JPH0531059B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、設定温度と入水温との温度差および
入水量に基づいて演算した必要熱量に応じて、バ
ーナへの燃料の供給量を自動調節するフイードフ
オワード制御を採用した給湯器にかかわる。

［従来の技術］ 従来より、比例弁を介して燃料供給路に接続さ
れた第１のバーナ、および比例弁に切替用電磁弁
を介して接続された第２のバーナからなるバーナ
を備え、第１のバーナのみの燃焼による半開能力
運転と第１のバーナおよび第２のバーナの同時燃
焼による全開能力運転とを選択し、その選択され
た能力運転に応じて切替用電磁弁を閉弁または開
弁すると共に、比例弁を比例制御するフイードバ
ツク制御を行うことによつて、半開能力運転（切
替用電磁弁が閉弁）による制御領域と、全開能力
運転（切替用電磁弁が開弁）による制御領域とが
設定される給湯器が知られている。

また、フイードバツク制御中に、出湯温が設定
温度よりかなり低い場合には、その必要熱量より
大きな熱量を比例制御するようにしている。逆
に、出湯温が設定温度より高い場合には、その必
要熱量より小さな熱量を比例制御するようにして
いる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに、従来の給湯器において、必要熱量よ
り大きな熱量を出力するように比例弁が比例制御
されている場合に、その能力を得るために比例弁
を開けていき比例弁の制御状態が半開能力運転に
よる制御領域を越えて全開能力運転による制御領
域に切り替えられる。

なお、全開能力運転による制御領域に切り替え
ることによつて比例弁を開け過ぎた場合には、比
例弁の制御状態が全開能力運転による制御領域に
変更された後、必要熱量に近付いた時点で再度切
替用電磁弁を閉弁して半開能力運転による制御領
域に切り替えられる。

このように、必要熱量より大きな熱量を出力す
るように比例弁が比例制御されている場合に、能
力を得るために比例弁を開けていき比例弁の制御
状態が半開能力運転による制御領域から全開能力
運転による制御領域に切り替えられると、切替用
電磁弁の開弁状態と閉弁状態との切り替えが繰り
返されることによつて、切替用電磁弁がチヤタリ
ングを発生する恐れがあり、給湯器の制御不良を
生起させる恐れがあつた。

本発明は、フイードフオワード制御が行われる
場合に切替用電磁弁の開弁状態と閉弁状態との間
の切り替えが繰り返されることによる切替用電磁
弁のチヤタリングを防止して制御不良を防止する
給湯器の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、燃料供給路に接続された第１のバー
ナ、および該第１のバーナに並列して前記燃料供
給路に接続された第２のバーナからなるバーナ
と、 該バーナへの燃料の供給量を制御する燃料供給
量制御手段と、 前記第２バーナと前記燃料供給量制御手段との
間に配され、前記第２のバーナへの燃料の供給お
よび停止を制御する切替用電磁弁と、 前記バーナの上方に配され、内部を通過する水
を前記バーナの燃料熱により加熱する熱交換器
と、 該熱交換器へ流入する水の入水温を検知する入
水温検知手段と、 前記熱交換器から流出する出湯温を所望の設定
温度に設定する温度設定手段と、 前記熱交換器へ流入する入水量を検知する入水
量検知手段と、 前記第１のバーナのみの燃料による半開能力運
転と、前記第１のバーナおよび前記第２のバーナ
の同時燃焼による全開能力運転とが設定されてお
り、 設定温度と入水温との温度差および入水量に基
づいて必要熱量を演算し、その必要熱量に基づい
て、前記燃料供給量制御手段の制御上状態を可変
すると共に、前記切替用電磁弁を制御して前記半
開能力運転と前記全開能力運転とを選択するフイ
ードフオワード制御を行う制御回路と を備え、 前記制御回路は、前記フイーノフオワード制御
時で、且つ半開能力運転が設定されている時、前
記必要熱量より大きな熱量を出力するように前記
燃料供給量制御手段の制御状態を可変する場合
に、半開能力運転により全開能力運転への切り替
えの要求があつても、前記切替用電磁弁を閉弁状
態に固定する技術手段を採用した。

本発明において、半開とは全開の1/2開だけで
なく、その他の部分開も含む。

［作用］ 本発明は、設定温度と入水温との温度差および
入水量に基づいて必要熱量を演算する。そして、
必要熱量に基づいて、燃料供給量制御手段の制御
状態を可変とすると共に、切替用電磁弁を制御し
て半開能力運転と全開能力運転とを選択する。

このため、半開能力運転時には、切替用電磁弁
を閉弁して第１のバーナのみに燃料を供給するこ
とにより、第１のバーナのみを燃焼させながら、
燃料供給量制御手段の制御状態を可変して熱量を
比例制御するフイードフオワード制御が行われ
る。また、全開能力運転時には、切替用電磁弁を
開弁して第１のバーナおよび第２のバーナに燃料
を供給することにより、第１のバーナおよび第２
のバーナを同時に燃焼させながら、燃料供給量制
御手段の制御状態を可変して熱量を比例制御する
フイードフオワード制御が行われる。

そして、フイードフオワード制御時であつて、
且つ半開能力運転が設定させている時、必要熱量
より大きな熱量を出力するように燃料供給量制御
手段の制御状態を可変する場合に、半開能力運転
より全開能力運転への切り替えの要求があつて
も、切替用電磁弁を閉弁状態に固定することによ
つて半開能力運転より全開能力運転への切り替え
を行わない。

したがつて、切替用電磁弁の閉弁状態のみで燃
料供給量制御手段の制御状態を可変して熱量を制
御することが可能となるので、切替用電磁弁の開
弁状態と閉弁状態との間の切り替えが繰り返され
ることはない。

［発明の効果］ 本発明は、フイードフオワード制御が行われる
場合に、半開能力運転と全開能力運転との間の切
り替えを行わないことによつて、切替用電磁弁の
チヤタリングを防止できるので、給湯器の制御不
良の原因を除去できる。また、半開能力運転と全
開能力運転との間の燃料の供給量の変動を防止で
きるので、温度制御範囲の拡大が行え、出湯温を
早く設定温度に接近させることができる。

［実施例］ 燃料に燃料ガスを用いた場合のガス燃焼式給湯
器の一実施例を図に基づき説明する。

第１図は本発明の一実施例を採用したガス燃焼
式給湯器を示す。

ガス燃焼式給湯器（以下給湯器と略す）１の給
湯器ケース２内には、燃焼器ケース１０が設けら
れ、さらにその内部にはガス供給管２０により供
給される燃料ガスを燃焼させる２連式のガスバー
ナ１１が設けられている。ガスバーナ１１は、ガ
ス供給管２０に接続された第１のバーナ１１ａ、
およびこの第１のバーナ１１ａに並列してガス供
給管２０に接続された第２のバーナ１１ｂからな
る。また、燃焼器ケース１０には、３相Ｙ結線の
ブラシレスDCモータを使用した燃焼用フアン１
２が備えられている。そして、ガスバーナ１１
は、燃焼用フアン１２によつて供給される燃焼用
空気と、ガス供給管２０より供給される燃料ガス
とによつて燃焼する強制送風式の燃焼器となつて
おり、燃焼により発生した燃焼ガスは排気口３か
ら外部へ排気される。

