JP3911343B2 - 一缶多水路型給湯機 およびその制御方法 - Google Patents
一缶多水路型給湯機 およびその制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3911343B2 JP3911343B2 JP14990598A JP14990598A JP3911343B2 JP 3911343 B2 JP3911343 B2 JP 3911343B2 JP 14990598 A JP14990598 A JP 14990598A JP 14990598 A JP14990598 A JP 14990598A JP 3911343 B2 JP3911343 B2 JP 3911343B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- maximum number
- hot water
- water supply
- amount
- flow rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Control For Baths (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給水の通る給湯流路と非給湯側流路とが１つの熱交換器を経由する一缶多水路型給湯機およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一缶二水路型給湯機は、図４に示すように、浴槽７０２内の湯を追い焚きするための追い焚き流路７０３と給湯流路７０１とがフィンを共通にする１つの熱交換器７０４を通っており、これら２つの流路内の水を１つのバーナー７０５で加熱するようになっている。バーナー７０５に供給するガス量は、ガス供給管の途中に設けた比例弁７０６によって調整される。
【０００３】
このような一缶二水路型給湯機では、バーナー７０５を燃焼させると、給湯流路７０１と非給湯側流路である追い焚き流路７０３とが同時に加熱されるので、給湯単独使用時に追い焚き流路７０３内に滞留している水が沸騰しないよう、熱交換器７０４の構造上、追い焚き流路７０３側の吸熱比率を低く抑えてある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術では、追い焚き流路側の吸熱比率を低く抑えてあるので、風呂の追い焚きに要する時間が長くかかるという問題がある。本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、非給湯側流路の吸熱比率を高めても給湯単独使用時に非給湯側流路内での沸騰を防ぐことのできる一缶多水路型給湯機およびその制御方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
［１］給水の通る給湯流路（２０）と非給湯側流路（４０）とが１つの熱交換器（１１）を経由する一缶多水路型給湯機において、
前記熱交換器（１１）を加熱するバーナー（１２）と、前記バーナー（１２）による加熱量を制御する加熱量制御手段（８０）と、前記給湯流路（２０）にだけ通水のある給湯単独使用か否かを判別する単独使用判別手段（７１）と、前記バーナー（１２）の加熱量を所定の基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化が生じたか否かを判別する状態変化判別手段（７２）とを備え、
前記加熱量制御手段（８０）は、前記加熱量の上限値である最大号数を設定変更する最大号数設定手段（８１）と、前記最大号数設定手段（８１）によって設定された前記最大号数の範囲内で前記バーナー（１２）の加熱量を制御する燃焼制御手段（８５）とを有し、
前記最大号数設定手段（８１）は、前記給湯単独使用時に前記バーナー（１２）の加熱量を前記基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があったとき、その後所定時間が経過するまでの間、前記最大号数の値を給湯単独使用時に設定可能な最大号数として予め定められている単独使用時最大号数より小さい値に設定することを特徴とする一缶多水路型給湯機。
【０００６】
［２］給水の通る給湯流路（２０）と非給湯側流路（４０）とが１つの熱交換器（１１）を経由する一缶多水路型給湯機において、
前記熱交換器（１１）を加熱するバーナー（１２）と、前記バーナー（１２）による加熱量を制御する加熱量制御手段（８０）と、前記給湯流路（２０）にだけ通水のある給湯単独使用か否かを判別する単独使用判別手段（７１）と、前記バーナー（１２）の加熱量を所定の基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化が生じたか否かを判別する状態変化判別手段（７２）と、前記非給湯側流路（４０）内に水が滞留しているかを判別する滞留判別手段（１００）とを備え、
前記加熱量制御手段（８０）は、前記加熱量の上限値である最大号数を設定変更する最大号数設定手段（８１）と、前記最大号数設定手段（８１）によって設定された前記最大号数の範囲内で前記バーナー（１２）の加熱量を制御する燃焼制御手段（８５）とを有し、
前記最大号数設定手段（８１）は、前記給湯単独使用時に前記バーナー（１２）の加熱量を前記基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化がありかつ前記非給湯側流路（４０）内に水が滞留しているとき、その後所定時間が経過するまでの間、前記最大号数の値を給湯単独使用時に設定可能な最大号数として予め定められている単独使用時最大号数より小さい値に設定することを特徴とする一缶多水路型給湯機。
【０００７】
［３］前記滞留判別手段（１００）は、前記非給湯側流路（４０）内に水が滞留しているか否かに加えて滞留している水の温度を判別するものであり、前記最大号数設定手段（８１）は、前記所定時間の長さおよび前記最大号数のうちのいずれか一方または双方を前記非給湯側流路（４０）内に滞留している水の温度に応じて変更することを特徴とする［２］記載の一缶多水路型給湯機。
【０００８】
［４］前記滞留判別手段（１００）は、前記給湯単独使用時に前記バーナー（１２）の加熱量を前記基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があった後における出湯温度の上昇勾配に基づいて、前記非給湯側流路（４０）内の水の状態を判別することを特徴とする［２］または［３］記載の一缶多水路型給湯機。
【０００９】
［５］前記状態変化判別手段（７２）は、前記給湯流路（２０）内に滞留する水が所定温度以下の状態から給湯動作を開始した場合と、非給湯側と給湯とを同時に使用している状態から給湯単独使用に移行した場合と、給湯側の設定温度が予め定めた基準温度より高い温度に変更された場合と、前記給湯流路（２０）内の流量が予め定めた許容変化量を越えて増加した場合のうちのいずれかの事象が起きたとき、前記バーナー（１２）の加熱量を前記基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があったものと判別することを特徴とする［１］、［２］、［３］または［４］記載の一缶多水路型給湯機。
【００１０】
［６］前記最大号数設定手段（８１）が前記最大号数の値を前記給湯単独使用時最大号数より小さい値に設定する前記所定の期間の長さを、前記事象ごとに定めたことを特徴とする［５］記載の一缶多水路型給湯機。
【００１１】
［７］前記最大号数設定手段（８１）は、前記最大号数を前記単独使用時最大号数より小さく設定している期間中に前記バーナー（１２）の加熱量を前記基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化が再び起きたとき、前記期間の終了時刻と新たに生じた前記使用状態の変化に基づいて最大号数を小さく設定すべき期間の終了時刻とを比較し、より遅い終了時刻が到来するまでの間、前記最大号数の値を前記単独使用時最大号数より小さい値に設定することを特徴とする［１］、［２］、［３］、［４］、［５］または［６］記載の一缶多水路型給湯機。
【００１２】
［８］前記最大号数設定手段（８１）は、前記最大号数を前記単独使用時最大号数より小さい値に設定している状態からこれを解除したとき、その後、所定のハンチング防止時間が経過するまでの間、前記単独使用時最大号数より小さい値への前記最大号数の設定変更を禁止することを特徴とする［１］、［２］、［３］、［４］、［５］、［６］または［７］記載の一缶多水路型給湯機。
【００１３】
［９］前記燃焼制御手段（８５）は、前記バーナー（１２）の加熱量をフィードフォワード制御する第１の燃焼制御部（８６）と、前記バーナー（１２）の加熱量を出湯温度に基づくフィードバック制御を含む所定の制御形態で制御する第２の燃焼制御部（８７）とを備え、
前記第１の燃焼制御部（８６）は、設定温度の湯を出湯するための目標加熱量が変化したとき前記バーナー（１２）による加熱量をフィードフォワード制御するとともに、前記最大号数設定手段（８１）が前記最大号数の値を前記単独使用時最大号数より小さい値に設定した際に行うフィードフォワード制御の実行時間を他の場合よりも長くすることを特徴とする［１］、［２］、［３］、［４］、［５］、［６］、［７］または［８］記載の一缶多水路型給湯機。
【００１４】
［１０］前記給湯流路（２０）を通じて出湯される湯の量を制限する流量制御弁（３０）と、前記流量制御弁（３０）の開度を制御する流量制御手段（９０）とを備え、前記バーナー（１２）の加熱量を前記最大号数設定手段（８１）によって設定されている最大号数まで増加させても設定温度の湯を出湯できないとき、前記設定温度の湯が出湯されるように前記流量制御弁（３０）の開度を制限することを特徴とする［１］、［２］、［３］、［４］、［５］、［６］、［７］、［８］または［９］記載の一缶多水路型給湯機。
【００１５】
［１１］前記燃焼制御手段（８５）は、設定温度の湯を出湯するための目標加熱量が変化したとき前記バーナー（１２）の加熱量をフィードフォワード制御する第１の燃焼制御部（８６）と、前記第１の燃焼制御部（８６）による前記フィードフォワード制御の終了後、出湯温度に基づくフィードバック制御を含む所定の制御形態で前記バーナー（１２）の加熱量を制御する第２の燃焼制御部（８７）とを備え、
前記第１の燃焼制御部（８６）は、前記第２の燃焼制御部（８７）によるフィードバック量に基づいて次回以降に前記フィードフォワード制御を行う際のガス量の設定値を補正するとともに、この補正量を前記最大号数設定手段（８１）によって前記最大号数が変更されるごとに初期化することを特徴とする［１］、［２］、［３］、［４］、［５］、［６］、［７］、［８］、［９］または［１０］記載の一缶多水路型給湯機。
【００１６】
［１２］前記給湯流路（２０）を通じて出湯される湯の量を制限する流量制御弁（３０）と、前記流量制御弁（３０）の開度を制御する流量制御手段（９０）とを備え、
前記流量制御手段（９０）は、最大号数と設定温度と加熱前の給水温度とから前記設定温度の湯を出湯し得る最大流量の予測値を求めこれを所定の補正流量で補正して得た初期上限流量になるように前記流量制御弁（３０）の開度をフィードフォワード制御する第１の流量制御部（９１）と、前記流量制御弁（３０）が前記初期上限流量に相当する開度に設定された状態の下で前記バーナー（１２）の加熱量を前記最大号数設定手段（８１）によって設定された最大号数まで増加させても前記設定温度の湯を出湯できないとき、前記設定温度の湯が出湯されるように前記流量制御弁（３０）の開度を変更する第２の流量制御部（９２）とを有し、
前記第１の流量制御部（９１）は、前記第２の流量制御部（９２）による前記流量制御弁（３０）の開度の変更量に基づいて前記補正流量を修正するとともに、この補正流量を前記最大号数設定手段（８１）によって前記最大号数が変更されるごとに初期化することを特徴とする［１］、［２］、［３］、［４］、［５］、［６］、［７］、［８］、［９］、［１０］または［１１］記載の一缶多水路型給湯機。
【００１７】
［１３］給水の通る給湯流路（２０）と非給湯側流路（４０）とが１つの熱交換器（１１）を経由する一缶多水路型給湯機の制御方法において、
前記給湯流路（２０）にだけ通水のある給湯単独使用時であって前記バーナー（１２）の加熱量を所定の基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があったとき、その後所定時間が経過するまでの間、前記バーナー（１２）による加熱量の上限値である最大号数の値を、前記給湯単独使用時に設定可能な最大号数として予め定められている単独使用時最大号数より小さい値に設定することを特徴とする一缶多水路型給湯機の制御方法。
【００１８】
前記本発明は次のように作用する。
最大号数設定手段（８１）は、給湯単独使用時にバーナー（１２）の加熱量を所定の基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があったとき、その後、所定時間が経過するまでの間、バーナー（１２）による加熱量の上限値である最大号数の値を、給湯単独使用時に設定可能な最大号数として予め定められている単独使用時最大号数より小さい値に設定する。
【００１９】
通常、バーナー（１２）による加熱量は、出湯温度に基づくフィードバック制御を含む制御形態で制御されるが、加熱量を増大させても、出湯温度はすぐに上昇しないので、フィードバック制御がききすぎて加熱量が必要以上に増大してしまう。特に、設定温度が急激に高められた場合や、出湯量が急激に増加した場合などのように、バーナー（１２）による加熱量を急激に増加させるべき使用状態の変化が起こるとその傾向が顕著に現れるので、給湯単独使用時においては追い焚き流路などの非給湯側流路（４０）内で沸騰が生じてしまう。
【００２０】
本発明では、給湯単独使用時にバーナー（１２）の加熱量を所定の基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化が起きたとき、その後所定時間が経過するまでの間、最大号数を単独使用時最大号数より小さい値に下げるので、必要以上の加熱が抑えられ、非給湯側流路（４０）内での沸騰を防止することができる。
【００２１】
また、滞留判別手段（１００）によって、非給湯側流路（４０）内に水が滞留しているか否かを判別し、給湯単独使用時にバーナー（１２）の加熱量を基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があり、かつ非給湯側流路（４０）内に水が滞留しているとき、その後所定時間が経過するまでの間、最大号数を単独使用時最大号数より小さい値に設定する。
