JP2021116977A - 給湯システム - Google Patents

Abstract

【課題】並列に連結された複数の給湯器の一部の通信途絶の発生時において、当該複数の給湯器による協調制御機能の低下を抑制する。【解決手段】出湯経路に対して並列に連結された複数の給湯器は、通信接続されたコントローラ１１０ａ〜１１０ｈによって制御される。グループ１５０内では、統括制御機能プログラムを実行するマスタコントローラ１００ａからの制御指令に従って、他のコントローラ１１０ｂ〜１１０ｈが対応の給湯器を制御することで、複数の給湯器の協調制御が実行される。他のコントローラ１１０ｂ〜１１０ｈの各々は、マスタコントローラ１１０ａとの通信途絶を検出すると、予め定められた順番に従って、統括制御機能プログラムを起動して、新たにマスタコントローラとなって、当初のマスタコントローラ１１０ａとの通信が途絶した複数台の給湯器による協調制御を実行する。【選択図】図８

Description

本発明は、給湯システムに関し、より特定的には、出湯経路に対して並列に連結された複数の給湯器を備えた、連結型の給湯システムに関する。

出湯経路に対して並列に連結された複数の給湯器を備えることで、大容量の出湯に対応可能な給湯システムが公知である。

例えば、特許第５５２７６０７号公報（特許文献１）には、複数台の給湯器毎に単位給湯システムが形成され、当該単位給湯システム毎に子システムコントローラ（以下、子シスコン）が配置される構成が記載されている。各子シスコンは、単位給湯システム内の複数台の給湯器と通信接続されており、入水経路から入水可能（即ち、燃焼開始可能）な待機状態とする給湯器の指定を含む、協調制御を実行する。

更に、特許文献１では、複数の単位給湯システムを統括する親システムコントローラ（以下、親シスコン）が、給湯システムのリモコンと接続されることで、親シスコン及び子シスコンによる階層型のコントロールシステムが採用されている。

特許文献１では、通常時には、各子シスコンが、待機状態の給湯器を２台とする一方で、親シスコン及び子シスコンの間の通信が途絶すると、当該子シスコンが、応急運転制御を実行する。応急運転制御では、子シスコンは、単位給湯システム内で、通常時よりも少ない１台の給湯器について、出湯可能な運転状態を維持する。

特許第５５２７６０７号公報

しかしながら、特許文献１では、親シスコン及び子シスコンの通信途絶に対応する制御が記載される一方で、単位給湯システム内で、子シスコンと複数の給湯器との間での通信途絶時への対応については記載されていない。このため、単位給湯システム内での通信途絶の発生時には、当該単位給湯システムを構成する複数台の給湯器間の協調が不十分となることで、給湯制御機能の低下が懸念される。

本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、並列に連結された複数の給湯器の一部の通信途絶の発生時において、当該複数の給湯器による協調制御機能の低下を抑制することである。

本発明のある局面によれば、給湯システムであって、共通の出湯経路に対して並列に連結された複数の給湯器と、通信経路とを備える。複数の給湯器は、予め定められた順番が付されており、かつ、複数の給湯器の各々は、当該給湯器の動作を制御するコントローラを有する。通信経路は、複数の給湯器の間でコントローラ間を通信接続する。各コントローラは、通信経路を介して通信可能な他のコントローラとによって形成されるグループ内で、当該グループ内の複数台の給湯器を協調して動作させるための制御指令を生成する統括制御の機能を予め有するように構成される。グループ内の複数台の給湯器のコントローラは、統括制御を実行中の１台の第１コントローラと、統括制御を非実行である第２コントローラとに分類される。第２コントローラの各々は、第１コントローラとの間の通信が途絶すると、予め定められた順番に従って、第１コントローラとなって統括制御を実行するための処理を起動する。

本発明によれば、グループ内で第１コントローラとの通信が途絶した複数台の第２コントローラでは、予め定められた順番に従ってそのうちの１台が第１のコントローラとなって統括制御を実行することにより、新たなグループを形成して協調制御を行うことができる。この結果、給湯システム全体での複数の給湯器の協調による制御機能の低下を抑制することができる。

実施の形態１に係る給湯システムの構成を説明する概略図である。 図１に示された各給湯器の構成例を説明するブロック図である。 変形例に係る給湯システムの通信接続構成を説明する概略図である。 給湯システムでの協調制御の具体例を説明する第１の概念図である。 給湯システムでの協調制御の具体例を説明する第２の概念図である。 給湯システムでの協調制御の具体例を説明する第３の概念図である。 図６に示された協調制御が適用される給湯システムの構成例を示す概略図である。 実施の形態１に係る給湯システムにおける通信途絶発生時の処理を説明するための概念図である。 各給湯器のコントローラによるマスタコントローラとの通信途絶時の制御処理を説明するフローチャートである。 各コントローラの宣言期間の設定例を説明する概念図である。 図８（ｂ）の状態から更なる通信異常が発生したときの処理を説明する概念図である。 実施の形態２に係る給湯システムの構成を説明する概略図である。 実施の形態２に係る給湯システムの通信接続構成を説明する概略図である。 図１３において２個所に断線が発生したときの処理を説明する概念図である。 実施の形態２に係る給湯システムにおいてマスタコントローラに故障が発生したときの処理を説明する概念図である。 実施の形態２の変形例に係る給湯システムの通信接続構成を説明する概略図である。 実施の形態２の変形例に係る給湯システムにおける断線発生時の通信経路を説明する概念図である。 実施の形態２の変形例に係る給湯システムの断線診断モードの制御処理を説明するフローチャートである。 給湯システムの通信接続構成の変形例を説明する概略図である。

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又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に係る給湯システムの構成を説明する概略図である。

図１を参照して、実施の形態１に係る給湯システム１０は、入水経路５と、出湯経路６と、リモコン７と、出湯経路６に対して並列に連結された複数の給湯器１００ａ〜１００ｈとを備える。給湯器１００ａ〜１００ｈは、コントローラ１１０ａ〜１１０ｈを含む。

以下、本実施の形態では、８台の給湯器１００ａ〜１００ｈによって、給湯システム１０が構成されるものとするが、給湯システム１０を構成する、並列に連結された給湯器１００の台数は任意である。又、以下では、８個の給湯器の間を区別する記載では、各要素に添字ａ〜ｈを付す一方で、８個の給湯器に共通する記載では、当該添字ａ〜ｈを付することなく各要素を表記するものとする。

図１に示された給湯システム１０は、特許文献１での単位給湯システムに対応する。即ち、実際には、給湯システム１０を、共通の出湯経路に対して並列動作させることで、全体の給湯システムを構成することが可能である。言い換えると、図１に示された給湯システム１０は、全体の給湯システムから、後述する協調制御の単位を切り出したものに相当する。

図１の例では、給湯器１００ａ〜１００ｈは、入水経路５に対しても並列に連結されているが、給湯システム１０内において、入水経路５は、給湯器１００ａ〜１００ｈの間で完全に共通でなくてもよい。

図２には、給湯器１００の構成例が示される。
図２を参照して、給湯器１００は、入水経路５と連結された入水口３２と、出湯経路６と連結された出湯口３３と、熱交換器３４と、入水路３５と、出湯路３６と、バイパス路３７と、燃焼バーナ３８と、流量調整弁４２とを含む。

入水路３５は、入水口３２から熱交換器３４へ低温水を導く。燃焼バーナ３８は、作動時（燃焼オン時）に、燃料（代表的には、ガス）の燃焼熱を発生する。熱交換器３４は、燃焼バーナ３８が発生した熱量を用いて、当該熱交換器３４を通流する低温水を加熱する。出湯路３６は、熱交換器３４を通流した加熱後の高温水を出湯口３３へ導く。燃焼バーナ３８及び熱交換器３４によって、「加熱機構」の一実施例が形成される。

