JP5660842B2 - 熱源システム - Google Patents

Description

本発明は、複数の構成ユニット間で、電源重畳方式による通信を行う熱源システムに関する。

従来より、例えば、浴室暖房機に温水を供給する熱源機とそのリモコンを備えた熱源システムが知られており（例えば、特許文献１参照）、熱源機とリモコンを２芯の通信ケーブルにより接続して、熱源機から通信ケーブルを介してリモコンに電源供給し、熱源機とリモコン間で電源重畳方式による通信（電源重畳通信）を行う熱源システムが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００１−３０４６８２号公報 特開２００２−１９５５７８号公報

上述したように、熱源機とそのリモコンを通信ケーブルで接続して、熱源機からリモコンに電源供給すると共に、電源重畳通信により熱源機とリモコン間の通信を行う構成において、通信ケーブルに熱源機や温水端末等の複数の熱源ユニットを接続して、リモコンによる複数の熱源ユニットの操作を可能にし、また、リモコンによる複数の熱源ユニットの作動状況のモニタを可能にすることが考えられる。

しかし、この場合に、複数の熱源ユニットから通信ケーブルにリモコン用の電源供給を行うと、各熱源ユニットから通信ケーブルに供給される電力が競合して、熱源ユニットの電源が破損するおそれがある。

そこで、本発明は、複数の熱源ユニットとリモコンを通信ケーブルで接続して電源重畳通信を行うときに、各熱源ユニットから供給される電力が競合することを防止した熱源システムを提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、本発明は、通信ケーブルに接続され、該通信ケーブルを介した電源重畳通信を行って協働して作動する熱源機及び熱源端末を含む複数の熱源ユニットと、前記通信ケーブルに接続されて前記通信ケーブルから供給される電力により作動し、前記通信ケーブルを介した電源重畳通信を行って、前記熱源ユニットを遠隔操作するリモコンと、前記各熱源ユニットに優先順位を設定する優先順位設定部とを備え、
前記各熱源ユニットは、前記リモコンの作動用電力を出力する給電用電源と、前記給電用電源の出力部と前記通信ケーブル間の導通と遮断を切替える給電スイッチと、前記通信ケーブルに電力供給するか否かを切替えるための切替スイッチと、前記切替スイッチがＯＮであるときは、前記給電スイッチを導通状態として前記給電用電源から前記通信ケーブルへの電力供給を行い、前記切替スイッチがＯＦＦであるときには、前記給電スイッチを遮断状態として前記給電用電源から前記通信ケーブルへの電力供給を停止する給電制御部とを有し、
前記給電制御部は、
前記複数の熱源ユニットの前記切替スイッチがいずれもＯＦＦであるときは、前記優先順位が最も高い熱源ユニットの前記給電スイッチを導通状態にすると共に、他の熱源ユニットの前記給電スイッチを遮断状態にし、
前記優先順位が最も高い熱源ユニットから前記通信ケーブルへの電力供給が停止したときに、次に優先順位が高い熱源ユニットの前記給電スイッチを導通状態とすることを特徴とする。

本発明によれば、前記切替スイッチのＯＮとＯＦＦを切替えることによって、前記各熱源ユニットに備えられた前記給電スイッチにより、各熱源ユニットの前記給電用電源から前記通信ケーブルに電力供給するか否かを切替えることができる。そのため、前記複数の熱源ユニットのうちの１台の前記給電スイッチを導通状態とし、他の熱源ユニットの前記給電スイッチを遮断状態とすることにより、複数の熱源ユニットの前記給電用電源から供給される電力が競合することを防止することができる。

また、本発明によれば、前記優先順位設定部により前記各熱源ユニットの優先順位を設定することによって、前記給電制御部により、前記通信ケーブルに供給する１台の熱源ユニットと、電力供給を行わない他の熱源ユニットとを容易に設定して、複数の熱源ユニットの給電用電源から供給される電力が競合することを防止することができる。

さらに、本発明によれば、優先順位が最も高い熱源ユニットの故障等により、前記通信ケーブルへの電力供給が停止したときに、前記給電制御部により、次に優先順位が高い熱源ユニットから前記通信ケーブルに電力供給することによって、前記通信ケーブルを介した電源重畳通信を継続させることができる。

