JP2003106670A - 貯湯式給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貯湯式給湯器を改良するものであり、出湯温
度を正確にコントロールすることができる貯湯式給湯器
の開発を課題とする。 【解決手段】 第一温度センサによって燃焼部のバーナ
をＯＮ・ＯＦＦするものであるが、ＯＮ・ＯＦＦ制御の
点火・消火が行われる温度に微分演算によって補正値が
付加される。第一温度センサの温度データを一定時間ご
とにサンプリングし、１００ｍｓごとに温度データをサ
ンプリングし一定の回数、加算平均する。そして「最新
データ−５秒前データ」と「（最新データ−５秒前デー
タ）−（５最新データ−１０秒前データ）」を最新デー
タに加算し、この値をもってＯＮ・ＯＦＦ制御を行な
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、貯湯式給湯器に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】給湯器の一形式として、貯湯式給湯器が
知られている。貯湯式給湯器とはバーナが設けられた燃
焼部と、水が貯留された貯湯缶体によって構成されるも
のであり、貯湯缶体に設けられた燃焼ガス通路に燃焼ガ
スを通過させ、貯湯缶体内の水を加熱するものである。

【０００３】貯湯式給湯器の燃焼制御は、ＯＮ・ＯＦＦ
制御による場合が多い。すなわち貯湯缶体に温度センサ
を取付け、当該温度センサの検知温度に基づいて燃焼部
をＯＮ・ＯＦＦさせる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら貯湯式給
湯器は、出湯温度のコントロールが困難であり、出湯温
度のばらつきが大きいという問題があった。すなわち貯
湯式給湯器は、一般に縦長の形状をしており、貯湯缶体
はある程度の高さがある。そして貯湯部の下部近傍に入
水口があり、上部側に出湯口が設けられている。

【０００５】貯湯式給湯器では、前記した入水口から冷
水が導入されて溜められ、貯湯缶体を貫通する燃焼ガス
通路によって内部の湯水が加熱される。そのため貯湯式
給湯器では、下部から入った水が次第に温められ、上部
側の出湯口から排出される。したがって貯湯式給湯器で
は、貯湯部の内部における温度ばらつきが大きく、どの
部位の温度を対象としてＯＮ・ＯＦＦ制御を行っても出
湯温度がばらついてしまう。また出湯口の近傍における
湯の温度は、出湯される湯の温度に近いものであるが、
出湯口の近傍における湯の温度を対象としてＯＮ・ＯＦ
Ｆ制御すると、湯温変化の振幅が甚だしく大きなものと
なってしまう。

【０００６】すなわち貯湯式給湯器は、貯湯部に溜めら
れる湯の量が他の給湯器に比べて多く、湯水の滞留時間
が長い。そのため出湯温度を対象としてＯＮ・ＯＦＦ制
御して新規に貯湯部に入った水を加熱すると、制御に遅
れが生じ、オーバーシュートが生じてしまう。そのため
オーバーシュートを防止するために、入水口に近い部位
に温度センサを設け、当該温度センサの信号に基づいて
ＯＮ・ＯＦＦ制御が行われていた。そして前記した様
に、入水口に近い部位の湯水の温度は出湯温度と大きく
相違するから、例えば４０°Ｃの出湯を得ようとする
と、温度センサが３０°Ｃを示したことを条件としてＯ
Ｎ・ＯＦＦ制御を行っていた。より具体的に説明する
と、４０°Ｃの出湯を得るために、温度センサの検知温
度が３０°Ｃを下回った時に燃焼部に点火指令を発信し
て燃焼部を燃焼させ、温度センサの検知温度が３１°Ｃ
を上回った時にバーナを消火するものであった。

【０００７】従来技術の貯湯式給湯器は、上記の様な燃
焼制御を行っていたため、出湯温度を正確にコントロー
ルすることができず、出湯温度は言わば成り行き任せの
状態であった。そこで本発明は、従来技術の上記した問
題点に注目し、出湯温度を正確にコントロールすること
ができる貯湯式給湯器の開発を課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そして上記した課題を解
決するための請求項１に記載の発明は、内部に湯水を溜
める貯湯部と、貯湯部の湯水を燃焼加熱する燃焼手段
と、貯湯部内の湯水の温度を検出する温度検出手段を有
し、当該温度検出手段の検出温度に関する情報に基づい
て燃焼手段を制御する燃焼制御手段を備えた貯湯式給湯
装置において、過去の温度検出手段の検出値に基づいて
温度の変化の傾向に関する情報を演算し、燃焼制御手段
は、前記温度の変化の傾向に関する情報に基づいて燃焼
状態を補正することを特徴とする貯湯式給湯器である。

【０００９】ここで「検知温度に関する情報に基づいて
燃焼手段を制御する」とは検知温度に基づいてＯＮ・Ｏ
ＦＦ制御したり比例、微分等の制御をすることを含む。
また検知温度に係数を掛けたり、微分する等の処理をし
た後の数値に基づいて点火や消火を行う場合を含む趣旨
である。「燃焼状態を補正する」とは、ＯＮ・ＯＦＦ制
御をする際の切り替え温度を変更する場合や、温度検知
値側に補正値を付加する場合を含む。

【００１０】本発明の貯湯式給湯器は、過去の温度検出
手段の検出値に基づいて温度の変化の傾向に関する情報
を演算する機能を有し、燃焼制御手段は、前記温度の変
化の傾向に関する情報に基づいて燃焼状態を補正する。
そのため制御の遅れが解消され、出湯の温度が目標値に
近づき、さらに出湯温度が安定する。

【００１１】また請求項２に記載の発明は、内部に湯水
を溜める貯湯部と、貯湯部の湯水を燃焼加熱する燃焼手
段と、貯湯部内の湯水の温度を検出する温度検出手段を
有し、当該温度検出手段の検出温度に関する情報に基づ
いて燃焼手段を点火・消火させる燃焼制御手段を備えた
貯湯式給湯装置において、過去の温度検出手段の検出値
に基づいて温度の変化の傾向に関する情報を演算し、燃
焼制御手段は、前記温度の変化の傾向に関する情報に基
づいて点火・消火が行われる温度を補正することを特徴
とする貯湯式給湯器である。

【００１２】ここで「検知温度に関する情報に基づいて
燃焼手段を点火・消火させる」とは検知温度に基づいて
ＯＮ・ＯＦＦ制御する場合のほか、検知温度に係数を掛
けたり、微分する等の処理をした後の数値に基づいて点
火や消火を行う場合を含む趣旨である。また「点火・消
火が行われる温度を補正する」とは点火や消火を行う基
準温度を昇降する場合と、温度検知値側に補正値を付加
する場合の双方を含む。

【００１３】本発明の貯湯式給湯器では、過去の温度検
出手段の検出値に基づいて温度の変化の傾向に関する情
報を演算する。そして変化の傾向に関する情報に基づい
て点火・消火が行われる温度を補正する。そのため制御
の遅れが解消され、出湯の温度が目標値に近づき、さら
に出湯温度が安定する。

【００１４】また請求項３に記載の発明は、温度の変化
の傾向は、温度検出手段の検出データを微分することに
よって得ることを特徴とする請求項１又は２に記載の貯
湯式給湯器である。

【００１５】本発明の貯湯式給湯器では、温度の変化の
傾向を微分によって求める。そのため値の変化は、温度
検知手段の数値の変化位相が進んだものとなる。

【００１６】また請求項４に記載の発明は、温度検出手
段の検出値をサンプリングすると共に当該サンプリング
した検出値を平均し、当該平均値を使用して温度の変化
の傾向に関する情報を演算することを特徴とする請求項
１乃至３のいずれかに記載の貯湯式給湯器である。

