| 【発明の名称】 |
給湯器 |
| 【発明者】 |
【氏名】渡辺 久恭
【氏名】斉藤 寿久
【氏名】佐藤 徹哉
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| 【要約】 |
【課題】給湯設定温度の湯を設定総流量でもって給湯する。
【解決手段】給湯設定温度の湯を給湯するためのバイパス流量Ｑbpと湯側の流量Ｑyuの目標流量比を求める。また、流量センサＦＳ１，ＦＳ２のセンサ出力を利用してバイパス流量Ｑbpと湯側の流量Ｑyuの流量比を検出し、該検出した流量比を上記求めた目標流量比に比較する。また、流量センサＦＳ２により給湯の総流量Ｑを検出し、該検出総流量を設定総流量に比較する。上記流量比と総流量の各比較結果と、流量比と総流量の各比較結果の組み合わせに応じて予め与えられている弁開度制御ルールとに基づいて、検出流量比が目標流量比に一致する方向に、かつ、検出総流量が設定総流量に一致する方向に第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度を制御する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 給水通路から供給された水を加熱して湯を作り出し該湯を給湯通路に送出する給湯熱交換器と、上記給水通路と給湯通路間を上記給湯熱交換器を迂回して連通接続するバイパス通路と、該バイパス通路から流れ出た水が合流する湯側の流量を弁開度でもって制御する第１の流量制御手段と、上記バイパス通路を流れる水の流量を弁開度でもって制御する第２の流量制御手段と、上記バイパス通路の通水流量と湯側の流量との総流量を検出する総流量検出手段とを有し、バイパス通路から流れ出る水と湯側の湯とのミキシング後の湯温が予め定められた給湯設定温度になるためのバイパス通路の通水流量と湯側の流量との目標流量比を検出する目標流量比検出部と、バイパス通路の通水流量と湯側の流量との流量比を検出する流量比検出部とを備えた給湯器であって、上記流量比検出部により検出された流量比を上記目標流量比検出部により検出された目標流量比に比較する流量比比較部と；上記総流量検出手段により検出された総流量を予め定められた設定総流量に比較する総流量比較部と；上記流量比と総流量の各比較結果の組み合わせに応じて予め与えられている弁開度制御ルールと、上記流量比比較部と総流量比較部の各比較結果とに基づいて上記第１と第２の各流量制御手段の弁開度を制御して上記検出流量比が目標流量比に一致する方向に制御し併せて検出総流量が設定総流量に一致する方向に制御して給湯設定温度の湯を設定総流量でもって給湯するための流量比・総流量制御部と；が設けられていることを特徴とした給湯器。
【請求項２】 弁開度制御ルールは、上記検出総流量が設定総流量にほぼ等しく検出流量比が目標流量比よりも大きい場合に上記第１の流量制御手段の弁開度を予め定めた第１上限変化量を越えない範囲で開方向に小さく制御し、第２の流量制御手段の弁開度を予め定めた第２上限変化量を越えない範囲で閉方向に小さく制御する第１のルールと、検出総流量が設定総流量にほぼ等しく検出流量比が目標流量比よりも小さい場合に第１の流量制御手段の弁開度を小さく閉方向に、第２の流量制御手段の弁開度を小さく開方向にそれぞれ制御する第２のルールと、検出総流量が設定総流量よりも多くて検出流量比が目標流量比にほぼ等しい場合に第１の流量制御手段の弁開度を小さく閉方向に、第２の流量制御手段の弁開度を小さく閉方向にそれぞれ制御する第３のルールと、検出総流量が設定総流量よりも少なくて検出流量比が目標流量比にほぼ等しい場合に第１の流量制御手段の弁開度を小さく開方向に、第２の流量制御手段の弁開度を小さく開方向にそれぞれ制御する第４のルールと、検出総流量が設定総流量よりも少なくて検出流量比が目標流量比よりも大きい場合に第１の流量制御手段の弁開度を予め定めた第１下限変化量以上に開方向に大きく制御し、第２の流量制御手段の弁開度を閉方向に小さく制御する第５のルールと、検出総流量が設定総流量よりも少なくて検出流量比が目標流量比よりも小さい場合に第１の流量制御手段の弁開度を小さく閉方向に、第２の流量制御手段の弁開度を予め定めた第２下限変化量以上に開方向に大きく制御する第６のルールと、検出総流量が設定総流量よりも多くて検出流量比が目標流量比よりも大きい場合に第１の流量制御手段の弁開度を小さく開方向に、第２の流量制御手段の弁開度を大きく閉方向にそれぞれ制御する第７のルールと、検出総流量が設定総流量よりも多くて検出流量比が目標流量比よりも小さい場合に第１の流量制御手段の弁開度を大きく閉方向に、第２の流量制御手段の弁開度を小さく開方向にそれぞれ制御する第８のルールと、検出総流量が設定の総流量にほぼ等しく検出流量比が目標流量比にほぼ等しい場合には第１と第２の各流量制御手段の弁開度を変化させない第９のルールとから成ることを特徴とする請求項１記載の給湯器。
【請求項３】 目標流量比に対する検出流量比の偏差と、設定総流量に対する検出総流量の偏差とを求める偏差検出部が設けられ、上記流量比と総流量の各偏差の組み合わせを前件部とし、その偏差の組み合わせに応じた第１と第２の各流量制御手段の弁開度制御形態を後件部とした弁開度制御ルールと、上記偏差検出部により求められた流量比の偏差と総流量の偏差とに基づいたファジィ論理演算により、流量比・総流量制御部は、第１と第２の各流量制御手段の弁開度の操作量を求め、この求めた操作量に応じて第１と第２の各流量制御手段の弁開度を制御する構成としたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の給湯器。
【請求項４】 弁開度制御ルールの前件部は、目標流量比に対する検出流量比の偏差の大小に応じた複数のメンバーシップ関数と、設定総流量に対する検出総流量の偏差の大小に応じた複数のメンバーシップ関数とから成り、弁開度制御ルールの後件部は、第１の流量制御手段の弁開度操作量の大小に応じた複数のメンバーシップ関数と、第２の流量制御手段の弁開度操作量の大小に応じた複数のメンバーシップ関数とから成り、偏差検出部により求められた流量比と総流量の各偏差に基づき、上記前件部のメンバーシップ関数からファジィ変数グレードを検出するグレード検出部と、検出されたファジィ変数グレードに基づいて前記弁開度制御ルールに合致した第１の流量制御手段に対応した上記後件部のメンバーシップ関数の有効面積の和集合と第２の流量制御手段に対応した後件部のメンバーシップ関数の有効面積の和集合とをそれぞれ検出する和集合検出部と、これら検出された第１と第２の各流量制御手段に対応した有効面積の和集合の重心をそれぞれ算出し、該求めた重心に基づき第１と第２の各流量制御手段の弁開度の操作量をそれぞれ検出する弁開度操作量検出部とが設けられていることを特徴とした請求項３記載の給湯器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、湯を作り出して給湯する給湯器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１２には給湯器のシステム構成の一例がモデル図により示されている。この給湯器は、同図の実線に示すように、バーナ１と給湯熱交換器２を有し、給湯熱交換器２の入側には水供給源から給湯熱交換器２に水を導くための給水通路３が連通接続され、また、給湯熱交換器２の出側には給湯通路４の一端側が接続され、この給湯通路４の他端側は台所やシャワー等の給湯場所に導かれている。上記給水通路３には該通路３の水温を検出する入水サーミスタ５と、通水流量を検出する水量センサ６とが設けられ、給湯通路４には該通路４から給湯される湯水温を検出する出湯サーミスタ７が設けられている。
