JP3519811B2

JP3519811B2 - 給湯器

Info

Publication number: JP3519811B2
Application number: JP03628595A
Authority: JP
Inventors: 寿久斉藤; 久恭渡辺; 均林; 晃太郎木村
Original assignee: 株式会社ガスター
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 2004-04-19
Anticipated expiration: 2019-04-19
Also published as: JPH08210698A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、再出湯時の湯温の安定
化手段を備えた給湯器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４には、給湯器のシステム構成が示さ
れている。同図において、器具ケース１内には器具本体
２が収容されている。器具本体２の燃焼室３の下方側に
は複数の燃焼面、すなわち、Ａ，Ｂ，Ｃの各燃焼面の切
り換えが可能な多段能力切り換え式のバーナ装置４が設
置されており、このバーナ装置４の下方側には給排気用
の燃焼ファン５が設置されている。前記バーナ装置４に
は燃焼面の切り換え機構として機能する能力切り換え弁
22ｂ，22ｃ，22ａが設けられており、能力切り換え弁22
ｂを開けることにより、Ａ面の１段燃焼が行われ、この
状態で、能力切り換え弁22ｃを開けることにより、Ａ面
とＢ面が燃焼する２段燃焼の状態となり、さらにこの状
態で能力切り換え弁22ａを開けることにより、Ａ面とＢ
面とＣ面の全面燃焼の状態となり、このように、能力切
り換え弁の切り換え動作を行うことにより、各段の燃焼
能力（燃焼面）の切り換えが可能になっている。

【０００３】バーナ装置４はこの能力切り換え弁22ａ，
22ｂ，22ｃを介してガス供給通路７に接続されており、
このガス供給通路７には通路の開閉を行う電磁弁８と、
バーナ装置４へのガス供給量を開弁量によって制御する
比例弁10が組み込まれている。

【０００４】燃焼室３の上方側には給湯熱交換器11が設
置されており、この給湯熱交換器11の入側には給水管12
が接続され、また、給湯熱交換器11の出側には給湯管13
が接続されている。給水管12には給水温度を検出する入
水温度センサ14と、入水流量を検出する流量センサ15が
設けられており、給湯管13側には給湯温度を検出する出
湯温度センサ16と、給湯流量を調節する水量制御弁19と
が設けられている。

【０００５】この種の器具の燃焼運転は制御装置17によ
って行われており、この制御装置17には、通常、給湯温
度の設定や、この設定された温度の表示等を行うリモコ
ンが接続されている。

【０００６】なお、図中、18は燃料ガスの点火を行うイ
グナイタ電極（点火プラグ）、20はバーナ４の火炎を検
出するフレームロッド電極、21は燃焼ファン５の回転検
出を行うホールＩＣ等のファン回転検出センサ、23は通
路24に設けられてファン風量を検出する風量検出センサ
である。

【０００７】この種の器具では、給湯管13に接続される
外部給湯通路の先端側に設けられる出湯栓（図示せず）
が開けられると、給水管12から水が入り込み、この水の
流れが流量センサ15により検出されたときに、制御装置
17は、燃焼ファン５を回転し、ファン回転検出センサ21
がファン回転を検出し風量検出センサ23が風量を検出し
たことを確認して、イグナイタ電極18の放電を開始す
る。そして、電磁弁８、能力切り換え弁22ａ〜22ｃ、比
例弁10を開けてバーナ点火を行う。フレームロッド電極
20が炎を検出したことを確認し、燃焼能力に応じて能力
切り換え弁22ｂ，22ｃを開閉し、比例弁10の開弁駆動電
流を制御して、出湯温度が設定温度になるようにガス供
給量（比例弁10の開弁量）を制御し、かつ、このガス供
給量に見合う空気を供給すべく、燃焼ファン５の回転制
御を行う。

【０００８】湯の使用が終わって出湯栓が閉められる
と、給湯熱交換器11への通水が停止し、流量センサ15の
信号に基づき水の流れの停止が検出されたときに、各弁
８，22ａ〜22ｃ，10が閉じられ、その後、燃焼室３内の
排気ガスの排出が終了するポストパージ期間が経過した
ときに、燃焼ファン５の回転が停止され、次の出湯に備
えられる。

