(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯系と追焚系とに共通して用いられる熱交換部および熱発生部と、上記熱発生部の発熱量を制御する制御部とを備え、上記制御部が、上記熱発生部の発熱量と、上記給湯系の単独運転時に上記熱発生部から上記熱交換部に伝達される給湯熱量との関係を表す給湯用マップを記憶する記憶手段、この記憶手段に記憶された給湯用マップを、上記給湯系と上記追焚系との同時運転時には給湯熱量減少側へ補正する補正手段、および上記給湯系に供給される給水を設定温度に加熱するために必要な上記熱発生部の発熱量を、上記給湯系の単独運転時には給湯用マップに基づいて演算し、上記給湯系と上記追焚系との同時運転時には上記補正手段によって補正された給湯用マップに基づいて演算する発熱量演算手段を有する一缶二水路式給湯装置において、
上記補正手段が、上記給湯マップを補正して同時運転用マップを演算し、この同時運転用マップを、上記追焚系に接続された浴槽内の湯の温度を変数とする所定の演算式によって演算される補正係数を乗じてさらに補正し、上記補正係数を演算するための演算式において用いられる上記浴槽の湯の温度に関する比例定数を、給湯熱量が小さい側では大きく、給湯熱量が大きい側では小さく設定したことを特徴とする一缶二水路式給湯装置。
【請求項２】
給湯系と追焚系とに共通して用いられる熱交換部および熱発生部と、上記熱発生部の発熱量を制御する制御部とを備え、上記制御部が、上記熱発生部の発熱量と、上記給湯系の単独運転時に上記熱発生部から上記熱交換部に伝達される給湯熱量との関係を表す給湯用マップを記憶する記憶手段、この記憶手段に記憶された給湯用マップを、上記給湯系と上記追焚系との同時運転時には給湯熱量減少側へ補正する補正手段、および上記給湯系に供給される給水を設定温度に加熱するために必要な上記熱発生部の発熱量を、上記給湯系の単独運転時には給湯用マップに基づいて演算し、上記給湯系と上記追焚系との同時運転時には上記補正手段によって補正された給湯用マップに基づいて演算する発熱量演算手段を有する一缶二水路式給湯装置において、
上記補正手段が、上記給湯用マップを上記熱発生部の発熱量が大きい側では大きく、発熱量が小さい側では小さく補正して同時運転用マップを演算する第１補正手段と、上記同時運手用マップを上記追焚系に接続された浴槽内の湯の温度を変数とする所定の演算式によって演算される補正係数を乗じて補正する第２補正手段とを有し、上記補正係数を演算するための演算式において用いられる上記浴槽の湯の温度に関する比例定数を、給湯熱量が小さい側では大きく、給湯熱量が大きい側では小さく設定したことを特徴とする一缶二水路式給湯装置。
【請求項３】
上記給湯用マップがリニアな特性を有しており、上記第１補正手段が、上記給湯用マップの異なる２点の補正値を演算し、その２点の補正値に基づいて上記給湯用マップの他の各点を補正することを特徴とする請求項２に記載の一缶二水路式給湯装置。
【請求項４】
上記給湯用マップのリニアな関係を有しており、上記第１補正手段が、上記給湯用マップの異なる２点の補正値を予め記憶しており、その２点の補正値に基づいて上記給湯用マップの他の各点を補正することを特徴とする請求項２に記載の一缶二水路式給湯装置。
【請求項５】
上記給湯用マップの異なる２点が、上記浴槽内の湯の所定の基準温度における２点として定められていることを特徴とする請求項４に記載の一缶二水路式給湯装置。
【請求項６】
上記第２補正手段が、上記基準温度以外の温度での異なる２点の補正値を、上記基準温度における２点の各補正値に上記補正係数をそれぞれ乗じて算出することを特徴とする請求項５に記載の一缶二水路式給湯装置。
【請求項７】
給湯系と追焚系とに共通して用いられる熱交換部および熱発生部を備え、上記給湯系の単独運転時には、上記給湯系に供給される給水を設定温度に加熱するために必要な上記熱発生部の発熱量を、当該発熱量と上記給湯系の給湯熱量との関係を表す給湯用マップに基づいて演算し、上記給湯系と上記追焚系との同時運転時には、上記給湯用マップを給湯熱量減少側へ補正し、この補正されたマップに基づいて上記熱発生部の発熱量を演算するようにした一缶二水路式給湯装置において、
上記給湯用マップを、上記発熱部の発熱量が大きい側では大きく、発熱量が小さい側では小さく補正して同時運転用マップを作成し、この同時運手用マップを上記追焚系に接続された浴槽内の湯の温度を変数とする所定の演算式によって演算される補正係数を乗じて補正し、上記補正係数を演算するための演算式において用いられる上記浴槽の湯の温度に関する比例定数を、給湯熱量が小さい側では大きく、給湯熱量が大きい側では小さく設定したことを特徴とする一缶二水路式給湯装置の制御方法。
【請求項８】
