(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯熱交換器の入口側に給水通路が連通接続され、前記給湯熱交換器の出側には給湯通路が連通接続され、前記給水通路と給湯通路は前記給湯熱交換器を迂回する給水制御用バイパス通路によって連通接続され、前記給湯通路における前記給水制御用バイパス通路の接続部よりも上流側と前記給水制御用バイパス通路との少なくとも一方側に湯と水の混合比を調整する流量制御手段が設けられ、また、給湯熱交換器内の湯温の後沸きの発生を判断する後沸き判断部と、給湯熱交換器内湯温に後沸きが発生していると判断されたときには前記流量制御手段の弁開度を制御し湯と水の混合比を調整して給湯を開始する後沸き解消ミキシング制御部と、湯と水のミキシング湯温を検出する給湯温度センサと、この給湯温度センサのミキシング湯温検出情報に基づきオーバーシュート又はアンダーシュートの発生を監視・記憶するオーバーシュート又はアンダーシュートの記憶部とを有することを特徴とする給湯燃焼装置。
【請求項２】
給湯熱交換器の入口側に給水通路が連通接続され、前記給湯熱交換器の出側には給湯通路が連通接続され、前記給水通路と給湯通路は前記給湯熱交換器を迂回する給水制御用バイパス通路によって連通接続され、前記給湯通路には前記給水制御用バイパス通路の接続部よりも上流側に第１の流量制御手段が設けられ、前記給水制御用バイパス通路には第２の流量制御手段が設けられており、第１の流量制御手段の弁開度と第２の流量制御手段の弁開度を予め設定される設定弁開度でもって開いて給湯を開始する後沸き解消ミキシング制御部と、前記第１の流量制御手段を通る湯側流量と前記第２の流量制御手段を通るバイパス制御流量とのミキシング湯温を検出する給湯温度センサと、給湯設定温度よりも高温側のオーバーシュートしきい温度のデータが格納されているデータ格納部と、給湯熱交換器内湯温に後沸きが発生していると判断されている状態で給湯が開始される毎に前記給湯温度センサで検出されるミキシング湯温と前記オーバーシュートしきい温度とを比較しミキシング湯温がオーバーシュートしきい温度を上側に越える毎にそのことを記憶するオーバーシュート発生記憶部とを有することを特徴とする給湯燃焼装置。
【請求項３】
給湯熱交換器の入口側に給水通路が連通接続され、前記給湯熱交換器の出側には給湯通路が連通接続され、前記給水通路と給湯通路は前記給湯熱交換器を迂回する給水制御用バイパス通路によって連通接続され、前記給湯通路には前記給水制御用バイパス通路の接続部よりも上流側に第１の流量制御手段が設けられ、前記給水制御用バイパス通路には第２の流量制御手段が設けられており、また、給湯熱交換器内の湯温の後沸きの発生を判断する後沸き判断部と、給湯熱交換器内湯温に後沸きが発生していると判断されたときには前記第１の流量制御手段の弁開度と第２の流量制御手段の弁開度を予め設定される設定弁開度でもって開いて給湯を開始する後沸き解消ミキシング制御部と、前記第１の流量制御手段を通る湯側流量と前記第２の流量制御手段を通るバイパス制御流量とのミキシング湯温を検出する給湯温度センサと、給湯設定温度よりも低温側のアンダーシュートしきい温度のデータが格納されているデータ格納部と、給湯熱交換器内湯温に後沸きが発生していると判断されている状態で給湯が開始される毎に前記給湯温度センサで検出されるミキシング湯温と前記アンダーシュートしきい温度とを比較しミキシング湯温がアンダーシュートしきい温度を下側に越える毎にそのことを記憶するアンダーシュート発生記憶部とを有することを特徴とする給湯燃焼装置。
【請求項４】
データ格納部には給湯設定温度よりも高温側のオーバーシュートしきい温度のデータの他に給湯設定温度よりも低温側のアンダーシュートしきい温度のデータが格納され、給湯熱交換器内湯温に後沸きが発生していると判断されている状態で給湯が開始される毎に前記給湯温度センサで検出されるミキシング湯温と前記アンダーシュートしきい温度とを比較しミキシング湯温がアンダーシュートしきい温度を下側に越える毎にそのことを記憶するアンダーシュート発生記憶部とを有することを特徴とする請求項２記載の給湯燃焼装置。
【請求項５】
オーバーシュート発生継続時間が設定され、オーバーシュート発生記憶部はミキシング湯温がオーバーシュートしきい温度を上側に越えている連続時間が前記オーバーシュート発生継続時間に達したときにミキシング湯温がオーバーシュートしきい温度を上側に越えたものとして記憶する構成とした請求項１又は請求項２又は請求項４記載の給湯燃焼装置。
【請求項６】
アンダーシュート発生継続時間が設定され、アンダーシュート発生記憶部はミキシング湯温がアンダーシュートしきい温度を下側に越えている連続時間が前記アンダーシュート発生継続時間に達したときにミキシング湯温がアンダーシュートしきい温度を下側に越えたものとして記憶する構成とした請求項１又は請求項３又は請求項４又は請求項５記載の給湯燃焼装置。
【請求項７】
オーバーシュート発生記憶部の記憶データに基づきミキシング湯温がオーバーシュートしきい温度を上側に越えた回数を検出し、その検出値が予め設定されるオーバーシュート設定発生回数に達する毎に給湯通路側に設けられる第１の流量制御手段の設定弁開度を閉方向へシフト変更する設定弁開度更新制御部を備えた請求項１又は請求項２又は請求項４又は請求項５又は請求項６記載の給湯燃焼装置。
【請求項８】
アンダーシュート発生記憶部の記憶データに基づきミキシング湯温がアンダーシュートしきい温度を下側に越えた回数を検出し、その検出値が予め設定されるアンダーシュート設定発生回数に達する毎に給湯通路側に設けられる第１の流量制御手段の設定弁開度を開方向へシフト変更する設定弁開度更新制御部を備えた請求項１又は請求項３又は請求項４又は請求項５又は請求項６記載の給湯燃焼装置。
【請求項９】
オーバーシュート発生記憶部の記憶データに基づきミキシング湯温がオーバーシュートしきい温度を上側に越えた回数を検出し、その検出値が予め設定されるオーバーシュート設定発生回数に達する毎に給水制御用バイパス通路に設けられる第２の流量制御手段の設定弁開度を開方向へシフト変更する設定弁開度更新制御部を備えた請求項１又は請求項２又は請求項４又は請求項５又は請求項６又は請求項７記載の給湯燃焼装置。
【請求項１０】
アンダーシュート発生記憶部の記憶データに基づきミキシング湯温がアンダーシュートしきい温度を下側に越えた回数を検出し、その検出値が予め設定されるアンダーシュート設定発生回数に達する毎に給水制御用バイパス通路に設けられる第２の流量制御手段の設定弁開度を閉方向へシフト変更する設定弁開度更新制御部を備えた請求項１又は請求項３又は請求項４又は請求項５又は請求項６又は請求項８記載の給湯燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯熱交換器を通る流水をバーナ燃焼により加熱し、その加熱により作り出した湯を所望の給湯場所に給湯する給湯燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６には出願人が以前に試作した給湯燃焼装置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の入側には給水通路２が接続され、給湯熱交換器１の出側には給湯通路３が接続されている。そして、給水通路２と給湯通路３間には前記給湯熱交換器１を迂回するバイパス通路４が設けられ、このバイパス通路４には通路の開閉を行う電磁弁５が設けられている。前記給水通路２には給水流量を検出する流量センサＦＳと給水温度を検出する給水温度センサ６が設けられている。また、給湯熱交換器１の出側には熱交出側温度センサ７が設けられている。また、バイパス通路４と給湯通路３との接続部よりもやや下流側位置には給湯温度センサ８が設けられている。
【０００３】
前記給湯熱交換器１はバーナ１０の火炎によって加熱されるようになっており、このバーナ１０にはガス通路１１が接続され、このガス通路１１には通路の開閉を行う電磁弁１２，１３と、バーナ１０へのガス供給量を開弁量によって制御する比例弁１４が設けられている。
【０００４】
この給湯燃焼装置の運転は制御装置１５により行われており、この制御装置１５にはリモコン９が信号接続されている。
【０００５】
リモコン９には電源スイッチ、運転スイッチ、給湯の設定温度を設定する温度設定器や、その給湯設定温度等の各種情報を表示する表示部等が設けられている。
【０００６】
