JP2016114273A - 給湯システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数台の給湯機を備えた給湯システムにおいて、実際の給湯動作を行わなくても、少なくとも１台の給湯機に生じた異常を容易に検出する給湯システムを提供する。【解決手段】給湯システムは、複数台の給湯機１００，２００，３００と、各給湯機を操作するリモコン５００とを備える。給湯機１００は、給湯システムを構成する給湯機の設置台数を入力する台数設定部１１０を備える。給湯機１００の制御部１０３は、他の給湯機２００，３００の制御部２０３，３０３と通信することにより、作動状態が正常な給湯機の台数を稼働台数として把握する。そして、設置台数と稼働台数とが異なる場合には、一部の給湯機で異常が生じたものと判定し、この異常をリモコン５００の表示部５０１に表示する。【選択図】図１

Description

本発明は、複数台の給湯機を備えた給湯システムに関する。

従来技術として、例えば特許文献１に記載されているように、１つの給湯経路に対して複数台の給湯機を並列に接続した給湯システムが知られている。従来技術の給湯システムは、例えば複数台の給湯機を通信線により接続し、そのうち１台の給湯機に接続したリモート・コントローラー（リモコン）により全ての給湯機を制御するように構成されている。このような給湯システムでは、仮に１台の給湯機が故障等により停止した場合でも、他の給湯機から給湯経路に温水が供給されるので、ユーザが故障に気付かない可能性がある。このため、特許文献１に記載された従来技術では、各給湯機から供給される温水の量（給湯量）を検出し、給湯量が基準に満たない場合に異常を報知するようにしている。

特開２０１２−１４５３００号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載の従来技術では、各給湯機の給湯量をそれぞれ個別に検出するセンサ等の手段が必要となり、システム構成が複雑化するという問題がある。また、各給湯機の給湯量に基いて異常を判定するので、実際の給湯動作が行われない限り、異常を検出できないという問題もある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、複数台の給湯機を備えた給湯システムにおいて、実際の給湯動作を行わなくても、少なくとも１台の給湯機に生じた異常を容易に検出することが可能な給湯システムを提供することを目的とする。

本発明に係る給湯システムは、給湯対象に温水を供給する複数台の給湯機と、各給湯機を操作するためのリモコンと、給湯システムを構成する給湯機の台数である設置台数を入力する入力手段と、個々の給湯機に対して通信動作を行うことにより、各給湯機のうち通信可能な給湯機の台数を稼働台数として把握する制御手段と、設置台数と稼働台数との比較結果を報知する報知手段と、を備えている。

本発明によれば、制御手段は、入力手段に入力された設置台数に基いて、給湯システムを構成する給湯機の台数を把握することができる。また、個々の給湯機と通信することにより、正常な給湯機の台数である稼動台数を把握することができる。従って、実際の給湯動作を行わなくても、設置台数と稼働台数とを比較することにより、正常に作動できない給湯機の有無及び台数を容易に認識することができ、認識した情報を報知手段によりユーザに報知することができる。

本発明の実施の形態１による給湯システムを模式的に示す構成図である。 本発明の実施の形態１において、給湯システムの施工時に実行される異常判定処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１において、施工後の通常動作時に実行される異常判定処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２による給湯システムを模式的に示す構成図である。 本発明の実施の形態２による異常判定処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書で使用する各図においては、共通する要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略するものとする。また、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、本発明は、以下の各実施の形態に示す構成のうち、組合わせ可能な構成のあらゆる組合わせを含むものである。

実施の形態１．
まず、図１から図３を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１による給湯システムを模式的に示す構成図である。この図に示すように、本実施の形態の給湯システムは、複数台の給湯機１００，２００，３００と、これらの給湯機１００〜３００を操作するためのリモコン５００とを備えている。なお、本実施の形態では、３台の給湯機１００〜３００を例示したが、本発明はこれに限らず、２台の給湯機、及び４台以上の給湯機を備えた給湯システムに適用されるものである。

給湯機１００〜３００は、温水を（加熱する）沸上げる機能と、沸上げた温水を貯湯する機能とを有し、シャワー、カラン等の給湯対象（図示せず）に対して温水を供給するものである。給湯機１００〜３００のうち、給湯機１００は、リモコン通信線６００によりリモコン５００と直接接続され、リモコン５００と通信可能に構成されている。他の給湯機２００，３００は、タンク間通信線６０１，６０２を介して給湯機１００と接続され、給湯機１００〜３００間で相互に通信可能に構成されている。なお、以下の説明では、リモコン５００と直接接続された給湯機１００のことを「メイン給湯機」と表記し、給湯機２００，３００のことを「サブ給湯機」と表記する場合がある。また、本実施の形態では、１台のメイン給湯機１００を備えた給湯システムを例示したが、本発明はこれに限らず、複数台のメイン給湯機１００を備えた給湯システムに適用してもよい。

