JP3177203B2 - 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、供給される水を加
熱して給湯路に供給する給湯用熱交換器と、浴槽の湯水
を循環させる循環路を通流する湯水を加熱する追焚用熱
交換器とが共通のバーナによって加熱されるように構成
され、前記給湯路から分岐して前記循環路に接続される
分岐路が設けられ、前記給湯路を通じて給湯箇所に湯水
を供給する一般給湯運転、前記分岐路から前記循環路に
供給される湯水を２方向に分離して前記循環路を通流さ
せて前記浴槽に供給する湯張り運転、前記一般給湯運転
と前記湯張り運転とを共に実行する同時運転、及び、前
記浴槽の湯水を循環路に循環させる追焚運転の夫々を実
行する制御手段が設けられ、その制御手段は、湯張りが
指令されると、給湯の目標温度を設定する温度設定手段
にて設定された目標温度で、且つ、前記浴槽への湯水の
目標供給量を設定する供給量設定手段にて設定された目
標供給量の湯を供給すべく、前記湯張り運転及び前記同
時運転のいずれかを選択しながら、湯張り用の給湯を実
行するように構成された給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる給湯装置は、給湯路、分岐路を経
て循環路に供給される湯水を２方向に分離して循環路を
通流させて浴槽に供給することにより、浴槽に対する単
位時間当たりの湯水の供給量をなるべく多くして、目標
供給量の湯水を供給するのに要する時間を短くするよう
にしてある。ところで、循環路のうち、追焚用熱交換器
を経由する流路部分を通流する湯水は、追焚用熱交換器
によって再加熱されるので、給湯路からの湯水の供給温
度を温度設定手段にて設定された目標温度（以下、単に
目標温度と記載する場合がある）に調節すると、浴槽に
目標供給量の湯水が供給されたときの浴槽内の湯水の温
度（以下、湯張り温度と称する場合がある）が目標温度
よりも高くなるという欠点がある。

【０００３】そこで、本発明の出願人は、先に、循環路
を２方向に通流する湯水の流量比と夫々の温度に基づい
て、循環路を２方向に通流する湯水が浴槽で混合された
結果の温度を算出して、算出した温度が目標温度に合致
するように給湯路からの湯水の供給温度を調節する、つ
まり、給湯路からの湯水の供給温度を目標温度よりも低
くなるように調節することにより、湯張り温度が目標温
度になるように構成した給湯装置を提案した（特願平８
−３３５５１４号参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる給湯
装置においては、湯張り温度を目標温度に調節すること
ができ、且つ、給湯栓等の給湯箇所に供給するときは、
給湯箇所に供給する湯水の温度（以下、給湯温度と称す
る場合がある）を目標温度に調節することができること
が好ましい。従来の給湯装置では、湯張り温度を目標温
度に調節することができ、又、給湯箇所のみに湯水を供
給する運転、即ち一般給湯運転のときも、給湯温度を目
標温度に調節することができる。しかしながら、湯張り
運転と一般給湯運転を共に実行する同時運転のときは、
給湯温度が目標温度よりも低くなるという欠点があり、
改善の余地があった。

【０００５】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、一般給湯運転及び湯張り運転を
共に実行する同時運転においても、給湯箇所に対する給
湯温度を温度設定手段にて設定された目標温度に調節す
ることができるようにしながら、湯張り温度を温度設定
手段にて設定された目標温度に調節することができるよ
うにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の特徴構
成によれば、制御手段は、湯張用の給湯において、浴槽
への湯水の供給量が目標供給量に達したときに浴槽内の
湯水の温度が目標温度になるように、同時運転では、給
湯路からの湯水の供給温度を目標温度に調節する条件下
で、湯張り運転では、給湯路からの湯水の供給温度を変
更調節する。つまり、同時運転では、給湯路からの湯水
の供給温度を目標温度に調節するので、給湯箇所には目
標温度に調節された湯水が供給される。一方、同時運転
によって浴槽に供給されて浴槽内に貯留される湯水の温
度は、目標温度よりも高くなるが、浴槽への湯水の供給
量が目標供給量に達したときに浴槽内の湯水の温度が目
標温度になるように、湯張り運転によって、給湯路から
の湯水の供給温度を変更調節するのである。給湯箇所の
みに湯水を供給する一般給湯運転のときは、当然、給湯
路からの湯水の供給温度を目標温度に調節するので、給
湯箇所には目標温度に調節された湯水が供給される。従
って、給湯箇所のみに湯水を供給する一般給湯運転のと
きのみならず、一般給湯運転及び湯張り運転を共に実行
する同時運転においても、給湯箇所に対する給湯温度を
温度設定手段にて設定された目標温度に調節することが
できるようにしながら、湯張り温度を温度設定手段にて
設定された目標温度に調節することができるようになっ
た。

【０００７】請求項２に記載の特徴構成によれば、浴槽
への湯水の供給量が目標供給量に達したときに浴槽内の
湯水の温度が目標温度になるように、予め、目標温度に
対する温度下げ幅、及び、給湯路からの湯水の供給温度
を目標温度から温度下げ幅だけ下げた温度に調節する第
１温調作動による湯水の供給量と給湯路からの湯水の供
給温度を目標温度に調節する第２温調作動による湯水の
供給量との比が設定される。そして、制御手段は、湯張
り用の給湯において、第１温調作動による供給量と第２
温調作動による供給量との比が前記設定比になるよう
に、同時運転では第２温調作動を実行し、湯張り運転で
は第１温調作動及び第２温調作動のいずれかを選択して
実行する。

