JP2003247751A - 給湯器の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温出湯異常の発生回避を図りつつも、高入
水温度又は低入水流量の場合でも実際の状態に応じて可
及的に給湯使用可能とし着火遅れを回避し得る給湯器の
制御方法を提供する。 【解決手段】 給湯制御部２４による燃焼作動の際、高
温出湯予測時制御部２５において基準仕様の最低号数に
ばらつき係数(1.0〜1.5)を乗じた最低号数項と、入水流
量と、入水温度とで最低号数での燃焼による出湯予測温
度を演算し、判定温度との比較で燃焼禁止又は許可す
る。給湯運転初期のばらつき係数を「１．０」とする。
燃焼が許可されて実際の燃焼中に高温出湯状態が発生す
れば、高温出湯発生時制御部２６により燃焼を強制停止
させると共に、ばらつき係数を割り増して以後の出湯予
測温度の演算に用いる。高温出湯状態の発生頻度に応じ
てさらに割り増す。前回の発生頻度に応じて次回の給湯
運転で用いるばらつき係数の初期値を上げてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、予め出湯予想温度
を演算し、高温出湯が予想される場合には強制的に非燃
焼としたり燃焼停止させたりして高温出湯の発生を回避
する制御が付加されている給湯器の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】出湯能力が可変とされた給湯器において
は、その給湯使用時に例えば入水温度が元々高温であっ
たり入水流量が比較的少なかったりすると、最低の燃焼
度合、つまり最低号数で燃焼させても、使用者が設定し
た設定出湯温度よりも現実の出湯温度が超えてしまうと
いう高温出湯異常状態に陥ることがある。そこで、この
高温出湯異常の発生を回避するために、従来、出湯にあ
たり現在の状態（入水温度等）の検出値と最低号数とに
基づいて最低号数での予想出湯温度を予め演算し、演算
値が所定の判定温度よりも高い場合には高温出湯異常が
発生すると判断（予測）して、給湯指令が出力されてい
ても上記の高温出湯異常の予測が解消するまでは燃焼さ
せずに非燃焼としたり強制的に燃焼を停止させたりする
という高温出湯予測時制御が行われている。

【０００３】より具体的には、最低号数での予想出湯温
度（最低号数で燃焼させたときの予想出湯温度）の演算
を、最低号数を入水流量で除して得られる温度値と、入
水温度との和により行うことを基本とし、これに製品の
ばらつき等に起因する変動要因を加味するようにされて
いる。すなわち、予想出湯温度＝（最低号数×ばらつき
係数×２５℃／入水流量）＋入水温度という演算式によ
り演算される。ここで、上記の「ばらつき係数」とは、
例えば燃焼バーナのノズル径の製品公差に起因するばら
つきや、燃料としてのガス供給圧（ガス種別や地域差）
の公差に起因するばらつきのあることを考慮して、安全
側を見込んで量産状態における各種公差の最大値を基準
に燃焼状態が増大側に変動し得る係数として予め定めた
値（ガス種別により例えば１．３又は１．５）のことで
ある。このばらつき係数を最低号数に乗じているのは、
機器側で最低の出湯能力（最低号数）を例えば２．５号
に設定していても、上記のばらつきにより実際に燃焼さ
せた場合には上記最低号数が変化するためである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
給湯器における安全制御においては、上記のばらつき係
数が公差の最大値を基準にして安全側に設定されて固定
値とされているため、場合によっては実際には燃焼加熱
が必要なときにも強制的に非燃焼状態に維持する制御が
行われたり、あるいは非燃焼状態が維持されて燃焼開始
遅れ（着火遅れ）の事態を招いたりして給湯使用が不能
になるという不都合を生じることがある。

【０００５】すなわち、給湯器が使用される地域や環境
によっては入水温度が通常と比べてもかなり高温になる
場合がある。例えば沖縄であると北海道に比して水道水
の温度がかなり高く従って入水温度も高くなり、上記の
演算式により求められる予想出湯温度が所定の判定温度
を超えがちになってしまい、安全制御の実行により強制
的に非燃焼にされてしまうことになる。この際、ばらつ
き係数は画一的に最大側の値に固定設定されているた
め、実際のばらつき係数がより小さい値の場合には本来
は燃焼すべき領域であるにも拘わらず非燃焼に制御され
てしまう事態が生じる。つまり、高温出湯回避のために
真に非燃焼にしたい領域を超えて本来燃焼させるべき領
域まで非燃焼制御領域がより増大してしまうことにな
る。このような事態は、地域差以外に例えば集合住宅用
の高架水槽において太陽熱により暖められた水が集合住
宅に個別に供給されて入水温度が高くなってしまうとい
う環境の場合、あるいは、給湯器に入水される入水が太
陽熱温水器等の給水予熱器を経た予熱状態の湯水である
場合、つまり上記の如き給水予熱器を給湯器の入水側に
接続させた環境の場合にも同様に生じ得る。