制御装置１５は、給湯通路３に接続される外部配管の給湯出口側に設けられる給湯栓（図示せず）が開けられて、流量センサＦＳにより作動流量以上の流量が検出されたときに、燃焼ファン（図示せず）を回転してバーナ１０へ燃焼給気を供給し、電磁弁１２，１３と比例弁１４を開けて点火手段（図示せず）を駆動してバーナ１０の点着火を行い、給湯温度センサ８で検出される給湯温度がリモコン９で設定される給湯設定温度になるようにバーナ１０の燃焼熱量が制御される。この燃焼制御により、給水通路２から給湯熱交換器１に入り込む流水は給湯熱交換器１を通るときに加熱されて湯になり、この湯は給湯通路３を通して所望の給湯場所に導かれる。湯の使用が終了し、給湯栓が閉められることにより、流量センサＦＳから流水オフ信号が出力され、この信号を受けて制御装置１５はガス通路１１を遮断し、バーナ１０の燃焼を停止し、次の給湯使用に備える。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この種の給湯燃焼装置にあっては、給湯燃焼の停止後、給湯熱交換器１の保有熱量が滞留している給湯熱交換器１内の湯に伝搬し、給湯熱交換器１の湯温が高くなる後沸き現象が生じ、給湯燃焼の停止後、短時間のうちに再び給湯燃焼が開始されたときに、この給湯熱交換器１内の給湯設定温度よりも高温のオーバーシュートの湯が出湯し、湯の使用者に不快な思いをさせるという問題が生じる。
【０００８】
このような問題を解消するために、熱交出側温度センサ７で検出される湯温が予め定めた基準温度よりも高いときには、バイパス通路４の電磁弁５を開け、給湯熱交換器１から出る湯とバイパス通路４を通って出る水とを混合し、給湯熱交換器１から出る湯温を下げて給湯することが考えられる。
【０００９】
しかしながら、給湯熱交換器１側から出るオーバーシュートの湯に対し、バイパス通路４側から供給される水の単位時間当たりの流量はオーバーシュートの大きさに拘わらずほぼ一定であるため、オーバーシュートの量が小さいときには、必要以上の過剰の水量が埋められるために、給湯設定温度よりもかなりぬるめのアンダーシュートの湯が給湯されるという問題が生じ、また、オーバーシュートの量が大きい場合には、そのオーバーシュートを解消するのに十分な水量をバイパス通路４側から供給することができず、埋める水量が不足して給湯設定温度よりもかなり高いオーバーシュートの湯が給湯されるという問題があり、給湯設定温度に近い湯を再出湯時に安定供給できないという問題が生じる。
【００１０】
特に、図６の鎖線で示すように、風呂の追い焚きを行う追い焚き熱交換器１６を前記給湯熱交換器１と一体的に形成し、この給湯熱交換器１と追い焚き熱交換器１６を共通のバーナ１０で燃焼加熱する、一缶二水路の給湯燃焼装置とした場合には、追い焚き単独運転が行われると、バーナ１０により、滞留している給湯熱交換器１内の湯水が沸騰寸前にまで加熱される場合が生じ、このような状態のときに、給湯運転が開始されると、この沸騰寸前の高温の湯が給湯熱交換器１から出湯されることとなり、このとき、電磁弁５を開けてバイパス通路４から水を供給しても、その水量が不足し、かなり高い湯が給湯通路３を通して供給されるという問題が生じる。
【００１１】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、給湯使用後の後沸きや、一缶二水路タイプの給湯燃焼装置における追い焚き単独運転等による給湯熱交換器１内の後沸きが生じても、給湯開始時に、これらの後沸きを効果的に解消してほぼ給湯設定温度の安定した湯温を供給開始することが可能な給湯燃焼装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は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、給湯熱交換器の入口側に給水通路が連通接続され、前記給湯熱交換器の出側には給湯通路が連通接続され、前記給水通路と給湯通路は前記給湯熱交換器を迂回する給水制御用バイパス通路によって連通接続され、前記給湯通路における前記給水制御用バイパス通路の接続部よりも上流側と前記給水制御用バイパス通路との少なくとも一方側に湯と水の混合比を調整する流量制御手段が設けられ、また、給湯熱交換器内の湯温の後沸きの発生を判断する後沸き判断部と、給湯熱交換器内湯温に後沸きが発生していると判断されたときには前記流量制御手段の弁開度を制御し湯と水の混合比を調整して給湯を開始する後沸き解消ミキシング制御部と、湯と水のミキシング湯温を検出する給湯温度センサと、この給湯温度センサのミキシング湯温検出情報に基づきオーバーシュート又はアンダーシュートの発生を監視・記憶するオーバーシュート又はアンダーシュートの記憶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。
【００１３】
また、第２の発明は、給湯熱交換器の入口側に給水通路が連通接続され、前記給湯熱交換器の出側には給湯通路が連通接続され、前記給水通路と給湯通路は前記給湯熱交換器を迂回する給水制御用バイパス通路によって連通接続され、前記給湯通路には前記給水制御用バイパス通路の接続部よりも上流側に第１の流量制御手段が設けられ、前記給水制御用バイパス通路には第２の流量制御手段が設けられており、また、給湯熱交換器内の湯温の後沸きの発生を判断する後沸き判断部と、給湯熱交換器内湯温に後沸きが発生していると判断されたときには前記第１の流量制御手段の弁開度と第２の流量制御手段の弁開度を予め設定される設定弁開度でもって開いて給湯を開始する後沸き解消ミキシング制御部と、前記第１の流量制御手段を通る湯側流量と前記第２の流量制御手段を通るバイパス制御流量とのミキシング湯温を検出する給湯温度センサと、給湯設定温度よりも高温側のオーバーシュートしきい温度のデータが格納されているデータ格納部と、給湯熱交換器内湯温に後沸きが発生していると判断されている状態で給湯が開始される毎に前記給湯温度センサで検出されるミキシング湯温と前記オーバーシュートしきい温度とを比較しミキシング湯温がオーバーシュートしきい温度を上側に越える毎にそのことを記憶するオーバーシュート発生記憶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。
【００１４】
また、第３の発明は、給湯熱交換器の入口側に給水通路が連通接続され、前記給湯熱交換器の出側には給湯通路が連通接続され、前記給水通路と給湯通路は前記給湯熱交換器を迂回する給水制御用バイパス通路によって連通接続され、前記給湯通路には前記給水制御用バイパス通路の接続部よりも上流側に第１の流量制御手段が設けられ、前記給水制御用バイパス通路には第２の流量制御手段が設けられており、また、給湯熱交換器内の湯温の後沸きの発生を判断する後沸き判断部と、給湯熱交換器内湯温に後沸きが発生していると判断されたときには前記第１の流量制御手段の弁開度と第２の流量制御手段の弁開度を予め設定される設定弁開度でもって開いて給湯を開始する後沸き解消ミキシング制御部と、前記第１の流量制御手段を通る湯側流量と前記第２の流量制御手段を通るバイパス制御流量とのミキシング湯温を検出する給湯温度センサと、給湯設定温度よりも低温側のアンダーシュートしきい温度のデータが格納されているデータ格納部と、給湯熱交換器内湯温に後沸きが発生していると判断されている状態で給湯が開始される毎に前記給湯温度センサで検出されるミキシング湯温と前記アンダーシュートしきい温度とを比較しミキシング湯温がアンダーシュートしきい温度を下側に越える毎にそのことを記憶するアンダーシュート発生記憶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。
【００１５】
さらに第４の発明は、前記第２の発明の構成を備えたうえでデータ格納部には給湯設定温度よりも高温側のオーバーシュートしきい温度のデータの他に給湯設定温度よりも低温側のアンダーシュートしきい温度のデータが格納され、給湯熱交換器内湯温に後沸きが発生していると判断されている状態で給湯が開始される毎に前記給湯温度センサで検出されるミキシング湯温と前記アンダーシュートしきい温度とを比較しミキシング湯温がアンダーシュートしきい温度を下側に越える毎にそのことを記憶するアンダーシュート発生記憶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。
【００１６】
さらに第５の発明は、前記第１又は第２又は第４の発明の構成を備えたものにおいて、オーバーシュート発生継続時間が設定され、オーバーシュート発生記憶部はミキシング湯温がオーバーシュートしきい温度を上側に越えている連続時間が前記オーバーシュート発生継続時間に達したときにミキシング湯温がオーバーシュートしきい温度を上側に越えたものとして記憶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。
【００１７】
