特許 6674789 燃焼式水加熱装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6674789

(24)【登録日】2020年3月11日

(45)【発行日】2020年4月1日

(54)【発明の名称】燃焼式水加熱装置

(51)【国際特許分類】

   F23N 5/24 20060101AFI20200323BHJP

   F24H 1/14 20060101ALI20200323BHJP

   F23N 5/00 20060101ALI20200323BHJP

   F23N 3/08 20060101ALI20200323BHJP

【ＦＩ】

   F23N5/24 Z

   F24H1/14 B

   F23N5/00 G

   F23N5/24 104

   F23N3/08

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-24965(P2016-24965)

(22)【出願日】2016年2月12日

(65)【公開番号】特開2017-142040(P2017-142040A)

(43)【公開日】2017年8月17日

【審査請求日】2018年10月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000115854

【氏名又は名称】リンナイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】特許業務法人快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 恵梨

(72)【発明者】

【氏名】鬼頭 誠

【審査官】 二階堂 恭弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−１０６８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１９６２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１４９５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１４５０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２１３７４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｎ ５／２４

Ｆ２３Ｎ ３／０８

Ｆ２３Ｎ ５／００

Ｆ２４Ｈ １／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料の燃焼によって水を加熱する燃焼式水加熱装置であって、
燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成するバーナと、
内部を通過する水と外部を通過する燃焼ガスとの間で熱交換する熱交換器と、
熱交換器で熱交換した後の燃焼ガスを排気ガスとして排出する排気管と、
排気管を流れる排気ガスの温度を排気温度として検出する排気温度検出手段と、
排気管の閉塞の程度を検出する閉塞程度検出手段と、
排気温度と、排気管の閉塞の程度に基づいて、熱交換器の内部にスケールが堆積しているか否かを判定するスケール堆積判定手段を備えており、
スケール堆積判定手段は、排気温度が上限排気温度を超える場合に、熱交換器の内部にスケールが堆積していると判定するように構成されており、
上限排気温度は、排気管の閉塞の程度が高い場合に、排気管の閉塞の程度が低い場合に比べて、高く設定される、燃焼式水加熱装置。

【請求項2】

上限排気温度が、バーナの燃焼量に基づいて設定される、請求項１の燃焼式水加熱装置。

【請求項3】

スケール堆積判定手段の判定結果の履歴を記憶する記憶手段をさらに備えており、
上限排気温度が、過去に熱交換器の内部でのスケールの堆積が検出されている場合に、過去に熱交換器の内部でのスケールの堆積が検出されていない場合に比べて、低く設定される、請求項１または２の燃焼式水加熱装置。

【請求項4】

バーナに空気を供給する給気管と、
給気管からバーナに空気を送るとともに、排気管へ排気ガスを送るファンと、
ファンの駆動電流を検出する電流検出手段をさらに備えており、
閉塞程度検出手段が、ファンの駆動電流に基づいて、排気管の閉塞の程度を検出する、請求項１から３の何れか一項の燃焼式水加熱装置。

【請求項5】

バーナに配置された高温熱電対をさらに備えており、
バーナが全一次空気バーナであって、
閉塞程度検出手段が、高温熱電対の検出信号に基づいて、排気管の閉塞の程度を検出する、請求項１から３の何れか一項の燃焼式水加熱装置。

【請求項6】

バーナの噴射口から所定距離を隔てて配置された燃焼炎サーミスタをさらに備えており、
バーナがブンゼンバーナであって、
閉塞程度検出手段が、燃焼炎サーミスタの検出信号に基づいて、排気管の閉塞の程度を検出する、請求項１から３の何れか一項の燃焼式水加熱装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書で開示する技術は、燃焼式水加熱装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、燃料の燃焼によって水を加熱する燃焼式水加熱装置が開示されている。この燃焼式水加熱装置は、燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成するバーナと、内部を通過する水と外部を通過する燃焼ガスとの間で熱交換する熱交換器と、熱交換器の内部にスケールが堆積しているか否かを検出するファウリングセンサを備えている。この燃焼式水加熱装置によれば、ファウリングセンサによって熱交換器の内部でのスケールの堆積を検出して、スケールを除去するための処置を行なうことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平７−１４６２６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術では、熱交換器の内部でのスケールの堆積を検出するための専用のファウリングセンサを設ける必要があり、製品の大型化や製造コストの上昇を招いている。ファウリングセンサ等の専用のセンサを設けることなく、熱交換器の内部でのスケールの堆積を検出することが可能な技術が期待されている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書は、燃料の燃焼によって水を加熱する燃焼式水加熱装置を開示する。その燃焼式水加熱装置は、燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成するバーナと、内部を通過する水と外部を通過する燃焼ガスとの間で熱交換する熱交換器と、熱交換器で熱交換した後の燃焼ガスを排気ガスとして排出する排気管と、排気管を流れる排気ガスの温度を排気温度として検出する排気温度検出手段と、排気管の閉塞の程度を検出する閉塞程度検出手段と、排気温度と、排気管の閉塞の程度に基づいて、熱交換器の内部にスケールが堆積しているか否かを判定するスケール堆積判定手段を備えている。

