特開 2023-92199 給湯装置及び給湯システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023092199

(43)【公開日】2023-07-03

(54)【発明の名称】給湯装置及び給湯システム

(51)【国際特許分類】

   H04Q 9/00 20060101AFI20230626BHJP

   F24H 15/40 20220101ALI20230626BHJP

【ＦＩ】

H04Q9/00 341B

F24H1/10 301E

F24H1/18 301A

H04Q9/00 301D

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021207272

(22)【出願日】2021-12-21

(71)【出願人】

【識別番号】000004709

【氏名又は名称】株式会社ノーリツ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】濱田 雄也

(72)【発明者】

【氏名】梅原 淳

【テーマコード（参考）】

3L122

5K048

【Ｆターム（参考）】

3L122AA02

3L122AA23

3L122FA02

5K048BA14

5K048CB01

5K048GB01

5K048HA01

5K048HA02

(57)【要約】

【課題】第１及び第２の制御基板を有する給湯装置及び給湯システムにおいて、専用の通信接続構成を追加することなくメンテナンスのためのデータ通信を円滑に実行する。
【解決手段】制御基板１００には、マイコン１１０と、通信回路１２０及び通信ポート１３０とが搭載される。マイコン１１０は、通信ポート１３０がサブ制御基板３００とは切り離されて故障診断用のインターフェイス機器４００と接続される場合にメンテナンスモードが設定入力されると、サブ制御基板３００と通信するための第１のプロトコルが適用される状態から、インターフェイス機器４００と通信するための第２のプロトコルが適用される状態へ切り替わる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の機器及び複数のセンサを有する給湯装置であって、
前記複数のセンサによる検出値を用いて前記給湯装置がユーザ指示に従って動作する様に前記複数の機器を制御するコントローラを備え、
前記コントローラは、
第１のマイクロコンピュータが搭載された第１の制御基板と、
第２のマイクロコンピュータが搭載された第２の制御基板とを含み、
前記第１の制御基板には、
前記給湯装置の運転状態を示す状態データを蓄積するためのメモリと、
前記第２の制御基板と通信接続するための通信ポート及び通信回路とが更に搭載され、
前記第１のマイクロコンピュータは、前記通信ポートが前記第２の制御基板とは切り離されてメンテナンス用機器と接続される場合に前記メモリに蓄積された前記状態データを前記第１のマイクロコンピュータが前記メンテナンス用機器へ出力するための所定モードが設定入力されると、前記第２のマイクロコンピュータと通信するための第１のプロトコルが適用される状態から、前記通信ポートに接続されたメンテナンス用機器と通信するための第２のプロトコルが適用される状態へ切り替わる、給湯装置。

【請求項2】

前記第１の制御基板は、前記第２の制御基板との間での定期的な通信の成立可否に応じて、前記第２の制御基板との間の通信エラーを検知する様に構成され、
前記通信エラーは、前記所定モード中には無効化される、請求項１記載の給湯装置。

【請求項3】

前記所定モードにおいて、前記通信ポートは前記メンテナンス用機器と接続されるとともに、前記第２の制御基板は前記メンテナンス用機器との間で通信可能に接続され、
前記第１のマイクロコンピュータは、前記所定モードにおいて前記第２のプロトコルが適用される期間と、前記第１のプロトコルが適用される期間とが交互に設けられる様に前記通信回路を制御する、請求項１記載の給湯装置。

【請求項4】

前記第２のプロトコルが適用される期間長は、前記第１のプロトコルが適用される期間長よりも長い、請求項３記載の給湯装置。

【請求項5】

前記第２のプロトコルにおける通信速度は、前記第１のプロトコルにおける通信速度よりも高い、請求項１～４のいずれか１項に記載の給湯装置。

【請求項6】

前記第２のプロトコルにおける通信間隔は、前記第１のプロトコルにおける通信間隔よりも短い、請求項５記載の給湯装置。

【請求項7】

第１の給湯器及び第２の給湯器を備えた給湯システムであって、
前記第１の給湯器及び前記第２の給湯器に設けられた複数のセンサによる検出値を用いて前記給湯システムがユーザ指示に従って動作する様に前記第１の給湯器及び前記第２の給湯器を制御するためのコントローラを備え、
前記コントローラは、
第１のマイクロコンピュータが搭載された、前記第１の給湯器に内蔵される第１の制御基板と、
第２のマイクロコンピュータが搭載された、前記第２の給湯器に内蔵される第２の制御基板とを含み、
前記第１の制御基板には、
前記給湯システムの運転状態を示す状態データを蓄積するためのメモリと、
前記第２の制御基板と通信接続するための通信ポート及び通信回路とが更に搭載され、
前記第１のマイクロコンピュータは、前記通信ポートが前記第２の制御基板とは切り離されてメンテナンス用機器と接続される場合に前記メモリに蓄積された前記状態データを前記第１のマイクロコンピュータが前記メンテナンス用機器へ出力するための所定モードが設定入力されると、前記第２のマイクロコンピュータと通信するための第１のプロトコルが適用される状態から、前記メンテナンス用機器と通信するための第２のプロトコルが適用される状態へ切り替わる、給湯システム。

