JP4315615B2 - 給湯装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、給水路を通して供給される水を複数のバーナ部を備えたバーナの燃焼により加熱して給湯路より給湯する水加熱用の熱交換器と、前記複数のバーナ部において燃料供給状態にする燃焼バーナ部の数を複数段に切り換え、かつ、その燃焼バーナ部への燃料供給量を調節する燃料供給状態調節手段と、前記燃料供給状態調節手段の作動を制御する制御手段とが備えられ、前記制御手段が、前記給湯路からの給湯が行われるに伴って、前記給湯路より給湯する湯水の温度を温度設定スイッチによる設定情報に基づいて判断される給湯目標温度にするのに必要とする前記バーナの目標燃料供給量を求めて、前記燃料供給状態調節手段を制御する給湯制御を実行するように構成され、前記燃料供給状態調節手段の制御において、前記目標燃料供給量が大きいほど前記燃焼バーナ部数を多くするように、かつ、前記燃焼バーナ部数の切り換えにおいて、その段を維持する最大目標燃料供給量を、その段よりも燃焼バーナ部数増加側の次の段において、その段を維持する最小目標燃料供給量よりも大きく設定することにより、前記最大目標燃料供給量と前記最小目標燃料供給量との間に燃料供給量のオーバーラップ部を設けて、前記燃焼バーナ部数を切り換えるように構成されている給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような給湯装置は、バーナにて加熱された湯水を給湯目標温度にするのに必要とするバーナの目標燃料供給量を求めて燃料供給状態調節手段を制御することによって、バーナの燃焼を制御するものであり、目標燃料供給量が大きいほど燃焼バーナ部数を多くするように燃焼バーナ部の数を複数段に切り換えることによってターンダウン比を増加させることができるようにしたものである。
【０００３】
前記燃焼バーナ部数の切り換えについて、図３を用いて説明を加えると、この場合には、燃焼バーナ部数が３段階にわたり切り換えられる構成として、目標燃料供給量が小さい場合は小インプットラインＡにて燃料供給状態調節手段を制御し、目標燃料供給量が中ぐらいの場合は中インプットラインＢにて燃料供給状態調節手段を制御し、目標燃料供給量が大きい場合は大インプットラインＣにて燃料供給状態調節手段を制御するように特性ラインが設定されている。
そして、中インプットラインＢを維持する最大目標燃料供給量Ｂｍａｘを、大インプットラインＣを維持する最小目標燃料供給量Ｃｍｉｎよりも大きくすることにより、その最大目標燃料供給量Ｂｍａｘと最小目標燃料供給量Ｃｍｉｎとの間に設定量のオーバーラップ部を設けるようにしている。同様にして、小インプットラインＡを維持する最大目標燃料供給量Ａｍａｘを、中インプットラインＢを維持する最小目標燃料供給量Ｂｍｉｎよりも大きくすることにより、その最大目標燃料供給量Ａｍａｘと最小目標燃料供給量Ｂｍｉｎとの間に設定量のオーバーラップ部を設けるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記燃焼バーナ部数の切り換えが行われる場合において、例えば、バーナ部数の複数段の隣接するもののうち燃焼バーナ数減少側の段におけるバーナの燃焼状態と、燃焼バーナ数増加側の段におけるバーナの燃焼状態とを対比すると、燃焼バーナ数増加側の段では、燃焼バーナ数減少側の段に比べて、燃焼バーナ数の個数が多いので、燃料供給量が同じであっても、水加熱用の熱交換器における加熱対象となる伝熱作用部の表面積（受熱面積）が大きく、それだけ、熱交換器を通流する水がバーナの加熱により受ける受熱量が大きくなる。従って、前記燃焼バーナ数増加側の段では、燃焼バーナ数減少側の段に比べて、同じ燃料供給量であっても、前記受熱量とバーナに供給されるガス量との比率である熱効率は大きいものとなる。
【０００５】
そこで、例えば、図５（イ）に示すように、バーナに供給されるガス量と、熱交換器を通流する水がバーナの加熱により受ける受熱量との関係が、全範囲にわたり途切れることなく調整することが可能なように、上述したようなオーバーラップ部を設けるようにしているのである。又、このようなオーバーラップ部を持たせることで、目標燃料供給量が小範囲において繰り返し増減変更することがあっても、燃焼バーナ部数の頻繁な切り換えを抑制して、燃焼バーナ部数の切換えに伴って生じる不安定な燃焼を極力回避し、かつ、前記燃料供給状態調節手段の構成要素となる切換弁などの早期劣化を回避させる目的も有している。
