JP6048736B2

JP6048736B2 - 給湯装置

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Publication number: JP6048736B2
Application number: JP2012261510A
Authority: JP
Inventors: 章孝中島
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2032-11-29
Also published as: JP2014105974A

Description

本発明は、給湯装置に関するものであり、特に複数の電力負荷を備え、必要に応じて前記電力負荷を選択的に動作させる給湯装置として好適なものである。

給湯機能を備えた燃焼装置や、給湯機能に加えて床暖房等の暖房端末に湯水を供給可能な燃焼装置、暖房機能だけを備えた燃焼装置等が、一般家庭に広く普及している。このような燃焼装置では、１つの筺体内部に、燃焼バーナや熱交換部、排気部、燃料配管、給水配管等の配管機器に加えて、燃焼装置全体を制御する制御装置、各機器に電源を供給する電源装置や燃焼用のファン（送風機）、並びに、湯水や燃料の流通を規制する電動式の弁等の多数の電気機器が納められている（例えば、特許文献１）。

ここで、給湯装置に搭載されている電源装置としては、例えば特許文献２に開示された給湯器に示されるように、コンデンサーインプット型のものが一般的に使われている。コンデンサーインプット型の電源装置（以下、コンデンサーインプット型電源と称する）とは、ダイオードによる整流回路と、電解コンデンサによる平滑回路で構成されるものである。コンデンサーインプット型電源は、商用電源（交流電源）を容易に直流化できる簡素な回路であるため、広く普及している。

しかしコンデンサーインプット型電源は、力率が優れないという一面を有している。ここで、周知の通り力率は、交流電力の能率に関する定義であり、皮相電力（電圧の実効値と電流の実効値の積）に対する有効電力（電気機器等の負荷で消費される電力）の割合である。
コンデンサーインプット型電源では、商用電源から入力される電流（以下、入力電流と称する）は、入力される正弦波電圧の中央付近しか流れない。その理由は、回路の特性上、整流用のダイオードが順バイアスされ、且つ平滑回路が有する電解コンデンサが充電される間しか入力電流を流すことができないためである。ダイオードが順バイアスされて入力電流が流れる時間と正弦波による電圧印加時間との割合は、導通角と呼ばれているが、この導通角が小さい程、力率が悪くなってしまう。さらに、前述のコンデンサーインプット型電源では、電解コンデンサの充電に因って起こる突入電流によって、入力電流のピーク値が上昇し、入力電流が流れる時間を減少させるため、導通角を悪化させる要因となっている。

そのため、特許文献２の給湯器では、力率の改善を目的として、商用電源とコンデンサーインプット型電源との間にコイルで構成されたリアクタ（又はリアクトル）が設けられている。リアクタを設けることで、電解コンデンサの充電に因って起こる突入電流を、リアクトルに生じる逆起電力で軽減させることができるため、力率の悪化を改善することができる。なお、リアクタを挿入する位置としては、例えば、特許文献３の電源装置に示されるように、コンデンサーインプット型電源における整流回路と平滑回路との間であっても構わない。

特開２０１１−１７９７１３号公報特開２０１１−１１２２７６号公報特開２０１０−２５９１５３号公報

旧来の給湯装置においても、電磁弁等を制御する制御装置や燃焼用のファン等は直流電源式のものが用いられていたが、湯水を循環させるための循環ポンプは消費電力が大きいため交流電源式のものが用いられていた。そのため、循環ポンプは単純にＯＮ−ＯＦＦさせるだけの制御が行われ、流量調整等の細かな制御は流量調整弁等によって行われていた。これは、交流式の循環ポンプがＡＣモータを搭載しているためであり、ＡＣモータの回転数等を可変させるためには、例えばインバータ等の高価な制御装置が別途必要となるからであり、インバータに比べて安価な流量調整弁等が選ばれてきた。

これに対して近年では、給湯装置に搭載する電気機器の直流電源化が急速に進んでいる。すなわち近年においては、旧来のＡＣモータに代わってＤＣモータを搭載した循環ポンプを用いる傾向にある。
これは、例えば、前述のインバータに比べて安価なマイコンを搭載した制御装置等を用いることで、循環ポンプの回転数制御をＰＷＭ（パルス幅変調；Pulse Width Modulation）制御等によって容易に行うことができるためである。その結果、従来の給湯装置よりも流量調整弁等を減らすことが可能となる。

