JPH1163664A

JPH1163664A - バイパス路付き給湯装置

Info

Publication number: JPH1163664A
Application number: JP9243449A
Authority: JP
Inventors: Hisayasu Watanabe; 久恭渡辺; Toshihisa Saito; 寿久斉藤; Tetsuya Sato; 徹哉佐藤
Original assignee: Gastar Co Ltd
Current assignee: Gastar Co Ltd
Priority date: 1997-08-25
Filing date: 1997-08-25
Publication date: 1999-03-05
Anticipated expiration: 2017-08-25
Also published as: JP3792365B2

Abstract

(57)【要約】【課題】給湯初期に熱交換部からの湯とバイパス路か
らの水を混合する際、安定した出湯温度が得られる給湯
装置を提供する。【解決手段】給湯配管系１０は、熱交換部２を通る受
熱路１９とバイパス路１６を有する。追焚単独燃焼中に
給湯を開始した時に、熱交換部２からの湯の温度と設定
温度に基づいて目標混合比が演算され、受熱路１９から
の湯とバイパス路１６からの水の実際の混合比が目標混
合比になるように、流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２の開度が
制御される。目標流量比にヒステリシス特性を有する不
感帯を設定することにより、出湯温度のハンチングを抑
制し、設定温度からのオフセットを抑制する。合流湯が
通る配管の長さ、給湯開始からの経過時間、熱交換部２
からの湯の温度、その湯の温度変化、出湯量に基づい
て、不感帯の設定，不設定の選択をしたり、不感帯の幅
を変えることにより、同様の効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バイパス路付きの
給湯装置に関する。

【０００２】例えば、追焚機能付きの１缶２水路型のガ
ス給湯装置は、１つの缶内に、共通の熱交換部と共通の
バーナを収納することによって構成されている。この熱
交換部を給湯配管系と追焚配管系が貫いている。給湯配
管系の末端には、給湯栓が設けられている。

【０００３】上記構成の給湯装置は、給湯栓が開いて給
湯配管系に水が流れた時に、共通バーナの燃焼を実行し
て、給湯を行う。また追焚時には、追焚配管系に設けら
れたポンプを駆動させて風呂の水を循環させるととも
に、共通バーナの燃焼を実行する。

【０００４】上記追焚を単独で実行している時には、熱
交換部において給湯配管系に滞留している水も共通バー
ナの燃焼熱を受けて加熱される。そのため、追焚の最中
に、給湯栓を開いて給湯を開始した時には、上記高温の
滞留水が吐出されてユーザーに苦痛を与える不都合が生
じる。なお、この不都合は、１缶２水路の給湯装置にお
いて追焚終了直後に給湯を開始する場合や、給湯単能機
において、給湯終了後に短時間で給湯を再開する場合に
も、程度の差はあれ生じる。

【０００５】上記不都合を防ぐために、実公昭６１−７
４５８号に開示されている給湯装置の給湯配管系の中途
部は、熱交換部を通る受熱路とバイパス路からなる並列
回路となっている。このバイパス路には電磁弁が設けら
れている。そして、給湯初期に電磁弁を開き、給水管か
らバイパス管を経た低温の水を上記受熱路に滞留してい
た高温の湯と混ぜることにより、吐出湯の温度を下げる
ようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したバイパス路付
きの給湯装置では、給湯初期に電磁弁は全開か全閉の２
つの位置しか選択できず、熱交換部からの湯と水の適切
な混合を行うことができなかった。すなわち、電磁弁を
全開にすると出湯温度が適切な温度（例えば設定温度）
より、大きくアンダーシュートしてしまい、この大きな
アンダーシュートを避けるために全閉位置にすると大き
くオーバーシュートしてしまうことがあった。最近、上
記湯水混合を適切に行うためにバイパス路にギアモータ
駆動式の流量制御弁を用いたものが開発されているが、
この流量制御弁の開度を高精度で制御して出湯温度を安
定させるために、種々の工夫が待たれている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、熱発
生部と、この熱発生部からの熱を受ける熱交換部と、給
湯配管系と、制御手段とを備え、上記給湯配管系が、上
記熱交換部を通る受熱路とバイパス路からなる並列回路
を中途部に有し、これら受熱路とバイパス路の少なくと
も一方に、上記制御手段で制御される流量制御弁が設け
られた給湯装置において、上記給湯配管系には少なくと
も２つのフローセンサが設けられ、一方のフローセンサ
は、上記バイパス路，受熱路のうちの一方に設けられ、
他方のフローセンサは、上記バイパス路，受熱路のうち
の他方、上記並列回路の上流側，下流側のいずれかに設
けられており、上記制御手段は、給湯初期に、上記フロ
ーセンサからの検出流量に基づいて演算される受熱路か
らの流量とバイパス路からの流量の実際の混合比が、少
なくとも上記熱交換部からの湯の温度情報と設定温度に
基づいて決定された目標混合比になるように、上記流量
制御弁の開度を制御し、しかも、この目標混合比を基準
にして、第１不感帯と、これより狭い第２不感帯を設定
し、実際の混合比が目標混合比に向かって変化し第２不
感帯に達した時には、上記流量制御弁の開度制御を停止
してその時の開度を維持し、実際の混合比が目標混合比
から遠ざかるように変化して第１不感帯から外れた時に
は、上記流量制御弁の開度制御を再開することを特徴と
する。

【０００８】請求項２の発明は、熱発生部と、この熱発
生部からの熱を受ける熱交換部と、給湯配管系と、制御
手段とを備え、上記給湯配管系が、上記熱交換部を通る
受熱路とバイパス路からなる並列回路を中途部に有し、
これら受熱路とバイパス路の少なくとも一方に、上記制
御手段で制御される流量制御弁が設けられた給湯装置に
おいて、上記給湯配管系には少なくとも２つのフローセ
ンサが設けられ、一方のフローセンサは、上記バイパス
路，受熱路のうちの一方に設けられ、他方のフローセン
サは、上記バイパス路，受熱路のうちの他方、上記並列
回路の上流側，下流側のいずれかに設けられており、上
記制御手段は、給湯初期に、上記フローセンサからの検
出流量に基づいて演算される受熱路からの流量とバイパ
ス路からの流量の実際の混合比が、少なくとも上記熱交
換部からの湯の温度情報と設定温度に基づいて決定され
た目標混合比になるように、上記流量制御弁の開度を制
御し、しかも、この目標混合比を基準にして不感帯を設
定し、実際の混合比が目標混合比に向かって変化しこの
目標混合比に達した時には、上記流量制御弁の開度制御
を停止してその時の開度を維持し、実際の混合比が目標
混合比から遠ざかるように変化して上記不感帯から外れ
た時には、流量制御弁の開度制御を再開することを特徴
とする。

【０００９】請求項３の発明は、熱発生部と、この熱発
生部からの熱を受ける熱交換部と、給湯配管系と、制御
手段とを備え、上記給湯配管系が、上記熱交換部を通る
受熱路とバイパス路からなる並列回路を中途部に有し、
これら受熱路とバイパス路の少なくとも一方に、上記制
御手段で制御される流量制御弁が設けられた給湯装置に
おいて、上記制御手段は、給湯初期に、上記熱交換部か
らの湯とバイパス路からの水が混合して得られる混合湯
の実際の温度が設定温度になるように、上記流量制御弁
の開度を制御し、しかも、この設定温度を基準にして、
第１不感帯と、これより狭い第２不感帯を設定し、実際
の温度が設定温度に向かって変化し第２不感帯に達した
時には、上記流量制御弁の開度制御を停止してその時の
開度を維持し、実際の温度が設定温度から遠ざかるよう
に変化して第１不感帯から外れた時には、上記流量制御
弁の開度制御を再開することを特徴とする。

