(57)【要約】【課題】  排気管内での凝縮水発生を防止し、機器の故障防止をする。また、本体内部の排気接続部材での結露発生を抑制し、腐食に起因する機器の寿命低下を防止することができる密閉燃焼式機器を提供する。【解決手段】  本体１内で室内空気取込口２及び温風吹出口３を連通する空気通路４、空気通路４に空気流を発生させる対流ファン６、室外空気を取り込む燃焼ファン１８、燃焼排ガスを発生させるバーナー１６、バーナー１６の燃焼排ガスで空気を加熱する熱交換器１９、燃焼排ガスを放出する排気管１４、機器の周囲の温度を検知する周囲温度検知手段２２により検出された検出温度と設定温度との偏差に基づいてバーナー１６の燃焼量を多段階に変更する制御回路２０、を備え、燃焼量が予め定められた燃焼量以下になり、かつ、周囲温度検知手段２２により検知された温度が予め定められた温度以下のときに、予め定められた温度範囲毎の燃焼量に増加させる。【選択図】        図１
2005140449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内空気取込口及び温風吹出口を有する本体と、
この本体内で前記室内空気取込口及び温風吹出口を連通する空気通路と、
前記室内空気取込口から温風吹出口へ向かう空気流を発生させる対流ファンと、
前記本体から室外に延設された給気ホースから室外空気を取り込む燃焼ファンと、
燃焼排ガスを発生させる燃焼手段と、
この燃焼手段の燃焼排ガスで前記空気通路を流れる空気を加熱する熱交換器と、
前記燃焼排ガスを放出する排気管と、
前記本体近傍に設けられ機器の周囲の温度を検知する周囲温度検知手段と、
この周囲温度検知手段により検出された検出温度と設定温度との偏差に基づいて前記燃焼手段の燃焼量を多段階に変更する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、運転中の前記燃焼量があらかじめ定められた燃焼量以下になり、かつ、前記周囲温度検知手段により検知された温度があらかじめ定められた温度以下のときに、前記運転中の前記燃焼量から、あらかじめ定められた温度範囲毎の燃焼量に増加させることを特徴とする密閉燃焼式機器。
【請求項２】
室内空気取込口及び温風吹出口を有する本体と、
この本体内で前記室内空気取込口及び温風吹出口を連通する空気通路と、
前記室内空気取込口から温風吹出口へ向かう空気流を発生させる対流ファンと、
前記本体から室外に延設された給気ホースから室外空気を取り込む燃焼ファンと、
燃焼排ガスを発生させる燃焼手段と、
この燃焼手段の燃焼排ガスで前記空気通路を流れる空気を加熱する熱交換器と、
前記燃焼排ガスを放出し、中間に凸状の分水嶺部を有する排気管と、
前記本体近傍に設けられ機器の周囲の温度を検知する周囲温度検知手段と、
前記排気管の前記分水嶺部の温度を検知する分水嶺部温度検知手段と、
この周囲温度検知手段により検出された検出温度と設定温度との偏差に基づいて前記燃焼手段の燃焼量を多段階に変更する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、運転中の前記燃焼量があらかじめ定められた燃焼量以下になり、かつ、前記分水嶺部温度検知手段により検知された温度があらかじめ定められた温度以下のときに、前記運転中の前記燃焼量から、あらかじめ定められ段階的に増加する燃焼量に、変更することを特徴とする密閉燃焼式機器。
【請求項３】
排気管の、本体排気口から分水嶺部までの間に、断熱処置を行ったことを特徴とする請求項２記載の密閉燃焼式機器。
【請求項４】
室内空気取込口及び温風吹出口を有する本体と、
この本体内で前記室内空気取込口及び温風吹出口を連通する空気通路と、
前記室内空気取込口から温風吹出口へ向かう空気流を発生させる対流ファンと、
前記本体から室外に延設された給気ホースから室外空気を取り込む燃焼ファンと、
燃焼排ガスを発生させる燃焼手段と、
この燃焼手段の燃焼排ガスで前記空気通路を流れる空気を加熱する熱交換器と、
この熱交換器と本体排気口に接続された排気接続部材を介して前記燃焼排ガスを放出する排気管と、
前記本体近傍に設けられ機器の周囲の温度を検知する周囲温度検知手段と、
前記排気接続部材に設けられ前記排気接続部材の温度を検知する排気接続部材温度検知手段と、
前記周囲温度検知手段により検出された検出温度と設定温度との偏差に基づいて前記燃焼手段の燃焼量を多段階に変更するとともに、前記排気接続部材温度検知手段により検出された前記排気接続部材の温度に基づいて前記対流ファンの回転数を変更し、前記排気接続部材温度検知手段により検出された前記排気接続部材の温度に基づいて前記対流ファンの回転数を変更する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記排気管の長さがあらかじめ定められた長さより短い標準排気時と、あらかじめ定められた長さより長い延長排気時で制御パターンを変更するように構成し、延長排気時には、あらかじめ設定された排気接続部材温度の範囲において、標準排気時よりも前記対流ファンの回転数を低くすることを特徴とする密閉燃焼式機器。