【００１７】本発明の貯湯式給湯器では、温度検出手段
の検出値をサンプリングすると共にこの検出値を平均
し、平均値を使用して温度の変化の傾向に関する情報を
演算する。そのため温度検出手段の微小な変化が平均す
ることにより相殺され、変化の傾向を正確に演算するこ
とができる。

【００１８】また請求項５に記載の発明は、燃焼制御手
段は燃焼手段を点火・消火させる機能を備え、点火され
る際の温度と消火される温度が異なることを特徴とする
請求項１乃至４のいずれかに記載の貯湯式給湯器であ
る。

【００１９】本発明の貯湯式給湯器は、前記した発明に
従属するものであり、過去の温度検出手段の検出値に基
づいて温度の変化の傾向に関する情報を演算する。その
ため値の変化は、温度検知手段の数値の変化位相が進ん
だものとなったり、ヒステリシスが拡大されることとな
り、燃焼部がチャタリングを起こしやすい傾向がある。
そこで本発明の貯湯式給湯器では、点火される際の温度
と消火される温度に差異を設け、チャタリングを防止し
ている。

【００２０】また請求項６に記載の発明は、燃焼制御手
段は燃焼手段を点火・消火させる機能を備え、燃焼手段
に点火された後または燃焼手段が点火準備を開始した
後、所定の時間が経過するまでの間は消火又は点火準備
の解消がなされないことを特徴とする請求項１乃至５の
いずれかに記載の貯湯式給湯器である。

【００２１】本発明の貯湯式給湯器についてもチャタリ
ングを防止することを目的としている。すなわち本発明
の貯湯式給湯器では、燃焼手段に点火された後または燃
焼手段が点火準備を開始した後、所定の時間が経過する
までの間は消火又は点火準備の解消がなされない。その
ため本発明によると、一定の燃焼時間が確保され、チャ
タリングが起こりにくい。

【００２２】また請求項７に記載の発明は、燃焼制御手
段は燃焼手段を点火・消火させる機能を備え、燃焼手段
が消火した後または燃焼手段が消火準備を開始した後、
所定の時間が経過するまでの間は点火又は消火準備の解
消がなされないことを特徴とする請求項１乃至６のいず
れかに記載の貯湯式給湯器である。

【００２３】本発明の貯湯式給湯器についてもチャタリ
ングを防止することを目的としている。すなわち本発明
の貯湯式給湯器では、燃焼手段が消火した後または燃焼
手段が消火準備を開始した後、所定の時間が経過するま
での間は点火又は消火準備の解消がなされない。そのた
め本発明によると、一定の休止時間が確保され、チャタ
リングが起こりにくい。

【００２４】また請求項８に記載の発明は、温度検知手
段の取付け位置は、貯湯部に湯水を満水にしたときの湯
水の最下部の位置から最上部の位置までの高さをＨと
し、貯湯部に湯水を満水にしたときの湯水の最下部の位
置から最上部の位置までの中心高さを中心に０．３Ｈの
範囲であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか
に記載の貯湯式給湯器である。

【００２５】本発明の貯湯式給湯器では、温度検知手段
が貯湯部の略中央に取り付けられている。そのため本発
明で採用する温度検知手段は、貯湯部の湯水の平均的な
温度や変化の傾向を知ることができる。

【００２６】さらに請求項９に記載の発明は、貯湯部は
入水口及び出湯口を有し、温度検出手段よりも出湯口に
近い部位における貯湯部内の湯水の湯温を検出する第二
温度検出手段を有し、第二温度検出手段が所定の温度を
検出すると所定の異常時動作が開始されることを特徴と
する請求項１乃至８のいずれかに記載の貯湯式給湯器で
ある。

【００２７】本発明の貯湯式給湯器では、第二温度検出
手段を備え、この第二温度検出手段が所定の温度を検出
すると所定の異常時動作が開始される構成とした。その
ため本発明の貯湯式給湯器は、安全性が高い。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下さらに本発明の実施形態につ
いて説明する。図１は、本発明の実施形態の貯湯式給湯
器の概念図である。図２は、図１の貯湯式給湯器のＯＮ
・ＯＦＦの切り替え基準値を補正する制御手段のフロー
チャート図である。図３は、図１の貯湯式給湯器の全体
的な動作を示すフローチャート図である。図４は、図１
の貯湯式給湯器の第一温度センサの異常を検知する制御
のフローチャート図である。図５は、本発明の他の実施
形態における貯湯式給湯器のＯＮ・ＯＦＦの切り替え基
準値を補正する制御手段のフローチャート図である。

【００２９】本実施形態の貯湯式給湯器１は、制御手段
に特徴があるが、制御手段の説明に先立ち、機械的構造
及びその作用を簡単に説明する。

【００３０】本実施形態の貯湯式給湯器１の構造は図１
の通りであり、大きく本体部５と燃焼部６及び消音器７
によって構成されている。また本体部５は、大きく燃焼
空間部１０と熱交換部１１に分かれている。すなわち本
体部５は、全体形状が円筒形であり、二重構造となって
いて内部に貯湯部２が構成されている。より具体的に
は、本体部５は、外筒１３と内筒１２を持ち、その内部
が空洞であって水が貯えられる構造となっている。また
特に本体部５の上半分は、上鏡板１５と下鏡板１６によ
って囲まれた大容量の水室１７が形成されている。

【００３１】本実施形態の貯湯式給湯器１では、前記し
た様に外筒１３と内筒１２の間の空隙部分に湯水が溜め
られる構造となっている。湯水は水室１７の部分に多く
溜められるが本実施形態の貯湯式給湯器１では、燃焼空
間部１０の側面部分にも水が溜められる構造となってい
る。そして前記した水室１７の下端部近傍に入水口３０
が設けられている。また水室１７の上端部近傍には出湯
口３１が設けられている。

【００３２】前記した水室１７には複数の燃焼ガス通路
３が形成されている。燃焼ガス通路３は、具体的には貯
湯部２の上部の水室１７を軸方向に貫通する孔であり、
さらに具体的には水室１７に円管１８を貫通させて形成
したものである。

【００３３】一方、本体部５の下側に位置する燃焼空間
部１０には、比較的大きな空間が設けられている。当該
空間は、燃焼室２０として機能する。本体部５の底は、
底板２１によって閉塞されている。

【００３４】一方、本体部５の上部には、消音器７が設
けられている。消音器７は、外観が円筒状または直方体
状をしており、内部がラビリンス構造となっていて燃焼
音を軽減させるものである（ラビリンス構造は図示せ
ず）。

【００３５】燃焼部６は、灯油等の液体燃料の燃焼を行
ういわゆるバーナを備え、燃料噴射ノズル２８が内蔵さ
れている。また燃焼部６には送風機２７が一体化されて
いる。

【００３６】貯湯式給湯器１では、入水口３０から水が
導入され、前記した外筒１３と内筒１２の間の空隙部分
に入る。そして燃焼部６のバーナ本体２５から燃料ガス
が噴射され、燃料ガスによって燃焼室２０内で火炎が発
生し、燃焼ガスは、水室１７を貫通する燃焼ガス通路３
内を流れる。燃焼ガスは、さらに下流に設けられた消音
器７側に流れ、外部に排出される。

【００３７】そして燃焼ガスが燃焼ガス通路３内を流れ
る際に水室１７内の湯水を加熱し、内部の湯水を昇温す
る。昇温した湯水は、水室１７の上端近傍に設けられた
出湯口３１から外部に排出される。

【００３８】本実施形態の貯湯式給湯器１の構造は、概
ね上記した通りであるが、特有の構成とし貯湯部２に第
一温度センサ３２と第二温度センサ３３を備える。第一
温度センサ３２と第二温度センサ３３は、いずれもサー
ミスタである。第一温度センサ３２と第二温度センサ３
３は、いずれも水室１７内の湯水の温度を測定すること
ができるように、検温部が水室１７内に挿入されてい
る。

