JP2018071823A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 給湯待機時の保温運転制御において、保温運転が過度に長時間に亘り継続してしまうことを回避しつつ、保温運転に基づく保温機能を担保し得る給湯装置を提供する。
【解決手段】 検出路内温度が保温運転開始温度以下まで低下すれば、保温運転を開始し、燃焼時間の積算を開始する（Ｓ３でＹＥＳ，Ｓ４，Ｓ５）。積算燃焼時間が設定燃焼時間以下で（Ｓ６でＹＥＳ）、路内温度が保温運転停止温度以上まで上昇すれば（Ｓ７でＹＥＳ）、保温運転を停止する（Ｓ８）。保温運転停止温度まで上昇せずに設定燃焼時間を超えたときは（Ｓ６でＮＯ）、燃焼段数の上限に係る制限を緩和して段数を増大させる（Ｓ１０）。上限を緩和してなお設定燃焼時間内に保温運転停止温度まで上昇しなければ、再度の上限緩和処理に加えて燃焼量演算結果に＋αの増加処理を行う（Ｓ１０）。
【選択図】 図３

Description

本発明は、給湯待機時（給湯非使用時）に給湯経路内の湯水を給水側に戻すように循環させて加熱・保温させることにより次回の給湯使用時に所定温度の湯を即湯させ得るという保温機能を備えた給湯装置に関し、特に保温運転のための燃焼作動が過度に長時間継続してしまうことを回避し得る技術に係る。

従来、即湯のために保温機能を備えた給湯装置が知られている。例えば特許文献１には、給湯栓の手前位置の給湯路から分岐して給水路に合流される戻し路と、この戻し路を通して湯水を戻し循環させるための循環ポンプとを備え、給湯待機時に、循環ポンプを作動させて循環湯水を燃焼加熱させるという保温運転制御を行うことが記載されている。

又、特許文献２（例えば、段落００３５参照）では、熱交換器内に滞留する湯水を対象にして、給湯待機時において、循環させることなく、燃焼バーナを燃焼作動させることで熱交換器内の滞留湯水を加熱させるという保温燃焼制御を行う場合に、その保温のための燃焼が開始された時点から設定時間が経過すると、自動的に保温燃焼を停止させることが記載されている。

特許第５７０８９７５号公報 特許第３０９８７３０号公報

ところで、給湯装置から給湯栓まで給湯用に設置される配管や、保温運転用の戻し路のために設置される配管は、設置現場に応じて屋外に設置されたり、比較的長い距離に亘り配管されたりする場合がある。このため、季節の変動に基づく外気温の影響を受け易くなり、配管を通過する間の放熱（以下、「配管放熱」という）の増大により不都合発生のおそれが考えられる。例えば、給湯待機時に、循環ポンプの作動により湯水を給湯路から戻し路を介して給水路に戻し、燃焼バーナで加熱した上で給湯路に循環させるという保温運転として、給湯路等の滞留湯水の温度が所定の保温運転開始温度まで低下すれば循環ポンプ及び燃焼バーナを作動させて保温運転を開始し、これにより、循環湯水の温度が所定の保温運転停止温度まで上昇すれば循環ポンプ及び燃焼バーナを停止させて保温運転を停止する、という保温運転制御を実施した場合を考えると、次のような不都合発生のおそれが考えられる。

すなわち、給湯路から戻された湯水を燃焼バーナにより加熱したとしても、配管放熱による放熱量が比較的大きいときには、循環湯水の温度上昇度合が鈍くなり、その結果、燃焼バーナの燃焼を長時間継続させたとしても、保温運転停止温度まで上昇しないという場合が発生することも考えられる。この場合には、保温運転が停止に至らず、次の給湯使用まで燃焼作動が継続してしまうことになる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、給湯待機時に実行される保温運転制御において、保温運転が過度に長時間に亘り継続してしまうことを回避しつつ、保温運転に基づく保温機能をも担保し得る給湯装置を提供することにある。

本発明では、給水路と、この給水路を通して給水される水を燃焼熱により熱交換加熱するための加熱部と、この加熱部で熱交換加熱された湯を前記給湯先に向けて給湯するための給湯路と、前記給湯先の近傍から分岐して湯水を前記給水路に戻すための戻し路を含んで構成される循環路と、循環ポンプと、給湯待機時に前記循環ポンプを作動させて前記加熱部により加熱された湯を前記給湯先との間に循環させて前記循環路内を保温する保温運転を実行するための保温運転制御部とを備えた給湯装置を対象にして、次の特定事項を備えることとした。すなわち、前記循環路内の湯水の路内温度を検出するための温度センサを備えることとする。そして、前記保温運転制御部として、給湯運転時の上限燃焼量よりも低くなるように制限された初期設定の上限燃焼量の範囲で加熱部を燃焼作動させることで循環湯水を加熱し、前記温度センサにより検出される検出路内温度が予め設定された保温運転開始温度以下になれば前記保温運転を開始する一方、前記保温運転により前記検出路内温度が予め設定された保温運転停止温度以上まで上昇すれば前記保温運転を停止する構成とする。加えて、前記保温運転制御部として、前記保温運転を開始してから所定の設定時間が経過しても前記検出路内温度が前記保温運転停止温度以上まで上昇しなければ、前記初期設定の上限燃焼量を前記給湯運転時の上限燃焼量以下の範囲で増大させる上限緩和処理を行うことで上限燃焼量に係る制限内容を更新させる構成とする（請求項１）。