給湯系と追焚系とに共通に用いられる熱交換部及び熱発生部と、上記熱発生部の発熱量を制御する制御部とを備え、上記制御部が、上記熱発生部の発熱量と、上記給湯系と上記追焚系との同時運転時に上記熱発生部から上記熱交換部に伝達される給湯熱量との関係を表す同時運転用マップを記憶する記憶手段、および上記給湯系と上記追焚系との同時運転時に、上記給湯系に供給される給水を設定温度に加熱するために必要な上記熱発生部の発熱量を上記記憶手段に記憶された同時運転用マップに基づいて演算する発熱量演算手段を有する一缶二水路式給湯装置において、
上記同時運転用マップが上記追焚系に接続された浴槽内の湯の所定の基準温度に基づいて定められており、上記制御部が、上記浴槽内の湯の温度が上記基準温度以外の温度であるときには上記同時運転用マップをそれに補正係数を乗じて補正するとともに、その補正された同時運転マップに基づいて上記発熱量演算手段に発熱量を演算させる補正手段をさらに有し、上記補正係数が上記浴槽の温度を変数とする一次式によって演算され、その一次式の上記浴槽の湯の温度に関する比例定数が、給湯熱量が小さい側では大きく、給湯熱量が大きい側では小さく設定されていることを特徴とする一缶二水路式給湯装置。
【請求項９】
給湯系と追焚系とに共通に用いられる熱交換部および熱発生部とを備え、上記給湯系と上記追焚系との同時運転時には、上記給湯系に供給される給水を設定温度に加熱するために必要な上記熱発生部の発熱量を、当該発熱量と上記給湯系の給湯熱量との関係を表す同時運転用マップに基づいて演算するようにした一缶二水路式給湯装置において、
上記同時運転用マップを、上記追焚系に接続された浴槽内の所定の基準温度に基づいて定め、上記浴槽内の湯の温度が上記基準温度以外の温度のときには、上記同時運転用マップをそれに上記浴槽の湯の温度を変数とする一次式によって演算される補正係数を乗じて補正し、その補正されたマップに基づいて上記発熱量を演算するようにし、上記補正係数を演算するための一次式の上記浴槽の湯の温度に関する比例定数を、給湯熱量が小さい側では大きく、給湯熱量が大きい側では小さく設定したことを特徴とする一缶二水路式給湯装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、給湯系と追焚系とで熱交換部および熱発生部を共用するようにした一缶二水路式給湯装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、一缶二水路式のガス給湯装置においては、ガスバーナに供給されるガスの量を電磁比例弁で調節することにより、出湯温度が設定温度になるように制御している。この場合、給湯系の単独運転時には、まず給水量およびその温度、並びに設定温度に基づいて、給水を設定温度に加熱するのに必要な給湯要求熱量を演算する。その後、給湯熱量と電磁比例弁の開度との関係を表す図３の実線で示す給湯用マップから給湯要求熱量を得るための電磁比例弁の開度（ガスバーナの実際の発熱量）を求める。そして、電磁比例制御弁をその開度に開くことにより、設定温度の湯を出湯させるようにしている。
【０００３】
一方、給湯系と追焚系との同時運転時には、ガスバーナの発熱量の一部が追焚系に奪われる。したがって、上記給湯用マップをそのまま使用することができない。上記給湯用マップをそのまま使用すると、出湯される湯の温度が設定温度より低くなってしまう。そこで、図３において想像線で示すように、マップを下方へ、つまり給湯熱量を減少する側へ平行移動するように補正する。そして、この補正されたマップに基づいて電磁比例弁の開度を求めていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、マップを下方へ平行移動して補正したのでは、出湯温度を設定給湯温度に正確に制御することが困難であるという問題があった。
そこで、この問題について鋭意研究したところ、その原因が次の点にあることが明らかになった。すなわち、給湯系の単独運転から追焚系との同時運転に移行した場合、ガスバーナの発熱量の一部が追焚系に奪われるが、追焚系に奪われる熱量は、発熱量が大きい側では大きく、発熱量が小さい側では小さい。