JPH10103778A - 燃焼機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｖ₂ 弁10が開弁している状態から出湯が開始
された後にＶ₂ 弁10の閉弁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。 【解決手段】 制御装置20にＶ₂ 閉弁タイミング制御手
段を設ける。このＶ₂ 閉弁タイミング制御手段は入水温
度センサ13の検出入水温と給湯熱交換器湯温センサ14の
検出湯温と給湯温度設定手段21の給湯設定温度に基づい
て、Ｖ₂ 弁10が閉弁していると仮定したときの出湯湯温
が給湯設定温度より予め定めた許容温度だけ高めの湯温
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Ｑ_HEの目標流量比Ｎ_cal を求め、この求めた流量比
Ｎ_cal と、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Ｑ_V1に対する予め定まる給湯熱交換器
１の流量比Ｍとを比較し、Ｖ₂ 弁10が開弁している状態
から出湯が開始された後に、Ｎ_cal がＭ以上であると判
断したときにＶ₂ 弁閉弁信号を出力し、Ｖ₂ 弁10を閉弁
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は給水通路より導かれ
る水を給湯バーナ燃焼により加熱して給湯通路へ流出す
る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７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
出ると、湯の利用者が定めた給湯設定温度より高めの湯
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。

【０００４】そこで、上記問題を解決するために、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、
給湯が停止された後（出湯待機中）、バイパス通路開閉
弁が閉弁している状態で、次の出湯が開始されたと仮定
したときにその出湯湯温が給湯設定温度より高めになる
と考えられた場合に、つまり、給湯熱交換器内の滞留湯
が後沸きによりオーバーシュートの湯になっていると考
えられた場合に、前記バイパス通路開閉弁を開弁して待
機し、その状態から出湯を開始するようにすることが考
えられる。そのようにすれば、給湯熱交換器から流れ出
たオーバーシュートの湯にバイパス通路から流出する水
がミキシングされ、給湯熱交換器から流れ出た湯の湯温
を下げ、出湯時の高温出湯を防止することができる。

【０００５】ところで、上記バイパス通路およびその開
閉弁を設けた給湯器を提供する場合には、バイパス通路
開閉弁は出湯時の高温出湯を防止するためだけに使用
し、通常の給湯運転時には制御構成の複雑化を回避する
ために閉弁しておくことが望ましく、そのようにする
と、上記給湯器の給湯バーナの燃焼能力は、バイパス通
路開閉弁を閉弁した状態で給湯運転を行うようにその給
湯バーナの燃焼能力の仕様が設定される。そのため、前
記の如く、バイパス通路開閉弁が開弁している状態から
出湯を開始するようにした場合には、出湯開始後、バイ
パス通路開閉弁を開弁したままにしておくと、給湯熱交
換器から流れ出た湯に水がミキシングされ、給湯バーナ
の燃焼能力不足により給湯設定温度よりかなり低めの湯
が出湯し続けてしまう等の問題が生じる虞がある。

【０００６】このような問題を回避するために、バイパ
ス通路開閉弁が開弁している状態から出湯が開始された
後に、バイパス通路開閉弁を閉じる必要がある。そこ
で、バイパス通路開閉弁が開弁している状態から出湯が
開始されたときには、出湯が開始されてから予め定めた
設定時間を経過したときにバイパス通路開閉弁を閉じる
ことが考えられる。

【０００７】しかしながら、このようにすると、給湯熱
交換器から流れ出る湯の湯温とは無関係にバイパス通路
開閉弁が閉じられるので、給湯熱交換器から高温のオー
バーシュートの湯がまだ流れ出ているのにも拘わらず、
バイパス通路開閉弁が閉じられて熱いオーバーシュート
の湯が出て湯の利用者に湯温変動の不快感を与えてしま
うという問題が生じたり、また、給湯熱交換器からオー
バーシュートの湯が出切って給湯設定温度の湯が出湯し
始めているのにも拘わらず、バイパス通路開閉弁が開弁
したままになって、バイパス通路からの水がミキシング
して、給湯設定温度よりかなり低めの湯が出湯してしま
うという問題が生じる。

