JP2008298369A - 湯水加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液位検知手段によって液位を正確に把握できない状態になったり、液補充手段が故障した場合にこれを的確に把握可能な湯水加熱装置の提供を目的とした。
【解決手段】給湯装置１は、燃焼ガス通路４に連通した中和装置７を有する。中和装置７は、流入槽３１と排出槽３２とを有し、両者が下方に設けられた連通部３５を介して連通している。給湯装置１は、ドレン等の水位が注水基準水位Ｌｃに満たない場合に補水動作を行う。この際、補水動作を開始してからＸ分が経過するまでの間に水位が注水基準水位Ｌｃに到達したことが検知されなかった場合は、水位電極４７ａや弁４２等に異常があったり、燃料漏れが起こっている可能性があると判断され、補水動作が中止されると共に、燃焼作動が禁止される。
【選択図】図１

Description

本発明は、湯水加熱装置で発生したドレンを排出するためのドレン排出系統を備えた湯水加熱装置に関する。

従来より、下記特許文献１に開示されているような、いわゆる潜熱回収型の湯水加熱装置が提供されている。この種の湯水加熱装置では、燃焼ガスが通過する燃焼ガス通路の中途に熱交換器が設けられており、当該熱交換器において燃焼ガス中に含まれている顕熱だけでなく、潜熱まで回収できる構成とされている。そのため、潜熱回収型の湯水加熱装置では、燃焼作動に伴って燃焼ガス通路内においてドレンが発生することとなる。

潜熱回収型の湯水加熱装置において発生するドレンは、燃焼ガスにさらされるため、酸性度が高く、腐食性を有する。そのため、従来技術の潜熱回収型の湯水加熱装置の多くは、ドレンを排出するためのドレン排出系統を燃焼ガス通路に連通するように設けると共に、ドレン排出系統の中途にドレンを中和するための中和装置を設けた構成とし、ドレンがそのまま排出されるのを防止している。
特開２００３−７４９７４号公報

上記した従来の湯水加熱装置は、燃焼ガス通路と連通するようにドレン排出系統を設けた構成とされている。そのため、ドレンだけでなく、燃焼ガスまでもがドレン排出系統を介して排出されてしまう懸念がある。

ここで、湯水加熱装置が屋外に設置されるものである場合は、仮に燃焼ガス通路を介して燃焼ガスが外部に排出されることとなっても、大きな不具合はないものと想定される。しかし、湯水加熱装置を屋内設置型とする場合は、ドレン排出系統を介して燃焼ガスが排出されるような不具合は確実に防止せねばならないという問題があった。

そこで、本発明者らは、燃焼作動に伴って発生する燃焼ガスの漏洩を防止すべく、底面側で連通した流入槽と排出槽とを備えた貯留手段と、これに対して湯水または液体を補充可能な液補充手段と、貯留手段内に溜まっているドレン等の液位を検知可能な液位検知手段とを有し、これにドレン等の液体を貯留することにより水封状態とすることが可能なものを備えた給湯装置を試作して実験を行った。その結果、水封状態とすることが可能な液位までドレン等が貯留されていれば、ドレン排出系統を介して燃焼ガスが漏洩してしまうといった不具合を解消できることが判明した。

ここで、上記したような構成とした場合は、水封状態が解消されてしまうと、ドレン排出系統を介して燃焼ガスが漏洩することとなる。そのため、液位検知手段が故障したり、液位検知手段によって液位を検知できない状態になると、貯留手段内にあるドレン等が水封状態を維持可能な液位まで貯留されているか否かを正確に把握することができなくなってしまうといった問題があった。また、前記した液補充手段が故障し、貯留手段に対して液体を供給できない状態になると、水封状態を維持できなくなる可能性があるといった問題があった。

そこで、上記した問題点を解消すべく、本発明は、液位検知手段によって液位を正確に把握できない状態になったり、液補充手段が故障した場合にこれを的確に把握可能な湯水加熱装置の提供を目的とした。

請求項１に記載の発明は、燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段における燃焼作動に伴って発生した燃焼ガスが流れる燃焼ガス通路と、当該燃焼ガス通路を流れる燃焼ガスとの熱交換により湯水または熱媒体を加熱可能な熱交換手段と、加熱対象である湯水または熱媒体を外部から前記熱交換手段に供給するための給液系統と、燃焼に伴って発生したドレンを排出するためのドレン排出系統と、制御手段とを備えた湯水加熱装置であって、前記ドレン排出系統が、燃焼ガス通路に連通し、ドレンを貯留可能な貯留手段と、当該貯留手段に対して液体を補充可能な液補充手段と、貯留手段内の所定の基準液位における液体の存在を検知可能な液位検知手段とを有し、前記貯留手段が、ドレンの流入側に位置する流入側貯留部と、ドレンの排出側に位置する流出側貯留部と、前記流入側貯留部および流出側貯留部が連通した連通部とを有し、貯留手段に液面が所定の液位以上となるように液体を貯留することにより、前記連通部が貯留手段に貯留されている液体で封止され、燃焼ガスの通過を阻止可能な水封状態とすることが可能なものであり、前記液補充手段が、前記給液系統から分岐され、前記貯留手段に向けて湯水または熱媒体を通液可能な補液流路を有しており、前記液位検知手段が液体の存在を検知していない状態において、前記液補充手段により外部から貯留手段に湯水または熱媒体を供給する補液動作を実施可能であり、補液流路に湯水または熱媒体を供給可能な状況において、補液動作の実施開始後の所定のタイミングまでに前記液位検知手段により液位が検知されていないことを条件として、制御手段により、前記液位検知手段および液補充手段のいずれか一方または双方が異常である旨の判定がなされ、当該判定がなされることを条件として補液動作が停止されると共に、燃焼作動が禁止されることを特徴とする湯水加熱装置である。

本発明の湯水加熱装置において、補液動作を開始してから所定のタイミングになっても液位検知手段によって液位が検知されない場合は、液補充手段に不具合があって貯留手段への湯水や熱媒体の補充がうまくいっていなかったり、液補充手段による湯水や熱媒体の供給が行われているにもかかわらず液位検知手段に異常があって液位を検知できていない可能性がある。すなわち、補液動作を開始してから所定のタイミングになっても液位検知手段によって液位が検知されない場合は、液補充手段や液位検知手段のうち、いずれか一方に不具合があるものと想定される。

そこで、本発明の湯水加熱装置では、補液動作を開始してから所定のタイミングになっても液位検知手段によって液位が検知されない場合に、液補充手段や液位検知手段のうち、いずれか一方に不具合がある旨の判定を行うと共に、当該判定がなされることを条件として補液動作が停止されると共に、燃焼作動が禁止される。そのため、本発明の湯水加熱装置では、液位検知手段によって液位を正確に把握できない状態になったり、液補充手段が故障した場合にこれらの不具合を的確に把握すると共に、当該不具合に起因した燃焼ガスの漏洩等の不具合を防止することができる。