【０００３】上記バーナ１には燃料ガスを導くためのガス供給通路８が連通接続されており、このガス供給通路８には該通路の開閉を行う電磁弁１０，１１と、弁開度でもってバーナ１への供給ガス量を制御する比例弁１２とが介設されている。
【０００４】この給湯器には給湯運転を制御する制御装置１３が設けられ、この制御装置１３には給湯設定温度を設定するための給湯温度設定手段等が設けられたリモコン１４が信号接続されている。上記制御装置１３は次のように給湯運転を制御する。例えば、台所やシャワー等に導かれた給湯通路４の先端側に設けられた給湯栓（図示せず）が開栓され、給水通路３の通水が水量センサ６により検出されると、電磁弁１０，１１を開弁してガス供給通路８からバーナ１に燃料ガスを供給してバーナ燃焼を開始させ、給湯される湯温がリモコン１４に設定されている給湯設定温度となるようにバーナ１の燃焼熱量を比例弁１２の弁開度を制御することによって（つまり、バーナ１への供給燃料ガス量を制御することによって）制御し、上記バーナ燃焼火炎の熱によって給湯熱交換器２の通水が加熱されて給湯熱交換器２により湯が作られ、該湯は給湯通路４を通って所望の給湯場所に供給される。そして、給湯栓が閉栓されて給水通路３の通水停止を水量センサ６が検出すると、電磁弁１１を閉弁してバーナ１の燃焼を停止し、給湯運転を終了する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、給湯運転を停止した直後には、給湯熱交換器２の保有熱量が給湯熱交換器２に滞留している湯水に加えられて給湯熱交換器２内の滞留湯水が加熱され給湯設定温度の湯を給湯するための湯温よりも高温になる後沸き現象が発生し、このように、給湯熱交換器２内の滞留湯水に後沸きが生じている状態から給湯が開始されると、上記高温に加熱された湯が給湯して湯の利用者に高温による不快感を与えたり、火傷を負わせる等の危険があるという問題が生じる。
【０００６】上記給湯熱交換器２内の滞留湯水に後沸きが発生している状態から給湯が開始されるという再出湯時の高温給湯の問題を回避するために、次に示すような再出湯時高温給湯防止手段が考えられる。例えば、図１２の点線に示すように、給水通路３と給湯通路４間を給湯熱交換器２を迂回して連通接続するバイパス通路１５を設け、バイパス通路１５には該通路１５の開閉を行う電磁弁により形成されたバイパス弁１６を介設し、また、給湯熱交換器２の出側には湯温を検出する熱交出側サーミスタ１７を設けておき、熱交出側サーミスタ１７により検出される湯温が予め定めた温度以上で給湯熱交換器２内の滞留湯水に後沸きが発生していると判断できる状態から給湯が開始されたときには、上記バイパス弁１６を開弁して、給湯熱交換器２から流れ出た高温湯にバイパス通路１５から水をミキシングして湯温を下げ、上記再出湯時の高温給湯の問題発生を防止することが考えられる。
【０００７】しかしながら、バイパス通路１５から流れ出る水の単位時間当たりの流量は、給湯熱交換器２から流れ出る湯温の高低に拘らずほぼ一定であることから、給湯設定温度の湯を給湯するための給湯熱交換器の出側湯温に対する給湯熱交換器２から流れ出る湯温の上昇分（以下、オーバーシュートの大きさと記す）が小さいときには、給湯熱交換器２から流れ出た湯にミキシングする水量が過剰となり、給湯設定温度よりもかなり低めのアンダーシュートの湯が給湯されてしまったり、反対に、上記オーバーシュートの大きさが大きいときには、給湯熱交換器２から流れ出た湯にミキシングする水量が不足して、給湯設定温度よりも高めの湯が給湯されてしまい、給湯開始時に給湯設定温度の湯を安定供給することができないという問題が発生する。
【０００８】この発明は、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、再出湯時にも、給湯設定温度の湯を予め定めた設定総流量でもって安定給湯することが可能な給湯器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、この発明は次のような構成をもって前記課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明は、給水通路から供給された水を加熱して湯を作り出し該湯を給湯通路に送出する給湯熱交換器と、上記給水通路と給湯通路間を上記給湯熱交換器を迂回して連通接続するバイパス通路と、該バイパス通路から流れ出た水が合流する湯側の流量を弁開度でもって制御する第１の流量制御手段と、上記バイパス通路を流れる水の流量を弁開度でもって制御する第２の流量制御手段と、上記バイパス通路の通水流量と湯側の流量との総流量を検出する総流量検出手段とを有し、バイパス通路から流れ出る水と湯側の湯とのミキシング後の湯温が予め定められた給湯設定温度になるためのバイパス通路の通水流量と湯側の流量との目標流量比を検出する目標流量比検出部と、バイパス通路の通水流量と湯側の流量との流量比を検出する流量比検出部とを備えた給湯器であって、上記流量比検出部により検出された流量比を上記目標流量比検出部により検出された目標流量比に比較する流量比比較部と；上記総流量検出手段により検出された総流量を予め定められた設定総流量に比較する総流量比較部と；上記流量比と総流量の各比較結果の組み合わせに応じて予め与えられている弁開度制御ルールと、上記流量比比較部と総流量比較部の各比較結果とに基づいて上記第１と第２の各流量制御手段の弁開度を制御して上記検出流量比が目標流量比に一致する方向に制御し併せて検出総流量が設定総流量に一致する方向に制御して給湯設定温度の湯を設定総流量でもって給湯するための流量比・総流量制御部と；が設けられている構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１０】第２の発明は、上記第１の発明の構成を備え、弁開度制御ルールは、上記検出総流量が設定総流量にほぼ等しく検出流量比が目標流量比よりも大きい場合に上記第１の流量制御手段の弁開度を予め定めた第１上限変化量を越えない範囲で開方向に小さく制御し、第２の流量制御手段の弁開度を予め定めた第２上限変化量を越えない範囲で閉方向に小さく制御する第１のルールと、検出総流量が設定総流量にほぼ等しく検出流量比が目標流量比よりも小さい場合に第１の流量制御手段の弁開度を小さく閉方向に、第２の流量制御手段の弁開度を小さく開方向にそれぞれ制御する第２のルールと、検出総流量が設定総流量よりも多くて検出流量比が目標流量比にほぼ等しい場合に第１の流量制御手段の弁開度を小さく閉方向に、第２の流量制御手段の弁開度を小さく閉方向にそれぞれ制御する第３のルールと、検出総流量が設定総流量よりも少なくて検出流量比が目標流量比にほぼ等しい場合に第１の流量制御手段の弁開度を小さく開方向に、第２の流量制御手段の弁開度を小さく開方向にそれぞれ制御する第４のルールと、検出総流量が設定総流量よりも少なくて検出流量比が目標流量比よりも大きい場合に第１の流量制御手段の弁開度を予め定めた第１下限変化量以上に開方向に大きく制御し、第２の流量制御手段の弁開度を閉方向に小さく制御する第５のルールと、検出総流量が設定総流量よりも少なくて検出流量比が目標流量比よりも小さい場合に第１の流量制御手段の弁開度を小さく閉方向に、第２の流量制御手段の弁開度を予め定めた第２下限変化量以上に開方向に大きく制御する第６のルールと、検出総流量が設定総流量よりも多くて検出流量比が目標流量比よりも大きい場合に第１の流量制御手段の弁開度を小さく開方向に、第２の流量制御手段の弁開度を大きく閉方向にそれぞれ制御する第７のルールと、検出総流量が設定総流量よりも多くて検出流量比が目標流