JP2889815B2

JP2889815B2 - 給湯装置

Info

Publication number: JP2889815B2
Application number: JP14728294A
Authority: JP
Inventors: 聖憲金礪
Original assignee: HAAMAN KK
Current assignee: HAAMAN KK
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1994-06-29
Publication date: 1999-05-10
Anticipated expiration: 2014-05-10
Also published as: JPH0814660A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入水路及び出湯路が夫
々接続され、バーナにより加熱される水加熱用の熱交換
器と、前記入水路と前記出湯路と接続するバイパス路
と、前記バーナへの燃料供給量を調節する燃料供給量調
節手段と、前記燃料供給量調節手段を制御する燃焼制御
手段と、前記入水温度を検出する入水温検出手段とが備
えられ、、前記燃焼制御手段は、前記出湯路からの湯
と、前記バイパス路からの水とが混合された後の混合湯
温が目標給湯温度になるように、燃料供給量を制御する
ように構成されている給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記構成の給湯装置は、熱交換器にて加
熱された高温の湯に対して、バイパス路から供給される
低温の水を混合させて給湯することで、熱交換器が備え
られた出湯路のみから給湯する場合に比較して、比較的
低温の湯を多量に給湯することができるようにしたもの
であるが、このような構成の給湯装置において、従来で
は、前記混合湯温と、前記目標給湯温度との偏差が小さ
くなるように、前記燃料供給量を、例えばＰＩ制御やＰ
ＩＤ制御等によってフィードバック制御する構成となっ
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の給湯装置に
おいては、熱交換器内においてバーナにより加熱された
湯が、熱交換器の出口から混合湯温が検出される箇所ま
で流動するには、所定の所要時間を要するものであり、
被制御対象であるバーナ（燃料供給量）が加熱作用する
箇所と、フィードバック制御用の検出情報（混合湯温）
が検出される箇所との間には、上述したように時間遅れ
が存在することになる。

【０００４】しかし、上記従来構成のように、混合湯温
と、前記目標給湯温度との偏差に基づいてフィードバッ
ク制御する構成であれば、上述したような時間遅れが存
在することに起因して、制御ゲインを大きくすると、制
御のハンチング等が生じるおそれが大となるので、制御
ゲインを小さくせざるを得ないものとなる。その結果、
上記従来構成においては、制御ゲインが小さく、混合湯
温が目標供給温度に収束するまでの時間が長くなる不利
があった。

【０００５】本発明は、上述したような不利を解消し、
混合湯温を極力速やかに目標給湯温度にさせることが可
能となる給湯装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１発明の特徴構成は、
入水路及び出湯路が夫々接続され、バーナにより加熱さ
れる水加熱用の熱交換器と、前記入水路と前記出湯路と
を接続するバイパス路と、前記バーナへの燃料供給量を
調節する燃焼供給量調節手段と、前記燃料供給量調節手
段を制御する燃焼制御手段と、前記入水温度を検出する
入水温検出手段とが備えられ、前記燃焼制御手段は、前
記出湯路からの湯と、前記バイパス路からの水とが混合
された後の混合湯温が目標給湯温度になるように、燃料
供給量を制御するように構成されている給湯装置におい
て、前記熱交換器により加熱された湯温を検出する加熱
湯温検出手段と、前記出湯路における前記バイパス路と
の接続点の上流側近傍の湯温を検出する湯温検出手段
と、前記出湯路からの湯と、前記バイパス路からの水と
が混合された後の混合湯温を検出する混合湯温検出手段
とが備えられ、前記燃焼制御手段は、前記湯温検出手段
の検出値、前記混合湯温検出手段の検出値、及び、前記
入水温度の夫々に基づいて、前記出湯路からの湯と前記
バイパス路からの水との混合比率を求め、前記目標給湯
温度、前記入水温度、及び、前記混合比率から、前記目
標給湯温度に対応する、前記熱交換器による目標加熱湯
温を求め、前記目標加熱湯温と、前記加熱湯温検出手段
による検出値との偏差が小さくなるように、前記偏差に
基づいて、フィードバック操作量を求め、且つ、前記目
標給湯温度と前記入水温度の偏差、並びに、前記入水量
検出手段により検出される入水量に基づいて、フィード
フォワード操作量を求め、前記フィードバック操作量
と、前記フィードフォワード操作量とに基づいて、前記
燃料供給量調節手段を操作すべく制御するように構成さ
れている点にある。

【０００７】第２発明の特徴構成は、第１発明の実施に
好適な構成を特定するものであって、前記熱交換器の通
水量を検出する通水量検出手段が備えられ、前記湯温検
出手段は、設定時間毎に、前記熱交換器の出口から前記
バイパス路との接続点までの前記出湯路の通路内容量
と、前記通水量検出手段の単位時間毎の検出値の加算値
との比較情報、並びに、前記加熱湯温検出手段の検出値
に基づいて、前記接続点の上手側近傍の湯温を演算する
ように構成されている点にある。

【０００８】第３発明の特徴構成は、第１又は第２発明
の実施に好適な構成を特定するものであって、前記熱交
換器を通して、前記出湯路に供給される湯と、前記バイ
パス路を通して供給される水との混合比率を調節する混
合比調節手段と、給湯運転の開始後における過渡状態が
過ぎた後の定常運転状態においては、前記混合比率が、
定常運転用の設定目標比率になるように、前記混合比調
節手段を制御し、前記過渡状態においては、前記混合比
率を変更させて、前記混合湯温検出手段の検出値が前記
目標給湯温度になるように、前記混合比調節手段を制御
する混合比制御手段と、前記熱交換器の通水量を検出す
る通水量検出手段とが備えられ、前記燃焼制御手段は、
前記過渡状態において、前記目標給湯温度、前記入水温
度、及び、前記設定目標比率に基づいて、前記目標給湯
温度に対応する、前記熱交換器による定常時目標加熱湯
温を求め、前記定常時目標加熱湯温と前記入水温度との
偏差、及び、前記通水量検出手段の検出値の夫々の値に
基づいて、フィードフォワード操作量を求め、このフィ
ードフォワード操作量に基づいて、前記燃料供給量調節
手段を操作すべく制御するように構成されている点にあ
る。

【０００９】第４発明の特徴構成は、第２又は第３発明
の実施に好適な構成を特定するものであって、前記通水
量検出手段が、前記混合比制御手段により変更調節され
る混合比率と、前記入水路に供給される入水量に基づい
て、前記熱交換器の通水量を検出するように構成されて
いる点にある。

【００１０】

【作用】第１発明の特徴構成によれば、混合湯の温度
は、出湯路からの湯とバイパス路からの水とが混合され
たものであるから、出湯路からの湯の温度と、バイパス
路からの水の温度、及び、混合湯温とが正確に求められ
ると、前記湯と水との実際の混合比率を正確に求めるこ
とができる。そこで、湯温検出手段によって、出湯路に
おけるバイパス路との接続点の上手側近傍の湯温を検出
することで、混合直前の湯の正確な温度が検出でき、混
合比率の正確な値が求められることになる。

