JP4082305B2 - 併設設置型給湯システム - Google Patents

Description

本発明は、給湯路に対し複数台の給湯器等を併設し、各給湯器の給湯運転（燃焼運転）使用度合の均一化を図るために燃焼運転させる給湯器を切換えてローテーションさせるようにした併設設置型給湯システムに関し、特に、給湯運転中であっても切換可能として上記の均一化をより確実に達成し得るようにする技術に係る。

従来より、この種の併設設置型給湯システムとして、例えば特許文献１や特許文献２等で提案されたものが知られている。このものでは、複数台の給湯器の各出湯路を共通の給湯路に対し開閉切換可能に接続し、給湯先からの給湯要求に応じて燃焼させる台数を制御する台数制御が行われるようになっている。すなわち、給湯要求があればメイン給湯器として割り当てられた給湯器をまず燃焼作動させ、さらに上記給湯要求の如何に応じてサブ給湯器として割り当てられた他の給湯器を併せて燃焼作動させる。この場合、メイン給湯器として特定の給湯器に割り当てたまま固定しておくと、その給湯器の積算燃焼量が他の給湯器のそれに比べ突出したものになってしまい耐久性においてアンバランスを招くことになるため、上記メイン給湯器やサブ給湯器の役割を順次切換えてローテーションさせるという切換制御を行うようになっている。このローテーションは給湯運転が終了した段階で所定の経過時間が経過しているか否かによって切換えられるようになっている。例えば、今回の給湯運転が終わった段階で上記経過時間が経過していれば、今回はメイン給湯器として割り当てられていた給湯器を次回のサブ給湯器として割り当て、今回はサブ給湯器として割り当てられていた内から選択された１台の給湯器を次回はメイン給湯器として割り当てるように、切換えられる。

特開２００１−１５３４６１号公報 特許第２５７００６７号公報

ところが、上記従来の併設設置型給湯システムにおいては、給湯運転が終了した段階、つまり燃焼作動が一旦終了した段階で時間経過を判定してある設定時間（例えば２４時間）が経過していれば、次回の給湯運転のためにメイン給湯器の変更設定という切換えを行うようにしているため、次のような不都合がある。

すなわち、業務用に用いる場合であると比較的長時間に亘り給湯運転が連続されたり、又は、業務用ではなくても即時出湯（即湯）運転のために燃焼し続けたりすることがある。このような場合には、予め定めたローテーション通りには切換えが行われなかったり、あるいは、ローテーション自体が不能になったりし、このため、個々の給湯器の給湯運転使用度合に大きなばらつきが生じ、複数の全台数分の給湯器間での均一化を図り得ないことになってしまう。

その一方、かかる不都合の解消のために、給湯運転中ではあってもその給湯運転中の給湯器の燃焼を強制的に停止させて給湯運転させる給湯器を切換えることも考えられるが、給湯運転中にこのような切換えを実行させると、出湯特性の変化を招くことになってしまい、給湯使用しているユーザに対し不都合を与えることになる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、出湯特性の変化等の不都合を招くことなく、個々の給湯器の給湯運転使用度合の均一化を図り得る併設設置型給湯システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、上流側の給水路と下流側の給湯路との間に並列に配設した複数台の給湯器の内から選択した特定の給湯器をメイン給湯器として割り当て、給湯先からの給湯要求があれば上記メイン給湯器を最初に燃焼作動させる一方、上記給湯要求を満たすよう上記メイン給湯器以外から選択した台数の他の給湯器を共に燃焼作動させることにより給湯運転を実行する併設設置型給湯システムの運転制御方法を対象とした場合に次の特定事項を備えることが考えられる。すなわち、予め定めた条件が成立するタイミング毎に上記メイン給湯器の割り当てを上記複数台の給湯器から選択した他の特定の給湯器に変更切換えするようにし、かつ、上記タイミングの到来が給湯運転継続中であっても上記タイミングの到来により上記給湯運転中にメイン給湯器の割り当てを変更切換えするようにすることが考えられる。

この場合、メイン給湯器の割り当ての変更切換タイミングが到来すれば、その時点が給湯運転継続中であっても、つまり、それまでメイン給湯器として割り当てられていた特定給湯器が燃焼作動中であっても、他の給湯器がメイン給湯器として割り当てられるよう変更切換えが実行されることになる。これにより、上記の変更切換タイミングが到来したとしても、今回の給湯運転が終了してからでないと変更切換えが行われなかった従来の場合と比べ、併設設置型給湯システムを構成する全台数の給湯器個々の給湯運転使用度合が確実に均一化されることになる。これにより、併設設置型給湯システムの全体としての耐久性の向上が図られることになる。

