(57)【要約】【課題】簡単な構成で異なる電源仕様に対応でき、作業性がよくコストを低減できる給湯機用ヒータ制御装置を提供する。【解決手段】三相交流電源が接続可能な三相入力端子１と、三相交流電源用の３つのヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３が接続されるヒータ接続端子２,３と、三相入力端子１に三相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一のヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３を三相交流電圧で駆動するときは、三相入力端子１に接続された三相交流電源に対して、ヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３をＹ結線するかまたは△結線するかを切り換える切換部とを備える。また、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するときは、切換部によって、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、単相交流電源用の２つのヒータ部を直列接続するかまたは２つのヒータ部のうちの１つを接続するかを切り換える。【選択図】図１
2009204295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を加熱する三相交流電源用の３つのヒータ部(Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３)または単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)を備えた給湯機に用いられる給湯機用ヒータ制御装置であって、
三相交流電源が接続可能な三相入力端子(１)と、
上記三相交流電源用の３つのヒータ部(Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３)または上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)が接続されるヒータ接続端子(２,３)と、
上記三相入力端子(１)に上記三相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の上記三相交流電源用の３つの上記ヒータ部(Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３)を三相交流電圧で駆動するときは、上記三相入力端子(１)に接続された上記三相交流電源に対して、上記三相交流電源用の３つのヒータ部(Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３)をＹ結線するかまたは△結線するかを切り換えると共に、上記三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)を単相交流電圧で駆動するときは、上記三相入力端子(１)に接続された上記単相交流電源に対して、上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)を直列接続するかまたは上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)のうちの１つを接続するかを切り換える切換部(Ｍ１,Ｍ２,Ｍ１１,Ｍ１２,１１,１１１,２１１)と
を備えたことを特徴とする給湯機用ヒータ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の給湯機用ヒータ制御装置において、
上記三相入力端子(１)と上記ヒータ接続端子(２,３)との間かつ上記切換部(Ｍ１,Ｍ２,１１１)よりも上記三相入力端子(１)側に、上記三相交流電源または上記単相交流電源からの交流電圧を遮断する遮断装置(Ｍ３)を備えたことを特徴とする給湯機用ヒータ制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の給湯機用ヒータ制御装置において、
上記三相交流電源用の３つのヒータ部(Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３)または上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)の過熱状態を検出して、上記三相交流電源と上記三相交流電源用の３つのヒータ部(Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３)との接続を遮断するかまたは上記単相交流電源と上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)との接続を遮断する安全装置(２１,２２,２３)を備えたことを特徴とする給湯機用ヒータ制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の給湯機用ヒータ制御装置において、
上記安全装置(２１,２２)は、上記三相入力端子(１)と上記ヒータ接続端子(２,３)との間かつ上記切換部(Ｍ１,Ｍ２,１１１)よりも上記三相入力端子(１)側に配置されていることを特徴とする給湯機用ヒータ制御装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１つに記載の給湯機用ヒータ制御装置と、
上記給湯機用ヒータ制御装置の上記ヒータ接続端子(２,３)に接続された上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２)と
を備え、
上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２)の抵抗値が略同一であることを特徴とする給湯機用ヒータ装置。
【請求項６】
請求項１から４までのいずれか１つに記載の給湯機用ヒータ制御装置と、
上記給湯機用ヒータ制御装置の上記ヒータ接続端子(２,３)に接続された上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)と
を備え、
上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)のうちの一方が、他方のヒータ部(Ｒ１２)の抵抗値と抵抗値が略同一の２つのヒータが並列に接続されたヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)であって、
上記切換部(Ｍ１,Ｍ２,１１)は、上記三相入力端子(１)に接続された上記単相交流電源に対して、上記ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)と上記他方のヒータ部(Ｒ１２)とを直列に接続するかまたは上記ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)のみを接続するかを切り換えることを特徴とする給湯機用ヒータ装置。
【請求項７】
請求項１から４までのいずれか１つに記載の給湯機用ヒータ制御装置と、
上記給湯機用ヒータ制御装置の上記ヒータ接続端子(２,３)に接続された上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)と
を備え、
上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)のうちの一方が、他方のヒータ部(Ｒ１１)の抵抗値と抵抗値が略同一の２つのヒータが並列に接続されたヒータ対(Ｒ１２,Ｒ１３)であって、
上記切換部(Ｍ１,Ｍ２,１１)は、上記三相入力端子(１)に接続された上記単相交流電源に対して、上記ヒータ対(Ｒ１２,Ｒ１３)と上記他方のヒータ部(Ｒ１１)とを直列に接続するかまたは上記他方のヒータ部(Ｒ１１)のみを接続するかを切り換えることを特徴とする給湯機用ヒータ装置。
【請求項８】
請求項１から４までのいずれか１つに記載の給湯機用ヒータ制御装置と、
上記給湯機用ヒータ制御装置の上記ヒータ接続端子(２,３)に接続された上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)と
を備え、
上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)のうちの一方が、他方のヒータ部(Ｒ１３)の抵抗値と抵抗値が略同一の２つのヒータが並列に接続されたヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１２)であって、
上記切換部(Ｍ１,Ｍ２,１１１)は、上記三相入力端子(１)に接続された上記単相交流電源に対して、上記ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１２)と上記他方のヒータ部(Ｒ１３)とを直列に接続するかまたは上記ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１２)の一方のみを接続するかを切り換えることを特徴とする給湯機用ヒータ装置。
【請求項９】
請求項１から４までのいずれか１つに記載の給湯機用ヒータ制御装置と、
上記給湯機用ヒータ制御装置の上記ヒータ接続端子(２,３)に接続された上記三相交流電源用の３つのヒータ部(Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３)と
を備え、
上記三相交流電源の交流電圧が少なくとも２３０Ｖの低電圧地域で用いる上記三相交流電源用の３つのヒータ部(Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３)の抵抗値と上記三相交流電源の交流電圧が少なくとも４００Ｖの高電圧地域で用いる上記三相交流電源用の３つのヒータ部(Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３)の抵抗値の比を略１：３としたことを特徴とする給湯機用ヒータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、給湯機用ヒータ制御装置および給湯機用ヒータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、貯湯式暖房給湯器としては、貯湯タンク内に水を加熱するためのヒータ部を備えたものがある(例えば、特開２００６−３２９５８１号公報(特許文献１)参照)。このような貯湯式暖房給湯器では、省エネルギーの観点から能力制御を行うために、ヒータを制御する制御装置を備えている。
【０００３】
ところで、ヨーロッパでは、地域の電源事情により単相／三相あるいは２３０Ｖ／４００Ｖといった様々な電源仕様に対応するため、複数種類のヒータを準備する必要がある。このため、単相交流電源と三相交流電源では、制御回路を換える必要があり、ヒータを制御する制御装置を複数種類用意する必要があり、据付時の作業性が悪かったりコストが高くついたりするという問題がある。
【特許文献１】特開２００６−３２９５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、この発明の課題は、簡単な構成で異なる電源仕様に対応でき、作業性がよくコストを低減できる給湯機用ヒータ制御装置およびその給湯機用ヒータ制御装置を用いた給湯機用ヒータ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、この発明の給湯機用ヒータ制御装置は、
水を加熱する三相交流電源用の３つのヒータ部または単相交流電源用の２つのヒータ部を備えた給湯機に用いられる給湯機用ヒータ制御装置であって、
三相交流電源が接続可能な三相入力端子と、
上記三相交流電源用の３つのヒータ部または上記単相交流電源用の２つのヒータ部が接続されるヒータ接続端子と、
上記三相入力端子に上記三相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の上記三相交流電源用の３つの上記ヒータ部を三相交流電圧で駆動するときは、上記三相入力端子に接続された上記三相交流電源に対して、上記三相交流電源用の３つのヒータ部をＹ結線するかまたは△結線するかを切り換えると共に、上記三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、上記単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するときは、上記三相入力端子に接続された上記単相交流電源に対して、上記単相交流電源用の２つのヒータ部を直列接続するかまたは上記単相交流電源用の２つのヒータ部のうちの１つを接続するかを切り換える切換部と
を備えたことを特徴とする。
【０００６】
ここで、ヒータ部には、単一のヒータを１つのヒータ部として用いてもよいし、複数のヒータを組み合わせて１つのヒータ部を構成してもよい。
【０００７】
上記構成によれば、三相入力端子に三相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の三相交流電源用の３つのヒータ部を三相交流電圧で駆動するときは、上記切換部によって、三相入力端子に接続された三相交流電源に対して、三相交流電源用の３つのヒータ部をＹ結線するかまたは△結線するかを切り換える。また、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するときは、上記切換部によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、単相交流電源用の２つのヒータ部を直列接続するかまたは２つのヒータ部のうちの１つを接続するかを切り換える。このように、電源仕様に応じて複数種類用意することなく、簡単な構成で異なる電源仕様に対応でき、据付時の作業性がよく、コストを低減できる。
【０００８】
また、一実施形態の給湯機用ヒータ制御装置では、上記三相入力端子と上記ヒータ接続端子との間かつ上記切換部よりも上記三相入力端子側に、上記三相交流電源または上記単相交流電源からの交流電圧を遮断する遮断装置を備えた。
【０００９】
上記実施形態によれば、三相入力端子とヒータ接続端子との間かつ切換部よりも三相入力端子側に備えた遮断装置により、異常時に三相交流電源または単相交流電源からの交流電圧を遮断することによって、ヒータ部や切換部などの回路の損傷を最小限にできる。
【００１０】
また、一実施形態の給湯機用ヒータ制御装置では、上記三相交流電源用の３つのヒータ部または上記単相交流電源用の２つのヒータ部の過熱状態を検出して、上記三相交流電源と上記三相交流電源用の３つのヒータ部との接続を遮断するかまたは上記単相交流電源と上記単相交流電源用の２つのヒータ部との接続を遮断する安全装置を備えた。
【００１１】
上記実施形態によれば、三相交流電源用の３つのヒータ部(または単相交流電源用の２つのヒータ部)の過熱状態を検出した安全装置により、三相交流電源(または単相交流電源)とヒータ部との接続を遮断することによって、ヒータ部の異常過熱に対してヒータ部と切換部などの回路の劣化や損傷を防止でき、信頼性を向上できる。
【００１２】
また、一実施形態の給湯機用ヒータ制御装置では、上記安全装置は、上記三相入力端子と上記ヒータ接続端子との間かつ上記切換部よりも上記三相入力端子側に配置されている。
【００１３】
上記実施形態によれば、上記三相入力端子とヒータ接続端子との間かつ切換部よりも三相入力端子側に安全装置を配置することによって、三相入力端子とヒータ接続端子と切換部と共に安全装置も共通モジュール化することが可能となり、三相交流電源用と単相交流電源用として両方の電源仕様に用いることができ、信頼性を向上しつつコストを低減できる。
【００１４】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置では、
上記のいずれか１つの給湯機用ヒータ制御装置と、
上記給湯機用ヒータ制御装置の上記ヒータ接続端子に接続された上記単相交流電源用の２つのヒータ部と
を備え、
上記単相交流電源用の２つのヒータ部の抵抗値が略同一であることを特徴とする。
【００１５】
上記実施形態によれば、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するときは、切換部によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、単相交流電源用の２つのヒータ部を直列接続するかまたは２つのヒータ部のうちの１つを接続するかを切り換える。これにより、単相交流電源用の２つのヒータ部を直列接続したときの電力と、２つのヒータ部のうちの１つを接続したときの電力との比が１：２となり、１：２の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００１６】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置では、
上記のいずれか１つの給湯機用ヒータ制御装置と、
上記給湯機用ヒータ制御装置の上記ヒータ接続端子に接続された上記単相交流電源用の２つのヒータ部と
を備え、
上記単相交流電源用の２つのヒータ部のうちの一方が、他方のヒータ部の抵抗値と抵抗値が夫々略同一の２つのヒータが並列に接続されたヒータ対であって、
上記切換部は、上記三相入力端子に接続された上記単相交流電源に対して、上記ヒータ対と上記他方のヒータ部とを直列に接続するかまたは上記ヒータ対のみを接続するかを切り換えることを特徴とする。
【００１７】
上記構成よれば、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するときは、切換部によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、単相交流電源用の２つのヒータ部のうちの一方であるヒータ対(他方のヒータ部の抵抗値と抵抗値が夫々略同一の２つのヒータが並列に接続されたもの)と他方のヒータ部とを直列に接続するかまたは上記ヒータ対を接続するかを切り換える。これにより、ヒータ対と他のヒータ部とを直列に接続したときの電力と、ヒータ対を接続したときの電力との比が１：３となり、１：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００１８】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置では、
上記のいずれか１つの給湯機用ヒータ制御装置と、
上記給湯機用ヒータ制御装置の上記ヒータ接続端子に接続された上記単相交流電源用の２つのヒータ部と
を備え、
上記単相交流電源用の２つのヒータ部のうちの一方が、他方のヒータ部の抵抗値と抵抗値が略同一の２つのヒータが並列に接続されたヒータ対であって、
上記切換部は、上記三相入力端子に接続された上記単相交流電源に対して、上記ヒータ対と上記他方のヒータ部とを直列に接続するかまたは上記他方のヒータ部のみを接続するかを切り換えることを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するときは、切換部によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、単相交流電源用の２つのヒータ部のうちの一方であるヒータ対(他方のヒータ部の抵抗値と抵抗値が夫々略同一の２つのヒータが並列に接続されたもの)と他方のヒータ部とを直列に接続するかまたは上記他方のヒータ部を接続するかを切り換える。これにより、ヒータ対と他のヒータ部とを直列に接続したときの電力と、他方のヒータ部を接続したときの電力との比が２：３となり、２：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００２０】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置では、
上記給湯機用ヒータ制御装置の上記ヒータ接続端子に接続された上記単相交流電源用の２つのヒータ部と
を備え、
上記単相交流電源用の２つのヒータ部のうちの一方が、他方のヒータ部の抵抗値と抵抗値が略同一の２つのヒータが並列に接続されたヒータ対であって、
上記切換部は、上記三相入力端子に接続された上記単相交流電源に対して、上記ヒータ対と上記他方のヒータ部とを直列に接続するかまたは上記ヒータ対の一方のみを接続するかを切り換えることを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するときは、切換部によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、単相交流電源用の２つのヒータ部のうちの一方であるヒータ対(他方のヒータ部の抵抗値と抵抗値が夫々略同一の２つのヒータが並列に接続されたもの)と他方のヒータ部とを直列に接続するかまたは上記ヒータ対の一方のみを接続するかを切り換える。これにより、ヒータ対と他のヒータ部とを直列に接続したときの電力と、ヒータ対の一方のみを接続したときの電力との比が２：３となり、２：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００２２】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置では、
上記のいずれか１つ載の給湯機用ヒータ制御装置と、
上記給湯機用ヒータ制御装置の上記ヒータ接続端子に接続された上記三相交流電源用の３つのヒータ部と
を備え、
上記三相交流電源の交流電圧が少なくとも２３０Ｖの低電圧地域で用いる上記三相交流電源用の３つのヒータ部の抵抗値と上記三相交流電源の交流電圧が少なくとも４００Ｖの高電圧地域で用いる上記三相交流電源用の３つのヒータ部の抵抗値の比を略１：３としたことを特徴とする。
【００２３】
上記構成によれば、三相入力端子に三相交流電源が接続される三相交流電源駆動のとき、三相交流電源の交流電圧が少なくとも２３０Ｖの低電圧地域で用いる三相交流電源用の３つのヒータ部の抵抗値と三相交流電源の交流電圧が少なくとも４００Ｖの高電圧地域で用いる三相交流電源用の３つのヒータ部の抵抗値の比を略１：３とすることによって、ヒータ部の電力やステップ制御が略同一になる。したがって、三相交流電源の交流電圧が２３０Ｖなどの低電圧地域または４００Ｖなどの高電圧地域のどちらであっても、抵抗値の異なる２種類のヒータ部により、給湯のための加熱能力を略同等にできる。
【発明の効果】
【００２４】
以上より明らかなように、この発明の給湯機用ヒータ制御装置によれば、簡単な構成で異なる電源仕様に対応でき、作業性がよくコストを低減できる給湯機用ヒータ制御装置を実現することができる。
【００２５】
また、一実施形態の給湯機用ヒータ制御装置によれば、三相入力端子とヒータ接続端子との間かつ切換部よりも三相入力端子側に備えた遮断装置により、異常時に三相交流電源または単相交流電源からの交流電圧を遮断することによって、ヒータ部や制御回路などの損傷を最小限にできる。
【００２６】
また、一実施形態の給湯機用ヒータ制御装置によれば、三相交流電源用の３つのヒータ部(または単相交流電源用の２つのヒータ部)の過熱状態を検出した安全装置により、三相交流電源(または単相交流電源)とヒータ部との接続を遮断することによって、ヒータ部の異常過熱に対してヒータ部と切換部などの回路の劣化や損傷を防止でき、信頼性を向上できる。
【００２７】
