃焼領域に相当し、燃焼領域は、要求される給湯能力に応じて燃焼ガスの発生量を変更できるように、独立して制御可能な複数の単位領域から構成されている。例えば、各々の単位領域には、異なる数の燃焼管２２が収容されており、単位領域ごとに設けられた複数の電磁弁の開閉状態を各々独立に制御することで、燃焼に使用される燃焼管２２の本数（給湯装置の段数）を調節することが可能である。また、ガス供給配管１０に設けられた比例弁によって、燃焼管２２に供給される燃料ガスの量を定格量の範囲内で無段階に調節することが可能である。
【００３０】
主に図２を参照して、一次熱交換器３は顕熱回収型の熱交換器である。この一次熱交換器３は、複数の板状のフィン３ｂと、その複数の板状のフィン３ｂを貫通する伝熱管３ａと、フィン３ｂおよび伝熱管３ａを内部に収容するケース３ｃとを主に有している。一次熱交換器３は、バーナ２で発生する燃焼ガスとの間で熱交換を行なうものであり、具体的にはバーナ２の燃焼動作により発生した熱量によって一次熱交換器３の伝熱管３ａ内を流れる湯水を加熱するためのものである。
【００３１】
主に図２を参照して、二次熱交換器４は潜熱回収型の熱交換器である。この二次熱交換器４は、一次熱交換器３よりも燃焼ガスの流れの下流側に位置し、一次熱交換器３と互いに直列に接続されている。このように本実施形態の給湯装置１００は潜熱回収型の二次熱交換器４を有しているため潜熱回収型の給湯装置となっている。
【００３２】
二次熱交換器４は、ドレン排出口４ａと、伝熱管４ｂと、側壁４ｃと、底壁４ｄと、上壁４ｇとを主に有している。伝熱管４ｂは、螺旋状に巻き回されることによって積層されている。側壁４ｃ、底壁４ｄおよび上壁４ｇは、伝熱管４ｂの周囲を取り囲むように配置されている。
【００３３】
二次熱交換器４においては、一次熱交換器３で熱交換された後の燃焼ガスとの熱交換によって伝熱管４ｂ内を流れる湯水が予熱（加熱）される。この過程で燃焼ガスの温度が６０℃程度まで下がることで、燃焼ガス中に含まれる水分が凝縮して潜熱を得ることができる。また二次熱交換器４で潜熱が回収されて燃焼ガス中に含まれる水分が凝縮することによりドレンが発生する。
【００３４】
底壁４ｄは一次熱交換器３と二次熱交換器４との間を区画するためのものであり、一次熱交換器３の上壁でもある。この底壁４ｄには開口部４ｅが設けられており、この開口部４ｅにより一次熱交換器３の伝熱管３ａが配置された空間と二次熱交換器４の伝熱管４ｂが配置された空間とが連通している。図２の白矢印で示すように、開口部４ｅを通じて燃焼ガスは一次熱交換器３から二次熱交換器４へ流れることが可能である。この実施形態では簡単化のために二次熱交換器４の底壁４ｄと一次熱交換器３の上壁とを共通のものとしたが、一次熱交換器３と二次熱交換器４の間に排気集合部材を接続してもよい。
【００３５】
また上壁４ｇには開口部４ｈが設けられており、この開口部４ｈにより二次熱交換器４の伝熱管４ｂが配置された空間と排気ボックス５の内部空間とが連通している。図２の白矢印で示すように、開口部４ｈを通じて燃焼ガスは二次熱交換器４から排気ボックス５の内部空間内へ流れることが可能である。
【００３６】
ドレン排出口４ａは側壁４ｃまたは底壁４ｄに設けられている。このドレン排出口４ａは、側壁４ｃ、底壁４ｄおよび上壁４ｇによって取り囲まれた空間の最も低い位置（給湯装置の設置状態において鉛直方向の最も下側の位置）であって伝熱管４ｂの最下端部よりも下側に開口している。これにより二次熱交換器４で生じたドレンを、図２において黒矢印で示すように底壁４ｄおよび側壁４ｃを伝ってドレン排出口４ａに導くことが可能である。
【００３７】
なお、これらの熱交換器を備える給湯装置を長期間使用すると、供給水中に含まれる塩類が伝熱管３ａ，４ｂ内壁に缶石として付着する場合がある。また、複数のフィン３ｂの間が異物や腐食等によって閉塞される場合がある。このような場合には、供給水へ伝達される燃焼ガスの熱量が減少する熱交換不良等によって、燃焼ガスの温度が経時的に上昇することがある。
【００３８】
主に図２および図３を参照して、排気ボックス５は二次熱交換器４とファン２００との間の燃焼ガスの流れの経路を構成している。この排気ボックス５により、二次熱交換器４で熱交換された後の燃焼ガスをファン２００へ導くことが可能である。排気ボックス５は、二次熱交換器４に取り付けられており、二次熱交換器４よりも燃焼ガスの流れの下流側に位置している。
【００３９】
排気ボックス５は、ボックス本体５ａと、ファン接続部５ｂとを主に有している。ボックス本体５ａの内部空間は、二次熱交換器４の開口部４ｈを通じて二次熱交換器４の伝熱管４ｂが配置された内部空間に連通している。またボックス本体５ａの上部から突き出すようにファン接続部５ｂが設けられている。このファン接続部５ｂはたとえば筒形状を有しており、その内部空間５ｂａはボックス本体５ａの内部空間と連通している。
【００４０】
主に図３を参照して、ファン２００は、二次熱交換器４を経由した（二次熱交換器４で熱交換された）後の燃焼ガスを吸引して給湯装置１００の外部へ排出するためのものであり、接続管７３に接続されている。
【００４１】
このファン２００は、排気ボックス５および二次熱交換器４よりも燃焼ガスの流れの下流側に位置している。つまり給湯装置１００においては、バーナ２で生じた燃焼ガスの流れの上流側から下流側に沿って、バーナ２、一次熱交換器３、二次熱交換器４、排気ボックス５、およびファン２００の順で並んでいる。この配置において上記のとおりファン２００で燃焼ガスを吸引して排気するため、本実施形態の給湯装置１００は排気吸引燃焼方式の給湯装置となっている。