連動給湯システムの構成図。 図１に示した給湯器の構成図。 図１に示したコントローラの構成図。 各給湯器及びリモコンの通信仕様の説明図。 マスター／スレーブの設定処理のフローチャート。 コントローラの他の構成の説明図。 熱源機から通信ケーブルに電力供給する場合の温水暖房システムの構成図。 熱源機及び温水端末とリモコンの通信仕様の説明図。 熱源機及び温水端末から通信ケーブルに電力供給する場合の温水暖房システムの構成図。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。図１を参照して、第１実施形態の熱源システムは連結給湯システムであり、５台の給湯器１とリモコン６を、通信ケーブル８（例えば、無極性の２線式ケーブル）によって相互に通信可能に接続して構成されている。

各給湯器１は、後述するように、ガス供給管４に接続されたバーナと、このバーナで加熱される熱交換器とを備えている。そして、熱交換器に接続された給水管２から供給された水が熱交換器で加熱され、先端にカラン７等が接続された給湯管３に出湯される。給湯器１の動作は、ＣＰＵ等により構成された電子ユニットであるコントローラ５によって制御される。

また、５台の給湯器１のうちの１台がマスター、他の給湯器１がスレーブに設定され、マスターの給湯器１のコントローラ５が、通信ケーブル８を介してスレーブの給湯器１のコントローラ５と通信を行いつつ、スレーブの給湯器１の運転／停止を切替えて、スレーブの給湯器１を協働して作動させる連動運転を行なう。

連動運転において、マスターの給湯器１のコントローラ５は、給水管２からの給水流量に応じて、マスターの給湯器１と連動して給湯運転を実行させるスレーブの給湯器１の台数を変更する。

なお、各給湯器１は本発明の熱源ユニットに相当する。さらに、マスターの給湯器１は本発明の熱源機に相当し、スレーブの給湯器１は本発明の熱源端末に相当する。

また、通信ケーブル８には、いずれかの給湯器１からリモコン６を作動させるための電源供給がなされ、リモコン６は通信ケーブル８から供給される電力により動作する。そして、各給湯器１とリモコン６は、通信ケーブル８を介して電源重畳通信による通信を行う。

図２に示したように、各給湯器１には、給水管２及び給湯管３と連通した熱交換器１０、熱交換器１０を加熱するバーナ１１、バーナ１１に点火するための点火プラグ１２、点火プラグ１２に高電圧を印加して火花放電を生じさせるイグナイタ１３、バーナ１１の燃焼炎を検知するフレームロッド１４、バーナ１１に燃焼用空気を供給するファン１５、及び熱交換器１０から出湯される湯の温度を検出する熱交温度センサ１６が備えられている。なお、バーナ１１は、第１バーナブロック１１ａ、第２バーナブロック１１ｂ、及び第３バーナブロック１１ｃにより構成されている。

さらに、給湯器１には、給水管２から供給される水の流量を検出する給水流量センサ２０、給水管２から供給される水の温度を検出する給水温度センサ２１、及び給水管２から供給される水の流量を調節する給水サーボ弁２２が備えられている。

また、熱交換器１０をバイパスして給水管２と給湯管３を連通するバイパス管３０に、バイパス管３０の開度を調節するバイパスサーボ弁３１が備えられ、給湯管３とバイパス管３０との合流箇所の下流側に、給湯管３に供給される湯の温度を検出する給湯温度センサ３２が備えられている。

ガス供給管４には、ガス供給管４を開閉する元電磁弁４１、ガス供給管４から延びた給湯ガス管４２の開度を調節するガス比例弁４３、給湯ガス管４２から第１バーナブロック１１ａへの燃料ガスの供給／遮断を切替える第１切替電磁弁４４ａ、給湯ガス管４２から第２バーナブロック１１ｂへの燃料ガスの供給／遮断を切替える第２切替電磁弁４４ｂ、給湯ガス管４２から第３バーナブロック１１ｃへの燃料ガスの供給／遮断を切替える第３切替電磁弁４４ｃが備えられている。

コントローラ５には、フレームロッド１４、熱交温度センサ１６、給水流量センサ２０、給水温度センサ２１、及び給湯温度センサ３２の検出信号が入力される。また、コントローラ５から出力される制御信号によって、イグナイタ１３、ファン１５、給水サーボ弁２２、バイパスサーボ弁３１、元電磁弁４１、ガス比例弁４３、第１切替電磁弁４４ａ、第２切替電磁弁４４ｂ、及び第３切替電磁弁４４ｃの作動が制御される。

また、コントローラ５は、給湯器１が運転状態にあるときに給水サーボ弁２２を開弁し、カラン７が開けられて給水流量センサ２０により検出される水の流量が予め設定された点火流量以上となったときに、ファン１５によりバーナ１１に燃焼用空気を供給し、イグナイタ１３により点火プラグ１２に高電圧を印加して火花放電を生じさせた状態で、元電磁弁４１、ガス比例弁４３、第１切替電磁弁４４ａ、第２切替電磁弁４４ｂ、及び第３切替電磁弁４４ｃを開弁して、バーナ１１に点火する。