ところが、消費電力の大きい循環ポンプを直流化したことで、直流式の循環ポンプを搭載する給湯装置においては、力率が悪化する事態が生じた。これは、従来の給湯装置では、循環ポンプが交流式であったため、商用電源を整流せずに接続する方策が取られていたのに対し、直流式の循環ポンプに置き換えたことで、整流後の電流を循環ポンプに供給する必要が生じたためである。
また循環ポンプに直流を供給するので、従来の直流電源では容量不足となってしまった。そこで、循環ポンプ専用の直流電源が新たに必要となった。簡素な構成のコンデンサーインプット型電源を新たに追加することは容易であったが、循環ポンプ用のリアクタを追加することが困難であった。その主な理由は、コイルを巻いたリアクタは外形が大きいため、コンパクト化された給湯装置の筺体内においては設置できるスペースがないという問題である。
また新たにリアクタを追加することによるコストアップが避けられないという経済的な問題もあった。そのため、循環ポンプ専用の直流電源にリアクタを追加することができず、力率が悪化してしまうのであった。

そこで、本発明では、従来技術の問題点に鑑み、給湯装置が有する電気機器の直流化に伴う力率改善を実施可能な給湯装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するべく提供される請求項１に記載の発明は、電気機器又は電子機器によって構成される複数の電力負荷を備え、当該電力負荷の一部又は全部に電力を供給する電源部を内蔵し、必要に応じて前記電力負荷を選択的に動作させる給湯装置において、前記電源部は、複数の整流回路と、当該整流回路に対応して負荷との間に設けられた平滑回路と、平滑回路に接続可能な切替え用リアクタを備え、前記電力負荷の一部又は全部が複数の負荷群に分けられていていずれかの整流回路及び平滑回路に接続されており、リアクタ切替え手段を備え、運転状況に応じて切替え用リアクタが接続される平滑回路が切り換えられ、切替え用リアクタは、２以上の平滑回路の間で切り換えられるものであって、少なくともいずれかの平滑回路に接続され、一つの平滑回路に切替え用リアクタが接続されている場合には、他の平滑回路と前記切替え用リアクタが電気的に縁切りされることを特徴とする給湯装置である。

本発明の給湯装置においては、電源部は、複数の整流回路と、当該整流回路に対応して負荷との間に設けられた平滑回路と、平滑回路に接続可能な切替え用リアクタを備え、前記電力負荷の一部又は全部が複数の負荷群に分けられていていずれかの整流回路及び平滑回路に接続されている。つまり、本発明では、電力負荷が複数の負荷群に分けられており、各負荷群にそれぞれ整流回路と平滑回路とを備えている。本発明では、負荷群毎に専用の電源回路（整流回路と平滑回路）を備えていると言える。
また本発明の給湯装置では、リアクタ切替え手段を備え、運転状況に応じて切替え用リアクタが接続される平滑回路が切り換えられる。
すなわち本発明の給湯装置では、各負荷群の消費する電力量（運転状況）に応じて、切替え用リアクタが接続される電源回路を選択することが可能である。例えば、給湯装置が負荷として直流ポンプと直流ファンを備えている場合に、直流ファンだけを運転させる際には直流ファンに電力を供給する電源回路（平滑回路）に切替え用リアクタを接続する。一方、直流ポンプと直流ファンが同時に稼働する際には、電力消費量の大きい直流ポンプに電力を供給する電源回路（平滑回路）に切替え用リアクタを接続することができる。その結果、搭載する電気機器又は電子機器が直流化されている給湯装置において、給湯装置全体の力率が、従来の給湯装置の力率よりも改善される。

請求項３に記載の発明は、複数の運転モードがあり、当該運転モードに対応して電力負荷が選択的に動作され、運転モードに応じて切替え用リアクタが接続される平滑回路が切り換えられることを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯装置である。

本発明の給湯装置は、複数の運転モードを有し、当該運転モードに対応して電力負荷が選択的に動作され、運転モードに応じて切替え用リアクタが接続される平滑回路が切り換えられる。例えば、給湯装置が電気機器として直流ポンプと直流ファンを備え、動作モードとして給湯モードと追い焚きモードがある場合に、一般的な給湯モードでは、直流ファンだけが稼働し、循環用のポンプは停止している。一方、一般的な追い焚きモードでは直流ファンと直流ポンプの両方が同時に稼働する。つまり、給湯装置においては、どの負荷が稼働し、さらにどの負荷の電力消費量が大きいかは、運転モードによっておおよそ決まっている。すなわち、予め運転モード毎に切替え用リアクタを接続する負荷を決めておくことで、制御の容易化が可能である。その結果、例えば、負荷側の電力消費状態を監視して消費量の多い負荷を選ぶというような複雑な制御を行う必要がない。

