JP3792316B2 - 燃焼機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は給湯バーナと給湯熱交換器を備えた燃焼機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃焼機器として代表的な給湯器には、周知のように、給湯熱交換器と給湯バーナが設けられ、給湯熱交換器の入側には給水通路が、出側には給湯通路がそれぞれ接続され、給湯通路は台所等の給湯栓へ導かれている。給湯熱交換器は、給湯栓が開けられると、水供給源から給水通路を介して導かれた水を給湯バーナの給湯燃焼の熱を利用して加熱し、この加熱した湯を給湯通路を通し給湯栓を介して出湯する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、周知のように、給湯栓の閉栓後つまり給湯停止後（止湯後）、給湯熱交換器内に滞留した湯は、図３の実線カーブＡに示すように、給湯停止後すぐに後沸き（給湯熱交換器の保有熱量が給湯熱交換器の滞留湯に伝わって滞留湯温が上昇する現象）によって止湯前の給湯熱交換器湯温より高い湯温（オーバーシュート）の湯となる。このオーバーシュートの湯が給湯栓が開けられて給湯熱交換器から流れ出始めると、給湯熱交換器への通水が確認された直後に給湯バーナの点火が成される。そうすると、オーバーシュートの湯が給湯熱交換器から出切る前に給湯バーナの給湯燃焼が開始される場合がある。このように、給湯熱交換器からオーバーシュートの湯が出切る前に給湯バーナの給湯燃焼が開始されると、オーバーシュートの湯が加熱され湯温がさらに高くなる虞れがあり、この高温の湯が給湯熱交換器から流出すると、湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題や、湯の利用者に火傷を負わせてしまうという問題が生じる。
【０００４】
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、出湯開始以降の給湯バーナ燃焼開始による高温出湯を防止するために給湯バーナの点火タイミングを可変制御する燃焼機器を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【０００６】
すなわち、第１の発明は、給湯バーナと、給水通路より導かれる水を給湯バーナ燃焼の熱を利用して加熱し給湯通路へ流出する給湯熱交換器と、給湯熱交換器の湯水の温度を検出する給湯熱交換器湯温センサと、給湯熱交換器の通水流量を検出する流量検出センサとを有し、給湯熱交換器への通水が確認された以降に給湯バーナの点火を行う方式の燃焼機器において、給湯熱交換器への通水検知後に、給湯バーナを予め与えられる設定燃焼能力で燃焼させたときに流量検出センサの検出流量に基づいて求まる給湯熱交換器の通水が給湯バーナ燃焼の熱により上昇する温度上昇分を推定検出する給湯熱交換器湯温上昇推定検出部と；給湯熱交換器湯温の上限界温度が予め与えられ、この給湯熱交換器湯温の上限界温度と、前記給湯熱交換器湯温センサの実測湯温に上記給湯熱交換器湯温上昇推定検出部で推定検出された検出温度上昇分を加えた算出値とを比較し、上記算出値が上限界温度以下であると判断したときに給湯バーナ点火信号を出力する給湯バーナ点火判断部と；を有する構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【０００７】
第２の発明は、給湯バーナと、給水通路より導かれる水を給湯バーナ燃焼の熱を利用して加熱し給湯通路へ流出する給湯熱交換器と、この給湯熱交換器の湯水の温度を検出する給湯熱交換器湯温センサとを有し、給湯熱交換器への通水が確認された以降に給湯バーナの点火を行う方式の燃焼機器において、給湯熱交換器の入側と出側を短絡するバイパス通路と；該通路の開閉を行うバイパス通路開閉弁と；燃焼機器への総入水流量を直接的又は間接的に検出する流量検出センサと；燃焼機器への総入水流量に対する給湯熱交換器の流量比を検出する流量比検出部と；給湯熱交換器への通水検知後に、給湯バーナを予め与えられる設定燃焼能力で燃焼させたときに上記流量比検出部の検出流量比と流量検出センサの検出流量とによって求まる給湯熱交換器の通水が給湯バーナ燃焼の熱により上昇する温度上昇分を推定検出する給湯熱交換器湯温上昇推定検出部と；給湯熱交換器湯温の上限界温度が予め与えられ、この給湯熱交換器湯温の上限界温度と、前記給湯熱交換器湯温センサの実測湯温に上記給湯熱交換器湯温上昇推定検出部で推定検出された検出温度上昇分を加えた算出値とを比較し、上記算出値が上限界温度以下であると判断したときに給湯バーナ点火信号を出力する給湯バーナ点火判断部と；を有する構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【０００８】
第３の発明は、給湯バーナと、給水通路より導かれる水を給湯バーナ燃焼の熱を利用して加熱し給湯通路へ流出する給湯熱交換器と、給湯熱交換器の湯水の温度を検出する給湯熱交換器湯温センサとを有し、給湯熱交換器への通水が確認された以降に給湯バーナの点火を行う方式の燃焼機器において、予め定めた基準温度が与えられており、この基準温度と前記給湯熱交換器湯温センサの実測湯温を比較し、実測湯温が上記基準温度以下であると判断したときに給湯バーナ点火信号を出力する給湯バーナ点火判断部と；を有する構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【０００９】
第４の発明は、上記第３の発明を構成する給湯熱交換器の給水通路と、給湯熱交換器の給湯通路とを短絡するバイパス通路と；該バイパス通路の開閉を行うバイパス通路開閉弁と；を設ける構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１０】
第５の発明は、上記第１〜第４の発明のいずれか１つの発明を構成する給湯熱交換器の給水通路と、給湯熱交換器の給湯通路とを短絡する開閉弁を持たない固定バイパス通路が設けられている構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１１】
上記構成の発明において、例えば、給湯バーナ点火判断部は、給湯バーナの給湯燃焼を開始させた場合に給湯熱交換器から流出する湯の湯温が予め定めた給湯熱交換器湯温の上限界温度以下となると判断したときに、給湯バーナ点火信号を出力する。このように、給湯バーナ点火判断部から給湯バーナ点火信号が出力され、かつ、給湯熱交換器への通水が確認された以降に給湯バーナの点火が行われる。
【００１２】
上記の如く、出湯開始後の給湯バーナの点火タイミングの可変制御を行うことによって、給湯熱交換器から予め定めた給湯熱交換器湯温の上限界温度を越えた高温の湯が流出してしまうことが防止され、つまり、給湯バーナ燃焼開始に起因した高温出湯が回避され、高温出湯により湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題や高温出湯による危険が防止される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態例を図面に基づき説明する。以下に説明する各実施の形態例の燃焼機器は、本発明者らが試作検討している図４の単機能給湯器や、図５の複合給湯器や、図６の多機能給湯器や、図７の一缶二水構成の給湯器を対象にしている。
【００１４】
図４の給湯器には給湯熱交換器１と図示されていない給湯バーナが設けられ、この給湯熱交換器１の入側には給水通路３が接続され、出側には給湯通路４が接続されており、給湯通路４は台所等の給湯栓19へ導かれている。前記給湯熱交換器１には入側と出側を短絡する開閉弁を持たない固定バイパス通路５が並設され、この固定バイパス通路５は給湯熱交換器１側に流れる流量と固定バイパス通路５側に流れる流量の流量比が管路抵抗により予め定めた流量比（例えば７対３〜８対２）となるように形成されている。
【００１５】
また、前記給湯通路４には固定バイパス通路出側接続部Ｘより下流側に流量を開弁量により制御する流量制御弁であるＶ1 弁７が介設されている。このＶ1 弁７は駆動手段（例えばステッピングモータ）により開弁量が可変制御されるもので、通常の給湯運転時には、Ｖ1 弁７は予め定められている最大開弁量に開弁され、給湯バーナの燃焼能力不足等により出湯湯温が給湯設定温度まで上昇しないときだけ、給湯設定温度の湯が出湯するための燃焼能力に応じて開弁量の絞り制御が行われる。このＶ1 弁７の介設位置より下流側の給湯通路４と、固定バイパス通路入側接続部Ｙより上流側の給水通路３とを短絡するバイパス通路８が形成されている。このバイパス通路８には該通路の開閉を行うバイパス通路開閉弁であるＶ2 弁10が介設されている。
【００１６】
また、この給湯器には該給湯器の運転動作を制御する制御装置20が設けられ、この制御装置20にはリモコン18が接続されている。リモコン18には給湯器の利用者が給湯温度を設定するための給湯温度設定手段21が形成されている。
【００１７】
なお、図中、12は水供給源から給水通路３を介して導かれた入水流量を検出するための流量検出センサを示し、13は給水通路３の入水の温度を検出するためのサーミスタ等の入水温度センサを示し、14は給湯熱交換器１の出側の湯水の温度を検出するためのサーミスタ等の給湯熱交換器湯温センサを示し、15は給湯熱交換器１側の湯水と固定バイパス通路５側の水がミキシングされた後の湯水の温度を検出するためのサーミスタ等の第１出湯温度センサを示し、16は給湯通路４のバイパス通路出側接続部Ｚより下流側の湯水の温度を検出するためのサーミスタ等の第２出湯温度センサを示すものである。
【００１８】
図５の複合給湯器は、図４に示す給湯器の構成に、湯張り機能や、高温差し湯機能や、追い焚き機能等の風呂機能を加えた構成を有するものである。図５に示すように、この複合給湯器は、図４に示す給湯システム構成に加えて、図示されていない風呂バーナと、浴槽水を循環ポンプ28の駆動により導入して風呂バーナの燃焼の熱を利用し追い焚き熱交換器26で加熱し浴槽24へ戻す追い焚き循環路27と、この追い焚き循環路27と給湯通路４を接続する湯張り通路30と、該通路の開閉を行う注湯制御弁22とを有しており、例えば、注湯制御弁22を開け、給湯熱交換器１で温められた湯を湯張り通路30と追い焚き循環路27を介して浴槽24へ落とし込み風呂の湯張りを行ったり、同様にして高温差し湯を行ったり、循環ポンプ28を駆動し、浴槽水を追い焚き循環路27で循環させると共に風呂バーナ燃焼の熱を利用して追い焚き熱交換器26で加熱することで風呂の追い焚きを行うことができるものである。
【００１９】
図６の多機能給湯器は図４に示す給湯器の構成に風呂の湯張り機能や高温差し湯機能を加えた構成を有するものである。同図に示すように、この給湯器の給湯通路４には通路23の一端側が接続され、この通路23の他端側は電磁弁等の注湯制御弁22を介して浴槽24へ導かれており、例えば、注湯制御弁22を開け、給湯バーナ燃焼により温められた湯を通路23を通して浴槽24へ導くことにより湯張りや高温差し湯が行われる。
【００２０】
図７の一缶二水構成の給湯器は、図４に示す給湯器の構成に、湯張り機能や、高温差し湯機能や、追い焚き機能等の風呂機能の構成を加えたものであり、給湯バーナが風呂バーナを兼用し、給湯熱交換器１には給湯用の湯水が流れる給湯用管路47と浴槽循環水が流れる追い焚き用管路48が形成されている。給湯用管路47の入側には給水通路３が、出側には給湯通路４がそれぞれ接続され、前記追い焚き用管路48は浴槽24の湯水を循環するための追い焚き循環路27に介設されている。
【００２１】
上記一缶二水構成の給湯器は、例えば、給湯栓19が開けられると、給湯バーナの給湯燃焼を行って、給水通路３より導かれた水を給湯熱交換器１で加熱し、その湯を給湯通路４を通し給湯栓19を介して出湯する給湯運転を行う。また、この給湯器は、例えば、循環ポンプ28を駆動させ、浴槽24の水を追い焚き循環路27で循環させると共に、給湯バーナの追い焚き燃焼を行って加熱し追い焚き単独運転を行う。
【００２２】
上記図４〜図７に示す各給湯器の制御装置20には給湯バーナの給湯燃焼停止中（出湯待機中）に次の出湯時の出湯湯温が給湯設定温度となるようにＶ2 弁10の開閉制御とＶ1 弁７の開弁量制御を行う出湯待機制御手段が備えられている。
【００２３】
図８には出湯待機制御手段の第１の実施の形態例が示されている。この出湯待機制御手段25は、サンプリング部35と、給湯熱交換器目標湯温検出部であるＴ2cal検出部36と、バイパス通路開閉弁開閉動作判断部であるＶ2 開閉動作判断部37と、流量制御弁開弁量制御部であるＶ1 開弁量制御部38と、データ格納部40とを有して構成されている。
【００２４】
上記サンプリング部35は入水温度センサ13や給湯熱交換器湯温センサ14等の様々なセンサ出力や、リモコン18の情報（例えば、給湯温度設定手段21の給湯設定温度）等を予め定められたサンプリング時間間隔（例えば１秒）毎にサンプリングする構成を有している。
【００２５】
データ格納部40は記憶装置により形成されており、このデータ格納部40には次に示すＴ2cal検出データが予め格納されている。このＴ2cal検出データはバイパス通路８のＶ2 弁10が閉弁している状態で出湯湯温が給湯設定温度となるための給湯熱交換器の目標湯温Ｔ2calを検出するためのデータであり、本実施の形態例では、下記の（１）式と、総入水流量に対する予め定めた給湯熱交換器１の流量比ｍ（０＜ｍ＜１）とのデータがＴ2cal検出データとしてデータ格納部40に格納されている。
【００２６】
Ｔ2cal＝（Ｔs −（１−ｍ）Ｔ1 ）／ｍ・・・・・（１）
【００２７】
上記（１）式に示すＴs は給湯設定温度を表し、Ｔ1 は入水温度を表すもので、上記（１）式は次のようにして導き出された。すなわち、出湯湯温が給湯設定温度となるためには、給水通路３より導かれた総入水流量Ｑ0 の水を入水温Ｔ1 から給湯設定温度Ｔs まで上昇させるのに必要な熱量Ｊ0 （Ｊ0 ＝（Ｔs −Ｔ1 ）・Ｑ0 ・Ｃ（ただしＣは水の比熱））と、上記総入水流量Ｑ0 のうちの給湯熱交換器１を流れる流量ＱHE（ＱHE＝ｍ・Ｑ0 ）の水を入水温Ｔ1 から前記給湯熱交換器１の目標湯温Ｔ2calまで上昇させるのに必要な熱量ＪHE（ＪHE＝（Ｔ2cal−Ｔ1 ）・ＱHE・Ｃ＝（Ｔ2cal−Ｔ1 ）・ｍ・Ｑ0 ・Ｃ）とが等しくなければならないという関係（（Ｔs −Ｔ1 ）・Ｑ0 ・Ｃ＝（Ｔ2cal−Ｔ1 ）・ｍ・Ｑ0 ・Ｃ）から前記（１）式は導き出された。
【００２８】
前記（１）式のＴs にリモコン18の給湯設定手段21の給湯設定温度を、Ｔ1 に入水温度センサ13の検出入水温を、ｍに予め定められている総入水流量に対する給湯熱交換器１の流量比（例えば、Ｖ2 弁10が閉弁している状態では入水は給湯熱交換器１側と固定バイパス通路５側に分岐して流れ、その給湯熱交換器１の流量と固定バイパス通路５の流量の流量比は管路抵抗により予め定まるので、その流量比が、例えば、７対３である場合にはｍ＝0.7 と予め定められる）をそれぞれ代入し（１）式に従って演算を行うことによって、給湯熱交換器１の目標湯温Ｔ2calを算出することができる。
【００２９】
Ｔ2cal検出部36は給湯バーナの給湯燃焼が停止した以降に、前記サンプリング部35がサンプリングした入水温度センサ13の検出入水温Ｔ1 と給湯温度設定手段21の給湯設定温度Ｔs を、例えば、予め定めた時間間隔（例えば１秒）毎に取り込み、また、前記データ格納部40から前記Ｔ2cal検出データを読み出して、検出入水温Ｔ1 と給湯設定温度Ｔs とＴ2cal検出データに基づき出湯湯温が給湯設定温度Ｔs となるための給湯熱交換器１の目標湯温Ｔ2calを演算検出する。
【００３０】
前記データ格納部40には、さらに、給湯設定温度からの出湯湯温許容ずれ範囲が許容範囲α（例えば３℃）として予め定められ格納されている。なお、上記許容範囲αとして０℃を与えてもよい。
【００３１】
Ｖ2 開閉動作判断部37は、サンプリング部35がサンプリングした給湯熱交換器湯温センサ14の実測湯温Ｔ2 と、前記Ｔ2cal検出部36が検出した給湯熱交換器１の目標湯温Ｔ2calとを取り込んで比較し、給湯バーナの給湯燃焼が停止した以降に上記実測湯温Ｔ2 が目標湯温Ｔ2calより前記データ格納部40の許容範囲αを越えて高いと判断したとき（Ｔ2 ＞Ｔ2cal＋α）には、Ｖ2 弁10の閉弁状態で出湯が開始されると給湯設定温度より許容範囲を越えた高めの湯が出湯してしまうので、Ｖ2 弁10を開弁し出湯時にバイパス通路８から給湯通路４へ水を流れ込ませ給湯通路４の湯の温度を下げる必要があると判断し、Ｖ2 開閉駆動手段41へＶ2 弁開信号（バイパス通路開閉弁への開信号）を出力し、Ｖ2 開閉駆動手段41の開弁動作によりＶ2 弁10を開弁させると共に、上記Ｖ2 弁開信号をＶ1 開弁量制御部38へ加える。それ以外のときにはＶ2 開閉駆動手段41へＶ2 弁閉信号（バイパス通路開閉弁への閉信号）を出力しＶ2 弁10を閉弁させておく。
【００３２】
Ｖ1 開弁量制御部38は、前記データ格納部40に予め格納されているＴ4cal検出演算式データ（Ｔ4cal＝（Ｔ2 −Ｔ1 ）・Ｍ＋Ｔ1 ；（ただしＭは定数））に、サンプリング部35がサンプリングした入水温度センサ13の検出入水温Ｔ1 と、給湯熱交換器湯温センサ14の実測湯温Ｔ2 とを代入し、給湯熱交換器１で温められた湯と固定バイパス通路５を通った水のミキシング後の湯温Ｔ4calを推定演算検出する。
【００３３】
上記Ｔ4cal検出演算式データは給湯熱交換器１の湯と固定バイパス通路５の水をミキシングしたときの湯温Ｔ4calを推定検出するためのデータであり、Ｔ4cal検出演算式データの定数Ｍは給湯熱交換器１の流量と固定バイパス通路５の流量の合計流量ＱV1に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比（Ｍ＝ＱHE／ＱV1）を表し、前記の如く、その流量比は予め定まるものであることから、定数（例えばＭ＝0.7 ）として与えられている。上記Ｔ4cal検出演算式データは、給湯熱交換器１の流量と固定バイパス通路５の流量の合計流量ＱV1の水が入水温Ｔ1 から湯温Ｔ4calまで上昇するのに要する熱量ＪV1（ＪV1＝（Ｔ4cal−Ｔ1 ）・ＱV1・Ｃ；（ただしＣは水の比熱））と、給湯熱交換器１が上記合計流量ＱV1のうちの流量ＱHE（ＱHE＝Ｍ・ＱV1）の水に与える熱量ＪHE（ＪHE＝（Ｔ2 −Ｔ1 ）・ＱHE・Ｃ）とが等しくなるという関係から導き出されたものである。
【００３４】
また、Ｖ1 開弁量制御部38は、上記算出された湯温Ｔ4calと、サンプリング部35がサンプリングした検出入水温Ｔ1 と、給湯設定温度Ｔs と、前記データ格納部40に予め格納されているＮ算出演算式データ（Ｎ＝Ｍ・（Ｔs −Ｔ1 ）／（Ｔ4cal−Ｔ1 ））とに基づいて、出湯湯温が給湯設定温度Ｔs となるための総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比Ｎ（Ｎ＝ＱHE／Ｑ0 ）を算出する。上記Ｎ算出演算式データは、上記の如く、出湯湯温が給湯設定温度Ｔs となるための総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比を算出するためのデータである。この演算式データの定数Ｍは、前記Ｔ4cal検出演算式データに用いた定数Ｍと同数の定数であり、給湯熱交換器１の流量と固定バイパス通路５の流量の合計流量ＱV1に対する予め定まる給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比を表すものである。
【００３５】