【請求項8】

前記第１の給湯器は、燃焼加熱式給湯器であり、
前記第２の給湯器は、ヒートポンプ加熱式給湯器である、請求項７記載の給湯システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、給湯装置及び給湯システムに関する。

【背景技術】

【0002】

給湯装置の運転中に内部に蓄積されたデータを、メンテナンス用途で給湯装置の外部に読み出すことが行われている。その際には、メンテナンス用機器を通信端子に接続して、給湯装置内部のコントローラ（マイコン）とメンテナンス用機器との間でデータ通信が行われる。

【0003】

例えば、特許第３８６７７７１号公報（特許文献１）には、給湯装置に内蔵された制御ユニットの通信端子に対して、他の給湯装置との連結運転のための連結ユニット、又は、工場出荷時や取付先での検査のための検査装置を選択的に接続する構成が記載されている。

【0004】

特許文献１には、制御ユニット内のマイコンが、通信端子に対して検査装置が接続されたことを検知すると通常の運転モードから検査モードに自動的に移行すること、並びに、通信端子に対して連結ユニットが接続されると自動的に通常運転モードから連結運転モードに切り替わることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第３８６７７７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１には、運転モードから検査モードへの移行時にどの様な制御が行われるかについては言及がなく、両モードでのデータ通信を円滑に行うための手法については何ら記載されていない。

【0007】

本発明はこの様な問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、専用の通信接続構成を追加することなくメンテナンスのためのデータ通信を円滑に実行することが可能な給湯装置及び給湯システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のある局面では、複数の機器及び複数のセンサを有する給湯装置が提供される。給湯装置は、複数のセンサによる検出値を用いて給湯装置がユーザ指示に従って動作する様に複数の機器を制御するコントローラを備える。コントローラは、第１のマイクロコンピュータが搭載された第１の制御基板と、第２のマイクロコンピュータが搭載された第２の制御基板とを含む。第１の制御基板には、給湯装置の運転状態を示す状態データを蓄積するためのメモリと、第２の制御基板と通信接続するための通信ポート及び通信回路とが更に搭載される。第１のマイクロコンピュータは、通信ポートが第２の制御基板とは切り離されてメンテナンス用機器と接続される場合にメモリに蓄積された状態データを第１のマイクロコンピュータがメンテナンス用機器へ出力するための所定モードが設定入力されると、第２のマイクロコンピュータと通信するための第１のプロトコルが適用される状態から、通信ポートに接続されたメンテナンス用機器と通信するための第２のプロトコルが適用される状態へ切り替わる。

【0009】

本発明の他のある局面では、第１の給湯器及び第２の給湯器を備えた給湯システムが提供される。給湯システムは、第１の給湯器及び第２の給湯器に設けられた複数のセンサによる検出値を用いて給湯システムがユーザ指示に従って動作する様に第１の給湯器及び第２の給湯器を制御するためのコントローラを備える。コントローラは、第１の制御基板及び第２の制御基板を有する。第１の制御基板は、第１のマイクロコンピュータが搭載されて、第１の給湯器に内蔵される。第２の制御基板は、第２のマイクロコンピュータが搭載されて、第２の給湯器に内蔵される。第１の制御基板には、給湯システムの運転状態を示す状態データを蓄積するためのメモリと、第２の制御基板と通信接続するための通信ポート及び通信回路とが更に搭載される。第１のマイクロコンピュータは、通信ポートが第２の制御基板とは切り離されてメンテナンス用機器と接続される場合にメモリに蓄積された状態データを第１のマイクロコンピュータがメンテナンス用機器へ出力するための所定モードが設定入力されると、第２のマイクロコンピュータと通信するための第１のプロトコルが適用される状態から、前記メンテナンス用機器と通信するための第２のプロトコルが適用される状態へ切り替わる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、第１及び第２の制御基板を有する給湯装置及び給湯システムにおいて、専用の通信接続構成を追加することなくメンテナンスのためのデータ通信を円滑に実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態１に係る給湯装置に対する故障診断のシステム構成図である。

【図2】図１に示された給湯器の構成例を説明する概略図である。

【図3】制御基板の通信接続構成の比較例を説明するブロック図である。

【図4】実施の形態１に係る給湯装置における制御基板の通信接続構成を説明するブロック図である。

【図5】実施の形態１に係る給湯装置の通信モードの切替制御を説明するフローチャートである。

【図6】通信モード間でのプロトコルの違いを説明する概念的な波形図である。

【図7】実施の形態１の変形例に係る給湯システムに対する故障診断のシステム構成図である。

【図8】実施の形態１に係る給湯装置における制御基板の通信接続構成を説明するブロック図である。

【図9】実施の形態２に係る給湯装置又は給湯システムにおける制御基板の通信接続構成を説明するブロック図である。

【図10】実施の形態２に係る給湯装置又は給湯システムの通信モードの切替制御を説明するフローチャートである。

【図11】メンテナンスモードにおける時分割制御を説明する概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。