燃焼器ケース１０内の上方には、水供給管３０
と接続された熱交換器１３が設けられ、その熱交
換器１３の内部を通過する水はガスバーナ１１に
より発生する炎および燃焼ガスの熱により加熱さ
れる。さらに燃焼器ケース１０内のガスバーナ１
１の近傍には、点火装置であるスパーカ１４と、
炎検知手段としてのフレームロツド１５とが設け
られている。

ガス供給管２０には、上流側より通電時に燃料
ガスを通過させる元電磁弁２１、主電磁弁２２、
ガバナ式ガス比例弁（以下ガバナ比例弁と略す）
２３、切替用電磁弁（以下切替弁と略す）２４が
それぞれ設けられ、前述のガスバーナ１１へ燃料
ガスを供給する。ガバナ比例弁２３は、燃料供給
量制御手段であつて、通電電流に基づいてガス供
給管２０の開度を連続的に変更でき、その開度に
応じて変化する供給圧力を制御することにより燃
料ガスの供給量（以下ガス量と略す）を連続的に
可変する。切替弁２４は、ガバナ比例弁２３と第
２のバーナ１１ｂとの間に配され、オン（ON）
されると開弁して第２のバーナ１１ｂへの燃料ガ
スの供給を行い、オフ（OFF）されると閉弁し
て第２のバーナ１１ｂへの燃料ガスの供給を停止
する。

水供給管３０の最上流部には、水フイルタ３１
を備えた水抜き栓３２が設けられ、その下流に
は、熱交換器１３内への水の入水量を調節するギ
ヤドモータによる水量比例調整弁３３が設けら
れ、この水量比例調整弁３３は、その開度検出の
ためのポテンシヨメータ３４を備えている。

水量比例調整弁３３で入水量が調整された水
は、すぐ下流に設けられた入水温検出手段である
入水温サーミスタ３５によつて温度が検出され、
さらにその下流の入水量検出手段である水量セン
サ３６により入水量が検出され、水供給管３０を
通過して熱交換器１３へ送られる。

熱交換器１３の下流側の水供給管３０には、加
熱された水の温度を検出する出湯温検出手段であ
る出湯温サーミスタ３８や、出湯温が沸騰温度以
上になつたことを検出する沸騰防止スイツチ３９
が設けられ、最下流には、給湯場所に取付けられ
た給湯栓（図示せず）が設けられている。

以上の構造からなる給湯器１は、制御装置５０
により制御される。制御装置５０は、第２図に示
すとおり、配線用のコンセントに接続される電源
コード５１に接続された制御回路６０と、給湯器
１を遠隔操作するためのメインコントローラ５４
とサブコントローラ５４ａを接続する端子と、給
湯器１を設置した時に燃料ガスの種類に応じて設
定されるガス種切替スイツチ５５とが備えられて
いる。

メインコントローラ５４およびサブコントロー
ラ５４ａは、使用者によつて操作される温度設定
手段で、本実施例では給湯器１に近接してメイン
コントローラ５４が設けられ、サブコントローラ
５４ａは浴室等の給湯場所に設けられている。な
お、メインコントローラ５４およびサブコントロ
ーラ５４ａには、それぞれの運転スイツチ５５，
５６ａと、出湯温を所望の設定温度に設定する出
湯温度設定スイツチ５７，５７ａとが設けられて
いる。

制御回路６０には、マイクロコンピユータ（以
下CPUと呼ぶ）７０を中心として、スパーカ回
路７１、フアン駆動回路７２、比例弁制御回路７
３、ギヤドモータ駆動回路７４、位置検出回路７
５、水量検出回路７６があり、これらの回路は
CPU７０により所定の制御が行われる。

フアン駆動回路７２は、燃焼用フアン１２を設
定温度等の燃焼能力に応じて回転させると共に、
３相Ｙ結線のブラシレスDCモータに備えられた
ホールICによりその回転数を検出して検出信号
をCPU７０へ送る。

比例弁制御回路７３は、ガスバーナ１１におけ
る燃焼が所望の空燃比で行われるように燃料ガス
の供給量を調整するためにガバナ比例弁２３への
通電電流をガバナ比例弁２３の特性（ガス種によ
り異なる）に応じた比例制御定数に基づいて制御
する回路である。比例弁制御回路７３は、給湯器
１のばらつきによる誤差、ガス種による圧力損失
を修正して適正なガス量を得るために、ガバナ比
例弁２３への通電電流の最大値を比例制御する半
固定ボリウムを備えている。

ギヤドモータ駆動回路７４は、熱交換器１３へ
流入する水量を調節するための水量比例調整弁３
３のギヤドモータを駆動する回路で、電源がオフ
（OFF）状態では、作動しないが、電源がオン
（ON）状態では、サブコントローラ５４ａの運
転スイツチ５６ａがONまたはOFFに拘らず、前
回の設定温度の位置に設定されており、その位置
から基準温度に応じた位置に初期設定される。

位置検出回路７５は、水量比例調整弁３３にそ
の開度を検出するために備えられたポテンシヨメ
ータ３４からの信号を解析するための回路であ
り、特に本実施例では、ポテンシヨメータ３４の
全回動角のうち回動変化が抵抗値の変化として現
れる電気的に有効な部分のみを使用し、検出され
る抵抗値をそのまま回動角として読み替えること
により正確な制御を行つている。

水量検出回路７６は、水量センサ３６の回転数
信号により入水量の検出するものであり本実施例
では、特に水量センサ３６からのパルス信号の立
上りのタイミングと立下りのタイミングとから２
つの新たなパルス信号を得ることにより、パルス
繰返し周期を短かくすると共に、パルス幅を大き
くしてＦ／Ｖ鉛管における誤差を少なくしてい
る。

CPU７０は、予じめ給湯器１の組立て時、ま
たは出荷段階で設定される基準温度、および使用
する燃料ガスのガス種を記憶する記憶機能と、メ
インコントローラ５ａとサブコントローラ５４ａ
とを判別する判別機能と、上記の各回路の作動順
序およびタイミングを制御するシーケンス制御
と、ガスバーナ１１の燃焼能力を制御する燃焼能
力制御とを行い、この他に給湯器１を安全状態に
保つための安全制御も備えている。

判別機能は、制御回路６０の端子６１および端
子６２にそれぞれ接続されたメインコントローラ
５４およびサブコントローラ５４ａのそれぞれの
設定状態に応じた制御を行うためにパルス信号を
解析する部分であり、端子６１および端子６２は
メインコントローラ５４およびサブコントローラ
５４ａへ電気を供給することができる省線式の２
線端子である。

シーケンス制御は、使用者が供給栓を開けるこ
とによつて水量センサ３６に基づく通水信号が得
られると、燃焼用フアン１２が作動し、所定時間
のプリパージが行われた後に点火作動を行う。点
火作動は、元電磁弁２１、主電磁弁２２、ガバナ
比例弁２３およびスパーカ１４が同時に通電され
るもので、着火検知後に第１、第２の計算値Ｑ、
ｑから最も効率の良い燃焼能力の計算が行われて
燃焼能力制御が開始される。

