(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナの燃焼排ガスを露点以下になるまで熱交換させるようにした熱交換器と、該熱交換器で発生した結露水を中和するための中和剤を配備した中和装置とを少なくとも有する燃焼装置であって、
バーナの燃焼積算時間が予め定めた一定の基準燃焼積算時間となる時点或いは燃焼積算号数が予め定めた一定の基準燃焼積算号数となる時点を中和剤の要交換基準時点Ｔｓとし、
要交換基準時点Ｔｓよりも一定の燃焼積算時間或いは燃焼積算号数だけ手前の時点を予報知開始時点Ｔｐとし、また前記要交換基準時点Ｔｓよりも一定の燃焼積算時間或いは燃焼積算号数だけ後の時点を報知終了時点Ｔｆとし、
前記予報知開始時点Ｔｐから要交換基準時点Ｔｓまでは、要交換基準時点Ｔｓが近づいてきたことを判別できるようにした予報知を行い、要交換基準時点Ｔｓから報知終了時点Ｔｆまでは要交換報知を行い、
且つ報知終了時点Ｔｆの経過をもって装置の燃焼運転機能を停止するようにしたコントローラを備えたことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
報知終了時点Ｔｆに達すると、燃焼運転の機能を停止する旨或いはこれが要交換報知の最後の報知である旨等の最終通知を行った後、燃焼運転機能を停止し、中和装置の故障を示す表示或いは中和剤の寿命経過を意味する表示からなるエラー表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
予報知、要交換報知は装置の運転中に行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバーナや熱交換器等を備えた燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
潜熱回収式の燃焼装置から発生する結露水は強酸性を示すため、排水前に中和処理をするのが一般的である。しかしながら前記中和反応は化学反応であり、反応に伴い中和剤が消耗されるため、中和剤の交換（補充或いはユニットとしての中和槽自体の交換）が必要となる。中和剤が消耗した状態で前記燃焼装置を運転する場合には、強酸性の結露水が中和処理をされないまま排出される不都合が生じることから、使用者に対して交換時期がくると報知するようにした技術が従来より提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが従来の報知の仕方は、時期がくると報知を行うだけの極単純なものであるので、使用者に対する報知効果が薄いという問題があった。
また業務用の給湯器等においては、交換時期に達した時点で報知ブザー等を鳴らし続けたり或いは運転を停止してしまったりする等、営業上の支障が大きいという問題がある。一方、装置のリモコン上でのエラー表示だけでは、使用者が十分に気付かないまま使用が続けられてしまうという問題がある。更に給湯器等のメイン運転スイッチをＯＮ或いはＯＦＦした場合に報知ブザーを鳴らすといった仕様では、メイン運転スイッチをＯＮしたままで使用するユーザも多いため、そのような現場では交換時期を逸する可能性がある。
【０００４】
そこで本発明は上記従来における欠点を解消し、中和剤等の交換に関して、効果的に使用者に知らせることができる燃焼装置の提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明の燃焼装置は、バーナの燃焼排ガスを露点以下になるまで熱交換させるようにした熱交換器と、該熱交換器で発生した結露水を中和するための中和剤を配備した中和装置とを少なくとも有する燃焼装置であって、バーナの燃焼積算時間が予め定めた一定の基準燃焼積算時間となる時点或いは燃焼積算号数が予め定めた一定の基準燃焼積算号数となる時点を中和剤の要交換基準時点Ｔｓとし、要交換基準時点Ｔｓよりも一定の燃焼積算時間或いは燃焼積算号数だけ手前の時点を予報知開始時点Ｔｐとし、また前記要交換基準時点Ｔｓよりも一定の燃焼積算時間或いは燃焼積算号数だけ後の時点を報知終了時点Ｔｆとし、前記予報知開始時点Ｔｐから要交換基準時点Ｔｓまでは、要交換基準時点Ｔｓが近づいてきたことを判別できるようにした予報知を行い、要交換基準時点Ｔｓから報知終了時点Ｔｆまでは要交換報知を行い、且つ報知終了時点Ｔｆの経過をもって装置の燃焼運転機能を停止するようにしたコントローラを備えたことを第１の特徴としている。
