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(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】P2024092144
(43)【公開日】2024-07-08
(54)【発明の名称】給湯器
(51)【国際特許分類】
F24H 1/14 20220101AFI20240701BHJP
F24H 15/174 20220101ALI20240701BHJP
F24H 15/20 20220101ALI20240701BHJP
F24H 15/35 20220101ALI20240701BHJP
F24H 15/365 20220101ALI20240701BHJP
【ＦＩ】
F24H1/14 B
F24H15/174
F24H15/20
F24H15/35
F24H15/365
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022207872
(22)【出願日】2022-12-26
(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】100166017
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 和政
(74)【代理人】
【識別番号】110000497
【氏名又は名称】弁理士法人グランダム特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】林 俊輝
【テーマコード（参考）】
3L034
【Ｆターム（参考）】
3L034BA25
3L034BB03
3L034CA05
(57)【要約】
【課題】ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる場合と変化させない場合とで、フィードバック制御を使い分ける。
【解決手段】給湯器１において制御部２２Ａは、ガスバーナ部４の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合には、前回の比例制御量と今回の比例制御量との差分を差分値として算出する第１の式を差分式として用い、この差分式を利用して微分演算を行う。制御部２２Ａは、ガスバーナ部４の燃焼の段階を変化させる条件が成立した場合には、前回の実測回転数と今回の実測回転数との差分を差分値として算出する第２の式を差分式として用い、この差分式を利用して微分演算を行う。
【選択図】図１
【解決手段】給湯器１において制御部２２Ａは、ガスバーナ部４の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合には、前回の比例制御量と今回の比例制御量との差分を差分値として算出する第１の式を差分式として用い、この差分式を利用して微分演算を行う。制御部２２Ａは、ガスバーナ部４の燃焼の段階を変化させる条件が成立した場合には、前回の実測回転数と今回の実測回転数との差分を差分値として算出する第２の式を差分式として用い、この差分式を利用して微分演算を行う。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガスを燃焼させるガスバーナを有し、燃焼の段階が複数段階に切り替わるガスバーナ部と、
前記ガスバーナ部での前記ガスの燃焼によって生じる排気によって加熱される伝熱管を備える熱交換器と、
水を導入する入水口と前記伝熱管との間に設けられ、前記伝熱管に水を供給する入水管と、
前記伝熱管の下流側に接続され、前記伝熱管から供給される湯を流す出湯管と、
前記ガスバーナ部へ燃焼用空気を供給するファンと、
前記ファンの実測回転数を検出する検出部と、
前記ガスバーナ部の燃焼と前記ファンの回転とを制御する制御部と、
を備える給湯器であって、
前記制御部は、変化条件が成立した場合に前記ガスバーナ部の前記燃焼の段階を変化させ、ガス供給量が大きくなるほど前記ファンの目標回転数を大きくする対応関係を各々の段階毎に定めた情報に従い、前記目標回転数と前記検出部によって検出される前記実測回転数とを用いたフィードバック演算によって決定された制御量によって前記ファンの回転数をフィードバック制御し、
前記フィードバック演算は、前記目標回転数と前記実測回転数との偏差と比例ゲインとに基づいて比例制御量を決定する比例演算と、差分式で得られた差分値と微分ゲインとに基づいて微分制御量を決定する微分演算と、を含み、
前記制御部は、前記ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合には、前回の比例制御量と今回の比例制御量との差分を前記差分値として算出する第１の式を前記差分式として用い、前記ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立した場合には、前回の前記実測回転数と今回の前記実測回転数との差分を前記差分値として算出する第２の式を前記差分式として用いる
給湯器。
前記ガスバーナ部での前記ガスの燃焼によって生じる排気によって加熱される伝熱管を備える熱交換器と、
水を導入する入水口と前記伝熱管との間に設けられ、前記伝熱管に水を供給する入水管と、
前記伝熱管の下流側に接続され、前記伝熱管から供給される湯を流す出湯管と、
前記ガスバーナ部へ燃焼用空気を供給するファンと、
前記ファンの実測回転数を検出する検出部と、
前記ガスバーナ部の燃焼と前記ファンの回転とを制御する制御部と、
を備える給湯器であって、
前記制御部は、変化条件が成立した場合に前記ガスバーナ部の前記燃焼の段階を変化させ、ガス供給量が大きくなるほど前記ファンの目標回転数を大きくする対応関係を各々の段階毎に定めた情報に従い、前記目標回転数と前記検出部によって検出される前記実測回転数とを用いたフィードバック演算によって決定された制御量によって前記ファンの回転数をフィードバック制御し、
前記フィードバック演算は、前記目標回転数と前記実測回転数との偏差と比例ゲインとに基づいて比例制御量を決定する比例演算と、差分式で得られた差分値と微分ゲインとに基づいて微分制御量を決定する微分演算と、を含み、
前記制御部は、前記ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合には、前回の比例制御量と今回の比例制御量との差分を前記差分値として算出する第１の式を前記差分式として用い、前記ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立した場合には、前回の前記実測回転数と今回の前記実測回転数との差分を前記差分値として算出する第２の式を前記差分式として用いる
給湯器。
【請求項2】
前記第１の式を用いた前記微分演算の式は、今回の前記比例制御量と前回の前記比例制御量との差分に対して微分ゲインを乗じて得られる式であり、
前記第２の式を用いた前記微分演算の式は、今回の前記実測回転数と前回の前記実測回転数との差分に対して比例ゲイン及び微分ゲインを乗じて得られる式である