請求項２に記載の発明は、燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段における燃焼作動に伴って発生した燃焼ガスが流れる燃焼ガス通路と、当該燃焼ガス通路を流れる燃焼ガスとの熱交換により湯水または熱媒体を加熱可能な熱交換手段と、加熱対象である湯水または熱媒体を外部から前記熱交換手段に供給するための給液系統と、燃焼に伴って発生したドレンを排出するためのドレン排出系統と、制御手段とを備えた湯水加熱装置であって、前記燃焼手段が、液体燃料を前記燃焼ガス通路に連通した燃焼空間内で燃焼するものであり、前記ドレン排出系統が、燃焼ガス通路に連通し、ドレンを貯留可能な貯留手段と、当該貯留手段に対して湯水を補充可能な液補充手段と、貯留手段内の所定の基準液位における液体の存在を検知可能な液位検知手段とを有し、前記貯留手段が、ドレンの流入側に位置する流入側貯留部と、ドレンの排出側に位置する流出側貯留部と、前記流入側貯留部および流出側貯留部が連通した連通部とを有し、貯留手段に液面が所定の液位以上となるようにドレンおよび／または湯水を貯留することにより、前記連通部が貯留手段に貯留されているドレンおよび／または湯水で封止され、燃焼ガスの通過を阻止可能な水封状態とすることが可能なものであり、前記液補充手段が、前記給液系統から分岐され、前記貯留手段に向けて湯水または熱媒体を通液可能な補液流路を有しており、前記液位検知手段が液体の存在を検知していない状態において、前記液補充手段により外部から貯留手段に湯水または熱媒体を供給する補液動作を実施可能であり、補液流路に湯水または熱媒体を供給可能な状況において、補液動作の実施開始後の所定のタイミングまでに前記液位検知手段により液位が検知されていないことを条件として、制御手段により、前記液位検知手段の異常、液補充手段の異常、並びに、前記燃焼手段における燃料漏れに関する異常のうち、少なくとも一つの異常が発生している旨の判定がなされ、当該判定がなされることを条件として補液動作が停止されると共に、燃焼作動が禁止されることを特徴とする湯水加熱装置である。

本発明の湯水加熱装置において採用されている燃焼手段は、液体燃料を燃焼するものである。そのため、仮に液体燃料の一部が燃焼されないといった不具合が起こると、この未燃状態の液体燃料が燃焼ガス通路を介して貯留手段に流入する可能性がある。一方、本発明の湯水加熱装置では、貯留手段にドレンや湯水、あるいはこれらの混合物（以下、これらを必要に応じてドレン等と総称する）が貯留されることとなっている。従って、仮に上記した未燃状態の液体燃料が貯留手段内に流入してきた場合は、比重等の関係から、液体燃料が貯留手段の流入側貯留部内にあるドレン等の上層に浮いた状態で存在する可能性がある。

ここで、本発明において採用されている液位検知手段は、ドレン等からなる液体の有無を検知するものであり、液体燃料の存在を検知可能なものではない。そのため、本発明の湯水加熱装置において、貯留手段内を水封状態とするために湯水を補充した際に所定のタイミングに達しても液位検知手段が液体の存在を検知できない場合は、ドレン等の上に浮遊している液体燃料の存在が原因となって液位検知手段が液位を検知できていない可能性がある。そのため、液位検知手段によって液位が検知できない場合は、燃焼手段における燃料漏れに関する異常がある可能性がある。

また、上記したように、本発明の湯水加熱装置において、補液動作を開始してから所定のタイミングになっても液位検知手段によって液位が検知されない場合は、液補充手段や液位検知手段のうち、いずれか一方に不具合がある可能性がある。

そこで、本発明の湯水加熱装置では、補液動作を開始してから所定のタイミングになっても液位検知手段によって液位が検知されない場合に、液補充手段や液位検知手段に異常があったり、燃焼手段における燃料漏れに関する異常があるものと判断することとしている。従って、本発明の湯水加熱装置では、これらの異常に対応して的確に補液動作を停止し、燃焼作動を禁止することとができる。

上記請求項１または２に記載の湯水加熱装置は、給液系統に湯水または熱媒体の流通を検知可能な通液検知手段が設けられており、通液検知手段により通液が検知された履歴があることを条件として、補液流路に湯水または熱媒体を供給可能な状況であるものと制御手段によって判断されることを特徴とするものであってもよい（請求項３）。

かかる構成によれば、補液流路に湯水または熱媒体を供給可能な状況であるか否かを的確に把握することができる。

ここで、湯水加熱装置の多くは、熱交換手段に接続された給液系統の途中に通液検知手段を設け、この通液検知手段によって通液が検知されることを条件として燃焼作動を行う構成とされている。かかる構成の湯水加熱装置において、通液検知手段を給液系統と補液流路との分岐点よりも熱交換手段に供給される湯水又は熱媒体の流れ方向上流側に通液検知手段が存在していると、特別な制御を行う等しないと、給液系統を介して貯留手段に湯水や熱媒体を補充する際に、熱交換手段に対して湯水や熱媒体が供給されない状況においても燃焼部が燃焼作動を行ってしまい、熱交換手段がいわゆる空だき状態になる可能性がある。

そこで、かかる問題が懸念される場合は、通液検知手段が、給液系統の途中であって、給液系統と補液流路との分岐点よりも熱交換手段に供給される湯水又は熱媒体の流れ方向下流側に配されていることが望ましい。かかる構成によれば、上記した空だきの発生を防止できる。

ここで、湯水加熱装置の多くは、一般的に熱交換手段に対する通液を通液検知手段によって検知し、通液が検知されることを条件として燃焼手段が燃焼作動を開始する構成を採用している。そのため、補液流路を介して外部から湯水等の液体を貯留手段に補充する際に、この通液を通液検知手段が検知したことによって燃焼手段が燃焼作動を行うこととなると、熱交換手段においていわゆる空だき状態になってしまう可能性がある。

そこで、かかる知見に基づいて提供される請求項４に記載の発明は、通液検知手段により通液が検知されることを条件として燃焼手段が燃焼作動を開始するものであり、通液検知手段が、給液系統の中途であって、給液系統と補液流路との分岐点よりも下流側に配されていることを特徴とする請求項３に記載の湯水加熱装置である。

かかる構成によれば、上記した空だきのような不具合が発生するのを防止することができる。

請求項５に記載の発明は、ドレンを中和して排出可能な中和装置を有し、当該中和装置によってドレン排出系統の一部または全部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の湯水加熱装置である。

本発明の湯水加熱装置は、中和装置によってドレン排出系統の一部又は全部が形成されているため、装置構成がコンパクトとなる。また、中和装置は、ドレンを中和するためにある程度の容積を必要とする。そのため、ドレン排出系統の一部又は全部を中和装置で形成すると、当該部分について、配管等によってドレン排出系統を形成した場合に比べて流路断面積が大きくなる。そのため、本発明の湯水加熱装置では、ドレン排出系統に滞留しているドレン等が凍結して流路が閉塞するといったような不具合も起こりにくい。

請求項６に記載の発明は、流入側貯留部および流出側貯留部のいずれか一方の貯留部に前記液位検知手段が設けられており、当該液位検知手段によって検知される液位に基づき、液補充手段によって前記液位検知手段が設けられていない側の貯留部に対して液体を補充可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の湯水加熱装置である。

また、同様の知見に基づいて提供される請求項７に記載の発明は、貯留手段が、流出側貯留部に対して連通したサブ貯留部を一又は複数有するものであり、前記液位検知手段が、流入側貯留部、流出側貯留部、並びに、サブ貯留部から選ばれる一の貯留部に設けられており、液補充手段が、前記液位検知手段によって検知される液位に基づき、液位検知手段が設けられた貯留部とは異なる貯留部に液体を補充可能なものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の湯水加熱装置である。

上記請求項６や請求項７のような構成を採用した場合、液補充手段により液体を補充する際に液体がはねても、補充の際にはねた液体が液位検知手段に直接的に付着する可能性が低い。また、上記した構成を採用した場合、液補充手段により液体が補充される槽と液位検知手段が設置されている槽とが異なるため、液体の補充の際に液面が波打つ等しても、これによる液位の誤検知が起こりにくい。従って、上記請求項６や請求項７に記載の構成を採用すれば、貯留部に貯留されている液体の量を正確に把握し、水封状態を形成するのに適当な量となるように液体の補充量を調整可能なドレン排出系統を提供することができる。

