(57)【要約】【課題】給湯器用ファンの駆動源となるファンモータを制御するにあたり、駆動電圧が小さいときに過度に駆動電流が制限されることを抑えるとともに、電力の制限値が過大になりすぎることを抑制する。【解決手段】ファンモータ駆動装置８０は、ファンモータ２０に対して駆動電圧を印加する駆動電圧供給部８１と、ファンモータ２０を流れる駆動電流を検出する駆動電流検出部８３と、駆動電流検出部８３が検出する駆動電流が制限値に達した場合に、ファンモータ２０に供給する駆動電流の上昇を制限する制限部８２とを有する。制限部８２は、ファンモータ２０に印加される駆動電圧が大きいほど制限値を小さく設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯器用ファンの駆動源となるファンモータを駆動する駆動装置であって、
前記ファンモータに対して駆動電圧を印加する駆動電圧供給部と、
前記ファンモータを流れる駆動電流を検出する駆動電流検出部と、
前記駆動電流検出部が検出する駆動電流が制限値に達した場合に、前記ファンモータに供給する駆動電流の上昇を制限する制限部と、
を有し、
前記制限部は、前記ファンモータに印加される駆動電圧が大きいほど前記制限値を小さく設定する給湯器用のモータ駆動装置。
【請求項２】
前記ファンモータは、駆動電圧に応じた回転数で回転するモータである請求項１に記載の給湯器用のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記駆動電圧供給部は、前記ファンモータに対して所定の最小値から所定の最大値までの範囲で駆動電圧を印加し、
前記制限部は、前記ファンモータに印加される駆動電圧が前記最小値のときに前記制限値を最大とし、前記ファンモータに印加される駆動電圧が前記最大値のときに前記制限値を最小とし、前記ファンモータに印加される駆動電圧が大きくなるにつれて前記制限値を連続的に減少させるように前記制限値を設定する請求項２に記載の給湯器用のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記制限部は、前記ファンモータに印加される駆動電圧が前記最大値のときに設定する前記制限値を、前記ファンモータに対して前記最大値の駆動電圧が印加され且つ定常状態となっているときの前記ファンモータの駆動電流よりも一定値以上大きく設定する請求項３に記載の給湯器用のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記駆動電流検出部は、前記ファンモータに供給される駆動電流に対応して生じる第１対応電圧を増幅した第１比較電圧を生成する第１生成回路を有し、
前記制限部は、
前記ファンモータに印加される駆動電圧に対応して生じる第２対応電圧を反転増幅した第２比較電圧を生成する第２生成回路と、
前記第１生成回路で生成された第１比較電圧が前記第２生成回路で生成された第２比較電圧よりも大きい場合に駆動電流の増加を停止させる停止回路と、
を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の給湯器用のモータ駆動装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の給湯器用ファンモータの駆動装置と、前記ファンモータと、を含む給湯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯器用のモータ駆動装置及び給湯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、給気ファンを備えた給湯器の例が開示されている。特許文献１で開示される給湯器では、バーナの点火後、コントローラが、温度センサで検出された出湯温度と、リモコンで設定された設定温度との差に応じて、ガス比例弁の開度を制御してガス量を連続的に変化させ、出湯温度を設定温度に一致させる。そして、このガス量の変化に応じて給気ファンの回転数も変化させ、ガス量と空気量との比率を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−３３２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の給湯器では、給気ファンの駆動源としてファンモータが設けられ、このファンモータの回転数を所望の方式で制御する必要がある。ファンモータを制御する場合、ファンモータに過剰な駆動電流が流れないように、駆動電流の上限値を設定し、駆動電流が上限値に達した場合にはファンモータに対する出力を制限することが望ましい。しかし、上限値を一律の固定値に設定しようとすると、適切な値に設定することが難しいという問題がある。
【０００５】
