JP2020159565A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】即湯運転で作動する循環ポンプのスケール付着予防運転を、効率的かつ適切に実行する。【解決手段】給湯栓３３０の閉止時に循環ポンプ８０が作動することにより、給湯装置１００の外部で給湯栓３３０をバイパスし、かつ、給湯装置１００の内部で熱交換器４０を通過するように、即湯循環経路が形成される。コントローラ１０は、循環ポンプ８０の停止が第１の時間に亘って継続したという第１の条件が成立した場合であって、給湯運転の停止に係る第２の条件がさらに成立したときに、循環ポンプ８０を作動させる保護運転を実行する。【選択図】図１

Description

本発明は給湯装置に関し、より特定的には、即湯機能を有する給湯装置に関する。

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、給湯停止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。即湯機能は、捨て水の減少による節水にも寄与できる。

特開２０１８−１３６０６７号公報（特許文献１）には、循環ポンプを含む即湯循環ユニットを給湯器に外付けすることによって、即湯機能を実現する構成が記載される。特許文献１の即湯循環ユニットは、洗浄剤を貯留するための洗浄タンクをさらに含み、定期的に、具体的には、一定時間の経過、又は、一定流量の給湯毎に、循環ポンプの作動によって洗浄剤を用いた洗浄運転を自動的に実行することが記載されている。これにより、配管内、特に、熱交換器内での缶石付着を予防することが可能となる。

特開２０１８−１３６０６７号公報

即湯機能を有する給湯装置では、夏場等に循環ポンプが長期間継続的に停止すると、硬水を上水として使用する地域等では、ポンプの軸受周りにスケールが付着することによって、回転軸が固着することが懸念される。一方で、冬場等、ある程度の頻度で循環ポンプが作動する環境では同様の固着は発生し難い。このため、特許文献１の洗浄運転のように、一定時間の経過、又は、一定流量の給湯毎に洗浄運転を実行しても、効率的にスケールの付着を予防することが困難である。

又、循環ポンプのスケール付着予防には、洗浄剤を用いる必要はなく、かつ、所要時間も特許文献１の洗浄運転のような長時間を要しない。従って、特許文献１の洗浄運転とは異なり、循環ポンプのスケール付着予防運転は、給湯運転との切替えが容易である。

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、即湯運転で作動する循環ポンプのスケール付着予防運転を、効率的かつ適切に実行することである。

本発明のある局面によれば、給湯栓に対して出湯する給湯装置は、加熱機構と、内部経路と、制御器とを備える。内部経路は、給湯栓の閉止時に循環ポンプが作動すると、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。制御器は、加熱機構及び循環ポンプの作動及び停止を指示する。更に、制御器は、循環ポンプの停止が第１の時間に亘って継続したという第１の条件が成立した場合であって、給湯運転の停止に係る第２の条件がさらに成立したときに、循環ポンプを第２の時間作動させる保護運転を実行する。

本発明によれば、即湯運転で作動する循環ポンプのスケール付着予防運転を、効率的かつ適切に実行することが可能となる。

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１に示されたコントローラ及び関連のハードウェア構成例を説明するブロック図である。 実施の形態１に係る給湯装置による循環ポンプの保護運転の状態遷移図である。 図３に示された各条件の内容の一覧を示す図表である。 図３に示された保護運転完了フラグの運用に係る制御処理を説明するフローチャートである。 実施の形態１に係る給湯装置による循環ポンプの保護運転の動作例を説明する波形図である。 実施の形態２に係る給湯装置による循環ポンプの保護運転の状態遷移図である。 図７に示された条件の内容の一覧を示す図表である。 本実施の形態の変形例に係る給湯装置を備えた給湯システムの構成を説明するブロック図である。

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。

［実施の形態１］
図１は、即湯機能を有する給湯システムの構成を説明するブロック図である。

図１を参照して、給湯システム１Ａは、本実施の形態に係る給湯装置１００と、低温水配管１１０と、高温水配管１２０と、循環配管１３０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。

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と接続される。高温水配管１２０は、出湯ポート１２及び給湯栓３３０の間を接続する。循環配管１３０は、高温水配管１２０及び循環ポート１３の間を接続する。