【００３９】第一温度センサ３２と第二温度センサ３３
の取付け位置に注目すると、第一温度センサ３２は、入
水口３０に近い位置にあり、第二温度センサ３３は、出
湯口３１に近い位置にある。したがって第二温度センサ
３３は出湯温度に近い温度を検知することができる。

【００４０】また第一温度センサ３２の取付け位置は、
湯水が溜められる部分の中間の高さであると言える。す
なわち貯湯式給湯器１の貯湯部２の中間の高さの位置に
第一温度センサ３２が設けられている。第一温度センサ
３２の取付け位置を数値で表すと、第一温度センサ３２
の取付け位置は、貯湯部２に湯水を満水にしたときの湯
水の最下部の位置ＬＬから最上部の位置ＨＬまでの高さ
をＨとし、ＬＬの位置から最上部の位置までの中心高さ
ＣＬを中心に０．３Ｈの範囲である。また第一温度セン
サ３２は、入水口３０よりも上部（出湯口３１側）であ
って、貯湯部２の中心高さＣＬを中心に０．３Ｈの範囲
に取り付けられていることが望ましい。

【００４１】本実施形態の貯湯式給湯器１では、第一温
度センサ３２が貯湯部２の中心部に設けられているの
で、第一温度センサ３２によって貯湯部２の平均的な温
度を検知することができる。本実施形態の貯湯式給湯器
１は、後記する様に、基本的に第一温度センサ３２の検
知温度によって燃焼部の燃焼をＯＮ・ＯＦＦするもので
あり、第一温度センサ３２が貯湯部２の平均的な温度を
検知することができるから、貯湯部２の全体の温度上昇
曲線の傾向を正確に検知することができる。

【００４２】次に本実施形態の貯湯式給湯器１の燃焼制
御手段について説明する。貯湯式給湯器１の燃焼制御手
段は、コントローラ３５及びリモートコントローラ３６
等に内蔵されたＣＰＵ等によって実現される。またコン
トローラ３５及びリモートコントローラ３６は、いずれ
も図示しないタッチスイッチ等を有し、貯湯式給湯器１
の出湯温度を設定することができる。したがってコント
ローラ３５及びリモートコントローラ３６は、いずれも
出湯温度を設定する出湯温度設定手段としての機能を果
たす。さらにコントローラ３５には、後記する補正係数
αに対する適正補正量のデータテーブルが格納されてい
る。

【００４３】本実施形態の貯湯式給湯器１のコントロー
ラ３５は、偏差積算手段、故障判定機能を実現するもの
であり下記の制御を行う制御プログラムが記憶されてい
る。以下、貯湯式給湯器１の機能について詳細に説明す
る。本実施形態の貯湯式給湯器１の燃焼制御について
も、基本的には従来技術と同様に第一温度センサ３２に
よって燃焼部６のバーナをＯＮ・ＯＦＦするものである
が、本実施形態の貯湯式給湯器１では、ＯＮ・ＯＦＦ制
御の点火・消火が行われる温度が補正される。

【００４４】具体的には、第一温度センサ３２の検知値
に、微分演算によって補正値が付加され、結果的にＯＮ
・ＯＦＦ制御の点火・消火が行われる温度が補正され
る。また本実施形態の貯湯式給湯器１では、ＯＮ・ＯＦ
Ｆ制御の切り替え基準値が第二温度センサ３３の検知値
によっても補正される。具体的には、燃焼部６のバーナ
に点火されるべき温度や消火される際の温度が、第二温
度センサ３３の検知値によってずれる。その結果、ＯＮ
・ＯＦＦ制御の点火・消火が行われる温度が補正され
る。

【００４５】解決しようとする課題の欄で説明した通
り、入水口に近い部位に設けられた第一温度センサ３２
近傍の湯水の温度は出湯温度と大きく相違するから、例
えば４０°Ｃの出湯を得ようとすると、第一温度センサ
３２が例えば３０°Ｃを示したことを条件としてＯＮ・
ＯＦＦ制御を行う必要がある。本実施形態の貯湯式給湯
器１についてもこの点について基本的同一であって、４
０°Ｃの出湯を得るために、温度センサの検知温度が３
０°Ｃを下回った時に燃焼部６に点火指令を発信して燃
焼部６を燃焼させ、温度センサの検知温度が３１°Ｃを
上回った時にバーナを消火するが、本実施形態では、第
一温度センサ３２の検知値に微分成分を含む補正値を付
加する。

【００４６】すなわち本実施形態の貯湯式給湯器１で
は、第一温度センサ３２の検知値に対して微分演算によ
る数値を加えて制御値を演算し、当該制御値によってバ
ーナの点火や消火を行う。

【００４７】具体的には、第一温度センサ３２の温度デ
ータを一定時間ごとにサンプリングする。本実施形態で
は、１００ｍｓごとに第一温度センサ３２の温度データ
をサンプリングしている。そしてこれらを一定の回数、
加算平均する。本実施形態では、１０回のサンプリング
データを加算平均し、１秒ごとのデータを作成してい
る。

【００４８】そして次の式に代入し、制御値を得る。

【００４９】

【数１】

【００５０】ここで第１項の「最新データ」は、現在の
一秒間の貯湯部２内の湯温平均であり、現在の湯温を表
す。そして第２項、第３項が付加される補正値である。
ここで第２項の「最新データ−５秒前データ」は、貯湯
部２の湯温と時間との関係曲線（温度曲線）の微分値に
相当する数値であり、過去の第一温度センサ３２の検知
値に基づいて演算された温度の変化の傾向に関する情報
である。なお「５秒前データ」とは、５秒前における１
００ｍｓごとのサンプリングデータを１０回加算平均し
たものである。

【００５１】また第３項の「（最新データ−５秒前デー
タ）−（５最新データ−１０秒前データ）」は、温度曲
線の二階微分値に相当する数値であり、過去の第一温度
センサ３２の検知値に基づいて演算された温度の変化の
傾向に関する情報である。なお「１０秒前データ」と
は、１０秒前における１００ｍｓごとのサンプリングデ
ータを１０回加算平均したものである。

【００５２】こうして演算された微分データをＯＮ・Ｏ
ＦＦ制御の指標とする。例えば４０°Ｃの出湯を得よう
とすると、式１で演算された微分データの値が３０°Ｃ
を下回った時に燃焼部６に点火指令を発信して燃焼部６
を燃焼させる。また式１で演算された微分データの値が
３１°Ｃを上回った時にバーナを消火する。

【００５３】なお、式１は、次の式２の様に変形して演
算してもよい。

【００５４】

【数２】

【００５５】式２は、式１の第３項の「（最新データ−
５秒前データ）−（５最新データ−１０秒前データ）」
を「（最新データ−５秒前データ）＋（５最新データ−
１０秒前データ）」として式をまとめたものである。
「（最新データ−５秒前データ）＋（５最新データ−１
０秒前データ）」は、厳密には二回微分値ではないが、
最終項をこの様に変形することにより、値の変位量が増
大し、制御の応答性が向上する。

【００５６】また上記した式１の第２項及び第３項に適
当な定数を乗じてもよい。

【００５７】さらに前記した様に、本実施形態の貯湯式
給湯器１では、ＯＮ・ＯＦＦ制御の切り替え基準値が第
二温度センサ３３の検知値によって補正される。すなわ
ち本実施形態の制御装置では、第二温度センサ３３の検
知値を利用して次の演算が行われ、補正係数αが算出さ
れる。