【００４２】
ファン２００は、ファンケース２０１と、羽根車６２と、駆動源６３と、回転軸６４とを主に有している。羽根車６２およびファンケース２０１には、樹脂製部品が用いられている。
【００４３】
ファンケース２０１は、ファンケース２０１の内部空間とファン接続部５ｂの内部空間とが連通するように排気ボックス５のファン接続部５ｂに取り付けられている。これにより図２の白矢印で示すように排気ボックス５のボックス本体５ａからファン接続部５ｂを通じてファンケース６ｂ内に燃焼ガスを吸引することが可能である。
【００４４】
主に図３を参照して、羽根車６２は、ファンケース２０１の内部に収容されている。この羽根車６２は、駆動源６３に回転軸６４を介在して接続されている。これにより羽根車６２は駆動源６３から駆動力を与えられることにより回転軸６４を中心として回転可能である。羽根車６２の回転により、排気ボックス５内の燃焼ガスが羽根車６２の内周側から吸引されて羽根車の外周側へ排出可能である。図３中の一点鎖線Ｓは、回転軸６４の軸方向を示している。
【００４５】
主に図１および図３を参照して、接続管７３の一端側は給湯装置１００の外部に配置されており、かつ排気管７１ａｂに接続されている。このため、ファン２００の羽根車６２によって外周側へ排出された燃焼ガスを、接続管７３を通じて給湯装置１００の外部へ排出することが可能である。接続管７３の一端側は、たとえば既設の排気筒内に挿通される排気管（不図示）に接続される。
【００４６】
主に図２を参照して、上記によりバーナ２で生じた燃焼ガスは、上記の羽根車６２の回転によってファン２００に吸引されることで、図中白矢印で示すように一次熱交換器３、二次熱交換器４および排気ボックス５をこの順で通過した後にファン２００に達して給湯装置１００の外部へ排気可能である。
【００４７】
主に図１を参照して、ドレンタンク９は、二次熱交換器４で生じたドレンを貯留するためのものであり、このドレンタンク９と二次熱交換器４のドレン排出口４ａとはドレン排出管１０により接続されている。ドレンタンク９に貯留された酸性のドレンは、例えば、ドレンタンク９の内部空間内に一時的に貯留された後に、通常はドレン排出用配管１５から給湯装置１００の外部に排出される。
【００４８】
なお、ドレンタンク９の下部は、ドレン排出用配管１５とは別にドレン抜き用配管１６に接続されている。このドレン抜き用配管１６（通常は閉じられている）は、メンテナンス時などにドレン抜き用配管１６を開くことで、ドレン排出用配管１５からは排出できないドレンタンク９内のドレンを排出することができるように設計されている。またドレンタンク９の内部空間には、酸性のドレンを中和するための中和剤（図示せず）が充填されていてもよい。
【００４９】
主に図１を参照して、ガス供給配管１１はバーナ２に接続されている。給水配管１２は二次熱交換器４の伝熱管４ｂ（図２参照）に接続されており、出湯配管１３は一次熱交換器３の伝熱管３ａ（図２参照）に接続されている。また、一次熱交換器３の伝熱管３ａと二次熱交換器４の伝熱管４ｂとは接続配管１４により相互に接続されている。上記のガス供給配管１１、給水配管１２および出湯配管１３の各々は、たとえば給湯装置１００の上部において外部に通じている。
【００５０】
次に、ファンケース２０１の詳細について説明する。
主に図３、図８および図９を参照して、ファンケース２０１は、羽根車６２に対して熱交換器側と反対側に位置する天井壁２０１ａを有する。なお、天井壁２０１ａは金属製（例えばステンレス製）であるが、ファンケース２０１のそれ以外の部分に樹脂製部品が使用されている。
【００５１】
天井壁２０１ａには、ファンケース２０１のファン収容部６１の内部に収容された羽根車６２と、ファンケース２０１の外部に配置された駆動源６３とを接続する回転軸６４が貫通している。周壁６１ｂは、ファンケース２０１の内部に収容される羽根車６２の外周を囲むように配置されている。なお図８において、ファンケース２０１内の羽根車６２が配置される領域Ａを斜線のハッチングで示す。
【００５２】
ファンケース２０１のファン収容部６１の底壁６１ｃには、開口６１ｃｃが設けられており、開口６１ｃｃを介して、ファンケース２０１の内部空間６１ｄ（ファン２００の内部空間）とファン接続部５ｂの内部空間５ｂａとが連通している。底壁６１ｃは、ファン接続部５ｂとの接続が容易となるように、たとえば筒状の突出部６１ｃａを有している。
【００５３】
ファンケース２０１は、排気接続部７１を有する（図３参照）。排気接続部７１は、ファン２００から送出される燃焼ガスを接続管７３に導くための部分であり、ファン収容部６１よりも燃焼ガスの流れの経路の下流側に位置している。
【００５４】
排気接続部７１は、天井壁７１ａと、周壁７１ｂと、底壁７１ｃとを主に有し、排気接続部７１の内部空間７１ｄとファン収容部６１の内部空間６１ｄとが連通し、ファンケース２０１の内部空間を形成している。なお、ファンケース２０１の天井壁２０１ａは、ファン収容部６１の天井壁６１ａと排気接続部７１の天井壁７１ａとから構成される。
【００５５】
天井壁７１ａには、ファン収容部６１側から送出された燃焼ガスを給湯装置１００の外部へ排出するための排気口７１ａａが設けられており、排気口７１ａａの周囲には、接続管７３との接続を容易とすべく、筒形状を有する排気管７１ａｂが設けられている。周壁７１ｂは、排気接続部７１をファン２００の回転軸６４の軸方向から見た平面視（図８）において、排気口７１ａａの投影領域Ｂ（図８において、排気接続部７１内の斜線でハッチングする領域）を囲むように配置されている。