次に、個々の給湯機について説明する。まず、メイン給湯機１００を例に挙げて説明すると、メイン給湯機１００は、貯湯タンクユニット１０１、熱源機１０２、制御部１０３、タンク熱源間通信線１０４、台数設定部１１０等を備えている。貯湯タンクユニット１０１は、熱源機１０２により沸上げられた温水を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンクから給湯対象に向けて温水を供給する給湯配管と、市水等の低温水を貯湯タンクに供給する給水配管と、給湯配管を流れる温水に低温水を混合して所望温度の中温水を生成する混合弁機構（何れも図示せず）等を備えている。

熱源機１０２は、貯湯タンクから導入される温水を沸上げて高温水を生成する加熱手段であり、例えばヒートポンプサイクルを利用するヒートポンプユニット、電熱式の加熱装置、または燃料を用いる燃焼式の加熱装置等により構成されている。熱源機１０２により生成された高温水は、貯湯タンクユニット１０１に戻され、貯湯タンクに貯留される。制御部１０３は、メイン給湯機１００の運転状態を制御するもので、演算処理装置、記憶回路等を備えたマイクロコンピュータ等により構成されている。制御部１０３は、タンク熱源間通信線１０４により熱源機１０２と接続され、リモコン通信線６００によりリモコン５００と接続されている。

制御部１０３は、リモコン５００から受信した当該リモコン５００の操作情報と、メイン給湯機１００に搭載された各種センサからの出力とに基いて、貯湯タンクユニット１０１及び熱源機１０２に搭載された各種の弁類、ポンプ等を制御する。一例を挙げると、制御部１０３は、例えば温度センサ等により検出した貯湯タンク内の残湯量が基準値以下となった場合に、沸上げ運転を実行する。沸上げ運転では、熱源機１０２を作動させ、熱源機１０２により沸上げた高温水を貯湯タンクに貯留する。このとき、制御部１０３は、例えば貯湯タンクの残湯量、他の給湯機２００，３００の作動状態等に基いて、高温水の沸上げ量を調整する。一方、ユーザにより給湯栓が開かれた場合等には、貯湯タンク内の温水が給湯配管を介して給湯対象に供給される。このとき、制御部１０３は、供給される温水の温度がリモコン５００により設定された目標給湯温度に近づくように、給湯温度制御を実行する。

台数設定部１１０は、給湯機１００〜３００の設置台数を入力する入力手段を構成するもので、例えばメイン給湯機１００の貯湯タンクユニット１０１に搭載され、制御部１０３と通信可能に接続されている。ここで、設置台数とは、相互に通信可能に接続されることにより１つの給湯システムを構成する給湯機の台数（本実施の形態では、３台）を意味している。台数設定部１１０に入力された設置台数の情報は、メイン給湯機１００の制御部１０３に送信される。

一方、他の給湯機２００，３００は、リモコン５００との接続状態及び台数設定部１１０を除いて、メイン給湯機１００と同様に構成されている。即ち、サブ給湯機２００は、貯湯タンクユニット２０１、熱源機２０２、制御部２０３、タンク熱源間通信線２０４等を備えている。また、サブ給湯機３００は、貯湯タンクユニット３０１、熱源機３０２、制御部３０３、タンク熱源間通信線３０４等を備えている。そして、制御部２０３，３０３は、それぞれサブ給湯機２００，３００の運転状態を制御する。また、サブ給湯機２００，３００は、メイン給湯機１００の制御部１０３を介してリモコン５００と間接的に接続されている。即ち、制御部２０３は、タンク間通信線６０１を介して制御部１０３に接続され、制御部３０３は、タンク間通信線６０１，６０２及び制御部２０３を介して制御部１０３に接続されている。

これにより、制御部１０３，２０３，３０３は、リモコン５００と通信しない場合でも、タンク間通信線６０１，６０２を介して相互に通信可能となっている。また、制御部１０３は、本実施の形態の制御手段を構成している。即ち、制御部１０３は、後述のように、他の制御部２０３，３０３に対して通信動作を行うことにより、給湯機１００〜３００のうち通信可能な給湯機の台数（正常な給湯機の台数）を稼働台数として把握し、設置台数と稼働台数とを比較する機能を備えている。なお、本発明では、少なくとも、メイン給湯機の制御部が全てのサブ給湯機の制御部に対して通信可能に接続されていればよく、その具体的な接続構成については、実施の形態に限定されるものではない。