そして、コントローラ５は、給湯温度センサ３２により検出される給湯管３への出湯温度が、給湯設定温度（リモコン６により設定される）となるように、第１切替電磁弁４４ａ、第２切替電磁弁４４ｂ、及び第３切替電磁弁４４ｃの開閉と、ガス比例弁４３の開度の調節と、ファン１５の回転速度の調節を行って、バーナ１１の燃焼量を制御する給湯運転を実行する。

また、コントローラ５は、カラン７が閉じられて給水流量センサ２０の検出流量が点火流量よりも少なくなると、元電磁弁４１、ガス比例弁４３、第１切替電磁弁４４ａ、第２切替電磁弁４４ｂ、及び第３切替電磁弁４４ｃを閉弁してバーナ１１を消火し、給湯運転を終了する。

次に、図３を参照して、コントローラ５は、ＣＰＵ５０ａと、給湯器１の制御用プログラム等が保持されたメモリ６０を備えている。そして、ＣＰＵ５０ａがこの制御用プログラムを実行することによって、上述した給湯運転等を実行する機能が実現され、また、ＣＰＵ５０ａは、通信ケーブル８への電力供給を制御する給電制御部５１として機能する。

また、コントローラ５は、リモコン６を作動させるための電力（例えばＤＣ１２Ｖによる電力）を出力する給電用電源６１、給電用電源６１の出力部（ＤＣ１２Ｖの出力部）と、通信ケーブル８に接続される通信端子８０との間の導通／遮断を切替える給電リレー７０（本発明の給電スイッチに相当する）、給電リレー７０の駆動コイル７０ｂとＣＰＵ５０ａの出力ポートＰo1間に接続されて、Ｐo1から出力される給電リレー７０の制御信号に応じて給電リレー７０をＯＮ（導通）／ＯＦＦ（遮断）する駆動素子７１、通信ケーブル８に重畳された信号を通信回路７３に絶縁して伝達すると共に、通信回路７３から出力される信号を通信回路に絶縁して伝達するトランス７２、トランス７２を介して伝達された信号をＣＰＵ５０ａの入力レベルに変換して受信ポートＲPに出力すると共に、ＣＰＵ５０ａの送信ポートＴPから出力された信号をトランス７２を介して通信ケーブル８に重畳させる信号に変換する通信回路７３、通信ケーブル８に電源供給するか否かを切替えるための切替スイッチ７４、各給湯器１の優先順位を示すアドレスを設定するアドレススイッチ７５（例えば３ｂｉｔのディップスイッチ）、及び通信ケーブル８の接続用の通信端子８０，８１を備えている。

給電制御部５１は、切替スイッチ７４のＯＮ／ＯＦＦに応じて、給電用電源６１から通信ケーブル８に電力供給するか否かを切替える。すなわち、給電制御部５１は、切替スイッチ７４がＯＮ（導通状態）であるときは、ＣＰＵ５０ａの出力ポートＰo1の出力レベルをHighとして給電リレー７０をＯＮ（リレースイッチ７０ａを導通状態）し、これにより、給電用電源６１から通信ケーブル８への電力供給を行う。

一方、切替スイッチ７４がＯＦＦ状態（遮断状態）であるときには、給電制御部５１は、ＣＰＵ５０ａの出力ポートＰo1の出力レベルをLowとして給電リレー７０をＯＦＦ（遮断状態）とし、これにより、給電用電源６１から通信ケーブル８への電力供給を停止する。

そこで、連結給湯システムの設置作業者等は、複数台の給湯器１のうちのいずれか１台の切替スイッチ７４をＯＮすると共に、他の給湯器１の切替スイッチ７４をＯＦＦすることによって、各給湯器１の給電用電源６１の出力が競合して、給電用電源６１の破損等が生じることを防止することができる。

また、コントローラ５のアドレススイッチ７５により、各給湯器１には、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５のいずれかのアドレスが設定されており、アドレスの優先順位が昇順（Ｎｏ．１が最高順位であり、以下、Ｎｏ．２，Ｎｏ．３と順位が下がって、Ｎｏ．５が最低順位になる）に設定されている。

