JP3991898B2

JP3991898B2 - 給湯装置

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Publication number: JP3991898B2
Application number: JP2003084966A
Authority: JP
Inventors: 守宮崎; 武弘栗原; 若山　　義洋
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2023-03-26
Also published as: JP2004233028A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、元電源（たとえば商用電源）が投入されることにより給湯運転が可能な給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、給湯装置としては、一般に給湯装置本体と、それに２芯線などによって接続されたリモコン装置とを備えて構成されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２−１４０５０９号公報
【０００４】
給湯装置本体は、給湯を行うためのものであり、給湯用、風呂追い焚き用および温水暖房用などの熱交換器を備える燃焼ユニットと、この燃焼ユニットを制御するマイクロコンピュータ（以下、単に「マイコン」という。）を備える制御部とが主要部として設けられている。一方、リモコン装置は、給湯装置本体の給湯運転を遠隔操作するためのものであり、操作スイッチやたとえば蛍光表示管や液晶表示器などで構成される表示部が主要部として備えられている。リモコン装置は、給湯装置本体から２芯線などの接続線を介して電源が供給される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような給湯装置においては、給湯装置が給湯動作を全くしておらず、リモコン装置からも全く操作情報が入力されない状態（いわゆる運転待機状態）が継続する場合は、その状態であっても給湯装置本体およびリモコン装置に搭載されたマイコンや電気回路などによって、ある程度の電力が消費されているため、節電の観点からは、その消費電力を可能な限り抑制することが好ましい。具体的には、たとえば運転待機状態においては、給湯装置本体に供給される商用電源を電源スイッチにより遮断して、消費電力を抑制するモード（以下、「消費電力抑制モード」という）に移行させるとよい。
【０００６】
すなわち、給湯運転が通常の運転動作モードであるときには、上記電源スイッチをオン動作させて給湯装置本体に商用電源を供給し、消費電力抑制モードに移行するときには上記電源スイッチをオフ動作させて商用電源の供給を遮断する必要がある。
【０００７】
この場合、給湯装置を設置場所に設置する場合などにおいて、ユーザが電源コンセントに給湯装置本体の電源プラグを差し込むと、給湯装置本体に商用電源が投入されることになるので、上記電源スイッチは、商用電源が投入されることによりそれに連動してオン動作することが、自然であり好ましい。すなわち、商用電源が投入されていないときには、電源スイッチは、オン、オフのいずれの状態であっても不都合がないが、商用電源が投入されているときには、これに連動してオンになるように構成されることが必要である。
【０００８】
そして、たとえば給湯装置本体が消費電力抑制モードに移行するときには、商用電源が投入されている状態が前提とされている。そのため、上記のように商用電源の投入と電源スイッチのオンとが連動し、消費電力抑制モードに移行する際には、その連動状態が継続されることのないように、電源スイッチをオフ動作させることが必要である。
【０００９】
【発明の開示】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、商用電源の供給を許可または遮断する電源スイッチを商用電源の投入に連動してオン動作させ、かつ上記電源スイッチを消費電力を抑制するモードに対応してオフ動作させることのできる給湯装置を提供することを、その課題とする。
【００１０】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１１】
本願発明に係る給湯装置は、元電源が投入されることに基づいて給湯装置の各回路に所定の電源電圧を供給する電圧源を備え、前記電圧源が前記各回路に所定の電源電圧を供給することにより給湯運転が可能な給湯装置であって、前記元電源を伝送する電源ラインに設けられ、通電によってオン状態を保持することにより前記電圧源に前記元電源による電源電圧の供給を許可するとともに、非通電によってオフ状態を保持することにより前記電圧源に前記元電源による電源電圧の供給を遮断する第１のスイッチ手段と、この第１のスイッチ手段に対する通電または非通電を制御する第２のスイッチ手段と、前記元電源が投入されたことに基づいて充電する充電手段と、前記充電手段によって充電された充電電荷に基づいてオン動作することにより、前記第２のスイッチ手段をオン動作させて通電状態とさせる第３のスイッチ手段と、所定の条件を満足したとき、前記第２のスイッチ手段をオフ動作させて非通電状態とするための制御信号を出力する制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１２】