【0013】

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１に係る給湯装置に対する故障診断のシステム構成図である。

【0014】

図１に示される様に、実施の形態１に係る給湯装置５は、給湯器１０と、リモートコントローラ（以下、「リモコン」と表記する）２００とを有する。給湯器１０は、複数の制御基板１００及び３００を有する。以下では、制御基板１００及び３００を区別するために、制御基板３００については、サブ制御基板３００とも称する。

【0015】

制御基板１００とリモコン２００との間は、通信線１７によって接続される。更に、制御基板１００は、サブ制御基板３００に対しても通信線１８によって接続される。

【0016】

後述する様に、給湯装置５は、給湯器１０に設けられた各種センサ（後述）の検出値に代表される、給湯装置５の運転状態を示す状態データの蓄積機能を有する様に構成される。

【0017】

リモコン２００は、台所及び浴室等に配置された、給湯装置５を操作するための入力装置である。リモコン２００は、ユーザが視認可能な態様で情報を出力するための表示部２０１と、給湯装置５の運転オンオフを操作する運転スイッチ２０２と、ユーザ等による入力設定操作を受け付けるための操作部２０３とを含む。表示部２０１は、代表的には、液晶パネルによって構成されている。操作部２０３は、代表的には、プッシュボタンやタッチボタンによって構成されており、給湯設定温度に代表される、給湯装置５の設定操作を受け付け可能に構成される。

【0018】

給湯器１０に対して、インターフェイス機器４００を介して、パーソナルコンピュータ等の解析用機器５００を接続することによって、給湯装置５に蓄積された状態データは、解析用機器５００にアップロードされる。解析用機器５００では、所定のアプリケーションプログラムの実行等によって、アップロードされた状態データを用いて故障診断を実行することができる。

【0019】

まず、給湯器１０の構成例及び給湯装置５の状態データの項目例について、図２を用いて説明する。

【0020】

図２には、燃焼加熱式の給湯器１０の構成例が示される。

【0021】

図２を参照して、給湯器１０は、入水配管２１と、出湯配管２２と、バイパス配管２３と、一次熱交換器３１と、二次熱交換器３２と、バーナ３５と、送風ファン３７と、制御基板１００とを備える。

【0022】

送風ファン３７は、バーナ３５に対して燃焼用空気を供給する。送風ファン３７からの送風量は、ファン回転数に応じて決まる。バーナ３５は、図示しない燃料供給系から流量調整弁を経由した燃料ガスの供給を受けて、燃焼作動するように構成される。一次熱交換器３１は、バーナ３５の燃焼ガスの顕熱（燃焼熱）により、通流する湯水を熱交換によって加熱する。二次熱交換器３２は、バーナ３５からの燃焼排ガスの潜熱によって、通流する湯水を熱交換によって加熱する。

【0023】

入水配管２１は、入水口２０と、二次熱交換器３２の一端（入力側）との間に接続される。二次熱交換器３２の他端（出力側）は、一次熱交換器３１の一端（入力側）と接続され、出湯配管２２は、一次熱交換器３１の他端（出力側）と、給湯栓（図示せず）と接続された出湯口２５との間に接続される。給湯栓が開栓されると、入水口２０に対する入水圧に応じて、入水口２０から、入水配管２１、二次熱交換器３２、一次熱交換器３１、及び、出湯配管２２を経て、出湯口２５へ至る流路が形成される。

【0024】

これにより、入水配管２１の低温水が、二次熱交換器３２での加熱後、一次熱交換器３１で更に加熱されることで、出湯配管２２には、高温水が出力される。更に、入水配管２１及び出湯配管２２の間には、バイパス配管２３が接続される。バイパス配管２３には、バイパス配管２３の流量（流量比）を制御するための流量調整弁３４が介挿接続される。一次熱交換器３１から出力された高温水と、バイパス配管２３を経由する低温水との混合によって、給湯設定温度に従った適温の湯が、出湯口２５から給湯栓（図示せず）等の給湯先へ供給される。

【0025】

二次熱交換器３２の配置によって潜熱回収を行うと、燃焼排ガスが潜熱回収のための熱交換により冷やされて凝縮することによって、二次熱交換器３２の表面にドレンが生じる。従って、給湯器１０は、ドレン処理のための、集水パン４１、中和処理槽４２、ドレンタンク４３、ドレン排出路４４、ドレン排出弁４５、及び、サブ制御基板３００を更に備える。