そして、給電制御部５１は、全ての給湯器１の切替スイッチ７４がＯＦＦになっているときは、アドレススイッチ７５により設定された優先順位が最も高い給湯器１のみから通信ケーブル８に電源供給するようにして、複数台の給湯器１から通信ケーブル８への電源供給が競合することを回避する処理を行う。

また、各給湯器１とリモコン６は、アドレススイッチ７５により設定された優先順位が最も高い給湯器１をマスターとし、他の給湯器１及びリモコン６をスレーブとした通信を行って連動運転を行なう。

次に、図４（ａ）を参照して、各給湯器１が連動運転を実行するときのデータの送受信のタイミングについて説明する。

図４（ａ）に示したように、連動運転の実行時のマスター及びスレーブの各給湯器１とリモコン６の応答データの送信時期は、Ｔf（１フレーム，例えば数100msec程度に設定される）において、マスターの給湯器１から出力される応答データを基準として設定されている（ｔ₁₀〜ｔ₁₁：マスター，ｔ₁₂〜ｔ₁₃：リモコン，ｔ₁₄〜ｔ₁₅：スレーブ(アト゛レスNo.1)，ｔ₁₆〜ｔ₁₇：スレーブ(アト゛レスNo.2)，ｔ₁₈〜ｔ₁₉：スレーブ(アト゛レスNo.3)，ｔ₂₀〜ｔ₂₁：スレーブ(アト゛レスNo.4)，ｔ₂₂〜ｔ₂₃：スレーブ(アト゛レスNo.5)）。

そして、アドレスがＮｏ．１の給湯器１がマスターに設定されると、図４（ｂ）に示したように、マスターの給湯器１は、ｔ₁₀〜ｔ₁₁で応答データを通信ケーブル８に出力し、ｔ₁₄〜ｔ₁₅の応答期間は空きとなる。連動運転時には、Ｔfを制御周期として、マスター及びスレーブの給湯器１とリモコン６が各自の送信時期に応答データを出力する処理が繰り返し実行される。

また、アドレスＮｏ．１の給湯器１が故障して、アドレスＮｏ．２の給湯器１がマスターに設定されたときには、マスターの給湯器１（アドレスＮｏ．２）がｔ₁₀〜ｔ₁₁で応答データを通信ケーブル８に出力し、ｔ₁₄〜ｔ₁₅及びｔ₁₆〜ｔ₁₇の応答期間は空きとなる。

ここで、マスターの給湯器１とスレーブの給湯器１の応答データは、以下の表１に示した情報を含んでいる。

各給湯器１のコントローラ５は、給水流量センサ２０により検出される給水流量の範囲を、「低」「中」「大」の３段階に分けて認識する。そして、マスターの給湯器１のコントローラ５は、マスターの給湯器１の給水流量センサ２０により検出される給水流量と、運転中（給水サーボ弁２２が開弁状態）のスレーブの給湯器１の応答データから認識される給水流量が、全て「中」であるときは、現状の給湯器１の運転台数を維持する。

そして、カラン７からの給湯量が減少して、運転中の給湯器１のいずれかへの給水流量が「低」になると、マスターの給湯器１のコントローラ５は、運転中のスレーブの給湯器１のいずれか１台の運転を停止（給水サーボ弁２２を閉弁）する。

逆に、作動中の給湯器１のいずれかへの給水流量が「高」に増加すると、マスターの給湯器１のコントローラ５は、停止しているスレーブの給湯器１のうちの１台を運転させる（給水サーボ弁２２を開弁する）。

このように、運転中の給湯器１の台数は変化するが、マスターの給湯器１のコントローラ５は、各給湯器１の作動時間を累積し、一部の給湯器１だけが作動し続けて劣化することを防止するため、累積作動時間が各給湯器１毎にほぼ一定となるように、作動させるスレーブの給湯器１をローテーションさせる。すなわち、マスターの給湯器１のコントローラ５は、累積作動時間が短い給湯器１を優先的に運転させ、逆に累積作動時間が長い給湯器１を優先的に停止させるように制御する。

次に、各給湯器１のコントローラ５は、図５に示したフローチャートによる処理により、マスターの給湯器１が故障した場合であっても、新たなマスターを設定するマスター／スレーブ設定処理を行って、通信ケーブル８への電力供給を確保すると共に、各給湯器１の連動運転を継続するようにしている。以下、図５に示したフローチャートに従ってこの処理について説明する。

各給湯器１のコントローラ５は、給湯器１に電源が投入されて、ＣＰＵ５０ａがメモリ６０に保持された給湯器１用の制御プログラムの実行を開始することで、図５に示したフローチャートによる処理を開始する。

