(57)【要約】【課題】複数の温水器を有する給湯装置において、待機状態における電力消費量を抑制可能な給湯装置及びその制御装置を提供する。【解決手段】給湯装置１は、第１の温水器に含まれる第１の電動素子群を駆動する第１の駆動回路７２と、第１の駆動回路７２を制御する第１の制御回路７７と、第２の温水器に含まれる第２の電動素子群を駆動する第２の駆動回路８２と、第２の駆動回路８２を制御する第２の制御回路８６と、第１の駆動回路７２及び第１の制御回路７７に電力供給する第１の電源回路７１と、外部電源から供給された電力を所定の電圧に変換して第２の駆動回路８２及び第２の制御回路８６に供給する第２の電源回路８１と、第２の電動素子群が動作を停止している間、外部電源と第２の電源回路８１を切断する開閉器８５とを有する。また第１の電源回路７１は、第２の電動素子群が動作を停止している間、第２の制御回路８６に電力供給する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の温水器及び第２の温水器を有する給湯装置（１）であって、
前記第１の温水器に含まれる第１の電動素子群を駆動する第１の駆動回路（７２）と、
前記第１の駆動回路を制御する第１の制御回路（７７）と、
前記第２の温水器に含まれる第２の電動素子群を駆動する第２の駆動回路（８２）と、
前記第２の駆動回路を制御する第２の制御回路（８６）と、
外部電源と接続され、該外部電源から供給された電力を所定の電圧に変換して前記第１の駆動回路（７２）及び前記第１の制御回路（７７）に供給する第１の電源回路（７１）と、
外部電源から供給された電力を所定の電圧に変換して前記第２の駆動回路（８２）及び前記第２の制御回路（８６）に供給する第２の電源回路（８１）と、
外部電源と前記第２の電源回路（８１）との間に接続され、前記第２の電動素子群が動作を停止している間、該外部電源と前記第２の電源回路（８１）を切断し、前記第２の電動素子群が動作している間、該外部電源と前記第２の電源回路（８１）を接続する第１の開閉器（８５）とを有し、
前記第１の電源回路（７１）は、前記第２の電動素子群が動作を停止している間、前記第２の制御回路（８６）に電力供給する、
ことを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
前記第１の電源回路（７１）と前記第２の制御回路（８６）との間に接続される整流回路（９２、９３）をさらに有し、該整流回路（９２、９３）は、前記第１の電源回路（７１）から供給される電圧を、前記第２の電動素子群の動作中に前記第２の電源回路（８１）から前記第２の制御回路（８６）へ供給される電圧よりも低下させる、請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
前記第１の電源回路（７１）と前記第２の制御回路（８６）との間に接続され、前記第２の電動素子群の動作中に前記第１の電源回路（７１）から前記第２の制御回路（８６）へ供給される電力を遮断し、前記第２の電動素子群が動作を停止しているときは前記第１の電源回路（７１）から前記第２の制御回路（８６）へ供給される電力を伝達する第２の開閉器（１０２）をさらに有する、請求項１に記載の給湯装置。
【請求項４】
第１の温水器及び第２の温水器を有する給湯装置の制御装置（４）であって、
前記第１の温水器に含まれる第１の電動素子群を駆動する第１の駆動回路（７２）と、
前記第１の駆動回路を制御する第１の制御回路（７７）と、
前記第２の温水器に含まれる第２の電動素子群を駆動する第２の駆動回路（８２）と、
前記第２の駆動回路を制御する第２の制御回路（８６）と、
外部電源と接続され、該外部電源から供給された電力を所定の電圧に変換して前記第１の駆動回路（７２）及び前記第１の制御回路（７７）に供給する第１の電源回路（７１）と、
外部電源から供給された電力を所定の電圧に変換して前記第２の駆動回路（８２）及び前記第２の制御回路（８６）に供給する第２の電源回路（８１）と、
外部電源と前記第２の電源回路（８１）との間に接続され、前記第２の電動素子群が動作を停止している間、該外部電源と前記第２の電源回路（８１）を切断し、前記第２の電動素子群が動作している間、該外部電源と前記第２の電源回路（８１）を接続する第１の開閉器（８５）とを有し、
前記第１の電源回路（７１）は、前記第２の電動素子群が動作を停止している間、前記第２の制御回路（８６）に電力供給する、
ことを特徴とする給湯装置の制御装置。
【請求項５】
複数の電動素子を有する装置の制御装置であって、
前記複数の電動素子のうちの第１の電動素子群を駆動する第１の駆動回路（７２）と、
前記第１の駆動回路を制御する第１の制御回路（７７）と、
前記複数の電動素子のうちの第２の電動素子群を駆動する第２の駆動回路（８２）と、
前記第２の駆動回路を制御する第２の制御回路（８６）と、
外部電源と接続され、該外部電源から供給された電力を所定の電圧に変換して前記第１の駆動回路（７２）及び前記第１の制御回路（７７）に供給する第１の電源回路（７１）と、
外部電源から供給された電力を所定の電圧に変換して前記第２の駆動回路（８２）及び前記第２の制御回路（８６）に供給する第２の電源回路（８１）と、
外部電源と前記第２の電源回路（８１）との間に接続され、前記第２の電動素子群が動作を停止している間、該外部電源と前記第２の電源回路（８１）を切断し、前記第２の電動素子群が動作している間、該外部電源と前記第２の電源回路（８１）を接続する第１の開閉器（８５）とを有し、
前記第１の電源回路（７１）は、前記第２の電動素子群が動作を停止している間、前記第２の制御回路（８６）に電力供給する、
