JP3144725B2 - 循環保温式給湯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は循環保温式の給湯装置
に係り、特に循環管路内の湯水を循環させる循環ポンプ
の運転・停止を適切に制御することで、循環管路内の湯
水の温度を所定の範囲に保つようにした給湯装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】給湯管路の末端側と熱交換器の入水側と
を戻り管路で接続して循環路を形成し、戻り管路等に介
設した循環ポンプを運転して循環路内の湯水を循環させ
ながら、循環路中の適所に設けた温度センサで循環路内
の湯温を検出し、検出した湯温が設定温度よりも低温で
あれば熱交換器で加熱し、設定温度に達すれば加熱を停
止することで、循環路内の湯水を適温に保ち、給湯管路
に接続された給湯栓から適温の湯水を速やかに出湯でき
るようにした循環保温式の給湯装置は、特公平３−２８
６６４号公報で知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の給湯装置は、循
環保温運転が要求されている場合、給湯栓からの出湯が
なされていない状態では循環ポンプを常時運転し、循環
管路内の湯水を循環させていた。しかし、熱交換器での
加熱を停止した状態で湯水を循環させていると、熱交換
器での放熱によって湯水の温度が低下してしまう。ま
た、循環ポンプ運転の電力が無駄であった。そこで、適
切な条件で循環ポンプの運転・停止を制御することが要
望されていた。

【０００４】一方、循環ポンプの運転によって生ずる循
環流量は毎分数リットル程度の小流量であり、また、循
環管路内の湯水温度が大幅に低下しないよう数度程度の
温度上昇を行なうための保温加熱を行なうのであるか
ら、保温加熱に要する熱量は比較的小さい。そこで、ガ
ス比例弁の開度を最小に絞った状態で、ガス開閉弁を開
閉させる間欠燃焼制御を行なっている。このため、循環
加熱状態では循環管路内の湯水の温度は脈動する。した
がって、循環管路内の湯水の温度を温度センサで検出
し、所定の温度になった時点で加熱を停止させ循環ポン
プの運転を停止させるようにすると、脈動する温度のピ
ーク部分を検出して循環加熱が停止されてしまう。この
ため、循環管路内の湯水の平均的な温度を所定の温度ま
で上昇させることができず、給湯栓からの出湯温度が低
下することがある。

【０００５】また、循環ポンプの運転を停止した状態で
は、循環管路内の湯水の温度低下度合は配管の状況等に
よって異なる。このため、循環管路のどの位置で湯水の
温度を検出し、循環ポンプの運転開始を行なうかが問題
となる。熱交換器の出湯側近くの給湯管路に湯水の温度
を検出する温度センサを設けた場合、この位置の湯水の
温度は熱交換器の余熱等によってそれほど低下していな
いが、例えば戻り管路側の湯水の温度は大幅に低下して
いる場合もある。熱交換器の入水側に温度センサを設け
た場合、この位置の湯水温度は給水管路側の水の影響で
大幅に低下するが、給湯管路、戻り管路内の湯水温度は
それほど低下していないこともある。戻り管路が屋外等
にある場合、冬場等では屋外部分の湯水温度が大幅に低
下することが想定される。しかしながら、循環管路の複
数の箇所に温度センサを設けて、循環管路内の温度分布
を検出し、一部でも低い温度となっている場合は循環ポ
ンプの運転を開始して循環管路内の湯水温度の均一化を
図るとともに、必要に応じて熱交換器で保温加熱する構
成とするのは、不経済である。

【０００６】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、第１の目的は、間欠燃焼によって循環
管路内の湯水温度が脈動しても平均温度が所定の温度以
上に達するまでは循環ポンプの運転を継続させて循環加
熱を確実に行なえるようにした給湯装置を提供すること
にある。第２の目的は、循環管路内の湯水の温度を検出
する温度センサを設ける位置に応じて循環ポンプをの運
転を開始する温度を異ならしめることで、循環管路内の
湯水の温度が大幅に低下するのを防止し、給湯栓からの
出湯開始時に所望の湯温を供給できるようにした給湯装
置を提供することにある。第３の目的は、屋外等に配設
された管路部等で温度センサを設置するのが困難な箇所
でも、湯水の温度を直接検出することなくかつ湯水温度
が大幅に低下しないうちに循環ポンプの運転を開始でき
るように給湯装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るため請求項１に係る循環保温式給湯装置は、給湯管路
の末端部と給水管路を戻り管路で連絡して、給水管路、
熱交換器、給湯管路、戻り管路により環状管路を形成
し、給湯管路に接続された給湯栓が使用されていない非
給湯状態では、戻り管路に介設した循環ポンプを運転し
て循環管路内の湯水を循環させながら熱交換器で加熱す
る循環保温運転を適宜行なうことで、循環管路内の湯温
を所定温度範囲に保つようにした装置において、循環管
路内の任意の位置に設けた温度センサの検出出力に基づ
いて循環ポンプの運転停止を判断する循環停止判断手段
を備えるとともに、この循環停止判断手段は温度センサ
で検出した循環管路内の湯水の温度が温度設定器等で設
定された設定温度を越えた状態が、間欠燃焼による加熱
周期に対して十分長く設定された所定時間継続したとき
に、熱交換器による加熱を停止させるとともに循環ポン
プの運転を停止させるよう構成したことを特徴とする。

