(57)【要約】  【課題】  熱交換器において発生するドレンを排出するドレン排出手段の閉塞状況を的確に検知可能な熱源装置の提供を目的とする。  【解決手段】  熱源装置１は、缶体２，３を備えた２缶２水型の熱源装置であり、一次熱交換器５，６の下流側に主として燃焼ガスがもつ潜熱を回収するための二次熱交換器１２，１３からなる潜熱回収手段１５が配置されている。制御装置７０は、フレームロッド７ａ，８ａや一酸化炭素検知センサ５２，５３の検知信号や、送風手段１０，１１に対して作用する負荷の増加速度を検知することにより、ドレンを排出するための排出孔および排出管の閉塞を検知する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路と、熱交換手段と、当該熱交換手段において発生したドレンを排出するドレン排出手段と、前記熱交換手段における通気抵抗に起因するデータを検知する抵抗検知手段と、通気抵抗に起因するデータの増大速度に基づいてドレン排出手段の閉塞状態を検知できる閉塞検知手段とを有することを特徴とする熱源装置。
【請求項２】
抵抗検知手段は、燃焼手段の燃焼状態を検知するものであることを特徴とする請求項１に記載の熱源装置。
【請求項３】
抵抗検知手段は、燃焼ガス中に含まれる一酸化炭素量を検知する一酸化炭素検知装置であることを特徴とする請求項１に記載の熱源装置。
【請求項４】
燃焼手段に対して外気を供給する送風手段を具備しており、
抵抗検知手段は、送風手段の負荷に基づいて通気抵抗を検知するものであることを特徴とする請求項１に記載の熱源装置。
【請求項５】
閉塞検知手段は、通気抵抗の増大速度が所定の速度範囲内にあることを条件としてドレン排出手段が閉塞状態にあるものと検知することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱源装置。
【請求項６】
閉塞検知手段は、通気抵抗の増大速度に基づいて通気抵抗の増大の原因をドレン排出手段閉塞と他の原因とに判別可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の熱源装置。
【請求項７】
燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路と、熱交換手段と、前記熱交換手段における通気抵抗を検知する抵抗検知手段とから構成される加熱系統を複数備えており、
当該複数の加熱系統の熱交換手段のうち、ドレンの流れ方向上流側に配されたドレン上流側熱交換手段において発生したドレンは、ドレンの流れ方向下流側に配されたドレン下流側熱交換手段に集まり、当該ドレン下流側熱交換手段のドレン排出手段を介して外部に排出されるものであり、
閉塞検知手段は、前記ドレン上流側熱交換手段が配された加熱系統における燃焼動作に伴って発生するドレンによるドレン下流側熱交換手段のドレン排出手段の閉塞状態を、ドレン下流側熱交換手段が配された加熱系統の抵抗検知手段が検知する通気抵抗に基づいて検知可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の熱源装置。
【請求項８】
ドレン下流側熱交換手段は、ドレン上流側熱交換手段の下方に配されていることを特徴とする請求項７に記載の熱源装置。
【請求項９】
熱交換手段は、主として当該燃焼手段において発生した燃焼ガスの顕熱を回収する顕熱回収用熱交換手段と、当該顕熱回収用熱交換手段の下流側に配置され、主として前記燃焼の潜熱を回収する潜熱回収用熱交換手段とから構成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の熱源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱源装置に関するものであり、特に熱交換器において発生するドレンの排出異常を的確に検知できることを特徴とするものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、給湯器や風呂装置等の熱源として、ガスや液体燃料を燃焼する熱源装置が多用されている。また近年、省エネルギーや環境保護の観点から、従来の熱源装置よりもさらにエネルギー効率の高い熱源装置が切望されている。そこで、かかる要望を解決すべく熱エネルギーの回収効率の高い熱交換器や、複数の熱交換器を設けてエネルギー回収効率を改善したり、下記特許文献１に開示されている潜熱回収型熱源装置のように燃焼ガスの顕熱に加えて潜熱も回収する構成の熱源装置が提供されつつある。
【特許文献１】特開平１１−１４８６４２号公報
【０００３】
一方、従来より、給湯機能と浴槽の湯水の追い焚き機能のように複数の機能を併せ持った熱源装置が広く普及している。この種の熱源装置の多くは、下記特許文献２に示すいわゆる二缶二水路形式を採用した熱源装置のように複数の熱交換回路を備えた構成となっている。
