JP3133701B2 - 給湯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入水路を通して供
給される水をバ−ナの燃焼により加熱して出湯路より出
湯する水加熱用の熱交換器と、前記熱交換器への通水が
開始されるに伴って前記バ−ナの燃焼を開始して、前記
熱交換器への通水が停止されるに伴って前記バ−ナの燃
焼を停止させる通常燃焼制御を実行する制御手段とが備
えられている給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記給湯装置において、従来では、前記
通常燃焼制御が実行されて出湯路からの出湯が停止した
後、再度、出湯路からの出湯が開始されるまでは、バ−
ナが燃焼停止状態に維持される構成となっていた。従っ
て、出湯が停止されて再度出湯が開始されるまでの時間
が長くなると、バ−ナにより加熱されていた熱交換器の
湯温が低下して、熱交換器の湯水が供給水の温度に近い
温度にまで低下することになる。つまり、従来において
は、再出湯が開始されると、低い温度の湯水が出湯さ
れ、温度が低下している熱交換器をバ−ナにより加熱し
て湯温が所望の温度に上昇するまでに時間がかかるとい
う不都合があった。

【０００３】そこで、このような不都合を解消するため
に、出湯路と入水路とを接続して循環路を構成し、且
つ、その循環路内に循環ポンプを設けて、出湯が停止さ
れてバ−ナの燃焼を停止しているときに、間欠的に循環
ポンプを作動させて循環路を通して熱交換器に通水さ
せ、バ−ナを間欠的に燃焼させて熱交換器を加熱し、循
環路内の湯温を設定湯温に維持させるように構成したも
のがあった（例えば、特開昭６１‐１１６２３７号公報
参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示のものでは、循環路を構成するための特別な配
管や循環ポンプ等が必要であり、部品点数が多くなり、
その分構成が複雑になると共に、コストアップを招く不
利があった。

【０００５】本発明はかかる問題に着目してなされたも
のであり、その目的は、構成を複雑化させることなく、
出湯の開始時に極力、早く所望温度に近い温度の湯を給
湯することが可能となる給湯装置を提供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明によれば、前記出湯路の湯水
の温度を検出する湯温検出手段が設けられ、前記制御手
段は、前記熱交換器への通水が停止している状態におい
て、保温燃焼開始用の設定条件が満たされると、前記バ
−ナの燃焼を開始させ、且つ、前記バーナの燃焼による
インプット量を積算して、その積算インプット量が保温
燃焼に必要なバーナの目標積算インプット量になると、
前記バーナの燃焼を停止させる保温燃焼制御を実行し、
且つ、その保温燃焼制御を実行した後における前記通常
燃焼制御の開始時に、前記出湯路における前記湯温検出
手段の検出値に基づいて、その検出値が前記目標温度に
対して出湯路用補正上限値以上にオーバーシュートして
いると、前記保温燃焼制御における目標積算インプット
量を小さくし、出湯路用補正下限値以上にアンダーシュ
ートしていると、前記保温燃焼制御における目標積算イ
ンプット量を大きくして、前記目標積算インプット量を
補正するように構成されている。

【０００７】つまり、出湯が停止されて熱交換器への通
水が停止している状態で、保温燃焼開始用の設定条件、
例えば、出湯路や熱交換器内等の装置内部の湯路におけ
る湯水の温度が低下したり、出湯が停止された後、熱交
換器内の湯水の温度が低下するに十分な時間が経過した
ような場合等、保温燃焼用の設定条件が満たされると、
バ−ナの燃焼を開始させ、保温燃焼制御を実行して湯水
を加熱するものであるから、上述した従来構造のような
特別な配管や循環ポンプ等を必要とせずに熱交換器内の
湯水の湯温上昇を図ることができる。しかも、その保温
燃焼制御は、バ−ナの燃焼によるインプット量を積算し
て、その積算インプット量が保温燃焼に必要なバ−ナの
目標積算インプット量になると、保温燃焼停止用の設定
条件が満たされたものとしてバ−ナの燃焼を停止するも
のであるから、例えば、設定時間経過後にバ−ナの燃焼
を停止したり、熱交換器内に設けられた温度センサの検
出値に基づいてバ−ナの燃焼を停止するものと比較し
て、熱交換器内の湯水の温度をより確実に所望の温度に
近づけることができる。

【０００８】すなわち、バ−ナの燃焼を開始した後、設
定時間経過後に燃焼を停止するものでは、保温燃焼に要
するバ−ナのインプット量に確実に対応することが難し
く、設定時間が短いと所望の湯温にまで上昇せず、逆に
設定時間が長いと湯温が上昇しすぎるという問題があ
る。さらに、この保温燃焼制御においては、熱交換器内
を湯水が流通しない状態、つまり、熱交換器内に湯水が
滞留した状態でバ−ナを燃焼するものであるから、熱交
換器内の湯水の温度が迅速に均一化されず、熱交換器内
における湯温にばらつきが生じる。そのため、温度セン
サの検出値によりバ−ナの燃焼を停止するものでは、そ
の温度センサの設置箇所により温度センサの検出値が異
なることがあり、熱交換器内の湯水の平均的な温度を検
出するのが困難で、又、湯温の均一化に時間を要するた
めに応答性が悪いという問題がある。その点、バ−ナの
燃焼による積算インプット量に基づいてバ−ナの燃焼を
停止するものでは、バ−ナの燃焼により熱交換器に付与
されたインプット量に基づくもので、結果として、熱交
換器内における湯水の平均的な湯温を予測することが可
能となり、湯水の温度を極力所望温度又はそれに近い温
度に維持することができ、出湯開始時に、極力早く所望
温度又はそれに近い温度の湯を給湯することが可能とな
る。 しかも、保温燃焼制御を実行した後における前記通
常燃焼制御の開始時に、前記出湯路における前記湯温検
出手段の検出値に基づいて、その検出値が前記目標温度
に対して出湯路用補正上限値以上にオーバーシュートし
ていると、前記保温燃焼制御における目標積算インプッ
ト量を小さくし、出湯路用補正下限値以上にアンダーシ
ュートしていると、前記保温燃焼制御における目標積算
インプット量を大きくして、前記目標積算インプット量
を補正するものであるから、保温燃焼制御が実行され、
その後の再出湯時に流れ出る湯水の温度が、仮に目標温
度に対して大きくオーバーシュートしたり、アンダーシ
ュートしたとしても、次回の保温燃焼制御の際には、目
標積算インプット量が補正され、その結果、オーバーシ
ュートやアンダーシュートが是正されて、所望温度又は
それに近い温度の湯が給湯されることになる。

