JP2014199165A - 熱源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】湯と水の混合湯水の温度と流量を安定的に制御する。【解決手段】貯湯槽から出る湯と給水通路からの水とを合流部で合流形成する混合湯水の、各設定温度に対する湯と水の混合比と各混合比に対する湯量制御と水量制御の操作量との関係データを与え、ミキシング流量制御手段３５が混合湯水の設定温度に対応する混合比から湯量制御と水量制御の各操作量を求めて制御する。制御データの各混合比における湯量制御の操作量を、合流部側に流れる湯の流路の開口量比を前記混合比に一致させる操作量の値で与えたときに前記合流部に導入される湯の流量が前記湯の流路の水圧変化に起因して前記混合比に相当する流量よりも小さくなる分を補うように水流量と湯流量の少なくとも一方を増加させる方向に補正した値で与える。【選択図】図１

Description

本発明は、貯湯槽を備えた熱源装置に関するものである。

貯湯槽を備えた熱源装置が用いられており（例えば、特許文献１、２、参照）、図３には、開発中の熱源装置が模式的なシステム構成図により示されている。同図において、貯湯槽２と出湯通路９とを備えた主熱源装置としてのタンクユニット４が、熱回収用通路３を介して燃料電池（ＦＣ）１と熱的に接続されている。燃料電池１は、例えば固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）等により形成されており、水の電気分解の逆反応で、都市ガス等の燃料から取り出された水素と空気中の酸素とを反応させて発電する発電装置である。

熱回収用通路３は、燃料電池１と貯湯槽２との間で液体（ここでは湯水）を図の矢印Ａおよび矢印Ａ’に示されるように循環させる通路であり、熱回収用通路３には、熱回収用通路３内に液体を循環させる図示されていないポンプが介設されている。そして、該ポンプの駆動により、貯湯槽２内の水を図の矢印Ａ’に示すように熱回収用通路３を通して燃料電池１に導入して冷却水とし、この水を燃料電池１の発電時に生じる廃熱によって加熱した後、図の矢印Ａに示すように熱回収用通路３を通し、例えば６０℃といった温度の湯として貯湯槽２に蓄積する。なお、熱回収用通路３には、三方弁６を介してバイパス通路７が設けられ、燃料電池１側から貯湯槽２側へ流れる液体を、必要に応じて貯湯槽２を通さずに燃料電池１に戻すことができるように形成されている。

貯湯槽２には、貯湯槽２内または貯湯槽２の外側壁に、貯湯槽２内の湯の温度を検出する貯湯槽内湯水温検出手段５が、貯湯槽２の上下方向に互いに間隔を介して複数（図３では５個）設けられている。なお、最上位に設けられている貯湯槽内湯水温検出手段５ａは、貯湯槽２の上端よりも予め定められた設定長さだけ下側の位置、つまり、例えば貯湯槽２の上端まで湯が満たされた場合よりも２０リットル少ない湯量の湯が貯湯槽２内に導入された場合の湯面の位置に設けられている。

貯湯槽２の上部側に接続されている出湯通路９は、貯湯槽２で形成された湯を出湯する（送水する）通路と成しており、出湯通路９には、出湯通路９を通る湯の温度を検出する貯湯槽出湯水温検出手段１１と、出湯通路９を通して送水される湯の量を可変する貯湯槽出湯量調節器としてのタンク湯水混合器１２と、出湯通路９を通しての湯の送水の有無を弁の開閉により切り替える貯湯槽出側湯水電磁弁としてのパイロット方式のタンク側電磁弁１３とが介設されている。なお、同図には図示されていないが、貯湯槽２を備えた熱源装置には、貯湯槽２内の圧力が許容圧力を超えたときに該圧力を外部に逃がすための過圧逃がし弁が適宜の位置（例えば出湯通路９に接続された圧力逃がし用の通路等）に設けられている。

また、この熱源装置への給水通路８は給水通路８ａと給水通路８ｂとに分岐され、一方側の給水通路８（８ａ）が貯湯槽２の下部側に接続されて、他方側の給水通路８（８ｂ）は、合流部１０で出湯通路９に合流するように形成されている。給水通路８ｂには、給水通路８ｂから合流部１０側へ流れる水の量を可変するための給水量調節器としての水混合器１４が介設されている。なお、図３はシステム構成図であるために水混合器１４とタンク湯水混合器１２とが離れた位置に記されているが、これらは、合流部１０の付近に設けられていてもよい。また、給水通路８は上水道に接続される。

合流部１０には、補助熱源装置としての給湯器１６の湯水導入側が、湯水導入通路１５を介して接続されており、湯水導入通路１５には混合湯水温検出手段としての混合サーミスタ２８（２８ａ，２８ｂ）が介設されている。給湯器１６は、通水する水を例えばガスバーナ（給湯バーナ）の燃焼熱により加熱する加熱手段としての給湯熱交換器１７を備え、図の矢印Ｂに示されるように貯湯槽２から出湯通路９を通して送水される（タンクユニット４から送水される）湯を、図の矢印Ｂ”に示されるように、湯水導入通路１５を介して給湯器１６に導入して給湯熱交換器１７で加熱する追い加熱の機能を有している。

この追い加熱機能により加熱された湯は、通路１８と給湯通路１９とを順に通って一つ以上の給湯先に給湯される。なお、同図には図示されていないが、給湯通路１９の先端側には給湯栓が設けられており、この給湯栓を開くことにより、貯湯槽２に蓄えられていた湯が、給水圧を受けて出湯通路９を通り、前記の如く、給水通路８ｂからの水と混合されたり、給湯器１６により追い加熱されたり,あるいは水の混合や追い加熱なしにそのまま給湯されたりする。また、周知の如く、給湯器１６には、給湯熱交換器１７を加熱する給湯バーナや給湯バーナへの空気の給排気を行う燃焼ファン等の適宜の構成要素（図示せず）が設けられ、その構成要素を制御することにより前記追い加熱機能の動作が行われるものである。

なお、図３の図中、符号２５は入水温度サーミスタ、符号２６は燃料電池１から貯湯槽２へ導入される湯水温検出用のＦＣ高温サーミスタ、符号２７は貯湯槽２から燃料電池１側へ導出される湯水温検出用のＦＣ低温サーミスタをそれぞれ示し、符号２９は給水流量センサ、符号３０は給湯器１６から浴槽３１への注湯通路、符号３２は暖房装置と給湯器１６とを接続する暖房用通路、符号４２は通路１８と給湯通路１９を通して給湯される給湯流量を検出する流量検出手段、符号５０は減圧弁をそれぞれ示している。

図４には、図３に示したシステム構成における配管および構成要素の一部を省略または破線で示したシステム構成図が示されており、図４に示されるように、前記通路１８には分岐継手２０を介して接続通路２１の一端側が接続され、接続通路２１の他端側は、熱回収用通路３において湯水を燃料電池１側から貯湯槽２側に通す通路の途中部に接続されている。また、熱回収用通路３において湯水を貯湯槽２側から燃料電池１側に通す通路の途中部と前記出湯通路９の先端側とを接続する接続通路２２が設けられ、接続通路２２には、湯水を循環させる循環ポンプ２３と、水電磁弁２４とが介設されている。

そして、通路１８、接続通路２１、熱回収用通路３のうちの通路３ａ、３ｂ（接続通路２１との接続部および接続通路２２との接続部よりも貯湯槽２側の領域）と、バイパス通路７、接続通路２２、湯水導入通路１５を有して、同図の矢印Ｃに示されるように湯水を循環させる湯水循環通路４０が形成されている。水電磁弁２４は、循環ポンプ２３の駆動による湯水循環通路４０への水の循環の有無を弁の開閉により切り替える電磁弁であり、水電磁弁２４を開いた状態で循環ポンプ２３を駆動させて湯水循環通路４０を循環する湯水を、給湯器１６が給湯熱交換器１７により加熱する循環湯水加熱機能を有している。この循環湯水加熱機能の動作も、給湯器１６の前記構成要素を制御することにより行われる。

なお、図３、図４において、加熱により温められた湯水が主に通る通路部分にはドットを記しており、湯水循環通路４０においては温められた湯の温度が湯水循環通路４０内を通るときに徐々に冷めていくが、湯水循環通路４０のうち給湯器１６の湯水導出側の通路１８からバイパス通路７の入口までの領域にドットを記している。

また、図３、図４に示す熱源装置には、図示されていない制御装置が設けられており、制御装置には、タンク湯水混合器１２を制御して出湯通路９から合流部１０側に流れる湯の流量を制御すると共に、水混合器１４を制御して給水通路８ｂから合流部１０側に流れる水の流量を制御し、合流部１０で適宜の温度の混合湯水が形成されるようにするミキシング流量制御手段が設けられている。

このミキシング流量制御手段は、給湯停止時にはタンク側電磁弁１３を閉じて、貯湯槽２から出湯通路９を通して合流部１０側に流れる湯の流量がゼロとなる状態にする。また、給湯通路１９の先端側に設けられている給湯栓が開かれて、給水流量センサ２９がオン流量を検知すると、ミキシング流量制御手段はタンク電磁弁１３を開き、タンク湯水混合器１２を制御して図３の矢印Ｂに示されるように出湯通路９から合流部１０側に流れる湯の流量を調節すると共に、水混合器１４を制御して図３の矢印Ｂ’に示されるように給水通路８ｂから合流部１０側に流れる水の流量を調節し、合流部１０で形成される混合湯水の温度が混合設定温度になるようにする（混合設定温度は、例えば給湯設定温度と同じまたは給湯設定温度に近い温度に設定される）。

