JP5956166B2 - 給湯システムおよびそのコントローラ - Google Patents

Description

本発明は、複数台の給湯器を用いて給湯する給湯システムおよびそのコントローラに関する。

複数台の給湯器を用いて給湯する給湯システムがある。この給湯システムはマルチシステムと称される。この給湯シテスムに関し、複数の給湯器に対してコントローラを備えることが知られている（たとえば、特許文献１）。コントローラは、各給湯器に対して制御信号を出力し、各給湯器から発せられた動作検出信号を受信する。これを一つの検査ルーチンとして各給湯器に対して複数の検査ルーチンを実行する。

特開２００９−２６４７０７号公報

ところで、図１４に示す給湯システム２００では、貯湯タンク２０２に３台の給湯器２０４−１、２０４−２、２０４−３が設置されている。給湯器２０４−１、２０４−２、２０４−３は、貯湯タンク２０２の下層側と上層側との間に接続された管路２０６、２０８により連結されている。管路２０６側には循環ポンプ２１０が設置されている。貯湯タンク２０２の下層側と上層側との間に接続された管路２１２には循環ポンプ２１４、蛇口２１６などの給湯消費設備２１８が接続されている。貯湯タンク２０２に設置された温度センサ２２０の検出温度が循環ポンプ２１０を制御するポンプ制御ユニット２２２に伝えられる。循環ポンプ２１０を駆動すると、給湯器２０４−１、２０４−２、２０４−３に通水が生じる。循環ポンプ２１０の動作は給湯タンク２０２内の検出温度に応じて制御される。つまり、貯湯タンク２０２内の検出温度に応じて循環ポンプ２１０は駆動状態または停止状態に制御される。

マルチコントローラ２２４は、各給湯器２０４−１、２０４−２、２０４−３の制御部と通信可能である。給湯器２０４−１、２０４−２、２０４−３はマルチコントローラ２２４により選択され、各給湯器２０４−１、２０４−２、２０４−３の何れかの１または２以上に給湯動作を指示する。給湯の目標温度はマルチコントローラ２２４に接続されたリモコン２２６−１、２２６−２、２２６−３の何れでも設定できる。この設定温度はマルチコントローラ２２４から各給湯器２０４−１、２０４−２、２０４−３の制御部に伝えられる。これにより、循環ポンプ２１４を駆動し、給湯消費設備２１８による給湯消費に備える。貯湯タンク２０２内の温水は、循環ポンプ２１４により、上層から管路２１２に流れ、貯湯タンクの下層に戻される。これにより、即時給湯が可能となる。貯湯タンク２０２内の水量が低減した場合には、上水Ｗが貯湯タンク２０２の下層側に補給される。

このような給湯システム２００では、循環ポンプ２１０を制御するポンプ制御ユニット２２２と、給湯器２０４−１、２０４−２、２０４−３を制御するマルチコントローラ２２４とが別個に設置されている。つまり、循環ポンプ２１０と、給湯器２０４−１、２０４−２、２０４−３とが別個に制御される構成である。このため、リモコン２２６−１、２２６−２、２２６−３側で目標温度が変更されると、循環ポンプ２１０の駆動／停止のための温度設定を変更することが必要であるという課題があった。

また、給湯システム２００の他、貯湯タンクを持たない給湯システムでは、配管内の温度と給湯器内との間に温度差を生じる。この温度差でポンプ制御が悪化するという課題があった。これを改善するため、循環ポンプ側のコントローラと給湯システム側のコントローラと別々に設定を行う必要があり、設定を変更する場合の調整に手間がかかるという課題があった。

そこで、本発明の給湯システムおよびそのコントローラの目的は、上記課題に鑑み、給湯の目標温度の変更などの調整を容易化し、給湯温度の制御性を高めることにある。

また、本発明の給湯システムおよびそのコントローラの他の目的は、上記課題に鑑み、制御系統の簡略化を図ることにある。

上記目的を達成するため、本発明の給湯システムおよびそのコントローラの構成は以下のとおりである。

(1)２以上の給湯器と、前記給湯器および給湯負荷に温水を循環させる循環路と、前記給湯器の外部に設けられて、前記温水の温度を検出する温度センサと、前記循環路に設置された循環ポンプと、前記給湯器のそれぞれの動作を制御するとともに、給湯目標温度に対する相対値である前記循環ポンプの駆動開始温度および駆動停止温度を負の値に設定し、所定時間毎の前記温度センサの検出温度が前記給湯目標温度に前記駆動開始温度を加えた温度以下の場合に前記循環ポンプを動作させ、前記温度センサの検出温度が前記給湯目標温度に前記駆動停止温度を加えた温度以上の場合に前記循環ポンプを停止させ、前記給湯負荷に対する給湯温度を制御する制御部とを備える給湯システム。

斯かる構成により、制御部による各給湯器の統括制御と、循環路にある温度センサに基づく循環ポンプの駆動制御を実現している。

(2) 上記給湯システムにおいて、前記給湯負荷は単一または２以上の貯湯タンクを備える、(1) に記載の給湯システム。

(3) 上記給湯システムにおいて、前記温度センサは、前記給湯負荷または前記循環路に設置している、(1) または(2) に記載の給湯システム。

(4) 上記給湯システムにおいて、前記制御部は、前記給湯器のそれぞれにある給湯器制御部を統括する第１の給湯機能と、前記温度センサの検出温度に応じて前記循環ポンプを駆動し、該循環ポンプの駆動に応じて前記給湯器の給湯を制御する第２の給湯機能とを備える、(1) ないし(3) のいずれかに記載の給湯システム。