図５は、与えられる駆動電圧が大きくなるほど回転数が大きくなるファンモータの例について、このファンモータが定常回転する場合の、駆動電圧（ファンモータに接続された高電位側の導電路と低電位側の導電路の電位差）と駆動電流（ファンモータに流れる電流）との関係を示すグラフである。このグラフでは、駆動電圧を横軸とし、定常回転時の駆動電流を縦軸としている。この例では、各駆動電圧で定常回転する場合、駆動電圧に比例して駆動電流が大きくなる。このようなファンモータを駆動する回路において駆動電流の上限値（リミット値）を定める場合、図６のように、最大駆動電圧のときに想定される駆動電流を目安とし、この駆動電流値と同程度の値を上限値（リミット値）として設定することが考えられる、なお、図６は、最大駆動電圧がＶｚであり、最大駆動電圧Ｖｚで想定される駆動電流がＩａである場合を例示している。このようにすれば、ファンモータが正常に定常回転する限り、少なくとも最大駆動電圧Ｖｚまでの範囲では駆動電流が制限されず、何らかの理由で駆動電流が上昇し、上限値Ｉａ（リミット値）に達した場合には駆動電流を制限できるようになる。しかし、ファンモータは起動時や回転数変化時など、比較的回転数が低いときに駆動トルクが増大し、駆動電流が急上昇する場合がある。このように回転数が低い時に駆動電流が急上昇し、上限値に達してしまうと、駆動電流の制限によってモータの起動や回転数変化が遅くなるという問題がある。
【０００６】
このような問題の解決策として、図７のように、駆動電流の上限値（リミット値）を大幅に大きくし、低回転数時に駆動電流が急変動しても駆動電流が制限されにくいようにすることが考えられる。なお、図７は、図６と同様の特徴を有するファンモータを駆動するにあたり、上限値Ｉｂを、図６のときの２倍（Ｉｂ＝Ｉａ×２）としている。しかし、単に駆動電流の上限値を大きくするだけでは、電力最大値（駆動電流が上限値に達したときの電力値）が過大になってしまう懸念がある。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、給湯器用ファンの駆動源となるファンモータを制御するにあたり、駆動電圧が小さいときに過度に駆動電流が制限されることを抑えるとともに、電力の制限値が過大になりすぎることを抑制することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の解決手段は、
給湯器用ファンの駆動源となるファンモータを駆動する駆動装置であって、
前記ファンモータに対して駆動電圧を印加する駆動電圧供給部と、
前記ファンモータを流れる駆動電流を検出する駆動電流検出部と、
前記駆動電流検出部が検出する駆動電流が制限値に達した場合に、前記ファンモータに供給する駆動電流の上昇を制限する制限部と、
を有し、
前記制限部は、前記ファンモータに印加される駆動電圧が大きいほど前記制限値を小さく設定する。
【０００９】
第２の解決手段は、
上記給湯器用ファンモータの駆動回路と、前記ファンモータと、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
第１の解決手段である給湯器用のモータ駆動装置は、駆動電流検出部が検出する駆動電流が制限値に達した場合に、ファンモータに供給する駆動電流の上昇を制限する制限部を有する。そして、制限部は、ファンモータに印加される駆動電圧が大きいほど制限値を小さく設定する。このように、駆動電圧が大きいほど制限値（駆動電流が制限されることになる上限の値）が小さく抑えられるため、電力のリミット（電力が制限される上限の値）が大きくなりすぎることを抑えることができる。逆に、駆動電圧が小さいほど制限値が大きく設定されるため、駆動電圧が小さいときに過度に駆動電流が制限されることを抑えることができる。
【００１１】
第２の解決手段である給湯器は、第１の解決手段である給湯器用のモータ駆動装置と同様の効果を生じさせる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施例１の給湯器用のモータ駆動装置が適用された給湯器の全体構成を例示する説明図である。
【図２】図２は、実施例１の給湯器用のモータ駆動装置及びその関連構成を例示するブロック図である。
【図３】図３は、実施例１の給湯器用のモータ駆動装置に用いられる分圧回路、第２生成回路、及びその関連構成を例示する回路図である。
【図４】図４は、ファンモータに与える駆動電圧、制限値、定常時の駆動電流、定常時の駆動電力、電力最大値の関係を例示するグラフである。
【図５】図５は、比較例１について、ファンモータの駆動電圧、定常時の駆動電流、定常時の駆動電力の関係を例示するグラフである。
【図６】図６は、比較例２について、ファンモータに与える駆動電圧、電流最大値、定常時の駆動電流、定常時の駆動電力、電力最大値の関係を例示するグラフである。