【００２２】
このように、非給湯側流路（４０）内に水が滞留しているときだけ最大号数を単独使用時最大号数よりも小さく設定するので、非給湯側流路（４０）内に水がなく沸騰の可能性の無いときには最大号数が小さく制限されず、短時間のうちに設定温度の湯を出湯することができる。
【００２３】
また滞留判別手段（１００）は、非給湯側流路（４０）内に水が滞留しているか否かに加えて滞留している水の温度を判別し、最大号数設定手段（８１）は、最大号数を単独使用時最大号数よりも小さく設定する所定時間の長さおよび最大号数の値のうちのいずれか一方または双方を、非給湯側流路（４０）内に滞留している水の温度に応じて変更する。
【００２４】
これにより、非給湯側流路（４０）側が既に暖まっているか否かに応じて加熱の仕方が変更されるので、非給湯側流路内での沸騰を抑えつつ、より短時間のうちに出湯温度を設定温度に近づけることができる。
【００２５】
滞留判別手段（１００）は、給湯単独使用時にバーナー（１２）の加熱量を基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があった後における出湯温度の上昇勾配に基づいて、非給湯側流路（４０）内の水の状態を判別する。
【００２６】
非給湯側流路（４０）内に水が滞留している場合には、その水温が高いほど非給湯側流路（４０）側の吸熱量が少なくなり、出湯温度の上昇勾配が大きくなる。また非給湯側流路（４０）内に水が滞留していなければ、非給湯側の吸熱量がさらに少なくなるので、より一層、出湯温度の上昇勾配が大きくなる。そこで、加熱量を増大させてからの出湯温度の上昇勾配を監視することによって、非給湯側流路（４０）内に水が滞留しているか否かおよび滞留している水の温度を判別している。
【００２７】
状態変化判別手段（７２）は、給湯流路（２０）内に滞留する水が所定温度以下の状態から給湯動作を開始した場合と、非給湯側と給湯とを同時に使用している状態から給湯単独使用に移行した場合と、給湯側の設定温度が予め定めた基準温度以上に変更された場合と、給湯流路（２０）内の流量が予め定めた許容変化量を越えて増加した場合のうちのいずれかの事象が起こったとき、バーナー（１２）の加熱量を基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があったものと判別する。
【００２８】
このように、特定の事象の発生により、バーナー（１２）の加熱量を基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化のあったことを判別するので、その判別を容易に行うことができ、装置構成の簡略化を図ることができる。また最大号数を制限すべきか否かを、実際に加熱量が必要以上に増大する前に判別できるので、沸騰の発生を効果的に防止することができる。
【００２９】
さらに最大号数設定手段（８１）が最大号数の値を給湯単独使用時最大号数より小さい値に設定し維持する所定の期間の長さを、各事象ごとに定める。これにより最大号数を制限する期間を各事象ごとに最適な長さに設定でき、非給湯側流路（４０）内での沸騰を防止しながら出湯温度をより短時間のうちに設定温度まで立ち上げることができる。
【００３０】
また最大号数設定手段（８１）は、最大号数を単独使用時最大号数より小さく設定している期間中にバーナー（１２）の加熱量を基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化が再び起きたとき、既に設定中の期間の終了時刻と新たに生じた使用状態の変化に基づいて最大号数を小さく設定すべき期間の終了時刻とを比較し、より遅い終了時刻が到来するまでの間、最大号数の値を単独使用時最大号数より小さい値に設定する。
【００３１】
これにより、最大号数を小さく設定している期間中に出湯流量の急激な増大が起きたような場合であっても、非給湯側流路内での沸騰を適切に防止することができる。特により遅い終了時刻まで延長されるので、各事象ごとに最大号数を下げておく期間の長さが異なる場合であっても、沸騰防止のために必要な期間を適切に確保することができる。すなわち、事象ごとに期間の長さが異なる場合には、先に起きた事象についての終了時刻が、後から起きた事象についての終了時刻よりも遅い場合もあるので、より遅い方の終了時刻を優先することで、非給湯側流路（４０）内での沸騰を適切に防止することができる。
【００３２】
最大号数設定手段（８１）は、最大号数を単独使用時最大号数より小さい値に設定している状態からこれを解除したとき、その後、所定のハンチング防止時間が経過するまでの間、単独使用時最大号数より小さい値への最大号数の設定変更を禁止する。
【００３３】
すなわち、最大号数の制限が解除されると、これに伴って出湯流量の上限量が緩和されるので、最大号数の制限を解除した直後に出湯流量が増大して出湯温度が低下し、加熱量を増減させる制御が働くことになる。このとき、最大号数を再度、小さく制限するとハンチングが起こり制御が不安定になってしまう。そこで、解除後の所定期間は、最大号数を単独使用時最大号数よりも小さい値に設定変更する処理を禁止し、制御の安定性を確保している。
【００３４】
燃焼制御手段（８５）は、バーナー（１２）の加熱量をフィードフォワード制御する第１の燃焼制御部（８６）と、バーナー（１２）の加熱量を出湯温度に基づくフィードバック制御を含む所定の制御形態で制御する第２の燃焼制御部（８７）とを備え、第１の燃焼制御部（８６）は、設定温度の湯を出湯するための目標加熱量が変化したときバーナー（１２）による加熱量をフィードフォワード制御するとともに、最大号数設定手段（８１）が最大号数の値を単独使用時最大号数より小さい値に設定した際に行うフィードフォワード制御の実行時間を他の場合よりも長くする。
【００３５】
最大号数を小さくしても、フィードバック制御が働くと、設定された最大号数まで急激に加熱量が増加する場合があるので、フィードフォーワード制御時間を通常よりも長くすることで、より緩やかに加熱量を増加させることが可能になり、非給湯側流路（４０）内での沸騰を確実に防止することができる。
【００３６】
給湯流路（２０）を通じて出湯される湯の量を制限する流量制御弁（３０）の開度を制御する流量制御手段（９０）は、最大号数設定手段（８１）によって設定されている最大号数までバーナー（１２）の加熱量を増加させても設定温度の湯を出湯できないとき、当該設定温度の湯が出湯されるように流量制御弁（３０）の開度を制限する。したがって、最大号数設定手段（８１）によって単独使用時最大号数よりも小さい値に最大号数が設定されている間も、当該最大号数を基準に出湯量が制限され、その間にも設定温度の湯を出湯することができる。
【００３７】
燃焼制御手段（８５）の有する第１の燃焼制御部（８６）は、設定温度の湯を出湯するための目標加熱量が変化したときバーナー（１２）の加熱量をフィードフォワード制御し、第２の燃焼制御部（８７）は、第１の燃焼制御部（８６）によるフィードフォワード制御の終了後、出湯温度に基づくフィードバック制御を含む所定の制御形態でバーナー（１２）の加熱量を制御する。また、第１の燃焼制御部（８６）は、第２の燃焼制御部（８７）によるフィードバック量に基づいて次回以降にフィードフォワード制御を行う際のガス量の設定値を補正するとともに、この補正量を最大号数設定手段（８１）によって最大号数が変更されるごとに初期化する。
【００３８】
このように最大号数が設定変更されるごとにフィードフォワード制御時に設定するガス量の補正量を初期化するので、異なる最大号数の下で求めた補正量に影響されることなく、各最大号数において適切なガス量でフィードフォワード制御を行うことができる。
【００３９】
給湯流路（２０）を通じて出湯される湯の量を制限する流量制御弁（３０）の開度を制御する流量制御手段（９０）の有する第１の流量制御部（９１）は、最大号数と設定温度と加熱前の給水温度とから設定温度の湯を出湯し得る最大流量の予測値を求め、所定の補正流量でこの予測値を補正して得た初期上限流量になるように流量制御弁（３０）の開度をフィードフォワード制御する。第２の流量制御部（９２）は、流量制御弁（３０）が初期上限流量に相当する開度に設定された状態の下でバーナー（１２）の加熱量を最大号数設定手段（８１）によって設定された最大号数まで増加させても設定温度の湯を出湯できないとき、設定温度の湯が出湯されるように流量制御弁（３０）の開度を変更し補正する。
【００４０】
第１の流量制御部（９１）は、初期上限流量を求める際に用いる補正流量を第２の流量制御部（９２）による変更量に基づいて修正するとともに、この補正流量を最大号数設定手段（８１）によって最大号数が変更されるごとに初期化する。
【００４１】
このようにフィードフォワード制御時に設定する初期上限流量を求める際に参照する補正流量を最大号数が設定変更されるごとに初期化するので、異なる最大号数での補正流量に影響されることなく、各最大号数において適切な初期上限流量を求めてフィードフォワード制御を行うことができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の一実施の形態を説明する。
各図は本発明の一実施の形態を示している。
図１に示すように、本実施の形態にかかる一缶二水路型給湯機１０は、給水を加熱するための給湯流路２０と、浴槽６０内の湯を追い焚きするための追い焚き流路４０の双方が通る熱交換器１１と、当該熱交換器１１を加熱するためのバーナー１２とを備えている。当該バーナー１２には、燃焼ガスの供給路であるガス供給管１３が接続されており、ガス供給管１３の途中には、燃焼ガスの供給量を調整するためのガス量調整弁１４（比例弁）が取り付けられている。
【００４３】
給湯流路２０は、熱交換器１１のフィンプレートから受熱する配管部分である給湯系受熱管２１と、給湯系受熱管２１の入口部に通じ、給水の流れ込み側となる給水管２２と、給湯系受熱管２１の出口部から延びる給湯管２３とから構成されている。給水管２２には、流入する給水の温度（入水温度）を検知するための入水サーミスタ２４と、通水量を検知するための流量センサー２５が設けられている。
【００４４】
また、給湯系受熱管２１のうち、熱交換器１１の外部で折り返すＵベント部には、当該部分における水温を検知する水管サーミスタ２６が設けてある。給湯系受熱管２１の出口部近傍には、給湯系受熱管２１で加熱された後の水温（熱交内水温）を検知する熱交サーミスタ２７が配置されている。
【００４５】
給湯管２３のうち熱交サーミスタ２７よりも下流側の所定箇所と給水管２２のうち流量センサー２５より上流側の所定箇所との間は、熱交換器１１を介さずに給水を給湯管２３へ送り込むためのバイパス通路２８によって接続されている。また、当該バイパス通路２８の途中には、熱交換器１１を迂回させる給水の流量を調整するためのバイパス流量制御弁２８ａが設けられている。
【００４６】
給湯管２３には、バイパス通路２８との接続位置よりも下流側の箇所に、熱交換器１１で加熱された湯とバイパス通路２８を通じて熱交換器１１を迂回した給水とがミキシングされた後の水温（出湯温度）を検知するための出湯サーミスタ２９が配置されている。また給湯管２３には、バイパス通路２８との接続位置よりも上流側の箇所に出湯量を調整するための流量制御弁３０が設けられている。
【００４７】
非給湯側流路としての追い焚き流路４０は、熱交換器１１のフィンプレートから受熱する配管部分である追い焚き系受熱管４１と、追い焚き系受熱管４１の一端部（追い焚き循環時における入口側）と浴槽６０との間を接続する追い焚き戻り管４２と、追い焚き系受熱管４１の他端部と浴槽６０との間を接続する追い焚き往き管４３とから構成されている。追い焚き戻り管４２の途中には、浴槽６０内の湯を追い焚き系受熱管４１に向けて送る循環ポンプ４４と、循環する水の温度を検出する風呂サーミスタ４５と、循環ポンプ４４を回した際に追い焚き戻り管４２内を水が流れるか否かを検知する流水スイッチ４６とが設けられている。
【００４８】
追い焚き戻り管４２のうち循環ポンプ４４よりも追い焚き系受熱管４１側の所定箇所と給湯管２３のうち出湯サーミスタ２９よりも下流側の所定箇所との間は、給湯管２３内の水を追い焚き流路４０に送り込むための連絡路５０によって接続されている。また、連絡路５０の途中には、給湯管２３からの水を追い焚き戻り管４２に流すか否かを切り替えるための切替弁５１が設けられている。切替弁５１を開くことにより、給湯流路２０側で加熱された湯を浴槽６０へ注ぎ込むことが可能になっている。
【００４９】
一缶二水路型給湯機１０は、給湯動作、注湯動作、追い焚き動作など各種の動作を制御するための制御部７０を備えている。制御部７０には、出湯温度の設定や、風呂の追い焚き指示等を受け付けるためのリモコン１２０が接続されている。このリモコン１２０は浴室等に設置されるものである。制御部７０には、ガス量調整弁１４、入水サーミスタ２４、流量センサー２５、水管サーミスタ２６、熱交サーミスタ２７、バイパス通路２８、出湯サーミスタ２９、循環ポンプ４４、切替弁５１等の各種の制御部品やセンサ類が電気的に接続されている。
【００５０】
制御部７０は、加熱量制御手段８０と、流量制御手段９０と、単独使用判別手段７１と、状態変化判別手段７２と、滞留判別手段１００と、タイマ７３とを備えている。このうち、単独使用判別手段７１は、給湯のみを単独で使用する給湯単独使用の状態にあるか否か、追い焚きのみを単独で使用する追い焚き単独使用の状態にあるか、給湯と追い焚きとを同時に使用する同時使用の状態にあるかを判別する回路部分である。単独使用判別手段７１は、リモコン１２０からの追い焚き指示の有無や流水スイッチ４６のオンオフ状態および内部の動作フラグ等を基にして追い焚きが動作中か否かを判別する。また流量センサー２５のオンオフを基にして給湯側を使用しているか否かを判別するようになっている。
【００５１】
状態変化判別手段７２は、給湯側の流路内に滞留する水が所定温度以下の冷えた状態から給湯動作を開始した場合と、追い焚きと給湯の同時使用の状態から給湯単独使用の状態に移行した場合と、給湯側の設定温度が予め定めた基準温度より高い温度に変更された場合と、出湯量が予め定めた許容変化量を越えて増加した場合の各事象が起こったか否かを判別する回路部分である。これら各事象は、バーナー１２による加熱量を急激に増加させるべき使用状態の変化に対応している。
【００５２】
なお同時使用から給湯単独使用へ移行すると、追い焚き側への吸熱量が減るので、その分、出湯流量の制限が緩和されて一時的に給湯側の流量が増大する。これにより出湯温度が急に下がり、結果的に加熱量を大きく増加させるべき事態を招く。このため、同時使用から給湯単独使用へ移行した場合を、状態変化判別手段７２で判別すべき事象の１つに加えてある。