ここで、元電源としては、商用電源や自家発電による電源などが適用される。また、上記所定の条件を満足したときとは、たとえば、給湯装置が運転オンモードにある場合であって、各種の給湯運転を行っておらず、リモコン装置における入力操作も行われていない状態が所定時間継続したときをいう（この場合、たとえば消費電力抑制モードに移行する）。また、運転オンモードとは、一般給湯や風呂追い焚きなどの運転が可能なモードをいい、一方、運転オフモードとは、いくら給湯栓が開かれても、あるいは、運転スイッチ以外の一般給湯や風呂追い焚きなどのためのスイッチ操作が行われても、給湯運転や風呂運転が行われないモードをいう。たとえば運転オンモードと運転オフモードとは、運転スイッチの操作により交互に切り替わる。また、上記所定の条件を満足したときとは、上述したときに限らず、たとえば運転スイッチ操作により運転動作モードが運転オンモードから運転オフモードに切り替えられてから所定時間が経過したときとしてもよい。この移行条件は、これらに限らず、適宜設計変更可能である。
【００１３】
この発明によれば、元電源が投入されると、それに基づいて充電手段が充電され、その充電電荷に基づいて第３のスイッチ手段がオン動作して、第２のスイッチ手段を通電状態とする。第２のスイッチ手段は、自己が通電することにより、第１のスイッチ手段を通電してオン状態に制御する。そのため、元電源が投入されることに基づいて、第１のスイッチ手段がそのオン状態を保持するので、元電源の投入に連動して第１のスイッチ手段をオンさせることができる。そのため、給湯装置には元電源が確実に供給される。
【００１４】
また、所定の条件を満足したとき（たとえば消費電力抑制モードに移行する条件が満足したとき）、制御手段は、制御信号を出力することにより第２のスイッチ手段を非通電状態とするので、これにより、第１のスイッチ手段が非通電となり、そのオフ状態を保持する。そのため、元電源の投入に連動してオン動作した第１のスイッチ手段をオフ状態に切り換えることができ、たとえば消費電力抑制モードに良好に移行させることができる。
【００１６】
また、他の好ましい実施の形態によれば、前記充電手段は、コンデンサによって構成され、前記コンデンサに充電された充電電荷を放電するための放電手段を備える。たとえば元電源が遮断された後、比較的短時間で元電源が再び投入されると、充電されたコンデンサの残留電荷によってトランジスタがオンしなくなり、サイリスタを良好にオンさせることができなくなることがある。そのため、コンデンサに充電された充電電荷を放電するための放電手段を備えることにより、元電源の供給が遮断されたとき、コンデンサに充電された充電電荷を放電させることにより、上記のようにトランジスタがオンしなくなることを防止することができる。この場合、放電手段は、コンデンサに並列に接続された抵抗素子によって構成されればよく、コンデンサにおける充電電荷を即座に放電させるには、たとえば抵抗素子の定数を小さく設定すればよい。
【００１７】
他の好ましい実施の形態によれば、前記放電手段は、前記コンデンサに並列に接続された、抵抗素子およびこの抵抗素子に直列に接続された第４のスイッチ手段によって構成されており、前記第４のスイッチ手段は、前記元電源が投入されたときオフ状態であり、かつ前記元電源が投入されないとき、前記コンデンサの充電電荷に基づく通電によってオン動作するものである。この場合、前記第４のスイッチ手段は、電界効果トランジスタによって構成されていてもよい。
【００１８】
上記コンデンサに並列に接続された抵抗素子が元電源の入力端子に接続されている場合、抵抗素子において比較的大きな電力を消費してしまうことがある。そのため、放電手段を、抵抗素子およびこの抵抗素子に直列に接続された第４のスイッチ手段によって構成し、第４のスイッチ手段に、元電源が投入されたときオフ状態であり、かつ元電源が投入されないとき、コンデンサの充電電荷に基づく通電によってオン動作するものを採用すれば、元電源が投入されたとき、第４のスイッチ手段はオフ状態であるため、抵抗素子において電力が消費しない。また、元電源が投入されていないとき、第４のスイッチ手段はオン状態となるため、コンデンサにおける充電電荷を抵抗素子を通して即座に放電させることができる。
【００１９】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。
【００２１】
図１は、本願発明に係る給湯装置を示す概略構成図である。この給湯装置は、給湯装置本体１と、これに２芯線３を介して接続されたリモコン装置２とによって構成されている。なお、リモコン装置２は、複数設けられていてもよい。
【００２２】