【００５８】

【数３】

【００５９】上記した式２は、第二温度センサ３３の検
知値と設定温度の偏差に関する情報であり、設定温度と
第二温度センサ３３の検知値の偏差を積算するものであ
る。すなわち本実施形態では、設定温度と第二温度セン
サ３３の検知値の偏差に一定の定数βを掛けて積算し、
これに一定の定数γを掛けたものである。前記した定数
β及びγは、経験則によって得られる数値であるが、定
数βは１／１０〜１／３０程度、定数γは１／２〜１／
４程度が適当である。本実施形態では、定数βは１／２
０、定数γは１／３を採用している。「Σγ（設定温度
−出湯温度）」は、その絶対値が１以上の場合のみカウ
ントする。本実施形態では、定数γが１／３であるか
ら、「（設定温度−出湯温度）」が３以上となった時の
みαが０以外の数となる。

【００６０】このように本実施形態では、「（設定温度
−出湯温度）」の値、すなわち第二温度センサ３３の検
知値と設定温度の偏差が一定未満である場合には積算の
対象としない。僅かな偏差についても積算の対象とする
と、長期間使用する内に偏差の積算値が累積され、動作
が不安定になるためである。

【００６１】本発明の貯湯式給湯器１では、第二温度セ
ンサ３３の検知値とリモートコントローラ３６によって
設定された設定温度の偏差が一定未満である場合には偏
差積算手段は積算の対象としない。そのため補正値が安
定する。

【００６２】補正係数αは、第一温度センサ３２の検知
温度が、実際の出湯温度（第二温度センサの検知温度）
に対して高めであるか低めであるかを示す指標となる。

【００６３】上記した補正係数αの算出は、燃焼部６の
バーナがＯＮ・ＯＦＦされて燃焼制御がなされている
間、連続的に演算される。しかしながら一般に貯湯式給
湯器１では、給湯を停止した後に燃焼室２０に残留する
熱によって貯湯部２の湯水の温度が上昇する。これは後
沸きと称される現象であり、このような後沸き時の温度
上昇を積算することは好ましくない。すなわち後沸き
は、給湯が停止された際に起こる現象であり、この時
は、貯湯式給湯器１の貯湯部２への水の流入は無い。そ
のため貯湯部２内に残留した湯水は、通常の制御範囲を
越えて温度上昇する。したがってこの様な後沸き時の温
度上昇を積算データに加えると、積算値が歪なものとな
り、前記した補正係数αが過度に小さくなる。

【００６４】また同様に、長時間に渡って運転を停止し
た後に燃焼部６に点火した場合についても積算データに
加えるべきではない。すなわち運転スイッチや電源スイ
ッチを停止した場合の様に、長時間に渡って燃焼制御が
行われていない状態が続くと、貯湯部２内の湯水の温度
がすっかり低下してしまい、燃焼の初期においては第一
温度センサ３２の検知値と設定温度の偏差が極めて大き
なものとなる。そのため貯湯部２の湯水の温度が低下し
ている際における第一温度センサ３２の検知値と設定温
度の偏差を積算することは好ましくない。

【００６５】そこで本発明は、後沸き時や点火初期の立
ち上げ時における特異な状態の時を積算から除外する制
御プログラムを採用している。本実施形態が採用する補
正係数αを演算するプログラムは、図２の通りである。
すなわち運転の最中においては、ステップ１によってリ
モートコントローラ３６によって設定された設定温度を
取得する。そしてステップ２に移行し、実際の出湯温度
を取得する。本実施形態においては第二温度センサ３３
の検知温度を実際の出湯温度として取得する。

【００６６】そしてステップ３に移行し、燃焼部６がＯ
Ｎ状態であるか否かを確認する。すなわち燃焼部６のバ
ーナに点火された状態であるか否かを確認する。ステッ
プ３で燃焼部６がＯＮ状態であるか否かを確認したの
は、前記した様に後沸き時と初期の立ち上げ時を除外す
るためである。すなわちもし初期の立ち上げ時であるな
らば、少なくとも燃焼部６がＯＮ状態であるはずであ
り、もし後沸き時であるならば、少なくとも燃焼部６は
ＯＦＦ状態であるはずである。

【００６７】そこでステップ３でまず燃焼部６がＯＮ状
態であるか否かを確認し、ステップ３で燃焼部６がＯＮ
状態であるならばステップ４へ移行して初期の立ち上げ
状態であるか否かを検討し、ステップ３で燃焼部６がＯ
ＦＦ状態であるならばステップ５へ移行して後沸き状態
であるか否かを検討する。

【００６８】たとえばステップ３で燃焼部６がＯＮ状態
であることが分かると、ステップ４に移行して出湯温度
（第二温度センサ３２の検知温度）と設定温度の差を調
べる。ここで通常運転時であって燃焼部６がＯＮ状態で
あるならば、言い換えると、通常のＯＮ・ＯＦＦ制御が
なされている状態で燃焼部６がＯＮ状態であるならば、
出湯温度が設定温度に比べてさほど低くなることはな
い。すなわち燃焼部６が通常運転されていれば、出湯温
度は設定温度に比べて数度の範囲で振幅しているはずで
あるから、少なくとも燃焼部６がＯＮ状態であるならば
出湯温度が設定温度を大きく下回ることはない。

【００６９】したがってもし燃焼部６がＯＮ状態である
にもかかわらず、出湯温度が設定温度を大きく下回って
いるならば、貯湯部２内の湯水の温度が相当に低いと考
えられ、初期の立ち上げ状態であると予想される。ここ
で出湯温度がどの程度、設定温度よりも下であれば初期
の立ち上げ状態であると推定するかは、機器の制御能力
等によって判断すべき事項であるが、通常３°Ｃから８
°Ｃ程度下であれば初期の立ち上げ状態であると考えて
よい。本実施形態では、出湯温度が「設定温度−５°
Ｃ」以下であれば、初期の立ち上げ状態であると判断
し、最終ステップに移行する。

【００７０】またステップ４で出湯温度が「設定温度−
５°Ｃ」より高ければ、ステップ６以降に移行して温度
上昇の積算を行う。すなわち燃焼部６がＯＮ状態であっ
て、出湯温度が設定温度に比べて一定の温度（設定温度
−５°Ｃ）以上であるならば設定温度と第二温度センサ
３３の検知値の偏差を積算する。また燃焼部６がＯＮ状
態であって、出湯温度が設定温度に比べて一定の高さに
満たない場合は、設定温度と第二温度センサ３３の検知
値の偏差積算から除外する。

【００７１】一方、ステップ３で燃焼部６がＯＦＦ状態
であることが分かると、ステップ５に移行して出湯温度
（第二温度センサ３３の検知温度）と設定温度の差を調
べる。前記した様に通常運転時であって燃焼部６が０Ｆ
Ｆ状態であるならば、言い換えると、通常のＯＮ・ＯＦ
Ｆ制御がなされている状態で燃焼部６がＯＦＦ状態であ
るならば、出湯温度が設定温度に比べてさほど高くなる
ことはない。前記した様に燃焼部６が通常運転されてい
れば、出湯温度は設定温度に比べて数度の範囲で振幅し
ているはずであるから、少なくとも燃焼部６がＯＦＦ状
態であるならば出湯温度が設定温度を大きく上回ること
はない。

【００７２】したがってもし燃焼部６がＯＦＦ状態であ
るにもかかわらず、出湯温度が設定温度を大きく上回っ
ているならば、貯湯部２内に新しい水が入水していない
と考えられ、後沸き状態であると予想される。ここで出
湯温度がどの程度、設定温度よりも上回れば後沸き状態
であると推定するかは、機器の制御能力等によって判断
すべき事項であるが、通常３°Ｃから８°Ｃ程度上であ
れば後沸き状態であると考えてよい。本実施形態では、
出湯温度が「設定温度＋５°Ｃ」より高ければ後沸きで
あると判断し、最終ステップに移行する。