この発明の場合、例えば外気温が急激に低下するような季節の変わり目等においては配管放熱が増大し、加熱部での燃焼により加えられた熱量の殆どが配管放熱により失われてしまう結果、いくら保温運転に基づく循環を継続させても、循環湯水の温度は殆ど上昇していない、という環境下にあっても、保温運転の実行に伴い加熱部が過度に長時間に亘り連続燃焼し続けてしまう事態を回避することが可能となる。すなわち、設定時間が経過しても検出路内温度が保温運転停止温度まで上昇しない場合には、初期設定の上限燃焼量を前記給湯運転時の上限燃焼量以下の範囲で増大させる上限緩和処理を行うようにしているため、戻し路を含む循環路により戻される湯水の温度に応じて決定される燃焼量が初期設定の上限燃焼量の範囲を超えていた場合には、燃焼量の増大が可能となって、早期に保温運転停止温度までの温度上昇が得られることになる。一方、温度上昇により保温運転停止した後には路内温度が早期に保温運転開始温度まで低下すると考えら、これにより、次の保温運転が早期に開始されるため、前記環境下における保温機能をも適切に担保することができるようになる。

又、本発明の給湯装置において、保温運転制御部として、１回目の上限緩和処理が実行された後の制御条件下での保温運転において、その保温運転を開始してから所定の設定時間が経過しても検出路内温度が保温運転停止温度以上まで上昇しなければ、１回目の上限緩和処理が実行された後の上限燃焼量を給湯運転時の上限燃焼量以下の範囲でさらに増大させる上限緩和処理を行うとともに、加熱部での燃焼量を所定量増加させる増加処理を追加する構成とすることができる（請求項２）。このようにすることにより、増加処理しない場合には、たとえ上限緩和処理を１回実行したとしても、例えば配管放熱が大きいため、保温運転で加熱した熱量の大半が奪われてしまい、循環の後に加熱部に戻ってきたときには元の入水温度とほぼ同じ温度まで低下してしまっているような場合であっても、確実に保温運転停止温度までの温度上昇が得られ、これにより、燃焼作動が過度に長期に亘り継続されることが確実に回避されることになる。

本発明の給湯装置において、保温運転制御部への通電時間を積算する積算部を備えることとし、保温運転制御部として、積算部により積算された通電時間が、環境要因の変化を表すものとして設定された所定の設定通電時間に達する毎に、前記上限緩和処理された後の上限燃焼量を初期設定された元の値に戻す構成とすることができる（請求項３）。このようにすることにより、設定通電時間の経過をもって環境要因が変化した可能性があるとして、それまで学習により更新した上限燃焼量を初期設定値に戻し、再度、現時点の環境要因の下で、保温運転停止温度の判定を行うことが可能となる。これにより、季節変動や設置環境の変更等が生じても、その環境要因に応じた学習を行うことができ、保温運転制御部による保温運転を適切かつ有効に実行させることが可能となる。

さらに、本発明の給湯装置において、保温運転制御部により既に実行された保温運転制御により獲得された上限燃焼量に係る制限内容を解除するための解除スイッチを備えるようにすることができる（請求項４）。このようにすることにより、ユーザー自身の意思によって、保温運転制御部による学習等を解除してリセットすることができ、ユーザー意図に沿った給湯装置の作動を実現させることが可能となる。

以上、説明したように、本発明の給湯装置によれば、例えば外気温が急激に低下するような季節の変わり目等においては配管放熱が増大し、加熱部での燃焼により加えられた熱量の殆どが配管放熱により失われてしまう結果、いくら保温運転に基づく循環を継続させても、循環湯水の温度は殆ど上昇していない、という環境下にあっても、保温運転の実行に伴い加熱部が過度に長時間に亘り連続燃焼し続けてしまうという事態の発生を低減させることができるようになる。すなわち、設定時間が経過しても検出路内温度が保温運転停止温度まで上昇しない場合には、初期設定の上限燃焼量を前記給湯運転時の上限燃焼量以下の範囲で増大させる上限緩和処理を行うようにしているため、戻し路を含む循環路により戻される湯水の温度に応じて決定される燃焼量が初期設定の上限燃焼量の範囲を超えていた場合には、燃焼量の増大が可能となって、早期に保温運転停止温度までの温度上昇が得られることになる。