スパーカ１４の作動は、使用開始時に限らず、
使用中においても失火を起こす可能性がある次の
ような場合、すなわち、２連式のガスバーナ１１
の使用に伴う燃焼能力制御によつて切替弁２４が
開弁状態にされた場合、設定温度が変更されて燃
焼用フアン１２の回転数の変化に伴いガバナ比例
弁２３への通電電流が例えば50％減少した場合に
もスパーカ１４の作動が行われ、それぞれ作動を
開始してから所定時間が経過するまで作動する。

一方、水量センサ３６に基づき通水信号を検知
したとき、同時に入水温サーミスタ３５に基づき
燃焼量の計算が始まるが、水供給管３０に通水が
行われていないときの水温を読み込むと正しい水
温が得られないため、本実施例では、入水温サー
ミスタ３５による水温の読み込みを通水信号を検
知した後に行い、その時の水温を水温データとし
ている。

燃焼能力制御では、設定温度と入水温との温度
差および入水量から演算した第１の計算値（必要
熱量＝必要能力）Ｑ、並びに入水温と出湯温との
温度差および入水量から演算した第２の計算値
（過渡期の現在の能力）ｑに応じて熱量および入
水量を設定するフイードフオワード制御（以下
FF制御と呼ぶ）と、設定温度と出湯温との温度
差に基づきガス量の自動調節、切替弁２４の開弁
（オン：ON）、閉弁（オフ：OFF）、燃焼用フア
ン１２の風量調節などの燃焼量および入水量を比
例積分制御（以下PI制御と呼ぶ）するフイード
バツク制御（以下FB制御と呼ぶ）と、FF制御と
FB制御とを切替える切替制御とが行われる。

FF制御は、メインコントローラ５４およびサ
ブコントローラ５４ａによる設定温度と入水温と
の温度および入水量から演算した第１の計算値Ｑ
と、入水温と出湯温との温度差および入水量から
演算した第２の計算値ｑとから最も効率の良い能
力を計算して、燃焼用フアン１２、カバナ比例弁
２３、切替弁２４、水量比例調整弁３３をそれぞ
れ制御して、空気量、ガス量および入水量を自動
調節する。なお、後記する急加熱能力域のみ切替
弁２４の切り替えを行わない。

FF制御は、第１の計算値（必要熱量）Ｑと第
２の計算値ｑとの比較結果に基づいて、緩加熱能
力域と急加熱能力域と余熱パージ能力域とのいず
れかを選択する。また、FF制御においては、緩
加熱能力域、急加熱能力域、余熱パージ能力域に
応じて、燃焼用フアン１２、ガバナ比例弁２３、
切替弁２４、水量比例調整弁３３をそれぞれ制御
して、空気量、ガス量および入水量を自動調節す
る。

緩加熱能力域は、必要熱量Ｑと同じ緩加熱熱量
（Ｑ×1.0）を出力する制御目標値（必要開度）と
なるようにガバナ比例弁２３への通電電流（ガバ
ナ比例弁２３の開度）を制御することにより熱量
（ガス量）が比例制御される能力域である。なお、
この緩加熱能力域が選択された場合は、ガバナ比
例弁２３の制御目標値への制御が終了するとFB
制御に移行する。

急加熱能力域は、必要熱量Ｑより大きな急加熱
熱量｛Ｑ×（Ｑ＋α）／Ｑ｝を出力する制御目標
値（目標開度）となるようにガバナ比例弁２３へ
の通電電流（ガバナ比例弁２３の開度）を制御
し、その後に所定の条件（設定温度と出湯温との
温度差または急加熱熱量の出力時間）を満たした
際に、緩加熱能力域に移行する能力域である。

余熱パージ能力域は、必要熱量Ｑより小さな余
熱パージ｛Ｑ×（Ｑ＋β）／Ｑ｝を出力する制御
目標値（目標開度）となるようにガバナ比例弁２
３への通電電量（ガバナ比例弁２３の開度）を制
御し、その後に所定の条件（設定温度と出湯温と
の温度差または余熱パージ熱量の出力時間）を満
たした際に、緩加熱能力域に移行する能力域であ
る。

第９図はガバナ比例弁２３の開度とガス量との
関係を示すグラフである。本実施例では、全開度
の1/4まで絞り可能なガバナ比例弁２３を有する
給湯器１を用いているので、FF制御およびFB制
御中に以下に半開能力制御域と全開能力性御域
と重複制御域とが行われる。

半開能力制御域は、切替弁２４が閉弁状態の
時、つまり第１のバーナ１１ａのみを燃焼させる
半開能力運転時に、ガスバーナ１１の全開能力の
１／８〜1/2の能力で、例えば必要熱量Ｑを出力する
ようにガバナ比例弁２３への通電電流（ガバナ比
例弁２３の開度）を比例制御することにより、熱
量が比例制御される制御領域である。

全開能力制御域は、切替弁２４が開弁状態の
時、第１のバーナ１１ａおよび第２のバーナ１１
ｂを同時に燃焼させる全開能力運転時に、ガスバ
ーナ１１の全開能力の1/4〜１の能力で、例えば
必要熱量Ｑを出力するようにガバナ比例弁２３へ
の通電電流（ガバナ比例弁２３の開度）を比例制
御することにより、熱量が比例制御される制御領
域である。

重複制御域は、半開能力制御域の最大域と
全開能力制御域の最小域とが重複している制御
領域であつて、半開能力制御域の最大値（＝ガ
スバーナ１１の全開能力の1/2の能力）以下で、
しかも全開能力制御域の最小値（＝ガスバーナ
１１の全開能力の1/4の能力）以上の能力で、例
えば必要熱量Ｑを出力するようにガバナ比例弁２
３への通電電量（ガバナ比例弁２３の開度）を比
例制御することにより、熱量が比例制御される制
御領域である。

FF制御時には、必要熱量Ｑに応じて、第１の
バーナ１１ａのみの燃焼により半開能力運転（切
替弁２４が閉弁状態）と、第１のバーナ１１ａお
よび第２のバーナ１１ｂの同時燃焼による全開能
力運転（切替弁２４が開弁状態）とが設定され
る。

そして、急加熱能力域が選択され、且つ半開能
力運転が設定されているときに、ガバナ比例弁２
３の制御目標値が半開能力制御域の最大値以下
の場合には、半開能力制御域の最大値以下の能
力で熱量の比例制御を行う。なお、ガバナ比例弁
２３の制御目標値が半開能力制御域の最大値を
越える場合には、半開能力制御域の最大値を上
限値として半開能力制御域の重複制御域内の
能力で熱量の比例制御を行つて切替弁２４をオフ
状態に固定して、急加熱能力域の比例制御中に切
替弁２４のオン、オフが切り替わらないようにし
ている。