【０００６】また、使用者が給湯栓を開いて入水流量が
最低作動流量（ＭＯＱ）を超えると本来は燃焼が開始さ
れるところ、その入水流量の増大側への立ち上がりが遅
いと、つまり熱交換加熱される熱交換器への通水流量が
低流量範囲であると、上記の演算式により求められる予
想出湯温度も判定温度を超えがちになってしまい、上記
と同様に強制的に非燃焼にされてしまうことになる。こ
の際にも、上記と同様に実際のばらつき係数がより小さ
い値の場合には本来は燃焼すべき領域であるにも拘わら
ず非燃焼に制御されてしまう事態が生じる。つまり、入
水流量が上記ＭＯＱを超えてさらに増大するまでは燃焼
が開始されず、このため、本来はより早期に着火して燃
焼を開始させるべきにも拘わらず、着火遅れが生じてし
まうことになる。

【０００７】以上のような不都合を回避するために、上
記のばらつき係数を低めの値に設定することも考えられ
る。しかし、ばらつき係数を単に低めの値にしただけで
は、量産品であるがゆえに、ノズル径等が公差の高めに
形成されてしまっている場合には高温出湯異常が生じ、
設定出湯温度よりも高い温度の湯が出湯されてしまい、
その結果、異常発生と判断して燃焼を強制停止する制御
が行われてしまうことになる。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、高温出湯異常
状態の発生の回避を図りつつも、高入水温度の場合ある
いは低入水流量の場合であっても実際の状態に応じて可
及的に給湯使用を可能として着火遅れを回避し得る給湯
器の制御方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、高温出湯予測時制御を実行するにあた
り、最低号数の基準仕様値に対するばらつき度合とし
て、量産状態でのばらつき度合の最大値を画一的にもし
くは固定的に設定するのではなくて、当初（給湯運転開
始時）は基準仕様値もしくはこれに近い低めのばらつき
度合に対応する値を用いる一方、現実の出湯状況におい
て高温出湯状態が発生するか否か、あるいは、その発生
する頻度等に応じて割り増すようにし、これにより、個
々の製品としての給湯器毎のばらつき度合を上記高温出
湯予測時制御に個別に反映させるようにしたものであ
る。

【００１０】具体的には、本発明では、最低号数から最
高号数までの範囲での燃焼熱で入水を加熱することによ
り出湯能力可変に構成された給湯器を用い、出湯にあた
り最低号数での出湯予測温度を最低号数に基づき演算に
より予め求め、求めた出湯予測温度が所定の最低号数用
判定温度を超える場合には燃焼を禁止する高温出湯予測
時制御を行う給湯器の制御方法を対象として、設定出湯
温度に対応する制御号数により燃焼させた場合に、現実
の検出出湯温度が所定の高温検出用判定温度を超える高
温出湯状態の発生を検出したとき、所定の正常状態に復
帰するまで燃焼を停止させると共に上記高温出湯予測時
制御での演算に用いる最低号数項の値を割り増すように
した（請求項１）。

【００１１】上記発明の場合、例えば設定出湯温度が使
用者により設定された状態で給湯栓が開かれて給湯運転
が開始される際に、最低号数に基づき演算された出湯予
測温度が最低号数用判定温度よりも低ければ、上記設定
出湯温度に対応する制御号数による燃焼が開始される。
これにより、通常の場合であれば、設定出湯温度に制御
された出湯温度の湯が出湯されることになるが、例えば
燃焼バーナ等の燃焼器のノズル径もしくは燃料としての
ガスの供給圧調整に製品ばらつきに起因して基準仕様に
対するばらつきがあると、設定出湯温度よりも高い温度
の湯が出湯されることになる。この出湯温度が高温検出
用判定温度よりも高ければ高温出湯状態が発生している
と判定され、これにより、燃焼が強制停止されると共に
上記出湯予測温度の演算に用いる最低号数項の値が割り
増される。つまり、最低号数項の割り増しにより高温出
湯予測時制御において燃焼禁止に制御される領域が拡大
される。要するに、現実の燃焼による出湯状況を監視
し、初期の最低号数に基づく出湯予測温度との対比で燃
焼が許容されたにも拘わらず高温出湯状態が発生すれ
ば、以後の出湯予測温度の演算に用いる最低号数項を割
り増すようにし、これにより、現実の給湯器の燃焼状況
の如何に応じて最低号数に加味するばらつきが個別に決
定されることになる。

