JP2018204850A - 暖房熱源装置およびその制御方法 - Google Patents

暖房熱源装置およびその制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】互いに独立した複数の暖房要求情報をそれぞれ受け付ける複数の入力回路を有する暖房熱源装置において、該複数の入力回路のうちの1つの入力回路を使用状態に設定するための操作に関する異常を検知して報知する。
【解決手段】入力回路113,114は、暖房要求情報VOS,VHCをそれぞれ受け付ける。操作部420は、入力回路113,114のうちの1つの入力回路を使用状態に設定するための操作を受け付ける。CPU111は、操作部420から使用状態の入力回路を特定する特定情報を受け付けるとともに、使用状態の入力回路から送信される暖房要求情報を受け付ける。各暖房要求情報は、予め定められた電圧範囲を有する電圧情報である。CPU111は、使用状態の入力回路から送信される電圧情報が、特定情報から特定される電圧範囲から外れている場合に、設定するための操作に関する異常を報知する。
【選択図】図3

Description

本発明は、暖房熱源装置およびその制御方法に関し、特に、互いに独立した複数の暖房要求情報をそれぞれ受け付ける複数の入力回路を有する暖房熱源装置およびその制御方法に関する。
暖房熱源装置の一態様として、暖房端末との間で形成される循環経路に熱媒体を通流することによって暖房機能を有するとともに、上記循環経路から給湯用熱交換器を含むバイパス経路を分岐することによって給湯機能を併有する暖房熱源装置が用いられている。上記のような暖房熱源装置では、熱媒体の一部ずつを循環経路およびバイパス経路に通流させることで暖房機能および給湯機能を同時に発揮することができる。
暖房熱源装置の他の一態様として、熱媒体を加熱するボイラーと水道水を加熱する給湯装置とを組み合わせたコンビボイラーも用いられている。コンビボイラーでは、熱媒体および水道水が単一の熱源によって加熱される。たとえば、実開昭57−125911号公報(特許文献1)には、温水を生成するボイラー、温水を循環する循環ポンプおよび複数台の放熱機の運転を一括して制御するセントラルヒーティングシステムの集中制御装置が記載されている。
実開昭57−125911号公報
上述した暖房熱源装置には、互いに独立した複数の暖房要求情報をそれぞれ受け付ける複数の入力回路を有するものがある。このような暖房熱源装置では、複数の入力回路のうちの1つの入力回路が使用状態に設定される。そして、使用状態に設定された1つの入力回路が受け付ける暖房要求情報に従って、熱媒体を加熱するための加熱機構が制御される。
上記暖房熱源装置において、複数の入力回路のうちの1つの入力回路を使用状態に設定する操作は、通常、施工者によって行なわれる。この操作に関しては、使用状態に設定されたはずの入力回路に対して暖房要求情報が入力されないという異常が発生する場合がある。しかしながら、このような異常を検知して報知する手段がないため、ユーザは異常を認識する手立てがないという課題が存在する。
この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、互いに独立した複数の暖房要求情報をそれぞれ受け付ける複数の入力回路を有する暖房熱源装置において、該複数の入力回路のうちの1つの入力回路を使用状態に設定するための操作に関する異常を検知して報知することである。
この発明のある局面では、暖房熱源装置は、熱媒体を加熱する加熱機構と、暖房循環経路と、複数の入力回路と、設定部と、制御部と、報知部とを備える。暖房循環回路は、暖房運転の実行時に加熱機構によって加熱された熱媒体を暖房端末との間で循環するように構成される。複数の入力回路は、互いに独立した複数の暖房要求情報をそれぞれ受け付けるように構成される。設定部は、複数の入力回路のうちの1つの入力回路を使用状態に設定するための設定するように構成される。制御部は、設定部にて設定された使用状態の入力回路を特定するための特定情報を受け付けるとともに、使用状態の入力回路から送信される暖房要求情報に基づいて加熱機構を制御するように構成される。複数の暖房要求情報の各々は、予め定められた電圧範囲を有する電圧情報として、対応する入力回路に与えられる。複数の入力回路の各々は、与えられた電圧情報に基づいた電圧値を制御部に主t力するように構成される。制御部は、使用状態の入力回路から出力される電圧値が、特定情報から特定される入力回路が出力する出力電圧範囲から外れている場合に、報知部を用いて異常を報知する。
上記暖房熱源装置によれば、複数の入力回路のうちの1つの入力回路を使用状態に設定する操作において、使用状態に設定されたはずの入力回路に対して暖房要求情報が入力されないという異常が発生した場合には、この異常を検知して報知することができる。したがって、ユーザに当該異常を認識させることが可能となる。
上記暖房熱源装置において好ましくは、異常は、使用状態の入力回路に対して暖房要求情報が入力されない異常と、設定部にて使用状態の入力回路が誤って設定される異常とを含む。
このような構成とすることにより、複数の入力回路のうちの1つの入力回路を使用状態に設定する操作において起こり得る異常を検知して報知することができる。
上記暖房熱源装置において好ましくは、入力回路は、電圧情報を、制御部に入力可能な電圧に変換して制御部に出力する変換回路を含む。変換回路は、電圧情報の電圧範囲を、制御部に入力可能な電圧範囲よりも狭くするように構成される。変換回路は、さらに、電圧情報が入力されない場合には、制御部に入力可能な電圧範囲内であり、かつ、出力電圧範囲の範囲外である電圧値を制御部に出力する。
このような構成とすることにより、制御部は、入力回路から与えられる電圧情報の電圧値に基づいて、該入力回路に電圧情報が入力されているか否かを判定することができる。
