(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水管と出湯管とが接続される熱交換器と、該熱交換器を加熱するバーナと、前記給水管と出湯管とを短絡的に接続するバイパス管路とを備え、かつ該バイパス管路には設定温度に応じて開閉される水電磁弁を備えたバイパスミキシング方式の給湯器において、
熱交換器の出口温度を検出する熱交換器出口温度検出手段と、ある設定温度でバイパス出湯を行ったときに前記熱交換器出口温度検出手段により検出される熱交換器出口温度が前記熱交換器のドレン発生限界温度未満であるか否かを判断する判断手段と、
該判断手段により熱交換器出口温度がドレン発生限界温度未満であると判断された時に、前記熱交換器出口温度検出手段により検出される熱交換器出口温度がドレン発生限界温度以上となるように前記ガスバーナによる熱交換器の加熱を制御する制御手段と、
を備え、かつ、
前記出湯管の前記バイパス管路との接続部よりも下流位置に該出湯管を流れる湯水混合湯の出湯温度を検出する出湯温度検出手段を備えると共に、該出湯温度検出手段により検出される湯水混合湯の出湯温度と設定温度とを比較する比較手段とを備え、
前記判断手段により熱交換器出口温度がドレン発生限界温度未満であると判断された時に更に前記比較手段により湯水混合湯の出湯温度が設定温度と較べて所定温度範囲以上には低くないとの判断が所定時間続いた場合には、前記制御手段により前記ガスバーナによる熱交換器の加熱が制御されるようにしたことを特徴とする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。
【請求項２】
更にバイパス出湯中に、前記出湯温度検出手段からの検出信号により出湯温度が設定温度と較べて所定温度範囲以上には低くないと判断された時に、前記熱交換器出口温度検出手段による検出温度がドレン発生限界温度以上となるように前記制御手段により前記ガスバーナによる熱交換器の加熱が制御されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載される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。
【請求項３】
更にバイパス出湯中に、前記出湯温度検出手段からの検出信号により出湯温度が設定温度と較べて所定温度範囲を超えて低すぎると判断された時に、前記出湯温度検出手段により検出される出湯温度が設定温度となるように前記制御手段により前記ガスバーナによる熱交換器の加熱が制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載される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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出湯温度に応じてバイパス方式とストレート方式とに切り替えて出湯することのできるバイパスミキシング方式の給湯器に関し、さらに詳しくは、バイパス出湯時に熱交換器への入水温度が高い場合であっても熱交換器表面にドレンが発生しないように出湯制御する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に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガス給湯器としては、給水管と出湯管が配設される熱交換器と、該熱交換器を加熱するガスバーナと、ガスバーナに燃焼用空気を供給する送風ファンとを備え、給水管から熱交換器内に導入された水をガスバーナにより加熱し、温水を熱交換器から直接、出湯管へ排出するように構成されているものが知られている。この種のガス給湯器においては、出湯温度の調節は、ガスバーナに供給されるガス量と送風ファンの回転数とを、適宜、制御することにより行われていた。