【０００６】
しかしながら、上記したような構成においても、例えば、給湯路より給湯する湯水の温度を給湯目標温度にするのに必要とするように求められた目標燃料供給量が、その段を維持する最大目標燃料供給量または最小目標燃料供給量の付近にある状態で給湯制御が行われている状態で、種々の要因により、バーナ部数の複数段の隣接するものの間で繰り返し切り換わるハンチング状態を起こす虞があった。
【０００７】
説明を加えると、上記したようなバーナに対する燃料供給量を変更調整するための機構、例えば、ガス量調整弁等における制御量に対する実際の弁開度の調整量が各製品毎の個体差等に起因してバラツキがあったり、長期間の使用による経年変化により特性が変化する等の給湯装置側での内的要因、又は、ガス配管から供給される元ガス圧そのものが変動すること等の外的要因の種々の要因によって、図５に示すようなガス量と受熱量との間の変化特性において、図５の（ロ）に示すようにオーバーラップの重なり代が小さくなったり、又は、図５の（ハ）に示すように重なり代が無くなって特性ラインが途切れて安定した制御が行えない領域が生じるような場合がある。
そうすると、例えば、オーバーラップの重なり代が小さくなっている状態で元ガス圧が変動すると上記したようなハンチング状態を起こす虞がある。又、図５の（ハ）に示すような特性ラインになっている場合に、湯水の温度を給湯目標温度にするのに必要とされる熱量として、特性ラインが途切れている箇所（例えば、図中の点Ｘ）が求められると、安定的な給湯制御を行うことができず、バーナ部数の複数段の隣接するものの間で繰り返し切り換わるハンチング状態を起こす虞があった。
その結果、種々の要因によってハンチング状態が発生すると、上記したような熱効率の差に起因して湯水の温度が変動することとなって、給湯目標温度の湯水を安定して給湯することができない虞があった。
【０００８】
本発明はかかる点に着目してなされたものであり、その目的は、種々の要因によりハンチング状態が発生しても、給湯目標温度の湯水を極力安定した状態で給湯することが可能となる給湯装置を提供する点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１によれば、給水路を通して供給される水を複数のバーナ部を備えたバーナの燃焼により加熱して給湯路より給湯する水加熱用の熱交換器と、前記複数のバーナ部において燃料供給状態にする燃焼バーナ部の数を複数段に切り換え、かつ、その燃焼バーナ部への燃料供給量を調節する燃料供給状態調節手段と、前記燃料供給状態調節手段の作動を制御する制御手段とが備えられ、前記制御手段が、前記給湯路からの給湯が行われるに伴って、前記給湯路より給湯する湯水の温度を温度設定スイッチによる設定情報に基づいて判断される給湯目標温度にするのに必要とする前記バーナの目標燃料供給量を求めて、前記燃料供給状態調節手段を制御する給湯制御を実行するように構成され、前記燃料供給状態調節手段の制御において、前記目標燃料供給量が大きいほど前記燃焼バーナ部数を多くするように、かつ、前記燃焼バーナ部数の切り換えにおいて、その段を維持する最大目標燃料供給量を、その段よりも燃焼バーナ部数増加側の次の段において、その段を維持する最小目標燃料供給量よりも大きく設定することにより、前記最大目標燃料供給量と前記最小目標燃料供給量との間に燃料供給量のオーバーラップ部を設けて、前記燃焼バーナ部数を切り換えるように構成されている給湯装置であって、
前記制御手段が、前記給湯制御において、
通水量センサにて検出される前記給湯路からの給湯量及び前記温度設定スイッチによる設定情報に基づいて判断される前記給湯目標温度がいずれも変化していない状態で、前記目標燃料供給量が、前記バーナ部数の複数段の隣接するものの間で、繰り返し切り換わるハンチング状態になっていることを判別すると、
前記目標燃料供給量を、ハンチング状態となっている隣接する段における燃焼バーナ数減少側の段においての前記最大目標燃料供給量あるいはその段を維持する状態で前記最大目標燃料供給量に近い目標燃料供給量に維持させる、又は、ハンチング状態となっている隣接する段における燃焼バーナ数増加側の段においての前記最小目標燃料供給量あるいはその段を維持する状態で前記最小目標燃料供給量に近い目標燃料供給量に維持させる燃料供給量維持処理を実行し、かつ、前記通水量センサにて検出される前記給湯路からの給湯量が設定量以上変化する、又は、前記温度設定スイッチによる設定情報に基づいて判断される前記給湯目標温度が設定量以上変化すると、前記燃料供給量維持処理を停止して、前記給湯路より給湯する湯水の温度を給湯目標温度にするのに必要とする前記バーナの目標燃料供給量を求めて、前記燃料供給状態調節手段を制御することを再開するように構成され、