このため、給湯用マップを、発熱量の大きさに拘わらず一律に補正したのでは、給湯要求熱量と電磁比例弁の開度との間に大きなズレが発生してしまい、出湯温度を設定温度に正確に制御することができなくなってしまうのである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記知見に基づいてなされたもので、請求項１に係る発明は、給湯系と追焚系とに共通して用いられる熱交換部および熱発生部と、上記熱発生部の発熱量を制御する制御部とを備え、上記制御部が、上記熱発生部の発熱量と、上記給湯系の単独運転時に上記熱発生部から上記熱交換部に伝達される給湯熱量との関係を表す給湯用マップを記憶する記憶手段、この記憶手段に記憶された給湯用マップを、上記給湯系と上記追焚系との同時運転時には給湯熱量減少側へ補正する補正手段、および上記給湯系に供給される給水を設定温度に加熱するために必要な上記熱発生部の発熱量を、上記給湯系の単独運転時には給湯用マップに基づいて演算し、上記給湯系と上記追焚系との同時運転時には上記補正手段によって補正された給湯用マップに基づいて演算する発熱量演算手段を有する一缶二水路式給湯装置において、上記補正手段が、上記給湯マップを補正して同時運転用マップを演算し、この同時運転用マップを、上記追焚系に接続された浴槽内の湯の温度を変数とする所定の演算式によって演算される補正係数を乗じてさらに補正し、上記補正係数を演算するための演算式において用いられる上記浴槽の湯の温度に関する比例定数を、給湯熱量が小さい側では大きく、給湯熱量が大きい側では小さく設定したことを特徴としている。
この場合、上記給湯用マップがリニアな特性を有しており、上記補正手段が、上記給湯用マップから上記同時運転用マップを演算するに際し、上記給湯用マップの異なる２点の補正値を演算し、その２点の補正値に基づいて上記給湯用マップの他の各点を上記同時運転用マップ用に補正することが望ましい。上記給湯用マップがリニアな特性を有しており、上記補正手段が、上記給湯用マップの異なる２点の補正値を予め記憶し、その２点の補正値に基づいて上記給湯用マップの他の各点を上記同時運転用マップ用に補正することが望ましい。上記給湯用マップの異なる２点が、上記浴槽内の湯の所定の基準温度における２点として定められていることが望ましい。  上記補正手段が、上記基準温度以外の温度での異なる２点の補正値を、上記基準温度における２点の各補正値に上記補正係数をそれぞれ乗じて算出することが望ましい。
【０００６】
また、請求項２に係る発明は、給湯系と追焚系とに共通して用いられる熱交換部および熱発生部と、上記熱発生部の発熱量を制御する制御部とを備え、上記制御部が、上記熱発生部の発熱量と、上記給湯系の単独運転時に上記熱発生部から上記熱交換部に伝達される給湯熱量との関係を表す給湯用マップを記憶する記憶手段、この記憶手段に記憶された給湯用マップを、上記給湯系と上記追焚系との同時運転時には給湯熱量減少側へ補正する補正手段、および上記給湯系に供給される給水を設定温度に加熱するために必要な上記熱発生部の発熱量を、上記給湯系の単独運転時には給湯用マップに基づいて演算し、上記給湯系と上記追焚系との同時運転時には上記補正手段によって補正された給湯用マップに基づいて演算する発熱量演算手段を有する一缶二水路式給湯装置において、上記補正手段が、上記給湯用マップを上記熱発生部の発熱量が大きい側では大きく、発熱量が小さい側では小さく補正して同時運転用マップを演算する第１補正手段と、上記同時運手用マップを上記追焚系に接続された浴槽内の湯の温度を変数とする所定の演算式によって演算される補正係数を乗じて補正する第２補正手段とを有し、上記補正係数を演算するための演算式において用いられる上記浴槽の湯の温度に関する比例定数を、給湯熱量が小さい側では大きく、給湯熱量が大きい側では小さく設定したことを特徴としている。
この場合、上記給湯用マップがリニアな特性を有しており、上記第１補正手段が、上記給湯用マップの異なる２点の補正値を演算し、その２点の補正値に基づいて上記給湯用マップの他の各点を補正することが望ましい。上記給湯用マップのリニアな関係を有しており、上記第１補正手段が、上記給湯用マップの異なる２点の補正値を予め記憶しており、その２点の補正値に基づいて上記給湯用マップの他の各点を補正することが望ましい。上記給湯用マップの異なる２点が、上記浴槽内の湯の所定の基準温度における２点として定められていることが望ましい。上記第２補正手段が、上記基準温度以外の温度での異なる２点の補正値を、上記基準温度における２点の各補正値に上記補正係数をそれぞれ乗じて算出することが望ましい。
【０００７】
また、請求項７に係る発明は、給湯系と追焚系とに共通して用いられる熱交換部および熱発生部を備え、上記給湯系の単独運転時には、上記給湯系に供給される給水を設定温度に加熱するために必要な上記熱発生部の発熱量を、当該発熱量と上記給湯系の給湯熱量との関係を表す給湯用マップに基づいて演算し、上記給湯系と上記追焚系との同時運転時には、上記給湯用マップを給湯熱量減少側へ補正し、この補正されたマップに基づいて上記熱発生部の発熱量を演算するようにした一缶二水路式給湯装置において、
上記給湯用マップを、上記熱発生部の発熱量が大きい側では大きく、発熱量が小さい側では小さく補正して同時運転用マップを作成し、この同時運手用マップを上記追焚系に接続された浴槽内の湯の温度を変数とする所定の演算式によって演算される補正係数を乗じて補正し、上記補正係数を演算するための演算式において用いられる上記浴槽の湯の温度に関する比例定数を、給湯熱量が小さい側では大きく、給湯熱量が大きい側では小さく設定したことを特徴としている。