バイパス路３７は、熱交換器３４を迂回して、低温水を直接、出湯路３６へ導く。出湯口３３からは、熱交換器３４からの高温水と、バイパス路３７を通過した低温水が混合された、適温の湯が出力される。バイパス路３７には、バイパス流量調整弁４４が介挿接続されており、バイパス流量調整弁４４の開度調整によって、出湯路３６における、高温水及び低温水の混合比率を制御することができる。

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と、入水温度を検出する入水温度センサ４０とが設けられている。又、出湯路３６には、缶体温度センサ４１及び出湯温度センサ４３が設けられる。缶体温度センサ４１は、バイパス路３７との合流位置よりも上流側（熱交換器３４側）に配置されて、熱交換器３４から出力された高温水の温度を検出する。出湯温度センサ４３は、上記合流位置よりも下流側（出湯口３３側）に配置されて、出湯口３３からの出湯温度を検出する。

出湯路３６の上記合流位置よりも下流側には、出湯流量を調整するための流量調整弁４２が介挿接続されている。流量調整弁４２は、開度を全閉（流量＝０）に制御する機能を有している。即ち、流量調整弁４２によって、給湯器１００の給湯流量は、Ｑ＝０からＱ＝Ｑｍａｘ（最大開度における流量）まで調整可能である。

コントローラ１１０は、上述の各センサの検出値を用いて、給湯器１００の各要素を制御する。図２の例では、コントローラ１１０により、流量調整弁４２及びバイパス流量調整弁４４の開度、並びに、燃焼バーナ３８の燃焼オンオフ及び発生熱量を制御することができる。

コントローラ１１０は、給湯要求（例えば、図示しない給湯栓の開放）によって、入水経路５から入水路３５への入水流量（即ち、「加熱機構」の通流量が予め定められた最低作動流量（ＭＯＱ）以上になったことが入水流量センサ３９により検出されると、燃焼バーナ３８での燃焼（即ち、加熱機構の作動）を開始することにより、給湯を開始する。従って、給湯器１００は、流量調整弁４２が全閉であるときには、入水流量がＭＯＱを超えないため、給湯を実行しないことになる。

給湯時には、コントローラ１１０は、給湯温度制御を実行する。例えば、入水流量（入水流量センサ３９）、入水温度（入水温度センサ４０）、及び、出湯温度（出湯温度センサ４３）の検出値に基づき、出湯温度の検出値が出湯設定温度に一致するように、供給燃料量に依存する燃焼バーナ３８の発生熱量と、バイパス流量調整弁４４の開度に依存する混合率とが制御される。

更に、給湯システム１０を構成する給湯器１００において、コントローラ１１０は、流量調整弁４２による流量制御を実行する。具体的には、各給湯器１００は、協調制御の一部として、後述のマスタコントローラからの制御指令により、待機モード、通常モード、及び、調整モードのいずれかに設定される。

通常モード、及び、調整モードの給湯器１００では、流量調整弁４２は、全閉状態とはされず、かつ、上記マスタコントローラによって設定された上限流量Ｑｌｉｍを超えないように、コントローラ１１０によって制御される。

通常モードの給湯器１００に対しては、上限流量Ｑｌｉｍは、基本的には、上述の最大流量Ｑｍａｘに対応して設定される。これに対して、調整モードの給湯器１００では、上限流量Ｑｌｉｍは、通常モードの給湯器１００よりも低い値を初期値として、徐々に上昇するように設定される。

これに対して、待機モードの給湯器１００では、コントローラ１１０は、流量調整弁４２を全閉（Ｑ＝０）に制御する。従って、各給湯器１００では、待機モード中は燃焼バーナ３８の作動、即ち、燃焼がオフされることになる。

次に、再び図１を参照して、給湯システム１０の制御及び通信のための接続構成を説明する。

リモコン７は、給湯システム１０への操作指示を入力するために設けられる。操作指示には、運転スイッチのオン／オフ操作、及び、出湯設定温度等が含まれる。給湯システム１０では、複数の給湯器１００ａ〜１００ｈのコントローラ１１０ａ〜１１０ｈは、隣接する２個のコントローラ間が通信線９によって順次接続される、いわゆる、数珠つなぎの態様で、通信接続される。

更に、複数の給湯器１００ａ〜１００ｈのコントローラ１１０ａ〜１１０ｈのうちの、リモコン７と通信線８によって接続された１台のコントローラ１１０は、マスタコントローラとして機能するように初期設定される。例えば、図１の例では、数珠つなぎの先頭の給湯器１００ａのコントローラ１１０ａが、マスタコントローラとして初期設定される。マスタコントローラは、複数の給湯器１００による協調制御を実行する。協調制御の詳細については、後程説明する。

図３は、比較例として示される給湯システムの通信接続構成を説明する概略図である。図３では、入水経路及び出湯経路の図示は省略されており、複数の給湯器１００ａ〜１００ｈの間の通信接続の構成のみが示されている。

図３を参照して、比較例の給湯システム１０♯は、図１と同様の給湯器１００ａ〜１００ｈ及びリモコン７に加えて、リモコン７と通信線８で接続されたシステムコントローラ（以下、「シスコン」）１１を更に備える。シスコン１１と、給湯器１００ａ〜１００ｈのコントローラ１１０ａ〜１１０ｈとは、複数の通信線９ａ〜９ｈによって、それぞれ個別に接続される。

システムコントローラ１１は、上述のマスタコントローラの機能を有しており、コントローラ１１０ａ〜１１０ｈから給湯器１００ａ〜１００ｈでのセンサ検出値を受信するとともに、コントローラ１１０ａ〜１１０ｈに対して給湯器１００ａ〜１００ｈの制御指令を送信することができる。当該制御指令によって、給湯器１００ａ〜１００ｈの協調制御を実行することができる。

比較例の給湯システム１０♯では、マスタコントローラの専用機としてのシステムコントローラ１１が更に必要である。更に、通信線９ａ〜９ｈが長くなる傾向にあるので、配線作業の施工性の低下が懸念される。

再び図１を参照して、本実施の形態に係る給湯システム１０では、システムコントローラ１１の配置は省略されており、コントローラ１１０ａ〜１１０ｈの各々に、協調制御を行うためのプログラムが予め格納されている。給湯システム１０では、コントローラ１１０ａ〜１１０ｈの各々は、当該プログラムの実行により、マスタコントローラとして動作することが可能である。即ち、コントローラ１１０ａ〜１１０ｈの各々は、マスタコントローラとしての統括制御の機能を予め具備しており、上記プログラムを実行するコントローラのみが、実際にマスタコントローラとして動作することになる。

このように、給湯システム１０では、各コントローラ１１０は、上記プログラムが起動されているか否かによって、マスタコントローラ、及び、マスタコントローラから制御指令を受けるその他のコントローラのいずれかとされる。マスタコントローラは「第１コントローラ」に対応し、マスタコントローラ以外の他のコントローラは「第２コントローラ」に対応する。

例えば、上述のように、初期設定としては、コントローラ１１０ａ〜１１０ｈのうちの、施工時にリモコン７と接続された１台のコントローラ（図１では、コントローラ１１０ａ）を、マスタコントローラとすることができる。尚、図１の構成では、数珠つなぎの通信接続とすることで通信線９の長さが短くなるため、図３と比較すると、配線作業の施工性が大幅に向上する。実施の形態１では、「第１通信線」の一実施例に対応する通信線８と、「第２通信線」に対応する複数の通信線９とによって、「通信経路」を形成することができる。

次に、複数の給湯器の間での協調制御の具体例を説明する。
協調制御によって、給湯器１００ａ〜１００ｈの役割分担と、各給湯器１００の上限流量Ｑｌｉｍとが設定される。上限流量Ｑｌｉｍの設定は、流量調整弁４２の開度指令の設定と等価であり、Ｑｌｉｍ＝０は、流量調整弁４２の全閉指令（開度＝０）によって実現できる。上述のように、燃焼バーナ３８（加熱機構）は、熱交換器３４の流量がＭＯＱより低いと作動しないので、上限流量Ｑｌｉｍの設定を通じて、間接的に、燃焼オンオフも指令されることになる。

