JP2021021514A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給湯先に浴槽を含むとともに追焚機能を有する給湯装置において、入水温度に対応して浴槽への湯張り運転を適正化する。【解決手段】浴槽へのふろ湯張り運転において、入水温度Ｔｗを用いた判定（Ｓ１２５，Ｓ１３０ａ）により、連続的な燃焼による加熱を伴って浴槽へ給湯する第１の注湯運転（Ｓ１４０）と、間欠的な燃焼による加熱を伴って浴槽へ給湯する第２の注湯運転と、燃焼による加熱を停止して浴槽に給湯する第３の注湯運転（Ｓ１６０）とが選択的に実行される。浴槽への給湯完了後に、浴槽水の温度がふろ設定温度よりも低い場合には、浴槽水を循環加熱する追焚運転（Ｓ１９０）が実行される。【選択図】図２

Description

本発明は給湯装置に関し、より特定的には、浴槽を給湯先に含む給湯装置に関する。

給湯装置の一態様として、ふろ設定温度に従って浴槽への湯張り運転を実行する、いわゆる自動お湯張りモードを有するものが公知である。特開２００４−３６９７３号公報（特許文献１）には、自動お湯張りモードにおいて、太陽熱利用温水器からの予熱温水を浴槽に供給した後に、浴槽内の湯温がふろ設定温度を下回っている場合には、自動的に追焚運転を実行する制御が記載されている。特許文献１では、更に、お湯張り完了の所定時間前に入浴準備を促すための沸上予告を、適正なタイミングで行うための技術が記載されている。

特開２００４−３６９７３号公報

特許文献１のように、予熱温水を非加熱で浴槽に供給した後に追焚運転を実行するふろ湯張り運転は、予熱温水の熱量を利用できるためエネルギ効率上有利である。一方で、追焚運転の加熱能力によっては、追焚に時間を要することでユーザの利便性が低下することが懸念される。

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、給湯先に浴槽を含むとともに追焚機能を有する給湯装置において、入水温度に対応して浴槽への湯張り運転を適正化することである。

本発明のある局面では、出湯口及び浴槽を給湯先に含む給湯装置であって、入水口と、入水口及び出湯口との間に接続された給湯用の第１の加熱機構と、注湯経路に接続されたふろ注湯弁と、浴槽内の浴槽水を循環加熱する際の熱源となる第２の加熱機構と、第１及び第２の温度検出器と、制御器とを備える。注湯経路は、第１の加熱機構の出力側及び出湯口の間から分岐して浴槽へ至る。第１の温度検出器は、入水口での入水温度を検出する。第２の温度検出器は、浴槽水の温度を検出する。制御器は、第１及び第２の加熱機構、並びに、ふろ注湯弁を制御する。制御器は、ふろ設定温度が予め定められた浴槽へのふろ湯張り運転において、入水温度を用いた判定により、第１の加熱機構での連続的な燃焼を伴って浴槽に給湯する第１の注湯運転と、第１の加熱機構での間欠的な燃焼を伴って浴槽に給湯する第２の注湯運転と、第１の加熱機構を停止して浴槽に給湯する第３の注湯運転とを選択的に実行する。更に、制御器は、浴槽への給湯完了後に、浴槽水の温度がふろ設定温度よりも低い場合には、第２の加熱機構によって浴槽水を循環加熱する追焚運転を実行する。

本発明によれば、給湯先に浴槽を含むとともに追焚機能を有する給湯装置において、入水温度に対応して、第１の注湯運転（連続燃焼による注湯）第２の注湯運転（間欠燃焼による注湯）、及び、第３の注湯運転（燃焼停止による注湯）を選択的に実行することにより、浴槽への湯張り運転を適正化することができる。

本発明の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示す概略図である。 本実施の形態に係る注湯運転の制御処理を説明するフローチャートである。 間欠燃焼及び連続燃焼を説明する概念図である。 本実施の形態の変形例に係る注湯運転の制御処理を説明するフローチャートである。 本実施の形態の変形例に係る給湯装置を含む給湯システムの構成を示す概略図である。

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また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。

図１は、本発明の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示す概略図である。

図１を参照して、給湯システム３００ａは、給湯装置１００ａを備える。給湯装置１００ａは、図示しない給湯栓等に加えて、浴室２００に設置された浴槽２０を給湯先に含む。

給湯装置１００ａは、筐体１、バーナ２、ファン３、熱交換器４、入水配管５、給湯配管６、バイパス弁７、バイパス配管７ａ、循環路８、温度センサ９，１８，１９、循環ポンプ１０、水位センサ１１、コントローラ１２、ふろ注湯弁１３、電気配線１４、及び、リモコン３０，５０を備える。

