JP2008267749A - ヒートポンプユニット，ヒートポンプ式給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】電源の低電圧異常の発生をできるだけ早期に検知してアクティブフィルタを停止させると共に，その低電圧異常が復旧した際における過電圧や過電流の発生のおそれを従来よりも低減させることのできるヒートポンプユニット及びこれを備えたヒートポンプ式給湯機を提供すること。
【解決手段】アクティブフィルタ（昇圧手段）への入力電圧Ｖ１１（図３（ｂ））が，予め設定された下限電圧（例えば２３０Ｖ）以下に達した場合（図３の時間ｔ３１）に，アクティブフィルタ及び圧縮機を略同時に停止させる（図３（ｅ），（ｆ））ことを特徴とするヒートポンプユニットとして構成される。
【選択図】図３

Description

本発明は，電源から圧縮機への電力供給経路上にアクティブフィルタが設けられた制御回路を有するヒートポンプユニットに関し，特に，その制御回路上における過電圧や過電流の発生を防止するための技術に関するものである。

従来，例えば特許文献１に開示されているように，ヒートポンプユニットに設けられた圧縮機には，商用交流電源から供給される交流電圧を整流して昇圧させた後の直流電圧が稼働電力として供給される。具体的に，ヒートポンプユニットの制御回路には，商用交流電源からの交流電圧を整流する整流回路と，整流回路から出力された直流電圧を昇圧するアクティブフィルタと，アクティブフィルタから圧縮機に向けて出力される直流電圧を平滑する平滑コンデンサとが設けられる。
アクティブフィルタは，該アクティブフィルタの出力側の直流電圧（以下，「出力電圧」という）が，予め設定された基準電圧となるように入出力ゲインを制御するものである。なお，アクティブフィルタが停止されると，該アクティブフィルタへの入力電圧は昇圧されることなくそのまま出力される。

ここで，商用交流電源に停電が発生して交流電圧の供給が停止すると，平滑コンデンサに蓄積されていた電荷が放電することになる。即ち，アクティブフィルタの出力側の電位が低下する。したがって，商用交流電源が停電から復旧した際，アクティブフィルタの出力電圧と基準電圧との差が大きくなり，アクティブフィルタの入出力ゲインが過大になる。そのため，前記出力電圧がオーバーシュートして過電圧が発生することになり，制御回路上の電子部品や圧縮機などが故障するおそれがある。
そのため，例えば特許文献１では，アクティブフィルタからの出力電圧が一定電圧以下であることを検知した場合に，アクティブフィルタを停止させている。
特開２００３−７９０５０号公報

しかしながら，特許文献１の技術では，商用交流電源の停電時などのようにアクティブフィルタへの入力電圧が完全に遮断されるような場合ではなく，商用交流電源から供給される交流電圧が低下する低電圧異常が発生した場合に対応することができない。以下，この点について，図４を参照しつつ説明する。
ここに，図４（ａ）は商用交流電源から供給される交流電圧Ｅ１１，図４（ｂ）はアクティブフィルタへの入力電圧Ｖ１１，図４（ｃ）はアクティブフィルタからの出力電圧Ｖ２１，図４（ｄ）はアクティブフィルタの入出力ゲインＧ１１，図４（ｅ）はアクティブフィルタの作動の有無を示すものである。
ここでは，交流電圧Ｅ１１の正常値が２００Ｖ，入力電圧Ｖ１１の正常値が２８０Ｖ，アクティブフィルタにおける基準電圧が３４０Ｖ，低電圧異常を検知するための低電圧異常検知電圧が２８０Ｖに設定されているものとする。

まず，図４（ａ）に示すように，商用交流電源に低電圧異常が発生して交流電圧Ｅ１１が低下し始めると（図４のｔ１１），図４（ｂ）に示すように，整流回路で整流されてアクティブフィルタに入力される入力電圧Ｖ１１が低下し始める（図４のｔ１１）。
そして，入力電圧Ｖ１１が低下し始めると，図４（ｄ）に示すように，アクティブフィルタでは，入出力ゲインＧ１１が現在の入出力ゲインＧ２１から徐々に増加する（図４のｔ１１〜ｔ１２）。これにより，図４（ｃ）に示すように，アクティブフィルタからの出力電圧Ｖ２１は基準電圧の３４０Ｖで維持される。
しかし，図４（ｄ）に示すように，アクティブフィルタの入出力ゲインＧ１１が最大値Ｇ２２に達すると（図４のｔ１２），入力電圧Ｖ１１の低下に追従できず，出力電圧Ｖ２１が基準電圧の３４０Ｖから低下し始める。