(5)２以上の給湯器および給湯負荷に温水を循環させる循環路に設置された循環ポンプおよび前記給湯器に接続されるコントローラであって、前記給湯器のそれぞれの動作を制御するとともに、給湯目標温度に対する相対値である前記循環ポンプの駆動開始温度および駆動停止温度を負の値に設定し、前記給湯器の外部における所定時間毎の前記温水の検出温度が前記給湯目標温度に前記駆動開始温度を加えた温度以下の場合に前記循環ポンプを動作させ、前記温水の検出温度が前記給湯目標温度に前記駆動停止温度を加えた温度以上の場合に前記循環ポンプを停止させ、前記給湯負荷に対する給湯温度を制御する制御機能を備える、コントローラ。

斯かる構成により、コントローラが各給湯器の統括制御と、循環路または給湯負荷に流れる温水の検出温度に基づく循環ポンプの駆動制御を実現する。

(1) 給湯の目標温度の変更などの調整を容易化し、給湯制御の制御性を高めることができる。

(2) 制御系統の簡略化を図り、給湯制御機能の効率化を実現できる。

(3) 各給湯器内にある給湯器制御部と循環路の循環ポンプの制御とを統一的に行うことができ、制御部の単一化を図ることができる。

そして、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。

第１の実施の形態に係る給湯システムを示す図である。 給湯器の一例を示す図である。 マルチコントローラの制御機能を示す図である。 給湯システムの制御系統の一例を示す図である。 マルチコントローラの制御機能の処理手順の一例を示すフローチャートである。 目標温度設定の処理手順の一例を示すフローチャートである。 目標温度のデータテーブルの一例を示す図である。 循環ポンプの制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る給湯システムを示す図である。 給湯システムの制御系統の一例を示す図である。 目標温度設定の処理手順の一例を示すフローチャートである。 循環ポンプの制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。 第３の実施の形態に係る給湯システムを示す図である。 給湯システムの制御系統の一例を示す図である。 給湯器と循環ポンプの制御を別個に行う給湯システムを示す図である。

〔第１の実施の形態〕

図１は第１の実施の形態に係る給湯システムを示している。図１に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明の給湯システムおよびそのコントローラが限定されるものではない。

図１に示す給湯システム２は、貯湯タンク４を備える。この貯湯タンク４には給湯器６−１、６−２、６−３で加熱された温水ＨＷが溜められる。貯湯された温水ＨＷは、温度によって温水比重が異なることを利用し、温水ＨＷの上層側が高温、下層側が低温となる温度傾斜となっている。この貯湯タンク４の温水ＨＷの不足分は貯湯タンク４の下層側から上水Ｗで補給され、貯湯タンク４は満水状態に維持される。

給湯器６−１、６−２、６−３は、貯湯タンク４に供給された上水Ｗまたは貯湯タンク４にある温水ＨＷを加熱する手段である。この実施の形態では、３機の給湯器６−１、６−２、６−３を備えているが、２機でもよいし、４機以上の複数の給湯器６−１、６−２、６−３・・・６−Ｎであってもよい。

各給湯器６−１、６−２、６−３は、貯湯タンク４に管路８、１０により並列に接続されている。管路８は上流側であり、管路１０は下流側である。管路８には循環ポンプ１２が設置されている。この循環ポンプ１２により、貯湯タンク４の下層側の温水ＨＷが管路８から各給湯器６−１、６−２、６−３に循環し、各給湯器６−１、６−２、６−３から出た温水ＨＷが管路１０により貯湯タンク４の上層側に戻される。

各給湯器６−１、６−２、６−３および循環ポンプ１２にはマルチコントローラ１４が接続されている。マルチコントローラ１４は本発明のコントローラまたは制御部の一例である。このマルチコントローラ１４には貯湯タンク４にある温度センサ１６から検出温度が伝えられる。この検出温度を制御情報として、マルチコントローラ１４は、循環ポンプ１２および各給湯器６−１、６−２、６−３の駆動または停止を制御する。

マルチコントローラ１４にはリモコン１８−１、１８−２、１８−３が接続されている。リモコン１８−１、１８−２、１８−３に設定された給湯目標温度（設定温度）により、給湯器６−１、６−２、６−３の１または２以上が制御される。

そして、貯湯タンク４の上層側と下層側との間には管路２０が接続されている。この管路２０には循環ポンプ２２が設置されている。この循環ポンプ２２の駆動により、給湯負荷に給湯する。この実施の形態では管路２０にある給湯消費設備２５としてたとえば、蛇口２４−１、２４−２、２４−３などから貯湯タンク４の温水ＨＷが提供される。

斯かる構成では、循環ポンプ１２および温度センサ１６がマルチコントローラ１４に接続されている。したがって、循環ポンプ１２は、マルチコントローラ１４により、駆動状態または停止状態に制御される。

循環ポンプ１２を駆動しまたは停止させる温度は、リモコン１８−１、１８−２、１８−３の何れによってもマルチコントローラ１４に設定可能である。つまり、給湯目標温度に対し相対値で設定するため、給湯目標温度が変更されても駆動または停止の基準となる温度を変更する必要がない。

＜給湯器６−１、６−２、６−３の構成＞

図２は、給湯器６−１、６−２、６−３の構成を示している。図２に示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明の給湯システムおよびそのコントローラが限定されるものではない。