筐体１は、筐体１の内部及び外部が連通するように設けられ、燃焼ガスを排気するための排気口１ａを有している。筐体１は、バーナ２、ファン３、熱交換器４、入水配管５、給湯配管６、バイパス弁７、バイパス配管７ａ、温度センサ９，１８，１９、循環ポンプ１０、水位センサ１１、コントローラ１２、及び、ふろ注湯弁１３を収容可能に構成されている。また、筐体１は、循環路８の一部を収容する。

バーナ２は、図示しない燃料供給系から燃料ガスの供給を受けて燃焼動作するように構成される。バーナ２は、燃焼ガスを熱交換器４に供給する。バーナ２は、給湯用のバーナ２ａと、追焚用のバーナ２ｂとを有する。

図示は省略しているが、バーナ２ａ及び２ｂの各々は、複数のバーナから構成されており、複数のバーナに対して分岐した燃料ガスの供給経路に電磁弁（図示せず）が設けられることで、実際の燃焼ガスを燃焼するバーナ（燃焼バーナ）の本数を可変制御することが可能である。又、分岐前の燃料ガスの供給経路に対して、比例弁（図示せず）を経由して燃料ガスを供給する構成とすることで、燃焼バーナへ供給される燃料ガス流量を可変制御することができる。例えば、バーナ２ａ及び２ｂの各々では、燃焼バーナの本数、及び、燃料ガス流量の組み合わせによって、バーナ２ａの燃焼動作時の発生熱量を制御することができる。

ファン３は、バーナ２に燃焼用の空気を供給する。ファン３は、バーナ２ａに燃焼用の空気を供給するファン３ａと、バーナ２ｂに燃焼用の空気を供給するファン３ｂとを有する。ファン３ａ，３ｂの各々は、羽根と、羽根を回転させるためのモータとを有する。モータに電流が供給されることにより羽根が回転して燃焼用の空気を供給するように構成されている。ファン３ａ，３ｂは、それぞれ、給湯装置１００ａの高さ方向においてバーナ２ａ，２ｂの下方に配置されている。尚、ファン３について、図１では、バーナ２ａ及び２ｂのそれぞれに１個ずつファン３ａ及び３ｂを備える構成を例示したが、複数のバーナ２ａ，２ｂに対して、１個のファンを共通に備える構成とすることも可能である。

熱交換器４は、給湯用の熱交換器４ａと、追焚用の熱交換器４ｂとを有する。熱交換器４ａ，４ｂは、それぞれ、給湯装置１００ａの高さ方向においてバーナ２ａ，２ｂよりも上方に配置されている。熱交換器４ａ，４ｂは、排気口１ａの近傍に配置されている。

熱交換器４ａは、バーナ２ａの燃焼動作によって供給された燃焼ガスの熱を回収する。熱交換器４ｂは、バーナ２ｂによって供給された燃焼ガスの熱を回収する。熱交換器４ａ，４ｂの各々は、バーナ２の燃焼ガスの顕熱（燃焼熱）により、通過する流体を熱交換によって加熱する、一次熱交換器と、バーナ２からの燃焼排ガスの潜熱によって流体を熱交換によって加熱する、二次熱交換器とを含んでいてもよい。

入水配管５は、入水口５ａにおいて、水道配管（図示せず）と接続される。給湯栓の開栓時、及び／又は、ふろ注湯弁１３の開放時に、水道水の供給圧力によって、入水口５ａから給湯装置１００ａへ低温水が導入される。

入水口５ａは、特許文献１に記載の太陽熱温水利用機器又は燃料電池ユニット等の、予熱温水を供給する機器（図示せず）と更に接続されてもよい。例えば、これらの予熱温水の供給機器と、水道管とを選択的に入水口５ａと接続するための切替弁（図示せず）が、更に配設されてもよい。当該切替弁によって、予熱温水の供給機器と入水口５ａとが接続されると、給湯装置１００ａには、予熱温水が導入される。入水配管５に設けられた温度センサ１８は、入水口５ａから導入された入水温度Ｔｗを検出する。

入水配管５は、バイパス弁７を介して、缶体配管５ｂと、バイパス配管７ａとに分岐される。缶体配管５ｂは、熱交換器４ａの一方端と接続される。バイパス弁７の開度によって、入水配管５の全体流量に対する、バイパス配管７ａ及び缶体配管５ｂの流量比が制御される。

熱交換器４ａの他方端は、給湯配管６の一方端と接続される。入水配管５から缶体配管５ｂに供給された水道水又は予熱温水は、熱交換器４ａによって所定温度まで加熱されて、給湯配管６へ出力される。缶体配管５ｂには、流量センサ１５が配置される。流量センサ１５により、熱交換器４ａの流量（缶体流量）を検出することができる。