また、例えば図５に示されるように、タンク湯水混合器１２は、パルスモータであるステッピングモータ５１のパルス数（ステップ数に対応）に応じてモータの軸５５を図の矢印Ａ方向およびＢ方向に進退させ、出湯通路９に連通する流路に設けられている弁５２の開弁量（弁開度）を可変することにより湯の量を可変し、水混合器１４も同様に、パルスモータであるステッピングモータ５３のパルス数（ステップ数に対応）に応じてモータの軸５６を図の矢印Ａ方向およびＢ方向に進退させ、給水通路８ｂに連通する流路に設けられている弁５４の開弁量を可変することにより水の量を可変する構成と成している。そこで、ミキシング流量制御手段は、これらのステッピングモータ５１，５３のステップ数を制御することにより、混合設定温度の混合湯水を形成する。なお、図５の矢印は水や湯の流れを示す。

なお、貯湯槽２内に貯湯されている湯水には、例えば図６の模式図に示されるような温度の層Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃが形成されるものであり、貯湯槽２の上部側の層（高温層）Ｗａには燃料電池１の発電時に生じる廃熱によって加熱された高温Ｔａ（例えば６０℃）の湯が貯湯され、貯湯槽２の下部側の層（低温層）Ｗｃには貯湯槽２内に給水される給水温度と同じ温度Ｔｃ（例えば１５℃）の水が貯水されており、その間に、温度Ｔａから温度Ｔｃまでの急な温度勾配を持つ層（温度中間層）Ｗｂがある。したがって、層Ｗａの湯が無くなると湯の代わりに冷たい水が出湯通路９から送水されることがあるが、説明の都合上、特に断らない限り、出湯通路９からは湯が出湯されて前記合流部１０に合流されるという表現を用いる。

例えば図６に示されるように、貯湯槽２内の湯水において、例えば層Ｗａと層Ｗｂとの境界が貯湯槽内湯水温検出手段５ａの配設領域よりも下にあり、貯湯槽内湯水温検出手段５ａの検出温度が給湯設定温度より例えば２℃高く設定される閾値より高い温度のときには、貯湯槽２から出湯される湯の温度は例えば６０℃といったほぼ一定の値である。

そこで、前記ミキシング流量制御手段は、予め与えられている制御データに基づき、タンク湯水混合器１２と水混合器１４を制御することによって（タンク湯水混合器１２と水混合器１４のステッピングモータ５１．５３のステップ数を制御することによって）、出湯通路９から合流部１０側に流れる湯（例えば６０℃の湯）の流量と給水通路８ｂから合流部１０側に流れる水の流量とを調節するミキシング流量フィードフォワード制御を行う。

その後、混合サーミスタ２８（２８ａ，２８ｂ）の検出温度と混合設定温度との差に基づいて、混合サーミスタ２８（２８ａ，２８ｂ）の検出温度が混合設定温度になるように、タンク湯水混合器１２と水混合器１４を制御して（タンク湯水混合器１２と水混合器１４のステッピングモータ５１，５３のステップ数を変更して）出湯通路９から合流部１０側に流れる湯の流量と給水通路８ｂから合流部１０側に流れる水の流量とを調節するミキシング流量フィードバック制御を行うことにより、合流部１０で形成される混合湯水の温度調節を行う。なお、ミキシング流量フィードフォワード制御を行わずにミキシング流量フィードバック制御のみを行うようにしてもよい。

そして、このようなキシング流量制御手段による制御によって、合流部１０で形成される混合湯水の温度が混合設定温度（例えば給湯設定温度と同じ温度またはその近傍温度）とされると、その混合湯水は、図３の矢印Ｂ”に示されるように、合流部１０から湯水導入通路１５を通して給湯器１６に導入されるが、このとき、給湯器１６において給湯熱交換器１７による加熱は行われずに、通路１８と給湯通路１９を通して給湯先に給湯される。

一方、貯湯槽内湯水温検出手段５ａの検出温度が前記閾値以下であり、ミキシング流量制御手段による流量制御のみでは、給湯設定温度と同等の温度に設定される混合設定温度の湯を給湯することができない場合には混合設定温度を、給湯設定温度から給湯器１６のＭＩＮ号数（最小燃焼号数）で給湯流量の水を加熱したときに上昇する温度分を差し引いた値まで下げる。そして、その混合湯水が給湯器１６の前記追い加熱機能の動作によって給湯熱交換器１７により加熱されて給湯設定温度の湯が作り出され、この湯が通路１８と給湯通路１９を通して給湯先に給湯される。

なお、従来は、タンクユニット４と給湯器１６とが隣接配置されたタイプ（一体型）の熱源装置が用いられていたが、開発中の熱源装置は、タンクユニット４と給湯器１６と燃料電池１とをそれぞれ個別に配置し、互いに配管により接続する個別配置型の熱源装置も可能とするものである。このようにすると、例えば複数種あるタンクユニット４のうち、利用者が必要な容量の貯湯槽２を備えたタンクユニット４を選択し、そのタンクユニット４と、複数種ある給湯器１６のうち選択された給湯器１６と、複数種ある燃料電池１のうち選択された燃料電池１とを組み合わせるといったことができ、バリエーションを増やすことができる。

また、前記のような個別配置型の熱源装置は、既設の給湯器１６にタンクユニット４等を接続して熱源装置を形成することもできるといったメリットもある。この場合、例えば給湯器１６は建物の北側に配置されてタンクユニット４は建物の東側や西側に配置されるといったように、タンクユニット４と給湯器１６とが離れて配置されることも想定されるが、そのような場合には、冬場等に、湯水導入通路１５および接続通路２１内の水が、給湯停止中に凍結することを防止するため等に、水電磁弁２４を開いて循環ポンプ２３を駆動させ、図４の矢印Ｃに示したように、湯水循環通路４０に湯水を循環させながら給湯熱交換器１７により加熱する前記循環湯水加熱機能の動作が適宜行われるような構成が必要になると考えられる。

特許第３７２８２６５号公報 特許第４０９５０４６号公報

ところで、前記ミキシング流量制御手段によるタンク湯水混合器１２と水混合器１４の制御に際し、タンク湯水混合器１２のステッピングモータ５１と水混合器１４のステッピングモータ５３とを、例えば必要に応じて一方を駆動させて他方は駆動させないようにしたりして、ステッピングモータ５１，５３による各開弁量の変更タイミングを必要に応じて個別に制御したり、ステッピングモータ５１，５３を両方同時に駆動させ、その駆動時によって必要に応じステップ数を変更したりするといったように、ステッピングモータ５１とステッピングモータ５３とを個別に駆動させ、タンク湯水混合器１２の開弁量と水混合器の開弁量とを個別に制御すれば（先行文献１等、参照）、混合設定温度の混合湯水を形成するための調整制御を適切に行うことができると考えられる。

しかし、本願発明者は、より簡単な制御を可能とするために、混合設定温度に対応させて合流部１０に導入される湯と水の混合比を設定し、一つの混合比に対しては、タンク湯水混合器１２のステッピングモータ５１のステップ数と水混合器１４のステッピングモータ５３のステップ数をそれぞれ固定値として設定して同時に駆動させる制御を考えている。

以下、この制御構成について詳細に述べる。例えば図５において、タンク湯水混合器１２と水混合器１４のステッピングモータ５１，５３のステップ数が多いほど、その軸５５，５６と共に弁５２，５４が図の右側（図の矢印Ａ方向）に移動する構成となっていて、タンク湯水混合器１２と水混合器１４が共にステッピングモータ５１，５３のステップ数が多いほど開弁量が大きくなるように形成されているとする。

この場合、図１５（ａ）の特性線ａ、ｂにそれぞれ示されるように、混合湯水の各設定温度（各混合設定温度）に対する湯と水の弁開度に基づく予定混合比（以下、混合比という）と各ステッピングモータ５１，５３のステップ数とが比例するような制御データ（例えば表１、参照）を与えることが考えられる。なお、表１の数値は各ステッピングモータ５１，５３のパルス数を示しており（水側パルス数はステッピングモータ５３のパルス数、湯側パルス数はステッピングモータ５１のパルス数）、ステップ数１にはパルス数１２２４が対応し、ステップ数２５５にはパルス数３６７２が対応するといったように、ステップ数とパルス数とは対応する。例えば、ステッピングモータ５１のステップ数が１ならばステッピングモータ５３のステップ数は２５５、ステッピングモータ５１のステップ数が１２８ならばステッピングモータ５３のステップ数は１２８、ステッピングモータ５１のステップ数が２５５ならばステッピングモータ５３のステップ数は１のように、タンク湯水混合器１２と水混合器１４のステップ特性を制御データとして与えることが考えられる。

なお、図１５（ａ）において、その横軸に示されている湯と水の混合比は、混合設定温度が図の右側に向かうにつれて低く設定されることに対応して、図の右側に向かうにつれて水の混合比が大きくなって湯の混合比が小さくなるものである。例えば混合設定温度Ａ、Ｂ、Ｃ（Ａ＜Ｂ＜Ｃ）にそれぞれ対応させた混合比がＭＡ、ＭＢ、ＭＣであり、ＭＢにおける湯と水の混合比が１：１であるとすると、ＭＡにおける湯と水の混合比は水の方が湯より大きくなり（湯：水＝１：ｍ、ｍ＞１となり）、その逆に、ＭＣにおける湯と水の混合比は湯の方が水より大きくなる（湯：水＝ｎ：１、ｎ＞１となる）。

そして、特性線ａに示されるように、湯と水の混合比のうち湯の混合比が小さくなるにつれて（図の右側に向かうにつれて）湯側であるタンク湯水混合器１２のステッピングモータ５１のステップ数を混合比に比例させて小さくし、一方、図の右側に向かうにつれて湯と水の混合比のうち水の混合比は大きくなるので、水側である水混合器１４のステッピングモータ５３のステップ数は混合比に比例させて大きくする。