また、一実施形態の給湯機用ヒータ制御装置によれば、三相入力端子と上記ヒータ接続端子との間、かつ、上記三相入力端子と上記切換部との間に安全装置を配置することによって、三相入力端子とヒータ接続端子と切換部と共に安全装置も共通モジュール化することが可能となり、三相交流電源用と単相交流電源用として両方の電源仕様に用いることができ、信頼性を向上しつつコストを低減できる。
【００２８】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置によれば、給湯機用ヒータ制御装置と、上記給湯機用ヒータ制御装置のヒータ接続端子に接続された単相交流電源用の２つのヒータ部とを備えた給湯機用ヒータ装置において、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するとき、切換部によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、２つのヒータ部を直列接続するかまたは２つのヒータ部のうちの１つを接続するかを切り換えることによって、１：２の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００２９】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置によれば、給湯機用ヒータ制御装置と、上記給湯機用ヒータ制御装置のヒータ接続端子に接続された単相交流電源用の２つのヒータ部とを備えた給湯機用ヒータ装置において、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するとき、切換部によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、ヒータ対(他方のヒータ部の抵抗値と抵抗値が夫々略同一の２つのヒータが並列に接続されたもの)と他方のヒータ部とを直列に接続するかまたは上記ヒータ対を接続するかを切り換えることによって、１：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００３０】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置によれば、給湯機用ヒータ制御装置と、上記給湯機用ヒータ制御装置のヒータ接続端子に接続された単相交流電源用の２つのヒータ部とを備えた給湯機用ヒータ装置において、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するとき、切換部によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、ヒータ対(他方のヒータ部の抵抗値と抵抗値が夫々略同一の２つのヒータが並列に接続されたもの)と他方のヒータ部とを直列に接続するかまたは上記他方のヒータ部を接続するかを切り換えることによって、２：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００３１】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置によれば、給湯機用ヒータ制御装置と、上記給湯機用ヒータ制御装置のヒータ接続端子に接続された単相交流電源用の２つのヒータ部とを備えた給湯機用ヒータ装置において、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するときは、切換部によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、単相交流電源用の２つのヒータ部のうちの一方であるヒータ対(他方のヒータ部の抵抗値と抵抗値が夫々略同一の２つのヒータが並列に接続されたもの)と他方のヒータ部とを直列に接続するかまたは上記ヒータ対の一方のみを接続するかを切り換える。これにより、ヒータ対と他のヒータ部とを直列に接続したときの電力と、ヒータ対の一方のみを接続したときの電力との比が２：３となり、２：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００３２】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置によれば、給湯機用ヒータ制御装置と、上記給湯機用ヒータ制御装置のヒータ接続端子に接続された三相交流電源用の３つのヒータ部とを備えた給湯機用ヒータ装置において、三相入力端子に三相交流電源が接続される三相交流電源駆動のとき、三相交流電源の交流電圧が少なくとも２３０Ｖの低電圧地域で用いるヒータ部の抵抗値と三相交流電源の交流電圧が少なくとも４００Ｖの高電圧地域で用いるヒータ部の抵抗値の比を略１：３とすることによって、三相交流電源の交流電圧が２３０Ｖなどの低電圧地域または４００Ｖなどの高電圧地域のどちらであっても、給湯のための加熱能力を略同等にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、この発明の給湯機用ヒータ制御装置および給湯機用ヒータ装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３４】
〔第１実施形態〕
図１はこの発明の第１実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を三相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図を示している。この給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、水を加熱するヒータを備えた給湯機に用いられる。
【００３５】
この第１実施形態の給湯機用ヒータ制御装置は、図１に示すように、三相交流電源が接続可能な三相入力端子１と、抵抗値が略同一の三相交流電源用のヒータ部の一例としてのヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３が接続される第１,第２ヒータ接続端子２,３と、三相入力端子１と第２ヒータ接続端子３との間に接続された第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２と、上記第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２を制御する制御部１１とを備えている。上記第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２と制御部１１で切換部を構成している。また、三相入力端子１と第１,第２ヒータ接続端子２,３と第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２および制御部１１を一体化して、給湯機用ヒータ制御装置である共通モジュール１０を形成している。
【００３６】
図１に示すように、三相入力端子１の第１端子に三相交流電源のＲ相が接続され、三相入力端子１の第２端子に三相交流電源のＳ相が接続され、三相入力端子１の第３端子に三相交流電源のＴ相が接続されている。上記三相入力端子１の第１端子を第１ヒータ接続端子２の第１端子に接続し、三相入力端子１の第２端子を第１ヒータ接続端子２の第２端子に接続し、三相入力端子１の第３端子を第１ヒータ接続端子２の第３端子に接続している。
【００３７】
上記第１ヒータ接続端子２の第１端子にヒータＲ１の一端を接続し、ヒータＲ１の他端を第２ヒータ接続端子３の第１端子に接続している。上記第１ヒータ接続端子２の第２端子にヒータＲ２の一端を接続し、ヒータＲ２の他端を第２ヒータ接続端子３の第２端子に接続している。上記第１ヒータ接続端子２の第３端子にヒータＲ３の一端を接続し、ヒータＲ３の他端を第２ヒータ接続端子３の第３端子に接続している。
【００３８】
また、上記第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２は夫々、同時に開閉動作する３つのａ接点を有している。そして、第２ヒータ接続端子３の第１端子を、第２マグネットスイッチＭ２の第１のａ接点の端子１に接続している。上記第２ヒータ接続端子３の第２端子を、第２マグネットスイッチＭ２の第２のａ接点の端子３に接続している。上記第２ヒータ接続端子３の第３端子を、第２マグネットスイッチＭ２の第３のａ接点の端子５に接続している。そして、上記第２マグネットスイッチＭ２の端子２と端子４を接続すると共に、第２マグネットスイッチＭ２の端子４と端子６を接続している。
【００３９】
上記第２マグネットスイッチＭ２の第１のａ接点の端子１と、第１マグネットスイッチＭ１の第３のａ接点の端子６とを接続している。上記第２マグネットスイッチＭ２の第２のａ接点の端子３と、第１マグネットスイッチＭ１の第２のａ接点の端子４とを接続している。上記第２マグネットスイッチＭ２の第３のａ接点の端子５と、第１マグネットスイッチＭ１の第１のａ接点の端子２とを接続している。
【００４０】
上記第１マグネットスイッチＭ１の第１のａ接点の端子１を三相入力端子１の第１端子に接続し、第１マグネットスイッチＭ１の第２のａ接点の端子３を三相入力端子１の第３端子に接続し、第１マグネットスイッチＭ１の第３のａ接点の端子５を三相入力端子１の第２端子に接続している。
【００４１】
上記制御部１１は、第１マグネットスイッチＭ１を駆動する第１駆動回路１１aと、第２マグネットスイッチＭ２を駆動する第２駆動回路１１bとを有している。
【００４２】
上記構成の給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置において、第２駆動回路１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオンする一方、第１駆動回路１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオフすることにより、三相入力端子１に接続された三相交流電源(Ｒ相,Ｓ相,Ｔ相)に対して、ヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３をＹ結線する。また、第１駆動回路１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオンする一方、第２駆動回路１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオフすることにより、三相入力端子１に接続された三相交流電源(Ｒ相,Ｓ相,Ｔ相)に対して、ヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３を△結線する。
【００４３】
上記切換部１１は、第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２のいずれか一方がオンして他方がオフしている状態から、逆のマグネットスイッチをオンに切り換えるとき、第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２の両方をオフ状態に所定時間した後に切り換えるように制御する。これにより、第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２の両方が同時にオン状態とならず、短絡などの異常の発生を確実に防止することができる。
【００４４】
例えば、ヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の各抵抗値をｒとし、線間電圧をＶとしたとき、Ｙ結線における３つのヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の電力は、
(Ｖ／√３)２／ｒ×３＝Ｖ２／ｒ
で表される。一方、△結線における３つのヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の電力は、
Ｖ２／ｒ×３
で表される。すなわち、Ｙ結線のときの電力と△結線のときの電力との比は、１：３となる。
【００４５】
上記構成の給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置によれば、三相入力端子１に接続された三相交流電源(Ｒ相,Ｓ相,Ｔ相)に対して、３つのヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３をＹ結線するかまたは△結線するかを切り換えることによって、簡単な構成で異なる電源仕様に対応でき、給湯機用ヒータ制御装置を複数種類用意することがなく、据付時の作業性がよく、コストを低減することができる。
【００４６】
また、三相入力端子１に三相交流電源が接続される三相交流電源駆動のとき、三相交流電源の交流電圧が２３０Ｖのときに用いるヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の抵抗値と三相交流電源の交流電圧が４００Ｖのときに用いるヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の抵抗値の比を略１：３とすることによって、三相交流電源の交流電圧が２３０Ｖまたは４００Ｖのどちらであっても、給湯のための加熱能力を略同等にすることができる。なお、この発明の給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置において、三相交流電源の交流電圧が２３０Ｖの定電圧地域や４００Ｖの高電圧地域だけでなく、２００Ｖ,２２０Ｖ,２４０Ｖ等の低電圧地域や、３８０Ｖ,４１５Ｖ,４６０Ｖ等の高電圧地域で用いてもよい。
【００４７】
例えば、三相交流電源の交流電圧が２３０Ｖのとき、△結線における３つのヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の電力は、ヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の各抵抗値をｒとすると、
２３０２／ｒ×３＝５２９００×３／ｒ＝１５８７００／ｒ[Ｗ]
で表される。一方、三相交流電源の交流電圧が２３０Ｖのとき、△結線における３つのヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の電力は、ヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の各抵抗値を３ｒとすると、
４００２／ｒ＝１６００００／ｒ[Ｗ]
で表され、三相交流電源の交流電圧が２３０Ｖまたは４００Ｖのどちらであっても、給湯のための加熱能力は略同等となる。
【００４８】
また、図２は上記給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図を示している。この図２では、図１に示す共通モジュール１０を用いている。
【００４９】
共通モジュール１０の三相入力端子１の第１端子に単相交流電源のＬ側が接続され、三相入力端子１の第２端子に単相交流電源のＮ側が接続されている。また、上記第１ヒータ接続端子２の第１端子に、単相交流電源用のヒータ部の一例としてのヒータＲ１１の一端を接続し、ヒータＲ１１の他端を第２ヒータ接続端子３の第１端子に接続している。上記第１ヒータ接続端子２の第２端子に単相交流電源用のヒータ部の一例としてのヒータＲ１２の一端を接続し、ヒータＲ１２の他端を第２ヒータ接続端子３の第２端子に接続している。
【００５０】
上記構成の給湯機用ヒータ制御装置において、上記第２駆動回路１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオンする一方、第１駆動回路１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオフすることにより、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、ヒータＲ１１,Ｒ１２を直列に接続する。また、第１駆動回路１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオンする一方、第２駆動回路１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオフすることにより、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、ヒータＲ１１のみを接続する。
【００５１】
上記ヒータＲ１１,Ｒ１２を直列に接続した場合、例えば、ヒータＲ１１,Ｒ１２の抵抗値をｒとし、線間電圧をＶとすると、ヒータＲ１１,Ｒ１２の電力は、
Ｖ２／(２ｒ)
で表される。一方、ヒータＲ１１のみの電力は、
Ｖ２／ｒ
で表される。すなわち、ヒータＲ１１,Ｒ１２を直列に接続したときの電力と、ヒータＲ１１のみのときの電力との比は、１：２となる。
【００５２】
図２に示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置では、三相入力端子１のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の２つのヒータＲ１１,Ｒ１２を単相交流電圧で駆動するとき、切換部１１によって、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、２つのヒータＲ１１,Ｒ１２を直列接続するかまたはヒータＲ１１のみを接続するかを切り換えることによって、１：２の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００５３】
また、図３は上記給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する他の回路図を示している。図３に示す給湯機用ヒータ制御装置は、ヒータＲ１３を除いて図２に示す給湯機用ヒータ制御装置と同一の構成をしている。
【００５４】
図３に示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、ヒータＲ１１にヒータＲ１３を並列に接続して、単相交流電源用のヒータ部の一例としてのヒータ対を形成している点が図２に示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置と異なる。
【００５５】
上記構成の給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置において、第２駆動回路１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオンする一方、第１駆動回路１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオフすることにより、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、単相交流電源用のヒータ部の一例としてのヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)とヒータＲ１２を直列に接続する。また、第１駆動回路１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオンする一方、第２駆動回路１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオフすることにより、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)のみを接続する。
【００５６】
上記ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)とヒータＲ１２を直列に接続した場合、例えば、ヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３の各抵抗値をｒとし、線間電圧をＶとすると、ヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３の電力は、
Ｖ２／(ｒ＋ｒ／２)
で表される。一方、ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)のみの電力は、
Ｖ２／(ｒ／２)
で表される。すなわち、ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)とヒータＲ１２を直列に接続したときの電力と、ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)のみのときの電力との比は、
Ｖ２／(ｒ＋ｒ／２)：Ｖ２／(ｒ／２)  ＝  １：３
となる。
【００５７】
図３に示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、三相入力端子１のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の３つのヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３を単相交流電圧で駆動するとき、切換部１１によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)と他のヒータＲ１２とを直列に接続するかまたはヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)のみを接続するかを切り換えることによって、１：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００５８】
また、図４は上記給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ制御装置他の回路図を示している。図３に示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、ヒータＲ１３を除いて図２に示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置と同一の構成をしている。
【００５９】
図４に示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、ヒータＲ１２にヒータＲ１３を並列に接続して、単相交流電源用のヒータ部の一例としてのヒータ対を形成している点が図２に示す給湯機用ヒータ制御装置と異なる。
【００６０】
上記構成の給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置において、第２駆動回路１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオンする一方、第１駆動回路１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオフすることにより、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、ヒータＲ１１とヒータ対(Ｒ１２,Ｒ１３)を直列に接続する。また、第１駆動回路１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオンする一方、第２駆動回路１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオフすることにより、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、ヒータＲ１１のみを接続する。
【００６１】