一方で、バイパス配管７ａは、熱交換器４ａをバイパスして給湯配管６と接続される。従って、入水配管５からバイパス配管７ａへ供給された水道水又は予熱温水は、熱交換器４ａに加熱されることなく、給湯配管６へ出力される。このように、給湯装置１００ａでは、熱交換器４ａから出力された高温水と、バイパス配管７ａを通過した低温水とを混合して、設定温度に従った適温の湯を、給湯配管６から出力することができる。従って、バーナ２ａ及び熱交換器４ａによって「第１の加熱機構」の一実施例が構成される。

給湯配管６の他方端は、給湯栓（図示せず）等と接続された出湯口６ａと接続される。従って、給湯栓の開放に応じて、設定温度に制御された適温の湯が、出湯口６ａを経由して、給湯装置１００ａから給湯栓へ供給される。

給湯配管６は、浴槽２０へ至る注湯配管１３ａと更に接続される。注湯配管１３ａには、ふろ注湯弁１３が介挿接続される。ふろ注湯弁１３は、例えば、開閉制御可能な電磁弁によって構成することができる。ふろ注湯弁１３を開放することにより、給湯配管６から注湯配管１３ａへ湯水が出力される経路を形成することができる。これにより、給湯装置１００ａは、出湯口６ａ（給湯栓等）に加えて、給湯先に浴槽２０を含むことができる。本明細書では、給湯装置１００ａから浴槽２０への給湯については、「注湯」と称して、出湯口６ａ（給湯栓等）への給湯と区別することとする。注湯配管１３ａには、流量センサ１６が設けられる。流量センサ１６により、給湯装置１００ａから浴槽２０への注湯流量を検出することができる。

循環路８は、浴槽２０の湯水２１（以下、浴槽水２１とも称する）を給湯装置１００ａ内で循環するためのものであり、戻り配管８ａ及び往き配管８ｂと、循環ポンプ１０とを有する。戻り配管８ａの一方端は、浴槽２０内の循環アダプタ２５と接続され、他端は、熱交換器４ｂの入力側と接続される。往き配管８ｂの一端は、熱交換器４ｂの出力側と接続され、他端は循環アダプタ２５と接続される。

循環ポンプ１０の作動により、循環アダプタ２５から吸入された浴槽水２１が、戻り配管８ａ、熱交換器４ｂ、及び、往き配管８ｂを経由して、循環アダプタ２５から吐出される経路（追焚循環経路）が形成される。追焚循環経路の形成時に、バーナ２ｂの燃焼動作をオンすると、戻り配管８ａから導入された浴槽水２１を熱交換器４ｂで加熱するとともに、加熱後の浴槽水２１が往き配管８ｂによって浴槽２０へ供給されることにより、浴槽水２１の温度を上昇することができる。従って、バーナ２ｂ及び熱交換器４ｂによって追焚用の「第２の加熱機構」の一実施例が構成される。

戻り配管８ａには、温度センサ９及び水位センサ１１が接続されている。温度センサ９により、浴槽水２１の温度を検出することができる。水位センサ１１は、例えば、圧力センサによって構成されて、浴槽水２１の水圧に基づいて、浴槽２０内での浴槽水２１の水位（以下、単に「浴槽水位」とも称する）を検知する。温度センサ９及び水位センサ１１は、循環ポンプ１０の停止時においても、戻り配管８ａ内で浴槽水２１が浸入する領域に配置される。

戻り配管８ａは、更に、接続点８ｃにおいて、注湯配管１３ａと接続される。この結果、注湯配管１３ａから、接続点８ｃ、戻り配管８ａを経由して浴槽２０へ至る注湯経路、並びに、注湯配管１３ａから、接続点８ｃ、戻り配管８ａ、熱交換器４ｂ、及び、往き配管８ｂを経由して浴槽２０へ至る注湯経路を形成することができる。これにより、給湯装置１００ａからの注湯によるふろ湯張り運転を行うことができる。

コントローラ１２は、例えば、マイクロコンピュータを含んで構成することができる。コントローラ１２は、バーナ２ａ，２ｂ、ファン３ａ，３ｂ、温度センサ９，１８，１９、循環ポンプ１０、水位センサ１１、ふろ注湯弁１３、及び、電気配線１４と電気的に接続されている。電気配線１４は、図示しない電源に接続されることにより、コントローラ１２に電力を供給するように構成されている。

コントローラ１２には、流量センサ１５，１６、温度センサ９，１８，１９による検出値が入力される。流量センサ１５，１６は、例えば、羽根車式の流量計によって構成することができる。温度センサ９，１８，１９は、例えば、サーミスタによって構成することができる。