上記暖房熱源装置において好ましくは、変換回路は、電圧情報の電圧範囲の上限値を、制御部に入力可能な電圧範囲の上限値よりも低い電圧値に変換するように構成される。変換回路は、さらに、電圧情報が入力されない場合には、制御部に入力可能な電圧範囲の上限値に等しい電圧値を制御部に出力する。
このような構成とすることにより、制御部は、入力回路から与えられる電圧情報の電圧値に基づいて、該入力回路に電圧情報が入力されているか否かを判定することができる。
上記暖房熱源装置において好ましくは、変換回路は、電圧情報の電圧範囲の下限値を、制御部に入力可能な電圧範囲の下限値よりも高い電圧値に変換するように構成される。変換回路は、さらに、電圧情報が入力されない場合には、制御部に入力可能な電圧範囲の下限値に等しい電圧値を制御部に出力する。
このような構成とすることにより、制御部は、入力回路から与えられる電圧情報の電圧値に基づいて、該入力回路に電圧情報が入力されているか否かを判定することができる。
この発明の他の局面では、暖房熱源装置の制御方法であって、暖房熱源装置は、熱媒体を加熱する加熱機構と、暖房循環経路と、複数の入力回路と、設定部とを含む。暖房循環経路は、暖房運転の実行時に加熱機構によって加熱された熱媒体を暖房端末との間で循環するように構成される。複数の入力回路は、互いに独立した複数の暖房要求情報をそれぞれ受け付けるように構成される。設定部は、複数の入力回路のうちの1つの入力回路を使用状態に設定するように構成される。複数の暖房要求情報の各々は、予め定められた電圧範囲を有する電圧情報として、対応する入力回路に与えられる。複数の入力回路の各々は、与えられた電圧情報に基づいた電圧値を制御部に出力するように構成される。制御方法は、使用状態の入力回路から送信される電圧値を受け付けるステップと、設定部から使用状態の入力回路を特定するための特定情報を受け付けるステップと、使用状態の入力回路から送信される電圧情報が、特定情報から特定される入力回路が出力する出力電圧範囲から外れている場合に、異常を報知するステップとを備える。
上記暖房熱源装置の制御方法によれば、複数の入力回路のうちの1つの入力回路を使用状態に設定する操作において、使用状態に設定されたはずの入力回路に対して暖房要求情報が入力されないという異常が発生した場合には、この異常を検知して報知することができる。したがって、ユーザに当該異常を認識させることが可能となる。
この発明によれば、互いに独立した複数の暖房要求情報をそれぞれ受け付ける複数の入力回路を有する暖房熱源装置において、該複数の入力回路のうちの1つの入力回路を使用状態に設定するための操作に関する異常を検知して報知することができる。
実施の形態1に従う暖房熱源装置の構成を説明するブロック図である。 コントローラによる暖房熱源装置の動作制御を説明する機能ブロック図である。 図2に示されたコントローラの概略な回路構成図である。 端子設定情報の入力例を示す図である。 CPUの各入力ポートに入力される電圧情報を説明するための図である。 CPUによって検出されるパターンを説明するための図である。 CPUによる診断結果の報知の一態様を説明するための図である。 コントローラにおける診断動作および報知動作の処理手順を示すフローチャートである。 CPUの各入力ポートに入力される電圧情報の変形例を説明するための図である。
以下に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。
[実施の形態1]
図1は、実施の形態1に従う暖房熱源装置の構成を説明するブロック図である。
図1を参照して、実施の形態1に従う暖房熱源装置100は、暖房端末300と接続される出力端101および入力端102と、水道水等の低温水が導入される入水管206と、給湯栓350等に給湯するための出湯管210とを備える。暖房熱源装置100では、出力端101および入力端102を介して、暖房端末300へ熱媒体(高温水)の供給することによって暖房機能が実現される。さらに、入水管206に導入された低温水を、熱媒体との熱交換によって加熱することで、出湯管210からの給湯機能が実現される。
まず、暖房熱源装置100の暖房機能に関連する構成を中心に説明する。暖房熱源装置100は、さらに、燃焼バーナ120および熱交換器130が内蔵された缶体105と、排気管106と、コントローラ110と、給湯用熱交換器140と、分配弁150と、循環ポンプ160と、配管201〜205とを備える。
燃焼バーナ120は、ガスに代表される燃料の供給を受けて、当該燃料の燃焼によって熱量を発生する。燃料は、流量制御バルブ121を経由して燃焼バーナ120に供給される。流量制御バルブ121の開度調整によって、燃焼バーナ120へ供給されるガス流量、すなわち、燃焼バーナ120での発生熱量を制御することができる。
熱交換器130は、主に燃焼バーナ120での燃料燃焼の顕熱によって流体を加熱するための一次熱交換器131と、主に燃料燃焼による排気ガスの潜熱によって流体を加熱する二次熱交換器132とを有する。
燃焼バーナ120の燃焼によって生じる燃焼排ガスは、排気管106を経由して、暖房熱源装置100の外部に排出される。また、二次熱交換器132において、燃焼排ガスが潜熱回収のための熱交換により冷やされて凝縮することにより生じた酸性水(ドレン)は、中和処理された後でドレンタンク195に集められて、暖房熱源装置100の外部に排出される。
暖房端末300を通流した熱媒体が入力される入力端102は、配管201によって、二次熱交換器132の入力側と接続される。一次熱交換器131の出力側は、配管202と接続される。配管202は、分配弁150を経由して、配管203および204と接続される。配管203は、暖房端末300に対して熱媒体を出力するための出力端101と接続される。配管204は、給湯用熱交換器140の一次側経路141の入力側と接続される。給湯用熱交換器140の一次側経路141の出力側は、配管205によって、配管201と接続される。