【０００３】
そして、この種のガス給湯器において、出湯温度を低く設定した場合に熱交換器内にドレンが発生するという問題を回避するために、給水管と出湯管の間に給水管を流れる水を熱交換器を通さずに直接出湯管へ導くためのバイパス管路と、そのバイパス管路を開閉する水電磁弁とを設けた、いわゆるバイパスミキシング方式のガス給湯器が既に知られている。
【０００４】
このバイパスミキシング方式のガス給湯器においては、出湯温度がある設定値以上である場合には、水電磁弁をＯＦＦにしてバイパス管路を閉じ、熱交換器から直接、温水が出湯される（ストレート出湯）。湯温の調節は、バーナコントローラが認識する出湯温度が設定温度に近づくよう、バーナコントローラからの指令に基づき、ガスバーナに供給されるガス量と送風ファンの回転数が制御されることにより行われる。
【０００５】
一方、出湯温度がある設定値より低い場合には、熱交換器の温度を高温に保ちながら、水電磁弁をＯＮにしてバイパス管路を開き、熱交換器から排出される温水と、給水管からバイパス管路を経由して導入される冷水とをミキシングした後に出湯が行われる（バイパス出湯）。これにより、出湯温度が低い場合であっても、熱交換器内の温度が高温に保たれるので、ドレンの発生を防止することが可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バイパス管路に設けられる水電磁弁のＯＮ−ＯＦＦにより出湯方式の切替を行うバイパスミキシング方式の給湯器であっても、入水温度が上昇し、設定温度との温度差が小さくなってくると、バイパス制御出湯中において熱交換器内の温度が下がり、熱交換器出口温度が、ドレンが発生しない最低温度（ドレン発生限界温度＝４８℃）を下回る場合があった。
【０００７】
ここで、熱交換器出口温度をＴＨm（℃）、出湯温度をＴＨ0（℃）、入水温度をＴi （℃）、バイパス率（総入水量に対するパイパス管路を流れる水量の割合）をｘ（％）とすると、これらの間には、次の数１の式が成り立つ。
【０００８】
【数１】
0003854700.tif 000002
【０００９】
数１の式より、給湯器にＯＮ−ＯＦＦ式の水電磁弁が用いられ、バイパス率ｘが４０％に固定されているとすると、入水温度Ｔi が低い場合、例えば１５℃の場合には、設定温度Ｔsが３８℃であっても熱交換器出口温度ＴＨmは、次の数２の演算式（代入式）より、５３.３℃ となり、ドレン発生のおそれがないことがわかる。これに対し、入水温度Ｔiが上昇し、設定温度Ｔsとの差が小さくなった場合、例えば入水温度Ｔiが３０℃となった場合には、熱交換器出口温度ＴＨmは、次の数３の演算式（代入式）より、４３.３℃ となり、バイパス出湯であるにも関わらず、ドレン発生のおそれがあることがわかる。
【００１０】
【数２】
0003854700.tif 000003
【００１１】
【数３】
0003854700.tif 000004
【００１２】
また、バイパスミキシング方式の給湯器においては、小さな水圧で電磁弁が開閉し、省電力化が可能であることから、水電磁弁としてダイヤフラム弁を内蔵したパイロット式電磁弁が用いられる場合も多い。しかしながら、パイロット式電磁弁は、水の流量によってダイヤフラム弁の開度が変化するものであるため、大流量時にはバイパス率が大きくなる一方、少流量時にはダイヤフラム弁の開度が少なくなってバイパス路の抵抗が増え、その結果、バイパス率が小さくなるものである。
【００１３】
そのため、設定温度Ｔsを３８℃、入水温度Ｔiを２２℃とすると、バイパス率が大きい場合、例えばバイパス率が４０％である場合は、数１の式より、熱交換器出口温度ＴＨmは４８.６℃となり、ドレン発生のおそれはない。しかしながら、水の流量が減少し、バイパス率が小さくなった場合、例えばバイパス率が３０％に低下した場合は、熱交換器出口温度ＴＨmは４４.９℃となり、ドレン発生のおそれがあるという問題があった。