【００１１】そして、入水温度と同じ温度でバイパス路
から供給される水と、熱交換器により加熱され出湯路か
ら供給される湯とが混合されたものが混合湯温となるか
ら、前記水と湯との混合比率、入水温度、及び、混合湯
温の目標値である目標給湯温度の夫々の情報から、混合
湯温が目標給湯温度になるために必要となる、熱交換器
によって加熱すべき目標加熱湯温を求め、加熱湯温検出
手段の検出値、つまり、実際の熱交換器による加熱湯温
が前記目標加熱湯温になるように、バーナへの燃料供給
量がフィードバック制御されることで、混合湯温が目標
給湯温度に維持されることになる。

【００１２】従って、被制御対象であるバーナが作用す
る箇所と、フィードバック情報の対象となる箇所とが、
共に熱交換器の加熱部位あるいはその近傍であることか
ら、時間遅れの少ない状態でフィードバック制御が実行
されることになり、制御ゲインを大きくさせてもハンチ
ング等の生じ難い安定した制御が行われることになる。

【００１３】また、目標給湯温度と入水温度との偏差、
並びに、入水路への入水量に基づいて、フィードフォワ
ード操作量を求めるので、例えば、入水量の変動等に起
因して前記水と湯との混合比率が変動した場合であって
も、このような混合比率の変動にかかわらず、適切なフ
ィードフォワード操作量を得ることができ、混合比率の
変動に起因したオフセット（残留偏差）が少ない状態で
適切に制御が実行される。

【００１４】第２発明の特徴構成によれば、第１の特徴
構成による作用に加えて、次の作用がある。

【００１５】熱交換器での加熱湯温を求める加熱湯温検
出手段の検出情報を、有効利用して、出湯路におけるバ
イパス路との接続点の上手側近傍における温度を、演算
にて求めるのである。つまり、熱交換器への通水量と加
熱湯温検出手段の検出値とを設定時間毎に記憶してお
き、通水量の加算値と、熱交換器の出口から前記接続点
までの出湯路の通路内容量とに基づいて、熱交換器によ
り加熱される湯が、熱交換器の出口から接続点まで流動
する時間情報が得られるので、その時間情報と、加熱湯
温検出手段の検出値の記憶情報とから、出湯路における
バイパス路との接続点の上手側近傍における温度を求め
ることができるのである。

【００１６】第３発明の特徴構成によれば、第１又は第
２発明の特徴構成による作用に加えて、次の作用があ
る。

【００１７】給湯運転の開始後における過渡状態におい
ては、例えば、熱交換器での後沸きが生じている場合に
は、出湯路に供給される湯の温度が定常運転時よりも高
くなるから、バイパス路から供給される水の比率を、定
常運転用の設定目標比率よりも大にさせ、混合湯温を目
標給湯温度に維持させ、湯温上昇の立上がり遅れに起因
した温度低下（前冷え）等が生じる場合には、前記水の
比率を設定目標比率よりも小にさせ、混合湯温を極力、
目標給湯温度にさせることができる。

【００１８】そして、前記過渡状態においては、混合比
率の変更制御にかかわらず、燃料供給量のフィードフォ
ワード操作量は、定常時目標加熱湯温、即ち、定常運転
用の設定目標比率で湯及び水が混合する状態で、混合湯
温が目標給湯温度になるに必要な熱交換器での目標加熱
湯温に基づいて求められるのである。

【００１９】その結果、例えば、後沸き時に水の比率が
大になった場合には、燃料供給量、即ち、バーナ加熱量
が定常運転時の量よりも少なめに制御されることにな
る。又、前冷え時に水の比率が小になった場合には、燃
料供給量、即ち、バーナ加熱量が定常運転時の量よりも
多めに制御されることになる。

【００２０】第４発明の特徴構成によれば、第２又は第
３発明の特徴構成による作用に加えて、次の作用があ
る。

【００２１】変更調節される混合比率と、入水路に供給
される入水量とに基づいて、熱交換器の通水量が検出さ
れる構成であるから、入水量検出手段の検出情報を有効
利用することで、熱交換器への通水量を検出する為の専
用の検出手段を設ける必要がなく、しかも、前記混合比
率は、混合比率制御手段によって制御されるので、その
制御情報を利用することで、混合比率を実際に検出する
検出手段を設けることなく、正確な混合比率を得ること
ができ、結果として正確な通水量を求めることが可能と
なる。

【００２２】

【発明の効果】第１発明の特徴構成によれば、混合部位
の直前における、出湯路から供給される湯とバイパス路
から供給される水との夫々の温度に基づいて、前記湯と
水との混合比率を正確に検出することができ、制御のむ
だ時間が少なくなり、制御ゲインを大きくしてもハンチ
ング等の生じにくい安定した状態で、バーナの燃料供給
量のフィードバック制御を実行することが可能となっ
て、混合湯温が目標給湯温度になるまでの収束時間を極
力短くさせることができる給湯装置を提供できるに至っ
た。また、混合比率の変動に起因して生じるオフセット
（残留偏差）が少ない状態で、燃料供給量のフィードフ
ォワード操作量を求めることができ、例えば、入水量が
変化したような場合であっても、混合湯温を極力、目標
給湯温度に近づけることが可能となった。

【００２３】第２発明の特徴構成によれば、第１発明の
特徴構成による効果に加えて、次の効果がある。フィー
ドバック制御に用いられる加熱湯温検出手段の検出情報
を利用して、前記接続点の上手側近傍における温度を求
める構成であるから、出湯路におけるバイパス路との接
続点の上手側近傍に、前記加熱湯温検出手段とは別に専
用の温度検出手段を設ける場合に比較して、簡単な構成
で済ませられるものでありながら、正確に、出湯路にお
けるバイパス路との接続点の上手側近傍における温度を
求めることができる。

【００２４】第３発明の特徴構成によれば、第１又は第
２発明の特徴構成による効果に加えて、次の効果があ
る。

【００２５】前記混合比率を変更制御することで、給湯
開始時での過渡状態において生じる後沸きや前冷えによ
る混合湯温の目標給湯温度からの温度変動を抑制して、
混合湯温を、極力速やかに目標給湯温度にさせることが
できる。しかも、後沸き時には、バーナへの燃料供給量
が定常運転時における供給量より少なめに制御され、バ
ーナの加熱により更に混合湯温が上昇するのを抑制で
き、前冷え時には、燃料供給量が定常運転時における供
給量より多めに制御され、バーナの加熱による湯温上昇
が早くなり、混合湯温を、更に、速やかに目標給湯温度
にさせることができる。

【００２６】第４発明の特徴構成によれば、第２又は第
３発明の特徴構成による効果に加えて、次の効果があ
る。

【００２７】熱交換器への通水量を検出する為の専用の
検出手段や、混合比率を実際に検出する検出手段等を設
ける場合のように、構造を複雑化させることなく、熱交
換器の通水量を精度よく検出することができる。

【００２８】

【実施例】以下、実施例を図面に基いて説明する。図１
に本発明に係る給湯装置を示している。この給湯装置
は、給湯部Ｋと、給湯部Ｋの給湯動作を制御する制御手
段としての制御部Ｈ、及び、制御部Ｈとの間で情報が伝
達される操作部Ｒで構成されている。前記給湯部Ｋは、
バーナ１により加熱される水加熱用の熱交換器２が備え
られ、この熱交換器２に入水路３及び出湯路４が夫々接
続されると共に、入水路３と出湯路４とがバイパス路５
で接続され、入水路３から供給される供給水が、入水路
３とバイパス路５とに分流され、熱交換器２にて加熱さ
れた湯とバイパス路５から供給される水とが合流して、
出湯路４を通して図示しない給湯栓に給湯されるように
構成されている。又、前記バーナ１に燃焼用空気を供給
する通風手段としてのファン６が備えられ、バーナ１の
近傍には、点火用のイグナイタ７及びバーナ１に着火し
たか否かを検出するフレームロッド８が備えられてい
る。