【０００９】請求項２に記載の発明によれば、前記熱交
換器内の湯水の温度を検出する湯温検出手段が設けら
れ、前記制御手段は、前記熱交換器への通水が停止して
いる状態において、保温燃焼開始用の設定条件が満たさ
れると、前記バ−ナの燃焼を開始させ、且つ、前記バー
ナの燃焼によるインプット量を積算して、その積算イン
プット量が保温燃焼に必要なバーナの目標積算インプッ
ト量になると、前記バーナの燃焼を停止させる保温燃焼
制御を実行し、且つ、その保温燃焼制御を実行した後に
おける前記通常燃焼制御の開始時に、前記熱交換器内に
おける湯温検出手段の検出値に基づいて、その検出値が
前記目標温度に対して熱交換器用補正上限値以上にオー
バーシュートしていると、前記保温燃焼制御における目
標積算インプット量を小さくし、熱交換器用補正下限値
以上にアンダーシュートしていると、前記保温燃焼制御
における目標インプット量を大きくして、前記目標積算
インプット量を補正するように構成されている。 つま
り、出湯が停止されて熱交換器への通水が停止している
状態で、保温燃焼開始用の設定条件、例えば、出湯路や
熱交換器内等の装置内部の湯路における湯水の温度が低
下したり、出湯が停止された後、熱交換器内の湯水の温
度が低下するに十分な時間が経過したような場合等、保
温燃焼用の設定条件が満たされると、バ−ナの燃焼を開
始させ、保温燃焼制御を実行して湯水を加熱するもので
あるから、上述した従来構造のような特別な配管や循環
ポンプ等を必要とせずに熱交換器内の湯水の湯温上昇を
図ることができる。 しかも、その保温燃焼制御は、バ−
ナの燃焼によるインプット量を積算して、その積算イン
プット量が保温燃焼に必要なバ−ナの目標積算インプッ
ト量になると、保温燃焼停止用の設定条件が満たされた
ものとしてバ−ナの燃焼を停止するものであるから、例
えば、設定時間経過後にバ−ナの燃焼を停止したり、熱
交換器内に設けられた温度センサの検出値に基づいてバ
−ナの燃焼を停止するものと比較して、熱交換器内の湯
水の温度をより確実に所望の温度に近づけることができ
る。 すなわち、バ−ナの燃焼を開始した後、設定時間経
過後に燃焼を停止するものでは、保温燃焼に要するバ−
ナのインプット量に確実に対応することが難しく、 設定
時間が短いと所望の湯温にまで上昇せず、逆に設定時間
が長いと湯温が上昇しすぎるという問題がある。 さら
に、この保温燃焼制御においては、熱交換器内を湯水が
流通しない状態、つまり、熱交換器内に湯水が滞留した
状態でバ−ナを燃焼するものであるから、熱交換器内の
湯水の温度が迅速に均一化されず、熱交換器内における
湯温にばらつきが生じる。そのため、温度センサの検出
値によりバ−ナの燃焼を停止するものでは、その温度セ
ンサの設置箇所により温度センサの検出値が異なること
があり、熱交換器内の湯水の平均的な温度を検出するの
が困難で、又、湯温の均一化に時間を要するために応答
性が悪いという問題がある。 その点、バ−ナの燃焼によ
る積算インプット量に基づいてバ−ナの燃焼を停止する
ものでは、バ−ナの燃焼により熱交換器に付与されたイ
ンプット量に基づくもので、結果として、熱交換器内に
おける湯水の平均的な湯温を予測することが可能とな
り、湯水の温度を極力所望温度又はそれに近い温度に維
持することができ、出湯開始時に、極力早く所望温度又
はそれに近い温度の湯を給湯することが可能となる。 し
かも、保温燃焼制御を実行した後における前記通常燃焼
制御の開始時に、前記熱交換器内における湯温検出手段
の検出値に基づいて、その検出値が前記目標温度に対し
て熱交換器用補正上限値以上にオーバーシュートしてい
ると、前記保温燃焼制御における目標積算インプット量
を小さくし、熱交換器用補正下限値以上にアンダーシュ
ートしていると、前記保温燃焼制御における目標インプ
ット量を大きくして、前記目標積算インプット量を補正
するものであるから、保温燃焼制御実行後における再出
湯時の湯水の温度が、目標温度に対して大きくオーバー
シュートしたり、アンダーシュートしたとしても、次回
の保温燃焼制御の際には是正されて、所望温度又はそれ
に近い温度の湯が給湯されることになる。

