JP2012032065A - 給湯システム - Google Patents

Abstract

【課題】 上位制御部と下位制御部との間の通信が途絶した場合であっても、応急運転により循環ポンプの作動の継続を可能にして各給湯器の給湯作動との連係を維持させ得る給湯システムを提供する。
【解決手段】 親システムコントローラＰＳＣと子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２との間の通信途絶を検知すれば、子システムコントローラ側の応急運転制御により第１ポンプ５３のポンプ制御ユニット５５に作動信号を出力して第１ポンプ５３のみ作動継続させる。設定出湯温度を低めに変更切換し、以後の応急運転では切換後の設定出湯温度で各給湯器３の燃焼作動を継続させて、貯湯タンク６への循環加熱を継続させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、循環回路の一部を構成する入水経路と出湯経路との間にそれぞれ並列に介装されてなる２台以上の給湯器を台数制御する下位制御部と、この下位制御部を制御する上位制御部とを備えてなる連結型の給湯システムに関し、特に上位制御部と下位制御部との間の通信が途絶した場合の応急運転において循環ポンプが制御不能に陥る事態を回避し得る制御技術に係る。

従来、２以上の所定数の給湯器と、これらを制御する下位のシステムコントローラとの組み合わせを１単位とした連結型の給湯システムを２単位以上備え、これら給湯システムのそれぞれ下位のシステムコントローラを制御対象とする上位のシステムコントローラを備えることにより、いわゆる階層構造のコントロールシステムを構成した給湯システムが提案されている（例えば特許文献１参照）。

個別制御手段により制御される給湯器を複数台連結する一方、それぞれの個別制御手段を集中管理する中央制御手段を設けた給湯システムにおいて、中央制御手段からの通信異常を検出すると、個別制御手段は単独動作制御に切り替わるようにすることが提案されている(例えば特許文献２参照)。

特開２００２−７１２１７号公報 特許２７８６５２０号公報

ところで、階層構造のコントロールシステムを採用することにより、連結型の給湯システムの大規模化を図り、比較的高温でかつ大量の湯を貯湯タンクに迅速に貯湯する給湯システムを構築する上で、上位の制御部と下位の制御部との間の通信接続が途絶したときでもシステムダウン（給湯要求があっても１台も燃焼しないというシステムが停止状態になること）しないように応急運転させることが重要となる。前記の貯湯は、循環ポンプの作動により貯湯タンク内の湯水を多数台の給湯器が並列に連結されている入水経路に導入し、給湯器により加熱された後に出湯経路を経て貯湯タンクに戻すという循環運転の実行により実現されるが、応急運転の際には前記の循環ポンプの作動を如何にするかが特に問題となる。

すなわち、前記貯湯タンク内の貯湯温度を一定範囲に維持するために、設定下限温度（例えば６０℃）まで温度低下したら循環ポンプを作動させて各給湯器により循環加熱させ、設定上限温度（例えば６５℃）に到達すれば循環ポンプの作動を停止するという作動制御を行う一方、このような循環ポンプの作動制御を上位の制御部にて行わせ、連結型の複数の給湯器の台数制御を行う下位の制御部との通信により連係させるようにすることが考えられている。

しかしながら、このような給湯システムにおいて、例えば上位制御部が故障したり、下位制御部との間の通信が途絶したりしたときには、循環ポンプの作動制御が不能になったり、循環ポンプの作動による各給湯器との連係が不能になったりする事態に陥るおそれがある。これにより、循環ポンプの作動が不能となって作動停止状態に陥ったり、給湯システムの本来の目的を実現し得ない事態に陥ったりすることになる。

又、入水経路と出湯経路とを循環経路の一部とする即湯循環回路を形成し、循環ポンプの作動により循環加熱することで、即湯循環回路内を所定の高温状態の湯で満たしておくようにする場合にも、以上と同様の不都合が生じることになる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上位制御部と下位制御部との間の通信が途絶した場合であっても、応急運転により循環ポンプの作動の継続を可能にして各給湯器の給湯作動との連係を維持させ得る給湯システムを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明では、入水経路と出湯経路との間にそれぞれ並列に介装される複数台の給湯器と、これら複数台の給湯器を制御する制御部と、前記入水経路及び出湯経路により構成される循環経路に設置されて前記給湯器により加熱される対象の湯水を循環させる循環ポンプとを備えた給湯システムを対象にして次の特定事項を備えることとした。すなわち、リモコンに設定されたリモコン設定温度の出力をリモコンから受けて取得する上位制御部と、この上位制御部からリモコン設定温度に基づく設定出湯温度を通信により取得する下位制御部とを備えるものとする。前記上位制御部及び下位制御部として、これら双方が互いに独立して前記循環ポンプを作動制御可能とする。そして、前記上位制御部と下位制御部との間で通信可能であるときは、前記上位制御部及び下位制御部の内のいずれか一方が前記循環ポンプの作動制御を実行する一方、前記上位制御部と下位制御部との間で通信途絶が発生したときは、前記上位制御部及び下位制御部の双方が前記循環ポンプの作動制御を実行する構成とした（請求項１）。

本発明の場合、上位制御部の故障又は通信線の断線等に起因する通信途絶が発生しても、上位制御部及び下位制御部の双方が循環ポンプの作動制御を実行し得るため、循環ポンプの作動停止や作動不能を招くことなく、循環ポンプの作動を継続させることが可能になる。これにより、循環ポンプの作動の継続を可能にして入水経路及び出湯経路により構成される循環経路を通して循環される湯水の各給湯器による循環加熱を継続的に実行させることが可能となる。