【特許文献２】特開２００３−４２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように、潜熱回収型熱源装置のように熱エネルギーの回収効率を改善した熱源装置では、燃焼ガスのもつ熱エネルギーの大部分が回収される。そのため、この種の熱源装置では、熱エネルギーの回収に伴って水蒸気が液化し、大量のドレンが発生する。このドレンは、燃焼ガスにさらされるため酸性成分を含み、腐食性を有する液体である。そのため、上記したような熱源装置では、ドレンの付着が懸念される潜熱回収用の熱交換器を耐腐食性の高い素材で作製すると共に、ドレンが他の部材に付着することなく排出可能な排出管等のドレン排出手段を設けている。
【０００５】
上記した潜熱回収型熱源装置のような熱源装置では、ドレン排出管が何らかの理由で閉塞してしまいドレンがスムーズに排出されなくなると、熱交換によって発生した腐食性を有するドレンが腐食対策を施していない他の熱交換器や燃焼手段等に付着し、これらの機器類が腐食したり破損してしまうおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、熱交換器において発生するドレンを排出するドレン排出手段の閉塞状況を的確に検知可能な熱源装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した問題を解決すべく提供される請求項１に記載の発明は、燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路と、熱交換手段と、当該熱交換手段において発生したドレンを排出するドレン排出手段と、前記熱交換手段における通気抵抗に起因するデータを検知する抵抗検知手段と、通気抵抗に起因するデータの増大速度に基づいてドレン排出手段の閉塞状態を検知できる閉塞検知手段とを有することを特徴とする熱源装置である。
【０００８】
本発明の熱源装置のように、熱交換手段において発生したドレンを排出するドレン排出手段を設けた場合であっても、ドレン排出手段がスケール等の影響で閉塞してしまうと熱交換手段の内部にドレンが徐々に溜まり、燃焼ガスの通気抵抗が増大するものと想定される。通気抵抗の増大の要因は、ドレンの排出不良の影響に加えて、例えば燃焼に伴って発生したスス等の影響による慢性的なものや、外部から熱交換手段の内部に侵入してくる逆風の影響等による突発的なものが想定される。ドレンの排出不良の影響による通気抵抗の増大速度は、スス等の影響による慢性的なものほど遅くなく、逆風の影響による突発的なものほど速くはない。そのため、上記したように、抵抗検知手段によって検知される通気抵抗の増大速度を閉塞検知手段によって見極めることにより、ドレン排出手段の閉塞状況を的確に検知することができる。
【０００９】
本発明の熱源装置では、通気抵抗の増大を検知するために設けられた抵抗検知手段の検知信号に基づいてドレン排出手段の閉塞を検知でき、例えばドレンの水位を検知するための水位検知手段のような装置類を別途設ける必要がない。そのため、上記した構成によれば、熱源装置の構成をコンパクト化しつつ、製造コストを抑制することができる。
【００１０】
ここで、熱源装置において、熱交換手段における通気抵抗が増大すると、燃焼ガスがうまく排出されず、燃焼手段の燃焼状態が不安定となるものと想定される。
【００１１】
そこで、かかる知見に基づいて提供される請求項２に記載の発明は、抵抗検知手段が、燃焼手段の燃焼状態を検知するものであることを特徴とする請求項１に記載の熱源装置である。
【００１２】
かかる構成によれば、通気抵抗の増大を的確に検知し、ドレン排出手段の閉塞状態を正確に検知することができる。
【００１３】
ここで、上記したように燃焼手段における燃焼状態が不安定になると、不完全燃焼を起こし、燃焼ガスの一酸化炭素量（一酸化炭素濃度）が増加するものと想定される。
【００１４】
そこで、かかる知見に基づいて提供される請求項３に記載の発明は、抵抗検知手段が、燃焼ガス中に含まれる一酸化炭素量を検知する一酸化炭素検知装置であることを特徴とする請求項１に記載の熱源装置である。
【００１５】
かかる構成によれば、一酸化炭素濃度の増大を検知しつつ、熱交換手段における通気抵抗の増大を的確に検知でき、ドレン排出手段の閉塞を正確に検知できる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、燃焼手段に対して外気を供給する送風手段を具備しており、抵抗検知手段が、送風手段の負荷に基づいて通気抵抗を検知するものであることを特徴とする請求項１に記載の熱源装置である。
【００１７】
熱交換手段において通気抵抗が増大すると、その分だけ燃焼手段に対して外気を供給するための送風手段の負荷が増大するものと想定される。従って、本発明の熱源装置のように送風手段の負荷を検知することによっても、熱交換手段における通気抵抗を的確に検知することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、閉塞検知手段が、通気抵抗の増大速度が所定の速度範囲内にあることを条件としてドレン排出手段が閉塞状態にあるものと検知することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱源装置である。