【００１２】これによって上記発明では、高温出湯異常
状態の発生の回避を図りつつも、最低号数に対し当初か
ら最大のばらつき度合を加味して出湯予測温度を演算す
る場合と比べ、個々の給湯器の実際の製品ばらつき状況
に応じて可及的に給湯使用が可能となり着火遅れを回避
し得ることになる。すなわち、最低作動流量を超えた直
後が低入水流量の場合においても着火遅れを回避し得る
上に、燃焼前の出湯予測温度の演算に基づく高温出湯予
防措置（高温出湯予測時制御）でも燃焼禁止とはされな
い程度の高入水温度であっても、実際の燃焼により高温
出湯状態が発生すれば燃焼が停止され、以後の出湯予測
温度の演算にその現実の状況（高入水温度）が加味され
て現実の給湯器に即した高温出湯予測時制御が可能とな
る。

【００１３】本発明の高温出湯予測時制御での演算に用
いる最低号数項の値として、給湯運転開始の度に初期設
定値にリセットするようにしてもよい（請求項２）。こ
の場合には、給湯運転開始の度に最低号数項の値がリセ
ットされるため、その度に請求項１の作用が繰り返し得
られることになる。これにより、量産時点で製品として
の給湯器に存在するばらつきに加えて、使用に伴う経時
変化に起因するばらつきの影響をも現実の状況に合わせ
て高温出湯予測時制御に加味することが可能になる。

【００１４】上記の請求項２における初期設定値として
は、最低号数についての基準仕様値、すなわち量産時点
で製品としての給湯器に付された基準仕様値（ばらつき
のない公差ゼロの基準値）を用いるようにすることがで
きる（請求項３）。この場合には、まず最初の段階では
基準仕様値の最低号数を用いた演算により高温出湯予測
時制御が行われ、これに実際に燃焼させたときの現実の
状況が加味されて上記基準仕様値に対するばらつきに反
映されることになる。なお、公差ゼロから公差の最大値
までの中間の公差に対応するばらつき度合、例えば公差
ゼロに近い低めのばらつき度合を上記基準仕様値に加味
した値を、上記初期設定値として用いるようにしてもよ
い。

【００１５】あるいは、上記の請求項２における初期設
定値としては次のように学習により順次更新させて、経
時変化に起因するばらつきをも加味してそれまでの実状
を反映させるようにしてもよい。すなわち、前回の給湯
運転での最低号数項の割り増し変更の状況を学習値とし
て記憶しておき、次回の給湯運転開始時の初期設定値と
して最低号数についての基準仕様値を上記学習値に応じ
て割り増しした値を用いるようにする（請求項４）。ば
らつき度合は個々の給湯器毎に異なるため、上記初期設
定値が低過ぎた場合にはそれに起因して給湯運転中に燃
焼のＯＮ・ＯＦＦが繰り返されるおそれがあるところ、
上記の学習による更新を行うことにより上記の燃焼のＯ
Ｎ・ＯＦＦの繰り返し頻度を少なくして使用性の向上を
図り得ることになる。なお、この請求項４又は以下の請
求項における「基準仕様値」の意味は請求項３の場合と
同じである。

【００１６】上記の請求項１〜請求項４のいずれかにお
ける最低号数項の割り増しの方法としては、高温出湯状
態が検出される頻度に応じて最低号数項の値を段階的に
割り増すようにすることができる（請求項５）。つま
り、実際の燃焼により高温出湯状態が発生すれば所定量
割り増し、高温出湯状態が解除されて再燃焼させると再
び高温出湯状態が発生すればさらに所定量割り増すとい
うように段階的に割り増すようにする。もちろん、高温
出湯状態の発生の度に割り増さなくても、１回目には割
り増し、２回目には割り増さずに前回と同じ最低号数項
を用い、それでも３回目の高温出湯状態が発生すればさ
らに割り増すというように発生度数と関係付けた段階的
割り増しを行うようにしてもよい。

【００１７】また、上記の請求項１〜請求項５のいずれ
かにおける、最低号数項の割り増しの手法としては、最
低号数項についての初期設定値に対し所定の係数を乗じ
ることにより行うようにすることもできる（請求項
６）。つまり、最低号数項として初期設定値に上記係数
を乗じたもので構成し、当初は係数を１．０にしてお
き、割り増すときには係数を例えば１．１に変更するよ
うにする。これにより、最低号数の値自体は同じ初期設
定値を用いつつ係数の変更だけという容易な処理により
割り増しが可能になる。