上記ヒータＲ１１とヒータ対(Ｒ１２,Ｒ１３)を直列に接続した場合、例えば、ヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３の各抵抗値をｒとし、線間電圧をＶとすると、ヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３の電力は、
Ｖ２／(ｒ＋ｒ／２)
で表される。一方、ヒータＲ１１のみの電力は、
Ｖ２／ｒ
で表される。すなわち、ヒータＲ１１とヒータ対(Ｒ１２,Ｒ１３)を直列に接続したときの電力と、ヒータＲ１１のみのときの電力との比は、
Ｖ２／(ｒ＋ｒ／２)：Ｖ２／ｒ  ＝  ２：３
となる。
【００６２】
図４に示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、三相入力端子１のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の３つのヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３を単相交流電圧で駆動するとき、切換部１１によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、ヒータ対(Ｒ１２,Ｒ１３)と他のヒータＲ１１とを直列に接続するかまたは他のヒータＲ１１のみを接続するかを切り換えることによって、２：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００６３】
〔第２実施形態〕
図５はこの発明の第２実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を三相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図を示している。この給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、水を加熱するヒータを備えた給湯機に用いられる。
【００６４】
この第２実施形態の給湯機用ヒータ制御装置は、図５に示すように、三相交流電源が接続可能な三相入力端子１と、抵抗値が略同一の三相交流電源用のヒータ部の一例としてのヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３が接続される第１,第２ヒータ接続端子２,３と、三相入力端子１と第１ヒータ接続端子２との間に接続された遮断装置の一例としての第３マグネットスイッチＭ３と、第３マグネットスイッチＭ３と第２ヒータ接続端子３との間に接続された第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２と、上記第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２を制御する制御部１１１と、上記制御部１１１と接続される異常検出用端子４とを備えている。上記第１〜第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ２,Ｍ３と制御部１１１で切換部を構成している。また、三相入力端子１と第１,第２ヒータ接続端子２,３と異常検出用端子４と第１〜第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ２,Ｍ３および制御部１１１を一体化して、共通モジュール１１０を形成している。
【００６５】
図５に示すように、三相入力端子１の第１端子に三相交流電源のＲ相が接続され、三相入力端子１の第２端子に三相交流電源のＳ相が接続され、三相入力端子１の第３端子に三相交流電源のＴ相が接続されている。
【００６６】
また、上記第１〜第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ２,Ｍ３は夫々、同時に開閉動作する３つのａ接点を有している。上記三相入力端子１の第１端子を、第３マグネットスイッチＭ３の第１のａ接点の端子１に接続し、第３マグネットスイッチＭ３の第１のａ接点の端子２を第１ヒータ接続端子２の第１端子に接続している。上記三相入力端子１の第２端子を、第３マグネットスイッチＭ３の第２のａ接点の端子３に接続し、第３マグネットスイッチＭ３の第２のａ接点の端子４を第１ヒータ接続端子２の第２端子に接続している。上記三相入力端子１の第３端子を、第３マグネットスイッチＭ３の第３のａ接点の端子５に接続し、第３マグネットスイッチＭ３の第３のａ接点の端子６を第１ヒータ接続端子２の第３端子に接続している。
【００６７】
上記第１ヒータ接続端子２の第１端子に、安全装置の一例としての第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子１を接続し、第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子２にヒータＲ１の一端を接続し、ヒータＲ１の他端を第２ヒータ接続端子３の第１端子に接続している。上記第１ヒータ接続端子２の第２端子に第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子３を接続し、第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子４にヒータＲ２の一端を接続し、ヒータＲ２の他端を第２ヒータ接続端子３の第２端子に接続している。上記第１ヒータ接続端子２の第３端子に、安全装置の一例としての第２過熱検出装置２２の第１のｂ接点の端子１を接続し、第２過熱検出装置２２の第１のｂ接点の端子２をヒータＲ３の一端を接続し、ヒータＲ３の他端を第２ヒータ接続端子３の第３端子に接続している。
【００６８】
上記第１,第２過熱検出装置２１,２２には、バイメタルサーモスタットを用いており、過熱時には各過熱検出装置の第１,第２接点が連動して開動作を行う。
【００６９】
また、上記第２ヒータ接続端子３の第１端子を、第２マグネットスイッチＭ２の第１のａ接点の端子１に接続している。上記第２ヒータ接続端子３の第２端子を、第２マグネットスイッチＭ２の第２のａ接点の端子３に接続している。上記第２ヒータ接続端子３の第３端子を、第２マグネットスイッチＭ２の第３のａ接点の端子５に接続している。そして、上記第２マグネットスイッチＭ２の端子２と端子４を接続すると共に、第２マグネットスイッチＭ２の端子４と端子６を接続している。
【００７０】
上記第２マグネットスイッチＭ２の第１のａ接点の端子１と、第１マグネットスイッチＭ１の第３のａ接点の端子６とを接続している。上記第２マグネットスイッチＭ２の第２のａ接点の端子３と、第１マグネットスイッチＭ１の第２のａ接点の端子４とを接続している。上記第２マグネットスイッチＭ２の第３のａ接点の端子５と、第１マグネットスイッチＭ１の第１のａ接点の端子２とを接続している。
【００７１】
上記第１マグネットスイッチＭ１の第１のａ接点の端子１を第３マグネットスイッチＭ３の第２端子に接続し、第１マグネットスイッチＭ１の第２のａ接点の端子３を第３マグネットスイッチＭ３の第６端子に接続し、第１マグネットスイッチＭ１の第３のａ接点の端子５を第３マグネットスイッチＭ３の第４端子に接続している。
【００７２】
上記制御部１１１は、第１マグネットスイッチＭ１を駆動する第１駆動回路１１１aと、第２マグネットスイッチＭ２を駆動する第２駆動回路１１１bと、第３マグネットスイッチＭ３を駆動する第３駆動回路１１１cと、異常検出回路１１１dとを有している。
【００７３】
上記異常検出回路１１１dの一方の入力に異常検出用端子４の第１端子を接続し、異常検出用端子４の第１端子を第２過熱検出装置２２の第２のｂ接点の端子３に接続している。また、第２過熱検出装置２２の第２のｂ接点の端子４に異常検出用端子４の第２端子を接続し、異常検出用端子４の第２端子を異常検出回路１１１dの他方の入力に接続している。
【００７４】
上記第２過熱検出装置２２が過熱状態を検出して動作すると、端子１,２間および端子３,４間のｂ接点が開き、第２過熱検出装置２２の端子３,４間のｂ接点の開動作により異常検出回路１１１dは、第３駆動回路１１１cに異常信号を出力する。上記異常検出回路１１１dからの異常信号を受けて、第３駆動回路１１１cは、第３マグネットスイッチＭ３をオフして三相交流電源からの交流電圧を遮断する。
【００７５】
上記第１過熱検出装置２１が過熱状態を検出して動作した場合は、第１過熱検出装置２１の端子１,２間および端子３,４間のｂ接点が開き、ヒータＲ１，Ｒ２への電圧供給が遮断される。
【００７６】
ここで、第２過熱検出装置２２の過熱検出温度の設定値(過熱保護値)を、第１過熱検出装置２１の過熱検出温度の設定値(過熱保護値)よりも低く設定しておけば、第２過熱検出装置が第１過熱検出装置よりも早く動作し、全ヒータへの電圧供給が遮断されるため、過熱保護に関してより安全なシステムとすることができる。
【００７７】
上記構成の給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置において、第２駆動回路１１１bおよび第３駆動回路１１１cにより第２,第３マグネットスイッチＭ２,Ｍ３をオンする一方、第１駆動回路１１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオフすることにより、三相入力端子１に接続された三相交流電源(Ｒ相,Ｓ相,Ｔ相)に対して、三相交流電源用のヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３をＹ結線する。また、第１駆動回路１１１aおよび第３駆動回路１１１cにより第１,第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ３をオンする一方、第２駆動回路１１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオフすることにより、三相入力端子１に接続された三相交流電源(Ｒ相,Ｓ相,Ｔ相)に対して、三相交流電源用のヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３を△結線する。
【００７８】
上記給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置では、第１実施形態と同様、Ｙ結線のときの電力と△結線のときの電力との比は、１：３となる。
【００７９】
さらに、上記給湯機用ヒータ制御装置では、三相入力端子１と第１ヒータ接続端子２との間かつマグネットスイッチ(Ｍ１,Ｍ２)よりも三相入力端子１側に備えた第３マグネットスイッチＭ３を、異常時に三相交流電源からの交流電圧を遮断することによって、ヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３や切換部などの回路の損傷を最小限に抑えることができる。
【００８０】
また、上記ヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の過熱状態を検出した第１,第２過熱検出装置２１,２２により、三相交流電源とヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３との接続を遮断することによって、ヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の異常過熱に対してヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３と切換部などの回路の劣化や損傷を防止でき、信頼性を向上できる。
【００８１】
上記切換部１１１は、第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２のいずれか一方がオンして他方がオフしている状態から、逆のマグネットスイッチをオンに切り換えるとき、第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２の両方をオフ状態に所定時間した後に切り換えるように制御する。これにより、第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２の両方が同時にオン状態とならず、短絡などの異常の発生を確実に防止することができる。
【００８２】
上記切換部１１１は、第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２のいずれか一方がオンして他方がオフしている状態から、逆のマグネットスイッチをオンに切り換えるとき、第３マグネットスイッチＭ３をオフ状態に所定時間した後に第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２を切り換えるように制御する。あるいは、上記切換部１１１は、第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２のいずれか一方がオンして他方がオフしている状態から、逆のマグネットスイッチをオンに切り換えるとき、第１〜第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ２,Ｍ３のすべてをオフ状態に所定時間した後に切り換えるように制御する。これにより、切換時に第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２の両方が同時にオン状態となっても、短絡などの異常の発生を確実に防止することができる。
【００８３】
なお、上記第２実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、第１実施形態の図２〜図４に示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置と同様に単相交流電源によりヒータ部を駆動する場合にも用いることができる。
【００８４】
図６は上記第２実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置の他の例の回路図を示している。図６に示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、過熱検出装置を除いて図５に示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置と同様の構成をしている。
【００８５】
図６に示すように、第１ヒータ接続端子２の第１端子に、安全装置の一例としての第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子１を接続し、第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子２にヒータＲ１の一端を接続し、ヒータＲ１の他端を第２ヒータ接続端子３の第１端子に接続している。
【００８６】
また、上記第１ヒータ接続端子２の第２端子に第２過熱検出装置２２の第１のｂ接点の端子１を接続し、第２過熱検出装置２２の第１のｂ接点の端子２にヒータＲ２の一端を接続し、ヒータＲ２の他端を第２ヒータ接続端子３の第２端子に接続している。
【００８７】
また、上記第１ヒータ接続端子２の第３端子に、安全装置の一例としての第３過熱検出装置２３の第１のｂ接点の端子１を接続し、第３過熱検出装置２３の第１のｂ接点の端子２をヒータＲ３の一端を接続し、ヒータＲ３の他端を第２ヒータ接続端子３の第３端子に接続している。
【００８８】
上記第１〜第３過熱検出装置２１〜２３は、バイメタルサーモスタットを用いてヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の過熱状態を検出する。過熱時には、各過熱検出装置の第１,第２接点が連動して開動作を行う。
【００８９】
上記異常検出回路１１１dの一方の入力に異常検出用端子４の第１端子を接続し、異常検出用端子４の第１端子を第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子３に接続している。上記第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子４と第２過熱検出装置２２の第２のｂ接点の端子３を接続し、第２過熱検出装置２２の第２のｂ接点の端子４と第３過熱検出装置２３の第２のｂ接点の端子３を接続している。そして、第３過熱検出装置２３の第２のｂ接点の端子４に異常検出用端子４の第２端子を接続し、異常検出用端子４の第２端子を異常検出回路１１１dの他方の入力に接続している。第１〜第３過熱検出装置２１〜２３の少なくとも１つが過熱状態を検出して動作すると、端子１,２間および端子３,４間のｂ接点が開き、第１〜第３過熱検出装置２１〜２３のいずれかの端子３,４間のｂ接点の開動作により、異常検出回路１１１dは、第３駆動回路１１１cに異常信号を出力する。
【００９０】
この図６に示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、図５に示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置と同様の効果を有すると共に、第１〜第３過熱検出装置２１〜２３の少なくとも１つがヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の過熱状態を検出して動作すると、第３マグネットスイッチＭ３がオフして、異常時に三相交流電源からの交流電圧を確実に遮断することができる。
【００９１】
〔第３実施形態〕
図７はこの発明の第３実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を三相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図を示している。この第３実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、第１,第２マグネットスイッチおよび制御部を除いて第１実施形態の図２に示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００９２】
図７に示す給湯機用ヒータ制御装置は、第１,第２マグネットスイッチＭ１１,Ｍ１２を駆動する回路が図２に示す給湯機用ヒータ制御装置と異なる。
【００９３】
すなわち、第１駆動回路２１１aの制御出力の一方に第１マグネットスイッチＭ１１の駆動コイルＣＬ１の一端を接続し、その駆動コイルＣＬ１の他端を第２マグネットスイッチＭ１２のｂ接点の端子８に接続し、第２マグネットスイッチＭ１２のｂ接点の端子７を第１駆動回路２１１aの制御出力の他方に接続している。
【００９４】
また、第２駆動回路２１１bの制御出力の一方に第２マグネットスイッチＭ１２の駆動コイルＣＬ２の一端を接続し、その駆動コイルＣＬ２の他端を第１マグネットスイッチＭ１１のｂ接点の端子８に接続し、第１マグネットスイッチＭ１１のｂ接点の端子７を第２駆動回路２１１bの制御出力の他方に接続している。
【００９５】
これにより、第１,第２マグネットスイッチＭ１１,Ｍ１２の一方がオン動作中の場合は、オン動作している側の端子７,８間のｂ接点が開いているので、第１,第２駆動回路２１１a,２１１bにより第１,第２マグネットスイッチＭ１１,Ｍ１２の他方をオン動作することができない。すなわち、第１,第２マグネットスイッチＭ１１,Ｍ１２の両方がオフ状態で端子７,８間のｂ接点が閉じていない限り、第１,第２マグネットスイッチＭ１１,Ｍ１２のいずれか一方をオンすることができない。
【００９６】
したがって、第１,第２マグネットスイッチＭ１１,Ｍ１２が同時にオンすることがなく、電源線間の短絡を確実に防止することができる。
【００９７】
上記第３実施形態では、遮断装置(一例としては第３マグネットスイッチＭ３)と過熱検出装置を設けていないが、それらを設けてもよい。
【００９８】
〔第４実施形態〕
図８はこの発明の第４実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を三相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図を示している。この第４実施形態の給湯機用ヒータ制御装置は、過熱検出装置を除いて第２実施形態の給湯機用ヒータ制御装置と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付している。この給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、水を加熱するヒータを備えた給湯機に用いられる。
【００９９】
この第４実施形態の給湯機用ヒータ制御装置は、図８に示すように、三相交流電源が接続可能な三相入力端子１と、抵抗値が略同一の三相交流電源用のヒータ部の一例としてのヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３が接続される第１,第２ヒータ接続端子２,３と、三相入力端子１と第１ヒータ接続端子２との間に接続された遮断装置の一例としての第３マグネットスイッチＭ３と、第３マグネットスイッチＭ３と第２ヒータ接続端子３との間に接続された第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２と、上記第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２を制御する制御部１１１と、第３マグネットスイッチＭ３と第１ヒータ接続端子２との間に接続された安全装置の一例としての第１,第２過熱検出装置２１,２２とを備えている。上記第１〜第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ２,Ｍ３と制御部１１１で切換部を構成している。また、三相入力端子１と第１,第２ヒータ接続端子２,３と第１〜第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ２,Ｍ３と第１,第２過熱検出装置２１,２２および制御部１１１を一体化して、共通モジュール３１０を形成している。
【０１００】
図８に示すように、三相入力端子１の第１端子に三相交流電源のＲ相が接続され、三相入力端子１の第２端子に三相交流電源のＳ相が接続され、三相入力端子１の第３端子に三相交流電源のＴ相が接続されている。
【０１０１】
また、上記第１〜第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ２,Ｍ３は夫々、同時に開閉動作する３つのａ接点を有している。上記三相入力端子１の第１端子を、第３マグネットスイッチＭ３の第１のａ接点の端子１に接続し、第３マグネットスイッチＭ３の第１のａ接点の端子２を第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子１に接続している。上記第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子２を第１ヒータ接続端子２の第１端子に接続している。上記三相入力端子１の第２端子を、第３マグネットスイッチＭ３の第２のａ接点の端子３に接続し、第３マグネットスイッチＭ３の第２のａ接点の端子４を第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子３に接続している。上記第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子４を第１ヒータ接続端子２の第２端子に接続している。また、上記三相入力端子１の第３端子を、第３マグネットスイッチＭ３の第３のａ接点の端子５に接続し、第３マグネットスイッチＭ３の第３のａ接点の端子６を第２過熱検出装置２２の第１のｂ接点の端子１に接続している。上記第２過熱検出装置２２の第１のｂ接点の端子２を第１ヒータ接続端子２の第３端子に接続している。