また本発明の燃焼装置は、上記第１の特徴に加えて、報知終了時点Ｔｆに達すると、燃焼運転の機能を停止する旨或いはこれが要交換報知の最後の報知である旨等の最終通知を行った後、燃焼運転機能を停止し、中和装置の故障を示す表示或いは中和剤の寿命経過を意味する表示からなるエラー表示を行うことを第２の特徴としている。
また本発明の燃焼装置は、上記第１又は第２の特徴に加えて、予報知、要交換報知は装置の運転中に行うことを第３の特徴としている。
【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給湯装置に用いた実施形態を示す全体構成図、図２はコントローラによる制御形態を示すフローチャートである。
【０００７】
先ず図１において、１０は燃焼缶体で、該燃焼缶体１０内にはガスバーナ１１が設けられ、ガス供給手段２０からの燃料ガスの供給と送風ファン３０からの送風とをうけて燃焼する。
１２は点火ロッド、１３は燃焼炎温度センサ、１４は立消え安全装置である。また２１は元ガス電磁弁、２２はガス比例弁、３１は送風ファン３０の回転数センサである。
【０００８】
上水道等の水源からの水が給湯回路４０を入水路４１から第２熱交換器４２、第１熱交換器４３を経て出湯路４４に出湯される。４５はバイパスである。
給湯回路４０には、入水流量センサ５１、入水温度センサ５２、残火安全装置５３、出湯流量制御器５４、出湯温度センサ５５、ミキシング器５６、給湯温度センサ５７、バイパス流量センサ５８、バイパス流量調節器５９が設けられている。
【０００９】
前記第２熱交換器４２は燃焼缶体１０の中にあって前記第１熱交換器４３よりもバーナ１１から遠い位置に設けられる。４６は水抜き栓、４７は加熱防止装置である。
バーナ１１での燃焼によって発生した燃焼ガスは上昇し、先ず第１熱交換器４３を加熱して、内部を通過する水を熱交換加熱する。これによって前記燃焼ガスは温度をかなり低下されるが、更に第２熱交換器４２に達して、該第２熱交換器４２に熱を与える。このため燃焼ガスはその露点以下にまで温度を低下させ、潜熱を第２熱交換器４２に与える。燃焼ガスの温度が露点以下にまで低下することで、第２熱交換器４２付近に結露水が発生する。
６１は結露水受具で、第２熱交換器４２等に発生した結露水を受け取って、この結露水通路６２を経て中和装置や中和剤などにより構成される中和装置６３に導くように構成されている。中和装置６３内には少なくとも中和剤が配備されており、該中和剤によって結露水が中和される。中和された結露水は中和装置６３から外部へ排出される。
前記中和剤の効果は経時的に低下していくので、ある時点になると中和剤の交換（中和槽自体を交換する場合を含む）が必要となる。
【００１０】
７０は装置のコントローラで、７１はリモコンである。コントローラ７０はリモコン７１からの指令や装置各部のセンサからの情報を入力し、内蔵された制御ソフトウエアに従って判断し、所定の制御指令やその他の通信出力を装置各部に対して行う。
前記中和装置６３における中和剤の要交換指令もまた、コントローラ７０によってリモコン７１等を介して使用者に報知される。
なお、７２は雰囲気温度センサである。
【００１１】
図２のフローチャートを参照して、コントローラ７０による中和剤の要交換報知の制御形態を説明する。
今、バーナ１１に点火されて燃焼運転中となると（ステップＳ１でイエス）、コントローラ７０はバーナ１１の燃焼積算時間ＳＴをその都度演算する（ステップＳ２）。
そして前記燃焼積算時間ＳＴが予報知開始燃焼積算時間ＳＴｐに達すると（ステップＳ３でイエス）、リモコン７１等にエラー表示を行う（ステップＳ４）と共に、中和剤の要交換の予報知を開始する（ステップＳ５）。この予報知は、燃焼積算時間ＳＴが要交換基準燃焼積算時間ＳＴｓに達するまで（ステップＳ６でイエス）、所定の燃焼積算時間が積算される毎に行われる。
【００１２】
前記要交換基準燃焼積算時間ＳＴｓは、中和装置６３の中和剤の量との関係で予め実験により定めて、これをコントローラ７０の記憶部に記憶しておく。この要交換基準燃焼積算時間ＳＴｓは、例えば３０００時間とすることができる。