量比よりも小さい場合に第１の流量制御手段の弁開度を大きく閉方向に、第２の流量制御手段の弁開度を小さく開方向にそれぞれ制御する第８のルールと、検出総流量が設定の総流量にほぼ等しく検出流量比が目標流量比にほぼ等しい場合には第１と第２の各流量制御手段の弁開度を変化させない第９のルールとから成る構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１１】第３の発明は、上記第１又は第２の発明の構成に加えて、目標流量比に対する検出流量比の偏差と、設定総流量に対する検出総流量の偏差とを求める偏差検出部が設けられ、上記流量比と総流量の各偏差の組み合わせを前件部とし、その偏差の組み合わせに応じた第１と第２の各流量制御手段の弁開度制御形態を後件部とした弁開度制御ルールと、上記偏差検出部により求められた流量比の偏差と総流量の偏差とに基づいたファジィ論理演算により、流量比・総流量制御部は、第１と第２の各流量制御手段の弁開度の操作量を求め、この求めた操作量に応じて第１と第２の各流量制御手段の弁開度を制御する構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１２】第４の発明は、上記第３の発明の構成を備え、弁開度制御ルールの前件部は、目標流量比に対する検出流量比の偏差の大小に応じた複数のメンバーシップ関数と、設定総流量に対する検出総流量の偏差の大小に応じた複数のメンバーシップ関数とから成り、弁開度制御ルールの後件部は、第１の流量制御手段の弁開度操作量の大小に応じた複数のメンバーシップ関数と、第２の流量制御手段の弁開度操作量の大小に応じた複数のメンバーシップ関数とから成り、偏差検出部により求められた流量比と総流量の各偏差に基づき、上記前件部のメンバーシップ関数からファジィ変数グレードを検出するグレード検出部と、検出されたファジィ変数グレードに基づいて前記弁開度制御ルールに合致した第１の流量制御手段に対応した上記後件部のメンバーシップ関数の有効面積の和集合と第２の流量制御手段に対応した後件部のメンバーシップ関数の有効面積の和集合とをそれぞれ検出する和集合検出部と、これら検出された第１と第２の各流量制御手段に対応した有効面積の和集合の重心をそれぞれ算出し、該求めた重心に基づき第１と第２の各流量制御手段の弁開度の操作量をそれぞれ検出する弁開度操作量検出部とが設けられている構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１３】上記構成の発明において、湯側の流量を制御する第１の流量制御手段と、バイパス通路の通水流量を制御する第２の流量制御手段とを設けたので、バイパス通路から流れ出た水と湯側の湯とがミキシングした後の湯温が給湯設定温度となるようにバイパス通路の通水流量と湯側の流量との流量比を、上記第１と第２の各流量制御手段の弁開度制御により、精度良く制御することができ、再出湯時であっても給湯設定温度の湯を安定供給することが可能となる。
【００１４】その上、この発明では、上記流量比制御に併せて総流量制御を上記第１と第２の各流量制御手段の弁開度制御により行う構成を備えていることから、つまり、流量比比較部により比較された流量比の比較結果と、総流量比較部により比較された総流量の比較結果と、流量比と総流量の各比較結果の組み合わせに応じて予め与えられた弁開度制御ルールとに基づいて、検出流量比が目標流量比に一致する方向に、かつ、検出総流量が設定総流量に一致する方向に第１と第２の各流量制御手段の弁開度を制御する構成を備えていることから、給湯設定温度の湯を設定総流量でもって給湯することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づき説明する。
【００１６】この実施形態例の給湯器は図３に示すようなシステム構成を有している。図３に示すように、給湯熱交換器２が設けられ、該給湯熱交換器２の入側には水供給源から水を給湯熱交換器２に供給するための給水通路３が接続され、給湯熱交換器２の出側には給湯熱交換器２により作られた湯を所望の給湯場所に導くための給湯通路４が接続されている。上記給水通路３と給湯通路４間を給湯熱交換器２を迂回して連通接続する常時バイパス通路１８が設けられ、また、この常時バイパス通路１８との接続部Ｘよりも上流側の給水通路３と、常時バイパス通路１８との接続部Ｙよりも下流側の給湯通路４とを連通接続するバイパス通路１５が設けられている。
【００１７】上記常時バイパス通路１８との接続部Ｙとバイパス通路１５との接続部Ｚとの間の給湯通路４には上記バイパス通路１５から流れ出た水に合流する湯側の流量Ｑyuを弁開度でもって制御する第１の流量制御手段ＧＭ１が介設され、また、上記バイパス通路１５には該通路１５を流れる水のバイパス流量Ｑbpを弁開度でもって制御する第２の流量制御手段ＧＭ２が介設されている。上記第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２はギアモータ等の駆動源が備えられており、その駆動源によって上記弁開度を連続的に又は段階的に可変制御可能な構成となっている。
【００１８】上記給水通路３には通水温度を検出する入水サーミスタ５が設けられ、また、バイパス通路１５との接続部Ｚよりも下流側の給湯通路４には湯側の湯温とバイパス通路１５から流れ出た水とがミキシングした後の湯温を検出する出湯サーミスタ７が設けられ、さらに、給湯熱交換器２の出側の湯温を検出する熱交出側サーミスタ１７が設けられている。
【００１９】さらに、上記バイパス通路１５との接続部Ｗと常時バイパス通路１８との接続部Ｘとの間の給水通路３には該通路３部分の通水流量を上記湯側の流量Ｑyuとして検出する第１の流量センサＦＳ１が設けられ、また、バイパス通路１５との接続部Ｚよりも下流側の給湯通路４には給湯される給湯流量（出湯流量）Ｑを検出する総流量検出手段としての第２の流量センサＦＳ２が設けられている。
【００２０】さらにまた、給湯熱交換器２を燃焼加熱するバーナ（図示せず）が設けられており、該バーナには燃料ガスをバーナに供給するガス供給通路（図示せず）が接続されている。
【００２１】この給湯器には給湯運転を制御する制御装置１３が設けられ、この制御装置１３にはリモコン１４が信号接続されている。
【００２２】この実施形態例では、給湯設定温度の湯を予め定められた設定総流量（例えば、１６リットル／min ）でもって給湯できるように上記第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度を制御する特有な制御構成を備えたことを特徴としており、図１にはこの実施形態例において特徴的な制御構成がブロック図により示されている。この実施形態例に示す制御装置１３は、湯側温度検出部２０と、湯側流量検出部２１と、バイパス流量検出部２２と、目標流量比検出部２３と、流量比比較部２４と、流量比検出部２５と、総流量検出部２６と、偏差検出部２７と、流量比・総流量制御部２８と、総流量比較部３０と、データ格納部３５とを有して構成されている。
【００２３】上記湯側温度検出部２０は第１の流量制御手段ＧＭ１を通る湯側の湯温を検出する制御構成を有する。上記湯側の湯温を検出する図３の点線に示すようなサーミスタ４０を設け、該サーミスタ４０により検出される湯温を湯側の湯温として検出してもよいが、この実施形態例では、部品点数の増加を抑制するために、上記サーミスタ４０を設けずに演算により湯側の湯温を検出する構成を有する。
【００２４】湯側温度検出部２０は、入水サーミスタ５により検出された入水温度Ｔinと、熱交出側サーミスタ１７により検出される湯温Ｔout とを取り込み、これら検出温度Ｔout ，Ｔinを利用して次式（１）の演算により湯側の湯温Ｔyuを求める。