【００２９】前記入水路３におけるバイパス路５との接
続点の上流側に、入水量を検出する水量検出手段として
の水量センサ９と、入水温度を検出する入水温検出手段
としての入水温センサ１０が備えられ、出湯路４におけ
るバイパス路５との接続点の下流側には、湯水混合され
た後の混合湯温（給湯温度）を検出する混合湯温検出手
段としての出湯温センサ１１が備えられている。又、熱
交換器２の出口部には熱交換器２により加熱された加熱
湯温を検出する加熱湯温センサ１２が備えられている。

【００３０】前記熱交換器２を通して出湯路４に供給さ
れる湯と、バイパス路５を通して供給される水との混合
比率を調節する混合比調節手段Ａが備えられている。詳
述すると、前記バイパス路５は、並列配置された第１経
路５ａと第２経路５ｂの２本の経路で構成され、第１経
路５ａには、所定通路径に設定されたオリフィス１３ａ
が備えられ、第２経路５ｂには、前記所定径よりも小径
に設定されたオリフィス１３ｂが備えられている。又、
各経路５ａ，５ｂには、夫々電磁式の第１、第２水開閉
弁１４ａ，１４ｂが備えられている。

【００３１】図２に示すように、前記各水開閉弁１４
ａ，１４ｂを共に閉状態にすると、熱交換器２と出湯路
４を通して供給される湯と、バイパス路５を通して供給
される水との混合比率が、前記水の比率（以下、水混合
比率という）が「０」になるように設定され、第１水開
閉弁１４ａを閉状態に、第２水開閉弁１４ｂを開状態に
設定すると、水混合比率が「小」（具体的には、０．２
５〜０．３５程度）に設定され、第１水開閉弁１４ａを
開状態に、第２水開閉弁１４ｂを閉状態に設定すると、
水混合比率が「中」（具体的には、０．３５〜０．４５
程度）に設定され、第１水開閉弁１４ａ及び第２水開閉
弁１４ｂを共に開状態に設定すると、水混合比率が
「大」（具体的には、０．４５〜０．５５程度）に設定
される。従って、前記第１水開閉弁１４ａ及び第２水開
閉弁１４ｂにより前記混合比調節手段Ａが構成される。

【００３２】前記バーナ１に対して燃料を供給する燃料
供給路１５には、電磁式ガス開閉弁１６と燃料供給量調
節手段としての電磁式ガス量調節弁１７が備えられてい
る。

【００３３】前記操作部Ｒは、有線又は無線にて制御部
Ｈと通信可能に設けられ、この操作部Ｒには、給湯装置
の運転開始／停止を指示する運転スイッチ１８、目標給
湯温度を設定する給湯温度設定スイッチ１９、給湯温度
を表示する給湯温度表示部２０等が備えられている。

【００３４】前記制御部Ｈは、前記各センサ９〜１２、
フレームロッド８等の検出情報に基づいて、前記ガス開
閉弁１６、ガス量調節弁１７を制御して、給湯温度が設
定目標温度になるようにバーナ１に対する燃料供給量を
制御する燃焼制御手段１００、給湯運転の開始時におい
て、後述するように、各水開閉弁１４ａ，１４ｂを制御
して、熱交換器２と出湯路４を通して供給される湯に対
する、バイパス路５を通して供給される水の混合比率を
変更制御する混合比制御手段１０１、出湯路４における
バイパス路５との接続点の上手側近傍における湯温を検
出する湯温検出手段１０２、水量センサ９の検出値と、
前記混合比率とに基づいて、熱交換器２への通水量を検
出する通水量検出手段１０３の夫々が備えられている。

【００３５】前記混合比制御手段１０１は、給湯運転の
開始後、初期運転時間として設定された設定時間ｔ₁が
経過するまでの間は、例えば、断続運転時において、熱
交換器２での後沸きによる温度上昇（オーバーシュー
ト）や、放熱による温度下降（アンダーシュート）等を
極力抑制するように、又、長時間の運転停止後に運転を
開始する際には、給湯温度が、極力早く目標給湯温度Ｔ
_1Sになるように、前記水混合比率を適切な状態に切り換
えるように制御する。

【００３６】前記初期運転時間ｔ₁は、入水量の積算値
が所定値、例えば４リットルを越えるまでの所要時間に
相当し、数十秒間、具体的には２０秒〜４０秒間程度に
設定される。

【００３７】又、前記初期運転時間ｔ₁が経過した後に
おける通常運転状態においては、給湯温度設定スイッチ
１９によって設定される目標給湯温度Ｔ_1Sが４５°Ｃ未
満のときは、定常運転状態における前記水混合比率を前
記「中」に設定し、その状態が維持されるように制御す
る。又、目標給湯温度Ｔ_1Sが４５°Ｃ以上で且つ６０°
Ｃ未満のときは、定常運転状態における前記水混合比率
を前記「小」に設定し、その状態が維持されるように制
御する。そして、目標給湯温度Ｔ_1Sが６０°Ｃ以上のと
きは、定常運転状態における前記水混合比率を前記
「０」に設定し、その状態が維持されるように制御す
る。

【００３８】前記燃焼制御手段１００は、給湯運転の開
始後、前記初期運転時間ｔ₁が経過するまでの間は、定
常運転状態における熱交換器２の目標加熱温度Ｔ_2Sを求
め、且つ、そのときに設定された水混合比率と水量セン
サ９の検出値から熱交換器２側への通水量を求め、前記
目標加熱温度Ｔ_2Sと入水温度Ｔ₀との偏差、並びに、前
記通水量Ｑｘから、燃料供給量のフィードフォワード操
作量を求めると共に、前記目標加熱温度Ｔ_2Sと加熱湯温
センサ１２の検出値Ｔ₂との偏差が、小さくなるように
燃料供給量のフィードバック操作量を求め、これらのフ
ィードフォワード操作量とフィードバック操作量との加
算値により、ガス量調節弁１７を操作制御する。従っ
て、例えば、断続運転時において、熱交換器２での後沸
きによる温度上昇や、熱交換器２による加熱に伴って混
合湯温が目標給湯温度Ｔ_1Sまで上昇する前に、バイパス
路５からの水との混合により、混合湯温が一時的に下降
すること等を極力抑制するように、且つ、長時間の運転
停止後に運転を開始する際には、給湯温度が、極力早く
目標給湯温度Ｔ_1Sになるように、燃料供給量を制御す
る。

【００３９】又、前記燃焼制御手段１００は、前記初期
運転時間ｔ₁が経過した後における通常運転状態におい
ては、目標給湯温度Ｔ_1Sと入水温センサ１０の検出値Ｔ
₀とに基づいて、フィードフォワード操作量を求めると
共に、前記目標加熱温度Ｔ_2Sと加熱湯温センサ１２の検
出値Ｔ₂との偏差に基づいてフィードバック操作量を求
め、これらのフィードフォワード操作量とフィードバッ
ク操作量との加算値に基づいて、ガス量調節弁１７を制
御する。

