JPH1114145A

JPH1114145A - 給湯装置

Info

Publication number: JPH1114145A
Application number: JP9184558A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Onodera; 修一小野寺
Original assignee: Gastar Co Ltd
Current assignee: Gastar Co Ltd
Priority date: 1997-06-25
Filing date: 1997-06-25
Publication date: 1999-01-22

Abstract

(57)【要約】【課題】バイパス通路を設けた給湯装置の再出湯湯温
の安定化を図る。【解決手段】データ格納部２３には再出湯開始後給湯
熱交換器内の後沸きの湯が出終る目安となる制御モード
切り換え時間を与えておく。モード切り換え燃焼制御部
２０は再出湯開始時から制御モード切り換え時間の手前
の期間はフィードフォワード熱量設定手段１６で設定さ
れるフィードフォワード熱量をベースとしたフィードフ
ォワード制御のみによって給湯の燃焼制御を行い、制御
モード切り換え時間が経過した後はフィードフォワード
熱量とフィードバック熱量設定手段１７で設定されるフ
ィードバック熱量とのトータル熱量でもって給湯燃焼を
制御する。流量比制御部２２は後沸きの影響が生じる再
出湯開始後は、後沸きの影響を消して給湯温度を給湯設
定温度の湯にすべく、給湯熱交換器から出る湯とバイパ
ス通路から出る水との混合割合を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、再出湯湯温の安定
化手段を備えた給湯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６には従来の一般的な給湯装置の模式
構成が示されている。同図において、給湯熱交換器１の
入側には給水通路の給水管２が接続されており、この給
水管２には給水温度を検出する給水温度センサ３と給水
流量（給湯流量）を検出する流量センサ４が設けられて
いる。

【０００３】前記給湯熱交換器１の出側には給湯通路と
して機能する給湯管５が接続され、その給湯管５には給
湯熱交換器１からの出湯温度を検出する出湯温度センサ
６が設けられており、給湯管５の給湯先には出湯栓７が
設けられている。

【０００４】給湯熱交換器１の下方側にはバーナ８が設
けられており、このバーナ８の下方側には給排気を行う
燃焼ファン（図示せず）が設けられている。給湯運転を
制御する制御装置１０にはリモコン１１が接続されてお
り、このリモコン１１には給湯温度を設定する温度設定
器や給湯温度の表示部等が設けられている。

【０００５】制御装置１０は給湯運転を次のように制御
する。出湯栓７が開けられて、流量センサ４により作動
流量以上の流量が検出されたときに、燃焼ファンを回転
し、バーナ８にガスを供給して図示されていない点火手
段を動作させてバーナ燃焼を行う。そして、出湯温度セ
ンサ６で検出される出湯温度がリモコン１１で設定され
る給湯設定温度となるようにガスの燃焼熱量（ガスの供
給量）を制御し、設定温度の湯を給湯熱交換器１で作り
出し、その湯を給湯管５を通して台所等の所望の給湯場
所に給湯する。

【０００６】湯の使用が終わり出湯栓７が閉められる
と、制御装置１０は流量センサ４からオフ信号を受け
て、バーナ８の燃焼を停止し、ポストパージ期間（燃焼
室内の排気ガスが排出されるまで燃焼ファンを継続回転
する期間）が終了したときに燃焼ファンを停止し、次の
出湯に備えるものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、給湯熱
交換器１に入る給水の温度が低い場合や、給湯の設定温
度が低い場合には、給湯熱交換器１の水管の表面温度が
低くなるため、バーナ８の燃焼によって発生する排気ガ
ス中の水蒸気成分がこの温度の低い水管に触れて、水管
表面に結露が発生するという現象が生じる。

【０００８】このように、給湯熱交換器１の水管表面に
結露が生じると、その結露に燃焼ファンから送り込まれ
る空気中のごみ等が付着し、給湯熱交換器１の目詰まり
を加速させるという不具合が生じる。また、排気ガス中
の成分が結露に溶け込み、結露が強酸性の性質を帯び、
給湯熱交換器１の腐蝕を加速し、給湯熱交換器１の寿命
を縮めるという問題が生じる。

【０００９】このような給湯熱交換器１の結露発生の問
題を解消するものとして、出願人は図７に示すような給
湯装置のシステムを開発している。この開発の装置は、
給水管２と給湯管５をバイパス通路１２によって連通接
続し、給湯熱交換器１から出る湯とバイパス通路１２を
出る水の合流位置に湯と水の混合割合（ミキシング割
合）を連続的に可変可能なモーターバルブ等によって構
成される混合調整手段１３を設け、この混合調整手段１
３から出る湯と水の混合湯水の温度を給湯温度として給
湯温度センサ６により検出する構成としている。

【００１０】この開発装置は、給湯温度センサ６で検出
される給湯温度がリモコン１１で設定される給湯設定温
度になるように制御装置１０によりバーナ８の燃焼熱量
を制御して給湯運転が行われる。この図７に示す装置に
よれば、給水管２から供給される水は給湯熱交換器１を
通る経路とバイパス通路１２を通る経路とに分流し、給
湯熱交換器１を通る水量が減少し、これにより、給湯熱
交換器１で加熱される湯の温度が上昇し、給湯熱交換器
１の水管表面の温度も上昇することにより、結露の発生
が防止され、結露発生による従来の問題を解消すること
ができることになる。

【００１１】一般に、バーナ８の給湯燃焼を停止した
後、短時間のうちに再びバーナ８を燃焼して再出湯を行
う場合、再出湯の開始直後に後沸きによる高温の湯が出
湯するという問題がある。すなわち、給湯燃焼停止後
に、給湯熱交換器１に保有された余熱の熱量が滞留して
いる給湯熱交換器１内の湯に伝わり、いわゆる後沸きに
より、給湯熱交換器１内の湯は高温の湯となって滞留
し、その状態で、給湯栓７が開けられて再出湯が開始す
ると、給湯熱交換器１内の高温の湯とバイパス通路１２
を通る水とが混合されるが、バイパス通路１２からの水
の量だけではこの高温の湯を給湯設定温度まで低下させ
ることができずに、給湯栓７から給湯設定温度よりも高
い湯温の湯が出湯し、湯の使用者に不快な思いをさせる
という問題が生じる。

【００１２】従来の一般的な給湯装置においては、バー
ナ８の点着火時には給水温度センサ３で検出される給水
温度をリモコン１１で設定される給湯設定温度に高める
のに要するフィードフォワード熱量を演算し、そのフィ
ードフォワード熱量を発生するガス量をバーナ８に供給
する、いわゆるフィードフォワード制御によってガスの
立ち上げ量を制御し、バーナ８の点着火後は、直ちに、
このフィードフォワード熱量と、リモコン１１で設定さ
れる給湯設定温度に対する給湯温度センサ６の検出温度
の偏差を相殺するフィードバック熱量とのトータル熱量
に対応するガス量を供給する、いわゆる比例制御によっ
て給湯の燃焼運転を制御している。

【００１３】このような制御方式により燃焼運転を行う
場合には、給湯栓７が開かれてバーナ８が点着火完了す
るまでの時間が極めて短いため、バーナ８の点着火完了
時にはまだ給湯熱交換器１内に後沸きによる高温の湯が
残留している状態にある。

