特許 7311760 給湯装置及び給湯システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-11

(45)【発行日】2023-07-20

(54)【発明の名称】給湯装置及び給湯システム

(51)【国際特許分類】

   F24D 17/00 20220101AFI20230712BHJP

   F24H 1/14 20220101ALI20230712BHJP

   F24H 15/104 20220101ALI20230712BHJP

   F24H 15/174 20220101ALI20230712BHJP

   F24H 15/215 20220101ALI20230712BHJP

   F24H 15/219 20220101ALI20230712BHJP

   F24H 15/238 20220101ALI20230712BHJP

   F24H 15/325 20220101ALI20230712BHJP

   F24H 15/335 20220101ALI20230712BHJP

   F24H 15/36 20220101ALI20230712BHJP

【ＦＩ】

F24D17/00 P

F24H1/14 B

F24H15/104

F24H15/174

F24H15/215

F24H15/219

F24H15/238

F24H15/325

F24H15/335

F24H15/36

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019118373

(22)【出願日】2019-06-26

(65)【公開番号】P2021004697

(43)【公開日】2021-01-14

【審査請求日】2022-05-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000004709

【氏名又は名称】株式会社ノーリツ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 剛英

【審査官】礒部 賢

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２３０１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７１８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１２５６９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２４９５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０６０３３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｄ １７／００

Ｆ２４Ｈ １／００ － １５／４９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

給湯栓に対して出湯する給湯装置であって、
燃焼機構を含む加熱機構と、
前記給湯栓の閉止時に前記給湯装置の内部又は外部に配置される循環ポンプが作動する即湯運転モードにおいて、前記給湯装置の外部で前記給湯栓をバイパスする外部経路と併せて、流体が前記加熱機構を通過する即湯循環経路を形成する内部経路と、
前記即湯循環経路の前記加熱機構の上流側での流体温度を検出するための第１の温度検出器と、
前記即湯循環経路の前記加熱機構の下流側での流体温度を検出するための第２の温度検出器と、
前記即湯循環経路の循環流量を検出するための流量検出器と、
前記加熱機構及び前記循環ポンプを制御する制御器とを備え、
前記外部経路は、温度上昇時に閉塞する経路を有する感熱止水バイパス弁を含んで構成され、
前記制御器は、
前記即湯運転モードにおいて、前記第２の温度検出器による温度検出値を前記即湯運転モードでの設定温度に制御するための前記燃焼機構の出力熱量指令値を設定する熱量制御部と、
前記出力熱量指令値に従って前記燃焼機構を制御する燃焼制御部とを含み、
前記出力熱量指令値は、前記燃焼機構の燃焼状態では、最小熱量値から最大熱量値までの間の範囲内に制限して設定され、
前記燃焼制御部は、前記即湯運転モードにおいて、前記出力熱量指令値が前記最小熱量値に設定され、かつ、前記第２の温度検出器による温度検出値が前記設定温度よりも高く設定された制御上限温度まで上昇したときには、前記最小熱量値に従って動作する最小燃焼状態と、燃焼停止状態とを交互に設けるように、前記燃焼機構を制御し、
前記制御器は、前記即湯運転モードにおいて、前記循環流量が予め定められた第１の流量値よりも低下したとき、又は、前記第１の温度検出器による検出温度が予め定められた第１の判定温度まで上昇したときには、前記即湯運転モードを停止して、前記循環ポンプ及び前燃焼機構が停止される待機モードを開始し、
前記制御器は、前記待機モードにおいて、前記第１又は第２の温度検出器による検出温度が予め定められた第２の判定温度まで低下すると、前記循環ポンプを作動させるとともに、前記循環ポンプが作動した状態で前記循環流量が予め定められた第２の流量値まで上昇すると、前記待機モードを終了して、前記即湯運転モードを再開する、給湯装置。

【請求項2】

前記燃焼制御部は、少なくとも前記即湯運転モードにおいて、前記第２の温度検出器による温度検出値が前記制御上限温度を超えると前記燃焼機構を前記燃焼停止状態に制御する一方で、前記燃焼機構の前記燃焼停止状態において、前記第２の温度検出器による温度検出値が前記設定温度よりも低く設定された制御下限温度まで低下すると、前記燃焼機構を前記出力熱量指令値に従った前記燃焼状態に制御する、請求項１記載の給湯装置。

【請求項3】

前記制御器は、前記待機モードの経過時間が予め定められた第１の時間に達するまでは、前記循環ポンプを作動しない、請求項１又は２に記載の給湯装置。

【請求項4】

前記制御器は、前記即湯運転モードの実行が許可されたモードオン期間において、前記給湯栓が閉止され、かつ、前記第２の温度検出器による検出温度が予め定められたモード基準温度まで低下すると前記即湯運転モードを実行するように構成され、
前記制御器は、前記モードオン期間の開始時において、前記燃焼機構での前回の燃焼停止からの経過時間が予め定められた第２の時間よりも長いときに、前記即湯循環経路の異常診断を実行し、
前記異常診断では、前記循環ポンプを作動した状態で、前記循環流量が予め定められた診断基準流量まで上昇しないときに、前記即湯循環経路の異常が検出される、請求項１～３のいずれか１項に記載の給湯装置。

【請求項5】

給湯栓に対して出湯する給湯装置であって、
燃焼機構を含む加熱機構と、
前記給湯栓の閉止時に前記給湯装置の内部又は外部に配置される循環ポンプが作動する即湯運転モードにおいて、前記給湯装置の外部で前記給湯栓をバイパスする外部経路と併せて、流体が前記加熱機構を通過する即湯循環経路を形成する内部経路と、
前記即湯循環経路の前記加熱機構の上流側での流体温度を検出するための第１の温度検出器と、
前記即湯循環経路の前記加熱機構の下流側での流体温度を検出するための第２の温度検出器と、
前記即湯循環経路の循環流量を検出するための流量検出器と、
前記加熱機構及び前記循環ポンプを制御する制御器とを備え、
前記外部経路は、温度上昇時に閉塞する経路を有する感熱止水バイパス弁を含んで構成され、
前記制御器は、
前記即湯運転モードにおいて、前記第２の温度検出器による温度検出値を前記即湯運転モードでの設定温度に制御するための前記燃焼機構の出力熱量指令値を設定する熱量制御部と、
前記出力熱量指令値に従って前記燃焼機構を制御する燃焼制御部とを含み、
前記出力熱量指令値は、前記燃焼機構の燃焼状態では、最小熱量値から最大熱量値までの間の範囲内に制限して設定され、
前記燃焼制御部は、前記即湯運転モードにおいて、前記出力熱量指令値が前記最小熱量値に設定され、かつ、前記第２の温度検出器による温度検出値が前記設定温度よりも高く設定された制御上限温度まで上昇したときには、前記最小熱量値に従って動作する最小燃焼状態と、燃焼停止状態とを交互に設けるように、前記燃焼機構を制御し、
前記制御器は、前記即湯運転モードの実行が許可されたモードオン期間において、前記給湯栓が閉止され、かつ、前記第２の温度検出器による検出温度が予め定められたモード基準温度まで低下すると前記即湯運転モードを実行するように構成され、
前記制御器は、前記モードオン期間の開始時において、前記燃焼機構での前回の燃焼停止からの経過時間が予め定められた第２の時間よりも長いときに、前記即湯循環経路の異常診断を実行し、
前記異常診断では、前記循環ポンプを作動した状態で、前記循環流量が予め定められた診断基準流量まで上昇しないときに、前記即湯循環経路の異常が検出される、給湯装置。

【請求項6】

前記制御器は、予め定められた複数回の前記異常診断で、前記循環ポンプを作動した状態で、前記循環流量が前記診断基準流量まで上昇しない現象が発生すると、前記即湯循環経路の異常を検出する、請求項４又は５に記載の給湯装置。