また、急加熱能力域が選択され、且つ全開能力
運転が設定されているときに、ガバナ比例弁２３
の制御目標値が全開能力制御域の最小値以上の
場合には、全開能力制御域の最小値以上の能力
で熱量の比例制御を行う。なお、ガバナ比例弁２
３の制御目標値が全開能力制御域の最小値の下
回る場合には、全開能力制御域の最小値を下限
値として、全開能力制御域の重複制御域内の
能力で熱量の比例制御を行つて、この比例制御中
に切替弁２４のオン、オフが切り替わらないよう
にしている。

なお、FF制御において、出湯温が設定温度よ
り高温の場合、必要熱量Ｑに応じて半開能力運転
（切替弁２４がオフ）が選択されているとき、必
要熱量Ｑより小さな熱量である半開能力制御域
の最小値で熱量の比例制御を行つている。また、
FF制御において、出湯温が設定温度より高温の
場合、必要熱量Ｑに応じて全開能力運転（切替弁
２４がオン）が選択されているとき、必要熱量Ｑ
より小さな熱量である全開能力制御域の最小値
で熱量の比例制御を行つて、この比例制御中に切
替弁２４のオン、オフが切り替わらないようにし
ている。

ここで、余熱パージ能力域が選択され、且つ全
開能力運転が設定されているときに、ガバナ比例
弁２３の制御目標値が全開能力制御域の最小値
を下回る場合には、全開能力制御域の最小値を
下限値として、全開能力制御域の重複制御域
内の能力で熱量の比例制御を行つて、この比例制
御中に切替弁２４のオン、オフが切り替わらない
ようにしても良い。

FB制御によつて、半開能力運転時にガス量の
比例制御（ガバナ比例弁２３の開度）が半開能力
制御域の最大域（重複制御域）付近に達した
時には、緩点火制御を行いながら切替弁２４を
ON（開弁）し全開能力制御域に切替える。ま
た、FB制御によつて、全開能力運転時にガス量
の比例制御（ガバナ比例弁２３の開度）が全開能
力制御域の最小域（重複制御域）付近に達し
た時、切替弁２４をOFF（閉弁）し半開能力制御
域に切替えることによつて、安全な燃焼状態で
燃焼を行いながら、半開能力運転と全開能力運転
とをスムーズに切り替える切替制御を行う。

安全制御としては、出湯温が沸騰温度以上にな
り、沸騰防止スイツチ３９のオン像体が所定時間
（t8秒間：例えば１〜10秒間）続いた場合、連続
燃焼が所定時間（t7分間：例えば40〜120分間）
続いた場合、ガスバーナ１１で炎が検知されない
ときに元電磁弁２１、主電磁弁２２を全てOFF
（閉弁）すると共に、給湯器１の運転を停止する。

本実施例の給湯器１の制御装置５０の作動を第
３図ないし第８図に示すフローチヤート、並びに
第９図および第１０図に示すグラフに基づき説明
する。なお、第３図ないし第５図はシーケンス制
御（点火作動）、燃焼能力制御および安全制御等
を示したフローチヤートである。

給湯器１を設置するときにガス会社または給湯
器１の販売業者が使用する燃料ガスのガス種を確
認すると共に、基準温度（本実施例では40℃）の
設定を行う（S1）。この燃料ガスのガス種および
基準温度の設定は、給湯器の使用者は行わない。
また、燃料ガスのガス種および基準温度の設定
は、電源のON、OFFに拘らずCPU７０の記憶機
能に記憶されている。但し、CPU７０は、設定
温度が使用者により入力されると、基準温度より
設定温度を優先し、設定温度に出湯温が接近する
ように給湯器１を制御する。

給湯器１を使用するために、電源コード５１を
配線用のコンセントに接続し、電源をONする
（S2）。

水量比例調整弁３３の開度が基準温度（本実施
例では40℃）に応じた入水量である最大入水量が
可能な最大開度に初期設定されているか否かを判
別する（S3）。

ここで、水量比例調整弁３３は、サブコントロ
ーラ５４ａのON、OFFに拘らず前回給湯器１を
使用した時の設定温度（または基準温度）に対応
した開度に設定されている。しかし、水量比例調
整弁３３の開度を変更するギヤドモータは、設定
温度を入力してから開度を調節しようとすると、
移動時間が数秒間必要なために、燃焼能力制御時
間に食い込む恐れがあり、燃焼能力制御が遅延す
る。これを防止するために、本実施例では、燃焼
能力制御（FF制御）を開始する以前に先行して
水量比例調整弁３３を移動させる。

したがつて、水量比例調整弁３３の初期設定の
開度から後記するFF制御の時に設定温度に応じ
た開度に移動するまでの水量比例調整弁３３の調
節時間が短縮されるため、FF制御時に出湯温を
速やかに設定温度に設定することができる。

燃焼能力に対して、最大入水量可能な最大開度
に設定されている時、ギヤドモータをOFFする
（S4）。最大入水量可能な最大開度に設定されて
いない時、ギヤドモータをONする（S5）。

ここで、通常、水量比例調整弁３３の駆動時間
は、最大限変位しても数秒程度必要であるが、凍
結または異物混入時等には、水量比例調整弁３３
がロツクされてしまうため、ギヤドモータ駆動回
路７４からの通電にも拘らず水量比例調整弁３３
が変位しないことがあり、そのためにギヤドモー
タの通電時間が長くなりモータやギヤドモータ駆
動回路７４の加熱による焼損等の危険がある。本
実施例では、このような場合にも、機器が故障す
ることのないように、ギヤドモータ駆動回路７４
による所定の通電時間（t1秒間：例えば５〜30秒
間）が経過した（S6）時に、ギヤドモータを
OFFするようにしている。

次に、メインコントローラ５４またはサブコン
トローラ５４ａの運転スイツチ５６，５６ａが
ONされているか否かを判別し（S7）、ONされる
までS7を繰り返す。ONされている時には、出湯
温設定スイツチ５７，５７ａにより出湯温を所望
の設定温度に設定しているか否かを判別する
（S8）。

また、所定時間（t2秒間：例えば１秒間）経過
して（S9）も出湯温を検出しない場合には、設
定温度を基準温度の40℃に設定する（S10）。次
に使用者が給湯栓を開くと（S11）、水量センサ
３６により入水量を検知する（S12）。

ここで、入水量変化信号の受付け方は、水量検
出回路７６で検出しない微小変化は受付けず、入
水量の変化量が現在の入水量（定常流）と比較し
て所定の値以上のとき受付ける。

水量センサ３６からの信号を読み取る水量検出
回路７６に入力する信号が所定電圧以上の場合を
通水信号として検知するが、水流のうねり等によ
り水量検出回路７６で読み取り誤差が生じ、設定
電圧を一定にしておくとチヤタリングを生起する
ことになるため、本実施例では、ヒステリシス特
性を持たせることによりチヤタリングを防止し、
水量が2.5／分以上のとき通水信号として検知
し、2.0／分以下のような微小変化のときには
通水信号として検知しない。

通常、入水量のデータは、１回のサンプリング
時間毎に更新されるが、水量センサ３６の応答遅
れを考慮して、ある時間内の累計値が所定値以上
となつた場合も入水量の変化として受付ける。