給湯器６−１、６−２、６−３は同一仕様でもよく、それぞれが異なってもよい。この実施の形態では給湯器６−１、６−２、６−３は同一仕様、同一形態として説明する。

図２に示す給湯器６では、筐体２６に燃焼室２８が設置されている。この燃焼室２８にはバーナ３０が設置され、バーナ３０で燃焼させた燃料ガスＧの燃焼排気が燃焼室２８の下流側（図中上部）に流れる。燃焼室２８の下流側には熱交換器３２が設置されている。熱交換器３２は燃焼排気の熱を水に熱交換する。

バーナ３０は一例として３つのグループに分離されている。各グループに対応する３つのガス管路３４−１、３４−２、３４−３が設置されている。ガス管路３４−１にはガス電磁弁３６−１、ガス管路３４−２にはガス電磁弁３６−２、ガス管路３４−３にはガス電磁弁３６−３が設置されている。これらガス管路３４−１、３４−２、３４−３は集合されて単一のガス管路３８に連結されている。この連結部にはガス比例弁４０が設置されている。このガス比例弁４０より上流側には主ガス弁４２が設置されている。ガス供給口４４側にはガス管より燃料ガスＧが供給される。

燃焼室２８には給気ファン４６が設置されている。燃料ガスＧの燃焼に必要な空気がバーナ３０の上流側から供給される。

バーナ３０の燃焼口の近傍にはイグナイタロッド４８、フレームロッド５０および空燃比検出ロッド５２が設置されている。イグナイタロッド４８にはイグナイタ５４が接続されている。バーナ３０から噴射する燃料ガスＧは、イグナイタ５４により着火される。燃料ガスＧの燃焼はフレームロッド５０により検出される。

熱交換器３２には給水側に給水管５６、出湯側に出湯管５８が接続されている。給水管５６には既述の管路８が接続される。出湯管５８には既述の管路１０が接続される。これら給水管５６と出湯管５８との間にはバイパス管６０が接続されている。

給水管５６に流れる温水ＨＷの温度は温度センサ６２で検出される。給水管５６に流れ込む温水ＨＷの流量は流量センサ６４で検出され、流量調整弁６６で調整される。熱交換器３２で加熱した温水ＨＷの温度は熱交換器３２の出口側にある温度センサ６８で検出される。過熱温度はハイリミットセンサ７０で検出され、給湯温度が異常温度に到達すれば、ハイリミットセンサ７０の出力により燃焼停止に至る。

バイパス管６０にはバイパス弁７２が設置されている。このバイパス弁７２の開度により、給水管５６側の水が出湯管５８に合流し、出湯温度が調整される。出湯管５８の端部には温度センサ７４が設置されている。この温度センサ７４により混合温度つまり、管路１０に提供される温水ＨＷの温度が検出される。

給気ファン４６の近傍には給湯器制御部７６が設置されている。この給湯器制御部７６にはトランス７８を介して給電されている。この給湯器制御部７６には、既述の温度センサ６２、６８、７４の検出温度が入力されている。この給湯器制御部７６の出力により、ガス電磁弁３６−１、３６−２、３６−３、ガス比例弁４０、主ガス弁４２、給気ファンモータ、フレームロッド５０、空燃比検出ロッド５２、イグナイタ５４、流量調整弁６６、バイパス弁７２が制御される。

＜マルチコントローラ１４の制御機能＞

図３は、マルチコントローラ１４の制御機能を示している。図３に示す制御機能は、本発明のコントローラの制御機能の一例である。この制御機能には、統括制御機能１４０−１、給湯制御機能１４０−２および循環制御機能１４０−３が含まれる。

統括制御機能１４０−１は、第１の給湯機能の一例である。この統括制御機能１４０−１では、給湯器６−１、６−２、６−３のそれぞれにある給湯器制御部７６（図４）を統括する。給湯制御機能１４０−２は、給湯器６−１、６−２、６−３による給湯を制御する。

循環制御機能１４０−３は、第２の給湯機能の一例である。循環制御機能１４０−３は循環ポンプ１２の循環動作を制御する。この循環制御機能１４０−３では、温度センサ１６の検出温度に応じて循環ポンプ１２を駆動し、循環ポンプ１２の駆動に応じて給湯器６−１、６−２、６−３の給湯を制御する。

＜給湯システム２の制御系統＞

図４は、給湯システム２の制御系統を示している。マルチコントローラ１４はコンピュータで構成されており、既述の制御機能を実現する。このマルチコントローラ１４には、各給湯器６−１、６−２、６−３の給湯器制御部７６およびリモコン１８−１、１８−２、１８−３が接続されている。マルチコントローラ１４には温度センサ１６の検出温度が加えられている。マルチコントローラ１４の制御出力が循環ポンプ１２、２２に加えられている。

このマルチコントローラ１４はコンピュータで構成されている。このマルチコントローラ１４には、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）８０、ＲＯＭ（Read-Only Memory）８２、ＲＡＭ（Random-Access Memory）８４および入出力部（Ｉ／Ｏ）８６が設置されている。

ＣＰＵ８０はＲＯＭ８２にあるプログラムを実行する。ＲＯＭ８２にはＯＳ（Operating System）やアプリケーションプログラムが格納されている。ＲＡＭ８４はワークエリアを構成する。Ｉ／Ｏ８６はＣＰＵ８０により制御され、データの入出力に用いられる。

＜マルチコントローラ１４による制御＞

図５は、マルチコントローラ１４による制御機能の処理手順を示している。この処理手順は本発明の給湯システムの制御動作の一例である。

この処理手順では、設定された給湯目標温度を接続されているいずれかまたは２以上の給湯器６−１、６−２、６−３に指示する（Ｓ１１）。この場合、給湯器６−１、６−２、６−３は全部であってもよいし、一部であってもよい。

