JP2009036387A - 給湯システム - Google Patents

Abstract

【課題】水量センサの故障に伴うシステムダウンを回避し、安定して給湯を行なえる給湯システムを提供する。
【解決手段】複数の給湯器ＷＨ１〜ＷＨ６を連結し、給湯負荷に応じて作動台数制御を行なうシステムコントローラＳＣを備えた給湯システムにおいて、給湯運転開始時に最初に作動するメイン給湯器のローテーションにあたり、ローテーションの条件を満たし、かつ現在のメイン給湯器が燃焼運転を行なっているときに、次のメイン給湯器候補の給湯器に対して強制的に作動許可指令を与えて当該メイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始したかを判定し、当該メイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始していれば次のメイン給湯器に設定する制御構成を有する。
【選択図】 図２

Description

この発明は給湯システムに関し、より詳細には、複数の給湯器を並設し、給湯負荷に応じて給湯器の作動台数を制御する集中制御部を備えた給湯システムに関する。

従来、給湯負荷が大きい場所に給湯器を設置する場合、複数の給湯器を並設し、給湯負荷に応じて給湯器の作動台数を制御する集中制御部を備えた給湯システムが提案されている（たとえば、特許文献１から３参照）。

図６は、この種の給湯システムの一例を示す概略構成図であり、図６(a)は同給湯システムの全体の構成を、図６(b)は同給湯システムの給湯器の構成をそれぞれ示している。この図６に示す給湯システム１では、６台の給湯器ＷＨ１〜ＷＨ６と、これら６台の給湯器ＷＨ１〜ＷＨ６の作動台数を制御する集中制御部として給湯器ＷＨ１〜ＷＨ６とは別体に構成されたシステムコントローラＳＣと、給湯システム１を遠隔操作するための操作装置であるリモコンＲＣとが設けられている。

各給湯器ＷＨは、図６(b)に示すように、図示しないバーナによって加熱可能に構成された熱交換器１１と、この熱交換器１１に接続される入水管１２及び出湯管１３と、上記熱交換器１１に入力される非加熱水（冷水）の流量（缶体流量）を検出する缶体流量センサ（水量センサ）１４と、上記熱交換器１１から出力される加熱水（温水）の流量を調節する缶体流量調整弁１５と、上記熱交換器１１をバイパスして入水管１２と出湯管１３とを接続するバイパス管１６と、このバイパス管１６の流量を調節するバイパス流量調整弁１７と、給湯器ＷＨの各部を制御するコントローラ１８とを主要部として構成される。

そして、これら各給湯器ＷＨ１〜ＷＨ６は、いずれも上記缶体流量センサ１４において一定量を越える通水が検出される（つまり、最低作動流量ＭＯＱがＯＮになる）とバーナが着火されて熱交換器１１に入力される非加熱水が加熱昇温されるように構成されている。なお、各給湯器ＷＨ１〜ＷＨ６のコントローラ１８は、後述するシステムコントローラＳＣからの作動許可を受信しない限り上記缶体流量調整弁１５及びバイパス流量調整弁１７を全閉として給湯器への通水を遮断するように構成されている。

そして、各給湯器ＷＨの入水管１２が市水道等の給水源と接続された給水管２に接続されるとともに、出湯管１３がカランＫなどの給湯栓に接続された給湯管３に接続されることにより、各給湯器ＷＨ１〜ＷＨ６が並列に接続されている（図６(a)参照）。

各給湯器ＷＨ１〜ＷＨ６のコントローラ１８は、それぞれ通信線４を介してシステムコントローラＳＣと通信接続されている。システムコントローラＳＣは、マイコンを備えた制御装置であって、このマイコンのプログラムに従って上記各給湯器ＷＨ１〜ＷＨ６の作動台数制御を行なうように構成されている。

次に、このシステムコントローラＳＣによる給湯器の作動台数制御について図７に基づいて説明する。図７は、システムコントローラＳＣによる作動台数制御の一例を示す説明図であって、図７(a)は給湯器の作動台数を増加させる制御の一例を示しており、図７(b)は作動台数制御に付随して行なわれるメイン給湯器のローテーション制御の手順の一例を示すフローチャートである。

給湯器の作動台数制御にあたり、システムコントローラＳＣは、まず、接続されている給湯器ＷＨ１〜ＷＨ６のうちの１台（予め設定された順序に従って決定される給湯器であって、図示例では給湯器ＷＨ１）を、給湯運転開始の際に最初に作動させるメイン給湯器として設定し、他の給湯器（図示例では給湯器ＷＨ２からＷＨ６）をメイン給湯器が能力不足となったときに作動させるサブ給湯器として設定する。なお、このサブ給湯器の設定にあたっては、作動させる順にサブ１給湯器からサブ５給湯器として設定する。そして、メイン給湯器にのみ作動許可指令（当該給湯器が燃焼運転できる状態にする指令であり、上述したように、缶体流量調整弁１５及びバイパス流量調整弁１７が全閉により通水を遮断可能ないわゆる締め切り型の弁で構成されている場合は、缶体流量調整弁１５及びバイパス流量調整弁１７のうち、少なくとも缶体流量調整弁１５に対する作動制御の開始を指示する制御信号、また、缶体流量調整弁１５及びバイパス流量調整弁１７の少なくとも一方が締め切り型の弁でない場合は当該給湯器に対する通水を遮断する弁を通水可能状態とする制御信号）を与え、その他のサブ給湯器（給湯器ＷＨ２〜ＷＨ６）には作動許可指令を与えず、作動禁止の状態（缶体流量調整弁１５及びバイパス流量調整弁１７を全閉状態）とする。