【0026】

集水パン４１は、二次熱交換器３２からドレンを集水するように構成される。中和処理槽４２は、集水パン４１によって集水されたドレンに対し中和処理を施す。ドレンタンク４３は、中和処理後のドレンを貯留する。ドレンタンク４３には、貯留されたドレンの液位を検出するための水位センサ５７が設けられる。

【0027】

ドレン排出路４４は、ドレンタンク４３からドレンを排水するように形成される。ドレン排出弁４５は、代表的には電磁開閉弁で構成されて、ドレン排出路４４に設けられる。

【0028】

サブ制御基板３００は、ドレンタンク４３の水位センサ５７の検出値に基づいて、ドレン排出弁４５を制御する。これにより、ドレンタンク４３に貯留されたドレンを排水可能である。サブ制御基板３００についても、所定プログラムが予め記憶されたマイクロコンピュータを含んで構成される。

【0029】

送風ファン３７の駆動モータ（図示せず）には、電流センサ５１ｘ及び回転速度センサ５１ｙが設けられて、送風ファン３７の駆動電流である「ファン電流」と、送風ファン３７の単位時間当たりの回転数である「ファン回転数」が検出される。

【0030】

入水配管２１には、温度センサ５２及び流量センサ５３が設けられて、「入水温度」及び「通水流量」がそれぞれ検出される。出湯配管２２には、温度センサ５４及び５５が設けられて、「缶体温度」及び「出湯温度」がそれぞれ検出される。尚、温度センサ５４は、バイパス配管２３との接続点よりも上流側に配置され、温度センサ５５は、当該接続点よりも下流側に配置される。又、バーナ３５からの燃焼ガスの排気路には、ＣＯ濃度を検出するためのＣＯセンサ５８が配置される。

【0031】

制御基板１００及びサブ制御基板３００の間は通信線１８によって接続されており、両者の間では、双方向にデータを送受信することができる。例えば、制御基板１００からサブ制御基板３００には、給湯器１０の運転状態を示すデータ、及び、エラー情報等が送信される。反対に、サブ制御基板３００から制御基板１００には、水位センサ５７の検出値データ、及び、ドレン排出弁４５の開度（開閉）を示すデータ等が送信される。

【0032】

制御基板１００及びサブ制御基板３００は、給湯器１０の運転時において、データの送受信を伴って協調的に連動して、給湯器１０の動作を制御する。即ち、制御基板１００及びサブ制御基板３００は、相互通信を伴う協調動作によって、リモコン２００に入力されたユーザ指示に従って給湯装置５が動作する様に、上述した各センサを含むセンサ群の検出値を用いて給湯器１０の各構成機器の動作を制御する「コントローラ」として機能する。制御基板１００及び３００は、後述する様に、所定プログラムが予め記憶されたマイクロコンピュータを含んで構成される。

【0033】

一例として、上記コントローラは、出湯温度を給湯設定温度に維持するための給湯温度制御を、通水流量及び入水温度からバーナ３５でのガス燃焼量を算出し、当該ガス燃焼量に見合う燃焼用空気を供給するように送風ファン３７の目標回転数を設定することによって実現する。或いは、コントローラは、ＣＯセンサ５８の検出値に応じて、燃焼停止後に送風ファン３７を作動させるポストパージを制御することができる。又、上述の様に、コントローラは、燃焼運転によるドレンの発生に応じてドレンタンク４３の水位が上昇すると、ドレン排出弁４５によって中和されたドレンを排出することができる。

【0034】

このため、給湯装置５の運転時には、制御基板１００及びサブ制御基板３００の間での通信が正常であるか否かの監視が常時実行される。例えば、定期的に、制御基板１００からサブ制御基板３００に対して、返信を求めるデータ送信が実行され、返信データが正常に得られない場合には、制御基板１００及びサブ制御基板３００の間での基板間通信エラーを検知する監視制御が実行される。

【0035】

制御基板１００に入力される各種センサの検出値、例えば、上述の入水温度、出湯温度、缶体温度、通水流量、ファン回転数、ファン電流、ＣＯ濃度等の一部は、給湯装置５の運転状態を示す状態データとして、制御基板１００に蓄積される。当該状態データには、サブ制御基板３００から送信されることで収集されたデータが含まれてもよい。又、状態データは、センサ検出値を用いた演算によって求められた制御値（出力号数等）、パラメータ値等を含んでもよい。

【0036】

次に、図３を用いて、給湯装置５の制御基板の通信接続構成の比較例を説明する。

【0037】

図３を参照して、比較例に係る制御基板１００♯は、マイクロコンピュータ（以下、マイコン）１１０と、通信回路１２０，１２１と、リモコン通信回路１２５と、通信ポート１３０，１３１と、リモコン通信ポート１３５と、外部メモリ１４０とを有する。