【０００８】
この場合、上記給湯用マップがリニアな特性を有しており、上記給湯用マップの異なる２点の補正値に基づいて上記給湯用マップの他の各点を補正するようにするのが望ましい。また、上記給湯用マップの異なる２点の補正値を予め定めておくようにしてもよく、その場合には、上記給湯用マップの異なる２点を、上記追焚系に接続された浴槽内の湯の所定の基準温度における２点として定めるのが望ましく、さらに上記基準温度以外の温度での異なる２点の補正値を、上記浴槽内湯の温度を変数とする所定の演算式に基づいて算出するようにするのが望ましい。
【０００９】
また、請求項８に係る発明は、給湯系と追焚系とに共通に用いられる熱交換部及び熱発生部と、上記熱発生部の発熱量を制御する制御部とを備え、上記制御部が、上記熱発生部の発熱量と、上記給湯系と上記追焚系との同時運転時に上記熱発生部から上記熱交換部に伝達される給湯熱量との関係を表す同時運転用マップを記憶する記憶手段、および上記給湯系と上記追焚系との同時運転時に、上記給湯系に供給される給水を設定温度に加熱するために必要な上記熱発生部の発熱量を上記記憶手段に記憶された同時運転用マップに基づいて演算する発熱量演算手段を有する一缶二水路式給湯装置において、上記同時運転用マップが上記追焚系に接続された浴槽内の湯の所定の基準温度に基づいて定められており、上記制御部が、上記浴槽内の湯の温度が上記基準温度以外の温度であるときには上記同時運転用マップをそれに補正係数を乗じて補正するとともに、その補正された同時運転マップに基づいて上記発熱量演算手段に発熱量を演算させる補正手段をさらに有し、上記補正係数が上記浴槽の温度を変数とする一次式によって演算され、その一次式の上記浴槽の湯の温度に関する比例定数が、給湯熱量が小さい側では大きく、給湯熱量が大きい側では小さく設定されていることを特徴としている。
【００１０】
この場合、上記同時運転用マップがリニアな特性を有しており、上記補正手段が、上記同時運転用マップの異なる２点の補正値を演算し、その２点の補正値に基づいて上記同時運転用マップの他の各点を補正するようにするのが望ましい。また、上記補正手段が、上記同時運転用マップの異なる２点の補正値を予め記憶しているようにするのが望ましい。
【００１１】
さらに、請求項９に係る発明は、給湯系と追焚系とに共通に用いられる熱交換部および熱発生部とを備え、上記給湯系と上記追焚系との同時運転時には、上記給湯系に供給される給水を設定温度に加熱するために必要な上記熱発生部の発熱量を、当該発熱量と上記給湯系の給湯熱量との関係を表す同時運転用マップに基づいて演算するようにした一缶二水路式給湯装置において、上記同時運転用マップを、上記追焚系に接続された浴槽内の所定の基準温度に基づいて定め、上記浴槽内の湯の温度が上記基準温度以外の温度のときには、上記同時運転用マップをそれに上記浴槽の湯の温度を変数とする一次式によって演算される補正係数を乗じて補正し、その補正されたマップに基づいて上記発熱量を演算するようにし、上記補正係数を演算するための一次式の上記浴槽の湯の温度に関する比例定数を、給湯熱量が小さい側では大きく、給湯熱量が大きい側では小さく設定したことを特徴としている。
【００１２】
この場合、上記同時運転用マップがリニアな特性を有しており、上記同時運転用マップの異なる２点の補正値に基づいて上記同時運転用マップの他の各点を補正するようにするのが望ましい。また、上記同時運転用マップの異なる２点の補正値を予め定めておくことを特徴とする請求項１５に記載の一缶二水路式給湯装置の制御方法。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態について図１および図２を参照して説明する。図１はこの発明に係る一缶二水路式ガス給湯装置の概略構成を示すものであり、この給湯装置は、一つの缶（図示せず）と、この缶の下部に収容されたガスバーナ（熱発生部）１と、缶の上部に収容された熱交換部２と、ガスバーナ１に燃焼空気を供給するためのファン（図示せず）とを有している。また、ガスバーナ１の近傍には、点火機構（図示）が配置されている。
【００１４】
上記ガスバーナ１は、Ａ面１ＡとＢ面１Ｂとの区分されている。上記バーナ１にガスを供給する手段は、ガス管３と、このガス管３から分岐し、それぞれＡ面１ＡとＢ面１Ｂとに接続された分岐管３Ａ，３Ｂとを有している。ガス管３には、主電磁開閉弁４Ａと電磁比例弁４Ｂとが設けられ、分岐管３Ａ，３Ｂには、副電磁開閉弁５Ａ，５Ｂがそれぞれ設けられている。したがって、主電磁開閉弁４Ａを開くとともに、副電磁開閉弁５Ａおよび／または５Ｂを開くことにより、バーナ１は、Ａ面１Ａだけが燃焼するＡ面燃焼と、Ｂ面１Ｂだけが燃焼するＢ面燃焼と、Ａ，Ｂ両面が燃焼するＡ＋Ｂ面燃焼とのいずれかに切り替えることができる。各面の燃焼時の発熱量は、電磁比例弁４Ｂの開度によって調節される。この場合、図２に示すように、Ａ面燃焼、Ｂ面燃焼およびＡ＋Ｂ面燃焼による発熱量にヒステリシスを持たせているが、これは燃焼面が頻繁に切り替わるのを防止するためである。