請求項１に記載の給湯装置では、切替え用リアクタは、２以上の平滑回路の間で切り換えられるものであり、一つの平滑回路に切替え用リアクタが接続されている場合には、他の平滑回路と前記切替え用リアクタが電気的に縁切りされる。

また、本発明の給湯装置では、電力負荷が直流ファンと直流ポンプとを含み、前記直流ファンと直流ポンプとは別の負荷群に分けられることが推奨される（請求項４）。

本発明の給湯装置は、搭載する電気機器又は電子機器が直流化されている場合において、給湯装置全体の力率が、従来の給湯装置の力率よりも改善される。

本発明の実施形態に係る給湯装置を示す作動原理図である。給湯装置における電源装置と負荷群とを概念的に示すブロック図である。給湯装置におけるリアクタ切替え回路の動作を示すフローチャートである。リアクタ切替え回路を有する電源装置の構成を概念的に示す回路図であり、送風機を含む負荷群を動作させ、ポンプを含む負荷群を動作させない場合の回路を示す。リアクタ切替え回路を有する電源装置の構成を概念的に示す回路図であり、ポンプを含む負荷群を動作させる場合の回路を示す。

以下、本発明の実施形態に係る給湯装置１について説明する。
本実施形態の給湯装置１は、給湯モード、追い焚きモード、並びに暖房モードの実施が可能な構成であり、その基本構造は公知の熱源機と同様である。
そこで、まず、給湯装置１の基本構造に関して説明する。

給湯装置１は、１缶２水路型の熱源機であり、図１に示すように、燃料ガスを燃焼する燃焼部４３と、燃焼部４３に空気を供給するＤＣモータを搭載した送風機４７と、燃焼部４３で生成された燃焼ガスで加熱される給湯側熱交換部４５及び暖房・追い焚き側熱交換部４６と、給湯流路６０と、暖房流路６１と、追い焚き流路６２とを有する。また、給湯流路６０と追い焚き流路６２との間には、風呂落とし込み流路６６が設けられている。

給湯流路６０は、給湯側熱交換部４５と接続されてカラン等に湯水を導く流路であり、給湯側熱交換部４５よりも上流側の給湯上流側流路８１と、給湯側熱交換部４５よりも下流側の給湯下流側流路８２とを有する。なお、給湯流路６０には、給湯側熱交換部４５をバイパスするバイパス流路８３が設けられており、給湯下流側流路８２であって、バイパス流路８３と給湯下流側流路８２との接続部よりも下流側に、流量調整弁７７が配されている。

暖房流路６１は、暖房・追い焚き側熱交換部４６と暖房端末５５を繋いで形成された回路状の主流路８４と、主流路８４に並列状に設けられた支流路８５を有する。主流路８４には、流路上に熱媒体を送水するためのＤＣモータを搭載した循環ポンプ４８や熱動弁７８等の電気機器が設けられている。また、支流路８５には、流路の中途に液液熱交換部７６が設けられている。そして、暖房流路６１は、いずれの流路に熱媒体を流通させる場合も、循環ポンプ４８を駆動する構成にされている。なお、暖房端末５５には、高温の熱媒体を使用するファンコンベクタ５６や、低温（前記高温よりも低い温度）の熱媒体を使用する床暖房機器５７等がある。

追い焚き流路６２は、浴槽（図示省略）と液液熱交換部７６を繋いだ循環流路であり、浴槽側から液液熱交換部７６に湯水を戻す風呂戻り流路６８と、液液熱交換部７６側から浴槽側に湯水を送り出す風呂往き流路６７を備えている。そして、風呂戻り流路６８に、浴槽内の湯水を追い焚き流路６２内に流通させるＤＣモータで構成された風呂循環ポンプ４９が設けられている。

