JP6939743B2 - 給湯システム - Google Patents

Description

本発明は、給湯システムに関する。

給湯機には、湯温または流量などを調整したり、湯水の流路を切り替えたりするための複数の電動弁が備えられている。特許文献１には、給湯機の電動弁が固着することを防止する弁固着防止動作を自動で実施する技術が開示されている。

特開２０１１−１２９１１号公報

電動弁に関する異常としては、電動弁の固着のような電動弁自体の故障が原因となる場合と、電動弁を制御するための制御基板の故障が原因となる場合とがあり得る。修理の際に、制御基板の故障が原因であるにもかかわらず、電動弁自体の故障であると誤解すると、修理に失敗したり、余計な交換部品が必要になったりする可能性がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、電動弁に関する異常を適切に修理する上で有利になる給湯システムを提供することを目的とする。

本発明に係る給湯システムは、複数の電動弁を有する給湯機と、給湯機の運転を制御する制御部とを備える給湯システムであって、複数の電動弁の各々は、当該電動弁の原点位置を検出するための原点センサを備え、制御部は、原点センサに供給される電力を出力可能な電源回路と、電源回路による原点センサへの給電をＯＮにする給電ＯＮ信号と、電源回路による原点センサへの給電をＯＦＦにする給電ＯＦＦ信号とを出力する電源回路制御手段と、原点センサが出力する信号と、電源回路制御手段が出力する信号とに基づいて、電源回路の故障診断を行う故障診断手段と、を備えるものである。

本発明によれば、電動弁に関する異常を適切に修理する上で有利になる給湯システムを提供することが可能となる。

実施の形態１による給湯システムを示す図である。 実施の形態１による給湯システムにおいて故障診断手段が行う制御動作を示すフローチャートである。 ホールＩＣ電源回路の故障であると故障診断手段により判定された場合に、修理の必要性に関する情報を使用者に報知するためにリモコン２５の表示部に表示される文言の例を示す図である。 実施の形態２による給湯システムにおいて故障診断手段が行う制御動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組み合わせ可能な構成のあらゆる組み合わせを含み得る。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１による給湯システムを示す図である。図１に示すように、本実施の形態の給湯システムは、水を加熱する加熱手段であるヒートポンプユニット２と、貯湯タンク１を有する貯湯ユニット４０と、リモコン２５とを備えた貯湯式の給湯システムに相当する。ヒートポンプユニット２と、貯湯ユニット４０との間は、ＨＰ往き配管４８と、ＨＰ戻り配管４９と、電気配線（図示省略）とを介して接続されている。ヒートポンプユニット２内には、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、空気熱交換器を順次冷媒配管で接続したヒートポンプ回路が備えられている。

本実施の形態の給湯システムは、ヒートポンプユニット２及び貯湯ユニット４０により構成される給湯機の運転を制御する制御部２４を備える。後述する複数の弁及びポンプを含む各種のアクチュエータ並びに各種のセンサは、制御部２４に対して電気的に接続されている。典型的には、制御部２４は、少なくとも１つのプロセッサと少なくとも１つのメモリとを有する処理回路を備えた制御基板により構成されている。図示の例では、貯湯ユニット４０内に制御部２４が配置されている。このような構成に限らず、ヒートポンプユニット２内に制御部が配置されていてもよいし、貯湯ユニット４０の制御部２４とヒートポンプユニット２の制御部とが連携して給湯機の運転を制御するように構成してもよい。

制御部２４と、リモコン２５との間は、有線通信または無線通信により、双方向に通信可能である。制御部２４と、リモコン２５とが、ネットワークを介して通信可能でもよい。リモコン２５は、ユーザーインターフェースの例である。リモコン２５は、ユーザーが操作する操作部と、情報を表示する表示部２５ａとを有する。リモコン２５は、操作部及び表示部２５ａの両方の機能を有するタッチスクリーンを備えてもよい。ユーザーは、リモコン２５を操作することで、給湯システムを遠隔操作し、各種の設定などを行うことが可能である。リモコン２５の表示部２５ａは、ユーザー等の人間に情報を報知する報知手段としての機能を有する。本実施の形態におけるリモコン２５は、表示部２５ａを報知手段として備えるが、変形例として、例えば音声案内装置のような他の報知手段を備えてもよい。

本実施の形態において、リモコン２５は、例えば台所、リビング、浴室などの壁に設置されたものでもよい。または、例えばスマートフォンのような携帯情報端末がリモコン２５のようなユーザーインターフェースとしての機能を有するように構成してもよい。複数のリモコン２５が制御部２４に対して通信可能でもよい。

貯湯タンク１は、湯水を貯留する。貯湯タンク１の内部では、温度による水の密度の差によって、上側が高温で下側が低温になる温度成層を形成することができる。

貯湯タンク１の外面には、貯湯タンク１の最上部からの容積が、例えば０Ｌ、５０Ｌ、１００Ｌ、１５０Ｌ、１７０Ｌ、２２０Ｌの各位置に、第１の温度センサ５ａ、第２の温度センサ５ｂ、第３の温度センサ５ｃ、第４の温度センサ５ｄ、第５の温度センサ５ｅ、第６の温度センサ５ｆがそれぞれ設けられており、各位置で水温を検出する。第１の温度センサ５ａ、第２の温度センサ５ｂ、第３の温度センサ５ｃ、第４の温度センサ５ｄ、第５の温度センサ５ｅ、及び第６の温度センサ５ｆは、貯湯タンク１内の残湯熱量を検出する残湯熱量検出手段として機能する。ＨＰ往き配管４８には、ヒートポンプユニット２への入水温度を検出する第７の温度センサ５ｇが設けられている。

