JP2004293807A - 給湯システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】給湯運転が可能な複数の第1ないし第3の給湯装置1〜3を有し、かつ給湯運転における出湯必要量に基づいて、給湯運転を行う給湯装置の台数を設定するシステムコントローラ5を備えた給湯システムであって、システムコントローラ5は、設定された給湯運転を行う給湯装置とは異なる他の給湯装置の電源の供給を遮断する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本願発明は、複数の給湯装置を備えた給湯システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、給湯装置が複数連結された給湯システムが提案されている(たとえば、特許文献1参照。)。この給湯システムでは、複数の給湯装置のうちいずれかの給湯装置がメイン給湯装置となって給湯を行い、メイン給湯装置の出湯必要量が不足した場合に、他の給湯装置によってその給湯を補完するように動作される。すなわち、給湯装置の台数が増やされ、これにより、給湯装置が1台のみ備えられた給湯システムに比べ、大能力の給湯を実現することができる。
【0003】
【特許文献1】
特公平7−60018号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記給湯システムにおいては、各給湯装置に対して電源がそれぞれ供給されている。そのため、たとえば給湯装置が1台のみしか運転していない場合でも、他の給湯装置には電源供給による電力が多少なりとも消費されていることになり、無駄な電力を消費しているといった問題点があった。
【0005】
【発明の開示】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、複数の給湯装置が連結されて構成された給湯システムにおいて、給湯運転がされていない給湯装置の消費電力を抑制することのできる給湯システムを提供することを、その課題とする。
【0006】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【0007】
本願発明によって提供される給湯システムは、給湯運転が可能な複数の給湯装置を有し、かつ給湯運転における出湯必要量に基づいて、給湯運転を行う給湯装置の台数を設定する台数設定手段を備えた給湯システムであって、前記台数設定手段によって設定された給湯運転を行う給湯装置とは異なる他の給湯装置の電源供給を遮断する電源遮断制御手段を備えたことを特徴としている。
【0008】
本願発明によれば、複数の給湯装置のうち台数設定手段によって設定された給湯運転を行う給湯装置とは異なる他の給湯装置の電源の供給を遮断するので、給湯運転が行われていない他の給湯装置の消費電力の発生を抑制することができる。そのため、無駄な電力消費の発生を防止することができる。なお、上記の「給湯運転を行う給湯装置」は、実際に給湯運転が行われておらず単に通電状態とされる給湯装置を含むものとしてもよい。
【0009】
好ましい実施の形態によれば、前記台数設定手段を有するコントローラを備え、前記電源遮断制御手段は、前記コントローラに備えられていてもよい。また、前記給湯装置は2台構成とされ、一方の給湯装置に、前記台数設定手段および電源遮断制御手段が備えられていてもよい。
【0010】
他の好ましい実施の形態によれば、給湯運転における出湯必要量に基づいて台数増数の要否を判別する判別手段と、前記判別手段によって給湯運転において台数増数が必要であると判別したとき、前記電源遮断制御手段によって電源の供給が遮断されていた他の給湯装置の電源の供給を予め許可する電源供給許可手段と、を備える。
【0011】
この発明によれば、給湯運転における出湯必要量が不足しそうであると判別したとき、電源遮断制御手段によって電源の供給が遮断されていた他の給湯装置の電源の供給を予め許可するので、たとえば給湯運転を行う給湯装置の台数を増やす前に、電源の供給が遮断されていた給湯装置に電源が供給され、電源が供給されてから給湯動作を行うまでに必要とされる所要時間を吸収することができ、良好な給湯運転をスムーズに継続させることができる。
【0012】
他の好ましい実施の形態によれば、前記複数の給湯装置のうちいずれかの給湯装置の異常を検出するための異常検出手段と、前記異常検出手段によって異常が検出されたとき、当該異常が検出された給湯装置の電源の供給を遮断するとともに、前記電源遮断制御手段によって電源の供給が遮断されている給湯装置に電源を供給して当該給湯装置を給湯運転させるように制御する運転制御手段と、を備える。
【0013】
この発明によれば、異常検出手段によって異常が検出されたとき、当該異常が検出された給湯装置の電源を遮断するとともに、電源遮断制御手段によって電源の供給が遮断されている給湯装置に電源を供給して当該給湯装置を給湯運転させるように制御するので、給湯運転が途切れることなく継続的に行われる。
【0014】
他の好ましい実施の形態によれば、前記異常検出手段によって検出された異常が予め定める特定異常のとき、前記運転制御手段によって給湯運転させる給湯装置に対する電源の供給を禁止する禁止手段を備える。
【0015】
この発明によれば、異常検出手段によって検出された異常が予め定める特定異常のとき、運転制御手段によって給湯運転させる給湯装置に対する電源の供給を禁止する。たとえば上記特定異常が地震などによって給湯運転を安全動作モードに移行させなければならないような重大な異常であるとき、全ての給湯装置に対する電源の供給を禁止するので、たとえば上記地震などによって配管などが損傷しているにもかかわらず給湯運転が行われるといったことを防止することができる。
【0016】
他の好ましい実施の形態によれば、前記給湯装置の凍結を予防するための凍結予防運転を行う凍結予防運転実行手段と、装置の周囲温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段によって検出された周囲温度に基づいて、前記電源遮断制御手段によって電源の供給が遮断されている給湯装置に対して電源の供給を許可するとともに、前記凍結予防運転実行手段による凍結予防運転を実行するよう制御する凍結予防運転制御手段と、を備える。
【0017】
この発明によれば、温度検出手段によって検出された周囲温度に基づいて、電源遮断制御手段によって電源の供給が遮断されている給湯装置に対して電源の供給を許可するとともに、凍結予防運転実行手段による凍結予防運転を実行するよう制御するので、たとえば凍結予防運転が必要な周囲温度になっても電源の供給が遮断されている給湯装置では凍結予防運転がなされず、当該給湯装置の配管内の水が凍結してしまうといったことを防止することができる。
【0018】
他の好ましい実施の形態によれば、ユーザによる操作入力が可能な操作入力手段と、前記操作入力手段によって操作入力されたことに基づいて、前記電源遮断制御手段によって電源の供給が遮断されている給湯装置に対して電源の供給を許可する電源供給制御手段と、を備える。
【0019】
この発明によれば、操作入力手段によって操作入力されたことに基づいて、電源遮断制御手段によって電源供給が遮断されている給湯装置に対して電源の供給を許可するので、たとえばシステムの設置時や修理後の復旧時に、給湯運転される給湯装置が1台のみであって他の給湯装置の電源の供給が遮断されているときであっても、上記操作入力により電源の供給が遮断されている他の給湯装置に対して電源を供給することができる。そのため、システムの設置時や修理後の復旧時における給湯装置の初期設定や試運転をスムーズにかつ確実に行うことができる。
【0020】
他の好ましい実施の形態によれば、ユーザによる操作入力が可能な操作入力手段と、前記電源遮断制御手段によって電源の供給が遮断されているとき、前記操作入力手段によって操作入力されたことに基づいて自己に対する電源の供給を強制的に実行する実行手段と、を有する給湯装置が備えられている。
【0021】
この発明によれば、給湯装置は、電源遮断制御手段によって電源の供給が遮断されているとき、操作入力手段によって操作入力されたことに基づいて電源の供給を強制的に実行するので、たとえばシステムの設置時や修理後の復旧時における給湯装置の初期設定をスムーズにかつ確実に行うことができる。
【0022】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。
【0024】
<第1実施形態>
図1は、本願発明の第1実施形態にかかる給湯システムを示す概略構成図である。この給湯システムは、比較的大きな出湯量が必要な施設(たとえば大浴場を備えるホテル若しくは健康ランド、温水プールを備えるフィットネスクラブ)などに適用されるものであり、複数の給湯装置が備えられている。なお、本実施形態では、一例として3台の給湯装置を備える場合について説明するが、給湯装置の台数については、これに限るものではない。
【0025】
この給湯システムは、給湯運転を行うための第1ないし第3の給湯装置1〜3と、これら各給湯装置1〜3を遠隔操作するためのリモコン装置4と、各給湯装置1〜3の給湯運転を制御するためのシステムコントローラ5とを備えている。
【0026】
システムコントローラ5は、第1ないし第3の給湯装置1〜3に対していわゆる台数制御を行う機能を有する。ここで、台数制御とは、給湯運転における出湯必要量に応じて、給湯運転を行う給湯装置の台数を増減させる制御をいう。たとえば給湯運転開始当初は、1台の給湯装置を給湯運転させ、その給湯装置における給湯能力が不足した場合には、2台目の給湯装置を給湯運転させ、さらにこれらの給湯装置における給湯能力が不足した場合には、3台目の給湯装置を給湯運転させる。
