(57)【要約】【課題】記憶装置に必要なデータを記憶させておくようにして、記憶装置の記憶容量を効率よく抑えることができるヒートポンプ給湯機の制御装置を得る。【解決手段】ヒートポンプ給湯機の運転状態を表す物理量を一定間隔でサンプリングした運転データを記憶する不揮発性記憶装置４と、運転データを不揮発性記憶装置４に記憶させる記憶処理と、不揮発性記憶装置４に記憶された運転データが所定の条件に達したものと判定すると、時間的に古い運転データにおける時間間隔が大きくなるように、消去する運転データを決定し、記憶装置から消去させる処理を行う消去処理を行う指示手段２Ａとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートポンプ給湯機の運転状態を表す物理量を一定間隔でサンプリングした運転データを記憶する記憶装置と、
前記運転データを前記記憶装置に記憶させる処理を行う記憶処理手段と、
該記憶処理手段の記憶処理により、前記記憶装置に記憶された前記運転データが所定の条件に達したものと判定すると、時系列的に古い運転データにおける時間間隔が大きくなるように、消去する前記運転データを決定し、前記記憶装置から消去させる処理を行う消去処理手段と
を備えることを特徴とするヒートポンプ給湯機の制御装置。
【請求項２】
前記消去処理手段は、時系列的に古い運転データを間引いて消去するパターンを複数有し、各パターンによる消去処理を繰り返して行うことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ給湯機の制御装置。
【請求項３】
前記記憶処理手段は、前記消去処理手段の処理によって空いた記憶領域に新たな前記運転データを記憶させる処理を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のヒートポンプ給湯機の制御装置。
【請求項４】
運転状態を表す複数の物理量における各物理量の前記運転データに対し、前記消去処理手段は、それぞれ消去する前記運転データを決定して、前記記憶装置から消去させる処理を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機の制御装置。
【請求項５】
前記条件は、前記記憶装置に記憶された運転データの数であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機の制御装置。
【請求項６】
前記条件は、前記記憶装置内における運転データの記憶容量であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機の制御装置。
【請求項７】
ヒートポンプ給湯機の運転が異常かどうかを判定する異常検出手段をさらに備え、
該異常検出手段が異常であると判定すると、前記記憶処理手段は、前記記憶装置に確保された記憶領域に前記運転データを記憶させる処理を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ヒートポンプ給湯機の制御装置に関するものである。特に運転に係るデータを記憶装置に記憶しておく場合に、効率的な記憶を行わせる処理等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気を使って外気の熱を冷媒に伝え、冷媒の熱を水に伝えて加熱することで湯として、浴槽、給湯栓等に供給する装置としてヒートポンプ給湯機が挙げられる。ヒートポンプ給湯機内部には制御装置があり、この制御装置から圧縮機、送風機、電磁弁等に指示に係る信号を送ることで、各機器を駆動させる。また、温度センサや圧力センサから送信される信号中の温度、圧力等のデータに基づいて異常の発生を検出すると、制御装置は圧縮機等の駆動を停止させる。このとき、例えば不揮発性記憶装置に運転異常発生時及び発生前の所定時間の運転状態に係るサンプリングデータを記憶させる。
【０００３】
この運転状態のデータは異常発生の原因を調べるための手段として使われている。データの記憶方法としては、例えば一定のサンプリングポイントのデータを記憶させており、さらに異常停止までのデータをすべて記憶させている（例えば、特許文献１参照）。また、異常停止時のデータのみを記憶させているものもある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６３−１０９８０８号公報