本発明では、前記要交換基準燃焼積算時間ＳＴｓに達する時点を要交換基準時点Ｔｓとする。
そして前記要交換基準燃焼積算時間ＳＴｓに対して、予め実験により定めた一定積算時間、例えば１００時間だけ手前の燃焼積算時間を予報知開始燃焼積算時間ＳＴｐ（例えば前記３０００時間に対して２９００時間）とする。
本発明では予報知開始燃焼積算時間ＳＴｐに達する時点を予報知開始時点Ｔｐとする。
【００１３】
前記予報知開始燃焼積算時間ＳＴｐに達すると（ステップＳ３でイエス）、エラー表示を行う（ステップＳ４）が、この時点では、いわゆるエラーを現に表示するのではなく、エラー表示という手段を用いて「そろそろ中和剤の交換をしてもよいですよ」といった程度の表示を行うのが好ましい。
前記予報知開始燃焼積算時間ＳＴｐに達すると、先ず第１回目の予報知を行い、その後、要交換基準燃焼積算時間ＳＴｓに達するまでの間、所定積算時間が経過する毎に予報知を繰り返す。
前記予報知は、例えば最初のうちは燃焼積算時間が１０時間たつと５秒のブザーを鳴らすようにし、やがて燃焼積算時間が５時間たつと１０秒のブザーを鳴らすようにし、更には燃焼積算時間の２時間毎に１５秒のブザーとし、要交換基準燃焼積算時間ＳＴｓの間近になってくると燃焼積算時間の１時間毎に２０秒のブザーを鳴らすようにすることができる。勿論、予報知のインターバルは変えずに、ブザーの長さだけを次第に長くするようにしてもよい。
前記ブザーについては、ブザーの音色をかえるようにしてもよい。ブザーの代わりにチャイムの音色や旋律を徐々に緊急性が高くなるようなものへと変更していくようにしてもよい。
更に音声による報知とし、その音声による言葉の内容が次第に緊急性の高いものへと変わるようにしてもよい。更に最初のうちはブザーやチャイムのような意味が必ずしもわからないものとし、途中から音声による具体的な要交換に関する報知に変わるようにしてもよい。
以上のようにステップＳ５の予報知においては、予報知のインターバルや予報知の内容を変更しながら、要交換基準時点Ｔｓ（要交換基準燃焼積算時間ＳＴｓ）に近づいてきたことを使用者に判らせるようにする。
【００１４】
前記積算時間が要交換基準燃焼積算時間ＳＴｓに達すると（ステップＳ６でイエス）、コントローラ７０は改めてエラー表示を行う（ステップＳ７）と共に、中和剤の要交換の報知を行う（ステップＳ８）。要交換の報知（ステップＳ８）は報知終了燃焼積算時間ＳＴｆに達するまでとする。
報知終了燃焼積算時間ＳＴｆは、予め実験により定めてコントローラ７０の記憶部に記憶しておくことになるが、例えば要交換基準燃焼積算時間ＳＴｓに一定積算時間、例えば１００時間だけプラスした燃焼積算時間（例えば前記要交換基準燃焼積算時間ＳＴｓの３０００時間に対して３１００時間）とすることができる。
本発明では報知終了燃焼積算時間ＳＴｆに達する時点を報知終了時点Ｔｆとする。
【００１５】
前記ステップＳ７でのエラー表示は、上記ステップＳ４でのエラー表示とは別のエラー表示とすることができる。例えば、中和剤の交換がなされていないことを具体的に意味するエラー表示とする。
前記要交換基準燃焼積算時間ＳＴｓに達することで行う要交換の報知（ステップＳ８）は、積算時間が報知終了燃焼積算時間ＳＴｆに達するまでの間、所定積算時間が経過する毎に報知を繰り返す。
この要交換の報知（ステップＳ８）は、例えば最初のうちは燃焼積算時間が１時間たつと２０秒のブザーを鳴らすようにし、やがて燃焼積算時間が１時間たつと２５秒のブザーを鳴らすようにし、更には燃焼積算時間が３０分たつ毎に２５秒のブザーがなるように、次第に報知のインターバルを短くし、或いはブザーの長さを長くするようにすることができる。
勿論、ブザーの代わりにチャイムを用いて音色や旋律を時を経るに従って緊急性が高くなるようなものへと変更していくようにしてもよい。が、音声による報知がより好ましい。そしてその音声による言葉の内容は、次第に緊急性の高いものへと変わるようにするのが好ましい。
以上のようにステップＳ８の要交換の報知においても、報知のインターバルや報知の内容を変更しながら、使用者に中和剤の交換の要を知らしめ且つ交換の手配をするように仕向けるようにする。
【００１６】
