JP2010002113A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スタンバイモード中であっても、制御部の時計機能を維持可能な制御装置を提供する。
【解決手段】制御部３３及び充電部３７を含む制御装置２５であって、外部電源２６に接続され、外部電源２６から制御部３３および充電部３７に電力が供給される運転モードと、外部電源２６から遮断され、充電部３７から制御部３３に電力が供給されるスタンバイモードのいずれかに設定可能である。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、ヒートポンプ式給湯システムへの電力供給を制御する制御装置に関する。

従来のヒートポンプ式給湯システムは、貯湯タンクや、この貯湯タンクに連結される循環路や、この循環路に介設される熱交換路及び循環ポンプや、この循環ポンプを含むその他の機器を制御する制御部などで構成されている。このような構成によれば、熱交換路を加熱し、貯湯タンクから循環路に流出した低温水を沸き上げて貯湯タンクに返流する運転が可能である。そして、この貯湯タンクに貯湯された温湯が浴槽等に供給される。また、このような運転は、昼間に比べて電力料金が低額な深夜時間帯（例えば、２３時から７時までの時間帯）に行われる場合が多い。

一方、このような給湯システムは、節電の観点から、その消費電力を可能な限り抑制することが望ましい。そこで、このような課題を解決する技術として、通常の給湯運転を行う運転モードでは、給湯システムに商用電源を供給し、スタンバイモード（省電力モード）では、給湯システムへの電源供給を停止する技術が提案されている。このスタンバイモードでは、制御部への電力供給が停止し、制御部に設けた時計機能が停止する（特許文献１、２参照）。

特開２００６−６４２７２号公報 特開２００４−２３３０２８号公報

ところで、上記のような給湯システムは、主たる運転を深夜時間帯で行うものであるから、制御部に設けた時計機能をそのまま維持しておくことが特に重要である。しかしながら、スタンバイモードで時計機能が停止したままの状態で、運転モードに復帰し、誤った時刻認識の下で運転制御が行なわれた場合には、深夜に行うはずの沸き上げ運転が電気料金の高い昼間に行われるという不具合が生じる。

本発明は、上記従来の不具合を解消するためになされたものであって、その目的は、スタンバイモード中であっても、制御部の時計機能を維持可能な制御装置を提供することである。

第１の発明に係る制御装置では、制御部及び充電部を含む制御装置であって、外部電源に接続され、外部電源から制御部および充電部に電力が供給される運転モードと、外部電源から遮断され、充電部から制御部に電力が供給されるスタンバイモードのいずれかに設定可能である。

この制御装置では、外部電源から遮断されるスタンバイモード中であっても、制御部への電力供給を維持できる。このため、スタンバイモード中も制御部の時計機能を維持でき、時計機能が停止したままの状態で運転モードに復帰し、誤った時刻認識の下で運転制御が行なわれることを防止できる。

第２の発明に係る制御装置では、第１の発明に係る制御装置において、充電部の充電量を検出する検出部を備え、スタンバイモードが設定されている場合に、検出部で検出される充電量が所定値以下となった場合に、スタンバイモードから運転モードに切り替えられる。

この制御装置では、スタンバイモード中に充電部の充電量が所定値以下となった場合に、運転モードに切り替えることができる。したがって、時計機能の維持に必要な充電量が制御部で消費される前に、外部電源に接続される運転モードに切り替えることができる。このため、制御部の時計機能を確実に維持できる。

第３の発明に係る制御装置では、第１の発明に係る制御装置において、スタンバイモードに設定された時間を計時する計時部を備え、スタンバイモードに設定された後で所定時間が経過したときに、スタンバイモードから運転モードに切り替えられる。

この制御装置では、スタンバイモードに設定後から所定時間が経過したときに、運転モードに切り替えることができる。したがって、時計機能の維持に必要な充電量が制御部で消費される前に、外部電源に接続される運転モードに切り替えることができる。このため、制御部の時計機能を確実に維持できる。

第４の発明に係る制御装置では、第１〜第３の発明のいずれかに係る制御装置において、貯湯式給湯器を制御する。

この制御装置では、スタンバイモード中も制御部の時計機能を維持できる。このため、時計機能が停止したままの状態で運転モードに復帰し、誤った時刻認識の下で貯湯式給湯器の運転制御が行なわれることを防止できる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、外部電源から遮断されるスタンバイモード中であっても、制御部への電力供給を維持できる。このため、スタンバイモード中も制御部の時計機能を維持でき、時計機能が停止したままの状態で運転モードに復帰し、誤った時刻認識の下で運転制御が行なわれることを防止できる。

また、第２の発明では、スタンバイモード中に充電部の充電量が所定値以下となった場合に、運転モードに切り替えることができる。したがって、時計機能の維持に必要な充電量が制御部で消費される前に、外部電源に接続される運転モードに切り替えることができる。このため、制御部の時計機能を確実に維持できる。