【０００８】つまり、湯張り運転においては、給湯路か
らの湯水の供給温度を目標温度から温度下げ幅だけ下げ
た温度に調節する第１温調作動、及び、給湯路からの湯
水の供給温度を目標温度に調節する第２温調作動のいず
れかを選択して実行するようにして、浴槽への湯水の供
給量が目標供給量に達したときに浴槽内の湯水の温度が
目標温度になるようするために、給湯路からの湯水の供
給温度を変更調節するための温度の種類を最少の２種類
にしてある。しかも、目標温度に対する温度下げ幅、及
び、第１温調作動による湯水の供給量と第２温調作動に
よる湯水の供給量との比を予め設定して、その設定比に
なるように、同時運転では第２温調作動を実行し、湯張
り運転では第１温調作動及び第２温調作動のいずれかを
選択して実行するようにしてある。

【０００９】ちなみに、浴槽への湯水の供給量が目標供
給量に達したときに浴槽内の湯水の温度が目標温度にな
るように、同時運転では、給湯路からの湯水の供給温度
を目標温度に調節する条件下で、湯張り運転では、給湯
路からの湯水の供給温度を変更調節する制御構成とし
て、例えば、湯張り運転及び同時運転に対応させて給湯
路からの湯水の供給温度を変更調節しながら、各供給温
度毎に浴槽への供給量を求めるとともに浴槽内の湯水の
温度を逐次求め、それらに基づいて、次に行う湯張り運
転での供給温度を求めることにより、給湯路からの湯水
の供給温度を種々に変更調節するように制御する制御構
成が想定される。しかしながら、この場合は、制御構成
が複雑になって、コストアップの要因となり、しかも、
浴槽には種々の温度の湯水が供給されるので、湯張り温
度の調節精度が悪くなる虞がある。これに対して、請求
項２に記載の特徴構成によれば、制御構成が簡単である
のでコストダウンを図れるとともに、浴槽に対しては２
種類の温度の湯水が供給されるだけであるので、湯張り
温度の調節精度を向上することができる。

【００１０】目標温度に対する温度下げ幅、及び、第１
温調作動による湯水の供給量と第２温調作動による湯水
の供給量との比は、例えば、以下のようにして設定する
ことができる。浴槽への湯水の全供給量に対する第１温
調作動による供給量の比率（以下、供給量比率と称する
場合がある）をＡ、温度設定手段にて設定された目標温
度をＴｐ、その目標温度Ｔｐに対する温度下げ幅をＴ
ｄ、追焚用熱交換器を経由する流路部分（以下、経由流
路部分と称する場合がある）を通じて浴槽に供給される
湯水の温度Ｔｖと追焚用熱交換器を経由しない流路部分
（以下、非経由流路部分と称する場合がある）を通じて
浴槽に供給される湯水の温度Ｔｎとの温度差をΔＴ（Δ
Ｔ＝Ｔｖ−Ｔｎ）、分岐路の通流量に対する非経由流路
部分の通流量の比率（以下、流量比率と称する場合があ
る）をａとする。従って、 第２温調作動によって非経由流路部分を通じて浴槽
に供給される湯水の温度：Ｔｐ 全供給量に対する割合：ａ×（１−Ａ） 第２温調作動によって経由流路部分を通じて浴槽に
供給される湯水の温度：Ｔｐ＋ΔＴ 全供給量に対する割合：（１−ａ）×（１−Ａ） 第１温調作動によって非経由流路部分を通じて浴槽
に供給される湯水の温度：Ｔｐ−Ｔｄ 全供給量に対する割合：ａ×Ａ 第１温調作動によって経由流路部分を通じて浴槽に
供給される湯水の温度：Ｔｐ−Ｔｄ＋ΔＴ 全供給量に対する割合：（１−ａ）×Ａ となる。そして、からの夫々における温度と割合と
の積を加えたものがＴｐとなるので、 Ｔｐ×ａ×（１−Ａ）＋（Ｔｐ＋ΔＴ）×（１−ａ）×
（１−Ａ）＋（Ｔｐ−Ｔｄ）×ａ×Ａ＋（Ｔｐ−Ｔｄ＋
ΔＴ）×（１−ａ）×Ａ＝Ｔｐ の式が成り立つ この式をＴｄについて解くと、 Ｔｄ＝（１−ａ）×ΔＴ／Ａ……………（数式１） となる。温度差ΔＴ及び流量比率ａは各給湯装置によっ
て決まる値であるので、これら温度差ΔＴ及び流量比率
ａを設定すると、数式１に基づいて、目標温度Ｔｐに対
する温度下げ幅Ｔｄ、及び、第１温調作動による供給量
と第２温調作動による供給量との比Ａ：（１−Ａ）を設
定することができる。

【００１１】又、目標温度に対する温度下げ幅、及び、
第１温調作動による湯水の供給量と第２温調作動による
湯水の供給量との比を設定するための別方として、以下
のものがある。予め、給湯路からの湯水の供給温度を所
定の設定温度に調節する調整用の湯張り運転を実行し
て、非経由流路部分を通じて供給される湯水と経由流路
部分を通じて供給される湯水が浴槽で混合した結果の温
度（以下、混合温度と称する場合がある）を計測する。
その計測結果に基づいて、給湯路からの湯水の供給温度
に対応付けて混合温度を求めることができるので、目標
温度に対する温度下げ幅、及び、第１温調作動による湯
水の供給量と第２温調作動による湯水の供給量との比を
設定することができる。