そして，図４（ｃ）に示すように，出力電圧Ｖ２１が前記低電圧異常検知電圧の２８０Ｖ以下に達すると（図４のｔ１３），図４（ｅ）に示すように，アクティブフィルタが停止される。なお，アクティブフィルタが停止されると，そのときの入力電圧Ｖ１１（例えば１８０Ｖ）が，そのまま出力電圧Ｖ２１として出力される。
このようにしてアクティブフィルタを停止させると，その後で商用交流電源の低電圧異常が正常に復旧した場合における電圧のオーバーシュートを防止することができる。なお，商用交流電源が正常に復旧した場合には，基準電圧が徐々に増加され，アクティブフィルタの入出力ゲインが徐々に増加される。

しかしながら，図４（ｄ）に示したように，アクティブフィルタの入出力ゲインG１１は，入力電圧Ｖ１１が低下し始める時間ｔ１１から時間ｔ１２までの間は徐々に増加し，時間ｔ１２からアクティブフィルタが停止される時間ｔ１３までの間は最大値Ｇ２２で保持される。
そのため，例えば図４（ａ），（ｂ）に破線で示すように，時間ｔ１１から時間ｔ１３の間の時点である時間ｔ２１や時間ｔ２２，即ちアクティブフィルタが作動している状態で，交流電圧Ｅ１１が正常な２００Ｖに復旧して，入力電圧Ｖ１１が２８０Ｖに復旧されると，アクティブフィルタの出力電圧Ｖ２１は，図４（ｃ）に破線で示すように，過大な入出力ゲインＧ１１によってオーバーシュートすることになる。
一方，アクティブフィルタを停止する際に圧縮機の作動が継続されていると，アクティブフィルタで昇圧される前の低い直流電圧が急に，作動中の圧縮機に供給されることになるため，該圧縮機の動作負荷に対応して過電流が発生するという問題もある。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，電源の低電圧異常の発生をできるだけ早期に検知してアクティブフィルタを停止させると共に，その低電圧異常が復旧した際における過電圧や過電流の発生のおそれを従来よりも低減させることのできるヒートポンプユニット及びこれを備えたヒートポンプ式給湯機を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は，冷媒を圧縮する圧縮機を少なくとも有してなるヒートポンプサイクルと，所定の電源から入力される入力電圧と自己の出力電圧とに基づいて入出力ゲインを制御することにより前記入力電圧を予め設定された基準電圧まで昇圧させて前記圧縮機に向けて出力する昇圧手段と，を備えてなるヒートポンプユニットに適用されるものであって，前記昇圧手段に入力される前記入力電圧を検出する入力電圧検出手段の検出電圧が，予め設定された下限電圧以下に達した場合に，前記圧縮機及び前記昇圧手段を略同時に停止させることを特徴とするヒートポンプユニットとして構成される。
本発明によれば，例えばアクティブフィルタ等の前記昇圧手段の入力電圧の低下を監視して該昇圧手段を停止させているため，従来技術（例えば特許文献１参照）のように出力電圧の低下を監視する場合よりも早く前記所定の電源の異常を検知して前記昇圧手段を停止させることができ，前記所定の電源が正常に復旧した場合における過電圧の発生のおそれを低減させることができる。また，本発明によれば，前記昇圧手段を停止させる際に，前記圧縮機が略同時に停止されるため，前記昇圧手段の停止により急激に低下した出力電圧が作動中の前記圧縮機に供給されることに起因する過電流の発生を防止することができる。