また、第３の発明では、スタンバイモードに設定後から所定時間が経過したときに、運転モードに切り替えることができる。したがって、時計機能の維持に必要な充電量が制御部で消費される前に、外部電源に接続される運転モードに切り替えることができる。このため、制御部の時計機能を確実に維持できる。

また、第４の発明では、スタンバイモード中も制御部の時計機能を維持できる。このため、時計機能が停止したままの状態で運転モードに復帰し、誤った時刻認識の下で貯湯式給湯器の運転制御が行なわれることを防止できる。

（第１実施形態）
以下、図面に基づいて、本発明の第１実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る制御装置を適用したヒートポンプ式給湯システムの構成を示すブロック図である。

ヒートポンプ式給湯システム１００（貯湯式給湯器）は、貯湯タンク１と、この貯湯タンク１に付設され、貯湯タンク１の底部側の水を加熱して貯湯タンク１の頂部側へと返流する室外ユニット２とを備えている。本実施形態では、貯湯タンク１に貯湯された温湯が、給湯端末Ｔに供給されるようになっている。

貯湯タンク１の底部には、給水口３及び出水口４が設けられている。この給水口３には、給水源Ｓに接続される給水流路５から分岐した入水流路５ａが接続されている。これにより、給水源Ｓから供給される市水が、入水流路５ａを介して貯湯タンク１の底部に導入される。また、出水口４には、循環路６の一方端が接続されている。そして、この循環路６には、循環ポンプ７及び水熱交換器８が介設されている。

また、貯湯タンク１の頂部には、給湯口９及び高温出湯口１０が設けられている。給湯口９には、循環路６の他方端が接続されている。また、高温出湯口１０には、出湯経路１２を介して混合弁１１が接続されている。また、貯湯タンク１の内部には、内部温度を検知する温度センサ１３が設けられている。

混合弁１１には、給水流路５から分岐した入水流路５ｂと給湯端末Ｔが接続されている。混合弁１１の下流側には、ボールバルブ１４が設けられている。このボールバルブ１４は、混合弁１１において所望の温度に調節された温湯が通過する出湯流路１５を開閉する。また、温度センサ１３及びボールバルブ１４は、コントローラ１０２と有線又は無線で通信可能に接続されている。

室外ユニット２は、水熱交換器８と、圧縮機１６と、電動膨張弁（減圧機構）１７と、空気熱交換器（蒸発器）１８とを順に接続して構成される冷媒回路を有している。すなわち、圧縮機１６の吐出管１９を水熱交換器８に接続し、水熱交換器８と電動膨張弁１７とを冷媒通路２０で接続し、電動膨張弁１７と空気熱交換器１８とを冷媒通路２１で接続し、空気熱交換器１８と圧縮機１６とを冷媒通路２２で接続している。これにより、圧縮機１６が駆動すると、水熱交換器８が循環路６を流れる水を加熱する。また、空気熱交換器１８には、その能力を調整する送風ファン２３や、この送風ファン２３を駆動するファンモータ２４が付設されている。また、室外ユニット２のプリント基板２５（制御装置）には、図２で示すスイッチング電源２７やマイクロコンピュータ３３（制御部）などの回路が形成されている。

上記のように構成されたヒートポンプ式給湯システム１００によれば、圧縮機１６を駆動させると共に、循環ポンプ７を駆動させると、貯湯タンク１の底部に設けられた出水口４から貯溜水が流出し、この貯溜水が循環路６を流通する。このとき、循環路６を流通する水は、水熱交換器８によって加熱され（沸き上げられ）、給湯口９から貯湯タンク１の頂部に返流される。このような動作を継続して行うことによって、貯湯タンク１に高温の温湯を貯湯することができる。

図２は、本発明の第１実施形態におけるプリント基板２５の構成を示すブロック図である。

この図では、例えば２００Ｖの商用電源２６（外部電源）が、ヒートポンプ式給湯システム１００の動作モードを運転モードまたはスタンバイモードに設定可能な電源スイッチＡを介して、スイッチング電源２７に接続されている。スイッチング電源２７は、各部に必要な直流電力を供給する直流電源として機能するものである。

スイッチング電源２７は、ダイオードブリッジ２８、電解コンデンサからなる平滑コンデンサ２９、電圧変換機構としてのトランス（ＤＣ／ＤＣコンバータ）３０で構成される。トランス３０の出力は、循環ポンプ７、ポンプ制御部３１、流量センサ３２、コントローラ１０２、温度センサ１３及びマイクロコンピュータ３３に供給される。コントローラ１０２への供給ラインは分岐され、分岐ラインに介設されたレギュレータ３４で降圧された出力（例えば５Ｖ）が、温度センサ１３及びマイクロコンピュータ３３に供給されている。