上記Ｎ算出演算式データは、出湯湯温が給湯設定温度となるためには、総入水流量Ｑ0 の入水温Ｔ1 の水を給湯設定温度Ｔs まで加熱するのに要する熱量Ｊ0 （Ｊ0 ＝（Ｔs −Ｔ1 ）・Ｑ0 ・Ｃ）と、総入水流量Ｑ0 のうちのＶ1 弁７を通る流量ＱV1（給湯熱交換器１の流量と固定バイパス通路５の流量の合計流量）の湯が入水温Ｔ1 から湯温Ｔ4calまで上昇するのに受け取った熱量ＪV1（ＪV1＝（Ｔ4cal−Ｔ1 ）・ＱV1・Ｃ）とが等しくなければならないという関係、および、前述したようなＱHE＝Ｍ・ＱV1という関係により導き出されるものである。
【００３６】
さらに、Ｖ1 開弁量制御部38は、給湯バーナの給湯燃焼停止以降に前記Ｖ2 開閉動作判断部37からＶ2 弁開信号を加えられたときには、上記算出した流量比ＮとなるようにＶ1 弁７の開弁量を制御し次の出湯に備える。それ以外のときにはＶ1 弁７は給湯停止前の開弁量で次の出湯に備えることになる。
【００３７】
なお、上記Ｖ1 弁７の駆動手段にＶ1 弁７の開弁量を測定するためのポジションメーターやエンコーダ等の開弁量測定手段を取り付けて周知のようにＶ1 弁７の開弁量を測定できるようにし、その測定開弁量に基づいてＶ1 弁７の開弁量を制御するようにしてもよいし、駆動手段がステッピングモータで形成されている場合にはステッピングモータへ加えられるパルス駆動信号のパルス数およびモータの回転方向を制御装置20に取り込み、予め与えられるパルス数とＶ1 弁開弁量の関係データに基づいてＶ1 弁７の開弁量を検出するようにし、その検出開弁量に基づいてＶ1 弁７の開弁量を制御する等、Ｖ1 弁７の開弁量制御手法には様々な手法が提案されており、それら提案手法のうちのどの手法を用いても構わず、その手法は周知であるのでその説明は省略する。もちろん、前記データ格納部40には前記流量比ＮとＶ1 弁開弁量の関係データである開弁量制御データが予め実験や演算等により求め与えられている。
【００３８】
上記構成の出湯待機制御手段25の動作例を図９のフローチャートに基づいて簡単に説明する。まず、ステップ101 で給湯バーナの給湯燃焼が停止すると（つまり、出湯待機中になると）、ステップ102 でサンプリング部35がサンプリングした給湯設定温度Ｔs と検出入水温Ｔ1 をＴ2cal検出部36が取り込み、ステップ103 で、その給湯設定温度Ｔs および検出入水温Ｔ1 と、データ格納部40のＴ2cal検出データとに基づいて、Ｔ2cal検出部36はＶ2 弁10の閉弁状態での出湯湯温が給湯設定温度Ｔs となるための給湯熱交換器１の目標湯温Ｔ2calを算出する。
【００３９】
ステップ104 で、Ｖ2 開閉動作判断部37は上記算出した目標湯温Ｔ2calと給湯熱交換器湯温センサ14の実測湯温Ｔ2 を比較し、Ｔ2 がＴ2calより設定範囲（許容範囲）αを越えて高い（Ｔ2 ＞（Ｔ2cal＋α））と判断したときには、ステップ105 で、Ｖ2 弁10の閉弁状態での次の出湯時の出湯湯温が給湯設定温度Ｔs より許容範囲αを越えて高くなると判断し、Ｖ2 弁開信号をＶ2 開閉駆動手段41へ出力してＶ2 弁10を開弁させると共に、Ｖ2 弁開信号をＶ1 開弁量制御部38へ加える。
【００４０】
ステップ106 で、前記Ｖ2 弁開信号を受けたＶ1 開弁量制御部38は、データ格納部40のＴ4cal検出演算式データおよびＮ算出演算式データと、給湯設定温度Ｔs と、検出入水温Ｔ1 と、給湯熱交換器１の実測湯温Ｔ2 とに基づいて、次の出湯時の出湯湯温が給湯設定温度Ｔs となるための総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比Ｎ（Ｎ＝ＱHE／Ｑ0 ）を検出し、ステップ107 で、その検出流量比ＮとなるようにＶ1 弁７の開弁量を制御する。
【００４１】
そして、ステップ108 で、Ｖ2 開閉動作判断部37は次の給湯熱交換器１の実測湯温Ｔ2 を取り込み、前記ステップ104 で、この実測湯温Ｔ2 と検出目標湯温Ｔ2calを比較し、Ｔ2 ＞Ｔ2cal＋αと判断したときには、前記ステップ105 以降の動作を繰り返し行い、前記ステップ104 で、Ｔ2 ≦Ｔ2cal＋αと判断したときには、ステップ109 でＶ2 開閉駆動手段41へＶ2 弁閉信号を出力しＶ2 弁10を閉弁させ、前記ステップ104 以降の動作を繰り返し行いながら次の出湯に備える。
【００４２】
出湯待機制御手段の第１の実施の形態例によれば、給湯バーナの給湯燃焼が停止した以降に、Ｖ2 弁10の閉弁状態における次の出湯時の出湯湯温が給湯設定温度Ｔs より予め定めた許容範囲αを越えて高くなると判断したときには、Ｖ2 弁10を開け、出湯湯温が給湯設定温度Ｔs となるようにＶ1 弁７の開弁量を制御して総入水流量Ｑに対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比Ｎを小さくする方向に制御し次の出湯に備える構成としたので、例えば、給湯熱交換器１の滞留湯に後沸きが生じオーバーシュートの湯となり、この状態で給湯栓19が開けられ出湯開始してそのオーバーシュートの湯が給湯熱交換器１から流れ出したとしても、このオーバーシュートの湯に固定バイパス通路５およびバイパス通路８からの水がミキシングされて湯温が下げられ、しかも、そのミキシング比、つまり、流量比Ｎは、出湯湯温が給湯設定温度Ｔs となるように制御されているために、給湯設定温度Ｔs の湯を出湯させることができる。このことにより、湯の利用者に出湯時の高温出湯による不快感を与えてしまうという問題を回避することが可能となる。
【００４３】
また、上記の如く、バイパス通路８のＶ2 弁10を開け、Ｖ1 弁７の開弁量を制御するだけで、容易に総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量比Ｎを制御することが可能であることから、バイパス通路およびその開閉弁をこれ以上設ける必要がないので、つまり、バイパス通路およびその開閉弁と流量制御弁を必要最低限設けるだけでよいので、管路構成が簡単で、また、コスト低減を図ることが可能であるし、管路抵抗の増加を抑制でき、多量の給湯設定温度の湯を供給することが可能である。
【００４４】
ところで前記図７に示すような一缶二水構成の給湯器では、追い焚き単独運転による給湯バーナの追い焚き燃焼によって、給湯熱交換器１の給湯用管路47の滞留湯水も加熱されてしまい、次の出湯時に給湯設定温度より高めの湯が出湯し、前記の如く、湯の利用者に高めの湯による不快感を与えてしまうという問題および高温出湯による火傷の危険があるという問題が生じる。そこで、制御装置20に前記出湯待機制御手段25を設け、出湯待機動作を行うことによって、追い焚き単独運転による給湯バーナの追い焚き燃焼により給湯熱交換器１の給湯用管路47の滞留湯が加熱され、給湯時の給湯熱交換器湯温より高くなってしまっても、上記出湯待機制御手段の第１の実施の形態例で示したようにＶ2 弁10の開閉弁制御およびＶ1 弁７の開弁量制御を行うことで、出湯時に給湯設定温度の湯を出湯させることができ、上記問題を回避することができる。
【００４５】
以下に出湯待機制御手段の第２の実施の形態例を説明する。この実施の形態例において特徴的なことは、給湯熱交換器１の湯温を実測するのではなく、図10に示すように、制御装置20の出湯待機制御手段25に、給湯熱交換器推定湯温検出部である推定Ｔ2 検出部42および時間計測手段43を設け、給湯熱交換器１の湯温Ｔ2 を推定検出し、この推定湯温Ｔ2 を用いて給湯バーナの給湯燃焼が停止した以降に次の出湯時の出湯湯温が給湯設定温度となるようにＶ2 弁10の開閉制御およびＶ1 弁７の開弁量制御を行って次の出湯に備える構成としたことであり、それ以外の構成は前記出湯待機制御手段の第１の実施の形態例と同様であり、その重複説明は省略する。この実施の形態例において特徴的な制御装置20の出湯待機制御手段25は、図10に示すように、サンプリング部35と、Ｔ2cal検出部36と、Ｖ2 開閉動作判断部37と、Ｖ1 開閉量制御部38と、データ格納部40と、推定Ｔ2 検出部42と、時間計測手段43とを有して構成されている。
【００４６】
データ格納部40には、前記出湯待機制御手段の第１の実施の形態例に示したＴ2cal検出データおよびＴ4cal検出演算式データおよびＮ検出演算式データに加えて、給湯熱交換器滞留湯温特性データである滞留湯温特性データが予め格納されている。この滞留湯温特性データは、給湯停止からの経過時間と、給湯熱交換器１の滞留湯温との関係データであり、予め実験や演算等により求められ、図３に示すグラフデータや演算式データや表データ等のデータ形式でデータ格納部40に格納されている。
【００４７】
時間計測手段43は給湯バーナの給湯燃焼が停止する毎にその停止時からの経過時間を計測する構成を有し、推定Ｔ2 検出部42は、給湯バーナの給湯燃焼が停止いた以降に、前記時間計測手段43の計測時間とデータ格納部40の前記滞留湯温特性データに基づいて、予め定めた時間間隔（例えば１秒）毎に給湯熱交換器１の湯温Ｔ2 を推定検出する。
【００４８】
Ｖ2 開閉動作判断部37は、給湯バーナの給湯燃焼が停止した以降に、予め定めた時間間隔（例えば１秒）毎に、Ｔ2cal検出部36で検出された給湯熱交換器１の目標湯温Ｔ2calと、上記推定Ｔ2 検出部42が推定検出した給湯熱交換器１の推定湯温Ｔ2 とを取り込んで比較し、推定湯温Ｔ2 が目標湯温Ｔ2calよりデータ格納部40の許容範囲αを越えて高い（Ｔ2 ＞Ｔ2cal＋α）と判断したときには、前記出湯待機制御手段の第１の実施の形態例同様にＶ2 弁10の閉弁状態での次の出湯時の出湯湯温が給湯設定温度より高くなると判断し、Ｖ2 開閉駆動手段41へＶ2 弁開信号を出力しＶ2 弁10を開弁させると共に、Ｖ2 弁開信号をＶ2 開弁量制御部38へ加える。それ以外のときにはＶ2 開閉駆動手段41へＶ2 弁閉信号を出力しＶ2 弁10を閉弁状態にする。
【００４９】
Ｖ1 開弁量制御部38は、前記Ｖ2 弁開信号が加えられているときには、上記推定湯温Ｔ2 と検出入水温Ｔ1 と給湯設定温度Ｔs とデータ格納部40のＴ4cal検出演算式データとＮ算出演算式データに基づき、前記出湯待機制御手段の第１の実施の形態例同様に、次の出湯時の出湯湯温が給湯設定温度となるようにＶ1 弁７の開弁量を制御し、次の出湯に備える。
【００５０】
出湯待機制御手段の第２の実施の形態例によれば、前記出湯待機制御手段の第１の実施の形態例同様に、簡単な管路構成で、出湯開始時に給湯設定温度の湯を多量に出湯させることが可能となるという画期的な効果を奏することができる。また、給湯熱交換器１の湯温を実測するのではなく、推定検出し、その推定湯温を用いてＶ2 弁10の開閉制御およびＶ1 弁７の開弁量制御を行う構成であるので、給湯熱交換器湯温センサ14が故障してセンサ出力Ｔ2 が実際の湯温と大きく異なっているという事態が生じても、本実施の形態例では、そのセンサ出力は用いず、前記の如く、推定湯温を用いてＶ2 弁10の開閉制御およびＶ1 弁７の開弁量制御を行っていることから、出湯湯温が給湯設定温度となるように正確にＶ2 弁10の開閉制御およびＶ1 弁７の開弁量制御を行うことができ、高温の湯が出湯し湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題や高温出湯による危険を回避することができる。
【００５１】
なお、図７に示す一缶二水構成の給湯器では、前記の如く、追い焚き単独運転が行われるときには給湯バーナの追い焚き燃焼によって、給湯熱交換器１の給湯用管路47の滞留湯が加熱され湯温が上昇することから、滞留湯温を正確に推定検出するためには、前記給湯バーナ燃焼停止後の滞留湯温特性データに加えて、追い焚き単独運転時における給湯熱交換器１の給湯用管路47の滞留湯温の時間と共に変化する湯温特性データを時間と給湯バーナの追い焚き燃焼能力をパラメータにして予め求めデータ格納部40に格納しておき、それら特性データに基づいて滞留湯温を推定検出するようにすれば、追い焚き単独運転による給湯バーナの追い焚き燃焼によって滞留湯が加熱される場合にも、滞留湯温を正確に推定検出でき、この推定湯温に基づいて上記出湯待機制御手段の各実施の形態例同様に出湯待機動作を行うことで出湯時の高温出湯を防止できる。
【００５２】
以下に出湯待機制御手段の第３の実施の形態例を説明する。この第３の実施の形態例において特徴的なことは、前記出湯待機制御手段の各実施の形態例に示したＴ2cal検出部36を設けるのではなく、図11に示すように、制御装置20の出湯待機制御手段25に、流量比算出部44を設けたことであり、給湯熱交換器１の滞留湯温に基づいてＶ2 弁10の開閉判断動作を行うのではなく、上記流量比算出部44が算出する流量比に基づいてＶ2 弁10の開閉判断動作を行う構成としたことである。それ以外の構成は前記出湯待機制御手段の各実施の形態例同様であり、その重複説明は省略する。
【００５３】
本実施の形態例では、給湯熱交換器湯温センサ14を給湯熱交換器湯温情報検出手段として用いてもよいし、あるいは、給湯熱交換器湯温情報検出手段として制御装置20の出湯待機制御手段25に推定Ｔ2 検出部42および時間計測手段43を設けてもよい。前記流量比算出部44は、上記給湯熱交換器湯温情報検出手段の検出湯温Ｔ2 と、入水温度センサ13の検出入水温Ｔ1 と、給湯温度設定手段21の給湯設定温度Ｔs と、データ格納部40に予め格納されるＮcal 検出演算式データ（Ｎcal ＝（（Ｔs ＋α）−Ｔ1 ）／（Ｔ2 −Ｔ1 ））とに基づいて、給湯設定温度Ｔs より予め定めた許容範囲α（例えば３℃）だけ高めの湯が出湯するための総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比Ｎcal を算出する。
【００５４】
上記Ｎcal 検出演算式データは、上記流量比Ｎcal を算出するための演算式であり、前記出湯待機制御手段の各実施の形態例で述べたＮ算出演算式データ同様に導き出されたものである。そのＮcal 検出演算式データの導出手順の説明は前記Ｎ算出演算式データの導出手順と同様であるので省略する。
【００５５】
データ格納部40には、予め定まる給湯熱交換器１の流量と固定バイパス通路５の流量の合計流量ＱV1に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比Ｍ（Ｍ＝ＱHE／ＱV1；（例えばＭ＝0.7 ））が基準流量比として格納されている。
【００５６】
Ｖ2 開閉動作判断部37は、給湯バーナが給湯燃焼停止した以降に、前記流量比算出部44の算出流量比Ｎcal とデータ格納部40の基準流量比Ｍを取り込んで比較し、Ｎcal がＭを下回った（Ｍ＞Ｎcal ）と判断したときには、Ｖ2 弁10の閉弁状態での次の出湯時の出湯湯温が給湯設定温度Ｔs より設定範囲（許容範囲α）を越えて高くなってしまうと判断し、Ｖ2 開閉駆動手段41へＶ2 弁開信号を出力し、Ｖ2 弁10を開弁させると共に、Ｖ2 弁開信号をＶ1 開弁量制御部38へ加える。それ以外のときにはＶ1 弁閉信号をＶ2 開閉駆動手段41へ出力し、Ｖ2 弁10を閉弁状態にする。
【００５７】
Ｖ1 開弁量制御部38は、前記Ｖ2 開閉動作判断部37のＶ2 弁開信号を受けて、前記出湯待機制御手段の各実施の形態例同様に、次の出湯時の出湯湯温が給湯設定温度Ｔs となるようにＶ1 弁７の開弁量、つまり、総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比Ｎを制御する。
【００５８】
出湯待機制御手段の第３の実施の形態例によれば、前記出湯待機制御手段の各実施の形態例同様の優れた効果を奏することができる。
【００５９】
以下に、出湯待機制御手段25の第４の実施の形態例を説明する。この実施の形態例において特徴的なことは、図４の鎖線で示すように、給湯器の周りの外気温を検出するための外気温センサ32を設け、図10および図11に示す推定Ｔ2 検出部42および時間計測手段43を形成して給湯熱交換器１の湯温Ｔ2 を推定検出する際に、前記外気温センサ32の検出外気温に応じて推定湯温Ｔ2 を補正する構成としたことであり、それ以外の構成は前記出湯待機制御手段の各実施の形態例同様であり、その重複説明は省略する。
【００６０】
データ格納部40には外気温に応じて推定湯温Ｔ2 を補正するための湯温補正データ（例えば、外気温と推定湯温補正係数の関係データ）が予め実験や演算等により求め格納されている。
【００６１】
推定Ｔ2 検出部42は前記出湯待機制御手段の第２の実施の形態例同様に給湯熱交換器１の湯温Ｔ2 を推定検出し、この推定湯温Ｔ2 を外気温センサ32の検出外気温とデータ格納部40の湯温補正データに基づいて補正する。例えば、湯温補正データが外気温と推定湯温補正係数の関係データで構成されている場合には、上記湯温補正データに基づき検出外気温に応じた推定湯温補正係数を検出し、前記推定湯温Ｔ2 にその検出した推定湯温補正係数を掛けて補正する。上記のように、補正した推定湯温Ｔ2 ′を推定湯温Ｔ2 として検出する。
【００６２】
出湯待機制御手段の第４の実施の形態例によれば、外気温センサ32を設け、外気温センサ32の検出外気温に応じ給湯熱交換器１の推定湯温Ｔ2 を補正する構成としたので、より正確に給湯熱交換器１の湯温Ｔ2 を推定検出することが可能となり、出湯時の高温出湯により湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題および高温出湯による危険を回避することができる。
【００６３】
なお、外気温を考慮した滞留湯温特性データ、つまり、給湯停止してからの経過時間と外気温に基づいて給湯熱交換器１の滞留湯温を求めるための表データや演算式データやグラフデータ等を予め実験や演算等により求めてデータ格納部40に格納しておき、時間計測手段43の計測時間と外気温センサ32の検出外気温と上記滞留湯温特性データに基づいて、給湯熱交換器１の湯温を推定検出するようにすれば、この実施の形態例に示したような推定湯温の補正を行わなくても、給湯熱交換器１の湯温を正確に推定検出することができる。
【００６４】
以下に出湯待機制御手段の第５の実施の形態例を説明する。この実施の形態例において特徴的なことは、給湯熱交換器１側に場所を異にして複数の給湯熱交換器湯温センサ14を設け、制御装置20の出湯待機制御手段25に、前記出湯待機制御手段の各実施の形態例の構成に加えて、図12に示すように、複数の給湯熱交換器湯温センサ14（14ａ，14ｂ，14ｃ）の検出湯温の演算処理を行う給湯熱交換器湯温算出部であるＴ2 算出部45を設ける構成としたことであり、それ以外の構成は前記出湯待機制御手段の各実施の形態例同様である。
【００６５】
なお、図12では、サンプリング部35とデータ格納部40とＴ2 算出部45以外の出湯待機制御手段25のブロック構成は前記図８又は図10又は図11と同様であるため、その図示を省略し、その重複説明は省略する。
【００６６】
ところで、図７に示すような一缶二水構成の給湯器において、追い焚き単独運転が行われる場合には、給湯バーナの追い焚き燃焼により給湯熱交換器１の給湯用管路47内の滞留湯水に温度むらが生じる。この温度むらのために給湯熱交換器湯温センサ14が唯一個しか設けられていないときには給湯熱交換器湯温センサ14の検出湯温と、給湯熱交換器１の給湯用管路47内の滞留湯の湯温を均一化したときの平均湯温とが大きくことなってしまう場合があり、出湯時には給湯用管路47の湯水は水流により撹拌され温度が均一化されて流れ出るので、上記検出湯温は給湯用管路47から流れ出る湯の湯温と大きく異なる虞れがあり、前記出湯待機制御手段の各実施の形態例同様に出湯待機動作を行っても、出湯時に給湯設定温度より許容範囲を越えた高めの湯が出湯し湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題が生じる虞れがある。
【００６７】
そこで、本実施の形態例では、図７に示すように、給湯熱交換器１の給湯用管路47に場所を異にして複数の給湯熱交換器湯温センサ14ａ，14ｂ，14ｃを設け（例えば、給湯用管路47のＵ字の曲がり部分（Ｕベンド）および給湯用管路47の出側に設け）、前記の如く、制御装置20の出湯待機制御手段25に、図12に示すように、Ｔ2 算出部45を設ける構成とした。