【００１４】
本発明が解決しようとする課題は、バイパスミキシング方式の給湯器において、入水温度が高くなり出湯温度との温度差が小さくなった場合や、バイパス率が変動する場合であっても、ドレン発生のおそれのない出湯制御装置を提供することにある。
【００１５】
この課題を解決するために、本発明に係る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は、給水管と出湯管とが接続される熱交換器と、該熱交換器を加熱するバーナと、前記給水管と出湯管とを短絡的に接続するバイパス管路とを備え、かつ該バイパス管路には設定温度に応じて開閉される水電磁弁を備えたバイパスミキシング方式の給湯器において、熱交換器の出口温度を検出する熱交換器出口温度検出手段と、ある設定温度でバイパス出湯を行ったときに前記熱交換器出口温度検出手段により検出される熱交換器出口温度が前記熱交換器のドレン発生限界温度未満であるか否かを判断する判断手段と、該判断手段により熱交換器出口温度がドレン発生限界温度未満であると判断された時に、前記熱交換器出口温度検出手段により検出される熱交換器出口温度がドレン発生限界温度以上となるように前記ガスバーナによる熱交換器の加熱を制御する制御手段とを備え、かつ、前記出湯管の前記バイパス管路との接続部よりも下流位置に該出湯管を流れる湯水混合湯の出湯温度を検出する出湯温度検出手段を備えると共に、該出湯温度検出手段により検出される湯水混合湯の出湯温度と設定温度とを比較する比較手段とを備え、前記判断手段により熱交換器出口温度がドレン発生限界温度未満であると判断された時に更に前記比較手段により湯水混合湯の出湯温度が設定温度と較べて所定温度範囲以上には低くないとの判断が所定時間続いた場合には、前記制御手段により前記ガスバーナによる熱交換器の加熱が制御されるようにしたことを要旨とするものである。
【００１６】
上記構成を有する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によれば、出湯温度（設定温度）が高い場合（例えば、４８℃以上）の時には、給水管より熱交換器に送られた水がガスバーナによりその設定温度に加熱されて出湯管よりそのまま出湯され（出湯温制御）、設定温度が低い場合（例えば、４８℃未満）の時には、バイパス管路の水電磁弁が開いて、給水管を流れる水の一部が出湯管へ送られ、熱交換器により加熱された湯に混合（ミキシング）されて、設定温度にコントロールされた状態で出湯される。
【００１７】
そこで、ある設定温度においてバイパス出湯した時に、熱交換器の出口温度が熱交換器出口温度検出手段により検出され、その検出された熱交換器出口温度がドレン発生限界温度未満か否かが判断される。そして、熱交換器出口温度がドレン発生限界温度未満であると判断された場合には、熱交換器出口温度がドレン発生限界温度以上に保持されるようにガスバーナへのガス供給量及び送風量が調節される（熱交換器出口制御）。
【００１８】
これにより、入水温度が高く、設定温度との差が小さい場合や、給湯器のバイパス率が小さくなった場合であっても、温度制御方式を熱交換器出口温度制御に切り替えることにより、ドレン発生を回避することが可能となる。
【００２０】
この場合、ある設定温度でバイパス出湯した時に、熱交換器出口温度と出湯温度の両方の検出により熱交換器出口温度がドレン発生限界温度未満か否かが判断されると同時に、出湯温度が設定温度に較べて極端に低いか否かが判断される。そして、熱交換器出口温度がドレン発生限界温度未満であるという条件と共に、出湯温度が設定温度に比べて極端に低くないという条件の双方が、一定時間継続して満たされた場合には、熱交換器出口温度が短時間にドレン発生限界温度以上となる可能性はないので、温度制御方式が熱交換器出口温度制御に切り替えられる。これにより、出湯直後等、給湯器の出湯温度が不安定な時期における温度制御方式の円滑な切替が可能となる。
