JP2017067348A - 給湯システム及び給湯システムの異常判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】万一、湯水の流路を切り替える流路切替弁に不具合が生じても、その不具合を検出可能な給湯システム及び給湯システムの異常判定方法を提供する。【解決手段】給湯熱交換器21と追い焚き暖房熱交換器22とが共通のフィン201で一体化された給湯器2と、追い焚き循環往き通路221,411の途中に配置される風呂往き三方弁31と、追い焚き循環戻り通路222,412の途中に配置される風呂戻り三方弁32と、暖房往き通路511と、暖房戻り通路512,331と、エアセパレーター33と、オーバーフローパイプ332と、風呂戻り三方弁32を経由して追い焚き循環戻り通路222を流れる湯水の温度を検出する戻り湯温センサー2222と、戻り湯温センサー2222によって検出され、バーナー23の運転・停止に応じて変動している湯温の温度変化度合に基づいて、風呂戻り三方弁32及び風呂往き三方弁31の少なくとも一方の異常を判定する異常判定部S27とを有する。【選択図】図１８

Description

この発明は、給湯システム及び給湯システムの異常判定方法に関する。

発明者らは、特許文献１にあるような、給湯熱交換器及び追い焚き暖房熱交換器を用いる給湯システムを開発中である。このようなシステムでは、使用する熱交換器を切り替えたり、また切替弁を用いて湯水の流路を切り替えることで、浴槽やカランなどへの湯の供給，浴槽の湯の追い焚き，浴室の暖房などを行うことができる。またこのシステムでは、浴室の暖房と浴槽の追い焚きを同時に行うことも可能である。この場合は、浴槽湯水を高温にして、高温の湯水を暖房に用い、暖房放熱によって温度が低下したものの、まだまだ温度が高い湯を浴槽に供給することで、効率的に浴槽を追い焚きすることができる。

特許文献１の給湯システムは、給湯熱交換器と追い焚き暖房熱交換器とが別々に配置され、それぞれの下に別々のガスバーナーが配置された二缶タイプの給湯器を使用していた。これに対して、発明者らは、上下に配置された給湯熱交換器及び追い焚き暖房熱交換器が共通のフィンで一体化されて、その下にガスバーナーが配置された一缶タイプの給湯器を使用する給湯システムを開発している。一缶タイプの給湯器では、ひとつのガスバーナーが給湯熱交換器及び追い焚き暖房熱交換器を加熱するので、二缶タイプの給湯器に比べて小形化することができ、また価格も安価にすることが可能である。

ところが、一缶タイプの給湯器では給湯せずに追い焚き・暖房する場合にもガスバーナーの熱が給湯熱交換器に伝達するので、給湯熱交換器内の湯水が沸騰するおそれがある。給湯熱交換器の湯が沸騰した状態で出湯端末の栓が開けられると、沸騰した湯が出湯端末から流出することとなり危険である。

このような事態を防止すべく、特許文献２のように、給湯せずに追い焚き・暖房する場合には、給湯熱交換器に設けられた湯温センサーの検出温度に基づいてガスバーナーをオンオフして燃焼・停止を繰り返すことで、給湯熱交換器内の湯水の沸騰を防止することが考えられる。

特許第３６２０３５７号公報 特開平１０−９６７０号公報

しかしながら、一缶タイプの給湯器は、給湯せずに追い焚き・暖房する場合にガスバーナーをオンオフして燃焼・停止を繰り返すということに起因して、湯水の流路を切り替える切替弁に不具合が生じても、その不具合を判定することが困難であるという問題があった。

本発明は、このような問題点に着目してなされた。本発明の目的は、万一、湯水の流路を切り替える切替弁に不具合が生じても、その不具合を検出可能な給湯システム及び給湯システムの異常判定方法を提供することである。

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。また符号を付して説明した構成は適宜代替しても改良してもよい。

第１の発明は、給湯熱交換器（２１）と追い焚き暖房熱交換器（２２）とが共通のフィン（２０１）で一体化されて、その下方にバーナー（２３）が配置されており、給湯せずに暖房運転するときは、給湯熱交換器（２１）の湯温に応じて、バーナー（２３）を運転・停止させる給湯器（２）と、前記追い焚き暖房熱交換器（２２）に接続され、追い焚き暖房熱交換器（２２）から出て浴槽（４０）に向かう湯水が流れる追い焚き循環往き通路（２２１，４１１）と、前記浴槽（４０）に接続され、浴槽（４０）から出て前記追い焚き暖房熱交換器（２２）に向かう湯水が流れる追い焚き循環戻り通路（２２２，４１２）と、前記追い焚き循環往き通路（２２１，４１１）の途中に配置される風呂往き三方弁（３１）と、前記追い焚き循環戻り通路（２２２，４１２）の途中に配置される風呂戻り三方弁（３２）と、前記風呂往き三方弁（３１）に接続され、風呂往き三方弁（３１）から出て暖房熱交換器（５１）に向かう湯水が流れる暖房往き通路（５１１）と、前記暖房熱交換器（５１）に接続され、暖房熱交換器（５１）から出て風呂戻り三方弁（３２）に向かう湯水が流れる暖房戻り通路（５１２，３３１）と、前記暖房戻り通路（５１２，３３１）の途中に設けられるエアセパレーター（３３）と、一端が前記エアセパレーター（３３）の上面に接続され、他端が前記風呂往き三方弁（３１）と前記浴槽（４０）との間の追い焚き循環往き通路（４１１）に合流するオーバーフローパイプ（３３２）と、前記風呂戻り三方弁（３２）を経由して前記追い焚き循環戻り通路（２２２）を流れる湯水の温度を検出する戻り湯温センサー（２２２２）と、前記戻り湯温センサー（２２２２）によって検出され、前記バーナー（２３）の運転・停止に応じて変動している湯温の温度変化度合に基づいて、前記風呂戻り三方弁（３２）及び前記風呂往き三方弁（３１）の少なくとも一方の異常を判定する異常判定部（Ｓ２７）とを有する給湯システムである。

第２の発明は、第１の発明において、前記異常判定部（Ｓ２７）は、暖房運転を開始して検出された起点温度から、湯温が安定するまでの所定時間を経過して到達した温度変動域の中心温度までの温度変化度合が判定値よりも小さいときには風呂戻り三方弁（３２）の異常を判定し、判定値よりも大きいときには風呂往き三方弁（３１）の異常を判定する給湯システムである。

第３の発明は、第１の発明において、前記異常判定部（Ｓ２７）は、暖房運転を開始して検出された起点温度からの単位時間当たり温度変化度合が判定値よりも小さいときには風呂戻り三方弁（３２）の異常を判定し、判定値よりも大きいときには風呂往き三方弁（３１）の異常を判定する給湯システムである。

第４の発明は、第１の発明において、前記異常判定部（Ｓ２７）は、湯温が安定するまでの所定時間を経過して到達した温度変動域における温度変動の変動幅が判定値よりも小さいときに風呂戻り三方弁（３２）の異常を判定するを有する給湯システムである。

第５の発明は、第１から第４までのいずれかの発明において、前記異常判定部（Ｓ２７）が前記風呂戻り三方弁（３２）の異常を判定した後、風呂戻り三方弁（３２）から漏れる湯の量が、許容湯量を超えるまでは暖房運転を中止せず、許容湯量を超えたら暖房運転を中止する給湯システムである。

第６の発明は、第５の発明において、前記許容湯量は、浴槽タイプに応じて設定される給湯システムである。

第７の発明は、給湯熱交換器（２１）と追い焚き暖房熱交換器（２２）とが共通のフィン（２０１）で一体化されて、その下方にバーナー（２３）が配置されており、給湯せずに暖房運転するときは、給湯熱交換器（２１）の湯温に応じて、バーナー（２３）を運転・停止させる給湯器（２）と、前記追い焚き暖房熱交換器（２２）に接続され、追い焚き暖房熱交換器（２２）から出て浴槽（４０）に向かう湯水が流れる追い焚き循環往き通路（２２１，４１１）と、前記浴槽（４０）に接続され、浴槽（４０）から出て前記追い焚き暖房熱交換器（２２）に向かう湯水が流れる追い焚き循環戻り通路（２２２，４１２）と、前記追い焚き循環往き通路（２２１，４１１）の途中に配置される風呂往き三方弁（３１）と、前記追い焚き循環戻り通路（２２２，４１２）の途中に配置される風呂戻り三方弁（３２）と、前記風呂往き三方弁（３１）に接続され、風呂往き三方弁（３１）から出て暖房熱交換器（５１）に向かう湯水が流れる暖房往き通路（５１１）と、前記暖房熱交換器（５１）に接続され、暖房熱交換器（５１）から出て風呂戻り三方弁（３２）に向かう湯水が流れる暖房戻り通路（５１２，３３１）と、前記暖房戻り通路（５１２，３３１）の途中に設けられるエアセパレーター（３３）と、一端が前記エアセパレーター（３３）の上面に接続され、他端が前記風呂往き三方弁（３１）と前記浴槽（４０）との間の追い焚き循環往き通路（４１１）に合流するオーバーフローパイプ（３３２）とを有する給湯システムの異常判定方法であって、前記追い焚き循環戻り通路（２２２）に設けられた戻り湯温センサー（２２２２）を用いて、前記風呂戻り三方弁（３２）を経由して前記追い焚き循環戻り通路（２２２）を流れる湯水の温度を検出する循環戻り湯温検出工程（Ｓ２３）と、前記循環戻り湯温検出工程（Ｓ２３）で検出され、前記バーナー（２３）の運転・停止に応じて変動している湯温の温度変化度合に基づいて、前記風呂戻り三方弁（３２）及び前記風呂往き三方弁（３１）の少なくとも一方の異常を判定する異常判定工程（Ｓ２７）とを有する給湯システムの異常判定方法である。

この態様によれば、戻り湯温センサーによって検出され、バーナーの運転・停止に応じて変動している湯温の温度変化度合に基づいて、風呂戻り三方弁及び風呂往き三方弁の少なくとも一方の異常を判定するので、湯温が変動するようなシステムであっても、風呂往き三方弁３１・風呂戻り三方弁３２の異常を判定することが可能である。