【００５６】
排気接続部７１は、さらにドレン排出部７２を有する。ドレン排出部７２は、ファン２００よりも燃焼ガスの流れの経路の下流側のドレンを排出するためのものである。ドレン排出部７２は、連結管１７により二次熱交換器４に接続される（図２参照）。
【００５７】
ここで、ファン収容部６１と排気接続部７１との境界は、図８に示す平面視において点線ＡＢで示される。この境界（点線）ＡＢは、舌部６１ｂｂと対向する壁面に直交し、かつ舌部６１ｂｂの先端６１ｂｂ１を通る直線である。この境界ＡＢよりも図８中右側の部分が実質的にファンとして機能する部分である。
【００５８】
本明細書においては、ファンケース２０１のうち、ファン収容部６１の下流側に位置し、かつ境界ＡＢを介して「ファン収容部６１」と隣接する部分が「排気接続部７１」とされている。言い換えれば、ファン収容部６１と排気接続部７１とは境界ＡＢにおいて互いに接続されている。このため、ファン収容部６１の内部空間６１ｄと排気接続部７１の内部空間７１ｄとは境界ＡＢにおいて互いに接続されている。
【００５９】
また、ファン２００の回転軸６４の軸方向から見た平面視（図８）において、ファン収容部６１の内部空間と排気接続部７１の内部空間との間には、両者の境界の一端側から、ファン収容部６１の周壁６１ｂと排気接続部７１の周壁７１ｂとの間に向かって、舌部６１ｂｂが延在している。また、ファン収容部６１の内部空間と排気接続部７１の内部空間と境界の他端側において、ファン収容部６１の周壁６１ｂと排気接続部７１の周壁７１ｂとが直線的に接続されている。
【００６０】
次に、ファンケース２０１の天井壁２０１ａに設けられた温度センサ８１について説明する。
【００６１】
図４〜図６を参照して、本実施形態においては、ファンケース２０１の天井壁２０１ａに温度センサ８１が設けられている。温度センサ８１は、一対の電極８２１，８２２の先端を収容している。温度センサ８１はプレート８３と一体化されており、ネジ８３ａによってプレート８３を天井壁２０１ａに固定することで、温度センサ８１が天井壁２０１ａに固定されている（図５）。
【００６２】
図６および図７を参照して、天井壁２０１ａには、凹部２０１ａａが設けられている。凹部２０１ａａは、ファンケース２０１の内部空間側の表面に設けられており、熱交換器から遠ざかる方向に窪んでいる（図７）。なお、凹部２０１ａａには、温度センサ８１を挿通させるための孔とネジ８３ａを螺合させるための孔が設けられている。本実施形態において、温度センサ８１はこの凹部２０１ａａに設けられている（図６）。
【００６３】
主に図１０および図１７を参照して、ファンケース６１内に収容されている羽根車６２は。羽根車６２は、円盤状の主板６２０と、第１羽根６２１と、第２羽根６２２と、シュラウド６２３とを主に有している。シュラウド６２３は第１羽根６２１の全体を覆うように設けられており、その中央部分には開口部６２３ｃが開口している。羽根車６２は、第２羽根６２２がファンケース２０１の天井壁２０１ａ側と向かい合うように、ファンケース２０１内に収容されている（図１０）。
【００６４】
羽根車６２は、図１８に示すようなシュラウド６２３と第１羽根６２１とが一体的に形成されてなる第１部品と、図１９に示すような主板６２０と第２羽根６２２とが一体的に形成されてなる第２部品とから構成されている。
【００６５】
第１部品および第２部品は、第１部品の複数の第１羽根６２１のそれぞれが、主板６２０の複数の凹部６２０ｃに挿し込まれるように重ねられた状態で、超音波溶着等によって溶着される。このようにして、第１部品と第２部品とが溶着されることで、羽根車６２が作製される。超音波等による溶着部は、一般に材料が一旦溶融されることで脆くなり、耐久性や強度が母材よりも低下することが多い。したがって、羽根車６２において、このような溶着部は、他の部分よりも熱による破損または劣化が生じやすい部分となる。
【００６６】
図１０を参照して、本実施形態においては、給湯装置１００の設置状態において、温度センサ８１の先端８１ａの高さ位置は、ファンケース２０１の天井壁２０１ａの下面の高さ位置と比して、鉛直方向（基準面４００に垂直な方向）の下側に位置する。これにより、天井壁２０１ａにドレンが付着した場合でも、そのドレンが飛散して温度センサ８１の先端８１ａに付着することが抑制される。
【００６７】
また、給湯装置１００の設置状態において、温度センサ８１の先端８１ａの高さ位置は、羽根車６２の羽根（第１羽根６２１および第２羽根６２２）の高さ位置の範囲内にあり、羽根車６２の溶着部（第１羽根６２１の上面）の高さ位置に近い位置にある。これにより、本実施形態において、温度上昇によって最も破損、劣化等が生じやすい羽根車６２（特にその溶着部）に近い位置で燃焼ガスの温度を検知することができる。このため、温度上昇による羽根車６２の破損、劣化等をより確実に抑制することができる。
【００６８】
主に図８を参照して、温度センサ８１は、ファン２００の回転軸６４の軸方向から見た平面視（図８）において、境界ＡＢ、排気接続部７１の周壁７１ｂの内周面および排気口７１ａａの接線ＢＢに囲まれる領域Ｃに含まれる位置に設けられている。ここで「排気口７１ａａの接線ＢＢ」とは、ファン２００の回転軸６４の軸方向から見た平面視において、舌部６１ｂｂの先端６１ｂｂ１から排気口７１ａａの投影領域Ｂの外縁と接するように延びる接線を意味する。
【００６９】