ことを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯装置、給湯装置の制御装置及び複数の電動素子を有する装置の制御装置に関する。より詳しくは、複数の温水器を有し、各温水器ごとに独立した制御回路を有する給湯装置及びそのような給湯装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭内の各所への給湯、床暖房、浴室乾燥など、様々な機能を備えた多機能給湯装置が普及している。このような多機能給湯装置には、ユーザの様々なニーズに応えるために、複数の温水器を有するものがある。例えば、特許文献１には、ヒートポンプユニットにより湯を加熱するヒートポンプと、ガスなどの燃料を燃焼させて湯を加熱する燃焼器とを有する多機能給湯装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２２３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されるような複数の温水器を有する給湯装置では、各温水器が独立して動作するため、各温水器ごとに、各種弁、ポンプなどの電動素子を制御するための制御装置が設けられる。各制御装置は、それぞれ独立した電源回路を有し、それら電源回路が、商用電源から供給された交流電力を直流電力に変換し、制御装置の各部へ供給する。また各制御装置は、それぞれ、制御装置の各部を制御するために、組み込み型のＣＰＵなどで構成される制御回路を有する。この制御回路は、温水器が停止している待機状態のときも、ユーザからの操作または他の制御回路からの信号に応じて温水器を起動できるようにするために、電力を供給されている必要がある。さらに、各制御回路には、それぞれ、ユーザが給湯装置を操作するための操作部であるリモコンが、通信回路を介して有線または無線により接続される。そしてリモコン及び通信回路も、待機状態中であっても、ユーザからの操作を受け付けられるように、電力を供給されている必要がある。
このように、待機状態であっても、各制御装置内の一部の回路には、電力を供給する必要がある。そのため、待機状態であっても、各制御装置の電源回路は別個に電力を消費するので、電力の固定損失が大きくなってしまう。
【０００５】
そこで、電力の固定損失を低減するために、各制御装置ごとに電源回路を設ける代わりに、共通の一つの電源回路を設けて、各制御装置を駆動することが考えられる。しかしこの場合、一つの電源回路から電力供給を受ける回路の数が増加する。そのため、電源回路自体が大型化することを避けられず、一部の回路しか動作させないときでも、電源回路全体を動作させざるを得ないので、共通の一つの電源回路を用いて電力消費量を抑制することは困難であった。
【０００６】
上記の問題点に鑑み、本発明の目的は、複数の温水器を有する給湯装置において、待機状態における電力消費量を抑制可能な給湯装置及びそのような給湯装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の形態によれば、本発明の一つの実施形態に係る給湯装置が提供される。係る給湯装置は、第１の温水器に含まれる第１の電動素子群を駆動する第１の駆動回路（７２）と、第１の駆動回路（７２）を制御する第１の制御回路（７７）と、第２の温水器に含まれる第２の電動素子群を駆動する第２の駆動回路（８２）と、第２の駆動回路を制御する第２の制御回路（８６）と、外部電源と接続され、外部電源から供給された電力を所定の電圧に変換して第１の駆動回路（７２）及び第１の制御回路（７７）に供給する第１の電源回路（７１）と、外部電源から供給された電力を所定の電圧に変換して第２の駆動回路（８２）及び第２の制御回路（８６）に供給する第２の電源回路（８１）と、外部電源と第２の電源回路（８１）との間に接続され、第２の電動素子群が動作を停止している間、外部電源と第２の電源回路（８１）を切断し、第２の電動素子群が動作している間、外部電源と第２の電源回路（８１）を接続する第１の開閉器（８５）とを有する。また第１の電源回路（７１）は、第２の電動素子群が動作を停止している間、第２の制御回路（８６）に電力供給する。
係る構成により、本発明に係る給湯装置は、第２の温水器が待機状態にある間、外部電源から第２の電源回路への電力供給を停止し、第２の制御回路へは、第１の電源回路から電力供給する。そのため、第２の温水器が待機状態にある間、第２の電源回路の固定損失を無くすことができるので、その期間中の電力消費量を抑制することができる。
【０００８】
また請求項２の記載によれば、本発明に係る給湯装置は、第１の電源回路（７１）と第２の制御回路（８６）との間に接続される整流回路（９２、９３）をさらに有し、その整流回路（９２、９３）は、第１の電源回路（７１）から供給される電圧を、第２の電動素子群の動作中に第２の電源回路（８１）から第２の制御回路（８６）へ供給される電圧よりも低下させることが好ましい。
本発明に係る給湯装置は、係る構成を有することにより、第２の電源回路から第２の制御回路へ電力供給が開始されると、第２の電源回路から第２の制御装置へ供給される電圧の方が、第１の電源回路から第２の制御装置へ供給される電圧よりも高いので、第１の電源回路から第２の制御装置へは電流が流れなくなる。そのため、係る給湯装置は、特別な制御を行うことなく、第２の電源回路から第２の制御回路への電力供給の有無に応じて、第１の電源回路から第２の制御装置への電力供給を実行または停止できるとともに、第２の電源回路から第１の電源回路へ向けて電流が逆流することを防止できる。
【０００９】
さらに請求項３の記載によれば、本発明に係る給湯装置は、第１の電源回路（７１）と第２の制御回路（８６）との間に接続され、第２の電動素子群の動作中に第１の電源回路（７１）から第２の制御回路（８６）へ供給される電力を遮断し、第２の電動素子群が動作を停止しているときは第１の電源回路（７１）から第２の制御回路（８６）へ供給される電力を伝達する第２の開閉器（１０２）を有することが好ましい。