分配弁150は、コントローラ110によって開度が制御される。分配弁150の開度に応じて、配管202から配管203への経路の流量と、配管202から配管204への経路の流量との比率を制御することができる。
出力端101および入力端102の間には、暖房端末300および暖房ポンプ310が接続される。暖房ポンプ310が作動することにより、暖房熱源装置100の内部では、暖房端末300との間で熱媒体を循環するための「暖房循環経路」が、出力端101および入力端102の間に形成される。暖房循環経路は、配管201、熱交換器130、配管202、分配弁150、および、配管203を含む。たとえば、熱媒体は、熱交換器130で燃焼バーナ120の発生熱量によって加熱された高温水である。すなわち、燃焼バーナ120および熱交換器130は「加熱機構」の一実施例に対応する。
熱媒体を暖房端末300に供給することにより、暖房端末300が配置された空間(室内)を暖房することができる。すなわち、暖房熱源装置100は、暖房ポンプ310の作動によって形成された暖房循環経路を通流する熱媒体を加熱することによって、暖房機能を実現することができる。
暖房循環経路には、圧力逃がし弁190がさらに設けられる。また、図示を省略しているが、暖房循環経路には、熱媒体が減少した際に水道水等によって補給するための回路がさらに接続される。
分配弁150によって熱媒体を配管204に導入することにより、熱交換器130によって加熱された熱媒体について、暖房循環経路から分岐されたバイパス経路を形成することができる。当該バイパス経路は、配管204、給湯用熱交換器140の一次側経路141、配管205を含む。バイパス経路を通流する熱媒体は、暖房端末300を経由せずに、給湯用熱交換器140(一次側経路141)を通流した後、配管201および205の接続点207において、暖房循環経路に合流する。
循環ポンプ160は、配管201において、上記接続点207よりも下流側(熱交換器130側)に配置される。したがって、循環ポンプ160を作動すれば、暖房ポンプ310の作動によって暖房循環経路が形成されていなくても、熱媒体を熱交換器130および給湯用熱交換器140に通流させるための上記バイパス経路を形成することができる。
分配弁150の開度によって、熱交換器130で加熱された熱媒体について、暖房循環経路への供給流量と、バイパス経路への供給流量との比率を制御することができる。具体的には、熱交換器130から出力された熱媒体の全流量に対する、バイパス経路へ供給される流量の比率を分配率kdとすると、分配率kdは、kd=0(すなわち、熱媒体の全量が暖房循環経路を通流)からkd=1.0(すなわち、熱媒体の全量がバイパス経路を通流)までの間で制御される(0≦kd≦1.0)。
次に、暖房熱源装置100の給湯機能に関連する、給湯用熱交換器140の二次側経路142と接続される構成について説明する。
暖房熱源装置100は、入水管206および出湯管210に加えて、バイパス管209と、流量調整弁170と、バイパス流量弁180とを備える。
給湯栓350が開栓されると、入水管206から、水道水等の水圧によって低温水が導入される。入水管206は、給湯用熱交換器140の二次側経路142の入力側と接続される。出湯管210は、給湯用熱交換器140の二次側経路142の出力側と接続される。給湯用熱交換器140では、一次側経路141を通流する熱媒体の熱量によって、二次側経路142を通流する低温水が加熱される。この結果、二次側経路142から出湯管210へ高温水が出力される。
バイパス管209は、入水管206および出湯管210の間に、給湯用熱交換器140のバイパス経路を形成するように配設される。出湯管210には、バイパス管209との合流点214が設けられる。そして、給湯用熱交換器140で加熱された高温水と、バイパス管209を通過した低温水とが混合された適温の湯が、出湯管210から給湯栓350等へ供給される。
バイパス流量弁180は、バイパス管209に配設される。バイパス流量弁180の開度によって、入水管206への入水流量に対するバイパス管209の流量比率、すなわち、高温水および低温水の混合比率が制御される。
入水管206には、流量調整弁170を配置することができる。たとえば、給湯開始直後での加熱能力が不足する期間中において、出湯流量を絞るように流量調整弁170の開度が制御されることによって、出湯温度の低下を防止することができる。また、給湯開始直後以外でも、高流量時において、給湯設定湯温に従って出湯するために、流量調整弁170の開度制御によって出湯流量を絞ることができる。
配管201には、暖房循環経路において熱交換器130への熱媒体の入力温度Tinを検出するための温度センサ251が設けられる。配管202には、熱交換器130によって加熱された熱媒体の出力温度Thmを検出するための温度センサ252が配置される。さらに、給湯機能に関連して、入水管206に導入される低温水温度Twを検出するための温度センサ253が設けられる。給湯用熱交換器140の二次側経路142の出力側には、高温水温度Thを検出するための温度センサ254が配置される。さらに、出湯管210の合流点214よりも下流側に、高温水および低温水の混合後の出湯温度Toを検出するための温度センサ255が配置される。
コントローラ110は、電源回路117から電源電圧(たとえば、DC15V)の供給を受けて動作する。電源回路117は、暖房熱源装置100の外部電源(たとえば、商用AC電源)からの電力を、電源電圧に変換する。
コントローラ110は、CPU(Central Processing Unit)111と、メモリ112と、インターフェイス115とを有する。コントローラ110は、メモリ112に予め格納されたプログラムを実行することによって、暖房熱源装置100がユーザの運転指令に従って動作するように、各構成機器の動作を制御する。