【請求項５】
室内空気取込口及び温風吹出口を有する本体と、
この本体内で前記室内空気取込口及び温風吹出口を連通する空気通路と、
前記室内空気取込口から温風吹出口へ向かう空気流を発生させる対流ファンと、
前記本体から室外に延設された給気ホースから室外空気を取り込む燃焼ファンと、
燃焼排ガスを発生させる燃焼手段と、
この燃焼手段の燃焼排ガスで前記空気通路を流れる空気を加熱する熱交換器と、
前記燃焼排ガスを放出する排気管と、
前記本体近傍に設けられ機器の周囲の温度を検知する周囲温度検知手段と、
前記排気接続部材に設けられ前記排気接続部材の温度を検知する排気接続部材温度検知手段と、
上記周囲温度検知手段により検出された検出温度と設定温度との偏差に基づいて前記燃焼手段の燃焼量を多段階に変更する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、運転中の前記燃焼量があらかじめ定められた燃焼量以下になり、かつ、前記排気接続部材温度検知手段により検知された温度があらかじめ定められた温度以下のときに、前記運転中の前記燃焼量から、あらかじめ定められ段階的に増加する燃焼量に、変更することを特徴とする密閉燃焼式機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、屋外から燃焼用空気を取り入れて燃焼し、燃焼排ガスを屋外に排出する屋内設置型の密閉燃焼式機器に係り、特に燃焼排ガス流路内面での凝縮水の発生及び結露に起因する腐食防止及び燃焼機器の故障防止が可能な密閉燃焼式機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の制御は、バーナーの燃焼量が所定の臨界燃焼量（すなわち、それ以下の燃焼量で燃焼を継続すると排気管の部分で結露する恐れがあると考えられる燃焼量）を下回ってから一定時間△Ｔ（例えば、３時間）だけ経過した時点で、バーナーの燃焼量を臨界燃焼量を超えるように調整する方法をとっている。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
また、従来の制御は、室内空気を吸入する吸入口、室内に温風を吹き出す吹出口を有する温風通路と、該温風通路内に配され、前記吸入口から吹出口へ向かう空気流を発生させる対流ファンと、室外に延設される吸・排気ダクトに連通し、該吸・排気ダクトの取込口から室外空気を取り込み、排気口から燃焼排ガスを室外に排出するとともに、この燃焼排ガスの熱を前記空気流中に放出する熱交換部を通路中に形成した燃焼空気通路と、前記熱交換部より上流位置の燃焼空気通路内に配され燃焼量が増減可能なガスバーナと、前記燃焼空気通路内に配され、室外空気を前記ガスバーナに供給する燃焼ファンと、前記ガスバーナにガスを供給するガス管路中に配されるガス量調整弁と、前記対流ファン、燃焼用ファン、ガス量調整弁を制御する燃焼制御器とを具備するＦＦ式温風暖房機において、前記吸・排気ダクトの排気口付近に排気温センサを設け、検出排気温が所定温度以下の場合、前記燃焼制御器は、一時的に、ガス量を増加させる、前記燃焼ファンの回転数を増加させる、又は前記対流ファンの回転数を減少させることの内、少なくとも一つを実施する排気温制御手段を有することを特徴としている。（例えば、特許文献２参照）
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３４７０９４号公報（第４項、図１）
【特許文献２】特開平６−２８１２５８号公報（第９項、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている従来の制御では、臨界燃焼量を下回ってから一定時間ΔＴ（例えば、３時間）だけ経過した時点で、バーナーの燃焼量を臨界燃焼量以上に調整することで、排気温度が長時間連続して低温となることは回避されるが、臨界燃焼量を下回っている間は排気管等の内部に少なからず結露が発生してしまう恐れがあり、排気管内部での凝縮水の発生の可能性は回避されていない。
特に、密閉燃焼機器本体から上方へ排気管が立ち上がるような排気管設置がされた場合には、密閉燃焼式機器本体にまで凝縮水が逆流し、機器を故障させたり、機器内部を腐食させるという不具合が発生する恐れがある。
また、排気管の部分で結露する恐れがあると考えられる臨界燃焼量は、排気管の長さ、理論燃焼空気量に対する空気過剰率、排気管の周囲温度などにより変わると考えられる。