【０００８】前記第１の目的を達成するため請求項２に
係る循環保温式給湯装置は、給湯管路の末端部と給水管
路を戻り管路で連絡して、給水管路、熱交換器、給湯管
路、戻り管路により環状管路を形成し、給湯管路に接続
された給湯栓が使用されていない非給湯状態では、戻り
管路に介設した循環ポンプを運転して循環管路内の湯水
を循環させながら熱交換器で加熱する循環保温運転を適
宜行なうことで、循環管路内の湯温を所定温度範囲に保
つようにした装置において、循環管路内の任意の位置に
設けた流量センサと、循環管路内の給水管路に設けられ
た温度センサの各検出出力に基づいて循環ポンプの運転
停止を判断する循環停止判断手段を備えるとともに、こ
の循環停止判断手段は温度センサで検出した熱交換器の
入水側の湯水温度と、温度設定器等で設定された設定温
度との温度差に、流量センサで検出した循環流量を乗じ
て得た保温加熱量が、予め設定した保温加熱停止加熱量
よりも小さい状態が、間欠燃焼による加熱周期に対して
十分長く設定された所定時間継続したときに、熱交換器
による加熱を停止させるとともに循環ポンプの運転を停
止させるよう構成したことを特徴とする。

【０００９】第２の目的を達成するため請求項３に係る
循環保温式給湯装置は、給湯管路の末端部と給水管路を
戻り管路で連絡して、給水管路、熱交換器、給湯管路、
戻り管路により環状管路を形成し、給湯管路に接続され
た給湯栓が使用されていない非給湯状態では、戻り管路
に介設した循環ポンプを運転して循環管路内の湯水を循
環させながら熱交換器で加熱する循環保温運転を適宜行
なうことで、循環管路内の湯温を所定温度範囲に保つよ
うにした装置において、熱交換器の出湯側に近い給湯管
路に設けた温度センサで検出した湯水温度に基づいて循
環ポンプの運転開始を判断する循環開始判断手段を備え
るとともに、この循環開始判断手段は温度センサで検出
した給湯管路内の湯水の温度が、温度設定器等で設定さ
れた設定温度よりも予め設定した第１の温度差以上低く
なったときに、循環ポンプの運転を開始させるよう構成
したことを特徴とする。

【００１０】第２の目的を達成するため請求項４に係る
循環保温式給湯装置は、給湯管路の末端部と給水管路を
戻り管路で連絡して、給水管路、熱交換器、給湯管路、
戻り管路により環状管路を形成し、給湯管路に接続され
た給湯栓が使用されていない非給湯状態では、戻り管路
に介設した循環ポンプを運転して循環管路内の湯水を循
環させながら熱交換器で加熱する循環保温運転を適宜行
なうことで、循環管路内の湯温を所定温度範囲に保つよ
うにした装置において、循環管路内の給水管路に設けら
れた温度センサで検出した熱交換器の入水側の湯水の温
度に基づいて循環ポンプの運転開始を判断する循環開始
判断手段を備えるとともに、この循環開始判断手段は温
度センサで検出した熱交換器の入水側の湯水の温度が、
温度設定器等で設定された設定温度よりも前記第１の温
度差よりも大きな第２の温度差以上低くなったときに、
循環ポンプの運転を開始させるよう構成したことを特徴
とする。