かかる運転制御方法を実現し得る併設設置型給湯システムに係る発明では、上流側の給水路と下流側の給湯路との間に複数台の給湯器が並列に配設され、上記複数台の給湯器の内から選択された特定の給湯器がメイン給湯器として割り当てられ、給湯先からの給湯要求があれば上記メイン給湯器が最初に燃焼作動される一方、上記給湯要求を満たすよう上記メイン給湯器以外から選択した台数の他の給湯器が共に燃焼作動されて給湯運転が実行されるように構成された併設設置型給湯システムを対象として次の特定事項を備えることとした。すなわち、予め定めた条件が成立したタイミング毎に上記メイン給湯器の割り当てを上記複数台の給湯器から選択した他の特定の給湯器に変更切換えする切換制御手段を備え、上記切換制御手段として、給湯運転継続中に上記タイミングが到来したときにメイン給湯器の割り当てを燃焼作動中の上記特定の給湯器から他の特定の給湯器に変更切換えする燃焼中切換処理部を備えることを基本の特定事項とする。

この場合、切換制御手段により上記の所定タイミング毎にメイン給湯器としての割り当てが順次変更切換えされて個々の給湯器の給湯運転使用度合の均一化に向けた制御が行われることになる。しかも、その変更切換えがメイン給湯器として今回割り当てられた特定給湯器の燃焼作動中においても上記燃焼中切換処理部により実行されるため、上記の給湯運転使用度合の均一化が確実に達成されることになる。これにより、上記の運転制御方法が確実に実施され、これにより、その作用である併設設置型給湯システムの全体としての耐久性の向上が図られることになる。

上記の燃焼中切換処理部の実行態様としては、上記のタイミングが到来した時点での給湯運転が何台の給湯器の燃焼作動により行われているかによって、種々の処理を採用することができる。

すなわち、請求項１に係る発明では、上記の基本の特定事項に加えて、上記燃焼中切換処理部として、上記給湯運転継続中に燃焼作動を休止している給湯器があるとき、メイン給湯器としての割り当てをその燃焼作動を休止している給湯器に変更切換えする構成とした。つまり、今回の給湯運転での給湯要求を満たすための燃焼作動状態が、全台数の内の何台かの給湯器が燃焼作動され、他の給湯器は燃焼作動されずに休止しているという状態である場合に、上記タイミングが到来したときの処理である。このような場合に上記の割り当ての変更切換えを行うことにより、個々の給湯器の燃焼作動負担を効率的に軽減させて、個々の給湯器での給湯運転使用度合の均一化によるシステム全体の耐久性向上をより一層図り得ることになる。そして、この場合には、上記燃焼中切換処理部による処理として、燃焼作動中のメイン給湯器の燃焼量を徐々に低下させる燃焼量低減処理を開始する一方、燃焼作動を休止している給湯器の燃焼作動を開始することにより、給湯先に給湯される総給湯熱量が変化しないように変更切換えする構成とすることができる（請求項２）。このようにすることにより、燃焼作動中の給湯器を消火させて代わりに休止中の給湯器を着火させることによるメイン給湯器の割り当ての変更切換えを、給湯先に対する出湯特性に変化を生じさせることなく、つまり給湯要求に見合った給湯を維持させながら、実行させ得ることになる。

又、上記の請求項１に係る発明においては、上記燃焼中切換処理部として、上記給湯運転継続中にメイン給湯器のみが燃焼作動されているとき、そのメイン給湯器の燃焼作動の燃焼停止処理と、燃焼作動を休止している給湯器の燃焼作動を再開させて給湯要求を満たす燃焼量まで即座に増大させる即時燃焼処理とを同期して実行させることにより変更切換えする構成とすることができる（請求項３）。つまり、今回の給湯運転での給湯要求を満たすための燃焼作動状態が、全台数の内の１台のみ、すなわちメイン給湯器のみが燃焼作動され、他の給湯器は燃焼作動されずに休止しているという状態である場合に、上記タイミングが到来したときの処理である。このような場合に上記の割り当ての変更切換えを行うことにより、上記メイン給湯器がたとえ低燃焼量（低給湯量）で燃焼作動されていたとしても、このメイン給湯器の代わりにそれまで燃焼作動が休止されている給湯器の燃焼作動を上記の低燃焼量で再開させる際に、確実に即座に燃焼状態に移行させることが可能になる。これにより、燃焼の中断を招くことなく、給湯先への連続した給湯が可能になる。

請求項４に係る発明では、上記の基本の特定事項に加えて、上記燃焼中切換処理部として、上記給湯運転継続中に全台数の給湯器が燃焼作動されているとき、給湯要求を満たすために最後に燃焼作動された給湯器を次回のメイン給湯器として割り当てるように変更切換えする構成とした。つまり、今回の給湯運転での給湯要求を満たすための燃焼作動状態が、全台数の給湯器が燃焼作動され、燃焼作動を休止している給湯器はない状態である場合に、上記タイミングが到来したときの処理である。このような場合に上記の割り当ての変更切換えを行うことにより、給湯運転使用度合の均一化による耐久性の向上を燃焼量の均一化という観点からも図り得ることになる。すなわち、上記の最後に燃焼作動される給湯器は、給湯要求を満たす上で、メイン給湯器から始まって所定の台数の給湯器が設定最大能力まで順次燃焼作動され、それでも満たし切れない給湯要求分について上記の最後に燃焼作動される給湯器が分担することになる。このため、最後に燃焼作動される給湯器は設定最大能力よりも小さい燃焼量で燃焼作動され、この負担の軽い燃焼器を次回のメイン給湯器として割り当てることにより、結果として上記の燃焼量の均一化が図られることになる。そして、この請求項４に係る発明においては、上記燃焼中切換処理部として、上記最後に燃焼作動された給湯器が分担してきた燃焼量を、それまでメイン給湯器であった給湯器に担わせるように、そのメイン給湯器の燃焼量を変更する一方、そのメイン給湯器が分担してきた燃焼量を、上記最後に燃焼作動された給湯器に担わせるように、その最後に燃焼作動された給湯器の燃焼量を変更するようにすることにより、上記それまでメイン給湯器であった給湯器と、上記最後に燃焼作動された給湯器との互いの役割を交代させる構成とすることができる（請求項５）。この場合には、給湯運転中であっても、出湯特性を損なわずに一定に維持しつつも、メイン給湯器の割り当ての変更切換えを実行することができ、又、役割を変更させることにより、燃焼負担の平準化、すなわち、積算燃焼量の均一化の方向に変更切換えすることが可能となる。