また，前記昇圧手段における前記入出力ゲインは，前記昇圧手段を停止させてから該昇圧手段の作動を再開させるまでの間にリセットしておくことが望ましい。これにより，前記昇圧手段の作動が再開されたときの前記出力電圧のオーバーシュートを確実に防止することができる。
なお，前記昇圧手段及び前記圧縮機の作動の再開は，前記入力電圧検出手段による検出電圧が予め設定された上限電圧を超えた場合におこなえばよい。
より具体的には，前記入力電圧検出手段による検出電圧が前記上限電圧を超えた場合に，前記昇圧手段の作動を再開させた後，所定の時間経過後に前記圧縮機の作動を再開させるものであることが考えられる。これにより，前記所定の時間を，前記昇圧手段からの出力電圧が前記基準電圧に安定するまでに要する時間に設定しておくことで，前記圧縮機の作動を再開した場合における過電流の発生を防止することができる。
ところで，本発明は，前記ヒートポンプユニットを備えてなるヒートポンプ式給湯機の発明として捉えてもよい。なお，前記ヒートポンプ式給湯機では，前記冷媒が，水との熱交換による水の沸き上げや，室内空気との熱交換による冷暖房などに用いられる。

本発明によれば，例えばアクティブフィルタ等の前記昇圧手段の入力電圧の低下を監視して該昇圧手段を停止させているため，従来技術（例えば特許文献１参照）のように出力電圧の低下を監視する場合よりも早く前記所定の電源の異常を検知して前記昇圧手段を停止させることができ，前記所定の電源が正常に復旧した場合における過電圧の発生のおそれを低減させることができる。また，本発明によれば，前記昇圧手段を停止させる際に，前記圧縮機が略同時に停止されるため，前記昇圧手段の停止により急激に低下した出力電圧が作動中の前記圧縮機に供給されることに起因する過電流の発生を防止することができる。

以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機Ｘの概略構成を示すブロック図，図２は本発明の実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機Ｘの制御回路Ｙの概略構成を示すブロック図，図３は本発明の実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機Ｘの制御回路Ｙの動作例を説明するための図である。
まず，図１を用いてヒートポンプ式給湯機Ｘの概略構成について説明し，次に，図２を用いてヒートポンプ式給湯機Ｘの制御回路Ｙについて説明する。
図１に示すように，ヒートポンプ式給湯機Ｘは，大別すると，ヒートポンプユニット１及び貯湯タンクユニット２を備えている。ヒートポンプユニット１に設けられた水熱交換器１２と，貯湯タンクユニット２に設けられた貯湯タンク２１とは，水又は温水が流通される水配管３によって接続されている。
ヒートポンプユニット１は，圧縮機１１，水熱交換器１２，膨張弁１３及び室外空気熱交換器１４が順に接続されたヒートポンプサイクル（冷凍サイクル）１０や，水熱交換器１２及び貯湯タンクユニット２の貯湯タンク２１の間に接続された水配管３に水を循環させるための循環ポンプ１５，当該ヒートポンプ式給湯機Ｘを制御する後述の制御回路Ｙ（図２参照）などを備えている。

ヒートポンプユニット１では，後述の制御回路Ｙに設けられたマイコン４１（図２参照）によって圧縮機１１及び循環ポンプ１５に設けられた不図示のモータなどの稼働制御が行われることにより，ヒートポンプサイクル１０に，例えば水を９０℃程度の高温まで加熱することができる炭酸ガス冷媒の一例であるＣＯ₂冷媒が循環され，水配管３に貯湯タンク２１からの水が循環される。なお，ヒートポンプサイクル１０に循環される冷媒は，ＣＯ₂冷媒に限られず他の冷媒（例えば，他の自然冷媒や，フロン系冷媒など）を用いてもよい。
具体的に，圧縮機１１において圧縮して吐出された高温高圧のＣＯ₂冷媒は，水熱交換器１２に流入して水配管３に循環される水との間の熱交換によって冷却された後，膨張弁１３において膨張する。その後，膨張弁１３で膨張した低温低圧のＣＯ₂冷媒は，室外空気熱交換器１４に流入し，送風ファンで送風される室外空気との間の熱交換によって吸熱して気化した後，再度圧縮機１１に流入する。
これにより，水熱交換器１２では，ヒートポンプサイクル１０に循環されるＣＯ₂冷媒と水配管３に循環される水との間で熱交換が行われることにより水が加熱される。
なお，ここではヒートポンプサイクル１０に循環される前記冷媒が水の沸き上げに用いられる場合について説明しているが，前記冷媒を，室内空気との熱交換によって冷暖房を実現する空気調和機に用いることも他の実施例として考えられる。