【００１４】このように、給湯熱交換器１内に後沸きに
よる湯が残留している状態で比例制御に移行されると、
給湯温度センサ６で高温の湯を検出するため、バーナ８
の燃焼熱量が減少制御され、給水管２から給湯熱交換器
１内に入る水の燃焼加熱量が不足し、後沸きの湯が給湯
熱交換器１から出終った直後に、給湯設定温度よりもか
なり低温の湯が出ることとなり、フィードバック熱量を
取り入れて再出湯湯温の制御を行うことにより、給湯の
湯温制御が却って不安定になるという問題が生じる。

【００１５】このような再出湯湯温の不安定化を解消す
るために、再出湯の開始に際し、混合調整手段１３の湯
と水の混合割合を可変し、水の混合割合を増加して、給
湯熱交換器１の後沸きによる高温出湯を抑制することが
考えられる。

【００１６】しかしながら、混合調整手段１３の混合割
合の調整により、後沸きを解消する方向に湯と水の混合
割合を調整しようとしても、バーナ８の点着火後に給湯
熱交換器１内に後沸きの湯が残留している場合には、バ
ーナ８の燃焼により、この後沸きの湯が加熱されてさら
に高温になるという現象が生じ、混合調整手段１３によ
る湯と水の混合調整制御が非常に難しく、再出湯時の再
加熱による高温の湯の出湯を防止できないという問題が
生じる。点着火時に後沸きによる高温の湯が残留してい
ない場合であっても、給湯熱交換器１内の滞留湯温が給
水温度よりも高い場合には、バーナ８の燃焼熱量は給水
温度を設定温度にする熱量でもって供給されるので、給
湯熱交換器１内の残留の湯水は給湯設定温度よりも高い
温度に加熱されてしまうこととなり、バーナ８の燃焼加
熱と混合調整手段１３の混合調整とのタイミングをマッ
チングすることは極めて難しく、同様に設定温度よりも
高い湯が給湯されてしまうという問題が生じる。

【００１７】このような高めの湯の給湯を防止するため
に、給湯熱交換器１内の後沸きの湯が完全に給湯熱交換
器１から出終るまでバーナ８の燃焼を遅らせることも考
えられるが、そうすると、バーナ８を点着火したときに
は、給湯熱交換器１内は給水温度の水で満たされる結果
となるので、バーナ８を燃焼しても、十分に加熱されな
い低温の湯が最初に給湯されてしまうという問題が生じ
る。

【００１８】再出湯湯温安定化の他の手段として、給湯
燃焼停止後の給湯熱交換器１内の後沸き温度やその熱交
換器１内での後沸き湯温の体積を給湯燃焼停止時から次
の再出湯時までの待機時間や、前回の燃焼熱量、入水流
量、入水温度、給湯の設定温度、外気温度等の各種パラ
メータを用いて演算式等により推定し、その後沸きの温
度の湯が給湯熱交換器１から出終る前の最適タイミング
でもってバーナ８の燃焼を開始させるようにすることも
考えられるが、後沸き温度や後沸き湯温の体積を推定演
算するパラメータの数が多く、そのパラメータを使用し
た演算式も極めて複雑となり、演算制御の回路構成がこ
れに伴い複雑化するという問題があり、その割には正確
な推定値を求めることは難しく、たとえ、正確な後沸き
温度やその後沸き湯温の容積を推定し、最適なバーナ８
の燃焼タイミングが求められ、その燃焼タイミングでバ
ーナ８の点火動作を行おうとしても、点火系の機構の応
答遅れにより正確なタイミングで点着火できるとは限ら
ないという不確定要因があり、再出湯湯温の安定化制御
の制御精度を高めることは難しいものとなっていた。

【００１９】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、バーナ８の点着火制御と混
合調整手段１３の湯水混合調整タイミングのミスマッチ
ングを解消するための従来の制御構成の複雑化を解消
し、簡易な制御構成でもって再出湯湯温の安定化精度を
高めることが可能な給湯装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のような手段を講じている。すなわち、
第１の発明は、バーナの給湯燃焼により加熱される給湯
熱交換器の入側に流量センサと給水温度センサを備えた
給水通路が接続され、給湯熱交換器の出側には給湯通路
が接続され、前記給水通路と給湯通路はバイパス通路に
よって連通接続されており、前記給湯熱交換器から出る
湯の湯量とバイパス通路から出る水量との混合割合を連
続的に可変可能な混合調整手段が設けられ、温度設定器
で設定される給湯設定温度の湯を得るように燃焼制御と
混合調整手段の制御を行う給湯装置において、再出湯湯
温の安定化制御を行う基準となる再出湯待機時間のデー
タと再出湯開始後に給湯熱交換器内の後沸きの湯が出終
る目安となる制御モード切り換え時間のデータが格納さ
れているデータ格納部と、給湯燃焼停止時からの経過時
間を計測する時間計測手段と、給湯熱交換器を通る水量
とバイパス通路を通る水量との流量比を検出する流量比
検出手段と、給湯の燃焼停止後前記再出湯待機時間内に
再出湯が開始されたときには前記制御モード切り換え時
間に達するまでは給水温度を給湯設定温度に高めるのに
要するフィードフォワード熱量をベースとしたフィード
フォワード制御のみにより燃焼制御を行い制御モード切
り換え時間が経過した以降はフィードフォワード熱量と
フィードバック熱量とのトータル熱量による比例制御に
よって燃焼制御を行うモード切り換え燃焼制御部と、給
湯熱交換器の出側の湯の温度情報又は混合調整手段を通
して出る給湯の温度情報を取り込み給湯温度を給湯設定
温度にするための流量比を予め与えられる演算式を用い
て算出しこの算出流量比となるように前記混合調整手段
の湯と水の混合割合を制御する流量比制御部とを有する
構成をもって課題を解決する手段としている。

【００２１】また第２の発明は、前記第１の発明の構成
を備えたものにおいて、データ格納部には制御モード切
り換え時間に代えて定常運転時の給湯熱交換器を通る流
量と、バイパス通路を通る流量との設定流量比に対する
許容範囲のデータが格納されており、モード切り換え燃
焼制御部は再出湯開始後流量比検出手段によって検出さ
れる流量比が前記設定流量比に対する許容範囲から外れ
ている間はフィードフォワード熱量をベースとしたフィ
ードフォワード制御のみにより燃焼制御を行い検出流量
比が前記許容範囲に入った以降はフィードフォワード熱
量とフィードバック熱量とのトータル熱量による比例制
御によって燃焼制御を行うようにした構成をもって課題
を解決する手段としている。

