(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナ燃焼によって加熱される給湯熱交換器と、この給湯熱交換器に入る給水の温度を検出する給水温度センサと、給湯熱交換器の出側の温度を検出する出湯温度センサと、給湯の設定温度を設定する温度設定器と、前記給湯熱交換器を通る通水流量を検出する流量センサとを備え、給湯モードの定常運転においては、給水温度を設定温度に高めるフィードフォワード熱量を設定するフィードフォワード制御手段と、設定温度に対する出湯温度の偏差を相殺補正するフィードバック熱量を設定するフィードバック制御手段との併用により、フィードフォワード熱量にフィードバック熱量を加算した熱量を発生すべくバーナの燃焼熱量を制御する燃焼制御部を有する給湯装置において、前記フィードバック熱量の変動許容範囲とフィードフォワード熱量の補正係数と補正係数の補正値とが与えられているデータ格納部と、前記フィードバック熱量が変動許容範囲をプラス側に越えたときには補正係数を補正値だけ増加する方向に更新補正しフィードバック熱量が変動許容範囲をマイナス側に越えたときには補正係数を補正値だけ減少する方向に更新補正する補正係数更新補正部と、前記フィードフォワード制御手段により設定されたフィードフォワード熱量に前記更新補正された補正係数を乗算してフィードフォワード熱量を補正するフィードフォワード熱量補正部とを有することを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
補正係数の更新補正を行うインターバル期間を予め与えておき、給湯モードの定常運転中、前記インターバル期間毎に補正係数の更新補正動作を行い、補正係数が更新補正される毎にその更新補正された新たな補正係数を用いてフィードフォワード熱量を補正する構成とした請求項１記載の給湯装置。
【請求項３】
補正係数の更新補正は給湯燃焼運転中に１回のみ行ってその更新補正された補正係数は使用せずに記憶しておき、この更新補正された補正係数を用いたフィードフォワード熱量の補正は次回の給湯燃焼運転時に行う構成とした請求項１記載の給湯装置。
【請求項４】
補正係数の補正値をフィードフォワード制御手段で設定されるフィードフォワード熱量が大きくなるにつれ大きくする方向に可変設定する補正値自動設定部が設けられている請求項１又は請求項２又は請求項３記載の給湯装置。
【請求項５】
フィードフォワード熱量の補正可否基準値が与えられ、フィードフォワード制御手段で設定されるフィードフォワード熱量が前記補正可否基準値よりも小さいときは補正係数の更新補正動作を中止する手段が講じられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の給湯装置。
【請求項６】
給湯装置は給湯熱交換器と風呂の追い焚き循環通路に組み込まれる追い焚き熱交換器が一体となって共通のバーナによって加熱される形式の追い焚き機能と湯張り機能と給湯機能を備えた一缶二水路式の給湯装置から成り、給湯モードの定常運転においては補正係数の更新補正と更新補正された補正係数を用いてのフィードフォワード熱量補正を行ってフィードフォワード制御手段とフィードバック制御手段の併用によって給湯燃焼運転を行い、湯張りモードの運転時は前記給湯モードの定常運転時に更新補正された補正係数を用いフィードフォワード熱量補正部で補正されたフィードフォワード熱量のみに基づいてバーナの燃焼熱量を制御する構成とした請求項２乃至請求項５のいずれか１つに記載の給湯装置。
【請求項７】
バーナ燃焼によって加熱される給湯熱交換器と、この給湯熱交換器に入る給水の温度を検出する給水温度センサと、給湯熱交換器の出側の温度を検出する出湯温度センサと、給湯の設定温度を設定する温度設定器と、前記給湯熱交換器を通る通水流量を検出する流量センサとを備え、給湯モードの定常運転においては、給水温度を設定温度に高めるフィードフォワード熱量を設定するフィードフォワード制御手段と、設定温度に対する出湯温度の偏差を相殺補正するフィードバック熱量を設定するフィードバック制御手段との併用により、フィードフォワード熱量にフィードバック熱量を加算した熱量を発生すべくバーナの燃焼熱量を制御する燃焼制御部を有する給湯装置において、前記フィードバック熱量の変動許容範囲とフィードフォワード熱量の補正熱量とその補正熱量の補正値とが与えられているデータ格納部と、前記フィードバック熱量が変動許容範囲をプラス側に越えたときには補正熱量を補正値だけ増加する方向に更新補正し、フィードバック熱量が変動許容範囲をマイナス側に越えたときには補正熱量を補正値だけ減少する方向に更新補正する補正熱量更新補正部と、前記フィードフォワード制御手段により設定されたフィードフォワード熱量に前記更新補正された補正熱量を加算してフィードフォワード熱量を補正するフィードフォワード熱量補正部とを有し、給湯モードの定常運転において燃焼制御部は、前記フィードフォワード熱量補正部によって補正されたフィードフォワード熱量と前記フィードバック熱量を加算した熱量を発生すべくバーナの燃焼熱量を制御する構成とした給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィードフォワード熱量の補正手段を備えた給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図11には給湯装置として一般的に知られている給湯器の模式構成が示されている。同図において、給湯熱交換器１の入り側には給水管２が接続され、この給水管２には給水温度を検出する給水温度センサ３と、給水流量（給湯流量）を検出する流量センサ４とが介設されている。給湯熱交換器１の出側には給湯管５が接続され、この給湯管５には給湯熱交換器１から出湯する出湯温度を検出する出湯温度センサ６が設けられている。給湯管５は台所等の所望の給湯場所に導かれ、その給湯管５の先端側には水栓７が設けられている。
【０００３】
給湯熱交換器１を燃焼加熱するバーナ８にはガス通路10が接続されており、このガス通路10には電磁弁11とバーナ８のガス供給量を開弁量によって制御する比例弁12が設けられている。
【０００４】
制御装置13にはリモコン14が接続されており、このリモコン14には給湯設定温度を設定する温度設定器が設けられている。前記制御装置13は、各センサ３，４，６の検出信号とリモコン14の情報を受け、電磁弁11および比例弁12の動作を制御し、設定温度の湯を出湯すべくバーナ８の燃焼熱量を制御する。すなわち、制御装置13は、水栓７が開かれて流量センサ４から流量検出信号を受けて、図示されていない給排気用の燃焼ファンを回転するとともに、電磁弁11および比例弁12を開き、点火手段を駆動してバーナ８の点着火を行い、バーナ８を燃焼する。このバーナ８の燃焼熱量の制御は点着火時においては、フィードフォワード熱量制御によって行われるが、その後、出湯湯温が設定温度に近づいた以降の定常運転（給湯モードの定常運転）においては、フィードフォワード熱量とフィードバック熱量を加算した熱量によってバーナ８の燃焼熱量の制御が行われる。
