JP2013145095A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】停電等により商用電源からの電力供給が遮断されても給湯利用が可能な、簡単な構成の給湯装置を提供する。
【解決手段】商用電源３に接続し、通常は、商用電源３を電源として供給される電力により給湯機能の動作等を行う。二次電池４を装着接続する電池装着部２と、商用電源３から二次電池４に電源を切り替える電源切り替え手段１０２を設け電源を二次電池４に切り替えたときには、商用電源３を電源としての、給湯湯温制御を行う通常モードの運転から、給湯湯温の制御を行わないことにより通常モードの運転よりも消費電力を小さくする省エネモードの運転に切り替えて、例えば燃焼能力やファン回転数を固定して運転する。二次電池４を乾電池型にした場合には、その内部抵抗を設定期間毎に検出し、検出値が電池交換用基準値以上になったときには電池交換を促す。
【選択図】図１

Description

本発明は、商用電源に接続されて商用電源を電源として給湯先に湯を供給する機能を備えた給湯装置に関するものである。

給湯先に湯を供給する給湯機能を備えた給湯装置が広く用いられている（例えば、特許文献１、参照。）。このような給湯装置は、例えばＡＣ１００Ｖの商用電源に接続され、商用電源を電源として供給される電力により作動する。

特開平８―３５６５７号公報

しかしながら、商用電源を電源として作動する給湯装置は、停電時には使用できないため、例えば地震等により停電が復帰するまでの時間が非常に長くかかる可能性があるときや、例えば入浴等を行いたいときであるにもかかわらず、計画停電によって一定時間は停電が継続される場合などは、利用者は、給湯機能を利用することができないため、非常に不便を感じることになる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、停電等により商用電源からの電力供給が遮断されても給湯利用が可能な給湯装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、次の構成をもって課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明は、給湯先に湯を供給する給湯機能を備え、商用電源に接続されて該商用電源を電源として供給される電力により作動する給湯装置であって、二次電池を装着接続する電池装着部と、前記商用電源から前記二次電池に電源を切り替える電源切り替え手段と、該電源切り替え手段によって電源が前記二次電池に切り替えられたときには、前記商用電源を電源としての通常の給湯湯温制御を行う通常モードの運転から給湯湯温の制御を行わないことにより前記通常モードの運転よりも消費電力を小さくする省エネモードの運転に切り替えるモード切り替え手段とを有する構成をもって課題を解決する手段としている。

また、第２の発明は、前記第１の発明の構成に加え、前記電池装着部は乾電池型の二次電池を着脱自在に装着する乾電池型電池装着部と成し、該乾電池型電池装着部に配設される乾電池型の二次電池の内部抵抗を予め定められた期間毎に検出し、検出される内部抵抗値が予め定められた電池交換用基準値以上になったときには電池交換指令を発信する電池交換指令手段と、該電池交換指令手段から電池交換指令が発信されたときには電池交換指令情報を報知する電池交換報知手段とを有することを特徴とする。

さらに、第３の発明は、前記第１または第２の発明の構成に加え、給湯バーナを有し、該給湯バーナに供給される燃料の量を燃料供給通路に設けられている比例弁の開弁量制御により可変して前記給湯バーナの燃焼能力を可変する燃焼能力制御手段を有し、モード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられたときには前記燃焼能力制御手段が前記比例弁の開弁量を比例弁駆動電流範囲の最低値またはその近傍の値に対応する開弁量に固定して前記給湯バーナを燃焼させることを特徴とする。

さらに、第４の発明は、前記第１または第２の発明の構成に加え、複数段の燃焼面を持つ給湯バーナを有し、前記燃焼面への燃料供給通路に設けられている電磁弁の開閉制御と比例弁の開弁量制御とを予め与えられる多段の燃焼制御データに基づいて行うことにより前記燃焼面に供給される燃料量を制御して前記給湯バーナの燃焼能力を可変する燃焼能力制御手段を有し、モード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられたときには前記燃焼能力制御手段が前記電磁弁の開閉制御により前記複数段の燃焼面のうち第一段の燃焼面にのみ燃料を供給し、かつ、前記比例弁の開弁量を比例弁駆動電流範囲の最低値またはその近傍の値に対応する開弁量に固定して前記給湯バーナを燃焼させることを特徴とする。

さらに、第５の発明は、前記第４の発明の構成に加え、前記燃焼能力制御手段は、モード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられたときに比例弁駆動電流範囲の最低値近傍の固定の比例弁開弁量で第一段の燃焼面にのみ燃料を供給して給湯バーナを燃焼させた後、消費電力が予め定められた許容範囲内に安定したときには第二段の燃焼面にも燃料を供給し、前記比例弁の開弁量を前記比例弁開弁量よりも小さい固定の開弁量として燃焼を行う機能を有することを特徴とする。

さらに、第６の発明は、前記第３または第４または第５の発明の構成に加え、前記燃焼能力制御手段は、給湯機能の動作時に給湯の水量を検出する流量検出手段の検出流量を取り込んで該検出流量に基づいて給湯バーナの燃焼能力を可変する構成を有し、モード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられたときには前記燃焼能力制御手段は前記流量検出手段の検出流量の取り込み頻度を通常モードの運転時よりも少なくすることを特徴とする。

さらに、第７の発明は、前記第３乃至第６のいずれか一つの発明の構成に加え、前記給湯バーナの給排気を行う燃焼ファンと、該燃焼ファンの回転制御を行うファン回転制御手段を有し、該ファン回転制御手段はモード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられたときには燃焼ファンの回転数を燃焼能力制御手段により制御される比例弁開弁量での燃焼能力に対応するファン回転数に固定することを特徴とする。

さらに、第８の発明は、前記第３乃至第７のいずれか一つの発明の構成に加え、給湯流量を可変調節する流量可変調節手段を有し、該流量可変調節手段はモード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられた以降は前記給湯流量を燃焼能力制御手段により制御される比例弁開弁量での燃焼能力に対応する予め定められた設定流量に固定することを特徴とする。

さらに、第９の発明は、前記第３乃至第８のいずれか一つの発明の構成に加え、給湯バーナと該給湯バーナにより加熱される給湯熱交換器とを有して、該給湯熱交換器の入側には給水通路が接続され、給湯熱交換器の出側には給湯通路が接続されており、該給湯通路と前記給水通路とを前記給湯熱交換器を介さずに接続するバイパス通路が設けられて、該バイパス通路の前記給水通路との接続部にはバイパス流量弁が設けられており、該バイパス流量弁の開弁量を調節することにより前記給水通路から前記給湯熱交換器側に供給される水のうち該給湯熱交換器を通さずに前記バイパス通路に通す水の流量を調節するバイパス流量可変調節手段を有し、該流量可変調節手段はモード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられた以降は燃焼能力制御手段により制御される比例弁開弁量での燃焼能力に対応する予め定められた開弁量に固定することを特徴とする。

さらに、第１０の発明は、前記第１乃至第９のいずれか一つの発明の構成に加え、浴槽に接続されて該浴槽内の湯水をポンプにより循環させて加熱する追い焚き運転機能と、暖房装置に接続されて該暖房装置に供給される湯水をポンプにより循環して加熱する暖房運転機能との少なくとも一方の循環加熱機能を有し、モード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられたときには前記循環加熱機能の運転を停止して給湯機能の運転のみを可能とする機能絞り込み手段を有することを特徴とする。

さらに、第１１の発明は、前記第１乃至第１０のいずれか一つの発明の構成に加え、給湯装置にはリモコン装置が信号接続されており、モード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられたときには前記リモコン装置に設けられている照明を予め定められた設定部位のみ点灯して他の部位の照明は消灯する照明制御手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、給湯装置は、通常モードの運転は商用電源を電源として運転を行うが、二次電池を装着接続する電池装着部と、電源を商用電源から二次電池に電源を切り替える電源切り替え手段とを有しており、例えば停電時等、必要に応じて電源を切り替えることができるので、停電時にも給湯機能を利用することができる。

また、電源を二次電池に切り替えたときには、前記通常モードの運転から、給湯湯温の制御を行わずに前記通常モードの運転よりも少ない消費電力での運転を行う省エネモードの運転に切り替えるため、少ない消費電力で二次電池を電源とした給湯運転を行うことができ、電力供給に限りのある二次電池を用いても比較的長く給湯運転を行うことができる。そのため、地震等による停電等の非常時や計画停電時にも少ない消費電力での燃焼能力を抑えた運転による給湯利用を可能とし、利便性を高めることができる。なお、電池装着部に装着する二次電池を交換すれば、交換した二次電池を電源として、さらに給湯利用を長くすることができる。

また、電池装着部を、乾電池型の二次電池を着脱自在に装着する乾電池型電池装着部とすれば、装着される乾電池型二次電池を電池装着部から外し、例えば懐中電灯に装着して利用するなど、乾電池が必要な器具への転換利用も適宜行うことができるため、より利便性を高めることができる。なお、乾電池型の二次電池としては、現在、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池が用いられており、これらの電池は使用時間に応じ、使用時間が一定期間を超えて長くなると内部抵抗が高くなり、その値が基準値を超えると給湯装置の電源としては二次電池を利用できなくなる。それに対し、乾電池型電池装着部に配設される乾電池型の二次電池の内部抵抗を予め定められた期間毎に検出し、検出される内部抵抗値が予め定められた電池交換用基準値以上になったときには電池交換指令を発信し、電池交換指令情報を報知することにより、適切に電池交換を行って、乾電池型の二次電池を利用した給湯運転を行うことができる。