【0006】

熱交換器の内部にスケールが堆積すると、熱交換器の伝熱性が低下するため、排気温度は上昇する。そこで、上記の燃焼式水加熱装置では、排気温度に基づいて、熱交換器の内部にスケールが堆積しているか否かを判定する。なお、排気温度は、熱交換器の内部にスケールが堆積した場合だけでなく、排気管の閉塞の進行によっても、上昇する。このため、排気温度に基づいてスケールの堆積判定を行なう場合には、排気管の閉塞の進行に伴う排気温度の上昇の影響を除去する必要がある。そこで、上記の燃焼式水加熱装置では、排気温度と、排気管の閉塞の程度に基づいて、熱交換器の内部にスケールが堆積しているか否かを判定する。排気管の閉塞の程度の検出に関しては、専用のセンサを用いることなく、燃焼式水加熱装置が通常備えているセンサ等を用いた種々の検出方法が、従来から知られている。上記の燃焼式水加熱装置によれば、ファウリングセンサ等の専用のセンサを設けることなく、熱交換器の内部でのスケールの堆積を検出することができる。

【0007】

上記の燃焼式水加熱装置は、スケール堆積判定手段が、排気温度が上限排気温度を超える場合に、熱交換器の内部にスケールが堆積していると判定するように構成されており、上限排気温度が、排気管の閉塞の程度が高い場合に、排気管の閉塞の程度が低い場合に比べて、高く設定される。

【0008】

上記の燃焼式水加熱装置によれば、排気管の閉塞の進行に伴う排気温度の上昇の影響を受けること無く、熱交換器の内部にスケールが堆積しているか否かを正確に判定することができる。

【0009】

上記の燃焼式水加熱装置は、上限排気温度が、バーナの燃焼量に基づいて設定されるように構成することができる。

【0010】

排気温度は、バーナの燃焼量が変化すると、それに応じて変化する。上記の燃焼式水加熱装置では、上限排気温度を、バーナの燃焼量に基づいて設定することで、熱交換器の内部にスケールが堆積しているか否かを、より正確に判定することができる。

【0011】

上記の燃焼式水加熱装置は、スケール堆積判定手段の判定結果の履歴を記憶する記憶手段をさらに備えており、上限排気温度が、過去に熱交換器の内部でのスケールの堆積が検出されている場合に、過去に熱交換器の内部でのスケールの堆積が検出されていない場合に比べて、低く設定されるように構成することができる。

【0012】

燃焼式水加熱装置に供給される水の水質は、燃焼式水加熱装置が使用される地域ごとに異なっている。スケールが堆積しやすい水が供給される地域で燃焼式水加熱装置が使用される場合には、スケールの堆積を速やかに検出して、スケールの除去処理を速やかに行なうことが好ましい。上記の燃焼式水加熱装置では、過去に熱交換器の内部でのスケールの堆積が検出されている場合には、その後のスケール堆積判定における上限排気温度を低く設定して、スケールの堆積が検出されやすいようにしている。このような構成とすることによって、スケールが堆積しやすい水が供給される地域で燃焼式水加熱装置が使用される場合に、スケールの堆積を速やかに検出して、スケールの除去処理を速やかに行なうことができる。

【0013】

上記の燃焼式水加熱装置は、バーナに空気を供給する給気管と、給気管からバーナに空気を送るとともに、排気管へ排気ガスを送るファンと、ファンの駆動電流を検出する電流検出手段をさらに備えており、閉塞程度検出手段が、ファンの駆動電流に基づいて、排気管の閉塞の程度を検出するように構成することができる。