【００１９】
上記したように、ドレン排出手段の閉塞に伴う通気抵抗の増大速度は、燃焼作動に伴って徐々に堆積していくススの影響によるもの等のように慢性的なものではなく、逆風の吹き込みに起因するもののように突発的なものではない。そのため、ドレン排出手段が閉塞した場合における、通気抵抗の増大速度は所定の範囲内に納まるものと想定される。従って、本発明によれば、ドレン排出手段の閉塞を的確に検知することができる。
【００２０】
また、同様の知見に基づいて提供される請求項６に記載の発明は、閉塞検知手段が、通気抵抗の増大速度に基づいて通気抵抗の増大の原因をドレン排出手段閉塞と他の原因とに判別可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の熱源装置である。
【００２１】
上記したように、通気抵抗の増大は、その原因によって異なるものと想定される。従って、本発明の熱源装置のように、通気抵抗の増大速度を検知することにより、通気抵抗の増大の原因を的確に判別することができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路と、熱交換手段と、前記熱交換手段における通気抵抗を検知する抵抗検知手段とから構成される加熱系統を複数備えており、当該複数の加熱系統の熱交換手段のうち、ドレンの流れ方向上流側に配されたドレン上流側熱交換手段において発生したドレンは、ドレンの流れ方向下流側に配されたドレン下流側熱交換手段に集まり、当該ドレン下流側熱交換手段のドレン排出手段を介して外部に排出されるものであり、閉塞検知手段は、前記ドレン上流側熱交換手段が配された加熱系統における燃焼動作に伴って発生するドレンによるドレン下流側熱交換手段のドレン排出手段の閉塞状態を、ドレン下流側熱交換手段が配された加熱系統の抵抗検知手段が検知する通気抵抗に基づいて検知可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の熱源装置である。
【００２３】
かかる構成によれば、ドレン下流側熱交換手段に繋がる加熱系統が燃焼停止中であっても、ドレン上流側熱交換手段におけるドレン排出手段の閉塞を的確に検知できる。
【００２４】
また、上記請求項７に記載の熱源装置において、ドレン下流側熱交換手段は、ドレン上流側熱交換手段の下方に配されていてもよい。（請求項８）
【００２５】
かかる構成によれば、上方に配置されているドレン上流側熱交換手段において発生したドレンにより、下方に配置されているドレン下流側熱交換手段のドレン排出手段の閉塞状態を的確に検知することができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、熱交換手段が、主として当該燃焼手段において発生した燃焼ガスの顕熱を回収する顕熱回収用熱交換手段と、当該顕熱回収用熱交換手段の下流側に配置され、主として前記燃焼の潜熱を回収する潜熱回収用熱交換手段とから構成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の熱源装置である。
【００２７】
本発明の熱源装置は、燃焼ガスの持つ顕熱に加えて潜熱まで回収されるものであるため、潜熱回収用熱交換手段において多くのドレンが発生するものと想定される。しかし、上記したように、本発明の熱源装置ではドレン排出手段の閉塞を的確に検知できるため、ドレンの漏出に伴う被害の発生を未然に防止できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、熱交換器におけるドレン発生に伴う排気閉塞を的確に検知可能な熱源装置の提供を目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
続いて、本発明の一実施形態である熱源装置について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態の熱源装置の作動原理図である。図２（ａ）は、図１に示す熱源装置において採用されている潜熱回収用の二次熱交換器を示す分解斜視図であり、（ｂ）は二次熱交換器の斜視図である。図３は、図１に示す熱源装置の二次熱交換器近傍を示す分解斜視図である。また、図４は、図１に示す熱源装置に採用されている潜熱回収用熱交換手段およびこれに装着される排気部材の分解斜視図である。図５は、図１に示す熱源装置において検知される通気抵抗と時間の関係を示すグラフである。図６（ａ）は図１に示す熱源装置における二次熱交換器の設置姿勢を示す概念図であり、（ｂ）はドレンの排出不良が起こった場合における二次熱交換器の内部の様子を模式的に示す概念図である。なお、説明の都合上、図２（ａ）においては潜熱回収用熱交換器のケース部材を、また図２（ｂ）においては受熱管を図示せず省略している。
【００３０】