図１は、暖房機能付きの給湯システム１の基本構成を示す図である。 図２は、エアパージ運転について説明する図である。 図３は、湯張り運転について説明する図である。 図４は、追い焚き運転について説明する図である。 図５は、暖房運転について説明する図である。 図６は、浴室の暖房と浴槽の追い焚きの同時運転について説明する図である。 図７は、風呂往き三方弁３１・風呂戻り三方弁３２の一般的な内部構造を示す図である。 図８は、風呂戻り三方弁３２が故障して中間開度で停止した場合について説明する図である。 図９は、風呂往き三方弁３１が故障して中間開度で停止した場合について説明する図である。 図１０は、風呂往き三方弁３１及び風呂戻り三方弁３２が故障して中間開度で停止した場合について説明する図である。 図１１は、本実施形態において、ガスバーナー２３をオンオフさせる暖房運転中に風呂温度センサー２２２２が検出した温度信号を示す図である。 図１２は、図１１に示した温度信号の１００サンプルの移動平均値を示す図である。 図１３は、風呂戻り三方弁３２が故障した場合の風呂温度センサー２２２２の温度信号の１００サンプルの移動平均値を、風呂戻り三方弁３２が故障していない場合の移動平均値とともに示した図である。 図１４は、浴槽４０の湯が混入する場合の線図の起点が、混入しない場合の線図の起点と一致するようにシフトして作成した図である。 図１５は、図１４に補助線を加えた図である。 図１６は、暖房運転中のガスバーナー２３のオンオフ制御について説明するフローチャートである。 図１７は、風呂往き三方弁３１・風呂戻り三方弁３２の異常診断制御について説明するフローチャートである。 図１８は、異常判定処理について説明するフローチャートである。 図１９は、風呂戻り三方弁３２の異常時処理について説明するフローチャートである。 図２０は、漏れ割合の算出処理について説明するフローチャートである。 図２１は、暖房運転を中止するタイミングの算出処理について説明するフローチャートである。 図２２は、浴槽タイプについて説明するフローチャートである。 図２３は、第２実施形態の風呂往き三方弁３１・風呂戻り三方弁３２の異常診断制御について説明するフローチャートである。 図２４は、異常判定処理について説明するフローチャートである。 図２５は、漏れ割合の算出処理について説明するフローチャートである。 図２６は、第３実施形態の異常判定処理について説明するフローチャートである。 図２７は、漏れ割合の算出処理について説明するフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、暖房機能付きの給湯システム１の基本構成を示す図である。

給湯システム１は、主として給湯器２及び温水分岐ユニット３を含む。

給湯器２には、給湯熱交換器２１及び追い焚き暖房熱交換器２２が上下に配置されて共通のフィン２０１で一体化されている。その下には、ガスバーナー２３が配置されている。ガスバーナー２３の下には、燃焼用の空気を供給する燃焼ファンが設けられている。ガスバーナー２３は、ガス供給管２３１から供給された燃料ガスを燃焼して、給湯熱交換器２１及び追い焚き暖房熱交換器２２を加熱する。

給湯熱交換器２１の入口には、入水管２１１が接続される。入水管２１１には上水道の水が流れる。上水道の水は、入水管２１１を通って給湯熱交換器２１に供給される。なお入水管２１１を流れる水の流量は、流量センサー２１１１で検出される。

給湯熱交換器２１の出口には、出湯管２１２が接続される。出湯管２１２には給湯熱交換器２１で加熱された湯が流れる。給湯熱交換器２１で加熱された湯は、出湯管２１２を通って、カランやシャワーヘッド等の出湯端末６０に供給される。出湯管２１２から湯落とし込み管２１３が分岐する。この湯落とし込み管２１３は、追い焚き暖房熱交換器２２の入口に接続される湯戻り管２２２に合流する。湯落とし込み管２１３には圧力センサー２１３１が設けられる。給湯熱交換器２１の内部には、給湯熱交換器２１内の湯の温度（滞留湯温）を検出するための湯温センサー２１２１が設けられる。給湯熱交換器２１の出口には、給湯熱交換器２１を通過する湯の温度を検出するための温度センサー２１２２が設けられる。給湯熱交換器２１から出た湯にバイパス管２１４からの水を混ぜて温度が低下した湯が通る出湯管２１２には、出湯端末６０に送られる湯の温度を検出するための出湯温度センサー２１２３が設けられる。

追い焚き暖房熱交換器２２の出口には、湯往き管２２１の一端が接続される。湯往き管２２１の他端は、温水分岐ユニット３の風呂往き三方弁３１に接続される。追い焚き暖房熱交換器２２の入口には、湯戻り管２２２の一端が接続される。湯戻り管２２２の他端は、温水分岐ユニット３の風呂戻り三方弁３２に接続される。湯戻り管２２２には、循環ポンプ２２０が設けられる。この循環ポンプ２２０は、湯落とし込み管２１３の合流箇所よりも追い焚き暖房熱交換器２２に近い箇所に設けられている。また湯戻り管２２２には、風呂水流スイッチ２２２１及び風呂温度センサー２２２２も設けられている。風呂水流スイッチ２２２１及び風呂温度センサー２２２２は、湯落とし込み管２１３の合流箇所よりも追い焚き暖房熱交換器２２から離れた箇所に設けられている。風呂温度センサー２２２２は、たとえばサーミスターである。風呂温度センサー２２２２を使用することで、浴槽４０の湯温を検知することができる。

温水分岐ユニット３は、風呂往き三方弁３１と、風呂戻り三方弁３２とを含む。

風呂往き三方弁３１のひとつの接続口には、上述のように湯往き管２２１が接続される。風呂往き三方弁３１の別の接続口には風呂往き管４１１の一端が接続される。風呂往き管４１１の他端は、浴槽４０の循環金具４１に接続される。風呂往き三方弁３１の残りの接続口には、暖房往き管５１１の一端が接続される。暖房往き管５１１の他端は、暖房ユニット５０の暖房熱交換器５１の入口に接続されるとともに、暖房熱交換器５１の入口と出口はバイパスされる。暖房往き管５１１には暖房温度センサー５１１１が設けられている。この暖房温度センサー５１１１で、暖房熱交換器５１に流入する湯の温度を検出する。

風呂戻り三方弁３２のひとつの接続口には、上述のように湯戻り管２２２が接続される。風呂戻り三方弁３２の別の接続口には風呂戻り管４１２の一端が接続される。風呂戻り管４１２の他端は、浴槽４０の循環金具４１に接続される。風呂戻り三方弁３２の残りの接続口には、エアセパレーター接続管３３１の一端が接続される。エアセパレーター接続管３３１の他端は、エアセパレーター３３の底面に接続される。エアセパレーター３３は、湯を貯める空間を有している。暖房熱交換器５１の出口に接続される暖房戻り管５１２の他端が、エアセパレーター３３の底面に接続される。

このようになっているので、湯往き管２２１及び風呂往き管４１１が連通するように風呂往き三方弁３１を切り替えて、風呂戻り管４１２及び湯戻り管２２２が連通するように風呂戻り三方弁３２を切り替えた状態で、循環ポンプ２２０が作動すると、給湯器２で加熱された湯が浴槽４０を循環する。

湯往き管２２１及び暖房往き管５１１が連通するように風呂往き三方弁３１を切り替えるとともに、エアセパレーター接続管３３１及び湯戻り管２２２が連通するように風呂戻り三方弁３２を切り替えた状態で、循環ポンプ２２０が作動すると、給湯器２で加熱された湯が暖房ユニット５０の暖房熱交換器５１及びエアセパレーター３３を循環する。

なおエアセパレーター３３の上面には、オーバーフローパイプ３３２の一端が接続されている。オーバーフローパイプ３３２の他端は、風呂往き管４１１に合流する。

図中、２００は給湯器２のコントローラー、３００は温水分岐ユニット３のコントローラー、５２は暖房ユニット５０の室温検知センサーである。

給湯器コントローラー２００にはリモコン（不図示）が接続され、リモコンが操作されて給湯温度や風呂温度が設定される。カランやシャワーヘッド等の出湯端末６０の栓が開かれると、出湯温度センサー２１２３によって検出される出湯温度が、給湯設定温度となるように、ガスバーナー２３の燃焼が調整されて給湯熱交換器２１が加熱される。また、風呂の追い焚き燃焼時には、風呂温度センサー２２２２によって検出される風呂温度が、風呂設定温度となるように、ガスバーナー２３の燃焼が調整されて、追い焚き暖房熱交換器２２が加熱される。

ところで、この種の一缶二水路給湯器においては、上述の如く、給湯燃焼と風呂の追い焚き燃焼とが共通のガスバーナー２３によって行われる。そして、このガスバーナー２３の燃焼によって加熱される給湯熱交換器２１と追い焚き暖房熱交換器２２とが上下に配置されている。そのため、給湯することなく追い焚き・暖房するときにも、ガスバーナー２３の熱が給湯熱交換器２１に伝達することとなり、給湯熱交換器２１内の湯水の温度が上昇する。この状態が継続すると、給湯熱交換器２１内の湯が沸騰することがあり、出湯端末６０が開栓されると、給湯熱交換器２１内の沸騰した湯が給湯されることになり、危険である。

そこで、このような一缶二水路給湯器においては、給湯燃焼が行われることなく風呂の追い焚き燃焼のみが行われる風呂単独の追い焚き燃焼時や給湯燃焼が行われることなく暖房運転燃焼のみが行われる暖房単独燃焼時などには、給湯熱交換器２１内の湯の温度（滞留湯温）を湯温センサー２１２１で検出して、給湯熱交換器２１の湯水が沸騰する前にガスバーナー２３を停止し、給湯熱交換器２１側に湯水の温度がある程度低下したら再びガスバーナー２３を燃焼する動作を繰り返すようにしている。

続いて以下では具体的な運転シーンに沿った給湯システム１の運転についてさらに詳しく説明する。

リモコンが操作されて入浴予定時刻として１８時がセットされた場合を例に挙げて、給湯システム１の作動について説明する。なお入浴予定時刻（１８時）の前に浴室の暖房も完了させる。

この場合は、入浴予定時刻（１８時）の３０分前にシステムが作動を開始する。最初にエアパージ運転を実行する。エアパージ運転では、図２に示されるように、追い焚き暖房熱交換器２２と暖房熱交換器５１とが連通するように風呂往き三方弁３１を切り替えるとともに、追い焚き暖房熱交換器２２とエアセパレーター３３とが連通するように風呂戻り三方弁３２を切り替える。この状態で、上水道の水を供給すると、水は入水管２１１を流れて給湯熱交換器２１で加熱され、出湯管２１２→湯落とし込み管２１３と流れた後、湯戻り管２２２で２つの流れに分流する。なお図中、湯水温度の概略をドットの濃淡で表現した。ドットが濃いところは湯水温度が高く、ドットが淡いところは湯水温度が低い。図２中は２つの流れが判りやすいように濃淡を付けているが、エアパージ運転中は暖房ファンを運転しないので、ほぼ同じ温度となっている。

分流したひとつの流れは、湯戻り管２２２→追い焚き暖房熱交換器２２、という流れであり、追い焚き暖房熱交換器２２でさらに加熱されて、湯往き管２２１→風呂往き三方弁３１→暖房往き管５１１→暖房熱交換器５１→暖房戻り管５１２、と流れてエアセパレーター３３に到達する。分流したもうひとつ流れは、湯戻り管２２２→風呂戻り三方弁３２→エアセパレーター３３、という流れである。このように、湯戻り管２２２で２つに分流した流れは、エアセパレーター３３で合流する。なお暖房熱交換器５１が冷えていれば、暖房熱交換器５１から出た湯水は、暖房熱交換器５１に奪われる熱量だけ温度が低下することとなる。