そして、この状態でカランＫなどの給湯栓が開栓されると、メイン給湯器である給湯器ＷＨ１のみに通水が生じ、給湯器ＷＨ１のみが燃焼運転を開始して給湯器ＷＨ１のみによる給湯運転が開始される。このように給湯器ＷＨ１のみによる給湯運転において、たとえば給湯流量が増加したり給湯温度が高くなるなどして給湯負荷が上昇し、給湯器ＷＨ１のみでは給湯負荷に応じられなくなると、給湯器ＷＨ１のコントローラ１８からシステムコントローラＳＣに給湯器の作動台数の増加を求める補完要求が出力され、これに応じてシステムコントローラＳＣからサブ給湯器の作動順に従ってサブ１給湯器である給湯器ＷＨ２に作動許可指令が与えられる。これにより、サブ１給湯器（ＷＨ２）にも通水が生じ、サブ１給湯器（ＷＨ２）も給湯運転を開始する。つまり、メイン給湯器（ＷＨ１）とサブ１給湯器（ＷＨ２）とによる給湯運転が行なわれる。

その後は、図７(a)に示すように、給湯負荷の増加（給湯器からの補完要求）に応じてシステムコントローラＳＣがサブ２給湯器（ＷＨ３）から順にサブ５給湯器（ＷＨ６）に対して作動許可指令を与え、給湯負荷の増加に対応する。給湯負荷が減少した場合には、これとは反対に、給湯負荷の減少に応じて、システムコントローラＳＣが最後に作動許可指令を与えた給湯器ＷＨｘから順に作動禁止指令を与えて給湯器の作動台数を減らす制御を行なう。

一方、このようにしてシステムコントローラＳＣによる給湯器の作動台数制御を行なう場合、メイン給湯器を特定の給湯器に固定していると当該給湯器のみが頻繁に作動することになって当該給湯器が劣化（耐久性が低下）するので、システムコントローラＳＣのプログラムの設定により、メイン給湯器は所定の条件に従って適宜変更する（ローテーションさせる）ように構成されている。

具体的には、たとえば、図７(b)に示すように、システムコントローラＳＣはメイン給湯器との通信によりメイン給湯器の状態を把握してメイン給湯器が正常か否かを判断し（図７(b)ステップＳ１参照）、メイン給湯器が正常でなければ（換言すればメイン給湯器にエラーがある場合には）、当該給湯器をメイン給湯器として使用できないのでメイン給湯器を変更する（図７(b)ステップＳ５参照）。一方、メイン給湯器が正常である場合には、メイン給湯器の積算作動時間が所定時間（図示例では８時間）Ｔ１を経過しているか否かを判断する（図７(b)ステップＳ２参照）。なお、この積算作動時間の測定はシステムコントローラＳＣに内蔵のタイマを用いて積算される。

そして、メイン給湯器の積算作動時間が所定時間Ｔ１を経過していなければ図７(b)ステップＳ１に復帰するが、所定時間Ｔ１を経過していれば次にメイン給湯器が作動中（燃焼運転中）か否かを判断し（図７(b)ステップＳ３参照）、メイン給湯器が作動中でなければ（バーナの燃焼が停止していれば）メイン給湯器を変更するローテーションが実行される（図７(b)ステップＳ５）。

ここで、メイン給湯器が作動中の場合、直ちにメイン給湯器のローテーションは行なわないが、積算作動時間が上記所定時間Ｔ１を経過してからさらに所定時間Ｔ２（図示例では１６時間）が経過すると、メイン給湯器が作動中であってもその時点でメイン給湯器の変更（ローテーション）を行なう（図７(b)ステップＳ４、Ｓ５参照）。なお、このメイン給湯器の変更は予め定められた順序（たとえば、給湯器ＷＨ１の次は給湯器ＷＨ２、給湯器ＷＨ２の次は給湯器ＷＨ３といった順序）に従って行なわれる。そして、メイン給湯器を変更した場合には、上記積算作動時間のタイマはクリアされ、新たに設定されたメイン給湯器についての積算作動時間が測定される。

このように、従来の給湯システムにおいては、各給湯器ＷＨ１〜ＷＨ６の耐久性を考慮して給湯器のメイン給湯器のローテーション制御が行なわれている。また、作動台数制御にあたっては、給湯器ＷＨ１からＷＨ６のいずれかに故障（エラー）が発生すると、故障が発生した給湯器からの故障通報（故障が発生したとの報告）に応じて、システムコントローラＳＣは当該故障が発生した給湯器を作動台数制御から外して（作動許可指令を与えないで）、台数制御を行なうように構成されている。

特開平６−２８８６２１号公報 特開２００２−７１２１７号公報 特開２００４−１１６９７３号公報

しかしながら、このような従来の給湯システムでは、メイン給湯器の水量センサ（缶体流量センサ１４）が故障するとシステムがダウン状態となり給湯できなくなるという問題がある。

