特開 2022-13539 給湯装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022013539

(43)【公開日】2022-01-18

(54)【発明の名称】給湯装置

(51)【国際特許分類】

   F24H 15/355 20220101AFI20220111BHJP

   F23N 5/00 20060101ALI20220111BHJP

   F23N 5/02 20060101ALI20220111BHJP

【ＦＩ】

F24H1/10 301C

F23N5/00 C

F23N5/00 Q

F23N5/02 350F

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020146131

(22)【出願日】2020-08-31

(31)【優先権主張番号】P 2020113016

(32)【優先日】2020-06-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000112015

【氏名又は名称】株式会社パロマ

(74)【代理人】

【識別番号】110000497

【氏名又は名称】特許業務法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山口 賢祐

【テーマコード（参考）】

3K003

3K005

【Ｆターム（参考）】

3K003EA02

3K003FA01

3K003FB02

3K003FB05

3K003GA03

3K003HA03

3K005AA10

3K005AB13

3K005AB14

3K005AC05

3K005BA02

3K005BA05

3K005CA06

3K005DA02

3K005DA03

3K005DA04

3K005EB02

3K005EB03

(57)【要約】

【課題】制限動作を安定的に行い得る給湯装置を提供する。
【解決手段】給湯装置１は、入水流量と、入水温度と、設定温度と、出湯温度と、に基づいてガスバーナの燃焼量を制御するための制御量を算出するコントローラ２８を備えている。コントローラ２８は、算出結果に基づいて第１ガスバーナ２において燃料が供給される燃焼範囲を複数の範囲に切り替える。コントローラ２８は、制限条件が成立した場合に、燃焼範囲の切り替えの禁止を含む制限動作を行う。制限条件は、算出結果が所定条件を満たす場合において、燃焼範囲を複数の範囲において所定の順序で切り替える条件が成立した場合である。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスの燃焼範囲として複数の範囲が定められたガスバーナを有する給湯装置であって、
前記給湯装置の外部から水が流れ込む管である入水管と、
前記給湯装置の外部に湯を流す管である出湯管と、
前記入水管を流れる水の流量である入水流量を検出する流量検出部と、
前記入水管を流れる水の温度である入水温度を検出する入水温度検出部と、
前記出湯管を流れる湯の温度である出湯温度を検出する出湯温度検出部と、
前記出湯管を流れる湯の温度を設定する出湯温度設定部と、
前記入水流量と、前記入水温度と、前記出湯温度設定部によって設定される設定温度と、前記出湯温度と、に基づいて前記ガスバーナの燃焼量を定めるための制御量を算出する制御部と、
前記制御部による算出結果に基づいて、前記ガスバーナにおけるガスの燃焼範囲を前記複数の範囲のいずれかに切り替える切替部と、
を備え、
前記切替部は、予め定められた制限条件が成立した場合に、ガスの燃焼範囲の切り替えの禁止を含む制限動作を行い、
前記制限条件は、前記制御部による前記制御量の算出において所定条件を満たす場合であって、前記燃焼範囲を前記複数の範囲において所定の順序で切り替える条件が成立した場合である
給湯装置。

【請求項2】

前記複数の範囲は、少なくとも第１範囲と前記第１範囲よりも範囲の広い第２範囲とを含み、
前記制限条件は、前記算出結果が前記所定条件を満たす場合において、前記ガスバーナにおけるガスの燃焼範囲を前記第１範囲、前記第２範囲、前記第１範囲の順に切り替える条件が成立した場合、又は、前記第２範囲、前記第１範囲、前記第２範囲の順に切り替える条件が成立した場合を条件として含み、
前記切替部は、前記制限条件が成立した場合に、前記第１範囲及び前記第２範囲の一方から他方への切り替えを禁止するように前記制限動作を行う
請求項１に記載の給湯装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記入水流量と前記入水温度と前記設定温度とに基づいてフィードフォワード制御量を算出し、前記設定温度と前記出湯温度とに基づいてフィードバック制御量を算出し、前記フィードフォワード制御量と前記フィードバック制御量との和に基づいて前記制御量を算出し、
前記制限条件が成立した場合、前記制御量が所定の上限値を超える場合に前記燃焼量を前記上限値とするように、又は前記制御量が所定の下限値を下回る場合に前記燃焼量を前記下限値とするように、前記燃焼量を制限する
請求項１又は請求項２に記載の給湯装置。

【請求項4】

前記制御部は、
前記制御量の算出を繰り返し行い、前記制御量を算出する毎に前記燃焼量を決定し、
前記制限条件が成立した場合において今回の前記制御量を算出する際に、所定のフィードバック演算方式に従い、前記設定温度と前記出湯温度との差に基づいて前記出湯温度を前記設定温度に近づけるための増減値を算出し、前回の前記燃焼量の決定において前記燃焼量の制限があった場合でも、前回の前記フィードバック制御量に基づく基準制御量と、前記増減値と、を加算した値に基づいて今回の前記フィードバック制御量を算出する
請求項３に記載の給湯装置。

【請求項5】

ガスの燃焼範囲として複数の範囲が定められたガスバーナを有する給湯装置であって、
前記給湯装置の外部から水が流れ込む管である入水管と、
前記給湯装置の外部に湯を流す管である出湯管と、
前記入水管を流れる水の流量である入水流量を検出する流量検出部と、
前記入水管を流れる水の温度である入水温度を検出する入水温度検出部と、
前記出湯管を流れる湯の温度である出湯温度を検出する出湯温度検出部と、
前記出湯管を流れる湯の温度を設定する出湯温度設定部と、
前記入水流量と前記入水温度と前記出湯温度設定部によって設定される設定温度とに基づいてフィードフォワード制御量を算出し、所定のフィードバック演算方式に従ってフィードバック制御量を算出し、前記フィードフォワード制御量と前記フィードバック制御量との和に基づいて前記ガスバーナでの燃焼量を定めるための制御量を算出する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記制御量の算出を繰り返し行い、前記制御量を算出する毎に前記燃焼量を決定し、
予め定められた制限条件が成立した場合、前記制御量が所定の上限値を超える場合に前記燃焼量を前記上限値とするように、又は前記制御量が所定の下限値を下回る場合に前記燃焼量を前記下限値とするように、前記燃焼量を制限し、
前記制限条件が成立した場合において今回の前記制御量を算出する際に、前記設定温度と、前記出湯温度と、に基づき、前記出湯温度を前記設定温度に近づけるための増減値を前記フィードバック演算方式に従って算出し、前回の前記燃焼量の決定において前記燃焼量の制限があった場合でも、前回の前記フィードバック制御量に基づく基準制御量と、前記増減値と、を加算した値に基づいて今回の前記フィードバック制御量を算出する
給湯装置。

【請求項6】

前記制限条件が成立した場合、前記制御量が前記上限値よりも大きい第２上限値を超える場合に前記制御量を前記第２上限値以下とするように前記フィードバック制御量を補正した補正値を算出する処理、又は、前記制御量が前記下限値よりも小さい第２下限値を下回る場合に前記制御量を前記第２下限値以上とするように前記フィードバック制御量を補正した補正値を算出する処理を行い、
前回の前記燃焼量の算出の際に前記補正値が算出された場合、今回の前記制御量の算出の際に、前回の前記フィードバック制御量に代えて前記補正値に基づいて前記基準制御量を決定し、
前回の前記燃焼量の算出の際に前記制御量が前記上限値よりも大きく前記第２上限値よりも小さい場合、又は、前記制御量が前記下限値よりも小さく前記第２下限値よりも大きい場合、今回の前記制御量の算出の際に、前回の前記フィードバック制御量に基づいて前記基準制御量を決定する
請求項４又は請求項５に記載の給湯装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記入水流量と前記入水温度と前記設定温度とに基づいて前記ガスバーナでの燃焼量のフィードフォワード制御量を算出し、
前記制限条件は、前記フィードフォワード制御量が所定の安定条件を満たす場合を条件として含む
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の給湯装置。

【請求項8】

前記所定の安定条件は、前記制御部が前記フィードフォワード制御量を複数回算出した場合の最大値と最小値との差の絶対値が制限範囲内に収まる場合である
請求項６に記載の給湯装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記設定温度と前記出湯温度とに基づいて前記ガスバーナでの燃焼量のフィードバック制御量を算出し、
前記所定の安定条件は、前記フィードフォワード制御量と前記フィードバック制御量との和が所定範囲内となる場合を条件として含む
請求項７又は請求項８に記載の給湯装置。

【請求項10】

前記切替部は、前記制限条件の成立に応じて前記制限動作を開始した後、終了条件が成立した場合に前記制限動作の実行を解除する
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の給湯装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、給湯装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、バーナ群の燃焼量範囲を制御する給湯装置が知られている。例えば、特許文献１の給湯装置は、バーナ群と、燃焼量調整手段と、燃焼量範囲切替手段と、を備える。燃焼量調整手段は、バーナ群への燃料供給量を調整する。燃焼量範囲切替手段は、燃料が供給されるバーナの個数を切り替える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１９８４１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の給湯装置は、バーナ群の燃焼開始からの経過時間が所定時間を超えると、要求加熱量が上側切替燃焼量より高い状態になっても、その状態が所定時間にわたって継続するまでは、バーナ群の燃焼範囲を切り替えることなく現在の燃焼範囲での動作を維持するように動作する。特許文献１の給湯装置は、このような動作によってハンチングの発生を抑えようとするものであるが、かえってハンチングを十分に抑制できない虞がある。また、この例に限らず、燃焼制御の際に何らかの制限動作を行うような給湯装置では、制限動作が適切になされないと、安定的な給湯動作を維持できない虞がある。

【0005】

そこで、本開示では、上述した課題の少なくとも１つを解決するために、安定的な給湯動作を維持しやすい制限動作を行い得る給湯装置を提供する。

【0006】

本開示の一つである給湯装置は、
ガスの燃焼範囲として複数の範囲が定められたガスバーナを有する給湯装置であって、
前記給湯装置の外部から水が流れ込む管である入水管と、
前記給湯装置の外部に湯を流す管である出湯管と、
前記入水管を流れる水の流量である入水流量を検出する流量検出部と、
前記入水管を流れる水の温度である入水温度を検出する入水温度検出部と、
前記出湯管を流れる湯の温度である出湯温度を検出する出湯温度検出部と、
前記出湯管を流れる湯の温度を設定する出湯温度設定部と、
前記入水流量と、前記入水温度と、前記出湯温度設定部によって設定される設定温度と、前記出湯温度と、に基づいて前記ガスバーナの燃焼量を定めるための制御量を算出する制御部と、
前記制御部による算出結果に基づいて、前記ガスバーナにおけるガスの燃焼範囲を前記複数の範囲のいずれかに切り替える切替部と、
を備え、
前記切替部は、予め定められた制限条件が成立した場合に、ガスの燃焼範囲の切り替えの禁止を含む制限動作を行い、
前記制限条件は、前記制御部による前記制御量の算出において所定条件を満たす場合であって、前記燃焼範囲を前記複数の範囲において所定の順序で切り替える条件が成立した場合である。