そして、エアセパレーター３３から、オーバーフローパイプ３３２→風呂往き管４１１→循環金具４１、と流れて浴槽４０に到達する。このように湯が流れることで、配管中の空気がパージされる。なお仕様にもよるが、２〜３リットル程度の湯水が流れれば、エアパージが完了する。給水圧によって湯水が毎分２リットル程度流れればこのエアパージは、約１分程度で完了する。

エアパージが完了したら、浴槽４０が所望の湯量になるまで、湯張り運転を実行する。この場合は、図３に示されるように、追い焚き暖房熱交換器２２と浴槽４０とが連通するように風呂往き三方弁３１及び風呂戻り三方弁３２を切り替える。この状態で上水道の水を供給すると、水は入水管２１１を流れて給湯熱交換器２１で加熱されて出湯管２１２→湯落とし込み管２１３と流れた後、湯戻り管２２２で２つの流れに分流する。

ひとつの流れは、湯戻り管２２２→追い焚き暖房熱交換器２２、という流れであり、追い焚き暖房熱交換器２２でさらに加熱されて、湯往き管２２１→風呂往き三方弁３１→風呂往き管４１１→循環金具４１と流れて浴槽４０に到達する。もうひとつ流れは、湯戻り管２２２→風呂戻り三方弁３２→風呂戻り管４１２→循環金具４１（浴槽４０）という流れである。このように、給湯熱交換器２１で加熱された湯は、途中で２系統に分流して浴槽４０に供給される。この湯張り運転は、浴槽４０が所望の湯量になるまで行われる。なお浴槽４０の湯量Ｑは、圧力センサー２１３１で検出された水圧ＰをＰＱ線図に適合することで求められる。

湯張りが完了したら、湯温が適温になるまで追い焚き運転が実行される。この場合は、図４に示されるように、風呂往き三方弁３１及び風呂戻り三方弁３２が、追い焚き暖房熱交換器２２と浴槽４０とを連通させた状態で循環ポンプ２２０を作動させる。すると、浴槽４０の湯水が、循環金具４１→風呂戻り管４１２→風呂戻り三方弁３２→湯戻り管２２２→追い焚き暖房熱交換器２２→湯往き管２２１→風呂往き三方弁３１→風呂往き管４１１→循環金具４１→浴槽４０、と循環し、追い焚き暖房熱交換器２２で加熱される。なおこの場合、給湯せずに追い焚きのみするが、ガスバーナー２３の熱が給湯熱交換器２１にも伝達するので、給湯熱交換器２１内の湯水が沸騰するおそれがある。給湯熱交換器２１の湯が沸騰した状態で出湯端末６０の栓が開けられると、沸騰した湯が出湯端末６０から流出することとなり危険である。そこでこの場合は、給湯熱交換器２１に設けられた湯温センサー２１２１の検出温度を見ながらガスバーナー２３をオンオフして燃焼・停止を繰り返すことで、給湯熱交換器２１内で湯水が沸騰することを防止しながら追い焚きする。入浴予定時刻（１８時）の１５分程度前までには湯が適温になって追い焚きが完了する。

セットされている入浴予定時刻の１０分程度前になったら、暖房運転が開始される。この場合は、図５に示されるように、風呂往き三方弁３１を切り替えて、追い焚き暖房熱交換器２２と暖房熱交換器５１とを連通させるとともに、風呂戻り三方弁３２を切り替えて、追い焚き暖房熱交換器２２とエアセパレーター３３とを連通させる。この状態で循環ポンプ２２０を作動させる。すると、追い焚き暖房熱交換器２２で加熱されて７０℃程度になった湯が、湯往き管２２１→風呂往き三方弁３１→暖房往き管５１１、と流れて暖房熱交換器５１に達する。暖房熱交換器５１で、湯の熱が放熱されて、浴室内を暖めることとなる。暖房熱交換器５１を通った湯は、６０℃程度まで温度が下がり、暖房戻り管５１２→エアセパレーター３３→エアセパレーター接続管３３１→風呂戻り三方弁３２→湯戻り管２２２、と流れて、再び、追い焚き暖房熱交換器２２を流れて加熱される。

この暖房運転では、給湯することなく暖房のみするが、ガスバーナー２３の熱が給湯熱交換器２１にも伝達するので、給湯熱交換器２１内の湯水が沸騰するおそれがある。そこでこの場合は、給湯熱交換器２１に設けられた湯温センサー２１２１の検出温度を見ながらガスバーナー２３をオンオフして燃焼・停止を繰り返すことで、給湯熱交換器２１内で湯水が沸騰することを防止しながら暖房する。入浴予定時刻（１８時）までには浴室が適温になって暖房運転が完了する。

その後、時間が経過して浴室の温度が低下するなどして、浴室の暖房と浴槽の追い焚きを同時に行う必要が出てくる場合がある。この場合は、図６に示されるように、風呂往き三方弁３１を切り替えて、追い焚き暖房熱交換器２２と暖房熱交換器５１とを連通させるとともに、風呂戻り三方弁３２を切り替えて、追い焚き暖房熱交換器２２と浴槽４０とを連通させる。この状態で循環ポンプ２２０を作動させる。すると、浴槽４０の湯水が、循環金具４１→風呂戻り管４１２→風呂戻り三方弁３２→湯戻り管２２２→追い焚き暖房熱交換器２２、と流れて、追い焚き暖房熱交換器２２で加熱されて７０℃程度になる。そしてその湯が、湯往き管２２１→風呂往き三方弁３１→暖房往き管５１１、と流れて暖房熱交換器５１に達する。暖房熱交換器５１で、湯の熱が放熱されて、浴室内を暖める。暖房熱交換器５１を通った湯は、６０℃程度まで温度が下がるものの、まだまだ温度が高い。その湯が、暖房戻り管５１２→エアセパレーター３３→オーバーフローパイプ３３２→風呂往き管４１１→循環金具４１、と流れて再び浴槽４０に到達する。このように、追い焚き暖房熱交換器２２で加熱されて７０℃程度になった湯は、暖房熱交換器５１で放熱して浴室内を暖める。そして、暖房熱交換器５１を通過して６０℃程度まで温度が下がったもののまだまだ温度が高い湯が浴槽に供給されることで、効率的に浴槽を追い焚きすることが可能である。

ところで、風呂往き三方弁３１・風呂戻り三方弁３２が故障して、中間開度で停止した状態で暖房運転を行うと、風呂の湯温が高くなり過ぎたり、浴室の暖房の効きが悪いなどの不具合が生じる。まず、予想される故障原因について説明を行う。図７に風呂往き三方弁３１・風呂戻り三方弁３２の一般的な内部構造を示す。風呂往き三方弁３１・風呂戻り三方弁３２の内部流路には、楕円形ステンレス板に２つのゴムが被せられたバタフライバルブＶがある。バタフライバルブＶは、２ヶ所（図中×印部）でシャフトＳＦＴにスポット溶接されている。シャフトＳＦＴの先端にはギヤＧが固設されている。ギヤＧは、モーターＭによって駆動される。ギヤＧの回転角度（バタフライバルブＶの開度）は、角度位置センサーＳによって検出される。バタフライバルブＶは、モーターＭによって角度が変更される。バタフライバルブＶは、楕円形ステンレス板に被せられたゴム部分を、管路端部に押しつけたり解放したりすることで流路を開閉することで、流路を択一的に切り替える。

ところで、ステッピングモーターを用いることで、上述したような角度位置センサーＳを使用しない場合がある。この場合、ステッピングモーターの脱調（ステッピングモーターに通電しても回動しないために、バタフライバルブの実際の角度が、演算によって求められる角度に対してズレる現象）によって、バタフライバルブの角度が予定角度と異なる場合がある。厳密には故障ではないかもしれないが、脱調状態（中間開度で停止した状態）で暖房運転を行うと、風呂の湯温が高くなり過ぎたり、浴室の暖房の効きが悪いなどの不具合が生じる。また、角度位置センサーを用いたとしても、角度位置センサーにリード線をハンダ付けする際に用いる塩化亜鉛等のハンダペーストが、角度位置センサーの検出面上にある銅箔を腐食させ、角度位置センサーの接触部分の接触不良によってバタフライバルブの角度を誤検出する場合がある。前記の２つのパターンでは、いきなり本来の１００％開度が７０％開度のように急変し、不具合を生じる。ところで、２つのゴムをかぶせたバタフライバルブは、切り替える管路端部にゴム部分を押しつけることで閉止している。このとき、バタフライバルブとシャフト間を固定しているスポット溶接部分には、スポット溶接が剥がれる方向に力が加わる。スポット溶接時の溶接電流が適切でなかった場合には、金属疲労により溶接が剥がれ、本来の１００％開度が８５％開度となり、さらに剥がれて７０％開度のようにゆっくり異常が進行する場合がある。このようにいきなり開度に異常が生じる故障とゆっくり進行する故障がある。次に故障時の湯水の流れについて説明する。

最初に、図８を参照して、風呂戻り三方弁３２が故障して中間開度で停止した場合について説明する。理解しやすいように具体的な数値を用いて、本来の１００％開度ではなく７０％開度であった場合を例に挙げて説明する。

循環ポンプ２２０で圧送されて、追い焚き暖房熱交換器２２で加熱された湯が、湯往き管２２１→風呂往き三方弁３１→暖房往き管５１１→暖房熱交換器５１→暖房戻り管５１２、と流れてエアセパレーター３３に送られる。三方弁３２が本来の１００％開度（エアセパレーター接続管３３１側１００％開度、風呂戻り管４１２側０％開度）であれば、エアセパレーター３３に送られてきた全量をエアセパレーター接続管３３１を通じて三方弁３２→湯戻り管２２２へと送るが、三方弁３２が本来の７０％開度（エアセパレーター接続管３３１側７０％開度、風呂戻り管４１２側３０％開度）なので、エアセパレーター３３に送られてきた７０％の流量しかエアセパレーター接続管３３１を通じて三方弁３２→湯戻り管２２２に流すことができない。エアセパレーター３３では、行き場を失った３０％が、エアセパレーター３３から溢れてオーバーフローパイプ３３２に流出する。そして、オーバーフローパイプ３３２→風呂往き管４１１→循環金具４１、と流れて浴槽４０に到達する。

循環ポンプ２２０の吸引に対する不足分（風呂戻り管４１２側３０％開度分）は、浴槽４０から補填されることとなり、浴槽４０の湯水が循環金具４１から風呂戻り管４１２を介して風呂戻り三方弁３２に到達する。そして、この湯水が、エアセパレーター接続管３３１を流れて風呂戻り三方弁３２に到達した湯水（エアセパレーター接続管３３１側７０％開度分）とともに、湯戻り管２２２（１００％分）を流れる。このとき湯戻り管２２２を流れる湯の温度は、本来の温度（風呂戻り三方弁３２が故障していない場合の温度）に比べて低くなっている。そしてその湯が追い焚き暖房熱交換器２２に到達して加熱される。