以上の併設設置型給湯システムにおける「予め定めた条件が成立したタイミング」としては、次のような種々の事項を設定することができる。すなわち、第１としては、上記タイミングとして、上記メイン給湯器として割り当てられた特定給湯器の積算燃焼時間が設定積算時間に到達したことの条件が成立する時点を設定する（請求項６）。この場合には、メイン給湯器として割り当てられた給湯器についての給湯運転使用度合の均一化が、積算燃焼時間を基準にして実現されることになる。第２としては、上記タイミングとして、設定時間が経過したことの条件が成立する時点を設定する（請求項７）。この場合には、メイン給湯器として割り当てられた給湯器についての給湯運転使用度合の均一化が、設定時間（例えば２４時間）の経過という時間経過を基準にして実現されることになる。また、第３としては、上記タイミングとして、上記メイン給湯器として割り当てられた特定給湯器の積算燃焼量が設定燃焼量に到達したことの条件が成立する時点を設定する（請求項８）。この場合には、メイン給湯器として割り当てられた給湯器についての給湯運転使用度合の均一化が、積算燃焼量を基準にして実現されることになる。

請求項１〜請求項８のいずれかの併設設置型給湯システムによれば、切換制御手段の燃焼中切換処理部によって、メイン給湯器の割り当ての変更切換タイミングが到来すれば、その時点が給湯運転継続中であっても、つまり、それまでメイン給湯器として割り当てられていた特定給湯器が燃焼作動中であっても、他の給湯器がメイン給湯器として割り当てられるよう変更切換えを実行するようにしているため、上記の変更切換タイミングが到来したとしても、今回の給湯運転が終了してからでないと変更切換えが行われなかった従来の場合と比べ、併設設置型給湯システムを構成する全台数の給湯器個々の給湯運転使用度合を確実に均一化させることができる。これにより、個々の給湯器の給湯運転使用度合の均一化を確実に達成させることができ、併設設置型給湯システムの全体としての耐久性の向上を得ることができるようになる。

特に、請求項１によれば、全台数の内の何台かの給湯器が燃焼作動され、他の給湯器は燃焼作動されずに休止しているという状態で今回の給湯運転が行われている場合に、個々の給湯器の燃焼作動負担を効率的に軽減させて、給湯運転使用度合の均一化によるシステム全体の耐久性向上をより一層効果的に図ることができる。この場合のメイン給湯器の割り当ての変更切換えにおいて、請求項２によれば、その変更切換えを、給湯先に対する出湯特性に変化を生じさせることなく、つまり給湯要求に見合った給湯を維持させながら実行させることができるようになる。

請求項３によれば、全台数の内の１台のみ、すなわちメイン給湯器のみの燃焼作動により今回の給湯運転が行われている場合であっても、燃焼の中断を招くことなく給湯先への連続した給湯を持続させつつ、メイン給湯器の割り当ての変更切換えを行うことができる。

請求項４によれば、全台数の給湯器の燃焼作動により今回の給湯運転が行われている場合には、燃焼量の均一化という観点から給湯運転使用度合の均一化による耐久性の向上を図ることができる。又、請求項５によれば、給湯運転中であっても、出湯特性を損なわずに一定に維持しつつも、メイン給湯器の割り当ての変更切換えを実行することができ、又、役割を変更させることにより、燃焼負担の平準化、すなわち、積算燃焼量の均一化の方向に変更切換えすることができる。

また、請求項６によれば、メイン給湯器として割り当てられた給湯器についての給湯運転使用度合の均一化を、積算燃焼時間を基準にして実現させることができ、請求項７によれば、上記の給湯運転使用度合の均一化を、設定時間の経過という時間経過を基準にして実現させることができ、また、請求項８によれば、上記の給湯運転使用度合の均一化を、積算燃焼量を基準にして実現させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る併設設置型給湯システムを示す。この併設設置型給湯システムは複数台（図例では３台）の給湯器２ａ，２ｂ，２ｃを連結して併設したものである。そして、いずれか１台がメイン給湯器、他がサブ給湯器として割り当てられ、切換制御手段を含むシステムコントローラ３からの制御指令を個別コントローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃが受けて、まずメイン給湯器が給湯のために燃焼作動され、給湯要求を満たすために上記メイン給湯器を補完するようサブ給湯器が選択的に追加燃焼作動されるようになっている。