【０００８】本発明は上記問題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、バイパス通路開閉弁が開弁
している状態から出湯が開始された後に、給湯設定温度
の湯を安定的に出湯し続けることが可能なタイミングで
バイパス通路開閉弁を閉弁させることができる燃焼機器
を提供することにある。

【０００９】

【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。

【００１０】すなわち、この発明は、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入側と
出側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、給水通路の水の温度を検
出する入水温度センサと、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、給湯温度を設定す
るための給湯温度設定手段とを有し、出湯開始前に次の
出湯時の出湯湯温が給湯設定温度より高めになると予想
されるときに前記バイパス通路開閉弁を開弁して次の出
湯に備えるタイプの燃焼機器において、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
弁をもたない固定バイパス通路と；出湯開始後に、前記
給湯温度設定手段の給湯設定温度と入水温度センサの検
出入水温と給湯熱交換器湯温センサの実測湯温に基づい
て、バイパス通路開閉弁が閉弁していると想定したとき
の出湯湯温が給湯設定温度よりも予め定めた許容温度だ
け高めの湯温となり得るための総入水流量に対する給湯
熱交換器の目標流量比を算出する目標流量比算出部と；
給湯熱交換器の流量と固定バイパス通路の流量の合計流
量に対する給湯熱交換器の流量比が予め基準流量比とし
て与えられ、この基準流量比と前記算出目標流量比を比
較し、バイパス通路開閉弁が開弁している状態から出湯
が開始された以降に前記算出目標流量比が基準流量比以
上であると判断したときに前記バイパス通路開閉弁への
閉弁信号を出力するバイパス通路開閉弁閉弁指示部と；
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。

【００１１】上記構成の本発明において、例えば、出湯
開始後、目標流量比算出部は、給湯温度設定手段の給湯
設定温度と入水温度センサの検出入水温と給湯熱交換器
湯温センサの実測湯温に基づき、バイパス通路開閉弁が
閉弁していると仮定して出湯湯温が給湯設定温度より予
め定めた設定温度だけ高めの温度になるための総入水流
量に対する給湯熱交換器の目標流量比を算出する。バイ
パス通路開閉弁閉弁指示部は、予め与えられている基準
流量比と、目標流量比算出部が算出した目標流量比とを
比較し、バイパス通路開閉弁が開弁している状態から出
湯が開始された以降に、算出目標流量比が基準流量比以
上であると判断したときにはバイパス通路開閉弁への閉
弁信号を出力し、バイパス通路開閉弁を閉弁させる。

【００１２】上記の如く、バイパス通路開閉弁が開弁し
ている状態から出湯が開始された後のバイパス通路開閉
弁の閉弁タイミングを可変制御することによって、給湯
設定温度の湯を安定的に出湯し続けることができるタイ
ミングでバイパス通路開閉弁を閉弁させることが可能と
なり、バイパス通路開閉弁を早く閉めて給湯設定温度よ
り高めの湯が出湯したり、バイパス通路開閉弁の閉弁が
遅れて給湯設定温度より低めの湯が出湯するというよう
な問題が回避される。

【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８の
単機能給湯器や、図９の複合給湯器や、図10の多機能給
湯器や、図11の一缶二水構成の給湯器を対象にしてい
る。

【００１４】図８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Ｖ
₁ 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９の複合給湯器は、図８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９
に示すように、この複合給湯器は、図８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10の多機能給湯器は図８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11の一缶二水構成の給湯器は、図８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】なお、上記図８〜図11の各給湯器の給湯バ
ーナの燃焼能力はＶ₂ 弁10を閉弁した状態で通常の給湯
運転が行われると想定してその給湯バーナの給湯燃焼能
力が設定されている。

【００２３】上記図８〜図11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より高めになるのを
防止するために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。

【００２４】図２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
Ｔ_2cal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。

【００２５】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。

【００２６】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Ｔ_2cal検出デ
ータが予め格納されている。このＴ_2cal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Ｔ
_2cal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
Ｔ_2cal検出データとしてデータ格納部40に格納されてい
る。