したがつて、瞬間の入水量変化を検出するのみ
ではなく、ある時間内の入水量の変化も検出する
ことができ、幅広い入水量変化に対応したガス量
の調節を行うことができる。

入水量を検知した後、所定時間（t3秒間：例え
ば10秒間）経過後（S13）、入水温サーミスタ３
５によつて、入水温を検知する（S14）。そして、
入水温が55℃以上か否かを判別して（S15）、入
水温が55℃以上の時に使用者が給湯栓を閉じ
（S16）、メインコントローラ５４およびサブコン
トローラ５４ａの運転スイツチ５６，５６ａを
OFFする（S17）。入水温が55℃より低温の時に
入水温が設定温度以下か否かを判別して（S18）、
設定温度より高温の時にS12以下の作動を繰り返
し、設定温度以下の時に第４図に示すように燃焼
用フアン１２をONする（S19）。

ホールICにより燃焼用フアン１２の回転数を
検知し（S20）、燃焼用フアン１２の回転数が所
定回転数以上か否か判別する（S12）。燃焼用フ
アン１２の回転数が所定回転数より低回転の時に
は、燃焼能力に応じた回転数が得られないので、
元電磁弁２１、主電磁弁２２、切替弁２４、ガバ
ナ比例弁２３、燃焼用フアン１２を全てOFFし
（S22〜S26）、使用者が給湯栓を閉じ（S27）、そ
の後、メインコントローラ５４およびサブコント
ローラ５４ａの運転スイツチ５６，５６ａを
OFFする（S28）。

燃焼用フアン１２の回転数が所定回転数以上の
時に、所定時間（t4秒間：例えば0.5〜10秒間）
のプリパージを行い（S29））、スパーカ１４、元
電磁弁２１、主電磁弁２２、切替弁２４を全て
ONし（S30〜S33）、ガバナ比例弁２３へ緩点火
電流を供給する（S34）。

ガバナ比例弁２３へ通電電流は、第１０図に示
すように点火時を除いて燃焼用フアン１２の回転
数つまり風量およびガス種に基づいて制御され
る。本実施例では、特に点火時の緩点火用ガス量
を、比例弁制御回路７３の半固定ボリウムにより
調整したガバナ比例弁２３への通電電流の最大値
に対して一定の割合（初期値）になるようにして
あり、これにより点火時に適正な緩点火用ガス量
を供給することができる。

さらに、スパーカ１４をONした後、所定時間
（t5秒間：例えば５〜20秒間）経過してから
（S35）スパーカ１４をOFFする（S36）。そして、
フレームロツド１５により燃焼炎を検知し、フレ
ームロツド１５によりIA以上の電流が入力され
ているか否かを判別する（S37）。IA以上の電流
が入力されていない時には、着火ミスとしてS22
以下の作動を繰り返す。IA以上の電流が入力さ
れている時、所定時間（t6秒間：例えば0.1〜10
秒間）の緩点火タイマを行い（S38）、第５図の
フローチヤートに示したように、出湯温サーミス
タ３８により出湯温を検知する（S39）。

次に第６図ないし第８図のフローチヤートに示
す燃焼能力制御を行つた（S40）後に、S41以下
の安全制御を行う。

燃焼用フアン１２の回転数が所定回転数以上か
否か判別する（S41）。燃焼用フアン１２の回転
数が所定回転数より低回転の時にS22以下の作動
を行い、燃焼用フアン１２の回転数が所定回転数
以上の時に、フレームロツド１５によりIA以上
の電流が入力されているか否かを判別する
（S42）。IA以上の電流が入力されている時、連続
燃焼が所定時間（t7分間：例えば40〜120分間）
続いたり（S43）、出湯温が沸騰温度以上になり
（S44）、それが所定時間（t8秒間：例えば１〜10
秒間）続いた場合（S45）、S22以下の作動を繰り
返す。

連続燃焼がt7分以内であり、出湯温が沸騰温度
に達しない場合には、設定温度を再度入力した
（S46）後、S39以下の作動を繰り返す。S46の作
動は、使用者が設定温度を変更する場合に対処す
るものである。

IA以上の電流が入力されていない時には、吹
き消え等の失火として検知し、燃焼中の失火が１
回目か否か判別し（S47）、失火が２回目の時に
S22以下の作動を繰り返す。失火が１回目の時に
は、元電磁弁２１、主電磁弁２２、切替弁２４を
OFFし（S48〜S50）、その後S19以下の作動を繰
り返す。

第６図は燃焼能力制御のうちの主にFF制御の
フローチヤートを示す。

第５図のS39の作動を行つた後に、必要熱量の
演算を以下の計算式に基づいて演算する
（S100）、（S101）。

式１……第１の計算値Ｑ＝（Tset−THin）×ｗ ＝必要能力（必要熱量） 式２……第２の計算値ｑ＝（THout−THin）×ｗ ＝過渡期である現在の能力 Tset：設定温度 THin：入水温 THout：出湯温 ｗ：入水量 第１の計算値Ｑと第２計算値ｑとを演算した後
に、FF制御によつて燃焼量および入水量の設定
を行つたか否かを判別し（S102）、FF制御によつ
て燃焼量および入水量の設定を行つている場合に
は、第７図のフローチヤートに示すS123以下の
FB（PI）制御を行う。

また、FF制御によつて燃焼量および入水量の
設定を行つていない場合には、水量比例調整弁３
３の初期設定後に所定時間（t9秒間：例えば１秒
間）が経過したか否かを判別する（S103）。ここ
で、t9秒間は、（熱交換器１３の熱容量）／（必
要熱量Ｑ）より求められる。

そして、t9秒間が経過した後に、Ｑ≧qxか否
かを判別する（S104）。ここで、ｘは例えば1.5を
満足する係数であつて、しかも第１の計算値Ｑと
第２の計算値ｑとの比較結果により、給湯器１の
コールドスタートの判別を行うものである。

Ｑ≧qxではない時、Ｑ＜ｑか否かを判別し
（S105）、Ｑ＜ｑではない時、すなわち、出湯温
（THout）が設定温度（Tset）よりやや低い時、
S100で演算した必要熱量Ｑに応じて切替弁２４
が制御（オン：全開能力運転、あるいはオフ：半
開能力運転）される。そして、出湯温（THout）
を設定温度（Tset）に接近させるために、必要
熱量Ｑと同じ緩加熱熱量（Ｑ×1.0）を出力する
ように、ガバナ比例弁２３の制御目標値を設定
し、フアン駆動回路７２、比例弁制御回路７３お
よびギヤドモータ駆動回路７４を制御する
（S106）。なお、（Ｑ×1.0）のうち1.0は係数であ
る。

すなわち、S106の作動においては、緩加熱熱
量（Ｑ×1.0）が得られる開度（ガス量）を制御
目標値として、ガバナ比例弁２３への通電電流が
比例制御によつて調節される。さらに燃焼用フア
ン１２の回転数や水量比例調整弁３３の開度も制
御される。