本発明において、前記循環ポンプとして、前記循環経路に対しそれぞれ並列に介装された複数台の循環ポンプを備え、前記通信途絶が発生したとき、前記上位制御部及び下位制御部の双方が前記複数台の循環ポンプの内の同じ循環ポンプを制御対象にして作動制御を実行する構成とすることができる（請求項２）。複数台の循環ポンプを並列設置してそれら複数台の循環ポンプの交互作動制御を行うことにより耐久性の向上を図ったり、一部の循環ポンプに故障が発生したときであっても循環加熱が不能となるシステムダウンの発生を回避したりしつつも、通信途絶が発生したときには、上位制御部及び下位制御部の双方によって同じ循環ポンプを制御対象にして作動制御させることで、確実に循環ポンプの作動継続を実現させ得ることになる。しかも、通信途絶発生時の応急運転時には、複数台の循環ポンプの内、同じ１台の循環ポンプを制御対象にすることで、２台以上同時にＯＮ作動されてしまうことに起因して電源容量不足に陥る事態が発生することを確実に回避し得ることになる。

又、前記下位制御部として、前記複数台の給湯器と通信接続されてその複数の給湯器を対象にして加熱運転させる台数についての台数制御を行う下位中央制御部により構成し、前記上位制御部として、前記下位中央制御部と個別に通信接続されてその下位制御部を統括制御する上位中央制御部により構成することができる(請求項３)。さらに、前記上位制御部として、前記複数台の給湯器と通信接続されてその複数の給湯器を対象にして作動制御する中央制御部により構成し、前記下位制御部として、前記各給湯器に備えられて各給湯器を個別に制御する個別制御部により構成することもできる(請求項４)。いずれの給湯システムにおいても、本発明の作用を得ることができることになる。

以上、説明したように、本発明の給湯システムによれば、上位制御部の故障又は通信線の断線等に起因する通信途絶が発生しても、上位制御部及び下位制御部の双方が循環ポンプの作動制御を実行し得るようにしているため、循環ポンプの作動停止や作動不能を招くことなく、循環ポンプの作動を継続させることができるようになる。これにより、循環ポンプの作動の継続を可能にして、入水経路及び出湯経路により構成される循環経路を通して循環される湯水の各給湯器による循環加熱を継続的に実行させることができるようになる。

特に請求項２によれば、複数台の循環ポンプを並列設置してそれら複数台の循環ポンプの交互作動制御を行うことにより耐久性の向上を図ったり、一部の循環ポンプに故障が発生したときであっても循環加熱が不能となるシステムダウンの発生を回避したりしつつも、通信途絶が発生したときには、上位制御部及び下位制御部の双方によって同じ循環ポンプを制御対象にして作動制御させることで、確実に循環ポンプの作動継続を実現させることができるようになる。しかも、通信途絶発生時の応急運転時には、複数台の循環ポンプの内、同じ１台の循環ポンプを制御対象にすることで、２台以上同時にＯＮ作動されてしまうことに起因して電源容量不足に陥る事態が発生することを確実に回避することができるようになる。

又、請求項３又は請求項４によれば、本発明の給湯システムにおける上位制御部と下位制御部とを具体的に特定して、具体的な給湯システムにおいて本発明による作用効果を得ることができるようになる。

本発明の給湯システムの第１実施形態を示す模式図である。 図１の給湯システムに適用される各給湯器の構成例を示す模式図である。 図１の給湯システムの制御ブロック図である。 図１の給湯システムの各子システムコントローラにおける応急制御に係るフローチャートである。 図１の給湯システムの親システムコントローラにおける応急制御に係るフローチャートである。 本発明の給湯システムの第２実施形態を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る給湯システムを示す。この給湯システムは、それぞれ下位の制御部により台数制御等の制御が実行される単位給湯システム２を２セット以上（図例のものは２セット）組み合わせ、これらの単位給湯システム２，２を上位の制御部により統括して制御するというように階層構造のコントロールシステムが適用された連結型の給湯システムである。各単位給湯システム２は、下位制御部又は下位中央制御部としての子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２により制御される２台以上の所定数の同じ構成の給湯器３，３，…を入水経路５１と出湯経路５２との間に並列に連結したものである。図例では、各単位給湯システム２として６台の給湯器３，３，…により構成された場合を例示し、区別のために順に符号３ａ，３ｂ，…、又は、３ｇ，３ｈ，…も併せて付している。そして、前記の入水経路５１及び出湯経路５２により循環経路を形成し、この循環経路に介装した循環ポンプ５３及び／又は５４の作動により貯湯タンク６内の湯水を下部から入水経路５１に入水させて給湯器３，３，…に送り、給湯器３，３，…で加熱された後に出湯経路５２を通して貯湯タンク６の上部に戻すことで、貯湯タンク６内の湯水を循環加熱させるようになっている。

各給湯システム２を構成する各給湯器３は、その入水口３２が入水経路５１に対し接続される一方、各出湯口３３が出湯経路５２に対し接続されており、入水経路５１と出湯経路５２との間に並列に介装されている。各給湯システム２において、各給湯器３は各給湯器３に内蔵された個別コントローラ３１により主として燃焼系の作動制御に基づく給湯運転制御が行われ、これら各給湯器３の個別コントローラ３１が子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２と通信接続されて、各個別コントローラ３１は、子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２から、主として台数制御における運転設定や設定出湯温度の設定に係る制御信号を受けるようになっている。そして、各給湯システム２の子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２が上位制御部又は上位中央制御部としての親システムコントローラＰＳＣと通信線７１，７２を介して個別に通信接続されて、各子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２は、親システムコントローラＰＳＣから各種情報に係る信号の送出を受信するようになっている。すなわち、受信する信号としては、親システムコントローラＰＳＣと接続されたことの接続情報、貯湯タンク６の貯湯制御に係る情報として後述のサーモスタット６１が設置されてサーモスタット６１に基づく制御が行われていることを表すサーモスタット設置情報、いずれの単位給湯システム２が最初に給湯作動するために待機するかの設定信号、及び、リモコンＲＣに入力設定されたリモコン設定温度に関する指令信号がある。子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２はこれらの情報を不揮発性メモリ(ＥＥＰＲＯＭ)に記憶して、電源が落とされた後に再起動された際にも記憶情報が失われないようになっている。