さらに第６の発明は、前記第１又は第３又は第４又は第５の発明の構成を備えたものにおいて、アンダーシュート発生継続時間が設定され、アンダーシュート発生記憶部はミキシング湯温がアンダーシュートしきい温度を下側に越えている連続時間が前記アンダーシュート発生継続時間に達したときにミキシング湯温がアンダーシュートしきい温度を下側に越えたものとして記憶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７の発明は、前記第１又は第２又は第４又は第５又は第６の発明の構成を備えたものにおいて、オーバーシュート発生記憶部の記憶データに基づきミキシング湯温がオーバーシュートしきい温度を上側に越えた回数を検出し、その検出値が予め設定されるオーバーシュート設定発生回数に達する毎に給湯通路側に設けられる第１の流量制御手段の設定弁開度を閉方向へシフト変更する設定弁開度更新制御部を備えた構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１９】
さらに第８の発明は、前記第１又は第３又は第４又は第５又は第６の発明の構成を備えたものにおいて、アンダーシュート発生記憶部の記憶データに基づきミキシング湯温がアンダーシュートしきい温度を下側に越えた回数を検出し、その検出値が予め設定されるアンダーシュート設定発生回数に達する毎に給湯通路側に設けられる第１流量制御手段の設定弁開度を開方向へシフト変更する設定弁開度更新制御部を備えた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９の発明は、前記第１又は第２又は第４又は第５又は第６又は第７の発明の構成を備えたものにおいて、オーバーシュート発生記憶部の記憶データに基づきミキシング湯温がオーバーシュートしきい温度を上側に越えた回数を検出し、その検出値が予め設定されるオーバーシュート設定発生回数に達する毎に給水制御用バイパス通路に設けられる第２の流量制御手段の設定弁開度を開方向へシフト変更する設定弁開度更新制御部を備えた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１０の発明は、前記第１又は第３又は第４又は第５又は第６又は第８の発明の構成を備えたものにおいて、アンダーシュート発生記憶部の記憶データに基づきミキシング湯温がアンダーシュートしきい温度を下側に越えた回数を検出し、その検出値が予め設定されるアンダーシュート設定発生回数に達する毎に給水制御用バイパス通路に設けられる第２の流量制御手段の設定弁開度を閉方向へシフト変更する設定弁開度更新制御部を備えた構成をもって課題を解決する手段としている。
【００２２】
上記構成の本発明において、後沸き判断部により給湯熱交換器内湯温に後沸きが発生していると判断されたときには、後沸き解消ミキシング制御部は第１の流量制御手段と第２の流量制御手段の一方又は両方の弁開度を後沸き解消の設定弁開度でもって開いて給湯に備え、給湯が開始されたときには、給湯熱交換器から出る後沸きを伴った湯側の流量と給水制御用バイパス通路を通るバイパス制御流量とが後沸き解消の流量比でもってミキシングされ、後沸きの解消された湯が給湯先に供給される。
【００２３】
本発明では、前記第１の流量制御手段と第２の流量制御手段の一方又は両方が設定弁開度でもって開いて給湯が行われる場合、湯側の流量とバイパス制御流量のミキシングの湯温が検出され、そのミキシング検出湯温がオーバーシュートしきい温度を上側に越えたか、あるいはミキシング検出湯温がアンダーシュートしきい温度を下側に越えたかが検出される。
【００２４】
給湯熱交換器内湯温に後沸きが生じているものと判断された状態で給湯が開始される場合に、ミキシング検出湯温がオーバーシュートしきい温度を上側に越えたときにはその回数がオーバーシュート設定発生回数に達したか否かが判断され、オーバーシュート設定発生回数に達したときには、前記第１の流量制御手段と第２の流量制御手段の一方又は両方の設定弁開度が更新変更、つまり、ミキシング検出湯温がオーバーシュートしきい温度を越えない方向に修正変更され、また、同様にミキシング検出湯温がアンダーシュートしきい温度を下側に越えた回数がアンダーシュート設定発生回数に達する毎に第１の流量制御手段と第２の流量制御手段の一方又は両方の設定弁開度が更新変更、すなわち、ミキシング検出湯温がアンダーシュートしきい温度を下側に越えない方向に修正変更される。
【００２５】
このことで、たとえ、第１の流量制御手段と第２の流量制御手段の初期の設定弁開度がオーバーシュートやアンダーシュートを解消する最適弁開度からずれていたとしても、給湯の使用を繰り返し行うにつれ、ずれの生じていた設定弁開度は次第に最適な弁開度に修正されていくこととなり、後沸き発生時における給湯開始時のミキシングによる給湯湯温をオーバーシュートやアンダーシュートのない給湯設定温度に近い安定した湯温にして給湯できるものとなる。
【００２６】
【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４は本発明に係る給湯燃焼装置の一モデル例を模式構成によって示すものである。本発明の給湯燃焼装置は給湯単能機（給湯機能のみの給湯器）はもとより、二缶二水路タイプの給湯燃焼装置（給湯熱交換器と追い焚き熱交換器が別個独立に設けられて、各熱交換器がそれぞれ別個のバーナにより燃焼加熱されるタイプの風呂と給湯の複合給湯器）や、一缶二水路タイプの給湯燃焼装置（給湯熱交換器と追い焚き熱交換器が一体的に形成され、この一体の給湯熱交換器と追い焚き熱交換器を共通のバーナにより燃焼加熱するタイプの風呂と給湯の複合給湯器）にも適用されるものである。
【００２７】
図４において、給湯熱交換器１の入口側に給水通路２が連通接続され、給湯熱交換器１の出側には給湯通路３が連通接続されている。給水通路２と給湯通路３間には前記給湯熱交換器１を迂回する常時バイパス通路１７が連通接続されており、さらに、給水通路２には前記常時バイパス通路１７との接続位置Ａよりも上流側のＢ位置に給水制御用バイパス通路１８の一端側（入口側）が連通接続されており、前記給湯通路３には、前記常時バイパス通路１７との接続部Ｃよりも下流側のＤ位置に前記給水制御用バイパス通路１８の他端側（出口側）が連通接続されている。
【００２８】
そして、給湯通路３のＣＤ間には給湯熱交換器１を出る湯と常時バイパス通路１７を通る水とを混合した湯側の流量を可変制御する第１の流量制御手段ＧＭ1が設けられており、また、前記給水制御用バイパス通路１８には、流量の可変制御が可能な閉止機能を備えた第２の流量制御手段ＧＭ2が設けられている。これら第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2は例えばギヤモータやステッピングモータによって開弁量を制御する水量制御手段によって構成されるものであり、この第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2にはそれぞれ弁の全開位置と全閉位置を検出するホールＩＣ等の弁開度の検出センサ（図示せず）が設けられている。
【００２９】
前記給水通路２のＡＢ間には前記給湯熱交換器１の湯と常時バイパス通路１７から出る水との合流流量を前記第１の流量制御手段ＧＭ1を通る湯側流量Ｑとして検出する第１の流量センサＦＳ1が設けられており、また、給湯通路３には前記給水制御用バイパス通路１８の出口側の接続部Ｄよりも下流側位置に給水通路２に入水する総流量（全流量）ＱTを検出する第２の流量センサＦＳ2が設けられている。また、給水通路２には給水温度を検出する給水温度センサ６が設けられ、給湯熱交換器１の出側には給湯熱交換器１から出湯する湯温を検出する熱交出側温度センサ７が設けられ、必要に応じ、給湯熱交換器１の水管通路の途中位置（例えば中間部）に熱交内の湯温を検出する熱交補助温度センサ２２が設けられる。また、給湯通路３には、第１の流量制御手段ＧＭ1から出る湯と給水制御用バイパス通路１８から出る水との混合湯温（ミキシング湯温）を給湯温度ＴMIXとして検出する給湯温度センサ８が設けられている。
【００３０】
給湯燃焼装置を風呂と給湯の複合給湯器として構成する場合は、前記給水制御用バイパス通路１８との合流位置Ｄよりも下流側の給湯通路３から湯張り通路２３が分岐接続され、風呂側の追い焚き循環路２４を介して給湯の湯を浴槽２５に落とし込む構成とする。
【００３１】
このような風呂と給湯の複合給湯器として給湯燃焼装置を構成する場合、追い焚き循環路２４に介設される追い焚き熱交換器１６を前記給湯熱交換器１と別個独立に形成し、給湯熱交換器１と追い焚き熱交換器１６を別個独立のバーナにより燃焼加熱する構成とすることにより二缶二水路タイプの複合給湯器となり、また、図４に鎖線で示す如く給湯熱交換器１と追い焚き熱交換器１６を一体的に形成し、この一体化した給湯と追い焚きの熱交換器１，１６を共通のバーナにより燃焼加熱する構成とすることにより、一缶二水路タイプの複合給湯器が形成される。なお、図４において、２６は浴槽２５内の湯水を追い焚き循環路２４を介して循環させて追い焚きを行うための循環ポンプであり、２７は湯張りを行うときに湯張り通路２３を開ける注湯電磁弁である。