図１において、１は本実施形態の熱源装置である。熱源装置１は、いわゆる二缶二水路型の熱源装置であり、独立した缶体２，３のそれぞれに主として燃焼ガスのもつ顕熱を回収する一次熱交換器５，６（顕熱回収型熱交換回路）と、燃焼バーナ７，８および送風手段１０，１１を設けた構成とされている。燃焼バーナ７，８の近傍には、火炎の有無を検知するフレームロッド７ａ，８ａおよび点火プラグ９ａ，９ｂが設けられている。フレームロッド７ａ，８ａは、例えば従来公知のもののように、火炎導電現象や火炎整流現象により発生する電流値を検知するものや、熱電対等のような温度検知手段により火炎の温度を検知するもの等を採用することができる。
【００３１】
一次熱交換器５，６の下流側（図１において上方側）には主として燃焼ガス中から潜熱を回収する潜熱回収用の二次熱交換器１２，１３（潜熱回収用熱交換回路）からなる潜熱回収手段１５が配置されている。熱源装置１は、一次熱交換器５、二次熱交換器１２およびフレームロッド７ａから構成される第１の加熱系統Ａと、一次熱交換器６、二次熱交換器１３およびフレームロッド８ａから構成される第２の加熱系統Ｂとから構成されている。
【００３２】
一次熱交換器５，６は、主要部分が銅製のいわゆるフィン・アンド・チューブ型の熱交換器である。一次熱交換器５，６は、燃焼バーナ７，８で発生する高温の燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路１６，１７内に配置されている。一次熱交換器５，６は、主として燃焼ガスが持つ顕熱を回収する顕熱回収手段４として機能するものであり、内部を流れる湯水を加熱するものである。一次熱交換器５，６は、それぞれ燃焼ガス流路１６，１７の断面領域の全域を占領する。
【００３３】
一次熱交換器５，６は、入水口１８，２０と、出水口２１，２２とを備えている。入水口１８，２０は、二次熱交換器１２，１３の出水口３１，３１側に接続されている。一次熱交換器５，６には二次熱交換器１２，１３において熱交換を行った湯水が流入し、さらに加熱される。
【００３４】
一次熱交換器５は、燃焼能力の比較的大きな燃焼バーナ７が配された缶体２の燃焼ガス流路１６内を流れる燃焼ガスと熱交換を行うものであり、出水口２１には給湯栓２３ａのような湯水の供給が断続的に行われると想定される給湯配管２３ｂ（第２熱媒体供給流路）が接続されている。また、缶体３内に配置されている一次熱交換器６は、燃焼能力が比較的小さな燃焼バーナ８において発生する燃焼ガスと熱交換を行うものである。一次熱交換器６の出水口２２には、暖房端末２４ａのような連続的な使用が見込まれる負荷端末に湯水を供給する往き流路２４ｂ（第１熱媒体供給流路）に接続されている。
【００３５】
一次熱交換器５，６と二次熱交換器１２，１３との中間位置には、燃焼ガス中の一酸化炭素濃度を検知するための一酸化炭素検知センサ５２，５３が設置されている。
【００３６】
図２に示すように、二次熱交換器１２（ドレン下流側熱交換手段）および二次熱交換器１３（ドレン上流側熱交換手段）は、それぞれケース部材２６，３４の両端部に位置し、平行に配置されたヘッダ２７，２８に多数の受熱管２５をろう付けにより接続したものである。受熱管２５は、金属製の筒体であり、それぞれ燃焼ガスが通過可能な程度の隙間を空けて平行に配置されている。ヘッダ２７には、外部から湯水を導入するための入水口３０と、各受熱管２５から出る湯水を外部に排出する出水口３１とが設けられている。二次熱交換器１３のヘッダ２７に設けられた入水口３０には外部から湯水を供給する給水配管２３ｃが接続されている。また、二次熱交換器１２側の入水口３０には、暖房端末２４ａから湯水を戻す戻り流路２４ｃが接続されている。二次熱交換器１２，１３の各入水口３０，３０から流入した湯水は、受熱管２５内を流れて加熱され、出水口３１，３１から排出される。
【００３７】
ケース部材２６は、図４に示すように金属板を折り曲げ加工して形成されるものであり両端にヘッダ２７，２８をろう付けすることにより略箱状となり、受熱管２５を収納する空間を形成するものである。ケース部材２６は、背面側に燃焼ガスを導入するための導入口２６ａを有し、天面側に開口２６ｂを有する。また、ケース部材２６の底面側には、ドレンを外部に排出するためのドレン排出口２６ｃが設けられており、これに連通するドレン排出管２６ｄが外側に突出している。開口２６ｂは、ケース部材２６の内部に導入された燃焼ガスを二次熱交換器１２の上方に積み重ねられた二次熱交換器１３のケース部材３４側に送り込むためのガス流路として機能すると共に、二次熱交換器１３内で発生したドレンを二次熱交換器１２のケース部材２６内に流入させるためのドレン流路としても機能する。
【００３８】
ケース部材３４は、ケース部材２６と同様に金属板を折り曲げ加工して形成されるものであり両端にヘッダ２７，２８をろう付けすることにより略箱状となり、受熱管２５を収納する空間を形成するものである。ケース部材３４は、背面側に燃焼ガスを導入するための導入口３４ａを有し、正面側に燃焼ガスを排出するための排出口３４ｂが設けられている。また、ケース部材３４の底面には、下方に配置されたケース部材２６の開口２６ｂと連通する開口３４ｃが設けられている。開口３４ｃは、内部で発生したドレンを二次熱交換器１３の下方に配置された二次熱交換器１２側に落とすためのドレン排出手段として機能すると共に、二次熱交換器１２側から排出される燃焼ガスを導入するためのガス流路としても機能する。