前記給湯路からの給湯量を変更調整自在な水比例弁が備えられ、
前記制御手段が、前記燃料供給量維持処理を実行している状態で、給湯温度が前記給湯目標温度になるように、前記水比例弁の作動を制御するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
すなわち、給湯路からの給湯が行われて、給湯路より給湯する湯水の温度を給湯目標温度にするのに必要とするように求められた目標燃料供給量が、複数の燃焼バーナ数の切り換え段のうち、そのときに設定されている段を維持する最大目標燃料供給量または最小燃料供給量の付近にある状態で、制御手段が給湯制御を実行している状態において、例えば、ガス配管を通してバーナに供給されるガスの元圧が変動すること等に起因して、バーナ部数の複数段の隣接するものの間で繰り返し切り換わるハンチング状態が発生したような場合においては、前記燃料供給量維持処理を実行することにより目標燃料供給量を強制的に上記したような所定の値に維持させるのである。
そうすることによって、上記したようなハンチング状態による燃焼バーナ数の切り換えによって給湯温度が変動する不都合を防止することができる。
【００１１】
従って、ハンチング状態によって給湯温度が変動することを防止して、給湯目標温度の湯水を極力安定した状態で給湯することが可能となる給湯装置を提供できるに至った。
【００１３】
ところで、燃焼バーナ部数の複数段の隣接するものの間で繰り返し切り換わるハンチング状態が生じている場合において、上述したように、燃焼バーナ数増加側の段では、燃焼バーナ数減少側の段に比べて、燃焼バーナ数の個数が多いので、燃料供給量が同じであっても、水加熱用の熱交換器における加熱対象となる伝熱作用部の表面積が大きくそれだけ水を加熱するときの熱効率が高いものとなる。
そこで、前記燃料供給量維持処理を実行する場合において、燃焼バーナ数減少側の段においての前記最大目標燃料供給量あるいはその最大目標燃料供給量に近い目標燃料供給量に維持させる場合においては、燃焼バーナ数増加側の段に維持させる場合より熱効率が低くなるから、給湯温度が給湯目標温度から外れてそれよりも少し低めの値で維持されることがある。
又、逆に、燃焼バーナ数増加側の段において目標燃料供給量を維持させている場合には、給湯温度が給湯目標温度から外れてそれよりも少し高めの値で維持されることがある。
【００１４】
これに対して、水比例弁により前記給湯路からの給湯量を変更させることで、水加熱用の熱交換器を通過する湯水の通流量を変化させて、バーナの目標燃料供給量が所定の値に維持されている場合であっても給湯温度を変更調整することができる。
従って、前記燃料供給量維持処理を実行したときに給湯温度が給湯目標温度と異なる温度になっているような場合には、前記水比例弁の作動を制御することによって、給湯目標温度の湯水を極力安定した状態で給湯することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
以下、本発明に係る給湯装置の第１実施形態について図面に基づいて説明する。
この給湯装置は、図１に示すように、供給される水を加熱して図外の給湯栓に給湯する給湯部Ｋ、この給湯部Ｋの動作を制御する制御手段としての制御部Ｈ、この制御部Ｈに動作情報を指令するリモコン操作部Ｒなどを備えて構成されている。
【００１８】
前記給湯部Ｋは、燃焼室１内に、水加熱用の熱交換器２、この熱交換器２を加熱するガス燃焼式のバーナ３、このバーナ３に下方から燃焼用空気を通風するとともに、その通風量を変更調整自在な燃焼用空気供給手段としてのファン４などが備えられ、熱交換器２には、例えば家庭用の水道などから水が供給される給水路５、加熱後の湯を給湯する給湯路６がそれぞれ接続されている。
そして、給水路５には、熱交換器２への通水量を検出する通水量センサ７、入水温度を検出する入水温サ−ミスタ８がそれぞれ備えられている。また、給水路１を通して供給される水を熱交換器２を迂回して給湯路６に供給するバイパス路２３が設けられ、給湯路６におけるバイパス路２３の接続箇所よりも下流側流路部分６ａに、給湯量を調整する給湯量調整手段としての水比例弁２４、下流側流路部分６ａを通して給湯される湯水の温度を検出する給湯温検出手段としての給湯温サーミスタ２５が設けられている。