本発明によれば、液位検知手段によって液位を正確に把握できない状態になったり、液補充手段が故障した場合にこれを的確に把握可能な湯水加熱装置を提供することができる。

続いて、本発明の一実施形態にかかる給湯装置１（湯水加熱装置）について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、上下左右の位置関係は、特に断りのない限り、通常の設置状態を基準として説明する。

給湯装置１は、燃焼部２（燃焼手段）と、一次熱交換器２０と、二次熱交換器２５とを備えた、いわゆる潜熱回収型の湯水加熱装置である。給湯装置１は、燃焼部２の下方に燃焼ケース３と、排気集合部５とを有する。これらにより、給湯装置１には、燃焼ケース３から排気集合部５を経て消音部６に至る、断面形状が略「Ｕ」字型となるように連通した空間が形成されている。また、燃焼部２の側方には、前述の消音部６が設けられており、燃焼ケース３の下方には中和装置７が設けられている。燃焼ケース３および消音部６は、それぞれ給湯装置１の底側に設けられた排気集合部５に連通している。

図１に示すように、燃焼部２は、空気ケース８や燃料噴霧ノズル１０、送風機１１、燃焼筒１２等を備えている。燃焼部２は、いわゆる逆燃焼式の燃焼装置により構成されており、下方に向けて火炎を形成可能とされている。すなわち、燃焼部２は、送風機１１を作動させることによって空気ケース８内に燃焼用の空気を導入すると共に、図示しない燃料供給源から供給されてきた液体燃料を燃料噴霧ノズル１０から下方に向けて噴霧し、燃焼筒１２内において燃焼できる構成とされている。

燃焼ケース３は、燃焼部２に対して下方側に位置しており、燃焼部２における燃焼動作に伴って発生する高温の燃焼ガスが流れる部分であり、排気集合部５や消音部６と組み合わさって一連の燃焼ガス通路４を形成している。燃焼ケース３の内部には、一次熱交換器２０および二次熱交換器２５が設けられている。一次熱交換器２０は、燃焼部２を流れる燃焼ガスの流れ方向上流側、すなわち図示状態において上方側に位置している。一方、二次熱交換器２５は、燃焼部２を流れる燃焼ガスの流れ方向下流側、すなわち図示状態において下方側に位置している。

一次熱交換器２０の入水口（図示せず）と、二次熱交換器２５の出水口（図示せず）との間は図示しない配管によって接続されている。また、一次熱交換器２０の出水口２０ａには、カランや浴槽といったような湯水の供給先となる所（給湯先）に繋がる配管が接続されている。また、二次熱交換器２５の入水口２５ａには、外部から加熱対象となる湯水を供給するための入水配管２６が接続されている。そのため、給湯先において給湯要求があり、外部の給水源から入水配管２６を介して湯水が供給されると、この湯水は二次熱交換器２５の入水口２５ａに供給される。入水口２５ａに供給された湯水は、二次熱交換器２５を流れた後、一次熱交換器２０内を流れることによって順次熱交換加熱され、その後一次熱交換器２０の出水口２０ａから給湯先に向けて供給される。

排気集合部５は、燃焼ケース３の下方に配置され、燃焼ケース３に直接連通した部分である。排気集合部５は、給湯装置１の底側において給湯装置１の幅方向（図１において左右方向）に伸びる内部空間を有する。また、排気集合部５は、燃焼ケース３の側方に配された消音部６とも連通している。そのため、排気集合部５は、燃焼ケース３を下方に向けて流れる燃焼ガスを流入させるとともに、当該燃焼ガスを消音部６に向けて流出させる部分として機能する。すなわち、排気集合部５は、下方に向けて流れる燃焼ガスの流れ方向を上方に向けて折り返すための部分として機能する。

排気集合部５の底部には、ドレン排出口２７が設けられている。ドレン排出口２７は、二次熱交換器２５側から落下してくるドレンを排気集合部５の外部に排出するための排出口として機能する。

排気集合部５の下方には、中和装置７が配されており、ドレン排出口２７から排出されるドレンを受容し、中和して排出可能とされている。すなわち、中和装置７は、給湯装置１において発生するドレンを排出するためのドレン排出系統としての機能と、ドレンを中和するための中和器としての機能とを兼ね備えたものである。図１に示すように、中和装置７は、ドレンを貯留可能な貯留容器３０（貯留手段）と、貯留容器３０に対して外部から湯水を補充可能な注水手段４０（液補充手段）とを備えている。

貯留容器３０は、大別して２つの槽に分類され、互いにドレンや湯水が行き来可能なように連通している。具体的には、貯留容器３０は、流入槽３１（流入側貯留部）と、排出槽３２（流出側貯留部）とを有しており、両者の間が隔壁３３によって隔てられている。また、排出槽３２に隣接する位置には排出部３４が設けられており、排出槽３２の上方側の位置において両者が連通している。

流入槽３１は、排気集合部５側から流れてくるドレンの流入側、すなわちドレンの流れ方向上流側に位置する槽である。本実施形態では、流入槽３１は、排気集合部５のドレン排出口２７に接続されている。排出槽３２は、貯留容器３０に流入したドレンの排出側、すなわち排気集合部５から、ドレン排出系統をなす中和装置７を通って排出されるドレンの流れを想定した場合に、流入槽３１に対してドレンの流れ方向下流側に存在している槽である。本実施形態では、排出槽３２は、流入槽３１に対して隣接する位置に設けられている。

流入槽３１と排出槽３２との間に配された隔壁３３は、貯留容器３０の上方から下方に向けて伸びている。貯留容器３０にドレンや湯水等の液体が貯留された状態において、隔壁３３は、流入槽３１および排出槽３２の間において、両者の水面を隔離する。一方、貯留容器３０は、隔壁３３の下方側の位置（以下、連通部３５とも称す）において流入槽３１と排出槽３２とが連通した状態となっている。すなわち、隔壁３３は、貯留容器３０の底面３０ａには到達しておらず、隔壁３３の下端部と底面３０ａとの間には流入槽３１と排出槽３２との間でドレンや湯水の行き来を阻止するものは存在していない。

流入槽３１には、グラウンド電極３６と、水位（液位）を検知するための３本の水位電極３７（以下、それぞれを３７ａ，３７ｂ，３７ｃとも称す）とが設けられている。水位検知手段３７ａ〜３７ｃは、グラウンド電極３６と組み合わさって貯留容器３０内におけるドレン等の水位を検知するための水位検知手段５５としての機能を発揮する。グラウンド電極３６および水位電極３７ａ〜３７ｃは、給湯装置１の動作を司るために設けられた制御装置５０に電気的に接続されている。

グラウンド電極３６および水位電極３７ａは、それぞれ流入槽３１において、貯留容器３０の天面３０ｂ側から底面３０ａ側に向けて略垂下している。また、グラウンド電極３６および水位電極３７ａは、それぞれ隔壁３３の下端部分、換言すれば連通部３５の上端部分に相当する位置よりも高さＨ（以下、最大変動幅Ｈとも称す）の分だけ上方に位置している。グラウンド電極３６と水位電極３７ａとの間で導通があることが検知された場合は、流入槽３１における液面が少なくとも水位電極３７ａの下端、すなわち連通部３５の上端部に相当する位置よりも最大変動幅Ｈだけ上の位置にあり、連通部３５がドレンや湯水で封止された状態（以下、この状態を水封状態とも称す）になっている。