【００１０】請求項３に記載の発明によれば、制御装置
は、前記目標積算インプット量として、熱交換器内の湯
水を設定温度にまで加熱するに必要な熱量を演算するよ
うに構成されている。

【００１１】従って、保温燃焼制御を実行することによ
って、熱交換器内の湯水の平均的な温度を所望の設定温
度に近づけることができ、出湯開始時に、より一層早く
所望温度又はそれに近い温度の湯を給湯することができ
る。

【００１２】請求項４に記載の発明によれば、湯温検出
手段によって出湯路又は熱交換器内の湯水の温度が検出
され、制御手段は、この湯温検出手段の検出値が設定下
限値以下になると、前記保温燃焼開始用の設定条件が満
たされたものと判別してバ−ナの燃焼を開始させる。

【００１３】従って、出湯が停止されて出湯路又は熱交
換器内の湯水の温度が設定下限値以下にまで低下する
と、保温燃焼制御におけるバ−ナの燃焼が開始されるこ
とになり、熱交換器内の湯水の温度が低下するに十分な
時間が経過するとバ−ナの燃焼を開始するものに較べ、
比較的早く所望温度又はそれに近い温度での出湯が可能
となる。つまり、外気温等により熱交換器内の温度低下
の度合いが異なってくるので、前記保温燃焼開始用の設
定条件を時間により一律に設定することは難しいが、前
記湯温検出手段の検出値に基づき、前記保温燃焼開始用
の設定条件を設定する場合には、外気温等による熱交換
器内の温度低下の度合いにも対応でき、しかも、再出湯
時に最初に流れ出る湯水の温度は、前記設定下限値以下
の低い温度になることがなくて使い勝手も良い。尚、こ
の出湯路又は熱交換器内の湯水の温度を検出する湯温検
出手段は、請求項１又は請求項２で述べた湯温検出手段
で兼用することもでき、その場合には、湯温検出手段の
兼用化により構成の簡素化を図ることができる。

【００１４】請求項５に記載の発明によれば、前記バ−
ナのインプット量を変更自在なインプット量調節手段
と、出湯用の目標温度を変更設定自在な目標温度設定手
段とが備えられ、制御手段は、前記通常燃焼制御におい
て、出湯温度が前記目標温度になるようにインプット量
調節手段を制御するように構成され、前記保温燃焼制御
において、前記目標温度が変更されるに伴って、前記設
定下限値を変更するように構成されている。

【００１５】従って、通常燃焼制御が実行されていると
きには、バ−ナのインプット量が調整され、出湯温度が
任意に設定された目標温度になるように制御される。そ
して、出湯が停止され、前記保温燃焼制御が実行される
際、目標温度が変更されていれば、それに合わせて設定
下限値が変更されることになるので、再出湯時に最初に
流れ出る湯水の温度を、変更された目標温度又はそれに
近い温度にさせることができる。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】請求項６に記載の発明によれば、前記制御
手段による前記保温燃焼制御の実行を牽制する保温制御
牽制手段が設けられ、前記保温制御牽制手段は、前記出
湯用の目標温度が、短時間のみ給湯使用されると予測さ
れる設定温度領域にあれば、前記保温燃焼制御の実行を
牽制するように構成されている。

【００２１】つまり、出湯用の目標温度として、例え
ば、身体に触れると火傷を起こすおそれのあるような高
温（６０℃を越えるような温度）を設定した場合には、
油分が多く付着した調理具を洗ったり、あるいは、鍋等
に高温湯を設定量溜める場合等、短時間のみ高温湯を必
要とする場合が多く、このような高温湯をその後も長時
間にわたって給湯することは少ない。従って、高温等の
特殊な設定温度領域にあれば、保温燃焼制御にて、その
目標温度に維持させる必要はないと考えられるので、前
記保温燃焼制御の実行を牽制するのであり、その結果、
次回出湯時に高温湯が出湯される等の不利を未然に回避
して使用上の安全性を確保することができると共に、エ
ネルギ−の無駄を生じることの不利をも回避できるもの
となる。

【００２２】請求項７に記載の発明によれば、前記熱交
換器に対する通水状態を検出する通水状態検出手段が設
けられ、前記保温制御牽制手段は、装置の設置初期にお
いて、前記通水状態検出手段にて前記熱交換器に対する
通水状態が検出された後に、前記保温燃焼開始用の設定
条件が満たされるまでは前記保温燃焼制御を実行するよ
うに構成されている。

【００２３】従って、給湯装置が新たに設置されて熱交
換器に対する通水が開始されていない初期状態におい
て、前記保温燃焼制御が誤って実行され、熱交換器に通
水されていない状態でバ−ナの燃焼により加熱されるこ
とがなく、給湯装置の設置初期における空焚き等による
不都合を未然に回避でき使用上の安全性を確保すること
ができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る給湯装置につ
いて説明する。図１に示すように、この給湯装置は、供
給される水を加熱して図示しない給湯栓に給湯する給湯
部Ｋ、この給湯部Ｋの動作を制御する制御手段としての
制御部Ｈ、この制御部Ｈに動作情報を指令するリモコン
操作部Ｒ等を備えて構成されている。

【００２５】前記給湯部Ｋは、燃焼室１内備えられた水
加熱用の熱交換器２、この熱交換器２を加熱するガス燃
焼式のバ−ナ３、このバ−ナ３に燃焼用空気を通風する
と共に、その通風量を変更調整自在なファン４等で構成
され、前記熱交換器２には、例えば家庭用の水道等から
水が供給される入水路５、加熱後の湯を給湯栓に出湯す
る出湯路６が夫々接続され、入水路５には、熱交換器２
への通水量を検出する通水状態検出手段としての通水量
センサ７、入水温度を検出する入水温サ−ミスタ８が夫
々備えられ、出湯路６には出湯温度を検出する湯温検出
手段としての出湯温サ−ミスタ９が備えられている。