【０００５】
図12はフィードフォワード熱量とフィードバック熱量による燃焼熱量制御のブロック構成を示すもので、フィードフォワード制御手段15は、給水温度ＴW を設定温度ＴS に高めるのに要する理論熱量をフィードフォワード熱量ＰFFとして次の（１）式によって設定する。
【０００６】
ＰFF＝｛（ＴS −ＴW ）×Ｑ｝／η・・・・・（１）
【０００７】
なお、この（１）式でＱは給水流量（給湯流量）であり、ηは熱効率である。
【０００８】
フィードバック制御手段16は給湯の設定温度ＴS に対する出湯温度ＴOUT の偏差を相殺して零に補正するフィードバック熱量ＰFBを設定する。燃焼制御部17はフィードフォワード制御手段15で設定されたフィードフォワード熱量ＰFFとフィードバック制御手段16で設定されたフィードバック熱量ＰFBとを加算したトータル熱量ＰT （ＰT ＝ＰFF＋ＰFB）の熱量を発生するようにバーナ８の燃焼熱量を制御する。具体的には、燃焼熱量ＰT を発生するのに要するガス量をバーナ８に供給すべく比例弁12の開弁駆動電流を制御する。
【０００９】
このフィードフォワード熱量ＰFFとフィードバック熱量ＰFBを用いた燃焼制御においては、理想的には、フィードバック熱量ＰFBが零となり、フィードフォワード熱量ＰFFのみによって燃焼制御されることが望ましい。しかしながら、給湯流量Ｑを検出する流量センサ４や、給水温度ＴW を検出する給水温度センサ３に検出誤差があり、また熱効率ηも時間的に変動することから、フィードフォワード熱量ＰFFに誤差が生じ、フィードフォワード熱量ＰFFのみによっては設定温度の湯を出湯させることは困難となり、フィードバック熱量ＰFBが必要となる。しかし、フィードバック熱量ＰFBが大きくなると、そのフィードバック熱量ＰFBの変化に伴う出湯温度制御の時間遅れが生じ、出湯温度が不安定となり、出湯温度の制御精度が低下するという問題が生じる。
【００１０】
このような問題を解消するために、特公平７−１１３６１号公報の装置においては、図12の破線で示すようにフィードフォワード熱量ＰFFの学習補正手段18を設けている。
【００１１】
この学習補正手段18は、補正係数ＫをＫ＝ＰT ／ＰFFの演算により求め、フィードフォワード制御手段15で設定されたフィードフォワード熱量ＰFFをＰFF×Ｋの値に補正し、この補正したフィードフォワード熱量とフィードバック熱量とを加算したトータル熱量ＰT でもって燃焼制御を行わせるものである。このように、学習補正手段18を設けることにより、センサの検出誤差や熱効率ηの影響によるフィードフォワード熱量ＰFFの誤差成分が補正され、フィードバック熱量ＰFBの値を小さくでき、これにより、出湯湯温の制御精度を高めることができるというものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、学習補正手段18を用いた従来の燃焼制御方式は、補正係数ＫをＫ＝ＰT ／ＰFFの演算により求める方式であるため、例えば、給湯器の排気側に一時的に逆風が当たったときには、燃焼ファンが同一回転数で回転しているにもかかわらず風量が減少し、熱効率ηが変動するため、フィードフォワード熱量ＰFFの値が大きく変動し、これにともない、補正係数Ｋの値も大きく変動してしまうこととなり、この一時的な逆風による外乱によって補正係数が実情に合わない異常な値に変化してしまい、フィードフォワード熱量ＰFFの補正熱量が異常な値に補正されてしまい、出湯湯温が設定温度から大きくずれてしまうという問題が生じる。
【００１３】
また、このような補正係数Ｋの異常変動は、例えば、日中に給湯器が使用されず、給水の温度が高くなっている状態で、給湯器が燃焼開始された場合には、その補正係数Ｋは入水温度が高い状態の値で求められるために、燃焼開始後、日中温められた温度の高い給水の水が出終わって、次に通常のそれよりも温度の低い水が供給されたときには、一時的に給水温度の急激な変化が外乱として生じ、このような給水温度の急激変化の外乱によっても、補正係数Ｋが大きく変動し、出湯湯温が不安定になるという問題が生じる。
【００１４】
従来の学習補正手段18はフィードフォワード熱量ＰFFの変動にともない一気に補正係数Ｋを変化させる方式であるため、前記のような一次的な外乱が生じた場合には、その外乱によって出湯湯温が大きく変動してしまう結果となり、湯の使用者に不快な思いをさせてしまうという不具合があった。
【００１５】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は逆風等の一時的な外乱が生じても、出湯湯温がその外乱に影響されて大きく変動して不快な思いをすることのないフィードフォワード熱量の補正手段を備えた給湯装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、次のような手段を講じている。すなわち、第１の発明は、バーナ燃焼によって加熱される給湯熱交換器と、この給湯熱交換器に入る給水の温度を検出する給水温度センサと、給湯熱交換器の出側の温度を検出する出湯温度センサと、給湯の設定温度を設定する温度設定器と、前記給湯熱交換器を通る通水流量を検出する流量センサとを備え、給湯モードの定常運転においては、給水温度を設定温度に高めるフィードフォワード熱量を設定するフィードフォワード制御手段と、設定温度に対する出湯温度の偏差を相殺補正するフィードバック熱量を設定するフィードバック制御手段との併用により、フィードフォワード熱量にフィードバック熱量を加算した熱量を発生すべくバーナの燃焼熱量を制御する燃焼制御部を有する給湯装置において、前記フィードバック熱量の変動許容範囲とフィードフォワード熱量の補正係数と補正係数の補正値とが与えられているデータ格納部と、前記フィードバック熱量が変動許容範囲をプラス側に越えたときには補正係数を補正値だけ増加する方向に更新補正しフィードバック熱量が変動許容範囲をマイナス側に越えたときには補正係数を補正値だけ減少する方向に更新補正する補正係数更新補正部と、前記フィードフォワード制御手段により設定されたフィードフォワード熱量に前記更新補正された補正係数を乗算してフィードフォワード熱量を補正するフィードフォワード熱量補正部とを有する構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１７】