図2には、コントローラ110による暖房熱源装置100の動作制御を説明する機能ブロック図が示される。
図2を参照して、コントローラ110は、暖房熱源装置100のリモートコントローラ(以下、単に「リモコン」とも称する)400と、通信線(たとえば、2芯通信線)によって接続される。リモコン400およびコントローラ110の間は、双方向に通信可能である。
リモコン400には、表示部410、操作部420および発光体430が設けられている。操作部420を用いて、ユーザは暖房熱源装置100の運転指令を入力することができる。運転指令は、暖房熱源装置100の運転オンオフ指令、給湯運転における給湯設定温度、および、暖房運転における暖房能力を含む。
表示部410は、液晶パネルによって構成することができる。表示部410は、暖房熱源装置100の動作状態や、設定されている運転指令の内容を示す情報を視覚的に表示することができる。あるいは、操作部420の一部または全部は、タッチパネルによって構成された表示部410の一部領域を用いて構成することも可能である。
発光体430は、少なくとも1つのLED(Light Emitting Diode)によって構成することができる。この少なくとも1つのLEDを点灯/消灯/点滅させることにより、発光体430は複数の点灯パターンを実現することができる。この複数の点灯パターンを用いて、発光体430は、後述するコントローラ110と外気温センサ500および暖房要求コネクタ520との接続状態を示す情報を視覚的に表示することができる。
コントローラ110には、リモコン400に入力された運転指令が入力される。さらに、温度センサ251〜255によって検出された、熱媒体の入力温度Tinおよび出力温度Thm、ならびに、低温水温度Tw、高温水温度Thおよび、出湯温度Toが入力される。さらに、コントローラ110には、流量センサ260による流量検出値Q1が入力される。
コントローラ110には、さらに、暖房熱源装置100の外部に設置された外気温センサ500または暖房要求コネクタ520から暖房要求情報が入力される。
外気温センサ(Outdoor Sensor)500は、暖房端末300が設置された空間(部屋など)外部の気温を検出するためのセンサである。外気温センサ500は、検出した外気温を示す信号を、暖房要求情報としてコントローラ110に出力する。暖房要求情報は、予め定められた電圧範囲を有する電圧情報VOSである。
暖房要求コネクタ(Heat demand Connection)520は、暖房端末300が設置された空間の暖房温度を制御するための装置である。暖房要求コネクタ520は、暖房端末300が設置された空間の室温や外気温などの変化に応じて、暖房温度の目標値を調整するように構成される。たとえば、冬場などの外気温が低いときには、暖房要求コネクタ520は暖房温度の目標値を上昇させる一方で、夏場などの外気温が高いときには、暖房温度の目標値を低下させる。暖房要求コネクタ520は、暖房温度の目標値を、暖房要求情報としてコントローラ110に出力する。暖房要求情報は、予め定められた電圧範囲を有する電圧情報VHCである。電圧情報VHCは、暖房温度の目標値が高くなるに従って、電圧値が大きくなるように構成されている。
通常、外気温センサ500および暖房要求コネクタ520は、いずれか一方が通信線によってコントローラ110と接続される。したがって、コントローラ110には、外気温センサ500および暖房要求コネクタ520のうちのコントローラ110と接続された一方から暖房要求情報(電圧情報)が入力される。
コントローラ110は、暖房熱源装置100が運転指令および暖房要求情報に従って動作するために、循環ポンプ160の動作および停止を制御する信号、分配弁150の開度を制御する信号、バイパス流量弁180の開度を制御する信号、流量調整弁170の開度を制御する信号、および、燃焼バーナ120の発生熱量を制御するための信号(たとえば、流量制御バルブ121の開度制御信号)を出力する。これらの信号は、CPU111での制御処理結果に従って、インターフェイス115を経由して、コントローラ110から出力される。
図3には、図2に示されたコントローラ110の概略な回路構成が示される。
図3を参照して、電源配線VCCは、電源電圧VCCを、CPU111を始めとする、コントローラ110の回路ないし素子へ供給する。電源電圧VCCは、たとえば5Vである。CPU111は、電源配線VCCから電源電圧VCCの供給を受けて動作する。
コントローラ110は、外気温センサ500からの暖房要求情報を受け付けるための入力回路113と、暖房要求コネクタ520からの暖房要求情報を受け付けるための入力回路114とを有する。
入力回路113は、入力端子T1と、配線L1と、抵抗素子R1〜R3と、ダイオードD1とを有する。入力端子T1は、通信線を経由して、外気温センサ500と接続され得る。抵抗素子R2およびR3は、入力端子T1と接地配線GNDとの間に直列に接続される。抵抗素子R2および抵抗素子R3の間のノードN1は、配線L1を経由して、CPU111の入力ポートP1と電気的に接続される。抵抗素子R1およびダイオードD1は、電源配線VCCと配線L1との間に直列に接続される。
図3に示されるように、入力端子T1に外気温センサ500が接続されている場合、外気温センサ500は、暖房要求情報として、電圧情報VOSを入力端子T1へ入力する。電圧情報VOSは、予め定められた電圧範囲を有している。抵抗素子R2およびR3は、電圧情報VOSを分圧した電圧VOS♯をノードN1に出力する。分圧電圧VOS♯はCPU111の入力ポートP1に入力される。なお、以下では、各抵抗素子の参照符号を、電気抵抗値としても用いることとする。したがって、入力ポートP1への入力電圧(分圧電圧)VOS♯は、VOS♯=VOS×R3/(R2+R3)で示される。
