JP3687512B2 - 給湯器システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は複数の給湯器を連結して運用する給湯器システムに関し、より詳細には、給湯器の運転台数制御を行なうシステムコントローラとして、数台の給湯器に対して運転台数制御を行うサブシステムコントローラと、複数のサブシステムコントローラの動作制御を行うメインシステムコントローラとを備えた給湯器システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大量の給湯が必要となる施設に設置される給湯器システムとして、たとえば図３に示すような並列型の給湯器システムが提案されている。この給湯器システムは、複数の給湯器ａ（図示例ではａ1 ，ａ2 ，ａ3 の３台）と、システムコントローラｂとを主要部として構成される。そして、給湯量の増加に伴って、上記システムコントローラｂが給湯器ａの運転台数を１台，２台，３台と順次増加させる制御（運転台数制御）を行い、これにより給湯器ａが能力不足に陥るのを防止して、大量の給湯を実現している。
【０００３】
より具体的には、上記給湯器システムは、管端が市水等に接続された入水管ｃと管端がカランｉ等に接続された出湯管ｄとの間に三本の分岐配管ｅ1 ，ｅ2 ，ｅ3 を並列に接続し、各分岐配管ｅ1 ，ｅ2 ，ｅ3 の配管経路上に給湯器ａ1 ，ａ2 ，ａ3 を配設することにより構成される。
【０００４】
各給湯器ａ1 ，ａ2 ，ａ3 には、少なくともそれぞれ上記分岐配管ｅ1 ，ｅ2 ，ｅ3 を経て供給される水を加熱するためのバーナ（図示せず）を備えた熱交換器ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 と、上記出湯管ｄへの出湯流量を調節する流路開閉弁ｇ1 ，ｇ2 ，ｇ3 とが設けられ、これらが各給湯器ａ1 ，ａ2 ，ａ3 のコントローラｈ1 ，ｈ2 ，ｈ3 によって制御可能とされている。つまり、各給湯器ａ1 ，ａ2 ，ａ3 の出湯温度や出湯流量は、これらコントローラｈ1 ，ｈ2 ，ｈ3 によって給湯器毎に制御可能とされている。
【０００５】
そして、図示の給湯器システムでは、これら給湯器ａ1 ，ａ2 ，ａ3 のコントローラｈ1 ，ｈ2 ，ｈ3 はいずれも上記システムコントローラｂと電気的に接続され、該システムコントローラｂによって制御可能とされている。つまり、各給湯器ａ1 ，ａ2 ，ａ3 のコントローラｈ1 ，ｈ2 ，ｈ3 がシステムコントローラｂによって制御されることにより、上述した給湯器ａ1 ，ａ2 ，ａ3 の運転台数制御が実現されている。
【０００６】
なお、システムコントローラｂには、通常、リモートコントローラｊが設けられ、給湯器システムの運転入／切や給湯設定温度の修正等の各種操作は、このリモートコントローラｊによって行なわれるように構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の給湯器システムでは、給湯器の運転台数制御を行うシステムコントローラが一台しか存在しないため、現状では、システム全体として運用可能な給湯器の台数は数台程度（３台〜５台程度）に限られている。したがって、たとえばホテルや旅館などのように極めて大量の給湯が要求される施設の場合、このような従来の給湯器システムでは給湯要求に十分に対応できないという問題が生じていた。
【０００８】
そのため、本願出願人は、このような問題を解消するため、図１に示すような給湯器システムを考案するに至った。この図１に示す給湯器システムの詳細は後述するが、図示の給湯器システム１は、給湯器の運転台数制御を行うシステムコントローラとして、給湯器数台（図示例では４台）毎に給湯器の運転台数制御を行うシステムコントローラ（サブシステムコントローラ）ＳＣ１〜ＳＣ４を設けるとともに、これらサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４の上位に、これらサブシステムコントローラの制御を統括するシステムコントローラ（メインシステムコントローラ）ＳＣ５を設け、メインシステムコントローラＳＣ５を通じて各サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４による運転台数制御の実行／停止を制御（動作制御）することにより、従来の給湯器システムより多くの給湯器（図示例では１６台）の連結運用を実現可能としている。
【０００９】
しかしながら、このように多くの給湯器を連結して運用する給湯器システムでは、以下のような問題が存在することが判明し、その改善が望まれた。
【００１０】
すなわち、上述した従来の給湯器システムも含め、この種の給湯器システムでは、システムの安全対策上、システムの一部に異常が発生した場合に、システムコントローラが当該異常を検出して出湯を停止させる制御構成が採用されている。そのため、本願出願人の提案に係る給湯器システムのようにシステム内に多くの機器（システムコントローラや給湯器など）を設ける構成では、一部の機器（たとえばリモートコントローラやサブシステムコントローラのうちの一台など）が故障したり、一部の通信線が断線した場合などに、他に正常に動作し得る機器が存在してもシステム全体が機能を停止してしまうという問題があった。
【００１１】
さらに、従来のシステムコントローラをサブシステムコントローラとして用いた場合、サブシステムコントローラのうちの一台に異常が発生した場合に、当該サブシステムコントローラが制御している給湯器の流路開閉弁が開いてしまうため、バーナが燃焼していないにもかかわらず給湯器から出湯管に水が流出し、その結果、流出した水によってメインシステムコントローラで設定している給湯設定温度通りの給湯が行なえなくなるという問題もあった。
【００１２】
本発明は、このような従来の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、システム内の一部の機器等に異常が発生した場合に、他の正常に動作する機器を使って給湯運転を正常に行い得る制御構成を備えた給湯器システムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の給湯器システムは、複数の給湯器を連結して運用する給湯器システムであって、給湯器の運転台数制御を行なうシステムコントローラとして、所定台数の給湯器に対して運転台数制御を行うサブシステムコントローラと、複数のサブシステムコントローラを統括してこれらの動作制御を行うメインシステムコントローラとを有する給湯器システムにおいて、以下のような制御構成を備えたことを特徴としている。
【００１４】
まず第一の制御構成は、上記メインシステムコントローラに遠隔操作用のリモートコントローラが接続されるとともに、このメインシステムコントローラに、リモートコントローラの故障およびリモートコントローラとの通信異常の少なくとも一つを検出する手段が設けられ、当該手段においてリモートコントローラの故障または通信異常が検出された場合に、上記メインシステムコントローラがサブシステムコントローラに対して所定の給湯設定温度による燃焼運転を許可する制御信号を送信する制御構成を有することを特徴とする。
【００１５】
この制御構成では、メインシステムコントローラに搭載されるマイクロコンピュータにより、リモートコントローラの故障や、メインシステムコントローラとリモートコントローラとの間の通信線の断線などによる通信異常が検出される。これらの検出は、リモートコントローラから送信されるエラーコードやリモートコントローラとの通信の監視によって行われる。メインシステムコントローラは、このようなリモートコントローラの故障や通信異常を検出すると、サブシステムコントローラに対して、予め設定された所定の給湯設定温度による燃焼運転を許可する制御信号（緊急運転開始指令信号）を送信する。これにより、サブシステムコントローラは、給湯器の運転台数制御を実行可能な状態となり、リモートコントローラによる制御が不能に陥った場合でも、出湯を停止させることなく給湯器システムの運転が可能となる。なお、上記所定の給湯設定温度は、高温の出湯とならない範囲で適宜設定され得る。
【００１６】
次に第二の制御構成は、上記メインシステムコントローラに、サブシステムコントローラの故障およびサブシステムコントローラとの通信異常の少なくとも一つを検出する手段が設けられ、当該手段においていずれかのサブシステムコントローラの故障または通信異常が検出された場合に、上記メインシステムコントローラは故障または通信異常が検出されたサブシステムコントローラを除外して、サブシステムコントローラに対する上記動作制御を実行する制御構成を有する
ことを特徴とする。
【００１７】
この第二の制御構成では、メインシステムコントローラに搭載されるマイクロコンピュータにより、サブシステムコントローラの故障や、メインシステムコントローラとサブシステムコントローラとの間の通信線の断線などによる通信異常が検出される。これらの検出は、サブシステムコントローラから送信されるエラーコードやサブシステムコントローラとの通信を監視することにより行われる。そして、このようなサブシステムコントローラの故障や通信異常をメインシステムコントローラが検出すると、メインシステムコントローラは、故障または通信異常に陥ったサブシステムコントローラを除外して、他のサブシステムコントローラのみを対象として動作制御を実行する。つまり、この場合、通信異常により制御不能に陥ったサブシステムコントローラを除いた他のサブシステムコントローラによって給湯器システムが運転される。したがって、この場合も出湯を停止させることなく給湯を実現できる。また、上記他のサブシステムコントローラのみの運転であっても、能力不足に陥らない限り給湯設定温度での給湯が実現される。
【００１８】
次に第三の制御構成は、上記サブシステムコントローラに、メインシステムコントローラの故障およびメインシステムコントローラとの通信異常の少なくとも一つを検出する手段が設けられ、当該手段においてメインシステムコントローラの故障またはメインシステムコントローラとの通信異常が検出された場合に、上記サブシステムコントローラが給湯器に対して燃焼禁止および出水停止を指示する制御信号を送信する制御構成を有することを特徴とする。
【００１９】
この第三の制御構成では、サブシステムコントローラに搭載されるマイクロコンピュータにより、メインシステムコントローラの故障や、メインシステムコントローラとの間の通信異常が検出される。これらの検出は、メインシステムコントローラから送信されるエラーコードやメインシステムコントローラとの通信を監視することにより行われる。そして、このようなメインシステムコントローラの故障や通信異常をサブシステムコントローラが検出すると、当該故障や通信異常を検出したサブシステムコントローラは、接続されている給湯器に対して燃焼の禁止と出水の停止を指示する制御信号（運転停止指令信号）を送信する。これにより、当該サブシステムコントローラに接続されている給湯器の運転が停止される。その際、上記運転停止指令信号には出水の停止の指示も含まれているので、当該運転停止指令信号を受信した給湯器は燃焼運転の停止だけでなく出湯管への出水をも停止させる。つまり、この第三の制御構成によれば、上記故障や通信異常により運転を停止した給湯器から出湯管に水が流出することが防止される。
【００２０】
なお、この第三の制御構成は、上記第二の制御構成と組み合わせて実施されることにより、当該故障や通信異常によって制御不能に陥ったサブシステムコントローラに接続された給湯器から水が流出しない状態で、正常なサブシステムコントローラにより給湯器の運転台数制御が行われるので、より安定して給湯設定温度による給湯を行うことができる。
【００２１】
次に第四の制御構成は、上記サブシステムコントローラに、メインシステムコントローラの故障およびメインシステムコントローラとの通信異常の少なくとも一つを検出する手段が設けられ、当該手段においてメインシステムコントローラの故障またはメインシステムコントローラとの通信異常が検出された場合に、上記サブシステムコントローラが給湯器に対して所定の給湯設定温度による燃焼運転を許可する制御信号を送信する制御構成を有することを特徴とする。
【００２２】
この第四の制御構成では、サブシステムコントローラに搭載されるマイクロコンピュータにより、メインシステムコントローラの故障やメインシステムコントローラとの通信異常が検出される。これらの検出は、メインシステムコントローラから送信されるエラーコードやメインシステムコントローラとの通信を監視することにより行われる。そして、サブシステムコントローラは、このようなメインシステムコントローラの故障や通信異常を検出すると、接続された各給湯器に対して、予め設定された所定の給湯設定温度による燃焼運転を許可する制御信号（緊急運転開始指令信号）を送信する。これにより、各給湯器は出湯可能な状態となり、出湯を停止させることなく給湯器システムの運転が可能となる。なお、この制御構成は、特にメインシステムコントローラの故障等により上記第二の制御構成が機能し得ない場合に、サブシステムコントローラのみによって暫定的な給湯運転を行わせることができる。
【００２３】
次に第五の制御構成は、上記給湯器に、サブシステムコントローラの故障およびサブシステムコントローラとの通信異常の少なくとも一つを検出する手段が設けられ、当該手段においてサブシステムコントローラの故障またはサブシステムコントローラとの通信異常が検出された場合に、上記給湯器は燃焼および出水を停止する制御構成を有することを特徴とする。