【００５３】
滞留判別手段１００は、追い焚き系受熱管４１内に水が滞留しているか否かと、滞留している水の温度がどの程度であるかを判別する回路部分である。滞留判別手段１００は、上昇勾配取得部１０１と、上昇勾配比較部１０２とを備えている。上昇勾配取得部１０１は、状態変化判別手段７２によって上述の事象のうちのいずれかの発生が検知された時点からの出湯温度の上昇勾配を計測する回路部分である。上昇勾配比較部１０２は、計測した出湯温度の上昇勾配と予め記憶している各種の基準勾配値とを比較し、その結果に基づいて追い焚き系受熱管４１内に水が滞留しているか否か等を判別する回路部分である。
【００５４】
追い焚き系受熱管４１内に水が滞留している場合には、その水温が高いほど追い焚き系受熱管４１側の吸熱量が少なくなり、出湯温度の上昇勾配が大きくなる。また追い焚き系受熱管４１内に水が滞留していなければ、追い焚き側の吸熱量がさらに少なくなるので、より一層、出湯温度の上昇勾配が大きくなる。そこで、滞留判別手段１００は、上述の事象の発生に伴って加熱量を増大させた後における出湯温度の変化を監視し、その上昇勾配の大きさによって追い焚き系受熱管４１内に水が滞留しているか否かおよび滞留している水の温度の高低を判別するようになっている。
【００５５】
加熱量制御手段８０は、バーナー１２への加熱量を制御する回路部分であり、最大号数設定手段８１と、燃焼制御手段８５とを備えている。最大号数設定手段８１は、各使用状態における最大号数、すなわち、設定し得るガス量調整弁１４の開度の上限値を定める回路部分である。燃焼制御手段８５は、バーナー１２による加熱量（ガス量調整弁１４の開度）を、最大号数設定手段８１の定めた最大号数の範囲内で調整する回路部分である。
【００５６】
最大号数には、追い焚きと給湯の同時使用時に設定される同時使用時最大号数と、給湯単独使用時のうち通常状態において設定される給湯単独使用時最大号数と、給湯単独使用時において所定の条件が成立したことを契機に、その後、所定期間だけ設定される過渡期用最大号数の３種類がある。たとえば、同時使用時最大号数が２０号の場合（器具の最大号数）には、給湯単独使用時最大号数は１６号程度に設定され、過渡期用最大号数は、給湯単独使用時最大号数よりもさらに小さい値に設定される。
【００５７】
ここでは、給湯単独使用時に前述の事象の発生があり、かつそのときの給湯設定温度が６０℃以上であって追い焚き系受熱管４１内に水が滞留していることが、過渡期用最大号数の適用条件になっている。最大号数設定手段８１は、同時使用時最大号数と、単独使用時最大号数と、過渡期用最大号数の中のいずれか１つを一缶二水路型給湯機１０の使用状態に応じて選択し、現時点で用いるべき最大号数の値を燃焼制御手段８５に指示する機能を有している。
【００５８】
最大号数設定手段８１の有する最大号数設定部８２は、過渡期用最大号数の値をいかなる号数にすべきかを決定する回路部分であり、追い焚き系受熱管４１内に滞留している水の温度に応じて、過渡期用最大号数の値を変更するようになっている。また継続時間設定部８３は、最大号数設定部８２の定めた過渡期用最大号数を用いる継続時間の長さを定める回路部分である。またタイマ７３は当該継続時間の経過を実際の計測する回路部分である。
【００５９】
継続時間の長さは複数用意されており、発生した事象に応じて継続時間の長さを変更するほか、追い焚き系受熱管４１内に滞留している水の温度に応じて継続時間の長さを変更するようになっている。最大号数設定手段８１は、過渡期用最大号数を燃焼制御手段８５に指示してから継続時間設定部８３により設定された時間が経過したとき、最大号数を給湯単独使用時最大号数に戻すように燃焼制御手段８５に指示するようになっている。以後、最大号数として過渡期用最大号数が設定されている期間を号数ダウン期間と呼ぶものとする。
【００６０】
燃焼制御手段８５は、出湯すべき湯の設定温度等に基づいてガス量調整弁１４の開度、すなわちバーナー１２に供給するガス量をフィードフォワード制御する第１の燃焼制御部８６と、ガス量調整弁１４の開度を、出湯サーミスタ２９の検出する出湯温度に基づくフィードバック制御を含む所定の制御形態で制御する第２の燃焼制御部８７とを備えている。第１の燃焼制御部８６は、給湯設定温度の湯を出湯するための目標加熱量が変化した時点から所定時間の間、バーナー１２の加熱量をフィードフォワード制御するものである。
【００６１】
また第１の燃焼制御部８６は、最大号数として過渡期用最大号数が設定されてから一定の期間が経過するまでの間、バーナー１２の加熱量をフィードフォワード制御するようになっている。なお、過渡期用最大号数が指定された際に第１の燃焼制御部８６の行うフィードフォワード制御の実行時間は、他の場合よりも長く設定されている。第２の燃焼制御部８７は、第１の燃焼制御部８６によるフィードフォワード制御が終了した後に、ガス量調整弁１４の開度を上述のフィードバック制御を含む所定の制御形態で制御するものである。
【００６２】
第１の燃焼制御部８６は、たとえば、給湯設定温度が変更されたとき、その時点における出湯流量と給水温度と新たな給湯設定温度とに基づいて必要号数を演算し、これを補正ガス量で補正して得た号数に相当する比例弁電流をガス量調整弁１４に設定し、バーナー１２による加熱量をフィードフォワード制御するようになっている。
【００６３】
図２は、号数とガス量調整弁１４に供給する比例弁電流との関係を示している。破線で示す実特性１３１が、号数と比例弁電流との実際の対応関係を示している。加熱量制御手段８０は、号数と比例弁電流との対応関係をいくつかの代表点に基づいて求めた実線で示す推定特性１３２を参照して任意の号数に対応する比例弁電流値を求めるようになっている。従って、必要号数を推定特性１３２に基づいて変換して得た比例弁電流値では、実際の加熱量が本来意図する号数にならない場合がある。このため、ガス補正量に基づいて補正された後の比例弁電流値によってフィードフォワード制御を行うようになっている。
【００６４】
また、第２の燃焼制御部８７によって加熱量が制御され、出湯温度が給湯設定温度で安定する定常状態に入ったとき、第１の燃焼制御部８６は、給水温度と出湯温度と出湯流量とから現実の号数を演算で求め、これとその際の比例弁電流の値とから、ガス補正量の値を修正し更新するようになっている。このガス補正量は、号数に応じてそれぞれ異なる値になるので、ある基準の号数で求めたガス補正量を基準とし、これに別の号数と基準の号数との比率を乗じることによって、別の号数におけるガス補正量を求めるようになっている。
【００６５】
なお、基準の号数と大幅に号数が異なる場合には換算によって適切な補正ガス量を求めることができなくなるので、最大号数設定手段８１によって最大号数の値が変更されるごとに、それまで用いていた補正ガス量を初期化し、新たに設定された最大号数に対応する補正ガス量を改めて求め直すようになっている。このほか、同時使用時最大号数と、給湯単独使用時最大号数と、過渡期用最大号数のそれぞれに対応付けて個別の補正ガス量を記憶しておき、最大号数設定手段８１によってどの最大号数が設定されたかに応じて用いるべき補正ガス量の値を切り替えるようにしてもよい。
【００６６】
流量制御手段９０は、流量制御弁３０の開度を制御することによって出湯量の上限を規制するものである。流量制御手段９０は、流量制御弁３０の開度をフィードフォワード制御する第１の流量制御部９１と、流量制御弁３０の開度を、出湯サーミスタ２９の検出する出湯温度に基づくフィードバック制御を含む所定の制御形態で制御する第２の流量制御部９２とを備えている。第１の流量制御部９１は、給湯設定温度が変更された場合などに、指定されている最大号数の下で給湯設定温度の湯を出湯し得る最大流量を求めて流量制御弁３０の開度をフィードフォワード制御するものである。
【００６７】
フィードフォワード制御時に設定する最大流量としての初期上限流量は、入水サーミスタ２４の検出する入水温度と、給湯設定温度と、最大号数設定手段８１から指定された最大号数とから給湯設定温度の湯を出湯し得る最大流量の予測値を求め、これを所定の補正流量で補正して得られるものである。
【００６８】
先に述べたように図２に示す推定特性から号数を比例弁電流値に換算すると、バーナー１２による加熱量が本来意図した号数からずれる場合があるので、その分、最大流量の予測値を補正流量で補正するようになっている。
【００６９】
第２の流量制御部９２は、初期上限流量に相当する開度に流量制御弁３０が設定された状態の下で、燃焼制御手段８５がバーナー１２の加熱量を最大号数設定手段８１から指示された最大号数まで増加させても給湯設定温度の湯を出湯できないとき、出湯サーミスタ２９の検出する出湯温度が給湯設定温度になるように流量制御弁３０の開度を初期上限流量から変更するものである。
【００７０】
また第１の流量制御部９１は、初期上限流量を求める際に使用する補正流量を第２の流量制御部９２による変更量に基づいて修正するようになっている。これにより、次回以降、より適切な初期上限流量を得ることができる。さらに第１の流量制御部９１の参照する補正流量は、最大号数設定手段８１によって最大号数が変更されるごとに、それまで用いていた補正流量を初期化し、新たに設定された最大号数に対応する補正流量を改めて求め直すようになっている。これは先に述べた補正ガス量の場合と同様に、号数の比率で補正流量を単純に換算して用いると、誤差が大きくなるからである。
【００７１】
なお、同時使用時最大号数と、給湯単独使用時最大号数と、過渡期用最大号数のそれぞれに対応付けて個別の補正流量を記憶しておき、最大号数設定手段８１によってどの最大号数が設定されたかに応じて補正流量の値を切り替えて用いるようにしてもよい。
【００７２】
上述の制御部７０は、実際には、ＣＰＵ（中央処理装置）とＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）とＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）とを主要部とする回路によって構成されている。
【００７３】
次に作用を説明する。
図３は、一缶二水路型給湯機１０が、追い焚き側の沸騰防止のために最大号数を変更する際の処理の流れを示している。この処理は、終始繰り返し行われているものである。まず、給湯側の使用があるか否かを流量センサー２５の出力に基づいて判定し（ステップＳ２０１）、給湯側の使用がないときは（ステップＳ２０１；Ｎ）、ダウン制御終了フラグをリセットして処理を終了する。すなわち、給湯が使用されていない間は、ダウン制御終了フラグをリセットする処理が繰り返し行われることになる。なお、ダウン制御終了フラグは、最大号数を過渡期用最大号数に設定して下げる処理を既に実行したか否かを示す内部情報であり、最大号数を下げる処理が同一要因によって繰り返し行われることを防止するために用いるフラグである。
【００７４】
給湯側の使用があるときは（ステップＳ２０１；Ｙ）、最大号数が過渡期用最大号数に設定され低下される号数ダウン期間中に既に入っているか否かを調べる（ステップＳ２０２）。号数ダウン期間中でない場合は（ステップＳ２０２；Ｎ）、今回の給湯使用が浴槽６０への注湯動作によるものか否か、あるいは注湯動作を伴うものか否かを調べる（ステップＳ２０３）。浴槽６０への注湯動作中は、連絡路５０を通じて給湯流路２０側から送られてきた湯が追い焚き流路４０を介して浴槽６０に注がれるので、追い焚き流路４０内での滞留が無く沸騰の恐れがない。したがって、注湯動作中は（ステップＳ２０３；Ｙ）、最大号数を過渡期用最大号数に下げる必要がないので、処理をステップＳ２１１へ移行させている。
【００７５】
給湯使用が注湯動作を伴わないものであるときは（ステップＳ２０３；Ｎ）、追い焚き動作により循環ポンプ４４が駆動中であるか否かを調べる（ステップＳ２０４）。追い焚き動作により循環ポンプ４４が駆動されている場合には（ステップＳ２０４；Ｎ）、追い焚き流路４０内を水が流れており管内での沸騰の恐れがないので、ステップＳ２１１に移行する。
【００７６】
追い焚き動作による循環ポンプ４４の駆動中でないとき、すなわち、給湯単独使用のときは（ステップＳ２０４；Ｙ）、給湯設定温度が６０℃以上か否かを判別する（ステップＳ２０５）。６０℃以下の場合には（ステップＳ２０５；Ｎ）、最大号数を過渡期用最大号数に下げなくても追い焚き流路４０内で沸騰が生じないので、ステップＳ２１１へ移行する。次に、出湯流量が予め定めた許容変化量を越えて増加したか否かを調べ（ステップＳ２０６）、流量の急増がない場合は（ステップＳ２０６；Ｎ）、ダウン制御終了フラグが既にセットされているか否かを調べる（ステップＳ２０７）。
【００７７】
ステップＳ２０７でダウン制御終了フラグの状態を調べるのは、たとえば、給湯設定温度が６０℃に変更されたことに起因して最大号数を過渡期用最大号数に下げたとき、その後同一の要因によって再度、号数ダウン処理を行わないようにするためである。なお、給湯設定温度が６０℃以下に一旦下げられるとステップＳ２０５で（Ｎ）側に進むので、ダウン制御終了フラグはリセットされる。
【００７８】
出湯量が急増した場合に（ステップＳ２０６；Ｙ）ダウン制御終了フラグの状態を調べないのは、たとえば、給湯設定温度が６０℃以上に変更されたことによって一度、最大号数を過渡期用最大号数に下げる処理を行った後であっても、出湯量が増加すると、さらに加熱量を増やすべき状態に入るからである。また、一旦、出湯量が急増した後にさらに出湯流量が急増する場合や、流量が一度下がってから再び急増する場合のように重複発生する場合があるので、当該要因についてはダウン制御終了フラグの状態を調べてないようになっている。
【００７９】
出湯量が大幅に増大した場合（ステップＳ２０６；Ｙ）、あるいはダウン制御終了フラグがセットされていないときは（ステップＳ２０７；Ｎ）、追い焚き流路４０内に水が滞留しているか否かを調べる（ステップＳ２０８）。ここでは、出湯量の増加などにより加熱量を増加させるべき要因が生じているので、燃焼制御手段８５は、現時点で設定されている給湯単独使用時最大号数の範囲内で、バーナー１２への加熱量を増加させることになる。滞留判別手段１００は、この加熱量の増加による出湯温度の変化を監視し、出湯温度の上昇勾配に基づいて追い焚き流路４０内に水が滞留しているか否かを判別する。なお、滞留のある場合には、その水温がどの程度かを出湯温度の上昇勾配を基準に判別している。
【００８０】