上記併設設置型給湯システムは、上流側の給水路４と、下流側の給湯路５との間に上記の複数台（第１〜第３）の給湯器２ａ，２ｂ，２ｃが並列に介装設置されて構成されている。上記給水路４は、上流端が例えば水道管等の水道水供給源に接続され、下流端側がそれぞれ分岐されて各給湯器２ａ，２ｂ，２ｃの入水路２１の上流端である入水口２１０に接続されている。また、上記給湯路５は、上流端が上記各給湯器２ａ，２ｂ，２ｃの出湯路２２の下流端である出湯口２２０に接続され、下流端が１又は２以上の給湯栓（図示省略）に接続されている。この給湯栓が給湯先を構成している。

上記第１〜第３の各給湯器２ａ，２ｂ，２ｃとしては、互いに同じ構成で同じ給湯能力を有するものを用いても、互いに異なる構成もしくは異なる給湯能力のものを用いてもよいが、本実施形態では互いに同じ構成で同じ給湯能力を備えている場合を例にして以下説明する。

上記各給湯器２ａ，２ｂ，２ｃは、上記給水路３から水道圧に基づいて入水される入水路２１と、この入水路２１からの入水を燃焼量可変の燃焼バーナ２３からの燃焼熱により熱交換加熱する熱交換器２４と、この熱交換器２４で加熱された湯水が出湯される出湯路２２とを基本要素として備えている。上記各入水路２１には、入水流量を検出する入水流量センサ２５と、図示省略の入水温度センサとが介装され、上記各出湯路２２には、通過流量を変更調整するための流量サーボ弁２６と、図示省略の出湯温度センサとが介装されている。この流量サーボ弁２６は全閉機能付き流量サーボ弁により構成され、出湯流量の流量調整機能の他に、開度をゼロにする全閉機能をも備えている。つまり、各流量サーボ弁２６は開閉切換制御弁の役割をも兼ね備えている。なお、所定開度範囲での流量調整機能のみの流量サーボ弁を用いる場合には、各出湯路２２と給湯路５との間に、又は、各入水路２１と給水路４との間に、開閉切換制御弁を介装させるようにすればよい。

そして、上記の個々の給湯器２ａ，２ｂ，２ｃにおいては、入水流量センサ２５の検出流量が個別コントローラ２０ａ，２０ｂ又は２０ｃを介してシステムコントローラ３に出力される一方、このシステムコントローラ３からの燃焼制御指令（燃焼許可指令、燃焼禁止指令）を受けた各個別コントローラ２０ａ，２０ｂ又は２０ｃにより対応する燃焼バーナ２３の燃焼作動制御が行われると共に、上記システムコントローラ３からの流量制御指令を受けた各個別コントローラ２０ａ，２０ｂ又は２０ｃにより対応する流量サーボ弁２６の開度変更（全閉、開度調整又は全開）制御が行われるようになっている。また、上記各流量サーボ弁２６は、その全開状態で各給湯器２ａ，２ｂ，２ｃ自体の最大出湯能力の半分の流量が流れるように設定されている。例えば最大出湯能力が５０号（流量が５０Ｌ／min）であると、その半分の２５Ｌ／minが全開状態で流れる流量に設定されている。

上記各個別コントローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、システムコントローラ３から燃焼許可指令を受けていることを条件にして、入水流量センサ２５が最低作動流量（例えば３Ｌ／min以上）を検出すると燃焼バーナ２３を燃焼作動させるようになっている。この際に、上記システムコントローラ３からの流量サーボ弁２６についての流量制御指令を受けて流量サーボ弁２６を対応する開度に調整し、上記メインリモコン３１に入力設定される設定給湯温度になるように燃焼バーナ２３の燃焼量を制御する。従って、上記流量サーボ弁２６の開度が変更されて通過流量が変化すれば、それに対応して燃焼量も変化するように比例制御される。一方、上記システムコントローラ３から燃焼禁止指令を受ければそれまで燃焼作動していた上記燃焼バーナ２３を消火すると共に、併せて上記システムコントローラ３から受ける流量制御指令に基づき流量サーボ弁２６を全閉に変更するようになっている。

上記システムコントローラ３は、図２に示すように、これに接続されたメインリモコン３１に入力設定される給湯温度についての情報や、各個別コントローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃからの検出流量についての情報を受けて、開栓操作された給湯栓からの給湯要求に応じた台数の給湯器を燃焼作動させて給湯運転制御を行う台数制御部３２と、所定タイミング毎にローテーションの変更切換制御を行う切換制御手段としての切換制御部３３とを備えている。なお、上記のシステムコントローラ３は図１に示す如く各給湯器２ａ，２ｂ，２ｃとは別に設けても、あるいは、いずれかの給湯器２ａ，２ｂ又は２ｃに内蔵させてもよい。また、図２においては、第１〜第３の各給湯器２ａ，２ｂ，２ｃの対応する個別コントローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃにそれぞれ第１〜第３を付して用いる。