【図７】図７は、比較例３について、ファンモータに与える駆動電圧、電流最大値、定常時の駆動電流、定常時の駆動電力、電力最大値の関係を例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の好ましい形態を以下に例示する。
【００１４】
ファンモータは、駆動電圧に応じた回転数で回転するモータであってもよい。
このようにすれば、回転数が小さいほど制限値が大きく設定されるため、回転数が小さいときに過度に駆動電流が制限されることを抑えることができる。従って、例えば、ファンモータの起動時や低回転数で回転数変化が生じる時に、過度に駆動電流が制限されることを抑えることができ、ファンモータの起動や回転数変化が遅くなることを抑制することができる。
【００１５】
駆動電圧供給部は、ファンモータに対して所定の最小値から所定の最大値までの範囲で駆動電圧を印加し、制限部は、ファンモータに印加される駆動電圧が最小値のときに制限値を最大とし、ファンモータに印加される駆動電圧が最大値のときに制限値を最小とし、ファンモータに印加される駆動電圧が大きくなるにつれて制限値を連続的に減少させるように制限値を設定する。
【００１６】
このようにすれば、ファンモータに印加される駆動電圧が最小値のとき、即ち、回転数が最小のときに制限値が最大となるため、起動に伴う大きなトルク変動があっても駆動電流が制限されにくく、起動時に駆動電流が過度に制限されることに起因する遅延をより抑えやすくなる。更に、ファンモータに印加される駆動電圧が大きくなるにつれて制限値を連続的に減少させるように制限値を設定するため、駆動電圧の増大に応じて制限値を抑制する設定をより細かく行うことができる。
【００１７】
制限部は、ファンモータに印加される駆動電圧が最大値のときに設定する制限値を、ファンモータに対して最大値の駆動電圧が印加され且つ定常状態となっているときのファンモータの駆動電流よりも一定値以上大きく設定する。
【００１８】
このようにすれば、ファンモータに印加される駆動電圧が最大値のときであっても、適正な定常状態であれば、駆動電流が制限値を下回ることになり、ファンモータを駆動することができる。また、ファンモータに印加される駆動電圧が最大値付近のときに何らかの理由によって駆動電流が増大しても、制限値に達した場合には駆動電流の上昇が抑えられるため、駆動電圧が高い状況下で過剰な電力消費がなされにくくなる。
【００１９】
駆動電流検出部は、ファンモータに供給される駆動電流に対応して生じる第１対応電圧を増幅した第１比較電圧を生成する第１生成回路を有する。制限部は、ファンモータに印加される駆動電圧に対応して生じる第２対応電圧を反転増幅した第２比較電圧を生成する第２生成回路と、第１生成回路で生成された第１比較電圧が第２生成回路で生成された第２比較電圧よりも大きい場合に駆動電流の増加を停止させる停止回路と、を備える。
【００２０】
このようにすれば、駆動電圧が小さいときに過度に駆動電流が制限されることを抑え、且つ電力の制限値が過大になりすぎることを抑制し得る回路を、より簡易に実現することができる。
【００２１】
＜実施例１＞
以下、実施例１について、図面を参照して説明する。
［給湯器の構造］
図１に示すように、給湯器１は、給湯栓２などの出湯箇所へ湯を供給可能に構成されている。給湯器１は、燃焼室１１を有し、燃焼室１１内には、バーナ１２Ａ，１２Ｂ、熱交換器１３、電極１５、イグナイター１６などが配設されている。
【００２２】
給湯器１は、バーナ１２Ａ，１２Ｂへのガス供給路となるガス供給管３１を備えている。このガス供給管３１は、上流端側がガス供給源（例えば、都市ガス内管やプロパンガス用配管等）に接続された本管３２と、本管３２から複数に分岐した支管３３Ａ，３３Ｂとで構成されている。支管３３Ａ，３３Ｂの下流端にはノズル３４Ａ，３４Ｂが設けられ、各ノズル３４Ａ，３４Ｂを介してバーナ１２Ａ，１２Ｂへガスを供給可能に構成されている。ガス供給管３１において、本管３２には元電磁弁３５、及びガス比例制御弁３６が設けられている。支管３３Ａ，３３Ｂには切替電磁弁３７Ａ，３７Ｂが設けられている。
【００２３】
給湯器１は、通水用配管として、入水路をなす給水管４１と、熱交換器１３からの出湯路をなす出湯管４３と、給水管４１の流路途中から分岐して出湯管４３へと連通するバイパス管４５とを備えている。これらの通水用配管のうち、給水管４１は、その上流端側が水供給源（例えば、水道管）に接続され、給水管４１の上流端側から下流端側に至る流路の途中には、上流端側から順に、上流側から下流側へと流れる水を濾過するストレーナー５１、給水管４１内を流れる水量を検出する水量センサー５２、給水管４１内を流れる水量を増減制御する水量制御モータ５３、及び熱交換器１３へ流れる水の温度を検出する入水温検出用サーミスタ５４などが設けられている。また、入水路の途中には、凍結予防ヒーター５５が設けられている。