【００２４】
この第五の制御構成では、給湯器に搭載されるマイクロコンピュータにより、サブシステムコントローラの故障や、サブシステムコントローラとの通信異常が検出される。これらの検出は、サブシステムコントローラから送信されるエラーコードやサブシステムコントローラとの通信監視によって行われる。そして、このようなサブシステムコントローラの故障や通信異常が検出されると、当該異常を検出した給湯器は、燃焼と出水の双方を停止させる処理を実行する。これにより、燃焼を停止した給湯器から出湯管に水が流出することがないので、給湯器システムを安定して運用することができる。なお、この場合、メインシステムコントローラは正常に動作しているので、上記第二の制御構成によって正常なサブシステムコントローラによって給湯運転を行わせることが可能である。
【００２５】
次に第六の制御構成は、上記メインシステムコントローラが、給湯器の運転台数制御用として保有するデータを消失した場合に、各サブシステムコントローラに対してサブシステムコントローラが保有する給湯器の運転台数制御用のデータの送信を要求し、この送信要求に応じてサブシステムコントローラから返信されたデータに基づいて給湯器の運転台数制御を再開することを特徴とする。
【００２６】
この第六の制御構成では、メインシステムコントローラが、たとえば電源の瞬時停電などによって給湯器の運転台数制御用として保有するデータを消失した場合に、サブシステムコントローラとの通信により当該データを補充して給湯器の運転台数制御、つまり、サブシステムコントローラの動作制御を再開することから、給湯器の運転順序や運転中の給湯器を変更することなくシステムの運用を継続できるので、システム全体の動作を安定させることができる。
【００２７】
そして、本発明の給湯器システムでは、上述した制御構成を実現するために、上記サブシステムコントローラは、当該サブシステムコントローラに接続される給湯器のうちのいずれかより駆動電源の供給を受けるように構成されるとともに、上記メインシステムコントローラは、上記サブシステムコントローラに接続される給湯器以外の電源から駆動電源の供給を受けるように構成されていることを特徴とする。つまり、メインシステムコントローラとサブシステムコントローラの電源系統を分けることにより、一のシステムコントローラが動作不能に陥っても他のシステムコントローラにより応急運転が可能とされる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る給湯器システムの一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
図１は本発明に係る給湯器システムの概略構成を示すブロック図である。この給湯器システム１は、給湯器Ｑを連結して運用するシステムであって、複数（図示例では１６台）の給湯器Ｑ１〜Ｑ１６と、これら給湯器Ｑ１〜Ｑ１６の運転台数の制御を行う複数（図示例では５台）のシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ５とを主要部として構成される。
【００３０】
具体的には、上記給湯器Ｑ１〜Ｑ１６は、上述した従来の給湯器システムと同様に、各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６が入水管１０と出湯管１１に分岐配管１３を介して並列に接続されることによって連結されている。また、各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６は、それぞれ入水管１０から供給される水を加熱する熱交換器（図示せず）と、上記出湯管への出湯流量を調節する流路開閉弁１４とを有し、これらが各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６毎に設けられるコントローラ（図示せず）によって制御可能とされている。
【００３１】
一方、システムコントローラＳＣは、複数の給湯器Ｑが接続されるサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４と、これら複数のサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４を統括する上位のメインシステムコントローラＳＣ５とで構成される。つまり、本実施形態では、下位のサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４による給湯器Ｑの運転台数制御が、上位のメインシステムコントローラＳＣ５によって制御される構成、つまり、システムコントローラを階層的に配置することによりシステムが構成されている。
【００３２】
具体的には、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４とメインシステムコントローラＳＣ５とは通信線（たとえば２芯通信線）Ｌ1 を介して接続され、相互に制御用のデータの送受信が可能とされている。また、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４と給湯器Ｑ１〜Ｑ１６のコントローラとの間も、同様に通信線Ｌ2 を介してそれぞれ接続され、これらの間でも相互に制御用のデータの送受信が可能とされている。
【００３３】
ここで、図示の給湯器システムでは、システムコントローラＳＣが下層に位置するサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４と上層に位置するメインシステムコントローラＳＣ５の２層で構成されているが、最上位に位置するシステムコントローラが１台となるような構成であれば、給湯器Ｑの接続台数に応じて適宜２層以上の階層構造をもってシステムコントローラＳＣを配置することも可能である。また、ここで述べる上位、下位（または上層、下層）の関係は、システムコントローラＳＣ相互間の接続関係を示すものであって、実際に用いられるシステムコントローラＳＣとしては同種あるいは異種のシステムコントローラを用いることも可能である。
【００３４】
また、図示例では、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４には、それぞれ給湯器Ｑが４台ずつ接続されているが、これはサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に設けられる給湯器接続用の接続部（具体的には、図２に示す通信インターフェース２１１〜２１４）が４台分設けられている場合を示したからであり、たとえば給湯器接続用の接続部が５台分設けられている場合にはサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４にはそれぞれ５台の給湯器が接続される。また同様に上記接続部が３台分しか設けられていない場合には、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４には、給湯器がそれぞれ３台ずつ接続されることとなる。また、図示例では、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に設けられる接続部の数は全て４台分に統一されているが、接続部の本数が異なるサブシステムコントローラＳＣを組み合わせてシステムを構成することも可能であり、さらに、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に接続する給湯器の台数は、上記接続部の数以下の台数であれば何台であってもよい。
【００３５】
また、図示例では、メインシステムコントローラＳＣ５には４台のサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４が接続されているが、これはメインシステムコントローラＳＣ５に設けられるサブシステムコントローラ接続用の接続部（具体的には、図２に示す通信インターフェース１１１〜１１４）が４台分設けられている場合を示したからであり、もちろんこの場合も接続部の数に応じてメインシステムコントローラＳＣ５に接続されるサブシステムコントローラの数は増減変更可能である。また、メインシステムコントローラＳＣ５に接続するサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４の台数は、上記接続部の数以下の台数ならば何台であってもよい。
【００３６】
また、このメインシステムコントローラＳＣ５には、通信線Ｌ3 を介してリモートコントローラＲＣが接続されている。このリモートコントローラＲＣは、上記メインシステムコントローラＳＣ５との通信により、給湯器システム１の運転入／切や給湯設定温度の修正等の各種操作を行う操作装置であって、遠隔操作用の各種操作スイッチ（図示せず）と、システムコントローラＳＣ５を介して提供される各種情報を表示する表示部（図示せず）とを備えて構成される。
【００３７】
図２は、上記給湯器システム１の通信系および電源系統を示す説明図である。図示されるように、給湯器システム１の通信系および電源系統は以下のように構成されている。
【００３８】
すなわち、メインシステムコントローラＳＣ５は、当該メインシステムコントローラＳＣ５の制御中枢を構成するマイクロコンピュータ１００を備えるとともに、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４との通信用の通信インターフェース１１１〜１１４と、リモートコントローラＲＣとの通信用の通信インターフェース１１５とを主要部として備えている。
【００３９】
上記マイクロコンピュータ１００は、メインシステムコントローラＳＣ５に内蔵されたマイコン用電源（直流５Ｖ）１０１から電源供給を受けるように構成されており、このマイコン用電源１０１はさらに外部電源装置４００から電源供給を受けるように構成されている。外部電源装置４００は、商用電源から直流１５Ｖを生成するスイッチング電源回路で構成され、メインシステムコントローラＳＣ５の各部（図示せず）および上記マイコン用電源１０１に電源を供給するとともに、リモートコントローラＲＣに対してもメインシステムコントローラＳＣ５を経由して、通信線Ｌ3 を介してリモコン用の駆動電源（直流１５Ｖ）の電源供給を行っている。
【００４０】
また、マイクロコンピュータ１００と上記通信インターフェース１１１〜１１４との間には、それぞれフォトカプラ１２１〜１２４が介装され、これによってマイクロコンピュータ１００と通信インターフェース１１１〜１１４とが縁切りされるとともに、通信インターフェース１１１〜１１４相互間も縁切りされている。
【００４１】
一方、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４も上記メインシステムコントローラＳＣ５とほぼ同様の回路構成を備えている。すなわち、ここでサブシステムコントローラＳＣ１を例にとってサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４の回路構成を説明すると、サブシステムコントローラＳＣ１は、その制御中枢を構成するマイクロコンピュータ２００を備えるとともに、給湯器Ｑ１〜Ｑ４との通信用の通信インターフェース２１１〜２１４と、メインシステムコントローラＳＣ５との通信用の通信インターフェース２１５とを主要部として備えている。
【００４２】
そして、サブシステムコントローラＳＣ１に設けられたマイクロコンピュータ２００は、サブンシステムコントローラＳＣ１に内蔵されたマイコン用電源（直流５Ｖ）２０１から電源供給を受けるように構成されている。ここで、このサブシステムコントローラＳＣ１のマイコン用電源２０１は、図示のように、サブシステムコントローラＳＣ１に接続された給湯器Ｑ１〜Ｑ４のうちのいずれか一台（図示例では給湯器Ｑ１）から供給されている。
【００４３】
具体的には、給湯器Ｑ１に内蔵された電源回路３１０から出力される直流１５Ｖが、電源供給線（たとえば２芯線）Ｌ4 を介してメインシステムコントローラＳＣ５の通信インターフェース１１１に入力され、この直流１５Ｖが通信インターフェース１１１から通信線Ｌ1 を介して制御信号とともにマイコン用電源２０１に重畳伝送されている。また、サブシステムコントローラＳＣ１各部の駆動電源もこれと同様に上記通信インターフェース１１１を経由して給湯器Ｑ１から供給される（図示省略）。
【００４４】
つまり、本実施形態に示す給湯器システム１では、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４が、それぞれ当該サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に接続される各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６のうちのいずれかより個別に駆動電源の供給を受ける一方で、メインシステムコントローラＳＣ５もこれらサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４とは別系統の外部電源装置４００から駆動電源の供給を受けるように構成されている。つまり、本実施形態に示す給湯器システムは、メインシステムコントローラＳＣ５とサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４とがそれぞれ別系統の電源から駆動電源の供給を受けるように構成されているので、電源系統の一部に異常が発生しても他の電源系統から電源供給を受ける他のシステムコントローラＳＣは正常に動作し得るものとされている。