【００３２】
この図４に示すモデル例の装置は制御装置１５によってその運転が制御され、この制御装置１５には前記図６に示した装置と同様にリモコン９が信号接続され、給湯熱交換器１の加熱はバーナ１０により行われるものであり、前記図６に示したものと同様の構成によってバーナ１０へのガス供給量を比例弁１４の開弁量によって制御するの燃焼系の機構が設けられる。
【００３３】
本実施形態例の給湯燃焼装置は給湯熱交換器１に後沸きのオーバーシュートの湯が生じている状態で、給湯運転が開始されるときに、第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2を後沸き解消の設定弁開度でもって開いて給湯の開始に備え、給湯が開始したときには、それぞれの設定弁開度によって第１の流量制御手段ＧＭ1を通る湯側の流量と第２の流量制御手段ＧＭ2を通るバイパス制御流量とをミキシングさせて後沸きを解消した湯を給湯させることを第１の特徴とし、さらに、給湯開始時の湯側の流量とバイパス制御流量とのミキシング湯温を実測し、ミキシング検出湯温が後沸き解消の目標温度からずれていたときには、第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2の設定弁開度のずれを学習によって修正方向にシフト変更し、器具自身によって設定弁開度の初期設定のずれを自動的に修正し、給湯を繰り返し使用していくうちに、第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2の設定弁開度を最適値に収束修正して給湯熱交換器１から出る後沸きの湯の解消の精度と信頼性を十分に高めるようにしたことを第２の特徴としている。
【００３４】
図１はこの本実施形態例の特徴的な制御構成を示すもので、後沸き判断部３０と、後沸き解消ミキシング制御部３１と、設定弁開度更新制御部３２と、オーバーシュート発生記憶部３３と、アンダーシュート発生記憶部３４と、データ格納部３５と、タイマ３６とを有して構成されている。
【００３５】
後沸き判断部３０は、給湯熱交換器１内に後沸きの湯が発生しているか否かを判断する。すなわち、後沸き判断部３０には給湯燃焼装置の動作状態の情報として、風呂オン信号（追い焚きオン信号）、風呂オフ信号（追い焚きオフ信号）、給湯オン信号、給湯オフ信号、運転オン信号、運転オフ信号、流水オン信号（流量センサや流水スイッチ等から加えられる流水検出のオン信号）、流水オフ信号、熱交出側温度センサ７で検出される熱交出側温度ＴOUT、熱交補助温度センサ２２で検出される熱交湯温の検出温度ＴZ1等の信号が加えられており、後沸き判断部３０は、予め与えられている給湯燃焼装置の後沸き状態となる動作条件と、これら給湯燃焼装置の動作状態の検出信号を照らし合わせ、給湯熱交換器１内に後沸きが生じているか否かを判断する。
【００３６】
本実施形態例では、後沸き判断部３０に与えられる後沸き発生を判断するための動作条件として、少なくとも次の３つの条件が与えられている。１つめの条件は、給湯運転が停止されたときである。給湯運転が停止されると、給湯熱交換器１内に保有されている熱量が給湯熱交換器１内に滞留している湯に伝搬し、給湯熱交換器１内の湯温が後沸きにより上昇するので、この条件を満たすときに給湯熱交換器１内に後沸きが発生しているものと判断する。
【００３７】
２つめの条件は、一缶二水路の給湯燃焼装置において、追い焚き単独運転が停止したときである。追い焚きの単独運転により、バーナ１０により加熱された熱量は、滞留している給湯熱交換器１内の湯に加えられ、給湯熱交換器１内の湯は高温となるので、この条件を満たす場合には後沸きが発生しているものと判断する。
【００３８】
３つめの条件は、浴槽への注水又は注湯の運転指令が出されたとき、熱交出側温度センサ７と熱交補助温度センサ２２の少なくとも一方が後沸き温度として判断される温度（例えば６０℃）以上となっているときである。この場合には、給湯熱交換器１内に後沸きが発生しているものと判断する。
【００３９】
後沸き解消ミキシング制御部３１はメモリ等の弁開度データ格納部３７を装備し、その弁開度データ格納部３７に給湯熱交換器１内の後沸きを解消するために必要な第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2の設定弁開度のデータがそれぞれ格納されている。これらの設定弁開度のデータは、給湯熱交換器１内に最も高温の後沸き（例えば沸騰温１００℃の後沸き）が発生したものと仮定されたときに、その後沸きを解消して危険のない温度（例えば５０℃以下）の温度に低下するのに要する第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2のそれぞれの設定弁開度のデータが格納されている。
【００４０】
後沸き解消ミキシング制御部３１は、後沸き判断部３０から給湯熱交換器１内の湯温に後沸きが生じているものとの判断結果をうけたときに、第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段の弁開度をそれぞれの設定弁開度となるように制御し、第１の流量制御手段ＧＭ1 と第２の流量制御手段ＧＭ2を設定弁開度でもって開いて給湯の開始に備え、給湯が開始したときには、その設定弁開度でもって第１の流量制御手段ＧＭ1 を通る湯側の流量Ｑと給水制御用バイパス通路１８を通るバイパス制御流量ＱBPとをミキシングさせて後沸きを解消した危険のない温度の湯温にして給湯する。
【００４１】
設定弁開度更新制御部３２と、オーバーシュート発生記憶部３３と、アンダーシュート発生記憶部３４と、データ格納部３５と、タイマ３６との構成部分は前記後沸き解消ミキシング制御部３１の弁開度データ格納部３７に格納された設定弁開度の値が最適設定弁開度に対してずれが生じているときには学習作用によってそのずれている設定弁開度のデータを正しい値に更新修正するための構成部分を示すものである。
【００４２】
第１の流量制御手段ＧＭ1 と第２の流量制御手段ＧＭ2は、制御モータと弁機構を有して構成されており、制御モータ側の出力軸と弁機溝の弁体側の軸とはスプライン軸状の嵌合構造によって結合されている。すなわち、制御モータの出力軸と弁体側の軸との一方側の外周面には軸方向に伸張する凸状のスプライン状の歯が複数円周方向に等間隔に形成されており、他方側の軸にはそのスプライン状の歯が嵌合する凹状の歯を円周方向に等間隔に形成した嵌合凹穴が形成されており、一方側の軸のスプライン状の歯を他方側の軸の前記嵌合凹穴の凹状の歯に嵌合させることで、制御モータ側の出力軸の回転が弁体の回転に伝達され、この弁体の正逆回転によって弁体を軸方向に往復移動させ、制御モータの回転角度によって弁の開度が制御されるもので、通常、制御モータ側に弁開度の基準位置を検出するホールＩＣ等の弁開度の検出センサーが設けられる。
【００４３】
ところが、制御モータ側と弁機溝側に製造組み立ての誤差等があり、弁機溝側の弁体を設定弁開度の回転角度位置とし、制御モータ３２側の出力軸をその設定弁開度に対応する回転角度位置にしたとき、一方側の軸のスプライン軸状の凸状の歯と他方側の凹状の歯との間に回転方向の位相ずれが生ずる場合があり、この場合には、スプライン状の凸歯と他方側の軸の凹歯とが位置ずれしているため、制御モータ側の出力軸と弁体の軸とを嵌合することができない状態となる。
【００４４】
この場合には、例えば制御モータ側の出力軸を位相のずれ分だけ修正する方向に回転して凸歯と凹歯の位相を合わせた位置で制御モータ側の出力軸と弁機溝側の弁体の軸を嵌合接続することになるので、必然的に、制御モータ側の出力軸の基準弁開度に対応する回転角度位置が前記凸歯と凹歯の位相ずれを修正した分だけずれてしまうこととなる。
【００４５】
したがって、この制御モータを基準の弁開度の回転位置から前記弁開度データ格納部３７に格納されている設定弁開度までの操作量（制御量）を与えて弁開度を設定弁開度となるように制御しても、流量制御手段ＧＭ1、ＧＭ2の弁開度は設定弁開度にはならず、実際の弁開度が目標とする設定弁開度からずれてしまうという問題が生じ、これら第１の流量制御手段ＧＭ1 と第２の流量制御手段ＧＭ2の製造組み立て等の誤差により、第１の流量制御手段ＧＭ1 と第２の流量制御手段ＧＭ2の後沸き解消の弁解度が弁開度データ格納部３７に設定された設定弁開度からずれてしまい、そのずれに応じて湯側の流量Ｑとバイパス制御流量ＱBPとのミキシング湯温に許容範囲を越えたオーバーシュートやアンダーシュートが発生して給湯湯温の安定化制御の精度を低下させるという問題が生ずる。
【００４６】
本実施形態例ではこのような制御モータ側の出力軸と弁機溝側の弁体の軸との位相ずれに伴う目標弁開度に対する実際の弁開度のずれを生じても、そのずれによる影響をオーバーシュート発生記憶部３３と、アンダーシュート発生記憶部３４と、設定弁開度更新制御部３２とを備えた構成で自動修正するものである。