すなわち、この種の給湯システムでは所定の条件に従ってメイン給湯器のローテーションが行なわれるが、ローテーションによって新たにメイン給湯器となった給湯器の水量センサが故障していると、給湯栓が開栓されてもメイン給湯器は通水を検出できないために燃焼運転が開始されず、給湯が行なわれない（システムダウン）状態になる。また、同様に、ローテーションによって新たにメイン給湯器となった給湯器の缶体流量調整弁１５が閉故障している場合も、メイン給湯器には通水を生じないので燃焼運転が開始されず、システムダウンの状態になる。特に、新たにメイン給湯器となる給湯器がサブ給湯器として作動許可指令を与えられていなかった場合には、作動台数制御時に故障（サブ給湯器として燃焼運転を開始しないとの異常）が検出されていないため水量センサ等が故障していてもメイン給湯器となる場合が生じる。この場合、給湯待機中に給湯栓が開かれた時点では、メイン給湯器の水量センサ等が故障しているのか、給湯栓が開かれていないのかを給湯器やシステムコントローラは判別できないので、給湯器側で故障と判定することができずにシステムがダウンする。また、サブ給湯器として作動許可指令が与えられていた場合でも、作動許可指令が与えられてから長期間経過しているような場合には、この間に水量センサ等が故障する場合があり、かかる場合もメイン給湯器となる場合が生じる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、水量センサの故障に伴うシステムダウンを回避し、安定して給湯を行なえる給湯システムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る給湯システムは、複数の給湯器を並設し、給湯負荷に応じて給湯器の作動台数を制御する集中制御部を備え、所定の条件に従って給湯運転開始時に最初に作動するメイン給湯器を変更するローテーション制御を行なう給湯システムにおいて、上記集中制御部は、上記所定の条件を満たし、かつ現在のメイン給湯器が燃焼運転を行なっているときに、次のメイン給湯器候補の給湯器に対して強制的に作動許可指令を与えて当該メイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始したかを判定し、当該メイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始していれば次のメイン給湯器に設定する制御構成を有することを特徴とする。

すなわち、請求項１に記載の給湯システムは、たとえば、メイン給湯器の積算作動時間が一定時間に達した場合にメイン給湯器をローテーションするように構成された給湯システムにおいて、メイン給湯器をローテーションする条件を満たし、かつ現在のメイン給湯器が燃焼運転を行なっているときに、集中制御部がメイン給湯器からの補完要求の有無に関係なく次のメイン給湯器候補の給湯器に対して強制的に作動許可指令を与える。このとき、メイン給湯器は燃焼運転中である（つまり、通水がある状態である）ので、メイン給湯器候補の給湯器の水量センサが正常であれば当該メイン給湯器候補の給湯器も燃焼運転を開始する。集中制御部は、このときにメイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始したか否かを判定することにより、メイン給湯器候補の給湯器の水量センサが正常に作動したかを判断する。そして、メイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始していれば当該メイン給湯器候補の給湯器をメイン給湯器として設定してもシステムがダウンするおそれがないので、メイン給湯器として設定する。したがって、請求項１の発明によれば、メイン給湯器のローテーションを実行する前に次のメイン給湯器候補の給湯器がメイン給湯器として正常に動作し得るかを事前に確認することができ、給湯システムのシステムダウンを未然に防止できる。

なお、ここで、集中制御部による燃焼運転開始の有無についての判定は、対象となる給湯器から与えられる炎検出信号に基づいて行なうのが好ましいが、対象となる給湯器から水量センサの流量検出信号が得られるように構成されていれば流量検出信号に基づいて燃焼運転開始の有無を判定するように構成することもできる。つまり、メイン給湯器候補の燃焼運転の有無の判定は、これに代えて水量センサによる流量検出の有無の判定を用いてもよく、その場合は給湯器の燃焼運転に必要な最低作動流量に満たない流量の検出によって給湯器が正常に燃焼運転し得るか否かを判断することもできる。

また、ここで「所定の条件を満たし」とあるのは、メイン給湯器のローテーションの条件を完全に満たしたことを本来的には意味するが、ローテーションの条件を完全に満たしたときだけでなく、ローテーションの条件を満たす直前（たとえば、ローテーションの条件としてメイン給湯器の積算作動時間が８時間に達したことを条件とするような場合には、積算作動時間が８時間に達する数分乃至数十分前といった直近の期間）も含まれる。要はローテーションのタイミングに合わせてその近辺で次のメイン給湯器候補の給湯器に対して強制的に作動許可指令を与えて当該メイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始できるか判定するように構成される。

また、請求項２に係る給湯システムは、請求項１に記載の給湯システムにおいて、上記集中制御部は、現在のメイン給湯器が上記所定の条件を満たすまでの間に、上記次のメイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を行なったかを判定し、この間に当該メイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を行なっていれば、当該メイン給湯器候補の給湯器に対して上記強制的な作動許可指令を与えることなくメイン給湯器に設定する制御構成を有することを特徴とする。

すなわち、請求項２に記載の給湯システムは、メイン給湯器のローテーションの条件が満たされる前に、メイン給湯器等からの補完要求によって次のメイン給湯器候補の給湯器に作動許可指令が与えられ、当該メイン給湯器候補の給湯器が既に燃焼運転を行なっている場合には、メイン給湯器のローテーション条件の成立時に改めてメイン給湯器候補の給湯器に作動許可指令を与えることなく当該メイン給湯器候補の給湯器をメイン給湯器に設定する。つまり、現在のメイン給湯器がメイン給湯器に設定されてからローテーションが行なわれるまでにメイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転をしている場合には、当該メイン給湯器候補の給湯器の水量センサは故障していないのが通常であるので、この場合は強制的な作動許可指令の発行を省略してメイン給湯器の設定が行なわれる。これにより、強制的な作動許可指令の発行に伴う一時的な出湯性能の低下（出湯温度の変動）を回避することができる。

なお、ここで次のメイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転をしているか否かの判断は、現在のメイン給湯器がローテーションの条件を満たす前に行なわれていればよいので、たとえば、ローテーションの条件を満たす前の一定期間（たとえば、ローテーションの条件としてメイン給湯器の積算作動時間が８時間に達したことを条件とするような場合には、積算作動時間が７時間を経過してからローテーションの条件を満たすまでのように一定期間）に限定しておくことも可能である。