【００４５】
また、サブシステムコントローラＳＣ１のマイクロコンピュータ２００と上記通信インターフェース２１１〜２１４との間にも、メインシステムコントローラＳＣ５と同様にそれぞれフォトカプラ２２１〜２２４が介装され、これによってマイクロコンピュータ２００と上記通信インターフェース２１１〜２１４とが縁切りされるとともに、通信インターフェース２１１〜２１４相互間も縁切りされている。
【００４６】
また、給湯器Ｑ１〜Ｑ１６について給湯器Ｑ１を例にとって説明すると、給湯器Ｑ１は、その制御中枢を構成するマイクロコンピュータ３００と、上記サブシステムコントローラＳＣ１との通信用の通信インターフェース３１１とを主要部として備えており、上記マイクロコンピュータ３００は給湯器Ｑ１に内蔵されたマイコン用電源（直流５Ｖ）３０１から電源供給を受けるように構成されている。このマイコン用電源３０１は、商用電源から直流１５Ｖを生成するスイッチング電源回路で構成された内部電源回路３１０から電源供給を受けるように構成されている。なお、この内部電源回路３１０と、上記外部電源装置４００とは異なる電源系統から電源供給を受けることが望ましい。
【００４７】
そして、このように構成された給湯器システム１では、上記システムコントローラＳＣ１〜ＳＣ５および給湯器Ｑ１〜Ｑ１６が、それぞれに搭載されたマイクロコンピュータ１００，２００，３００に格納された制御プログラムに従い、以下のような各種処理や機能を実現する。
【００４８】
Ａ．給湯器の運転台数制御：
そこで、まず本実施形態の給湯器システム１の基本動作、つまり、給湯器の運転台数制御について説明する。
【００４９】
この運転台数制御は、上記リモートコントローラＲＣによる運転開始操作によって開始される。すなわち、給湯器システム１の運転が開始されると、メインシステムコントローラＳＣ５は、当該システムコントローラＳＣ５に搭載されたマイクロコンピュータ１００の制御プログラムに従って、メインシステムコントローラＳＣ５に接続されているサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４のうちの一台（たとえばＳＣ１）に対して、給湯器Ｑの運転を行わせても良い旨の信号（動作可能指令信号）を送信する。
【００５０】
メインシステムコントローラＳＣ５からの動作可能指令信号を受信したサブシステムコントローラＳＣ１は、当該システムコントローラＳＣ１に搭載されているマイクロコンピュータ２００の制御プログラムに従って、接続されている給湯器Ｑ１〜Ｑ４のうちの一台（たとえばＱ１）に対して動作可能指令信号を送信する。
【００５１】
これにより、まず給湯器Ｑ１が運転待機状態に移行し、この状態でカラン等が開かれて給湯要求がなされると、まず給湯器Ｑ１によりかかる給湯要求に対する給湯が開始される。
【００５２】
そして、この状態で上記給湯要求が増加するなどして、給湯器Ｑ１の出湯能力だけでは上記給湯要求に応じきれない場合には、サブシステムコントローラＳＣ１は、上記制御プログラムに従って、当該給湯要求の増加に応じて給湯器Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４の順に動作可能指令信号を送信し、運転可能な給湯器の台数を順次増加させる処理を実行する（運転台数制御）。
【００５３】
一方、サブシステムコントローラＳＣ１の運転台数制御、つまり、給湯器Ｑ１〜Ｑ４を全て運転させても給湯要求に対応できない場合には、上記メインシステムコントローラＳＣ５は、２台目のサブシステムコントローラ（たとえばＳＣ２）に対して、１台目のサブシステムコントローラＳＣ１の時と同様に動作可能指令信号を送信する。これにより、サブシステムコントローラＳＣ２は、サブシステムコントローラＳＣ１の場合と同様の運転台数制御を行い、給湯要求の増加に伴って給湯器Ｑ５〜Ｑ８を順次運転させる処理を実行する。以下、同様に給湯要求の増加に伴い、メインシステムコントローラＳＣ５からサブシステムコントローラＳＣ３，ＳＣ４に対して動作可能指令信号が送信される。
【００５４】
このように、メインシステムコントローラＳＣ５は、給湯要求の増加に伴って順次サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に対して動作可能指令信号を送信する制御（動作制御）を実行することにより、給湯要求に応じて給湯器Ｑ１から給湯器Ｑ１６を適宜運転させ、これによって給湯器システム１が出湯能力不足に陥るのを防止し、給湯要求に応じた安定した給湯を実現している。
【００５５】
なお、上述した実施形態では、給湯器システム１の運転開始当初にサブシステムコントローラＳＣ１に対してのみ動作可能指令信号が送信される制御構成を示したが、運転開始当初から複数のサブシステムコントローラ（たとえばＳＣ１とＳＣ２の２台）に対して動作可能指令信号を送信するように、メインシステムコントローラＳＣ５の制御プログラムを設定することも可能であり、また、そうすることにより給湯器開始当初から大量の給湯を実現することができる。
【００５６】
Ｂ．緊急運転機能：
次に、本発明の給湯器システム１における緊急運転機能について説明する。本発明の給湯器システム１は、メインシステムコントローラＳＣ５とサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に搭載されるマイクロコンピュータ１００，２００等の制御プログラムの設定により、システムの一部に異常が発生した場合に所定の安全動作を行った後、他の正常に動作する部分で緊急運転を行い得るように構成されている。
【００５７】
そこで、かかる緊急運転の態様について、故障発生部位毎に事例を分けて説明する。
【００５８】
(1) リモートコントローラＲＣの故障または通信線Ｌ3 の断線等：
メインシステムコントローラＳＣ５に接続されているリモートコントローラＲＣが故障したり、あるいはメインシステムコントローラＳＣ５とリモートコントローラＲＣとを接続する通信線Ｌ3 が断線するなどしてこれらの間に通信異常が発生した場合、本実施形態の給湯器システム１は、以下のような安全動作を行った後、緊急運転が開始される。
【００５９】
〔安全動作〕
このような異常の発生は、まずメインシステムコントローラＳＣ５のマイクロコンピュータ１００によって検出される。この異常の検出は、故障発生時にリモートコントローラＲＣから送信されるエラーコードや、メインシステムコントローラＳＣ５とリモートコントローラＲＣとの通信を監視することにより行われる。
【００６０】
メインシステムコントローラＳＣ５においてこのようなリモートコントローラＲＣの故障や通信異常が検出されると、次に、メインシステムコントローラＳＣ５のマイクロコンピュータ１００は、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４のマイクロコンピュータ２００に対して給湯器Ｑによる燃焼の禁止と出水の停止を指示する制御信号（運転停止指令信号）を送信する。
【００６１】
サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４は、メインシステムコントローラＳＣ５からの運転停止指令信号を受信すると、接続された各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６に対して、同様に上記運転停止指令信号を送信する。これにより、運転停止指令信号を受信した各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６は燃焼運転を停止するとともに、流路開閉弁１４を閉じて出水を停止し、安全動作が完了する。
【００６２】
〔緊急運転〕
一方、給湯器システム１のユーザは、各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６の運転が停止したこと、およびリモートコントローラＲＣを操作しても給湯器Ｑの燃焼運転が再開されないことなどから、この時点で給湯器システム１のいずれかに異常が発生したことを知覚する。
【００６３】
本実施形態では、この段階で、メインシステムコントローラＳＣ５の電源がリセットされることを条件に以下のようにして緊急運転が実行される。なお、この状態では未だリモートコントローラＲＣは操作不能であることから、この電源リセットはメインシステムコントローラＳＣ５の本体側の操作によって行われる。
【００６４】
そこで、メインシステムコントローラＳＣ５の電源がリセット（再投入）されると、メインシステムコントローラＳＣ５のマイクロコンピュータ１００は再びリモートコントローラＲＣの異常の有無の検出を行う。この時、リモートコントローラＲＣの故障や通信線Ｌ3 が断線等が復旧しているとメインシステムコントローラＳＣ５は通常の動作制御に復帰するが、リモートコントローラＲＣの故障等が復旧していない場合には、当該マイクロコンピュータ１００はリモートコントローラＲＣは接続されていないと判断し、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に対して、所定の給湯設定温度による燃焼運転を許可する制御信号（緊急運転開始指令信号）を送信する。
【００６５】
各サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４は、メインシステムコントローラＳＣ５からの緊急運転開始指令信号を受信すると、給湯器Ｑ１〜Ｑ１６に対して動作可能指令信号を送信する。これにより、各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６は運転可能な状態となり、この状態でカラン等が開かれて給湯要求がなされると、当該給湯要求に応じて出湯が開始される。なお、この際における給湯器Ｑ１〜Ｑ１６による運転は、リモートコントローラＲＣの異常解消後に給湯設定温度の修正操作がなされるまでは、上述した所定の給湯設定温度に固定されている。
【００６６】
(2) サブシステムコントローラＳＣ１〜４の故障または通信線Ｌ1 の断線等：
サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４のいずれかが故障したり、あるいはメインシステムコントローラＳＣ５とサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４とを接続する通信線Ｌ1 のいずれかが断線するなどの通信異常を生じ、メインシステムコントローラＳＣ５によるサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４（たとえばＳＣ１とする）の制御が不能に陥った場合、まず、メインシステムコントローラＳＣ５のマイクロコンピュータ１００が当該異常を検出する。この検出は、サブシステムコントローラＳＣ１から送信されるエラーコード、または通信線Ｌ1 の通信監視によって行われる。
【００６７】
そして、メインシステムコントローラＳＣ５においてこのような異常が検出されると、上記メインシステムコントローラＳＣ５のマイクロコンピュータ１００は、当該異常が検出されたサブシステムコントローラＳＣ１を除外してシステムの緊急運転を開始する。つまり、この場合、メインシステムコントローラＳＣ５は、サブシステムコントローラＳＣ１を除いたサブシステムコントローラＳＣ２〜ＳＣ４のみを用いて通常と同様の動作制御を行い、給湯器Ｑ５〜Ｑ１６による給湯運転を開始する。なお、この給湯運転実行中は、リモートコントローラＲＣの表示部（図示せず）にその旨を表示する等の所定の故障報知が行われる。
【００６８】
その一方、上記給湯運転の対象から除外されたサブシステムコントローラＳＣ１に関しては、発生した異常の内容、つまり、サブシステムコントローラＳＣ１自体が故障した場合と、通信線Ｌ1 が断線等した場合とで以下のような処理が実行される。
【００６９】
まず、サブシステムコントローラＳＣ１が故障している場合には、サブシステムコントローラＳＣ１から送信されるエラーコードによって給湯器Ｑ１〜Ｑ４がサブシステムコントローラＳＣ１の故障を検出する。なお、この検出は各給湯器Ｑ１〜Ｑ４に搭載されるマイクロコンピュータ３００において個別に行われる。そして、給湯器Ｑ１〜Ｑ４においてサブシステムコントローラＳＣ１が故障していると判断されると、各給湯器Ｑ１〜Ｑ４のマイクロコンピュータ３００は、各給湯器に対して運転停止指令信号を送信し、給湯器Ｑ１〜Ｑ４の燃焼を停止させるとともに流路開閉弁１４を閉じて出水を停止する処理を実行する。これにより、サブシステムコントローラＳＣ１に接続された各給湯器Ｑ１〜Ｑ４からの出水が停止される。その結果、サブシステムコントローラＳＣ２〜ＳＣ４によって行われる給湯運転はリモートコントローラＲＣによって設定された給湯設定温度に安定する。なお、この給湯器Ｑにおける燃焼停止と出水停止の処理は、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４と給湯器Ｑ１〜Ｑ１６との間の通信線Ｌ2 の断線や、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４の故障に伴う給湯器Ｑ１〜Ｑ１６との通信途絶（通信異常）の際にも給湯器側の処理として実行される。
【００７０】