【００２１】
更に、バイパス出湯中に前記出湯温度検出手段からの検出信号により出湯温度が設定温度と較べて所定温度範囲以上には低くないと判断された時に、前記熱交換器出口温度検出手段による検出温度がドレン発生限界温度以上となるように前記制御手段により前記ガスバーナによる熱交換器の加熱が制御されるようにすると良い。これにより、熱交換器出口温度がドレン発生限界温度以上に保持され続けるので、ドレン発生を回避することが可能となる。
【００２２】
更にまた、バイパス出湯中に前記出湯温度検出手段からの検出信号により出湯温度が設定温度と較べて所定温度範囲を超えて低すぎると判断された時に、前記出湯温度検出手段により検出される出湯温度が設定温度となるように前記制御手段により前記ガスバーナによる熱交換器の加熱が制御されるようにするのが良い。これにより、熱交換器表面のドレン発生を回避しつつ、給湯器の円滑な温度制御が可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明が適用されるバイパスミキシング方式の給湯器の典型例を示したものである。この図示されるバイパスミキシング方式のガス給湯器１００は、給水管１２と出湯管１４とが熱交換器１６を介して継がれ、該熱交換器１６が内胴（ケーシング）１８内に配設されるとともに、この内胴１８内にはさらに前記熱交換器１６を流れる水を加熱するためのガスバーナ２０が該熱交換器１６の下方部位に配設されている。
【００２４】
そして、前記給水管１２には水の流れを検知する水流スイッチ２２の他、該給水管１２を流れる水の温度Ｔi を検知する入水温サーミスタ２４が設けられ、また前記出湯管１４には、前記熱交換器１６の出口側の温度（熱交換器出口温度ＴＨm）を検知するための熱交換器出口サーミスタ２６が設けられている。
【００２５】
また、前記ガスバーナ２０のガス管２８には、元電磁弁３０、メイン電磁弁３２及び該ガス管２８を流れるガスの流量を制御するガス比例弁３４がそれぞれ設けられ、さらに前記ガスバーナ２０に燃焼用空気を供給するための送風ファン３６が近接して設けられている。
【００２６】
一方、前記給水管１２と出湯管１４との間には、給水管１２を流れる水を前記熱交換器１６を通さずに出湯管１４へ直接導くバイパス管路３８が設けられ、該バイパス管路３８には、その管路を開閉する水電磁弁４０が設けられている。そして、前記出湯管１４の下流には、前記熱交換器１６を介して出湯管１４へ導かれた湯と、前記バイパス管路３８を介して出湯管１４へ導かれた水とを混合（ミキシング）した後の湯の温度（出湯温度ＴＨ0 ）を検知する出湯温サーミスタ４２が設けられている。
【００２７】
さらに、入水温サーミスタ２４、熱交換器出口サーミスタ２６、及び出湯温サーミスタ４２から信号を受け、元電磁弁３０、メイン電磁弁３２、ガス比例弁３４、送風ファン３６及び水電磁弁４０を制御するバーナコントローラ５０を有している。バーナコントローラ５０は、公知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成され、そのＲＯＭには、出湯温度制御等を行うための種々のプログラム類が格納されている。
【００２８】
次に、このように構成されたバイパスミキシング方式のガス給湯器１００による出湯温度の制御方法について説明する。まず、給湯栓４４を開くと、水量センサー２２がオンし、バーナーコントローラ５０からの指令により送風ファン３６が駆動し、ガスバーナ２０へ燃焼用空気が供給されるとともに、ガスバーナ２０の元電磁弁３０、メイン電磁弁３２、及びガス比例弁３４が順次開かれて、燃焼ガスがガスバーナ２０に供給され、イグナイタ（図示せず）による点火動作によってガスバーナ２０が点火される。
【００２９】
