特許 7377677 燃焼熱源機

(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】

(24)【登録日】2023-11-01

(45)【発行日】2023-11-10

(54)【発明の名称】燃焼熱源機

(51)【国際特許分類】

   F24H 15/12 20220101AFI20231102BHJP

   F24H 1/14 20220101ALI20231102BHJP

   F24H 15/219 20220101ALI20231102BHJP

   F24H 15/238 20220101ALI20231102BHJP

   F24H 15/20 20220101ALI20231102BHJP

   F24H 15/36 20220101ALI20231102BHJP

   F24H 9/20 20220101ALI20231102BHJP

【ＦＩ】

F24H15/12

F24H1/14 B

F24H15/219

F24H15/238

F24H15/20

F24H15/36

F24H9/20 B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019204903

(22)【出願日】2019-11-12

(65)【公開番号】P2021076336

(43)【公開日】2021-05-20

【審査請求日】2022-08-23

(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】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】今井 誠士

(72)【発明者】

【氏名】加藤 大樹

【審査官】大谷 光司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２４９４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１４７８４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１９０７２８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｈ１／１０－１／１６，９／２０，１５／００－１５／４９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バーナと、
前記バーナの燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器と、
前記気液熱交換器に水を流入させる入水管と、
前記気液熱交換器から水が流出する出湯管と、
前記気液熱交換器から前記出湯管に流出する水の温度を検出する熱交換器出口温度センサと、
前記バーナに供給される燃料の流量を調整する燃料調整弁と、
前記バーナと前記気液熱交換器を収容する缶体と、
前記缶体の温度を検出する缶体温度センサと、
制御装置を備えており、
前記制御装置は、前記熱交換器出口温度センサで検出される温度が、目標温度となるように、前記燃料調整弁の開度を調整し、
前記制御装置は、
前記缶体温度センサで検出される温度の過去の履歴に基づいて、前記缶体の温度の基準値を特定し、
前記缶体温度センサで検出される温度が、前記缶体の温度の前記基準値を超える場合に、前記気液熱交換器において水漏れが発生したと判断する、燃焼熱源機。

【請求項2】

前記バーナに供給される燃料の流量を検出する燃料流量検出手段をさらに備えており、
前記制御装置は、
前記燃料流量検出手段で検出される燃料の流量の過去の履歴に基づいて、前記燃料の流量の基準値を特定し、
前記燃料流量検出手段で検出される燃料の流量が、前記燃料の流量の前記基準値を超える場合にも、前記気液熱交換器において水漏れが発生したと判断する、請求項１の燃焼熱源機。

【請求項3】

バーナと、
前記バーナの燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器と、
前記気液熱交換器に水を流入させる入水管と、
前記気液熱交換器から水が流出する出湯管と、
前記気液熱交換器から前記出湯管に流出する水の温度を検出する熱交換器出口温度センサと、
前記バーナに供給される燃料の流量を調整する燃料調整弁と、
前記バーナに供給される燃料の流量を検出する燃料流量検出手段と、
前記バーナと前記気液熱交換器を収容する缶体と、
制御装置を備えており、
前記制御装置は、前記熱交換器出口温度センサで検出される温度が、目標温度となるように、前記燃料調整弁の開度を調整し、
前記制御装置は、
前記燃料流量検出手段で検出される燃料の流量の過去の履歴に基づいて、前記燃料の流量の基準値を特定し、
前記燃料流量検出手段で検出される燃料の流量が、前記燃料の流量の前記基準値を超える場合に、前記気液熱交換器において水漏れが発生したと判断する、燃焼熱源機。

【請求項4】

前記缶体の加速度を検出する加速度センサをさらに備えており、
前記制御装置は、
前記バーナの燃焼に起因して前記缶体が振動している時に前記加速度センサで検出される加速度の過去の履歴に基づいて、前記缶体の加速度の基準値を特定し、
前記バーナの燃焼に起因して前記缶体が振動している時に前記加速度センサで検出される加速度が、前記缶体の加速度の前記基準値を超える場合にも、前記気液熱交換器において水漏れが発生したと判断する、請求項１から３の何れか一項の燃焼熱源機。

【請求項5】

バーナと、
前記バーナの燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器と、
前記バーナと前記気液熱交換器を収容する缶体と、
前記缶体の加速度を検出する加速度センサと、
制御装置を備えており、
前記制御装置は、
前記バーナの燃焼に起因して前記缶体が振動している時に前記加速度センサで検出される加速度の過去の履歴に基づいて、前記缶体の加速度の基準値を特定し、
前記バーナの燃焼に起因して前記缶体が振動している時に前記加速度センサで検出される加速度が、前記缶体の加速度の前記基準値を超える場合に、前記気液熱交換器において水漏れが発生したと判断する、燃焼熱源機。