これらの影響を受けても排気管の部分で結露しないようにしようとすると、最小燃焼量をあまり低い燃焼量に設定することができなくなり、最大燃焼量〜最小燃焼量の可変幅が狭くなってしまうという問題点があった。
【０００６】
また、特許文献２に開示されている従来の制御では、吸・排気ダクトの排気口開口部に設けた排気温センサの検出排気温が所定温度以下の場合に、一時的に、ガス量（燃料）を増加させる、燃焼ファンの回転数を増加させる、又は対流ファンの回転数を減少させることの内、少なくとも一つを実施するとしているが、常に排気温度が凝縮水の発生温度以下であるわけではなく、凝縮水の発生量を低減できるとはしているが、排気管等の内部に少なからず結露が発生してしまう恐れがあり、排気管内部での凝縮水の発生の可能性は回避されていない。
【０００７】
特に、密閉燃焼式機器本体から上方へ排気管が立ち上がるような排気管設置がされた場合には、密閉燃焼式機器本体にまで凝縮水が逆流し、機器を故障させたり、機器内部を腐食させるという不具合が発生する恐れがある。また、一時的にガス量（燃料）を増加させる場合には、燃料と燃焼用空気の比率が変化し、燃料過剰側に移行するため、不完全燃焼に対する余裕が少なくなるという問題が考えられる。
また、一時的に燃焼ファンの回転数を増加させる場合には、これとは逆に燃料と燃焼用空気の比率が空気過剰側に移行するため、火炎の吹き飛びに対する余裕が少なくなるという問題が考えられる。
【０００８】
一方、昨今の省エネルギー政策の推進により、機器のエネルギー消費効率を高めることが望まれているが、密閉燃焼式機器においてこれを達成するためには、排気管内部での結露および凝縮水の発生防止または処理技術が課題となる。
【０００９】
この発明は上記のような課題解決するためになされたもので、排気管内での凝縮水発生防止および、機器内部の排気接続部材などの内面に結露が生じることによる材料の腐食を抑制し、機器の故障防止と、長寿命化を達成することができる密閉燃焼式機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る密閉燃焼式機器は、室内空気取込口及び温風吹出口を有する本体と、この本体内で前記室内空気取込口及び温風吹出口を連通する空気通路と、前記室内空気取込口から温風吹出口へ向かう空気流を発生させる対流ファンと、前記本体から室外に延設された給気ホースから室外空気を取り込む燃焼ファンと、燃焼排ガスを発生させる燃焼手段と、この燃焼手段の燃焼排ガスで前記空気風路を流れる空気を加熱する熱交換器と、前記燃焼排ガスを放出する排気管と、前記本体近傍に設けられ機器の周囲の温度を検知する周囲温度検知手段と、この周囲温度検知手段により検出された検出温度と設定温度との偏差に基づいて前記燃焼手段の燃焼量を多段階に変更する制御手段と、を備え、前記制御手段は、運転中の前記燃焼量があらかじめ定められた燃焼量以下になり、かつ、前記周囲温度検知手段により検知された温度があらかじめ定められた温度以下のときに、前記運転中の前記燃焼量から、あらかじめ定められた温度範囲毎の燃焼量に増加させるものである。
【発明の効果】
【００１１】
排気管内での凝縮水発生防止および、機器内部の排気接続部材などの内面に結露が生じることによる材料の腐食を抑制し、機器の故障防止と、長寿命化を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態を示す密閉燃焼式機器の断面図、図２は多段階の燃焼量制御の説明図、図３は燃焼ノッチと周囲温度とにより設定された燃焼量を示す図である。
図において本体１の背面には室内空気取込口２、前面には温風吹出口３が配され、室内空気取込口２と温風吹出口３を連通するように風路４が形成されている。室内空気取込口２にはホコリの侵入を防止するフィルター５が配され、前記風路４内部には室内空気取込口２から温風吹出口３へ向かう空気の流れを発生させる対流ファン６を備える。また、電磁ポンプ１７により送られた燃料を気化し、燃焼ファン１８により給気口８から取込まれた空気と混合して燃焼排ガスを発生するバーナー１６が設けられている。バーナー１６と電磁ポンプ１７は燃焼手段を構成する。
バーナー１６の上部にはバーナー１６で発生した燃焼排ガスにより風路４を流れる空気を加熱する熱交換器１９が設けられ、熱交換器１９は排気接続部材２４により、本体排気口１５と接続されている。
【００１３】
本体１の上面には、操作・表示部２１が設けられている。給排気筒トップ７は室内外を隔てる壁に穴をあけて取付けられており、給気口８と連通する給気接続部９と本体給気口１１とを給気ホース１０により接続し、排気口１２と連通する排気接続部１３と本体排気口１５とが排気管１４により接続される。