一方，貯湯タンクユニット２は，水熱交換器１２で加熱された後の温水を貯溜する貯湯タンク２１や，貯湯タンク２１から給湯経路２２を通じて給湯口２５に向けて供給される温水に給水口２４からの水を混合して給湯温度を調節するための給湯混合弁２３などを備えている。
貯湯タンク２１は，水熱交換器１２で加熱された後の温水を貯溜するものであって，該貯湯タンク２１の下層及び上層は水熱交換器１２を介して水配管３で接続されている。
貯湯タンクユニット２では，給湯口２５が開かれると，給水口２４から給湯経路２２を通じて貯湯タンク２１の下層部にかかる水圧によって，該貯湯タンク２１の上層部の温水が給湯経路２２を通じて給湯口２５から給湯される。

次に，図２を用いて，ヒートポンプ式給湯機Ｘのヒートポンプユニット１に設けられた制御回路Ｙについて説明する。なお，制御回路Ｙは，ヒートポンプユニット１及び貯湯タンクユニット２のいずれに配置されていてもよく，或いはヒートポンプユニット１及び貯湯タンクユニット２に分けて配置されていてもかまわない。
図２に示すように制御回路Ｙは，マイコン４１，整流回路４２，アクティブフィルタ４３（昇圧手段の一例），アクティブフィルタ駆動回路４４，平滑回路４５，ＤＣ／ＤＣコンバータ４６，パワーモジュール４７，パワーモジュール駆動回路４８，出力電圧検出回路５１，入力電圧検出回路５２などを有しており，外部の商用交流電源など（所定の電源の一例）である電源４０から供給される交流電圧に基づいて圧縮機１１を稼働させるための回路である。

マイコン４１は，ＭＰＵやＲＡＭ，ＲＯＭなどの制御機器を有しており，該ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って当該ヒートポンプ式給湯機Ｘを統括的に制御するものである。
マイコン４１は，入力電圧検出回路５２による検知結果などに基づいて，アクティブフィルタ駆動回路４４及びパワーモジュール駆動回路４８などを制御することにより，アクティブフィルタ４３及び圧縮機１１の作動の有無を切り換える。特に，マイコン４１は，入力電圧検出回路５２による検出電圧が予め設定された低電圧異常検知電圧以下に達した場合に，アクティブフィルタ４３及び圧縮機１１を停止させるが，この点については，後段で詳述する。
なお，マイコン４１は，膨張弁１３の開度や室外空気熱交換器１４の送風ファンの回転数，循環ポンプ１５の流量などの他の制御も行うが，これらの点については従来装置と異なるところがないため，ここでは説明を省略する。

整流回路４２は，周知のダイオードブリッジ回路などを有しており，電源４０から供給される交流電圧を全波整流によって直流電圧（全波整流された電圧）に変換してアクティブフィルタ４３に出力するものである。
アクティブフィルタ４３は，チョークコイルやトランジスタなどを有してなり，整流回路４２から入力される直流電圧（全波整流された電圧）を予め設定された基準電圧まで昇圧させて圧縮機１１に向けて出力するものである。具体的に，アクティブフィルタ４３には，該アクティブフィルタ４３に入力される直流電圧と自己の出力電圧とに基づいて入出力ゲインを制御するための電子回路が含まれている。なお，アクティブフィルタ４３の構成については従来周知（例えば特許文献１参照）のものを用いればよいためここでは説明を省略する。
また，アクティブフィルタ４３の作動の有無は，アクティブフィルタ駆動回路４４によって切り替えられる。具体的に，アクティブフィルタ駆動回路４４は，マイコン４１からの制御信号に応じて，アクティブフィルタ４３に設けられたトランジスタのスイッチング動作のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより，該アクティブフィルタ４３による昇圧動作の有無（作動の有無）を切り換える。