貯湯ユニット４０内には、循環ポンプ４、一般給湯側電動混合弁７、高温配管８、給水管９、風呂給湯側電動混合弁１１、風呂用電磁弁１３、風呂循環ポンプ１４、入水切替弁１７、給湯用流量センサ１９、給湯用温度センサ２０、風呂用流量センサ２１、風呂用温度センサ２２、給水温度センサ２３、出湯切替弁２６、中温戻し切替弁２７、中温取出切替弁２８、中温配管３０などがさらに備えられている。

給水管９の上流は、例えば水道管のような水源に接続されている。給水管９の下流側は、給水管９ａ及び給水管９ｂに分岐している。給水管９ａは、貯湯タンク１の下部に接続されている。水源から供給される低温水が給水管９ａから貯湯タンク１の下部に流入することで、貯湯タンク１内は満水状態に維持される。

中温取出切替弁２８は、中温入口２８ａ、低温入口２８ｂ、及び水出口２８ｃを有する。低温入口２８ｂに給水管９ｂが接続されている。中温入口２８ａに中温配管３０の一端が接続されている。高温配管８の上流部は、貯湯タンク１の上部にある第一位置１ａにて貯湯タンク１内に連通する。中温配管３０の他端は、第一位置１ａよりも低位にある第二位置１ｂにて貯湯タンク１内に連通する。第二位置１ｂは、給水管９ａが接続された貯湯タンク１の下部よりも上位にある。すなわち、第二位置１ｂは、貯湯タンク１の上部と下部との間の中間部にある。

貯湯タンク１から中温配管３０を通って供給される中温水が中温入口２８ａに流入する。当該中温水よりも温度の低い低温水が低温入口２８ｂに流入する。本実施の形態では、水源から給水管９ｂを通って供給される低温水が低温入口２８ｂに流入する。中温取出切替弁２８は、「中温位置」と「低温位置」とに流路を切り替え可能である。「中温位置」では、中温入口２８ａが水出口２８ｃへ連通し、低温入口２８ｂが遮断される。「中温位置」のときには、中温配管３０からの中温水が水出口２８ｃへ流れる。「低温位置」では、低温入口２８ｂが水出口２８ｃへ連通し、中温入口２８ａが遮断される。「低温位置」のときには、給水管９ｂからの低温水が水出口２８ｃへ流れる。

一般給湯側電動混合弁７は、湯側入口７ａ、水側入口７ｂ、及び湯出口７ｃを備える。風呂給湯側電動混合弁１１は、湯側入口１１ａ、水側入口１１ｂ、及び湯出口１１ｃを備える。高温配管８の下流部は、湯側入口７ａ及び湯側入口１１ａのそれぞれに連通している。中温取出切替弁２８の水出口２８ｃは、水側入口７ｂ及び水側入口１１ｂのそれぞれに連通している。

第一給湯管１０の一端は、湯出口７ｃに接続されている。一般給湯側電動混合弁７は、貯湯タンク１から高温配管８を通って供給される第一温水と、中温取出切替弁２８の水出口２８ｃからの第二温水とを混合する。第二温水は、第一温水よりも温度が低い。このため、一般給湯側電動混合弁７が第一温水と第二温水との混合比を調整することにより、給湯温度を調整できる。一般給湯側電動混合弁７にて温度調節された湯は、第一給湯管１０に流入する。第一給湯管１０を通る湯は、例えば蛇口、シャワーのような給湯先へ供給される。

第二給湯管１８の一端は、湯出口１１ｃに接続されている。風呂給湯側電動混合弁１１は、貯湯タンク１から高温配管８を通って供給される第一温水と、中温取出切替弁２８の水出口２８ｃからの第二温水とを混合し、温度調節する。その温度調節された湯は、第二給湯管１８に流入する。

給水管９には、給水温度センサ２３が設けられている。給水温度センサ２３は、給水管９を流れる水の温度である給水温度を検出する。第一給湯管１０には、給湯用流量センサ１９及び給湯用温度センサ２０が設けられている。給湯用流量センサ１９は、第一給湯管１０を流れる湯水の流量を検出する。給湯用温度センサ２０は、第一給湯管１０を流れる湯水の温度を検出する。第二給湯管１８には、風呂用電磁弁１３、風呂用流量センサ２１、及び風呂用温度センサ２２が設けられている。風呂用電磁弁１３は、第二給湯管１８を開閉する開閉弁に相当する。風呂用流量センサ２１は、第二給湯管１８を流れる湯水の流量を検出する。風呂用温度センサ２２は、第二給湯管１８を流れる湯水の温度を検出する。

第二給湯管１８は、風呂側循環回路１２に接続されている。貯湯ユニット４０内には熱交換器１５が配置されている。風呂側循環回路１２は、給湯システムの外部の浴室にある浴槽（図示省略）から浴水を引き込み、熱交換器１５を経由した浴水を浴槽内に戻すことのできる経路である。風呂側循環回路１２の途中に接続された風呂循環ポンプ１４を運転すると、浴槽から浴水が風呂側循環回路１２を通過して浴槽に戻るように循環する。熱交換器１５は、浴水と、熱媒体との間で熱を交換する。熱媒体は、例えば、貯湯タンク１から供給される湯水である。

貯湯ユニット４０から浴槽に湯を注入する湯張り動作を行うときには、以下のようになる。風呂用電磁弁１３が開かれる。風呂給湯側電動混合弁１１で温度調節された湯は、第二給湯管１８及び風呂側循環回路１２を通って、浴槽に流入する。風呂用電磁弁１３が閉じると、湯張り動作が終了する。