【請求項7】

入水ポート及び出湯ポートを有する給湯装置と、
前記入水ポートに低温水を導入する低温水配管と、
前記出湯ポートと給湯栓との間を接続する高温水配管と、
前記給湯装置の内部又は外部に配置される循環ポンプとを備え、
前記給湯装置は、
燃焼機構を含む加熱機構と、
前記給湯栓の閉止時に前記循環ポンプが作動する即湯運転モードにおいて、前記給湯装置の外部で前記給湯栓をバイパスする外部経路と併せて、流体が前記加熱機構を通過する即湯循環経路を形成する内部経路と、
前記即湯循環経路の前記加熱機構の上流側での流体温度を検出するための第１の温度検出器と、
前記即湯循環経路の前記加熱機構の下流側での流体温度を検出するための第２の温度検出器と、
前記即湯循環経路の循環流量を検出するための流量検出器と、
前記加熱機構及び前記循環ポンプを制御する制御器とを備え、
前記外部経路は、温度上昇時に閉塞する経路を有する感熱止水バイパス弁を含んで構成され、
前記制御器は、
前記即湯運転モードにおいて、前記第２の温度検出器による温度検出値を前記即湯運転モードでの設定温度に制御するための前記燃焼機構の出力熱量指令値を設定する熱量制御部と、
前記出力熱量指令値に従って前記燃焼機構を制御する燃焼制御部とを含み、
前記出力熱量指令値は、前記燃焼機構の燃焼状態では、最小熱量値から最大熱量値までの間の範囲内に制限して設定され、
前記燃焼制御部は、前記即湯運転モードにおいて、前記出力熱量指令値が前記最小熱量値に設定され、かつ、前記第２の温度検出器による温度検出値が前記設定温度よりも高く設定された制御上限温度まで上昇したときには、前記最小熱量値に従って動作する最小燃焼状態と、燃焼停止状態とを交互に設けるように、前記燃焼機構を制御し、
前記制御器は、前記即湯運転モードにおいて、前記循環流量が予め定められた第１の流量値よりも低下したとき、又は、前記第１の温度検出器による検出温度が予め定められた第１の判定温度まで上昇したときには、前記即湯運転モードを停止して、前記循環ポンプ及び前燃焼機構が停止される待機モードを開始し、
前記制御器は、前記待機モードにおいて、前記第１又は第２の温度検出器による検出温度が予め定められた第２の判定温度まで低下すると、前記循環ポンプを作動させるとともに、前記循環ポンプが作動した状態で前記循環流量が予め定められた第２の流量値まで上昇すると、前記待機モードを終了して、前記即湯運転モードを再開する、給湯システム。

【請求項8】

入水ポート及び出湯ポートを有する給湯装置と、
前記入水ポートに低温水を導入する低温水配管と、
前記出湯ポートと給湯栓との間を接続する高温水配管と、
前記給湯装置の内部又は外部に配置される循環ポンプとを備え、
前記給湯装置は、
燃焼機構を含む加熱機構と、
前記給湯栓の閉止時に前記循環ポンプが作動する即湯運転モードにおいて、前記給湯装置の外部で前記給湯栓をバイパスする外部経路と併せて、流体が前記加熱機構を通過する即湯循環経路を形成する内部経路と、
前記即湯循環経路の前記加熱機構の上流側での流体温度を検出するための第１の温度検出器と、
前記即湯循環経路の前記加熱機構の下流側での流体温度を検出するための第２の温度検出器と、
前記即湯循環経路の循環流量を検出するための流量検出器と、
前記加熱機構及び前記循環ポンプを制御する制御器とを備え、
前記外部経路は、温度上昇時に閉塞する経路を有する感熱止水バイパス弁を含んで構成され、
前記制御器は、
前記即湯運転モードにおいて、前記第２の温度検出器による温度検出値を前記即湯運転モードでの設定温度に制御するための前記燃焼機構の出力熱量指令値を設定する熱量制御部と、
前記出力熱量指令値に従って前記燃焼機構を制御する燃焼制御部とを含み、
前記出力熱量指令値は、前記燃焼機構の燃焼状態では、最小熱量値から最大熱量値までの間の範囲内に制限して設定され、
前記燃焼制御部は、前記即湯運転モードにおいて、前記出力熱量指令値が前記最小熱量値に設定され、かつ、前記第２の温度検出器による温度検出値が前記設定温度よりも高く設定された制御上限温度まで上昇したときには、前記最小熱量値に従って動作する最小燃焼状態と、燃焼停止状態とを交互に設けるように、前記燃焼機構を制御し、
前記制御器は、前記即湯運転モードの実行が許可されたモードオン期間において、前記給湯栓が閉止され、かつ、前記第２の温度検出器による検出温度が予め定められたモード基準温度まで低下すると前記即湯運転モードを実行するように構成され、
前記制御器は、前記モードオン期間の開始時において、前記燃焼機構での前回の燃焼停止からの経過時間が予め定められた第２の時間よりも長いときに、前記即湯循環経路の異常診断を実行し、
前記異常診断では、前記循環ポンプを作動した状態で、前記循環流量が予め定められた診断基準流量まで上昇しないときに、前記即湯循環経路の異常が検出される、給湯装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は給湯装置及び給湯システムに関し、より特定的には、即湯機能を有する給湯装置及び給湯システムに関する。

【背景技術】

【0002】

給湯装置の一型式として、給湯が長時間オフされた後であっても給湯開始直後から適温の湯を出力する、いわゆる、即湯機能を具備するものがある。通常、即湯機能を実現するためには、給湯オフ中にも熱源を経由する循環経路を形成するモード（以下、「即湯運転モード」）を設ける必要がある。

【0003】

又、米国特許第６５３６４６４号明細書（特許文献１）には、ワックスサーモを用いたサーモスタット制御のバイパスバルブ（以下、「クロスオーババルブ」とも称する）を外部接続することで上記即湯機能のための循環経路を形成する構成が開示されている。これにより、給湯装置側に当該クロスオーババルブの制御機能を追加しなくても、簡易な取り付け工事によって、即湯機能が実現できる。

【0004】

特開２０１５－２３０１５１号公報（特許文献２）にも、上記クロスオーババルブと同様の感温バルブを接続した経路を用いて、即湯運転を実行する構成が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】米国特許第６５３６４６４号明細書

【文献】特開２０１５－２３０１５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、クロスオーババルブ（又は、感温バルブ）が接続された循環経路では、ワックスサーモを通過する経路の圧損が大きいため、循環流量は比較的小さい。このため、即湯運転モードでは、比較的低流量の流体を設定温度に制御することが求められる。

【0007】

従って、燃焼バーナ等の燃焼機構を熱源とする給湯装置では、燃焼機構での発生熱量（燃焼される燃料量）の調整による温度制御が困難になることが懸念される。

【0008】

本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、クロスオーババルブが接続された循環経路による即湯運転モードでの温度制御について、簡易な制御で動作を安定化することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のある局面では、給湯栓に対して出湯する給湯装置であって、燃焼機構を含む加熱機構と、第１の温度検出器と、第２の温度検出器と、流量検出器と、制御器とを備える。給湯装置は、給湯栓の閉止時に給湯装置の内部又は外部に配置される循環ポンプが作動する即湯運転モードにおいて、給湯装置の外部で給湯栓をバイパスする外部経路と併せて、流体が加熱機構を通過する即湯循環経路を形成する内部経路を更に備える。当該外部経路は、温度上昇時に閉塞する経路を有する感熱止水バイパス弁を含んで構成される。第１の温度検出器は、即湯循環経路の加熱機構の上流側での流体温度を検出する。第２の温度検出器は、記即湯循環経路の加熱機構の下流側での流体温度を検出する。流量検出器は、即湯循環経路の循環流量を検出する。制御器は、加熱機構及び循環ポンプを制御する。制御器は、熱量制御部及び燃焼制御部を含む。熱量制御部は、即湯運転モードにおいて、第２の温度検出器による温度検出値を即湯運転モードでの設定温度に制御するための燃焼機構の出力熱量指令値を設定する。燃焼制御部は、出力熱量指令値に従って燃焼機構を制御する。出力熱量指令値は、燃焼機構の燃焼状態では、最小熱量値から最大熱量値までの間の範囲内に制限して設定される。燃焼制御部は、即湯運転モードにおいて、出力熱量指令値が最小熱量値に設定され、かつ、第２の温度検出器による温度検出値が設定温度よりも高く設定された制御上限温度まで上昇したときには、最小熱量値に従って動作する最小燃焼状態と、燃焼停止状態とを交互に設けるように、燃焼機構を制御する。