また、第２の発明は、前記第１の発明の構成を備えたものにおいて、補正係数の更新補正を行うインターバル期間を予め与えておき、給湯モードの定常運転中、前記インターバル期間毎に補正係数の更新補正動作を行い、補正係数が更新補正される毎にその更新補正された新たな補正係数を用いてフィードフォワード熱量を補正する構成としたことをもって課題を解決する手段としている。
【００１８】
さらに、第３の発明は、前記第１の発明の構成を備えたものにおいて、補正係数の更新補正は給湯燃焼運転中に１回のみ行ってその更新補正された補正係数は使用せずに記憶しておき、この更新補正された補正係数を用いたフィードフォワード熱量の補正は次回の給湯燃焼運転時に行う構成としたことをもって課題を解決する手段としている。
【００１９】
さらに、第４の発明は、前記第１又は第２又は第３の発明の構成を備えたうえで、補正係数の補正値をフィードフォワード制御手段で設定されるフィードフォワード熱量が大きくなるにつれ大きくする方向に可変設定する補正値自動設定部が設けられている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００２０】
さらに、第５の発明は、前記第１乃至第４の何れか１つの発明の構成を備えたものにおいて、フィードフォワード熱量の補正可否基準値が与えられ、フィードフォワード制御手段で設定されるフィードフォワード熱量が前記補正可否基準値よりも小さいときは補正係数の更新補正動作を中止する手段が講じられている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００２１】
さらに、第６の発明は、前記第２乃至第５の何れか１つの発明の構成を備えたものにおいて、給湯装置は給湯熱交換器と風呂の追い焚き循環通路に組み込まれる追い焚き熱交換器が一体となって共通のバーナによって加熱される形式の追い焚き機能と湯張り機能と給湯機能を備えた一缶二水路式の給湯装置から成り、給湯モードの定常運転においては補正係数の更新補正と更新補正された補正係数を用いてのフィードフォワード熱量補正を行ってフィードフォワード制御手段とフィードバック制御手段の併用によって給湯燃焼運転を行い、湯張りモードの運転時は前記給湯モードの定常運転時に更新補正された補正係数を用いフィードフォワード熱量補正部で補正されたフィードフォワード熱量のみに基づいてバーナの燃焼熱量を制御する構成としたことをもって課題を解決する手段としている。
【００２２】
さらに、第７の発明は、バーナ燃焼によって加熱される給湯熱交換器と、この給湯熱交換器に入る給水の温度を検出する給水温度センサと、給湯熱交換器の出側の温度を検出する出湯温度センサと、給湯の設定温度を設定する温度設定器と、前記給湯熱交換器を通る通水流量を検出する流量センサとを備え、給湯モードの定常運転においては、給水温度を設定温度に高めるフィードフォワード熱量を設定するフィードフォワード制御手段と、設定温度に対する出湯温度の偏差を相殺補正するフィードバック熱量を設定するフィードバック制御手段との併用により、フィードフォワード熱量にフィードバック熱量を加算した熱量を発生すべくバーナの燃焼熱量を制御する燃焼制御部を有する給湯装置において、前記フィードバック熱量の変動許容範囲とフィードフォワード熱量の補正熱量とその補正熱量の補正値とが与えられているデータ格納部と、前記フィードバック熱量が変動許容範囲をプラス側に越えたときには補正熱量を補正値だけ増加する方向に更新補正し、フィードバック熱量が変動許容範囲をマイナス側に越えたときには補正熱量を補正値だけ減少する方向に更新補正する補正熱量更新補正部と、前記フィードフォワード制御手段により設定されたフィードフォワード熱量に前記更新補正された補正熱量を加算してフィードフォワード熱量を補正するフィードフォワード熱量補正部とを有し、給湯モードの定常運転において燃焼制御部は、前記フィードフォワード熱量補正部によって補正されたフィードフォワード熱量と前記フィードバック熱量を加算した熱量を発生すべくバーナの燃焼熱量を制御する構成としたことをもって課題を解決する手段としている。
【００２３】
上記構成の発明において、給湯モードの定常運転において、フィードバック熱量が変動許容範囲内にあるか否かが判断され、フィードバック熱量が変動許容範囲からプラス方向あるいはマイナス方向に外れたときには、補正係数が補正値だけ増減補正され、その補正された補正係数を用いてフィードフォワード制御手段によって設定されるフィードフォワード熱量が補正され、この補正されたフィードフォワード熱量とフィードバック熱量とのトータル熱量に基づいてバーナの燃焼熱量が制御される。本発明では、センサの検出誤差や熱効率の変動にともなうフィードフォワード熱量のずれが修正する方向にフィードフォワード熱量が補正されることとなり、これにともない、フィードバック熱量が小さくなり、ほぼ零に近づくことで、出湯湯温の高精度の安定化制御が可能となる。
【００２４】
また、本発明では、フィードバック熱量が変動許容範囲から外れたときには、補正係数は補正値分だけ増減補正される構成であるから、この補正値を例えば、0.01〜0.02という如く微小な値とすることにより、排気側に逆風が吹いたり、あるいは給水温度に急激な変化が生じる等の外乱によってフィードバック熱量が一時的に変動許容範囲から外れた場合においても、その補正係数の補正量は極めて微小となるので、これらの外乱によって補正係数が異常な値に補正されてしまうということがなく、外乱が生じた場合においても、出湯湯温の変動を最小限に抑え、出湯湯温の安定化が確保される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に基づき説明する。図１の実線で示すブロック図は、本発明の第１実施形態例の要部構成を示すものである。なお、この第１実施形態例の給湯装置のシステムは前記図11に示す従来例と同様であり、その同一構成部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。この本実施形態例において特徴的なことは、制御装置13に、フィードフォワード制御手段15とフィードバック制御手段16と燃焼制御部17の他に、データ格納部20と、補正係数更新補正部21と、フィードフォワード熱量補正部22とが設けられていることである。
【００２６】
データ格納部20には、フィードバック熱量の変動許容範囲と、フィードフォワード熱量の補正係数Ｋの初期値と、補正係数Ｋの補正値αの値と、補正係数Ｋの上限値ＫMAX および下限値ＫMIN の値がそれぞれ格納されている。前記フィードバック熱量の変動許容範囲は、例えば、±ａ（ａは正の有理数）の値として与えられる。また、補正係数Ｋの初期値として1.0 の値が格納される。