上記切換制御部３３は、その基本処理として、いずれか１台をメイン給湯器（最初に着火させる給湯器）、他をサブ給湯器（メイン給湯器では給湯要求を満たせないとき順次着火させる給湯器）として役割を割り当てる一方、上記メイン給湯器としての割り当てを設定時間（２４時間）の経過という条件が成立するタイミング毎に変更切換えするようになっている。つまり、メイン給湯器及びサブ給湯器の役割の割り当てを毎日同じ時刻（例えば午前３時）が到来するタイミング毎に順次変更切換するというローテーションの設定がされており、これにより、個々の給湯器２ａ，２ｂ，２ｃの給湯運転使用度合がほぼ均等になるようにされている。そして、上記切換制御部３３は、図示省略のタイマ及び燃焼中切換処理部３３１を備え、この燃焼中切換処理部３３１によって特に給湯運転中に上記タイミングが到来した場合であってもその給湯運転中に変更切換処理が行われるようになっている。

また、上記台数制御部３２は、ユーザが給湯栓を開いて給湯使用するときの給湯要求（給湯流量及び給湯温度についての要求）に応じて燃焼作動させる給湯器２ａ，２ｂ，２ｃの台数を変更調整して上記給湯要求を満たす給湯運転制御を行うものである。具体的には、給湯使用が行われていない待機状態にあるときには、メイン給湯器として割り当てられた給湯器にのみ燃焼許可指令を発しかつその流量サーボ弁２６を全開状態にし、他の給湯器には燃焼禁止指令を発しかつそれらの流量サーボ弁２６，２６を全閉状態に維持する。つまり、給水路４と給湯路５とはメイン給湯器を介してのみ連通された状態に維持する。そして、給湯要求があれば、すなわち、メイン給湯器の入水流量センサ２５が最低作動流量以上の流量を検出すれば、まずメイン給湯器を燃焼作動させ、次いで給湯要求の増大に応じてサブ給湯器に燃焼許可指令を発しその流量サーボ弁２６を全開状態に変換して順次燃焼作動させていく。これにより、上記メイン給湯器では、入水路２１に入水口２１０を通して給水経路４から入水され、この入水流量が最低作動流量以上になると燃焼バーナ２３が燃焼作動され、熱交換器２４で加熱された所定温度の湯が出湯路２２，流量サーボ弁２６及び出湯口２２０を通して給湯路５に出湯され、この給湯路５を通して上記給湯栓に給湯されることになる。これがサブ給湯器においても実行されて給湯路５を通して上記給湯栓に給湯されることになる。

例えば、１台の最大出湯能力が５０号（流量が５０Ｌ／min）の場合、給湯要求が５３Ｌ／minまで増大すると、メイン給湯器だけでは流量サーボ弁２６の全開状態で２５Ｌ／minであるため、サブ給湯器の１台の流量サーボ弁２６を全開にして追加燃焼作動させると共に、残りの３Ｌ／min分について他のサブ給湯器を追加燃焼作動させることになる。逆に追加燃焼させた後に給湯要求が低減すれば、その低減に応じて追加燃焼中のサブ給湯器を順次燃焼停止させていくことになる。なお、以上の数値自体は例示である。

次に、上記燃焼中切換処理部３３１による切換処理について、図３及び図４を参照しつつ説明する。なお、以下では今回の給湯運転の際には、第１給湯器２ａがメイン給湯器、第２及び第３給湯器２ｂ，２ｃがサブ給湯器として割り当てられている場合について説明 する。

図３は、メイン給湯器２ａを含む２台が燃焼作動されて、残りの１台のサブ給湯器２ｃが燃焼作動されずに休止しているという給湯運転にある場合を示す。すなわち、今回の給湯要求が２８Ｌ／minであり、このため、メイン給湯器（第１給湯器）２ａの流量サーボ弁２６が全開とされて２５Ｌ／min分について燃焼作動され、１台のサブ給湯器（第２給湯器）２ｂの流量サーボ弁２６が残りの３Ｌ／minの流量になるように開度制御されてその３Ｌ／min分の燃焼作動が行われ、残りのサブ給湯器（第３給湯器）２ｃが燃焼禁止指令が発せられてその流量サーボ弁２６が全閉状態に制御されている（ステップ１）。

かかる図３の給湯運転中に、変更切換えのタイミングが到来すると、上記切換制御部３３の基本処理によりメイン給湯器としての割り当てを、第１給湯器２ａから、最後に燃焼作動された第２給湯器２ｂに変更切換するようになっている。これに伴い、上記燃焼中切換処理部によって、それまでメイン給湯器であった上記第１給湯器２ａを消火して休止させ、休止状態であった第３給湯器２ｃを新たに燃焼作動させて、第２及び第３の２台の給湯器２ｂ，２ｃによる給湯運転に切換えるようになっている。