【０１０２】
上記第１ヒータ接続端子２の第１端子にヒータＲ１の一端を接続し、ヒータＲ１の他端を第２ヒータ接続端子３の第１端子に接続している。上記第１ヒータ接続端子２の第２端子にヒータＲ２の一端を接続し、ヒータＲ２の他端を第２ヒータ接続端子３の第２端子に接続している。また、上記第１ヒータ接続端子２の第３端子にヒータＲ３の一端を接続し、ヒータＲ３の他端を第２ヒータ接続端子３の第３端子に接続している。
【０１０３】
上記第１,第２過熱検出装置２１,２２には、バイメタルサーモスタットを用いており、過熱時には各過熱検出装置の第１,第２接点が連動して開動作を行う。
【０１０４】
また、上記第２ヒータ接続端子３の第１端子を、第２マグネットスイッチＭ２の第１のａ接点の端子１に接続している。上記第２ヒータ接続端子３の第２端子を、第２マグネットスイッチＭ２の第２のａ接点の端子３に接続している。上記第２ヒータ接続端子３の第３端子を、第２マグネットスイッチＭ２の第３のａ接点の端子５に接続している。そして、上記第２マグネットスイッチＭ２の端子２と端子４を接続すると共に、第２マグネットスイッチＭ２の端子４と端子６を接続している。
【０１０５】
上記第２マグネットスイッチＭ２の第１のａ接点の端子１と、第１マグネットスイッチＭ１の第３のａ接点の端子６とを接続している。上記第２マグネットスイッチＭ２の第２のａ接点の端子３と、第１マグネットスイッチＭ１の第２のａ接点の端子４とを接続している。上記第２マグネットスイッチＭ２の第３のａ接点の端子５と、第１マグネットスイッチＭ１の第１のａ接点の端子２とを接続している。
【０１０６】
上記第１マグネットスイッチＭ１の第１のａ接点の端子１を、第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子２に接続している。上記第１マグネットスイッチＭ１の第２のａ接点の端子３を、第２過熱検出装置２２の第１のｂ接点の端子２に接続している。また、上記第１マグネットスイッチＭ１の第３のａ接点の端子５を、第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子４に接続している。
【０１０７】
上記制御部１１１は、第１マグネットスイッチＭ１を駆動する第１駆動回路１１１aと、第２マグネットスイッチＭ２を駆動する第２駆動回路１１１bと、第３マグネットスイッチＭ３を駆動する第３駆動回路１１１cと、異常検出回路１１１dとを有している。
【０１０８】
上記異常検出回路１１１dの一方の入力を、第２過熱検出装置２２の第２のｂ接点の端子３に接続している。また、第２過熱検出装置２２の第２のｂ接点の端子４を、異常検出回路１１１dの他方の入力に接続している。
【０１０９】
上記第２過熱検出装置２２が過熱状態を検出して動作すると、端子１,２間および端子３,４間のｂ接点が開き、第２過熱検出装置２２の端子３,４間のｂ接点の開動作により異常検出回路１１１dは、第３駆動回路１１１cに異常信号を出力する。上記異常検出回路１１１dからの異常信号を受けて、第３駆動回路１１１cは、第３マグネットスイッチＭ３をオフして三相交流電源からの交流電圧を遮断する。
【０１１０】
上記第１過熱検出装置２１が過熱状態を検出して動作した場合は、第１過熱検出装置２１の端子１,２間および端子３,４間のｂ接点が開き、ヒータＲ１，Ｒ２への電圧供給が遮断される。
【０１１１】
ここで、第２過熱検出装置２２の過熱検出温度の設定値(過熱保護値)を、第１過熱検出装置２１の過熱検出温度の設定値(過熱保護値)よりも低く設定しておけば、第２過熱検出装置が第１過熱検出装置よりも早く動作し、全ヒータへの電圧供給が遮断されるため、過熱保護に関してより安全なシステムとすることができる。
【０１１２】
上記構成の給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置において、第２駆動回路１１１bおよび第３駆動回路１１１cにより第２,第３マグネットスイッチＭ２,Ｍ３をオンする一方、第１駆動回路１１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオフすることにより、三相入力端子１に接続された三相交流電源(Ｒ相,Ｓ相,Ｔ相)に対して、三相交流電源用のヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３をＹ結線する。また、第１駆動回路１１１aおよび第３駆動回路１１１cにより第１,第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ３をオンする一方、第２駆動回路１１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオフすることにより、三相入力端子１に接続された三相交流電源(Ｒ相,Ｓ相,Ｔ相)に対して、三相交流電源用のヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３を△結線する。
【０１１３】
上記第４実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、第２実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置と同様の効果を有する。
【０１１４】
なお、上記第４実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、第１実施形態の図２〜図４に示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置と同様に単相交流電源によりヒータ部を駆動する場合にも用いることができる。
【０１１５】
また、図９Ａは上記給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ制御装置他の回路図を示している。
【０１１６】
図９Ａに示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、第１ヒータ接続端子２の第１端子にヒータＲ１１の一端を接続し、ヒータＲ１１の他端を第２ヒータ接続端子３の第１端子に接続している。上記第１ヒータ接続端子２の第２端子にヒータＲ１２の一端を接続し、ヒータＲ１２の他端を第２ヒータ接続端子３の第２端子に接続している。そして、上記ヒータＲ１２の一端をヒータＲ１３の一端に接続し、ヒータＲ１３の他端を第２ヒータ接続端子３の第３端子に接続している。上記ヒータＲ１２にヒータＲ１３を並列に接続して、単相交流電源用のヒータ部の一例としてのヒータ対を形成している。
【０１１７】
上記構成の給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置において、第２駆動回路１１１bおよび第３駆動回路１１１cにより第２,第３マグネットスイッチＭ２,Ｍ３をオンする一方、第１駆動回路１１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオフすることにより、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、ヒータＲ１１とヒータ対(Ｒ１２,Ｒ１３)を直列に接続する。また、第２駆動回路１１１bおよび第３駆動回路１１１cにより第１,第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ３をオンする一方、第２駆動回路１１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオフすることにより、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、ヒータＲ１１のみを接続する。
【０１１８】
図９Ａに示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、三相入力端子１のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の３つのヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３を単相交流電圧で駆動するとき、切換部１１１によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、ヒータ対(Ｒ１２,Ｒ１３)と他のヒータＲ１１とを直列に接続するかまたは他のヒータＲ１１のみを接続するかを切り換えることによって、２：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【０１１９】
なお、上記第４実施形態の給湯機用ヒータ装置では、第１ヒータ接続端子２の第２端子をヒータＲ１３の一端に接続し、ヒータＲ１３の他端を第２ヒータ接続端子３の第３端子に接続したが、図９Ｂに示すように、ヒータＲ１３をヒータＲ１１に並列に接続してもよい。この場合、電力比率１：３のステップ制御が可能となる。
【０１２０】
〔第５実施形態〕
図１０Ａはこの発明の第５実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図を示している。この第５実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、第１過熱検出装置の電源側接続を除いて第２実施形態の図５に示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置と同様の構成をしている。この給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、水を加熱するヒータを備えた給湯機に用いられる。
【０１２１】
この第５実施形態の給湯機用ヒータ装置では、共通モジュール１１０の三相入力端子１の第２端子に単相交流電源のＬ側が接続され、三相入力端子１の第３端子に単相交流電源のＮ側が接続されている。また、図５に示す給湯機用ヒータ制御装置との違いは、第１ヒータ接続端子２の第１端子と第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子１との接続をせずに、第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子１と第２のｂ接点の端子３とを接続している点である。
【０１２２】
図１０Ａに示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、三相入力端子１のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の３つのヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３を単相交流電圧で駆動するとき、切換部１１１によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１２)と他のヒータＲ１３とを直列に接続するかまたはヒータＲ１２のみを接続するかを切り換えることによって、２：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【０１２３】
上記第５実施形態の給湯機用ヒータ装置によれば、第２実施形態の給湯機用ヒータ装置と同様の効果を有する。
【０１２４】
上記第５実施形態の給湯機用ヒータ装置は、ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１２)に接続される２本の線を１つの過熱検出装置２１に接続することにより、過熱検出装置２１が働いた場合に、並列接続されているヒータ対のどちらへの通電も遮断されるため、結果として全てのヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３への通電を遮断することができる。
【０１２５】
また、第５実施形態の給湯機用ヒータ装置は、図２のような電力比率１：１のヒータ結線や、図４のような電力比率２：３のヒータ結線の場合も同様に適用することが可能である。
【０１２６】
また、図１０Ｂに示すように、ヒータＲ１１の他端を第２ヒータ接続端子３の第１端子に接続せずに、ヒータＲ１１の他端をヒータＲ１２の他端に接続してもよい。この場合、電力比率１：３のステップ制御が可能となる。
【０１２７】
〔第６実施形態〕
図１１Ａはこの発明の第６実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図を示している。この第６実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、ヒータ対および過熱検出装置の接続を除いて第５実施形態の図１０Ａに示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置と同様の構成をしている。この給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、水を加熱するヒータを備えた給湯機に用いられる。
【０１２８】
この第６実施形態の給湯機用ヒータ装置では、共通モジュール１１０の三相入力端子１の第２端子に単相交流電源のＬ側が接続され、三相入力端子１の第３端子に単相交流電源のＮ側が接続されている。また、図１０Ａに示す給湯機用ヒータ制御装置との違いは次の点である。
【０１２９】
(i)  第１ヒータ接続端子２の第１端子と第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子１との接続をせずに、第１ヒータ接続端子２の第２端子と第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子１とを接続している点。
(ii)  ヒータＲ１２の一端を第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子４に接続せずに、第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子２に接続している点。
(iii)  異常検出用端子４の第１端子と第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子３とを接続し、第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子４と第２過熱検出装置２２の第２のｂ接点の端子３とを接続している点。
【０１３０】
図１１Ａに示す給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置は、三相入力端子１のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の３つのヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３を単相交流電圧で駆動するとき、切換部１１１によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１２)と他のヒータＲ１３とを直列に接続するかまたはヒータ対の一方(ヒータＲ１２)のみを接続するかを切り換えることによって、２：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【０１３１】
上記第６実施形態の給湯機用ヒータ装置によれば、第２実施形態の給湯機用ヒータ装置と同様の効果を有する。
【０１３２】
また、上記第６実施形態の給湯機用ヒータ装置によれば、第１,第２過熱検出装置２１,２２のいずれか一方が過熱を検知すると、第３マグネットスイッチＭ３が開状態となるため、ヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３への通電が行われない。これにより、最も電源側で単相電源が遮断されるため、ヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３、第１,第２過熱検出装置２１,２２、共通モジュール１１０の第３マグネットスイッチＭ３の後段のいずれにも電圧が印加されないため、感電の恐れがない。
【０１３３】
また、第６実施形態の給湯機用ヒータ装置は、図２のような電力比率１：１のヒータ結線や、図４のような電力比率２：３のヒータ結線の場合も同様に適用することが可能である。
【０１３４】
また、図１１Ｂに示すように、ヒータＲ１１の他端を第２ヒータ接続端子３の第１端子に接続せずに、ヒータＲ１１の他端をヒータＲ１２の他端に接続してもよい。この場合、電力比率１：３のステップ制御が可能となる。
【０１３５】
上記第１〜第６実施形態では、ヒータ部の夫々を、単一のヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３,Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３からなる１つのヒータ部としたり、２つのヒータを並列接続してヒータ対としたりして用いたが、少なくとも１つのヒータ部を３以上のヒータを組み合わせて構成してもよい。
【０１３６】
また、上記第１〜第６実施形態では、切換部としてマグネットスイッチ(Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３)を用いた例を示しているが、マグネットスイッチに限る必要はなく、例えば半導体スイッチを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を三相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【図２】図２は上記給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【図３】図３は上記給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の他の回路図である。
【図４】図４は上記給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の他の回路図である。
【図５】図５はこの発明の第２実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を三相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【図６】図６は上記第２実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置の他の例を示す回路図である。
【図７】図７はこの発明の第３実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を三相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【図８】図８はこの発明の第４実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を三相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【図９Ａ】図９Ａは上記第４実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を備えた給湯機用ヒータ装置の他の例を示す回路図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは上記第５実施形態の他の例の給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【図１０Ａ】図１０Ａはこの発明の第５実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは上記第５実施形態の他の例の給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【図１１Ａ】図１１Ａはこの発明の第６実施形態の給湯機用ヒータ制御装置を用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは上記第６実施形態の他の例の給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１…三相入力端子
２…第１ヒータ接続端子
３…第２ヒータ接続端子
４…異常検出用端子
Ｍ１,Ｍ１１…第１マグネットスイッチ
Ｍ２,Ｍ１２…第２マグネットスイッチ
Ｍ３…第３マグネットスイッチ
１１,１１１,２１１…制御部
１１a,１１１a,２１１a…第１駆動回路
１１b,１１１b,２１１b…第２駆動回路
１１１c…第３駆動回路
１１１d…異常検出回路
１０,１１０,２１０,３１０…共通モジュール
２１…第１過熱検出装置
２２…第２過熱検出装置
２３…第３過熱検出装置
Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３…ヒータ
【図１】
2009204295.tif 000003
【図２】
2009204295.tif 000004
【図３】
2009204295.tif 000005
【図４】
2009204295.tif 000006
【図５】
2009204295.tif 000007
【図６】
2009204295.tif 000008
【図７】
2009204295.tif 000009
【図８】
2009204295.tif 000010
【図９Ａ】
2009204295.tif 000011
【図９Ｂ】
2009204295.tif 000012
【図１０Ａ】
2009204295.tif 000013
【図１０Ｂ】
2009204295.tif 000014
【図１１Ａ】
2009204295.tif 000015
【図１１Ｂ】
2009204295.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成21年6月5日(2009.6.5)
【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】
水を加熱する三相交流電源用の３つのヒータ部(Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３)または単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)を備えた給湯機に用いられる給湯機用ヒータ制御モジュールであって、
三相交流電源が接続可能な第１,第２,第３端子を有する三相入力端子(１)と、
上記三相入力端子(１)の第１,第２,第３端子が夫々接続された第１,第２,第３端子を有する第１ヒータ接続端子(２)と、
上記三相入力端子(１)の第１,第２,第３端子が夫々対応する第１,第２,第３端子を有する第２ヒータ接続端子(３)と、
上記三相入力端子(１)の第１,第２,第３端子と対応する上記第２ヒータ接続端子(３)の第１,第２,第３端子とを接続するかまたは切り離す第１スイッチ(Ｍ１,Ｍ１１)と、
上記第２ヒータ接続端子(３)の第１,第２,第３端子を互いに接続して短絡させるかまたは切り離す第２スイッチ(Ｍ２,Ｍ１２)と、
上記第１スイッチ(Ｍ１,Ｍ１１)と上記第２スイッチ(Ｍ２,Ｍ１２)を制御する制御部(１１,１１１,２１１)と
を備え、
上記制御部(１１,１１１,２１１)は、