各子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２と、各単位給湯システム２を構成する各給湯器３の個別コントローラ３１，３１，…とは通信接続ライン７３又は７４により個別に双方向通信可能に接続されており、この接続が行われることにより、各子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２は、各単位給湯システム２を構成する給湯器３，３，…の連結台数（図例では６台）と、それぞれの給湯器３ａ，３ｂ…、３ｇ，３ｈ，…とを認識する一方、各個別コントローラ３１は前記の接続により自己が単独設置型ではなくて連結型であり子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２からの制御指令に基づき作動制御することを認識して例えば不揮発性メモリに記憶するようになっている。又、各単位給湯システム２に属する個別コントローラ３１，３１，…は、各子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２から設定出湯温度としてリモコン設定温度の出力を受け、このリモコン設定温度に基づいて燃焼作動制御を実行するようになっている。つまり、リモコンＲＣに入力設定されたリモコン設定温度が親システムコントローラＰＳＣに出力され、親システムコントローラＰＳＣから通信により子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２に出力され、そして、子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２からそのリモコン設定温度が設定出湯温度として各個別コントローラ３１に出力されることになる。さらに、前記個別コントローラ３１，３１，…はそれぞれ電源基板を備え、各給湯器３に電源を供給する電源ライン７５，７６からの電源電流を前記電源基板を介して受けるようになっている。

前記の各単位給湯システム２を構成する各給湯器３の例について説明する。図２には、前記給湯器３の例としてガスを燃料として燃焼させるガス給湯器を示している。なお、図２に例示する給湯器３は燃焼熱により入水口３２からの入水を加熱し、加熱後の湯を出湯口３３から出湯させるようになっており、このような機能を有するものであれば後述の熱交換器３４を用いない他のタイプのものや、石油類（例えば灯油）を燃料として燃焼させるオイル給湯器を用いて本発明の単位給湯システム２を構成することができる。

前記給湯器３は、熱交換器３４と、入水経路５１からの水を入水口３２から前記熱交換器３４に入水させる入水路３５と、前記熱交換器３４で加熱された湯を出湯口３３から出湯経路５２に出湯する出湯路３６と、前記熱交換器３４から出湯された湯に対し水を混合するためのバイパス路３７と、前記熱交換器３４を燃焼熱により加熱する燃焼部としての燃焼バーナ３８とを備えている。

前記入水路３５には入水流量を検出するための入水流量センサ３９及びその入水温度を検出する入水温度センサ４０が設けられている。又、前記出湯路３６には前記バイパス路３７の下流端との合流位置よりも上流側位置において熱交換器３４で加熱された直後の缶体温度を検出する缶体温度センサ４１が設けられる一方、前記合流位置よりも下流側位置において出湯流量を調整する全閉切換機能付きの流量制御弁４２と、実際の出湯温度を検出する出湯温度センサ４３が設けられている。また、前記バイパス路３７には、出湯路３６の出湯に対し入水路３５からの水を所定の混合比で混合するためのバイパス流量制御弁４４が介装されている。前記流量制御弁４２及びバイパス流量制御弁４４の内、少なくとも流量制御弁４２は子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２からの制御信号に基づき開弁量がゼロの全閉状態に閉止し得る全閉切換機能を有しており、全閉切換状態にすれば入水経路５１からの入水が遮断されるようになっている。これにより、台数制御等による給湯使用・不使用の切換えを、前記流量制御弁４２を通常の流量調整機能の作動状態にするか、全閉切換機能による全閉切換状態にするかによって行ない、外部の経路等に専用の電磁開閉弁を個別に付設することを不要にしている。

そして、各給湯器３に設けられている個別コントローラ３１による給湯運転制御としては、給湯要求(循環ポンプ５３又は５４の作動に基づく循環加熱要求)により入水経路５１から入水路３５への入水流量が最低作動流量（ＭＯＱ）以上になったことが入水流量センサ３９により検出されれば、燃焼バーナ３８への燃料ガスの供給系(図示省略)や送風ファン(図示省略)等の燃焼系４５(図３にのみ示す)を作動制御することにより、出湯経路５２に出湯される出湯温度が設定出湯温度になるように所定の燃焼量で燃焼バーナ３８を燃焼させるようになっている。加えて、各個別コントローラ３１は、子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２と通信接続されている場合には、後述の台数制御部９１から燃焼許可（給湯使用）又は燃焼禁止（給湯不使用）のいずれかの制御信号を受けて対応する制御を実行するようになっている。すなわち、燃焼禁止指令を受けたときにはその燃焼禁止指令と共に受ける全閉切換指令に基づき流量制御弁４２を全閉状態に切換えて入水経路５１に流れが生じてもその流れが入水路３５に入水されないようにする一方、燃焼許可指令を受けたときにはその燃焼許可指令と共に受ける開切換指令に基づき流量制御弁４２を開切換えして入水経路５１から入水路３５へ入水可能な状態にしておくようになっている。

出湯経路５２には２つの循環ポンプ５３，５４が並列に介装され、いずれかが作動されることで貯湯タンク６内の貯湯が入水経路５１及び出湯経路５２により構成される循環経路を通して各単位給湯システム２との間で循環されて循環加熱されることになる。両循環ポンプ５３，５４にはそれぞれポンプ制御ユニット５５，５６が付設され、このポンプ制御ユニット５５，５６に出力される作動もしくは停止の制御信号により循環ポンプ５３，５４の作動制御が行われるようになっている。この各ポンプ制御ユニット５５，５６は親システムコントローラＰＳＣと接続され、親システムコントローラＰＳＣから出力される制御信号により作動される他、特に第１ポンプ制御ユニット５５は親システムコントローラＰＳＣに加えて双方の子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２とも接続されており、第１循環ポンプ５３は各子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２から出力される制御信号によっても作動制御が可能になっている(図３も併せて参照)。