【０００９】ところで、給湯燃焼の停止直後には、図５
の（ａ）に示すように、給湯熱交換器11内に残留する湯
の温度は後沸き（給湯熱交換器11に保有されている熱量
が給湯熱交換器11に残留している湯に伝わって湯温が上
昇する現象）により、給湯設定温度よりも高温の湯とな
る。この状態で、バーナを燃焼させないで、給湯熱交換
器11内に水を通水すると、出湯栓を開けてからＬ_Dの後
沸き解消遅れ時間を経て湯温は設定温度となり、さらに
通水を続けると、湯温は湯温立ち下がり特性の曲線に沿
って降下する。

【００１０】一方、出湯栓を開けることにより給湯熱交
換器11内に入り込む水は、出湯栓を開けたときからＬ_P
の湯温上昇遅れ時間を経た後、湯温は破線で示す湯温立
ち上がり特性の曲線Ｔ_Pに沿って上昇する。したがっ
て、出湯栓から出る湯の温度は、湯温立ち下がり特性に
よって定まる湯温の降下分と、湯温立ち上がり特性によ
って定まる湯温の上昇分との差に依存し、通常は、湯温
降下分Ｄが湯温上昇分Ｕよりも大きいために、出湯湯温
は破線のＣの曲線となる。つまり、出湯栓が開けられた
直後は、後沸きの高温の湯が出湯し、次に、曲線Ｃで示
す設定温度よりもかなり低めの冷たい湯が出湯し、湯の
使用者は、高温の湯と冷たい湯を交互に受けることで、
不快な思いをするという問題が生じる。

【００１１】このような再出湯時の湯温の変動をできる
だけ小さくするために、出願人は、再出湯湯温の安定化
手段を備えた給湯器を、例えば特願平５−１３５４６５
号で提案している。この提案の給湯器は、入水温と、入
水量と、給湯設定温度等の各種情報に対応させて、湯温
立ち下がり特性の後沸き解消遅れ時間Ｌ_Dと湯温立ち下
がり速度Ｌ_Pのデータを求めておき、かつ、湯温立ち上
がり特性の湯温上昇遅れ時間Ｌ_Pと入水温上昇の立ち上
がり速度Ｔ_Pのデータを求めておき、再出湯時に、湯温
立ち下がり特性の湯温降下分と、湯温立ち上がり特性の
湯温上昇分との差に応じた不足分のガス量を図５の
（ｂ）に示す補正ガス量として求め、通常のガス量ａ
に、補正ガス量ｂを余分に立ち上げることで、湯温立ち
上がり特性を同図（ａ）の破線の曲線から実線の曲線に
修正し、これにより、再出湯湯温のアンダーシュートＣ
の曲線をよりアンダーシュートの小さいＣ₁の曲線にし
て、出湯湯温の安定化を図っている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】周知のように、従来の
給湯器においては、セミブンゼンバーナを用いたバーナ
装置が広く用いられている。このセミブンゼンバーナ
は、バーナの炎口から噴出する予混合ガス（ガスと空気
との混合ガス）を、バーナ間の隙間を通って供給されて
くる二次空気を利用して燃焼させるもので、このセミブ
ンゼンバーナを用いたバーナ装置では、例えば、Ａ面と
Ｂ面の２段燃焼によって、６号〜24号までの燃焼能力を
カバーするために、殆ど燃焼面を切り換えることなく、
給湯の燃焼運転が行われている。

【００１３】セミブンゼンのバーナは、窒素酸化物ＮＯ
_Xの生成量が大きく、環境汚染の点で問題があり、最近
においては、よりクリーンな燃焼を図るために、全一次
空気燃焼式の濃淡バーナを用いたバーナ装置が採用され
つつある。この全一次空気燃焼式の濃淡バーナ装置は、
高濃度予混合ガス（理論空気量よりも小さい空気量とガ
スの混合ガス）を噴出する濃バーナと、低濃度予混合ガ
ス（理論空気量よりも大きい空気量とガスの混合ガス）
を噴出する淡バーナを隣り合わせに配列配置したバーナ
装置で、淡バーナからは、隣りの濃バーナから噴出する
高濃度予混合ガスよりも遥かに多量の低濃度予混合ガス
を噴出して、バーナ装置４の燃焼面をほぼ低濃度予混合
ガスの低温火炎で覆うことにより、窒素酸化物ＮＯ_Xの
生成を抑制して、クリーンな燃焼が達成される。