この領域Ｃは、羽根車６２の回転によって生じる燃焼ガスの温度分布のバラツキが少なく、燃焼ガスの温度が安定してファンケース２００内の他の領域より高くなる領域である。また、排気筒からドレンが滴下しない領域である。さらに、領域Ｃは、給湯装置１００が停止している場合に排気筒から逆流した外気を直接受け難い領域である。さらに、領域Ｃは、給湯装置１００内の温度低下を検知することも可能な領域である。
【００７０】
凹部２０１ａａ（温度センサ８１）は、ファン２００の回転軸６４の軸方向から見た平面視（図８）において、このような領域Ｃのうち、舌部６１ｂｂおよび周壁７１ｂのいずれからも離れた位置に設けられていることが好ましい。凹部２０１ａａは、例えば、金属製の天井壁２０１ａを段押し加工することによって形成されるが、この場合、凹部２０１ａａの周囲は天井壁２０１ａを水平に保つことが難しい。このため、凹部２０１ａａが舌部６１ｂｂまたは周壁７１ｂに近い位置に設けられると、ファンケース２０１の密閉性が低下し、ファンケースからの燃焼ガスおよびドレンの漏れ出し、ファンの性能悪化などの問題が生じやすくなる。したがって、凹部２０１ａａ（温度センサ８１）が、舌部６１ｂｂおよび周壁７１ｂのいずれからも離れた位置に設けられることにより、ファンケース２０１の周壁６１ｂ、舌部６１ｂｂ等と天井壁６１ａとを密着させることができ、ファンケース２０１からの燃焼ガスやドレンの漏れ出しなどを抑制することができる。
【００７１】
次に、本実施形態の給湯装置１００が備える制御部について説明する。図１１を参照して、本実施形態の給湯装置１００は、少なくともバーナ２の動作を制御するための制御部３００をさらに備えている。制御部３００は、たとえばマイコンおよびＨＩＣ（Hybrid  Integrated  Circuit）で構成されている。
【００７２】
制御部３００の演算部３０１は、温度センサ８１に接続されており、温度センサ８１で計測された温度を検知可能である。演算部３０１は、記憶部３０２に接続されており、演算部３０１で処理されたデータや制御に必要な閾値のデータ等を記憶可能である。判定部３０３は、これらの演算部３０１および記憶部３０２から構成される。
【００７３】
制御部３００の指令部３０４は、ファン６と、点火プラグ２ａと、元電磁弁１０ａ、比例弁１０ｂおよび電磁弁１０ｃとに接続されている。制御部３００は、指令部３０４からの指令を通じて、指令部３０４に接続された各部の作動や、ファン６の回転数、比例弁１０ｂの開度などを制御可能に構成されている。
【００７４】
このようにして、制御部３００は、ファン６の回転数を上げて燃焼領域２５（燃焼管２２）に燃焼用空気を送風するとともに、元電磁弁１０ａ、比例弁１０ｂおよび電磁弁１０ｃを開いて燃料ガスを含む混合気をバーナ２に供給することができる。また、制御部３００は点火プラグ２ａを点火可能であり、これにより燃料空気混合気を燃焼させてバーナ２に火炎を生じさせることができる。また、制御部３００は、元電磁弁１０ａ、比例弁１０ｂおよび電磁弁１０ｃを閉じて燃料ガスのバーナ２への供給を停止することでバーナ２に生じた火炎を消火可能に構成されている。
【００７５】
元電磁弁１０ａはバーナ２に対して燃料ガスを供給および停止可能であり、比例弁１０ｂは供給電流量に応じて燃料ガスの供給量を調節可能である。複数の電磁弁１０ｃは、バーナケース２１内の燃焼領域２５を構成する単位領域２６のそれぞれに接続されている。各々の単位領域２６には、異なる数の燃焼管２２が収容されており、複数の電磁弁１０ｃの開閉状態を各々独立に制御することで、燃焼に使用される燃焼管２２の本数を調節することが可能である。
【００７６】
熱交換器よりも燃焼ガスの流れ方下流側に位置するファンケース２０１には、燃焼ガス等の温度を計測する温度センサ８１を有している。判定部３０３は、例えば、温度センサ８１で計測された温度が、記憶部３０２に予め記憶された閾値温度以上の温度に達したことを条件に、バーナの作動を制御することを決定する。これにより、自動的に判定部３０３によってバーナの作動を制御することが可能となる。
【００７７】
次に、主に図１２を参照して、本実施形態における給湯装置の制御部による制御の一例について説明する。
【００７８】
まず、バーナが作動しているか否かが、判定部３０３によって判別される（ステップＳ１０）。なお、バーナは、ユーザが給湯栓を開き、給湯装置への給水量が最低作動水量（ＭＯＱ）以上に達したときに作動するように、指令部３０４からの指令を受ける。このため、指令部３０４からの情報を受け取ることで、判定部３０３の判別が行われる。
【００７９】
次に、燃焼段数Ｘが所定の燃焼段数Ｘ１以上であるか否かが、判定部３０３によって判別される（ステップＳ２１）。所定の燃焼段数Ｘ１は、バーナの全燃焼領域の半分に相当する領域で（全燃焼管の半分以上の数の燃焼管で）燃焼ガスを発生させる場合に相当する燃焼段数である。燃焼段数Ｘが所定の燃焼段数Ｘ１以上であると判別された場合は、ステップＳ２２に進む。
【００８０】
ステップＳ２２では、給湯装置が出力している給湯能力（出力号数Ｙ）が所定の出力号数Ｙ１以上であるか否かが、判定部３０３によって判別される。出力号数Ｙが出力号数Ｙ１以上であると判別された場合は、ステップＳ２３に進む。
【００８１】
ここで、給湯能力（出力号数Ｙ）は、ユーザの要求する出湯温度および出湯量に応じて予め設定された第１の給湯能力である。ユーザが要求する出湯温度は、例えば、ユーザが給湯装置のリモコンの操作パネル上で設定した温度である。また、ユーザが要求する出湯量は、ユーザによって開かれた給湯栓の開度によって設定される量である。
【００８２】