【００２２】さらに第３の発明は、バーナの給湯燃焼に
より加熱される給湯熱交換器の入側に流量センサと給水
温度センサを備えた給水通路が接続され、給湯熱交換器
の出側には給湯通路が接続され、前記給水通路と給湯通
路は通路の開閉弁を持たないバイパス通路と通路の開閉
弁を持ったバイパス通路によってそれぞれ連通接続さ
れ、温度設定器で設定される給湯設定温度の湯を得るよ
うに燃焼制御とバイパス通路の開閉弁の制御を行う給湯
装置であって、再出湯湯温の安定化制御を行う基準とな
る再出湯待機時間のデータと、再出湯開始後に給湯熱交
換器の内の後沸きの湯が出終る目安となる制御モード切
り換え時間のデータと、バイパス弁の開閉弁が開のとき
と閉のときのそれぞれの給湯熱交換器側と両バイパス通
路側との流量比のデータとが格納されているデータ格納
部と、給湯燃焼停止時からの経過時間を計測する時間計
測手段と、給湯の燃焼停止後前記再出湯待機時間内に再
出湯が開始されたときには、前記制御モード切り換え時
間に達するまでは給水温度を給湯設定温度に高めるのに
要するフィードフォワード熱量をベースとしたフィード
フォワード制御のみにより燃焼制御を行い制御モード切
り換え時間が経過した以降はフィードフォワード熱量と
フィードバック熱量とのトータル熱量による比例制御に
よって燃焼制御を行うモード切り換え燃焼制御部と、給
湯熱交換器の出側の湯の温度情報をサンプリング時間ご
とに取り込み給湯温度を給湯設定温度にするための流量
比となるように前記バイパス通路の開閉弁の開時間を予
め与えられる解法データを用いて求め開閉弁の開時間を
サンプリング時間ごとに制御する流量比制御部とを有す
る構成をもって課題を解決する手段としている。

【００２３】さらに第４の発明は、前記第３の発明の構
成を備えたものにおいて、モード切り換え燃焼制御部は
制御モード切り換え時間による制御に代えて、流量比制
御部によって制御されるバイパス通路の開時間が予め与
えられる微小時間範囲から外れている間はフィードフォ
ワード熱量をベースとしたフィードフォワード制御のみ
により燃焼制御を行い前記開時間が前記微小時間範囲内
となるか又は零になった以降はフィードフォワード熱量
とフィードバック熱量とのトータル熱量による比例制御
によって燃焼制御を行うようにした構成をもって課題を
解決する手段としている。

【００２４】上記構成の発明において、給湯熱交換器か
ら出る湯の湯量とバイパス通路から出る水量との混合割
合を可変する混合調整手段を設けた発明にあっては、再
出湯開始後に、給湯熱交換器の出側の湯の温度又は混合
調整手段を通して出る給湯の湯温情報を取り込んで給湯
温度を給湯設定温度にするための流量比となるように混
合調整手段の湯と水の混合割合が流量比制御部により制
御される。その一方で、モード切り換え燃焼制御部によ
り、再出湯開始後給湯熱交換器内の後沸きの湯が出終る
目安となる制御モード切り換え時間が経過したとき、あ
るいは給湯熱交換器内の後沸きの湯がほぼ出終って給湯
熱交換器を通る流量とバイパス通路を通る流量との流量
比が設定流量比に対する許容範囲内に入ったときにフィ
ードフォワード熱量をベースとしたフィードフォワード
制御のみの燃焼制御からフィードフォワード熱量とフィ
ードバック熱量とのトータル熱量による比例制御に移行
する。

【００２５】このように、給湯熱交換器内の後沸きの湯
がほぼ出終るまでは不安定要因となるフィードバック熱
量を用いた制御は行わず、フィードフォワード熱量をベ
ースとしたフィードフォワード制御のみの燃焼制御を行
い、混合調整手段は、混合調整手段から出る湯が給湯設
定温度となるように湯と水の混合割合を制御するように
しているので、給湯熱交換器内の後沸きの残留湯水は混
合調整手段の湯と水の混合調整制御により設定温度の湯
となって出湯されることとなり、給湯熱交換器１内に入
る新たな水は給水温度を設定温度に高めるのに要するフ
ィードフォワード熱量をベースとして燃焼熱量が制御さ
れるので、フィードバック熱量の変動による燃焼制御の
不安定要素が完全に除去され、これにより、湯温変動の
少ない安定した湯の出湯が可能となる。

【００２６】給湯熱交換器１内の後沸きの残留湯水がほ
ぼ出終った後には、混合調整手段の湯と水の混合割合は
安定した設定流量比でもって流量比が調整され、バーナ
８の燃焼熱量はフィードバック熱量とフィードフォワー
ド熱量とのトータル熱量による比例制御でもって定常の
燃焼運転に移行し、安定した湯温の給湯が行われる。

【００２７】また、混合調整手段の代わりに開閉弁を持
たないバイパス通路と開閉弁とを持ったバイパス通路を
設けた構成のものにあっては、給湯熱交換器内に後沸き
の湯が残留している再出湯開始時点においては、後沸き
の湯が出終る目安となる制御モード切り換え時間に達す
る前又は流量比制御部によって制御されるバイパス通路
の開閉弁による開時間が予め与えられる微小時間範囲か
ら外れている間はフィードフォワード熱量をベースとし
たフィードフォワード制御のみにより燃焼制御が行わ
れ、その一方で、流量比制御部により給湯温度が設定温
度となるようにバイパス通路の開時間が制御されるの
で、給湯熱交換器内の後沸きの湯はこの流量比制御部に
よるバイパス通路の開時間の制御により給湯熱交換器か
ら出る湯は給湯設定温度になるように水の混合割合が調
整されて出湯し、モード切り換え燃焼制御部は給湯熱交
換器に入り込む給水の水を設定温度の湯にするのに必要
なフィードフォワード熱量をベースとしたフィードフォ
ワード制御のみによって燃焼熱量を制御するので、フィ
ードバック熱量の変動に起因する燃焼制御の不安定要素
がなく、安定した設定温度の湯を再出湯開始時に供給す
ることができる。

【００２８】また、後沸きの湯が給湯熱交換器からほぼ
出終る、制御モード切り換え時間が経過したとき、又は
バイパス通路の開時間が予め与えられる微小時間範囲に
入った以降は、フィードフォワード熱量とフィードバッ
ク熱量とのトータル熱量による定常運転状態の比例制御
に移行する。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に基づき説明する。図３は混合調整手段１３を用いた給
湯装置の一実施形態例のシステム構成を示すもので、図
７に示したシステムと同一の部分には同一符号を使用
し、その重複説明は省略する。この実施形態例のシステ
ムにおいて特徴的なことは、バイパス通路１２に流量セ
ンサ１４を設けたことと、給湯熱交換器１の出側に該給
湯熱交換器１から出る湯の温度を検出する熱交出口温度
センサ１５を設けたことであり、それ以外の構成は前記
図７に示すシステムと同様である。

【００３０】この実施形態例において、混合調整手段１
３は、制御の操作量あるいは制御動作位置と、湯と水の
混合調整割合との関係が１：１に対応している構成のも
のが使用される。例えば、湯と水の混合割合の調整機構
部がモータによる回転制御式のものである場合には、そ
のモータの回転角と混合割合の流量比の関係を予めデー
タとして求めておき、エンコーダーやボリュームで制御
動作位置のモータの回転角を検出する構成とし、このモ
ータの回転角検出により混合割合を検出制御する構成の
ものとすることが可能であり、あるいは、モータの基準
位置であるホームポジションからの操作時間と流量比と
の関係を予め求めておき、そのホームポジションからの
動作方向と動作時間により混合割合を検出制御する構成
のものとすることも可能であり、さらには、モータとし
てステッピングモータを使用し、そのステッピングモー
タ駆動の操作パルスの数とその１パルス当たりの回転角
により混合割合（流量比）を検出制御する構成のものと
することも可能である。