【００７３】またステップ４で出湯温度が「設定温度＋
５°Ｃ」未満であれば、ステップ６以降に移行して温度
上昇の積算を行う。すなわち燃焼部６がＯＦＦ状態であ
って、出湯温度が設定温度に比べて一定温度（設定温度
＋５°Ｃ）未満であるならば設定温度と第二温度センサ
３３の検知値の偏差を積算する。また燃焼部６がＯＮ状
態であって、出湯温度が設定温度に比べて一定の高さ以
上であれば、設定温度と第二温度センサ３３の検知値の
偏差積算から除外する。

【００７４】ステップ６に移行すると、前記した式３に
よって補正係数αを演算する。そしてステップ７によっ
て補正係数を加算してゆく。ステップ６，７によって設
定温度と第二温度センサ３３の検知値の偏差を積算され
る。またステップ６，７によって設定温度と第二温度セ
ンサ３３の検知値の偏差の積分値が得られる。

【００７５】そしてステップ８に移行し、制御装置のメ
モリーに格納されたデータテーブルを読み出し、補正係
数αに対する適正補正量を決定する。ここで設定温度と
第二温度センサ３３の検知値の偏差の積算値（積分値）
が一定の値に達している場合は、ステップ９でデータテ
ーブルに従って燃焼部６のＯＮ・ＯＦＦ温度を変更す
る。すなわちＯＮ又はＯＦＦの基準温度を上下にずら
す。例えばそれまでは第一温度センサ３２の検知温度
（微分による補正を含む）が３０°Ｃの時に点火が開始
され、３０．５°Ｃで消火されていたものを補正係数α
の値に応じて上下にずらし、３０．５°Ｃで点火が開始
され、３１．５°Ｃで消火される様に変更する。補正係
数αの値が小さい場合は、ＯＮ・ＯＦＦの基準温度は従
来のものがそのまま維持される。そして最終ステップに
移行し、以後、上記した制御を繰り返す。

【００７６】次に、本実施形態の貯湯式給湯器１の全体
的な動作について説明する。本実施形態の貯湯式給湯器
１では、基本的に第一温度センサ３２の検知値によって
バーナがＯＮ・ＯＦＦ制御されるが、前記した様に第一
温度センサ３２の検知値に、微分演算によって補正値が
付加され、さらに、ＯＮ・ＯＦＦ制御の切り替え基準値
が補正係数αに基づいて所定量だけずれる。すなわち本
実施形態の貯湯式給湯器１は、第二温度センサ３３の検
知値と設定温度の偏差に関する情報に基づいて燃焼状態
の補正がなされ、且つ過去の第一温度センサ３２の検知
値に基づいて温度の変化の傾向に関する情報が演算され
てこの情報に基づいて燃焼状態が補正される。本実施形
態の貯湯式給湯器１は、このように特殊な補正処理がな
されているので、全体的な動作についてもこれに合致し
たものとする配慮が必要である。

【００７７】特に本実施形態では、第一温度センサ３２
の検知値に、微分演算によって補正値が付加されている
が、式１の第３項たる「（最新データ−５秒前データ）
−（５秒前データ−１０秒前データ）」は、温度曲線の
二階微分値に相当する数値であり、温度変化に対する数
値の変化は数倍に拡大される。また補正後の値の変化
は、第一温度センサ３２の温度変化よりも位相が進んだ
ものとなる。

【００７８】そのため第一温度センサ３２の検知値の変
化によって補正後の数値（式１による補正）が大きく変
化し、数値がＯＮ・ＯＦＦの切り替え基準値近傍で脈動
する危険がある。したがって本実施形態では、数１の様
に微分的な演算処理をしているため、チャタリングが生
じやすい。そこで本実施形態の制御手段を採用する際に
は、チャタリングを防止する機能を付与しておくことが
望ましい。

【００７９】またチャタリングが生じないまでも短周期
でＯＮ・ＯＦＦを繰り返すこととなるためにノズル２８
に燃えかすのタール等が付着しやすいという問題があ
る。特に、灯油等の液体燃料を使用する燃焼装置では、
燃焼に先立って送風機を運転してプリパージを行う必要
があり、さらにプリイグニッション動作や点火動作に時
間がかかる。そのためこれらの燃焼に先立って行われる
動作の長短によっても実燃焼時間が左右されてしまう。
その結果、実際に燃焼する時間がごく短いものとなって
しまう場合もあり、ノズル２８へのタール付着が懸念さ
れる。

【００８０】そこで本実施形態では、チャタリングを防
止するため、点火するべき温度と消火すべき温度の間に
差異を設けた。たとえば３０°Ｃ未満の温度を第一温度
センサ３２が検知したとき（微分による補正量を含む）
に燃焼部６が点火ＯＮとなり、３１°Ｃ以上の温度を第
一温度センサ３２が検知すると（微分による補正量を含
む）燃焼部６が消火されるという様に、点火のＯＮとＯ
ＦＦの間に幅が設けられている。ただしこのＯＮすべき
温度の値とＯＦＦすべき温度の値は、第二温度センサ３
３と設定値との偏差によって補正される。

【００８１】またチャタリングやタールの付着を防止す
るため、最短の実燃焼時間や、最短の総燃焼時間（プリ
パージ等の時間を含めた燃焼時間）を設定しておき、一
旦燃焼指令が発せられた場合は、この時間のいずれかが
経過する前には燃焼を停止しない構成とした。また同様
に、一旦消火指令が発せられた場合は、相当の時間が経
過する前には点火されない構成とした。

【００８２】以下、図３を参照しつつ、本実施形態の全
体的な動作について説明する。本実施形態の貯湯式給湯
器１で採用する制御のプログラムは、図３に示すステッ
プ１〜１４を高速で繰り返し、第一温度センサ３２の温
度を監視して当該温度（補正値）がＯＮ・ＯＦＦの基準
温度（補正値）になるか否かを確認している。また第一
温度センサ３２がＯＮすべき温度を検知した後、プリパ
ージ等を含めて十分な時間が経過するか否か、あるいは
点火後に所定の時間が経過したか否かを確認し、これら
のいずれかの時間が経過するまでは消火とならない。さ
らに第一温度センサ３２がＯＦＦとなるべき温度を検知
した後、所定の時間が経過したか否かを確認し、所定の
時間が経過するまでは再点火とならない。

【００８３】図３に沿って説明すると、例えば今、燃焼
部６が消火状態であるとすると、先にステップ１０で設
定されていた最短燃焼ＯＦＦ指令時間が経過しているか
否かを確認する。そしてステップ１で給湯モードが「燃
焼以外であるか」否かが確認される。より具体的には点
火された状態であるか否かが確認される。前記した様に
消火状態であればステップ２に移行し、最短実燃焼時間
タイマをセットする。本実施形態で、最短実燃焼時間タ
イマは、タール等の付着を防止するために連続燃焼させ
るべき最低の時間であり、４秒の時間がセットされる。

【００８４】そして続いてステップ３で第二温度センサ
３３が正常に作動しているか否かを確認する。第二温度
センサ３３が正常であればステップ４に移行し、第二温
度センサ３３の温度が９０℃未満であるか否かを確認す
る。本実施形態では、前記した様に、最短実燃焼時間の
設定や、最短の総燃焼時間（プリパージ等の時間を含め
た燃焼時間）を設定しているから、貯湯部内の水温が予
期しない高温となる場合もある。そこで本実施気形態で
は第二温度センサ３３の温度を監視し、９０℃未満でな
いならばステップ９に移行して給湯燃焼指令をＯＦＦ
し、燃焼停止や異常表示等の異常時の動作を行なう。

【００８５】一方、第二温度センサ３３の温度が９０℃
未満であればステップ５に移行して給湯燃焼指令がＯＮ
であるか否かを確認する。前記した仮定の様に燃焼部６
が消火状態であれば給湯燃焼指令はＯＮではないから、
ステップ５はＮＯとなり、ステップ１１に移行する。