また、本体１の背面に機器の周囲の温度を検知する周囲温度検知手段２２が設けられ、熱交換器１９と本体排気口１５を接続する排気接続部材２４には排気接続部材温度検知手段２３が取付けられている。
本体１の下部には、操作・表示部２１にて設定された設定温度と、周囲温度検知手段２２にて検知された周囲温度に基づいて電磁ポンプ１７、燃焼ファン１８を、排気接続部材２４に取付けられた排気接続部材温度検知手段２３にて検知された温度に基づいて対流ファン６を制御する制御回路２０が設けられている。
【００１４】
なお、操作・表示部２１は本体１の他の部位であってもよく、周囲温度検知手段２２は他の部位あるいは任意の位置へ移動可能としてもよい。
【００１５】
次に、本実施の形態を説明する前に、燃焼量を多段階に可変することと燃焼を停止することを組み合わせて燃焼量制御を行なう密閉燃焼式機器の全体的な燃焼量制御を図２を用いて説明する。
【００１６】
機器の室温制御は一般的に、設定温度と周囲温度の偏差に基づいて段階的に燃焼量制御を行う（以降、燃焼量制御の各段階を燃焼ノッチという）。
図２は、例えば最大燃焼ノッチが７で最小燃焼ノッチが１という７段階の制御が設けられている場合の、設定温度と周囲温度の偏差と燃焼ノッチの関係を示している。
室温が低い状態から運転を開始すると、設定温度と周囲温度との偏差が大きいため、図２に示すように、最大燃焼ノッチ（燃焼ノッチ７）で運転を行い、例えば、偏差が−１．０℃のとき、燃焼ノッチ６に切り替わり、偏差が−０．５℃で燃焼ノッチ５に切り替わる。偏差がゼロになると燃焼ノッチは５から４に切り替わる。
【００１７】
燃焼ノッチ４で燃焼を継続したときに室温の上昇が無くなれば設定温度と周囲温度が一致した状態でバランスすることになるが、燃焼ノッチ４で燃焼を継続してもなお室温が上昇すると、設定温度よりも周囲温度が０．５℃高くなるごとに燃焼ノッチが低いノッチに切り替り、２℃高くなったポイントで燃焼を停止する。このように、暖房負荷（部屋を設定温度に維持するのに必要なエネルギー）と燃焼により部屋に放出されるエネルギーがバランスするポイントで燃焼を行って、設定温度前後の温度が維持される。
【００１８】
ここで、密閉燃焼式機器の排気管内での凝縮水発生防止および、機器内部の排気接続部材などの内面に結露が生じることによる材料の腐食抑止について述べる。
密閉燃焼式機器の排気管１４内の燃焼排ガス温度に影響を与える要素としては次のようなものがある。
（１）本体１の本体排気口１５での燃焼排ガス温度
（２）排気管１４の周囲温度
（３）燃焼排ガスの流量
（４）排気管１４の内側熱伝達率及び伝熱面積
（５）排気管１４の外側熱伝達率及び伝熱面積
【００１９】
また、結露に影響を与える要素としては次のようなものがある。
（１）燃焼排ガス温度
（２）排気管１４の内側壁温度
（３）燃焼排ガスの理論燃焼空気量に対する空気過剰率
（４）燃焼排ガス中の硫酸濃度
【００２０】
密閉燃焼式機器の排気管内での凝縮水発生防止および、機器内部の排気接続部材などの内面に結露が生じる問題は、最小側燃焼量（図２の燃焼ノッチ１側）で発生する問題である。その理由を前述の要素で説明すると、最小側燃焼量では最大側燃焼量に比べて本体１の本体排気口１５での燃焼排ガス温度が低いうえ、燃焼排ガスの流量が少ないことから、排気管１４表面から周囲への放熱により燃焼排ガスから熱量を放出した場合の温度低下量が大きく、排気管１４内部の燃焼排ガスの温度が低くなって、結露や凝縮水が発生しやすい。従って、上記の問題を解決するためには、最小側燃焼量の制御を適切に行なって、排気管１４内部の凝縮水の発生抑止をすればよい。
【００２１】
本実施の形態は、機器の周囲の温度を周囲温度検知手段２２で検知し、検知された周囲温度によって最小燃焼量を可変するものであり、機器の周囲の温度はすなわち排気管１４の周囲温度であり、周囲温度が低いと排気管１４の表面温度との温度差が大きくなって、排気管１４の表面から放熱される熱量が多くなり、排気管１４内部の燃焼排ガスの温度は低くなる傾向があるため、最小燃焼量を大きめに制御してこの傾向を打ち消すものである。
【００２２】
次に、実施の形態１の密閉燃焼式機器の動作を図１を用いて説明する。なお、この密閉燃焼式機器は灯油燃料を使用するものとする。
まず、操作・表示部２１により電源を入れ所望の温度を設定し、運転を開始すると、風路４内に設けられたバーナー１６は電磁ポンプ１７により送られた燃料を気化し、燃焼ファン１８により給気口８から給気ホース１０、本体給気口１１を介して取込まれた空気と混合して燃焼し、燃焼排ガスを発生する。そして、発生した燃焼排ガスは、熱交換器１９、排気接続部材２４、本体排気口１５、排気管１４を介して排気口１２から室外へ放出される。燃焼排ガスの熱により、熱交換器１９が温度上昇したことを、排気接続部材温度検知手段２３が検知すると対流ファン６が回転を始め、室内空気取込口２から空気を吸い込み、風路４内部に温風吹出口３へ向かう空気を送り込む。