【００１２】請求項３に記載の特徴構成によれば、制御
手段は、湯張り用の給湯においては、第２温調作動によ
る供給量が目標供給量と前記設定比とにより求められる
第２温調作動による目標供給量に達した以降は、一般給
湯運転が指令されている間はその一般給湯運転を優先し
て、湯張り用の給湯を中断する。つまり、目標温度に対
する温度下げ幅、及び、第１温調作動による湯水の供給
量と第２温調作動による湯水の供給量との比を予め設定
した場合、上述のように制御構成が簡単になるものの、
同時運転の実行時間が長くなって、第２温調作動による
供給量がその弟２温調作動による目標供給量を越えてし
まっても第２温調作動を継続すると、湯張り温度を目標
温度に調節できなくなる。そこで、同時運転の実行時間
が長い場合に、第２温調作動による供給量がその弟２温
調作動による目標供給量に達した以降は、一般給湯運転
が指令されている間はその一般給湯運転を優先して、湯
張り用の給湯を中断することにしてある。従って、制御
構成を簡略化してコストダウンを図りながら、同時運転
の実行時間が長くなっても、湯張り温度を温度設定手段
にて設定された目標温度に調節することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態を説明する。図１に示すように、給湯装置
は、供給される水を加熱して給湯栓１や浴槽２に供給す
る給湯部Ｋ、その給湯部Ｋを制御する制御部Ｈ、及び、
その制御部Ｈとの間で情報の伝達を行う操作部Ｒを備え
て構成してある。給湯部Ｋは、装置ケーシング３内に、
各構成要素を以下に説明するように構成して収納してあ
る。加熱部ケーシング４内に形成される燃焼室の内部
に、供給される水を加熱して給湯路５に供給する給湯用
熱交換器６と、浴槽２の湯水を循環させる循環路７を通
流する湯水を加熱することにより浴槽２の湯水を追焚す
る追焚用熱交換器８と、それら給湯用熱交換器６及び追
焚用熱交換器８を加熱する共通のバーナ９を配設すると
ともに、そのバーナ９に燃焼用空気を供給するファン１
０等を備えてある。

【００１４】バーナ９は多段式のバーナにて構成し、家
庭用のガス供給管等から燃料ガスが供給される燃料供給
路１１を３系統に分岐するとともに、各分岐路には電磁
式の切換用開閉弁１２を介装し、燃料供給路１１には、
上流側から順に、燃料の供給を断続する電磁式の元開閉
弁１３と、バーナ３への燃料供給量を調節する電磁式の
ガス比例弁１４とを介装してある。尚、図示は省略する
が、バーナ９の近くには、バーナ９を点火するイグナイ
タや、バーナ９が着火したことを検出するフレームロッ
ドを備えてある。

【００１５】給湯用熱交換器６には、家庭用の水道等か
ら水が供給される給水路１５と、加熱後の湯を出湯する
給湯路５とを接続し、更に、バイパス路１６を、給湯用
熱交換器６を迂回する状態で給水路１５と給湯路５とに
接続してある。追焚用熱交換器８には、循環路７を構成
する往路７ｆと復路７ｂとを接続し、それら往路７ｆと
復路７ｂとは循環アダプタ１７を介して浴槽２に接続し
てある。そして、復路７ｂに介装した循環用ポンプ１８
を駆動することにより、図１において破線の矢印で示す
ように、浴槽２内の湯水を復路７ｂを通じて追焚用熱交
換器８に供給し、追焚用熱交換器８にて加熱後の湯水を
往路７ｆを通じて浴槽２に供給して、浴槽２内の湯水を
循環させて追焚するように構成してある。

【００１６】更に、給湯路５から分岐した分岐路１９を
循環路７の復路７ｂに接続してある。そして、給湯路５
により、給湯栓１に対する給湯（以下、一般給湯と称す
る場合がある）に加えて、浴槽２に対する給湯（以下、
湯張り用の給湯と称する場合がある）を行えるように構
成してある。

【００１７】給水路１５におけるバイパス路１６との接
続部よりも上流側には、給湯部Ｋに対する給水量を検出
する給水量センサ２０と、給水温度を検出する給水温セ
ンサ２１を設けてある。給湯路５とバイパス路１６との
接続箇所には、給湯用熱交換器６からの湯量とバイパス
路１６からの水量との混合比を調節するミキシング弁２
２を設けてある。給湯路５において、ミキシング弁２２
よりも上流側の部分には、給湯用熱交換器６から流出す
る湯水の温度（以下、出湯温度と称する場合がある）を
検出する出湯温センサ２３を設け、ミキシング弁２２と
分岐路１９の接続部との間の部分には、湯水の通流量を
調節する水比例弁２４、及び、ミキシング弁２２にて混
合された後の湯水の温度（以下、供給温度Ｔｏと称する
場合がある）を検出する給湯温センサ２５を設け、分岐
路１９の接続部よりも下流側の部分には、給湯栓１への
湯水の流量を検出する割り込み流量センサ２６を設けて
ある。