【００２７】
データ格納部20に格納される補正係数Ｋの補正値αの値は、例えば、図２に示すようなパターンのデータで与えられる。図２の（ａ）は、フィードフォワード熱量の大きさにかかわらず、補正値αを例えば、0.01〜0.02の範囲内の固定値（微小固定値）で与えるものである。図２の（ｂ）は補正値αをフィードフォワード制御手段15で設定されるフィードフォワード熱量ＰFFの大きさに比例した値で与えるものである。
【００２８】
フィードバック熱量ＰFBの大きさはフィードフォワード熱量ＰFFの大きさとほぼ比例した傾向となり、フィードフォワード熱量ＰFFが大きくなるにつれフィードバック熱量ＰFBも大きくなり、フィードフォワード熱量ＰFFに対するフィードバック熱量ＰFBの割合がほぼ一定の関係となる。つまり、フィードフォワード熱量ＰFFが大きくなるにつれ、フィードバック熱量ＰFBも大きくなるので、フィードフォワード熱量ＰFFが大きくなるに伴い、フィードフォワード熱量ＰFFの補正量を大きくすることで、フィードフォワード熱量ＰFFに対するフィードバック熱量ＰFBの割合を小さくできる。この点に着目し、図２の（ｂ）では、フィードフォワード熱量ＰFFの値に比例した補正値αを与えるものである。
【００２９】
図２の（ｃ）はフィードフォワード制御手段15で設定されるフィードフォワード熱量ＰFFが小さい区間、つまり、フィードフォワード熱量ＰFFが補正可否基準値ＰFFL よりも小さい範囲では補正値αを零としフィードフォワード熱量ＰFFが補正可否基準値ＰFFL 以上の範囲で補正値αを破線で示すように一定の固定値で与えるか、あるいは実線で示すようにフィードフォワード熱量ＰFFに対して比例する値で与えるものである。フィードフォワード熱量ＰFFが小さい範囲では、フィードバック熱量ＰFBの大きさも小さくなり、フィードフォワード熱量ＰFFの補正量も極めて小さな値となり、フィードフォワード熱量ＰFFの補正量がフィードフォワード熱量ＰFFの演算の誤差範囲となる場合が想定され、このような微小のフィードフォワード熱量ＰFFの区間でフィードフォワード熱量ＰFFの補正を行うことは殆ど意味がなく、この点を考慮し、図２の（ｃ）では、フィードフォワード熱量ＰFFが補正可否基準値ＰFFL よりも小さい範囲では補正値零としてフィードフォワード熱量ＰFFの補正を行わないようにするものである。
【００３０】
これら図２に示す各補正値αのデータはバーナ８が単面燃焼式の場合で示されているが、バーナ８が多面燃焼式（燃焼面切替式）の場合には、各燃焼段毎に与えることになる。図６は多面燃焼式のバーナ８の一例を示すもので、バーナ８は燃焼面Ａと燃焼面Ｂを持ち、切替弁11ｂを閉じ11ａを開けることにより燃焼面Ａの第１段燃焼が行われ、切替弁11ａと11ｂと共に開けることによりＡ面とＢ面の２段燃焼となる。このような多面燃焼式のバーナ８の場合には、Ａ面燃焼の場合と、Ａ，Ｂ両面燃焼の場合とでは熱効率が異なるので、Ａ面燃焼の場合と、Ａ，Ｂ両面燃焼の場合とで補正値αを異にしたデータがデータ格納部20に与えられる。具体的にはＡ面燃焼の補正値よりもＡ，Ｂ両面燃焼の補正値は大きい値で与えられる。
【００３１】
補正係数更新補正部21は、フィードバック制御手段16で設定されるフィードバック熱量ＰFBをモニタし、そのフィードバック熱量ＰFBがデータ格納部20に与えられているフィードバック熱量の変動許容範囲内にあるか否かを判断し、フィードバック熱量ＰFBが変動許容範囲から外れたときには補正係数Ｋの更新補正動作を行う。すなわち、補正値αのデータが図２の（ａ）に示すようなパターンで与えられている場合には、フィードバック熱量ＰFBが変動許容範囲を＋側に越えて外れたときには、データ格納部20に格納されている補正係数Ｋに補正値αを加算して、補正係数ＫをＫ＋αに更新補正する。また、フィードバック熱量ＰFBが変動許容範囲を−側に越えて外れたときには、補正係数Ｋから補正値αを減算し、補正係数ＫをＫ−αの値に更新補正する。
【００３２】
また、補正係数Ｋが図２の（ｂ）や（ｃ）のパターンで与えられている場合には、フィードフォワード制御手段15で設定されるフィードフォワード熱量ＰFFの値を取り込み、このフィードフォワード熱量ＰFFに対応する補正値αを図２の（ｂ）や（ｃ）のグラフデータから読み取り、同様に補正係数Ｋを更新補正する。なお、補正係数の更新補正動作は、出湯温度が安定した状態、つまり、設定温度に対する出湯温度の偏差が予め与えられている許容範囲に入っているときに行われるが、その更新補正のタイミングは、予め与えられるインターバル期間（例えば30秒あるいは１分）毎に行うか、あるいは１回の燃焼運転につき１回行う。インターバル期間毎に更新補正動作を行う場合は、例えば、出湯温が設定温度に対して許容範囲に入ったときに第１回目の更新補正動作を行い、この１回目の更新補正動作時にタイマを駆動し、次のインターバル期間が経過するときに、２回目の更新補正動作を行うという如く、タイマがインターバル期間のタイプアップ信号を出力する毎に補正係数の更新補正動作を行えばよい。
【００３３】
図３は補正係数の更新補正動作をより具体的に示すものである。１の区間では、フィードバック熱量ＰFBは、±ａの変動許容範囲内に入っているので、補正係数Ｋの初期値1.0 は補正されない。２の区間では、フィードバック熱量ＰFBが変動許容範囲の上限値＋ａを越えているので、補正係数Ｋは初期値の1.0 にデータ格納部20から得られる補正値αの0.01だけ加算した1.01に更新補正される。３、４の区間では、フィードバック熱量ＰFBは変動許容範囲内に入っているので補正係数Ｋの補正動作は行われない。５の区間では、フィードバック熱量ＰFBは変動許容範囲を−側に越えているので、補正係数Ｋ＝1.01は補正値の0.01が差し引かれてＫ＝1.00に更新補正される。また、６の区間においても、フィードバック熱量ＰFBは変動許容範囲を−側に越えているので、補正係数Ｋ＝1.00は補正値の0.01が差し引かれてＫ＝0.99に更新補正される。
【００３４】