【００３９】
二次熱交換器１２，１３は、図１や図３，図４に示すように、それぞれ缶体２，３の燃焼ガス流路１６，１７内を流れる燃焼ガスの流れ方向、即ち上下方向に積層されている。また、湯水を連続的に供給すると想定される暖房端末２４ａに供給される湯水を加熱するための二次熱交換器１２は、湯水の供給が断続的であると想定される給湯栓２３ａに供給される湯水を加熱するための二次熱交換器１３よりも燃焼ガス流路の上流側（図１の状態において下方側）に配置されている。換言すれば、連続的に放出熱が発生すると想定される二次熱交換器１２が、これよりも放出熱の発生量が少ないと想定される二次熱交換器１３よりも上流側に配置されている。そのため、二次熱交換器１２において発生する放出熱は、二次熱交換器１３側に伝播し、効率よく回収される。
【００４０】
二次熱交換器１２，１３は、図１および図３に示すように、接続部材４０，４１を介して接続されている。接続装置４０，４１は、図３に示すように缶体２，３の開口部分に接続される集合部４３，４５と、接続部４６，４７とが繋がり、略「Ｌ」字型の流路を形成している。接続部４６，４７は、それぞれ二次熱交換器１２，１３のケース部材２６，３４の背面側に面接触している。接続部４７の高さは、二次熱交換器１２の高さｈと同一であり、接続部４６の高さは二次熱交換器１２，１３を積み重ねた高さＨに等しい。
【００４１】
二次熱交換器１２，１３は、図３のように上下に積み重ねた状態で背面が接続部４６に面接触し、二次熱交換器１２の底面が集合部４３，４５上に面接触するように配置されている。二次熱交換器１２，１３は、接続部材４０，４１上に配された状態において図６（ａ）のようにケース部材２６，３４の正面側が下方側（集合部４３，４５側）に傾斜した状態となる。
【００４２】
集合部４３，４５は、缶体２，３の燃焼ガス流路１６，１７を流れる燃焼ガスを導入するための開口４３ａ，４５ａを有する。また、接続部４６，４７には、燃焼ガスを排出するための排出開口４８，５０が設けられている。排出開口４８，５０は、それぞれ上記したように集合部４３，４５に積み重ねられた二次熱交換器１２，１３の導入口２６ａ，３４ａに相当する位置にあり、気密状態に接続されている。二次熱交換器１３の正面側には、排出口３４ｂを覆うように排気部材５５が装着されている。
【００４３】
続いて、本実施形態の熱源装置１における燃焼ガスの流れについて図面を参照しながら詳細に説明する。熱源装置１は、浴槽内の湯水を加熱するための燃焼バーナ７が配された缶体２と、給湯栓２３ａから排出される湯水を加熱するための燃焼バーナ８が配された缶体３とが独立しており、それぞれ第１の加熱系統Ａと第２の加熱系統Ｂとを構成している。燃焼バーナ７において発生した燃焼ガスは、缶体２側の燃焼ガス流路１６に配置された一次熱交換器５を通過し、一次熱交換器５内の湯水を加熱する。一次熱交換器５において主として顕熱が回収された燃焼ガスは、燃焼ガス流路１６の最下流に配された接続部材４０に至る。
【００４４】
一次熱交換器５を通過した燃焼ガスは、接続部材４０の集合部４３に集まり、接続部４６の排出開口４８から導入口３４ａを通り、二次熱交換器１２内に流入する。二次熱交換器１２内に流入した燃焼ガスは、ケース部材２６内に固定されている各受熱管２５の内部を流れる湯水と熱交換した後に排出される。
【００４５】
一方、給湯用の湯水の加熱を行うべく燃焼バーナ８が作動して発生した燃焼ガスは、燃焼ガス流路１７内を下流側、即ち図１において上方側に流れ、一次熱交換器６に至る。燃焼ガス流路１７内を流れる燃焼ガスは、一次熱交換器６において内部を流れる湯水との熱交換により顕熱の大部分が回収される。その後、燃焼ガスは一次熱交換器６の下流側（上方側）にある接続装置４１の集合部４５に流れ込む。
【００４６】
集合部４５に流れ込んだ燃焼ガスは、接続部４７内を流れ、排出開口５０まで上昇する。その後、燃焼ガスは、排出開口５０と連通した導入口２６ａを介して二次熱交換器１２内に導入される。二次熱交換器１２内に流入した燃焼ガスは、ケース部材２６の内部空間全体に拡散され、受熱管２５の内部を流れる湯水と熱交換を行う。その後、燃焼ガスは、二次熱交換器１３の正面３２側にある排出口３３に至り、ケース部材２６の外部に排出される。
【００４７】
上記したようにして二次熱交換器１２あるいは二次熱交換器１３内を流れて排出口３３，３３からケース部材２６，２６の外部に流出した燃焼ガスは、排気部材５５の膨出部５６と潜熱回収手段１５の排気口形成領域６０との間に形成されるガス流入空間６１に流入して拡がった後、開口５８から外部に排出される。
【００４８】
熱源装置１は、給湯量や暖房端末２４ａの使用状況等に合わせて燃焼バーナ７，８や送風手段１０，１１などの動作を制御する制御装置７０を有する。制御装置７０は、従来公知のものと同様に熱源装置１の燃焼に伴う制御を統括するものであり、例えばＣＰＵを用いたデジタル回路で構成される。さらに具体的には、制御装置７０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏポート、および、アナログのセンサ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路、あるいは、生成されたデジタル制御信号をアナログ制御信号に変換するＤ／Ａ変換回路などを備え、各部に設けられたセンサの検知信号やスイッチの切換信号を参照しつつ、燃焼制御を行う。