請求項１に記載の給湯器。
前記第２の式を用いた前記微分演算の式は、今回の前記実測回転数と前回の前記実測回転数との差分に対して比例ゲイン及び微分ゲインを乗じて得られる式である
請求項１に記載の給湯器。
【請求項3】
前記比例演算の式は、前記比例ゲインをＫａとし、前記目標回転数をＮｔとし、今回の前記実測回転数をＮｎとし、今回の前記比例制御量をＸｎとした場合に、Ｘｎ＝Ｋａ×（Ｎｔ－Ｎｎ）の式で表され、
前記第１の式を用いた前記微分演算の式は、前記微分ゲインをＫｂとし、前回の前記比例制御量をＸｎ－１とし、今回の前記微分制御量をＹｎとした場合に、Ｙｎ＝Ｋｂ×（Ｘｎ－Ｘｎ－１）で表される式であり、
前記第２の式を用いた前記微分演算の式は、前記微分ゲインをＫｂとし、前回の前記実測回転数をＮｎ－１とし、今回の前記微分制御量をＹｎとした場合に、Ｙｎ＝Ｋａ×Ｋｂ×（Ｎｎ－１－Ｎｎ）で表される式である
請求項２に記載の給湯器。
前記第１の式を用いた前記微分演算の式は、前記微分ゲインをＫｂとし、前回の前記比例制御量をＸｎ－１とし、今回の前記微分制御量をＹｎとした場合に、Ｙｎ＝Ｋｂ×（Ｘｎ－Ｘｎ－１）で表される式であり、
前記第２の式を用いた前記微分演算の式は、前記微分ゲインをＫｂとし、前回の前記実測回転数をＮｎ－１とし、今回の前記微分制御量をＹｎとした場合に、Ｙｎ＝Ｋａ×Ｋｂ×（Ｎｎ－１－Ｎｎ）で表される式である
請求項２に記載の給湯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、給湯器に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、複数の燃焼段を備えた給湯器が開示されている。この給湯器は、バーナと、熱交換器と、交換器の通水量を制御する通水量制御手段と、出湯管内の湯温を検出する温度検出手段と、を備える。更に、この給湯器は、温度検出手段から得られる検出温度を設定温度に一致させる出湯温制御を実行する運転制御手段を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－２００１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この種の給湯器では、例えば、設定温度と入水温度と出湯温度とに基づいてバーナに対するガス供給量を定め、設定されたガス供給量に合わせてファンの目標回転数を調整する技術が採用されている。しかし、燃焼が複数段階に切り替わるガスバーナ部を備えた給湯器では、ガスバーナ部の燃焼が特定の段階で安定している場合と、燃焼が異なる段階に移行する場合とで挙動が大きく異なるため、一律のフィードバック制御を用いると、状況に適した制御がなされない懸念がある。
【0005】
本開示の目的の一つは、ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる場合と変化させない場合とで、フィードバック制御を使い分け得る技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一つである給湯器は、
ガスを燃焼させるガスバーナを有し、燃焼の段階が複数段階に切り替わるガスバーナ部と、
前記ガスバーナ部での前記ガスの燃焼によって生じる排気によって加熱される伝熱管を備える熱交換器と、
水を導入する入水口と前記伝熱管との間に設けられ、前記伝熱管に水を供給する入水管と、
前記伝熱管の下流側に接続され、前記伝熱管から供給される湯を流す出湯管と、
前記ガスバーナ部へ燃焼用空気を供給するファンと、
前記ファンの実測回転数を検出する検出部と、
前記ガスバーナ部の燃焼と前記ファンの回転とを制御する制御部と、
を備える給湯器であって、
前記制御部は、変化条件が成立した場合に前記ガスバーナ部の前記燃焼の段階を変化させ、ガス供給量が大きくなるほど前記ファンの目標回転数を大きくする対応関係を各々の段階毎に定めた情報に従い、前記目標回転数と前記検出部によって検出される前記実測回転数とを用いたフィードバック演算によって決定された制御量によって前記ファンの回転数をフィードバック制御し、
前記フィードバック演算は、前記目標回転数と前記実測回転数との偏差と比例ゲインとに基づいて比例制御量を決定する比例演算と、差分式で得られた差分値と微分ゲインとに基づいて微分制御量を決定する微分演算と、を含み、
前記制御部は、前記ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合には、前回の比例制御量と今回の比例制御量との差分を前記差分値として算出する第１の式を前記差分式として用い、前記ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立した場合には、前回の前記実測回転数と今回の前記実測回転数との差分を前記差分値として算出する第２の式を前記差分式として用いる。
ガスを燃焼させるガスバーナを有し、燃焼の段階が複数段階に切り替わるガスバーナ部と、
前記ガスバーナ部での前記ガスの燃焼によって生じる排気によって加熱される伝熱管を備える熱交換器と、
水を導入する入水口と前記伝熱管との間に設けられ、前記伝熱管に水を供給する入水管と、
前記伝熱管の下流側に接続され、前記伝熱管から供給される湯を流す出湯管と、
前記ガスバーナ部へ燃焼用空気を供給するファンと、
前記ファンの実測回転数を検出する検出部と、
前記ガスバーナ部の燃焼と前記ファンの回転とを制御する制御部と、
を備える給湯器であって、
前記制御部は、変化条件が成立した場合に前記ガスバーナ部の前記燃焼の段階を変化させ、ガス供給量が大きくなるほど前記ファンの目標回転数を大きくする対応関係を各々の段階毎に定めた情報に従い、前記目標回転数と前記検出部によって検出される前記実測回転数とを用いたフィードバック演算によって決定された制御量によって前記ファンの回転数をフィードバック制御し、
前記フィードバック演算は、前記目標回転数と前記実測回転数との偏差と比例ゲインとに基づいて比例制御量を決定する比例演算と、差分式で得られた差分値と微分ゲインとに基づいて微分制御量を決定する微分演算と、を含み、
前記制御部は、前記ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合には、前回の比例制御量と今回の比例制御量との差分を前記差分値として算出する第１の式を前記差分式として用い、前記ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立した場合には、前回の前記実測回転数と今回の前記実測回転数との差分を前記差分値として算出する第２の式を前記差分式として用いる。
【発明の効果】
【0007】
本開示に係る技術は、ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる場合と変化させない場合とで、フィードバック制御を使い分け得る。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