【００１４】しかしながら、全一次空気燃焼式の濃淡バ
ーナ装置は、セミブンゼンのバーナ装置よりもターンダ
ウン比が小さいために、例えば、Ａ面とＢ面の２面燃焼
によって、６号〜24号等の広範囲の燃焼能力範囲をカバ
ーすることは困難であり、そのために、Ａ面およびＢ面
の２段燃焼と、Ａ面、Ｂ面、Ｃ面の全面燃焼（全段燃
焼）との燃焼面切り換えを比較的頻繁に行って給湯燃焼
運転が行われており、このように、燃焼面を切り換える
と、同一の燃焼能力（同一ガス量）の燃焼を行った場合
でも、燃焼面の違いによって、湯温立ち下がり特性のＬ
_D，Ｔ_Dや、湯温立ち上がり特性のＬ_PやＴ_Pのデータ
に差が生じ、提案例のように、燃焼面の切り換えを考慮
に入れずに作製した湯温立ち上がり特性と湯温立ち下が
り特性のデータを用いて補正ガス量を求める方式では正
しい補正ガス量を求めることが難しく、再出湯湯温の緻
密な安定化制御を行うことができなくなるという問題が
生じた。

【００１５】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、バーナ装置の燃焼面の切り
換えが頻繁に行われても、その燃焼面の燃焼に応じた立
ち下がり特性と立ち上がり特性のデータを正確に求め
て、ガス量の補正を行い、再出湯湯温の緻密な信頼性の
高い安定化制御を行うことが可能な給湯器を提供するこ
とにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、第
１の発明は、複数燃焼面の切り換え機構をもった多段能
力切り換え式のバーナ装置が装備され、再出湯開始時か
ら入水温の上昇開始までの湯温上昇遅れ時間Ｌ_Pと入水
温の立ち上がり速度Ｔ_Pのデータを含む湯温立ち上がり
特性データと、再出湯の開始後設定温度よりも高い後沸
き湯温が設定温度まで下がるまでの後沸き解消遅れ時間
Ｌ_Dと通水による給湯器内残留湯温の立ち下がり速度Ｔ
_Dのデータを含む湯温立ち下がり特性データとを少なく
とも入水温と入水量と給湯設定温度の運転パラメータ情
報に対応させ、後沸き解消遅れ時間についてはさらに燃
焼停止時から次の再出湯時までの待機時間に対応させて
持ち、湯温立ち上がり特性データに基づく湯温の立ち上
がり上昇分と湯温立ち下がり特性データに基づく湯温の
降下分との差に応じてガス量を補正し再出湯湯温の安定
化を行うガス量補正部とを備えた給湯器において、給湯
燃焼停止前のバーナ燃焼段を検出記憶するバーナ燃焼段
検出記憶部と、運転パラメータ情報および待機時間の他
にバーナ燃焼段検出記憶部の給湯燃焼停止前のバーナ燃
焼段のデータに応じて湯温立ち下がり特性データを確定
設定し、再出湯時の運転パラメータ情報およびバーナ燃
焼段の情報により湯温立ち上がり特性データを確定設定
する特性データ確定設定部とを有することを特徴として
いる。

【００１７】また、第２の発明は、前記第１の発明の構
成を備えたものにおいて、複数の各燃焼段毎の湯温立ち
下がり特性データと湯温立ち上がり特性データを演算す
るための燃焼段毎の演算式を記憶しているデータメモリ
を備え、特性データ確定設定部は、前回バーナ燃焼段検
出記憶部に検出記憶されているバーナ燃焼段と、再出湯
時のバーナ燃焼段に応じたデータメモリの演算式を用い
て湯温立ち下がり特性データと湯温立ち上がり特性デー
タを演算確定する構成としたことを特徴とする。

【００１８】さらに、第３の発明は、前記第１の発明の
構成を備えたものにおいて、複数の各燃焼段毎の湯温立
ち下がり特性データと湯温立ち上がり特性データを記憶
しているデータメモリを備え、特性データ確定設定部
は、前回バーナ燃焼段検出記憶部に検出記憶されている
バーナ燃焼段と、再出湯時のバーナ燃焼段に応じたデー
タを前記データメモリのデータから選択して設定する構
成としたことを特徴とする。