ＳＴＥＰ１で、コントローラ５は、自身が搭載された給湯器１がマスターに設定されているか否かを判断する。そして、マスターに設定されていたときはＳＴＥＰ７に分岐し、給電制御部５１により、給電リレー７０をＯＮして通信ケーブル８に電力供給し、ＳＴＥＰ８で連動運転を実行する。この場合、コントローラ５は、図４（ａ）に示したＴfの周期毎に、ｔ₁₀〜ｔ₁₁の応答時期に応答データを送信する。

一方、自身が搭載された給湯器１がマスターに設定されていないときにはＳＴＥＰ２に進み、コントローラ５は、アドレススイッチ７５により設定されている、自身が搭載された給湯器１のアドレスＡd_n（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５のうちのいずれか）を読み込む。

続くＳＴＥＰ３で、コントローラ５は、マスターの給湯器１からの応答データを受信しているか否かを判断する。そして、マスターの給湯器１からの応答データを受信したとき（この場合は、マスターの給湯器１が正常に動作していると判断できる）は、ＳＴＥＰ２０に分岐して給電制御部５１により給電リレー７０をＯＦＦし、ＳＴＥＰ２１で自身が搭載された給湯器１をスレーブに設定してＳＴＥＰ２２に進む。

ＳＴＥＰ２２で、コントローラ５は、マスターの給湯器１からの応答データを受信しているか否かを判断する。そして、マスターの給湯器１からの応答データを受信しているとき（この場合は、マスターの給湯器１が正常に動作していると判断できる）はＳＴＥＰ２０に分岐し、コントローラ５は、自身が搭載されている給湯器１をスレーブに維持する。

一方、ＳＴＥＰ２２で、マスターの給湯器１からの応答データを受信していないとき（この場合は、マスターの給湯器１が設定されていないか、マスターに設定されていた給湯器１の故障が生じて応答データの出力が停止したと判断できる）には、ＳＴＥＰ４に進む。

ＳＴＥＰ４で、コントローラ５は、自身が搭載された給湯器１のアドレスに応じて設定された、起動時からの待ち時間の経過を待って、ＳＴＥＰ５に進む。ここで、この待ち時間は、例えば、アドレスＮｏ．１に対しては２秒、アドレスＮｏ．２に対しては３秒、アドレスＮｏ．３に対しては４秒、アドレスＮｏ．４に対しては５秒、アドレスＮｏ．５に対しては６秒と、優先順位が高いほど短い時間に設定されている。

このような待ち時間を設定することによって、次のＳＴＥＰ５で、各給湯器１がマスターの給湯器１からの応答データを受信するタイミングを、優先順位が高いアドレスが設定された給湯器１ほど早くしている。ＳＴＥＰ５で、コントローラ５は、マスターの給湯器１からの応答データを受信しているか否かを判断する。

そして、マスターの給湯器１からの応答データを受信していないときはＳＴＥＰ２０に分岐する。また、マスターの給湯器１からの応答データを受信しているときにはＳＴＥＰ６に進み、コントローラ５は、自身が搭載されている給湯器１をマスターに設定し、次のＳＴＥＰ７で通信ケーブル８への電源供給を行い、ＳＴＥＰ８で連動運転を実行する。

ここで、ＳＴＥＰ５でマスターの給湯器１からの応答データを受信していないときには、コントローラ５は、自身が搭載された給湯器１のアドレスよりも優先順位が高い給湯器１が存在していないと判断することができる。

すなわち、優先順位が高い給湯器１が存在していれば、ＳＴＥＰ４での待ち時間が短いので、先にＳＴＥＰ５，ＳＴＥＰ６の処理が実行されて優先順位が高い給湯器１がマスターに設定され、ＳＴＥＰ７で給電リレー７０をＯＮして、ＳＴＥＰ８で連動運転を開始して応答データを送信するため、ＳＴＥＰ５でこの応答データが受信される。そのため、スレーブに設定されていた給湯器１のうち、優先順位が最も高いアドレスが設定された給湯器１がマスターとして設定される。

続くＳＴＥＰ９で、コントローラ５は、他の給湯器１からスレーブの応答データを受信しない状態が３０秒継続したか否かを判断する。このように、他の給湯器１からのスレーブの応答データの受信がないときは、通信ケーブル８に接続された他の給湯器１が存在しないと判断することができる。

そこで、この場合には、ＳＴＥＰ１０で自身が搭載された給湯器１をスレーブに設定し、ＳＴＥＰ４に進んでＳＴＥＰ４以降の処理を実行することにより、その後、他の給湯器１が通信ケーブル８に接続されたときに、優先順位が最も高いアドレスが割当てられた給湯器１をマスターに設定して連動運転を実行することができる。

