JPH1019376A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成を複雑化させることがなく、バーナの加
熱機能を利用するものでありながら、出湯開始時の湯温
変化を少なく極力早く設定温度又はそれに近い温度の湯
を給湯することが可能となる給湯装置を提供する。 【解決手段】 水加熱用の熱交換器２への通水が開始さ
れるに伴ってバーナ３の燃焼を開始して、通水が停止さ
れるに伴ってバーナ３の燃焼を停止させる通常燃焼制御
を実行するように構成した給湯装置において、通水が停
止している状態において、開始用の設定条件が満たされ
るとバーナ３の燃焼を開始させ、停止用の設定条件が満
たされるとバーナ３の燃焼を停止させる保温燃焼制御を
実行し、この制御を実行した後の出湯開始時に出湯温度
と設定温度との偏差が小さくなるように、保温燃焼制御
における動作条件を学習し、且つ、その後、学習した動
作条件に基づいて保温燃焼制御を実行するように構成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

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

【０００２】

【従来の技術】上記給湯装置において、従来では、常に
前記通常燃焼制御が実行されるように構成され、出湯路
からの出湯が停止した後は、再度、出湯路からの出湯が
開始されるまでは、熱交換器への通水が停止され、バー
ナが燃焼停止状態に維持される構成となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成において
は、出湯路からの出湯が停止されて再度出湯が開始され
るまでの時間が長くなると、バーナにより加熱されてい
た熱交換器の温度が低下して、熱交換器内の湯水が供給
水の温度に近い温度にまで低下することになり、再出湯
が開始されると、そのような低い温度の湯水が出湯さ
れ、温度が低下している熱交換器をバーナにより加熱し
て湯温が所望の温度に上昇するまでに時間がかかるとい
う不利があった。

【０００４】そこで、このような不利を解消するための
方法として、出湯路と入水路とを接続して循環路を構成
すると共に、この循環路内に循環ポンプを備え、出湯が
停止されてバーナの燃焼を停止しているときに、間欠的
に循環ポンプを作動させて循環路内を通して湯水を循環
通水させ熱交換器に通水させることにより、バーナを間
欠的に燃焼させて熱交換器を加熱し、循環路内の湯温を
設定湯温に維持させる構成として、本来備える加熱用の
バーナを利用して、装置内部の湯水を保温加熱させるこ
とで、再出湯開始時に時間遅れの少ない状態で所望温度
に近い温度の湯を給湯させることができるようにしたも
のがあった（例えば、特開昭６１−１１６２３７号公報
参照）。

【０００５】しかしながら、上記構成においては、循環
路を構成するための特別な配管や循環ポンプ等が必要で
あり、部品点数が多くなり、それだけ構成が複雑になる
と共に、コストアップを招く不利があり、未だ、改善の
余地があった。

【０００６】又、この種の給湯装置において、熱交換器
に対する通水が停止されているときに、バーナによる加
熱にて熱交換器が加熱されると、出湯開始時に出湯温度
が高くなるオーバーシュート現象等が発生することがあ
るが、入水路を通して供給される水の温度は、外気温度
等により常に変化するものであり、バーナの燃焼停止
後、次回の給湯までの待機時間が長く温度が低下したと
きの熱交換器内の湯水の温度は、そのような外部要因に
応じて異なるものとなるから、バーナの保温加熱用の燃
焼状態が一定であれば、上述したような出湯開始時の湯
温変化が発生するおそれが大となる。

【０００７】本発明はかかる点に着目してなされたもの
であり、その目的は、バーナの加熱機能を利用して、装
置内の湯水を保温加熱するものでありながら、構成を複
雑化させることなく、出湯の開始時に極力早く設定温度
又はそれに近い温度の湯を給湯することが可能であっ
て、しかも、バーナの加熱機能を利用するものでありな
がら、合理的な構成によって、出湯開始時の湯温変化を
少ないものに抑制して極力安定した出湯温度で給湯を行
うことが可能となる給湯装置を提供する点にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の特徴構
成によれば、制御手段は、熱交換器への通水が停止して
バーナの燃焼を停止させている状態において、保温燃焼
開始用の設定条件が満たされるとバーナの燃焼を開始さ
せ、保温燃焼停止用の設定条件が満たされるとバーナの
燃焼を停止させる保温燃焼制御を実行するように構成さ
れ、且つ、この保温燃焼制御を実行した後に、出湯の開
始に伴って前記通常燃焼制御が実行された際における、
熱交換器からの出湯温度と設定温度との偏差が小さくな
るように、前記保温燃焼制御における動作条件を学習
し、且つ、その後、学習した動作条件に基づいて前記保
温燃焼制御を実行するように構成されている。

【０００９】つまり、出湯が停止されて熱交換器への通
水が停止しているときに、保温燃焼開始用の設定条件、
例えば、熱交換器の内部や出湯路等の装置内部の湯路に
おける湯温が低下したり、出湯が停止されてから熱交換
器の温度が低下する程度の時間が経過したような場合
等、装置内部の湯路における湯水の温度が低下している
と見なすことができるような条件が満たされると、熱交
換器への通水の有無にかかわらずバーナの燃焼を開始さ
せて装置内部の湯路における湯水を加熱する。そして、
保温燃焼停止用の設定条件、例えば、装置内部の湯路に
おける湯温が設定温度まで上昇したり、バーナの燃焼を
開始してから設定時間が経過したような場合等、装置内
部の湯路における湯水の温度が所望温度又はそれに近い
温度まで上昇していると見なすことができるような条件
が満たされると、バーナの燃焼を停止させるのである。