【００１８】分岐路１９には、給湯路５から浴槽２への
湯水の供給を断続する電磁式の湯張り用開閉弁２７を設
け、更に、その湯張り用開閉弁２７よりも下流側に位置
させて、ホッパ２８を設けてある。そのホッパ２８は、
空気層を形成して浴槽２側の湯水と給湯路５側の湯水と
の接触を断つように構成してある。電磁式の排出用開閉
弁２９を介装した排水路３０を、そのホッパ２８と、復
路７ｂにおける分岐路１９との接続部Ａよりも浴槽２側
の部分とに接続してある。復路７ｂにおいて、排水路３
０との接続部よりも浴槽２側の部分には、浴槽２側から
順に、圧力を検出することにより浴槽２内の水位Ｌｏを
検出する水位センサ３１、追焚の際に浴槽２から流出す
る湯水の温度を検出する戻り温センサ３２、二方弁３３
を設けてある。又、復路７ｂにおいて、分岐路１９との
接続部Ａよりも追焚用熱交換器８側の部分には、水流ス
イッチ３４を設けてある。往路７ｆには、追焚用熱交換
器８からの湯水の出湯温度、即ち、追焚の際に浴槽２に
流入する湯水の温度を検出する往き温検出センサ３５を
設けてある。給湯用熱交換器６には、その給湯用熱交換
器６内の湯水の温度を検出する沸騰防止用温度センサ４
３を設けてある。

【００１９】操作部Ｒは、有線又は無線によって制御部
Ｈと通信可能に構成してあり この操作部Ｒには、給湯
装置の運転及び停止を指示する運転スイッチ３６、湯張
りを指令する湯張りスイッチ３７、目標給湯温度（目標
温度に相当する）Ｔｐを設定する温度設定スイッチ３
９、その目標給湯温度Ｔｐを表示する目標温度表示部４
０、浴槽２に湯張りをする際の目標水位Ｌｐを設定をす
る水位設定スイッチ４１、その目標水位Ｌｐを表示する
目標水位表示部４２等備えてある。

【００２０】制御手段Ｈは、マイクロコンピュータを利
用して構成し、給湯路５を通じて給湯栓１に湯水を供給
する一般給湯運転、分岐路１９から循環路７に供給され
る湯水を２方向に分離して循環路７を通流させて浴槽２
に供給する湯張り運転、一般給湯運転と湯張り運転を共
に実行する給湯湯張り同時運転、浴槽２の湯水を循環路
７を循環させて追焚用熱交換器８にて加熱する追焚運
転、及び、一般給湯運転と追焚運転とを共に実行する給
湯追焚同時運転の夫々を実行するように構成してある。
即ち、給湯栓１によって調節され給水量センサ２０によ
り検出される給水量が設定水量以上になることに基づい
て一般給湯が指令されたと判断して、温度設定スイッチ
３９にて設定された目標給湯温度Ｔｐの湯を給湯栓１に
供給する一般給湯運転を実行する。又、湯張りスイッチ
３７により湯張りが指令されると、浴槽２に、温度設定
スイッチ３９にて設定された目標給湯温度Ｔｐの湯水
を、供給量設定手段としての水位設定スイッチ４１にて
設定された目標水位Ｌｐに相当する目標供給量Ｑｐを供
給すべく、湯張り運転及び同時運転のいずれかを選択し
ながら、湯張り用の給湯を実行する。つまり、一般給湯
運転中に湯張り用の給湯を指令する場合や、湯張り用の
給湯の途中で一般給湯運転が指令される場合は、一般給
湯運転と湯張り運転を共に実行する給湯湯張り同時運転
を実行し、一般給湯運転が指令されていないときは、湯
張り運転を実行する。本発明においては、制御装置Ｈ
は、湯張用の給湯において、浴槽２への湯水の供給量が
目標供給量Ｑｐに達したときに浴槽２内の湯水の温度が
目標給湯温度Ｔｐになるように、同時運転では、給湯路
５からの供給温度Ｔｏを目標給湯温度Ｔｐに調節する条
件下で、湯張り運転では、給湯路５からの供給温度Ｔｏ
を変更調節するように構成してある。

【００２１】以下、各運転における制御装置Ｈの制御作
動について説明する。先ず、一般給湯運転における制御
作動について説明する。給水量センサ２０により検出さ
れる給水量が前記設定水量以上になると、ファン１０を
作動し、元開閉弁１３を開弁し、ガス比例弁１４の開度
を調節して、前記イグナイタによりバーナ９に点火し
て、バーナ９を燃焼させる。従って、バーナ９の燃焼に
よって、給水路１５を通じて給湯用熱交換器６に供給さ
れる水が給湯用熱交換器６で加熱され、その給湯用熱交
換器６から出湯してくる湯とバイパス路１６からの水と
がミキシング弁２２で混合されて、給湯路５を通じて給
湯栓１に供給される。

【００２２】この際、給湯路５からの供給温度Ｔｏを温
度設定スイッチ３９にて設定された目標給湯温度Ｔｐに
調節する第２温調作動を実行する。即ち、第２温調作動
では、温度設定スイッチ３９にて設定された目標給湯温
度Ｔｐ、給水量センサ２０により検出される給水量、給
水温センサ２１にて検出される給水温度に基づいて、切
換用開閉弁１２の開閉及びガス比例弁１４の開度の調節
を行い、並びに、ミキシング弁２２の開度も調節して、
給湯路５からの供給温度Ｔｏが目標給湯温度Ｔｐになる
ように、いわゆるフィードフォワード制御を実行すると
ともに、給湯温センサ２５にて検出される供給温度Ｔｏ
が目標給湯温度Ｔｐになるようにガス比例弁１４を微調
節する、いわゆるフィードバック制御を実行する。

