(57)【要約】【課題】開閉手段が開状態の場合に送風機を駆動させることで、平滑コンデンサ電荷を迅速に放電することのできるヒートポンプ式給湯機を提供する。【解決手段】開閉手段２が開状態の場合に平滑コンデンサ６の電圧を基準設定手段１９により設定された基準電圧と比較し、基準電圧を上回る場合は第二のインバータ回路２１に駆動信号を送り送風機２２を動作させ、下回る場合は第二のインバータ回路２２を短絡動作させることで、平滑コンデンサ６の端子間電圧を略０Ｖに保持することができるので、インバータ回路１３の短絡時の負担を軽減しつつ平滑コンデンサ６への不要な充電を防止することが可能になる。【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、第一のブリッジ整流回路の直流出力端には第一のインバータ回路と第二のインバータ回路が接続されて圧縮機と送風機を駆動し、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い、前記リアクタと前記第一のブリッジ整流回路とに直列に開閉手段が設けられ、前記第一のブリッジ整流回路の直流出力端の正極側から前記第二のブリッジ整流回路の直流出力端の正極側に向かって第一のダイオードが接続されるとともに、前記第二のブリッジ整流回路の直流出力端の負極側から前記第一のブリッジ整流回路の直流出力端の負極側に向かって第二のダイオードが接続された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の電圧を検出する電圧検出手段と、任意の電圧値を設定する基準設定手段と、前記電圧検出手段によって検出した電圧と前記基準設定手段によって設定された所定の電圧とを比較する比較手段を有し、前記開閉手段が開状態であり、かつ前記電圧検出手段による検出電圧が前記基準設定手段により設定された所定の電圧より高い場合には前記送風機を駆動するよう動作し、低い場合には前記第二のインバータ回路が短絡動作することを特徴とする、ヒートポンプ式給湯機。
【請求項２】
送風機の駆動回転数を第一の平滑コンデンサの電圧値を検出する電圧検出手段によって検出された電圧に応じて変化させる事を特徴とする、請求項１に記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項３】
送風機の駆動回転数を第二のインバータ回路のＤＣ電流値を検出する電流検出手段によって検出された電流値に応じて変化させる事を特徴とする、請求項１に記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項４】
送風機の駆動回転数を第二のインバータ回路の相電流値を検出する電流検出手段によって検出された電流値に応じて変化させる事を特徴とする、請求項１に記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項５】
送風機の駆動回転数を第二のインバータ回路の温度を検出する温度検出手段によって検出された温度値に応じて変化させる事を特徴とする、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】
従来としては、図９に示すようなものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
図９において、１は交流電源であり、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５の交流入力端に接続されるとともに、どちらか一方の相が力率改善用のリアクタ３、および開閉手段２を介して、残りの相が直接、４個のダイオードにより形成された第二のブリッジ整流回路４の交流入力端に接続される。
【０００４】
第一のブリッジ整流回路５の直流出力端には平滑コンデンサ７および直流ー直流コンバータ回路１０が接続され、第二のブリッジ整流回路４の直流出力端には平滑コンデンサ６およびインバータ回路１３が接続されている。
【０００５】
直流ー直流コンバータ回路１０は制御回路１６へ電源を供給し、制御回路１６に設けられたインバータ回路駆動手段１１はインバータ回路１３を駆動し、インバータ回路１３に接続された圧縮機１４が動作する。
【０００６】
また、第二のブリッジ整流回路４の直流出力端のプラス側から、第一のブリッジ整流回路５の直流出力端のプラス側に電流が流れる向きでダイオード９が接続され、第一のブリッジ整流回路５の直流出力端のマイナス側から、第二のブリッジ整流回路４の直流出力端のマイナス側に電流が流れる向きでダイオード８が接続される。
【０００７】