【００１０】従って、熱交換器への通水に伴ってのみバ
ーナの燃焼を開始させる従来構成に較べて、熱交換器へ
通水させるための特別な部材が不要であって、構成の複
雑化を招くことなく、装置内部の湯路における湯水の温
度を極力設定温度又はそれに近い温度に維持する保温動
作を実行することができ、出湯開始時に、極力早く設定
温度又はそれに近い温度の湯を給湯させることが可能と
なる。

【００１１】しかも、通常燃焼制御が実行されるときの
熱交換器からの出湯温度と設定温度との偏差が小さくな
るように学習された動作条件に基づいて保温燃焼制御を
実行することにより、外気温度等の外部要因にかかわら
ず、出湯開始時の出湯温度の変動をより少なくして、極
力、設定温度に近づけることが可能となる。

【００１２】請求項２に記載の特徴構成によれば、湯温
検出手段によって出湯路又は熱交換器内の湯水の温度が
検出され、制御手段は、この湯温検出手段の検出値が設
定下限値以下になると、前記保温燃焼開始用の設定条件
が満たされたものと判別してバーナの燃焼を開始させる
ことになる。

【００１３】従って、出湯が停止されて熱交換器の温度
が低下して、出湯路又は熱交換器内の湯水の温度が設定
下限値以下にまで低下すると、保温燃焼制御におけるバ
ーナの燃焼が開始されるので、再出湯時に最初に流れ出
る出湯路又は熱交換器内の湯水が設定下限値以下の低い
温度になることがなく、極力、設定温度又はそれに近い
温度にて出湯が開始されることになる。

【００１４】このように、再出湯時に最初に流れ出る湯
水の温度を直接検出して、その検出情報に基づいて保温
燃焼制御が実行されるから、常に適切な状態で保温動作
を実行できるものとなる。

【００１５】請求項３に記載の特徴構成によれば、制御
手段は、保温燃焼制御を実行した後に、出湯の開始に伴
って通常燃焼制御が実行された際において、出湯温度の
設定温度に対するオーバーシュート量が大であれば、前
記設定下限値を低い温度にさせ、出湯温度の設定温度に
対するアンダーシュート量が大であれば、前記設定下限
値を高い温度にさせるように、動作条件を学習するよう
に構成されている。

【００１６】従って、保温燃焼制御を実行した後の出湯
開始時に、オーバーシュート量が大となり高い温度の湯
が出湯されるような場合には、保温燃焼開始用の設定条
件である設定下限値が高すぎるものと判断して、その設
定下限値を低い温度にさせる。又、保温燃焼制御を実行
した後の出湯開始時に、アンダーシュート量が大となり
低い温度の湯が出湯されるような場合には、保温燃焼開
始用の設定条件である設定下限値が低過ぎるものと判断
して、その設定下限値を高い温度にさせるのである。

【００１７】その結果、次回からの保温燃焼制御におい
ては、オーバーシュート量やアンダーシュート量を少な
くさせることができ、このような動作条件の学習が繰り
返し実行されることで、オーバーシュート量やアンダー
シュート量を徐々に小さいものにできて、出湯温度を設
定温度に近づけることができる。

【００１８】請求項４に記載の特徴構成によれば、保温
燃焼制御においてバーナの燃焼を開始した時点から設定
時間が経過すると、制御手段は前記保温燃焼停止用の設
定条件が満たされたものと判別して、バーナの燃焼を停
止させることになる。

【００１９】つまり、保温燃焼制御においてバーナの燃
焼が開始されると、熱交換器への通水が行われない状態
で熱交換器内の湯水が加熱されることになり、長い時間
燃焼を継続すると湯水の温度が出湯用の所望温度を越え
て高い温度にまで上昇し過ぎることから、設定時間が経
過するとバーナの燃焼を停止させるのである。

【００２０】その結果、出湯開始時に、出湯温度が高温
になることを抑制して、極力早く設定温度又はそれに近
い温度の湯が給湯されることになる。

【００２１】請求項５に記載の特徴構成によれば、制御
手段は、保温燃焼制御を実行した後に、出湯の開始に伴
って通常燃焼制御が実行された際において、出湯温度の
設定温度に対するオーバーシュート量が大であれば、保
温燃焼制御における設定時間を短くさせ、出湯温度の設
定温度に対するアンダーシュート量が大であれば、保温
燃焼制御における前記設定時間を長くするように、前記
動作条件を学習するように構成されている。

【００２２】従って、保温燃焼制御を実行した後の出湯
開始時に、オーバーシュート量が大となり高い温度の湯
が出湯されるような場合には、保温燃焼を実行する時間
（設定時間）が長過ぎるものと判断して、その設定時間
を短い時間にする。又、保温燃焼制御を実行した後の出
湯開始時に、アンダーシュート量が大となり低い温度の
湯が出湯されるような場合には、保温燃焼を実行する時
間（設定時間）が短過ぎるものと判断して、その設定時
間を長い時間にするのである。

【００２３】その結果、次回からの保温燃焼制御におい
ては、オーバーシュート量やアンダーシュート量を少な
くさせることができ、このような動作条件の学習が繰り
返し実行されることで、オーバーシュート量やアンダー
シュート量を徐々に小さいものにできて、出湯温度を設
定温度に近づけることができる。