【００６８】
上記Ｔ2 算出部45は、各給湯熱交換器湯温センサ14ａ，14ｂ，14ｃの検出湯温Ｔ2a，Ｔ2b，Ｔ2cをサンプリング部35を介して取り込み、それら検出湯温Ｔ2a，Ｔ2b，Ｔ2cと、データ格納部40に格納されている平均湯温算出データとに基づいて給湯用管路47内の平均湯温（給湯用管路47内の湯温を均一にしたときの湯温）を求め、この平均湯温を実測湯温Ｔ2 として検出する。
【００６９】
上記平均湯温算出データは、給湯用管路47内の平均湯温Ｔ2 を算出するための演算式データであり、例えば、Ｔ2 ＝（Ｔ2a＋Ｔ2b＋Ｔ2c）・Ｋ、あるいは、Ｔ2 ＝Ｋa ・Ｔ2a＋Ｋb ・Ｔ2b＋Ｋc ・Ｔ2c、等の演算式で予め与えられ、定数である上記Ｋ，Ｋa ，Ｋb ，Ｋc は予め実験や演算等により求め与えられている。例えば、上記検出された湯温Ｔ2a，Ｔ2b，Ｔ2cを単純に平均する場合には、上記定数Ｋ，Ｋa ，Ｋb ，Ｋc には１／ｎ（ただし、ｎは検出する湯温の数、つまり、この実施の形態例ではｎ＝３）が与えられる。
【００７０】
出湯待機制御手段の第５の実施の形態例によれば、給湯熱交換器１（給湯用管路47）内の平均湯温を求め、この湯温を実測湯温Ｔ2 として検出する構成としたので、例えば、給湯用管路47内の滞留湯水に温度むらが生じても、出湯時の給湯用管路47から流れる湯温、つまり、平均湯温に応じて、出湯湯温が給湯設定温度となるようにＶ2 弁10の開閉制御やＶ1 弁７の開弁量制御が正確に行われることになり、出湯時に給湯設定温度より許容範囲を越えた高温の湯が出湯し、湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題や高温出湯による危険を防止することができる。
【００７１】
なお、出湯待機制御手段の構成は上記出湯待機制御手段の各実施の形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、図10に示すＶ2 開閉動作判断部37は、給湯熱交換器湯温センサ14の実測湯温をサンプリング部35を介して取り込み、この実測湯温に基づいてＶ2 弁10の開閉判断動作を行い、Ｖ1 開弁量制御部38は、上記実測湯温を用いるのではなく、推定Ｔ2 検出部42の検出推定湯温を用いてＶ1 弁７の開弁量制御を行い、出湯湯温が給湯設定温度となるように出湯待機する構成としてもよい。
【００７２】
また、例えば、Ｖ2 開閉動作判断部37は、推定Ｔ2 検出部42の検出推定湯温を用いてＶ2 弁10の開閉判断動作を行い、Ｖ1 開弁量制御部38は給湯熱交換器湯温センサ14の実測湯温を用いてＶ1 弁７の開弁量を制御し、出湯湯温が給湯設定温度となるように出湯待機する構成としてもよい。
【００７３】
さらに、上記出湯待機制御手段の各実施の形態例では、Ｖ1 開弁量制御部38はＶ1 弁７の開弁量を、検出した流量比Ｎ（Ｎ＝ＱHE／Ｑ0 ）となるように流量比の変化に対応して連続的に可変制御していたが、例えば、表１に示すように、検出した流量比Ｎが予め定めた流量比Ｎ1 以上かつ流量比Ｎ2 未満であるときには開弁量はＡ1 、ＮがＮ2 以上かつＮ3 未満であるときには開弁量はＡ2 という如く、総入水流量に対する給湯熱交換器１の流量比Ｎに対応するＶ1 弁７の開弁量を段階的（２段階以上）に予め定め開弁量制御データとしてデータ格納部40に格納しておき、Ｖ1 開弁量制御部38は、Ｖ2 開閉動作判断部37からＶ2 弁開信号を受けたときには、上記データ格納部40の開弁量制御データに基づいて段階的にＶ1 弁７の開弁量を制御するようにしても構わない。
【００７４】
【表１】
【００７５】
なお、具体例としては、流量比の変化に対応してＶ1 弁７の開弁量を予め定めた最大、最小、最大と最小の中間の３段階に可変制御を行うようにする。
【００７６】
さらに、上記出湯待機制御手段の第５の実施の形態例では、給湯熱交換器１の給湯用管路47に３個の給湯熱交換器湯温センサ14ａ，14ｂ，14ｃを設けたが、給湯用管路47に場所を異にして設ける給湯熱交換器湯温センサ14の数は２個でも４個以上でもよく、そのような場合にも前記出湯待機制御手段の第５の実施の形態例同様に給湯用管路47の平均湯温を検出することができる。
【００７７】
さらに、図４〜図７に示した給湯器には固定バイパス通路５が設けられていたが、この固定バイパス通路５を省略した各種の燃焼機器に適用するものであり、上記出湯待機制御手段の各実施の形態例同様に出湯待機制御手段を設け出湯待機動作を行うことによって、出湯時に給湯設定温度より許容範囲を越えた高温の湯が出湯し湯の利用者に不快感を与えるという問題および高温出湯による危険を回避できる。上記のように固定バイパス通路５を省略した場合にはその分管路構成を簡単にできる。
【００７８】
なお、上記のように、固定バイパス通路５を省略した場合には、図４に示す流量ＱV1が全て給湯熱交換器１に流れ込むことになるので、流量ＱHE＝流量ＱV1となり、上記出湯待機制御手段の各実施の形態例に示したＴ2cal検出データ（Ｔ2cal＝（Ｔs −（１−ｍ）Ｔ1 ）／ｍ）、Ｔ4cal検出演算式データ（Ｔ4cal＝（Ｔ2 −Ｔ1 ）・Ｍ＋Ｔ1 ）、Ｎ算出演算式データ（Ｎ＝Ｍ・（Ｔs −Ｔ1 ）／（Ｔ4cal−Ｔ1 ））の定数ｍ、Ｍ（ｍ＝Ｍ＝ＱHE／ＱV1）は「１」が予め与えられることになる。
【００７９】
さらに、前記出湯待機制御手段の第５の実施の形態例では、図７に示す一缶二水構成の給湯器を例にして説明したが、例えば、図４〜図６に示す給湯器の給湯熱交換器１に場所を異にして複数の給湯熱交換器湯温センサ14を設け、前記出湯待機制御手段の第５の実施の形態例同様にＴ2 算出部45を設けて、Ｔ2 算出部45の平均湯温に基づいてＶ2 弁10の開閉制御やＶ1 弁７の開弁量制御を行い、出湯待機するようにしてもよい。
【００８０】
さらに、上記出湯待機制御手段の各実施の形態例では、Ｔ2cal検出部36はＴ2cal検出データである演算式（Ｔ2cal＝（Ｔs −（１−ｍ）Ｔ1 ）／ｍ）に基づいて目標湯温Ｔ2calを検出していたが、例えば、給湯設定温度Ｔs と入水温Ｔ1 の関係から目標湯温Ｔ2calを検出するための表データやグラフデータ等を予め求めＴ2cal検出データとしてデータ格納部40に格納しておき、このＴ2cal検出データに基づいて目標湯温Ｔ2calを検出するという如く、演算を用いない他の手法によりＴ2calを検出するようにしてもよい。
【００８１】
さらに、上記出湯待機制御手段の各実施の形態例では、Ｖ1 開弁量制御部38は、Ｔ4cal検出演算式データとＮ算出演算式データに基づいて出湯湯温が給湯設定温度となるための総入水流量に対する給湯熱交換器１の流量比Ｎを求めて、Ｖ1 弁７の開弁量制御を行っていたが、例えば、給湯設定温度と入水温の関係から上記流量比Ｎを検出するための表データやグラフデータ等を予め求めておき、そのデータを用いて上記流量比Ｎを検出し、Ｖ1 弁７の開弁量制御を行うという如く、演算を用いない他の手法により流量比Ｎを求めてＶ1 弁７の開弁量制御を行うようにしてもよい。
【００８２】
さらに、上記出湯待機制御手段の各実施の形態例では、給湯熱交換器１の湯温を給湯熱交換器湯温センサ14を用いて検出していたが、給湯熱交換器１に湯水が滞留しているときには給湯熱交換器湯温センサ14で検出される湯温と第１出湯温度センサ15で検出される湯温がほぼ同じとなることから、第１出湯温度センサで検出される湯温を給湯熱交換器１の湯温Ｔ2 として用いてもよい。
【００８３】
上記のような出湯待機制御手段25を備えた図４〜図７の各給湯器には、この発明において特有な次に示す給湯バーナの点火タイミング制御手段が設けられている。
【００８４】
図１には、制御装置20の点火タイミング制御手段60の第１の実施の形態例が示されている。この実施の形態例において特徴的なことは、同図に示すように、制御装置20に、出湯開始以降の給湯バーナ燃焼開始による高温出湯を防止するために給湯バーナの点火タイミングを可変制御する点火タイミング制御手段60を設けたことであり、この点火タイミング制御手段60は、流量比検出部であるＮ検出部51と、給湯熱交換器湯温上昇推定検出部であるΔＴcal 推定検出部52と、給湯バーナ点火判断部53と、給湯バーナ点火駆動部54と、データ格納部（記憶装置）55とを有して構成されている。
【００８５】
なお、上記データ格納部55は前記出湯待機制御手段25のデータ格納部40と兼用のものでもよいし、データ格納部40と別個に設けてもよい。
【００８６】
前記データ格納部55には流量比検出データとして、Ｖ2 弁10が閉弁している状態での総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの予め定まる流量比Ｍ（例えば、Ｍ＝0.7 ）と、Ｖ2 弁10が開弁している状態でのＶ1 弁７の開弁量と、総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比Ｎ（Ｎ＝ＱHE／Ｑ0 ）との関係データであるグラフデータや演算式データや表データ等とが予め実験や演算等により求め格納されている。
【００８７】
上記Ｎ検出部51は、総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比Ｎ（Ｎ＝ＱHE／Ｑ0 ）を次のように検出する。例えば、Ｖ1 弁７の駆動手段にＶ1 弁７の開弁量を測定するためのポジションメータやエンコーダ等の開弁量測定手段を取り付けて周知のようにＶ1 弁７の開弁量を検出し、Ｖ2 弁10が開弁しているときには、この検出開弁量と前記データ格納部55の流量比検出データに基づいて流量比Ｎを検出する。
【００８８】
前記データ格納部55には、上記流量比検出データ以外に次に示すΔＴcal 検出データも格納されている。このΔＴcal 検出データは、給湯バーナを予め与えられる設定燃焼能力（例えば、給湯バーナの予め定めた最小燃焼能力）で燃焼させたときに、上記Ｎ検出部51の検出流量比Ｎと流量検出センサ12の検出流量（検出総入水流量）Ｑ0 とによって求まる給湯熱交換器１の通水、つまり、給湯熱交換器１の流量ＱHE（ＱHE＝Ｎ・Ｑ0 ）の通水が給湯バーナ燃焼の熱により上昇する温度上昇分（給湯熱交換器湯温上昇分）ΔＴcal を推定検出するためのデータで、給湯バーナの予め定めた設定燃焼能力を定数とし、流量比Ｎと総入水流量Ｑ0 をパラメータとした給湯熱交換器湯温上昇分ΔＴcal を求める演算式データやグラフデータや表データ等の関係データであり、その関係データが予め実験や演算等により求められデータ格納部55に格納されている。
【００８９】
例えば、上記ΔＴcal 検出データを演算式データで形成した場合には、その演算式データは次式（２）で与えることができる。
【００９０】
ΔＴcal ＝ｋ／（Ｎ・Ｑ0 ）・・・・・（２）
【００９１】
上記式（２）に示すＱ0 は総入水流量を表し、Ｎは総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器の流量比を表し、ｋは次に示す定数を表す。この定数ｋは、予め定めた単位流量の水を予め定めた給湯バーナの燃焼能力の熱で加熱したときの上記単位流量の水の温度上昇分を表すもので、予め実験や演算等により求めることができる。例えば、給湯バーナを2.5 号（１号とは１分間に１リットルの水を25℃上昇させるのに必要な燃焼能力を意味する）の燃焼能力で燃焼させたときには、流量１（リットル／分）の水を2.5 ×25／１＝62.5℃上昇させることができるので、前記給湯バーナの設定燃焼能力を2.5 号と予め定めたときには、上記定数ｋには「62.5」が与えられることになる。
【００９２】
上記式（２）に示すＮに前記Ｎ検出部51が検出した流量比を、また、Ｑ0 に流量検出センサ12が検出した総入水流量をそれぞれ代入し、上記式（２）に従って演算を行うことにより、予め定めた設定燃焼能力で給湯バーナを燃焼させたときに給湯熱交換器１の通水が給湯バーナ燃焼の熱により上昇する温度上昇分（給湯熱交換器湯温上昇分）ΔＴcal を推定検出することができる。
【００９３】
ΔＴcal 推定検出部52は、前記Ｎ検出部51が検出した流量比Ｎと前記データ格納部55のΔＴcal 検出データを取り込み、給湯熱交換器１への通水が検知された後、つまり、この実施の形態例では流量検出センサ12が流量を検出し始めた以降に、その流量検出センサ12の検出流量（総入水流量）Ｑ0 を取り込んで、この検出流量Ｑ0 と検出流量比ＮとΔＴcal 検出データに基づいて、給湯熱交換器湯温上昇分ΔＴcal を推定検出する。
【００９４】
給湯バーナ点火判断部53は、前記データ格納部55に予め格納されている給湯熱交換器１の湯温の上限界温度Ｔ2UL （例えば、95℃）を取り込み、また、予め定められたサンプリング時間間隔（例えば、１秒間隔）毎に、給湯熱交換器湯温センサ14の実測湯温Ｔ2 と、前記ΔＴcal 推定検出部52が推定検出した給湯熱交換器湯温上昇分ΔＴcal とを取り込み、実測湯温Ｔ2 に給湯熱交換器湯温上昇分ΔＴcal を加えた算出値（Ｔ2 ＋ΔＴcal ）と、前記上限界温度Ｔ2UL とを比較する。
【００９５】
そして、上記算出値が上限界温度Ｔ2UL 以下である（Ｔ2UL ≧（Ｔ2 ＋ΔＴcal ））と判断したときに、給湯バーナを点火し給湯バーナの給湯燃焼を開始させても、給湯熱交換器１から流出する湯の湯温は上限界温度Ｔ2UL 以下であると考えられることから、給湯バーナ燃焼開始に起因した高温出湯を防止できると判断し、給湯バーナ点火駆動部54へ給湯バーナ点火信号を出力する。
【００９６】
給湯バーナ点火駆動部54は、給湯熱交換器１への通水が確認され（流量検出センサ12が流量を検出し始め）、上記給湯バーナ点火判断部53から給湯バーナ点火信号が出力されたとき、つまり、給湯バーナ点火信号を受けたときに、給湯バーナの点火を行う。
【００９７】
なお、一般に、給湯熱交換器への通水が確認された直後に、給湯バーナへガスを導くガス供給通路の電磁弁等の開閉弁が開けられ給湯バーナへのガス供給が開始されるが、上記の如く、給湯バーナの点火タイミングを可変制御する場合には、もちろん、前記の一般的な開閉弁の開タイミング制御方式を採り得るが、より好ましくは、点火タイミングの変動に応じてガス供給通路の開閉弁の開弁タイミングを可変制御することが望まれる。
【００９８】
点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例によれば、給湯熱交換器１への通水検知後、給湯バーナの給湯燃焼を開始させた場合に給湯熱交換器１から流出する湯の湯温が予め定めた上限界温度Ｔ2UL を越えないと判断したときに給湯バーナの点火を行う構成としたので、例えば、給湯停止後の後沸きにより給湯熱交換器１の滞留湯がオーバーシュートの湯となっている状態から出湯が開始された場合に、上記の如く、給湯バーナの点火タイミングを可変制御することによって、つまり、給湯バーナの給湯燃焼を開始させても給湯熱交換器１から上限界温度Ｔ2UL を越えた高温の湯が流出しないと判断するまで、給湯バーナの点火を遅延させることによって、給湯バーナの燃焼を開始しても給湯熱交換器１から上限界温度Ｔ2UL を越えた高温の湯は流出せず、給湯バーナ燃焼開始に起因した高温出湯を防止することができ、高温出湯により湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題や高温出湯による危険を回避することができる。
【００９９】
以下に、点火タイミング制御手段の第２の実施の形態例を説明する。この実施の形態例において特徴的なことは、流量検出センサ12の検出流量を用いずに給湯バーナの点火タイミングを可変制御するように構成したことであり、図２に示すように、制御装置20の点火タイミング制御手段60に、給湯バーナ点火判断部53と、給湯バーナ点火駆動部54と、データ格納部55とを設けたことである。
【０１００】
データ格納部55には予め定めた次に示す基準温度Ｔ2Sが格納されている。上記基準温度Ｔ2Sは予め定めた給湯バーナの設定燃焼能力（例えば、給湯バーナの予め定められている最小燃焼能力）で給湯バーナの給湯燃焼を開始させたときに給湯熱交換器１から流出する湯水の温度が予め定めた給湯熱交換器１の湯温の上限界温度Ｔ2UL （例えば95℃）を越えるか否かを判断するための基準となる給湯熱交換器１の湯温であり、次のように定めることができる。
【０１０１】
例えば、給湯バーナを予め定めた設定燃焼能力で給湯燃焼させたときの給湯熱交換器１の予め定めた設定通水流量（例えば、給湯熱交換器１の予め定めた最低通水流量）の温度上昇分ΔＴを求め、この通水温度上昇分ΔＴを前記上限界温度Ｔ2UL から差し引いた算出値（Ｔ2UL −ΔＴ）を基準温度Ｔ2Sとして定めデータ格納部55に予め格納しておく。
【０１０２】
具体的には、例えば、上記基準温度Ｔ2Sは次式（３）に基づいて演算検出することができる。
【０１０３】
Ｔ2S＝Ｔ2UL −（ｋ／（Ｎ・Ｑ0 ））・・・・・（３）
【０１０４】
上記式（３）に示すＴ2UL は予め与えられる前記上限界温度を表し、Ｑ0 は総入水流量を表し、Ｎは総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比（ＱHE／Ｑ0 ）を表し、ｋは予め定めた定数を表す。上記定数ｋは前記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例に示した式（２）の定数ｋと同様にして予め求め与えられるものである。
【０１０５】
具体的な数値を用いて基準温度Ｔ2Sを求めてみると、例えば、総入水流量Ｑ0 が予め定めた最低流量（例えば、３（リットル／分））、総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比Ｎ（Ｎ＝ＱHE／Ｑ0 ）が予め定めた最小値（例えば、0.2 ）の条件（つまり、給湯熱交換器１の流量が予め定めた最低流量となる条件）で出湯が行われ、給湯バーナを予め定めた最小燃焼能力（例えば、2.5 号の燃焼能力）で燃焼させ、給湯熱交換器１の上限界温度Ｔ2UL を95℃として基準温度Ｔ2Sを求める場合には、上記式（２）の定数ｋには「6.25」が与えられ、Ｑ0 に「３」を、Ｎに「0.2 」を、Ｔ2UL に「95」をそれぞれ代入し、式（２）に従って演算する。
【０１０６】
Ｔ2S＝95−（6.25／（0.2 ×３））＝84.6（℃）
【０１０７】
上記のように、Ｔ2S＝84.6℃が基準温度としてデータ格納部55に格納される。
【０１０８】
給湯バーナ点火判断部53は、予め定めたサンプリング時間間隔（例えば、１秒間隔）毎に給湯熱交換器湯温センサ14の実測湯温Ｔ2 を取り込み、この実測湯温Ｔ2 と前記基準温度Ｔ2Sを比較し、給湯バーナの燃焼停止中に、実測湯温Ｔ2 が基準温度Ｔ2S以下であると判断したときに、給湯バーナの給湯燃焼を開始しても給湯熱交換器１から上限界温度Ｔ2UL を越えた高温の湯が流出してしまうことがなく高温出湯の虞れがないと判断し、給湯バーナ点火駆動部54へ給湯バーナ点火信号を出力する。そして、給湯バーナ点火駆動部54は、前記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例同様に、前記給湯バーナ点火信号を受け、かつ、給湯熱交換器１への通水が確認された（流量検出センサ12が流量を検出し始めた）ときに、給湯バーナの点火を行う。
【０１０９】
点火タイミング制御手段の第２の実施の形態例によれば、給湯熱交換器湯温センサ14の実測湯温Ｔ2 が予め定めた基準温度Ｔ2S以下であると判断され、かつ、給湯熱交換器１への通水が検知されたときに、給湯バーナの点火を行う構成としたので、前記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例同様に、給湯バーナの給湯燃焼が開始されても、給湯熱交換器１から上限界温度を越えた高温の湯が流出することがなく、給湯バーナ燃焼開始に起因した高温出湯を確実に防止することができる。したがって、給湯バーナ燃焼開始に起因した高温出湯により湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題や、高温出湯による危険を回避することができる。