【００２４】
給水管４１と出湯管４３の間には、熱交換器１３が設けられている。熱交換器１３内の管路１３Ａの一端は、給水管４１に接続され、他端は出湯管４３に接続されている。熱交換器１３は、バーナ１２Ａ，１２Ｂでの燃焼に伴って発生する高温排気中の熱を回収し、管路１３Ａ内を通る水に熱を伝達する機能を有する。
【００２５】
出湯管４３は、その下流端側が出湯箇所（図１の例では給湯栓２のある箇所）に接続され、出湯管４３の上流端側から下流端側に至る流路の途中には、上流端側から順に、熱交換器１３から流出する湯の温度を検出するサーミスタ５６、出湯管４３とバイパス管４５の合流点よりも下流側において湯の温度を検出するサーミスタ５７、及び圧力逃がし弁付水抜栓５８などが設けられている。バイパス管４５には、バイパス管４５を開閉する開閉弁５９が設けられている。
【００２６】
給湯器１は、給湯器用ファン２１（以下、単にファン２１ともいう）及びファンモータ２０を有し、ファンモータ２０によってファン２１を回転駆動することにより、燃焼室１１内への給気ができるように構成されている。燃焼室１１の上部には、排気トップ２２が設けられ、排気トップ２２を介して燃焼室１１外への排気ができる構造とされている。また、燃焼室１１には、周囲が異常な高温状態となったときに溶断することで給湯器１の作動を強制停止させる過熱防止装置２３が付設されている。
【００２７】
給湯器１は、コントローラ６１と、リモコン６２とを備えている。コントローラ６１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを備えたマイクロコンピュータ９０（図２）を内蔵しており、上述した各種センサー（サーミスタ５４、５６、５７など）から情報を入力するとともに、上述した各種電磁弁や各種モータ（元電磁弁３５、ガス比例制御弁３６、切替電磁弁３７Ａ，３７Ｂ、ファンモータ２０、水量制御モータ５３、開閉弁５９）、イグナイター１６などを制御する。
【００２８】
リモコン６２は、利用者からの入力操作を受け付ける入力部と利用者に対する情報表示や音声出力を行う出力部などのユーザーインターフェースを備え、その入力部から入力された情報をコントローラ６１に伝達するとともに、コントローラ６１から伝達される情報に基づいて出力部から情報表示や音声出力を行う仕組みになっている。
【００２９】
［給湯動作］
次に、給湯器１で行われる給湯動作について説明する。
給湯器１は、利用者が給湯栓２を開くと、水入口より水が流入し、流入した水は、水量センサー５２を経て熱交換器１３へと向かう。このとき、水量センサー５２からは、流速に応じた周波数の信号が出力され、この信号が規定周波数に達したことをコントローラ６１が感知すると、コントローラ６１はファンモータ２０を制御してファン２１を回転させる。
【００３０】
コントローラ６１は、このようにファン２１を回転させてプリパージ動作を行った後、イグナイター１６を作動させ、電極１５から放電させる。更に、コントローラ６１は、元電磁弁３５及び切替電磁弁３７Ａ、３７Ｂを開き、ガス比例制御弁３６を緩点火動作とし、バーナ１２Ａ、１２Ｂに点火させる。このような点火動作後、フレームロッドによって炎が検知された場合には、コントローラ６１は、緩点火動作を終了させる。
【００３１】
コントローラ６１は、緩点火動作の終了後、ガス比例制御弁３６の制御を開始する。コントローラ６１は、サーミスタ５４が検出した温度（入水温）と利用者がリモコン６２を用いて任意に設定する設定温度との間に温度差と、水量センサー５２で検出される水量（入水量）とに基づいて、必要な燃焼出力（アウトプット）を算出し、このアウトプットに応じてフィードフォワード制御を行う。コントローラ６１は、フィードフォワード制御を行う場合、算出されたアウトプットに対応する燃焼段を設定し、ファン２１の回転数、及びガス比例制御弁３６の開度を設定する。更に、コントローラ６１は、フィードフォワード制御の後、フィードバック制御を行い、設定温度と出湯温度（例えば、サーミスタ５７が検出した温度）との温度差に基づいて、この温度差が小さくなるようにファン２１の回転数、及びガス比例制御弁３６の開度の調整（補正）を行う。
【００３２】