追い焚き流路４０内に水が滞留していない場合には（ステップＳ２０８；Ｎ）、追い焚き流路４０内での沸騰の恐れがないので、ステップＳ２１１に進む。一方、追い焚き流路４０内に水が滞留している場合には（ステップＳ２０８；Ｙ）、燃焼制御手段８５に指示する最大号数を過渡期用最大号数に変更して低下させるとともに（ステップＳ２０９）、アップカウンタであるタイマ７３のカウント値を「０」にリセットし、最大号数を給湯単独使用時最大号数に戻すまでの時間の計時を開始する（ステップＳ２１０）。
【００８１】
このようにして号数ダウン期間中に入った後（ステップＳ２０２；Ｙ）、その期間が終了すると（ステップＳ２１３；Ｙ）、最大号数を給湯単独使用時最大号数に復帰させ（ステップＳ２１４）、ダウン制御終了フラグをセットする（ステップＳ２１５）。
【００８２】
たとえば、熱交換器１１が冷えた状態から給湯単独使用が給湯設定温度６０℃で開始された場合や、給湯設定温度が６０℃以下から６０℃以上に変更された場合には、ステップＳ２０１；Ｙ〜ステップＳ２０２；Ｎ〜ステップＳ２０３；Ｎ〜ステップＳ２０４；Ｙ〜ステップＳ２０５；Ｙ〜ステップＳ２０６；Ｎ〜ステップＳ２０７；Ｎ〜ステップＳ２０８；Ｙの各ステップを経て、最大号数を過渡期用最大号数に設定し低下させる処理（ステップＳ２０９、ステップＳ２１０）が実行される。
【００８３】
また、同時使用から給湯単独使用に切り替えたときは、先に説明したように、結果的に出湯量の急増という現象が生じるので、同時使用から給湯単独使用に移行した場合や、使用者によって出湯流量が急激に増加された場合には、ステップＳ２０１；Ｙ〜ステップＳ２０２；Ｎ〜ステップＳ２０３；Ｎ〜ステップＳ２０４；Ｙ〜ステップＳ２０５；Ｙ〜ステップＳ２０６；Ｙ〜ステップＳ２０８；Ｙの各判断を経て、最大号数を過渡期用最大号数に低下させる処理（ステップＳ２０９、ステップＳ２１０）が実行される。
【００８４】
また、図３には示していないが、どのような事象の発生が原因で最大号数を低下させる処理を行ったかに応じて、設定する過渡期用最大号数の値や号数ダウン期間の長さを変更するようにしてもよい。さらに、追い焚き流路４０内に滞留していた水の温度に応じて、過渡期用最大号数の値や号数ダウン期間の長さを変更するようにしてもよい。
【００８５】
最大号数を過渡期用最大号数に低下させた際には、その後の所定期間の間、バーナー１２の加熱量制御が第１の燃焼制御部８６によりフィードフォワード制御される。この際のフィードフォワード制御の実行時間の長さは、他の場合、たとえば、設定温度が４０℃から５０℃に変更された場合などに行われるフィードフォワード制御の実行時間よりも長くなっている。これは最大号数を小さくしても、フィードバック制御が働くと、設定された最大号数まで急激に加熱量が急増する場合があるので、フィードフォーワード制御の実行時間を通常よりも長くし、より緩やかに加熱量を増加させるようになっている。これにより、追い焚き流路４０内での沸騰をより確実に防止することができる。
【００８６】
なお、号数ダウン期間中に新たな号数ダウンの要因が発生した場合には、先に発生した号数ダウン期間の終了時刻と、新たに生じた要因に基づく号数ダウン期間の終了時刻のうち、より遅い時刻まで、号数ダウン期間を延長するようになっている。たとえば、給湯設定温度が６０℃以上に変更されたことに基づいて最大号数を過渡期用最大号数に低下させている期間中に、出湯量が急増した場合に上記のような処理が行われることになる。さらに、補正ガス量、補正流量等の値は、最大号数を過渡期用最大号数に変更したときや、最大号数を給湯単独使用時最大号数に変更した際に、クリアされる。
【００８７】
また、最大号数設定手段８１は、号数ダウン期間が終了し最大号数を給湯単独使用時最大号数に復帰させてから所定のハンチング防止時間が経過するまでの間は、大流量変化等が生じた場合であっても、過渡期用最大号数への変更を行わないようになっている。最大号数の制限が解除されると、これに伴って出湯流量の上限量が緩和されるので、出湯量が増大して出湯温度が低下し、加熱量を増加させる制御が働く。このときの流量増加に基づいて再度、最大号数を過渡期用最大号数に低下させると、加熱量がハンチングし制御が不安定になってしまう。そこで、号数ダウン期間が終了してから所定期間が経過するまでの間は、最大号数を過渡期用最大号数に下げる処理を禁止している。
【００８８】
以上説明した実施の形態では、加熱後の出湯温度の上昇勾配に基づいて追い焚き流路４０内に水が滞留しているか否か等を判別するようにしたが、注湯動作や追い焚き動作の履歴に基づいて判別しても良いし、実際に循環ポンプ４４を駆動して流水スイッチ４６がオンするか否かによって滞留する水の有無を確認するようにしてもよい。
【００８９】
また実施の形態では、冷えた状態からの給湯単独使用の開始や、出湯量の増大などの事象の発生に基づいて最大号数を過渡期用最大号数に低下させるようにしたが、ガス量調整弁１４の開度の変化を監視し、一定以上の増加率でガス供給量を増やしたとき、給湯単独使用であって追い焚き流路４０に水が滞留していることを条件に、最大号数を低下させるようにしてもよい。
【００９０】
さらに、追い焚き系受熱管内に滞留している水の温度に応じて、過渡期用最大号数の値や号数ダウン期間の長さを変更するようにしたが、１種類の過渡期用最大号数を固定的に用いるようにしてもよい。また事象の種類に応じて号数ダウン期間の長さを変更するようにしたが、同一の号数ダウン期間を事象の種類にかかわらず一律に用いるようにしてもよい。
【００９１】
また実施の形態では一缶二水路型の給湯と追い焚きの例を示したが、これに限定されず、給湯と他の流路、たとえば、暖房でもかまわない。したがって、給湯と追い焚きと暖房の各流路を共通の熱交換器で加熱する一缶多水路型給湯機でも本願は有効である。なお、バーナーへ供給する燃料はガス以外に石油等であってもかまわない。また、石油等ではガンタイプバーナーのようなバーナーレスタイプなどでもよい。
【００９２】
【発明の効果】
本発明にかかる一缶多水路型給湯機およびその制御方法によれば、給湯単独使用時にバーナーの加熱量を所定の基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化が起きたとき、その後所定時間が経過するまでの間、設定する最大号数を単独使用時最大号数より小さい値に下げるので、必要以上の加熱が抑えられ、非給湯側流路内での沸騰を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る一缶多水路型給湯機を示す説明図である。
【図２】比例弁電流値と号数との対応関係の実特性および推定特性を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る一缶多水路型給湯機が追い焚き側の沸騰防止のために最大号数を変更する際の処理の流れを示す流れ図である。
【図４】従来から使用されている一缶二水路型給湯機の概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…一缶二水路型給湯機
１１…熱交換器
１２…バーナー
１４…ガス量調整弁
２０…給湯流路
２４…入水サーミスタ
２５…流量センサー
２７…熱交サーミスタ
２９…出湯サーミスタ
３０…流量制御弁
４０…追い焚き流路
４４…循環ポンプ
４６…流水スイッチ
６０…浴槽
７０…制御部
７１…単独使用判別手段
７２…状態変化判別手段
７３…タイマ
８０…加熱量制御手段
８１…最大号数設定手段
８２…最大号数設定部
８３…継続時間設定部
８５…燃焼制御手段
８６…第１の燃焼制御部
８７…第２の燃焼制御部
９０…流量制御手段
９１…第１の流量制御部
９２…第２の流量制御部
１００…滞留判別手段
１０１…上昇勾配取得部
１０２…上昇勾配比較部
【発明の属する技術分野】
本発明は、給水の通る給湯流路と非給湯側流路とが１つの熱交換器を経由する一缶多水路型給湯機およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一缶二水路型給湯機は、図４に示すように、浴槽７０２内の湯を追い焚きするための追い焚き流路７０３と給湯流路７０１とがフィンを共通にする１つの熱交換器７０４を通っており、これら２つの流路内の水を１つのバーナー７０５で加熱するようになっている。バーナー７０５に供給するガス量は、ガス供給管の途中に設けた比例弁７０６によって調整される。
【０００３】
このような一缶二水路型給湯機では、バーナー７０５を燃焼させると、給湯流路７０１と非給湯側流路である追い焚き流路７０３とが同時に加熱されるので、給湯単独使用時に追い焚き流路７０３内に滞留している水が沸騰しないよう、熱交換器７０４の構造上、追い焚き流路７０３側の吸熱比率を低く抑えてある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術では、追い焚き流路側の吸熱比率を低く抑えてあるので、風呂の追い焚きに要する時間が長くかかるという問題がある。本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、非給湯側流路の吸熱比率を高めても給湯単独使用時に非給湯側流路内での沸騰を防ぐことのできる一缶多水路型給湯機およびその制御方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
［１］給水の通る給湯流路（２０）と非給湯側流路（４０）とが１つの熱交換器（１１）を経由する一缶多水路型給湯機において、
前記熱交換器（１１）を加熱するバーナー（１２）と、前記バーナー（１２）による加熱量を制御する加熱量制御手段（８０）と、前記給湯流路（２０）にだけ通水のある給湯単独使用か否かを判別する単独使用判別手段（７１）と、前記バーナー（１２）の加熱量を所定の基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化が生じたか否かを判別する状態変化判別手段（７２）とを備え、
前記加熱量制御手段（８０）は、前記加熱量の上限値である最大号数を設定変更する最大号数設定手段（８１）と、前記最大号数設定手段（８１）によって設定された前記最大号数の範囲内で前記バーナー（１２）の加熱量を制御する燃焼制御手段（８５）とを有し、
前記最大号数設定手段（８１）は、前記給湯単独使用時に前記バーナー（１２）の加熱量を前記基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があったとき、その後所定時間が経過するまでの間、前記最大号数の値を給湯単独使用時に設定可能な最大号数として予め定められている単独使用時最大号数より小さい値に設定することを特徴とする一缶多水路型給湯機。
【０００６】
［２］給水の通る給湯流路（２０）と非給湯側流路（４０）とが１つの熱交換器（１１）を経由する一缶多水路型給湯機において、
前記熱交換器（１１）を加熱するバーナー（１２）と、前記バーナー（１２）による加熱量を制御する加熱量制御手段（８０）と、前記給湯流路（２０）にだけ通水のある給湯単独使用か否かを判別する単独使用判別手段（７１）と、前記バーナー（１２）の加熱量を所定の基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化が生じたか否かを判別する状態変化判別手段（７２）と、前記非給湯側流路（４０）内に水が滞留しているかを判別する滞留判別手段（１００）とを備え、
前記加熱量制御手段（８０）は、前記加熱量の上限値である最大号数を設定変更する最大号数設定手段（８１）と、前記最大号数設定手段（８１）によって設定された前記最大号数の範囲内で前記バーナー（１２）の加熱量を制御する燃焼制御手段（８５）とを有し、
前記最大号数設定手段（８１）は、前記給湯単独使用時に前記バーナー（１２）の加熱量を前記基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化がありかつ前記非給湯側流路（４０）内に水が滞留しているとき、その後所定時間が経過するまでの間、前記最大号数の値を給湯単独使用時に設定可能な最大号数として予め定められている単独使用時最大号数より小さい値に設定することを特徴とする一缶多水路型給湯機。
【０００７】
［３］前記滞留判別手段（１００）は、前記非給湯側流路（４０）内に水が滞留しているか否かに加えて滞留している水の温度を判別するものであり、前記最大号数設定手段（８１）は、前記所定時間の長さおよび前記最大号数のうちのいずれか一方または双方を前記非給湯側流路（４０）内に滞留している水の温度に応じて変更することを特徴とする［２］記載の一缶多水路型給湯機。
【０００８】
［４］前記滞留判別手段（１００）は、前記給湯単独使用時に前記バーナー（１２）の加熱量を前記基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があった後における出湯温度の上昇勾配に基づいて、前記非給湯側流路（４０）内の水の状態を判別することを特徴とする［２］または［３］記載の一缶多水路型給湯機。
【０００９】
［５］前記状態変化判別手段（７２）は、前記給湯流路（２０）内に滞留する水が所定温度以下の状態から給湯動作を開始した場合と、非給湯側と給湯とを同時に使用している状態から給湯単独使用に移行した場合と、給湯側の設定温度が予め定めた基準温度より高い温度に変更された場合と、前記給湯流路（２０）内の流量が予め定めた許容変化量を越えて増加した場合のうちのいずれかの事象が起きたとき、前記バーナー（１２）の加熱量を前記基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があったものと判別することを特徴とする［１］、［２］、［３］または［４］記載の一缶多水路型給湯機。
【００１０】
［６］前記最大号数設定手段（８１）が前記最大号数の値を前記給湯単独使用時最大号数より小さい値に設定する前記所定の期間の長さを、前記事象ごとに定めたことを特徴とする［５］記載の一缶多水路型給湯機。
【００１１】
［７］前記最大号数設定手段（８１）は、前記最大号数を前記単独使用時最大号数より小さく設定している期間中に前記バーナー（１２）の加熱量を前記基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化が再び起きたとき、前記期間の終了時刻と新たに生じた前記使用状態の変化に基づいて最大号数を小さく設定すべき期間の終了時刻とを比較し、より遅い終了時刻が到来するまでの間、前記最大号数の値を前記単独使用時最大号数より小さい値に設定することを特徴とする［１］、［２］、［３］、［４］、［５］または［６］記載の一缶多水路型給湯機。
