(57)【要約】【課題】水温度上昇時における給湯装置用ポンプ内の水温度上昇、及びモータ巻線温度上昇に伴う回路破壊防止、ポンプ効率向上、ポンプ小型化を図ることができる給湯装置を提供することを目的とする。【解決手段】この発明に係る給湯装置１００は、冷媒と水とが熱交換を行う熱交換器３と、水を貯留するタンク１と、水を循環し、ブラシレスＤＣモータが搭載されたポンプ２と、ポンプ２を制御し、ポンプ２外部に設けられる制御回路９とを備え、制御回路９は、ブラシレスＤＣモータを磁極位置検出センサレス制御、且つ回転速度に応じた最適な通電位相にて駆動することを特徴とする。【選択図】図１
2008223589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒と水、または水同士とが熱交換を行う熱交換器と、水を貯留するタンクと、水を循環し、ブラシレスＤＣモータが搭載されたポンプと、前記ポンプを制御し、該ポンプ外部に設けられる制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記ブラシレスＤＣモータを磁極位置検出センサレス制御、且つ回転速度に応じた最適な通電位相にて駆動することを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
前記ポンプは、ポンプ内部を流れる水がブラシレスＤＣモータのロータ部に接するキャンド方式であることを特徴とする請求項１記載の給湯装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記ブラシレスＤＣモータの巻線誘起電圧を検出して磁極位置検出センサレス制御にて、前記ブラシレスＤＣモータを駆動することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の給湯装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記ブラシレスＤＣモータの巻線電流を検出して磁極位置検出センサレス制御にて、前記ブラシレスＤＣモータを駆動することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の給湯装置。
【請求項５】
前記ブラシレスＤＣモータの巻線近傍に温度検出部を配置することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の給湯装置。
【請求項６】
前記ブラシレスＤＣモータは、ロータ部及びステータ部を備え、前記ステータ部及び前記温度検出部をモールド樹脂成形したことを特徴とする請求項５記載の給湯装置。
【請求項７】
前記温度検出部と前記ブラシレスＤＣモータの巻線との間を、前記モールド樹脂より熱伝導率の高い封止樹脂にて封止したことを特徴とする請求項６記載の給湯装置。
【請求項８】
前記温度検出部の出力に応じて前記ブラシレスＤＣモータに流れる電流制限値を可変することを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の給湯装置。
【請求項９】
前記制御回路に正回転及び逆回転機能を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプ給湯機の貯湯槽容積全体に高温水を貯湯するために、圧縮機、放熱器、減圧装置、蒸発器を順次接続した冷媒回路と、貯湯槽、循環ポンプ、放熱器と熱交換関係を有する給湯熱交換器を順次接続した給湯回路と、圧縮機の吐出冷媒温度が設定温度Ａとなるように減圧装置の弁開度を制御する冷媒制御手段と、給湯熱交換器出口の湯温が設定温度Ｂとなるように給湯回路の水循環流量を制御する水量制御手段と、運転中に給湯熱交換器入口の水温が設定温度Ｃに達したことを検出して、設定温度Ａを変更する設定温度制御手段を備え、沸き上げ完了直前の湯水混合層域の水が高温水となるまで運転を継続し、貯湯槽下部まで高温水を貯湯する。すなわち、貯湯槽容積全体に高温水を貯湯するヒートポンプ給湯機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、流水スイッチを設けずに過負荷運転、空運転を防止することができる給湯装置を提供するために、自給式ポンプによって水を熱交換機に送り、この熱交換機で湯を沸かす給湯装置において、給湯装置の制御部は、自給式ポンプのブラシレスＤＣモータの回転速度Ｐｇと駆動電流Ｉｓに基づいて、通常運転、空運転、または、過負荷運転かを判断し、空運転または過負荷運転の場合には燃焼装置を消火して、自給式ポンプを停止させる給湯装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３４０４００号公報
