(57)【要約】【課題】電源電圧がヒートポンプ給湯機の電源電圧保証範囲を超えた場合、ヒートポンプ側電子制御装置の破壊を防止する。【解決手段】電源電圧を検出する電源電圧検出手段と、ＡＣ入力ラインの片側にＡＣラインを接続／遮断するスイッチ手段と、前記電源電圧検出手段により検出された電源電圧を読み取り、且つ前記スイッチ手段を制御する制御部を有し、前記電源電圧検出手段において電源電圧の保証範囲を超えたことを検出した場合、前記制御部は電源電圧が保証範囲を超えたと判定して、前記スイッチ手段を遮断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源電圧を検出する電源電圧検出手段と、ＡＣ入力ラインの片側にＡＣラインを接続／遮断するスイッチ手段と、前記電源電圧検出手段により検出された電源電圧を読み取り、且つ前記スイッチ手段を制御する制御部を有し、前記電源電圧検出手段において電源電圧の保証範囲を超えたことを検出した場合、前記制御部は電源電圧が保証範囲を超えたと判定して、前記スイッチ手段を遮断することを特徴とするヒートポンプ式給湯機の制御装置。
【請求項２】
前記電源電圧検出手段をＡＣ入力ラインの接続により発生するＤＣ電圧に接続された抵抗器によって構成し、前記制御部は、この抵抗器によって分圧された電圧を読み取ることを特徴とする請求項１のヒートポンプ式給湯機の制御装置。
【請求項３】
前記電源電圧検出手段をＡＣ入力ライン間に接続にされた抵抗器と、電流センサによって構成し、前記制御部は、この電流センサの２次側に出力された電圧を読み取ることを特徴とする請求項１のヒートポンプ式給湯機の制御装置。
【請求項４】
前記電源電圧検出手段において電源電圧が保証範囲を超えたことを検出した場合に作動するタイマ手段を設け、前記スイッチ手段による通電オフを行わせた後、前記タイマ手段により前記スイッチ手段による通電オフを一定時間保持することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のヒートポンプ式給湯機の制御装置。
【請求項５】
前記電源電圧検出手段において電源電圧が保証範囲を超えたことを検出した場合に作動するカウンタ手段を設け、一定時間においてカウンタが所定の回数をカウントした時のみ使用者に対して異常表示手段を表示することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のヒートポンプ式給湯機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続したヒートポンプ回路（以下、ヒートポンプ側と称する）と貯湯槽、流体循環ポンプを配管で接続した流体回路（以下、タンク側と称する）を有したヒートポンプ式給湯機において、ヒートポンプ側を制御する制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、タンク側とヒートポンプ側とに分かれているヒートポンプ式給湯機の各部への通電は、図６に示す回路構成図のように、電源スイッチ２８を投入することにより行われ、この電源スイッチ２８が手動で入れられると、ヒートポンプ式給湯機を構成する各部をコントロールするために設けられているタンク側制御装置２９およびヒートポンプ側制御装置３０に対して商用電源１１が供給される構成であった。通常、タンク側制御装置２９からヒートポンプ側制御装置３０へ送信される運転信号によりスイッチ手段１２が接続することによって、ヒートポンプ側制御装置３０内に構成されている圧縮機駆動部１４および圧縮機駆動部１４に制御電源を供給するＤＣ／ＤＣコンバータなどの第一の電源回路１６への通電が開始され、給湯条件により圧縮機１３が運転される。
【特許文献１】特開２００５−２４９２９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、商用電源１１の電圧が異常な状態で、特にその電圧が高電圧である場合には、高電圧がヒーポン側制御装置３０内の圧縮機駆動部１４に対して直接印加されると、同部を破壊させてしまい、ヒートポンプ給湯機を故障に至らしめるという問題を有していた。本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、電源電圧を検出して電源電圧がヒートポンプ給湯機の電源電圧保証範囲を超えた場合、ヒートポンプ側制御装置３０への通電を遮断してヒートポンプ給湯機を保護することを可能にしたヒートポンプ式給湯機の制御装置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】
【０００４】
上記従来の課題を解決するために、本発明は、電源電圧を検出する電源電圧検出手段と、ＡＣ入力ラインの片側にＡＣラインを接続／遮断するスイッチ手段と、前記電源電圧検出手段により検出された電源電圧を読み取り、且つ前記スイッチ手段を制御する制御部を有し、前記電源電圧検出手段において電源電圧の保証範囲を超えたことを検出した場合、前記制御部は電源電圧が保証範囲を超えたと判定して、前記スイッチ手段を遮断することにより、ヒートポンプ給湯機を保護することができる。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のヒートポンプ式給湯機の制御装置は、電源電圧検出手段およびスイッチ手段を設け、前記電源電圧検出手段において電源電圧の保証範囲を超えたことを検出した場合、前記スイッチ手段による通電オフを行わせ、ヒーポン側制御装置内の被保護対象である圧縮機駆動部への通電を遮断することにより、ヒートポンプ側制御装置の破壊を防止することができる。引いては印加電圧の異常に対してヒートポンプ給湯機を保護することができる。