【請求項6】

前記加速度センサが、前記缶体の鉛直方向の加速度を検出するように構成されている、請求項４または５の燃焼熱源機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示する技術は、燃焼熱源機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、バーナと、バーナの燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器と、気液熱交換器に水を流入させる入水管と、気液熱交換器から水が流出する出湯管と、気液熱交換器をバイパスして入水管と出湯管を接続するバイパス管と、入水管から気液熱交換器に流れる水とバイパス管に流れる水の流量を調整する混合弁と、入水管から気液熱交換器に流入する水の流量を検出する流量センサと、制御装置を備える燃焼熱源機が開示されている。この燃焼熱源機では、流量センサが最低動作流量以下の流量を検出した場合に、バイパス管側に混合弁を全開とした時の流量センサの検出値が、気液熱交換器側に混合弁を全開とした時の流量センサの検出値よりも低い場合に、気液熱交換器で水漏れが生じていると判定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－４３２４７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、流量センサで検出可能な量の水漏れが気液熱交換器で生じた場合に、水漏れを検出することができるが、流量センサでは検出できない程度の微小な水漏れが気液熱交換器で生じた場合には、水漏れを検出することができない。本明細書では、流量センサでは検出できない程度の微小な水漏れを検出することが可能な技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書で開示する燃焼熱源機は、バーナと、前記バーナの燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器と、前記気液熱交換器に水を流入させる入水管と、前記気液熱交換器から水が流出する出湯管と、前記気液熱交換器から前記出湯管に流出する水の温度を検出する熱交換器出口温度センサと、前記バーナに供給される燃料の流量を調整する燃料調整弁と、前記バーナと前記気液熱交換器を収容する缶体と、前記缶体の温度を検出する缶体温度センサと、制御装置を備えている。前記制御装置は、前記熱交換器出口温度センサで検出される温度が、目標温度となるように、前記燃料調整弁の開度を調整する。前記制御装置は、前記缶体温度センサで検出される温度の過去の履歴に基づいて、前記缶体の温度の基準値を特定し、前記缶体温度センサで検出される温度が、前記缶体の温度の前記基準値を超える場合に、前記気液熱交換器において水漏れが発生したと判断する。

【0006】

気液熱交換器において微小水漏れが生じると、気液熱交換器から漏れ出た水が缶体の内部に付着する。この場合、バーナの燃焼時に水が蒸発して潜熱を吸収するので、水漏れが無い場合に比べて、気液熱交換器から出湯管に流出する水の温度が低下する。その結果、気液熱交換器から流出する水の温度を上昇させるために、水漏れが無い場合に比べて、バーナの燃焼量が増加して、缶体温度が上昇する。上記の構成では、このような缶体温度の上昇に着目して、気液熱交換器での微小水漏れを検出する。上記の構成によれば、流量センサでは検出できない程度の微小な水漏れを検出することができる。

【0007】

上記の燃焼熱源機は、前記バーナに供給される燃料の流量を検出する燃料流量検出手段をさらに備えていてもよい。前記制御装置は、前記燃料流量検出手段で検出される燃料の流量の過去の履歴に基づいて、前記燃料の流量の基準値を特定し、前記燃料流量検出手段で検出される燃料の流量が、前記燃料の流量の前記基準値を超える場合にも、前記気液熱交換器において水漏れが発生したと判断してもよい。

【0008】

本明細書で開示する別の燃焼熱源機は、バーナと、前記バーナの燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器と、前記気液熱交換器に水を流入させる入水管と、前記気液熱交換器から水が流出する出湯管と、前記気液熱交換器から前記出湯管に流出する水の温度を検出する熱交換器出口温度センサと、前記バーナに供給される燃料の流量を調整する燃料調整弁と、前記バーナに供給される燃料の流量を検出する燃料流量検出手段と、前記バーナと前記気液熱交換器を収容する缶体と、制御装置を備えている。前記制御装置は、前記熱交換器出口温度センサで検出される温度が、目標温度となるように、前記燃料調整弁の開度を調整する。前記制御装置は、前記燃料流量検出手段で検出される燃料の流量の過去の履歴に基づいて、前記燃料の流量の基準値を特定し、前記燃料流量検出手段で検出される燃料の流量が、前記燃料の流量の前記基準値を超える場合に、前記気液熱交換器において水漏れが発生したと判断する。

【0009】

気液熱交換器において微小水漏れが生じると、気液熱交換器から漏れ出た水が缶体の内部に付着する。この場合、バーナの燃焼時に水が蒸発して潜熱を吸収するので、水漏れが無い場合に比べて、気液熱交換器から出湯管に流出する水の温度が低下する。その結果、気液熱交換器から流出する水の温度を上昇させるために、水漏れが無い場合に比べて、バーナの燃焼量が増加して、バーナにおける燃料消費量が増加する。バーナにおける燃料消費量の増加は、バーナに供給される燃料の流量を監視することで検出することができる。上記の構成では、このようなバーナにおける燃料消費量の増加に着目して、気液熱交換器での微小水漏れを検出する。上記の構成によれば、流量センサでは検出できない程度の微小な水漏れを検出することができる。