【００２５】
Ｔyu＝Ｔout ×ｍ＋Ｔin×ｎ・・・・・（１）
【００２６】上記式（１）に示すｍは、給水通路３を通って来る給水が常時バイパス通路１８との接続部Ｘの位置で給湯熱交換器２側に流れる水量の分配率であり、ｎは上記接続部Ｘの位置で常時バイパス通路１８側に流れる水量の分配率であり、上記分配率は予め定まることから、定数として予め与えられる。例えば、給湯熱交換器２側の分配率が７０％で、常時バイパス通路１８側の分配率が３０％であるときには、ｍの値として０．７が、ｎの値として０．３がそれぞれ予め与えられる。
【００２７】湯側温度検出部２０は、上記の如く、入水サーミスタ５により検出された入水温度Ｔinと、熱交出側サーミスタ１７により検出された給湯熱交換器出側湯温Ｔout とに基づき、上記式（１）の演算により湯側の湯温Ｔyuを求め、この求めた湯温Ｔyuの情報を目標流量比検出部２３に出力する。
【００２８】目標流量比検出部２３には上記湯側温度検出部２０から出力された湯側の湯温Ｔyuと、リモコン１４に設定されている給湯設定温度Ｔspと、入水サーミスタ５により検出された入水温度Ｔinとの各温度情報が時々刻々と加えられ、それら温度情報に基づいて下式（２）の演算により、給湯設定温度Ｔspの湯を給湯するための湯側の流量とバイパス通路１５の流量との目標流量比Ｒsp（Ｒsp＝Ｑbp／Ｑyu）を求める。
【００２９】
Ｑbp／Ｑyu＝（Ｔyu−Ｔsp）／（Ｔsp−Ｔin）・・・・（２）
【００３０】なお、給湯熱交換器２内の後沸きにより、リモコン１４に設定されている給湯設定温度Ｔspよりも高温の湯側の湯温Ｔyuをもつ湯側の流量Ｑyuの熱量が給湯設定温度Ｔspに低下するための放出熱量はバイパス通路１５を通る流量Ｑbpの水が入水温度Ｔinから給湯設定温度Ｔspに上昇するのに要する吸熱熱量に等しく、この熱平衡バランスの関係から上式（２）が導かれる。
【００３１】目標流量比検出部２３は、上記の如く求められた目標流量比Ｒspの情報を後述する流量比比較部２４と偏差検出部２７に出力する。
【００３２】湯側流量検出部２１は第１の流量制御手段ＧＭ１を通る湯側の流量Ｑyuを検出するものであり、この実施形態例では、第１の流量センサＦＳ１のセンサ出力を湯側の流量Ｑyuとして検出し、検出した湯側の流量Ｑyuの情報を流量比検出部２５に出力する。
【００３３】バイパス流量検出部２２はバイパス通路１５を流れるバイパス流量Ｑbpを検出するものである。この実施形態例では、図３に示すように、バイパス流量Ｑbpを検出する流量センサをバイパス通路１５に設けていないので、バイパス流量検出部２２は、第１と第２の各流量センサＦＳ１，ＦＳ２のセンサ出力を取り込んで、第２の流量センサＦＳ２により検出された総流量Ｑから第１の流量センサＦＳ１により検出された湯側の流量Ｑyuを差し引くことによって、つまり、次式（３）の演算によりバイパス流量Ｑbpを求める。
【００３４】Ｑbp＝Ｑ−Ｑyu・・・・・（３）
【００３５】バイパス流量検出部２２は上記求めたバイパス流量Ｑbpの情報を流量比検出部２５に加える。流量比検出部２５は上記湯側流量検出部２１から加えられた湯側の流量Ｑyuと、バイパス流量検出部２２から加えられたバイパス流量Ｑbpとに基づいて、湯側の流量Ｑyuとバイパス流量Ｑbpの流量比Ｒdeを次式（４）の演算により検出し、その検出流量比Ｒdeの情報を流量比比較部２４と偏差検出部２７に出力する。
【００３６】Ｒde＝Ｑbp／Ｑyu・・・・・（４）
【００３７】流量比比較部２４は、上記目標流量比検出部２３から受け取った目標流量比Ｒspを、流量比検出部２５から受け取った検出流量比Ｒdeに比較し、検出流量比Ｒdeが目標流量比Ｒspよりも大きいか否か、又は、検出流量比Ｒdeが目標流量比Ｒspよりも小さいか否か、又は、検出流量比Ｒdeが目標流量比Ｒspを含む予め定めた許容幅内に入っており検出流量比Ｒdeは目標流量比Ｒspにほぼ等しいか否かを判断し、その比較結果を流量比・総流量制御部２８に出力する。
【００３８】偏差検出部２７は、上記目標流量比検出部２３から加えられた目標流量比Ｒspから、流量比検出部２５から加えられた検出流量比Ｒdeを差し引いて、目標流量比Ｒspに対する検出流量比Ｒdeの偏差ΔＲを求め、その偏差ΔＲの情報を流量比・総流量制御部２８に加える。
【００３９】総流量検出部２６は給湯される給湯流量（出湯流量）Ｑを検出するものであり、この実施形態例では、第２の流量センサＦＳ２のセンサ出力を総流量Ｑとして検出し、その検出した総流量Ｑの情報を偏差検出部２７と総流量比較部３０に加える。
【００４０】データ格納部３５には予め定められた設定総流量Ｑsp（例えば、１６リットル／min ）が与えられており、総流量比較部３０は上記総流量検出部２６から加えられた検出総流量Ｑを上記設定総流量Ｑspに比較し、検出総流量Ｑが設定総流量Ｑspよりも多いか否か、又は、検出総流量Ｑが設定総流量Ｑspよりも少ないか否か、又は、検出総流量Ｑが設定総流量Ｑspを含む予め定めた許容幅内に入っており検出総流量Ｑが設定総流量Ｑspにほぼ等しいか否かを判断し、その比較結果を流量比・総流量制御部２８に加える。
【００４１】偏差検出部２７は、上記データ格納部３５に格納されている設定総流量Ｑspから、上記総流量検出部２６により検出された総流量Ｑを差し引いて、設定総流量Ｑspに対する検出総流量Ｑの偏差ΔＱを求め、この偏差ΔＱの情報を流量比・総流量制御部２８に加える。
【００４２】流量比・総流量制御部２８は上記流量比比較部２４による流量比の比較結果と、総流量比較部３０による総流量の比較結果と、偏差検出部２７により検出された流量比の偏差ΔＲと総流量の偏差ΔＱとに基づいて、第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度を制御し検出流量比Ｒdeが目標流量比Ｒspに一致する方向に流量比を制御し併せて検出総流量Ｑが設定総流量Ｑspに一致する方向に総流量を制御する制御構成を有している。この実施形態例では、流量比・総流量制御部２８は、ファジィ論理演算を用いて上記第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度を制御する。
【００４３】流量比・総流量制御部２８は、図２に示すように、グレード検出部３１と、和集合検出部３２と、ミキシング制御部３３と、弁開度操作量検出部３４とを有して構成されている。
【００４４】データ格納部３５には、目標流量比Ｒspと検出流量比Ｒdeの比較結果と、設定総流量Ｑspと検出総流量Ｑの比較結果に基づいて第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度を制御するための次に示すような弁開度制御ルールが予め定め与えられている。この実施形態例では、弁開度制御ルールは第１〜第９のルールから成っている。
【００４５】１） 検出総流量Ｑが設定総流量Ｑspにほぼ等しく検出流量比Ｒdeが目標流量比Ｒspよりも大きい場合に上記第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度を予め定めた第１上限変化量（例えば、図４の（ｃ）に示す弁開度変化量ΔＷj1）を越えない範囲で開方向に小さく制御し、第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度を予め定めた第２上限変化量（例えば、図４の（ｄ）に示す弁開度変化量ΔＷj2）を越えない範囲で閉方向に小さく制御する。