コントローラ１２は、温度センサ１８の検出値から入水温度Ｔｗを取得し、温度センサ１９の検出値から出湯温度Ｔｈを取得し、温度センサ９の検出値から浴槽水温度Ｔｂを取得することができる。更に、コントローラ１２は、流量センサ１５による検出値（缶体流量）と、バイパス弁７の開度から定まる流量比とを用いて、入水配管５に導入された全体流量Ｑｔを算出することが可能である。温度センサ１８は「第１の温度検出器」に対応し、温度センサ９は「第２の温度検出器」の一実施例に対応する。

或いは、流量センサ１５をバイパス弁７よりも上流側（入水口５ａ側）に配置して、全体流量Ｑｔを流量センサ１５によって検出する構成としてもよい。この場合には、バイパス弁７の開度から定まる流量比と、流量センサ１５の検出値（全体流量Ｑｔ）から、缶体流量を算出することが可能である。又、コントローラ１２は、流量センサ１６によって検出された流量（注湯流量）の積算によって、浴槽２０への注湯量（体積）を算出することができる。

更に、コントローラ１２は、リモコン３０及びリモコン５０と通信可能に接続されている。尚、これらの機器間の通信は、公知のいかなる規格に従ったものであってもよく、又、有線であっても無線であってもよい。

リモコン３０は、浴室２００の壁面に設置されており、給湯装置１００ａを操作するためのものである。リモコン３０は、情報を表示するための表示部３１と、ユーザ等の入力設定操作を受け付けるための操作部３２とを含む。表示部３１は、代表的には、液晶パネルによって構成されており、浴槽水位及び温度を表示可能に構成されている。操作部３２は、代表的には、プッシュボタンやタッチボタンによって構成されており、少なくとも、浴槽水位及び温度に関する設定操作を受け付け可能に構成されている。当該設定操作には、追焚運転の要求が更に含まれる。

リモコン５０は、浴室２００の外部に設置されており、給湯装置１００ａを操作するためのものである。リモコン５０は、代表的には台所の壁面に設置されている。リモコン５０は、情報を表示するための表示部５１と、ユーザ等の入力設定操作を受け付けるための操作部５２とを含む。

表示部５１は、代表的には、液晶パネルによって構成されており、給湯設定温度Ｔｒ、及び、ふろ設定温度Ｔｂｒ等を表示可能に構成されている。尚、給湯設定温度Ｔｒは、出湯口６ａからの給湯温度の目標温度を示している。一方で、ふろ設定温度Ｔｂｒは、浴槽２０内の浴槽水２１の目標温度を示している。操作部５２は、代表的には、プッシュボタンやタッチボタンによって構成されており、給湯装置１００ａの運転に関する設定操作を受け付け可能に構成されている。

コントローラ１２は、リモコン３０，５０からのユーザ等の入力設定操作に基づき、給湯装置１００ａがユーザ指示に従って運転されるように、給湯装置１００ａの動作を制御する。

例えば、コントローラ１２は、リモコン３０，５０の操作により給湯装置１００ａの運転スイッチがオンされた状態で、流量センサ１５によって検出された缶体流量が予め定められた最小作動流量（ＭＯＱ）より高い期間において、バーナ２ａの燃焼動作をオンして給湯運転を実行する。給湯運転では、温度センサ１９によって検出される出湯温度Ｔｈが、給湯設定温度と一致するように、バーナ２ａによる発生熱量（燃焼ガス量）及びバイパス弁７による流量比が制御される。

コントローラ１２は、リモコン３０，５０の操作により、ふろ試運転、又は、ふろ自動運転が指示されると、以下に説明する、ふろ湯張り運転を実行する。ふろ湯張り運転は、浴槽２０において、水位センサ１１によって検出される浴槽水位が設定水位に達し、かつ、温度センサ９によって検出される浴槽水温度がふろ設定温度Ｔｂｒに達すると終了される。

上述のように、入水口５ａには、注湯運転において、燃料電池ユニット等による予熱温水を導入可能であり、本実施の形態に係る給湯装置１００ａは、注湯運転時の入水温度Ｔｗの変化範囲が比較的広くなるケースを想定している。但し、予熱温水が入水口５ａに導入されない給湯装置１００ａにおいても、水道水の温度変化に対応させるべく、後述する本実施の形態に係るふろ湯張り運転を適用することが可能である。

更に、本実施の形態に係る給湯装置１００ａは、注湯及び給湯の同時運転が可能であるように構成されている。即ち、注湯運転中に、給湯栓が開放されることにより、出湯口６ａ及び注湯配管１３ａ（浴槽２０）の両方に対する給湯が実行されることを想定している。

図２は、本実施の形態に係るふろ湯張り運転の制御処理を説明するフローチャートである。図２に示されたふろ湯張り運転の制御処理は、リモコン３０，５０の操作により、ふろ試運転、又は、ふろ自動運転の起動が指示されると、コントローラ１２によって実行される。