【００２３】給湯栓１が閉じられて、給水量センサ２０
による検出給水量が前記設定水量未満になると、元開閉
弁１３を閉弁してバーナ９の燃焼を停止し、設置時間経
過後にファン１０を停止させて、一般給湯運転を終了す
る。

【００２４】次に、湯張り用の給湯における制御作動に
ついて説明する。湯張りスイッチ３７により湯張り用の
給湯が指令されると、湯張り用開閉弁２７及び二方弁３
３を開弁する。そして、給水量センサ２０による検出給
水量が前記設定水量以上になると、ファン１０を作動
し、元開閉弁１３を開弁し、ガス比例弁の開度を調節し
て、前記イグナイタによりバーナ９に点火して、バーナ
９を燃焼させる。従って、図１において太線及び実線矢
印にて示すように、ミキシング弁２２で混合されて給湯
路５を流れる湯水が分岐路１９から循環路７に供給さ
れ、循環路７を２方向に別れて追焚用熱交換器８を経由
する経由流路部分と経由しない非経由流路部分とを夫々
通流して浴槽２に供給される。その際、経由流路部分を
通流する湯は、追焚用熱交換器８にて更に加熱されて、
浴槽２に供給される。そして、水位設定スイッチ４１に
て設定された目標水位Ｌｐに対応する目標供給量Ｑｐの
湯水を供給すると、湯張り用開閉弁２７及び二方弁３３
を閉弁し、それに基づいて、給水量センサ２０による検
出給水量が前記設定水量未満になると、元開閉弁１３を
閉弁してバーナ９の燃焼を停止し、設置時間経過後にフ
ァン１０を停止させて、湯張り用の給湯を終了する。

【００２５】湯張り用の給湯においては、一般給湯運転
の実行中に湯張りスイッチ３７により湯張りが指令され
たときや、湯張り運転を実行中に給湯栓１が開かれて一
般給湯運転が指令されたときは、給湯湯張り同時運転を
実行し、一般給湯運転が指令されていないときは、湯張
り運転を実行することになる。

【００２６】以下、浴槽２への湯水の供給量Ｑｏが目標
供給量Ｑｐに達したときに浴槽２内の湯水の温度が目標
給湯温度Ｔｐになるように湯張り用の給湯を行うための
制御作動について、説明を加える。尚、浴槽２への湯水
の供給量Ｑｏは、給水量センサ２０の検出流量から割り
込み流量センサ２６の検出流量を減じた値を積算するこ
とにより求める。

【００２７】制御装置Ｈは、浴槽２への湯水の供給量Ｑ
ｏが目標供給量Ｑｐに達したときに浴槽２内の湯水の温
度が目標給湯温度Ｔｐになるように、予め、目標給湯温
度Ｔｐに対する温度下げ幅Ｔｄ、及び、給湯路５からの
供給温度Ｔｏを目標給湯温度Ｔｐから温度下げ幅Ｔｄだ
け下げた温度に調節する第１温調作動による湯水の供給
量Ｑ１ｏと給湯路５からの供給温度Ｔｏを目標給湯温度
Ｔｐに調節する第２温調作動による湯水の供給量Ｑ２ｏ
との比を設定する。但し、Ｑ１ｏ＋Ｑ２ｏ＝Ｑｏであ
る。

【００２８】即ち、制御装置Ｈは、後述する更新制御に
基づいて、予め、追焚用熱交換器８を経由する経由流路
部分を通じて浴槽２に供給される湯水の温度Ｔｖと、追
焚用熱交換器８を経由しない非経由流路部分を通じて浴
槽２に供給される湯水の温度Ｔｎとの温度差ΔＴ（ΔＴ
＝Ｔｖ−Ｔｎ）、及び、分岐路１９の通流量に対する非
経由流路部分の通流量の比率（以下、流量比率と称する
場合がある）ａを求めて、内蔵の記憶手段（図示せず）
に記憶させてある。尚、非経由流路部分の通流量と経由
流路部分の通流量との比は、ａ：（１−ａ）になる。
又、浴槽２に対する湯水の全供給量に対する第１温調作
動による供給量の比率（以下、供給量比率と称する場合
がある）Ａは、予め設定して前記記憶手段に記憶させて
ある。そして、それら温度差ΔＴ、流量比率ａ及び供給
量比率Ａに基づいて、温度下げ幅Ｔｄを前記の数式１に
て求める。尚、第１温調作動による供給量Ｑ１ｏと第２
温調作動による供給量Ｑ２ｏとの比は、Ａ：（１−Ａ）
となる。

【００２９】第１温調作動では、給湯温センサ２５にて
検出される供給温度Ｔｏが目標給湯温度Ｔｐから温度下
げ幅Ｔｄだけ下げた温度になるように、上述のフィード
フォワード制御及びフィードバック制御を実行する。