給湯目標温度が指示された場合、マルチコントローラ１４は、接続されている給湯器６−１、６−２、６−３のいずれかまたは２以上から給湯器情報を取得する（Ｓ１２）。

給湯目標温度、給湯器情報により、給湯器６−１、６−２、６−３における稼働台数を増加する必要があるか否かを判定する（Ｓ１３）。

給湯器６−１、６−２、６−３における稼働台数を増加する必要がある場合には（Ｓ１３のＹＥＳ）、停止中の給湯器より給湯器を選択し、その給湯器に対して稼働を開始する指示をする（Ｓ１４）。この場合、稼働条件として稼働履歴を参照し、稼働時間の低い給湯器から順に稼働させる。つまり、給湯器６−１、６−２、６−３の負荷分散を図っている。

Ｓ１３において、給湯器６−１、６−２、６−３における稼働台数を増加する必要がない場合には（Ｓ１３のＮＯ）、稼働台数を減少する必要があるかを判定する（Ｓ１５）。

稼働台数を減少する必要がある場合には（Ｓ１５のＹＥＳ）、稼働中の給湯器より稼働を停止させる給湯器を選択し、その給湯器に対して停止指示を行う（Ｓ１６）。この場合、稼働条件として稼働履歴を参照し、稼働時間の長い給湯器から順に稼働を停止させる。つまり、稼働停止にあっても、給湯器６−１、６−２、６−３の負荷分散を図っている。この処理を終了した後、Ｓ１１にリターンする。

また、稼働台数を減少する必要がない場合にも（Ｓ１５のＮＯ）、Ｓ１１にリターンする。

＜温度設定＞

図６は、リモコン１８−１、１８−２、１８−３による温度の設定操作の処理手順を示している。

この温度設定には、温度Ｔｏｎ１設定、温度Ｔｏｆｆ１設定が含まれる。温度Ｔｏｎ１設定は、循環ポンプ１２が駆動を開始する温度Ｔｏｎ１の設定である。温度Ｔｏｆｆ１設定は、循環ポンプ１２が駆動を停止する温度Ｔｏｆｆ１の設定である。温度Ｔｏｎ１および温度Ｔｏｆｆ１の値および大小関係は、Ｔｏｎ１＜０、Ｔｏｆｆ１＜０である。

この処理手順は、温度設定の設定モードによるリモコン設定の処理である。リモコン１８−１、１８−２、１８−３のいずれかにより給湯器６−１、６−２、６−３の給湯目標温度を入力する（Ｓ１０１）。マルチコントローラ１４は、入力された目標温度が可能範囲内であるか否かを判断する（Ｓ１０２）。入力された目標温度が可能範囲外であれば（Ｓ１０２のＮＯ）、入力温度はキャンセルされ、再入力が促される。

入力された目標温度が可能範囲内であれば（Ｓ１０２のＹＥＳ）、マルチコントローラ１４が循環ポンプ１２の駆動温度の設定か否かを判断する（Ｓ１０３）。循環ポンプ１２の駆動温度の設定でなければ（Ｓ１０３のＮＯ）、この処理を終了してＳ１０１にリターンする。

循環ポンプ１２の駆動温度の設定であれば（Ｓ１０３のＹＥＳ）、設定する循環ポンプ１２の駆動温度を設定する。この駆動温度の設定では、温度Ｔｏｎ１であるかを判定する（Ｓ１０４）。設定温度が温度Ｔｏｎ１であれば（Ｓ１０４のＹＥＳ）、温度Ｔｏｎ１の設定に移行する（Ｓ１０５）。

この温度Ｔｏｎ１の設定では、温度Ｔｏｆｆ１以上（Ｔｏｎ１≧Ｔｏｆｆ１）であるかを判断する（Ｓ１０６）。Ｔｏｎ１≧Ｔｏｆｆ１であれば（Ｓ１０６のＹＥＳ）、Ｔｏｆｆ１にＴｏｎ１＋１〔°Ｃ〕を設定し（Ｓ１０７）、この処理を終了し、Ｓ１０４にリターンする。Ｔｏｎ１≧Ｔｏｆｆ１でなければ（Ｓ１０６のＮＯ）、この処理を終了し、Ｓ１０４にリターンする。

Ｓ１０４において、温度設定が温度Ｔｏｎ１でなければ（Ｓ１０４のＮＯ）、設定する駆動温度が温度Ｔｏｆｆ１であるかを判定する（Ｓ１０８）。設定する駆動温度が温度Ｔｏｆｆ１であれば（Ｓ１０８のＹＥＳ）、温度Ｔｏｆｆ１の設定に移行する（Ｓ１０９）。

温度Ｔｏｆｆ１の設定では、温度Ｔｏｆｆ１以上（Ｔｏｎ１≧Ｔｏｆｆ１）であるかを判断する（Ｓ１１０）。Ｔｏｎ１≧Ｔｏｆｆ１であれば（Ｓ１１０のＹＥＳ）、Ｔｏｎ１にＴｏｆｆ１−１〔°Ｃ〕を設定し（Ｓ１１０）、この処理を終了し、Ｓ１０４にリターンする。Ｔｏｎ１≧Ｔｏｆｆ１でなければ（Ｓ１１０のＮＯ）、この処理を終了し、Ｓ１０４にリターンする。