図２を参照して、コントローラ１２は、ステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する）１００によりふろ注湯弁１３を開放する。これにより、入水口５ａに水道水又は予熱温水が導入された状態で、コントローラ１２は、Ｓ１１０により、温度センサ１８の検出値から入水温度Ｔｗを取得する。

コントローラ１２は、Ｓ１２０では、注湯運転でのバーナ２ａの発生熱量の指令値を算出する。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）の流量下で湯温を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、バーナ２ａの発生熱量の指令値を要求号数Ｑｒｑとも称する。

要求号数Ｑｒｑは、入水温度Ｔｗからの昇温量ΔＴと、全体流量Ｑｔとの積に従って算出することができる。注湯運転において、必要な昇温量ΔＴは、ふろ設定温度Ｔｂｒ及び入水温度Ｔｗを用いて、ΔＴ＝Ｔｂｒ−Ｔｗで示される。従って、要求号数Ｑｒｑは、下記の式（１）により算出することができる。
Ｑｒｑ＝Ｑｔ×（Ｔｂｒ−Ｔｗ）／２５ …（１）

次に、コントローラ１２は、Ｓ１２０で算出された要求号数Ｑｒｑを、Ｓ１２５により、予め定められた基準値Ｑａと比較する。

基準値Ｑａは、バーナ２ａでの燃焼バーナの本数を最小値（例えば、１本）とし、かつ、燃料流量をバーナの燃焼状態を安定化するための最小値に設定したときのバーナ２ａの発生熱量である最小熱量に対応して予め設定される。以下では、発生熱量が基準値Ｑａに設定されたバーナ２ａの燃焼状態を、最小燃焼状態とも称する。基準値Ｑａは「最小熱量」に従って設定されることが理解される。

Ｑｒｑ≧Ｑａのときには、バーナ２ａを構成する複数のバーナの少なくとも一部を連続的に燃焼させることにより、バーナ２ａから要求号数Ｑｒｑに従った熱量を発生することが可能である。

一方で、入水温度Ｔｗがふろ設定温度Ｔｂｒに近い場合には、式（１）で求めた要求号数Ｑｒｑが、連続燃焼を適用可能な下限値（基準値Ｑａ）よりも低くなることが想定される。

Ｑｒｑ＜Ｑａの場合には、特許文献１のように、バーナ２ａでの燃焼動作を停止して、加熱せずに入水温度Ｔｗのままで注湯し、浴槽２０への注湯完了後に、追焚運転を実行することで、浴槽湯温を適温（ふろ設定温度Ｔｂｒ）まで上昇させることが可能である。しかしながら、追焚運転の加熱能力が低い場合には、浴槽湯温の上昇に時間を要することで、ふろ湯張り運転が終了するまでの時間が延びる虞がある。

従って、本実施の形態の注湯運転では、Ｑｒｑ＜Ｑａの低熱量領域では、バーナ２ａに間欠燃焼を適用することで、追焚に要する時間を短縮する。

図３には、間欠燃焼及び連続燃焼を説明する概念図が示される。
図３を参照して、連続燃焼では、バーナ２ａは、連続的に燃焼オン状態となるように制御される。燃焼オン状態での発生熱量、即ち、バーナ２ａでの燃焼バーナ本数及び燃料ガス流量は、要求号数Ｑｒｑ（Ｑｒｑ＞Ｑａ）に従って設定される。

間欠燃焼では、バーナ２ａは、最小燃焼状態での燃焼オン状態と、燃焼が停止された燃焼オフ状態とを周期的に繰り返すように制御される。燃焼オン期間Ｔｏｎ及び燃焼オフ期間Ｔｏｆｆを用いると、間欠燃焼でのバーナ２ａからの一定期間での出力熱量（平均値）を、Ｑａ×Ｔｏｎ／（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）とすることができる。これにより、Ｑｒｑ＜Ｑａの領域でも、入水温度Ｔｗを上昇して浴槽２０へ注湯することが可能となる。

尚、バーナ２ａの燃焼状態を安定化するためには、燃焼オン期間Ｔｏｎ及び燃焼オフ期間Ｔｏｆｆは、一定時間以上連続させることが必要である。従って、燃焼オン期間Ｔｏｎの比率を絞ることには限界があり、間欠燃焼においても、バーナの燃焼状態を安定化するための発生熱量の最小値が存在する。当該最小値に対応させて、間欠燃焼を適用可能な下限号数（基準値Ｑｂ）を予め設定することができる。

再び図２を参照して、コントローラ１２は、要求号数Ｑｒｑが基準値Ｑａよりも小さいとき（Ｓ１２５のＹＥＳ判定時）には、Ｓ１３０ａにより、要求号数Ｑｒｑを、間欠燃焼を適用可能な下限号数に対応する基準値Ｑｂと比較する。そして、Ｑｒｑ＜Ｑｂのとき（Ｓ１３０ａのＹＥＳ判定時）には、Ｓ１６０により、バーナ２ａを燃焼停止状態として、注湯運転が実行される。即ち、入水温度Ｔｗのままでの浴槽２０への注湯運転が実行される。基準値Ｑｂは、上記基準値Ｑａよりも低い値に設定される「判定熱量」に対応する。