【０１１０】
また、点火タイミング制御手段の第２の実施の形態例では、流量検出センサ12の検出流量を用いて給湯バーナの点火タイミングを可変制御するのではなく、上記の如く、予め定めた基準温度Ｔ2Sと給湯熱交換器１の実測湯温Ｔ2 に基づいて給湯バーナの点火タイミングを可変制御する構成としたので、例えば、給湯熱交換器１の滞留湯が冷め切った状態から出湯が開始された場合には、つまり、実測湯温Ｔ2 が基準温度Ｔ2S以下である状態から出湯が開始された場合には、給湯熱交換器１への通水が検知されると同時に給湯バーナ点火判断部53から給湯バーナ点火信号を出力することが可能となり、給湯バーナ点火駆動部54は、給湯熱交換器１への通水が検知された後、直ちに給湯バーナの点火を行って、迅速に出湯湯温を立ち上がらせ給湯設定温度の湯を供給することができる。
【０１１１】
なお、本発明は上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例は図４〜図７の給湯器を例にして説明したが、本発明の燃焼機器は図４〜図７の給湯器に限定されるものではない。例えば、図４〜図７の給湯器には固定バイパス通路５が設けられていたが、本発明は固定バイパス通路５を省略した燃焼機器にも適用するものであり、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例同様に、制御装置20に、給湯バーナの点火タイミング制御手段60を設け、点火タイミングの可変制御動作を行うことによって、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例同様の効果を奏することができる。固定バイパス通路５を省略した場合には、その分、管路構成が簡単になるし、管路抵抗が減少し、流水量を増加させることが可能である。
【０１１２】
また、図４〜図７の給湯器には上記固定バイパス通路５以外のバイパス通路８とその開閉弁であるＶ2 弁10が設けられていたが、上記固定バイパス通路５と、バイパス通路８およびそのＶ2 弁10とを省略した燃焼機器においても、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例同様に、制御装置20に、給湯バーナの点火タイミング制御手段60を設け、点火タイミングの可変制御動作を行うことによって、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例同様の効果を奏することができる。
【０１１３】
また、固定バイパス通路５およびバイパス通路８を省略した分、管路構成が簡単になるし、管路抵抗が減少し、流量を増加させることができる。この場合には、上記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例に示したＮ検出部51は必要なく、水供給源から給湯器へ流れ込んだ全入水流量が給湯熱交換器１へ流れ込むことになるので、前記ΔＴcal 検出データに用いられる流量比Ｎには予め「１」が与えられることになる。
【０１１４】
さらに、バイパス通路８とそのＶ2 弁10のみを省略した燃焼機器においても、上記同様に点火タイミング制御手段を設け、給湯バーナの点火タイミングを制御することによって、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例同様の効果を奏することができる。この場合には、給湯熱交換器１を流れる流量と固定バイパス通路５を流れる流量の流量比が管路抵抗により予め定まることから、上記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例に示したＮ検出部51を省略することができ、前記ΔＴcal 検出データに用いられる流量比Ｎには給湯熱交換器１の流量と固定バイパス通路５の流量の合計流量に対する予め定まる給湯熱交換器１の流量比が予め与えられることになる。
【０１１５】
また、図４〜図７の給湯器では、バイパス通路８の入側接続部より上流側の給水通路３に流量検出センサ12が介設され給湯器への総入水流量を直接的に検出していたが、図４の点線で示すようにバイパス通路入側接続部より下流側の給水通路３に流量検出センサ12を設け給湯器への総入水流量を間接的に（Ｖ2 弁10が閉弁しているときには直接的に）検出するようにしてもよい。
【０１１６】
図４〜図７に示すようにバイパス通路入側接続部より上流側に流量検出センサ12を設ける場合には、Ｖ2 弁10が開・閉のどちらの状態であっても、総入水流量Ｑ0 を正確に検出できるし、上記の如く、バイパス通路入側接続部より下流側に流量検出センサ12を設ける場合には、流量検出センサ12は給湯熱交換器１の流量と固定バイパス通路５の流量の合計流量ＱV1を実測でき、この流量ＱV1に対する予め定めた給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比に基づいて、給湯熱交換器１に流れ込む流量を的確に検出できる。このことから、給湯熱交換器１に滞留していた湯水が出湯開始により流出し始めてから全て流出し、給湯熱交換器１内が水供給源から供給された新しい水に入れ換えられたことを確認することができ、例えば、出湯が開始された以降に、出湯開始前に給湯熱交換器に滞留していた湯が全て流出したことを検出し、それ以降に、Ｖ2 弁10を閉弁し、通常の給湯運転動作へ移行するようにする等、流量検出センサ12のセンサ出力を用いて出湯開始以降のＶ2 弁10の閉弁タイミングを決定することができる。
【０１１７】
さらに、図４〜図７の各給湯器の制御装置20には出湯待機制御手段25が設けられていたが、上記点火タイミング制御手段60は出湯待機制御手段25が設けられていない各種の燃焼機器にも適用するものであり、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例に示す点火タイミング制御手段60を設けることによって再出湯時等の出湯開始以降の給湯バーナ燃焼開始に起因した高温出湯を防止することができる。
【０１１８】
さらに、図４〜図７の各給湯器には流量制御弁であるＶ1 弁７が設けられていたが、本発明において特徴的な点火タイミング制御手段は、流量制御弁が設けられていない各種の燃焼機器にも適用するものであり、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例同様の点火タイミング制御手段60を設けることによって、再出湯時等の出湯開始以降の給湯バーナ燃焼開始に起因した高温出湯を防止することができる。このように流量制御弁（Ｖ1 弁７）が設けられておらず、また、Ｖ2 弁10が介設されているバイパス通路８も設けられていないときには、水供給源から流れ込む入水は管路抵抗により予め定まる流量比でもって給湯熱交換器１側と固定バイパス通路５側に分流されることになり、総入水流量に対する給湯熱交換器の流量比は予め定まるので、上記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例に示したＮ検出部51を省略することができ、ΔＴcal 検出データに用いる流量比Ｎには給湯熱交換器１の流量と固定バイパス通路５の流量の合計流量に対する予め定まる給湯熱交換器１の流量比が予め与えられることになる。
【０１１９】
さらに、流量制御弁が設けられておらず、Ｖ2 弁10が介設されているバイパス通路８が設けられている場合には、総入水流量に対する給湯熱交換器の流量比ＮはＶ2 弁10が開弁している場合とＶ2 弁10が閉弁している場合の２通りに変化するので、例えば、上記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例では、Ｖ2 弁10が開弁しているときの流量比ＮとＶ2 弁10が閉弁しているときの流量比Ｎを予め求めてデータ格納部55に格納しておき、Ｎ検出部51は、Ｖ2 弁10の開・閉状態を検出し、この検出したＶ2 弁10の状態に応じた流量比Ｎをデータ格納部55に格納しておいた上記流量比データに基づいて検出する。
【０１２０】
さらに、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例では、給湯熱交換器１への通水を流量検出センサ12のセンサ出力を用いて検知していたが、給湯熱交換器１への通水を確認するための流水スイッチ等を流量検出センサ12とは別に設けて流水スイッチ等を用いて給湯熱交換器１への通水を確認するようにしてもよい。また、前記点火タイミング制御手段の第２の実施の形態例は、流量検出センサ12の検出流量を用いずに給湯バーナの点火タイミングの可変制御を行う構成であることから、上記の如く、給湯熱交換器１への通水を確認する流水スイッチ等を設けた場合には上記流水スイッチ等により給湯熱交換器１への通水を確認できるので、流量検出センサ12を省略してもよい。
【０１２１】
さらに、上記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例では、Ｎ検出部51はＶ1 弁７の駆動手段に取り付けられたポジションやエンコーダ等の開弁量測定手段が検出した開弁量と、データ格納部55に予め与えられるＶ1 弁開弁量と流量比Ｎの関係データ（流量比検出データ）とに基づいて、流量比Ｎを検出する例を示したが、流量比Ｎは上記以外の手法により検出することもできる。例えば、Ｖ1 弁７の駆動手段がステッピングモータで形成されている場合にはステッピングモータへ加えられるパルス駆動信号のパルス数およびモータの回転方向を制御装置20に取り込み、予め与えられるパルス数とＶ1 弁開弁量の関係データに基づいてＶ1 弁７の開弁量を検出するようにし、その検出開弁量と上記流量比検出データに基づいて、流量比Ｎを検出することができる。
【０１２２】
また、制御装置20に設けた出湯待機制御手段25は、出湯待機中に、Ｖ2 弁10の開閉弁制御およびＶ1 弁７の開弁量を制御し、出湯時の出湯湯温が給湯設定温度となるように総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量比Ｎを制御し、この状態から出湯が開始されるので、Ｎ検出部51は、例えば、出湯待機中から給湯バーナの点火が行われるまでの間は、上記出湯待機制御手段25から流量比Ｎの情報を取り込んで、流量比Ｎを検出するようにしてもよい。
【０１２３】
さらに、上記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例では、給湯バーナ点火駆動部54は、流量検出センサ12のセンサ出力を直接受けて給湯熱交換器１への通水を検知し、給湯バーナ点火判断部53から給湯バーナ点火信号が出力された以降に、給湯バーナの点火を行うように構成されていたが、上記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例に示す給湯バーナ点火判断部53では流量検出センサ12が流量を検知した以降（つまり、給湯熱交換器１への通水が確認された以降）に給湯バーナの点火判断動作が行われ予め定めた条件となったときに給湯バーナ点火信号が出力される構成であるので、給湯バーナ点火判断部53から給湯バーナ点火信号が出力されるときには給湯熱交換器１への通水が確認されている状態であることから、給湯バーナ点火駆動部54は、給湯バーナ点火判断部53からの給湯バーナ点火信号のみを受けて給湯バーナの点火を行うようにしてもよい。
【０１２４】
さらに、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例では、給湯バーナ点火判断部53は、給湯熱交換器湯温センサ14の実測湯温Ｔ2 を用いて給湯バーナ点火判断動作を行っていたが、第１出湯温度センサ15や第２出湯温度センサ16の実測湯温を用いて給湯バーナ点火判断動作を行ってもよい。
【０１２５】
このように、第１出湯温度センサ15の実測湯温を用いる場合には、給湯熱交換器湯温の上限界温度として給湯熱交換器１から流出した湯と固定バイパス通路５から流出した水とのミキシング後の湯温の上限界温度が予め定められデータ格納部55に格納されることになるし、第２出湯温度センサ16の実測湯温を用いる場合には、給湯熱交換器１から流出した湯と固定バイパス通路５およびバイパス通路８から流出した水とのミキシング後の湯温の上限界温度が予め定められ給湯熱交換器湯温の上限界温度としてデータ格納部55に格納されることになる。
【０１２６】
また、上記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例では、給湯熱交換器湯温の上限界温度Ｔ2UL を予めデータ格納部55に格納していたが、例えば、図１の鎖線で示すように、制御装置20に、給湯設定温度ＴS と検出入水温Ｔ1 とＮ検出部51が検出する流量比Ｎに基づいて給湯熱交換器湯温の上限界温度Ｔ2UL を求めるＴ2UL 検出部56を設け、上限界温度Ｔ2UL を時々刻々検出するようにしてもよい。例えば、上限界温度Ｔ2UL は下式（４）により算出するようにしてもよい。
【０１２７】
Ｔ2UL ＝（（ＴS ＋α）−（１−Ｎ）・Ｔ1 ）／Ｎ・・・・・（４）
【０１２８】
上記式（４）に示すＴS は給湯設定温度を表し、αは予め定められる設定範囲（例えば、３℃（ただし、αに０℃を与えてもよい））を表し、Ｎは総入水流量に対する給湯熱交換器の流量比を表し、Ｔ1 は入水温を表すものであり、上記ＴS に給湯温度設定手段21の給湯設定温度を、ＮにＮ検出部51が検出した流量比Ｎを、Ｔ1 に入水温度センサ13の検出入水温をそれぞれ代入し式（４）に従って演算することにより、上限界温度Ｔ2UL を検出することができる。
【０１２９】
さらに、上記点火タイミング制御手段の第２の実施の形態例では、予め基準温度Ｔ2Sを定めてデータ格納部55に格納していたが、例えば、図２の点線で示すように、前記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例同様のＮ検出部51と；予め定めた給湯熱交換器湯温の上限界温度Ｔ2UL と、Ｎ検出部51が検出した流量比と、流量検出センサ12が検出した総入水流量Ｑ0 と、データ格納部55に予め与えられるＴ2S検出データ（Ｔ2S＝Ｔ2UL −（ｋ／（Ｎ・Ｑ0 ））；（ただし、ｋは定数で、前記点火タイミング制御手段の第２の実施の形態例に示した式（３）の定数ｋと同様にして予め求めることができる））とに基づいて基準温度Ｔ2Sを検出するＴ2S検出部58と；を設けて、基準温度Ｔ2Sを時々刻々演算検出するようにしてもよい。
【０１３０】
【発明の効果】
本発明によれば、給湯熱交換器への通水が確認された後に給湯バーナの給湯燃焼を開始させる場合に給湯熱交換器から流出する湯の湯温が給湯熱交換器湯温の上限界温度を越えないと判断したときに、給湯バーナの点火を行う構成としたので、再出湯時や高温差し湯直後等における出湯開始以降の給湯バーナ燃焼開始に起因した高温出湯を防止することができ、高温出湯により湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題や高温出湯による危険を回避することができる。
【０１３１】
予め定めた基準温度と、給湯熱交換器の実測湯温に基づいて給湯バーナの点火タイミングを可変制御する構成にあっては、例えば、給湯熱交換器の滞留湯が冷め切った状態から出湯が開始された場合に、給湯熱交換器への通水が検知されると同時に給湯バーナ点火判断部から給湯バーナ点火信号を出力することが可能となり、給湯熱交換器への通水が検知された直後に給湯バーナの点火を行わせことが可能で、出湯湯温をより早く立ち上がらせることができる。
【０１３２】
給湯熱交換器の給水通路と給湯通路を短絡する固定バイパス通路が設けられている構成にあっては、給水通路の固定バイパス通路入側接続部で、入水は給湯熱交換器側と固定バイパス通路側に分岐して流れ込み、給湯通路の固定バイパス通路出側接続部で、給湯熱交換器で加熱された湯と固定バイパス通路側を通った水がミキシングされて流れ出ることになるので、例えば、バイパス通路開閉弁を開弁してバイパス通路を通る水によって給湯熱交換器の湯の温度を下げなければならないのにもかかわらず、バイパス通路開閉弁が故障して開弁しないという事態が発生しても、上記の如く、給湯熱交換器の湯は固定バイパス通路の水がミキシングされることによって湯温が下げられることから、高温の湯が出湯し湯の利用者に火傷を負わせてしまうというような重大な問題は回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において特有な点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例を示すブロック構成図である。
【図２】本発明において特有な点火タイミング制御手段の第２の実施の形態例を示すブロック構成図である。
【図３】給湯熱交換器の滞留湯の温度における時間的変化の一例を示すグラフである。
【図４】本発明の燃焼機器である給湯器の一システム構成例を示すモデル図である。
【図５】本発明の燃焼機器である複合給湯器の一システム構成例を示すモデル図である。
【図６】本発明の燃焼機器である湯張り機能（高温差し湯機能）付給湯器の一システム構成例を示すモデル図である。
【図７】本発明の燃焼機器である一缶二水構成の給湯器の一システム構成例を示すモデル図である。
【図８】上記図４〜図７の給湯器に備えられている出湯待機制御手段の第１の実施の形態例を示すブロック構成図である。
【図９】図８の出湯待機制御手段の動作例を示すフローチャートである。
【図１０】出湯待機制御手段の第２の実施の形態例を示すブロック構成図である。
【図１１】出湯待機制御手段の第３の実施の形態例を示すブロック構成図である。
【図１２】出湯待機制御手段の第５の実施の形態例を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
１ 給湯熱交換器
３ 給水通路
４ 給湯通路
５ 固定バイパス
８ バイパス通路
10 Ｖ2 弁
12 流量検出センサ
14 給湯熱交換器湯温センサ
51 Ｎ検出部
52 ΔＴcal 推定検出部
53 給湯バーナ点火判断部
【発明の属する技術分野】
本発明は給湯バーナと給湯熱交換器を備えた燃焼機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃焼機器として代表的な給湯器には、周知のように、給湯熱交換器と給湯バーナが設けられ、給湯熱交換器の入側には給水通路が、出側には給湯通路がそれぞれ接続され、給湯通路は台所等の給湯栓へ導かれている。給湯熱交換器は、給湯栓が開けられると、水供給源から給水通路を介して導かれた水を給湯バーナの給湯燃焼の熱を利用して加熱し、この加熱した湯を給湯通路を通し給湯栓を介して出湯する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、周知のように、給湯栓の閉栓後つまり給湯停止後（止湯後）、給湯熱交換器内に滞留した湯は、図３の実線カーブＡに示すように、給湯停止後すぐに後沸き（給湯熱交換器の保有熱量が給湯熱交換器の滞留湯に伝わって滞留湯温が上昇する現象）によって止湯前の給湯熱交換器湯温より高い湯温（オーバーシュート）の湯となる。このオーバーシュートの湯が給湯栓が開けられて給湯熱交換器から流れ出始めると、給湯熱交換器への通水が確認された直後に給湯バーナの点火が成される。そうすると、オーバーシュートの湯が給湯熱交換器から出切る前に給湯バーナの給湯燃焼が開始される場合がある。このように、給湯熱交換器からオーバーシュートの湯が出切る前に給湯バーナの給湯燃焼が開始されると、オーバーシュートの湯が加熱され湯温がさらに高くなる虞れがあり、この高温の湯が給湯熱交換器から流出すると、湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題や、湯の利用者に火傷を負わせてしまうという問題が生じる。