【００４７】
データ格納部３５には図２に示すごとく、リモコン９によって設定された給湯設定温度ＴSPに対してΔＴU だけ高いオーバーシュートしきい温度ＴU のデータと、給湯設定温度ＴSPよりもΔＴL だけ低いアンダーシュートしきい温度ＴL のデータと、給湯温度センサーで検出される給湯温度（ミキシング湯温）が前記オーバーシュートしきい温度ＴU を越えたときに、そのオーバーシュートしきい温度ＴU を連続的に越えるしきい時間としてのオーバーシュート発生継続時間ｔ1 （図２の（ｂ）参照）のデータと、給湯温度センサ８で検出される給湯温度（ミキシング湯温）が前記アンダーシュートしきい温度ＴL を下側に連続的に越えるしきい時間としてのアンダーシュート発生継続時間ｔ2（図２の（ｃ）参照）との各データが与えられている。
【００４８】
オーバーシュート発生記憶部３３は前記後沸き解消ミキシング制御部３１による後沸き解消のミキシングによる給湯が開始されたときに、給湯温度センサ８からミキシング湯温の検出温度を取り込み、ミキシング湯温にオーバーシュートが発生したか否かを判断し、オーバーシュートが発生したときにはそのことを記憶する。
【００４９】
すなわち、オーバーシュート発生記憶部３３は比較回路３８を内蔵し、比較回路３８は、まず、給湯温度センサ８で検出されるミキシング湯温ＴMIX と前記データ格納部３５に格納されているオーバーシュートしきい温度ＴU とを比較し、ミキシング湯温ＴMIX がオーバーシュートしきい温度ＴU を越えたか否かを検出し、ミキシング湯温ＴMIX がオーバーシュートしきい温度ＴU を越えたときには、タイマ３６を動作し、そのオーバーシュートしきい温度ＴU を連続的に越えた期間が前記データ格納部３５に格納されているオーバーシュート発生継続時間ｔ1 に達したか否かを判断する。
【００５０】
すなわち、比較回路３８はミキシング湯温ＴMIX がオーバーシュートしきい温度ＴU を越えたときにオーバーシュート発生継続時間ｔ1 のタイマ動作をタイマ３６に指令し、オーバーシュート発生継続時間ｔ1 のタイムアップ信号がタイマ３６から出されるまでミキシング湯温ＴMIX が連続してオーバーシュートしきい温度ＴU を越えていたときにはオーバーシュートが発生したことを記憶する。
【００５１】
このオーバーシュートを発生したことの記憶は、メモリに時系列的にオーバーシュートが発生したことを記憶してもよく、あるいはカウンタ回路を設け、オーバーシュートが発生する毎にカウンタのカウント値を１個ずつカウントアップ（加算）するようにしてもよい。なお、このオーバーシュートは、前記製造組み立て等の誤差により、第１の流量制御手段ＧＭ1 の弁開度が開方向にずれていたり、第２の流量制御手段ＧＭ2の弁開度が閉方向にずれていたり、あるいは前記後沸き解消ミキシング制御部３１の弁開度データ格納部３７に格納された初期データが不適切のときに生ずる。
【００５２】
前記アンダーシュート発生記憶部３４は給湯熱交換機１内に後沸きが生じているものと判断されている状態で後沸き解消ミキシング制御部３１によるミキシングによる給湯が開始されたときに、ミキシング湯温にアンダーシュートが発生したときにはそのことを記憶するものであり、このアンダーシュート発生記憶部３４も比較回路３９を内蔵する。この比較回路３９は給湯温度センサ８で検出されるミキシング湯温ＴMIX を取り込み、前記データ格納部３５に格納されているアンダーシュートしきい温度ＴL と比較し、ミキシング湯温ＴMIX がアンダーシュートしきい温度ＴL を下側に越えたか否かを判断する。
【００５３】
そして、ミキシング湯温ＴMIX がアンダーシュートしきい温度ＴL を下側に越えたときには、タイマ３６を動作し、アンダーシュート発生継続時間ｔ2のタイマ動作を指令する。そして、タイマ３６からアンダーシュート発生継続時間ｔ2のタイムアップ信号がタイマ３６から出されるまでミキシング湯温がアンダーシュートしきい温度ＴL を連続的に下回っていたときには、アンダーシュートが発生したものと判断し、アンダーシュートが発生したことを記憶する。このアンダーシュートの発生記憶は、前記オーバーシュート発生記憶部３３の場合と同様にメモリ等に時系列的にアンダーシュートの発生が判断される毎に記憶してもよく、あるいはカウンタ回路を設け、アンダーシュートが発生したと判断される毎にカウンタ回路のカウント値を１個ずつカウントアップ（加算）するようにしてもよいものである。
【００５４】
なお、このアンダーシュートは、前記第１の流量制御手段ＧＭ1 の弁開度が製造組み立ての誤差等により閉方向にずれていたり、第２の流量制御手段ＧＭ2の弁開度が同様に製造組み立ての誤差等により開方向にずれていたり、さらには後沸き解消ミキシング制御部３１の弁開度データ格納部３７に格納される初期設定弁開度の値が不適切の場合、給湯熱交換器１から出る後沸きの湯側の流量に対してミキシングさせるバイパス制御流量ＱBPの量が過剰になることによって生ずるものである。
【００５５】
前記設定弁開度更新制御部３２には回数検出部４０と、設定弁開度更新部４１と、リセット回路４２とを有している。回数検出部４０には予め設定されるオーバーシュート設定発生回数の値と、アンダーシュート設定発生回数の値とが与えられており、前記オーバーシュート発生記憶部３３に記憶されているオーバーシュートの発生回数が前記オーバーシュート設定発生回数に達したか否かを検出し、オーバーシュート設定発生回数に達したときにはその旨の信号を設定弁開度更新部４１に加える。
【００５６】
同様に、回数検出部４０は、アンダーシュート発生記憶部３４に記憶されているアンダーシュートの発生回数の情報を取り込み、このアンダーシュート発生回数が予め与えられているアンダーシュート設定発生回数に達したか否かを検出し、アンダーシュート発生記憶部３４に記憶されたアンダーシュートの発生回数がアンダーシュート設定発生回数に達したときにはその旨の信号を同様に設定弁開度更新部４１に加える。
【００５７】
設定弁開度更新部４１には設定弁開度の修正値のデータが弁開度シフト量のデータとして与えられている。図３はこの弁開度シフト量の設定例を示すもので、例えば、図３の（ａ）のグラフのＡに示すごとく、一定の値として与えてもよく、あるいは同じく図３の（ａ）の破線Ｂで示すごとく、オーバーシュートやアンダーシュートの過剰量に応じて弁開度シフト量を可変させるデータとして与えてもよい。なお、オーバーシュート過剰量は例えば図２の（ａ）において、ミキシング湯温ＴMIX のピークＰの温度がオーバーシュートしきい温度ＴUを越えた量の大きさによって表されるものであり、同様に、アンダーシュート過剰量は、同じく図２の（ｃ）においてミキシング湯温の下側のピークＰ′がアンダーシュートしきい温度ＴL を下側に越えている量の大きさによって表されるものである。
【００５８】
また、弁開度シフト量は、図３の（ｂ）に示すごとく、オーバーシュートやアンダーシュートの過剰量に応じて段階的に可変するデータとして与えてもよいものである。
【００５９】
設定弁開度更新部４１は、オーバーシュートの発生回数がオーバーシュート設定発生回数に達したことが回数検出部４０により検出されたときには、オーバーシュートを解消する方向に、すなわち、第１の流量制御手段ＧＭ1 の設定弁開度を予め与えられている弁開度シフト量だけ閉方向にシフト変更し、弁開度データ格納部３７に格納されている第１の流量制御手段ＧＭ1 の設定弁開度をそのシフト変更された設定弁開度に更新する。同様に、設定弁開度更新部４１は、第２の流量制御手段ＧＭ2の設定弁開度を予め与えられている弁開度シフト量だけ開方向にシフト変更する。これにより、後沸き解消ミキシング制御部３１の弁開度データ格納部３７に設定されていた第１の流量制御手段ＧＭ1 の設定弁開度は閉方向に、第２の流量制御手段ＧＭ2の設定弁開度は開方向にそれぞれ更新される。つまり、弁開度データ格納部３７に格納されていた更新前の第１の流量制御手段ＧＭ1 と第２の流量制御手段ＧＭ2の設定弁開度のデータは弁開度シフト量だけシフトした値に書き換えられるのである。
【００６０】
また、設定弁開度更新部４１は、アンダーシュートの発生回数がアンダーシュート設定発回数に達したことが回数検出部４０により検出されたときには、弁開度データ格納部３７に格納されている設定弁開度のデータをアンダーシュートの解消方向にシフト変更する。すなわち、設定弁開度更新部４１は、弁開度データ格納部３７に設定されている第１の流量制御手段ＧＭ1 の設定弁開度を弁開度シフト量だけ開方向に、弁開度データ格納部３７に格納されている第２の流量制御手段ＧＭ2の設定弁開度を弁開度シフト量だけ閉方向にそれぞれ更新変更する。
【００６１】