【特許文献２】特開２００３−１１４０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする課題は、給湯装置用ポンプ内の水温度上昇及びポンプのブラシレスＤＣモータの巻線温度上昇に伴う回路破壊防止、ポンプ効率向上、ポンプ小型化である。
【０００５】
給湯装置のポンプ内の水温及びモータの巻線温度は、低温から高温まで広い温度範囲内で変化する。そのため、ポンプのブラシレスＤＣモータの磁極位置検出回路にホールＩＣ又はホール素子などの電子部品を用いた場合、水温及びモータの巻線温度の影響による電子部品の温度特性変化によって磁極位置検出位置が変化する。これにより、ブラシレスＤＣモータの入力増加による効率悪化、ポンプ効率の悪化を招いていた。
【０００６】
また、電子部品の温度特性変化の補正や、ブラシレスＤＣモータの各回転速度における高効率駆動によるポンプ効率向上には、温度補正回路や通電位相が固定される専用の駆動ＩＣに代わり、様々な条件に応じてきめ細かい制御が可能なマイコンを用いる必要がある。マイコンを用いる場合は、回路が大型になる。回路が大型になるとポンプへの搭載ができないという課題があった。
【０００７】
また、ポンプのブラシレスＤＣモータの巻線温度を検出しないか、あるいは巻線温度の検出精度が低いために温度保護レベルを予め低く設定してポンプを動作させるなど、ポンプ最大出力に対して余裕を持たせて使用していた。
【０００８】
ゴミ詰まりによりポンプが停止した場合は、ポンプを給湯装置から取り外して分解するなどメンテナンスの手間がかかっていた。
【０００９】
さらに、ポンプは左右回転用が存在し、駆動回路の標準化が図られていなかった。
【００１０】
この発明は、上記のよう課題を解決するためになされたもので、水温度上昇時における給湯装置用ポンプ内の水温度上昇及びポンプのブラシレスＤＣモータの巻線温度上昇に伴う回路破壊防止、ポンプ効率向上、ポンプ小型化を図ることができる給湯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る給湯装置は、冷媒と水、または水同士とが熱交換を行う熱交換器と、水を貯留するタンクと、水を循環し、ブラシレスＤＣモータが搭載されたポンプと、ポンプを制御し、ポンプ外部に設けられる制御回路とを備え、制御回路は、ブラシレスＤＣモータを磁極位置検出センサレス制御、且つ回転速度に応じた最適な通電位相にて駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の給湯装置は、制御回路をポンプ外部に設け、ブラシレスＤＣモータを磁極位置検出センサレス制御、且つ回転速度に応じた最適な通電位相にて駆動することにより、ポンプ内の水温度やブラシレスＤＣモータの巻線温度の上昇に伴う回路破壊防止、ポンプ効率向上、ポンプ小型化という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１乃至図６は実施の形態１を示す図で、図１は給湯装置１００の構成図、図２はポンプの断面図、図３は温度検出部３０付近の構造図、図４は駆動回路のブロック図、図５はブラシレスＤＣモータを１２０度通電方式で駆動したときの１相分の電圧波形を示す電圧波形図、図６はブラシレスＤＣモータの各回転速度における通電位相とモータ入力電力との関係を示す図である。
【００１４】
図１に示すように、給湯装置１００は、図示しない圧縮機、熱交換器３等で構成される冷媒回路５と、タンク１、ポンプ２、熱交換器３等で構成される水回路４と、ポンプ２を制御する制御回路９とを備える。
【００１５】
制御回路９は、水回路４の温度を検出する温度検出回路６、温度検出回路６からの検出温度信号により水の流量を制御する流量制御回路７、ポンプ２を駆動する駆動回路８を備える。制御回路９は、ポンプ２外部に設置される。
【００１６】
図２を用いてポンプ２の構成を説明する。図２に示すように、ポンプ２は、ステータ部１７と、ロータ部２１と、ポンプ部２６と、軸２７とを備える。軸２７は固定されていて、その周囲をロータ部２１が回転する。
【００１７】