【００１１】前記第３の目的を達成するため請求項５に
係る循環保温式給湯装置は、給湯管路の末端部と給水管
路を戻り管路で連絡して、給水管路、熱交換器、給湯管
路、戻り管路により環状管路を形成し、給湯管路に接続
された給湯栓が使用されていない非給湯状態では、戻り
管路に介設した循環ポンプを運転して循環管路内の湯水
を循環させながら熱交換器で加熱する循環保温運転を適
宜行なうことで、循環管路内の湯温を所定温度範囲に保
つようにした装置において、外気温を検出する温度セン
サを備えるとともに、循環ポンプの運転が停止されてい
る時間を計時し、外気温もしくは外気温と温度設定器等
で設定された設定温度との温度差に対応して、外気温が
低いほどもしくは外気温と温度設定器等で設定された設
定温度との温度差が大きいほど短い時間に設定された循
環停止時間が経過したときに、循環ポンプの運転を開始
させる循環開始判断手段を備えたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１に係る循環保温式給湯装置内の循環停
止判断手段は、温度センサで検出した循環管路内の湯水
の温度が設定温度を越えた状態が、間欠燃焼による加熱
周期よりも十分長い時間継続したときに、循環ポンプの
運転を停止するとともに保温加熱運転を停止させる。よ
って、間欠燃焼に伴う湯水温度のピークを検出して加熱
運転が停止されることはなく、循環管路内の湯水の温度
の平均値が設定温度を若干上回るまで加熱することがで
きる。

【００１３】請求項２に係る循環保温式給湯装置内の循
環停止判断手段は、循環保温加熱に要求される熱量が、
予め設定した保温加熱停止加熱量よりも小さい状態が、
間欠燃焼による加熱周期に対して十分長く設定された所
定時間継続したときに、熱交換器による加熱を停止させ
るとともに循環ポンプの運転を停止させる。よって、間
欠燃焼に伴う湯水温度のピークを検出して加熱運転が停
止されることはなく、循環管路内の湯水の温度の平均値
がほぼ設定温度になるまで加熱することができる。

【００１４】請求項３に係る循環保温式給湯装置内の循
環開始判断手段は、熱交換器の出湯側に近い給湯管路の
湯水温度が、設定温度よりも第１の温度差（例えば５
℃）以上低下したときに、循環ポンプの運転を開始させ
る。熱交換器の出湯側に近い給湯管路の湯水は熱交換器
の余熱等によって冷めにくいので、比較的温度低下が少
ない状態で循環ポンプを運転することで、循環管路内の
他の部分の湯水温度が大幅に低下する前に、熱交換器で
の加熱を行なわせることができる。

【００１５】請求項４に係る循環保温式給湯装置内の循
環開始判断手段は、熱交換器の入水側の湯水温度が、設
定温度に対して第１の温度差（例えば５℃）よりも大き
な第２の温度差（例えば８℃）以上低下したときに、循
環ポンプの運転を開始させる。熱交換器の入水側の湯水
温度は給水管の水に接しているため温度が低下しやす
い。このため、この部分の温度が若干低下した時点で
は、循環管路内の他の箇所の湯水温度はそれほど低下し
ていない場合が多い。したがって、入水側の湯水温度
が、設定温度に対して第１の温度差（例えば５℃）より
も大きな第２の温度差（例えば８℃）以上低下したとき
に、循環ポンプの運転を開始させることで、循環ポンプ
の運転間隔が短くなりすぎるのを防止することができ
る。

【００１６】請求項５に係る循環保温式給湯装置内の循
環開始判断手段は、外気温が低いほど循環運転停止の時
間を短く制限する。したがって、冬場等で例えば屋外に
配設された戻り管路内の湯水の温度がかなり低下して
も、例えば給湯管路側の湯水温度が低下していないため
に循環運転が開始されないという問題を解消することが
できる。また、外気温が低いほど循環ポンプを運転する
時間間隔を短く設定するので、循環ポンプの運転に無駄
がない。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明に係る循環保温式の給湯装
置の全体構成図である。この給湯装置１は、給湯栓２が
開けられた給湯状態では、給水管路３から供給される水
を熱交換器４で加熱し、給湯管路５を介して給湯栓２か
ら湯水を供給するとともに、給湯栓２が閉じられた非給
湯状態では、給湯管路５の末端側と給水管路３とを接続
する戻り管路６に介設した循環ポンプ７を適宜運転する
ことで、熱交換器４、給湯管路５、戻り管路６、給水管
路３と戻り管路６の接続部より下流側の給水管路３ａか
らなる循環管路８内の湯水を循環させながら熱交換器４
で加熱し、循環管路８内の湯水を所定の温度に保つこと
ができるよう構成している。