【００２７】 Ｔ_2cal＝（Ｔ_s −（１−ｍ）Ｔ₁ ）／ｍ・・・・・（１）

【００２８】上記（１）式に示すＴ_s 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Ｔ_s まで
上昇させるのに必要な熱量Ｊ₀ （Ｊ₀ ＝（Ｔ_s −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Ｑ_HE（Ｑ_HE
＝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Ｔ_2calまで上昇させるのに必要な熱量Ｊ
_HE（Ｊ_HE＝（Ｔ_2cal−Ｔ₁ ）・Ｑ_HE・Ｃ＝（Ｔ_2cal−Ｔ
₁ ）・ｍ・Ｑ₀ ・Ｃ）とが等しくなければならないとい
う関係（（Ｔ_s −Ｔ₁ ）・Ｑ₀ ・Ｃ＝（Ｔ_2cal−Ｔ₁ ）
・ｍ・Ｑ₀ ・Ｃ）から前記（１）式は導き出された。

【００２９】前記（１）式のＴ_s 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Ｔ_2calを算出することができる。

【００３０】Ｔ_2cal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Ｔ_s 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Ｔ_2cal検出データを読み出して、検出入
水温Ｔ₁ と給湯設定温度Ｔ_s とＴ_2cal検出データに基づ
き出湯湯温が給湯設定温度Ｔ_s となるための給湯熱交換
器１の目標湯温Ｔ_2calを演算検出する。

【００３１】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。

【００３２】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Ｔ_2cal検出部36が検出した給湯熱交換
器１の目標湯温Ｔ_2cal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Ｔ_2cal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 ＞Ｔ_2cal＋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。

【００３３】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Ｔ_4cal検出演算式データ（Ｔ
_4cal＝（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Ｔ_4calを推定演算検出する。

【００３４】上記Ｔ_4cal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Ｔ_4calを推定検出するためのデータであり、Ｔ
_4cal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Ｑ_V1に対する給
湯熱交換器１の流量Ｑ_HEの流量比（Ｍ＝Ｑ_HE／Ｑ_V1）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Ｔ_4cal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Ｑ_V1の水が
入水温Ｔ₁ から湯温Ｔ_4calまで上昇するのに要する熱量
Ｊ_V1（Ｊ_V1＝（Ｔ_4cal−Ｔ₁ ）・Ｑ_V1・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Ｑ_V1
のうちの流量Ｑ_HE（Ｑ_HE＝Ｍ・Ｑ_V1）の水に与える熱量
Ｊ_HE（Ｊ_HE＝（Ｔ₂ −Ｔ₁ ）・Ｑ_HE・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。

【００３５】また、Ｖ₁ 開弁量制御部38は、上記算出さ
れた湯温Ｔ_4cal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Ｔ_s 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・（Ｔ_s −Ｔ₁ ）／（Ｔ_4cal−Ｔ₁ ））とに基づい
て、出湯湯温が給湯設定温度Ｔ_s 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Ｑ_HEの流量比Ｎ
（Ｎ＝Ｑ_HE／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Ｔ_s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Ｑ
_HE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Ｔ_4cal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Ｑ_V1に対する予め
定まる給湯熱交換器１の流量Ｑ_HEの流量比を表すもので
ある。

【００３６】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Ｔ
₁ の水を給湯設定温度Ｔ_s まで加熱するのに要する熱量
Ｊ₀（Ｊ₀ ＝（Ｔ_s −Ｔ₁ ）・Ｑ₀ ・Ｃ）と、総入水流
量Ｑ₀ のうちのＶ₁ 弁７を通る流量Ｑ_V1（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Ｔ_4calまで上昇するのに受け取っ
た熱量Ｊ_V1（Ｊ_V1＝（Ｔ_4cal−Ｔ₁ ）・Ｑ_V1・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Ｑ_HE＝Ｍ・Ｑ_V1という関係により導き出されるも
のである。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】上記構成の出湯待機制御手段25の動作例を
図３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Ｔ_s と検
出入水温Ｔ₁ をＴ_2cal検出部36が取り込み、ステップ10
3 で、その給湯設定温度Ｔ_s および検出入水温Ｔ₁ と、
データ格納部40のＴ_2cal検出データとに基づいて、Ｔ
_2cal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Ｔ_s となるための給湯熱交換器１の目標湯温Ｔ
_2calを算出する。

【００４０】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Ｔ_2cal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Ｔ_2calより設定範囲
（許容範囲）αを越えて高い（Ｔ₂ ＞（Ｔ_2cal＋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Ｔ_s 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。