そして、このガスバーナ２０の点火初期動作段階では、給水管１２を流れる水の温度がその給水管１２に設けられる入水温サーミスタ２４により検知され、バーナコントローラ５０によって出湯管１４を流れる湯の出湯温度が設定温度（Ｔs ）に近づくように、ガスバーナ２０へ供給するガス量を調節するガス比例弁３４の開度が調節される。
【００３０】
ガスバーナ２０の燃焼が安定状態になった以降は、熱交換器出口サーミスタ４２で検出される出湯温度（熱交換器出口温度ＴＨ0）が設定温度Ｔsに維持されるように、バーナコントローラ５０により、ガス比例弁３４の比例弁電流回路と送風ファン駆動回路に信号が送られ、ガス比例弁３４の開度と送風ファン３６のファン回転数との比例制御が行われることによって、運転の管理がなされる。
【００３１】
ここで、出湯温度がある設定温度以上（例えば、４８℃以上）の場合には、水電磁弁４０は開かれずに熱交換器から直接、湯が出湯される（ストレート出湯）。この場合、出湯温度の制御は、出湯温サーミスタ４２によって検出される出湯温度ＴＨ0が設定温度Ｔsに維持されるよう、ガスバーナ２０に供給されるガス量と、送風ファン３６の回転数を調節する「出湯温制御」により行われる。
【００３２】
これに対し、出湯温度がある設定値以下（この例では、４８℃未満）である場合には、バーナコントローラ５０からの指令により水電磁弁４０が開かれ、熱交換器１６により加熱された湯とバイパス管路３８を流れる水とがミキシングされて出湯される（バイパス出湯）。
【００３３】
この時、出湯温度ＴＨ0 の制御は、熱交換器出口サーミスタ２６によって検出される熱交換器出口温度ＴＨm がドレン発生限界温度以上である場合は、上述のストレート出湯の場合と同様、出湯温サーミスタ４２によって検出される湯水混合後の出湯温度ＴＨ0が設定温度Ｔsに維持されるよう、「出湯温制御」により行われる。
【００３４】
一方、バイパス出湯時に、熱交換器出口サーミスタ２６によって検出される熱交換器出口温度ＴＨm がドレン発生限界温度未満となった場合は、「出湯温制御」を中断し、熱交換器出口サーミスタ２６によって検出される熱交換器出口温度ＴＨm がドレン発生限界温度以上の値となるように、ガスバーナ２０に供給されるガス量と、送風ファン３６の回転数を調節する「熱交換器出口温度制御」に切り替え、これによりドレンの発生を防止するものである。
【００３５】
図２は、出湯温度ＴＨ0が設定温度Ｔsとなるように制御した時のバイパス率ｘ（横軸）と熱交換器出口温度ＴＨm （縦軸）との関係を数１の式を用いて計算し、その結果を示したものである。設定温度Ｔs は、４６℃、４２℃及び３８℃の３種類とし、入水温度Ｔi は、５℃、１０℃、１５℃、２５℃及び３０℃の５種類とした。なお、図２中、横軸に平行な線の内、上の線は沸騰限界温度（熱交換器内で水の沸騰が起こらない最高熱交換器出口温度）、下の線はドレン発生限界温度を示している。図２では、沸騰限界温度を８５℃、ドレン発生限界温度を４８℃としている。
【００３６】
図２より、設定温度Ｔsを一定とした場合、熱交換器出口温度ＴＨmは、給湯器のバイパス率ｘと給湯器への入水温度Ｔi によって決まり、バイパス率ｘが小さくなるほど、又、入水温度Ｔi が高くなるほど低くなることがわかる。又、バイパス率ｘを一定とした場合、熱交換器出口温度ＴＨmは、設定温度Ｔsが低くなるほど、又、入水温度Ｔiが高くなるほど低くなることがわかる。
【００３７】
例えば、設定温度Ｔs が４６℃、バイパス率が５０％である場合は、熱交換器出口温度ＴＨmは、入水温度Ｔiが５℃の時で８７.０℃ であり、沸騰限界温度を上回る。入水温度Ｔiの上昇と供に、熱交換器出口温度ＴＨmは低下し、入水温度Ｔiが３０℃の時で６２.０℃ となる。また、設定温度Ｔsが同じ４６℃であっても、バイパス率が４０％に低下した場合には、熱交換器出口温度ＴＨm は、入水温度Ｔiが５℃の時で７３.３℃であり、沸騰限界温度を下回る。又、入水温度Ｔiが３０℃の時で５６.７℃となる。