【0014】

排気管の閉塞の程度が高い場合、排気管の閉塞の程度が低い場合に比べて、ファンが空回りをしやすくなり、ファンの駆動電流は低減する。そこで、上記の燃焼式水加熱装置では、ファンの駆動電流に基づいて、排気管の閉塞の程度を検出する。専用のセンサを用いることなく、燃焼式水加熱装置が通常備えているセンサを用いて、排気管の閉塞の程度を検出することができる。

【0015】

あるいは、上記の燃焼式水加熱装置は、バーナに配置された高温熱電対をさらに備えており、バーナが全一次空気バーナであって、閉塞程度検出手段が、高温熱電対の検出信号に基づいて、排気管の閉塞の程度を検出するように構成することができる。

【0016】

バーナが全一次空気バーナである場合、排気管の閉塞の程度が高いときは、排気管の閉塞の程度が低いときに比べて、バーナの火炎が短くなり、バーナに配置された高温熱電対の検出信号が増大する。そこで、上記の燃焼式水加熱装置では、高温熱電対の検出信号に基づいて、排気管の閉塞の程度を検出する。専用のセンサを用いることなく、燃焼式水加熱装置が通常備えているセンサを用いて、排気管の閉塞の程度を検出することができる。

【0017】

あるいは、上記の燃焼式水加熱装置は、バーナの噴射口から所定距離を隔てて配置された燃焼炎サーミスタをさらに備えており、バーナがブンゼンバーナであって、閉塞程度検出手段が、燃焼炎サーミスタの検出信号に基づいて、排気管の閉塞の程度を検出するように構成することができる。

【0018】

バーナがブンゼンバーナである場合、排気管の閉塞の程度が高いときは、排気管の閉塞の程度が低いときに比べて、バーナの火炎が長くなり、バーナの噴射口から所定距離を隔てて配置された燃焼炎サーミスタの検出信号が増大する。そこで、上記の燃焼式水加熱装置では、燃焼炎サーミスタの検出信号に基づいて、排気管の閉塞の程度を検出する。専用のセンサを用いることなく、燃焼式水加熱装置が通常備えているセンサを用いて、排気管の閉塞の程度を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施例の給湯装置１の構成を模式的に示す図である。

【図2】変形例の給湯装置１の構成を模式的に示す図である。

【図3】実施例の給湯装置１におけるスケール堆積判定処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１に示すように、燃焼式水加熱装置の一実施形態に係る給湯装置１は、給湯装置本体２と、給湯装置本体２を遠隔操作するためのリモコン４とにより構成されている。給湯装置本体２は主に、燃焼室６と、バーナ８と、燃料ガス供給管１０と、ファン１２と、給気管１４と、排気管１６と、熱交換器１８と、入水管２０と、出湯管２２と、バイパス管２４と、制御装置２６を備えている。

【0021】

燃焼室６の内部には、バーナ８と、熱交換器１８が配置されている。熱交換器１８は、バーナ８の上方に配置されている。本実施例のバーナ８は、全一次空気バーナである。他の実施形態では、バーナ８は、ブンゼンバーナであってもよい。バーナ８は、燃焼量の異なる３つの燃焼部（第１燃焼部８ａ，第２燃焼部８ｂ，第３燃焼部８ｃ）により構成され、これらの燃焼部の組合せによって複数段の燃焼量範囲が設定できるようになっている。バーナ８には、燃料ガス供給管１０により燃料ガスが供給される。バーナ８は、燃料ガス供給管１０から供給される燃料ガスを燃焼させて、燃焼ガスを生成する。燃焼ガスは、熱交換器１８の外部を通過する際に、熱交換器１８の内部を通過する水との熱交換によって、水を加熱する。

【0022】

燃料ガス供給管１０の上流側の端部には、燃料ガス供給源（図示せず）に連通する燃料ガス供給口１０ａが設けられている。燃料ガス供給管１０には、上流側から順に、元ガス電磁弁２８、ガス比例弁３０、切替ガス電磁弁３２ａ，３２ｂ，３２ｃが設けられている。元ガス電磁弁２８を開弁した状態で、切替ガス電磁弁３２ａ，３２ｂ，３２ｃを開弁することによって、対応する第１燃焼部８ａ，第２燃焼部８ｂ，第３燃焼部８ｃに燃料ガスが供給される。バーナ８の近傍には、バーナ８に点火するための点火プラグ３４と、バーナ８の燃焼炎を検知するフレームロッド３６と、バーナ８の温度を検出する高温熱電対３５が設けられている。点火プラグ３４は、イグナイタ３８に接続されている。フレームロッド３６は、バーナ８の噴射口の近傍に配置されている。高温熱電対３５は、バーナ８に配置されている。なお、バーナ８がブンゼンバーナである場合には、図２に示すように、高温熱電対３５の代わりに、バーナ８の燃焼炎の温度を検出する燃焼炎サーミスタ３７が設けられていてもよい。この場合、燃焼炎サーミスタ３７は、バーナ８の噴射口から所定距離を隔てて配置される。

