(57)【要約】【課題】交流電源が遮断している場合において、第一の平滑コンデンサに充電された電荷を確実に放電することができるヒートポンプ式給湯機を提供する。【解決手段】第一の平滑コンデンサ１４を放電する放電手段２４と、放電手段を接続または非接続状態に切り替えるスイッチ手段２５を設け、直流−直流コンバータ回路１９の２次側出力によりスイッチ手段２５を非接続状態に保持することで、交流電源１１が遮断している場合にはスイッチ手段２５が接続状態となり、第一の平滑コンデンサを迅速に放電することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源からリアクタを介して全波整流する４個のダイオードで形成された第一のブリッジ整流回路と、交流電源から直接全波整流する４個のダイオードで形成された第二のブリッジ整流回路と、前記第一のブリッジ整流回路と前記第二のブリッジ整流回路の直流出力端にそれぞれ接続された第一の平滑コンデンサと第二の平滑コンデンサとを有し、前記第一のブリッジ整流回路の直流出力端にはインバータ回路が接続されて圧縮機を駆動し、前記第二のブリッジ整流回路の直流出力端には直流−直流コンバータ回路が接続されてインバータ回路駆動手段を備えた制御装置へ電源供給を行っているヒートポンプ式給湯機であって、前記第一の平滑コンデンサを放電する放電手段と、前記放電手段を接続または非接続状態に切り替えるスイッチ手段を設け、前記直流−直流コンバータ回路の２次側出力により前記スイッチ手段を非接続状態に保持するようにしたことを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
【請求項２】
制御装置にスイッチ駆動手段を有し、圧縮機を停止している時に、前記スイッチ駆動手段でスイッチ手段を強制的に接続状態に切り替えて、第一の平滑コンデンサの放電を行うことを特徴とした請求項１に記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項３】
制御装置にスイッチ駆動手段と、第一の平滑コンデンサの直流電圧を検出する電圧検出手段を有し、前記電圧検出手段において所定の直流電圧値以上の電圧が検出された場合に、前記スイッチ駆動手段でスイッチ手段を強制的に接続状態に切り替えて、前記第一の平滑コンデンサの放電を行うことを特徴とした請求項１に記載のヒートポンプ式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブリッジ整流回路方式を用いた電源装置を備えた、ヒートポンプ式給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のヒートポンプ式給湯機として、図４に示すようなものがある（例えば特許文献１参照）。尚、本文献は空気調和機に関するものであるが、電源装置の構成が同一となるヒートポンプ給湯機に適用できる。
【０００３】
図４において、１１は交流電源であり、交流電源１１から力率改善用のリアクタ１２を介して全波整流する４個のダイオードにより形成された第一のブリッジ整流回路１３へ接続され、第一のブリッジ整流回路１３の直流出力端には第一の平滑コンデンサ１４が接続されている。第一のブリッジ整流回路１３の出力はインバータ回路１５へ供給され、インバータ回路１５には圧縮機１６が接続されている。また、交流電源１１から直接全波整流する４個のダイオードで形成された第二のブリッジ整流回路１７へ接続され、第二のブリッジ整流回路１７の直流出力端には、第二の平滑コンデンサ１８が接続されている。第二のブリッジ整流回路１７の出力は直流−直流コンバータ回路１９へ供給され、直流−直流コンバータ回路１９の出力は、インバータ回路１５を駆動するインバータ回路駆動手段２０を備えた制御装置２１へ供給される。
【０００４】
更に第一のブリッジ整流回路１３の直流出力端の正極側から第二のブリッジ整流回路１７の直流出力端の正極側に向かって第一のダイオード２２が接続されるとともに、第二のブリッジ整流回路１７の直流出力端の負極側から第一のブリッジ整流回路１３の直流出力端の負極側に向かって第二のダイオード２３が接続されている。ダイオード２２とダイオード２３により、インバータ回路１５が停止している場合であっても、直流−直流コンバータ回路１９が第一の平滑コンデンサ１４の負荷となるため、迅速に放電が行われることになる。
【特許文献１】特開２００６−１０９５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、第一のブリッジ整流回路１３の出力電圧が、第二のブリッジ整流回路１７の出力電圧より高い場合（例えば、圧縮機１６運転時、リアクタ１２を利用して第一のブリッジ整流回路１３の出力電圧を昇圧する場合）、第二のブリッジ整流回路１７の出力電圧は、第一のブリッジ整流回路１３の出力電圧と同等まで引き上げられ、交流電源１１を単純に全波整流した場合に比べて高電圧となる。そのため、第二のブリッジ整流回路１７の直流出力端に接続される直流−直流コンバータ回路１９は、より広範囲の直流入力電圧に対して動作保証する必要があるといった課題を有する。
【０００６】
また、交流電源１１から第一のブリッジ整流回路１３、第二のブリッジ整流回路１７に入った電流の一部が、お互いのブリッジ整流回路を流れて交流電源１１に帰っていく複雑な電流経路となるため、電流制限素子、ヒューズなどを適所に配置して、回路正常時、および破壊時に不安全な挙動とならないよう設計上の配慮が必要となるといった課題を有する。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、第一の平滑コンデンサ１４を迅速に放電させ、かつ、直流−直流コンバータ回路１９の入力電圧範囲を抑制するとともに、複雑な
電流経路に対する設計上の配慮を不要とするヒートポンプ式給湯機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために本発明のヒートポンプ式給湯機は、インバータ回路へ直流電圧を供給する第一のブリッジ整流回路と、直流−直流コンバータ回路へ直流電圧を供給する第二のブリッジ整流回路を分離して、インバータ回路側の平滑コンデンサを放電する放電手段と、放電手段を接続または非接続状態に切り替えるスイッチ手段を設け、直流−直流コンバータ回路の２次側出力によりスイッチ手段を非接続状態に保持するようにした。
【０００９】