【特許文献２】特開平１０−１９３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のような制御装置は、データをサンプリングする間隔が一定であり、異常発生時から長時間前のデータにおいても等間隔でサンプリングされ、所定数のデータを記憶すると、古い順にデータを消去していく。
【０００６】
そのため、例えば異常が発生したときには、異常の原因解明のために異常直前に係るデータが必要となることが多いが、サンプリング間隔が等間隔であるため、記憶装置には異常直前ではないデータにも多くの記憶容量を費やすことになる。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、記憶装置に必要なデータを記憶させておくようにして、記憶装置の記憶容量を効率よく抑えることができるヒートポンプ給湯機の制御装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るヒートポンプ給湯機の制御装置は、ヒートポンプ給湯機の運転状態を表す物理量を一定間隔でサンプリングした運転データを記憶する記憶装置と、運転データを記憶装置に記憶させる処理を行う記憶処理手段と、記憶処理手段の記憶処理により、記憶装置に記憶された運転データが所定の条件に達したものと判定すると、時間的に古い運転データにおける時間間隔が大きくなるように、消去する運転データを決定し、記憶装置から消去させる処理を行う消去処理手段とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
この発明のヒートポンプ給湯機の制御装置によれば、消去処理手段が、記憶装置に記憶した運転データを、時系列的に古い運転データにおける時間間隔が大きくなるように、前記記憶装置から消去させる処理を行うようにしたので、例えば、所定の時間分の運転データを記憶させる必要がある場合、従来のような時間的に古い運転データを順に消去する場合に比べて、記憶装置が用意しておく記憶容量を小さくすることができる。このため、小型化、エネルギー消費減などによりコストダウンをはかることができる。このように、記憶できる運転データの時間に比して記憶容量を小さくすることができる。これにより、サンプリングに係る間隔を狭めることができるため、以前より詳しい運転データを得ることができる。そして、異常が発生した場合に、その原因について短時間で解明することができる。逆に記憶容量に比して長い時間運転データを記憶しておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１におけるヒートポンプ給湯機全体に係るブロック図である。
【図２】ヒートポンプ給湯機における機器の配管接続状態等を示す図である。
【図３】制御装置１の処理に係るフローチャートを表す図である。
【図４】運転データの記憶処理と消去処理の一例を説明するための図である。
【図５】不揮発性記憶装置４におけるデータの記憶状態を図示化したものである。
【図６】消去処理を行った場合の一例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．  
図１はこの発明の実施の形態１における制御装置１を中心とするヒートポンプ給湯機全体に係るブロック図である。図１において、制御装置１はヒートポンプ給湯機の各機器の動作を制御する装置である。本実施の形態の制御装置１は、マイクロコンピュータ２、タンクユニット通信回路３、不揮発性記憶装置４、外部接続コネクタ５、圧縮機駆動回路６、送風機駆動回路７、電磁弁駆動回路８、減圧装置駆動回路９、温度検出回路１６、圧力検出回路１９を有している。
【００１２】
データ処理手段となるマイクロコンピュータ２（以下、マイコン２という）は、本実施の形態では、処理の内容（機能）に基づいて、指示手段２Ａ、制御手段２Ｂ及び異常検出手段２Ｃを有しているものとする。指示手段２Ａは、制御手段２Ｂ、異常検出手段２Ｃにおけるデータ処理に基づいて、例えば不揮発性記憶装置４、外部接続コネクタ５に対して指示に係る処理を行う。特に、本実施の形態においては、記憶処理手段２Ａ−１、消去処理手段２Ａ−２を有し、不揮発性記憶装置４に対するデータの記憶処理、消去処理を行う。制御手段２Ｂは、マイコン２に入力されたデータを処理してヒートポンプ給湯機を構成する各機器の制御を行う。本実施の形態では、温度センサ１７、圧力センサ１８等の検出に係る運転時等における温度、圧力等の物理量による運転状態に関するデータ（以下、運転データという）を処理し、指示手段２Ａに記憶させる。異常検出手段２Ｃは、運転データに基づいて、ヒートポンプ給湯機の運転異常が発生しているかどうかを判断する。運転異常が発生していると判断すると、例えば指示手段２Ａに不揮発性記憶装置４へデータの記憶を停止させる。