【0023】

燃焼室６の内部には、給気管１４を介して、バーナ８の燃焼のための空気が供給される。給気管１４の上流側の端部には、給湯装置本体２の外部から空気を取り込む給気口１４ａが設けられている。ファン１２は、給気口１４ａを介して給気管１４に空気を取り込むとともに、給気管１４の空気を燃焼室６の内部に向けて送り出す。給気管１４のファン１２の近傍には、燃焼室６に送られる空気の温度を検出する給気温度センサ４０が設けられている。また、ファン１２には、ファン１２の駆動電流を検出する電流センサ１２ａが設けられている。

【0024】

燃焼室６の内部において、熱交換器１８と熱交換した後の燃焼ガスは、排気ガスとして排気管１６に送り出される。排気管１６の下流側の端部には、給湯装置本体２の外部に排気ガスを排出する排気口１６ａが設けられている。排気管１６の排気口１６ａの近傍には、排気口１６ａを介して給湯装置本体２の外部に排出される排気ガスの温度を検出する排気温度センサ４２が設けられている。

【0025】

給気管１４の給気口１４ａの近傍と、排気管１６の排気口１６ａの近傍では、給気管１４と排気管１６は二重管構造となっており、排気管１６が給気管１４の内部に収容されている。このため、給気口１４ａを介して給気管１４に流れ込む空気が、排気口１６ａを介して排気管１６から排出される排気ガスの間で、熱交換が行われる。これにより、排気口１６ａを介して給湯装置本体２の外部に排出される排気ガスを冷却して、環境への負荷を低減することができるとともに、給気口１４ａを介して給気管１４に流れ込む空気を予熱して、給湯装置１のエネルギー効率を向上することができる。

【0026】

熱交換器１８の入口１８ａには入水管２０が接続されており、熱交換器１８の出口１８ｂには出湯管２２が接続されている。入水管２０の上流側の端部には、水道管などの給水源（図示せず）に連通する入水口２０ａが設けられている。出湯管２２の下流側の端部には、台所や洗面所などの給湯箇所（図示せず）に連通する出湯口２２ａが設けられている。水道水は、入水口２０ａを介して入水管２０に流れ込み、入水管２０から熱交換器１８へ流れ、熱交換器１８を通過する際に加熱される。そして、熱交換器１８で加熱された後の温水は、熱交換器１８から出湯管２２へ流れ、出湯口２２ａを介して出湯管２２から送り出される。

【0027】

バイパス管２４は、熱交換器１８をバイパスするように、入水管２０と出湯管２２を接続している。バイパス管２４には、バイパス管２４の開度を調節するバイパスサーボ弁４４が設けられている。バイパスサーボ弁４４がバイパス管２４の開度を調整することで、バイパス比（入水管２０から熱交換器１８を通過して出湯管２２に流れる水の流量に対する、入水管２０からバイパス管２４を通過して出湯管２２に流れる水の流量の比率）を調整することができる。

【0028】

入水管２０には、入水管２０に供給される水の流量（＝出湯管２２からの出湯流量）を検知する流量センサ４６と、入水管２０に供給される水の流量を調節する水量調整弁４８とが設けられている。出湯管２２には、熱交換器１８の出口付近の温水の温度を検知する缶体温度センサ５０と、出湯管２２から出湯口２２ａに供給される温水の温度を検知する出湯温度センサ５２が設けられている。熱交換器１８には、２個の過熱防止素子（バイメタルスイッチ５４及び温度ヒューズ５６）が設けられている。