これによって、交流電源の遮断により直流−直流コンバータ回路の２次側出力が停止するとスイッチ手段が接続状態となるため、インバータ回路側の平滑コンデンサを迅速に放電することができる。また、それぞれの整流回路間を結ぶダイオードが無いため、第二のブリッジ整流回路の出力電圧は、第一のブリッジ整流回路の出力電圧の影響を受けなくなるとともに、相互の整流回路を経由して交流電源に帰る複雑な電流経路を無くすことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のヒートポンプ式給湯機は、インバータ回路側の平滑コンデンサを簡易な構成で迅速に放電することができるとともに、それぞれの整流回路がお互いの影響を受けない構成にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明のヒートポンプ式給湯機は、インバータ回路へ直流電圧を供給する第一のブリッジ整流回路と、直流−直流コンバータ回路へ直流電圧を供給する第二のブリッジ整流回路を分離して、インバータ回路側の平滑コンデンサを放電する放電手段と、放電手段を接続または非接続状態に切り替えるスイッチ手段を設け、直流−直流コンバータ回路の２次側出力によりスイッチ手段を非接続状態に保持することで、交流電源が遮断している場合にはスイッチ手段が接続状態となり、インバータ回路側の平滑コンデンサを迅速に放電することができる。
【００１２】
第２の発明のヒートポンプ式給湯機は、制御装置にスイッチ駆動手段を有し、圧縮機を停止している時に、スイッチ駆動手段でスイッチ手段を強制的に接続状態に切り替えて、インバータ回路側の平滑コンデンサを放電することで、インバータ回路が駆動していない場合にインバータ回路側の平滑コンデンサの放電を容易に行うことができる。
【００１３】
第３の発明のヒートポンプ式給湯機は、制御装置にスイッチ駆動手段と、インバータ回路側の平滑コンデンサの直流電圧を検出する電圧検出手段を有し、電圧検出手段において所定の直流電圧値以上の電圧が検出された場合に、スイッチ駆動手段でスイッチ手段を強制的に接続状態に切り替えて、インバータ回路側の平滑コンデンサを放電することで、インバータ回路側の平滑コンデンサの過電圧破壊を防止することができる。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ式給湯機の電源装置の構成図を示すものである。図１において、図４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００１５】
２４は第一の平滑コンデンサ１４を放電する放電手段、２５は放電手段２２を接続または非接続状態に切り替えるスイッチ手段、２６は直流−直流コンバータ回路１９の２次側出力によりスイッチ手段２５を非接続状態に保持するトランジスタである。以上の構成に
おいて、交流電源１１が遮断された場合、直流−直流コンバータ回路１９の２次側出力が無くなりトランジスタ２６がオフされると、スイッチ手段２５が接続状態となり放電手段２４を介して第一の平滑コンデンサ１４が放電される。
【００１６】
以上のように、本実施の形態においてインバータ回路１５が停止した状態で交流電源１１が遮断しても、第一の平滑コンデンサ１４に蓄えられた電荷は放電することができ、例えば修理等の際に特別に放電手段を設ける必要がなくなり、簡単かつ安全な修理作業を行うことが可能になる。
【００１７】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態におけるヒートポンプ式給湯機の電源装置の構成図を示すものである。図２において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００１８】
２７はスイッチ駆動手段であり、スイッチ駆動手段２７が信号を出してトランジスタ２８がオンされると、スイッチ手段２５が接続状態となり放電手段２２を介して第一の平滑コンデンサ１４が放電される。以上の構成において、インバータ回路１５が停止した場合、スイッチ駆動手段２７が信号を出して、スイッチ手段２５を接続状態にする。
【００１９】
以上のように、本実施の形態において圧縮機１６を停止している時に、スイッチ駆動手段２７でスイッチ手段２５を強制的に接続状態に切り替えて、第一の平滑コンデンサ１４を放電することで、インバータ回路１５が駆動していない場合に、第一の平滑コンデンサ１４の放電を容易に行うことができ、例えば圧縮機１６内部のトラッキングなどの不安全事象を未然に防ぐことが可能になる。
【００２０】
（実施の形態３）
図３は、本発明の第３の実施の形態におけるヒートポンプ式給湯機の電源装置の構成図を示すものである。図３において、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２１】
２９は第一の平滑コンデンサ１４の直流電圧値を検出する電圧検出手段である。以上の構成において、電圧検出手段２９において所定の直流電圧値以上の電圧が検出された場合に、スイッチ駆動手段２７でスイッチ手段２５を強制的に接続状態に切り替えて、第一の平滑コンデンサ１４を放電することで、第一の平滑コンデンサ１４の過電圧破壊を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上のように、本発明にかかるヒートポンプ式給湯機は、交流電源が遮断された場合における第一の平滑コンデンサの放電を迅速に行うことが可能となるので、交流電源を遮断して修理作業を行うようなヒートポンプ式給湯機や空気調和機の用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ式給湯機の電源装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態２におけるヒートポンプ式給湯機の電源装置の構成図
【図３】本発明の実施の形態２におけるヒートポンプ式給湯機の電源装置の構成図
【図４】従来のヒートポンプ式給湯機の電源装置の構成図
【符号の説明】
【００２４】
１１  交流電源
１２  リアクタ
１３  第一のブリッジ整流回路
１４  第一の平滑コンデンサ
１５  インバータ回路
１６  圧縮機
１７  第二のブリッジ整流回路
１８  第二の平滑コンデンサ
１９  直流―直流コンバータ回路
２０  インバータ回路駆動手段
２１  制御装置
２２，２３  ダイオード
２４  放電手段
２５  スイッチ手段
２６，２８  トランジスタ
２７  スイッチ駆動手段
２９  電圧検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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