(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水管及び出湯管と、熱交換器と、熱交換器をバイパスして給水管と出湯管を接続するバイパス管を備えた給湯器を複数台並列に連結してなる連結給湯システムにおいて、
各給湯器は、熱交換器から出湯管に流れる湯量を調整する湯量調整弁と、バイパス管を流れるバイパス水量を調整するバイパス水量調整弁と、出湯管を閉止する閉止元弁の役割を兼用させるように湯量調整弁とバイパス水量調整弁を制御する制御手段とを有し、
前記各制御手段は、複数の給湯器のうち何れかの給湯器が故障して、故障した給湯器の制御手段に給湯器が故障したことを示す故障信号が入力されたときに、故障した給湯器の湯量調整弁とバイパス水量調整弁の両方を閉弁させると共に、全ての給湯器の制御手段に故障信号が入力されたときには、全ての給湯器の湯量調整弁とバイパス水量調整弁の両方を開弁させるように構成されたことを特徴とする連結給湯システム。
【請求項２】
前記複数の制御手段を夫々操作可能な共通のリモートコントローラであって、前記所定の信号を出力可能なリモートコントローラを設けたことを特徴とする請求項１に記載の連結給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連結給湯システムに関し、特に、各給湯器の出湯管を閉止する閉止元弁を省略可能に構成したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、病院等の種々の施設においては、給湯量の大きな変動に対する追従が容易であること、給湯器故障時のバックアップが可能であること等の理由により、複数台の給湯器を並列に連結してなる業務用の連結給湯システムが用いられることがある。例えば、図７に示すような連結給湯システム１００は２台の給湯器Ｈａ，Ｈｂを並列に連結して構成され、各給湯器Ｈａ，Ｈｂは、給水管１０１及び出湯管１０２と、熱交換器１０３と、熱交換器１０３をバイパスして給水管１０１と出湯管１０２を接続するバイパス管１０４とを備えている。
【０００３】
出湯管１０２には、熱交換器１０３から出湯管１０２へ流れる湯量を調整する湯量調整弁１０５が設けられ、バイパス管１０４には、バイパス管１０４を流れるバイパス水量を調整するバイパス水量調整弁１０６が設けられている。各給湯器Ｈａ，Ｈｂの制御ユニット１０７は、出湯温度をリモートコントローラ１１１から入力された所定の値にするように調整弁１０５，１０６を制御する。
【０００４】
湯量調整弁１０５とバイパス水量調整弁１０６よりも下流側には、出湯管１０２を閉止する電磁弁１０８（閉止元弁）が設けられている。ここで、図７に示すように、例えば、給湯器Ｈａが故障したときには、給湯器Ｈａの制御ユニット１０７は電磁弁１０８を閉弁させるので、給湯器Ｈａから流出する水が給湯器Ｈｂから流出する湯に混ざってシステム全体の出湯温度が低下することがない。
【０００５】
ここで、故障した給湯器Ｈａ，Ｈｂを点検、修理する場合や、特に、給湯器内の水が凍結する虞のある冬季において長期間給湯器Ｈａ，Ｈｂを使用しない場合などに、給湯器Ｈａ，Ｈｂから水を抜くことができるように、連結給湯システム１００を構成しておく必要がある。そのため、湯量調整弁１０５とバイパス水量調整弁１０６の上流側と下流側には夫々水抜き弁１０９，１１０が設けられている。
【０００６】
前述したように、給湯器Ｈａ，Ｈｂの故障時には、故障した給湯器Ｈａ，Ｈｂの電磁弁１０８は閉弁状態にあり、給湯器Ｈａ，Ｈｂから水が流出しないため、湯量調整弁１０５とバイパス水量調整弁１０６が開弁していても特に問題ない。また、このように湯量調整弁１０５とバイパス水量調整弁１０６が開いていれば、水抜き弁１０９，１１０を開弁して給湯器Ｈａ，Ｈｂの内部の水を完全に抜くことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、本願出願人は、連結給湯システムのコストダウンを目的として、各給湯器の電磁弁を省略することを検討中である。ただし、この場合には、給湯器の故障時に、給湯器から水が流出しないように、湯量調整弁とバイパス水量調整弁の両方を閉弁させるように構成する必要がある。
【０００８】