【０００４】
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、出湯開始以降の給湯バーナ燃焼開始による高温出湯を防止するために給湯バーナの点火タイミングを可変制御する燃焼機器を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【０００６】
すなわち、第１の発明は、給湯バーナと、給水通路より導かれる水を給湯バーナ燃焼の熱を利用して加熱し給湯通路へ流出する給湯熱交換器と、給湯熱交換器の湯水の温度を検出する給湯熱交換器湯温センサと、給湯熱交換器の通水流量を検出する流量検出センサとを有し、給湯熱交換器への通水が確認された以降に給湯バーナの点火を行う方式の燃焼機器において、給湯熱交換器への通水検知後に、給湯バーナを予め与えられる設定燃焼能力で燃焼させたときに流量検出センサの検出流量に基づいて求まる給湯熱交換器の通水が給湯バーナ燃焼の熱により上昇する温度上昇分を推定検出する給湯熱交換器湯温上昇推定検出部と；給湯熱交換器湯温の上限界温度が予め与えられ、この給湯熱交換器湯温の上限界温度と、前記給湯熱交換器湯温センサの実測湯温に上記給湯熱交換器湯温上昇推定検出部で推定検出された検出温度上昇分を加えた算出値とを比較し、上記算出値が上限界温度以下であると判断したときに給湯バーナ点火信号を出力する給湯バーナ点火判断部と；を有する構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【０００７】
第２の発明は、給湯バーナと、給水通路より導かれる水を給湯バーナ燃焼の熱を利用して加熱し給湯通路へ流出する給湯熱交換器と、この給湯熱交換器の湯水の温度を検出する給湯熱交換器湯温センサとを有し、給湯熱交換器への通水が確認された以降に給湯バーナの点火を行う方式の燃焼機器において、給湯熱交換器の入側と出側を短絡するバイパス通路と；該通路の開閉を行うバイパス通路開閉弁と；燃焼機器への総入水流量を直接的又は間接的に検出する流量検出センサと；燃焼機器への総入水流量に対する給湯熱交換器の流量比を検出する流量比検出部と；給湯熱交換器への通水検知後に、給湯バーナを予め与えられる設定燃焼能力で燃焼させたときに上記流量比検出部の検出流量比と流量検出センサの検出流量とによって求まる給湯熱交換器の通水が給湯バーナ燃焼の熱により上昇する温度上昇分を推定検出する給湯熱交換器湯温上昇推定検出部と；給湯熱交換器湯温の上限界温度が予め与えられ、この給湯熱交換器湯温の上限界温度と、前記給湯熱交換器湯温センサの実測湯温に上記給湯熱交換器湯温上昇推定検出部で推定検出された検出温度上昇分を加えた算出値とを比較し、上記算出値が上限界温度以下であると判断したときに給湯バーナ点火信号を出力する給湯バーナ点火判断部と；を有する構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【０００８】
第３の発明は、給湯バーナと、給水通路より導かれる水を給湯バーナ燃焼の熱を利用して加熱し給湯通路へ流出する給湯熱交換器と、給湯熱交換器の湯水の温度を検出する給湯熱交換器湯温センサとを有し、給湯熱交換器への通水が確認された以降に給湯バーナの点火を行う方式の燃焼機器において、予め定めた基準温度が与えられており、この基準温度と前記給湯熱交換器湯温センサの実測湯温を比較し、実測湯温が上記基準温度以下であると判断したときに給湯バーナ点火信号を出力する給湯バーナ点火判断部と；を有する構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【０００９】
第４の発明は、上記第３の発明を構成する給湯熱交換器の給水通路と、給湯熱交換器の給湯通路とを短絡するバイパス通路と；該バイパス通路の開閉を行うバイパス通路開閉弁と；を設ける構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１０】
第５の発明は、上記第１〜第４の発明のいずれか１つの発明を構成する給湯熱交換器の給水通路と、給湯熱交換器の給湯通路とを短絡する開閉弁を持たない固定バイパス通路が設けられている構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１１】
上記構成の発明において、例えば、給湯バーナ点火判断部は、給湯バーナの給湯燃焼を開始させた場合に給湯熱交換器から流出する湯の湯温が予め定めた給湯熱交換器湯温の上限界温度以下となると判断したときに、給湯バーナ点火信号を出力する。このように、給湯バーナ点火判断部から給湯バーナ点火信号が出力され、かつ、給湯熱交換器への通水が確認された以降に給湯バーナの点火が行われる。
【００１２】
上記の如く、出湯開始後の給湯バーナの点火タイミングの可変制御を行うことによって、給湯熱交換器から予め定めた給湯熱交換器湯温の上限界温度を越えた高温の湯が流出してしまうことが防止され、つまり、給湯バーナ燃焼開始に起因した高温出湯が回避され、高温出湯により湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題や高温出湯による危険が防止される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態例を図面に基づき説明する。以下に説明する各実施の形態例の燃焼機器は、本発明者らが試作検討している図４の単機能給湯器や、図５の複合給湯器や、図６の多機能給湯器や、図７の一缶二水構成の給湯器を対象にしている。
【００１４】
図４の給湯器には給湯熱交換器１と図示されていない給湯バーナが設けられ、この給湯熱交換器１の入側には給水通路３が接続され、出側には給湯通路４が接続されており、給湯通路４は台所等の給湯栓19へ導かれている。前記給湯熱交換器１には入側と出側を短絡する開閉弁を持たない固定バイパス通路５が並設され、この固定バイパス通路５は給湯熱交換器１側に流れる流量と固定バイパス通路５側に流れる流量の流量比が管路抵抗により予め定めた流量比（例えば７対３〜８対２）となるように形成されている。
【００１５】
また、前記給湯通路４には固定バイパス通路出側接続部Ｘより下流側に流量を開弁量により制御する流量制御弁であるＶ1 弁７が介設されている。このＶ1 弁７は駆動手段（例えばステッピングモータ）により開弁量が可変制御されるもので、通常の給湯運転時には、Ｖ1 弁７は予め定められている最大開弁量に開弁され、給湯バーナの燃焼能力不足等により出湯湯温が給湯設定温度まで上昇しないときだけ、給湯設定温度の湯が出湯するための燃焼能力に応じて開弁量の絞り制御が行われる。このＶ1 弁７の介設位置より下流側の給湯通路４と、固定バイパス通路入側接続部Ｙより上流側の給水通路３とを短絡するバイパス通路８が形成されている。このバイパス通路８には該通路の開閉を行うバイパス通路開閉弁であるＶ2 弁10が介設されている。
【００１６】
また、この給湯器には該給湯器の運転動作を制御する制御装置20が設けられ、この制御装置20にはリモコン18が接続されている。リモコン18には給湯器の利用者が給湯温度を設定するための給湯温度設定手段21が形成されている。
【００１７】
なお、図中、12は水供給源から給水通路３を介して導かれた入水流量を検出するための流量検出センサを示し、13は給水通路３の入水の温度を検出するためのサーミスタ等の入水温度センサを示し、14は給湯熱交換器１の出側の湯水の温度を検出するためのサーミスタ等の給湯熱交換器湯温センサを示し、15は給湯熱交換器１側の湯水と固定バイパス通路５側の水がミキシングされた後の湯水の温度を検出するためのサーミスタ等の第１出湯温度センサを示し、16は給湯通路４のバイパス通路出側接続部Ｚより下流側の湯水の温度を検出するためのサーミスタ等の第２出湯温度センサを示すものである。
【００１８】
図５の複合給湯器は、図４に示す給湯器の構成に、湯張り機能や、高温差し湯機能や、追い焚き機能等の風呂機能を加えた構成を有するものである。図５に示すように、この複合給湯器は、図４に示す給湯システム構成に加えて、図示されていない風呂バーナと、浴槽水を循環ポンプ28の駆動により導入して風呂バーナの燃焼の熱を利用し追い焚き熱交換器26で加熱し浴槽24へ戻す追い焚き循環路27と、この追い焚き循環路27と給湯通路４を接続する湯張り通路30と、該通路の開閉を行う注湯制御弁22とを有しており、例えば、注湯制御弁22を開け、給湯熱交換器１で温められた湯を湯張り通路30と追い焚き循環路27を介して浴槽24へ落とし込み風呂の湯張りを行ったり、同様にして高温差し湯を行ったり、循環ポンプ28を駆動し、浴槽水を追い焚き循環路27で循環させると共に風呂バーナ燃焼の熱を利用して追い焚き熱交換器26で加熱することで風呂の追い焚きを行うことができるものである。
【００１９】
図６の多機能給湯器は図４に示す給湯器の構成に風呂の湯張り機能や高温差し湯機能を加えた構成を有するものである。同図に示すように、この給湯器の給湯通路４には通路23の一端側が接続され、この通路23の他端側は電磁弁等の注湯制御弁22を介して浴槽24へ導かれており、例えば、注湯制御弁22を開け、給湯バーナ燃焼により温められた湯を通路23を通して浴槽24へ導くことにより湯張りや高温差し湯が行われる。
【００２０】
図７の一缶二水構成の給湯器は、図４に示す給湯器の構成に、湯張り機能や、高温差し湯機能や、追い焚き機能等の風呂機能の構成を加えたものであり、給湯バーナが風呂バーナを兼用し、給湯熱交換器１には給湯用の湯水が流れる給湯用管路47と浴槽循環水が流れる追い焚き用管路48が形成されている。給湯用管路47の入側には給水通路３が、出側には給湯通路４がそれぞれ接続され、前記追い焚き用管路48は浴槽24の湯水を循環するための追い焚き循環路27に介設されている。
【００２１】
上記一缶二水構成の給湯器は、例えば、給湯栓19が開けられると、給湯バーナの給湯燃焼を行って、給水通路３より導かれた水を給湯熱交換器１で加熱し、その湯を給湯通路４を通し給湯栓19を介して出湯する給湯運転を行う。また、この給湯器は、例えば、循環ポンプ28を駆動させ、浴槽24の水を追い焚き循環路27で循環させると共に、給湯バーナの追い焚き燃焼を行って加熱し追い焚き単独運転を行う。
【００２２】
上記図４〜図７に示す各給湯器の制御装置20には給湯バーナの給湯燃焼停止中（出湯待機中）に次の出湯時の出湯湯温が給湯設定温度となるようにＶ2 弁10の開閉制御とＶ1 弁７の開弁量制御を行う出湯待機制御手段が備えられている。
【００２３】
図８には出湯待機制御手段の第１の実施の形態例が示されている。この出湯待機制御手段25は、サンプリング部35と、給湯熱交換器目標湯温検出部であるＴ2cal検出部36と、バイパス通路開閉弁開閉動作判断部であるＶ2 開閉動作判断部37と、流量制御弁開弁量制御部であるＶ1 開弁量制御部38と、データ格納部40とを有して構成されている。
【００２４】
上記サンプリング部35は入水温度センサ13や給湯熱交換器湯温センサ14等の様々なセンサ出力や、リモコン18の情報（例えば、給湯温度設定手段21の給湯設定温度）等を予め定められたサンプリング時間間隔（例えば１秒）毎にサンプリングする構成を有している。
【００２５】
データ格納部40は記憶装置により形成されており、このデータ格納部40には次に示すＴ2cal検出データが予め格納されている。このＴ2cal検出データはバイパス通路８のＶ2 弁10が閉弁している状態で出湯湯温が給湯設定温度となるための給湯熱交換器の目標湯温Ｔ2calを検出するためのデータであり、本実施の形態例では、下記の（１）式と、総入水流量に対する予め定めた給湯熱交換器１の流量比ｍ（０＜ｍ＜１）とのデータがＴ2cal検出データとしてデータ格納部40に格納されている。
【００２６】
Ｔ2cal＝（Ｔs −（１−ｍ）Ｔ1 ）／ｍ・・・・・（１）
【００２７】
上記（１）式に示すＴs は給湯設定温度を表し、Ｔ1 は入水温度を表すもので、上記（１）式は次のようにして導き出された。すなわち、出湯湯温が給湯設定温度となるためには、給水通路３より導かれた総入水流量Ｑ0 の水を入水温Ｔ1 から給湯設定温度Ｔs まで上昇させるのに必要な熱量Ｊ0 （Ｊ0 ＝（Ｔs −Ｔ1 ）・Ｑ0 ・Ｃ（ただしＣは水の比熱））と、上記総入水流量Ｑ0 のうちの給湯熱交換器１を流れる流量ＱHE（ＱHE＝ｍ・Ｑ0 ）の水を入水温Ｔ1 から前記給湯熱交換器１の目標湯温Ｔ2calまで上昇させるのに必要な熱量ＪHE（ＪHE＝（Ｔ2cal−Ｔ1 ）・ＱHE・Ｃ＝（Ｔ2cal−Ｔ1 ）・ｍ・Ｑ0 ・Ｃ）とが等しくなければならないという関係（（Ｔs −Ｔ1 ）・Ｑ0 ・Ｃ＝（Ｔ2cal−Ｔ1 ）・ｍ・Ｑ0 ・Ｃ）から前記（１）式は導き出された。
【００２８】
前記（１）式のＴs にリモコン18の給湯設定手段21の給湯設定温度を、Ｔ1 に入水温度センサ13の検出入水温を、ｍに予め定められている総入水流量に対する給湯熱交換器１の流量比（例えば、Ｖ2 弁10が閉弁している状態では入水は給湯熱交換器１側と固定バイパス通路５側に分岐して流れ、その給湯熱交換器１の流量と固定バイパス通路５の流量の流量比は管路抵抗により予め定まるので、その流量比が、例えば、７対３である場合にはｍ＝0.7 と予め定められる）をそれぞれ代入し（１）式に従って演算を行うことによって、給湯熱交換器１の目標湯温Ｔ2calを算出することができる。
【００２９】
Ｔ2cal検出部36は給湯バーナの給湯燃焼が停止した以降に、前記サンプリング部35がサンプリングした入水温度センサ13の検出入水温Ｔ1 と給湯温度設定手段21の給湯設定温度Ｔs を、例えば、予め定めた時間間隔（例えば１秒）毎に取り込み、また、前記データ格納部40から前記Ｔ2cal検出データを読み出して、検出入水温Ｔ1 と給湯設定温度Ｔs とＴ2cal検出データに基づき出湯湯温が給湯設定温度Ｔs となるための給湯熱交換器１の目標湯温Ｔ2calを演算検出する。
【００３０】
前記データ格納部40には、さらに、給湯設定温度からの出湯湯温許容ずれ範囲が許容範囲α（例えば３℃）として予め定められ格納されている。なお、上記許容範囲αとして０℃を与えてもよい。
【００３１】
Ｖ2 開閉動作判断部37は、サンプリング部35がサンプリングした給湯熱交換器湯温センサ14の実測湯温Ｔ2 と、前記Ｔ2cal検出部36が検出した給湯熱交換器１の目標湯温Ｔ2calとを取り込んで比較し、給湯バーナの給湯燃焼が停止した以降に上記実測湯温Ｔ2 が目標湯温Ｔ2calより前記データ格納部40の許容範囲αを越えて高いと判断したとき（Ｔ2 ＞Ｔ2cal＋α）には、Ｖ2 弁10の閉弁状態で出湯が開始されると給湯設定温度より許容範囲を越えた高めの湯が出湯してしまうので、Ｖ2 弁10を開弁し出湯時にバイパス通路８から給湯通路４へ水を流れ込ませ給湯通路４の湯の温度を下げる必要があると判断し、Ｖ2 開閉駆動手段41へＶ2 弁開信号（バイパス通路開閉弁への開信号）を出力し、Ｖ2 開閉駆動手段41の開弁動作によりＶ2 弁10を開弁させると共に、上記Ｖ2 弁開信号をＶ1 開弁量制御部38へ加える。それ以外のときにはＶ2 開閉駆動手段41へＶ2 弁閉信号（バイパス通路開閉弁への閉信号）を出力しＶ2 弁10を閉弁させておく。
【００３２】
Ｖ1 開弁量制御部38は、前記データ格納部40に予め格納されているＴ4cal検出演算式データ（Ｔ4cal＝（Ｔ2 −Ｔ1 ）・Ｍ＋Ｔ1 ；（ただしＭは定数））に、サンプリング部35がサンプリングした入水温度センサ13の検出入水温Ｔ1 と、給湯熱交換器湯温センサ14の実測湯温Ｔ2 とを代入し、給湯熱交換器１で温められた湯と固定バイパス通路５を通った水のミキシング後の湯温Ｔ4calを推定演算検出する。
【００３３】
上記Ｔ4cal検出演算式データは給湯熱交換器１の湯と固定バイパス通路５の水をミキシングしたときの湯温Ｔ4calを推定検出するためのデータであり、Ｔ4cal検出演算式データの定数Ｍは給湯熱交換器１の流量と固定バイパス通路５の流量の合計流量ＱV1に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比（Ｍ＝ＱHE／ＱV1）を表し、前記の如く、その流量比は予め定まるものであることから、定数（例えばＭ＝0.7 ）として与えられている。上記Ｔ4cal検出演算式データは、給湯熱交換器１の流量と固定バイパス通路５の流量の合計流量ＱV1の水が入水温Ｔ1 から湯温Ｔ4calまで上昇するのに要する熱量ＪV1（ＪV1＝（Ｔ4cal−Ｔ1 ）・ＱV1・Ｃ；（ただしＣは水の比熱））と、給湯熱交換器１が上記合計流量ＱV1のうちの流量ＱHE（ＱHE＝Ｍ・ＱV1）の水に与える熱量ＪHE（ＪHE＝（Ｔ2 −Ｔ1 ）・ＱHE・Ｃ）とが等しくなるという関係から導き出されたものである。
【００３４】
また、Ｖ1 開弁量制御部38は、上記算出された湯温Ｔ4calと、サンプリング部35がサンプリングした検出入水温Ｔ1 と、給湯設定温度Ｔs と、前記データ格納部40に予め格納されているＮ算出演算式データ（Ｎ＝Ｍ・（Ｔs −Ｔ1 ）／（Ｔ4cal−Ｔ1 ））とに基づいて、出湯湯温が給湯設定温度Ｔs となるための総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比Ｎ（Ｎ＝ＱHE／Ｑ0 ）を算出する。上記Ｎ算出演算式データは、上記の如く、出湯湯温が給湯設定温度Ｔs となるための総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比を算出するためのデータである。この演算式データの定数Ｍは、前記Ｔ4cal検出演算式データに用いた定数Ｍと同数の定数であり、給湯熱交換器１の流量と固定バイパス通路５の流量の合計流量ＱV1に対する予め定まる給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比を表すものである。
【００３５】
上記Ｎ算出演算式データは、出湯湯温が給湯設定温度となるためには、総入水流量Ｑ0 の入水温Ｔ1 の水を給湯設定温度Ｔs まで加熱するのに要する熱量Ｊ0 （Ｊ0 ＝（Ｔs −Ｔ1 ）・Ｑ0 ・Ｃ）と、総入水流量Ｑ0 のうちのＶ1 弁７を通る流量ＱV1（給湯熱交換器１の流量と固定バイパス通路５の流量の合計流量）の湯が入水温Ｔ1 から湯温Ｔ4calまで上昇するのに受け取った熱量ＪV1（ＪV1＝（Ｔ4cal−Ｔ1 ）・ＱV1・Ｃ）とが等しくなければならないという関係、および、前述したようなＱHE＝Ｍ・ＱV1という関係により導き出されるものである。
【００３６】
さらに、Ｖ1 開弁量制御部38は、給湯バーナの給湯燃焼停止以降に前記Ｖ2 開閉動作判断部37からＶ2 弁開信号を加えられたときには、上記算出した流量比ＮとなるようにＶ1 弁７の開弁量を制御し次の出湯に備える。それ以外のときにはＶ1 弁７は給湯停止前の開弁量で次の出湯に備えることになる。
【００３７】
なお、上記Ｖ1 弁７の駆動手段にＶ1 弁７の開弁量を測定するためのポジションメーターやエンコーダ等の開弁量測定手段を取り付けて周知のようにＶ1 弁７の開弁量を測定できるようにし、その測定開弁量に基づいてＶ1 弁７の開弁量を制御するようにしてもよいし、駆動手段がステッピングモータで形成されている場合にはステッピングモータへ加えられるパルス駆動信号のパルス数およびモータの回転方向を制御装置20に取り込み、予め与えられるパルス数とＶ1 弁開弁量の関係データに基づいてＶ1 弁７の開弁量を検出するようにし、その検出開弁量に基づいてＶ1 弁７の開弁量を制御する等、Ｖ1 弁７の開弁量制御手法には様々な手法が提案されており、それら提案手法のうちのどの手法を用いても構わず、その手法は周知であるのでその説明は省略する。もちろん、前記データ格納部40には前記流量比ＮとＶ1 弁開弁量の関係データである開弁量制御データが予め実験や演算等により求め与えられている。