【0010】

上記の燃焼熱源機は、前記缶体の加速度を検出する加速度センサをさらに備えていてもよい。前記制御装置は、前記バーナの燃焼に起因して前記缶体が振動している時に前記加速度センサで検出される加速度の過去の履歴に基づいて、前記缶体の加速度の基準値を特定し、前記バーナの燃焼に起因して前記缶体が振動している時に前記加速度センサで検出される加速度が、前記缶体の加速度の前記基準値を超える場合にも、前記気液熱交換器において水漏れが発生したと判断してもよい。

【0011】

本明細書で開示するさらに別の燃焼熱源機は、バーナと、前記バーナの燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器と、前記バーナと前記気液熱交換器を収容する缶体と、前記缶体の加速度を検出する加速度センサと、制御装置を備えている。前記制御装置は、前記バーナの燃焼に起因して前記缶体が振動している時に前記加速度センサで検出される加速度の過去の履歴に基づいて、前記缶体の加速度の基準値を特定し、前記バーナの燃焼に起因して前記缶体が振動している時に前記加速度センサで検出される加速度が、前記缶体の加速度の前記基準値を超える場合に、前記気液熱交換器において水漏れが発生したと判断する。

【0012】

気液熱交換器において微小水漏れが生じると、気液熱交換器から漏れ出た水がバーナに付着することがある。この場合、バーナの燃焼時に水が蒸発するので、微小水漏れが無い場合に比べて、バーナの振動が増大し、缶体の振動も増大する。缶体の振動の増大は、缶体の加速度を監視することで検出することができる。上記の構成では、このような缶体の振動の増大に着目して、気液熱交換器での微小水漏れを検出する。上記の構成によれば、流量センサでは検出できない程度の微小な水漏れを検出することができる。

【0013】

上記の燃焼熱源機では、前記加速度センサが、前記缶体の鉛直方向の加速度を検出するように構成されていてもよい。

【0014】

バーナの燃焼時に、バーナに付着した水が蒸発する場合、バーナの振動のうち、バーナの燃焼ガスが流れる方向、すなわち鉛直方向の振動が増大し、缶体の鉛直方向の振動も増大する。上記の構成によれば、２軸または３軸方向の加速度を検出可能な加速度センサではなく、１軸方向の加速度を検出可能な加速度センサを用いて、気液熱交換器での微小水漏れに起因する缶体の振動の増大を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施例に係る給湯装置１の概略の構成を示す図である。

【図2】実施例に係る給湯装置１における給湯制御処理のフローチャートである。

【図3】実施例に係る給湯装置１における微小水漏れ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】

【0016】

（実施例）
以下では図面を参照しながら、燃焼熱源機の一実施形態に係る給湯装置１について説明する。図１に示すように、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５０とにより構成されている。

【0017】

給湯装置本体２は、バーナ群３と、ファン４と、気液熱交換器６と、入水管７と、出湯管８と、缶体１０と、制御装置３０とを備えている。バーナ群３と気液熱交換器６は、缶体１０の内部に収容されている。気液熱交換器６は、バーナ群３の上方に配置されている。ファン４は、缶体１０の下部から燃焼用の空気を供給する。バーナ群３の燃焼ガスは、缶体１０の内部を下方から上方に向けて流れて、気液熱交換器６を加熱する。気液熱交換器６を加熱した後の燃焼排ガスは、缶体１０の上部に設けられた排気口１０ａから排出される。

【0018】

気液熱交換器６には、入水管７と出湯管８が接続されている。入水管７の上流側の端部は水道管等に接続されている。出湯管８の下流側の端部は、給湯装置本体２の外側の給湯管８２に接続されている。給湯管８２は、出湯カラン８０に接続されている。また、給湯装置本体２には、気液熱交換器６をバイパスして、入水管７と出湯管８を連通するバイパス管９と、バイパス管９の開度を調節してバイパス比（気液熱交換器６側に供給される水の流量に対するバイパス管９側に供給される水の流量の比率）を変更するバイパスサーボ２４が設けられている。水道水は、入水管７から気液熱交換器６に供給され、気液熱交換器６で加熱されて高温となり、バイパス管９からの水と混合されて温度調整がされた後、出湯管８から給湯管８２に供給される。制御装置３０は、給湯装置１の全体的な動作を制御する。制御装置３０は、リモコン５０に接続されている。

【0019】

バーナ群３は、第１バーナ群３ａ、第２バーナ群３ｂおよび第３バーナ群３ｃを備えている。バーナ群３には、ガス供給管１１により燃料ガスが供給される。ガス供給管１１には、上流側から順に、元ガス電磁弁１２、ガス比例弁１３、切換ガス電磁弁１４ａ，１４ｂ，１４ｃが設けられている。元ガス電磁弁１２を開状態とすると、バーナ群３に燃料ガスが供給され、元ガス電磁弁１２を閉状態とすると、バーナ群３への燃料ガスの供給が遮断される。ガス比例弁１３は、制御装置３０から出力される指示電流に応じて開度を変化させることで、バーナ群３への燃料ガスの供給量を調整する。切換ガス電磁弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、それぞれ第１バーナ群３ａ、第２バーナ群３ｂ、第３バーナ群３ｃに対応して設けられている。切換ガス電磁弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃを開状態とすると、対応する第１バーナ群３ａ、第２バーナ群３ｂ、第３バーナ群３ｃに燃料ガスが供給され、切換ガス電磁弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃを閉状態とすると、対応する第１バーナ群３ａ、第２バーナ群３ｂ、第３バーナ群３ｃへの燃料ガスの供給が遮断される。切換ガス電磁弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃのそれぞれを開状態と閉状態の間で切り換えることで、バーナ群３の燃焼量範囲を切り換えることができる。