そうすると、タンク湯水混合器１２と水混合器１４のそれぞれの開弁量（開口面積）は、ステッピングモータ５１，５３のステップ数に対応してステップ数が大きくなるほど大きくなり、ステップ数が小さくなるほど小さくなるため、水圧が一定であれば、図１５（ｂ）の特性線ａに示される湯の流量はステッピングモータ５１のステップ数に比例し、図の右側に向かうにつれて混合比に比例して小さくなり、特性線ｂに示される水の流量はステッピングモータ５３のステップ数に比例し、図の右側に向かうにつれて混合比に比例して大きくなる。つまり、この場合は、ステッピングモータ５１，５３のステップ数が湯と水の混合比に比例することから、湯と水の混合比と湯と水の流量比（混合流量比）とが一致するので、混合設定温度設定に対応する混合比となるようにステッピングモータ５１，５３のステップ数を合わせる制御を行えば、混合設定温度の混合湯水が形成されることになる。

しかしながら、開発中の熱源装置のように、貯湯槽２と出湯通路９とを通った湯に給水通路８ｂを通った水を合流部１０で混合して混合湯水を形成する場合には、以下に述べるように、流路の水圧変化に起因して、湯と水の混合比と湯と水の流量比とが必ずしも一致しない。

つまり、図３に示したように、この熱源装置においては、給水通路８が給水通路８ａ，８ｂに分岐され、一方の給水通路８ａを通った水が貯湯槽２に貯湯されて湯となって出湯通路９とを通って合流部１０に導入され、他方の給水通路８ｂを通った水が合流部１０に導入される。このように、給水通路８ｂに設けられている水混合器１４に流れる水とタンク湯水混合器１２に流れる水（湯も含む）の水圧源が共通している場合、給水通路８ａ，８ｂの分岐点では共通の同一水圧となっているが、水が給水通路８ａ，８ｂおよび貯湯槽２や出湯通路９を通る際に水圧抵抗（流路抵抗）を受けて減圧し、水混合器１４を通る水の水圧とタンク湯水混合器１２を通る水の水圧は共に、前記分岐点での水圧よりも減圧する。

なお、同一給水温度、同一貯湯槽出湯水温度、混合後の設定温度が同一ならば、タンク湯水混合器１２と水混合器１４を通る湯水の総量（総水量＝湯＋水）が大きいときには、タンク湯水混合器１２を通る水量も多く、タンク湯水混合器１２と水混合器１４の流路抵抗に大きな差がないために前記減圧の程度に大きな差がないが、タンク湯水混合器１２と水混合器１４を通る湯水の総量（総水量＝湯＋水）が小さいときにはタンク湯水混合器１２を通る水量が少なくなり、タンク湯水混合器１２の流路抵抗が大きくなって湯量が減る。この結果、同一混合比を維持すると、混合後の温度が変わってしまう。

換言すれば、貯湯槽２を設けて、その貯湯槽２を介して湯を給湯（出湯）する構成においては、給湯流量（湯と水の総流量）が少ない場合、図１６（ａ）の特性線ａに示されるように、湯の混合比が小さい領域において湯の流量が大きく減少してしまい、湯の混合比に対して湯の流量比が非常に小さくなってしまうといった現象が生じる。なお、図１６（ａ）の特性線ｂに示されるように、給湯流量が少なくても、水混合器１４側は貯湯槽２を介さないために、前記のような給湯流量の影響を殆ど受けず、水の混合比と水の流量比とが比例する。

また、貯湯槽２を介して湯を給湯する構成においても、給湯流量が多いときには、湯と水の混合比と湯および水の流量との関係が、図１５（ｂ）の特性線ａ、ｂに示されるようになり、給湯流量が中程度（図１５（ｂ）と図１６（ａ）の中間位）のときには、湯と水の混合比と湯および水の流量との関係が、図１５（ｃ）の特性線ａ、ｂに示されるようになり、いずれも、特性線ａに示される湯の流量と特性線ｂに示される水の流量が湯と水の混合比に比例して直線的に変化する値となることから、湯と水の混合比と湯と水の流量比とが一致する。

また、開発中の熱源装置において、貯湯槽２の給水側には、給水流量センサ２９の下流側で給水流量センサ２９の近傍位置に減圧弁５０を設けて貯湯槽２に例えば３７０ＫＰａ（３．７Ｋｇ／ｃｍ）以上の圧力がかからないようにしているため、貯湯槽２の水塊を少ない水量で動かそうとしても動きにくい状況に加え、弱い力（制限された給水圧）で水塊を動かさなければならず、総水量（総水量＝湯＋水）が中水量域でも動きにくくなる。この結果、貯湯槽２を経由してタンク湯水混合器１２に流れる湯は水混合器１４を通る水よりも流れにくく（動きにくく）、貯湯槽２を経由して流れる湯の量が極端に少なくなる流量域が広がる。

つまり、減圧弁５０を設けることにより、減圧弁５０を設けない構成に比べて給水圧が低くなると、前記のようにタンク湯水混合器１２と水混合器１４とに通す湯水の総量が小さいときにタンク湯水混合器１２の流路抵抗が大きくなって減圧量が大きくなり通過する湯の流量が小さくなるだけでなく、前記総水量が中程度であっても同様に、前記のように湯の流量が小さくなる傾向が現れ、給湯流量が中程度の場合でも、例えば図１７（ｂ）の特性線ａ’に示されるように、給湯流量が小さいときと同様に、湯の混合比に対して湯の流量が小さくなりやすくなる（前記のような湯の流量が減少する現象が生じる給湯流量域が広がる）。

なお、この場合も、図１７（ｂ）の特性線ｂに示されるように、水混合器１４側では給湯流量の影響を殆ど受けず、水の混合比と水の流量比とが比例する。また、このように、貯湯槽２と減圧弁５０とを設ける構成においては、給湯流量が多いときの湯と水の流量特性は、図１７（ａ）の特性線ａ、ｂにそれぞれ示されるように、ほぼ直線的ではあるが、湯の混合比が１００％に近くなり弁開度が最大に近づくと湯の流量が頭打ちになり、同様に、水の混合比が１００％に近くなり弁開度が最大に近づくと水の流量が頭打ちになる。

また、減圧弁５０を設けると、例えば減圧弁５０の配設位置（貯湯槽２の配置位置）と同等あるいは、それより下の高さの場所に浴室がある場合にはシャワーが快適に使用できるが、減圧弁５０の配設位置（貯湯槽２の配置位置）よりも高い場所に浴室がある場合（例えば貯湯槽２が１階に対応する高さの屋外に配設されて２階に浴室がある場合等）には差圧が取れずに、混合比と湯の流量との関係が、図１６（ａ）の特性線ａに示したような、給湯流量が少ない場合の特性に近くなる。

さらに、パイロット方式の電磁弁は湯の量が小さくなると弁が十分に開かず、前記のように、貯湯槽２を介して湯を給湯する構成において給湯流量（湯と水の総流量）が少ない場合に生じる、図１６（ａ）の特性線ａに示したような湯の流量が極端に少なくなる現象が現れ、出湯通路９側にパイロット方式の電磁弁により形成されたタンク側電磁弁１３を設けることにより、より強力に発生する。

そのため、湯の経路に貯湯槽２と減圧弁５０とパイロット方式の電磁弁（タンク側電磁弁１３）とが設けられている開発中の熱源装置においては、図１７（ｂ）の特性線ａに示されるように、図１６（ａ）の特性線ａと同様に湯の流量が極端に少なくなる現象が給湯流量が中程度のときにも生じることになる（湯の流量比は図１７（ｃ）の特性線ａ、参照）。そして、減圧弁５０の配設位置（貯湯槽２の配置位置）と同等あるいは、それより下の高さの場所に浴室がある場合でも、前記のような現象が発生しやすい。

つまり、前記のような現象とは、貯湯槽２側を経由する湯と貯湯槽２を経由しないでショートカットする（給水通路８ｂから直接合流部１０に流れる）水が合流することによる、総水量が少ないときに貯湯槽２側を経由する湯が出なくなる点と全く同様の現象のことであり、この現象は、大流量、小流量の如何にかかわらず発生するのではなく、小流量時のみ強く湯の流量が影響を受けて小さくなることから、給湯流量が小さいと、パイロット方式の電磁弁を設けることによって湯の流量がより減少しやすくなり、また、減圧弁５０を設けた上にパイロット方式の電磁弁を設けると、給湯流量が中程度であっても影響を受けて、図１７（ｂ）特性線ａに示されるように、湯の流量が減少する。

なお、図１７（ｂ）の特性線ａ”は、湯の経路に減圧弁５０もパイロット方式の電磁弁も設けない場合における給湯流量が中程度のときの湯の流量（貯湯槽２のみ湯の経路に設けられている場合の例）を示し、図１７（ｂ）の特性線ａ’は、減圧弁５０を設けてパイロット方式の電磁弁は設けない場合における給湯流量が中程度のときの湯の流量を示す。

そして、前記のような給湯流量が小さく、かつ、湯の混合比が小さい場合に湯の流量が大きく減少する現象が生じると（図１６（ａ）の特性線ａ、参照）、例えば図１６（ｃ）の特性線Ｑ_３に示されるように、湯と水を合わせた総流量（混合湯水の流量）が、湯と水の混合によっては極端に小さくなることが生じる。

また、シャワーを使用する混合比は、例えば湯と水の流量が同程度であるため、図１６（ａ）の特性線ａ’に示されるように、湯の流量が湯の混合比に比例して変化する場合には図のＵｇの辺りとなるが、湯の実際の流量が特性線ａに示されるようになると湯と水の流量が同じ点はＵｒに移動し、この点Ｕｒに対応する混合比における総流量は、図１６（ｃ）の特性線Ｑ_３の矢印で示されるように大きく落ち込み、シャワーで使用したい湯の流量（同図のＡの流量）を確保することができず、利用者の使い勝手が悪くなってしまうといった問題があった。