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、熱源機３０と、熱交換器４０と、循環ポンプ８０と、流量調整弁９０とを含む。

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。

熱源機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。熱交換器４０は、熱源機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。従って、熱源機３０及び熱交換器４０によって「加熱機構」の一実施例を構成することができる。或いは、ヒートポンプ又は発電時の排熱を利用して「加熱機構」を構成することも可能である。

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、低温水の一部を、熱交換器４０をバイパスして出湯経路２５へ導く。バイパス経路２９及び熱交換器４０の流量比は、コントローラ１０からの流量調整弁９０の開度指令によって制御することができる。これにより、出湯経路２５では、低温水の一部が非加熱のままで熱交換器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。

尚、給湯装置１００は、バイパス経路２９及び流量調整弁９０の配置を省略して、導入された低温水の全量が熱交換器４０を通流するように構成することも可能である。但し、図１に例示されたバイパス構成では、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、熱源機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。

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の外部要素として、循環配管１３０に配置されてもよい。循環ポンプ８０が給湯装置１００の内部及び外部のいずれに配置されても、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。

入水経路２０には、低温水の流量値を出力する流量検出器８１が配置され、循環経路２８には、流量検出器８２が配置される。流量検出器８２は、流量検出器８１と同様に実際の流量値を出力するセンサで構成されてもよく、通流の有無を検出する水流センサ（スイッチ）によって構成されてもよい。流量検出器８１及び８２による検出値は、コントローラ１０へ入力される。

更に、出湯経路２５には温度検出器７１が配置され、循環経路２８には、温度検出器７２が配置される。温度検出器７１及び７２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。

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。

ＣＰＵ１５は、Ｉ／Ｏ回路１７を通じて、温度検出器７１，７２及び流量検出器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９５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（「タイマ予約設定」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、熱源機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。

更に、ＣＰＵ１５は、経過時間を計測するための計時部１５ａを含む。又、ＣＰＵ１５は、リモートコントローラ９５に設けられた、図示しない表示画面又はスピーカを用いて、視覚又は聴覚によって認識できる情報を、ユーザに対して出力することが可能である。

給湯装置１００の電源は、系統電源１５０から供給される。給湯装置１００は、さらに電源回路９２を更に備える。例えば、プラグ９３が、系統電源１５０と接続されたコンセント１５５に接続されることによって、系統電源１５０からの電力が電源回路９２に供給される。以下では、系統電源１５０から給湯装置１００へ電力が供給されている状態を「電源オン状態」、系統電源１５０から給湯装置１００へ電力が供給されていない状態を「電源オフ状態」とも称し、プラグ９３のコンセント接続によって、電源オフ状態から電源オン状態に遷移することを「電源投入」とも称する。

電源回路９２は、電源オン状態において、系統電源１５０からの電力を、給湯装置１００内部の各種機器に供給される電源電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ３に変換する。一方で、電源オフ状態では、電源電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ３の供給が停止されるため、コントローラ１０も動作を停止する。電源オフ状態では、計時部１５ａによる計時も停止される。

コントローラ１０は、電源投入時には、予め定められた初期処理を実行することで、給湯装置１００を動作可能な状態とする。通常、当該初期処理によって、計時部１５ａによる計時時間もゼロクリアされる。

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が開放される開栓時には、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、流量検出器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が熱源機３０を作動させる。この結果、熱源機３０及び熱交換器４０によって加熱された高温水が出湯経路２５及び出湯ポート１２を経由して、高温水配管１２０及び給湯栓３３０に出力されることよって、給湯運転が実行される。給湯運転時には、循環ポンプ８０は停止されるとともに、温度検出器７１によって検出される流体温度（出湯温度）が、リモートコントローラ９５に入力された給湯設定温度に制御されるように、熱源機３０（加熱機構）による加熱量が制御される。一方で、閉栓によって流量がＭＯＱより低下すると、或いは、運転スイッチのオフ期間には、コントローラ１０が熱源機３０を停止することにより、給湯運転は停止される。

給湯運転の停止中には、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から適温の高温水が出力されるまでに長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、速やかに適温の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、熱源機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。