【００３０】そして、図２に示すフローチャートのよう
に、制御手段Ｈは、先ず、水位設定スイッチ４１にて設
定された目標水位Ｌｐと予め記憶させてある浴槽２の底
面積Ｓに基づいて、目標水位Ｌｐまで湯張りするための
目標供給量Ｑｐを求めるとともに、その目標供給量Ｑｐ
と供給量比率Ａとに基づいて、第１温調作動による目標
供給量Ｑ１ｐ、及び、第２温調作動による目標供給量Ｑ
２ｐを求める。但し、 Ｑｐ＝Ｌｐ×Ｓ Ｑ１ｐ＝Ｑｐ×Ａ Ｑ２ｐ＝Ｑｐ×（１−Ａ） である。

【００３１】続いて、第１温調作動による供給量Ｑ１ｏ
と第２温調作動による供給量Ｑ２ｏとの比がＡ：（１−
Ａ）になるように、同時運転では第２温調作動を実行
し、湯張り運転では第１温調作動及び第２温調作動のい
ずれかを選択して実行する。更に、第２温調作動による
供給量Ｑ２ｏが目標供給量Ｑ２ｐに達した以降は、一般
給湯運転が指令されている間はその一般給湯運転を優先
して、湯張り用の給湯を中断する。尚、一般給湯運転中
か否かは、割り込み流量センサ２６の検出情報に基づい
て判別する。

【００３２】図２に示すフローチャートにおいて、第１
温調作動による供給量Ｑ１ｏが目標供給量Ｑ１ｐ以下
で、且つ、一般給湯運転中でないときは、湯張り運転を
第１温調作動にて実行することになる（ステップ＃２〜
＃５）。又、第１温調作動による供給量Ｑ１ｏが目標供
給量Ｑ１ｐ以下で、且つ、一般給湯運転中のときは、第
２温調作動による供給量Ｑ２ｏが目標供給量Ｑ２ｐ以下
の間は、第２温調作動により給湯湯張り同時運転を実行
し（ステップ＃２〜＃３及びステップ＃７〜＃９）、第
２温調作動による供給量Ｑ２ｏが目標供給量Ｑ２ｐを越
えた以降は、一般給湯運転が停止するまで、湯張り用開
閉弁２７を閉弁して湯張り用の給湯を中断し（ステップ
＃７及び＃１０）、一般給湯運転が停止すると、第１温
調作動により湯張り運転を実行することになる（ステッ
プ＃２〜＃５）。又、第１温調作動による供給量Ｑ１ｏ
が目標供給量Ｑ１ｐを越えると、第２温調作動を実行す
るが、その際、一般給湯中のときは給湯湯張り同時運転
を、一般給湯中でないときは湯張り運転を夫々実行する
ことになる（ステップ＃２、＃６及び＃９）。

【００３３】浴槽２への湯水の供給量Ｑｏが目標供給量
Ｑｐに達すると、湯張り用開閉弁２７を閉弁して、湯張
り用の給湯を終了する（ステップ＃１２）。

【００３４】次に、追焚運転における制御作動について
説明する。湯張り用の給湯が終了すると、循環用ポンプ
１８を作動させる。従って、浴槽２の湯水が、図１にお
いて破線矢印にて示すように、循環路７を循環し、湯温
が戻り温センサ３２によって検出される。そして、その
検出温度が目標給湯温度Ｔｐに達していると、循環用ポ
ンプ１８を停止し、達していないときは、引き続き、戻
り温センサ３２の検出温度が目標給湯温度Ｔｐに達する
まで、循環用ポンプ１８の作動を継続する。

【００３５】一般給湯運転中に追焚運転が実施された
り、追焚運転中に一般給湯運転が実施されると、給湯追
焚同時運転が実行されることになるが、その場合、給湯
温センサ２５にて検出される供給温度Ｔｏが目標給湯温
度Ｔｐになるように、上述のようにフィードフォワード
制御及びフィードバック制御が実行される第２温調制御
が実行されることになり、一般給湯運転が実施されない
ときは、沸騰防止用温度センサ４３の検出温度に基づい
て、給湯用熱交換器６内の湯水が沸騰しない程度にガス
比例弁１４の開度を調節する。

【００３６】次に、温度差ΔＴ及び流量比率ａを求める
更新制御について説明する。往き温検出センサ３５は経
由流路部分を通じて浴槽２に供給される湯水の温度Ｔｖ
を検出し、戻り温センサ３２は非経由流路部分を通じて
浴槽２に供給される湯水の温度Ｔｎを検出することにな
る。従って、温度差ΔＴは、往き温検出センサ３５の検
出温度Ｔｖから戻り温センサ３２の検出温度Ｔｎを減じ
ることにより求めることができる。

【００３７】又、経由流路部分にて供給される湯水の温
度Ｔｖ及び非経由流路部分を通じて供給される湯水の温
度Ｔｎを、経由流路部分の通流量と非経由流路部分の通
流量との比で按分すれば、経由流路部分からの湯水と非
経由流路部分からの湯水が浴槽２内で混合した結果の湯
水の温度Ｔｍを求めることができるので、各温度が分か
ると、逆算によって通流量の比を求めることができる。
即ち、分岐路１９の通流量に対する非経由流路部分の通
流量の比率（流量比率）をａとすると、 Ｔｍ＝Ｔｎ×ａ＋Ｔｖ×（１−ａ） となる。これを、ａについて解くと、 ａ＝（Ｔｍ−Ｔｖ）÷（Ｔｎ−Ｔｖ） となる。