【００４０】前記湯温検出手段１０２は、熱交換器２の
出口からバイパス路５との接続点までの出湯路４の通路
内容量Ｑａ（予め、実測にて求められ、記憶されてい
る）と、水量センサ９の検出情報、及び、加熱湯温セン
サ１２の検出情報に基づいて、出湯路４の前記接続点の
上手側近傍の湯温を演算するように構成されている。

【００４１】以下、制御部Ｈにおける混合比制御の制御
動作について図３〜図６に示す制御フローチャートに基
づいて説明する。運転スイッチ１８のＯＮ操作に伴って
電源が投入されると、初期設定動作が実行される。つま
り、前記各水開閉弁１４ａ，１４ｂを共に開状態に制御
して（ステップ１）、出湯路４中に高温の湯が残ってい
る場合であっても、電源投入と同時に高温の湯が給湯さ
れるおそれを回避するようにしている。

【００４２】そして、目標給湯温度Ｔ_1Sが４５°Ｃ未満
であれば、目標給湯温度Ｔ_1Sと、出湯温センサ１１の検
出値との差（温度偏差ｅ）を演算する（ステップ３）。
そして、運転スイッチ１８がＯＦＦされず、水量センサ
９により通水が検出され、通水量Ｑｘが点火用の設定水
量Ｑｓ（約２リットル／分）を越えると、ガス開閉弁１
６、ガス量調節弁１７を開作動し、ファン６の通風を開
始し、バーナ１の燃焼を開始する（ステップ４〜７）。
通水量Ｑｘが点火用設定水量Ｑｓを越えていなければ、
ガス開閉弁１６、ガス量調節弁１７を閉作動し、ファン
６の通風を停止する（ステップ８）。又、運転スイッチ
１８がＯＦＦするか、又は、水量センサ９により通水が
検出されなければ、ガス開閉弁１６、ガス量調節弁１７
を閉作動し、ファン６の通風を停止する（ステップ９）
と共に、前記温度偏差ｅが１０°Ｃ以上であれば、初点
火立上がり時での待機状態（設定出湯状態の一例）と判
断して、第１水開閉弁１４ａ、第２水開閉弁１４ｂを共
に閉状態（水混合比率を「０」）に設定し、前記温度偏
差ｅが１０°Ｃ未満であれば、断続使用時での待機状態
と判断して、第１水開閉弁１４ａを閉状態、第２水開閉
弁１４ｂを開状態（水混合比率を「小」）に設定する
（ステップ１０〜１２）。

【００４３】バーナ１の燃焼の開始後、初期運転時間ｔ
₁が経過していなければ、初点火立上がり時での待機状
態であるか否かが判断され、当該待機状態であると判断
すると、出湯温センサ１１の検出値Ｔ₁が目標給湯温度
Ｔ_1Sを越えるまで、前記待機状態（水混合比率が「０」
の状態）を維持し、出湯温センサ１１の検出値Ｔ₁が目
標給湯温度Ｔ_1Sを越えると、第２水開閉弁１４ｂが
「開」でなければ（初回、制御時には「閉」である）、
第１水開閉弁１４ａを閉状態、第２水開閉弁１４ｂを開
状態（水混合比率を「小」）に設定して、ステップ２に
戻る（ステップ１３〜１７）。

【００４４】水混合比率が「小」に切り換えられると、
水混合比率が増加することによって、図７に示すよう
に、出湯温センサ１１の検出値Ｔ₁が低下するが、その
後、水混合比率が「小」に設定された状態で、出湯温セ
ンサ１１の検出値Ｔ₁が目標給湯温度Ｔ_1Sを越えると、
ステップ１６において第２水開閉弁１４ｂが「開」であ
ると判断され、第１水開閉弁１４ａを開状態、第２水開
閉弁１４ｂを閉状態（水混合比率を「中」）に設定し
（ステップ１８）、前記初期運転時間ｔ₁が経過したも
のとして（ステップ１９）、ステップ７に戻り、その
後、ステップ２〜７，１３，２０を繰り返して、定常運
転状態が維持される。

【００４５】従って、ステップ１４〜１７、ステップ２
〜７，１３，１４〜１６，１８，１９の各制御により、
混合比率漸増制御が実行されることになる。

【００４６】その結果、初点火立上がり時には、図７に
示すように、少ない水混合比率で給湯が開始されるか
ら、水混合比率が定常運転時の値に固定される場合（図
７中、破線で示す）に比較して、目標給湯温度Ｔ_1Sに至
る時間が短いものになる。

【００４７】そして、ステップ１３において、前記初期
運転時間ｔ₁が経過して、定常運転状態であると判断す
ると、第１水開閉弁１４ａを開状態、第２水開閉弁１４
ｂを閉状態（水混合比率を「中」）に設定し、ステップ
２に戻る（ステップ２０）。定常運転（給湯）が継続さ
れる間は、水混合比率が「中」の状態が維持される。給
湯栓の閉操作によって、通水が無くなると、ガス開閉弁
１６、ガス量調節弁１７を閉作動し、ファン６の通風を
停止する（ステップ９）と共に、前記温度偏差ｅが１０
°Ｃ未満であれば、断続使用時での待機状態と判断し
て、第１水開閉弁１４ａを閉状態、第２水開閉弁１４ｂ
を開状態（水混合比率を「小」）に設定する（ステップ
９，１０，１２）。

【００４８】次回の給湯再開時に、給湯停止時から給湯
再開までの経過時間が短いときは、出湯路４内の湯温は
あまり低下せず、前記温度偏差ｅは１０°Ｃ以内である
から、断続運転状態であると判断され、ステップ１４か
らステップ２１に移行する。通水の開始が検出された時
点から設定時間ｔ₂（例えば０．２秒）が経過するまで
の間は、水混合比率が「小」の状態を維持しながら、再
出湯制御モードを「０」に設定する（ステップ２２）。

【００４９】このように、設定時間ｔ₂が経過するまで
の間は水の比率が「小」の状態に維持されるから、出湯
路におけるバイパス路との接続点に近い箇所において比
較的低い温度（例えば、混合湯温に近い温度）の湯が存
在する場合や過渡的にバイパス路側の水量が多くなる場
合に、水の比率が「中」に設定されていれば、図８及び
図９に破線で示すような一時的な温度低下が生じるが、
この場合、図８及び図９に実線で示すように、このよう
な温度低下を抑制できることになる。

【００５０】前記設定時間ｔ₂が経過すると、再出湯制
御モードを判別する（ステップ２３）が、最初はモード
「０」に設定されているから、ステップ２４に進み、第
１水開閉弁１４ａを開状態、第２水開閉弁１４ｂを閉状
態（水混合比率を「中」）に設定し、水混合比率を少し
増加させる。そして、前記温度偏差ｅが−３°Ｃ以下、
つまり、出湯温センサ１１の検出値Ｔ₁が目標給湯温度
Ｔ_1Sよりも３°Ｃ以上高温になると、運転停止時間が短
かく熱交換器２において後沸きが発生している状態（設
定出湯状態の一例）と判断し、後沸き制御モードに設定
され、第１水開閉弁１４ａ、第２水開閉弁１４ｂを共に
開状態（水混合比率を「大」）に設定して、再出湯制御
モードを「１」に設定する（ステップ２５〜２７）。こ
のようにして、水混合比率を増加させて、給湯温度が上
昇するのを防止する。