例えば、ユーザのタイマ予約設定によって指定された、即湯運転モードの予約期間内において、給湯運転停止中に温度検出器７１による検出温度（出湯温度）が開始判定温度Ｔｐｈ１よりも低下すると即湯運転が開始される。

即湯運転では、循環ポンプ８０及び熱源機３０（加熱機構）を作動することで、給湯装置１００の内部に、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。更に、給湯装置１００の外部には、出湯ポート１２、高温水配管１２０、循環配管１３０、及び、循環ポート１３を含む、給湯栓３３０をバイパスする流体経路（外部経路）を形成することができるので、上記内部経路と併せて、即湯循環経路を形成することができる。この結果、給湯システム１Ａでは、閉栓時にも当該即湯循環経路に適温の高温水を通流することにより、開栓直後から適温の高温水の給湯運転が開始可能となる。

即湯運転によって、出湯温度が終了判定温度Ｔｐｈ２（Ｔｐｈ２＞Ｔｐｈ１）よりも上昇すると、熱源機３０及び循環ポンプ８０の停止により、即湯運転は終了される。即ち、即湯運転モードの予約期間内において、即湯運転は、自動的に開始及び終了される。当該予約期間は、例えば、リモートコントローラ９５の操作によってユーザが直接入力設定することが可能である。或いは、即湯運転モードの予約期間は、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。

循環ポンプ８０は、即湯運転の実行中以外には停止される。このため、夏場等に即湯予約期間が設定されない、又は、水温が高い等の理由により、循環ポンプ８０は、長期間継続的に停止する可能性がある。水質によっては、この様な長期間の停止が発生すると、循環ポンプ８０の軸受け周りに、水中のカルシウム等の無機塩類化合物（いわゆる、スケール）が付着することが懸念される。スケールの付着が顕著になると、回転軸の固着によって、循環ポンプ８０が使用不能となることが懸念される。

従って、本実施の形態に係る給湯装置では、循環ポンプ８０をスケール付着から保護するための運転（以下、単に「保護運転」とも称する）を実行する。当該保護運転は、特許文献１の洗浄運転のように、洗浄剤を用いる必要はなく、かつ、長時間を要しない。従って、本実施の形態に係る保護運転については、給湯運転の割り込みを許容して実行することが可能である。

図３は、実施の形態１に係る給湯装置による循環ポンプの保護運転の状態遷移図である。

図３を参照して、循環ポンプ８０の保護運転が実行されていない状態（以下、「保護運転オフ状態」と称する）では、循環ポンプ８０は停止されている。保護運転オフ状態において、循環ポンプ８０の停止履歴に関する条件ＸＡ、及び、給湯装置１００の運転停止に関する条件ＸＢの両方が成立すると、循環ポンプ８０を作動する保護運転が実行される。これにより、保護運転オフ状態から保護運転オン状態への遷移が発生する。

図４は、図３に示された各条件の内容の一覧を示す図表である。
図４を参照して、条件ＸＡは、循環ポンプ８０が前回停止してからＴ１（例えば、Ｔ１＝２４（時間））以上停止しているときに成立する。条件ＸＡの成否は、循環ポンプ８０の停止からの経過時間を計時部１５ａによって測定することで判定することができる。条件ＸＡは「第１の条件」の一実施例に対応し、Ｔ１は「第１の時間」の一実施例に対応する。

条件ＸＢは、給湯運転が停止されているとき（給湯運転オフ）に成立し、給湯運転が実行されているとき（給湯運転オン）に不成立となる（即ち、条件／ＸＢが成立）。尚、給湯運転のオン期間は、熱源機３０による加熱が行われている期間のみでなく、加熱停止後の期間（例えば、排気のパージ期間等）を更に含んで定義されてもよい。

或いは、条件ＸＢは、給湯運転が停止されており、かつ、即湯運転の予約期間外であるときに成立するようにしてもよい。この場合には、条件ＸＢは、給湯運転が運転している、又は、即湯運転の予約期間内であるときに不成立とされる（条件／ＸＢが成立）。条件ＸＢは「第２の条件」の一実施例に対応する。

再び、図３を参照して、保護運転オン状態では、循環ポンプ８０が作動して、即湯循環経路を形成する。これにより、循環ポンプ８０の軸受け回りへのスケール付着を防止することができる。