【0010】

本発明の他のある局面では、給湯システムであって、入水ポート及び出湯ポートを有する給湯装置と、入水ポートに低温水を導入する低温水配管と、出湯ポートと給湯栓との間を接続する高温水配管と、給湯装置の内部又は外部に配置される循環ポンプとを備える。給湯装置は、燃焼機構を含む加熱機構と、第１の温度検出器と、第２の温度検出器と、流量検出器と、制御器とを備える。給湯装置は、給湯栓の閉止時に循環ポンプが作動する即湯運転モードにおいて、給湯装置の外部で給湯栓をバイパスする外部経路と併せて、流体が加熱機構を通過する即湯循環経路を形成する内部経路を更に備える。外部経路は、温度上昇時に閉塞する経路を有する感熱止水バイパス弁を含んで構成される。第１の温度検出器は、即湯循環経路の加熱機構の上流側での流体温度を検出する。第２の温度検出器は、即湯循環経路の加熱機構の下流側での流体温度を検出する。流量検出器は、即湯循環経路の循環流量を検出する。制御器は、加熱機構及び循環ポンプを制御する。制御器は、熱量制御部及び燃焼制御部を含む。熱量制御部は、即湯運転モードにおいて、第２の温度検出器による温度検出値を即湯運転モードでの設定温度に制御するための燃焼機構の出力熱量指令値を設定する。燃焼制御部は、出力熱量指令値に従って燃焼機構を制御する。出力熱量指令値は、燃焼機構の燃焼状態では、最小熱量値から最大熱量値までの間の範囲内に制限して設定される。燃焼制御部は、即湯運転モードにおいて、出力熱量指令値が最小熱量値に設定され、かつ、第２の温度検出器による温度検出値が設定温度よりも高く設定された制御上限温度まで上昇したときには、最小熱量値に従って動作する最小燃焼状態と、燃焼停止状態とを交互に設けるように、燃焼機構を制御する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、クロスオーババルブが接続された循環経路による即湯運転モードでの温度制御について、簡易な制御で動作を安定化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施の形態に係る給湯装置を含む給湯システムの構成を説明するブロック図である。

【図2】コントローラのハードウェア構成例を説明するブロック図である。

【図3】図１に示されたクロスオーババルブによる流路の切替を説明する図表である。

【図4】本実施の形態に係る給湯装置による即湯運転に係る状態遷移図が示される。

【図5】即湯運転モードにおける温度制御を説明するブロック図である。

【図6】即湯運転モードにおける温度制御の動作波形図の一例である。

【図7】即湯運転モードの停止条件の成立を判定する制御処理を説明するフローチャートである。

【図8】即湯運転モードの再開条件の成立を判定する制御処理を説明するフローチャートである。

【図9】即湯運転モードで実行される即湯循環経路の異常診断の制御処理を説明するフローチャートである。

【図10】本実施の形態の変形例に係る給湯装置及び給湯システムの構成を説明するブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお以下では、図中の同一又は相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。

【0014】

図１は、本実施の形態に係る給湯装置を含む給湯システム１Ａの構成を説明するブロック図である。

【0015】

図１を参照して、給湯システム１Ａは、給湯装置１００と、低温水配管１１０と、高温水配管１２０と、クロスオーババルブ２００とを備える。給湯装置１００は、入水ポート１１と、出湯ポート１２と、循環ポート１３とを有する。

【0016】

低温水配管１１０には、逆止弁１１２を介して、低温水が供給される。低温水は、代表的には、図示しない水道管から供給される。低温水配管１１０は、入水ポート１１及び循環ポート１３と接続される。

【0017】

給湯装置１００は、コントローラ１０と、入水経路２０と、出湯経路２５と、循環経路２８と、バイパス経路２９と、燃焼機構３０と、熱交換器４０と、循環ポンプ８０と、流量調整弁９０とを備える。

【0018】

入水経路２０は、逆止弁２１を経由して、入水ポート１１と、熱交換器４０の入力側（上流側）との間に形成される。燃焼機構３０は、代表的には、ガス又は石油等の燃焼による熱量を発生するバーナによって構成される。

【0019】

熱交換器４０は、燃焼機構３０が発生した熱量を用いて、入水経路２０によって導入された低温水（流体）の温度を上昇させる。燃焼機構３０及び熱交換器４０は、「加熱機構」の一実施例を構成する。

【0020】

出湯経路２５は、熱交換器４０の出力側（下流側）と、出湯ポート１２との間に形成される。バイパス経路２９は、熱交換器４０を経由することなく、入水経路２０及び出湯経路２５の間を接続する。コントローラ１０による流量調整弁９０の制御によって、トータル流量（熱交換器４０の流量及びバイパス経路２９の流量の和）に対する、バイパス経路２９の流量の比率（バイパス流量比）を調整することができる。

【0021】

このようなバイパス構成では、低温水の一部が熱交換器４０をバイパスされて非加熱のまま、熱交換器４０の下流で混合されることによって、出湯ポート１２から高温水が供給される。これにより、熱交換器４０（加熱機構）からの出力温度を高くすることができるので、燃焼機構３０の排気が熱交換器４０の表面で冷却されることによって発生するドレンの抑制に有利である。

【0022】

入水経路２０には、低温水の流量値を出力する流量センサ８１が配置され、循環経路２８には、流量センサ８２が配置される。流量センサ８１及び８２による検出値は、コントローラ１０へ入力される。流量センサ８１は、後述する即湯循環経路に含まれるように配置される。

【0023】

更に、出湯経路２５には、温度センサ７１が配置され、入水経路２０には、温度センサ７３が配置される。更に、循環経路２８には、温度センサ７２が配置される。温度センサ７１～７３によって検出された流体温度は、コントローラ１０へ入力される。更に、入水経路２０にも、給湯運転時に入水温度を検出するための温度センサが配置される。熱交換器４０の上流側に配置される温度センサ７２は「第１の温度検出器」の一実施例に対応し、熱交換器４０の下流側に配置される温度センサ７１は「第２の温度検出器」の一実施例に対応する。

【0024】

図２は、コントローラ１０のハードウェア構成例を説明するブロック図である。
図２を参照して、コントローラ１０は、代表的にはマイクロコンピュータによって構成される。コントローラ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５と、メモリ１６と、入出力（Ｉ／Ｏ）回路１７と、電子回路１８とを含む。ＣＰＵ１５、メモリ１６及びＩ／Ｏ回路１７は、バス１９を経由して、相互に信号の授受が可能である。電子回路１８は、所定の演算処理を専用のハードウェアによって実行するように構成される。電子回路１８は、ＣＰＵ１５及びＩ／Ｏ回路１７との間で信号の授受が可能である。

【0025】

ＣＰＵ１５は、Ｉ／Ｏ回路１７を通じて、温度センサ７１～７３及び流量センサ８１，８２を含む各センサからの出力信号（検出値）を受ける。更に、ＣＰＵ１５は、Ｉ／Ｏ回路１７を通じて、リモートコントローラ９２に入力された操作指示を示す信号を受ける。操作指示は、例えば、給湯装置１００の運転スイッチのオンオフ操作、給湯設定温度、及び、各種の時刻予約設定（「タイマ設定」とも称する）を含む。ＣＰＵ１５は、当該操作指示に従って給湯装置１００が動作するように、燃焼機構３０及び循環ポンプ８０を含む各構成機器の動作を制御する。