【００１５】
なお、ガスバーナ１の理論発熱量は電磁比例弁４Ｂの開度に対応している。したがって、図２の電磁比例弁４Ｂの開度はガスバーナ１の発熱量と実質的に同一である。また、図２の縦軸の給湯熱量は、電磁比例弁４Ｂの開度（ガスバーナ１の理論発熱量）に対する給湯系１０の受熱量を意味している。
【００１６】
上記ガスバーナ１および熱交換部２は、給湯系１０と追焚系２０との両者に共通に用いられている。すなわち、上記熱交換部２は、多数の薄肉のフィンプレート２ａを有しており、このフィンプレート２ａには給湯系１０の受熱管たる給湯水管１１と、追焚系２０の受熱管たる追焚水管２１とがそれぞれ貫通状態で配置されている。
【００１７】
まず、給湯系１０について説明すると、上記受熱管１１の入口端には、給水管１２が接続され、出口端には給湯管１３が接続されている。給湯管１３の末端には給湯栓１４が設けられている。また、給水管１２と給湯管１３との間には、２本のバイパス管１５，１６が受熱管１１と並列に設けられている。図１において、バイパス管１５と給水管１２および給湯管１３との接続点が符号Ｐ１，Ｐ２でそれぞれ示され、バイパス管１６と給水管１２および給湯管１３との接続点が符号Ｐ３，Ｐ４でそれぞれ示されている。
【００１８】
熱交換部２に近い方のバイパス管１５には弁等が設けられておらず、給水管１２内を流れ水は、接続点Ｐ１において受熱管１１側とバイパス管１２側とに常に一定の割合（例えば、７０：３０）で別れる。そして、接続点Ｐ２において再び合流する。
【００１９】
一方、熱交換部２から遠い方のバイパス管１６には、第１の流量制御弁ＧＭ２が設けられている。この流量制御弁ＧＭ２は、例えば次のように構成されたギアモータ駆動式のものが用いられている。すなわち、ギアモータ駆動式の流量制御弁は、管内に設けられた環状の弁座と、この弁座に対して移動可能な弁体と、この弁体に一端部が固定されたシャフトと、このシャフトの他端部に減速ギヤ列を介して接続されたモータとを有している。上記シャフトは、弁ケースに螺合されている。したがって、モータが回転すると、シャフトがその軸方向へ移動し、これによって弁体と弁座との間の開度を変えることができるようになっている。したがって、接続点Ｐ３から給湯水管１１側へ流れる水量とバイパス管１６側へを流れる水量とに割合は、適宜に変えることができる。なお、流量制御弁ＧＭ２と同様に構成された流量制御弁ＧＭ１が接続点Ｐ２，Ｐ４間の給湯管１３にも設けられている。
【００２０】
上記給湯系１０には、第１、第２の二つのフローセンサＦＬ１，ＦＬ２が設けられている。第１のフローセンサＦＬ１は、接続点Ｐ１，Ｐ３間の給水管１２に配置されており、第２のフローセンサＦＬ２は、接続点Ｐ４と給湯栓１４との間の給湯管１３に配置されている。
【００２１】
また、給湯系１０には、４つの温度センサＴＨIN、ＴＨZ、ＴＨOUT、ＴＨMIXが設けられている。温度センサＴＨINは、接続点Ｐ３より上流側の給水管１２に配置されており、給水温度を検出する。温度センサＴＨZは、給湯水管１１のベンド部に配置されており、給湯水管１１内の水の温度を検出する。温度センサＴＨOUTは、給湯水管１１の出口近傍の給湯管１３に配置されており、給湯水管１１から出る湯の温度を検出する。温度センサＴＨMIXは、接続点Ｐ４より下流側の給湯管１３に配置されており、給水栓１４から出る湯の温度を検出する。
【００２２】
一方、上記追焚系２０であるが、上記追焚水管２１の入口端と浴槽６との間には復路管２２が接続され、追焚水管２１の出口端と浴槽６との間には往路管２３が接続されている。復路管２２には、ポンプ２４、温度センサＴＨHRおよび流水スイッチＦＳが設けられている。温度センサＴＨHRは、浴槽６から復路管２２に流入する湯（または水）の温度を検出する。したがって、温度センサＴＨHRは、浴槽６内の湯の温度を実質的に検出する。また、流水スイッチＦＳは、復路管２２内を湯が流れているか否かを検出するためのものであり、復路管２２内を湯が流れている場合にはＯＮ状態になり、流れていない場合にはＯＦＦ状態になる。流水スイッチＦＳがＯＦＦ状態のときには、後述する追焚スイッチがＯＮ操作されたとしても、バーナ１を点火させないようになっている。
【００２３】
上記給湯系１０の給湯管１３と追焚系２０の復路管２２との間には、浴槽６への湯張りのための注湯管３０が設けられており、注湯管３０と給湯管１３および復路管２２との接続点が符号Ｐ５，Ｐ６で示されている。注湯管３０には、電磁開閉弁からなる注湯弁３１が設けられている。