【0027】
システムコントローラ5は、各給湯装置1〜3における給湯運転動作の制御中枢となるCPU51と、各給湯装置1〜3およびリモコン装置4との通信を行うための通信部52とを備えている。システムコントローラ5と各給湯装置1〜3との間、並びにシステムコントローラ5とリモコン装置4との間は、たとえば電源供給を行うための2芯線6によってそれぞれ接続されており、システムコントローラ5および各給湯装置1〜3との間で通信されるデータ信号は、この2芯線6を通じて伝送される。また、システムコントローラ5およびリモコン装置4との間で通信されるデータ信号は、この2芯線6を通じて伝送される。
【0028】
なお、上記2芯線6に代えて、他の電源線によって電源供給がされてもよい。また、システムコントローラ5は、たとえば第1の給湯装置1の筐体内部に収納される場合があるが、この場合には、第1の給湯装置1の筐体内部においてシステムコントローラ5と第1の給湯装置1との間は2芯線6で接続される。
【0029】
また、システムコントローラ5と各給湯装置1〜3との間は、制御線7が接続されている。この制御線7は、システムコントローラ5から送出され、電源供給されていない給湯装置の電源供給を許可するための許可信号を伝送するために設けられたものである。なお、システムコントローラ5が第1の給湯装置1の筐体内部に収納される場合には、第1の給湯装置1の筐体内部においてシステムコントローラ5と第1の給湯装置1との間は制御線7で接続される。
【0030】
なお、システムコントローラ5は、第1の給湯装置1の後述するレギュレータ部14から電源が供給される。この場合、システムコントローラ5は台数制御を行うので常時電源が供給される必要がある。そのため、第1の給湯装置1においては電源遮断制御が行われず、常時商用電源PW(後述)によって通電状態とされている(ここで、「通電状態」とは、商用電源PWが供給され、スイッチ部13(後述)がオンしている状態をいう。)。この場合、第1の給湯装置1は、メイン給湯装置(最初に給湯運転を開始する給湯装置のこと。システムコントローラ5によって必要に応じて各給湯装置に対して設定される。)に該当しないときであっても、商用電源PW(後述)によって通電状態とされている。また、図1に示す構成においては、第2の給湯装置2および第3の給湯装置3には、第1の給湯装置1とは独立して商用電源PW(後述)が供給されているので、第1の給湯装置1から第2および第3の給湯装置2,3に対して電源は供給されていない。
【0031】
また、この構成に代えて、システムコントローラ5には、独自に電源装置(図示略)が備えられていてもよい。この場合、システムコントローラ5と各給湯装置1〜3とは電気的に絶縁され通信のみを行う構成とされる。この構成によれば、全ての給湯装置の電源を遮断することができるので、より省電力化を図ることができるといった利点がある。また、リモコン装置4には、第1の給湯装置1のレギュレータ部14(後述)から電源が供給される。
【0032】
リモコン装置4は、たとえば台所や浴室などの屋内に設置され、システムコントローラ5に直接的に接続されている。リモコン装置4は、図2に示すように、本体ケース4Aの表面に、運転スイッチ41aを含む各種の操作スイッチ41、給湯運転の状態を示す表示部42およびスピーカ43などが設けられている。
【0033】
図1に戻り、第1ないし第3の給湯装置1〜3は、たとえば屋外に設置され、給湯用の熱交換器、各種燃焼器、および各種燃料弁や給湯流量調整弁などを含む給湯ユニット10と、マイコン部11と、通信部12と、スイッチ部13と、レギュレータ部14と、スイッチ切換制御部15と、省電力モード制御部16とを主要部としてそれぞれ備えている。なお、図示していないが、第2および第3の給湯装置2,3は、第1の給湯装置1と略同様の内部構成とされている。
【0034】
第1ないし第3の給湯装置1〜3は、管端が市水などに接続された入水管8によって連結されているとともに、管端がカランWなどに接続された出湯管9によって連結されている。すなわち、入水管8は、その途中から各給湯装置1〜3に向けて分岐しており、各給湯装置1〜3において給湯ユニット10を構成する熱交換器10aや流路調整弁10bなどを経由して出湯管9に接続されている。入水管8に流入した水は、必要に応じて各給湯装置1〜3の熱交換器10などにおいて燃焼され、湯水となって出湯管8に通水され、カランWに供給される。
【0035】
なお、各給湯装置1〜3には、熱交換器10aをバイパスする図示しないバイパス通水路が設けられている。また、システムコントローラ5から給湯指示を受けていない給湯装置は、入水管8による給湯流路を閉止するようになっている。この場合、たとえば全閉動作可能である上記流路調整弁10bを備えた給湯装置では、この流路調整弁10bを用いて閉止する。一方、たとえば全閉動作できない流路調整弁10bを備えた給湯装置では、流路調整弁10bの下流側(各給湯装置の出口付近)に、給湯電磁弁(図示せず)を備え、これを用いて閉止する。
【0036】
マイコン部11は、第1の給湯装置1の制御中枢となるマイクロコンピュータによって構成されており、図示しないROMに記憶されている運転実行プログラム、あるいはシステムコントローラ5からの制御信号、リモコン装置4からの操作信号、および各種センサ(図示略)からの検出信号などに基づいて、給湯ユニット10に含まれる、燃料調整弁(比例弁)、流量調整弁10bなどの開閉制御を行い、燃焼や給湯を行う。
【0037】
また、マイコン部11は、システムコントローラ5からの制御信号に基づいて、あるいはたとえば給湯動作もリモコン装置4からの操作情報も入力されない状態が所定時間以上継続することに基づいて、通電状態から消費電力抑制モードに自動的に切り換えるモード切換制御を行う。消費電力抑制モードとは、後述するように商用電源PWを遮断して電力消費を抑制するモードであり、スイッチ部13がオフしている状態をいう。
【0038】
通信部12は、システムコントローラ5との通信を行うためのものであり、所定の変復調方式に基づいた変復調回路によって構成されている。
【0039】
スイッチ部13は、第1の給湯装置1に電源ケーブルCを介してコンセント(図示略)などから供給される商用電源PW(たとえばAC100V)を遮断または許可するためのものである。スイッチ部13は、リレー接点(後述)を含み、このリレー接点がスイッチ切換制御部15からの切換信号によってオン、オフ動作されることにより、商用電源PWの供給を遮断または許可する。これによって、消費電力抑制モードにおいては、商用電源PWをオフにして電力消費を抑制する機能を果たす。なお、商用電源PWに代えて、自家発電による電源が採用されてもよい。
【0040】
レギュレータ部14は、図示しないが、たとえば内部にトランス回路や平滑回路などを備えたスイッチング電源やシリーズレギュレータなどによって構成されており、スイッチ部13を介して供給される交流電圧を所定の直流電圧に変換して、マイコン部11、スイッチ切換制御部15、および省電力モード制御部16などに対して供給するものである。
【0041】
スイッチ切換制御部15は、スイッチ部13のリレー接点をオン、オフするためのものであり、後述するように、スイッチ部13のリレー接点を駆動させるリレーと、そのリレー(図示略)を動作させるための制御回路とによって構成されている。スイッチ切換制御部15は、マイコン部11からの遮断指令信号および省電力モード制御部16からの制御信号に基づいて、スイッチ部13をオン、オフ制御する。
【0042】
省電力モード制御部16は、システムコントローラ5からの許可信号に基づいてスイッチ切換制御部15に対してスイッチ部13をオンさせるための制御信号を出力する回路である。
【0043】
図3は、給湯装置の電源系統に関する回路図であり、同図では、給湯ユニット10や通信部12などは省略されている。
【0044】
同図によると、スイッチ部13では、端子a1,a2が電源ケーブルCを介してコンセントなどに接続されており、これにより、第1の給湯装置1に商用電源PWが供給される。スイッチ部13内において、端子a1,a2は、電源線CCに接続され、電源線CCは、リレー接点SWを介してレギュレータ部14に接続されている。電源線CCの一方の線には、リレー接点SWの上流側においてヒューズFUが介装されている。ヒューズFUの下流側は、一次側グランドに接地されている。リレー接点SWは、商用電源PWを入り切りするためのスイッチであり、リレー接点SWは、スイッチ切換制御部15の後述するリレーコイルRYへの通電状態によってオン、オフ動作される。
【0045】
スイッチ切換制御部15では、電源線CCの他方の線に、抵抗R1を介して整流用ダイオードD1が接続され、さらにこの整流用ダイオードD1には、平滑用コンデンサC1が接続されている。整流用ダイオードD1および平滑用コンデンサC1は、後述するリレーコイルRY、トランジスタQ1などの能動素子のための駆動電源(直流電源)を生成する回路である。
【0046】
整流用ダイオードD1のカソード端子には、スイッチ部13のリレー接点SWをオン、オフ動作させるためのリレーコイルRYの正極側が接続されている。また、リレーコイルRYの負極側は、抵抗R2を介してサイリスタSのアノード側に接続されている。サイリスタSは、リレーコイルRYへの通電を制御するスイッチ素子であり、抵抗R2は、サイリスタSに流れる電流を制限する抵抗である。