さらに、給湯バーナに供給される燃料の量を燃料供給通路に設けられている比例弁の開弁量を制御することにより前記給湯バーナの燃焼能力を可変することができるが、その制御には電力が必要であり、比例弁の開弁量に比例して消費電力が大きくなる。そこで、燃焼能力制御手段が、省エネモードの運転時に比例弁の開弁量を比例弁駆動電流範囲の最低値またはその近傍の値に対応する開弁量に固定して（つまり、給湯バーナの燃焼能力を最小燃焼能力またはその近傍の値として）給湯バーナを燃焼させることにより、消費電力を非常に小さくしながら給湯バーナ燃焼を行うことができる。

さらに、複数段の燃焼面（燃焼面の数が複数であり、その一つ以上を選択的に燃焼させることにより、燃焼能力を段階的に変えられる燃焼面）を持つ給湯バーナを有する構成において、各段の燃焼面に燃料を供給するためには燃料供給用の弁である電磁弁を開く必要があり、開いている間は電力が消費されるものであるので、省エネモードの運転時に、燃焼能力制御手段が複数段の燃焼面のうち第一段の燃焼面にのみ燃料を供給し、かつ、前記と同様に比例弁の開弁量を比例弁駆動電流範囲の最低値またはその近傍の値に対応する開弁量に固定して（つまり、給湯バーナの燃焼能力を最小燃焼能力またはその近傍の値として）前記給湯バーナを燃焼させることにより、消費電力を非常に小さくしながら給湯バーナ燃焼を行うことができる。

さらに、前記複数段の燃焼面を持つ給湯バーナを有する構成において、燃焼能力制御手段は、モード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられたときに比例弁の開弁量を比例弁駆動電流範囲の最低値近傍の値に対応する開弁量に固定して第一段の燃焼面にのみ燃料を供給して給湯バーナを燃焼させた後、消費電力が予め定められた許容範囲内に安定したときには第二段の燃焼面にも燃料を供給し、前記比例弁の開弁量を前記開弁量よりも小さい開弁量に固定して燃焼を行う機能を有することにより、単位時間当たりの消費電力は大きくなるが、短時間で給湯を終了させることができるので、場合によってはトータルの消費電力を小さくすることができ、それにより、給湯利用可能な時間を増やすことができる。

さらに、燃焼能力制御手段は、通常モード時の給湯機能の動作時に給湯の水量を検出する流量検出手段の検出流量を取り込み、該検出流量に基づいて給湯バーナの燃焼能力を可変するが、この検出流量の取り込みには電力が必要となるので、省エネモードの運転時に、流量検出手段の検出流量の取り込み頻度を通常モードの運転時よりも少なくすることにより、より一層消費電力を小さくできる。

さらに、給湯バーナの給排気を行う燃焼ファンは、回転するために電力が必要であり、回転数に比例して電力の消費量が大きくなるが、燃焼ファンの回転制御を行うファン回転制御手段を設けて、省エネモードの運転時には、ファン回転制御手段が、燃焼ファンの回転数を最小燃焼能力に対応するファン回転数または最小燃焼能力近傍の能力に対応するファン回転数に固定することにより、燃焼ファンを回転させることによる消費電力を小さくできる。

さらに、給湯流量を可変調節する流量可変調節手段は、その可変調節のために例えば弁の開弁量調節の電力を必要とするが、流量可変調節手段が省エネモードの運転時には、前記給湯流量を、燃焼能力制御手段により制御される比例弁開弁量での燃焼能力に対応する予め定められた設定流量に固定することにより、電力を抑えることができる。

さらに、給湯バーナと該給湯バーナにより加熱される給湯熱交換器とを有して、該給湯熱交換器の入側に接続された給水通路と出側に接続された給湯通路とを、前記給湯熱交換器を介さずに接続するバイパス通路を設け、給水通路から給湯熱交換器に供給される水のうち該給湯熱交換器を通さずに前記バイパス通路に通す水の流量を調節するバイパス流量可変調節手段を設ける構成において、バイパス流量可変調節手段は、バイパス流量弁の開弁量調節の電力を必要とするが、省エネモードの運転時には前記バイパス流量弁の開弁度を、燃焼能力制御手段により制御される比例弁開弁量での燃焼能力に対応する予め定められた開弁量に固定することにより、バイパス流量弁の開度を調整するための電力を小さく抑えることができる。

さらに、浴槽に接続されて該浴槽内の湯水をポンプにより循環させて加熱する追い焚き運転機能と、暖房装置に接続されて該暖房装置に供給される湯水をポンプにより循環して加熱する暖房運転機能との少なくとも一方の循環加熱機能を有する構成においては、これらの循環加熱機能の運転時にはポンプを駆動することにより、高い消費電力が必要となるが、省エネモードの運転時に、これらのポンプ駆動を伴う循環加熱機能の運転を停止して給湯機能の運転のみを可能とすることにより、消費電力を小さくできる。

さらに、省エネモードの運転時には、給湯装置に信号接続されているリモコン装置の照明を予め定められた設定部位のみ点灯して他の部位の照明は消灯することにより、より一層消費電力を小さくできる。

本発明に係る給湯装置の一実施例の制御構成を示すブロック図である。 実施例の給湯装置のシステム構成図である。 実施例の給湯装置に与えられる燃焼制御データ例を示すグラフである。 ニッケル水素二次電池について、放電時の内部抵抗の経時的変化例を示すグラフ（ａ）と、放電時の電圧の経時変化例を示すグラフ（ｂ）である。 リモコン装置の操作面の外観構成例を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図２には、本実施例の給湯装置のシステム構成例が示されている。同図において、器具ケース４２内には燃焼室２４，２５が設けられており、燃焼室２５内には、給湯バーナ１７と、給湯バーナ１７により加熱される給湯熱交換器２９（潜熱回収を主目的とする給湯熱交換器２９ａ，顕熱回収を主目的とする給湯熱交換器２９ｂ）と、給湯バーナ１７の燃焼の給排気を行なう消費電力の大きい燃焼ファン１９とが設けられている。また、燃焼室２４内には、暖房用バーナ１６と、暖房用バーナ１６により加熱される暖房用熱交換器２８（２８ａ，２８ｂ）と、暖房用バーナ１６の燃焼の給排気を行なう消費電力の大きい燃焼ファン１８とが設けられている。

給湯バーナ１７および暖房用バーナ１６には、それぞれのバーナ１６，１７に燃料を供給する供給通路としてのガス管３１，３２が接続されている。ガス管３１，３２は、ガス管３０から分岐形成されており、ガス管３０には、元電磁弁８０が介設されている。また、本実施例において、給湯バーナ１７および暖房用バーナ１６は、それぞれ複数段の燃焼面を持ち、暖房用バーナ１６の各燃焼面に供給される燃料の量が、ガス管３１に介設された比例弁８６の開弁量と電磁弁８１，８２の開閉制御（燃料の供給や停止）により調節され、給湯バーナ１７の各燃焼面に供給される燃料の量が、ガス管３２に介設された比例弁８７の開弁量と電磁弁８３，８４，８５の開閉制御（燃料の供給や停止）により調節される。

給湯熱交換器２９ａの入口側には給水通路８８が設けられており、給水通路８８には、給水通路８８を流れる湯水の量を検出することにより給湯の水量を検出する流量検出手段７３と入水温度を検出する入水温度センサ７４と、給湯流量を可変するための水量調節弁としての水量サーボ６９が設けられている。給湯熱交換器２９ｂの出口側には給湯通路２６が設けられており、給湯通路２６の先端側は、適宜の給湯先に導かれている。

また、給湯通路２６と給水通路８８とを、給湯交換器２９を介さずに接続するバイパス通路７０が設けられ、バイパス通路７０の給水通路８８との接続部には、バイパス流量弁としてのバイパスサーボ５８が設けられている。給湯通路２６には、バイパス通路７０の形成部よりも下流側に出湯湯温検出センサ１１３が設けられ、給湯熱交換器２９側に出湯湯温検出センサ１１４が設けられている。

前記給水通路８８には、接続通路５７と補給水電磁弁４６を介して、シスターン装置１００を備えた暖房用液体循環通路５に接続されている。暖房用液体循環通路５は、器具ケース４２内に設けられた管路８９，９０，９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７，９８，９９と、器具ケース４２の外部に設けられた管路４０，４１，４４，４５，５９とを有しており、暖房装置１０（１０ａ〜１０ｃ）に液体（例えば温水）を循環させる。

管路４０は管路９７に接続され、管路４１，４４は液体合流手段１１５と管路５９と介して管路９５に接続され、管路４５は液体分岐手段３７を介して管路９０に接続されている。管路４０，４１には、例えば浴室暖房機等の高温の暖房装置１０ａの内部通路５１が接続されて、内部通路５１には熱動弁１２が介設され、管路４４，４５には、例えば温水マット等の低温の暖房装置１０ｂ，１０ｃの内部通路５２がそれぞれ接続されている。