【００３８】流量比率ａは、元々設けられている往き温
検出センサ３５及び戻り温センサ３２夫々の情報に基づ
いて求めるようにしてある。従って、経由流路部分及び
非経由流路部分夫々の流量に基づいて流量比率ａを求め
るために、経由流路部分及び非経由流路部分夫々の流量
を検出できるように別途流量センサを設けるのに比べて
コストダウンが可能になる。

【００３９】図３に示すフローチャートに基づいて、更
新制御における制御作動を説明する。図示しないメイン
テナンススイッチにより、更新制御が指令されると、浴
槽２内に湯水が残留していないかの残留水チェックを行
う（ステップ＃２１）。即ち、残留水チェックは、循環
用ポンプ１８を作動させて、水流スイッチ３４が水流を
検知するか否かにより行い、水流スイッチ３４が水流を
検知すると、浴槽２に湯水が残留していたと判断して、
この状態で更新制御を実行しても正確な流量比率ａを求
めることができないので、更新制御を中止する。

【００４０】残留水がないと判断したときは、給湯温セ
ンサ２５にて検出される供給温度Ｔｏが更新制御用の目
標温度になるように、湯張り運転を実行し、その湯張り
運転の実行中に、経由流路部分の湯水の温度として往き
温検出センサ３５の検出温度Ｔｖ及び非経由流路部分の
湯水の温度として戻り温センサ３２の検出温度Ｔｎを同
時に読み込んで、温度差ΔＴを求める（ステップ＃２２
〜＃２４）。この湯張り運転は、浴槽２への湯水の供給
量Ｑｏが更新制御用の設定供給量Ｑｓに達すると停止す
る（ステップ＃２５、＃２６））。尚、更新制御用の設
定供給量Ｑｓは、浴槽２の水位が循環アダプタ１７より
も上位になるように設定してある。

【００４１】続いて、水位センサ３１の検出水位Ｌｏを
読み込んで、その検出水位Ｌｏと設定供給量Ｑｓに対応
する設定水位Ｌｓとの偏差が、予め設定した許容範囲内
に入っているか否かを判別する（ステップ＃２７）。そ
して、検出水位Ｌｏと設定水位Ｌｓとの偏差が前記許容
範囲内に入っていないときは、浴槽２に湯水が残留して
いたと判断して、この状態で更新制御を実行しても正確
な流量比率ａを求めることができないので、更新制御を
中止する。検出水位Ｌｏと設定水位Ｌｓとの偏差が前記
許容範囲内に入っているときは、浴槽２の湯水の温度Ｔ
ｍの測定を行う（ステップ＃２８）。即ち、バーナ９の
燃焼を禁止する状態で、往き温検出センサ３５又は戻り
温センサ３２で温度を監視しながら、循環用ポンプ１８
を作動させて浴槽２内の湯水を循環路７を循環させ、浴
槽２内の湯水が充分に混合されて、往き温検出センサ３
５又は戻り温センサ３２の検出温度が安定すると、その
時の検出温度を浴槽２内の湯水の温度Ｔｍとして読み込
んで、循環用ポンプ１８を停止させる。続いて、流量比
率ａを求めて、前記記憶手段に記憶されている温度差Δ
Ｔ及び流量比率ａ夫々を求めた値に書き換えて更新し
（ステップ＃２９、＃３０）、更新制御を終了する。

【００４２】ところで、流量比率ａは、給湯装置を設置
した状態での給湯装置から浴槽２までの配管長さや、給
水路１５を接続する水道等の元水圧の変動等によって変
化する。又、温度差ΔＴは、バーナ９、給湯用熱交換器
６、追焚用熱交換器８等の性能の経時変化によって変化
する。元水圧の変動は頻繁なものではなく、季節的な緩
やかな変動であり、バーナ９、給湯用熱交換器６、追焚
用熱交換器８等の性能の経時変化も急激な変動ではな
い。そこで、更新制御は、給湯装置を据え付け後、運転
開始前に実施する必要があるが、以後は、頻繁に行う必
要がなく、例えば、季節毎に適宜行えばよい。従って、
温度差ΔＴ及び流量比率ａを更新することにより、浴槽
２に湯張りするときの湯張り温度の調節を精度良く行う
ことができる。

【００４３】〔別実施形態〕次に別実施形態を説明す
る。 （イ） 上記の実施形態においては、供給量比率Ａを予
め設定しておいて、温度下げ幅Ｔｄを数式１に基づいて
求める場合について例示したが、これに代えて、温度下
げ幅Ｔｄを予め設定しておいて、供給量比率Ａを数式１
に基づいて求めるように構成してもよい。

【００４４】（ロ） 上記の実施形態においては、第１
温調作動による供給量Ｑ１ｏ及び第２温調作動による供
給量Ｑ２ｏ夫々は、給水量センサ２０の検出流量から割
り込み流量センサ２６の検出流量を減じた流量を積算す
ることに基づいて求める場合について例示した。これに
代えて、水位センサ３１により浴槽２の水位Ｌｏを検出
して、その検出水位Ｌｏに基づいて、各供給量Ｑ１ｏ，
Ｑ２ｏを求めるようにしてもよい。この場合、例えば、
湯張り用の給湯運転の途中で、適宜、水位検出用設定時
間の間、二方弁３３を閉弁して、経由流路部分のみで湯
水を供給しながら、水位センサ３１により水位Ｌｏを検
出する。尚、前記水位検出用設定時間は湯張り温度に影
響を与えないように、極力短い時間に設定する。