また、請求項３に係る給湯システムは、請求項１または２に記載の給湯システムにおいて、上記集中制御部は、上記所定条件を満たしたときの上記強制的な作動許可指令により、上記メイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始しなければ当該メイン給湯器候補の給湯器に対する作動許可指令を解除して、他のメイン給湯器候補の給湯器に対して強制的に作動許可指令を与えて当該他のメイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始したかを判定し、当該他のメイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始していれば次のメイン給湯器に設定し、当該他の給湯器候補の給湯器が燃焼運転をしていなければ燃焼運転を開始する給湯器が見つかるまでメイン給湯器候補の給湯器を変更して上記強制的な作動許可指令の発行を繰り返す制御構成を有することを特徴とする。

すなわち、請求項３に記載の給湯システムは、メイン給湯器のローテーションの条件が成立したときに次のメイン給湯器候補の給湯器に強制的に作動許可指令を与えたにも関わらず、当該メイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始しないときは当該メイン給湯器候補の給湯器の水量センサは故障していると判断できるので、集中制御部は、当該メイン給湯器候補の給湯器に対する作動許可を解除して作動禁止状態とする。そして、ローテーション上さらに次のメイン給湯器候補（他のメイン給湯器候補）に強制的な作動許可指令を与えて燃焼運転を開始したか（換言すれば、メイン給湯器として設定してよいか）を判定し、メイン給湯器が設定されるまでこの処理を繰り返す。したがって、請求項３の発明によれば、次のメイン給湯器候補の給湯器の水量センサが故障していても、更に次のメイン給湯器候補の給湯器（正常に動作する給湯器）がメイン給湯器として設定されるので、給湯システムがシステムダウンすることなく継続して運用することができる。

そして、請求項４に係る給湯システムは、請求項１から３のいずれかに記載の給湯システムにおいて、上記集中制御部が、各給湯器とは別体の制御装置によって構成されていることを特徴とするので、多数の給湯器を接続してなる給湯システムに本発明を適用するのに適している。また、請求項５に係る給湯システムは、上記集中制御部が、各給湯器のいずれか１の給湯器に内蔵されていることを特徴とするので、別体の制御装置を用いずに、２台や３台といった少数の給湯器を接続してなる簡易な構成の給湯システムに本発明を適用するのに適している。

本発明によれば、複数の給湯器を並設し、給湯負荷に応じて給湯器の作動台数を制御する集中制御部を備えた給湯システムにおいて、メイン給湯器のローテーションが実行される前に次のメイン給湯器候補の給湯器がメイン給湯器として正常に動作し得るかが事前に確認されるので、給湯システムのシステムダウンを未然に防止できる。

また、集中制御部が、現在のメイン給湯器が上記所定の条件を満たすまでの間に次のメイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を行なったかを判定し、この間に当該メイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を行なっていれば当該メイン給湯器候補の給湯器に対して強制的な作動許可指令を与えないように構成することにより、強制的な作動許可指令の発行に伴う一時的な出湯性能の低下（出湯温度の変動）を回避することができる。

さらに、メイン給湯器のローテーションの条件が成立したときに次のメイン給湯器候補の給湯器に強制的に作動許可指令を与えたにも関わらず当該メイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始しないときは、当該メイン給湯器候補の給湯器に対する作動許可を解除しさらに次のメイン給湯器候補（他のメイン給湯器候補）に強制的な作動許可指令を与えて燃焼運転を開始したかを判定するように構成することで、給湯システムをシステムダウンさせることなく継続して運用することができる。

以下、本発明を適用した給湯システムの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
実施形態１
本実施形態に示す給湯システムは、複数の給湯器を並設し、給湯負荷に応じて給湯器の作動台数を制御する集中制御部を備えた給湯システムにおいて、メイン給湯器のローテーション制御の構成を改変したものであり、その基本的な構成は上述した図６に示す給湯システムと同様であるので、構成が共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

なお、本実施形態の説明にあたり給湯システムの概略構成を確認すると、本実施形態の給湯システムは、６台の給湯器ＷＨ１〜ＷＨ６と、これら給湯器ＷＨ１〜ＷＨ６とは別体に構成されたシステムコントローラ（集中制御部）ＳＣと、リモコンＲＣとを主要部として備えている。そして、所定の条件に従ってメイン給湯器のローテーションが行なわれる。

図１は本実施形態に示す給湯システムにおけるメイン給湯器のローテーション制御の手順を示すフローチャートである。この図１に示すように、本実施形態では、メイン給湯器のローテーションの条件として、メイン給湯器の積算作動時間が所定時間Ｔ１（図示例では８時間）を経過したかという条件が用いられている（図１ステップＳ１参照）。

そして、メイン給湯器の積算作動時間が所定時間Ｔ１に達すると（図１ステップＳ１でＹｅｓ）、次に、システムコントローラＳＣは、予め設定された順序に従って次にメイン給湯器となる順番にある（次のメイン給湯器候補の）給湯器に対して強制的に作動許可指令を発行（なお、強制的に発行される作動許可指令のことを「強制スタート指令」と称する）する（図１ステップＳ２参照）。ここで、「強制的に」とは、現在のメイン給湯器からの補完要求の有無に関係なくという意味であり、現在のメイン給湯器からの補完要求がない場合であってもシステムコントローラＳＣは次のメイン給湯器候補の給湯器に対して強制スタート指令を発行する。