また、暖房用液体循環通路５には、該暖房用液体循環通路５に液体を循環させる消費電力の大きい液体循環ポンプ６（例えば３０〜５０Ｗ）と、該液体循環ポンプ６の駆動により循環する液体を加熱する暖房用熱交換器２８（２８ａ，２８ｂ）が設けられている。暖房用熱交換器２８ａの液体導入側には管路９５が、液体導出側には管路９４がそれぞれ接続されており、暖房用熱交換器２８ｂの液体導入側には管路９１が、液体導出側には管路９２がそれぞれ接続されている。管路９２には、暖房高温サーミスタ３３が設けられており、暖房高温サーミスタ３３は、暖房用熱交換器２８ｂから出る液体の温度を検出する。

前記管路９１は、管路９０と共に前記液体循環ポンプ６の吐出側に接続されており、管路９１には、暖房用熱交換器２８ｂに導入される液体の温度を検出する暖房低温サーミスタ３６が設けられている。また、液体循環ポンプ６の吸入口側には前記管路９３が接続されており、管路９３と管路９４との間に前記シスターン装置１００が介設され、シスターン装置１００は、大気導入通路５３を介して大気開放と成している。

前記浴槽２７には、往管１４と戻り管１５を有する追い焚き循環通路１３が接続されており、この追い焚き循環通路１３は、熱交換手段としての液―液熱交換器７を介して、前記暖房用液体循環通路５と熱的に接続されている。なお、暖房用液体循環通路５の液―液熱交換器７を形成する管路８９には、液―液熱交換器７の入口に流量制御弁３８が設けられている。追い焚き循環通路１３には、浴槽湯水を循環させる消費電力の大きい浴槽湯水循環ポンプ２０（例えば３０〜５０Ｗ）が設けられ、液−液熱交換器７は、浴槽湯水循環ポンプ２０の駆動によって追い焚き循環路１３を循環する浴槽湯水を加熱する風呂熱交換器と成している。

また、追い焚き循環通路１３には、浴槽湯水の温度を検出する風呂温度センサ２１と、浴槽湯水の水位を検出する水位センサ２２と、追い焚き循環路１３の水流を検知する風呂水流スイッチ３４とが介設されている。浴槽湯水循環ポンプ２０の吸入口側に、戻り管１５の一端側が接続され、戻り管１５の他端側が循環金具５６を介して浴槽２７に連通接続されている。浴槽湯水循環ポンプ２０の吐出口側には、往管１４の一端側が接続され、往管１４の他端側は循環金具５６を介して浴槽２７に連通接続されている。

前記給湯通路２６には、分岐通路７０の形成部および出湯湯温検出センサ１１３の配設部よりも下流側に、管路５４を介して注湯水ユニット５５が接続されており、注湯水ユニット５５には風呂用注湯導入通路２３の一端側が接続され、風呂用注湯導入通路２３の他端側は、前記浴槽湯水循環ポンプ２０に接続されている。注湯水ユニット５５には、湯張り電磁弁４８、湯張り水量センサ４９、逆止弁５０ａ，５０ｂが設けられている。なお、給湯熱交換器２９から給湯通路２６と管路５４、注湯水ユニット５５、風呂用注湯導入通路２３、浴槽湯水循環ポンプ２０、液−液熱交換器７、往管１４を順に通って浴槽２７に至るまでの通路によって、湯張りや注水を行うための湯張り注水通路が構成されている。また、図２の、図中、符号７５、７７は、ドレン排出通路を示し、符号７６は、ドレンを中和する中和手段を示す。

図１には、本実施例の給湯装置の制御構成が示されており、給湯装置は商用電源３に接続されて商用電源３を電源として供給される電力により作動する。また、給湯装置には、電源として使用できる二次電池４を装着接続する電池装着部２が設けられており、これらの電源（商用電源３、二次電池４）には制御装置８が接続されている。なお、給湯装置には、図示されていないＤＣ−ＡＣコンバータが設けられており、二次電池４を電源として給湯装置を作動させるときには、二次電池４のＤＣ電圧をＤＣ−ＡＣコンバータを経て１００ＶのＡＣ電圧に変換して給湯装置に供給する。

制御装置８内には、電池交換指令手段１０１、電源切り替え手段１０２、モード切り替え制御手段１０３、燃焼能力制御手段１０４、ファン回転制御手段１０５、給湯流量可変調節手段１０６、バイパス流量可変調節手段１０７、機能絞り込み手段１０８、照明制御手段１０９、メモリ部１１０が設けられており、さらに、図示されていない暖房制御手段と湯張り制御手段と追い焚き制御手段とが設けられている。

この給湯装置は、商用電源３を電源として作動するときには、以下に述べるような通常モードの運転動作を行う。例えば、給湯機能の動作は、給湯先に設けられている給湯栓が開かれると開始されるものであり、給湯栓の開動作に伴い給水通路８８に水が通されるので、流量検出手段（給水水量センサ）７３が、給湯燃焼動作を開始させる閾値である最低作動流量以上、給水通路８８に水が流れたことを検知し、この検知信号を燃焼能力制御手段１０４が受けて、ファン回転制御手段１０４にファン回転開始指令を加える。そして、ファン回転制御手段１０５が給湯側の燃焼ファン１９を回転駆動させることにより、ガスの燃焼に必要な空気が送られる。燃焼能力制御手段１０４は、燃焼ファン１９の駆動電流を検知するか、ファン回転制御手段１０５のファン駆動信号を取り込むかの予め定められている方法により燃焼ファン１９の回転駆動開始を検知する。

燃焼ファン１９の回転駆動が開始されると、燃焼能力制御手段１０４は、元電磁弁８０を開き、流量検出手段７３により検出される給水流量と、給湯装置に接続されるリモコン装置（図示せず）の操作によって設定される給湯設定温度と、給水通路８８への入水温度とに基づいて計算される給湯バーナ１７の必要な燃焼能力（燃焼量）に応じ、メモリ部１１０に格納されている、例えば図３に示すような予め与えられている多段の燃焼制御データに基づいて、電磁弁８３，８４，８５のうちの一つ以上の弁を開く。なお、図３に示すように、燃焼能力は、給湯装置の号数により表すことができるものであり、本実施例の給湯装置において、最大燃焼能力は２４号となり、このときの消費電力は６５Ｗとなる。

そして、燃焼能力制御手段１０４は、比例弁８７の開弁量を調節して、例えば図３の点Ａで示される燃焼能力である２．７号に対応する比例弁電流で比例弁８７を開き、給湯点火プラグから火花を飛ばして給湯バーナ１７への点火を行う。点火後は、給湯温度が前記給湯設定温度になるように、燃焼能力制御手段１０４が比例弁８７の開弁量調節を行い、また、給湯バーナ１７の１本当たりの燃焼量に対応して燃焼ファン１９の回転数制御を行うと同時に、給湯流量可変調節手段１０６により水量サーボ６９の開弁量調節による給湯流量の調節と、バイパス流量可変調節手段１０７によりバイパスサーボ５８の開弁量調節によるバイパス通路７９へのバイパス流量の調節を行い、出湯湯温検出センサ１１４で検出される温度を給湯熱交換器２９ｂが結露しない温度以上としつつ、出湯湯温検出センサ１１３で検出される給湯温度が前記給湯設定温度になるように制御する。出湯流量が増えると、給湯温度が前記給湯設定温度を維持するように、燃焼能力制御手段１０４が比例弁８７の開弁量調節を行い、給湯温度を維持する。

給湯栓が閉じられると給水通路８８への通水が停止されるので、流量検出手段（給水水量センサ）７３により、給水通路８８の通水が停止されたことが検知され、燃焼能力制御手段１０４によって電磁弁８０，８３，８４，８５を閉じ、比例弁８７の開弁量をゼロとし、ファン回転制御手段１０５に指令を加えて燃焼ファン１９の駆動を停止し、給湯運転を停止する。

また、暖房装置１０の暖房運転は、前記暖房制御手段（図示せず）の制御に基づいて行われ、浴槽２７への注湯運転は、前記湯張り制御手段の制御に基づいて行われ、浴槽湯水の追い焚き運転は、前記追い焚き制御手段の制御に基づいて行われるものであり、以下に、その動作について簡単に説明する。

例えば、暖房装置１０ａの暖房運転を行うときと浴槽湯水の追い焚き運転を行うときは、暖房用バーナ１６によって暖房用熱交換器２８を加熱して、暖房用液体循環通路５に通す液体の温度を予め定められる高温設定温度（例えば８０℃）とする。そして、暖房装置１０ａの暖房運転を行うときには、この液体を、液体循環ポンプ６の駆動により、図２の矢印Ａ〜Ｆに示すように液体を循環させる。

また、この状態で、浴槽湯水の追い焚き運転を行うときは、流量制御弁３８を開くことにより、管路９２を通った液体を、図の矢印Ｂ’に示すように、管路８９側にも通し、管路８９側（液―液熱交換器７側）に流れた液体を、管路９６を通して管路９５に戻るようにしながら、浴槽湯水循環ポンプ２０を駆動させて、浴槽湯水を図の矢印Ｈに示すように循環させ、液―液熱交換器７を介しての、液体循環通路５を通る液体と追い焚き循環通路１３を通る浴槽湯水の熱交換によって、浴槽２７内の湯水の温度（風呂温度センサ２１の検出温度）が風呂設定温度となるまで、浴槽湯水の追い焚き運転を行う。