【００１９】

【作用】上記構成の本発明において、給湯燃焼運転時
に、バーナ燃焼段検出記憶部はバーナ装置の燃焼段（燃
焼面）をモニタし、給湯燃焼停止時に、そのモニタ情報
に基づき、燃焼停止前のバーナ装置の燃焼段（燃焼面）
を検出記憶する。給湯器の再出湯が開始されたときに、
燃焼停止時から再出湯時までの待機時間と、前回燃焼時
における入水温と入水量と給湯設定温度の運転パラメー
タ情報と、バーナ燃焼段検出記憶部に検出記憶されてい
る前回燃焼時のバーナ燃焼段のデータに応じて、特性デ
ータ確定設定部はＬ_DとＴ_Dの湯温立ち下がり特性デー
タを確定設定する。

【００２０】その一方で、特性データ確定設定部は、再
出湯時の運転パラメータ情報と、再出湯時のバーナ燃焼
段の情報により、Ｌ_PとＴ_Pの湯温立ち上がり特性デー
タを同様に確定設定する。

【００２１】特性データ確定設定部により確定された湯
温立ち下がり特性データと湯温立ち上がり特性データを
用いて、ガス量補正部により補正ガス量が求められ、こ
の補正ガス量が再出湯時のガス供給量に補正されること
で、湯温立ち下がり特性の湯温降下分と、湯温立ち上が
り特性の湯温上昇分との釣り合いがとれ、バーナ装置の
燃焼段の頻繁な切り換えにもかかわらず、アンダーシュ
ートの小さい安定した湯温の再出湯が可能となる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の給湯器のシステム構成は、図４
に示すものと同様であり、そのシステム構成部分と同一
の名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略す
る。本実施例では、バーナ装置４として、窒素酸化物の
生成の少ない全一次空気燃焼式の濃淡バーナを使用して
おり、本実施例において特徴的なことは、制御装置17を
構成する再出湯湯温の安定化手段を特有な構成としたこ
とであり、図１にはその要部構成が示されている。本実
施例の再出湯湯温の安定化手段は、制御装置17に、燃焼
制御部25の他に、バーナ燃焼段検出記憶部26と、待機時
間計測部27と、特性データ確定部28と、データメモリ29
と、ガス量補正部30とを有して構成されている。

【００２３】燃焼制御部25は燃焼運転のシーケンスプロ
グラムをもち、このシーケンスプログラムに従い燃焼運
転を制御する。この燃焼制御部25はガス量制御部を有
し、このガス量制御部により、給湯器の点着火時にはフ
ィードフォワード演算により求めたガス量を立ち上げ、
出湯温度が設定温度に近づいた以降は、フィードフォワ
ードとフィードバックの演算による比例制御に従ってガ
ス供給量を制御する。

【００２４】バーナ燃焼段検出記憶部26は、燃焼制御部
25からバーナ装置４の能力切り換え弁に加える弁動作信
号を所定の時間間隔でモニタして、バーナ装置４の燃焼
段（燃焼面）を検出記憶する。

【００２５】本実施例では、バーナ装置４の燃焼に際し
ては、Ａ面とＢ面の２面燃焼による２段燃焼と、Ａ面、
Ｂ面、Ｃ面の全面燃焼による全段燃焼との切り換えが行
われ、Ａ面のみの１段燃焼は通常行われないものと想定
して説明する。

【００２６】このバーナ燃焼段検出記憶部26は、図２に
示すように、１バイト（８ビット）の記憶容量をもつメ
モリを内蔵しており、２秒間隔で、能力切り換え弁22ｃ
の動作信号を検出記憶する。まず、最初にモニタした信
号により、能力切り換え弁22ｃが閉の状態のときには１
を、開のときには０をメモリの右端の記憶部に記憶す
る。そして、２秒経過したときに、メモリの一番右端に
記憶したデータを１個だけ左に移し、再び能力切り換え
弁22ｃの動作信号をモニタし、能力切り換え弁22ｃが閉
のときには１を、開のときには０をメモリの右端の記憶
部に記憶する。

【００２７】このように、２秒経過毎に、メモリの記憶
データを１個ずつ左側にずらし、新しくモニタした能力
切り換え弁22ｃの動作状態のデータを右端の記憶部に記
憶する。この結果、燃焼停止時には、燃焼停止前のバー
ナ装置のＣ面の燃焼動作状態がメモリに検出記憶され
る。バーナ燃焼段検出記憶部26は、再出湯時に、１と０
の記憶されている８個のデータのうち、１の値が連続し
て４つ並んでいるところがある場合には、燃焼停止前の
バーナ装置４のＣ面は非燃焼状態にあったものと判断
し、バーナ装置４はＡ面とＢ面の２段燃焼状態にあった
ものと判断しその判断結果を特性データ確定部28に加え
る。また、８個のデータ中に、１の値が４個連続して並
んでいないときには、Ｃ面は燃焼されていて、燃焼停止
前はＡ面、Ｂ面、Ｃ面の全面燃焼の状態にあったものと
判断し、その判断結果を特定データ確定部28へ加える。