【００２３】
このとき、電磁ポンプ１７、燃焼ファン１８は制御回路２０により、操作・表示部２１にて設定された設定温度と、本体１背面に設けられた周囲温度検知手段２２にて検知された室内温度に基づいて制御され、対流ファン６は、排気接続部材２４に取付けられた排気接続部材温度検知手段２３にて検知された温度に従って制御される。
【００２４】
次に、燃焼量制御の詳細を図３を用いて説明する。
図３はこの発明による最小側燃焼量制御の一例を示したものであり、燃焼ノッチは、機器の周囲温度と設定温度の偏差に対応して燃焼ノッチを、例えば最大燃焼ノッチ７（６．０ｋＷ）から最小燃焼ノッチ１（３．０ｋＷ）の７段階とし、その内、最小燃焼側の燃焼ノッチを３、２、１の燃焼量の範囲とし、また、周囲温度検知手段２２で検出された周囲温度が２５℃以上、２４〜２０℃、１９〜１５℃、１４℃以下の区分毎に、燃焼ノッチ３、２、１に各々対応した燃焼量が設定されている。この図３の内容は制御回路２０のメモリーに制御テーブルとしてあらかじめ記憶されている。
なお、燃焼ノッチ４〜７の領域では、燃焼排ガス中の水蒸気が排気管１４中で凝縮しにくいので周囲温度に対応した燃焼量の可変設定をしてない。
また、周囲温度と設定温度の偏差に基づいた燃焼ノッチの設定は図２と同じとする。また、図３の周囲温度の区分、燃焼ノッチの設定、最小側燃焼量制御の範囲などの具体的な設定内容は機器の特性に応じて設定されるものである。
【００２５】
燃焼量制御は、操作・表示部２１により電源を入れ所望の温度を設定すると、制御回路２０において周囲温度検知手段２２によって検出された周囲温度と設定温度との偏差値から、図２に基づいて燃焼量が決定され、制御回路２０により電磁ポンプ１７および燃焼ファン１８が制御され、適正な空気過剰率が保たれる。
運転中に燃焼ノッチ１〜３の領域となると、燃焼排ガス中の水蒸気が延長排気管中で凝縮しやすくなるのでメモリーに記憶されたデータ（図３）の周囲温度区分に対応した燃焼量へと制御される。
【００２６】
燃焼制御は、例えば、運転中に、燃焼ノッチ２となった場合であっても、燃焼量は周囲温度によって変わり、周囲温度が１４℃以下では３．８ｋＷ、１９〜１５℃では３．７ｋＷ、２４〜２０℃では３．６ｋＷ、２５℃以上では３．５ｋＷというように、制御回路２０のメモリーに制御テーブルとして記憶された燃焼量に制御する。
【００２７】
このように、周囲温度が低い場合は、高い場合に較べて熱交換器１９に供給される空気の温度が低いため、熱交換器１９の表面温度との温度差が大きくなって、熱交換性能は高くなる傾向となり、熱交換器１９から本体排気口１５を介して排気管１４から排出される燃焼排ガスの温度は低くなる傾向となる。この結果、燃焼排ガス中の水蒸気が排気管１４中で凝縮しやすくなる傾向となることから、これを補正する目的で、燃焼量を増加させるように制御される。
【００２８】
以上のように、周囲温度が低い場合には排気管内に結露を発生させ難くするように最小燃焼量を高めに制御することで、排気管内での凝縮水の生成や、機器内部の排気接続部材内部への結露の発生の抑制を行い、機器の故障防止や長寿命化をすることができる。
なお、このような機器において、より小さな燃焼量が必要となるのは室内温度が高くなった場合であることが殆どであり、このような制御を行っても実質的に不都合は発生しないと言える。また、燃焼制御は燃焼量の多段階の可変と燃焼停止を組み合わせて実施するものであり、室温制御に不都合は発生しない。
【００２９】
実施の形態２．
本実施の形態は、延長排気管の設置形態上での分水嶺部（凝縮水の流れ方向が別れる部分）に温度検知手段を設け、検知された温度によって最小燃焼量を可変するものである。
【００３０】
図４はこの発明の実施の形態２を示す密閉燃焼式機器の正面図、図５は燃焼ノッチと分水嶺部の温度により設定された燃焼量を示す図である。
図４において、排気管１４は本体１より上方へ立ち上げて配管した後、下方へ向けて配管され、給排気筒トップ７へ接続され、吸気ホース１０は前記排気管１４と併設されている。排気管１４の最も上部に位置する部分は、排気管１４の内部で生成された凝縮水の流れる方向が別れる部分であり、この部分を分水嶺部２５という。
この分水嶺部２５には分水嶺部温度検知手段２６が取付けられており、他の構成は図１と同様である。また、機器の基本的な動作は実施の形態１と同じであるため説明を省略する。
【００３１】
なお、延長排気管の設置形態において、配管の途中に凹部を形成することは禁じられており（凝縮水が溜まっては排気管を閉塞することを防止するため）、凸形に設置することが要求されており、この凸形の最上部は排気管内で生成された凝縮水の流れ方向が別れる部分、すなわち、分水嶺部２５になるが、この部分で燃焼排ガスの温度を直接検知するか、排気管の表面温度などから間接的に検知する分水嶺部温度検知手段２６を設けることで対応が可能である。