平滑回路４５は，アクティブフィルタ４３の出力に並列接続された平滑コンデンサを有しており，該アクティブフィルタ４３から出力される直流電圧を平滑化する。この平滑コンデンサには，アクティブフィルタ４３からの出力電圧によって電荷が蓄積され，その電荷は，アクティブフィルタ４３からの出力電圧が遮断されたときに放電される。そのため，電源４０に停電や低電圧異常などが発生した場合であっても，平滑回路４５の平滑コンデンサが完全に放電するまでの間は，ＤＣ／ＤＣコンバータ４６やパワーモジュール４７，圧縮機１１などに電圧が供給されることになる。
ＤＣ／ＤＣコンバータ４６は，アクティブフィルタ４３から出力されて平滑回路４５で平滑化された直流電圧を５Ｖや１８Ｖなどの低電圧に変圧した直流電圧を，マイコン４１やアクティブフィルタ駆動回路４４，パワーモジュール駆動回路４８などに動作電圧として供給する。
パワーモジュール４７は，アクティブフィルタ４３から出力されて平滑回路４５で平滑化された直流電圧を３相交流に変換して圧縮機１１に出力するものであって，例えばダイオードやトランジスタなどを有する周知のインバータ回路である。パワーモジュール４７から圧縮機１１への電力供給の有無は，マイコン４１からの指示に基づいてパワーモジュール駆動回路４８によって制御される。例えば，パワーモジュール駆動回路４８は，パワーモジュール４７に設けられたトランジスタのスイッチング動作を制御することにより，該パワーモジュール４７から圧縮機１１へ供給される電力を制御するインバータ制御回路を含んでいる。

出力電圧検出回路５１は，アクティブフィルタ４３から出力される直流電圧（以下，「出力電圧Ｖ２１」という）を検出するための回路であって，直列接続された二つの分圧抵抗の中点の電位をマイコン４１に入力する周知の分圧回路である。
そして，マイコン４１では，出力電圧検出回路５１からの入力電圧に基づいてアクティブフィルタ４３の出力電圧Ｖ２１が検出される。

一方，入力電圧検出回路５２は，アクティブフィルタ４３に入力される電圧（以下，「入力電圧Ｖ１１」という）を検知するための回路であって，電源４０から供給される交流電圧を直流電圧に変換する整流回路５１１と，整流回路５１１から出力される直流電圧を平滑化する平滑回路５１２と，平滑回路５１２から出力される直流電圧を検出するための分圧回路５１３とを備えている。
整流回路５１１は，整流回路４２と同様に構成されたものであって，周知のダイオードブリッジ回路などを有しており，電源４０から供給される交流電圧を全波整流などによって直流電圧に変換して平滑回路５１２に出力する。即ち，整流回路４２及び整流回路５１１からの出力電圧は略同一であると考えることができる。

平滑回路５１２は，平滑回路４５と同様に構成されたものであって，整流回路５１１の出力に並列接続された平滑コンデンサを有しており，該整流回路５１１から入力される直流電圧を平滑化して分圧回路５１３に出力する。
分圧回路５１３は，直列接続された二つの分圧抵抗の中点の電位をマイコン４１に入力する周知の分圧回路である。マイコン４１では，分圧回路５１３からの入力電圧に基づいて，整流回路５１２から出力されている直流電圧，即ちアクティブフィルタ４３に入力される入力電圧Ｖ１１を検出する。ここに，かかる検出処理を行うときのマイコン４１及び入力電圧検出回路５２が入力電圧検出手段に相当する。なお，アクティブフィルタ４３への入力電圧Ｖ１１や，アクティブフィルタ４３からの出力電圧Ｖ２１の検出手法は，これに限られず，他の従来手法を用いてもよい。
また，平滑回路５１２は，アクティブフィルタ４３に入力される入力電圧Ｖ１１を検出するためだけに用いられるものであるため，内部の平滑コンデンサに容量の小さいものを用いて，例えば電源４０から供給される交流電圧が低下した場合に，短い時間で放電させることが望ましい。これにより，例えば電源４０から供給される交流電圧が低下した場合に，分圧回路５１３からマイコン４１への入力電圧が早期に低下することになるため，マイコン４１で交流電圧の低下を早期に判断することができる。