【００２８】図３はバーナ燃焼段検出記憶部26の動作を
示すフローチャートで、給湯器の燃焼がされているとき
に、ステップ101 で、Ｃ面の電磁弁、つまり、能力切り
換え弁22ｃが閉じているか否かを判断する。閉じている
ときには、ステップ103 で、１のデータを取り込む。Ｃ
面の電磁弁が開いているときには０のデータを取り込
む。次に、ステップ104 で、図２に示すメモリの右端に
記憶されているデータを１つ左にシフトし、一番右端の
記憶部に取り込んだデータを記憶する。

【００２９】ステップ105 ではひき続き燃焼中であるか
否かを判断し、燃焼中のときには、２秒間隔で、同様
に、Ｃ面の電磁弁が閉じているか否かを判断し、その動
作状態のデータをメモリに書き込んでいく。燃焼運転が
停止したものと判断されたときには、タイマを用い、燃
焼停止時からの時間を計測する。そして、燃焼停止の状
態で、断続給湯運転モードとコールドスタートの運転モ
ードとの判断基準である設定時間Ｔ分経過したか否かを
判断する。燃焼停止のままＴ分経過したときには、次の
給湯運転はコールドスタートモードの運転であると判断
し、燃焼停止前のバーナ燃焼段の検出は行わない。

【００３０】ステップ108 で前記Ｔ分に達する前に再出
湯の動作が検出されたとき（通常は、流量センサ15から
オン信号が加えられることによって再出湯が開始された
ものと判断する）には、図２に示すメモリに１が４個以
上連続しているか否かを判断する。１が４個以上連続し
ているときには、燃焼停止前のバーナ装置４はＡ面とＢ
面の２面燃焼（２段燃焼）であると判断し、２面燃焼の
判別位置にフラグ１を立て、１が４個以上連続していな
いときには燃焼停止前は、Ａ〜Ｃの全面燃焼であると判
断し、全面燃焼の判別位置にフラグ０を立てる。

【００３１】図１において、待機時間計測部27は、タイ
マを内蔵し、バーナ装置４の燃焼停止時を、例えば、フ
レームロッドの信号等により検知し、その燃焼停止時か
ら再出湯開始時までの待機時間を計測する。

【００３２】特性データ確定部28は、待機時間が断続給
湯運転モードと判断される時間内（前記例ではＴ分以
内）のときに、再出湯時における湯温立ち下がり特性デ
ータと、湯温立ち上がり特性データを待機時間計測部27
により求められる待機時間とデータメモリ29に格納され
ている演算データにより求める。

【００３３】データメモリ29には、給湯燃焼停止前の給
湯運転時における入水温、入水量（給湯量）、給湯設定
温度、バーナ燃焼段（バーナ燃焼面）等の運転パラメー
タ情報と待機時間に対応させて、湯温立ち下がり特性の
後沸き解消遅れ時間Ｌ_Dと、立ち下がり速度Ｔ_Dを求め
る演算式が与えられており、また、再出湯時の入水温、
入水量、給湯設定温度、バーナ燃焼段（バーナ燃焼面）
等の運転パラメータ情報に対応させて湯温立ち上がり特
性の湯温上昇遅れ時間Ｌ_Pと、入水温の立ち上がり速度
Ｔ_Pを求める演算式が与えられている。

【００３４】例えば、燃焼停止前に出湯温度が40℃、入
水温が15℃で、バーナ装置４が全面燃焼していたときの
湯温立ち下がり特性の後沸き解消遅れ時間Ｌ_Dを求める
演算式は、次の（１）式によって与えられている。ただ
し、ｔは待機時間（秒）、Ｑは入水量（給湯量）（リッ
トル／分）であり、α，β，γは実験等により予め求め
て与えられる数値である。