本発明の実施形態に係る給湯装置の例を示す模式図である。 １段〜６段の燃焼段を有する場合を例にした燃焼号数と供給ガス圧との関係図である。 給湯装置の保温運転制御の例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る即湯機能付の給湯装置の例を示したものである。

まず、給湯装置１の全体構成について、簡単に説明する。加熱対象である湯水は、缶体２内の熱交換器２１に対し給水路３を通して入水され、熱交換器２１において燃焼バーナ２２の燃焼熱により所定の高温（例えば最高７５℃）の目標温度まで熱交換加熱された後に給湯路４に出湯される。次いで、出湯された湯に対し途中の混合部５においてバイパス路６からの水を混水することで設定給湯温度に温調し、温調後の湯が給湯路４及び給湯配管７を通して給湯栓７１まで給湯されるようになっている。これらの入水、出湯及び給湯は、給水路３の上流端に接続された、例えば水道管からの供給圧や、他の供給系からのポンプ給水圧等に基づいて行われる。なお、図１では、給湯栓７１として１つのみを図示しているが、台所や洗面所の給湯栓に加え浴槽栓やシャワーカラン等の複数個所に設置することができ、これらによって給湯先が構成されている。

又、給湯待機時（給湯非使用時であって給湯使用が行われるまで待機している時）において、給湯路４や給湯配管７内の湯水を所定温度に予め保温しておくための即湯循環回路８が設けられている。すなわち、即湯循環回路８は、循環ポンプ８１の作動により給湯路４及び給湯配管７内の湯水を給水路３に流入させることで缶体２の入水側に戻して加熱することによって、缶体２と給湯栓７１側との間で循環加熱させて即湯機能を実現させるようになっている。なお、同図中の符号３０は給水路３の上流側への逆流を阻止する逆止弁、符号８０は給水路３から即湯循環回路８側への逆流を阻止する逆止弁である。以下、各構成要素について、詳細に説明する。

缶体２は、送風ファン９からの燃焼用空気及び燃料供給系２３からの燃料ガスの供給を受けて燃焼する燃焼バーナ２２と、この燃焼バーナ２２の燃焼熱により熱交換加熱される熱交換器２１とが内蔵されている。燃焼バーナ２２と熱交換器２１とにより、加熱部が構成されている。燃料供給系２３は、ガス供給管２３０と、元ガス電磁弁２３１と、ガス比例弁２３２とを備えて構成されている。

熱交換器２１としては、燃焼ガスの顕熱により熱交換加熱するための主熱交換器２４と、主熱交換器２４通過後の燃焼排ガスの潜熱回収により予熱するための副熱交換器２５とで構成された例を図示している。そして、前記副熱交換器２５の入口には給水路３の下流端が接続され、副熱交換器２５を通過する間に予熱された後に主熱交換器２４を通過する間に熱交換加熱され、加熱後の湯が、主熱交換器２４の出口に接続された給湯路４の上流端に出湯されるようになっている。

一方、副熱交換器２５での潜熱回収の際に、燃焼排ガス中の水蒸気が凝縮することにより強酸性のドレンが発生するため、このドレンをドレンパン２６により集水し、例えば中和処理槽（図示省略）での中和処理等を施した上で排水するようになっている。なお、熱交換器２１として２種類のもの２４，２５を備えている点や、ドレン処理用の構成要素２６を備えている点などは、本発明において必須のものではなく、給水を受けて加熱し得るものであれば本発明を適用することができる。従って、熱交換器２１は、前記の主熱交換器２４のみによって構成することができる。

燃焼バーナ２２は、燃焼量可変（燃焼能力可変）に構成され、これにより、出湯能力が可変とされている。このような燃焼バーナ２２として、例えば、ガス開閉切換弁（能力切換弁）により個別に燃料供給可能とされる複数本の燃焼ノズルを備えたもので構成し、各能力切換弁をコントローラ１０により開閉切換制御することで、燃焼作動させる燃焼ノズルの本数を選択的に変更調整することができる。図例のものは、右から２本、１本、２本、４本、８本、４本の燃焼ノズルにグループ分けされ、能力切換弁２２１を開切換すれば図１の右端側の２本の燃焼管に、能力切換弁２２２を開切換すれば左隣りの１本の燃焼管に、能力切換弁２２３を開切換すればさらに左隣りの２本の燃焼管に、というように燃料ガスが供給可能になっている。これにより、例えば１段〜６段という６段階に燃焼能力が切換可能となっている。加えて、各段の燃焼ノズルに供給されるガス流量を可変にすることでも燃焼量を可変とすることができる。以上のような燃焼量の連続可変制御により、出湯能力、つまり主熱交換器２４での熱交換加熱量として所定の最小出力号数から最大出力号数（例えば２４号）の範囲で出湯能力を可変とすることができる。ここで、１．０号とは、１Ｌ／ｍｉｎの流量の水を２５℃昇温させ得る出湯能力のことであり、燃焼によるガス消費量分の発熱量に熱交換効率を乗じたものに相当する。なお、かかる燃焼量可変の燃焼バーナ２２を用いて、給水された湯水を目標温度まで加熱するための燃焼制御については後述する。