中温取出切替弁２８が低温位置にあるときには、水源からの低温水と、貯湯タンク１の上部からの高温湯とが、一般給湯側電動混合弁７及び風呂給湯側電動混合弁１１にて混合される給湯動作を実行可能である。中温取出切替弁２８が中温位置にあるときには、貯湯タンク１から中温配管３０へ流出した中温水と、貯湯タンク１の上部からの高温湯とが、一般給湯側電動混合弁７及び風呂給湯側電動混合弁１１にて混合される給湯動作を実行可能である。本実施の形態であれば、貯湯タンク１から中温配管３０へ流出する中温水を給湯に利用可能であるので、貯湯タンク１内の中温水の量を低減できる。このため、ヒートポンプユニット２への入水温度を低くすることができ、ヒートポンプユニット２の運転効率を向上できる。以下の説明では、中温取出切替弁２８を中温位置とすることで中温水を給湯に利用することを「中温水利用」と呼ぶ。

制御部２４は、例えば次のようにして、中温水利用が可能であるかどうかを判定してもよい。制御部２４は、リモコン２５にてユーザーが設定した給湯設定温度に基づいて中温取出許可温度を算出し、第４の温度センサ５ｄにて検知される中温水温度が中温取出許可温度以下であれば中温水利用が可能と判定し、中温取出切替弁２８を中温位置へ切り替える。これに対し、中温水温度が中温取出許可温度よりも高い場合には、制御部２４は、中温水利用が不可と判定し、中温取出切替弁２８を低温位置へ切り替える。

入水切替弁１７は、入口となるａポート及びｂポートと、出口となるｃポートとを有する流路切替手段である。入水切替弁１７は、ａ−ｃ、ｂ−ｃの２つの経路の間で流路切替可能に構成されている。

出湯切替弁２６は、入口となるａポート及びｂポートと、出口となるｃポート及びｄポートとを有する流路切替手段である。出湯切替弁２６は、ａ−ｃ、ａ−ｄ、ｂ−ｃ、ｂ−ｄの４つの経路の間で流路切替可能に構成されている。

中温戻し切替弁２７は、入口となるａポートと、出口となるｂポート、ｃポート、及びｄポートとを有する流路切替手段である。中温戻し切替弁２７は、ａ−ｂ、ａ−ｃ、ａ−ｄの３つの経路の間で流路切替可能に構成されている。

貯湯ユニット４０は、バイパス配管３２、配管４１、配管４２、配管４３、配管４５、配管４６、及び配管４７をさらに備えている。バイパス配管３２は、出湯切替弁２６のｃポートと、貯湯タンク１の下部との間を接続する。配管４１は、貯湯タンク１の下部と、入水切替弁１７のａポートとの間を接続する。配管４２は、入水切替弁１７のｃポートと、循環ポンプ４の入口との間を接続する。ＨＰ往き配管４８は、循環ポンプ４の出口と、ヒートポンプユニット２の入口との間を接続する。ＨＰ戻り配管４９は、ヒートポンプユニット２の出口と、出湯切替弁２６のｂポートとの間を接続する。配管４３は、出湯切替弁２６のｄポートと、中温戻し切替弁２７のａポートとの間を接続する。配管４５は、中温戻し切替弁２７のｂポートと、貯湯タンク１の上部の温水導入出口１ｃとの間を接続する。配管４６は、中温戻し切替弁２７のｄポートと、高温配管８の途中の位置との間を接続する。配管４７は、中温戻し切替弁２７のｃポートと、貯湯タンク１の中間部に設けられた温水導入口１ｄとの間を接続する。

以下の説明では、ヒートポンプユニット２から流出する湯の温度を「出湯温度」と称する。温水導入出口１ｃの近くに出湯温度センサ６が設けられている。出湯温度センサ６は、出湯温度を検出する出湯温度検出手段に相当する。

第一タンク循環配管１６は、配管４５の途中の位置と、熱交換器１５の熱媒体の入口との間を接続する。第二タンク循環配管５０は、熱交換器１５の熱媒体の出口と、入水切替弁１７のｂポートとの間を接続する。配管５１は、ＨＰ往き配管４８における循環ポンプ４とヒートポンプユニット２の入口との間から分岐し、出湯切替弁２６のａポートに接続される。風呂熱回収配管３１は、第二タンク循環配管５０の途中の位置から分岐して、中温配管３０の途中の位置に接続されている。

本実施の形態の給湯システムは、ヒートポンプユニット２で加熱された湯を貯湯タンク１の上部に流入させる沸上運転を実行できる。沸上運転では、以下のようになる。ヒートポンプユニット２及び循環ポンプ４が運転される。貯湯タンク１の下部から取り出された水が、配管４１、入水切替弁１７、配管４２、循環ポンプ４、及びＨＰ往き配管４８を通ってヒートポンプユニット２内に導かれる。ヒートポンプユニット２内で加熱された湯は、ＨＰ戻り配管４９、出湯切替弁２６、配管４３、中温戻し切替弁２７、及び配管４５を通って、温水導入出口１ｃから貯湯タンク１に流入する。このように水が循環する回路は、貯湯タンク１の下部から取り出した水を、ヒートポンプユニット２を経由して貯湯タンク１の上部に流入させる沸上回路に相当する。沸上運転は、典型的には、深夜電力時間帯を中心に実施され、翌日に使用される分の湯を貯湯タンク１に貯える。