【0020】

本実施例の給湯装置１では、バーナ群３での燃焼量範囲を、３段階で切換可能である。最も燃焼量が低い第１燃焼量範囲は、第１バーナ群３ａを燃焼させ、第２バーナ群３ｂ、第３バーナ群３ｃを燃焼させない状態に対応している。第１燃焼量範囲よりも燃焼量が高い第２燃焼量範囲は、第１バーナ群３ａと第２バーナ群３ｂを燃焼させ、第３バーナ群３ｃを燃焼させない状態に対応している。第２燃焼量範囲よりも燃焼量が高い第３燃焼量範囲は、最も燃焼量が高く、第１バーナ群３ａ、第２バーナ群３ｂ、第３バーナ群３ｃを全て燃焼させる状態に対応している。給湯装置１では、現在のバーナ群３の燃焼量範囲と、その燃焼量範囲内での燃焼量に応じて、ファン４の回転数が予め規定されており、ファン４は規定された回転数で回転する。

【0021】

バーナ群３の近傍には、バーナ群３に点火するための点火プラグ１６と、バーナ群３の燃焼炎を検知するフレームロッド１７が設けられている。また、点火プラグ１６に高電圧を印加して火花放電を生じさせるイグナイタ１５が設けられている。

【0022】

入水管７には、入水管７に供給される水の流量（＝出湯管８からの出湯流量）を検知する流量センサ１８と、入水管７に供給される水の流量を調節する水量調整弁１９と、入水管７に供給される水の温度を検出する給水温度センサ２５が設けられている。出湯管８には、気液熱交換器６から流入する水の温度を検知する熱交換器出口温度センサ２１と、給湯管８２へ流出する水の温度を検知する出湯温度センサ２３が設けられている。缶体１０には、缶体１０の表面温度を検出する缶体温度センサ２０と、缶体１０の加速度を検出する加速度センサ２２が設けられている。加速度センサ２２は、１軸の加速度センサであって、缶体１０の鉛直方向の加速度、すなわち缶体１０の内部において燃焼ガスが流れる方向の加速度を検出する。

【0023】

制御装置３０は、マイクロコンピュータや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３０は、メモリに記憶されたプログラムに従って動作する。制御装置３０には、フレームロッド１７、流量センサ１８、給水温度センサ２５、熱交換器出口温度センサ２１、出湯温度センサ２３、缶体温度センサ２０、加速度センサ２２の検知信号が入力される。また、制御装置３０から出力される制御信号によって、ファン４、元ガス電磁弁１２、ガス比例弁１３、切換ガス電磁弁１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、イグナイタ１５、水量調整弁１９、及びバイパスサーボ２４の動作が制御される。制御装置３０は、ガス比例弁１３を制御するためにガス比例弁１３に指示電流を出力するように構成されており、この指示電流を把握するための電流センサ（図示せず）を内蔵している。

【0024】

（給湯制御処理）
給湯装置１に電源が投入されると、制御装置３０は、図２に示す給湯制御処理を実行する。

【0025】

ステップＳ２では、制御装置３０は、流量センサ１８で検出される水量が点火水量（例えば２．７Ｌ／ｍｉｎ）以上であるか否かを判定する。流量センサ１８で検出される水量が点火水量未満である場合（ＮＯの場合）には、制御装置３０は、ステップＳ２の判定を繰り返す。流量センサ１８で検出される水量が点火水量以上である場合（ＹＥＳの場合）には、処理はステップＳ４へ進む。

【0026】

ステップＳ４では、制御装置３０は、ファン４を駆動するとともに、元ガス電磁弁１２、切換ガス電磁弁１４ａを開状態とし、イグナイタ１５を駆動して、第１バーナ群３ａを点火して、バーナ群３の燃焼を開始する。

【0027】

ステップＳ６では、制御装置３０は、熱交換器出口温度センサ２１で検出される温度が、所定の目標温度（例えば６０℃）となり、かつ、出湯温度センサ２３で検出される温度が、リモコン５０で設定された給湯設定温度となるように、切換ガス電磁弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃの開閉、ガス比例弁１３の開度、ファン４の回転数、バイパスサーボ２４の開度を調整する。