また、給湯機１００〜３００は、それぞれの貯湯タンクユニット１０１，２０１，３０１から給湯対象に向けて温水を送出する給湯口を備えている。給湯機１００〜３００の給湯口は、図示しない給湯ヘッダに接続されている。給湯ヘッダは、給湯機１００〜３００の給湯口から送出される湯水を１つの流路に合流させて給湯対象に供給するものである。

次に、リモコン５００について説明する。リモコン５００は、給湯機１００〜３００に対して運転状態を変更したり、前述の目標給湯温度を含む各種の設定値を変更するための操作を行うものである。リモコン５００は、リモコン通信線６００を介してメイン給湯機１００の制御部１０３と相互に通信する。また、リモコン５００は、制御部１０３，２０３及びタンク間通信線６０１，６０２を介してサブ給湯機２００，３００の制御部２０３，３０３と相互に通信する。

ユーザがリモコン５００を操作すると、その操作情報は、リモコン５００からメイン給湯機１００の制御部１０３に送信され、更に、当該制御部１０３からサブ給湯機２００，３００の制御部２０３，３０３に送信される。これにより、給湯機１００〜３００の制御部１０３，２０３，３０３は、リモコン５００の操作情報を受信して共有し、当該操作情報に応じた制御を実行する。従って、ユーザは、リモコン５００を操作することにより、目標給湯温度等を自由に設定し、給湯対象に供給される温水を所望の温度に調整することができる。

リモコン５００は、例えばユーザによるリモコン５００の操作情報、給湯システムの作動状態等を表示するための表示部５０１を備えている。表示部５０１は、制御部１０３と通信可能に接続されており、後述のように、制御部１０３から受信した設置台数と稼働台数との比較結果を報知する報知手段を構成している。

（施工時の異常判定処理）
次に、本実施の形態による給湯システムの作動例として、給湯システムの施工時に実行される異常判定処理について説明する。給湯システムの施工時には、まず、作業者等が給湯機の設置台数を台数設定部１１０に入力しておく。入力された設置台数の情報は、台数設定部１１０から制御部１０３に送信され、制御部１０３に記憶される。この状態で、給湯システムが初期動作を行うときには、メイン給湯機１００の制御部１０３がサブ給湯機２００，３００の制御部２０３，３０３に対して規定の通信動作を行う。

上記通信動作の一例を挙げると、制御部１０３は、個々の制御部２０３，３０３に対して動作確認信号を送信し、制御部２０３，３０３から返信される応答信号を受信する。この通信動作によれば、制御部１０３は、他の制御部２０３，３０３のうち通信可能な給湯機の台数を稼働台数として把握することができる。次に、制御部１０３は、台数設定部１１０から受信した設置台数と、把握した稼働台数とを比較する。そして、設置台数と稼働台数とが等しい場合には、給湯システムの施工が正常に完了したものと判定し、給湯システムとしての通常動作を継続する。

一方、設置台数よりも稼働台数が少ない場合（例えば、設置台数の入力値が４台であるのに、稼働台数が図１に示すように３台である場合等）には、施工状態及び設置台数の入力値の再確認を要求する命令が制御部１０３からリモコン５００の表示部５０１に送信される。この結果、表示部５０１には、前記再確認を要求するメッセージ（エラー表示）が表示され、その内容が作業者等に報知される。これと同様に、設置台数よりも稼働台数が多い場合には、設置台数の入力値の再確認を要求するメッセージが表示される。

これにより、作業者は、例えばサブ給湯機２００，３００の動作不良、タンク間通信線６０１，６０２の接続不良、または、これらの設置ミス等を把握して対応したり、設置台数の誤入力を修正することができる。従って、給湯システムの施工作業を正確に行うことができ、また、施工時の作業性を向上させることができる。

［実施の形態１を実現するための具体的な処理］
次に、図２及び図３を参照して、本実施の形態の制御を実現するための具体的な処理について説明する。なお、これらの図に示す制御は、例えばメイン給湯機１００の制御部１０３により実行される。

まず、図２は、本発明の実施の形態１において、給湯システムの施工時に実行される異常判定処理の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンにおいて、まず、ステップＳ１では、施工の作業者等により台数設定部１１０が操作され、給湯機の設置台数が台数設定部１１０に入力される。また、ステップＳ２では、前述のように、通信により給湯機の稼働台数を把握する。