【００２４】請求項６に記載の特徴構成によれば、制御
手段は、保温燃焼制御を実行した後に、出湯の開始に伴
って通常燃焼制御が実行された際において、出湯温度の
設定温度に対するオーバーシュート量が大であれば、保
温燃焼制御におけるバーナの燃焼量を小なくし、出湯温
度の設定温度に対するアンダーシュート量が大であれ
ば、保温燃焼制御におけるバーナの燃焼量を大きくする
ように、前記動作条件を学習するように構成されてい
る。

【００２５】従って、保温燃焼制御を実行した後の出湯
開始時に、オーバーシュート量が大となり高い温度の湯
が出湯されるような場合には、保温用のバーナの燃焼量
が大き過ぎるものと判断して、その燃焼量を小さくす
る。又、保温燃焼制御を実行した後の出湯開始時に、ア
ンダーシュート量が大となり低い温度の湯が出湯される
ような場合には、保温用のバーナの燃焼量が小さ過ぎる
ものと判断して、その燃焼量を大きくするのである。

【００２６】その結果、次回からの保温燃焼制御におい
ては、オーバーシュート量やアンダーシュート量を少な
くさせることができ、このような動作条件の学習が繰り
返し実行されることで、オーバーシュート量やアンダー
シュート量を徐々に小さいものにできて、出湯温度を設
定温度に近づけることができる。

【００２７】請求項７に記載の特徴構成によれば、制御
手段は、保温燃焼制御においてバーナの燃焼を開始した
後に、湯温検出手段の検出値が設定上限値以上になるに
伴って、燃焼停止用の設定条件が満たされたものと判別
して、バーナの燃焼を停止させるのである。

【００２８】その結果、出湯開始時に、保温用燃焼作動
によって過剰に湯温が上昇することにより出湯温度が高
温になることを抑制して、設定温度又はそれに近い温度
の湯が給湯されることになる。

【００２９】請求項８に記載の特徴構成によれば、前記
設定温度を変更自在な温度設定手段が設けられ、制御手
段は、通常燃焼制御において、出湯温度が温度設定手段
にて設定された設定温度になるように熱交換器の水加熱
状態を制御するように構成され、設定温度が変更される
に伴って、それに対応して前記設定下限値を変更するよ
うに構成されている。

【００３０】従って、通常燃焼制御においては、出湯温
度が給湯使用者によって温度設定手段にて任意に設定さ
れた設定温度に調節して給湯することができて、使い勝
手が良いものでありながら、しかも、このように設定温
度が変更されるに伴って保温燃焼開始用の設定条件であ
る設定下限値をそれに対応して変更させることにより、
出湯開始時の出湯温度を変更後の設定温度に近づけるこ
とができる。

【００３１】請求項９に記載の特徴構成によれば、前記
設定温度を変更自在な温度設定手段が設けられ、制御手
段は、通常燃焼制御において、出湯温度が温度設定手段
にて設定された設定温度になるように熱交換器の水加熱
状態を制御するように構成され、設定温度が変更される
に伴って、それに対応して前記設定上限値を変更するよ
うに構成されている。

【００３２】従って、通常燃焼制御においては、出湯温
度が給湯使用者によって温度設定手段にて任意に設定さ
れた設定温度に調節して給湯することができて、使い勝
手が良いものでありながら、しかも、このように設定温
度が変更されるに伴って保温燃焼停止用の設定条件であ
る設定上限値をそれに対応して変更させることにより、
出湯開始時の出湯温度を変更後の設定温度に近づけるこ
とができる。

【００３３】請求項１０に記載の特徴構成によれば、前
記熱交換器が、複数のフィンチューブ型の熱交換用管路
部分が上下に積層する状態で配置され且つそれらが蛇行
状に一連に連なる管路を形成するように構成されるもの
であり、前記湯温検出手段が、下方側に位置する前記管
路部分の近くに備えられることになる。

【００３４】つまり、上下に積層する複数のフィンチュ
ーブ型の熱交換用管路部分のうち、下方側に位置する管
路部分は、通水が停止してバーナの燃焼が停止している
ときには、低温水ほど比重が大きいので各管路部分の中
で最も低い温度になり易く、しかも、バーナの燃焼時に
は、最も早く加熱され易い箇所であるから、このような
箇所に保温燃焼開始用の設定条件としての設定下限値や
燃焼停止用の設定条件としての設定上限値等を検出する
為の温度検出手段が備えられることによって、最も、適
切な状態で保温燃焼制御を実行することができるものと
なる。

【００３５】

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

【００３６】前記給湯部Ｋは、燃焼室１内に、水加熱用
の熱交換器２、この熱交換器２を加熱するガス燃焼式の
バーナ３、このバーナ３に燃焼用空気を通風すると共
に、その通風量を変更調整自在なファン４等が備えら
れ、前記熱交換器２には、例えば家庭用の水道等から水
が供給される入水路５、加熱後の湯を給湯栓に出湯する
出湯路６が夫々接続され、入水路５には、熱交換器２へ
の通水量を検出する通水状態検出手段としての通水量セ
ンサ７、入水温度を検出する入水温サーミスタ８が夫々
備えられ、出湯路６には出湯温度を検出する出湯温サー
ミスタ９が備えられている。