【0028】

ステップＳ８では、制御装置３０は、微小水漏れの判定に用いる各種の判定対象データを取得する。本実施例では、制御装置３０は、判定対象データとして、缶体温度センサ２０で検出される缶体温度、加速度センサ２２で検出される加速度を取得する。

【0029】

また、ステップＳ８において、制御装置３０は、判定対象データとして、バーナ群３における燃料消費量を算出する。バーナ群３における燃料消費量は、制御装置３０からガス比例弁１３に出力されている指示電流値と、切換ガス電磁弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃの開閉状態に基づいて算出することができる。

【0030】

例えば、切換ガス電磁弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃが全て開状態の場合、バーナ群３における燃料消費量Ｑｉｎ［ｋｃａｌ／ｈ］は、ガス比例弁１３の指示電流値ＰＯＡ［ｍＡ］から、次式によって算出することができる。
Ｑｉｎ＝２１２．７×ＰＯＡ－９０６６ （１）

【0031】

あるいは、切換ガス電磁弁１４ａのみが開状態であり、切換ガス電磁弁１４ｂ、１４ｃが閉状態の場合、バーナ群３における燃料消費量Ｑｉｎ［ｋｃａｌ／ｈ］は、ガス比例弁１３の指示電流値ＰＯＡ［ｍＡ］から、次式によって算出することができる。
Ｑｉｎ＝３３．６３×ＰＯＡ＋６７４．６ （２）

【0032】

ステップＳ１０では、制御装置３０は、現在の給湯装置１の給湯熱量を算出して、現在の給湯熱量分類を特定する。給湯熱量Ｑｏｕｔ［ｋｃａｌ／ｈ］は、出湯温度センサ２３で検出される出湯温度Ｔｏｕｔ［℃］と、給水温度センサ２５で検出される給水温度Ｔｉｎ［℃］と、流量センサ１８で検出される水量Ｍ［Ｌ／ｍｉｎ］から、次式で算出することができる。
Ｑｏｕｔ＝（Ｔｏｕｔ－Ｔｉｎ）×Ｍ×６０ （３）

【0033】

制御装置３０は、上記によって算出された給湯熱量Ｑｏｕｔに基づいて、給湯熱量分類を特定する。例えば、制御装置３０は、給湯熱量Ｑｏｕｔが第１しきい値（例えば２４０００ｋｃａｌ）以上の場合に、給湯熱量分類を「大」と特定し、給湯熱量Ｑｏｕｔが第１しきい値未満であり、かつ第２しきい値（例えば９０００ｋｃａｌ）以上の場合に、給湯熱量分類を「中」と特定し、給湯熱量Ｑｏｕｔが第２しきい値未満の場合に、給湯熱量分類を「小」と特定する。

【0034】

ステップＳ１２では、制御装置３０は、ステップＳ８で取得された判定対象データを、ステップＳ１０で特定された給湯熱量分類と関連付けて、履歴データとして記録する。

【0035】

ステップＳ１４では、制御装置３０は、流量センサ１８で検出される水量が消火水量（例えば２．０Ｌ／ｍｉｎ）以下であるか否かを判定する。流量センサ１８で検出される水量が消火水量を超えている場合（ＮＯの場合）には、処理はステップＳ６へ戻る。ステップＳ１４において、流量センサ１８で検出される水量が消火水量以下である場合（ＹＥＳの場合）には、処理はステップＳ１６へ進む。

【0036】

ステップＳ１６では、制御装置３０は、元ガス電磁弁１２、切換ガス電磁弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃを閉状態とし、ファン４を停止して、バーナ群３の燃焼を停止する。ステップＳ１６の後、処理はステップＳ２へ戻る。

【0037】

（微小水漏れ判定処理）
図２の給湯制御処理を行うことによって、制御装置３０のメモリには、履歴データが蓄積されていく。本実施例では、制御装置３０は、例えば一日に一回程度の頻度で、図３に示す微小水漏れ判定処理を実行する。

【0038】

ステップＳ２０では、制御装置３０は、直近の履歴データから、判定値と、その判定値に関連付けられた給湯熱量分類を特定する。直近の履歴データとしては、例えば１日前の１日間に記録された履歴データを用いることができる。判定値としては、例えば、缶体１０の缶体温度、バーナ群３における燃料消費量、缶体１０の鉛直方向の加速度等を用いることができる。

【0039】

ステップＳ２２では、制御装置３０は、過去の履歴データから、ステップＳ２０で特定された判定値と給湯熱量分類に対応する基準値を特定する。過去の履歴データとしては、例えば１０日前から４日前までの７日間の履歴データを用いることができる。例えば、判定値が缶体温度であり、給湯熱量分類が「大」の場合、制御装置３０は、１０日前から４日前までの７日間のうち、給湯熱量分類が「大」の時に取得された缶体温度の平均値または最大値に、所定の判定係数（例えば１．３）を乗算した値を、基準値として特定する。