また、高温暖房装置１０ａの暖房運転を行わずに、浴槽湯水の追い焚き運転のみを行うときには、暖房装置１０ａの熱動弁１２が閉じられているので、暖房用熱交換器２８ｂで加熱した高温設定温度の液体（例えば８０℃の液体）を、矢印Ａに示すように、管路９２に通した後、管路９７には通さずに、図の矢印Ｂ’に示すように、管路８９側に通す。そして、前記と同様に、この液体と浴槽湯水とを、液―液熱交換器７を介して熱交換することにより浴槽２７内の湯水の追い焚き運転を行う。なお、風呂温度センサ２１の検出温度が風呂設定温度となったら、暖房用バーナ１６の燃焼を停止し、液体循環ポンプ６と浴槽湯水循環ポンプ２０は、予め定められたポストポンプ時間経過後に停止する。

一方、暖房装置１０ｂ，１０ｃの暖房運転を行うときには、暖房用液体循環通路５の液体を暖房用バーナ１６で加熱して、暖房用液体循環通路５に通す液体を高温設定温度よりも低い予め定められる低温設定温度（例えば６０℃）として、図２の矢印Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆに示すように循環させる。そして、低温能力切替熱動弁４７を開くことによって、図２の矢印Ａに示したように管路９２を通った液体を管路９８に導入し、シスターン１００側から液体循環ポンプ６側に向けて図２の矢印Ｅに示すように通る液体と共に、液体循環ポンプ６を介し、図２の矢印Ｇに示すように、液体を管路９０，４５に順に通して暖房装置１０ｂ，１０ｃに導入する。なお、暖房装置１０ｂ，１０ｃを通った液体は、管路４４、液体合流手段１１５を介して管路９５に戻る。

また、暖房装置１０ｂ，１０ｃの暖房運転中に、浴槽湯水の追い焚き指令が出力されたときには、低温能力切替熱動弁４７を閉じ（あるいは、開弁量を小さくし）、前記の追い焚き運転時と同様に、暖房用熱交換器２８ｂによって加熱して管路９２に導出される液体の温度を、例えば８０℃となるようにし、管路８９を通る液体の温度を８０℃程度として液体を循環させる。

この場合、低温能力切替熱動弁４７を閉じる（または、開弁量を小さくする）ことにより、暖房用熱交換器２８ｂから管路９２に導出される高温の液体は、管路９３には導入されない（または、少量しか導入されない）。そして、暖房装置１０ｂ，１０ｃには、前記管路８９を通って浴槽湯水と熱交換されて温度が低下した後、管路９６，９５、シスターン１００を通ることにより、さらに温度が低下した液体が、管路９３、液体循環ポンプ６、管路９０を通して導入されるので、暖房装置１０ｂ，２０ｃに導入される液体の温度は、６０℃程度となる。

また、この給湯装置において、浴槽２７への湯張り（自動湯張り動作）を行うときには、また、給湯バーナ１７の燃焼によって給湯熱交換器２９を通る水を加熱し、前記湯張り注水通路を通して湯を浴槽２７に注ぐ。そして、この自動湯張り後、例えば４時間といった保温動作時間中には、風呂温度センサ２１の検出温度を取り込み、その検出温度が予め設定される風呂設定温度より予め定められている許容範囲を超えて低下したときには、前記の追い焚き運転の動作を例えば３分間行い、風呂温度センサ２１の検出温度が前記風呂設定温度となるようにする保温モードの機能の動作が行われる。

本実施例では、以上のような通常モードの運転動作に加え、図１に示す制御構成に基づく、以下に述べる特徴的な省エネモードの運転動作機能を有している。つまり、本実施例においては、例えば停電や地震等によって給湯装置に商用電源３からの電力が供給されなくなったときに、電源切り替え手段１０２が、商用電源３の電力供給停止を検知し、給湯装置の電源を商用電源３から、電池装着部２に装着されている二次電池４に切り替える。また、電源切り替え手段１０２は、この電源の切り替えを行ったときには、その切り替え信号をモード切り替え手段１０３に加える。

本実施例において、電池装着部２は、例えばエネループ（エネループは登録商標）等のニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の乾電池型の二次電池４を着脱自在に装着する乾電池型電池装着部と成しており、例えば１．５Ｖの単三乾電池型の二次電池４を１０〜１２本装着可能と成し、直列接続された二次電池４から取り出される電力を前記ＤＣ−ＡＣコンバータを経てＡＣ１００Ｖに変換し、給湯装置に電力を供給している。なお、二次電池４の使用本数等は適宜設定されるものである。

モード切り替え手段１０３は、電源切り替え手段１０２によって電源が二次電池４に切り替えられたときには、商用電源３を電源としての給湯湯温制御を行う前記通常モードの運転から、給湯湯温の制御を行わないことにより通常モードの運転よりも消費電力が小さい運転を行う省エネモードの運転に切り替える。つまり、モード切り替え手段１０３は、省エネモードの運転に切り替えるために、省エネモードのモード切り替え信号を、燃焼能力制御手段１０４、ファン回転制御手段１０５、給湯流量可変調節手段１０６、バイパス流量可変調節手段１０７、機能絞り込み手段１０８、照明制御手段１０９の、それぞれの制御手段に加え、省エネモードの運転への切り替えを行うことにより、給湯装置が、省電力での運転を行えるようにする。

燃焼能力制御手段１０４は、前記通常モードの運転動作時には、前記の如く、流量検出手段７３による検出流量を取り込み、検出流量に基づいて給湯バーナ１７の燃焼能力を可変するが、省エネモードの運転動作時には、流量検出手段７３による検出流量の取り込み頻度を通常モードの運転動作時よりも少なくする。

また、燃焼能力制御手段１０４は、通常モードの運転動作時には、前記の如く、給湯温度が給湯設定温度となるように電磁弁８３，８４，８５の開閉制御や比例弁８７の開弁量調節を行うが、モード切り替え手段１０３により省エネモードの運転に切り替えられたときには、給湯が開始されたときに給湯バーナ１７の点火に必要なガス量に調節し（例えば、図３のグラフの点Ａに示すような２．７号の燃焼能力に対応する比例弁８７の開弁量とし）、給湯点火プラグから火花を飛ばして給湯バーナ１７への点火を行った後、比例弁８７の開弁量を、以下に述べるように、比例弁駆動電流範囲の最低値の近傍の値に対応する開弁量に固定して、給湯バーナ１７を燃焼させる。

つまり、本実施例では、前記の如く、給湯バーナ１７は、複数段の燃焼面を持っており、燃焼能力制御手段１０４は、電磁弁８３，８４，８５の開閉制御と比例弁８７の開弁量制御を前記多段の燃焼制御データに基づいて行うが、モード切り替え手段１０３により省エネモードの運転に切り替えられたときには、電磁弁８５のみ開いて電磁弁８３，８４は閉じることより、複数段の燃焼面のうち第一段の燃焼面にのみ燃料を供給し、かつ、比例弁８７の開弁量を、比例弁駆動電流範囲の最低値近傍の値に対応する開弁量（例えば、図３のグラフの点Ｂに示すような５号の燃焼能力に対応する開弁量）に固定して給湯バーナ１７を燃焼させる。なお、比例弁駆動電流範囲の最低値の近傍の値とは、例えば比例弁駆動電流範囲のうち、比例弁駆動電力が小さい方の３分の１未満の値とする、あるいは２分の１未満の値とする等、適宜の値に設定されるものである。

ファン回転制御手段１０５は、通常モードの運転動作時には、給湯バーナ１７の燃焼能力に対応させた燃焼ファン１９の回転駆動制御を行うが、モード切り替え手段１０３により省エネモードの運転に切り替えられたときには、燃焼ファン１９の回転数を、燃焼能力制御手段１０４による電磁弁８５の開動作と比例弁８７の開弁量での燃焼能力（例えば５号の燃焼能力）に対応するファン回転数に固定して駆動させる。

なお、前記のように、給湯装置を５号の燃焼能力で燃焼させると、給湯装置の消費電力は約３８Ｗとなり、通常モード時の２４号の燃焼能力での燃焼時には約６５Ｗであるから、この値と比較すると格段に小さくなる。また、点火時の２．７号の燃焼能力での燃焼時には約３６Ｗの消費電力が消費されることになる。

機能絞り込み手段１０８は、モード切り替え手段１０３により省エネモードの運転に切り替えられたときには、暖房運転機能と浴槽湯水の追い焚き運転機能の循環加熱機能の運転および自動湯張り運転機能の運転を停止して給湯機能の運転のみを可能とする。

給湯流量可変調節手段１０６は、通常モードの運転動作時には、前記の如く、給湯温度が前記給湯設定温度になるように、水量サーボ６９の開弁量調節による給湯流量の調節を行うが、モード切り替え手段１０３により省エネモードの運転に切り替えられた以降は、水量サーボ６９の開弁量を、燃焼能力制御手段１０４による電磁弁８５の開動作と比例弁８７の開弁量での燃焼能力（例えば５号の燃焼能力）に対応させた値に固定して、前記給湯流量を予め定められた設定流量に固定する。