【００１０】
また、請求項４の記載によれば、本発明の別の実施形態に係る給湯装置の制御装置が提供される。係る制御装置は、第１の温水器に含まれる第１の電動素子群を駆動する第１の駆動回路（７２）と、第１の駆動回路（７２）を制御する第１の制御回路（７７）と、第２の温水器に含まれる第２の電動素子群を駆動する第２の駆動回路（８２）と、第２の駆動回路を制御する第２の制御回路（８６）と、外部電源と接続され、外部電源から供給された電力を所定の電圧に変換して第１の駆動回路（７２）及び第１の制御回路（７７）に供給する第１の電源回路（７１）と、外部電源から供給された電力を所定の電圧に変換して第２の駆動回路（８２）及び第２の制御回路（８６）に供給する第２の電源回路（８１）と、外部電源と第２の電源回路（８１）との間に接続され、第２の電動素子群が動作を停止している間、外部電源と第２の電源回路（８１）を切断し、第２の電動素子群が動作している間、外部電源と第２の電源回路（８１）を接続する第１の開閉器（８５）とを有する。また第１の電源回路（７１）は、第２の電動素子群が動作を停止している間、第２の制御回路（８６）に電力供給する。
係る構成により、本発明に係る給湯装置の制御装置は、第２の温水器が待機状態にある間、第２の電源回路の固定損失を無くすことができるので、その期間中の電力消費量を抑制することができる。
【００１１】
また、請求項５の記載によれば、本発明のさらに別の実施形態に係る、複数の電動素子を有する装置の制御装置が提供される。係る制御装置は、複数の電動素子のうちの第１の電動素子群を駆動する第１の駆動回路（７２）と、第１の駆動回路を制御する第１の制御回路（７７）と、複数の電動素子のうちの第２の電動素子群を駆動する第２の駆動回路（８２）と、第２の駆動回路を制御する第２の制御回路（８６）と、外部電源と接続され、外部電源から供給された電力を所定の電圧に変換して第１の駆動回路（７２）及び第１の制御回路（７７）に供給する第１の電源回路（７１）と、外部電源から供給された電力を所定の電圧に変換して第２の駆動回路（８２）及び第２の制御回路（８６）に供給する第２の電源回路（８１）と、外部電源と第２の電源回路（８１）との間に接続され、第２の電動素子群が動作を停止している間、外部電源と第２の電源回路（８１）を切断し、第２の電動素子群が動作している間、外部電源と前記第２の電源回路（８１）を接続する第１の開閉器（８５）とを有する。また第１の電源回路（７１）は、第２の電動素子群が動作を停止している間、第２の制御回路（８６）に電力供給する。
係る構成により、本発明に係る制御装置は、第２の電動素子群が動作停止状態にある間、第２の電源回路の固定損失を無くすことができるので、その期間中の電力消費量を抑制することができる。
【００１２】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ本発明の一つの実施形態に係る給湯装置について詳細に説明する。係る給湯装置は、給水を加熱するための温水器として、ヒートポンプにより加熱された温水を用いる電気温水器と、ガス燃焼器により給水を加熱するガス温水器を有する。そして係る給湯装置は、ガス燃焼器が燃焼停止している間は、ガス温水器の制御装置に設けられた電源回路と商用電源を切断し、電気温水器の制御装置に設けられた電源回路からガス温水器の制御装置へ電力供給することにより、ガス温水器の電源回路による電力の固定損失をなくして、電力消費量を抑制するものである。
【００１４】
図１に、本発明の実施形態に係る給湯装置１の概略構成図を示す。給湯装置１は、ヒートポンプユニット２と貯湯ユニット３とを有する。さらに給湯装置１は、ヒートポンプユニット２及び貯湯ユニット３を制御する制御装置４を有する。
ヒートポンプユニット２は、コンプレッサ１１、高圧側熱交換器（放熱器）１２、減圧装置１３及び蒸発器１４を有する。そしてコンプレッサ１１は、冷媒を圧縮して高圧化し、高圧側熱交換器１２へ送る。高圧側熱交換器１２は、高圧冷媒と、貯湯ユニット３から供給された温水とを熱交換して温水を加熱する。一方、高圧側熱交換器１２を通過した放熱後の高圧冷媒はその後、減圧装置１３へ流入する。減圧装置１３は、その高圧冷媒を減圧して低圧状態にする。この低圧冷媒は蒸発器１４へ流入する。蒸発器１４は、低圧冷媒を大気等からの吸熱により蒸発させる。その後、蒸発し、気体となった冷媒は、コンプレッサ１１に吸入され、再度圧縮される。
【００１５】
一方、貯湯ユニット３は貯湯タンク１５を有する。貯湯タンク１５の最上部には、給湯口１６が設けられる。そして、ヒートポンプユニット１１の高圧側熱交換器１２で加熱された高温の温水がその給湯口１６から貯湯タンク１５内に流入する。一方、貯湯タンク１５の底部には、出口１７が設けられる。そしてその出口１７から流出した温水は、電動ポンプ１８によりヒートポンプユニット１１の高圧側熱交換器１２に流入する。
【００１６】
また、貯湯タンク１５には、その内部の温水温度を検出する温度センサ（サーミスタ）１９ａ〜１９ｅが、タンク上下方向の異なる高さに複数（図示の例では５個）設けられる。この複数の温度センサ１９ａ〜１９ｅの検出信号は、制御装置４に送られる。制御装置４は、それら検出信号に基づいて、上下方向の温水温度の勾配を判定することができる。そして制御装置４は、この上下方向の温水温度の勾配から、貯湯タンク１５内上部に所定温度（例えば６０℃）以上の高温温水が必要量あるかどうかを判定できる。制御装置４は、高温温水が不足していると判定した場合、ヒートポンプユニット１１を駆動して、貯湯タンク１５に貯湯される温水を加熱する。
【００１７】