【００４９】
制御装置７０は、上記した燃焼制御に加えて、フレームロッド７ａ，８ａや一酸化炭素検知センサ５２，５３の検知信号に基づいて燃焼不良を検知し、排気閉塞が起こっていないかを推定することが可能であり、抵抗検知手段として機能するものである。さらに具体的には、熱源装置１において排気閉塞に伴う燃焼不良が発生すると、燃焼バーナ７，８に形成される火炎が伸縮する等して不安定となり、フレームロッド７ａ，８ａによって検知される電流値や火炎の温度が不安定となってしまう。また、排気閉塞が起こると、不完全燃焼が起こり、燃焼ガス中の一酸化炭素濃度が上昇する。
【００５０】
フレームロッド７ａ，８ａや一酸化炭素検知センサ５２，５３の検知信号により燃焼不良が発生していることを検知すると、制御装置７０は送風手段１０，１１による送風量を増大させる。そのため、通気抵抗が増加すると、その増加分だけ送風手段１０，１１に対する負荷が増大し、送風手段１０，１１のファンの回転数が増加したり、送風手段１０，１１に供給される電力（電流値、電圧値）が増加する。制御装置７０は、フレームロッド７ａ，８ａの検知信号や、送風手段１０，１１の負荷変動を監視することにより加熱系統Ａ，Ｂにおける排気閉塞の有無を検知している。
【００５１】
また、制御装置７０は、フレームロッド７ａ，８ａの検知電流や検知温度の変動速度や、一酸化炭素検知センサ５２，５３によって検知される一酸化炭素濃度の増加速度、送風手段１０，１１の負荷変動速度を指標として通気抵抗の増大の原因を推定する。即ち、熱源装置１では、通気抵抗の増大を示すデータを得るための抵抗検知手段として、フレームロッド７ａ，８ａや、一酸化炭素センサ５２，５３、送風手段１０，１１を採用し、これらの検知データに基づいて通気抵抗の増大の原因を推定している。
【００５２】
さらに具体的に説明すると、熱源装置１において通気抵抗が増大する原因は、外部から流入する逆風のような突発的な原因によるものと、燃焼により発生するススの堆積等の原因による慢性的なものと、二次熱交換器１２，１３において発生するドレンの排出不良に伴うものとに大別される。
【００５３】
熱源装置１においてドレンの排出不良が発生すると、二次熱交換器１２，１３のいずれで発生したドレンも図６（ｂ）のように下方に配置された二次熱交換器１２のケース部材２６内に溜まる。ドレンがケース部材２６内に溜まると、図６（ｂ）に矢印ｇで示すように下方のケース部材２６側から上方のケース部材３４側に向かって流れる燃焼ガスの流路が狭くなり、ドレン閉塞が起こる前に比べて通気抵抗が増大する。ドレン閉塞に伴う通気抵抗の増大速度は、ケース部材２６内に溜まるドレンの水嵩ｄの増加速度と相関関係を有する。
【００５４】
ドレンの排出不良に伴う排気閉塞は、通気抵抗の増加速度が逆風のような突発的な原因によるものよりも緩やかであり、ススの堆積等による慢性的なものよりも急激に起こる。さらに具体的には、ドレンの排出不良に伴う排気閉塞が起こると、通気抵抗は図５の曲線Ｂのように経時変化する。一方、逆風等の突発的に原因による排気抵抗は、図５の曲線Ａのように急激に増減する。また、ススの堆積のような慢性的な原因による通気抵抗の増加は、図５の曲線Ｃのように緩やかに増加する。このように、ドレンの排出不良に伴う排気閉塞が起こった場合の通気抵抗の増加速度は、突発的なものよりも緩やかであり、慢性的なものよりも急激である。また、ドレンの排出不良に伴う排気閉塞が起こった場合の通気抵抗の増加速度を示す曲線Ｂの傾きは、曲線Ａよりも緩やかであり、曲線Ｃよりも急である。
【００５５】
制御装置７０は、フレームロッド７ａ，８ａの検知電流や検知温度、一酸化炭素検知センサ５２，５３によって検知される一酸化炭素濃度、送風手段１０，１１の負荷等の通気抵抗に起因する通気抵抗検知データを検知し、これらの通気抵抗検知データの増加速度を監視している。制御装置７０は、この抵抗検知データの増加速度が所定の範囲内（以下、必要に応じてドレン閉塞速度範囲と称する）にあることを条件としてドレンの排出不良による排気閉塞であるものと判断する。また、制御装置７０は、これらの変動速度がドレン閉塞速度範囲よりも速い場合は、突発的な原因による排気閉塞と判断し、変動速度がドレン閉塞速度範囲よりも遅い場合は慢性的な原因によるものと判断する。制御手段７０は、このようにして通気抵抗の増大の原因を推定し、必要に応じてこの原因を報知し、場合によっては熱源装置１の作動を停止させる。
【００５６】
本実施形態の熱源装置１では、缶体３側に接続された二次熱交換器１３が缶体２側に接続された二次熱交換器１２の上方に積み重ねられ、二次熱交換器１３において発生したドレンが二次熱交換器１２側に流入し、二次熱交換器１２側のドレン排出管２６ｄを介して外部に排出される構成となっている。