【００２６】バ−ナ３に対する燃料供給路１０には、燃
料供給を断続する電磁操作式の断続弁１１、燃料供給量
を変更してバ−ナ３のインプット量を変更調節するイン
プット量調節手段としての電磁操作式のガス量調節弁１
２が備えられ、又、バ−ナ３の近くには、バ−ナ３に対
する点火動作を実行するイグナイタ１３と、バ−ナ３に
着火されたか否かを検出するフレ−ムロッド１４とが夫
々備えられている。

【００２７】前記リモコン操作部Ｒは、給湯部Ｋの運転
の開始・停止を指令する運転スイッチ１５、出湯用の目
標温度を変更設定自在な目標温度設定手段としての温度
設定スイッチ１６、出湯温度や目標温度等を表示する表
示部１７、運転状態であることを表示する運転ランプ１
８、バ−ナ３が燃焼状態であることを表示する燃焼ラン
プ１９等を備えて構成されている。

【００２８】前記制御部Ｈは、マイクロコンピュ−タを
備えて構成され、給湯中において通常燃焼制御を実行す
る通常燃焼制御手段１００、給湯待機中において保温燃
焼制御を実行する保温燃焼制御手段１０１、前記保温燃
焼制御の実行を牽制する保温制御牽制手段１０２の夫々
が制御プログラム形式で備えられている。そして、前記
保温燃焼制御手段１０１は、前記保温燃焼制御の際に、
バ−ナ３の目標積算インプット量を演算するインプット
量演算手段１０３と、前記インプット量演算手段１０３
により演算されたバ−ナ３の目標積算インプット量を、
学習して補正するインプット量補正手段１０４とが備え
られている。

【００２９】前記通常燃焼制御手段１００は、給湯部Ｋ
が運転状態に設定されている状態で、熱交換器２への通
水が開始されるに伴ってバ−ナ３の燃焼を開始して、熱
交換器２への通水が停止されるに伴ってバ−ナ３の燃焼
を停止させるように制御すると共に、熱交換器２への通
水が検出させているときには、出湯温度が目標温度にな
るようにバ−ナ３の燃焼量を調整する通常燃焼制御を実
行するように構成されている。

【００３０】具体的には、前記通常燃焼制御において前
記制御部Ｈは次のような制御動作を実行する。つまり、
運転スイッチ１５のＯＮ操作に伴って運転状態に設定さ
れた後に、給湯栓の開操作に伴って通水量センサ７にて
検出される通水量が設定水量を越えて熱交換器２への通
水状態が検出されると、ファン４による通風作動を開始
し、且つ、断続弁１１を開弁させてガス量調節弁１２を
点火用ガス量になるように開弁調整すると共に、イグナ
イタ１３によってスパ−クを発生してバ−ナ３への点火
動作を開始し、フレ−ムロッド１４によって着火状態が
検出されるとイグナイタ１３による点火動作を終了す
る。

【００３１】そして、入水温サ−ミスタ８、出湯温サ−
ミスタ９、通水量センサ７夫々の検出情報、及び、温度
設定スイッチ１６にて設定されている目標温度の情報に
基づいて、出湯温度を目標温度にするために必要なバ−
ナ３のインプット量を演算にて求め、求められたインプ
ット量に対応するガス量になるようにガス量調節弁１２
を調整制御すると共に、ファン４の通風量が調整ガス量
に対して適正燃焼状態になるようにファン４の通風量を
調整制御するのであり、それによって出湯路６から目標
温度の湯が給湯されることになる。

【００３２】前記保温燃焼制御手段１０１は、給湯が停
止されている待機状態、つまり、熱交換器２への通水が
停止している状態において、保温燃焼開始用の設定条件
が満たされると、前記インプット量演算手段１０３によ
って保温燃焼に必要な目標積算インプット量を演算する
と共に、バ−ナ３の燃焼を開始させ、保温燃焼停止用の
設定条件が満たされるとバ−ナ３の燃焼を停止させる保
温燃焼制御を実行するように構成され、必要に応じて、
インプット量補正手段１０４が、保温燃焼制御における
目標積算インプット量を補正するように構成されてい
る。

【００３３】具体的に説明すると、熱交換器２内の湯水
の温度を検出する湯温検出手段としての保温用湯温サ−
ミスタ２０が設けられ、制御部Ｈは、熱交換器２への通
水が停止している状態において、保温用湯温サ−ミスタ
２０の検出値が設定下限値、例えば、温度設定スイッチ
１６により設定されている目標設定温度に対して１０℃
低下すると、保温燃焼開始用の設定条件が満たされたも
のと判別して、インプット量演算手段１０３が、予め記
憶されている熱交換器２の容量や熱効率等を基に、下記
数１の式に基づいて、保温燃焼に必要な目標積算インプ
ット量Ｉ（Ｍ）、具体的には、熱交換器２内の湯水を所
望する設定温度にまで加熱するに要するバーナ３の熱量
を演算する。

【００３４】

【数１】Ｉ（Ｍ）＝（Ｔｓ−Ｔｘ）×σ

【００３５】上記数１の式において、Ｔｓは目標設定温
度、Ｔｘは保温用湯温サ−ミスタ２０による検出値、σ
は熱交換器内の湯水の温度を０．５℃上昇させるために
必要なインプット量である。尚、上記数１の式におい
て、σを０．５℃上昇させるために必要なインプット量
に設定したが、このσについては、０．５℃に限るもの
ではなく、実情に即して種々変更することができる。