ここで、交流電源が遮断された場合、インバータ回路１３の動作が停止となるため平滑コンデンサ６の負荷はほぼゼロとなり、平滑コンデンサ６に蓄えられた電荷は、ダイオード９およびダイオード１０を介して、平滑コンデンサ７に流入し直流ー直流コンバータ回路１０などにより消費される。
【０００８】
また、インバータ回路１３が停止した後は、制御回路１６に設けられた開閉手段駆動回路１２により、開閉手段２が開状態とされ、インバータ回路１０への通電を遮断することで、インバータ回路１０に接続された圧縮機１４への通電を遮断し、圧縮機１４と大地間に生じる浮遊容量（図示せず）などに起因する漏れ電流などの問題が生じることを防止する。
【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】
【０００９】
しかしながら前記従来の構成では、開閉手段２が開状態であっても、ダイオード９およびダイオード１０により電源に接続されているため、ダイオードの漏れ電流成分が増加した場合は、平滑コンデンサ６が徐々に充電されインバータ回路１０へ通電されていることになる。その結果、圧縮機１４と大地間に生じる浮遊容量などに起因する漏れ電流なので問題が生じる可能性があるという課題を有していた。
【００１０】
また、開閉手段２が開状態のときにインバータ回路１０を短絡動作させることで平滑コンデンサ６への不要な充電を防止することができるが、開閉手段２が閉から開に変化した
直後においては、平滑コンデンサ６の電圧が高く、インバータ回路１０の短絡に伴い、インバータ回路１０に瞬間的な大きな短絡電流が流れ、インバータ回路１０が破壊することが考えられる。
【００１１】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、特別な回路手段などの追加を行うことなく、開閉手段２が開状態の時において、平滑コンデンサ６の電荷を迅速に放電し、ダイオードの漏れ電流成分に左右されることなく、平滑コンデンサ６への充電を防止することを可能にしたヒートポンプ式給湯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、開閉手段が開であるときに、第一の平滑コンデンサの電圧を検出し、所定の電圧より高い場合には送風機を駆動する動作を行い、所定の電圧より低い場合には、インバータ回路が短絡動作するようにしたものである。
【００１３】
これによって、第一のブリッジ整流回路と第二のブリッジ整流回路を接続するダイオードにおいて漏れ電流成分が増加した場合でも、第二のブリッジ整流回路に接続された平滑コンデンサには充電されず、特別な手段を設けることなく平滑コンデンサへの不要な充電を防止することが可能になるとともに、インバータ回路を短絡させる時には第一の平滑コンデンサの電圧は低下しており、インバータ回路を流れる短絡電流を抑制することが可能になるので、インバータ回路の破壊を防止することが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のヒートポンプ式給湯機は、開閉手段が開の場合において、平滑コンデンサの電荷を迅速に放電し、ダイオードの漏れ電流成分による平滑コンデンサへの不要な充電を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明におけるヒートポンプ式給湯機の構成の一実施例を示す。また、図２に動作概念をタイムチャートを用いて示す。図１において、図９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。
【００１７】
２０は第一の平滑コンデンサ６の電圧を検出する電圧検出手段であり、比較手段１８へ出力される。一方１９は基準設定手段であり、任意の電圧設定値が設定される。比較手段１８は、開閉手段駆動回路１２より開閉手段２の開閉状態を入力され、開閉手段２が閉状態であれば動作しない。
【００１８】
また、１７はインバータ信号生成手段であり、比較手段１８による比較結果が電圧検出手段２０による検出電圧＞基準設定手段１９による設定電圧である場合は、送風機２２を駆動するＰＷＭ信号を生成し、電圧検出手段２０による検出電圧＜基準設定手段１９による設定電圧の場合は短絡信号を生成し、それぞれインバータ回路駆動手段１１へ送出する。
【００１９】
図２に示すように、圧縮機１４の運転が停止になると共に第一のインバータ回路１３はＰＷＭ動作を停止し、一定時間後、開閉手段１２が開状態になる。ここで平滑コンデンサ６の電圧は基準設定手段１９により設定された基準電圧より高いため、インバータ信号生