【0047】
また、リレーコイルRYの正極側には、抵抗R3を介してPNP型のスイッチングトランジスタQ1のエミッタ端子が接続されており、このスイッチングトランジスタQ1のコレクタ端子には、サイリスタSのゲート端子が接続されている。スイッチングトランジスタQ1のコレクタ端子およびサイリスタSのカソード端子間には、抵抗R4と、コンデンサC2とが並列に接続されている。また、サイリスタSのカソード端子は、一次側グランドに接地されている。
【0048】
スイッチングトランジスタQ1はサイリスタSのオン動作を制御するものであり、スイッチングトランジスタQ1がオンになると、サイリスタSのゲート端子に駆動電圧が印加され、サイリスタSはオンになる。すなわち、リレーコイルRYに通電され、リレー接点SWがオン(商用電源PWの供給状態)になる。
【0049】
スイッチングトランジスタQ1のエミッタ端子、ベース端子間には、抵抗R5が並列に接続され、そのベース端子にはダイオードD2のアノード端子が接続され、そのカソード端子が抵抗R6の一端に接続されている。抵抗R6の他端には、電解コンデンサC3の正極側が接続され、電解コンデンサC3の負極側は、一次側グランドに接地されている。
【0050】
電解コンデンサC3の正極側には、抵抗R7の一端が接続され、抵抗R7の一端には、電界効果トランジスタFET1のドレイン端子が接続されている。電界効果トランジスタFET1のソース端子は、一次側グランドに接地されている。電界効果トランジスタFET1のゲート端子は、電解コンデンサC3に対して並列に接続された抵抗R8,R9の中点に接続されているとともに、電界効果トランジスタFET2のドレイン端子に接続されている。電界効果トランジスタFET1のゲート端子と一次側グランドとの間には、コンデンサC4が介在されている。電界効果トランジスタFET2のソース端子は、一次側グランドに接地され、そのゲート端子は、抵抗R10の一端に接続され、抵抗R10の他端は、一次側グランドに接地されている。また、電界効果トランジスタFET2のゲート端子は、抵抗R11を介してスイッチングトランジスタQ1のベース端子に接続されている。
【0051】
この回路によると、電源ケーブルCがコンセントなどに接続されているときは、電界効果トランジスタFET2はオン状態となる一方、電界効果トランジスタFET1はオフ状態となる。逆に、電源ケーブルCがコンセントなどから抜かれているときは、電界効果トランジスタFET2はオフ状態となり、その状態で、電解コンデンサC3に所定量の電荷が残っているときは、電界効果トランジスタFET1はオン状態となり、電解コンデンサC3の電荷を放電する。
【0052】
また、電解コンデンサC3の両端には、正極側に抵抗R12を介して、省電力モード制御部16のフォトカプラPC1のフォトトランジスタが接続されている。フォトカプラPC1は、システムコントローラ5からの許可信号に基づいてサイリスタSをオンするスイッチ素子である。
【0053】
ここで、電解コンデンサC3は、たとえば電源ケーブルCがコンセントなどに接続され、商用電源PWが供給されるときのサイリスタSのオン、オフ動作の状態を間接的に規定するものである。すなわち、上記のようにコンセントなどに接続され、商用電源PWが供給されると、サイリスタSがオンするのに十分なだけの期間、電解コンデンサC3に電流が流れる。そして、スイッチングトランジスタQ1がオンになり、サイリスタSのゲート端子に駆動電圧が印加されて、サイリスタSがオンした後は、スイッチングトランジスタQ1はオフとなる。この構成により、フォトカプラPC2によるサイリスタSのオフが可能になる。
【0054】
サイリスタSのアノード端子およびカソード端子間は、フォトカプラPC2のフォトトランジスタに接続されている。フォトカプラPC2のフォトダイオードのアノード端子側は、たとえばDC5Vの電圧端子に接続され、そのカソード端子側は、スイッチングトランジスタQ2のコレクタ端子に接続されている。スイッチングトランジスタQ2のベース端子は、抵抗R13を介してマイコン部11に接続されている。スイッチングトランジスタQ2のエミッタ端子は、二次側グランドに接地されている。
【0055】
フォトカプラPC2は、マイコン部11からの遮断指令信号によりサイリスタSをオフするスイッチ素子である。すなわち、マイコン部11によりフォトカプラPC2が一時的にオンになると、サイリスタSの両端が短絡されて電流が流れなくなり、サイリスタSはオフになる。これにより、リレーコイルRYの通電が遮断され、リレー接点SWはオフ(商用電源PWの遮断状態)になる。
【0056】
省電力モード制御部16では、フォトカプラPC1のフォトダイオードの両端に抵抗R21が接続され、フォトダイオードのアノード端子側は、抵抗R22を介してマイコン部11に接続されている。
【0057】
また、フォトダイオードのアノード端子は、スイッチングトランジスタQ3のコレクタ端子に接続されている。スイッチングトランジスタQ3のエミッタ端子には、充電用コンデンサC5の正極側が接続されているとともに、抵抗R25およびダイオードD4を介して電圧端子(たとえば5V)が接続されている。充電用コンデンサC5の負極側は、二次側グランドに接地されている。
【0058】
ここで、充電用コンデンサC5は、たとえば最大1F(ファラッド)の電荷を蓄えるための充電機能を有する素子(スーパキャパシタンスともいう)である。なお、この充電用コンデンサC5に代えて、汎用の充電池などが用いられてもよい。
【0059】
スイッチングトランジスタQ3のベース端子には、抵抗R23,R24を介してリセットIC17の出力端が接続されている。リセットIC17の入力端には、充電用コンデンサC5の正極側が接続されている。抵抗R23,R24の中点は、ダイオードD3を介してマイコン部11に接続されている。
【0060】
ダイオードD3は、マイコン部11がスイッチングトランジスタQ3を直接的にオン動作させるための回路である。すなわち、マイコン部11は、定期的にスイッチングトランジスタQ3をオンさせることにより、サイリスタSのゲート端子にトリガ信号を与える。これにより、フォトカプラPC2のフォトダイオードに電気的ノイズが印加されてしまうことによって、フォトカプラPC2がオンしてサイリスタSがオフしてしまうことを防止することができる。
【0061】
リセットIC17は、後述する充電用コンデンサC5の充電量を検出するものであり、充電用コンデンサC5の充電量が所定電圧以下になれば、「LOW」信号を出力する。これにより、スイッチングトランジスタQ3およびフォトカプラPC1がオンになると、スイッチングトランジスタQ1がオンになり、サイリスタSのゲート端子に駆動電圧が印加されてサイリスタSはオンになる。その結果、リレーコイルRYに通電され、リレー接点SWがオン(商用電源PWの供給状態)になる。商用電源PWが通電されると、レギュレータ部14が起動し、このレギュレータ部14から給湯装置1内の回路に対する駆動電源(所定電圧の直流電源)が供給されるため、その電源により所定電圧以下になっていた充電用コンデンサC5が充電されることになる。
【0062】
ダイオードD3のアノード側には、スイッチングトランジスタQ4のコレクタ端子が接続され、スイッチングトランジスタQ4のベース端子は、端子bおよび制御線7を介してシステムコントローラ5に接続されている。なお、第1の給湯装置1がシステムコントローラ5と異なる電源を用いているときには、上記スイッチングトランジスタQ4に代えて、フォトカプラなどを用いて電気的に絶縁することが望ましい。
【0063】
この構成によれば、システムコントローラ5から許可信号としての「HIGH」信号が入力されると、省電力モード制御部16のスイッチングトランジスタQ4がオンし、これにより、スイッチングトランジスタQ3およびフォトカプラPC1がオンする。フォトカプラPC1がオンすると、スイッチ切換制御部15のスイッチングトランジスタQ1がオンになり、サイリスタSのゲート端子に駆動電圧が印加されてサイリスタSはオンになる。その結果、リレーコイルRYに通電され、リレー接点SWがオン(商用電源PWの供給状態)になる。商用電源PWが通電されると、レギュレータ部14が起動し、このレギュレータ部14から第1の給湯装置1内の各部に対する駆動電源(所定電圧の直流電源)が供給され、第1の給湯装置1のマイコン部11が立ち上がる。
【0064】
すなわち、システムコントローラ5は、スイッチ部13がオフされて第1の給湯装置1に電源が供給されていない状態のときに、制御線7を介して伝送される許可信号によって第1の給湯装置1に電源を供給することができる。システムコントローラ5は、第2および第3の給湯装置2,3にも制御線7を介して接続されているので、この制御線7を通じて許可信号を第2および第3の給湯装置2,3に送ることにより、それらに対して電源を供給することができる。
【0065】
次に、上記給湯システムにおける制御動作を説明する。なお、図1〜図3においては、第2および第3の給湯装置2,3の構成部材については省略しているが、第1の給湯装置1の構成部材と同様であるため、第2および第3の給湯装置2,3の説明をする場合に第1の給湯装置1の構成部材の符号と同符号を用いる。
【0066】
まず、システムコントローラ5のCPU51は、過去の燃焼経歴などに基づいてたとえば第1の給湯装置1をメイン給湯装置(給湯運転を行う1台目の給湯装置)として選択し、第1の給湯装置1に対してメイン給湯装置として動作する旨の制御信号を通信部52を介して送信する。これにより、第1の給湯装置1のマイコン部11は、自己がメイン給湯装置であることを認識する。なお、システムコントローラ5は、第2または第3の給湯装置2,3をメイン給湯装置として選択するようにしてもよい。