【0007】

本開示の一つである給湯装置は、
ガスの燃焼範囲として複数の範囲が定められたガスバーナを有する給湯装置であって、
前記給湯装置の外部から水が流れ込む管である入水管と、
前記給湯装置の外部に湯を流す管である出湯管と、
前記入水管を流れる水の流量である入水流量を検出する流量検出部と、
前記入水管を流れる水の温度である入水温度を検出する入水温度検出部と、
前記出湯管を流れる湯の温度である出湯温度を検出する出湯温度検出部と、
前記出湯管を流れる湯の温度を設定する出湯温度設定部と、
前記入水流量と前記入水温度と前記出湯温度設定部によって設定される設定温度とに基づいてフィードフォワード制御量を算出し、所定のフィードバック演算方式に従ってフィードバック制御量を算出し、前記フィードフォワード制御量と前記フィードバック制御量との和に基づいて前記ガスバーナでの燃焼量を定めるための制御量を算出する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記制御量の算出を繰り返し行い、前記制御量を算出する毎に前記燃焼量を決定し、
予め定められた制限条件が成立した場合、前記制御量が所定の上限値を超える場合に前記燃焼量を前記上限値とするように、又は前記制御量が所定の下限値を下回る場合に前記燃焼量を前記下限値とするように、前記燃焼量を制限し、
前記制限条件が成立した場合において今回の前記制御量を算出する際に、前記設定温度と、前記出湯温度と、に基づき、前記出湯温度を前記設定温度に近づけるための増減値を前記フィードバック演算方式に従って算出し、前回の前記燃焼量の決定において前記燃焼量の制限があった場合でも、前回の前記フィードバック制御量に基づく基準制御量と、前記増減値と、を加算した値に基づいて今回の前記フィードバック制御量を算出する。

【発明の効果】

【0008】

本開示の給湯装置は、安定的な給湯動作を維持しやすい制限動作を行い得る。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１実施形態の給湯装置の構成を概念的に例示する説明図である。

【図2】図２は、図１の給湯装置における第１ガスバーナの燃焼量とファンの回転数の関係を示す図である。

【図3】図３は、図１の給湯装置で行われる燃焼制御の流れを示すフローチャートである。

【図4】図４は、第２実施形態の給湯装置で行われる燃焼制御の流れを示すフローチャートである。

【図5】図５は、別例の給湯装置のシミュレーション結果を例示するグラフである。

【図6】図６は、第１実施形態の給湯装置のシミュレーション結果を例示するグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下では、本開示の実施形態が列記されて例示される。なお、以下で例示される〔１〕～〔１０〕の特徴は、矛盾しない範囲でどのように組み合わされてもよい。

【0011】

〔１〕ガスの燃焼範囲として複数の範囲が定められたガスバーナを有する給湯装置であって、
前記給湯装置の外部から水が流れ込む管である入水管と、
前記給湯装置の外部に湯を流す管である出湯管と、
前記入水管を流れる水の流量である入水流量を検出する流量検出部と、
前記入水管を流れる水の温度である入水温度を検出する入水温度検出部と、
前記出湯管を流れる湯の温度である出湯温度を検出する出湯温度検出部と、
前記出湯管を流れる湯の温度を設定する出湯温度設定部と、
前記入水流量と、前記入水温度と、前記出湯温度設定部によって設定される設定温度と、前記出湯温度と、に基づいて前記ガスバーナの燃焼量を定めるための制御量を算出する制御部と、
前記制御部による算出結果に基づいて、前記ガスバーナにおけるガスの燃焼範囲を前記複数の範囲のいずれかに切り替える切替部と、
を備え、
前記切替部は、予め定められた制限条件が成立した場合に、ガスの燃焼範囲の切り替えの禁止を含む制限動作を行い、
前記制限条件は、前記制御部による前記制御量の算出において所定条件を満たす場合であって、前記燃焼範囲を前記複数の範囲において所定の順序で切り替える条件が成立した場合である
給湯装置。

【0012】

〔１〕の給湯装置は、ガスバーナの燃焼量を定めるための制御量の算出において所定条件を満たし、燃焼範囲を複数の範囲において所定の順序で切り替える条件が成立した場合に、ガスの燃焼範囲の切り替えの禁止を含む制限動作を行うことができる。つまり、給湯装置は、ガスの燃焼範囲の切り替えを禁止するか否かを、制御量の算出状況と、燃焼範囲の切り替わり状況とに基づいて判断することができる。よって、この給湯装置は、制御量の算出状況から大きく逸脱した切替制限がなされたり、燃焼範囲の切り替わり状況から大きく逸脱した切替制限がなされたりすることを、より確実に抑えることができる。よって、この給湯装置は、不安定な状況下でハンチングがなされることによる給湯動作の不安定化を防ぎやすく、安定的な給湯動作を維持しやすい制限動作を行い得る。

【0013】

〔２〕〔１〕に記載の給湯装置において、上記複数の範囲は、少なくとも第１範囲と上記第１範囲よりも範囲の広い第２範囲とを含む。上記制限条件は、上記算出結果が上記所定条件を満たす場合において、上記ガスバーナにおけるガスの燃焼範囲を上記第１範囲、上記第２範囲、上記第１範囲の順に切り替える条件が成立した場合、又は、上記第２範囲、上記第１範囲、上記第２範囲の順に切り替える条件が成立した場合を条件として含む。上記切替部は、上記制限条件が成立した場合に、上記第１範囲及び上記第２範囲の一方から他方への切り替えを禁止するように上記制限動作を行う。

【0014】

〔２〕の給湯装置は、少なくとも第１範囲と第１範囲よりも燃焼量の大きい第２範囲との間において、ハンチングの発生を推測し得る状態を把握して、ハンチングの発生をより確実に抑制することができる。

【0015】

〔３〕〔１〕又は〔２〕に記載の給湯装置において、上記制御部は、上記入水流量と上記入水温度と上記設定温度とに基づいてフィードフォワード制御量を算出し、上記設定温度と上記出湯温度とに基づいてフィードバック制御量を算出し、上記フィードフォワード制御量と上記フィードバック制御量との和に基づいて上記制御量を算出する。更に、上記制御部は、上記制限条件が成立した場合、上記制御量が所定の上限値を超える場合に上記燃焼量を上記上限値とするように、又は上記制御量が所定の下限値を下回る場合に上記燃焼量を上記下限値とするように、上記燃焼量を制限する。

【0016】

〔３〕の給湯装置は、フィードフォワード制御量とフィードバック制御量との和に基づいて制御量を算出し、この制御量に基づいて燃焼量を決定するような制御を前提とし、制限条件が成立した場合には、燃焼量が上限値を超えること又は下限値を下回ることを抑えるように制限することができる。

【0017】

〔４〕〔３〕に記載の給湯装置において、上記制御部は、上記制御量の算出を繰り返し行い、上記制御量を算出する毎に上記燃焼量を決定する。更に、上記制御部は、上記制限条件が成立した場合において今回の上記制御量を算出する際に、所定のフィードバック演算方式に従い、上記設定温度と上記出湯温度との差に基づいて上記出湯温度を上記設定温度に近づけるための増減値を算出し、前回の上記燃焼量の決定において上記燃焼量の制限があった場合でも、前回の上記フィードバック制御量に基づく基準制御量と、上記増減値と、を加算した値に基づいて今回の上記フィードバック制御量を算出する。

【0018】

〔４〕の給湯装置は、繰り返し行われる制御量の算出では、今回の制御量を算出する際に、設定温度と、出湯温度と、に基づき、出湯温度を設定温度に近づけるための増減値をフィードバック演算方式に従って算出し、前回のフィードバック制御量に基づく基準制御量と、増減値と、を加算した値に基づいて今回のフィードバック制御量を算出することができる。よって、前回のフィードバック制御量を反映した基準制御量を用いつつ、この基準制御量を、出湯温度に基づく増減値によって増減することで、今回のフィードバック制御量をより適切に算出することができる。しかも、前回の燃焼量の決定において燃焼量の制限があった場合でも、前回のフィードバック制御量を用いて今回のフィードバック制御量を算出することができるため、燃焼量の制限によって前回のフィードバック制御量が過度に制限されることを抑えつつ今回のフィードバック制御量をより適切に算出することができる。

【0019】

〔５〕ガスの燃焼範囲として複数の範囲が定められたガスバーナを有する給湯装置であって、
前記給湯装置の外部から水が流れ込む管である入水管と、
前記給湯装置の外部に湯を流す管である出湯管と、
前記入水管を流れる水の流量である入水流量を検出する流量検出部と、
前記入水管を流れる水の温度である入水温度を検出する入水温度検出部と、
前記出湯管を流れる湯の温度である出湯温度を検出する出湯温度検出部と、
前記出湯管を流れる湯の温度を設定する出湯温度設定部と、
前記入水流量と前記入水温度と前記出湯温度設定部によって設定される設定温度とに基づいてフィードフォワード制御量を算出し、所定のフィードバック演算方式に従ってフィードバック制御量を算出し、前記フィードフォワード制御量と前記フィードバック制御量との和に基づいて前記ガスバーナでの燃焼量を定めるための制御量を算出する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記制御量の算出を繰り返し行い、前記制御量を算出する毎に前記燃焼量を決定し、
予め定められた制限条件が成立した場合、前記制御量が所定の上限値を超える場合に前記燃焼量を前記上限値とするように、又は前記制御量が所定の下限値を下回る場合に前記燃焼量を前記下限値とするように、前記燃焼量を制限し、
前記制限条件が成立した場合において今回の前記制御量を算出する際に、前記設定温度と、前記出湯温度と、に基づき、前記出湯温度を前記設定温度に近づけるための増減値を前記フィードバック演算方式に従って算出し、前回の前記燃焼量の決定において前記燃焼量の制限があった場合でも、前回の前記フィードバック制御量に基づく基準制御量と、前記増減値と、を加算した値に基づいて今回の前記フィードバック制御量を算出する
給湯装置。

【0020】

〔５〕の給湯装置は、フィードフォワード制御量とフィードバック制御量との和に基づいて制御量を算出し、この制御量に基づいて燃焼量を決定するような制御を前提とし、制限条件が成立した場合には、燃焼量が上限値を超えること又は下限値を下回ることを抑えるように制限することができる。更に、繰り返し行われる制御量の算出では、今回の制御量を算出する際に、設定温度と、出湯温度と、に基づき、出湯温度を設定温度に近づけるための増減値をフィードバック演算方式に従って算出し、前回のフィードバック制御量に基づく基準制御量と、増減値と、を加算した値に基づいて今回のフィードバック制御量を算出することができる。よって、前回のフィードバック制御量を反映した基準制御量を用いつつ、この基準制御量を、出湯温度に基づく増減値によって増減することで、今回のフィードバック制御量をより適切に算出することができる。しかも、前回の燃焼量の決定において燃焼量の制限があった場合でも、前回のフィードバック制御量を用いて今回のフィードバック制御量を算出することができるため、燃焼量の制限によって前回のフィードバック制御量が過度に制限されることを抑えつつ今回のフィードバック制御量をより適切に算出することができる。

【0021】

〔６〕〔４〕又は〔５〕に記載の給湯装置において、上記制御部は、上記制限条件が成立した場合、上記制御量が上記上限値よりも大きい第２上限値を超える場合に上記制御量を上記第２上限値以下とするように上記フィードバック制御量を補正した補正値を算出する処理、又は、上記制御量が上記下限値よりも小さい第２下限値を下回る場合に上記制御量を上記第２下限値以上とするように上記フィードバック制御量を補正した補正値を算出する処理を行う。更に、上記制御部は、前回の上記燃焼量の算出の際に上記補正値が算出された場合、今回の上記制御量の算出の際に、前回の上記フィードバック制御量に代えて上記補正値に基づいて上記基準制御量を決定し、前回の上記燃焼量の算出の際に上記制御量が上記上限値よりも大きく上記第２上限値よりも小さい場合、又は、上記制御量が上記下限値よりも小さく上記第２下限値よりも大きい場合、今回の上記制御量の算出の際に、前回の上記フィードバック制御量に基づいて上記基準制御量を決定する。