成手段１７は送風機２２へ駆動信号を生成し、第二のインバータ回路駆動手段２１へ送出する。その結果平滑コンデンサ６に蓄えられた電荷は放電されるため、平滑コンデンサ６の電圧は低下することになる。
【００２０】
そして平滑コンデンサ６の電圧が基準設定手段１９により設定された基準電圧を下回ると、インバータ信号生成手段１７は第二のインバータ回路２１の短絡信号を生成し、第二のインバータ回路２１の駆動手段１１へ送出することにより、第二のインバータ回路２１が短絡動作し、平滑コンデンサ６の端子間電圧は略０Ｖとなる。
【００２１】
以上のように、本実施の形態１によれば、開閉手段２が開状態の場合に平滑コンデンサ６の電圧により、第二のインバータ回路２１を駆動動作もしくは短絡動作に切り替えて動作させることで、第二のインバータ回路２１への負担を減らしつつ平滑コンデンサの端子間電圧を略０Ｖに保持することが可能になるので、ダイオード８，９による漏れ電流が増加した場合においても、平滑コンデンサ６への不要な充電を防止することが可能になる。
【００２２】
（実施の形態２）
図１、３に示すように、実施の形態１にて実施させる送風機２２の運転回転数を電圧検出手段２０にて検出された電圧値に応じて低下させる。
【００２３】
以上のように、本実施の形態２によれば、平滑コンデンサ６の電圧低下によって生じる第二のインバータ回路２１への負担（低電圧状態での駆動）を軽減させることが可能になる。
【００２４】
（実施の形態３）
図４、５に示すように、実施の形態１にて実施される送風機２２の運転回転数を第二のインバータ回路ＤＣ電流検出手段２３にて検出された電流値に応じて低下させる。
【００２５】
以上のように、本実施の形態３によれば、平滑コンデンサ６の電圧低下によって生じる第二のインバータ回路２１への負担（高電流状態での駆動）を軽減させることが可能になる。
【００２６】
（実施の形態４）
図５、６に示すように、実施の形態１にて実施される送風機２２の運転回転数を第二のインバータ回路相電流検出手段２４にて検出された電流値に応じて低下させる。
【００２７】
以上のように、本実施の形態４によれば、平滑コンデンサ６の電圧低下によって生じる第二のインバータ回路２１への負担（高電流状態での駆動）を軽減させることが可能になる。
【００２８】
（実施の形態５）
図７、８に示すように、実施の形態１にて実施される送風機２２の運転回転数を第二のインバータ回路温度検出手段２５にて検出された温度値に応じて低下させる。
【００２９】
以上のように、本実施の形態５によれば、平滑コンデンサ６の電圧低下によって生じる第二のインバータ回路２１への負担（高温度状態での駆動）を軽減させることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明にかかるヒートポンプ式給湯機は、圧縮機停止時における平滑コンデンサへの不要な充電を防止することが可能となるので、室外機へ長期間通電すること
が必要な空気調和器の室外機などへの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１、２におけるヒートポンプ式給湯機の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における動作概念を示すタイムチャート
【図３】本発明の実施の形態２における動作概念を示すタイムチャート
【図４】本発明の実施の形態３におけるヒートポンプ式給湯機の構成図
【図５】本発明の実施の形態３、４における動作概念を示すタイムチャート
【図６】本発明の実施の形態４におけるヒートポンプ式給湯機の構成図
【図７】本発明の実施の形態５におけるヒートポンプ式給湯機の構成図
【図８】本発明の実施の形態５における動作概念を示すタイムチャート
【図９】従来発明の構成図
【符号の説明】
【００３２】
１  交流電源
２  開閉手段
３  リアクタ
４  第二のブリッジ整流回路
５  第一のブリッジ整流回路
６  平滑コンデンサ
７  平滑コンデンサ
８  ダイオード
９  ダイオード
１０  直流−直流コンバータ回路
１１  インバータ回路駆動手段
１２  開閉手段駆動回路
１３  第一のインバータ回路
１４  圧縮機
１６  制御回路
１７  インバータ信号生成手段
１８  比較手段
１９  基準設定手段
２０  電圧検出手段
２１  第二のインバータ回路
２２  送風機
２３  第二のインバータ回路ＤＣ電流検出手段
２４  第二のインバータ回路相電流検出手段
２５  第二のインバータ回路温度検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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