【００４１】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Ｔ_4cal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Ｔ_s 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Ｔ_s 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Ｑ_HEの流量比Ｎ（Ｎ＝Ｑ_HE／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Ｖ
₁ 弁７の開弁量を制御する。

【００４２】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Ｔ_2calを比較し、Ｔ₂ ＞Ｔ_2cal＋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 ≦Ｔ_2cal＋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。

【００４３】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Ｔ_s 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Ｔ_s 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Ｑ_HE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Ｔ_s となるように制御されているために、給
湯設定温度Ｔ_s 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。

【００４４】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。

【００４５】ところで、前記図11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。

【００４６】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
４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４に示すように、サンプリング
部35と、Ｔ_2cal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。

【００４７】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Ｔ_2cal検出データおよ
びＴ_4cal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７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。

【００４８】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。

【００４９】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、Ｔ_2cal検出部36で検出された給湯熱交換器
１の目標湯温Ｔ_2cal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Ｔ_2calよりデータ格納部
40の許容範囲αを越えて高い（Ｔ₂ ＞Ｔ_2cal＋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。

【００５０】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Ｔ_s とデータ格納部40のＴ_4cal
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。

【００５１】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。

【００５２】なお、図11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。

【００５３】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Ｔ_2cal検出部36を設けるのではなく、図５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。

【００５４】この出湯待機制御手段の実施の形態例で
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Ｔ
_s と、データ格納部40に予め格納されるＮ_cal 検出演算
式データ（Ｎ_cal ＝（（Ｔ_s ＋α）−Ｔ₁ ）／（Ｔ₂ −
Ｔ₁ ））とに基づいて、給湯設定温度Ｔ_s 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Ｑ_HE
の流量比Ｎ_cal を算出する。

【００５５】上記Ｎ_cal 検出演算式データは、上記流量
比Ｎ_cal 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Ｎ_cal 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。

【００５６】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Ｑ
_V1に対する給湯熱交換器１の流量Ｑ_HEの流量比Ｍ（Ｍ＝
Ｑ_HE／Ｑ_V1；（例えばＭ＝0.7 ））が基準流量比として
格納されている。

【００５７】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Ｎ_cal とデータ格納部40の基準流量比Ｍを取り込んで
比較し、Ｎ_cal がＭを下回った（Ｍ＞Ｎ_cal ）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Ｔ_s 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。

【００５８】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Ｔ_s 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Ｑ_HE
の流量比Ｎを制御する。

【００５９】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。

【００６０】以下に、出湯待機制御手段の第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８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４および
図５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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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６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。

【００６６】なお、図６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２又は図４又は図５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。

【００６７】ところで、図11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。

【００６８】そこで、この出湯待機制御手段の実施の形
態例では、図11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６に示すように、Ｔ₂ 算出部45を設ける構成とし
た。

【００６９】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Ｔ_2a，Ｔ_2b，Ｔ_2cを
サンプリング部35を介して取り込み、それら検出湯温Ｔ
_2a，Ｔ_2b，Ｔ_2c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。

【００７０】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 ＝（Ｔ_2a＋Ｔ_2b＋Ｔ_2c）・Ｋ、あるい
は、Ｔ₂ ＝Ｋ_a ・Ｔ_2a＋Ｋ_b ・Ｔ_2b＋Ｋ_c ・Ｔ_2c等の演
算式で予め与えられ、定数である上記Ｋ，Ｋ_a ，Ｋ_b ，
Ｋ_c 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Ｔ_2a，Ｔ_2b，Ｔ_2cを単純に平
均する場合には、上記定数Ｋ，Ｋ_a ，Ｋ_b ，Ｋ_c 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。

【００７１】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。

【００７２】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４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。

【００７３】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。

【００７４】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＝Ｑ_HE／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。

【００７５】

【表１】

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】さらに、図８〜図11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、前記出湯待機制
御手段の各実施の形態例に示した出湯待機制御手段は固
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。