なお、この強制スタート指令は、現在のメイン給湯器が燃焼運転を行なっているとき、つまり、給湯栓が開かれて通水があるとき（さらに言えば、メイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始できる（ＭＯＱがＯＮとなる）程度の通水があるとき）に発行される必要があるが、本実施形態ではメイン給湯器のローテーションの条件がメイン給湯器の積算作動時間、つまり、メイン給湯器が燃焼運転をしている時間の積算値によって規定されているため、上記ローテーションの条件を満たした時点ではメイン給湯器は燃焼運転中であり、システムにも通水がある。したがって、このタイミングで上記強制スタート指令が発行されるので、次のメイン給湯器候補の給湯器の缶体流量センサ（水量センサ）１４が正常であれば当該メイン給湯器候補の給湯器は通水を検出して燃焼運転を開始する。これに対して、缶体流量センサ１４が故障している場合には当該メイン給湯器候補の給湯器は通水を検出できないので燃焼運転を行なわない。

ちなみに、現在のメイン給湯器が低い通水流量（たとえば、最低作動通水量ＭＯＱの２倍を下回る流量）で燃焼運転をしている場合、強制スタート指令が発行されるとされると、現在のメイン給湯器と次のメイン給湯器候補の双方にともに最低作動通水量を下回って燃焼運転が停止してしまうので、強制スタート指令の発行はこのような事態が生じないように所定流量以上の通水があることを条件に発行される。

システムコントローラＳＣは、このようなメイン給湯器候補の給湯器の動作に基づいて缶体流量センサ１４の故障の有無を判断すべく、強制スタート指令の発行後に当該メイン給湯器候補の給湯器が正常に燃焼運転を開始したかを判断する（図１ステップＳ３参照）。なお、メイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始したかは、当該給湯器からの炎検知信号の有無に基づいてシステムコントローラＳＣが行なう。

そして、メイン給湯器候補の給湯器において燃焼運転の開始が確認されると（図１ステップＳ３でＹｅｓ）、システムコントローラＳＣは、当該メイン給湯器候補の給湯器を次のメイン給湯器候補として確定する（図１ステップＳ７参照）とともに、強制スタート指令を解除する。

これにより、その後に給湯栓が閉じられてＭＯＱがＯＦＦとなって現在のメイン給湯器の燃焼運転が停止すると、その時点でメイン給湯器のローテーションが実行される。したがって、この後に再び給湯栓が開かれＭＯＱがＯＮとなったときは図１ステップＳ７でメイン給湯器候補として確定された給湯器がメイン給湯器となって燃焼運転を開始する。

これに対して、メイン給湯器候補の給湯器において燃焼運転が開始しなければ（図１ステップＳ３でＮｏの場合）、システムコントローラＳＣは一定時間（たとえば１０秒程度）の経過を待ってメイン給湯器候補の給湯器は異常がある（具体的には、缶体流量センサ１４の故障）と判定し（図１ステップＳ４でＹｅｓ）、当該メイン給湯器候補の給湯器に対する強制スタート指令を解除する（図１ステップＳ５参照）。

そして、新たなメイン給湯器候補を選び直す（図１ステップＳ６参照）。つまり、この場合、システムコントローラＳＣは、他のメイン給湯器候補を選定する。具体的には、上記他のメイン給湯器候補として、先に異常と判定された給湯器の次にメイン給湯器として順番付けられている給湯器を新たなメイン給湯器候補に選定する。そして、この選定が完了すると、再び上記図１ステップＳ２に戻って上述した処理を実行し、次のメイン給湯器を確定させる。なお、２度目の処理でも次のメイン給湯器が確定できないときは、燃焼運転を開始する給湯器が見つかるまでメイン給湯器候補の選定を繰り返しながら、上述した処理を繰り返し行なう。

ここで、上述した処理の具体例を図２に基づいて説明する。すなわち、図２では給湯器ＷＨ１がメイン給湯器とされ、給湯器ＷＨ２〜ＷＨ６がサブ給湯器とされる。そして、給湯器ＷＨ２の缶体流量センサ１４が故障しているものとする。

そうすると、メイン給湯器である給湯器ＷＨ１の燃焼運転中に積算作動時間が所定時間Ｔ１になると、システムコントローラＳＣは、給湯器ＷＨ１からの補完要求がなくても次のメイン給湯器候補の給湯器ＷＨ２に対して強制スタート指令を発行する。しかしこのとき給湯器ＷＨ２の缶体流量センサ１４は故障しているので、給湯器ＷＨ２は燃焼運転を開始しない（図２(a)参照）。

この状態が一定時間継続しそれでも給湯器ＷＨ２が燃焼運転を開始しなければ、システムコントローラＳＣは給湯器ＷＨ２が異常であると確定し、給湯器ＷＨ２に対する強制スタート指令を解除して、さらに次のメイン給湯器候補である給湯器ＷＨ３に対して強制スタート指令を発行する。このとき給湯器ＷＨ３の缶体流量センサ１４は正常であるので給湯器ＷＨ３は燃焼運転を開始する（図２(b)参照）。

システムコントローラＳＣは、給湯器ＷＨ３の燃焼運転を確認すると、給湯器ＷＨ２を飛ばして給湯器ＷＨ３を次のメイン給湯器に設定する（図２(c)参照）。

このように、本実施形態に示す給湯システムでは、メイン給湯器のローテーションのタイミングに合わせてメイン給湯器候補の給湯器に対して強制スタート指令を発行し、ローテーションが実行される前にメイン給湯器候補の給湯器が正常に燃焼運転を開始するか否かを確認してメイン給湯器を決定するので、メイン給湯器となったときに正常な燃焼運転ができない給湯器がメイン給湯器となることがないので、システムダウンに陥ることなく給湯システムを運用することができる。