【００１０】請求項４の発明は、熱発生部と、この熱発
生部からの熱を受ける熱交換部と、給湯配管系と、制御
手段とを備え、上記給湯配管系が、上記熱交換部を通る
受熱路とバイパス路からなる並列回路を中途部に有し、
これら受熱路とバイパス路の少なくとも一方に、上記制
御手段で制御される流量制御弁が設けられた給湯装置に
おいて、上記給湯配管系には少なくとも２つのフローセ
ンサが設けられ、一方のフローセンサは、上記バイパス
路，受熱路のうちの一方に設けられ、他方のフローセン
サは、上記バイパス路，受熱路のうちの他方、上記並列
回路の上流側，下流側のいずれかに設けられており、上
記制御手段は、給湯初期に、上記フローセンサからの検
出流量に基づいて演算される受熱路からの流量とバイパ
ス路からの流量の実際の混合比が、少なくとも上記熱交
換部からの湯の温度情報と設定温度に基づいて決定され
た目標混合比になるように、上記流量制御弁の開度を制
御し、しかも、情報出力手段から受ける制御条件を表す
情報に基づいて、上記目標混合比を基準とした不感帯を
設定するか否かを決定し、不感帯設定の際には、実際の
混合比が目標混合比に向かって変化して不感帯に達した
時に、上記流量制御弁の開度制御を停止してその時の開
度を維持し、実際の混合比が不感帯から外れた時に、流
量制御弁の開度制御を再開することを特徴とする。請求
項５の発明は、熱発生部と、この熱発生部からの熱を受
ける熱交換部と、給湯配管系と、制御手段とを備え、上
記給湯配管系が、上記熱交換部を通る受熱路とバイパス
路からなる並列回路を中途部に有し、これら受熱路とバ
イパス路の少なくとも一方に、上記制御手段で制御され
る流量制御弁が設けられた給湯装置において、上記制御
手段は、給湯初期に、上記熱交換部からの湯とバイパス
路からの水が混合して得られる混合湯の実際の温度が設
定温度になるように、上記流量制御弁の開度を制御し、
しかも、情報出力手段から受ける制御条件を表す情報に
基づいて、上記設定温度を基準とした不感帯を設定する
か否かを決定し、不感帯設定の際には、実際の温度が設
定温度に向かって変化して不感帯に達した時に、上記流
量制御弁の開度制御を停止してその時の開度を維持し、
実際の温度が不感帯から外れた時に、流量制御弁の開度
制御を再開することを特徴とする。

【００１１】請求項６の発明は、請求項４または５に記
載のバイパス路付き給湯装置において、上記情報出力手
段は、上記並列回路の下流側の接続点から出湯端までの
配管長さの情報を上記制御手段に出力し、制御手段は、
配管長さが所定長さ未満の場合には不感帯を設定し、所
定長さを越える場合には、不感帯を設定しないことを特
徴とする。請求項７の発明は、請求項４または５に記載
のバイパス路付き給湯装置において、上記情報出力手段
は、給湯開始からの経過時間の情報を上記制御手段に出
力し、制御手段は、この経過時間が所定時間未満の時に
は不感帯を設定し、所定時間を越える時には不感帯を設
定しないことを特徴とする。請求項８の発明は、請求項
４または５に記載のバイパス路付き給湯装置において、
上記情報出力手段は、熱交換部からの湯の温度情報を上
記制御手段に出力し、制御手段は、この温度が所定温度
より高い時には不感帯を設定し、所定温度より低い時に
は不感帯を設定しないことを特徴とする。請求項９の発
明は、請求項４または５に記載のバイパス路付き給湯装
置において、上記情報出力手段は、熱交換部からの湯の
温度の単位時間当たりの変化の情報を上記制御手段に出
力し、制御手段は、この温度変化が所定変化量より大き
い時には不感帯を設定し、所定変化量より小さい時には
不感帯を設定しないことを特徴とする。請求項１０の発
明は、請求項４または５に記載のバイパス路付き給湯装
置において、上記情報出力手段は、給湯配管系からの出
湯量の情報を上記制御手段に出力し、制御手段は、この
出湯量が所定量より少ない時には不感帯を設定し、所定
量より多い時には不感帯を設定しないことを特徴とす
る。

【００１２】請求項１１の発明は、熱発生部と、この熱
発生部からの熱を受ける熱交換部と、給湯配管系と、制
御手段とを備え、上記給湯配管系が、上記熱交換部を通
る受熱路とバイパス路からなる並列回路を中途部に有
し、これら受熱路とバイパス路の少なくとも一方に、上
記制御手段で制御される流量制御弁が設けられた給湯装
置において、上記給湯配管系には少なくとも２つのフロ
ーセンサが設けられ、一方のフローセンサは、上記バイ
パス路，受熱路のうちの一方に設けられ、他方のフロー
センサは、上記バイパス路，受熱路のうちの他方、上記
並列回路の上流側，下流側のいずれかに設けられてお
り、上記制御手段は、給湯初期に、上記フローセンサか
らの検出流量に基づいて演算される受熱路からの流量と
バイパス路からの流量の実際の混合比が、少なくとも上
記熱交換部からの湯の温度情報と設定温度に基づいて決
定された目標混合比になるように、上記流量制御弁の開
度を制御し、しかも、この目標混合比を基準にして不感
帯を設定し、実際の混合比が目標混合比に向かって変化
して不感帯に達した時に、上記流量制御弁の開度制御を
停止してその時の開度を維持し、実際の混合比が不感帯
から外れた時に、流量制御弁の開度制御を再開するよう
にし、さらに、上記不感帯の幅を、情報出力手段から受
ける制御条件を表す情報に基づいて変えることを特徴と
する。請求項１２の発明は、熱発生部と、この熱発生部
からの熱を受ける熱交換部と、給湯配管系と、制御手段
とを備え、上記給湯配管系が、上記熱交換部を通る受熱
路とバイパス路からなる並列回路を中途部に有し、これ
ら受熱路とバイパス路の少なくとも一方に、上記制御手
段で制御される流量制御弁が設けられた給湯装置におい
て、上記制御手段は、給湯初期に、上記熱交換部からの
湯とバイパス路からの水が混合して得られる混合湯の実
際の温度が設定温度になるように、上記流量制御弁の開
度を制御し、しかも、上記設定温度を基準にして不感帯
を設定し、実際の温度が設定温度に向かって変化して不
感帯に達した時に、上記流量制御弁の開度制御を停止し
てその時の開度を維持し、実際の温度が不感帯から外れ
た時に、流量制御弁の開度制御を再開するようにし、さ
らに、上記不感帯の幅を、情報出力手段から受ける制御
条件を表す情報に基づいて変えることを特徴とする。

【００１３】請求項１３の発明は、請求項１１または１
２に記載のバイパス路付き給湯装置において、上記情報
出力手段は、上記並列回路の下流側の接続点から出湯端
までの配管長さの情報を上記制御手段に出力し、制御手
段は、配管が長いほど不感帯の幅を狭くすることを特徴
とする。請求項１４の発明は、請求項１１または１２に
記載のバイパス路付き給湯装置において、上記情報出力
手段は、給湯開始からの経過時間の情報を上記制御手段
に出力し、制御手段は、この経過時間が長くなるほど不
感帯の幅を狭くすることを特徴とする。請求項１５の発
明は、請求項１１または１２に記載のバイパス路付き給
湯装置において、上記情報出力手段は、熱交換部からの
湯の温度情報を上記制御手段に出力し、制御手段は、こ
の湯の温度が低くなるほど不感帯の幅を狭くすることを
特徴とする。請求項１６の発明は、請求項１１または１
２に記載のバイパス路付き給湯装置において、上記情報
出力手段は、熱交換部からの湯の温度の単位時間当たり
の変化の情報を上記制御手段に出力し、制御手段は、こ
の温度変化が小さいほど、不感帯の幅を狭くすることを
特徴とする。請求項１７の発明は、請求項１１または１
２に記載のバイパス路付き給湯装置において、上記情報
出力手段は、給湯配管系からの出湯量の情報を上記制御
手段に出力し、制御手段は、この出湯量が多いほど、不
感帯の幅を狭くすることを特徴とする。請求項１８の発
明は、請求項１〜１７のいずれかに記載のバイパス路付
き給湯装置において、上記バイパス路と受熱路の両方に
流量制御弁を設け、上記制御手段は、上記給湯初期制御
において、一方の流量制御弁の開度を減少させる場合に
は他方の流量制御弁の開度を増大させ、一方の流量制御
弁の開度を増大させる場合には他方の流量制御弁の開度
を減少させることを特徴とする。請求項１９の発明は、
請求項１〜１８のいずれかに記載のバイパス路付き給湯
装置において、上記熱交換部を通る他の配管系が装備さ
れ、上記制御手段は、当該他の配管系を水が流れ、上記
熱発生部から熱交換部に熱が付与されている状態におい
て、給湯が開始された時に、上記流量制御弁の開度制御
を実行することを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は、給湯と追焚の２
つ（複数）の機能を有する１缶２水路型（１缶複水路
型）のガス給湯装置を示す。この給湯装置は、一つの共
通フレームの下部に共通のガスバーナ１（燃焼部，熱発
生部）を収納し、上部に共通の熱交換部２を収納するこ
とにより、構成されている。缶の底部には、燃焼空気を
供給するためのファン（図示しない）が設けられてい
る。上記バーナ１へガスを供給する手段は、ガス管３
と、このガス管３に設けられた主電磁開閉弁４と電磁比
例弁５とを有している。バーナ１の近傍には点火機構
（図示しない）が配置されている。