このように、風呂戻り三方弁３２が中間開度で停止した場合は、暖房熱交換器５１を通った湯の一部がエアセパレーター３３から溢れてオーバーフローパイプ３３２に流出し、浴槽４０に到達することとなる。循環金具４１から噴出する湯量が十分多ければ、噴出湯が浴槽を攪拌し、浴槽の温度がほぼ一様に分布し、浴槽４０の湯温が全体的に上昇する。通常は、毎分４リットル程度の湯が供給され、この程度の湯量であれば浴槽内が十分に攪拌される。しかしながら、循環金具４１から噴出する湯量が少なければ、湯が浴槽を攪拌することなく上方に浮いてしまって高温（たとえば６０℃）の湯の層が形成されることとなる。たとえば風呂戻り三方弁３２が故障して３０％程度の湯が漏れる場合は循環金具４１から噴出する湯量は毎分１．２リットル程度であり、この程度の湯量では、循環金具４１が推奨している取付位置（浴槽底辺から１００〜１５０ｍｍ位）から逸脱して、浴槽底辺から１５０ｍｍ以上離れた位置に取り付けられた場合に、浴槽内が攪拌されない。例えば、入浴予定時間の１０分程度前から暖房運転が開始されるので、上方に浮いてしまって高温の湯の層は１２リットル程度となる。浴槽には後述するように、種々のタイプがあり、洋型浴槽のように水面の面積が広い（水深が低い）浴槽の場合には、この層の厚みは例えば１ｃｍ位なので、入浴による衝撃で層が霧散し、問題とはならないが、和型浴槽の場合には例えば層の厚みが２ｃｍ位以上となる場合があり、このような厚みであると、入浴時に衝撃を受け、このときの動揺で足を滑らせるような事態を生じる恐れがあるので、３０％程度の湯が漏れる場合は、層の厚みが１ｃｍ位の例えば暖房運転開始から５分位以内で風呂戻り三方弁３２の故障状態を把握することが好ましい。

続いて、図９を参照して、風呂往き三方弁３１が故障して中間開度で停止した場合について説明する。ここでも理解しやすいように、本来の１００％開度ではなく７０％開度（暖房往き管５１１側７０％開度、風呂往き管４１１側３０％開度）であった場合を例に挙げて説明する。

循環ポンプ２２０で圧送されて、追い焚き暖房熱交換器２２を通過して風呂往き三方弁３１に到達した湯のうち７０％の湯が暖房往き管５１１に流れ、残りの３０％の湯が風呂往き管４１１に流れる。暖房往き管５１１に流れた湯は、暖房熱交換器５１→暖房戻り管５１２→エアセパレーター３３、と流れる。一方、風呂往き管４１１に流れた湯は、オーバーフローパイプ３３２を流れてエアセパレーター３３に到達する。そして、エアセパレーター３３で合流した湯が、エアセパレーター接続管３３１→風呂戻り三方弁３２→湯戻り管２２２、と流れる。

このようになるので、風呂往き三方弁３１が中間開度で停止した場合は、暖房熱交換器５１を通る湯量が少なくなって暖房の効きが悪くなるとともに、湯戻り管２２２を流れる湯の温度は、本来の温度（風呂往き三方弁３１が故障していない場合の温度）に比べて高くなる。

次に、図１０を参照して、風呂往き三方弁３１及び風呂戻り三方弁３２が故障して中間開度で停止した場合について説明する。ここでは理解しやすいように、風呂往き三方弁３１は、本来の１００％開度ではなく６０％開度（暖房往き管５１１側６０％開度、風呂往き管４１１側４０％開度）であり、風呂戻り三方弁３２は、本来の１００％開度ではなく７０％開度（エアセパレーター接続管３３１側７０％開度、風呂戻り管４１２側３０％開度）であった場合を例に挙げて説明する。

循環ポンプ２２０で圧送されて、追い焚き暖房熱交換器２２を通過して風呂往き三方弁３１に到達した湯のうち６０％の湯が暖房往き管５１１に流れ、残りの４０％の湯が風呂往き管４１１に流れる。

暖房往き管５１１に流れた湯（流量の６０％）は、暖房熱交換器５１→暖房戻り管５１２→エアセパレーター３３、と流れる。また風呂往き管４１１に流れた湯（流量の４０％）の一部（流量の１０％）は、循環ポンプ２２０の吸引力の影響を受けて（風呂戻り三方弁３２では流量の７０％をエアセパレーター接続管３３１から吸引を受けて）オーバーフローパイプ３３２に分岐してエアセパレーター３３に流れる。このように分流した後、エアセパレーター３３で合流した湯は、循環ポンプ２２０の吸引力によってエアセパレーター接続管３３１を流れて風呂戻り三方弁３２に到達する。

風呂往き管４１１に流れた湯の残り（流量の３０％。循環ポンプ２２０で吸引、圧送される流量が毎分４リットルなら１．２リットル程度）は、循環金具４１から浴槽４０に流入する。そして、循環ポンプ２２０の吸引に対する不足分を補填すべく、浴槽４０の湯が吸引されて風呂戻り管４１２を通過して風呂戻り三方弁３２に到達する。

そして風呂戻り三方弁３２で合流した湯は、湯戻り管２２２を通って、再び、追い焚き暖房熱交換器２２で加熱される。

このようになるので、風呂往き三方弁３１及び風呂戻り三方弁３２が中間開度で停止した場合は、追い焚き暖房熱交換器２２で加熱されて暖房熱交換器５１に向かう湯の一部が浴槽４０に流入し、上方に浮いてしまって高温（たとえば７０℃）の湯の層が形成されることとなる（風呂往き三方弁３１及び風呂戻り三方弁３２の両方が、風呂往き三方弁３１の開度＜風呂戻り三方弁３２の開度の状態で故障すると、浴槽４０に流入する温度は、たとえば７０℃と高温となるので非常に浮力が高い（浴槽４０に流入する水量が１．２リットルと少ないと浴槽内は攪拌されない）。この結果、循環金具４１が推奨している取付位置（浴槽底辺から１００〜１５０ｍｍ位）から逸脱して、浴槽が深い和型浴槽に良く見かける浴槽底辺から１５０ｍｍ以上離れた位置に取り付けられていた場合には、循環金具４１から出た高温の湯の流れが底辺に至る前に浮力の方が勝ち、また循環金具４１の吸引力（浴槽４０に流入水量が１リットル以下の場合に多く発生する風呂戻り管４１２の流れによるショートサーキット現象による吸引力）が働きにくい遠方で上昇に転じるので、高温（たとえば７０℃）の湯の層が形成されやすい状況がそろい、浴槽水の表面に高温の湯の層が形成される）。また暖房熱交換器５１を通る湯量が少なくなって暖房の効きが悪くなる。なお湯戻り管２２２を流れる湯の温度は、本来の温度（風呂往き三方弁３１及び風呂戻り三方弁３２が故障していない場合の温度）に比べて低くなる。なお、風呂往き三方弁３１の開度＜風呂戻り三方弁３２の開度なら、上述のようにオーバーフローパイプ３３２内の湯水はエアセパレーター３３方向に流れるが、風呂往き三方弁３１の開度＞風呂戻り三方弁３２の開度なら、オーバーフローパイプ３３２内の湯水は逆方向に流れる。

以上説明したように、風呂往き三方弁３１・風呂戻り三方弁３２が故障すると、不具合が生じるので、風呂往き三方弁３１・風呂戻り三方弁３２の故障を把握することが重要である。そこで発明者は、風呂往き三方弁３１・風呂戻り三方弁３２が故障すると、湯戻り管２２２を流れる湯の温度が、本来の温度（風呂往き三方弁３１・風呂戻り三方弁３２が故障していない場合の温度）からズレることに着目した。ただし、一缶タイプの熱交換器では、給湯が行われることなく追い焚き・暖房のみが行われる場合には、給湯熱交換器２１の湯が沸騰することを防止すべく、湯温センサー２１２１の検出温度に基づいてガスバーナー２３のオンオフを繰り返すので、湯温が変動する。そのため、単に基準値を設定して、風呂温度センサー２２２２で検出した温度をその基準値と比較して判定するような手法では、誤判定する可能性がある。これについてさらに詳しく説明する。

図１１は、本実施形態において、ガスバーナー２３をオンオフさせる暖房運転中に風呂温度センサー２２２２が検出した温度信号を示す図である。縦軸は暖房運転を開始してからの経過時間であり、横軸は温度である。

図１１から判るように、暖房運転が開始されると、風呂温度センサー２２２２の温度信号は、ガスバーナー２３のオンオフの影響で初期は周期的な上下変動しながら上昇し、やがて或る温度域の範囲内で安定することとなり上下変動（交流波形）を繰り返すようになる。

図１２は、図１１に示した温度信号の１００サンプルの移動平均値を示す図である。縦軸は暖房運転を開始してからの経過時間であり、横軸は風呂温度センサー２２２２の検出温度である。

図１１の信号では、ノイズの影響を受けることも考えられる。そこで生の温度信号の１００サンプルの移動平均値でトレースすると図１２のようになる。この図１２は、サンプル数１００（２０［秒］＝１００［サンプル数］×０．２［秒／サンプル］）の移動平均した図である。このように移動平均値をとれば信号が鈍（なま）される。

図１３は、風呂戻り三方弁３２が故障した場合の風呂温度センサー２２２２の温度信号の１００サンプルの移動平均値を、風呂戻り三方弁３２が故障していない場合の移動平均値とともに示した図である。故障していない場合の信号は、図１２と同じである。

図１３において、線１は風呂戻り三方弁３２が故障していない場合を示す。線２は風呂戻り三方弁３２が故障して本来の１００％開度ではなく８５％開度（エアセパレーター接続管３３１側８５％開度、風呂戻り管４１２側１５％開度）となって浴槽の４８℃の湯が１５％混入する場合を示す。線３は風呂戻り三方弁３２が故障して本来の１００％開度ではなく７０％開度（エアセパレーター接続管３３１側７０％開度、風呂戻り管４１２側３０％開度）となって浴槽の４８℃の湯が３０％混入する場合を示す。線４は風呂戻り三方弁３２が故障して本来の１００％開度ではなく７０％開度（エアセパレーター接続管３３１側７０％開度、風呂戻り管４１２側３０％開度）となって浴槽の４２℃の湯が３０％混入する場合を示す。浴槽の湯温は、一般的には４０〜４２℃程度であることが多いが、ぬるい湯を好む人，熱い湯を好む人がいるので、３７〜４８℃が設定可能範囲である。浴槽から混入する湯温が高いほど故障を判定しにくいので、図１３では浴槽湯温が４８℃の場合を特に取りあげている。

風呂戻り三方弁３２が故障していない場合は、図５に示されたように湯水が流れる。線１に示されるように、当初は、暖房熱交換器５１が冷えているので、風呂温度センサー２２２２で検出される温度が低いが、時間の経過につれて暖房熱交換器５１が暖まり、暖房熱交換器５１から出る湯の温度も上がっていく。やがて６０℃程度で安定して上下変動し、その湯温が風呂温度センサー２２２２で検出される。