本実施の形態の給湯システムは、例えば沸上運転の前に、バイパス運転を実行する。バイパス運転では、以下のようになる。ヒートポンプユニット２及び循環ポンプ４が運転される。貯湯タンク１の下部から取り出された水が、配管４１、入水切替弁１７、配管４２、循環ポンプ４、及びＨＰ往き配管４８を通ってヒートポンプユニット２内に導かれる。ヒートポンプユニット２内で加熱された湯は、ＨＰ戻り配管４９、出湯切替弁２６、及びバイパス配管３２を通って、貯湯タンク１の下部に流入する。このように水が循環する回路は、貯湯タンク１の下部から取り出した水を、ヒートポンプユニット２を経由して貯湯タンク１の下部に流入させるバイパス回路に相当する。本実施の形態では、出湯切替弁２６により、沸上回路とバイパス回路とを切り替えることができる。

本実施の形態では、一般給湯側電動混合弁７、風呂給湯側電動混合弁１１、入水切替弁１７、出湯切替弁２６、中温戻し切替弁２７、及び中温取出切替弁２８を総称して「電動弁」と呼ぶ。図示を省略するが、電動弁は、ケーシングと、このケーシングの内部で変位可能に設けられた弁体と、この弁体を変位させる例えばステッピングモータのような駆動手段とを備える。弁体は、例えば回転可能に設けられていてもよい。なお、本実施の形態の給湯システムは、上述した６個の電動弁を備えるが、電動弁の個数は２以上であればいくつでもよい。

一般給湯側電動混合弁７は、弁体の位置（例えば回転位置）に応じて湯側入口７ａの開口面積と水側入口７ｂの開口面積との比を変えることで、湯側入口７ａから流入する第一温水と、水側入口７ｂから流入する第二温水との混合比を調整できる。風呂給湯側電動混合弁１１も同様の構成を有する。制御部２４は、一般給湯側電動混合弁７及び風呂給湯側電動混合弁１１の動作を制御することで、それぞれの給湯温度を調整する。

入水切替弁１７、出湯切替弁２６、中温戻し切替弁２７、及び中温取出切替弁２８の各々は、弁体の位置を変えることで、流路を切り替えるように構成されている。制御部２４は、これらの電動弁によって流路を切り替えることで、上述した沸上運転及びバイパス運転のほか、浴槽内の浴水を加熱する追焚運転、浴槽内の浴水の熱を貯湯タンク１内に回収する風呂熱回収運転などを行う。

各々の電動弁には、弁体の位置に関して所定の原点位置が定められている。例えば、以下のようにしてもよい。一般給湯側電動混合弁７については、湯側入口７ａを全開として水側入口７ｂを全閉とする弁体位置を原点位置としてもよいし、湯側入口７ａを全閉として水側入口７ｂを全開とする弁体位置を原点位置としてもよいし、混合比を１：１にするような弁体位置を原点位置としてもよい。出湯切替弁２６については、ａポート−ｃポート間を連通させる弁体位置と、ａポート−ｄポート間を連通させる弁体位置と、ｂポート−ｃポート間を連通させる弁体位置と、ｂポート−ｄポート間を連通させる弁体位置とのいずれかの弁体位置を原点位置としてもよい。中温取出切替弁２８については、中温位置と低温位置とのいずれかの弁体位置を原点位置としてもよい。

各々の電動弁は、原点位置を検出するための原点センサ（図示省略）を備える。本実施の形態における原点センサは、電動弁のケーシングに設置されたホールＩＣ素子と、弁体に設置された磁石とを備える。ホールＩＣ素子は、ハイレベルかローレベルかの論理レベルの信号を出力する。ホールＩＣ素子に給電されている場合において、弁体が原点位置にあると、磁石がホールＩＣ素子に接近し、ホールＩＣ素子に作用する磁束密度が閾値を超える。その結果、ホールＩＣ素子は、ローレベル信号を出力する。ホールＩＣ素子に給電されている場合において、弁体が原点以外の位置にあるときには、磁石がホールＩＣ素子から離れ、ホールＩＣ素子に作用する磁束密度が閾値を下回る。その結果、ホールＩＣ素子は、ハイレベル信号を出力する。このようにして、各電動弁の弁体が原点位置にあるか原点以外の位置にあるかを当該電動弁のホールＩＣ素子により検出することができる。また、ホールＩＣ素子に給電されていない場合には、弁体が原点位置にあるか否かにかかわらず、ホールＩＣ素子は、ローレベル信号を出力する。本実施の形態では、ホールＩＣ素子の、ローレベル信号が「第一信号」に相当し、ハイレベル信号が「第二信号」に相当する。

なお、本開示における原点センサは、ホールＩＣ素子を用いたものに限定されるものではなく、例えば、磁気抵抗素子、リードスイッチのような他の磁気センサを用いた位置センサでもよいし、あるいは発光素子及び受光素子を有する光学式の位置センサなどでもよい。

本実施の形態の制御部２４は、ホールＩＣ電源回路２４ａと、ホールＩＣ電源回路制御手段２４ｂと、電動弁原点位置検知手段２４ｃと、故障診断手段２４ｄとを備える。ホールＩＣ電源回路２４ａは、各電動弁の原点センサのホールＩＣ素子に供給される電力を出力可能な電源回路である。ホールＩＣ電源回路２４ａは、すべての電動弁のホールＩＣ素子に対して一括して電力を供給する。