図４は、協調制御の第１の例である役割分担の制御を説明する概念図である。
給湯システム１０では、複数の給湯器１００ａ〜１００ｈを並列運転することにより、出湯経路６からの給湯流量（以下、「システム給湯流量Ｑｔ」とも称する）の最大値が向上する。一方で、低〜中程度のシステム給湯流量Ｑｔに対しては、一部の給湯器の運転のみで対応が可能である。従って、このような流量に対応する中で、特定の給湯器に燃焼時間が集中すると、当該給湯器での故障発生が懸念される。

従って、図４（ａ）〜（ｃ）に示されるように、コントローラ１１０ａ〜１１０ｈが相互に通信接続された複数の給湯器１００ａ〜１００ｈの間で、優先的に燃焼対象とされるメイン給湯器をローテーションするような役割分担の制御が実行される。

図４（ａ）を参照して、８個の給湯器１００ａ〜１００ｈのうちの、予め定められたＭ個（Ｍ：自然数）の給湯器１００が、メイン給湯器に指定される。以下では、Ｍ＝２とする。図４（ａ）〜（ｃ）では、メイン給湯器に、斜線のハッチングを付している。

メイン給湯器では、流量調整弁４２が全閉状態ではなく、予め定められた初期開度に設定される。このため、メイン給湯器では、給湯要求によって出湯経路６に流量が生じると、入水口３２からの入水が発生し、流量がＭＯＱ以上となることで、燃焼バーナ３８の燃焼オンによる給湯が開始される。即ち、メイン給湯器は、給湯要求の発生に応じて、即座に出湯可能な給湯器１００を意味する。図４（ａ）では、マスタコントローラ（１１０ａ）によって、給湯器１００ａ及び１００ｂが、メイン給湯器に指定されている。

メイン給湯器以外の残りの給湯器、即ち、図４（ａ）での給湯器１００ｃ〜１００ｈは、マスタコントローラ（１１０ａ）によって、待機モードに制御される。上述の様に、待機モードが解除されて、流量調整弁４２が全閉ではなくなるまで、各給湯器１００からの給湯は不能である。

尚、待機モードの給湯器１００を設けることにより、システム給湯流量Ｑｔの対応可能領域を低流量側で拡大することができる。これに対して、８個の給湯器１００全てで流量調整弁４２を開いていると、各給湯器１００において流量がＭＯＱ以上となるまで、即ち、システム給湯流量Ｑｔが各給湯器１００のＭＯＱの８倍になるまで、各給湯器１００での燃焼、即ち、給湯を開始することができない（即ち、給湯可能な最小流量Ｑｔｍｉｎ＝８×ＭＯＱ）。一方で、２個のメイン給湯器以外の給湯器１００を待機モードとすると、システム給湯流量Ｑｔが各給湯器１００のＭＯＱの２倍になると、給湯を開始可能である（即ち、Ｑｔｍｉｎ＝２×ＭＯＱ）。

ここで、図５を用いて、給湯流量に対応する協調制御について説明する。
図５（ａ）では、図４（ａ）に示した、給湯器１００ａ，１００ｂがメイン給湯器に指定され、かつ、システム給湯流量Ｑｔ＝０の状態から、給湯要求に応じて、Ｑｔ＞０（例えば、Ｑｔ＝１６［Ｌ／ｍｉｎ］）となったときの制御が示される。

２個のメイン給湯器のうち、１台は通常モードに設定され、もう１台は調整モードに設定される。図５（ａ）の例では、給湯器１００ａが通常モードであり、給湯器１００ｂが調整モードである。各給湯器１００は、通常モードには上限流量Ｑｌｉｍ＝１２［Ｌ／ｍｉｎ］に固定されるものとする。一方、調整モードでは、上限流量Ｑｌｉｍが通常モードよりも低く設定される（例えば、Ｑｌｉｍ＝８［Ｌ／ｍｉｎ］）。

図５（ａ）には、Ｑｔ＝１６［Ｌ／ｍｉｎ］のときの動作例が示される。この場合には、メイン給湯器のうちの通常モードの給湯器１００ａによる給湯流量（１２［Ｌ／ｍｉｎ］）だけでは不足するので、調整モードの給湯器１００ｂでも燃焼がオンされる。図５（ａ）では、システム給湯流量Ｑｔに対する給湯器１００ａの給湯流量の不足量に相当する４［Ｌ／ｍｉｎ］が、給湯器１００ｂから出力される。図中には、各給湯器１００の給湯流量Ｑ［Ｌ／ｍｉｎ］が、括弧付きの数字で表記される。

調整モードの給湯器１００ｂは、流量Ｑが上限流量Ｑｌｉｍに達すると、マスタコントローラによって通常モードに設定される。これにより、給湯器１００ｂでもＱｌｉｍ＝１２［Ｌ／ｍｉｎ］とされる。

そして、給湯器１００ｂが調整モードから通常モードに遷移したため、マスタコントローラは、待機モード中の給湯器１００のうちの１つ（例えば、給湯器１００ｃ）を、新たに調整モードに設定する。この場合には、給湯器１００ａ，１００ｂ（通常モード）及び給湯器１００ｃ（調整モード）で燃焼がオンされる。この状態からシステム給湯流量Ｑｔが更に増加すると、給湯器１００ｃが通常モードに遷移されるとともに、給湯器１００ｄが待機モードから調整モードに変化することで、Ｑｔ＞３６［Ｌ／ｍｉｎ］にも対応できるようになる。

例えば、図５（ｂ）には、Ｑｔ＝６５［Ｌ／ｍｉｎ］のときの動作が示される。この場合には、システム給湯流量Ｑｔの更なる増加に応じて、給湯器１００ｃ、１００ｄ、及び、１００ｅが順次通常モードに変化し、給湯器１００ｆが調整モードとなることで、Ｑｔ＝６５［Ｌ／ｍｉｎ］が確保できることが理解される。

一方で、システム給湯流量Ｑｔの減少時には、調整モードの給湯器１００において、通常モードよりも先に、Ｑ＜ＭＯＱとなって燃焼が停止される。マスタコントローラは、燃焼が停止された当該給湯器１００を、調整モードから待機モードに遷移させる。そして、当該時点で通常モードである複数の給湯器のうちの１つが調整モードに設定される。このような協調制御により、給湯システム１０では、２台以上の給湯器１００で燃焼がオンされるときには、少なくとも１台の通常モードの給湯器１００と、１台の調整モードの給湯器１００とによって、システム給湯流量Ｑｔが確保される。又、２台の給湯器が燃焼している状態から更に流量が低下すると、調整モードの給湯器１００の燃焼がオフされて、１台の通常モードの給湯器１００によって給湯が行われることになる。

再び図４を参照して、図４（ａ），（ｂ）では、給湯器１００ａ及び１００ｂがメイン給湯器である場合の、システム給湯流量Ｑｔの変化に対応する制御を説明したが、メイン給湯器は、ローテーションによって逐次変化する。

具体的には、各給湯器１００の燃焼時間がマスタコントローラによって管理され、メイン給湯器の燃焼時間が予め定められた基準値に達すると、メイン給湯器のローテーションが実行される。

例えば、図４（ａ）の状態で、メイン給湯器である給湯器１００の燃焼時間が基準値に達すると、図４（ｂ）に示されるように、給湯器１００ａはメイン給湯器から外され、新たに、給湯器１００ｃがメイン給湯器に選択される。これにより、給湯器１００ｂ及び１００ｃをメイン給湯器として、給湯システム１０は動作する。例えば、給湯器１００ｂを通常モード、給湯器１００ｃを調整モードである状態を起点として、図５で説明した、システム給湯流量Ｑｔの増加及び減少に対応するための、給湯器１００ａ〜１００ｈの協調制御が実行される。