この場合の上記燃焼中切換処理部３３１による具体的な切換処理は次の通りである。すなわち、まず、第２給湯器２ｂの流量サーボ弁２６を全開状態に変換させる流量制御指令（指令１）を発して全開状態に変換させると同時に、第３給湯器２ｃに燃焼許可指令（指令２）及び流量サーボ弁２６を全開状態に変換させる流量制御指令（指令２）を発して全開状態に変換させる。すると、全ての給湯器２ａ，２ｂ，２ｃの流量サーボ弁２６，２６，２６が全開状態になるため、給水路４からの入水が３等分されて１／３ずつが各給湯器２ａ，２ｂ，２ｃに分流するように徐々に移行することになる。図３の「ステップ２」は、この移行開始直後の段階を示しており、上記の指令１及び指令２により、第２給湯器２ｂではそれまで３Ｌ／minに制限されていたのが６Ｌ／minに、第３給湯器２ｃではそれまで全閉で０Ｌ／minであったのが２Ｌ／minにそれぞれ増大する反面、第１給湯器２ａでは同じ全開状態であっても第２及び第３給湯器２ｂ，２ｃへの分流に伴い、それまでの２５Ｌ／minから２０Ｌ／minに低減する。なお、これらの数値は上記の移行直後の段階の例示である。

上記指令１及び指令２の次に、第１給湯器２ａの流量サーボ弁２６に全開状態からその開度を徐々に閉側に狭めていく閉作動指令（指令３）を流量制御指令として発して、流量サーボ弁２６の開度を全開状態から徐々に狭めていく。すると、この第１給湯器２ａの通過流量の低減化とも相俟って第２及び第３給湯器２ｂ，２ｃの通過流量も増大し、第２給湯器２ｂでは１０Ｌ／minに、第３給湯器２ｃでは８Ｌ／minにそれぞれ増大する。この際、第３給湯器２ｃでは燃焼許可指令（指令２）が既に出力されているため、通過流量が３Ｌ／min（最低作動流量）を超えた時点で燃焼バーナ２３に着火され燃焼作動が既に開始されている（ステップ３）。上記の第１給湯器２ａでの通過流量が徐々に低減化されるに従い、その第１給湯器２ａの燃焼バーナ２３の燃焼量も徐々に低減化されることになる。これがメイン給湯器の燃焼量を徐々に低減化させる燃焼量低減処理に相当する。

そして、第２及び第３の両給湯器２ｂ，２ｃでの通過流量が平均化する一方、第１給湯器２ａの通過流量が最低作動流量（３Ｌ／min）を下回った段階（図３のステップＳ４参照）で、第１給湯器２ａに対し燃焼禁止指令（指令４）を発してその燃焼バーナ２３を消火すると共に、その流量サーボ弁２６に流量制御指令として全閉制御指令（指令４）を発して全閉にする。これと同期して、第３給湯器２ｃの流量サーボ弁２６に流量制御指令として全開状態からその開度を閉側に徐々に狭める閉作動指令（指令５）を発し、通過流量を低減化させる。これにより、第１給湯器２ａでの全閉及び第３給湯器２ｃでの流量サーボ弁２６の閉作動に伴い、第３給湯器２ｃへの通過流量が低減化する一方、第２給湯器２ｂの通過流量が増大する（ステップ５）。

第２給湯器２ｂの全開状態の流量サーボ弁２６に設定最大流量である２５Ｌ／minまで流れるようになると、第３給湯器２ｃの流量サーボ弁２６は現在の給湯要求を満たす上で残りの３Ｌ／min分の流量が流れるまで開度が絞られるようになる（ステップ６）。以上により、切換処理が終了し、この結果、メイン給湯器としての割り当てが第２給湯器２ｂに変更切換えされ、このメイン給湯器２ｂに加えて給湯要求を満たす上で必要となる分についてサブ給湯器の第３給湯器２ｃが追加燃焼され、それまでメイン給湯器として割り当てられていた第１給湯器２ａは消火されて休止状態となる（ステップ６）。

以上の変更切換えの場合には、給湯運転中にメイン給湯器（第１給湯器２ａ）を消火させて、代わりに休止状態にあったサブ給湯器（第３給湯器２ｃ）をメイン給湯器に割り当てて燃焼作動を開始させても、給湯栓側に給湯される総給湯熱量は変更切換前後でほぼ変わることなく一定に維持されるため、出湯特性を変化させずに維持したまま変更切換えすることができる。

また、図４は、メイン給湯器２ａを含む全ての台数（３台）が共に燃焼作動されて、休止状態にある給湯器はないという給湯運転にある場合を示す。すなわち、今回の給湯要求が５３Ｌ／minであり、このため、メイン給湯器（第１給湯器）２ａの流量サーボ弁２６が全開とされて設定最大能力の２５Ｌ／min分について燃焼作動され、１台のサブ給湯器（第２給湯器）２ｂの流量サーボ弁２６が全開とされて同様に２５Ｌ／min分について燃焼作動され、残り１台のサブ給湯器（第３給湯器）２ｃの流量サーボ弁２６が残りの３Ｌ／minの流量になるように開度制御されてその３Ｌ／min分の燃焼作動が行われている（ステップ１）。