さらに、給湯装置１には、上記構成部材に加えて、各運転モードを制御するべく、制御装置２（電子機器）及び電源装置８（電子機器）が備えられている。
制御装置２は、従来公知のＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭ等で構成されたマイコン５（マイクロコントローラ又は集積回路）を備えている。制御装置２には、送風機４７をはじめとする各電装品等との間に、各電装品等を制御する信号経路７（図２の破線）が設けられている。

電源装置８は、制御装置２や送風機４７をはじめとする各電装品に電源を供給するためのものである。電源装置８は、図２に示すように、第一電源回路３ａと第二電源回路３ｂを有しており、第一電源回路３ａには、制御装置２や送風機４７等の電力負荷で構成される第一負荷群３５ａが接続されている。
一方、第二電源回路３ｂには、循環ポンプ４８と風呂循環ポンプ４９で構成される第二負荷群３５ｂが接続されている。
すなわち本実施形態の給湯装置１では、図１の作動原理図に記載した送風機４７、循環ポンプ４８、風呂循環ポンプ４９、流量調整弁７７、電磁弁等の配管用の電気機器と制御装置２等の制御用の電気機器が、二つの負荷群３５ａ，３５ｂに分けられている。
そして各負荷群３５ａ，３５ｂがそれぞれ電源回路３ａ，３ｂに接続されている。

また、電源回路３ａ，３ｂの間には、切替え用リアクタ３０とリアクタ切替え回路３２が設けられている。リアクタ切替え回路３２は、詳細は後述するが、切替え用リアクタ３０を給湯装置１の運転状況に応じて、電源回路３ａ，３ｂのいずれかに選択的に接続することができる。なお、電源装置８の詳しい回路構成については後述する。

続いて、給湯装置１の各運転モードについて説明する。
本実施形態の給湯装置１では、前記したように、通常運転モードとして、一般給湯モード、風呂落とし込みモード、追い焚きモード、並びに、暖房モードがある。

一般給湯モードは、カラン等が操作されて出湯要求が発生した場合に、燃焼部４３で燃焼動作を実行し、燃焼動作で生成された燃焼ガスによって、給湯側熱交換部４５を通過した湯水を加熱するものであり、燃焼ガスによって昇温した湯を所望の温度に調整して出湯する。
なお、燃焼動作においては、燃焼ガスと、送風機４７の駆動によって供給された空気との混合ガスを燃焼する動作が実施される。すなわち給湯モードにおいては、第一負荷群３５ａに属する送風機４７が運転される。一方、給湯モードを単独で実施する場合においては、第二負荷群３５ｂに属する循環ポンプ４８、風呂循環ポンプ４９は停止している。

風呂落とし込みモードは、出湯要求の発生条件が、一般給湯モードと異なるが（図示しないリモコン操作による）、前記一般給湯運転とほぼ同様の動作を実施する。ただし、風呂落とし込み運転を実施する場合においては、第二負荷群３５ｂに属する風呂循環ポンプ４９が起動される。すなわち風呂落とし込み運転においては、第一負荷群３５ａに属する送風機４７と、第二負荷群３５ｂに属する風呂循環ポンプ４９が運転される。

追い焚きモードでは、浴槽内の湯水を設定温度まで再加熱する運転（追い焚き運転）を実行する。すなわち、追い焚き運転は、自動保温運転機能がオンされた状態で浴槽内の湯水の温度が所定温度以下となった場合や、図示しないリモコン等による追い焚き運転の要求があった場合に、追い焚き流路６２内に水流を形成して液液熱交換器７６に浴槽内の湯水を通過させ、所定温度に至るまで加熱するものである。
なお、追い焚きモードにおいては、浴槽内の湯水を燃焼部４３で生成された燃焼ガスで直接加熱することができないため、暖房・追い焚き側熱交換部４６を通過した熱媒体を加熱し、その昇温した熱媒体によって液液熱交換器７６を通過した浴槽内の湯水を加熱している。
追い焚きモードにおいては、第一負荷群３５ａに属する送風機４７と、第二負荷群３５ｂに属する循環ポンプ４８及び風呂循環ポンプ４９が運転される。