【００３８】
上記構成の出湯待機制御手段25の動作例を図９のフローチャートに基づいて簡単に説明する。まず、ステップ101 で給湯バーナの給湯燃焼が停止すると（つまり、出湯待機中になると）、ステップ102 でサンプリング部35がサンプリングした給湯設定温度Ｔs と検出入水温Ｔ1 をＴ2cal検出部36が取り込み、ステップ103 で、その給湯設定温度Ｔs および検出入水温Ｔ1 と、データ格納部40のＴ2cal検出データとに基づいて、Ｔ2cal検出部36はＶ2 弁10の閉弁状態での出湯湯温が給湯設定温度Ｔs となるための給湯熱交換器１の目標湯温Ｔ2calを算出する。
【００３９】
ステップ104 で、Ｖ2 開閉動作判断部37は上記算出した目標湯温Ｔ2calと給湯熱交換器湯温センサ14の実測湯温Ｔ2 を比較し、Ｔ2 がＴ2calより設定範囲（許容範囲）αを越えて高い（Ｔ2 ＞（Ｔ2cal＋α））と判断したときには、ステップ105 で、Ｖ2 弁10の閉弁状態での次の出湯時の出湯湯温が給湯設定温度Ｔs より許容範囲αを越えて高くなると判断し、Ｖ2 弁開信号をＶ2 開閉駆動手段41へ出力してＶ2 弁10を開弁させると共に、Ｖ2 弁開信号をＶ1 開弁量制御部38へ加える。
【００４０】
ステップ106 で、前記Ｖ2 弁開信号を受けたＶ1 開弁量制御部38は、データ格納部40のＴ4cal検出演算式データおよびＮ算出演算式データと、給湯設定温度Ｔs と、検出入水温Ｔ1 と、給湯熱交換器１の実測湯温Ｔ2 とに基づいて、次の出湯時の出湯湯温が給湯設定温度Ｔs となるための総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比Ｎ（Ｎ＝ＱHE／Ｑ0 ）を検出し、ステップ107 で、その検出流量比ＮとなるようにＶ1 弁７の開弁量を制御する。
【００４１】
そして、ステップ108 で、Ｖ2 開閉動作判断部37は次の給湯熱交換器１の実測湯温Ｔ2 を取り込み、前記ステップ104 で、この実測湯温Ｔ2 と検出目標湯温Ｔ2calを比較し、Ｔ2 ＞Ｔ2cal＋αと判断したときには、前記ステップ105 以降の動作を繰り返し行い、前記ステップ104 で、Ｔ2 ≦Ｔ2cal＋αと判断したときには、ステップ109 でＶ2 開閉駆動手段41へＶ2 弁閉信号を出力しＶ2 弁10を閉弁させ、前記ステップ104 以降の動作を繰り返し行いながら次の出湯に備える。
【００４２】
出湯待機制御手段の第１の実施の形態例によれば、給湯バーナの給湯燃焼が停止した以降に、Ｖ2 弁10の閉弁状態における次の出湯時の出湯湯温が給湯設定温度Ｔs より予め定めた許容範囲αを越えて高くなると判断したときには、Ｖ2 弁10を開け、出湯湯温が給湯設定温度Ｔs となるようにＶ1 弁７の開弁量を制御して総入水流量Ｑに対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比Ｎを小さくする方向に制御し次の出湯に備える構成としたので、例えば、給湯熱交換器１の滞留湯に後沸きが生じオーバーシュートの湯となり、この状態で給湯栓19が開けられ出湯開始してそのオーバーシュートの湯が給湯熱交換器１から流れ出したとしても、このオーバーシュートの湯に固定バイパス通路５およびバイパス通路８からの水がミキシングされて湯温が下げられ、しかも、そのミキシング比、つまり、流量比Ｎは、出湯湯温が給湯設定温度Ｔs となるように制御されているために、給湯設定温度Ｔs の湯を出湯させることができる。このことにより、湯の利用者に出湯時の高温出湯による不快感を与えてしまうという問題を回避することが可能となる。
【００４３】
また、上記の如く、バイパス通路８のＶ2 弁10を開け、Ｖ1 弁７の開弁量を制御するだけで、容易に総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量比Ｎを制御することが可能であることから、バイパス通路およびその開閉弁をこれ以上設ける必要がないので、つまり、バイパス通路およびその開閉弁と流量制御弁を必要最低限設けるだけでよいので、管路構成が簡単で、また、コスト低減を図ることが可能であるし、管路抵抗の増加を抑制でき、多量の給湯設定温度の湯を供給することが可能である。
【００４４】
ところで前記図７に示すような一缶二水構成の給湯器では、追い焚き単独運転による給湯バーナの追い焚き燃焼によって、給湯熱交換器１の給湯用管路47の滞留湯水も加熱されてしまい、次の出湯時に給湯設定温度より高めの湯が出湯し、前記の如く、湯の利用者に高めの湯による不快感を与えてしまうという問題および高温出湯による火傷の危険があるという問題が生じる。そこで、制御装置20に前記出湯待機制御手段25を設け、出湯待機動作を行うことによって、追い焚き単独運転による給湯バーナの追い焚き燃焼により給湯熱交換器１の給湯用管路47の滞留湯が加熱され、給湯時の給湯熱交換器湯温より高くなってしまっても、上記出湯待機制御手段の第１の実施の形態例で示したようにＶ2 弁10の開閉弁制御およびＶ1 弁７の開弁量制御を行うことで、出湯時に給湯設定温度の湯を出湯させることができ、上記問題を回避することができる。
【００４５】
以下に出湯待機制御手段の第２の実施の形態例を説明する。この実施の形態例において特徴的なことは、給湯熱交換器１の湯温を実測するのではなく、図10に示すように、制御装置20の出湯待機制御手段25に、給湯熱交換器推定湯温検出部である推定Ｔ2 検出部42および時間計測手段43を設け、給湯熱交換器１の湯温Ｔ2 を推定検出し、この推定湯温Ｔ2 を用いて給湯バーナの給湯燃焼が停止した以降に次の出湯時の出湯湯温が給湯設定温度となるようにＶ2 弁10の開閉制御およびＶ1 弁７の開弁量制御を行って次の出湯に備える構成としたことであり、それ以外の構成は前記出湯待機制御手段の第１の実施の形態例と同様であり、その重複説明は省略する。この実施の形態例において特徴的な制御装置20の出湯待機制御手段25は、図10に示すように、サンプリング部35と、Ｔ2cal検出部36と、Ｖ2 開閉動作判断部37と、Ｖ1 開閉量制御部38と、データ格納部40と、推定Ｔ2 検出部42と、時間計測手段43とを有して構成されている。
【００４６】
データ格納部40には、前記出湯待機制御手段の第１の実施の形態例に示したＴ2cal検出データおよびＴ4cal検出演算式データおよびＮ検出演算式データに加えて、給湯熱交換器滞留湯温特性データである滞留湯温特性データが予め格納されている。この滞留湯温特性データは、給湯停止からの経過時間と、給湯熱交換器１の滞留湯温との関係データであり、予め実験や演算等により求められ、図３に示すグラフデータや演算式データや表データ等のデータ形式でデータ格納部40に格納されている。
【００４７】
時間計測手段43は給湯バーナの給湯燃焼が停止する毎にその停止時からの経過時間を計測する構成を有し、推定Ｔ2 検出部42は、給湯バーナの給湯燃焼が停止いた以降に、前記時間計測手段43の計測時間とデータ格納部40の前記滞留湯温特性データに基づいて、予め定めた時間間隔（例えば１秒）毎に給湯熱交換器１の湯温Ｔ2 を推定検出する。
【００４８】
Ｖ2 開閉動作判断部37は、給湯バーナの給湯燃焼が停止した以降に、予め定めた時間間隔（例えば１秒）毎に、Ｔ2cal検出部36で検出された給湯熱交換器１の目標湯温Ｔ2calと、上記推定Ｔ2 検出部42が推定検出した給湯熱交換器１の推定湯温Ｔ2 とを取り込んで比較し、推定湯温Ｔ2 が目標湯温Ｔ2calよりデータ格納部40の許容範囲αを越えて高い（Ｔ2 ＞Ｔ2cal＋α）と判断したときには、前記出湯待機制御手段の第１の実施の形態例同様にＶ2 弁10の閉弁状態での次の出湯時の出湯湯温が給湯設定温度より高くなると判断し、Ｖ2 開閉駆動手段41へＶ2 弁開信号を出力しＶ2 弁10を開弁させると共に、Ｖ2 弁開信号をＶ2 開弁量制御部38へ加える。それ以外のときにはＶ2 開閉駆動手段41へＶ2 弁閉信号を出力しＶ2 弁10を閉弁状態にする。
【００４９】
Ｖ1 開弁量制御部38は、前記Ｖ2 弁開信号が加えられているときには、上記推定湯温Ｔ2 と検出入水温Ｔ1 と給湯設定温度Ｔs とデータ格納部40のＴ4cal検出演算式データとＮ算出演算式データに基づき、前記出湯待機制御手段の第１の実施の形態例同様に、次の出湯時の出湯湯温が給湯設定温度となるようにＶ1 弁７の開弁量を制御し、次の出湯に備える。
【００５０】
出湯待機制御手段の第２の実施の形態例によれば、前記出湯待機制御手段の第１の実施の形態例同様に、簡単な管路構成で、出湯開始時に給湯設定温度の湯を多量に出湯させることが可能となるという画期的な効果を奏することができる。また、給湯熱交換器１の湯温を実測するのではなく、推定検出し、その推定湯温を用いてＶ2 弁10の開閉制御およびＶ1 弁７の開弁量制御を行う構成であるので、給湯熱交換器湯温センサ14が故障してセンサ出力Ｔ2 が実際の湯温と大きく異なっているという事態が生じても、本実施の形態例では、そのセンサ出力は用いず、前記の如く、推定湯温を用いてＶ2 弁10の開閉制御およびＶ1 弁７の開弁量制御を行っていることから、出湯湯温が給湯設定温度となるように正確にＶ2 弁10の開閉制御およびＶ1 弁７の開弁量制御を行うことができ、高温の湯が出湯し湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題や高温出湯による危険を回避することができる。
【００５１】
なお、図７に示す一缶二水構成の給湯器では、前記の如く、追い焚き単独運転が行われるときには給湯バーナの追い焚き燃焼によって、給湯熱交換器１の給湯用管路47の滞留湯が加熱され湯温が上昇することから、滞留湯温を正確に推定検出するためには、前記給湯バーナ燃焼停止後の滞留湯温特性データに加えて、追い焚き単独運転時における給湯熱交換器１の給湯用管路47の滞留湯温の時間と共に変化する湯温特性データを時間と給湯バーナの追い焚き燃焼能力をパラメータにして予め求めデータ格納部40に格納しておき、それら特性データに基づいて滞留湯温を推定検出するようにすれば、追い焚き単独運転による給湯バーナの追い焚き燃焼によって滞留湯が加熱される場合にも、滞留湯温を正確に推定検出でき、この推定湯温に基づいて上記出湯待機制御手段の各実施の形態例同様に出湯待機動作を行うことで出湯時の高温出湯を防止できる。
【００５２】
以下に出湯待機制御手段の第３の実施の形態例を説明する。この第３の実施の形態例において特徴的なことは、前記出湯待機制御手段の各実施の形態例に示したＴ2cal検出部36を設けるのではなく、図11に示すように、制御装置20の出湯待機制御手段25に、流量比算出部44を設けたことであり、給湯熱交換器１の滞留湯温に基づいてＶ2 弁10の開閉判断動作を行うのではなく、上記流量比算出部44が算出する流量比に基づいてＶ2 弁10の開閉判断動作を行う構成としたことである。それ以外の構成は前記出湯待機制御手段の各実施の形態例同様であり、その重複説明は省略する。
【００５３】
本実施の形態例では、給湯熱交換器湯温センサ14を給湯熱交換器湯温情報検出手段として用いてもよいし、あるいは、給湯熱交換器湯温情報検出手段として制御装置20の出湯待機制御手段25に推定Ｔ2 検出部42および時間計測手段43を設けてもよい。前記流量比算出部44は、上記給湯熱交換器湯温情報検出手段の検出湯温Ｔ2 と、入水温度センサ13の検出入水温Ｔ1 と、給湯温度設定手段21の給湯設定温度Ｔs と、データ格納部40に予め格納されるＮcal 検出演算式データ（Ｎcal ＝（（Ｔs ＋α）−Ｔ1 ）／（Ｔ2 −Ｔ1 ））とに基づいて、給湯設定温度Ｔs より予め定めた許容範囲α（例えば３℃）だけ高めの湯が出湯するための総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比Ｎcal を算出する。
【００５４】
上記Ｎcal 検出演算式データは、上記流量比Ｎcal を算出するための演算式であり、前記出湯待機制御手段の各実施の形態例で述べたＮ算出演算式データ同様に導き出されたものである。そのＮcal 検出演算式データの導出手順の説明は前記Ｎ算出演算式データの導出手順と同様であるので省略する。
【００５５】
データ格納部40には、予め定まる給湯熱交換器１の流量と固定バイパス通路５の流量の合計流量ＱV1に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比Ｍ（Ｍ＝ＱHE／ＱV1；（例えばＭ＝0.7 ））が基準流量比として格納されている。
【００５６】
Ｖ2 開閉動作判断部37は、給湯バーナが給湯燃焼停止した以降に、前記流量比算出部44の算出流量比Ｎcal とデータ格納部40の基準流量比Ｍを取り込んで比較し、Ｎcal がＭを下回った（Ｍ＞Ｎcal ）と判断したときには、Ｖ2 弁10の閉弁状態での次の出湯時の出湯湯温が給湯設定温度Ｔs より設定範囲（許容範囲α）を越えて高くなってしまうと判断し、Ｖ2 開閉駆動手段41へＶ2 弁開信号を出力し、Ｖ2 弁10を開弁させると共に、Ｖ2 弁開信号をＶ1 開弁量制御部38へ加える。それ以外のときにはＶ1 弁閉信号をＶ2 開閉駆動手段41へ出力し、Ｖ2 弁10を閉弁状態にする。
【００５７】
Ｖ1 開弁量制御部38は、前記Ｖ2 開閉動作判断部37のＶ2 弁開信号を受けて、前記出湯待機制御手段の各実施の形態例同様に、次の出湯時の出湯湯温が給湯設定温度Ｔs となるようにＶ1 弁７の開弁量、つまり、総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比Ｎを制御する。
【００５８】
出湯待機制御手段の第３の実施の形態例によれば、前記出湯待機制御手段の各実施の形態例同様の優れた効果を奏することができる。
【００５９】
以下に、出湯待機制御手段25の第４の実施の形態例を説明する。この実施の形態例において特徴的なことは、図４の鎖線で示すように、給湯器の周りの外気温を検出するための外気温センサ32を設け、図10および図11に示す推定Ｔ2 検出部42および時間計測手段43を形成して給湯熱交換器１の湯温Ｔ2 を推定検出する際に、前記外気温センサ32の検出外気温に応じて推定湯温Ｔ2 を補正する構成としたことであり、それ以外の構成は前記出湯待機制御手段の各実施の形態例同様であり、その重複説明は省略する。
【００６０】
データ格納部40には外気温に応じて推定湯温Ｔ2 を補正するための湯温補正データ（例えば、外気温と推定湯温補正係数の関係データ）が予め実験や演算等により求め格納されている。
【００６１】
推定Ｔ2 検出部42は前記出湯待機制御手段の第２の実施の形態例同様に給湯熱交換器１の湯温Ｔ2 を推定検出し、この推定湯温Ｔ2 を外気温センサ32の検出外気温とデータ格納部40の湯温補正データに基づいて補正する。例えば、湯温補正データが外気温と推定湯温補正係数の関係データで構成されている場合には、上記湯温補正データに基づき検出外気温に応じた推定湯温補正係数を検出し、前記推定湯温Ｔ2 にその検出した推定湯温補正係数を掛けて補正する。上記のように、補正した推定湯温Ｔ2 ′を推定湯温Ｔ2 として検出する。
【００６２】
出湯待機制御手段の第４の実施の形態例によれば、外気温センサ32を設け、外気温センサ32の検出外気温に応じ給湯熱交換器１の推定湯温Ｔ2 を補正する構成としたので、より正確に給湯熱交換器１の湯温Ｔ2 を推定検出することが可能となり、出湯時の高温出湯により湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題および高温出湯による危険を回避することができる。
【００６３】
なお、外気温を考慮した滞留湯温特性データ、つまり、給湯停止してからの経過時間と外気温に基づいて給湯熱交換器１の滞留湯温を求めるための表データや演算式データやグラフデータ等を予め実験や演算等により求めてデータ格納部40に格納しておき、時間計測手段43の計測時間と外気温センサ32の検出外気温と上記滞留湯温特性データに基づいて、給湯熱交換器１の湯温を推定検出するようにすれば、この実施の形態例に示したような推定湯温の補正を行わなくても、給湯熱交換器１の湯温を正確に推定検出することができる。
【００６４】
以下に出湯待機制御手段の第５の実施の形態例を説明する。この実施の形態例において特徴的なことは、給湯熱交換器１側に場所を異にして複数の給湯熱交換器湯温センサ14を設け、制御装置20の出湯待機制御手段25に、前記出湯待機制御手段の各実施の形態例の構成に加えて、図12に示すように、複数の給湯熱交換器湯温センサ14（14ａ，14ｂ，14ｃ）の検出湯温の演算処理を行う給湯熱交換器湯温算出部であるＴ2 算出部45を設ける構成としたことであり、それ以外の構成は前記出湯待機制御手段の各実施の形態例同様である。
【００６５】
なお、図12では、サンプリング部35とデータ格納部40とＴ2 算出部45以外の出湯待機制御手段25のブロック構成は前記図８又は図10又は図11と同様であるため、その図示を省略し、その重複説明は省略する。
【００６６】
ところで、図７に示すような一缶二水構成の給湯器において、追い焚き単独運転が行われる場合には、給湯バーナの追い焚き燃焼により給湯熱交換器１の給湯用管路47内の滞留湯水に温度むらが生じる。この温度むらのために給湯熱交換器湯温センサ14が唯一個しか設けられていないときには給湯熱交換器湯温センサ14の検出湯温と、給湯熱交換器１の給湯用管路47内の滞留湯の湯温を均一化したときの平均湯温とが大きくことなってしまう場合があり、出湯時には給湯用管路47の湯水は水流により撹拌され温度が均一化されて流れ出るので、上記検出湯温は給湯用管路47から流れ出る湯の湯温と大きく異なる虞れがあり、前記出湯待機制御手段の各実施の形態例同様に出湯待機動作を行っても、出湯時に給湯設定温度より許容範囲を越えた高めの湯が出湯し湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題が生じる虞れがある。
【００６７】
そこで、本実施の形態例では、図７に示すように、給湯熱交換器１の給湯用管路47に場所を異にして複数の給湯熱交換器湯温センサ14ａ，14ｂ，14ｃを設け（例えば、給湯用管路47のＵ字の曲がり部分（Ｕベンド）および給湯用管路47の出側に設け）、前記の如く、制御装置20の出湯待機制御手段25に、図12に示すように、Ｔ2 算出部45を設ける構成とした。
【００６８】
上記Ｔ2 算出部45は、各給湯熱交換器湯温センサ14ａ，14ｂ，14ｃの検出湯温Ｔ2a，Ｔ2b，Ｔ2cをサンプリング部35を介して取り込み、それら検出湯温Ｔ2a，Ｔ2b，Ｔ2cと、データ格納部40に格納されている平均湯温算出データとに基づいて給湯用管路47内の平均湯温（給湯用管路47内の湯温を均一にしたときの湯温）を求め、この平均湯温を実測湯温Ｔ2 として検出する。
【００６９】
上記平均湯温算出データは、給湯用管路47内の平均湯温Ｔ2 を算出するための演算式データであり、例えば、Ｔ2 ＝（Ｔ2a＋Ｔ2b＋Ｔ2c）・Ｋ、あるいは、Ｔ2 ＝Ｋa ・Ｔ2a＋Ｋb ・Ｔ2b＋Ｋc ・Ｔ2c、等の演算式で予め与えられ、定数である上記Ｋ，Ｋa ，Ｋb ，Ｋc は予め実験や演算等により求め与えられている。例えば、上記検出された湯温Ｔ2a，Ｔ2b，Ｔ2cを単純に平均する場合には、上記定数Ｋ，Ｋa ，Ｋb ，Ｋc には１／ｎ（ただし、ｎは検出する湯温の数、つまり、この実施の形態例ではｎ＝３）が与えられる。
【００７０】
出湯待機制御手段の第５の実施の形態例によれば、給湯熱交換器１（給湯用管路47）内の平均湯温を求め、この湯温を実測湯温Ｔ2 として検出する構成としたので、例えば、給湯用管路47内の滞留湯水に温度むらが生じても、出湯時の給湯用管路47から流れる湯温、つまり、平均湯温に応じて、出湯湯温が給湯設定温度となるようにＶ2 弁10の開閉制御やＶ1 弁７の開弁量制御が正確に行われることになり、出湯時に給湯設定温度より許容範囲を越えた高温の湯が出湯し、湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題や高温出湯による危険を防止することができる。