給水路３は、その途中の分岐位置３１からバイパス路６の上流端が分岐され、その分岐位置３１よりも下流側（缶体２側）の合流位置３２において即湯循環回路８の戻し路８３の下流端が合流されている。そして、逆止弁３０が合流位置３２よりも上流側であって、前記分岐位置３１よりも下流側の給水路３に介装されている。又、前記合流位置３２よりも下流側の給水路３には、缶体２に入水される水の入水流量を検出するための入水流量センサ３３と、その入水温度を検出する入水温度センサ３４とがそれぞれ介装されている。なお、図１中の符号３５は水抜き栓であり、この水抜き栓３５には過圧防止用の安全弁３６が設けられている。この安全弁３６は、流路内に異常水圧が作用して所定の上限内圧（例えば２ｋＰａ）を超えると開弁して、過剰圧を外部に逃がすものである。

給湯路４には、熱交換器２１の出口から混合部５までの間に、缶体２で熱交換加熱されて昇温した高温湯の出湯温度（缶体温度）を検出するための缶体温度センサ４１と、出湯流量調整弁４２とが介装されている。又、混合部５の下流側位置の給湯路４には、混合部５で温調された後の湯の温度を検出するための出湯温度センサ４３が介装されている。そして、給湯路４の下流端の接続口４４に給湯配管７の上流端が接続され、給湯配管７の下流端に給湯栓７１が接続されている。なお、給湯路４の接続口４４に対し給湯栓７１を直接的に接続することができ、この場合には給湯配管７の設置が省略される。なお、前記の給湯路４及び給湯配管７によって、熱交換器２１から出湯されて混合部５を介して下流端に向けて給湯するための「給湯路」が構成されている。

混合部５には、給湯路４に加えて、バイパス路６の下流端が合流するように接続されている。このバイパス路６を通して、給水路３から分流させた水が混合部５に対し導入可能となっている。この混合部５が、給湯路４とバイパス路６との合流部を構成する。バイパス路６には、給水路３から分流するバイパス流量を検出するバイパス流量センサ６１と、バイパス流量調整弁６２とが介装されている。そして、後述のコントローラ１０によるバイパス流量調整弁６２に対する開度制御により、混合部５において、給湯路４からの高温の湯に対しバイパス路６からの所定量の水が混合（混水）されて、給湯路４の接続口４４に向けて所定の設定給湯温度（例えば４３℃）に温調した湯を給湯し得るようになっている。

即湯循環回路８は、上流端の接続口８２から給水路３の合流位置３２に下流端が接続された戻し路８３と、給湯栓７１の近傍付近の給湯配管７に設定された分岐位置８４から上流端が分岐して下流端が接続口８２に接続された戻し配管８５とからなる戻し流路８６を備えている。循環ポンプ８１は前記の戻し路８３に介装され、逆止弁８０は接続口８２に内蔵されている。そして、保温運転制御により循環ポンプ８１が作動されると、給湯配管７内等に滞留している湯水が戻し配管８５及び戻し路８３を通して合流位置３２の給水路３に戻されるようになっている。そして、給水路３に戻された湯水は、続いて熱交換器２１に送られて燃焼バーナ２２の燃焼熱により加熱された上で、給湯路４及び給湯配管７を通して給湯栓７１の側に戻されて循環されることになる。このように循環ポンプ８１の作動により湯水が循環される経路のことである、戻し配管８５、戻し路８３、合流位置３２から下流側の給水路３、熱交換器２１内の流路、給湯路４及び給湯配管７からなる経路によって、即湯循環回路８の循環経路が構成され、なかでも、現場設置される戻し配管８５及び給湯配管７を除き給湯装置に内蔵されている経路によって、循環路１１が構成されている。

以上の給湯装置の作動制御がコントローラ１０により実行されるようになっている。すなわち、リモコン１０１に設定された設定給湯温度の湯を給湯する給湯運転制御や、給湯待機時に実行される保温運転制御等の作動制御が、例えば台所に設置されたリモコン１０１からの設定給湯温度等の設定信号や操作信号等の出力や、種々の温度センサ等からの検出信号の出力を受けて、コントローラ１０により実行される。コントローラ１０は、制御部を構成するものであり、ＭＰＵや書き換え可能メモリを備えるマイコン等を備え、メモリに記憶されたプログラム及び各種データに基づいて前記の給湯運転制御等を行うようになっている。