暖房モードには、高温暖房運転と低温暖房運転がある。
高温暖房運転は、端末側（ファンコンベクタ５６）のリモコン等が操作された場合に、一般給湯運転と同様、燃焼部４３で燃焼動作を実行し、燃焼動作で生成された燃焼ガスによって、暖房・追い焚き側熱交換部４６を通過した熱媒体を加熱する暖房加熱動作を行うものであり、暖房加熱動作で昇温した熱媒体を所望の温度（概ね８０℃）になるように調整し、循環ポンプ４８によって端末側に送り出す。また、高温暖房運転では、暖房流路６１内を流通する熱媒体の温度が一定温度以上となれば、燃焼動作を停止しつつ、熱媒体の循環状態を継続する非加熱動作が実行される。そして、再び暖房流路６１内を流通する熱媒体の温度が一定温度を下回れば、燃焼動作を再開する。
低温暖房運転は、端末側（床暖房機器５７）に送り出す熱媒体の温度が前記高温暖房運転よりも低温（概ね６０℃）である点が異なるが、その他の基本的な動作は同様であるため、説明を省略する。
暖房モードにおいては、第一負荷群３５ａに属する送風機４７と、第二負荷群３５ｂに属する循環ポンプ４８が運転される。

次に、本実施形態の給湯装置１の特徴的構成について説明する。
本実施形態の給湯装置１では、電源装置８が第一電源回路３ａと、第二電源回路３ｂと切替え用リアクタ３０を有している。そして、本実施形態では、切替え用リアクタ３０を、第一電源回路３ａ又は第二電源回路３ｂのいずれかに選択的に接続できるリアクタ切替え回路３２を備えている。
すなわち本実施形態では、第一負荷群３５ａだけが運転される場合には切替え用リアクタ３０が第一電源回路３ａに接続され、第一負荷群３５ａと第二負荷群３５ｂの双方が運転される場合には切替え用リアクタ３０が第二電源回路３ｂに接続される。

以下、リアクタ切替え回路３２の動作について、図３のフローチャートに従って説明する。まず、ステップ１において、給湯装置１が風呂落とし込み、追い焚き、暖房の各運転が行われない給湯単独運転の一般給湯モードであるか否かが確認される。すなわち、ステップ１では、給湯装置１が一般給湯モードにある（送風機４７がＯＮ、循環ポンプ４８等がＯＦＦ）か否かが確認される。そして、ステップ１において、給湯モードであることが確認されると、ステップ６に移行する。そして、ステップ６で切替え用リアクタ３０が第一電源回路３ａに接続される。そして、再びステップ１に戻り、同様の動作が実施される。

一方、ステップ１において、給湯装置１が給湯モードではないことが確認されなければ、ステップ２に移行し、風呂落とし込みモードであるか否かが確認される。すなわち、給湯装置１が風呂落とし込みモードにある（送風機４７がＯＮ、循環ポンプ４８等がＯＮ）か否かが確認される。そして、ステップ２において、風呂落とし込みモードであることが確認されると、ステップ５に移行する。そして、ステップ５で切替え用リアクタ３０が第二電源回路３ｂに接続される。そして、再びステップ１に戻り、同様の動作が実施される。

また、ステップ２において、給湯装置１が風呂落とし込みモードであることが確認されなければ、ステップ３に移行し、追い焚きモードであるか否かが確認される。すなわち、給湯装置１が追い焚きモードにある（送風機４７がＯＮ、風呂循環ポンプ４９等がＯＮ）か否かが確認される。そして、ステップ３において、追い焚きモードであることが確認されると、ステップ５に移行する。そして、ステップ５で切替え用リアクタ３０が第二電源回路３ｂに接続される。そして、再びステップ１に戻り、同様の動作が実施される。

また、ステップ３において、給湯装置１が追い焚きモードであることが確認されなければ、ステップ４に移行し、暖房モードであるか否かが確認される。すなわち、給湯装置１が暖房モードにある（送風機４７がＯＮ、循環ポンプ４８等がＯＮ）か否かが確認される。そして、ステップ４において、暖房モードであることが確認されなければ、給湯装置１が待機モードにあると判断されるため、再びステップ１に戻り、同様の動作が実施される。

さらに、ステップ４において、給湯装置１が暖房モードであることが確認されると、ステップ５に移行する。そして、ステップ５で切替え用リアクタ３０が第二電源回路３ｂに接続される。そして、再びステップ１に戻り、同様の動作が実施される。