図４（ｂ）の設定において、給湯器１００ｂの燃焼時間が基準値に達すると、図４（ｃ）に示されるように、給湯器１００ｂはメイン給湯器から外され、新たに、給湯器１００ｄがメイン給湯器に選択される。これにより、給湯器１００ｃ及び１００ｄをメイン給湯器として、給湯システム１０は動作する。このように、メイン給湯器で優先的に燃焼がオンされる給湯制御において、メイン給湯器をローテーションすることにより、特定の給湯器１００の燃焼時間が突出することによる故障の発生を抑制することができる。

図６には、協調制御の他の例として、貯湯タンクへの給湯における協調制御が示される。図６に示された協調制御は、図７に示された給湯システムに適用することができる。

図７を参照して、給湯システム１０は、貯湯タンク２０から出湯する構成にも適用することができる。貯湯タンク２０に対しては、出湯経路２５と、入水経路２６とが設けられる。

図７の構成では、入水経路５は、貯湯タンク２０の下部に設けられた低温水口２１と連結され、出湯経路６は、貯湯タンク２０の上部に設けられた高温水口２２と連結される。更に、循環ポンプ２３を配置することにより、入水経路５、出湯経路６、及び、貯湯タンク２０の間で、貯湯タンク２０内の湯水を加熱循環する経路が形成される。更に、貯湯タンク２０の湯水の温度（以下、「貯湯温度」と称する）を検出する温度センサ２９が、貯湯タンク２０の内部に配置される。

貯湯タンク２０では、出湯経路２５からの出湯に応じて、入水経路２６から低温水が導入されることで、貯湯温度が低下する。温度センサによって貯湯温度の低下が検知されると、循環ポンプ２３の作動により、加熱循環運転が実行される。

再び図６を参照して、図７の給湯システムにおける加熱循環運転では、図６（ａ）に示される保温運転と、図６（ｂ）に示される昇温運転とが切り替えられる。貯湯目標温度に対する貯湯温度の温度差が予め定められた基準値以下の場合には、保温運転が選択される一方で、当該温度差が基準値よりも大きい場合には、昇温運転が選択される。又、貯湯温度が貯湯目標温度よりも高いときには、加熱循環運転は停止される。

図６（ａ）の保温運転では、マスタコントローラによって、メイン給湯器のみが燃焼モードに設定される一方で、その他の給湯器は、燃焼待機モードに設定される。燃焼モードの給湯器１００では、流量ＱがＭＯＱ以上になると燃焼バーナ３８が作動して燃焼がオンされる。一方で、燃焼待機モードの給湯器１００では、流量ＱがＭＯＱ以上となっても燃焼バーナ３８は非作動を維持し、燃焼はオフのままである。

例えば、燃焼モードの給湯器１００では流量Ｑ＝２５［Ｌ／ｍｉｎ］であり、燃焼待機モードの給湯器１００では流量Ｑ＝１０［Ｌ／ｍｉｎ］）となるように、各給湯器１００の流量調整弁４２の開度指令が、マスタコンローラによって生成される。

図６の例では、マスタコントローラによって、給湯器１００ａ及び１００ｂがメイン給湯器に指定されている。図４で説明したのと同様に、各給湯器１００での燃焼時間に応じて、メイン給湯器はローテーションされる。加熱循環運転の停止時には、メイン給湯器が選択された下で、循環ポンプ２３（図７）が停止されるとともに、全ての給湯器１００の燃焼がオフされる。

図６（ｂ）の昇温運転では、全ての給湯器１００ａ〜１００ｈが燃焼モードに設定される。これにより、貯湯温度を速やかに上昇することが可能である。或いは、燃焼モードに設定される給湯器１００の台数は、貯湯目標温度に対する貯湯温度の温度差に応じて可変に制御されてもよい。

このように、給湯システム１０では、マスタコントローラ（例えば、コントローラ１１０ａ）が、上述した統括制御機能用のプログラムを実行することによって給湯器１００ａ〜１００ｈの各々の制御指令（上述の各種モード設定、及び、上限流量Ｑｌｉｍ）を生成することで、図４〜図６に例示した協調制御を実現することができる。従って、協調制御を行うためには、マスタコントローラと、それ以外のコントローラとの間に通信接続が確保されることが必要である。

図８には、実施の形態１に係る給湯システムにおける通信途絶発生時の処理を説明するための概念図が示される。図８には、給湯器１００ａのコントローラ１１０ａがマスタコントローラである初期状態からの処理が示される。以降の図中では、マスタコントローラとして動作するコントローラ１１０には、横線のハッチングを付すこととする。

図８（ａ）には、正常時、即ち、各コントローラ１１０及び各通信線９が正常であり、マスタコントローラ（１１０ａ）と、その他のコントローラ１１０ｂ〜１１０ｈの各々とが正常に通信できている状態が示される。この場合には、マスタコントローラで生成された制御指令に従って給湯器１００ａ〜１００ｈが動作することができるので、グループ１５０は、全てのコントローラ１１０ａ〜１１０ｈを含む。これにより、グループ１５０内の給湯器１００ａ〜１００ｈによる協調制御が実現される。

図８（ｂ）では、給湯器１００ａ〜１００ｈによる協調制御を伴う給湯システム１０の運転中において、コントローラ１１０ｄに故障が発生したケースが示される。この場合には、故障したコントローラ１１０ｄに加えて、数珠つなぎの接続態様に起因して、コントローラ１１０ｅ〜１１０ｈについても、マスタコントローラ（１１０ａ）との間の通信が途絶することになる。

この場合には、図８（ａ）のグループ１５０は、マスタコントローラ（１１０ａ）と通信可能なグループ１５０Ａと、マスタコントローラ（１１０ａ）と通信不能なグループ１５０Ｂとに分割される。図８（ｂ）の例では、コントローラ１１０ａ〜１１０ｃは、グループ１５０Ａに含まれ、コントローラ１１０ｅ〜１１０ｈは、グループ１５０Ｂに含まれる。

グループ１５０Ａでは、コントローラ１１０ａを継続的にマスタコントローラとして、給湯器１００ａ〜１００ｃの協調制御を継続することができる。一方で、グループ１５０Ｂの給湯器１００ｅ〜１００ｈでは、これまでのマスタコントローラ（１１０ａ）からの制御指令によって協調制御を行うことができない。従って、給湯器１００ｅ〜１００ｈについては、最低限の制御機能（例えば、制限された一定流量を継続）による応急運転モードで動作させることで、給湯システム１０の運転をひとまず継続することが可能である。しかしながら、このような応急運転モードでは、給湯流量の変化への十分な対応が困難であり、給湯システム１０全体での制御機能の低下が懸念される。

従って、実施の形態１に係る給湯システム１０では、当初のマスタコントローラ（１１０ａ）と通信不能になったコントローラ（１１０ｅ〜１１０ｈ）によって構成されるグループ１５０Ｂ内で新たにマスタコントローラを設けることにより、グループ１５０Ａ及び１５０Ｂのそれぞれで協調制御を実行する。後述するように、各コントローラ１１０での自律的な制御処理によって、新たなマスタコントローラを決定できる点が、本実施の形態の特徴である。

図９は、各給湯器１００のコントローラ１１０によるマスタコントローラとの通信途絶時の制御処理を説明するフローチャートである。図９の制御処理は、マスタコントローラ以外のコントローラの各々で実行される。例えば、図８（ａ）の状態では、コントローラ１１０ａがマスタコントローラであるので、コントローラ１１０ｂ〜１１０ｈの各々で、図９の制御処理が実行される。

図９を参照して、コントローラ１１０は、ステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する）１１０により、マスタコントローラとの通信途絶を検知する。例えば、予め設定された、マスタコントローラ及びコントローラとの定期的な通信が途切れると、Ｓ１１０がＹＥＳ判定とされて、Ｓ１２０以降の処理が実行される。一方で、マスタコントローラとの通信途絶が検知されない場合（Ｓ１１０のＮＯ判定時）には、Ｓ１２０以降の処理は起動されない。