【００８６】また前記したステップ３で第二温度センサ
３３が不良である事が分かると、ステップ４を飛ばして
ステップ５に移行し、さらにステップ１１に移行する。

【００８７】ステップ１１では第一温度センサ３２の温
度が燃焼部６を点火すべき温度まで下がっているか否か
を確認する。ここで第一温度センサ３２の温度とは、前
記した式１によって補正された値である。また燃焼部６
を点火すべき温度についても補正係数αによって補正さ
れた値である。

【００８８】実際に貯湯部２内の湯水の温度が高い場合
には、ステップ１４に移行し、最短燃焼指令ＯＮ時間タ
イマをセットする。そして最終ステップに移行し、再度
同様のフローが再開される。再度のフロー動作では、前
回と同一の工程をたどり、ステップ１１至る。そしてま
だ貯湯部２内の湯水の温度が高い場合には、再度ステッ
プ１４に移行し、最短燃焼指令ＯＮ時間タイマを再セッ
トする。そして最終ステップに移行し、再度同様のフロ
ーが再開される。そのため実質的に、ステップ１１にお
いて、第一温度センサ３２の検知温度が燃焼部６の燃焼
を点火すべき温度以下になることを待つ結果となる。

【００８９】そして時間が経過し、貯湯部２内の湯水の
温度が低下してステップ１１で第一温度センサ３２の温
度が燃焼部６を点火すべき温度に至っていることが分か
ると、ステップ１２に移行し、最短燃焼ＯＦＦ指令時間
が経過しているか否かを確認する。最短燃焼ＯＦＦ指令
時間が経過していれば、チャタリングの危険性は無いの
で、ステップ１３に移行し、給湯燃焼指令をＯＮする。
すなわち燃焼部６への点火指令を出す。そして最終ステ
ップに移行し、再度ステップ１からのステップを繰り返
す。

【００９０】また最短燃焼ＯＦＦ指令時間が経過してい
なければチャタリングの危険があるので、ステップ１４
に移行し、最短燃焼指令ＯＮ時間タイマを再セットし、
最終ステップに移行し、再度同様のフローが再開されて
ステップ１４に至る。こうしてステップ１〜ステップ１
４までの動作を繰り返す内、最短燃焼ＯＦＦ指令時間が
経過するとステップ１２がＹＥＳとなり、ステップ１３
へ移行して給湯燃焼指令をＯＮする。すなわち燃焼部６
への点火指令を出す。

【００９１】次回のフローでは、先のフローのステップ
２で設定された最短実燃焼時間が計時されている。な
お、最短実燃焼時間の計時が開始されたのは、理論的に
ステップ１３の給湯燃焼指令が発せられた後であるが、
実際の制御装置では電気的速度でフローチャートの工程
を行なっているので、実質上は給湯燃焼の指令と最短実
燃焼時間の計時は同時である。

【００９２】今回のフローでは、先のフローのステップ
１３で給湯燃焼指令がＯＮされているが、実際に点火さ
れているか否か不明である。もし点火がなされていなけ
ればステップ２に移行し最短実燃焼時間のタイマをリセ
ットする。そしてステップ３で第二温度センサ３３の動
作が確認され、さらにステップ４、ステップ５と進む。
ステップ５では、前記した通り、給湯燃焼指令がＯＮで
あるか否かを確認するが、先のフローにおけるステップ
１３で給湯燃焼指令がＯＮとなっているので、ステップ
５ではＹＥＳと判定される。そのため必然的にステップ
５からステップ６に移行する。

【００９３】そしてここで第一温度センサ３２の検知温
度（補正値）が燃焼部６の燃焼をＯＦＦすべき温度以上
であるか否かを確認する。しかしながら、今の状態は、
ステップ１１で燃焼部６の燃焼をＯＮすべき温度以下で
あることが確認され、さらに燃焼装置への点火なされて
いない段階であるから、必然的にステップ６はＮＯであ
り、ステップ１０に移行して最短燃焼ＯＦＦ指令時間の
タイマをセットし、最終ステップに移行する。そして再
度フローを繰り返してステップ１に至り、燃焼モードが
燃焼以外であるか否かを確認する。そのため結果的に、
ステップ２において最短実燃焼時間のタイマをリセット
し続けて燃焼モードが燃焼になることを待つ。

【００９４】そして燃焼部６に点火されたならば、ステ
ップ１がＮＯと判定され、ステップ２を飛ばしてステッ
プ３に移行する。すなわち実際に点火されているなら
ば、最短実燃焼時間のタイマをリセットすることは好ま
しくないのでステップ２を飛ばしてステップ３に移行す
る。そのため先のフローで計時が開始された最短実燃焼
時間の計時がそのまま続行される。すなわち最短実燃焼
時間のタイマは、点火の直前にリセットされ、以後、実
際に燃焼している時間を計時することとなる。

【００９５】そしてステップ３で第二温度センサ３３の
動作が確認され、さらにステップ４、ステップ５と進
む。ステップ５では、前記した通り、給湯燃焼指令がＯ
Ｎであるか否かを確認するが、先のフローにおけるステ
ップ１３で給湯燃焼指令がＯＮとなっているので、ステ
ップ５ではＹＥＳと判定される。そのため必然的にステ
ップ５からステップ６に移行する。

【００９６】そしてここで第一温度センサ３２の検知温
度（補正後）が燃焼部６の燃焼をＯＦＦすべき温度以上
であるか否かを確認する。もしここで第一温度センサ３
２の検知温度が燃焼部６の燃焼をＯＦＦすべき温度以上
でないならばステップ１０に移行し、最短燃焼ＯＦＦ指
令時間のタイマをセットし、最終ステップに移行する。
そして三回目のフロー動作を行なうが、この場合は、先
の２回目と同一の工程をたどり、ステップ６に至る。

【００９７】そのため実質的に、ステップ６において、
第一温度センサ３２の検知温度が燃焼部６の燃焼をＯＦ
Ｆすべき温度以上になることを待つ結果となる。この
間、燃焼部６は燃焼を続け、貯湯部２内の湯水の温度が
上昇する。そして第一温度センサ３２の検知温度が燃焼
部６の燃焼をＯＦＦすべき温度以上になると、ステップ
６がＹＥＳとなり、ステップ７に移行して最短燃焼ＯＮ
指令時間が経過したか否かを確認する。すなわち前記し
たステップ１４でセットされた最短燃焼ＯＮ指令時間の
タイマが満了したか否かを確認する。

【００９８】もしステップ１４でセットされた最短燃焼
ＯＮ指令時間のタイマが満了していれば、チャタリング
やタールが固着する心配はないのでステップ９に移行し
て給湯燃焼指令をＯＦＦする。具体的には燃焼部６の燃
焼を停止する。

【００９９】一方ステップ１４でセットされた最短燃焼
ＯＮ指令時間のタイマが満了していなければ、ステップ
８に移行し、最短実燃焼時間が経過しているか否かを確
認する。すなわちステップ２で計時を開始した最短実燃
焼時間のタイマを確認する。ここで最短実燃焼時間が所
定の時間を経過していればチャタリングやタールが固着
する心配はないのでステップ９に移行して給湯燃焼指令
をＯＦＦする。その一方、ステップ２でセットされた最
短実燃焼時間のタイマが満了していなければ、ステップ
９を飛ばして最終ステップに移行し、再度同様の工程を
実行する。そして最短燃焼ＯＮ指令時間が所定の時間を
越えるか、あるいは最短実燃焼時間が経過するかいずれ
かの条件が整うと、ステップ９に移行し、給湯燃焼指令
をＯＦＦする。すなわち最短燃焼ＯＮ指令時間が所定の
時間を越えた場合はステップ７がＹＥＳとなってステッ
プ９に移行し、最短実燃焼時間が経過した場合はステッ
プ８がＹＥＳとなってステップ９に移行する。