【0067】
次いで、CPU51は、第2および第3の給湯装置2,3をサブ給湯装置(メイン給湯装置の給湯能力が不足した場合に、メイン給湯装置の給湯運転を補完するための給湯装置)として設定し、第2および第3の給湯装置2,3に対してサブ給湯装置として動作する旨の制御信号を送信する。これにより、第2および第3の給湯装置2,3のマイコン部は、自己がサブ給湯装置であることを認識する。
【0068】
自己がサブ給湯装置であることを認識した、第2および第3の給湯装置2,3のマイコン部11は、スイッチ切換制御部15に対して遮断指令信号を出力する。これにより、スイッチ切換制御部15は、スイッチ部13のリレー接点SWをオフさせる。その結果、第2および第3の給湯装置2,3に対する商用電源PWの供給がされなくなる。
【0069】
具体的には、マイコン部11は、スイッチ切換制御部15のスイッチングトランジスタQ2をオンさせるための遮断指令信号としての「HIGH」信号を出力する。これにより、フォトカプラPC2がオンするとともに、サイリスタSをオフすることにより、リレーRYがオフし、その結果、スイッチ部13のリレー接点SWがオフする。これにより、商用電源PWの供給が遮断される。すなわち、第2および第3の給湯装置2,3は、消費電力抑制モードに移行する。
【0070】
このように、システムコントローラ5は、たとえば第1の給湯装置1をメイン給湯装置として選択し、それを給湯運転させる際、第2および第3の給湯装置2,3に対して、それらをサブ給湯装置として設定する。これに応じて、第2および第3の給湯装置2,3は、商用電源PWから自己に対して供給する電源電圧を遮断する。そのため、第2および第3の給湯装置2,3は、消費電力抑制モードに移行することになり、給湯運転開始当初では給湯運転を行う必要のない第2および第3の給湯装置2,3の無駄な電力消費を抑制することができる。
【0071】
次に、システムコントローラ5が台数制御を行うときの動作を説明する。まず、給湯運転を行う給湯装置の台数を増やす場合の動作について説明する。
【0072】
ユーザによってリモコン装置4の運転スイッチ41aを運転オンモードとする操作が行われ、かつカランWが開かれるなどして所定流量以上の通水が生じることによって、メイン給湯装置である第1の給湯装置1による給湯運転が開始され、第1の給湯装置1による給湯能力が不足すると、システムコントローラ5のCPU51は、第2の給湯装置2を立ち上げて給湯運転させ、メイン給湯装置(第1の給湯装置1)の出湯量を補完するように制御する。ここで、「運転オンモード」とは、通電状態であって、運転スイッチ41aが操作されることにより運転オフモード(後述)から切り替えられ、給湯運転が可能な状態をいう。また、「運転オフモード」とは、通電状態であって、運転スイッチ41aが操作されることにより運転オンモードから切り替えられ、給湯運転ができない状態をいう。
【0073】
具体的には、CPU51は、第1の給湯装置1(メイン給湯装置)から出湯必要量が不足している(または不足しそうである)旨の信号を受け取ると、第2の給湯装置2に接続された制御線7に対して許可信号としての「HIGH」信号を出力する。これにより、第2の給湯装置2の省電力モード制御部16は、スイッチ切換部15に対して制御信号を出力し、スイッチ切換部15は、スイッチ部13のリレー接点SWをオンさせることにより、第2の給湯装置2に商用電源PWが供給される。そして、システムコントローラ5から通信部52を介して送られる指令信号により、第2の給湯装置2は給湯運転を行う。
【0074】
より詳細には、省電力モード制御部16では、システムコントローラ5から送られた許可信号に基づいてスイッチングトランジスタQ4がオンし、これにより、スイッチングトランジスタQ3およびフォトカプラPC1がオンする。その結果、スイッチ切換部15のコンデンサC3に電流が流れるとともに、スイッチングトランジスタQ1がオンし、サイリスタSのゲート端子に電圧が印加され、リレーコイルRYに電流が流れることにより、リレー接点SWがオンする。そのため、商用電源PWが第2の給湯装置2に供給されることになり、第2の給湯装置2は、消費電力抑制モードから通電状態に移行する。
【0075】
この電源電圧の供給により、第2の給湯装置2のマイコン部11が立ち上がる。その後、システムコントローラ5のCPU51は、通信部52および2芯線6を介して第2の給湯装置2のマイコン部11に対して補完要求信号を出力する。第2の給湯装置2は、この補完要求信号を受け取ると、給湯運転を開始し、第1の給湯装置1の給湯を補完する。
【0076】
なお、補完するための給湯運転を行う給湯装置は、第3の給湯装置3であってもよい。この場合の制御は、上述したように、第2の給湯装置2を補完運転するときと同様とする。また、第1および第2の給湯装置1,2の給湯運転が行われ、これらの出湯必要量が不足しているときには、システムコントローラ5は、第3の給湯装置3を補完運転させる。
【0077】
このように、システムコントローラ5は、第1の給湯装置1の出湯必要量が不足している場合には、第2または第3の給湯装置2,3に対して商用電源PWの供給を許可するための許可信号を送るので、第2または第3の給湯装置2,3は、消費電力抑制モードから通電状態に移行し、第1の給湯装置1の給湯運転を補完するべく給湯運転を行うことができる。
【0078】
次いで、台数制御のうち給湯運転を行う給湯装置を減らす場合の動作について説明する。システムコントローラ5のCPU51は、複数の給湯装置によって給湯運転を行っているとき、給湯運転を行っている給湯装置の台数を減らしても出湯必要量を満たすことができると判断した場合、第2または第3の給湯装置2,3に対して通信部52を介して運転ストップ要求信号を出力する。
【0079】
第2または第3の給湯装置2,3のマイコン部11は、この運転ストップ要求信号を受信すると、流路調整弁10bを全閉にして通水を止めるとともに、各種の電磁弁などの負荷を制御して燃焼を停止する。これにより、第2または第3の給湯装置2,3は、給湯運転を停止する。また、第2または第3の給湯装置2,3のマイコン部11は、スイッチ切換制御部15に対して遮断指令信号を出力する。これにより、スイッチ切換制御部15は、スイッチ部13のリレー接点SWをオフさせる。その結果、第2または第3の給湯装置2,3は、商用電源PWが遮断されるので、消費電力抑制モードに移行する。
【0080】
なお、第2または第3の給湯装置2,3では、燃焼停止後、リレー接点SWをオフさせる前に、マイコン部11によって電源遮断前処理が行われてもよい。ここで、電源遮断前処理とは、たとえば、燃焼停止後、燃焼用送風ファンのポストパージ運転を完了させたり、電源遮断前の状態を示す各種データを不揮発性メモリ(図示略)に記憶させたりする処理をいう。
【0081】
このように、システムコントローラ5は、複数の給湯装置で給湯を行っている際、給湯装置の台数を減らしても出湯必要量を満たすことができると判断した場合には、第2または第3の給湯装置2,3に対して、運転ストップ要求信号を送信するので、第2または第3の給湯装置2,3は、その給湯運転を停止し、電源電圧の供給を遮断する。これにより、消費電力の抑制を図ることができる。
【0082】
なお、この給湯システムにおいては、上記構成に代えて、いずれかの給湯装置にシステムコントローラ5およびリモコン装置4をともに接続し、リモコン装置4におけるユーザの操作によって、当該給湯装置を電源遮断状態から通電状態に移行できるような構成としてもよい。
【0083】
具体的には、図4に示すように、上記で説明した省電力モード制御部16に代えて省電力モード制御部16′が採用される。省電力モード制御部16′の接続構成を説明すると、フォトカプラPC3のフォトダイオードの両端に抵抗R31が接続され、フォトダイオードのアノード端子側には、抵抗R32を介してPNP型のスイッチングトランジスタQ2のコレクタ端子が接続されている。スイッチングトランジスタQ2は、消費電力抑制モードにおいてリモコン装置4の運転スイッチ41aが操作されると、その操作信号によりオンになり、充電用コンデンサC5から電源を供給してフォトカプラPC3をオンさせるものである。スイッチングトランジスタQ2のエミッタ端子、ベース端子間には、抵抗R33が接続され、スイッチングトランジスタQ2のベース端子には、抵抗R34、逆電流防止用のダイオードD5、およびコイルL1が直列に接続されている。
【0084】
ダイオードD5のカソード端子には、電圧端子(たとえばDC15V)にアノード側が接続された逆電流防止用のダイオードD6が接続されている。このDC15Vは、商用電源PWの通電中にレギュレータ部14からリモコン装置4に与えられる電圧である。コイルL1の下流側は、リモコン装置4に接続するための一方の端子b1に接続され、他方の端子b2は、二次側グランドに接地されている。
【0085】
また、端子b1には、PNP型のスイッチングトランジスタQ3のエミッタ端子が接続され、スイッチングトランジスタQ3のコレクタ端子は、端子d1および2芯線6を介してシステムコントローラ5に接続されている。一方、二次側グランドに接地された端子d2は、2芯線6を介してシステムコントローラ5に接続されている。スイッチングトランジスタQ3のベース端子は、抵抗R35を介してNPN型のスイッチングトランジスタQ4のコレクタ端子に接続されている。また、スイッチングトランジスタQ3のエミッタ、ベース間には、抵抗R36が接続されている。スイッチングトランジスタQ4のベース端子は、抵抗R37を介して二次側グランドに接地されているとともに、抵抗R38を介してマイコン部11に接続されている。また、スイッチングトランジスタQ4のエミッタ端子は、二次側グランドに接地されている。