このように、本実施形態例では後沸き解消ミキシング制御部３１は、後沸き判断部３０より給湯熱交換器１内の湯温に後沸きが発生しているものと判断されて給湯が開始されるときには、前記設定弁開度更新制御部３２により更新されたより適切な弁開度でもって第１の流量制御手段ＧＭ1 と第２の流量制御手段ＧＭ2の弁開度が設定制御されることとなるので、後沸き解消ミキシング制御部３１のミキシングによる給湯開始時の湯温をオーバーシュートやアンダーシュートのない方向に設定制御されることとなるので、後沸き解消の初期給湯時における給湯湯温の安定化をより効果的に図ることが可能となる。
【００６２】
なお、リセット回路４２は設定弁開度更新部４１により弁開度データ格納部３７に格納されている第１の流量制御手段ＧＭ1 と第２の流量制御手段ＧＭ2の設定弁開度が更新されたときには、オーバーシュート発生記憶部３３とアンダーシュート発生記憶部３４にそれぞれリセット信号を供給し、オーバーシュート発生記憶部３３で記憶されていたオーバーシュートの発生回数のデータとアンダーシュート発生記憶部３４に記憶されていたアンダーシュートの発生回数の値をそれぞれリセットして零にし、オーバーシュートやアンダーシュートの発生が検出されたときには再びその回数を最初から記憶開始させるものである。
【００６３】
このように、本実施形態例では設定弁開度更新制御部３２により第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2の設定弁開度が給湯燃焼装置の使用の経過に伴い、弁開度データ格納部３７に格納されている設定弁開度のデータはオーバーシュートやアンダーシュートを解消する方向に順次更新設定されていくので、第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2の設定弁開度は理想的な最適値に収束していくこととなり、設定弁開度の初期設定値に誤りがあっても、あるいは流量制御手段ＧＭ1，ＧＭ2の製造組み立て時の誤差等により実際の弁開度と制御目標の弁開度とにずれが生じた場合においても、器具（給湯燃焼装置）自身がそれらの設定弁開度を学習作用により正しい値に更新設定していくので、給湯燃焼装置の繰り返し使用により流量制御手段ＧＭ1，ＧＭ2の設定弁開度を最適値にすることが可能となり、これにより、後沸き解消の初期給湯時における湯温の精度を高め、危険がなく、かつ、オーバーシュートやアンダーシュートの湯温の変動のない安定した湯温を高信頼性のもとで給湯できるという優れた効果が得られるものである。
【００６４】
本実施形態例の給湯燃焼装置は前述したごとく、給湯熱交換器１内に後沸きの湯が発生しているときには、後沸き解消ミキシング制御部３１により、後沸きを解消する弁開度でもって第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2の弁を開いて給湯に備え、給湯が開始されたときにはその弁開度でもって初期給湯時の後沸きを解消し、オーバーシュートやアンダーシュートのない安定した湯を給湯開始する構成としたが、さらに、この初期給湯開始以降のミキシングによる後沸き解消の制御は、後沸きの大きさに応じて第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2の開度を可変させて湯側の流量Ｑとバイパス制御流量ＱBPとの流量比を制御することにより行っており、次にその給湯開始以降のミキシングによる流量比制御の構成を簡単に説明する。
【００６５】
この流量比制御の構成は、図５に示すごとく、入力温度検出部２８と、目標流量比演算部４３と、検出流量比演算部４４と、バイパス制御流量検出部４５と、湯側流量検出部４６とを有して構成されている。
【００６６】
入力温度検出部２８は、熱交出側温度センサ７で検出される給湯熱交換器１の出側の湯温ＴOUTを取り込み、第１の流量制御手段ＧＭ1に入る湯側温度（給湯熱交換器１を出る湯と常時バイパス通路１７を出る水とが混合した湯の温度）を入力温度ＴKとして直接的又は間接的に検出する。この入力温度ＴKを直接的に検出する場合には、図４に示すように、常時バイパス通路１７の出側Ｃと第１の流量制御手段ＧＭ1の入口との間の給湯通路３に入力温度検出用の温度センサ１９を設けて検出すればよいが、この温度センサ１９の部品点数を減らして装置コストの低減を図るには、その入力温度ＴKを間接的に検出する。
【００６７】
この入力温度の間接的な検出は、給湯熱交換器１の熱交出側温度温度センサ７で検出される給湯熱交換器１の出側温度ＴOUTを取り込み、次の演算により求める。
【００６８】
すなわち、入力温度検出部２８には、給水通路２を通って来る給水が常時バイパス通路１７の接続点Ａの位置で給湯熱交換器１側に流れる量と常時バイパス通路１７側に流れる量との分配率が予め与えられている。例えば、給湯熱交換器１側の分配率がｍ、常時バイパス通路１７側の分配率がｎとしたとき、入力温度検出部２８は、予め与えられている次の（１）式により入力温度ＴKを演算により求める。
【００６９】
ＴK＝ＴOUT×ｍ＋ＴIN×ｎ・・・・・（１）
【００７０】
この（１）式で、例えば給湯熱交換器１側の分配率が７０％で、常時バイパス通路側の分配率が３０％のときにはｍの値として０．７が与えられ、ｎの値として０．３の値が与えられる。この入力温度検出部２８で求められた入力温度ＴKの情報は目標流量比演算部４３に加えられる。
【００７１】
ところで、給湯熱交換器１内の後沸きにより、給湯設定温度ＴSPよりも高温の入力温度ＴKをもつの流量Ｑの熱量が給湯設定温度ＴSPに低下するための放出熱量は給水制御用バイパス通路１８を通る流量ＱBPが給水温度ＴINから給湯設定温度ＴSPに上昇するのに要する吸熱熱量と等しい。この熱平衡バランスの関係から、次の（２）式が導かれる。
【００７２】
ＱBP／Ｑ＝（ＴK−ＴSP）／（ＴSP−ＴIN）・・・・・（２）
【００７３】
この（２）式は入力温度ＴKの湯側の流量Ｑと給水温度ＴINのバイパス制御流量（給水制御用バイパス通路１８を通る給水流量）とが混合して給湯設定温度ＴSPの温度になるための熱量バランスの平衡式であり、左辺のＱBP／Ｑはバイパス制御流量ＱBPと湯側流量Ｑとの流量比を表している。また、（２）式の右辺の給湯設定温度ＴSPと、給水温度ＴINは一定の値として見なすことができ、右辺の値は給湯熱交換器１内の後沸きの温度によって変化する入力温度ＴKの値によって変化する。
【００７４】
つまり、給湯熱交換器１の後沸きの温度によって入力温度ＴKが変化し、この入力温度ＴKに依存する（２）式の右辺の値に一致するように左辺の流量比を調整することにより、湯側の流量Ｑとバイパス制御流量ＱBPとが混合した温度は給湯設定温度ＴSPに等しくなるはずである。
【００７５】
本実施形態例ではこの点に着目し、（２）式の右辺をバイパス制御流量ＱBPと湯側流量Ｑとの目標流量比ＷSTとして定義し、（２）式の左辺を検出流量比ＷDEとして定義している。
【００７６】
ＷST＝（ＴK−ＴSP）／（ＴSP−ＴIN）・・・・・（３）
【００７７】
ＷDE＝ＱBP／Ｑ・・・・・（４）
【００７８】
目標流量比演算部４３には前記（３）式の目標流量比ＷSTの演算式が解法データとして予め与えられており、目標流量比演算部４３は、入力温度検出部２８から得られる入力温度ＴKと、給水温度センサ６から得られる給水温度ＴINの情報と、リモコンで与えられる給湯設定温度ＴSPの情報を取り込み、前記（３）式に従い、目標流量比ＷSTを演算により求め、その演算値を後沸き解消ミキシング制御部３１に加える。
【００７９】
湯側流量検出部４６は前記第１の流量制御手段ＧＭ1を通る湯側流量Ｑを第１の流量センサＦＳ1のセンサ出力を取り込んで検出し、その検出結果を検出流量比演算部４４に加える。また、必要に応じ、その湯側流量Ｑの検出値をバイパス制御流量検出部４５に加える。
【００８０】
バイパス制御流量検出部４５は第２の流量センサＦＳ2で検出されるトータル流量（総流量）ＱTから第１の流量センサＦＳ1で検出される流量Ｑを差し引き演算することによりバイパス制御流量ＱBPを求める。
【００８１】
ＱBP＝ＱT−Ｑ・・・・・（５）
【００８２】
また、バイパス制御流量検出部４５はバイパス制御流量ＱBPを解法データに従い求める。この解法データは次の（６）式に示す演算式で与えられており、バイパス制御流量検出部４５は、入力温度検出部２８から加えられる入力温度ＴKと給湯温度センサ８で検出される給湯温度ＴMIXと給水温度センサ６で検出される給水温度ＴINと前記湯側流量検出部４６で検出された湯側流量Ｑのデータをそれぞれ取り込み、次の（６）式に従いバイパス制御流量ＱBPを演算により求め、その演算結果を検出流量比演算部４４に加える。
【００８３】
ＱBP＝（ＴK−ＴIN）・Ｑ／（ＴMIX−ＴIN）・・・・・（６）
【００８４】