【００１５】上記熱交換部２は、多数の薄肉のフィンプ
レート２ａを有しており、このフィンプレート２ａに、
給湯配管系１０の受熱管１１と追焚配管系２０の受熱管
２１とが貫通している。

【００１６】上記給湯配管系１０について詳述する。上
記受熱管１１の入口端には、給水管１２が接続され、出
口端には給湯管１３が接続されている。給湯管１３の末
端には給湯栓１４（出湯端）が設けられている。これら
給水管１２と給湯管１３との間には、受熱管１１と並列
をなす２本のバイパス管１５，１６が接続されている。
図において、バイパス管１５と給水管１２，給湯管１３
との接続点を符号Ｐ１，Ｐ２で表し、バイパス管１６と
給水管１２，給湯管１３との接続点を符号Ｐ３，Ｐ４で
表わす。なお、接続点Ｐ３より上流側の給水管１２と、
受熱管１１と、接続点Ｐ４より上流側の給湯管１３によ
り、特許請求の範囲の受熱路１９が構成されている。熱
交換部２に近い方のバイパス管１５は、弁等を装備せ
ず、接続点Ｐ１を通過した水は、所定の割り合い（例え
ば７０：３０）で受熱管１１とバイパス管１５に別れ、
接続点Ｐ２で再び合流するようになっている。

【００１７】給湯管１３には、接続点Ｐ２，Ｐ４間にお
いて流量制御弁ＧＭ１が設けられている。また、熱交換
部２から遠い方のバイパス管１６（バイパス路）にも、
流量制御弁ＧＭ２が設けられている。上記流量制御弁Ｇ
Ｍ１，ＧＭ２としては、例えばギアモータ駆動式のもの
が用いられている。すなわち、流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ
２は、管内に設けられた環状の弁座と、この弁座に対し
て移動可能な弁体と、この弁体から延びるシャフトと、
このシャフトの端部に減速ギア列を介して接続されたモ
ータとを有している。シャフトの端部は、減速ギア列の
最終ギアとスプライン結合されるとともに弁ケースに螺
合されている。モータの回転に伴いシャフトが回動する
と、このシャフトが上記螺合を介して軸方向に移動し、
これにより弁体と弁座との間の開度を変えることができ
るようになっている。

【００１８】上記給湯配管系１０には、２つのフローセ
ンサＦＬ１，ＦＬ２が装備されている。一方のフローセ
ンサＦＬ１は、給水管１２において接続点Ｐ１，Ｐ３間
に設けられている。他方のフローセンサＦＬ２は、給湯
管１３において接続点Ｐ４と給湯栓１４との間に設けら
れている。

【００１９】上記給湯配管系１０には、４つの温度セン
サＴＨ_IN，ＴＨ_Z，ＴＨ_OUT，ＴＨ_MIXが装備されてい
る。温度センサＴＨ_INは、接続点Ｐ３より上流側の給水
管１２に設けられている。温度センサＴＨ_Zは、受熱管
１１のベンド部に設けられている。温度センサＴＨ_OUT
は、受熱管１１（熱交換部２）の出口端近傍（給湯管１
３において接続点Ｐ２より上流側）に設けられている。
温度センサＴＨ_MIXは、接続点Ｐ４の下流側の給湯管１
３に設けられている。

【００２０】次に、上記追焚配管系２０について説明す
る。上記受熱管２１の入口端と浴槽６との間には復路管
２２が接続され、受熱管２１の出口端と浴槽６との間に
は往路管２３が接続されている。復路管２２には、ポン
プ２４や温度センサＴＨ_HR，流水スイッチ２５等が設け
られている。

【００２１】上記給湯配管系１０の給湯管１３と、追焚
配管系２０の復路管２２との間には、浴槽６への湯張り
のための注湯管３０が接続されており、この注湯管３０
には電磁開閉弁からなる注湯弁３１が設けられている。
図において注湯管３０と給湯管１３，復路管２２との接
続点を符号Ｐ５，Ｐ６で示す。

【００２２】さらに、給湯装置は、制御ユニット５０
（制御手段）とリモートコントローラ６０とを備えてい
る。この制御ユニット５０は、ガス供給手段の主電磁開
閉弁４，電磁比例弁５と、点火機構と、ファンと、流量
制御弁ＧＭ１，ＧＭ２と、ポンプ２４と、注湯弁３１を
制御するものである。この制御ユニット５０には、種々
の検出手段からの検出信号が入力される。検出手段とし
ては、前述した温度センサＴＨ_IN，ＴＨ_Z，ＴＨ_OUT，Ｔ
Ｈ_MIX，ＴＨ_HRや、フローセンサＦＬ１，ＦＬ２，流水
スイッチ２５がある。リモートコントローラ６０は、運
転スイッチ，風呂自動運転スイッチ，追焚スイッチ，温
度設定部，表示部（いずれも図示せず）を備えており、
これらスイッチのオン，オフ情報，設定温度情報を制御
ユニット５０に出力する。

【００２３】上記構成の１缶２水路型給湯装置におい
て、まず給湯単独制御について説明する。給湯栓１４を
開くと、給水管１２，受熱管１１，給湯管１３の順に水
が流れる。給水管１２に設けられたフローセンサＦＬ１
がこの水流を検出し、この検出信号に応答して制御ユニ
ット５０が、主電磁開閉弁４を開くとともに点火動作を
行うことにより、バーナ１での燃焼が開始される。その
結果、フィンプレート２ａが加熱され、ひいては受熱管
１１を通る水が加熱され、湯となって給湯栓１４から吐
出される。

【００２４】給湯単独制御では、流量制御弁ＧＭ２は全
閉となっている。制御ユニット５０は、フローセンサＦ
Ｌ１で検出された流量と、温度センサＴＨ_INで検出され
た入水温度と、リモートコントローラ６０で設定された
設定温度に基づいてフィードフォワード制御成分を演算
し、温度センサＴＨ_MIXで検出された出湯温度と上記設
定温度に基づいてフィードバック制御成分を演算する。
そして、このフィードフォワード制御成分にフィードバ
ック制御成分を加算した制御値に基づいて、電磁比例弁
５の開度を制御し、燃焼ガス量を制御する。これによ
り、出湯温度を設定温度にすることができる。なお、流
量制御弁ＧＭ１は基本的には全開位置にあるが、設定温
度が高く給湯栓１４の開度が大きい場合には、器具の最
大能力をオーバーすることがあり、この場合には、出湯
温度を設定温度にするために、流量制御弁ＧＭ１の開度
を小さくして流量を絞ることもある。

【００２５】次に、追焚単独燃焼について説明する。リ
モコン６０の追焚スイッチのオンに応答して制御ユニッ
ト５０は、ポンプ２４を駆動することにより浴槽６の水
を復路管２２，受熱管２１，往路管２３を経て循環させ
る。また、復路管２２の水流スイッチ２５のオン状態を
確認して、主電磁開閉弁５を開くとともに点火動作を行
うことにより、バーナ１での燃焼を開始する。その結
果、フィンプレート２ａが加熱され、ひいては受熱管２
１を通る浴槽６からの水が加熱され、追焚が実行され
る。温度センサＴＨ_HRで検出された浴槽６の湯温がユー
ザー設定温度に達した時に、この追焚を終了する。