なお、図１６（ｂ）には、給湯流量が前記のように小さいときの、混合比に対する湯の流量比（特性線ａ）と水の流量比（特性線ｂ）を示しており、これらの流量比は、流量が最大となる時の流量比（図のＲ）を基準として求めた湯の流量比と水の流量比であり、湯の流量比が水の流量比と同じになる点Ｕｒｇの点Ｕｒｒへの移動が矢印により示されている。また、図１６（ｃ）の特性線Ｑ_１は給湯流量が同図のＣに示されるように多いときの湯と水の総流量、特性線Ｑ_２は給湯流量が同図のＢに示されるように中程度のときの湯と水の総流量をそれぞれ示しており、前記のように給湯流量が中程度のときにも湯の減少が生じると、特性線Ｑ_２に示されるように総流量も落ち込む（特性線Ｑ_２’は減圧弁５０を設けてパイロット方式の電磁弁は設けない場合の湯の流量を示す）。

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、給水圧が低くても貯湯槽から出湯される湯と給水通路から供給される水を混合して形成される混合湯水の流量をほぼ一定に保ちながらほぼ設定温度の湯を供給できるような使い勝手のよい熱源装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、次の構成をもって課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明は、貯湯槽と、該貯湯槽からの湯を送水する出湯通路と、該出湯通路と給水通路とが合流する合流部とを備え、該合流部に前記出湯通路側から流れる湯の量を可変する貯湯槽出湯量調節手段と、前記給水通路から前記合流部に流れる水の量を可変する給水量調節手段と、該給水量調節手段と前記貯湯槽出湯量調節手段を制御することにより該貯湯槽出湯量調節手段により可変される湯の流量と前記給水量調節手段により可変される水の流量を制御して前記合流部で混合湯水を形成するミキシング流量制御手段とを有し、給水温度と貯湯槽出湯水温度に対応させて前記混合湯水の各設定温度に対する湯と水の混合比と各混合比に対する湯量制御と水量制御の操作量との関係データが制御データとして予め与えられ、該制御データに基づいて前記ミキシング流量制御手段が前記混合湯水の設定温度に対応する混合比から湯量制御と水量制御の操作量をそれぞれ求め、その求めた操作量で前記貯湯槽出湯量調節手段と前記給水量調節手段を制御することにより前記設定温度の混合湯水を作り出す構成と成しており、前記合流部側に流れる湯の流路の開口量比を前記混合比に一致させる操作量の値で前記制御データの各混合比における湯量制御の操作量を与えたときに前記合流部に導入される湯の流量が前記湯の流路の水圧変化に起因して前記混合比に相当する流量よりも小さくなる分を補うように、前記制御データの各混合比における水量制御の操作量が前記合流部側に流れる水の流路の開口量比を前記混合比に一致させる操作量よりも水流量を増加させる方向に補正した値で与えられているか、前記制御データの各混合比における湯量制御の操作量が前記合流部側に流れる湯の流路の開口量比を前記混合比に一致させる操作量よりも湯流量を増加させる方向に補正した値で与えられているかの少なくとも一方であり、前記ミキシング流量制御手段により形成される前記混合湯水の流量の前記設定温度範囲における変動量が許容範囲内の変動量となるように制御される構成と成している構成をもって課題を解決する手段としている。

また、第２の発明は、前記第１の発明の構成に加え、前記制御データの各混合比における湯量制御の操作量は混合比の変化に対して湯の混合比が小さくなるにつれて湯の流量を小さくする方向に変化させる値で与えられ、前記制御データの各混合比における水量制御の操作量は混合比の変化に対して水の混合比が大きくなるにつれて水の流量を大きくする方向に変化値で与えられており、前記水量制御の操作量が水流量を増加させる方向に補正した値で与えられているときには前記湯の流路の水圧変化に起因して前記湯の流量が混合比に相当する流量よりも小さくなる分を補う方向に前記水量制御の操作量の変化割合を曲線的に変化させる値で与えられており、前記湯量制御の操作量が湯流量を増加させる方向に補正した値で与えられているときには湯の流路の水圧変化に起因して湯の流量が混合比に相当する流量よりも小さくなる分を補う方向に前記湯量制御の操作量の変化割合を曲線的に変化させる値で与えられていることを特徴とする。

さらに、第３の発明は、前記第１または第２の発明の構成に加え、前記貯湯槽出湯量調節手段はパルスモータのパルス数に応じて弁の開弁量を可変することにより湯の量を可変し、給水量調節手段はパルスモータのパルス数に応じて弁の開弁量を可変することにより水の量を可変する構成と成しており、制御データにおける湯量制御の操作量と水量制御の操作量は共にパルス数で与えられ、かつ、一つの混合比に対しては湯量制御の操作量に対応するパルス数と水量制御の操作量に対応するパルス数がそれぞれ固定値として設定されていることを特徴とする。

さらに、第４の発明は、前記第１または第２または第３の発明の構成に加え、前記出湯通路には該出湯通路を通しての貯湯槽からの湯を出湯の有無を弁の開閉により切り替える開閉電磁弁が介設され、該開閉電磁弁はパイロット方式の電磁弁により形成されていることを特徴とする。

さらに、第５の発明は、前記第１乃至第４のいずれか一つの発明の構成に加え、前記合流部には該合流部で形成された混合湯水を導入して給湯熱交換器で加熱する追い加熱機能を有する補助熱源装置の湯水導入側が接続されており、前記合流部で形成される混合湯水の温度が前記混合設定温度より低いときに前記補助熱源装置による追い加熱機能による加熱によって前記混合設定温度の湯水を形成する構成と成していることを特徴とする。

本発明によれば、貯湯槽からの湯と給水通路からの水の合流部で形成する混合湯水の湯と水の流量をミキシング流量制御手段により制御するが、その制御のための制御データとして、給水温度と貯湯槽出湯水温度に対応させて前記混合湯水の各設定温度に対する湯と水の混合比と各混合比に対する湯量制御と水量制御の操作量との関係データが予め与えられている。ミキシング流量制御手段は、その制御データに基づき、混合湯水の設定温度に対応する混合比から湯量制御と水量制御の操作量をそれぞれ求め、その求めた操作量で前記貯湯槽出湯量調節手段と前記給水量調節手段を制御するが、制御データを以下に述べるような特徴的な制御データとし、その制御データに基づいて混合湯水の各設定温度に対応する湯量制御と水量制御を行うことにより、前記設定温度の混合湯水を、給湯流量分、作り出すことができる。

つまり、本発明のように貯湯槽を設けた熱源装置において、制御データの各混合比における湯量制御の操作量を、前記合流部側に流れる湯の流路の開口量比を前記混合比に一致させる操作量の値で与えたときには、前記の如く、給湯流量（湯と水を合わせた総流量）が小さく、かつ、湯の混合比が小さい場合等に、水圧変化に起因して、合流部に導入される湯の流量が合流部に導入される湯と水の混合比に比べて極端に小さくなってしまうが（図１６（ａ）の特性線ａ、参照）、制御データの各混合比における湯量制御の操作量と水量制御の操作量を以下のように特徴的な値とすることによって、その分を補う方向に制御できる。

つまり、本発明では、合流部側に流れる湯の流路の開口量比を混合比に一致させる操作量の値で前記制御データの各混合比における湯量制御の操作量を与えたときに前記合流部に導入される湯の流量が前記湯の流路の水圧変化に起因して前記混合比に相当する流量よりも小さくなる分を補うように、湯量制御の操作量と水量制御の操作量の少なくとも一方を増加させる方向に補正した値で与えることにより、水圧変化に起因して合流部に導入される湯の流量が合流部に導入される湯と水の混合比に比べて極端に小さくなってしまう分を、湯流量または水流量を増加させて補う方向に制御できるので、利用者が給湯栓を操作して出そうとしている給湯の流量に比べて給湯流量が極端に小さくなるといったことを防ぐことができ、給湯流量を安定化できる。

例えば、本発明において、制御データの各混合比における湯量制御の操作量は混合比の変化に対して湯の混合比が小さくなるにつれて湯の流量を小さくする方向に変化させる値で与えられ、前記制御データの各混合比における水量制御の操作量は混合比の変化に対して水の混合比が大きくなるにつれて水の流量を大きくする方向に変化値で与えられるが、前記水量制御の操作量が水流量を増加させる方向に補正した値で与えられるときには、前記湯の流路の水圧変化に起因して前記湯の流量が混合比に相当する流量よりも小さくなる分を補う方向に前記水量制御の操作量の変化割合を曲線的に変化させる値で与える。

一方、前記湯量制御の操作量が湯流量を増加させる方向に補正した値で与えるときには、湯の流路の水圧変化に起因して湯の流量が混合比に相当する流量よりも小さくなる分を補う方向に前記湯量制御の操作量の変化割合を曲線的に変化させる値で与える。これらのように、制御データの各混合比における湯量制御の操作量と水量制御の操作量の一方を、混合比の変化に対して直線的に変化させずに、前記合流部に導入される湯の流量が前記合流部に導入される湯と水の流量比を前記混合比に一致させたときの湯の流量に対して水圧変化に起因して小さくなる不足分を補う方向に操作量の変化割合を曲線的に変化させる値で与えることにより、前記の如く、水圧変化に起因して小さくなる不足分を補うことができ、湯と水とを合わせた総流量が水圧変化に起因して極端に小さくなる領域を無くし、給湯流量の安定化を図ることができる。

したがって、ミキシング流量制御手段により形成される前記混合湯水の流量の前記設定温度範囲における変動量が許容範囲内の変動量となるように制御され、シャワー使用時等に給湯流量が落ち込んで使い勝手が悪くなることを防ぐことができ、使い勝手の良好な熱源装置を実現できる。

また、貯湯槽出湯量調節手段はパルスモータのパルス数に応じて弁の開弁量を可変することにより湯の量を可変し、給水量調節手段はパルスモータのパルス数に応じて弁の開弁量を可変することにより水の量を可変する構成と成し、制御データにおける湯量制御の操作量と水量制御の操作量を共にパルス数で与え、一つの混合比に対しては、湯量制御の操作量に対応するパルス数と水量制御の操作量に対応するパルス数をそれぞれ固定値として設定することにより、貯湯槽出湯量調節手段の操作量と給水量調節手段の操作量を混合比に対して個別に操作する場合に比べて制御を簡単にできる。