【００３６】このようにして目標積算インプット量Ｉ
（Ｍ）を演算すると共に、保温燃焼制御のためにバ−ナ
３の燃焼を開始し、且つ、保温燃焼制御手段１０１が、
バ−ナ３のインプット量を積算して、その積算インプッ
ト量が、前記目標積算インプット量Ｉ（Ｍ）に対して所
定差以下になると、前記保温燃焼停止用の設定条件が満
たされたものと判断してバ−ナ３の燃焼を停止し、保温
燃焼制御を終了する。

【００３７】そして、保温燃焼制御終了後において、再
び給湯栓の開操作に伴って通水量センサ７にて熱交換器
２への通水状態が検出されると、上述の通常燃焼制御が
実行されるが、その際、出湯温サ−ミスタ９の検出値
が、出湯路用補正上限値以上にオーバーシュートしてい
たり、出湯路用補正下限値以上にアンダーシュートして
いると、前記インプット量補正手段１０４が、下記数２
の式に基づいて、前記目標積算インプット量Ｉ（Ｍ）を
補正する。

【００３８】

【数２】Ｉ（Ｍ）＝（Ｔｓ−Ｔｘ）×σ±β

【００３９】上記数２の式において、βは学習補正量
で、例えば、熱交換器内の湯水の温度を０．１℃上昇さ
せるために必要なインプット量であり、実情に即して種
々の値に設定される。

【００４０】前記保温用湯温サ−ミスタ２０は、熱交換
器２における湯水の通路部分のうち、給湯待機中に湯温
が低下しやすい箇所に設けられている。つまり、図２に
示すように、前記熱交換器２は、複数のフィンチュ−ブ
型の熱交換用管路部分２ａが上下に積層する状態で、燃
焼室１を構成する左右側壁１Ａ，１Ｂにわたる状態で配
置され、且つそれらが蛇行状に一連に連なる管路を形成
するように、それらが左右側壁１Ａ，１Ｂの外方側にお
いて複数のＵ字管２ｂにて互いに接続される構成となっ
ている。そして、その内の下方側に位置する熱交換用管
路部分２ａの近くに位置するＵ字管２ｂに前記保温用湯
温サ−ミスタ２０が設けられている。

【００４１】前記保温制御牽制手段１０２は、出湯用の
目標温度Ｔｓが、短時間のみ給湯使用されると予測され
る設定温度領域にあれば、前記保温燃焼制御の実行を牽
制するように構成されている。前記目標温度Ｔｓが例え
ば３５℃〜５０℃程度の温度領域にあれば、食器の洗浄
やあるいは浴槽への湯張り等、身体に長時間触れても安
全な温度であり、比較的長い時間にわたって給湯が行わ
れることが考えられるが、例えば、６０℃を越えるよう
な高い温度であれば、身体に触れると火傷のおそれがあ
る等の不具合がある。このように、長時間給湯すること
はあまり考えられず、例えば、油分の多い調理具を洗う
とき等短時間のみ給湯使用されると予測される６０℃以
上のときは、この給湯後に保温燃焼制御を行う必要が無
いので作動を牽制するのである。

【００４２】又、前記保温制御牽制手段１０２は、装置
の設置初期において、前記保温燃焼制御を牽制するよう
に構成されている。具体的には、給湯装置が新たに設置
されて、運転スイッチ１５がＯＮ操作された後にすぐに
前記保温燃焼制御が実行されると、熱交換器２に対する
通水が開始される前に、前記保温用湯温サ−ミスタ２０
の検出情報に基づいてバ−ナ３の燃焼を開始させる。つ
まり、熱交換器２の内部に湯水が存在しない状態でバ−
ナ３にて加熱されて空焚き状態となり、熱交換器２が異
常高温になって、損傷を与える等の不具合がある。この
ような事態を避けるため、熱交換器２への通水によって
通常燃焼制御が実行され、そして通水が停止された後
に、前記保温燃焼制御が実行されるようにして、保温燃
焼制御を牽制するように構成されている。

【００４３】次に、図３に示す制御フロ−チャ−トに基
づいて、制御部Ｈの制御動作について説明する。給湯装
置に電源が投入されて、運転スイッチ１５がＯＮ操作さ
れていないときは、保温フラグを「ＯＦＦ」状態に設定
して待機しておく（ステップ１，２）。そして、運転ス
イッチ１５がＯＮ操作された後に、給湯栓が開操作され
るに伴って前記通水量センサ７の検出値が設定水量を越
えて熱交換器２への通水（水流）が検知されると、通常
燃焼制御を実行する。つまり、バ−ナ３に点火させて、
出湯温サ−ミスタ９にて検出される出湯温度が温度設定
スイッチ１６にて設定された目標温度Ｔｓになるように
バ−ナ３のインプット量とファン４の通風量を制御する
（ステップ３〜５）。このような通常燃焼制御が、給湯
栓が閉じられて水流が検知されなくなるか、又は、運転
スイッチ１５がＯＦＦ操作されるまで実行される（ステ
ップ６，７，８）。尚、運転スイッチ１５がＯＮ操作さ
れている状態であっても、水流が検知されなければ、保
温フラグが「ＯＮ」状態に設定されているか否かを判断
することになるが、装置の設置初期においては保温フラ
グが「ＯＦＦ」状態に設定されているから、ステップ１
に戻り水流が検知されるまで待機状態となる（ステップ
１３）。