【００４６】２） 検出総流量Ｑが設定総流量Ｑspにほぼ等しく検出流量比Ｒdeが目標流量比Ｒspよりも小さい場合には第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度を小さく閉方向に、第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度を小さく開方向にそれぞれ制御する。
【００４７】３） 検出総流量Ｑが設定総流量Ｑspよりも多くて検出流量比Ｒdeが目標流量比Ｒspにほぼ等しい場合に第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度を小さく閉方向に、第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度を小さく閉方向にそれぞれ制御する。
【００４８】４） 検出総流量Ｑが設定総流量Ｑspよりも少なくて検出流量比Ｒdeが目標流量比Ｒspにほぼ等しい場合に第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度を小さく開方向に、第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度を小さく開方向にそれぞれ制御する。
【００４９】５） 検出総流量Ｑが設定総流量Ｑspよりも少なくて検出流量比Ｒdeが目標流量比Ｒspよりも大きい場合に第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度を予め定めた第１下限変化量（例えば、図４の（ｃ）に示す弁開度変化量ΔＷk1）以上に開方向に大きく制御し、第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度を閉方向に小さく制御する。
【００５０】６） 検出総流量Ｑが設定総流量Ｑspよりも少なくて検出流量比Ｒdeが目標流量比Ｒspよりも小さい場合に第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度を小さく閉方向に、第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度を予め定めた第２下限変化量（例えば、図４の（ｄ）に示す弁開度変化量ΔＷk2）以上に開方向に大きく制御する。
【００５１】７） 検出総流量Ｑが設定総流量Ｑspよりも多くて検出流量比Ｒdeが目標流量比Ｒspよりも大きい場合に第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度を小さく開方向に、第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度を大きく閉方向にそれぞれ制御する。
【００５２】８） 検出総流量Ｑが設定総流量Ｑspよりも多くて検出流量比Ｒdeが目標流量比Ｒspよりも小さい場合に第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度を大きく閉方向に、第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度を小さく開方向にそれぞれ制御する。
【００５３】９） 検出総流量Ｑが設定の総流量Ｑspにほぼ等しく検出流量比Ｒdeが目標流量比Ｒspにほぼ等しい場合には第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度を変化させない。
【００５４】以上の第１〜第９のルールを記号化して記すと、以下のように表すことができる。ただし、以下に示すΔＱは設定総流量Ｑspに対する検出総流量Ｑの偏差を表し、ΔＲは目標流量比Ｒspに対する検出流量比Ｒdeの偏差を表し、Ｖ１は第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度を変動させるためにギアモータ等の駆動源を操作する操作量（つまり、ここでは駆動源への供給電圧）を表し、Ｖ２は第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度を変動させるための操作量を表し、ＮＢは閉方向に大きく弁開度を変化させることを、ＮＳは閉方向に小さく弁開度を変化させることを、ＺＯは弁開度を変化させないことを、ＰＳは開方向に小さく弁開度を変化させることを、ＰＢは開方向に大きく変化させることをそれぞれ表している。
【００５５】１） ＩＦ ΔＱ＝ＺＯ＆ΔＲ＝ＮＢ ＴＨＥＮ Ｖ１＝ＰＳ，Ｖ２＝ＮＳ【００５６】２） ＩＦ ΔＱ＝ＺＯ＆ΔＲ＝ＰＢ ＴＨＥＮ Ｖ１＝ＮＳ，Ｖ２＝ＰＳ【００５７】３） ＩＦ ΔＱ＝ＮＢ＆ΔＲ＝ＺＯ ＴＨＥＮ Ｖ１＝ＮＳ，Ｖ２＝ＮＳ【００５８】４） ＩＦ ΔＱ＝ＰＢ＆ΔＲ＝ＺＯ ＴＨＥＮ Ｖ１＝ＰＳ，Ｖ２＝ＰＳ【００５９】５） ＩＦ ΔＱ＝ＰＢ＆ΔＲ＝ＮＢ ＴＨＥＮ Ｖ１＝ＰＢ，Ｖ２＝ＮＳ【００６０】６） ＩＦ ΔＱ＝ＰＢ＆ΔＲ＝ＰＢ ＴＨＥＮ Ｖ１＝ＮＳ，Ｖ２＝ＰＢ【００６１】７） ＩＦ ΔＱ＝ＮＢ＆ΔＲ＝ＮＢ ＴＨＥＮ Ｖ１＝ＰＳ，Ｖ２＝ＮＢ【００６２】８） ＩＦ ΔＱ＝ＮＢ＆ΔＲ＝ＰＢ ＴＨＥＮ Ｖ１＝ＮＢ，Ｖ２＝ＰＳ【００６３】９） ＩＦ ΔＱ＝ＺＯ＆ΔＲ＝ＺＯ ＴＨＥＮ Ｖ１＝ＺＯ，Ｖ２＝ＺＯ【００６４】上記弁開度制御ルールにおける第１〜第９のルールは、具体的には、流量比の偏差ΔＲと総流量の偏差ΔＱに基づいて第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度を変化させるため操作量（制御量）Ｖ１を求めるための下記の表１に示すようなファジィテーブルと、流量比の偏差ΔＲと総流量の偏差ΔＱに基づいて第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度を変化させるため操作量（制御量）Ｖ２を求めるための下記の表２に示すようなファジィテーブルとにまとめられてデータ格納部３５に記憶されている。
【００６５】
【表１】
【００６６】
【表２】
【００６７】また、データ格納部３５にはファジィ論理演算に使用する図４の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示されるようなメンバーシップ関数が格納されている。図４の（ａ）には設定総流量Ｑspに対する検出総流量Ｑの偏差ΔＱの大小に応じたネガティブビックＮＢとゼロＺＯとポジティブビックＰＢの各前件部のメンバーシップ関数が示され、同図の（ｂ）には目標流量比Ｒspに対する検出流量比Ｒdeの偏差ΔＲの大小に応じたネガティブビックＮＢとゼロＺＯとポジティブビックＰＢの各前件部のメンバーシップ関数が示され、同図の（ｃ）には第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度の操作量Ｖ１の大小に応じたネガティブビックＮＢとネガティブスモールＮＳとゼロＺＯとポジティブスモールＰＳとポジティブビックＰＢの各後件部のメンバーシップ関数が示され、同図の（ｄ）には第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度の操作量Ｖ２の大小に応じたネガティブビックＮＢとネガティブスモールＮＳとゼロＺＯとポジティブスモールＰＳとポジティブビックＰＢの各後件部のメンバーシップ関数が示されている。