先ず、ステータ部１７の構成を説明する。ステータ部１７は、複数の所定の形状に打ち抜いた電磁鋼板を積層して形成される略ドーナッツ形状の鉄心１０と、この鉄心１０のスロット（図示せず）にインシュレータ１２（絶縁部材）を介して挿入される巻線１１と、リード線１４を接続した回路基板１３と、略釜形状の第１のケーシング１５とを備える。回路基板１３は、ステータ部１７の一方の軸方向端部（反ポンプ部２６側）付近に配置される。略釜形状の第１のケーシング１５の凹部に、ロータ部２１が収まる。また、第１のケーシング１５の凹部の略中央部に、軸２７が嵌る軸孔１５ａを形成されている。尚、軸２７は回転しないように、軸孔１５ａに嵌合している。そのために、軸孔１５ａに嵌合する軸２７の円形の一部を切り欠いている。軸２７のポンプ部２６側端部も同じ形状にしている（長手方向が中央部に対して対称）。これは、ポンプ２の組立性を向上させるためである。軸孔１５ａも軸２７とほぼ同形状で、軸２７の径より一回り大きい径となっている。
【００１８】
ステータ部１７は、巻線１１を巻いた鉄心１０と、回路基板１３と、第１のケーシング１５とをモールド樹脂１６を用いて一体に成型される。ステータ部１７の外郭はモールド樹脂１６にて形成されている。
【００１９】
ロータ部２１は、略中心部に軸受１８を備える。軸受１８の外側に、樹脂製のホイール１９が配置される。さらに、ホイール１９に外側に、磁石部２０が設けられる。磁石部２０は、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練して成形し、着磁されている。
【００２０】
ステータ部１７と、ロータ部２１とで、例えば、ブラシレスＤＣモータを構成する。
【００２１】
ポンプ部２６は、吸水口２２、吐出口２３を有する第２のケーシング２４と、羽根車２５とを備える。水回路４は、吸水口２２と吐出口２３とに接続される。
【００２２】
軸２７は、ロータ部２１の軸受１８とワッシャー２８との穴部を貫通する。そして、軸２７は、両端を第１のケーシング１５及び第２のケーシング２４で挟み込んで固定される。羽根車２５を固定したロータ部２１は、軸２７の周囲に回転自在に配置される。尚、軸２７のポンプ部２６側端部も、ワッシャー２８を介して第２のケーシング２４の軸孔２４ａに嵌合する。
【００２３】
第１のケーシング１５と第２のケーシング２４とで囲まれる空間は水回路４の水（湯）で満たされる。そのため、ロータ部２１、羽根車２５、軸２７、ワッシャー２８はポンプ２を流れる水（湯）に触れる構造となっている。ポンプ２は、ポンプ２内部を流れる水がブラシレスＤＣモータのロータ部２１に接するキャンド方式である。
【００２４】
図３に示すように、回路基板１３には、サーミスタなどの温度検出部３０が実装されている。温度検出部３０を、封止樹脂２９で封止する。そして、封止樹脂２９の一部が巻線１１に接し、その周囲はモールド樹脂１６にて覆われている。
【００２５】
温度検出部３０は、温度係数を持つ半導体などでもよい。温度検出部３０と巻線１１との間の熱抵抗を低くして巻線１１の温度検出精度を高めるため、封止樹脂２９の熱伝導率は、モールド樹脂１６の熱伝導率に比べて高くしている。
【００２６】
ここでは、温度検出部３０を回路基板１３に実装しているが、回路基板１３がなく巻線１１に直接取り付ける構造としてもよい。
【００２７】
図４により、駆動回路８の構成を説明する。図４において、パワー回路３１は、ＩＧＢＴ、ＭＯＳ−ＦＥＴなどのトランジスタとダイオードとを並列接続し、更にこれらを直列接続したアームを複数備え、商用電源の交流１００Ｖ又は２００Ｖを整流して得られる１４０Ｖ又は２８０Ｖの直流が入力される電源入力部と、インバータ出力部とを備えている。ブラシレスＤＣモータは３相電源で駆動されるため、パワー回路３１のインバータ出力部は、３相の出力がそれぞれの巻線１１に接続されている。
【００２８】
位置検出回路３２は、パワー回路３１のインバータ出力部に接続され、ロータ部２１における磁石部２０の磁極位置を検出する。波形生成回路３３は、インバータ波形を生成する。波形生成回路３３は、位置検出回路３２から位置検出信号、流量制御回路７から速度指令信号が入力し、パワー回路３１にインバータ駆動するためのＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を出力する。このように、駆動回路８は、パワー回路３１、位置検出回路３２、波形生成回路３３を備える。