【００３８】
一方、設定温度Ｔsが低下するに伴い、熱交換器出口温度ＴＨmも低下し、設定温度Ｔs が４２℃の場合には、バイパス率を４０％とすると、熱交換器出口温度ＴＨmは、入水温度Ｔiが５℃の時で６６.７℃、入水温度Ｔiが３０℃の時で５０.０℃となる。設定温度Ｔsがさらに低下して３８℃となった場合には、熱交換器出口温度ＴＨmは、入水温度Ｔiが５℃の時には６０.０℃ であるが、入水温度Ｔiが上昇して３０℃になった時には４３.３℃となり、ドレン発生限界温度を下回ることとなる。
【００３９】
このように、バイパス率ｘを一定とした場合、入水温度Ｔi が高くなり、設定温度Ｔs との温度差が小さくなると、ドレン発生のおそれが生ずるが、これに対して、給湯器のバイパス率ｘを大きくすればドレン発生を回避できる。例えば、バイパス率ｘを６０％に設定すると、図２より、設定温度Ｔs が３８℃、入水温度Ｔiが３０℃であっても、熱交換器出口温度ＴＨmは５０℃となり、ドレン発生限界温度を上回る。
【００４０】
しかしながら、バイパス率ｘが６０％、設定温度Ｔs が３８℃である時に、入水温度Ｔiが低くなった場合、例えば入水温度Ｔiが５℃となった場合には、図２より、熱交換器出口温度ＴＨmは８７.５℃となり、沸騰限界温度を上回る。そのため、給湯器のバイパス率は、熱交換器出口温度ＴＨm が、沸騰限界温度を越えず、かつドレン限界を下回らないよう、通常、４０％前後の値に設定されている。
【００４１】
本発明は、上記の制御方式を採用することにより、入水温度の変動に起因するドレンの発生を回避できる。また、上記の制御方式により、熱交換器出口温度がドレン発生限界温度未満となることはないので、給湯器のバイパス率として、熱交換器出口温度が沸騰限界温度を超える可能性のない、低いバイパス率を選択することが可能となる。
【００４２】
また、上記の制御方式は、バイパス率の変動に起因するドレンの発生を回避することが可能となるので、バイパスミキシング方式の給湯器に使用する水電磁弁としてバイパス率が水量によって変動するパイロット式電磁弁を用いた場合に、より有効に機能することとなる。
【００４３】
次に、本発明に係る給湯器における出湯制御装置により、出湯温度がどのように制御されるかを、図３のフローチャートを参照して説明する。まず、ユーザーが、リモコン操作により出湯温度を設定し、給湯栓４４を開くと、図３に示す制御ルーチンに入る。
【００４４】
最初にステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」とする）において、バーナーコントローラ８０からの指令に基づき、ガスバーナ２０にガスが供給され、燃焼が開始される。次に、Ｓ２において、設定温度Ｔs が４６℃以下か否かが判断される。設定温度Ｔs が４６℃以下でない場合（Ｓ２：「ＮＯ」）は、Ｓ３においてバーナコントローラ８０から水電磁弁４０を閉じるように指令が送られてストレート出湯となり、Ｓ４において出湯温度ＴＨ0が設定温度Ｔsになるように比例制御（出湯温制御）が行われる。
【００４５】
一方、Ｓ２において、設定温度Ｔs が４６℃以下であると判断された場合（Ｓ２：「ＹＥＳ」）には、Ｓ５において水電磁弁４０が開かれ、バイパス出湯が行われる。次いで、Ｓ６において、湯水混合後の出湯温度ＴＨ0が設定温度Ｔsになるように比例制御（出湯温制御）が行われる。そして、Ｓ７へ進み、「熱交換器出口温度ＴＨm が４８℃未満」で、かつ「出湯温度ＴＨ0が（Ｔs−１）℃以上」という条件を満たすか否かが判断される。
【００４６】
ここで、「熱交換器出口温度ＴＨmが４８℃未満」という条件を満たす場合は、熱交換器内の温度（＝熱交換器出口温度ＴＨm ）がドレン発生限界温度（４８℃）を下回っており、放置すれば熱交換器内にドレンが発生するおそれがあることを意味する。また、「出湯温度ＴＨ0が（Ｔs−１）℃以上」という条件を満たす場合には、出湯温度ＴＨ0が設定温度Ｔsより高いか、あるいはわずかに低いだけであるので、出湯温度ＴＨ0が設定温度Ｔs に近づくよう、熱交換器出口温度ＴＨmを下げるかあるいはわずかに上げるようにバーナコントローラ８０に指令が送られることを意味する。