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、以下で例示される特徴は、矛盾しない組み合わせでどのように組み合わされてもよい。
【0010】
〔１〕ガスを燃焼させるガスバーナを有し、燃焼の段階が複数段階に切り替わるガスバーナ部と、
前記ガスバーナ部での前記ガスの燃焼によって生じる排気によって加熱される伝熱管を備える熱交換器と、
水を導入する入水口と前記伝熱管との間に設けられ、前記伝熱管に水を供給する入水管と、
前記伝熱管の下流側に接続され、前記伝熱管から供給される湯を流す出湯管と、
前記ガスバーナ部へ燃焼用空気を供給するファンと、
前記ファンの実測回転数を検出する検出部と、
前記ガスバーナ部の燃焼と前記ファンの回転とを制御する制御部と、
を備える給湯器であって、
前記制御部は、変化条件が成立した場合に前記ガスバーナ部の前記燃焼の段階を変化させ、ガス供給量が大きくなるほど前記ファンの目標回転数を大きくする対応関係を各々の段階毎に定めた情報に従い、前記目標回転数と前記検出部によって検出される前記実測回転数とを用いたフィードバック演算によって決定された制御量によって前記ファンの回転数をフィードバック制御し、
前記フィードバック演算は、前記目標回転数と前記実測回転数との偏差と比例ゲインとに基づいて比例制御量を決定する比例演算と、差分式で得られた差分値と微分ゲインとに基づいて微分制御量を決定する微分演算と、を含み、
前記制御部は、前記ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合には、前回の比例制御量と今回の比例制御量との差分を前記差分値として算出する第１の式を前記差分式として用い、前記ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立した場合には、前回の前記実測回転数と今回の前記実測回転数との差分を前記差分値として算出する第２の式を前記差分式として用いる
給湯器。
前記ガスバーナ部での前記ガスの燃焼によって生じる排気によって加熱される伝熱管を備える熱交換器と、
水を導入する入水口と前記伝熱管との間に設けられ、前記伝熱管に水を供給する入水管と、
前記伝熱管の下流側に接続され、前記伝熱管から供給される湯を流す出湯管と、
前記ガスバーナ部へ燃焼用空気を供給するファンと、
前記ファンの実測回転数を検出する検出部と、
前記ガスバーナ部の燃焼と前記ファンの回転とを制御する制御部と、
を備える給湯器であって、
前記制御部は、変化条件が成立した場合に前記ガスバーナ部の前記燃焼の段階を変化させ、ガス供給量が大きくなるほど前記ファンの目標回転数を大きくする対応関係を各々の段階毎に定めた情報に従い、前記目標回転数と前記検出部によって検出される前記実測回転数とを用いたフィードバック演算によって決定された制御量によって前記ファンの回転数をフィードバック制御し、
前記フィードバック演算は、前記目標回転数と前記実測回転数との偏差と比例ゲインとに基づいて比例制御量を決定する比例演算と、差分式で得られた差分値と微分ゲインとに基づいて微分制御量を決定する微分演算と、を含み、
前記制御部は、前記ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合には、前回の比例制御量と今回の比例制御量との差分を前記差分値として算出する第１の式を前記差分式として用い、前記ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立した場合には、前回の前記実測回転数と今回の前記実測回転数との差分を前記差分値として算出する第２の式を前記差分式として用いる
給湯器。
【0011】
上記〔１〕の給湯器は、ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合には、前回の比例制御量と今回の比例制御量との差分を上記差分値として算出する第１の式を差分式として用い、微分ゲインに基づいて微分制御量を決定するように微分演算を行うことができる。一方で、ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立している場合には、前回の前記実測回転数と今回の実測回転数との差分を差分値として算出する第２の式を差分値として用い、微分ゲインに基づいて微分制御量を決定するように微分演算を行うことができる。このように、ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる場合と変化させない場合とで、フィードバック制御を使い分け得ることができる。また、ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合（相対的に燃焼の変化が小さくなりやすい場合）には、前回と今回の比例制御量との差分を反映し、比例制御量の変化に基づく微分演算を行うことができる。一方で、ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立している場合（相対的に燃焼の変化が大きくなりやすい場合）には、前回の実測回転数と今回の実測回転数との差分を反映し、実測回転数の変化に基づく微分演算を行うことができる。
【0012】
〔２〕前記第１の式を用いた前記微分演算の式は、今回の前記比例制御量と前回の前記比例制御量との差分に対して微分ゲインを乗じて得られる式であり、
前記第２の式を用いた前記微分演算の式は、今回の前記実測回転数と前回の前記実測回転数との差分に対して比例ゲイン及び微分ゲインを乗じて得られる式である
〔１〕に記載の給湯器。
前記第２の式を用いた前記微分演算の式は、今回の前記実測回転数と前回の前記実測回転数との差分に対して比例ゲイン及び微分ゲインを乗じて得られる式である
〔１〕に記載の給湯器。
【0013】
上記〔２〕の給湯器は、ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合（相対的に燃焼の変化が小さくなりやすい場合）には、今回と前回の比例制御量の差分に対して微分ゲインを乗じるように微分制御量を求めることができる。よって、ファンの回転数をより早く目標回転数に近づけやすい。一方で、ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立している場合（相対的に燃焼の変化が大きくなりやすい場合）には、今回と前回の実測回転数との差分に対して比例ゲインを乗じ、この値に対して微分ゲインを乗じるように微分制御量を求めることができるため、燃焼の段階が変化することに起因してガス供給量が急に変化しても、微分制御量が極端に変化することを抑えやすい。よって、燃焼の段階が変化することに起因して実測回転数が目標回転数よりも大きく逸脱するオーバーシュートやアンダーシュートを抑制しやすい。
【0014】
〔３〕前記比例演算の式は、前記比例ゲインをＫａとし、前記目標回転数をＮｔとし、今回の前記実測回転数をＮｎとし、今回の前記比例制御量をＸｎとした場合に、Ｘｎ＝Ｋａ×（Ｎｔ－Ｎｎ）の式で表され、
前記第１の式を用いた前記微分演算の式は、前記微分ゲインをＫｂとし、前回の前記比例制御量をＸｎ－１とし、今回の前記微分制御量をＹｎとした場合に、Ｙｎ＝Ｋｂ×（Ｘｎ－Ｘｎ－１）で表される式であり、