コントローラ６１は、ガス比例制御弁３６によるガス量の変化に応じて、ファンモータ２０に対し、ガス量に対応する信号を与える。具体的には、コントローラ６１は、ガス比例制御弁３６の開度が大きいほど、駆動電圧供給部８１（図２）に与える指示電圧を大きくするように（例えば、ガス比例制御弁３６の開度に比例させて指示電圧を大きくするように）、駆動電圧供給部８１に対し駆動電圧を指示する指示値を与える。駆動電圧供給部８１は、ファンモータ２０に印加される駆動電圧（具体的には、第１導電路９１と第２導電路９２との間の電位差）がコントローラ６１から与えられた指示値となるように、第１導電路９１の電位を調整する。ファンモータ２０は、例えば第１導電路９１と第２導電路９２との間の電位差（駆動電圧）に比例した回転数で回転するようになっており、このような構成により、常にガス量と空気量の関係が所定の関係に保たれる。
【００３３】
以上のような給湯動作が行われている状況において、利用者が給湯栓２を閉じると、水量センサー５２からの周波数の信号が停止する。コントローラ６１は、このように周波数信号が停止したことを検知すると、元電磁弁３５、切替電磁弁３７Ａ〜３７Ｃを閉じて消火し、ポストパージ動作に入る。その後、ポストパージ動作がタイムアップすると、ファン２１は停止する。
【００３４】
［ファンモータ駆動装置］
次に、図２等を参照し、ファンモータ駆動装置８０について説明する。
図２で示すファンモータ駆動装置８０は、給湯器用ファン２１（図１）の駆動源となるファンモータ２０を駆動する駆動装置である。このファンモータ駆動装置８０は、ファンモータ２０に対して駆動電圧を印加する駆動電圧供給部８１と、ファンモータ２０を流れる駆動電流を検出する駆動電流検出部８３と、駆動電流検出部８３が検出する駆動電流が制限値に達した場合に、ファンモータ２０に供給する駆動電流の上昇を制限する制限部８２とを有する。そして、制限部８２は、ファンモータ２０に印加される駆動電圧が大きいほど制限値を小さく設定するようになっている。
【００３５】
駆動電圧供給部８１は、ファンモータ２０に対する駆動電圧（第１導電路９１と第２導電路９２との間の電位差）を生じさせる駆動電圧生成回路として構成されている。なお、図２の例では、駆動電圧供給部８１は、直流電力を出力する公知の電源回路として構成され、例えば、マイクロコンピュータ９０からの指示信号（駆動電圧を指示する制御信号）に応じて第１導電路９１に所望の目標電圧を出力するＤＣＤＣコンバータなどによって構成されている。駆動電圧供給部８１が第１導電路９１に出力する出力電圧（第１導電路９１の電位）は、マイクロコンピュータ９０によって制御される。
【００３６】
第１導電路９１は、駆動電圧供給部８１の出力側の導電路であり、ファンモータ２０の高電位側の端子（図示略）に電気的に接続された高電位側の導電路である。第２導電路９２は、ファンモータ２０の低電位側の端子（図示略）に電気的に接続された低電位側の導電路であり、例えばグラウンド電位に保たれた基準導電路となっている。
【００３７】
駆動電流検出部８３は、ファンモータ２０に供給される駆動電流に対応して生じる第１対応電圧Ｖｂを生成する電流電圧変換回路８７と、電流電圧変換回路８７で生成された第１対応電圧Ｖｂを増幅した第１比較電圧Ｖｃを生成する第１生成回路８８とを有する。
【００３８】
電流電圧変換回路８７は、第１導電路９１又は第２導電路９２を流れる駆動電流Ｉｍを、駆動電流Ｉｍに比例した第１対応電圧Ｖｂ（Ｖｂ＝Ｒ０×Ｉｍ）に変換する回路である。電流電圧変換回路８７は、例えば、第１導電路９１又は第２導電路９２に設けられるとともにファンモータ２０に供給される駆動電流Ｉｍが流れる抵抗部（抵抗値Ｒ０の抵抗部であり、図示は省略）と、この抵抗部の両端にそれぞれ接続される一対の導電路とを備える。この場合、一対の導電路間の電圧が第１対応電圧Ｖｂである。なお、ここで述べる例はあくまで一例であり、駆動電流Ｉｍに応じて定まる第１対応電圧Ｖｂに変換し得る回路であれば様々な公知回路を採用できる。
【００３９】
第１生成回路８８は、公知の増幅回路として構成され、電流電圧変換回路８７で生成された第１対応電圧Ｖｂを所定の増幅率Ａｖで増幅した第１比較電圧Ｖｃを生成する。即ち、Ｖｃ＝Ａｖ×Ｖｂ＝Ａｖ×Ｒ０×Ｉｍである。Ａｖ、Ｒ０は、正の定数であるため、Ｖｃは、Ｖｃ＝α×Ｉｍで表すことができる（但し、αは、正の定数）。つまり、この例では、第１生成回路８８によって生成される第１比較電圧Ｖｃは、駆動電流Ｉｍに比例する値となっている。第１比較電圧Ｖｃは、図３で示す停止回路（比較回路）における正側入力導電路８６Ａとグラウンドとの電位差であり、正側入力導電路８６Ａの電位に相当する。第１生成回路８８は、正側入力導電路８６Ａの電位を上述した第１比較電圧Ｖｃとするように増幅回路が構成されている。
【００４０】
図２のように、制限部８２は、分圧回路８４、第２生成回路８５、停止回路８６などを備える。これらは、例えば図３のような構成をなす。
【００４１】