【0029】

制御装置２６は、マイコンや揮発性メモリ、不揮発性メモリ等により構成された電子ユニットである。制御装置２６には、電流センサ１２ａ、高温熱電対３５（または燃焼炎サーミスタ３７）、フレームロッド３６、給気温度センサ４０、排気温度センサ４２、流量センサ４６、缶体温度センサ５０、出湯温度センサ５２、バイメタルスイッチ５４及び温度ヒューズ５６の検知信号が入力される。また、制御装置２６、ファン１２、元ガス電磁弁２８、ガス比例弁３０、切替ガス電磁弁３２ａ，３２ｂ，３２ｃ、イグナイタ３８、水量調整弁４８、及びバイパスサーボ弁４４の動作を制御する。

【0030】

リモコン４は、制御装置２６に接続されている。リモコン４は、給湯装置１の使用者に給湯装置本体２の設定状態、運転状態等を報知する報知手段（図示せず）と、給湯装置１の使用者から各種の入力操作を受け入れる入力手段（図示せず）を備えている。

【0031】

給湯装置１が行なう給湯運転について説明する。台所や洗面所などの給湯箇所への通水が開始されると、入水口２０ａから出湯口２２ａへの通水が開始される。制御装置２６は、流量センサ４６で検出される流量が所定の給湯開始流量を超えると、ファン１２を駆動するとともに、元ガス電磁弁２８および切替ガス電磁弁３２ａ，３２ｂ，３２ｃを開いて、イグナイタ３８によって点火プラグ３４に放電させて、バーナ８の点火を行なう。フレームロッド３６によってバーナ８の点火が確認されると、制御装置２６は、出湯温度センサ５２により検知される出湯管２２からの給湯温度が、リモコン４で設定されている給湯設定温度となるように、ファン１２の回転数、ガス比例弁３０の開度、及び切替ガス電磁弁３２ａ，３２ｂ，３２ｃの開閉を制御して、バーナ８の燃焼量を調節する。さらに、制御装置２６は、入水管２０への給水量が多過ぎて給湯設定温度での給湯ができないときに、水量調整弁４８により入水管２０への給水量を制限する。また、制御装置２６は、使用者が断続的に温水を使用する際に、給湯温度の変動を抑制するために、バイパスサーボ弁４４によりバイパス比を調節する。制御装置２６は、流量センサ４６で検出される流量が所定の給湯終了流量を下回ると、元ガス電磁弁２８および切替ガス電磁弁３２ａ，３２ｂ，３２ｃを閉じて、バーナ８の消火を行なうとともに、ファン１２を停止させる。

【0032】

入水管２０に供給される水道水が硬水である場合、給湯装置１を継続して使用していると、熱交換器１８の内部にスケールが堆積していく。熱交換器１８の内部にスケールが堆積すると、熱交換器１８の内部を水が流れにくくなり、水の流路抵抗が増大する。また、熱交換器１８の内部にスケールが堆積すると、熱交換器１８の伝熱性が低下して、給湯設定温度まで水を加熱するためにバーナ８で必要な燃焼量が増大してしまう。このため、熱交換器１８の内部にスケールが堆積した場合には、速やかにその旨を使用者に報知して、熱交換器１８の内部のスケールを除去することが好ましい。そこで、本実施例の給湯装置１は、給湯運転を行っている間に、図３に示すスケール堆積判定処理を行なう。

【0033】

ステップＳ２では、制御装置２６は、バーナ８の燃焼量に基づいて、上限排気温度を設定する。上限排気温度は、熱交換器１８の内部にスケールが堆積していない場合の排気温度より高い温度に設定される。上限排気温度は、例えば、熱交換器１８の内部にスケールが堆積していない場合の排気温度に、所定温度幅（例えば２０℃）を加算した温度に設定される。熱交換器１８の内部にスケールが堆積していない場合の排気温度は、バーナ８の燃焼量から特定することができる。バーナ８の燃焼量は、ガス比例弁３０の開度と、切替ガス電磁弁３２ａ，３２ｂ，３２ｃの開閉から、特定することができる。このため、例えば、制御装置２６は、上限排気温度を、ガス比例弁３０の開度と、切替ガス電磁弁３２ａ，３２ｂ，３２ｃの開閉を引数とする関数を用いて、算出することができる。ステップＳ２の後、処理はステップＳ４へ進む。

【0034】

ステップＳ４では、制御装置２６は、過去にスケールの堆積を検出したことがあるか否かを判断する。本実施例では、制御装置２６は、図３のスケール堆積判定処理を行なう度に、その判定結果を不揮発性メモリに記憶していく。このため、制御装置２６は、不揮発性メモリに記憶されたスケール堆積判定処理の判定結果の履歴から、過去にスケールの堆積を検出したことがあるか否かを判断することができる。過去にスケールの堆積を検出したことがある場合（ＹＥＳの場合）、処理はステップＳ６へ進む。