また、通信線Ｌ1 の断線等による通信異常が発生している場合、サブシステムコントローラＳＣ１は正常に動作し得るので、この場合は、サブシステムコントローラＳＣ１によって上記通信異常が検出される。この検出はサブシステムコントローラＳＣ１に搭載されたマイクロコンピュータ２００による通信監視によって行われる。そして、マイクロコンピュータ２００が上記通信異常を検出した場合には、サブシステムコントローラＳＣ１は、接続されている給湯器Ｑ１〜Ｑ４に対して運転停止指令信号を送信する。これにより、当該サブシステムコントローラＳＣ１に接続されている給湯器Ｑ１〜Ｑ４の運転が停止され、かつ流路開閉弁１４が閉じられて出水が停止する。したがって、この場合もサブシステムコントローラＳＣ２〜ＳＣ４によって行われる給湯運転はリモートコントローラＲＣによって設定された給湯設定温度に安定する。
【００７１】
このように、サブシステムコントローラＳＣ１が故障するか、あるいは通信線Ｌ1 が断線する等して通信異常が発生した場合、メインシステムコントローラＳＣ５がサブシステムコントローラＳＣ１を除外してシステムを運用する一方で、サブシステムコントローラＳＣ１または給湯器Ｑ１〜Ｑ４の判断によって、給湯器Ｑ１〜Ｑ４の運転が停止して、かつ出水も停止されるので、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４のいずれかが異常に陥っても、メインシステムコントローラＳＣ５は給湯器Ｑ５〜Ｑ１６で給湯可能な範囲で給湯運転を継続させることができる。
【００７２】
(3) メインシステムコントローラＳＣ５の故障または通信線Ｌ1 の断線等：
メインシステムコントローラＳＣ５が故障したり、メインシステムコントローラＳＣ５とサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４とを接続する通信線Ｌ1 が断線した場合、これらの故障や通信異常は、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４のマイクロコンピュータ２００によって検出される。これらの検出は、メインシステムコントローラＳＣ５から送信されるエラーコードや通信監視によって行われる。
【００７３】
そして、各サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４において、メインシステムコントローラＳＣ５の故障や通信異常が検出されると、まず、各サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４は、各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６に対して上記運転停止指令信号を送信し、各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６の運転を停止させる（安全動作）。
【００７４】
一方、給湯器システム１のユーザは、各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６の運転が停止したこと、およびリモートコントローラＲＣを操作しても給湯器Ｑの燃焼運転が再開されないことなどから、この時点で給湯器システム１のいずれかに異常が発生したことを知覚する。
【００７５】
本実施形態では、この段階で、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４の電源がリセットされることを条件に以下のようにして緊急運転が実行される。なお、この状態では、上記電源のリセットは各サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４の操作によって行われる。
【００７６】
そして、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４の電源がリセット（再投入）されると、各サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４のマイクロコンピュータ２００は再びメインシステムコントローラＳＣ５の故障や通信異常の検出を行い、依然としてメインシステムコントローラＳＣ５が故障または通信異常の状態にあると判断した場合には、各サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４は、各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６に対して、所定の給湯設定温度による燃焼運転を許可する制御信号（緊急運転開始指令信号）を送信する。
【００７７】
これにより、各サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４は、メインシステムコントローラＳＣ５による制御を受けることなく、それぞれ運転台数制御を行い給湯運転を再開する。したがって、この状態でカラン等が開かれて給湯要求がなされると、当該給湯要求に応じて出湯が開始される。なお、この出湯は、メインシステムコントローラＳＣ５の故障解消後にリモートコントローラＲＣによって給湯設定温度の修正操作がなされるまでは、上述した所定の給湯設定温度に固定されている。
【００７８】
Ｃ．メインシステムコントローラＳＣ５のデータ消失時の復帰処理機能：
次に、本発明の給湯器システム１におけるデータ消失時の復帰処理機能について説明する。本発明の給湯器システム１では、上述したように、メインシステムコントローラＳＣ５とサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４の駆動電源がそれぞれ別系統の電源から供給されることから、たとえばメインシステムコントローラＳＣ５に供給される電源が瞬時停電するなどしてメインシステムコントローラＳＣ５に保有される制御用のデータが消失した場合には、以下のようなデータの復帰処理が実行される。
【００７９】
すなわち、メインシステムコントローラＳＣ５に供給される電源が瞬時停電するなどしてマイクロコンピュータ１００がリセットされると、メインシステムコントローラＳＣ５はサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に対して、マイクロコンピュータ１００のリセット前にマイクロコンピュータ１００がサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に対して行った指令（制御信号）の内容の問い合わせを行う。
【００８０】
メインシステムコントローラＳＣ５からの上記問い合わせを受け付けた各サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４のマイクロコンピュータ２００は、マイクロコンピュータ１００のリセット前にメインシステムコントローラＳＣ５から受け付けた制御信号を返信する。
【００８１】
メインシステムコントローラＳＣ５は、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４からの上記返信に基づき、マイクロコンピュータ１００のリセット前に、動作可能指令信号の出力有無や、動作可能指令信号をどのサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に出力したか、さらにはどういう順序でサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に動作可能指令信号を出力したかなど、給湯器の運転台数制御用として保有すべきデータをマイクロコンピュータ１００に入力する。
【００８２】
そして、メインシステムコントローラＳＣ５のマイクロコンピュータ１００は、このようにして入力されたデータに基づいて、リセット前に動作可能指令信号を出力したサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４と、その出力順を特定して、この順に従ってサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に動作可能指令信号を送信する。つまり、マイクロコンピュータ１００のリセット前に運転していたのと同じ状態になるようにサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に動作可能指令信号を送信する。
【００８３】
これにより、メインシステムコントローラＳＣ５が保有するデータが消失しても、消失前の状態で給湯器システム１を運用できるので、流路開閉弁１４の開閉を可能な限り少なくできるので、当該流路開閉弁１４の開閉に伴う出湯量の変化を最低限に抑えることができる。
【００８４】
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、本発明はこれに限定されることなくその発明の範囲内で種々の設計変更が可能である。
【００８５】
たとえば、上述した実施形態では、メインシステムコントローラＳＣ５やサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４のマイクロコンピュータ１００，２００等を用いてシステムの異常を検出する構成を示したが、給湯器システム１の異常検出は他の方法によって行わせてもよい。また、リモートコントローラＲＣやメインシステムコントローラＳＣ５の故障時に、一旦安全動作を行わせる場合を示したが、システムの異常発生を報知し、安全動作を行わせずに直ちに緊急運転に移行するように構成することも可能である。
【００８６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る給湯器システムによれば、複数の給湯器を連結して運用する給湯器システムであって、給湯器の運転台数制御を行なうシステムコントローラとして、所定台数の給湯器に対して運転台数制御を行うサブシステムコントローラと、複数のサブシステムコントローラを統括してこれらの動作制御を行うメインシステムコントローラとを有し、かつ上記メインシステムコントローラに遠隔操作用のリモートコントローラが設けられている給湯器システムにおいて、システムの一部に故障等が発生した場合に、他の正常に動作する部位をもって暫定的な緊急運転が行われるので、システム全体を止めることなく給湯を継続することができる。
【００８７】
また、本発明の給湯器システムは、上記メインシステムコントローラと各サブシステムコントローラとが、それぞれ異なる電源から駆動電源の供給を受けるように設定されていることから、一のシステムコントローラが動作不能に陥っても他のシステムコントローラにより応急運転が可能とされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る給湯器システムの一例の概略構成を示すブロック図である。
【図２】同給湯器システムの通信系および電源系統を説明する説明図である。
【図３】従来の給湯器システムの概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｑ１〜Ｑ１６ 給湯器
ＳＣ１〜ＳＣ４ サブシステムコントローラ（シスムコントローラ）
ＳＣ５ メインシステムコントローラ（システムコントローラ）
ＲＣ リモートコントローラ
Ｌ1 〜Ｌ3 通信線
Ｌ4 電源供給線
１００ メインシステムコントローラのマイクロコンピュータ
１０１ マイコン用電源
１１１〜１１５ 通信インターフェース
２００ マイクロコンピュータ
２０１ マイコン用電源
２１１〜２１５ 通信インターフェース
３００ マイクロコンピュータ
３０１ マイコン用電源
３１１ 通信インターフェース
４００ 外部電源装置
【発明の属する技術分野】
この発明は複数の給湯器を連結して運用する給湯器システムに関し、より詳細には、給湯器の運転台数制御を行なうシステムコントローラとして、数台の給湯器に対して運転台数制御を行うサブシステムコントローラと、複数のサブシステムコントローラの動作制御を行うメインシステムコントローラとを備えた給湯器システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大量の給湯が必要となる施設に設置される給湯器システムとして、たとえば図３に示すような並列型の給湯器システムが提案されている。この給湯器システムは、複数の給湯器ａ（図示例ではａ1 ，ａ2 ，ａ3 の３台）と、システムコントローラｂとを主要部として構成される。そして、給湯量の増加に伴って、上記システムコントローラｂが給湯器ａの運転台数を１台，２台，３台と順次増加させる制御（運転台数制御）を行い、これにより給湯器ａが能力不足に陥るのを防止して、大量の給湯を実現している。
【０００３】
より具体的には、上記給湯器システムは、管端が市水等に接続された入水管ｃと管端がカランｉ等に接続された出湯管ｄとの間に三本の分岐配管ｅ1 ，ｅ2 ，ｅ3 を並列に接続し、各分岐配管ｅ1 ，ｅ2 ，ｅ3 の配管経路上に給湯器ａ1 ，ａ2 ，ａ3 を配設することにより構成される。
【０００４】
各給湯器ａ1 ，ａ2 ，ａ3 には、少なくともそれぞれ上記分岐配管ｅ1 ，ｅ2 ，ｅ3 を経て供給される水を加熱するためのバーナ（図示せず）を備えた熱交換器ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 と、上記出湯管ｄへの出湯流量を調節する流路開閉弁ｇ1 ，ｇ2 ，ｇ3 とが設けられ、これらが各給湯器ａ1 ，ａ2 ，ａ3 のコントローラｈ1 ，ｈ2 ，ｈ3 によって制御可能とされている。つまり、各給湯器ａ1 ，ａ2 ，ａ3 の出湯温度や出湯流量は、これらコントローラｈ1 ，ｈ2 ，ｈ3 によって給湯器毎に制御可能とされている。