かかる図４の給湯運転中に、変更切換えのタイミングが到来すると、上記切換制御部３３の基本処理によりメイン給湯器としての割り当てを、第１給湯器２ａから、最後に燃焼作動された第３給湯器２ｃに変更切換するようになっている。これに伴い、それまで第３給湯器２ｃが分担してきた３Ｌ／min分の燃焼作動を、それまでメイン給湯器であった第１給湯器２ａに担わせるように変更する。つまり、全台数の給湯器２ａ，２ｂ，２ｃの全てが燃焼作動状態の給湯運転中の切換処理は、役割を変更させることにより燃焼負担の平準化、すなわち積算燃焼量の均一化の方向に変更切換えする。

この場合の上記燃焼中切換処理部３３１による具体的な切換処理は次の通りである。すなわち、まず、それまでメイン給湯器であった第１給湯器２ａの流量サーボ弁２６を全開状態から開度を徐々に狭めてそれまでの第３給湯器２ｃの流量サーボ弁２６の開度（３Ｌ／min分）まで移行させる閉作動指令（指令１）を発して通過流量を徐々に低減させる処理を開始する。これと同時に、第３給湯器２ｃの流量サーボ弁２６をそれまで３Ｌ／min分の閉側開度から全開状態に変換させる流量制御指令（指令２）を発して全開状態に変換させると。すると、第１給湯器２ａの通過流量が低減する一方で、第３給湯器２ｃの通過流量が増大するように変化し（ステップ２）、ついには第１給湯器２ａの通過流量が３Ｌ／min分になり、第２及び第３の両給湯器２ｂ，２ｃの通過流量が等しく分流されてそれぞれ２５Ｌ／minになる（ステップ３）。以上の変更切換えにより、第１給湯器２ａと、第３給湯器２ｃとの互いに役割が交代されることになる。

最後に、メイン給湯器である第１給湯器２ａのみが燃焼作動されている給湯運転中、つまり給湯要求が３〜２５Ｌ／minまでの範囲である給湯運転中に、メイン給湯器の割り当てを第１給湯器２ａから休止状態のサブ給湯器（例えば第２給湯器２ｂ）に変更切換えする場合の、燃焼中切換処理部３３１による切換処理について説明する。この場合には、それまでのメイン給湯器である第１給湯器２ａの流量サーボ弁２６を全閉作動させかつ燃焼禁止指令を発して燃焼バーナ２３を消火する燃焼停止処理を行う。これと同期させて、上記第２給湯器２ｂに燃焼許可指令を発して流量サーボ弁２６を全閉状態から全開状態に変換させて燃焼バーナ２３を燃焼させる即時燃焼処理を行う。すなわち、上記全開状態への変換により給湯要求に対応した流量が即座に第２給湯器２ｂに流れ、これにより燃焼作動の開始と、その流量に対応した燃焼量での燃焼作動とが即座に実行される。

このような切換処理を行うことにより次のような事態の発生を未然に防止することができる。すなわち、例えば給湯要求が３〜５Ｌ／min程度という低い状態で第１給湯器２ａのみが燃焼作動されている給湯運転中に、上記のような切換処理を行わずに、図３の場合のように第１給湯器２ａの流量サーボ弁２６の開度を徐々に狭める一方、第２給湯器２ｂの流量サーボ弁２ｂの開度を徐々に拡げる処理をした場合には、各給湯器２ａ，２ｂに流れる通過流量が分散されて最低作動流量（３Ｌ／min）未満になる結果、一時的に両給湯器２ａ，２ｂの燃焼バーナ２３が共に消火されてしまうという事態の発生を招くことになる。このような事態の発生を未然に防止することができる。

以上によれば、給湯運転中であっても、出湯特性を損なわずに一定に維持しつつも、メイン給湯器の割り当ての変更切換えを実行することができる。このため、併設設置型給湯システムを構成する複数台の給湯器２ａ，２ｂ，２ｃの個々の給湯運転使用度合を確実に均一化させることができ、より一層の耐久性の向上を図ることができるようになる。

＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、３台の給湯器２ａ，２ｂ，２ｃで併設設置型給湯システムを構成した場合について説明したが、これに限らず、２台の給湯器により構成した併設設置型給湯システムに対し本発明を適用するようにしてもよい。

上記実施形態では変更切換のタイミングを設定時間の経過したことの条件が成立した時点としたが、これに限らず、メイン給湯器として割り当てられた特定給湯器の積算燃焼時間が設定積算時間に到達したことの条件が成立する時点、あるいは、上記メイン給湯器として割り当てられた特定給湯器の積算燃焼量が設定燃焼量に到達したことの条件が成立する時点のいずれかを設定するようにしてもよい。

さらに、上記の変更切換のタイミングとしては、例えば休止状態にある給湯器の内部温度が前回の燃焼作動の終了から放熱により所定温度以下まで低下したことを条件に、この低下した時点を設定することも可能である。上記の内部温度としては、例えば出湯路２２上の出湯温度センサの検出温度又は入水路２１上の入水温度センサの検出温度を用いるようにすればよい。

また、上記実施形態では給水路４から水道水が供給され、給湯路５を通して湯水が給湯栓に供給される併設設置型給湯システムの場合について説明したが、これに限らず、循環式の併設設置型給湯システムに本発明を適用してもよい。この場合には、給湯路を通して例えば暖房設備等に高温の湯水を供給した後、上記暖房設備等で熱消費されて温度が低下した低温水を給水路に戻して給湯器側に戻すようにすればよい。