【００２９】
図５において、電圧波形は、ＰＷＭ又は連続通電となる通電区間Ａ、環流区間Ｂ、非通電時に巻線に現れる誘起電圧発生区間Ｃを示す。Ｖｒｅｆは基準電圧、ＺＣはゼロクロスタイミングである。
【００３０】
次に動作について説明する。
図１を参照しながら、冷媒と水の熱交換、水循環について説明する。流量制御回路７から速度指令信号が駆動回路８に出力されると、駆動回路８はポンプ２内のブラシレスＤＣモータを駆動し、ポンプ２の動作により水回路４内の水が流れる。速度指令信号に応じてブラシレスＤＣモータの回転速度を可変させ、ポンプ２による水の流量制御が行われる。ポンプ２の停止も速度指令信号にて行う。
【００３１】
ここで流量制御回路７には、温度検出回路６からの検出温度信号が入力され、巻線１１の温度が設定値を超えた場合には、ポンプ２の出力を低下させるよう駆動回路８に速度指令信号を出力する。駆動回路８は、巻線１１を保護するため、巻線１１の温度が設定値以下となるように電流を低下させてポンプ２を駆動する。設定値は、耐熱温度の異なる各種巻線１１に対応するため可変可能とする。
【００３２】
ポンプ２の動作により水回路４内を流れるタンク１からの水と、圧縮機搭載熱源機などからの冷媒回路５内を流れる高温高圧の冷媒とは、熱交換器３において熱交換が行われ、水が加熱される。
【００３３】
また、流量制御回路７は、水回路４内の水温等に応じた流量制御や停止するための速度指令信号を駆動回路８へ出力する。
【００３４】
次に、図２によりポンプ２の動作について説明する。リード線１４を介して駆動回路８に接続されたブラシレスＤＣモータは、通電により巻線１１に電流が流れ、磁石部２０との間にトルクが発生するので速度指令信号に応じた速度で回転する。このとき水は、ロータ部２１及び羽根車２５の回転により、第２のケーシング２４の吸水口２２から流入し羽根車２５を通って吐出口２３から排出される。
【００３５】
次に図３にて温度検出回路６における温度検出部３０の動作について説明する。巻線１１の温度は、封止樹脂２９を介して温度検出部３０に伝わり、温度検出回路６にて検出できる。ステータ部１７をモールド樹脂１６にて成形する。巻線１１と温度検出部３０との間の熱抵抗は、空気に比べてモールド樹脂１６の方が低くなる。モールド樹脂１６に比べて封止樹脂２９は高い熱伝導率の樹脂材料を用いているため、封止樹脂２９がなくモールド樹脂１６のみ場合に比べて、巻線１１と温度検出部３０間の熱抵抗を更に低くすることができる。それにより、第１のケーシング１５内を流れる水温度の影響も非常に小さくなり、より精度の高い温度検出が可能となる。
【００３６】
次に図４、図５、図６により、駆動回路８の動作について説明する。
【００３７】
位置検出回路３２は、磁石部２０の磁極位置を検出するため、誘起電圧発生区間Ｃにおける巻線１１に誘起される誘起電圧と基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、交差するゼロクロスタイミングＺＣを位置検出信号として波形生成回路３３に出力する。
【００３８】
波形生成回路３３は、位置検出信号に応じて３相の各巻線への通電タイミングを設定するとともに速度指令信号の入力に応じたＰＷＭ信号を生成、出力し、パワー回路３１内のトランジスタを駆動する。パワー回路３１のインバータ出力部は巻線１１に電気角度１２０度に相当する通電区間Ａにて電圧を印加することにより、矩形波電流が流れロータ部２１及び羽根車２５が回転する。
【００３９】
ブラシレスＤＣモータは、巻線１１のインダクタンスの影響により電流位相が遅れるため、その分通電タイミングを早めることにより、少ないモータ電流、低いモータ入力電力で駆動することができる。
【００４０】
図６は、通電タイミングを変えて通電位相を変化させた場合のモータ入力電力Ｐの変化を示している。ブラシレスＤＣモータの回転速度Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３において、それぞれａ点、ｂ点、ｃ点で、最もモータ入力電力が低くなるため、ポンプ２を高効率で駆動できる。それぞれの回転速度は、Ｎ３＞Ｎ２＞Ｎ１の関係を満たし、回転速度によりモータ入力電力が最小となる通電位相は異なることから、回転速度に応じた最適な通電位相に制御する。
【００４１】