【００３７】バーナ３に対する燃料供給路１０には、燃
料供給を断続する電磁操作式の断続弁１１、燃料供給量
（バーナ３の燃焼量）を変更調節自在な燃焼量調節手段
としての電磁操作式のガス量調節弁１２が備えられ、
又、バーナ３の近くには、バーナ３に対する点火動作を
実行するイグナイタ１３と、バーナ３に着火されたか否
かを検出するフレームロッド１４とが夫々備えられてい
る。

【００３８】前記リモコン操作部Ｒは、給湯部Ｋの運転
の開始・停止を指令する運転スイッチ１５、出湯用の目
標温度（設定温度の一例）を変更設定自在な温度設定手
段としての温度設定スイッチ１６、出湯温度や目標温度
等を表示する表示部１７、運転状態であることを表示す
る運転ランプ１８、バーナ３が燃焼状態であることを表
示する燃焼ランプ１９等を備えて構成されている。

【００３９】前記制御部Ｈは、マイクロコンピュータを
備えて構成され、給湯中において通常燃焼制御制御を実
行する通常燃焼制御手段１００、給湯待機中において保
温燃焼制御を実行する保温燃焼制御手段１０１、前記保
温燃焼制御の実行を牽制する保温制御牽制手段１０２、
熱交換器２からの出湯温度と目標温度との偏差が小さく
なるように、前記保温燃焼制御における動作条件を学習
する学習手段１０３の夫々が制御プログラム形式で備え
られている。

【００４０】前記通常燃焼制御手段１００は、給湯部Ｋ
が運転状態に設定されている状態で、熱交換器２への通
水が開始されるに伴ってバーナ３の燃焼を開始して、熱
交換器２への通水が停止されるに伴ってバーナ３の燃焼
を停止させるように制御すると共に、熱交換器２への通
水が検出されているときには、出湯温度が目標温度にな
るようにバーナ３の燃焼量を調整する通常燃焼制御を実
行するように構成されている。具体的には、前記通常燃
焼制御において前記制御部Ｈは次のような制御動作を実
行する。つまり、運転スイッチ１５のＯＮ操作に伴って
運転状態に設定された後に、給湯栓の開操作に伴って通
水量センサ７にて検出される通水量が設定水量を越えて
熱交換器２への通水状態が検出されると、ファン４によ
る通水作動を開始し、且つ、断続弁１１を開弁させてガ
ス量調節弁１２を点火用ガス量になるように開弁調整す
ると共に、イグナイタ１３によってスパークを発生して
バーナ３への点火動作を開始し、フレームロッド１４に
よって着火状態が検出されるとイグナイタ１３による点
火動作を終了する。そして、入水温サーミスタ８、出湯
温サーミスタ９、通水量センサ７夫々の検出情報、及
び、温度設定スイッチ１６にて設定されている目標温度
の情報に基づいて、出湯温度を目標温度にするために必
要なバーナ３の燃焼量を演算にて求め、求められた燃焼
量に対応するガス量になるようにガス量調節弁１２を調
整制御すると共に、ファン４の通風量が調整ガス量に対
して適正燃焼状態になるようにファン４の通風量を調整
制御するのである。このようにして、出湯路６からは目
標温度の湯が給湯されることになる。

【００４１】そして、前記保温燃焼制御手段１０１は、
給湯が停止されている待機状態、つまり、熱交換器２へ
の通水が停止している状態において、保温燃焼開始用の
設定条件が満たされるとバーナ３の燃焼を開始させ、保
温燃焼停止用の設定条件が満たされるとバーナ３の燃焼
を停止させる保温燃焼制御を実行するように構成されて
いる。

【００４２】具体的に説明すると、熱交換器２内の湯水
の温度を検出する湯温検出手段としての保温用湯温サー
ミスタ２０が設けられ、制御部Ｈは、熱交換器２への通
水が停止している状態において、保温用湯温サーミスタ
２０の検出値が設定下限値以下になると、前記保温燃焼
開始用の設定条件が満たされたものと判別して、バーナ
３の燃焼を開始し、保温用湯温サーミスタ２０の検出値
が設定上限値以上になると、前記保温燃焼停止用の設定
条件が満たされたものと判別してバーナ３の燃焼を停止
させるように構成されている。このようにして、給湯待
機状態において給湯装置内部の湯路における湯温が低下
するのを防止して、再出湯時に、極力、早く目標温度の
湯を出湯させることができるように構成されている。

【００４３】前記保温用湯温サーミスタ２０は、熱交換
器２における湯水の通路部分のうち、バーナ３の燃焼に
より加熱され易く、しかも、給湯待機中に湯温が低下し
易い箇所に設けられている。つまり、図２〜図４に示す
ように、前記熱交換器２は、複数のフィンチューブ型の
熱交換用管路部分２ａが上下に積層する状態で、燃焼室
１を構成する左右側壁１Ａ，１Ｂにわたる状態で配置さ
れ、且つそれらが蛇行状に一連に連なる管路を形成する
ように、それらが左右側壁１Ａ，１Ｂの外方側において
複数のＵ字管２ｂにて互いに接続される構成となってい
る。そして、そのうちの下方側に位置する熱交換用管路
部分２ａの近くに位置するＵ字管２ｂに前記保温用湯温
サーミスタ２０が設けられている。