【0022】

〔６〕の給湯装置は、前回の燃焼量の算出の際に補正値が算出された場合（即ち、前回の制御量が上限値よりも大きい第２上限値又は下限値よりも小さい第２下限値を逸脱する場合）には、今回の制御量の算出の際に、前回のフィードバック制御量に代えて補正値に基づいて基準制御量を決定することができる。つまり、演算によって得られた前回のフィードバック制御量が、上限値及び下限値よりも大きく逸脱するように燃焼量を決定する値である場合、今回の燃焼量の算出において今回のフィードバック制御量を算出する際には、前回のフィードバック制御量をそのまま用いるのではなく、これに代えて補正値を用いて今回のフィードバック制御量を算出することができる。しかも、補正値は、「制御量が上限値よりも大きい第２上限値を超える場合に制御量を第２上限値以下とするようにフィードバック制御量を補正した補正値を算出する処理、又は、制御量が下限値よりも小さい第２下限値を下回る場合に制御量を第２下限値以上とするようにフィードバック制御量を補正した補正値を算出する処理」によって得られる値であるため、制限が過剰すぎる値になることを抑えることができる。一方で、前回の燃焼量の算出の際に制御量が上限値よりも大きく第２上限値よりも小さい場合、又は、制御量が下限値よりも小さく第２下限値よりも大きい場合には、今回の制御量の算出の際に、前回の上記フィードバック制御量に基づいて基準制御量を決定することができる。つまり、前回の燃焼量の算出の際に、燃焼量が上限値又は下限値に基づいて制限されるような場合であっても、第２上限値又は第２下限値に到達していなければ、今回の制御量の算出では、補正値のように制限された値ではなく、前回のフィードバック制御量（制限されていない値）を用いて基準制御量を決定し、今回のフィードバック制御量を算出することができる。よって、燃焼量を繰り返し算出する際に、「前回のフィードバック制御量」が制限された形でのフィードバック演算が繰り返されることに起因する追従性又は応答性の低下を抑えることができる。

【0023】

〔７〕〔１〕から〔６〕のいずれか一つに記載の給湯装置において、上記制御部は、上記入水流量と上記入水温度と上記設定温度とに基づいて上記ガスバーナでの燃焼量のフィードフォワード制御量を算出し、上記制限条件は、上記フィードフォワード制御量が所定の安定条件を満たす場合を条件として含む。

【0024】

〔７〕の給湯装置は、フィードフォワード制御量が安定しているときに制限動作を行うことができるため、フィードフォワード制御が不安定になされる状況で制限動作を行うことを回避しやすい。

【0025】

〔８〕〔７〕に記載の給湯装置において、上記所定の安定条件は、上記制御部が上記フィードフォワード制御量を複数回算出した場合の最大値と最小値との差の絶対値が制限範囲内に収まる場合である。

【0026】

〔８〕の給湯装置は、フィードフォワード制御量が安定しているか否かをより適切に評価することができ、フィードフォワード制御が不安定になされる状況で制限動作を行うことをより確実に回避しやすい。

【0027】

〔９〕〔７〕又は〔８〕に記載の給湯装置において、上記制御部は、上記設定温度と上記出湯温度とに基づいて上記ガスバーナでの燃焼量のフィードバック制御量を算出し、上記所定の安定条件は、上記フィードフォワード制御量と上記フィードバック制御量との和が所定範囲内となる場合を条件として含む。

【0028】

〔９〕の給湯装置は、フィードフォワード制御量とフィードバック制御量が安定しているときに制限動作を行うことができるため、制御量が不安定な状況で制限動作を行うことを、より確実に回避しやすい。

【0029】

〔１０〕〔１〕から〔９〕のいずれか一つに記載の給湯装置において、上記切替部は、上記制限条件の成立に応じて上記制限動作を開始した後、終了条件が成立した場合に上記制限動作の実行を解除する。

【0030】

〔１０〕の給湯装置は、制限動作を開始した後、その制限動作を終了条件が成立するまで継続することができ、終了条件が成立した場合に制限動作を解除することができる。

【0031】

＜第１実施形態＞
第１実施形態は、図１～図３を参照して以下で説明する。
（給湯装置１の構成）
図１に示される給湯装置１は、外部から供給された水道水を加熱して出湯させる機能を有する。給湯装置１は、第１ガスバーナ２、入水管４、出湯管６、熱交換器８、第１連結管１５、ファン３１などを備えている。第１ガスバーナ２は、複数のバーナを有するバーナ群として構成されている。入水管４は、給湯装置１の外部（水入口１６）から水が流れ込む管として構成され、出湯管６は、出湯口１８を介して外部に湯を流す管として構成されている。熱交換器８は、入水管４と出湯管６との間に介在する給湯側伝熱管部１１を備えており、給湯側伝熱管部１１の内部を通る水に対して第１ガスバーナ２での燃焼によって生じた熱を伝えるように機能する部分である。ファン３１は、第１ガスバーナ２に燃焼用空気を供給する。

【0032】

第１ガスバーナ２は、第１バーナ群３０Ａ、第２バーナ群３０Ｂ、および第３バーナ群３０Ｃを備えている。各バーナ群３０Ａ～３０Ｃには、ガス供給管３２により燃料ガスが供給される。ガス供給管３２には、上流側から順に、元ガス電磁弁３３、ガス比例弁３４、切換ガス電磁弁３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃが設けられている。元ガス電磁弁３３が開弁すると、各バーナ群３０Ａ～３０Ｃに燃料ガスが供給され、元ガス電磁弁３３が閉弁すると、各バーナ群３０Ａ～３０Ｃへの燃料ガスの供給が遮断される。ガス比例弁３４は、各バーナ群３０Ａ～３０Ｃへの燃料ガスの供給量を調整する。切換ガス電磁弁３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃは、それぞれ第１バーナ群３０Ａ、第２バーナ群３０Ｂ、および第３バーナ群３０Ｃに対応して設けられている。切換ガス電磁弁３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃは、第１ガスバーナ２への燃料供給量を調整することで第１ガスバーナ２の燃焼量を調整するように機能する。切換ガス電磁弁３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃが開弁すると、対応する第１バーナ群３０Ａ、第２バーナ群３０Ｂ、および第３バーナ群３０Ｃに燃料ガスが供給される。切換ガス電磁弁３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃが閉弁すると、対応する第１バーナ群３０Ａ、第２バーナ群３０Ｂ、および第３バーナ群３０Ｃへの燃料ガスの供給が遮断される。切換ガス電磁弁３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃのそれぞれの開弁または閉弁を切り換えることで、第１バーナ群３０Ａ、第２バーナ群３０Ｂ、および第３バーナ群３０Ｃの燃焼範囲を切り換えることができる。

【0033】

給湯装置１は、第１ガスバーナ２での燃焼範囲を３段階に切換可能である。最も燃焼量が低い（最も燃焼範囲が小さい）第１範囲Ｒ１は、第１バーナ群３０Ａを燃焼させ、第２バーナ群３０Ｂ、第３バーナ群３０Ｃを燃焼させない燃焼範囲である。第１範囲Ｒ１よりも燃焼量が高い（第１範囲Ｒ１よりも燃焼範囲が大きい）第２範囲Ｒ２は、第１バーナ群３０Ａと第２バーナ群３０Ｂを燃焼させ、第３バーナ群３０Ｃを燃焼させない燃焼範囲である。第２範囲Ｒ２よりも燃焼量が高い（第２範囲Ｒ２よりも燃焼範囲が大きい）第３範囲Ｒ３は、最も燃焼量が高く（最も燃焼範囲が大きく）、第１バーナ群３０Ａ、第２バーナ群３０Ｂ、第３バーナ群３０Ｃを全て燃焼させる燃焼範囲である。

【0034】

図２のように、第１範囲Ｒ１における最大燃焼量Ｑ１ｍａｘ（第１範囲Ｒ１の上限値）は、第２範囲Ｒ２における最小燃焼量Ｑ２ｍｉｎ（第２範囲Ｒ２の下限値）より高い。第２範囲Ｒ２における最大燃焼量Ｑ２ｍａｘ（第２範囲Ｒ２の上限値）は、第３範囲Ｒ３における最小燃焼量Ｑ３ｍｉｎ（第３範囲Ｒ３の下限値）より高い。図２のように、燃焼範囲と、その燃焼範囲内での燃焼量に応じてファン３１の回転数が予め設定されている。コントローラ２８は、燃焼範囲と燃焼量とに基づいて、設定された回転数でファン３１を回転する。燃焼量の単位は、例えば、kcal/hである。

【0035】

図１のように、給湯装置１は、第１ガスバーナ２の近傍に、第１ガスバーナ２に点火するための点火プラグ３６が設けられている。給湯装置１は、点火プラグ３６に高電圧を印加して火花放電を生じさせるイグナイタ（図示略）が設けられている。

【0036】

図１に示すように、給湯装置１は、入水温度センサ４１、流量センサ４２、水量調整弁４３、および出湯温度センサ４４が設けられている。入水温度センサ４１は、入水管４を流れる水の温度（入水温度）を検出する。入水温度センサ４１は、入水温度検出部の一例に相当する。流量センサ４２は、入水管４を流れる水の流量（入水流量）を検出する。流量センサ４２は、流量検出部の一例に相当する。給湯装置１において浴槽２０に向けて湯水が供給されていない場合(出湯管６から浴槽２０に向かう経路での電磁弁が遮断されている場合)、入水流量は、出湯管６からの出湯流量に相当する。水量調整弁４３は、入水管４に供給される水の流量を調節する。出湯温度センサ４４は、出湯管６から供給される湯の温度（出湯温度）を検知する。出湯温度センサ４４は、出湯温度検出部の一例に相当する。

【0037】

熱交換器８は、第１ガスバーナ２でのガスの燃焼によって生じた燃焼排気の熱を、熱交換器８内を通る水に伝達する。熱交換器８は、一次熱交換器９及び二次熱交換器１０を備えており、一次熱交換器９は、第１ガスバーナ２の燃焼排気経路の上流側に配置され、二次熱交換器１０は、燃焼排気経路の下流側に配置されている。給湯側伝熱管部１１は、第１伝熱管部１２及び第３伝熱管部１３を備えており、第１伝熱管部１２は二次熱交換器１０に備えられており、第３伝熱管部１３は一次熱交換器９に備えられている。入水管４の下流側には、二次熱交換器１０の第１伝熱管部１２が接続されており、第１伝熱管部１２の下流側には、第１連結管１５が接続されている。第１連結管１５の下流側には、一次熱交換器９の第３伝熱管部１３が接続されており、第３伝熱管部１３の下流側には、出湯管６が接続されている。

【0038】

熱交換器８は、一次熱交換器９によって燃焼排気の顕熱を回収した後、二次熱交換器１０によって潜熱を回収するように機能する。具体的には、一次熱交換器９は、第３伝熱管部１３内を通る水に対して第１ガスバーナ２で発生した燃焼排気に含まれる燃焼熱を伝熱し、顕熱の熱エネルギーを通水に伝達する形で熱交換する。また、二次熱交換器１０は、第１伝熱管部１２内を通る水に対し、第１ガスバーナ２で発生した燃焼排気が一次熱交換器９を通過した後の燃焼熱を伝熱し、潜熱の熱エネルギーを通水に伝達するように熱交換する。