風呂戻り三方弁３２が故障して中間開度で停止した場合は、図８に示されたように湯水が流れる。風呂戻り三方弁３２が本来の１００％開度ではなく８５％開度（エアセパレーター接続管３３１側８５％開度、風呂戻り管４１２側１５％開度）となって浴槽の４８℃の湯が１５％混入する場合、線２に示されるように、当初は、暖房熱交換器５１が冷えているので、風呂温度センサー２２２２で検出される温度が低いが、時間の経過につれて暖房熱交換器５１が暖まり、暖房熱交換器５１から出る湯の温度も上がっていく。４〜５分程度経過すると６０℃程度の温度域で安定して上下変動するようになり、浴槽４０から吸引された４８℃（一定温）の湯と混ざって、次式（１）に示されるように、５８℃程度の温度域で上下変動する湯温が風呂温度センサー２２２２で検出される。

風呂戻り三方弁３２が本来の１００％開度ではなく７０％開度（エアセパレーター接続管３３１側７０％開度、風呂戻り管４１２側３０％開度）となって浴槽の４８℃の湯が３０％混入する場合、線３に示されるように、当初は、暖房熱交換器５１が冷えているので、風呂温度センサー２２２２で検出される温度が低いが、時間の経過につれて暖房熱交換器５１が暖まり、暖房熱交換器５１から出る湯の温度も上がっていく。４〜５分程度経過すると６０℃程度の温度域で安定して上下変動するようになり、浴槽４０から吸引された４８℃（一定温）の湯と混ざって、次式（２）に示されるように、５６℃程度の温度域で上下変動する湯温が風呂温度センサー２２２２で検出される。

この図１３を見て判るように、風呂戻り三方弁３２が故障していない場合の線１と、風呂戻り三方弁３２が故障して浴槽の４８℃の湯が１５％混入する場合の線２とを比較すると、風呂戻り三方弁３２が故障していない場合の線１は６０℃程度の温度で上下変動し、風呂戻り三方弁３２が故障している場合の線２は５８℃程度の温度で上下変動している。したがって、おおまかに見れば、風呂戻り三方弁３２が故障していない場合は温度が高く、風呂戻り三方弁３２が故障している場合は温度が低いと言える。しかしながら、風呂戻り三方弁３２が故障していない場合の上下変動下限値よりも、風呂戻り三方弁３２が故障している場合の上下変動上限値のほうが温度が高いので、単純に基準値を設定して、その基準値よりも、風呂温度センサー２２２２で検出した温度が高いか低いかで、風呂戻り三方弁３２の故障を判定しては、誤判定するおそれがある。

また風呂戻り三方弁３２が故障して浴槽の４８℃の湯が１５％混入する場合の線２と、風呂戻り三方弁３２が故障して浴槽の４８℃の湯が３０％混入する場合の線３とを比較すると、１５％混入する場合の線２は５８℃程度の温度で上下変動し、３０％混入する場合の線３は５６℃程度の温度で上下変動している。したがって、おおまかに見れば、故障度合が小さい温度が高いと言える。しかしながら、１５％混入する場合の上下変動下限値よりも、３０％混入する場合の上下変動上限値のほうが温度が高いので、単純に風呂温度センサー２２２２で検出した温度に基づいて故障度合を判定しては、誤判定するおそれがある。

ところで図１３をよく見ると、風呂戻り三方弁３２が故障しているほうが（故障度合が大きいほうが）、起点温度が高いことが判る。すなわち、風呂戻り三方弁３２が故障していない場合、最初は、暖房熱交換器５１が冷えているので、７０℃程度の湯が暖房熱交換器５１を通過すると２６℃程度になる。

風呂戻り三方弁３２が故障して、本来の１００％開度ではなく８５％開度（エアセパレーター接続管３３１側８５％開度、風呂戻り管４１２側１５％開度）となって浴槽の４８℃の湯が１５％混入する場合、当初は、暖房熱交換器５１が冷えているので、７０℃程度の湯が暖房熱交換器５１を通過すると２６℃程度になり、浴槽４０から吸引された４８℃（一定温）の湯と混ざって、次式（３）に示されるように、２９．３℃が風呂温度センサー２２２２で検出される。

風呂戻り三方弁３２が本来の１００％開度ではなく７０％開度（エアセパレーター接続管３３１側７０％開度、風呂戻り管４１２側３０％開度）となって浴槽の４８℃の湯が３０％混入する場合、当初は、暖房熱交換器５１が冷えているので、７０℃程度の湯が暖房熱交換器５１を通過すると２６℃程度になり、浴槽４０から吸引された４８℃（一定温）の湯と混ざって、次式（４）に示されるように、３２．６℃が風呂温度センサー２２２２で検出される。

このように、混入する浴槽湯量が増えるほど、湯温が安定するまでの所定時間を経過して到達した温度変動域は低くなるが、起点温度は高くなる。したがって、起点温度から、湯温が安定するまでの所定時間を経過して到達した温度変動域の中心温度までの温度上昇量（温度変化度合）が小さくなる。

そこで、浴槽４０の湯が混入する場合の線図の起点が、混入しない場合の線図の起点と一致するようにシフトして図１４を作成した。すると混入量の違いが非常に明確になった。この点を、補助線を加えた図１５に沿って説明する。

なお図１４及び図１５において、線１は風呂戻り三方弁３２が故障していない場合を示す。線２は風呂戻り三方弁３２が故障して本来の１００％開度ではなく８５％開度（エアセパレーター接続管３３１側８５％開度、風呂戻り管４１２側１５％開度）となって浴槽の４８℃の湯が１５％混入する場合を示す。線３は風呂戻り三方弁３２が故障して本来の１００％開度ではなく７０％開度（エアセパレーター接続管３３１側７０％開度、風呂戻り管４１２側３０％開度）となって浴槽の４８℃の湯が３０％混入する場合を示す。

起点温度を原点としてプロットすると、風呂戻り三方弁３２が故障していない場合（線１）は、図５に示されているように、暖房熱交換器５１から出た湯が浴槽４０に流れることがないので、浴槽４０に送った熱量はゼロであり、追い焚き暖房熱交換器２２に戻ってくる熱量は大である。この場合、起点温度から、湯温が安定するまでの所定時間を経過して到達した温度変動域の中心温度までの温度上昇量（温度変化度合）は、約３４ｄｅｇｕｐであった。

風呂戻り三方弁３２が故障して８５％開度となる場合（線２）は、図８に示されているように、暖房熱交換器５１から出た湯の１５％が浴槽４０に流れることとなる。この場合、起点温度から、湯温が安定するまでの所定時間を経過して到達した温度変動域の中心温度までの温度上昇量（温度変化度合）は、約２８．９ｄｅｇｕｐであった。これは、風呂戻り三方弁３２が故障していない場合の８５％である。

風呂戻り三方弁３２が故障して７０％開度となる場合（線３）は、暖房熱交換器５１から出た湯の３０％が浴槽４０に流れることとなり、浴槽４０に送った熱量が大になる。この場合、起点温度から、湯温が安定するまでの所定時間を経過して到達した温度変動域の中心温度までの温度上昇量（温度変化度合）は、約２３．８ｄｅｇｕｐであった。これは、風呂戻り三方弁３２が故障していない場合の７０％であり、追い焚き暖房熱交換器２２には７０％の熱量が戻ってくることが判る。

このように、起点温度を原点としてプロットすれば、起点温度から、湯温が安定するまでの所定時間を経過して到達した温度変動域の中心温度までの温度上昇量（温度変化度合）によって風呂戻り三方弁３２の開度故障割合が判るのである。

また風呂戻り三方弁３２が故障していない場合（線１）は、起点温度からの単位時間当たりの温度上昇量（温度変化度合）が大きいことからも判るように、横軸に時間，縦軸に温度をとったグラフにプロットした線１の立ち上がり角度θが大きいことが判る。そして、風呂戻り三方弁３２が故障して起点温度からの単位時間当たりの温度上昇量（温度変化度合）が小さくなるほど、線２，線３の立ち上がり角度θが小さくなる。この特性を利用しても、風呂戻り三方弁３２の開度故障割合が判る。

さらに風呂戻り三方弁３２の故障度合が大きくなるほど（エアセパレーター接続管３３１側の開度が小さくなって、風呂戻り管４１２側の開度が大きくなるほど）、湯温が安定するまでの所定時間を経過して到達した温度変動域における温度変動の変動幅（温度変化度合）が小さくなる。つまり、浴槽４０から混入する湯量が増えるほど、温度変動の変動幅（温度変化度合）が小さくなる。これは温度が一定の浴槽湯水の混入量が増えるからである。このことは、風呂戻り三方弁３２が本来の１００％開度ではなく全閉（エアセパレーター接続管３３１側０％開度、風呂戻り管４１２側１００％開度）となって浴槽の４８℃の湯が１００％混入する場合を考えても判りやすい。すなわち、この場合は、浴槽の４８℃一定温の湯が当初から風呂温度センサー２２２２で検出され、時間が経過しても、この４８℃一定温が風呂温度センサー２２２２で検出されることからも明らかである。このような特性を利用しても、風呂戻り三方弁３２の開度故障割合が判る。

続いて、混入する浴槽湯温が違う場合についても説明する。

風呂戻り三方弁３２が本来の１００％開度ではなく７０％開度（エアセパレーター接続管３３１側７０％開度、風呂戻り管４１２側３０％開度）となって浴槽の４２℃の湯が３０％混入する場合、当初は、暖房熱交換器５１が冷えているので、７０℃程度の湯が暖房熱交換器５１を通過して２６℃程度になり、浴槽４０から吸引された４２℃（一定温）の湯と混ざって、次式（５）に示されるように、３０．８℃が風呂温度センサー２２２２で検出される。

時間の経過につれて暖房熱交換器５１が暖まり、暖房熱交換器５１から出る湯の温度も上がっていく。やがて６０℃程度の温度域で安定して上下変動するようになり、浴槽４０から吸引された４２℃（一定温）の湯と混ざって、次式（６）に示されるように、５４℃程度の温度域で上下変動する湯温が風呂温度センサー２２２２で検出される。

風呂戻り三方弁３２が本来の１００％開度ではなく７０％開度（エアセパレーター接続管３３１側７０％開度、風呂戻り管４１２側３０％開度）となって浴槽の４８℃の湯が３０％混入する場合の起点温度から、湯温が安定するまでの所定時間を経過して到達した温度変動域の中心温度までの温度上昇量（温度変化度合）は、４２℃の湯が３０％混入する場合の温度上昇量と同じになる。したがって、４２℃の湯が３０％混入する場合の線をシフトした図１４では、４８℃の湯が３０％混入する場合の線と一致している。すなわち、温度上昇量（温度変化度合）は、浴槽湯温にかかわらず混入割合に応じて変化することが判った。