なお、所定の出力号数Ｙ１は、燃焼段数Ｘ１以上の各々の燃焼段数Ｘに応じて予め設定され、記憶部３０２に記憶された値である。したがって、Ｙ１は、燃焼段数Ｘに応じて変動し得る値である。
【００８３】
ステップＳ２３では、温度センサで検知された温度Ｄが、第１の閾値温度Ｄ１以上であるか否かが、判定部３０３によって判別される。温度Ｄが第１の閾値温度Ｄ１以上であると判別された場合は、ステップＳ２４に進む。
【００８４】
ステップＳ２４では、温度Ｄが第１の閾値温度Ｄ１以上である状態の継続時間Ｔが、所定時間Ｔ１以上であるか否かが、判定部３０３によって判別される。継続時間Ｔが、所定時間Ｔ１以上であると判別された場合は、ステップＳ３０に進む。
【００８５】
第１の閾値温度Ｄ１は、ファン等の損傷または劣化を引き起こす温度より低い温度であり、例えば、ファン等の樹脂部品を構成する樹脂の軟化点（軟化温度）より低い温度である。これにより、燃焼ガスの温度上昇によってファン等の損傷または劣化を引き起こす温度以上の高温に達する前に、次のステップＳ２５で給湯装置の給湯能力を低下させ、燃焼ガスの温度を低下させることができる。
【００８６】
また、第１の閾値温度Ｄ１は、給湯装置の熱交換器の劣化（缶石の付着、フィンの閉塞等）による熱交換不良等が生じていない通常の状態において、温度センサ８１によって検知される燃焼ガスの最高温度よりも高い温度である。仮に、第１の閾値温度Ｄ１を、通常の状態において温度センサ８１によって検知される燃焼ガスの最高温度よりも低く設定すると、熱交換不良等の問題が生じていない通常の状態においても、自動的に給湯能力が低下してしまう可能性があるため、ユーザが要求する出湯温度または出湯量が得られなくなり、ユーザにとって不便が生じるからである
ステップＳ３０では、給湯装置の給湯能力（出力号数）が第１の給湯能力（燃焼段数Ｘ）よりも低い第２の給湯能力（燃焼段数Ｘ０）となるように、バーナの動作を制御する（出力号数制限）。その後、後述するステップＳ４０に進む。
【００８７】
このように、本実施形態において、給湯装置の制御部は、燃焼領域の半分以上に相当する単位領域が燃焼ガスを発生しているときに、温度センサが第１の閾値温度（Ｄ１）以上の温度（Ｄ）を検知したことを条件に、給湯装置の給湯能力が、ユーザの要求する出湯温度および出湯量に応じた第１の給湯能力（燃焼段数Ｘ）よりも低い第２の給湯能力（燃焼段数Ｘ０）となるように、バーナの動作を制御する。
【００８８】
ここで、第１の給湯能力から第２の給湯能力への変更は、燃焼ガスを発生させる単位領域の数を変更せず、バーナに供給される燃料ガスの量を変更することによって実施される。この点について、図１３を参照して、給湯装置の給湯能力（号数）と単位領域の数（段数）との関係を説明する。
【００８９】
図１３の横軸は、給湯能力の単位である出力号数を示し、縦軸はファンの回転数を示す。給湯能力（出力号数）は、所定の燃焼段数と燃料ガスの供給量等によって達成される。なお、燃焼段数とは、燃焼ガスを発生させる（燃焼させる）単位領域の数に対応して段階的に設定された値である。例えば、図１３中の４段および５段は燃焼段数であり、５段とは、全ての単位領域を燃焼させることであり、４段とは、５段よりも少ない数の単位領域を燃焼させることを意味する。給湯装置の制御部３００は、記憶部３０２に出力号数と燃焼ガスおよび燃料ガス等との対応を規定した所定のテーブルを有しており、燃焼段数と燃料ガスの供給量等は、出力号数からこのテーブルに基づいて決定される。
【００９０】
各号数に対応して段数と燃料ガスの供給量が設定されている。図中において、５段（５段燃焼）の場合、５段小から５段大にかけて燃料ガスの供給量が増加することを意味している。ここで、ラップ領域Ｒは、５段燃焼と４段燃焼のいずれでも同じ給湯能力（号数）を発生させることができる領域である。
【００９１】
例えば、５段燃焼を行っているときに、第１の給湯能力（Ａ１）から第２の給湯能力（Ａ２）への変更を行う場合、もし第２の給湯能力（Ａ２）がラップ領域Ｒにあると、燃焼させる単位領域の数が５段から４段へ変更されてしまう場合がある。このとき、バーナに供給される燃料ガスの量は逆に増加させることになる場合がある。この場合には、燃料ガスの量によって、燃焼ガスの温度を低下させることができない恐れがある。
【００９２】
したがって、ステップＳ３０において、燃焼ガスを発生させる単位領域の数を変更せずに、バーナに供給される燃料ガスの量を変更することによって、給湯装置の給湯能力を低下させることで、燃焼ガスの温度をより確実に低下させることができる。
【００９３】
なお、バーナの動作とは、バーナでの燃焼動作だけでなく、燃焼動作に必要な一連の動作を意味し、バーナの燃焼動作に連携したファンの動作を含んでいてもよい。具体的には、出力号数の変更に応じて、図１３に示すように変更後の出力号数に対応した回転数となるように、ファンの（羽根車の）回転数を補正してもよい（ファン回転数補正）。
【００９４】
また、燃焼ガスの温度を低下させるように、ファンの回転数を補正してもよい。具体的には、例えば、ファンの回転数を減少させることで、燃料ガスを燃焼管内に引き込む吸引力が低下し、燃料ガスの供給量を低下させることができる。これにより、燃焼ガスの温度を低下させることができる。また、低ＮＯＸ化のために理論混合比よりも高い比率で空気が燃料ガスと混合されている場合は、ファンの回転数を減少させることで、燃焼管内に引き込まれる空気量を減少させ、燃料ガスに対する空気の混合比率を理論混合比に近づけることで、燃焼ガスの温度を低下させることができる。
【００９５】