バイパス流量可変調節手段１０７は、通常モードの運転動作時には、前記の如く、給湯温度が前記給湯設定温度になるように、バイパスサーボ５８の開弁量調節によるバイパス通路７９へのバイパス流量の調節を行うが、モード切り替え手段１０３により省エネモードの運転に切り替えられた以降は、バイパスサーボ５８の開弁量を、燃焼能力制御手段１０４による電磁弁８５の開動作と比例弁８７の開弁量での燃焼能力（例えば５号の燃焼能力）に対応させた値に固定して、前記バイパス流量を予め定められた設定流量に固定する。

なお、給湯流量可変調節手段１０６とバイパス流量可変調節手段１０７の制御によって決まる給湯設定流量は、予め例えば下記のような演算を用いて定めることができる。

例えば、計画停電が予定されていても停電しないかもしれないが、停電が実行されたとすると、通常であれば（本実施例のような、電源切り替え機能を有していない従来の給湯装置であれば）停電時には給湯ができなくなるため、入浴時の洗髪の途中で停電になった場合には、冷水でシャンプーを洗い流さなければならなくなり、入浴の継続を断念せざるを得ないが、浴槽に例えば４２℃の湯水がある場合には、浴槽湯水でシャンプーを洗い流すことはできる。しかしながら、浴槽湯水がぬるくなる（例えば３７℃）と、そのままでは快適に入浴を継続することはできない。一方、浴槽２７への湯張りが開始されていないときや、湯張りが開始されていても設定水位まで湯張りする途中の状態のとき等に停電が生じた場合には、利用者は、入浴はあきらめてもせめてシャワーを用いて髪や体を洗いたいと思うものである。

そこで、まず、本実施例では、停電が発生したときに、燃焼能力制御手段１０４が、自動湯張り後の例えば４時間といった保温動作時間中に停電が生じたのか、それ以外の時間に停電が生じたのかを、例えば自動湯張りの制御情報から判断して確認する。そして、前記保温動作時間中に停電が生じたと判断されたときには、例えば６０℃といった高温の湯を浴室の蛇口から給湯できる状態であるのかどうかの計算を行い、高温の湯の給湯が可能であれば、浴槽湯水がぬるくなった場合であっても、浴室の蛇口から浴槽２７に給湯することによって浴槽湯水の温度を高めて快適な入浴の継続できるようにする。つまり、機能絞り込み手段１０８の制御によって追い焚き運転機能の運転は行わないようにしても、利用者が蛇口から浴槽２７に高温の湯を差し湯すれば快適に入浴を継続することができるようにする。

例えば停電発生が保温動作時間中であった場合には、燃焼能力制御手段１０４が、予め定められた省エネモードの運転時の給湯バーナ１７の設定燃焼能力（例えば５号の燃焼能力）と、入水温度センサ７４によって検出される給水温度（給湯熱交換器２９への入水温度）の検出値と、快適に入浴を継続することができるようにするために予め定められる省エネモード時浴槽湯水保温用の給湯設定温度（例えば６０℃）とによって、給湯設定流量を算出する。例えば入水温度センサ７４の検出値が１５℃であった場合には、給湯設定流量は、以下の式（１）により、２．８リットル／分となる。

給湯設定流量＝燃焼能力（号数）×２５÷（省エネモード時浴槽湯水保温用の給湯設定温度−入水温度）・・・（１）

つまり、前記条件の場合は、給湯設定流量=５[号]×２５[deg]÷（６０[℃]−１５[℃]）≒２．８[リットル／分]となるので、この式（１）から求めた給湯設定流量算出値が適正流量範囲か否かを、燃焼能力制御手段１０４が、給湯装置固有の最低作動流量（例えば２．５リットル／分）を基に判断し、適正流量範囲であれば、給湯設定流量算出値を給湯流量可変調節手段１０６とバイパス流量可変調節手段１０７に加える。

給湯流量可変調節手段１０６は、燃焼能力制御手段１０４から加えられた前記給湯設定流量算出値を基に、給湯流量を固定し（例えば前記給湯設定流量算出値に固定し）、また、給湯設定流量算出値が適正流量範囲内であることと、給湯流量の固定値をバイパス流量可変調節手段１０７に加える。これらの情報に基づいて、バイパス流量可変調節手段１０７はバイパス流量を固定する。

このように、停電発生時等、電源を二次電池４に切り替えての省エネモードの運転時には、リモコン装置１の操作によって設定される給湯設定温度は無視され、また、給湯流量も給湯流量可変調節手段１０６によって固定される。なお、このとき、利用者が給湯流量（出湯流量）に不満を覚えて、蛇口の開度を開けると流量が増えるとともに給湯温度は下がる。

ところで、寒冷地において、積雪による突然の停電発生が生じる場合があり、このような場合には、入水温度センサ７４によって検出される給水温度の検出値が、例えば５℃のような非常に低い状態のときもある。このような場合は、前記式（１）から求められる給湯設定流量算出値が前記適正流量範囲を下回る場合があり、その場合、給湯バーナ１７の作動が行われないため、入浴の継続ができなくなる。そこで、例えば寒冷地においては、前記省エネモード時浴槽湯水保温用の給湯設定温度を、前記のように６０℃とするのではなく４７℃に設定することにより、給湯設定流量を算出してもよい。

つまり、この場合、給湯設定流量＝５[号]×２５[deg]÷（４７[℃]−５[℃]）≒３[リットル／分]となり、給湯設定流量算出値が適正流量範囲内となるので、前記と同様に、給湯流量可変調節手段１０６やバイパス流量可変調節手段１０７による流量設定および、その設定流量での流量固定を行うことで、快適に入浴を継続することができるようになる。

なお、前記省エネモード時浴槽湯水保温用の給湯設定温度として、例えば第１の設定温度を６０℃、第２の設定温度を４７℃とするといったように、前記給湯設定温度を複数与えておき、第１の設定温度を用いて給湯設定流量を算出した場合に給湯設定流量算出値が適正流量範囲内とならなかった場合には、第２の設定温度を用いて給湯設定流量を算出するといったように、給湯設定流量の算出時に用いる省エネモード時浴槽湯水保温用の給湯設定温度を選択的に可変できる構成を設けてもよい。

また、給湯装置の保温動作中であっても、利用者は入浴をしていなかった場合もあるが、その場合でも、前記のように、浴室の蛇口から浴槽２７に高温の湯（省エネモード時浴槽湯水保温用の給湯設定温度の湯）を給湯して浴槽湯水に混ぜることにより、浴槽湯水の温度を風呂設定温度やその近傍の温度にすることができ、その状態で利用者が快適に入浴できるようになる。

一方、停電発生が、自動湯張り後の前記保温動作時間中でなかった場合には、利用者は入浴を断念してシャワー利用等により洗髪等を行うことになるため、追い焚きの代わりに省エネモード時浴槽湯水保温用の給湯設定温度の湯を浴槽２７に入れる必要がない。したがって、通常通りに、リモコン装置に設定されている給湯設定温度（例えば４２℃）の湯が給湯先から出湯されるようにすれば、快適にシャワー利用ができる。そこで、燃焼能力制御手段１０４は、前記式（１）における省エネモード時浴槽湯水保温用の給湯設定温度の代わりに、例えばリモコン装置に設定されている給湯設定温度（例えば４２℃）を用いて給湯設定流量を算出し、演算算出した給湯設定流量を基に、給湯流量可変調節手段１０６およびバイパス流量可変調節手段１０７による流量設定と流量固定を行う。

なお、このとき、燃焼能力制御手段１０４は、求めた給湯設定流量算出値が適正流量範囲か否かを前記最低作動流量（例えば２．５リットル／分）を基に判断してもよいが、シャワーにより洗髪を行う場合には、以下のようにすることが好ましい。つまり、シャワー使用時には、シャワーヘッドを下向きとしても、例えば給湯流量が５リットル／分を下回ると、シャワーヘッドの各穴から出た水流の勢いがないがために、水流がまとまってシャワーとならない。そこで、前記給湯設定流量算出値が例えばシャワー設定流量５リットル／分以下であった場合には、式（１）における省エネモード時浴槽湯水保温用の給湯設定温度の代わりに用いる給湯の設定温度を、リモコン装置１によって設定されている例えば４２℃の値よりも低い３７℃として給湯設定流量を算出することが好ましい。

このようにすると、出湯される湯の温度が低いためにシャワーでシャンプーを洗い流しているときは快適ではないが、給湯流量が５リットル／分以上となり、タオルドライ後（髪の毛の水分をタオルで取った後）の髪の毛のごわつき（髪の毛が低温で堅くなる現象）を防止できる。

なお、前記保温動作中でないとき（非保温動作中）の給湯設定温度として、例えば第１の設定温度を４２℃、第２の設定温度を３７℃とするといったように、前記給湯設定温度を複数与えておき、第１の設定温度を用いて給湯設定流量を算出した場合に給湯設定流量算出値がシャワー設定流量範囲内とならなかった場合には、第２の設定温度を用いて給湯設定流量を算出するといったように、給湯設定流量の算出時に用いる給湯設定温度を選択的に可変できる構成を設けてもよい。