ホールＩＣ電源回路制御手段２４ｂは、ホールＩＣ電源回路２４ａの出力を制御する。ホールＩＣ電源回路制御手段２４ｂは、ハイレベルかローレベルかの論理レベルの信号を出力する出力ポートを備える。本実施の形態では、ホールＩＣ電源回路制御手段２４ｂがホールＩＣ電源回路２４ａに対してハイレベル信号を出力すると、ホールＩＣ電源回路２４ａは、すべての電動弁のホールＩＣ素子に対して一括して給電する。また、ホールＩＣ電源回路制御手段２４ｂがホールＩＣ電源回路２４ａに対してローレベル信号を出力すると、ホールＩＣ電源回路２４ａは、すべての電動弁のホールＩＣ素子に対する給電を一括して停止する。このように、本実施の形態では、すべての電動弁のホールＩＣ素子に対する給電のＯＮ及びＯＦＦを一括して切り替える。本実施の形態では、ホールＩＣ電源回路制御手段２４ｂが出力するハイレベル信号は、ホールＩＣ電源回路２４ａによるホールＩＣ素子への給電をＯＮにする給電ＯＮ信号に相当し、ホールＩＣ電源回路制御手段２４ｂが出力するローレベル信号は、ホールＩＣ電源回路２４ａによるホールＩＣ素子への給電をＯＦＦにする給電ＯＦＦ信号に相当する。

ホールＩＣ電源回路制御手段２４ｂは、例えば、いずれかの電動弁が弁体を動かすとき、及び、いずれかの電動弁のエラーが発生しているときなどの、所定の状況のときには、ハイレベル信号を出力し、すべての電動弁のホールＩＣ素子への給電がＯＮとなるようにホールＩＣ電源回路２４ａを制御する。上記所定の状況以外のときには、ホールＩＣ電源回路制御手段２４ｂは、ローレベル信号を出力し、すべての電動弁のホールＩＣ素子への給電がＯＦＦとなるようにホールＩＣ電源回路２４ａを制御する。

電動弁原点位置検知手段２４ｃは、電動弁のホールＩＣ素子の出力信号が入力される入力ポートを備える。電動弁原点位置検知手段２４ｃは、電動弁のホールＩＣ素子の出力信号に基づいて、電動弁の原点位置を検知する。制御部２４は、電動弁の数と同数の電動弁原点位置検知手段２４ｃを備えている。これにより、制御部２４は、各電動弁について、当該電動弁が原点位置にあるかどうかを個別に検知することができる。

故障診断手段２４ｄは、複数の電動弁のホールＩＣ素子が出力する信号と、ホールＩＣ電源回路制御手段２４ｂが出力する信号とに基づいて、ホールＩＣ電源回路２４ａの故障診断を行う。

制御部２４が給湯機の運転を適切に制御するには、各電動弁が適正に動作する必要がある。各電動弁を適正に動作させるためには、各電動弁の原点位置を検知することが重要となる。ホールＩＣ電源回路２４ａが故障すると、電動弁の原点位置を検知できない可能性があるので、各電動弁を適正に動作させることができない場合がある。よって、ホールＩＣ電源回路２４ａが故障した場合には、ホールＩＣ電源回路２４ａが設けられた制御基板の修理が必要となる。その一方で、電動弁に関する異常としては、電動弁の弁体が固着して動かなくなるような、電動弁自体の故障が原因となる場合もある。その場合には、電動弁自体の修理が必要となる。

本実施の形態であれば、故障診断手段２４ｄを備えたことで、以下の効果が得られる。ホールＩＣ電源回路２４ａの故障を検知することができるので、電動弁に関する異常を適切に修理する上で有利になる。例えば、修理の際に、ホールＩＣ電源回路２４ａの故障が原因であるにもかかわらず、電動弁自体の故障であると修理者が誤解することを確実に抑制できる。その結果、修理に失敗したり、余計な交換部品を取り付けたりするようなことを確実に抑制できる。

図２は、実施の形態１による給湯システムにおいて故障診断手段２４ｄが行う制御動作を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１００として、故障診断手段２４ｄは、ホールＩＣ電源回路制御手段２４ｂの出力がハイレベル信号であるかどうかを確認する。ホールＩＣ電源回路制御手段２４ｂがハイレベル信号を出力している場合には、故障診断手段２４ｄは、ステップＳ２００へ進み、すべての電動弁のホールＩＣ素子への給電がＯＮになるように制御されている状態であると判定する。その後、ステップＳ２００からステップＳ３００に進む。

これに対し、ホールＩＣ電源回路制御手段２４ｂがローレベル信号を出力している場合には、故障診断手段２４ｄは、ステップＳ１００からステップＳ２２０へ進み、すべての電動弁のホールＩＣ素子への給電がＯＦＦになるように制御されている状態であると判定する。その後、ステップＳ２２０からステップＳ３２０に進む。

ステップＳ３００で、故障診断手段２４ｄは、電動弁原点位置検知手段２４ｃへの入力信号、すなわち各電動弁のホールＩＣ素子が出力する信号を確認する。すべての電動弁のホールＩＣ素子がローレベル信号を出力している場合にはステップＳ４００へ進む。これに対し、少なくとも一つの電動弁のホールＩＣ素子がハイレベル信号を出力している場合にはステップＳ５３０へ進む。ホールＩＣ素子は給電された状態でないとハイレベル信号を出力しない。このため、少なくとも一つの電動弁のホールＩＣ素子がハイレベル信号を出力している場合には、ホールＩＣ電源回路２４ａからその電動弁のホールＩＣ素子へ正常に給電されていると判断することができる。よって、故障診断手段２４ｄは、ステップＳ５３０においてホールＩＣ電源回路２４ａに異常無しと判定する。その後、制御部２４は、ステップＳ７３０として、通常の制御動作を継続する。