このように波形生成回路３３は、発生トルクを大きく、電流値を低くしてモータ入力電力を低くするよう最適な通電タイミングにて電圧を出力する。ポンプ２内にホール素子等の磁極位置検出回路を搭載した場合のように、水温度や巻線１１の温度の影響による温度特性変化にて磁極位置検出位置が変化し、最適な通電位相からずれることで生じるブラシレスＤＣモータの入力増加による効率悪化、ポンプ効率の悪化はなくなる。
【００４２】
また、ポンプ２のゴミ詰まりにてモータ拘束状態となる場合があるが、一旦逆回転することによりゴミをポンプ２外に吐き出してモータ拘束状態から脱出する。磁極位置検出センサレス制御のため、ポンプ２の逆回転はインバータ出力部の相順を変えるなど、制御にて容易に切り替えられる。羽根車２５は、正回転または逆回転用で形状が異なる。制御にて正回転または逆回転が容易に切り替えられるので、正回転または逆回転用の２種類のポンプ駆動回路を準備する必要はない。
【００４３】
以上のように、ブラシレスＤＣモータを磁極位置検出センサレス制御である１２０度通電方式にて最適な通電タイミングにて駆動しているので、ポンプ２内の水温度やモータ巻線温度の変化や、各回転速度においてもポンプ２を高効率に運転することができる。
【００４４】
ブラシレスＤＣモータの駆動回路８をポンプ２に内蔵せず外部に設置したので、ポンプ２内の水温度上昇や巻線１１の温度上昇に伴う駆動回路８のトランジスタ、ダイオードなどのパワー回路３１の熱破壊防止が図れるとともに、ホール素子等の温度特性を補正する温度補正回路設置に伴う回路大型化、ポンプ２の大型化を防止することができる。
【００４５】
巻線１１と温度検出部３０との間をモールド樹脂１６より高い熱伝導率の封止樹脂２９を用いて高精度の温度検出を可能としたので、巻線１１の耐熱温度を上げることによるコストアップ抑制、温度保護レベルの設定値を上げることによる大型ポンプ使用の防止及び使用水温の上限拡大が可能となる。温度検出部３０が、表面実装部品、巻線１１と離れた位置に実装されている、モールド樹脂１６の熱伝導率が高い場合などにはより高い効果が得られる。温度保護レベルの設定値を可変としたので、耐熱温度の異なる巻線１１を用いたモータにも容易に対応できる。
【００４６】
ポンプ２を逆回転するようにしたので、ポンプ２のゴミ詰まりによる一時的なモータ拘束状態から脱出することができる。ポンプ２は制御のみによる正逆回転が可能となったので、駆動回路８の標準化が図れる。
【００４７】
給湯装置内の水を加熱する時に使用するポンプ２への適用例を示したが、給湯装置の水を利用して風呂水を加熱（追い炊き）する時に使用するポンプ２でも同様の効果が得られる。この場合、熱交換器３では、水同士が熱交換を行う。
【００４８】
実施の形態２．
以上の実施の形態１では、ブラシレスＤＣモータを１２０度通電方式による磁極位置検出センサレス制御したものであるが、次に正弦波通電方式による磁極位置検出センサレス制御する実施の形態を示す。駆動回路８以外の構成は実施の形態１と同様である。
【００４９】
図７は実施の形態２を示す図で、駆動回路８の別の構成図である。
【００５０】
図７において、パワー回路３１は、ＩＧＢＴ、ＭＯＳ−ＦＥＴなどのトランジスタとダイオードとを並列接続し、更にこれらを直列接続したアームを複数備える。商用電源の交流１００Ｖ又は２００Ｖを整流して得られる１４０Ｖ又は２８０Ｖの直流が入力される電源入力部と、インバータ出力部とを備えている。
【００５１】
ブラシレスＤＣモータは３相電源で駆動されるため、パワー回路３１のインバータ出力部は、３相の出力がそれぞれの巻線１１に接続されている。電流検出回路３４は、パワー回路３１のインバータ出力部を流れる電流を検出する。電流検出回路３４は、カレントトランスなどを備える。ここではインバータ出力部の電流検出を示すが、電源入力部を流れる電流を検出する構成でもよい。波形生成回路３３はインバータ波形を生成する。
【００５２】
電流検出回路３４から電流情報、流量制御回路７から速度指令信号を入力し、パワー回路３１にインバータ駆動するためのＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を出力する。ここで、駆動回路８は、パワー回路３１、電流検出回路３４、波形生成回路３３から構成される。
【００５３】
次に、図６及び図７により、駆動回路８の動作について説明する。
【００５４】