なお、前記のリモコン１０１には、保温運転制御の実行を許容するか、拒否するか、をユーザーが切換操作し得る即湯スイッチ１０２が設けられており、この即湯スイッチ１０２に、保温運転制御を解除させるための解除スイッチの機能が付与されている。ユーザーが即湯スイッチ１０２を予めＯＮにしておけば、後述の如き保温運転制御の実行が可能となり、ＯＦＦにしておけば給湯待機時において保温運転制御は行われないようにすることができる。又、既にＯＮ操作された即湯スイッチ１０２をユーザーがＯＦＦに切換えれば、その時点で保温運転制御の実行・非実行の如何に拘わらず、保温運転制御が解除され、それまでの保温運転停止温度についての後述の学習内容がキャンセルされて初期設定値に戻され、通電時間の積算値等がクリアされることになる。これにより、ユーザー自身の意思によって、保温運転制御による学習等を解除してリセットすることができ、ユーザー意図に沿った給湯装置の作動を実現させることができる。

給湯運転制御は、給湯栓７１がユーザーにより開栓操作され、それに伴い給水路３に水が入水し、その入水流量が所定の最低作動流量以上になったことを入水流量センサ３３により検出されると、制御が開始されて燃焼バーナ２２の燃焼が開始される。燃焼バーナ２２での必要燃焼量（燃焼号数）が、入水温度センサ３４により検出される入水温度、入水流量センサ３３により検出される入水流量、及び、熱交換器２１で加熱するための目標温度（例えば６５℃）によって演算され、演算結果に基づいて所定の燃焼量になるように燃焼制御される。これにより、所定の高温の湯が給湯路４を通して混合部５に供給される。そして、混合部５での混水による温調制御として、入水温度センサ３４により検出された入水温度と、缶体温度センサ４１により検出された缶体温度と、入水流量センサ３３及びバイパス流量センサ６１により検出された流量とに基づいて、混水後の湯が設定給湯温度になるようにバイパス路６からの混水流量が演算され、演算結果に基づいてバイパス流量調整弁６２の開度制御が行われる。以上により、設定給湯温度の湯が給湯栓７１まで給湯され、給湯栓７１からその湯が出湯される。

前記の燃焼制御の例について、さらに詳細を説明すると、通常は、まず、入水流量センサ３３や入水温度センサ３４からの検出値に基づき目標温度に対応するＦＦ（フィードフォワード）制御号数に基づいて燃焼作動させ、次に、缶体温度センサ４１からの検出値に基づくＦＢ（フィードバック）制御号数を加味して燃焼作動させる。ＦＦ制御号数ｇ１は、入水流量センサ３３からの入水流量Ｑiと、入水温度センサ３４からの入水温度Ｔiと、目標温度とに基づいて、入水を目標温度まで昇温させるのに必要な燃焼量（燃焼号数）として次式の演算により得られるものである。
ｇ１ ＝ ｛（Ｔs−Ｔi ）×Ｑi ｝ ／ ２５℃
得られた燃焼号数ｇ１に基づいて、この燃焼号数を出力し得る燃焼段（例えば４段：図２参照）及び供給ガス圧が割り出され、４段に該当する燃焼ノズルに対し対応する供給ガス圧で燃焼ガスの供給が行われることになる。これにより、演算で得られた必要な燃焼量での比例燃焼が実行されて入水が所定の目標温度まで熱交換加熱されることになる。

そして、給湯栓７１がユーザーにより閉栓操作されると、給水路３内の水の流れも止まり、入水流量センサ３３の検出値も最低作動流量よりも小さくなるため、燃焼作動を停止させて、給湯運転制御が終了する。そして、給湯栓７１がユーザーにより再度開栓操作される再出湯時まで給湯待機状態になる。

次に、保温運転制御について、図３を参照しつつ説明する。以下の保温運転制御は、その保温運転の実行中に給湯栓７１が開操作されて給湯使用が開始されると、その保温運転を即座に停止して給湯運転制御に移行するようになっている。保温運転制御の前提として、コンセント１０３（図１参照）が電源に差し込まれてコントローラ１０のＭＰＵに通電が開始されると、その通電時間の積算を開始するようになっている（ステップＳ１）。そして、運転スイッチのＯＮ操作及び給湯栓７１の開操作により給湯使用が開始された後、その給湯運転制御が終了すると保温運転制御による監視が開始される。まず、積算通電時間が設定通電時間以下か否かを判定し、設定通電時間以下であることを確認した上で（ステップＳ２でＹＥＳ）、次に、検出路内温度が保温運転開始温度以下まで低下したか否かを判定する（ステップＳ３）。検出路内温度が保温運転開始温度以下まで低下していれば、保温運転を開始し、併せて保温運転に係る燃焼時間の積算を開始する（ステップＳ３でＹＥＳ，Ｓ４，Ｓ５）。