前記ステップＳ９で報知終了燃焼積算時点ＳＴｆに達すると、コントローラ７０は燃焼運転の機能を停止する旨、或いはこれが要交換報知の最後の報知である旨等の最終通知（ステップＳ１０）を行った後、燃焼運転機能を停止する（ステップＳ１１）。またエラー表示行う（ステップＳ１２）。エラー表示は、例えば中和装置６３の故障を示す表示であったり、中和剤の寿命経過等を意味するものとすることができる。
【００１７】
上記の図２のフローに従った実施形態では、燃焼積算時間が要交換基準燃焼積算時間ＳＴｓ、予報知開始燃焼積算時間ＳＴｐ、報知終了燃焼積算時間ＳＴｆに達する時点をもって、それぞれ要交換基準時点Ｔｓ、予報知開始時点Ｔｐ、報知終了時点Ｔｆとしていたが、燃焼積算時間ＳＴの代わりに燃焼積算号数ＳＧを用いてもよい。
即ち、コントローラ７０は燃焼運転中において、図２のステップＳ２において燃焼積算時間ＳＴを演算する代わりに、燃焼積算号数ＳＧを演算する。
またステップＳ３において、予報知開始燃焼積算時間ＳＴｐに達するか否かを判断する代わりに、燃焼積算号数ＳＧが予報知開始燃焼積算号数ＳＧｐに達するか否かを判断し、予報知開始燃焼積算号数ＳＧｐに達する時点を予報知開始時点Ｔｐとする。
またステップＳ６において、要交換基準燃焼積算時間ＳＴｓに達するか否かを判断する代わりに、燃焼積算号数ＳＧが要交換基準燃焼積算号数ＳＧｓに達するか否かを判断し、要交換基準燃焼積算号数ＳＧｓに達する時点を要交換基準時点Ｔｓとする。
またステップＳ９において、報知終了燃焼積算時間ＳＴｆに達するか否かを判断する代わりに、燃焼積算号数ＳＧが報知終了燃焼積算号数ＳＧｆに達するか否かを判断し、報知終了燃焼積算号数ＳＧｆに達する時点を報知終了時点Ｔｆとする。
前記したステップＳ２、３、６、９以外のステップは、図２に示す制御動作と同じである。
【００１８】
前記要交換基準燃焼積算号数ＳＧｓは、中和装置６３の中和剤の量との関係で予め実験により定めて、これをコントローラ７０の記憶部に記憶しておく。
そして前記要交換基準燃焼積算号数ＳＧｓに対して、予め実験により定めた一定積算号数だけ手前の燃焼積算号数を予報知開始燃焼積算号数ＳＧｐとする。
また前記要交換基準燃焼積算号数ＳＧｓに対して、予め実験により定めた一定積算号数だけ後の燃焼積算号数を報知終了燃焼積算号数ＳＧｆとし、コントローラ７０に記憶しておく。
なお燃焼号数とは燃焼熱量のことで、１号は１リットルの水を１分間に２５℃上昇させることができる熱量を言う。中和剤の消費は結露水の量に比例し、結露水の量は燃焼熱量に概略比例するので、燃焼積算号数を用いることで比較的正確に中和剤の交換時期と対応させることができる。
【００２０】
前記において、要交換基準時点Ｔｓや予報知開始時点Ｔｐ、報知終了時点Ｔｆを時間そのもの積算時間到達点とした場合には、その報知が必要となる時点が必ずしも燃焼装置の燃焼運転中に達するとは限らないことから、夜中に報知が行われることとなる等、報知を聞く人がいなかったり或いは報知が迷惑となったりする可能性がある。
そこで本発明では、要交換基準時点Ｔｓや予報知開始時点Ｔｐ、報知終了時点Ｔｆ等、報知が必要となる時点が燃焼運転中以外の時点に達した場合には、その次に燃焼運転が開始された際に報知を行うように構成することとする。コントローラ７０において、燃焼運転が行われているか否かを判断し、行われていない場合には、必要な報知を次の燃焼時まで遅らせるようにすればよい。
報知を燃焼運転中に行うようにすることで、装置が使用されていない夜中にブザーが鳴ったりすることが回避され、また給湯装置のメイン運転スイッチをオンしたまま（燃焼運転が行われているとは限らない）の現場でも効果的に報知することが可能となる。
【００２１】
なお上記した燃焼積算時間ＳＴや燃焼積算号数ＳＧを用いて、前記要交換基準時点Ｔｓ、予報知開始時点Ｔｐ、報知終了時点Ｔｆを定める場合には、常に燃焼運転中にそのような報知時点に到達するので、夜中など燃焼運転が行われていない時に報知が行われることが防止され、報知を聞いたりする者がいないことが明らかな状況で報知がなされたり、報知が迷惑になるような状況で報知がなされたりする不都合を確実に防止することができると共に、使用者や管理者が近くにいる可能性の高い状況での報知を期待することができる。
【００２２】