前記第２の式を用いた前記微分演算の式は、前記微分ゲインをＫｂとし、前回の前記実測回転数をＮｎ－１とし、今回の前記微分制御量をＹｎとした場合に、Ｙｎ＝Ｋａ×Ｋｂ×（Ｎｎ－１－Ｎｎ）で表される式である
〔２〕に記載の給湯器。
前記第１の式を用いた前記微分演算の式は、前記微分ゲインをＫｂとし、前回の前記比例制御量をＸｎ－１とし、今回の前記微分制御量をＹｎとした場合に、Ｙｎ＝Ｋｂ×（Ｘｎ－Ｘｎ－１）で表される式であり、
前記第２の式を用いた前記微分演算の式は、前記微分ゲインをＫｂとし、前回の前記実測回転数をＮｎ－１とし、今回の前記微分制御量をＹｎとした場合に、Ｙｎ＝Ｋａ×Ｋｂ×（Ｎｎ－１－Ｎｎ）で表される式である
〔２〕に記載の給湯器。
【0015】
上記〔３〕の給湯器は、ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合（相対的に燃焼の変化が小さくなりやすい場合）にファンの回転数をより早く目標回転数に近づけやすく、ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立している場合（相対的に燃焼の変化が大きくなりやすい場合）に微分制御量が極端に変化することを抑えやすいフィードバック制御を、より正確に行うことができる。
【0016】
＜第１実施形態＞
以下の説明は、第１実施形態に関する。
（基本構成）
図１で示す給湯器１は、浴槽６０や出湯口１８への給湯機能と浴槽内の水の加熱機能とを備えた風呂・給湯システムとして構成され、主として、給湯側回路２と風呂側回路３とを備える。給湯側回路２は、入水管１２、出湯管１０、ガスバーナ部４、給湯側熱交換器６（熱交換器）などを備え、外部から供給された水道水を加熱し出湯させる経路として機能する。風呂側回路３は、ガスバーナ５４（風呂側バーナ）、風呂側熱交換器５６、配管６６、循環ポンプ６２、サーミスタ６４，６５などを備え、自動湯張りの際の循環加熱、風呂の追い炊き等に利用される。
以下の説明は、第１実施形態に関する。
（基本構成）
図１で示す給湯器１は、浴槽６０や出湯口１８への給湯機能と浴槽内の水の加熱機能とを備えた風呂・給湯システムとして構成され、主として、給湯側回路２と風呂側回路３とを備える。給湯側回路２は、入水管１２、出湯管１０、ガスバーナ部４、給湯側熱交換器６（熱交換器）などを備え、外部から供給された水道水を加熱し出湯させる経路として機能する。風呂側回路３は、ガスバーナ５４（風呂側バーナ）、風呂側熱交換器５６、配管６６、循環ポンプ６２、サーミスタ６４，６５などを備え、自動湯張りの際の循環加熱、風呂の追い炊き等に利用される。
【0017】
給湯側回路２では、入水管１２、伝熱管８ａ、配管２０、伝熱管７ａ、出湯管１０によって構成される管路が給湯側通水路として機能する。入水管１２は、入水口１６からの水が流れ込む経路として構成され、出湯管１０は、伝熱管７ａの下流側に接続され、伝熱管７ａから供給される湯を出湯口１８へ送り出す経路として構成される。ガスバーナ部４は、ガス（燃焼ガス）を燃焼させて排気ガスを発生させる部分である。給湯側熱交換器６は、熱交換器の一例に相当し、給湯側通水路（入水管１２、伝熱管８ａ、配管２０、伝熱管７ａ、出湯管１０によって構成される管路）を通る水にガスバーナ部４で生じた熱を伝達して湯を沸かす部分であり、給湯側通水路の途中の位置に設けられ、給湯側通水路の内部を通る水に対してガスバーナ部４での燃焼によって生じた熱を伝えるように機能する。給湯側熱交換器６は、ガスバーナ部４でのガスの燃焼によって生じる排気によって加熱される。給湯側熱交換器６は、一次熱交換器７及び二次熱交換器８を備え、一次熱交換器７は、給湯燃焼室９０内においてガスバーナ部４の燃焼排気経路の上流側に配置され、二次熱交換器８は、給湯燃焼室９０内において燃焼排気経路の下流側に配置されている。
【0018】
給湯側回路２において、二次熱交換器８の入口には、水道水を供給する構成で入水管１２が接続されている。入水管１２には、入水管１２を通る水の温度（即ち、通水管における熱交換器よりも上流側の位置の水温）を検出する水温検出部としてのサーミスタ２５と、入水管１２内の通水量（即ち、通水管を流れる水の量）を検出する水量検出部としての水量センサ３４とが設けられている。入水管１２の下流側には、二次熱交換器８の伝熱管８ａが接続され、更にその下流側には、二次熱交換器８の伝熱管８ａと一次熱交換器７の伝熱管７ａとを連結する配管２０が接続される。この配管２０に連結された構成で一次熱交換器７の伝熱管７ａが接続され、一次熱交換器７の出口には、一次熱交換器７で加熱された湯を出湯する構成で出湯管１０が接続されている。出湯管１０には、出湯管１０内の水の温度を検出するサーミスタ２６が設けられている。本構成では、入水管１２、伝熱管８ａ、配管２０、伝熱管７ａ、出湯管１０が通水管の一例に相当し、給湯器１の外部に設けられた図示しない水道から導入された水を通す流路として機能する。
【0019】
給湯側熱交換器６は、一次熱交換器７によって燃焼排気の顕熱を回収した後、二次熱交換器８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７は、一次熱交換器７内の通水経路となる伝熱管７ａを備えており、伝熱管７ａ内を通る水に対してガスバーナ部４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８は、二次熱交換器８内の通水経路となる伝熱管８ａを備えており、伝熱管８ａ内を通る水に対し、ガスバーナ部４で発生した燃焼排気が一次熱交換器７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。
【0020】
入水管１２と出湯管１０との間をバイパスする通水経路として、給湯側熱交換器６とは異なる通水経路として構成されたバイパス路１４が設けられている。バイパス路１４には、バイパス路１４の通水を遮断した閉塞状態から開放状態（閉塞状態よりも開度を増大させた状態）に変化させ得る構成（例えば、無段階に変化させ得る構成）をなすバイパス弁３２が設けられている。入水管１２において、バイパス路１４が連結する分岐位置よりも上流側には、通水量制御弁３３が設けられている。通水量制御弁３３は、制御部２２Ａからの指示を受けて駆動軸の回転角度が制御されるモータを備え、入水管１２を閉塞状態と全開状態との間で様々な開度に連続的に変更できる構成となっている。本構成では、通水量制御弁３３が、通水管を流れる水の量を調節するように機能する。
【0021】