続いて、上記したリアクタ切替え回路３２を備える電源装置８の回路構成について説明する。電源装置８は、図４、図５の回路図に示すように、主に商用電源を整流し平滑して直流化する第一電源回路３ａ及び第二電源回路３ｂと、切替え用リアクタ３０、並びにリアクタ切替え回路３２を有している。電源回路３ａ，３ｂは、それぞれ、ダイオードＤ１〜Ｄ４で構成される整流回路１０ａ，１０ｂと、平滑化する電解コンデンサＣで構成される平滑回路１１ａ，１１ｂを有している。
すなわち第一電源回路３ａは、ダイオードＤ１ａ〜Ｄ４ａで構成される第一整流回路１０ａと、電解コンデンサＣａで構成される第一平滑回路１１ａを有している。
また第二電源回路３ｂは、ダイオードＤ１ｂ〜Ｄ４ｂで構成される第二整流回路１０ｂと、電解コンデンサＣｂで構成される第二平滑回路１１ｂを有している。
この様に本実施形態では、電源装置８は、独立した２系統の電源回路３ａ，３ｂを備えている。

そして２系統の電源回路３ａ，３ｂには、それぞれ対応する負荷群３５ａ，３５ｂが接続されている。
より具体的には、第一電源回路３ａに属する第一平滑回路１１ａには、第一負荷群３５ａが接続されている。また第二電源回路３ｂに属する第二平滑回路１１ｂには、第二負荷群３５ｂが接続されている。
切替え用リアクタ３０は、従来公知の力率改善用のリアクトルである。切替え用リアクタ３０は、電気的に、二つの電源回路３ａ，３ｂの間に位置している。
切替え用リアクタ３０は、図の様に両端に二つの端子２７，２８を有している。説明の便宜上、一方を入力端子２７と称し、他方を出力端子２８と称することとする。

本実施形態の特徴的構成であるリアクタ切替え回路３２は、切替えスイッチＳＷ１〜ＳＷ４と、第一バイパス線２５及び、第二バイパス線２６を備えている。
説明の便宜上第一バイパス線２５の一旦側を入力端子３６と称し、他方を出力端子３７と称することとする。また第二バイパス線２６の一旦側を入力端子４１と称し、他方を出力端子４２と称することとする。

各切替えスイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、各電源回路３ａ，３ｂが切替え用リアクタ３０に接続される状態と、各電源回路３ａ，３ｂがバイパス線２５，２６に接続される状態とを切り換えるものである。
また切替えスイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、電気的にあるいは機械的に連動するものであり、第一電源回路３ａが切替え用リアクタ３０に接続され、且つ第二電源回路３ｂが第二バイパス線２６に接続される第一状態と、第二電源回路３ｂが切替え用リアクタ３０に接続され、且つ第一電源回路３ａが第一バイパス線２５に接続される第二状態とを切り換えることができる。

より具体的には、スイッチＳＷ１，２はいずれも一つの元端子と二つの分岐側端子を有し、元端子が第一電源回路３ａに接続されている。またスイッチＳＷ１，２の分岐側端子は、それぞれ切替え用リアクタ３０と第一バイパス線２５に接続されている。すなわちスイッチＳＷ１の元端子は、第一整流回路１０ａに接続されている。またスイッチＳＷ１の一方の分岐端子は、切替え用リアクタ３０の入力端子２７に接続されている。ＳＷ１の他方の分岐端子は、第一バイパス線２５の入力端子３６に接続されている。
一方、スイッチＳＷ２の元端子は、第一平滑回路１１ａに接続されている。スイッチＳＷ２の一方の分岐端子は、切替え用リアクタ３０の出力端子２８に接続されている。またＳＷ２の他方の分岐端子は、第一バイパス線２５の出力端子３７に接続されている。

同様に、スイッチＳＷ３，４はいずれも一つの元端子と二つの分岐側端子を有し、元端子が第二電源回路３ｂに接続されている。またスイッチＳＷ３，４の分岐側端子は、それぞれ切替え用リアクタ３０と第二バイパス線２６に接続されている。すなわちスイッチＳＷ３の一方の分岐端子は、切替え用リアクタ３０の入力端子２７に接続されている。またＳＷ３の他方の分岐端子は、第二バイパス線２６の入力端子４１に接続されている。
一方、スイッチＳＷ４の一方の分岐端子は、切替え用リアクタ３０の出力端子２８に接続されている。またＳＷ４の他方の分岐端子は、第二バイパス線２６の出力端子４２に接続されている。