【００５７】
ここで、下方に配置された二次熱交換器１２に繋がる缶体２側の燃焼バーナ７が燃焼停止中であり、缶体３側の燃焼バーナ８が燃焼中である状態において、下方の二次熱交換器１２側の排出管２９ｂが詰まっていると、二次熱交換器１２のケース部材２６内にドレンが溜まり、二次熱交換器１２の排気抵抗が増大する。この場合、缶体２側の燃焼バーナ７は、燃焼停止中であるため、フレームロッド７ａや一酸化炭素検知センサ５２の検知信号は変動しない。一方、缶体２側の送風手段１０は、燃焼バーナ７が燃焼作動を停止している間も動作し続けている。そのため、本実施形態の熱源装置１では、燃焼バーナ７における燃焼動作が停止している間は、送風手段１０の負荷変動を検知することにより二次熱交換器１２の通気抵抗の変動を検知し、二次熱交換器１２側のドレン詰まりを検知している。
【００５８】
上記したように、本実施形態の熱源装置１では、フレームロッド７ａ，８ａの検知電流や検知温度、送風手段１０，１１の負荷、一酸化炭素検知センサ５２，５３によって検知される一酸化炭素濃度等を指標として通気抵抗の増大を検知すると共に、これらの検知データの変動速度に基づいて通気抵抗の増大の原因を特定することができる。
【００５９】
上記実施形態では、フレームロッド７ａ，８ａの検知信号と、送風手段１０，１１に対して作用する電流値や電圧値等の負荷の双方に基づいて増加速度を検知するため、ドレンの排出不良を複合的に検知でき、検知精度が高い。
【００６０】
またさらに、熱源装置１は、通気抵抗の増加速度に基づいてドレンの排出不良を的確に検知することができ、ドレンを検知するための水位センサ等の装置類を別途設ける必要がない。そのため、熱源装置１は、装置構成がシンプルであり、その分だけ製造コストが安価である。
【００６１】
上記したように、熱源装置１は、二次熱交換器１２，１３を上下に積み重ねたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図７に示す熱源装置８０のように各加熱系統毎に二次熱交換器１２，１３を別個に配置したものであってもよい。また、熱源装置１は、給湯に使用される第１の加熱系統Ａと、暖房端末への湯水の供給に使用される第２の加熱系統Ｂとを備えた、いわゆる２缶２水タイプの潜熱回収型の熱源装置であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図８の熱源装置９０ように単一の加熱系統（図８では第１の加熱系統）のみを備えたものや、さらに多数の加熱系統を備えたものであってもよい。
【００６２】
本発明は、上記実施形態の熱源装置１や図８の熱源装置９０のように二次熱交換器１２，１３を備えた、いわゆる潜熱回収型の熱源装置のように大量のドレンが発生すると想定される熱源装置に好適なものであるが、これに限定されるものではなく、例えば二次熱交換器１２，１３を備えていないものであってもよい。
【００６３】
上記した熱源装置１において、二次熱交換器１２，１３は、ケース部材２６の天面およびケース部材３４の底面に設けられた大きな開口２６ｂ，３４ｃが互いに連通しており、これを介して上方の二次熱交換器１３において発生したドレンが下方の二次熱交換器１２側に集められて排出されるものであった。そのため、上記した構成では、上方の二次熱交換器１３側のケース部材３４にドレンの排出不良が起こりがたい。しかし、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、例えば図９に示すように二次熱交換器１２，１３を構成するケース部材２６，３４に代わってケース部材９６，９７を採用したものであってもよい。
【００６４】
さらに具体的に説明すると、ケース部材９６，９７は、ケース部材２６，３４と同様にヘッダ２７，２８が装着されることにより受熱管２５を収納する空間を形成するものである。ケース部材９６は、底面に内部に溜まったドレンを排出するためのドレン排出口９６ａが設けられており、このドレン排出口９６に連通した排出管９６ｂが外部に突出している。また、ケース部材９６の背面には、燃焼ガスを導入するための導入口９６ｃが設けられており、正面には燃焼ガスを排出するための排出口９６ｄが設けられている。ケース部材９６の天面には、上方に積み重ねられる二次熱交換器１３側からドレンを流入させるための開口９６ｅが設けられている。
【００６５】
ケース部材９７は、ケース部材９６と同様に底面にドレン排出口９７ａと排出管９７ｂが設けられている。また、ケース部材９７の背面には、燃焼ガスを導入するための導入口９７ｃが設けられており、正面にはこの燃焼ガスを排出するための排出口９７ｄが設けられている。
【００６６】
図９に示すように二次熱交換器１２および二次熱交換器１３を積み重ねると、二次熱交換器１３の排出管９７ｂが下方の二次熱交換器１２の天面に設けられた開口９６ｅに嵌め込まれる。これにより、上方の二次熱交換器１３において発生したドレンが下方の二次熱交換器１２のケース部材９６内に導入される構造となっている。
【００６７】