【０００５】
そして、図示の給湯器システムでは、これら給湯器ａ1 ，ａ2 ，ａ3 のコントローラｈ1 ，ｈ2 ，ｈ3 はいずれも上記システムコントローラｂと電気的に接続され、該システムコントローラｂによって制御可能とされている。つまり、各給湯器ａ1 ，ａ2 ，ａ3 のコントローラｈ1 ，ｈ2 ，ｈ3 がシステムコントローラｂによって制御されることにより、上述した給湯器ａ1 ，ａ2 ，ａ3 の運転台数制御が実現されている。
【０００６】
なお、システムコントローラｂには、通常、リモートコントローラｊが設けられ、給湯器システムの運転入／切や給湯設定温度の修正等の各種操作は、このリモートコントローラｊによって行なわれるように構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の給湯器システムでは、給湯器の運転台数制御を行うシステムコントローラが一台しか存在しないため、現状では、システム全体として運用可能な給湯器の台数は数台程度（３台〜５台程度）に限られている。したがって、たとえばホテルや旅館などのように極めて大量の給湯が要求される施設の場合、このような従来の給湯器システムでは給湯要求に十分に対応できないという問題が生じていた。
【０００８】
そのため、本願出願人は、このような問題を解消するため、図１に示すような給湯器システムを考案するに至った。この図１に示す給湯器システムの詳細は後述するが、図示の給湯器システム１は、給湯器の運転台数制御を行うシステムコントローラとして、給湯器数台（図示例では４台）毎に給湯器の運転台数制御を行うシステムコントローラ（サブシステムコントローラ）ＳＣ１〜ＳＣ４を設けるとともに、これらサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４の上位に、これらサブシステムコントローラの制御を統括するシステムコントローラ（メインシステムコントローラ）ＳＣ５を設け、メインシステムコントローラＳＣ５を通じて各サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４による運転台数制御の実行／停止を制御（動作制御）することにより、従来の給湯器システムより多くの給湯器（図示例では１６台）の連結運用を実現可能としている。
【０００９】
しかしながら、このように多くの給湯器を連結して運用する給湯器システムでは、以下のような問題が存在することが判明し、その改善が望まれた。
【００１０】
すなわち、上述した従来の給湯器システムも含め、この種の給湯器システムでは、システムの安全対策上、システムの一部に異常が発生した場合に、システムコントローラが当該異常を検出して出湯を停止させる制御構成が採用されている。そのため、本願出願人の提案に係る給湯器システムのようにシステム内に多くの機器（システムコントローラや給湯器など）を設ける構成では、一部の機器（たとえばリモートコントローラやサブシステムコントローラのうちの一台など）が故障したり、一部の通信線が断線した場合などに、他に正常に動作し得る機器が存在してもシステム全体が機能を停止してしまうという問題があった。
【００１１】
さらに、従来のシステムコントローラをサブシステムコントローラとして用いた場合、サブシステムコントローラのうちの一台に異常が発生した場合に、当該サブシステムコントローラが制御している給湯器の流路開閉弁が開いてしまうため、バーナが燃焼していないにもかかわらず給湯器から出湯管に水が流出し、その結果、流出した水によってメインシステムコントローラで設定している給湯設定温度通りの給湯が行なえなくなるという問題もあった。
【００１２】
本発明は、このような従来の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、システム内の一部の機器等に異常が発生した場合に、他の正常に動作する機器を使って給湯運転を正常に行い得る制御構成を備えた給湯器システムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の給湯器システムは、複数の給湯器を連結して運用する給湯器システムであって、給湯器の運転台数制御を行なうシステムコントローラとして、所定台数の給湯器に対して運転台数制御を行うサブシステムコントローラと、複数のサブシステムコントローラを統括してこれらの動作制御を行うメインシステムコントローラとを有する給湯器システムにおいて、以下のような制御構成を備えたことを特徴としている。
【００１４】
まず第一の制御構成は、上記メインシステムコントローラに遠隔操作用のリモートコントローラが接続されるとともに、このメインシステムコントローラに、リモートコントローラの故障およびリモートコントローラとの通信異常の少なくとも一つを検出する手段が設けられ、当該手段においてリモートコントローラの故障または通信異常が検出された場合に、上記メインシステムコントローラがサブシステムコントローラに対して所定の給湯設定温度による燃焼運転を許可する制御信号を送信する制御構成を有することを特徴とする。
【００１５】
この制御構成では、メインシステムコントローラに搭載されるマイクロコンピュータにより、リモートコントローラの故障や、メインシステムコントローラとリモートコントローラとの間の通信線の断線などによる通信異常が検出される。これらの検出は、リモートコントローラから送信されるエラーコードやリモートコントローラとの通信の監視によって行われる。メインシステムコントローラは、このようなリモートコントローラの故障や通信異常を検出すると、サブシステムコントローラに対して、予め設定された所定の給湯設定温度による燃焼運転を許可する制御信号（緊急運転開始指令信号）を送信する。これにより、サブシステムコントローラは、給湯器の運転台数制御を実行可能な状態となり、リモートコントローラによる制御が不能に陥った場合でも、出湯を停止させることなく給湯器システムの運転が可能となる。なお、上記所定の給湯設定温度は、高温の出湯とならない範囲で適宜設定され得る。
【００１６】
次に第二の制御構成は、上記メインシステムコントローラに、サブシステムコントローラの故障およびサブシステムコントローラとの通信異常の少なくとも一つを検出する手段が設けられ、当該手段においていずれかのサブシステムコントローラの故障または通信異常が検出された場合に、上記メインシステムコントローラは故障または通信異常が検出されたサブシステムコントローラを除外して、サブシステムコントローラに対する上記動作制御を実行する制御構成を有する
ことを特徴とする。
【００１７】
この第二の制御構成では、メインシステムコントローラに搭載されるマイクロコンピュータにより、サブシステムコントローラの故障や、メインシステムコントローラとサブシステムコントローラとの間の通信線の断線などによる通信異常が検出される。これらの検出は、サブシステムコントローラから送信されるエラーコードやサブシステムコントローラとの通信を監視することにより行われる。そして、このようなサブシステムコントローラの故障や通信異常をメインシステムコントローラが検出すると、メインシステムコントローラは、故障または通信異常に陥ったサブシステムコントローラを除外して、他のサブシステムコントローラのみを対象として動作制御を実行する。つまり、この場合、通信異常により制御不能に陥ったサブシステムコントローラを除いた他のサブシステムコントローラによって給湯器システムが運転される。したがって、この場合も出湯を停止させることなく給湯を実現できる。また、上記他のサブシステムコントローラのみの運転であっても、能力不足に陥らない限り給湯設定温度での給湯が実現される。
【００１８】
次に第三の制御構成は、上記サブシステムコントローラに、メインシステムコントローラの故障およびメインシステムコントローラとの通信異常の少なくとも一つを検出する手段が設けられ、当該手段においてメインシステムコントローラの故障またはメインシステムコントローラとの通信異常が検出された場合に、上記サブシステムコントローラが給湯器に対して燃焼禁止および出水停止を指示する制御信号を送信する制御構成を有することを特徴とする。
【００１９】
この第三の制御構成では、サブシステムコントローラに搭載されるマイクロコンピュータにより、メインシステムコントローラの故障や、メインシステムコントローラとの間の通信異常が検出される。これらの検出は、メインシステムコントローラから送信されるエラーコードやメインシステムコントローラとの通信を監視することにより行われる。そして、このようなメインシステムコントローラの故障や通信異常をサブシステムコントローラが検出すると、当該故障や通信異常を検出したサブシステムコントローラは、接続されている給湯器に対して燃焼の禁止と出水の停止を指示する制御信号（運転停止指令信号）を送信する。これにより、当該サブシステムコントローラに接続されている給湯器の運転が停止される。その際、上記運転停止指令信号には出水の停止の指示も含まれているので、当該運転停止指令信号を受信した給湯器は燃焼運転の停止だけでなく出湯管への出水をも停止させる。つまり、この第三の制御構成によれば、上記故障や通信異常により運転を停止した給湯器から出湯管に水が流出することが防止される。
【００２０】
なお、この第三の制御構成は、上記第二の制御構成と組み合わせて実施されることにより、当該故障や通信異常によって制御不能に陥ったサブシステムコントローラに接続された給湯器から水が流出しない状態で、正常なサブシステムコントローラにより給湯器の運転台数制御が行われるので、より安定して給湯設定温度による給湯を行うことができる。
【００２１】
次に第四の制御構成は、上記サブシステムコントローラに、メインシステムコントローラの故障およびメインシステムコントローラとの通信異常の少なくとも一つを検出する手段が設けられ、当該手段においてメインシステムコントローラの故障またはメインシステムコントローラとの通信異常が検出された場合に、上記サブシステムコントローラが給湯器に対して所定の給湯設定温度による燃焼運転を許可する制御信号を送信する制御構成を有することを特徴とする。
【００２２】
この第四の制御構成では、サブシステムコントローラに搭載されるマイクロコンピュータにより、メインシステムコントローラの故障やメインシステムコントローラとの通信異常が検出される。これらの検出は、メインシステムコントローラから送信されるエラーコードやメインシステムコントローラとの通信を監視することにより行われる。そして、サブシステムコントローラは、このようなメインシステムコントローラの故障や通信異常を検出すると、接続された各給湯器に対して、予め設定された所定の給湯設定温度による燃焼運転を許可する制御信号（緊急運転開始指令信号）を送信する。これにより、各給湯器は出湯可能な状態となり、出湯を停止させることなく給湯器システムの運転が可能となる。なお、この制御構成は、特にメインシステムコントローラの故障等により上記第二の制御構成が機能し得ない場合に、サブシステムコントローラのみによって暫定的な給湯運転を行わせることができる。
【００２３】
次に第五の制御構成は、上記給湯器に、サブシステムコントローラの故障およびサブシステムコントローラとの通信異常の少なくとも一つを検出する手段が設けられ、当該手段においてサブシステムコントローラの故障またはサブシステムコントローラとの通信異常が検出された場合に、上記給湯器は燃焼および出水を停止する制御構成を有することを特徴とする。
【００２４】
この第五の制御構成では、給湯器に搭載されるマイクロコンピュータにより、サブシステムコントローラの故障や、サブシステムコントローラとの通信異常が検出される。これらの検出は、サブシステムコントローラから送信されるエラーコードやサブシステムコントローラとの通信監視によって行われる。そして、このようなサブシステムコントローラの故障や通信異常が検出されると、当該異常を検出した給湯器は、燃焼と出水の双方を停止させる処理を実行する。これにより、燃焼を停止した給湯器から出湯管に水が流出することがないので、給湯器システムを安定して運用することができる。なお、この場合、メインシステムコントローラは正常に動作しているので、上記第二の制御構成によって正常なサブシステムコントローラによって給湯運転を行わせることが可能である。
【００２５】
次に第六の制御構成は、上記メインシステムコントローラが、給湯器の運転台数制御用として保有するデータを消失した場合に、各サブシステムコントローラに対してサブシステムコントローラが保有する給湯器の運転台数制御用のデータの送信を要求し、この送信要求に応じてサブシステムコントローラから返信されたデータに基づいて給湯器の運転台数制御を再開することを特徴とする。
【００２６】
この第六の制御構成では、メインシステムコントローラが、たとえば電源の瞬時停電などによって給湯器の運転台数制御用として保有するデータを消失した場合に、サブシステムコントローラとの通信により当該データを補充して給湯器の運転台数制御、つまり、サブシステムコントローラの動作制御を再開することから、給湯器の運転順序や運転中の給湯器を変更することなくシステムの運用を継続できるので、システム全体の動作を安定させることができる。
【００２７】