ステップＳ４０では、ユーザが給湯を継続しているか否かが、判定部３０３によって判別される。この判別は、ステップＳ１０と同様に、判定部３０３が指令部３０４からのバーナの作動が継続しているか否かの情報を受け取ることで行われる。ユーザが給湯を継続していないと判別された場合は、ステップＳ６０に進む。ステップＳ６０では、上述の出力号数制限（およびファン回転数補正）を解除し、ステップＳ１０に戻る。
【００９６】
一方、ユーザが給湯を継続していると判別された場合は、ステップＳ５０に進む。ステップＳ５０では、燃焼段数の変更があるか否かが、判定部３０３によって判別される。なお、燃焼段数は、上述のように、ユーザの要求する出湯温度および出湯量に応じた給湯能力（出力号数）と、所定のテーブルに基づいて決定される値である。すなわち、燃焼段数の変更は、ユーザが出湯温度または出湯量（例えば、給湯リモコンでの設定温度または給湯栓の開度）を変更することによって行われる。燃焼段数の変更があるか否かの判別は、判定部３０３（演算部３０１）が指令部３０４から、燃焼段数の変更（開放する電磁弁１０ｃの数の変更）を行ったかどうかの情報を受け取ることによって行われる。
【００９７】
ステップＳ５０で、燃焼段数の変更があると判別された場合は、ステップＳ９０に進む。ステップＳ９０では、上述の出力号数制限（およびファン回転数補正）を解除し、ステップＳ２１に戻る。その後、変更後の燃焼段数に応じて変更された所定の出力号数Ｙ１、第１の閾値温度Ｄ１および継続時間Ｔ１を用いて、上記と同様の各ステップでの判別が行われる。このようにステップＳ２１に戻るのは、燃焼段数が変更された場合、ステップＳ３０での出力号数制限等を実施するかどうかの判別が異なってくる可能性があるからである。
【００９８】
一方、燃焼段数の変更がないと判別された場合は、ステップＳ７１に進む。ステップＳ７１では、温度センサで検知された温度Ｄが、第２の閾値温度Ｄ２以上であるか否かが、判定部３０３によって判別される。温度Ｄが第２の閾値温度Ｄ２以上であると判別された場合は、ステップＳ７２に進む。
【００９９】
ここで、第２の閾値温度Ｄ２は、ファン等の損傷または劣化を引き起こす温度（例えば、ファン等の樹脂部品を構成する樹脂の軟化点）より低い温度である。これにより、燃焼ガスの温度上昇によってファン等の損傷または劣化を引き起こす温度以上の高温に達する前に、後述するステップＳ８２でバーナの燃焼を停止して、燃焼ガスの温度を低下させることができる。
【０１００】
また、この第２の閾値温度Ｄ２は、第１の閾値温度Ｄ１より高い温度に設定されている。温度Ｄが第１の閾値温度Ｄ１に達し、給湯装置の給湯能力を低下させても温度Ｄが低下せず、さらに第２の閾値温度Ｄ２まで達した場合は、給湯能力を低下させるだけではファン等の損傷または劣化を防止できない状態になっている。この場合は、燃焼を停止して、給湯装置の点検や部品の交換を行う必要があると考えられる。
【０１０１】
ステップＳ７２では、温度Ｄが第２の閾値温度Ｄ２以上である状態の継続時間Ｔが、所定時間Ｔ２以上であるか否かが、判定部３０３によって判別される。継続時間Ｔが、所定時間Ｔ２以上であると判別された場合は、ステップＳ８１に進む。
【０１０２】
ステップＳ８１では、給湯装置のリモコンの操作パネルにエラー表示を行って、ユーザに点検を促すといった安全動作を行う。次の、ステップＳ８２では、制御部３００の指令部３０４からの指令により、バーナの動作が停止される（燃焼停止）。
【０１０３】
このように、制御部３００は、給湯装置１００の給湯能力が第２の給湯能力となるように、バーナの動作を制御した後、温度センサ８１が第１の閾値温度（Ｄ１）よりも高い第２の閾値温度（Ｄ２）以上の温度を検知したことを条件に、バーナの動作を停止する。
【０１０４】
次に、本実施形態の給湯装置の作用効果について説明する。
上記の排気吸引燃焼方式の給湯装置は、燃焼ガスの潜熱を回収することで湯水を加熱可能な潜熱回収型の給湯装置であって、燃焼領域の少なくとも一部において燃料ガスを燃焼させることにより燃焼ガスを発生させるバーナ２と、バーナ２で発生した燃焼ガスとの熱交換によって内部を流れる湯水を加熱する熱交換器と、熱交換器を経由した後の燃焼ガスを吸引して給湯装置の外部へ排出するファン２００とを備える。ファン２００は、ファンケース２０１と、ファンケース２０１の内部空間に収容される羽根車６２と、羽根車６２を駆動するためにファンケース２０１に取り付けられた駆動源６３と、羽根車６２および駆動源６３を連結する回転軸６４とを有している。そして、ファンケース２０１において、羽根車６２に対して熱交換器側と反対側に位置する天井壁２０１ａに温度センサ８１が設けられている。
【０１０５】
本実施形態の給湯装置によれば、ファンケース２０１に設けられた温度センサ８１によりファン等に近い位置で燃焼ガスの温度を検知するため、ファン２００等に直接影響する燃焼ガスの温度を検知できる。これにより、排気筒等に温度センサ８１を設ける場合に比べて、より確実に、給湯装置のファン２００等の損傷または劣化を従来よりも確実に抑制することが可能となる。
【０１０６】
また、温度センサ８１が、底壁や周壁と比べてドレンが付着しにくいファンケース２０１の天井壁２０１ａに設けられているため、温度センサ８１がドレンの影響を受けにくく、燃焼ガスの温度を安定的に検知できる。これにより、ファン２００等の損傷または劣化をより確実に抑制することが可能となる。
【０１０７】