以下，図３のタイミングチャートを用いて，ヒートポンプ式給湯機Ｘのヒートポンプユニット１における制御回路Ｙの動作例について説明する。
ここに，図３（ａ）は電源４０から供給される交流電圧Ｅ１１，図３（ｂ）はアクティブフィルタ４３への入力電圧Ｖ１１，図３（ｃ）はアクティブフィルタ４３からの出力電圧Ｖ２１，図３（ｄ）はアクティブフィルタ４３の入出力ゲインＧ１１，図３（ｅ）はアクティブフィルタ４３の作動の有無，図３（ｆ）は圧縮機１１の作動の有無を示すものである。なお，入力電圧Ｖ１１，出力電圧Ｖ２１は，入力電圧検出回路５２，出力電圧検出回路５１及びマイコン４１によって検出される電圧値を示している。
ここでは，交流電圧Ｅ１１の正常値が２００Ｖ，入力電圧Ｖ１１の正常値が２８０Ｖ，アクティブフィルタ４３における基準電圧が３４０Ｖ，低電圧異常を検知するための低電圧異常検知電圧（下限電圧に相当）が２３０Ｖに予め設定されているものとする。

まず，図３（ａ）に示すように，商用交流電源に低電圧異常が発生して交流電圧Ｅ１１が低下し始めると（図３のｔ１１），図３（ｂ）に示すように，入力電圧Ｖ１１も低下し始める（図３のｔ１１）。
そして，入力電圧Ｖ１１が低下し始めると，図３（ｄ）に示すように，アクティブフィルタ４３では，入出力ゲインＧ１１が現在の入出力ゲインＧ２１から徐々に増加する。これにより，図３（ｃ）に示すように，アクティブフィルタ４３からの出力電圧Ｖ２１は基準電圧の３４０Ｖで維持される。

その後，入力電圧Ｖ１１が前記低電圧異常検知電圧である２３０Ｖ以下に達すると（図３の時間ｔ３１），そのことがマイコン４１で検知される。即ち，マイコン４１は，入力電圧検出回路５２からの入力電圧に基づいて検出される入力電圧Ｖ１１が前記低電圧異常検知電圧である２３０Ｖ以下に達したか否かを監視している。
そして，マイコン４１は，入力電圧Ｖ１１が前記低電圧異常検知電圧である２３０Ｖ以下に達したと判断すると，アクティブフィルタ４３及び圧縮機１１を停止させるべく，アクティブフィルタ駆動回路４４及びパワーモジュール４８に停止信号を略同時に送信する。ここに，かかる処理を実行するときのマイコン４１が電源異常停止手段に相当する。
これにより，アクティブフィルタ４３及び圧縮機１１は，アクティブフィルタ駆動回路４４及びパワーモジュール４８によって停止される（図３（ｅ），（ｆ）の時間ｔ３１）。ここで，アクティブフィルタ４３が停止されると，該アクティブフィルタ４３への入力電圧Ｖ１１が昇圧されずそのまま出力電圧Ｖ２１として出力されることになるが（図３（ｃ）），当該制御回路Ｙでは，アクティブフィルタ４３が停止されるときに，圧縮機１１も略同時に停止されるため，アクティブフィルタ４３の停止により急激に低下した出力電圧Ｖ２１が作動中の圧縮機１１に供給されることに起因する過電流の発生は防止される。