上記第１ヒータ接続端子(２)と上記第２ヒータ接続端子(３)との間に上記三相交流電源用の３つのヒータ部(Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３)が外部で接続され、上記三相入力端子(１)に上記三相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の上記三相交流電源用の３つの上記ヒータ部(Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３)を三相交流電圧で駆動するときは、上記第１スイッチ(Ｍ１,Ｍ１１)と上記第２スイッチ(Ｍ２,Ｍ１２)を制御することにより、上記三相入力端子(１)に接続された上記三相交流電源に対して、上記三相交流電源用の３つのヒータ部(Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３)をＹ結線するかまたは△結線するかを切り換えると共に、
上記第１ヒータ接続端子(２)と上記第２ヒータ接続端子(３)との間に上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)が外部で接続され、上記三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)を単相交流電圧で駆動するときは、上記第１スイッチ(Ｍ１,Ｍ１１)と上記第２スイッチ(Ｍ２,Ｍ１２)を制御することにより、上記三相入力端子(１)に接続された上記単相交流電源に対して、上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)を直列接続するかまたは上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)のうちの１つを接続するかを切り換えることを特徴とする給湯機用ヒータ制御モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の給湯機用ヒータ制御モジュールにおいて、
上記三相入力端子(１)と上記第１ヒータ接続端子(２)との間かつ上記三相入力端子(１)と上記第１スイッチ(Ｍ１)との間に、上記三相交流電源または上記単相交流電源からの交流電圧を遮断する遮断装置(Ｍ３)を備えたことを特徴とする給湯機用ヒータ制御モジュール。
【請求項３】
請求項１または２に記載の給湯機用ヒータ制御モジュールにおいて、
上記三相交流電源用の３つのヒータ部(Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３)または上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)の過熱状態を検出して、上記三相交流電源と上記三相交流電源用の３つのヒータ部(Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３)との接続を遮断するかまたは上記単相交流電源と上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)との接続を遮断する安全装置(２１,２２,２３)を備えたことを特徴とする給湯機用ヒータ制御モジュール。
【請求項４】
請求項３に記載の給湯機用ヒータ制御モジュールにおいて、
上記安全装置(２１,２２)は、上記三相入力端子(１)と上記第１ヒータ接続端子(２)との間かつ上記三相入力端子(１)と上記第１スイッチ(Ｍ１)との間に配置されていることを特徴とする給湯機用ヒータ制御モジュール。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１つに記載の給湯機用ヒータ制御モジュールと、
上記給湯機用ヒータ制御モジュールの上記第１ヒータ接続端子(２)と上記第２ヒータ接続端子(３)との間に接続された上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２)と
を備え、
上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２)の抵抗値が略同一であることを特徴とする給湯機用ヒータ装置。
【請求項６】
請求項１から４までのいずれか１つに記載の給湯機用ヒータ制御モジュールと、
上記給湯機用ヒータ制御モジュールの上記第１ヒータ接続端子(２)と上記第２ヒータ接続端子(３)との間に接続された上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)と
を備え、
上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)のうちの一方が、他方のヒータ部(Ｒ１２)の抵抗値と抵抗値が略同一の２つのヒータが並列に接続されたヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)であって、
上記制御部(１１,１１１,２１１)は、上記第１スイッチ(Ｍ１,Ｍ１１)と上記第２スイッチ(Ｍ２,Ｍ１２)を制御することにより、上記三相入力端子(１)に接続された上記単相交流電源に対して、上記ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)と上記他方のヒータ部(Ｒ１２)とを直列に接続するかまたは上記ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)のみを接続するかを切り換えることを特徴とする給湯機用ヒータ装置。
【請求項７】
請求項１から４までのいずれか１つに記載の給湯機用ヒータ制御モジュールと、
上記給湯機用ヒータ制御モジュールの上記第１ヒータ接続端子(２)と上記第２ヒータ接続端子(３)との間に接続された上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)と
を備え、
上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)のうちの一方が、他方のヒータ部(Ｒ１１)の抵抗値と抵抗値が略同一の２つのヒータが並列に接続されたヒータ対(Ｒ１２,Ｒ１３)であって、
上記制御部(１１,１１１,２１１)は、上記第１スイッチ(Ｍ１,Ｍ１１)と上記第２スイッチ(Ｍ２,Ｍ１２)を制御することにより、上記三相入力端子(１)に接続された上記単相交流電源に対して、上記ヒータ対(Ｒ１２,Ｒ１３)と上記他方のヒータ部(Ｒ１１)とを直列に接続するかまたは上記他方のヒータ部(Ｒ１１)のみを接続するかを切り換えることを特徴とする給湯機用ヒータ装置。
【請求項８】
請求項１から４までのいずれか１つに記載の給湯機用ヒータ制御モジュールと、
上記給湯機用ヒータ制御モジュールの上記第１ヒータ接続端子(２)と上記第２ヒータ接続端子(３)との間に接続された上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)と
を備え、
上記単相交流電源用の２つのヒータ部(Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３)のうちの一方が、他方のヒータ部(Ｒ１３)の抵抗値と抵抗値が略同一の２つのヒータが並列に接続されたヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１２)であって、
上記制御部(１１,１１１,２１１)は、上記第１スイッチ(Ｍ１,Ｍ１１)と上記第２スイッチ(Ｍ２,Ｍ１２)を制御することにより、上記三相入力端子(１)に接続された上記単相交流電源に対して、上記ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１２)と上記他方のヒータ部(Ｒ１３)とを直列に接続するかまたは上記ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１２)の一方のみを接続するかを切り換えることを特徴とする給湯機用ヒータ装置。
【請求項９】
請求項１から４までのいずれか１つに記載の給湯機用ヒータ制御モジュールと、
上記給湯機用ヒータ制御モジュールの上記第１ヒータ接続端子(２)と上記第２ヒータ接続端子(３)との間に接続された上記三相交流電源用の３つのヒータ部(Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３)と
を備え、
上記三相交流電源の交流電圧が少なくとも２３０Ｖの低電圧地域で用いる上記三相交流電源用の３つのヒータ部(Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３)の抵抗値と上記三相交流電源の交流電圧が少なくとも４００Ｖの高電圧地域で用いる上記三相交流電源用の３つのヒータ部(Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３)の抵抗値の比を略１：３としたことを特徴とする給湯機用ヒータ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、給湯機用ヒータ制御モジュールおよび給湯機用ヒータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、貯湯式暖房給湯器としては、貯湯タンク内に水を加熱するためのヒータ部を備えたものがある(例えば、特開２００６−３２９５８１号公報(特許文献１)参照)。このような貯湯式暖房給湯器では、省エネルギーの観点から能力制御を行うために、ヒータを制御する制御装置を備えている。
【０００３】
ところで、ヨーロッパでは、地域の電源事情により単相／三相あるいは２３０Ｖ／４００Ｖといった様々な電源仕様に対応するため、複数種類のヒータを準備する必要がある。このため、単相交流電源と三相交流電源では、制御回路を換える必要があり、ヒータを制御する制御装置を複数種類用意する必要があり、据付時の作業性が悪かったりコストが高くついたりするという問題がある。
【特許文献１】特開２００６−３２９５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、この発明の課題は、簡単な構成で異なる電源仕様に対応でき、作業性がよくコストを低減できる給湯機用ヒータ制御モジュールおよびその給湯機用ヒータ制御モジュールを用いた給湯機用ヒータ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、この発明の給湯機用ヒータ制御モジュールは、
水を加熱する三相交流電源用の３つのヒータ部または単相交流電源用の２つのヒータ部を備えた給湯機に用いられる給湯機用ヒータ制御モジュールであって、
三相交流電源が接続可能な第１,第２,第３端子を有する三相入力端子と、
上記三相入力端子の第１,第２,第３端子が夫々接続された第１,第２,第３端子を有する第１ヒータ接続端子と、
上記三相入力端子の第１,第２,第３端子が夫々対応する第１,第２,第３端子を有する第２ヒータ接続端子と、
上記三相入力端子の第１,第２,第３端子と対応する上記第２ヒータ接続端子の第１,第２,第３端子とを接続するかまたは切り離す第１スイッチと、
上記第２ヒータ接続端子の第１,第２,第３端子を互いに接続して短絡させるかまたは切り離す第２スイッチと、
上記第１スイッチと上記第２スイッチを制御する制御部と
を備え、
上記制御部は、
上記第１ヒータ接続端子と上記第２ヒータ接続端子との間に上記三相交流電源用の３つのヒータ部が外部で接続され、上記三相入力端子に上記三相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の上記三相交流電源用の３つの上記ヒータ部を三相交流電圧で駆動するときは、上記第１スイッチと上記第２スイッチを制御することにより、上記三相入力端子に接続された上記三相交流電源に対して、上記三相交流電源用の３つのヒータ部をＹ結線するかまたは△結線するかを切り換えると共に、
上記第１ヒータ接続端子と上記第２ヒータ接続端子との間に上記単相交流電源用の２つのヒータ部が外部で接続され、上記三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、上記単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するときは、上記第１スイッチと上記第２スイッチを制御することにより、上記三相入力端子に接続された上記単相交流電源に対して、上記単相交流電源用の２つのヒータ部を直列接続するかまたは上記単相交流電源用の２つのヒータ部のうちの１つを接続するかを切り換えることを特徴とする。
【０００６】
ここで、ヒータ部には、単一のヒータを１つのヒータ部として用いてもよいし、複数のヒータを組み合わせて１つのヒータ部を構成してもよい。
【０００７】
上記構成によれば、三相入力端子に三相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の三相交流電源用の３つのヒータ部を三相交流電圧で駆動するときは、上記制御部が第１スイッチと第２スイッチを制御することによって、三相入力端子に接続された三相交流電源に対して、三相交流電源用の３つのヒータ部をＹ結線するかまたは△結線するかを切り換える。また、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するときは、上記制御部が第１スイッチと第２スイッチを制御することによって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、単相交流電源用の２つのヒータ部を直列接続するかまたは２つのヒータ部のうちの１つを接続するかを切り換える。このように、電源仕様に応じて複数種類用意することなく、簡単な構成で異なる電源仕様に対応でき、据付時の作業性がよく、コストを低減できる。
【０００８】
また、一実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールでは、上記三相入力端子と上記第１ヒータ接続端子との間かつ上記三相入力端子と上記第１スイッチとの間に、上記三相交流電源または上記単相交流電源からの交流電圧を遮断する遮断装置を備えた。
【０００９】
上記実施形態によれば、三相入力端子と第１ヒータ接続端子との間かつ三相入力端子と第１スイッチとの間に備えた遮断装置により、異常時に三相交流電源または単相交流電源からの交流電圧を遮断することによって、ヒータ部や切換部(制御部,第１スイッチ,第２スイッチ)などの回路の損傷を最小限にできる。
【００１０】
また、一実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールでは、上記三相交流電源用の３つのヒータ部または上記単相交流電源用の２つのヒータ部の過熱状態を検出して、上記三相交流電源と上記三相交流電源用の３つのヒータ部との接続を遮断するかまたは上記単相交流電源と上記単相交流電源用の２つのヒータ部との接続を遮断する安全装置を備えた。
【００１１】
上記実施形態によれば、三相交流電源用の３つのヒータ部(または単相交流電源用の２つのヒータ部)の過熱状態を検出した安全装置により、三相交流電源(または単相交流電源)とヒータ部との接続を遮断することによって、ヒータ部の異常過熱に対してヒータ部と切換部(制御部,第１スイッチ,第２スイッチ)などの回路の劣化や損傷を防止でき、信頼性を向上できる。
【００１２】
また、一実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールでは、上記安全装置は、上記三相入力端子と上記第１ヒータ接続端子との間かつ上記三相入力端子と上記第１スイッチとの間に配置されている。
【００１３】
上記実施形態によれば、上記三相入力端子と第１ヒータ接続端子との間かつ三相入力端子と第１スイッチとの間に安全装置を配置することによって、三相入力端子と第１,第２ヒータ接続端子と切換部(制御部,第１スイッチ,第２スイッチ)と共に安全装置も共通モジュール化することが可能となり、三相交流電源用と単相交流電源用として両方の電源仕様に用いることができ、信頼性を向上しつつコストを低減できる。
【００１４】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置では、
上記のいずれか１つの給湯機用ヒータ制御モジュールと、
上記給湯機用ヒータ制御モジュールの上記第１ヒータ接続端子と上記第２ヒータ接続端子との間に接続された上記単相交流電源用の２つのヒータ部と
を備え、
上記単相交流電源用の２つのヒータ部の抵抗値が略同一であることを特徴とする。
【００１５】
上記実施形態によれば、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するときは、制御部が第１スイッチと第２スイッチを制御することによって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、単相交流電源用の２つのヒータ部を直列接続するかまたは２つのヒータ部のうちの１つを接続するかを切り換える。これにより、単相交流電源用の２つのヒータ部を直列接続したときの電力と、２つのヒータ部のうちの１つを接続したときの電力との比が１：２となり、１：２の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００１６】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置では、
上記のいずれか１つの給湯機用ヒータ制御モジュールと、
上記給湯機用ヒータ制御モジュールの上記第１ヒータ接続端子と上記第２ヒータ接続端子との間に接続された上記単相交流電源用の２つのヒータ部と
を備え、
上記単相交流電源用の２つのヒータ部のうちの一方が、他方のヒータ部の抵抗値と抵抗値が略同一の２つのヒータが並列に接続されたヒータ対であって、
上記制御部は、上記第１スイッチと上記第２スイッチを制御することにより、上記三相入力端子に接続された上記単相交流電源に対して、上記ヒータ対と上記他方のヒータ部とを直列に接続するかまたは上記ヒータ対のみを接続するかを切り換えることを特徴とする。
【００１７】
上記構成よれば、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するときは、制御部が第１スイッチと第２スイッチを制御することによって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、単相交流電源用の２つのヒータ部のうちの一方であるヒータ対(他方のヒータ部の抵抗値と抵抗値が夫々略同一の２つのヒータが並列に接続されたもの)と他方のヒータ部とを直列に接続するかまたは上記ヒータ対を接続するかを切り換える。これにより、ヒータ対と他のヒータ部とを直列に接続したときの電力と、ヒータ対を接続したときの電力との比が１：３となり、１：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００１８】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置では、
上記のいずれか１つの給湯機用ヒータ制御モジュールと、
上記給湯機用ヒータ制御モジュールの上記第１ヒータ接続端子と上記第２ヒータ接続端子との間に接続された上記単相交流電源用の２つのヒータ部と
を備え、
上記単相交流電源用の２つのヒータ部のうちの一方が、他方のヒータ部の抵抗値と抵抗値が略同一の２つのヒータが並列に接続されたヒータ対であって、
上記制御部は、上記第１スイッチと上記第２スイッチを制御することにより、上記三相入力端子に接続された上記単相交流電源に対して、上記ヒータ対と上記他方のヒータ部とを直列に接続するかまたは上記他方のヒータ部のみを接続するかを切り換えることを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するときは、制御部が第１スイッチと第２スイッチを制御することによって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、単相交流電源用の２つのヒータ部のうちの一方であるヒータ対(他方のヒータ部の抵抗値と抵抗値が夫々略同一の２つのヒータが並列に接続されたもの)と他方のヒータ部とを直列に接続するかまたは上記他方のヒータ部を接続するかを切り換える。これにより、ヒータ対と他のヒータ部とを直列に接続したときの電力と、他方のヒータ部を接続したときの電力との比が２：３となり、２：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００２０】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置では、
上記のいずれか１つの給湯機用ヒータ制御モジュールと、
上記給湯機用ヒータ制御モジュールの上記第１ヒータ接続端子と上記第２ヒータ接続端子との間に接続された上記単相交流電源用の２つのヒータ部と
を備え、
上記単相交流電源用の２つのヒータ部のうちの一方が、他方のヒータ部の抵抗値と抵抗値が略同一の２つのヒータが並列に接続されたヒータ対であって、
上記制御部は、上記第１スイッチと上記第２スイッチを制御することにより、上記三相入力端子に接続された上記単相交流電源に対して、上記ヒータ対と上記他方のヒータ部とを直列に接続するかまたは上記ヒータ対の一方のみを接続するかを切り換えることを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するときは、制御部が第１スイッチと第２スイッチを制御することによって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、単相交流電源用の２つのヒータ部のうちの一方であるヒータ対(他方のヒータ部の抵抗値と抵抗値が夫々略同一の２つのヒータが並列に接続されたもの)と他方のヒータ部とを直列に接続するかまたは上記ヒータ対の一方のみを接続するかを切り換える。これにより、ヒータ対と他のヒータ部とを直列に接続したときの電力と、ヒータ対の一方のみを接続したときの電力との比が２：３となり、２：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００２２】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置では、
上記のいずれか１つ載の給湯機用ヒータ制御モジュールと、
上記給湯機用ヒータ制御モジュールの上記第１ヒータ接続端子と上記第２ヒータ接続端子との間に接続された上記三相交流電源用の３つのヒータ部と
を備え、
上記三相交流電源の交流電圧が少なくとも２３０Ｖの低電圧地域で用いる上記三相交流電源用の３つのヒータ部の抵抗値と上記三相交流電源の交流電圧が少なくとも４００Ｖの高電圧地域で用いる上記三相交流電源用の３つのヒータ部の抵抗値の比を略１：３としたことを特徴とする。
【００２３】
上記構成によれば、三相入力端子に三相交流電源が接続される三相交流電源駆動のとき、三相交流電源の交流電圧が少なくとも２３０Ｖの低電圧地域で用いる三相交流電源用の３つのヒータ部の抵抗値と三相交流電源の交流電圧が少なくとも４００Ｖの高電圧地域で用いる三相交流電源用の３つのヒータ部の抵抗値の比を略１：３とすることによって、ヒータ部の電力やステップ制御が略同一になる。したがって、三相交流電源の交流電圧が２３０Ｖなどの低電圧地域または４００Ｖなどの高電圧地域のどちらであっても、抵抗値の異なる２種類のヒータ部により、給湯のための加熱能力を略同等にできる。
【発明の効果】
【００２４】