また、温度センサ８１をファンケース２０１の天井壁２０１ａに設けているため、ファン２００等に接触する燃焼ガスのうち比較的温度の高い燃焼ガスの温度を測定することができる。これにより、この温度センサ８１で検知された温度がファン２００等の損傷または劣化を引き起こす温度に達する前に、給湯装置１００を制御して燃焼ガスの温度を低下させれば、ファン２００等が実際に損傷または劣化を受ける温度に達する前に、確実に燃焼ガスの温度を低下させることができる。これにより、ファン２００等の損傷または劣化をより確実に抑制することが可能となる。
【０１０８】
上記給湯装置において、温度センサ８１は、天井壁２０１ａからファンケース２０１の内部空間内へ突出するように設けられている。この場合、温度センサ８１の先端８１ａ側にある検知部が天井壁２０１ａと適度に離れているため、天井壁２０１ａにドレンが付着した場合でも、温度センサ８１がドレンの温度を測定してしまう誤測定が生じにくい。また、温度センサ８１は給湯装置１００の設置状態において下方に突出するように配置されるため、ドレンが温度センサ８１に一時的に付着した場合でも、ドレンが内部空間側へ流れ落ち易い。このため、温度センサ８１がドレンの影響を受けにくく、燃焼ガスの温度を安定的に検知できる。これらにより、燃焼ガスの温度を安定的に測定することができ、ファン２００等の損傷または劣化をより確実に抑制することができる。
【０１０９】
上記給湯装置において、ファンケース２０１は、ファン２００収容部と、ファン２００側から送出された燃焼ガスを給湯装置１００の外部へ排出するための排気口７１ａａが設けられた排気接続部７１とを含む。回転軸の軸方向から見た平面視において、ファン収容部６１の内部空間と排気接続部７１の内部空間との境界ＡＢの一端側には、ファン収容部６１の内部空間と排気接続部７１の内部空間との間に延びる舌部６１ｂｂが位置している。境界ＡＢの他端側において、ファン収容部６１の周壁６１ｂと排気接続部７１の周壁７１ｂとが接続されている。温度センサ８１は、境界ＡＢ、排気接続部７１の周壁７１ｂの内周面および排気口７１ａａの接線ＢＢによって囲まれる領域Ｃに含まれる位置に設けられている。
【０１１０】
境界ＡＢ、排気接続部７１の周壁７１ｂの内周面および排気口７１ａａの接線ＢＢによって囲まれる領域は、ファン２００の羽根車６２の回転によって生じる燃焼ガスの温度分布のバラツキが少なく、燃焼ガスの温度が安定して他の領域より高くなる領域である。このため、この領域Ｃに温度センサ８１を設けてこの領域の燃焼ガスの温度を検知すれば、より確実に、ファン２００等の損傷または劣化を生じる前に、燃焼ガスの温度を低下させるといった措置を実施することが可能となる。また、排気筒から滴下するドレンが温度センサ８１に付着して温度センサ８１がドレンの温度を測定してしまう誤測定が生じにくい。これらにより、燃焼ガスの温度を安定的に測定することができ、ファン２００等の損傷または劣化をより確実に抑制することができる。
【０１１１】
また、通常、給湯装置には、給湯装置内の温度低下により熱交換器の伝熱管内に貯留した水の凍結による伝熱管の破裂等の不具合を防止するために、給湯装置内の温度低下を監視する温度センサを設けることが必要となる場合がある。この領域Ｃは、給湯装置が停止している場合に排気筒から逆流した外気を直接受け難い位置であり、給湯装置内の温度低下を検知することも可能な領域である。したがって、この領域Ｃに温度センサ８１を設けることによって、１つの温度センサ８１によって、燃焼ガスの異常な温度上昇を検知するとともに、給湯装置内の温度低下も検知することが可能となる。これにより、燃焼ガスの温度上昇と給湯装置内の温度低下を検知するための温度センサ８１を別個に設ける必要がなく、給湯装置の部品点数を減らすことができる追加の利点がある。
【０１１２】
上記給湯装置において、天井壁２０１ａのファンケース２０１の内部空間側の表面は、熱交換器から遠ざかる方向に窪んだ凹部２０１ａａを有し、温度センサ８１は凹部２０１ａａに設けられている。この凹部２０１ａａは天井壁２０１ａのうちでも特にドレンが付着しにくい部位となる。このため、この凹部２０１ａａに温度センサ８１を設けることで、温度センサ８１がドレンの影響を受けにくく、燃焼ガスの温度を安定的に検知できる。これにより、燃焼ガスの温度をより確実に測定することができ、ファン２００等の損傷または劣化をより確実に抑制することができる。
【０１１３】
上記給湯装置は、バーナ２の動作を制御する制御部３００をさらに備える。制御部３００は、温度センサ８１が第１の閾値温度以上の温度を検知したことを条件に、給湯装置の給湯能力が、ユーザの要求する出湯温度および出湯量に応じた第１の給湯能力よりも低い第２の給湯能力となるように、バーナ２の動作を制御する。これにより、給湯装置を直ちに停止することにより給湯が突然不可能になる事態を避けつつ、燃焼ガスの温度を低下させて、ファン２００等の損傷または劣化を抑制することができる。
【０１１４】
上記給湯装置は、バーナ２の動作を制御する制御部３００をさらに備える。バーナ２の燃焼領域２５は、制御部３００によって独立して制御可能な複数の単位領域２６からなる。制御部３００は、燃焼領域２５の半分以上に相当する単位領域２６が燃焼ガスを発生しているときに、温度センサ８１が第１の閾値温度以上の温度を検知したことを条件に、給湯装置の給湯能力が、ユーザの要求する出湯温度および出湯量に応じた第１の給湯能力よりも低い第２の給湯能力となるように、バーナ２の動作を制御する。これにより、給湯装置１００を直ちに停止することにより給湯が突然不可能になる事態を避けつつ、燃焼ガスの温度を低下させて、ファン２００等の損傷または劣化を抑制することができる。また、燃焼領域２５の半分以上に相当する単位領域２６で燃焼ガスが発生しているときは、燃焼ガスの温度上昇が発生し易いため、特にこのような場合において、確実にファン２００等の損傷または劣化を抑制することができることは有用である。