以上，説明したように，ヒートポンプ式給湯機Ｘのヒートポンプユニット１の制御回路Ｙでは，アクティブフィルタ４３への入力電圧Ｖ１１が，予め設定された前記低電圧異常検知電圧以下に達したか否かを監視することによって，電源４０の低電圧異常の発生を検知し，アクティブフィルタ４３を停止させている。
したがって，従来のようにアクティブフィルタ４３の出力電圧Ｖ２１を監視していた場合に比べて，電源４０の低電圧異常を早期に検知してアクティブフィルタ４３を停止させることができるため，低電圧異常の復旧時のオーバーシュートによる過電圧の発生のおそれを低減することができる。
具体的に，従来では，図４に破線で示したように，入力電圧Ｖ１１が低下し始めた時間ｔ１１から，出力電圧Ｖ２１が低下してアクティブフィルタ４３が停止されるまでの時間ｔ１３の間の時間ｔ２１やｔ２２の時点で，交流電圧Ｅ１１及び入力電圧Ｖ１１が正常値に復旧したときには，アクティブフィルタ４３が動作している状態であったため，オーバーシュートによる過電圧が発生することになる。
しかしながら，本発明の実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機Ｘでは，図３に示すように，入力電圧Ｖ１１が低下し始めた後，該入力電圧Ｖ１１が前記低電圧異常検知電圧以下に達する時間ｔ３１でアクティブフィルタ４３が停止されている。即ち，従来の停止時間ｔ１３よりも早い時点で，アクティブフィルタ４３が停止される。したがって，例えば図３（ａ），（ｂ）に破線で示すように，従来では過電圧が生じていた時間ｔ２１やｔ２２の時点（図４（ｃ）参照）で，交流電圧Ｅ１１及び入力電圧Ｖ１１が正常値に復旧した場合におけるオーバーシュートによる過電圧を防止することができる。

ところで，電源４０の低電圧異常が発生してアクティブフィルタ４３及び圧縮機１１が停止された後，マイコン４１では，入力電圧検出回路５２からの入力電圧に基づいて検出される入力電圧Ｖ１１が前記低電圧異常検知電圧である２３０Ｖ（上限電圧の一例）を超えたか否かが監視される。
そして，マイコン４１は，入力電圧Ｖ１１が前記低電圧異常検知電圧である２３０Ｖを超えたと判断すると，アクティブフィルタ４３や圧縮機１１の作動を再開させるための処理を実行する。なお，本実施の形態では，下限電圧と上限電圧が同じ電圧（２３０Ｖ）としているが，上限電圧を下限電圧よりも大きい値（例えば２５０Ｖや２８０Ｖ）として，ヒステリシス（この場合は２０Ｖまたは５０Ｖのヒステリシスを持たせている）を持たせても良い。
ここで，アクティブフィルタ４３や圧縮機１１の作動を再開させる場合における過電圧を確実に防止するためには，アクティブフィルタ４３を停止させてから作動を再開するまでの間に，アクティブフィルタ４３の入出力ゲインＧ１１をリセットしておくことが望ましい。以下，この点について説明する。
例えば，アクティブフィルタ４３を停止させる時間ｔ３１やアクティブフィルタ４３を作動させるときに入出力ゲインＧ１１を初期値に戻すこと（リセット）が考えられる（図３（ｄ）の破線参照）。ここに，入出力ゲインＧ１１の初期値は，入力電圧Ｖ１１がそのまま出力される１であることが一例として考えられる。

具体的には，アクティブフィルタ４３に，アクティブフィルタ駆動回路４４から作動が指示される度に入出力ゲインＧ１１を初期値である１から徐々に増加させるソフトスタート機能を設けておくことが考えられる。このソフトスタート機能は，アクティブフィルタ駆動回路４４から作動開始信号が入力される度に，アクティブフィルタ４３における基準電圧を，本来の基準電圧よりも格段に低い電圧値や０Ｖなどから本来の基準電圧まで徐々に増加させるものであることが考えられる。これにより，マイコン４１は，アクティブフィルタ駆動回路４４に対してアクティブフィルタ４３の作動の再開を指示するだけで，入出力ゲインＧ１１をリセットさせた状態でアクティブフィルタ４３の作動を再開させることができる。
このように，アクティブフィルタ４３の作動開始時に，入出力ゲインＧ１１を初期値から開始させることにより，出力電圧Ｖ２１がオーバーシュートせず過電圧の発生を確実に防止することができる。具体的には，図３（ｅ）に破線で示すように，交流電圧Ｅ１１及び入力電圧Ｖ１１が正常値に復旧した時間ｔ２１やｔ２２において，アクティブフィルタ４３の作動を再開させても，該アクティブフィルタ４３の入出力ゲインＧ１１は，図３（ｄ）に破線で示すように，初期値から徐々に増加されることになるため，出力電圧Ｖ２１も図３（ｃ）に破線で示すように，徐々に増加されることになり，過電圧の発生は確実に防止される。
なお，瞬時停電や瞬時的な電圧異常など，出力電圧Ｖ２１が前記低電圧異常検知電圧以下に達していなかった場合には，マイコン４１からの停止指示がなされずアクティブフィルタ４３の入出力ゲインＧ１１がリセットされない。