【００１９】
前記バーナ３は、後述するように、複数本のバ−ナ部を備え、燃焼バ−ナ部の本数を複数段に切り換えられるように構成され、燃料供給路１０が３つの分岐路１０ａ，１０ｂ，１０ｃに分岐され、それぞれの分岐路１０ａ，１０ｂ，１０ｃに燃料ガスの供給を断続する電磁操作式の切換弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃが設けられ、これら切換弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃの切り換えによって燃焼バ−ナ部の本数が３段に切り換え可能に構成されている。
そして、この分岐箇所よりも上流側の燃料供給路１０には、バーナ３への燃料供給量を変更調節自在な電磁操作式のガス量調節弁１２、燃料供給を断続する電磁操作式の断続弁１３などが備えられ、切換弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃとガス量調節弁１２とが、燃料供給状態調節手段Ｎとして構成されている。
また、バーナ３の近くには、バーナ３に対する点火動作を実行するイグナイタ１４と、バーナ３に着火されたか否かを検出するフレ−ムロッド１５とが備えられている。
【００２０】
前記バーナ３は、図２に示すように、空気混合率の小なる濃混合気を燃焼させる複数本の濃バーナ３ａと空気混合率の大なる淡混合気を燃焼させる複数本の淡バーナ３ｂとからなる濃淡燃焼バーナで、例えば、１５本の濃バーナ３ａと１４本の淡バーナ３ｂとが、濃バーナ３ａを両端に位置させた状態で交互に並設されている。つまり、１５本の濃バーナ３ａと１４本の淡バーナ３ｂとが、それぞれバーナ部を構成し、このような複数本のバーナ部３ａ，３ｂによってバーナ３が構成されている。
前記濃バーナ３ａに燃料ガスを供給する濃用ガス供給口１６ａと、淡バーナ３ｂに燃料ガスを供給する淡用ガス供給口１６ｂとが上下２段に配設され、かつ、これらガス供給口１６ａ，１６ｂに燃料ガスを吹き込む図外のノズルを備えたガスヘッダ１７が設けられていて、このガスヘッダ１７が隔壁によって３つのブロック、つまり、第一ブロック１７ａ、第二ブロック１７ｂ、第三ブロック１７ｃに分割されている。
【００２１】
この３つに分割された各ブロック１７ａ，１７ｂ，１７ｃに対し、上述した３つの分岐路１０ａ，１０ｂ，１０ｃが各別に接続され、それぞれの分岐路１０ａ，１０ｂ，１０ｃに電磁操作式の切換弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃが設けられている。
そして、前記切換弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃの切り換えによって、第一ブロック１７ａにのみ燃料ガスを供給して、合計７本の濃バーナ３ａを燃焼させる状態と、第一ブロック１７ａと第二ブロック１７ｂとに燃料ガスを供給して、合計１５本の濃バーナ３ａを燃焼させる状態と、全てのブロック１７ａ，１７ｂ，１７ｃに燃料ガスを供給して、合計１５本の濃バーナ３ａと１４本の淡バーナ３ｂとの全てのバーナを燃焼させる濃淡燃焼状態との３段に切り換え可能に構成されている。
【００２２】
前記リモコン操作部Ｒは、給湯部Ｋの運転の開始・停止を指令する運転スイッチ１８、給湯目標温度を変更設定自在な温度設定スイッチ１９、出湯温度や目標温度などを表示する表示部２０、運転状態であることを表示する運転ランプ２１、バーナが燃焼状態であることを表示する燃焼ランプ２２などを備えて構成されている。
【００２３】
前記制御部Ｈは、マイクロコンピュータを備えて構成され、バーナ３にて加熱された湯水を給湯目標温度にするのに必要とするバーナ３の目標燃料供給量を求めて、その目標燃料供給量になるように燃料供給状態調節手段Ｎを制御するとともに、燃焼バーナ部に供給される目標燃料供給量に対応して設定される目標通風量になるように、ファン４の通風量を制御する給湯制御を実行するように構成されている。
【００２４】