温度センサ１３及びマイクロコンピュータ３３への電力供給ラインにはそれぞれダイオード３５、３６が介設されている。マイクロコンピュータ３３とダイオード３６の間には、バックアップコンデンサ３７（充電部）が接続されている。また、マイクロコンピュータ３３は、バックアップコンデンサ３７の蓄積電荷を検出可能な電荷検出部３８を有している。

この回路構成によれば、ヒートポンプ式給湯システム１００の動作モードをスタンバイモードに設定したときは、マイクロコンピュータ３３によって電源スイッチＡがオフされ、循環ポンプ７、ポンプ制御部３１、流量センサ３２、コントローラ１０２、温度センサ１３及びマイクロコンピュータ３３への出力供給が停止されるとともに、バックアップコンデンサ３７によるコントローラ１０２及びマイクロコンピュータ３３への電力供給が開始される。

このとき、バックアップコンデンサ３７に蓄積された電荷は、マイクロコンピュータ３３の時計機能を維持するために消費される。さらに、コントローラ１０２への電力供給を維持できるため、スタンバイモード中のリモコン操作が可能となる。なお、一定時間コントローラ１０２の操作がない場合や、バックアップコンデンサ３７の充電完了時にスタンバイモードに設定することも可能である。

また、スタンバイモードでは、バックアップコンデンサ３７の蓄積電荷が少しずつ放電される。したがって、蓄積電荷量（充電量）が所定値以下となったタイミングで、すなわち、時計機能の維持に必要な電荷が消費される前に、動作モードを運転モードに切り替える必要がある。この点、本実施形態では、電荷検出部３８がバックアップコンデンサ３７の蓄積電荷を検出可能であるため、マイクロコンピュータ３３は、時計機能の維持に必要な電荷が消費される前に、電源スイッチＡをオンし、動作モードを運転モードに切り替え可能である。このため、マイクロコンピュータ３３への電力供給を維持でき、その時計機能を維持できる。

（第２実施形態）
以下、図面に基づいて、本発明の第２実施形態について説明する。

図３は、本発明の第２実施形態におけるプリント基板４０の構成を示すブロックを示している。第１実施形態（図１及び図２）で説明した要素と同一の要素については、詳細な説明を省略する。この実施形態では、マイクロコンピュータ４１は、ヒートポンプ式給湯システム１００の動作モードがスタンバイモードに設定された後から所定時間を計時するタイマー４２を備え、所定時間が経過したときに、電源スイッチＡをオンし、動作モードをスタンバイモードから運転モードに切り替える点で、第１実施形態と相違する。その他の構成は、第１実施形態と同じである。

この実施形態では、タイマー４２がスタンバイモードに設定された後から所定時間を計時可能であるため、マイクロコンピュータ４１は、所定時間が経過したタイミングで、電源スイッチＡをオンし、動作モードを運転モードに戻すことができる。具体的には、スタンバイモードで、バックアップコンデンサ３７の蓄積電荷が放電され、時計機能の維持に必要な電荷が消費される前に、動作モードを運転モードに切り替えることができる。このため、マイクロコンピュータ４１への電力供給を維持でき、その時計機能を維持できる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

本発明を利用すれば、スタンバイモード中であっても、制御部の時計機能を維持可能な制御装置を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る制御装置を適用したヒートポンプ式給湯システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態におけるプリント基板の構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態におけるプリント基板の構成を示すブロックを示している。

符号の説明

１ 貯湯タンク
２ 室外ユニット
２５、４０ プリント基板（制御装置）
２６ 商用電源（外部電源）
３３、４１ マイクロコンピュータ（制御部）
３７ バックアップコンデンサ（充電部）
３８ 電荷検出部（検出部）
４２ タイマー（計時部）
１００ ヒートポンプ式給湯システム（貯湯式給湯器）

Claims (4)

1. 制御部及び充電部を含む制御装置であって、
   外部電源に接続され、外部電源から前記制御部および前記充電部に電力が供給される運転モードと、
   外部電源から遮断され、前記充電部から前記制御部に電力が供給されるスタンバイモードのいずれかに設定可能なことを特徴とする制御装置。
2. 前記充電部の充電量を検出する検出部を備え、
   前記スタンバイモードが設定されている場合に、前記検出部で検出される充電量が所定値以下となった場合に、前記スタンバイモードから前記運転モードに切り替えられることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
3. 前記スタンバイモードに設定された時間を計時する計時部を備え、
   前記スタンバイモードに設定された後で所定時間が経過したときに、前記スタンバイモードから前記運転モードに切り替えられることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
4. 貯湯式給湯器を制御することを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載の制御装置。

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