貯湯タンク１５に貯湯された温水は、給水配管３１より供給される水道水等の給水を加熱するために利用される。そのために、貯湯タンク１５の上部には、温水の取水口２０が設けられ、循環配管２１の一端に接続される。一方、貯湯タンク１５の底部には、戻り口２２が設けられ、循環配管２１の他端に接続される。そして循環配管２１の途中には、循環ポンプ２３が設けられる。循環ポンプ２３は、貯湯タンク１５に貯湯された温水を取水口２０から取り出し、循環配管２１を通って戻り口２２から貯湯タンク１５に戻るように、循環配管２１内に循環させる。さらに、循環配管２１の途中、循環ポンプ２３の上流側（すなわち、取水口２０側）には、熱交換器２４が設けられる。熱交換器２４は、貯湯タンク１５からの温水と給水配管３１からの給水との間で熱交換を行い、その給水を加熱する。このように、ヒートポンプユニット２と、貯湯タンク１５、循環配管２１、熱交換器２４及びそれらに付随する機器は、電気によって給水を加熱する電気温水器を構成する。
【００１８】
一方、水道配管など（図示せず）に接続される給水配管３１は、熱交換器２４を経由した後、切替弁３２を介して出湯配管３３に接続される。また切替弁３２には、燃焼加熱配管３４が接続される。そして切替弁３２は、給水配管３１からの温水を、出湯配管３３または燃焼加熱配管３４へ供給する比率を調整する弁体を有し、その弁体は、モータ等のアクチュエータにより駆動される。そして切替弁３２の弁体位置は、制御装置４により決定される。燃焼加熱配管３４は、ガス燃焼器４０を経由した後、切替弁３２の下流側で出湯配管３３と合流する。
【００１９】
さらに、給水配管３１は、熱交換器２４の上流側で、配管３１ａと分岐する。その配管３１ａは、切替弁３２の下流側で出湯配管３３と合流する。給水配管３１と配管３１ａの分岐点には、湯水混合弁３５が設けられる。そして湯水混合弁３５は、給水配管３１から配管３１ａを通じて直接出湯配管３３へ供給される給水の流量と、熱交換器２４へ向かう給水の流量比を調整する弁体を有し、その弁体は、モータ等のアクチュエータにより駆動される。
【００２０】
なお、給水配管３１には、熱交換器２４と切替弁３２との間に、給水配管３１を通る温水の温度を測定するための温度センサ３６が設置される。また、出湯配管３３と配管３１ａの合流点の下流側には、出湯配管３３を通る出湯の温度を測定するための温度センサ３７が設置される。温度センサ３６及び３７により検出された温度は、それぞれ制御装置４へ送られる。
【００２１】
出湯配管３３において、配管３１ａとの合流部の下流側で第１の配管３３ａと第２の配管３３ｂに分岐される。第１配管３３ａは、台所、洗面台等のように湯使用量が比較的少量の機器６５に接続される。第２配管３３ｂは、逆止弁３８を介して風呂６６に接続される。
【００２２】
また、貯湯ユニット３にはガス式の燃焼器４０が備えられている。この燃焼器４０は、燃焼室４１、点火装置４２及び電動送風機４３を有する。燃焼室４１は、ガス供給管４４と接続され、そのガス供給管４４を通じてガスが供給される。点火装置４２は、燃焼室４１内に充満したガスを点火する。そして、電動送風機４３は、燃焼室４１内に燃焼空気を送風し、供給ガスと混合させて強制燃焼を行わせる。
【００２３】
ガス式燃焼器４０の上部には、温水加熱室４５が設けられている。この温水加熱室４５は、燃焼加熱配管３４と接続され、燃焼加熱配管３４を通じて供給された温水とガス式燃焼器４０の燃焼ガスとを熱交換させて、温水加熱室４５内部の温水を加熱する。このため、ガス式燃焼器４０によって燃焼された燃焼ガスは、温水加熱室４５の下側の外表面に沿って流れて温水と十分熱交換した後に、燃焼器４０の外部へ排出される。
【００２４】
なお、ガス供給管４４には、ガス供給の遮断作用の安全性を高めるために、第１電磁弁（元ガス電磁弁）４６と第２電磁弁４７とが直列に設置される。
このように、ガス式燃焼器４０及びそれに付随する第１及び第２電磁弁などの機器は、ガスを燃焼させることにより給水を加熱するガス温水器を構成する。
【００２５】
また、温水加熱室４５内にはブライン加熱用熱交換器５０が配置される。このブライン加熱用熱交換器５０は、温水加熱室４５内にて上下方向に蛇行する縦長の金属製熱交換チューブを有し、この蛇行状の熱交換チューブ内を流れるブラインと温水加熱室４５内の温水との間で熱交換を行って、ブラインを加熱する。なお、ブラインは、温水加熱室４５内で吸熱し、後述の種々な機器にて放熱する熱媒体であり、具体的には、水道水や、不凍液を混合した水道水等を使用できる。
【００２６】
また、ブラインは、ブライン加熱用熱交換器５０を含む閉回路からなるブライン循環回路５１を電動ブラインポンプ５２により循環する。このブライン循環回路５１には、ブラインの温度上昇に伴う膨張分を吸収可能な容積を持つブラインタンク５３が設置されている。
【００２７】
ブラインタンク５３内には、風呂６６の追い焚き用の熱交換器５４が配置される。この追い焚き用の熱交換器５４も、ブライン加熱用熱交換器５０と同様に蛇行状の金属製熱交換チューブを用いて構成される。そして追い焚き用熱交換器５４は、風呂６６内の温水をブラインと熱交換して加熱する。電動ポンプ５５は、その加熱された温水を風呂６６内に再循環させる。
【００２８】
なお、追い焚き用熱交換器５４の出口側流路には逆止弁５６が設けられる。この逆止弁５６は、第２配管３３ｂからの温水が追い焚き用熱交換器５４側へ流入するのを防止する。また、第２配管３３ｂの逆止弁３８は、追い焚き用熱交換器５４の出口側の温水が機器６５への供給温水に混入することを防止する。
【００２９】
ブライン循環回路５１において、ブライン加熱用熱交換器５０の出口側流路は２つに分岐され、その一方はブライン流量調整弁５７を介してブラインタンク５３の第１入口５８に接続されている。ブライン流量調整弁５７は、モータ等のアクチュエータ機構により弁体が駆動されて弁開度（圧損）を調整する。