さらに、出湯通路に、該出湯通路を通しての貯湯槽からの湯を出湯の有無を弁の開閉により切り替える開閉電磁弁を介設することにより、出湯通路からの出湯の有無の制御を容易に行え、かつ、その開閉電磁弁をパイロット方式の電磁弁により形成することにより、低消費電力で小型で安価なパイロット方式の電磁弁の適用によって熱源装置のコストダウンを図ることができる。なお、前記のような、給湯流量が小さくて湯の混合比が小さい場合に、合流部に導入される湯の流量が水圧変化に起因して合流部に導入される湯と水の混合比に比べて極端に小さくなってしまう現象は、前記開閉電磁弁としてパイロット方式の電磁弁を適用した場合に生じやすいが、前記の如く、本発明は、このような現象による給湯流量の変動を小さくできるので支障なく、使い勝手の良好な熱源装置を実現できる。

さらに、合流部には該合流部で形成された混合湯水を導入して給湯熱交換器で加熱する追い加熱機能を有する補助熱源装置の湯水導入側を接続して、合流部で形成される混合湯水の温度が前記混合設定温度より低いときに前記補助熱源装置による追い加熱機能による加熱することによって、たとえ混合設定温度よりも低い温度の湯が形成されても、その湯を追い加熱することにより温度を高めて給湯することができる。つまり、このような補助熱源装置を設けることにより、貯湯槽内の湯温が混合設定温度（例えば給湯設定温度と同じ温度）より低くなった場合にも、また、ミキシング流量制御手段による制御によって水が多めに混合されて混合湯水の温度が混合設定温度より低く形成された場合にも、補助熱源装置による追い加熱で補って給湯できる。

本発明に係る熱源装置の一実施例の制御構成を示すブロック図である。 第１実施例の熱源装置に与えられる制御データ例（ａ）と、その制御データでの制御時の混合比に対する湯と水の各流量特性例（ｂ）、（ｃ）と総流量特性例（ｄ）を模式的に示すグラフである。 実施例および開発中の熱源装置のシステム構成例を説明するための説明図である。 図３に示す熱源装置に設けられている湯水循環通路と貯湯槽の出湯通路とを説明するために、図３の一部構成を簡略化して示すシステム構成図である。 タンク湯水混合器と水混合器の構成を模式的に示す断面説明図である。 貯湯槽内の温度層の分布例を模式的に示す説明図である。 第２実施例の熱源装置に与えられる制御データ例（ａ）と、その制御データでの制御時の混合比に対する湯と水の各流量特性例（ｂ）、（ｃ）と総流量特性例（ｄ）を模式的に示すグラフである。 図７（ａ）に示した制御データでの制御時の湯と水の混合比に対する湯の流量比と水の流量比を模式的に示すグラフである。 湯流量増加制御と水量増加制御を共に行う制御例を、これらの増加制御を行わない場合の制御例と共に示すグラフである。 熱源装置の合流部で混合する湯と水の混合比レベルと各混合比レベルに対しての湯の流量割合との関係例を給湯流量毎に示すグラフである。 第２実施例の熱源装置において合流部で混合する湯と水の混合比レベルと各混合比レベルに対しての湯の流量割合と水の流量割合の関係を給湯流量毎に示すグラフである。 第２実施例の熱源装置において合流部で混合する湯と水の混合比レベルと各混合比レベルに対しての湯の流量割合と水の流量割合の関係を給湯流量毎に示すグラフである。 第２実施例における湯と水の混合比レベルシフト動作例を説明するためのグラフである。 熱源装置に与えられる他の制御データ例を模式的に示すグラフである。 熱源装置に与えられる制御データ例（ａ）と、その制御データでの制御時の混合比に対する湯と水の各流量特性例（ｂ）、（ｃ）を模式的に示すグラフである。 図１５（ａ）の制御データでの制御時の、混合比に対する湯と水の各流量特性例（ａ）と流量比特性例（ｂ）と総流量特性例（ｄ）を模式的に示すグラフである。 図１５（ａ）の制御データでの制御時の、混合比に対する湯と水の各流量特性の別の例（ａ）、（ｂ）と流量比特性の別の例（ｃ）を模式的に示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、本実施例の説明において、これまでの説明の例と同一構成要素には同一符号を付し、その重複説明は省略または簡略化する。

図１には、本発明に係る熱源装置の第１実施例のシステム構成が模式的に示されている。本実施例は、図３に示した熱源装置と同様のシステム構成を有し、さらに、図１に示されるように、タンクユニット６０内の制御装置３３に、ミキシング流量制御手段３５、混合設定温度設定手段３６、メモリ部３７を設けている。また、制御装置３３には給湯器１６の制御装置４６とリモコン装置４３とが信号接続され、リモコン装置４３には給湯設定温度設定操作手段４５が設けられ、給湯器１６の制御装置４６には給湯燃焼制御手段４７が設けられている。なお、リモコン装置４３は、屋内において、リビングや、浴室、台所、洗面所等の適宜の場所に設置されている。

給湯設定温度設定操作手段４５は、利用者等により給湯設定温度を設定するための操作手段であり、例えばリモコン装置４３の表面側に設けられている操作ボタン等により形成されている。この給湯設定温度設定操作手段４５により設定された給湯設定温度の値は、制御装置３３の混合設定温度設定手段３６と給湯器１６の燃焼制御手段４７とに加えられる。

混合設定温度設定手段３６は、混合湯水の設定温度（混合設定温度）を設定するものであり、例えば貯湯槽内湯水温検出手段５ａの検出温度が前記閾値よりも高い温度のときの給湯時の前記混合設定温度を給湯設定温度に対応させて、給湯設定温度の値と同じ値または、それより０．５℃といった温度だけ高めに設定する。なお、混合設定温度設定手段３６は、貯湯槽内湯水温検出手段５ａの検出温度が前記閾値以下の時には、混合設定温度を給湯設定温度よりも低い適宜の温度に設定する。混合設定温度設定手段３６によって設定された混合設定温度は、ミキシング流量制御手段３５に加えられる。

ミキシング流量制御手段３５は、合流部１０側に出湯通路９から流れる湯の流量と給水通路８ｂから合流部１０側に流れる水の流量を制御し、混合設定温度設定手段３６により設定される設定混合温度の混合湯水が合流部１０で形成されるようにするものである。ミキシング流量制御手段３５は、前記の如く、タンク側電磁弁１３の開閉制御とタンク湯水混合器１２および水混合器１４の制御による湯の流量と水の流量との制御により、合流部１０で形成される混合湯水の温度が混合設定温度となるように制御する。

このミキシング流量制御手段３５の制御に際し、本実施例では、以下に述べるような、給水温度と貯湯槽出湯水温度に対応させた、混合湯水の各設定温度に対する湯と水の混合比と各混合比に対する湯量制御と水量制御の操作量との特徴的な関係データが、ミキシング流量のフィードフォワード的な制御の制御データとして予め与えられ、メモリ部３７に格納されている。なお、貯湯槽出湯水温度は例えば６０℃であり、この制御データは、図２（ａ）に示すような、湯と水の混合比と、湯量制御と水量制御の操作量としてのステッピングモータ５１，５３のステップ数との関係データにより与えられている。本実施例において、タンク湯水混合器１２と水混合器１４は共に、ステッピングモータ５１，５３のステップ数が多いほど開弁量が大きくなるように形成されている。

図２（ａ）の特性線ａに示されるように、制御データの各混合比における湯量制御の操作量は、合流部１０側に流れる湯の流路の開口量比を前記混合比に一致させる操作量の値で与えられており、混合比の変化に対して湯の混合比が小さくなるにつれて湯の流量を小さくする方向に直線的に変化させる操作量で与えられている。つまり、図２（ａ）の横軸に示されている湯と水の混合比のうち、湯の混合比が小さくなるにつれて（図の右側に向かうにつれて）、湯側であるタンク湯水混合器１２のステッピングモータ５１のステップ数を混合比に比例させて小さくするような値が与えられている。

一方、図２（ａ）の特性線ｂに示されるように、制御データの各混合比における水量制御の操作量は、合流部１０側に流れる水の流路の開口量比を前記混合比に一致させる操作量を、合流部１０に導入される湯の流量が湯の流路の水圧変化に起因して前記混合比に相当する流量よりも小さくなる分を補うように水流量を増加させる方向に補正した値で与えられている。

具体的には、制御データの各混合比における水量制御の操作量は、混合比の変化に対して水の混合比が大きくなるにつれて水の流量を大きくする方向に変化するが、その変化量が混合比の変化に対して一定でない値により与えられている。

つまり、図の右側に向かうにつれて湯と水の混合比のうち水の混合比は大きくなるが、水混合器１４のステッピングモータ５３のステップ数は混合比に比例させて大きくするのではなく、合流部１０に導入される湯の流量が合流部１０に導入される湯と水の流量比を前記混合比に一致させたときの湯の流量に対して水圧変化（湯の水圧変化）に起因して小さくなる不足分（図１６（ａ）の特性線ａ、図１７（ｂ）の特性線ａに示したように、給湯流量が小または中で、かつ、湯の混合比が小さくてタンク湯水混合器１２を通る湯の量が小さいときに湯の流量が小さくなってしまう分）を補う方向に、水量制御の操作量（ステッピングモータ５３のステップ数）の変化割合を曲線的に変化させる値で与えられている。

言い換えれば、図２（ａ）の特性線ｂは、破線で示す特性線ｂ”に示されるような混合比に比例する操作量となる直線の近傍に形成されて、混合設定温度の低い領域においては操作量の変化割合を小さくし、混合設定温度の高い領域においては操作量の変化割合を大きくする曲線であり、かつ、図２（ａ）の特性線ｂ上の水の流量比が特性線ｂ”上の水の流量比以上となるように、水の混合比に対応する水量制御の操作量を混合比に比例する操作量よりも多めに設定する制御データである。