【0038】

マイコン１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１及びメモリ１１２を内蔵する。メモリ１１２は、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を有する。ＲＯＭには、給湯制御及ぶ状態データの蓄積機能等のプログラムが格納されており、ＲＡＭにロードされた当該プログラムをＣＰＵ１１１が実行することによって、給湯制御及び状態データの蓄積機能が実現される。外部メモリ１４０は、例えば、シリアルフラッシュメモリ（ＳＦＭ）で構成されて、本実施の形態では、状態データの記憶先に位置付けられる。

【0039】

リモコン通信回路１２５は、リモコン通信ポート１３５と通信線１７で接続されるリモコン２００との間で、データを送受信する。

【0040】

比較例に係る制御基板１００♯では、サブ制御基板３００との通信接続構成と、故障診断時におけるインターフェイス機器４００との通信接続構成とが、個別に設けられる。具体的には、サブ制御基板３００との通信のための通信回路１２１及び通信ポート１３１と、インターフェイス機器４００との通信のための通信回路１２０及び通信ポート１３０との両方が配置される。

【0041】

サブ制御基板３００は、ＣＰＵ３１１及びメモリ３１２を有するマイコン３１０と、通信回路３２０と、通信ポート３３０とを有する。通信ポート３３０及び通信ポート１３１の間が通信線１８によって接続されることにより、通信回路１２１及び３２０を介して、サブ制御基板３００のマイコン３１０と、制御基板１００のマイコン１１０との間で、双方向にデータを送受信することができる。

【0042】

一方で、故障診断用のインターフェイス機器４００は、ＣＰＵ４１１及びメモリ４１２を有するマイコン４１０と、通信回路４２０と、通信ポート４３０と、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）通信回路４４０と、ＵＳＢポート４５０とを有する。

【0043】

故障診断時には、通信ポート４３０及び通信ポート１３０が通信線１９によって接続されることにより、通信回路１２０及び４２０を介して、インターフェイス機器４００のマイコン４１０と、制御基板１００のマイコン１１０との間で、双方向にデータを送受信することができる。ＵＳＢ通信回路４４０及びＵＳＢポート４５０は、図１に示された解析用機器５００（パーソナルコンピュータ）との通信接続に用いられる。

【0044】

比較例に係る制御基板１００♯では、サブ制御基板３００との通信接続構成と、故障診断時におけるインターフェイス機器４００との通信接続構成とが個別に設けられるため、通信回路１２０，１２１の機能を固定できる一方で、通信回路及び通信ポートの配置個数が増大するため、スペース制約が厳しくなる。又、制御基板１００のマイコン１１０には、通信回路１２０及び１２１の両方に対応して入出力ポート（図示せず）の割り当てが必要になるため、この点でも制約が厳しくなる。

【0045】

図４には、実施の形態１に係る給湯装置での制御基板１００の通信接続構成を説明するブロック図が示される。

【0046】

図４を参照して、実施の形態１に係る制御基板１００は、比較例に係る制御基板１００♯（図３）と比較して、図３に示された通信回路１２１及び通信ポート１３１が非配置とされる点で異なる。

【0047】

制御基板１００では、マイコン１１０からの制御指示に応じて、通信回路１２０の通信プロトコルを切替えることで、サブ制御基板３００と通信接続するための通信回路１２０及び通信ポート１３０を、故障診断時におけるインターフェイス機器４００との通信接続にも用いる。この様に、通信回路１２０及び通信ポート１３０を、サブ制御基板３００との通信接続と、インターフェイス機器４００との通信接続とで共用することにより、通信回路及び通信ポートの配置個数、並びに、マイコン１１０の入出力ポートの必要数を削減することができる。

【0048】

即ち、実施の形態１の給湯装置５では、制御基板１００の通信ポート１３０に対して、サブ制御基板３００の通信ポート３３０、及び、インターフェイス機器４００の通信ポート４３０の一方が、通信線によって択一的に接続される。

【0049】

図４において、制御基板１００は「第１の制御基板」、マイコン１１０は「第１のマイクロコンピュータ」の一実施例に対応する。同様に、サブ制御基板３００は「第２の制御基板」、マイコン３１０は「第２のマイクロコンピュータ」の一実施例に対応する。又、インターフェイス機器４００は「メンテナンス用機器」の一実施例に対応する。

【0050】

通常の給湯装置５の運転時には、制御基板１００の通信ポート１３０に対して、サブ制御基板３００の通信ポート３３０が通信線１８を経由して接続される。このとき、通信回路１２０の通信モードは、デフォルトである通常運転モードに設定されて、制御基板１００及びサブ制御基板３００の間でのデータ通信のための通信プロトコルが設定される。給湯装置５の運転時には、マイコン１１０によって収集された状態データが、外部メモリ１４０に蓄積される。