入力回路113において、外気温センサ500から与えられる電圧情報VOSは、CPU111に入力可能な電圧VOS♯に変換されて、CPU111の入力ポートP1に出力される。抵抗素子R2およびR3は、電圧情報VOSを電圧VOS♯に変換するための変換回路を構成する。
入力回路114は、入力端子T2と、配線L2と、抵抗素子R4〜R6と、ダイオードD2とを有する。入力端子T2は、通信線を経由して、暖房要求コネクタ520と接続され得る。抵抗素子R5およびR6は、入力端子T2と接地配線GNDとの間に直列に接続される。抵抗素子R5および抵抗素子R6の間のノードN2は、配線L2を経由して、CPU111の入力ポートP2と電気的に接続される。抵抗素子R4およびダイオードD2は、電源配線VCCと配線L2との間に直列に接続される。
図3に示されるように、入力端子T2に暖房要求コネクタ520が接続されている場合、暖房要求コネクタ520は、暖房要求情報として、電圧情報VHCを入力端子T2へ入力する。電圧情報VHCは、予め定められた電圧範囲を有している。抵抗素子R5およびR6は、電圧情報VHCを分圧した電圧VHC♯をノードN2に出力する。分圧電圧VHC♯はCPU111の入力ポートP2に入力される。入力ポートP2への入力電圧(分圧電圧)VHC♯は、VHC♯=VHC×R6/(R5+R6)で示される。
入力回路114において、暖房要求コネクタ520から与えられる電圧情報VHCは、CPU111に入力可能な電圧VHC♯に変換されて入力ポートP2に出力される。抵抗素子R5およびR6は、電圧情報VHCを電圧VHC♯に変換するための変換回路を構成する。
このように、コントローラ110は、外気温センサ500および暖房要求コネクタ520からの暖房要求情報(電圧情報VOS,VHC)をそれぞれ受け付けるための入力回路113,114を有している。ただし、上述したように、コントローラ110には、基本的に、外気温センサ500および暖房要求コネクタ520のいずれか一方のみが接続される。したがって、たとえば、入力回路113の入力端子T1に外気温センサ500が接続されている場合、入力回路114の入力端子T2には暖房要求コネクタ520が接続されていない状態となる。この場合、CPU111は、入力ポートP1に入力される、外気温センサ500の電圧情報VOS(VOS♯)に基づいて、各構成機器の動作を制御することとなる。
一方、入力回路114の入力端子T2に暖房要求コネクタ520が接続されている場合、入力回路114の入力端子T1には外気温センサ500が接続されていない状態となる。この場合、CPU111は、入力ポートP2に入力される、暖房要求コネクタ520の電圧情報VHC(VHC♯)に基づいて、各構成機器の動作を制御することとなる。
ここで、暖房熱源装置100において、コントローラ110に外気温センサ500または暖房要求コネクタ520を取り付ける工事が実施された際には、外気温センサ500および暖房要求コネクタ520のどちらが取り付けられたか、換言すれば、入力回路113,114のどちらが使用状態になったかをコントローラ110に示すために、施工者によって、入力回路113,114のうちの1つの入力回路を使用状態に設定するための操作が行なわれる。この操作は、たとえば、リモコン400に設けられた操作部420を用いて行なうことができる。操作部420はこの発明における「設定部」に対応する。
具体的には、施工者は、リモコン400の操作部420を用いて、使用状態に設定された入力回路を特定するための特定情報を入力することができる。この特定情報は、入力端子T1,T2の各々の接続状態を示す情報に相当する。以下の説明では、入力端子T1,T2の各々の接続状態を示す情報を「端子設定情報」とも称する。
図4には、端子設定情報の入力例が示される。図4の例では、端子設定情報は、3つの設定値で構成されている。
具体的には、設定値「1」は“dc(disconnection)”を示す。“dc”とは、入力端子T1に外気温センサ500が接続されておらず、かつ、入力端子T2に暖房要求コネクタ520が接続されていない状態を表す。
設定値「2」は“OS(Outdoor Sensor)”を示す。“OS”とは、入力端子T1に外気温センサ500が接続されている状態を表す。
設定値「3」は“HC(Heat Demand Connection)”を示す。“HC”とは、入力端子T2に暖房要求コネクタ520が接続されている状態を表す。
施工者は、取付け作業を終えると、リモコン400の操作部420を用いて、上記3つの設定値のいずれかを入力する。なお、設定値のデフォルト値は「1」である。すなわち、外気温センサ500および暖房要求コネクタ520の取付け作業が実施されなかった場合、設定値は「1」に保持される。図4に示される端子設定情報は、リモコン400からコントローラ110のCPU111に送信される。CPU111に送信された端子設定情報はメモリ112に格納される。
図3に戻って、暖房熱源装置100の電源が投入され、コントローラ110が起動すると、CPU111は、メモリ112に保持されている端子設定情報と、入力ポートP1,P2に入力される電圧情報VOS♯,VHC♯とに基づいて、上述した使用状態となる入力回路を設定するための操作に関する異常がないか否かを診断する。
なお、使用状態となる入力回路を設定するための操作に関する異常には、使用状態となる入力回路に対して暖房要求情報が入力されない異常と、使用状態となる入力回路が操作部420において誤って設定される異常とが含まれる。
使用状態となる入力回路に対して暖房要求情報が入力されない異常は、たとえば、(i)施工者が本来の設定値「1」を入力したものの、入力回路113の入力端子T1に外気温センサ500を接続し忘れた場合、または入力回路113とは異なる入力回路114の入力端子T2に外気温センサ500を誤って接続した場合、(ii)入力端子T1および外気温センサ500を接続するための通信線が断線している場合に起こり得る。