コントローラ１１０は、Ｓ１２０では、マスタコントローラとの通信が途絶したタイミングからの経過時間ｔを測定するためのタイマを起動する。このタイミングでは、タイマカウント値＝０に初期化される（ｔ＝０）。コントローラ１１０は、Ｓ１３０では、タイマカウント値に基づき、現在の経過時間ｔが、当該コントローラの宣言期間内であるか否かを判定する。

図１０には、各コントローラの宣言期間の設定例を説明する概念図が示される。
図１０を参照して、給湯システム１０を構成する給湯器１００ａ〜１００ｈに予め付された順番に従って、コントローラ１１０ａ〜１１０ｈのそれぞれに対応した宣言期間Ｔａ〜Ｔｇが、個別に設けられる。図１０の例では、ｔ＝０の時点を起点とした時間軸上に、コントローラ１１０ａ〜１１０ｈのそれぞれの宣言期間Ｔａ〜Ｔｈが順次割り付けられる。

宣言期間Ｔａ〜Ｔｈの割り付けは、例えば、通信線８，９によって、リモコン７及び複数の給湯器１００ａ〜１００ｈ（コントローラ１１０ａ〜１１０ｈ）を接続する施工時に、各コントローラ１１０への所定入力（例えば、数珠つなぎの何番目であるかを示すコードの入力）によって予め定めることができる。

各コントローラ１１０は、宣言期間Ｔａ〜Ｔｈのうちの自己の宣言期間の到来及び終了を、Ｓ１２０（図９）で起動されるタイマカウント値によって検知することができる。例えば、宣言期間Ｔａ〜Ｔｈの各々の時間長をＴとし、数珠つなぎの第ｉ番目（ｉ：自然数）のコントローラ１１０では、タイマカウント値による経過時間ｔが、（ｉ−１）×Ｔ＜ｔ＜ｉ×Ｔの時間範囲を宣言期間として認識できる、一例として、５番目のコントローラ１１０ｅは、マスタコントローラ（１１０ａ）との通信が途絶した時点（ｔ＝０）から４×Ｔが経過した時刻ｔ４より、ｔ＝０から５×Ｔが経過する時刻ｔ５までの期間を宣言期間Ｔｅとして認識することができる。

再び図９を参照して、コントローラ１１０は、タイマカウント値が自己の宣言期間内でないときには（Ｓ１３０のＮＯ判定時）には、Ｓ１４０に処理を進めて、他のコントローラ１１０による「マスタ宣言」が受信されるか否かを確認し、当該受信が確認されない場合（Ｓ１４０のＮＯ判定時）には、Ｓ１４５により、タイマカウント値を増加させて、処理をＳ１３０に戻す。ここで、「マスタ宣言」とは、コントローラ１１０が新たにマスタコントローラとして機能することを、他のコントローラに対して報知するものであり、当該マスタ宣言を出力したコントローラ１１０を特定する情報を含む。

一方で、コントローラ１１０は、Ｓ１４０において、他のコントローラ１１０からの「マスタ宣言」が受信された場合には（Ｓ１４０のＹＥＳ判定時）、Ｓ１５０により、「マスタ宣言」の受領を出力するとともに、Ｓ１５５により、受信した「マスタ宣言」を隣（下流側）のコントローラ１１０に対して転送して、処理を終了する。

この結果、Ｓ１４０で判定されるマスタ宣言の受領は、上流側（即ち、宣言期間が先に割り付けられた）の隣のコントローラ１１０そのものがマスタ宣言を出力した場合のみでなく、当該隣のコントローラよりも更に上流側のコントローラ１１０のいずれかがマスタ宣言を出力した場合にも、ＹＥＳ判定とされることになる。

コントローラ１１０は、自己の宣言期間が到来する前に、他のコントローラ（例えば、自己よりも上流側のコントローラ）１１０がマスタ宣言を出力したことを認識すると（Ｓ１３０のＮＯ判定時、かつ、Ｓ１４０のＹＥＳ判定時）、マスタコントローラから制御指令を受けるコントローラの役割を維持して、図９の処理を終了することになる。

一方で、マスタ宣言を受信することなく自己の宣言期間が到来した場合には、Ｓ１３０がＹＥＳ判定とされるので、コントローラ１１０は、Ｓ１６０により、「マスタ宣言」を隣のコントローラ１１０に対して出力する。更に、コントローラ１１０は、Ｓ１６０によるマスタ宣言の出力後、Ｓ１７０により、他のコントローラ１１０からの「マスタ宣言受領」の返信を、一定期間（例えば、自己の宣言期間の終了までの期間）に亘って待機する。

コントローラ１１０は、当該一定期間に他のコントローラから「マスタ宣言受領」が送信された場合には（Ｓ１７０のＹＥＳ判定時）、Ｓ１８０により、マスタコントローラの機能を実現するための所定プログラム（統括制御機能用）を起動して、図９の処理を終了する。これにより、自己をマスタコントローラとし、「マスタ宣言受領」を返信した他のコントローラ１１０に制御指令を送信する協調制御が新たに実行される。この際に、当該新たなマスタコントローラは、リモコン７とは通信できないが、リモコン７から入力される運転スイッチのオン／オフ、及び、出湯設定温度等の指令については、通信途絶の発生時点での内容を保持して、給湯運転を継続することができる。

尚、一定期間が経過しても、他のコントローラから「マスタ宣言の受領」が送信されない場合には（Ｓ１７０のＮＯ判定時）、当該コントローラ１１０が１台のみで孤立した状態となっている可能性がある。従って、コントローラ１１０は、Ｓ１９０により、協調制御が不能であると判断して処理を終了する、この場合には、当該コントローラ１１０により対応の給湯器１００を単独で給湯運転することができる。

再び図８を参照して、コントローラ１１０ａがマスタコントローラとして動作する図８（ａ）の正常状態から、図８（ｂ）に示す様に、給湯器１００ｄ（コントローラ１１０ｄ）に故障が発生したケースを考える。このとき、マスタコントローラ（１１０ａ）は、コントローラ１１０ｄ（故障）、及び、これより下流側のコントローラ１１０ｅ〜１１０ｈとの間で通信不能となる。

これにより、故障が発生していないコントローラ１１０ｅ〜１１０ｈの各々では、マスタコントローラとの通信途絶が検知されて、Ｓ１１０（図９）がＹＥＳ判定とされるので、Ｓ１２０以降の処理が起動される。この際には、図１０の時刻ｔ４〜ｔ５の宣言期間Ｔｅにおいて、コントローラ１１０ｅが「マスタ宣言」を出力する（Ｓ１６０）とともに、コントローラ１１０ｆ〜１１０ｈの各々は、「マスタ宣言受領」を出力する（Ｓ１５０）。これにより、新たに、コントローラ１１０ｅをマスタコントローラとして協調制御を行う、給湯器１００ｅ〜１００ｈによる新たなグループ１５０Ｂを形成することができる。

一方で、コントローラ１１０ａ（マスタコントローラ）では、コントローラ１１０ｂ及び１１０ｃとの間の通信が継続される一方で、コントローラ１１０ｄ〜１１０ｈとの通信が途絶する。このため、当該コントローラ１１０ａは、コントローラ１１０ｂ及び１１０ｃの制御指令を生成することで、給湯器１００ａ〜１００ｃによる新たなグループ１５０Ａ内で協調制御を実行することができる。

例えば、図８（ａ）のグループ１５０において、給湯器１００ａ〜１００ｅが通常モード、給湯器１００ｆが調整モードで動作していた状態から、図８（ｂ）のグループ１５０Ａ及び１５０Ｂが形成される状態に変化した場合を想定する。例えば、グループ１５０Ａにおいて、給湯器１００ａ及び１００ｂを通常モード、給湯器１００ｃを調整モードで動作させ、かつ、グループ１５０Ｂにおいて、給湯器１００ｅ及び１１０ｆを通常モード、給湯器１００ｇを調整モードで動作させる協調制御により、図８（ａ）と同様のシステム給湯流量を確保することができる。