【0026】

ＣＰＵ１５は、報知装置９５を制御することによって、視覚又は聴覚によって認識できる情報を出力することが可能である。例えば、報知装置９５は、文字及び図形等の視認可能な情報を画面表示することによって情報を出力できる。この場合には、報知装置９５は、リモートコントローラ９２に設けられた表示画面によって構成することができる。或いは、報知装置９５は、スピーカによって構成されて、音声又はメロディ等を用いて情報を出力することも可能である。

【0027】

再び図１を参照して、給湯装置１００の動作を説明する。
給湯栓３３０が開放される給湯使用時には、低温水の供給圧力によって、入水経路２０に低温水が導入される。給湯装置１００の運転スイッチのオン中に、流量センサ８１によって、最小作動流量（ＭＯＱ）を超える流量が検出されると、コントローラ１０が燃焼機構３０を作動させる。

【0028】

この結果、燃焼機構３０及び熱交換器４０によって加熱された高温水は、バイパス経路２９を通過する低温水と混合された後、出湯ポート１２を経由して、高温水配管１２０から出力される。

【0029】

通常の給湯運転時には、コントローラ１０によって、循環ポンプ８０は停止されるとともに、温度センサ７１によって検出される流体温度（出湯温度Ｔｈ）が、リモートコントローラ９２に入力された給湯設定温度に制御される。具体的には、燃焼機構３０（加熱機構）による加熱量（発生熱量）の制御と、流量調整弁９０によるバイパス流量比の制御との組み合わせによって、出湯温度制御を行なうことができる。

【0030】

循環経路２８は、循環ポート１３及び入水経路２０（接続点２２）の間に形成される。循環ポンプ８０は、循環経路２８に接続される。或いは、循環ポンプ８０は、給湯装置１００の外部で循環ポート１３に対して接続されてもよい。循環ポンプ８０の作動及び停止は、コントローラ１０によって制御される。

【0031】

給湯運転の停止時には、出湯経路２５及び高温水配管１２０内に滞留する流体の温度が低下するため、次回の給湯運転の開始後に、給湯栓３３０に対して高温水を供給するまでに時間を要することが懸念される。このため、給湯装置１００には、給湯運転の開始後、速やかに高温水を供給するための即湯機能が設けられる。即湯機能は、給湯栓３３０が閉止された閉栓時に、循環ポンプ８０の作動によって、燃焼機構３０及び熱交換器４０を含む即湯循環経路を形成することで実現される。

【0032】

例えば、ユーザは、タイマ設定によって即湯運転の実行期間を指定することができる。当該タイマ設定は、例えば、リモートコントローラ９２の操作によって入力することが可能である。或いは、即湯運転の実行期間は、ユーザの過去の使用履歴の学習により、自動的に設定されてもよい。又、ユーザのスイッチ操作に直接応じて、即湯運転の実行期間を開始又は終了することも可能である。

【0033】

給湯システム１Ａでは、クロスオーババルブ２００を用いて、循環ポンプ８０の作動を伴う即湯運転モードを実行することができる。クロスオーババルブ２００は、特許文献１に記載されたサーモスタット制御のバイパスバルブと同様に構成されて、ポート２０１～２０４と、ワックスサーモ２１０とを有する。ポート２０１及び２０３は内部で連通しており、ポート２０２及び２０４は内部で連通している。ワックスサーモ２１０は、ポート２０１及び２０３と、ポート２０２及び２０４との間に接続される。

【0034】

ワックスサーモ２１０は、低温時には、ポート２０１及び２０３と、ポート２０２及び２０４との間に感熱バイパス経路を形成する。一方で、ワックスサーモ２１０は、高温時には熱膨張力によって当該感熱バイパス経路を閉塞するように構成される。感熱バイパス経路の形成及び閉塞の切替温度は、ワックスサーモ２１０の材質及び構成等によって、予め設計される。以下では、クロスオーババルブ２００での流体温度が上記切替温度よりも高いときを高温時、流体温度が上記切替温度よりも低いときを低温時とも称する。

【0035】

このように、クロスオーババルブ２００は、「感熱止水バイパス弁」の一実施例に対応する。又、感熱バイパス経路の圧損は、ポート２０１及び２０３が連通する経路、及び、ポート２０２及び２０４が連通する経路の各々の圧損よりも高くなるように設計される。

【0036】

ポート２０１は、高温水配管１２０と接続され、ポート２０２は、低温水配管１１０と接続される。ポート２０３及び２０４は、給湯栓３３０と接続される。給湯栓３３０は、ポート２０３からの高温水と、ポート２０４からの低温水を混合する混合カランとして設けられる。ポート２０３及び２０４と給湯栓３３０との間には、高温水及び低温水の混合比率を調整するためのバルブ３３１及び３３２を設けることができる。

【0037】

図３には、図１に示されたクロスオーババルブ２００による流路の切替を説明する図表が示される。

【0038】

図３及び図１を参照して、ポート２０３及び２０４から給湯栓３３０への経路が形成される開栓時には、上述した圧損の関係により、高温時及び低温時のいずれにおいても、高温水配管１２０及び給湯栓３３０の間の流路Ｐａ、及び、低温水配管１１０及び給湯栓３３０の間の流路Ｐｂが形成される。

【0039】

一方で、ポート２０３及び２０４から給湯栓３３０への経路が遮断される閉栓時には、低温時と高温時との間で流路が切替えられる。低温時には、ワックスサーモ２１０による感熱バイパス経路により、ポート２０１及び２０２の間、即ち、高温水配管１２０及び低温水配管１１０の間に、感熱バイパス経路Ｐｃが形成される。一方で、高温時には、上記感熱バイパス経路が閉塞されることにより、高温水配管１２０及び低温水配管１１０の間の流路が遮断される。

【0040】

給湯システム１Ａでは、給湯運転時には、低温水配管１１０から入水ポート１１に導入された低温水を、燃焼機構３０及び熱交換器４０（加熱機構）で加熱して高温水が得られる。当該高温水は、出湯ポート１２及び高温水配管１２０、並びに、クロスオーババルブ２００（流路Ｐａ）を経由して、給湯栓３３０から出力される。

【0041】

即湯運転モードでは、循環ポンプ８０の作動により、給湯装置１００の外部に、出湯ポート１２から、高温水配管１２０、クロスオーババルブ２００（感熱バイパス経路Ｐｃ）、及び、低温水配管１１０を経由して、循環ポート１３に至る流体経路（外部経路）を形成することができる。更に、給湯装置１００の内部には、循環ポート１３、循環経路２８、入水経路２０（接続点２２よりも下流側）、熱交換器４０（加熱機構）、出湯経路２５、及び、出湯ポート１２を含む流体経路（内部経路）を形成することができる。このような内部経路及び外部経路によって即湯循環経路を形成することにより、閉栓時にも当該即湯循環経路に高温水を通流することによって、開栓直後から給湯栓３３０に高温水を供給することが可能となる。

【0042】

即湯循環経路では、温度センサ７２により、加熱前の流体温度（戻り温度Ｔｂ）を検出することができるとともに、温度センサ７１により加熱後の流体温度（出湯温度Ｔｈ）を検出することができる。

【0043】

尚、ワックスサーモ２１０による感熱バイパス経路の圧損が大きいため、クロスオーババルブ２００を含む即湯循環経路の流量が小さいことを考慮すると、給湯装置１００では、即湯運転モードにおけるバイパス流量比ｒ（０≦ｒ＜１．０）は、最小値（全閉によるｒ＝０を含む）に維持するように流量調整弁９０を制御することが好ましい。

【0044】

図４には、給湯装置１００による即湯運転に係る状態遷移図が示される。図４に示される状態遷移は、コントローラ１０によって制御される。

【0045】

図４を参照して、コントローラ１０は、ユーザがタイマ設定等によって指定した即湯運転の実行期間が開始されると、給湯装置１００を「即湯運転オフモード」から「即湯運転オンモード」に遷移させる。