【0039】

また、給湯装置１は、第２ガスバーナ１０２、往き配管１０４、戻り配管１０６、第２連結管１１５などを備えており、上述した熱交換器８を利用して風呂の追い炊き等を行う機能を有する。第２ガスバーナ１０２（風呂バーナ）は、燃焼ガスを燃焼させて燃焼排気（排気ガス）を発生させる部分である。往き配管１０４は、入口１１６を介して浴槽２０側からの水を熱交換器８へと導く経路である。戻り配管１０６は、熱交換器８からの水を、出口１１８を介して浴槽２０側へと導く経路である。上述した熱交換器８は、往き配管１０４と戻り配管１０６との間に介在する風呂側伝熱管部１１１を備えており、風呂側伝熱管部１１１の内部を通る水に対して第２ガスバーナ１０２での燃焼によって生じた熱を伝えるように機能する。

【0040】

風呂側伝熱管部１１１は、第２伝熱管部１１２及び第４伝熱管部１１３を備えており、第２伝熱管部１１２は二次熱交換器１０に備えられており、第４伝熱管部１１３は一次熱交換器９に備えられている。往き配管１０４の下流側には、二次熱交換器１０の第２伝熱管部１１２が接続されており、第２伝熱管部１１２の下流側には、第２連結管１１５が接続されている。第２連結管１１５の下流側には、一次熱交換器９の第４伝熱管部１１３が接続されており、この伝熱管部の下流側には、戻り配管１０６が接続されている。

【0041】

上述した一次熱交換器９は、第４伝熱管部１１３内を通る水に対して第２ガスバーナ１０２で発生した燃焼排気に含まれる燃焼熱を伝熱し、顕熱の熱エネルギーを通水に伝達する形で熱交換する。また、二次熱交換器１０は、第２伝熱管部１１２内を通る水に対し、第２ガスバーナ１０２で発生した燃焼排気が一次熱交換器９を通過した後の燃焼熱を伝熱し、潜熱の熱エネルギーを通水に伝達するように熱交換する。

【0042】

また、給湯装置１は、ドレン配管２２及び中和器２４を備える。ドレン配管２２は、上流側が二次熱交換器１０のドレン継手２６（図３参照）に接続されており、下流側が中和器２４に接続されている。二次熱交換器１０において潜熱の回収によって生じたドレンは、ドレン継手２６を介して二次熱交換器１０の外部に排出され、ドレン配管２２を通じて中和器２４に送られる。

【0043】

また、給湯装置１は、制御装置としてのコントローラ２８を備える。コントローラ２８は、例えば、公知のマイクロコンピュータ等として構成されており、給湯装置１に設けられた様々なセンサからの信号を取得可能に構成されており、給湯装置１に設けられた様々なアクチュエータを制御し得る構成となっている。例えば、給湯装置１は、図示しない通水センサによって入水管４内の通水を検知した場合に、第１ガスバーナ２を動作させて湯を生成することを行う。別の例として、給湯装置１は、図示しない通水センサによって往き配管１０４内の通水を検知した場合に、第２ガスバーナ１０２を動作させて風呂の追い炊き等を行う。給湯装置１は、図示しない給湯リモコン（リモートコントローラ）を備えている。コントローラ２８は、「出湯温度設定部」の一例に相当し、給湯リモコンなどの操作部に対するユーザの操作（例えば、所望の出湯温度を入力する操作等）に基づいて、出湯管６を流れる湯の温度（設定温度、目標温度）を設定するように機能する。コントローラ２８（出湯温度設定部）は、操作部による入力やその他の情報入力によって設定温度が入力された場合に、設定された出湯温度を記憶しておく機能を有する。

【0044】

コントローラ２８は、「制御部」の一例に相当し、入水流量（以下、入水量ともいう）Ｗと、入水温度Ｔｉと、設定温度Ｔｓと、出湯温度Ｔｏと、に基づいて第１ガスバーナ２の燃焼量を制御するための制御量を算出するように機能する。入水流量（入水量）Ｗの単位は、例えば、l/minである。入水温度Ｔｉの単位は、例えば℃である。設定温度Ｔｓの単位は、例えば℃である。出湯温度Ｔｏの単位は、例えば℃である。制御量の単位は、例えば、kcal/hである。ｎ回目の演算で算出される制御量をＦ_ｎ（kcal/h）とした場合、制御量Ｆ_ｎは、Ｆ_ｎ＝ＦＦ＋ＦＢ_ｎによって決定することができる。なお、ＦＦは、フィードフォワード制御量であり、ＦＢ_ｎは、ｎ回目の演算で算出されるフィードバック制御量である。フィードフォワード制御量の単位は、例えば、kcal/hである。フィードバック制御量の単位は、例えば、kcal/hである。本実施形態では、コントローラ２８（制御部）は、制御量の算出を繰り返し行い、制御量を算出する毎に制御量に基づいて燃焼量を決定する。例えば、ｎ回目の演算で制御量Ｆ_ｎを算出した場合、制御量Ｆ_ｎに基づいてｎ回目の演算に基づく燃焼量Ｑ_ｎを決定する。

【0045】

コントローラ２８は、「切替部」の一例に相当し、制御量の算出結果に基づいて燃焼量を決定し、決定された燃焼量に基づいて第１ガスバーナ２において燃料が供給される燃焼範囲を複数の範囲において切り替えるように機能する。なお、制御量に基づいて燃焼量を決定する方法は後に詳述される。具体的には、コントローラ２８は、切換ガス電磁弁３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃを制御し、各バーナ群３０Ａ～３０Ｃのうち、燃料が供給されるバーナ群を切り替えることによって第１ガスバーナ２の燃焼範囲を、第１範囲Ｒ１、第２範囲Ｒ２、第３範囲Ｒ３のいずれかに切り替える。例えば、コントローラ２８は、切換ガス電磁弁３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃを制御することで、第１ガスバーナ２の燃焼範囲を第１範囲Ｒ１及び第２範囲Ｒ２の一方から他方に切り替えることができ、第１ガスバーナ２の燃焼範囲を第２範囲Ｒ２及び第３範囲Ｒ３の一方から他方に切り替えることができる。

【0046】

コントローラ２８は、第１ガスバーナ２が第１範囲Ｒ１で燃焼を継続している間、周期的に繰り返し算出される燃焼量が最大燃焼量Ｑ１ｍａｘ（第１範囲Ｒ１の上限値）以下で継続する場合、第１ガスバーナ２の燃焼範囲を第１範囲Ｒ１で維持しつつ、算出される燃焼量で第１ガスバーナ２を燃焼させるように制御する。コントローラ２８は、第１ガスバーナ２が第１範囲Ｒ１で燃焼を継続しているときに、算出される燃焼量が最大燃焼量Ｑ１ｍａｘ（第１範囲Ｒ１の上限値）を超えた場合、予め定められた制限条件が成立していなければ、燃焼範囲を第１範囲Ｒ１から第２範囲Ｒ２に切り替える。

【0047】

コントローラ２８は、第１ガスバーナ２が第２範囲Ｒ２で燃焼を継続している間、周期的に繰り返し算出される燃焼量が最大燃焼量Ｑ２ｍａｘ（第２範囲Ｒ２の上限値）以下であり最小燃焼量Ｑ２ｍｉｎ（第２範囲Ｒ２の下限値）以上である場合、第１ガスバーナ２の燃焼範囲を第２範囲Ｒ２で維持しつつ、算出される燃焼量で第１ガスバーナ２を燃焼させるように制御する。コントローラ２８は、第１ガスバーナ２が第２範囲Ｒ２で燃焼を継続しているときに算出される燃焼量が最大燃焼量Ｑ２ｍａｘ（第２範囲Ｒ２の上限値）を超えた場合、予め定められた制限条件が成立していなければ、燃焼範囲を第２範囲Ｒ２から第３範囲Ｒ３に切り替える。コントローラ２８は、第１ガスバーナ２が第２範囲Ｒ２で燃焼を継続しているときに算出される燃焼量が最小燃焼量Ｑ２ｍｉｎ（第２範囲Ｒ２の下限値）を下回った場合、予め定められた制限条件が成立していなければ、燃焼範囲を第２範囲Ｒ２から第１範囲Ｒ１に切り替える。

【0048】

コントローラ２８は、第１ガスバーナ２が第３範囲Ｒ３で燃焼を継続している間、繰り返し算出される燃焼量が最小燃焼量Ｑ３ｍｉｎ（第３範囲Ｒ３の下限値）以上である場合、第１ガスバーナ２の燃焼範囲を第３範囲Ｒ３で維持しつつ、算出される燃焼量で第１ガスバーナ２を燃焼させるように制御する。コントローラ２８は、第１ガスバーナ２が第３範囲Ｒ３で燃焼を継続しているときに算出される燃焼量が最小燃焼量Ｑ３ｍｉｎ（第３範囲Ｒ３の下限値）を下回った場合、予め定められた制限条件が成立していなければ、燃焼範囲を第３範囲Ｒ３から第２範囲Ｒ２に切り替える。

【0049】

このように、コントローラ２８は、第１ガスバーナ２を所定の燃焼範囲で燃焼させているときに、周期的に繰り返し算出される燃焼量が当該燃焼範囲の上限値以下であり下限値以上である場合、第１ガスバーナ２の燃焼範囲を当該燃焼範囲で維持しつつ、算出される燃焼量で第１ガスバーナ２を燃焼させるように制御する。コントローラ２８は、第１ガスバーナ２が当該燃焼範囲で燃焼を継続しているときに算出される燃焼量が当該燃焼範囲の上限値を超えた場合、予め定められた制限条件が成立していなければ、ガスの燃焼の範囲を当該燃焼範囲から当該燃焼範囲よりも１段階大きい燃焼範囲に切り替える。コントローラ２８は、第１ガスバーナ２が当該燃焼範囲で燃焼を継続しているときに算出される燃焼量が当該燃焼範囲の下限値を下回った場合、予め定められた制限条件が成立していなければ、ガスの燃焼の範囲を当該燃焼範囲から当該燃焼範囲よりも１段階小さい燃焼範囲に切り替える。なお、いずれかの燃焼範囲（例えば第１範囲Ｒ１）に下限値が設定されていなくてもよく、この場合、この燃焼範囲（例えば第１範囲Ｒ１）での燃焼中には、常に下限値以上であるとすればよい。また、いずれかの燃焼範囲（例えば第３範囲Ｒ３）に上限値が設定されていなくてもよく、この場合、この燃焼範囲（例えば第３範囲Ｒ３）での燃焼中には、常に上限値以下であるとすればよい。

【0050】

コントローラ２８は、「フィードフォワード制御部」の一例に相当する。コントローラ２８は、入水流量（入水量）Ｗと、入水温度Ｔｉと、設定温度Ｔｓと、に基づいて、フィードフォワード制御量ＦＦを算出するように機能する。フィードフォワード制御量ＦＦを求めるためのフィードフォワード演算は、特開平９－１１３０３１号公報などに開示される公知の方法に基づいて行うこともでき、後述の数１の式によって算出してもよい。なお、以下で説明される代表例では、数１の式によってフィードフォワード制御量ＦＦが算出される。