一方、操作部420にて使用状態の入力回路が誤って設定される異常は、たとえば、使用状態となる入力回路113の入力端子T1に外気温センサ500が接続されている状態で、施工者が本来の設定値「1」とは異なる設定値を誤って入力した場合に起こり得る。
CPU111は、上記診断によって、使用状態となる入力回路を設定するための操作に関する異常が検知された場合には、リモコン400を用いて該異常を報知する。たとえば、リモコン400の表示部410に、異常を示す情報を視覚的に表示することができる。また、このような視覚的な報知に代えて、もしくは視覚的な報知とともに、アラームを鳴らすなど、異常を示す情報を聴覚的に報知することも可能である。
次に、図5を参照して、CPU111における異常の診断動作について説明する。
図5(A)には、CPU111の入力ポートP1に入力される電圧情報VOS♯が示される。図5(A)を参照して、CPU111に入力可能な電圧範囲は、電源電圧VCCを上限値とし、接地電圧GNDを下限値とする。
外気温センサ500の電圧情報VOSが電圧範囲を有しているため、電圧情報VOS♯も電圧範囲を有することとなる。入力回路113は、電圧変換により、電圧情報VOS♯の電圧範囲を、CPU111に入力可能な電圧範囲よりも狭くするように構成される。
本実施の形態では、入力回路113は、電圧情報VOS♯の電圧範囲の上限値VU1を、電源電圧VCCよりも低い電圧値に変換する。一方、入力回路113は、電圧VOS♯の電圧範囲の下限値VL1を、接地電圧GNDに等しい電圧値に変換する。
一方、入力回路113において、入力端子T1に外気温センサ500が接続されていない場合には、ノードN1は抵抗素子R1によって電源電圧VCCにプルアップされる。したがって、CPU111の入力ポートP1への入力電圧VOS♯は、VOS♯=VCCで示される。
図5(B)には、CPU111の入力ポートP2に入力される電圧情報VHC♯が示される。図5(B)を参照して、暖房要求コネクタ520の電圧情報VHCが電圧範囲を有しているため、電圧情報VHC♯も電圧範囲を有することとなる。入力回路114は、電圧変換により、電圧情報VHC♯の電圧範囲を、CPU111に入力可能な電圧範囲よりも狭くするように構成される。
本実施の形態では、入力回路114は、電圧情報VHC♯の電圧範囲の上限値VU2を、電源電圧VCCよりも低い電圧値に変換する。一方、入力回路114は、電圧情報VHC♯の電圧範囲の下限値VL2を、接地電圧GNDに等しい電圧値に変換する。
一方、入力回路114において、入力端子T2に暖房要求コネクタ520が接続されていない場合には、ノードN2は抵抗素子R4によって電源電圧VCCにプルアップされる。したがって、CPU111の入力ポートP2への入力電圧VHC♯は、VHC♯=VCCで示される。
CPU111は、入力ポートP1に入力される電圧情報VOS♯に基づいて、入力端子T1に外気温センサ500が接続されているか否かを判定することができる。具体的には、電圧情報VOS♯がVL1≦VOS♯<VCCを満たす場合、CPU111は、入力端子T1に外気温センサ500が接続されていると判定する。一方、電圧情報VOS♯がVOS♯=VCCである場合、CPU111は、入力端子T1に外気温センサ500が接続されていないと判定する。
CPU111は、入力ポートP2に入力される電圧情報VHC♯に基づいて、入力端子T2に暖房要求コネクタ520が接続されているか否かを判定することができる。具体的には、電圧情報VHC♯がVL2≦VHC♯<VCCを満たす場合、CPU111は、入力端子T2に暖房要求コネクタ520が接続されていると判定する。一方、電圧情報VHC♯がVHC♯=VCCである場合、CPU111は、入力端子T2に暖房要求コネクタ520が接続されていないと判定する。
CPU111は、入力端子T1への接続/非接続の判定結果と、入力端子T2への接続/非接続の判定結果とを総合することにより、入力端子T1,T2全体での接続/非接続を統括的に表すパターンを検出する。
図6には、CPU111によって検出されるパターンが示される。図6を参照して、入力端子T1,T2全体での接続/非接続は、4つのパターンに区分することができる。
「非接続」は、入力端子T1に外気温センサ500が接続されておらず、かつ、入力端子T2に暖房要求コネクタ520が接続されていない状態を表す。「外気温センサ接続」は、入力端子T1に外気温センサ500が接続されており、かつ、入力端子T2に暖房要求コネクタ520が接続されていない状態を表す。「暖房要求コネクタ接続」は、入力端子T1に外気温センサ500が接続されておらず、かつ、入力端子T2に暖房要求コネクタ520が接続されている状態を表す。「外気温センサ&暖房要求コネクタ接続」は、入力端子T1に外気温センサ500が接続されており、かつ、入力端子T2に暖房要求コネクタ520が接続されている状態を表す。
CPU111は、入力端子T1,T2全体の接続状態が、図6に示される4つのパターンのうちのどのパターンに該当するかを検出すると、検出されたパターンと端子設定情報とを照らし合わせることにより、使用状態となる入力回路を設定するための操作に関する異常の有無を診断する。CPU111は、さらに、リモコン400の表示部410およびLED430を用いて、診断結果を報知する。
図7には、CPU111による診断結果の報知の一態様が示される。図7を参照して、暖房熱源装置100の運転スイッチがオンされている状態(運転オン状態)においては、3つの端子設定情報(設定値1,2,3)と4つの検出パターンとの組み合わせ(合計12通り)の各々について、LED430の点灯状態およびエラー報知の有無が示されている。