【0046】

コントローラ１０は、即湯運転オンモードにおいて、給湯運転停止中（閉栓中）であり、かつ、温度センサ７１の検出温度（出湯温度）が予め定められたモード基準温度よりも低下すると、開始条件Ｊ０が成立したと判定して、循環ポンプ８０を作動する。これにより、即湯運転モードが開始される。

【0047】

コントローラ１０は、即湯運転モード中に、給湯割り込み条件Ｊ１、又は、後述する停止条件Ｊ２が成立すると、循環ポンプ８０を停止して、待機モードを開始する。例えば、給湯割り込み条件は、流量センサ８１での流量検出値の増加に応じて成立する。

【0048】

コントローラ１０は、待機モードにおいて、後述する再開条件Ｊ３が成立すると、待機モードを終了して、循環運転モードを再開する。待機モードにおいて、タイマ設定又はスイッチ操作等によって即湯運転の実行期間が終了すると、給湯装置１００は、即湯運転オフモードに戻される。即湯運転モード中に、即湯運転の実行期間が終了した場合には、待機モードへの遷移後、給湯装置１００は即湯運転オフモードに戻される。

【0049】

即湯運転モードでは、閉栓中の循環ポンプ８０の作動によって即湯循環経路が形成された状態で、燃焼機構３０を作動することにより、即湯循環経路の流体温度を上昇することができる。従って、即湯運転モードでは、燃焼機構３０の動作を制御することで、即湯循環経路の温度制御が実行される。

【0050】

一方で、給湯システム１Ａでは、即湯循環経路に含まれるクロスオーババルブ２００では、ワックスサーモ２１０の感熱バイパス経路の圧損が大きい。このため、即湯運転モードにおいて、熱交換器４０を通過する循環流体の流量が低くなるので、燃焼機構３０の発生熱量に対する流体の温度上昇量が大きくなる。一方で、安定的な燃焼を確保する面から、燃焼機構３０の発生熱量を絞ることには限界がある。この結果、燃焼機構３０での発生熱量を最小値に制御しても加熱が過剰になることによって、温度制御が不安定化することが懸念される。

【0051】

従って、本実施の形態では、以下に説明するような燃焼機構の制御により、簡易な演算で安定的な温度制御を実現する。

【0052】

図５は、即湯運転モードにおける温度制御を説明するブロック図である。
図５を参照して、コントローラ１０は、熱量算出部１０Ａと、燃焼制御部１０Ｂとを含む。熱量算出部１０Ａ及び燃焼制御部１０Ｂの機能は、コントローラ１０によるソフトウェア処理、及び／又は、ハードウェア処理によって実現することができる。

【0053】

熱量算出部１０Ａは、温度制御のための燃焼機構３０での発生熱量の指令値（Ｐｓｅｔ）を算出する。給湯装置では、発生熱量は「号数」を単位として演算されることが一般的である。号数＝１は、１（Ｌ／分）の流量下で流体温度を２５℃上昇させるのに必要な熱量に相当する。従って、以下では、発生熱量の指令値を号数指令値Ｐｓｅｔとも称する。

【0054】

即湯運転モードにおいて、必要な昇温量ΔＴは、温度センサ７２による検出温度（戻り温度Ｔｂ）と、即湯運転モードでの設定温度Ｔｒとを用いて、ΔＴ＝Ｔｒ－Ｔｂで示される。例えば、燃焼機構３０での発生熱量は、即湯循環経路での循環流量Ｑｔ（Ｌ／分）と、昇温量ΔＴとの積に従い、下記の式（１）によって算出することができる。即湯運転モードでの設定温度Ｔｒは、給湯設定温度と同じ値でもよく、別の値でもよい。或いは、設定温度Ｔｒは、給湯設定温度と予め決められた温度差を有するように設定されてもよい。

【0055】

Ｐｓｅｔ＝Ｑｔ×（Ｔｒ－Ｔｂ）／２５ …（１）
循環流量Ｑｔは、流量センサ８２によって検出することができる。或いは、流量センサ８１による流量検出値（熱交換器４０の流量）を、バイパス流量比ｒを用いて、１／（１－ｒ）倍することによっても、循環流量Ｑｔを得ることができる。即ち、流量センサ８１及び８２の各々は、循環流量を検出するための「流量検出器」の一実施例に対応する。

【0056】

尚、号数指令値Ｐｓｅｔの算出において、実際には、燃焼機構３０による発生熱量のうちの熱交換器４０での昇温に用いられる熱量の比率（熱効率）を考慮する必要があるが、式（１）では、説明を簡略化するために、熱効率は１．０であるものとしている。

【0057】

熱量算出部１０Ａは、号数指令値Ｐｓｅｔを、最小号数Ｐｍｉｎ～最大号数Ｐｍａｘの範囲内に制限して設定する。即ち、式（１）によって算出されたＰｓｅｔがＰｍａｘよりも大きい場合（Ｐｓｅｔ＞Ｐｍａｘ）には、Ｐｓｅｔ＝Ｐｍａｘに修正される。同様に、式（１）によって算出されたＰｓｅｔがＰｍｉｎよりも小さい場合には（Ｐｓｅｔ＜Ｐｍｉｎ）、Ｐｓｅｔ＝Ｐｍｉｎに修正される。号数指令値Ｐｓｅｔは「出力熱量指令値」に相当し、最小号数Ｐｍｉｎは「最小熱量値」に相当し、最大号数Ｐｍａｘは「最大熱量値」に対応する。

【0058】

尚、式（１）における、循環流量Ｑｔを、流量センサ８１による流量検出値Ｑを上述の１／（１－ｒ）倍した値に置換し、かつ、戻り温度Ｔｂの項を温度センサ７３による温度検出値（入水温度Ｔｗ）に置換し、設定温度Ｔｒを給湯設定温度に置換することで、熱量算出部１０Ａは、通常の給湯運転時においても、号数指令値Ｐｓｅｔを共通に算出することができる。

【0059】

燃焼制御部１０Ｂは、熱量算出部１０Ａからの号数指令値Ｐｓｅｔと、温度センサ７１による検出温度（出湯温度Ｔｈ）と、即湯運転モードでの設定温度Ｔｒとに基づき、燃焼機構３０の動作指令値を生成する。

【0060】

燃焼機構３０は、複数のバーナ３１ａ～３１ｆと、比例弁３４と、電磁弁３６～３８を有する。比例弁３４は、元燃料供給管３２と、燃料供給管３３との間に配設される。比例弁３４の開度によって、燃料供給管３３へ供給される燃料流量が制御できる。複数のバーナ３１ａ～３１ｆの各々には、図示しない点火装置が配置されている。尚、バーナの本数は、任意の本数とすることが可能である。

【0061】

電磁弁３６は、燃料供給管３３と、１本のバーナ３１ａとの間に接続される。電磁弁３７は、燃料供給管３３と、２本のバーナ３１ｂ，３１ｃとの間に接続される。電磁弁３８は、燃料供給管３３と、３本のバーナ３１ｄ～３１ｆとの間に接続される。電磁弁３６～３８のオンオフにより、バーナ３１ａ～３１ｆでの燃焼をオンオフすることができる。従って、電磁弁３６～３８のオンオフ指令の組み合わせにより、燃料を燃焼するバーナの本数（以下、燃焼バーナ本数Ｎｂｒｎとも称する）を制御できる。

【0062】

図５の例では、電磁弁３６～３８をオフすると、Ｎｂｒｎ＝０であり、燃焼機構３０は、燃焼オフ状態とされる。一方で、電磁弁３６～３８を全てオンするとＮｂｒｎ＝６であり、電磁弁３６～３８の一部をオンすることで、Ｎｂｒｎ＝１～５を段階的に設定できる。電磁弁３６～３８の少なくとも１つがオンされた、燃焼オン状態では、燃焼機構３０の発生熱量は、燃焼バーナ本数Ｎｂｒｎと、燃料流量との組み合わせによって決まる。