【００３２】
次に図５を用いて燃焼制御方法について説明する。
図５において、燃焼ノッチは、機器の周囲温度と設定温度の偏差に対応して燃焼ノッチを、例えば最大燃焼ノッチ７（６．０ｋＷ）から最小燃焼ノッチ１（３．０ｋＷ）と７段階に設定している。また、分水嶺部温度検知手段２６により検出される分水嶺部２５の温度で、６０℃が凝縮水発生防止温度として設定されている。そして、最小側燃焼量の燃焼ノッチ３、２、１の燃焼量においては、上記設定温度６０℃以下を検知した場合に移行する＋ノッチ、＋ノッチの燃焼量へ変更されてから１分経過して６０℃以下を検知した場合に移行する＋＋ノッチ、＋＋ノッチの燃焼量へ変更されてから１分経過して６０℃以下を検知した場合に移行する＋＋＋ノッチが設定され、＋＋＋ノッチの燃焼量へ変更されてから１分経過して６０℃以下を検知した場合には、設定温度と周囲温度から決定される燃焼ノッチに１ノッチを加えた制御を行なうように設定されている。
【００３３】
この図５の内容は制御回路２０のメモリーに制御テーブルとしてあらかじめ記憶されている。
なお、図５はこの発明による最小側燃焼量制御の一例を示したものであり、燃焼ノッチの設定、最小側燃焼量制御の範囲、凝縮水発生防止温度、燃焼量変更後にノッチ変更を判定開始する時間などの具体的な設定内容は機器の特性に応じて設定されるものである。
【００３４】
燃焼制御は、例えば、運転中に、燃焼ノッチ２（３．５ｋＷ）となり、分水嶺部２５の温度が６０℃以下を検知したときは、＋ノッチの３．６ｋＷの燃焼量に変更し、＋ノッチの３．６ｋＷの燃焼量へ変更されてから１分経過して６０℃以下を検知した場合に、＋＋ノッチの３．７ｋＷの燃焼量に変更し、＋＋ノッチの３．７ｋＷの燃焼量へ変更されてから１分経過して６０℃以下を検知した場合に移行する＋＋＋ノッチの３．８ｋＷの燃焼量が設定され、＋＋＋ノッチの３．８ｋＷの燃焼量へ変更されてから１分経過して６０℃以下を検知した場合には、燃焼ノッチ３（４．０ｋＷ）に変更される。
【００３５】
なお、燃焼量の変更に応じて、適正な空気量が確保されるように燃焼ファンの回転も制御回路２０により変更される。
【００３６】
以上のように、本体排気口１５から分水嶺部２５までの燃焼排ガス温度が露点温度以上になるように最小側燃焼量を制御すれば、凝縮水が機器側に流入して、機器が故障したり、腐食によって寿命が低下することを回避することができる。
なお、分水嶺部２５より下流側では凝縮水は給排気筒トップ７へ向かって流れ、最終的には室外へ排出されるため、排気管１４や給排気トップ７の内面に腐食性の強い凝縮水の滞留や濃縮が発生せず、腐食による問題の発生は起こらない。
【００３７】
実施の形態３．
本実施の形態は、延長排気管の設置形態上での分水嶺部と密閉燃焼式機器の間の排気管に断熱処置を行うことによって、排気管内での凝縮水の発生を抑止するものである。
図６はこの発明の実施の形態３を示す密閉燃焼式機器の排気管の断熱処置を示す図である。機器の構成は図１と同様であり、基本的な動作は実施の形態１と同じであるため説明を省略し、図６を用いて、断熱処置について説明する。
【００３８】
図において、本体１と給排気筒トップ７をつなぐ排気管１４の設置形態上の分水嶺部２５から機器までの間の排気管１４に、断熱処置として断熱材２７を取付けている。
なお、断熱材２７の断熱性能は機器本の本体排気口１１での燃焼排ガス温度および流量、許容する分水嶺部の燃焼排ガス温度、許容する分水嶺部から本体１までの排気管１４の長さなど機器の特性に応じて選定されるものである。
また、分水嶺部２５より下流側では凝縮水は給排気筒トップ７へ向かって流れ、最終的には室外へ排出されるため、敢えて断熱処置を行う必要はない。
【００３９】
以上のように、排気管１４の設置形態上での分水嶺部２５から機器本体までの間の排気管１４の外表面からの放熱を抑制することができ、排気管温度および燃焼排ガス温度の低下を抑制することができる。よって、排気管１４内での凝縮水の発生が抑制され、凝縮水が機器側へ流入して、機器が故障したり、腐食によって寿命が低下することを回避することができる。
なお、分水嶺部２５より下流側では凝縮水は給排気筒トップ７へ向かって流れ、最終的には室外へ排出されるため、排気管１４や給排気トップの内面に腐食性の強い凝縮水の滞留や濃縮が発生せず、腐食による問題の発生は起こらない。
【００４０】
実施の形態４．
本実施の形態は、排気管の長さに応じて対流ファンの制御方法を変更し、排気管が長い場合には、最小側燃焼量の対流ファンの回転を低めに制御して密閉燃焼式機器本体出口部での燃焼排ガスの温度を高くして、排気管内での凝縮水の発生を抑止するものである。