【０００６】
また、電源電圧検出手段をＡＣ入力ラインの接続により発生するＤＣ電圧に接続された抵抗器によって構成することにより、電源電圧検出手段を耐電圧の低い低コスト部品で構成することができる。
【０００７】
また、電源電圧検出手段をＡＣ入力ライン間に接続にされた抵抗器と、電流センサによって構成することにより、電源電圧が保証範囲を超えた場合、スイッチ手段をより短時間で遮断できるため、確実にヒートポンプ側制御装置の破壊を防止することができる。
近年、電流センサはＳＯＰパッケージなどの小型化が進み、プリント配線板上に省スペースで配置できるようになった、更にコスト的にも安価なタイプが発売されるようになったため、本来目的である電流検知以外での活用が可能となった。
【０００８】
また、タイマ手段を設けてスイッチ手段を一定時間通電オフのまま保持する構成とすることにより、電源電圧が電源電圧保証範囲上限付近で変動している場合、ヒートポンプ側制御装置内に構成されている圧縮機駆動部および圧縮機駆動部に制御電源を供給するＤＣ／ＤＣコンバータなどの第一の電源回路への通電がオン／オフを繰り返してヒートポンプ給湯機の動作が不安定になることを防ぐことができる。
【０００９】
また、カウンタ手段を設け、一定時間においてカウンタが所定の回数をカウントした時のみ使用者に対して異常表示手段を表示することにより、ヒーポン給湯機の再始動によって復旧可能である場合、ヒートポンプ給湯機が停止したことを使用者に知らせないため、不要な不安を抱かせずにすむという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明のヒートポンプ式給湯装置の制御装置は、電源電圧を検出する電源電圧検出手段と、ＡＣ入力ラインの片側にＡＣラインを接続／遮断するスイッチ手段と、前記電源電圧検出手段により検出された電源電圧を読み取り、且つ前記スイッチ手段を制御する制御部を有し、前記電源電圧検出手段において電源電圧の保証範囲を超えたことを検出した場合、前記制御部は電源電圧が保証範囲を超えたと判定して、前記スイッチ手段を遮断する。結果、ヒートポンプ側制御装置内に構成されている圧縮機駆動部および圧縮機駆動部に制御電源を供給するＤＣ／ＤＣコンバータなどの第一の電源回路への通電をオフすることにより、ヒートポンプ側制御装置の破壊を防止することができる。
【００１１】
第２の発明のヒートポンプ式給湯装置の制御装置は、前記電源電圧検出手段をＡＣ入力ラインの接続により発生するＤＣ電圧に接続された抵抗器によって構成し、前記制御部は、この抵抗器によって分圧された電圧を読み取ることにより、請求項１と同様に係る発明と同様な効果の他に、電源電圧検出手段を耐電圧の低い低コスト部品で構成することができる。
【００１２】
第３の発明のヒートポンプ式給湯装置の制御装置は、前記電源電圧検出手段をＡＣ入力ライン間に接続にされた抵抗器と、電流センサによって構成し、前記制御部は、この電流センサの２次側に出力された電圧を読み取ることにより、ＡＣ入力電圧の変動をより短時間で認識することができる。結果、請求項１と同様に係る発明と同様な効果の他に、電源電圧が保証範囲を超えた場合、スイッチ手段をより短時間で遮断できるため、確実にヒートポンプ側制御装置の破壊を防止することができる。
【００１３】
第４の発明のヒートポンプ式給湯装置の制御装置は、前記電源電圧検出手段において電源電圧が保証範囲を超えたことを検出した場合に作動するタイマ手段を設け、前記スイッチ手段による通電オフを行わせた後、前記タイマ手段により前記スイッチ手段による通電オフを一定時間保持することにより、電源電圧が電源電圧保証範囲上限付近で変動している場合、ヒートポンプ側制御装置内に構成されている圧縮機駆動部および圧縮機駆動部に制御電源を供給するＤＣ／ＤＣコンバータなどの第一の電源回路への通電がオン／オフを繰り返してヒートポンプ給湯機の動作が不安定になることを防ぐことができる。
【００１４】
第５の発明のヒートポンプ式給湯装置の制御装置は、前記電源電圧検出手段において電源電圧が保証範囲を超えたことを検出した場合に作動するカウンタ手段を設け、一定時間においてカウンタが所定の回数をカウントした時のみ使用者に対して異常表示手段を表示するため、ヒーポン給湯機の再始動によって復旧可能である場合、ヒートポンプ給湯機が停止したことを使用者に知らせないため、不要な不安を抱かせずにすむことができる。
【００１５】