コントローラ１２は、Ｓ１３０ａのＮＯ判定時、即ち、Ｑｂ≦Ｑｒｑ＜Ｑａのときには、Ｓ１５０により、バーナ２ａの間欠燃焼により注湯を実行する。又、コントローラ１２は、Ｑｒｑ≧Ｑａのとき（Ｓ１２５のＮＯ判定時）には、Ｓ１４０により、要求号数Ｑｒｑに従った連続燃焼をバーナ２ａに適用して、注湯運転を実行する。このように、Ｓ１４０（連続燃焼）による注湯運転は「第１の注湯運転」に対応し、Ｓ１５０（間欠燃焼）による注湯運転は「第２の注湯運転」に対応し、Ｓ１６０（燃焼停止）による注湯運転は「第３の注湯運転」に対応する。

尚、式（１）から理解されるとおり、要求号数Ｑｒｑの算出には入水温度が用いられている。従って、Ｓ１２５及びＳ１３０ａでは、要求号数Ｑｒｑと基準値Ｑａ，Ｑｂとを比較することにより、Ｓ１４０〜Ｓ１６０を選択するために、入水温度Ｔｗを用いた判定が行われていることが理解される。

コントローラ１２は、Ｓ１４０〜Ｓ１６０のいずれかによる注湯運転時には、Ｓ１７０により注湯完了判定を実行する。例えば、Ｓ１７０は、水位センサ１１の検出値に基づいて、浴槽水位が設定水位に達するまでＮＯ判定とされ、浴槽水位が設定水位に達するとＹＥＳ判定とされる。或いは、Ｓ１７０では、注湯運転中の流量センサ１９によって検出された注湯流量の積算値（注湯量）が、予め定められた設定湯量に達するまでＮＯ判定とされ、当該注湯量が設定湯量に達するとＹＥＳ判定とされてもよい。

注湯運転が完了するまでは（Ｓ１７０のＮＯ判定時）、Ｓ１１０〜Ｓ１７０の処理が繰り返し実行される。一方で、コントローラ１２は、注湯運転が完了すると（Ｓ１７０のＹＥＳ判定時）、Ｓ１７５により、ふろ注湯弁１３を閉止する。

更に、コントローラ１２は、注湯運転が完了すると、Ｓ１８０により、温度センサ９によって検出される浴槽水温度Ｔｂを、ふろ設定温度Ｔｂｒと比較する。浴槽水温度Ｔｂがふろ設定温度Ｔｂｒよりも低い場合には（Ｓ１８０のＮＯ判定時）には、Ｓ１９０により追焚運転が実行される。上述のように、追焚運転では、循環ポンプ１０が作動することにより追焚循環経路が形成された状態で、バーナ２ｂが燃焼動作することにより、浴槽水２１が加熱される。

コントローラ１２は、浴槽水温度Ｔｂがふろ設定温度Ｔｂｒ以上であると（Ｓ１８０のＹＥＳ判定時）、Ｓ２００により、ふる湯張り運転を終了する。従って、Ｓ１９０によって追焚運転が起動されると、浴槽水温度Ｔｂがふろ設定温度Ｔｂｒに達するまで、追焚運転は継続される。一方で、注湯完了時点でＴｂ≧Ｔｂｒであれば、追焚運転（Ｓ１９０）が実行されることなく、ふろ湯張り運転は終了される。

このように、本実施の形態に係る給湯装置によれば、予熱温水の導入により入水温度の変化範囲が広い場合にも、入水温度Ｔｗに応じて、Ｓ１４０（連続燃焼）による注湯運転、Ｓ１５０（間欠燃焼）による注湯運転、及び、Ｓ１６０（燃焼停止）による注湯運転を選択的に実行することができる。特に、間欠燃焼の適用により、注湯完了後の追焚に要する時間を減少することができる。この結果、浴槽を給湯先に含み、かつ、追焚機能を有する給湯装置において、入水温度に対応して浴槽への湯張り運転を適正化することができる。

（変形例の説明）
図４には、本実施の形態の変形例に係るふろ湯張り運転の制御処理を説明するフローチャートが示される。

図４を参照して、変形例に係るふろ湯張り運転は、図２のふろ湯張り運転と比較して、Ｓ１３０ａに代えて、Ｓ１３０ｂを実行する点で異なる。図４に示された他のステップは、図２と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。