このように、マスターの給湯器１が変更されても、リモコン６は通信ケーブル８に接続されているため、使用者は、リモコン６の操作によって、変更後のマスターの給湯器１に対して給湯設定温度の運転条件を変更することができる。

なお、マスター／スレーブ設定期間の開始時点を、電源の投入ではなく、例えば、リモコン６の操作に応じたリモコン６から各給湯器１への所定データの一斉送信によって決定するようにしてもよい。

また、各給湯器１のコントローラ５は、リモコン６から通信ケーブルに出力される応答データを受信して、この応答データから認識される給湯設定温度等の運転条件のデータを、メモリ６０に保持する。そのため、いずれの給湯器１がマスターになったときにも、マスターになった給湯器１のコントローラ５は、メモリ６０に保持された運転条件データを読み出すことで、それまでの運転条件を承継して給湯運転を実行することができる。

なお、第１実施形態では、図３に示したように、各給湯器１の給電リレー７０により、各給湯器１の給電用電源６１から通信ケーブル８に電源供給するか否かを切替えたが、本発明に関連する別構成として、図６に示したように、給電リレー７０に代えて、給電用電源６１の１２Ｖ出力部から通信端子８０への方向を順方とするダイオード７６（本発明の単方向素子に相当する）を設けてもよい。

図６の構成では、ダイオード７６により、通信ケーブル８から各給湯器１の給電用電源６１に電流が流れ込むことが阻止されるため、通信ケーブル８への電源供給は、各給湯器１の給電用電源６１のうちで、最も電圧が高い給電用電源６１により行われる。そのため、複数の給湯器１から通信ケーブル８に供給される電力が競合することを防止することができる。

また、図６の構成では、優先順位に基づいて通信ケーブル８に電力供給する給湯器１を切替える必要がないので、給電リレー７０に代えて設置作業者等により操作されるスイッチを設け、このスイッチの操作に応じて給電用電源６１から通信ケーブル８に電力供給するか否かを切替えてもよい。

［第２実施形態］
次に、図７を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の熱源システムは、熱源機１００と、温水端末１１０（床暖房機等の温水暖房端末、温水加熱式の衣類乾燥機等）と、熱源リモコン１２０とにより構成された温水暖房システムである。

熱源機１００と温水端末１１０は、ＧＣＨ（Gas Central Heating）通信ケーブル１３０により接続されて、相互にＧＣＨ仕様による通信（ＧＣＨ通信）を行う。また、熱源機１００及び温水端末１１０と熱源リモコン１２０は、リモコン通信ケーブル１３１（本発明の通信ケーブルに相当する）により接続されて、相互に電源重畳通信を行う。

なお、温水端末１１０は本発明の熱源端末に相当し、熱源機１００及び温水端末１１０は本発明の熱源ユニットに相当する。

熱源機１００は、図示しない熱交換器で加熱された温水を、図示しない温水循環回路を経由して温水端末１１０に循環供給する。熱源機１００は、温水端末１１０に所定温度の温水を循環供給する温水供給運転を実行する熱源制御部１０１と、温水端末１１０との間でＧＣＨ通信を実行するＧＣＨ通信部１０２と、熱源リモコン１２０及び温水端末１１０との間で電源重畳通信を実行する熱源通信部１０３と、リモコン通信ケーブル１３１に熱源リモコン１２０用の電力供給を行うか否かを切替えるための切替スイッチ１０４と、熱源リモコン１２０用の電力（例えば、ＤＣ１２Ｖによる電力）を出力する給電用電源１０６と、給電用電源１０６とリモコンケーブル１３１間の接続回路の導通／遮断を切替える給電リレー１０７と、切替スイッチ１０４のＯＮ／ＯＦＦに応じて給電リレー１０７（本発明の給電スイッチに相当する）をＯＮ／ＯＦＦする給電制御部１０５とを備えている。

なお、熱源機１００の制御基板（図示しない）に実行されたＣＰＵに、熱源機１００の制御用プログラムを実行させることによって、このＣＰＵが他の電子部品と協働して、熱源制御部１０１、ＧＣＨ通信部１０２、熱源通信部１０３、及び給電制御部１０５として機能する。