ガスバーナ部４へガスを供給するガス流路４０には、上流側からガス元電磁弁４２、給湯ガス比例制御弁４４、給湯切替電磁弁４６，４６・・が夫々設けられている。ガス流路４０は、上流端がガス供給源側に接続された本流路４０Ａと、本流路４０Ａの下流端に接続され本流路４０Ａから各ガスバーナ部４に向けて分岐された分岐流路４０Ｂ，４０Ｂ・・とを含む。ガス元電磁弁４２は、第１電磁弁の一例に相当し、本流路４０Ａに設けられ、本流路４０Ａ（ガス流路４０）を開放した開放状態と、本流路を閉塞した閉塞状態とに切り替わる。ガス元電磁弁４２が開放状態のときには、ガス元電磁弁４２の上流側から下流側へとガスが流れ得る。ガス元電磁弁４２が閉塞状態のときには、ガス元電磁弁４２の上流側から下流側へとガスが流れない。給湯切替電磁弁４６，４６・・は、各分岐流路４０Ｂ，４０Ｂ・・に設けられる。給湯切替電磁弁４６，４６・・の各々は、第２電磁弁の一例に相当し、ガス元電磁弁４２よりも下流側の位置においてガス流路４０を開放した開放状態と閉塞した閉塞状態とに切り替わる。給湯切替電磁弁４６が開放状態のときには当該給湯切替電磁弁４６の上流側から下流側へとガスが流れ得る。給湯切替電磁弁４６が閉塞状態のときには、当該給湯切替電磁弁４６の上流側から下流側へとガスが流れない。給湯ガス比例制御弁４４、給湯切替電磁弁４６は、ガスバーナ部４へのガス量を調整するように機能する。ガスバーナ５４（風呂側バーナ）に接続されるガス流路４０からの風呂側分岐流路４０Ｃには、切替電磁弁５３が設けられている。
【0022】
給湯器１は、給湯点火プラグ３５と、給湯フレームロッド３６と、風呂点火プラグ３７と、風呂フレームロッド３８とを備える。
【0023】
給湯器１は、ファン４８を備える。ファン４８は、複数の羽根を備えた羽根部と、この羽根部を回転させるファンモータ４９とを備える。ファン４８は、送風機の一例に相当し、給湯側熱交換器６内に空気を送り込む動作を行う。ファン４８は、給湯燃焼室９０の下方に設けられており、燃焼用空気を各ガスバーナ部４（バーナ）及びガスバーナ５４（風呂側バーナ）へ供給する。即ち、ファン４８から送り出された空気の移動先にガスバーナ部４やガスバーナ５４が存在する。ファンモータ４９は、上記羽根部に固定された駆動軸を有し、コントローラ２２は、ファン４８の駆動軸の回転を制御する。
【0024】
風呂側回路３において、配管６６は、浴槽６０側からの水を風呂側熱交換器５６側へと導くための往き配管６７と、風呂側熱交換器５６側からの水を浴槽６０側へと導くための戻り配管６８と、往き配管６７と戻り配管６８とに連結されて風呂側熱交換器５６内を通る中間配管６９とを備える。風呂側熱交換器５６は、風呂一次熱交換器５７と風呂二次熱交換器５８とを備え、配管６６を通る水にガスバーナ５４（風呂側バーナ）で生じた熱を伝達するように機能する。往き配管６７には、循環ポンプ６２と往き配管６７を通る水の
温度を検出するサーミスタ６４（風呂サーミスタ）が設けられている。循環ポンプ６２は、配管６６内の水を流動させる装置である。戻り配管６８には、出湯管１０から分岐された落とし込み管７０が接続され、落とし込み管７０には、給湯用電磁弁７２及び落とし込み水量センサ７４が設けられている。落とし込み管７０は、給湯側回路２の給湯側通水路から風呂側回路３の配管６６（循環路）へと湯を通す経路となっている。
温度を検出するサーミスタ６４（風呂サーミスタ）が設けられている。循環ポンプ６２は、配管６６内の水を流動させる装置である。戻り配管６８には、出湯管１０から分岐された落とし込み管７０が接続され、落とし込み管７０には、給湯用電磁弁７２及び落とし込み水量センサ７４が設けられている。落とし込み管７０は、給湯側回路２の給湯側通水路から風呂側回路３の配管６６（循環路）へと湯を通す経路となっている。
【0025】
給湯器１には、図１、図２で示すコントローラ２２が設けられる。図２で示すコントローラ２２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る制御部２２Ａと、公知の半導体メモリ等として構成されるメモリ２２Ｂと、外部との通信を行うためのインタフェースとして構成される通信部２２Ｃとを備える。コントローラ２２は、給湯側回路２や風呂側回路３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、給湯側回路２や風呂側回路３に設けられた様々なアクチュエータを制御し得る。
【0026】
図２のように、複数のリモートコントローラ８０は、コントローラ２２と通信し得る構成で配置される。図１、図２の例では、複数のリモートコントローラ８０として、浴室内に設けられる第１リモートコントローラ８１と、浴室とは異なる場所（例えば台所等）に設けられる第２リモートコントローラ８２とが設けられる。図２のように、第１リモートコントローラ８１は、公知のマイクロコンピュータ等として構成される制御部８１Ａと、液晶表示装置等として構成される表示部８１Ｂと、押圧ボタン等の公知のスイッチが複数設けられてなる操作部８１Ｃと、コントローラ２２や第２リモートコントローラ８２と通信を行う通信部８１Ｄと、音声を出力するスピーカなどからなる音声出力部８１Ｅとを備える。操作部８１Ｃは、複数の操作部によって構成されており、電源のオンオフ状態を切り替える入力操作、設定温度を切り替える入力操作などに用いられる。第２リモートコントローラ８２も同様であり、公知のマイクロコンピュータ等として構成される制御部８２Ａと、液晶表示装置等として構成される表示部８２Ｂと、押圧ボタン等の公知のスイッチが複数設けられてなる操作部８２Ｃと、第２リモートコントローラ８２で生成された信号等をコントローラ２２に伝達するための通信部８２Ｄと、音声を出力するスピーカなどからなる音声出力部８２Ｅとを備える。
【0027】
（給湯制御）
制御部２２Ａは、例えば図３のような流れで給湯制御を行う。制御部２２Ａは、電源投入後に図３の給湯制御を実行し、ステップＳ１１にて燃焼開始条件が成立したか否かを判断する。燃焼開始条件は、例えば「水量センサ３４によって検出された水量（例えば単位時間当たりの水量）（以下、単に「水量」ともいう）が所定の閾値以上であること」であってもよいし、別の条件であってもよい。制御部２２Ａは、燃焼開始条件が成立するまでは待機状態となり、この待機状態では、ステップＳ１１でのＮｏの判断を繰り返す。
制御部２２Ａは、例えば図３のような流れで給湯制御を行う。制御部２２Ａは、電源投入後に図３の給湯制御を実行し、ステップＳ１１にて燃焼開始条件が成立したか否かを判断する。燃焼開始条件は、例えば「水量センサ３４によって検出された水量（例えば単位時間当たりの水量）（以下、単に「水量」ともいう）が所定の閾値以上であること」であってもよいし、別の条件であってもよい。制御部２２Ａは、燃焼開始条件が成立するまでは待機状態となり、この待機状態では、ステップＳ１１でのＮｏの判断を繰り返す。
【0028】
制御部２２Ａは、ステップＳ１１において燃焼開始条件が成立したと判断した場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２にて点火処理を実行する。制御部２２Ａは、ステップＳ１２の点火処理において、図示しないイグナイタを作動させて給湯点火プラグ３５から放電させるとともに、ガス元電磁弁４２及び給湯切替電磁弁４６，４６・・を開き、給湯ガス比例制御弁４４を緩点火動作とし、ガスバーナ部４に点火させる。制御部２２Ａは、このようにガスバーナ部４を点火させる動作を行った後、給湯フレームロッド３６によってガスバーナ部４の燃焼が検知されたか否かを判断し、燃焼が検知されたと判断した場合には、緩点火動作を終了させて、点火処理（Ｓ１２）を終了する。