【0051】

これに対して、給湯装置５の故障診断時には、制御基板１００の通信ポート１３０から、サブ制御基板３００の通信ポート３３０が切り離されるとともに、インターフェイス機器４００の通信ポート４３０が通信線１９によって接続されるとともに、外部メモリ１４０に蓄積された状態データをマイコン１１０がインターフェイス機器４００に出力するためのメンテナンスモードが設定入力される。当該メンテナンスモードの開始及び終了の設定は、リモコン２００の操作部２０３に対する予め定められた特殊操作により、又は、インターフェイス機器４００を経由した解析用機器５００（パーソナルコンピュータ）の操作によって入力される。或いは、メンテナンスモードの開始及び終了は、制御基板１００上に設けられた図示しない入力部から入力されてもよい。

【0052】

図５には、実施の形態１に係る給湯装置の通信モードの切替制御を説明するフローチャートが示される。図５に示された制御処理は、マイコン１１０によって実行される。

【0053】

図５を参照して、マイコン１１０は、ステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する）１１０により、上述したメンテナンスモードの設定中であるか否かを判定する。Ｓ１１０は、上述したリモコン２００又は解析用機器５００からの入力によって、メンテナンスモードの開始設定が入力されてから、メンテナンスモードの終了設定が入力されるまでＹＥＳ判定とされる。

【0054】

マイコン１１０は、メンテナンスモードが設定されていないときには、Ｓ１１０をＮＯ判定として、通信モードをデフォルトの通常運転モードに設定する。このとき、マイコン１１０は、Ｓ１２０により、通信回路１２０での通信プロトコルを、制御基板１００及びサブ制御基板３００の間でのデータ通信に適したプロトコルＰＡに設定する。更に、Ｓ１３０により、上述した、制御基板１００及びサブ制御基板３００の間での基板間通信エラーの検知が有効とされる。即ち、制御基板１００及びサブ制御基板３００の間の定期的な双方向通信が途絶えると、基板間通信エラーが検知される。

【0055】

これに対して、マイコン１１０は、メンテナンスモードの設定中には、Ｓ１１０をＹＥＳ判定として、通信モードを故障診断用のメンテナンスモードに設定する。このとき、マイコン１１０は、Ｓ１４０により、通信回路１２０での通信プロトコルを、制御基板１００からインターフェイス機器４００への状態データの通信に適したプロトコルＰＭに設定する。更に、Ｓ１５０により、上述した、制御基板１００及びサブ制御基板３００の間での基板間通信エラーの検知を無効とする。図４に示されるように、インターフェイス機器４００を制御基板１００に接続する場合には、サブ制御基板３００は制御基板１００に対して非接続となるため、上述した監視制御のための定期的な双方向通信が実行されない。このため、基板間エラーの検知を無効とすることで、マイコン１１０が無用なエラー対応処理を実行することを回避するものである。

【0056】

図５において、メンテナンスモードは「所定モード」に対応し、プロトコルＰＡは「第１のプロトコル」に対応し、プロトコルＰＭは「第２のプロトコル」に対応する。図５の制御処理により、マイコン１１０は、通信ポート１３０がサブ制御基板３００とは切り離されてインターフェイス機器４００と接続される場合にメンテナンスモードが設定入力されると、サブ制御基板３００と通信するためのプロトコルＰＡが適用される状態から、インターフェイス機器４００と通信するためのプロトコルＰＭが適用される状態へ切り替えられる。

【0057】

図６は、通信モード間でのプロトコルの違いを説明する概念的な波形図である。

【0058】

図６（ａ）には、メンテナンスモードでのプロトコルＰＭが示される一方で、図６（ｂ）には、通常運転モードでのプロトコルＰＡが示される。

【0059】

図６での（ａ）及び（ｂ）の比較から理解される様に、プロトコルＰＭ（メンテナンスモード）での通信速度Ｖｍ（ｂｐｓ）は、プロトコルＰＡ（通常運転モード）での通信速度Ｖａ（ｂｐｓ）よりも高い。又、パケット間隔に相当する通信間隔Ｔｉｔｖ（ｓｅｃ）についても、プロトコルＰＭ（メンテナンスモード）の方が、プロトコルＰＡ（通常運転モード）よりも短い。

【0060】

メンテナンスモードでは、複数の状態データが同様のフォーマットで多数送信されるため、プロトコルＰＭ（メンテナンスモード）の適用により、単位時間での通信量（ｂｉｔ）を多くすることができる。これにより、インターフェイス機器４００を介して、制御基板１００に蓄積された状態データを解析用機器５００に高速にアップロードすることが可能となる。

【0061】

一方で、通常運転モードでは、給湯器１０の運転データＤＴ１、特定機器の運転データＤＴ２、及び、エラー情報ＤＴ３のフォーマットが異なる複数の情報が、制御基板１００及びサブ制御基板３００の間で送受信される。又、メンテナンスモードと比較すると、高速に大量のデータを転送するニーズは低い。このため、通常運転モードでは、単位時間での通信量（ｂｉｔ）を少なくすることができる。これにより、単位時間での通信量（ｂｉｔ）は、メンテナンスモードよりも抑えられる。