Ｓ１０８において、温度設定が温度Ｔｏｆｆ１でなければ（Ｓ１０８のＮＯ）、設定終了か否かを判定する（Ｓ１１２）。設定終了であれば（Ｓ１１２のＹＥＳ）、Ｓ１０１にリターンする。設定終了でなければ（Ｓ１１２のＮＯ）、Ｓ１０４にリターンし、Ｓ１０４ないしＳ１１２の処理を繰り返す。

＜設定温度、標準温度および高温設定のデータテーブル＞

図７は、設定温度、標準温度および高温設定のデータテーブル８８を示している。このデータテーブル８８はＲＯＭ８２に設定される。このデータテーブル８８では設定温度の標準温度として下限値３２〔℃〕ないし上限値７５〔℃〕が設定されている。標準温度では３７〔℃〕から４３〔℃〕までが１〔℃〕間隔であり、４３〔℃〕から２〔℃〕間隔で４７〔℃〕に上昇させている。

高温設定では下限６０〔℃〕、上限８０〔℃〕とし、５〔℃〕間隔で高温設定が可能である。

＜循環ポンプ１２のＯＮ・ＯＦＦ制御＞

図８は、循環ポンプ１２のＯＮ・ＯＦＦ制御の処理手順を示している。この処理手順は図１に示すように、１機の貯湯タンク４で構成する場合である。

動作を開始すると、温度センサ１６の検出温度が使用タイミングであるかを判断する（Ｓ１２１）。「温度センサ１６の使用タイミング」は、温度センサ１６による温度検出を常時行うのではなく、所定の時間間隔たとえば、数分に１回の割合で測定を行うことを想定している。貯湯タンク４の温度変化は瞬時ではないので、検出温度の応答性は不要である。これにより、省エネ効果も期待できる。

そこで、温度センサ１６の検出温度が使用タイミングであれば（Ｓ１２１のＹＥＳ）、温度センサ１６の温度検出を行う（Ｓ１２２）。この温度センサ１６の検出温度値が設定温度＋Ｔｏｎ１以下であるか否かを判断する（Ｓ１２３）。検出温度値が設定温度＋Ｔｏｎ１以下であれば（Ｓ１２３のＹＥＳ）、循環ポンプ１２を駆動し（Ｓ１２４）、Ｓ１２１にリターンする。

検出温度値が設定温度＋Ｔｏｎ１以下でなければ（Ｓ１２３のＮＯ）、検出温度値が設定温度＋Ｔｏｆｆ１以上であるか否かを判断する（Ｓ１２５）。検出温度値が設定温度＋Ｔｏｆｆ１以上であれば（Ｓ１２５のＹＥＳ）、循環ポンプ１２の駆動を停止し（Ｓ１２６）、Ｓ１２１にリターンする。また、検出温度値が設定温度＋Ｔｏｆｆ１以上でない場合には（Ｓ１２５のＮＯ）、Ｓ１２６をスキップし、Ｓ１２１にリターンする。この場合、循環ポンプ１２の駆動が継続する。

＜第１の実施の形態の特徴事項および効果＞

(1) マルチコントローラ１４で循環ポンプ１２の駆動管理を行う。

(2) 貯湯タンク４内の温水温度を検出し、その検出温度に応じて給湯加熱を行うための温水循環を循環ポンプ１２の駆動、停止によって制御する。

(3) 各給湯器６−１、６−２、６−３の連携制御と、循環回路の循環制御を単一のマルチコントローラ１４で実現している。

(4) マルチコントローラ１４で制御するので、温度設定を一箇所で行え、設定値の大小関係に矛盾設定を防止できる。少なくとも１〔℃〕の温度差を設けることにより、設定誤差を防止できる。

(5) 循環ポンプ１２の駆動、停止の基準となる温度は、給湯設定温度に対し相対値で設定するため、要求給湯温度に変更が生じても変更する必要がない。設定の容易化および簡略化が実現される。

(6) 循環ポンプ１２をＯＮ−ＯＦＦ制御するので、給湯器６−１、６−２、６−３の劣化を防止でき、寿命を伸ばすことができる。

(7) 循環ポンプ１２のＯＮ−ＯＦＦ制御を適切化でき、循環ポンプ１２の運転時間を削減できる。これにより、省エネ化を図ることができ、ひいては循環ポンプ１２の寿命を延ばすことができる。

〔第２の実施の形態〕

第１の実施の形態では、単一の貯湯タンク４を備える構成であるが、温度センサを追加すれば複数の貯湯タンクで構成し、単一の循環ポンプ１２で貯湯制御を行える。

図９は、第２の実施の形態に係る給湯システム２を示している。図９において、図１と同一または共通部分には同一符号を付してある。

図９に示す給湯システム２では、複数の貯湯タンクを備える場合としてたとえば、２つの貯湯タンク４−１、４−２が備えられている。給湯器６−１、６−２、６−３および貯湯タンク４−１、４−２は管路８、１０で並列に接続されている。管路８には循環ポンプ１２が設置されている。各貯湯タンク４−１、４−２には個別に管路２０−１、２０−２が接続されている。管路２０−１には循環ポンプ２２−１、給湯消費設備２５−１が設置されている。管路２０−２には循環ポンプ２２−２、給湯消費設備２５−２が設置されている。

図９に示す給湯システム２では貯湯タンク４−１、４−２に上水Ｗが補給される構成であるが、給湯器６−１、６−２、６−３の管路８側に補給管を接続し、上水Ｗの補給を行ってもよい。