（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側制御装置の回路構成図を示したものである。図１において１１は商用電源、１２はＡＣラインを接続／遮断するスイッチ手段、１３は圧縮機、１４はスイッチング動作などをするＩＧＢＴ等のスイッチ素子１５を内蔵し圧縮機駆動を行う圧縮機駆動部、１６は商用電源１から整流された直流電圧を任意の電圧に変換し圧縮機駆動部１４に制御電源を供給するＤＣ／ＤＣコンバータなどの第一の電源回路、１７はスイッチ手段を制御する他、圧縮機駆動部に対し圧縮機駆動信号を出力するなどヒートポンプ側全体の制御を行う制御部、１８は商用電源１１の電圧値を検出する電源電圧検出手段、１９は商用電源１を任意の電圧に変換し制御部１７へ電源を供給する第二の電源回路である。次に、本実施の形態１の作用を説明する。まずスイッチ手段１２が接続時、商用電源１１の電圧値を電源電圧検出手段１８が検出し、その検出値を制御部１７が読み取る。この時、制御部１７の読み取った電圧が所定の範囲以上または以下であるとき、制御部１７は電源電圧が保証範囲を超えたと判定して、スイッチ手段１２を遮断する信号を出力し、スイッチ手段１２が遮断される。
【００１６】
（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側制御装置の回路構成図を示したものである。図２は、上記実施の形態１における図１の電源電圧検出手段１８をＡＣ入力ラインの接続により発生するＤＣ電圧に接続された抵抗器２０と、抵抗器２１から構成している。結果、電源電圧検出手段を耐電圧の低い部品で構成できるためコストの低減を図ることができる。
【００１７】
（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側制御装置の回路構成図を示したものである。図３は、上記実施の形態１における図１の電源電圧検出手段１８をＡＣ入力ライン間に接続にされた抵抗器２２と、電流センサ２３から構成している。図３の構成において、制御部１７は、電流センサ２３の２次側に出力された電圧を読み取ることにより、ＡＣ入力電圧の変動をより短時間で認識することができる。結果、電源電圧が保証範囲を超えた場合、スイッチ手段１２をより短時間で遮断できるため、確実にヒートポンプ側制御装置の破壊を防止することができる。
【００１８】
（実施の形態４）
図４は、本発明の第４の実施の形態における電源電圧が保証範囲を超えたことを検出した場合のタイミング図を示したものである。本実施の形態４の作用を図４により説明する。上記実施の形態１〜３いずれかの構成において、制御部１７は、電源電圧が保証範囲を超えたと判定した場合、制御部１７に内蔵されているタイマ手段２４を作動させ、例えば２分間、スイッチ手段１２への出力をオフさせるように制御する。これにより電源電圧が電源電圧保証範囲上限付近で変動している場合、ヒートポンプ側制御装置内に構成されている圧縮機駆動部１４および圧縮機駆動部１４に制御電源を供給するＤＣ／ＤＣコンバータなどの第一の電源回路１６への通電がオン／オフを繰り返してヒートポンプ給湯機の動作が不安定になることを防ぐことができる。
【００１９】
（実施の形態５）
図５は、本発明の第５の実施の形態における電源電圧が保証範囲を超えたことを検出し
た場合のタイミング図を示したものである。本実施の形態５の作用を図５より説明する。上記実施の形態１〜３いずれかの構成において、制御部１７は、電源電圧が保証範囲を超えたと判定した場合、制御部１７に内蔵されているカウンタ手段２５をカウントアップさせる。同時にタイマ手段２６を作動させ、例えば４０分以内にカウンタ手段２５が４回カウントした場合、使用者に対して異常表示手段２７を表示させる。これによりヒーポン給湯機の再始動によって復旧可能である場合、ヒートポンプ給湯機が停止したことを使用者に知らせないため、不要な不安を抱かせずにすむことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
以上のように、本発明にかかる制御装置はリレーなどのスイッチ手段を使ってＡＣ入力ラインを遮断することにより、インバータ回路などの被保護回路の破壊を防止することが可能となるため、ＡＣ入力ラインを接続／遮断するスイッチ手段を備えた空気調和器や給湯器などに適応できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明実施の形態１におけるヒートポンプ側制御装置の回路構成図
【図２】本発明実施の形態２におけるヒートポンプ側制御装置の回路構成図
【図３】本発明実施の形態３におけるヒートポンプ側制御装置の回路構成図
【図４】本発明実施の形態４における電源電圧異常発生時のタイミング図
【図５】本発明実施の形態５における電源電圧異常発生時のタイミング図
【図６】従来技術におけるヒートポンプ給湯機の制御装置の回路構成図
【符号の説明】
【００２２】
１１  商用電源
１２  スイッチ手段
１３  圧縮機
１４  圧縮機駆動部
１５  スイッチ素子
１６  第一の電源回路
１７  制御部
１８  電源電圧検出手段
１９  第二の電源回路
２０  抵抗器
２１  抵抗器
２２  抵抗器
２３  電流センサ
２４  タイマ手段
２５  カウンタ手段
２６  タイマ手段
２７  異常表示手段
２８  電源スイッチ
２９  タンク側制御装置
３０  ヒートポンプ側制御装置
【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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