【0063】

従って、燃焼制御部１０Ｂによる燃焼機構３０の動作指令値は、図５の例では、電磁弁３６～３８のオンオフ指令と、比例弁３４の開度指令値とを含む。

【0064】

燃焼制御部１０Ｂには、号数指令値Ｐｓｅｔに対応させて、燃焼バーナ本数、及び、燃料流量との組み合わせを決定するテーブルが予め記憶されている。燃焼制御部１０Ｂは、当該テーブルの参照により、号数指令値Ｐｓｅｔに従った熱量を発生するための、電磁弁３６～３８のオンオフ指令（燃焼バーナ本数）、及び、比例弁３４の開度指令値（燃料流量）を生成することができる。

【0065】

一方で、燃焼制御部１０Ｂは、燃焼機構３０を燃焼停止状態に制御する場合には、電磁弁３６～３８の全てにオフ指令を生成する。流量センサ８１による流量検出値Ｑが、最小作動流量ＭＯＱより低い場合には、燃焼機構３０を停止するために、電磁弁３６～３８の全てにオフ指令が生成されるとともに、燃料の供給も遮断される。

【0066】

図６には、即湯運転モードでの温度制御の動作波形図の一例が示される。
図６を参照して、燃焼制御部１０Ｂは、設定温度Ｔｒに従って設定された制御上限温度Ｔｒｈ及び制御下限温度Ｔｒｌと、出湯温度Ｔｈ（温度センサ７１）との比較に基づき、燃焼機構３０での燃焼オンオフを制御する。

【0067】

図６では、循環流量Ｑｔが小さいため、式（１）による算出値が最小号数Ｐｍｉｎより低い状態が継続して、熱量算出部１０Ａによる号数指令値Ｐｓｅｔ＝Ｐｍｉｎに固定されている状態が例示される。この場合には、時刻ｔ１以前において、燃焼機構３０が最小号数Ｐｍｉｎに従う熱量を出力する状態（以下「最小燃焼状態」とも称する）でも、出湯温度Ｔｈが設定温度Ｔｒを超えて上昇してしまう。

【0068】

尚、Ｐｓｅｔ＝Ｐｍｉｎの最小燃焼状態では、燃焼制御部１０Ｂは、燃焼バーナ本数Ｎｂｒｎ＝１とするために、電磁弁３６をオンするとともに電磁弁３７，３８をオフする動作指令を出力する。更に、バーナ３１ａでの燃焼状態を安定化するための最小燃料の流量に対応させた、比例弁３４の開度指令値が、燃焼制御部１０Ｂから出力される。

【0069】

時刻ｔ１において、出湯温度Ｔｈが制御上限温度Ｔｒｈまで上昇すると、時刻ｔ１から予め定められた時間Ｔ１（例えば、１秒程度）が経過した時刻ｔ２において、燃焼制御部１０Ｂは、燃焼機構３０を燃焼停止状態に制御する。燃焼停止状態では、電磁弁３６～３８をオフする動作指令が、燃焼制御部１０Ｂから出力される。

【0070】

時刻ｔ２以降では、燃焼機構３０から出力される熱量が０となるので、出湯温度Ｔｈは徐々に低下する。そして、時刻ｔ３において、出湯温度Ｔｈが制御下限温度Ｔｒｌまで低下すると、時刻ｔ３から予め定められた時間Ｔ２（例えば、１秒程度）が経過した時刻ｔ４において、燃焼制御部１０Ｂは、燃焼機構３０を燃焼オン状態に制御する。燃焼オン状態では、号数指令値Ｐｓｅｔに従った熱量が燃焼機構３０から出力されるように、燃焼機構３０の動作指令が生成される。ここでは、時刻ｔ２以前と同様に、Ｐｓｅｔ＝Ｐｍｉｎの最小燃焼状態に対応した燃焼機構３０の動作指令が、燃焼制御部１０Ｂから出力される。

【0071】

これにより、燃焼機構３０が最小燃焼状態に制御される時刻ｔ４以降では、時刻ｔ２以前と同様に、出湯温度Ｔｈが上昇し、時刻ｔ５で出湯温度Ｔｈが制御上限温度Ｔｒｈまで上昇した後、時刻ｔ５からＴ１が経過した時刻ｔ６で燃焼機構３０は、再び燃焼停止状態に制御される。

【0072】

このように、本実施の形態に係る給湯装置及び給湯システムでは、最小燃焼状態及び燃焼停止状態が交互に設けられる間欠燃焼を導入することで、即湯循環経路の流量が小さい場合（代表的には、Ｐｓｅｔ＝Ｐｍｉｎのケース）にも、出湯温度Ｔｈを過度に上昇させることなく、安定的に制御することができる。特に、ワックスサーモ２１０の挙動に伴う流量変化を直接判断することなく、通常の給湯運転時と共通に算出可能な号数指令値Ｐｓｅｔを用いて、簡易な制御で、間欠燃焼を安定的に制御することができる。

【0073】

尚、図６では、号数指令値Ｐｓｅｔ＝Ｐｍｉｎに固定されている状態を例示したが、Ｐｓｅｔ＞Ｐｍｉｎの状態においても同様の制御を適用することが可能である。即ち、Ｐｓｅｔ＞Ｐｍｉｎであっても、燃焼機構３０の燃焼オン状態において、出湯温度Ｔｈが制御上限温度Ｔｒｈまで上昇したことに応じて、燃焼機構３０を燃焼停止状態に制御するとともに、燃焼機構３０の燃焼オフ状態では、出湯温度Ｔｈが制御下限温度Ｔｒｌまで低下したことに応じて、燃焼機構３０を号数指令値Ｐｓｅｔに従った燃焼オン状態に制御するこも可能である。

【0074】

次に、図４に示した即湯運転モードの停止条件（Ｊ２）及び待機モードにおける即湯運転モードの再開条件（Ｊ３）について説明する。給湯システム１Ａでは、流体温度に応じて、クロスオーババルブ２００により即湯循環経路が形成又は遮断されるので、この点を考慮して、停止条件（Ｊ２）及び再開条件（Ｊ３）を設定することが必要である。尚、以下に説明する、停止条件（Ｊ２）及び再開条件（Ｊ３）の設定は、図５及び図６で説明した間欠燃焼制御との組み合わせてもよいが、間欠燃焼制御と組み合わせない場合にも実現可能である点について、確認的に記載する。

【0075】

図７は、即湯運転モードの停止条件の成立を判定する制御処理を説明するフローチャートである。図７に示した制御処理は、即湯運転モード中に、コントローラ１０により繰り返し実行される。

【0076】

図７を参照して、コントローラ１０は、ステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する）１１０において、循環流量Ｑｔが予め定められた流量値（第１の流量値）まで低下したか否かを判定する。例えば、Ｓ１１０は、流量センサ８１の流量検出値Ｑが最小作動流量（ＭＯＱ）よりも低いＭＯＱオフ状態が一定時間（例えば、２～３秒）継続すると、ＹＥＳ判定とされる。この場合には、Ｓ１１０での最小作動流量（ＭＯＱ）が「第１の流量値」に対応する。

【0077】

更に、コントローラ１０は、Ｓ１２０では、温度センサ７２による温度検出値（戻り温度Ｔｂ）が上昇したか否かを判定する。例えば、戻り温度Ｔｂが判定温度Ｔｔｈ１よりも上昇した状態が一定時間（例えば、１～２秒程度）継続すると、戻り温度Ｔｂの上昇が検知されて、Ｓ１２０はＹＥＳ判定とされる。Ｓ１２０での判定温度Ｔｔｈ１は「第１の判定温度」に対応する。

【0078】

コントローラ１０は、循環流量の低下、及び、戻り温度Ｔｂの上昇の両方が検知されないとき（Ｓ１１０及びＳ１２０のＮＯ判定時）には、Ｓ１３０により、停止条件（Ｊ２）は不成立であると判定する。この結果、循環ポンプ８０の作動が維持されて、即湯運転モードが継続される。