【００３１】本実施形態例は簡易な制御構成でもって再
出湯湯温の安定化を図る特有な制御構成を制御装置１０
に設けたことを特徴としており、この特有な制御構成が
図１のブロック図により示されている。この特有な制御
構成の第１実施形態例の構成は、フィードフォワード熱
量設定手段１６と、フィードバック熱量設定手段１７
と、時間計測手段１８と、モード切り換え燃焼制御部２
０と、流量比検出手段２１と、流量比制御部２２と、デ
ータ格納部２３とを有して構成されている。

【００３２】フィードフォワード熱量設定手段１６は給
水温度センサ３で検出される給水温度Ｔ_INと、リモコン
１１の温度設定器で設定される給湯設定温度Ｔ_stと、流
量センサ４により検出される給水流量Ｑとの検出データ
により、給水温度を設定温度に高めるのに要する理論熱
量をフィードフォワード熱量Ｐ_F/Fとして次の（１）式
により設定する。

【００３３】Ｐ_F/F=Ｑ（Ｔ_st−Ｔ_IN）／η・・・・・（１）

【００３４】前記（１）式でηは給湯熱交換器１の熱効
率である。

【００３５】フィードバック熱量設定手段１７は給湯設
定温度Ｔ_stに対する給湯温度センサ６で検出される給湯
温度Ｔ_MIXの偏差を相殺するフィードバック熱量Ｐ_F/Bを
設定する。時間計測手段１８は給湯燃焼の停止時から次
の再出湯が開始するまでの経過時間と、再出湯開始時か
らの燃焼経過時間を計測する。

【００３６】データ格納部２３は再出湯湯温の安定化制
御を行う基準となる再出湯待機時間のデータと、再出湯
開始後に給湯熱交換器１内の後沸きの湯が出終る目安と
なる制御モード切り換え時間のデータと、給湯の定常運
転時の給湯熱交換器１を通る流量とバイパス通路１２を
通る水の流量との設定流量比のデータが格納されてい
る。前記再出湯待機時間のデータとしては、例えば５分
の時間データとして与えられ、給湯燃焼停止後再出湯開
始がその再出湯待機時間の範囲内で行われた場合には再
出湯湯温の安定化制御を行い、給湯燃焼停止後再出湯待
機時間を過ぎて給湯燃焼が開始される場合はコールドス
タート状態と判断し再出湯湯温の安定化制御を行わない
こととし、再出湯待機時間はその再出湯湯温の安定化制
御を行うか否かの基準となる時間を意味するものであ
る。

【００３７】また、制御モード切り換え時間のデータは
再出湯開始時から給湯熱交換器１内の残留水量がほぼ出
終る目安の時間データとして与えられ、例えば、給湯熱
交換器１内の残留水量が完全に出終るまでの時間、ある
いは給湯熱交換器１内の残留水量のうち所定割合（例え
ば９０％）の流量が出終るまでの時間、あるいは給湯設
定温度に対応する給湯熱交換器１の出側の目標湯温に対
して予め与えられる温度α（例えば３℃）だけ高い温度
に低下するまでの再出湯開始時からの経過時間等のデー
タが予め実験等により求めて与えられる。

【００３８】また、設定流量比のデータは、給湯の定常
運転時の最適流量比の値として設計段階等において与え
られる。すなわち、バイパス通路１２を通る流量の割合
が大き過ぎると、給湯熱交換器１側を通る流量が極端に
少なくなり、給湯熱交換器１内を通る湯が沸騰を起こす
という問題が生じ、また、その逆に、給湯熱交換器１側
を通る流量の割合が大き過ぎると、給湯熱交換器１の水
管表面の温度が低くなって、その水管表面に結露が発生
するという問題が生じる。このような結露や沸騰を生じ
ない最適な給湯熱交換器１側とバイパス通路１２側との
設定流量比が例えば７：３あるいは８：２のデータで与
えられる。

【００３９】モード切り換え燃焼制御部２０は、時間計
測手段１８の時間計測結果を受け、給湯燃焼停止時から
データ格納部２３に格納されている再出湯待機時間の範
囲内で再出湯が行われたときには、再出湯開始時からの
時間を時間計測手段１８によって計測させ、データ格納
部２３に格納されている制御モード切り換え時間に達す
るまではフィードフォワード熱量設定手段１６で設定さ
れるフィードフォワード熱量Ｐ_F/Fに予め与えられる割
合のα（例えば１００％であれば１．０，９０％であれ
ば０・９）を掛けた熱量、この実施形態例ではαを１０
０％とし、フィードフォワード熱量設定手段１６で設定
された熱量をそのまま採用し、このフィードフォワード
熱量Ｐ_F/Fを発生するように燃焼制御（ガス供給量制
御）を行う。そして、再出湯の燃焼開始後、制御モード
切り換え時間が経過した以降はフィードフォワード熱量
設定手段１６で設定されたフィードフォワード熱量Ｐ
_F/Fとフィードバック熱量設定手段１７で設定されたフ
ィードバック熱量Ｐ_F/Bとのトータル熱量を発生するよ
うに燃焼制御を行う。

【００４０】流量比検出手段２１は流量センサ４で検出
される総給水流量と流量センサ１４で検出されるバイパ
ス通路１２の流量のデータによって、給湯熱交換器１側
を通る流量とバイパス通路１２側を通る流量の流量比を
演算検出する。例えば、流量センサ４で検出される総給
水流量がＱで、流量センサ１４で検出される流量がｑ₂
であるとき、給湯熱交換器１側を通る流量ｑ₁はｑ₁₌Ｑ
−ｑ₂となる。したがって、給湯熱交換器１側を通る総
給水流量に対する割合はｑ₁／Ｑとなり、同様に総給水
流量に対するバイパス通路１２を通る流量の割合はｑ₂
／Ｑとなり、給湯熱交換器１側を通る流量とバイパス通
路１２側を通る流量の割合はｑ₁／Ｑ：ｑ₂／Ｑ＝ｑ₁：
ｑ₂となる。

【００４１】流量比制御部２２は流量比演算部を有し、
給湯温度センサ６で検出される給湯温度Ｔ_MIXあるいは
熱交出口温度センサ１５で検出される給湯熱交換器１の
出側の湯の温度Ｔ_OUTのデータと、給水温度センサ３で
検出される給水温度Ｔ_INと温度設定器で設定される給湯
設定温度Ｔ_stに基づき、給湯温度が給湯設定温度になる
ように混合調整手段１３の湯と水の混合割合を演算によ
り求め、この求めた流量比となるように混合調整手段１
３の流量比を制御する。例えば、熱交出口温度センサ１
５のＴ_OUTを用いて流量比を求める場合は、次の（２）
式を用いる。