実施形態２
次に、本発明の他の実施形態を図３、図４に基づいて説明する。図３は、本実施形態に示す給湯システムにおけるメイン給湯器のローテーション制御の手順を示すフローチャートである。また、図４は本実施形態に係る給湯システムにおけるメイン給湯器のローテーションの実例を示すタイミングチャートであって、図４(a)は次のメイン給湯器候補の給湯器がサブ給湯器として燃焼運転を行なわなかった場合を、図４(b)は次のメイン給湯器候補の給湯器がサブ給湯器として燃焼運転を行なった場合をそれぞれ示している。

本実施形態に示す給湯システムは、実施形態１に示すローテーション制御を改変したものであって、具体的には、次のメイン給湯器候補の給湯器がサブ給湯器として燃焼運転を行なっていた場合についての制御が改変されている。

すなわち、本実施形態においても、メイン給湯器のローテーションの条件は上記実施形態１と同様に、メイン給湯器の積算作動時間が所定時間Ｔ１（図示例では８時間）を経過したかという条件が用いられる（図３ステップＳ１参照）。

そして、メイン給湯器の積算作動時間が所定時間Ｔ１に達すると、上記実施形態１では次のメイン給湯器候補の給湯器に強制スタート指令を発行していたが、本実施形態では、強制スタート指令の発行を確定する前に、次のメイン給湯器候補の給湯器に対して既に燃焼確認が行なわれているかが判断される（図３ステップＳ２参照）。

すなわち、次のメイン給湯器候補の給湯器が現在のメイン給湯器の下でサブ給湯器として正常に燃焼運転を行なっていた場合、当該メイン給湯器候補の給湯器の缶体流量センサ１４は正常に動作しているとみなすことができる。そのため、本実施形態では、次のメイン給湯器候補の給湯器が現在のメイン給湯器の下でサブ給湯器として正常に燃焼運転を行なっていた場合（図３ステップＳ２でＹｅｓの場合）には当該メイン給湯器候補の給湯器についての燃焼確認は既に確認済みとして取り扱い、当該メイン給湯器候補の給湯器を次のメイン給湯器候補として確定する（図３ステップＳ８参照）。

かかる点を図４(b)を用いて詳細に説明する。図４(b)では現在のメイン給湯器が給湯器ＷＨ１、次の給湯器候補が給湯器ＷＨ２とする。そして、図中のｔ１に示すタイミングでメイン給湯器のローテーションの条件が満たされた（給湯器ＷＨ１の積算作動時間がＴ１に達した）とする。

この図４(b)に示す例では、給湯器ＷＨ１がメイン給湯器であるとき（現在のメイン給湯器ＷＨ１がローテーションの条件を満たすまでの間）に、次のメイン給湯器候補の給湯器ＷＨ２が正常に燃焼運転を行なっている（図中の符号Ａ参照）。そのため、システムコントローラＳＣは、現在のメイン給湯器ＷＨ１がローテーションの条件を満たしても次のメイン給湯器候補の給湯器ＷＨ２に対して作動許可指令（強制スタート指令）を発行せずに（図中の符号Ｂ参照）、現在のメイン給湯器ＷＨ１のＭＯＱがＯＦＦとなったタイミング（図中のｔ２参照）で給湯器ＷＨ２をメイン給湯器として設定する。したがって、次に給湯栓が開かれてＭＯＱがＯＮとなると給湯器ＷＨ２をメイン給湯器として燃焼運転が開始される（図中の符号Ｃ参照）。

一方、次のメイン給湯器候補の給湯器が現在のメイン給湯器の下でサブ給湯器として燃焼運転を行なっていなかった場合（図３ステップＳ２の判断がＮｏの場合）は、上述した実施形態１と同じ手順でメイン給湯器候補を確定する（図３ステップＳ３〜Ｓ８参照）。

すなわち、この点を図４(a)に基づいて説明すると、サブ給湯器である給湯器ＷＨ２は給湯器ＷＨ１がメイン給湯器のときに燃焼運転を行なっていないので、システムコントローラＳＣは、メイン給湯器がローテーションの条件を満たしたタイミングで次のメイン給湯器候補である給湯器ＷＨ２に対して作動許可指令（強制スタート指令）を発行する（図中の符号Ｄ参照）。ここで、給湯器ＷＨ２の缶体流量センサ１４が故障であるとすると、給湯器ＷＨ２は燃焼運転を開始しないので一定時間経過後に給湯器ＷＨ２に対する強制スタート指令が解除され、更に次のメイン給湯器候補である給湯器ＷＨ３に対して強制スタート指令が発行される（図中の符号Ｅ参照）。そして、給湯器ＷＨ３が正常に燃焼運転を開始すると（図中の符号Ｆ参照）、給湯器ＷＨ３が次のメイン給湯器候補として確定され、現在のメイン給湯器ＷＨ１のＭＯＱがＯＦＦとなったタイミング（図中のｔ２参照）で給湯器ＷＨ３がメイン給湯器として設定される。なお、その後に給湯栓が開かれてＭＯＱがＯＮとなると給湯器ＷＨ３がメイン給湯器として燃焼運転を開始する（図中の符号Ｇ参照）。

このように、本実施形態では、現在のメイン給湯器がローテーションの条件を満たすまでの間に、次のメイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を行なっていた場合には、次のメイン給湯器候補の給湯器に対する強制スタート指令の発行が省略される。したがって、強制スタート指令の発行による次のメイン給湯器候補の給湯器の一時的な燃焼運転を回避できるため、このような一時的な燃焼運転に伴う一時的な出湯性能の低下（出湯温度の変動）を回避することができる。