【0051】

【数1】

【0052】

数１において、ＦＦは、フィードフォワード制御量である。Ｔｓは、設定温度であり、Ｔｉは、入水温度であり、Ｗは入水量である。ηは熱効率であり、予め定められた既知の値である。熱効率の単位は、例えば、（％）である。数１において「６０」の数値は、係数であり、他の固定値Ａに置き換えてられてもよい。

【0053】

コントローラ２８は、「フィードバック制御部」の一例に相当し、設定温度Ｔｓと、出湯温度センサ４４によって検出される出湯温度Ｔｏと、に基づいてフィードバック制御量ＦＢ_ｎを算出する。具体的には、設定温度Ｔｓと出湯温度Ｔｏとの偏差（Ｔｓ－Ｔｏ）に基づいて、その偏差（Ｔｓ－Ｔｏ）を小さくするようにフィードバック制御量を算出する。フィードバック制御量を求めるためのフィードバック演算は、公知のＰＩ方式の演算であってもよく、ＰＤ方式の演算であってもよく、ＰＩＤ方式の演算であってもよい。例えば、フィードバック演算は、特開平８－１４５４０号公報などに開示される公知の方法によって行うこともでき、後述の数２、数３の式によって算出してもよい。以下で説明される代表例では、ｎ回目の演算でのフィードバック制御量ＦＢ_ｎが数２、数３の式によって算出される。

【0054】

【数2】

【0055】

【数3】

【0056】

数２において、ＦＢ_ｎは、ｎ回目の演算においてフィードバック演算で算出されるフィードバック制御量である。ＦＢ_ｎ－１は、ｎ－１回目の演算においてフィードバック演算で算出されるフィードバック制御量である。ｎ－１回目の演算において所定の補正条件が成立していない場合（後述の補正値α_ｎ－１が算出されていない場合）には、ＦＢ_ｎ－１は、ｎ－１回目の演算においてフィードバック演算で算出されるフィードバック制御量である。ｎ－１回目の演算において所定の補正条件が成立している場合（後述の補正値α_ｎ－１が算出されている場合）には、ＦＢ_ｎ－１は、数４の式のように補正値α_ｎ－１に置き換えられる。補正条件及び補正値の算出方法については後述される。Ｗperは、ｎ－１回目の演算時の入水量と、ｎ回目の演算時の入水量とを比較したときの水量変化率（％）であり、ｎ－１回目の演算時の入水量に対するｎ回目の演算時の入水量の割合を示す値である。ＦＢ_ｎ－１×Ｗperの値は、基準制御量の一例に相当する。Ｋｐは比例ゲインであり、Ｋｄは、微分ゲインであり、Ｋｉは、積分ゲインである。ΔＦＢは、Ｔｓ－Ｔｏを偏差とするＰＩＤ演算によって算出されるＰＩＤ演算値であり、増減値の一例に相当する。Ｔｓ－Ｔｏを偏差とするＰＩＤ演算は、公知の方法を用いることができる。コントローラ２８（制御部）は、ｎ回目の演算において今回の制御量Ｆ_ｎを算出する際に、所定のフィードバック演算方式（例えば数３を用いたフィードバック演算方式）に従い、設定温度Ｔｓと出湯温度Ｔｏとの差に基づいて出湯温度Ｔｏを設定温度Ｔｓに近づけるための増減値ΔＦＢを算出する。そして、コントローラ２８（制御部）は、上記の数２の式により、前回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎ－１に基づく基準制御量（ＦＢ_ｎ－１×Ｗper）と、増減値ΔＦＢと、を加算した値に基づいて今回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎを算出する。なお、以下の説明の代表例では、基準制御量（ＦＢ_ｎ－１×Ｗper）と増減値ΔＦＢとを加算した加算値が今回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎとされるが、加算値に対して所定の係数を乗じたり、他の加算値を加えたりして補正して今回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎを決定してもよい。

【0057】

（給湯装置の燃焼制御）
以下の説明は、給湯装置１による燃焼制御に関する。図３の制御は、給湯装置１においてコントローラ２８によって実行される制御である。給湯装置１は、点火操作がなされた場合に第１ガスバーナ２を点火させて燃焼を開始することで、図２、図３で説明される燃焼制御を開始する。

【0058】

コントローラ２８は、予め定められた制限条件が成立した場合に、燃焼範囲の切り替えの禁止を含む制限動作を行う。制限動作には、燃焼範囲の切り替えの禁止の他の制御が含まれていてもよい。例えば、制限動作には、設定温度の変更の禁止などの制御が含まれていてもよく、現在の燃焼範囲で定められた上限値を超える燃焼量での燃焼を禁止する制御や、現在の燃焼範囲で定められた下限値を下回る燃焼量での燃焼を禁止する制御などが含まれていてもよい。

【0059】

予め定められた制限条件が成立した場合とは、例えば、「制御量の算出結果が所定条件を満たす場合において、燃焼範囲を複数の範囲において所定の順序で切り替える条件が成立した場合」である。所定条件を満たす場合とは、例えば、「フィードフォワード制御量が所定の安定条件を満たす場合」である。例えば、制限条件が成立した場合とは、制御量（フィードフォワード制御量）の算出結果が所定条件を満たす場合において、第１ガスバーナ２での燃焼範囲を第１範囲Ｒ１、第２範囲Ｒ２、第１範囲Ｒ１の順に切り替える条件が成立した場合、又は、第２範囲Ｒ２、第１範囲Ｒ１、第２範囲Ｒ２の順に切り替える条件が成立した場合である。或いは、制限条件が成立した場合とは、制御量（フィードフォワード制御量）の算出結果が所定条件を満たす場合において、第１ガスバーナ２での燃焼範囲を第２範囲Ｒ２、第３範囲Ｒ３、第２範囲Ｒ２の順に切り替える条件が成立した場合、又は、第３範囲Ｒ３、第２範囲Ｒ２、第３範囲Ｒ３の順に切り替える条件が成立した場合であってもよい。

【0060】

図３の制御では、まず、コントローラ２８は、ステップＳ１１において、フィードフォワード制御量が安定状態であるか否か判断する。すなわち、コントローラ２８は、算出したフィードフォワード制御量ＦＦが安定条件を満たすか否か判断する。安定条件の成立とは、フィードフォワード制御量ＦＦを複数回サンプリングした場合の最大値及び最小値が、直近の複数回のサンプリングの平均値に基づいて定められる制限範囲内となる場合である。安定条件は、例えば、下記（１）式を満たす場合に成立する。コントローラ２８は、上述のように、各周期において、入水流量（入水量）Ｗと入水温度Ｔｉと設定温度Ｔｓとに基づき、第１ガスバーナ２での燃焼量を決定するための要素となるフィードフォワード制御量ＦＦを算出する。具体的には、コントローラ２８は、所定周期（例えば１００ミリ秒の周期）でフィードフォワード制御量ＦＦを算出（サンプリング）し、更に、フィードフォワード制御量ＦＦを算出する毎に、直近の所定回数（例えば、直近の１０回）のフィードフォワード制御量（ＦＦｄａｔｅ）を特定し、これら所定回数のフィードフォワード制御量（ＦＦｄａｔｅ）の中から最大値（ＦＦｄａｔｅの最大値）および最小値（ＦＦｄａｔｅの最小値）を特定し、上記所定回数のフィードフォワード制御量（ＦＦｄａｔｅ）の中から上記最大値および上記最小値を除いた残りのフィードフォワード制御量の平均値を、ＦＦｄａｔｅの平均値（第１データ）として算出する。そして、コントローラ２８は、直近の所定回数のフィードフォワード制御量（ＦＦｄａｔｅ）について、下記（１）式が成立しているか否か判断する。
｜ＦＦｄａｔｅの最大値－ＦＦｄａｔｅの最小値｜＜ＦＦｄａｔｅの平均値×１０％ …（１）式

【0061】

すなわち、コントローラ２８は、直近の所定回数のフィードフォワード制御量（例えば、過去１０回分算出したフィードフォワード制御量ＦＦ）のうち最大値（ＦＦｄａｔｅの最大値）と最小値（ＦＦｄａｔｅの最小値）の差分の絶対値が、上記ＦＦｄａｔｅの平均値に対する１０％の値よりも小さい場合に、安定条件を満たすと判断し、そうでない場合に、安定条件を満たさないと判断する。安定条件を満たす場合は、制御量の算出結果が所定条件を満たす場合の一例に相当し、安定条件を満たさない場合は、制御量の算出結果が所定条件を満たさない場合の一例に相当する。コントローラ２８は、（１）式が成立していない場合（ステップＳ１１でＮｏ）、（１）式が成立していると判断するまで、ステップＳ１１の処理を繰り返し行う。一方で、コントローラ２８は、（１）式が成立していると判断する場合（ステップＳ１１でＹｅｓ）、ステップＳ１２に進む。

【0062】

上述の代表例では、（１）式が成立している場合が安定条件を満たす場合の一例に相当し、（１）式が成立していない場合が安定条件を満たさない場合の一例に相当したが、この例に限定されない。例えば、｜ＦＦｄａｔｅの最大値－ＦＦｄａｔｅの最小値｜が所定値以下である場合が安定条件を満たし、そうでない場合が安定条件を満たさないとしてもよい。或いは、上記所定回数のフィードフォワード制御量の分散又は標準偏差が所定の数値条件を満たす場合に、安定条件を満たし、そうでない場合が安定条件を満たさないとしてもよい。

【0063】

コントローラ２８は、ステップＳ１２で、第１ガスバーナ２の燃焼範囲が特定の燃焼範囲間で変化するか否か判断する。以下の説明では、「特定の燃焼範囲間での変化」は、例えば、第１ガスバーナ２の燃焼範囲が第１範囲Ｒ１、第２範囲Ｒ２、第１範囲Ｒ１の順、又は第２範囲Ｒ２、第１範囲Ｒ１、第２範囲Ｒ２の順に切り替わることである。但し、この例に限定されるわけではなく、第１ガスバーナ２の燃焼範囲が第２範囲Ｒ２、第３範囲Ｒ３、第２範囲Ｒ２の順、又は第３範囲Ｒ３、第２範囲Ｒ２、第３範囲Ｒ３の順に切り替わることであってもよい。或いは、第１ガスバーナ２の燃焼範囲が第１範囲Ｒ１、第２範囲Ｒ２、第１範囲Ｒ１、第２範囲Ｒ２の順、又は第２範囲Ｒ２、第１範囲Ｒ１、第２範囲Ｒ２、第１範囲Ｒ１の順に切り替わることであってもよい。なお、第１ガスバーナ２の燃焼範囲が特定の燃焼範囲間で変化したか否かの判断は、所定時間内に特定の燃焼範囲間で変化したか否かを判断してもよい。

【0064】

コントローラ２８は、第１ガスバーナ２の燃焼範囲が特定の燃焼範囲間で変化していないと判断する場合（ステップＳ１２でＮｏ）、再びステップＳ１１の処理を行う。一方で、コントローラ２８は、第１ガスバーナ２の燃焼範囲が特定の燃焼範囲間で変化したと判断する場合（ステップＳ１２でＹｅｓ）、ステップＳ１３に進む。

【0065】

コントローラ２８は、ステップＳ１３で、最新のフィードフォワード制御量ＦＦ（最後に算出した今回のフィードフォワード制御量（現在のフィードフォワード制御量）ＦＦ）、および直近の所定回数のフィードフォワード制御量（例えば、今回のフィードフォワード制御量を含む過去１０回分のフィードフォワード制御量（ＦＦｄａｔｅ）を記録する。