【００４２】Ｔ_st＝Ｔ_OUT×ａ＋Ｔ_IN（１−ａ）・・・・・（２）

【００４３】まず、（２）式を用いて給湯熱交換器１側
の総給水流量に対する流量比ａ（ａ＝ｑ₁／Ｑ）を求め
る。バイパス通路１２を通る総給水流量に対する割合は
１−ａとなり、給湯熱交換器１側を通る流量とバイパス
通路１２側を通る流量との流量比はａ：（１−ａ）とし
て求められ、この流量比となるように混合調整手段の流
量比が制御されるのである。

【００４４】次にこの実施形態例の動作を図２のフロー
チャートに基づき説明する。まず、給湯燃焼が開始した
とき、この給湯燃焼が前回の給湯燃焼停止後から再出湯
待機時間内の再出湯の動作状態か、あるいは再出湯待機
時間を経過した後のコールドスタートによる給湯かを判
断する。

【００４５】再出湯の給湯運転のときには、ステップ１
０２で点火動作を行い、ステップ１０３で再出湯の給湯
燃焼開始後から制御モード切り換え時間が経過している
か否かを判断する。制御モード切り換え時間が経過して
いないときには、次のステップ１０４で給湯温度Ｔ_MIX
が給湯設定温度Ｔ_stになっているかを判断し、給湯温度
が設定温度に等しくないときには次のステップ１０５で
給湯温度が給湯設定温度になるように混合調整手段１３
の流量比を制御する。この流量比制御に際しては、熱交
出口温度センサ１５で検出される給湯熱交換器１の出側
の湯の温度を用いて流量比が演算される。この流量比が
制御されたときおよび前記ステップ１０４で給湯温度Ｔ
_MIXが給湯設定温度Ｔ_stに等しいと判断されたときには
ステップ１０６でフィードフォワード熱量設定手段１６
で設定されるフィードフォワード熱量Ｐ_F/Fに予め与え
られる比率αを掛けたフィードフォワード熱量Ｐ_F/Fを
ベースとした熱量のみに基づきバーナ８の燃焼熱量を制
御する。

【００４６】このフィードフォワード熱量Ｐ_F/Fをベー
スとした熱量のみによる燃焼制御は、再出湯燃焼開始時
からの経過時間が制御モード切り換え時間に達するまで
はステップ１０３からステップ１０６の動作を繰り返し
て、継続的に行われる。なお、前記ステップ１０１で給
湯燃焼がコールドスタートの状態と判断されたときに
は、ステップ１０７で点火動作を行い、再出湯湯の安定
化制御を行わずステップ１０８以降のフィードフォワー
ド熱量Ｐ_F/Fフィードバック熱量Ｐ_F/Bのトータル熱量に
よる比例制御でもってバーナ８の燃焼制御を行う。

【００４７】前記ステップ１０３で再出湯燃焼開始後、
制御モード切り換え時間が経過したと判断されたときに
は、ステップ１１２で給湯温度Ｔ_MIXが給湯設定温度Ｔ
_stに等しくなっているか否かを判断し、等しくないとき
には、ステップ１１３で給湯温度が給湯設定温度になる
ように混合調整手段１３の流量比を制御する。そして、
ステップ１１４でその流量比が設定流量比になったか否
かを判断し、設定流量比になっていないときには、ステ
ップ１１２からステップ１１４の動作を繰り返し行う。
そして、流量比が設定流量比になったときには、ステッ
プ１０８以降の比例制御による燃焼制御に移行する。

【００４８】前記ステップ１１２で給湯温度が給湯設定
温度に等しくなっていると判断されたときには、ステッ
プ１１５で、給湯熱交換器１側を通る流量とバイパス通
路１２側を通る流量との流量比が設定流量比になってい
るか否かを判断し、設定流量比になっていないときには
流量比を設定流量比に制御してステップ１０８以降の動
作を行う。また、前記ステップ１１５で流量比が設定流
量比になっていると判断されたときにも同様にステップ
１０８以降の動作に移る。

【００４９】ステップ１０８の比例制御は、前記した如
く、フィードフォワード熱量設定手段１６で設定される
フィードフォワード熱量Ｐ_F/Fとフィードバック熱量設
定手段１７で設定されるフィードバック熱量Ｐ_F/Bとの
トータル熱量でもってバーナ８の燃焼熱量を制御する。
ステップ１０９では給湯温度が給湯設定温度になってい
るか否かを判断し給湯温度が給湯設定温度に等しくない
ときにはステップ１０８の比例制御により給湯温度が給
湯設定温度になるように燃焼熱量を制御する。ステップ
１０９で給湯温度が給湯設定温度に等しくなっているも
のと判断されたときには、流量センサ４の検出信号によ
り、流水がオフになったか否かを判断し、流水オフにな
っていないときには引き続き給湯燃焼運転の状態にある
ものと判断しステップ１０８からステップ１１０の動作
を繰り返し行う。そして、ステップ１１０で流水オフが
検出されたときには給湯栓７が閉められたものと判断し
ステップ１１１で燃焼を停止し、次の出湯に備える。

【００５０】本実施形態例によれば、再出湯開始後給湯
熱交換器１内の後沸きの湯がほぼ出終るまでの出湯湯温
の変動が激しくなると想定される期間では、フィードバ
ック熱量による制御を止め、フィードフォワード熱量Ｐ
_F/Fをベースとしたフィードフォワード制御のみにより
燃焼制御を行うようにしたものであるから、後沸きの湯
が給湯熱交換器１から出た後に入り込む給水の水はその
フィードフォワード熱量によって給湯設定温度の湯とな
るように燃焼加熱されることとなり、また、後沸きによ
る湯は混合調整手段１３により給湯温度が給湯設定温度
になるように流量比制御されて水と混合されるので、後
沸きが消されることとなり、湯温変動の少ない安定した
再出湯湯温の給湯が可能となる。

【００５１】また、再出湯開始時のフィードバック熱量
による複雑な燃焼量制御がなく、フィードフォワード熱
量をベースとした熱量のみを供給制御すればよく、しか
も、点着火のタイミングと流量比制御の微妙な調整も不
要となるので、燃焼熱量の制御構成も極めて簡易とな
る。

【００５２】次に本発明の第２実施形態例を説明する。
この第２実施形態例は、流量比検出手段２１で検出され
る給湯熱交換器１側の流量とバイパス通路１２側の流量
との流量比に基づきフィードフォワード制御から比例制
御への制御モードの切り換えを行う構成としたものであ
り、それ以外の構成は前記第１実施形態例と同様であ
る。第２実施形態例では、図１の破線で示すように、流
量比検出手段２１の流量比検出情報はモード切り換え燃
焼制御部２０に加えられる。データ格納部２３には設定
流量比の他に、該設定流量比に対する許容範囲のデータ
が格納される。