【００２６】上記追焚単独燃焼時には、給湯配管系１０
の受熱管１１は水が滞留した状態にあり、この滞留水に
もバーナ１の燃焼熱が付与される。このため、受熱管１
１の滞留水が高温になる。追焚燃焼は、受熱管１１のＵ
ベンド部に設けられた温度センサＴＨ_Zでの検出温度
（すなわち、受熱管１１の滞留水温度）が上昇して７５
°Ｃに達した時には中断し、検出温度が低下して７０°
Ｃに達した時に再開される。このような制御により、受
熱管１１の滞留水の沸騰が防止される。

【００２７】上述したように、追焚単独燃焼中には、給
湯配管系１０の受熱管１１の滞留水は沸騰を防止される
ものの非常に高い温度になっている。そのため、この追
焚単独燃焼中に給湯が実行された時には、特にその初期
において、受熱管１１から非常に高い温度の湯が吐出さ
れる。そこで、この湯とバイパス管１６からの水を混合
（ミキシング）する必要がある。

【００２８】そのため、追焚単独燃焼中には、上記ミキ
シングの準備のために流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２を、そ
れぞれ所定開度位置、すなわち全開位置と全閉位置との
間の適度な開度位置（以下、半開位置と称す）にしてい
る。仮に、流量制御弁ＧＭ１が全開で流量制御弁ＧＭ２
が全閉であれば、給湯開始の際に、上記受熱管１１から
の湯に対してバイパス管１６からの水の量が極端に少な
く、ミキシングにより最適の出湯温度になるまでに、オ
ーバーシュートが生じることがあるからである。これは
流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２がギアモータ駆動式であるた
め、適切な開度への変更に時間を要するためである。反
対に、流量制御弁ＧＭ１が全閉で流量制御弁ＧＭ２が全
開であれば、給湯開始の際に、上記受熱管１１からの湯
に対してバイパス管１６からの水の量が極端に多くな
り、ミキシングにより最適の出湯温度になるまでに、ア
ンダーシュートが生じることがあるからである。なお、
この流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２の半開位置状態で、接続
点Ｐ４での湯と水の混合比は、例えば３０：７０となっ
ている。

【００２９】上述したように、追焚単独燃焼の最中に給
湯栓１４が開かれた時には、フローセンサＦＬ１での流
水検出に応答して、ミキシング制御を実行してから上述
した通常の給湯制御に移行する。

【００３０】次に、本発明の特徴部であるミキシング制
御について詳述する。この制御では、流量制御弁ＧＭ
１，ＧＭ２の開度を調節して適切な湯水混合比を得、こ
れにより出湯温度を設定温度にする。この流量制御弁Ｇ
Ｍ１，ＧＭ２の制御には温度センサＴＨ_MIXで検出され
る出湯温度情報を用いず、温度センサＴＨ_INで検出され
る入水温度Ｔ_INと、温度センサＴＨ_OUTで検出される受
熱管１１の出口温度Ｔ_OUTと、リモートコントローラ６
０で設定された設定温度Ｔ_SPと、フローセンサＦＬ１，
ＦＬ２からの検出流量Ｑ１，Ｑ２の情報が用いられる。
以下、この制御の理論的根拠について説明する。

【００３１】ミキシングされた後の湯の熱量と、ミキシ
ング前の湯と水の熱量の和が等しいことから、次式が成
立する。Ｔ_MIX・Ｑ_TOTAL＝Ｔ_IN・Ｑ_BP＋Ｔ_OUT’・Ｑ_EX ・・・（１）ここでＴ_MIX，Ｑ_TOTAＬは、接続点Ｐ４でミキシングさ
れた後に給湯管１３を流れる湯の温度および流量であ
り、Ｔ_IN，Ｑ_BPは、接続点Ｐ４でミキシングされる前の
バイパス管１６からの水の温度と流量である。また、Ｔ
_OUT’およびＱ_EXは、給湯管１３において接続点Ｐ２か
らＰ４に向かう湯（接続点Ｐ４でミキシングされる前の
湯）の温度と流量である。

【００３２】上記流量制御弁ＧＭ１の制御対象は上記流
量Ｑ_EXであり、流量制御弁ＧＭ２の制御対象は上記流量
Ｑ_BPである。そして、これら流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２
の開度制御は、流量比Ｒ＝Ｑ_BP／Ｑ_EX（水と湯の混合
比）を目標値に一致させるように行われる。上記（１）
式にＱ_TOTAL＝Ｑ_BP＋Ｑ_EXを代入して上記流量比で表す
と、次式のようになる。Ｒ＝Ｑ_BP／Ｑ_EX＝（Ｔ_OUT’−Ｔ_MIX）／（Ｔ_MIX−Ｔ_IN）・・・（２）出湯温度Ｔ_MIXを設定温度Ｔ_Sと一致させるためには、上
記（２）式にＴ_MIX＝Ｔ_Sを代入すればよい。これによ
り、次式から目標流量比Ｒｉを得ることができる。Ｒｉ＝（Ｔ_OUT’−Ｔ_SP）／（Ｔ_SP−Ｔ_IN）・・・（３）

【００３３】ミキシング制御時の流量制御弁ＧＭ１，Ｇ
Ｍ２の開度制御に際しては、上記温度情報Ｔ_SP，Ｔ_IN，
Ｔ_OUT’を（３）式に代入することにより、極めて短い
周期で目標流量比Ｒｉを求める。ここで、設定温度Ｔ
_ＳＰはリモートコントローラ６０から得られ、入水温度
Ｔ_INは温度センサＴＨ_INで検出される。なお、Ｔ_OUT’
は、検出入水温度Ｔ_INと、検出出口温度Ｔ_OUTと、受熱
管１１からの湯とバイパス管１５からの水との混合比
（Ｘ_EX：Ｘ_BP）から、次式により求められる。Ｔ_OUT’＝（Ｘ_EX×Ｔ_OUT＋Ｘ_BP×Ｔ_IN）／（Ｘ_EX＋Ｘ_BP）・・・（４）

【００３４】なお、接続点Ｐ２，Ｐ４間の給湯管１３に
温度センサを設け、この温度センサから直接上記温度Ｔ
_OUT’を求めてもよい。また、バイパス管１５が省かれ
た給湯配管系の場合には、上記（３）式において、上記
の演算されたＴ_OUT’の代わりに、検出出口温度Ｔ_OUTを
用いて目標流量比Ｒｉを演算する。さらに、受熱管から
の出口温度Ｔ_OUTを、受熱管１１のＵベンド部の温度セ
ンサＴＨｚの検出温度に基づいて演算してもよいし、追
焚単独燃焼中の燃焼熱量により推測してもよい。さら
に、上記（３）式において、ユーザー設定温度Ｔ_SPの代
わりに所定の設定温度例えば「４０°Ｃ」を用いてもよ
いし、検出入水温度Ｔ_INの代わりに、年間平均入水温度
例えば「２０°Ｃ」を用いてもよい。

【００３５】実際の流量比Ｒｒは、上記（２）式の左辺
から得られる。すなわち、上記流量Ｑ_EXは、フローセン
サＦＬ１での検出流量Ｑ１と一致するはずである。ま
た、バイパス流量Ｑ_BPは、２つのフローセンサＦＬ１，
ＦＬ２の検出流量の差（Ｑ２−Ｑ１）と一致するはずで
ある。したがって、実際の流量比Ｒｒは、次の式から演
算される。Ｒｒ＝（Ｑ２−Ｑ１）／Ｑ１・・・（５）