図７はこの発明の実施の形態４を示す密閉燃焼式機器において、対流ファンの制御パターンを示す図である。
【００４１】
機器の構成は図１と同様であり、基本的な動作は実施の形態１と同じであるため説明を省略し、排気管長さに応じた対流ファンの制御方法について図７を用いて説明する。
図において、標準排気とは、機器の裏面部に給排気筒トップ７が設置される場合等のように、機器と給排気筒トップ７を接続する排気管１４の長さが０．５ｍ程度以下の短い場合を意味し、延長排気時とは、排気管１４を延長排気管として長くして機器から離れた位置に給排気筒トップ７を設置した場合を意味する。
なお、図７はこの発明による対流ファン６の制御の一例を示したものであり、回転数の設定、排気接続部材２４に取付けられた排気接続部材温度検知手段２３により検知された温度の設定、排気長の区分などの具体的な設定内容は機器の特性に応じて設定されるものである。
【００４２】
まず、標準排気時の場合は、機器を運転すると、熱交換器１９の出口部と本体排気口１５を接続する排気接続部材２４の内部を燃焼排ガスが流れ、その燃焼排ガスの温度で排気接続部材２４の温度が上昇する。この排気接続部材２４に設けた排気接続部材温度検知手段２３の温度に応じて、熱交換器に送風する対流ファンの回転数制御を適切に行う。すなわち、図７において、例えば、排気接続部材温度検知手段２３の検知温度が５０℃に達したときに対流ファン６の回転を５５０ｒ／ｍｉｎに制御する。５５０ｒ／ｍｉｎで送風をおこなってもさらに排気接続部材温度検知手段２３の検知温度が上昇する場合は、８５℃になったら、６５０ｒ／ｍｉｎに制御する。そして、６５０ｒ／ｍｉｎで送風をおこなってもさらに排気接続部材温度検知手段２３の検知温度が上昇する場合は、９０℃になったら、７５０ｒ／ｍｉｎに制御する。
このようにして高燃焼側では高い回転数でバランスし、低燃焼側では低い回転数でバランスするように制御する。
【００４３】
次に、延長排気時は、排気接続部材温度検知手段２３の検知温度が５０℃に達したら対流ファンの回転を５００ｒ／ｍｉｎに制御をし、５００ｒ／ｍｉｎで送風をおこなってもさらに排気接続部材温度検知手段２３の検知温度が上昇する場合は、９０℃になったとき６００ｒ／ｍｉｎに制御する。６００ｒ／ｍｉｎで送風をおこなってもさらに排気接続部材温度検知手段２３の検知温度が上昇する場合は、９５℃になったら、７００ｒ／ｍｉｎに制御する。
このようにして標準排気時に較べて排気接続部材温度検知手段２３の温度に対する対流ファン６の回転数が低く設定されているので、燃焼量に対応する対流ファン６の回転は低めになり、本体排気口１５での燃焼排ガス温度は高めになる。
これにより、延長排気管内の燃焼排ガス温度が高めになり、燃焼排ガス中の水蒸気が延長排気管中で凝縮することはない。
【００４４】
なお、燃焼排ガス中の水蒸気が延長排気管中で凝縮するのは、低燃焼側なので、排気接続部材２４の温度が１００℃を越える場合は、燃焼排ガスの温度が充分に高く、標準排気時と延長排気時の対流ファン６の制御パターンを変更する必要がないので１００℃以下の領域の制御パターンを変更している。また、４５℃以下は対流ファン６が停止している状態である。
【００４５】
このように、燃焼量が小さく排気接続部材２４に取付けられた排気接続部材温度検知手段２３による検知温度が低い最小側燃焼量において、標準排気時と延長排気時の２通りの設定がされており、機器を据え付けるときには、設置者が排気管１４の状態によりどちらか一方を選択する。選択方法は、例えば操作・表示部に設けられた排気設定スイッチ（図示せず）により標準、延長のどちらかに設定する。
【００４６】
以上のように、排気管１４が長い場合には、最小側燃焼量の対流ファン６の回転を低めに制御することが実現され、密閉燃焼式機器本体出口部での燃焼排ガスの温度を高くすることができ、排気管内での凝縮水の発生を抑制することができる。
また、排気管１４の長さが長い場合、排気管１４は屋内に設置されており、この排気管１４表面からの放熱は室内に放熱される。従って、排気管１４内での結露を防止するために、排気管１４の長さが長い場合に最小側燃焼量の対流ファン６の回転を低くして密閉燃焼式機器の本体排気口１５での燃焼排ガスの温度を高めにしても、エネルギー消費効率を低下させることはない。
【００４７】
実施の形態５．
本実施の形態は、機器内部の排気接続部材に温度検知手段を設け、検知された温度に応じて最小側燃焼量を可変することにより、機器内部の排気接続部材の内面に結露が発生することを抑制し、機器の長寿命化を達成しようとするものである。図８はこの発明の実施の形態５を示す密閉燃焼式機器の燃焼ノッチと排気接続部材の温度により設定された燃焼量を示す図である。