【００７９】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８に示す流量Ｑ_V1が全て給湯熱
交換器１に流れ込むことになるので、流量Ｑ_HE＝流量Ｑ
_V1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Ｔ_2cal検出データ（Ｔ_2cal＝（Ｔ_s −（１−ｍ）Ｔ
₁ ）／ｍ）、Ｔ_4cal検出演算式データ（Ｔ_4cal＝（Ｔ₂
−Ｔ₁ ）・Ｍ＋Ｔ₁ ）、Ｎ算出演算式データ（Ｎ＝Ｍ・
（Ｔ_s −Ｔ₁ ）／（Ｔ_4cal−Ｔ₁ ））の定数ｍ、Ｍ（ｍ
＝Ｍ＝Ｑ_HE／Ｑ_V1）には「１」が予め与えられることに
なる。

【００８０】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11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８〜図10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。

【００８１】さらに、上記出湯待機制御手段の各実施の
形態例では、Ｔ_2cal検出部36はＴ_2cal検出データである
演算式（Ｔ_2cal＝（Ｔ_s −（１−ｍ）Ｔ₁ ）／ｍ）に基
づいて目標湯温Ｔ_2calを検出していたが、例えば、給湯
設定温度Ｔ_s と入水温Ｔ₁ の関係から目標湯温Ｔ_2cal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Ｔ
_2cal検出データとしてデータ格納部40に格納しておき、
このＴ_2cal検出データに基づいて目標湯温Ｔ_2calを検出
するという如く、演算を用いない他の手法によりＴ_2cal
を検出するようにしてもよい。

【００８２】さらに、上記出湯待機制御手段の各実施の
形態例では、Ｖ₁ 開弁量制御部38は、Ｔ_4cal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。

【００８３】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。

【００８４】上記のような出湯待機制御手段25を備えた
図８〜図11の各給湯器には、この発明において特有な次
に示すＶ₂ 閉弁タイミング制御手段が設けられている。

【００８５】図１には制御装置20のＶ₂ 閉弁タイミング
制御手段60の実施の形態例を示すブロック構成図が表さ
れている。Ｖ₂ 閉弁タイミング制御手段60は、Ｖ₂ 弁10
が開弁している状態から出湯が開始された後に、Ｖ₂ 弁
10を閉弁させる閉弁タイミングを可変制御するもので、
目標流量比算出部であるＮ_cal 算出部52と、バイパス通
路開閉弁閉弁指示部であるＶ₂ 閉弁指示部54と、データ
格納部55とを有して構成されている。

【００８６】前記Ｎ_cal 算出部52は、予め定めた時間間
隔（例えば、１秒）毎に給湯熱交換器湯温センサ14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Ｔ_s とを取り込み、
これら検出湯温Ｔ₂ と、検出入水温Ｔ₁ と、給湯設定温
度Ｔ_s と、データ格納部55に予め格納されるＮ_cal 検出
演算式データ（Ｎ_cal ＝（（Ｔ_s ＋α）−Ｔ₁ ）／（Ｔ
₂ −Ｔ₁ ））とに基づき、Ｖ₂ 弁10が閉弁していると仮
定して給湯設定温度Ｔ_s より予め定めた許容範囲（許容
温度）α（例えば３℃）だけ高めの湯が出湯するための
総入水量Ｑ₀ に対する給湯熱交換器１の流量Ｑ_HEの目標
流量比Ｎ’_cal を算出する。なお、上記Ｎ_cal 検出演算
式データの定数αには０℃を与えてもよい。

【００８７】上記Ｎ_cal 検出演算式データは、上記目標
流量比Ｎ’_cal 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Ｎ_cal 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。

【００８８】データ格納部55には、管路抵抗により予め
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Ｑ_V1に対する給湯熱交換器１の流量Ｑ_HEの
流量比Ｍ（Ｍ＝Ｑ_HE／Ｑ_V1；（例えばＭ＝0.7 ））が基
準流量比として格納されている。