ステップＳ３００ですべての電動弁のホールＩＣ素子がローレベル信号を出力している場合には、すべての電動弁が原点位置にあるという第一の可能性と、ホールＩＣ電源回路２４ａの故障によって各電動弁のホールＩＣ素子へ給電されていないという第二の可能性とが考えられる。この第一の可能性及び第二の可能性を判別するために、ステップＳ４００で、故障診断手段２４ｄは、いずれかの電動弁の原点固着の有無を次のようにして検知する。すなわち、ステップＳ４００で、故障診断手段２４ｄは、いずれか一つの電動弁に対して、当該電動弁を原点以外の位置へ動かす指令を出力した後、当該電動弁の出力を確認する。当該電動弁の出力が依然としてローレベル信号のままであった場合、すなわち電動弁の原点固着がある場合には、ホールＩＣ電源回路２４ａから各電動弁のホールＩＣ素子へ給電されていないと考えられる。このため、この場合には、ステップＳ５００へ進み、故障診断手段２４ｄは、ホールＩＣ電源回路２４ａの故障によりホールＩＣ素子への給電がＯＦＦに固定されている状態である「ホールＩＣ電源回路出力ＯＦＦ固定異常」が発生していると判定する。

これに対し、ステップＳ４００で、当該電動弁がハイレベル信号を出力した場合には、ホールＩＣ電源回路２４ａから当該電動弁のホールＩＣ素子へ正常に給電されていると判断することができるので、ステップＳ５３０へ進み、故障診断手段２４ｄは、ホールＩＣ電源回路２４ａに異常無しと判定する。

以上、ホールＩＣ電源回路制御手段２４ｂがハイレベル信号を出力している場合、すなわち各電動弁のホールＩＣ素子への給電がＯＮになるように制御されている場合の故障診断処理について説明した。次に、ホールＩＣ電源回路制御手段２４ｂがローレベル信号を出力している場合、すなわち各電動弁のホールＩＣ素子への給電がＯＦＦになるように制御されている場合の故障診断処理について説明する。この場合、ステップＳ３２０で、故障診断手段２４ｄは、電動弁原点位置検知手段２４ｃへの入力信号、すなわち各電動弁のホールＩＣ素子が出力する信号を確認する。すべての電動弁のホールＩＣ素子がローレベル信号を出力している場合には、ホールＩＣ電源回路制御手段２４ｂの制御どおりに、各電動弁のホールＩＣ素子への給電がＯＦＦであり、正常であるとみなせるので、ステップＳ５３０へ進み、故障診断手段２４ｄは、ホールＩＣ電源回路２４ａに異常無しと判定する。

これに対し、ステップＳ３２０で、少なくとも一つの電動弁のホールＩＣ素子がハイレベル信号を出力している場合には、ホールＩＣ電源回路制御手段２４ｂの制御に反して、各電動弁のホールＩＣ素子への給電がＯＮになっていると考えられる。この場合には、ステップＳ５２０へ進み、故障診断手段２４ｄは、ホールＩＣ電源回路２４ａの故障によりホールＩＣ素子への給電がＯＮに固定されている状態である「ホールＩＣ電源回路出力ＯＮ固定異常」が発生していると判定する。

図３は、ホールＩＣ電源回路２４ａの故障であると故障診断手段２４ｄにより判定された場合に、修理の必要性に関する情報を使用者に報知するためにリモコン２５の表示部２５ａに表示される文言の例を示す。ステップＳ５００でホールＩＣ電源回路出力ＯＦＦ固定異常が発生していると判定された場合、すなわちエラーＡが発生した場合には、ステップＳ６００へ進む。ステップＳ６００で、表示部２５ａには、電動弁エラーを表示せず、図３（ａ）に示すように、「基板故障の可能性があります 販売店へ連絡して下さい」との文言を表示する。また、ステップＳ５２０でホールＩＣ電源回路出力ＯＮ固定異常が発生していると判定された場合、すなわちエラーＢが発生した場合には、ステップＳ６２０へ進む。ステップＳ６２０で、表示部２５ａには、電動弁エラーを表示せず、図３（ｂ）に示すように、「基板に不具合がある可能性があります 取扱説明書に従い処置して下さい」との文言を表示する。

本実施の形態であれば、ホールＩＣ電源回路２４ａの故障であると故障診断手段２４ｄが判定した場合には、電動弁エラーを表示せず、制御基板の修理の必要性に関する情報を報知するようにしたことで、故障していない電動弁を無駄に交換したりするような事態を確実に防止できる。

ホールＩＣ電源回路出力ＯＦＦ固定異常が発生した場合には、すべての電動弁のホールＩＣ素子に給電することができず、すべての電動弁の原点位置を検知できない。このため、電動弁の動作を適切に制御できない。そこで、ホールＩＣ電源回路出力ＯＦＦ固定異常が発生した場合には、ステップＳ６００からステップＳ７００に進み、制御部２４は、すべての電動弁でエラーが発生した場合と同じように、給湯機の動作を制限する。例えば、制御部２４は、沸上運転、追焚運転、蛇口等への給湯動作、浴槽湯張り動作などの実行を禁止する。

これに対し、ホールＩＣ電源回路出力ＯＮ固定異常が発生した場合には、電動弁を動作させる上での支障はないので、その他のエラーが発生しない限り、制御部２４は、給湯機の動作を制限しない。

本実施の形態において、図３（ｂ）のエラーＢの報知情報は、修理の必要性に関する第一情報に相当し、図３（ａ）のエラーＡの報知情報は、第一情報よりも修理の必要性が高いことを示す第二情報に相当する。ホールＩＣ電源回路出力ＯＦＦ固定異常が発生した場合には、すべての電動弁でエラーが発生した場合と同等に動作を制限するため、給湯機の機能及び性能が著しく低下する。そのため、修理の必要性が高いことを示す第二情報を報知し、制御部２４を構成する制御基板の修理または交換を実施するように、速やかに販売店へ連絡をするように促すガイダンスを表示する。