貯湯タンク６には貯湯制御による温度管理のためにサーモスタット６１が設置され、このサーモスタット６１から出力される接点信号を受けて親システムコントローラＰＳＣのポンプ制御部８０(図３参照)により前記のポンプ制御ユニット５５，５６に対し制御信号が出力されるようになっている。すなわち、貯湯タンク６内の貯湯温度が設定下限温度(例えば６０℃)まで低下したときに接点信号が親システムコントローラＰＳＣに出力され、これにより、いずれかのポンプ制御ユニット５５又は５６に対し循環ポンプ５３又は５４を作動させるための制御信号を送出する。ポンプ作動により循環加熱が開始され、貯湯タンク６内の貯湯温度が設定上限温度(例えば６５℃)まで上昇すると、それに対応する接点信号がサーモスタット６１から親システムコントローラＰＳＣに出力され、これにより、作動していた循環ポンプ５３又は５４を停止させる制御信号が該当するポンプ制御ユニット５５又は５６に対し送出し、循環加熱を停止させるようになっている。

親システムコントローラＰＳＣのポンプ制御部８０では、２つの循環ポンプ５３，５４を交互に切換作動させるようになっている。これは循環ポンプ５３，５４の耐久性向上を図る他に、仮に一方の循環ポンプ５３又は５４が故障したとしても他方の循環ポンプ５４又は５３により循環加熱を継続させ得るようにしてシステムダウン発生を回避するためでもある。そして、設定下限温度〜設定上限温度として例示した６０℃〜６５℃の場合であれば、循環加熱により迅速に貯湯されるように、設定上限温度よりも高い温度(例えば７５℃)がリモコンＲＣに設定され、この７５℃の設定出湯温度を目標に各給湯器３の燃焼作動が行われることになる。又、貯湯タンク６から給湯栓６２への給湯は即湯回路６３を通して行われるようになっており、循環ポンプ６４を例えば親システムコントローラＰＳＣにより作動制御することで給湯栓６２を開けば即座に所定の高温の湯が出湯されるようにしている。

又、親システムコントローラＰＳＣ(図１参照)と、この親システムコントローラＰＳＣにより統括制御を受ける子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２はコントロールボックス７に内装されるようになっている。このコントロールボックス７には電源基板７７も内装され、外部電源からの電源供給を受けて所定の電圧変換を施した上で親システムコントローラＰＳＣや子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２等に電源供給するようになっている。

親システムコントローラＰＳＣは、図３に示すようにリモコンＲＣに設定されたリモコン設定温度を各子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２に対し設定出湯温度として統括して設定する統括制御部８１と、通信線７１又７２を介しての各子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２との通信が途絶したか否かを判定し通信途絶の発生を検知する通信途絶検知部８２と、通信途絶検知部８２によりいずれか一の子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２との通信途絶の発生が検知されたとき、ポンプ制御部８０による２つの循環ポンプ５３，５４の交互切換作動を第１循環ポンプ５３の作動に限定しその作動を継続させるように切換えるという応急運転に係る制御を実行する応急運転制御部８３とを備えている。なお、前記の通信線７１又は７２を介した相互通信の他に無線による相互通信としても、もちろんよい。統括制御部８１は、設定出湯温度に係る情報伝達の他に、最初に給湯作動させる一の単位給湯システム２を選択的に設定し、この設定信号を対象である一の単位給湯システム２の子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２に送出し、他の単位給湯システム２の子システムコントローラＳＣ２又はＳＣ１に対し給湯要求量に対し不足する場合に追加して給湯作動する役割設定に係る設定信号を送出するようになっている。

各子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２は、台数制御部９１と、親システムコントローラＰＳＣとの通信が途絶したか否かを判定し通信途絶の発生を検知する通信途絶検知部９２と、通信途絶検知部９２により通信途絶の発生が検知されたときに応急運転のための制御信号を生成して前記の台数制御部９１に対し送出する応急運転制御部９３とを備えている。

親システムコントローラＰＳＣや、各子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータを主要部として構成され、前記のポンプ制御部８０，統括制御部８１，通信途絶検知部８２，応急運転制御部８３や、台数制御部９１，通信途絶検知部９２，応急運転制御部９３等はいずれもこれらの機能を実現するものとして前記のＲＯＭに予めインストールされて搭載されたソフトウェアにより、あるいは、かかるソフトウェア及びそのソフトウェアにより作動される電子機器等により構成されている。これは、後述の第２実施形態におけるシステムコントローラＳＣ等においても同じである。

各子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２の台数制御部９１は、親システムコントローラＰＳＣからの設定信号に基づき自己が属する単位給湯システム２が給湯作動可能であるか、給湯作動可能になるかすれば、台数制御を開始するようになっている。この台数制御部９１による台数制御は次のように構成されている。すなわち、その子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２が属する単位給湯システム２を構成する全給湯器３ａ，３ｂ，…、又は、３ｇ，３ｈ，…の内から選択したいずれか２台の給湯器（例えば３ａと３ｂ、又は、３ｇと３ｈ）を最初に燃焼させるメイン給湯器に、他の給湯器３ｃ，３ｄ，…、又は、３ｉ，３ｊ，…を給湯要求(循環加熱要求)を満たす上で追加燃焼させるサブ給湯器にそれぞれ役割を割り付け、給湯待機時にはメイン給湯器３ａ，３ｂ、又は、３ｇ，３ｈのみに燃焼許可指令を送出し、他のサブ給湯器３ｃ，３ｄ，…、又は、３ｉ，３ｊ，…には燃焼禁止指令を送出するようになっている。つまり、給湯待機時にはメイン給湯器３ａと３ｂ、又は、３ｇ，３ｈのみを介して入水経路５１と出湯経路５２とを連通させ、他のサブ給湯器３ｃ，３ｄ，…、又は、３ｉ，３ｊ，…は入水経路５１と出湯経路５２とを遮断状態（通水不能）にしておくようになっている。