このように、給湯システム１０を構成する複数の給湯器１００ａ〜１００ｈのうちの、元々のマスタコントローラとの通信が途絶した一部のコントローラのうちの１つを新たなマスタコントローラに追加することで、相互に通信可能なコントローラによって制御される一部の給湯器を単位として、新たに協調制御を行うことができる。これにより、通信途絶の発生時に、協調制御の対応台数が著しく減少することによる制御機能の低下を抑制することができる。

特に、図９に示された制御処理がコントローラの各々で実行されることにより、複数のコントローラを統括する機能を設けることなく、自律的に新たなマスタコントローラを決定することができる。

図８（ｃ）には、図８（ａ）の正常状態から、コントローラ１１０ｄ及び１１０ｅの間を接続する通信線９に断線が発生したケースが示される。

このケースでも、マスタコントローラであるコントローラ１１０ａと、コントローラ１１０ｅ〜１１０ｈとの間は、通信不能となる。

故障が発生していないコントローラ１１０ｅ〜１１０ｈの各々では、コントローラ１１０ａ（マスタコントローラ）との通信途絶に応じて、図９のＳ１２０以降の処理が起動される。これにより、図８（ｂ）のケースと同様に、コントローラ１１０ｅをマスタコントローラとして、給湯器１００ｅ〜１００ｈによる協調制御を行う、新たなグループ１５０Ｂが形成される。

一方で、コントローラ１１０ａ（マスタコントローラ）では、コントローラ１１０ｂ〜１１０ｄとの間の通信が継続される一方で、コントローラ１１０ｅ〜１１０ｈとの通信が途絶する。このため、コントローラ１１０ａは、給湯器１００ａ〜１００ｄによる協調制御を、新たなグループ１５０Ａ内で実行することができる。

図８（ｃ）では、グループ１５０Ａにおいて、給湯器１００ａ及び１００ｂを通常モード、給湯器１００ｃを調整モード、給湯器１００ｄを待機モードで動作させ、かつ、グループ１５０Ｂにおいて、給湯器１００ｅ及び１００ｆを通常モード、給湯器１００ｇを調整モードで動作させる協調制御により、図８（ａ）と同様のシステム給湯流量を確保することができる。断線への対応時には、システム給湯流量Ｑｔの最大値についても確保することができる。

このように、実施の形態１に係る給湯システムでは、コントローラ１１０の故障、又は、通信線９の断線により、一部のコントローラとマスタコントローラとの通信途絶が発生した場合に、新たなマスタコントローラを自律的に決定して、元々のマスタコントローラとの通信が途絶した複数の給湯器１００による協調制御を継続することができる。

又、マスタコントローラ（１１０ａ）そのものに故障が生じた場合には、残りのコントローラ（１１０ｂ〜１１０ｈ）の各々で、マスタコントローラとの通信途絶に応じて、図９のＳ１２０以降の処理が起動される。これにより、予め定められた給湯器１００間の順番に従って、例えば、最も上流側のコントローラ１１０ｂを新たなマスタコントローラに決定して、給湯器１００ｂ〜１００ｈによる協調制御を実行することが可能である。

図１１には、図８（ｂ）の状態からさらに断線が発生したときの処理を説明する概念図が示される。

図１１を参照して、グループ１５０Ａ及び１５０Ｂのそれぞれで、コントローラ１１０ａ及び１１０ｅをマスタコントローラとして協調制御が行われている状態において、コントローラ１１０ｆ（給湯器１００ｆ）及びコントローラ１１０ｇ（給湯器１００ｇ）の間を接続する通信線９に断線が発生する。

これにより、グループ１５０Ｂ内で、コントローラ１１０ｇ及び１１０ｈは、マスタコントローラ（１１０ｅ）と通信できなくなる。これに応じて、コントローラ１１０ｇ及び１１０ｈにおいて、図９のＳ１２０以降の処理が起動することにより、新たに、コントローラ１１０ｇをマスタコントローラとして、給湯器１００ｇ及び１００ｈによる協調制御を行う、新たなグループ１５０Ｃが形成される。

一方で、グループ１５０Ｂにおいて、マスタコントローラであるコントローラ１１０ｅでは、コントローラ１１０ｇ及び１１０ｈとの通信が途絶する一方で、コントローラ１１０ｆとの間の通信が継続される。このため、コントローラ１１０ｅ（マスタコントローラ）は、コントローラ１１０ｆの制御指令を生成することで、給湯器１００ｅ及び１００ｆによる協調制御を実行することができる。又、グループ１５０Ａでは、マスタコントローラ（１１０ａ）がコントローラ１１０ｂ〜１１０ｃとの間の通信により、給湯器１００ａ〜１００ｃによる協調制御を継続することができる。

このように、実施の形態１に係る給湯システム１０では、段階的に通信途絶が発生した場合にも、マスタコントローラの追加設定によってグループを適宜分割して、グループ毎に協調制御を実行することが可能である。

［実施の形態２］
図１２は、実施の形態２に係る給湯システムの通信接続構成を説明する概略図である。

図１２を参照して、実施の形態２に係る給湯システム１０ｘは、実施の形態１に係る給湯システム１０（図１）と比較して、コントローラ１１０ｈ（給湯器１００ｈ）及びコントローラ１１０ａ（給湯器１００ａ）の間を接続する通信線９Ｌを更に備える点で異なる。給湯システム１０ｘのその他の部分の構成は、給湯システム１０と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。実施の形態２では、「第１通信線」の一実施例に対応する通信線８と、「第２通信線」に対応する複数の通信線９と、「第３通信線」に対応する通信線９Ｌとによって、「通信経路」を形成することができる。

図１３は、実施の形態２に係る給湯システムの通信接続構成を説明する概略図である。図１３を参照して、実施の形態２では、通信線９Ｌを設けることで、マスタコントローラ（例えば、コントローラ１１０ａ）と、他のコントローラ１１０ｂ〜１１０ｈとを接続するループ状の通信経路を形成することができる。

これにより、１個所の断線が発生しても、協調制御を継続することが可能となる。例えば、コントローラ１１０ａをマスタコントローラとして、給湯器１００ａ〜１００ｈの協調制御を実行している状態から、図８（ｃ）と同様に、コントローラ１１０ｄ（給湯器１００ｄ）及びコントローラ１１０ｅ（給湯器１００ｅ）の間を接続する通信線９に断線が発生したケースを想定する。

このケースでは、コントローラ１１０ａ（マスタコントローラ）は、コントローラ１１０ｂ〜１１０ｄとは、通信線９Ｌを含まない通信経路Ｃ１によって通信することができる。更に、コントローラ１１０ａ（マスタコントローラ）は、通信線９Ｌを含む通信経路Ｃ２によって、コントローラ１１０ｅ〜１１０ｈとも通信を継続することができる。

従って、コントローラ１１０ｂ及び１１０ｄの間に断線が発生しても、コントローラ１１０ａ（マスタコントローラ）は、コントローラ１１０ｂ〜１１０ｈの各々と通信できるため、給湯器１００ａ〜１００ｈの協調制御を継続的に実行することができる。

図１４には、図１３の状態から更なる断線が発生した際の処理を説明する概念図が示される。

図１４を参照して、例えば、コントローラ１１０ｄ及び１１０ｅの間の断線に加えて、コントローラ１１０ｆ及び１１０ｇの間に更に断線が発生したケースを想定する。このケースでは、コントローラ１１０ｅ及び１１０ｆが、マスタコントローラであるコントローラ１１０ａと通信できなくなる。

このため、コントローラ１１０ｅ及び１１０ｆの各々では、マスタコントローラとの通信途絶が検知されるのに応じて、実施の形態１で説明した、図９のＳ１２０以降の処理が起動される。これにより、例えば、上流側のコントローラ１１０ｅを新たなマスタコントローラに決定することにより、新たなグループ１５０Ｂを形成して、給湯器１００ｅ及び１００ｆの協調制御を行うことができる。