【００３６】そして、制御ユニット５０は、フローセン
サＦＬ１，ＦＬ２の検出流量Ｑ１，Ｑ２から（５）式に
基づいて演算された実際の流量比Ｒｒを、温度情報
Ｔ_SP，Ｔ_IN，Ｔ_OUTから（３），（４）式に基づいて演
算された目標の流量比Ｒｉに一致させるように、流量制
御弁ＧＭ１，ＧＭ２の開度を制御する。すなわち、目標
流量比Ｒｉと実際の流量比Ｒｒの差に基づくＰＩＤ演算
によって、開度制御を行う。例えば、実際の流量比Ｒｒ
が目標の流量比Ｒｉより小さい場合には、バイパス側の
流量Ｑ_BP＝（Ｑ２−Ｑ１）を増やすべく流量制御弁ＧＭ
２の開度を大きくし、熱交換部２からの流量Ｑ_EX＝Ｑ１
を減少させるべく流量制御弁ＧＭ１の開度を小さくす
る。これとは逆に、実際の流量比Ｒｒが目標の流量比Ｒ
ｉより大きい場合には、バイパス側の流量を減少させる
べく流量制御弁ＧＭ２の開度を小さくし、熱交換部２か
らの流量を増やすべく流量制御弁ＧＭ１の開度を大きく
する。

【００３７】流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２の開度は、通常
１：１の対応関係にあり、例えば流量制御弁ＧＭ２の開
度を上記流量比Ｒｒ，Ｒｉの比較の上で決定すると、流
量制御弁ＧＭ１の開度は自ずと決定される。例を上げる
と、流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２の開度の合計を１００％
にするように制御する。すなわち流量制御弁ＧＭ２を３
０％とした時には流量制御弁ＧＭ１の開度を７０％と
し、流量制御弁ＧＭ２の開度を３０％とした時には流量
制御弁ＧＭ１の開度を７０％とする。なお、上記流量制
御弁ＧＭ１，ＧＭ２の開度制御は、総流量がガス最大燃
焼能力に見合っている場合に行うようにし、実際の流量
比Ｒｒが目標流量比Ｒｉと一致した状態で、総流量がガ
ス最大燃焼能力に見合った量を越えている時には、両流
量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２を閉じ方向に制御し、総流量が
ガス最大燃焼能力に見合った量を下回っている時には、
両流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２を開き方向に制御するよう
にしてもよい。

【００３８】上記のような給湯初期のミキシング制御に
より、出口温度Ｔ_OUT，設定温度Ｔ_SP，入水温度Ｔ_INに
基づいて、湯と水の混合を適切に行い、受熱管１１の滞
留湯に起因した出湯温度のオーバーシュートや、バイパ
ス側の水を過剰に混合することに起因したアンダーシュ
ートを抑制して、出湯温度を設定温度にすることができ
る。また、このミキシング制御に際しては、バイパス側
の流量制御弁ＧＭ２の開度制御のみならず、これと平行
して熱交換部２側の流量制御弁ＧＭ１を逆方向に開度制
御することにより、湯と水の混合比を迅速に適切な比に
することができ、より一層確実にオーバーシュートやア
ンダーシュートを抑制できる。しかも、検出出湯温度Ｔ
_MIXによらず、流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２の開度変更に
即座に応答する２つのフローセンサＦＬ１，ＦＬ２の検
出流量Ｑ１，Ｑ２に基づいて、流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ
２を制御するので、迅速かつ適切な開度制御を行うこと
ができ、より一層確実に出湯温度のオーバーシュートや
アンダーシュートを抑制できる。

【００３９】上記ミキシング制御は、給湯開始から所定
時間経過後に終了し、それから前述した通常の給湯制御
に移行して、流量制御弁ＧＭ２を全閉にし、流量制御弁
ＧＭ１を器具の最大燃焼能力（最大号数）の範囲で全開
にし、総流量制御に移行する。なお、この移行を、出湯
温度の安定確認により行ってもよい。

【００４０】ところで、熱交換部２内での受熱管１１
で、水の流れが層流であると、９０°Ｃ以下で核沸騰が
起こり、沸騰音が生じる。この核沸騰を防止するために
コイル等の乱流発生手段が内蔵されている。この乱流に
より、出口温度Ｔ_OUTに揺れが生じる。これは、乱流に
より瞬間瞬間での熱効率が微小に変化するためと考えら
れている。上記流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２の開度制御に
際して、このような揺れのある出口温度Ｔ_OUTに基づい
て目標混合比Ｒｉを演算し、実際の混合比Ｒｒを目標混
合比Ｒｉに完全に一致させようとすると、出湯温度がハ
ンチングし、安定性を欠くことがある。それを防ぐため
には、目標混合比Ｒｉに不感帯を設定して制御すること
が考えられる。詳述すると、目標混合比Ｒｉを基準にし
て不感帯を設定し、実際の混合比Ｒｒが不感帯の範囲に
入った時には、流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２の開度制御を
停止して、その時の開度をそのまま維持し、実際の混合
比Ｒｒがこの不感帯から外れた時に再び開度制御を行う
のである。しかし、この方法では、実際の混合比Ｒｒが
不感帯の上限または下限の近傍に留まることもあり、出
湯温度が設定温度からオフセットしたまま維持されてし
まう可能性もある。

【００４１】そこで、本実施形態では、不感帯設定によ
る利益を享受しつつ、不感帯設定による不利益を最小限
に抑えるため、不感帯にヒステリシスをもたせている。
詳述すると、図２に示すように、目標混合比Ｒｉを基準
にして、第１不感帯Ｚ１と第２不感帯Ｚ２を設定する。
第１不感帯Ｚ１は（Ｒｉーα）を下限とし、（Ｒｉ＋
α）を上限とする。第２不感帯Ｚ２は、（Ｒｉーβ）を
下限とし、（Ｒｉ＋β）を上限とする。ただし、α＞β
であり、第２不感帯Ｚ２は第１不感帯Ｚ１より狭く、こ
の第１不感帯Ｚ１内にある。

【００４２】上記不感帯Ｚ１，Ｚ２を用いた流量制御弁
ＧＭ１，ＧＭ２の開度制御について詳述する。実際の混
合比Ｒｒが目標混合比Ｒｉに近づき、第１不感帯Ｚ１に
入っても、この流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２の開度制御を
続け、実際の混合比Ｒｒが第２不感帯Ｚ２の上限または
下限に達した時に、初めて流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２の
開度制御を停止し、この時の開度をそのまま維持する。
そして、出口温度Ｔ_outの変化に伴う目標混合比Ｒｉの
変化や、開度制御の結果が実際の混合比Ｒｉに現れるま
でのタイムラグ等により、実際の混合比Ｒｒが第１不感
帯Ｚ１から外れたら、再び流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２の
開度制御を行う。このように幅の広い第１不感帯Ｚ１で
ハンチングを防止し、幅の狭い第２不感帯Ｚ２で、出湯
温度の設定温度からのオフセット量を小さく抑えること
ができる。

【００４３】以下、本発明の他の実施形態について説明
する。図３に示すように、２種の不感帯を用いずに、１
種の不感帯Ｚの設定だけでヒステリシス制御を行うこと
もできる。不感帯Ｚは、（Ｒｉーα）を下限とし、（Ｒ
ｉ＋α）を上限とする。この場合、流量制御弁ＧＭ１，
ＧＭ２の開度制御により実際の混合比Ｒｒが目標混合比
Ｒｉに近づき、不感帯Ｚに入っても、この開度制御を続
け、実際の混合比Ｒｒが目標混合比Ｒｉに達した時点で
（すなわち、実際の混合比Ｒｒが目標混合比Ｒｉより小
さい場合には、目標混合比以上になった時点であり、実
際の混合比Ｒｒが目標混合比Ｒｉより大きい場合には、
目標混合比以下になった時点である）、流量制御弁ＧＭ
１，ＧＭ２の開度制御を停止し、この時の開度をそのま
ま維持する。実際の混合比Ｒｒが不感帯Ｚから外れたら
再び流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２の開度制御を行う。この
実施形態でも最初の実施形態と同様の利点が得られる。