そして、例えば下流端の給湯栓等が開かれて入水経路５１に入水が生じてメイン給湯器３ａ，３ｂ、又は、３ｇ，３ｈへの入水流量がＭＯＱ以上になればメイン給湯器３ａ，３ｂ、又は、３ｇ，３ｈの燃焼が開始されて給湯運転制御に入り、メイン給湯器３ａ，３ｂ、又は、３ｇ，３ｈの給湯能力だけでは給湯要求量に対し不足するようになると、メイン給湯器３ａ，３ｂ、又は、３ｇ，３ｈから子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２に対し補完要求が出力され、これを受けた子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２はいずれか１台のサブ給湯器（例えば３ｃ又は３ｉ）に燃焼許可指令を送出することになる。これにより、サブ給湯器３ｃ又は３ｉの流量制御弁４２が開切換えされ、入水流量センサ３９によるＭＯＱ以上の入水流量検知によりサブ給湯器３ｃ又は３ｉもメイン給湯器３ａ，３ｂ、又は、３ｇ，３ｈと共に燃焼される。さらに３台の給湯器３ａ，３ｂ，３ｃ、又は、３ｇ，３ｈ，３ｉの燃焼によっても給湯要求量に対し不足すれば、さらに他のサブ給湯器３ｄ等又は３ｊ等も燃焼されるというように燃焼台数を増加させることになる。同様に、給湯要求が低くなると、それに応じて燃焼禁止指令を順に送出することにより、逆に燃焼台数を順次減らしていくことになる。以上により、給湯要求が生じた際の給湯運転開始時には全ての単位給湯システム２，２から選択設定された２台の給湯器３，３が燃焼作動されるようになっている。なお、前記のメイン給湯器の役割の割り付けは所定時間の経過毎に切換えたり、あるいは、給湯器毎の燃焼積算時間に応じて切換えたりするようになっている。

以上は給湯システムの各要素が正常に作動している場合であり、この場合の親システムコントローラＰＳＣと、各子システムコントローラＳＣ１及びＳＣ２との間での相互通信が正常であることの判定は次のように行われている。すなわち、親システムコントローラＰＳＣの通信途絶検知部８２から各子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２の通信途絶検知部９２，９２に対し一定時間（例えば２．５ｓｅｃ）毎に照会信号を個別に送出する一方、各子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２の通信途絶検知部９２，９２ではこの照会信号を受けると各通信途絶検知部９２から確認信号を親システムコントローラＰＳＣの通信途絶検知部８２に対し送出するようになっている。そして、親システムコントローラＰＳＣの通信途絶検知部８２では確認信号を受けることで子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２との通信接続が正常であると判定する一方、各子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２の通信途絶検知部９２，９２でも照会信号を受けることで親システムコントローラＰＳＣとの通信接続が正常であると判定するようになっている。

一方、通信途絶が発生したとの判定・検知は次のようにして行われる。すなわち、各子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２の通信途絶検知部９２，９２では前記の照会信号を受信しない状態が所定の判定時間（例えば１５０ｓｅｃ＝２．５ｍｉｎ）だけ継続すれば、親システムコントローラＰＳＣとの間に通信途絶が発生したと判定して通信途絶発生の検知信号を応急運転制御部９３に出力する一方、親システムコントローラＰＳＣの通信途絶検知部８２では前記の確認信号を受信しない状態が所定の判定時間（例えば１５０ｓｅｃ＝２．５ｍｉｎ）だけ継続すれば、子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２との間に通信途絶が発生したと判定して通信途絶発生の検知信号を応急運転制御部８３に出力するようになっている。このような通信途絶の原因としては、通信線７１又７２の断線や、親システムコントローラＰＳＣの基板故障等の故障発生等が想定される。通信線７１又７２の断線であれば、親システムコントローラＰＳＣ自体は正常に機能するものの、２つの子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２の内のいずれか一方への通信が不能になる。又、親システムコントローラＰＳＣの故障であれば、２つの子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２の双方への通信が共に不能になる。

そして、通信途絶が検知されると、応急運転制御部９３，８３では次のように処理が実行されることになる。子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２の各応急運転制御部９３では、図４に示すように、まず前提として自己の役割認識を確認するために子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２が親システムコントローラＰＳＣと通信接続されているか否かの確認を接続情報の有無に基づいて行う（ステップＳＡ１）。通信接続されていることの接続情報が無ければ応急運転は元々不要であるため何も処理を行わずに本来の台数制御を続ける一方（ステップＳＡ１でＮＯ）、通信接続されたことの接続情報が登録されていれば（ステップＳＡ１でＹＥＳ）、親システムコントローラＰＳＣとの通信途絶が発生したか否かを通信途絶検知部９２からの検知信号の有無に基づいて判定する（ステップＳＡ２）。通信途絶の発生が無ければ何の処理も行わずに正常状態での本来の台数制御を続ける一方（ステップＳＡ２でＮＯ）、通信途絶が発生していれば（ステップＳＡ２でＹＥＳ）、さらにサーモスタット設置情報の有無を確認する（ステップＳＡ３）。

なお、この通信途絶の発生を確定して以後のステップＳＡ３〜ＳＡ６（特にステップＳＡ５のポンプ作動）の処理を実行する前に、後述の親システムコントローラＰＳＣの通信途絶検知部８２での通信途絶の発生検知とのタイミングのずれを考慮して、遅延処理を実行するようにしてもよい。遅延時間としては、前記の照会信号を送出する周期（例えば２．５ｓｅｃ）の数倍(例えば１０ｓｅｃ)を設定すればよい。遅延処理を実行する理由は、親システムコントローラＰＳＣでの通信途絶の発生検知が子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２の側での通信途絶の発生検知よりも遅い側にずれると、親システムコントローラＰＳＣのポンプ制御部８０によるポンプ作動制御で第２循環ポンプ５４が作動中に、後述の第１循環ポンプ５３が作動されてしまい（ステップＳＡ５参照）、２つの循環ポンプ５３，５４の同時作動という電源容量的に負担が生じてしまうおそれがあり、これを防止するためである。つまり、親システムコントローラＰＳＣの通信途絶検知部８２での発生検知に基づく後述のポンプ作動制御の切換を確実に待った上で、子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２の側での第１循環ポンプ５３の作動を開始させるためである。