【００１８】コントローラ９は、給水管路３と戻り管路
６の接続部より下流側の給水管路３ａに介設された入側
温度センサ１０ならびに流量センサ１１で検出した熱交
換器４の入側湯水温ならびに流量と、給湯管路５の熱交
換器４側に設けられた出側温度センサ１２で検出した出
側湯水温と、外気温検出用の温度センサ１３で検出した
外気温と、保温運転スイッチ１４および温度設定器１５
の設定温度を入力とし、ガス配管１６に介設したガス開
閉弁１７とガス比例弁１８、およびバーナ１９へ燃焼用
空気を供給するためのファン２０、ならびに循環ポンプ
７の運転を制御する。外気温センサ１３は、ファン２０
の外気吸入経路（図示しない）等に設けている。

【００１９】コントローラ９はマイクロコンピュータシ
ステムを用いて構成しており、循環開始判断手段３０、
循環停止判断手段４０、ポンプ運転制御手段５０、燃焼
制御手段６０、給湯使用検出手段７０を備える。

【００２０】図２は循環開始判断手段の機能ブロック構
成図である。循環開始判断手段３０は、３系統の開始判
断手段を備える。出側温度監視手段３１は、出側温度セ
ンサ１２で検出した熱交換器４の出湯側に近い給湯管路
５内の湯水温度ＴＨが、温度設定器１４で設定された設
定温度ＴＳに対して、第１の温度差設定手段３２で設定
される第１の温度差ΔＴ１（例えばΔＴ１＝５℃）以上
低下している場合、出側温度に基づく循環開始要求３１
ａを発生する。

【００２１】入側温度監視手段３３は、入側温度センサ
１０で検出した熱交換器４の入水側の湯水温度ＴＣが、
設定温度ＴＳに対して、第２の温度差設定手段３４で設
定される第２の温度差ΔＴ２（例えばΔＴ２＝８℃）以
上低下している場合、入側温度に基づく循環開始要求３
３ａを発生する。なお、第２の温度差ΔＴ２は第１の温
度差ΔＴ１よりも大きな値に設定している。熱交換器４
の入側の湯水は、給水管３の水と接触しているので、温
度低下が早い。そこで、給湯管路５内の湯水温度が低下
しないうちに循環が開始されないようにするためであ
る。

【００２２】循環停止時間計時手段３５は、循環ポンプ
運転状態情報５０ａに基づいて循環ポンプ７の運転を停
止している時間を計時する。循環停止許容時間テーブル
３６には、設定温度ＴＳと外気温ＴＫとの温度差（ＴＳ
−ＴＫ）に対応して予め設定した循環停止許容時間に係
るデータをテーブルとして格納している。なお、設定温
度ＴＳと外気温ＴＫとの温度差（ＴＳ−ＴＫ）が大きい
ほど循環停止許容時間は短くなるよう設定している。こ
のため、より短い時間間隔で循環ポンプの運転を行なう
ことができる。循環停止時間監視手段３７は、設定温度
ＴＳと外気温センサ１３で検出した外気温ＴＫとの温度
差（ＴＳ−ＴＫ）３７ａに基づいて循環停止許容時間テ
ーブル３６を検索して得た循環停止許容時間に係るデー
タ３６ａと、循環停止時間計時手段３５で計時した循環
停止時間に係るデータ３５ａとを比較し、循環停止状態
が循環停止許容時間を越えている場合は時間監視に基づ
く循環開始要求３７ａを発生する。なお、外気温ＴＫに
対応して循環停止許容時間を設定し、外気温ＴＫにのみ
基づいて循環停止時間を制限するようにしてもよい。

【００２３】論理和手段３８は、いずれの循環開始要求
３１ａ，３３ａ，３７ａが発生した場合でも、循環開始
要求３０ａをポンプ運転制御手段５０へ供給する。な
お、循環開始判断手段３０は、保温運転スイッチ１４が
保温運転状態にセットされており、かつ、循環ポンプ運
転状態情報５０ａに基づいて循環ポンプ７が運転を停止
している状態で、各種の監視動作を行なうよう構成して
いる。

【００２４】図３は循環停止判断手段の機能ブロック構
成図である。循環停止判断手段４０は、２系統の停止判
断手段を備える。温度比較手段４１は、入側温度センサ
１０で検出した入側の湯水温度ＴＣが設定温度ＴＳを越
えている場合は、適温出力４１ａを発生する。継続時間
監視手段４２は、適温出力４１ａの継続時間を監視し、
予め設定した時間（例えば３０秒）適温出力４１ａが継
続した場合、循環停止要求４２ａを出力する。