【0029】
制御部２２Ａは、ステップＳ１２の点火処理の終了後、ステップＳ１３にて燃焼終了条件が成立したか否かを判断する。燃焼終了条件は、例えば「水量センサ３４によって検出された水量（例えば単位時間当たりの水量）が所定の閾値未満であること」であってもよいし、別の条件（給湯器１に対して燃焼の終了を指示する所定操作が行われたこと、燃焼を停止させる条件として予め定められた停止条件が成立したこと等）であってもよい。
【0030】
制御部２２Ａは、ステップＳ１３において燃焼終了条件が成立していないと判断した場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、ステップＳ１４において、ガス供給量（インプット要求量）を算出する。制御部２２Ａは、ステップＳ１４では、ステップＳ１４の実行時点又は実行直前での、水量センサ３４によって検出された水量（入水量）と、目標温度として設定された設定温度と、サーミスタ２６によって検出される温度（出湯温度）とに基づいて、公知の演算方法でガス供給量（インプット要求量）を算出する。ガス供給量（インプット要求量）の算出方法は、出湯温度を設定温度に近づけるようなフィードバック演算であればよく、例えば、特開２０１０－１１７０５３号公報に開示されるような方法であってもよく、特開２０１８－２００１２３号公報に開示されるような方法であってもよく、その他の公知の方法であってもよい。
【0031】
更に、制御部２２Ａは、ステップＳ１４では、上記演算によってガス供給量（インプット要求量）を算出するとともに、算出したガス供給量（インプット要求量）に基づいて、目標回転数を決定する。
【0032】
代表例では、ガスバーナ部４を構成するバーナ群４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、互いに数が異なる複数のバーナからなる。バーナ群４Ａ，４Ｂ，４Ｃのうち、バーナ群４Ａのガスバーナの数が最も多く、バーナ群４Ｂのガスバーナの数が最も少なく、バーナ群４Ｃのガスバーナの数は、バーナ群４Ａよりも少なく、バーナ群４Ｂよりも多い。出湯温制御では、コントローラ２２は、バーナの数が最小となるバーナ群４Ｂのみの単独燃焼を１段、次にバーナの数が多いバーナ群４Ｃのみの単独燃焼を２段、次にバーナの数が多くなるバーナ群４Ｂ，４Ｃの同時燃焼を３段、次にバーナの数が多くなるバーナ群４Ａの単独燃焼を４段、バーナの数が最大となるバーナ群４Ａ～４Ｃの全燃焼を５段として、必要なガス供給量（インプット要求量）に応じてガスバーナ部４の燃焼の段階（以下、燃焼段階又は燃焼段ともいう）を５段階に切り替える切替制御を実行する。
【0033】
代表例では、図４のように、各燃焼段ごとに、ガス供給量（インプット要求量）とファンの目標回転数との対応関係が予め定められており、いずれの燃焼段の上記対応関係においても、ガス供給量（インプット要求量）が大きいほど目標回転数を大きくするように定めている。各燃焼段の各対応関係の情報は、ガス供給量（インプット要求量）に基づいて目標回転数を定める演算式やテーブルなどとしてメモリ２２Ｂなどに記憶されており、燃焼段とガス供給量とが定まれば、上記情報によって、燃焼段及びガス供給量に対応する目標回転数が特定されるようになっている。
【0034】
例えば、上記情報では、１段目の燃焼段のインプット要求量の上限値（第１上限値）は、２段目の燃焼段のインプット要求量の下限値（第２下限値）よりも大きく、２段目の燃焼段のインプット要求量の上限値（第２上限値）は、３段目の燃焼段のインプット要求量の下限値（第３下限値）よりも大きく、３段目の燃焼段のインプット要求量の上限値（第３上限値）は、４段目の燃焼段のインプット要求量の下限値（第４下限値）よりも大きく、４段目の燃焼段のインプット要求量の上限値（第４上限値）は、５段目の燃焼段のインプット要求量の下限値（第５下限値）よりも大きい。上記情報において、１段目の燃焼段のインプット要求量の上限値（第１上限値）のときの目標回転数は、２段目の燃焼段のインプット要求量の下限値（第２下限値）のときの目標回転数よりも大きい。２段目の燃焼段のインプット要求量の上限値（第２上限値）のときの目標回転数は、３段目の燃焼段のインプット要求量の下限値（第３下限値）のときの目標回転数よりも大きい。３段目の燃焼段のインプット要求量の上限値（第３上限値）のときの目標回転数は、４段目の燃焼段のインプット要求量の下限値（第４下限値）のときの目標回転数よりも大きい。４段目の燃焼段のインプット要求量の上限値（第４上限値）のときの目標回転数は、５段目の燃焼段のインプット要求量の下限値（第５下限値）のときの目標回転数よりも大きい。
【0035】
制御部２２Ａは、ステップＳ１４で算出したガス供給量が、このステップＳ１４の時点での燃焼段のガス供給量（インプット要求量）の範囲内である場合（具体的には、当該燃焼段でのインプット要求量と目標回転数との対応関係を定めた対応情報において、インプット要求量の下限値以上且つ上限値以下である場合）、燃焼段を切り替えず、ステップＳ１４の時点での燃焼段に対応付けて定められたガス供給量と目標回転数との対応関係に基づいて目標回転数を決定する。例えば、ステップＳ１４の時点での燃焼段が２段目であり、ステップＳ１４で算出されたガス供給量が２段目のガス供給量の範囲の下限値以上且つ上限値以下である場合、燃焼段を２段目から切り替えず、ステップＳ１４の時点での燃焼段（２段目）に対応付けて定められたガス供給量と目標回転数との対応関係（図４における符号Ｌ２の関係を示す演算式等の情報）に基づき、当該対応関係においてステップＳ１４で算出されたガス供給量に対応付けられた目標回転数を決定する。
【0036】
一方、ステップＳ１４で算出したガス供給量が、このステップＳ１４の時点での燃焼段のガス供給量の範囲外である場合、原則として燃焼段を切り替え、切り替えられた燃焼段に対応付けて定められたガス供給量と目標回転数との対応関係に基づいて目標回転数を決定する。例えば、ステップＳ１４の時点での燃焼段が２段目であり、ステップＳ１４で算出されたガス供給量が２段目のガス供給量の範囲の下限値未満であり、１段目のガス供給量の範囲内である場合、燃焼段を１段目に切り替え、切り替えられた燃焼段（１段目）に対応付けて定められたガス供給量と目標回転数との対応関係（図４における符号Ｌ１の関係を示す演算式等の情報）に基づき、当該対応関係においてステップＳ１４で算出されたガス供給量に対応付けられた目標回転数を決定する。或いは、ステップＳ１４の時点での燃焼段が２段目であり、ステップＳ１４で算出されたガス供給量が２段目のガス供給量の範囲の上限値を超え、３段目のガス供給量の範囲内である場合、燃焼段を３段目に切り替え、切り替えられた燃焼段（３段目）に対応付けて定められたガス供給量と目標回転数との対応関係（図４における符号Ｌ３の関係を示す演算式等の情報）に基づき、当該対応関係においてステップＳ１４で算出されたガス供給量に対応付けられた目標回転数を決定する。
【0037】