本実施形態では、制御装置２のマイコン５からの制御信号によって、スイッチＳＷ１，２又はスイッチＳＷ３，４のいずれをＯＮにするかが選択される。すなわち本実施形態では、制御装置２のマイコン５からの制御信号によって、第一電源回路３ａが切替え用リアクタ３０に接続され、且つ第二電源回路３ｂがバイパス線２６に接続される第一状態と、第二電源回路３ｂが切替え用リアクタ３０に接続され、且つ第一電源回路３ａがバイパス線２５に接続される第二状態とが切り換わる。

本実施形態では、第一状態と、第二状態とを選択する条件は、給湯装置１の運転モードに基づいて行われる。なおノーマル状態は、第一状態である。
すなわち本実施形態では、給湯装置１の運転モードに基づいて、制御装置２の判断により、切替え用リアクタ３０を第一電源回路３ａ及び第二電源回路３ｂのいずれかに選択的に接続することが可能である。そのため、負荷の状況に応じて、切替え用リアクタ３０を電源回路３ａ，３ｂのいずれかに接続することで、従来の給湯装置に比べて、リアクタを大型化することなく力率を改善することができる。
また切替え用リアクタ３０が接続されない側の電源回路３ａ，３ｂでは、整流回路１０と第一平滑回路１１との間が、バイパス線２５，２６によって接続される。切替え用リアクタ３０が接続されない側の電源回路３ａ，３ｂは、実際の負荷が小さい場合が多いので、力率が多少低下しても大きな影響を及ぼさない。

上記実施形態では、切替え用リアクタ３０を１つとする例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、大きなリアクタと小さなリアクタとを交互に切り換えてもよい。
或いは、各平滑回路１１ａ，１１ｂに予め小さなリアクタを備えさせておき、切替え用リアクタ３０を各平滑回路１１ａ，１１ｂに付加させても構わない。

上記実施形態では、電源装置８に２つの電源回路（電源回路３ａ，３ｂ）を設ける例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、電源装置８は、３つ以上の電源回路を備えていてもよい。

１給湯装置
２制御装置（電力負荷）
３ａ第一電源回路
３ｂ第二電源回路
８電源装置
１０，１０ａ，１０ｂ整流回路
１１，１１ａ，１１ｂ平滑回路
３０切替え用リアクタ
３２リアクタ切替え回路（リアクタ切替え手段）
３５ａ，３５ｂ負荷群
４７送風機（電力負荷）
４８循環ポンプ（電力負荷）
４９風呂循環ポンプ（電力負荷）

Claims

電気機器又は電子機器によって構成される複数の電力負荷を備え、当該電力負荷の一部又は全部に電力を供給する電源部を内蔵し、必要に応じて前記電力負荷を選択的に動作させる給湯装置において、
前記電源部は、複数の整流回路と、当該整流回路に対応して負荷との間に設けられた平滑回路と、平滑回路に接続可能な切替え用リアクタを備え、
前記電力負荷の一部又は全部が複数の負荷群に分けられていていずれかの整流回路及び平滑回路に接続されており、
リアクタ切替え手段を備え、運転状況に応じて切替え用リアクタが接続される平滑回路が切り換えられ、
切替え用リアクタは、２以上の平滑回路の間で切り換えられるものであって、少なくともいずれかの平滑回路に接続され、一つの平滑回路に切替え用リアクタが接続されている場合には、他の平滑回路と前記切替え用リアクタが電気的に縁切りされることを特徴とする給湯装置。
前記電源部は、それぞれ整流回路と平滑回路とを備えた第一電源回路と第二電源回路を有し、
前記リアクタ切替え手段は、切替え用リアクタをバイパスする第一電源回路側の第一バイパス線と、切替え用リアクタをバイパスする第二電源回路側の第二バイパス線と、切替えスイッチを有し、
前記切替えスイッチは、制御装置の制御信号によって、第一電源回路が切替え用リアクタに接続され且つ第二電源回路が第二バイパス線に接続される第一状態と、第二電源回路が切替え用リアクタに接続され且つ第一電源回路が第一バイパス線に接続される第二状態とを切り換えるものであることを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
複数の運転モードがあり、当該運転モードに対応して電力負荷が選択的に動作され、
運転モードに応じて切替え用リアクタが接続される平滑回路が切り換えられることを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯装置。
電力負荷には、直流ファンと、直流ポンプとを含み、前記直流ファンと、直流ポンプとは別の負荷群に分けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の給湯装置。