給湯装置本体１は、たとえば住宅の屋外に設置され、給湯用、風呂追い焚き用、または温水暖房用の熱交換器、各種燃焼器、および各種バルブなどを含む燃焼ユニット１０と、給湯装置本体１の全体動作を制御する制御部１１とを主要部として備えている。
【００２３】
制御部１１は、たとえば電子部品が搭載された１枚のプリント基板によって構成され、マイクロコンピュータ１２（以下、「本体側マイコン１２」という）、ＥＥＰＲＯＭ１３、および通信部１４などを有している。本体側マイコン１２は、給湯装置本体１の制御中枢となるものであり、図示しないＲＯＭに記憶されている運転実行プログラム、給湯装置本体１が備える各種センサ（図示略）の検出信号、あるいはリモコン装置２や図示しない暖房用機器などから送られる操作信号などに基づいて、各種燃焼器の燃焼状態や各種バルブの開閉状態を制御する。
【００２４】
ＥＥＰＲＯＭ１３は、各種のデータを必要に応じて記憶するものである。
【００２５】
通信部１４は、リモコン装置２との通信を行うためのものであり、所定の変復調方式に基づいた変復調回路によって構成されている。給湯装置本体１からリモコン装置２に対しては、２芯線３を介して電源供給（たとえばＤＣ１５Ｖ）がされており、上記通信部１４において変調された制御信号などのデータ信号は、電源電圧に重畳され、この２芯線３を介してリモコン装置２に伝達される。また、リモコン装置２から上記２芯線３を介して伝達された操作信号などのデータ信号は、上記通信部１４において復調され、本体側マイコン１２に送られる。
【００２６】
また、本実施形態に係る給湯装置本体１は、たとえば給湯動作もリモコン装置２からの操作情報も入力されない状態が所定時間以上継続すると、通常の運転動作モードから消費電力抑制モードに自動的に移行する機能を備えている。消費電力抑制モードとは、後述するように商用電源ＰＷを遮断して電力消費を抑制するモードである。
【００２７】
一方、リモコン装置２は、台所および風呂場などの屋内に設置され、給湯装置本体１を遠隔操作するものである。リモコン装置２は、マイクロコンピュータ１５（以下、「リモコン側マイコン１５」という）、および通信部１６などを有している。
【００２８】
たとえば台所に設置されるリモコン装置２は、図２に示すように、本体ケース２Ａの表面に運転スイッチ２１ａを含む各種の操作スイッチからなる操作部２１、表示部２２およびスピーカ２３が設けられている。
【００２９】
操作スイッチ２１は、ユーザによって給湯運転や暖房運転などを行うために操作されるものである。特に、運転スイッチ２１ａは、給湯装置本体１の給湯運転のモードをオンモードとオフモードとに切り替える操作スイッチであり、ユーザによる押下操作があるたびに、給湯装置のオン状態とオフ状態とが交互に切り替わる。運転スイッチ２１ａがオン状態のときに、給湯栓（図示略）が開かれ、かつ所定流量以上の通水があると、一般給湯が行われる。
【００３０】
表示部２２は、たとえば多数の蛍光体をドットマトリクス状に配置した蛍光管や液晶ディスプレイなどからなる。
【００３１】
リモコン側マイコン１５は、リモコン装置２の制御中枢となるものであり、図示しないＲＯＭに記憶されている運転実行プログラム、あるいは操作部２１の操作内容に基づいて、各部の動作制御やデータ処理を実行し、表示部２２にたとえば給湯温度、風呂湯温の設定温度やバーナの点火状況などを必要に応じて表示したり、スピーカ２３から音声を出力したりする。
【００３２】
通信部１６は、本体側マイコン１２との通信を行うためのものであり、所定の変復調方式に基づいた変復調回路によって構成されている。
【００３３】
図３は、上記給湯装置本体１の電源系統におけるブロック図である。同図では、燃焼ユニット１０などは省略されている。給湯装置本体１の電源系統は、スイッチ部４と、レギュレータ部ＲＧと、スイッチ切換制御部５と、省電力モード制御部６と、制御部１１とによって構成されている。
【００３４】
スイッチ部４は、給湯装置本体１に電源ケーブルＣを介して電源コンセント（図示略）などから供給される商用電源ＰＷ（たとえばＡＣ１００Ｖ）を遮断または許可するためのものである。スイッチ部４は、リレー接点（後述）を含み、このリレー接点がスイッチ切換制御部５からの切換信号によってオン、オフ動作されることにより、商用電源ＰＷの供給を遮断または許可する。これによって、消費電力抑制モードにおいては、商用電源ＰＷをオフにして電力消費を抑制する機能を果たす。なお、商用電源ＰＷに代えて、自家発電による電源が採用されてもよい。
【００３５】
レギュレータ部ＲＧは、スイッチ部４を介して供給される交流電圧を所定の直流電圧に変換して、制御部１１、および省電力モード制御部６などに対して供給するものである。
【００３６】
スイッチ切換制御部５は、スイッチ部４のリレー接点をオン、オフするためのものであり、後述するように、スイッチ部４のリレー接点を駆動させるリレー（図示略）と、そのリレーを動作させるための制御回路とによって構成されている。スイッチ切換制御部５は、制御部１１の本体側マイコン１２からの遮断指令信号および省電力モード制御部６からの制御信号に基づいて、スイッチ部４をオン、オフ制御する。
【００３７】