前記給湯制御は次のような処理を実行する。つまり、給湯部Ｋが運転状態に設定されている状態で、通水量センサ７にて検出される通水量の検出値Ｑｘが設定量Ｑｓを越えることで熱交換器２への通水開始が検出されると点火処理を実行してバーナ３を燃焼させる。そして、このようにして給湯が開始されてから給湯温度がほぼ安定すると考えられる設定時間（例えば、約２０秒）が経過するまでの間は、通水量センサ７、入水温サ−ミスタ８のそれぞれの検出情報、および、温度設定スイッチ１９にて設定されている給湯目標温度の情報に基づいて、給湯路６を通して給湯される湯水の温度を給湯目標温度にするために必要なバーナ３の目標燃料供給量を演算にて求めて、その求めた目標燃料供給量になるように、燃焼させるバーナ３ａ，３ｂの本数と、その燃焼バーナ３ａ，３ｂへ供給する燃料供給量を制御し、かつ、目標燃料供給量に対応して設定される目標通風量になるようにファン４の通風量を制御する、いわゆるフィードフォワード（ＦＦ）制御形式での燃焼制御を実行する。その後、給湯開始から設定時間が経過した後は、給湯温サーミスタ２５にて検出される給湯温度が給湯目標温度になるようにバーナ３の目標燃料供給量を演算にて求め、求めた目標燃料供給量になるように燃焼させるバーナ３ａ，３ｂの本数と、その燃焼バーナ３ａ，３ｂへ供給する燃料供給量を制御し、かつ、目標燃料供給量に対応して設定される目標通風量になるようにファン４の通風量を制御する、いわゆるフィードバック（ＦＢ）制御形式での燃焼制御を実行する。このフィードバック制御形式での燃焼制御において、バーナ３を最大限に燃焼させても、給湯温サーミスタ２５による検出温度が給湯目標温度に足りない場合には、水比例弁２４を絞ることによって給湯目標温度になるように制御するようにしている。
又、熱交換器２への通水が停止されるに伴って停止処理を実行してバーナ３の燃焼を停止させるように制御するように構成されている。
【００２５】
そして、前記制御部Ｈは、前記給湯制御において、燃焼バーナ部数の切り換えを行うときは、目標燃料供給量が大きいほど燃焼バーナ部数を多くするように、かつ、燃焼バーナ部数の切り換えにおいて、その段を維持する最大目標燃料供給量を、その段よりも燃焼バーナ部数増加側の次の段において、その段を維持する最小目標燃料供給量よりも大きく設定することにより、前記最大目標燃料供給量と前記最小目標燃料供給量との間に燃料供給量のオーバーラップ部を設けて、前記燃焼バーナ部数を切り換えるように構成されている。
【００２６】
以下、前記給湯制御におけるバーナ３とファン４との制御について具体的に説明する。
図３に示すように、目標燃料供給量ＩＰに対して燃焼させるバーナ３ａ，３ｂの本数を切り換えたときの目標燃料供給量ＩＰとファン４の目標回転速度との関係が予め設定されて記憶されており、その記憶された情報に基づいて実行されるようにしている。
つまり、演算により求めた目標燃料供給量ＩＰに基づいて、その目標燃料供給量ＩＰが少ない場合には、小インプットラインＡに沿うように、前記分岐路１０ａの切換弁１１ａのみを開弁してガス量調節弁１２の開度を調節し、かつ、ファン４の回転速度を制御して、７本の濃バーナ３ａのみを燃焼させる。そして、目標燃料供給量ＩＰが多い場合には、大インプットラインＣに沿うように、３つの切換弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃの全てを開弁してガス量調節弁１２の開度を調節し、かつ、ファン４の回転速度を制御して、１５本の濃バーナ３ａと１４本の淡バーナ３ｂとの全てを燃焼させる。また、目標燃料供給量ＩＰが中間の場合には、中インプットラインＢに沿うように、２つの切換弁１１ａ，１１ｂを開弁してガス量調節弁１２の開度を調節し、ファン４の回転速度も制御して、１５本の濃バーナ３ａを燃焼させる。
【００２７】
そして、前記給湯制御における燃焼バーナ部数の切り換え、すなわち燃焼させるバーナ３ａ，３ｂの本数の切り換えにおいて、その段を維持する最大目標燃料供給量を、その段よりも燃焼バーナ部数増加側の次の段において、その段を維持する最小目標燃料供給量よりも大きくすることにより、その最大目標燃料供給量と最小目標燃料供給量との間にオーバーラップ部を設けて、燃焼バーナ部数を切り換えるように構成されている。
【００２８】
図３の特性について具体的に説明すると、中インプットラインＢを維持する最大目標燃料供給量Ｂｍａｘを、大インプットラインＣを維持する最小目標燃料供給量Ｃｍｉｎよりも大きくすることにより、その最大目標燃料供給量Ｂｍａｘと最小目標燃料供給量Ｃｍｉｎとの間に設定量のオーバーラップ部を設けるようにしている。同様にして、小インプットラインＡを維持する最大目標燃料供給量Ａｍａｘを、中インプットラインＢを維持する最小目標燃料供給量Ｂｍｉｎよりも大きくすることにより、その最大目標燃料供給量Ａｍａｘと最小目標燃料供給量Ｂｍｉｎとの間に設定量のオーバーラップ部を設けるようにしている。