【０１１５】
上記の制御部３００を備える給湯装置１００において、第１の給湯能力から第２の給湯能力への変更は、燃焼ガスを発生させる単位領域２６の数を変更せず、バーナ２に供給される燃料ガスの量を変更することによって実施される。もし給湯装置１００の給湯能力を第１の給湯能力から第２の給湯能力へ低下させるときに、燃焼ガスを発生させる単位領域２６の数を減少させると、バーナ２に供給される燃料ガスの量は逆に増加させることになる場合がある。この場合、燃料ガスの量によって、燃焼ガスの温度を低下させることができない恐れがある。したがって、燃焼ガスを発生させる単位領域２６の数を変更せず、バーナ２に供給される燃料ガスの量を変更することによって、給湯装置１００の給湯能力を低下させれば、燃焼ガスの温度をより確実に低下させることができる。これにより、ファン２００等の損傷または劣化をより確実に抑制することができる。
【０１１６】
上記給湯装置において、制御部３００は、給湯装置１００の給湯能力が第２の給湯能力となるように、バーナ２の動作を制御した後、温度センサ８１が第１の閾値温度よりも高い第２の閾値温度以上の温度を検知したことを条件に、バーナ２の動作を停止する。これにより、熱交換器の伝熱管の内壁への缶石の付着や、熱交換器のフィンの閉塞等が進行している場合において、給湯装置の給湯能力を低下させることで燃焼ガスの温度を低下させることができなくなった場合において、安全に給湯装置１００の使用を止めることができる。
【０１１７】
今回開示された実施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。
【符号の説明】
【０１１８】
１００  給湯装置、１  筐体、２  バーナ、２ａ  点火プラグ、２１  バーナケース、２１Ａ  壁面、２２ａ，２２ｂ  燃焼管ユニット、２３  本体ユニット、２３ａ，２３ｂ  ガス流入口、２４  炎孔部、２５  燃焼領域、２６  単位領域、３  一次熱交換器、３ａ，４ｂ  伝熱管、３ｂ  フィン、３ｃ  ケース、４  二次熱交換器、４ａ  ドレン排出口、４ｃ  側壁、４ｄ  底壁、４ｅ，４ｈ  開口部、４ｇ  上壁、５  排気ボックス、５ａ  ボックス本体、５ｂ  ファン接続部、５ｂａ  内部空間、２００  ファン、２０１  ファンケース、２０１ａ  天井壁、２０１ａａ  凹部、６１  ファン収容部、６１ｂ  周壁、６１ｃ  底壁、６１ｄ  内部空間、６１ｂｂ  舌部、６１ｂｂ１  先端、６１ｃａ  突出部、６２  羽根車、６２０  主板、６２１  第１羽根、６２２  第２羽根、６２３  シュラウド、６３  駆動源、６４  回転軸、７１  排気接続部、７１ａ  天井壁、７１ｂ  周壁、７１ｃ  底壁、７１ｄ  内部空間、７１ａａ  排気口、７１ａｂ  排気管、７２  ドレン排水部、７３  接続管、８１  温度センサ、８１ａ  先端、８２１，８２２  電極、８３  プレート、８３ａ  ネジ、９  ドレンタンク、１０  ドレン排出管、１１  ガス供給配管、１２  給水配管、１３  出湯配管、１４  接続配管、１５  ドレン排出用配管、１７  連結部、３００  制御部、３０１  演算部、３０２  記憶部、３０３  判定部、３０４  指令部。
【要約】
【課題】ファン等の損傷または劣化をより確実に抑制することが可能な排気吸引燃焼方式の潜熱回収型の給湯装置を提供する。
【解決手段】本発明の給湯装置は、燃焼ガスの潜熱を回収することで湯水を加熱可能な潜熱回収型の給湯装置であって、燃焼領域の少なくとも一部において燃料ガスを燃焼させることにより燃焼ガスを発生させるバーナと、バーナで発生した燃焼ガスとの熱交換によって内部を流れる湯水を加熱する熱交換器と、熱交換器を経由した後の燃焼ガスを吸引して給湯装置の外部へ排出するファンとを備える。ファンは、ファンケースと、ファンケースの内部空間に収容される羽根車と、羽根車を駆動するためにファンケースに取り付けられた駆動源と、羽根車および駆動源を連結する回転軸とを有している。そして、ファンケースにおいて、羽根車に対して熱交換器側と反対側に位置する天井壁に温度センサが設けられている。
【選択図】図１０【図１】
0005884875.tif 000002
【図２】
0005884875.tif 000003
【図３】
0005884875.tif 000004
【図４】
0005884875.tif 000005
【図５】
0005884875.tif 000006
【図６】
0005884875.tif 000007
【図７】
0005884875.tif 000008
【図８】
0005884875.tif 000009
【図９】
0005884875.tif 000010
【図１０】
0005884875.tif 000011
【図１１】
0005884875.tif 000012
【図１２】
0005884875.tif 000013
【図１３】
0005884875.tif 000014
【図１４】
0005884875.tif 000015
【図１５】
0005884875.tif 000016
【図１６】
0005884875.tif 000017
【図１７】
0005884875.tif 000018
【図１８】
0005884875.tif 000019
【図１９】
0005884875.tif 000020