【0040】

ステップＳ２４では、制御装置３０は、ステップＳ２０で特定された判定値が、ステップＳ２２で特定された基準値を超えるか否かを判定する。判定値が基準値以下の場合（ＮＯの場合）、処理はステップＳ２６へ進む。ステップＳ２６では、制御装置３０は、気液熱交換器６に微細水漏れは生じていないと判定する。ステップＳ２６の後、図３の処理は終了する。

【0041】

ステップＳ２４で、判定値が基準値を超えている場合（ＹＥＳの場合）、処理はステップＳ２８へ進む。ステップＳ２８では、制御装置３０は、気液熱交換器６に微細水漏れが生じていると判定し、リモコン５０を介してユーザに報知する。これによって、ユーザに気液熱交換器６のメンテナンスを促すことができる。ステップＳ２８の後、図３の処理は終了する。

【0042】

図３の微小水漏れ判定処理における判定値としては、缶体１０の缶体温度を用いることができる。気液熱交換器６において微小水漏れが生じると、気液熱交換器６から漏れ出た水が缶体１０の内部に付着する。この場合、バーナ群３の燃焼時に水が蒸発して潜熱を吸収するので、水漏れが無い場合に比べて、気液熱交換器６から流出する水の温度が低下する。その結果、気液熱交換器６から流出する水の温度を上昇させるために、水漏れが無い場合に比べて、バーナ群３の燃焼量が増加して、缶体温度が上昇する。このため、制御装置３０は、直近の履歴データにおける缶体温度が、過去の履歴データにおける缶体温度よりも大きくなっている場合、気液熱交換器６において微小水漏れが生じていると判定する。なお、缶体温度は、給湯装置１の給湯熱量に応じて変動するので、図３に示す処理では、直近の履歴データから、缶体温度と、その缶体温度が取得された時の給湯熱量分類を特定した上で、過去の履歴データのうち、その給湯熱量分類の時に取得された缶体温度に基づいて、基準値を特定する。

【0043】

図３の微小水漏れ判定処理における判定値としては、バーナ群３での燃料消費量を用いることもできる。上記したように、気液熱交換器６において微小水漏れが生じると、水漏れが無い場合に比べて、バーナ群３の燃焼量が増加して、バーナ群３における燃料消費量が増大する。このため、制御装置３０は、直近の履歴データにおける燃料消費量が、過去の履歴データにおける燃料消費量よりも大きくなっている場合、微小水漏れが生じていると判定する。なお、燃料消費量は、給湯装置１の給湯熱量に応じて変動するので、図３に示す処理では、直近の履歴データから、燃料消費量と、その燃料消費量が取得された時の給湯熱量分類を特定した上で、過去の履歴データのうち、その給湯熱量分類の時に取得された燃料消費量に基づいて、基準値を特定する。

【0044】

図３の微小水漏れ判定処理における判定値としては、缶体１０の鉛直方向の加速度を用いることもできる。気液熱交換器６において微小水漏れが生じると、気液熱交換器６から漏れ出た水がバーナ群３に付着することがある。この場合、バーナ群３の燃焼時に水が蒸発するので、微小水漏れが無い場合に比べて、バーナ群３の振動が増大し、缶体１０の振動も増大する。特に、バーナ群３の燃焼ガスが流れる方向である鉛直方向に関して、バーナ群３の振動が増大し、缶体１０の振動も増大する。このため、制御装置３０は、直近の履歴データにおける鉛直方向の加速度が、過去の履歴データにおける鉛直方向の加速度よりも大きくなっている場合、微小水漏れが生じていると判定する。なお、バーナ群３の振動、およびそれに伴う缶体１０の振動は、給湯装置１の給湯熱量に応じて変動するので、図３に示す処理では、直近の履歴データから、鉛直方向の加速度と、その鉛直方向の加速度が取得された時の給湯熱量分類を特定した上で、過去の履歴データのうち、その給湯熱量分類の時に取得された鉛直方向の加速度に基づいて、基準値を特定する。

【0045】

なお、図３の微小水漏れ判定処理において、制御装置３０は、複数の判定値に基づいて、気液熱交換器６に微小水漏れが生じているか否かを判定してもよい。例えば、判定値として缶体温度を用いる場合、ステップＳ２０において、制御装置３０は、１０日前から４日前までの７日間の履歴データと比較するために、１日前の１日間に記録された履歴データから第１の判定値とその給湯熱量分類を特定し、２日前の１日間に記録された履歴データから第２の判定値とその給湯熱量分類を特定し、３日前の１日間に記録された履歴データから第３の判定値とその給湯熱量分類を特定してもよい。この場合、ステップＳ２２において、制御装置３０は、第１の判定値の給湯熱量分類に対応して第１の基準値を特定し、第２の判定値の給湯熱量分類に対応して第２の基準値を特定し、第３の判定値の給湯熱量分類に対応して第３の基準値を特定する。その後、ステップＳ２４において、制御装置３０は、第１の判定値が第１の基準値を超えており、かつ第２の判定値が第２の基準値を超えており、かつ第３の判定値が第３の基準値を超えている場合に、ステップＳ２８へ進み、それ以外の場合に、ステップＳ２６へ進む。このような構成とした場合、制御装置３０は、缶体１０の温度上昇が直近の複数日にわたって検出された場合に、気液熱交換器６に微小水漏れが生じたと判定する。なお、上記の代わりに、ステップＳ２４において、制御装置３０は、第１の判定値が第１の基準値以下であり、かつ第２の判定値が第２の基準値以下であり、かつ第３の判定値が第３の基準値以下である場合に、ステップＳ２６へ進み、それ以外の場合に、ステップＳ２８へ進むように構成してもよい。