【００２５】熱量演算手段４３は、設定温度ＴＳと入側
温度ＴＣとの温度差（ＴＳ−ＴＣ）に流量センサ１１で
検出した循環流量Ｑを乗じて保温加熱に要求されている
熱量を算出する。熱量比較手段４４は、算出された熱量
４３ａと、保温加熱停止熱量設定手段４５に予め設定さ
れた保温加熱停止熱量４５ａとを比較し、算出された熱
量４３ａが保温加熱停止熱量４５ａ以下の場合は、加熱
不要出力４４ａを発生する。継続時間監視手段４６は、
加熱不要出力４４ａの継続時間を監視し、予め設定した
時間（例えば３０秒）加熱不要出力４４ａが継続した場
合、循環停止要求４６ａを発生する。

【００２６】なお、適温出力４１ａの継続監視時間なら
びに加熱不要出力４４ａの継続監視時間は、バーナ１９
を間欠燃焼する際の間欠燃焼周期に対して、十分に長い
時間に設定している。これにより、間欠燃焼による温度
変化のピークで循環停止となるのを防止している。な
お、継続監視時間を固定値としないで、現在の間欠燃焼
周期に応じて継続監視時間を設定する構成としてもよ
い。

【００２７】論理和手段４７は、いずれの循環停止要求
４２ａ，４６ａが発生した場合でも、循環停止要求４０
ａをポンプ運転制御手段５０へ供給する。なお、循環停
止判断手段４０は、循環ポンプ運転状態情報５０ａに基
づいて循環ポンプ７が運転状態にあるときに、判断動作
を行なうよう構成している。

【００２８】図４はポンプ運転制御ならびに燃焼制御に
係る機能ブロック構成図である。ポンプ運転制御手段５
０は、循環開始判断手段３０から循環開始要求３０ａが
出力されると循環ポンプ運転指令５０ｂを出力して、循
環ポンプ７の運転を開始させ、循環停止判断手段４０か
ら循環停止要求４０ａが出力されると循環ポンプ運転指
令５０ｂの出力を停止して、循環ポンプ７の運転を停止
させる。そして、ポンプ運転制御手段５０は、循環ポン
プ７が運転状態にあるか停止状態にあるかを示す循環ポ
ンプ運転状態情報５０ａを出力する。また、ポンプ運転
制御手段５０は、後述する給湯加熱要求７０ａが供給さ
れた場合は、循環ポンプ運転指令５０ｂの出力を停止
し、給湯加熱要求７０ａが解除された以降に新たな循環
開始要求３０ａが入力されると循環ポンプ運転指令５０
ｂを出力する。

【００２９】燃焼制御手段６０は、循環ポンプ７が運転
されている状態ならびに給湯加熱要求７０ａが与えられ
ている場合に、設定温度ＴＳと湯水温度ＴＣとの温度差
に、流量センサ１１で検出した流量Ｑを乗じて循環保温
時の必要熱量を算出し、算出した熱量に基づいて、燃焼
の開始・停止を制御する。算出した熱量が所定量よりも
小さい場合、燃焼制御手段６０は間欠燃焼モードを選択
し、予め登録したテーブル等を参照して間欠燃焼のオン
時間ならびにオフ時間を決定し、ファン２０の運転なら
びにガス比例弁１８を例えば最小開度に保持させた状態
でガス開閉弁１７の開閉を制御してバーナ１９を間欠燃
焼させる。算出した熱量が所定量を越えている場合、燃
焼制御手段６０は比例燃焼モードを選択し、ファン２０
を運転させ、ガス開閉弁１７を開駆動するともに、必要
な熱量が供給されるようガス比例弁１８の開度を調節す
る。

【００３０】給湯使用検出手段７０は、給湯栓２からの
出湯を検出し、給湯加熱要求７０ａを出力するもので、
給湯使用判断手段７１と、ポンプ停止時の給湯判断流量
記憶手段７２と、ポンプ運転時の給湯判断流量記憶手段
７３とからなる。