しかし、この場合には、給湯器の故障時に湯量調整弁とバイパス水量調整弁の両方が閉弁するため、水抜き弁を開弁しても給湯器内に一部の水が滞留して、給湯器から水を完全に抜くことができなくなる。
本発明の目的は、各給湯器の出湯管を閉止する閉止元弁を省略しても給湯器内の水抜き作業が可能な連結給湯システムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の連結給湯システムは、給水管及び出湯管と、熱交換器と、熱交換器をバイパスして給水管と出湯管を接続するバイパス管を備えた給湯器を複数台並列に連結してなる連結給湯システムにおいて、各給湯器は、熱交換器から出湯管に流れる湯量を調整する湯量調整弁と、バイパス管を流れるバイパス水量を調整するバイパス水量調整弁と、出湯管を閉止する閉止元弁の役割を兼用させるように湯量調整弁とバイパス水量調整弁を制御する制御手段とを有し、前記各制御手段は、複数の給湯器のうち何れかの給湯器が故障して、故障した給湯器の制御手段に給湯器が故障したことを示す故障信号が入力されたときに、故障した給湯器の湯量調整弁とバイパス水量調整弁の両方を閉弁させると共に、全ての給湯器の制御手段に故障信号が入力されたときには、全ての給湯器の湯量調整弁とバイパス水量調整弁の両方を開弁させるように構成されたことを特徴とするものである。
【００１０】
このように連結給湯システムを構成することで、湯量調整弁とバイパス水量調整弁に、出湯管を閉止する閉止元弁の役割を兼用させて、閉止元弁を省略することが可能になる。
【００１１】
複数の給湯器のうち何れかの給湯器が故障して、故障した給湯器の制御手段に故障信号が入力されると、その故障した給湯器から水が流出してシステムの出湯温度が低下するのを防止するために、制御手段は、湯量調整弁とバイパス水量調整弁の両方を閉弁させる。
【００１２】
しかし、全ての制御手段に故障信号が入力された場合には、全ての給湯器が故障した状態であるため、もはや、湯量調整弁とバイパス水量調整弁の両方を閉弁させて出湯管に水が流出するのを防止する必要はない。そこで、各制御手段はその制御対象の給湯器の湯量調整弁とバイパス調整弁の両方を開弁させる。このように、湯量調整弁とバイパス調整弁とが開いた状態では、各給湯器に設けられた水抜き弁を開くことで、給湯器内の水を完全に抜くことができるようになる。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
請求項２の連結給湯システムは、請求項１の発明において、前記複数の制御手段を夫々操作可能な共通のリモートコントローラであって、前記所定の信号を出力可能なリモートコントローラを設けたことを特徴とするものである。従って、共通のリモートコントローラから全ての給湯器の制御手段に所定の信号を入力することで、全ての給湯器の湯量調整弁とバイパス調整弁の両方が開弁し、給湯器内の水抜きが可能になる。
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、２台の給湯器を並列に連結した連結給湯システムに本発明を適用したものである。
図２〜図５に示すように、連結給湯システム１は２台の給湯器Ｈ１，Ｈ２で構成されているが、先ず、これら給湯器Ｈ１，Ｈ２について説明する。ただし、２台の給湯器Ｈ１，Ｈ２は同じ構成のものであるので、給湯器Ｈ１について説明する。
【００１８】
図１に示すように、給湯器Ｈ１は、給湯器本体２と、この給湯器本体２に給水する給水管３と、給湯器本体２から出湯する出湯管４と、給湯器本体２の熱交換器１０をバイパスして給水管３から出湯管４を接続するバイパス管５と、給湯器本体２に燃料ガスを供給するガス供給管６と、給湯器Ｈ１の制御を司る制御ユニット７ａ（制御手段に相当する）とを備えている。
【００１９】
給湯器本体２には、給水管３と出湯管４に接続される熱交換器１０と、燃料ガスを燃焼させる複数の燃焼管を有するバーナ１１と、点火プラグ１２と、立消え安全装置１３と、バーナ温度センサ１４と、燃焼用空気をバーナ１１に送り込む送風ファン１５等が設けられている。
給水管３は給水ポート２０に接続されて熱交換器１０まで延び、この給水管３には、給水量センサ２１、温度センサ２２が設けられている。
【００２０】