【００４７】
尚、Ｓ７の判定条件を「出湯温度ＴＨ0がＴs℃以上」とせず、「出湯温度ＴＨ0が（Ｔs−１）℃以上」としたのは、出湯温度ＴＨ0が（Ｔs−１）℃より大きく、Ｔs℃未満である場合には、出湯温制御を行っても熱交換器出口温度ＴＨmの温度上昇は僅かであり、熱交換器出口温度ＴＨm がドレン発生限界温度以上まで上昇しないか、あるいは上昇したとしても、熱交換器出口温度ＴＨm がドレン発生限界温度以上になるのに長時間を要し、その間にドレン発生のおそれがあるからである。
【００４８】
従って、「熱交換器出口温度ＴＨmが４８℃未満」及び「出湯温度ＴＨ0が（Ｔs −１）℃以上」の双方の条件を満たさない場合（Ｓ７：「ＮＯ」）は、ドレン発生のおそれがないので、Ｓ６へ戻り、出湯温度ＴＨ0が設定温度Ｔsになるように比例制御（出湯温制御）が続行される。
【００４９】
これに対し、「熱交換器出口温度ＴＨmが４８℃未満」及び「出湯温度ＴＨ0が（Ｔs −１）℃以上」の双方の条件を満たした場合（Ｓ７：「ＹＥＳ」）は、放置すればドレン発生のおそれがあるので、Ｓ８へ進み、バーナコントローラ８０内のＣＰＵに内蔵されたタイマーを用いて、Ｓ７の条件が１分間継続したか否かが判定される。１分を経過していない場合（Ｓ８：「ＮＯ」）は、Ｓ７に戻り、再度、熱交換器出口温度ＴＨm及び出湯温度ＴＨ0を計測し、Ｓ７の条件を満たすか否かが判定される。
【００５０】
一方、１分間継続してＳ７の条件を満たした場合は、放置すればドレンが発生するのでＳ９へ進む。Ｓ９においては、熱交換器出口温度ＴＨm が４８℃になるように比例制御（熱交換器出口温度制御）が行われる。これにより、入水温度Ｔiが高く設定温度Ｔsとの差が小さくなった場合や、バイパス率が低下した場合であっても、熱交換器内の温度がドレン発生限界温度以上に保持されることとなる。
【００５１】
なお、熱交換器出口温度ＴＨmを４８℃に保持することにより、出湯温度ＴＨ0と設定温度Ｔsとの間に誤差が生ずる。例えば、入水温度Ｔiを３０℃、バイパス率を４０％、設定温度Ｔs を３８℃とすると、「出湯温制御」では、数１の式より、熱交換器出口温度ＴＨmは４３.３℃となる。一方、「熱交換器出口温度制御」に切り替え、熱交換器出口温度ＴＨm を４８℃に保持したとすると、数１の式より、出湯温度ＴＨ0は、４０.８℃となり、設定温度Ｔsより２.８℃高くなる。しかしながら、２.８℃ 程度の誤差は、使用上、支障を来さない温度であり、熱交換器の耐久性能を考えた場合には、本制御は優れていると考えられる。
【００５２】
Ｓ９において、熱交換器出口温度制御に切り替えられると、Ｓ１０へ進み、出湯中に設定温度Ｔs がより高い温度に再設定されたか否かが判断される。設定温度Ｔs がより高い温度に再設定された場合（Ｓ１０：「ＹＥＳ」）は、「出湯温制御」でも熱交換器出口温度ＴＨm がドレン発生限界温度を上回る可能性があるので、Ｓ２へ戻って「出湯温制御」に切り替えられると供に、前述のＳ２〜Ｓ９のステップが繰り返される。
【００５３】
一方、設定温度Ｔs が、より高い温度に再設定されていない場合（Ｓ１０：「ＮＯ」）は、Ｓ１１へ進み、「出湯温度ＴＨ0が（Ｔs −２）℃未満」か否かが判断される。出湯温度ＴＨ0が（Ｔs −２）℃未満である場合（Ｓ１１：「ＹＥＳ」）は、熱交換器出口温度ＴＨmが低すぎるために出湯温度ＴＨ0が設定温度Ｔsを大きく下回ったことを意味するので、Ｓ６へ進み、「出湯温制御」に切り替えられる。
【００５４】
これに対し、出湯温度ＴＨ0が（Ｔs−２）℃未満でない場合（Ｓ１１：「ＮＯ」）は、「出湯温制御」に切り替えるとドレン発生のおそれがあるので、Ｓ９へ戻り、「熱交換器出口温度制御」が続行される。