実施形態３
次に、本発明の第３の実施形態について図５に基づいて説明する。この第３の実施形態は、上述した実施形態２の改変例であって、具体的には、システムコントローラＳＣを用いずに複数の給湯器を並設してなる簡易な構成の給湯システムに本発明を適用した場合を示している。すなわち、本実施形態では、並設する２台の給湯器ＷＨ１，ＷＨ２の少なくとも一方のコントローラ１８に集中制御部の機能を持たせ、これら２台の給湯器ＷＨ１，ＷＨ２のコントローラ１８同士を通信接続することにより構成される。

なお、この場合も各給湯器ＷＨ１，ＷＨ２の入水管１２が市水道等の給水源と接続された給水管２に接続され、出湯管１３が給湯栓に接続された給湯管３に接続される点は上述した実施形態１，２と同様であるので、配管の接続状態の図示は省略する。

このように構成された給湯システムにおいては、その作動台数制御は、給湯運転開始当初ははじめにメイン給湯器として設定されている給湯器ＷＨ１のみが燃焼運転を開始する。そして、給湯負荷が上昇し、メイン給湯器のみでは給湯負荷に応じられなくなると、メイン給湯器である給湯器ＷＨ１のコントローラ１８からサブ給湯器である給湯器ＷＨ２のコントローラ１８に対して補完要求が発行され、この補完要求を受け付けた給湯器ＷＨ２が燃焼運転を開始する。つまり、本実施形態ではシステムコントローラＳＣが用いられないので、他方の給湯器に対する補完要求が当該他方の給湯器に対する作動許可指令として機能する。

そして、このように構成された給湯システムにおいても、所定の条件の下でメイン給湯器のローテーションは行なわれる。このローテーションの条件は適宜設定可能であるが、説明の便宜上、本実施形態でも上述した実施形態と同様の条件（メイン給湯器の積算作動時間が所定時間Ｔ１に達したとき）が用いられるものとする。

本実施形態では、かかるローテーション制御にあたり、以下の手順でメイン給湯器のローテーションが行なわれる。

なお、上述した実施形態１，２では、システムコントローラＳＣが、複数のサブ給湯器のうちから次のメイン給湯器候補となる給湯器を選択していたが、本実施形態のように、給湯器ＷＨが２台の場合には、次のメイン給湯器候補は現在のサブ給湯器であることから、メイン給湯器候補の給湯器の選択は行なわない。また、上述した実施形態１，２では、次のメイン給湯器候補の給湯器が正常に燃焼運転を行なったか否かによって当該メイン給湯器候補の給湯器の缶体水量センサ１４が正常に動作したか否かを判断したが、本実施形態ではでメイン給湯器とサブ給湯器とが直接通信接続されるので、サブ給湯器が流量を検出したか否かの情報を得てメイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転し得る状態にあるか否かを判定するように構成している。

ここで、図５は、本実施形態に示す給湯システムにおけるローテーション制御の実例を示す説明図であり、図５(a)はローテーションの条件成立時にサブ給湯器の水量センサの動作未確認の場合を、図５(b)はローテーションの条件成立時にサブ給湯器の水量センサの正常動作確認済みの場合を、図５(c)はローテーションの条件成立時にサブ給湯器の水量センサの異常を確認済みの場合を示している。

図５(a)に示すように、メイン給湯器である給湯器ＷＨ１のローテーションの条件が成立するまでの間に、メイン給湯器から一度も補完要求が発行されなかった場合（図５(a)ステップＳ１〜Ｓ３参照）、メイン給湯器が燃焼開始しているときにメイン給湯器である給湯器ＷＨ１からサブ給湯器である給湯器ＷＨ２に対して強制的に補完要求（作動許可指令）を発行する（図５(a)ステップＳ４参照）。

このとき、メイン給湯器からの補完要求を受け付けたサブ給湯器は、缶体流量センサ１４が所定の流量を検出しているか否か（たとえば、ＭＯＱがＯＮかＯＦＦか）を判断し（図５(a)ステップＳ４参照）、所定流量以上の流量を検出していれば水量センサは正常と判定する（図５(a)ステップＳ５参照）。

そして、この判定において、サブ給湯器の水量センサが正常であると判定されるとメイン給湯器のローテーションが実行される（図５(a)ステップＳ６参照）。なお、本実施形態では、サブ給湯器において水量センサが正常であると判定されると現在のメイン給湯器ＷＨ１が燃焼運転中であると否とにかかわりなくメイン給湯器のローテーションが行なわれるように構成したが（図５(a)ステップＳ６参照）、もちろん上述した実施形態１，２のように現在のメイン給湯器ＷＨ１の燃焼運転の停止を待ってメイン給湯器のローテーションを実行するように構成することも可能である。

これに対し、メイン給湯器ＷＨ１のローテーションの条件が成立するまでの間に、メイン給湯器から補完要求が発行されていた場合は（図５(b)ステップＳ２、図５(c)ステップＳ２参照）、この補完要求に対してサブ給湯器ＷＨ２が正常に燃焼運転を行なったか否か、つまり、この補完要求に対してサブ給湯器ＷＨ２において所定の流量が検出されたかが判定される（図５(b)ステップＳ２、図５(c)ステップＳ２参照）。

そして、メイン給湯器ＷＨ１のローテーションの条件が成立すると、図５(b)ステップＳ２、図５(c)ステップＳ２の判断に基づいて、サブ給湯器ＷＨ２が正常に燃焼し得るかを判断し、水量センサが正常と判断されていれば強制的な補完要求を発行することなくサブ給湯器ＷＨ２をメイン給湯器とするローテーションを実行する（図５(b)ステップＳ４参照）。これに対して、水量センサが異常と判断されていれば、この場合はローテーションを行なわず、現在のメイン給湯器ＷＨ１をそのままメイン給湯器としてシステムを運用する（図５(c)ステップＳ４参照）。