【００３１】給湯使用検出手段７０は、循環ポンプ７が
運転されていない状態では、ポンプ停止時の給湯判断流
量記憶手段７２から供給されるポンプ停止時の給湯使用
判断流量ＱＰｏｆｆ（例えば毎分１〜１．５リットル）
と流量センサ１１で検出した流量Ｑとを比較し、検出流
量Ｑが給湯使用判断流量ＱＰｏｆｆを越えているとき
は、給湯栓２からの出湯がなされている給湯使用状態と
判断し、給湯加熱要求７０ａを出力する。また、循環ポ
ンプ７が運転されている状態では、ポンプ運転時の給湯
判断流量記憶手段７３から供給されるポンプ運転時の給
湯使用判断流量ＱＰｏｎと流量センサ１１で検出した流
量Ｑとを比較し、検出流量Ｑが給湯使用判断流量ＱＰｏ
ｎを越えているときは、給湯栓２からの出湯がなされて
いる給湯使用状態と判断し、給湯加熱要求７０ａを出力
する。ポンプ運転時の給湯使用判断流量ＱＰｏｎは、循
環ポンプ運転時の循環流量（例えば毎分２リットル）よ
りも所定量大きな流量（例えば毎分３〜３．５リット
ル）に設定している。

【００３２】以上の構成における循環ポンプの運転・停
止動作を図５に示すフローチャートを参照に説明する。
保温運転スイッチ１４が保温運転要求状態にセットされ
ると、循環開始判断手段３０は、給湯管路５側の湯水温
度ＴＨが設定温度ＴＳよりも第１の値（例えば５℃）以
上低下しているか否かを判断し（Ｓ１）、低下している
場合は循環開始要求３０ａを発生して循環ポンプ７の運
転を開始させる（Ｓ４）。また、循環開始判断手段３０
は、熱交換器４の入側の湯水温度ＴＣが設定温度ＴＳよ
りも第２の値（例えば８℃）以上低下しているか否かを
判断し（Ｓ２）、低下している場合は循環ポンプ７の運
転を開始させる（Ｓ４）。さらに、循環開始判断手段３
０は、循環ポンプの運転を停止している時間が、外気温
ＴＫに基づいて予め設定される停止許容時間を越えてい
ないかチェックし（Ｓ３）、越えている場合は循環ポン
プ７の運転を開始させる（Ｓ４）。

【００３３】循環ポンプ７の運転によって環状管路内の
湯水が循環されると、燃焼制御手段６０は循環流量Ｑ、
入側の湯水温度ＴＣ、設定温度ＴＳとに基づいて要求さ
れている保温加熱量を算出し、バーナ１９を間欠燃焼さ
せ熱交換器４を介して循環管路内の湯水を加熱する（Ｓ
５）。

【００３４】循環停止条件判断手段４０は、入側の湯水
温度ＴＣが設定温度ＴＳを越えた状態が所定時間（例え
ば３０秒）継続すると（Ｓ６）、循環停止指令４０ａを
発生して循環ポンプ７の運転を停止させる（Ｓ８）。ま
た、循環流量Ｑ、入側の湯水温度ＴＣの湯水を設定温度
ＴＳに加熱するための必要熱量が、予め設定した加熱停
止量以下の状態が所定時間継続した場合も（Ｓ７）、循
環ポンプ７の運転を停止させる（Ｓ８）。

【００３５】循環開始判断手段３０は、熱交換器４の入
側および出側の湯水の温度が、設定温度ＴＳに対して各
温度検出箇所に応じて設定されて温度差以上低下する
と、循環ポンプ７を運転させる。そして、燃焼制御手段
６０は要求加熱量を算出して保温加熱を行なうので、循
環管路８内の湯水の温度が大幅に低下することはない。
また、入側および出側の湯水の温度がそれほど低下して
いない場合でも、外気温ＴＫが低下している場合は、外
気温ＴＫに応じた時間間隔で循環ポンプ７を運転させ
る。よって、屋外等に配管された給湯管路６部分の湯水
の温度が低下している場合は、これを検出して保温加熱
させることができる。さらに、外気温ＴＫが低いほど循
環ポンプ７の運転間隔を短く設定しているので、循環ポ
ンプ７の運転に無駄がない。

【００３６】循環停止判断手段４０は、間欠燃焼での保
温加熱によって生ずる湯温の脈動の影響をを所定の時間
継続的に監視することで除去して、循環加熱の停止条件
を判断するので、循環管路８内の湯水の温度を設定温度
ＴＳを越えるまで確実に加熱させることができる。