【0066】

コントローラ２８は、続くステップＳ１４で、第１ガスバーナ２の燃焼範囲が特定の燃焼範囲間で切り替わることを禁止する。具体的には、コントローラ２８は、現在の燃焼範囲が第１範囲Ｒ１又は第２範囲Ｒ２のいずれかである場合、制限条件が成立した場合には、第１ガスバーナ２における燃焼の範囲を第１範囲Ｒ１及び第２範囲Ｒ２の一方から他方へ切り替えることを禁止するように制限動作を行う。このような制限動作は、通常時に第１範囲Ｒ１及び第２範囲Ｒ２の一方から他方へ切り替わる条件が成立した場合でも行われ、例えば、第１範囲Ｒ１での燃焼中に、算出された燃焼量が第１範囲Ｒ１の上限値以上となった場合でも、第２範囲Ｒ２への切り替えを禁止する。同様に、第２範囲Ｒ２での燃焼中に、算出された燃焼量が第２範囲Ｒ２の下限値以下となった場合でも、第２範囲Ｒ２への切り替えを禁止する。これにより、給湯装置１は、燃焼範囲の切り替えのハンチングが発生することを防ぐことができる。コントローラ２８は、ステップＳ１４の処理を行う場合、次に終了条件が成立するまで、燃焼範囲の切り替えの禁止する制御を継続する。

【0067】

コントローラ２８は、ステップＳ１４において、燃焼範囲の切り替えの禁止する制御に加えて、燃焼量を制限する制御を開始する。コントローラ２８は、ステップＳ１４の処理において、燃焼量を制限する制御を開始した場合、次に終了条件が成立するまでの間、燃焼量を制限する制御を継続する。

【0068】

コントローラ２８（制御部）は、少なくとも給湯動作がなされている間、制御量Ｆ_ｎの算出を繰り返し行い、制御量Ｆ_ｎを算出する毎に燃焼量Ｑ_ｎを決定する。具体的には、コントローラ２８（制御部）は、各周期において制御量Ｆ_ｎを算出し、予め定められた制限条件（燃焼量の制限条件）が成立している周期では、当該周期で算出された制御量Ｆ_ｎをそのまま燃焼量とするのではなく、当該周期で算出された制御量Ｆ_ｎを所定の制限方式で制限した値を燃焼量とする。

【0069】

コントローラ２８は、予め定められた上記制限条件が成立している周期では、フィードフォワード制御量ＦＦとフィードバック制御量ＦＢ_ｎの和を制御量Ｆ_ｎとし、この制御量Ｆ_ｎを燃焼量Ｑ_ｎとする。一方、コントローラ２８は、予め定められた上記制限条件が成立している周期では、演算によって得られた制御量Ｆ_ｎが所定の上限値（現在の燃焼範囲の上限値）を超える場合、燃焼量Ｑ_ｎを上記上限値（現在の燃焼範囲の上限値）とするように制限した形で燃焼量Ｑ_ｎを決定する。同様に、コントローラ２８は、予め定められた制限条件が成立している周期では、演算によって得られた制御量Ｆ_ｎが所定の下限値（現在の燃焼範囲の下限値）を下回る場合、燃焼量Ｑ_ｎを上記下限値（現在の燃焼範囲の下限値）とするように制限した形で燃焼量Ｑ_ｎを決定する。換言すれば、コントローラ２８は、予め定められた上記制限条件が成立している周期では、当該周期に算出されたフィードフォワード制御量ＦＦとフィードバック制御量ＦＢ_ｎの和が所定の上限値以下となるように又は所定の下限値以上となるようにフィードバック制御量を修正した形で燃焼量を決定する。このような制御を行うことで、上記制限条件（燃焼量の制限条件）が成立している周期では、燃焼量が上限値以下又は下限値以下に制限される。一方で、コントローラ２８（制御部）は、上記制限条件（燃焼量の制限条件）が成立していない周期では、当該周期で算出された制御量Ｆ_ｎをそのまま燃焼量Ｑ_ｎとして用いることができる。

【0070】

更に、本実施形態では、上記制限条件（燃焼量の制限条件）が成立している周期では、算出された制御量が上限値（現在の燃焼範囲の上限値）よりも大きい第２上限値（現在の燃焼範囲の上限値よりも大きい第２上限値）を超える場合に制御量を第２上限値以下とするようにフィードバック制御量を補正した補正値を算出する処理を行う。この場合の補正値は、算出された前回のフィードフォワード制御量を第２上限値（現在の燃焼範囲の上限値よりも大きい第２上限値）から減じた値である。前回の演算で算出される制御量がＦ_ｎ－１であり、上限値がＭａ１であり、第２上限値がＭｂ１である場合、Ｍｂ１＞Ｍａ１、Ｆ_ｎ－１＞Ｍｂ１である場合に得られる補正値α_ｎ－１は、Ｍｂ１－ＦＦ_ｎ－１＝α_ｎ－１とすることができる。ＦＦ_ｎ－１は、前回の制御量Ｆ_ｎ－１の算出の際に算出されるフィードフォワード制御量ＦＦである。

【0071】

同様に、上記制限条件（燃焼量の制限条件）が成立している周期では、算出された制御量が下限値（現在の燃焼範囲の下限値）よりも小さい第２下限値（現在の燃焼範囲の下限値よりも小さい第２下限値）を下回る場合に、制御量を第２下限値以上とするようにフィードバック制御量を補正した補正値を算出する処理を行う。この場合の補正値は、第２下限値（現在の燃焼範囲の下限値よりも小さい第２下限値）から、算出された前回のフィードフォワード制御量を減じた値である。前回の演算で算出される制御量がＦ_ｎ－１であり、下限値がＭｃ１であり、第２下限値がＭｄ１である場合、Ｍｄ１＜Ｍｃ１、Ｆ_ｎ－１＜Ｍｄ１である場合に得られる補正値α_ｎ－１は、Ｍｄ１－ＦＦ_ｎ－１＝α_ｎ－１とすることができる。ＦＦ_ｎ－１は、前回の制御量Ｆ_ｎ－１の算出の際に算出されるフィードフォワード制御量ＦＦである。

【0072】

いずれの場合でも、前回の燃焼量Ｑ_ｎ－１の算出の際にこのような補正値α_ｎ－１が算出された場合、今回の制御量Ｆ_ｎ（ＦＦ＋ＦＢ_ｎ）の算出の際に、数３における前回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎ－１に代えて補正値α_ｎ－１を用い、この補正値α_ｎ－１に基づいて基準制御量（α_ｎ－１×Ｗper）を決定する。例えば、前回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎ－１を補正した形で上述のように得られる補正値がα_ｎ－１である場合、以下の数４の式に基づいて今回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎを算出する。

【0073】

【数4】

【0074】

例えば、コントローラ２８は、第１ガスバーナ２での燃焼範囲が第１範囲Ｒ１である場合において、上記制限条件が成立している場合には、燃焼範囲を第１範囲Ｒ１から第２範囲Ｒ２へ切り替える制御を禁止する。それとともに、コントローラ２８は、制御量（フィードフォワード制御量とフィードバック制御量との和）が、第１範囲Ｒ１での燃焼量の最大値（最大燃焼量Ｑ１ｍａｘ）の１００％の値（第１範囲Ｒ１での上限値）以下となるように、フィードバック制御量を減少させて燃焼量を決定する。つまり、この場合、制御量が第１範囲Ｒ１での上限値未満である場合には、制御量を燃焼量とし、制御量が第１範囲Ｒ１での上限値以上である場合には、第１範囲Ｒ１での上限値（第１範囲Ｒ１での燃焼量の最大値）を燃焼量とする。この場合、給湯装置１は、第１ガスバーナ２での燃焼範囲が第１範囲Ｒ１であるときに、燃焼範囲を第１範囲Ｒ１から第２範囲Ｒ２へ切り替えることを禁止することができ、更に、算出された制御量が、第１範囲Ｒ１での上限値を超える場合には、燃焼量を第１範囲Ｒ１での上限値とするように制限することができる。更に、コントローラ２８は、制御量（フィードフォワード制御量とフィードバック制御量との和）が、第１範囲Ｒ１での第２上限値（例えば、第１範囲Ｒ１での燃焼量の最大値（最大燃焼量Ｑ１ｍａｘ）の１１０％の値）を超える場合、この値（第１範囲Ｒ１での第２上限値）に基づいて補正値を決定し、この補正値を、次回の燃焼量の算出の際に、ＦＢ_ｎ－１の代わりのα_ｎ－１として用いることができる。

【0075】

また、例えば、コントローラ２８は、第１ガスバーナ２での燃焼範囲が第２範囲Ｒ２である場合において、上記制限条件が成立している場合には、燃焼範囲を第２範囲Ｒ２から第１範囲Ｒ１へ切り替える制御を禁止する。それとともに、コントローラ２８は、制御量（フィードフォワード制御量とフィードバック制御量との和）が、第２範囲Ｒ２での燃焼量の最小値（最小燃焼量Ｑ２ｍｉｎ）の１００％の値（第２範囲Ｒ２での下限値）よりも小さい場合には、この最小値以上に大きくなるように、フィードバック制御量を増加させて燃焼量を決定する。つまり、この場合、制御量が第２範囲Ｒ２での下限値以下である場合には、第２範囲Ｒ２での下限値（第２範囲Ｒ２での燃焼量の最小値）を燃焼量とする。この場合、給湯装置１は、第１ガスバーナ２での燃焼範囲を第２範囲Ｒ２から第１範囲Ｒ１へ切り替えることを禁止することができ、算出された制御量が、第２範囲Ｒ２での下現値を下回る場合には、燃焼量を第２範囲Ｒ２での下限値に制限することができる。更に、コントローラ２８は、制御量（フィードフォワード制御量とフィードバック制御量との和）が、第２範囲Ｒ２での第２下限値（第２範囲Ｒ２での燃焼量の最小値（最小燃焼量Ｑ２ｍｉｎ）の９０％の値）を下回る場合、この値（第２範囲Ｒ２での第２下限値）に基づいて補正値を決定し、この補正値を、次回の燃焼量の算出の際に、ＦＢ_ｎ－１の代わりのα_ｎ－１として用いることができる。

【0076】

このように、制限条件が成立し、燃焼範囲の切り替えの禁止を含む制限動作が行われる場合、燃焼範囲の切り替えが生じるような制御量が不要となる。そこで、給湯装置１は、フィードフォワード制御量とフィードバック制御量との和が所定の上限値未満となるように又は所定の下限値を超えるようにフィードバック制御量を制限する。これにより、燃焼範囲の切り替えに伴う燃焼量の大きな変化を生じさせるような制御を抑制することができる。

【0077】

更に、前回の燃焼量の算出の際に補正値α_ｎ－１が算出された場合には、今回の制御量の算出の際に、前回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎ－１に代えて補正値α_ｎ－１に基づいて基準制御量を決定することができるため、演算によって得られた前回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎ－１が、上限値及び下限値を大きく逸脱するように決定する値である場合、今回の燃焼量の算出において今回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎを算出する際には、前回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎ－１をそのまま用いるのではなく、これに代えて補正値α_ｎ－１を用いて今回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎを算出することができる。しかも、補正値α_ｎ－１は、「制御量が上限値よりも大きい第２上限値を超える場合に制御量を第２上限値以下とするようにフィードバック制御量を補正した補正値を算出する処理、又は、制御量が下限値よりも小さい第２下限値を下回る場合に制御量を第２下限値以上とするようにフィードバック制御量を補正した補正値を算出する処理」によって得られる値であるため、上記上限値又は上記下限値に基づいて制限する場合よりも余裕を持たせることができ、過剰すぎる制限値になることを抑えることができる。