【0086】
また、フォトカプラPC1のフォトダイオードの両端には、抵抗R21が接続され、そのフォトダイオードのアノード端子側は、抵抗R40を介してリセットIC24の入力端子24aに接続されている。
【0087】
ここで、リセットIC24は、後述する充電用コンデンサC5の充電量を検出するものであり、充電用コンデンサC5の充電量が所定電圧以下になれば、「LOW」信号を出力端子24bから出力する。リセットIC24の出力端子24bは、フォトカプラPC1のフォトダイオードのカソード端子に接続されている。また、リセットIC24の入力端子24aには、充電用コンデンサC5の正極側が接続されているとともに、抵抗R25およびダイオードD4を介して電圧端子(たとえば5V)が接続されている。
【0088】
ここで、充電用コンデンサC5は、たとえば最大1F(ファラッド)の電荷を蓄えるための充電機能を有する素子(スーパキャパシタンスともいう)である。なお、この充電用コンデンサC5に代えて、汎用の充電池などが用いられてもよい。
【0089】
充電用コンデンサC5の負極側は、二次側グランドに接地されている。また、充電用コンデンサC5の正極側には、抵抗R25およびダイオードD4を介して電圧端子(たとえば5V)が接続されている。
【0090】
また、リモコン装置4の電源系統における回路構成について説明すると、リモコン装置4は、第1の給湯装置1と繋ぐための2芯線6が接続される端子c1,c2を有している。端子c1,c2は、第1の給湯装置1からの電圧を整流するためのブリッジダイオードBDに接続され、ブリッジダイオードBDは、コイルL2、運転スイッチ41a、および抵抗R41,R42による閉回路に接続されている。また、抵抗R41,R42の間には、抵抗R43を介してリモコン側マイコン25が接続されている。リモコン側マイコン25は、その電源がスイッチングトランジスタQ5の下流側に備えられた図示しないレギュレータから供給されている。
【0091】
また、コイルL2は、PNP型のスイッチングトランジスタQ5のエミッタ端子に接続され、スイッチングトランジスタQ5のベース端子には、ツェナーダイオードZDのカソード端子が接続されている。スイッチングトランジスタQ5のコレクタ端子とツェナーダイオードZDのアノード端子との間には、負荷26が接続されている。ツェナーダイオードZDのアノード端子は、二次側グランドに接地されている。なお、この二次側グランドは、実際にはリモコン装置4内のブリッジダイオードBDのダイオードを介して第1の給湯装置1の二次側グランドと接続されている。
【0092】
運転スイッチ41aはモメンタリーのワンプッシュスイッチからなり、運転スイッチ41aが押し下げられると、コイルL2と抵抗R41とが接続され、第1の給湯装置1から供給される電源により抵抗R41および抵抗R42の閉回路に電流が流れて抵抗R42に電圧が生じる。抵抗R42に生じた電圧は抵抗R43を介してリモコン側マイコン25に入力され、これによりリモコン側マイコン25は運転スイッチ41aが操作されたことを認識する。
【0093】
消費電力抑制モード(リモコン装置4の電源も遮断されている)において運転スイッチ41aが押し下げられると、コイルL2と抵抗R41とが接続され、第1の給湯装置1側に設けられた充電用コンデンサC5の放電経路を形成する。すなわち、第1の給湯装置1の抵抗R33,R34,ダイオードD5,コイルL1と2芯線6とリモコン装置4側のブリッジダイオードBD,コイルL2,R41およびR42により放電経路が形成される。したがって、充電用コンデンサC5に充電された電荷がこの放電経路により放電され、これにより第1の給湯装置1のスイッチングトランジスタQ2がオンになり、さらに上述したようにフォトカプラPC3、スイッチングトランジスタQ1がオンになり、リレーコイルRYを通電してリレー接点SWがオン(商用電源PWの供給状態)になるので、消費電力抑制モードから通電状態に復帰する。このとき、運転スイッチ41aの状態は、通常、「運転オンモード」となるが、これに代えて、運転スイッチ41aの状態は、「運転オフモード」となってもよく、適宜設計変更可能である。
【0094】
第1の給湯装置1は、通電状態に復帰すれば、マイコン部11が立ち上げられ、リモコン装置4との通信を開始する。また、スイッチングトランジスタQ4をオンさせて、システムコントローラ5に電源を供給する。
【0095】
一方、通電状態において運転スイッチ41aが押し下げられると、リモコン側マイコン25は、その旨の操作信号を2芯線6を介して第1の給湯装置1のマイコン部11に送る。マイコン部11は、フォトカプラPC2を所定期間オンさせ、サイリスタSに流れる電流を阻止させる。これにより、リレーコイルRYには電流が流れなくなり、リレー接点SWがオンからオフになり、商用電源PWの供給を遮断する。すなわち、消費電力抑制モードに移行する。
【0096】
この場合、第1の給湯装置1には、電源電圧が供給されなくなり、マイコン部11などの動作が停止する。また、リモコン装置4にも電源電圧が供給されなくなり、リモコン側マイコン25などの動作も停止する。すなわち、上記状態では、第1の給湯装置1、リモコン装置4およびシステムコントローラ5には、電源電圧が供給されていないことになり、消費電力を抑制することができる。
【0097】
なお、通電状態から消費電力抑制モードに移行するための条件としては、適宜設計変更可能であるが、原則的には、運転スイッチ41aの状態が「運転オフモード」のとき所定条件を満足すると、消費電力抑制モードに移行するものとする。ただし、運転スイッチ41aの状態が「運転オンモード」のとき所定条件を満足すると、消費電力抑制モードに即座に移行する構成としてもよい。すなわち、通電状態から消費電力抑制モードに移行するとき、運転スイッチ41aの状態は、「運転オフモード」または「運転オンモード」のいずれであってもよく、適宜設計変更可能である。
【0098】
このように、上記構成によれば、運転オフモードにおいて第1ないし第3の給湯装置1〜3、システムコントローラ5およびリモコン装置4といった全ての機器の電源を遮断することができるので、より一層電力消費を削減することができる。
【0099】
ところで、上記のように、給湯運転を行う給湯装置を増やす場合の台数制御を行うとき、たとえばサブ給湯装置には商用電源PWが供給されていないため、商用電源PWが供給された場合でもマイコン部11が立ち上がって給湯運転動作を行うようになるまでにある程度の時間を要することになる。そのため、給湯運転を補完するタイミングが遅れてしまうことがあり、良好な給湯運転を継続的に維持できないといった問題点がある。
【0100】
そこで、かかる不具合を解消するために、本実施形態では、給湯運転を補完するタイミングが遅れることのないように、予めサブ給湯装置に対する電源供給を行っておくようにしている。具体的には、図5に示すように、システムコントローラ5は、それによって認識されるシステムの状態に基づいて、第1ないし第3の給湯装置1〜3の給湯運転状態を推移させる。
【0101】
たとえば、リモコン装置4の運転スイッチ(図示略)がオンされていない運転オフモードである初期状態のときには(図5のa参照)、第1の給湯装置1のみ電源が供給されており、第2および第3の給湯装置2,3には、電源が供給されていない。
【0102】
次いで、ユーザによってリモコン装置4の運転スイッチ41aがオンされた運転オンモードになると(図5のb参照)、システムコントローラ5は、第2の給湯装置2に対して制御線7を通じて許可信号を送ることにより、第2の給湯装置2に電源を供給する。なお、この場合、第1および第2の給湯装置1,2においては電源が供給されるが、両給湯装置1,2においては給湯運転は行われておらず待機状態となっている。
【0103】
次に、ユーザによってカランWが開かれて、MOQ(最小作動流量)がオンすると(図5のc参照)、システムコントローラ5は、第1の給湯装置1の給湯運転を開始させる。なお、第2の給湯装置2は、待機状態のままである。
【0104】
続いて、第1の給湯装置1による給湯運転において出湯必要量が不足しそうであると判別した場合、システムコントローラ5は、第2の給湯装置2に対して補完要求信号を送る(図5のd参照)。第2の給湯装置2は、この補完要求信号を受け取ると、給湯運転を行う。この場合、第2の給湯装置2は、既に電源が供給されて待機状態となっているため、第1の給湯装置1の給湯運転を補完するための給湯運転を即座に行うことができる。
【0105】
また、システムコントローラ5は、第2の給湯装置2に対して補完要求信号を送るとともに、第3の給湯装置3に対して制御線7を通じて許可信号を送り、第3の給湯装置3の電源を供給する。これにより、第3の給湯装置3は、給湯運転が行われていないが、待機状態となる。
【0106】
次いで、システムコントローラ5は、第1および第2の給湯装置1,2による給湯運転において台数を減らしても出湯要求量を満たすことができると判断した場合には、第2の給湯装置2に対して、運転ストップ要求信号を送る(図5のe参照)。第2の給湯装置2は、この運転ストップ要求信号を受け取ると、給湯運転を停止し、待機状態となる。また、システムコントローラ5は、第3の給湯装置3に対して、電源を遮断する旨の信号を送る。これにより、第3の給湯装置3は、電源を遮断し、消費電力抑制モードに移行する。