【００１３】
タンクユニット通信回路３は、タンクユニット１５とマイコン２との間のインターフェースとなる手段である。タンクユニット１５が有する制御装置（図示せず）からの信号をマイコン２が処理できるように変換し、また、マイコン２からの信号を変換してタンクユニット１５に送信する。
【００１４】
記憶装置となる不揮発性記憶装置４は、マイコン２の処理に基づいて、各種データを記憶する。本実施の形態では運転データの記憶等を行う。また、マイコン２の指示に基づいて、記憶している運転データを消去することができる。ここでは、例えば、ヒートポンプ給湯機が有するセンサ毎の運転データを所定数又は所定記憶容量分記憶しておくことができるものとする。また、異常が発生した場合の運転データの記憶領域は通常の運転時とは別に確保されているものとする。本実施の形態では記憶装置を不揮発性記憶装置４で説明するが、データの記憶、消去が可能な記憶装置であれば、記憶装置の種類を限定するものではない。
【００１５】
外部接続コネクタ５は、例えばリモートコントローラ等の外部の機器と信号の送受信を行うための通信線等を接続する端子である。
【００１６】
圧縮機駆動回路６はマイコン２からの信号に基づいて圧縮機１０を駆動させる。同様に、送風機駆動回路７はマイコン２からの信号に基づいて送風機１１を駆動動作させ、電磁弁駆動回路８はマイコン２からの信号に基づいて電磁弁１２を駆動動作させる。減圧装置駆動回路９はマイコン２からの信号に基づいて減圧装置４０を駆動動作させる。
【００１７】
温度検出回路１６は、温度センサ１７の検出に係る信号を一定の間隔でサンプリング等量子化等の処理（以下、サンプリング処理という）を行って、信号に含まれる温度のデータを数値化してデジタルデータに変換する。圧力検出回路１９についても、温度センサ１８の検出に係る信号をサンプリング処理を行って、信号に含まれる圧力のデータを数値化してデジタルデータに変換する。
【００１８】
図２はこの発明の実施の形態１におけるヒートポンプ給湯機における機器の配管接続状態等を示す図である。図２においては図１と符号を対応させている。圧縮機１０、蒸発器２０、タンクユニット側熱交換器３０及び減圧装置４０によりヒートポンプ回路を構成する。圧縮機１０は、冷媒を吸入し、圧縮して昇圧させてヒートポンプ回路を循環させる。蒸発器２０は、例えば減圧装置４０により減圧された冷媒と外気との間で熱交換を行わせ、冷媒に外気が有する熱を吸収させて蒸発させる。送風機１１は蒸発器２０において外気と冷媒との熱交換が効率よく行われるように、外気を蒸発器２０に送り込むものである。
【００１９】
タンクユニット側熱交換器３０は、タンクユニット１５から送られる水と冷媒との間で熱交換を行わせる。このとき、冷媒に放熱させることで水を加熱する。加熱された水はタンクユニット１５に戻される。減圧装置４０は冷媒の流量を調整することで冷媒の圧力（減圧）を調整する。減圧により、例えば冷媒は、気液二相冷媒（ガス（気体）状の冷媒（以下、ガス冷媒という）と液状の冷媒（以下、液冷媒という）とが混在した状態の冷媒）となる。電磁弁１２は、例えば蒸発器２０の霜取り運転を行う際に、冷媒の流れを変更するための弁である。
【００２０】
ここで、ヒートポンプ回路における冷媒の流れについて説明する。圧縮機１０から吐出した冷媒は、タンクユニット側熱交換器３０における熱交換により放熱する。このとき、タンクユニット１５側の水を加熱する。冷媒は減圧装置４０において減圧されて蒸発器２０に流入する。蒸発器２０は、冷媒と外気とを熱交換させて、冷媒を蒸発させて圧縮機１０側に戻す。
【００２１】
図１における温度センサ１７は、図２においては温度センサ１７Ａ〜１７Ｅに細分される。温度センサ１７Ａは、圧縮機１０から出る冷媒の温度を計測し、計測に係る信号を制御装置１に送信する。また、温度センサ１７Ｂは、蒸発器２０の霜取り対策を行う際に冷媒の温度を測定し、計測に係る信号を制御装置１に送信する。さらに温度センサ１７Ｃは、外気温を計測して、計測に係る信号を制御装置１に送信する。そして、温度センサ１７Ｄ、１７Ｅは、タンクユニット側熱交換器３０への入水・出水温度をそれぞれ計測し、計測に係る信号を制御装置１に送信する。圧力センサ１８は、圧縮機１０の冷媒吐出側における圧力を計測し、計測に係る信号を制御装置１に送信する。このため、本実施の形態では、温度センサ１７Ａ〜１７Ｅ、圧力センサ１８に係る運転データがそれぞれ不揮発性記憶装置４に記憶されることになる。また、これらの運転データの他に、例えば圧縮機１０の回転数や送風機１１の回転数等も不揮発性記憶装置４に記憶される。