【００２９】
そして、制御部Ｈは、給湯を開始してから設定時間が経過して給湯温度が安定もしくは略安定している状態において、給湯路からの給湯量及び給湯目標温度がいずれも変化していない状態で、目標燃料供給量ＩＰが、バーナ部数の複数段の隣接するものの間で、繰り返し切り換わるハンチング状態になっていることを判別すると、目標燃料供給量ＩＰを、ハンチング状態となっている隣接する段における燃焼バーナ数減少側の段においての最大目標燃料供給量ＩＰに維持させる燃料供給量維持処理を実行するように構成されている。
又、制御部Ｈは、前記燃料供給量維持処理を実行している状態で、給湯温度が前記給湯目標温度になるように、前記水比例弁２４の作動を制御するように構成されている。
【００３０】
前記制御部Ｈの制御動作について、図４のフローチャートに基づいて説明する。
まず、運転スイッチ１８がＯＮ操作された後に、図外の給湯栓が開操作されるに伴って通水量センサ７の検出値Ｑｘが設定水量Ｑｓを越えて熱交換器２への通水（水流）が検知されると、バーナへの点火処理を実行する（ステップ１，２，３）。つまり、ファン４による通風作動を開始し、かつ、断続弁１３、切換弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、ガス量調節弁１２のそれぞれを開弁調整するとともに、イグナイタ１４によってバーナ３に点火させ、フレ−ムロッド１５により着火が確認されると、点火動作を停止する。バーナに着火されると、その後は上述したようなフィードフォワード（ＦＦ）制御形式での燃焼制御を実行する（ステップ４）。このフィードフォワード（ＦＦ）制御形式での燃焼制御においては、図３の特性により求められる目標燃料供給量ＩＰに基づいて、燃焼バーナ部数切換処理を実行する。
【００３１】
前記燃焼バーナ部数切換処理における燃焼バーナ部数の増大側への切り換えについて、図３を用いて小インプットラインＡから中インプットラインＢへの切り換えの例を挙げて説明すると、演算にて求められる目標燃料供給量ＩＰが、小インプットラインＡを維持する最大目標燃料供給量Ａｍａｘを越えて、中インプットラインＢへ切り換える場合、前記最大目標燃料供給量Ａｍａｘと同じ値にさせ、その値から中インプットラインＢに沿う制御が行われるのである。又、同様に、中インプットラインＢから大インプットラインＣへ切り換える場合には、中インプットラインＢを維持する最大目標燃料供給量Ｂｍａｘと同じ値にさせ、その値から大インプットラインＣに沿う制御が行われるのである。
【００３２】
前記燃焼バーナ部数切換処理における燃焼バーナ部数の減少側への切り換えについて、図３を用いて大インプットラインＣから中インプットラインＢへの切り換えの例を挙げて説明すると、大インプットラインＣを維持する最小目標燃料供給量Ｃｍｉｎよりも小さくなり、中インプットラインＢへ切り換える場合、最小目標燃料供給量Ｃｍｉｎと同じ値にさせ、その値から中インプットラインＢに沿う制御が行われる。又、同様に、中インプットラインＢから小インプットラインＡへ切り換える場合には、中インプットラインＢを維持する最小目標燃料供給量Ｂｍｉｎと同じ値にさせ、その値から小インプットラインＡに沿う制御が行われる。
【００３３】
そして、給湯が開始されてから設定時間（例えば、数十秒間）が経過すると、上述したようなフィードバック（ＦＢ）制御形式の燃焼制御に切り換わる（ステップ５，６）。このように、給湯が開始されてから設定時間が経過するまでの間は、給湯温度が給水温又はそれに近い低い温度から給湯目標温度に向けて大きく変化している過渡状態であるから、フィードフォワード制御形式での燃焼制御によって極力早く給湯目標温度にさせるようにしており、給湯が開始されてから設定時間が経過した後は、フィードバック制御形式の燃焼制御により給湯温度を極力精度よく給湯目標温度に維持させるようにしている。
【００３４】
このフィードバック制御形式の燃焼制御を実行している給湯運転中に、給湯路６からの給湯量及び給湯目標温度がいずれも変化していない状態で、目標燃料供給量ＩＰが、バーナ部数の複数段の隣接するものの間で設定回数以上繰り返し切り換わったか否かにより、ハンチング状態が発生しているか否かを判別する判別処理を実行する（ステップ７）。この判別の結果、ハンチング状態になっていることが判別されると、目標燃料供給量ＩＰを、ハンチング状態となっている隣接する段のうち、燃焼バーナ数減少側の段の最大目標燃料供給量に維持させる燃料供給量維持処理としてのＩＰ維持処理を実行する（ステップ８，９）。又、このＩＰ維持処理（燃料供給量維持処理）を実行するときは、給湯温サーミスタ１５にて検出される給湯温度が給湯目標温度になるように、水比例弁２４の開度を変更させて給湯量を調整する湯温調整処理を実行する（ステップ１０）。