【0107】
さらに、ユーザによってリモコン装置4の運転スイッチがオフされると(図5のf参照)、システムコントローラ5は、第1の給湯装置1に対して給湯運転を停止する旨の信号を送る。これにより、第1の給湯装置1はこの信号を受け取ると、給湯運転を停止する。また、システムコントローラ5は、第2の給湯装置2に対して、電源を遮断する旨の信号を送る。これにより、第2の給湯装置2は電源を遮断し、消費電力抑制モードに移行する。なお、MOQがオンした状態(図5のc参照)から、再びMOQがオフされると、運転スイッチ41aがオンモードのときの状態(図5のb参照)になる。
【0108】
このように、システムコントローラ5は、給湯運転動作における所定のタイミングで、次に給湯運転を行う給湯装置の電源を予め供給しておくように判別することにより、給湯運転の補完動作を時間的にロスすることなく即座に行うことができる。したがって、良好な給湯運転を継続的に維持することができる。
【0109】
なお、次に給湯運転を行う給湯装置の電源を予め供給するタイミングは、上記実施形態に示したタイミングに限るものではない。要は、給湯運転が補完されるときに、電源が既に供給されているように制御すればよい。
【0110】
ところで、上記した第1ないし第3の給湯装置1〜3には、振動を検知するための感震器(図示略)が設けられている場合がある。図6に示すように、感震器の検知出力20は、図示しないプルアップ抵抗に接続されながらマイコン部11の入力ポートに入力されており、第1ないし第3の給湯装置1〜3では、この感震器によって所定震度以上の振動を検知すると、その検知結果をマイコン部11に伝える。これにより、マイコン部11は、安全動作が必要と認識して給湯運転を即座に停止させる。ここで、安全動作とは、給湯装置が給湯運転を行えば危険な状態に至るおそれがあるために給湯運転動作を停止させるモードをいう。これにより、たとえば地震などが発生したときに、給湯ユニット10の配管などが損傷して不測の事故などが発生するおそれを抑制することができる。
【0111】
ここで、第1ないし第3の給湯装置1〜3は、上述したように、通電状態では、第1の給湯装置1がメイン給湯装置のとき、第2および第3の給湯装置2,3はサブ給湯装置となって、消費電力抑制モードに移行するようになっている。また、メイン給湯装置である第1の給湯装置1において、たとえば感震器によって地震を検知し、安全動作を認識した場合には、第1の給湯装置1は、システムコントローラ5にその旨を伝えるとともに、給湯運転を自ら停止する。
【0112】
第1の給湯装置1が安全動作を認識した旨が伝えられたシステムコントローラ5は、第2または第3の給湯装置2,3によって給湯運転を行うべきいずれかの給湯装置に対して許可信号を送り、当該給湯装置に電源を供給させ、給湯運転開始の指令を当該給湯装置に送る。これにより、当該給湯装置は、給湯運転を開始するので(このような制御を「ローテーション」という。)、給湯運転が途切れることなく継続的に行われる。
【0113】
しかしながら、このとき、第1の給湯装置1は、たとえば地震などを感震器によって検知して安全動作を認識しており、第2または第3の給湯装置2,3は、消費電力抑制モードに移行していたために電源が供給されておらず、感震器によって検知することができていない。そのため、上記のように、システムコントローラ5は、第1の給湯装置1が感震器の作動を認識した場合、電源が供給されていなかった第2または第3の給湯装置2,3に対して電源を供給させて給湯運転を行わせると、たとえば配管が損傷しているにもかかわらず、給湯運転が行われてしまうといった問題点が生じる。
【0114】
そこで、かかる不具合を解消するために、本実施形態では、メイン給湯装置においてたとえば感震器が作動するといった給湯運転を行うにあたって重大な異常を認識した場合には、電源が供給されていなかったサブ給湯装置の運転を禁止するように(ローテーションを禁止するように)制御する。
【0115】
具体的には、メイン給湯装置である第1の給湯装置1が給湯運転を行い、第2または第3の給湯装置2,3は、消費電力抑制モードに移行している場合、第1の給湯装置1の感震器が地震などを検知すると、その検知信号が第1の給湯装置1のマイコン部11に送られる。第1の給湯装置1のマイコン部11は、感震器からの検知信号によって異常を認識し、その旨の信号をシステムコントローラ5に送る。
【0116】
システムコントローラ5は、第1の給湯装置1から異常である旨の信号を受け取ると、配管などに損傷などが生じたことと想定して全ての給湯装置1〜3を安全動作の対象として、第2および第3の給湯装置2,3の給湯運転を禁止するように制御する。すなわち、システムコントローラ5は、通常、給湯運転を行うべきいずれかの給湯装置に対して送られる許可信号を送ることをやめて、給湯運転を開始させないようにする。
【0117】
このように、メイン給湯装置である第1の給湯装置1が安全動作となった場合には、第2および第3の給湯装置2,3も安全動作の対象として給湯運転を禁止することにより、たとえば配管などの損傷などがあるにもかかわらず給湯運転が行われるといったことを防止することができ、安全性の高い給湯システムを提供することができる。
【0118】
ところで、上記した各給湯装置1〜3には、たとえば冬場や寒冷地などにおいて用いられることを考慮して凍結予防運転を行う機能が設けられている。ここで、凍結予防運転とは、冬場などに配管内の水が凍結しないように、装置の周囲温度が所定の温度に低下すると、配管内の水を流動させる、あるいは配管に取り付けた凍結防止ヒータとしての電気ヒータ(図示略)に通電するなどの運転をいう。なお、凍結予防運転として配管内の水を流動させる給湯装置としては、風呂追い焚き用循環ポンプを備えた給湯装置、温水暖房用の温水循環ポンプを備えた給湯装置、一般給湯用の即出湯循環ポンプを備えた給湯装置などが挙げられる。
【0119】
凍結予防運転の開始は、図7に示すように、たとえば第1の給湯装置1に設けられたF点サーミスタ23の検出出力に基づいて行う。F点サーミスタ23は、第1の給湯装置1の周囲の温度を検出する温度検出センサである。接続構成を説明すると、F点サーミスタ23は、その一端がマイコン部11のたとえばA/D変換機能を備えた入力ポートに接続されているとともに、抵抗R26を介して電圧端子(たとえばDC5V)に接続されている。F点サーミスタ23の他端は、二次側グランドに接地されている。このF点サーミスタ23によって検出した温度は、マイコン部11によって読み込まれる。
【0120】
一方、上記給湯システムにおいては、システムコントローラ5は、第1の給湯装置1のみをメイン給湯装置として選択し、第2および第3の給湯装置2,3は、サブ給湯装置としてそれらの電源供給をオフするように制御する。そのため、これらのサブ給湯装置は、電源供給がされていないとき、凍結予防運転が必要な状態になっても凍結予防運転を行うことができないといった問題点がある。
【0121】
本実施形態では、かかる不具合を解消するため、電源が供給されているメイン給湯装置がF点サーミスタ23によって凍結予防運転を開始するべき状態を検知したとき、サブ給湯装置に電源を供給するようにして、全ての給湯装置において凍結予防運転が行なわれるようにしている。
【0122】
具体的には、各給湯装置1〜3のマイコン部11は、各給湯装置1〜3に応じた、凍結予防運転に移行するときの温度を設定し、図示しないROMにその温度を記憶する。
【0123】
システムコントローラ5によってメイン給湯装置として設定された第1の給湯装置1は、各給湯装置1〜3の設定温度を通信部52を介して取得し、図示しないEEPROMに記憶する。次いで、第1の給湯装置1は、F点サーミスタ23の検出出力を監視し、F点サーミスタ23がたとえば各給湯装置1〜3によって設定された設定温度に所定値(たとえば3度)を加えた温度以下の温度を検出したとき、システムコントローラ5にその旨の信号を送る。ここで、設定温度に所定値を加えた温度を検出するようにしたのは、各給湯装置1〜3の設置場所が異なることがあり、設置場所の違いによる設定温度の違いを考慮したためである。
【0124】
システムコントローラ5は、第1の給湯装置1から上記信号を受け取ると、検出された設定温度(実際には所定値を加えた温度)に設定していたサブ給湯装置の電源を立ち上げるべく当該サブ給湯装置に対して許可信号を送る。
【0125】
これにより、システムコントローラ5から許可信号が送られたサブ給湯装置は、電源が供給されて、マイコン部11が立ち上げられ、凍結予防運転が可能な状態になる。そして、当該サブ給湯装置のF点サーミスタ23によって設定温度以下の温度が検出されたとき、当該サブ給湯装置のマイコン部11は、配管内の水を流動させる、あるいは配管に取り付けた凍結防止ヒータとしての電気ヒータ(図示略)に通電するなどの凍結予防運転を行う。
【0126】
サブ給湯装置は、F点サーミスタ23によって設定温度に別の所定値を加えた温度以上の温度が検出されたことを認識すると、凍結予防運転を終了する。
【0127】
このように、メイン給湯装置において、凍結予防運転が必要となる状態の温度を検出して、システムコントローラ5がサブ給湯装置の電源を供給するように制御するので、サブ給湯装置は、凍結予防運転を開始すべき状態を検知したときに、凍結予防運転を支障なく行うことができ、凍結を確実に防止することができる。
【0128】