本発明の実施形態を示す模式図である。 システムコントローラ等の構成を示すブロック図である。 ３台中の２台が燃焼作動している場合の切換処理を時系列的に示す表である。 ３台全てが燃焼作動している場合の切換処理を時系列的に示す表である。

符号の説明

２ａ，２ｂ，２ｃ 給湯器
３ システムコントローラ
４ 給水路
５ 給湯路
３３ 切換制御手段
３３１ 燃焼中切換処理部

Claims (8)

1. 上流側の給水路と下流側の給湯路との間に複数台の給湯器が並列に配設され、上記複数台の給湯器の内から選択された特定の給湯器がメイン給湯器として割り当てられ、給湯先からの給湯要求があれば上記メイン給湯器が最初に燃焼作動される一方、上記給湯要求を満たすよう上記メイン給湯器以外から選択した台数の他の給湯器が共に燃焼作動されて給湯運転が実行されるように構成された併設設置型給湯システムであって、
   予め定めた条件が成立したタイミング毎に上記メイン給湯器の割り当てを上記複数台の給湯器から選択した他の特定の給湯器に変更切換えする切換制御手段を備えており、
   上記切換制御手段は、給湯運転継続中に上記タイミングが到来したときにメイン給湯器の割り当てを燃焼作動中の上記特定の給湯器から他の特定の給湯器に変更切換えする燃焼中切換処理部を備え、
   上記燃焼中切換処理部は、上記給湯運転継続中に燃焼作動を休止している給湯器があるとき、メイン給湯器としての割り当てをその燃焼作動を休止している給湯器に変更切換えするように構成されている、
   ことを特徴とする併設設置型給湯システム。
2. 請求項１に記載の併設設置型給湯システムであって、
   上記燃焼中切換処理部は、燃焼作動中のメイン給湯器の燃焼量を徐々に低下させる燃焼量低減処理を開始する一方、燃焼作動を休止している給湯器の燃焼作動を開始することにより、給湯先に給湯される総給湯熱量が変化しないように変更切換えするように構成されている、併設設置型給湯システム。
3. 請求項１に記載の併設設置型給湯システムであって、
   上記燃焼中切換処理部は、上記給湯運転継続中にメイン給湯器のみが燃焼作動されているとき、そのメイン給湯器の燃焼作動の燃焼停止処理と、燃焼作動を休止している給湯器の燃焼作動を再開させて給湯要求を満たす燃焼量まで即座に増大させる即時燃焼処理とを同期して実行させることにより変更切換えするように構成されている、併設設置型給湯システム。
4. 上流側の給水路と下流側の給湯路との間に複数台の給湯器が並列に配設され、上記複数台の給湯器の内から選択された特定の給湯器がメイン給湯器として割り当てられ、給湯先からの給湯要求があれば上記メイン給湯器が最初に燃焼作動される一方、上記給湯要求を満たすよう上記メイン給湯器以外から選択した台数の他の給湯器が共に燃焼作動されて給湯運転が実行されるように構成された併設設置型給湯システムであって、
   予め定めた条件が成立したタイミング毎に上記メイン給湯器の割り当てを上記複数台の給湯器から選択した他の特定の給湯器に変更切換えする切換制御手段を備えており、
   上記切換制御手段は、給湯運転継続中に上記タイミングが到来したときにメイン給湯器の割り当てを燃焼作動中の上記特定の給湯器から他の特定の給湯器に変更切換えする燃焼中切換処理部を備え、
   上記燃焼中切換処理部は、上記給湯運転継続中に全台数の給湯器が燃焼作動されているとき、給湯要求を満たすために最後に燃焼作動された給湯器を次回のメイン給湯器として割り当てるように変更切換えするように構成されている、
   ことを特徴とする併設設置型給湯システム。
5. 請求項４に記載の併設設置型給湯システムであって、
   上記燃焼中切換処理部は、上記最後に燃焼作動された給湯器が分担してきた燃焼量を、それまでメイン給湯器であった給湯器に担わせるように、そのメイン給湯器の燃焼量を変更する一方、そのメイン給湯器が分担してきた燃焼量を、上記最後に燃焼作動された給湯器に担わせるように、その最後に燃焼作動された給湯器の燃焼量を変更するようにすることにより、上記それまでメイン給湯器であった給湯器と、上記最後に燃焼作動された給湯器との互いの役割を交代させるように構成されている、併設設置型給湯システム。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の併設設置型給湯システムであって、
   予め定めた条件が成立したタイミングとして、上記メイン給湯器として割り当てられた特定給湯器の積算燃焼時間が設定積算時間に到達したことの条件が成立する時点が設定されている、併設設置型給湯システム。
7. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の併設設置型給湯システムであって、
   予め定めた条件が成立したタイミングとして、設定時間が経過したことの条件が成立する時点が設定されている、併設設置型給湯システム。
8. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の併設設置型給湯システムであって、
   予め定めた条件が成立したタイミングとして、上記メイン給湯器として割り当てられた特定給湯器の積算燃焼量が設定積算燃焼量に到達したことの条件が成立する時点が設定されている、併設設置型給湯システム。

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