一方で、コントローラ１１０ａをマスタコントローラとするグループ１５０Ａが形成されて、給湯器１００ａ〜１００ｄ，１００ｇ，１００ｈによる協調制御が実行される。この様に、実施の形態２に係る給湯システムでは、２個所以上に断線が発生すると、実施の形態１と同様に、新たなグループを形成した協調制御を行うことが可能である。

又、実施の形態２に係る給湯システムでは、実施の形態１でも説明したように、マスタコントローラに故障が発生した場合にも、円滑かつ自律的に新たなコントローラを決定して、協調制御を継続することが可能である。

図１５を参照して、実施の形態２に係る給湯システムにおいて、コントローラ１１０ａをマスタコントローラとして、給湯器１００ａ〜１００ｈによる協調制御を実行している正常状態から、コントローラ１１０ａが故障したケースを考える。

このケースでは、コントローラ１１０ｂ〜１１０ｈの各々で、マスタコントローラとの通信途絶が検出されて、図９のＳ１２０以降の処理が自律的に起動される。この結果、図１０で説明した宣言期間が一番先に到来するコントローラ（例えば、コントローラ１１０ｂ）が新たにマスタコントローラとなって、給湯器１００ｂ〜１００ｈによる協調制御を実行することが可能である。

このように、実施の形態２に係る給湯システムでは、ループ状に複数の給湯器１００の通信経路が形成されることにより、１個所の断線に対しては全ての給湯器１００ａ〜１００ｈによる協調制御を継続できる。更に、マスタコントローラの故障、及び、２個所目以降の断線の発生に対しては、実施の形態１と同様の処理(図９）が各コントローラで自律的に実行されることにより、マスタコントローラとの通信が途絶した給湯器群によって形成されたグループにおいて、協調制御を継続的に実行することができる。

［実施の形態２の変形例］
実施の形態２に係る給湯システムでは、図１３で説明したように、１個所の断線発生に対しては、断線非発生時と同様に、マスタコントローラとその他の各コントローラとの間の通信を維持できる。これにより、通常時の協調制御を維持できる一方で、断線発生の検知が困難となることが懸念される。

図１６は、実施の形態２の変形例に係る給湯システムの通信接続構成を説明する概略図である。

図１６を参照して、実施の形態２の変形例に係る給湯システム１０ｙは、実施の形態２に係る給湯システム１０ｘ（図１２）と比較して、通信ループ内に接続されるスイッチ３０を更に備える点で異なる。給湯システム１０ｙのその他の部分の構成は、給湯システム１０ｘと同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。

スイッチ３０のオンオフは、リモコン７と接続されてマスタコントローラとされるコントローラ１１０ａからの信号によって制御される。スイッチ３０は、オフ時に、通信線９Ｌによる、通信線９Ｌを含むループ状の通信経路を遮断可能であれば、任意の位置に配置することができる。スイッチ３０は、コントローラ１１０ａの内部（基板上）に設けられてもよい。

図１７は、実施の形態２の変形例に係る給湯システム１０ｙの断線発生時の通信経路を説明する概念図である。

図１７を参照して、図１３と同様に、コントローラ１１０ｄ（給湯器１００ｄ）及びコントローラ１１０ｅ（給湯器１００ｅ）の間を接続する通信線９に断線が発生したケースが想定される。

このようなケースでは、マスタコントローラであるコントローラ１１０ａは、スイッチ３０を経由しない通信経路Ｃ１によって、コントローラ１１０ｂ〜１１０ｄと通信することができる。一方で、コントローラ１１０ａ（マスタコントローラ）は、コントローラ１１０ｅ〜１１０ｈとは、スイッチ３０及び通信線９Ｌを経由する通信経路Ｃ２によって通信することができる。

スイッチ３０のオフ時には、通信経路Ｃ２が形成されないため、コントローラ１１０ａ（マスタコントローラ）は、コントローラ１１０ｅ〜１１０ｈとは通信することができない。このように、実施の形態２の変形例に係る給湯システム１０ｙでは、通信線９に断線が発生すると、スイッチ３０の開／閉の間で、マスタコントローラ（１１０ａ）と通信可能なコントローラが異なる。これを利用して、実施の形態２の変形例に係る給湯システム１０ｙでは、断線の発生有無を確認する断線診断モードを導入することができる。

図１８は、実施の形態２の変形例に係る給湯システムの断線診断モードの制御処理を説明するフローチャートである。例えば、図１８の制御処理は、マスタコントローラ（例えば、コントローラ１１０ａ）によって実行することができる。

図１８を参照して、コントローラ１１０ａは、Ｓ２１０により、診断モードが起動されるか否かを判定する。例えば、診断モードは、一定時間の経過毎に定期的に起動される。診断モードの非適用時（Ｓ２１０のＮＯ判定時）には、Ｓ２２０以降の診断処理は、起動されない。

コントローラ１１０ａは、診断モードの起動時（Ｓ２１０のＹＥＳ判定時）には、Ｓ２２０により、スイッチ３０の閉状態での通信結果を保存する。例えば、通信結果としては、コントローラ１１０ａとの間で通信可能であったコントローラ１１０を示す情報が保存される。

更に、コントローラ１１０ａは、Ｓ２３０により、スイッチ３０を開放する。これにより、通信線９Ｌによる通信経路が形成されなくなる。そして、コントローラ１１０ａは、Ｓ２４０により、スイッチ３０の開状態での通信結果を保存する。

コントローラ１１０ａは、Ｓ２５０では、Ｓ２２０で保存された第１の通信結果（スイッチ３０の閉状態）と、Ｓ２４０で保存された第２の通信結果（スイッチ３０の開状態）とを比較する。第１及び第２の通信結果が同じであるときには、Ｓ２５０がＮＯ判定とされて、処理は、Ｓ２８０に進められる。コントローラ１１０ａは、Ｓ２８０では、診断結果を「正常（断線発生無し）」として、診断モードの処理を終了する。

これに対して、コントローラ１１０ａは、第１及び第２の通信結果が異なるときには、Ｓ２５０をＹＥＳ判定として、Ｓ２６０により、断線の発生を検出する。更に、コントローラ１１０ａは、Ｓ２７０により、第１及び第２の通信結果の違いを解析して、断線個所を特定する。

例えば、図１７に例示した断線のケースでは、第１の通信結果（Ｓ２２０）では、コントローラ１１０ｂ〜１１０ｈの全てが、コントローラ１１０ａと通信できている。これに対して、第２の通信結果（Ｓ２４０）では、コントローラ１１０ａは、断線個所より上流側のコントローラ１１０ｂ〜１１０ｄとしか通信することができない。

従って、Ｓ２７０では、Ｓ２４０で通信可能であったコントローラ１１０のうちの最下流側（数珠つなぎ）のコントローラと、Ｓ２４０で通信不能となったコントローラ１１０のうちの最上流側のコントローラとの間を、断線の発生個所として特定することができる。

このように、実施の形態２に係る給湯システムでは、通信線９Ｌの配置によってループ状に通信経路が形成される構成において、断線発生を検知する診断モードを導入することができる。診断モードで得られた、断線発生有無を示す情報、及び、断線発生個所を特定する情報は、通信線８を経由して、リモコン７に送信することができる。リモコン７では、図示しないディスプレイやスピーカ等を用いて、これらの情報をユーザに対して報知することが可能である。

尚、本実施の形態では、給湯器１００の構成例として図２の構成を例示したが、給湯器１００の構成は、燃焼バーナ３８及び熱交換器３４の組み合わせを例示した「加熱機構」の熱源の種類を含めて任意とすることができる。

又、実施の形態１及び２では、複数の給湯器１００は数珠つなぎの態様で通信接続される給湯システムの構成を説明したが、メイン通信線に対して各コントローラが接続される通信構成においても、図９で説明した、通信途絶時の制御処理を適用することが可能である。