【００４４】前記保温制御牽制手段１０２は、装置の設
置初期において、通水量センサ７にて熱交換器２に対す
る通水状態が検出された後に、前記保温燃焼開始用の設
定条件が満たされるまで前記保温燃焼制御を牽制するよ
うに構成されている。つまり、給湯装置が新たに設置さ
れて、運転スイッチ１５がＯＮ操作された後にすぐに前
記保温燃焼制御が実行されると、熱交換器２に対する通
水が開始される前に、前記保温用湯温サーミスタ２０の
検出情報に基づいてバーナ３の燃焼を開始させると、熱
交換器２の内部に湯水が存在しない状態でバーナ３にて
加熱されることになり、所謂空焚き状態となって熱交換
器２が異常高温になって損傷する等の不具合があること
から、このような場合には、熱交換器２への通水が検出
され、しかも、前記通常燃焼制御が実行され、その後、
通水が停止された後に、前記保温燃焼制御が実行される
ようにして、保温燃焼制御を牽制するように構成されて
いる。

【００４５】前記学習手段１０３は、前記保温燃焼制御
を実行した後に、出湯の開始に伴って通常燃焼制御が実
行された際における、熱交換器２からの出湯温度と目標
温度との偏差が小さくなるように、前記保温燃焼制御に
おける動作条件を学習するように構成されている。具体
的には、保温燃焼制御を実行した後に、出湯の開始に伴
って前記通常燃焼制御が実行された際において、出湯温
度の目標温度に対するオーバーシュート量が大であれ
ば、前記設定下限値を低い温度にさせると共に、前記設
定上限値を高い温度にさせ、出湯温度の設定温度に対す
るアンダーシュート量が大であれば、設定下限値を高い
温度にさせると共に、前記設定上限値を低い温度にさせ
るように、前記動作条件を学習するように構成されてい
る。そして、制御部Ｈは、その後、学習した動作条件に
基づいて前記保温燃焼制御を実行するように構成されて
いる。

【００４６】次に、図５に示す制御フローチャートに基
づいて、制御部Ｈの制御動作について説明する。給湯装
置に電源が投入されて、運転スイッチ１５がＯＮ操作さ
れていないときは、保温フラグを「ＯＦＦ」状態に設定
して待機しておく（ステップ１，２）。そして、運転ス
イッチ１５がＯＮ操作された後に、給湯栓が開操作され
るに伴って前記通水量センサ７の検出値が設定水量を越
えて熱交換器２への通水（水流）が検知されると、通常
燃焼制御を実行する。つまり、バーナ３に点火させて、
出湯温サーミスタ９にて検出される出湯温度が温度設定
スイッチ１６にて設定された目標温度になるようにバー
ナ３の燃焼量とファン４の通風量を制御する（ステップ
３〜５）。尚、このとき、保温燃焼制御が実行されてい
るときは、後述するような学習制御を実行することにな
る（ステップ６）。その後、給湯栓が閉じられて水流が
検知されなくなるか、又は、運転スイッチ１５がＯＦＦ
操作されるまで通常燃焼制御が実行される（ステップ
７，８）。尚、運転スイッチ１５がＯＮ操作されている
状態であっても、水流が検知されなければ、保温フラグ
が「ＯＮ」状態に設定されてしているか否かを判別する
ことになるが、装置の設置初期においては保温フラグが
「ＯＦＦ」状態に設定されているから、ステップ１に戻
り水流が検知されるまで待機状態となる（ステップ１
２）。

【００４７】そして、通常燃焼制御が実行されていると
きに、給湯栓が閉じられて通水量センサ７の検出値が設
定水量を下回ると、バーナ３の燃焼を停止させると共
に、保温フラグを「ＯＮ」状態に設定して（ステップ
７，９，１０）、水流が検知されるまで待機状態とな
る。又、通常燃焼制御が実行されているときに、運転ス
イッチ１５がＯＦＦ操作されると、バーナ３の燃焼を停
止させると共に、保温フラグを「ＯＦＦ」状態に設定し
て（ステップ８，１１，１２）、運転スイッチ１５がＯ
Ｎ操作されるまで待機状態となる。従って、運転スイッ
チ１５がＯＮ操作され、且つ、水流検知に基づく通常燃
焼制御が実行されているときに、水流が検知されない状
態となりバーナ３の燃焼が停止されたときに、保温フラ
グが「ＯＮ」状態に設定されるようになっており、運転
スイッチ１５がＯＮされていない状態、あるいは、運転
スイッチ１５がＯＮ操作されていても、水流が検知され
ていなければ、保温フラグが「ＯＦＦ」に設定されるこ
とになる。