【００１２】
［８］前記最大号数設定手段（８１）は、前記最大号数を前記単独使用時最大号数より小さい値に設定している状態からこれを解除したとき、その後、所定のハンチング防止時間が経過するまでの間、前記単独使用時最大号数より小さい値への前記最大号数の設定変更を禁止することを特徴とする［１］、［２］、［３］、［４］、［５］、［６］または［７］記載の一缶多水路型給湯機。
【００１３】
［９］前記燃焼制御手段（８５）は、前記バーナー（１２）の加熱量をフィードフォワード制御する第１の燃焼制御部（８６）と、前記バーナー（１２）の加熱量を出湯温度に基づくフィードバック制御を含む所定の制御形態で制御する第２の燃焼制御部（８７）とを備え、
前記第１の燃焼制御部（８６）は、設定温度の湯を出湯するための目標加熱量が変化したとき前記バーナー（１２）による加熱量をフィードフォワード制御するとともに、前記最大号数設定手段（８１）が前記最大号数の値を前記単独使用時最大号数より小さい値に設定した際に行うフィードフォワード制御の実行時間を他の場合よりも長くすることを特徴とする［１］、［２］、［３］、［４］、［５］、［６］、［７］または［８］記載の一缶多水路型給湯機。
【００１４】
［１０］前記給湯流路（２０）を通じて出湯される湯の量を制限する流量制御弁（３０）と、前記流量制御弁（３０）の開度を制御する流量制御手段（９０）とを備え、前記バーナー（１２）の加熱量を前記最大号数設定手段（８１）によって設定されている最大号数まで増加させても設定温度の湯を出湯できないとき、前記設定温度の湯が出湯されるように前記流量制御弁（３０）の開度を制限することを特徴とする［１］、［２］、［３］、［４］、［５］、［６］、［７］、［８］または［９］記載の一缶多水路型給湯機。
【００１５】
［１１］前記燃焼制御手段（８５）は、設定温度の湯を出湯するための目標加熱量が変化したとき前記バーナー（１２）の加熱量をフィードフォワード制御する第１の燃焼制御部（８６）と、前記第１の燃焼制御部（８６）による前記フィードフォワード制御の終了後、出湯温度に基づくフィードバック制御を含む所定の制御形態で前記バーナー（１２）の加熱量を制御する第２の燃焼制御部（８７）とを備え、
前記第１の燃焼制御部（８６）は、前記第２の燃焼制御部（８７）によるフィードバック量に基づいて次回以降に前記フィードフォワード制御を行う際のガス量の設定値を補正するとともに、この補正量を前記最大号数設定手段（８１）によって前記最大号数が変更されるごとに初期化することを特徴とする［１］、［２］、［３］、［４］、［５］、［６］、［７］、［８］、［９］または［１０］記載の一缶多水路型給湯機。
【００１６】
［１２］前記給湯流路（２０）を通じて出湯される湯の量を制限する流量制御弁（３０）と、前記流量制御弁（３０）の開度を制御する流量制御手段（９０）とを備え、
前記流量制御手段（９０）は、最大号数と設定温度と加熱前の給水温度とから前記設定温度の湯を出湯し得る最大流量の予測値を求めこれを所定の補正流量で補正して得た初期上限流量になるように前記流量制御弁（３０）の開度をフィードフォワード制御する第１の流量制御部（９１）と、前記流量制御弁（３０）が前記初期上限流量に相当する開度に設定された状態の下で前記バーナー（１２）の加熱量を前記最大号数設定手段（８１）によって設定された最大号数まで増加させても前記設定温度の湯を出湯できないとき、前記設定温度の湯が出湯されるように前記流量制御弁（３０）の開度を変更する第２の流量制御部（９２）とを有し、
前記第１の流量制御部（９１）は、前記第２の流量制御部（９２）による前記流量制御弁（３０）の開度の変更量に基づいて前記補正流量を修正するとともに、この補正流量を前記最大号数設定手段（８１）によって前記最大号数が変更されるごとに初期化することを特徴とする［１］、［２］、［３］、［４］、［５］、［６］、［７］、［８］、［９］、［１０］または［１１］記載の一缶多水路型給湯機。
【００１７】
［１３］給水の通る給湯流路（２０）と非給湯側流路（４０）とが１つの熱交換器（１１）を経由する一缶多水路型給湯機の制御方法において、
前記給湯流路（２０）にだけ通水のある給湯単独使用時であって前記バーナー（１２）の加熱量を所定の基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があったとき、その後所定時間が経過するまでの間、前記バーナー（１２）による加熱量の上限値である最大号数の値を、前記給湯単独使用時に設定可能な最大号数として予め定められている単独使用時最大号数より小さい値に設定することを特徴とする一缶多水路型給湯機の制御方法。
【００１８】
前記本発明は次のように作用する。
最大号数設定手段（８１）は、給湯単独使用時にバーナー（１２）の加熱量を所定の基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があったとき、その後、所定時間が経過するまでの間、バーナー（１２）による加熱量の上限値である最大号数の値を、給湯単独使用時に設定可能な最大号数として予め定められている単独使用時最大号数より小さい値に設定する。
【００１９】
通常、バーナー（１２）による加熱量は、出湯温度に基づくフィードバック制御を含む制御形態で制御されるが、加熱量を増大させても、出湯温度はすぐに上昇しないので、フィードバック制御がききすぎて加熱量が必要以上に増大してしまう。特に、設定温度が急激に高められた場合や、出湯量が急激に増加した場合などのように、バーナー（１２）による加熱量を急激に増加させるべき使用状態の変化が起こるとその傾向が顕著に現れるので、給湯単独使用時においては追い焚き流路などの非給湯側流路（４０）内で沸騰が生じてしまう。
【００２０】
本発明では、給湯単独使用時にバーナー（１２）の加熱量を所定の基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化が起きたとき、その後所定時間が経過するまでの間、最大号数を単独使用時最大号数より小さい値に下げるので、必要以上の加熱が抑えられ、非給湯側流路（４０）内での沸騰を防止することができる。
【００２１】
また、滞留判別手段（１００）によって、非給湯側流路（４０）内に水が滞留しているか否かを判別し、給湯単独使用時にバーナー（１２）の加熱量を基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があり、かつ非給湯側流路（４０）内に水が滞留しているとき、その後所定時間が経過するまでの間、最大号数を単独使用時最大号数より小さい値に設定する。
【００２２】
このように、非給湯側流路（４０）内に水が滞留しているときだけ最大号数を単独使用時最大号数よりも小さく設定するので、非給湯側流路（４０）内に水がなく沸騰の可能性の無いときには最大号数が小さく制限されず、短時間のうちに設定温度の湯を出湯することができる。
【００２３】
また滞留判別手段（１００）は、非給湯側流路（４０）内に水が滞留しているか否かに加えて滞留している水の温度を判別し、最大号数設定手段（８１）は、最大号数を単独使用時最大号数よりも小さく設定する所定時間の長さおよび最大号数の値のうちのいずれか一方または双方を、非給湯側流路（４０）内に滞留している水の温度に応じて変更する。
【００２４】
これにより、非給湯側流路（４０）側が既に暖まっているか否かに応じて加熱の仕方が変更されるので、非給湯側流路内での沸騰を抑えつつ、より短時間のうちに出湯温度を設定温度に近づけることができる。
【００２５】
滞留判別手段（１００）は、給湯単独使用時にバーナー（１２）の加熱量を基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があった後における出湯温度の上昇勾配に基づいて、非給湯側流路（４０）内の水の状態を判別する。
【００２６】
非給湯側流路（４０）内に水が滞留している場合には、その水温が高いほど非給湯側流路（４０）側の吸熱量が少なくなり、出湯温度の上昇勾配が大きくなる。また非給湯側流路（４０）内に水が滞留していなければ、非給湯側の吸熱量がさらに少なくなるので、より一層、出湯温度の上昇勾配が大きくなる。そこで、加熱量を増大させてからの出湯温度の上昇勾配を監視することによって、非給湯側流路（４０）内に水が滞留しているか否かおよび滞留している水の温度を判別している。
【００２７】
状態変化判別手段（７２）は、給湯流路（２０）内に滞留する水が所定温度以下の状態から給湯動作を開始した場合と、非給湯側と給湯とを同時に使用している状態から給湯単独使用に移行した場合と、給湯側の設定温度が予め定めた基準温度以上に変更された場合と、給湯流路（２０）内の流量が予め定めた許容変化量を越えて増加した場合のうちのいずれかの事象が起こったとき、バーナー（１２）の加熱量を基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があったものと判別する。
【００２８】
このように、特定の事象の発生により、バーナー（１２）の加熱量を基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化のあったことを判別するので、その判別を容易に行うことができ、装置構成の簡略化を図ることができる。また最大号数を制限すべきか否かを、実際に加熱量が必要以上に増大する前に判別できるので、沸騰の発生を効果的に防止することができる。
【００２９】
さらに最大号数設定手段（８１）が最大号数の値を給湯単独使用時最大号数より小さい値に設定し維持する所定の期間の長さを、各事象ごとに定める。これにより最大号数を制限する期間を各事象ごとに最適な長さに設定でき、非給湯側流路（４０）内での沸騰を防止しながら出湯温度をより短時間のうちに設定温度まで立ち上げることができる。
【００３０】
また最大号数設定手段（８１）は、最大号数を単独使用時最大号数より小さく設定している期間中にバーナー（１２）の加熱量を基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化が再び起きたとき、既に設定中の期間の終了時刻と新たに生じた使用状態の変化に基づいて最大号数を小さく設定すべき期間の終了時刻とを比較し、より遅い終了時刻が到来するまでの間、最大号数の値を単独使用時最大号数より小さい値に設定する。
【００３１】
これにより、最大号数を小さく設定している期間中に出湯流量の急激な増大が起きたような場合であっても、非給湯側流路内での沸騰を適切に防止することができる。特により遅い終了時刻まで延長されるので、各事象ごとに最大号数を下げておく期間の長さが異なる場合であっても、沸騰防止のために必要な期間を適切に確保することができる。すなわち、事象ごとに期間の長さが異なる場合には、先に起きた事象についての終了時刻が、後から起きた事象についての終了時刻よりも遅い場合もあるので、より遅い方の終了時刻を優先することで、非給湯側流路（４０）内での沸騰を適切に防止することができる。
【００３２】
最大号数設定手段（８１）は、最大号数を単独使用時最大号数より小さい値に設定している状態からこれを解除したとき、その後、所定のハンチング防止時間が経過するまでの間、単独使用時最大号数より小さい値への最大号数の設定変更を禁止する。
【００３３】
すなわち、最大号数の制限が解除されると、これに伴って出湯流量の上限量が緩和されるので、最大号数の制限を解除した直後に出湯流量が増大して出湯温度が低下し、加熱量を増減させる制御が働くことになる。このとき、最大号数を再度、小さく制限するとハンチングが起こり制御が不安定になってしまう。そこで、解除後の所定期間は、最大号数を単独使用時最大号数よりも小さい値に設定変更する処理を禁止し、制御の安定性を確保している。
【００３４】
燃焼制御手段（８５）は、バーナー（１２）の加熱量をフィードフォワード制御する第１の燃焼制御部（８６）と、バーナー（１２）の加熱量を出湯温度に基づくフィードバック制御を含む所定の制御形態で制御する第２の燃焼制御部（８７）とを備え、第１の燃焼制御部（８６）は、設定温度の湯を出湯するための目標加熱量が変化したときバーナー（１２）による加熱量をフィードフォワード制御するとともに、最大号数設定手段（８１）が最大号数の値を単独使用時最大号数より小さい値に設定した際に行うフィードフォワード制御の実行時間を他の場合よりも長くする。
【００３５】
最大号数を小さくしても、フィードバック制御が働くと、設定された最大号数まで急激に加熱量が増加する場合があるので、フィードフォーワード制御時間を通常よりも長くすることで、より緩やかに加熱量を増加させることが可能になり、非給湯側流路（４０）内での沸騰を確実に防止することができる。
【００３６】
給湯流路（２０）を通じて出湯される湯の量を制限する流量制御弁（３０）の開度を制御する流量制御手段（９０）は、最大号数設定手段（８１）によって設定されている最大号数までバーナー（１２）の加熱量を増加させても設定温度の湯を出湯できないとき、当該設定温度の湯が出湯されるように流量制御弁（３０）の開度を制限する。したがって、最大号数設定手段（８１）によって単独使用時最大号数よりも小さい値に最大号数が設定されている間も、当該最大号数を基準に出湯量が制限され、その間にも設定温度の湯を出湯することができる。
【００３７】
燃焼制御手段（８５）の有する第１の燃焼制御部（８６）は、設定温度の湯を出湯するための目標加熱量が変化したときバーナー（１２）の加熱量をフィードフォワード制御し、第２の燃焼制御部（８７）は、第１の燃焼制御部（８６）によるフィードフォワード制御の終了後、出湯温度に基づくフィードバック制御を含む所定の制御形態でバーナー（１２）の加熱量を制御する。また、第１の燃焼制御部（８６）は、第２の燃焼制御部（８７）によるフィードバック量に基づいて次回以降にフィードフォワード制御を行う際のガス量の設定値を補正するとともに、この補正量を最大号数設定手段（８１）によって最大号数が変更されるごとに初期化する。
【００３８】
このように最大号数が設定変更されるごとにフィードフォワード制御時に設定するガス量の補正量を初期化するので、異なる最大号数の下で求めた補正量に影響されることなく、各最大号数において適切なガス量でフィードフォワード制御を行うことができる。
【００３９】
給湯流路（２０）を通じて出湯される湯の量を制限する流量制御弁（３０）の開度を制御する流量制御手段（９０）の有する第１の流量制御部（９１）は、最大号数と設定温度と加熱前の給水温度とから設定温度の湯を出湯し得る最大流量の予測値を求め、所定の補正流量でこの予測値を補正して得た初期上限流量になるように流量制御弁（３０）の開度をフィードフォワード制御する。第２の流量制御部（９２）は、流量制御弁（３０）が初期上限流量に相当する開度に設定された状態の下でバーナー（１２）の加熱量を最大号数設定手段（８１）によって設定された最大号数まで増加させても設定温度の湯を出湯できないとき、設定温度の湯が出湯されるように流量制御弁（３０）の開度を変更し補正する。