【００３０】
また、ブライン加熱用熱交換器５０の出口側の他方の分岐流路は温水放熱機器６０の入口に接続され、この温水放熱機器６０の出口はブラインタンク５３の第２入口５９に接続される。温水放熱機器６０は、例えば、温水暖房機（ファンコンベクタ）６１、浴室乾燥機６２を有する。
【００３１】
一方、ブライン循環回路５１において、ブライン加熱用熱交換器５０の入口側流路（すなわち、ブラインタンク５３から流出した温度上昇前のブラインが流れる流路）から流路６３が分岐され、その流路６３は、床暖房装置６４の入口に接続される。床暖房装置６４の出口は、温水放熱機器６０の出口側流路に合流して、ブラインタンク５３の第２入口５９に接続されている。
【００３２】
なお、温水暖房機６１、浴室乾燥機６２および床暖房装置６４にはそれぞれ専用の流量調整弁６１ａ、６２ａ、６４ａが内蔵され、制御装置４により、弁開度が制御される。そして制御装置４は、この流量調整弁６１ａ、６２ａ、６４ａの弁開度を制御することにより、温水暖房機６１、浴室乾燥機６２および床暖房装置６４のブライン流量をそれぞれ個別に調整することができる。また、各流量調整弁６１ａ、６２ａ、６４ａは各機器へのブラインの流れを遮断することもできる。
【００３３】
制御装置４は、出湯される温水の温度が、ユーザにより設定された給湯目標温度となるように、ヒートポンプユニット１０及び貯湯ユニット１１の電動素子を制御する。例えば、制御装置４は、貯湯タンク１５内に十分な温水が貯留されている場合、切替弁３２を制御して、熱交換器２４を通過した温水を直接出湯配管３３へ流す。そして湯水混合弁３５の弁体位置を調節して、出湯温度を調整する。
一方、制御装置４は、熱交換器２４による熱交換だけでは出湯温度が給湯目標温度に到達しない場合、あるいは、床暖房または追い焚きなどを行う場合、切替弁３２を制御して、給水を燃焼加熱配管３４の方へ流すとともに、ガス式燃焼器４０の燃焼作動を始動し、温水加熱室４５にて給水またはブラインを加熱して、高温温水を供給したり、高温のブラインを床暖房装置６４などへ供給する。
さらに、制御装置４には、風呂リモコン、台所リモコンなど、給水に関する操作部８が有線または無線により接続される。同様に、制御装置４には、床暖房リモコンなど、貯湯ユニット３より熱を供給されて動作する機器の操作部９が有線または無線により接続される。そして制御部４は、操作部８、９を介してユーザにより入力された、給湯装置１のオン／オフ、給湯目標温度、床暖房のオン／オフなどの設定信号を受信し、それら設定信号に応じて給湯装置１を制御する。なお操作部８、９は、例えば、給湯装置１の電源をオン／オフするための電源スイッチと、温度設定などを調節するためのボタンスイッチと、設定温度、給湯装置１の状態などを表示するための液晶ディスプレイなどをそれぞれ有する。
【００３４】
図２に、制御装置４の概略構成図を示す。図２に示すように、制御装置４は、貯湯ユニット制御装置５、ガス燃焼器制御装置６及びヒートポンプ制御装置７を有する。そして貯湯ユニット制御装置５、ガス燃焼器制御装置６及びヒートポンプ制御装置７は、それぞれ、別の基板に実装され、互いに通信可能となっている。
【００３５】
貯湯ユニット制御装置５は、貯湯ユニット１１のうち、主にヒートポンプユニット１０により加熱された温水を用いて給水を加熱する電気温水器に関する部分または給湯に関する部分に含まれる電動素子を制御する。具体的には、貯湯ユニット制御装置５は、電動ポンプ１８、切替弁３２、湯水混合弁３５、循環ポンプ２３などの電動素子を制御する。一方、ガス燃焼器制御装置６は、貯湯ユニット１１のうち、主にガス燃焼器４０により温水を加熱するガス温水器に関する部分、温水放熱機器６０または床暖房装置６４に関する部分に含まれる電動素子を制御する。具体的には、ガス燃焼器制御装置６は、点火装置４２、電動送風機４３、第１電磁弁４６、第２電磁弁４７、電動ブラインポンプ５２、ブライン流量調整弁５７、流量調整弁６１ａ、６２ａ、６４ａなどの電動素子を制御する。またヒートポンプ制御装置７は、貯湯ユニット制御装置５からの制御信号に応じて、ヒートポンプユニット２の電動素子（すなわち、コンプレッサ１１など）を制御する。
以下、各制御装置について説明する。
【００３６】
貯湯ユニット制御装置５は、電源回路７１、駆動回路７２、通信回路７３−７５、開閉器７６及び制御回路７７を有する。
電源回路７１は、外部電源１００と接続され、外部電源１００から供給される２００Ｖの交流電力を、５Ｖの直流電力及び１２Ｖの直流電力に変換し、駆動回路７２、通信回路７３−７３及び制御回路７７へ供給する。また電源回路７１は、電源線７８を介して、５Ｖの直流電力及び１２Ｖの直流電力をガス燃焼器制御装置６へも供給する。なお、電源回路７１から各部へ電力供給する電源線７８は、１２Ｖ用の電源線と５Ｖ用の電源線とを別個に有するが、図２では、簡単化のために１本のラインで表示する。
駆動回路７２は、制御回路７７からの制御信号に応じて、電動ポンプ１８を駆動したり、切替弁３２、湯水混合弁３５などのアクチュエータを駆動する。
【００３７】
通信回路７３は、貯湯タンク１５に設けられた各温度センサ１９ａ〜１９ｅ、給水配管に設けられた温度センサ３６及び出湯配管３３に設けられた温度センサ３７と接続され、それら温度センサによる検出信号を受信し、制御回路７７へ渡す。また通信回路７３は、風呂リモコン、台所リモコンなどの操作部８と、有線または無線により接続される。そして操作部８を介してユーザにより入力された、給湯装置１のオン／オフ、給湯目標温度などの設定信号を受信し、制御回路７７へ渡す。