【００１８】以上の請求項１〜請求項６のいずれかにお
ける最低号数項の割り増しの上限値を、最低号数につい
ての基準仕様値に対するばらつき度合の最大値とするこ
とができる（請求項７）。このようにすることにより、
高温出湯予測時制御として、製品としての給湯器が本来
有している量産時点でのばらつきの最大の範囲内で、個
々の給湯器のばらつきの実状を加味し得ることになる。

【００１９】なお、以上の「給湯器」としては単独の給
湯器のみならず、名称の如何に拘わらず給湯機能を有し
ている機器の全てを含むものである。例えば給湯器付き
風呂釜、又は、暖房放熱のための給湯を行う温水循環式
暖房機等を含む。

【００２０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の給湯器
の制御方法によれば、高温出湯異常状態の発生の回避を
図りつつも、最低号数に対し当初から最大のばらつき度
合を加味して出湯予測温度を演算する場合と比べ、個々
の給湯器の実際の製品ばらつき状況に応じて着火遅れの
回避を図り給湯使用の範囲を可及的に拡大することがで
きる。すなわち、高温出湯予測時制御での最低号数に基
づく出湯予測温度の演算を、当初から最低号数について
のばらつき度合の最大側の値を固定的かつ画一的に用い
ずに、実際の燃焼により高温出湯状態が発生すれば燃焼
を停止させる一方、この実際の高温出湯状態の発生を受
けて次回の出湯予測温度の演算に用いる最低号数項の割
り増しを行い、高温出湯予測時制御において燃焼禁止に
制御される領域を拡大することとしている。要するに、
現実の燃焼による出湯状況を監視し、この現実の出湯状
況に基づいて以後の出湯予測温度の演算に用いる最低号
数項に加味するばらつきを個別に決定することができる
ようになる。これにより、高温出湯状態が発生すれば燃
焼を停止させて安全性の確保を図った状態で、最低作動
流量を超えた直後が低入水流量の場合においても着火遅
れを回避し得る上に、高入水温度の場合にも可及的に給
湯使用を行いつつ個々の給湯器の現実の状況に即した高
温出湯予測時制御を行うことができるようになる。

【００２１】請求項２によれば、給湯運転開始の度に最
低号数項の値がリセットされるため、その度に上記の効
果を繰り返し得ることができる上、量産時点で製品とし
ての給湯器に存在するばらつきに加えて、使用に伴う経
時変化に起因するばらつきの影響をも現実の状況に合わ
せて高温出湯予測時制御に加味することができるように
なる。

【００２２】請求項３によれば、最低号数項の初期設定
値として製品である給湯器の基準仕様値を用いているた
め、給湯運転開始時には着火遅れ等の可及的な回避を図
ることができる。

【００２３】請求項４によれば、最低号数項の初期設定
値を学習により順次更新させるようにしているため、経
時変化に起因するばらつきをも加味してそれまでの実状
を高温出湯予測時制御に対しより的確に反映させること
ができ、上記初期設定値が低過ぎることに起因する燃焼
のＯＮ・ＯＦＦの繰り返し頻度を少なくして使用性の向
上を図ることができる。

【００２４】請求項５によれば、実際の高温出湯状態の
発生の頻度に応じて段階的に最低号数項の割り増しを行
うようにしているため、個々の給湯器のばらつき状況を
より実際に即して高温出湯予測時制御に反映させること
ができる。

【００２５】請求項６によれば、最低号数項として初期
設定値に上記係数を乗じたもので構成することにより、
最低号数の値自体は同じ初期設定値を用いつつ係数の変
更だけという容易な処理により最低号数項の割り増しを
行うことができる。

【００２６】請求項７によれば、製品としての給湯器が
本来有している量産時点でのばらつきの最大の範囲内
で、個々の給湯器のばらつきの実状を加味した高温出湯
予測時制御を行うことができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００２８】図１は、本発明の実施形態に係る制御方法
を適用する給湯器の例を示す。同図において、２はハウ
ジング内に収容された缶体であり、この缶体２内には熱
交換器３と、燃焼器としての燃焼バーナ４とが配設さ
れ、下側には燃焼用空気を供給する送風ファン５が設け
られている。