一般に、合流部１０で合流する湯の流量と水の流量は、ミキシング流量制御手段の操作量により定まるタンク湯水混合器１２の弁５２の開弁量（流路開口量）と水混合器１４の弁５４の開弁量（流路開口量）とにより定まるが、水圧変化（流路抵抗）によって、同じ流路開口量でも流量が異なるものとなってしまい、本実施例のような熱源装置においては、前記の如く、給湯流量が少なく、かつ、湯の混合比が小さいと、出湯通路９の水圧が小さくなり、流量が小さくなってしまうので、その水圧変化に起因して湯の流量が小さくなる分を修正する方向に、水量操作量を大きめに設定している。

つまり、本実施例では、合流部１０側に流れる湯の流路の開口量比を前記混合比に一致させる操作量の値で制御データの各混合比における湯量制御の操作量を与えたときに、合流部１０に導入される湯の流量が前記湯の流路の水圧変化に起因して前記混合比に相当する流量よりも小さくなる分を補うように、制御データの各混合比における水量制御の操作量が、合流部１０側に流れる水の流路の開口量比を前記混合比に一致させる操作量よりも水流量を増加させる方向に補正した値で与えられている。

なお、このような水量制御の操作量の制御データを形成する際、例えば予めタンク湯水混合器１２の操作量（ステッピングモータ５１のステップ数）と湯の流量との関係データを様々な給湯流量、給水温度、貯湯槽出湯水温度に対して求め、その求めた結果を参考にし、かつ、水量制御を多めにすることによって混合湯水温が低めになっても、その分を、ミキシング流量制御手段３５によるミキシング流量フィードバック制御や給湯器１６の追い加熱によるフィードバック制御によって補償できるように、前記水量制御の操作量の変化量を定めて水量制御の操作量の制御データを形成している。

ミキシング流量制御手段３５は、図２（ａ）の特性線ａ、ｂに示される制御データに基づいて混合湯水の設定温度に対応する混合比から湯量制御と水量制御の操作量をそれぞれ求める。例えば混合設定温度に対する湯と水の混合比Ｍｓに対して湯量制御の操作量であるステッピングモータ５１のステップ数の一つの値Ｓａと水量制御の操作量であるステッピングモータ５３のステップ数の一つの値Ｓｂとを組み合わせて決定する。そして、その求めた（決定した）操作量でタンク湯水混合器１２と水混合器１４を制御する（ステッピングモータ５１，５３のステップ数を制御する）ことにより前記設定温度の混合湯水を作り出す。

以上のように、本実施例は、制御データの各混合比における湯量制御の操作量（ステッピングモータ５１のステップ数）は、特性線ａに示されるように、混合比の変化に対して湯の混合比が小さくなるにつれて湯の流量を小さくする方向に直線的に変化させる操作量で与えられているために、給湯流量（湯と水を合わせた総流量）が小さく、かつ、湯の混合比が小さいと、図２（ｃ）に示すように、合流部に導入される湯の流量が水圧変化に起因して合流部に導入される湯と水の混合比に比べて極端に小さくなってしまうことがあるが、その湯流量の不足分を水流量で補う方向に水量制御の操作量が操作されて水の流量が増える分、図２（ｄ）の特性線Ｑ_３に示されるように、ミキシング流量制御手段３５により形成される混合湯水の流量は、混合湯水の設定温度範囲における変動量が許容範囲内の変動量となるように制御される。なお、湯の経路に減圧弁５０もパイロット方式の電磁弁も設けない場合の総流量は、図２（ｄ）の特性線Ｑ_３’に示すようになる。

また、図２（ｂ）に示すように給湯流量が多いときには、湯の流量が湯量制御の操作量に対応した値となることから、混合比に対する湯の流量が図２（ｂ）の特性線ａ１に示すようになり、混合比に対する水の流量が図２（ｂ）の特性線ｂ１に示すようになる。そのため、図２（ｄ）の特性線Ｑ_１に示されるように、水量制御の操作量を増やした分だけ給湯流量がやや多めになるが、その給湯流量の変動量は許容範囲内であり、また、もともと利用者が多めの給湯流量で給湯するときに多少多めの湯が給湯されても、小さめの給湯流量で給湯するときに給湯したい流量よりも実際の給湯流量が極端に少ない時のようには不快に感じにくい。

また、図２（ｂ）に示すように給湯流量が中程度のときには、混合比に対する湯の流量が図２（ｂ）の特性線ａ２に示すようになり、混合比に対する水の流量が図２（ｂ）の特性線ｂ２に示すようになる。そのため、図２（ｄ）の特性線Ｑ_２に示されるように、給湯流量はやや少なめになる領域があるなるが、その給湯流量の変動量は許容範囲内であり、給湯流量が小さいときよりも変動量は小さい。なお、湯の経路に減圧弁５０もパイロット方式の電磁弁も設けない場合に、給湯流量が中程度であると、湯の流量は、図２（ｂ）の特性線ａ’に示すようになり、総流量は、図２（ｄ）の特性線Ｑ_２’に示すようになる。

ミキシング流量制御手段３５は、以上のような制御データに基づくミキシング流量のフィードフォワード的な制御によって混合湯水を形成し、かつ、形成される混合湯水の温度を混合サーミスタ２８によって検出し、その検出温度と混合設定温度とのずれ量を補正する方向に混合比の設定を変更する。例えば混合サーミスタ２８の検出温度が混合設定温度より高いときには、図２（ａ）の矢印に示されるように、混合比を左側に微調整し、その逆に、混合サーミスタ２８の検出温度が混合設定温度より低いときには混合比を図２（ａ）の右側に微調整する。そして、変更した混合比に対応する湯量制御の操作量（ステッピングモータ５１のステップ数）と水量制御の操作量（ステッピングモータ５３のステップ数）に操作するミキシング流量フィードバック制御を行うことにより、より正確に、混合設定温度の混合湯水を形成できる。

また、給湯器１６の燃焼制御手段４７は、混合サーミスタ２８の検出温度を検出し、この検出温度が給湯設定温度よりも低いときには給湯熱交換器１７による追い加熱動作を行えるようにする。なお、本実施例において、合流部１０と給湯器１６の湯水導入部側を接続する湯水導入通路１５の長さについて限定されるものではないが、例えば４ｍといった長い長さの湯水導入通路であることも想定しており、その場合、合流部１０で形成された混合湯水が給湯器１６に到達するまでに例えば２０〜３０秒といった時間がかかるので、燃焼制御手段４７によって、この時間差を考慮した追い加熱動作が行われる。

次に、第２実施例について説明する。なお、第２実施例の説明において前記第１実施例と同様の構成については省略または簡略化する。第２実施例は前記第１実施例とほぼ同様に構成されており、第２実施例が前記第１実施例とことなる特徴的なことは、図７（ａ）に示されるような制御データを与えたことである。

つまり、前記第１実施例では、合流部１０側に流れる湯の流路の開口量比を前記混合比に一致させる操作量の値で制御データの各混合比における湯量制御の操作量を与えたときに、合流部１０に導入される湯の流量が前記湯の流路の水圧変化に起因して前記混合比に相当する流量よりも小さくなる分を補うように水量制御の操作量を増やすような制御データを与えたが、第２実施例では、制御データの各混合比における湯量制御の操作量を、合流部１０側に流れる湯の流路の開口量比を前記混合比に一致させる操作量よりも湯流量を増加させる方向に補正した値で与えている。

つまり、第２実施例は、例えば図７（ａ）の特性線ａに示されるように、前記湯の流路の水圧変化に起因して湯の流量が混合比に相当する流量よりも小さくなる分を補う方向に、湯量制御の操作量の変化割合を曲線的に変化させる値で与えられる。

なお、この例では、図７（ａ）の横軸に示されている湯と水の混合比のうち、湯の混合比が小さくなるにつれて（図の右側に向かうにつれて）、湯側であるタンク湯水混合器１２のステッピングモータ５１のステップ数を小さくするような値が与えられており、合流部１０側に流れる湯の流路の開口量比を前記混合比に一致させる操作量（ステップ数）で与えたときに合流部１０に導入される湯の流量が湯の流路の水圧変化に起因して前記混合比に相当する流量よりも小さくなる分を補う方向に湯流量を増加させる方向に補正した値としている。

つまり、図の右側に向かうにつれて湯と水の混合比のうち湯の混合比は小さくなるが、タンク湯水混合器１２のステッピングモータ５１のステップ数は混合比に比例させて小さくするのではなく、合流部１０に導入される湯の流量が合流部１０に導入される湯と水の流量比を前記混合比に一致させたときの湯の流量に対して水圧変化（湯の水圧変化）に起因して小さくなる不足分（図１６（ａ）の特性線ａに示したように、給湯流量が小さく、かつ、湯の混合比が小さくてタンク湯水混合器１２を通る湯の量が小さいときに湯の流量が小さくなってしまう分）を補う方向に、湯量制御の操作量（ステッピングモータ５１のステップ数）の変化割合を曲線的に変化させる値で与えられている。

言い換えれば、図７（ａ）の特性線ａは、破線で示す特性線ａ”に示されるような混合比に比例する操作量となる直線の近傍に形成されて、混合設定温度の低い領域においては操作量の変化割合を小さくし、混合設定温度の高い領域においては操作量の変化割合を大きくする曲線であり、湯の混合比に対応する湯量制御の操作量を混合比に比例する操作量よりも多めに設定する制御データである。

一方、図７（ａ）の特性線ｂに示されるように、制御データの各混合比における水量制御の操作量は、水側である水混合器１４のステッピングモータ５３のステップ数を混合比に比例させて小さくするような値が与えられる。

