(57)【要約】【課題】ヒートポンプユニットの電力を停止しても、外気温度情報が取得可能なヒートポンプ式給湯機を提供すること。【解決手段】冷凍サイクルと、外気温度を検出する外気温度検出手段と、冷凍サイクルを制御する第１電子制御装置とを有したヒートポンプユニットと、湯を貯える貯湯タンクと、貯湯タンクの下方部にある湯水を前記給湯用熱交換器に送水する水ポンプと、水ポンプおよび冷凍サイクルを制御する第２の電子制御装置とを有した貯湯タンクユニットで構成され、ヒートポンプユニットの電源は前記貯湯タンクユニットを介して供給されるとともに、ヒートポンプユニットに電源を投入直後の外気温度を、第２の電子制御装置で記憶し、ヒートポンプユニットへの電源を遮断後に、第２の電子制御装置で外気温度を推定することにより、冷凍サイクルの駆動を停止することができるので、待機電力の削減が可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、蒸発器を順次冷媒配管にて環状に接続した冷凍サイクルと、外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記冷凍サイクルを制御する第１電子制御装置とを有したヒートポンプユニットと、湯を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下方部にある湯水を前記給湯用熱交換器に送水する水ポンプと、前記水ポンプおよび前記冷凍サイクルを制御する第２の電子制御装置とを有した貯湯タンクユニットで構成され、前記ヒートポンプユニットの電源は前記貯湯タンクユニットを介して供給されるとともに、前記ヒートポンプユニットに電源を投入直後の外気温度を、前記第２の電子制御装置で記憶し、前記ヒートポンプユニットへの電源を遮断後に、前記第２の電子制御装置で外気温度を推定することを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ式給湯機に関するもので、特に外気温度の推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術では、ヒートポンプユニットへの電源は常時供給されており、外気温度を検出する際には、ヒートポンプユニットに設けた外気温度検出手段で外気温度を検出するとともに、検出した外気温度を、ヒートポンプユニットが有している電子制御装置から貯湯タンクユニットへ常時情報を送信することが可能であった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３は、従来のヒートポンプ式給湯機における外気温度情報の取得動作のフローチャートである。図３において、ヒートポンプユニットの電子制御装置に電源が投入されると、ヒートポンプユニットへの電源を遮断しない限り、外気温度情報を取得し、貯湯タンクユニットに外気温度情報を送信していた。
【特許文献１】特開２００３−２２２４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術のように、ヒートポンプユニットに電源を常時供給していると、ヒートポンプユニット内の冷凍サイクルを動作させない期間においては、電力が無駄に消費されており、冷凍サイクルを動作させない期間は、ヒートポンプユニットへの電力の供給を停止するのが望ましい。
【０００５】
しかしながら、ヒートポンプユニットへの電力の供給を停止している間は、外気温度の情報を取得することが出来なくなり、外気温度の情報を取得しなければ、配管凍結予防運転を行うことができず、外気温度が低い場合には水配管が凍結してしまうという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ヒートポンプユニットの電力を停止しても、外気温度情報が取得可能なヒートポンプ式給湯機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】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ式給湯機は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、蒸発器を順次冷媒配管にて環状に接続した冷凍サイクルと、外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記冷凍サイクルを制御する第１電子制御装置とを有したヒートポンプユニットと、湯を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下方部にある湯水を前記給湯用熱交換器に送水する水ポンプと、前記水ポンプおよび前記冷凍サイクルを制御する第２の電子制御装置とを有した貯湯タンクユニットで構成され、前記ヒートポンプユニットの電源は前記貯湯タンクユニットを介して供給されるとともに、前記ヒートポンプユニットに電源を投入直後の外気温度を、前記第２の電子制御装置で記憶し、前記ヒートポンプユニットへの電源を遮断後に、前記第２の電子制御装置で外気温度を推定することにより、冷凍サイクルの駆動を停止することができるので、待機電力の削減が可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、ヒートポンプユニットの電力を停止しても、外気温度情報が取得可能なヒートポンプ式給湯機を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明のヒートポンプ式給湯機は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、蒸発器を順次冷媒配管にて環状に接続した冷凍サイクルと、外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記冷凍サイクルを制御する第１電子制御装置とを有したヒートポンプユニットと、湯を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下方部にある湯水を前記給湯用熱交換器に送水する水ポンプと、前記水ポンプおよび前記冷凍サイクルを制御する第２の電子制御装置とを有した貯湯タンクユニットで構成され、前記ヒートポンプユニットの電源は前記貯湯タンクユニットを介して供給されるとともに、前記ヒートポンプユニットに電源を投入直後の外気温度を、前記第２の電子制御装置で記憶し、前記ヒートポンプユニットへの電源を遮断後に、前記第２の電子制御装置で外気温度を推定することにより、冷凍サイクルの駆動を停止することができるので、待機電力の削減が可能となる。