【００４８】そして、運転スイッチ１５がＯＮ操作され
ており、水流が検知されていないとき、保温フラグが
「ＯＮ」状態に設定されていれば、前記保温用湯温サー
ミスタ２０の検出情報に基づいて、その検出値Ｔｘが出
湯用目標温度Ｔｓよりも設定量α低い設定値（設定下限
値）以下になったことが判別されると、バーナ３の保温
用燃焼作動を開始させて、熱交換器２内部の湯温を出湯
用目標温度Ｔｓに対して大きく下回ることがないように
保温作動を実行する（ステップ１３，１４，１５）。こ
のときのバーナの燃焼量は予め設定された保温燃焼用の
設定値に維持される。尚、このような保温燃焼制御が実
行されると保温実行フラグを「ＯＮ」状態に設定する
（ステップ１６）。そして、水流が検知されず、運転ス
イッチ１５がＯＦＦ操作されていなければ、保温用湯温
サーミスタ２０の検出値Ｔｘが出湯用目標温度Ｔｓより
も設定量β高い設定値（設定上限値）以上になったこと
が判別されると、バーナ３の保温燃焼を停止させるよう
になっている（ステップ１７〜２０）。尚、このような
保温燃焼を実行しているときに給湯栓が開操作されて水
流が検知されると、ステップ５に移行して通常燃焼制御
を実行する（ステップ１７）。又、保温燃焼を実行して
いるときに運転スイッチ１５がＯＦＦ操作されると、バ
ーナ３の保温燃焼を停止させ、保温フラグを「ＯＦＦ」
状態に設定する（ステップ１８，２１，２２）。

【００４９】保温燃焼を開始条件としての判定用温度
（設定下限値）は出湯用の目標温度Ｔｓよりも設定量α
低い温度であり、停止条件としての判定温度（設定上限
値）は出湯用の目標温度Ｔｓよりも設定量β高い温度で
あることから、これらは夫々、温度設定スイッチ１６の
操作に基づいて目標温度Ｔｓが変更設定されると、それ
に伴って変更されることになり、装置内部の湯路内にあ
る湯水が目標温度Ｔｓに近い温度に加熱保温されること
になる。尚、前記設定量α、βは、後述するような学習
制御により逐次変更されることになる。

【００５０】図６に学習制御のフローチャートが示され
ている。つまり、通常燃焼制御が実行されたときに、保
温実行フラグが「ＯＮ」状態に設定されていないとき、
つまり、保温燃焼制御が実行されていないときは、前記
保温燃焼の開始並びに停止条件を設定するための夫々の
設定量α、βとして予め記憶されている初期値α₀,β₀
を設定する（ステップ６１，６２）。そして、上述した
ような保温燃焼制御を実行した後において、保温実行フ
ラグが「ＯＮ」状態に設定されていれば、出湯温サーミ
スタの検出情報に基づいて、オーバーシュート量が３°
Ｃを越えているか否かが判別される（ステップ６３）。
つまり、通常燃焼制御にて通水に伴ってバーナの燃焼が
開始されると、図７に示すように、出湯温度が徐々に上
昇することになるが、保温燃焼によって熱交換器内の湯
水が加熱されて温度上昇しているから、その湯水が出湯
されるとき出湯温度が一時的に高くなる。そこで、その
温度が目標温度Ｔｓを越えて高くなり、その最大値Ｔ
_MAX と目標温度Ｔｓとの差（オーバーシュート量）が大
き過ぎると、保温燃焼の加熱量が大き過ぎると判断し
て、前記保温燃焼開始用の設定下限値（Ｔｓ−α）を規
定するための設定値αを設定単位量Δαだけ大きな値に
変更して設定下限値（Ｔｓ−α）を低くすると共に、保
温燃焼停止用の設定上限値（Ｔｓ＋β）を規定するため
の設定値βを設定単位量Δβだけ小さい値に変更して設
定上限値（Ｔｓ＋β）を低くする（ステップ６４）。
尚、前記各設定値α、βは、不揮発性メモリに書換え記
憶されるようになっている。

【００５１】又、前記オーバーシュート量が３°Ｃ以上
でなく、図８に示すように、保温加熱された湯が出湯さ
れた後に、通常燃焼制御におけるバーナの加熱によって
温度上昇するまでに、温度の低い湯水が出湯されること
があり、そのときの最低温度Ｔ_MIN と目標温度Ｔｓとの
差（アンダーシュート量）が３°Ｃ以上であるか否かが
判別される（ステップ６５）。このようなアンダーシュ
ート量が大きいときは、保温燃焼の加熱量が小さ過ぎる
と判断して、前記保温燃焼開始用の設定下限値を規定す
るための設定値αを設定単位量Δαだけ小さい値に変更
して設定下限値を高くすると共に、保温燃焼停止用の設
定上限値を規定するための設定値βを設定単位量だけ小
さい値に変更して設定上限値を高くする（ステップ６
６）。

【００５２】このようにして出湯温度を目標温度にする
ための保温燃焼用の適正な動作条件を学習するのであ
る。

【００５３】従って、給湯が停止されている給湯待機状
態において、熱交換器２内部の管路にある湯水が、目標
温度Ｔｓまたそれに近い温度に常に保温加熱されること
になり、再出湯時には極力早く目標温度Ｔｓまたはそれ
に近い温度の湯が給湯されることになり使い勝手のよい
ものとなる。

【００５４】尚、オーバーシュート量やアンダーシュー
ト量の判別値として３°Ｃの場合を例示したが、オーバ
ーシュートやアンダーシュートを判別することができれ
ばよく、３°Ｃに限定されるものではない。

【００５５】〔別実施形態〕 （１）上記実施形態では、学習する保温燃焼用の動作条
件として、保温燃焼開始用の設定下限値を規定するため
の設定値α、及び、保温燃焼停止用の設定上限値を規定
するための設定値βの夫々を変更するようにしたが、こ
のような構成に代えて、設定値αだけを変更させる構成
としてもよく、あるいは、設定値βだけを変更させる構
成としてもよい。