【００４４】また、制御条件に応じて、不感帯の設定，
不設定を選択したり、不感帯の幅を変えるようにしても
よい。上記制御条件の一つに、接続点Ｐ４から給湯栓１
４までの配管長さが挙げられる。図４に示すように、制
御ユニット５０には、ディップスイッチ５１（情報出力
手段）を設け、このディップスイッチ５１は、給湯装置
設置作業において、オン，オフいずれかにセットする。
すなわち、作業者は配管長さが所定長さＬ_０以下の時に
はディップスイッチ５１をオンにし、所定長さＬ_０を越
えている時には、ディップスイッチ５１をオフにする。
制御ユニット５０では、このディップスイッチ５１のオ
ン情報に応じて不感帯を設定し、オフ情報に応じて不感
帯を設定しない。換言すれば、配管長さが所定長さＬ₀
以下の時には不感帯を設定し、所定長さＬ₀より長い場
合には不感帯を設定しない（図４参照）。上記配管長さ
が短いと、給湯栓１４での出湯温度に及ぼす、接続点Ｐ
４での合流湯温度のハンチングの影響が大きいので、不
感帯を設定して出湯温度のハンチングを防ぐのである。
また、配管長さが長いと、接続点Ｐ４での合流湯温度の
ハンチングの影響が給湯栓１４での出湯温度に及ばない
ので、不感帯を設定せずに、出湯温度の設定温度からの
オフセットを防止するのである。

【００４５】ディップスイッチ５１の代わりに、情報出
力手段５２により、配管長さの情報をそのまま制御ユニ
ット５０に供給し、制御ユニット５０で所定長さＬ_０と
比較して、不感帯の設定，不設定を選択してもよい。ま
た、制御ユニット５０は、情報出力手段５２からの配管
長さの情報に基づき、配管長さが長くなるにしたがって
リニアに不感帯幅を狭くしてもよい（図５参照）。

【００４６】また、給湯開始からの経過時間を制御ユニ
ット５０に内蔵のタイマ（情報出力手段、図示しない）
で計測し、制御ユニット５０では、この経過時間を制御
条件として不感帯の設定，不設定を選択してもよい。す
なわち、経過時間が所定時間ｔ_０に達するまでは不感帯
を設定し、所定時間ｔ_０を過ぎたら不感帯を設定しない
（図６参照）。経過時間が短いと、熱交換部２の出口温
度の変化が激しく、これに応じて出湯温度のハンチング
も大きくなるので、不感帯を設定してこのハンチングを
防ぐのである。また、経過時間が長くなると、熱交換部
２の出口温度の変化が少なくなり、これに応じて出湯温
度のハンチングも小さくなるので、不感帯の設定をなく
して、出湯温度の設定温度からのオフセットを防止する
のである。なお、経過時間が長くなるにしたがって、リ
ニアに不感帯幅を狭くしてもよい（図７参照）。

【００４７】また、制御ユニット５０は、熱交換部２の
出口温度が所定温度Ｔ_０以上の時には不感帯を設定し、
所定温度より低い時には不感帯を設定しないようにして
もよい（図８参照）。出口温度が高いと、出湯温度のハ
ンチングが大きくなるので、不感帯を設定してこのハン
チングを防ぐのである。また、出湯温度が低いと、これ
に応じて出湯温度のハンチングが小さくなるので、不感
帯の設定をなくして、出湯温度の設定温度からのオフセ
ットを防止するのである。この実施形態では、温度セン
サＴＨ_OUTが情報出力手段となる。なお、出湯温度が低
くなるにしたがって、リニアに不感帯幅を狭くしてもよ
い（図９参照）。

【００４８】また、制御ユニット５０は、上記熱交換部
２の出口温度の単位時間当たりの変化が所定変化量ΔＴ
₀以上の時には、不感帯を設定し、所定変化量ΔＴ₀より
小さい時には不感帯を設定しないようにしてもよい（図
１０参照）。この場合にも、温度センサＴＨ_OUTが情報
出力手段となる。なお、出湯温度の変化量が小さくなる
にしたがって、リニアに不感帯幅を狭くしてもよい（図
１１参照）。

【００４９】また制御ユニット５０は、給湯配管系１０
からの出湯量が所定量Ｑ₀以下の時には、不感帯を設定
し、所定量Ｑ₀より多い時には不感帯を設定しないよう
にしてもよい（図１２参照）。出湯量が少ないと、出湯
温度のハンチングが大きくなるので、不感帯を設定して
このハンチングを防ぐのである。また、出湯量が多い
と、これに応じて出湯温度のハンチングが小さくなるの
で、不感帯の設定をなくして、出湯温度の設定温度から
のオフセットを防止するのである。この実施形態では、
フローセンサＦＬ２が出湯量情報を出力する情報出力手
段となる。なお、出湯量が多くなるにしたがって、リニ
アに不感帯幅を狭くしてもよい（図１３参照）。

【００５０】図４〜図１３の実施形態で不感帯を設定し
た場合、実際の混合比Ｒｒが不感帯に入った時に流量制
御弁ＧＭ１，ＧＭ２の開度制御を停止し、不感帯から外
れた時に開度制御を再開する。

【００５１】なお、これら実施形態において、不感帯に
ヒステリシスを持たせてもよい。不感帯の設定，不設
定，不感帯幅の調節は、上述した複数の制御条件の組み
合わせにより行ってもよい。不感帯において、目標混合
比の下側の幅と上側の幅とを異ならせてもよい。図５，
図７，図９，図１１，図１３において、不感帯幅はリニ
アではなく、段階的に変化させてもよい。

【００５２】上記不感帯設定を伴うミキシング制御は、
追焚単独燃焼終了直後に、給湯が再開された時にも行う
ようにしてもよい。この場合、追焚単独燃焼実行中にお
ける上記流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２の半開位置は、追焚
単独燃焼終了後も所定時間そのまま維持される。さら
に、ミキシング制御は、給湯終了直後に給湯を再開する
場合にも適用してもよい。熱交換部に蓄えられた残留熱
量による後沸きに対処するためである。この場合には、
追焚単独燃焼の最中に給湯を開始した場合のミキシング
制御とは異なる不感帯を設定してもよい。追焚単独燃焼
の最中の給湯開始の場合であっても、受熱管１１の温度
が低い場合には、ミキシング制御を行わなくてもよい。

【００５３】上記実施形態において、給湯初期のミキシ
ング制御において、検出された出湯温度Ｔ_MIX（混合湯
の実際の温度）が、設定温度Ｔ_SPになるように、フィー
ドバック制御で流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２を制御しても
よい。この場合にも、設定温度Ｔ_SPに、上述したすべて
の実施形態において目標混合比に不感帯を設定したのと
同様にして、不感帯を設定する。図１の流量制御弁ＧＭ
１は省略してもよい。この場合には流量制御弁ＧＭ２だ
けで、混合比の制御を行う。また、この流量制御弁ＧＭ
１を接続点Ｐ１，Ｐ３間の給水管１２に設けてもよい
し、接続点Ｐ３の上流側の給水管１２に設けてもよし、
接続点Ｐ４の下流側の給湯管１３に設けてもよい。図１
の流量制御弁ＧＭ２の代わりに電磁開閉弁を設けてもよ
い。この場合には、流量制御弁ＧＭ１だけで混合比の制
御を行う。また、この場合には、流量制御弁ＧＭ１を、
接続点Ｐ３の下流側の給水管１２に設けてもよい。流量
制御弁はギアモータ駆動式でないタイプの開度制御可能
な弁を用いてもよい。フローセンサＦＬ１を接続点Ｐ
２，Ｐ４間の給湯管１３に設けてもよい。また、フロー
センサＦＬ２を接続点Ｐ３より上流側の給水管１２に設
けてもよい。これら２つのフローセンサＦＬ１，ＦＬ２
の検出流量から、バイパス流量を求めることができる。
フローセンサをバイパス管１６に設けてバイパス管１６
の流量を直接検出してもよい。この場合、給水管（接続
点Ｐ３の上流，下流のどちらでもよい）と、給湯管（接
続点Ｐ４の上流，下流のどちらでもよい）の少なくとも
一方に、もうひとつのフローセンサを設け、給湯初期
に、これらフローセンサの検出流量に基づいて流量制御
弁ＧＭ１，ＧＭ２の開度を制御する。本発明は、１缶２
水路型のみならず、給湯単能型の給湯装置にも適用でき
る。給湯直後の後沸きにより熱交換部に滞留した水が高
温になるからである。また、湯張り機能をもたない給湯
装置にも適用できる。１缶２水路型において、追焚配管
系の代わりに暖房系や、循環給湯配管系を備えたもので
あってもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、給湯初期に、熱交換部からの湯の検出温度と設
定温度に基づいて演算された湯水の目標混合比に、実際
の混合比が近づくように、流量制御弁を制御することに
より、湯と水の混合を適切に行い、適温の湯を供給する
ことができる。しかも、目標混合比に第１，第２の不感
帯を設けたことにより、出湯温度のハンチングを防止で
きるとともに、出湯温度の設定温度からのオフセットを
抑えることができる。請求項２の発明によれば、請求項
１と同様の効果を得ることができる。請求項３の発明に
よれば、混合湯の温度と設定温度に基づいて流量制御弁
を制御する際に、請求項１と同様の効果を得ることがで
きる。請求項４，５の発明によれば、制御条件により目
標混合比，設定温度への不感帯の設定，不設定を選択す
るので、出湯温度のハンチング防止とオフセット防止を
達成できる。請求項６〜１０の発明によれば、配管長
さ、給湯開始からの経過時間、熱交換部からの湯の温
度、出湯温度変化、出湯量に応じて不感帯の設定，不設
定を選択するので、上記出湯温度のハンチング防止とオ
フセット防止を達成できる。請求項１１，１２の発明に
よれば、制御条件により目標混合比，設定温度に付する
不感帯の幅を変えるので、出湯温度のハンチング防止と
オフセット防止を達成できる。請求項１３〜１７の発明
によれば、配管長さ、給湯開始からの経過時間、熱交換
部からの湯の温度、出湯温度変化、出湯量に応じて不感
帯の幅を変えるので、上記出湯温度のハンチング防止と
オフセット防止を達成できる。請求項１８の発明によれ
ば、２つの流量制御弁を用いることにより、湯水混合比
の制御性、ひいては出湯温度の制御性を、より一層向上
させることができる。請求項１９の発明によれば、他の
配管系のための燃焼の最中に給湯を開始することにより
熱交換部から高温の湯が出てくる状況で、上記不感帯を
用いた制御を実行するため、その効果を一層際立たせる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係わる１缶２水路型の追
焚機能付き給湯装置の全体構成を示す概略図である。