そして、本発明の給湯器システムでは、上述した制御構成を実現するために、上記サブシステムコントローラは、当該サブシステムコントローラに接続される給湯器のうちのいずれかより駆動電源の供給を受けるように構成されるとともに、上記メインシステムコントローラは、上記サブシステムコントローラに接続される給湯器以外の電源から駆動電源の供給を受けるように構成されていることを特徴とする。つまり、メインシステムコントローラとサブシステムコントローラの電源系統を分けることにより、一のシステムコントローラが動作不能に陥っても他のシステムコントローラにより応急運転が可能とされる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る給湯器システムの一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
図１は本発明に係る給湯器システムの概略構成を示すブロック図である。この給湯器システム１は、給湯器Ｑを連結して運用するシステムであって、複数（図示例では１６台）の給湯器Ｑ１〜Ｑ１６と、これら給湯器Ｑ１〜Ｑ１６の運転台数の制御を行う複数（図示例では５台）のシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ５とを主要部として構成される。
【００３０】
具体的には、上記給湯器Ｑ１〜Ｑ１６は、上述した従来の給湯器システムと同様に、各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６が入水管１０と出湯管１１に分岐配管１３を介して並列に接続されることによって連結されている。また、各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６は、それぞれ入水管１０から供給される水を加熱する熱交換器（図示せず）と、上記出湯管への出湯流量を調節する流路開閉弁１４とを有し、これらが各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６毎に設けられるコントローラ（図示せず）によって制御可能とされている。
【００３１】
一方、システムコントローラＳＣは、複数の給湯器Ｑが接続されるサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４と、これら複数のサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４を統括する上位のメインシステムコントローラＳＣ５とで構成される。つまり、本実施形態では、下位のサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４による給湯器Ｑの運転台数制御が、上位のメインシステムコントローラＳＣ５によって制御される構成、つまり、システムコントローラを階層的に配置することによりシステムが構成されている。
【００３２】
具体的には、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４とメインシステムコントローラＳＣ５とは通信線（たとえば２芯通信線）Ｌ1 を介して接続され、相互に制御用のデータの送受信が可能とされている。また、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４と給湯器Ｑ１〜Ｑ１６のコントローラとの間も、同様に通信線Ｌ2 を介してそれぞれ接続され、これらの間でも相互に制御用のデータの送受信が可能とされている。
【００３３】
ここで、図示の給湯器システムでは、システムコントローラＳＣが下層に位置するサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４と上層に位置するメインシステムコントローラＳＣ５の２層で構成されているが、最上位に位置するシステムコントローラが１台となるような構成であれば、給湯器Ｑの接続台数に応じて適宜２層以上の階層構造をもってシステムコントローラＳＣを配置することも可能である。また、ここで述べる上位、下位（または上層、下層）の関係は、システムコントローラＳＣ相互間の接続関係を示すものであって、実際に用いられるシステムコントローラＳＣとしては同種あるいは異種のシステムコントローラを用いることも可能である。
【００３４】
また、図示例では、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４には、それぞれ給湯器Ｑが４台ずつ接続されているが、これはサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に設けられる給湯器接続用の接続部（具体的には、図２に示す通信インターフェース２１１〜２１４）が４台分設けられている場合を示したからであり、たとえば給湯器接続用の接続部が５台分設けられている場合にはサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４にはそれぞれ５台の給湯器が接続される。また同様に上記接続部が３台分しか設けられていない場合には、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４には、給湯器がそれぞれ３台ずつ接続されることとなる。また、図示例では、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に設けられる接続部の数は全て４台分に統一されているが、接続部の本数が異なるサブシステムコントローラＳＣを組み合わせてシステムを構成することも可能であり、さらに、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に接続する給湯器の台数は、上記接続部の数以下の台数であれば何台であってもよい。
【００３５】
また、図示例では、メインシステムコントローラＳＣ５には４台のサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４が接続されているが、これはメインシステムコントローラＳＣ５に設けられるサブシステムコントローラ接続用の接続部（具体的には、図２に示す通信インターフェース１１１〜１１４）が４台分設けられている場合を示したからであり、もちろんこの場合も接続部の数に応じてメインシステムコントローラＳＣ５に接続されるサブシステムコントローラの数は増減変更可能である。また、メインシステムコントローラＳＣ５に接続するサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４の台数は、上記接続部の数以下の台数ならば何台であってもよい。
【００３６】
また、このメインシステムコントローラＳＣ５には、通信線Ｌ3 を介してリモートコントローラＲＣが接続されている。このリモートコントローラＲＣは、上記メインシステムコントローラＳＣ５との通信により、給湯器システム１の運転入／切や給湯設定温度の修正等の各種操作を行う操作装置であって、遠隔操作用の各種操作スイッチ（図示せず）と、システムコントローラＳＣ５を介して提供される各種情報を表示する表示部（図示せず）とを備えて構成される。
【００３７】
図２は、上記給湯器システム１の通信系および電源系統を示す説明図である。図示されるように、給湯器システム１の通信系および電源系統は以下のように構成されている。
【００３８】
すなわち、メインシステムコントローラＳＣ５は、当該メインシステムコントローラＳＣ５の制御中枢を構成するマイクロコンピュータ１００を備えるとともに、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４との通信用の通信インターフェース１１１〜１１４と、リモートコントローラＲＣとの通信用の通信インターフェース１１５とを主要部として備えている。
【００３９】
上記マイクロコンピュータ１００は、メインシステムコントローラＳＣ５に内蔵されたマイコン用電源（直流５Ｖ）１０１から電源供給を受けるように構成されており、このマイコン用電源１０１はさらに外部電源装置４００から電源供給を受けるように構成されている。外部電源装置４００は、商用電源から直流１５Ｖを生成するスイッチング電源回路で構成され、メインシステムコントローラＳＣ５の各部（図示せず）および上記マイコン用電源１０１に電源を供給するとともに、リモートコントローラＲＣに対してもメインシステムコントローラＳＣ５を経由して、通信線Ｌ3 を介してリモコン用の駆動電源（直流１５Ｖ）の電源供給を行っている。
【００４０】
また、マイクロコンピュータ１００と上記通信インターフェース１１１〜１１４との間には、それぞれフォトカプラ１２１〜１２４が介装され、これによってマイクロコンピュータ１００と通信インターフェース１１１〜１１４とが縁切りされるとともに、通信インターフェース１１１〜１１４相互間も縁切りされている。
【００４１】
一方、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４も上記メインシステムコントローラＳＣ５とほぼ同様の回路構成を備えている。すなわち、ここでサブシステムコントローラＳＣ１を例にとってサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４の回路構成を説明すると、サブシステムコントローラＳＣ１は、その制御中枢を構成するマイクロコンピュータ２００を備えるとともに、給湯器Ｑ１〜Ｑ４との通信用の通信インターフェース２１１〜２１４と、メインシステムコントローラＳＣ５との通信用の通信インターフェース２１５とを主要部として備えている。
【００４２】
そして、サブシステムコントローラＳＣ１に設けられたマイクロコンピュータ２００は、サブンシステムコントローラＳＣ１に内蔵されたマイコン用電源（直流５Ｖ）２０１から電源供給を受けるように構成されている。ここで、このサブシステムコントローラＳＣ１のマイコン用電源２０１は、図示のように、サブシステムコントローラＳＣ１に接続された給湯器Ｑ１〜Ｑ４のうちのいずれか一台（図示例では給湯器Ｑ１）から供給されている。
【００４３】
具体的には、給湯器Ｑ１に内蔵された電源回路３１０から出力される直流１５Ｖが、電源供給線（たとえば２芯線）Ｌ4 を介してメインシステムコントローラＳＣ５の通信インターフェース１１１に入力され、この直流１５Ｖが通信インターフェース１１１から通信線Ｌ1 を介して制御信号とともにマイコン用電源２０１に重畳伝送されている。また、サブシステムコントローラＳＣ１各部の駆動電源もこれと同様に上記通信インターフェース１１１を経由して給湯器Ｑ１から供給される（図示省略）。
【００４４】
つまり、本実施形態に示す給湯器システム１では、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４が、それぞれ当該サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に接続される各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６のうちのいずれかより個別に駆動電源の供給を受ける一方で、メインシステムコントローラＳＣ５もこれらサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４とは別系統の外部電源装置４００から駆動電源の供給を受けるように構成されている。つまり、本実施形態に示す給湯器システムは、メインシステムコントローラＳＣ５とサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４とがそれぞれ別系統の電源から駆動電源の供給を受けるように構成されているので、電源系統の一部に異常が発生しても他の電源系統から電源供給を受ける他のシステムコントローラＳＣは正常に動作し得るものとされている。
【００４５】
また、サブシステムコントローラＳＣ１のマイクロコンピュータ２００と上記通信インターフェース２１１〜２１４との間にも、メインシステムコントローラＳＣ５と同様にそれぞれフォトカプラ２２１〜２２４が介装され、これによってマイクロコンピュータ２００と上記通信インターフェース２１１〜２１４とが縁切りされるとともに、通信インターフェース２１１〜２１４相互間も縁切りされている。
【００４６】
また、給湯器Ｑ１〜Ｑ１６について給湯器Ｑ１を例にとって説明すると、給湯器Ｑ１は、その制御中枢を構成するマイクロコンピュータ３００と、上記サブシステムコントローラＳＣ１との通信用の通信インターフェース３１１とを主要部として備えており、上記マイクロコンピュータ３００は給湯器Ｑ１に内蔵されたマイコン用電源（直流５Ｖ）３０１から電源供給を受けるように構成されている。このマイコン用電源３０１は、商用電源から直流１５Ｖを生成するスイッチング電源回路で構成された内部電源回路３１０から電源供給を受けるように構成されている。なお、この内部電源回路３１０と、上記外部電源装置４００とは異なる電源系統から電源供給を受けることが望ましい。
【００４７】
そして、このように構成された給湯器システム１では、上記システムコントローラＳＣ１〜ＳＣ５および給湯器Ｑ１〜Ｑ１６が、それぞれに搭載されたマイクロコンピュータ１００，２００，３００に格納された制御プログラムに従い、以下のような各種処理や機能を実現する。
【００４８】
Ａ．給湯器の運転台数制御：
そこで、まず本実施形態の給湯器システム１の基本動作、つまり、給湯器の運転台数制御について説明する。
【００４９】