【００３７】

【発明の効果】請求項１に係る循環保温式給湯装置内の
循環停止判断手段は、温度センサで検出した循環管路内
の湯水の温度が設定温度を越えた状態が、間欠燃焼によ
る加熱周期よりも十分長い時間継続したときに、循環ポ
ンプの運転を停止するとともに保温加熱運転を停止させ
る構成としたので、間欠燃焼に伴う湯水温度のピークを
検出して加熱運転が停止されることはなく、循環管路内
の湯水の温度の平均値が設定温度を若干上回るまで加熱
することができる。

【００３８】請求項２に係る循環保温式給湯装置内の循
環停止判断手段は、循環保温加熱に要求される熱量が、
予め設定した保温加熱停止加熱量よりも小さい状態が、
間欠燃焼による加熱周期に対して十分長く設定された所
定時間継続したときに、熱交換器による加熱を停止させ
るとともに循環ポンプの運転を停止させる構成としたの
で、間欠燃焼に伴う湯水温度のピークを検出して加熱運
転が停止されることはなく、循環管路内の湯水の温度の
平均値がほぼ設定温度になるまで加熱することができ
る。

【００３９】請求項３に係る循環保温式給湯装置内の循
環開始判断手段は、熱交換器の出湯側に近い給湯管路の
湯水温度が、設定温度よりも第１の温度差（例えば５
℃）以上低下したときに、循環ポンプの運転を開始させ
る構成としたので、循環管路内の他の部分の湯水温度が
大幅に低下する前に、熱交換器での加熱を行なわせるこ
とができる。

【００４０】請求項４に係る循環保温式給湯装置内の循
環開始判断手段は、熱交換器の入水側の湯水温度が、設
定温度に対して第１の温度差（例えば５℃）よりも大き
な第２の温度差（例えば８℃）以上低下したときに、循
環ポンプの運転を開始させる構成にしたので、循環ポン
プの運転間隔が短くなりすぎるのを防止することができ
る。

【００４１】請求項５に係る循環保温式給湯装置内の循
環開始判断手段は、外気温に応じて循環運転停止の時間
を制限する構成としたので、冬場等で例えば屋外に配設
された給湯管路内の湯水の温度がかなり低下しても、熱
交換器の出側または入側の湯水温度が低下していないた
めに循環運転が開始されないという問題を解消すること
ができる。また、外気温が低いほど循環ポンプを運転す
る時間間隔を短く設定するので、循環ポンプの運転に無
駄がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る循環式給湯装置の全体構成図

【図２】循環開始判断手段の機能ブロック構成図

【図３】循環停止判断手段の機能ブロック構成図

【図４】循環ポンプの運転制御ならびに燃焼制御に係る
機能ブロック構成図

【図５】循環ポンプの運転・停止動作を示すフローチャ
ート

【符号の説明】

１ 給湯装置 ２ 給湯栓 ３ 給水管路 ４ 熱交換器 ５ 給湯管路 ６ 戻り管路 ７ 循環ポンプ ８ 循環管路 ９ コントローラ １０ 入側温度センサ １１ 流量センサ １２ 出側流量センサ １３ 外気温センサ １４ 保温運転スイッチ １５ 温度設定器 ３０ 循環開始判断手段 ４０ 循環停止判断手段 ５０ ポンプ運転制御手段 ６０ 燃焼制御手段 ７０ 給湯使用検出手段

フロントページの続き (72)発明者 中野 清隆 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番１号 日本ユプロ株式会社内 (72)発明者 三浦 信二 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番１号 日本ユプロ株式会社内 (72)発明者 高田 哲朗 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番１号 日本ユプロ株式会社内 (72)発明者 平郡 光 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番１号 日本ユプロ株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−213645（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−110838（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24H 1/10 302