このように、制御部２２Ａは、ステップＳ１４で得られたガス供給量（インプット要求量）と上記対応情報とに基づいて目標回転数Ｎｔを決定する。Ｎｔは、ステップＳ１４で決定した目標回転数である。
【0038】
制御部２２Ａは、ステップＳ１４でガス供給量と目標回転数Ｎｔを決定した後、処理をステップＳ１５に進め、ステップＳ１４において燃焼段を切り替える決定がなされたか否かを判定する。制御部２２Ａは、ステップＳ１５において、燃焼段を切り替えない決定がなされたと判定した場合、処理をステップＳ１６に進め、第１のフィードバック演算によって制御量（操作量）を決定する。制御部２２Ａは、ステップＳ１５において、燃焼段を切り替える決定がなされたと判定した場合、処理をステップＳ１７に進め、第２のフィードバック演算によって制御量（操作量）を決定する。ファンモータ４９が例えば直流モータであり、印加電圧の増大に応じて回転数が増大するモータであれば、制御量（操作量）は、モータに印加する電圧であってもよく、ＰＷＭ制御によって駆動するモータであり、デューティの増大に応じて回転数が増大するモータであれば、制御量（操作量）はデューティであってもよい。
【0039】
代表例では、ファン４８の回転数を検出する回転数センサ５０が設けられており、ファン４８の回転数を実測可能とされている。回転数センサ５０は、検出部の一例に相当する。回転数センサ５０が検出するファン４８の回転数が実測回転数の一例に相当する。回転数センサ５０は、ファン４８の回転数を検出可能な構成であれば、公知の様々なセンサが採用され得る。
【0040】
制御部２２Ａは、ステップＳ１６では、ステップＳ１４で決定された目標回転数Ｎｔと、現在のステップＳ１６の時点又はこのステップＳ１６の直前に回転数センサ５０（検出部）によって検出される実測回転数Ｎｎと、を用いた第１のフィードバック演算によって制御量を算出する。制御量は、ファンモータ４９の回転数を増減する指標の値である。第１のフィードバック演算は、目標回転数Ｎｔと実測回転数Ｎｎとの偏差（Ｎｔ－Ｎｎ）と比例ゲインＫａとに基づいて比例制御量Ｘｎを決定する比例演算と、差分式で得られた差分値と微分ゲインＫｂとに基づいて微分制御量Ｙｎを決定する微分演算と、積分演算を含む。
【0041】
上記比例演算の式は、予め定められた固定値である比例ゲインＫａ、直近のステップＳ１４で決定された目標回転数Ｎｔ、現在のステップＳ１６又はこのステップＳ１６の直前に検出された今回の実測回転数Ｎｎ、に基づいて、以下の（数１）の式で今回の比例制御量Ｘｎが表される。
Ｘｎ＝Ｋａ×（Ｎｔ－Ｎｎ）・・・（数１）
Ｘｎ＝Ｋａ×（Ｎｔ－Ｎｎ）・・・（数１）
【0042】
微分演算の式の一つである第１の式は、予め定められた固定値である微分ゲインＫｂ、今回のステップＳ１６の演算で得られた今回の比例制御量Ｘｎ、今回のステップＳ１６の演算の前回に行われたフィードバック演算（ステップＳ１６又はステップＳ１７のいずれか）で算出された前回の比例制御量Ｘｎ－１、に基づいて、以下の（数２）の式で今回の微分制御量Ｙｎが表される。
Ｙｎ＝Ｋｂ×（Ｘｎ－Ｘｎ－１）・・・（数２）
Ｙｎ＝Ｋｂ×（Ｘｎ－Ｘｎ－１）・・・（数２）
【0043】
上記積分演算の式は、今回のステップＳ１６の演算の前回に行われたフィードバック演算（ステップＳ１６又はステップＳ１７のいずれか）で算出された前回の積分制御量Ｚｎ－１、今回のステップＳ１６の演算で得られた今回の微分制御量Ｙｎ、予め定められた固定値である積分ゲインＫｄ、今回のステップＳ１６の演算で得られた今回の比例制御量Ｘｎ、に基づいて、以下の（数３）の式で今回の積分制御量Ｚｎが表される。
Ｚｎ＝Ｚｎ－１＋Ｙｎ＋Ｋｄ×（Ｘｎ－Ｚｎ－１）・・・（数３）
Ｚｎ＝Ｚｎ－１＋Ｙｎ＋Ｋｄ×（Ｘｎ－Ｚｎ－１）・・・（数３）
【0044】
ステップＳ１６の第１のフィードバック演算では、上記の数１、数２、数３の式で用いられるＺｎ、Ｙｎ、Ｘｎ、Ｚｎ－１、Ｋｄと、予め定められた固定値である各係数Ｋｐ、Ｋｉとに基づいて以下の（数４）の式により制御量（操作量）Ｐｎを求める。Ｐｎ－１は、今回のステップＳ１６の演算の前回に行われたフィードバック演算（ステップＳ１６又はステップＳ１７のいずれか）で算出された前回の制御量（操作量）である。
Ｐｎ＝Ｋｐ×（Ｋｉ×Ｚｎ＋Ｙｎ＋Ｋｄ×（Ｘｎ－Ｚｎ－１））＋Ｐｎ－１・・・（数４）
Ｐｎ＝Ｋｐ×（Ｋｉ×Ｚｎ＋Ｙｎ＋Ｋｄ×（Ｘｎ－Ｚｎ－１））＋Ｐｎ－１・・・（数４）
【0045】
制御部２２Ａは、ステップＳ１７では、ステップＳ１４で決定された目標回転数Ｎｔと、現在のステップＳ１７の時点又はこのステップＳ１７の直前に回転数センサ５０（検出部）によって検出される実測回転数Ｎｎとを用いた第２のフィードバック演算によって制御量（操作量）を算出する。第２のフィードバック演算も、目標回転数Ｎｔと実測回転数Ｎｎとの偏差（Ｎｔ－Ｎｎ）と比例ゲインＫａとに基づいて比例制御量を決定する比例演算と、差分式で得られた差分値と微分ゲインＫｂとに基づいて微分制御量を決定する微分演算と、積分演算を含む。
【0046】
第２のフィードバック演算でも、上記の数１の式によって比例制御量Ｘｎを求める。一方で、上記の数２の式に代えて、上記比例ゲインＫａ、上記微分ゲインＫｂ、現在のステップＳ１７の時点又はこのステップＳ１７の直前に回転数センサ５０（検出部）によって検出された今回の実測回転数Ｎｎ、現在のステップＳ１７の前回のフィードバック演算（ステップＳ１６又はステップＳ１７のいずれか）の時点又はその直前に回転数センサ５０（検出部）によって検出された前回の実測回転数Ｎｎ－１と、を用いた以下の数５の式により微分制御量Ｙｎを求める。
Ｙｎ＝Ｋａ×Ｋｂ×（Ｎｎ－１－Ｎｎ）・・・（数５）
Ｙｎ＝Ｋａ×Ｋｂ×（Ｎｎ－１－Ｎｎ）・・・（数５）
【0047】
第２のフィードバック演算では、上記の数１、数５の式によって得られるＸｎ、Ｙｎ、今回のステップＳ１７の演算の前回に行われたフィードバック演算（ステップＳ１６又はステップＳ１７のいずれか）で算出された前回の積分制御量Ｚｎ－１、上記積分ゲインＫｄ、に基づいて、以下の（数３）の式で今回の積分制御量Ｚｎを求める。Ｚｎ＝Ｚｎ－１＋Ｙｎ＋Ｋｄ×（Ｘｎ－Ｚｎ－１）・・・（数３）
【0048】
第２のフィードバック演算では、上記の数１、数３、数５の式で用いられるＺｎ、Ｙｎ、Ｘｎ、Ｚｎ－１、Ｋｄと、上記係数Ｋｐ、Ｋｉとに基づいて以下の数４の式により制御量Ｐｎを求める。Ｐｎ－１は、今回のステップＳ１７の演算の前回に行われたフィードバック演算（ステップＳ１６又はステップＳ１７のいずれか）で算出された前回の制御量（操作量）である。
Ｐｎ＝Ｋｐ×（Ｋｉ×Ｚｎ＋Ｙｎ＋Ｋｄ×（Ｘｎ－Ｚｎ－１））＋Ｐｎ－１・・・（数４）
Ｐｎ＝Ｋｐ×（Ｋｉ×Ｚｎ＋Ｙｎ＋Ｋｄ×（Ｘｎ－Ｚｎ－１））＋Ｐｎ－１・・・（数４）
【0049】