【0035】

ステップＳ６では、制御装置２６は、ステップＳ２で設定された上限排気温度を、例えば所定温度幅（例えば１０℃）だけ、低減させる。ステップＳ６の後、処理はステップＳ８へ進む。

【0036】

ステップＳ８では、制御装置２６は、排気管１６が閉塞しているか否かを判断する。本実施例では、排気管１６の閉塞の程度が極めて高く、排気管１６の閉塞解消の処理が必要である場合に、制御装置２６は、排気管１６が閉塞していると判断する。

【0037】

排気管１６の閉塞の程度は、種々の方法によって検出することができる。例えば、排気管１６の閉塞の程度が高くなると、排気管１６の閉塞の程度が低い場合に比べて、ファン１２が空回りしやすくなり、同じ回転数でファン１２を回転させる際のファン１２の駆動電流が低下する。従って、制御装置２６は、ファン１２の回転数と、電流センサ１２ａが検出する電流値に基づいて、排気管１６の閉塞の程度を検出することができる。

【0038】

また、排気管１６の閉塞の程度が高くなると、排気管１６の閉塞の程度が低い場合に比べて、バーナ８の火炎の様子が変化する。例えば、図１に示すように、バーナ８が全一次空気バーナである場合には、排気管１６の閉塞の程度が高くなると、排気管１６の閉塞の程度が低い場合に比べて、バーナ８の火炎が短くなる。このため、排気管１６の閉塞の程度が高くなると、排気管１６の閉塞の程度が低い場合に比べて、高温熱電対３５の検出信号が増大する。従って、制御装置２６は、高温熱電対３５の検出信号に基づいて、排気管１６の閉塞の程度を検出することができる。あるいは、図２に示すように、バーナ８がブンゼンバーナである場合には、排気管１６の閉塞の程度が高くなると、排気管１６の閉塞の程度が低い場合に比べて、バーナ８の火炎が長くなる。このため、排気管１６の閉塞の程度が高くなると、排気管１６の閉塞の程度が低い場合に比べて、燃焼炎サーミスタ３７の検出信号が増大する。従って、制御装置２６は、燃焼炎サーミスタ３７の検出信号に基づいて、排気管１６の閉塞の程度を検出することができる。

【0039】

図３のステップＳ８における排気管１６の閉塞判定は、上記の何れかの方法によって行なうことができる。排気管１６の閉塞の程度が極めて高く、排気管１６が閉塞したと判断された場合（ＹＥＳの場合）、処理はステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６では、制御装置２６は、リモコン４を介して、使用者に排気管１６が閉塞していることを報知する。ステップＳ１６の後、処理はステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、制御装置２６は、給湯装置１を異常終了する。この後、使用者によって排気管１６の閉塞解消の処置が行われ、リモコン４を介して閉塞解消処置完了が入力されると、制御装置２６は、給湯装置１を通常の状態に復帰させる。

【0040】

ステップＳ８で、排気管１６が閉塞していないと判断された場合（ＮＯの場合）、処理はステップＳ９へ進む。ステップＳ９では、制御装置２６は、排気管１６の閉塞の程度に応じて、上限排気温度を調整する。排気管１６の閉塞の程度が高い場合には、排気管１６の閉塞の程度が低い場合に比べて、排気温度が高くなる。このため、排気温度からスケール堆積を判定する際には、排気管１６の閉塞の程度が排気温度に及ぼす影響を除去する必要がある。例えば、制御装置２６は、排気管１６の閉塞の程度に応じた係数（例えば０．９〜１．１の範囲の係数であって、排気管１６の閉塞の程度が高いほど、係数の値は大きい）を、上限排気温度に乗算することによって、上限排気温度を調整する。ステップＳ９の後、処理はステップＳ１０へ進む。

【0041】

ステップＳ１０では、制御装置２６は、排気温度センサ４２で検出される排気温度が上限排気温度を超えるか否かを判断する。排気温度が上限排気温度以下の場合（ＮＯの場合）、処理はステップＳ２へ戻る。排気温度が上限排気温度を超える場合（ステップＳ１０でＹＥＳの場合）、処理はステップＳ１２へ進む。