【0046】

あるいは、缶体温度を第１の判定値とし、燃料消費量を第２の判定値とし、缶体１０の加速度を第３の判定値として、上記と同様の処理を行ってもよい。この場合、ステップＳ２０において、制御装置３０は、１日前の１日間に記録された履歴データから、第１の判定値と、第２の判定値と、第３の判定値と、その給湯熱量分類をそれぞれ特定し、ステップＳ２２において、制御装置３０は、第１の判定値の給湯熱量分類に対応して第１の基準値を特定し、第２の判定値の給湯熱量分類に対応して第２の基準値を特定し、第３の判定値の給湯熱量分類に対応して第３の基準値を特定する。その後、ステップＳ２４において、制御装置３０は、第１の判定値が第１の基準値を超えており、かつ第２の判定値が第２の基準値を超えており、かつ第３の判定値が第３の基準値を超えている場合に、ステップＳ２８へ進み、それ以外の場合に、ステップＳ２６へ進む。このような構成とした場合、制御装置３０は、缶体１０の温度上昇と、燃料消費量の増加と、缶体１０の加速度の増加が全て検出された場合に、気液熱交換器６に微小水漏れが生じたと判定する。なお、上記の代わりに、ステップＳ２４において、制御装置３０は、第１の判定値が第１の基準値以下であり、かつ第２の判定値が第２の基準値以下であり、かつ第３の判定値が第３の基準値以下である場合に、ステップＳ２６へ進み、それ以外の場合に、ステップＳ２８へ進むように構成してもよい。

【0047】

また、図３の微小水漏れ判定処理において、制御装置３０は、ある判定値を複数の基準値と比較してもよい。例えば、判定値として缶体温度を用いる場合、ステップＳ２０において、判定値とその給湯熱量分類を特定した後、ステップＳ２２において、制御装置３０は、１０日前から４日前までの７日間の履歴データを用いて、判定値と給湯熱量分類に対応する第１の基準値を特定し、１７日前から１１日前までの７日間の履歴データを用いて、判定値と給湯熱量分類に対応する第２の基準値を特定し、２６日前から１８日前までの７日間の履歴データを用いて、判定値と給湯熱量分類に対応する第３の基準値を特定し、３３日前から２７日前までの７日間の履歴データを用いて、判定値と給湯熱量分類に対応する第４の基準値を特定してもよい。この場合、ステップＳ２４において、制御装置３０は、判定値が第１の基準値、第２の基準値、第３の基準値および第４の基準値の何れか１つを超えている場合に、ステップＳ２８へ進み、それ以外の場合に、ステップＳ２６へ進む。このような構成とした場合、制御装置３０は、過去の一時期に比べて缶体１０の温度上昇が検出された場合に、気液熱交換器６に微小水漏れが生じたと判定する。なお、上記の代わりに、ステップＳ２４において、制御装置３０は、判定値が第１の基準値、第２の基準値、第３の基準値、および第４の基準値のうち最も大きなものを超えている場合に、ステップＳ２８へ進み、それ以外の場合に、ステップＳ２６へ進むように構成してもよい。

【0048】

上記の実施例において、図２のステップＳ８で取得する判定対象データとして、燃料消費量の代わりに、燃料消費係数を用いてもよい。燃料消費係数Ｋは、バーナ群３での燃料消費量Ｑｉｎと、給湯熱量Ｑｏｕｔから、Ｋ＝Ｑｉｎ／Ｑｏｕｔで算出することができる。通常、燃焼消費係数は、給湯熱量の大きさによらず略一定である。従って、判定対象データとして燃料消費係数を用いる場合、図２のステップＳ１０、Ｓ１２での給湯熱量分類の特定および記録は不要となり、図３のステップＳ２２において、給湯熱量分類に関わりなく、基準値を特定することもできる。

【0049】

上記の実施例において、図２のステップＳ２８で、制御装置３０は、気液熱交換器６に微細水漏れが生じていと判定した場合に、リモコン５０を介してユーザに報知する代わりに、無線通信等を介して直接メンテナンス業者に報知する構成としてもよい。

【0050】

上記の実施例において、図２のステップＳ１０で行う給湯熱量分類の特定は、「大」、「中」、「小」の３段階に限らず、例えば、「大」、「小」の２段階としてもよいし、あるいは「大」、「中大」、「中小」、「小」の４段階としてもよいし、あるいは５段階以上で特定してもよい。