【００３５】Ｌ_D＝α₁ｔ＋β₁Ｑ＋γ₁・・・・・（１）

【００３６】また、そのときの湯温立ち下がり速度Ｔ_D
の値は時定数の形態で、（２）式によって与えられてい
る。

【００３７】Ｔ_D＝α₂ｔ＋β₂Ｑ＋γ₂・・・・・（２）

【００３８】また、入水温が８℃で、それ以外は同じ条
件の下での後沸き解消遅れ時間Ｌ_Dは、（３）式のよう
に与えられている。

【００３９】Ｌ_D＝α₃ｔ＋β₃Ｑ＋γ₃・・・・・（３）

【００４０】前回燃焼がＡ面とＢ面の２面燃焼により行
われていて、入水温が15℃、給湯設定温度が40℃のとき
の後沸き解消遅れ時間Ｌ_Dは、次の（４）式によって与
えられている。

【００４１】Ｌ_D＝α₄ｔ＋β₄Ｑ＋γ₄・・・・・（４）

【００４２】また、同じ条件の下での湯温立ち下がり速
度Ｔ_Dは時定数の形態で（５）式によって与えられてい
る。

【００４３】Ｔ_D＝α₅ｔ＋β₅Ｑ＋γ₅・・・・・（５）

【００４４】このように、予め行った実験等に基づき、
前回燃焼時のバーナ燃焼面（燃焼段）、入水温、出湯
量、給湯設定温度、燃焼停止時から再出湯までの待機時
間等の運転パラメータ情報に対応させて、湯温立ち下が
り特性の後沸き解消遅れ時間Ｌ_Dと立ち下がり速度Ｔ_D
の値を求める演算式が与えられている。

【００４５】また、データメモリ29には、湯温立ち上が
り特性のデータも入水温と、入水量（給湯量）と、バー
ナ燃焼面（燃焼段）と、給湯設定温度等の運転パラメー
タ情報に対応させて与えられている。例えば、給湯設定
温度が40℃で、入水温が15℃、再出湯時のバーナ装置の
燃焼状態が全面燃焼の場合には、湯温立ち上がり特性の
湯温上昇遅れ時間Ｌ_Pは次の（６）式の演算式により与
えられている。

【００４６】Ｌ_P＝β₆Ｑ＋γ₆・・・・・（６）

【００４７】また、同じ条件の下での入水温の立ち上が
り速度Ｔ_Pは、時定数の形態で、（７）式により与えら
れている。

【００４８】Ｔ_P＝β₇Ｑ＋γ₇・・・・・（７）

【００４９】また、再出湯時のバーナ燃焼がＡ面とＢ面
の２面燃焼で行われていて、それ以外の条件は同じ条件
のときの湯温上昇遅れ時間Ｌ_Pを求める式は（８）式で
与えられている。

【００５０】Ｌ_P＝β₈Ｑ＋γ₈・・・・・（８）

【００５１】また、同じ条件の下での入水温の立ち上が
り速度Ｔ_Pは時定数の形態で（９）式により与えられて
いる。

【００５２】Ｔ_P＝β₉Ｑ＋γ₉・・・・・（９）

【００５３】このように、予め行われる実験等に基づ
き、湯温立ち上がり特性の各データが各運転パラメータ
情報に対応させてそれぞれ与えられている。

【００５４】特性データ確定部28は、検出されるバーナ
燃焼段と、入水温度センサ14によって検出される入水温
と、リモコン等により設定される給湯設定温度と、流量
センサ15で検出される入水量等の前回燃焼時の運転パラ
メータ情報と、再出湯時の運転パラメータ情報および待
機時間計測部27で計測される燃焼停止時から再出湯時ま
での待機時間の情報を取り込み、各運転パラメータ情報
に対応するデータの演算式をデータメモリ29から選択
し、再出湯前の運転パラメータ情報に対応する湯温立ち
下がり特性データを確定し、同じく、再出湯時の運転パ
ラメータ情報に対応する湯温立ち上がり特性データを特
定し、これらの特定した特性データをガス量補正部30に
加える。

【００５５】ガス量補正部30は、特性データ確定部28か
ら加えられる湯温立ち下がり特性データと、湯温立ち上
がり特性データに基づき、湯温立ち下がり特性データに
よって求まる湯温の降下分と、湯温立ち上がり特性デー
タから求まる湯温上昇分との差に対応する補正ガス量を
求め、その補正ガス量を燃焼制御部25のガス量制御部に
加える。ガス量制御部は、点着火時のフィードフォワー
ド演算により求めるガス量にガス量補正部30から加えら
れる補正ガス量を加え、補正された立ち上げガス量を比
例弁10の開弁駆動電流を制御して立ち上げる。