【００５５】
ここで、Ｓ１１の条件を「出湯温度ＴＨ0がＴs℃未満」とせず、「出湯温度ＴＨ0が（Ｔs−２）℃未満」としたのは、出湯温度ＴＨ0が（Ｔs−２）℃以上、Ｔs ℃以下である場合には、出湯温制御に切り替えたとしても熱交換器出口温度ＴＨmの温度上昇は僅かであり、熱交換器出口温度ＴＨmがドレン発生限界温度以上まで上昇しないか、あるいは上昇したとしても、熱交換器出口温度ＴＨm がドレン発生限界温度以上になるのに長時間を要し、その間にドレン発生のおそれがあるからである。
【００５６】
点火後、常時水量の有無は、水流スイッチ２２からの信号に基づきバーナコントローラ８０により確認されており、給湯栓４４が閉じられて熱交換器内を流れる水量が０となった場合は、燃焼停止となり、制御プログラムが終了する。
【００５７】
以上のように、本発明に係る給湯器の出湯制御装置によれば、熱交換器出口温度がドレン発生限界温度以下か否かで温度制御方式を切り替えるようにしたので、入水温度が変動し、設定温度との温度差が小さくなる場合や、パイパス率が変動する場合であっても、ドレン発生を回避することが可能となる。
【００５８】
なお、本発明は、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、図３において、Ｓ７の判断条件を「熱交換器出口温度ＴＨm が４８℃未満、かつ出湯温度ＴＨ0が（Ｔs−１）℃以上」、Ｓ１１の判断条件を「出湯温度ＴＨ0が（Ｔs−２）℃以上」としているが、これらの判断に用いる具体的な判定値は、給湯器の温度特性、使用するサーミスタの精度等を考慮して、適宜最適な値を選べばよい。
【００５９】
また、上記実施の形態では、熱交換器出口温度がドレン発生限界温度未満となった場合には、熱交換器出口温度をドレン発生限界温度に保持するように制御しているが、熱交換器出口温度をドレン発生限界温度以上の温度に保持するような構成としてもよく、これにより上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明に係る給湯器の出湯制御装置によれば、バイパス制御出湯時において、熱交換器出口温度の値に応じて、給湯器の温度制御を出湯温制御か熱交換器出口温度制御のいずれかに切り替えて使用するようにしたので、入水温度が高く、設定温度との温度差が小さい場合であっても、ドレン発生を回避することが可能となる。また、上記の制御装置によりドレン発生を回避できるので、給湯器のバイパス率として、熱交換器出口温度が沸騰限界を超える可能性のない低いバイパス率を選択することが可能となる。
【００６１】
さらに、上記の制御装置を採用することにより、バイパス率が低い値に変更された場合でもドレンの発生を回避することが可能であるので、バイパス率が変動するパイロット式電磁弁を用いた給湯器の出湯温度制御装置として適用した場合には、より有効に機能するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される一実施の形態としてのバイパスミキシング方式の給湯器の概略構成図である。
【図２】バイパス率と、熱交換器出口温度と、入水温度との関係を表す図である。
【図３】図１に示した給湯器における出湯制御装置の制御フローチャートである。
【符号の説明】
１６  熱交換器
２４  入水温サーミスタ
２６  熱交換器出口サーミスタ
３８  バイパス管路
４０  水電磁弁
４２  出湯温サーミスタ
４４  給湯栓
５０  バーナーコントローラ
１００  ガス給湯器
【図１】
0003854700.tif 000005
【図２】
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【図３】
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