保護運転オン状態では、図５に示されたフローチャートに従って保護運転完了フラグＰＦｌｇが運用される。

図５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により、循環ポンプ８０の保護運転が開始されたか否かを判定する。Ｓ１１０は、図３中で他の状態から保護運転オン状態への遷移が発生したときにＹＥＳ判定とされて、それ以外では、ＮＯ判定とされる。

コントローラ１０は、循環ポンプ８０が作動される保護運転開始時には（Ｓ１１０のＹＥＳ判定時）、Ｓ１２０により、保護運転完了フラグＰＦｌｇ＝０にクリアする。この時点で、計時部１５ａによる計測値についてもクリアすることが可能である。

保護運転オン状態中（図３）において、保護運転完了フラグＰＦｌｇ＝０は、Ｓ１３０〜Ｓ１５０の条件の成立可否によって、「０」又は「１」に設定される。コントローラ１０は、Ｓ１３０により、保護運転の開始からＴ２（例えば、Ｔ２＝１〜３（分））が経過したか（条件ＹＡ）を、計時部１５ａによる計測値に従って判定する。条件ＹＡの成立時には、循環ポンプ８０が、Ｔ２連続して作動したことになる。Ｔ２は「第２の時間」の一実施例に対応する。条件ＹＡは、保護運転の基本的な終了条件に相当する。

更に、コントローラ１０は、Ｓ１４０により、循環ポンプ８０が流体の存在していない状態で作動していないか（いわゆる、空回し状態であるか）を、条件ＹＢが成立するか否かによって検知する。例えば、条件ＹＢは、即湯循環経路の流量（流量検出器８２）が判定流量Ｑｘ以下である状態が、判定時間Ｔｘ連続して検出されたときに、成立する。

コントローラ１０は、Ｓ１５０では、保護運転の開始からＴ３（Ｔ３＜Ｔ２）が経過したか（条件ＹＣ）を、計時部１５ａによる計測値に従って判定する。尚、Ｓ１３０〜Ｓ１５０での条件ＹＡ〜ＹＣは、上記の条件ＸＡ及びＸＢ（／ＸＢ）と合わせて、図４にも記載されている。Ｔ３は「第３の時間」の一実施例に対応する。

コントローラ１０は、保護運転オン状態中において、Ｓ１３０〜Ｓ１５０の少なくともいずれかがＹＥＳ判定となると、即ち、条件ＹＡ〜ＹＣの少なくともいずれかが成立すると、Ｓ１６０により、保護運転完了フラグＰＦｌｇ＝１に設定する。一方で、Ｓ１３０〜Ｓ１５０のすべてがＮＯ判定であるとき、即ち、条件ＹＡ〜ＹＣのいずれもが成立しないときには、Ｓ１７０により、保護運転完了フラグＰＦｌｇ＝０に維持される。

従って、循環ポンプ８０が、Ｓ１３０でのＴ２に亘って連続作動していなくても（即ち条件ＹＡが不成立でも）、Ｔ２より短く設定されたＴ３だけ連続作動していれば、条件ＹＣが成立する。保護運転完了フラグＰＦｌｇ＝１になると、図５のフローチャートの処理が再開されて、次回の保護運転が開始されるまで（Ｓ１１０がＹＥＳ判定となるまで）、保護運転完了フラグＰＦｌｇ＝１に維持されることになる。

再び図３を参照して、保護運転オン状態で、条件ＹＡ、ＹＢ、または、／ＸＢが成立すると、循環ポンプ８０が停止される。更に、この時点での保護運転完了フラグＰＦｌｇに応じて、保護運転オフ状態、又は、中断状態への遷移が発生する。特に、保護運転中に、給湯運転が開始されたときには（条件ＸＢの不成立時）、循環ポンプ８０を停止して、給湯運転を優先した割り込み処理が可能となる。尚、図４で説明したように、条件ＸＢに即湯運転の予約期間外であることを含める場合には、即湯運転を優先した割り込み処理が更に可能となる。

保護運転オン状態での条件ＹＡの成立時には、図５のＳ１３０がＹＥＳ判定とされてＰＦｌｇ＝１に設定されるので（Ｓ１６０）、保護運転オン状態から保護運転オフ状態への遷移が発生する。この場合は、循環ポンプ８０の連続作動時間がＴ２確保されて、保護運転は正常終了される。