温水端末１１０は、熱源機１００から供給される温水から放熱させる放熱運転を実行する端末制御部１１１と、熱源機１００との間でＧＣＨ通信を行うＧＣＨ通信部１１２と、、熱源機１００及び熱源リモコン１２０との間で電源重畳通信を行う端末通信部１１３と、リモコン通信ケーブル１３１に熱源リモコン１２０用の電力（例えば、ＤＣ１２Ｖによる電力）を出力する給電用電源１１６と、給電用電源１１６とリモコン通信ケーブル１３１間の接続回路の導通／遮断を切替える給電リレー１１７（本発明の給電スイッチに相当する）をＯＮ／ＯＦＦする給電制御部１１５とを備えている。

なお、温水端末１１０の制御基板（図示しない）に実装されたＣＰＵに、温水端末１１０の制御用プログラムを実行させることによって、このＣＰＵが、他の電子部品と協働して、端末制御部１１１、ＧＣＨ通信部１１２、端末通信部１１３、及び給電制御部１１５として機能する。

熱源リモコン１２０は、熱源機１００と温水端末１１０の双方の操作が可能な複合リモコンであり、熱源機１００及び温水端末１１０を操作するための各種スイッチ（図示しない）と、熱源機１００及び温水端末１１０の運転状況等を報知するための表示部（図示しない）とを備えている。

ここで、図７に示したように、熱源機１００の熱源通信部１０３と温水端末１１０の端末通信部１１３が、リモコン通信ケーブル１３１で接続されている場合は、温水端末１１０と熱源機１００の双方からリモコン通信ケーブル１３１に電力供給を行うと、温水端末１１０の給電用電源１１６と熱源機１００の給電用電源１０６からの出力電力が競合してしまう。

そこで、設置作業者等は、熱源機１００の切替スイッチ１０４をＯＮに設定すると共に、温水端末１１０の切替スイッチ１１４をＯＦＦに設定する。そして、これにより、熱源機１００の給電用電源１０６から給電リレー１０７を介してリモコン通信ケーブル１３１に電力供給すると共に、温水端末１００の給電用電源１１６からリモコン通信ケーブル１３１への電力供給を給電リレー１１７により遮断する。

この場合、熱源機１００と温水端末１１０と熱源リモコン１２０間で、図８（ａ）に示したように、熱源機１００をマスターとし、温水端末１００及び熱源リモコン１２０をスレーブとして、データの出力タイミングが決定される。

すなわち、Ｔf1（ｔ₅₀〜ｔ₅₆）を１フレームの周期として、マスターである熱源機１００の熱源通信部１０３からｔ₅₀〜ｔ₅₁の期間に熱源機１００のパケットデータが出力され、スレーブである熱源機リモコン１２０と温水端末１１０の端末通信部１１３は、熱源機１００の出力を受信したタイミングに基づいて決定した期間ｔ₅₂〜ｔ₅₃とｔ₅₄〜ｔ₅₅で、それぞれパケットデータを出力する。これにより、熱源機１００と熱源リモコン１２０と温水端末１１０は、出力データの衝突を回避して、電源重畳通信を行う。

なお、上記第１実施形態において図６を参照して説明したように、本発明に関連する別構成として、熱源機１００の給電用電源１０７の高電位側の出力部とリモコン通信ケーブル１３１との接続回路と、温水端末１１０の給電用電源１１６の高電位側の出力部とリモコン通信ケーブル１３１との接続回路とに、リモコン通信ケーブル１３１からの電流入力を阻止するダイオードを配置することによって、熱源機１００の給電用電源１０７と温水端末１１０の給電用電源１１６からのリモコン通信ケーブル１３１への電力供給が競合することを回避してもよい。

この場合は、リモコン通信ケーブル１３１の仕様を有極性とする必要があるが、熱源機１００の切替スイッチ１０４と給電制御部１０５と給電リレー１０７、及び温水端末１１０の切替スイッチ１１４と給電制御部１１５と給電リレー１１７は不要となる。

次に、図９は、熱源機１００の熱源通信部１０３にリモコン通信ケーブル１３１ａを介して熱源リモコン１２０が接続されると共に、温水端末１１０の端末通信部１１３にリモコン通信ケーブル１３１ｂを介して端末リモコン１２１が接続された実施態様である。この場合は、熱源機１００の熱源通信部１０３と温水端末１１０の端末通信部１１３間は、リモコン通信ケーブルで接続されていない。

図９の実施態様では、温水暖房システムの設置作業者等は、熱源機１００の切替スイッチ１０４と温水端末１１０の切替スイッチ１１４を共にＯＮにする。そして、これにより、熱源機１００の給電用電源１０６から給電リレー１０７を介してリモコン通信ケーブル１３１ａに電源供給すると共に、温水端末１１０の給電用電源１１６から給電リレー１１７を介してリモコン通信ケーブル１３１ｂに電源供給している。