その後、給湯栓の開度が変更操作されて通水量センサ７にて検出される給湯路６からの給湯量が設定量以上変化するか、又は、温度設定スイッチ１９による設定情報に基づいて判断される給湯目標温度が設定量以上変化すると、上記したような燃料供給量維持処理を停止して、その変化した内容に対応させて、フィードバック制御形式の燃焼制御を実行する（ステップ１１、１２、６）。
【００３５】
図３を参照しながら判別処理及びＩＰ維持処理について具体例で説明する。
例えば、ハンチング状態が大インプットラインＣと中インプットラインＢとの間で発生しているものとすると、通水量センサ７にて検出される給湯路６からの給湯量、及び、温度設定スイッチ１９による設定情報に基づいて判断される給湯目標温度がいずれも変化していない状態で、目標燃料供給量ＩＰが、大インプットラインＣにおける最小目標燃料供給量（図中のＣ２点）と、中インプットラインＢにおける最大目標燃料供給量（図中のＢ１点）とが繰り返し現出するような状態が検出されると、ハンチング状態が発生しているものと判断する。そして、そのハンチング状態の発生が判別されると、目標燃料供給量ＩＰを中インプットラインＢにおける最大目標燃料供給量（図中のＢ１点）に維持させるのである。
【００３６】
そして、給湯栓が閉操作されて通水量センサ７の検出値Ｑｘが設定水量Ｑｓを下まわるか、運転スイッチ１８がＯＦＦ操作されると、各切換弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、ガス量調節弁１２、断続弁１３のそれぞれを閉弁させてバーナ３の燃焼を停止させて、設定時間経過後にファン４の作動を停止させる停止処理を実行する（ステップ１３，１４，１５）。
【００３９】
〔別実施形態〕
以下、別実施形態を説明する。
【００４０】
（１）上記実施形態では、前記燃料供給量維持処理としてのＩＰ維持処理を実行するときに、目標燃料供給量を、ハンチング状態となっている隣接する段における燃焼バーナ数減少側の段の最大目標燃料供給量に維持させる構成としたが、このような構成に限らず、ハンチング状態となっている隣接する段を維持する状態で最大目標燃料供給量よりも少し低い値であって最大目標燃料供給量に近い目標燃料供給量に維持させる構成としてもよい。
又、このような構成に代えて、前記燃料供給量維持処理としてのＩＰ維持処理を実行するときに、目標燃料供給量を、ハンチング状態となっている隣接する段における燃焼バーナ数増加側の段においての前記最小目標燃料供給量、あるいは、その段を維持する状態で前記最小目標燃料供給量よりも少し高い値であって最小目標燃料供給量に近い目標燃料供給量に維持させる構成としてもよい。
図３を参照して具体的に説明すると、例えば、ハンチング状態が大インプットラインＣと中インプットラインＢとの間で発生しているものとすると、目標燃料供給量ＩＰを大インプットラインＣにおける最小目標燃料供給量（図中のＣ２点）、又は、そのライン上のＣ２点に近い位置に維持させる構成である。
【００４１】
（２）上記実施形態では、前記給水路を通して供給される水を前記熱交換器を迂回して前記給湯路に供給するバイパス路を設ける構成を例示したが、このような構成に限らず、水加熱用の熱交換器を通流した湯水だけを給湯路から給湯させる構成としてもよい。
【００４２】
（３）上記実施形態では、給湯開始から設定時間が経過するまでは、フィードフォワード制御形式の燃焼制御を実行するようにしているが、このフィードフォワード制御に代えて、フィードバック制御を実行して実施することも可能であり、又、フィードフォワード制御とフィードバック制御とを組み合わせた制御を実行することも可能である。又、上記各実施形態では、給湯開始から設定時間が経過した後においては、フィードバック制御形式の燃焼制御を実行するようにしているが、このような制御に限らず、フィードフォワード制御を実行して実施することも可能であり、又、フィードフォワード制御とフィードバック制御とを組み合わせた制御を実行することも可能である。
【００４３】
又、上記実施形態では、給湯開始から設定時間が経過した後に、ハンチング状態発生の判別処理と判別結果に基づく前記燃料供給量維持処理とを実行する構成としたが、これらの制御は給湯運転が開始されてからすぐに制御を開始し、給湯運転が終了するまで実行する構成としてもよい。