保護運転オン状態での条件／ＸＢの成立時（即ち、条件ＸＢの不成立時）には、保護運転完了フラグＰＦｌｇの値は、Ｓ１５０の条件ＹＣの成否に応じて異なる。即ち、循環ポンプ８０の連続作動時間が、Ｔ３以上（Ｔ３＜Ｔ２）であればＰＦｌｇ＝１であり、Ｔ３に達していなければ、ＰＦｌｇ＝０である。

保護運転完了フラグＰＦｌｇ＝０のとき、即ち、循環ポンプ８０の連続作動時間がＴ３に達する前に条件ＸＢが不成立となったときには、保護運転オン状態から中断状態への遷移が発生する。中断状態では、保護運転の再開が待機され、給湯運転の停止（又は、即湯予約期間の終了）に応じて条件ＸＢが再び成立すると、保護運転オン状態への遷移が発生する。これにより、循環ポンプ８０が始動されて保護運転が自動的に開始されるとともに、図５のＳ１１０がＹＥＳ判定とされる。

一方で、循環ポンプ８０の連続作動時間がＴ３以上確保された後に条件ＸＢが不成立となったときには、保護運転完了フラグＰＦｌｇ＝１であるため、保護運転オン状態から保護オフ状態への遷移が発生する。この場合には、循環ポンプ８０の停止からの経過時間がＴ１に達するまで（条件ＸＡ）、次の保護運転は実行されないことになる。

保護運転オン状態での条件ＹＢの成立時、即ち、保護運転により循環ポンプ８０の空回しが検知されたときにも、図５のＳ１４０がＹＥＳ判定とされてＰＦｌｇ＝１に設定されるため（Ｓ１６０）、保護運転オン状態から保護運転オフ状態への遷移が発生する。この場合にも、循環ポンプ８０の停止からの経過時間がＴ１に達するまで（条件ＸＡ）、次の保護運転は実行されない。これにより、空回し状態が検知されているのに、保護運転が短期間で繰り返し再開されることが回避できる。

図６は、実施の形態１に係る給湯装置による循環ポンプの保護運転の動作例を説明する波形図である。

図６を参照して、時刻ｔａにおいて、循環ポンプ８０が前回停止してからの経過時間がＴ１に達すると（即ち、条件ＸＡが成立）、給湯運転が停止中であるため（即ち、条件ＸＢが成立）、保護運転オフ状態から保護運転オン状態への遷移が発生する。これにより、循環ポンプ８０が作動して保護運転が開始される。保護運転の開始に伴い、保護運転完了フラグＰＦｌｇ＝０にクリアされる（Ｓ１２０）。

時刻ｔａからＴ２及びＴ３が経過する前の時刻ｔｂにおいて、給湯運転が開始されると、条件ＸＢが不成立（／ＸＢが成立）となることにより、循環ポンプ８０は停止される。時刻ｔｂでは、保護運転完了フラグＰＦｌｇ＝０であるため、図３での保護運転オン状態から中断状態への遷移が発生する。

時刻ｔｃにおいて、給湯運転が停止されると、図３での中断状態から保護運転オン状態への遷移が発生することにより、循環ポンプ８０が再び作動して、保護運転が再開される。その後、時刻ｔｃからＴ２が経過した時刻ｔｅにおいて、条件ＹＡの成立により、循環ポンプ８０は停止されて、保護運転は終了される。このとき、保護運転オン状態から保護運転オフ状態への遷移が発生する。

一方で、保護運転完了フラグＰＦｌｇは、時刻ｔｃからＴ３が経過した時刻ｔｄにおいて、即ち時刻ｔｅよりも早いタイミングで、図５のＳ１５０がＹＥＳ判定されることにより、０から１に変化する。

ここで、図６中に点線で示すように、時刻ｔｄ〜ｔｅの間の時刻ｔｘにおいて、給湯運転が実行され、時刻ｔｘよりも後の時刻ｔｙにおいて、給湯運転が停止されたケースを想定する。当該ケースでは、時刻ｔｘにおいて、給湯運転の割り込み処理のために、循環ポンプ８０が停止される。しかしながら、既に保護運転完了フラグＰＦｌｇ＝１に変化しているため、この時点で、図３での保護運転オン状態から保護運転オフ状態への遷移が発生する。従って、時刻ｔｙで給湯運転が停止されても、時刻ｔｃでのように、循環ポンプ８０の作動による保護運転が再開されることはない。