検出流量比演算部４４は前記湯側流量検出部４６で求められた湯側流量Ｑとバイパス制御流量検出部４５で求められたバイパス制御流量ＱBPのデータを取り込み、前記（４）式に従い、バイパス制御流量ＱBPと湯側流量Ｑとの検出流量比ＷDEを演算により求め、その演算結果を後沸き解消ミキシング制御部３１へ加える。
【００８５】
後沸き解消ミキシング制御部３１は前記目標流量比ＷSTと検出流量比ＷDEを比較し、検出流量比ＷDEが目標流量比ＷSTに一致する方向に第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2を互いに流量の増減方向が逆方向となるように流量制御を行う。より具体的には、目標流量比ＷSTと検出流量比ＷDEとの差を求め、Ｋ1，Ｋ2を係数（ゲイン）として、第１の流量制御手段ＧＭ1にはＶ1＝Ｋ1（ＷSP−ＷDE）の式によって求められる電圧Ｖ1を印加し、第２の流量制御手段ＧＭ2にはＶ2＝Ｋ2（ＷSP−ＷDE）の演算により求められる電圧Ｖ2を印加して流量制御を行う。つまり、目標流量比ＷSPと検出流量比ＷDEとの差に応じた電圧をそれぞれ第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2に加え、湯側流量Ｑとバイパス制御流量ＱBPとの流量の増減方向が逆方向となるようにＱBPとＱとの流量が制御される。なお、前記係数Ｋ1，Ｋ2は固定値でもよく、目標流量比ＷSTと検出流量比ＷDEとの差（ＷST−ＷDE）に応じて可変させてもよい（ＷSTとＷDEとの差の関数としてもよい）。
【００８６】
さらに詳説すると、例えば、給湯熱交換器１内の後沸きが大きい場合、すなわち、入力温度ＴKが高いときには前記（３）式から明らかな如く、目標流量比ＷSTの値は大きな値となり、この目標流量比ＷSTに一致させるために検出流量比ＷDEを大きくする方向に、つまり、（４）式から明らかな如く、ＱBPを大の方向に、Ｑを小方向に、すなわち、第１の流量制御手段ＧＭ1は閉方向に、第２の制御手段ＧＭ2は開方向に制御される。
【００８７】
そして、給湯熱交換器１内の後沸きの湯温が下がるにつれ、入力温度ＴKの温度が低下して行き、目標流量比ＷSTは徐々に小さくなり、これに伴い、この目標流量比ＷSTに一致させるために、検出流量比も徐々に小さくなる方向に、つまり（４）式から明らかな如く、バイパス制御流量ＱBPを小さくする方向に、湯側流量Ｑを大きくする方向に、すなわち、第１の流量制御手段ＧＭ1は開方向に、第２の流量制御手段ＧＭ2は閉方向にそれぞれ制御されるのである。
【００８８】
上記流量比制御の制御構成によれば、給湯熱交換器１内の後沸きの湯を解消する給湯運転の開始時には、給水流量Ｑの給水温度を給湯設定温度ＴSPに高めるフィードフォワード熱量のみによって給湯熱交換器１を加熱するので、給水通路２から給湯熱交換器１へ新たに入る水は給湯設定温度ＴSPの湯に加熱されることとなり、また、給湯熱交換器１内に生じている後沸きの湯は給湯熱交換器１から出るときにその温度が熱交出側温度センサ７によりいち早く検出されて第１の流量制御手段ＧＭ1に入る入力温度ＴKが検出され、その入力温度が給湯設定温度になるための湯側流量Ｑとバイパス制御流量ＱBPとの目標流量比ＷSTに一致する方向に湯側流量Ｑとバイパス制御流量ＱBPとの検出流量比ＷDEが制御されるので、給湯熱交換器１内の後沸き温度の如何に拘わらず、湯側の流量Ｑが給湯設定温度ＴSPとなるように湯と水の混合割合が制御され、給湯熱交換器１内の後沸きの影響を解消し、給湯設定温度に近い湯を安定に給湯できるという画期的な効果を奏することができる。
【００８９】
このように、本実施形態例においては、給湯熱交換器１から出る後沸き湯温を解消するミキシング動作時には、湯側流量Ｑに対するフィードフォワード熱量（流量Ｑを給水温度ＴINから給湯設定温度ＴSPに高めるのに要する理論熱量）を与えるようにしており、この流量Ｑに対するフィードフォワード熱量は総流量ＱTに対するフィードフォワード熱量（総流量ＱTを給水温度ＴINから給湯設定温度に高めるのに要する理論熱量）よりも小さいので、給湯熱交換器１から後沸きの湯が出終わった後には総流量ＱTを給湯設定温度にする必要熱量よりも少ない不足の熱量となり、このため、第２の流量制御手段ＧＭ2は閉方向の動作となって給水制御用バイパス通路１８を閉止する結果、給湯熱交換器１内の後沸き湯温が解消されたときには迅速にミキシングによる流量比制御から総流量制御へ移行することができる。
【００９０】
しかも、第２の流量制御手段ＧＭ2が閉止されたときには湯側の流量Ｑは総流量ＱTに一致するので、流量Ｑに対するフィードフォワード熱量と総流量ＱTに対するフィードフォワード熱量が等しくなり、第２の流量制御手段ＧＭ2が開から閉に切り換わるときのフィードフォワード熱量の変動が殆どなく、これにより、給湯湯温の変動を起こさせることなく、ミキシングによる流量比制御からフィードフォワード熱量とフィードバック熱量を併用した比例制御による定常運転の総流量制御へ湯温の安定を保って円滑に移行することが可能となる。
【００９１】
本実施形態例では、前述したごとく、図１に示す構成によって、第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2の製造組み立ての誤差等により、弁開度の基準位置に対応する弁開度と、実際の弁開度とにずれが生じていたとしても、そのずれが学習作用により自動的に修正されるので、図５に示す構成によって、第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2の開度制御による湯側流量Ｑとバイパス制御流量ＱBPとの流量比制御による後沸き解消のミキシング動作を行う場合においても、流量制御手段ＧＭ1、ＧＭ2の制御目標弁開度と実際の弁開度とがずれなく一致するようになるので、流量比制御の制御精度も高まり流量比制御により、後沸き解消を効果的に行うことが可能となり、後沸きを解消して給湯設定温度に近い安定した湯を給湯できるという効果が得られるものである。
【００９２】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、さまざまな実施の形態を取りうる。例えば、上記実施形態例では、主に一缶二水路タイプの追い焚き機能と給湯機能を備えた給湯燃焼装置を対象にして説明したが、本発明は二缶二水路タイプの追い焚き機能と給湯機能を備えた給湯燃焼装置や、給湯機能のみの給湯燃焼装置にも適用されるものであり、さらには、給湯機能と暖房機能を備えた給湯燃焼装置等の給湯機能を備えた燃焼式の各種の複合装置にも適用されるものである。
【００９３】
また、上記実施形態例の装置システムでは、常時バイパス通路１７を設けたが、この常時バイパス通路１７は省略してもよく、また、常時バイパス通路１７は複数設けたものでもよい。さらに、第２の流量センサＦＳ2は、給水制御用バイパス通路１８の出口側接続部Ｄと湯張り通路２３の接続部との間の給湯通路３に設けたが、図４の鎖線で示すように、この第２の流量センサＦＳ2は湯張り通路２３の接続部よりも下流側の給湯通路に設けることもある。
【００９４】
さらに、本発明の給湯燃焼装置は給湯熱交換器１を熱源とする湯側の流量を制御する第１の流量制御手段ＧＭ1とバイパス制御流量ＱBPを制御する第２の流量制御手段ＧＭ2を備え、この湯側の流量とバイパス制御流量とのミキシング湯温を検出する給湯温度センサ８を備えた構成をもつシステムのものであればよく、必ずしも給湯燃焼装置のシステム構成は図４に示すものに限定されるものではない。
【００９５】
さらに、上記実施形態例では設定弁開度更新制御部３２により、第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2の設定弁開度を更新するようにしたが、第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2の一方の流量制御手段の設定弁開度を更新するようにしてもよい。
【００９６】
さらに、上記実施形態例では、オーバーシュート発生記憶部３３とアンダーシュート発生記憶部３４をともに設けたが、オーバーシュート発生記憶部３３とアンダーシュート発生記憶部３４のいずれか一方のみを設けた構成とすることもできる。この場合は、例えば、オーバーシュート発生記憶部３３のみを設けた場合には、オーバーシュートの発生の回数がオーバーシュート設定発生回数に達する毎にそのオーバーシュートを解消する方向に第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2の一方又は両方の設定弁開度を更新するようにすればよい。また、アンダーシュート発生記憶部３４のみを設けた場合には、アンダーシュート発生回数がアンダーシュート設定発生回数に達する毎に第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2の一方又は両方の設定弁開度を更新するようにすればよい。
【００９７】