【００８９】Ｖ₂ 閉弁指示部54は、データ格納部55に格
納されている基準流量比Ｍを取り込み、予め定めたサン
プリング時間間隔（例えば１秒）毎に、前記Ｎ_cal 算出
部52が算出した目標流量比Ｎ’_cal を読み出して、目標
流量比Ｎ’_cal と基準流量比Ｍを比較し、Ｖ₂ 弁10が開
弁している状態から出湯が開始された後に、目標流量比
Ｎ’_cal が基準流量比Ｍ以上（Ｍ≦Ｎ’_cal ）であると
判断したときに、後沸きにより高温となった湯や、高温
差し湯や湯張りのためにつくり出された高温の湯が給湯
熱交換器１から出切ってＶ₂ 弁10を閉弁しても高温出湯
の虞がなくなり、Ｖ₂ 弁10を閉じることにより給湯設定
温度の近傍の湯（この実施の形態例では給湯設定温度よ
りも予め定めた許容温度αだけ高めの湯）が出湯するこ
とになり、例えば、Ｖ₂ 弁10の閉弁によって給湯設定温
度より僅かに低めの湯から給湯設定温度より許容温度α
だけ高い湯に切り換わり、その出湯湯温の変動は非常に
小さく、湯の利用者に出湯湯温変動による不快感を与え
ることを防止できると判断し、Ｖ₂ 閉弁信号（バイパス
通路開閉弁への閉弁信号）をＶ₂ 開閉駆動手段41へ出力
する。Ｖ₂ 開閉駆動手段41はＶ₂ 開弁信号を受けてＶ₂
閉弁動作を行ってＶ₂ 弁10を閉弁させる。

【００９０】なお、前記出湯待機制御手段25の制御動作
によりＶ₂ 弁10が開弁している状態から出湯が開始され
た場合には、この出湯時のＶ₁ 弁７の開弁量は出湯待機
制御手段25の制御動作により前回の給湯時の開弁量と異
なっている場合があるが、例えば、前回の給湯時のＶ₁
弁７の開弁量（例えば、止湯時のＶ₁ 弁７の開弁量）を
検出しデータ格納部に格納しておき、今回の給湯の給湯
設定温度が前回の給湯の給湯設定温度と同じであるとき
には、上記Ｖ₂ 閉弁タイミング制御手段60によってＶ₂
弁10が閉弁されるときに、Ｖ₁ 弁７の開弁量を前回の給
湯時の開弁量に戻す開弁量制御を行うようにしてもよ
い。もちろん、今回の給湯の給湯設定温度が前回の給湯
の給湯設定温度と異なっているときにも、Ｖ₂ 弁10の閉
弁時にＶ₁７の開弁量を給湯設定温度に応じて可変制御
したり、予め定めた開弁量にする等の開弁量制御を行う
ようにしてもよい。

【００９１】このＶ₂ 閉弁タイミング制御手段の実施の
形態例によれば、Ｖ₂ 閉弁タイミング制御手段60を設
け、Ｖ₂ 弁10が開弁している状態から出湯が開始された
以降に、Ｖ₂ 弁10を閉弁しても出湯湯温の変動がなく給
湯設定温度の湯を安定的に出湯させることが可能なタイ
ミングでＶ₂ 弁10を閉弁させる構成としたので、上記出
湯湯温の安定化が可能な適宜のタイミングより早くＶ₂
弁10を閉弁させてしまったときに生じる高温出湯や、Ｖ
₂ 弁10の閉弁が上記タイミングより遅れてしまったとき
に給湯設定温度よりかなり低めの湯が出湯してしまうと
いう問題を回避でき、給湯設定温度の湯を安定的に供給
することが可能となる。

【００９２】なお、本発明は上記実施の形態例に限定さ
れるものではなく、様々な実施の態様を採り得る。例え
ば、上記Ｖ₂ 閉弁タイミング制御手段の実施の形態例で
は図８〜図11の給湯器を例にして説明したが、本発明は
図８〜図11の給湯器以外の各種の燃焼機器に適用するも
のである。例えば、図８〜図11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、本発明はＶ₂ 弁
７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Ｖ₂ 閉弁タイミング制御手段の実施の形態
例同様のＶ₂ 閉弁タイミング制御手段60を設けることに
よって上記Ｖ₂閉弁タイミング制御手段の実施の形態例
同様の効果を奏することができる。

【００９３】また、本発明の燃焼機器が備えている出湯
待機制御手段の構成は、出湯待機中に、次の出湯時の出
湯湯温が給湯設定温度より高いと考えられるときにバイ
パス通路開閉弁（Ｖ₂ 弁10）を開弁して次の出湯に備え
る構成であればよく、前記出湯待機制御手段の各実施の
形態例に示した構成に限定されるものではない。