ところで、上記給湯システムにおいては、システムを立ち上げたとき、すなわち、第1の給湯装置1およびシステムコントローラ5に対してコンセント(図示略)などから商用電源PWを供給したとき、システムコントローラ5は、第1の給湯装置1のみをメイン給湯装置として選択し、第2および第3の給湯装置2,3は、サブ給湯装置としてそれらの電源供給をオフするように制御する。
【0129】
そのため、給湯装置などが設置施工された直後や故障修理後の立ち上げ直後には、サブ給湯装置としての第2および第3給湯装置2,3には電源が供給されなくなっているため、これらの給湯運転動作に必要な初期設定ができないといった問題点がある。
【0130】
そこで、かかる不具合を解消するため、本実施形態では、ユーザによる所定の操作によって給湯装置などが設置施工された直後や故障修理後の立ち上げ直後においても、サブ給湯装置の電源を供給することができるようにし、初期設定を行い得るようにしている。
【0131】
具体的には、第1の給湯装置1には、給湯装置などが設置施工された直後などに給湯運転動作に必要な初期設定を行うための制御基板(図示略)が設けられている。この制御基板には、ユーザの操作が可能なように複数の操作スイッチ(図示略)が設けられており、この操作スイッチの中には、たとえば熱変スイッチと呼称されるものがある。
【0132】
一般に、図示しないガス供給路には、このガス供給路におけるガス供給量を調整するためのガス比例弁が設けられ、給湯装置などが設置施工された直後には、このガス比例弁に対して最大二次圧および最小二次圧を調整する必要がある。上記熱変スイッチは、ガス比例弁の最大二次圧および最小二次圧を調整するために用いられるものである。熱変スイッチは、図8に示すように、最大二次圧供給状態(最大燃焼状態)に操作される最大二次圧調整スイッチ21と、最小二次圧供給状態(最小燃焼状態)に操作される最小二次圧調整スイッチ22とによって構成されており、最大二次圧調整スイッチ21および最小二次圧調整スイッチ22は、図示しないプルアップ抵抗に接続されながらマイコン部11の入力ポートにそれぞれ接続されている。そして、最大二次圧調整スイッチ21および最小二次圧調整スイッチ22が操作されることによる操作信号は、マイコン部11に入力されるようになっている。
【0133】
なお、二次ガス圧の調整には、最大二次圧調整スイッチ21および最小二次圧調整スイッチ22を操作する他に、タクトスイッチまたは可変抵抗などからなる図示しない二次ガス圧増減調整用操作部における操作が行われる。
【0134】
システムコントローラ5は、給湯装置などが設置施工された直後に、第1の給湯装置1にのみ給湯運転可能な状態にし、第2および第3の給湯装置2,3は、消費電力抑制モードに移行するよう制御する。このとき、ユーザの操作によって第1の給湯装置1の制御基板に設けられた最大二次圧調整スイッチ21が所定時間(たとえば5秒)継続して押し下げられると、マイコン部11がそれを検出し、最大二次圧調整スイッチ21が所定時間継続して押し下げられた旨の操作信号をシステムコントローラ5に送る。
【0135】
システムコントローラ5は、第1の給湯装置1から上記操作信号を受け取ると、第2および第3の給湯装置2,3に対して電源を供給させるための許可信号を制御線7を介して送る。これにより、第2および第3の給湯装置2,3には、電源が供給され、給湯運転動作に必要な初期設定が可能な状態となる。そのため、第2および第3の給湯装置2,3では、最大二次圧調整スイッチ21および最小二次圧調整スイッチ22が操作されることによって、通常行われる、ガス比例弁の最大二次圧および最小二次圧の調整を行うことが可能となる。
【0136】
なお、サブ給湯装置の電源を供給するための方法としては、最大二次圧調整スイッチ21を操作する他に、図示しない二次ガス圧増減調整用操作部における操作が行われることによってなされてもよい。また、サブ給湯装置の電源を供給するための方法としては、最大二次圧調整スイッチ21が操作されることに代えて最小二次圧調整スイッチ22が操作されることによってでもよい。
【0137】
また、各給湯装置1〜3の調整が終了した後は、たとえばコンセントの抜き差しにより、各給湯装置1〜3においてシステム立ち上げ時の状態に復帰させることができる。この場合、最大二次圧調整スイッチ21および最小二次圧調整スイッチ22の操作によって調整されたガス比例弁の最大二次圧および最小二次圧は、図示しないEEPROMなどに記憶保持されている。
【0138】
システム立ち上げ時の状態に復帰させるには、たとえばメイン給湯装置(第1ないし第3の給湯装置1〜3のいずれでも可)の熱変スイッチを所定時間継続して押し下げることにより、システムコントローラ5は、サブ給湯装置に対する電源供給を遮断するようにしてもよい。また、システムコントローラ5は、調整終了後にいずれの操作もなされずに一定時間経過したことにより、サブ給湯装置に対する電源供給を遮断するようにしてもよい。
【0139】
このように、第1の給湯装置1のみに電源が供給されて第2および第3の給湯装置2,3には電源が供給されていない状態において、熱変スイッチを用いたユーザによる特殊な操作によって、第2および第3の給湯装置2,3の電源を立ち上げることができる。そのため、各給湯装置の初期設定をスムーズにかつ確実に行うことができる。
【0140】
なお、サブ給湯装置(第2および第3給湯装置2,3)に電源を供給する方法は、上記したように熱変スイッチを操作することによる方法に限ることはない。たとえば、リモコン装置4のいずれかのスイッチを所定時間継続して押し下げられることにより、サブ給湯装置(第2および第3給湯装置2,3)の電源を立ち上げるようにしてもよい。
【0141】
また、サブ給湯装置(第2および第3給湯装置2,3)に電源を供給する方法としては、各給湯装置1〜3ごとにそれぞれユーザの操作によって行い得るようにしてもよい。この実施形態では、図9に示す回路が適用されるとよい。
【0142】
すなわち、熱変スイッチの最小二次圧調整スイッチ22は、マイコン部11に接続されているとともに、省電力モード制御部16のダイオードD3のアノード側に接続されている。
【0143】
この構成によれば、ユーザによってたとえばサブ給湯装置である第2の給湯装置2の最小二次圧調整スイッチ22が押し下げられると、省電力モード16のスイッチングトランジスタQ3がオンし、これにより、フォトカプラPC1がオンする。その結果、スイッチ切換部15のコンデンサC3に電流が流れるとともに、スイッチングトランジスタQ1がオンし、サイリスタSのゲート端子に電圧が印加され、リレーコイルRYに電流が流れることにより、リレー接点SWがオンする。そのため、商用電源PWが第2の給湯装置2に供給されることになり、第2の給湯装置2は、消費電力抑制モードから通電状態に移行する。
【0144】
電源が供給された第2の給湯装置2では、最小二次圧調整スイッチ22および最大二次圧調整スイッチ21が押し下げられることにより、通常行われる、ガス比例弁の最大二次圧および最小二次圧の調整を行うことが可能となる。なお、サブ給湯装置の電源を供給するための方法としては、最大二次圧調整スイッチ21を操作する他に、図示しない二次ガス圧増減調整用操作部における操作が行われることによりなされてもよい。また、サブ給湯装置の電源を供給するための方法としては、最小二次圧調整スイッチ22が操作されることに代えて、最大二次圧調整スイッチ21が操作されることでもよい。
【0145】
このように、各給湯装置1〜3ごとにそれぞれユーザによる特定操作によって、個別に電源を供給することができ、比例弁の最大二次圧および最小二次圧の調整を確実に行うことができる。
【0146】
<第2実施形態>
図10は、本願発明の第2実施形態にかかる給湯システムを示す概略構成図である。この給湯システムは、第1実施形態と異なり、システムコントローラ5が設けられておらず、2台の第1および第2の給湯装置1,2が相互に連結されて構成されている。この給湯システムでは、いずれか一方の給湯装置がメイン給湯装置として選択され、いずれか他方の給湯装置がサブ給湯装置として設定される。たとえば、リモコン装置4が接続されている方の給湯装置がメイン給湯装置として選択される。
【0147】
この給湯システムでは、図9に示すように、第1および第2の給湯装置1,2の通信部12同士が互いに2芯線6によって接続されている。また、第1の給湯装置1のマイコン部11と第2の給湯装置2の省電力モード制御部16とが制御線7によって、また、第2の給湯装置2のマイコン部11と第1の給湯装置1の省電力モード制御部16とが制御線7によって、互いにそれぞれ接続されている。
【0148】
より詳細には、図11に示すように、マイコン部11から互いに相手側給湯装置の省電力モード制御部16に許可信号を送るための信号線31が設けられており、省電力モード制御部16には、相手側給湯装置のマイコン部11から送られる許可信号を絶縁するためのフォトカプラPC3が備えられている。フォトカプラPC3のフォトトランジスタは、ダイオードD3のアノード側に接続されている。
【0149】
この構成によれば、たとえば第1の給湯装置1のマイコン部11から信号線31を介して許可信号が出力されると、許可信号は、第2の給湯装置2の省電力モード制御部16に入力され、フォトカプラPC3をオンする。これにより、スイッチングトランジスタQ3およびフォトカプラPC1がオンし、その結果、スイッチ切換部15のコンデンサC3に電流が流れるとともに、スイッチングトランジスタQ1がオンし、サイリスタSのゲート端子に電圧が印加され、リレーコイルRYに電流が流れることにより、リレー接点SWがオンする。そのため、商用電源PWが第2の給湯装置2に供給されることになる。