省電力モード制御部６は、リモコン装置２からの操作信号に基づいてスイッチ切換制御部５に対してスイッチ部４をオンさせるための制御信号を出力するものである。なお、省電力モード制御部６には、後述する充電用コンデンサＣ４を備え、リモコン装置２からの運転スイッチ２１ａによる操作信号に基づく充電用コンデンサＣ４の放電動作によって、スイッチ切換制御部５に対してスイッチ部４をオンさせるための制御信号を出力し、消費電力抑制モードから通常の運転動作モードに移行する機能を有している。
【００３８】
図４は、給湯装置本体１およびリモコン装置２の電源系統における詳細回路を示す図である。
【００３９】
同図によると、スイッチ部４では、端子ａ１，ａ２が、電源ケーブルＣを介して電源コンセントなどに接続され、これにより、給湯装置本体１に商用電源ＰＷ（たとえばＡＣ１００Ｖ）が供給される。給湯装置本体１内において、端子ａ１，ａ２は、電源線ＣＣに接続され、電源線ＣＣは、リレー接点ＳＷを介してレギュレータＲＧに接続されている。電源線ＣＣの一方の線には、リレー接点ＳＷの上流側においてヒューズＦＵが介装されている。ヒューズＦＵの下流側は、一次側グランドに接地されている。リレー接点ＳＷは、商用電源ＰＷのスイッチであり、消費電力抑制モードにおいては商用電源ＰＷをオフにして電力消費を抑制する機能を果たすものである。リレー接点ＳＷは、後述するリレーコイルＲＹへの通電状態によってオン、オフ動作される。
【００４０】
レギュレータＲＧは、図示しないが、たとえば内部にトランス回路や平滑回路などを備えたスイッチング電源やシリーズレギュレータなどによって構成されており、給湯装置本体１の本体側マイコン１２や他の制御回路に対して所定の電圧を供給するものである。
【００４１】
スイッチ切換制御部５では、電源線ＣＣの他方の線に、抵抗Ｒ１を介して整流用ダイオードＤ１が接続され、さらにこの整流用ダイオードＤ１には、平滑用コンデンサＣ１が接続されている。整流用ダイオードＤ１および平滑用コンデンサＣ１は、後述するリレーコイルＲＹ、スイッチングトランジスタＱ１などの能動素子のための駆動電源（直流電源）を生成する回路である。
【００４２】
整流用ダイオードＤ１のカソード端子には、スイッチ部４のリレー接点ＳＷをオン、オフ動作させるためのリレーコイルＲＹの正極側が接続されている。また、リレーコイルＲＹの負極側は、抵抗Ｒ２を介してサイリスタＳのアノード側に接続されている。サイリスタＳは、リレーコイルＲＹへの通電を制御するスイッチ素子であり、抵抗Ｒ２は、サイリスタＳに流れる電流を制限する抵抗である。
【００４３】
また、リレーコイルＲＹの正極側には、抵抗Ｒ３を介してＰＮＰ型のスイッチングトランジスタＱ１のエミッタ端子が接続されており、このスイッチングトランジスタＱ１のコレクタ端子には、サイリスタＳのゲート端子が接続されている。スイッチングトランジスタＱ１のコレクタ端子およびサイリスタＳのカソード端子間には、抵抗Ｒ４と、コンデンサＣ２とが並列に接続されている。また、サイリスタＳのカソード端子は、一次側グランドに接地されている。
【００４４】
スイッチングトランジスタＱ１はサイリスタＳのオン動作を制御するものであり、スイッチングトランジスタＱ１がオンになると、サイリスタＳのゲート端子に駆動電圧が印加され、サイリスタＳはオンになる。すなわち、リレーコイルＲＹに通電され、リレー接点ＳＷがオン（商用電源ＰＷの供給状態）になる。
【００４５】
サイリスタＳのアノード端子およびカソード端子間は、フォトカプラＰＣ３のフォトトランジスタに接続されている。フォトカプラＰＣ３のフォトダイオードのアノード端子側は、本体側マイコン１２に接続され、フォトダイオードのカソード端子側は、ニ次側グランドに接地されている。
【００４６】
なお、フォトカプラＰＣ３は、マイコン１２からの制御信号によりサイリスタＳをオフするスイッチ素子である。すなわち、マイコン１２によりフォトカプラＰＣ３が一時的にオンになると、サイリスタＳの両端が短絡されて電流が流れなくなり、サイリスタＳはオフになる。これにより、リレーコイルＲＹの通電が遮断され、リレー接点ＳＷはオフ（商用電源ＰＷの遮断状態）になる。
【００４７】
スイッチングトランジスタＱ１のエミッタ端子、ベース端子間には、抵抗Ｒ５が並列に接続され、そのベース端子には抵抗Ｒ６を介して電解コンデンサＣ３の正極側が接続されている。電解コンデンサＣ３の負極側は、一次側グランドに接地されている。
【００４８】
電解コンデンサＣ３には、並列に抵抗Ｒ７が接続され、電解コンデンサＣ３の両端には、正極側に抵抗Ｒ８を介して、省電力モード制御部６のフォトカプラＰＣ１のフォトトランジスタと、省電力モード制御部６のフォトカプラＰＣ２のフォトトランジスタとがそれぞれ接続されている。抵抗Ｒ７は、電解コンデンサＣ３に充電された電荷を放電するためのものである。
【００４９】