【0079】

一方、コントローラ１０は、循環流量の低下、及び、戻り温度Ｔｂの上昇の少なくとも一方を検知すると（Ｓ１１０又はＳ１２０のＹＥＳ判定時）、Ｓ１４０により、即湯運転モードの停止条件（Ｊ２）が成立したと判定する。停止条件（Ｊ２）が成立すると、循環ポンプ８０が停止されて、図４において、即湯運転モードから待機モードへの遷移が発生する。待機モードでは、燃焼機構３０も停止される。

【0080】

図７に示すように即湯運転モードの停止条件を設定することにより、即湯循環経路の流体温度上昇に伴ってクロスオーババルブ２００内の感熱バイパス経路が閉塞した状態で、循環ポンプ８０が作動することを防止できる。これにより、即湯循環経路が遮断された状態での循環ポンプ８０の作動を回避することで、循環ポンプ８０の寿命が低下することを防止できる。

【0081】

燃焼機構３０及び循環ポンプ８０が停止した待機モードでは、即湯循環経路の流体が滞留した状態で流体温度が徐々に低下する。一方で、クロスオーババルブ２００を含む即湯循環経路では、待機モードを終了して、即湯運転モードを再開する際には、温度条件のみならず、クロスオーババルブ２００内の感熱バイパス経路の状態についても確認が必要である。

【0082】

図８は、即湯運転モードの再開条件（Ｊ３）の成立を判定する制御処理を説明するフローチャートである。図８に示した制御処理は、待機モード中に、コントローラ１０により繰り返し実行される。

【0083】

図８を参照して、コントローラ１０は、Ｓ２１０において、待機モード経過時間が予め定められた時間Ｔｘ（例えば、１０分程度）相当の値に達したか否かを判定する。当該待機状態経過時間は、即湯運転モードから待機モードへの移行時に計時が開始される。

【0084】

コントローラ１０は、待機モード経過時間がＴｘに達すると（Ｓ２１０のＹＥＳ判定時）、Ｓ２２０により、即湯循環経路の流体温度が低下したか否かを判定する。

【0085】

Ｓ２２０では、温度センサ７１又は７２の検出温度（出湯温度Ｔｈ、又は、戻り温度Ｔｂ）が、判定温度Ｔｔｈ２よりも低下した状態が一定時間（例えば、１０秒程度）継続したときにＹＥＳ判定とすることができる。例えば、判定温度Ｔｔｈ２は、即湯運転モードの設定温度Ｔｒよりも予め定められた温度γ（例えば、γ＝５℃前後）を減算することで設定できる（Ｔｔｈ２＝Ｔｒ－γ）。判定温度Ｔｔｈ２は「第２の判定温度」に対応する。

【0086】

コントローラ１０は、待機モード経過時間がＴｘに達するまで（Ｓ２１０のＮＯ判定時）、又は、即湯循環経路の流体温度が低下していないとき（Ｓ２２０のＮＯ判定時）には、Ｓ２７０に処理を進めて、再開条件（Ｊ３）は不成立であると判定する。この結果、待機モードが継続されて、循環ポンプ８０及び燃焼機構３０の停止は維持される。

【0087】

一方で、コントローラ１０は、待機モード経過時間がＴｘに達し、かつ、即湯循環経路の流体温度が低下すると（Ｓ２１０及びＳ２２０のＹＥＳ判定時）、Ｓ２３０により、循環ポンプ８０を作動させるとともに、Ｓ２４０により、循環流量Ｑｔが予め定められた流量値（第２の流量値）まで上昇するか否かを判定する。例えば、Ｓ２４０では、循環ポンプ８０の作動（Ｓ２３０）から一定時間内（例えば、１分程度）に、流量センサ８１（又は流量センサ８２）による流量検出値が最小作動流量（ＭＯＱ）よりも上昇したＭＯＱオンが検出されるか否かが判定される。

【0088】

コントローラ１０は、一定時間内にＭＯＱオンが検出されない場合には、Ｓ２４０をＮＯ判定とする。この場合には、Ｓ２６０により、待機モード経過時間を計測するタイマ値がクリアされる。更に、Ｓ２７０により、再開条件（Ｊ３）は不成立であると判定されて、待機モードが継続される。これにより、再び、Ｔｘ（分）が経過するまで、Ｓ２１０はＮＯ判定に維持されて、循環ポンプ８０は作動しない。即ち、Ｓ２１０でのＴｘは「第１の時間」に相当する。

【0089】

一方で、コントローラ１０は、循環ポンプ８０の作動に応じたＭＯＱオンを検出すると、Ｓ２４０をＹＥＳ判定として、Ｓ２５０により、即湯運転モードの再開条件（Ｊ３）が成立したと判定する。再開条件（Ｊ３）が成立すると、図４において、待機モードから即湯運転モードへの遷移が発生するので、Ｓ２３０からの循環ポンプ８０の作動が維持される。

【0090】

図８に示すように即湯運転モードの再開条件を設定することにより、滞留する流体温度の低下に応じて循環ポンプ８０を作動する際に、クロスオーババルブ２００内の感熱バイパス経路が閉塞した状態で、循環ポンプ８０が継続的に作動する即湯運転モードが再開されることを防止できる。これにより、循環ポンプ８０の寿命が低下することを防止できる。

【0091】

又、Ｓ２１０による待機モード経過時間の判定を組み合わせることで、クロスオーババルブ２００内の感熱バイパス経路が閉塞している状態での循環ポンプ８０の作動回数を減少することができる。

【0092】

給湯システム１Ａでは、循環ポンプ８０の作動によって形成される即湯循環経路の異常診断についても、クロスオーババルブ２００内の感熱バイパス経路の影響を考慮することが好ましい。

【0093】

図９は、即湯運転モードで実行される即湯循環経路の異常診断の制御処理を説明するフローチャートである。

【0094】

図９を参照して、コントローラ１０は、Ｓ３１０により、図４に示された即湯運転オフモードから即湯運転オンモードへの遷移を検知すると（Ｓ３１０のＹＥＳ判定時）、Ｓ３２０により、燃焼機構３０での前回の燃焼が停止してから予め定められた時間Ｔｃ（例えば、５～６時間程度）が経過しているか否かを判定する。Ｓ３１０は、タイマ等による、即湯運転の実行期間の開始時にのみＹＥＳ判定とされ、当該即湯運転の実行期間の継続中には、ＮＯ判定とされる。コントローラ１０は、Ｓ３１０又はＳ３２０がＮＯ判定であると、Ｓ３１５により、即湯循環経路の異常判定を非実行とする。Ｔｃは「第２の時間」に相当する。

【0095】

一方で、コントローラ１０は、Ｓ３１０及びＳ３２０の両方がＹＥＳ判定であるときに限定して、Ｓ３３０に処理を進めて、即湯循環経路の異常判定を起動する。

【0096】

異常判定が起動されると、コントローラ１０は、Ｓ３３２により、循環ポンプ８０を作動する。循環ポンプ８０の作動状態において、Ｓ３３４では、循環流量Ｑｔが診断基準流量Ｑｔｓｔよりも上昇するか否かが判定される。Ｓ３３４では、流量センサ８１又は８２の流量検出値に基づく循環流量Ｑｔが、予め定められた診断基準流量Ｑｔｓｔと比較される。

【0097】

コントローラ１０は、循環ポンプ８０の作動（Ｓ３３２）から一定時間内（例えば、１分程度）に、循環流量Ｑｔが診断基準流量Ｑｔｓｔを超えたことが検出されない場合には、Ｓ３３４をＮＯ判定として、処理をＳ３３５に進める。Ｓ３３５では、異常カウント値Ｎｃｎｔが１増加されて、増加後の異常カウント値Ｎｃｎｔが、Ｓ３３６により、予め設定された判定値Ｎｔｈと比較される。