図３の例では、分圧回路８４は、第１導電路９１とグラウンドとの間に直列に接続された抵抗部８４Ａ及び抵抗部８４Ｂによって構成され、第１導電路９１に印加される出力電圧Ｖｍを所定の分圧比で分圧した電圧Ｖｄを生成する。電圧Ｖｄは、抵抗部８４Ａと抵抗部８４Ｂとの間の位置Ｐ１と、グラウンドとの間の電位差であり、位置Ｐ１の電位に相当する。図３の例において、第１導電路９１の電位がＶｍであり、抵抗部８４Ａの抵抗値がＲ１であり、抵抗部８４Ｂの抵抗値がＲ２である場合、電圧Ｖｄ（位置Ｐ１の電位）は、Ｖｄ＝Ｖｍ×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）である。
【００４２】
第２生成回路８５は、ファンモータ２０に印加される駆動電圧Ｖｍに対応して生じる第２対応電圧Ｖｄを反転増幅した第２比較電圧Ｖｔｈを生成する回路である。第２生成回路８５は、主に、ボルテージフォロワ８５Ａと反転増幅回路８５Ｂとによって構成されている。
【００４３】
ボルテージフォロワ８５Ａは、分圧回路８４で生成された電圧Ｖｄを入力電圧とし、この電圧Ｖｄと同一の電圧Ｖｄを出力側の導電路８５Ｈに出力する。電圧Ｖｄは、出力側導電路８５Ｈとグラウンドとの電位差であり、出力側の導電路８５Ｈの電位に相当する。
【００４４】
反転増幅回路８５Ｂは、導電路８５Ｈに印加される入力電圧（導電路８５Ｈの電位）を反転増幅する回路であり、入力電圧Ｖｄ（導電路８５Ｈの電位）が大きくなるほど、出力電圧Ｖｔｈ（導電路８６Ｂの電位）を小さくするように構成されている。つまり、駆動電圧Ｖｍが大きくなるほど、導電路８６Ｂに印加される出力電圧Ｖｔｈが小さくなる。出力電圧Ｖｔｈは、停止回路８６（比較回路）における負側入力導電路８６Ｂとグラウンドとの電位差であり、負側入力導電路８６Ｂの電位に相当する。本構成では、出力電圧Ｖｔｈが第２比較電圧の一例に相当し、以下の説明では、第２比較電圧Ｖｔｈともいう。
【００４５】
以下の説明では、導電路８５Ｈに印加される入力電圧（導電路８５Ｈの電位）をＶｄとし、導電路８６Ｂに印加される出力電圧（導電路８６Ｂの電位）をＶｔｈとし、抵抗部８５Ｃ、８５Ｄの各抵抗値をそれぞれＲ３、Ｒ４とし、抵抗部８５Ｅ，８５Ｆの各抵抗値をそれぞれＲ５、Ｒ６とし、位置Ｐ２の電位（位置Ｐ２とグラウンドとの間の電圧）をＶｔとし、電源路８９とグラウンドとの間の電圧（電源路８９の電位）をＶａとする。なお、電源路８９の電位は、図示しない電源回路によってＶａに保たれている。この場合、反転増幅回路８５Ｂが導電路８６Ｂに印加する出力電圧Ｖｔｈは、Ｖｔｈ＝Ｖｔ＋（Ｖｔ−Ｖｄ）×Ｒ４／Ｒ３で表すことができる。なお、Ｖｔは、Ｖｔ＝Ｖａ×Ｒ６／（Ｒ５＋Ｒ６）で表すことができ、Ｖｄは、Ｖｄ＝Ｖｍ×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）である。このため、Ｖｔｈ＝−β×Ｖｍ＋γと簡略化することができる（但し、β、γは正の定数）。つまり、Ｖｔｈは、Ｖｍが０のときにγであり、Ｖｍが０よりも大きい場合、Ｖｍが大きくなるにつれてＶｔｈはリニアに減少する。
【００４６】
停止回路８６は、第１生成回路８８で生成された第１比較電圧Ｖｃ（正側入力導電路８６Ａの電位）が第２生成回路８５で生成された第２比較電圧Ｖｔｈ（負側入力導電路８６Ｂの電位）よりも大きい場合に駆動電流Ｉｍの増加を停止させる。停止回路８６は、公知のコンパレータとして構成され、正側入力導電路８６Ａの電位のほうが負側入力導電路８６Ｂの電位よりも大きい場合には、所定のハイレベル信号（停止信号）を出力する。このハイレベル信号（停止信号）の出力が、駆動電圧供給部８１に対し駆動電流Ｉｍの増加を停止させる動作である。停止回路８６は、正側入力導電路８６Ａの電位Ｖｃが負側入力導電路８６Ｂの電位Ｖｔｈ以下である場合には、所定のローレベル信号（許可信号）を出力する。
【００４７】
Ｖｔｈは、Ｖｔｈ＝−β×Ｖｍ＋γで表すことができ、Ｖｃは、Ｖｃ＝α×Ｉｍで表すことができるため、停止信号が出力される条件は、Ｖｃ＞Ｖｔｈ、即ち、α×Ｉｍ＞−β×Ｖｍ＋γとなり、Ｉｍ＞（−β／α）×Ｖｍ＋γ／αとなる。β／αをＡとし、γ／αをＢとして更に簡略化すると、Ｉｍ＞−Ａ×Ｖｍ＋Ｂ（但し、Ａ、Ｂは正の定数）となる。なお、図４は、Ｉｍ＝−Ａ×Ｖｍ＋Ｂの式を二点鎖線の直線で示している。「−Ａ×Ｖｍ＋Ｂ」の値が制限値の一例に相当し、制限部８２は、ファンモータ２０に印加される駆動電圧Ｖｍが大きいほど制限値を小さく設定するようになっている。また、一点鎖線は、電力リミットであり、Ｖｍ×（−Ａ×Ｖｍ＋Ｂ）で表される。電力リミット（Ｖｍ×（−Ａ×Ｖｍ＋Ｂ））は、駆動電圧毎の最大電力値であり、これ以上の電力にならないように制限される電力制限値である。電力リミット（電力制限値）は、出力電圧Ｖｍに応じて定まる。
【００４８】