サーモスタット設置情報が登録されていれば（ステップＳＡ３でＹＥＳ）、設定出湯温度Ｔｓを変更設定した上で個別コントローラ３１に指令する（ステップＳＡ４）。すなわち、設定出湯温度Ｔｓとして、通信途絶前に最後に受信して記憶していたリモコン設定温度から所定の設定温度Ｘ℃分（例えばＸ＝１０℃）だけ減じた減算温度値を設定するか、あるいは、予め記憶設定された上限温度値を設定する。但し、この上限温度値が前記の最後に受信して記憶していたリモコン設定温度よりも低い場合に限り、前記の上限温度値を適用する。例えば、リモコン設定温度が７５℃であれば、６５℃(＝７５℃−１０℃)とするか、上限温度値として正常時の設定下限温度６０℃よりも低めの温度値として予め設定された６０℃以下の温度とする。この際、通信途絶前に最後に受信したリモコン設定温度が例えば５５℃であれば、このリモコン設定温度の５５℃をそのまま設定出湯温度Ｔｓとして設定する。そして、第１循環ポンプ５３を作動させてその作動を継続させるとともに、各給湯器３の燃焼作動も継続させる（ステップＳＡ５）。なお、前記の減算温度値又は上限温度値については、予め記憶設定されて設定出湯温度を所定温度以下に制限する制限温度と言うこともできる。

一方、サーモスタット設置情報が登録されていなければ(ステップＳＡ３でＮＯ)、通信途絶前に最後に取得したリモコン設定温度を設定出湯温度Ｔｓとして各個別コントローラ３１に指令を発する(ステップＳＡ６)。すなわち、最後に取得されたリモコン設定温度が例えば７５℃であればＴｓ＝７５℃とし、６５℃であればＴｓ＝６５℃とし、５５℃であればＴｓ＝５５℃とする。その上で、前記の第１循環ポンプ５３の作動及び作動継続と、各給湯器３の燃焼作動継続(ステップＳＡ５)を実行する。

一方、親システムコントローラＰＳＣの応急運転制御部８３では、図５に示すように、子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２との通信途絶が発生したか否かを通信途絶検知部８２からの検知信号の有無に基づいて判定する（ステップＳＢ１）。双方の子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２共に通信途絶の発生が無ければ何の処理も行わずに正常状態での本来の統括制御を続ける一方（ステップＳＢ１でＮＯ）、いずれか一方の子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２に通信途絶が発生していれば（ステップＳＢ１でＹＥＳ）、子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２の側の応急運転制御との整合を図るために次の処理を行う。すなわち、ポンプ制御部８０によるポンプ作動制御の内容(２つの循環ポンプ５３，５４の交互切換作動)を、第１循環ポンプ５３のみの作動及び作動継続に切換える(ステップＳＢ２)。又、併せて、前記の通信途絶が子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２のいずれか一方のみに発生した場合には、通信途絶が発生していない他方の子システムコントローラＳＣ２又はＳＣ１に対し、前記一方の子システムコントローラＳＣ１に通信途絶が発生した旨の情報と共に、以後は応急運転制御部９３による応急運転制御(図４参照)を実行するように指令を発する。なお、いずれか一方の子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２に通信途絶が発生した場合（ステップＳＢ１でＹＥＳの場合）、前記の如くポンプ制御部８０によるポンプ作動制御の内容をステップＳＢ２の制御内容にあえて切換えるという処理は必須事項ではない。すなわち、この場合、親システムコントローラＰＳＣ自体は正常に機能しているため、この親システムコントローラＰＳＣのポンプ制御部８０により本来のポンプ制御を継続させ、通信途絶した側の子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２による応急運転に基づくポンプ制御よりも親システムコントローラＰＳＣによるポンプ制御を優先させるようにすればよい。

以上によれば、例えば、親システムコントローラＰＳＣの故障に起因する通信途絶発生の場合であっても、子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２のいずれか一方のみの通信途絶発生の場合であっても、応急運転制御によって、循環ポンプ５３又は５４の作動を継続させることができ（ステップＳＡ５参照）、貯湯タンク６内の貯湯の循環加熱の実行を継続的に可能にすることができる。しかも、その際には、サーモスタット設置情報の有無に基づいて選択された設定出湯温度に切換えた上で(ステップＳＡ４又はＳＡ６参照)、貯湯タンク６の循環加熱が継続されるため、各給湯器３の給湯先である貯湯タンク６内の貯湯が過度に高温状態に陥ることを回避することができるようになる。すなわち、サーモスタット６１が設置されて正常時にはこのサーモスタット６１からの接点信号に基づいて親システムコントローラＰＳＣにより循環ポンプ５３，５４がＯＮ・ＯＦＦされるとともに、サーモスタット６１による貯湯温度管理範囲(６０℃〜６５℃)よりもかなり高温のリモコン設定温度(７５℃)を設定出湯温度として燃焼作動されることにより、迅速な貯湯形成が図られる。その一方、前記の通信途絶が発生すれば、サーモスタット６１の設置情報に基づき設定出湯温度が前記貯湯温度管理範囲の下限温度以下の温度値に変更設定されて燃焼作動されるため、循環加熱が継続されたとしても、貯湯タンク６内の貯湯温度が過度に高温状態に陥ることを回避することができる。