このような制御データを与えた場合、図８に示されるように、給湯流量が小さいときの、混合比に対する湯の流量比（特性線ａ）が、湯の操作量を図７（ａ）の特性線ａに示したように増やすことにより、混合比と操作量とが比例する制御データにより与えた場合の流量比（図１６（ｂ）の特性線ａ）のような流量比の落ち込みを抑制できる。なお、図８の破線特性線ｓは図７（ａ）の特性線ａと同じ特性線を示しており、この特性線ｓは混合比に対する操作量を示している。また、図８の特性線ｂは水の流量比を示しており、図８の特性線ａ、ｂに示されている流量比は、流量が最大となる時の流量比（図のＲ）を基準として求めている。そして、図７（ｃ）の特性線ａに示されるように、湯の混合比が小さい領域においても湯の流量が大きく減少することを防げるため、図７（ｄ）の特性線Ｑ_３に示されるように、湯と水の総流量である給湯流量を安定化できる。なお、湯の経路に減圧弁５０もパイロット方式の電磁弁も設けない場合の総流量は、図７（ｄ）の特性線Ｑ_３’に示すようになる。

なお、図７（ｂ）に示すように給湯流量が多いときには、湯の流量が湯量制御の操作量に対応した値となることから、混合比に対する湯の流量が図７（ｂ）の特性線ａ１に示すようになり、混合比に対する水の流量が図７（ｂ）の特性線ｂ１に示すようになる。そのため、図７（ｄ）の特性線Ｑ_１に示されるように、水量制御の操作量を増やした分だけ給湯流量がやや多めになるが、その給湯流量の変動量は許容範囲内であり、また、もともと利用者が多めの給湯流量で給湯するときに多少多めの湯が給湯されても、小さめの給湯流量で給湯するときに給湯したい流量よりも実際の給湯流量が極端に少ない時のようには不快に感じにくい。

また、図７（ｂ）に示すように給湯流量が中程度のときには、混合比に対する湯の流量が図７（ｂ）の特性線ａ２に示すようになり、混合比に対する水の流量が図７（ｂ）の特性線ｂ２に示すようになる。そのため、図７（ｄ）の特性線Ｑ_２に示されるように、給湯流量はやや少なめになる領域があるなるが、その給湯流量の変動量は許容範囲内であり、給湯流量が小さいときよりも変動量は小さいなお、湯の経路に減圧弁５０もパイロット方式の電磁弁も設けない場合に、給湯流量が中程度であると、湯の流量は、図７（ｂ）の特性線ａ’に示すようになり、総流量は、図７（ｄ）の特性線Ｑ_２’に示すようになる。

なお、第２実施例は、説明を簡略化するために湯の流量を増加させることについて述べたが、図９に、制御データの各混合比における湯量制御の操作量を、合流部１０側に流れる湯の流路の開口量比を前記混合比に一致させる操作量よりも湯流量を増加させる方向に補正した値で与え（特性線ａ、参照）、かつ、合流部１０側に流れる水の流路の開口量比を前記混合比に一致させる操作量を、合流部１０に導入される湯の流量が湯の流路の水圧変化に起因して前記混合比に相当する流量よりも小さくなる分を補うように水流量を増加させる方向に補正した値で与える（特性線ｂ、参照）制御データの例が、補正前の制御データ（特性線ａ’、ｂ’）と共に示されている。

特性線ａは、表２に示されている、合流部で混合する湯と水の混合割合である複数の混合比レベル（表の縦軸の数値１〜２１）に対するタンク湯水混合器１２のステッピングモータ５１のパルス数を示したものであり、表２における各混合比レベルの湯側パルス数を示す。また、同様に、特性線ｂは、各混合比レベルに対する水混合器１４のステッピングモータ５３のパルス数を示したものであり、表２における各混合比レベルの水側パルス数を示す。一方、特性線ａ’は、前記した表１の縦軸の数値１〜２１に対するタンク湯水混合器１２のステッピングモータ５１のパルス数（湯側パルス数）を示し、特性線ｂ’は、各混合比レベルに対する水混合器１４のステッピングモータ５３のパルス数（水側パルス数）を示す。

また、表２および図９の特性線ａ、ｂに示される制御データに基づいて制御を行ったときの、各混合比レベルに対しての給湯流量毎（給湯流量レベルQdis _LLV１〜Qdis _LV6）の湯と水の実際の混合流量割合との関係データの例が、表３および図１０に示されている。

なお、表３において、給湯流量レベルQdis _LLV１〜Qdis _LV6は、表の右側に向かうにつれて給湯流量が大きくなり、１分ごとの流量が、Qdis _LLV１＝３リットル、Qdis _LLV２＝５リットル、Qdis _LLV３＝８リットル、Qdis _LLV４＝１２リットル、Qdis _LLV５＝２０リットル、Qdis _LLV６＝３０リットルの場合をそれぞれ示している。つまり、例えばQdis _LLV１の列は、給湯流量（湯と水を合わせた給湯の総流量）が３リットル／分の場合の各混合比レベルに対する実際の湯の流量割合が示されている。また、図１０の特性線ａは表３における給湯流量がQdis _LLV１の特性を示し、特性線ｂは給湯流量がQdis _LLV２の特性を示すといった如く、特性線ｃ、ｄ、ｅ、ｆは、順に、給湯流量がQdis _LLV３、Qdis _LLV４、Qdis _LLV５、Qdis _LLV６の特性を示す。

また、Qdis _LLV１、Qdis _LLV２、Qdis _LLV３の実際の湯の流量割合が図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の特性線ａにそれぞれ示され、Qdis _LLV４、Qdis _LLV５、Qdis _LLV６の実際の湯の流量割合が図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の特性線ａにそれぞれ示されており、これらの各図の特性線ｂには、実際の水の流量割合が示されている。

これらの図および表から分かるように、給湯流量に応じて給湯流量が小さいほど水圧変化の影響を受けやすいものであり、表３に示した給湯流量レベルQdis _LLV６＝３０リットル／分、Qdis
_LLV５＝２０リットル／分とでは、その影響を受けないが、Qdis _LLV４＝１２リットル／分、Qdis
_LLV３＝８リットル／分では影響が出始め、Qdis _LLV２＝５リットル／分、Qdis _LLV１＝３リットル／分では影響が顕著になる。

ところで、以上の説明のように、貯湯槽２とパイロット方式のタンク側電磁弁１３とを備えて、これらを経由して湯が出湯される場合において、前記各実施例のような制御によって、（１）総水量が多いときには貯湯槽２を経由して合流部１０に流れる湯と貯湯槽２を経由しないで給水通路８ｂから合流部１０に流れる水との水量差が少ない（または殆ど無い）が、総水量が多いときには貯湯槽２を経由して合流部１０に流れる湯が出なくなる点と、（２）総水量が多いときにはパイロット方式のタンク側電磁弁１３を経由して合流部１０に流れる湯とパイロット方式の電磁弁を経由しないで給水通路８ｂから合流部１０に流れる水との水量差が少ない（または殆ど無い）が、総水量が少ないとパイロット方式の電磁弁を経由する湯が出なくなる点、の両方を改善することができるが、それでもなお、総水量（給湯流量）が少なくなるにつれ、前記（１）、（２）の影響が残る（図１０、図１１、図１２、参照）。

そこで、以下のようにすることにより、給湯流量の変化に応じた適切な対応がとれるようにしている。例えば、入浴中に、蛇口を開けて洗面器に湯を入れながら体を洗い（このときの給湯流量レベルはＬ_ＬＶ１（3L/min））、洗面器の湯を使用しながらシャンプーを使用して洗髪し、その後、蛇口からシャワーに切り替えてシャンプーを洗い流す時には、給湯流量を増やすことから、表３に示した給湯流量レベルを参照すると、そのレベルは、例えば給湯流量レベルＬ_ＬＶ１（3L/min）から給湯流量レベルＬ_ＬＶ４（12L/min）のように変化させて使用する場合がある。

前記のように貯湯槽２とパイロット方式の電磁弁（タンク側電磁弁１３）側を経由する湯は、総水量が少ないと湯が出なくなるので、シャワーに切り替える前の給湯流量レベルＬ_ＬＶ１（3L/min）のときには、ミキシング流量制御手段３５により制御される混合比レベルQLｖを、思いっきり湯が出やすいQLｖ４として給湯が行われる。このとき、実際の湯の混合割合は54.3%であり（表３、参照）、湯が60℃、水が15℃の時には、給湯温度は４０℃程度となる（40[℃]＝60[℃]×0.543＋15[℃]×（１−0.543））。

そして、シャワーに切り替えたときに、例えば給湯流量レベルがＬ_ＬＶ４（12L/min）となると、混合比レベルQLｖが４のままだと、実際の湯の混合割合が82.9%となり（表３、参照）、湯が60℃、水が15℃の時には、給湯温度は５２℃程度となる（52[℃]＝60[℃]×0.829＋15[℃]×（１−0. 829））。

そこで、この流量変化を給湯流量微分値として捉え、以下のような制御を行う。つまり、給水流量センサ２９により検出される検出流量に基づいて予め定められる単位時間毎の給湯流量微分値を求める給湯微分値算出手段と、この給湯微分値算出手段により求めた給湯流量微分値が予め定められる設定微分値以上となったときには、流量変化量に対応させて混合比レベルを強制的にシフトさせるようにする混合比レベル変更指令手段とを設ける。

そして、前記のように給湯中の給湯流量が３リットル／分から急に１２リットル／分に変化すると、この急激な給湯流量変化に対応して前記給湯流量微分値が設定微分値以上となるので、混合比レベル４で設定温度の湯が出ていたとすると（図１３（ａ））、混合比レベル変更指令手段が混合比レベル８（53.1%（Ｌ_ＬＶ４（12L/min））へ強制的にシフトさせる（図１３（ｂ））。なお、図１３では理解を助けるために、QLｖの４はＬ_ＬＶ１（3L/min）時に50.0%、QLｖの８はＬ_ＬＶ４（12L/min）時で50.0%として図示されている。

なお、本発明は、前記実施例に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。例えば前記各実施例では、タンク湯水混合器１２と水混合器１４は共に、ステッピングモータ５１，５３のステップ数が多いほど開弁量が大きくなるように形成されていて、これらを操作する制御データとして図２（ａ）および図７（ａ）の特性線ａ、ｂにそれぞれ示されるような混合比とステッピングモータ５１，５３のステップ数の関係データを与えたが、タンク湯水混合器１２と水混合器１４を共に、ステッピングモータ５１，５３のステップ数が多いほど開弁量が小さくなるように形成されてもよい。