【００１０】
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。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ式給湯機の構成図である。図１において、ヒートポンプユニットＡと貯湯タンクユニットＢとで構成され、少なくともインバータ式の圧縮機１１、給湯用熱交換器１２の冷媒流路１２ａ、膨張弁１３、蒸発器１４を冷媒配管にて順次環状に接続された冷凍サイクルと、蒸発器１４に外気を送風する送風ファン１７を有している。冷凍サイクルの冷媒には、高圧側が臨界圧力を超える二酸化炭素を使用する。また圧縮機１１がアキュームレータのない圧縮機構成としたもので、アキュームレータがないため冷凍サイクル装置本体の小型化、軽量化が可能となる。
【００１２】
また、温水を貯える貯湯タンク１６と、給湯用熱交換器１２の流体流路１２ｂと、貯湯タンク１６内に貯えられている液体（本実施の形態では水）を給湯用熱交換器１２の流体流路１２ｂに搬送する流体搬送手段である水ポンプ１５とを備えており、貯湯タンク１６の下方部の水を水ポンプ１５を駆動することにより流体流路１２ｂに搬送し、給湯用熱交換器１２で高温水を生成後、貯湯タンク１６の上方部より積層上に高温水を貯えていく。さらに給湯用熱交換器１２では冷媒流路１２ａと、流体流路１２ｂとが対向流を成しており、効率の良い熱交換を可能としている。
【００１３】
また、冷凍サイクルにおいて、圧縮機１１の冷媒吐出口には、吐出冷媒の温度Ｔｄ（以下、吐出冷媒温度と称する）を検出する吐出温度検出手段４１を設けており、一方、給湯用熱交換器１２の流体流路１２ｂから出湯する湯の温度Ｔｗ（以下、出湯温度検出値と称する）を検出する給湯用熱交換器流体出口温度検出手段２１を設けている。
【００１４】
またヒートポンプユニットＡの各機器を駆動制御する第１の電子制御装置５１および貯湯タンクユニットＢの各機器およびヒートポンプユニットＡの各機器を駆動制御する第２の電子制御装置５２を有しており、それぞれの電子制御装置には、ＡＣ電源３１から電力が供給される。また、外気温度検出手段である外気温度センサ５３を有しており、第１の電子制御装置５１に外気温度の情報が保持される。
【００１５】
以上のように構成された冷凍サイクル装置について、以下その動作について説明する。冷凍サイクルを構成する圧縮機１１にて、冷媒である二酸化炭素を臨界圧力を超える圧力まで圧縮し、圧縮された冷媒は高温・高圧状態となり、給湯用熱交換器１２の冷媒流路１２ａを流れる際に、流体流路１２ｂを流れる水に放熱する。
【００１６】
そして、給湯用熱交換器１２で冷却された冷媒は、膨張弁１３で減圧され、低温・低圧の気液二相状態となり、蒸発器１４に入る。蒸発器１４では、冷媒は送風ファン１７によ
って送り込まれた外気によって加熱され、気液二相またはガス状態となり、再び、圧縮機１１に吸入される。
【００１７】
一方、貯湯タンク１６の底部から水ポンプ１５により給湯用熱交換器１２の流体流路１２ｂへ送り込まれた水は、冷媒流路１２ａを流れる高温冷媒によって加熱され、高温の湯となり、貯湯タンク１６の上部から貯める。
【００１８】
上記のような動作を繰り返すことにより、貯湯タンク１６には上から下へ温度分布が積層式に形成されるように高温水が貯えられる。また、貯湯タンク１６の底部には給水源から水を供給する給水口が設けられており、貯湯タンク１６の上部には給湯端末へ湯を供給する給湯口が設けられている。
【００１９】
次に、外気温度の推定方法について説明する。図２は、本実施の形態１における外気温度の推定のフローチャートである。図２において、ヒートポンプユニットの電子制御装置５１に電源供給されている場合に、外気温度センサ５３の値を検知する。その値を貯湯タンクユニット側では外気温度情報取得４４により外気温度の値を取得し、ヒートポンプユニットの電子制御装置５１に電源供給された直後の外気温度センサー５３の値を貯湯タンクユニット側の外気温度記憶情報４８で記憶する。その後、ヒートポンプユニットへの電源供給を遮断した後、貯湯ユニットの電子制御装置５２は、外気温度情報取得４４ではなく、外気温度記憶情報４８をもとに外気温度情報推定４７により外気温度を推定する。外気の推定温度値が低い場合は、運転指示作成４５によりヒートポンプユニットへの運転指示を行い、ヒートポンプユニットを運転させることで水配管の凍結を防止することが可能となる。したがって、水配管が凍結するなどのヒートポンプ給湯装置としての機能を損なうことなく不必要な電源供給をなくすことで待機電力の削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるシステムの構成ブロック図
【図２】本発明の実施の形態１におけるアルゴリズムのフローチャート
【図３】従来のアルゴリズムのフローチャート
【符号の説明】
【００２１】
１１  圧縮機
１２  給湯用熱交換器
１３  膨張弁
１４  蒸発器
１５  水ポンプ
１６  貯湯タンク
１７  送風ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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