波形生成回路３３は、電流検出回路３４からの電流情報をブラシレスＤＣモータのトルクに比例するトルク電流成分と、磁束量に比例する励磁電流成分とに分離して扱うベクトル制御を行っており、速度指令信号を入力し、ＰＷＭ信号を生成、出力してパワー回路３１内のトランジスタを駆動する。この方式は、１８０度の通電区間を設けている。
【００５５】
パワー回路３１のインバータ出力部は、基本波成分が正弦波となる電圧を１８０度区間出力することにより、巻線１１に正弦波電流が流れロータ部２１及び羽根車２５が回転する。正弦波電流は、トルクに寄与しない高調波電流成分がないため、鉄心１０の鉄損が低減し、トルクリップルも小さい。
【００５６】
波形生成回路３３は、ブラシレスＤＣモータの発生トルクを大きく、巻線１１に流れる電流値を低くするよう回転速度に応じた最適な通電位相に制御している。
【００５７】
１２０度通電方式に比べて、回転速度の高い領域においては電圧飽和による回転速度の限界を上げる、回転速度の低い領域においては誘起電圧が小さく位置検出ができない範囲まで回転速度を低下させる、など広い運転範囲で速度制御が可能であり、ポンプ２による流量制御範囲が拡大する。
【００５８】
ポンプ２内にホール素子等の磁極位置検出回路を搭載した場合のように、水温度や巻線１１の温度の影響による温度特性変化にて磁極位置検出位置が変化し、最適な通電位相からずれることで生じるブラシレスＤＣモータの入力増加による効率悪化、ポンプ効率の悪化もなくなる。
【００５９】
また、磁極位置検出センサレス制御のため、ポンプ２の逆回転はインバータ出力部の相順を変えるなど、制御にて容易に切り替えられる。羽根車２５は、正回転または逆回転用で形状が異なるが、制御にて正回転または逆回転が容易に切り替えられるので、２種類のポンプ駆動回路を準備する必要はない。
【００６０】
インバータ制御方式は、ベクトル制御以外の磁極位置検出回路を不要とする制御方法でも可能である。
【００６１】
以上のように、ブラシレスＤＣモータを磁極位置検出センサレス制御である正弦波駆動方式、且つ回転速度に応じた最適な通電位相にて駆動しているので、水温やモータ巻線温度の温度変化、各回転速度においてもポンプ２を高効率に運転することができる。電流を正弦波電流にしているので高調波成分低減による鉄心１０での鉄損低減が図れ、ポンプ２及び給湯装置を高効率運転することができる。また、トルクリップルが低いため、ブラシレスＤＣモータを低騒音、低振動に駆動できるため、ポンプ２及び給湯装置の低騒音及び低振動化が可能となる。
【００６２】
ブラシレスＤＣモータの駆動回路８をポンプ２の外部に設置したので、水温度や巻線１１の温度の上昇に伴う駆動回路８のトランジスタ、ダイオードなどのパワー回路３１の熱破壊防止が図れるとともに、ホール素子等の温度特性を補正する温度補正回路設置に伴う回路大型化、ポンプ２の大型化を防止することができる。
【００６３】
ブラシレスＤＣモータをベクトル制御にて低速から高速回転までの広い運転範囲において回転速度に応じた最適な通電位相に制御しているので、広い運転範囲に渡ってポンプ２及び給湯装置を高効率運転することができる。また、小型から大型の給湯装置への適用、逆回転化による多くのポンプへの適用により回路標準化が図れる。
【００６４】
巻線１１と温度検出部３０との間をモールド樹脂１６より高い熱伝導率の封止樹脂２９を用いて高精度の温度検出を可能としたので、巻線１１の耐熱温度を上げることによるコストアップ抑制、温度保護レベルの設定値を上げることによる大型ポンプ使用の防止及び使用水温の上限拡大が可能となる。温度検出部３０が、表面実装部品、巻線１１と離れた位置に実装されている、モールド樹脂１６の熱伝導率が高い場合などにはより高い効果が得られる。温度保護レベルの設定値を可変したので、耐熱温度の異なる巻線１１を用いたモータにも容易に対応できる。
【００６５】
ポンプ２を逆回転するようにしたので、ポンプ２のゴミ詰まりによる一時的なモータ拘束状態から脱出することができる。ポンプ２は制御のみによる正逆回転が可能となったので、駆動回路８の標準化が図れる。
【００６６】
給湯装置内の水を加熱する時に使用するポンプ２への適用例を示したが、給湯装置の水を利用して風呂水を加熱（追い炊き）する時に使用するポンプ２でも同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の活用例として、給湯装置内の水を加熱する時に使用するポンプ２への適用例を示したが、給湯装置の水を利用して風呂水を加熱（追い炊き）する時に使用するポンプ２や、家庭用ポンプなどに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】実施の形態１及び実施の形態２を示す図で、給湯装置１００の構成図。