また、前記のような給湯設定流量の算出に用いる給水温度は、入水温度センサ７４による実測値とするとは限らず、演算により求めることもできる。この場合、例えば前回の燃焼能力と、流量検出手段７３により検出される給水流量と、出湯湯温検出センサ１１３で検出される給湯温度またはリモコン給湯設定温度とより給水温度を演算により求め、その値を記憶して給湯設定流量の算出に用いてもよい。

また、燃焼能力制御手段１０４は、保温動作中か否かを判断する際に、自動湯張りの制御情報に基づいて判断する代わりに、浴槽湯水の水位を検出する水位センサ２２を用いて浴槽湯水の有無を確認して、浴槽湯水があれば（実際には、その水が前日の残り湯水なのか当日の自動湯張りによって湯張りされた後の保温動作時間中なのかは分からないが）保温動作中と判断するようにしてもよい。

照明制御手段１０９は、給湯装置には、浴室配置や台所配置等の適宜の場所に配置されているリモコン装置１が信号接続されており、モード切り替え手段１０３により省エネモードの運転に切り替えられたときには、リモコン装置１の表示手段に指令を加え、リモコン装置１に設けられている照明を、予め定められた設定部位のみ点灯して他の部位の照明は消灯する。図５には、リモコン装置１の外観構成例が示されており、照明制御手段１０９は、各スイッチＡ〜Ｅに設けられているＬＥＤ（発光ダイオード）ライト１１のうち、例えばスイッチＥで示される運転スイッチ３５のＬＥＤライト１１のみを点灯させるようにする。なお、液晶により形成されている表示画面１３６のみを点灯させるようにしてもよく、どの照明を点灯させるかは適宜設定されるものである。

ところで、図４（ａ）には、ニッケル水素二次電池の一つである単三型エネループの内部抵抗の経時変化例が示されており、図４（ｂ）には、そのエネループの放電時の電圧の経時変化例を示すグラフが示されている。なお、単三型エネループには、HR-3UTG初期型2005/11（2005年11月）〜、HR-3UTG後期型2006/11（2006年11月）位〜、HR-3UTGA、HR-3UTGB、HR-3UWX、HR-3UQ、HR-3UPT等があるが、図４は、HR-3UTGAについて確認した結果が示されており、以下の説明は、特に断らない限りこのエネループについて述べるものである。

また、図４（ｂ）の特性線ａ、ｂは、それぞれ、電圧１．２Ｖのエネループの二次電池４を１０本適用して電流を２Ａとして二次電池４から２４Ｗの電力を供給したときの電圧の経時変化を示し、特性線ａ’、ｂ’は、電圧１．２Ｖのエネループの二次電池４を１０本適用して電流を３Ａとして二次電池４から３６Ｗの電力を供給したときの電圧の経時変化を示している。

これらの図に示されるように、放電開始時（電源切り替え手段１０２によって電源が二次電池４に切り替えられてから１分後）のエネループの電圧は実際には１．４Ｖ程度であり、図４の特性線ａに示すように、新品の内部抵抗は２０ｍΩ程度である。そして、使用（放電）していくうちに、内部抵抗は放電開始前よりも下がるが（図４（ａ）、参照）、電圧は、１．２Ｖ〜１．３Ｖ程度の状態が長く続く（図４（ｂ）、参照）。そして、一定使用期間が過ぎると、図４（ａ）、（ｂ）のＣに示されるように内部抵抗が上昇するとともに、電圧が１．１Ｖ近くに下がり、さらに内部抵抗が上昇して、図のＤの時点では、例えば、内部抵抗が上がるとともに、電圧が０．９Ｖ以下に下がっていく。すなわち、電池の放電が進むにつれ、電圧は１．４Ｖ→１．３Ｖ→０．９Ｖのように下がり、内部抵抗値も変化する。

また、エネループの電圧降下は、内部抵抗と使用電流とに対応するものであり、例えば電池電圧が１．４Ｖで内部抵抗が２０ｍΩの時に電流２Ａで使用すると、内部抵抗による電圧降下分は０．０４Ｖとなり、電圧は１．３６Ｖとなるのに対し、電流３Ａ使用時の内部抵抗による電圧降下分が０．０６Ｖなので、電圧は１．３４Ｖとなり、同一の状態の電池であっても取り出す電流によって電圧は変化する。

また、例えば新品（全く使用していない場合や充放電回数が少ない場合）のエネループの場合には、例えば図４（ａ）の特性線ａに示されるように、その内部抵抗が、放電開始直後の電池電圧約１．４Ｖの時に２０ｍΩで、使い切り間際の電池電圧約０．９〜１Ｖの時には３０ｍΩであるといったように、あまり変化がない（図４（ａ）の特性線ａはフラットに近い）。しかし、製造から所定の年月が経過したり、充放電回数が多く行われたりすると（内部劣化が進むと）、例えば図４（ａ）の特性線ｂに示されるように、エネループの内部抵抗は、放電開始直後の電池電圧が１．４Ｖの時でも５０ｍΩであり、使い切り間際の電池電圧約０．９〜１Ｖの時には７５ｍΩであるといったように、新品時に比して大きく、かつ、内部抵抗の変化量も大きくなる。

したがって、エネループは、電流３Ａでの使用時の、電池を使い切る少し手前における内部抵抗による電圧降下分が、新品時には、例えば０．０９Ｖ（＝０．０３Ω×３Ａ）であるのに対し、内部劣化が進んで交換推奨間際となった劣化品の場合には、例えば０．２２５Ｖ（＝０．０７５Ω×３Ａ）となるといったように、３Ａにおける使用に対して、新品と交換推奨間際との電圧降下分の差が０．１３５Ｖにもなる（交換推奨間際のエネループは新品に比べて０．１３５Ｖも大きい）。

また、エネループを、内部劣化が進んで例えば内部抵抗が７５ｍΩとなった時に電流２Ａで使用すると、内部抵抗による電圧降下分は０．１５Ｖであるのに対し、電流３Ａでの使用時の内部抵抗による電圧降下分は前記の如く０．２２５Ｖとなるので、例えば電流２Ａでの使用時に電圧が０．９７５Ｖに下がる場合に、使用する電流を２Ａから３Ａに増やすと、電圧は０．９Ｖにまで下降する。

そして、このように、電圧が０．９Ｖ以下に下がると、前記ＤＣ−ＡＣコンバータに入力されるＤＣ電圧の低下によってＤＣ−ＡＣコンバータが機能しなくなり、二次電池４の電力をＡＣ１００Ｖ用の電力に変換できなくなるために、二次電池４の電力を給湯装置に供給することができなくなり、エネループ等の二次電池４を給湯装置の電源として使用することはできなくなる。つまり、前記のように、電流２Ａでの使用時に電圧が０．９７５Ｖであれば、その状態ではＤＣ−ＡＣコンバータが通常通りに機能して二次電池４の電力をＡＣ１００Ｖ用の電力に変換することができるのに対し、使用する電流を２Ａから３Ａに増やして電圧が０．９Ｖにまで下降すると、ＤＣ−ＡＣコンバータが機能しなくなり、二次電池４の電力をＡＣ１００Ｖ用の電力に変換できなくなって、給湯装置が停止してしまう。

そこで、エネループのような乾電池型の二次電池４を電池装着部２に装着して使用する場合には、その内部抵抗を計ることにより、使用する電流量に対応した二次電池４の内部劣化が進み、内部抵抗が電池交換用基準値以上になったかどうかを知ることが重要になるとともに、使用電流を把握することも重要となる。

なお、エネループのような乾電池型二次電池４は、通常（例えば乾電池等への使用においては）、１Ａ程度の電流で使用していくことを前提条件としており、その場合、前記内部抵抗の上昇はそれほど問題にならないが、本実施例では、２Ａや３Ａの電流で使用を行うので、内部抵抗の上昇によって電圧が下がると、前記の如く、給湯装置の電源として使用することはできなくなる。例えば図４（ｂ）に示される例においては、前記エネループを１０本適用し、電流を２Ａとして二次電池４から２４Ｗの電力を供給したときには約８分後に１．３Ｖにまで電圧が降下して安定して約１時間連続運転可能であることを示し、電流を３Ａとして二次電池４から３６Ｗの電力を供給したときには約３分後に１．３Ｖにまで電圧が降下して安定し、約４０分弱連続運転可能であることを示している。

つまり、使用する電流を増やした場合に、前記ＤＣ−ＡＣコンバータが給湯装置に供給するＡＣ１００Ｖを作れなくなる事態は避けなければならないため、前記のような電池電圧が０．９Ｖにまで下降しない状態であることを確認することが必要であり、前記のように、二次電池４の内部抵抗が分かれば、増やせる電力量すなわち電流の使用限度を電圧降下情報で判断ができる。なお、二次電池４を２Ａとか３Ａのような大電流で使用すると例えば１０deg位の温度上昇が発生するが、本願発明者が確認したところ、エネループのような二次電池４の場合には電池の温度上昇が内部抵抗に影響を与えないことが分かった。