出湯管４は、熱交換器１０から延びて出湯ポート２３に接続されている。出湯管４には、バイパス管５との合流部より上流側において、熱交換器から流れ出る湯の温度を検出する温度センサ２５と、その湯量を調節する為の湯量調整弁２６ａが設けられ、バイパス管５との合流部よりも下流側には、出湯ポート２３から出る湯の温度を検出する温度センサ２７が設けられている。
【００２１】
バイパス管５には、このバイパス管５を流れるバイパス水量を調整するバイパス水量調整弁２８ａが設けられ、このバイパス水量調整弁２８ａによりバイパス水量を調整して出湯温度の微調整を行う。
ガス供給管６は、燃料ガス供給源のガス供給ポート２９に接続されてバーナ１１まで延び、このガス供給管６には、燃料ガスの供給を遮断するガス元弁３０と、燃料ガスの流量を検出するガス流量センサ３１と、バーナ１１の負荷を制御するために燃料ガス流量を調整するガス比例制御弁３２とが設けられている。
【００２２】
制御ユニット７ａには、温度センサ２２，２５，２７、給水量センサ２１、流量センサ３１等の検出信号が入力され、制御ユニット７ａは、これらの信号に基づいて湯量調整弁２６ａ，バイパス水量調整弁２８ａ、ガス比例制御弁３２を制御したり、バーナ１１に対して燃焼管の切換指令を出力したりする。また、後述するが、制御ユニット７ａは、通信ケーブル３３により給湯器Ｈ２の制御ユニット７ｂと接続されており、さらに、制御ユニット７ａには、後述のリモートコントローラ３４から、給湯器Ｈ１を操作する為の種々の信号が入力される。
【００２３】
次に、前述の給湯器Ｈ１，Ｈ２を２台並列に連結してなる連結給湯システム１について説明する。
図２〜図５に示すように、連結給湯システム１において、給湯器Ｈ１，Ｈ２の給水管３は給水本管３５により給水源（図示略）に接続され、給水本管３５には給水元弁３６が設けられている。一方、給湯器Ｈ１，Ｈ２の出湯管４は出湯本管３７により、湯が供給される種々の設備と接続されている。各給湯器Ｈ１，Ｈ２の給水管３と出湯管４には夫々給湯器Ｈ１，Ｈ２内の水を抜く為の水抜き弁３８，３９が設けられている。尚、各給湯器Ｈ１，Ｈ２の湯量調整弁２６ａ，２６ｂとバイパス水量調整弁２８ａ，２８ｂよりも下流側において、出湯管４を閉止する閉止元弁は設けられていない。
【００２４】
２台の給湯器Ｈ１，Ｈ２の制御ユニット７ａ，７ｂは互いに通信ケーブル３３で接続されており、各制御ユニット７ａ，７ｂは制御対象の給湯器の運転状態を他方の給湯器に送信可能で、且つ、他方の給湯器の運転状態を受信可能に構成されている。
この連結給湯システム１には、２台の制御ユニット７ａ，７ｂを夫々操作可能な共通のリモートコントローラ３４（以下、リモコンという）が設けられており、このリモコン３４は給湯器Ｈ１，Ｈ２を操作する為の種々の信号を制御ユニット７ａ，７ｂに出力可能である。例えば、リモコン３４から制御ユニット７ａに出湯温度の設定値が入力されると、温度センサ２７からの検出値に基づいて、制御ユニット７ａは湯量調整弁２６ａとバイパス水量調整弁２８ａを制御する。
【００２５】
各制御ユニット７ａ，７ｂは、予め設定された所定の信号として制御対象の給湯器Ｈ１，Ｈ２の故障信号が入力されたときに、制御対象の給湯器Ｈ１，Ｈ２の湯量調整弁２６ａ，２６ｂとバイパス水量調整弁２８ａ，２８ｂの両方を閉弁させると共に、２台の給湯器Ｈ１，Ｈ２の制御ユニット７ａ，７ｂに故障信号が入力されたときには、制御対象の給湯器Ｈ１，Ｈ２の湯量調整弁２６ａ，２６ｂとバイパス水量調整弁２８ａ，２８ｂの両方を開弁させるように構成されている。
【００２６】
ここで、給湯器Ｈ１，Ｈ２の故障としては種々の状態が想定される。例えば、ガス元弁３０の故障あるいはイグナイタ不良による着火不良や、温度ヒューズ作動、各種センサ類の故障などにより、バーナ１１が正常に燃焼しない、あるいは、正常燃焼を継続できない状況が発生した場合には、所定の故障診断制御によりその異常が検出されて、各制御ユニット７ａ，７ｂに給湯器Ｈ１，Ｈ２の故障信号が入力される。
【００２７】
次に、連結給湯システム１の作用について説明する。