ここで、上記した最大変動幅Ｈは、給湯装置１において燃焼部２が正常に燃焼作動することができる範囲（正常時液面変動幅）内において、排気集合部５を流れる燃焼ガス等の影響によって流入槽３１の液面が低下する際の液面低下量の最大値に調整されている。具体的には、本実施形態の給湯装置１では、燃焼部２が最大燃焼量で燃焼作動する際に燃焼ガスが最も多く発生し、流入槽３１内の液面に最も大きな圧力が作用するため、最大燃焼量で燃焼する際の液面低下量にあわせて最大変動幅Ｈが設定されている。なお、燃焼部２が最大燃焼量で燃焼する場合以外で流入槽３１内の液面に最も大きな圧力が作用する場合は、この条件下において想定される液面低下量にあわせて最大変動幅Ｈが設定される。

また、燃焼部２の燃焼状態が異常である場合は、流入槽３１内の液面に最大燃焼量で燃焼作動を行っている場合よりもさらに大きな圧力が作用し、流入槽３１内の液面を大きく低下させることとなる。そこで、本実施形態では、燃焼部２が最大燃焼量で正常な燃焼作動を行っている場合における流入槽３１内の液面低下量に基づいて最大変動幅Ｈが設定されている。そのため、燃焼部２が燃焼作動中であって、水位電極３７ａによってドレン等を検知できない場合は、燃焼部２における燃焼状態が異常燃焼である可能性がある。従って、水位電極３７ａによる検知結果は、燃焼部２における燃焼状態を判断するための基準として使用される。

本実施形態の給湯装置１は、水位電極３７ａによりドレン等の存在が確認されない場合は、燃焼部２の燃焼作動が停止される構成とされている。従って、水位電極３７ａによる検知結果は、燃焼部２における燃焼作動の可否を判断するための基準として使用される。

水位電極３７ｂは、水位電極３７ａと略平行であり、貯留容器３０の流入槽３１において天面３０ｂ側から下方に向けて略垂下するように取り付けられた電極である。水位電極３７ｂの下端部は、水位電極３７ａの下端部よりも高い位置（天面３０ｂ側の位置）、すなわち貯留容器３０にドレン等が流入した際に液面が上昇する側の位置に存在している。水位電極３７ｂは、正常な燃焼作動時に貯留容器３０内において液面の変動があっても水封状態が解消されない程度の量のドレンが貯留されている場合に、燃焼停止状態において流入槽３１内の液面が存在すると想定される位置に液面があるか否かを検知可能なように取り付けられている。

水位電極３７ｃは、貯留容器３０にあるドレン等がオーバーフローする程度の水位に達しているか否かを検知するために設けられている。水位電極３７ｃは、上記した水位電極３７ａ，３７ｂと同様に、貯留容器３０の天面３０ｂ側から下方に向けて略垂下するように取り付けられている。水位電極３７ｃは、貯留容器３０において排水異常が発生する等して排出口３４ａからではなく、天面３０ｂ側からドレン等が溢れ出す可能性があるか否かを検知するために設けられたものであり、その下端部は上記した水位電極３７ａ，３７ｂよりも高い位置（天面３０ｂ側の位置）にある。

排出槽３２は、上記した流入槽３１よりも容積が大きい。貯留容器３０は、排出槽３２側の底面に水抜き口３８を有する。排出槽３２内には、２つの仕切り３２ａ，３２ｂが設けられている。排出槽３２内の空間は、仕切り３２ａ，３２ｂにより、流入槽３１側の空間、排出部３４側の空間、並びに、前記両空間の中間にある空間からなる３つの空間に分割されている。

仕切り３２ａ，３２ｂは、排出槽３２内において上下方向に伸びるように設けられており、その下端部と貯留容器３０の底面３０ａとの間には存在していない。そのため、仕切り３２ａ，３２ｂによって排出槽３２内の空間を区切って形成された３つの空間は、それぞれ互いに連通した状態になっている。一方、図１や図２等に示すように仕切り３２ａ，３２ｂの上端部は、排出槽３２と排出部３４とを連通している排出口３９の下端部を通る水平面により規定されるオーバーフロー基準水位Ｌｘよりもやや上方に突き出ている。すなわち、仕切り３２ａ，３２ｂの上端は、排出槽３２側から排出部３４側にドレンや湯水等の液体があふれ出す際の液面位置よりも僅かに上方に突き出した位置にある。

排出部３４は、排出槽３２の側方に付属した部分であり、排出槽３２の上端側、すなわち貯留容器３０の天面３０ｂ側に偏在した位置に設けられた排出口３９を介して排出槽３２に連通している。排出部３４の下部には、排出口３９を介して排出槽３２からあふれ出してきたドレン等を排出するための排出口３４ａが設けられている。

ここで、上記した貯留容器３０は、流入槽３１および排出槽３２の大きさ（内容積）や、ドレン等を排出槽３２から排出部３４側へ排出するための排出口３９を設けた位置について、通常の燃焼状態で燃焼作動する際に流入槽３１および排出槽３２において想定される液面位置の変動を加味して調整されている。さらに具体的には、本実施形態の給湯装置１では、燃焼部２において燃焼作動を行うことにより発生する燃焼ガスが排気集合部５から貯留容器３０の流入槽３１に流入する。これに伴い、流入槽３１内にあるドレン等の液面に圧力が作用し、流入槽３１側の液面が低下する一方、排出槽３２側の液面が上昇する。

そのため、例えば図２（ａ）に示すように燃焼作動の停止時にオーバーフロー基準水位Ｌｘに液面が到達するまで注水することとした場合は、燃焼開始後に流入槽３１内の液面低下に伴い、図２（ｂ）に示すように排出槽３２側のドレン等が排出口３９を介して排出部３４側にオーバーフローし、排出されてしまうこととなる。従って、燃焼停止時に上記したオーバーフロー基準水位Ｌｘまで注水を行うこととすると、オーバーフローしたドレン等を補充するために頻繁に注水を行わねばならないこととなってしまう。また、注水を頻繁に行うこととなると、貯留手段３０に補充される湯水や、注水に要する電気エネルギーの無駄が生じたり、騒音が発生するといった問題が生じる。また、注水を頻繁に行うと、注水手段４０を構成する弁４２等の部品の耐久性に問題が生じる可能性がある。

そこで、本実施形態では、燃焼停止状態において排出槽３２側の液面とオーバーフロー基準水位Ｌｘに相当する位置に想定される水平面とで囲まれた空間の容積が、流入槽３１において燃焼ガス等の流入に伴って液面低下が起こることによって流入槽３１側から排出槽３２側に押しやられるドレン等の容積以上となるように排出口３９の位置（高さ）や、注水手段４０によって注水する際の水位を調整している。

すなわち、本実施形態では、燃焼作動時において流入槽３１内の液面の低下量が最大である際の値（以下、最大液面低下量Ｘ１とも称す）を実験的あるいは所定の数式等に基づいて導出し、設定している。そして、この最大液面低下量Ｘ１分だけ液面が低下した際に連通部３５を介して排出槽３２側に押しやられるドレン等の容量や、排出槽３２の断面積に基づき、最大液面低下量Ｘ１分だけ流入槽３１側の液面低下が起こった際の排出槽３２側の液面上昇量（以下、最大液面上昇量Ｘ２とも称す）を導出し、この値や最大液面低下量Ｘ１等に基づいて非燃焼状態である際に貯留しておくべきドレン等の量や、排出槽３２の排出口３９の位置を調整している。

本実施形態では、図２（ｃ）に示すように、貯留容器３０内に水封状態になる水位までドレン等が存在する状況下において、燃焼作動時に最大液面上昇量Ｘ２だけ排出槽３２側の液面が上昇することにより液面が到達する位置以上の高さに排出口３９を設けている。また、正常な燃焼状態であればいかなる場合であっても水封状態を維持できると共に、最大液面低下量Ｘ１だけ流入槽３１側の液面が低下し、その後、燃焼停止しても補水動作を行わなくても良い量だけ貯留容器３０内にドレン等が存在している場合に、燃焼停止状態において流入槽３１内の液面が存在すると想定される位置（以下、注水基準水位Ｌｃとも称す）にドレン等が存在しているか否かを検知可能な位置に水位電極３７ｂが取り付けられている。