【0098】

コントローラ１０は、異常カウント値Ｎｃｎｔが判定値Ｎｔｈに達すると（Ｓ３３６のＹＥＳ判定時）、Ｓ３３８により、即湯循環経路の異常を検出する。この場合には、図２の報知装置９５を用いて、ユーザに対して当該異常の発生が報知される。

【0099】

一方で、循環ポンプ８０の作動（Ｓ３３２）により循環流量Ｑｔが診断基準流量Ｑｔｓｔを超えたことが検出されたとき（Ｓ３３４のＹＥＳ判定時）、又は、異常カウント値Ｎｃｎｔが判定値Ｎｔｈに達するまでの間（Ｓ３３６のＮＯ判定時）には、Ｓ３３９により、異常を検知せずに、即湯循環経路の異常判定が終了される。この場合には、次回の即湯運転の実行期間の開始時に、Ｓ３１０がＹＥＳ判定とされるのに応じて、Ｓ３２０以降の処理が再び実行される。

【0100】

図９に示された即湯循環経路の異常診断では、Ｓ３１０及びＳ３２０の判定により、クロスオーババルブ２００が確実に低温状態であり、感熱バイパス経路が形成されているタイミングに限定して、異常診断を起動することができる。この結果、即湯循環経路の異常の誤検出を防止することができる。又、クロスオーババルブ２００内の感熱バイパス経路が閉塞した状態で、循環ポンプ８０を無用に作動することも回避できる。

【0101】

尚、Ｓ３３４のＹＥＳ判定により、Ｓ３３９により異常検出しない場合には、当該時点における、異常カウント値Ｎｃｎｔを初期値（０）にクリアすることも可能である。この場合には、前回検知されたＳ３３４のＮＯ判定が、異物の詰まり等に起因する一時的な現象である可能性を考慮するものである。

【0102】

又、図９に示された即湯循環経路の異常診断についても、図５及び図６で説明した間欠燃焼制御、及び／又は、図７及び図８で説明したモード遷移条件と組み合わせてもよいが、これらと組み合わせない場合にも実現可能である点について、確認的に記載する。

【0103】

次に、本実施の形態による給湯装置及び給湯システムの構成の変形例について更に説明する。

【0104】

図１０には、本実施の形態の変形例に係る給湯装置及び給湯システムの構成の変形例を説明するブロック図が示される。

【0105】

図１０を参照して、給湯システム１Ｂは、給湯装置１００Ｘと、低温水配管１１０と、高温水配管１２０と、クロスオーババルブ２００とを備える。給湯装置１００Ｘは、循環ポート１３を具備することなく、入水ポート１１及び出湯ポート１２を有する。従って、給湯装置１００Ｘの内部には、図１の給湯装置１００とは異なり、循環経路２８が設けられない。

【0106】

逆止弁１１２を介して低温水の供給を受ける低温水配管１１０は、給湯装置１００Ｘの入水ポート１１と接続される第一端と、クロスオーババルブ２００のポート２０２と接続される第二端とを有する。クロスオーババルブ２００と、低温水配管１１０、高温水配管１２０、及び、給湯栓３３０との接続は、図１に示した給湯システム１Ａと同様である。循環ポンプ８０は、入水ポート１１に対して接続される。

【0107】

給湯システム１Ｂにおいて、給湯運転時には、低温水配管１１０から入水ポート１１に導入された低温水の少なくとも一部が、加熱機構（燃焼機構３０及び熱交換器４０）によって加熱される。給湯システム１Ａと同様に、加熱によって得られた高温水は、出湯ポート１２及び高温水配管１２０、並びに、クロスオーババルブ２００（流路Ｐａ）を経由して、給湯栓３３０から出力される。これにより、給湯装置１００Ｘでも、給湯装置１００と同様に給湯運転を実行できる。

【0108】

即湯運転モードでは、閉栓時に循環ポンプ８０が作動することにより、給湯装置１００Ｘの外部に、出湯ポート１２から、高温水配管１２０、クロスオーババルブ２００（感熱バイパス経路Ｐｃ）、及び、低温水配管１１０を経由して、入水ポート１１に至る流体経路（外部経路）を形成することができる。更に、給湯装置１００Ｘの内部において、図１と同様に、入水ポート１１、入水経路２０、熱交換器４０（加熱機構）、出湯経路２５、及び、出湯ポート１２を通過する内部経路を形成することができる。当該内部経路及び外部経路によって、給湯システム１Ｂにおいても、即湯循環経路を形成することができる。

【0109】

給湯システム１Ｂにおいても、流量センサ８１によって即湯循環経路の循環流量Ｑｔを検出することができ、かつ、温度センサ７３によって、即湯循環経路での戻り温度Ｔｂを検出することができる。従って、給湯システム１Ｂにおいても、給湯システム１Ａと同様に、即湯運転モードにおいて、図５及び図６で説明した間欠燃焼制御を適用することができる。更に、給湯システム１Ｂにおいても、図４、図７、及び、図８に従って、即湯運転モードを含むモード遷移を制御することが可能であるとともに、図９に従って、即湯循環経路の異常診断を実行することが可能である。

【0110】

尚、本実施の形態で示した、特許文献１に記載されたクロスオーババルブ２００は、「感熱止水バイパス弁」の一例に過ぎず、温度に応じて形成及び閉塞が切替えられる感熱バイパス経路を有するバルブであれば、本実施の形態において、クロスオーババルブ２００に代えて用いることが可能である。

【0111】

尚、給湯システム１Ａ及び１Ｂにおいて、循環ポンプ８０は、上記と同様の即湯循環経路を形成可能であれば、図１及び図１０での例示に限定されず、給湯装置１００の外部又は内部の任意の個所に配置することができる。即ち、循環ポンプ８０が給湯装置１００に内蔵されない構成においても、循環ポンプ８０の停止及び作動を制御するコントローラ１０を備えることによって、本実施の形態で説明した即湯運転モードを実現することが可能である。

【0112】

又、本実施の形態では、給湯装置１００及び１００Ｘがバイパス構成（バイパス経路２９及び流量調整弁９０）を有する例を説明したが、給湯装置１００及び１００Ｘからバイパス構成を除いた構成としても、本実施の形態で説明した即湯運転モードを実現することが可能である。

【0113】

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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び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】

【0114】

１Ａ，１Ｂ 給湯システム、１０ コントローラ、１０Ａ 熱量算出部、１０Ｂ 燃焼制御部、１１ 入水ポート、１２ 出湯ポート、１３ 循環ポート、１６ メモリ、１７ 入出力回路、１８ 電子回路、１９ バス、２０ 入水経路、２１，１１２ 逆止弁、２２ 接続点、２５ 出湯経路、２８ 循環経路、２９ バイパス経路、３０ 燃焼機構、３１ａ～３１ｆ バーナ、３２ 元燃料供給管、３３ 燃料供給管、３４ 比例弁、３６～３８ 電磁弁、４０ 熱交換器、７１～７３ 温度センサ、８０ 循環ポンプ、８１，８２ 流量センサ、９０ 流量調整弁、９２ リモートコントローラ、９５ 報知装置、１００，１００Ｘ 給湯装置、１１０ 低温水配管、１２０ 高温水配管、２００ クロスオーババルブ、２０１，２０２，２０３，２０４ ポート、２１０ ワックスサーモ、３３０ 給湯栓、３３１ バルブ、Ｐａ，Ｐｂ 流路、Ｐｃ 感熱バイパス経路、Ｐｍａｘ 最大号数、Ｐｍｉｎ 最小号数、Ｐｓｅｔ 号数指令値、Ｑ 流量検出値、Ｑｔ 循環流量、Ｑｔｓｔ 診断基準流量、Ｔｂ 戻り温度（温度センサ７２）、Ｔｈ 出湯温度（温度センサ７１）、Ｔｒ 設定温度（即湯運転モード）、Ｔｒｈ 制御上限温度、Ｔｒｌ 制御下限温度。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】