図１０は、この給湯システム２（図９）の制御系統を示している。この制御系統では既述した温度センサ１６−１、１６−２がマルチコントローラ１４に接続されている。このマルチコントローラ１４には既述の循環ポンプ２２−１、２２−２が接続されている。

＜温度設定＞

図１１は、リモコン１８−１、１８−２、１８−３による温度の設定操作の処理手順を示している。

この処理手順は、温度設定の設定モードによるリモコン設定の処理である。リモコン１８−１、１８−２、１８−３のいずれかにより給湯器６−１、６−２、６−３の給湯目標温度を入力する（Ｓ２０１）。マルチコントローラ１４は、入力された目標温度が可能範囲内であるか否かを判断する（Ｓ２０２）。入力された目標温度が可能範囲外であれば（Ｓ２０２のＮＯ）、入力温度はキャンセルされ、再入力が促される。

入力された目標温度が可能範囲内であれば（Ｓ２０２のＹＥＳ）、マルチコントローラ１４が循環ポンプ１２の駆動温度の設定か否かを判断する（Ｓ２０３）。

循環ポンプ１２の駆動温度の設定であれば（Ｓ２０３のＹＥＳ）、設定する循環ポンプ１２の駆動温度を判定する（Ｓ２０４）。循環ポンプ１２の駆動温度の設定でなければ（Ｓ２０３のＮＯ）、この処理を終了してＳ２０１にリターンする。

この温度設定には、温度Ｔｏｎ１設定、温度Ｔｏｆｆ１設定、温度Ｔｏｎ２設定、温度Ｔｏｆｆ２設定が含まれる。温度Ｔｏｎ１設定は、温度センサ１６−１の検出温度による循環ポンプ１２が駆動を開始する温度Ｔｏｎ１の設定である。温度Ｔｏｎ２設定は、温度センサ１６−２の検出温度による循環ポンプ１２が駆動を開始する温度Ｔｏｎ２の設定である。温度Ｔｏｆｆ１設定は、温度センサ１６−１の検出温度による循環ポンプ１２が駆動を停止する温度Ｔｏｆｆ１の設定である。また、温度Ｔｏｆｆ２設定は、温度センサ１６−２の検出温度による循環ポンプ１２が駆動を停止する温度Ｔｏｆｆ２の設定である。

Ｔｏｎ１、Ｔｏｆｆ１、Ｔｏｎ２およびＴｏｆｆ２の値および大小関係は、Ｔｏｎ１＜０、Ｔｏｎ２＜０、Ｔｏｆｆ１＜０、Ｔｏｆｆ２＜０、Ｔｏｎ１＜Ｔｏｆｆ１、Ｔｏｎ２＜Ｔｏｆｆ２である。

この駆動温度の設定では、温度Ｔｏｎ１の設定か否かを判定する（Ｓ２０４）。温度Ｔｏｎ１の設定であれば（Ｓ２０４のＹＥＳ）、温度Ｔｏｎ１の設定に移行する。

この温度Ｔｏｎ１設定では、その値Ｔｏｎ１を設定する（Ｓ２０５）。この温度Ｔｏｎ１が温度Ｔｏｆｆ１以上（Ｔｏｎ１≧Ｔｏｆｆ１）であるかを判断する（Ｓ２０６）。Ｔｏｎ１≧Ｔｏｆｆ１であれば（Ｓ２０６のＹＥＳ）、Ｔｏｆｆ１にＴｏｎ１＋１〔°Ｃ〕を設定し（Ｓ２０７）、この処理を終了し、Ｓ２０４にリターンする。Ｔｏｎ１≧Ｔｏｆｆ１でなければ（Ｓ２０６のＮＯ）、この処理を終了し、Ｓ２０４にリターンする。

Ｓ２０４において、温度Ｔｏｎ１の設定でなければ（Ｓ２０４のＮＯ）、温度Ｔｏｆｆ１の設定であるか否かを判定する（Ｓ２０８）。温度Ｔｏｆｆ１の設定であれば（Ｓ２０８のＹＥＳ）、温度Ｔｏｆｆ１の設定に移行する。

この温度Ｔｏｆｆ１設定では、その値Ｔｏｆｆ１を設定する（Ｓ２０９）。温度Ｔｏｎ１が温度Ｔｏｆｆ１以上（Ｔｏｎ１≧Ｔｏｆｆ１）であるかを判断する（Ｓ２１０）。Ｔｏｎ１≧Ｔｏｆｆ１であれば（Ｓ２１０のＹＥＳ）、Ｔｏｎ１にＴｏｆｆ１−１〔°Ｃ〕を設定し（Ｓ２１１）、この処理を終了し、Ｓ２０４にリターンする。Ｔｏｎ１≧Ｔｏｆｆ１でなければ（Ｓ２１０のＮＯ）、この処理を終了し、Ｓ２０４にリターンする。

Ｓ２０８において、温度Ｔｏｆｆ１の設定でなければ（Ｓ２０８のＮＯ）、温度Ｔｏｎ２を設定であるか否かを判定する（Ｓ２１１）。温度Ｔｏｎ２の設定であれば（Ｓ２１１のＹＥＳ）、温度Ｔｏｎ２の設定に移行する。