一方，電源４０が正常に復旧してアクティブフィルタ４３の作動を再開するときに，圧縮機１１の作動を同時に再開させると，該圧縮機１１に安定していない低い電圧が供給されることになるため，図３（ｆ）に破線で示すように，マイコン４１は，アクティブフィルタ４３からの出力電圧Ｖ２１が基準電圧に達して安定した後，圧縮機１１の作動を再開させる。
具体的には，アクティブフィルタ４３の作動を再開してから出力電圧Ｖ２１が基準電圧で安定するまでの準備時間（所定の時間）を予め実験やシミュレーションなどによって取得して設定しておき，アクティブフィルタ４３の作動の再開後，その準備時間経過後に圧縮機１１の作動を再開させればよい。もちろん，出力電圧検出回路５１による検出電圧に基づいてアクティブフィルタ４３の出力電圧Ｖ２１が基準電圧で安定しているか否かを判断して，圧縮機１１の作動の再開タイミングを決定してもよい。
なお，圧縮機１１が停止して再度圧縮機１１が運転開始する再開タイミングを，圧縮機１１が停止してからヒートポンプサイクル１０の圧力がバランスする時間（例えば３分）が経過していることも確認してからにすることがより好ましい。このようにすれば，圧力バランスが取れていないときに圧縮機１１を作動させることで圧縮機１１に過電流が流れてしまう可能性を低減することができる。

本発明の実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機の概略構成を示すブロック図。 本発明の実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機の制御回路の概略構成を示すブロック図。 本発明の実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機の制御回路の動作例を説明するための図。 従来の制御回路の動作例を説明するための図。

符号の説明

１…ヒートポンプユニット
１１…圧縮機
１２…水熱交換器
１３…膨張弁
１４…室外空気熱交換器
１５…循環ポンプ
２…貯湯タンクユニット
２１…貯湯タンク
２２…給湯経路
２３…給湯混合弁
２４…給水口
２５…給湯口
３…水配管
４０…電源
４１…マイコン
４２…整流回路
４３…アクティブフィルタ（昇圧手段の一例）
４４…アクティブフィルタ駆動回路
４５…平滑回路
４６…ＤＣ／ＤＣコンバータ
４７…パワーモジュール
４８…パワーモジュール駆動回路
５１…出力電圧検出回路
５２…入力電圧検出回路
Ｅ１１…交流電圧
Ｖ１１…入力電圧
Ｖ２１…出力電圧
Ｇ１１…入出力ゲイン

Claims (5)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機を少なくとも有してなるヒートポンプサイクルと，
   所定の電源から入力される入力電圧と自己の出力電圧とに基づいて入出力ゲインを制御することにより前記入力電圧を予め設定された基準電圧まで昇圧させて前記圧縮機に向けて出力する昇圧手段と，
   を備えてなるヒートポンプユニットであって，
   前記昇圧手段に入力される前記入力電圧を検出する入力電圧検出手段と，
   前記入力電圧検出手段による検出電圧が予め設定された下限電圧以下に達した場合に，前記圧縮機及び前記昇圧手段を略同時に停止させる電源異常停止手段と，
   を備えてなることを特徴とするヒートポンプユニット。
2. 前記電源異常停止手段が，前記昇圧手段を停止させてから該昇圧手段の作動を再開させるまでの間に，前記昇圧手段における前記入出力ゲインをリセットするものである請求項１に記載のヒートポンプユニット。
3. 前記電源異常停止手段が，前記入力電圧検出手段による検出電圧が予め設定された上限電圧を超えた場合に，前記昇圧手段及び前記圧縮機の作動を再開させるものである請求項２に記載のヒートポンプユニット。
4. 前記電源異常停止手段が，前記入力電圧検出手段による検出電圧が前記上限電圧を超えた場合に，前記昇圧手段の作動を再開させた後，所定の時間経過後に前記圧縮機の作動を再開させるものである請求項３に記載のヒートポンプユニット。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のヒートポンプユニットを備えてなるヒートポンプ式給湯機。

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