二次熱交換器１２，１３を上記したような構成とした場合、図１０（ａ）のように下方のケース部材９６の排出管９６ｂが閉塞し排出不良が発生すると、下方の二次熱交換器１３に繋がる加熱系統Ｂ側の通気抵抗が上昇する。そのため、この場合は上記実施形態の場合と同様に加熱系統Ｂ側のフレームロッド８ａ、一酸化炭素検知センサ５３の検知信号および送風手段１０，１１に対して作用する負荷の大きさに異常が発生し、通気抵抗の増大が検知される。制御装置７０は、この通気抵抗の増大速度を検知することにより排出管９６ｂの閉塞を検知することができる。
【００６８】
一方、上方のケース部材９７の排出管９７ｂがスケール等で閉塞すると、二次熱交換器１３側で発生したドレンが下方に落ちず、図１０（ｂ）のようにケース部材９７側にドレンが溜まった状態となる。この場合、上方の二次熱交換器１３が配されている加熱系統Ａ側の通気抵抗が上昇し、フレームロッド７ａ、一酸化炭素センサ５２の検知信号や、送風手段１０に対して作用する負荷の大きさが増加する。制御装置７０は、このような検知信号あるいは負荷の増加速度が所定の範囲（ドレン閉塞速度範囲）にあることを検知すると排出管９７ｂにおいてドレンの排出不良が起こっていることを検知する。
【００６９】
また、図１０（ｃ）のように、上下両方の二次熱交換器１２，１３においてドレンの排出不良が発生している場合は、両加熱系統Ａ，Ｂのフレームロッド７ａ，８ａ、一酸化炭素センサ５２，５３の検知信号や、送風手段１１に対する負荷の増大が検知される。これらの検知信号や送風手段１０，１１に対して作用する負荷の増加速度がドレン閉塞速度範囲内にあることが確認されると、制御手段７０は、二次熱交換器１２，１３の双方においてドレンを排出する排出管９６ｂ，９７が閉塞しているものと判断する。
【００７０】
上記したように、制御手段７０は、ケース部材９６，９７のように、上下双方の二次熱交換器１２，１３においてドレンの排出不良が懸念される場合であっても、この排出不良を的確に検知できると共に、排出不良の発生箇所を正確に検知できる。
【００７１】
上記実施形態では、フレームロッド７ａ，８ａの検知信号と、送風手段１０，１１に対して作用する電流値や電圧値等の負荷の双方に基づいて増加速度を検知するものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、いずれか一方の検知信号に基づいてドレンの排出不良を検知するものであってもよい。また、熱源装置１は、フレームロッド７ａ，８ａのように火炎の有無や安定状態を検知するものに加えて、紫外線火炎検出器や可視光火炎検出器、赤外線火炎検出器のような光学式の火炎検出器や、硫化カドミニウム（ＣｄＳ）光導電セルのような光導電現象を利用した可視光火炎検出器、紫外線光電管を内蔵した紫外線火炎検出器、レッドサルファイド（ＰｂＳ）光導電セル等の火炎検出器の検知信号に基づいて火炎の有無や状態を検知するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態の熱源装置の作動原理図である。
【図２】（ａ）は図１に示す熱源装置において採用されている潜熱回収用の二次熱交換器を示す分解斜視図であり、（ｂ）は二次熱交換器を示す斜視図である。
【図３】図１に示す熱源装置の二次熱交換器近傍を示す分解斜視図である。
【図４】図１に示す熱源装置に採用されている潜熱回収用熱交換手段を示す分解斜視図である。
【図５】図１に示す熱源装置において検知される通気抵抗と時間の関係を示すグラフである。
【図６】（ａ）は図１に示す熱源装置における二次熱交換器の設置姿勢を示す概念図であり、（ｂ）はドレンの排出不良が起こった場合における二次熱交換器の内部の様子を模式的に示す概念図である。
【図７】図１に示す熱源装置の変形例を示す作動原理図である。
【図８】図１に示す熱源装置の別の変形例を示す作動原理図である。
【図９】図４に示す潜熱回収用熱交換手段の変形例を示す分解斜視図である。
【図１０】図９に示す潜熱回収用熱交換手段においてドレンの排出不良が起こった場合における二次熱交換器の内部の様子を模式的に示す概念図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  熱源装置
４  顕熱回収手段
５，６  一次熱交換器
７，８  燃焼バーナ
７ａ，８ａ  フレームロッド（抵抗検知手段）
１０，１１  送風手段（抵抗検知手段）
１２，１３  二次熱交換器
１５  潜熱回収手段
２５  受熱管
２６  ケース部材
２９ａ  排出孔（ドレン排出手段）
２９ｂ  排出管（ドレン排出手段）
５２，５３  一酸化炭素検知センサ（抵抗検知手段）
【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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【図９】
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【図１０】
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