具体的には、端子設定情報が設定値「1(dc)」である場合、CPU111は、「非接続」、「外気温センサ」、「暖房要求コネクタ接続」、「外気温センサ&暖房要求コネクタ接続」のいずれのパターンにおいてもLED430を点滅させる。このLED430の点滅により、ユーザは、コントローラ110には外気温センサ500および暖房要求コネクタ520のいずれも接続されておらず、端子設定情報と一致していると判断できる。
これに対して、端子設定情報が設定値「2(OS)」である場合、CPU111は、「非接続」および「暖房要求コネクタ接続」のパターンのときに、LED430を点滅させるとともに、エラーを報知する。このLED430の点滅およびエラー報知により、ユーザは、使用状態に設定された外気温センサ500がコントローラ110に接続されていないと判断することができる。
一方、「外気温センサ接続」および「外気温センサ&暖房要求コネクタ接続」のパターンのときには、CPU111は、LED430を点灯させる。このLED430の点灯により、ユーザは、使用状態に設定された外気温センサ500がコントローラ110に接続されていると判断することができる。
なお、「外気温センサ&暖房要求コネクタ接続」のパターンである場合、CPU111には電圧情報VOS♯およびVHC♯の両方が入力される。この場合、CPU111は、設定値「2(OS)」に基づいて、外気温センサ500の電圧情報VOS♯を選択して使用することができる。
また、端子設定情報が設定値「3(HC)」である場合には、CPU111は、「非接続」および「外気温センサ接続」のパターンのときに、LED430を点滅させるとともに、エラー(異常)を報知する。このLED430の点滅およびエラー報知により、ユーザは、使用状態に設定された暖房要求コネクタ520がコントローラ110に接続されていないと判断することができる。
これに対して、「暖房要求コネクタ接続」および「外気温センサ&暖房要求コネクタ接続」のパターンのときには、CPU111は、電圧情報VHC♯の電圧値に応じて、LED430を点灯または点滅させる。具体的には、CPU111は、電圧情報VHC♯の電圧値が所定の閾値以上のときにはLED430を点灯させる一方で、電圧情報VHC♯が所定の閾値未満のときにはLED430を点滅させる。なお、所定の閾値は、外気温が高く、実質的に暖房運転が要求されないときの暖房温度の目標値に設定されている。したがって、LED430の点滅により、ユーザは、使用状態に設定された暖房要求コネクタ520がコントローラ110に接続されているが、暖房要求コネクタ520が暖房運転を要求していないと判断することができる。
なお、暖房熱源装置100の運転スイッチがオフされている状態(運転オフ状態)のときには、CPU111は、いずれのパターンにおいてもLED430を消灯させる。
図7に示した報知の一態様は、テーブル112a(図3)として、コントローラ110のメモリ112に予め格納されている。CPU111は、テーブル112aを参照することにより、端子設定情報および検出パターンに応じて、LED430を点灯させるとともに、リモコン400を用いて、視覚的および/または聴覚的に異常を報知することができる。
図8には、コントローラ110における診断動作および報知動作の処理手順を示すフローチャートが示される。
図8を参照して、コントローラ110は、ステップS10により、リモコン400から送信される端子設定情報を取得する。
コントローラ110は、さらに、ステップS20により、入力回路113および114において、外気温センサ500からの暖房要求情報(電圧情報VOS)および暖房要求コネクタ520からの暖房要求情報(電圧情報VHC)をそれぞれ受け付ける。電圧情報VOSは、入力回路113によって電圧情報VOS♯に変換されて、CPU111の入力ポートP1に入力される。電圧情報VHCは、入力回路114によって電圧情報VHC♯に変換されて、CPU111の入力ポートP2に入力される。
コントローラ110は、ステップS30により、電圧情報VOS♯およびVHC♯に基づいて、入力端子T1に外気温センサ500が接続されているか否か、入力端子T2に暖房要求コネクタ520が接続されているか否かを判定する。そして、コントローラ110は、図6に示されるテーブルに基づいて、入力端子T1,T2の接続/非接続を表すパターンを検出する。
コントローラ110は、ステップS40に処理を進め、ステップS10で取得した端子設定情報と、ステップ30で検出したパターンとに基づいて、使用状態となる入力回路を設定するための操作に関する異常がないか否かを診断する。コントローラ110は、図7に示したテーブル112aを参照することにより、異常の有無を診断する。
使用状態となる入力回路を設定するための操作に関する異常が検知された場合(S50のYES判定時)には、コントローラ110は、ステップS60により、リモコン400を用いてエラーを報知する。一方、該異常が検知されない場合には(S60のNO判定時)、コントローラ110はステップS60による報知を行なわない。
このように、本実施の形態に係る暖房熱源装置によれば、互いに独立した複数の暖房要求情報をそれぞれ受け付ける複数の入力回路を有する暖房熱源装置において、該複数の入力回路のうちの1つの入力回路を使用状態に設定するための操作に関する異常を検知して報知することができる。