【００４４】そして、通常燃焼制御が実行されていると
きに、給湯栓が閉じられて通水量センサ７の検出値が設
定水量を下回ると、バ−ナ３の燃焼を停止させると共
に、保温フラグを「ＯＮ」状態に設定して（ステップ
６，９，１０）、水流が検知されるまで待機状態とな
る。又、通常燃焼制御が実行されているときに、運転ス
イッチ１５がＯＦＦ操作されると、バ−ナ３の燃焼を停
止させると共に、保温フラグを「ＯＦＦ」状態に設定し
て（ステップ８，１１，１２）、運転スイッチ１５がＯ
Ｎ操作されるまで待機状態となる。従って、運転スイッ
チ１５がＯＮ操作され、且つ、水流検知に基づく通常燃
焼制御が実行されているときに、水流が検知されない状
態となってバ−ナ３の燃焼が停止されたときに、保温フ
ラグが「ＯＮ」状態に設定されるようになっており、運
転スイッチ１５がＯＮされていない状態、或いは、運転
スイッチ１５がＯＮ操作されていても、一度も水流が検
知されていなければ、保温フラグが「ＯＦＦ」に設定さ
せることになる。

【００４５】そして、運転スイッチ１５がＯＮ操作され
ており、水流が検知されていないとき、保温フラグが
「ＯＮ」状態に設定されていれば、前記保温用湯温サ−
ミスタ２０の検出情報に基づいて、その検出値Ｔｘが出
湯用目標温度Ｔｓよりも設定量α低い設定値（設定下限
値、例えば１０℃）以下になったことが判別されると、
保温燃焼に必要な目標積算インプット量Ｉ（Ｍ）を演算
し、バ−ナ３の保温燃焼作動を開始する。そして、保温
燃焼制御手段１０１が、バ−ナ３のインプット量ΣＩを
積算し、熱交換器２内の湯温を出湯用目標温度Ｔｓに対
して大きく下回ることがないように保温燃焼制御を実行
する（ステップ１３〜１７）。この保温燃焼制御中に給
湯栓が閉じられず、運転スイッチがＯＦＦ操作されなけ
れば、保温燃焼制御手段１０１で積算された積算インプ
ット量ΣＩが、前記目標積算インプット量Ｉ（Ｍ）以上
になった時点で、保温燃焼停止用の設定条件が満たされ
たものと判別し、バ−ナ３の燃焼を停止して保温燃焼制
御を終了する（ステップ１８〜２１）。尚、この保温燃
焼制御実行中に給湯栓が開操作されて水流が検知される
と、ステップ５に移行して通常燃焼制御を実行し（ステ
ップ１８）、運転スイッチ１５がＯＦＦ操作されると、
保温フラグを「ＯＦＦ」状態に設定してバ−ナ３の保温
燃焼を中止させる（ステップ１９，２２，２３）。

【００４６】そして、前記保温燃焼制御が終了した後に
前記通常燃焼制御が実行されると、保温フラグが「Ｏ
Ｎ」に設定されているので（ステップ７）、目標積算イ
ンプット量の補正が行われる。この目標積算インプット
量の補正は、図４に示すように、出湯の開始に伴って通
常燃焼制御が実行された際において、出湯温サ−ミスタ
９の検出値Ｔｗが、設定温度Ｔｓに対して出湯路用補正
上限値γ以上にオ−バ−シュ−トしているか、出湯路用
補正下限値γ以下にアンダーシュートしているかを判別
し（ステップ２４，２５）、出湯路用補正上限値γ以上
にオーバーシュートしていれば、保温燃焼制御における
目標積算インプット量Ｉ（Ｍ）を補正量βだけ小さくな
るように補正し（ステップ２７）、出湯路用補正下限値
γ以下にアンダーシュートしていれば、目標積算インプ
ット量Ｉ（Ｍ）を補正量βだけ大きくなるように補正す
る（ステップ２８）。尚、この目標積算インプット量の
補正は、出湯温サ−ミスタ９に代えて、保温用湯温サ−
ミスタ２０による熱交換器２内の湯温検出値の情報に基
づいて、つまり、熱交換器用補正上限値と下限値に対し
てオーバーシュートしているかアンダーシュートしてい
るかを判別して補正することもできる。

【００４７】前記インプット量演算手段１０３による目
標積算インプット量Ｉ（Ｍ）の演算は、温度設定スイッ
チ１６の操作に基づいて目標温度Ｔｓが変更設定される
と、それに伴って変更された目標温度Ｔｓにより目標積
算インプット量Ｉ（Ｍ）が演算され、装置内部の湯路内
にある湯水が目標温度Ｔｓに近い温度に加熱保温される
ことになる。このように給湯が停止されている給湯待機
状態において、熱交換器２内部の管路にある湯水が、目
標温度又はそれに近い温度に常に保温加熱されることに
なり、再出湯時には極力早く目標温度またはそれに近い
温度の湯が給湯されることになり使い勝手がよいものと
なる。

【００４８】しかし、出湯用の目標温度が、短時間のみ
給湯使用されると予測されるような温度領域（例えば６
０℃を越えるような高い温度）にある場合には、出湯開
始時に湯が身体に触れると火傷等のおそれがある。この
ようなときには、保温燃焼制御の実行を牽制する。具体
的に保温制御牽制作動の動作について、図５に基づいて
説明すると、上記実施形態における図３の制御動作のス
テップ１０において、保温フラグを「ＯＮ」状態に設定
するための条件として、目標温度Ｔｓが短時間のみ給湯
使用されると予測される設定温度領域にあるか否かを判
断して、そのような温度領域になければ、保温フラグを
「ＯＮ」状態に設定し、その温度領域にあれば、保温フ
ラグを「ＯＦＦ」状態に維持させるようにする（ステッ
プ２９，３０，３１）。このように保温燃焼制御の実行
を牽制すると、出湯用の目標温度が、短時間のみ給湯使
用されると予測される設定温度領域にあるときに、身体
に触れると火傷等のおそれがあるような高い温度の湯が
給湯されるのを防ぐことができる。