このように、制御部２２Ａは、ガスバーナ部４の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合（ステップＳ１５でＮｏの場合）には、前回の比例制御量Ｘｎ－１と今回の比例制御量Ｘｎとの差分を差分値として算出する第１の式を用いた微分演算の式（具体的には、今回の比例制御量と前回の比例制御量との差分に対して微分ゲインＫｂを乗じて得られる式）であるＹｎ＝Ｋｂ×（Ｘｎ－Ｘｎ－１）の式によって、微分制御量Ｙｎを算出する。一方、ガスバーナ部４の燃焼の段階を変化させる条件が成立した場合（ステップＳ１５でＹｅｓの場合）には、前回の実測回転数Ｎｎ－１と今回の実測回転数Ｎｎとの差分を差分値として算出する第２の式を用いた微分演算の式（具体的には、今回の実測回転数と前回の実測回転数との差分に対して比例ゲインＫａ及び微分ゲインＫｂを乗じて得られる式）であるＹｎ＝Ｋａ×Ｋｂ×（Ｎｎ－１－Ｎｎ）の式によって、微分制御量Ｙｎを算出する。
【0050】
制御部２２Ａは、ステップＳ１６又はステップＳ１７の後、処理をステップＳ１８に進め、ステップＳ１６又はステップＳ１７で決定された制御量（操作量）Ｐｎでファン４８を回転させ、ステップＳ１４で決定されたガス供給量（インプット要求量）となるように、給湯切替電磁弁４６，４６・・及び給湯ガス比例制御弁４４を調節する。制御部２２Ａは、ステップＳ１８においてファン回転数やガス供給量の調整を開始した後、処理をステップＳ１３に戻し、燃焼終了条件が成立したか否かを判定する。制御部２２Ａは、ステップＳ１３において燃焼終了条件が成立したと判定した場合、処理をステップＳ１９に進め、ガス元電磁弁４２及び給湯切替電磁弁４６，４６・・を閉塞状態とし、燃焼動作を停止させる。
【0051】
３．効果の例
給湯器１は、ガスバーナ部４の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合には、前回の比例制御量と今回の比例制御量との差分を上記差分値として算出する第１の式を差分式として用い、微分ゲインに基づいて微分制御量を決定するように微分演算を行うことができる。一方で、ガスバーナ部４の燃焼の段階を変化させる条件が成立している場合には、前回の前記実測回転数と今回の実測回転数との差分を差分値として算出する第２の式を差分値として用い、微分ゲインに基づいて微分制御量を決定するように微分演算を行うことができる。このように、ガスバーナ部４の燃焼の段階を変化させる場合と変化させない場合とで、フィードバック制御を使い分け得ることができる。また、ガスバーナ部４の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合（相対的に燃焼の変化が小さくなりやすい場合）には、前回と今回の比例制御量との差分を反映し、比例制御量の変化に基づく微分演算を行うことができる。一方で、ガスバーナ部４の燃焼の段階を変化させる条件が成立している場合（相対的に燃焼の変化が大きくなりやすい場合）には、前回の実測回転数と今回の実測回転数との差分を反映し、実測回転数の変化に基づく微分演算を行うことができる。
給湯器１は、ガスバーナ部４の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合には、前回の比例制御量と今回の比例制御量との差分を上記差分値として算出する第１の式を差分式として用い、微分ゲインに基づいて微分制御量を決定するように微分演算を行うことができる。一方で、ガスバーナ部４の燃焼の段階を変化させる条件が成立している場合には、前回の前記実測回転数と今回の実測回転数との差分を差分値として算出する第２の式を差分値として用い、微分ゲインに基づいて微分制御量を決定するように微分演算を行うことができる。このように、ガスバーナ部４の燃焼の段階を変化させる場合と変化させない場合とで、フィードバック制御を使い分け得ることができる。また、ガスバーナ部４の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合（相対的に燃焼の変化が小さくなりやすい場合）には、前回と今回の比例制御量との差分を反映し、比例制御量の変化に基づく微分演算を行うことができる。一方で、ガスバーナ部４の燃焼の段階を変化させる条件が成立している場合（相対的に燃焼の変化が大きくなりやすい場合）には、前回の実測回転数と今回の実測回転数との差分を反映し、実測回転数の変化に基づく微分演算を行うことができる。
【0052】
給湯器１は、ガスバーナ部４の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合（相対的に燃焼の変化が小さくなりやすい場合）には、今回と前回の比例制御量の差分に対して微分ゲインを乗じるように微分制御量を求めることができる。よって、ファンの回転数をより早く目標回転数に近づけやすい。一方で、ガスバーナ部４の燃焼の段階を変化させる条件が成立している場合（相対的に燃焼の変化が大きくなりやすい場合）には、今回と前回の実測回転数との差分に対して比例ゲインを乗じ、この値に対して微分ゲインを乗じるように微分制御量を求めることができるため、燃焼の段階が変化することに起因してガス供給量が急に変化しても、微分制御量が極端に変化することを抑えやすい。よって、燃焼の段階が変化することに起因して実測回転数が目標回転数よりも大きく逸脱するオーバーシュートやアンダーシュートを抑制しやすい。
【0053】
＜他の実施形態＞
本発明は、上記記述及び図面によって説明され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。さらに、上述された実施形態は、次のように変更されてもよい。
本発明は、上記記述及び図面によって説明され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。さらに、上述された実施形態は、次のように変更されてもよい。
【0054】
上記実施形態では、第１の式や第２の式の一例が示されたが、これらの式はそのまま用いられてもよく、何らかの補正演算によって補正がなされた上で用いられてもよい。
【0055】
本明細書において、「変化させる条件が成立している場合」は、「変化させることが確定した場合」としてもよく、「変化させることが確定した場合」と「変化させる可能性が高まった場合」とを含めてもよい。この例において、「変化させる可能性が高まった場合」は、例えば、算出されたインプット要求量が、変化前の段階のインプット要求量の範囲内であり且つ他の段階のインプット要求量の範囲内でもある場合などが挙げられる。
【0056】
なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示された範囲内又は特許請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0057】
１ ：給湯器
４ ：ガスバーナ部
６ ：給湯側熱交換器（熱交換器）
７ａ ：伝熱管
８ａ ：伝熱管
１０ ：出湯管
１２ ：入水管
１６ ：入水口
２２Ａ ：制御部
４８ ：ファン
５０ ：回転数センサ（検出部）
４ ：ガスバーナ部
６ ：給湯側熱交換器（熱交換器）
７ａ ：伝熱管
８ａ ：伝熱管
１０ ：出湯管
１２ ：入水管
１６ ：入水口
２２Ａ ：制御部
４８ ：ファン
５０ ：回転数センサ（検出部）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】