通信回路７４は、ガス燃焼器制御装置６の通信回路８４との間で各種の情報（例えば、温度センサによる検出温度、給湯目標温度、床暖房のオン／オフ）などを互いに送受信する。そして貯湯ユニット制御装置５とガス燃焼器制御装置６が連携して給湯装置１を制御することを可能にしている。
同様に、通信回路７５は、ヒートポンプ制御装置７の通信回路９８との間で各種の情報を互いに送受信する。通信回路７４と通信回路８４、及び通信回路７５と通信回路９８は、予め定められた通信プロトコルにしたがって互いに通信を行う。このような通信プロトコルとしては、周知の様々なものを利用することができる。あるいは、独自に定めた通信プロトコルを用いてもよい。本実施形態では、一例として、２進データ同期通信（ＢＳＣ）を用いた。
【００３８】
開閉器７６は、外部電源１００からヒートポンプ制御装置７への電源線７９の途中に設けられる。そして開閉器７６は、制御回路７７により制御され、ヒートポンプユニット１０を動作させるときは電源線７９を接続して、外部電源１００からヒートポンプ制御装置７へ電力供給することを可能とする。一方、ヒートポンプユニット１０を停止するときは、開閉器７６は電源線７９を切断し、外部電源１００からヒートポンプ制御装置７への電力供給を遮断する。
【００３９】
制御回路７７は、組み込み型のマイクロプロセッサ、メモリ及びその周辺回路を有する。そして制御回路７７は、操作部８を介して入力された、給湯装置１のオン／オフ信号、給湯目標温度などの設定信号と、温度センサ３６、３７などのセンサから得られた検出信号に基づいて、駆動回路７２を制御する。また制御回路７７は、必要に応じて、ガス燃焼器制御装置６あるいはヒートポンプ制御装置７へ、それぞれガス燃焼器４０あるいはヒートポンプユニット１０を動作させることを指示する信号を送信する。
なお、貯湯ユニット制御装置５を構成する各部の回路は、公知の様々な回路を用いて構成することができるので、ここでは、それら回路の詳細な構成についての説明は省略する。また、制御回路７７による給湯装置１の制御ロジックも、公知の様々な方法に従って構成できるので、ここでは、制御ロジックの詳細な説明は省略する。
【００４０】
ガス燃焼器制御装置６は、電源回路８１、駆動回路８２、通信回路８３、８４、開閉器８５及び制御回路８６を有する。
電源回路８１は、外部電源１００と開閉器８５を介して接続され、外部電源５から供給される２００Ｖの交流電力を、５Ｖの直流電力及び１２Ｖの直流電力に変換し、駆動回路８２、通信回路８３、８４及び制御回路８６へ供給する。なお、電源回路８１から各部へ電力供給する電源線も、１２Ｖ用の電源線と５Ｖ用の電源線とを別個に有するが、図２では、簡単化のために１本のラインで表示する。
駆動回路８２は、制御回路８６からの制御信号に応じて、点火装置４２を点火させたり、電動送風機４３の回転数を調節する。同様に、駆動回路８２は、制御回路８６からの制御信号に応じて、第１電磁弁４６及び第２電磁弁４７などのアクチュエータを駆動して、それら弁の開度を調節する。さらに、駆動回路８２は、電動ブラインポンプ５２の回転数を調節したり、ブライン流量調整弁５７、流量調整弁６１ａ、６２ａ、６４ａなどのアクチュエータを駆動して、それら弁の開度を調節する。
【００４１】
通信回路８３は、風呂６６に設けられた水位センサ（図示せず）などのセンサと接続され、それらセンサによる検出信号を受信し、制御回路８６へ渡す。また通信回路８３は、床暖房リモコンなどの操作部９と、有線または無線により接続される。そして操作部９を介してユーザにより入力された、床暖房のオン／オフなどの設定信号を受信し、制御回路８６へ渡す。
通信回路８４は、貯湯ユニット制御装置５の通信回路７４との間で各種の情報などを互いに送受信する。そして貯湯ユニット制御装置５とガス燃焼器制御装置６が連携して給湯装置１を制御することを可能にしている。
【００４２】
開閉器８５は、外部電源１００から電源回路８１への電源線８７の途中に設けられる。そして開閉器８５は、制御回路８６により制御され、ガス燃焼器４０など、ガス燃焼器制御装置６が駆動する電動素子を動作させるときは電源線８７を接続して、外部電源１００から電源回路８１へ電力供給することを可能とする。一方、ガス燃焼器制御装置６が駆動する電動素子を停止するときは、開閉器８５は電源線８７を切断し、外部電源１００から電源回路８１への電力供給を遮断する。
【００４３】
制御回路８６は、組み込み型のマイクロプロセッサ、メモリ及びその周辺回路を有する。そして制御回路８６は、操作部９を介して入力された、床暖房のオン／オフ信号、通信回路８４を通じて貯湯ユニット制御装置５から取得した給湯目標温度などの設定信号と、温度センサ３６、３７などのセンサから得られた検出信号などに基づいて、駆動回路８２を制御する。
なお、ガス燃焼器制御装置６を構成する各部の回路は、公知の様々な回路を用いて構成することができるので、ここでは、それら回路の詳細な構成についての説明は省略する。また、制御回路８６による給湯装置１の制御ロジックも、公知の様々な方法に従って構成できるので、ここでは、制御ロジックの詳細な説明は省略する。
【００４４】
ここで、ガス燃焼器制御装置６の通信回路８３、８４及び制御回路８６は、ガス燃焼器制御装置６により制御される各電動素子が動作を停止している間（すなわち、ガス燃焼器制御装置６が待機状態にある間）も電力供給されている必要がある。これは、操作部９から通信回路８３を通じて床暖房を起動する信号が入力された場合、あるいは通信回路８４を通じてガス燃焼器制御装置６が制御する電動素子を動作させる信号が入力されたときに、制御回路８６が起動して、駆動回路８２を制御できるようにするためである。
【００４５】