【００５１】そして、再出湯制御モード「１」に移行
し、前記温度偏差ｅが３°Ｃ以上、つまり、出湯温セン
サ１１の検出値Ｔ₁が目標給湯温度Ｔ_1Sよりも低く、そ
の差が３°Ｃ以上あれば、後沸きによる高温湯が少なく
なったものと判断し、第１水開閉弁１４ａを開状態、第
２水開閉弁１４ｂを閉状態（水混合比率を「中」）に設
定すると共に、再出湯制御モードを「２」に設定し、水
混合比率を減少させて（ステップ３１〜３３）、それ以
上の出湯温度の低下を防止する。その後、再出湯制御モ
ード「２」において、出湯温センサ１１の検出値Ｔ₁が
目標給湯温度Ｔ_1Sよりも低く、その差が３°Ｃ以上にな
れば、出湯路４内の湯温が低下していると判断し、第１
水開閉弁１４ａを閉状態、第２水開閉弁１４ｂを開状態
（水混合比率を「小」）に設定すると共に、再出湯制御
モードを「３」に設定し、水混合比率を更に減少させて
（ステップ３４〜３６）、それ以上の出湯温度の低下を
防止する。又、再出湯制御モード「３」において、出湯
温センサ１１の検出値Ｔ₁が目標給湯温度Ｔ_1Sよりも３
°Ｃ以上高温になると、出湯路４内の湯温が定常運転時
の温度になったものと判断し、第１水開閉弁１４ａを開
状態、第２水開閉弁１４ｂを閉状態（水混合比率を
「中」）、即ち、定常運転状態に設定して、前記初期運
転時間ｔ₁が経過したものとする（ステップ３７〜３
９）。

【００５２】上記ステップ２１〜３９により混合比率切
換制御が実行されることになる。尚、前記温度偏差ｅが
３°Ｃより少ない状態が継続されるときには、初期運転
時間ｔ₁が経過するまで再出湯制御モードは「０」に維
持され、水混合比率は「中」に維持されることになる。

【００５３】上述したような混合比率切換制御が実行さ
れることで、図８に実線にて示すように、熱交換器２に
おける後沸きによる温度上昇、又は、温度低下を極力、
少ないものに抑制して、給湯温度の変化を、目標給湯温
度Ｔ_1Sに対して３°Ｃ以内の範囲に抑えることができ
る。尚、図中、破線は上述したような水開閉弁制御を実
行せず、水混合比率を常に定常運転状態（「中」の状
態）に維持した場合の温度変化を示している。

【００５４】その後、ステップ２に戻り、ステップ２〜
７，１３，２０を繰り返して、定常運転状態が維持され
る。

【００５５】上述したように、再出湯制御モードによる
順次制御を実行することによって、チャタリングを生じ
るおそれが少ないものになる。しかも、前記初期給湯時
間ｔ₁が経過した後は、確実に、定常運転用の混合比率
に設定されるものとなり、安定した給湯性能が得られる
ものとなる。

【００５６】尚、前記ステップ２４，２５において、水
混合比率を「中」に変更した後に、出湯温センサ１１の
検出値Ｔ₁が目標給湯温度Ｔ_1Sよりも低く、その差が３
°Ｃ以上あれば、運転停止時間が長く、熱交換器２内の
湯が定常運転時よりも温度が低下している状態（設定出
湯状態の一例）と判断し、前冷え制御モードに設定し
て、水混合比率を「小」に切り換えて、再出湯制御モー
ドを「３」に設定し（ステップ２８〜３０）、ステップ
３７に移行する。そして、出湯温センサ１１の検出値Ｔ
₁が目標給湯温度Ｔ_1Sよりも３°Ｃ以上高温になると、
出湯路４内の湯温が定常運転時の温度になったものと判
断し、第１水開閉弁１４ａを開状態、第２水開閉弁１４
ｂを閉状態（水混合比率を「中」）、即ち、定常運転状
態に設定して、前記初期運転時間ｔ₁が経過したものと
する（ステップ３７〜３９）。

【００５７】この場合においても、給湯温度の変化は、
図９に示すように、水混合比率を常に定常運転状態
（「中」の状態）に維持した場合の温度変化（破線）に
比較して少ないものに抑制され、目標給湯温度Ｔ_1Sに対
して３°Ｃ以内の範囲に抑えることができる。

【００５８】次に、前記目標給湯温度Ｔ_1Sが４５°Ｃ以
上で、且つ、６０°Ｃ未満の場合について説明する。目
標給湯温度Ｔ_1Sが４５°Ｃ以上で、且つ、６０°Ｃ未満
であれば（ステップ２，４０）、温度偏差ｅを求め（ス
テップ４１）、運転スイッチ１８がＯＦＦされるか、又
は、通水が停止すると、バーナ１の燃焼を停止し、温度
偏差ｅが１０°Ｃ以上であれば、初点火立上がりでの待
機状態である判断して、第１水開閉弁１４ａ、第２水開
閉弁１４ｂを共に閉状態（水混合比率が「０」）に設定
し、温度偏差ｅが１０°Ｃ未満であれば、第１水開閉弁
１４ａを閉状態、第２水開閉弁１４ｂを開状態（水混合
比率を「小」）に設定する（ステップ４２，４３、４７
〜５０）。

【００５９】通水が開始され、バーナ１の燃焼が開始さ
れると、初点火立上がり時の待機状態であれば、出湯温
センサ１１の検出値Ｔ₁が目標給湯温度Ｔ_1Sを越えるま
で、前記待機状態（水混合比率が「０」の状態）を維持
し、出湯温センサ１１の検出値Ｔ₁が目標給湯温度Ｔ_1S
を越えると、第１水開閉弁１４ａを閉状態、第２水開閉
弁１４ｂを開状態（水混合比率を「小」）に設定して、
前記初期運転時間ｔ₁が経過したものとして、ステップ
２に戻る（ステップ４４，４５，５１〜５５）。その後
は、ステップ５１からステップ５６へ進み、定常運転状
態が維持される。このようにして、図１０に示すよう
に、水混合比率が定常運転時の値に固定される場合（図
１０中、破線で示す）に比較して、目標給湯温度Ｔ_1Sに
至る時間が短いものになる。

【００６０】ステップ５２において、初点火立上がり時
の待機状態でなく、断続使用状態であれば、通水の開始
が検出されてから所定時間ｔ₂（０．２秒）が経過する
までに、再出湯制御モードを「４」に設定し、出湯温セ
ンサ１１の検出値Ｔ₁が目標給湯温度Ｔ_1Sよりも３°Ｃ
以上高くなれば、水混合比率を「中」に切り換え、再出
湯制御モードを「５」に設定する（ステップ５２，５
７，５９〜６２）。出湯温センサ１１の検出値Ｔ₁が目
標給湯温度Ｔ_1Sよりも低く、その差が３°Ｃ以上であれ
ば、前記初期運転時間ｔ₁が経過したものとする（ステ
ップ６０，６３，６４）。再出湯制御モードが「５」に
設定されると、出湯温センサ１１の検出値Ｔ₁が目標給
湯温度Ｔ_1Sよりも低く、その差が３°Ｃ以上であれば、
第１水開閉弁１４ａを閉状態、第２水開閉弁１４ｂを開
状態（水混合比率を「小」）に設定して、前記初期運転
時間ｔ₁が経過したものとする（ステップ６５〜６
７）。