これに対し、ホールＩＣ電源回路出力ＯＮ固定異常の場合には、給湯機の動作が制限されないので、緊急に修理を行う必要性は低い。この場合には、図３（ｂ）のように、制御部２４を構成する制御基板に不具合がある可能性を伝えた上で、取扱説明書に従うように促すガイダンスを表示する。そして、取扱説明書において、早めに制御基板の修理または交換を実施するように促す。

以上説明したように、本実施の形態であれば、電動弁に関する異常が発生した場合でも、それが制御基板の異常が原因である場合、不必要に電動弁を修理または交換することを抑制することができ、より正確に修理または交換をすることができる。なお、ホールＩＣ電源回路出力ＯＦＦ固定異常が発生した場合には、制御部２４は、ホールＩＣ電源回路制御手段２４ｂの出力をハイレベルからローレベルに切り替えるようにすることが好ましい。

実施の形態２．
次に、図４を参照して、実施の形態２について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図４は、実施の形態２による給湯システムにおいて故障診断手段２４ｄが行う制御動作を示すフローチャートである。図４のフローチャートにおいて、前述した図２と同様のステップには、同じ番号を付し、説明を省略する。

ステップＳ２００で、すべての電動弁のホールＩＣ素子への給電がＯＮになるように制御されている状態であると判定した場合には、故障診断手段２４ｄは、ステップＳ３０１に進む。ステップＳ３０１で、故障診断手段２４ｄは、いずれかの電動弁が原点固着しているかどうかを判断する。すなわち、故障診断手段２４ｄは、対象となる電動弁に対して、原点以外の位置へ弁体を動かす指令を出力し、当該電動弁のホールＩＣ素子がハイレベル信号を出力するかどうかを確認する。当該電動弁のホールＩＣ素子がハイレベル信号を出力した場合には、ステップＳ５３０へ進み、故障診断手段２４ｄは、ホールＩＣ電源回路２４ａに異常無しと判定する。

ステップＳ３０１で、原点以外の位置へ弁体を動かすように指令された電動弁のホールＩＣ素子の出力がローレベルのままである場合、故障診断手段２４ｄは、当該電動弁が原点固着していると判定する。この原点固着した電動弁を以下「第一電動弁」と呼ぶ。この場合には、故障診断手段２４ｄは、ステップＳ３０１からステップＳ４０１へ進む。ステップＳ４０１で、故障診断手段２４ｄは、原点固着している第一電動弁とは無関係の第二電動弁に対して、原点以外の位置へ弁体を動かすように指令する。続いて、ステップＳ４０２として、故障診断手段２４ｄは、第二電動弁のホールＩＣ素子がハイレベル信号を出力するかどうかを確認することにより、第二電動弁が原点固着しているかどうかを判定する。第二電動弁も原点固着している場合、すなわち第二電動弁のホールＩＣ素子の出力がローレベルのままである場合、故障診断手段２４ｄは、ステップＳ５００へ進み、ホールＩＣ電源回路出力ＯＦＦ固定異常が発生していると判定する。二つの電動弁の原点固着故障が同時に発生する可能性は極めて低い。よって、第二電動弁のホールＩＣ素子がハイレベル信号を出力しない場合には、第二電動弁自体の故障ではなく、ホールＩＣ電源回路出力ＯＦＦ固定異常が第二電動弁の原点固着の原因であると判定することができる。

一方、ステップＳ４０２で第二電動弁の原点固着がない場合、すなわち第二電動弁のホールＩＣ素子がハイレベル信号を出力した場合には、ホールＩＣ素子に正常に給電されていることになる。よって、この場合には、故障診断手段２４ｄは、第一電動弁自体の原点固着故障であると判定する。このようにして、第一電動弁自体の原点固着故障と判定された場合には、ステップＳ６１０として、通常の電動弁故障エラーをリモコン２５の表示部２５ａに表示する。さらに、ステップＳ７１０として、制御部２４は、通常の電動弁エラー発生時と同じように、給湯機の動作を制限する。この場合、制御部２４は、原点固着故障した電動弁に応じて、制限する動作を決めてもよい。例えば、風呂給湯側電動混合弁１１が原点固着故障している場合には浴槽湯張り動作を制限する一方で、一般給湯側電動混合弁７からの給湯動作、沸上運転などについては制限を行わなくてもよい。

なお、ステップＳ３０１、ステップＳ４０１、ステップＳ４０２の処理において、制御部２４は、複数の電動弁を同時に動作させて原点固着の有無を検知し、ホールＩＣ電源回路２４ａの故障を判断してもよい。