コントローラ１２は、Ｓ１３０ｂでは、入水温度Ｔｗとふろ設定温度Ｔｂｒとの温度差（Ｔｒ−Ｔｗ）を、判定温度Ｔｔｈと比較する。Ｓ１３０ｂは、Ｓ１３０ａと同様に、要求号数Ｑｒｑが、連続燃焼を適用可能な下限号数を示す基準値Ｑａよりも低いときに実行されて、間欠燃焼での注湯運転（Ｓ１５０）及び燃焼停止での注湯運転（Ｓ１６０）を選択する。

具体的には、（Ｔｂｒ−Ｔｗ）＜Ｔｔｈのとき、即ち、加熱の必要がないときには、Ｓ１３０ｂをＹＥＳ判定として、燃焼停止での注湯運転（Ｓ１６０）が選択される。一方で、Ｑｒｑ＜Ｑａ、かつ、（Ｔｂｒ−Ｔｗ）≧Ｔｔｈのときには、Ｓ１３０ｂをＮＯ判定として、間欠燃焼での注湯運転（Ｓ１５０）が選択される。

一般的に、注湯運転時の流量は一定値で大きく変化しないので、温度差に基づく簡易な判定としても、図２のふろ湯張り運転と同様の効果を享受することが可能である。

同様に、図１とは異なる構成の給湯装置に対しても、図２又は図４で説明したふろ湯張り運転を適用することが可能である。

図５は、本実施の形態の変形例に係る給湯装置を含む給湯システムの構成を示す概略図である。

図５を参照して、給湯システム３００ｂは、実施の形態の変形例に係る給湯装置１００ｂを備える。給湯装置１００ｂは、図１に示した給湯装置１００ａと比較して、暖房機能を更に有する点で異なる。

給湯装置１００ｂは、給湯装置１００ａ（図１）と比較して、図示しない暖房器具（床暖房及びヒータ等）からの熱媒体入力口１５ａと、当該暖房器具への熱媒体出力口１５ｂと、暖房循環ポンプ１７ｃと、暖房循環路１７と、熱交換器４ｃとを更に備える。

暖房循環路１７は、暖房器具に対する熱媒体（高温水）の循環供給経路を形成するために給湯装置１００ｂ（筐体１）の内部に形成され、戻り配管１７ａ及び往き配管１７ｂと、暖房循環ポンプ１７ｃとを有する。戻り配管１７ａの一方端は、暖房器具からの熱媒体入力口１５ａと接続され、他端は、熱交換器４ｂの入力側と接続される。往き配管１７ｂの一端は、熱交換器４ｂの出力側と接続され、他端は熱媒体出力口１５ｂと接続される。

即ち、給湯装置１００ｂでは、暖房循環ポンプ１７ｃの作動によって、暖房循環路１７が形成されると、バーナ２ｂ及び熱交換器４ｂにより、暖房器具へ供給される熱媒体を加熱することができる。更に、熱交換器４ｂによって加熱された熱媒体は、液体間での熱交換を行う熱交換器４ｃの一次側経路を通過する。

給湯装置１００ｂでは、戻り配管８ａ（循環路８）は、一方端が図１と同様に浴槽２０内の循環アダプタ２５と接続される一方で、他端は、熱交換器４ｃの二次側経路の一端と接続される。更に、往き配管８ｂの一端は、熱交換器４ｃの二次側経路の他端と接続され、他端は図１と同様に、循環アダプタ２５と接続される。

従って、給湯装置１００ｂでは、追焚運転は、バーナ２ｂ及び熱交換器４ｂによって加熱された熱媒体と、循環路８を通流する浴槽水２１との間の熱交換によって実行される。このため、暖房及び追焚の同時運転時には、バーナ２ｂによる発生熱量が、暖房運転及び追焚運転の両方で使用される。これにより、追焚運転の加熱能力が低下することが懸念される。

この結果、給湯装置１００ｂでは、暖房運転中にふろ湯張り運転を実行すると、追焚運転により浴槽水温度を上昇させる際の所要時間が長くなることが懸念される。従って、給湯装置１００ｂに対しては、図２又は図４に示したふろ湯張り運転を適用して、追焚運転（Ｓ１９０）による必要加熱量を抑制することで、ふろ湯張り運転の所要時間の増加の抑制効果が高いことが理解される。

尚、本実施の形態に係る給湯装置では、ふろ湯張り運転の終了後、浴槽水２１の温度及び水位を維持する自動モードを設定することが可能である。当該自動モードの選択時には、温度センサ９によって検出された浴槽水温度Ｔｂが、ふろ設定温度Ｔｂｒに対応されて設定された基準温度（例えば、Ｔｂｒよりも２〜３℃低く設定）よりも低下すると追焚運転が起動される。