ここで、電解コンデンサＣ３は、たとえば電源ケーブルＣが電源コンセントなどに接続され、商用電源ＰＷが供給されるときのサイリスタＳのオン、オフ動作の状態を間接的に規定するものである。すなわち、上記のように電源ケーブルＣが電源コンセントなどに接続され、商用電源ＰＷが供給されると、サイリスタＳがオンするのに十分なだけの期間、電解コンデンサＣ３に電流が流れる。そして、スイッチングトランジスタＱ１がオンになり、サイリスタＳのゲート端子に駆動電圧が印加されて、サイリスタＳがオンする。サイリスタＳがオンした後は、スイッチングトランジスタＱ１は、そのベース電位が上がるのでオフとなる。サイリスタＳは、ゲート端子に電圧が印加されると、オン状態を維持するので、フォトカプラＰＣ３によるサイリスタＳのオフが可能になる。
【００５０】
省電力モード制御部６のフォトカプラＰＣ２は、後述する充電用コンデンサＣ４（リモコン装置２の運転スイッチ２１ａの操作により消費電力抑制モードを通常の運転動作モードに復帰可能にするために、当該リモコン装置２にバックアップ電源を供給するコンデンサ）の充電電圧が所定の電圧以下に低下したとき、その検出信号（後述する）により当該コンデンサＣ４を充電するべくサイリスタＳをオンするスイッチ素子である。
【００５１】
充電用コンデンサＣ４の電圧低下の検出信号によりフォトカプラＰＣ２がオンになると、スイッチングトランジスタＱ１がオンになり、サイリスタＳのゲート端子に駆動電圧が印加されてサイリスタＳはオンになる。これにより、リレーコイルＲＹに通電され、リレー接点ＳＷがオン（商用電源ＰＷの供給状態）になる。商用電源ＰＷが通電されると、レギュレータＲＧが起動し、当該レギュレータＲＧから給湯装置本体１内の回路とリモコン装置２内の回路に対する駆動電源（所定電圧の直流電源）が供給されるため、その電源により充電用コンデンサＣ４は充電される。
【００５２】
また、フォトカプラＰＣ１は、消費電力抑制モードにおいてリモコン装置２の運転スイッチ２１ａが操作されたとき、その操作信号により消費電力抑制モードを通常の運転動作モードに復帰させるために、サイリスタＳをオンするスイッチ素子である。なお、ここでいう運転動作モードとは、給湯運転を行うモードだけをいうのではなく、商用電源ＰＷが通電されている全ての状態モードをいう。
【００５３】
運転スイッチ２１ａの操作信号によりフォトカプラＰＣ１がオンになると、スイッチングトランジスタＱ１がオンになり、サイリスタＳのゲート端子に駆動電圧が印加されてサイリスタＳはオンになる。これにより、リレーコイルＲＹに通電され、リレー接点ＳＷがオンになる。商用電源ＰＷが通電されると、レギュレータＲＧが起動し、給湯装置本体１は消費電力抑制モードから通常の運転動作モードに復帰する。
【００５４】
省電力モード制御部６では、フォトカプラＰＣ１のフォトダイオードの両端に抵抗Ｒ９が接続され、フォトダイオードのアノード端子側には、抵抗Ｒ１０を介してＰＮＰ型のスイッチングトランジスタＱ２のコレクタ端子が接続されている。スイッチングトランジスタＱ２は、消費電力抑制モードにおいてリモコン装置２の運転スイッチ２１ａが操作されると、その操作信号によりオンになり、充電用コンデンサＣ４から電源を供給してフォトカプラＰＣ１をオンさせるものである。スイッチングトランジスタＱ２のエミッタ端子、ベース端子間には、抵抗Ｒ１１が接続され、スイッチングトランジスタＱ２のベース端子には、抵抗Ｒ１２、逆電流防止用のダイオードＤ２、およびコイルＬ１が直列に接続されている。
【００５５】
ダイオードＤ２のカソード端子には、電圧端子（たとえばＤＣ１５Ｖ）にアノード側が接続された逆電流防止用のダイオードＤ３が接続されている。このＤＣ１５Ｖは、リモコン装置２に与えられる電圧である。コイルＬ１の下流側は、リモコン装置２に接続するための一方の端子ｂ１に接続され、他方の端子ｂ２は、二次側グランドに接地されている。
【００５６】
フォトカプラＰＣ２のフォトダイオードの両端には、抵抗Ｒ１３が接続され、フォトダイオードのアノード端子側は、抵抗Ｒ１４を介してリセットＩＣ２４の入力端子２４ａに接続されている。
【００５７】
ここで、リセットＩＣ２４は、後述する充電用コンデンサＣ４の充電量を検出するものであり、充電用コンデンサＣ４の充電量が所定電圧以下になれば、「ＬＯＷ」信号を出力端子２４ｂから出力する。リセットＩＣ２４の出力端は、フォトカプラＰＣ２のフォトダイオードのカソード端子に接続されている。
【００５８】
また、リセットＩＣ２４の入力端子２４ａには、充電用コンデンサＣ４の正極側が接続されているとともに、抵抗Ｒ１５およびダイオードＤ４を介して電圧端子（たとえば５Ｖ）が接続されている。
【００５９】
ここで、充電用コンデンサＣ４は、たとえば最大１Ｆ（ファラッド）の電荷を蓄えるための充電機能を有する素子（スーパキャパシタンスともいう）である。なお、この充電用コンデンサＣ４に代えて、汎用の充電池などが用いられてもよい。
【００６０】
充電用コンデンサＣ４の負極側は、二次側グランドに接地されている。また、充電用コンデンサＣ４の正極側には、抵抗Ｒ１５およびダイオードＤ４を介して電圧端子（たとえば５Ｖ）が接続されている。
【００６１】