機器の構成は図１と同様であり、基本的な動作は実施の形態１と同じであるため説明を省略し、図８を用いて燃焼制御方法について説明する。
【００４８】
まず、操作・表示部２１により設定された設定温度と、周囲温度検知手段２２により検知された周囲温度に従って燃焼ノッチが決定される。燃焼ノッチは、機器の周囲温度と設定温度の偏差に対応して燃焼ノッチを、例えば最大燃焼ノッチ７（６．０ｋＷ）から最小側燃焼量の燃焼ノッチ１（３．０ｋＷ）へと７段階に設定している。また、排気接続部材温度検知手段２３により排気接続部材２４の温度が検知され、たとえば８５℃を結露防止温度として設定されている。
【００４９】
そして、最小側燃焼量の燃焼ノッチ３、２、１の燃焼量においては、上記設定温度８５℃以下を検知した場合に移行する＋ノッチ、＋ノッチの燃焼量へ変更されてから１分経過して８５℃以下を検知した場合に移行する＋＋ノッチ、＋＋ノッチの燃焼量へ変更されてから１分経過して８５℃以下を検知した場合に移行する＋＋＋ノッチが設定され、＋＋＋ノッチの燃焼量へ変更されてから１分経過して８５℃以下を検知した場合には、設定温度と周囲温度から決定される燃焼ノッチに１ノッチを加えた制御を行なうように設定されている。
【００５０】
この図８の内容は制御回路２０のメモリーに制御テーブルとしてあらかじめ記憶されている。
なお、図８はこの発明による最小側燃焼量制御の一例を示したものであり、燃焼ノッチの設定、最小側燃焼量制御の範囲、凝縮水発生防止温度、燃焼量変更後にノッチ変更を判定開始する時間などの具体的な設定内容は機器の特性に応じて設定されるものである。
【００５１】
燃焼制御は、例えば、運転中に、燃焼ノッチ２（３．５ｋＷ）となり、排気接続部材温度検知手段２３が８５℃以下を検知したときは、＋ノッチの３．６ｋＷの燃焼量に変更し、＋ノッチの３．６ｋＷの燃焼量へ変更されてから１分経過して８５℃以下を検知した場合に、＋＋ノッチの３．７ｋＷの燃焼量に変更し、＋＋ノッチの燃焼量へ変更されてから１分経過して８５℃以下を検知した場合に＋＋＋ノッチの３．８ｋＷの燃焼量に変更し、＋＋＋ノッチの燃焼量へ変更されてから１分経過して８５℃以下を検知した場合には、燃焼ノッチ３（４．０ｋＷ）に変更される。
【００５２】
なお、燃焼量の変更に応じて、適正な空気量が確保されるように燃焼ファンの回転も制御回路２０により変更される。
【００５３】
以上のように、排気接続部材２４の温度が低い場合には本体１内部の排気接続部材２４に結露を発生させ難くするように最小燃焼量を高めに制御することで、本体１内部の排気接続部材２４の内面での結露の発生の抑制を行い、機器の故障防止や長寿命化を図ることができる。
また、燃焼制御は燃焼量の多段階の可変と燃焼停止を組み合わせて実施するものであり、室温制御に不都合は発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この発明の実施の形態１を示す密閉燃焼式機器の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す密閉燃焼式機器の多段階の燃焼量制御の説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１を示す密閉燃焼式機器において、燃焼ノッチと周囲温度とにより設定された燃焼量を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２を示す密閉燃焼式機器の正面図である。
【図５】この発明の実施の形態２を示す密閉燃焼式機器において、燃焼ノッチと設定された燃焼量、および分水嶺部の検知温度により燃焼量を制御する場合を示した図である。
【図６】この発明の実施の形態３を示す密閉燃焼式機器において、排気管の断熱処置を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態４を示す密閉燃焼式機器において、対流ファンの制御パターン例を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態５を示す密閉燃焼式機器において、燃焼ノッチと設定された燃焼量、および排気接続部材の検知温度により燃焼量を制御した場合を示した図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  本体、２  室内空気取込口、３  温風吹出口、４  風路、５  フィルター、６  対流ファン、７  給排気筒トップ、８  給気口、９  給気接続部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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