JP2008215669A - ヒートポンプ式給湯機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧保護異常の原因を明確にする。
【解決手段】ＡＣ入力ラインの片側にＡＣラインをオン・オフするスイッチ手段２と、冷媒の圧力の状態によりオン・オフを行なう圧力スイッチ１５と、前記圧力スイッチの信号を演算制御する制御部１０と、前記制御部に入力すると共に制御部を経由しない回路で前記スイッチ手段を遮断できるように接続したスイッチ遮断手段１６と、前記スイッチ手段と圧力スイッチの電源に抵抗器１７，１８を有し、抵抗器によって分圧された電圧値が所定値以下である場合は、プリント基板電源回路異常と判定する。
【選択図】図１

Description

本発明はヒートポンプ式給湯機の制御装置、さらに詳しくは、故障原因の判定方法に関するものである。

従来のヒートポンプ式給湯機は図４に示すように、ＡＣ電源１と、ＡＣラインに挿入された第１のスイッチ手段２と、もう一方のＡＣラインに挿入された第２のスイッチ手段３と、第１のスイッチ手段２と第２のスイッチ手段３の前のＡＣラインに接続されている整流用のダイオードブリッジ４と、平滑用の電解コンデンサ５と、ダイオードブリッジ４と電解コンデンサ５により変換されたＤＣ電圧を各種の低電圧に変換する第１の電源回路６と、第１のスイッチ手段２と第２のスイッチ手段３の後ろのＡＣラインに接続されている整流用のダイオードブリッジ７と、平滑用の電解コンデンサ８と、ダイオードブリッジ７と電解コンデンサ８により変換されたＤＣ電圧を各種の低電圧に変換する第２の電源回路９と、電子制御装置を制御する制御部１０と、第１の電源回路６により作られた電圧より制御部１０用の電圧に変換するレギュレータ１１と、ヒートポンプに搭載されている圧縮機１２と、圧縮機１２を駆動するインバータ部１３と、第２のスイッチ手段３と並列に接続されている電流制限素子１４（以下ＰＴＣサーミスタ）、冷媒の状態の圧力によってオン・オフすることを目的とした圧力スイッチ１５と圧縮機等、ヒートポンプの各部を制御するマイクロコンピュータ１０ａとマイクロコンピュータ１０ａを介さない第２のスイッチ遮断手段１６から構成されている。

まず、ヒートポンプ式給湯機が何らかの異常や、突発的な負荷の変動に伴なって、圧縮機１２の圧力が異常に上昇して設計圧力を超えてしまった場合、圧縮機１２等その他の冷凍サイクル機構の信頼性を確保する為にある圧力以下に冷媒の圧力を抑えなくてはならない。そこである一定の圧力に達するとオン・オフ動作を行なう圧力スイッチ１５を用いて現在の冷媒の圧力がある一定の圧力に達したかどうかを判断している。圧力スイッチ１５はオン・オフの信号を制御部１０に入力しているのと同時に、これ以上の圧力の上昇を抑えるために第１のスイッチ手段２をオン・オフしてＡＣ電圧の供給を遮断することによって圧縮機１２の駆動を停止している(例えば、特許文献１参照)。
特開２００５-２４９２９３号公報

しかしながら上述のような制御装置では、第２の電源回路９が故障するなど、何らかの要因で圧力ＳＷ１５の電源（１３Ｖ）が遮断されてしまった場合は高圧保護異常と判断され、プリント基板の故障にもかかわらず、圧縮機１２やその他のアクチュエーターの異常と判断されてしまうことで商品交換となってしまい修理等のロスコストが大幅に増加してしまう。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、高圧保護異常を正しく検出することを目的とする。

上記従来の課題を解決する為に、本発明のヒートポンプ式給湯機の制御装置は、ＡＣ入力ラインの片側にＡＣラインをオン・オフするスイッチ手段と、冷媒の圧力の状態によりオン・オフを行なう圧力スイッチと、前記圧力スイッチの信号を演算制御する制御部と、前記制御部に入力すると共に制御部を経由しない回路で前記スイッチ手段を遮断できるよ
うに接続したスイッチ遮断手段と、前記スイッチ手段と圧力スイッチの電源に抵抗器を有し、抵抗器によって分圧された電圧値が所定値以下である場合は、プリント基板電源回路異常と正しく判定することが可能となる。

本発明のヒートポンプ式給湯機の制御装置は、高圧保護異常不良に対しての故障原因を明確化することで、無駄な商品交換をなくすことが可能となりロスコストの削減が可能となる。

ＡＣ入力ラインの片側にＡＣラインをオン・オフするスイッチ手段と、冷媒の圧力の状態によりオン・オフを行なう圧力スイッチと、前記圧力スイッチの信号を演算制御する制御部と、前記制御部に入力すると共に制御部を経由しない回路で前記スイッチ手段を遮断できるように接続したスイッチ遮断手段と、前記スイッチ手段と圧力スイッチの電源ラインに抵抗器を有し、抵抗器によって分圧された電圧値が所定値以下かつ前記圧力スイッチの信号がオフ状態である場合は、プリント基板電源回路異常と判定することが可能となる。