【００７１】
なお、出湯待機制御手段の構成は上記出湯待機制御手段の各実施の形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、図10に示すＶ2 開閉動作判断部37は、給湯熱交換器湯温センサ14の実測湯温をサンプリング部35を介して取り込み、この実測湯温に基づいてＶ2 弁10の開閉判断動作を行い、Ｖ1 開弁量制御部38は、上記実測湯温を用いるのではなく、推定Ｔ2 検出部42の検出推定湯温を用いてＶ1 弁７の開弁量制御を行い、出湯湯温が給湯設定温度となるように出湯待機する構成としてもよい。
【００７２】
また、例えば、Ｖ2 開閉動作判断部37は、推定Ｔ2 検出部42の検出推定湯温を用いてＶ2 弁10の開閉判断動作を行い、Ｖ1 開弁量制御部38は給湯熱交換器湯温センサ14の実測湯温を用いてＶ1 弁７の開弁量を制御し、出湯湯温が給湯設定温度となるように出湯待機する構成としてもよい。
【００７３】
さらに、上記出湯待機制御手段の各実施の形態例では、Ｖ1 開弁量制御部38はＶ1 弁７の開弁量を、検出した流量比Ｎ（Ｎ＝ＱHE／Ｑ0 ）となるように流量比の変化に対応して連続的に可変制御していたが、例えば、表１に示すように、検出した流量比Ｎが予め定めた流量比Ｎ1 以上かつ流量比Ｎ2 未満であるときには開弁量はＡ1 、ＮがＮ2 以上かつＮ3 未満であるときには開弁量はＡ2 という如く、総入水流量に対する給湯熱交換器１の流量比Ｎに対応するＶ1 弁７の開弁量を段階的（２段階以上）に予め定め開弁量制御データとしてデータ格納部40に格納しておき、Ｖ1 開弁量制御部38は、Ｖ2 開閉動作判断部37からＶ2 弁開信号を受けたときには、上記データ格納部40の開弁量制御データに基づいて段階的にＶ1 弁７の開弁量を制御するようにしても構わない。
【００７４】
【表１】
なお、具体例としては、流量比の変化に対応してＶ1 弁７の開弁量を予め定めた最大、最小、最大と最小の中間の３段階に可変制御を行うようにする。
【００７６】
さらに、上記出湯待機制御手段の第５の実施の形態例では、給湯熱交換器１の給湯用管路47に３個の給湯熱交換器湯温センサ14ａ，14ｂ，14ｃを設けたが、給湯用管路47に場所を異にして設ける給湯熱交換器湯温センサ14の数は２個でも４個以上でもよく、そのような場合にも前記出湯待機制御手段の第５の実施の形態例同様に給湯用管路47の平均湯温を検出することができる。
【００７７】
さらに、図４〜図７に示した給湯器には固定バイパス通路５が設けられていたが、この固定バイパス通路５を省略した各種の燃焼機器に適用するものであり、上記出湯待機制御手段の各実施の形態例同様に出湯待機制御手段を設け出湯待機動作を行うことによって、出湯時に給湯設定温度より許容範囲を越えた高温の湯が出湯し湯の利用者に不快感を与えるという問題および高温出湯による危険を回避できる。上記のように固定バイパス通路５を省略した場合にはその分管路構成を簡単にできる。
【００７８】
なお、上記のように、固定バイパス通路５を省略した場合には、図４に示す流量ＱV1が全て給湯熱交換器１に流れ込むことになるので、流量ＱHE＝流量ＱV1となり、上記出湯待機制御手段の各実施の形態例に示したＴ2cal検出データ（Ｔ2cal＝（Ｔs −（１−ｍ）Ｔ1 ）／ｍ）、Ｔ4cal検出演算式データ（Ｔ4cal＝（Ｔ2 −Ｔ1 ）・Ｍ＋Ｔ1 ）、Ｎ算出演算式データ（Ｎ＝Ｍ・（Ｔs −Ｔ1 ）／（Ｔ4cal−Ｔ1 ））の定数ｍ、Ｍ（ｍ＝Ｍ＝ＱHE／ＱV1）は「１」が予め与えられることになる。
【００７９】
さらに、前記出湯待機制御手段の第５の実施の形態例では、図７に示す一缶二水構成の給湯器を例にして説明したが、例えば、図４〜図６に示す給湯器の給湯熱交換器１に場所を異にして複数の給湯熱交換器湯温センサ14を設け、前記出湯待機制御手段の第５の実施の形態例同様にＴ2 算出部45を設けて、Ｔ2 算出部45の平均湯温に基づいてＶ2 弁10の開閉制御やＶ1 弁７の開弁量制御を行い、出湯待機するようにしてもよい。
【００８０】
さらに、上記出湯待機制御手段の各実施の形態例では、Ｔ2cal検出部36はＴ2cal検出データである演算式（Ｔ2cal＝（Ｔs −（１−ｍ）Ｔ1 ）／ｍ）に基づいて目標湯温Ｔ2calを検出していたが、例えば、給湯設定温度Ｔs と入水温Ｔ1 の関係から目標湯温Ｔ2calを検出するための表データやグラフデータ等を予め求めＴ2cal検出データとしてデータ格納部40に格納しておき、このＴ2cal検出データに基づいて目標湯温Ｔ2calを検出するという如く、演算を用いない他の手法によりＴ2calを検出するようにしてもよい。
【００８１】
さらに、上記出湯待機制御手段の各実施の形態例では、Ｖ1 開弁量制御部38は、Ｔ4cal検出演算式データとＮ算出演算式データに基づいて出湯湯温が給湯設定温度となるための総入水流量に対する給湯熱交換器１の流量比Ｎを求めて、Ｖ1 弁７の開弁量制御を行っていたが、例えば、給湯設定温度と入水温の関係から上記流量比Ｎを検出するための表データやグラフデータ等を予め求めておき、そのデータを用いて上記流量比Ｎを検出し、Ｖ1 弁７の開弁量制御を行うという如く、演算を用いない他の手法により流量比Ｎを求めてＶ1 弁７の開弁量制御を行うようにしてもよい。
【００８２】
さらに、上記出湯待機制御手段の各実施の形態例では、給湯熱交換器１の湯温を給湯熱交換器湯温センサ14を用いて検出していたが、給湯熱交換器１に湯水が滞留しているときには給湯熱交換器湯温センサ14で検出される湯温と第１出湯温度センサ15で検出される湯温がほぼ同じとなることから、第１出湯温度センサで検出される湯温を給湯熱交換器１の湯温Ｔ2 として用いてもよい。
【００８３】
上記のような出湯待機制御手段25を備えた図４〜図７の各給湯器には、この発明において特有な次に示す給湯バーナの点火タイミング制御手段が設けられている。
【００８４】
図１には、制御装置20の点火タイミング制御手段60の第１の実施の形態例が示されている。この実施の形態例において特徴的なことは、同図に示すように、制御装置20に、出湯開始以降の給湯バーナ燃焼開始による高温出湯を防止するために給湯バーナの点火タイミングを可変制御する点火タイミング制御手段60を設けたことであり、この点火タイミング制御手段60は、流量比検出部であるＮ検出部51と、給湯熱交換器湯温上昇推定検出部であるΔＴcal 推定検出部52と、給湯バーナ点火判断部53と、給湯バーナ点火駆動部54と、データ格納部（記憶装置）55とを有して構成されている。
【００８５】
なお、上記データ格納部55は前記出湯待機制御手段25のデータ格納部40と兼用のものでもよいし、データ格納部40と別個に設けてもよい。
【００８６】
前記データ格納部55には流量比検出データとして、Ｖ2 弁10が閉弁している状態での総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの予め定まる流量比Ｍ（例えば、Ｍ＝0.7 ）と、Ｖ2 弁10が開弁している状態でのＶ1 弁７の開弁量と、総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比Ｎ（Ｎ＝ＱHE／Ｑ0 ）との関係データであるグラフデータや演算式データや表データ等とが予め実験や演算等により求め格納されている。
【００８７】
上記Ｎ検出部51は、総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比Ｎ（Ｎ＝ＱHE／Ｑ0 ）を次のように検出する。例えば、Ｖ1 弁７の駆動手段にＶ1 弁７の開弁量を測定するためのポジションメータやエンコーダ等の開弁量測定手段を取り付けて周知のようにＶ1 弁７の開弁量を検出し、Ｖ2 弁10が開弁しているときには、この検出開弁量と前記データ格納部55の流量比検出データに基づいて流量比Ｎを検出する。
【００８８】
前記データ格納部55には、上記流量比検出データ以外に次に示すΔＴcal 検出データも格納されている。このΔＴcal 検出データは、給湯バーナを予め与えられる設定燃焼能力（例えば、給湯バーナの予め定めた最小燃焼能力）で燃焼させたときに、上記Ｎ検出部51の検出流量比Ｎと流量検出センサ12の検出流量（検出総入水流量）Ｑ0 とによって求まる給湯熱交換器１の通水、つまり、給湯熱交換器１の流量ＱHE（ＱHE＝Ｎ・Ｑ0 ）の通水が給湯バーナ燃焼の熱により上昇する温度上昇分（給湯熱交換器湯温上昇分）ΔＴcal を推定検出するためのデータで、給湯バーナの予め定めた設定燃焼能力を定数とし、流量比Ｎと総入水流量Ｑ0 をパラメータとした給湯熱交換器湯温上昇分ΔＴcal を求める演算式データやグラフデータや表データ等の関係データであり、その関係データが予め実験や演算等により求められデータ格納部55に格納されている。
【００８９】
例えば、上記ΔＴcal 検出データを演算式データで形成した場合には、その演算式データは次式（２）で与えることができる。
【００９０】
ΔＴcal ＝ｋ／（Ｎ・Ｑ0 ）・・・・・（２）
【００９１】
上記式（２）に示すＱ0 は総入水流量を表し、Ｎは総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器の流量比を表し、ｋは次に示す定数を表す。この定数ｋは、予め定めた単位流量の水を予め定めた給湯バーナの燃焼能力の熱で加熱したときの上記単位流量の水の温度上昇分を表すもので、予め実験や演算等により求めることができる。例えば、給湯バーナを2.5 号（１号とは１分間に１リットルの水を25℃上昇させるのに必要な燃焼能力を意味する）の燃焼能力で燃焼させたときには、流量１（リットル／分）の水を2.5 ×25／１＝62.5℃上昇させることができるので、前記給湯バーナの設定燃焼能力を2.5 号と予め定めたときには、上記定数ｋには「62.5」が与えられることになる。
【００９２】
上記式（２）に示すＮに前記Ｎ検出部51が検出した流量比を、また、Ｑ0 に流量検出センサ12が検出した総入水流量をそれぞれ代入し、上記式（２）に従って演算を行うことにより、予め定めた設定燃焼能力で給湯バーナを燃焼させたときに給湯熱交換器１の通水が給湯バーナ燃焼の熱により上昇する温度上昇分（給湯熱交換器湯温上昇分）ΔＴcal を推定検出することができる。
【００９３】
ΔＴcal 推定検出部52は、前記Ｎ検出部51が検出した流量比Ｎと前記データ格納部55のΔＴcal 検出データを取り込み、給湯熱交換器１への通水が検知された後、つまり、この実施の形態例では流量検出センサ12が流量を検出し始めた以降に、その流量検出センサ12の検出流量（総入水流量）Ｑ0 を取り込んで、この検出流量Ｑ0 と検出流量比ＮとΔＴcal 検出データに基づいて、給湯熱交換器湯温上昇分ΔＴcal を推定検出する。
【００９４】
給湯バーナ点火判断部53は、前記データ格納部55に予め格納されている給湯熱交換器１の湯温の上限界温度Ｔ2UL （例えば、95℃）を取り込み、また、予め定められたサンプリング時間間隔（例えば、１秒間隔）毎に、給湯熱交換器湯温センサ14の実測湯温Ｔ2 と、前記ΔＴcal 推定検出部52が推定検出した給湯熱交換器湯温上昇分ΔＴcal とを取り込み、実測湯温Ｔ2 に給湯熱交換器湯温上昇分ΔＴcal を加えた算出値（Ｔ2 ＋ΔＴcal ）と、前記上限界温度Ｔ2UL とを比較する。
【００９５】
そして、上記算出値が上限界温度Ｔ2UL 以下である（Ｔ2UL ≧（Ｔ2 ＋ΔＴcal ））と判断したときに、給湯バーナを点火し給湯バーナの給湯燃焼を開始させても、給湯熱交換器１から流出する湯の湯温は上限界温度Ｔ2UL 以下であると考えられることから、給湯バーナ燃焼開始に起因した高温出湯を防止できると判断し、給湯バーナ点火駆動部54へ給湯バーナ点火信号を出力する。
【００９６】
給湯バーナ点火駆動部54は、給湯熱交換器１への通水が確認され（流量検出センサ12が流量を検出し始め）、上記給湯バーナ点火判断部53から給湯バーナ点火信号が出力されたとき、つまり、給湯バーナ点火信号を受けたときに、給湯バーナの点火を行う。
【００９７】
なお、一般に、給湯熱交換器への通水が確認された直後に、給湯バーナへガスを導くガス供給通路の電磁弁等の開閉弁が開けられ給湯バーナへのガス供給が開始されるが、上記の如く、給湯バーナの点火タイミングを可変制御する場合には、もちろん、前記の一般的な開閉弁の開タイミング制御方式を採り得るが、より好ましくは、点火タイミングの変動に応じてガス供給通路の開閉弁の開弁タイミングを可変制御することが望まれる。
【００９８】
点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例によれば、給湯熱交換器１への通水検知後、給湯バーナの給湯燃焼を開始させた場合に給湯熱交換器１から流出する湯の湯温が予め定めた上限界温度Ｔ2UL を越えないと判断したときに給湯バーナの点火を行う構成としたので、例えば、給湯停止後の後沸きにより給湯熱交換器１の滞留湯がオーバーシュートの湯となっている状態から出湯が開始された場合に、上記の如く、給湯バーナの点火タイミングを可変制御することによって、つまり、給湯バーナの給湯燃焼を開始させても給湯熱交換器１から上限界温度Ｔ2UL を越えた高温の湯が流出しないと判断するまで、給湯バーナの点火を遅延させることによって、給湯バーナの燃焼を開始しても給湯熱交換器１から上限界温度Ｔ2UL を越えた高温の湯は流出せず、給湯バーナ燃焼開始に起因した高温出湯を防止することができ、高温出湯により湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題や高温出湯による危険を回避することができる。
【００９９】
以下に、点火タイミング制御手段の第２の実施の形態例を説明する。この実施の形態例において特徴的なことは、流量検出センサ12の検出流量を用いずに給湯バーナの点火タイミングを可変制御するように構成したことであり、図２に示すように、制御装置20の点火タイミング制御手段60に、給湯バーナ点火判断部53と、給湯バーナ点火駆動部54と、データ格納部55とを設けたことである。
【０１００】
データ格納部55には予め定めた次に示す基準温度Ｔ2Sが格納されている。上記基準温度Ｔ2Sは予め定めた給湯バーナの設定燃焼能力（例えば、給湯バーナの予め定められている最小燃焼能力）で給湯バーナの給湯燃焼を開始させたときに給湯熱交換器１から流出する湯水の温度が予め定めた給湯熱交換器１の湯温の上限界温度Ｔ2UL （例えば95℃）を越えるか否かを判断するための基準となる給湯熱交換器１の湯温であり、次のように定めることができる。
【０１０１】
例えば、給湯バーナを予め定めた設定燃焼能力で給湯燃焼させたときの給湯熱交換器１の予め定めた設定通水流量（例えば、給湯熱交換器１の予め定めた最低通水流量）の温度上昇分ΔＴを求め、この通水温度上昇分ΔＴを前記上限界温度Ｔ2UL から差し引いた算出値（Ｔ2UL −ΔＴ）を基準温度Ｔ2Sとして定めデータ格納部55に予め格納しておく。
【０１０２】
具体的には、例えば、上記基準温度Ｔ2Sは次式（３）に基づいて演算検出することができる。
【０１０３】
Ｔ2S＝Ｔ2UL −（ｋ／（Ｎ・Ｑ0 ））・・・・・（３）
【０１０４】
上記式（３）に示すＴ2UL は予め与えられる前記上限界温度を表し、Ｑ0 は総入水流量を表し、Ｎは総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比（ＱHE／Ｑ0 ）を表し、ｋは予め定めた定数を表す。上記定数ｋは前記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例に示した式（２）の定数ｋと同様にして予め求め与えられるものである。
【０１０５】
具体的な数値を用いて基準温度Ｔ2Sを求めてみると、例えば、総入水流量Ｑ0 が予め定めた最低流量（例えば、３（リットル／分））、総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比Ｎ（Ｎ＝ＱHE／Ｑ0 ）が予め定めた最小値（例えば、0.2 ）の条件（つまり、給湯熱交換器１の流量が予め定めた最低流量となる条件）で出湯が行われ、給湯バーナを予め定めた最小燃焼能力（例えば、2.5 号の燃焼能力）で燃焼させ、給湯熱交換器１の上限界温度Ｔ2UL を95℃として基準温度Ｔ2Sを求める場合には、上記式（２）の定数ｋには「6.25」が与えられ、Ｑ0 に「３」を、Ｎに「0.2 」を、Ｔ2UL に「95」をそれぞれ代入し、式（２）に従って演算する。
【０１０６】
Ｔ2S＝95−（6.25／（0.2 ×３））＝84.6（℃）
【０１０７】
上記のように、Ｔ2S＝84.6℃が基準温度としてデータ格納部55に格納される。
【０１０８】
給湯バーナ点火判断部53は、予め定めたサンプリング時間間隔（例えば、１秒間隔）毎に給湯熱交換器湯温センサ14の実測湯温Ｔ2 を取り込み、この実測湯温Ｔ2 と前記基準温度Ｔ2Sを比較し、給湯バーナの燃焼停止中に、実測湯温Ｔ2 が基準温度Ｔ2S以下であると判断したときに、給湯バーナの給湯燃焼を開始しても給湯熱交換器１から上限界温度Ｔ2UL を越えた高温の湯が流出してしまうことがなく高温出湯の虞れがないと判断し、給湯バーナ点火駆動部54へ給湯バーナ点火信号を出力する。そして、給湯バーナ点火駆動部54は、前記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例同様に、前記給湯バーナ点火信号を受け、かつ、給湯熱交換器１への通水が確認された（流量検出センサ12が流量を検出し始めた）ときに、給湯バーナの点火を行う。
【０１０９】
点火タイミング制御手段の第２の実施の形態例によれば、給湯熱交換器湯温センサ14の実測湯温Ｔ2 が予め定めた基準温度Ｔ2S以下であると判断され、かつ、給湯熱交換器１への通水が検知されたときに、給湯バーナの点火を行う構成としたので、前記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例同様に、給湯バーナの給湯燃焼が開始されても、給湯熱交換器１から上限界温度を越えた高温の湯が流出することがなく、給湯バーナ燃焼開始に起因した高温出湯を確実に防止することができる。したがって、給湯バーナ燃焼開始に起因した高温出湯により湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題や、高温出湯による危険を回避することができる。
【０１１０】
また、点火タイミング制御手段の第２の実施の形態例では、流量検出センサ12の検出流量を用いて給湯バーナの点火タイミングを可変制御するのではなく、上記の如く、予め定めた基準温度Ｔ2Sと給湯熱交換器１の実測湯温Ｔ2 に基づいて給湯バーナの点火タイミングを可変制御する構成としたので、例えば、給湯熱交換器１の滞留湯が冷め切った状態から出湯が開始された場合には、つまり、実測湯温Ｔ2 が基準温度Ｔ2S以下である状態から出湯が開始された場合には、給湯熱交換器１への通水が検知されると同時に給湯バーナ点火判断部53から給湯バーナ点火信号を出力することが可能となり、給湯バーナ点火駆動部54は、給湯熱交換器１への通水が検知された後、直ちに給湯バーナの点火を行って、迅速に出湯湯温を立ち上がらせ給湯設定温度の湯を供給することができる。
【０１１１】
なお、本発明は上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例は図４〜図７の給湯器を例にして説明したが、本発明の燃焼機器は図４〜図７の給湯器に限定されるものではない。例えば、図４〜図７の給湯器には固定バイパス通路５が設けられていたが、本発明は固定バイパス通路５を省略した燃焼機器にも適用するものであり、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例同様に、制御装置20に、給湯バーナの点火タイミング制御手段60を設け、点火タイミングの可変制御動作を行うことによって、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例同様の効果を奏することができる。固定バイパス通路５を省略した場合には、その分、管路構成が簡単になるし、管路抵抗が減少し、流水量を増加させることが可能である。