【0042】

ステップＳ１２では、制御装置２６は、リモコン４を介して、使用者に熱交換器１８にスケールが堆積していることを報知する。ステップＳ１２の後、処理はステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、制御装置２６は、給湯装置１を異常終了する。この後、使用者によって熱交換器１８のスケール除去の処置が行われ、リモコン４を介してスケール除去処置完了が入力されると、制御装置２６は、給湯装置１を通常の状態に復帰させる。

【0043】

以上のように、本実施例の給湯装置１は、燃料ガスの燃焼によって水を加熱する燃焼式水加熱装置である。給湯装置１は、燃料ガスを燃焼させて燃焼ガスを生成するバーナ８と、内部を通過する水と外部を通過する燃焼ガスとの間で熱交換する熱交換器１８と、熱交換器１８で熱交換した後の燃焼ガスを排気ガスとして排出する排気管１６と、排気管１６を流れる排気ガスの温度を排気温度として検出する排気温度センサ４２と、排気管１６の閉塞の程度を検出し、排気温度と、排気管１６の閉塞の程度に基づいて、熱交換器１８の内部にスケールが堆積しているか否かを判定する制御装置２６（閉塞程度検出手段およびスケール堆積判定手段の一例である）を備えている。

【0044】

熱交換器１８の内部にスケールが堆積すると、熱交換器１８の伝熱性が低下するため、排気温度は上昇する。そこで、本実施例の給湯装置１では、排気温度に基づいて、熱交換器１８の内部にスケールが堆積しているか否かを判定する。なお、排気温度は、熱交換器１８の内部にスケールが堆積した場合だけでなく、排気管１６の閉塞の進行によっても、上昇する。このため、排気温度に基づいてスケールの堆積判定を行なう場合には、排気管１６の閉塞の進行に伴う排気温度の上昇の影響を除去する必要がある。そこで、本実施例の給湯装置１では、排気温度と、排気管１６の閉塞の程度に基づいて、熱交換器１８の内部にスケールが堆積しているか否かを判定する。排気管１６の閉塞の程度の検出に関しては、専用のセンサを用いることなく、燃焼式水加熱装置が通常備えているセンサ等を用いて行なうことができる。本実施例の給湯装置１によれば、ファウリングセンサ等の専用のセンサを設けることなく、熱交換器１８の内部でのスケールの堆積を検出することができる。

【0045】

本実施例の給湯装置１は、制御装置２６（スケール堆積判定手段の一例である）が、排気温度が上限排気温度を超える場合に、熱交換器１８の内部にスケールが堆積していると判定する（図３のステップＳ１０参照）ように構成されており、上限排気温度が、排気管１６の閉塞の程度が高い場合に、排気管１６の閉塞の程度が低い場合に比べて、低く設定される（図３のステップＳ９参照）ように構成されている。

【0046】

上記の給湯装置１によれば、排気管１６の閉塞の進行に伴う排気温度の上昇の影響を受けること無く、熱交換器１８の内部にスケールが堆積しているか否かを正確に判定することができる。

【0047】

本実施例の給湯装置１は、上限排気温度が、バーナ８の燃焼量に基づいて設定される（図３のステップＳ２参照）ように構成されている。

【0048】

排気温度は、バーナ８の燃焼量が変化すると、それに応じて変化する。本実施例の給湯装置１では、上限排気温度を、バーナ８の燃焼量に基づいて設定することで、熱交換器１８の内部にスケールが堆積しているか否かを、より正確に判定することができる。

【0049】

本実施例の給湯装置１は、制御装置２６が、制御装置２６（スケール堆積判定手段の一例である）の判定結果の履歴を記憶する不揮発性メモリ（記憶手段の一例である）を備えており、上限排気温度が、過去に熱交換器１８の内部でのスケールの堆積が検出されている場合に、過去に熱交換器１８の内部でのスケールの堆積が検出されていない場合に比べて、低く設定される（図３のステップＳ４、Ｓ６参照）ように構成されている。

【0050】

給湯装置１に供給される水の水質は、給湯装置１が使用される地域ごとに異なっている。スケールが堆積しやすい水が供給される地域で給湯装置１が使用される場合には、スケールの堆積を速やかに検出して、スケールの除去処理を速やかに行なうことが好ましい。本実施例の給湯装置１では、過去に熱交換器１８の内部でのスケールの堆積が検出されている場合には、その後のスケール堆積判定における上限排気温度を低く設定して、スケールの堆積が検出されやすいようにしている。このような構成とすることによって、スケールが堆積しやすい水が供給される地域で給湯装置１が使用される場合に、スケールの堆積を速やかに検出して、スケールの除去処理を速やかに行なうことができる。