Ｑ＜ｑである時、すなわち、出湯温が設定温度
より高温となつている時、S100で演算した必要
熱量Ｑに応じて切替弁２４が制御（オン：全開能
力運転、あるいはオフ：半開能力運転）される。
そして、出湯温を設定温度に接近させるために、
必要熱量Ｑより小さな最小能力を出力するよう
に、ガバナ比例弁２３の制御目標値を設定し、フ
アン駆動回路７２、比例弁制御回路７３およびギ
ヤドモータ駆動回路７４を制御する（S107）。

すなわち、S100で演算した必要熱量Ｑに応じ
て切替弁２４がオフ（半開能力運転）されている
場合は、半開能力制御域の最小値の熱量が得ら
れる開度（ガス量）を制御目標値としてガバナ比
例弁２３への通電電流が比例制御によつて調節さ
れる。

また、S100で演算した必要熱量Ｑに応じて切
替弁２４がオン（全開能力運転）されている場合
は、全開能力制御域の最小値の熱量が得られる
開度（ガス量）となるようにガバナ比例弁２３へ
の通電電流が調節される。さらに、燃焼用フアン
１２の回転数や水量比例調整弁３３の開度も制御
される。

そして、入水量の関数である所定時間｛τ₁＝
ａ／ｗ［秒］｝を演算する（S108）。なお、ａは係
数で、例えば熱交換器１３の熱容量が500c.c.の時
には、係数ａが20×60［］、ｗは入水量で、例え
ば入水量ｗが５［／分］の場合にτ₁が４秒間と
され、入水量ｗが10［／分］の場合にτ₁が２秒
間とされる。

そして、FF制御時間が入水量の関数である所
定時間（τ₁秒間：例えば２〜４秒間）を経過した
か否かを判別する（S109）。なお、所定時間（τ₁
秒間：例えば２〜４秒間）は、入水量の関数、す
なわち、現時点での過不足量と器具の熱容量に見
合う量を計算し、出湯温サーミスタ３８の応答遅
れの間だけガスバーナ１１の燃焼量の制御を待機
している。

τ₁秒間が経過した時には、必要熱量Ｑと同じ緩
加熱熱量（Ｑ×1.0）を出力するように、フアン
駆動回路７２、比例弁制御回路７３およびギヤド
モータ駆動回路７４を制御する（S110）。なお、
（Ｑ×1.0）のうち1.0は係数である。

すなわち、必要熱量Ｑと同じ緩加熱熱量（Ｑ×
1.0）が得られる必要開度を制御目標値としてガ
バナ比例弁２３への通電電流が比例制御によつて
調節される。さらに、燃焼用フアン１２の回転数
や、水量比例調整弁３３の開度も制御される。

その後に、FF制御は、大きな変化に対応する
出力として出されるのでばらつきによる誤差があ
ると出湯温が設定温度に到達しないため、第７図
のフローチヤートに示したS123以下のFB（PI）
制御を行う。

ここで、τ₁秒間経過していない時には、設定温
度（Tset）と出湯温（THout）との偏差が｜dt
｜℃（＝±ｙ℃：例えば±５℃）以内か否かを判
別して（S111）、偏差が｜dt｜℃以内の時、S110
を行い、偏差が｜dt｜℃以内ではない時、継続し
てS109を行う。

Ｑ≧qxの時には、すなわち、出湯温が設定温
度まで達しない時には、設定温度（Tset）と出
湯温（THout）との偏差が｜dt｜（＝±ｙ℃：例
えば±５℃）℃以内か否かを判別して（S112）、
偏差が｜dt｜℃以内の時、S106を行う。

偏差が｜dt｜℃以内ではない時、S100で演算
した必要熱量Ｑに応じて切替弁２４が制御（オ
ン：全開能力運転、あるいはオフ：半開能力運
転）される。そして、必要熱量Ｑより大きな最大
能力｛急加熱熱量：Ｑ×（Ｑ＋α）／Ｑ｝を出力
するように、ガバナ比例弁２３の制御目標値を設
定し、フアン駆動回路７２およびギヤドモータ駆
動回路７４を制御する（S113）。なお、（Ｑ＋
α）／Ｑは係数で例えばαをＱ×３／4kcalとし
たとき1.75とされる。

すなわち、必要熱量Ｑより大きさ最大能力｛Ｑ
×（Ｑ＋α）／Ｑ｝が得られる目標開度となるよ
うに制御目標値が設定される。さらに、燃焼用フ
アン１２の回転数や水量比例調整弁３３の開度も
制御される。

このとき、例えば水量比例調整弁３３は、予め
CPU７０に入力されたデータを読み込み、速や
かに設定温度（Tset）と出湯温（THout）との
偏差に応じた開度に絞られる。

但し、入水量の変化により、必要熱量である第
１の計算値Ｑが更新され、このときガバナ比例弁
２３が作動するとガス量の変化と入水量の変化と
が干渉し、出湯温に影響が現われるので、水量比
例調整弁３３の開度（入水量）を変更する時は、
ガバナ比例弁２３による熱量（ガス量）の比例制
御は行わない。

ここで、S113の作動において、次の制限を加
える。すなわち、S100の演算結果に基づいて切
替弁２４のONあるいはOFFが決定されるので、
切替弁２４がONされているか否かを判別し
（S114）、切替弁２４がONされている時、つまり
第１のバーナ１１ａおよび第２のバーナ１１ｂの
同時燃焼による全開能力運転時、つまり最大能力
が得られる目標開度が全開能力制御域の能力に
対応した開度の時、必要熱量Ｑより大きな最大能
力｛Ｑ×（Ｑ＋α）／Ｑ｝の出力は、全開能力制
御域内の出力となるように、熱量（ガス量）の
比例制御が行われる。その後にS112の作動に戻
る。

また、切替弁２４がONされていない時、つま
り第１のバーナ１１ａのみの燃焼による半開能力
運転時に、ガバナ比例弁２３の制御目標値が半開
能力制御域の最大値以上か否かを判別する
（S115）。

ガバナ比例弁２３の制御目標値が半開能力制御
域の最大値以上ではない時、つまり最大能力が
得られる目標開度が半開能力制御域の最大値に
対応した開度より小さい時、必要熱量Ｑより大き
な最大能力｛Ｑ×（Ｑ＋α）／Ｑ｝の出力は、重
複制御域外の半開能力制御域の出力となるよ
うに、熱量（ガス量）の比例制御が行われる。そ
の後にS112の作動に戻る。

また、ガバナ比例弁２３の制御目標値が半開能
力制御域の最大値以上である時、つまり最大能
力が得られる目標開度が半開能力制御域の最大
値に対応した開度以上である時、切替弁２４の弁
状態を変更しないように、半開能力制御域の最
大値を上限値としてガバナ比例弁２３の通電電流
が調節される。よつて、必要熱量Ｑより大きな最
大能力｛Ｑ×（Ｑ＋α）／Ｑ｝の出力は、重複制
御域内の半開能力制御域の出力となるよう
に、熱量（ガス量）の比例制御が行われる。
（S116）。その後にS112の作動に戻る。