【００４５】（ハ） 上記の実施形態においては、温度
差ΔＴ及び流量比率ａは更新制御によって適宜更新する
場合について例示したが、温度差ΔＴ及び流量比率ａは
給湯装置の設計条件によって略決まるので、それらを出
荷前に固定設定するようにしてもよい。この場合、ユー
ザー側では、温度差ΔＴ及び流量比率ａの更新のための
操作が不要となるので、操作性を一層向上させることが
できる。

【００４６】（ニ） 上記の実施形態においては、温度
差ΔＴを更新制御において求める場合について例示した
が、往き温検出センサ３５及び戻り温センサ３２夫々の
検出情報に基づいて、湯張り用の給湯の実行中でも求め
ることができるので、例えば、毎回、開始時点に求める
ようにしてもよい。この場合、温度差ΔＴはバーナ９、
給湯用熱交換器６、追焚用熱交換器８等の性能の経時変
化に一層良く適合したものになるので、湯張り温度の調
節精度を向上させることができる。

【００４７】（ホ） 上記の実施形態においては、更新
制御を実行して温度差ΔＴ及び流量比率ａを求めてそれ
らを更新する場合について例示した。これに代えて、経
由流路部分及び非経由流路部分夫々の流量を検出できる
ように流量センサを設けると、それらの流路センサの検
出情報に基づいて、流量比率ａを求めることができる。
この場合、湯張り用の給湯の実行中でも、流量比率ａを
求めることができるので、例えば、毎回、開始時点に求
めるようにすると、更新制御が不要となり、操作性を一
層向上させることができる。尚、温度差ΔＴも、往き温
検出センサ３５及び戻り温センサ３２夫々の検出情報に
基づいて、毎回、開始時点に求めればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】給湯装置の全体構成を示すブロック図

【図２】制御作動のフローチャートを示す図

【図３】制御作動のフローチャートを示す図

【符号の説明】

２ 浴槽 ５ 給湯路 ６ 給湯用熱交換器 ７ 循環路 ８ 追焚用熱交換器 ９ バーナ １９ 分岐路 ３９ 温度設定手段 ４１ 供給量設定手段 Ｈ 制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎本 有 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 田中 充 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 小西 大輔 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 保川 雅由 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (56)参考文献 特開 平８−320149（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−176863（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24H 1/00 604 F24H 1/00 602

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給される水を加熱して給湯路に供給す
   る給湯用熱交換器と、浴槽の湯水を循環させる循環路を
   通流する湯水を加熱する追焚用熱交換器とが共通のバー
   ナによって加熱されるように構成され、 前記給湯路から分岐して前記循環路に接続される分岐路
   が設けられ、 前記給湯路を通じて給湯箇所に湯水を供給する一般給湯
   運転、前記分岐路から前記循環路に供給される湯水を２
   方向に分離して前記循環路を通流させて前記浴槽に供給
   する湯張り運転、前記一般給湯運転と前記湯張り運転と
   を共に実行する同時運転、及び、前記浴槽の湯水を循環
   路に循環させる追焚運転の夫々を実行する制御手段が設
   けられ、 その制御手段は、湯張りが指令されると、給湯の目標温
   度を設定する温度設定手段にて設定された目標温度の湯
   水を、前記浴槽への湯水の目標供給量を設定する供給量
   設定手段にて設定された目標供給量を供給すべく、前記
   湯張り運転及び前記同時運転のいずれかを選択しなが
   ら、湯張り用の給湯を実行するように構成された給湯装
   置であって、 前記制御手段は、前記湯張用の給湯において、前記浴槽
   への湯水の供給量が前記目標供給量に達したときに前記
   浴槽内の湯水の温度が前記目標温度になるように、前記
   同時運転では、前記給湯路からの湯水の供給温度を前記
   目標温度に調節する条件下で、前記湯張り運転では、前
   記給湯路からの湯水の供給温度を変更調節するように構
   成されている給湯装置。
2. 【請求項２】 前記浴槽への湯水の供給量が前記目標供
   給量に達したときに前記浴槽内の湯水の温度が前記目標
   温度になるように、予め、前記目標温度に対する温度下
   げ幅、及び、前記給湯路からの湯水の供給温度を前記目
   標温度から前記温度下げ幅だけ下げた温度に調節する第
   １温調作動による湯水の供給量と前記給湯路からの湯水
   の供給温度を前記目標温度に調節する第２温調作動によ
   る湯水の供給量との比が設定され、 前記制御手段は、前記湯張り用の給湯において、前記第
   １温調作動による供給量と前記第２温調作動による供給
   量との比が設定比になるように、前記同時運転では前記
   第２温調作動を実行し、前記湯張り運転では前記第１温
   調作動及び前記第２温調作動のいずれかを選択して実行
   するように構成されている請求項１記載の給湯装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記湯張り用の給湯に
   おいては、前記第２温調作動による供給量が前記目標供
   給量と前記設定比とにより求められる第２温調作動によ
   る目標供給量に達した以降は、前記一般給湯運転が指令
   されている間はその一般給湯運転を優先して、前記湯張
   り用の給湯を中断するように構成されている請求項２記
   載の給湯装置。