【０１１２】
また、図４〜図７の給湯器には上記固定バイパス通路５以外のバイパス通路８とその開閉弁であるＶ2 弁10が設けられていたが、上記固定バイパス通路５と、バイパス通路８およびそのＶ2 弁10とを省略した燃焼機器においても、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例同様に、制御装置20に、給湯バーナの点火タイミング制御手段60を設け、点火タイミングの可変制御動作を行うことによって、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例同様の効果を奏することができる。
【０１１３】
また、固定バイパス通路５およびバイパス通路８を省略した分、管路構成が簡単になるし、管路抵抗が減少し、流量を増加させることができる。この場合には、上記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例に示したＮ検出部51は必要なく、水供給源から給湯器へ流れ込んだ全入水流量が給湯熱交換器１へ流れ込むことになるので、前記ΔＴcal 検出データに用いられる流量比Ｎには予め「１」が与えられることになる。
【０１１４】
さらに、バイパス通路８とそのＶ2 弁10のみを省略した燃焼機器においても、上記同様に点火タイミング制御手段を設け、給湯バーナの点火タイミングを制御することによって、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例同様の効果を奏することができる。この場合には、給湯熱交換器１を流れる流量と固定バイパス通路５を流れる流量の流量比が管路抵抗により予め定まることから、上記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例に示したＮ検出部51を省略することができ、前記ΔＴcal 検出データに用いられる流量比Ｎには給湯熱交換器１の流量と固定バイパス通路５の流量の合計流量に対する予め定まる給湯熱交換器１の流量比が予め与えられることになる。
【０１１５】
また、図４〜図７の給湯器では、バイパス通路８の入側接続部より上流側の給水通路３に流量検出センサ12が介設され給湯器への総入水流量を直接的に検出していたが、図４の点線で示すようにバイパス通路入側接続部より下流側の給水通路３に流量検出センサ12を設け給湯器への総入水流量を間接的に（Ｖ2 弁10が閉弁しているときには直接的に）検出するようにしてもよい。
【０１１６】
図４〜図７に示すようにバイパス通路入側接続部より上流側に流量検出センサ12を設ける場合には、Ｖ2 弁10が開・閉のどちらの状態であっても、総入水流量Ｑ0 を正確に検出できるし、上記の如く、バイパス通路入側接続部より下流側に流量検出センサ12を設ける場合には、流量検出センサ12は給湯熱交換器１の流量と固定バイパス通路５の流量の合計流量ＱV1を実測でき、この流量ＱV1に対する予め定めた給湯熱交換器１の流量ＱHEの流量比に基づいて、給湯熱交換器１に流れ込む流量を的確に検出できる。このことから、給湯熱交換器１に滞留していた湯水が出湯開始により流出し始めてから全て流出し、給湯熱交換器１内が水供給源から供給された新しい水に入れ換えられたことを確認することができ、例えば、出湯が開始された以降に、出湯開始前に給湯熱交換器に滞留していた湯が全て流出したことを検出し、それ以降に、Ｖ2 弁10を閉弁し、通常の給湯運転動作へ移行するようにする等、流量検出センサ12のセンサ出力を用いて出湯開始以降のＶ2 弁10の閉弁タイミングを決定することができる。
【０１１７】
さらに、図４〜図７の各給湯器の制御装置20には出湯待機制御手段25が設けられていたが、上記点火タイミング制御手段60は出湯待機制御手段25が設けられていない各種の燃焼機器にも適用するものであり、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例に示す点火タイミング制御手段60を設けることによって再出湯時等の出湯開始以降の給湯バーナ燃焼開始に起因した高温出湯を防止することができる。
【０１１８】
さらに、図４〜図７の各給湯器には流量制御弁であるＶ1 弁７が設けられていたが、本発明において特徴的な点火タイミング制御手段は、流量制御弁が設けられていない各種の燃焼機器にも適用するものであり、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例同様の点火タイミング制御手段60を設けることによって、再出湯時等の出湯開始以降の給湯バーナ燃焼開始に起因した高温出湯を防止することができる。このように流量制御弁（Ｖ1 弁７）が設けられておらず、また、Ｖ2 弁10が介設されているバイパス通路８も設けられていないときには、水供給源から流れ込む入水は管路抵抗により予め定まる流量比でもって給湯熱交換器１側と固定バイパス通路５側に分流されることになり、総入水流量に対する給湯熱交換器の流量比は予め定まるので、上記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例に示したＮ検出部51を省略することができ、ΔＴcal 検出データに用いる流量比Ｎには給湯熱交換器１の流量と固定バイパス通路５の流量の合計流量に対する予め定まる給湯熱交換器１の流量比が予め与えられることになる。
【０１１９】
さらに、流量制御弁が設けられておらず、Ｖ2 弁10が介設されているバイパス通路８が設けられている場合には、総入水流量に対する給湯熱交換器の流量比ＮはＶ2 弁10が開弁している場合とＶ2 弁10が閉弁している場合の２通りに変化するので、例えば、上記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例では、Ｖ2 弁10が開弁しているときの流量比ＮとＶ2 弁10が閉弁しているときの流量比Ｎを予め求めてデータ格納部55に格納しておき、Ｎ検出部51は、Ｖ2 弁10の開・閉状態を検出し、この検出したＶ2 弁10の状態に応じた流量比Ｎをデータ格納部55に格納しておいた上記流量比データに基づいて検出する。
【０１２０】
さらに、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例では、給湯熱交換器１への通水を流量検出センサ12のセンサ出力を用いて検知していたが、給湯熱交換器１への通水を確認するための流水スイッチ等を流量検出センサ12とは別に設けて流水スイッチ等を用いて給湯熱交換器１への通水を確認するようにしてもよい。また、前記点火タイミング制御手段の第２の実施の形態例は、流量検出センサ12の検出流量を用いずに給湯バーナの点火タイミングの可変制御を行う構成であることから、上記の如く、給湯熱交換器１への通水を確認する流水スイッチ等を設けた場合には上記流水スイッチ等により給湯熱交換器１への通水を確認できるので、流量検出センサ12を省略してもよい。
【０１２１】
さらに、上記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例では、Ｎ検出部51はＶ1 弁７の駆動手段に取り付けられたポジションやエンコーダ等の開弁量測定手段が検出した開弁量と、データ格納部55に予め与えられるＶ1 弁開弁量と流量比Ｎの関係データ（流量比検出データ）とに基づいて、流量比Ｎを検出する例を示したが、流量比Ｎは上記以外の手法により検出することもできる。例えば、Ｖ1 弁７の駆動手段がステッピングモータで形成されている場合にはステッピングモータへ加えられるパルス駆動信号のパルス数およびモータの回転方向を制御装置20に取り込み、予め与えられるパルス数とＶ1 弁開弁量の関係データに基づいてＶ1 弁７の開弁量を検出するようにし、その検出開弁量と上記流量比検出データに基づいて、流量比Ｎを検出することができる。
【０１２２】
また、制御装置20に設けた出湯待機制御手段25は、出湯待機中に、Ｖ2 弁10の開閉弁制御およびＶ1 弁７の開弁量を制御し、出湯時の出湯湯温が給湯設定温度となるように総入水流量Ｑ0 に対する給湯熱交換器１の流量比Ｎを制御し、この状態から出湯が開始されるので、Ｎ検出部51は、例えば、出湯待機中から給湯バーナの点火が行われるまでの間は、上記出湯待機制御手段25から流量比Ｎの情報を取り込んで、流量比Ｎを検出するようにしてもよい。
【０１２３】
さらに、上記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例では、給湯バーナ点火駆動部54は、流量検出センサ12のセンサ出力を直接受けて給湯熱交換器１への通水を検知し、給湯バーナ点火判断部53から給湯バーナ点火信号が出力された以降に、給湯バーナの点火を行うように構成されていたが、上記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例に示す給湯バーナ点火判断部53では流量検出センサ12が流量を検知した以降（つまり、給湯熱交換器１への通水が確認された以降）に給湯バーナの点火判断動作が行われ予め定めた条件となったときに給湯バーナ点火信号が出力される構成であるので、給湯バーナ点火判断部53から給湯バーナ点火信号が出力されるときには給湯熱交換器１への通水が確認されている状態であることから、給湯バーナ点火駆動部54は、給湯バーナ点火判断部53からの給湯バーナ点火信号のみを受けて給湯バーナの点火を行うようにしてもよい。
【０１２４】
さらに、上記点火タイミング制御手段の各実施の形態例では、給湯バーナ点火判断部53は、給湯熱交換器湯温センサ14の実測湯温Ｔ2 を用いて給湯バーナ点火判断動作を行っていたが、第１出湯温度センサ15や第２出湯温度センサ16の実測湯温を用いて給湯バーナ点火判断動作を行ってもよい。
【０１２５】
このように、第１出湯温度センサ15の実測湯温を用いる場合には、給湯熱交換器湯温の上限界温度として給湯熱交換器１から流出した湯と固定バイパス通路５から流出した水とのミキシング後の湯温の上限界温度が予め定められデータ格納部55に格納されることになるし、第２出湯温度センサ16の実測湯温を用いる場合には、給湯熱交換器１から流出した湯と固定バイパス通路５およびバイパス通路８から流出した水とのミキシング後の湯温の上限界温度が予め定められ給湯熱交換器湯温の上限界温度としてデータ格納部55に格納されることになる。
【０１２６】
また、上記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例では、給湯熱交換器湯温の上限界温度Ｔ2UL を予めデータ格納部55に格納していたが、例えば、図１の鎖線で示すように、制御装置20に、給湯設定温度ＴS と検出入水温Ｔ1 とＮ検出部51が検出する流量比Ｎに基づいて給湯熱交換器湯温の上限界温度Ｔ2UL を求めるＴ2UL 検出部56を設け、上限界温度Ｔ2UL を時々刻々検出するようにしてもよい。例えば、上限界温度Ｔ2UL は下式（４）により算出するようにしてもよい。
【０１２７】
Ｔ2UL ＝（（ＴS ＋α）−（１−Ｎ）・Ｔ1 ）／Ｎ・・・・・（４）
【０１２８】
上記式（４）に示すＴS は給湯設定温度を表し、αは予め定められる設定範囲（例えば、３℃（ただし、αに０℃を与えてもよい））を表し、Ｎは総入水流量に対する給湯熱交換器の流量比を表し、Ｔ1 は入水温を表すものであり、上記ＴS に給湯温度設定手段21の給湯設定温度を、ＮにＮ検出部51が検出した流量比Ｎを、Ｔ1 に入水温度センサ13の検出入水温をそれぞれ代入し式（４）に従って演算することにより、上限界温度Ｔ2UL を検出することができる。
【０１２９】
さらに、上記点火タイミング制御手段の第２の実施の形態例では、予め基準温度Ｔ2Sを定めてデータ格納部55に格納していたが、例えば、図２の点線で示すように、前記点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例同様のＮ検出部51と；予め定めた給湯熱交換器湯温の上限界温度Ｔ2UL と、Ｎ検出部51が検出した流量比と、流量検出センサ12が検出した総入水流量Ｑ0 と、データ格納部55に予め与えられるＴ2S検出データ（Ｔ2S＝Ｔ2UL −（ｋ／（Ｎ・Ｑ0 ））；（ただし、ｋは定数で、前記点火タイミング制御手段の第２の実施の形態例に示した式（３）の定数ｋと同様にして予め求めることができる））とに基づいて基準温度Ｔ2Sを検出するＴ2S検出部58と；を設けて、基準温度Ｔ2Sを時々刻々演算検出するようにしてもよい。
【０１３０】
【発明の効果】
本発明によれば、給湯熱交換器への通水が確認された後に給湯バーナの給湯燃焼を開始させる場合に給湯熱交換器から流出する湯の湯温が給湯熱交換器湯温の上限界温度を越えないと判断したときに、給湯バーナの点火を行う構成としたので、再出湯時や高温差し湯直後等における出湯開始以降の給湯バーナ燃焼開始に起因した高温出湯を防止することができ、高温出湯により湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題や高温出湯による危険を回避することができる。
【０１３１】
予め定めた基準温度と、給湯熱交換器の実測湯温に基づいて給湯バーナの点火タイミングを可変制御する構成にあっては、例えば、給湯熱交換器の滞留湯が冷め切った状態から出湯が開始された場合に、給湯熱交換器への通水が検知されると同時に給湯バーナ点火判断部から給湯バーナ点火信号を出力することが可能となり、給湯熱交換器への通水が検知された直後に給湯バーナの点火を行わせことが可能で、出湯湯温をより早く立ち上がらせることができる。
【０１３２】
給湯熱交換器の給水通路と給湯通路を短絡する固定バイパス通路が設けられている構成にあっては、給水通路の固定バイパス通路入側接続部で、入水は給湯熱交換器側と固定バイパス通路側に分岐して流れ込み、給湯通路の固定バイパス通路出側接続部で、給湯熱交換器で加熱された湯と固定バイパス通路側を通った水がミキシングされて流れ出ることになるので、例えば、バイパス通路開閉弁を開弁してバイパス通路を通る水によって給湯熱交換器の湯の温度を下げなければならないのにもかかわらず、バイパス通路開閉弁が故障して開弁しないという事態が発生しても、上記の如く、給湯熱交換器の湯は固定バイパス通路の水がミキシングされることによって湯温が下げられることから、高温の湯が出湯し湯の利用者に火傷を負わせてしまうというような重大な問題は回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において特有な点火タイミング制御手段の第１の実施の形態例を示すブロック構成図である。
【図２】本発明において特有な点火タイミング制御手段の第２の実施の形態例を示すブロック構成図である。
【図３】給湯熱交換器の滞留湯の温度における時間的変化の一例を示すグラフである。
【図４】本発明の燃焼機器である給湯器の一システム構成例を示すモデル図である。
【図５】本発明の燃焼機器である複合給湯器の一システム構成例を示すモデル図である。
【図６】本発明の燃焼機器である湯張り機能（高温差し湯機能）付給湯器の一システム構成例を示すモデル図である。
【図７】本発明の燃焼機器である一缶二水構成の給湯器の一システム構成例を示すモデル図である。
【図８】上記図４〜図７の給湯器に備えられている出湯待機制御手段の第１の実施の形態例を示すブロック構成図である。
【図９】図８の出湯待機制御手段の動作例を示すフローチャートである。
【図１０】出湯待機制御手段の第２の実施の形態例を示すブロック構成図である。
【図１１】出湯待機制御手段の第３の実施の形態例を示すブロック構成図である。
【図１２】出湯待機制御手段の第５の実施の形態例を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
１ 給湯熱交換器
３ 給水通路
４ 給湯通路
５ 固定バイパス
８ バイパス通路
10 Ｖ2 弁
12 流量検出センサ
14 給湯熱交換器湯温センサ
51 Ｎ検出部
52 ΔＴcal 推定検出部
53 給湯バーナ点火判断部
Claims (5)
- 給湯バーナと、給水通路より導かれる水を給湯バーナ燃焼の熱を利用して加熱し給湯通路へ流出する給湯熱交換器と、給湯熱交換器の湯水の温度を検出する給湯熱交換器湯温センサと、給湯熱交換器の通水流量を検出する流量検出センサとを有し、給湯熱交換器への通水が確認された以降に給湯バーナの点火を行う方式の燃焼機器において、給湯熱交換器への通水検知後に、給湯バーナを予め与えられる設定燃焼能力で燃焼させたときに流量検出センサの検出流量に基づいて求まる給湯熱交換器の通水が給湯バーナ燃焼の熱により上昇する温度上昇分を推定検出する給湯熱交換器湯温上昇推定検出部と；給湯熱交換器湯温の上限界温度が予め与えられ、この給湯熱交換器湯温の上限界温度と、前記給湯熱交換器湯温センサの実測湯温に上記給湯熱交換器湯温上昇推定検出部で推定検出された検出温度上昇分を加えた算出値とを比較し、上記算出値が上限界温度以下であると判断したときに給湯バーナ点火信号を出力する給湯バーナ点火判断部と；を有する燃焼機器。
- 給湯バーナと、給水通路より導かれる水を給湯バーナ燃焼の熱を利用して加熱し給湯通路へ流出する給湯熱交換器と、この給湯熱交換器の湯水の温度を検出する給湯熱交換器湯温センサとを有し、給湯熱交換器への通水が確認された以降に給湯バーナの点火を行う方式の燃焼機器において、給湯熱交換器の入側と出側を短絡するバイパス通路と；該通路の開閉を行うバイパス通路開閉弁と；燃焼機器への総入水流量を直接的又は間接的に検出する流量検出センサと；燃焼機器への総入水流量に対する給湯熱交換器の流量比を検出する流量比検出部と；給湯熱交換器への通水検知後に、給湯バーナを予め与えられる設定燃焼能力で燃焼させたときに上記流量比検出部の検出流量比と流量検出センサの検出流量とによって求まる給湯熱交換器の通水が給湯バーナ燃焼の熱により上昇する温度上昇分を推定検出する給湯熱交換器湯温上昇推定検出部と；給湯熱交換器湯温の上限界温度が予め与えられ、この給湯熱交換器湯温の上限界温度と、前記給湯熱交換器湯温センサの実測湯温に上記給湯熱交換器湯温上昇推定検出部で推定検出された検出温度上昇分を加えた算出値とを比較し、上記算出値が上限界温度以下であると判断したときに給湯バーナ点火信号を出力する給湯バーナ点火判断部と；を有する燃焼機器。
- 給湯バーナと、給水通路より導かれる水を給湯バーナ燃焼の熱を利用して加熱し給湯通路へ流出する給湯熱交換器と、給湯熱交換器の湯水の温度を検出する給湯熱交換器湯温センサとを有し、給湯熱交換器への通水が確認された以降に給湯バーナの点火を行う方式の燃焼機器において、予め定めた基準温度が与えられており、この基準温度と前記給湯熱交換器湯温センサの実測湯温を比較し、実測湯温が上記基準温度以下であると判断したときに給湯バーナ点火信号を出力する給湯バーナ点火判断部と；を有する燃焼機器。
- 給湯熱交換器の給水通路と、給湯熱交換器の給湯通路とを短絡するバイパス通路と；該バイパス通路の開閉を行うバイパス通路開閉弁と；を設ける構成としたことを特徴とする請求項３記載の燃焼機器。
- 給湯熱交換器の給水通路と、給湯熱交換器の給湯通路とを短絡する開閉弁を持たない固定バイパス通路が設けられている構成としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の燃焼機器。
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| JPH1096555A (ja) | 1998-04-14 |
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