そこで、発明者は、この特性を利用して、故障を判定する手法に想到したのである。以下では、フローチャートを参照して具体的な制御内容について説明する。

図１６は、暖房運転中のガスバーナー２３のオンオフ制御について説明するフローチャートである。この制御は、所定の微小時間サイクルで繰り返し実行される。

ステップＳ１１において、コントローラーは、暖房運転が始まるまでは処理をスキップし、暖房運転中はステップＳ１２へ処理を移行する。

ステップＳ１２において、コントローラーは、湯温センサー２１２１の信号に基づいて、給湯熱交換器２１を通過する湯の温度が基準温度よりも高いか否かを判定する。コントローラーは、判定結果が否であればステップＳ１３へ処理を移行し、判定結果が肯であればステップＳ１４へ処理を移行する。なお「基準温度」は給湯熱交換器２１内の湯水を沸騰させないための温度であり予め設定されている。

ステップＳ１３において、コントローラーは、ガスバーナー２３をオン、すなわちガスバーナー２３を燃焼させる。

ステップＳ１４において、コントローラーは、ガスバーナー２３をオフ、すなわちガスバーナー２３を停止させる。

図１７は、風呂往き三方弁３１・風呂戻り三方弁３２の異常診断制御について説明するフローチャートである。この制御は、たとえば０．２秒サイクルで繰り返し実行される。

ステップＳ２１において、コントローラーは、暖房運転が始まるまでは処理をスキップし、暖房運転中はステップＳ２２へ処理を移行する。

ステップＳ２２において、コントローラーは、カウンターＮをインクリメントする。なおカウンターＮの初期値はゼロである。

ステップＳ２３において、コントローラーは、風呂温度センサー２２２２が検出した温度信号をＴ０（Ｎ）に格納する。

ステップＳ２４において、コントローラーは、Ｔ０（Ｎ）に基づく移動平均温度をＴ（Ｎ）に格納する。なおＴ（Ｎ）は、たとえば次式（７）のようにＴ０（Ｎ）の１００サンプルの平均値から計算できる。

ステップＳ２５において、コントローラーは、カウンターＮが１２００よりも大きいか否かを判定する。コントローラーは、判定結果が否であれば一旦処理を抜け、判定結果が肯であればステップＳ２６へ処理を移行する。なおこのフローチャートは、上述のように０．２秒サイクルで繰り返し実行されているので、カウンターＮが１２００よりも大きいというのは、処理を開始してから２４０秒（４分）が経過したことを意味する。図１１に示されているように、暖房運転を開始してから４分程度は、暖房熱交換器５１の温度が低く、暖房熱交換器５１から出てくる湯温が安定しないので、この範囲での誤判定を防止すべく、ステップＳ２６以降をスキップしている。

ステップＳ２６において、コントローラーは、異常を判定済みであるか否かを判定する。コントローラーは、判定結果が否であればステップＳ２７へ処理を移行し、判定結果が肯であればステップＳ２８へ処理を移行する。なお異常判定は、ステップＳ２７で行われるが、この図１７のフローチャートは、たとえば０．２秒サイクルで繰り返し実行されるので、今回サイクルのステップＳ２７で異常を判定したら、次回以降のサイクルではステップＳ２６→Ｓ２８と処理される。

ステップＳ２７において、コントローラーは、異常判定処理を実行する。詳細は後述される。

ステップＳ２８において、コントローラーは、異常時処理を実行する。詳細は後述される。

図１８は、異常判定処理について説明するフローチャートである。

ステップＳ２７１において、コントローラーは、上下変動の変動域の中心温度（変動中心温度Ｔｃ）を求める。簡易的には、たとえば、上下変動する移動平均温度Ｔのピーク温度及びボトム温度を足して２で割ることで求めればよい。ピーク温度及びボトム温度を複数用いれば、精度が向上する。

ステップＳ２７２において、コントローラーは、起点温度Ｔ（１００）から最終的に到達した温度変動域の中心温度（変動中心温度Ｔｃ）までの温度上昇量Ｔｄｅｇｕｐを求める。なお温度Ｔ（Ｎ）は、式（７）のように求めているので、Ｎが１００になるまでは正確な値にならない。そこで、起点温度としてＴ（１００）を使用している。

ステップＳ２７３において、コントローラーは、Ｔｄｅｇｕｐが判定値よりも小さいか否かを判定する。判定値としては、たとえば図１５であれば３４ｄｅｇｕｐである。コントローラーは、判定結果が肯であればステップＳ２７４へ処理を移行し、判定結果が否であればステップＳ２７４をスキップする。

ステップＳ２７４において、コントローラーは、風呂戻り三方弁３２に異常があると判定する。

ステップＳ２７５において、コントローラーは、Ｔｄｅｇｕｐが判定値よりも大きいか否かを判定する。判定値としては、たとえば図１５であれば３４ｄｅｇｕｐである。ただし、ステップＳ２７３で使用する判定値と異ならせてもよい。ステップＳ２７３で使用する判定値を小さくして、ステップＳ２７５で使用する判定値を大きくすることで、判定値に幅を持たせれば、過剰に異常判定してしまうことを防止することが可能である。コントローラーは、判定結果が肯であればステップＳ２７６へ処理を移行し、判定結果が否であればステップＳ２７６をスキップする。

ステップＳ２７６において、コントローラーは、風呂往き三方弁３１に異常があると判定する。

図１９は、風呂戻り三方弁３２の異常時処理について説明するフローチャートである。

ステップＳ２８１において、コントローラーは、漏れ割合を算出済みか否かを判定する。コントローラーは、判定結果が否であればステップＳ２８２へ処理を移行し、判定結果が肯であればステップＳ２８３へ処理を移行する。なお漏れ割合の算出は、ステップＳ２８２で行われるが、この図１９のフローチャートは、たとえば０．２秒サイクルで繰り返し実行されるので、今回サイクルのステップＳ２８２で漏れ割合が算出されたら、次回以降のサイクルではステップＳ２８１→Ｓ２８３と処理される。

ステップＳ２８２において、コントローラーは、漏れ割合を算出する。詳細は後述される。

ステップＳ２８３において、コントローラーは、暖房運転の中止タイミングを算出済みか否かを判定する。コントローラーは、判定結果が否であればステップＳ２８４へ処理を移行し、判定結果が肯であればステップＳ２８５へ処理を移行する。なお暖房運転の中止タイミングの算出は、ステップＳ２８４で行われるが、この図１９のフローチャートは、たとえば０．２秒サイクルで繰り返し実行されるので、今回サイクルのステップＳ２８４で中止タイミングが算出されたら、次回以降のサイクルではステップＳ２８３→Ｓ２８５と処理される。

ステップＳ２８４において、コントローラーは、暖房運転の中止タイミングを算出する。詳細は後述される。

ステップＳ２８５において、コントローラーは、暖房運転の中止タイミングになったか否かを判定する。コントローラーは、判定結果が肯になるまでステップＳ２８６をスキップし、判定結果が肯になったらステップＳ２８６へ処理を移行する。

ステップＳ２８６において、コントローラーは、暖房運転を強制的に中止する。

図２０は、漏れ割合の算出処理について説明するフローチャートである。

ステップＳ２８２１において、コントローラーは、次式（８）に基づいて漏れ割合ｒを算出する。なお基準値Ｔｄｅｇｕｐ０は、たとえば図１５であれば「３４」である。

図２１は、暖房運転を中止するタイミングの算出処理について説明するフローチャートである。

ステップＳ２８４１において、コントローラーは、浴槽タイプに応じた許容湯量を取得する。浴槽タイプには、和型，洋型，和洋折衷型がある。和型は、図２２（Ａ）に示されるように、浴槽の底から浴槽壁が直立する角筒形のタイプであり、浴槽底面から浴槽上端にかけて浴槽の断面積（開口面積）がほぼ等しい。洋型は、図２２（Ｃ）に示されるように、浴槽の底から浴槽壁が傾斜しているタイプであり、浴槽底面から浴槽上端に向かうにつれて浴槽断面積（開口面積）が広くなる。和洋折衷型は、図２２（Ｂ）に示されるように、和型と洋型の折衷タイプである。

和型は、平均的には２００リットル程度の湯が溜められ、この場合、４０ｃｍ程度の水深になる。上述したように、循環金具４１から噴出する湯量が少なければ、湯が浴槽を攪拌せずに、上方に浮いてしまって高温の湯の層が形成される。この湯の層が１ｃｍ程度であれば、人が浴槽の湯に足を入れることで高温の湯の層がすぐに壊れて通常の湯と混ざる。たとえば４２℃の湯の３％（６リットル）が６０℃の湯の層に入れ替わっていても、４２℃の湯と混ざると、次式（９）のように、４２．５℃の湯となる。

この程度であれば、高温の湯の層が形成されていても、人が浴槽の湯に足を入れて高温の湯の層が壊れることで、特段、火傷などのおそれがない。したがって、２００リットル程度の湯が溜められる和型の浴槽の許容湯量としては、たとえば６リットルが設定されている。

浴槽タイプが和洋折衷型，洋型となるにつれて、溜められる湯量が増え、また浴槽断面積（開口面積）が広くなるので、同じ１ｃｍの層であっても、和洋折衷型，洋型となるにつれて、湯量が多くなる。そこで、許容湯量は、浴槽タイプに応じて設定されている。

ステップＳ２８４２において、コントローラーは、運転中止タイミングｔを算出する。具体的には、次式（１０）に基づいて求める。

この式（１０）において、「６」は許容湯量[リットル]であり、「４」は通常供給される湯量[リットル毎分]、「ｒ」は漏れ割合である。

次に、コントローラーの処理を説明する。なお以下では、上述のフローチャートとの対応が分かりやすくなるように、フローチャートのステップ番号を適宜記載する。

コントローラーは、暖房運転中に、給湯熱交換器２１を通過する湯の温度が基準温度よりも低ければガスバーナー２３を燃焼させ（Ｓ１３）、基準温度よりも高ければガスバーナー２３を停止させる（Ｓ１４）。そのため、風呂温度センサー２２２２が検出した温度信号Ｔ２は、初期は周期的な上下変動を繰り返しながら上昇し、やがて或る温度域の範囲内で上下変動（交流波形）を繰り返すようになる。

またコントローラーは、暖房運転中に、カウンターＮをインクリメントして（Ｓ２２）、風呂温度センサー２２２２が検出した温度信号をＴ０（Ｎ）に格納するとともに（Ｓ２３）、Ｔ０（Ｎ）に基づく移動平均温度をＴ（Ｎ）に格納する（Ｓ２４）。カウンターＮが１２００を超えるまで、コントローラーは、ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２３→Ｓ２４→Ｓ２５を繰り返し処理する。

コントローラーは、カウンターＮが１２００を超えたら（すなわち暖房運転を開始して４分が経過したら）、ステップＳ２５→Ｓ２６→Ｓ２７と処理して、異常判定を行う。具体的には、上下変動の変動幅（振幅）の中心値（変動中心温度Ｔｃ）を求め（Ｓ２７１）、起点温度Ｔ（１００）から最終的に到達した温度の中心値（変動中心温度Ｔｃ）までの温度上昇量Ｔｄｅｇｕｐを求める（Ｓ２７２）。そして、Ｔｄｅｇｕｐが判定値よりも小さいか否かを判定するとともに（Ｓ２７３）、Ｔｄｅｇｕｐが判定値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２７５）。異常がなければ、コントローラーは、ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２３→Ｓ２４→Ｓ２５→Ｓ２６→Ｓ２７→Ｓ２７１→Ｓ２７２→Ｓ２７３→Ｓ２７５を繰り返し処理する。