【図２】湯水混合比制御のために設定される不感帯を示
す図である。

【図３】湯水混合比制御のために設定される不感帯の他
の例を示す図である。

【図４】配管長さに応じた不感帯の設定の仕方を示す図
である。

【図５】配管長さに応じた不感帯の設定の仕方の他の例
を示す図である。

【図６】給湯開始からの経過時間に応じた不感帯の設定
の仕方を示す図である。

【図７】給湯開始からの経過時間に応じた不感帯の設定
の仕方の他の例を示す図である。

【図８】熱交換部の出口温度に応じた不感帯の設定の仕
方を示す図である。

【図９】熱交換部の出口温度に応じた不感帯の設定の仕
方の他の例を示す図である。

【図１０】熱交換部の出口温度変化に応じた不感帯の設
定の仕方を示す図である。

【図１１】熱交換部の出口温度変化に応じた不感帯の設
定の仕方の他の例を示す図である。

【図１２】出湯量に応じた不感帯の設定の仕方を示す図
である。

【図１３】出湯量に応じた不感帯の設定の仕方の他の例
を示す図である。

【符号の説明】

１ガスバーナ（熱発生部）２熱交換部１０給湯配管系１６バイパス管（バイパス路）１９受熱路２０追焚配管系５０制御ユニット（制御手段）５１，５２情報出力手段ＧＭ１，ＧＭ２流量制御弁ＦＬ１，ＦＬ２フローセンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱発生部と、この熱発生部からの熱を受け
る熱交換部と、給湯配管系と、制御手段とを備え、上記給湯配管系が、上記熱交換部を通る受熱路とバイパ
ス路からなる並列回路を中途部に有し、これら受熱路と
バイパス路の少なくとも一方に、上記制御手段で制御さ
れる流量制御弁が設けられた給湯装置において、上記給湯配管系には少なくとも２つのフローセンサが設
けられ、一方のフローセンサは、上記バイパス路，受熱
路のうちの一方に設けられ、他方のフローセンサは、上
記バイパス路，受熱路のうちの他方、上記並列回路の上
流側，下流側のいずれかに設けられており、上記制御手段は、給湯初期に、上記フローセンサからの
検出流量に基づいて演算される受熱路からの流量とバイ
パス路からの流量の実際の混合比が、少なくとも上記熱
交換部からの湯の温度情報と設定温度に基づいて決定さ
れた目標混合比になるように、上記流量制御弁の開度を
制御し、しかも、この目標混合比を基準にして、第１不
感帯と、これより狭い第２不感帯を設定し、実際の混合
比が目標混合比に向かって変化し第２不感帯に達した時
には、上記流量制御弁の開度制御を停止してその時の開
度を維持し、実際の混合比が目標混合比から遠ざかるよ
うに変化して第１不感帯から外れた時には、上記流量制
御弁の開度制御を再開することを特徴とするバイパス路
付き給湯装置。
【請求項２】熱発生部と、この熱発生部からの熱を受け
る熱交換部と、給湯配管系と、制御手段とを備え、上記給湯配管系が、上記熱交換部を通る受熱路とバイパ
ス路からなる並列回路を中途部に有し、これら受熱路と
バイパス路の少なくとも一方に、上記制御手段で制御さ
れる流量制御弁が設けられた給湯装置において、上記給湯配管系には少なくとも２つのフローセンサが設
けられ、一方のフローセンサは、上記バイパス路，受熱
路のうちの一方に設けられ、他方のフローセンサは、上
記バイパス路，受熱路のうちの他方、上記並列回路の上
流側，下流側のいずれかに設けられており、上記制御手段は、給湯初期に、上記フローセンサからの
検出流量に基づいて演算される受熱路からの流量とバイ
パス路からの流量の実際の混合比が、少なくとも上記熱
交換部からの湯の温度情報と設定温度に基づいて決定さ
れた目標混合比になるように、上記流量制御弁の開度を
制御し、しかも、この目標混合比を基準にして不感帯を
設定し、実際の混合比が目標混合比に向かって変化しこ
の目標混合比に達した時には、上記流量制御弁の開度制
御を停止してその時の開度を維持し、実際の混合比が目
標混合比から遠ざかるように変化して上記不感帯から外
れた時には、流量制御弁の開度制御を再開することを特
徴とするバイパス路付き給湯装置。
【請求項３】熱発生部と、この熱発生部からの熱を受け
る熱交換部と、給湯配管系と、制御手段とを備え、上記給湯配管系が、上記熱交換部を通る受熱路とバイパ
ス路からなる並列回路を中途部に有し、これら受熱路と
バイパス路の少なくとも一方に、上記制御手段で制御さ
れる流量制御弁が設けられた給湯装置において、上記制御手段は、給湯初期に、上記熱交換部からの湯と
バイパス路からの水が混合して得られる混合湯の実際の
温度が設定温度になるように、上記流量制御弁の開度を
制御し、しかも、この設定温度を基準にして、第１不感
帯と、これより狭い第２不感帯を設定し、実際の温度が
設定温度に向かって変化し第２不感帯に達した時には、
上記流量制御弁の開度制御を停止してその時の開度を維
持し、実際の温度が設定温度から遠ざかるように変化し
て第１不感帯から外れた時には、上記流量制御弁の開度
制御を再開することを特徴とするバイパス路付き給湯装
置。
【請求項４】熱発生部と、この熱発生部からの熱を受け
る熱交換部と、給湯配管系と、制御手段とを備え、上記給湯配管系が、上記熱交換部を通る受熱路とバイパ
ス路からなる並列回路を中途部に有し、これら受熱路と
バイパス路の少なくとも一方に、上記制御手段で制御さ
れる流量制御弁が設けられた給湯装置において、上記給湯配管系には少なくとも２つのフローセンサが設
けられ、一方のフローセンサは、上記バイパス路，受熱
路のうちの一方に設けられ、他方のフローセンサは、上
記バイパス路，受熱路のうちの他方、上記並列回路の上
流側，下流側のいずれかに設けられており、上記制御手段は、給湯初期に、上記フローセンサからの
検出流量に基づいて演算される受熱路からの流量とバイ
パス路からの流量の実際の混合比が、少なくとも上記熱
交換部からの湯の温度情報と設定温度に基づいて決定さ
れた目標混合比になるように、上記流量制御弁の開度を
制御し、しかも、情報出力手段から受ける制御条件を表
す情報に基づいて、上記目標混合比を基準とした不感帯
を設定するか否かを決定し、不感帯設定の際には、実際
の混合比が目標混合比に向かって変化して不感帯に達し
た時に、上記流量制御弁の開度制御を停止してその時の
開度を維持し、実際の混合比が不感帯から外れた時に、
流量制御弁の開度制御を再開することを特徴とするバイ
パス路付き給湯装置。
【請求項５】熱発生部と、この熱発生部からの熱を受け
る熱交換部と、給湯配管系と、制御手段とを備え、上記給湯配管系が、上記熱交換部を通る受熱路とバイパ
ス路からなる並列回路を中途部に有し、これら受熱路と
バイパス路の少なくとも一方に、上記制御手段で制御さ