【００６１】このように、目標給湯温度Ｔ_1Sが４５°Ｃ
以上で、且つ、６０°Ｃ未満であれば、目標給湯温度Ｔ
_1Sが４５°Ｃ未満の場合に実行したような、通水の開始
直後において、水混合比率を、定常運転時における水混
合比率よりも低下させるという制御が実行されず、給湯
温度が一時的に高くなるのを防止するようにしている。
又、通水の開始が検出されてから所定時間ｔ₂（０．２
秒）が経過するまでは、水開閉弁１４ａ，１４ｂの開閉
制御を実行しないようにして、過渡的な給湯温度の変化
に起因して、すぐに定常運転状態へ移行するのを防止す
るようにしている。（図１１参照）。

【００６２】目標給湯温度Ｔ_1Sが６０°Ｃ以上に設定さ
れていれば、上述したような水混合比率の変更制御は実
行されず、第１水開閉弁１４ａ及び第２水開閉弁１４ｂ
を共に閉状態（水混合比率を「０」）に設定して、常に
その状態が維持されるように制御する（ステップ２，４
０，６８〜７３）。

【００６３】次に、図１２に示す制御フローチャートに
基づいて、燃料供給量制御の制御動作について詳述す
る。バーナ１の燃焼が開始され、前記初期運転時間ｔ₁
が経過するまでの間は、次のようにして燃料供給量が制
御される（ステップ８０〜８３，８５，８６）。（数
１）により、定常運転時における熱交換器２による目標
加熱温度Ｔ_2Sを演算し、（数２）により、フィードフォ
ワード操作量ＦＦを求める。

【００６４】

【数１】Ｔ_2S＝（Ｔ_1S−Ｔ₀）／Ｍ_XS＋Ｔ₀

【００６５】但し、Ｔ_1Sは給湯温度設定スイッチ１９に
より設定された目標給湯温度Ｔ_1Sであり、Ｔ₀は入水温
センサ１０の検出値（入水温度）であり、Ｍ_XSは、定常
運転時における入水量に対する熱交換器２側水量の比率
データであって、予め実測され、メモリに記憶されてい
る。つまり、前記Ｍ_XSは、目標給湯温度Ｔ_1Sが４５°Ｃ
未満のときは、水混合比率が「中」に設定されている状
態、目標給湯温度Ｔ_1Sが４５°Ｃ以上、６０°Ｃ未満の
ときは、水混合比率が「小」に設定されている状態の夫
々において、実測された熱交換器２側水量の比率データ
であり、目標給湯温度Ｔ_1Sが６０°Ｃ以上のときは、Ｍ
_XS＝１となる。

【００６６】

【数２】ＦＦ＝（Ｔ_2S−Ｔ₀）×Ｍ_X0×Ｑｘ÷Ｃ

【００６７】但し、Ｑｘは水量センサ９により検出され
る入水量であり、Ｃは熱交換器２の熱効率に関する定数
であり、Ｍ_X0は、上述した各水混合比率「小」、
「中」、「大」の夫々における、入水量に対する熱交換
器２側水量の比率データであって、予め実測され、メモ
リに記憶されているデータのうち、混合比制御により設
定されている状態での値である。目標給湯温度Ｔ_1Sが６
０°Ｃ以上のときは、Ｍ_X0＝１となる。

【００６８】又、前記目標加熱温度Ｔ_2Sと、加熱湯温セ
ンサ１２により検出される熱交換器２により加熱された
加熱湯温の実測値Ｔ₂との偏差に基づいて、この偏差が
小さくなるように、ＰＩ制御に基づいて、フィードバッ
ク操作量ＦＢを求める。

【００６９】そして、前記各制御目標ＦＦ，ＦＢを加算
してガス量調節弁１７の操作量を求め、ガス量調節弁１
７を操作制御する。

【００７０】そして、所定単位時間（１秒）をカウント
するタイマーがカウントアップする毎に、即ち、１秒お
きに、加熱湯温センサ１２の検出値Ｔ₂と、熱交換器２
側の通水量Ｑ2 をメモリに記憶させる（ステップ８７〜
８９，９４，９５）。尚、前記熱交換器２側の通水量Ｑ
2 は、そのときの入水量センサ９の検出値Ｑｘと、その
ときに制御されている各水開閉弁１４ａ，１４ｂの開閉
状態に対応する前記Ｍ_X0との積により求められる。又、
加熱湯温センサ１２の検出値Ｔ₂と、熱交換器２側の通
水量Ｑ2 との記憶は、８回分が記憶され、その後は、順
次、１個づつ新しいデータに書き換えられていく。

【００７１】次に、前記初期運転時間ｔ₁が経過した後
は、次のように燃料供給量が制御される。（数３）によ
り、燃料供給量のフィードフォワード操作量ＦＦを求め
る（ステップ８４）。

【００７２】

【数３】ＦＦ＝（Ｔ_1S−Ｔ₀）×Ｑｘ÷Ｃ但し、Ｔ_1Sは給湯温度設定スイッチ１９により設定され
た目標給湯温度Ｔ_1Sであり、Ｔ₀は入水温センサ１０の
検出値（入水温度）であり、Ｑｘは水量センサ９により
検出される入水量である。

【００７３】又、熱交換器２による目標加熱温度Ｔ_2Sと
加熱湯温センサ１２による加熱湯温の実測値Ｔ₂との温
度偏差を求め、この温度偏差が小さくなるように、ＰＩ
制御に基づいて、フィードバック操作量ＦＢを求める
（ステップ８６）。尚、ここで、前記目標加熱温度Ｔ_2S
は、（数４）によって求められる。

【００７４】

【数４】Ｔ_2S＝（Ｔ_1S−Ｔ₀）／Ｍｘ＋Ｔ₀

【００７５】尚、前記ＭX は、入水量に対する熱交換器
２側水量の比率であるが、この比率Ｍｘは、例えば、入
水量が大きく変化した場合や上述したような水開閉弁の
開閉制御が実行された際には、予め設定された値から変
化するおそれがあるから、加熱湯温センサ１２による加
熱湯温の実測値Ｔ₂と、熱交換器２側への通水量Ｑ2と
から、正確な値を学習するようにしている。即ち、熱交
換器２の出口から、バイパス路５との接続点（ミキシン
グ部）までの出湯路４の通路内容量Ｑａを、実測にて予
め求めておき、そして、（数５）に示すように、熱交換
器２側への通水量Ｑ2 の所定単位時間Δｔ（この実施例
では１秒）毎の記憶値を順次積算して、その積算値Ｓ
が、前記出湯路４の通路内容量Ｑａを越える最小の加算
回数ｋ、つまり、熱交換器２の出口からミキシング部ま
で湯が流動するまでの加算回数ｋを求め、ｋ回前の加熱
湯温センサ１２の検出値を、ミキシング部の直前での出
湯路４内の湯温Ｔ_2kとして求める（ステップ８８〜９
２）。尚、熱交換器２側への通水量Ｑ2 は、（数６）に
基づいて算出する。

【００７６】そして、（数７）により正確な前記比率Ｍ
X を求め（ステップ９３）、上記（数４）におけるＭｘ
を、このようにして求められた新たな値に更新すること
によって、正確な目標加熱温度Ｔ_2Sを求め、より誤差
（定常偏差）の少ない燃料供給量制御を行うことができ
るのである。