【００５６】（２）上記実施形態では、学習する保温燃
焼用の動作条件として、動作判定用の湯温情報を用いた
が、このような構成に代えて、例えば、前記オーバーシ
ュート量が大であれば、保温燃焼におけるバーナの燃焼
量を設定単位量少なくさせ、前記オーバーシュート量が
大であれば、保温燃焼におけるバーナの燃焼量を設定単
位量多くさせるように構成してもよい。

【００５７】（３）上記保温燃焼停止用の設定条件とし
て、保温燃焼が開始された時点から設定時間が経過する
と、自動的に保温燃焼を停止させるように構成してもよ
く、このような構成における学習する保温燃焼用の動作
条件として、この保温燃焼用の設定時間を変更させるも
のでもよい。

【００５８】この実施形態における具体的な制御動作と
しては、図５のフローチャートにおけるステップ１９の
保温燃焼停止用の判定動作が、温度による判別ではな
く、保温燃焼の開始時点から設定時間が経過したか、と
いう時間による判別に置き換えられるものとなり、図６
の学習制御のフローチャートにおいては、オーバーシュ
ート量が３°Ｃ以上であるときのステップ６４の処理に
代えて、前記設定時間を設定単位時間だけ短くさせ、ア
ンダーシュート量が３°Ｃ以上であるときのステップ６
６の処理に代えて、前記設定時間を設定単位時間だけ長
くさせる処理に置き換えられることになる。

【００５９】（４）上記学習する保温燃焼用の動作条件
として、上述したような湯温判別用温度情報、バーナの
燃焼量、又は、保温燃焼を実行する設定時間等の各種の
条件を適宜組み合わせて実施するようにしてもよい。

【００６０】（５）上記実施形態では、保温燃焼開始用
の設定条件として、保温用湯温サーミスタ２０の検出値
が目標温度よりも設定量低い温度を下回ることを条件と
したが、このような構成に代えて、次のように構成して
もよい。

【００６１】保温用湯温サーミスタ２０の検出値が予め
設定された所定温度を下回ることを条件としてもよい。

【００６２】又、通常燃焼制御が実行されているときに
おける保温用湯温サーミスタ２０の検出値を記憶してお
き、前記検出値が記憶されている値よりも設定量低い温
度を下回ると、前記保温燃焼を開始させる構成としても
よい。

【００６３】（６）上記実施形態では、保温燃焼開始及
び停止用の設定条件を設定するための前記湯温検出手段
として、前記熱交換器２内の湯水の温度を検出する保温
用湯温サーミスタ２０が設けられる場合を例示したが、
このような構成に代えて、前記出湯温サーミスタ９の検
出情報に基づいて、保温燃焼制御を実行する構成として
もよい。

【００６４】（７）上記実施形態では、熱交換器２に対
して入水路５と出湯路６が夫々接続されて、入水路５よ
り供給される水の全量が熱交換器２にて加熱された後に
出湯路６から出湯される構成としたが、このような構成
に代えて、次のように構成してもよい。

【００６５】図９に示すように、入水路５と出湯路６と
をバイパス路３０を介して接続すると共に、このバイパ
ス路３０を断続自在なバイパス弁３１を設け、熱交換器
２の出口部の湯温を検出する出口湯温サーミスタ３２
と、混合湯温を検出する混合湯温サーミスタ３３とを設
け、バイパス弁３１を開弁して比較的低温の湯を多量に
給湯できる状態と、バイパス弁３１を閉弁して高温湯を
給湯できる状態とに使い分けできるように構成され、バ
イパス弁３１が開弁されているときは、通常燃焼制御に
おいて、出口湯温サーミスタ３２の検出情報と目標温度
とによりバーナ３の燃焼量をフィードフォワード制御
し、混合湯温サーミスタ３３の検出情報に基づいて混合
湯温が目標温度になるようにバーナ３の燃焼量をフィー
ドバック制御する構成である。

【００６６】又は、図１０に示すように、バイパス路と
熱交換器２側出湯路６との合流箇所に分配比率を変更調
整自在なミキシングバルブ３４を設け、通常燃焼制御に
おいて、出口湯温サーミスタ３２の検出値が設定温度
（例えば８０°Ｃ）に維持するようにバーナ３の燃焼量
を調整し、混合湯温が目標温度になるようにミキシング
バルブ３４の混合比率を調整制御する構成であってもよ
い。

【００６７】（８）上記実施形態では、前記保温燃焼制
御が実行されるときは、装置内部の湯路における湯水は
通流しない状態に維持される構成としたが、このような
構成に代えて、図１１に示すように、バイパス路３０を
通して循環通流させるポンプ３５を設け、保温燃焼制御
が実行される際に、ポンプ３５を作動させて湯水を循環
通流させる構成としてもよい。尚、循環用ポンプ３５と
しては、湯路内を湯水が僅かに移動する程度の小型のも
のでよい。

【００６８】（９）上記実施形態では、前記通常燃焼制
御として、熱交換器２への通水に伴ってバーナ３を燃焼
させ、出湯温度が目標温度になるようにバーナ３の燃焼
量を調整する構成としたが、このような構成に代えて、
バーナ３の燃焼量を一定に設定して熱交換器２に対する
通水量を変更調整実行な水量調整弁を制御する構成とし
てもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】給湯装置の概略構成図