【００５３】モード切り換え燃焼制御部２０は、流量比
検出手段２１で検出される流量比が設定流量比の許容範
囲から外れている間はフィードフォワード熱量設定手段
１６で設定されたフィードフォワード熱量Ｐ_F/Fに比率
αを掛けたフィードフォワード熱量Ｐ_F/Fをベースとし
たフィードフォワード制御のみによってバーナ８の燃焼
熱量を制御し、流量比検出手段２１で検出される流量比
が設定流量比に対する許容範囲内に入った以降は、フィ
ードフォワード熱量設定手段１６で設定されるフィード
フォワード熱量Ｐ_F/Fとフィードバック熱量設定手段１
７で設定されるフィードバック熱量Ｐ_F/Bのトータル熱
量の比例制御によってバーナ８の燃焼熱量を制御するも
のである。

【００５４】再出湯開始後には、前述した如く、給湯熱
交換器１内に後沸きの湯が残留しており、この後沸きの
湯が給湯熱交換器１から出る際、流量比制御部２２によ
り混合調整手段１３の湯と水の流量比が制御されるが、
後沸きの湯が給湯熱交換器１からほぼ出終るまでは、後
沸きの高温を消すために、バイパス通路１２から出る水
の混合割合を大きくするため、流量比検出手段２１で検
出される流量比は設定流量比に対して与える許容範囲か
ら外れた状態にあり、この状態のとき、すなわち、給湯
熱交換器１から後沸きの湯がほぼ出終る前の期間におい
てはフィードフォワード熱量Ｐ_F/Fをベースとしたフィ
ードフォワード制御のみによって燃焼制御が行われ不安
定要因となるフィードバック熱量による制御が行われな
いので、燃焼制御が安定する。

【００５５】そして、前記第１実施形態例と同様に後沸
きの湯は流量比制御部２２による混合調整手段１３の湯
と水の混合割合の制御によって給湯設定温度の湯が給湯
されるように流量比が制御され、かつ、給湯熱交換器１
から後沸きの湯が出た後に入り込む給水の水は給水温度
を設定温度に高めるのに要するフィードフォワード熱量
Ｐ_F/Fによって加熱されるので、給湯熱交換器１から後
沸きの湯が出終った後に新たに入ってくる給水の加熱が
不足して給湯設定温度よりも低めの湯が出るということ
を防止でき、安定した再出湯湯温の給湯が可能となる。

【００５６】また、給湯熱交換器１内の後沸きの湯がほ
ぼ出終ったときには、流量比制御部２２によって制御さ
れる混合調整手段１３の流量比は設定流量比に近づいて
いって、設定流量比に対して与えられる許容範囲内に入
り込むので、それ以降は、通常のフィードフォワード熱
量とフィードバック熱量とのトータル熱量による比例制
御によって燃焼運転が安定に推移することができるので
ある。

【００５７】なお、上記第１および第２の実施形態例で
は、流量比を検出するための流量センサ１４をバイパス
通路１２側に設けたが、これを図３の鎖線で示すように
給湯熱交換器１側に設けてもよい。

【００５８】また、流量比検出手段２１は流量センサ
４，１４の検出流量に基づき流量比を算出したが、混合
調整手段１３の流量比調整の動作状態を検出して湯側と
水側の混合流量比を検出するようにしてもよい。

【００５９】さらに、給湯熱交換器１から後沸きの湯が
ほぼ出終るまで、つまり、再出湯開始時からの経過時間
が制御モード切り換え時間に達する前あるいは流量比が
設定流量比に対して与えられる許容範囲から外れている
期間は、熱交出口温度センサ１５の検出温度を取り込ん
で給湯温度が給湯設定温度になるように混合調整手段１
３の湯と水の混合割合を制御したが、熱交出口温度セン
サ１５の代わりに給湯温度センサ６の検出温度を取り込
んで給湯温度が給湯設定温度になるように混合調整手段
１３の湯と水の混合割合を制御するようにすることも可
能である。

【００６０】図４には本発明の第３実施形態例のシステ
ム構成が示されている。この第３実施形態例のシステム
は、給水管２と給湯管５間をバイパス通路１２ａと１２
ｂでそれぞれ連通接続し、バイパス通路１２ａは開閉弁
を持たない常時バイパス通路とし、バイパス通路１２ｂ
は通路開閉を行う開閉弁２４を介設した開閉弁付きのバ
イパス通路とし、この開閉弁２４を開閉制御して給湯熱
交換器１側から出る湯とバイパス通路１２ａ，１２ｂか
ら出る水の混合割合を制御するようにしたものであり、
それ以外の構成は前記第１実施形態例と同様であり、図
３に示すシステム構成と同一の部分には同一符号を使用
してその重複説明は省略する。

【００６１】この第３実施形態例では、図１のデータ格
納部２３には再出湯待機時間のデータと、制御モード切
り換え時間のデータの他に、開閉弁２４が開のときの給
湯熱交換器１側の流量とバイパス通路１２ａ，１２ｂ側
流量との流量比のデータおよび開閉弁２４が閉のときの
給湯熱交換器１側の流量とバイパス通路１２ａ側の流量
との流量比のデータが予め格納されている。フィードフ
ォワード熱量設定手段１６とフィードバック熱量設定手
段１７と時間計測手段１８とモード切り換え燃焼制御部
２０と流量比検出手段２１の構成およびその動作は前記
第１実施形態例と同様である。

【００６２】流量比制御部２２は予め与えられるサンプ
リング時間（例えば１秒）ごとにタイマ２５を用いて熱
交出口温度センサ１５の検出情報を取り込む。そして、
次の（３）式の関係データを用いて各サンプリング時間
に対する開閉弁２４の開時間Δｔを算出し、各サンプリ
ング時間ごとに得られるΔｔのデータを用いて各サンプ
リング時間ごとに開閉弁２４をΔｔ時間だけ開動作制御
を行う。

【００６３】Ｔ_st＝｛（ｔ_s−Δｔ）／ｔ_s｝｛Ｔ_OUT（１−Ｂoff）＋Ｔ_IN・Ｂoff｝＋（Δ ｔ／ｔ_s）｛Ｔ_OUT（１−Ｂ_ON）＋Ｔ_IN・Ｂ_ON｝・・・・・（３）

【００６４】なお、（３）式で、ｔ_sはサンプリング時
間、Ｂoffは開閉弁２４が閉状態のときの総給水流量に
対するバイパス通路１２ａの流量比、Ｂ_ONは開閉弁２４
がオン（開）のときの総給水流量に対する両バイパス通
路１２ａ，１２ｂ側の流量比をそれぞれ示している。

【００６５】図５はこの第３実施形態例による再出湯湯
温の安定化動作を示すものである。図５のグラフ中の曲
線Ａは再出湯開始後、熱交出口温度センサ１５で検出さ
れる給湯熱交換器１の出側の湯の温度を示し、曲線Ｂは
開閉弁２４を閉状態にしたときの給湯温度（給湯温度セ
ンサ６で検出される温度）を示し、曲線Ｃは開閉弁２４
を開状態にしたときの給湯温度を示している。

【００６６】図５の例では、給湯設定温度を４０℃とし
ており、このとき、開閉弁２４を閉状態にしたときに給
湯設定温度の湯を出湯させるための給湯熱交換器１内の
湯の目標温度は５０℃であり、曲線Ａから明らかな如
く、再出湯開始後給湯熱交換器１から目標温度の５０℃
を越えた後沸きの湯が出ることを示している。