又、自動モードの選択時に、水位センサ１１によって検出された浴槽水位が、設定水位に対応して設定された基準水位よりも低下すると、浴槽２０へ追加的に注湯する足し湯運転が起動される。或いは、足し湯運転は、ユーザによるリモコン３０，５０への入力に応じて起動されてもよい。

足し湯運転においても、図２及び図４のＳ１００〜Ｓ１７０までの制御処理を適用して、入水温度Ｔｗに応じて、Ｓ１４０（連続燃焼）による注湯運転、Ｓ１５０（間欠燃焼）による注湯運転、及び、Ｓ１６０（燃焼停止）による注湯運転を選択的に実行することができる。

又、本実施の形態では、バーナ２ａ，２ｂの燃料としてガスを例示したが、出力熱量が制御可能であり、かつ、間欠燃焼が可能であれば、任意の燃料をバーナ２ａ，２ｂで燃焼させ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およ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。

１ 筐体、１ａ 排気口、２，２ａ，２ｂ バーナ、３，３ａ，３ｂ ファン、４，４ａ，４ｂ，４ｃ 熱交換器、５ 入水配管、５ａ 入水口、５ｂ 缶体配管、６ 給湯配管、６ａ 出湯口、７ バイパス弁、７ａ バイパス配管、８ 循環路（追焚）、８ａ，１７ａ 戻り配管、８ｂ，１７ｂ 往き配管、８ｃ 接続点、９，１８，１９ 温度センサ、１０ 循環ポンプ、１１ 水位センサ、１２ コントローラ、１３ ふろ注湯弁、１３ａ 注湯配管、１４ 電気配線、１５，１６ 流量センサ、１５ａ 熱媒体入力口、１５ｂ 熱媒体出力口、１７ 暖房循環路、１７ｃ 暖房循環ポンプ、２０ 浴槽、２１ 浴槽水、２５ 循環アダプタ、３０，５０ リモコン、３１，５１ 表示部、３２，５２ 操作部、１００ａ，１００ｂ 給湯装置、２００ 浴室、３００ａ，３００ｂ 給湯システム、Ｑｒｑ 要求号数、Ｑｔ 全体流量、Ｔｂ 浴槽水温度、Ｔｂｒ ふろ設定温度、Ｔｒ 給湯設定温度、Ｔｗ 入水温度。

Claims (4)

1. 出湯口及び浴槽を給湯先に含む給湯装置であって、
   入水口と、
   前記入水口及び前記出湯口との間に接続された給湯用の第１の加熱機構と、
   前記第１の加熱機構の出力側及び前記出湯口の間から分岐して前記浴槽へ至る注湯経路と、
   前記注湯経路に接続されたふろ注湯弁と、
   前記浴槽内の浴槽水を循環加熱する際の熱源となる第２の加熱機構と、
   前記入水口での入水温度を検出する第１の温度検出器と、
   前記浴槽水の温度を検出する第２の温度検出器と、
   前記第１及び第２の加熱機構、並びに、前記ふろ注湯弁を制御する制御器とを備え、
   前記制御器は、ふろ設定温度が予め定められた前記浴槽へのふろ湯張り運転において、前記入水温度を用いた判定により、前記第１の加熱機構での連続的な燃焼を伴って前記浴槽に給湯する第１の注湯運転と、前記第１の加熱機構での間欠的な燃焼を伴って前記浴槽に給湯する第２の注湯運転と、前記第１の加熱機構を停止して前記浴槽に給湯する第３の注湯運転とを選択的に実行し、
   前記浴槽への給湯完了後に、前記浴槽水の温度が前記ふろ設定温度よりも低い場合には、前記第２の加熱機構によって前記浴槽水を循環加熱する追焚運転を実行する、給湯装置。
2. 前記制御器は、前記ふろ湯張り運転において、前記第１の加熱機構へ要求される出力熱量が、前記第１の加熱機構が前記連続的な燃焼により発生可能な最小熱量以上である場合には、前記第１の注湯運転を選択する、請求項１記載の給湯装置。
3. 前記制御器は、前記ふろ湯張り運転において、前記第１の加熱機構へ要求される出力熱量が、前記最小熱量より小さい場合には、当該出力熱量が、前記最小熱量よりも低く予め設定された判定熱量よりも小さいときには、前記第３の注湯運転を選択する一方で、当該出力熱量が、前記最小熱量以上であるときには、前記第２の注湯運転を選択する、請求項２記載の給湯装置。
4. 前記制御器は、前記ふろ湯張り運転において、前記第１の加熱機構へ要求される出力熱量が、前記最小熱量より小さい場合には、前記ふろ設定温度に対する前記入水温度の温度差が、予め定められた判定温度よりも小さいときには、前記第３の注湯運転を選択する一方で、前記温度差が前記判定温度以上であるときには、前記第２の注湯運転を選択する、請求項２記載の給湯装置。

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