図１に示すように、注水手段４０は、注水管路４１と弁４２とを備えた構成とされている。注水管路４１は、上記した二次熱交換器２５の入水口２５ａに接続されている入水配管２６の途中で分岐された配管であり、外部から供給される湯水を貯留容器３０に向けて供給することができる。注水管路４１は、貯留容器３０のうち排出槽３２側の天面３０ｂに接続されており、排出槽３２側に注水できる構造とされている。また、弁４２は、注水管路４１の中途に設けられている。

上記した貯留容器３０内には、ドレンを中和するための中和剤Ｃが収容されている。図１に示すように、本実施形態では、中和剤Ｃは、排出槽３２全体に収容されている。

図１に示すように、消音部６は、四方を囲まれた、上下方向に連通した筒状の空間６ｂを有する。消音部６内の空間６ｂは、下端側において排気集合部５と連通している。また、消音部６は、上端側に排気口６ｃを有し、これを介して空間６ｂが外部雰囲気と連通している。

続いて、給湯装置１の動作について説明する。給湯装置１は、図示しない流量センサ等により入水配管２６を介して外部の給水源から二次熱交換器２５に向けて湯水が供給されてきたことが検知されると、燃焼部２が燃焼作動を開始する。燃焼部２における燃焼作動に伴って燃焼筒１２内で発生した燃焼ガスは、燃焼ケース３内を下方に向けて流れる。その後、燃焼ガスは、給湯装置１の底側に設けられた排気集合部５内に流入する。

排気集合部５内に流入した燃焼ガスは、排気集合部５内を横方向、すなわち消音部６と接続されている側（図１において右方向）に向けて流れる。その後、燃焼ガスは、排気集合部５の上方に接続されている消音部６に向けて流れる。すなわち、燃焼部２で発生し、燃焼ケース３内を下方に向けて流れていた燃焼ガスは、排気集合部５においてその流れ方向を変換し、消音部６を上方に向けて流れた後、排気口６ｃから外部に排出される。

一方、入水配管２６を介して外部から供給されてきた湯水は、二次熱交換器２５の入水口２５ａを介して二次熱交換器２５に流入する。二次熱交換器２５に流入した湯水は、主として燃焼ガス中に含まれている潜熱を回収し、これにより加熱される。これに伴い、燃焼ガス中に含まれている水分が凝集され、二次熱交換器２５の表面等においてドレンが発生する。

二次熱交換器２５で加熱された湯水は、二次熱交換器２５の出水口（図示せず）を出て一次熱交換器２０の入水口（図示せず）から一次熱交換器２０内に流入する。一次熱交換器２０に流入した湯水は、燃焼部２での燃料の燃焼に伴って発生した燃焼ガスとの熱交換により加熱される。一次熱交換器２０では、主として燃焼ガス中に含まれている顕熱が回収される。このようにして一次熱交換器２０において加熱された湯水は、一次熱交換器２０の出水口２０ａから流出し、給湯先となるカランや浴槽等に向けて供給される。

上記したように、給湯装置１では、二次熱交換器２５における熱交換に伴ってドレンが発生する。ここで発生したドレンは、燃焼ケース３内を落下し、排気集合部５に集まる。その後、このドレンは、排気集合部５の底部に設けられたドレン排出口２７を介して排気集合部５の下方に設けられた中和装置７の貯留容器３０の流入槽３１に流入する。流入槽３１に流入したドレンは、貯留容器３０内に収容されている中和剤Ｃによって中和される。

ここで、本実施形態の給湯装置１において、制御装置５０は、燃焼停止中にグラウンド電極３６と水位電極３７ｂとの導通状態に基づき、水封状態とするのに十分なドレン等が中和容器３０に貯留されているかを確認し、ドレン等の量が不足している場合に湯水を補充する補水動作（補液動作）を行うことにより貯留容器３０を水封状態とする。また、制御装置５０は、補水動作の際におけるグラウンド電極３６と水位電極３７ｂとの導通状態に基づいて、水位電極３７ｂやグラウンド電極３６を組み合わせてなる水位検知手段５５の異常や、注水手段４０を構成する弁４２の異常、燃焼部２における燃料漏れに関する異常の発生を判定できる構成とされている。そして、これらの異常があるものと判定されると、制御装置５０は、補水動作を停止すると共に、燃焼部２における燃焼作動を禁止状態とする。

さらに詳細に説明すると、給湯装置１において、制御装置５０は、図３に示すようなフローチャートに従って補水動作を行い、これに付随して水位検知手段５５や弁４２の異常、燃料漏れに関する異常を判定する。具体的には、制御装置５０は、先ずステップ１において燃焼部２が燃焼作動中であるか否かを確認する。ここで、燃焼停止中である場合は、制御フローがステップ２に移行する。

制御フローがステップ２に移行すると、制御装置５０は、水位電極３７ｂとグラウンド電極３６との導通があるか否かを確認する。ここで、水位電極３７ｂとグラウンド電極３６との間での導通が確認できた場合は、貯留容器３０に水封状態とするのに十分なドレン等が貯留されており、水位電極３７ｂやグラウンド電極３６についても正常に動作しているものと想定される。

ここで、本実施形態のように液体燃料を燃焼するタイプの燃焼部２を備えた給湯装置１では、燃焼部２における燃料漏れが発生すると、これが貯留容器３０の流入槽３１側に流入することがある。この場合、灯油等の液体燃料は、一般的に水に比べて比重が小さいため、図２（ｄ）にハッチングで示すように流入槽３１内に貯留されているドレン等と混ざり合わず、ドレン等の液面上に層状に浮遊した状態となるものと想定される。さらに、灯油等の液体燃料は、導電性を有していない。そのため、仮に貯留容器３０内に水封状態を維持可能な程度にドレン等があっても、図２（ｄ）のように、水位電極３７ｂの下端部がドレン等の上に浮遊している灯油等の層Ｚに相当する位置にあると、水位を検知することができない。

すなわち、流入槽３１側にある程度の量の液体燃料が流入した状態となっていると、水位電極３７ｂとグラウンド電極３６との間での導通が確認できない状態になる。そのため、ステップ２において水位電極３７ｂとグラウンド電極３６との間での導通が確認できなかった場合は、貯留容器３０内に水封状態を維持するのに必要なドレン等が貯留されていない可能性に加え、燃焼停止時に所定時間の補水動作を行っても水位が検知できなければ、水位検知手段５５として機能する水位電極３７ｂやグラウンド電極３６の異常、燃焼部２における燃料漏れ異常等が想定される。

そこで、ステップ２において水位電極３７ｂとグラウンド電極３６との間での導通が確認できなかった場合は、制御フローがステップ３に進められ、制御装置５０から弁４２に向けて弁４２を開状態とする旨の信号が送信される。

その後、制御フローがステップ４に移行し、水位電極３７ｂとグラウンド電極３６との間での導通が確認される。ここで、導通が確認された場合は、燃焼中において貯留容器３０内に水封状態を維持可能な程度のドレン等が貯留された状態になっており、上記した水位検知手段５５や弁４２の異常がなく、燃焼部２における燃料漏れもないものと想定される。そこで、ステップ４で水位電極３７ｂとグラウンド電極３６との間での導通が確認された場合は、制御フローがステップ９に移行して中和装置７が正常に作動しており、許容範囲を超える燃料漏れもない旨の判定（正常判定）を行う。その後、制御フローがステップ１０に移行し、補水動作が停止され、燃焼部２に対する燃焼要求を待つ燃焼待機状態となる。