【００２２】
図３は実施の形態１における制御装置１の処理に係るフローチャートを表す図である。図３に基づいて、制御装置１に入力される信号に基づくデータの記憶、消去処理について説明する。
【００２３】
制御手段２Ｂは、圧縮機駆動回路５、送風機駆動回路７、減圧装置駆動回路９に、それぞれ圧縮機１０、送風機１１、減圧装置４０を駆動させてヒートポンプ給湯機の沸き上げ運転を開始する（Ｓ１）。そして、サンプリング間隔となる所定の時間（ここではｎ分とする）が経過したかどうかを判定する（Ｓ２）。ｎ分経過していないと判定すると、異常検出手段２Ｃに異常が起こっているかどうかを判定させる（Ｓ３）。異常が起こっていないと判定すると、例えば、外部接続コネクタ５からの信号に基づいて、沸きあげ運転停止の指示が行われたかどうかを判定する（Ｓ４）。沸きあげ運転停止の指示が行われていないと判断するとＳ２に戻る。また、沸き上げ運転停止の指示が行われたと判定すると、制御手段２Ｂは、圧縮機駆動回路５に圧縮機１０を停止させる等、沸き上げ運転を停止させる（Ｓ５）。
【００２４】
一方、Ｓ２においてｎ分経過したと判定すると、温度検出回路１６及び圧力検出回路１９において運転データのサンプリング処理を行わせる（Ｓ６）。そして、制御手段２Ｂは、運転データのサンプリングに係る所定の条件を満たしているかどうかを判定する（Ｓ７）。ここで所定の条件とは、例えば、不揮発性記憶装置４に記憶された運転データの数、データ量が所定数、所定データ量に達したかどうか等である。ここでは、運転データが所定数に達したかどうかを判定するものとする。所定数に達していないと判定すると、不揮発性記憶装置４に運転データを記憶させる記憶処理を指示手段２Ａの記憶処理手段２Ａ−１に行わせる（Ｓ９）。不揮発性記憶装置４への記憶処理は所定数に達するまで繰り返し行われる。
【００２５】
不揮発性記憶装置４に記憶された運転データの数が所定数に達したと判定すると、不要な運転データを不揮発性記憶装置４から消去する消去処理を指示手段２Ａの消去処理手段２Ａ−２に行わせる（Ｓ８）。消去処理については後述する。そして、記憶処理を指示手段２Ａの記憶処理手段２Ａ−１に行わせる（Ｓ９）。記憶処理が終了すると、前述したＳ３に戻り、異常検出手段２Ｃによる判定等を行う。
【００２６】
また、Ｓ３において、異常が発生したとの判定がなされると、温度検出回路１６及び圧力検出回路１９において異常発生時における運転データのサンプリングを行わせる（Ｓ１０）。ここで、異常発生時における運転データのサンプリング間隔を、通常時におけるものとは異なるようにしてもよい。不揮発性記憶装置４に、異常発生に係る運転データを記憶させる記憶処理を指示手段２Ａの記憶処理手段２Ａ−１に行わせる（Ｓ１１）。そして、異常発生に係る運転データを記憶することができる記憶領域がある間、記憶処理を続け、記憶領域がなくなったものと判定すると（Ｓ１２）、沸き上げ運転を停止させるとともに（Ｓ５）、記憶処理も終了する。ここでは、異常発生に係る運転データを記憶させ、記憶領域がなくなったものと判定すると記憶処理を終了するようにしているが、例えば、前述のような消去処理を行って、記憶領域を確保し、異常発生に係る運転データの記憶処理を継続するようにしてもよい。また、異常が発生したとの判定をした場合に、記憶処理を行うことなく沸き上げ運転を停止させるようにしてもよい。
【００２７】
図４は不揮発性記憶装置４への運転データの記憶処理と消去処理の一例を説明するための図である。また、図５は不揮発性記憶装置４内のデータの記憶状態を簡略図示化したものである。前述したフローチャートのＳ９のように、指示手段２Ａの記憶処理手段２Ａ−１は、所定数に達するまで、所定の間隔でサンプリングされた運転データを不揮発性記憶装置４に記憶する記憶処理を行う（図４（ａ）、図５（ａ））。このときの運転データをｔ１，ｔ２，…とする。
【００２８】
所定数となると、前述したフローチャートのＳ８のように、指示手段２Ａの記憶処理手段２Ａ−１は、消去処理手段２Ａ−２が消去処理を行ってから、空いた記憶領域に新たな運転データの記憶処理を行う。このとき、本実施の形態では、指示手段２Ａの消去処理手段２Ａ−２は、まず、次式（１）を満たすｔａの運転データを消去していくようにする（消去パターンＡ）。そして、（１）式に基づく消去処理を例えばＸ回繰り返す（図４（ｂ）、（ｃ）、図５（ｂ）、（ｃ））。
ａ＝１＋（２ｍ−１）  （ｍ＝１，２，３…）                      …（１）