【０１００】そして再度新たにフローが実行されるが、
この時にはステップ１０で最短燃焼ＯＦＦ指令時間がリ
セットされた状態であり、最短燃焼ＯＦＦ指令時間を計
時しつつ、ステップ１を実行する。以後は、最初に説明
した通りのフローを繰り返す。

【０１０１】本実施形態の貯湯式給湯器１は、第一温度
センサ３２の検知温度に基づいて燃焼部６をＯＮ・ＯＦ
Ｆするものであり、さらに式１の演算によって第一温度
センサ３２の値がより鋭敏にＯＮ・ＯＦＦ制御に反映さ
れる。そのため第一温度センサ３２が故障すると正確な
制御ができないばかりでなく、第一温度センサ３２が固
着する等により、正規の温度よりも低い温度を示す信号
を出した場合に燃焼手段は燃焼状態を維持し続けること
となり危険である。そこで本実施形態の貯湯式給湯器１
では、第一温度センサ３２の故障を検知する機能を備え
ている。ここで第一温度センサ３２の故障には、大きく
断線、ショート及び固着に大別される。ここで断線及び
ショートは、明らかに異常な抵抗値を示す。そのため本
実施形態では、第一温度センサ３２が異常な抵抗値とな
った場合には直ちに第一温度センサ３２の故障と判断す
る。本実施形態では第一温度センサ３２にサーミスタを
使用するが、熱電対の様な他の形式のセンサを採用する
場合には、異常な電圧が検知されるといった、異常な温
度に相当する信号が発せられた時に故障であると判断す
る。

【０１０２】上記した断線やショートに比べて、第一温
度センサ３２が固着した場合は、故障の判断がしにく
い。特に貯湯式給湯器１が通常運転をしている最中は、
湯温の変化自体が小さいから、第一温度センサ３２の固
着を発見しづらい。そこで本実施形態では、燃焼開始か
ら一定時間の間に渡って第一温度センサ３２の温度変化
を監視し、一定時間内において所定時間の間、連続的に
温度上昇を検知しなかった場合であって、第二温度セン
サ３３が一定の温度を検知した時に第一温度センサ３２
が固着していると判断することとした。具体的には、３
０秒を検査時間とし、その内の２０秒間の間、第一温度
センサ３２が上昇を示さなければセンサの固着であると
判断する。より具体的には、３０秒を検査時間とし、そ
の間、２秒ごとに第一温度センサ３２の温度を検知す
る。そして第一温度センサ３２が一定（１°Ｃ）の上昇
を示さなければ、１をカウントし、これを３０秒間繰り
返し、カウント数を積算してゆく。

【０１０３】またこの間に第一温度センサ３２が上昇を
示せばカウントの積算をリセットし、再度カウントす
る。また検査中に第一温度センサ３２が温度低下を示す
と、前記したカウント数をリセットする。そして最も温
度が低下した時の温度を新たな開始基準とし、第一温度
センサ３２が新たな開始温度から一定（１°Ｃ）の上昇
を示さなければ、１をカウントする。また第一温度セン
サ３２が上昇を示せばカウントの積算をリセットして再
度カウントする。この様に、第一温度センサ３２が温度
低下を示した時にカウント数をリセットするのは、少な
くとも温度の変化を示したためであり、故障の可能性が
幾分減少したからである。

【０１０４】また第一温度センサ３２が温度低下を示し
た時に最も温度が低下した時の温度を新たな開始基準と
するのは、第一温度センサ３２の上昇傾向を検査するた
めである。すなわち第一温度センサ３２が温度低下を示
したにも係わらず、検査の開始基準を前のままに据え置
くと、３０秒間における上昇幅が小さいときに上昇が確
認できない。また安全性の面から、第一温度センサ３２
が上昇を示すことを確認することが必須であり、第一温
度センサ３２が温度低下を示した時には最も温度が低下
した時の温度を新たな開始基準として検査を行なうこと
とした。

【０１０５】そして本実施形態では、さらに第二温度セ
ンサ３３が所定の温度以上を検知したことを条件として
第一温度センサ３２が故障であると判断する。すなわち
第二温度センサ３３が相当の温度を示しているのに、第
一温度センサ３２が温度上昇を示さないのは明らかに矛
盾している。そのため両者の条件が揃ったところで第一
温度センサ３２が故障であると判断する。以下、第一温
度センサ３２の固着を検知する制御について図４を参照
しつつ説明する。

【０１０６】本フローチャートに示された制御は、燃焼
が開始されたことを条件に開始される。すなわち点火指
令があって燃焼部６への点火が確認された時にコールさ
れ、ステップ１が開始する。なお点火動作を行なうと同
時に検査時間を計時するタイマーが計時を開始する。本
実施形態では、３０秒の時間を計時する。第一温度セン
サ３２の固着を検知する制御では、最初のステップ１で
検査時間を確認する。計時を確認するのは、前記した点
火動作に伴って計時を開始したタイマーである。

【０１０７】そして３０秒の時間が経過していなければ
ステップ２に移行し、２秒経過したか否かを判断する。
２秒が経過していると、ステップ３に移行し、２秒タイ
マを再リセットする。そしてステップ３に移行し、第一
温度センサ３２の検知温度を確認する。そしてステップ
５に移行し、当初の温度と現在の温度を比較する。ここ
で現在の温度が当初の温度に比べて低くない場合は、ス
テップ１３に移行し、現在の温度と当初の温度の差が１
°Ｃ以上であるか否かを確認する。そして現在の温度と
当初の温度の差が１°Ｃ以上であるならばカウンタをリ
セットしてステップ７に移行する。一方、現在の温度と
当初の温度の差が１°Ｃ未満である場合は、カウンタを
１プラスしてステップ７に移行する。

【０１０８】そしてステップ７でカウンタの数を確認す
る。カウンタ数が１０を越えているならば、２０秒間観
測した結果、連続的に１°Ｃの温度上昇が認められなか
ったことになり、明らかに不自然である。そこでステッ
プ７がＹＥＳであった場合は、ステップ８に移行し、第
一温度センサ３２が固着であることを確認する。具体的
には、所定のフラグをセットする。

【０１０９】そして検査を終了するために検査時間を計
時するタイマーをクリアする。続いてステップ１０に移
行して先のステップ８で設定したフラグを確認し、第一
温度センサ３２が固着であるか否かを判断する。

【０１１０】今回の制御の流れでは、フラグがセットさ
れた状態であるから第一温度センサ３２が固着している
と判断される。そのためステップ１０はＹＥＳと判断さ
れ、ステップ１１に移行する。そしてステップ１１で第
二温度センサ３３の温度を検知し、これが５０°Ｃを越
えているか否かを見る。第二温度センサ３３の温度を検
知し、これが５０°Ｃを越えていれば、第一温度センサ
３２が温度上昇を示さないことと矛盾する。そこでステ
ップ１２に移行し、燃焼停止や異常表示等の異常時の動
作を行なう。

【０１１１】またステップ７でカウンタの数を確認した
結果、カウンタ数が１０以下である場合は、第一温度セ
ンサ３２が故障であるとは言えない。そこでステップ７
でカウンタ数が１０未満である場合は、ステップ８，９
を飛ばしてステップ１０に移行する。今回の流れでは、
フラグがセットされていない状態であるから第一温度セ
ンサ３２が固着しているとは言えない。そのためステッ
プ１０はＮＯと判断され、最終ステップに移行して先の
制御を繰り返す。繰り返し動作の場合であって、先のフ
ローの際に１°Ｃ以上の温度上昇が認められた場合は、
前回の時の検知値を基準として今回の温度と比較され
る。こうして、３０秒間の間、フローを繰り返し、最終
的にカウンタ数が１０未満である場合は、第一温度セン
サ３２が正常であるとして検査を終了する。