そこで、図２に示すように、ガス燃焼器制御装置６の電源回路８１から通信回路８３、８４及び制御回路８６へ直流１２Ｖ、５Ｖの電力を供給するための電源線８８には、貯湯ユニット制御装置５の電源回路７１の出力端子に接続された電源線７８が接続され、電源回路７１からも直流１２Ｖ、５Ｖの電力を通信回路８３、８４及び制御回路８６へ電力供給することが可能となっている。また電源線８８には、電源回路８１と通信回路８３、８４及び制御回路８６の間において、整流回路９１（例えば、ダイオード）が接続される。そして整流回路９１は、電源線７８側から電源回路８１へ電流が逆流することを防止している。同様に、電源線７８には、電源回路７１と通信回路８３、８４及び制御回路８６の間において、二つの整流回路９２、９３が直列に接続される。そして整流回路９２、９３は、電源線８８側から電源回路７１へ電流が逆流することを防止している。なお、これら整流回路９１〜９３は、１２Ｖの直流電圧が供給される電源線と５Ｖの直流電圧が供給される電源線とで、それぞれ別個に設けられるが、図２では、簡単化のためにそれら整流回路を、それぞれ一つの回路素子で表示する。
【００４６】
そして上記のように、ガス燃焼器制御装置６が待機状態にある間、開閉器８５は開放されるので、商用電源１００から電源回路８１への電力供給は遮断される。しかし、通信回路８３、８４及び制御回路８６には、電源回路７１から電源線７８を経由して電力が供給される。そのため、ガス燃焼器制御装置６が待機状態であっても、ガス燃焼器制御装置６は、操作部９からの入力操作を受け付けることができ、また貯湯ユニット制御装置５からのガス燃焼器４０の起動指示にも対応することができる。
一方、ガス燃焼器制御装置６が起動して、駆動回路８２を介してその管理下の電動素子を動作させるとき（すなわち、ガス燃焼器制御装置６が運転状態となるとき）、開閉器８５は閉じられるので、電源回路８１は、商用電源１００から電力供給され、電源線８８を通じてガス燃焼器制御装置６の各部へ電力供給する。なお、この場合において、電源線８８には一つの整流回路９１のみが配置されている一方、電源線７８には二つの整流回路９２、９３が直列に接続されている。そのため、それら整流回路による電圧降下は、電源回路８１から供給される電圧の方が電源回路７１から供給される電圧よりも小さい。すなわち、電源回路７１から供給される電圧よりも、電源回路８１から供給される電圧の方が高くなる。そして、電源回路８１から制御回路８６などへ電力供給されている場合、整流回路９２、９３により、電源線７８を電流が流れることが防止されるので、電源回路７１から制御回路８６などへの電力供給は停止される。
【００４７】
図３（ａ）に、電源回路７１の回路特性３０１を示し、図３（ｂ）に、電源回路８１の回路特性３０２を示す。図３（ａ）及び（ｂ）において、それぞれ、横軸は電源回路からの出力電流を示し、縦軸は電源回路の消費電力を示す。
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、どちらの電源回路特性も、出力電流がゼロの場合の消費電力Pfl1、Pfl2はゼロよりも大きい所定値となる。したがって、この消費電力Pfl1、Pfl2が、それぞれ電源回路７１、８１の固定損失となる。このように、電源回路８１に電力を供給すれば、それだけである程度の電力が消費される。そして、貯湯ユニット制御装置５の各部に流れる電流の合計をIeとし、その電流に対応する消費電力をPeとすれば、電源回路７１による消費電力は(Pfl1+Pe)となる。同様に、ガス燃焼器制御装置６が待機状態にあるときの通信回路８３、８４及び制御回路８６に流れる電流の合計をIgとし、その電流に対応する消費電力をPgとすれば、電源回路８１による消費電力は(Pfl2+Pg)となる。したがって、もし、ガス燃焼器制御装置６が待機状態にあるときも、電源回路８１へ電力供給すれば、制御回路４による消費電力の合計は、(Pfl1+Pe+Pfl2+Pg)となる。
これに対し、本発明のように、ガス燃焼器制御装置６が待機状態にある間、電源回路８１には電力を全く供給せず、電源回路７１からガス燃焼器制御装置６の制御回路８６などへ電力供給すれば、制御装置４の消費電力は、制御回路８６などに流れる電流の合計Igに対応する消費電力Pgを電源回路７１の消費電力(Pfl1+Pe)に加えた値、すなわち、(Pfl1+Pe+Pg)となる。このように、制御装置４では、ガス燃焼器制御装置６が待機状態にある間、電源回路８１の固定損失分の電力消費を低減することができる。
【００４８】
ヒートポンプ制御装置７は、電源回路９５、駆動回路９６、通信回路９７、９８及び制御回路９９を有する。
電源回路９５は、開閉器７６を介して外部電源１００と接続され、外部電源１００から供給される２００Ｖの交流電力を、５Ｖの直流電力及び１２Ｖの直流電力に変換し、駆動回路９６、通信回路９７、９８及び制御回路９９へ供給する。
駆動回路９６は、制御回路９９からの制御信号に応じて、コンプレッサ１１など、ヒートポンプユニット２の各部を駆動する。
通信回路９７は、ヒートポンプユニット２内の配管に設けられた圧力センサ（図示せず）など、各種センサと接続され、それらセンサによる検知信号を受信して制御回路９９へ渡す。
通信回路９８は、貯湯ユニット制御装置５の通信回路７４との間で各種の情報（例えば、温度センサによる検出温度、給湯目標温度）などを互いに送受信する。そして貯湯ユニット制御装置５とヒートポンプ制御装置７が連携して給湯装置１を制御することを可能にしている。
【００４９】
制御回路９９は、組み込み型のマイクロプロセッサ、メモリ及びその周辺回路を有する。そして制御回路９９は、貯湯ユニット制御装置５から受け取った制御信号に基づいて、駆動回路９６を制御する。
なお、ヒートポンプ制御装置７を構成する各部の回路は、公知の様々な回路を用いて構成することができるので、ここでは、それら回路の詳細な構成についての説明は省略する。また、制御回路９９による給湯装置１の制御ロジックも、公知の様々な方法に従って構成できるので、ここでは、制御ロジックの詳細な説明は省略する。