【００４９】〔別実施形態〕 （１）上記実施形態では、保温燃焼開始用の設定条件と
して、保温用湯温サ−ミスタ２０の検出値が目標温度よ
りも設定量低い温度を下回ることを条件としたが、この
ような構成に代えて、次のように構成してもよい。

【００５０】保温用湯温サ−ミスタ２０の検出値が予め
設定された所定温度を下回ることを条件としてもよい。

【００５１】又、通常燃焼制御が実行されているときに
おける保温用湯温サ−ミスタ２０の検出値を記憶してお
き、前記検出値が記憶されている値よりも設定量低い温
度を下回ると、前記保温燃焼を開始させる構成としても
よい。

【００５２】更に、通常燃焼制御において水流停止によ
りバ−ナ３が燃焼停止してから保温用設定時間が経過す
ると、保温燃焼を開始させるように構成してもよい。こ
の保温用設定時間としては予め設定された一定時間であ
ってもよく、あるいは、外気温度や入水温度に応じてこ
れらの温度が低ければ短い時間に変更し、温度が高けれ
ば長い時間に変更するようにしてもよい。

【００５３】（２）上記実施形態では、目標積算インプ
ット量Ｉ（Ｍ）を演算により求める構成としたが、保温
燃焼に必要な目標積算インプット量Ｉ（Ｍ）を予め記憶
しておいて実施することもでき、又、演算により求める
場合、先の実施形態では、保温用湯温サ−ミスタ２０の
検出値Ｔｘが出湯用目標温度Ｔｓよりも設定量α低い設
定値以下になると演算する構成としたが、その前に予め
演算しておいて、保温用湯温サ−ミスタ２０の検出値Ｔ
ｘが出湯用目標温度Ｔｓよりも設定量α低くなると、直
ちにバ−ナ３の保温燃焼作動を開始するように構成する
こともできる。

【００５４】（３）上記実施形態では、保温制御牽制手
段として、設置初期に熱交換器２への通水が検出される
まで保温燃焼制御を牽制するだけの構成としたが、この
ような牽制作動に加えて、次のような牽制作動を実行す
る構成としてもよい。

【００５５】前記通常燃焼制御を停止してから、設定待
機時間（例えば数時間程度）以上経過しても通水が検出
されないような場合に前記保温燃焼制御の実行を牽制す
るようにしてもよい。例えば、給湯使用者が就寝したよ
うな場合等においては、翌朝になるまで給湯が行われな
いので、保温燃焼制御を実行する必要が無いが、運転ス
イッチ１５のＯＦＦ操作を忘れた場合には、保温燃焼制
御が実行されることになりエネルギ−ロスとなるから、
このような場合には保温燃焼制御の実行を牽制するので
ある。

【００５６】この牽制作動の具体的な動作について説明
を加えると、図６に示すように、上記実施形態における
図３の制御動作のステップ３からステップ１３への移行
中に、前回のバーナ３の通常燃焼制御作動の燃焼停止か
ら設定時間が経過したか否かが判別され、経過していれ
ば、保温フラグを「ＯＦＦ」状態に設定してステップ１
に戻るようにする（ステップ３２，３３）。

【００５７】（４）上記実施形態では、保温制御牽制手
段として、制御部Ｈに制御プログラム形式で備える構成
としたが、このような構成に代えて、例えば、リモコン
操作部等に、制御部Ｈに対して保温燃焼制御を実行する
状態と保温燃焼制御を実行しない状態とに制御モ−ドの
切替えを指令する、モ−ド切替えスイッチを設ける構成
としてもよい。

【００５８】（５）上記実施形態では、熱交換器２に対
して入水路５と出湯路６が夫々接続されて、入水路５よ
り供給される水の全量が熱交換器２にて加熱された後に
出湯路６から出湯される構成としたが、このような構成
に代えて、次のように構成してもよい。

【００５９】入水路５と出湯路６とをバイパス路を開し
て接続すると共に、このバイパス路を断続自在なバイパ
ス弁を設け、熱交換器２の出口部の湯温を検出する出口
湯温サ−ミスタと、混合湯温を検出する混合湯温サ−ミ
スタとを設け、バイパス弁を開弁して比較的低温の湯を
多量に給湯できる状態と、バイパス弁を閉弁して高温湯
を給湯できる状態とに使い分けできるように構成され、
バイパス弁が開弁されているときは、通常燃焼制御にお
いて、出口湯温サ−ミスタの検出情報と目標温度とによ
りバ−ナ３の燃焼量をフィ−ドフォワ−ド制御し、混合
湯温サ−ミスタの検出情報に基づいて混合湯温が目標温
度になるようにバ−ナ３の燃焼量をフィ−ドバック制御
する構成である。

【００６０】又は、バイパス路と熱交換器２側出湯路６
との合流箇所に分配比率を変更調整自在なミキシングバ
ルブを設け、通常燃焼制御において、出口湯温サ−ミス
タの検出値が設定温度（例えば８０℃）に維持するよう
にバ−ナ３の燃焼量を調整し、混合湯温が目標温度にな
るようにミキシングバルブの混合比率を調整制御する構
成であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】給湯装置の概略構成図