すなわち、半開能力運転を継続しながら、半開
能力制御域の最大値に対応した開度を上限値と
してガバナ比例弁２３が開かれた後に、出湯温が
設定温度に接近したら、その上限値より必要熱量
Ｑが得られる必要開度となるまで、ガバナ比例弁
２３が徐々に絞られる。よつて、急加熱能力域の
半開能力運転時には、半開能力制御域の最大値
以下となるようにガバナ比例弁２３への通電電流
が限定される。

よつて、切替弁２４の開弁状態のみまたは閉弁
状態のみで急加熱能力域においてガバナ比例弁２
３による熱量（ガス量）の比例制御を行うことが
できるので、ガスバーナ１１の全開能力運転と半
開能力運転との間の切り替えなされず、切替弁２
４の開弁状態と閉弁状態との間の切り替えが繰り
返されることはない。

これにより、切替弁２４のON、OFFを繰り返
すことにより発生するチヤタリングを防止できる
ので、給湯器１の制御不良の原因を除去できる。
また、ガスバーナ１１の全開能力運転と半開能力
運転との間の切り替えがなされないため、ガス量
の変動を防止できるので、温度制御範囲の拡大が
行えると共に、出湯温を早く設定温度に接近させ
ることができるため急加熱能力域の制御をスピー
ドアツプすることができる。

第７図はFB（PI）制御のフローチヤートを示
す。

PI制御では、設定温度（Tset）と出湯温
（THout）との偏差が＋ｙ℃（例えば＋５℃）以
上か否かを判別して（S123）、偏差が＋ｙ℃以上
の時、必要熱量Ｑより小さな余熱パージ熱量｛Ｑ
×（Ｑ＋β）／Ｑ｝を出力するように、フアン駆
動回路７２、比例弁制御回路７３およひギヤドモ
ータ駆動回路７４を制御する（S124）。なお、
（Ｑ＋β）／Ｑは係数で例えばβを1/4Qkcalとし
たとき0.6とされる。

すなわち、まず必要熱量Ｑより小さな能力｛Ｑ
×（Ｑ＋β）／Ｑ｝が得られる目標開度となるよ
うにガバナ比例弁２３が絞られる。そして、
S100で演算した必要熱量Ｑに応じて切替弁２４
が制御（オン：全開能力運転、あるいはオフ：半
開能力運転）される。さらに、燃焼用フアン１２
の回転数や、水量比例調整弁３３の開度も制御さ
れる。

そして、所定時間（t10秒間：例えば30秒間）
経過した（S125）後、第５図のフローチヤート
に示したS41以下の安全制御を行う。また、t10秒
間経過していない時には、S123以下の作動を繰
り返す。

偏差が＋ｙ℃以上ない時に、温度偏差関数の入
水量関数との合成関数から積分時間を演算する
（S127）。

温度偏差：ｅ＝設定温度−出湯温 ∴Ｆ(e)＝（K₁−ｅ）×k₁ Ｋ、ｋは定数 入水量ｗは水量センサにより検出された既知数 ∴Ｇ(w)＝（K₂−ｗ）×k₂ 積分時間Ｔは、 ∴Ｔ＝｛Ｆ(e)＋Ｇ(w)｝ ＝｛（155−ｅ）×1/8＋（80−ｗ）×1/8｝ ＝PI制御の出力時間 よつて、設定温度と出湯温との偏差が大きい程
積分時間［秒］が短く、または入水量が多い程積
分時間が短かく、ガバナ比例弁２３または水量比
例調整弁３３への出力時間が短かくなる。

その後、積分時間（Ｔ時間：例えば150秒間）
が経過した（S128）後、温度偏差ｅ≦１か否か
を判別し（S129）、設定温度と出湯温との温度偏
差が１以下の時、つまりｅ≦１の時、第５図に示
したフローチヤートのS41以下の安全制御を行
う。

また、設定温度と出湯温との温度偏差が１以下
ではない時、つまりｅ≦１ではない時、燃料ガス
のガス種に応じた係数Kpを入力し（S130）、ガス
種に応じた係数Kp、および設定温度と出湯温と
の温度偏差に基づいて比例制御定数（PI制御出
力変化量）に切替えるように、以下のPI制御出
力の更新を行い、そのPI制御出力にガバナ比例
弁２３または水量比例調整弁３３への比例制御定
数を温度偏差関数として出力し、第８図のフロー
チヤートに示したガスバーナ１１の切替制御を行
つた（S131）後に、第５図のフローチヤートに
示したS41以下の安全制御を行う。

PI制御出力：PN＝PN−１＋ｅ×Kp PI制御出力変化量：ΔVS＝ｅ×Kp 現在のPI制御出力：PN−１＝Ｑ＋α ∴PI制御出力：PN＝PN−１＋ΔVS 但し、所定流量（５／分）より少ない入水量
のときには、PI制御出力PNの最大値｛Ｑ×（Ｑ
＋α）／Ｑ｝を、必要熱量Ｑと同じ緩加熱熱量
（Ｑ＋1.0）に近づけて微少流量においての安定性
を向上させている。

よつて、ガス種、ガス量および入水量などの負
荷に応じた比例制御定数に切替えることによつ
て、ガス量を増減（固定値ではなく変数に）する
ことができ、広範囲、且つ自由なPI制御を行う
ことができる。また、ガバナ比例弁２３の特性
（ガス種により異なる）と適合したPI制御を行う
ことができる。さらに、積分時間ＴとPI制御出
力とから、出湯温を早く設定温度に接近させるこ
とができる。

また、燃料ガスのガス種、またはガス供給管２
０の圧力損失により所定のガス量が得られない場
合がある。この場合にガバナ比例弁２３への通電
電流は、第１０図のグラフに示すように、全開能
力運転時の最小電流をA₁からA₂に、半開能力運
転時の最大電流をB₂からB₁に置き替えて所定の
ガス量が得られように比例制御される。

ここで、第７図のフローチヤートに示した
S131でPI制御出力が更新された時に、第８図に
示すフローチヤートに基づいて２連式のガスバー
ナ１１の半開能力運転と全開能力運転とを切り替
える切替制御を行う。

第７図のフローチヤートに示したS131のPI制
御出力の更新時において、切替弁２４がONされ
ているか否かを判別し（S200）、切替弁２４が
ONされていない時、つまり第１のバーナ１１ａ
のみの燃焼による半開能力運転で、設定温度と出
湯温との偏差に基づいて、燃焼用フアン１２への
供給電圧を比例制御して空気量を自動調節すると
共に、ガバナ比例弁２３への通電電流を比例制御
してガス量を自動調節する（S201）。

このとき、燃焼用フアン１２への供給電圧とガ
バナ比例弁２３への通電電流の比例制御が半開能
力制御域の最大域（重複制御域：例えば半開
能力制御域の最大値）付近に達したか否かを判
別し（S202）、半開能力制御域の最大域付近に
達した時、全開切替信号を出力する（S203）。全
開切替信号は、燃焼用フアン１２への供給電圧ま
たはガバナ比例弁２３への通電電流のリミツトを
用いる。