【００２９】
次に、指示手段２Ａの消去処理手段２Ａ−２は、次式（２）を満たすｔａの運転データを消去していくようにする（消去パターンＢ）。そして、（２）式に基づく消去処理を例えばＸ／２回繰り返す（図４（ｄ）、図５（ｄ））。
ａ＝１＋（４ｍ−２）  （ｍ＝１，２，３…）                      …（２）
【００３０】
例えば、消去パターンＡ、消去パターンＢによる消去処理を２回行った後、さらに、指示手段２Ａの消去処理手段２Ａ−２は、次式（３）を満たすｔａの運転データを消去していくようにする（消去パターンＣ）。そして、（３）式に基づく消去処理を例えばＸ／４回繰り返す（図４（ｅ）、図５（ｅ））。
ａ＝８ｍ−３  （ｍ＝１，２，３…）                              …（３）
【００３１】
以上のような消去パターンＡ、Ｂ、Ｃによる消去処理、記憶処理を繰り返し行う。ここで、消去処理を繰り返す場合には、ｍ＝１から行わず、続きとなるｍから行って、消去処理する運転データを決定する。
【００３２】
図６は前述した消去処理を行った場合の一例を表す図である。図６では、各消去処理により消去されたデータを除いたものを示している。ここで、記憶処理における所定数を４５とし、運転データｔ１〜ｔ４５が不揮発性記憶装置４内に記憶されているものとする。また、Ｘ＝１０とする。
【００３３】
以上のように、本実施の形態におけるヒートポンプ給湯機の制御装置によれば、温度検出回路１６、圧力検出回路１９のサンプリング処理により得られた運転データについて、指示手段２Ａの記憶処理手段２Ａ−１が運転データを記憶する記憶処理を行っていき、また、制御手段２Ｂが、運転データが所定数に達したものと判断すると、指示手段２Ａの消去処理手段２Ａ−２が時間的に古い運転データについて、間引きを行いながらデータを消去する消去処理を行い、記憶処理手段２Ａ−１が空いた記憶領域に新たな運転データを記憶させていくようにしたので、時間的に古い運転データについては、時間間隔が広い状態で記憶が残されることになる。
【００３４】
このため、例えば従来のようなデータの記憶処理と同じ時間分の運転データを記憶する場合には、不揮発性記憶装置４に記憶する記憶容量を減らすことができる。また、従来のようなデータの記憶処理と同じデータ数または記憶容量の運転データを記憶する場合には、長い時間分の運転データを記憶させることができる。また、サンプリングを行う間隔を短くすることが可能であるため、異常が発生した場合に、異常直前の運転データをより多く記憶させておくことができる。
【００３５】
実施の形態２．
上述の実施の形態１では、消去処理によって空いた記憶領域に、サンプリング処理によって得られた新たな運転データを記憶させるようにしているが、消去処理によって空いた記憶領域に必ず新たな運転データを記憶させる必要はない。例えば消去処理を開始する際に、不揮発性記憶装置４に運転データを記憶することができる記憶領域があれば、その領域に記憶させるようにすることもできる。
【００３６】
実施の形態３．
上記の実施の形態では、ヒートポンプ給湯機の制御装置における不揮発性記憶装置４への運転データの記憶について説明したが、運転データに限るものではなく、時系列に係る他のデータについても適用することができる。また、ヒートポンプ給湯機に限らず、空気調和装置、冷凍装置等、他のヒートポンプ回路、冷媒回路にも適用することができるし、時系列データを記憶する他の機器についても適用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  制御装置、２  マイコン、２Ａ  指示手段、２Ａ−１  記憶処理手段、２Ａ−２  消去処理手段、２Ｂ  制御手段、２Ｃ  異常検出手段、３  タンクユニット通信回路、４  不揮発性記憶装置、５  外部接続コネクタ、６  圧縮機駆動回路、７  送風機駆動回路、８  電磁弁駆動回路、９  減圧装置駆動回路、１０  圧縮機、１１  送風機、１２  電磁弁、１５  タンクユニット、１６  温度検出回路、１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ，１７Ｅ  温度センサ、１８  圧力センサ、１９  圧力検出回路、２０  蒸発器、３０  タンクユニット側熱交換器、４０  減圧装置。
【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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