また、エネループ等の乾電池型二次電池４は使用していなくても徐々に放電してしまう（例えば６ヶ月放置すると電圧が１．３→１．２５となり、例えば容量も約１５％位減る）ため、例えば定期的に（例えば半月毎）充電する必要があり、その際に、放電が不十分な状態で充電を行う動作を繰り返していくと、周知のメモリ効果によって電池の容量が小さくなってしまうため、本実施例において、給湯装置は、エネループにより形成される二次電池４を完全に放電してから充電する、いわゆるリフレッシュ動作を、例えば半年に１度、あるいは、１年に１度といった予め定められた設定期間毎に行うようにしている。

このリフレッシュ動作の最後に内部抵抗を測定すると、寿命に達したまたは寿命に近い電池の場合には、内部抵抗が高くなっている（例えばリフレッシュ動作の最初に内部抵抗を測定すると５０ｍΩだが、最後だと７５ｍΩと高くなっている）ので、例えばリフレッシュ動作の最後に内部抵抗を測定することにより、電池装着部２に装着されている二次電池４の内部劣化が進み寿命に達したかどうか（電池交換用基準値以上になったかどうか）を知ることができる。なお、リフレッシュ動作の最初や途中に内部抵抗を測定することによっても、どの程度内部抵抗の上昇（劣化）が生じているかを知ることができるので、リフレッシュ動作の最後にさらに内部抵抗の上昇が生じて電池交換用基準値以上になる可能性があるかどうかを、リフレッシュ動作の最初や途中に内部抵抗を測定することによって推測することもできる。

以上のようなことから、本実施例においては、電池交換指令手段１０１は、前記リフレッシュ動作を制御することに加え、そのリフレッシュ動作時（例えば動作の最後）に内部抵抗を測定することによって、二次電池４の内部抵抗を前記設定期間毎に検出し、検出される内部抵抗値が予め定められた電池交換用基準値以上になったときには電池交換指令を発信する。

なお、電池交換指令手段１０１は、前記リフレッシュ動作の最後に内部抵抗を測定する代わりに、あるいは、その動作に加えて、適宜のタイミングで二次電池４に電流を流してみてその時の電力を測定し、その値に基づいて二次電池４の内部抵抗を検出するようにしてもよい。この場合、例えば１本当たり１．２Ｖのエネループの二次電池４を１０本、電池装着部２に装着し、その二次電池４の電圧を検出すると、１２Ｖの電圧となるはずであるが、内部抵抗が上昇していると電圧が１．２Ｖよりも小さくなり、例えば９Ｖといった値になるので、この電圧降下情報から二次電池４の内部抵抗の上昇を検出することができる。

電池交換報知手段１１０は、リモコン装置１に設けられており、電池交換指令手段１０１から電池交換指令が発信されたときには電池交換指令情報を、表示や音声等の予め定められた適宜の方法によって報知する。

なお、本発明は前記実施例に限定されることなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、前記実施例では、二次電池４はエネループ等の乾電池型の二次電池としたが、二次電池４は、乾電池型の二次電池とするとは限らず、リチウムイオン電池等の乾電池型ではない二次電池としてもよい。なお、リチウムイオン電池は、現在使用されているもので３．６Ｖであり、かつ、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池のようなメモリ効果はないといった利点を有しており、この場合、前記実施例に設けた電池交換指令手段１０１や電池交換報知手段１１１を省略できため、その分だけ給湯装置の装置構成を簡略化できる。ただし、二次電池４をリチウムイオン電池とした場合には、懐中電灯等に使用するには電圧が高すぎるため、給湯装置から取り出して通常用いられている懐中電灯等に転用することはできない。

また、前記実施例では、給湯バーナ１７への点火を行った後、比例弁８７の開弁量を比例弁駆動電流範囲の最低値の近傍の値に対応する開弁量に固定して、給湯バーナ１７を燃焼させるようにしたが、給湯バーナ１７への点火を行った後、比例弁８７の開弁量を比例弁駆動電流範囲の最低値に対応する開弁量に固定して、給湯バーナ１７を燃焼させるようにしてもよい。

さらに、燃焼能力制御手段１０４は、モード切り替え手段１０３により省エネモードの運転に切り替えられたときに、比例弁８７の開弁量を比例弁駆動電流範囲の最低値近傍の値に対応する開弁量に固定して第一段の燃焼面にのみ燃料を供給して給湯バーナ１７を燃焼させた後、消費電力が予め定められた許容範囲内に安定したときには、電磁弁８４を開いて第二段の燃焼面にも燃料を供給し、比例弁８７の開弁量を前記開弁量よりも小さい開弁量（例えば、図３の点Ｃ）に固定して燃焼を行う機能を有するようにしてもよい。

なお、消費電力が予め定められた許容範囲内に安定したか否かの判断は、例えば図４に示したようなデータや、二次電池４の内部抵抗と使用電流値とに基づいて演算により求めることができる値等の電圧降下情報を用いるとよい。例えば給湯装置を５号の燃焼能力で燃焼させると、給湯装置の消費電力は約３８Ｗとなるが、電磁弁８４を開いて第二段の燃焼面にも燃料を供給すると、電磁弁８４駆動分消費電力が増し、図３の点Ｃ開弁量とすると比例弁８７の消費電力が少なくなり、給湯バーナ１７の１本当たりの燃焼量に対応する燃焼ファン１９の回転数も減少して消費電力が少なくなるが、トータルとして若干消費電力が上昇し、この使用が増える電流量は予め判る。

そこで、電源切り替え手段１０２が、前記電圧降下情報を用い、現在使用している消費電力を、例えば給湯装置を５号の燃焼能力で燃焼させているといった、現在の給湯装置の使用状況から推定し、この消費電力と二次電池４の電圧の検出値とから二次電池４の内部抵抗を算出する。例えば給湯装置の電源を二次電池４に切り替える前の無負荷時電圧が１２Ｖで、二次電池４に切り替えた後の３Ａ負荷時電圧が１１．４Ｖであったとすると、１本の二次電池４の内部抵抗は、０．０２Ω＝（１２Ｖ−１１．４Ｖ）／（１０本×３Ａ）となる。

なお、切り替えた後の３Ａ負荷時電圧は、実際には、二次電池４の内部抵抗による電圧降下に加えて、電池間の接続部分の外部抵抗による電圧降下の影響を受けるため、無負荷時電圧から内部抵抗によって生じる電圧降下を差し引いた値より小さな値となる。つまり、実際には、給湯装置の電源を二次電池４に切り替える前の無負荷時電と二次電池４に切り替えた後の電圧検出値とから内部抵抗と外部抵抗を合わせた合計抵抗値を求め、この合計抵抗値と外部抵抗値から内部抵抗を求める。なお、前記外部抵抗は、例えば電池取り付け部のスプリング等の接触抵抗等により生じるもので機器固有の値であり、予め知ることができる。

例えば、二次電池４の内部抵抗による電圧降下が０．６Ｖであったとすると（１２Ｖから電圧降下分を差し引いた値が１１．４Ｖであったとすると）、外部抵抗値がαのときには、二次電池４に切り替えた後の３Ａ負荷時電圧は（１１．４−α）Ｖとなるはずであり、合計抵抗値は１２Ｖ−（１１．４Ｖ−α）となる。この合計抵抗値から外部抵抗値を差し引いて内部抵抗を求めると、｛１２Ｖ−（１１．４Ｖ−α）−α｝＝１２Ｖ−１１．４Ｖとなるので、１本の二次電池４の内部抵抗は前記と同様の式により求めることができ、０．０２Ωとなる。

なお、電源切り替え手段１０２によって電源が二次電池４に切り替え直後から最初の１〜３分位は、図４（ｂ）に示されたように、二次電池４の電池電圧が急落し、また、機器の安定動作（開弁量の固定動作終了やファン回転数の安定）に至るまで、すなわち、消費電力の安定に至るまで例えば１分弱の時間が必要である。そこで、燃焼能力制御手段１０４は、予め定めた電流値測定用設定待機時間（例えば電源を二次電池４に切り替えてから例えば１分弱）経過後に、そのときの消費電力から二次電池４の取り出し電流量を求め、この電流量と前記電圧降下情報とにより二次電池４の内部抵抗を求める。

そして、この二次電池４の内部抵抗値に基づき、燃焼能力制御手段１０４は、給湯装置の燃焼能力を例えば図３の点Ｂの５号から図３の点Ｃの１０号にアップさせることに伴って電流量が増えても、例えば１０分以上の予め定めた設定所要時間中に、電池電圧が０．９Ｖにまで下降しないかどうかを判断する。そして、燃焼能力制御手段１０４は、設定所要時間中に電池電圧が０．９Ｖにまで下降しない状態であることを確認できたときに電磁弁８４を開き、比例弁８７の開弁量を例えば、図３の点Ｃに固定して燃焼を行うようにしてもよい。

また、このように、多段の燃焼面を有する給湯装置において必要に応じて燃焼能力を変えられる機能を有する場合に、この機能の動作を行うか、あるいは、前記実施例のように、第一段の燃焼面のみの燃焼を行うかの選択操作手段を設けておき、この選択操作手段を利用者や施工者が操作することに応じてどちらの動作を行うかを決めてもよい。