【0051】

本実施例の給湯装置１は、バーナ８に空気を供給する給気管１４と、給気管１４からバーナ８に空気を送るとともに、排気管１６へ排気ガスを送るファン１２と、ファン１２の駆動電流を検出する電流センサ１２ａをさらに備えており、制御装置２６（閉塞程度検出手段の一例である）が、ファン１２の駆動電流に基づいて、排気管１６の閉塞の程度を検出するように構成することができる。

【0052】

排気管１６の閉塞の程度が高い場合、排気管１６の閉塞の程度が低い場合に比べて、ファン１２が空回りしやすくなり、ファン１２の駆動電流は低減する。そこで、上記のように、ファン１２の駆動電流に基づいて、排気管１６の閉塞の程度を検出することで、専用のセンサを用いることなく、排気管１６の閉塞の程度を検出することができる。

【0053】

あるいは、本実施例の給湯装置１は、バーナ８に配置された高温熱電対３５をさらに備えており、バーナ８が全一次空気バーナであって、制御装置２６（閉塞程度検出手段の一例である）が、高温熱電対３５の検出信号に基づいて、排気管１６の閉塞の程度を検出するように構成することができる。

【0054】

バーナ８が全一次空気バーナである場合、排気管１６の閉塞の程度が高いときは、排気管１６の閉塞の程度が低いときに比べて、バーナ８の火炎が短くなり、バーナ８に配置された高温熱電対３５の検出信号が増大する。上記のように、高温熱電対３５の検出信号に基づいて、排気管１６の閉塞の程度を検出することによって、専用のセンサを用いることなく、排気管１６の閉塞の程度を検出することができる。

【0055】

あるいは、本実施例の給湯装置１は、バーナ８の噴射口から所定距離を隔てて配置された燃焼炎サーミスタ３７をさらに備えており、バーナ８がブンゼンバーナであって、制御装置２６（閉塞程度検出手段の一例である）が、燃焼炎サーミスタ３７の検出信号に基づいて、排気管１６の閉塞の程度を検出するように構成することができる。

【0056】

バーナ８がブンゼンバーナである場合、排気管１６の閉塞の程度が高いときは、排気管１６の閉塞の程度が低いときに比べて、バーナ８の火炎が長くなり、バーナ８の噴射口から所定距離を隔てて配置された燃焼炎サーミスタ３７の検出信号が増大する。上記のように、燃焼炎サーミスタ３７の検出信号に基づいて、排気管１６の閉塞の程度を検出することによって、専用のセンサを用いることなく、排気管１６の閉塞の程度を検出することができる。

【0057】

以上、各実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

【0058】

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0059】

１ ：給湯装置
２ ：給湯装置本体
４ ：リモコン
６ ：燃焼室
８ ：バーナ
８ａ ：第１燃焼部
８ｂ ：第２燃焼部
８ｃ ：第３燃焼部
１０ ：燃料ガス供給管
１０ａ ：燃料ガス供給口
１２ ：ファン
１２ａ ：電流センサ
１４ ：給気管
１４ａ ：給気口
１６ ：排気管
１６ａ ：排気口
１８ ：熱交換器
１８ａ ：入口
１８ｂ ：出口
２０ ：入水管
２０ａ ：入水口
２２ ：出湯管
２２ａ ：出湯口
２４ ：バイパス管
２６ ：制御装置
２８ ：元ガス電磁弁
３０ ：ガス比例弁
３２ａ ：切替ガス電磁弁
３２ｂ ：切替ガス電磁弁
３２ｃ ：切替ガス電磁弁
３４ ：点火プラグ
３５ ：高温熱電対
３６ ：フレームロッド
３７ ：燃焼炎サーミスタ
３８ ：イグナイタ
４０ ：給気温度センサ
４２ ：排気温度センサ
４４ ：バイパスサーボ弁
４６ ：流量センサ
４８ ：水量調整弁
５０ ：缶体温度センサ
５２ ：出湯温度センサ
５４ ：バイメタルスイッチ
５６ ：温度ヒューズ

【図1】

【図2】

【図3】