この運転台数制御は、上記リモートコントローラＲＣによる運転開始操作によって開始される。すなわち、給湯器システム１の運転が開始されると、メインシステムコントローラＳＣ５は、当該システムコントローラＳＣ５に搭載されたマイクロコンピュータ１００の制御プログラムに従って、メインシステムコントローラＳＣ５に接続されているサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４のうちの一台（たとえばＳＣ１）に対して、給湯器Ｑの運転を行わせても良い旨の信号（動作可能指令信号）を送信する。
【００５０】
メインシステムコントローラＳＣ５からの動作可能指令信号を受信したサブシステムコントローラＳＣ１は、当該システムコントローラＳＣ１に搭載されているマイクロコンピュータ２００の制御プログラムに従って、接続されている給湯器Ｑ１〜Ｑ４のうちの一台（たとえばＱ１）に対して動作可能指令信号を送信する。
【００５１】
これにより、まず給湯器Ｑ１が運転待機状態に移行し、この状態でカラン等が開かれて給湯要求がなされると、まず給湯器Ｑ１によりかかる給湯要求に対する給湯が開始される。
【００５２】
そして、この状態で上記給湯要求が増加するなどして、給湯器Ｑ１の出湯能力だけでは上記給湯要求に応じきれない場合には、サブシステムコントローラＳＣ１は、上記制御プログラムに従って、当該給湯要求の増加に応じて給湯器Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４の順に動作可能指令信号を送信し、運転可能な給湯器の台数を順次増加させる処理を実行する（運転台数制御）。
【００５３】
一方、サブシステムコントローラＳＣ１の運転台数制御、つまり、給湯器Ｑ１〜Ｑ４を全て運転させても給湯要求に対応できない場合には、上記メインシステムコントローラＳＣ５は、２台目のサブシステムコントローラ（たとえばＳＣ２）に対して、１台目のサブシステムコントローラＳＣ１の時と同様に動作可能指令信号を送信する。これにより、サブシステムコントローラＳＣ２は、サブシステムコントローラＳＣ１の場合と同様の運転台数制御を行い、給湯要求の増加に伴って給湯器Ｑ５〜Ｑ８を順次運転させる処理を実行する。以下、同様に給湯要求の増加に伴い、メインシステムコントローラＳＣ５からサブシステムコントローラＳＣ３，ＳＣ４に対して動作可能指令信号が送信される。
【００５４】
このように、メインシステムコントローラＳＣ５は、給湯要求の増加に伴って順次サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に対して動作可能指令信号を送信する制御（動作制御）を実行することにより、給湯要求に応じて給湯器Ｑ１から給湯器Ｑ１６を適宜運転させ、これによって給湯器システム１が出湯能力不足に陥るのを防止し、給湯要求に応じた安定した給湯を実現している。
【００５５】
なお、上述した実施形態では、給湯器システム１の運転開始当初にサブシステムコントローラＳＣ１に対してのみ動作可能指令信号が送信される制御構成を示したが、運転開始当初から複数のサブシステムコントローラ（たとえばＳＣ１とＳＣ２の２台）に対して動作可能指令信号を送信するように、メインシステムコントローラＳＣ５の制御プログラムを設定することも可能であり、また、そうすることにより給湯器開始当初から大量の給湯を実現することができる。
【００５６】
Ｂ．緊急運転機能：
次に、本発明の給湯器システム１における緊急運転機能について説明する。本発明の給湯器システム１は、メインシステムコントローラＳＣ５とサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に搭載されるマイクロコンピュータ１００，２００等の制御プログラムの設定により、システムの一部に異常が発生した場合に所定の安全動作を行った後、他の正常に動作する部分で緊急運転を行い得るように構成されている。
【００５７】
そこで、かかる緊急運転の態様について、故障発生部位毎に事例を分けて説明する。
【００５８】
(1) リモートコントローラＲＣの故障または通信線Ｌ3 の断線等：
メインシステムコントローラＳＣ５に接続されているリモートコントローラＲＣが故障したり、あるいはメインシステムコントローラＳＣ５とリモートコントローラＲＣとを接続する通信線Ｌ3 が断線するなどしてこれらの間に通信異常が発生した場合、本実施形態の給湯器システム１は、以下のような安全動作を行った後、緊急運転が開始される。
【００５９】
〔安全動作〕
このような異常の発生は、まずメインシステムコントローラＳＣ５のマイクロコンピュータ１００によって検出される。この異常の検出は、故障発生時にリモートコントローラＲＣから送信されるエラーコードや、メインシステムコントローラＳＣ５とリモートコントローラＲＣとの通信を監視することにより行われる。
【００６０】
メインシステムコントローラＳＣ５においてこのようなリモートコントローラＲＣの故障や通信異常が検出されると、次に、メインシステムコントローラＳＣ５のマイクロコンピュータ１００は、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４のマイクロコンピュータ２００に対して給湯器Ｑによる燃焼の禁止と出水の停止を指示する制御信号（運転停止指令信号）を送信する。
【００６１】
サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４は、メインシステムコントローラＳＣ５からの運転停止指令信号を受信すると、接続された各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６に対して、同様に上記運転停止指令信号を送信する。これにより、運転停止指令信号を受信した各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６は燃焼運転を停止するとともに、流路開閉弁１４を閉じて出水を停止し、安全動作が完了する。
【００６２】
〔緊急運転〕
一方、給湯器システム１のユーザは、各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６の運転が停止したこと、およびリモートコントローラＲＣを操作しても給湯器Ｑの燃焼運転が再開されないことなどから、この時点で給湯器システム１のいずれかに異常が発生したことを知覚する。
【００６３】
本実施形態では、この段階で、メインシステムコントローラＳＣ５の電源がリセットされることを条件に以下のようにして緊急運転が実行される。なお、この状態では未だリモートコントローラＲＣは操作不能であることから、この電源リセットはメインシステムコントローラＳＣ５の本体側の操作によって行われる。
【００６４】
そこで、メインシステムコントローラＳＣ５の電源がリセット（再投入）されると、メインシステムコントローラＳＣ５のマイクロコンピュータ１００は再びリモートコントローラＲＣの異常の有無の検出を行う。この時、リモートコントローラＲＣの故障や通信線Ｌ3 が断線等が復旧しているとメインシステムコントローラＳＣ５は通常の動作制御に復帰するが、リモートコントローラＲＣの故障等が復旧していない場合には、当該マイクロコンピュータ１００はリモートコントローラＲＣは接続されていないと判断し、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に対して、所定の給湯設定温度による燃焼運転を許可する制御信号（緊急運転開始指令信号）を送信する。
【００６５】
各サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４は、メインシステムコントローラＳＣ５からの緊急運転開始指令信号を受信すると、給湯器Ｑ１〜Ｑ１６に対して動作可能指令信号を送信する。これにより、各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６は運転可能な状態となり、この状態でカラン等が開かれて給湯要求がなされると、当該給湯要求に応じて出湯が開始される。なお、この際における給湯器Ｑ１〜Ｑ１６による運転は、リモートコントローラＲＣの異常解消後に給湯設定温度の修正操作がなされるまでは、上述した所定の給湯設定温度に固定されている。
【００６６】
(2) サブシステムコントローラＳＣ１〜４の故障または通信線Ｌ1 の断線等：
サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４のいずれかが故障したり、あるいはメインシステムコントローラＳＣ５とサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４とを接続する通信線Ｌ1 のいずれかが断線するなどの通信異常を生じ、メインシステムコントローラＳＣ５によるサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４（たとえばＳＣ１とする）の制御が不能に陥った場合、まず、メインシステムコントローラＳＣ５のマイクロコンピュータ１００が当該異常を検出する。この検出は、サブシステムコントローラＳＣ１から送信されるエラーコード、または通信線Ｌ1 の通信監視によって行われる。
【００６７】
そして、メインシステムコントローラＳＣ５においてこのような異常が検出されると、上記メインシステムコントローラＳＣ５のマイクロコンピュータ１００は、当該異常が検出されたサブシステムコントローラＳＣ１を除外してシステムの緊急運転を開始する。つまり、この場合、メインシステムコントローラＳＣ５は、サブシステムコントローラＳＣ１を除いたサブシステムコントローラＳＣ２〜ＳＣ４のみを用いて通常と同様の動作制御を行い、給湯器Ｑ５〜Ｑ１６による給湯運転を開始する。なお、この給湯運転実行中は、リモートコントローラＲＣの表示部（図示せず）にその旨を表示する等の所定の故障報知が行われる。
【００６８】
その一方、上記給湯運転の対象から除外されたサブシステムコントローラＳＣ１に関しては、発生した異常の内容、つまり、サブシステムコントローラＳＣ１自体が故障した場合と、通信線Ｌ1 が断線等した場合とで以下のような処理が実行される。
【００６９】
まず、サブシステムコントローラＳＣ１が故障している場合には、サブシステムコントローラＳＣ１から送信されるエラーコードによって給湯器Ｑ１〜Ｑ４がサブシステムコントローラＳＣ１の故障を検出する。なお、この検出は各給湯器Ｑ１〜Ｑ４に搭載されるマイクロコンピュータ３００において個別に行われる。そして、給湯器Ｑ１〜Ｑ４においてサブシステムコントローラＳＣ１が故障していると判断されると、各給湯器Ｑ１〜Ｑ４のマイクロコンピュータ３００は、各給湯器に対して運転停止指令信号を送信し、給湯器Ｑ１〜Ｑ４の燃焼を停止させるとともに流路開閉弁１４を閉じて出水を停止する処理を実行する。これにより、サブシステムコントローラＳＣ１に接続された各給湯器Ｑ１〜Ｑ４からの出水が停止される。その結果、サブシステムコントローラＳＣ２〜ＳＣ４によって行われる給湯運転はリモートコントローラＲＣによって設定された給湯設定温度に安定する。なお、この給湯器Ｑにおける燃焼停止と出水停止の処理は、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４と給湯器Ｑ１〜Ｑ１６との間の通信線Ｌ2 の断線や、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４の故障に伴う給湯器Ｑ１〜Ｑ１６との通信途絶（通信異常）の際にも給湯器側の処理として実行される。
【００７０】
また、通信線Ｌ1 の断線等による通信異常が発生している場合、サブシステムコントローラＳＣ１は正常に動作し得るので、この場合は、サブシステムコントローラＳＣ１によって上記通信異常が検出される。この検出はサブシステムコントローラＳＣ１に搭載されたマイクロコンピュータ２００による通信監視によって行われる。そして、マイクロコンピュータ２００が上記通信異常を検出した場合には、サブシステムコントローラＳＣ１は、接続されている給湯器Ｑ１〜Ｑ４に対して運転停止指令信号を送信する。これにより、当該サブシステムコントローラＳＣ１に接続されている給湯器Ｑ１〜Ｑ４の運転が停止され、かつ流路開閉弁１４が閉じられて出水が停止する。したがって、この場合もサブシステムコントローラＳＣ２〜ＳＣ４によって行われる給湯運転はリモートコントローラＲＣによって設定された給湯設定温度に安定する。
【００７１】
このように、サブシステムコントローラＳＣ１が故障するか、あるいは通信線Ｌ1 が断線する等して通信異常が発生した場合、メインシステムコントローラＳＣ５がサブシステムコントローラＳＣ１を除外してシステムを運用する一方で、サブシステムコントローラＳＣ１または給湯器Ｑ１〜Ｑ４の判断によって、給湯器Ｑ１〜Ｑ４の運転が停止して、かつ出水も停止されるので、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４のいずれかが異常に陥っても、メインシステムコントローラＳＣ５は給湯器Ｑ５〜Ｑ１６で給湯可能な範囲で給湯運転を継続させることができる。
【００７２】
(3) メインシステムコントローラＳＣ５の故障または通信線Ｌ1 の断線等：
メインシステムコントローラＳＣ５が故障したり、メインシステムコントローラＳＣ５とサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４とを接続する通信線Ｌ1 が断線した場合、これらの故障や通信異常は、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４のマイクロコンピュータ２００によって検出される。これらの検出は、メインシステムコントローラＳＣ５から送信されるエラーコードや通信監視によって行われる。