【００７７】

【数５】Ｓ＝Ｑ₂×Δｔ＋Ｑ₂₁×Δｔ＋Ｑ₂₂×Δｔ＋……＋Ｑ_2kΔｔ

【００７８】

【数６】Ｑ2 ＝Ｍ_X0×Ｑｘ

【００７９】

【数７】Ｍｘ＝（Ｔ₁−Ｔ₀）／（Ｔ_2k−Ｔ₀）

【００８０】このように燃料供給量を制御することで、
図１３に示すように、初点火立上がり時においては、目
標燃料供給量（フィードフォワード操作量）が、目標給
湯温度Ｔ_1Sと入水温度との偏差に基づいて求められる場
合の目標燃料供給量（図１３において破線で示す）より
も大になり、図１４に示すように、給湯温度の立ち上が
りが、、目標給湯温度Ｔ_1Sと入水温度との偏差に基づい
て求められる場合に比較して早くなる。

【００８１】又、断続使用時においては、図１５に示す
ように、水混合比率の切り換え制御に対応して、温度が
高いとき（後沸き時）は燃料供給量が少なくなり、温度
が低いとき（前冷え時）は燃料供給量が大になるので、
図１６に示すように、切り換え制御を行わない場合（図
１６で破線で示す）に比較して、給湯温度の変化がより
少ないものになるように抑制され、目標給湯温度への収
束が早くなる。

【００８２】更に、定常運転時には、フィードフォワー
ド操作量ＦＦが、熱交換器２側水量比率に関係なく算出
され、例えば、図１７に破線で示すように、入水量Ｑｘ
が急激に変化したような場合であっても、正確な制御目
標が得られると共に、熱交換器２側水量比率を正確に求
めることによって、前記混合比率切換制御時に行われよ
うに、目標加熱湯温Ｔ_2Sと、混合比率Ｍ_XS等とに基づい
て、（数１）により、フィードフォワード操作量を求め
る場合（図中、実線で示す）に比較して、混合比率Ｍ_XS
の誤差に起因して残留偏差ΔＴが生じるのを防止でき
る。

【００８３】〔別実施例〕（１）上記実施例では、バーナの燃料供給量制御におい
て、定常燃焼時における熱交換器での目標加熱温度Ｔ_2S
を求めるための、熱交換器側水量の比率Ｍｘを学習する
際において、熱交換器側の水量Ｑ2 を、入水量センサ９
の検出値Ｑｘと、そのときに制御されている各水開閉弁
１４ａ，１４ｂの開閉状態に対応する前記Ｍ_X0との積に
より求めるようにしたが、次のようにして求めてもよ
い。図１９に示すように、前記初期運転時間ｔ₁の経過
するまでの間は、入水量センサ９の検出値Ｑｘと、その
ときに制御されている各水開閉弁１４ａ，１４ｂの開閉
状態に対応する前記Ｍ_X0との積により求め（ステップ８
８ａ）、且つ、前記初期運転時間ｔ₁が経過した後は、
上述したようにして求められる比率（学習値）Ｍｘと入
水量センサ９の検出値Ｑｘとの積により求める（ステッ
プ８８ｂ）ようにしてもよい。このように構成すると、
所定単位時間毎に順次、記憶される熱交換器側の水量Ｑ
2 の精度が向上して、更に、精度よく前記比率Ｍｘの学
習値の精度が向上することになる。（２）上記実施例では、前記比率Ｍｘを、バーナ１の燃
焼が開始されると、その都度、所定単位時間Δｔ毎に演
算して、新たな値に更新させる構成としたが、このよう
な構成に代えて、上記実施例における制御手順に基づい
て前記比率Ｍｘの学習値が求められた後において、この
学習された比率Ｍｘをメモリに記憶させておき、以降の
給湯時においては、上述したような比率Ｍｘの学習を実
行せずに、この記憶されている比率Ｍｘを用いて燃料供
給量制御を実行するように構成してもよい。つまり、上
記実施例における（数２）における混合比率Ｍ_X0に代え
て、記憶されている比率Ｍｘ（学習値）を用いて、初期
運転期間ｔ₁が経過する前におけるフィードフォワード
操作量ＦＦの演算を実行し、上記実施例における（数
４）における比率Ｍｘに、記憶されている比率Ｍｘ（学
習値）を用いて，目標加熱温度Ｔ_2Sの演算を実行し、
（数３）による初期運転期間ｔ₁が経過した後のフィー
ドフォワード操作量ＦＦの演算を実行するように構成し
てもよい。（３）上記実施例では、前記初期運転時間ｔ₁が経過す
るまでの間（過渡状態において）は、定常運転時目標加
熱湯温Ｔ_2Sと入水温度Ｔ₀との偏差、及び、熱交換器２
への通水量Ｑ2 に基づいて、フィードフォワード操作量
ＦＦを求めるように構成したが、これに代えて、目標給
湯温度Ｔ_1Sと入水温度Ｔ₀との偏差、及び、入水量Ｑｘ
に基づいてフィードフォワード操作量ＦＦを求めるよう
に構成してもよい。（４）上記実施例では、定常運転時における前記混合比
率Ｍｘを求める構成として、出湯路４から供給される
湯、バイパス路５から供給される水及び、これらの混合
湯の夫々の温度の情報に基づいて、混合比率Ｍｘを求め
るようにしたが、出湯路４及びバイパス路５の夫々に、
各別に、通水量検出手段を設け、各通水量検出手段の検
出値に基づいて混合比率を求めるように構成してもよ
い。（５）上記実施例では、出湯路４におけるバイパス路５
との接続点より上手側近傍の湯温を検出する構成とし
て、熱交換器２への通水量の検出情報、出湯路４の通路
内容量Ｑａ、及び、加熱湯温センサ１２の検出値に基づ
いて、前記湯温を演算にて求めるようにしたが、出湯路
４におけるバイパス路５との接続点より上手側近傍に湯
温検出センサを設け、直接、湯温を検出するように構成
してもよい。（６）上記実施例では、熱交換器２の通水量検出手段と
して、水量センサ９により検出される入水量Ｑｘと、予
め実測され記憶されている混合比率Ｍ_XSに基づいて、前
記通水量Ｑ2 を演算にて求めるようにしたが、出湯路４
に、熱交換器２への通水量を直接検出する水量センサを
設ける構成としてもよい。（７）上記実施例では、給湯開始時の過渡状態において
は、混合比率を変更させて、混合湯温が目標給湯温度に
なるように混合比調節手段を制御する構成としたが、こ
のような構成に限定されず、混合比率を常に一定に維持
させる構成としてもよい。（８）前記混合比調節手段Ａは、上記したような２個の
経路に夫々開閉弁を備えて構成されるものに代えて、互
いに流路径が異なる３個以上の並列経路に夫々開閉弁を
備えて構成してもよく、又、例えば電動モータ等のアク
チュエータにより前記混合比率を可変調節自在な混合比
率可変弁を用い、実混合比率をセンサ等により検出して
フィードバックしながら、実混合比率が目標値になるよ
うに、アクチュエータを駆動制御させる構成としてもよ
い。但し、上記実施例のように、開閉弁にて制御する構
成とすることで、混合比率の切り換え制御の応答速度が
速くなると共に、構成が簡素化できるものとなる。（９）前記混合湯温検出手段としては、前記出湯路４と
前記バイパス路５との接続点よりも下流側に設ける構成
に代えて、前記出湯路４における接続点よりも上流側箇
所に出湯温センサと、バイパス路内の水温を検出する水
温センサと、出湯路及びバイパス路夫々に通水量の比率
を検出する混合比率検出手段とで構成し、これらの検出
情報から、混合湯温を演算にて求めるようにしてもよ
い。（１０）前記水量検出手段として、上記実施例では、前
記入水路３における前記バイパス路５との分岐点より上
手側に、１個だけの水量センサ９にて構成されるものと
したが、前記入水路３における前記バイパス路５との分
岐点より下手側に熱交換器側水量センサを設けると共
に、バイパス路に途中にバイパス路側水量センサを設
け、これらの水量センサの検出値の加算値に基づいて、
バーナの燃焼制御を行うようにしてもよい。