【００２４】
上記給湯装置は、さらに、制御ユニット（制御部）５０とリモートコントローラ６０とを備えている。制御ユニット５０には、種々の検出手段からの検出信号が入力される。ここでは、温度センサＴＨIN、ＴＨZ、ＴＨOUT、ＴＨMIX、ＴＨHR、フローセンサＦＬ１，ＦＬ２および流水スイッチＦＳの検出信号が入力されている。なお、以下においては、各検出手段の検出信号には各検出手段と同一の符号を用いるものとする。制御ユニット５０は、各検出信号に基づいて、ガス供給手段の主電磁開閉弁４Ａ，５Ａ，５Ｂおよび電磁比例弁４Ｂ、点火機構、ファン、流量制御弁ＧＭ1，ＧＭ2、ポンプ２４および注湯弁３１を制御する。一方、リモートコントローラ６０は、運転スイッチ、風呂自動運転スイッチ、追焚スイッチ、温度設定部および表示部（いずれも図示せず）を備えており、これらのスイッチのＯＮ、ＯＦＦ情報、設定温度情報を制御ユニット５０に出力するととともに、これの情報を表示部に表示する。後述するように、表示部は制御ユニット５０からのエラー情報も表示する。
【００２５】
上記構成の給湯装置を用いて給湯、追焚および自動湯張りを行う場合において、まず給湯単独運転を行う場合には、リモートコントローラ６０の運転スイッチをＯＮ状態にし、給湯栓１４を開く。すると、制御ユニット５０が、各種の情報に基づいて比例制御弁４Ｂおよび流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２を制御し、出湯栓１４から設定温度の湯が出る。
なお、給水量ＦＬ１と給湯量ＦＬ２が所定の大きさ以上の差がある場合には、配管中に水漏れがあるものとして、バーナの燃焼を停止するとともに、表示部がエラーの表示をする。
【００２６】
制御ユニット５０による出湯温度の制御は、通常次のようにして行われる。すなわち、給湯単独運転時には、ＧＭ２が全閉状態に、ＧＭ１が全開状態になっており、出湯温度は電磁比例弁４Ｂの開度によって調節される。電磁比例弁４Ｂの開度を調節する場合、制御ユニット５０は、まず設定温度、給水量ＦＬ１、給水温度ＴＨIN、出湯温度ＴＨOUTおよび給湯量ＦＬ２に基づいて、給湯栓１４から設定温度の湯を出湯させるのに必要な熱量（給湯要求熱量）を演算する。次に、図２に示す給湯用マップから給湯要求熱量を得るための電磁比例制御弁４Ｂの開度を求める。この場合、給湯用マップは、Ａ面燃焼、Ｂ面燃焼およびＡ＋Ｂ面燃焼に応じてＡ，Ｂ，Ｃあり、電磁比例弁４Ｂの開度は給湯要求熱量に対応する大きさとして求められる。
【００２７】
ここで、制御ユニット５０は、マップＡ，Ｂ，Ｃ全体を記憶しておいてもよいが、ここでは、後述する表１に示すように、各面燃焼時において電磁比例弁４Ｂの開度が最大であるときと、最小であるときの給湯熱量（ガスバーナ１による全発熱量のうち、給湯系１０に使用される熱量）だけを記憶している。そして、各マップの他の点は、上の２点から比例配分演算することによって求めている。これは、給湯熱量と電磁比例弁４Ｂの開度とがほぼリニアな直線関係を有しているからである。
【００２８】
そして、給湯要求熱量に対応する電磁比例弁４Ｂの開度は、例えば次のようにして演算される。
すなわち、いま給湯要求熱量がＡ面燃焼に対応した大きさのＡであり、電磁比例弁４Ｂの開度が最大、最小であるときのバーナ１による給湯熱量がそれぞれＡMAX、ＡMINであれば、電磁比例弁４Ｂの開度ＯPは次の式から求めることができる。
ＯP＝（Ａ−ＡMIN）／（ＡMAX−ＡMIN）……（１）
Ｂ面、Ａ＋Ｂ面燃焼時も同様である。
【００２９】
追焚を行う場合には、リモートコントローラ６０の追焚スイッチをＯＮ状態にする。すると、まずポンプ２４が起動され、浴槽６内の湯が復路管２２および往路管２３を通って循環する。復路管２２内の湯の流れを流水スイッチＦＳが検出すると、ガスバーナ１が点火される。これによって、浴槽６内の湯が加熱される。そして、温度センサＴＨHRによる検出信号が設定温度に達すると、自動的にバーナ１の燃焼が停止されるとともに、ポンプ２４が停止される。
【００３０】
自動湯張りを行う場合には、リモートコントローラ６０の風呂自動運転スイッチをＯＮ状態にする。すると、注湯弁３１が開弁され、給湯水管１１において加熱された湯が注湯管３０を通り、復路管２２および往路管２３を介して浴槽６に供給される。勿論、浴槽６に供給される湯の温度が設定温度になるように、制御ユニット５０によって制御される。そして、浴槽６内に所定の量の湯が溜まると、浴槽６の水量を検出する検出手段（図示せず）の検出信号に基づいて注湯弁３１が閉じられるとともに、バーナ１の燃焼が停止され、湯張りが終了する。
【００３１】