１ 貯湯タンク、 １ａ 第一位置、 １ｂ 第二位置、 １ｃ 温水導入出口、 １ｄ 温水導入口、 ２ ヒートポンプユニット、 ４ 循環ポンプ、 ５ａ 第１の温度センサ、 ５ｂ 第２の温度センサ、 ５ｃ 第３の温度センサ、 ５ｄ 第４の温度センサ、 ５ｅ 第５の温度センサ、 ５ｆ 第６の温度センサ、 ５ｇ 第７の温度センサ、 ６ 出湯温度センサ、 ７ 一般給湯側電動混合弁、 ７ａ 湯側入口、 ７ｂ 水側入口、 ７ｃ 湯出口、 ８ 高温配管、 ９ 給水管、 ９ａ 給水管、 ９ｂ 給水管、 １０ 第一給湯管、 １１ 風呂給湯側電動混合弁、 １１ａ 湯側入口、 １１ｂ 水側入口、 １１ｃ 湯出口、 １２ 風呂側循環回路、 １３ 風呂用電磁弁、 １４ 風呂循環ポンプ、 １５ 熱交換器、 １６ 第一タンク循環配管、 １７ 入水切替弁、 １８ 第二給湯管、 １９ 給湯用流量センサ、 ２０ 給湯用温度センサ、 ２１ 風呂用流量センサ、 ２２ 風呂用温度センサ、 ２３ 給水温度センサ、 ２４ 制御部、 ２４ａ ホールＩＣ電源回路、 ２４ｂ ホールＩＣ電源回路制御手段、 ２４ｃ 電動弁原点位置検知手段、 ２４ｄ 故障診断手段、 ２５ リモコン、 ２５ａ 表示部、 ２６ 出湯切替弁、 ２７ 中温戻し切替弁、 ２８ 中温取出切替弁、 ２８ａ 中温入口、 ２８ｂ 低温入口、 ２８ｃ 水出口、 ３０ 中温配管、 ３１ 風呂熱回収配管、 ３２ バイパス配管、 ４０ 貯湯ユニット、 ４１ 配管、 ４２ 配管、 ４３ 配管、 ４５ 配管、 ４６ 配管、 ４７ 配管、 ４８ ＨＰ往き配管、 ４９ ＨＰ戻り配管、 ５０ 第二タンク循環配管、 ５１ 配管

Claims (10)

1. 複数の電動弁を有する給湯機と、前記給湯機の運転を制御する制御部とを備える給湯システムであって、
   前記複数の電動弁の各々は、当該電動弁の原点位置を検出するための原点センサを備え、
   前記制御部は、
   前記原点センサに供給される電力を出力可能な電源回路と、
   前記電源回路による前記原点センサへの給電をＯＮにする給電ＯＮ信号と、前記電源回路による前記原点センサへの給電をＯＦＦにする給電ＯＦＦ信号とを出力する電源回路制御手段と、
   前記原点センサが出力する信号と、前記電源回路制御手段が出力する信号とに基づいて、前記電源回路の故障診断を行う故障診断手段と、
   を備える給湯システム。
2. 前記原点センサは、給電されていない場合、及び、給電されており且つ前記電動弁が前記原点位置にある場合には第一信号を出力し、給電されており且つ前記電動弁が前記原点位置にない場合には前記第一信号とは異なる第二信号を出力し、
   前記故障診断手段は、前記給電ＯＮ信号が出力されているときにすべての前記電動弁の前記原点センサが前記第一信号を出力している場合には、少なくとも一つの前記電動弁を前記原点以外の位置へ動かす指令を出し、当該指令の後に前記少なくとも一つの前記電動弁の前記原点センサが前記第一信号を出力し続けた場合には、前記電源回路の故障であると判定する請求項１に記載の給湯システム。
3. 前記原点センサは、給電されていない場合、及び、給電されており且つ前記電動弁が前記原点位置にある場合には第一信号を出力し、給電されており且つ前記電動弁が前記原点位置にない場合には前記第一信号とは異なる第二信号を出力し、
   前記故障診断手段は、前記給電ＯＮ信号が出力されているときにすべての前記電動弁の前記原点センサが前記第一信号を出力している場合には、いずれか一つの前記電動弁である第一電動弁を前記原点以外の位置へ動かす第一指令を出し、前記第一指令の後に前記第一電動弁の前記原点センサが前記第一信号を出力し続けた場合には、他の一つの前記電動弁である第二電動弁を前記原点以外の位置へ動かす第二指令を出し、前記第二指令の後に前記第二電動弁の前記原点センサが前記第一信号を出力し続けた場合には、前記電源回路の故障であると判定する請求項１に記載の給湯システム。
4. 前記故障診断手段は、前記第二指令を出力した後に前記第二電動弁の前記原点センサが前記第二信号を出力した場合には、前記第一電動弁の故障であると判定する請求項３に記載の給湯システム。
5. 前記電源回路の故障により前記原点センサへの給電がＯＦＦに固定されていると前記故障診断手段により判定された場合に、前記制御部は、すべての前記電動弁が故障した場合と同じく前記給湯機の運転を制限する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の給湯システム。
6. 前記原点センサは、給電されていない場合、及び、給電されており且つ前記電動弁が前記原点位置にある場合には第一信号を出力し、給電されており且つ前記電動弁が前記原点位置にない場合には前記第一信号とは異なる第二信号を出力し、
   前記故障診断手段は、前記給電ＯＦＦ信号が出力されているときに少なくとも一つの前記電動弁の前記原点センサが前記第二信号を出力している場合には、前記電源回路の故障であると判定する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の給湯システム。
7. 前記電源回路の故障であると前記故障診断手段により判定された場合に、修理の必要性に関する情報を報知する報知手段を備える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の給湯システム。
8. 前記報知手段は、前記電源回路の故障により前記原点センサへの給電がＯＮに固定されていると前記故障診断手段により判定された場合には、修理の必要性に関する第一情報を報知し、前記電源回路の故障により前記原点センサへの給電がＯＦＦに固定されていると前記故障診断手段により判定された場合には、前記第一情報よりも修理の必要性が高いことを示す第二情報を報知する請求項７に記載の給湯システム。
9. 前記電源回路の故障により前記原点センサへの給電がＯＮに固定されていると前記故障診断手段により判定された場合に、前記制御部は、前記給湯機の運転を制限しない請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の給湯システム。
10. 前記電源回路の故障により前記原点センサへの給電がＯＦＦに固定されていると前記故障診断手段により判定された場合には、前記電源回路制御手段の出力を前記給電ＯＮ信号から前記給電ＯＦＦ信号へ切り替える請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の給湯システム。

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