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。

（実施の形態１）
図1は、本発明、第1の実施の形態により構成されたヒートポンプ式給湯機の制御装置の回路図を示すものである。

図1において、ＡＣ電源１と、ＡＣラインに挿入された第１のスイッチ手段２と、もう一方のＡＣラインに挿入された第２のスイッチ手段３と、第１のスイッチ手段２と第２のスイッチ手段３の前のＡＣラインに接続されている整流用のダイオードブリッジ４と、平滑用の電解コンデンサ５と、ダイオードブリッジ４と電解コンデンサ５により変換されたＤＣ電圧を各種の低電圧に変換する第１の電源回路６と、第１のスイッチ手段２と第２のスイッチ手段３の後ろのＡＣラインに接続されている整流用のダイオードブリッジ７と、平滑用の電解コンデンサ８と、ダイオードブリッジ７と電解コンデンサ８により変換されたＤＣ電圧を各種の低電圧に変換する第２の電源回路９と、電子制御装置を制御する制御部１０と、第１の電源回路６により作られた電圧より制御部１０用の電圧に変換するレギュレータ１１と、ヒートポンプに搭載されている圧縮機１２と、圧縮機１２を駆動するインバータ部１３と、第２のスイッチ手段３と並列に接続されている電流制限素子１４（以下ＰＴＣサーミスタ）、冷媒の状態の圧力によってオン・オフすることを目的とした圧力スイッチ１５と圧縮機等、制御部１０を介さない第２のスイッチ遮断手段１６と、第２の電源回路９の２次側出力電源１３Ｖを分圧して制御部１０へ入力する抵抗器１７、抵抗器１８から構成されている。

以上のように構成、制御された給湯機の制御方式について、以下のその動作、作用を説明する。

まず、ヒートポンプ式給湯機が何らかの異常や、突発的な負荷の変動に伴なって、圧縮機の圧力が異常に上昇して設計圧力を超えてしまった場合、圧縮機１２等その他の冷凍サイクル機構の信頼性を確保する為にある圧力以下に冷媒の圧力を抑えなくてはならない。

そこである一定の圧力に達するとオフ動作を行なう圧力スイッチ１５を用いて現在の冷媒の圧力がある一定の圧力に達したかどうかを判断している。圧力スイッチ１５はオフの
信号を制御部１０に入力しているのと同時に、これ以上の圧力の上昇を抑えるために第１のスイッチ手段２をオフしてＡＣ電圧の供給を遮断することによって圧縮機１２の駆動を停止する。ＡＣ電圧の供給を停止することによって圧縮機１２を停止する場合には、圧縮機１２が停止する際に不安定な動きをして停止することがある。その際にインバータ部１３に規定以上の電流が流れ、過電流の異常信号（ＤＣピーク異常）を出力することがある。

ＤＣピーク異常が発生した場合には制御部１０より出力する駆動信号は停止するが、異常判定はＤＣピーク異常が発生し、かつ、圧力スイッチ１５がオフ状態になっている場合には高圧保護異常と判断する。また、ＤＣピーク異常が発生し圧力スイッチ１５がオン状態の場合にはＤＣピーク異常を表示する。これによりＤＣピークが発生したにもかかわらず、圧縮機の圧力が高圧になり、圧力スイッチ１５が動作した場合には圧力スイッチ１５が動作したことを表示する高圧保護異常を表示することが可能となる。

ここまでの動作、作用は特許文献1と同様の動作作用である。本発明は、さらに抵抗器１７，１８にて分圧された入力電圧を制御部１０へ入力して圧力スイッチ１５の電源（１３Ｖ）を検出し、圧力スイッチ１５のオフ信号が制御部１０に入力され、かつ入力電圧値が所定値以上であれば従来通り高圧保護異常と判断する。また、入力電圧値が所定値以下であれば、圧力ＳＷ１５の動作に関係なくプリント基板電源回路異常と判定することにより高圧保護異常不良に対しての故障原因を明確化することが可能となる。プリント基板電源回路異常検出後は、貯湯タンク側へプリント基板電源回路異常を伝送し、リモコンなどに異常コードを表示させることでメンテナンス性を向上させる。高圧保護異常、プリント基板電源回路異常判定時のタイミングチャートは図２（１３Ｖ電源正常時）、図３（１３Ｖ電源異常時）に示す。

以上のように、本発明にかかる制御装置は圧力センサを用いずに確実に高圧保護異常を認識できるので、冷媒の温度より圧力の推定が非常に困難な冷媒を用いた、空気調和機や給湯機の室外機制御に適応できる。

本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ給湯機の制御装置の回路図 高圧保護異常発生時のタイミング図 プリント基板電源回路異常発生時のタイミング図 従来のヒートポンプ給湯機の制御装置の回路図

符号の説明

１ ＡＣ電源
２ 第１のスイッチ手段
３ 第２のスイッチ手段
４，７ ダイオードブリッジ
５，８電解コンデンサ
６ 第１の電源回路
９ 第２の電源回路
１０ 制御部
１１ レギュレータ
１２ 圧縮機
１３ インバータ部
１４ 電流制限素子
１５ 圧力スイッチ
１６ 第２のスイッチ遮断手段
１７，１８ 抵抗器

Claims (2)

1. ＡＣ入力ラインの片側にＡＣラインをオン・オフするスイッチ手段と、冷媒の圧力の状態によりオン・オフを行なう圧力スイッチと、前記圧力スイッチの信号を演算制御する制御部と、前記制御部に入力すると共に制御部を経由しない回路で前記スイッチ手段を遮断できるように接続したスイッチ遮断手段と、前記スイッチ手段と圧力スイッチの電源に抵抗器を有し、抵抗器によって分圧された電圧値を検出し、その電圧値が所定値以下である場合は電源回路異常と判定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。
2. プリント基板電源回路異常を検出後、貯湯タンク側へ異常であることを発信しユーザーに異常とすることを知らせることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式給湯機の制御装置。

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