フィードフォワード熱量補正部22は補正係数更新補正部21で更新補正された補正係数を用いてフィードフォワード制御手段15で設定されるフィードフォワード熱量ＰFFを補正する。この補正は、フィードフォワード制御手段15で設定されたフィードフォワード熱量ＰFFに補正係数更新補正部21で更新補正された補正係数を乗算することにより行われる。このフィードフォワード熱量補正部22の補正動作は、前記補正係数更新補正部21により所定のインターバル期間毎に補正係数が求められる場合は、その補正係数が更新補正される毎にその更新補正された補正係数を用いて行われるが、補正係数更新補正部21により１回の燃焼運転で１回補正係数の更新補正が行われる場合には、その更新補正された補正係数を用いてのフィードフォワード熱量の補正は次回の燃焼運転で行われ、今回のフィードフォワード熱量補正は、前回の燃焼運転において更新補正された補正係数を用いてフィードフォワード熱量の補正が行われる。なお、図３における横軸は時間軸としたが、補正係数Ｋは各インプット（燃焼熱量）ごと（図３におけるブロック１をインプット小、ブロック６をインプット大），時間ごとに持ってもかまわない。
【００３５】
図４はフィードフォワード熱量補正の動作状態を示すもので、同図の（ａ）はフィードフォワード熱量ＰFFの補正前の状態を示し、フィードフォワード熱量ＰFFに対してフィードバック熱量ＰFBの割合が大きくなっている。このようにフィードバック熱量ＰFBが大きい場合には、フィードバック熱量の変動許容範囲を＋側に越えることとなるので、補正係数の更新補正が行われて図４の（ｂ）に示すようにフィードフォワード熱量の補正が行われ、フィードバック熱量ＰFBはＰFF×αだけ小さくなり、その分、フィードフォワード熱量ＰFFの値が大きくなり、フィードバック熱量ＰFBの変動による出湯湯温制御の時間遅れによる影響を小さくすることが可能となる。
【００３６】
図５は補正前のフィードフォワード量と補正後のフィードフォワード量の関係を示すグラフであり、同図の実線に示す直線Ｐ0 はフィードフォワード熱量補正が行われない状態を示し、その上側の破線のグラフデータＰ1 はフィードバック熱量が変動許容範囲を＋側に越えることによって更新補正された補正係数を用いて補正されたフィードフォワード熱量を示しており、Ｐ-1はフィードバック熱量ＰFBが変動許容範囲を−側に越えて更新補正された補正係数を用いて補正されたフィードフォワード熱量をそれぞれ示している。なお、この図５のグラフは、多面燃焼式のバーナ８を用いた場合で示してある。
【００３７】
燃焼制御部17は、フィードフォワード熱量補正部22によって補正されたフィードフォワード熱量ＰFFとフィードバック制御手段16によって設定されたフィードバック熱量ＰFBとを加算したトータル熱量ＰT がバーナ８の燃焼熱量として発生するように比例弁12の開弁駆動電流を制御する。
【００３８】
次にこの実施形態例におけるフィードフォワード熱量の補正係数の更新補正動作を図７および図８のフローチャートに基づき説明する。図７は１回の給湯燃焼運転につき１回だけ補正係数Ｋを更新補正する動作を示すものである。まず、給湯モードの定常運転中に、ステップ101 で、前回の燃焼運転中に更新補正された補正係数Ｋ（給湯装置が設置施工された後、最初に燃焼運転する場合は補正係数の初期値）が補正係数の上限値ＫMAX 以上であるか否かが判断され、補正係数Ｋが上限値ＫMAX 以上のときは上限値ＫMAX が補正係数Ｋの値として設定される（ステップ102 ）。
【００３９】
これに対し、補正係数Ｋが上限値のＫMAX 未満であるときにはステップ103 で補正係数Ｋが下限値ＫMIN よりも小さいか否かが判断され、補正係数Ｋが下限値ＫMIN 以上のときはステップ105 に移る。補正係数Ｋが下限値ＫMIN よりも小さい場合は補正係数Ｋの値として下限値ＫMIN がステップ104 で設定される。
【００４０】
そして、ステップ105 でフィードフォワード制御手段15で設定されたフィードフォワード熱量ＰFFに補正係数Ｋを乗算してフィードフォワード熱量ＰFFが補正される。
【００４１】
ステップ106 では給湯の出湯温度が設定温度の許容範囲内に入っているか否かを判断し、許容範囲内に入っているときには出湯温度は安定しているものと判断し、次のステップ107 以降の動作に移る。出湯温度が設定温度の許容範囲に入っていないときには出湯湯温は不安定状態にあるものと判断し出湯温度が安定するのを待つ。
【００４２】
ステップ107 ではフィードバック制御手段16で設定されたフィードバック熱量ＰFBが±ａの変動許容範囲に入っているか否かを判断する。フィードバック熱量ＰFBが変動許容範囲に入っているときにはステップ108 以降の動作には移らず、補正係数Ｋの補正動作は行われない。これに対し、フィードバック熱量ＰFBが変動許容範囲から外れたときには、ステップ108 でそのフィードバック熱量ＰFBが変動許容範囲の＋側に外れたか−側に外れたかを判断する。フィードバック熱量ＰFBが変動許容範囲の−側に外れたときにはステップ109 で補正係数Ｋに補正値αを差し引いた値を新たな補正係数Ｋとして前回の補正係数が格納されている場所と異なる格納場所に格納記憶する。また、フィードバック熱量ＰFBが変動許容範囲を＋側に外れたときにはステップ110 で補正係数Ｋに補正値αを加算した値を新たな補正係数Ｋとして更新設定し、その新たな補正係数Ｋを前回の補正係数Ｋが記憶されている場所と異なる記憶場所に格納し、補正係数Ｋの更新設定動作を終了する。この図７に示す動作では、新たに更新設定された補正係数Ｋは、メモリに格納したままの状態に保持しておき、次回の給湯運転におけるフィードフォワード熱量の補正に使用される。
【００４３】
図８は給湯の定常運転中に定期的に、つまり、インターバル期間毎に補正係数Ｋを補正する動作を示すもので、給湯運転中において、まず、ステップ201 で出湯温度が設定温度の許容範囲に入っているか否かが判断される。出湯温が設定温度の許容範囲に入っていないときには出湯温度は不安定状態と判断し出湯温度が安定するまで待つ。これに対し、出湯温度が設定温度に対する許容範囲に入っているときには出湯温度が安定しているものと判断し次のステップ202 でフィードバック制御手段16で設定されたフィードバック熱量ＰFBが±ａの変動許容範囲に入っているか否かが判断される。
【００４４】
フィードバック熱量ＰFBが変動許容範囲から外れているときにはステップ203 で、補正係数Ｋが補正係数の上限値ＫMAX 以上であるか否かが判断される。補正係数ＫがＫMAX 以上のときにはステップ211 で補正係数ＫはＫMAX の値に修正される。補正係数ＫがＫMAX 未満のときにはステップ204 で補正係数Ｋがその下限値ＫMIN よりも小さいか否かが判断され、補正係数Ｋが下限値ＫMIN 以上の場合はステップ206 以降の動作に移る。補正係数Ｋが下限値のＫMIN よりも小さいときには補正係数Ｋはその下限値ＫMIN の値に修正され次のステップ212 の動作に移る。
【００４５】
ステップ206 ではフィードバック熱量ＰFBが＋側に外れているか−側に外れているかを判断する。フィードバック熱量ＰFBが変動許容範囲の−側に外れているときにはステップ207 で補正係数Ｋは補正値αの値だけ差し引いた値が更新設定される。その結果、フィードバック熱量ＰFBはフィードフォワード熱量ＰFFに補正値αを乗算した値を加算した値となる。