又、給湯システムには、システムが燃焼可能な状態であることなどを確認・監視するための運転ランプ７８(図１)が付設されている。この運転ランプ７８は、給湯システムの各単位給湯システム２等の機器類が設置されている設置空間Ｄに設けてもよいが、通常はリモコンＲＣ等とは別に使用者が通常活動している空間等の任意の場所に対し管理や監視のために設けられる。通常、運転ランプ７８は、リモコンＲＣの運転スイッチのＯＮに加え、各給湯器３の全てが故障等で燃焼不能な状態ではないことを条件に、親システムコントローラＰＳＣにより点灯されるようになっており、この運転ランプ７８の点灯により給湯システムが作動可能であることを使用者が確認し得るようになっている。そして、本実施形態では、前記のリモコンＲＣの運転スイッチのＯＮ操作情報が親システムコントローラＰＳＣとの通信接続により子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２にも取得されるようにし、親システムコントローラＰＳＣに加え、各給湯器３が燃焼可能か否かを元々把握している子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２からも運転ランプ７８の点灯作動を行い得るようにしている。これにより、親システムコントローラＰＳＣが故障等に陥いると本来であれば運転ランプ７８は消灯されてしまうところ、本実施形態では、親システムコントローラＰＳＣの故障に伴い発生する親システムコントローラＰＳＣとの通信途絶発生の検知に基づき子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２により運転ランプ７８の点灯を継続させるようにしている。これにより、応急運転による燃焼作動が可能であることを使用者に対し確実に確認・認識させ得るようにしている。

さらに、以上の給湯システムが設置された設置空間、とりわけ単位給湯システムを構成する各給湯器３が設置された設置空間(部屋)Ｄ内に対し外部から給気させるための給気ファン７９（図１参照）についても、親システムコントローラＰＳＣ、及び、子システムコントローラＳＣ１、ＳＣ２のいずれからも作動制御に係る制御信号を出力可能とされている。つまり、給気ファン７９は、親システムコントローラＰＳＣ、及び、子システムコントローラＳＣ１、ＳＣ２の内のいずれによっても作動制御が可能とされており、親システムコントローラＰＳＣ、及び、子システムコントローラＳＣ１、ＳＣ２の内のいずれかから制御信号（ＯＮ信号）が出力されれば作動を開始して前記設置空間Ｄ内の外部からの空気を給気するようになっている。各給湯器３には燃焼バーナ３８（図２参照）に対し燃焼用空気を供給する送風ファン（図示省略）が各給湯器３に内蔵されてはいるものの、給湯器３，３，…の設置台数が多くなると設置空間Ｄ内の新鮮な空気が不足傾向に陥りがちになる。これに対し、前記給気ファン７９の作動による外部からの給気によって、設置空間Ｄ内が空気不足に陥ることを回避し得るようにしている。そして、親システムコントローラＰＳＣが故障等したり通信途絶が発生したりしても、給気ファン７９は親システムコントローラＰＳＣ、及び、子システムコントローラＳＣ１、ＳＣ２の内のいずれかから制御信号（ＯＮ信号）が出力されれば作動が開始されるため、設置空間Ｄが空気不足に陥ることを確実に回避することができるようになる。

＜第２実施形態＞
図６は第２実施形態の給湯システムを示すものである。この第２実施形態は、上位制御部又は中央制御部としてシステムコントローラＳＣを、下位制御部又は個別制御部として各給湯器３に内蔵の個別コントローラ３０をそれぞれ用いて構成したものである。この第２実施形態におけるシステムコントローラＳＣは第１実施形態の子システムコントローラＳＣ１に相当するものであり、このシステムコントローラＳＣが給湯器３ａに本来の個別コントローラ３０と共に内蔵されたものである。つまり、第１実施形態の１つの単位給湯システム２だけを用いて給湯システムを構成したものであり、第１実施形態の親システムコントローラＰＳＣと、２以上の子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２という上位・下位の階層構造に代えて、システムコントローラＳＣと、２以上の個別コントローラ３０，３０，…という上位・下位の階層構造のコントロールシステムを構成したものである。

すなわち、システムコントローラＳＣが第１実施形態の親システムコントローラＰＳＣと同様の制御構成を備え、各個別コントローラ３０が給湯器３用の本来の個別の制御部構成に加えて第１実施形態の子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２と同様の制御構成を備えている。

従って、２つのポンプ制御ユニット５５，５６をサーモスタット６１からの接点信号に基づきシステムコントローラＳＣからの制御信号により作動制御することで、２つの循環ポンプ５３，５４を交互切換しつつＯＮ・ＯＦＦ作動制御するようになっている。これにより、第１実施形態と同様に貯湯タンク６内の湯水を循環加熱して、貯湯温度を所定の貯湯温度管理範囲(６０℃〜６５℃)に維持するようになっている。加えて、リモコンＲＣへ入力設定されたリモコン設定温度がシステムコントローラＳＣに出力され、このシステムコントローラＳＣからリモコン設定温度を設定出湯温度として各個別コントローラ３０に対し指令が発せられるようになっている。

そして、システムコントローラＳＣの故障に起因する個別コントローラ３０，３０，…との通信途絶や、通信線の断線等に起因するいずれかの個別コントローラ３０との通信途絶が発生すれば、各個別コントローラ３０の側での通信途絶の発生検知に基づく応急運転制御が第１実施形態の子システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２のそれと同様に行われたり(図４参照)、システムコントローラＳＣの側での通信途絶の発生検知に基づく応急運転制御が第１実施形態の親システムコントローラＰＳＣのそれと同様に行われたりすることになる(図５参照)。