本構成では、駆動電圧供給部８１は、ファンモータ２０に対して所定の最小値Ｖｍｉｎから所定の最大値Ｖｍａｘまでの範囲で駆動電圧Ｖｍを印加する。具体的には、マイクロコンピュータ９０によって指示される値（駆動電圧の指示値）が、最小値Ｖｍｉｎから最大値Ｖｍａｘまでの範囲となっている。Ｖｍｉｎは例えば０（Ｖ）であり、Ｖｍａｘは、０（Ｖ）よりも大きい任意の固定値である。
【００４９】
制限部８２によって設定される制限値（−Ａ×Ｖｍ＋Ｂ）は、ファンモータ２０に印加される駆動電圧Ｖｍが最小値Ｖｍｉｎ（具体的には０（Ｖ））のときに最大値Ｂとなり、ファンモータ２０に印加される駆動電圧Ｖｍが最大値Ｖｍａｘのときに最小値（−Ａ×Ｖｍａｘ＋Ｂ）となる。そして、制限部８２は、駆動電圧Ｖｍが最小値Ｖｍｉｎから最大値Ｖｍａｘまでの範囲で、ファンモータ２０に印加される駆動電圧Ｖｍが大きくなるにつれて制限値を連続的に減少させるように制限値を設定する。制限部８２によって設定される制限値「−Ａ×Ｖｍ＋Ｂ」は、ファンモータ２０に印加される駆動電圧Ｖｍが最大値Ｖｍａｘのときの値（即ち、−Ａ×Ｖｍａｘ＋Ｂの値）を、ファンモータ２０に対して最大値の駆動電圧Ｖｍａｘが印加され且つ定常状態となっているときのファンモータ２０の駆動電流Ｉｍａｘよりも一定値以上大きくする。なお、図４において実線の直線は、ファンモータ２０が定常状態であるときの駆動電圧Ｖｍと駆動電流との関係を示しており、ファンモータ２０が定常状態であるときには駆動電圧Ｖｍに比例して駆動電流が上昇するようになっている。図４では、ファンモータ２０が定常状態のときの駆動電流がＣ×Ｖｍで表され、Ｃは、正の定数である。図４において破線の直線は、ファンモータ２０が定常状態であるときの駆動電圧Ｖｍと駆動電力（ファンモータ２０に供給される電力）との関係を示しており、図４では、ファンモータ２０が定常状態のときの駆動電力がＣ×Ｖｍ×Ｖｍで表される。
【００５０】
駆動電圧供給部８１は、停止回路８６から所定のローレベル信号（許可信号）が出力されている場合、上述したように、マイクロコンピュータ９０から与えられる指示信号に応じた駆動電圧Ｖｍを第１導電路９１と第２導電路９２との間に印加する。この場合、第１導電路９１はＶｍの電位に保たれ、第１導電路９１を流れる駆動電流Ｉｍは、駆動電圧Ｖｍとファンモータ２０の状態とによって定まる。
【００５１】
駆動電圧供給部８１は、停止回路８６から所定のハイレベル信号（停止信号）が出力された場合、第１導電路９１を流れる駆動電流Ｉｍを、ハイレベル信号（停止信号）が出力された時点の駆動電流の値、又はこの値よりも低い値に制限する。例えば、停止回路８６から駆動電圧供給部８１に停止信号が出力された場合、駆動電圧供給部８１は、停止回路８６から停止信号が出力されている間は、第１導電路９１に対する電力供給を停止する。つまり、停止信号が出力されている間は、駆動電圧供給部８１から第１導電路９１に対して新たな電流が供給されなくなるため、第１導電路９１を介してファンモータ２０に供給される駆動電流Ｉｍが確実に抑えられる。
【００５２】
［効果］
次に、本構成の効果を例示する。
給湯器用のファンモータ駆動装置８０は、駆動電流検出部８３が検出する駆動電流Ｉｍが制限値に達した場合に、ファンモータ２０に供給する駆動電流の上昇を制限する制限部８２を有する。そして、制限部８２は、ファンモータ２０に印加される駆動電圧Ｖｍが大きいほど制限値を小さく設定する。このように、駆動電圧Ｖｍが大きいほど制限値（駆動電流が制限されることになる上限の値）が小さく抑えられるため、電力のリミット（電力が制限される上限の値）が大きくなりすぎることを抑えることができる。逆に、駆動電圧Ｖｍが小さいほど制限値が大きく設定されるため、駆動電圧Ｖｍが小さいときに過度に駆動電流が制限されることを抑えることができる。
【００５３】
ファンモータ２０は、駆動電圧Ｖｍに応じた回転数で回転するモータを好適に用いることができ、例えば、駆動電圧Ｖｍに比例して回転数が上昇するモータとすることができる。このようにすれば、回転数が小さいほど制限値が大きく設定されるため、回転数が小さいときに過度に駆動電流が制限されることを抑えることができる。従って、例えば、ファンモータ２０の起動時や低回転数で回転数変化が生じる時に、過度に駆動電流が制限されることを抑えることができ、ファンモータ２０の起動や回転数変化が遅くなることを抑制することができる。
【００５４】
駆動電圧供給部８１は、ファンモータ２０に対して所定の最小値Ｖｍｉｎから所定の最大値Ｖｍａｘまでの範囲で駆動電圧Ｖｍを印加し、制限部８２は、ファンモータ２０に印加される駆動電圧Ｖｍが最小値Ｖｍｉｎのときに制限値を最大とし、ファンモータ２０に印加される駆動電圧Ｖｍが最大値Ｖｍａｘのときに制限値を最小とし、ファンモータ２０に印加される駆動電圧Ｖｍが大きくなるにつれて制限値を連続的に減少させるように制限値を設定する。このようにすれば、ファンモータ２０に印加される駆動電圧Ｖｍが最小値Ｖｍｉｎのとき、即ち、回転数が最小のときに制限値が最大となるため、起動に伴う大きなトルク変動があっても駆動電流が制限されにくく、起動時に駆動電流が過度に制限されることに起因する遅延をより抑えやすくなる。更に、ファンモータ２０に印加される駆動電圧Ｖｍが大きくなるにつれて制限値を連続的に減少させるように制限値を設定するため、駆動電圧Ｖｍの増大に応じて制限値を抑制する設定をより細かく行うことができる。
