(57)【要約】【課題】流量計測手段を持たなくても流量計測ができるようにする。【解決手段】圧縮機１１、給湯用熱交換器１２、減圧装置１３、蒸発器１４を環状に接続して構成されたヒートポンプ回路と、給湯用の液体を蓄える貯湯槽１６と、貯湯槽内の液体がヒートポンプ給湯機を介し循環できる液体配管と、液体配管に貯湯槽内の液体を流通させるポンプ１８と、給湯用熱交換器の入水及び出湯温度を検出する入水温度検出手段及び出湯温度検出手段２０と、貯湯槽に蓄えられた液体の温度を検出する蓄湯槽温度検出手段２１と、外気温度を検出する外気温度検出手段２２と、圧縮機の回転数及びポンプの回転数を制御するマイクロコンピュータ２３を備え、マイクロコンピュータが認識した前記入水及び／または出湯温度検出手段によって得た入水及び／または出水温度を基にしてヒートポンプ給湯機に流れる液体の流量を演算し推定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータ式圧縮機、給湯用熱交換器、減圧装置、熱源用熱交換器を冷媒配管により環状に接続して構成されたヒートポンプ回路と、給湯用の液体を蓄える貯湯槽と、前記貯湯槽内の液体が前記給湯用熱交換器を介し循環できる液体配管と、前記液体配管に貯湯槽内の液体を流通させるポンプと、前記給湯用熱交換器の入水温度を検出する入水温度検出手段と、前記給湯用熱交換器の出湯温度を検出する出湯温度検出手段と、前記貯湯槽に蓄えられた液体の温度を検出する蓄湯槽温度検出手段と、前記インバータ圧縮機の回転数及びポンプの回転数を制御するマイクロコンピュータとを備え、前記マイクロコンピュータが認識した前記入水温度検出手段および／または前記出湯温度検出手段によって得た温度を基にして前記給湯用熱交換器に流れる液体の流量を演算し推定することを特徴としたヒートポンプ式給湯装置。
【請求項２】
前記給湯用熱交換器の入水温度および／または出水温度を検出は、ポンプを停止状態でインバータ式圧縮機を所定時間運転させた状態にて検出し、さらに、前記インバータ式圧縮機を停止させた後、前記ポンプを所定時間運転させた状態にて検出することを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項３】
入水及び／または出水温度検出時の運転制御として、前記ポンプが停止状態で前記インバータ圧縮機を運転させて、前記インバータ圧縮機の運転を継続したまま、前記ポンプを運転させることを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項４】
前記ヒートポンプ給湯機に外気温度検出手段を備え、前記ヒートポンプ給湯機に流れる液体の流量を外気温度により補正する手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３記載のヒートポンプ式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続したヒートポンプ回路と貯湯槽、流体循環ポンプを配管で接続した流体回路を有したヒートポンプ式給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の給湯装置の技術としては、特許文献１に記載された給湯装置があり、これは、前記給湯装置に流れる液体の流量計測手段を備えたものである。
【特許文献１】特開２００２−３５７３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、給湯装置に流れる液体の流量計測手段はヒートポンプ式給湯装置の場合、通常、制御を目的に活用されておらず、設置工事時における液体配管の誤接続確認、またはヒートポンプ式給湯装置を経年的に使用した場合に液体配管内に発生するスケールや異物の詰まりによる液体流量の低下を発見することを目的とするため、流量計測手段を持たないことが一般的であった。