【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、バーナの燃焼排ガスを露点以下になるまで熱交換させるようにした熱交換器と、該熱交換器で発生した結露水を中和するための中和剤を配備した中和装置とを少なくとも有する燃焼装置であって、バーナの燃焼積算時間が予め定めた一定の基準燃焼積算時間となる時点或いは燃焼積算号数が予め定めた一定の基準燃焼積算号数となる時点を中和剤の要交換基準時点Ｔｓとし、要交換基準時点Ｔｓよりも一定の燃焼積算時間或いは燃焼積算号数だけ手前の時点を予報知開始時点Ｔｐとし、また前記要交換基準時点Ｔｓよりも一定の燃焼積算時間或いは燃焼積算号数だけ後の時点を報知終了時点Ｔｆとし、前記予報知開始時点Ｔｐから要交換基準時点Ｔｓまでは、要交換基準時点Ｔｓが近づいてきたことを判別できるようにした予報知を行い、要交換基準時点Ｔｓから報知終了時点Ｔｆまでは要交換報知を行い、且つ報知終了時点Ｔｆの経過をもって装置の燃焼運転機能を停止するようにしたコントローラを備えたので、
中和剤等の交換に関して、効果的に使用者に知らせることができる。
特に要交換基準時点Ｔｓに対して、それより前の予報知開始時点Ｔｐから要交換基準時点Ｔｓまでは、要交換基準時点Ｔｓが近づいてきたことを判別できるようにした予報知を行わせ、要交換基準時点Ｔｓから報知終了時点Ｔｆまでは要交換報知を行わせ、報知終了時点Ｔｆの経過をもって装置の燃焼運転機能を停止させることができる。従って予報知によって、使用者や管理者が中和剤の交換時期を確実に把握することが可能となり、適切な時期に中和剤の交換や中和剤の入った中和槽或いは中和装置の交換を行うことが可能となる。また要交換報知によって、要交換基準時点Ｔｓ及びそれが過ぎた後も、使用者や管理者が中和剤の要交換の報知を受けることができる。また報知終了時点Ｔｆが過ぎると装置の燃焼運転機能が停止されることで、強制的にメンテナンスを促すことができる。
なお、バーナの燃焼積算時間が予め定めた一定の基準燃焼積算時間となる時点を中和剤の要交換基準時点Ｔｓとすれば、中和剤の消費と相関性の高い尺度をもって、中和剤の交換時期を知ることが可能となる。また燃焼積算号数が予め定めた一定の基準燃焼積算号数となる時点を中和剤の要交換基準時点Ｔｓとすれば、中和剤の消費と高い正確性で一致する尺度をもって、中和剤の交換時期を知ることが可能となる。
また請求項２に記載の燃焼装置によれば、報知終了時点Ｔｆに達すると、燃焼運転の機能を停止する旨或いはこれが要交換報知の最後の報知である旨等の最終通知を行った後、燃焼運転機能を停止し、中和装置の故障を示す表示或いは中和剤の寿命経過を意味する表示からなるエラー表示を行うようにしたので、
使用者や管理者は、報知終了時点Ｔｆに達して装置の燃焼運転機能が停止される際には、その前に装置の燃焼運転の機能を停止する旨或いはこれが要交換報知の最後の報知である旨等の最終通知を得ることができる。また装置の燃焼運転の機能が実際に停止されたときには、中和装置の故障を示す表示或いは中和剤の寿命経過を意味する表示からなるエラー表示を得ることができる。
また請求項３に燃焼装置によれば、請求項１又は２に記載の構成による効果に加えて、予報知、要交換報知は装置の運転中に行うこととしたので、
使用者や管理者が近くにいない状況で報知がなされたり、また夜中等にブザー等が鳴ってびっくりさせたり或いは騒音となったりする不都合を防止することができると共に、使用者や管理者が周りにいる可能性が高い状況化で確実に放置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃焼装置を給湯装置に用いた実施形態を示す全体構成図である。
【図２】コントローラによる制御形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  燃焼缶体
１１  ガスバーナ
２０  ガス供給手段
３０  送風ファン
４０  給湯回路
４２  第２熱交換器
４３  第１熱交換器
６１  結露水受具
６２  結露水通路
６３  中和装置
７０  コントローラ
７１  リモコン
【図１】
0003966690.tif 000002
【図２】
0003966690.tif 000003