【００６７】流量比制御部２２は再出湯開始後、サンプ
リング時間ごとに給湯熱交換器１の出側の湯の温度を検
出して給湯温度が給湯設定温度になるための開閉弁２４
の開時間Δｔを算出して各サンプリング時間ごとにその
開時間だけ開閉弁２４を開制御する。図５の例では再出
湯開始後後沸きの温度が高くなるにつれ、開閉弁２４の
開時間が徐々に長くなり、後沸きの温度がピークを過ぎ
るにつれ、開時間は徐々に短くなって給湯熱交換器１内
の後沸きの湯がほぼ出終るときには開時間Δｔは零近傍
に収束していく。

【００６８】図５の曲線Ｆは開閉弁２４の開動作制御に
より給湯される温度（給湯温度センサ６で検出される温
度）を示すものであり、開閉弁２４が開のときは曲線Ｃ
に沿い、開閉弁２４が閉のときは曲線Ｂに沿った給湯設
定温度４０℃に対して上下に変動した湯温となるが、給
湯熱交換器１側の湯とバイパス通路１２ａ，１２ｂ側の
水が混合されて給湯栓７に至るまでの管路を通るうち
に、湯と水の攪拌が促進されて湯温の時間的変動が緩や
かなほぼ給湯設定温度の４０℃近辺の曲線Ｇに示す湯温
特性となり、安定した再出湯湯温の給湯が可能となる。

【００６９】この第３実施形態例においても、給湯熱交
換器１内の後沸きの湯がほぼ出終るまでの制御モード切
り換え時間に達する前はフィードフォワード熱量をベー
スとしたフィードフォワード制御のみによりバーナ８の
燃焼制御が行われ、前記の如く、給湯熱交換器１内の後
沸きの湯は開閉弁２４の開閉制御により消されるので、
前記第１および第２の各実施形態例と同様に簡易な制御
構成でもって、安定した再出湯湯温の給湯が可能とな
る。

【００７０】次に本発明の第４実施形態例を説明する。
この第４実施形態例は制御モード切り換え時間を用いて
燃焼制御モードを切り換えるのに代えて、流量比制御部
２２によって制御される混合調整手段１３の湯と水の混
合流量比、つまり、各サンプリング時間ごとに求められ
る開閉弁２４の開時間Δｔのデータを用いてフィードフ
ォワード制御と比例制御との制御モードの切り換えを行
う構成としたことであり、それ以外の構成は前記第３実
施形態例と同様である。

【００７１】この第４実施形態例では図１のデータ格納
部２３には開閉弁２４の微小時間範囲が予め格納され
る。モード切り換え燃焼制御部２０は、流量比制御部２
２で算出される開閉弁２４の開時間Δｔの情報を各サン
プリング時間ごとに取り込み、算出開時間Δｔがデータ
格納部２３に与えられている微小時間範囲内に入ったか
否かを監視する。そして、開時間Δｔが微小時間範囲か
ら外れている間は給湯熱交換器１から後沸きの湯が出て
その影響が現れているものと判断し、フィードフォワー
ド熱量設定手段１６で設定されたフィードフォワード熱
量Ｐ_F/Fに比率α（この実施形態例では１．０（１００
％））を掛けた熱量のフィードフォワード制御のみによ
ってバーナ８の燃焼熱量を制御する。給湯熱交換器１内
の後沸きの湯が出てその影響が少なくなるにつれ流量比
制御部２２で算出される開閉弁２４の開時間Δｔは次第
に零に近づき、微小時間範囲内に入り込む。開時間Δｔ
が微小時間範囲に入った以降は、給湯熱交換器１の後沸
きの湯の影響が生じなくなったものと判断し、フィード
フォワード制御からフィードフォワード熱量Ｐ_F/Fとフ
ィードバック熱量Ｐ_F/Bを加算したトータル熱量による
比例制御に切り換えてバーナ８の燃焼制御を行う。

【００７２】この第４の実施形態例においても、給湯熱
交換器１内の後沸きの湯の影響が生じる期間はフィード
バック熱量を用いた制御は行わずにフィードフォワード
熱量Ｐ_F/Fをベースとした熱量のみによって燃焼制御を
行うので、燃焼熱量制御の不安定性をなくし、前記第１
〜第３の各実施形態例と同様に安定した再出湯湯温の給
湯が可能となる。なお、この第４実施形態例では開閉弁
２４の開時間Δｔが微小時間範囲に入ったときにフィー
ドフォワード制御から比例制御に切り換えるようにした
が、開時間Δｔが零になった以降にフィードフォワード
制御から比例制御に切り換えるようにしてもよい。ま
た、微小時間範囲は単なる時間の範囲でなく、サンプリ
ング時間ｔ_sに対する開時間Δｔの割合（Δｔ／ｔ_s）の
時間値によって与えてもよい。この場合は、流量比制御
部２２から得られる開時間Δｔをサンプリング時間ｔ_s
で割った値を求め、この求めた値がΔｔ／ｔ_sの微小時
間範囲に入っているか否かにより燃焼の制御モードを切
り換えることとなる。

【００７３】なお、本発明は上記各実施形態例に限定さ
れることはなく、様々な実施の形態を採り得る。例え
ば、上記第３および第４実施形態例では開閉弁２４を設
けたバイパス弁１２ｂは１個（１本）としたが、これを
複数設けたものでもよい。もちろん、開閉弁２４を持た
ない常時バイパス通路１２ａも複数設けることが可能で
ある。また、開閉弁２４は通路の開閉が制御信号によっ
て行い得るものであればよく、電磁弁はもとより、それ
以外の例えばダイヤフラム等を用いた弁でもよく、各種
形態の制御弁を用いて構成することが可能である。

【００７４】

【発明の効果】本発明は再出湯開始後給湯熱交換器内の
後沸きの湯の影響が出る期間、つまり、再出湯開始後制
御モード切り換え時間に達しない前あるいは給湯熱交換
器側を流れる流量とバイパス通路側を流れる流量との検
出流量比が設定流量比に対して与えられる許容範囲から
外れている期間は再出湯湯温の制御が不安定要因となる
フィードバック熱量による制御を避け、フィードフォワ
ード熱量をベースとしたフィードフォワード制御のみに
よって燃焼制御を行う構成としているので、再出湯開始
時の燃焼熱量制御は極めて安定化する。

【００７５】そして、再出湯開始時の給湯熱交換器内に
残留する後沸きの湯は流量比制御部により給湯温度が給
湯設定温度となるように混合調整手段の湯と水の混合割
合が制御されるでの、後沸きによる湯温変動が解消さ
れ、後沸きの湯が出た後に入り込む給水の水はその給水
温度を給湯設定温度に高めるのに要するフィードフォワ
ード熱量をベースとしたフィードフォワード制御によっ
て給湯設定温度に高められるので、後沸きの湯が出た後
に給湯設定温度よりも低いアンダーシュートの湯が出る
ことも防止でき、安定した再出湯湯温の給湯が可能とな
る。