図１９には、給湯システムの通信接続構成の変形例を説明する概略図が示される。
図１９の構成では、メイン通信線９Ｍが、コントローラ１１０ａ〜１１０ｈに対して共通に設けられる。図１９においても、コントローラ１１０ａは、通信線８によってリモコン７と接続されて、マスタコントローラに初期設定されている。

コントローラ１１０ａ〜１１０ｈの各々がメイン通信線９Ｍと接続されることにより、マスタコントローラであるコントローラ１１０ａは、コントローラ１１０ｂ〜１１０ｈと通信接続される。これにより、コントローラ１１０ａ（マスタコントローラ）が生成した制御指令によって、実施の形態１と同様に、給湯器１００ａ〜１００ｈによる協調制御を実行することができる。図１９の変形例では、「第１通信線」の一実施例に対応する通信線８と、メイン通信線９Ｍとによって、「通信経路」を形成することができる。

又、図１９の構成では、図８（ｂ）の様に、いずれかのコントローラ１１０が故障した場合にも、それ以外の残りのコントローラ１１０の間での通信接続は確保される。例えば、図１９中に点線で示されるように、コントローラ１１０ｄが故障しても、コントローラ１１０ｅ〜１１０ｈは、コントローラ１１０ｂ、１１０ｃと同様に、コントローラ１１０ａ（マスタコントローラ）と通信可能である。従って、給湯器１００ａ〜１００ｃ，１００ｅ〜１００ｈによる協調制御を実行することができる。

一方で、メイン通信線９Ｍ上に断線が生じた場合には、断線個所を境界に、コントローラ１１０ａ（マスタコントローラ）と通信できなくなるコントローラ１１０が発生する。例えば、点線で表記するように、コントローラ１１０ｄとの接続個所及びコントローラ１１０ｅとの接続個所との間で、メイン通信線９Ｍが断線したケースを考える。このケースでは、コントローラ１１０ｅ〜１１０ｈは、マスタコントローラと通信できなくなる。

しかしながら、図９に示した制御処理を実行するプログラムが、コントローラ１１０ａ〜１１０ｈの各々に搭載されることで、上記のケースでは、コントローラ１１０ｅ〜１１０ｈでは、マスタコントローラとの通信途絶の検知に応じて、Ｓ１１０（図９）がＹＥＳ判定とされるので、Ｓ１２０以降の処理が起動される。これにより、実施の形態１で説明したように、給湯器１００ａ〜１００ｈに予め付された順番に沿って、コントローラ１１０ｅ〜１１０ｈのうちの１つを新たなマスタコントローラに自律的に決定して、給湯器１００ｅ〜１００ｈによって構成される新たなグループ内での協調制御を実行することが可能である。

又、図１５で説明したのと同様に、マスタコントローラ（コントローラ１１０ａ）に故障が発生した場合には、コントローラ１１０ｂ〜１１０ｈの各々で、マスタコントローラとの通信途絶が検出されて、図９のＳ１２０以降の処理を自律的に起動することができる。従って、図１０で説明した宣言期間が一番先に到来するコントローラ（例えば、コントローラ１１０ｂ）が新たにマスタコントローラとなって、給湯器１００ｂ〜１００ｈによる協調制御を実行することができる。

このように、図１９の通信接続構成においても、各給湯器１００の各コントローラ１１０が図９の制御処理を実行することで、マスタコントローラとの通信途絶時には、自律的にマスタコントローラの追加又は交代を実現できるので、協調制御の機能低下を抑制することができる。

今回開示された実施の形態は全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によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

５，２６ 入水経路、６，２５ 出湯経路、７ リモコン、８，９，９Ｌ，９ａ〜９ｈ 通信線、９Ｍ メイン通信線、１０，１０ｘ，１０ｙ 給湯システム、１１ システムコントローラ、２０ 貯湯タンク、２３ 循環ポンプ、３０ スイッチ、３２ 入水口、３３ 出湯口、３４ 熱交換器、３５ 入水路、３６ 出湯路、３７ バイパス路、３８ 燃焼バーナ、４２ 流量調整弁、４４ バイパス流量調整弁、１００ａ〜１００ｈ 給湯器、１１０ａ〜１１０ｈ コントローラ。

Claims (7)

1. 給湯システムであって、
   共通の出湯経路に対して並列に連結され、かつ、予め定められた順番が付された複数の給湯器を備え、
   前記複数の給湯器の各々は、当該給湯器の動作を制御するコントローラを有し、
   前記給湯システムは、
   前記複数の給湯器の間で前記コントローラ間を通信接続するための通信経路を更に備え、
   各前記コントローラは、前記通信経路を介して通信可能な他の前記コントローラとによって形成されるグループ内で、当該グループ内の複数台の給湯器を協調して動作させるための制御指令を生成する統括制御の機能を予め有するように構成され、
   前記グループ内の前記複数台の給湯器の前記コントローラは、前記統括制御を実行中の１台の第１コントローラと、前記統括制御を非実行である第２コントローラとに分類され、
   前記第２コントローラの各々は、前記第１コントローラとの間の通信が途絶すると、前記予め定められた順番に従って、前記第１コントローラとなって前記統括制御を実行するための処理を起動する、給湯システム。
2. 各前記第２コントローラには、前記第１コントローラとの間の通信が途絶した時点からの経過時間によって定義される時間軸上において、前記予め定められた順番に従って宣言期間がそれぞれ別個に予め設定されており、
   各前記第２コントローラは、前記第１コントローラとの間の通信が途絶すると、当該途絶した時点からの計時を開始するとともに、当該計時の開始時点から自己の前記宣言期間が到来するまでに、他の前記コントローラから前記第１コントローラとなることの宣言を受け取った場合には、前記第２コントローラの状態を維持する一方で、前記宣言を他の前記コントローラから受け取ることなく前記宣言期間が到来すると、他の前記コントローラに対して前記宣言を出力するとともに、前記処理を起動する、請求項１記載の給湯システム。
3. ユーザ操作を入力するためのリモコンを更に備え、
   前記通信経路は、
   前記複数の給湯器のうちの１台の給湯器の前記コントローラと前記リモコンとを接続する第１通信線と、
   前記複数の給湯器のうちの隣接する２台ずつの給湯器の前記コントローラ間を順次通信接続する複数の第２通信線とを含み、
   前記第１通信線を介して前記リモコンと接続された前記コントローラが、前記第１コントローラに初期設定される、請求項１又は２に記載の給湯システム。
4. 前記通信経路は、
   前記複数の第２通信線との組み合わせによって、前記複数の給湯器をループ状に通信接続するための第３通信線を更に含む、請求項３記載の給湯システム。
5. 前記通信経路は、
   前記第２通信線及び前記第３通信線によって形成される通信ループ内に接続されるスイッチを更に含み、
   前記スイッチの開閉は、前記第１コントローラからの信号に応じて制御され、
   前記第１コントローラは、前記スイッチの開時における他の前記コントローラとの通信結果と、前記スイッチの閉時における他の前記コントローラとの通信結果とに基づいて、前記第２通信線及び第３通信線の断線診断を実行する、請求項４記載の給湯システム。
6. ユーザ操作を入力するためのリモコンを更に備え、
   前記通信経路は、
   前記複数の給湯器のうちの１台の給湯器の前記コントローラと前記リモコンとを接続する通信線と、
   前記複数の給湯器に対して共通に設けられたメイン通信線とを含み、
   前記複数の給湯器の各々の前記コントローラは、前記メイン通信線と通信接続される、請求項１又は２に記載の給湯システム。
7. 各前記給湯器は、
   入水口と、
   前記出湯経路と連結された出湯口と、
   前記入水口及び出湯口の間の流路に設けられた加熱機構と、
   前記流路の流量を制限するための、全閉可能な流量調整弁とを含み、
   前記加熱機構は、当該加熱機構の通流量が最小作動流量以上であるときに作動するように構成され、
   前記統括制御による前記制御指令は、閉弁状態の指令を含む前記流量調整弁の開度指令を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の給湯システム。

Images