湯張りの終了後は、浴槽の湯をほぼ一定の温度に維持するための保温運転が行われる。保温運転中は、所定時間毎に追焚が実行される。すなわち、湯張りの終了後、所定時間経過すると、自動的に追焚が行われる。このときの追焚は、追焚スイッチをＯＮにしたときの追焚と同様である。そして、浴槽６の湯の温度ＴＨHRが設定温度になると追焚が停止し、再度所定時間が経過するまでバーナ１およびポンプ２４が停止した待機状態になる。
【００３２】
また、給湯運転中に追焚運転が開始した場合、または追焚運転中に出湯栓１４が開かれて給湯運転が開始した場合のように、給湯と追焚が同時に運転された場合には、バーナ１による発熱量の一部が追焚に奪われるため、上記給湯用マップＡ，Ｂ，Ｃを給湯熱量減少側へ補正する必要がある。この発明では、給湯用マップＡ〜Ｃを単純に給湯熱量減少側へ平行移動するのではなく、図２に示すように、電磁比例弁４Ｂの開度が小さい側（バーナ１の発熱量が小さい側）では小さく、電磁比例弁４Ｂの開度が大きい側（バーナ１の発熱量が大きい側）では大きく補正している。したがって、給湯要求熱量と電磁比例弁４Ｂの開度とにズレが発生するのを防止することができる。よって、出湯温度を設定温度に正確に制御することができる。
【００３３】
上記給湯用マップの補正量は、給湯装置の大きさ（バーナ１の最大発熱量）等の各種の要因によって変わるものであり、各給湯装置毎に実験に基づいて定められる。一例を表１に示す。表１に示す給湯装置においては、Ａ面燃焼時の給湯熱量が、給湯単独運転時には電磁比例弁４Ｂの最小開時に３７１３Ｋｃａｌ、最大開時に８５５０Ｋｃａｌであるのに対し、同時運転時にはそれぞれ２７５０Ｋｃａｌ、６９８２Ｋｃａｌに補正されている。補正量は、最小開時に９６３Ｋｃａｌ、最大開時に１６５８Ｋｃａｌであり、最小開時の補正量が最大開時の補正量より小さくなっている。勿論、Ｂ面燃焼時およびＡ＋Ｂ面燃焼時も同様である。
【００３４】
なお、表１に示す同時運転時の給湯熱量は、浴槽６内の湯の温度が４０゜Ｃ（基準温度）のときのものである。また、この実施の形態では、浴槽６内の湯の温度が４０°Ｃのときの各面の最小燃焼時および最大燃焼時の給湯熱量（補正値）、つまり各面燃焼時の基準温度における同時運転用マップをも制御ユニット５０が記憶しているが、同時運転用マップについては給湯マップから演算することも可能である。
【００３５】
給湯系１０と追焚系２０との同時運転時における電磁比例弁４Ｂの開度は、表１における同時運転時の給湯熱量（補正されたマップ）および上記式（１）に基づいて演算することができる。例えば、給湯要求熱量が５０００Ｋｃａｌであれば、表１からバーナ１をＡ面燃焼させるべきこと、およびそのときの電磁比例弁４Ｂの開度Ｏｐが式（１）から
Ｏｐ＝（５０００−２７５０）／（６９８２−２７５０）
により、５３．２％にすべきであることが求められる。同様に、給湯要求熱量が１００００Ｋｃａｌである場合には、バーナ１をＢ面燃焼させ、電磁比例弁４Ｂの開度を４８．６％にすべきであることが演算され、給湯要求熱量が２００００Ｋｃａｌであるときは、Ａ＋Ｂ面燃焼させ、電磁比例弁４Ｂの開度を８５．５％にすべきであることが演算される。
【００３６】
なお、Ａ面燃焼時の給湯用マップについては、給湯熱量減少側へ補正すると、電磁比例弁４Ｂの開度が小さい側で給湯熱量が過度に小さくなり、熱交換部２に結露が発生するおそれがあるので、図２に示すように、電磁比例弁４Ｂの開度が所定の開度以下の範囲では、電磁比例弁４Ｂの開度に拘わらず一定の給湯熱量が得られるようにしておくのが望ましい。また、燃焼面の選択に際しては、給湯マップがヒステリシスを有しているので、同一の給湯要求熱量に対して異なる燃焼面が選択されることがあるが、いずれの燃焼面が選択されるかは、演算直前の燃焼面によって定まる。つまり、演算直前の燃焼面と同一の燃焼面が選択される。
【００３７】
ところで、表１における同時運転時の給湯熱量が、浴槽６内の湯の温度が４０゜Ｃのときのものであることから明らかなように、同時運転時に追焚系２０に奪われる熱量は、浴槽６の湯の温度によっても変化する。したがって、同時運転時の給湯用マップについては、バーナ１の発熱量のみならず、浴槽６の湯の温度に応じて補正するのが望ましい。この場合、表１と同様の表を各温度について予め準備しておいてもよいが、そのようにすると制御ユニット５０に大容量のメモリを設置しなければならなくなる点、および同時運転時の給湯熱量と浴槽の湯の温度とがリニアな比例関係にあることが実験的に確認された点を考慮し、ここでは表１に示す補正係数Ｋを用いて、電磁比例制弁４Ｂの最大開時と最小開時とにおける給湯熱量を補正している。
【００３８】