【００７６】しかも、再出湯開始時の後沸きの湯の影響
が出る期間が過ぎた後は、混合調整手段の湯と水の混合
比（流量比）が定常の設定流量比に維持され、湯温制御
はフィードフォワード熱量とフィードバック熱量とのト
ータル熱量による比例制御に移行するが、このフィード
フォワード制御から比例制御への制御モードの切り換え
も円滑に行われることになる。

【００７７】また、給水通路と給湯通路間に開閉弁を持
たないバイパス通路と開閉弁を持ったバイパス通路を設
け、そのバイパス通路に設けた開閉弁の開時間を制御し
て湯と水の混合割合を制御する構成とした発明にあって
も、給湯熱交換器内の後沸きの湯の影響が出る期間はフ
ィードフォワード熱量をベースとしたフィードフォワー
ド制御のみによって燃焼熱量を制御し、後沸きの温度は
開閉弁の開時間の制御を行うことで解消するようにして
いるので、同様に安定した再出湯湯温の給湯が可能とな
る。

【００７８】さらに、給湯熱交換器内の後沸きの湯の影
響が出る期間は、フィードフォワード熱量をベースとし
たフィードフォワード制御のみによる制御を行えばよ
く、点着火のタイミングと混合流量比制御の微妙な調整
制御も不要となるので、燃焼制御の構成が極めて簡易と
なり、本発明の優れた再出湯湯温安定化効果を有する給
湯装置を安価に提供できるという優れた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各実施形態例の構成を包括的に示すブ
ロック構成図である。

【図２】本発明の第１実施形態例の動作を示すフローチ
ャートである。

【図３】本発明の第２および第３の実施形態例のシステ
ム構成説明図である。

【図４】本発明の第３および第４の実施形態例のシステ
ム構成説明図である。

【図５】第３および第４の実施形態例における開閉弁の
開時間制御による再出湯湯温の安定化制御の説明図であ
る。

【図６】従来の一般的な給湯装置のシステム説明図であ
る。

【図７】出願人が開発している再出湯湯温の安定化制御
構成を備えた給湯装置のシステム説明図である。

【符号の説明】

１２，１２ａ，１２ｂバイパス通路１３混合調整手段１４流量センサ１５熱交出口温度センサ１６フィードフォワード熱量設定手段１７フィードバック熱量設定手段２０モード切り換え燃焼制御部２１流量比検出手段２２流量比制御部２４開閉弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バーナの給湯燃焼により加熱される給湯
熱交換器の入側に流量センサと給水温度センサを備えた
給水通路が接続され、給湯熱交換器の出側には給湯通路
が接続され、前記給水通路と給湯通路はバイパス通路に
よって連通接続されており、前記給湯熱交換器から出る
湯の湯量とバイパス通路から出る水量との混合割合を連
続的に可変可能な混合調整手段が設けられ、温度設定器
で設定される給湯設定温度の湯を得るように燃焼制御と
混合調整手段の制御を行う給湯装置において、再出湯湯
温の安定化制御を行う基準となる再出湯待機時間のデー
タと再出湯開始後に給湯熱交換器内の後沸きの湯が出終
る目安となる制御モード切り換え時間のデータが格納さ
れているデータ格納部と、給湯燃焼停止時からの経過時
間を計測する時間計測手段と、給湯熱交換器を通る水量
とバイパス通路を通る水量との流量比を検出する流量比
検出手段と、給湯の燃焼停止後前記再出湯待機時間内に
再出湯が開始されたときには前記制御モード切り換え時
間に達するまでは給水温度を給湯設定温度に高めるのに
要するフィードフォワード熱量をベースとしたフィード
フォワード制御のみにより燃焼制御を行い制御モード切
り換え時間が経過した以降はフィードフォワード熱量と
フィードバック熱量とのトータル熱量による比例制御に
よって燃焼制御を行うモード切り換え燃焼制御部と、給
湯熱交換器の出側の湯の温度情報又は混合調整手段を通
して出る給湯の温度情報を取り込み給湯温度を給湯設定
温度にするための流量比を予め与えられる演算式を用い
て算出しこの算出流量比となるように前記混合調整手段
の湯と水の混合割合を制御する流量比制御部とを有する
給湯装置。
【請求項２】データ格納部には制御モード切り換え時
間に代えて定常運転時の給湯熱交換器を通る流量と、バ
イパス通路を通る流量との設定流量比に対する許容範囲
のデータが格納されており、モード切り換え燃焼制御部
は再出湯開始後流量比検出手段によって検出される流量
比が前記設定流量比に対する許容範囲から外れている間
はフィードフォワード熱量をベースとしたフィードフォ
ワード制御のみにより燃焼制御を行い検出流量比が前記
許容範囲に入った以降はフィードフォワード熱量とフィ
ードバック熱量とのトータル熱量による比例制御によっ
て燃焼制御を行うようにした請求項１記載の給湯装置。
【請求項３】バーナの給湯燃焼により加熱される給湯
熱交換器の入側に流量センサと給水温度センサを備えた
給水通路が接続され、給湯熱交換器の出側には給湯通路
が接続され、前記給水通路と給湯通路は通路の開閉弁を
持たないバイパス通路と通路の開閉弁を持ったバイパス
通路によってそれぞれ別個に連通接続され、温度設定器
で設定される給湯設定温度の湯を得るように燃焼制御と
バイパス通路の開閉弁の制御を行う給湯装置であって、
再出湯湯温の安定化制御を行う基準となる再出湯待機時
間のデータと、再出湯開始後に給湯熱交換器の内の後沸
きの湯が出終る目安となる制御モード切り換え時間のデ
ータと、バイパス弁の開閉弁が開のときと閉のときのそ
れぞれの給湯熱交換器側と両バイパス通路側との流量比
のデータとが格納されているデータ格納部と、給湯燃焼
停止時からの経過時間を計測する時間計測手段と、給湯
の燃焼停止後前記再出湯待機時間内に再出湯が開始され
たときには、前記制御モード切り換え時間に達するまで
は給水温度を給湯設定温度に高めるのに要するフィード
フォワード熱量をベースとしたフィードフォワード制御
のみにより燃焼制御を行い制御モード切り換え時間が経
過した以降はフィードフォワード熱量とフィードバック
熱量とのトータル熱量による比例制御によって燃焼制御
を行うモード切り換え燃焼制御部と、給湯熱交換器の出
側の湯の温度情報をサンプリング時間ごとに取り込み給
湯温度を給湯設定温度にするための流量比となるように
前記バイパス通路の開閉弁の開時間を予め与えられる解
法データを用いて求め開閉弁の開時間をサンプリング時
間ごとに制御する流量比制御部とを有する給湯装置。
【請求項４】モード切り換え燃焼制御部は制御モード
切り換え時間による制御に代えて、流量比制御部によっ
て制御されるバイパス通路の開時間が予め与えられる微
小時間範囲から外れている間はフィードフォワード熱量
をベースとしたフィードフォワード制御のみにより燃焼
制御を行い前記開時間が前記微小時間範囲内となるか又
は零になった以降はフィードフォワード熱量とフィード
バック熱量とのトータル熱量による比例制御によって燃
焼制御を行うようにした請求項３記載の給湯装置。