【００４６】
一方、フィードバック熱量ＰFBが変動許容範囲の＋側に外れている場合にはステップ209 で補正係数Ｋに補正値αを加算した値を新たな補正係数Ｋとして更新される。その結果、フィードバック熱量ＰFBはフィードフォワード熱量ＰFFに補正値αを乗算した値だけ差し引いた値となる。
【００４７】
ステップ212 では、上記の動作で設定された補正係数Ｋを用いてフィードフォワード制御手段15で設定されたフィードフォワード熱量ＰFFを補正する。この補正は、フィードフォワード制御手段15で設定されたフィードフォワード熱量ＰFFに補正係数Ｋを乗算することにより行われる。ステップ213 ではこの補正されたフィードフォワード熱量ＰFFとフィードバック熱量ＰFBを加算したトータル熱量を出力して給湯の燃焼熱量の制御が行われる。
【００４８】
次に、ステップ214 でインターバル期間のＴ秒（例えば30秒）経過したか否かを判断する。インターバル期間のＴ秒が経過したときにはステップ201 の動作に移り、再び補正係数Ｋの補正動作が行われる。
【００４９】
図９はこの実施形態例の動作を行った場合と行わない場合の出湯温度特性を比較状態で示すものであり、左側に示されている特性図は本実施形態例の動作によりフィードフォワード熱量補正が行われた場合（改善後）のものであり、右側に示されている特性図は本実施形態例のフィードフォワード熱量の補正動作を行わない場合（改善前）のものを示している。この改善前と改善後の特性を比べれば明らかな如く、本実施形態例の動作が行われる改善後の特性では、フィードバック熱量ＰFBをほぼ零にできるので、例えば、図９の（ａ）のガス量立ち上げ制御では、点着火時のフィードフォワード熱量制御からそれ以後のフィードフォワードとフィードバックの併用熱量制御への移行が円滑に行われているのに対し、改善前の特性ではその境界位置でのガスの立ち上げ量に変動が生じガスの供給制御が円滑に行われていない状態となっている。
【００５０】
同図の（ｂ）に示す出湯温度の特性は再出湯時（給湯燃焼停止後、短時間のうちに再び給湯燃焼を開始したとき）の特性を示すもので、本実施形態例における特性は改善前のものに比べ、再出湯湯温のアンダーシュートが小さくなっており、再出湯時の湯温の安定化も大幅に改善できることを示している。なお、図９の（ｃ）は時間の経過に伴う流水流量のデータをを示している。
【００５１】
本実施形態例によれば、フィードバック熱量ＰFBが変動許容範囲を越える毎に補正係数Ｋがフィードバック熱量ＰFBを変動許容範囲内に収まるように更新補正され、その更新補正された補正係数を用いてフィードフォワード熱量の補正が行われることによって、フィードフォワード熱量ＰFFは給水温度センサや流量センサのセンサ検出値の誤差成分や、熱効率ηの変動によるフィードフォワード熱量ＰFFのずれ分が修正される方向に補正されることとなり、このフィードフォワード熱量補正部22によって補正されたフィードフォワード熱量ＰFFは理論演算値にほぼ等しくなり、これに伴い、フィードバック熱量ＰFBはほぼ零の状態に近づく結果、フィードバック熱量ＰFBの変動による湯温制御の時間遅れの影響を抑制でき、極めて高精度の安定した出湯湯温の制御が可能となる。
【００５２】
また、本実施形態例では、フィードバック熱量ＰFBが変動許容範囲から外れたときには、補正係数Ｋを補正値分だけ増減補正することとなり、この補正値は0.01あるいは0.015 とという如く、ほぼ0.01〜0.02の範囲内の小さな値で設定することにより、１回当たりのフィードフォワード熱量の補正量を小さくすることが可能となる。したがって、例えば、排気側に逆風が吹いたり、あるいは給水温度が急激に変化する等の外乱によって補正係数が更新補正される場合においても、その補正係数の補正量が小さいので、フィードフォワード熱量の補正量も小さくなり、従来例の如く、外乱によってフィードフォワード熱量の補正量が異常に大きくなり、補正されたフィードフォワード熱量の大きさが実情から掛け離れて異常な値になってしまうという問題を防止することが可能となり、外乱等の影響を受けても出湯湯温が大きく変化するということはなく、外乱の影響に左右されず安定した出湯湯温の制御が可能となる。
【００５３】
なお、補正係数の補正値を小さい値で設定することにより、フィードフォワード熱量の補正熱量は小さくなるので、フィードフォワード熱量が理論演算値よりも大きくずれていた場合には一気にそのずれ量を補正することはできないが、補正係数の更新補正が行われる毎に、補正係数は次第に理想の値に近づいて行く結果、給湯装置を使用して行くうちに、補正係数は自動的に理想の値に収束し、これに伴い、フィードフォワード熱量もその補正により理論演算値に収束して高性能の燃焼制御（湯温安定化制御）が行われるので補正値を小さい値で設定しても特に支障は生じない。
【００５４】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の形態を採り得る。上記実施形態例では、例えば、図２の（ｂ）に示すようなパターンの補正値αのデータをデータ格納部20に与えることによって、補正値αをフィードフォワード熱量ＰFFの大きさに比例した値に設定するようにしたが、例えばデータ格納部20には補正値αの初期値のみを格納し、フィードフォワード熱量ＰFFの大きさに比例した補正値αは器具自身が自動的に設定するようにしてもよい。この場合は、図１の破線で示すように補正値自動設定部23を設け、この補正値自動設定部23にはフィードフォワード熱量ＰFFの大きさに比例した補正値αを求める演算式を与えておき、この演算式を用いてフィードフォワード制御手段15で設定されるフィードフォワード熱量ＰFFの大きさに応じた補正値αを自動設定し、この設定した補正αを補正係数更新補正部21に加えるようにしてもよい。
【００５５】
また、上記実施形態例では、例えば、図２の（ｃ）に示すように、フィードフォワード熱量ＰFFが補正可否基準値ＰFFL よりも小さいときには補正値αを零としたパターンの補正値αのデータをデータ格納部20に格納し、フィードフォワード制御手段15で設定されるフィードフォワード熱量ＰFFがＰFFL よりも小さいときには補正係数の更新補正補正動作を行わないようにしたが、データ格納部20には図２の（ａ）や（ｂ）に示すようなフィードフォワード熱量ＰFFの全区間において零でない補正値αを与えるデータをデータ格納部20に格納しておき、フィードフォワード制御手段15で設定されるフィードフォワード熱量ＰFFが補正可否基準値ＰFFL よりも小さいときには補正係数の更新補正又はフィードフォワード熱量補正を器具自身が自動的に判断して中止する構成としてもよい。