次に、リモコン装置２の電源系統における回路構成について詳述する。リモコン装置２は、給湯装置本体１と繋ぐための２芯線３が接続される端子ｃ１，ｃ２を有している。端子ｃ１，ｃ２は、給湯装置本体１からの電圧を整流するためのブリッジダイオードＢＤに接続され、ブリッジダイオードＢＤは、コイルＬ２、運転スイッチ２１ａ（図２参照）、および抵抗Ｒ１７，Ｒ１８による閉回路に接続されている。また、抵抗Ｒ１７，Ｒ１８の間には、抵抗Ｒ１９を介してリモコン側マイコン１５が接続されている。なお、リモコン側マイコン１５は、その電源がスイッチングトランジスタＱ３の下流側に備えられた図示しないレギュレータから供給されている。
【００６２】
また、コイルＬ２は、ＰＮＰ型のスイッチングトランジスタＱ３のエミッタ端子に接続され、スイッチングトランジスタＱ３のベース端子には、ツェナーダイオードＺＤのカソード端子が接続されている。スイッチングトランジスタＱ３のコレクタ端子とツェナーダイオードＺＤのアノード端子との間には、負荷２６が接続されており、この場合、負荷２６としては表示部２２などが挙げられる。ツェナーダイオードＺＤのアノード端子は、二次側グランドに接地されている。なお、この二次側グランドは、実際にはリモコン装置２内のブリッジダイオードＢＤのダイオードを介して給湯装置本体１の二次側グランドと接続されている。
【００６３】
運転スイッチ２１ａはモメンタリーのワンプッシュスイッチからなり、運転スイッチ２１ａが押し下げられると、コイルＬ２と抵抗Ｒ１７とが接続され、給湯装置本体１から供給される電源により抵抗Ｒ１７および抵抗Ｒ１８の閉回路に電流が流れて抵抗Ｒ１８に電圧が生じる。抵抗Ｒ１８に生じた電圧は抵抗Ｒ１９を介してリモコン側マイコン１５に入力され、これによりリモコン側マイコン１５は運転スイッチ２１ａが操作されたことを認識する。
【００６４】
また、消費電力抑制モードにおいて運転スイッチ２１ａが押し下げられると、コイルＬ２と抵抗Ｒ１７とが接続され、給湯装置本体１側に設けられた充電コンデンサＣ４の放電経路を形成する。すなわち、給湯装置本体１の抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，ダイオードＤ２，コイルＬ１と２芯線３とリモコン装置２側のブリッジダイオードＢＤ，コイルＬ２，Ｒ１７およびＲ１８により放電経路が形成される。したがって、充電用コンデンサＣ４に充電された電荷がこの放電経路により放電され、これにより給湯装置本体１のスイッチングトランジスタＱ２がオンになり、さらに上述したようにフォトカプラＰＣ１、スイッチングトランジスタＱ１がオンになり、リレーコイルＲＹを通電してリレー接点ＳＷがオン（商用電源ＰＷの供給状態）になるので、消費電力抑制モードから通常の運転動作モードに復帰する。
【００６５】
次に、上記の構成における作用について説明する。
【００６６】
上記構成において、商用電源ＰＷが投入されると（電源コンセントなどに給湯装置本体１の電源プラグが差し込まれると）、スイッチ切換制御部５の電解コンデンサＣ３において充電が行われる。電解コンデンサＣ３において充電が行われている間に、スイッチングトランジスタＱ１がオンする。これにより、サイリスタＳのゲート端子に電圧が印加され、リレーコイルＲＹに電流が流れることにより、リレー接点ＳＷがオンする。サイリスタＳは、一旦、ゲート端子に電圧が印加されると、そのオン状態を保持するので、リレーコイルＲＹに電流が流れ続け、リレー接点ＳＷのオン状態を保持することができる。すなわち、商用電源ＰＷの給湯装置本体１に対する供給が保持される。そのため、レギュレータＲＧに対し商用電源ＰＷが供給され、レギュレータＲＧによって各部に対して駆動電源が供給される。
【００６７】
このように、電解コンデンサＣ３が充電される間、スイッチングトランジスタＱ１のオンによりサイリスタＳをオンさせてリレーコイルＲＹのオン状態を継続させることができるので、リレー接点ＳＷをオンさせることができる。したがって、商用電源ＰＷが投入されることにより、それに連動してリレー接点ＳＷをオンさせることができる。
【００６８】
次に、通常の運転動作モードから運転スイッチ２１ａによる操作によって消費電力抑制モードに移行する場合を説明すると、リモコン装置２において運転スイッチ２１ａが押し下げられると、リモコン側マイコン１５は、その操作に基づく信号を２芯線３および通信部１４を介して給湯装置本体１の本体側マイコン１２に送る。本体側マイコン１２は、フォトカプラＰＣ３をオンさせ、サイリスタＳに流れる電流を阻止させる。これにより、リレーコイルＲＹには、電流が流れなくなり、リレー接点ＳＷがオンからオフになり、商用電源ＰＷの供給を遮断する。すなわち、消費電力抑制モードに移行すると、レギュレータＲＧ自体の電力消費がゼロになり、消費電力の削減を図ることができる。また、サイリスタＳを用いることにより、リレー接点ＳＷを容易にオフさせて、消費電力抑制モードに移行させることができる。
【００６９】
この場合、給湯装置本体１には、電源電圧が供給されなくなり、本体側マイコン１２などの動作が停止する。また、リモコン装置２にも電源電圧が供給されなくなり、リモコン側マイコン１５などの動作も停止する。すなわち、上記状態では、給湯装置本体１およびリモコン装置２には、電源電圧が供給されていないことになり、消費電力を抑制することができる。ただし、充電用コンデンサＣ４には、商用電源ＰＷが供給されている間に、ダイオードＤ４を介してＤＣ５Ｖが供給されて充電が行われている。