れる流量制御弁が設けられた給湯装置において、上記制御手段は、給湯初期に、上記熱交換部からの湯と
バイパス路からの水が混合して得られる混合湯の実際の
温度が設定温度になるように、上記流量制御弁の開度を
制御し、しかも、情報出力手段から受ける制御条件を表
す情報に基づいて、上記設定温度を基準とした不感帯を
設定するか否かを決定し、不感帯設定の際には、実際の
温度が設定温度に向かって変化して不感帯に達した時
に、上記流量制御弁の開度制御を停止してその時の開度
を維持し、実際の温度が不感帯から外れた時に、流量制
御弁の開度制御を再開することを特徴とするバイパス路
付き給湯装置。
【請求項６】上記情報出力手段は、上記並列回路の下流
側の接続点から出湯端までの配管長さの情報を上記制御
手段に出力し、制御手段は、配管長さが所定長さ未満の
場合には不感帯を設定し、所定長さを越える場合には、
不感帯を設定しないことを特徴とする請求項４または５
に記載のバイパス路付き給湯装置。
【請求項７】上記情報出力手段は、給湯開始からの経過
時間の情報を上記制御手段に出力し、制御手段は、この
経過時間が所定時間未満の時には不感帯を設定し、所定
時間を越える時には不感帯を設定しないことを特徴とす
る請求項４または５に記載のバイパス路付き給湯装置。
【請求項８】上記情報出力手段は、熱交換部からの湯の
温度情報を上記制御手段に出力し、制御手段は、この温
度が所定温度より高い時には不感帯を設定し、所定温度
より低い時には不感帯を設定しないことを特徴とする請
求項４または５に記載のバイパス路付き給湯装置。
【請求項９】上記情報出力手段は、熱交換部からの湯の
温度の単位時間当たりの変化の情報を上記制御手段に出
力し、制御手段は、この温度変化が所定変化量より大き
い時には不感帯を設定し、所定変化量より小さい時には
不感帯を設定しないことを特徴とする請求項４または５
に記載のバイパス路付き給湯装置。
【請求項１０】上記情報出力手段は、給湯配管系からの
出湯量の情報を上記制御手段に出力し、制御手段は、こ
の出湯量が所定量より少ない時には不感帯を設定し、所
定量より多い時には不感帯を設定しないことを特徴とす
る請求項４または５に記載のバイパス路付き給湯装置。
【請求項１１】熱発生部と、この熱発生部からの熱を受
ける熱交換部と、給湯配管系と、制御手段とを備え、上記給湯配管系が、上記熱交換部を通る受熱路とバイパ
ス路からなる並列回路を中途部に有し、これら受熱路と
バイパス路の少なくとも一方に、上記制御手段で制御さ
れる流量制御弁が設けられた給湯装置において、上記給湯配管系には少なくとも２つのフローセンサが設
けられ、一方のフローセンサは、上記バイパス路，受熱
路のうちの一方に設けられ、他方のフローセンサは、上
記バイパス路，受熱路のうちの他方、上記並列回路の上
流側，下流側のいずれかに設けられており、上記制御手段は、給湯初期に、上記フローセンサからの
検出流量に基づいて演算される受熱路からの流量とバイ
パス路からの流量の実際の混合比が、少なくとも上記熱
交換部からの湯の温度情報と設定温度に基づいて決定さ
れた目標混合比になるように、上記流量制御弁の開度を
制御し、しかも、この目標混合比を基準にして不感帯を
設定し、実際の混合比が目標混合比に向かって変化して
不感帯に達した時に、上記流量制御弁の開度制御を停止
してその時の開度を維持し、実際の混合比が不感帯から
外れた時に、流量制御弁の開度制御を再開するように
し、さらに、上記不感帯の幅を、情報出力手段から受け
る制御条件を表す情報に基づいて変えることを特徴とす
るバイパス路付き給湯装置。
【請求項１２】熱発生部と、この熱発生部からの熱を受
ける熱交換部と、給湯配管系と、制御手段とを備え、上記給湯配管系が、上記熱交換部を通る受熱路とバイパ
ス路からなる並列回路を中途部に有し、これら受熱路と
バイパス路の少なくとも一方に、上記制御手段で制御さ
れる流量制御弁が設けられた給湯装置において、上記制御手段は、給湯初期に、上記熱交換部からの湯と
バイパス路からの水が混合して得られる混合湯の実際の
温度が設定温度になるように、上記流量制御弁の開度を
制御し、しかも、上記設定温度を基準にして不感帯を設
定し、実際の温度が設定温度に向かって変化して不感帯
に達した時に、上記流量制御弁の開度制御を停止してそ
の時の開度を維持し、実際の温度が不感帯から外れた時
に、流量制御弁の開度制御を再開するようにし、さら
に、上記不感帯の幅を、情報出力手段から受ける制御条
件を表す情報に基づいて変えることを特徴とするバイパ
ス路付き給湯装置。
【請求項１３】上記情報出力手段は、上記並列回路の下
流側の接続点から出湯端までの配管長さの情報を上記制
御手段に出力し、制御手段は、配管が長いほど不感帯の
幅を狭くすることを特徴とする請求項１１または１２に
記載のバイパス路付き給湯装置。
【請求項１４】上記情報出力手段は、給湯開始からの経
過時間の情報を上記制御手段に出力し、制御手段は、こ
の経過時間が長くなるほど不感帯の幅を狭くすることを
特徴とする請求項１１または１２に記載のバイパス路付
き給湯装置。
【請求項１５】上記情報出力手段は、熱交換部からの湯
の温度情報を上記制御手段に出力し、制御手段は、この
湯の温度が低くなるほど不感帯の幅を狭くすることを特
徴とする請求項１１または１２に記載のバイパス路付き
給湯装置。
【請求項１６】上記情報出力手段は、熱交換部からの湯
の温度の単位時間当たりの変化の情報を上記制御手段に
出力し、制御手段は、この温度変化が小さいほど、不感
帯の幅を狭くすることを特徴とする請求項１１または１
２に記載のバイパス路付き給湯装置。
【請求項１７】上記情報出力手段は、給湯配管系からの
出湯量の情報を上記制御手段に出力し、制御手段は、こ
の出湯量が多いほど、不感帯の幅を狭くすることを特徴
とする請求項１１または１２に記載のバイパス路付き給
湯装置。
【請求項１８】上記バイパス路と受熱路の両方に流量制
御弁を設け、上記制御手段は、上記給湯初期制御におい
て、一方の流量制御弁の開度を減少させる場合には他方
の流量制御弁の開度を増大させ、一方の流量制御弁の開
度を増大させる場合には他方の流量制御弁の開度を減少
させることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記
載のバイパス路付き給湯装置。
【請求項１９】上記熱交換部を通る他の配管系が装備さ
れ、上記制御手段は、当該他の配管系を水が流れ、上記
熱発生部から熱交換部に熱が付与されている状態におい
て、給湯が開始された時に、上記流量制御弁の開度制御
を実行することを特徴とする請求項１〜１８のいずれか
に記載のバイパス路付き給湯装置。