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、入水及び／または出水温度を基にして給湯装置に流れる液体の流量を演算し推定するため、流量計測手段を持たなくても流量計測が可能となるヒートポンプ式給湯装置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】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明のヒートポンプ式給湯装置は、インバータ式圧縮機、給湯用熱交換器、減圧装置、熱源用熱交換器を冷媒配管により環状に接続して構成されたヒートポンプ回路と、給湯用の液体を蓄える貯湯槽と、前記貯湯槽内の液体が前記給湯用熱交換器を介し循環できる液体配管と、前記液体配管に貯湯槽内の液体を流通させるポンプと、前記給湯用熱交換器の入水温度を検出する入水温度検出手段と、前記給湯用熱交換器の出湯温度を検出する出湯温度検出手段と、前記貯湯槽に蓄えられた液体の温度を検出する蓄湯槽温度検出手段と、前記インバータ圧縮機の回転数及びポンプの回転数を制御するマイクロコンピュータとを備え、前記マイクロコンピュータが認識した前記入水温度検出手段および／または前記出湯温度検出手段によって得た温度を基にして前記給湯用熱交換器に流れる液体の流量を演算し推定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のヒートポンプ式給湯装置は、入水及び／または出水温度を基にしてヒートポンプ給湯機に流れる液体の流量を演算し推定するため、流量計測手段を持たなくても流量計測が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
第１の発明のヒートポンプ式給湯装置は、インバータ式圧縮機、給湯用熱交換器、減圧装置、熱源用熱交換器を冷媒配管により環状に接続して構成されたヒートポンプ回路と、給湯用の液体を蓄える貯湯槽と、前記貯湯槽内の液体が前記給湯用熱交換器を介し循環できる液体配管と、前記液体配管に貯湯槽内の液体を流通させるポンプと、前記給湯用熱交換器の入水温度を検出する入水温度検出手段と、前記給湯用熱交換器の出湯温度を検出する出湯温度検出手段と、前記貯湯槽に蓄えられた液体の温度を検出する蓄湯槽温度検出手段と、前記インバータ圧縮機の回転数及びポンプの回転数を制御するマイクロコンピュータとを備え、前記マイクロコンピュータが認識した前記入水温度検出手段および／または
前記出湯温度検出手段によって得た温度を基にして前記給湯用熱交換器に流れる液体の流量を演算し推定するため、流量計測手段を持たなくても流量計測が可能となる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明のヒートポンプ式給湯装置において、入水及び／または出水温度検出時の運転制御として、前記ポンプが停止状態で前記インバータ圧縮機を運転させて、前記インバータ圧縮機を停止させた後、前記ポンプを運転させることにより、入水及び出水温度の変化量を大きくすることが可能となり、液体の流量を正確に演算することができる。
【０００８】
第３の発明は、第１の発明のヒートポンプ式給湯装置において、入水及び／または出水温度検出時の運転制御として、前記ポンプと前記インバータ圧縮機を同時に運転させることにより、第一の発明に比べてより長時間液体の流量を測定することが可能となり、液体の流量を正確に演算することができる。
【０００９】
第４の発明は、第１〜３の発明のヒートポンプ式給湯装置において、外気温度検出手段を備え、入水及び出水温度の変化量を外気温度により補正することにより、液体の流量を更に正確に演算することができる。
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。
【００１０】
（実施の形態１）
図１〜図２は、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ式給湯装置と運転制御を示したものである。図１は、インバータ式圧縮機１１、給湯用熱交換器１２、減圧装置１３、蒸発器１４を冷媒配管１５により環状に接続して構成されヒートポンプ回路（ヒートポンプ給湯機）と、給湯用の液体を蓄える貯湯槽１６と、前記貯湯槽内の液体が前記給湯装置を介し循環できる液体配管１７と、前記液体配管に貯湯槽内の液体を流通させるポンプ１８と、前記給湯用熱交換器の入水及び出湯温度を検出する入水温度検出手段１９及び出湯温度検出手段２０と、前記貯湯槽に蓄えられた液体の温度を検出する蓄湯槽温度検出手段２１と、外気温度を検出する外気温度検出手段２２と、前記インバータ圧縮機の回転数及びポンプの回転数を制御するマイクロコンピュータ２３を備えている。
【００１１】