ここで、路内温度とは前記の循環路１１内の湯水の温度であり、路内温度として、例えば出湯温度センサ４３により検出される出湯温度を用いることができる。又、保温運転開始温度や後述の保温運転停止温度とは、保温運転制御のために予め初期設定された温度値のことであり、原則として、設定給湯温度との関係で定めることができる。保温運転の目的が、次回の給湯使用時において給湯栓７１から即座に所望の温度（設定給湯温度）の湯を出湯させ得るようにすることであるため、設定給湯温度との関係で定めることが合理的だからである。例えば、路内温度として前記の出湯温度を用いる場合であれば、保温運転開始温度として［設定給湯温度−Ｔｓ］℃、保温運転停止温度として［設定給湯温度＋Ｔｅ］℃を設定することができる。温度値Ｔｓとしては例えば５℃程度を用いることができ、Ｔｅとしては例えば２〜５℃程度を用いることができる。特に、保温運転停止温度は、設定給湯温度の温度値の高低に応じてＴｅの値を変化させることができる。この場合、設定給湯温度が高い程、Ｔｅの値も大きくすることができる。例えば、設定給湯温度が４３℃であればＴｅ＝２℃、４５℃であればＴｅ＝５℃というように設定することができる。

なお、保温運転停止温度についての監視対象である路内温度としては、前記の出湯温度センサ４３により検出される温度を用いることができるし、循環路１１の他の位置に配設した温度センサにより検出される温度を用いることもできる。例えば給湯先である給湯栓７１側から戻される部位の循環路１１に流れる湯水の温度、具体的には、例えば、給水温度センサ３４により検出される給水温度を路内温度として用いて、保温運転停止温度と対比することができる。又、高温出湯（例えば６０℃以上の高温出湯）を許容又は禁止するためのスイッチ（例えばＤｉｐスイッチ）が設けられている場合には、前記の設定給湯温度との関係で予め設定した保温運転開始温度に代えて、他の考え方により保温運転開始温度を初期設定することができる。

ステップＳ４の保温運転としては、まず循環ポンプ８１を作動した上で燃焼バーナ２２を燃焼作動させる。この際、保温運転のための燃焼制御としては、燃焼させる上限の段数が最小側に予め制限されており、最小側の燃焼量範囲で連続燃焼させるようになっている。すなわち、燃焼段数の上限として１段が初期設定されており、図１の例では能力切換弁２２１のみを開切換させて２本の燃焼ノズルを燃焼作動させることにより、Ｇ１の燃焼号数範囲（図２参照）での比例燃焼が保温運転として行われる。なお、保温運転の初回には、早期の温度上昇を図るために、保温運転の開始直後の僅かな所定時間（例えば５分間）の間だけは燃焼段数の上限に関する制限を取り払い、本来の最大燃焼段数（図例では６段）までの燃焼号数範囲内で比例燃焼させるようにすることができる。この場合は、前記の所定時間の経過後から前記の初期設定で制限された燃焼段数の上限内（Ｇ１範囲内）での比例燃焼に移行する。

そして、積算燃焼時間、つまり保温運転の継続時間が設定燃焼時間以下であることを確認した上で（ステップＳ６でＹＥＳ）、検出路内温度が保温運転停止温度以上まで上昇したか否かを判定する（ステップＳ７）。保温運転停止温度まで上昇していなければ、ステップＳ６に戻って積算燃焼時間についての判定を繰り返した上で、ステップＳ７の保温運転停止温度についての判定を繰り返す。検出路内温度が保温運転停止温度以上まで上昇すれば（ステップＳ７でＹＥＳ）、保温運転を停止する（ステップＳ８）。すなわち、燃焼バーナ２２の燃焼作動を停止させ、循環ポンプ８１を停止させる。そして、燃焼時間の積算値をクリアしてステップＳ１にリターンする（ステップＳ９）。

一方、ステップＳ６の判定において、積算燃焼時間が設定燃焼時間（例えば１時間）以下ではない、つまり、設定燃焼時間を超えて保温運転のための燃焼が継続しているときには（ステップＳ６でＮＯ）、燃焼段数の上限に関する制限を緩和するための上限緩和処理、すなわち、燃焼段数の上限を一段階上（つまり２段）に変更する（ステップＳ１０）。そして、燃焼時間の積算値をクリアした上で（ステップＳ１１）、ステップＳ５に戻って、最初から燃焼時間の積算を開始して新たな燃焼条件での保温運転を開始し（ステップＳ５）、設定燃焼時間が経過する間、保温運転停止温度まで上昇したか否かを監視することになる（ステップＳ６でＹＥＳ，ステップＳ７でＮＯ）。路内温度が保温運転停止温度まで上昇すれば（ステップＳ７でＹＥＳ）、保温運転を停止し（ステップＳ８）、燃焼時間の積算値のクリアを経てリターンする（ステップＳ９）。