【００４０】
第１の流量制御部（９１）は、初期上限流量を求める際に用いる補正流量を第２の流量制御部（９２）による変更量に基づいて修正するとともに、この補正流量を最大号数設定手段（８１）によって最大号数が変更されるごとに初期化する。
【００４１】
このようにフィードフォワード制御時に設定する初期上限流量を求める際に参照する補正流量を最大号数が設定変更されるごとに初期化するので、異なる最大号数での補正流量に影響されることなく、各最大号数において適切な初期上限流量を求めてフィードフォワード制御を行うことができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の一実施の形態を説明する。
各図は本発明の一実施の形態を示している。
図１に示すように、本実施の形態にかかる一缶二水路型給湯機１０は、給水を加熱するための給湯流路２０と、浴槽６０内の湯を追い焚きするための追い焚き流路４０の双方が通る熱交換器１１と、当該熱交換器１１を加熱するためのバーナー１２とを備えている。当該バーナー１２には、燃焼ガスの供給路であるガス供給管１３が接続されており、ガス供給管１３の途中には、燃焼ガスの供給量を調整するためのガス量調整弁１４（比例弁）が取り付けられている。
【００４３】
給湯流路２０は、熱交換器１１のフィンプレートから受熱する配管部分である給湯系受熱管２１と、給湯系受熱管２１の入口部に通じ、給水の流れ込み側となる給水管２２と、給湯系受熱管２１の出口部から延びる給湯管２３とから構成されている。給水管２２には、流入する給水の温度（入水温度）を検知するための入水サーミスタ２４と、通水量を検知するための流量センサー２５が設けられている。
【００４４】
また、給湯系受熱管２１のうち、熱交換器１１の外部で折り返すＵベント部には、当該部分における水温を検知する水管サーミスタ２６が設けてある。給湯系受熱管２１の出口部近傍には、給湯系受熱管２１で加熱された後の水温（熱交内水温）を検知する熱交サーミスタ２７が配置されている。
【００４５】
給湯管２３のうち熱交サーミスタ２７よりも下流側の所定箇所と給水管２２のうち流量センサー２５より上流側の所定箇所との間は、熱交換器１１を介さずに給水を給湯管２３へ送り込むためのバイパス通路２８によって接続されている。また、当該バイパス通路２８の途中には、熱交換器１１を迂回させる給水の流量を調整するためのバイパス流量制御弁２８ａが設けられている。
【００４６】
給湯管２３には、バイパス通路２８との接続位置よりも下流側の箇所に、熱交換器１１で加熱された湯とバイパス通路２８を通じて熱交換器１１を迂回した給水とがミキシングされた後の水温（出湯温度）を検知するための出湯サーミスタ２９が配置されている。また給湯管２３には、バイパス通路２８との接続位置よりも上流側の箇所に出湯量を調整するための流量制御弁３０が設けられている。
【００４７】
非給湯側流路としての追い焚き流路４０は、熱交換器１１のフィンプレートから受熱する配管部分である追い焚き系受熱管４１と、追い焚き系受熱管４１の一端部（追い焚き循環時における入口側）と浴槽６０との間を接続する追い焚き戻り管４２と、追い焚き系受熱管４１の他端部と浴槽６０との間を接続する追い焚き往き管４３とから構成されている。追い焚き戻り管４２の途中には、浴槽６０内の湯を追い焚き系受熱管４１に向けて送る循環ポンプ４４と、循環する水の温度を検出する風呂サーミスタ４５と、循環ポンプ４４を回した際に追い焚き戻り管４２内を水が流れるか否かを検知する流水スイッチ４６とが設けられている。
【００４８】
追い焚き戻り管４２のうち循環ポンプ４４よりも追い焚き系受熱管４１側の所定箇所と給湯管２３のうち出湯サーミスタ２９よりも下流側の所定箇所との間は、給湯管２３内の水を追い焚き流路４０に送り込むための連絡路５０によって接続されている。また、連絡路５０の途中には、給湯管２３からの水を追い焚き戻り管４２に流すか否かを切り替えるための切替弁５１が設けられている。切替弁５１を開くことにより、給湯流路２０側で加熱された湯を浴槽６０へ注ぎ込むことが可能になっている。
【００４９】
一缶二水路型給湯機１０は、給湯動作、注湯動作、追い焚き動作など各種の動作を制御するための制御部７０を備えている。制御部７０には、出湯温度の設定や、風呂の追い焚き指示等を受け付けるためのリモコン１２０が接続されている。このリモコン１２０は浴室等に設置されるものである。制御部７０には、ガス量調整弁１４、入水サーミスタ２４、流量センサー２５、水管サーミスタ２６、熱交サーミスタ２７、バイパス通路２８、出湯サーミスタ２９、循環ポンプ４４、切替弁５１等の各種の制御部品やセンサ類が電気的に接続されている。
【００５０】
制御部７０は、加熱量制御手段８０と、流量制御手段９０と、単独使用判別手段７１と、状態変化判別手段７２と、滞留判別手段１００と、タイマ７３とを備えている。このうち、単独使用判別手段７１は、給湯のみを単独で使用する給湯単独使用の状態にあるか否か、追い焚きのみを単独で使用する追い焚き単独使用の状態にあるか、給湯と追い焚きとを同時に使用する同時使用の状態にあるかを判別する回路部分である。単独使用判別手段７１は、リモコン１２０からの追い焚き指示の有無や流水スイッチ４６のオンオフ状態および内部の動作フラグ等を基にして追い焚きが動作中か否かを判別する。また流量センサー２５のオンオフを基にして給湯側を使用しているか否かを判別するようになっている。
【００５１】
状態変化判別手段７２は、給湯側の流路内に滞留する水が所定温度以下の冷えた状態から給湯動作を開始した場合と、追い焚きと給湯の同時使用の状態から給湯単独使用の状態に移行した場合と、給湯側の設定温度が予め定めた基準温度より高い温度に変更された場合と、出湯量が予め定めた許容変化量を越えて増加した場合の各事象が起こったか否かを判別する回路部分である。これら各事象は、バーナー１２による加熱量を急激に増加させるべき使用状態の変化に対応している。
【００５２】
なお同時使用から給湯単独使用へ移行すると、追い焚き側への吸熱量が減るので、その分、出湯流量の制限が緩和されて一時的に給湯側の流量が増大する。これにより出湯温度が急に下がり、結果的に加熱量を大きく増加させるべき事態を招く。このため、同時使用から給湯単独使用へ移行した場合を、状態変化判別手段７２で判別すべき事象の１つに加えてある。
【００５３】
滞留判別手段１００は、追い焚き系受熱管４１内に水が滞留しているか否かと、滞留している水の温度がどの程度であるかを判別する回路部分である。滞留判別手段１００は、上昇勾配取得部１０１と、上昇勾配比較部１０２とを備えている。上昇勾配取得部１０１は、状態変化判別手段７２によって上述の事象のうちのいずれかの発生が検知された時点からの出湯温度の上昇勾配を計測する回路部分である。上昇勾配比較部１０２は、計測した出湯温度の上昇勾配と予め記憶している各種の基準勾配値とを比較し、その結果に基づいて追い焚き系受熱管４１内に水が滞留しているか否か等を判別する回路部分である。
【００５４】
追い焚き系受熱管４１内に水が滞留している場合には、その水温が高いほど追い焚き系受熱管４１側の吸熱量が少なくなり、出湯温度の上昇勾配が大きくなる。また追い焚き系受熱管４１内に水が滞留していなければ、追い焚き側の吸熱量がさらに少なくなるので、より一層、出湯温度の上昇勾配が大きくなる。そこで、滞留判別手段１００は、上述の事象の発生に伴って加熱量を増大させた後における出湯温度の変化を監視し、その上昇勾配の大きさによって追い焚き系受熱管４１内に水が滞留しているか否かおよび滞留している水の温度の高低を判別するようになっている。
【００５５】
加熱量制御手段８０は、バーナー１２への加熱量を制御する回路部分であり、最大号数設定手段８１と、燃焼制御手段８５とを備えている。最大号数設定手段８１は、各使用状態における最大号数、すなわち、設定し得るガス量調整弁１４の開度の上限値を定める回路部分である。燃焼制御手段８５は、バーナー１２による加熱量（ガス量調整弁１４の開度）を、最大号数設定手段８１の定めた最大号数の範囲内で調整する回路部分である。
【００５６】
最大号数には、追い焚きと給湯の同時使用時に設定される同時使用時最大号数と、給湯単独使用時のうち通常状態において設定される給湯単独使用時最大号数と、給湯単独使用時において所定の条件が成立したことを契機に、その後、所定期間だけ設定される過渡期用最大号数の３種類がある。たとえば、同時使用時最大号数が２０号の場合（器具の最大号数）には、給湯単独使用時最大号数は１６号程度に設定され、過渡期用最大号数は、給湯単独使用時最大号数よりもさらに小さい値に設定される。
【００５７】
ここでは、給湯単独使用時に前述の事象の発生があり、かつそのときの給湯設定温度が６０℃以上であって追い焚き系受熱管４１内に水が滞留していることが、過渡期用最大号数の適用条件になっている。最大号数設定手段８１は、同時使用時最大号数と、単独使用時最大号数と、過渡期用最大号数の中のいずれか１つを一缶二水路型給湯機１０の使用状態に応じて選択し、現時点で用いるべき最大号数の値を燃焼制御手段８５に指示する機能を有している。
【００５８】
最大号数設定手段８１の有する最大号数設定部８２は、過渡期用最大号数の値をいかなる号数にすべきかを決定する回路部分であり、追い焚き系受熱管４１内に滞留している水の温度に応じて、過渡期用最大号数の値を変更するようになっている。また継続時間設定部８３は、最大号数設定部８２の定めた過渡期用最大号数を用いる継続時間の長さを定める回路部分である。またタイマ７３は当該継続時間の経過を実際の計測する回路部分である。
【００５９】
継続時間の長さは複数用意されており、発生した事象に応じて継続時間の長さを変更するほか、追い焚き系受熱管４１内に滞留している水の温度に応じて継続時間の長さを変更するようになっている。最大号数設定手段８１は、過渡期用最大号数を燃焼制御手段８５に指示してから継続時間設定部８３により設定された時間が経過したとき、最大号数を給湯単独使用時最大号数に戻すように燃焼制御手段８５に指示するようになっている。以後、最大号数として過渡期用最大号数が設定されている期間を号数ダウン期間と呼ぶものとする。
【００６０】
燃焼制御手段８５は、出湯すべき湯の設定温度等に基づいてガス量調整弁１４の開度、すなわちバーナー１２に供給するガス量をフィードフォワード制御する第１の燃焼制御部８６と、ガス量調整弁１４の開度を、出湯サーミスタ２９の検出する出湯温度に基づくフィードバック制御を含む所定の制御形態で制御する第２の燃焼制御部８７とを備えている。第１の燃焼制御部８６は、給湯設定温度の湯を出湯するための目標加熱量が変化した時点から所定時間の間、バーナー１２の加熱量をフィードフォワード制御するものである。
【００６１】
また第１の燃焼制御部８６は、最大号数として過渡期用最大号数が設定されてから一定の期間が経過するまでの間、バーナー１２の加熱量をフィードフォワード制御するようになっている。なお、過渡期用最大号数が指定された際に第１の燃焼制御部８６の行うフィードフォワード制御の実行時間は、他の場合よりも長く設定されている。第２の燃焼制御部８７は、第１の燃焼制御部８６によるフィードフォワード制御が終了した後に、ガス量調整弁１４の開度を上述のフィードバック制御を含む所定の制御形態で制御するものである。
【００６２】
第１の燃焼制御部８６は、たとえば、給湯設定温度が変更されたとき、その時点における出湯流量と給水温度と新たな給湯設定温度とに基づいて必要号数を演算し、これを補正ガス量で補正して得た号数に相当する比例弁電流をガス量調整弁１４に設定し、バーナー１２による加熱量をフィードフォワード制御するようになっている。
【００６３】
図２は、号数とガス量調整弁１４に供給する比例弁電流との関係を示している。破線で示す実特性１３１が、号数と比例弁電流との実際の対応関係を示している。加熱量制御手段８０は、号数と比例弁電流との対応関係をいくつかの代表点に基づいて求めた実線で示す推定特性１３２を参照して任意の号数に対応する比例弁電流値を求めるようになっている。従って、必要号数を推定特性１３２に基づいて変換して得た比例弁電流値では、実際の加熱量が本来意図する号数にならない場合がある。このため、ガス補正量に基づいて補正された後の比例弁電流値によってフィードフォワード制御を行うようになっている。
【００６４】
また、第２の燃焼制御部８７によって加熱量が制御され、出湯温度が給湯設定温度で安定する定常状態に入ったとき、第１の燃焼制御部８６は、給水温度と出湯温度と出湯流量とから現実の号数を演算で求め、これとその際の比例弁電流の値とから、ガス補正量の値を修正し更新するようになっている。このガス補正量は、号数に応じてそれぞれ異なる値になるので、ある基準の号数で求めたガス補正量を基準とし、これに別の号数と基準の号数との比率を乗じることによって、別の号数におけるガス補正量を求めるようになっている。
【００６５】
なお、基準の号数と大幅に号数が異なる場合には換算によって適切な補正ガス量を求めることができなくなるので、最大号数設定手段８１によって最大号数の値が変更されるごとに、それまで用いていた補正ガス量を初期化し、新たに設定された最大号数に対応する補正ガス量を改めて求め直すようになっている。このほか、同時使用時最大号数と、給湯単独使用時最大号数と、過渡期用最大号数のそれぞれに対応付けて個別の補正ガス量を記憶しておき、最大号数設定手段８１によってどの最大号数が設定されたかに応じて用いるべき補正ガス量の値を切り替えるようにしてもよい。
【００６６】
流量制御手段９０は、流量制御弁３０の開度を制御することによって出湯量の上限を規制するものである。流量制御手段９０は、流量制御弁３０の開度をフィードフォワード制御する第１の流量制御部９１と、流量制御弁３０の開度を、出湯サーミスタ２９の検出する出湯温度に基づくフィードバック制御を含む所定の制御形態で制御する第２の流量制御部９２とを備えている。第１の流量制御部９１は、給湯設定温度が変更された場合などに、指定されている最大号数の下で給湯設定温度の湯を出湯し得る最大流量を求めて流量制御弁３０の開度をフィードフォワード制御するものである。
【００６７】
フィードフォワード制御時に設定する最大流量としての初期上限流量は、入水サーミスタ２４の検出する入水温度と、給湯設定温度と、最大号数設定手段８１から指定された最大号数とから給湯設定温度の湯を出湯し得る最大流量の予測値を求め、これを所定の補正流量で補正して得られるものである。