以上より明らかなように、この発明の給湯機用ヒータ制御モジュールによれば、簡単な構成で異なる電源仕様に対応でき、作業性がよくコストを低減できる給湯機用ヒータ制御モジュールを実現することができる。
【００２５】
また、一実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールによれば、三相入力端子とヒータ接続端子との間かつ三相入力端子と第１スイッチとの間に備えた遮断装置により、異常時に三相交流電源または単相交流電源からの交流電圧を遮断することによって、ヒータ部や制御回路などの損傷を最小限にできる。
【００２６】
また、一実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールによれば、三相交流電源用の３つのヒータ部(または単相交流電源用の２つのヒータ部)の過熱状態を検出した安全装置により、三相交流電源(または単相交流電源)とヒータ部との接続を遮断することによって、ヒータ部の異常過熱に対してヒータ部と切換部などの回路の劣化や損傷を防止でき、信頼性を向上できる。
【００２７】
また、一実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールによれば、三相入力端子と第１ヒータ接続端子との間かつ三相入力端子と第１スイッチとの間に安全装置を配置することによって、三相入力端子とヒータ接続端子と切換部と共に安全装置も共通モジュール化することが可能となり、三相交流電源用と単相交流電源用として両方の電源仕様に用いることができ、信頼性を向上しつつコストを低減できる。
【００２８】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置によれば、給湯機用ヒータ制御モジュールと、上記給湯機用ヒータ制御モジュールの第１,第２ヒータ接続端子間に接続された単相交流電源用の２つのヒータ部とを備えた給湯機用ヒータ装置において、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するとき、制御部が第１スイッチと第２スイッチを制御するによって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、２つのヒータ部を直列接続するかまたは２つのヒータ部のうちの１つを接続するかを切り換えることによって、１：２の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００２９】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置によれば、給湯機用ヒータ制御モジュールと、上記給湯機用ヒータ制御モジュールの第１,第２ヒータ接続端子間に接続された単相交流電源用の２つのヒータ部とを備えた給湯機用ヒータ装置において、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するとき、制御部が第１スイッチと第２スイッチを制御するによって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、ヒータ対(他方のヒータ部の抵抗値と抵抗値が夫々略同一の２つのヒータが並列に接続されたもの)と他方のヒータ部とを直列に接続するかまたは上記ヒータ対を接続するかを切り換えることによって、１：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００３０】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置によれば、給湯機用ヒータ制御モジュールと、上記給湯機用ヒータ制御モジュールの第１,第２ヒータ接続端子間に接続された単相交流電源用の２つのヒータ部とを備えた給湯機用ヒータ装置において、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するとき、制御部が第１スイッチと第２スイッチを制御するによって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、ヒータ対(他方のヒータ部の抵抗値と抵抗値が夫々略同一の２つのヒータが並列に接続されたもの)と他方のヒータ部とを直列に接続するかまたは上記他方のヒータ部を接続するかを切り換えることによって、２：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００３１】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置によれば、給湯機用ヒータ制御モジュールと、上記給湯機用ヒータ制御モジュールの第１,第２ヒータ接続端子間に接続された単相交流電源用の２つのヒータ部とを備えた給湯機用ヒータ装置において、三相入力端子のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、単相交流電源用の２つのヒータ部を単相交流電圧で駆動するときは、制御部が第１スイッチと第２スイッチを制御するによって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、単相交流電源用の２つのヒータ部のうちの一方であるヒータ対(他方のヒータ部の抵抗値と抵抗値が夫々略同一の２つのヒータが並列に接続されたもの)と他方のヒータ部とを直列に接続するかまたは上記ヒータ対の一方のみを接続するかを切り換える。これにより、ヒータ対と他のヒータ部とを直列に接続したときの電力と、ヒータ対の一方のみを接続したときの電力との比が２：３となり、２：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００３２】
また、この発明の給湯機用ヒータ装置によれば、給湯機用ヒータ制御モジュールと、上記給湯機用ヒータ制御モジュールの第１,第２ヒータ接続端子間に接続された三相交流電源用の３つのヒータ部とを備えた給湯機用ヒータ装置において、三相入力端子に三相交流電源が接続される三相交流電源駆動のとき、三相交流電源の交流電圧が少なくとも２３０Ｖの低電圧地域で用いるヒータ部の抵抗値と三相交流電源の交流電圧が少なくとも４００Ｖの高電圧地域で用いるヒータ部の抵抗値の比を略１：３とすることによって、三相交流電源の交流電圧が２３０Ｖなどの低電圧地域または４００Ｖなどの高電圧地域のどちらであっても、給湯のための加熱能力を略同等にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、この発明の給湯機用ヒータ制御モジュールおよび給湯機用ヒータ装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３４】
〔第１実施形態〕
図１はこの発明の第１実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を三相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図を示している。この給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、水を加熱するヒータを備えた給湯機に用いられる。
【００３５】
この第１実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールは、図１に示すように、三相交流電源が接続可能な三相入力端子１と、抵抗値が略同一の三相交流電源用のヒータ部の一例としてのヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３が接続される第１,第２ヒータ接続端子２,３と、三相入力端子１と第２ヒータ接続端子３との間に接続された第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２と、上記第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２を制御する制御部１１とを備えている。上記第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２と制御部１１で切換部を構成している。また、三相入力端子１と第１,第２ヒータ接続端子２,３と第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２および制御部１１を一体化して、給湯機用ヒータ制御モジュールである共通モジュール１０を形成している。
【００３６】
図１に示すように、三相入力端子１の第１端子に三相交流電源のＲ相が接続され、三相入力端子１の第２端子に三相交流電源のＳ相が接続され、三相入力端子１の第３端子に三相交流電源のＴ相が接続されている。上記三相入力端子１の第１端子を第１ヒータ接続端子２の第１端子に接続し、三相入力端子１の第２端子を第１ヒータ接続端子２の第２端子に接続し、三相入力端子１の第３端子を第１ヒータ接続端子２の第３端子に接続している。
【００３７】
上記第１ヒータ接続端子２の第１端子にヒータＲ１の一端を接続し、ヒータＲ１の他端を第２ヒータ接続端子３の第１端子に接続している。上記第１ヒータ接続端子２の第２端子にヒータＲ２の一端を接続し、ヒータＲ２の他端を第２ヒータ接続端子３の第２端子に接続している。上記第１ヒータ接続端子２の第３端子にヒータＲ３の一端を接続し、ヒータＲ３の他端を第２ヒータ接続端子３の第３端子に接続している。
【００３８】
また、上記第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２は夫々、同時に開閉動作する３つのａ接点を有している。そして、第２ヒータ接続端子３の第１端子を、第２マグネットスイッチＭ２の第１のａ接点の端子１に接続している。上記第２ヒータ接続端子３の第２端子を、第２マグネットスイッチＭ２の第２のａ接点の端子３に接続している。上記第２ヒータ接続端子３の第３端子を、第２マグネットスイッチＭ２の第３のａ接点の端子５に接続している。そして、上記第２マグネットスイッチＭ２の端子２と端子４を接続すると共に、第２マグネットスイッチＭ２の端子４と端子６を接続している。
【００３９】
上記第２マグネットスイッチＭ２の第１のａ接点の端子１と、第１マグネットスイッチＭ１の第３のａ接点の端子６とを接続している。上記第２マグネットスイッチＭ２の第２のａ接点の端子３と、第１マグネットスイッチＭ１の第２のａ接点の端子４とを接続している。上記第２マグネットスイッチＭ２の第３のａ接点の端子５と、第１マグネットスイッチＭ１の第１のａ接点の端子２とを接続している。
【００４０】
上記第１マグネットスイッチＭ１の第１のａ接点の端子１を三相入力端子１の第１端子に接続し、第１マグネットスイッチＭ１の第２のａ接点の端子３を三相入力端子１の第３端子に接続し、第１マグネットスイッチＭ１の第３のａ接点の端子５を三相入力端子１の第２端子に接続している。
【００４１】
上記制御部１１は、第１マグネットスイッチＭ１を駆動する第１駆動回路１１aと、第２マグネットスイッチＭ２を駆動する第２駆動回路１１bとを有している。
【００４２】
上記構成の給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置において、第２駆動回路１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオンする一方、第１駆動回路１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオフすることにより、三相入力端子１に接続された三相交流電源(Ｒ相,Ｓ相,Ｔ相)に対して、ヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３をＹ結線する。また、第１駆動回路１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオンする一方、第２駆動回路１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオフすることにより、三相入力端子１に接続された三相交流電源(Ｒ相,Ｓ相,Ｔ相)に対して、ヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３を△結線する。
【００４３】
上記切換部１１は、第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２のいずれか一方がオンして他方がオフしている状態から、逆のマグネットスイッチをオンに切り換えるとき、第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２の両方をオフ状態に所定時間した後に切り換えるように制御する。これにより、第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２の両方が同時にオン状態とならず、短絡などの異常の発生を確実に防止することができる。
【００４４】
例えば、ヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の各抵抗値をｒとし、線間電圧をＶとしたとき、Ｙ結線における３つのヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の電力は、
(Ｖ／√３)２／ｒ×３＝Ｖ２／ｒ
で表される。一方、△結線における３つのヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の電力は、
Ｖ２／ｒ×３
で表される。すなわち、Ｙ結線のときの電力と△結線のときの電力との比は、１：３となる。
【００４５】
上記構成の給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置によれば、三相入力端子１に接続された三相交流電源(Ｒ相,Ｓ相,Ｔ相)に対して、３つのヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３をＹ結線するかまたは△結線するかを切り換えることによって、簡単な構成で異なる電源仕様に対応でき、給湯機用ヒータ制御モジュールを複数種類用意することがなく、据付時の作業性がよく、コストを低減することができる。
【００４６】
また、三相入力端子１に三相交流電源が接続される三相交流電源駆動のとき、三相交流電源の交流電圧が２３０Ｖのときに用いるヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の抵抗値と三相交流電源の交流電圧が４００Ｖのときに用いるヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の抵抗値の比を略１：３とすることによって、三相交流電源の交流電圧が２３０Ｖまたは４００Ｖのどちらであっても、給湯のための加熱能力を略同等にすることができる。なお、この発明の給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置において、三相交流電源の交流電圧が２３０Ｖの定電圧地域や４００Ｖの高電圧地域だけでなく、２００Ｖ,２２０Ｖ,２４０Ｖ等の低電圧地域や、３８０Ｖ,４１５Ｖ,４６０Ｖ等の高電圧地域で用いてもよい。
【００４７】
例えば、三相交流電源の交流電圧が２３０Ｖのとき、△結線における３つのヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の電力は、ヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の各抵抗値をｒとすると、
２３０２／ｒ×３＝５２９００×３／ｒ＝１５８７００／ｒ[Ｗ]
で表される。一方、三相交流電源の交流電圧が２３０Ｖのとき、△結線における３つのヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の電力は、ヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の各抵抗値を３ｒとすると、
４００２／ｒ＝１６００００／ｒ[Ｗ]
で表され、三相交流電源の交流電圧が２３０Ｖまたは４００Ｖのどちらであっても、給湯のための加熱能力は略同等となる。
【００４８】
また、図２は上記給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図を示している。この図２では、図１に示す共通モジュール１０を用いている。
【００４９】
共通モジュール１０の三相入力端子１の第１端子に単相交流電源のＬ側が接続され、三相入力端子１の第２端子に単相交流電源のＮ側が接続されている。また、上記第１ヒータ接続端子２の第１端子に、単相交流電源用のヒータ部の一例としてのヒータＲ１１の一端を接続し、ヒータＲ１１の他端を第２ヒータ接続端子３の第１端子に接続している。上記第１ヒータ接続端子２の第２端子に単相交流電源用のヒータ部の一例としてのヒータＲ１２の一端を接続し、ヒータＲ１２の他端を第２ヒータ接続端子３の第２端子に接続している。
【００５０】
上記構成の給湯機用ヒータ制御モジュールにおいて、上記第２駆動回路１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオンする一方、第１駆動回路１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオフすることにより、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、ヒータＲ１１,Ｒ１２を直列に接続する。また、第１駆動回路１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオンする一方、第２駆動回路１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオフすることにより、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、ヒータＲ１１のみを接続する。
【００５１】
上記ヒータＲ１１,Ｒ１２を直列に接続した場合、例えば、ヒータＲ１１,Ｒ１２の抵抗値をｒとし、線間電圧をＶとすると、ヒータＲ１１,Ｒ１２の電力は、
Ｖ２／(２ｒ)
で表される。一方、ヒータＲ１１のみの電力は、
Ｖ２／ｒ
で表される。すなわち、ヒータＲ１１,Ｒ１２を直列に接続したときの電力と、ヒータＲ１１のみのときの電力との比は、１：２となる。
【００５２】
図２に示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置では、三相入力端子１のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の２つのヒータＲ１１,Ｒ１２を単相交流電圧で駆動するとき、切換部１１によって、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、２つのヒータＲ１１,Ｒ１２を直列接続するかまたはヒータＲ１１のみを接続するかを切り換えることによって、１：２の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００５３】
また、図３は上記給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する他の回路図を示している。図３に示す給湯機用ヒータ制御モジュールは、ヒータＲ１３を除いて図２に示す給湯機用ヒータ制御モジュールと同一の構成をしている。
【００５４】
図３に示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、ヒータＲ１１にヒータＲ１３を並列に接続して、単相交流電源用のヒータ部の一例としてのヒータ対を形成している点が図２に示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置と異なる。
【００５５】
上記構成の給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置において、第２駆動回路１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオンする一方、第１駆動回路１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオフすることにより、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、単相交流電源用のヒータ部の一例としてのヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)とヒータＲ１２を直列に接続する。また、第１駆動回路１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオンする一方、第２駆動回路１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオフすることにより、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)のみを接続する。
【００５６】
上記ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)とヒータＲ１２を直列に接続した場合、例えば、ヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３の各抵抗値をｒとし、線間電圧をＶとすると、ヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３の電力は、
Ｖ２／(ｒ＋ｒ／２)
で表される。一方、ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)のみの電力は、
Ｖ２／(ｒ／２)
で表される。すなわち、ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)とヒータＲ１２を直列に接続したときの電力と、ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)のみのときの電力との比は、
Ｖ２／(ｒ＋ｒ／２)：Ｖ２／(ｒ／２)  ＝  １：３
となる。
【００５７】
図３に示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、三相入力端子１のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の３つのヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３を単相交流電圧で駆動するとき、切換部１１によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)と他のヒータＲ１２とを直列に接続するかまたはヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１３)のみを接続するかを切り換えることによって、１：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００５８】
また、図４は上記給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ制御装置の他の回路図を示している。図３に示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、ヒータＲ１３を除いて図２に示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置と同一の構成をしている。
