JP4379239B2 - ヒートポンプ式給湯装置の制御装置 - Google Patents
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Description
コンバータ(31)により電力を供給され、制御手段(3)の作動指令に基づいて駆動される複数の電動駆動手段(6、7、8a、8b)が設けられ、制御手段(3)は、送風機用電動機(5)が外力で回転したとき、その回転数により送風機用電動機(5)の発電作用によるコンバータ(31)の出力部の電圧を検知し、その電圧が所定値以上に上昇したときに、電動駆動手段(6、7、8a、8b)のうち、少なくとも一つもしくは複数を駆動するように制御し、電動駆動手段(6、7、8a、8b)は、加熱装置(2)に給湯用流体を圧送するポンプ用電動機(6)とヒートポンプサイクル内の高圧冷媒を減圧する電動式膨張弁(7)とであって、制御手段(3)は、検知されたコンバータ(31)の出力部の電圧が第1所定値以上に上昇したときに、電動式膨張弁(7)を駆動させ、検知されたコンバータ(31)の出力部の電圧が第2所定値以上に上昇したときに、電動式膨張弁(7)に加え、ポンプ用電動機(6)も駆動するように制御することを特徴としている。
また、電動式膨張弁(7)においてもポンプ用電動機(6)と同じように加熱装置(2)における必然的な構成部品であるため、別体の放電手段を配設することなくコンバータ(31)、インバータを構成する素子の過電圧による破壊を防止することができる。また、これらによる消費電力が増加することで発電電力のより低減が図れる。
以下、本発明の第1実施形態によるヒートポンプ式給湯装置の制御装置を図1ないし図3に基づいて説明する。図1は本発明を適用したヒートポンプ式給湯装置の制御装置の全体構成を示す模式図であり、図2はヒートポンプ式給湯装置の全体構成を示す模式図である。
ここで、A、Bは定数である。これにより、外部からの外力により発電された過電圧をポンプ用電動機6で電力消費させることができる。
以上の第1実施形態では、制御装置3によりコンバータ31の出力部の電圧が所定値以上に上昇すると、ポンプ用電動機6を駆動するように制御させたが、これに限らず、ヒートポンプサイクルを構成する電動駆動手段である電動式膨張弁7を駆動するように制御させても良い。具体的には、図4に示すように、コンバータ31の出力部の電圧に応じて、電動式膨張弁7およびポンプ用電動機6を駆動するようにしたものである。
以上の実施形態では、コンバータ31の出力部の電圧Vdcを検出する電圧検出回路34を設けたが、これに限らず、送風機用電動機5から制御回路35に入力される回転数信号を検出し、その回転数が所定値以上であれば過電圧であると判断して、指示回転数Spを求めてポンプ用電動機6を駆動させるように制御しても良い。
以上の実施形態では、ヒートポンプユニット2の構成部品の中で、ポンプ用電動機6および電動式膨張弁7を駆動するように構成したが、ヒートポンプユニット2では、これらの他に、低圧冷媒と大気とを熱交換する空気熱交換器23から排出される凝縮水の凍結を防止するための凍結防止ヒータ、給水用配管11に流通する給湯用流体の凍結を防止するための凍結防止ヒータがあり、本実施形態では電動駆動手段として、凍結防止ヒータを駆動するように構成している。
以上の実施形態のほかに、送風機用電動機5の発電電圧特性を、ポンプ用電動機6が停止しているときに、例えば、コンバータ31の出力部の電圧がコンバータ31、インバータ32a〜32cを構成する素子の耐電圧値Vz以上となるように構成し、そして、ポンプ用電動機6が運転しているときに、コンバータ31の出力部の電圧が耐電圧値Vz未満となるような高電圧仕様の送風機用電動機5を形成すると良い。これにより、送風機用電動機5のモータ効率が向上することで消費動力が低下するとともに、インバータ32a〜32cの出力部を小型化することができる。
3…制御装置(制御手段)
4…圧縮機用電動機
5…送風機用電動機
6…ポンプ用電動機(電動駆動手段)
7…電動式膨張弁(電動駆動手段)
8a…第1加熱用電気ヒータ(電動駆動手段)
8b…第2加熱用電気ヒータ(電動駆動手段)
31…コンバータ
Claims (5)
- ヒートポンプサイクルからなり、高温冷媒と給湯用流体とを熱交換して高温の温水を出力する加熱装置(2)と、
前記加熱装置(2)に配設され、交流を直流に変換するコンバータ(31)と、
前記コンバータ(31)により電力を供給され、インバータを介して駆動される圧縮機用電動機(4)と、
前記コンバータ(31)により電力を供給され、インバータを介して駆動される送風機用電動機(5)と、
前記コンバータ(31)により制御装置用電源を介して電力を供給され、前記圧縮機用電動機(4)および前記送風機用電動機(5)を制御する制御手段(3)を備えるヒートポンプ式給湯装置の制御装置において、
前記コンバータ(31)により電力を供給され、前記制御手段(3)の作動指令に基づいて駆動される複数の電動駆動手段(6、7、8a、8b)が設けられ、
前記制御手段(3)は、前記送風機用電動機(5)が外力で回転したとき、その回転数により前記送風機用電動機(5)の発電作用による前記コンバータ(31)の出力部の電圧を検知し、その電圧が所定値以上に上昇したときに、前記電動駆動手段(6、7、8a、8b)のうち、少なくとも一つもしくは複数を駆動するように制御し、
前記電動駆動手段(6、7、8a、8b)は、前記加熱装置(2)に給湯用流体を圧送するポンプ用電動機(6)と前記ヒートポンプサイクル内の高圧冷媒を減圧する電動式膨張弁(7)とであって、
前記制御手段(3)は、検知された前記コンバータ(31)の出力部の電圧が第1所定値以上に上昇したときに、前記電動式膨張弁(7)を駆動させ、検知された前記コンバータ(31)の出力部の電圧が第2所定値以上に上昇したときに、前記電動式膨張弁(7)に加え、前記ポンプ用電動機(6)も駆動するように制御することを特徴とするヒートポンプ式給湯装置の制御装置。 - 前記制御手段(3)は、検知された前記コンバータ(31)の出力部の電圧が前記所定値未満に低下した後も、前記電動駆動手段(6、7、8a、8b)の駆動を所定時間継続さ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装置の制御装置。
- 前記制御手段(3)は、検知された前記コンバータ(31)の出力部の電圧に基づいて、前記ポンプ用電動機(6)の回転数を可変することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のヒートポンプ式給湯装置の制御装置。
- 前記送風機用電動機(5)は、その発電電圧特性が前記ポンプ用電動機(6)が停止のときに、前記コンバータ(31)の出力部の電圧が前記コンバータ(31)およびインバータを構成する素子の耐電圧値以上となり、
かつ前記ポンプ用電動機(6)が作動しているときに、前記コンバータ(31)の出力部の電圧が前記耐電圧値未満となるような高電圧仕様の電動機であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のヒートポンプ式給湯装置の制御装置。 - 前記制御手段(3)は、前記送風機用電動機(5)が外力で回転したとき、その回転数を検知し、その検知された回転数に基づいて前記コンバータ(31)の出力部の電圧を求めることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のヒートポンプ式給湯装置の制御装置。
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