【００７０】
なお、本体側マイコン１２は、リモコン側マイコン１５から運転スイッチ２１ａが押し下げられたことに基づく信号を受けると、フォトカプラＰＣ３をオンさせる前に、商用電源ＰＷの供給が遮断される前の所定の処理を行ってもよい。たとえば、本体側マイコン１２は、給湯運転中に運転スイッチ２１ａが押し下げられたことに基づく信号を受けると、燃焼用ファン（図示略）のポストパージ運転を完了させてからフォトカプラＰＣ３をオンさせるようにする。あるいは、たとえば電源遮断前の状態に基づく各種データを図示しない不揮発性メモリに記憶させるようにする。
【００７１】
次いで、消費電力抑制モードから通常の運転動作モードに移行される場合を説明すると、運転動作を開始するために、ユーザの操作によってリモコン装置２の運転スイッチ２１ａが押し下げられた場合、充電用コンデンサＣ４に蓄えられていた電荷は、スイッチングトランジスタＱ２、抵抗Ｒ１２、ダイオードＤ２、コイルＬ１、ブリッジダイオードＢＤ、コイルＬ２などを通じて運転スイッチ２１ａに電流として流れる。これにより、オン動作されたスイッチングトランジスタＱ２によってフォトカプラＰＣ１がオンする。
【００７２】
その結果、電解コンデンサＣ３に電流が流れるとともに、スイッチングトランジスタＱ１がオンし、サイリスタＳのゲート端子に電圧が印加され、リレーコイルＲＹに電流が流れることにより、リレー接点ＳＷがオンする。そのため、商用電源ＰＷが給湯装置本体１に供給されることになる。
【００７３】
ところで、図３に示した回路構成においては、たとえば商用電源ＰＷを供給するための電源ケーブルＣを電源コンセントなどから比較的短時間で抜き差しした場合であっても、スイッチングトランジスタＱ１をオンできるようにするため、電源ケーブルＣを電源コンセントなどから抜いたとき、電解コンデンサＣ３における電荷を即座に放電させる必要がある。すなわち、電源ケーブルＣを比較的短時間で抜き差しした場合、電解コンデンサＣ３に電荷が残ったままであると、スイッチングトランジスタＱ１は、そのベース電位が高くなりオンせず、サイリスタＳをオンできないといった不都合があるからである。
【００７４】
そこで、上記実施形態においては、電解コンデンサＣ３に充電された充電電荷を即座に放電させるために、電解コンデンサＣ３に並列に抵抗Ｒ７を接続するようにし、その抵抗Ｒ７の定数を小さく設定するようにしている。
【００７５】
しかしながら、抵抗Ｒ７は、端子ａ２に間接的に接続されているため、商用電源ＰＷが投入されているときは常時（電源ケーブルＣが電源コンセントなどに接続されている間）、抵抗Ｒ７において比較的大きな電力が消費されてしまう。そこで、図５に示すように、電源ケーブルＣが電源コンセントなどから抜かれている間、オンし、電源ケーブルＣが電源コンセントなどに接続されている間、オフする電界効果トランジスタＦＥＴ１を抵抗Ｒ７と直列に接続するとよい。
【００７６】
具体的な回路構成を説明すると、スイッチ切換制御部５において、スイッチングトランジスタＱ１のベース端子に、ダイオードＤ１１のアノード端子が接続され、そのカソード端子が抵抗Ｒ６の一端に接続されている。また、抵抗Ｒ７の一端には、電界効果トランジスタＦＥＴ１のドレイン端子が接続されている。電界効果トランジスタＦＥＴ１のソース端子は、一次側グランドに接地されている。電界効果トランジスタＦＥＴ１のゲート端子は、電解コンデンサＣ３に対して並列に接続された抵抗Ｒ３５，Ｒ３６の中点に接続されているとともに、電界効果トランジスタＦＥＴ２のドレイン端子に接続されている。電界効果トランジスタＦＥＴ１のゲート端子と一次側グランドとの間には、コンデンサＣ５が介在されている。電界効果トランジスタＦＥＴ２のソース端子は、一次側グランドに接地され、そのゲート端子は、抵抗Ｒ３７の一端に接続され、抵抗Ｒ３７の他端は、一次側グランドに接地されている。また、電界効果トランジスタＦＥＴ２のゲート端子は、抵抗Ｒ３８を介してスイッチングトランジスタＱ１のベース端子に接続されている。
【００７７】
この回路によると、電源ケーブルＣが電源コンセントなどに接続されているときは、電界効果トランジスタＦＥＴ２のゲート端子に電圧が印加されて、ソース−ドレイン間に電流が流れ、電界効果トランジスタＦＥＴ２はオン状態となる。一方、電界効果トランジスタＦＥＴ１は、そのゲート端子に電圧が印加されず、オフ状態となる。
【００７８】
逆に、電源ケーブルＣが電源コンセントなどから抜かれると、電界効果トランジスタＦＥＴ２は、ゲート端子に電圧が印加されずオフ状態となり、その状態で、電解コンデンサＣ３に所定量の電荷が残っていると、その残留電荷が電界効果トランジスタＦＥＴ１のゲート端子に印加されることにより、電界効果トランジスタＦＥＴ１はソース−ドレイン間に電流が流れ、オン状態となる。その結果、電解コンデンサＣ３の残留電荷が主として抵抗Ｒ７および電界効果トランジスタＦＥＴ１を通じて放電される。
【００７９】