この温度Ｔｏｎ２設定では、その値Ｔｏｎ２を設定する（Ｓ２１２）。この温度Ｔｏｎ２が温度Ｔｏｆｆ２以上（Ｔｏｎ２≧Ｔｏｆｆ２）であるかを判断する（Ｓ２１３）。Ｔｏｎ２≧Ｔｏｆｆ２であれば（Ｓ２１３のＹＥＳ）、Ｔｏｆｆ２にＴｏｎ２＋１〔°Ｃ〕を設定し（Ｓ２１４）、この処理を終了し、Ｓ２０４にリターンする。Ｔｏｎ２≧Ｔｏｆｆ２でなければ（Ｓ２１３のＮＯ）、この処理を終了し、Ｓ２０４にリターンする。

Ｓ２１１において、温度Ｔｏｎ２の設定でなければ（Ｓ２１１のＮＯ）、温度Ｔｏｆｆ２の設定であるか否かを判定する（Ｓ２１５）。温度Ｔｏｆｆ２の設定であれば（Ｓ２１５のＹＥＳ）、温度Ｔｏｆｆ２の設定に移行する。

この温度Ｔｏｆｆ２設定では、その値Ｔｏｆｆ２を設定する（Ｓ２１６）。温度Ｔｏｎ２が温度Ｔｏｆｆ２以上（Ｔｏｎ２≧Ｔｏｆｆ２）であるかを判断する（Ｓ２１７）。Ｔｏｎ２≧Ｔｏｆｆ２であれば（Ｓ２１７のＹＥＳ）、Ｔｏｎ２にＴｏｆｆ２−１〔°Ｃ〕を設定し（Ｓ２１８）、この処理を終了し、Ｓ２０４にリターンする。Ｔｏｎ２≧Ｔｏｆｆ２でなければ（Ｓ２１７のＮＯ）、この処理を終了し、Ｓ２０４にリターンする。

Ｓ２１５において、温度設定が温度Ｔｏｆｆ２でなければ（Ｓ２１５のＮＯ）、設定終了か否かを判定する（Ｓ２１９）。設定終了であれば（Ｓ２１９のＹＥＳ）、Ｓ２０１にリターンする。設定終了でなければ（Ｓ２１９のＮＯ）、Ｓ２０４にリターンし、Ｓ２０４ないしＳ２１９の処理を繰り返す。

＜循環ポンプ１２のＯＮ・ＯＦＦ制御＞

図１２は、この給湯システム２（図９）の循環ポンプ１２のＯＮ・ＯＦＦ制御の処理手順を示している。

第１の実施の形態と同様に動作を開始すると、温度センサ１６の検出温度が使用タイミングであるかを判断する（Ｓ２２１）。「温度センサ１６の使用タイミング」は、第１の実施の形態と同様である。

温度センサ１６−１の検出温度が使用タイミングであれば（Ｓ２２１のＹＥＳ）、温度センサ１６の温度検出を行う（Ｓ２２２）。この温度センサ１６−１の検出温度値が設定温度＋Ｔｏｎ１以下であるか否かを判断する（Ｓ２２３）。検出温度値が設定温度＋Ｔｏｎ１以下であれば（Ｓ２２３のＹＥＳ）、循環ポンプ１２を駆動し（Ｓ２２４）、Ｓ２２１にリターンする。

検出温度値が設定温度＋Ｔｏｎ１以下でなければ（Ｓ２２３のＮＯ）、温度センサ１６−２の検出温度値が設定温度＋Ｔｏｎ２以下であるか否かを判断する（Ｓ２２５）。検出温度値が設定温度＋Ｔｏｎ２以下であれば（Ｓ２２５のＹＥＳ）、循環ポンプ１２を駆動し（Ｓ２２４）、Ｓ２２１にリターンする。

検出温度値が設定温度＋Ｔｏｎ２以下でなければ（Ｓ２２５のＮＯ）、検出温度値が設定温度＋Ｔｏｆｆ１以上であるか否かを判断する（Ｓ２２６）。検出温度値が設定温度＋Ｔｏｆｆ１以上であれば（Ｓ２２６のＹＥＳ）、検出温度値が設定温度＋Ｔｏｆｆ２以上であるか否かを判断する（Ｓ２２７）。検出温度値が設定温度＋Ｔｏｆｆ２以上であれば（Ｓ２２７のＹＥＳ）、循環ポンプ１２の駆動を停止し（Ｓ２２８）、Ｓ２２１にリターンする。

Ｓ２２６において、検出温度値が設定温度＋Ｔｏｆｆ１以上でない場合には（Ｓ２２６のＮＯ）、Ｓ２２７、Ｓ２２８をスキップしてＳ２２１にリターンする。また、Ｓ２２７において、検出温度値が設定温度＋Ｔｏｆｆ２以上でない場合には（Ｓ２２７のＮＯ）、Ｓ２２８をスキップし、Ｓ２２１にリターンする。これらの場合には、いずれも循環ポンプ１２の駆動が継続する。

このような温度センサ１６−１、１６−２を備える場合にはいずれか一方が循環ポンプ１２をＯＮにすべき温度以下であれば、循環ポンプ１２を駆動する。そして、温度センサ１６−１、１６−２の双方の検出温度がともに所定温度以上となるａｎｄ条件が成立すれば、つまり、それぞれの検出温度が循環ポンプ１２をＯＦＦとすべき温度以上に到達すれば、循環ポンプ１２を停止させる。

〔第３の実施の形態〕

第３の実施の形態では貯湯タンク４を備えない場合の貯湯制御である。つまり、第１の実施の形態から貯湯タンク４を除き、複数の給湯器６−１、６−２、６−３に給湯消費設備２５を並列に接続する構成である。