以上説明したように、実施の形態１に係る給湯装置によれば、循環ポンプ８０の連続的な停止時間が所定値（Ｔ１）に達する毎に、給湯運転（及び、即湯運転）を優先した上で、適切なタイミングで保護運転を実行することができる。この結果、即湯機能を有する給湯装置において、スケール付着を防止するための循環ポンプ８０の保護運転を、効率的かつ適切に実行することができる。

又、保護運転中にも、給湯運転（及び、即湯運転）を割り込み処理によって優先することが可能である。給湯運転（及び、即湯運転）の終了後は、保護運転を自動的に再実行することができる。一方で、上記割り込み発生時に循環ポンプ８０の連続作動時間がＴ３（Ｔ３＜Ｔ２）確保されている場合、又は、循環ポンプ８０の空回しが検知された場合には、保護運転をそのまま終了させるので、保護運転が過度に繰り返されることを防止できる。

［実施の形態２］
実施の形態１では、循環ポンプ８０が停止してからの経過時間に基づいて保護運転の開始トリガが発生されているが、当該経過時間の測定は、図２で説明したように、プラグ９３の接続が維持された継続的な電源オン状態を前提としている。

一方で、ユーザによっては、給湯装置１００の使用終了毎にプラグ９３を系統電源１５０から切り離し、給湯装置１００の使用開始毎に電源を投入する使用態様も想定される。一方で、このような使用態様の下では、実施の形態１による給湯装置では、上記経過時間の計測が困難となるため、適切に循環ポンプ８０の保護運転を実行することが困難となる。

図７は、実施の形態２に係る給湯装置による循環ポンプの保護運転の状態遷移図であり、図８は、図７に示された各条件の内容の一覧を示す図表である。

図７及び図８を参照して、実施の形態２に係る給湯装置では、実施の形態１と同様の条件ＸＡ，ＸＢ（／ＸＢ）及び条件ＹＡ〜ＹＣに加えて、電源投入に係る条件ＸＣがさらに設定される。

条件ＸＣは、給湯装置１００の電源投入からＴ４（例えば、５〜１０秒程度）が経過すると、一定期間（例えば、数十秒程度）に亘って成立する。当該一定期間の経過後の期間（電源オン状態）では、条件ＸＣは不成立となる。条件ＸＣの成否についても、電源投入に応じて作動が開始される計時部１５ａによる測定値に基づいて判定することができる。Ｔ４は「第４の時間」の一実施例に対応する。

実施の形態２に係る給湯装置では、保護運転オフ状態から保護運転オン状態への遷移が、実施の形態１と同等の条件ＸＡ及びＸＢの成立時に加えて、電源投入後の一定期間に係る条件ＸＣ及びＸＢの成立時にも発生する。一方、保護運転オン状態から他の状態への遷移に係る条件は、実施の形態１と同様である。

この結果、実施の形態２に係る給湯装置によれば、給湯装置１００の使用終了毎に電源オフ状態とされるために、循環ポンプ８０が停止してからの経過時間を計時部１５ａによって正確に測定することが困難な使用態様の下でも、循環ポンプ８０の保護運転の機会を適切に確保することが可能となる。

［給湯装置の変形例］
図９は、本実施の形態の変形例に係る給湯装置を備えた給湯システムの構成を説明するブロック図である。

図９を参照して、給湯システム１Ｂは、本実施の形態の変形例に係る給湯装置１００Ｘと、低温水配管１１０と、高温水配管１２０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。

給湯装置１００Ｘのその他の構成は、給湯装置１００と同様であるので詳細な説明は繰り替えさない。給湯装置１００Ｘにおいても、バイパス経路２９及び流量調整弁９０の配置を省略して、導入された低温水の全量が熱交換器４０を通流するように構成することも可能である。