【0078】

コントローラ２８は、ステップＳ１４の後、続くステップＳ１５で、出湯温度センサ４４によって検知される出湯温度（出湯管６から供給される湯の温度）が安定状態にあるか否か判断する。例えば、コントローラ２８は、出湯温度が±０．５℃以上変化しない状態で３０秒間維持されているか否か判断する。コントローラ２８は、出湯温度が安定状態にあると判断する場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）、ステップＳ１６に進む。一方で、コントローラ２８は、出湯温度が安定状態にないと判断する場合（ステップＳ１５でＮｏ）、後述するステップＳ１８に進む。

【0079】

コントローラ２８は、ステップＳ１６で、下記（２）式を満たすか否か判断する。
｜出湯温度－設定温度｜＞許容温度差 …（２）式

【0080】

すなわち、コントローラ２８は、出湯温度センサ４４によって検出される出湯温度と、設定された出湯温度と、の差分の絶対値が、所定の許容温度差よりも大きいか否か判断する。許容温度差は、予め定められた固定値であり、例えば３℃などである。コントローラ２８は、上記（２）式を満たすと判断する場合、第１ガスバーナ２の燃焼範囲を特定の燃焼範囲に切り替える。例えば、コントローラ２８は、出湯温度が設定温度よりも３℃以上低いと判断する場合、第１ガスバーナ２の燃焼範囲を第１範囲Ｒ１から第２範囲Ｒ２に切り替える。例えば、コントローラ２８は、出湯温度が設定温度よりも３℃以上高いと判断する場合、第１ガスバーナ２の燃焼範囲を第２範囲Ｒ２から第１範囲Ｒ１に切り替える。コントローラ２８は、ステップＳ１６の後、再びステップＳ１４を行う。一方で、コントローラ２８は、上記（２）式を満たさないと判断する場合、後述するステップＳ１８に進む。例えば、コントローラ２８は、出湯温度と設定温度の差分が３℃よりも小さいと判断する場合、ステップＳ１８に進む。

【0081】

コントローラ２８は、制限条件の成立に応じて制限動作を開始した後（ステップＳ１４の後）、終了条件（下記（３）式）が成立した場合に制限動作の実行を解除する。まず、コントローラ２８は、ステップＳ１８で、下記（３）式を満たすか否か判断する。
｜最新のフィードフォワード制御量－ＦＦｄａｔｅ｜＞許容ＦＦ値変化量 …（３）式

【0082】

すなわち、コントローラ２８は、算出した最新のフィードフォワード制御量（所定のフィードフォワード制御値）と、ステップＳ１３で記録したＦＦｄａｔｅ（「第２データ」に相当）と、の差分の絶対値が、所定の許容ＦＦ値変化量（許容規定変化量）よりも大きいか否か判断する。ＦＦ値変化量は、例えば、過去１０回分算出したＦＦｄａｔｅ（ステップＳ１１で算出したＦＦｄａｔｅ）の平均値である。コントローラ２８は、上記（３）式を満たさないと判断する場合、再びステップＳ１５を行う。一方で、コントローラ２８は、上記（３）式を満たすと判断する場合、ステップＳ１９を行う。

【0083】

コントローラ２８は、ステップＳ１９で、ステップＳ１４で設定した第１ガスバーナ２の燃焼範囲の切り替え禁止状態を解除する。すなわち、コントローラ２８は、例えば、第１ガスバーナ２の燃焼範囲が第１範囲Ｒ１から第２範囲Ｒ２に切り替わること、および第２範囲Ｒ２から第１範囲Ｒ１に切り替わることを許可する。コントローラ２８は、ステップＳ１９の後、再びステップＳ１１を行う。なお、図３で示す制御は、例えば第１ガスバーナ２が消火されるまで継続して行われる。

【0084】

（本構成の効果）
上記の給湯装置１では、燃燃焼範囲の切り替えの禁止を含む制限動作を行うための条件として、コントローラ２８によって算出される第１ガスバーナ２の燃焼量を制御するための制御量が所定条件を満たすことが必要な構成である。そのため、給湯装置１は、第１ガスバーナ２の燃焼量を制御するための制御量に基づいて制限動作を行なうか否かを判断することができる。また、給湯装置１は、制限動作を行うための条件として、燃焼範囲が複数の範囲において所定の順序で切り替わることが必要な構成である。そのため、給湯装置１は、燃焼範囲を予め定めた所定の順序で切り替える場合に、制限動作を行なうようにすることができる。このように、給湯装置１は、ハンチングの発生を推測し得る状態を把握して、実際に行われる制御に基づいて制限動作を行うか否か判断することができる。したがって、給湯装置１は、ハンチングの発生をより確実に抑制することができる。

【0085】

上記の給湯装置１において、制限条件は、算出結果が所定条件を満たす場合において、燃焼範囲を第１範囲Ｒ１、第２範囲Ｒ２、第１範囲Ｒ１の順に切り替える条件が成立した場合、又は、第２範囲Ｒ２、第１範囲Ｒ１、第２範囲Ｒ２の順に切り替える条件が成立した場合である。コントローラ２８は、制限条件が成立した場合に、第１範囲Ｒ１及び第２範囲Ｒ２の一方から他方への切り替えを禁止するように制限動作を行う。これにより、少なくとも第１範囲Ｒ１と第１範囲Ｒ１よりも燃焼量の大きい第２範囲Ｒ２との間において、ハンチングの発生を推測し得る状態を把握して、ハンチングの発生をより確実に抑制することができる。

【0086】

上記の給湯装置１において、制限条件は、フィードフォワード制御量が所定の安定条件を満たす場合において、燃焼範囲を所定の順序で切り替える条件が成立した場合である。これにより、フィードフォワード制御量が所望の値となるときに所定の安定条件を満たすように設定することで、入水温度の急激な変化などの外的要因が少ない状態で燃焼範囲の切り替えを禁止することができる。

【0087】

上記の給湯装置１において、所定の安定条件は、フィードフォワード制御量を複数回サンプリングした場合の最大値及び最小値が、複数回のサンプリングの平均値に基づいて定められる制限範囲内となる場合である。これにより、所定の安定条件の成否を、フィードフォワード制御量の複数回サンプリングの値に基づいて判断することができる。そのため、給湯装置１は、フィードフォワード制御量が安定しているか否かをより精度良く把握することができる。

【0088】

上記の給湯装置１において、所定の安定条件は、フィードフォワード制御量とフィードバック制御量との和が所定範囲内となる場合である。これにより、燃焼量のフィードバック制御量にも基づいて、所定の安定条件の成否の判断を行うことができる。そのため、給湯装置１は、燃焼量のフィードバック制御を用いる構成において、制限条件の成否を、より精度良く判断することができる。

【0089】

上記の給湯装置１において、コントローラ２８は、制限条件の成立に応じて制限動作を開始した後、終了条件が成立した場合に制限動作の実行を解除する。これにより、制限動作を開始した後、制限動作の実行が不要である場合に、制限動作の実行を解除することができる。すなわち、燃焼範囲の切り替えが必要な状況（設定温度の変更に応じて燃焼範囲が切り替えられる場合など）において、燃焼範囲を適切に切り替えることができる。

【0090】

上述のように、給湯装置１においてコントローラ２８（制御部）は、制御量Ｆ_ｎの算出を所定周期で周期的に繰り返し行い、制御量Ｆ_ｎを算出する毎に上記燃焼量を決定する。具体的には、コントローラ２８（制御部）は、フィードフォワード制御量ＦＦとフィードバック制御量ＦＢ_ｎとの和に基づいて制御量Ｆ_ｎを算出し、この制御量Ｆ_ｎに基づいて燃焼量を決定するような制御を行う。コントローラ２８（制御部）は、制限条件が成立していない場合、制御量Ｆ_ｎを燃焼量とする。一方で、コントローラ２８（制御部）は、制限条件が成立した場合、燃焼量が上限値を超えること又は下限値を下回ることを抑えるように制限する。即ち、コントローラ２８（制御部）は、制御量Ｆ_ｎが上限値を超える場合には、上限値を燃焼量とし、制御量Ｆ_ｎが下限値を下回る場合には、下限値を燃焼量とする。より具体的には、コントローラ２８（制御部）は、繰り返し行われる制御量Ｆ_ｎの算出では、今回の制御量Ｆ_ｎを算出する際に、設定温度Ｔｓと、出湯温度Ｔｏと、に基づき、出湯温度Ｔｏを設定温度Ｔｓに近づけるための増減値ΔＦＢをフィードバック演算方式に従って算出し、前回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎ－１に基づく基準制御量（ＦＢ_ｎ－１×Ｗper）と、増減値ΔＦＢと、を加算した値（ΔＦＢ＋ＦＢ_ｎ－１×Ｗper）に基づいて今回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎを算出する。よって、前回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎ－１を反映した基準制御量（ＦＢ_ｎ－１×Ｗper）を用いつつ、この基準制御量（ＦＢ_ｎ－１×Ｗper）を、出湯温度Ｔｏに基づく増減値ΔＦＢによって増減することで、今回のフィードバック制御量Ｆ_ｎをより適切に算出することができる。しかも、前回の燃焼量の決定において燃焼量の制限があった場合でも、前回の制御量Ｆ_ｎ－１が上限値又は下限値を大きく逸脱しない限り、前回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎ－１を用いて今回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎを算出することができるため、燃焼量の制限によって前回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎ－１が過度に制限されることを抑えつつ今回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎをより適切に算出することができる。

【0091】

一方で、コントローラ２８（制御部）は、前回の燃焼量の算出の際に補正値α_ｎ－１が算出された場合（即ち、前回の制御量Ｆ_ｎ－１が上限値よりも大きい第２上限値又は下限値よりも小さい第２下限値を逸脱する場合）には、今回の制御量の算出の際に、前回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎ－１に代えて補正値α_ｎ－１に基づいて基準制御量を決定することができる。つまり、演算によって得られた前回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎ－１が、上限値及び下限値よりも大きく逸脱するように燃焼量を決定する値である場合、今回の燃焼量の算出において今回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎを算出する際には、前回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎ－１をそのまま用いるのではなく、これに代えて補正値α_ｎ－１を用いて今回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎを算出することができる。しかも、補正値α_ｎ－１は、「制御量が上限値よりも大きい第２上限値を超える場合に制御量を第２上限値以下とするようにフィードバック制御量を補正した補正値を算出する処理、又は、制御量が下限値よりも小さい第２下限値を下回る場合に制御量を第２下限値以上とするようにフィードバック制御量を補正した補正値を算出する処理」によって得られる値であるため、制限が過剰すぎる値になることを抑えることができる。一方で、前回の燃焼量の算出の際に制御量が上限値よりも大きく第２上限値よりも小さい場合、又は、制御量が下限値よりも小さく第２下限値よりも大きい場合には、今回の制御量の算出の際に、前回の上記フィードバック制御量に基づいて基準制御量を決定することができる。つまり、前回の燃焼量の算出の際に、燃焼量が上限値又は下限値に基づいて制限されるような場合であっても、第２上限値又は第２下限値に到達していなければ、今回の制御量の算出では、補正値のように制限された値ではなく、前回のフィードバック制御量（制限されていない値）を用いて基準制御量を決定し、今回のフィードバック制御量を算出することができる。よって、燃焼量を繰り返し算出する際に、「前回のフィードバック制御量」が制限された形でのフィードバック演算が繰り返されることに起因する追従性又は応答性の低下を抑えることができる。