さらに、前記実施例では、省エネモードの運転時に設定する給湯設定流量を演算により求めたが、この給湯設定流量は演算を用いて定めるのではなく、予め想定される給水温度（例えば＋２℃）に基づいて設定流量を固定値として記憶してもよいし、給水温度を実測又は演算して、給水温度範囲想定に相当する設定流量をメモリから呼び出してもかまわない。

さらに、本発明の給湯装置は、図２に示したシステム構成を有するとは限らず、例えば給湯装置に設けられる熱交換器のうち、給湯熱交換器２９ａや暖房用熱交換器２８ａを省略して給湯熱交換器２９ｂと暖房用熱交換器２８ｂのみを有する構成としてもよい。また、暖房運転機能を省略して給湯機能と浴槽の追い焚き運転機能のみとし、浴槽湯水を直接循環させて加熱する構成として、浴槽の追い焚き運転時には液体循環ポンプ６と浴槽湯水循環ポンプ２０の２つのポンプを使用していたものを１つとしてもよい。さらに、前記実施例において、給湯バーナ１７用の燃焼ファン１９と、暖房用バーナ１６用の燃焼ファン１８との２つのファンを使用していたものを共通の１つの燃焼ファンとしてもよい。

さらに、給湯装置は、暖房運転機能や浴槽の追い焚き運転機能を省略してもよいし、太陽熱集熱機能等の他の機能も有していてもよい。なお、様々な機能を有している場合でも、省エネモードの運転時に、給湯温度を制御しないで給湯機能の運転のみを行うことにより消費電力を小さくすることができる。

さらに、二次電池４の内部抵抗を算出する際に、前記実施例では、給湯装置の電源を二次電池４に切り替える前の無負荷時電圧と、切り替えた後の負荷時電圧とで電圧降下量を判断するようにしたが、電源を二次電池４に切り替えた後の負荷変動に基づいて二次電池４の内部抵抗を求めることもできる。この場合は、例えば５号の燃焼能力で燃焼させていた後一旦出湯をやめた場合の消費電力差と、その時の電圧降下情報から求めたり、電磁弁８４の駆動前後の電力差と、その時の電圧降下情報から求めたりすることができる。また、二次電池４の内部抵抗は、前記リフレッシュ動作に入る前後の消費電力差と、その時の電圧降下情報から求め、求めた値を予めメモリ部１１０に記憶しておくようにしてもよい。

さらに、図１に示した制御構成を全て設けることが好ましいが、ファン回転制御手段１０５、給湯流量可変調節手段１０６、バイパス流量可変調節手段１０７、機能絞り込み手段１０８、照明制御手段１０９の少なくとも１つによる省エネモード運転時の動作は省略することもできる。

本発明の給湯装置は、簡単な構成で、停電等により商用電源からの電力供給が遮断されても給湯利用が可能であるので、家庭用や業務用の様々な給湯装置に利用できる。

１ リモコン装置
２ 電池装着部
３ 商用電源
４ 二次電池
１６ 暖房用バーナ
１７ 給湯バーナ
１８，１９ 燃焼ファン
２６ 給湯通路
２８ 暖房用熱交換器
２９ 給湯熱交換器
３０，３１，３２ ガス管
５８ バイパスサーボ
６９ 水量サーボ
７０ バイパス通路
８０ 元電磁弁
８３，８４，８５ 電磁弁
８６ 比例弁
１０１ 電磁交換指令手段
１０２ 電源切り替え手段
１０３ モード切り替え手段
１０４ 燃焼能力制御手段
１０５ ファン回転制御手段
１０６ 給湯流量可変調節手段
１０７ バイパス流量可変調節手段
１０８ 機能絞り込み制御手段
１０９ 照明制御手段

Claims (11)

1. 給湯先に湯を供給する給湯機能を備え、商用電源に接続されて該商用電源を電源として供給される電力により作動する給湯装置であって、二次電池を装着接続する電池装着部と、前記商用電源から前記二次電池に電源を切り替える電源切り替え手段と、該電源切り替え手段によって電源が前記二次電池に切り替えられたときには、前記商用電源を電源としての通常の給湯湯温制御を行う通常モードの運転から給湯湯温の制御を行わないことにより前記通常モードの運転よりも消費電力を小さくする省エネモードの運転に切り替えるモード切り替え手段とを有することを特徴とする給湯装置。
2. 電池装着部は乾電池型の二次電池を着脱自在に装着する乾電池型電池装着部と成し、該乾電池型電池装着部に配設される乾電池型の二次電池の内部抵抗を予め定められた期間毎に検出し、検出される内部抵抗値が予め定められた電池交換用基準値以上になったときには電池交換指令を発信する電池交換指令手段と、該電池交換指令手段から電池交換指令が発信されたときには電池交換指令情報を報知する電池交換報知手段とを有することを特徴とする請求項１記載の給湯装置。
3. 給湯バーナを有し、該給湯バーナに供給される燃料の量を燃料供給通路に設けられている比例弁の開弁量制御により可変して前記給湯バーナの燃焼能力を可変する燃焼能力制御手段を有し、モード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられたときには前記燃焼能力制御手段が前記比例弁の開弁量を比例弁駆動電流範囲の最低値またはその近傍の値に対応する開弁量に固定して前記給湯バーナを燃焼させることを特徴とする請求項１または請求項２記載の給湯装置。
4. 複数段の燃焼面を持つ給湯バーナを有し、前記燃焼面への燃料供給通路に設けられている電磁弁の開閉制御と比例弁の開弁量制御とを予め与えられる多段の燃焼制御データに基づいて行うことにより前記燃焼面に供給される燃料量を制御して前記給湯バーナの燃焼能力を可変する燃焼能力制御手段を有し、モード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられたときには前記燃焼能力制御手段が前記電磁弁の開閉制御により前記複数段の燃焼面のうち第一段の燃焼面にのみ燃料を供給し、かつ、前記比例弁の開弁量を比例弁駆動電流範囲の最低値またはその近傍の値に対応する開弁量に固定して前記給湯バーナを燃焼させることを特徴とする請求項１または請求項２記載の給湯装置。
5. 燃焼能力制御手段は、モード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられたときに比例弁の開弁量を比例弁駆動電流範囲の最低値近傍の値に対応する開弁量に固定して第一段の燃焼面にのみ燃料を供給して給湯バーナを燃焼させた後、消費電力が予め定められた許容範囲内に安定したときには第二段の燃焼面にも燃料を供給し、前記比例弁の開弁量を前記開弁量よりも小さい開弁量にこていして燃焼を行う機能を有することを特徴とする請求項４記載の給湯装置。
6. 燃焼能力制御手段は、給湯機能の動作時に給湯の水量を検出する流量検出手段の検出流量を取り込んで該検出流量に基づいて給湯バーナの燃焼能力を可変する構成を有し、モード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられたときには前記燃焼能力制御手段は前記流量検出手段の検出流量の取り込み頻度を通常モードの運転時よりも少なくすることを特徴とする請求項３または請求項４または請求項５記載の給湯装置。
7. 給湯バーナの給排気を行う燃焼ファンと、該燃焼ファンの回転制御を行うファン回転制御手段を有し、該ファン回転制御手段はモード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられたときには燃焼ファンの回転数を燃焼能力制御手段により制御される比例弁開弁量での燃焼能力に対応するファン回転数に固定することを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか一つに記載の給湯装置。
8. 給湯流量を可変調節する流量可変調節手段を有し、該流量可変調節手段はモード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられた以降は前記給湯流量を燃焼能力制御手段により制御される比例弁開弁量での燃焼能力に対応する予め定められた設定流量に固定することを特徴とする請求項３乃至請求項７のいずれか一つに記載の給湯装置。
9. 給湯バーナと該給湯バーナにより加熱される給湯熱交換器とを有して、該給湯熱交換器の入側には給水通路が接続され、給湯熱交換器の出側には給湯通路が接続されており、該給湯通路と前記給水通路とを前記給湯熱交換器を介さずに接続するバイパス通路が設けられて、該バイパス通路の前記給水通路との接続部にはバイパス流量弁が設けられており、該バイパス流量弁の開弁量を調節することにより前記給水通路から前記給湯熱交換器側に供給される水のうち該給湯熱交換器を通さずに前記バイパス通路に通す水の流量を調節するバイパス流量可変調節手段を有し、該流量可変調節手段はモード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられた以降は燃焼能力制御手段により制御される比例弁開弁量での燃焼能力に対応する予め定められた開弁量に固定することを特徴とする請求項３乃至請求項８のいずれか一つに記載の給湯装置。
10. 浴槽に接続されて該浴槽内の湯水をポンプにより循環させて加熱する追い焚き運転機能と、暖房装置に接続されて該暖房装置に供給される湯水をポンプにより循環して加熱する暖房運転機能との少なくとも一方の循環加熱機能を有し、モード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられたときには前記循環加熱機能の運転を停止して給湯機能の運転のみを可能とする機能絞り込み手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一つに記載の給湯装置。
11. 給湯装置にはリモコン装置が信号接続されており、モード切り替え手段により省エネモードの運転に切り替えられたときには前記リモコン装置に設けられている照明を予め定められた設定部位のみ点灯して他の部位の照明は消灯する照明制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一つに記載の給湯装置。

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