【００５９】
図４に示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、ヒータＲ１２にヒータＲ１３を並列に接続して、単相交流電源用のヒータ部の一例としてのヒータ対を形成している点が図２に示す給湯機用ヒータ制御モジュールと異なる。
【００６０】
上記構成の給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置において、第２駆動回路１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオンする一方、第１駆動回路１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオフすることにより、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、ヒータＲ１１とヒータ対(Ｒ１２,Ｒ１３)を直列に接続する。また、第１駆動回路１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオンする一方、第２駆動回路１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオフすることにより、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、ヒータＲ１１のみを接続する。
【００６１】
上記ヒータＲ１１とヒータ対(Ｒ１２,Ｒ１３)を直列に接続した場合、例えば、ヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３の各抵抗値をｒとし、線間電圧をＶとすると、ヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３の電力は、
Ｖ２／(ｒ＋ｒ／２)
で表される。一方、ヒータＲ１１のみの電力は、
Ｖ２／ｒ
で表される。すなわち、ヒータＲ１１とヒータ対(Ｒ１２,Ｒ１３)を直列に接続したときの電力と、ヒータＲ１１のみのときの電力との比は、
Ｖ２／(ｒ＋ｒ／２)：Ｖ２／ｒ  ＝  ２：３
となる。
【００６２】
図４に示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、三相入力端子１のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の３つのヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３を単相交流電圧で駆動するとき、切換部１１によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、ヒータ対(Ｒ１２,Ｒ１３)と他のヒータＲ１１とを直列に接続するかまたは他のヒータＲ１１のみを接続するかを切り換えることによって、２：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【００６３】
〔第２実施形態〕
図５はこの発明の第２実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を三相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図を示している。この給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、水を加熱するヒータを備えた給湯機に用いられる。
【００６４】
この第２実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールは、図５に示すように、三相交流電源が接続可能な三相入力端子１と、抵抗値が略同一の三相交流電源用のヒータ部の一例としてのヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３が接続される第１,第２ヒータ接続端子２,３と、三相入力端子１と第１ヒータ接続端子２との間に接続された遮断装置の一例としての第３マグネットスイッチＭ３と、第３マグネットスイッチＭ３と第２ヒータ接続端子３との間に接続された第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２と、上記第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２を制御する制御部１１１と、上記制御部１１１と接続される異常検出用端子４とを備えている。上記第１〜第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ２,Ｍ３と制御部１１１で切換部を構成している。また、三相入力端子１と第１,第２ヒータ接続端子２,３と異常検出用端子４と第１〜第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ２,Ｍ３および制御部１１１を一体化して、共通モジュール１１０を形成している。
【００６５】
図５に示すように、三相入力端子１の第１端子に三相交流電源のＲ相が接続され、三相入力端子１の第２端子に三相交流電源のＳ相が接続され、三相入力端子１の第３端子に三相交流電源のＴ相が接続されている。
【００６６】
また、上記第１〜第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ２,Ｍ３は夫々、同時に開閉動作する３つのａ接点を有している。上記三相入力端子１の第１端子を、第３マグネットスイッチＭ３の第１のａ接点の端子１に接続し、第３マグネットスイッチＭ３の第１のａ接点の端子２を第１ヒータ接続端子２の第１端子に接続している。上記三相入力端子１の第２端子を、第３マグネットスイッチＭ３の第２のａ接点の端子３に接続し、第３マグネットスイッチＭ３の第２のａ接点の端子４を第１ヒータ接続端子２の第２端子に接続している。上記三相入力端子１の第３端子を、第３マグネットスイッチＭ３の第３のａ接点の端子５に接続し、第３マグネットスイッチＭ３の第３のａ接点の端子６を第１ヒータ接続端子２の第３端子に接続している。
【００６７】
上記第１ヒータ接続端子２の第１端子に、安全装置の一例としての第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子１を接続し、第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子２にヒータＲ１の一端を接続し、ヒータＲ１の他端を第２ヒータ接続端子３の第１端子に接続している。上記第１ヒータ接続端子２の第２端子に第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子３を接続し、第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子４にヒータＲ２の一端を接続し、ヒータＲ２の他端を第２ヒータ接続端子３の第２端子に接続している。上記第１ヒータ接続端子２の第３端子に、安全装置の一例としての第２過熱検出装置２２の第１のｂ接点の端子１を接続し、第２過熱検出装置２２の第１のｂ接点の端子２をヒータＲ３の一端を接続し、ヒータＲ３の他端を第２ヒータ接続端子３の第３端子に接続している。
【００６８】
上記第１,第２過熱検出装置２１,２２には、バイメタルサーモスタットを用いており、過熱時には各過熱検出装置の第１,第２接点が連動して開動作を行う。
【００６９】
また、上記第２ヒータ接続端子３の第１端子を、第２マグネットスイッチＭ２の第１のａ接点の端子１に接続している。上記第２ヒータ接続端子３の第２端子を、第２マグネットスイッチＭ２の第２のａ接点の端子３に接続している。上記第２ヒータ接続端子３の第３端子を、第２マグネットスイッチＭ２の第３のａ接点の端子５に接続している。そして、上記第２マグネットスイッチＭ２の端子２と端子４を接続すると共に、第２マグネットスイッチＭ２の端子４と端子６を接続している。
【００７０】
上記第２マグネットスイッチＭ２の第１のａ接点の端子１と、第１マグネットスイッチＭ１の第３のａ接点の端子６とを接続している。上記第２マグネットスイッチＭ２の第２のａ接点の端子３と、第１マグネットスイッチＭ１の第２のａ接点の端子４とを接続している。上記第２マグネットスイッチＭ２の第３のａ接点の端子５と、第１マグネットスイッチＭ１の第１のａ接点の端子２とを接続している。
【００７１】
上記第１マグネットスイッチＭ１の第１のａ接点の端子１を第３マグネットスイッチＭ３の第２端子に接続し、第１マグネットスイッチＭ１の第２のａ接点の端子３を第３マグネットスイッチＭ３の第６端子に接続し、第１マグネットスイッチＭ１の第３のａ接点の端子５を第３マグネットスイッチＭ３の第４端子に接続している。
【００７２】
上記制御部１１１は、第１マグネットスイッチＭ１を駆動する第１駆動回路１１１aと、第２マグネットスイッチＭ２を駆動する第２駆動回路１１１bと、第３マグネットスイッチＭ３を駆動する第３駆動回路１１１cと、異常検出回路１１１dとを有している。
【００７３】
上記異常検出回路１１１dの一方の入力に異常検出用端子４の第１端子を接続し、異常検出用端子４の第１端子を第２過熱検出装置２２の第２のｂ接点の端子３に接続している。また、第２過熱検出装置２２の第２のｂ接点の端子４に異常検出用端子４の第２端子を接続し、異常検出用端子４の第２端子を異常検出回路１１１dの他方の入力に接続している。
【００７４】
上記第２過熱検出装置２２が過熱状態を検出して動作すると、端子１,２間および端子３,４間のｂ接点が開き、第２過熱検出装置２２の端子３,４間のｂ接点の開動作により異常検出回路１１１dは、第３駆動回路１１１cに異常信号を出力する。上記異常検出回路１１１dからの異常信号を受けて、第３駆動回路１１１cは、第３マグネットスイッチＭ３をオフして三相交流電源からの交流電圧を遮断する。
【００７５】
上記第１過熱検出装置２１が過熱状態を検出して動作した場合は、第１過熱検出装置２１の端子１,２間および端子３,４間のｂ接点が開き、ヒータＲ１，Ｒ２への電圧供給が遮断される。
【００７６】
ここで、第２過熱検出装置２２の過熱検出温度の設定値(過熱保護値)を、第１過熱検出装置２１の過熱検出温度の設定値(過熱保護値)よりも低く設定しておけば、第２過熱検出装置が第１過熱検出装置よりも早く動作し、全ヒータへの電圧供給が遮断されるため、過熱保護に関してより安全なシステムとすることができる。
【００７７】
上記構成の給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置において、第２駆動回路１１１bおよび第３駆動回路１１１cにより第２,第３マグネットスイッチＭ２,Ｍ３をオンする一方、第１駆動回路１１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオフすることにより、三相入力端子１に接続された三相交流電源(Ｒ相,Ｓ相,Ｔ相)に対して、三相交流電源用のヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３をＹ結線する。また、第１駆動回路１１１aおよび第３駆動回路１１１cにより第１,第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ３をオンする一方、第２駆動回路１１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオフすることにより、三相入力端子１に接続された三相交流電源(Ｒ相,Ｓ相,Ｔ相)に対して、三相交流電源用のヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３を△結線する。
【００７８】
上記給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置では、第１実施形態と同様、Ｙ結線のときの電力と△結線のときの電力との比は、１：３となる。
【００７９】
さらに、上記給湯機用ヒータ制御モジュールでは、三相入力端子１と第１ヒータ接続端子２との間かつマグネットスイッチ(Ｍ１,Ｍ２)よりも三相入力端子１側に備えた第３マグネットスイッチＭ３を、異常時に三相交流電源からの交流電圧を遮断することによって、ヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３や切換部などの回路の損傷を最小限に抑えることができる。
【００８０】
また、上記ヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の過熱状態を検出した第１,第２過熱検出装置２１,２２により、三相交流電源とヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３との接続を遮断することによって、ヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の異常過熱に対してヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３と切換部などの回路の劣化や損傷を防止でき、信頼性を向上できる。
【００８１】
上記切換部１１１は、第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２のいずれか一方がオンして他方がオフしている状態から、逆のマグネットスイッチをオンに切り換えるとき、第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２の両方をオフ状態に所定時間した後に切り換えるように制御する。これにより、第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２の両方が同時にオン状態とならず、短絡などの異常の発生を確実に防止することができる。
【００８２】
上記切換部１１１は、第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２のいずれか一方がオンして他方がオフしている状態から、逆のマグネットスイッチをオンに切り換えるとき、第３マグネットスイッチＭ３をオフ状態に所定時間した後に第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２を切り換えるように制御する。あるいは、上記切換部１１１は、第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２のいずれか一方がオンして他方がオフしている状態から、逆のマグネットスイッチをオンに切り換えるとき、第１〜第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ２,Ｍ３のすべてをオフ状態に所定時間した後に切り換えるように制御する。これにより、切換時に第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２の両方が同時にオン状態となっても、短絡などの異常の発生を確実に防止することができる。
【００８３】
なお、上記第２実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、第１実施形態の図２〜図４に示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置と同様に単相交流電源によりヒータ部を駆動する場合にも用いることができる。
【００８４】
図６は上記第２実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置の他の例の回路図を示している。図６に示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、過熱検出装置を除いて図５に示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置と同様の構成をしている。
【００８５】
図６に示すように、第１ヒータ接続端子２の第１端子に、安全装置の一例としての第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子１を接続し、第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子２にヒータＲ１の一端を接続し、ヒータＲ１の他端を第２ヒータ接続端子３の第１端子に接続している。
【００８６】
また、上記第１ヒータ接続端子２の第２端子に第２過熱検出装置２２の第１のｂ接点の端子１を接続し、第２過熱検出装置２２の第１のｂ接点の端子２にヒータＲ２の一端を接続し、ヒータＲ２の他端を第２ヒータ接続端子３の第２端子に接続している。
【００８７】
また、上記第１ヒータ接続端子２の第３端子に、安全装置の一例としての第３過熱検出装置２３の第１のｂ接点の端子１を接続し、第３過熱検出装置２３の第１のｂ接点の端子２をヒータＲ３の一端を接続し、ヒータＲ３の他端を第２ヒータ接続端子３の第３端子に接続している。
【００８８】
上記第１〜第３過熱検出装置２１〜２３は、バイメタルサーモスタットを用いてヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の過熱状態を検出する。過熱時には、各過熱検出装置の第１,第２接点が連動して開動作を行う。
【００８９】
上記異常検出回路１１１dの一方の入力に異常検出用端子４の第１端子を接続し、異常検出用端子４の第１端子を第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子３に接続している。上記第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子４と第２過熱検出装置２２の第２のｂ接点の端子３を接続し、第２過熱検出装置２２の第２のｂ接点の端子４と第３過熱検出装置２３の第２のｂ接点の端子３を接続している。そして、第３過熱検出装置２３の第２のｂ接点の端子４に異常検出用端子４の第２端子を接続し、異常検出用端子４の第２端子を異常検出回路１１１dの他方の入力に接続している。第１〜第３過熱検出装置２１〜２３の少なくとも１つが過熱状態を検出して動作すると、端子１,２間および端子３,４間のｂ接点が開き、第１〜第３過熱検出装置２１〜２３のいずれかの端子３,４間のｂ接点の開動作により、異常検出回路１１１dは、第３駆動回路１１１cに異常信号を出力する。
【００９０】
この図６に示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、図５に示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置と同様の効果を有すると共に、第１〜第３過熱検出装置２１〜２３の少なくとも１つがヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３の過熱状態を検出して動作すると、第３マグネットスイッチＭ３がオフして、異常時に三相交流電源からの交流電圧を確実に遮断することができる。
【００９１】
〔第３実施形態〕
図７はこの発明の第３実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を三相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図を示している。この第３実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、第１,第２マグネットスイッチおよび制御部を除いて第１実施形態の図２に示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００９２】
図７に示す給湯機用ヒータ制御モジュールは、第１,第２マグネットスイッチＭ１１,Ｍ１２を駆動する回路が図２に示す給湯機用ヒータ制御モジュールと異なる。
【００９３】
すなわち、第１駆動回路２１１aの制御出力の一方に第１マグネットスイッチＭ１１の駆動コイルＣＬ１の一端を接続し、その駆動コイルＣＬ１の他端を第２マグネットスイッチＭ１２のｂ接点の端子８に接続し、第２マグネットスイッチＭ１２のｂ接点の端子７を第１駆動回路２１１aの制御出力の他方に接続している。
【００９４】
また、第２駆動回路２１１bの制御出力の一方に第２マグネットスイッチＭ１２の駆動コイルＣＬ２の一端を接続し、その駆動コイルＣＬ２の他端を第１マグネットスイッチＭ１１のｂ接点の端子８に接続し、第１マグネットスイッチＭ１１のｂ接点の端子７を第２駆動回路２１１bの制御出力の他方に接続している。
【００９５】
これにより、第１,第２マグネットスイッチＭ１１,Ｍ１２の一方がオン動作中の場合は、オン動作している側の端子７,８間のｂ接点が開いているので、第１,第２駆動回路２１１a,２１１bにより第１,第２マグネットスイッチＭ１１,Ｍ１２の他方をオン動作することができない。すなわち、第１,第２マグネットスイッチＭ１１,Ｍ１２の両方がオフ状態で端子７,８間のｂ接点が閉じていない限り、第１,第２マグネットスイッチＭ１１,Ｍ１２のいずれか一方をオンすることができない。
【００９６】
したがって、第１,第２マグネットスイッチＭ１１,Ｍ１２が同時にオンすることがなく、電源線間の短絡を確実に防止することができる。
【００９７】
上記第３実施形態では、遮断装置(一例としては第３マグネットスイッチＭ３)と過熱検出装置を設けていないが、それらを設けてもよい。
【００９８】
〔第４実施形態〕
図８はこの発明の第４実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を三相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図を示している。この第４実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールは、過熱検出装置を除いて第２実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールと同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付している。この給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、水を加熱するヒータを備えた給湯機に用いられる。
【００９９】
この第４実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールは、図８に示すように、三相交流電源が接続可能な三相入力端子１と、抵抗値が略同一の三相交流電源用のヒータ部の一例としてのヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３が接続される第１,第２ヒータ接続端子２,３と、三相入力端子１と第１ヒータ接続端子２との間に接続された遮断装置の一例としての第３マグネットスイッチＭ３と、第３マグネットスイッチＭ３と第２ヒータ接続端子３との間に接続された第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２と、上記第１,第２マグネットスイッチＭ１,Ｍ２を制御する制御部１１１と、第３マグネットスイッチＭ３と第１ヒータ接続端子２との間に接続された安全装置の一例としての第１,第２過熱検出装置２１,２２とを備えている。上記第１〜第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ２,Ｍ３と制御部１１１で切換部を構成している。また、三相入力端子１と第１,第２ヒータ接続端子２,３と第１〜第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ２,Ｍ３と第１,第２過熱検出装置２１,２２および制御部１１１を一体化して、共通モジュール３１０を形成している。