一方、ステップ４で水位電極３７ｂとグラウンド電極３６との間での導通が確認されない場合は、制御フローがステップ５に移行し、ステップ２で弁４２を開状態とする指令が発信されてからＸ分が経過したか否かが確認される。ここで、Ｘ分は、注水管路４１を介して外部から貯留容器３０に湯水を補充する際に、水封状態とするのに必要な量の湯水を貯留容器３０に貯留するのに十分な時間に設定されている。

ステップ５において、弁４２を開状態とする指令が発信されてから、すなわち補水動作が開始されてからＸ分経過していない場合は、制御フローがステップ４に戻され、引き続き貯留容器３０への注水が継続される。一方、ステップ５においてＸ分が経過したことが確認された場合は、弁４２が異常であったり、水位検知手段５５を構成する水位電極３７ｂやグラウンド電極３６が異常である可能性がある。また、ステップ５においてＸ分が経過したことが確認された場合は、燃焼部２において燃料漏れが発生したために、水位電極３７ｂとグラウンド電極３６との間での導通がない可能性もある。いずれの場合であっても、給湯装置１において、このまま補水動作を継続したり、燃焼部２の燃焼作動を許容するのは好ましくない。

ここで、給湯装置１が設置された直後等は、流量検知手段４５（通液検知手段）が水流を検知した履歴がない可能性がある。このように、外部の給水源から入水配管２６を介して湯水の供給を受けることができる状態であっても流量検知手段４５が水流を検知した履歴がない。しかし、給湯装置１が、外部の給水源から入水配管２６を介して湯水の供給を受けることができる状態であり、先の燃焼作動に際して流量検知手段４５が水流を検知した履歴があり、先の制御フローにおいて補水動作を開始してからＸ分経過しても水位電極３７ｂに導通がない場合は、外部の給水源からの湯水の供給がないことが原因ではなく、弁４２や水位電極３７ｂに不具合があったり、燃焼部２において許容範囲を超える燃料漏れがあったものと想定される。

これらの知見に基づき、ステップ５において補水動作を開始してからＸ分経過したことが確認されると、制御フローがステップ６に移行し、流量検知手段４５による水流検知の履歴の有無が確認される。そして、流量検知手段４５が水流を検知した履歴がある場合は、制御フローがステップ７に移行し、制御装置５０により弁４２の異常や水位検知手段５５の異常、燃焼部２における燃料漏れ異常の少なくともいずれかの異常があったものと判定される。その後、制御フローがステップ８に進められ、補水動作が停止されると共に、燃焼部２が燃焼禁止状態とされる。

上記したように、本実施形態の中和装置７では、ドレンを貯留可能な貯留容器３０に液面が注水基準水位Ｌｃ以上となるようにドレン等の液体が溜まっていると連通部３５が水封状態になり、燃焼時に流入槽３１に流入した燃焼ガスが貯留容器３０を通過して外部に排出されてしまうのを阻止できる。また、本実施形態の中和装置７では、注水手段４０が設けられており、これにより貯留容器３０に液体を補充することができる。そのため、本実施形態によれば、例えば給湯装置１の設置直後や貯留容器３０から水抜きをした後のように貯留容器３０内にドレン等が存在しない状態や、長期にわたって給湯装置１が使用されなかった等して貯留容器３０内の水分が蒸発する等して貯留容器３０に水封状態とするには十分なドレンが存在していない状態であっても、この状態で燃焼作動され、燃焼ガスが中和装置７を介して漏洩するといった不具合が起こるのを防止することができる。

また、上記したように、本実施形態では、排気集合部５側から貯留容器３０側に燃焼ガスが流動してきて貯留容器３０に溜まっている液体に圧力が作用することによって流入槽３１における水位低下が起こっても、水封状態を維持可能なように注水手段４０によって貯留容器３０に液体が補充された状態となってから燃焼作動を行う構成とされている。そのため、本実施形態の給湯装置１では、燃焼ガスが流入槽３１に流入してきて水面が低下したとしても確実に水封状態を維持でき、燃焼ガスの漏洩を防止することができる。

上記したように、本実施形態の給湯装置１では、貯留容器３０内に水封状態とするのに十分なドレン等が貯留されていない場合に、補水動作を開始してからＸ分経過するのを待っても水位検知手段５５によって水位が検知されない場合に、注水手段４０や水位検知手段５５に不具合があったり、燃焼部２において燃料漏れが起こっている可能性がある旨の判定を行い、補水動作を停止すると共に、燃焼作動を禁止することとしている。そのため、本実施形態の給湯装置１では、注水手段４０の故障や燃料漏れを的確に把握できると共に、これらの不具合に起因した新たな不具合の発生を未然に防止することができる。

上記実施形態では、注水動作の開始後、通常であれば水封状態になっているであろうと想定される注水動作の開始後Ｘ分が経過したタイミングを基準とし、これまでに水位検知手段５５によって水位を検知しているか否かを確認する構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、例えば注水管路４１の中途に水流を検知可能な水流センサを設け、水流が検知された後、所定のタイミングを基準としたり、注水管路４１の中途に流量センサを設け、この流量センサが所定の流量を検知したタイミングを基準とすることも可能である。

上記実施形態で説明した制御フローでは、ステップ６で流量検知手段４５が水流を検知した履歴があることを条件として弁４２の異常や水位検知手段５５の異常、燃焼部２における燃料漏れ異常があったものと判定する構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに他の要件を満足することを条件として異常判定を行う構成としてもよい。さらに具体的には、図４に示すように、図３に示す制御フローのステップ６からステップ７に移行する間にさらに補水動作が完了してからＹ分経過するまで水位電極３７ｂとグラウンド電極３６との間で導通がないかを検知する構成としてもよい。

さらに詳細に説明すると、図３に示す制御フローのステップ６で流量検知手段４５が水流を検知した履歴があったことが確認された場合は、弁４２や水位検知手段５５に異常があったり、燃焼部２において許容量を超える燃料漏れがあった蓋然性が高い。しかし、上記したＸ分の期間にわたって給湯装置１が逆風にさらされ続けている場合は、消音部６を介して排気集合部５内に流入してきた外気の影響を受けて貯留容器３０の流入槽３１側の水位が低下しているだけで、弁４２や水位検知手段５５の異常や、燃料漏れが起こっていない可能性もある。

また、仮に燃焼部２において燃料漏れが起こっているとした場合であっても、燃料漏れは１ｃｃ／分程度のものに過ぎず、直ちに燃焼動作を禁止せねばならない程度ではない。そのため、通常であれば逆風がやむと想定される期間、具体的には１時間程度の範囲内であれば、直ちに燃焼動作を禁止せず、異常判定を遅らせても支障がないものと想定される。

そこで、かかる知見に基づき、図４に示す制御フローでは、上記した図３に示す制御フローのステップ６において流量検知手段４５が水流を検知した履歴があることを条件として、制御フローをステップ６ａおよびステップ６ｂに進め、補水動作の完了からＹ分（Ｘ分＜＜Ｙ分、本実施形態では３０分）が経過するまで水位電極３７ｂとグラウンド電極３６との間で導通がないか検知し続ける。そして、Ｙ分の間に水位電極３７ｂとグラウンド電極３６との間での導通が確認されると（ステップ６ａでＮＯの場合）、制御装置５０は、逆風の影響で流入槽３１内の水位低下が起こっていたものと判断し、制御フローをステップ９に進める。

一方、Ｙ分の間に水位電極３７ｂとグラウンド電極３６との間での導通が確認されなかった場合（ステップ６ａでＹＥＳかつステップ６ｂでＹＥＳの場合）は、制御装置５０が、逆風の影響ではなく、弁４２や水位検知手段５５の異常や、燃料漏れの影響で流入槽３１内の水位低下が起こっていたものと判断し、制御フローをステップ７に進め異常判定を行う。