【0062】

この様に、実施の形態１に係る給湯装置によれば、制御基板１００に設けられたサブ制御基板３００との通信接続構成（通信回路１２０及び通信ポート１３０）を共用して、かつ、高速のデータ転送に適したプロトコルを適用し、故障診断のための外部機器（インターフェイス機器４００及び解析用機器５００）に対して制御基板１００の蓄積データを出力するための通信接続を実現することができる。この結果、専用の通信接続構成を追加することなくメンテナンスのためのデータ通信を円滑に実行することが可能な給湯装置を提供することができる。

【0063】

［実施の形態１の変形例］
実施の形態１では、同一の給湯器１０に搭載された制御基板１００及びサブ制御基板３００の間の通信接続構成を、故障診断のための外部機器との通信接続構成と共用する構成例を説明したが、同様の構成を、複数の給湯器を含む給湯システムに適用することも可能である。

【0064】

図７は、実施の形態１の変形例に係る給湯システム６に対する故障診断のシステム構成図である。

【0065】

図７を参照して、実施の形態１の変形例に係る給湯システム６は、複数の給湯器１０及び１１と、リモコン２００とを有する。例えば、給湯器１０は、図２に示された燃焼加熱式の給湯器であり、給湯器１１は、貯湯タンク（図示せず）を有するヒートポンプ加熱式の給湯器である。給湯器１１は、制御基板３５０を有する。以下では、制御基板３５０について、実施の形態１での制御基板３００と同様に、サブ制御基板３５０とも称する。

【0066】

図８は、実施の形態１の変形例に係る給湯システムにおける制御基板の通信接続構成を説明するブロック図である。

【0067】

図８を参照して、給湯器１１のサブ制御基板３５０は、ＣＰＵ３６１及びメモリ３６２を有するマイコン３６０と、通信回路３７０と、通信ポート３８０とを有する。通信ポート３８０及び通信ポート１３０の間が通信線によって接続されることにより、通信回路１２０及び３７０を介して、サブ制御基板３５０のマイコン３６０と、制御基板１００のマイコン１１０との間で、双方向にデータを送受信することができる。

【0068】

給湯システム６の故障診断時には、制御基板１００の通信ポート１３０から、サブ制御基板３５０の通信ポート３８０が切り離されるとともに、インターフェイス機器４００の通信ポート４３０が通信線１９によって接続される。更に、実施の形態１と同様の手法で、給湯システム６のメンテナンスモードが設定される。給湯器１０のマイコン１１０は、図６と同様の通信モードの切替制御を実行する。

【0069】

従って、実施の形態１の変形例では、給湯器１０の制御基板１００は、給湯器１１内のサブ制御基板３５０との通信接続構成（通信回路１２０及び通信ポート１３０）を共用して、かつ、実施の形態１と同様に、故障診断のための外部機器（インターフェイス機器４００及び解析用機器５００）に対して制御基板１００の蓄積データを出力するための通信接続を実現することができる。この結果、専用の通信接続構成を追加することなくメンテナンスのためのデータ通信を円滑に実行することが可能な給湯システムを提供することができる。

【0070】

図８において、制御基板１００は「第１の制御基板」、マイコン１１０は「第１のマイクロコンピュータ」の一実施例に対応する。同様に、サブ制御基板３５０は「第２の制御基板」、マイコン３６０は「第２のマイクロコンピュータ」の一実施例に対応する。又、インターフェイス機器４００は「メンテナンス用機器」の一実施例に対応する。

【0071】

実施の形態１の変形例に係る給湯システム６では、メンテナンスモードにおいても、サブ制御基板３５０が制御基板１００と通信接続不能となるため、給湯器１０及び１１が連動した給湯運転を実行することができなくなる。一方で、サブ制御基板３５０による給湯器１１による単独給湯運転を実行することは可能である。従って、実施の形態１に係る給湯装置５では、メンテナンスモード中には給湯運転が実行できない一方で、実施の形態１の変形例１に係る給湯システム６では、メンテナンスモード中においても給湯運転を実行することが可能である。

【0072】

［実施の形態２］
実施の形態２では、実施の形態１及びその変形例に係る給湯装置及び給湯システムにおいて、メンテナンスモードにおいても、制御基板１００と、サブ制御基板３００又は３５０と通信可能とするための構成について説明する。

【0073】

図９は、実施の形態２に係る給湯装置又は給湯システムにおける制御基板の通信接続構成を説明するブロック図である。

【0074】

図９を参照して、実施の形態２では、故障診断用のインターフェイス機器４００は、図４及び図８に示された、マイコン４１０、通信回路４２０、通信ポート４３０、ＵＳＢ通信回路４４０、及び、ＵＳＢポート４５０に加えて、通信回路４２１及び通信ポート４３１を更に有する様に構成される。