次に、本実施の形態１の作用を説明する。図２は、図１の構成により液体の流量が決定される説明図である。これによれば、本実施の形態１のヒートポンプ式給湯装置とその運転制御は、図２より、時刻ｔ０にインバータ圧縮機１１が運転を開始し、ｔ０から所定の時間後である時刻ｔ１にマイクロコンピュータ２３が入水温度１９及び出湯温度２０を得る。時刻ｔ１の入水温度１９及び出湯温度２０は、インバータ圧縮機１１の運転によって時刻ｔ０の入水温度１９及び出湯温度２０に比べてそれぞれ高い温度になっている。次に時刻ｔ１の直後である時刻ｔ２にポンプ１８の運転を開始し、ｔ２から所定の時間後である時刻ｔ３に入水温度１９及び出湯温度２０を得る。時刻ｔ３の入水温度１９及び出湯温度２０は、ポンプ１８の運転によって液体が循環して時刻ｔ１の入水温度１９及び出湯温度２０に比べてそれぞれ低い温度になっている。
次にポンプ流量演算手段２７により時刻ｔ１及びｔ３に取得した入水温度１９及び／または出湯温度２０と時刻ｔ１に取得した蓄湯槽温度２７によって決定する定数α１、α２を使用して理論ポンプ流量を演算する。結果、流量計測手段を持たなくても流量計測が可能となる。
（実施の形態２）
図３は、実施の形態２におけるタイミングチャートと入水温度及び出水温度の変化を示したものである。次に、本実施の形態２の作用について説明する。図３より、時刻ｔ０にポンプ１８が停止した状態でインバータ圧縮機１１の運転を開始し、ｔ０から所定の時間後である時刻ｔ１に入水温度１９及び出湯温度２０を得る。次に時刻ｔ１の直後である時刻ｔ２にインバータ圧縮機１１の運転を停止し、ポンプ１８の運転を開始する。時刻ｔ２
から所定の時間後である時刻ｔ３に入水温度１９及び出湯温度２０を得る。この方法は時刻ｔ２にインバータ圧縮機１１の運転を停止しているため、ポンプ１８の運転によって入水温度の変化量２８及び出湯温度の変化量２９を大きくすることが可能となり、液体の流量を正確に演算することができる。
（実施の形態３）
図４は、実施の形態３におけるタイミングチャート入水温度及び出水温度の変化を示したものである。次に、本実施の形態３の作用について説明する。図４より、時刻ｔ０にポンプ１８が停止した状態でインバータ圧縮機１１の運転を開始し、ｔ０から所定の時間後である時刻ｔ１に入水温度１９及び出湯温２０を得る。次に時刻ｔ１の直後である時刻ｔ２にインバータ圧縮機１１の運転を継続したまま、ポンプ１８の運転を開始する。時刻ｔ２から所定の時間後である時刻ｔ３に入水温度１９及び出湯温２０を得る。この方法はインバータ圧縮機１１の運転を継続しているため、実施の形態２に比べてより液体流量の測定時間３０を長くすることが可能となり、液体の流量を正確に演算することができる。
（実施の形態４）
図４は、実施の形態４における液体の流量が決定される説明図である。
次に、本実施の形態４における作用について説明する。図５より、時刻ｔ１に取得した蓄湯槽温度２１に加え、外気温度２２によって定数α１、α２を決定することにより液体の流量を更に正確に演算することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
以上のように、本発明にかかるヒートポンプ式給湯装置は、流量計測手段を持たなくても流量計測が可能となるため、液体を流通させるポンプを持つ各種ヒートポンプ装置への利用として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ式給湯装置の本体構成図
【図２】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ式給湯装置のフローチャート
【図３】本発明の実施の形態２におけるヒートポンプ式給湯装置のタイミングチャート
【図４】本発明の実施の形態３におけるヒートポンプ式給湯装置のタイミングチャート
【図５】本発明の実施の形態４におけるヒートポンプ式給湯装置のフローチャート
【符号の説明】
【００１４】
１１  インバータ式圧縮機
１２  給湯熱交換器
１３  減圧装置（電気式膨張弁）
１４  蒸発器
１５  冷媒配管
１６  貯湯槽
１７  液体配管
１８  ポンプ（ウォータポンプ）
１９  入水温度検出手段
２０  出湯温度検出手段
２１  蓄湯槽温度検出手段
２２  外気温度検出手段
２３  マイクロコンピュータ
２４  操作部
２５  ファン
２６  ファンモータ
２７  ポンプ流量演算手段
２８  入水温度の変化量
２９  出湯温度の変化量
３０  液体流量の測定時間
【図１】
2008151355.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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