【００２９】上記熱交換器３には、水道管又は高架水槽
からの供給配管と接続されて上記熱交換器３に水を供給
する入水管６と、上記熱交換器３において加熱された湯
を出湯させる出湯管７とが互いに連通して結合されてい
る。出湯管７は給湯管８と接続され、この給湯管８を通
して台所や洗面所等の給湯栓９に給湯するようになって
いる。上記入水管６には入水流量を検出する入水流量セ
ンサ１０と、入水温度を検出する入水温度センサ１１と
が介装され、上記出湯管７には、熱交換器３から出た直
後の出湯温度を検出することにより缶体２の温度を検出
する缶体温度センサ１２と、出湯流量を制御する水量調
節弁１３と、上記給湯栓９に給湯される出湯の温度を検
出する出湯温度センサ１４とが介装されている。上記各
温度センサ１１，１２，１４は例えばサーミスタ等によ
り構成されている。

【００３０】また、上記入水管６と出湯管７との間には
バイパス管１５が接続され、このバイパス管１５の途中
には入水管６からの水道水のバイパス流量を調節するバ
イパス水量調節弁１６が介装されている。このバイパス
水量調節弁１６が後述のコントローラ２３により制御さ
れて混水により出湯温度の温度調節（温調）が行われる
ようになっている。

【００３１】上記燃焼バーナ４は複数本（図例では８
本）の燃焼ノズル４１，４１，…を備えたものであり、
この各燃焼ノズル４１には、燃料ガス供給源側から燃焼
用燃料としてガスを供給するガス供給管１７が接続され
ている。このガス供給管１７には燃料ガス供給源側から
順に元栓としての元ガス電磁弁１８と、ガスの供給圧力
を調整する機械式のガバナ等により構成された圧力調整
弁１９と、ガスの供給流量を調整するガス流量調整弁２
０とが介装され、また、上記ガス供給管１７の下流端側
には上記各燃焼ノズル４１毎にガス開閉制御弁２１が個
別に設けられている。この各ガス開閉制御弁１４の開閉
切換制御により、燃焼作動させる燃焼ノズル本数を選択
的に変更調整して出湯能力が可変とされている。なお、
出湯能力を可変とする構成としては、上記のものに限ら
ず、例えば１本の燃焼ノズルを有する燃焼バーナに対し
供給するガス流量を可変にし、燃焼量自体を可変にした
構成を採用することもできる。

【００３２】上記出湯能力、つまり熱交換器３での熱交
換後の出力（熱量）としては、例えば最低号数が２．５
号、最高号数が２５号の仕様とされ、２．５号〜２５号
の範囲で出湯能力が可変とされている。この出湯能力に
対しては給湯器の量産段階における公差に基づき上記最
低号数の最大ばらつきとして上記の基準仕様値（２．５
号）に対しその１．５倍、つまり後述のばらつき係数ｆ
の上限値として「１．５」が設定されている。なお、
１．０号とは１Ｌ／分の水を２５℃昇温させ得る出湯能
力のことであり、燃焼によるガス消費量分の発熱量に熱
交換効率を乗じたものに相当する。

【００３３】なお、上記のガス供給管１７、元ガス電磁
弁１８、圧力調整弁１９、ガス流量調整弁２０、各ガス
開閉制御弁２１、燃焼バーナ４及び送風ファン５により
本発明の燃焼系２２（図２参照）が構成されている。

【００３４】上記の燃焼系の燃焼作動による給湯運転は
ＭＰＵやメモリー等を備えたコントローラ２３により制
御されるようになっており、このコントローラ２３によ
り設定出湯温度に基づく出湯を行う給湯制御を基本とし
て高温出湯予測時制御や高温出湯発生時制御等の各種制
御が行われるようになっている。すなわち、上記コント
ローラ２３は、図２に示すように給湯制御部２４と、高
温出湯予測時制御部２５と、高温出湯発生時制御部２６
とを備えており、リモコン２２ａや各種センサ１０，１
１，１２，１４からの出力信号に基づいて上記の燃焼系
２２他を作動制御するようになっている。