そのため、電解コンデンサＣ３に並列に抵抗Ｒ７が接続されていても、電源ケーブルＣが電源コンセントなどに接続されているときには、電界効果トランジスタＦＥＴ１がオフになっているため、抵抗Ｒ７において電力が消費されることはない。
【００８０】
一方、電源ケーブルＣが電源コンセントなどに接続されているときは、抵抗Ｒ３５，抵抗Ｒ３６および抵抗Ｒ３８，抵抗Ｒ３７に通電されるため、抵抗Ｒ３５〜Ｒ３８の抵抗値を比較的大きくすることにより、商用電源ＰＷが供給されているときの電力消費を小さくすることができるといった利点を有する。
【００８１】
このように、電界効果トランジスタＦＥＴ１および電界効果トランジスタＦＥＴ２によって、電解コンデンサＣ３における充電電荷を放電させることができる上、放電を行うための抵抗Ｒ７における電力消費を抑制することができる。
【００８２】
もちろん、この発明の範囲は上述した実施の形態に限定されるものではない。たとえば、図４および図５において説明したスイッチ切換制御部５や省電力モード制御部６における各回路部品については、上記実施形態に限定されるものではなく、同機能を有するものであればそれを適用することができる。また、スイッチ部４は、機械的に動作するリレー接点によって構成されることに限らず、たとえば半導体接点によって構成されてもよい。また、本実施形態に係る給湯装置としては、燃焼器で使用される燃料としてガスまたは石油などを用いるタイプの給湯装置が適用可能である。また、本実施形態に係る給湯装置としては、たとえば、二酸化炭素や他のガスを熱媒体とするヒートポンプ給湯装置、電気温水器などが適用可能である。さらに、本実施形態に係る給湯装置としては、一般給湯機能、風呂注湯機能、風呂追い焚き機能、および温水暖房機能などのうち、少なくとも一つの機能を備えた給湯装置に適用することができる。その他、本願発明が奏する効果と同様の効果が得られるものであれば、種々の装置、およびそれらの装置を備えるシステムに適用可能である。
【００８３】
【発明の効果】
本願発明によれば、元電源が投入されると、それが第１の通電制御手段によって検知され、第２のスイッチ手段を通電状態とする。第２のスイッチ手段は、自己が通電することにより、第１のスイッチ手段を通電してオン状態に制御する。そのため、元電源が投入されることに基づいて、第１のスイッチ手段がそのオン状態を保持するので、元電源の投入に連動して第１のスイッチ手段をオンさせることができる。そのため、給湯装置には元電源が確実に供給される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る給湯装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示すリモコン装置の正面図である。
【図３】給湯装置本体の電源系統におけるブロック図である。
【図４】給湯装置本体およびリモコン装置の電源系統における詳細回路を示す図である。
【図５】給湯装置本体およびリモコン装置の電源系統における他の詳細回路を示す図である。
【符号の説明】
１給湯装置本体
２リモコン装置
４スイッチ部
５スイッチ切換制御部
１１制御部
１２本体側マイコン
Ｃ３電解コンデンサ
ＦＥＴ１，ＦＥＴ２電界効果トランジスタ
Ｑ１スイッチングトランジスタ
Ｒ７抵抗
ＲＹリレーコイル
Ｓサイリスタ
ＳＷリレー接点
ＰＷ商用電源

Claims

元電源が投入されることに基づいて給湯装置の各回路に所定の電源電圧を供給する電圧源を備え、前記電圧源が前記各回路に所定の電源電圧を供給することにより給湯運転が可能な給湯装置であって、
前記元電源を伝送する電源ラインに設けられ、通電によってオン状態を保持することにより前記電圧源に前記元電源による電源電圧の供給を許可するとともに、非通電によってオフ状態を保持することにより前記電圧源に前記元電源による電源電圧の供給を遮断する第１のスイッチ手段と、
この第１のスイッチ手段に対する通電または非通電を制御する第２のスイッチ手段と、
前記元電源が投入されたことに基づいて充電する充電手段と、
前記充電手段によって充電された充電電荷に基づいてオン動作することにより、前記第２のスイッチ手段をオン動作させて通電状態とさせる第３のスイッチ手段と、
所定の条件を満足したとき、前記第２のスイッチ手段をオフ動作させて非通電状態とするための制御信号を出力する制御手段と、
を備えることを特徴とする、給湯装置。
前記充電手段は、コンデンサによって構成され、
前記コンデンサに充電された充電電荷を放電するための放電手段を備える、請求項１に記載の給湯装置。
前記放電手段は、前記コンデンサに並列に接続された抵抗素子によって構成されている、請求項２に記載の給湯装置。
前記放電手段は、前記コンデンサに並列に接続された、抵抗素子およびこの抵抗素子に直列に接続された第４のスイッチ手段によって構成されており、
前記第４のスイッチ手段は、前記元電源が投入されたときオフ状態であり、かつ前記元電源が投入されないとき、前記コンデンサの充電電荷に基づく通電によってオン動作するものである、請求項２に記載の給湯装置。
前記第４のスイッチ手段は、電界効果トランジスタによって構成されている、請求項４に記載の給湯装置。