さらに、本実施形態例ではオーバーシュート発生記憶部３３によりオーバーシュートの発生を記憶する場合には、給湯温度センサ８で検出されるミキシング湯温ＴMIX がオーバーシュートしきい温度ＴU を連続的にオーバーシュート発生継続時間ｔ1 だけ継続したときにオーバーシュートが発生したものと判断してそのことを記憶させたが、オーバーシュート発生継続時間ｔ1 を省略し、ミキシング湯温ＴMIX がオーバーシュートしきい温度ＴU を上側に越えたときには直ちにオーバーシュートが発生したものと判断してそのことを記憶させるようにしてもよい。
【００９８】
同様に、アンダーシュート発生記憶部３４においても、アンダーシュート発生継続時間ｔ2を省略し、給湯温度センサ８で検出されるミキシング湯温がアンダーシュートしきい温度ＴL を下側に越えたときには直ちにアンダーシュートが発生したものと判断してそのことを記憶させるようにしてもよい。
【００９９】
このように、オーバーシュート発生継続時間ｔ1 やアンダーシュート発生継続時間ｔ2による判断を省略することによりタイマ３６を省略できる等の制御回路の構成の簡易化を図ることが可能となる。ただ、本実施形態例のごとく、オーバーシュート発生継続時間ｔ1 とアンダーシュート発生継続時間ｔ2の判断を設けることにより、ミキシング湯温が何らかの突発的な原因で瞬間的にオーバーシュートしきい温度ＴU やアンダーシュートしきい温度ＴL を越えたときには、この異常現象をオーバーシュートやアンダーシュートの発生回数から除外できるので、オーバーシュートやアンダーシュートの発生回数のカウント値の信頼性をより高めることができるという効果が得られる。
【０１００】
さらに、上記実施形態例では、湯と水の混合比（混合割合）を、第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2とを共に制御して行ったが、もちろん、第１の流量制御手段ＧＭ1と第２の流量制御手段ＧＭ2のいずれか一方のみを制御して行ってもよいものである。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明は給湯熱交換器内湯温に後沸きが発生していると判断されている状態で給湯が開始されたときに、湯側の流量とバイパス制御流量の流量とのミキシングによる湯温がオーバーシュートしきい温度を上側に越えたときには、そのことを記憶するようにしているので、そのオーバーシュート発生の回数が多い場合には第１の流量制御手段と第２の流量制御手段の一方又は両方の設定弁開度にずれが生じていて適切な値でないことが分かり、設定弁開度を修正する判断を正確に行うことが可能となる。
【０１０２】
同様に、給湯熱交換器内湯温に後沸きの発生が判断されている状態で給湯が開始されたときの湯側の流量とバイパス制御流量とのミキシングの湯温がアンダーシュートしきい温度を下側に越えたときにアンダーシュートが発生したものと判断してそのことを記憶する構成としたので、そのアンダーシュートの発生回数が多い場合には第１の流量制御手段と第２の流量制御手段の一方又は両方の設定弁開度にずれが生じているものと判断してその設定弁開度を正しい値に修正する判断を正確に行うことができるという効果が得られる。
【０１０３】
これらオーバーシュートの発生やアンダーシュートの発生を記憶する場合、ミキシング湯温がオーバーシュートしきい温度を上側に越えたときには直ちにオーバーシュートが発生したものと判断せずに、予め設定されるオーバーシュート発生継続時間だけ連続的にオーバーシュートしきい温度を越えていたときにオーバーシュートが発生したものと判断してこれを記憶する構成とすることにより、そのオーバーシュート発生の検出に際し、ノイズ等によりミキシング湯温が突発的にオーバーシュートしきい温度を越えたような異常現象を除外することができるので、オーバーシュートの発生の判断をより正確に行うことが可能となる。同様に、アンダーシュートの発生を記憶する場合においても、ミキシング湯温がアンダーシュート発生継続時間だけ連続的にアンダーシュートしきい温度を下側に越えていたときにアンダーシュートが発生したものと判断して記憶させるようにすることで、より正確にアンダーシュートの発生を判断してこれを記憶することが可能となる。
【０１０４】
さらに、本発明においては、オーバーシュート発生記憶部によって記憶されるオーバーシュートの発生回数がオーバーシュート設定発生回数に達する毎にそのオーバーシュートを解消する方向に第１の流量制御手段と第２の流量制御手段の一方又は両方の設定弁開度を更新変更するように構成したので、第１の流量制御手段や第２の流量制御手段の設定弁開度がオーバーシュートの方向にずれて初期設定されていたとしても、この設定弁開度のずれはオーバーシュートの発生回数がオーバーシュート設定発生回数に達する毎にそのオーバーシュートの発生を解消する方向に更新変更されていくので、器具自身の学習効果により、前記設定弁開度を最適値に収束設定できることとなり、これにより、給湯熱交換器内に後沸きが生じている状態で給湯が開始されたときに、オーバーシュートを確実に解消した安定した湯温の給湯開始が可能となる。
【０１０５】
同様に、アンダーシュート発生記憶部で記憶されたアンダーシュートの発生回数がアンダーシュート設定発生回数に達する毎に第１の流量制御手段と第２の流量制御手段の一方又は両方の設定弁開度をアンダーシュートを解消する方向に更新する構成としたことにより、第１の流量制御手段や第２の流量制御手段の設定弁開度の初期設定値がアンダーシュートの発生方向にずれていたとしても、アンダーシュートの発生回数がアンダーシュート設定発生回数に達する毎にその設定弁開度がアンダーシュートを解消する方向に順次修正されて更新されるので、器具自身の学習作用により、第１の流量制御手段と第２の流量制御手段の一方又は両方の設定弁開度は最適値に収束設定されることとなり、同様に、給湯熱交換器内に後沸きが発生している状態で給湯が開始されたときの湯側の流量とバイパス制御流量とのミキシング湯温に大きなアンダーシュートが生じない安定した湯温にして給湯を開始することが可能となるものである。
【０１０６】
上記のごとく、第１の流量制御手段と第２の流量制御手段の一方又は両方の設定弁開度が給湯の使用によって正しい値に修正されて更新されるので、季節によって、給水温度が変更するような場合においても、その給水温度の変更に応じてミキシング湯温がオーバーシュートやアンダーシュートが発生しない設定弁開度の値に自動的に修正して行くことができるという効果が得られる。第１の流量制御手段と第２の流量制御手段の設定弁開度を固定の値とした場合には、夏季等においては、給水温度が高くなるのでミキシング湯温にオーバーシュートが発生しやすくなり、その逆に、冬季においては、給水温度が低くなるのでミキシング湯温にアンダーシュートが発生しやすくなるが、本発明では、給水温度が高くなってオーバーシュートが発生した場合にはそのオーバーシュートを解消する方向に設定弁開度が更新されることとなり、また、冬季等において、ミキシング湯温にアンダーシュートが発生するようになった場合には、そのアンダーシュートの発生を解消する方向に設定弁開度が修正されて更新されるので、アンダーシュートの発生を抑制することができることとなる。このように、本発明は、季節の変化に伴う給水温度の変化に対しても、オーバーシュートやアンダーシュートの発生を抑制する方向に第１の流量制御手段と第２の流量制御手段の一方又は両方の設定弁開度が自動的に修正されて更新されるので、季節の変化に伴う給水温度の変化に起因したミキシング湯温のオーバーシュートやアンダーシュートの発生を抑制できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態例における給湯開始時のオーバーシュートやアンダーシュートの発生記憶の例を示す説明図である。
【図３】本実施形態例における第１の流量制御手段と第２の流量制御手段の設定弁開度のシフト変更のデータの設定例を示す説明図である。
【図４】本実施形態例における給湯燃焼装置のシステム構成図である。
【図５】給湯熱交換器内に後沸きが発生している状態で給湯が開始された以降の後沸き解消の制御構成のブロック図である。
【図６】出願人が先に試作した給湯燃焼装置の説明図である。
【符号の説明】
１  給湯熱交換器
７  熱交出側温度センサ
３０  後沸き判断部
３１  後沸き解消ミキシング制御部
３２  設定弁開度更新制御部
３３  オーバーシュート発生記憶部
３４  アンダーシュート発生記憶部
３５  データ格納部
４１  設定弁開度更新部
ＧＭ1  第１の流量制御手段
ＧＭ2  第２の流量制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図５】
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