【００５０】
以上説明してきたように、本発明に係る給湯装置１は、ガス燃焼器制御装置６の通信回路８３、８４及び制御回路８６に対して、電源回路８１だけでなく、電源回路７１からも電力供給可能とすることで、ガス燃焼器制御装置６が待機状態にある間、開閉器８５を開放して商用電源１００から電源回路８１への電力供給を遮断することができる。これにより、ガス燃焼器制御装置６が待機状態にある間の電源回路８１による電力の固定損失をなくすことができる。そのため、ガス燃焼器制御装置６が待機状態にある間も商用電源１００から電源回路８１へ電力供給する場合と比較して、給湯装置１の電力消費量を抑制することができる。
【００５１】
なお、上述してきた実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。
【００５２】
図４に、本発明の別の実施形態に係る給湯装置の制御装置４'の概略構成を示す。図４において、上記の制御装置４の構成要素と同一の構成及び機能を有する素子には、同一の参照番号を付した。以下では、制御装置４'のうち、上記の実施形態に係る制御装置４と異なる点についてのみ説明する。
【００５３】
制御装置４'では、貯湯ユニット制御装置５の電源回路７１からガス燃焼器制御装置６の制御回路８６などへ電力供給するための電源線７８上に、一つの整流回路１０１と開閉器１０２が直列に設けられる。
整流回路１０１は、ガス燃焼器制御装置６の電源回路８１からの電力供給がなされるときに、電源線７８を通って電源回路７１へ電流が逆流することを防止する。また、開閉器１０２は、貯湯ユニット制御装置５の制御回路７７により制御されて、電源線７８を切断または接続する。
【００５４】
ここで、床暖房が行われている場合のように、ガス燃焼器制御装置６が運転状態にある間、開閉器１０２は開放され、電源回路７１から制御回路８６などへの電力供給は遮断される。一方、開閉器８５は閉じられて、商用電源１００から電源回路８１への電力供給がなされ、これにより、電源回路８１は制御回路８６などへ電力供給する。
その後、ガス燃焼器制御装置６が制御する機器が動作を停止し、ガス燃焼器制御装置６が運転状態から待機状態へ移行するとき、制御回路８６は、通信回路８４を介して、貯湯ユニット制御装置５の制御回路７７へ待機状態に移行することを示す待機状態移行信号を送信する。制御回路７７は、待機状態移行信号を受信すると、開閉器１０２を閉じ、電源回路７１から制御回路８６などへの電力供給を可能にする。一方、制御回路８６は、待機状態移行信号を送信してから、開閉器１０２が閉じられるのに必要な時間が経過した後、開閉器８５を開放し、商用電源１００から電源回路８１への電力供給を遮断する。
【００５５】
また、ガス燃焼器制御装置６が待機状態から運転状態へ移行するとき、制御回路８６は、開閉器８５を閉じて、商用電源１００から電源回路８１への電力供給を再開する。その後、制御回路８６は、通信回路８４を介して、制御回路７７へ運転状態に移行することを示す運転状態移行信号を送信する。制御回路７７は、運転状態移行信号を受信すると、開閉器１０２を開放し、電源回路７１から制御回路８６などへの電力供給を遮断する。
したがって、本発明の別の実施形態に係る給湯装置の制御装置４'も、ガス燃焼器制御装置６が待機状態にある間、電源回路８１による電力の固定損失をなくすことができるので、消費電力を抑制することができる。
【００５６】
また、上記の各実施形態において、ガス燃焼器制御装置６が待機状態にある間、５Ｖまたは１２Ｖの何れか一方の直流電圧のみで制御回路８６などが動作する場合、電源回路７１からガス燃焼器制御装置６へは、５Ｖまたは１２Ｖの何れか一方のみを供給する電源線のみを設ければよい。また、上記の実施形態とは逆に、商用電源１００と電源回路７１とを結ぶ電源線上に開閉器を設け、貯湯ユニット制御装置５が待機状態にある間、商用電源１００から電源回路７１への電力供給を遮断し、ガス燃焼器制御装置６の電源回路８１から貯湯ユニット制御装置５の各通信回路及び制御回路に電力が供給されるようにしてもよい。
【００５７】
なお、本発明が適用される装置は、上記の実施形態の給湯装置以外に限られない。本発明は、複数の制御回路を有し、各制御回路ごとに別個の電源回路を有する装置であれば、好適に適用することができる。
【００５８】
以上のように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係る給湯装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る給湯装置に用いられる制御装置の概略構成図である。
【図３】（ａ）は、貯湯ユニット制御装置の電源回路の回路特性を示す図であり、（ｂ）は、ガス燃焼器制御装置の電源回路の回路特性を示す図である。
【図４】本発明の別の実施形態に係る制御装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    給湯装置
２    ヒートポンプユニット
３    貯湯ユニット
４    制御装置
５    貯湯ユニット制御装置
６    ガス燃焼器制御装置
７    ヒートポンプ制御装置
７１、８１    電源回路
７２、８２    駆動回路
７３−７５、８３、８４    通信回路
７６、８５、１０２    開閉器
７７、８６    制御回路
９１−９３、１０１    整流回路
１００    商用電源（外部電源）
【図１】
2010002078.tif 000003
【図２】
2010002078.tif 000004
【図３】
2010002078.tif 000005
【図４】
2010002078.tif 000006