【００４４】
（４）上記実施形態では、複数のバーナ部として濃バーナ３ａと淡バーナ３ｂを備えた濃淡燃焼バーナを適応した例を示したが、バーナの形態については、濃淡燃焼バーナに限られるものではなく、複数の濃バーナを備えたバーナでもよく、各種のバーナが適応可能である。
また、燃焼バーナ部数の段数も３段に限られるものではなく、２段や４段以上でもよい。
【００４５】
（５）上記実施形態では、燃料供給路１０からの分岐路１０ａ，１０ｂ，１０ｃに燃料供給を断続する切換弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃを設け、燃料供給路１０にガス量調節弁１２を設けた構成であるが、燃料供給路１０のガス量調節弁１２をなくし、各分岐路１０ａ，１０ｂ，１０ｃに電磁操作式のガス量調節弁を設ける構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 給湯装置の概略構成図
【図２】 バーナの概略構成図
【図３】 目標燃料供給量とファン回転速度の関係を示す説明図
【図４】 給湯制御の動作を示すフロ−チャ−ト
【図５】 ガス量と受熱量との変化特性を示す図
【符号の説明】
２ 熱交換器
３ バーナ
３ａ，３ｂ バーナ部
５ 給水路
６ 給湯路
７ 通水量センサ
１９ 温度設定スイッチ
Ｈ 制御手段
Ｎ 燃焼供給状態調節手段
２４ 水比例弁

Claims (1)

1. 給水路を通して供給される水を複数のバーナ部を備えたバーナの燃焼により加熱して給湯路より給湯する水加熱用の熱交換器と、
   前記複数のバーナ部において燃料供給状態にする燃焼バーナ部の数を複数段に切り換え、かつ、その燃焼バーナ部への燃料供給量を調節する燃料供給状態調節手段と、
   前記燃料供給状態調節手段の作動を制御する制御手段とが備えられ、
   前記制御手段が、
   前記給湯路からの給湯が行われるに伴って、前記給湯路より給湯する湯水の温度を温度設定スイッチによる設定情報に基づいて判断される給湯目標温度にするのに必要とする前記バーナの目標燃料供給量を求めて、前記燃料供給状態調節手段を制御する給湯制御を実行するように構成され、
   前記燃料供給状態調節手段の制御において、前記目標燃料供給量が大きいほど前記燃焼バーナ部数を多くするように、かつ、前記燃焼バーナ部数の切り換えにおいて、その段を維持する最大目標燃料供給量を、その段よりも燃焼バーナ部数増加側の次の段において、その段を維持する最小目標燃料供給量よりも大きく設定することにより、前記最大目標燃料供給量と前記最小目標燃料供給量との間に燃料供給量のオーバーラップ部を設けて、前記燃焼バーナ部数を切り換えるように構成されている給湯装置であって、
   前記制御手段が、前記給湯制御において、
   通水量センサにて検出される前記給湯路からの給湯量及び前記温度設定スイッチによる設定情報に基づいて判断される前記給湯目標温度がいずれも変化していない状態で、前記目標燃料供給量が、前記バーナ部数の複数段の隣接するものの間で、繰り返し切り換わるハンチング状態になっていることを判別すると、
   前記目標燃料供給量を、ハンチング状態となっている隣接する段における燃焼バーナ数減少側の段においての前記最大目標燃料供給量あるいはその段を維持する状態で前記最大目標燃料供給量に近い目標燃料供給量に維持させる、又は、ハンチング状態となっている隣接する段における燃焼バーナ数増加側の段においての前記最小目標燃料供給量あるいはその段を維持する状態で前記最小目標燃料供給量に近い目標燃料供給量に維持させる燃料供給量維持処理を実行し、かつ、前記通水量センサにて検出される前記給湯路からの給湯量が設定量以上変化する、又は、前記温度設定スイッチによる設定情報に基づいて判断される前記給湯目標温度が設定量以上変化すると、前記燃料供給量維持処理を停止して、前記給湯路より給湯する湯水の温度を給湯目標温度にするのに必要とする前記バーナの目標燃料供給量を求めて、前記燃料供給状態調節手段を制御することを再開するように構成され、
   前記給湯路からの給湯量を変更調整自在な水比例弁が備えられ、
   前記制御手段が、前記燃料供給量維持処理を実行している状態で、給湯温度が前記給湯目標温度になるように、前記水比例弁の作動を制御するように構成されている給湯装置。

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