次に、ステップＳ３では、設置台数と稼動台数とが一致しているか否かを判定する。この判定が成立した場合には、ステップＳ４に移行し、給湯機としての通常動作を実行する。一方、ステップＳ３の判定が不成立の場合には、ステップＳ５に移行し、設置台数が稼働台数よりも多いか否かを判定する。ステップＳ５の判定が成立した場合には、ステップＳ６に移行し、施工状態及び設置台数の入力値の再確認を要求する命令を表示部５０１に送信する。また、ステップＳ５の判定が不成立の場合には、ステップＳ７に移行し、設置台数の入力値の再確認を要求する命令を表示部５０１に送信する。

次に、図３は、本発明の実施の形態１において、施工後の通常動作時に実行される異常判定処理の一例を示すフローチャートである。図３に示すルーチンにおいて、まず、ステップＳ８〜Ｓ１１では、図２中のステップＳ１〜Ｓ４と同様の処理を実行する。また、ステップＳ１０において、設置台数と稼働台数とが異なると判定した場合には、ステップＳ１２に移行し、異常の発生を意味する信号を表示部５０１に送信する。これにより、表示部５０１は、何れかの給湯機が通信不能または故障することにより異常が発生したことを表示（エラー表示）する。このエラー表示によれば、ユーザに対して給湯システムの異常を報知することができる。

次に、ステップＳ１３では、まず、設置台数と稼働台数の差分を不足台数として算出する。そして、不足台数の算出結果に基いて、給湯負荷に対して不足すると想定される不足湯量を算出する。この結果、不足湯量は、不足台数が多いほど大きな値に算出される。次に、ステップＳ１４では、不足湯量に基いて正常な給湯機（ステップＳ９で通信可能であった給湯機）の目標貯湯量を変更する。詳しく述べると、ステップＳ１４では、まず、例えば不足湯量を稼働台数で除算することにより、正常な給湯機の１台当たりの貯湯増加量を算出する。そして、正常な各給湯機について、異常発生前よりも貯湯増加量の分だけ増加させた目標貯湯量を算出し、算出した目標貯湯量を当該各給湯機に送信する。なお、ステップＳ１４は、本実施の形態における異常対応手段の具体例を示している。

ステップＳ１４の処理によれば、メイン給湯機１００を含む正常な各給湯機の目標貯湯量を、異常発生前と比較して貯湯増加量の分だけ増加させることができる。この結果、一部の給湯機に異常が発生した場合でも、異常により生じた不足湯量を正常な各給湯機に割り当てることができ、システム全体として正常時と同様の貯湯量を確保することができる。なお、目標貯湯量とは、個々の給湯機において貯湯タンクに貯える湯量（貯湯量）の目標値である。各給湯機では、実際の貯湯量が目標貯湯量に近づくように、沸上げ運転が実行される。即ち、目標貯湯量が増加した場合には、これに伴って沸上げ運転時の温水の沸上げ量が増加される。

以上詳述した通り、本実施の形態によれば、制御部１０３は、台数設定部１１０に入力された設置台数に基いて、給湯システムを構成する給湯機の台数を把握することができる。また、個々の給湯機と通信することにより、正常な給湯機の台数を把握することができる。これにより、給湯システムの使用中に通信線、配線等が断線したり、電源の遮断等が発生した場合には、実際の給湯動作を行わなくても、正常に作動できない給湯機の有無及び台数を容易に認識することができ、認識した状態に応じて適切な制御を実行することができる。

即ち、制御部１０３は、給湯システムに異常が生じた場合に、一部の給湯機が正常に作動できないことを表示部５０１に表示させ、ユーザに報知することができる。これにより、給湯システムの施工時及び使用時の利便性を向上させることができる。また、制御部１０３は、図３に示すように、各給湯機のうち通信動作または温水の沸上げ動作が不能となった給湯機が少なくとも１台存在する場合に、他の正常な給湯機による温水の沸上げ量を増加させることができる。これにより、異常により生じた不足湯量を正常な各給湯機により補償し、湯切れ等を防止することができる。

実施の形態２．
次に、図４及び図５を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。図４は、本発明の実施の形態２による給湯システムを模式的に示す構成図である。この図に示すように、本実施の形態の給湯システムは、前記実施の形態１と同様に構成されているものの、更に、識別手段としての給湯機識別設定部１０８，２０８，３０８を備えている。給湯機識別設定部１０８，２０８，３０８は、給湯システムの施工時に給湯機１００，２００，３００を識別するための番号を割り当てるもので、例えばスイッチ、ジャンパー線等により構成されている。また、給湯機識別設定部１０８，２０８，３０８は、それぞれ貯湯タンクユニット１０１，２０１，３０１に設けられ、制御部１０３，２０３，３０３に接続されている。