【００６８】グレード検出部３１には、前記流量比比較部２４による流量比の比較結果と、総流量比較部３０による総流量の比較結果と、偏差検出部２７により検出された流量比の偏差ΔＲと、総流量の偏差ΔＱとの情報が加えられ、これら情報と、前記データ格納部３５に記憶されている弁開度制御ルールと前記前件部のメンバーシップ関数とに基づいて、グレード検出部３１は前記弁開度制御ルールの前件部に合致するファジィ変数グレードを上記前件部のメンバーシップ関数から検出し、そのグレードの情報は和集合検出部３２に出力され、該和集合検出部３２は、上記グレードに基づいて、前記弁開度制御ルールに合致した第１の流量制御手段ＧＭ１に対応した後件部のメンバーシップ関数の有効面積の和集合を求め、また、第２の流量制御手段ＧＭ２に対応した後件部のメンバーシップ関数の有効面積の和集合を求める。
【００６９】具体的には、例えば、検出総流量Ｑが設定総流量Ｑspよりも少なく、その偏差ΔＱが図５の（ａ）に示すΔＱnaであるときには、図５の（ａ）に示す総流量の偏差ΔＱに対応した前件部のメンバーシップ関数に基づいて、上記総流量の偏差ΔＱnaに対応するＺＯのグレードは０．７５であり、ＮＢのグレードは０．２５である。また、検出流量比Ｒdeが目標流量比Ｒspよりも大きく、その偏差ΔＲが図５の（ｂ）に示すΔＲpaであるときには、図５の（ｂ）に示す総流量の偏差ΔＱに対応した前件部のメンバーシップ関数に基づいて、流量比の偏差ΔＲpaに対応するＺＯのグレードは０．２５であり、ＰＢのグレードは０．７５である。
【００７０】上記総流量の偏差ΔＱnaに対応するグレードと流量比の偏差ΔＲpaに対応するグレードとに基づいて、弁開度制御ルールにおける第１〜第９の各ルールの前件部に対応するファジィ変数グレードを上記各ルール毎に次のように検出する。
【００７１】前記弁開度制御ルールにおける第１のルールの前件部は、「ＩＦ ΔＱ＝ＺＯ＆ΔＲ＝ＮＢ」であり、総流量の偏差ΔＱnaに対応したＺＯのグレードは０．７５であるが、流量比の偏差ΔＲpaに該当するＮＢのグレードはなく、この第１のルールは無視される。
【００７２】前記第２のルールの前件部は、「ＩＦ ΔＱ＝ＺＯ＆ΔＲ＝ＰＢ」であり、総流量の偏差ΔＱnaに対応したＺＯのグレードは０．７５であり、流量比の偏差ΔＲpaに対応したＰＢのグレードは０．７５であることから、上記総流量の偏差ΔＱnaに対応したＺＯのグレード０．７５と、流量比の偏差ΔＲpaに対応したＰＢのグレード０．７５とのうち、ミニマム演算により小さい方を、第２のルールに対応したファジィ変数グレードとして検出するが、この場合、上記総流量の偏差ΔＱnaのグレードと流量比の偏差ΔＲpaのグレードは等しいことから、グレード０．７５が第２のルールに対応したファジィ変数グレードとしてグレード検出部３１により検出される。
【００７３】前記第２のルールの後件部は、「Ｖ１＝ＮＳ，Ｖ２＝ＰＳ」であることから、図５の（ｃ）に示す第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度の操作量Ｖ１に対応したＮＳのメンバーシップ関数を上記検出されたグレード０．７５の位置で頭切りし、図５の（ｃ）に示す領域ＡＢ０Ｃの面積が有効面積として求められ、また、図５の（ｄ）に示す第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度の操作量Ｖ２に対応したＰＳのメンバーシップ関数を上記検出されたグレード０．７５の位置で頭切りし、図５の（ｄ）に示す領域ａｂｃ０の面積が有効面積として求められる。
【００７４】また、第３のルールの前件部は、「ＩＦ ΔＱ＝ＮＢ＆ΔＲ＝ＺＯ」であり、総流量の偏差ΔＱnaに対応したＮＢのグレードは図６の（ａ）に示すグレード０．２５であり、流量比の偏差ΔＲpaに対応したＺＯのグレードは図６の（ｂ）に示すグレード０．２５であることから、前述したように、ミニマム演算によりグレード０．２５が第３のルールのグレードとして検出される。
【００７５】第３のルールの後件部は「Ｖ１＝ＮＳ，Ｖ２＝ＮＳ」であることから、上記検出されたグレード０．２５に基づいて、第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度の操作量Ｖ１に対応したＮＳのメンバーシップ関数の頭切りが行われて図６の（ｃ）に示すような領域ＤＥ０Ｃの面積が有効面積として検出され、また、第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度の操作量Ｖ２に対応したＮＳのメンバーシップ関数の頭切りが行われて図６の（ｄ）に示すような領域ｄｅ０ｆの面積が有効面積として検出される。
【００７６】さらに、上記第４と第５と第６と第７の各ルールは、上記第１のルールと同様に、総流量の偏差ΔＱna又は流量比の偏差ΔＲpaに該当するグレードがなく、無視される。
【００７７】第８のルールの前件部は、「ＩＦ ΔＱ＝ＮＢ＆ΔＲ＝ＰＢ」であり、総流量の偏差ΔＱnaに対応したＮＢのグレードは図７の（ａ）に示すグレード０．２５であり、流量比の偏差ΔＲpaに対応したＰＢのグレードは図７の（ｂ）に示すグレード０．７５であることから、前述したように、ミニマム演算によりグレード０．２５が第８のルールのグレードとして検出され、該グレード０．２５に基づき、第８のルールの後件部に該当した第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度の操作量Ｖ１に対応するＮＢのメンバーシップ関数の頭切りが行われて図７の（ｃ）に示すような領域ＦＧＨＩの面積が有効面積として検出され、また、第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度の操作量Ｖ２に対応するＰＳのメンバーシップ関数の頭切りが行われて図７の（ｄ）に示すような領域ｇｈｃ０の面積が有効面積として検出される。
【００７８】第９のルールについても、前記同様にして、前件部のルールに従ってグレード０．２５が検出され、該検出されたグレードに基づいて、図８の（ｃ）に示すような領域ＪＫＬＨの面積が第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度操作量Ｖ１に対応したＺＯのメンバーシップ関数の有効面積として検出され、図８の（ｄ）に示すような領域ｉｊｋｌの面積が第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度操作量Ｖ２に対応したＺＯのメンバーシップ関数の有効面積として検出される。
【００７９】そして、上記の如く第１〜第９の各ルール毎に検出された第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の操作量Ｖ１，Ｖ２にそれぞれ対応するメンバーシップ関数の有効面積の和集合を和集合検出部３２により求める。つまり、第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度操作量Ｖ１については、図９の（ｃ）に示すような領域ＡＢＥＫＬＩＦＤの面積を第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度操作量Ｖ１に対応する有効面積の和集合として求め、図９の（ｄ）に示す領域ａｂｃｆｄｇの面積を第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度操作量Ｖ２に対応する有効面積の和集合として求める。
【００８０】和集合検出部３２は上記の如く第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の操作量Ｖ１，Ｖ２に対応したメンバーシップ関数の有効面積の和集合を検出したの後に、該有効面積の和集合の情報を弁開度操作量検出部３４に出力する。