この場合、端末リモコン１２１は、温水端末１１０からリモコン通信ケーブル１３１ｂを介して供給される電力により作動し、温水端末１１０と端末リモコン１２１は、図８（ｂ）に示したように、温水端末１１０をマスターとし、端末リモコン１２１をスレーブとして、データの出力タイミングが決定される。

すなわち、Ｔf2（ｔ₆₀〜ｔ₆₄）を１フレームの周期として、マスターである温水端末１１０の端末通信部１１３からｔ₆₀〜ｔ₆₁の期間に温水端末１１０のパケットデータが出力され、スレーブである端末リモコン１２１は、温水端末１１０の出力を受信したタイミングに基づいて決定した期間ｔ₆₂〜ｔ₆₃に、パケットデータを出力する。これにより、温水端末１１０と端末リモコン１２１は、出力データの衝突を回避して電源重畳通信を行う。

このように、本実施態様では、温水端末１１０に設けられた切替スイッチ１１４の設定（ＯＮ／ＯＦＦ）により、温水端末１１０がマスターとスレーブに切替えられる。

なお、上記第１実施形態では５台の給湯器１を連動運転させる連結給湯システムを示し、上記第２実施形態では熱源機１００と温水端末１１０からなる温水暖房システムを示したが、２台以上の熱源ユニットとリモコンが電源重畳通信用の通信ケーブルで接続され、熱源ユニットから通信ケーブルにリモコン作動用の電源を供給する熱源システムであれば、本発明の適用が可能である。

また、上記第１実施形態では、各給湯器１に優先順位を設定して、優先順位が最も高い給湯器から通信ケーブルに電源供給するようにし、電源供給していた給湯器が故障して通信ケーブルへの電源供給が停止したときには、次に優先順位が高い給湯器から通信ケーブルに電源供給するようにしたが、これらの処理を行わない場合であっても本発明の効果を得ることができる。

また、上記第１実施形態及び第２実施形態では、本発明の給電スイッチとしてリレーを用いたが、トランジスタ等の半導体スイッチを用いてもよい。

１…給湯器、２…給水管、３…給湯管、５…コントローラ、６…リモコン、８…通信ケーブル、５０ａ，５０ｂ…ＣＰＵ、５１…給電制御部、６１…給電用電源、７０…給電リレー、７５…アドレススイッチ、７６…ダイオード（単方向素子）、１００…熱源機、１０４…切替スイッチ、１０５…給電制御部、１０６…給電用電源、１０７…給電リレー、１０３…熱源通信部、１１０…温水端末、１１４…切替スイッチ、１１５…給電制御部、１１６…給電用電源、１１７…給電リレー、１２０…熱源リモコン、１３１…リモコン通信ケーブル、１３１ａ，１３１ｂ…リモコン通信ケーブル、１２１…端末リモコン。

Claims (1)

1. 通信ケーブルに接続され、該通信ケーブルを介した電源重畳通信を行って協働して作動する熱源機及び熱源端末を含む複数の熱源ユニットと、
   前記通信ケーブルに接続されて前記通信ケーブルから供給される電力により作動し、前記通信ケーブルを介した電源重畳通信を行って、前記熱源ユニットを遠隔操作するリモコンと、
   前記各熱源ユニットに優先順位を設定する優先順位設定部とを備え、
   前記各熱源ユニットは、
   前記リモコンの作動用電力を出力する給電用電源と、
   前記給電用電源の出力部と前記通信ケーブル間の導通と遮断を切替える給電スイッチと、
   前記通信ケーブルに電力供給するか否かを切替えるための切替スイッチと、
   前記切替スイッチがＯＮであるときは、前記給電スイッチを導通状態として前記給電用電源から前記通信ケーブルへの電力供給を行い、前記切替スイッチがＯＦＦであるときには、前記給電スイッチを遮断状態として前記給電用電源から前記通信ケーブルへの電力供給を停止する給電制御部とを有し、
   前記給電制御部は、
   前記複数の熱源ユニットの前記切替スイッチがいずれもＯＦＦであるときは、前記優先順位が最も高い熱源ユニットの前記給電スイッチを導通状態にすると共に、他の熱源ユニットの前記給電スイッチを遮断状態にし、
   前記優先順位が最も高い熱源ユニットから前記通信ケーブルへの電力供給が停止したときに、次に優先順位が高い熱源ユニットの前記給電スイッチを導通状態とすることを特徴とする熱源システム。

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