図１３は、第３の実施の形態に係る給湯システム２を示している。図１３において、図１と同一または共通部分には同一符号を付してある。

図１３に示す給湯システム２では給湯器６−１、６−２、６−３に対して管路９０、９２により循環ポンプ１２が接続されている。管路９０は給湯器６−１、６−２、６−３の入側管路であり、管路９２は出側管路である。つまり、管路９２は出湯側である。管路９２には蛇口２４−１、２４−２、２４−３などの給湯消費設備２５が接続されている。管路９０、９２により温水ＨＷの循環回路が構成されている。

管路９２には、循環ポンプ１２と給湯消費設備２５との間に温度センサ９４が設置されている。つまり、温度センサ９４では給湯消費設備２５を通過し、低温化した温水温度が検出される。この検出温度は循環ポンプ１２を制御する情報としてマルチコントローラ１４に伝えられる。

この給湯システム２の制御系統では図１４に示すように、温度センサ９４の検出温度がマルチコントローラ１４に入力され、このマルチコントローラ１４から制御出力が循環ポンプ１２に出力されている。その他の構成は、図４と同一構成であるので、その説明を割愛する。

このように貯湯タンク４（図１）を設置しない場合には、循環回路中の放熱などで温度低下が発生する。そこで、管路９２に温度センサ９４が設置されている。つまり、温度センサ９４では循環ポンプ１２に入る温水ＨＷの温度を検出する。この検出温度により、マルチコントローラ１４により循環ポンプ１２の駆動・停止を制御することができる。したがって、循環ポンプ１２の駆動時間を低減することができる。

以上説明したように、本発明の給湯システムおよびそのコントローラの最も好ましい実施の形態等について説明した。本発明は上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

本発明の給湯システムおよびそのコントローラによれば、複数の給湯器の統括制御とともに、給湯負荷に対する温水循環を効率的に行え、しかも、制御系統の構成を簡略化できる。

２ 給湯システム
４、４−１、４−２ 貯湯タンク
６−１、６−２、６−３ 給湯器
８ 管路
１０ 管路
１２ 循環ポンプ
１４ マルチコントローラ
１４０−１ 統括制御機能
１４０−２ 給湯制御機能
１４０−３ 循環制御機能
１６ 温度センサ
１８−１、１８−２、１８−３ リモコン
２０、２０−１、２０−２ 管路
２２、２２−１、２２−２ 循環ポンプ
２４−１、２４−２、２４−３ 蛇口
２５、２５−１、２５−２ 給湯消費設備
２６ 筐体
２８ 燃焼室
３０ バーナ
３２ 熱交換器
３４−１、３４−２、３４−３ ガス管路
３６−１、３６−２、３６−３ ガス電磁弁
３８ ガス管路
４０ ガス比例弁
４２ 主ガス弁
４４ ガス供給口
４６ 給気ファン
４８ イグナイタロッド
５０ フレームロッド
５２ 空燃比検出ロッド
５４ イグナイタ
５６ 給水管
５８ 出湯管
６０ バイパス管
６２ 温度センサ
６４ 流量センサ
６６ 流量調整弁
６８ 温度センサ
７０ ハイリミットセンサ
７２ バイパス弁
７４ 温度センサ
７６ 給湯器制御部
７８ トランス
８０ ＣＰＵ
８２ ＲＯＭ
８４ ＲＡＭ
８６ 入出力部（Ｉ／Ｏ）
８８ データテーブル
９０ 管路
９２ 管路
９４ 温度センサ

Claims (5)

1. ２以上の給湯器と、
   前記給湯器および給湯負荷に温水を循環させる循環路と、
   前記給湯器の外部に設けられて、前記温水の温度を検出する温度センサと、
   前記循環路に設置された循環ポンプと、
   前記給湯器のそれぞれの動作を制御するとともに、給湯目標温度に対する相対値である前記循環ポンプの駆動開始温度および駆動停止温度を負の値に設定し、所定時間毎の前記温度センサの検出温度が前記給湯目標温度に前記駆動開始温度を加えた温度以下の場合に前記循環ポンプを動作させ、前記温度センサの検出温度が前記給湯目標温度に前記駆動停止温度を加えた温度以上の場合に前記循環ポンプを停止させ、前記給湯負荷に対する給湯温度を制御する制御部と、
   を備える給湯システム。
2. 前記給湯負荷は単一または２以上の貯湯タンクを備える、
   請求項１に記載の給湯システム。
3. 前記温度センサは、前記給湯負荷または前記循環路に設置している、
   請求項１または２に記載の給湯システム。
4. 前記制御部は、前記給湯器のそれぞれにある給湯器制御部を統括する第１の給湯機能と、前記温度センサの検出温度に応じて前記循環ポンプを駆動し、該循環ポンプの駆動に応じて前記給湯器の給湯を制御する第２の給湯機能とを備える、
   請求項１ないし３のいずれかに記載の給湯システム。
5. ２以上の給湯器および給湯負荷に温水を循環させる循環路に設置された循環ポンプおよび前記給湯器に接続されるコントローラであって、
   前記給湯器のそれぞれの動作を制御するとともに、給湯目標温度に対する相対値である前記循環ポンプの駆動開始温度および駆動停止温度を負の値に設定し、前記給湯器の外部における所定時間毎の前記温水の検出温度が前記給湯目標温度に前記駆動開始温度を加えた温度以下の場合に前記循環ポンプを動作させ、前記温水の検出温度が前記給湯目標温度に前記駆動停止温度を加えた温度以上の場合に前記循環ポンプを停止させ、前記給湯負荷に対する給湯温度を制御する制御機能を備える、
   コントローラ。

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