その場合は、例えば、図２（ａ）に示した操作量の制御データの代わりに、湯量制御の操作量としてのステッピングモータ５１のステップ数を図１４（ａ）の特性線ａ’に示すようなデータとし、水量制御の操作量としてのステッピングモータ５３のステップ数を図１４（ａ）の特性線ｂ’に示すようなデータとしたり、図７（ａ）に示した操作量の制御データの代わりに、湯量制御の操作量としてのステッピングモータ５１のステップ数を図１４（ｂ）の特性線ａ’に示すようなデータとし、水量制御の操作量としてのステッピングモータ５３のステップ数を図１４（ａ）の特性線ｂ’に示すようなデータとするとよい。

さらに、タンク湯水混合器１２と水混合器１４のステッピングモータ５１，５３のうち、いずれか一方はステップ数が多いほど開弁量が大きくなるように形成されていて、他方はステップ数が多いほど開弁量が小さくなるように形成されていてもよく、その場合には、例えば以下のようにすることができる。

つまり、タンク湯水混合器１２のステッピングモータ５１はステップ数が多いほど開弁量が大きくなるように形成されていて、水混合器１４のステッピングモータ５３はステップ数が多いほど開弁量が小さくなるように形成されている場合には、例えば図２（ａ）の特性線ａと図１４（ａ）の特性線ｂ’の組み合わせとする、あるいは、図７（ａ）の特性線ａと図１４（ａ）の特性線ｂ’の組み合わせとする。

その逆に、タンク湯水混合器１２のステッピングモータ５１はステップ数が多いほど開弁量が小さくなるように形成されていて、水混合器１４のステッピングモータ５３はステップ数が多いほど開弁量が大きくなるように形成されている場合には、図１４（ａ）の特性線ａ’と図２（ａ）の特性線ｂの組み合わせとする、あるいは、図１４（ａ）の特性線ａ’と図７（ａ）の特性線ｂの組み合わせとする。

さらに、制御データは必ずしも図２（ａ）、図７（ａ）、図１４（ａ）に示されるような、湯と水の混合比と混合比に対応する湯量制御の操作量と水量制御の操作量とを連続的な値として与えるとは限らず、図１４（ｃ）に示されるように、断続的な湯と水の混合比（混合レベル）に対してそれぞれ湯量制御の操作量と水量制御の操作量を定めた関係データとしてもよい（図１４（ｃ）の例は、図２（ａ）の例に対応するデータである）。また、制御データは、グラフデータとは限らず、テーブルデータや演算式等により与えてもよい。

さらに、タンク湯水混合器１２と水混合器１４は、必ずしもステッピングモータにより弁の開弁量を調節するタイプの貯湯槽出湯量調節手段と給水量調節手段とするとは限らず、本発明は、例えば図２（ａ）、図７（ａ）、図１４（ａ）〜（ｂ）に示したような、水圧変化に伴って湯の混合比に対して湯の流量比が小さくなる分を水流量または湯流量で補う方向に操作するようにした、混合湯水の各設定温度に対する湯と水の混合比と各混合比に対する湯量制御と水量制御の操作量との適宜の関係データを制御データとして予め与え、該制御データに基づいてミキシング流量制御手段３５が混合湯水の設定温度に対応する混合比から湯量制御と水量制御の操作量をそれぞれ求めて、その求めた操作量で貯湯槽出湯量調節手段と給水量調節手段を制御することにより設定温度の混合湯水を作り出す構成とすればよい。

さらに、実施例では、タンク側電磁弁１３はパイロット方式の電磁弁により形成したが、タンク側電磁弁１３の種類は特に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。

さらに、本発明の熱源装置の詳細なシステム構成は適宜設定されるものであり、貯湯槽２と出湯通路９と、該出湯通路９と給水通路８ｂとが合流する合流部１０とを備え、ミキシング流量制御手段によって出湯通路９と給水通路８ｂとから合流部１０側に流れる湯水や水の流量を制御して設定混合温度の混合湯水が合流部１０で形成されるようにする構成を有していればよい。ただし、合流部１０を通った混合湯水を必要に応じて給湯器１６等の補助熱源装置で追い加熱できるようにすることが望ましい。なお、給湯器１６は、給湯熱交換器１７を例えば石油燃焼式のバーナ装置により加熱するタイプの給湯器としてもよいし、電気ヒータにより加熱するタイプの給湯器としてもよい。

さらに、前記実施例では、貯湯槽２は燃料電池１に熱的に接続されていたが、燃料電池１の代わりに、太陽熱の集熱機やヒートポンプ等を接続してもよい。

本発明の熱源装置は、貯湯槽の湯と給水通路からの水とを簡単な制御で適切に混合し、設定温度の混合湯水を給湯流量分形成できるので、使い勝手が良好であり、例えば家庭用の熱源装置として利用できる。

１ 燃料電池
２ 貯湯槽
３ 熱回収用通路
４ タンクユニット
５ 貯湯槽内湯水温検出手段
６ 三方弁
７ バイパス通路
８，８ａ，８ｂ 給水通路
９ 出湯通路
１０ 合流部
１１ 貯湯槽出湯水温検出手段
１２ タンク湯水混合器
１３ タンク電磁弁
１４ 水混合器
１５ 湯水導入通路
１６ 給湯器
１７ 給湯熱交換器
２３ 循環ポンプ
２４ 電磁弁
２６ ＦＣ高温サーミスタ
２７ ＦＣ低温サーミスタ
２８ 混合サーミスタ
３３ 制御装置
３５ ミキシング流量制御手段
３６ 混合設定温度設定手段
３７ メモリ部
４２ 流量検出手段
４５ 給湯設定温度設定操作手段
４７ 燃焼制御手段
５０ 減圧弁

Claims (5)

1. 貯湯槽と、該貯湯槽からの湯水を送水する出湯通路と、該出湯通路と給水通路とが合流する合流部とを備え、該合流部に前記出湯通路側から流れる湯の量を可変する貯湯槽出湯量調節手段と、前記給水通路から前記合流部に流れる水の量を可変する給水量調節手段と、該給水量調節手段と前記貯湯槽出湯量調節手段を制御することにより該貯湯槽出湯量調節手段により可変される湯の流量と前記給水量調節手段により可変される水の流量を制御して前記合流部で混合湯水を形成するミキシング流量制御手段とを有し、給水温度と貯湯槽出湯水温度に対応させて前記混合湯水の各設定温度に対する湯と水の混合比と各混合比に対する湯量制御と水量制御の操作量との関係データが制御データとして予め与えられ、該制御データに基づいて前記ミキシング流量制御手段が前記混合湯水の設定温度に対応する混合比から湯量制御と水量制御の操作量をそれぞれ求め、その求めた操作量で前記貯湯槽出湯量調節手段と前記給水量調節手段を制御することにより前記設定温度の混合湯水を作り出す構成と成しており、前記合流部側に流れる湯の流路の開口量比を前記混合比に一致させる操作量の値で前記制御データの各混合比における湯量制御の操作量を与えたときに前記合流部に導入される湯の流量が前記湯の流路の水圧変化に起因して前記混合比に相当する流量よりも小さくなる分を補うように、前記制御データの各混合比における水量制御の操作量が前記合流部側に流れる水の流路の開口量比を前記混合比に一致させる操作量よりも水流量を増加させる方向に補正した値で与えられているか、前記制御データの各混合比における湯量制御の操作量が前記合流部側に流れる湯の流路の開口量比を前記混合比に一致させる操作量よりも湯流量を増加させる方向に補正した値で与えられているかの少なくとも一方であり、前記ミキシング流量制御手段により形成される前記混合湯水の流量の前記設定温度範囲における変動量が許容範囲内の変動量となるように制御される構成と成していることを特徴とする熱源装置。
2. 制御データの各混合比における湯量制御の操作量は混合比の変化に対して湯の混合比が小さくなるにつれて湯の流量を小さくする方向に変化させる値で与えられ、前記制御データの各混合比における水量制御の操作量は混合比の変化に対して水の混合比が大きくなるにつれて水の流量を大きくする方向に変化値で与えられており、前記水量制御の操作量が水流量を増加させる方向に補正した値で与えられているときには前記湯の流路の水圧変化に起因して前記湯の流量が混合比に相当する流量よりも小さくなる分を補う方向に前記水量制御の操作量の変化割合を曲線的に変化させる値で与えられており、前記湯量制御の操作量が湯流量を増加させる方向に補正した値で与えられているときには湯の流路の水圧変化に起因して湯の流量が混合比に相当する流量よりも小さくなる分を補う方向に前記湯量制御の操作量の変化割合を曲線的に変化させる値で与えられていることを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
3. 貯湯槽出湯量調節手段はパルスモータのパルス数に応じて弁の開弁量を可変することにより湯の量を可変し、給水量調節手段はパルスモータのパルス数に応じて弁の開弁量を可変することにより水の量を可変する構成と成しており、制御データにおける湯量制御の操作量と水量制御の操作量は共にパルス数で与えられ、かつ、一つの混合比に対しては湯量制御の操作量に対応するパルス数と水量制御の操作量に対応するパルス数がそれぞれ固定値として設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の熱源装置。
4. 出湯通路には該出湯通路を通しての貯湯槽からの湯を出湯の有無を弁の開閉により切り替える開閉電磁弁が介設され、該電磁弁はパイロット方式の電磁弁により形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３記載の熱源装置。
5. 合流部には該合流部で形成された混合湯水を導入して給湯熱交換器で加熱する追い加熱機能を有する補助熱源装置の湯水導入側が接続されており、前記合流部で形成される混合湯水の温度が前記混合設定温度より低いときに前記補助熱源装置による追い加熱機能による加熱によって前記混合設定温度の湯水を形成する構成と成していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の熱源装置。

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