【００５６】本実施例によれば、バーナ装置４の燃焼面
（燃焼段数）の情報を考慮して湯温立ち下がり特性デー
タと湯温立ち上がり特性データを求めてガス量を補正す
るものであるから、全一次燃焼式の濃淡バーナのバーナ
装置を用いて、頻繁に燃焼面の切り換えが行われた場合
においても、再出湯湯温の安定化のための補正ガス量が
正確に求められることとなり、これにより、バーナ燃焼
面の切り換えの如何にかかわらず、再出湯湯温の安定化
制御を高精度、かつ、高信頼性の下で行うことが可能と
なる。

【００５７】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では、湯温立ち下がり特性データと湯温立ち上が
り特性データを入水温と入水量と給湯設定温度とバーナ
燃焼段と待機時間ｔの運転パラメータ情報に基づき求め
たが、さらに、外気温、燃焼停止後のバーナ装置４の輻
射熱量、その他の運転パラメータ情報を考慮して、より
正確に求めるようにしてもよい。

【００５８】また、上記実施例では、バーナ装置４の燃
焼面（燃焼段数）を検出記憶する場合、Ｃ面の燃焼を行
うための能力切り換え弁22ｃのみの動作信号をモニタし
て判断したが、図１の破線で示す如く、能力切り換え弁
22ａ，22ｂ，22ｃの各動作状態の信号をモニタして、Ａ
面の１段燃焼であるか、Ａ面とＢ面の２段燃焼である
か、Ａ面とＢ面とＣ面の全面燃焼であるかの判断を行う
ようにしてもよい。また、これら燃焼面の検出記憶を行
う場合、実施例では、図２に示すメモリに１の数値が連
続して４個並んだ場合にＡＢの２面燃焼と判断したが、
１の数値が連続しているか否かは考慮せずに、８個の数
値のうち、１の数字が過半数以上のときにはＡＢの２面
燃焼と判断するようにしてもよく、あるいは、最新のデ
ータが連続して３個以上連続して１の数字が並んでいた
ときにはＡＢの２面燃焼と判断してよく、これら燃焼面
の判断手法は適宜に設定し得るものである。実施例では
バーナ装置４をＡ面とＢ面とＣ面の３面により構成した
が、もちろん、バーナ装置の燃焼面の数は任意に設定で
きる。

【００５９】また、燃焼面（燃焼段数）の検出は、必ず
しも能力切り換え弁の動作信号をモニタして行う必要は
なく、例えば、各燃焼面毎にフレームロッドを設け、適
宜のフレームロッドの信号をモニタして燃焼面の検出記
憶を行うようにしてもよい。

【００６０】さらに、上記実施例では、バーナ装置４を
全一次空気燃焼式の濃淡バーナによって構成したが、も
ちろん、従来例と同様に、セミブンゼンバーナを用いて
構成したものでもよい。この場合も、燃焼面切り換えに
影響を受けずに、再出湯湯温の安定化制御を高精度、か
つ、高信頼性の下で行うことができるという効果が得ら
れる。

【００６１】さらに、上記実施例では、データメモリ29
に各運転パラメータ情報に対応させた立ち下がり特性デ
ータと立ち上がり特性データを求める演算式を格納した
が、各運転パラメータ情報に対応させた演算結果、つま
り、演算式ではなく演算した結果のデータを格納するよ
うにしてもよい。この場合には、特性データ確定部28
は、取り込んだ運転パラメータ情報に対応する湯温立ち
下がり特性の後沸き解消遅れ時間Ｌ_D、立ち下がり速度
Ｔ_D、湯温立ち上がり特性の湯温上昇遅れ時間Ｌ_P、入
水温の立ち上がり速度Ｔ_Pの値をそれぞれ直接読み出し
て湯温立ち下がり特性と湯温立ち上がり特性のデータを
確定し、これをガス量補正部30に加えることとなる。

【００６２】さらに、上記実施例では、単機能給湯器
（給湯機能のみをもつ給湯器）を例にして説明したが、
本発明は、給湯機能と追い焚き機能をもつ複合給湯器あ
るいは給湯機能と暖房機能をもつ複合給湯器等の他の機
能を持った給湯器にも適用されるものである。