【００６８】
先に述べたように図２に示す推定特性から号数を比例弁電流値に換算すると、バーナー１２による加熱量が本来意図した号数からずれる場合があるので、その分、最大流量の予測値を補正流量で補正するようになっている。
【００６９】
第２の流量制御部９２は、初期上限流量に相当する開度に流量制御弁３０が設定された状態の下で、燃焼制御手段８５がバーナー１２の加熱量を最大号数設定手段８１から指示された最大号数まで増加させても給湯設定温度の湯を出湯できないとき、出湯サーミスタ２９の検出する出湯温度が給湯設定温度になるように流量制御弁３０の開度を初期上限流量から変更するものである。
【００７０】
また第１の流量制御部９１は、初期上限流量を求める際に使用する補正流量を第２の流量制御部９２による変更量に基づいて修正するようになっている。これにより、次回以降、より適切な初期上限流量を得ることができる。さらに第１の流量制御部９１の参照する補正流量は、最大号数設定手段８１によって最大号数が変更されるごとに、それまで用いていた補正流量を初期化し、新たに設定された最大号数に対応する補正流量を改めて求め直すようになっている。これは先に述べた補正ガス量の場合と同様に、号数の比率で補正流量を単純に換算して用いると、誤差が大きくなるからである。
【００７１】
なお、同時使用時最大号数と、給湯単独使用時最大号数と、過渡期用最大号数のそれぞれに対応付けて個別の補正流量を記憶しておき、最大号数設定手段８１によってどの最大号数が設定されたかに応じて補正流量の値を切り替えて用いるようにしてもよい。
【００７２】
上述の制御部７０は、実際には、ＣＰＵ（中央処理装置）とＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）とＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）とを主要部とする回路によって構成されている。
【００７３】
次に作用を説明する。
図３は、一缶二水路型給湯機１０が、追い焚き側の沸騰防止のために最大号数を変更する際の処理の流れを示している。この処理は、終始繰り返し行われているものである。まず、給湯側の使用があるか否かを流量センサー２５の出力に基づいて判定し（ステップＳ２０１）、給湯側の使用がないときは（ステップＳ２０１；Ｎ）、ダウン制御終了フラグをリセットして処理を終了する。すなわち、給湯が使用されていない間は、ダウン制御終了フラグをリセットする処理が繰り返し行われることになる。なお、ダウン制御終了フラグは、最大号数を過渡期用最大号数に設定して下げる処理を既に実行したか否かを示す内部情報であり、最大号数を下げる処理が同一要因によって繰り返し行われることを防止するために用いるフラグである。
【００７４】
給湯側の使用があるときは（ステップＳ２０１；Ｙ）、最大号数が過渡期用最大号数に設定され低下される号数ダウン期間中に既に入っているか否かを調べる（ステップＳ２０２）。号数ダウン期間中でない場合は（ステップＳ２０２；Ｎ）、今回の給湯使用が浴槽６０への注湯動作によるものか否か、あるいは注湯動作を伴うものか否かを調べる（ステップＳ２０３）。浴槽６０への注湯動作中は、連絡路５０を通じて給湯流路２０側から送られてきた湯が追い焚き流路４０を介して浴槽６０に注がれるので、追い焚き流路４０内での滞留が無く沸騰の恐れがない。したがって、注湯動作中は（ステップＳ２０３；Ｙ）、最大号数を過渡期用最大号数に下げる必要がないので、処理をステップＳ２１１へ移行させている。
【００７５】
給湯使用が注湯動作を伴わないものであるときは（ステップＳ２０３；Ｎ）、追い焚き動作により循環ポンプ４４が駆動中であるか否かを調べる（ステップＳ２０４）。追い焚き動作により循環ポンプ４４が駆動されている場合には（ステップＳ２０４；Ｎ）、追い焚き流路４０内を水が流れており管内での沸騰の恐れがないので、ステップＳ２１１に移行する。
【００７６】
追い焚き動作による循環ポンプ４４の駆動中でないとき、すなわち、給湯単独使用のときは（ステップＳ２０４；Ｙ）、給湯設定温度が６０℃以上か否かを判別する（ステップＳ２０５）。６０℃以下の場合には（ステップＳ２０５；Ｎ）、最大号数を過渡期用最大号数に下げなくても追い焚き流路４０内で沸騰が生じないので、ステップＳ２１１へ移行する。次に、出湯流量が予め定めた許容変化量を越えて増加したか否かを調べ（ステップＳ２０６）、流量の急増がない場合は（ステップＳ２０６；Ｎ）、ダウン制御終了フラグが既にセットされているか否かを調べる（ステップＳ２０７）。
【００７７】
ステップＳ２０７でダウン制御終了フラグの状態を調べるのは、たとえば、給湯設定温度が６０℃に変更されたことに起因して最大号数を過渡期用最大号数に下げたとき、その後同一の要因によって再度、号数ダウン処理を行わないようにするためである。なお、給湯設定温度が６０℃以下に一旦下げられるとステップＳ２０５で（Ｎ）側に進むので、ダウン制御終了フラグはリセットされる。
【００７８】
出湯量が急増した場合に（ステップＳ２０６；Ｙ）ダウン制御終了フラグの状態を調べないのは、たとえば、給湯設定温度が６０℃以上に変更されたことによって一度、最大号数を過渡期用最大号数に下げる処理を行った後であっても、出湯量が増加すると、さらに加熱量を増やすべき状態に入るからである。また、一旦、出湯量が急増した後にさらに出湯流量が急増する場合や、流量が一度下がってから再び急増する場合のように重複発生する場合があるので、当該要因についてはダウン制御終了フラグの状態を調べてないようになっている。
【００７９】
出湯量が大幅に増大した場合（ステップＳ２０６；Ｙ）、あるいはダウン制御終了フラグがセットされていないときは（ステップＳ２０７；Ｎ）、追い焚き流路４０内に水が滞留しているか否かを調べる（ステップＳ２０８）。ここでは、出湯量の増加などにより加熱量を増加させるべき要因が生じているので、燃焼制御手段８５は、現時点で設定されている給湯単独使用時最大号数の範囲内で、バーナー１２への加熱量を増加させることになる。滞留判別手段１００は、この加熱量の増加による出湯温度の変化を監視し、出湯温度の上昇勾配に基づいて追い焚き流路４０内に水が滞留しているか否かを判別する。なお、滞留のある場合には、その水温がどの程度かを出湯温度の上昇勾配を基準に判別している。
【００８０】
追い焚き流路４０内に水が滞留していない場合には（ステップＳ２０８；Ｎ）、追い焚き流路４０内での沸騰の恐れがないので、ステップＳ２１１に進む。一方、追い焚き流路４０内に水が滞留している場合には（ステップＳ２０８；Ｙ）、燃焼制御手段８５に指示する最大号数を過渡期用最大号数に変更して低下させるとともに（ステップＳ２０９）、アップカウンタであるタイマ７３のカウント値を「０」にリセットし、最大号数を給湯単独使用時最大号数に戻すまでの時間の計時を開始する（ステップＳ２１０）。
【００８１】
このようにして号数ダウン期間中に入った後（ステップＳ２０２；Ｙ）、その期間が終了すると（ステップＳ２１３；Ｙ）、最大号数を給湯単独使用時最大号数に復帰させ（ステップＳ２１４）、ダウン制御終了フラグをセットする（ステップＳ２１５）。
【００８２】
たとえば、熱交換器１１が冷えた状態から給湯単独使用が給湯設定温度６０℃で開始された場合や、給湯設定温度が６０℃以下から６０℃以上に変更された場合には、ステップＳ２０１；Ｙ〜ステップＳ２０２；Ｎ〜ステップＳ２０３；Ｎ〜ステップＳ２０４；Ｙ〜ステップＳ２０５；Ｙ〜ステップＳ２０６；Ｎ〜ステップＳ２０７；Ｎ〜ステップＳ２０８；Ｙの各ステップを経て、最大号数を過渡期用最大号数に設定し低下させる処理（ステップＳ２０９、ステップＳ２１０）が実行される。
【００８３】
また、同時使用から給湯単独使用に切り替えたときは、先に説明したように、結果的に出湯量の急増という現象が生じるので、同時使用から給湯単独使用に移行した場合や、使用者によって出湯流量が急激に増加された場合には、ステップＳ２０１；Ｙ〜ステップＳ２０２；Ｎ〜ステップＳ２０３；Ｎ〜ステップＳ２０４；Ｙ〜ステップＳ２０５；Ｙ〜ステップＳ２０６；Ｙ〜ステップＳ２０８；Ｙの各判断を経て、最大号数を過渡期用最大号数に低下させる処理（ステップＳ２０９、ステップＳ２１０）が実行される。
【００８４】
また、図３には示していないが、どのような事象の発生が原因で最大号数を低下させる処理を行ったかに応じて、設定する過渡期用最大号数の値や号数ダウン期間の長さを変更するようにしてもよい。さらに、追い焚き流路４０内に滞留していた水の温度に応じて、過渡期用最大号数の値や号数ダウン期間の長さを変更するようにしてもよい。
【００８５】
最大号数を過渡期用最大号数に低下させた際には、その後の所定期間の間、バーナー１２の加熱量制御が第１の燃焼制御部８６によりフィードフォワード制御される。この際のフィードフォワード制御の実行時間の長さは、他の場合、たとえば、設定温度が４０℃から５０℃に変更された場合などに行われるフィードフォワード制御の実行時間よりも長くなっている。これは最大号数を小さくしても、フィードバック制御が働くと、設定された最大号数まで急激に加熱量が急増する場合があるので、フィードフォーワード制御の実行時間を通常よりも長くし、より緩やかに加熱量を増加させるようになっている。これにより、追い焚き流路４０内での沸騰をより確実に防止することができる。
【００８６】
なお、号数ダウン期間中に新たな号数ダウンの要因が発生した場合には、先に発生した号数ダウン期間の終了時刻と、新たに生じた要因に基づく号数ダウン期間の終了時刻のうち、より遅い時刻まで、号数ダウン期間を延長するようになっている。たとえば、給湯設定温度が６０℃以上に変更されたことに基づいて最大号数を過渡期用最大号数に低下させている期間中に、出湯量が急増した場合に上記のような処理が行われることになる。さらに、補正ガス量、補正流量等の値は、最大号数を過渡期用最大号数に変更したときや、最大号数を給湯単独使用時最大号数に変更した際に、クリアされる。
【００８７】
また、最大号数設定手段８１は、号数ダウン期間が終了し最大号数を給湯単独使用時最大号数に復帰させてから所定のハンチング防止時間が経過するまでの間は、大流量変化等が生じた場合であっても、過渡期用最大号数への変更を行わないようになっている。最大号数の制限が解除されると、これに伴って出湯流量の上限量が緩和されるので、出湯量が増大して出湯温度が低下し、加熱量を増加させる制御が働く。このときの流量増加に基づいて再度、最大号数を過渡期用最大号数に低下させると、加熱量がハンチングし制御が不安定になってしまう。そこで、号数ダウン期間が終了してから所定期間が経過するまでの間は、最大号数を過渡期用最大号数に下げる処理を禁止している。
【００８８】
以上説明した実施の形態では、加熱後の出湯温度の上昇勾配に基づいて追い焚き流路４０内に水が滞留しているか否か等を判別するようにしたが、注湯動作や追い焚き動作の履歴に基づいて判別しても良いし、実際に循環ポンプ４４を駆動して流水スイッチ４６がオンするか否かによって滞留する水の有無を確認するようにしてもよい。
【００８９】
また実施の形態では、冷えた状態からの給湯単独使用の開始や、出湯量の増大などの事象の発生に基づいて最大号数を過渡期用最大号数に低下させるようにしたが、ガス量調整弁１４の開度の変化を監視し、一定以上の増加率でガス供給量を増やしたとき、給湯単独使用であって追い焚き流路４０に水が滞留していることを条件に、最大号数を低下させるようにしてもよい。
【００９０】
さらに、追い焚き系受熱管内に滞留している水の温度に応じて、過渡期用最大号数の値や号数ダウン期間の長さを変更するようにしたが、１種類の過渡期用最大号数を固定的に用いるようにしてもよい。また事象の種類に応じて号数ダウン期間の長さを変更するようにしたが、同一の号数ダウン期間を事象の種類にかかわらず一律に用いるようにしてもよい。
【００９１】
また実施の形態では一缶二水路型の給湯と追い焚きの例を示したが、これに限定されず、給湯と他の流路、たとえば、暖房でもかまわない。したがって、給湯と追い焚きと暖房の各流路を共通の熱交換器で加熱する一缶多水路型給湯機でも本願は有効である。なお、バーナーへ供給する燃料はガス以外に石油等であってもかまわない。また、石油等ではガンタイプバーナーのようなバーナーレスタイプなどでもよい。
【００９２】
【発明の効果】
本発明にかかる一缶多水路型給湯機およびその制御方法によれば、給湯単独使用時にバーナーの加熱量を所定の基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化が起きたとき、その後所定時間が経過するまでの間、設定する最大号数を単独使用時最大号数より小さい値に下げるので、必要以上の加熱が抑えられ、非給湯側流路内での沸騰を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る一缶多水路型給湯機を示す説明図である。
【図２】比例弁電流値と号数との対応関係の実特性および推定特性を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る一缶多水路型給湯機が追い焚き側の沸騰防止のために最大号数を変更する際の処理の流れを示す流れ図である。
【図４】従来から使用されている一缶二水路型給湯機の概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…一缶二水路型給湯機
１１…熱交換器
１２…バーナー
１４…ガス量調整弁
２０…給湯流路
２４…入水サーミスタ
２５…流量センサー
２７…熱交サーミスタ
２９…出湯サーミスタ
３０…流量制御弁
４０…追い焚き流路
４４…循環ポンプ
４６…流水スイッチ
６０…浴槽
７０…制御部
７１…単独使用判別手段
７２…状態変化判別手段
７３…タイマ
８０…加熱量制御手段
８１…最大号数設定手段
８２…最大号数設定部
８３…継続時間設定部
８５…燃焼制御手段
８６…第１の燃焼制御部
８７…第２の燃焼制御部
９０…流量制御手段
９１…第１の流量制御部
９２…第２の流量制御部
１００…滞留判別手段
１０１…上昇勾配取得部
１０２…上昇勾配比較部
Claims (13)
- 給水の通る給湯流路と非給湯側流路とが１つの熱交換器を経由する一缶多水路型給湯機において、
前記熱交換器を加熱するバーナーと、前記バーナーによる加熱量を制御する加熱量制御手段と、前記給湯流路にだけ通水のある給湯単独使用か否かを判別する単独使用判別手段と、前記バーナーの加熱量を所定の基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化が生じたか否かを判別する状態変化判別手段とを備え、