【００３５】上記記給湯制御部２４による基本の給湯制
御について説明すると、使用者がリモコン２３ａに対し
所望の湯温（設定出湯温度）を入力設定した状態で給湯
栓９を開くと入水管６から水が入水され、入水流量セン
サ１０から最低作動水量以上の流量検出を受けて上記給
湯制御部２４による給湯制御が開始される。この給湯制
御は上記燃焼系２２を上記設定出湯温度の湯が出湯され
ることになる制御号数により燃焼作動させることにより
行われる。例えば、まずは入水流量センサ１０や入水温
度センサ１１からの検出値に基づき上記設定出湯温度に
対応するＦＦ（フィードフォワード）制御号数により燃
焼作動させ、次に缶体温度センサ１２又は出湯温度セン
サ１４からの検出温度に基づくＦＢ（フィードバック）
制御号数により燃焼作動させる。以上の制御号数に基づ
く燃焼作動は、図１の例ではガス開閉制御弁２１，２
１，…の選択的開作動により燃焼作動させる燃焼ノズル
４１，４１，…の本数を所定本数に設定して行う。そし
て、使用者が給湯栓９を締めて入水流量センサ１０から
の検出値が最低作動流量よりも低くなれば、燃焼系２２
による燃焼を停止させて給湯制御は終了する。

【００３６】高温出湯予測時制御２５は、上記給湯制御
部２４により燃焼作動が開始される前に高温出湯状態に
なるか否かの予測を行い、高温出湯状態になると予測さ
れれば給湯制御部２４による燃焼開始（着火）を禁止す
る一方、高温出湯状態にはならないと予測されれば給湯
制御部２４による着火作動制御を許可するようになって
いる。具体的には、入水流量センサ１０からの入水流量
Ｑiと、入水温度センサ１１からの入水温度Ｔiと、最低
号数（Min号数＝２．５号）と、この最低号数について
のばらつき係数ｆとに基づいてMin号数での出湯予測温
度Ｔoyを次の演算式により求める。

【００３７】 Ｔoy＝｛（Min号数×ｆ）×２５℃／Ｑi｝＋Ｔi………（１） ここで、式（１）の（Min号数×ｆ）が本発明の最低号
数項を構成し、ばらつき係数ｆは後述の高温出湯発生時
制御部２６のＮＧカウンタ２６１のカウンタ値に基づい
て予め記憶設定されたテーブルから読み込んで設定され
るようになっている。このテーブルの例を次に示す。

【００３８】 ＮＧカウンタが「０」のとき、ばらつき係数ｆ＝１．０ ＮＧカウンタが「１」のとき、ばらつき係数ｆ＝１．３ ＮＧカウンタが「２」のとき、ばらつき係数ｆ＝１．５ つまり、ばらつき係数の初期設定値として「１．０」が
設定され、この場合にはばらつきのない最低号数の基準
仕様値（＝２．５号）そのものが最低号数項の値とな
り、基準仕様値により出湯予測温度Ｔoyが演算される。
そして、ＮＧカウンタ２６１のカウンタ値が増えるに従
い、つまり後述の如く高温出湯状態の発生頻度が増加す
るに従いばらつき係数ｆが割り増され、最低号数項の値
も割り増されることになる。但し、ばらつき係数ｆの上
限値は給湯器の量産仕様における公差の最大値に相当す
るばらつき度合の最大値である「１．５」とされてい
る。

【００３９】そして、求めた出湯予測温度Ｔoyが最低号
数用の判定温度よりも高ければ、入水温度が高すぎるか
又は入水流量（熱交換器３への通水流量）が低すぎて最
低号数で燃焼しても出湯温度が高くなり過ぎると判断し
て給湯制御部２４に対し燃焼作動を禁止する信号を出力
する。逆に、求めた出湯予測温度Ｔoyが最低号数用の判
定温度よりも低ければ、上記給湯制御部２４に対し燃焼
作動を許可する信号を出力する。

【００４０】また、上記の高温出湯発生時制御部２６
は、給湯制御部２４により燃焼作動されて給湯中におい
て、高温出湯状態の発生を検出すれば燃焼を強制停止さ
せ、ＮＧカウンタにカウントアップさせるようになって
いる。そして、燃焼停止後に出湯状態が所定の解除条件
を満足するまで復帰すると、再度の着火（点火）を許可
して給湯制御部２４による給湯制御を続行させるように
なっている。

【００４１】上記高温出湯発生時制御部２６による制御
を図３に基づいて詳細に説明する。給湯栓９が開かれて
給湯運転が開始される際に（ステップＳ１でＹＥＳ）、
ＮＧカウンタ２６１を「０」にリセットして高温出湯予
測時制御部２５でのばらつき係数ｆを初期設定値である
「１．０」にリセットする（ステップＳ２）。そして、
給湯制御部２４により燃焼作動が開始されて給湯中にな
ったか否かを判定し給湯中になれば（ステップＳ３でＹ
ＥＳ）、入水流量センサ１０からの検出値に基づいて大
流量変化がなく（ステップＳ４でＹＥＳ）かつバイパス
流量による温調に変化のないこと（ステップＳ５でＹＥ
Ｓ）を条件にステップＳ７の高温出湯状態の発生検出に
ついての有無判定に進む。ステップＳ４及びステップＳ
５ではいずれも熱交換器３に対する通水流量の大きな変
化のないことを確認するものである。一方、上記ステッ
プＳ４及びステップＳ５で変化があれば（ステップＳ４
及びＳ５で共にＮＯ）、タイマ２６２による所定時間
（例えば１分）のタイマをスタートさせてから（ステッ
プＳ６）上記のステップＳ７の判定に進む。

【００４２】ステップＳ７で高温出湯状態の発生検出が
なければ、所定の判定時間（例えば５分間）の連続燃焼
が継続しているか否かを判定し（ステップＳ８）、継続
していればＮＧカウンタ２６１をリセットした後に（ス
テップＳ８でＹＥＳ，ステップＳ９）、継続していなけ
ればステップＳ９を飛ばして、それぞれステップＳ３に
戻ってステップＳ４以降を繰り返す。逆に上記ステップ
Ｓ７で高温出湯状態の発生が検出されれば燃焼を強制停
止する（ステップＳ１０）。

【００４３】上記ステップＳ７の高温出湯状態の発生検
出についての判定は図４に示すようにケースＡ，Ｂ，Ｃ
の３つのケースのいずれかに該当すれば高温出湯状態が
発生していると判定する。すなわち、ケースＡでは設定
出湯温度の如何に拘わらず出湯温度センサ１４の検出値
が９０℃以上の状態が所定時間（例えば２秒間）継続し
ていること、ケースＢでは設定出湯温度が４８℃以下の
場合に出湯温度センサ１４の検出値が６０℃以上の状態
が所定時間（例えば５秒間）継続していること、ケース
Ｃでは設定出湯温度の如何に拘わらず缶体温度センサ１
２の検出値が９９℃以上の状態が所定時間（例えば１
秒）継続していることを満足すれば、それぞれ高温出湯
状態が発生していると判定する。なお、ケースＣは、制
御号数が異常に高くかつ通水流量が最低作動流量近くの
異常に低い場合を想定したものである。

【００４４】そして、ステップＳ１０で燃焼を強制停止
した後、ステップＳ６のタイマ２６２がカウント中であ
ればステップＳ１２へ進み（ステップＳ１１でＹＥ
Ｓ）、１分間のタイマカウントを行っていなければＮＧ
カウンタ２６１を「１」だけ増加させてからステップＳ
１２へ進む（ステップＳ１１でＮＯ，ステップＳ１
３）。つまり、高温出湯状態が通水流量の大変化のない
状態で発生していることを条件にＮＧカウンタ２６１を
増加させている。

【００４５】ステップＳ１３ではＮＧカウンタ２６１が
「３」以上ではないことを確認した上で、燃焼系２２の
内の送風ファン５のみ作動させて掃気を開始し（ステッ
プＳ１４）、所定時間（例えば３秒間）経過後（ステッ
プＳ１５）に出湯温度センサ１４の検出値を確認する
（ステップＳ１６）。この検出値が５５℃よりも高けれ
ばさらに所定時間（例えば１５秒間）の経過を待ってか
ら（ステップＳ１６でＹＥＳ，ステップＳ１７でＹＥ
Ｓ）、５５℃以下であれば直ぐに（ステップＳ１６でＮ
Ｏ）、それぞれ掃気を終了する（ステップＳ１８）。

【００４６】そして、ステップＳ１９で解除条件を満足
するまでステップＳ１０の燃焼停止を継続し（ステップ
Ｓ１９でＮＯ）、上記解除条件が満足すれば燃焼系２２
を再着火（再点火）させて燃焼を再開させ（ステップＳ
１９でＹＥＳ，ステップＳ２０）、上記のステップＳ３
に戻ってステップＳ４以降の処理を繰り返す。

【００４７】上記の解除条件は図５に示すケースＤ，
Ｅ，Ｆの３つのケースがあり、これらのケース内のいず
れかの条件を満足すれば燃焼が再開される。すなわち、
ケースＤでは入水温度センサ１１の検出値が４７℃未満
であること、ケースＥではそのときのＮＧカウンタのカ
ウント値に対応したばらつき係数ｆを用いて前述の式
（１）により演算した出湯予測温度Ｔoyが５２℃以下で
あること、また、ケースＦでは上記出湯予測温度Ｔoyt
が（設定出湯温度＋２℃）以下であることが解除条件と
されている。

【００４８】なお、上記ステップＳ１２でＮＧカウンタ
２６１が「３」まで増加している場合には（ステップＳ
１２でＹＥＳ）、全水量調節弁１３，１６を全閉にしか
つ送風ファン５を所定時間（１５秒間）作動させて掃気
し（ステップＳ２１）、リモコン２３ａに異常が発生し
ている旨の表示等を行って使用者に報知する。

【００４９】以上のコントローラ２３による制御によれ
ば、１回の給湯運転が行われる度にＮＧカウンタ２６１
はリセットされて、高温出湯予測時制御部２５での出湯
予測温度Ｔoyの演算で用いるばらつき係数ｆが初期設定
値である「１．０」にリセットされることになる。そし
て、高温出湯状態が発生すればＮＧカウンタ２６１が増
加され、これにより、上記ばらつき係数ｆも割り増しさ
れて式（１）の最低号数項の値も割り増しされることに
なる。

【００５０】＜他の実施形態＞なお、本発明は上記実施
形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態
を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、
１回の給湯運転が行われる度にＮＧカウンタ２６１はリ
セットされて、高温出湯予測時制御部２５での出湯予測
温度Ｔoyの演算で用いるばらつき係数ｆが初期設定値で
ある「１．０」にリセットされるようにしているが、こ
れに限らず、リセットさせるのではなくて前回の給湯運
転時の状況に基づいて学習により更新させるようにして
もよい。例えば、前回の給湯運転においてＮＧカウンタ
が最大値の「３」になったのであれば、これを記憶して
おき次回の給湯運転の際にはその記憶値に応じてばらつ
き係数ｆの初期設定値として「１．０」ではなくて
「１．３」を設定するようにすればよい。このようにす
ることにより、給湯運転中において燃焼がＯＮ・ＯＦＦ
（着火したり消火したり）を繰り返す頻度を少なくする
ことができ、使用性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を適用する給湯器の例を示す
模式図である。

【図２】コントローラの内容を示すブロック図である。

【図３】コントローラの主として高温出湯発生時制御の
処理内容を示すフローチャートである。

【図４】図３における高温出湯状態が発生したか否かの
判定条件を示す説明図である。

【図５】図２における解除条件を示す説明図である。

【符号の説明】

３ 熱交換器 ４ 燃焼バーナ ６ 入水管 １０ 入水流量センサ １１ 入水温度センサ １４ 出湯温度センサ ２２ 燃焼系 ２３ コントローラ ２５ 高温出湯予測時制御部 ２６ 高温出湯発生時制御部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 最低号数から最高号数までの範囲での燃
   焼熱で入水を加熱することにより出湯能力可変に構成さ
   れた給湯器を用い、出湯にあたり最低号数での出湯予測
   温度を最低号数に基づき演算により予め求め、求めた出
   湯予測温度が所定の最低号数用判定温度を超える場合に
   は燃焼を禁止する高温出湯予測時制御を行う給湯器の制
   御方法であって、 設定出湯温度に対応する制御号数により燃焼させた場合
   に、現実の検出出湯温度が所定の高温検出用判定温度を
   超える高温出湯状態の発生を検出したとき、所定の正常
   状態に復帰するまで燃焼を停止させると共に上記高温出
   湯予測時制御での演算に用いる最低号数項の値を割り増
   すようにすることを特徴とする給湯器の制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の給湯器の制御方法であ
   って、 高温出湯予測時制御での演算に用いる最低号数項の値と
   して、給湯運転開始の度に初期設定値にリセットするよ
   うにする、給湯器の制御方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の給湯器の制御方法であ
   って、 初期設定値として、最低号数についての基準仕様値を用
   いるようにする、給湯器の制御方法。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の給湯器の制御方法であ
   って、 前回の給湯運転での最低号数項の割り増し変更の状況を
   学習値として記憶しておき、次回の給湯運転開始時の初
   期設定値として最低号数についての基準仕様値を上記学
   習値に応じて割り増しした値を用いるようにする、給湯
   器の制御方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の
   給湯器の制御方法であって、 高温出湯状態が検出される頻度に応じて最低号数項の値
   を段階的に割り増すようにする、給湯器の制御方法。
6. 【請求項６】 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の
   給湯器の制御方法であって、 最低号数項の割り増しは、最低号数項についての初期設
   定値に対し所定の係数を乗じることにより行うようにす
   る、給湯器の制御方法。
7. 【請求項７】 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の
   給湯器の制御方法であって、 最低号数項の割り増しの上限値を、最低号数についての
   基準仕様値に対するばらつき度合の最大値とする、給湯
   器の制御方法。