【０１１２】また貯湯部２に急激に水が導入された場合
の様に、検査中に第一温度センサ３２の検知値が低下し
た場合は、ステップ５の段階でＹＥＳと判断され、カウ
ンタがリセットされ、さらに前回の温度が現在の温度に
変更され、前記の制御が行なわれる。

【０１１３】以上説明した実施形態では、第二温度セン
サ３３の検知値と設定温度の偏差を積算するのに際し
て、後沸き状態の時と、運転開始時の立ち上げ時を積算
しない方策を採用したが、機種によっては、後沸き状態
の時等を区別する必要がないものもある。図５は、後沸
き状態の時等を区別しない場合の制御フローである。

【０１１４】以上説明した実施形態では、第二温度セン
サ３３を貯湯式給湯器の貯湯部に設けたが、第二温度セ
ンサ３３は、できるだけ出湯温度に近い温度を検知でき
る場所であればよく、例えば貯湯式給湯器の貯湯部を出
た直後の位置に設けてもよい。

【０１１５】また上記した実施形態では、第一温度セン
サ３２の検知値に、微分演算によって補正値を付加して
ＯＮ・ＯＦＦ制御の点火・消火が行われる温度を補正し
たが、微分演算による演算値によってＯＮ・ＯＦＦ制御
の切り替え基準値を変更してもよい。逆に上記した実施
形態では、燃焼部６のバーナに点火されるべき温度や消
火される際の温度を、第二温度センサ３３の検知値によ
ってずらしたが、第二温度センサ３３の検知値に基づい
て第一温度センサ３２の検知値に所定の値を付加しても
よい。

【０１１６】

【発明の効果】以上説明した様に、請求項１に記載の貯
湯式給湯器は、過去の温度検出手段の検出値に基づいて
温度の変化の傾向に関する情報を演算する機能を有し、
燃焼制御手段は、前記温度の変化の傾向に関する情報に
基づいて燃焼状態を補正するので制御の遅れが解消され
る。そのため請求項１に記載の貯湯式給湯器は出湯の温
度が目標値に近づき、所望の温度の出湯を得ることがで
きる効果がある。また本発明の構成によると出湯温度が
安定する。

【０１１７】また請求項２に記載の貯湯式給湯器につい
ても、温度検出手段の検出値に基づいて温度の変化の傾
向に関する情報を演算するので制御の遅れが解消され
る。そのため請求項２に記載の貯湯式給湯器は、所望の
温度の出湯を得ることができる効果がある。また本発明
の構成によると出湯温度が安定する。

【０１１８】さらに請求項３に記載の貯湯式給湯器で
は、温度の変化の傾向を微分によって求めるので、温度
検知手段の数値の変化位相が進んだものとなる。そのた
め温度が目標値に近づき、所望の温度の出湯を得ること
ができる効果がある。

【０１１９】また請求項４に記載の貯湯式給湯器では、
温度検出手段の検出値をサンプリングすると共にこの検
出値を平均し、平均値を使用して温度の変化の傾向に関
する情報を演算する。そのため温度検出手段の微小な変
化が平均することにより相殺され、変化の傾向を正確に
演算することができ、出湯温度が安定する。

【０１２０】また請求項５，６，７に記載の貯湯式給湯
器は、チャタリング起こしにくいと言う効果かある。

【０１２１】また請求項８に記載の貯湯式給湯器では、
温度検知手段が貯湯部の略中央に取り付けられているの
で、貯湯部の湯水の平均的な温度や変化の傾向を知るこ
とができ、出湯温度が安定する効果がある。

【０１２２】さらに請求項９に記載の発明は、第二温度
検出手段を設けて所定の温度を検出すると所定の異常時
動作が開始される構成としたので安全性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の貯湯式給湯器の概念図であ
る。

【図２】図１の貯湯式給湯器のＯＮ・ＯＦＦの切り替え
基準値を補正する制御手段のフローチャート図である。

【図３】図１の貯湯式給湯器の全体的な動作を示すフロ
ーチャート図である。

【図４】図１の貯湯式給湯器の第一温度センサの異常を
検知する制御のフローチャート図である。

【図５】本発明の他の実施形態における貯湯式給湯器の
ＯＮ・ＯＦＦの切り替え基準値を補正する制御手段のフ
ローチャート図である。

【符号の説明】

１ 貯湯式給湯器 ２ 貯湯部 ６ 燃焼部 ３２ 第一温度センサ ３３ 第二温度センサ ３５ コントローラ ３６ リモートコントローラ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に湯水を溜める貯湯部と、貯湯部の
   湯水を燃焼加熱する燃焼手段と、貯湯部内の湯水の温度
   を検出する温度検出手段を有し、当該温度検出手段の検
   出温度に関する情報に基づいて燃焼手段を制御する燃焼
   制御手段を備えた貯湯式給湯装置において、過去の温度
   検出手段の検出値に基づいて温度の変化の傾向に関する
   情報を演算し、燃焼制御手段は、前記温度の変化の傾向
   に関する情報に基づいて燃焼状態を補正することを特徴
   とする貯湯式給湯器。
2. 【請求項２】 内部に湯水を溜める貯湯部と、貯湯部の
   湯水を燃焼加熱する燃焼手段と、貯湯部内の湯水の温度
   を検出する温度検出手段を有し、当該温度検出手段の検
   出温度に関する情報に基づいて燃焼手段を点火・消火さ
   せる燃焼制御手段を備えた貯湯式給湯装置において、過
   去の温度検出手段の検出値に基づいて温度の変化の傾向
   に関する情報を演算し、燃焼制御手段は、前記温度の変
   化の傾向に関する情報に基づいて点火・消火が行われる
   温度を補正することを特徴とする貯湯式給湯器。
3. 【請求項３】 温度の変化の傾向は、温度検出手段の検
   出データを微分することによって得ることを特徴とする
   請求項１又は２に記載の貯湯式給湯器。
4. 【請求項４】 温度検出手段の検出値をサンプリングす
   ると共に当該サンプリングした検出値を平均し、当該平
   均値を使用して温度の変化の傾向に関する情報を演算す
   ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
   貯湯式給湯器。
5. 【請求項５】 燃焼制御手段は燃焼手段を点火・消火さ
   せる機能を備え、点火される際の温度と消火される温度
   が異なることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに
   記載の貯湯式給湯器。
6. 【請求項６】 燃焼制御手段は燃焼手段を点火・消火さ
   せる機能を備え、燃焼手段に点火された後または燃焼手
   段が点火準備を開始した後、所定の時間が経過するまで
   の間は消火又は点火準備の解消がなされないことを特徴
   とする請求項１乃至５のいずれかに記載の貯湯式給湯
   器。
7. 【請求項７】 燃焼制御手段は燃焼手段を点火・消火さ
   せる機能を備え、燃焼手段が消火した後または燃焼手段
   が消火準備を開始した後、所定の時間が経過するまでの
   間は点火又は消火準備の解消がなされないことを特徴と
   する請求項１乃至６のいずれかに記載の貯湯式給湯器。
8. 【請求項８】 温度検知手段の取付け位置は、貯湯部に
   湯水を満水にしたときの湯水の最下部の位置から最上部
   の位置までの高さをＨとし、貯湯部に湯水を満水にした
   ときの湯水の最下部の位置から最上部の位置までの中心
   高さを中心に０．３Ｈの範囲であることを特徴とする請
   求項１乃至７のいずれかに記載の貯湯式給湯器。
9. 【請求項９】 貯湯部は入水口及び出湯口を有し、温度
   検出手段よりも出湯口に近い部位における貯湯部内の湯
   水の湯温を検出する第二温度検出手段を有し、第二温度
   検出手段が所定の温度を検出すると所定の異常時動作が
   開始されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか
   に記載の貯湯式給湯器。