［実施の形態２を実現するための具体的な処理］
次に、図５を参照して、本実施の形態の制御を実現するための具体的な処理について説明する。図５は、本発明の実施の形態２による異常判定処理の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンにおいて、まず、ステップＳ１５では、給湯システムの設置作業者等が給湯機識別設定部１０８，２０８，３０８を操作することにより、個々の給湯機１００，２００，３００に対して相互に異なる識別番号を設定する。

給湯機１００〜３００の識別番号は、それぞれ給湯機識別設定部１０８，２０８，３０８から制御部１０３，２０３，３０３に送信された後に、制御部１０３，２０３，３０３間の通信により制御部１０３に読込まれる。続いて、ステップＳ１６〜Ｓ１９では、図２中のステップＳ１〜Ｓ４と同様の処理を実行する。また、ステップＳ１８において、設置台数と稼働台数とが異なると判定した場合には、ステップＳ２０に移行し、異常が生じた給湯機の識別番号を把握する。ステップＳ２０の処理は、前述のように、例えば個々の給湯機に対して動作確認信号を送信して返信を受けることにより、実施することができる。

次に、ステップＳ２１〜Ｓ２３では、図３中のステップＳ１２〜Ｓ１４と同様の処理を実行し、異常発生を報知すると共に、各給湯機の目標貯湯量を変更する。但し、ステップＳ２１では、異常が生じた給湯機の識別番号を表示部５０１に表示する。この表示によれば、給湯システムに異常が生じた場合に、どの給湯機が異常であるかをユーザに対して具体的に報知することができる。

このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では、異常が生じた給湯機の識別番号をユーザが容易に把握することができる。従って、給湯システムの点検、修理等を行う場合のメンテナンス性を向上させ、使い勝手の良い給湯システムを実現することができる。

なお、前記実施の形態１，２では、報知手段として、リモコン５００の表示部５０１を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、報知手段は、音声ガイダンス、アラーム音、警告灯等により実現してもよい。また、報知手段は、必ずしもリモコン５００に設ける必要はなく、リモコン５００と別の部品により構成して、報知効果が高い任意の場所に単体で配置してもよい。また、表示部５０１には、何れかの給湯機で異常が生じたというエラー表示だけでなく、不足台数（設置台数と稼働台数の差分）を表示させてもよい。

また、実施の形態１，２では、台数設定部１１０を貯湯タンクユニット１０１に配置する場合を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、入力手段は、リモコン５００に設けてもよい。この場合には、設置台数の入力及び稼働台数の確認を同一のリモコン５００により実行することができるので、ユーザの利便性を更に向上させることができる。

１００ メイン給湯機（給湯機）
１０１，２０１，３０１ 貯湯タンクユニット
１０２，２０２，３０２ 熱源機
１０３ 制御部（制御手段）
１０４，２０４，３０４ タンク熱源間通信線
１０８，２０８，３０８ 給湯機識別設定部（識別手段）
１１０ 台数設定部（入力手段）
２００，３００ サブ給湯機（給湯機）
２０３，３０３ 制御部
５００ リモコン
５０１ 表示部（報知手段）
６００ リモコン通信線
６０１，６０２ タンク間通信線

Claims (4)

1. 給湯対象に温水を供給する複数台の給湯機と、
   前記各給湯機を操作するためのリモコンと、
   給湯システムを構成する給湯機の台数である設置台数を入力する入力手段と、
   個々の給湯機に対して通信動作を行うことにより、前記各給湯機のうち通信可能な給湯機の台数を稼働台数として把握する制御手段と、
   前記設置台数と前記稼働台数との比較結果を報知する報知手段と、
   を備えた給湯システム。
2. 前記入力手段は、前記リモコンに設けてなる請求項１に記載の給湯システム。
3. 前記各給湯機のうち通信動作または温水の沸上げ動作が不能となった給湯機が少なくとも１台存在する場合に、他の給湯機による温水の沸上げ量を増加させる異常対応手段を備えてなる請求項１または２に記載の給湯システム。
4. 前記各給湯機を識別するための識別手段を備え、
   前記報知手段は、前記稼働台数が前記設置台数よりも少ない場合に、通信不能となった給湯機を識別する情報を報知してなる請求項１から３のうち何れか１項に記載の給湯システム。

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