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給湯管路の末端部と給水管路を戻り管路
   で連絡して、給水管路、熱交換器、給湯管路、戻り管路
   により環状管路を形成し、給湯管路に接続された給湯栓
   が使用されていない非給湯状態では、戻り管路に介設し
   た循環ポンプを運転して循環管路内の湯水を循環させな
   がら熱交換器で加熱する循環保温運転を適宜行なうこと
   で、循環管路内の湯温を所定温度範囲に保つようにした
   循環保温式給湯装置において、 循環管路内の任意の位置に設けた温度センサの検出出力
   に基づいて循環ポンプの運転停止を判断する循環停止判
   断手段を備えるとともに、この循環停止判断手段は温度
   センサで検出した循環管路内の湯水の温度が温度設定器
   等で設定された設定温度を越えた状態が、間欠燃焼によ
   る加熱周期に対して十分長く設定された所定時間継続し
   たときに、熱交換器による加熱を停止させるとともに循
   環ポンプの運転を停止させるよう構成したことを特徴と
   する循環保温式給湯装置。
2. 【請求項２】 給湯管路の末端部と給水管路を戻り管路
   で連絡して、給水管路、熱交換器、給湯管路、戻り管路
   により環状管路を形成し、給湯管路に接続された給湯栓
   が使用されていない非給湯状態では、戻り管路に介設し
   た循環ポンプを運転して循環管路内の湯水を循環させな
   がら熱交換器で加熱する循環保温運転を適宜行なうこと
   で、循環管路内の湯温を所定温度範囲に保つようにした
   循環保温式給湯装置において、 循環管路内の任意の位置に設けた流量センサと、循環管
   路内の給水管路に設けられた温度センサの各検出出力に
   基づいて循環ポンプの運転停止を判断する循環停止判断
   手段を備えるとともに、この循環停止判断手段は温度セ
   ンサで検出した熱交換器の入水側の湯水温度と、温度設
   定器等で設定された設定温度との温度差に、流量センサ
   で検出した循環流量を乗じて得た保温加熱量が、予め設
   定した保温加熱停止加熱量よりも小さい状態が、間欠燃
   焼による加熱周期に対して十分長く設定された所定時間
   継続したときに、熱交換器による加熱を停止させるとと
   もに循環ポンプの運転を停止させるよう構成したことを
   特徴とする循環保温式給湯装置。
3. 【請求項３】 給湯管路の末端部と給水管路を戻り管路
   で連絡して、給水管路、熱交換器、給湯管路、戻り管路
   により環状管路を形成し、給湯管路に接続された給湯栓
   が使用されていない非給湯状態では、戻り管路に介設し
   た循環ポンプを運転して循環管路内の湯水を循環させな
   がら熱交換器で加熱する循環保温運転を適宜行なうこと
   で、循環管路内の湯温を所定温度範囲に保つようにした
   循環保温式給湯装置において、 熱交換器の出湯側に近い給湯管路に設けた温度センサで
   検出した湯水温度に基づいて循環ポンプの運転開始を判
   断する循環開始判断手段を備えるとともに、この循環開
   始判断手段は温度センサで検出した給湯管路内の湯水の
   温度が、温度設定器等で設定された設定温度よりも予め
   設定した第１の温度差以上低くなったときに、循環ポン
   プの運転を開始させるよう構成したことを特徴とする循
   環保温式給湯装置。
4. 【請求項４】 給湯管路の末端部と給水管路を戻り管路
   で連絡して、給水管路、熱交換器、給湯管路、戻り管路
   により環状管路を形成し、給湯管路に接続された給湯栓
   が使用されていない非給湯状態では、戻り管路に介設し
   た循環ポンプを運転して循環管路内の湯水を循環させな
   がら熱交換器で加熱する循環保温運転を適宜行なうこと
   で、循環管路内の湯温を所定温度範囲に保つようにした
   循環保温式給湯装置において、 循環管路内の給水管路に設けられた温度センサで検出し
   た熱交換器の入水側の湯水の温度に基づいて循環ポンプ
   の運転開始を判断する循環開始判断手段を備えるととも
   に、この循環開始判断手段は温度センサで検出した熱交
   換器の入水側の湯水の温度が、温度設定器等で設定され
   た設定温度よりも前記第１の温度差よりも大きな第２の
   温度差以上低くなったときに、循環ポンプの運転を開始
   させるよう構成したことを特徴とする循環保温式給湯装
   置。
5. 【請求項５】 給湯管路の末端部と給水管路を戻り管路
   で連絡して、給水管路、熱交換器、給湯管路、戻り管路
   により環状管路を形成し、給湯管路に接続された給湯栓
   が使用されていない非給湯状態では、戻り管路に介設し
   た循環ポンプを運転して循環管路内の湯水を循環させな
   がら熱交換器で加熱する循環保温運転を適宜行なうこと
   で、循環管路内の湯温を所定温度範囲に保つようにした
   循環保温式装置において、 外気温を検出する温度センサを備えるとともに、循環ポ
   ンプの運転が停止されている時間を計時し、外気温もし
   くは外気温と温度設定器等で設定された設定温度との温
   度差に対応して、外気温が低いほどもしくは外気温と温
   度設定器等で設定された設定温度との温度差が大きいほ
   ど短い時間に設定された循環停止時間が経過したとき
   に、循環ポンプの運転を開始させる循環開始判断手段を
   備えたことを特徴とする循環保温式給湯装置。