【０１００】
図８に示すように、三相入力端子１の第１端子に三相交流電源のＲ相が接続され、三相入力端子１の第２端子に三相交流電源のＳ相が接続され、三相入力端子１の第３端子に三相交流電源のＴ相が接続されている。
【０１０１】
また、上記第１〜第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ２,Ｍ３は夫々、同時に開閉動作する３つのａ接点を有している。上記三相入力端子１の第１端子を、第３マグネットスイッチＭ３の第１のａ接点の端子１に接続し、第３マグネットスイッチＭ３の第１のａ接点の端子２を第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子１に接続している。上記第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子２を第１ヒータ接続端子２の第１端子に接続している。上記三相入力端子１の第２端子を、第３マグネットスイッチＭ３の第２のａ接点の端子３に接続し、第３マグネットスイッチＭ３の第２のａ接点の端子４を第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子３に接続している。上記第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子４を第１ヒータ接続端子２の第２端子に接続している。また、上記三相入力端子１の第３端子を、第３マグネットスイッチＭ３の第３のａ接点の端子５に接続し、第３マグネットスイッチＭ３の第３のａ接点の端子６を第２過熱検出装置２２の第１のｂ接点の端子１に接続している。上記第２過熱検出装置２２の第１のｂ接点の端子２を第１ヒータ接続端子２の第３端子に接続している。
【０１０２】
上記第１ヒータ接続端子２の第１端子にヒータＲ１の一端を接続し、ヒータＲ１の他端を第２ヒータ接続端子３の第１端子に接続している。上記第１ヒータ接続端子２の第２端子にヒータＲ２の一端を接続し、ヒータＲ２の他端を第２ヒータ接続端子３の第２端子に接続している。また、上記第１ヒータ接続端子２の第３端子にヒータＲ３の一端を接続し、ヒータＲ３の他端を第２ヒータ接続端子３の第３端子に接続している。
【０１０３】
上記第１,第２過熱検出装置２１,２２には、バイメタルサーモスタットを用いており、過熱時には各過熱検出装置の第１,第２接点が連動して開動作を行う。
【０１０４】
また、上記第２ヒータ接続端子３の第１端子を、第２マグネットスイッチＭ２の第１のａ接点の端子１に接続している。上記第２ヒータ接続端子３の第２端子を、第２マグネットスイッチＭ２の第２のａ接点の端子３に接続している。上記第２ヒータ接続端子３の第３端子を、第２マグネットスイッチＭ２の第３のａ接点の端子５に接続している。そして、上記第２マグネットスイッチＭ２の端子２と端子４を接続すると共に、第２マグネットスイッチＭ２の端子４と端子６を接続している。
【０１０５】
上記第２マグネットスイッチＭ２の第１のａ接点の端子１と、第１マグネットスイッチＭ１の第３のａ接点の端子６とを接続している。上記第２マグネットスイッチＭ２の第２のａ接点の端子３と、第１マグネットスイッチＭ１の第２のａ接点の端子４とを接続している。上記第２マグネットスイッチＭ２の第３のａ接点の端子５と、第１マグネットスイッチＭ１の第１のａ接点の端子２とを接続している。
【０１０６】
上記第１マグネットスイッチＭ１の第１のａ接点の端子１を、第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子２に接続している。上記第１マグネットスイッチＭ１の第２のａ接点の端子３を、第２過熱検出装置２２の第１のｂ接点の端子２に接続している。また、上記第１マグネットスイッチＭ１の第３のａ接点の端子５を、第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子４に接続している。
【０１０７】
上記制御部１１１は、第１マグネットスイッチＭ１を駆動する第１駆動回路１１１aと、第２マグネットスイッチＭ２を駆動する第２駆動回路１１１bと、第３マグネットスイッチＭ３を駆動する第３駆動回路１１１cと、異常検出回路１１１dとを有している。
【０１０８】
上記異常検出回路１１１dの一方の入力を、第２過熱検出装置２２の第２のｂ接点の端子３に接続している。また、第２過熱検出装置２２の第２のｂ接点の端子４を、異常検出回路１１１dの他方の入力に接続している。
【０１０９】
上記第２過熱検出装置２２が過熱状態を検出して動作すると、端子１,２間および端子３,４間のｂ接点が開き、第２過熱検出装置２２の端子３,４間のｂ接点の開動作により異常検出回路１１１dは、第３駆動回路１１１cに異常信号を出力する。上記異常検出回路１１１dからの異常信号を受けて、第３駆動回路１１１cは、第３マグネットスイッチＭ３をオフして三相交流電源からの交流電圧を遮断する。
【０１１０】
上記第１過熱検出装置２１が過熱状態を検出して動作した場合は、第１過熱検出装置２１の端子１,２間および端子３,４間のｂ接点が開き、ヒータＲ１，Ｒ２への電圧供給が遮断される。
【０１１１】
ここで、第２過熱検出装置２２の過熱検出温度の設定値(過熱保護値)を、第１過熱検出装置２１の過熱検出温度の設定値(過熱保護値)よりも低く設定しておけば、第２過熱検出装置が第１過熱検出装置よりも早く動作し、全ヒータへの電圧供給が遮断されるため、過熱保護に関してより安全なシステムとすることができる。
【０１１２】
上記構成の給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置において、第２駆動回路１１１bおよび第３駆動回路１１１cにより第２,第３マグネットスイッチＭ２,Ｍ３をオンする一方、第１駆動回路１１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオフすることにより、三相入力端子１に接続された三相交流電源(Ｒ相,Ｓ相,Ｔ相)に対して、三相交流電源用のヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３をＹ結線する。また、第１駆動回路１１１aおよび第３駆動回路１１１cにより第１,第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ３をオンする一方、第２駆動回路１１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオフすることにより、三相入力端子１に接続された三相交流電源(Ｒ相,Ｓ相,Ｔ相)に対して、三相交流電源用のヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３を△結線する。
【０１１３】
上記第４実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、第２実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置と同様の効果を有する。
【０１１４】
なお、上記第４実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、第１実施形態の図２〜図４に示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置と同様に単相交流電源によりヒータ部を駆動する場合にも用いることができる。
【０１１５】
また、図９Ａは上記給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ制御モジュール他の回路図を示している。
【０１１６】
図９Ａに示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、第１ヒータ接続端子２の第１端子にヒータＲ１１の一端を接続し、ヒータＲ１１の他端を第２ヒータ接続端子３の第１端子に接続している。上記第１ヒータ接続端子２の第２端子にヒータＲ１２の一端を接続し、ヒータＲ１２の他端を第２ヒータ接続端子３の第２端子に接続している。そして、上記ヒータＲ１２の一端をヒータＲ１３の一端に接続し、ヒータＲ１３の他端を第２ヒータ接続端子３の第３端子に接続している。上記ヒータＲ１２にヒータＲ１３を並列に接続して、単相交流電源用のヒータ部の一例としてのヒータ対を形成している。
【０１１７】
上記構成の給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置において、第２駆動回路１１１bおよび第３駆動回路１１１cにより第２,第３マグネットスイッチＭ２,Ｍ３をオンする一方、第１駆動回路１１１aにより第１マグネットスイッチＭ１をオフすることにより、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、ヒータＲ１１とヒータ対(Ｒ１２,Ｒ１３)を直列に接続する。また、第２駆動回路１１１bおよび第３駆動回路１１１cにより第１,第３マグネットスイッチＭ１,Ｍ３をオンする一方、第２駆動回路１１１bにより第２マグネットスイッチＭ２をオフすることにより、三相入力端子１に接続された単相交流電源に対して、ヒータＲ１１のみを接続する。
【０１１８】
図９Ａに示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、三相入力端子１のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の３つのヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３を単相交流電圧で駆動するとき、切換部１１１によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、ヒータ対(Ｒ１２,Ｒ１３)と他のヒータＲ１１とを直列に接続するかまたは他のヒータＲ１１のみを接続するかを切り換えることによって、２：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【０１１９】
なお、上記第４実施形態の給湯機用ヒータ装置では、第１ヒータ接続端子２の第２端子をヒータＲ１３の一端に接続し、ヒータＲ１３の他端を第２ヒータ接続端子３の第３端子に接続したが、図９Ｂに示すように、ヒータＲ１３をヒータＲ１１に並列に接続してもよい。この場合、電力比率１：３のステップ制御が可能となる。
【０１２０】
〔第５実施形態〕
図１０Ａはこの発明の第５実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図を示している。この第５実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、第１過熱検出装置の電源側接続を除いて第２実施形態の図５に示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置と同様の構成をしている。この給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、水を加熱するヒータを備えた給湯機に用いられる。
【０１２１】
この第５実施形態の給湯機用ヒータ装置では、共通モジュール１１０の三相入力端子１の第２端子に単相交流電源のＬ側が接続され、三相入力端子１の第３端子に単相交流電源のＮ側が接続されている。また、図５に示す給湯機用ヒータ制御モジュールとの違いは、第１ヒータ接続端子２の第１端子と第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子１との接続をせずに、第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子１と第２のｂ接点の端子３とを接続している点である。
【０１２２】
図１０Ａに示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、三相入力端子１のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の３つのヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３を単相交流電圧で駆動するとき、切換部１１１によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１２)と他のヒータＲ１３とを直列に接続するかまたはヒータＲ１２のみを接続するかを切り換えることによって、２：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【０１２３】
上記第５実施形態の給湯機用ヒータ装置によれば、第２実施形態の給湯機用ヒータ装置と同様の効果を有する。
【０１２４】
上記第５実施形態の給湯機用ヒータ装置は、ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１２)に接続される２本の線を１つの過熱検出装置２１に接続することにより、過熱検出装置２１が働いた場合に、並列接続されているヒータ対のどちらへの通電も遮断されるため、結果として全てのヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３への通電を遮断することができる。
【０１２５】
また、第５実施形態の給湯機用ヒータ装置は、図２のような電力比率１：１のヒータ結線や、図４のような電力比率２：３のヒータ結線の場合も同様に適用することが可能である。
【０１２６】
また、図１０Ｂに示すように、ヒータＲ１１の他端を第２ヒータ接続端子３の第１端子に接続せずに、ヒータＲ１１の他端をヒータＲ１２の他端に接続してもよい。この場合、電力比率１：３のステップ制御が可能となる。
【０１２７】
〔第６実施形態〕
図１１Ａはこの発明の第６実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図を示している。この第６実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、ヒータ対および過熱検出装置の接続を除いて第５実施形態の図１０Ａに示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置と同様の構成をしている。この給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、水を加熱するヒータを備えた給湯機に用いられる。
【０１２８】
この第６実施形態の給湯機用ヒータ装置では、共通モジュール１１０の三相入力端子１の第２端子に単相交流電源のＬ側が接続され、三相入力端子１の第３端子に単相交流電源のＮ側が接続されている。また、図１０Ａに示す給湯機用ヒータ制御モジュールとの違いは次の点である。
【０１２９】
(i)  第１ヒータ接続端子２の第１端子と第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子１との接続をせずに、第１ヒータ接続端子２の第２端子と第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子１とを接続している点。
(ii)  ヒータＲ１２の一端を第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子４に接続せずに、第１過熱検出装置２１の第１のｂ接点の端子２に接続している点。
(iii)  異常検出用端子４の第１端子と第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子３とを接続し、第１過熱検出装置２１の第２のｂ接点の端子４と第２過熱検出装置２２の第２のｂ接点の端子３とを接続している点。
【０１３０】
図１１Ａに示す給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置は、三相入力端子１のうちの２つの端子に単相交流電源が接続されて、抵抗値が略同一の３つのヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３を単相交流電圧で駆動するとき、切換部１１１によって、三相入力端子に接続された単相交流電源に対して、ヒータ対(Ｒ１１,Ｒ１２)と他のヒータＲ１３とを直列に接続するかまたはヒータ対の一方(ヒータＲ１２)のみを接続するかを切り換えることによって、２：３の電力比率のステップ制御が可能となる。
【０１３１】
上記第６実施形態の給湯機用ヒータ装置によれば、第２実施形態の給湯機用ヒータ装置と同様の効果を有する。
【０１３２】
また、上記第６実施形態の給湯機用ヒータ装置によれば、第１,第２過熱検出装置２１,２２のいずれか一方が過熱を検知すると、第３マグネットスイッチＭ３が開状態となるため、ヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３への通電が行われない。これにより、最も電源側で単相電源が遮断されるため、ヒータＲ１１,Ｒ１２,Ｒ１３、第１,第２過熱検出装置２１,２２、共通モジュール１１０の第３マグネットスイッチＭ３の後段のいずれにも電圧が印加されないため、感電の恐れがない。
【０１３３】
また、第６実施形態の給湯機用ヒータ装置は、図２のような電力比率１：１のヒータ結線や、図４のような電力比率２：３のヒータ結線の場合も同様に適用することが可能である。
【０１３４】
また、図１１Ｂに示すように、ヒータＲ１１の他端を第２ヒータ接続端子３の第１端子に接続せずに、ヒータＲ１１の他端をヒータＲ１２の他端に接続してもよい。この場合、電力比率１：３のステップ制御が可能となる。
【０１３５】
上記第１〜第６実施形態では、ヒータ部の夫々を、単一のヒータＲ１,Ｒ２,Ｒ３,Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３からなる１つのヒータ部としたり、２つのヒータを並列接続してヒータ対としたりして用いたが、少なくとも１つのヒータ部を３以上のヒータを組み合わせて構成してもよい。
【０１３６】
また、上記第１〜第６実施形態では、切換部としてマグネットスイッチ(Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３)を用いた例を示しているが、マグネットスイッチに限る必要はなく、例えば半導体スイッチを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を三相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【図２】図２は上記給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【図３】図３は上記給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の他の回路図である。
【図４】図４は上記給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の他の回路図である。
【図５】図５はこの発明の第２実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を三相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【図６】図６は上記第２実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置の他の例を示す回路図である。
【図７】図７はこの発明の第３実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を三相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【図８】図８はこの発明の第４実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を三相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【図９Ａ】図９Ａは上記第４実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを備えた給湯機用ヒータ装置の他の例を示す回路図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは上記第５実施形態の他の例の給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【図１０Ａ】図１０Ａはこの発明の第５実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは上記第５実施形態の他の例の給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【図１１Ａ】図１１Ａはこの発明の第６実施形態の給湯機用ヒータ制御モジュールを用いてヒータ部を単相交流電源で駆動する給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは上記第６実施形態の他の例の給湯機用ヒータ装置の回路図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１…三相入力端子
２…第１ヒータ接続端子
３…第２ヒータ接続端子
４…異常検出用端子
Ｍ１,Ｍ１１…第１マグネットスイッチ
Ｍ２,Ｍ１２…第２マグネットスイッチ
Ｍ３…第３マグネットスイッチ
１１,１１１,２１１…制御部
１１a,１１１a,２１１a…第１駆動回路
１１b,１１１b,２１１b…第２駆動回路
１１１c…第３駆動回路
１１１d…異常検出回路
１０,１１０,２１０,３１０…共通モジュール
２１…第１過熱検出装置
２２…第２過熱検出装置
２３…第３過熱検出装置
Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,Ｒ１１,Ｒ１２,Ｒ１３…ヒータ
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2009204295.tif 000017
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2009204295.tif 000018
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０Ａ】
2009204295.tif 000019
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０Ｂ】
2009204295.tif 000020
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１Ａ】
2009204295.tif 000021
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１Ｂ】
2009204295.tif 000022