【００８４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
容易にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】給湯装置の概略構成図

【図２】水混合比率の変化を示す図

【図３】混合比制御のフローチャート

【図４】混合比制御のフローチャート

【図５】混合比制御のフローチャート

【図６】混合比制御のフローチャート

【図７】初点火立上がり時の温度変化を示す図

【図８】断続使用時における温度変化を示す図

【図９】断続使用時における温度変化を示す図

【図１０】初点火立上がり時の温度変化を示す図

【図１１】断続使用時における温度変化を示す図

【図１２】燃料供給量制御のフローチャート

【図１３】初点火立上がり時における燃料制御状態を示
す図

【図１４】初点火立上がり時における温度変化を示す図

【図１５】断続使用時における燃料制御状態を示す図

【図１６】断続使用時における温度変化を示す図

【図１７】水量変化時における燃料制御状態を示す図

【図１８】水量変化時における温度変化を示す図

【図１９】別実施例の燃料供給量制御のフローチャート

【符号の説明】

１バーナ２熱交換器３入水路４出湯路５バイパス路９入水量検出手段１０入水温検出手段１１混合湯温検出手段１７燃料供給量調節手段１００燃焼制御手段１０１混合比制御手段１０２湯温検出手段１０３通水量検出手段Ａ混合比調節手段Ｔ₀ 入水温度Ｔ₁ 給湯温度の検出値Ｔ_1S 目標給湯温度Ｔ₂ 加熱湯温の検出値Ｔ_2S 目標加熱湯温Ｑａ通路内容量Ｍｘ混合比率Ｍ_XS 設定目標比率

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入水路（３）及び出湯路（４）が夫々接
続され、バーナ（１）により加熱される水加熱用の熱交
換器（２）と、前記入水路（３）と前記出湯路（４）とを接続するバイ
パス路（５）と、前記バーナ（１）への燃料供給量を調節する燃焼供給量
調節手段（１７）と、前記燃料供給量調節手段（１７）を制御する燃焼制御手
段（１００）と、前記入水温度（Ｔ₀）を検出する入水温検出手段（１
０）とが備えられ、前記燃焼制御手段（１００）は、前記出湯路（４）から
の湯と、前記バイパス路（５）からの水とが混合された
後の混合湯温が目標給湯温度（Ｔ_1S）になるように、燃
料供給量を制御するように構成されている給湯装置であ
って、前記熱交換器（２）により加熱された湯温を検出する加
熱湯温検出手段（１２）と、前記出湯路（４）における前記バイパス路（５）との接
続点の上流側近傍の湯温を検出する湯温検出手段（１０
２）と、前記出湯路（４）からの湯と、前記バイパス路（５）か
らの水とが混合された後の混合湯温を検出する混合湯温
検出手段（１１）とが備えられ、前記燃焼制御手段（１００）は、前記湯温検出手段（１０２）の検出値、前記混合湯温検
出手段（１１）の検出値（Ｔ ₁ ）、及び、前記入水温度
（Ｔ ₀ ）の夫々に基づいて、前記出湯路（４）からの湯
と前記バイパス路（５）からの水との混合比率（Ｍｘ）
を求め、前記目標給湯温度（Ｔ_1S）、前記入水温度（Ｔ₀）、及
び、前記混合比率（Ｍｘ）から、前記目標給湯温度に対
応する、前記熱交換器（２）による目標加熱湯温
（Ｔ_2S）を求め、前記目標加熱湯温（Ｔ_2S）と、前記加熱湯温検出手段
（１２）による検出値（Ｔ２）との偏差が小さくなるよ
うに、前記偏差に基づいて、フィードバック操作量を求
め、且つ、前記目標給湯温度（Ｔ _1S ）と前記入水温度（Ｔ ₀ ）の偏
差、並びに、前記入水量検出手段（９）により検出され
る入水量に基づいて、フィードフォワード操作量を求
め、前記フィードバック操作量と、前記フィードフォワード
操作量とに基づいて、前記燃料供給量調節手段（１７）
を操作すべく制御するように構成されている給湯装置。
【請求項２】前記熱交換器（２）の通水量を検出する
通水量検出手段（１０３）が備えられ、前記湯温検出手段（１０２）は、設定時間毎に、前記熱交換器（２）の出口から前記バイ
パス路（５）との接続点までの前記出湯路（４）の通路
内容量（Ｑａ）と、前記通水量検出手段（１０３）の単
位時間毎の検出値の加算値との比較情報、並びに、前記
加熱湯温検出手段（１２）の検出値に基づいて、前記接
続点の上手側近傍の湯温を演算するように構成されてい
る請求項１記載の給湯装置。
【請求項３】前記熱交換器（２）を通して、前記出湯
路（４）に供給される湯と、前記バイパス路（５）を通
して供給される水との混合比率を調節する混合比調節手
段（Ａ）と、給湯運転の開始後における過渡状態が過ぎた後の定常運
転状態においては、前記混合比率（Ｍｘ）が、定常運転
用の設定目標比率（Ｍ _XS ）になるように、前記混合比調
節手段（Ａ）を制御し、前記過渡状態においては、前記混合比率を変更させて、
前記混合湯温検出手段（１１）の検出値が前記目標給湯
温度になるように、前記混合比調節手段（Ａ）を制御す
る混合比制御手段（１０１）と、前記熱交換器（２）の通水量を検出する通水量検出手段
（１０３）とが備えられ、前記燃焼制御手段（１００）は、前記過渡状態において、前記目標給湯温度（Ｔ _1S ）、前記入水温度（Ｔ ₀ ）、及
び、前記設定目標比率（Ｍ _XS ）に基づいて、前記目標給
湯温度に対応する、前記熱交換器（２）による定常時目
標加熱湯温（Ｔ _2S ）を求め、前記定常時目標加熱湯温（Ｔ _2S ）と前記入水温度
（Ｔ ₀ ）との偏差、及び、前記通水量検出手段（１０
３）の検出値の夫々の値に基づいて、フィードフォワー
ド操作量を求め、このフィードフォワード操作量に基づ
いて、前記燃料供給量調節手段（Ａ）を操作すべく制御
するように構成されている請求項１又は２記載の給湯装
置。
【請求項４】前記通水量検出手段（１０３）が、前記混合比制御手段（１０１）により変更調節される混
合比率（Ｍｘ）と、前記入水路（３）に供給される入水
量（Ｑｘ）に基づいて、前記熱交換器（２）の通水量を
検出するように構成されている請求項２又は３記載の給
湯装置。