なお、本実施の形態に係る暖房熱源装置において、複数の入力回路の各々は、暖房要求情報である電圧情報の電圧範囲を、CPU111に入力可能な電圧範囲よりも狭くする一方で、電圧情報が入力されない場合には、CPU111に入力可能な電圧範囲内であり、かつ、該電圧情報の電圧範囲外である電圧値をCPU111に出力するように構成される。したがって、上述した実施の形態では、図5に示したように、各入力回路が、電圧情報の電圧範囲の上限値を、CPU111に入力可能な電圧範囲の上限値VCCよりも低い電圧値に変換し、かつ、電圧情報が入力されない場合には、CPU111に入力可能な電圧範囲の上限値VCCに等しい電圧値をCPU111に出力する構成について説明したが、図9に示すように、各入力回路は、電圧情報の電圧範囲の下限値を、CPU111に入力可能な電圧範囲の下限値GNDよりも高い電圧値に変換し、かつ、電圧情報が入力されない場合には、CPU111に入力可能な電圧範囲の下限値GNDに等しい電圧値をCPU111に出力する構成としてもよい。このような構成としても、電圧情報に基づいて、CPU111は入力端子T1,T2に外気温センサ500および暖房要求コネクタ520がそれぞれ接続されているか否かを判定することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲よって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
100 暖房熱源装置、101 出力端、102 入力端、105 缶体、106 排気管、110 コントローラ、111 CPU、112 メモリ、112a テーブル、113,114 入力回路、115 インターフェイス、117 電源回路、120 燃焼バーナ、121 流量制御バルブ、130 熱交換器、131 一次熱交換器、132 二次熱交換器、140 給湯用熱交換器、141 一次側経路、142 二次側経路、150 分配弁、160 循環ポンプ、170 流量調整弁、180 バイパス流量弁、190 圧力逃がし弁、195 ドレンタンク、201〜205 配管、206 入水管、207 接続点、209 バイパス管、210 出湯管、214 合流点、251〜255 温度センサ、260 流量センサ、300 暖房端末、310 暖房ポンプ、350 給湯栓、400 リモコン、410 表示部、420 操作部、430 発光体、500 外気温センサ、520 暖房要求コネクタ、T1,T2 入力端子、P1,P2 入力ポート、R1〜R6 抵抗素子、D1,D2 ダイオード、L1,L2 配線。

Claims (6)

  1. 熱媒体を加熱する加熱機構と、
    暖房運転の実行時に前記加熱機構によって加熱された前記熱媒体を暖房端末との間で循環するための暖房循環経路と、
    互いに独立した複数の暖房要求情報をそれぞれ受け付けるための複数の入力回路と、
    前記複数の入力回路のうちの1つの入力回路を使用状態に設定するための設定部と、
    前記設定部にて設定された前記使用状態の入力回路を特定するための特定情報を受け付けるとともに、前記使用状態の入力回路からの暖房要求情報に基づいて前記加熱機構を制御する制御部と、
    報知部とを備え、
    前記複数の暖房要求情報の各々は、予め定められた電圧範囲を有する電圧情報として、対応する入力回路に与えられ、
    前記複数の入力回路の各々は、与えられた前記電圧情報に基づいた電圧値を前記制御部に出力するように構成され、
    前記制御部は、前記使用状態の入力回路から出力される前記電圧値が、前記特定情報から特定される前記入力回路が出力する出力電圧範囲から外れている場合に、前記報知部を用いて異常を報知する、暖房熱源装置。
  2. 前記異常は、
    前記使用状態の入力回路に対して前記暖房要求情報が入力されない異常と、
    前記設定部にて前記使用状態の入力回路が誤って設定される異常とを含む、請求項1に記載の暖房熱源装置。
  3. 前記入力回路は、前記電圧情報を、前記制御部に入力可能な電圧に変換して前記制御部に出力する変換回路を含み、
    前記変換回路は、前記電圧情報の前記電圧範囲を、前記制御部に入力可能な電圧範囲よりも狭くするように構成され、
    前記電圧情報が入力されない場合には、前記制御部に入力可能な電圧範囲内であり、かつ、前記出力電圧範囲の範囲外である電圧値を前記制御部に出力する、請求項1または2に記載の暖房熱源装置。
  4. 前記変換回路は、前記電圧情報の前記電圧範囲の上限値を、前記制御部に入力可能な電圧範囲の上限値よりも低い電圧値に変換するように構成され、
    前記電圧情報が入力されない場合には、前記制御部に入力可能な電圧範囲の上限値に等しい電圧値を前記制御部に出力する、請求項3に記載の暖房熱源装置。
  5. 前記変換回路は、前記電圧情報の前記電圧範囲の下限値を、前記制御部に入力可能な電圧範囲の下限値よりも高い電圧値に変換するように構成され、
    前記電圧情報が入力されない場合には、前記制御部に入力可能な電圧範囲の下限値に等しい電圧値を前記制御部に出力する、請求項3に記載の暖房熱源装置。
  6. 暖房熱源装置の制御方法であって、
    前記暖房熱源装置は、
    熱媒体を加熱する加熱機構と、
    暖房運転の実行時に前記加熱機構によって加熱された前記熱媒体を暖房端末との間で循環するための暖房循環経路と、
    互いに独立した複数の暖房要求情報をそれぞれ受け付けるための複数の入力回路と、
    前記複数の入力回路のうちの1つの入力回路を使用状態に設定するための設定部とを含み、
    前記複数の暖房要求情報の各々は、予め定められた電圧範囲を有する電圧情報として、対応する入力回路に与えられ、
    前記複数の入力回路の各々は、与えられた前記電圧情報に基づいた電圧値を前記制御部に出力するように構成され、
    前記制御方法は、
    前記使用状態の入力回路から送信される前記電圧値を受け付けるステップと、
    前記設定部から前記使用状態の入力回路を特定するための特定情報を受け付けるステップと、
    前記使用状態の入力回路から送信される前記電圧値が、前記特定情報から特定される前記入力回路が出力する出力電圧範囲から外れている場合に、異常を報知するステップとを備える、暖房熱源装置の制御方法。
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