給湯システム１Ｂにおいて、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。低温水配管１１０は、入水ポート１１と接続される。高温水配管１２０は、出湯ポート１２及び給湯栓３３０の間を接続する。循環配管１３０は、高温水配管１２０及び低温水配管１１０の間を接続する。

循環ポンプ８０は、循環配管１３０に接続することができる。循環ポンプ８０が停止される給湯運転時には、給湯栓３３０の開放により、低温水配管１１０から入水ポート１１へ導入された低温水の少なくとも一部が、加熱機構（熱源機３０及び熱交換器４０）によって加熱される。加熱によって得られた高温水は、出湯ポート１２から高温水配管１２０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。

一方で、閉栓時に循環ポンプ８０が作動すると、給湯装置１００の内部に、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を含む流体経路（内部経路）を形成することができる。更に、給湯装置１００の外部には、出湯ポート１２から、高温水配管１２０、循環配管１３０、及び、低温水配管１１０を経由して、入水ポート１１に至る、給湯栓３３０をバイパスする流体経路（外部経路）を形成することができる。この結果、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。

給湯システム１Ｂにおいても、循環ポンプ８０を実施の形態１又は２に従って制御することにより、同様の保護運転を実行することが可能である。このように、循環ポート１３を具備しない給湯装置１００Ｘにおいても、スケール付着を防止するための循環ポンプ８０の保護運転を、効率的かつ適切に実行することができる。

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９での例示に限定されることなく、給湯装置１００，１００Ｘ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１００，１００Ｘ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、本実施の形態に係るテストモードを実現することが可能である。

今回開示された実施の形態はすべ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すべての変更が含まれることが意図される。

１Ａ，１Ｂ 給湯システム、１０ コントローラ、１１ 入水ポート、１２ 出湯ポート、１３ 循環ポート、１５ａ 計時部、１６ メモリ、１７ 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 熱源機、４０ 熱交換器、７１，７２ 温度検出器、８０ 循環ポンプ、８１，８２ 流量検出器、９０ 流量調整弁、９２ 電源回路、９３ プラグ、９５ リモートコントローラ、１００，１００Ｘ 給湯装置、１１０ 低温水配管、１２０ 高温水配管、１３０ 循環配管、１５０ 系統電源、１５５ コンセント、３３０ 給湯栓、ＰＦｌｇ 保護運転完了フラグ、Ｖｄ１〜Ｖｄ３ 電源電圧。

Claims (7)

1. 給湯栓に対して出湯する給湯装置であって、
   加熱機構と、
   前記給湯栓の閉止時に循環ポンプが作動すると、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、
   前記加熱機構及び前記循環ポンプの作動及び停止を指示する制御器とを備え、
   前記制御器は、前記循環ポンプの停止が第１の時間に亘って継続したという第１の条件が成立した場合であって、給湯運転の停止に係る第２の条件がさらに成立したときに、前記循環ポンプを第２の時間作動させる保護運転を実行する、給湯装置。
2. 前記制御器は、前記保護運転中に前記第２の条件が不成立になると、前記循環ポンプを停止して当該保護運転を中断する、請求項１記載の給湯装置。
3. 前記制御器は、前記保護運転の中断後に前記第２の条件が成立すると、当該中断までの前記循環ポンプの作動時間が前記第２の時間よりも短い第３の時間以下であるときには前記保護運転を再開し、前記作動時間が前記第３の時間よりも長いときには当該保護運転を終了する、請求項２記載の給湯装置。
4. 前記制御器は、前記保護運転中に、前記即湯循環経路の流量が予め定められた判定流量以下である状態が予め定められた判定時間連続すると前記循環ポンプの空回しを検知して、当該保護運転を終了する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の給湯装置。
5. 前記第２の条件は、前記給湯運転の停止時に成立し、前記給湯運転時に不成立となる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の給湯装置。
6. 前記第２の条件は、前記給湯運転が停止し、かつ、即湯運転の予約期間外であるときに成立し、前記給湯運転中、又は、前記即湯運転の前記予約期間内で不成立となる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の給湯装置。
7. 前記制御器は、前記給湯装置に電源が投入されてから第４の時間の経過時点であるという第３の条件が成立した場合に、前記第２の条件がさらに成立したときにも、前記保護運転を実行する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の給湯装置。

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