図２に示すように、連結給湯システム１の運転停止の状態では、各給湯器Ｈ１，Ｈ２において、熱交換器１０の結露を防ぐために湯量調整弁２６ａ，２６ｂは閉弁される一方、バイパス水量調整弁２８ａ，２８ｂは開弁されている。この状態から、図３に示すように、連結給湯システム１の運転を開始すると、まず給湯器Ｈ１のみが作動し、給湯器Ｈ１の制御ユニット７ａは、湯量調整弁２６ａとバイパス水量調整弁２８ａを制御して、出湯温度が設定温度になるように、熱交換器１０から出湯管４に流れる湯量とバイパス管５を流れるバイパス水量を調整する。このとき、給湯器Ｈ２から水が出湯本管３７に流出しないように、給湯器Ｈ２の制御ユニット７ｂはバイパス水量調整弁２８ｂを閉止させる。
【００２８】
その後、出湯本管３７の下流の設備で使用する湯量が増えて、給湯器Ｈ１だけでは十分な出湯量を確保できない場合には、給湯器Ｈ２からも出湯する。このとき、給湯器Ｈ２の制御ユニット７ｂも、給湯器Ｈ２からの出湯温度が設定温度になるように、給湯器Ｈ２の湯量調整弁２６ｂとバイパス水量調整弁２８ｂを制御する。
【００２９】
ここで、この連結給湯システム１においては、各給湯器Ｈ１，Ｈ２の湯量調整弁２６ａ，２６ｂとバイパス水量調整弁２８ａ，２８ｂよりも下流側においては、出湯管４を閉止する閉止元弁が設けられていない。従って、連結給湯システム１の運転中に、図４に示すように、例えば、給湯器Ｈ１が故障したときには、この故障した給湯器Ｈ１から水が出湯本管３７へ流出してシステムの出湯温度が低下するのを防止するために、制御ユニット７ａは所定の故障診断制御の実行で発生する故障信号に基づいて、給湯器Ｈ１の湯量調整弁２６ａとバイパス水量調整弁２８ａの両方を閉止させる。
【００３０】
しかし、２台の給湯器Ｈ１，Ｈ２の両方がともに故障した場合には、もはや、湯量調整弁２６ａ，２６ｂとバイパス水量調整弁２８ａ，２８ｂの両方を閉止して出湯管４に水が流出するのを防止する必要はない。逆に、各給湯器Ｈ１，Ｈ２において、湯量調整弁２６とバイパス水量調整弁２８の両方を閉止してしまうと、故障した給湯器Ｈ１，Ｈ２を点検、修理する際に、給湯器Ｈ１，Ｈ２内の水を抜くために水抜き弁３８，３９を開放しても、給湯器Ｈ１，Ｈ２内に一部の水が滞留して完全に水抜きすることができなくなる。従って、図５に示すように、全ての給湯器Ｈ１，Ｈ２が故障した場合には、各給湯器Ｈ１，Ｈ２の制御ユニット７ａ，７ｂは、前記同様の故障信号と、他方の制御ユニットから受信する故障信号に基づいて、制御対象の給湯器Ｈ１，Ｈ２の湯量調整弁２６ａ，２６ｂとバイパス水量調整弁２８ａ，２８ｂの両方を開弁させる。
【００３１】
つまり、連結給湯システム１の運転中には、各制御ユニット７ａ，７ｂにより、図６に示すような調整弁開閉制御が実行される。尚、Ｓｉ（ｉ＝１０〜１３）はステップを示す。
給湯器Ｈ１の制御ユニット７ａによる調整弁開閉制御について説明すると、図６に示すように、給湯器Ｈ１が運転を開始すると同時にこの制御も開始され、制御対象の給湯器Ｈ１が故障して制御ユニット７ａに故障信号が入力された場合に（Ｓ１０：Yes ）、もう一方の給湯器Ｈ２が故障していなければ（Ｓ１１：No）、湯量調整弁２６ａとバイパス水量調整弁２８ａの両方を閉にする（Ｓ１２）。一方、給湯器Ｈ２も故障している場合には（Ｓ１１：Yes ）、湯量調整弁２６ａとバイパス水量調整弁２８ａの両方を開にして（Ｓ１３）、リターンする。給湯器Ｈ２の制御ユニット７ｂにおいても同様の調整弁開閉制御が実行される。
【００３２】
その後、点検、修理のために、給湯器Ｈ１，Ｈ２から水を抜く場合には、図５に示すように、給水元弁３６を閉にしてから水抜き弁３８，３９を開弁する。ここで、各給湯器Ｈ１，Ｈ２において、湯量調整弁２６ａ，２６ｂとバイパス水量調整弁２８ａ，２８ｂの両方が開弁状態になっているため、給湯器Ｈ１，Ｈ２内の水を完全に抜くことができる。
【００３３】
以上説明した連結給湯システム１によれば、湯量調整弁２６ａ，２６ｂとバイパス水量調整弁２８ａ，２８ｂよりも下流側において、出湯管４を閉止する閉止元弁を省略することができ、製作コスト的に有利である。
また、このように閉止元弁を省略しても、２台の給湯器Ｈ１，Ｈ２のうち、何れか１台が故障した場合には、その故障した給湯器においては、湯量調整弁２６ａ，２６ｂとバイパス水量調整弁２８ａ，２８ｂの両方が閉弁するため、故障した給湯器から水が流出してシステムの出湯温度が低下することがない。一方、２台の給湯器Ｈ１，Ｈ２の両方が故障した場合には、各給湯器Ｈ１，Ｈ２において、湯量調整弁２６ａ，２６ｂとバイパス水量調整弁２８ａ，２８ｂの両方が開弁するため、給湯器Ｈ１，Ｈ２内の完全に水抜きすることができるようになる。