Ｔｄｅｇｕｐが判定値を下回った場合は、コントローラーは、ステップＳ２７３→Ｓ２７４と処理して、次サイクルでは、ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２３→Ｓ２４→Ｓ２５→Ｓ２６→Ｓ２８→Ｓ２８１→Ｓ２８２→Ｓ２８２１を処理して漏れ割合ｒを求める。

漏れ割合が求められたので次サイクルでは、コントローラーは、ステップＳ２８１→Ｓ２８３→Ｓ２８４→Ｓ２８４１→Ｓ２８４２と処理して、式（１０）に基づいて暖房運転中止タイミングｔを求める。たとえば、漏れ割合ｒ＝０．１５（１５％）であれば、暖房運転中止タイミングｔ＝１０分が得られる。漏れ割合ｒ＝０．３（３０％）であれば、暖房運転中止タイミングｔ＝５分が得られる。

暖房運転中止タイミングが求められたので次サイクルでは、コントローラーは、ステップＳ２８３→Ｓ２８５と処理する。暖房運転中止タイミングになるまで、コントローラーは、ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２３→Ｓ２４→Ｓ２５→Ｓ２６→Ｓ２８→Ｓ２８１→Ｓ２８３→Ｓ２８５を繰り返し処理する。暖房運転中止タイミングになったら、コントローラーは、ステップＳ２８５→Ｓ２８６を処理して、暖房運転を中止する。

（風呂往き三方弁３１が故障の場合）
風呂往き三方弁３１に異常がある場合は、図９のように湯水が流れ、暖房熱交換器５１を通る湯量が少なくなるので、起点温度は低くなるが、湯温が安定するまでの所定時間を経過して到達した温度変動域の温度は高くなる。そのため、起点温度から、湯温が安定するまでの所定時間を経過して到達した温度変動域の中心温度までの温度上昇量（温度変化度合）は、大きくなる。そこで、コントローラーは、ステップＳ２７５→Ｓ２７６と処理する。風呂往き三方弁３１が故障して本来の１００％開度ではなく開度が小さくなった場合（暖房往き管５１１側の開度が小さくなって、風呂往き管４１１側の開度が大きくなる場合）は、暖房熱交換器５１を通る湯量が少なくなるので、暖房の効きが悪くなる。ただし、風呂戻り三方弁３２に異常がある場合のように、浴槽の湯温が高くなるわけではないので、火傷などのおそれがない。そこでこの場合は、暖房運転を中止することなく継続するが、表示や音声などでワーニング処理を行う。

このようにすることで、使用者は注意を促され風呂往き三方弁３１の異常を認識できるようになる。

以上説明したように、本実施形態によれば、風呂戻り三方弁３２を経由して追い焚き循環戻り通路２２２を流れ、ガスバーナー２３の運転・停止に応じて変動している湯温の温度変化度合に基づいて、風呂戻り三方弁３２及び風呂往き三方弁３１の少なくとも一方の異常を判定するようにした。特に本実施形態では、暖房運転を開始して検出された起点温度から、湯温が安定するまでの所定時間を経過して到達した温度変動域の中心温度までの温度変化度合が判定値よりも小さいときには風呂戻り三方弁３２の異常を判定し、判定値よりも大きいときには風呂往き三方弁３１の異常を判定するようにした。このようにしたので、給湯せずに追い焚き・暖房する場合にガスバーナーをオンオフして燃焼・停止を繰り返すことで湯温が変動するようなシステムであっても、風呂往き三方弁３１・風呂戻り三方弁３２の異常を判定することが可能である。

また風呂戻り三方弁３２の異常を判定した後、風呂戻り三方弁３２から漏れる湯の量が、許容湯量を超えるまでは暖房運転を中止せず、許容湯量を超えたら暖房運転を中止するようにした。このようにしたので、浴槽湯温が高くなりすぎるのを防止しつつ、できる限り、暖房を中止することを回避することができる。

さらに許容湯量は、浴槽タイプに応じて設定されるので、浴槽タイプに応じてできる限り暖房を中止することを回避することができる。

（第２実施形態）
図２３は、第２実施形態の風呂往き三方弁３１・風呂戻り三方弁３２の異常診断制御について説明するフローチャートである。この制御は、たとえば０．２秒サイクルで繰り返し実行される。なお以下では前述と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。

第１実施形態では、起点温度から、湯温が安定するまでの所定時間を経過して到達した温度変動域の中心温度までの温度上昇量（温度変化度合）に基づいて風呂往き三方弁３１・風呂戻り三方弁３２の異常を診断した。これに対して、この第２実施形態では、起点温度からの単位時間当たりの温度上昇量（ｔａｎθ）に基づいて風呂往き三方弁３１・風呂戻り三方弁３２の異常を診断する。具体的には以下である。

ステップＳ２５において、コントローラーは、カウンターＮが２００よりも大きいか否かを判定する。コントローラーは、判定結果が否であれば一旦処理を抜け、判定結果が肯であればステップＳ２６へ処理を移行する。なおここでは「２００」よりも大きいか否かを判断しているが、これはステップＳ２７（図２４）において、Ｔ（２００）とＴ（１００）との差を用いて、起点温度からの単位時間当たりの温度上昇量（ｔａｎθ）を計算するからである。計算間隔を短くするならば「２００」よりも小さな値を採用してもよく、計算間隔を長くするならば「２００」よりも大きな値を採用してもよい。

その他の処理は、第１実施形態の図１７と同様であるので説明を省略する。

図２４は、異常判定処理について説明するフローチャートである。

ステップＳ２７１において、コントローラーは、次式（１１）に基づいて起点温度からの単位時間当たりの温度上昇量（ｔａｎθ）を算出する。なおこのフローチャートは、上述のように０．２秒サイクルで繰り返し実行されているので、Ｔ（１００）からＴ（２００）までの時間ピッチは２０秒である。分母の「２０」はこれを意味している。また温度Ｔ（Ｎ）は、式（７）のように求めているので、Ｎが１００になるまでは正確な値にならない。そこで、起点温度としてＴ（１００）を使用している。

ステップＳ２７２において、コントローラーは、ステップＳ２７１で求めたｔａｎθが判定値ｔａｎθ0よりも小さいか否かを判定する。判定値としては、風呂戻り三方弁３２が故障していない場合の、起点温度からの単位時間当たりの温度上昇量（ｔａｎθ0）を用いる。コントローラーは、判定結果が肯であればステップＳ２７３へ処理を移行し、判定結果が否であればステップＳ２７３をスキップする。

ステップＳ２７３において、コントローラーは、風呂戻り三方弁３２に異常があると判定する。

ステップＳ２７４において、コントローラーは、ステップＳ２７１で求めたｔａｎθが判定値ｔａｎθ0よりも大きいか否かを判定する。判定値としては、風呂戻り三方弁３２が故障していない場合の、起点温度からの単位時間当たりの温度上昇量（ｔａｎθ0）を用いる。ただし、ステップＳ２７２で使用する判定値と異ならせてもよい。ステップＳ２７２で使用する判定値を小さくして、ステップＳ２７４で使用する判定値を大きくすることで、判定値に幅を持たせれば、過剰に異常判定してしまうことを防止することが可能である。コントローラーは、判定結果が肯であればステップＳ２７５へ処理を移行し、判定結果が否であればステップＳ２７５をスキップする。

ステップＳ２７５において、コントローラーは、風呂往き三方弁３１に異常があると判定する。

図２５は、漏れ割合の算出処理について説明するフローチャートである。

ステップＳ２８２１において、コントローラーは、次式（１２）に基づいて漏れ割合ｒを算出する。なお基準値ｔａｎθ0は、風呂戻り三方弁３２が故障していない場合の、起点温度からの単位時間当たりの温度上昇量である。

以上説明した以外の風呂戻り三方弁３２の異常時処理（Ｓ２８）・暖房運転を中止するタイミングの算出処理（Ｓ２８４）については、第１実施形態と同じであるので説明を省略する。

次に、コントローラーの処理を説明する。

コントローラーは、暖房運転中に、カウンターＮをインクリメントして（Ｓ２２）、風呂温度センサー２２２２が検出した温度信号をＴ０（Ｎ）に格納するとともに（Ｓ２３）、Ｔ０（Ｎ）に基づく移動平均温度をＴ（Ｎ）に格納する（Ｓ２４）。カウンターＮが２００を超えるまで、コントローラーは、ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２３→Ｓ２４→Ｓ２５を繰り返し処理する。

コントローラーは、カウンターＮが２００を超えたら、ステップＳ２５→Ｓ２６→Ｓ２７と処理して、異常判定を行う。具体的には、起点温度からの単位時間当たり温度上昇量（ｔａｎθ）を求める（Ｓ２７１）。そして、ｔａｎθが判定値よりも小さいか否かを判定するとともに（Ｓ２７２）、ｔａｎθが判定値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２７４）。異常がなければ、コントローラーは、ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２３→Ｓ２４→Ｓ２５→Ｓ２６→Ｓ２７→Ｓ２７１→Ｓ２７２→Ｓ２７４を繰り返し処理する。

ｔａｎθが判定値を下回った場合は、コントローラーは、ステップＳ２７２→Ｓ２７３と処理して、次サイクルでは、ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２３→Ｓ２４→Ｓ２５→Ｓ２６→Ｓ２８→Ｓ２８１→Ｓ２８２→Ｓ２８２１を処理して漏れ割合ｒを求める。

漏れ割合が求められたので次サイクルでは、コントローラーは、ステップＳ２８１→Ｓ２８３→Ｓ２８４→Ｓ２８４１→Ｓ２８４２と処理して、式（１０）に基づいて暖房運転中止タイミングｔを求める。

暖房運転中止タイミングが求められたので次サイクルでは、コントローラーは、ステップＳ２８３→Ｓ２８５と処理する。暖房運転中止タイミングになるまで、コントローラーは、ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２３→Ｓ２４→Ｓ２５→Ｓ２６→Ｓ２８→Ｓ２８１→Ｓ２８３→Ｓ２８５を繰り返し処理する。暖房運転中止タイミングになったら、コントローラーは、ステップＳ２８５→Ｓ２８６を処理して、暖房運転を中止する。

以上説明したように、本実施形態によれば、暖房運転を開始して検出された起点温度からの単位時間当たり温度変化度合が判定値よりも小さいときには風呂戻り三方弁３２の異常を判定し、判定値よりも大きいときには風呂往き三方弁３１の異常を判定するようにした。このようにしても、給湯せずに追い焚き・暖房する場合にガスバーナーをオンオフして燃焼・停止を繰り返すことで湯温が変動するようなシステムであっても、風呂往き三方弁３１・風呂戻り三方弁３２の異常を判定することが可能になる。