以上の第２実施形態においても、システムコントローラＳＣの故障に起因する通信途絶発生の場合であっても、個別コントローラ３０のいずれかとの通信途絶発生の場合であっても、第１実施形態と同様に、応急運転によって、循環ポンプ５３又は５４の作動を継続させることができ、これにより、貯湯タンク６内の貯湯の循環加熱の実行を継続的に可能にすることができる。しかも、その際には、サーモスタット設置情報の有無に基づいて選択された設定出湯温度に切換えた上で、貯湯タンク６の循環加熱が継続されるため、各給湯器３の給湯先である貯湯タンク６内の貯湯が過度に高温状態に陥ることを回避することができるようになる。

なお、この第２実施形態の給湯システムにおいても、図示を省略するが前記各給湯器３が設置された設置空間に対し外部から空気を供給する第１実施形態と同様の給気ファンが設けられており、これらがシステムコントローラＳＣ（上位制御部）及び各個別コントローラ３０（下位制御部）の双方から作動制御可能とされ、両者間の通信途絶が発生したときも、システムコントローラＳＣ及び各個別コントローラ３０のいずれかからの制御信号によりＯＮ作動されるようになっている。

＜他の実施形態＞
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、前記第１実施形態では、６台の給湯器３，３，…を１つの子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２で台数制御等して単位給湯システム２を構成し、この単位給湯システム２を２セット連結して親システムコントローラＰＳＣにより統括制御するように構成した例を示したが、これに限らず、単位給湯システム２を構成する給湯器３の台数を２台以上の任意数にしてもよいし、単位給湯システム２の数(セット数)も３以上の任意数（例えば４セット）にして親システムコントローラＰＳＣにより統括制御される対象の子システムコントローラの数も単位給湯システムと同数にすることもできる。又、これと同様に第２実施形態においても、給湯器３の台数を２台以上の任意数にしてもよい。

又、前記の各実施形態では、貯湯タンク６内の貯湯を循環加熱させるための循環ポンプ５３，５４を制御対象にした実施形態、すなわち、循環ポンプ５３，５４を親システムコントローラＰＳＣにより作動制御する一方、親システムコントローラＰＳＣの故障等に起因して通信途絶が発生した場合には子システムコントローラＳＣ１又はＳＣ２による応急運転制御により循環ポンプ５３，５４の作動の継続を可能とした実施形態を示したが、これに限らず、即湯回路を構成する循環ポンプを制御対象にしてもよい。この場合には、図１の即湯回路６３の循環ポンプ６４を制御対象にしてもよいし、例えば、入水経路の上流端側と出湯経路の下流端側とを互いに連通させて循環経路を構成し、この循環経路に循環ポンプを介装させることで即湯回路を構成し、このような即湯回路の循環ポンプを制御対象にしてもよい。後者の即湯回路の循環ポンプを例えば間欠作動させることで、循環経路内の湯水を各給湯器により循環加熱して一定の温度管理範囲に維持し、これにより、給湯栓が開かれると即座に所定の高温の出湯が可能になるようにする。このような給湯システムの即湯回路を構成する循環ポンプを通常時には親システムコントローラにより作動制御し、その親システムコントローラの故障等が生じれば、その故障等に伴い発生する通信途絶を検知して、各給湯器の台数制御を行う子システムコントローラからの制御信号によりその循環ポンプの作動を継続させるようにするのである。前記の即湯回路に介装される循環ポンプとして、複数台の循環ポンプを並列に設置して前記各実施形態の如く交互に切換作動させるようにしてももちろんよく、通信途絶が発生したときには複数台の内の同じ循環ポンプを制御対象にして作動を継続させるようにすればよい。

３ 給湯器
６ 貯湯タンク
３０ 個別コントローラ(下位制御部、個別制御部)
５１ 入水経路
５２ 出湯経路
５３，５４ 循環ポンプ
ＰＳＣ 親システムコントローラ（上位制御部、上位中央制御部）
ＳＣ１，ＳＣ２ 子システムコントローラ（下位制御部、下位中央制御部）
ＳＣ システムコントローラ（上位制御部、中央制御部）
ＲＣ リモコン

Claims (4)

1. 入水経路と出湯経路との間にそれぞれ並列に介装される複数台の給湯器と、これら複数台の給湯器を制御する制御部と、前記入水経路及び出湯経路により構成される循環経路に設置されて前記給湯器により加熱される対象の湯水を循環させる循環ポンプとを備えた給湯システムであって、
   リモコンに設定されたリモコン設定温度の出力をリモコンから受けて取得する上位制御部と、この上位制御部からリモコン設定温度に基づく設定出湯温度を通信により取得する下位制御部とを備え、
   前記上位制御部及び下位制御部は、これら双方が互いに独立して前記循環ポンプを作動制御可能とされ、
   前記上位制御部と下位制御部との間で通信可能であるときは、前記上位制御部及び下位制御部の内のいずれか一方が前記循環ポンプの作動制御を実行する一方、前記上位制御部と下位制御部との間で通信途絶が発生したときは、前記上位制御部及び下位制御部の双方が前記循環ポンプの作動制御を実行するように構成されている
   ことを特徴とする給湯システム。
2. 請求項１に記載の給湯システムであって、
   前記循環ポンプとして、前記循環経路に対しそれぞれ並列に介装された複数台の循環ポンプを備えており、
   前記通信途絶が発生したとき、前記上位制御部及び下位制御部の双方が前記複数台の循環ポンプの内の同じ循環ポンプを制御対象にして作動制御を実行するように構成されている、給湯システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の給湯システムであって、
   前記下位制御部は、前記複数台の給湯器と通信接続されてその複数の給湯器を対象にして加熱運転させる台数についての台数制御を行う下位中央制御部であり、
   前記上位制御部は、前記下位中央制御部と個別に通信接続されてその下位制御部を統括制御する上位中央制御部である、給湯システム。
4. 請求項１又は請求項２に記載の給湯システムであって、
   前記上位制御部は、前記複数台の給湯器と通信接続されてその複数の給湯器を対象にして作動制御する中央制御部であり、
   前記下位制御部は、前記各給湯器に備えられて各給湯器を個別に制御する個別制御部である、給湯システム。

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