【００３４】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。
１］給湯器Ｈ１，Ｈ２が実際に故障していない場合でも、例えば、燃料ガスを供給せずにバーナ１１に点火する指令をリモコン３４から制御ユニット７ａ，７ｂに出力することで、故意に給湯器Ｈ１，Ｈ２に故障状態を発生させて、故障信号が制御ユニット７ａ，７ｂに入力されるようにすることもできる。
２］リモコン３４から給湯器Ｈ１，Ｈ２内の水抜きを指令する信号を制御ユニット７ａ，７ｂに出力し、この信号が２台の給湯器Ｈ１，Ｈ２の制御ユニット７ａ，７ｂに入力されたときに、各制御ユニット７ａ，７ｂは湯量調整弁２６ａ，２６ｂとバイパス水量調整弁２８ａ，２８ｂの両方を開弁させるように構成してもよい。このように構成することで、例えば、特に給湯器Ｈ１，Ｈ２内の水が凍結する虞のある冬季に長期間給湯器Ｈ１，Ｈ２を使用しない場合などに、必要に応じて給湯器Ｈ１，Ｈ２の水抜きを行うことができる。
【００３５】
３］給湯器本体２に制御ユニット７ａ，７ｂを操作する為の操作部を設けて、この操作部から前記の水抜き用の信号等、種々の指令を制御ユニット７ａ，７ｂに入力するように構成してもよい。
４］連結給湯システムを構成する給湯器は２台に限らず、３台以上の複数の給湯器で連結給湯システムを構成することもできる。
５］各給湯器の制御ユニットとの間で無線又はケーブルを介しての相互通信が可能な連結給湯システム全体の制御を司る制御装置を設け、この制御装置から各制御ユニットを操作するように構成してもよい。この場合には、制御装置は、各給湯器から故障信号を受信するとともに、各給湯器に対して他の給湯器の故障信号を送信することができる。さらに、制御装置に水抜きを指令する信号が入力されたときには、その信号を全ての給湯器に送信することもできる。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、各制御手段は、複数の給湯器のうち何れかの給湯器が故障して、故障した給湯器の制御手段に給湯器が故障したことを示す故障信号が入力されたときに、故障した給湯器の湯量調整弁とバイパス水量調整弁の両方を閉弁させると共に、全ての給湯器の制御手段に故障信号が入力されたときには、全ての給湯器の湯量調整弁とバイパス水量調整弁の両方を開弁させるように構成されたので、以下のような効果が得られる。
【００３７】
複数の給湯器のうち何れかの給湯器が故障したときに、故障した給湯器の制御手段に故障信号が入力されて、湯量調整弁とバイパス水量調整弁の両方が閉弁するため、故障した給湯器から水が流出してシステムの出湯温度が低下することがない。一方、全ての給湯器が故障した場合には、各給湯器において、湯量調整弁とバイパス調整弁の両方が開弁するため、給湯器内の水を完全に抜くことができるようになる。
【００３８】
【００３９】
請求項２の発明によれば、共通のリモートコントローラから全ての給湯器の制御手段に所定の信号を入力することで、全ての給湯器の湯量調整弁とバイパス調整弁の両方を開弁させて、給湯器内の水抜きを行うことができる。その他、請求項１と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る給湯器の構成図である。
【図２】連結給湯システム（運転ＯＦＦ状態）の概略構成図である。
【図３】連結給湯システム（１台運転状態）の概略構成図である。
【図４】連結給湯システム（１台故障状態）の概略構成図である。
【図５】連結給湯システム（２台故障状態）の概略構成図である。
【図６】給湯器故障時の調整弁開閉制御のフローチャートである。
【図７】従来の連結給湯システムの概略構成図である。
【符号の説明】
Ｈ１，Ｈ２  給湯器
１    連結給湯システム
３    給水管
４    出湯管
５    バイパス管
７ａ，７ｂ  制御ユニット
１０  熱交換器
２６ａ，２６ｂ    湯量調整弁
２８ａ，２８ｂ    バイパス水量調整弁
３４  リモートコントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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