【図２】熱交換器の斜視図

【図３】制御動作のフロ−チャ−ト

【図４】目標積算インプット量補正動作のフロ−チャ−
ト

【図５】保温制御牽制動のフロ−チャ−ト

【図６】別実施形態の制御動作のフロ−チャ−ト

【符号の説明】

２ 熱交換器 ３ バ−ナ ５ 入水路 ６ 出湯路 ７ 通水状態検出手段 １２ インプッット量調節手段 １６ 目標温度設定手段 ９，２０ 湯温検出手段 Ｈ 制御手段

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−159671（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24H 1/10 302

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入水路を通して供給される水をバ−ナの
   燃焼により加熱して出湯路より出湯する水加熱用の熱交
   換器と、 前記熱交換器への通水が開始されるに伴って前記バ−ナ
   の燃焼を開始して、前記熱交換器への通水が停止される
   に伴って前記バ−ナの燃焼を停止させる通常燃焼制御を
   実行する制御手段とが備えられている給湯装置であっ
   て、前記出湯路の湯水の温度を検出する湯温検出手段が設け
   られ、 前記制御手段は、前記熱交換器への通水が停止している
   状態において、保温燃焼開始用の設定条件が満たされる
   と、前記バ−ナの燃焼を開始させ、且つ、前記バーナの
   燃焼によるインプット量を積算して、その積算インプッ
   ト量が保温燃焼に必要なバーナの目標積算インプット量
   になると、前記バーナの燃焼を停止させる保温燃焼制御
   を実行し、且つ、 その保温燃焼制御を実行した後における前記通常燃焼制
   御の開始時に、前記出湯路における前記湯温検出手段の
   検出値に基づいて、その検出値が前記目標温度に対して
   出湯路用補正上限値以上にオーバーシュートしている
   と、前記保温燃焼制御における目標積算インプット量を
   小さくし、出湯路用補正下限値以上にアンダーシュート
   していると、前記保温燃焼制御における目標積算インプ
   ット量を大きくして、前記目標積算インプット量を補正
   するように構成されている 給湯装置。
2. 【請求項２】 入水路を通して供給される水をバ−ナの
   燃焼により加熱して出湯路より出湯する水加熱用の熱交
   換器と、 前記熱交換器への通水が開始されるに伴って前記バ−ナ
   の燃焼を開始して、前記熱交換器への通水が停止される
   に伴って前記バ−ナの燃焼を停止させる通常燃焼制御を
   実行する制御手段とが備えられている給湯装置であっ
   て、 前記熱交換器内の湯水の温度を検出する湯温検出手段が
   設けられ、 前記制御手段は、前記熱交換器への通水が停止している
   状態において、保温燃焼開始用の設定条件が満たされる
   と、前記バ−ナの燃焼を開始させ、且つ、前記バーナの
   燃焼によるインプット量を積算して、その積算インプッ
   ト量が保温燃焼に必要なバーナの目標積算インプット量
   になると、前記バーナの燃焼を停止させ る保温燃焼制御
   を実行し、且つ、 その保温燃焼制御を実行した後における前記通常燃焼制
   御の開始時に、前記熱交換器内における湯温検出手段の
   検出値に基づいて、その検出値が前記目標温度に対して
   熱交換器用補正上限値以上にオーバーシュートしている
   と、前記保温燃焼制御における目標積算インプット量を
   小さくし、熱交換器用補正下限値以上にアンダーシュー
   トしていると、前記保温燃焼制御における目標インプッ
   ト量を大きくして、前記目標積算インプット量を補正す
   るように構成されている 給湯装置。
3. 【請求項３】 前記制御装置は、前記目標積算インプッ
   ト量として、前記熱交換器内の湯水を設定温度にまで加
   熱するに必要な熱量を演算するように構成されている請
   求項１または２に記載の給湯装置。
4. 【請求項４】 前記出湯路又は前記熱交換器内の湯水の
   温度を検出する湯温検出手段が設けられ、 前記制御手段は、前記湯温検出手段の検出値が設定下限
   値以下になると、前記保温燃焼開始用の設定条件が満た
   されたものと判別するように構成されている請求項１〜
   ３のいずれか１項に記載の 給湯装置。
5. 【請求項５】 前記バ−ナのインプット量を変更自在な
   インプット量調節手段と、出湯用の目標温度を変更設定
   自在な目標温度設定手段とが備えられ、 前記制御手段
   は、前記通常燃焼制御において、出湯温度が前記目標温
   度になるように前記インプット量調節手段を制御するよ
   うに構成され、 前記保温燃焼制御において、前記目標温度が変更される
   に伴って、前記設定下限値を変更するように構成されて
   いる請求項４記載の 給湯装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段による前記保温燃焼制御の
   実行を牽制する保温制御牽制手段が設けられ、 前記保温制御牽制手段は、前記出湯用の目標温度が、短
   時間のみ給湯使用されると予測される設定温度領域にあ
   れば、前記保温燃焼制御の実行を牽制するように構成さ
   れている請求項１〜５のいずれか１項に記載の 給湯装
   置。
7. 【請求項７】 前記熱交換器に対する通水状態を検出す
   る通水状態検出手段が設けられ、 前記保温制御牽制手段は、装置の設置初期において、前
   記通水状態検出手段にて前記熱交換器に対する通水状態
   が検出された後に、前記保温燃焼開始用の設定条件が満
   たされるまでは前記保温燃焼制御を実行するように構成
   されている請求項６記載の 給湯装置。