上記補正係数Ｋは、表１から明らかなように、浴槽６の湯の温度ｔBの一次関数であり、各面燃焼につき電磁比例弁４Ｂの最大開時および最小開時に対応してそれぞれ予め用意されている。しかも、温度ｔBの比例定数（例えば、Ａ面燃焼時で電磁比例弁４Ｂが最小開度であれば、比例定数は０．０４０である。）は、表１および図４から明らかなように、Ａ面燃焼、Ｂ面燃焼およびＡ＋Ｂ面燃焼のいずれにおいても、給湯熱量が小さい側で大きく、給湯熱量が大きい側で小さくなっている。これは、浴槽６の湯の温度ｔBによる給湯熱量（給湯温度）の変化割合が、給湯熱量が小さい側で大きく、給湯熱量が大きい側で小さいことが判明した。そこで、補正係数の比例定数を給湯熱量が小さい側で大きく、給湯熱量が大きい側で小さくすることにより、同時運転時における給湯温度を設定温度により正確に制御することができるようにしたものである。なお、補正係数Ｋは、各給湯装置毎に実験的に定められる。
【００３９】
補正係数Ｋを用いて電磁比例弁４Ｂの開度を演算する場合には、次のようにして行われる。なお、浴槽６の湯の温度が３０゜Ｃで、給湯要求熱量が５０００Ｋｃａｌであったものとする。
まず、各面燃焼時において電磁比例弁４Ｂの開度が最小および最大であるときの給湯熱量が演算（補正）される。
ＡMIN′＝２７５０・Ｋ
＝２７５０・（０．０４０・３０−０．５９）
＝１６７８
、ＡMAX′＝６９８２・（０．０１４・３０＋０．４７）
＝６２１４
同様にして、
ＢMIN′＝５０２４
ＢMAX′＝１３３８６
ＣMIN′＝８３９７
ＣMAX′＝２０９５５
が演算される。
【００４０】
上記の演算結果から、給湯要求熱量が５０００Ｋｃａｌである場合には、Ａ面燃焼が選択される。そして、式（１）から
Ｏｐ＝（５０００−１６７８）／（６２１４−１６７８）
＝０．７３２
が演算され、電磁比例弁４Ｂの開度を７３．２％にすべきことが求められる。
【００４１】
上記のように、この発明の制御方法では、給湯用マップを、バーナ１の発熱量（給湯熱量）の大きい側では給湯熱量減少側へ大きく補正し、バーナ１の発熱量の小さい側では小さく補正しているので、給湯要求熱量と電磁比例弁４Ｂの開度との間に大きなズレが発生するのを防止することができる。したがって、出湯温度を設定給湯温度に正確に制御することができる。
【００４２】
また、浴槽６内の湯の温度に基づいて給湯用マップをさらに補正しているので、出湯温度をより一層正確に制御することができる。しかも、浴槽６内の湯の温度による補正を、その温度を変数とする関数に基づいて行っているので、各温度での補正値を予めメモリに記憶させておく場合に比してメモリの容量を小さくすることができる。
【００４３】
なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、適宜変更可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、電磁比例弁４Ｂの開度を直線グラフからなるマップから求めているが、給湯熱量と電磁比例弁４Ｂの開度との関係を表すマトリックスから求めるようにしてもよい。また、浴槽６の湯の温度が４０°Ｃのときの補正値を制御ユニット５０に予め記憶させるようにしているが、他の温度、例えば３０°Ｃのときを補正値を記憶させるようにしてもよい。
また、バーナ１としてＡ，ＢおよびＡ＋Ｂ面燃焼の三段階に切換可能なバーナを用いているが、切換不能なバーナを有する給湯装置にも適用可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜１０に係る発明によれば、給湯系と追焚系との同時運転時に給湯熱量と発熱量との関係にズレが発生するのを防止することができ、したがって給湯温度を設定温度に正確に制御することができるという効果が得られる。
特に、請求項５または１０に係る発明によれば、制御ユニットのメモリとして容量の小さいメモリを用いることができ、しかも給湯温度を設定給湯温度により一層正確に制御することができるという効果が得られる。
また、請求項１１〜１６に係る発明によれば、給湯系と追焚系との同時運転時に、浴槽内の湯の温度による影響を補正することができるので、給湯温度を設定温度に正確に制御することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態の概略構成を示す図である。
【図２】給湯単独運転時の給湯用マップと、給湯系および追焚系の同時運転時の補正された給湯用マップとを示す図である。
【図３】従来の一缶二水路式給湯装置における給湯単独運転時の給湯用マップと同時運転時の補正されたマップとを示す図である。
【図４】この発明において用いられる補正係数Ｋの比例定数と給湯熱量との関係を示す図である。
【符号の説明】
１  ガスバーナ（熱発生部）
２  熱交換部
６  浴槽
１０  給湯系
２０  追焚系
５０  制御ユニット（制御部）
【表１】0003824736.tif 000002
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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