【００５６】
この場合は、図１の一点鎖線で示すように補正動作中止手段24を設ける。この補正動作中止手段24には予め補正可否基準値ＰFFL を与えておき、フィードフォワード制御手段15で設定されるフィードフォワード熱量ＰFFの値を補正可否基準値ＰFFL と比較させ、フィードフォワード熱量ＰFFが補正可否基準値ＰFFL よりも小さいときには補正係数更新補正部21に補正係数の更新補正動作の中止信号を加え、補正係数更新補正部21の更新補正動作を中止するようにすればよい。なお、補正動作中止手段24からの補正動作の中止信号は、フィードフォワード熱量補正部22側に加えてフィードフォワード熱量補正の動作を中止するようにすることも可能である。
【００５７】
さらに、上記実施形態例では、バーナ８によって給湯熱交換器１のみを専用的に燃焼加熱するように構成したが、本発明は一缶二水路式の給湯装置にも適用可能であり、特に一缶二水路式の給湯装置においてはその効果が顕著となる。
【００５８】
図10は一缶二水路式の給湯装置のシステム構成を示すものである。このシステム構成中、前記図11に示したものと同一の名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。
【００５９】
この一缶二水路式給湯装置は共通のフィン26に給湯熱交換器１の水路と追い焚き熱交換器27の水路とを挿通装着して給湯熱交換器１と追い焚き熱交換器27を一体化し、この給湯熱交換器１と追い焚き熱交換器27を共通のバーナ８によって燃焼加熱するものである。追い焚き熱交換器27は浴槽28から循環ポンプ30、追い焚き熱交換器27を順に経て浴槽28に戻る追い焚き循環通路31に組み込まれる。
【００６０】
追い焚き循環通路31と給湯管５は湯張り通路32により連通接続され、この湯張り通路32に給湯弁33が介設されている。
【００６１】
なお、図10中、34は浴槽28内の湯水の温度を風呂温度として検出する風呂温度センサ、35は浴槽28内の湯水の水位を水圧によって検出する水位センサ（圧力センサ）35を示している。
【００６２】
この図10に示す装置では、水栓７が開けられることにより、前記実施形態例と同様に給湯機能の動作が行われる。また、注湯弁33を開けることにより、湯張り機能の動作が行われる。この湯張り機能の動作は、前記給湯機能の動作と同様にバーナ８の燃焼により作り出される給湯熱交換器１内の湯が湯張り通路32を通り、追い焚き循環通路31を介して浴槽28に落とし込まれる。そして、浴槽28内の湯の水位が予めリモコン14等により与えられる設定水位になったことが水位センサ35で検出されたときに注湯弁33を閉じて湯張り動作を終了する。
【００６３】
また、追い焚き機能の動作は、注湯弁33を閉じた状態で、循環ポンプ30を起動し、浴槽28内の湯水を追い焚き循環通路31を介して循環させ、追い焚き熱交換器27を通る循環湯水をバーナ８の燃焼加熱により追い焚きするものである。
【００６４】
この種の一缶二水路式の給湯装置においても、前記実施形態例と同様に、給湯機能の運転において、図１に示す構成によってフィードフォワード熱量補正の補正係数の更新補正と、その更新補正された補正係数を用いてのフィードフォワード熱量の補正によって安定した湯温の給湯燃焼制御が行われる。本実施形態例の一缶二水路式給湯装置では、図１の二点鎖線で示すように、運転モード判別部36が設けられ、この運転モード判別部36により湯張りモードの運転が開始されたか否かが判別される。
【００６５】
湯張りモードの運転が開始されたことを検知したときには、その検知（検出）信号を燃焼制御部17に加えるのである。なお、給湯装置が湯張り運転を開始したか否かは、注湯弁33の開信号が燃焼制御部17から加えられてバーナ８の燃焼動作が行われたことを検出することにより検知できる。燃焼制御部17は運転モード判別部36から湯張りモードの運転の検出信号を受けて、バーナ８の燃焼制御を給湯モードの定常運転において行われるフィードフォワード制御手段15とフィードバック制御手段16の併用使用の制御方式を止め、フィードフォワード制御手段15側の動作のみによるフィードフォワード制御によって湯張りの燃焼運転制御を行う。すなわち、燃焼制御部17には制御モード切り替え手段が新たに備えられ、給湯運転モードの制御の場合には上記実施形態例におけるフィードフォワード制御手段15側とフィードバック制御手段16側の併用による燃焼制御を行い、湯張りモードの運転時には、フィードフォワード制御手段15によって設定されたフィードフォワード熱量をフィードフォワード熱量補正部22で補正しフィードフォワード熱量のみによってバーナ８の燃焼熱量の制御を行う。
【００６６】
従来の一般的な一缶二水路式給湯装置の湯張り運転に際しては、給湯モードの運転と同様にフィードフォワード制御手段15とフィードバック制御手段16の併用によって燃焼制御が行われているが、このような燃焼制御方式では、給湯熱交換器１側から浴槽28に落とし込まれる湯は給湯管５から湯張り通路32を経て追い焚き循環通路31に入り込むときに、循環ポンプ30を通る経路と追い焚き熱交換器27を通る経路に分岐して浴槽28に落とし込まれることになる。そうすると、追い焚き熱交換器26を通る湯張りの湯が給湯熱交換器１の熱を奪うため、給湯熱交換器１から出る湯温が低下し、この湯温の低下が出湯温度センサ６で検出されて出湯温度がリモコン14で設定される湯張り設定温度の湯になるようにバーナ８の燃焼熱量が大きくなる方向に制御されるので、実際に浴槽28に落とし込まれる湯の温度は風呂設定温度よりも高めとなり、風呂の設定温度よりも高めの湯が浴槽28に張られてしまうという問題が生じることになる。
【００６７】
本実施形態例での一缶二水路式給湯装置においては、湯張り運転時には、フィードフォワード制御手段15によって給水温度が風呂設定温度に達するのに要するフィードフォワード熱量が設定され、しかも、その設定されたフィードフォワード熱量ＰFFは給水温度センサ３や流量センサ４のセンサ検出値の誤差や熱効率の変動による影響を相殺する方向に補正されて、その補正されたフィードフォワード熱量のみによってバーナ８の燃焼熱量が制御されるので、リモコン14で設定される風呂設定温度の湯が正確に浴槽28に張られることとなり、湯張り温度の制御精度を格段に高めることが可能となるものである。
【００６８】
例えば、風呂設定温度ＴS を42℃、給水温度ＴW を10℃、給水流量（給湯流量）Ｑを15リットル／分、給水温度センサ３の検出誤差ΔＴを0.5 ℃、流量センサ４の検出誤差ΔＱを1.8 リットル／分とし、計算を簡単にするために熱効率ηを1.0 としたとき、次の（２）式にこれらの値を代入して、実際に浴槽28に張られる風呂温度ＴK を求めると、