【0075】

実施の形態２では、メンテナンスモードにおいて、通信ポート４３１は、通信線１８を介して、サブ制御基板３００の通信ポート３３０（図４）又はサブ制御基板３５０の通信ポート３８０（図８）と接続される。これにより、通信回路４２１と、サブ制御基板３００の通信回路３２０（図４）又はサブ制御基板３５０の通信回路３７０（図８）との間でデータの送受信が可能となる。この結果、インターフェイス機器４００を介して、制御基板１００と、サブ制御基板３００又は３５０との間でのデータ通信が可能となる。

【0076】

図１０は、実施の形態２に係る給湯装置又は給湯システムの通信モードの切替制御を説明するフローチャートである。図１０に示された制御処理は、図５に示された制御処理と同様に、マイコン１１０によって実行することができる。

【0077】

図１０を参照して、マイコン１１０は、図５と同様のＳ１１０により、メンテナンスモードの設定中であるか否かを判定する。メンテナンスモードが設定されていないときには（Ｓ１１０のＮＯ判定時）、図５と同様のＳ１２０により、通信モードは、デフォルトの通常運転モードに設定される。

【0078】

これに対して、マイコン１１０は、メンテナンスモードの設定中には（Ｓ１１０のＹＥＳ判定時）、Ｓ１２５により、プロトコルを時分割制御する。実施の形態２では、通常運転モード及びメンテナンスモードのいずれにおいても、Ｓ１３０により、制御基板１００及びサブ制御基板３００の間での基板間通信エラーの検知が有効とされる。

【0079】

図１１には、Ｓ１２５による時分割制御を説明するための概念図が示される。

【0080】

図１１を参照して、時分割モードでは、一定周期で、制御基板１００からインターフェイス機器４００への状態データの通信に適したプロトコルＰＭが設定される期間７０１と、制御基板１００とサブ制御基板３００又は３５０との通信に適したプロトコルＰＡが設定される期間７０２とが交互に設けられる。

【0081】

時分割モードでは、マイコン１１０は、制御基板１００の通信回路１２０のプロトコルに加えて、インターフェイス機器４００の通信回路４２０，４２１のプロトコルについても、マイコン４１０を経由して制御する。

【0082】

図１１に例示される様に、一定周期Ｔ０が経過する時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３から期間７０１が予め定められた時間長Ｔ１設けられた後、期間７０２が予め定められた時間長Ｔ２設けられる。即ち、時間長Ｔ１及びＴ２の比は、予め定められた一定値に制御することができる。又、メンテナンスモードであることから、時間長Ｔ１及びＴ２は、Ｔ１＞Ｔ２となる様に設定することが好ましい。

【0083】

この様に、実施の形態２に係る給湯装置又は給湯システムによれば、制御基板１００に設けられたサブ制御基板３００との通信接続構成（通信回路１２０及び通信ポート１３０）を共用して、故障診断のための外部機器（インターフェイス機器４００及び解析用機器５００）との通信接続を確保するとともに、メンテナンスモードでは、メンテナンスのためのデータ通信に加えて、制御基板１００とサブ制御基板３００又は３５０との間で、通常運転モードと同様の通信を継続することができる。この結果、メンテナンスモードにおいても、制御基板１００とサブ制御基板３００又は３５０との連動を伴う、通常運転モードと同様の給湯運転を継続することができる。

【0084】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0085】

５ 給湯装置、６ 給湯システム、１０，１１ 給湯器、１７～１９ 通信線、２０ 入水口、２１ 入水配管、２２ 出湯配管、２３ バイパス配管、２５ 出湯口、３１ 一次熱交換器、３２ 二次熱交換器、３４ 流量調整弁、３５ バーナ、３７ 送風ファン、４１ 集水パン、４２ 中和処理槽、４３ ドレンタンク、４４ ドレン排出路、４５ ドレン排出弁、５１ｘ 電流センサ、５１ｙ 回転速度センサ、５２，５４，５５ 温度センサ、５３ 流量センサ、５７ 水位センサ、５８ ＣＯセンサ、１００ 制御基板、１１０，３１０，３６０，４１０ マイコン、１１２，３１２，３６２，４１２ メモリ、１２０，１２１，３２０，３７０，４２０，４２１ 通信回路、１２５ リモコン通信回路、１３０，１３１，３３０，３８０，４３０，４３１ 通信ポート、１３５ リモコン通信ポート、１４０ 外部メモリ、２００ リモコン、２０１ 表示部、２０２ 運転スイッチ、２０３ 操作部、３００，３５０ 制御基板（サブ制御基板）、４００ インターフェイス機器、４４０ ＵＳＢ通信回路、４５０ ＵＳＢポート、５００ 解析用機器、Ｔｉｔｖ 通信間隔。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】