【００６３】

【発明の効果】本発明は、燃焼停止前の前回燃焼時のバ
ーナ燃焼面を検出記憶することにより、バーナ燃焼面を
考慮して湯温立ち下がり特性データを求め、同じく、再
出湯時には、バーナ燃焼面を考慮して湯温立ち上がり特
性データを求めるようにしたので、燃焼運転中に、バー
ナ燃焼面が頻繁に切り換えられたとしても、その燃焼状
態に応じた湯温立ち下がり特性データと湯温立ち上がり
特性データが的確な値として確定され、この適性なデー
タに基づき、ガス量補正が行われるので、バーナ燃焼面
の切り換えの如何にかかわらず、再出湯湯温の安定化制
御を高精度、かつ、高信頼性の下で行うことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る給湯器の一実施例の要部構成を示
すブロック図である。

【図２】本実施例におけるバーナ燃焼面の検出記憶のメ
モリ動作を示す説明図である。

【図３】同実施例の燃焼面記憶動作のフローチャートで
ある。

【図４】給湯器のシステム構成図である。

【図５】出願人が先に提案した給湯器の再出湯湯温の安
定化手法を従来例と共に示す説明図である。

【符号の説明】

４バーナ装置 22ａ，22ｂ，22ｃ能力切り換え弁 25 燃焼制御部 26 バーナ燃焼段検出記憶部 27 待機時間計測部 28 特性データ確定部 29 データメモリ 30 ガス量補正部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木村晃太郎神奈川県大和市深見台３丁目４番地株式会社ガスター内 (56)参考文献特開平７−27419（ＪＰ，Ａ) 特開平２−275226（ＪＰ，Ａ) 特開平７−19597（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24H 1/10 301 F23N 5/02 350 G05D 23/19

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数燃焼面の切り換え機構をもった多段
能力切り換え式のバーナ装置が装備され、再出湯開始時
から入水温の上昇開始までの湯温上昇遅れ時間Ｌ_Pと入
水温の立ち上がり速度Ｔ_Pのデータを含む湯温立ち上が
り特性データと、再出湯の開始後設定温度よりも高い後
沸き湯温が設定温度まで下がるまでの後沸き解消遅れ時
間Ｌ_Dと通水による給湯器内残留湯温の立ち下がり速度
Ｔ_Dのデータを含む湯温立ち下がり特性データとを少な
くとも入水温と入水量と給湯設定温度の運転パラメータ
情報に対応させ、後沸き解消遅れ時間についてはさらに
燃焼停止時から次の再出湯時までの待機時間に対応させ
て持ち、湯温立ち上がり特性データに基づく湯温の立ち
上がり上昇分と湯温立ち下がり特性データに基づく湯温
の降下分との差に応じてガス量を補正し再出湯湯温の安
定化を行うガス量補正部とを備えた給湯器において、給
湯燃焼停止前のバーナ燃焼段を検出記憶するバーナ燃焼
段検出記憶部と、運転パラメータ情報および待機時間の
他にバーナ燃焼段検出記憶部の給湯燃焼停止前のバーナ
燃焼段のデータに応じて湯温立ち下がり特性データを確
定設定し、再出湯時の運転パラメータ情報およびバーナ
燃焼段の情報により湯温立ち上がり特性データを確定設
定する特性データ確定設定部とを有することを特徴とす
る給湯器。
【請求項２】複数の各燃焼段毎の湯温立ち下がり特性
データと湯温立ち上がり特性データを演算するための燃
焼段毎の演算式を記憶しているデータメモリを備え、特
性データ確定設定部は、前回バーナ燃焼段検出記憶部に
検出記憶されているバーナ燃焼段と、再出湯時のバーナ
燃焼段に応じたデータメモリの演算式を用いて湯温立ち
下がり特性データと湯温立ち上がり特性データを演算確
定する構成とした請求項１記載の給湯器。
【請求項３】複数の各燃焼段毎の湯温立ち下がり特性
データと湯温立ち上がり特性データを記憶しているデー
タメモリを備え、特性データ確定設定部は、前回バーナ
燃焼段検出記憶部に検出記憶されているバーナ燃焼段
と、再出湯時のバーナ燃焼段に応じたデータを前記デー
タメモリのデータから選択して設定する構成とした請求
項１記載の給湯器。