前記のステップＳ１０で２段への燃焼段数の上限緩和処理の結果、燃焼バーナ２２による燃焼は、能力切換弁２２１，２２２の双方を開切換して３本の燃焼ノズルでの燃焼作動が可能となり、Ｇ２（図２参照）の燃焼号数範囲での比例燃焼が可能となる。このため、戻し路８３により戻される湯水の温度に応じて演算される必要燃焼号数が１段での燃焼号数範囲Ｇ１を超えていた場合には、燃焼量の増大が可能となって、早期に保温運転停止温度までの温度上昇が得られることになる。

ところが、１回目の上限緩和処理を経て２回目の保温運転を行ったとしても、設定燃焼時間が経過する間には保温運転停止温度まで上昇しない場合が生じることも考えられる（ステップＳ７でＮＯ，ステップＳ６でＮＯ）。例えば、２回目の保温運転により湯水温度が上昇して保温運転停止温度に近づくものの、配管放熱が大きいため、加熱した熱量の大半が奪われてしまい、循環の後に熱交換器２１に戻ってきたときには元の入水温度とほぼ同じ温度まで低下してしまっているような場合が挙げられる。このような場合には、燃焼段数の上限をさらに一段階上（つまり３段）に変更すると共に、以後の比例燃焼における燃焼量演算結果に対し所定の燃焼量（燃焼号数）αだけ強制的に増加させるという増加処理を追加する（ステップＳ１０）。つまり、そのときの入水温度、入水流量等に基づいて熱交換器２１で所定量加熱するために演算される燃焼号数（例えば図２のｇ２参照）に対し前記のα分だけ加えた後の燃焼号数（ｇ２＋α）で燃焼させるのである。この上限緩和処理に加えて増加処理を追加した燃焼作動により保温運転を行うことにより、確実に保温運転停止温度までの温度上昇が得られることになり、これにより、燃焼作動が過度に長期に亘り継続されることが抑制されることになる。

このように上限の燃焼段数に係る制限（上限燃焼量に係る制限）が順次緩和される等の処理（ステップＳ１０）が繰り返され、初期設定されている前記制限が、そのときの季節等の環境要因に基づく配管放熱の変化等に応じて学習により更新されることになる。

その結果、例えば、外気温が急激に低下するような季節の変わり目等において配管放熱が増大したり、給湯装置の移設等に起因して外部配管（給湯配管７や戻し配管８５）の移動が発生したりする、というような環境要因の変化や、設置環境の変化が生じるような環境下にあっても、保温運転の実行に伴い燃焼バーナ２２が過度に長時間に亘り連続燃焼し続けてしまう事態を回避することができるようになる。又、保温運転停止後に路内温度が早期に保温運転開始温度まで低下すると考えられるため、次の保温運転が早期に開始されるため、前記環境下における保温機能（即湯機能）をも担保することができるようになる。

このように保温運転開始温度の学習による更新を行うことにより、その時期における環境下での前記作用効果を得ることができるものの、季節は順次移り変わっていく。あるいは、期間経過の間には前記の外部配管の設置場所の変更工事等の設置環境が変化する場合も生じ得る。このため、ステップＳ２の判定において、積算通電時間が設定通電時間を超えると（ステップＳ２でＮＯ）、それまで学習により更新された上限燃焼段数に係る制限についての設定内容を初期化して上限燃焼段数の制限に係る内容を初期設定値（上限段数を１段）に戻した上で（ステップＳ１２）、積算通電時間の積算値をクリアして（ステップＳ１３）、リターンする。つまり、時間経過を監視し、所定期間の経過をもって環境要因（季節要因や設置環境）が変化した可能性があるとして、それまで学習により更新した上限燃焼段数に係る制限の内容を初期設定値に戻し、再度、現時点の環境要因の下で、上限燃焼段数及び増加処理の実施に係る判定を行うようにしている。これにより、季節変動や設置環境の変更等が生じても、その環境要因に応じて学習を行うことができ、適切かつ有効に保温運転制御を実行させることができるようになる。設定通電時間としては、例えば１ヶ月〜３ヶ月に相当する時間値を設定することができ、環境要因の変化をきめ細かく反映させるにはより短めの時間値（例えば１ヶ月に相当する時間値）、最低限の反映を実現させるにはより長めの時間値（例えば３ヶ月に相当する時間値）を設定通電時間として設定することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は前記実施形態に限らず、種々の形態を含むものである。すなわち、設定燃焼時間（所定の設定時間）として、１回目の保温運転でその設定燃焼時間内に保温運転停止温度まで路内温度が上昇しなかった場合には、２回目以降の保温運転における設定燃焼時間を１回目のそれとは異なる時間値に設定することができる。さらに、３回目の保温運転における設定燃焼時間を２回目のそれとは異なる時間値に設定することもできる。