上記したように、図４に示す制御フローによれば、逆風の影響により弁４２や水位検知手段５５の異常や、燃料漏れが起こっているものと誤検知するのを防止することができる。

また、上記した図３制御フローでは、ステップ１において燃焼停止中であることを条件としてステップ２以下の制御フローで弁４２や水位検知手段５５の異常や、燃料漏れの有無を検知する構成としているが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、一般的な給湯装置では、燃焼作動中に限らず、いわゆるポストパージ運転やプリパージ運転、掃気運転等を行う際に送風機１１が作動し、排気集合部５に空気が流れる。そのため、送風機１１が作動している状況下では、排気集合部５を流れる空気の影響により、流入槽３１内の液面がいくらか低下してしまい、弁４２や水位検知手段５５の異常、燃料漏れの有無について誤検知してしまう可能性がある。一方、給湯装置１が燃焼作動を行う場合は、送風機１１が必ず作動する。そのため、図３に示す制御フローにおいて、ステップ１は、燃焼停止中であるか否かを確認する代わりに、送風機１１が作動しているか否かを確認し、送風機１１が停止状態であることを条件としてステップ２以降の制御フローに移行する構成としてもよい。

上記実施形態では、灯油等の液体燃料の比重が小さく、ドレン等の液面上に浮遊するといった性質や、液体燃料が導電性を有さないといった性質を利用して、グラウンド電極３６と水位電極３７ｂとの間での通電が検知されないことを条件として燃料漏れの可能性があると判定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い。すなわち、燃料漏れについては、従来公知の燃料漏れを検知するためのセンサ等を利用して検知する構成としてもよい。また、従来公知の手法による燃料漏れの検知と、本実施形態で採用した判定方法とを組み合わせて、燃料漏れを検知する構成としてもよい。

上記したように、給湯装置１は、流量検出手段４５が所定量の通液を検知すると、制御装置５０が給湯先から給湯要求があったものと判断し、燃焼部２において燃焼作動が開始される構成とされている。そのため、燃焼停止中に行われる貯留容器３０への補水動作に際して通水を検知可能な位置に流量検出手段４５が設けられていると、一次熱交換器２０や二次熱交換器２５に湯水が存在していないにもかかわらず燃焼部２において燃焼動作が実施され、いわゆる空だき状態になる可能性がある。

しかし、本実施形態では、流量検出手段４５が入水配管２６の中途であって、入水配管２６と注水管路４１との分岐点よりも湯水の流れ方向下流側（熱交換器側）に配されている。そのため、本実施形態では、貯留容器３０への湯水の補充の際に給湯要求があったものと誤検知して燃焼部２が燃焼作動を開始するといったような不具合が起こらない。

本実施形態では、流量検出手段４５により通水が検知された履歴があるか否かで、入水配管２６を介して外部から供給される湯水を、注水管路４１を介して貯留容器３０に供給可能な状態にあるか否かを確認しているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、注水管路４１の中途に湯水の流量や通水を検知可能なものを配した構成とすることによって注水管路４１を介して貯留容器３０に供給可能な状態にあるか否かを確認することとしてもよい。

本実施形態の給湯装置１は、中和装置７によってドレン排出系統の一部又は全部が形成されているため、装置構成がコンパクトとなる。また、中和装置７は、ドレンを中和するためにある程度の容積を確保した構成とされている。そのため、本実施形態のように中和装置７によってドレン排出系統を形成した場合は、ドレン等が通過する流路断面積が大きくなり、その分ドレン排出系統に滞留しているドレン等が凍結することによる流路閉塞が起こりにくい。

本実施形態で採用されている中和装置７では、流入槽３１側に水位検知手段５５を構成するグラウンド電極３６や水位電極３７ａ〜３７ｃを設けると共に、注水手段４０の注水管路４１を排出槽３２側に設けた構成とされている。そのため、注水手段４０により貯留容器３０に湯水を補充する際に湯水がはねても、これが水位検知手段５５に直接的に付着する可能性が低い。また、本実施形態では、流入槽３１と排出槽３２との間に配された隔壁３３によって両者の水面が分離されている。そのため、注水管路４１を介して湯水を補充する際に排出槽３２側の水面が波打つ等しても、流入槽３１側の水面はほとんどその影響を受けることなく安定しており、水位検知手段５５による水位の誤検知が起こりにくい。

また、上記したような構成とすれば、貯留容器３０への注水時にグラウンド電極３６や水位電極３７ａ〜３７ｃが設置されている流入槽３１側において水位が短時間で安定する。そのため、上記した構成によれば、グラウンド電極３６および水位電極３７ａ〜３７ｃによる水位の検知処理を短時間で終了させることができる。

上記した中和装置７では、水位を検知するための構成としてグラウンド電極３６と水位電極３７ａ〜３７ｃとを組み合わせたものを採用した構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、グラウンド電極３６と水位電極３７との組み合わせ等の水位検知手段に代わって、例えば圧力センサ、光センサ等を用いた構成としたり、従来公知のフロートセンサやボールタップ等を用いた構成としてもよい。

上記実施形態では、燃焼作動時に貯留容器３０内の液体に作用する圧力に起因する液面位置の変動の幅を加味して水位電極３７ｂ等を配した構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、水位電極３７ｂ等の取り付け位置については、前記した液面の変動を考慮せずに設定したり、さらに別の要因を加味する等して適宜調整することができる。

上記実施形態では、流入槽３１側にグラウンド電極３６や水位電極３７ａ〜３７ｃを設け、排出槽３２側に注水手段４０の注水管路４１を接続した構成であったが、これとは逆に流入槽３１側に注水手段４０の注水管路４１を接続し、排出槽３２側にグラウンド電極３６や水位電極３７ａ〜３７ｃを設けた構成としてもよい。なお、上記したように注水管路４１を貯留容器３０の天面３０ｂ側に接続した構成とした場合は、貯留容器３０への注水時に天面３０ｂ側から湯水（上水）が落下することとなる。この際、貯留容器３０内でドレン等がはねたり、液面が波打ち、これが原因となって水位電極３７ａ〜３７ｃが水位を誤検知する可能性がある。そのため、このような不具合を防止するためには、上記したように流入槽３１および排出槽３２の一方側にグラウンド電極３６や水位電極３７ａ〜３７ｃを設け、他方側に注水手段４０の注水管路４１を接続した構成とすることが望ましい。

上記した中和装置７は、流入槽３１および排出槽３２の２槽を備え、これらにドレンが貯留されるものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば流入槽３１と排出槽３２との間にドレン等を貯留可能な別の槽（サブ貯留部）を設けたり、流入槽３１に対してドレンの流れ方向上流側の位置や排出槽３２に対してドレンの流れ方向下流側の位置に別の槽（サブ貯留部）を設けた構成としてもよい。また、このような構成とした場合についても、上記したのと同様に貯留容器３０への注水時に貯留容器３０内でドレン等がはねたり、液面が波打つことが原因となって水位を誤検知するのを防止すべく、流入槽３１、排出槽３２、並びに、一又は複数のサブ貯留部から選ばれる槽にグラウンド電極３６や水位電極３７ａ〜３７ｃを設け、これとは別の槽に注水手段４０の注水管路４１を接続した構成とすることが望ましい。

上記実施形態では、ドレンや湯水を貯留することにより水封状態を形成可能な中和装置７によってドレンを外部に排出するための系統を構成した例を例示したが、これは本発明の一実施形態を示したものに過ぎず、中和装置７以外の部位において同様の構成を備えたドレン排出系統を形成したものや、当該ドレン排出系統と中和装置７等とを組み合わせた構成であってもよい。また、上記実施形態では、中和装置７により構成されるドレン排出系統をいわゆる潜熱回収型の給湯装置１に適用した例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のタイプの給湯装置や機器類に採用した構成としてもよい。