【００８１】弁開度操作量検出部３４には和集合検出部３２から加えられた有効面積の和集合に基づいて該有効面積の和集合の重心を求めるための解放データが予め与えられており、弁開度操作量検出部３４は、上記受け取った有効面積の和集合の情報と上記解放データとに基づき、第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度操作量Ｖ１に対応した上記有効面積の和集合の図９の（ｃ）に示す重心Ｓv1を、また、第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度操作量Ｖ２に対応した上記有効面積の和集合の図９の（ｄ）に示す重心Ｓv2をそれぞれ求める。なお、上記有効面積の和集合の重心を求めるための解放手法には様々な手法があり、ここでは、それら手法のうちの何れの手法を用いてもよく、ここでは、その手法および上記解放データの説明は省略する。
【００８２】弁開度操作量検出部３４は、上記求めた重心に基づいて第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度操作量ΔＶ１と、第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度操作量ΔＶ２とを検出し、上記求めた弁開度操作量ΔＶ１，ΔＶ２の情報をミキシング制御部３３に出力する。ミキシング制御部３３は弁開度操作量検出部３４により求められた操作量ΔＶ１，ΔＶ２の電圧を第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の駆動源に供給し、第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度を変動させる。
【００８３】この実施形態例によれば、バイパス通路１５を設け、該バイパス通路１５の通水流量を弁開度でもって制御する第１の流量制御手段ＧＭ１と、バイパス通路１５から流れ出た水が合流する湯側の流量Ｑyuを弁開度でもって制御する第２の流量制御手段ＧＭ２とを設けたので、上記第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度を可変制御することによって、湯側の流量Ｑyuとバイパス流量Ｑbpの流量比を可変制御することができ、かつ、湯側の流量Ｑyuとバイパス流量Ｑbpの総流量Ｑを制御することが可能となる。
【００８４】この実施形態例では、給湯設定温度の湯を給湯するための湯側の流量Ｑyuとバイパス流量Ｑbpの目標流量比Ｒspを求める一方で、バイパス流量Ｑbpと湯側の流量Ｑyuの流量比Ｒdeを検出し、該検出流量比Ｒdeを目標流量比Ｒspに比較した比較結果と、検出した総流量Ｑを設定総流量Ｑspに比較した比較結果と、総流量と流量比の各比較結果の組み合わせに応じて定められた弁開度制御ルールとに基づいて、第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度を制御するので、上記流量比と総流量を共に考慮して上記第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度の制御を行うことができ、通常の給湯運転中にはもちろんのこと、給湯熱交換器２内に後沸きが発生している状態から給湯が開始される再出湯時にも、給湯設定温度の湯を設定総流量でもって精度良く安定供給することが可能である。
【００８５】例えば、給湯設定温度の湯を給湯することができるように流量比のみを考慮して第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度を制御した場合には、例えば、再出湯時に、流量比制御を行わない場合の図１１の（ｂ）の点線に示す給湯湯温変動に比べて、図１１の（ｂ）の実線に示すように、出湯開始後、直ちに、給湯設定温度の湯を給湯することができるようになるが、給水通路３に流れ込む水圧が予め想定された通常の水圧よりも高い地域では、図１１の（ａ）に示す出湯開始後の出湯流量の時間的変化に示すように、出湯開始直後、設定流量（設定総流量）よりも多めの流量で給湯され、反対に、水供給源の水圧が通常の水圧よりも低い地域では、出湯開始直後、設定流量よりも少なめの流量で給湯される虞がある。
【００８６】これに対して、この実施形態例では、前記の如く、流量比と総流量を共に考慮して第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度制御が行われるので、図１０の（ａ），（ｂ）に示すように、再出湯時に、給湯開始後、瞬時に、給湯設定温度の湯を給湯することが可能となるだけでなく、出湯流量が高低に変動することなく設定流量でもって給湯することができるという優れた効果を得ることができる。
【００８７】特に、この実施形態例では、上記第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度操作量Ｖ１，Ｖ２をファジィ論理演算により求めているので、検出流量比を目標流量比に一致させ、かつ、総流量を設定総流量に一致させることが容易となり、より一層精度良く、給湯設定温度の湯を設定総流量でもって給湯することができるようになる。
【００８８】なお、この発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態と採り得る。例えば、上記実施形態例では、上記第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度制御は給湯が行われている間、継続的に行われたが、再出湯時のみ行うようにしてもよい。
【００８９】また、上記実施形態例では、図３に示すようなシステム構成をもつ給湯器を例にして説明したが、図３以外の給湯器にも本発明は適用することができる。例えば、図３では、総流量（出湯流量）Ｑを検出する第２の流量センサＦＳ２はバイパス通路１５との接続部Ｚよりも下流側の給湯通路４に設けられていたが、バイパス通路１５との接続部Ｗよりも上流側の給水通路３に設けてもよい。
【００９０】さらに、バイパス通路１５には流量センサが設けられていなかったが、バイパス流量Ｑbpを検出するバイパス流量センサをバイパス通路１５に設けてもよい。このようにバイパス流量センサを設ける場合には、第１の流量センサＦＳ１と第２の流量センサＦＳ２のうちのどちらか一方を省略してもよい。バイパス流量センサを設け、第１の流量センサＦＳ１を省略する場合には、バイパス流量検出部２２は上記バイパス流量センサのセンサ出力をバイパス流量Ｑbpとして検出し、湯側流量検出部２１は第２の流量センサＦＳ２により検出される総流量Ｑから上記バイパス流量センサにより検出されるバイパス流量Ｑbpを差し引いて湯側の流量Ｑyuを求める。
【００９１】また、バイパス流量Ｑbpを検出するバイパス流量センサを設け、第２の流量センサＦＳ２を省略する場合には、前記バイパス流量検出部２２は上記バイパス流量センサのセンサ出力をバイパス流量Ｑbpとして検出し、総流量検出部２６は、第１の流量センサＦＳ１により検出された湯側の流量Ｑyuと、上記バイパス流量センサにより検出されたバイパス流量Ｑbpとを合わせた流量を総流量Ｑとして検出する。
【００９２】さらに、第１の流量センサＦＳ１や上記バイパス流量センサを設けずに総流量Ｑを検出する第２の流量センサＦＳ２のみを設けるようにしてもよく、この場合には、湯側温度検出部２０により検出される湯側の温度Ｔyuと、入水サーミスタ５により検出される入水温度Ｔinと、出湯サーミスタ７により検出される給湯温度Ｔmix と、第２の流量センサＦＳ２により検出される総流量Ｑとに基づいて、次に示す式（５）の演算により、バイパス流量検出部２２はバイパス流量Ｑbpを求め、湯側流量検出部２１は上記求められたバイパス流量Ｑbpを第２の流量センサＦＳ２により検出された総流量Ｑから差し引いて湯側の流量Ｑyuを求める。