【図２】熱交換器の斜視図

【図３】熱交換器の斜視図

【図４】熱交換器の側面図

【図５】制御動作のフローチャート

【図６】学習制御のフローチャート

【図７】出湯温度の変化状態を示す図

【図８】出湯温度の変化状態を示す図

【図９】別実施形態の給湯部の概略構成図

【図１０】別実施形態の給湯部の概略構成図

【図１１】別実施形態の給湯部の概略構成図

【符号の説明】

２ 熱交換器 ２ａ 管路部分 ３ バーナ ５ 入水路 ６ 出湯路 １６ 温度設定手段 ２０ 湯温検出手段 Ｈ 制御手段

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入水路を通して供給される水をバーナの
   燃焼により加熱して出湯路より出湯する水加熱用の熱交
   換器と、 前記熱交換器への通水が開始されるに伴って前記バーナ
   の燃焼を開始して、前記通水が停止されるに伴って前記
   バーナの燃焼を停止させる通常燃焼制御を実行する制御
   手段とが備えられている給湯装置であって、 前記制御手段は、 前記通水が停止して前記バーナの燃焼を停止させている
   状態において、 保温燃焼開始用の設定条件が満たされると前記バーナの
   燃焼を開始させ、保温燃焼停止用の設定条件が満たされ
   ると前記バーナの燃焼を停止させる保温燃焼制御を実行
   するように構成され、 この保温燃焼制御を実行した後に、出湯の開始に伴って
   前記通常燃焼制御が実行された際における、前記熱交換
   器からの出湯温度と設定温度との偏差が小さくなるよう
   に、前記保温燃焼制御における動作条件を学習し、且
   つ、その後、学習した動作条件に基づいて前記保温燃焼
   制御を実行するように構成されている給湯装置。
2. 【請求項２】 前記出湯路又は前記熱交換器の内部の湯
   水の温度を検出する湯温検出手段が設けられ、 前記制御手段は、 前記湯温検出手段の検出値が設定下限値以下になるに伴
   って、前記保温燃焼開始用の設定条件が満たされたもの
   と判別するように構成されている請求項１記載の給湯装
   置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、 前記保温燃焼制御を実行した後に、出湯の開始に伴って
   前記通常燃焼制御が実行された際において、 前記出湯温度の前記設定温度に対するオーバーシュート
   量が大であれば、前記設定下限値を低い温度にさせ、前
   記出湯温度の前記設定温度に対するアンダーシュート量
   が大であれば、前記設定下限値を高い温度にさせるよう
   に、前記動作条件を学習するように構成されている請求
   項２記載の給湯装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、 前記保温燃焼制御において前記バーナの燃焼を開始した
   時点から設定時間が経過すると、前記燃焼停止用の設定
   条件が満たされたものと判別するように構成されている
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の給湯装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、 前記保温燃焼制御を実行した後に、出湯の開始に伴って
   前記通常燃焼制御が実行された際において、 前記出湯温度の前記設定温度に対するオーバーシュート
   量が大であれば、前記保温燃焼制御における前記設定時
   間を短くさせ、前記出湯温度の前記設定温度に対するア
   ンダーシュート量が大であれば、前記保温燃焼制御にお
   ける前記設定時間を長くするように、前記動作条件を学
   習するように構成されている請求項１〜４のいずれか１
   項に記載の給湯装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、 前記保温燃焼制御を実行した後に、出湯の開始に伴って
   前記通常燃焼制御が実行された際において、 前記出湯温度の前記設定温度に対するオーバーシュート
   量が大であれば、前記保温燃焼制御における前記バーナ
   の燃焼量を小なくし、前記出湯温度の前記設定温度に対
   するアンダーシュート量が大であれば、前記保温燃焼制
   御における前記燃焼量を大きくするように、前記動作条
   件を学習するように構成されている請求項１〜５のいず
   れか１項に記載の給湯装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段は、 前記保温燃焼制御において前記バーナの燃焼を開始した
   後に、前記湯温検出手段の検出値が設定上限値以上にな
   るに伴って、前記保温燃焼停止用の設定条件が満たされ
   たものと判別するように構成されている請求項１、２、
   ３、６又は７のいずれか１項に記載の給湯装置。
8. 【請求項８】 前記設定温度を変更自在な温度設定手段
   が設けられ、 前記制御手段は、 前記通常燃焼制御において、前記出湯温度が前記温度設
   定手段にて設定された設定温度になるように前記熱交換
   器の水加熱状態を制御するように構成され、 前記設定温度が変更されるに伴って、それに対応して前
   記設定下限値を変更するように構成されている請求項２
   〜７のいずれか１項に記載の給湯装置。
9. 【請求項９】 前記設定温度を変更自在な温度設定手段
   が設けられ、 前記制御手段は、 前記通常燃焼制御において、前記出湯温度が前記温度設
   定手段にて設定された設定温度になるように前記熱交換
   器の水加熱状態を制御するように構成され、 前記設定温度が変更されるに伴って、それに対応して前
   記設定上限値を変更するように構成されている請求項２
   〜８のいずれか１項に記載の給湯装置。
10. 【請求項１０】前記熱交換器が、複数のフィンチューブ
    型の熱交換用管路部分が上下に積層する状態で配置され
    且つそれらが蛇行状に一連に連なる管路を形成するよう
    に構成され、 前記湯温検出手段が、下方側に位置する前記管路部分の
    近くに備えられている請求項２〜９のいずれか１項に記
    載の給湯装置。