（第３実施形態）
図２６は、第３実施形態の異常判定処理について説明するフローチャートである。

ステップＳ２７１において、コントローラーは、湯温が安定するまでの所定時間を経過して到達した温度変動域における温度変動の変動幅（振幅）Ａを求める。簡易的には、たとえば、上下変動する移動平均温度Ｔのピーク温度とボトム温度との差から求めればよい。ピーク温度及びボトム温度を複数用いれば、精度が向上する。

ステップＳ２７２において、コントローラーは、ステップＳ２７１で求めたＡが判定値Ａ0よりも小さいか否かを判定する。判定値としては、風呂戻り三方弁３２が故障していない場合の変動幅（振幅）を用いる。コントローラーは、判定結果が肯であればステップＳ２７３へ処理を移行し、判定結果が否であればステップＳ２７３をスキップする。

ステップＳ２７３において、コントローラーは、風呂戻り三方弁３２に異常があると判定する。

図２７は、漏れ割合の算出処理について説明するフローチャートである。

ステップＳ２８２１において、コントローラーは、次式（１３）に基づいて漏れ割合ｒを算出する。なお基準値Ａ0は、風呂戻り三方弁３２が故障していない場合の上下変動の変動幅（振幅）である。

以上説明した以外の風呂往き三方弁３１・風呂戻り三方弁３２の異常診断制御のメインルーチン・風呂戻り三方弁３２の異常時処理（Ｓ２８）・暖房運転を中止するタイミングの算出処理（Ｓ２８４）については、第１実施形態と同じであるので説明を省略する。

次に、コントローラーの処理を説明する。

コントローラーは、暖房運転中に、カウンターＮをインクリメントして（Ｓ２２）、風呂温度センサー２２２２が検出した温度信号をＴ０（Ｎ）に格納するとともに（Ｓ２３）、Ｔ０（Ｎ）に基づく移動平均温度をＴ（Ｎ）に格納する（Ｓ２４）。カウンターＮが１２００を超えるまで、コントローラーは、ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２３→Ｓ２４→Ｓ２５を繰り返し処理する。

コントローラーは、カウンターＮが１２００を超えたら、ステップＳ２５→Ｓ２６→Ｓ２７と処理して、異常判定を行う。具体的には、上下変動の変動幅（振幅）Ａを求める（Ｓ２７１）。そして、Ａが判定値よりも小さいか否かを判定する（Ｓ２７２）。異常がなければ、コントローラーは、ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２３→Ｓ２４→Ｓ２５→Ｓ２６→Ｓ２７→Ｓ２７１→Ｓ２７２を繰り返し処理する。

Ａが判定値を下回った場合は、コントローラーは、ステップＳ２７２→Ｓ２７３と処理して、次サイクルでは、ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２３→Ｓ２４→Ｓ２５→Ｓ２６→Ｓ２８→Ｓ２８１→Ｓ２８２→Ｓ２８２１を処理して漏れ割合ｒを求める。

漏れ割合が求められたので次サイクルでは、コントローラーは、ステップＳ２８１→Ｓ２８３→Ｓ２８４→Ｓ２８４１→Ｓ２８４２と処理して、式（１０）に基づいて暖房運転中止タイミングｔを求める。

暖房運転中止タイミングが求められたので次サイクルでは、コントローラーは、ステップＳ２８３→Ｓ２８５と処理する。暖房運転中止タイミングになるまで、コントローラーは、ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２３→Ｓ２４→Ｓ２５→Ｓ２６→Ｓ２８→Ｓ２８１→Ｓ２８３→Ｓ２８５を繰り返し処理する。暖房運転中止タイミングになったら、コントローラーは、ステップＳ２８５→Ｓ２８６を処理して、暖房運転を中止する。

以上説明したように、本実施形態によれば、湯温が安定するまでの所定時間を経過して到達した温度変動域における温度変動の変動幅が判定値よりも小さいときに風呂戻り三方弁３２の異常を判定するようにした。このようにしても、給湯せずに追い焚き・暖房する場合にガスバーナーをオンオフして燃焼・停止を繰り返すことで湯温が変動するようなシステムであっても、風呂戻り三方弁３２の異常を判定することが可能になる。

なお風呂往き三方弁３１に異常がある場合については、本実施形態では判定しない。これについて補足しておく。

風呂戻り三方弁３２が故障した場合には、図８のように湯水が流れて、暖房熱交換器５１→エアセパレーター３３を通過して温度変動する湯水と、浴槽４０の一定温度の湯水とが混ざるので、浴槽４０からの混入量が多いほど（風呂戻り三方弁３２の故障度合が大きいほど）、必ず温度変動幅が小さくなる。しかしながら、風呂往き三方弁３１に異常がある場合は、図９のように湯水が流れるので、エアセパレーター３３では、暖房熱交換器５１を通過して温度変動する湯水とオーバーフローパイプ３３２を流れて温度変動する湯水とが混ざるので、風呂往き三方弁３１の故障度合と温度変動幅の大小とが必ずしも一致しない。そのため風呂往き三方弁３１に異常がある場合については、本実施形態では判定しない。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

たとえば、バーナーに送る燃料はガスではなく、石油であってもよい。

また上記においては、移動平均値を使用しているが、サンプル数等は適宜変更してよい。その他上記に使用した具体的な数値は一例に過ぎない。仕様等によって適宜設定すればよい。

上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。

１ 給湯システム
２ 給湯器
２１ 給湯熱交換器
２２ 追い焚き暖房熱交換器
２０１ フィン
２３ バーナー（ガスバーナー）
２２１ 湯往き管（追い焚き循環往き通路）
２２２ 湯戻り管（追い焚き循環戻り通路）
２２２２ 戻り湯温センサー
３ 温水分岐ユニット
３１ 風呂往き三方弁
３２ 風呂戻り三方弁
３３ エアセパレーター
３３１ エアセパレーター接続管（暖房戻り通路）
３３２ オーバーフローパイプ
４０ 浴槽
４１１ 風呂往き管（追い焚き循環往き通路）
４１２ 風呂戻り管（追い焚き循環戻り通路）
５１ 暖房熱交換器
５１１ 暖房往き管（暖房往き通路）
５１２ 暖房戻り管（暖房戻り通路）
ステップＳ２７ 異常判定部／異常判定工程

Claims (7)

1. 給湯熱交換器と追い焚き暖房熱交換器とが共通のフィンで一体化されて、その下方にバーナーが配置されており、給湯せずに暖房運転するときは、給湯熱交換器の湯温に応じて、バーナーを運転・停止させる給湯器と、
   前記追い焚き暖房熱交換器に接続され、追い焚き暖房熱交換器から出て浴槽に向かう湯水が流れる追い焚き循環往き通路と、
   前記浴槽に接続され、浴槽から出て前記追い焚き暖房熱交換器に向かう湯水が流れる追い焚き循環戻り通路と、
   前記追い焚き循環往き通路の途中に配置される風呂往き三方弁と、
   前記追い焚き循環戻り通路の途中に配置される風呂戻り三方弁と、
   前記風呂往き三方弁に接続され、風呂往き三方弁から出て暖房熱交換器に向かう湯水が流れる暖房往き通路と、
   前記暖房熱交換器に接続され、暖房熱交換器から出て風呂戻り三方弁に向かう湯水が流れる暖房戻り通路と、
   前記暖房戻り通路の途中に設けられるエアセパレーターと、
   一端が前記エアセパレーターの上面に接続され、他端が前記風呂往き三方弁と前記浴槽との間の追い焚き循環往き通路に合流するオーバーフローパイプと、
   前記風呂戻り三方弁を経由して前記追い焚き循環戻り通路を流れる湯水の温度を検出する戻り湯温センサーと、
   前記戻り湯温センサーによって検出され、前記バーナーの運転・停止に応じて変動している湯温の温度変化度合に基づいて、前記風呂戻り三方弁及び前記風呂往き三方弁の少なくとも一方の異常を判定する異常判定部と、
   を有する給湯システム。
2. 請求項１に記載の給湯システムにおいて、
   前記異常判定部は、暖房運転を開始して検出された起点温度から、湯温が安定するまでの所定時間を経過して到達した温度変動域の中心温度までの温度変化度合が判定値よりも小さいときには風呂戻り三方弁の異常を判定し、判定値よりも大きいときには風呂往き三方弁の異常を判定する、
   給湯システム。
3. 請求項１に記載の給湯システムにおいて、
   前記異常判定部は、暖房運転を開始して検出された起点温度からの単位時間当たり温度変化度合が判定値よりも小さいときには風呂戻り三方弁の異常を判定し、判定値よりも大きいときには風呂往き三方弁の異常を判定する、
   給湯システム。
4. 請求項１に記載の給湯システムにおいて、
   前記異常判定部は、湯温が安定するまでの所定時間を経過して到達した温度変動域における温度変動の変動幅が判定値よりも小さいときに風呂戻り三方弁の異常を判定する、
   を有する給湯システム。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の給湯システムにおいて、
   前記異常判定部が前記風呂戻り三方弁の異常を判定した後、風呂戻り三方弁から漏れる湯の量が、許容湯量を超えるまでは暖房運転を中止せず、許容湯量を超えたら暖房運転を中止する、
   給湯システム。
6. 請求項５に記載の給湯システムにおいて、
   前記許容湯量は、浴槽タイプに応じて設定される、
   給湯システム。
7. 給湯熱交換器と追い焚き暖房熱交換器とが共通のフィンで一体化されて、その下方にバーナーが配置されており、給湯せずに暖房運転するときは、給湯熱交換器の湯温に応じて、バーナーを運転・停止させる給湯器と、
   前記追い焚き暖房熱交換器に接続され、追い焚き暖房熱交換器から出て浴槽に向かう湯水が流れる追い焚き循環往き通路と、
   前記浴槽に接続され、浴槽から出て前記追い焚き暖房熱交換器に向かう湯水が流れる追い焚き循環戻り通路と、
   前記追い焚き循環往き通路の途中に配置される風呂往き三方弁と、
   前記追い焚き循環戻り通路の途中に配置される風呂戻り三方弁と、
   前記風呂往き三方弁に接続され、風呂往き三方弁から出て暖房熱交換器に向かう湯水が流れる暖房往き通路と、
   前記暖房熱交換器に接続され、暖房熱交換器から出て風呂戻り三方弁に向かう湯水が流れる暖房戻り通路と、
   前記暖房戻り通路の途中に設けられるエアセパレーターと、
   一端が前記エアセパレーターの上面に接続され、他端が前記風呂往き三方弁と前記浴槽との間の追い焚き循環往き通路に合流するオーバーフローパイプと、
   を有する給湯システムの異常判定方法であって、
   前記追い焚き循環戻り通路に設けられた戻り湯温センサーを用いて、前記風呂戻り三方弁を経由して前記追い焚き循環戻り通路を流れる湯水の温度を検出する循環戻り湯温検出工程と、
   前記循環戻り湯温検出工程で検出され、前記バーナーの運転・停止に応じて変動している湯温の温度変化度合に基づいて、前記風呂戻り三方弁及び前記風呂往き三方弁の少なくとも一方の異常を判定する異常判定工程と、
   を有する給湯システムの異常判定方法。

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