【００９３】
Ｑbp＝（Ｔyu−Ｔin）×Ｑ／（Ｔmix −Ｔin）・・・・（５）
【００９４】さらに、上記図３に示す給湯器の例では総流量Ｑを検出する第２の流量センサＦＳ２が設けられていたが、湯側の湯温Ｔyuと、入水温度Ｔinと、湯側の湯とバイパス通路１５の水とがミキシングした後の湯温Ｔmixと、バイパス通路１５の流量Ｑbpとを検出することができる場合には、上記第２の流量センサＦＳ２を省略してもよい。この場合には、例えば、次式（６）によって総流量Ｑを演算により求めることができる。
【００９５】
Ｑ＝（Ｔmix−Ｔin）×Ｑbp／（Ｔyu−Ｔin）・・・・・（６）
【００９６】さらに、上記図３に示す給湯器では常時バイパス通路１８が１本設けられていたが、この常時バイパス通路１８は省略してもよいし、また、２本以上常時バイパス通路１８を設けてもよい。
【００９７】さらに、図３に示す給湯器のシステム構成に風呂機能を備えた給湯器、例えば、図３に示すバイパス通路１５との接続部Ｚよりも下流側の給湯通路４と浴槽を連通接続する湯張り通路が設けられ、給湯熱交換器２により作られた湯を上記湯張り通路を介して落とし込む風呂の湯張り機能を備えた給湯器や、浴槽水を循環させ浴槽水の追い焚きを行うための追い焚き循環通路と、給湯熱交換器２により作られた湯を上記追い焚き循環通路を介して浴槽に落とし込む湯張り通路とを備えた風呂の追い焚き機能と湯張り機能を備えた給湯器等にも、この発明は適用することが可能である。
【００９８】さらに、上記実施形態例では、弁開度制御ルールに示した開方向と閉方向の第１上限変化量は等しかったが、開方向の第１上限変化量と閉方向の第１上限変化量とを異なる値に設定してもよい。第２上限変化量と第１下限変化量と第２下限変化量についても同様に、開方向と閉方向とで異なる値を取るようにしてもよい。
【００９９】さらに、上記実施形態例では、流量比・総流量制御部２８はファジィ論理演算を用いて、第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度を制御したが、ファジィ論理演算を用いずに第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度を制御してもよい。例えば、前記したような第１〜第９の弁開度制御ルールを予め定め与えておき、かつ、流量比の偏差ΔＲと総流量の偏差ΔＱの組み合せによって第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度操作量（変化量）を求めるための弁開度操作量検出データを予め定め与えておき、流量比・総流量制御部２８は、流量比比較部２４と総流量比較部３０の各比較結果と弁開度制御ルールとに基づいて第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度の可変方向を求め、上記流量比と総流量の各偏差と上記弁開度操作量検出データとに基づいて、第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度の変化量を求めて、第１と第２の各流量制御手段ＧＭ１，ＧＭ２の弁開度を制御するようにしてもよい。
【０１００】さらに、この発明における弁開度制御ルールは、検出流量比が目標流量比に一致する方向に、かつ、検出総流量が設定総流量に一致する方向に第１と第２の各流量制御手段の弁開度を制御するために流量比と総流量の各比較結果の組み合わせに応じて定められたものであればよく、上記実施形態例に示した弁開度制御ルールに限定されるものではない。さらに、上記実施形態例では、ファジィ論理演算に用いられるメンバーシップ関数は三角形状であったが、釣り鐘状のメンバーシップ関数を与えてもよい。
【０１０１】さらに、上記実施形態例では、流量比・総流量制御部２８のグレード検出部３１は、流量比の偏差ΔＲのグレードと総流量の偏差ΔＱのグレードのうちの小さい方を選択するミニマム演算によりファジィ変数グレードを選択検出していたが、例えば、上記流量比の偏差ΔＲのグレードと総流量の偏差ΔＱのグレードのうちの大きい方を選択するマキシマム演算によりファジィ変数グレードを選択検出してもよいし、上記流量比の偏差ΔＲのグレードと総流量の偏差ΔＱのグレードとの平均を求めて該平均値をファジィ変数グレードを選択検出してもよく、このように、上記ミニマム演算以外の手法により、流量比の偏差ΔＲのグレードと総流量の偏差ΔＱのグレードに基づいてファジィ変数グレードを検出してもよい。
【０１０２】さらに、上記実施形態例では、流量比・総流量制御部２８の和集合検出部３２は、例えば、弁開度制御ルールに合致する第１の流量制御手段ＧＭ１の弁開度操作量Ｖ１に対応するメンバーシップ関数の有効面積の和集合として、図９の（ｃ）に示すような領域ＡＢＥＫＬＩＦＤの面積を求めていたが、例えば、図５の（ｃ）に示す領域ＡＢ０Ｃと図６の（ｃ）に示す領域ＤＥ０Ｃと図７の（ｃ）に示す領域ＦＧＨＩと図８の（ｃ）に示す領域ＪＫＬＨの面積を合計した面積をメンバーシップ関数の有効面積の和集合として求めてもよい。第２の流量制御手段ＧＭ２の弁開度操作量Ｖ２に対応するメンバーシップ関数の有効面積の和集合についても同様である。
【０１０３】
【発明の効果】この発明によれば、給水通路と給湯通路間を給湯熱交換器を迂回して連通接続するバイパス通路を設け、該バイパス通路から流れ出る湯側の流量を弁開度でもって制御する第１の流量制御手段と、バイパス通路の通水流量を弁開度でもって制御する第２の流量制御手段とを設けたので、上記第１と第２の各流量制御手段の弁開度を制御することによって、湯側の流量とバイパス通路のバイパス流量との流量比、および、湯側の流量と上記バイパス流量の総流量とを共に制御することが可能となる。
【０１０４】この発明では、さらに、給湯設定温度の湯を給湯するための湯側の流量とバイパス流量の目標流量比を求め、上記流量比を検出し該検出した流量比を上記目標流量比に比較し、また、検出した総流量を設定総流量に比較し、これら流量比と総流量の比較結果と、流量比と総流量の各比較結果の組み合わせに応じて予め与えられている弁開度制御ルールとに基づいて、第１と第２の各流量制御手段の弁開度を制御して検出流量比が目標流量比に一致する方向に制御し併せて検出総流量が設定総流量に一致する方向に制御する流量比・総流量制御部を備えた構成としたので、再出湯時においても、精度良く給湯設定温度の湯を設定総流量でもって給湯することができるという画期的な効果を得ることができる。
【０１０５】特に、ファジィ論理演算によって上記第１と第２の各流量制御手段の弁開度操作量を検出して該検出操作量に応じて上記第１と第２の各流量制御手段の弁開度を制御する構成にあっては、より一層、精度良く給湯設定温度の湯を設定総流量でもって給湯することができるようになる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１２９２３１
【氏名又は名称】株式会社ガスター
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１２月９日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】五十嵐 清
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１７３６６８ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３５６２９３ |
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