【0051】

上記の実施例において、バーナ群３に供給される燃料の流量の検出は、例えば、ガス比例弁１３がサーボモータ（図示せず）によって駆動される場合、制御装置３０が、サーボモータを駆動する際に出力するステップ数から、バーナ群３に供給される燃料の流量を算出して検出してもよい。あるいは、ガス供給管１１にガス流量センサ（図示せず）を設けておいて、ガス流量センサによってバーナ群３に供給される燃料の流量を検出してもよい。

【0052】

上記の実施例において、加速度センサ２２は、缶体１０ではなく、例えば、給湯装置本体２のケーシングに設けられていてもよいし、給湯装置本体２のケーシングの内部に収容された他の部品に設けられていてもよい。

【0053】

以上のように、一実施形態に係る給湯装置１（燃焼熱源機の例）は、バーナ群３（バーナの例）と、バーナ群３の燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器６と、気液熱交換器６に水を流入させる入水管７と、気液熱交換器６から水が流出する出湯管８と、気液熱交換器６から出湯管８に流出する水の温度を検出する熱交換器出口温度センサ２１と、バーナ群３に供給される燃料の流量を調整するガス比例弁１３（燃料調整弁の例）と、バーナ群３と気液熱交換器６を収容する缶体１０と、缶体１０の温度を検出する缶体温度センサ２０と、制御装置３０を備えている。制御装置３０は、熱交換器出口温度センサ２１で検出される温度が、目標温度（例えば６０℃）となるように、ガス比例弁１３の開度を調整する。制御装置３０は、缶体温度センサ２０で検出される温度の履歴に基づいて、気液熱交換器６における水漏れを検知する。

【0054】

一実施形態に係る給湯装置１では、制御装置３０が、ガス比例弁１３への指示電流値に基づいて、バーナ群３に供給される燃料の流量を算出可能であり、燃料流量検出手段として機能する。制御装置３０は、バーナ群３に供給される燃料の流量の履歴にも基づいて、気液熱交換器６における水漏れを検知する。

【0055】

一実施形態に係る給湯装置１（燃焼熱源機の例）は、バーナ群３（バーナの例）と、バーナ群３の燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器６と、気液熱交換器６に水を流入させる入水管７と、気液熱交換器６から水が流出する出湯管８と、気液熱交換器６から出湯管８に流出する水の温度を検出する熱交換器出口温度センサ２１と、バーナ群３に供給される燃料の流量を調整するガス比例弁１３（燃料調整弁の例）と、制御装置３０を備えている。制御装置３０は、ガス比例弁１３への指示電流値に基づいて、バーナ群３に供給される燃料の流量を算出可能であり、燃料流量検出手段として機能する。制御装置３０は、熱交換器出口温度センサ２１で検出される温度が、目標温度（例えば６０℃）となるように、ガス比例弁１３の開度を調整する。制御装置３０は、バーナ群３に供給される燃料の流量の履歴に基づいて、気液熱交換器６における水漏れを検知する。

【0056】

一実施形態に係る給湯装置１は、缶体１０の加速度を検出する加速度センサ２２をさらに備えている。制御装置３０は、加速度センサ２２で検出される加速度の履歴にも基づいて、気液熱交換器６における水漏れを検知する。

【0057】

一実施形態に係る給湯装置１（燃焼熱源機の例）は、バーナ群３（バーナの例）と、バーナ群３の燃焼ガスとの熱交換によって水を加熱する気液熱交換器６と、バーナ群３と気液熱交換器６を収容する缶体１０と、缶体１０の加速度を検出する加速度センサ２２と、制御装置３０を備えている。制御装置３０は、加速度センサ２２で検出される加速度の履歴に基づいて、気液熱交換器６における水漏れを検知する。

【0058】

一実施形態に係る給湯装置１では、加速度センサ２２が、缶体１０の鉛直方向の加速度を検出するように構成されている。

【0059】

以上、本発明の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。

【0060】

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し得るものであり、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】

【0061】

１ ：給湯装置
２ ：給湯装置本体
３ ：バーナ群
３ａ ：第１バーナ群
３ｂ ：第２バーナ群
３ｃ ：第３バーナ群
４ ：ファン
６ ：気液熱交換器
７ ：入水管
８ ：出湯管
９ ：バイパス管
１０ ：缶体
１０ａ ：排気口
１１ ：ガス供給管
１２ ：元ガス電磁弁
１３ ：ガス比例弁
１４ａ ：切換ガス電磁弁
１４ｂ ：切換ガス電磁弁
１４ｃ ：切換ガス電磁弁
１５ ：イグナイタ
１６ ：点火プラグ
１７ ：フレームロッド
１８ ：流量センサ
１９ ：水量調整弁
２０ ：缶体温度センサ
２１ ：熱交換器出口温度センサ
２２ ：加速度センサ
２３ ：出湯温度センサ
２４ ：バイパスサーボ
２５ ：給水温度センサ
３０ ：制御装置
５０ ：リモコン
８０ ：出湯カラン
８２ ：給湯管

【図1】

【図2】

【図3】