このように、本実施形態によれば、別体のシステムコントローラＳＣを用いずに給湯器を並設してなる簡易な構成の給湯システムにおいても、メイン給湯器となったときに正常な燃焼運転ができない給湯器がメイン給湯器となることがないので、システムダウンに陥ることなく給湯システムを運用することができる。

なお、本実施形態では、上述した実施形態２と同様に、メイン給湯器のローテーションの条件が成立するまでの間におけるサブ給湯器の動作状況に基づいて、ローテーション条件成立時の強制的な補完要求を省略するように構成したが、実施形態１のように常に強制的な補完要求を発行するように構成することもできる。

なお、上述した実施形態はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれらに限定されることなくその範囲内で種々の設計変更が可能である。

たとえば、上述した実施形態１，２では、給湯器ＷＨの作動台数制御を行なう集中制御部として１台のシステムコントローラＳＣを用いた場合を示したが、本発明は、たとえば特開２００２−７１２１７号公報に開示されるような複数のシステムコントローラを階層的に用いた給湯システムにも適用可能である。すなわち、複数のシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４のそれぞれに給湯器ＷＨ１〜ＷＨ６を接続し、これらシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４の上位に全体を集約的に制御するシステムコントローラ（親シスコン）ＳＣ５を設けて、この親シスコンＳＣ５により給湯器の作動台数制御を行なわせる給湯システムにおいては、親シスコンＳＣ５により上述したローテーション制御を行なわせるように構成することもできる。

本発明に係る給湯システムの実施形態１におけるメイン給湯器のローテーション制御の手順を示すフローチャートである。 同給湯システムにおけるメイン給湯器のローテーション制御の具体例を示す説明図である。 同給湯システムの実施形態２におけるメイン給湯器のローテーション制御の手順を示すフローチャートである。 同給湯システムの実施形態２におけるメイン給湯器のローテーションの実例を示すタイミングチャートであって、図４(a)は次のメイン給湯器候補の給湯器がサブ給湯器として燃焼運転を行なわなかった場合を、図４(b)は次のメイン給湯器候補の給湯器がサブ給湯器として燃焼運転を行なった場合をそれぞれ示している。 同給湯システムの実施形態３におけるローテーション制御の実例を示す説明図であり、図５(a)はローテーションの条件成立時にサブ給湯器の水量センサの動作未確認の場合を、図５(b)はローテーションの条件成立時にサブ給湯器の水量センサの正常動作確認済みの場合を、図５(c)はローテーションの条件成立時にサブ給湯器の水量センサの異常を確認済みの場合をそれぞれ示している。 従来の給湯システムの一例を示す概略構成図であり、図６(a)は同給湯システムの全体の概略構成を、図６(b)は同給湯システムの給湯器の概略構成をそれぞれ示している。 同給湯システムのシステムコントローラによる給湯器の作動台数制御の一例を示す説明図であって、図７(a)は給湯器の作動台数を増加させる制御の一例を示しており、図７(b)は作動台数制御に付随して行なわれるメイン給湯器のローテーションの手順の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 給湯システム
１１ 熱交換器
１２ 入水管
１３ 出湯管
１４ 缶体流量センサ（水量センサ）
１５ 缶体流量調整弁
１６ バイパス管
１７ バイパス流量調整弁
１８ 給湯器のコントローラ
ＷＨ１〜ＷＨ６ 給湯器
ＳＣ システムコントローラ（集中制御部）
ＲＣ リモコン

Claims (5)

1. 複数の給湯器を並設し、給湯負荷に応じて給湯器の作動台数を制御する集中制御部を備え、所定の条件に従って給湯運転開始時に最初に作動するメイン給湯器を変更するローテーション制御を行なう給湯システムにおいて、
   前記集中制御部は、前記所定の条件を満たし、かつ現在のメイン給湯器が燃焼運転を行なっているときに、次のメイン給湯器候補の給湯器に対して強制的に作動許可指令を与えて当該メイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始したかを判定し、当該メイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始していれば次のメイン給湯器に設定する制御構成を有することを特徴とする給湯システム。
2. 前記集中制御部は、現在のメイン給湯器が前記所定の条件を満たすまでの間に、前記次のメイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を行なったかを判定し、この間に当該メイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を行なっていれば、当該メイン給湯器候補の給湯器に対して前記強制的な作動許可指令を与えることなくメイン給湯器に設定する制御構成を有することを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。
3. 前記集中制御部は、前記所定条件を満たしたときの前記強制的な作動許可指令により、前記メイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始しなければ当該メイン給湯器候補の給湯器に対する作動許可指令を解除して、他のメイン給湯器候補の給湯器に対して強制的に作動許可指令を与えて当該他のメイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始したかを判定し、当該他のメイン給湯器候補の給湯器が燃焼運転を開始していれば次のメイン給湯器に設定し、当該他の給湯器候補の給湯器が燃焼運転をしていなければ燃焼運転を開始する給湯器が見つかるまでメイン給湯器候補の給湯器を変更して前記強制的な作動許可指令の発行を繰り返す制御構成を有することを特徴とする請求項１または２に記載の給湯システム。
4. 前記集中制御部が、各給湯器とは別体の制御装置によって構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の給湯システム。
5. 前記集中制御部が、各給湯器のいずれか１の給湯器に内蔵されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の給湯システム。

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