【図２】実施の形態１及び実施の形態２を示す図で、ポンプの断面図。
【図３】実施の形態１及び実施の形態２を示す図で、温度検出部３０付近の構造図。
【図４】実施の形態１を示す図で、駆動回路のブロック図。
【図５】実施の形態１を示す図で、ブラシレスＤＣモータを１２０度通電方式で駆動したときの１相分の電圧波形を示す電圧波形図。
【図６】実施の形態１及び実施の形態２を示す図で、ブラシレスＤＣモータの各回転速度における通電位相とモータ入力電力との関係を示す図。
【図７】実施の形態２を示す図で、駆動回路８の別の構成図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  タンク、２  ポンプ、３  熱交換器、４  水回路、５  冷媒回路、６  温度検出回路、７  流量制御回路、８  駆動回路、９  制御回路、１０  鉄心、１１  巻線、１２  インシュレータ、１３  回路基板、１４  リード線、１５  第１のケーシング、１５ａ  軸孔、１６  モールド樹脂、１７  ステータ部、２１  ロータ部、２２  吸水口、２３  吐出口、２４  第２のケーシング、２４ａ  軸孔、２５  羽根車、２６  ポンプ部、２７  軸、２８  ワッシャー、２９  封止樹脂、３１  パワー回路、３２  位置検出回路、３３  波形生成回路、３４  電流検出回路、１００  給湯装置。
【図１】
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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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【図２】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年6月3日(2008.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒と水、または水同士とが熱交換を行う熱交換器と、水を貯留するタンクと、水を循環し、ブラシレスＤＣモータが搭載されたポンプと、前記ポンプを制御し、該ポンプ外部に設けられる制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記ブラシレスＤＣモータを磁極位置検出センサレス制御、且つ回転速度に応じた最適な通電位相にて駆動すると共に、
前記ブラシレスＤＣモータの巻線近傍に温度検出部を配置し、前記温度検出部の出力が設定値以下となるよう前記ブラシレスＤＣモータに流れる電流を低下させてポンプを駆動することを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
前記ポンプは、ポンプ内部を流れる水がブラシレスＤＣモータのロータ部に接するキャンド方式であることを特徴とする請求項１記載の給湯装置。
【請求項３】
前記ブラシレスＤＣモータは、ロータ部及びステータ部を備え、前記ステータ部及び前記温度検出部をモールド樹脂成形したことを特徴とする請求項１記載の給湯装置。
【請求項４】
前記温度検出部と前記ブラシレスＤＣモータの巻線との間を、前記モールド樹脂より熱伝導率の高い封止樹脂にて封止したことを特徴とする請求項３記載のポンプ駆動装置及び給湯装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記ブラシレスＤＣモータの巻線誘起電圧を検出して磁極位置検出センサレス制御にて、前記ブラシレスＤＣモータを駆動することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の給湯装置。
【請求項６】
前記制御回路は、前記ブラシレスＤＣモータの巻線電流を検出して磁極位置検出センサレス制御にて、前記ブラシレスＤＣモータを駆動することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の給湯装置。
【請求項７】
前記制御回路に正回転及び逆回転機能を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の給湯装置。