本発明の応用技術として、次の構成を採用することができる。すなわち、保温運転を開始してから所定の設定時間が経過しても前記検出路内温度が前記保温運転停止温度以上まで上昇しなければ、まず、初期設定されている保温運転停止温度の値をその時点で検出される路内温度に置き換える、つまり、保温運転停止温度としてその時点の検出路内温度を新たに設定し更新するようにし、新たに設定した保温運転停止温度を用いて保温運転を停止させるか否かの判定を行うようにする。そして、そのようにしたとしても、以後の保温運転において、保温運転を開始してから所定の設定時間が経過しても前記検出路内温度が前記保温運転停止温度以上まで上昇しなければ、次に、前記実施形態における上限緩和処理、並びに、上限緩和処理及び増加処理を実行するようにすることができる。

前記実施形態では、コントローラ１０内のカウンタータイマ（積算部）により通電時間を積算し、設定通電時間の経過により、上限の燃焼段数に係る制限（上限燃焼量に係る制限）に係る学習・更新を初期化することで環境要因（季節）の変化に対応させることとしているが、これに代えて、例えば雰囲気温度センサ（外気温度センサ）の検出値を用いたり、コントローラ１０によるカレンダー機能（日付データ）を用いたりして、前記の学習・更新を初期化するようにすることができる。

前記実施形態では、上限燃焼量として上限の燃焼段数を用いたが、これに限らず、特定の燃焼段数における比例制御の途中の燃焼量を用いるようにすることができる。又、複数の燃焼段数に分かれていなくて、ガス供給圧（ガス供給流量）の調節だけで燃焼量の調整が行われるように構成された燃焼バーナであれば、上限燃焼量としては上限の燃料供給圧又は上限の燃料供給量を用いることができる。

３ 給水路（循環路）
４ 給湯路（循環路）
１０ コントローラ（保温運転制御部）
２１ 熱交換器（加熱部）
２２ 燃焼バーナ（加熱部）
３４ 給水温度センサ（温度センサ）
４３ 出湯温度センサ（温度センサ）
７１ 給湯栓（給湯先）
８１ 循環ポンプ
８３ 戻し路（循環路）
１０２ 即湯スイッチ（解除スイッチ）

Claims (4)

1. 給水路と、この給水路を通して給水される水を燃焼熱により熱交換加熱するための加熱部と、この加熱部で熱交換加熱された湯を前記給湯先に向けて給湯するための給湯路と、前記給湯先の近傍から分岐して湯水を前記給水路に戻すための戻し路を含んで構成される循環路と、循環ポンプと、給湯待機時に前記循環ポンプを作動させて前記加熱部により加熱された湯を前記給湯先との間に循環させて前記循環路内を保温する保温運転を実行するための保温運転制御部とを備えた給湯装置であって、
   前記循環路内の湯水の路内温度を検出するための温度センサを備え、
   前記保温運転制御部は、
   給湯運転時の上限燃焼量よりも低くなるように制限された初期設定の上限燃焼量の範囲で加熱部を燃焼作動させることで循環湯水を加熱し、前記温度センサにより検出される検出路内温度が予め設定された保温運転開始温度以下になれば前記保温運転を開始する一方、前記保温運転により前記検出路内温度が予め設定された保温運転停止温度以上まで上昇すれば前記保温運転を停止するように構成され、かつ、
   前記保温運転を開始してから所定の設定時間が経過しても前記検出路内温度が前記保温運転停止温度以上まで上昇しなければ、前記初期設定の上限燃焼量を前記給湯運転時の上限燃焼量以下の範囲で増大させる上限緩和処理を行うことで上限燃焼量に係る制限内容を更新させるように構成されている、
   ことを特徴とする給湯装置。
2. 請求項１に記載の給湯装置であって、
   前記保温運転制御部は、１回目の前記上限緩和処理が実行された後の制御条件下での保温運転において、その保温運転を開始してから所定の設定時間が経過しても前記検出路内温度が前記保温運転停止温度以上まで上昇しなければ、前記１回目の上限緩和処理が実行された後の上限燃焼量を前記給湯運転時の上限燃焼量以下の範囲でさらに増大させる上限緩和処理を行うとともに、加熱部での燃焼量を所定量増加させる増加処理を追加するように構成されている、給湯装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の給湯装置であって、
   前記保温運転制御部への通電時間を積算する積算部を備え、
   前記保温運転制御部は、前記積算部により積算された通電時間が、環境要因の変化を表すものとして設定された所定の設定通電時間に達する毎に、前記上限緩和処理された後の上限燃焼量を初期設定された元の値に戻すように構成されている、給湯装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の給湯装置であって、
   前記保温運転制御部により既に実行された保温運転制御により獲得された上限燃焼量に係る制限内容を解除するための解除スイッチを備えている、給湯装置。

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