全開切替信号を出力してから一定時間（t11：
例えば５〜30秒間）だけ継続して燃焼用フアン１
２への供給電圧とガバナ比例弁２３への通電電流
の比例制御が半開能力制御域の最大域（重複制
御域：例えば半開能力制御域の最大値）付近
に留まつている（S204）、（S205）時、例えば半
開能力制御域の最大値に能力を等しくするため
ガバナ比例弁２３へ緩やかな点火電流を供給し
（S206）、切替弁２４をONして（S207）、第１の
バーナ１１ａおよび第２のバーナ１１ｂの同時燃
焼による全開能力運転で、設定温度と出湯温との
偏差に基づいて、燃焼用フアン１２への供給電圧
を比例制御して空気量を自動調節すると共に、ガ
バナ比例弁２３への通電電流を比例制御してガス
量を自動調節する。

切替弁２４がONされている時、つまり第１の
バーナ１１ａおよび第２のバーナ１１ｂの同時燃
焼による全開能力運転時で、設定温度と出湯温と
の偏差に基づいて、燃焼用フアン１２への供給電
圧を比例制御して空気量を自動調節すると共に、
ガバナ比例弁２３への通電電流を比例制御してガ
ス量を自動調節する（S208）。

このとき、燃焼用フアン１２への供給電圧とガ
バナ比例弁２３への通電電流の比例制御が全開能
力制御域の最小域（重複制御域：例えば全開
能力制御域の最小値）付近に達したか否かを判
別し（S209）、全開能力制御域の最小域付近に
達した時、半開切替信号を出力する（S210）。半
開切替信号は、燃焼用フアン１２への供給電圧ま
たはガバナ比例弁２３への通電電流のリミツトを
用いる。

半開切替信号を出力してから一定時間（t12：
例えば５〜30秒間）だけ継続して燃焼用フアン１
２への供給電圧とガバナ比例弁２３への通電電流
の比例制御が全開能力制御域の最小域（重複制
御域：例えば全開能力制御域の最小値）付近
に留まつている（S211）、（S212）時、燃焼用フ
アン１２への供給電圧とガバナ比例弁２３への通
電電流を変更するなく切替弁２４をOFFして
（S213）、第１のバーナ１１ａのみの燃焼による
半開能力運転で、設定温度と出湯温との偏差に基
づいて、燃焼用フアン１２への供給電圧を比例制
御して空気量を自動調節すると共に、ガバナ比例
弁２３への通電電流を比例制御してガス量を自動
調節する。

このとき、燃焼用フアン１２への供給電圧とガ
バナ比例弁２３への通電電流は、各々最適値に対
応しており、ガスバーナ１１の全開能力運転また
は半開能力運転によらず一定であり、また燃焼用
フアン１２は、慣性力が大きく応答遅れがあるの
で、燃焼用フアン１２への供給電圧およびカバナ
比例弁２３への通電電流は変更しない。よつて、
安全な燃焼状態を保ちながら、半開能力運転から
全開能力運転あるいは全開能力運転から半開能力
運転へのスムーズな切替制御を行うことができ
る。

さらに、各々第１のバーナ１１ａおよび第２の
バーナ１１ｂには、能力限界があり、他方のバー
ナで限界値をカバーできるものによつては、切替
弁２４を切替えて制御範囲を拡大することができ
るが、切替信号を瞬間の値で検出する方法は、給
湯器１のように熱容量の大きいもの、あるいは応
答遅れのあるものにおいては、切替弁２４のチヤ
タリング現象が生じて、給湯器１の制御不良を生
起させる原因となつていた。しかるに、本実施例
のように切替領域｛重複制御域（例えば半開能
力制御域の最大値または全開能力制御域の最
小値）付近｝に一定時間留まつている時に半開能
力運転と全開能力運転とを切り替えるようにした
ものは、切替弁２４のON、OFFを繰り返すこと
による切替弁２４のチヤタリングを防止すること
ができる。

［変形例］ 本実施例では、燃料に燃料ガスなどを気体燃料
を用いたが、燃料に石油などの液体燃料を用いて
も良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかるガス燃焼式
給湯器を示す概略図、第２図は本発明の一実施例
にかかるガス燃焼式給湯器の制御装置を示すブロ
ツク図である。第３図ないし第５図は本発明の一
実施例にかかるシーケンス制御、燃焼能力制御、
安全制御のフローチヤート、第６図は本発明の一
実施例にかかる主にFF制御のフローチヤート、
第７図は本発明の一実施例にかかるFB制御のフ
ローチヤート、第８図はガスバーナの切替制御の
フローチヤート、第９図は本発明の一実施例にか
かるガバナ比例弁の開度とガス量との関係を示す
グラフ、第１０図は本発明の一実施例にかかるガ
バナ比例弁への電流とガス量との関係を示すグラ
フである。 図中、１……ガス燃焼式給湯器、１１……ガス
バーナ、１１ａ……第１のバーナ、１１ｂ……第
２のバーナ、１３……熱交換器、２０……ガス供
給管（燃料供給路）、２３……ガバナ比例弁（燃
料供給量制御手段）、２４……切替用電磁弁、３
５……入水温サーミスタ（入水温検知手段）、３
６……水量センサ（入水量検知手段）、３８……
出湯温サーミスタ（出湯温検出手段）、５０……
制御装置、５４……メインコントローラ（温度設
定手段）、５４ａ……サブコントローラ（温度設
定手段）、６０……制御回路、Ｑ……第１の計算
値（必要熱量）、ｑ……第２の計算値。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 燃料供給路に接続された第１のバーナ、
   および該第１のバーナに並列して前記燃料供給
   路に接続された第２のバーナからなるバーナ
   と、 (b) 該バーナへの燃料の供給量を制御する燃料供
   給量制御手段と、 (c) 前記第２のバーナと前記燃料供給量制御手段
   との間に配され、前記第２のバーナへの燃料の
   供給および停止を制御する切替用電磁弁と、 (d) 前記バーナの上方に配され、内部を通過する
   水を前記バーナの燃焼熱により加熱する熱交換
   器と、 (e) 該熱交換器へ流入する水の入水温を検知する
   入水温検知手段と、 (f) 前記熱交換器から流出する水の出湯温を所望
   の設定温度に設定する温度設定手段と、 (g) 前記熱交換器へ流入する入水量を検知する入
   水量検知手段と、 (h) 前記第１のバーナのみの燃焼による半開能力
   運転と、前記第１のバーナおよび前記第２のバ
   ーナの同時燃焼による全開能力運転とが設定さ
   れており、 設定温度と入水温との温度差および入水量に基
   づいて必要熱量を演算し、その必要熱量に基づい
   て、前記燃料供給量制御手段の制御状態を可変す
   ると共に、前記切替用電磁弁を制御して前記半開
   能力運転と前記全開能力運転とを選択するフイー
   ドフオワード制御を行う制御回路と を備え、 前記制御回路は、前記フイードフオワード制御
   時で、且つ半開能力運転が設定されている時、前
   記必要熱量より大きな熱量を出力するように前記
   燃料供給量制御手段の制御状態を可変する場合
   に、半開能力運転より全開能力運転への切り替え
   の要求があつても、前記切替用電磁弁を閉弁状態
   に固定することを特徴とする給湯器。