上記実施形態で示した給湯装置１は、いわゆる逆燃焼方式の燃焼部２を備えたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば従来公知の気化式の燃焼装置のように、液体燃料を気化したものを燃焼するタイプや、ガスを燃焼するタイプの燃焼装置等、いかなる燃焼形態を採用したものであってもよい。また、給湯装置１は、いわゆる一般給湯機能のみを備えたタイプのものに限らず、一般給湯機能に代えて風呂追い焚き機能、温水暖房機能を備えたものや、これらの機能を複数備えた複合機であってもよい。

上記した給湯装置１は、燃焼ガスが中和装置７を通過して排出されるといった不具合が起こらない。そのため、給湯装置１は、屋内にも好適に設置できる。

本発明の一実施形態にかかる給湯装置の構成を示す装置構成図である。 貯留容器内におけるドレン等の貯留状態を模式的に示す断面図であり、（ａ）は貯留容器が満水状態である状態、（ｂ）は貯留容器内に燃焼ガスが浸入して流入槽内の液面が低下した状態、（ｃ）は燃焼停止時に貯留容器への注水が不要な状態、（ｄ）は流入槽内に液体燃料が溜まって水位電極３７ｂによりドレン等の水位を検知できない状態を示すものである。 図１に示す給湯装置の動作を示すフローチャートである。 図３に示すフローチャートの変形例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 給湯装置（湯水加熱装置）
２ 燃焼部（燃焼手段）
３ 燃焼ケース
４ 燃焼ガス通路
５ 排気集合部
６ 消音部（排気部）
７ 中和装置
２０ 一次熱交換器
２５ 二次熱交換器
２６ 入水配管（給液系統）
３０ 貯留容器（貯留手段）
３１ 流入槽（流入側貯留部）
３２ 排出槽（流出側貯留部）
３３ 隔壁
３５ 連通部
３６ グラウンド電極
３７ａ〜３７ｃ 水位電極
４０ 注水手段（液補充手段）
４１ 注水管路
５０ 制御装置
５５ 水位検知手段（液位検知手段）

Claims (7)

1. 燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段における燃焼作動に伴って発生した燃焼ガスが流れる燃焼ガス通路と、当該燃焼ガス通路を流れる燃焼ガスとの熱交換により湯水または熱媒体を加熱可能な熱交換手段と、加熱対象である湯水または熱媒体を外部から前記熱交換手段に供給するための給液系統と、燃焼に伴って発生したドレンを排出するためのドレン排出系統と、制御手段とを備えた湯水加熱装置であって、
   前記ドレン排出系統が、
   燃焼ガス通路に連通し、ドレンを貯留可能な貯留手段と、
   当該貯留手段に対して液体を補充可能な液補充手段と、
   貯留手段内の所定の基準液位における液体の存在を検知可能な液位検知手段とを有し、
   前記貯留手段が、ドレンの流入側に位置する流入側貯留部と、ドレンの排出側に位置する流出側貯留部と、前記流入側貯留部および流出側貯留部が連通した連通部とを有し、
   貯留手段に液面が所定の液位以上となるように液体を貯留することにより、前記連通部が貯留手段に貯留されている液体で封止され、燃焼ガスの通過を阻止可能な水封状態とすることが可能なものであり、
   前記液補充手段が、前記給液系統から分岐され、前記貯留手段に向けて湯水または熱媒体を通液可能な補液流路を有しており、
   前記液位検知手段が液体の存在を検知していない状態において、前記液補充手段により外部から貯留手段に湯水または熱媒体を供給する補液動作を実施可能であり、
   補液流路に湯水または熱媒体を供給可能な状況において、補液動作の実施開始後の所定のタイミングまでに前記液位検知手段により液位が検知されていないことを条件として、制御手段により、前記液位検知手段および液補充手段のいずれか一方または双方が異常である旨の判定がなされ、
   当該判定がなされることを条件として補液動作が停止されると共に、燃焼作動が禁止されることを特徴とする湯水加熱装置。
2. 燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段における燃焼作動に伴って発生した燃焼ガスが流れる燃焼ガス通路と、当該燃焼ガス通路を流れる燃焼ガスとの熱交換により湯水または熱媒体を加熱可能な熱交換手段と、加熱対象である湯水または熱媒体を外部から前記熱交換手段に供給するための給液系統と、燃焼に伴って発生したドレンを排出するためのドレン排出系統と、制御手段とを備えた湯水加熱装置であって、
   前記燃焼手段が、液体燃料を前記燃焼ガス通路に連通した燃焼空間内で燃焼するものであり、
   前記ドレン排出系統が、
   燃焼ガス通路に連通し、ドレンを貯留可能な貯留手段と、
   当該貯留手段に対して湯水を補充可能な液補充手段と、
   貯留手段内の所定の基準液位における液体の存在を検知可能な液位検知手段とを有し、
   前記貯留手段が、ドレンの流入側に位置する流入側貯留部と、ドレンの排出側に位置する流出側貯留部と、前記流入側貯留部および流出側貯留部が連通した連通部とを有し、
   貯留手段に液面が所定の液位以上となるようにドレンおよび／または湯水を貯留することにより、前記連通部が貯留手段に貯留されているドレンおよび／または湯水で封止され、燃焼ガスの通過を阻止可能な水封状態とすることが可能なものであり、
   前記液補充手段が、前記給液系統から分岐され、前記貯留手段に向けて湯水または熱媒体を通液可能な補液流路を有しており、
   前記液位検知手段が液体の存在を検知していない状態において、前記液補充手段により外部から貯留手段に湯水または熱媒体を供給する補液動作を実施可能であり、
   補液流路に湯水または熱媒体を供給可能な状況において、補液動作の実施開始後の所定のタイミングまでに前記液位検知手段により液位が検知されていないことを条件として、制御手段により、前記液位検知手段の異常、液補充手段の異常、並びに、前記燃焼手段における燃料漏れに関する異常のうち、少なくとも一つの異常が発生している旨の判定がなされ、
   当該判定がなされることを条件として補液動作が停止されると共に、燃焼作動が禁止されることを特徴とする湯水加熱装置。
3. 給液系統に湯水または熱媒体の流通を検知可能な通液検知手段が設けられており、
   通液検知手段により通液が検知された履歴があることを条件として、補液流路に湯水または熱媒体を供給可能な状況であるものと制御手段によって判断されることを特徴とする請求項１または２に記載の湯水加熱装置。
4. 通液検知手段により通液が検知されることを条件として燃焼手段が燃焼作動を開始するものであり、
   通液検知手段が、給液系統の中途であって、給液系統と補液流路との分岐点よりも下流側に配されていることを特徴とする請求項３に記載の湯水加熱装置。
5. ドレンを中和して排出可能な中和装置を有し、
   当該中和装置によってドレン排出系統の一部または全部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の湯水加熱装置。
6. 流入側貯留部および流出側貯留部のいずれか一方の貯留部に前記液位検知手段が設けられており、
   当該液位検知手段によって検知される液位に基づき、液補充手段によって前記液位検知手段が設けられていない側の貯留部に対して液体を補充可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の湯水加熱装置。
7. 貯留手段が、流出側貯留部に対して連通したサブ貯留部を一又は複数有するものであり、
   前記液位検知手段が、流入側貯留部、流出側貯留部、並びに、サブ貯留部から選ばれる一の貯留部に設けられており、
   液補充手段が、前記液位検知手段によって検知される液位に基づき、液位検知手段が設けられた貯留部とは異なる貯留部に液体を補充可能なものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の湯水加熱装置。

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