【0092】

図５は、数４の式によって補正値を算出せず、制御量が上限値を上回るように逸脱する場合には、フィードバック制御量を減少させて制御量を上限値とするように修正し、その修正後の制御量を燃焼量とする例であり、このようにフィードバック制御量を修正した場合に、修正したフィードバック制御量を、次回の制御量の算出の際に「前回のフィードバック制御量」として用いる場合のシミュレーション結果を示すものである。一方、図６は、上述した第１実施形態に関するシミュレーション結果を示すものである。図５の例では、入水量の変化に応じて出湯温度の減少が生じた場合に、図５の時間Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃのように、制御量が過度に抑えられるようにフィードバック演算がなされてしまうため、時間Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３のように出湯温度の減少を修正するために時間がかかってしまう。これに対し、第１実施形態に関する図６の例では、入水量の変化に応じて出湯温度の減少が生じた場合、時間Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚのように制御量が変動するが、制御量が上限値を大きく逸脱しない限り、前回のフィードバック演算値がそのまま用いられるように今回の制御量が決定する。また、制御量が上限値を過度に逸脱した場合でも、上限値からある程度の余裕をもって補正値α_ｎ－１が決定するため、今回の制御量の算出の際に制御量が過度に抑えられることを防ぐことができ、具体的には、図６のように時間ｔａ以降には、上限値と燃焼量とが一致している。これにより、時間Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３のように出湯温度の減少を修正するための時間を抑えることができる。

【0093】

＜第２実施形態＞
以下の説明は、第２実施形態の給湯装置１に関する。２実施形態の給湯装置１は、第１ガスバーナ２の燃焼範囲切り替えを禁止するための条件が第１実施形態と異なり、それ以外の構成等は、第１実施形態と同様である。そのため、以下の説明は、第１実施形態の同様の構成を、同一の符号を用いて説明しつつ詳しい説明を省略する。

【0094】

（給湯装置の燃焼制御）
以下の説明は、給湯装置１による燃焼制御に関する。第２実施形態の燃焼制御は、図４に示すように、ステップＳ２１がステップＳ１２とステップＳ１３の間に追加されている点が第１実施形態の燃焼制御と異なっている。図４で示す制御は、給湯装置１においてコントローラ２８によって実行される制御である。給湯装置１は、第１ガスバーナ２を点火させて燃焼を開始することで、図４で示す燃焼制御が開始される。

【0095】

ステップＳ１１，Ｓ１２は、第１実施形態と同様に行われる。ステップＳ１２に続いて、ステップＳ２１が行われる。コントローラ２８は、設定温度と出湯温度とに基づいて第１ガスバーナ２での燃焼量のフィードバック制御量を算出する。安定条件は、フィードフォワード制御量とフィードバック制御量との和が所定範囲内となる場合である。コントローラ２８は、ステップＳ２１で、下記（４）式を満たすか否か判断する。
下限値＜フィードフォワード制御量＋フィードバック制御量＜上限値 …（４）式
すなわち、フィードフォワード制御量とフィードバック制御量との和が、所定の下限値よりも大きく、かつ所定の上限値よりも小さいか否か判断する。ここで、下限値は、第２範囲Ｒ２の最小値（最小燃焼量Ｑ２ｍｉｎ）よりも小さい所定の値（例えば、Ｑ２ｍｉｎ×９０％）である。上限値は、第１範囲Ｒ１の最大値（最大燃焼量Ｑ１ｍａｘ）よりも大きい所定の値（例えば、Ｑ２ｍａｘ×１１０％）である。コントローラ２８は、ステップＳ２１の後、第１実施形態と同様に、ステップＳ１３～Ｓ１９を行う。

【0096】

上記の給湯装置１において、所定の安定条件は、フィードフォワード制御量とフィードバック制御量との和が所定範囲内となる場合である。これにより、燃焼量のフィードバック制御量にも基づいて、所定の安定条件の成否の判断を行うことができる。そのため、給湯装置１は、燃焼量のフィードバック制御を用いる構成において、制限条件の成否を、より精度良く判断することができる。特に、追加条件として、燃焼量が、第２範囲Ｒ２の最小値（最小燃焼量Ｑ２ｍｉｎ）よりも小さい所定の下限値よりも大きく、かつ第１範囲Ｒ１の最大値（最大燃焼量Ｑ１ｍａｘ）よりも大きい所定の上限値よりも小さいことが必要である。このように、給湯装置１は、第２範囲Ｒ２の最小値（最小燃焼量Ｑ２ｍｉｎ）よりも小さい所定の下限値と、第１範囲Ｒ１の最大値（最大燃焼量Ｑ１ｍａｘ）よりも大きい所定の上限値と、の間の範囲に燃焼量を限定する。これにより、給湯装置１は、第１範囲Ｒ１と第２範囲Ｒ２との間での燃焼範囲の変化に絞った制御を行うことができる。

【0097】

＜他の実施形態＞
本開示は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態は、次のように変更してもよい。

【0098】

上述した第１実施形態の燃焼制御において、コントローラ２８は、第１範囲Ｒ１と第２範囲Ｒ２との間のハンチングを防止するために、第１範囲Ｒ１と第２範囲Ｒ２との間の切り替えに関する制御を行った。しかしながら、コントローラ２８は、第２範囲Ｒ２と第３範囲Ｒ３との間のハンチングを防止するために、第２範囲Ｒ２と第３範囲Ｒ３との間の切り替えに関する制御を行ってもよい。また、このような構成は、給湯装置１の第１ガスバーナ２の燃焼範囲が２つや、４つ以上設けられる構成であっても、任意の燃焼範囲間の切り替えで適用できる。

【0099】

上述した第１実施形態の説明は、「制御部による制御量の算出において所定条件を満たす場合」として、燃焼制御のステップＳ１１においてフィードフォワード制御量が所定の安定条件を満たす場合を例示した。しかしながら、「制御部による制御量の算出において所定条件を満たす場合」は、これに限定されない。例えば、「制御部による制御量の算出において所定条件を満たす場合」は、フィードフォワード制御量以外の燃焼量を制御するための制御量（フィードバック制御量など）が所定の値となることであってもよい。或いは、「制御部による制御量の算出において所定条件を満たす場合」は、ステップＳ１１において直近の複数回の制御量が全て所定範囲内となることであってもよく、ステップＳ１１において直近の複数回の制御量の最大値と最小値の差の絶対値が全て所定範囲内となることであってもよく、ステップＳ１１において、直近の所定時間内において入水量の変化が一定範囲内に収まっていることであってもよい。

【0100】

上述した第１実施形態の説明は、燃焼制御のステップＳ１１で、安定条件として、（１）式を例示した。しかしながら、安定条件は、これに限定されない。例えば、安定条件は、最新のフィードフォワード制御量が所定の範囲内の値となること（例えば、最新のフィードフォワード制御量と、その前に得られた過去の複数回のフィードフォワード制御量の平均値との差が、一定値未満であること）であってもよい。

【0101】

上述した第１実施形態の燃焼制御の説明は、ステップＳ１８で、燃焼範囲の切り替え禁止状態の解除条件を例示した。しかしながら、燃焼範囲の切り替え禁止状態の解除条件は、その他の条件であってもよい。例えば、燃焼範囲の切り替え禁止状態の解除条件は、第１ガスバーナ２が消火されたことであってもよく、給湯リモコンで設定温度が変更されたことであってもよい。
また、燃焼範囲の切り替え禁止状態の解除条件は、流量センサ４２によって検出される水の流量が所定の流量条件を満たすこと（具体的には以下の（５）式を満たすこと）であってもよい。
Ｗｓｔ－Ｄ＜水の流量＜Ｗｓｔ＋Ｄ…（５）式
ここで、Ｗｓｔは、例えばステップＳ１４の実行時点における水の流量である。Ｄは、Ｗｓｔ×２０％と１Ｌ／ｍｉｎのうちいずれか大きい方である。
また、燃焼範囲の切り替え禁止状態の解除条件は、以下の（６）式を満たすことであってもよい。
｜出湯温度－設定温度｜＞１０℃ …（６）式

【0102】

上述した第１実施形態の燃焼制御において、ステップＳ１５で、コントローラ２８は、出湯温度が±０．５℃以上変化しない状態で３０秒間維持されている場合に、出湯温度が安定状態にあると判断した。しかしながら、コントローラ２８は、ステップＳ１４の実行時点から１２０秒を経過した場合に、出湯温度が安定状態にあると判断してもよい。

【0103】

上述の実施形態では、前回の燃焼量の算出の際に補正値α_ｎ－１が算出された場合、今回の制御量Ｆ_ｎの算出の際に、前回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎ－１に代えて補正値α_ｎ－１に基づいて基準制御量を決定したが、このように決定しなくてもよい。具体的には、例えば、上記補正値α_ｎ－１を算出せず、今回の制御量Ｆ_ｎの算出の際に、常に前回のフィードバック制御量ＦＢ_ｎ－１を用いるようにしてもよい。或いは、制御量が所定の上限値を超える場合に燃焼量を上限値とするように又は制御量が所定の下限値を下回る場合に燃焼量を下限値とするように燃焼量を制限する場合、フィードバック演算方式で算出されたフィードバック制御量を増減してこのような燃焼量の制限を行ってもよい。このやり方では、前回の燃焼量の算出の際にこのような燃焼量の制限を行う場合、今回の制御量の算出の際には、前回のフィードバック演算で算出されたフィードバック制御量に代えて、前回の燃焼量の算出の際に増減されたフィードバック制御量を用いてもよい。

【0104】

上述の実施形態では、入水温度センサ４１が入水温度検出部の一例に相当し、入水温度センサ４１によって直接的に入水温度を検出したが、入水温度を把握できる構成であれば、その他の構成であってもよい。例えば、出湯温度センサ４４が検出する出湯温度と、流量センサ４２が検出する入水量と、第１ガスバーナ２の燃焼量とに基づいて、コントローラ２８が入水温度を算出してもよい。この場合、出湯温度センサ４４及びコントローラ２８が入水温度検出部の一例に相当する。コントローラ２８は、上記入水量と上記燃焼量とが把握できれば、熱交換器８を通る水の流量と、この水に対して与える伝熱量を推測し、熱交換器８を通過する際の水の上昇温度を算出することができる。従って、この上昇温度と出湯温度とに基づいて入水温度を算出することができる。なお、入水温度を算出しうる構成であれば、その他の様々な公知方法を用いてもよい。

【符号の説明】

【0105】

１…給湯装置
２…第１ガスバーナ（ガスバーナ）
４…入水管
６…出湯管
２８…コントローラ（切替部、制御部、出湯温度設定部）
３０Ａ…第１バーナ群
３０Ｂ…第２バーナ群
３０Ｃ…第３バーナ群
３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ…切換ガス電磁弁（燃焼量調整部）
４１…入水温度センサ（入水温度検出部）
４２…流量センサ（流量検出部）
４４…出湯温度センサ（出湯温度検出部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】