【００５５】
制限部８２は、ファンモータ２０に印加される駆動電圧Ｖｍが最大値Ｖｍａｘのときに設定する制限値を、ファンモータ２０に対して最大値Ｖｍａｘの駆動電圧が印加され且つ定常状態となっているときのファンモータ２０の駆動電流Ｉｍａｘよりも一定値以上大きく設定する。このようにすれば、ファンモータ２０に印加される駆動電圧Ｖｍが最大値Ｖｍａｘのときであっても、適正な定常状態であれば、駆動電流Ｉｍが制限値を下回ることになり、ファンモータ２０を駆動することができる。また、ファンモータ２０に印加される駆動電圧Ｖｍが最大値Ｖｍａｘ付近のときに何らかの理由によって駆動電流Ｉｍが増大しても、制限値に達した場合には駆動電流Ｉｍの上昇が抑えられるため、駆動電圧Ｖｍが高い状況下で過剰な電力消費がなされにくくなる。
【００５６】
駆動電流検出部８３は、ファンモータ２０に供給される駆動電流Ｉｍに対応して生じる第１対応電圧Ｖｂを増幅した第１比較電圧Ｖｃを生成する第１生成回路８８を有する。制限部８２は、ファンモータ２０に印加される駆動電圧Ｖｍに対応して生じる第２対応電圧Ｖｄを反転増幅した第２比較電圧Ｖｔｈを生成する第２生成回路８５と、第１生成回路８８で生成された第１比較電圧Ｖｃが第２生成回路８５で生成された第２比較電圧Ｖｔｈよりも大きい場合に駆動電流Ｉｍの増加を停止させる停止回路８６と、を備える。このようにすれば、駆動電圧Ｖｍが小さいときに過度に駆動電流Ｉｍが制限されることを抑え、且つ電力の制限値が過大になりすぎることを抑制し得る回路を、より簡易に実現することができる。
【００５７】
＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような例も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５８】
上述した実施例では、駆動電圧Ｖｍを分圧して第２対応電圧Ｖｄを生成したが、第２対応電圧はＶｍであってもよい。
【００５９】
上述した実施例では、駆動電流検出部が検出する駆動電流Ｉｍが制限値に達した場合に、駆動電圧を最小値（０（Ｖ））とする制御（駆動電圧の印加を停止する制御）を行う例を示したが、駆動電圧Ｖｍのときに制限値（−Ａ×Ｖｍ＋Ｂ）以上の駆動電流が流れる場合には制限値（−Ａ×Ｖｍ＋Ｂ）で固定してもよい。
【００６０】
上述した実施例では、停止回路８６から停止信号が出力された場合の制御の一例を示したが、例えば、停止回路８６から停止信号された時点の駆動電圧ＶｍをＶｍｔｈ（電圧リミット）とした場合、その時点から継続して停止信号が出力されている期間において、マイクロコンピュータ９０によって指示される値（駆動電圧の指示値）がその電圧Ｖｍｔｈ（電圧リミット）を超える場合に、駆動電圧供給部８１が、電圧Ｖｍｔｈ（電圧リミット）を第１導電路９１と第２導電路９２との間に印加するようにしてもよい。このように指示値が電圧Ｖｍｔｈ（電圧リミット）を超える場合に駆動電圧を電圧Ｖｍｔｈ（電圧リミット）に制限しても、駆動電流Ｉｍの上昇が抑えられる。そして、ファンモータ２０の回転が定常回転に近づくように安定するにつれて定常時の駆動電流の値に近づくように駆動電流Ｉｍが減少することになる。なお、この場合、停止信号が出力されている期間において、マイクロコンピュータ９０によって指示される値が電圧Ｖｍｔｈ以下である場合、マイクロコンピュータ９０によって指示される値を駆動電圧として第１導電路９１と第２導電路９２との間に印加すればよい。
或いは、停止回路８６から停止信号が出力されている間に、駆動電圧Ｖｍを最小値ｍｉｎ（０（Ｖ））にしてもよい。或いは、駆動電圧Ｖｍを、停止回路８６から停止信号が出力された時点の目標電圧（駆動電圧供給部８１に指示される指示電圧）よりも小さく、最小値ｍｉｎよりも大きい所定電圧に抑えてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１…給湯器
２０…ファンモータ
８０…給湯器用のファンモータ駆動装置
８１…駆動電圧供給部
８２…制御部
８３…駆動電流検出部
８５…第２生成回路
８６…停止回路
８８…第１生成回路
【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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