【００７３】
そして、各サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４において、メインシステムコントローラＳＣ５の故障や通信異常が検出されると、まず、各サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４は、各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６に対して上記運転停止指令信号を送信し、各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６の運転を停止させる（安全動作）。
【００７４】
一方、給湯器システム１のユーザは、各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６の運転が停止したこと、およびリモートコントローラＲＣを操作しても給湯器Ｑの燃焼運転が再開されないことなどから、この時点で給湯器システム１のいずれかに異常が発生したことを知覚する。
【００７５】
本実施形態では、この段階で、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４の電源がリセットされることを条件に以下のようにして緊急運転が実行される。なお、この状態では、上記電源のリセットは各サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４の操作によって行われる。
【００７６】
そして、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４の電源がリセット（再投入）されると、各サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４のマイクロコンピュータ２００は再びメインシステムコントローラＳＣ５の故障や通信異常の検出を行い、依然としてメインシステムコントローラＳＣ５が故障または通信異常の状態にあると判断した場合には、各サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４は、各給湯器Ｑ１〜Ｑ１６に対して、所定の給湯設定温度による燃焼運転を許可する制御信号（緊急運転開始指令信号）を送信する。
【００７７】
これにより、各サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４は、メインシステムコントローラＳＣ５による制御を受けることなく、それぞれ運転台数制御を行い給湯運転を再開する。したがって、この状態でカラン等が開かれて給湯要求がなされると、当該給湯要求に応じて出湯が開始される。なお、この出湯は、メインシステムコントローラＳＣ５の故障解消後にリモートコントローラＲＣによって給湯設定温度の修正操作がなされるまでは、上述した所定の給湯設定温度に固定されている。
【００７８】
Ｃ．メインシステムコントローラＳＣ５のデータ消失時の復帰処理機能：
次に、本発明の給湯器システム１におけるデータ消失時の復帰処理機能について説明する。本発明の給湯器システム１では、上述したように、メインシステムコントローラＳＣ５とサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４の駆動電源がそれぞれ別系統の電源から供給されることから、たとえばメインシステムコントローラＳＣ５に供給される電源が瞬時停電するなどしてメインシステムコントローラＳＣ５に保有される制御用のデータが消失した場合には、以下のようなデータの復帰処理が実行される。
【００７９】
すなわち、メインシステムコントローラＳＣ５に供給される電源が瞬時停電するなどしてマイクロコンピュータ１００がリセットされると、メインシステムコントローラＳＣ５はサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に対して、マイクロコンピュータ１００のリセット前にマイクロコンピュータ１００がサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に対して行った指令（制御信号）の内容の問い合わせを行う。
【００８０】
メインシステムコントローラＳＣ５からの上記問い合わせを受け付けた各サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４のマイクロコンピュータ２００は、マイクロコンピュータ１００のリセット前にメインシステムコントローラＳＣ５から受け付けた制御信号を返信する。
【００８１】
メインシステムコントローラＳＣ５は、サブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４からの上記返信に基づき、マイクロコンピュータ１００のリセット前に、動作可能指令信号の出力有無や、動作可能指令信号をどのサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に出力したか、さらにはどういう順序でサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に動作可能指令信号を出力したかなど、給湯器の運転台数制御用として保有すべきデータをマイクロコンピュータ１００に入力する。
【００８２】
そして、メインシステムコントローラＳＣ５のマイクロコンピュータ１００は、このようにして入力されたデータに基づいて、リセット前に動作可能指令信号を出力したサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４と、その出力順を特定して、この順に従ってサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に動作可能指令信号を送信する。つまり、マイクロコンピュータ１００のリセット前に運転していたのと同じ状態になるようにサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４に動作可能指令信号を送信する。
【００８３】
これにより、メインシステムコントローラＳＣ５が保有するデータが消失しても、消失前の状態で給湯器システム１を運用できるので、流路開閉弁１４の開閉を可能な限り少なくできるので、当該流路開閉弁１４の開閉に伴う出湯量の変化を最低限に抑えることができる。
【００８４】
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、本発明はこれに限定されることなくその発明の範囲内で種々の設計変更が可能である。
【００８５】
たとえば、上述した実施形態では、メインシステムコントローラＳＣ５やサブシステムコントローラＳＣ１〜ＳＣ４のマイクロコンピュータ１００，２００等を用いてシステムの異常を検出する構成を示したが、給湯器システム１の異常検出は他の方法によって行わせてもよい。また、リモートコントローラＲＣやメインシステムコントローラＳＣ５の故障時に、一旦安全動作を行わせる場合を示したが、システムの異常発生を報知し、安全動作を行わせずに直ちに緊急運転に移行するように構成することも可能である。
【００８６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る給湯器システムによれば、複数の給湯器を連結して運用する給湯器システムであって、給湯器の運転台数制御を行なうシステムコントローラとして、所定台数の給湯器に対して運転台数制御を行うサブシステムコントローラと、複数のサブシステムコントローラを統括してこれらの動作制御を行うメインシステムコントローラとを有し、かつ上記メインシステムコントローラに遠隔操作用のリモートコントローラが設けられている給湯器システムにおいて、システムの一部に故障等が発生した場合に、他の正常に動作する部位をもって暫定的な緊急運転が行われるので、システム全体を止めることなく給湯を継続することができる。
【００８７】
また、本発明の給湯器システムは、上記メインシステムコントローラと各サブシステムコントローラとが、それぞれ異なる電源から駆動電源の供給を受けるように設定されていることから、一のシステムコントローラが動作不能に陥っても他のシステムコントローラにより応急運転が可能とされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る給湯器システムの一例の概略構成を示すブロック図である。
【図２】同給湯器システムの通信系および電源系統を説明する説明図である。
【図３】従来の給湯器システムの概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｑ１〜Ｑ１６ 給湯器
ＳＣ１〜ＳＣ４ サブシステムコントローラ（シスムコントローラ）
ＳＣ５ メインシステムコントローラ（システムコントローラ）
ＲＣ リモートコントローラ
Ｌ1 〜Ｌ3 通信線
Ｌ4 電源供給線
１００ メインシステムコントローラのマイクロコンピュータ
１０１ マイコン用電源
１１１〜１１５ 通信インターフェース
２００ マイクロコンピュータ
２０１ マイコン用電源
２１１〜２１５ 通信インターフェース
３００ マイクロコンピュータ
３０１ マイコン用電源
３１１ 通信インターフェース
４００ 外部電源装置
Claims (7)
- 複数の給湯器を連結して運用する給湯器システムであって、給湯器の運転台数制御を行なうシステムコントローラとして、所定台数の給湯器に対して運転台数制御を行うサブシステムコントローラと、複数のサブシステムコントローラを統括してこれらの動作制御を行うメインシステムコントローラとを有する給湯器システムにおいて、
前記サブシステムコントローラは、当該サブシステムコントローラに接続される給湯器のうちのいずれかより駆動電源の供給を受けるように構成されるとともに、前記メインシステムコントローラは、前記サブシステムコントローラに接続される給湯器以外の電源から駆動電源の供給を受けるように構成されていることを特徴とする給湯器システム。 - 請求項１に記載の給湯器システムであって、前記メインシステムコントローラに遠隔操作用のリモートコントローラが接続されたものにおいて、
前記メインシステムコントローラに、リモートコントローラの故障およびリモートコントローラとの通信異常の少なくとも一つを検出する手段が設けられ、当該手段においてリモートコントローラの故障または通信異常が検出された場合に、前記メインシステムコントローラがサブシステムコントローラに対して所定の給湯設定温度による燃焼運転を許可する制御信号を送信する制御構成を有することを特徴とする給湯器システム。 - 請求項１に記載の給湯器システムにおいて、
前記メインシステムコントローラに、サブシステムコントローラの故障およびサブシステムコントローラとの通信異常の少なくとも一つを検出する手段が設けられ、当該手段においていずれかのサブシステムコントローラの故障または通信異常が検出された場合に、前記メインシステムコントローラは故障または通信異常が検出されたサブシステムコントローラを除外して、サブシステムコントローラに対する前記動作制御を実行する制御構成を有することを特徴とする給湯器システム。 - 請求項１に記載の給湯器システムにおいて、
前記サブシステムコントローラに、メインシステムコントローラの故障およびメインシステムコントローラとの通信異常の少なくとも一つを検出する手段が設けられ、当該手段においてメインシステムコントローラの故障またはメインシステムコントローラとの通信異常が検出された場合に、前記サブシステムコントローラが給湯器に対して燃焼禁止および出水停止を指示する制御信号を送信する制御構成を有することを特徴とする給湯器システム。 - 請求項１に記載の給湯器システムにおいて、
前記サブシステムコントローラに、メインシステムコントローラの故障およびメインシステムコントローラとの通信異常の少なくとも一つを検出する手段が設けられ、当該手段においてメインシステムコントローラの故障またはメインシステムコントローラとの通信異常が検出された場合に、前記サブシステムコントローラが給湯器に対して所定の給湯設定温度による燃焼運転を許可する制御信号を送信する制御構成を有することを特徴とする給湯器システム。 - 請求項１に記載の給湯器システムにおいて、
前記給湯器に、サブシステムコントローラの故障およびサブシステムコントローラとの通信異常の少なくとも一つを検出する手段が設けられ、当該手段においてサブシステムコントローラの故障またはサブシステムコントローラとの通信異常が検出された場合に、前記給湯器は燃焼および出水を停止する制御構成を有することを特徴とする給湯器システム。 - 請求項１に記載の給湯器システムにおいて、
前記メインシステムコントローラは、給湯器の運転台数制御用として保有するデータを消失した場合に、各サブシステムコントローラに対してサブシステムコントローラが保有する給湯器の運転台数制御用のデータの送信を要求し、この送信要求に応じてサブシステムコントローラから返信されたデータに基づいて給湯器の運転台数制御を再開する制御構成を備えた
ことを特徴とする給湯器システム。
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