【００６９】
（ＴK −ＴW ）Ｑ＝（ＴS −ＴW ＋ΔＴ）（Ｑ＋ΔＱ）・・・・・（２）
【００７０】
ＴK ＝46.4℃となり、風呂設定温度の42℃に対し＋4.4 ℃の誤差が発生する。これに対し、この実施形態例の一缶二水路式給湯装置においては、給湯運転時に補正係数Ｋが正しい値に更新補正され、湯張り運転時にはこの更新補正された補正係数Ｋを用いて給水温度センサ３や流量センサ４等の検出誤差の影響がなくなるようにフィードフォワード熱量の補正が行われてその補正されたフィードフォワード熱量のみの燃焼制御によって湯張りが行われるので、リモコン14で設定される風呂設定温度の湯が浴槽28に張られることとなり、上記具体例で示した＋4.4 ℃の湯張りの誤差を生じることなく風呂設定温度の湯を正確に浴槽28に張ることができるのである。
【００７１】
ところで、上記の実施形態例では、補正係数を更新補正してフィードフォワード熱量ＰFFの補正を行うようにしたが、補正係数を使用せずにフィードフォワード熱量ＰFFの補正を行うように構成することも可能である。この場合は、例えば、図１に示すデータ格納部20には初期補正係数と補正値と補正係数の上限値および下限値のデータの代わりに補正熱量の初期値（例えば零）と、補正熱量の補正値と、補正熱量の上限値および下限値を格納し、補正係数更新補正部21は補正熱量更新補正部に置き換えることになる。
【００７２】
この補正熱量更新補正部は、フィードバック制御手段16で設定されるフィードバック熱量ＰFBが変動許容範囲を＋側に越えたときには補正熱量を補正値だけ増加する方向に更新補正し、フィードバック熱量ＰFBが変動許容範囲を−側に越えたときには補正熱量を補正値だけ減少する方向に更新補正する。そして、フィードフォワード熱量補正部22はフィードフォワード制御手段15で設定されるフィードフォワード熱量ＰFFに前記補正熱量更新補正部で更新補正された補正熱量を加算してフィードフォワード熱量を補正するように構成することとなる。このように補正係数を用いずにフィードフォワード熱量を補正することによって、補正係数を用いてフィードフォワード熱量を補正した場合と同様に給湯温度センサ３や流量センサ４のセンサ検出値の誤差成分等を相殺する方向にフィードフォワード熱量が補正されるので、前記補正係数を用いてフィードフォワード熱量を補正する場合と同様に理論演算値に近いフィードフォワード熱量が求められることとなる。また、補正熱量を微小熱量とすることにより、外乱に対するフィードフォワード熱量補正の影響を少なくすることができるので、前記補正係数を用いたフィードフォワード熱量補正の場合と同様な優れた効果を奏することが可能となる。
【００７３】
【発明の効果】
本発明はフィードバック制御手段で設定されるフィードバック熱量が変動許容範囲から外れたときには補正係数を補正値の加減算によって更新補正するように構成し、この更新補正された補正係数を用いてフィードフォワード制御手段で設定されるフィードフォワード熱量を補正し、この補正されたフィードフォワード熱量と前記フィードバック制御手段で設定されるフィードバック熱量とを加算したトータル熱量によって給湯モードの定常燃焼運転を制御するように構成したものであるから、給水温度センサや流量センサのセンサ検出値の誤差や熱効率の変動等に起因するフィードフォワード熱量のずれ量を相殺する方向に補正することが可能となり、これにより、理論値に近いフィードフォワード熱量が求められることとなり、その分、フィードバック熱量は零に近い値となってフィードバック熱量の変動による湯温制御の遅れの影響を解消することができる結果、高性能の出湯湯温の安定化制御が可能となる。
【００７４】
また、補正係数の補正値を例えば0.01〜0.02という如く微小値で与えることが可能であり、そのようにすることにより、フィードフォワード熱量の１回当たりの補正量を小さくすることができる。このため、例えば、給湯装置の排気側に逆風が吹いたり、あるいは給水温度が急激に変化するような外乱が生じてフィードバック熱量が変動許容範囲を越えて補正係数の更新補正が行われたとしても、その補正係数の更新補正量は極めて小さな値となってフィードフォワード熱量の補正量も極めて小さな値となるから、外乱に起因してフィードフォワード熱量が一気に異常な値に補正されてしまうという現象を確実に防止でき、外乱が生じても湯温変動の影響のない安定した湯を出湯できるという優れた効果を奏することが可能となる。
【００７５】
さらに、本発明の構成を一缶二水路式給湯装置に適用した構成にあっては、給湯運転モードでの燃焼運転時に更新補正された正しい補正係数を使用して補正されたフィードフォワード熱量のみを用いて湯張り運転を行う構成としたことで、湯張り運転においては、風呂設定温度の湯を正確に作り出して浴槽に湯張りすることが可能となり、湯張り温度の制御精度を格段に高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例を示すブロック構成図である。
【図２】フィードフォワード熱量と補正係数の補正値との関係を示す各種パターンデータの説明図である。
【図３】実施形態例における補正係数の補正動作の説明図である。
【図４】フィードフォワード熱量の補正動作の説明図である。
【図５】多面燃焼式バーナにおける補正前フィードフォワード熱量と補正後フィードフォワード熱量の関係を示すグラフである。
【図６】多面燃焼式バーナの説明図である。
【図７】１回の給湯運転中に１回補正係数の更新補正を行う動作のフローチャートである。
【図８】給湯燃焼中に所定のインターバル期間毎に補正係数の補正を行う動作のフローチャートである。
【図９】フィードフォワード熱量の補正を行わない場合とこの実施形態例における補正動作を行った場合の給湯制御特性を比較状態で示す説明図である。
【図１０】一缶二水路式給湯装置のシステム構成説明図である。
【図１１】給湯装置として一般的な給湯器のシステム構成説明図である。
【図１２】従来の給湯燃焼制御のブロック説明図である。
【符号の説明】
15  フィードフォワード制御手段
16  フィードバック制御手段
17  燃焼制御部
20  データ格納部
21  補正係数更新補正部
22  フィードフォワード熱量補正部
23  補正値自動設定部
24  補正動作中止手段
36  運転モード判別部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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