【0150】
すなわち、第1の給湯装置1は、第2の給湯装置2の電源供給を直接的に制御することができ、消費電力抑制モードから通電状態に移行させることができる。したがって、第1給湯装置1の給湯能力で十分給湯運転が可能であるとき、第1の給湯装置1から第2給湯装置2の電源をオフにして、電力消費を抑制することができる。
【0151】
また、この給湯システムでは、メイン給湯装置側の給湯装置が上述したシステムコントローラ5の機能を有する。すなわち、上述した、不必要時には給湯運転を行わない給湯装置の電源を遮断する消費電力抑制制御、台数制御、たとえば熱変スイッチを用いた初期設定制御を行うための電源供給制御、および凍結予防運転制御を行うための電源供給制御などをメイン給湯装置がシステムコントローラ5に代わって行うこととされている。
【0152】
このように、相互連結タイプの給湯システムによれば、消費電力を抑制することができ、また、3台以上の給湯装置を接続可能な給湯システムに比べ、全体の給湯能力は落ちるものの、システムコントローラ5が設けられていない分、安価にシステムを構築することができるといった利点を有する。
【0153】
<第3実施形態>
図12は、本願発明の第3実施形態にかかる給湯システムを示す概略構成図である。この給湯システムは、同図に示すような電源ラインが連結されたタイプの給湯システムとされている。すなわち、この給湯システムでは、商用電源PWが接続された第1の給湯装置1には、下流側に接続される第2給湯装置2の電源をオン、オフすることのできる電源遮断部32を備えている。電源遮断部32は、マイコン部11の指令信号によりオン、オフ可能なスイッチを有しており、第1の給湯装置1のマイコン部11は、電源遮断部32をオン、オフ制御することにより、下流側に接続される第2の給湯装置2に対して電源を供給したり遮断したりする。
【0154】
電源遮断部32がオフされると、第2給湯装置2には電源が供給されなくなるので、第1の給湯装置1は、第2の給湯装置2の給湯運転を直接的に制御することができ、たとえば消費電力抑制モードから通電状態、あるいは通電状態から消費電力抑制モードに移行させることができる。したがって、第1給湯装置1の給湯能力で十分給湯運転が可能であるとき、第1の給湯装置1から第2給湯装置2の電源をオフにして、電力消費を抑制することができる。
【0155】
また、この給湯システムでは、メイン給湯装置としての第1の給湯装置1が上述したシステムコントローラ5の機能を有する。すなわち、上述した、不必要時には給湯運転を行わない給湯装置の電源を遮断する消費電力抑制制御、台数制御、たとえば熱変スイッチを用いた初期設定制御を行うための電源供給制御、および凍結予防運転制御を行うための電源供給制御などをメイン給湯装置がシステムコントローラ5に代わって行うこととされている。
【0156】
なお、第2の給湯装置2は、その下流側の第3の給湯装置(図12では図示略)を接続することが可能であり、その場合、自己の電源遮断部32によって第3の給湯装置の電源を入り切りすることができる。
【0157】
このように、電源ラインが連結されたタイプの給湯システムにおいても、消費電力を抑制することができ、3台以上の給湯装置を接続可能な給湯システムに比べ、全体の給湯能力は落ちるものの、システムコントローラ5が設けられていない分、安価にシステムを構築することができるといった利点を有する。
【0158】
もちろん、この発明の範囲は上述した実施の形態に限定されるものではない。たとえば、メイン給湯装置に接続されるリモコン装置4の数は、実施形態に限定されるものではない。また、スイッチ部13は、機械的なリレー接点に限らず、たとえば半導体接点で構成されてもよい。また、上記した各回路部品は、上記実施形態に限るものではない。また、各給湯装置が備える燃焼器の燃料は、ガス、石油など適宜設計変更可能である。
【0159】
また、上記実施形態では、給湯ユニット10を備えた給湯装置について説明したが、この給湯装置に代えて、その他の熱源器を備えた給湯装置(たとえば、ガスや二酸化炭素を用いるヒートポンプ給湯装置)を適用することができる。また、上記実施形態の給湯装置は、一般給湯機能、風呂注湯機能、風呂追い焚き機能、または温水暖房機能などのうち、少なくとも一つの機能を備えた給湯装置を適用することができる。また、たとえば、上記実施形態の第1ないし第3給湯装置1〜3は、温水暖房熱源機としての機能を併せ持つ給湯装置であってもよく、その場合、温水床暖房装置、温水エアコン、浴室暖房乾燥装置など、暖房用の熱交換器によって加温された湯水が供給される機器が接続される。
【0160】
【発明の効果】
本願発明によれば、複数の給湯装置のうち台数設定手段によって設定された給湯運転を行う給湯装置とは異なる他の給湯装置の電源供給を遮断するので、給湯運転が行われていない他の給湯装置の消費電力の発生を抑制することができる。そのため、無駄な電力消費の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の第1実施形態にかかる給湯システムを示す概略構成図である。
【図2】リモコン装置の正面図である。
【図3】給湯システムの電源系統における回路構成を示す図である。
【図4】給湯システムの電源系統における他の回路構成を示す図である。
【図5】システムコントローラによって認識されるシステムの状態と、各給湯装置の状態との関係を示す図である。
【図6】給湯システムの他の電源系統における回路構成を示す図である。
【図7】給湯システムの他の電源系統における回路構成を示す図である。
【図8】給湯システムの他の電源系統における回路構成を示す図である。
【図9】給湯システムの他の電源系統における回路構成を示す図である。
【図10】本願発明の第2実施形態にかかる給湯システムを示す概略構成図である。
【図11】第2実施形態にかかる給湯システムの電源系統における回路構成を示す図である。
【図12】本願発明の第3実施形態にかかる給湯システムを示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 第1の給湯装置
2 第2の給湯装置
3 第3の給湯装置
4 リモコン装置
5 システムコントローラ
7 制御線
11 マイコン部
12 通信部
13 スイッチ部
15 スイッチ切換制御部
16 省電力モード制御部
PW 商用電源
Claims (9)
- 給湯運転が可能な複数の給湯装置を有し、かつ給湯運転における出湯必要量に基づいて、給湯運転を行う給湯装置の台数を設定する台数設定手段を備えた給湯システムであって、
前記台数設定手段によって設定された給湯運転を行う給湯装置とは異なる他の給湯装置の電源の供給を遮断する電源遮断制御手段を備えたことを特徴とする、給湯システム。 - 前記台数設定手段を有するコントローラを備え、
前記電源遮断制御手段は、前記コントローラに備えられている、請求項1に記載の給湯システム。 - 前記給湯装置は2台構成とされ、
一方の給湯装置に、前記台数設定手段および電源遮断制御手段が備えられている、請求項1に記載の給湯システム。 - 給湯運転における出湯必要量に基づいて台数増数の要否を判別する判別手段と、
前記判別手段によって給湯運転において台数増数が必要であると判別したとき、前記電源遮断制御手段によって電源の供給が遮断されていた他の給湯装置の電源の供給を予め許可する電源供給許可手段と、
を備える、請求項1ないし3のいずれかに記載の給湯システム。 - 前記複数の給湯装置のうちいずれかの給湯装置の異常を検出するための異常検出手段と、
前記異常検出手段によって異常が検出されたとき、当該異常が検出された給湯装置の電源の供給を遮断するとともに、前記電源遮断制御手段によって電源の供給が遮断されている給湯装置に電源を供給して当該給湯装置を給湯運転させるように制御する運転制御手段と、
を備える、請求項1ないし4のいずれかに記載の給湯システム。 - 前記異常検出手段によって検出された異常が予め定める特定異常のとき、前記運転制御手段によって給湯運転させる給湯装置に対する電源の供給を禁止する禁止手段を備える、請求項5に記載の給湯システム。
- 前記給湯装置の凍結を予防するための凍結予防運転を行う凍結予防運転実行手段と、
装置の周囲温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段によって検出された周囲温度に基づいて、前記電源遮断制御手段によって電源の供給が遮断されている給湯装置に対して電源の供給を許可するとともに、前記凍結予防運転実行手段による凍結予防運転を実行するよう制御する凍結予防運転制御手段と、
を備える、請求項1ないし6のいずれかに記載の給湯システム。 - ユーザによる操作入力が可能な操作入力手段と、
前記操作入力手段によって操作入力されたことに基づいて、前記電源遮断制御手段によって電源の供給が遮断されている給湯装置に対して電源の供給を許可する電源供給制御手段と、
を備える、請求項1ないし7のいずれかに記載の給湯システム。 - ユーザによる操作入力が可能な操作入力手段と、
前記電源遮断制御手段によって電源の供給が遮断されているとき、前記操作入力手段によって操作入力されたことに基づいて自己に対する電源の供給を強制的に実行する実行手段と、を有する給湯装置が備えられている、請求項1ないし7のいずれかに記載の給湯システム。
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