【００９４】さらに、図８〜図11の各給湯器では、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が介設されていたが、図８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を設けてもよい。

【００９５】図８〜図11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Ｑ_V1を実測で
き、この流量Ｑ_V1に対する予め定まる給湯熱交換器１の
流量Ｑ_HE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。

【００９６】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。

【００９７】さらに、上記Ｖ₂ 閉弁タイミング制御手段
の実施の形態例では、前記出湯待機制御手段25のデータ
格納部40と別個にデータ格納部55を設けていたが、Ｖ₂
閉弁タイミング制御手段60と出湯待機制御手段25の共通
のデータ格納部を設けるようにしてもよい。

【００９８】さらに、上記Ｖ₂ 閉弁タイミング制御手段
の実施の形態例に示したＮ_cal 算出部52と、前記出湯待
機制御手段の第３の実施の形態例に示した流量比算出部
44とは、同一の構成であるので、前記出湯待機制御手段
の第３の実施の形態例に示した出湯待機制御手段25が設
けられるときには、出湯待機制御手段25の流量比算出部
44がＶ₂ 閉弁タイミング制御手段60のＮ_cal 算出部52を
兼用する構成としてもよく、その場合はＮ_cal 算出部52
を省略できる。

【００９９】

【発明の効果】この発明によれば、バイパス通路開閉弁
が開弁している状態から出湯が開始された以降に、バイ
パス通路開閉弁が閉弁していると想定して算出した給湯
熱交換器の目標流量比が予め定めた基準流量比以上であ
ると判断したときに、バイパス通路開閉弁を閉弁させる
構成としたので、湯張りや高温差し湯のために作り出さ
れた高温の湯や、後沸きによる高温の湯が給湯熱交換器
から出切り、バイパス通路開閉弁を閉弁させても高温出
湯の虞がなくなり、しかも、バイパス通路開閉弁の閉弁
により出湯湯温の変動を抑え給湯設定温度の湯を安定的
に出湯させることが可能なタイミングでバイパス通路開
閉弁を閉弁させることが可能となる。このことから、給
湯設定温度の湯を安定的に供給でき、湯の利用者にバイ
パス通路開閉弁の閉弁に起因した湯温変動の不快感を与
えることを防止することができる。

【０１００】また、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ので、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
シングされることになり、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
から流出した湯の温度を下げなければならないのにも拘
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Ｖ₂ 閉弁タイミング制御
手段の実施の形態例を示すブロック構成図である。

【図２】本発明の燃焼機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３】図２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４】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５】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６】出湯待機制御手段の第５の実施の形態例を示す
ブロック図である。

【図７】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８】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９】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10】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11】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。

【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 13 入水温度センサ 14 給湯熱交換器湯温センサ 52 Ｎ_cal 算出部 54 Ｖ₂ 閉弁指示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 正登 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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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入側と出側を短絡するバイパ
   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、給水通路の水の温度を検出する入水温度センサ
   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、給湯温度を設定するための給湯温度設定
   手段とを有し、出湯開始前に次の出湯時の出湯湯温が給
   湯設定温度より高めになると予想されるときに前記バイ
   パス通路開閉弁を開弁して次の出湯に備えるタイプの燃
   焼機器において、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もたない固定バイ
   パス通路と；出湯開始後に、前記給湯温度設定手段の給
   湯設定温度と入水温度センサの検出入水温と給湯熱交換
   器湯温センサの実測湯温に基づいて、バイパス通路開閉
   弁が閉弁していると想定したときの出湯湯温が給湯設定
   温度よりも予め定めた許容温度だけ高めの湯温となり得
   るための総入水流量に対する給湯熱交換器の目標流量比
   を算出する目標流量比算出部と；給湯熱交換器の流量と
   固定バイパス通路の流量の合計流量に対する給湯熱交換
   器の流量比が予め基準流量比として与えられ、この基準
   流量比と前記算出目標流量比を比較し、バイパス通路開
   閉弁が開弁している状態から出湯が開始された以降に前
   記算出目標流量比が基準流量比以上であると判断したと
   きに前記バイパス通路開閉弁への閉弁信号を出力するバ
   イパス通路開閉弁閉弁指示部と；を有する燃焼機器。