前記加熱量制御手段は、前記加熱量の上限値である最大号数を設定変更する最大号数設定手段と、前記最大号数設定手段によって設定された前記最大号数の範囲内で前記バーナーの加熱量を制御する燃焼制御手段とを有し、
前記最大号数設定手段は、前記給湯単独使用時に前記バーナーの加熱量を前記基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があったとき、その後所定時間が経過するまでの間、前記最大号数の値を給湯単独使用時に設定可能な最大号数として予め定められている単独使用時最大号数より小さい値に設定することを特徴とする一缶多水路型給湯機。 - 給水の通る給湯流路と非給湯側流路とが１つの熱交換器を経由する一缶多水路型給湯機において、
前記熱交換器を加熱するバーナーと、前記バーナーによる加熱量を制御する加熱量制御手段と、前記給湯流路にだけ通水のある給湯単独使用か否かを判別する単独使用判別手段と、前記バーナーの加熱量を所定の基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化が生じたか否かを判別する状態変化判別手段と、前記非給湯側流路内に水が滞留しているかを判別する滞留判別手段とを備え、
前記加熱量制御手段は、前記加熱量の上限値である最大号数を設定変更する最大号数設定手段と、前記最大号数設定手段によって設定された前記最大号数の範囲内で前記バーナーの加熱量を制御する燃焼制御手段とを有し、
前記最大号数設定手段は、前記給湯単独使用時に前記バーナーの加熱量を前記基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化がありかつ前記非給湯側流路内に水が滞留しているとき、その後所定時間が経過するまでの間、前記最大号数の値を給湯単独使用時に設定可能な最大号数として予め定められている単独使用時最大号数より小さい値に設定することを特徴とする一缶多水路型給湯機。 - 前記滞留判別手段は、前記非給湯側流路内に水が滞留しているか否かに加えて滞留している水の温度を判別するものであり、前記最大号数設定手段は、前記所定時間の長さおよび前記最大号数のうちのいずれか一方または双方を前記非給湯側流路内に滞留している水の温度に応じて変更することを特徴とする請求項２記載の一缶多水路型給湯機。
- 前記滞留判別手段は、前記給湯単独使用時に前記バーナーの加熱量を前記基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があった後における出湯温度の上昇勾配に基づいて、前記非給湯側流路内の水の状態を判別することを特徴とする請求項２または３記載の一缶多水路型給湯機。
- 前記状態変化判別手段は、前記給湯流路内に滞留する水が所定温度以下の状態から給湯動作を開始した場合と、非給湯側と給湯とを同時に使用している状態から給湯単独使用に移行した場合と、給湯側の設定温度が予め定めた基準温度より高い温度に変更された場合と、前記給湯流路内の流量が予め定めた許容変化量を越えて増加した場合のうちのいずれかの事象が起きたとき、前記バーナーの加熱量を前記基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があったものと判別することを特徴とする請求項１、２、３または４記載の一缶多水路型給湯機。
- 前記最大号数設定手段が前記最大号数の値を前記給湯単独使用時最大号数より小さい値に設定する前記所定の期間の長さを、前記事象ごとに定めたことを特徴とする請求項５記載の一缶多水路型給湯機。
- 前記最大号数設定手段は、前記最大号数を前記単独使用時最大号数より小さく設定している期間中に前記バーナーの加熱量を前記基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化が再び起きたとき、前記期間の終了時刻と新たに生じた前記使用状態の変化に基づいて最大号数を小さく設定すべき期間の終了時刻とを比較し、より遅い終了時刻が到来するまでの間、前記最大号数の値を前記単独使用時最大号数より小さい値に設定することを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の一缶多水路型給湯機。
- 前記最大号数設定手段は、前記最大号数を前記単独使用時最大号数より小さい値に設定している状態からこれを解除したとき、その後、所定のハンチング防止時間が経過するまでの間、前記単独使用時最大号数より小さい値への前記最大号数の設定変更を禁止することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載の一缶多水路型給湯機。
- 前記燃焼制御手段は、前記バーナーの加熱量をフィードフォワード制御する第１の燃焼制御部と、前記バーナーの加熱量を出湯温度に基づくフィードバック制御を含む所定の制御形態で制御する第２の燃焼制御部とを備え、
前記第１の燃焼制御部は、設定温度の湯を出湯するための目標加熱量が変化したとき前記バーナーによる加熱量をフィードフォワード制御するとともに、前記最大号数設定手段が前記最大号数の値を前記単独使用時最大号数より小さい値に設定した際に行うフィードフォワード制御の実行時間を他の場合よりも長くすることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の一缶多水路型給湯機。 - 前記給湯流路を通じて出湯される湯の量を制限する流量制御弁と、前記流量制御弁の開度を制御する流量制御手段とを備え、前記バーナーの加熱量を前記最大号数設定手段によって設定されている最大号数まで増加させても設定温度の湯を出湯できないとき、前記設定温度の湯が出湯されるように前記流量制御弁の開度を制限することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の一缶多水路型給湯機。
- 前記燃焼制御手段は、設定温度の湯を出湯するための目標加熱量が変化したとき前記バーナーの加熱量をフィードフォワード制御する第１の燃焼制御部と、前記第１の燃焼制御部による前記フィードフォワード制御の終了後、出湯温度に基づくフィードバック制御を含む所定の制御形態で前記バーナーの加熱量を制御する第２の燃焼制御部とを備え、
前記第１の燃焼制御部は、前記第２の燃焼制御部によるフィードバック量に基づいて次回以降に前記フィードフォワード制御を行う際のガス量の設定値を補正するとともに、この補正量を前記最大号数設定手段によって前記最大号数が変更されるごとに初期化することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載の一缶多水路型給湯機。 - 前記給湯流路を通じて出湯される湯の量を制限する流量制御弁と、前記流量制御弁の開度を制御する流量制御手段とを備え、
前記流量制御手段は、最大号数と設定温度と加熱前の給水温度とから前記設定温度の湯を出湯し得る最大流量の予測値を求めこれを所定の補正流量で補正して得た初期上限流量になるように前記流量制御弁の開度をフィードフォワード制御する第１の流量制御部と、前記流量制御弁が前記初期上限流量に相当する開度に設定された状態の下で前記バーナーの加熱量を前記最大号数設定手段によって設定された最大号数まで増加させても前記設定温度の湯を出湯できないとき、前記設定温度の湯が出湯されるように前記流量制御弁の開度を変更する第２の流量制御部とを有し、
前記第１の流量制御部は、前記第２の流量制御部による前記流量制御弁の開度の変更量に基づいて前記補正流量を修正するとともに、この補正流量を前記最大号数設定手段によって前記最大号数が変更されるごとに初期化することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１記載の一缶多水路型給湯機。 - 給湯流路と非給湯側流路とが１つの熱交換器を経由する一缶多水路型給湯機の制御方法において、
前記給湯流路にだけ通水のある給湯単独使用時であって前記バーナーの加熱量を所定の基準変化量よりも多く増加させるべき使用状態の変化があったとき、その後所定時間が経過するまでの間、前記バーナーによる加熱量の上限値である最大号数の値を、前記給湯単独使用時に設定可能な最大号数として予め定められている単独使用時最大号数より小さい値に設定することを特徴とする一缶多水路型給湯機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14990598A JP3911343B2 (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 一缶多水路型給湯機 およびその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14990598A JP3911343B2 (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 一缶多水路型給湯機 およびその制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11337164A JPH11337164A (ja) | 1999-12-10 |
| JP3911343B2 true JP3911343B2 (ja) | 2007-05-09 |
Family
ID=15485172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14990598A Expired - Lifetime JP3911343B2 (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 一缶多水路型給湯機 およびその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3911343B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4666193B2 (ja) * | 2001-03-29 | 2011-04-06 | 株式会社ノーリツ | 給湯器の燃焼制御装置 |
-
1998
- 1998-05-29 JP JP14990598A patent/JP3911343B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11337164A (ja) | 1999-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2157422C (en) | Method for controlling operated-units count of fluid heating units | |
| US20220010976A1 (en) | Apparatus and method for supplying hot water | |
| CN111426052A (zh) | 一种恒温型燃气热水器及其控制方法 | |
| JP3911343B2 (ja) | 一缶多水路型給湯機 およびその制御方法 | |
| JP2011247487A (ja) | 給湯装置 | |
| JP3834421B2 (ja) | 一缶多水路型給湯機 およびその制御方法 | |
| JP3872902B2 (ja) | 一缶多水路型流体加熱装置 | |
| JP3805114B2 (ja) | 給湯装置 | |
| JP4280392B2 (ja) | 一缶多水路型給湯機 | |
| JP3811998B2 (ja) | 給湯装置 | |
| JP3872901B2 (ja) | 一缶多水路型給湯機 | |
| JP3731450B2 (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
| JP5418824B2 (ja) | 給湯装置 | |
| JPH10267411A (ja) | 給湯装置 | |
| JP3854700B2 (ja) | バイパスミキシング方式の給湯器における出湯制御装置 | |
| JPS60155855A (ja) | 温水加熱装置 | |
| JPH02106625A (ja) | 温水暖房装置 | |
| JP2861521B2 (ja) | 給湯器付風呂釜の運転制御方法 | |
| JP2002349952A (ja) | 一缶二水路型風呂給湯器 | |
| JP2867758B2 (ja) | 給湯器付風呂釜の運転制御方法 | |
| JP2007078231A (ja) | 給湯装置 | |
| JP3848762B2 (ja) | 給湯器およびその通水検知方法 | |
| JPH0882444A (ja) | 流体加熱機の台数制御システムにおける起動制御方法 | |
| JP3155401B2 (ja) | 給湯装置 | |
| JP3133701B2 (ja) | 給湯装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040720 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060710 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060718 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070123 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070129 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100202 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110202 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120202 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130202 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130202 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140202 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |