(57)【要約】　　　（修正有）【課題】使用者により「全量設定」以外の「おまかせ設定」と「おこのみ設定」の沸増し設定がなされた場合に、設定された沸増量を無視して全量沸上げることにより湯切れを生じることなく快適な入浴ができるヒートポンプ給湯装置を提供する。【解決手段】貯湯タンク１２の下部から湯水を循環させる循環路３１に設けられた熱交換器２４を通じて湯水を沸上げるヒートポンプユニット２１と、ヒートポンプユニット２１の沸上げ温度を設定する沸上温度設定手段３６と、熱交換器２４出口側に設けられ沸上げ温度を検知する沸上温度検知センサ３４と、貯湯タンク１２の異なる高さ位置にそれぞれ設けられ沸増量設定手段３７により設定された沸増量の沸上げを検知する複数の沸増温度検知センサＳ１〜Ｓ５とを設ける。沸上温度検知センサ３４が設定された沸上げ温度より低い温度を検知した場合に、設定された沸増量を無視して貯湯タンク１２内の湯の全量を沸上げる。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンクと、この貯湯タンクの下部から上部に貯湯タンク内の湯水を循環させる循環路と、この循環路に設けられる熱交換器を有し、この熱交換器を通じて循環路を流通する湯水を沸上げるヒートポンプユニットと、このヒートポンプユニットの沸上げ温度を設定する沸上温度設定手段と、前記循環路の熱交換器出口側に設けられヒートポンプユニットの沸上げ温度を検知する沸上温度検知センサと、前記貯湯タンク内の湯の沸増量を設定する沸増量設定手段と、前記貯湯タンクの異なる高さ位置にそれぞれ設けられ前記沸増量設定手段により設定された沸増量の沸上げを検知する複数の沸増温度検知センサとを備えたヒートポンプ給湯装置において、前記沸上温度検知センサが前記ヒートポンプユニットの前記沸上温度設定手段により設定された沸上げ温度より低い温度を検知した場合に、前記沸増量設定手段により設定された沸増量を無視して前記貯湯タンク内湯の全量を沸上げるようにしたことを特徴とするヒートポンプ給湯装置。
【請求項２】
沸上温度センサがヒートポンプユニットの沸上温度設定手段により設定された沸上げ温度より低い温度を検知した場合に、沸増量設定手段により設定された沸増量より１つ上位の沸増量を沸上げるようにしたことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ給湯装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、台所や浴槽への給湯器として用いられるヒートポンプ給湯装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、ヒートポンプ給湯装置は、湯を貯湯する貯湯タンクを備え、この貯湯タンクの下部から上部に貯湯タンク内の湯水を循環ポンプの駆動により循環させ熱交換部を有する循環路を設け、この循環路に、冷媒が充填され圧縮機、凝縮器として機能し循環路の熱交換部に対して熱交換させる熱交換器、膨張弁、および蒸発器を順に接続されて構成されたヒートポンプユニットを備えている。そしてヒートポンプユニットの作動により熱交換器が加熱され、この熱交換器にて熱交換部に熱交換されて沸上温度設定手段により設定された沸上げ温度に沸上げられた循環路内の湯が貯湯タンクの上部に送込まれ、貯湯タンク内の上部側から湯が層状に貯湯されるようになっている。
【０００３】
このようなヒートポンプ給湯装置では、ヒートポンプユニット内の冷媒を圧縮機で圧縮することにより冷媒の温度を上昇させ熱交換器を加熱して貯湯タンク内の湯水を循環させる循環路内の湯水を熱交換器を介して沸上げるようになっている。しかし、外気温が高いなどにより熱交換器に入る循環路内の湯水温度が高いと冷媒の圧縮圧力が高くなる。すなわち、熱交換器に入る循環路内の湯水温度と熱交換器で熱交換されて加熱された熱交換器の出口側との湯の温度差が少ないため冷媒の熱が取切れないためである。したがって、冷媒の圧縮圧力が高くなりすぎると、循環路の熱交換器の入口側に設けた入口温度検知センサの検知信号によりヒートポンプユニットの運転を中断するようになっている。
【０００４】
ヒートポンプユニットの運転を中断すると循環路内の湯水を加熱できなくなるのでヒートポンプユニットの運転を中断しないように、または圧縮機の破損を防止するために、循環ポンプにより循環路内を循環する湯水の循環量を増やしたり、または、圧縮機の運転周波数を低下させ圧縮機の運転能力を低下させるようなことが行われる。そして、このように循環路内を循環する湯水の循環量を増やしたり圧縮機の運転周波数を低下させ圧縮機の運転能力を低下させると熱交換器で熱交換されて出て行く湯の温度が低下することになり、沸上温度設定手段により設定された沸上げ温度に沸上げられず湯切れを生じる可能性があり、使い勝手上問題が生じることが多い。
【０００５】
ところで、ヒートポンプ給湯装置には、時間帯別電灯制度での昼間（例えば朝７時から夕方５時）の電気で湯を沸かす沸増し機能が備えられ、来客などによりいつもより多量の湯が必要な時などに、この沸増し機能を予め設定しておくことにより湯が足りなくなるのを防止できるようになっている。そして、この沸増し機能は、昼間の電気で、お湯６０Ｌを使用すると何回でも沸増しを行う「おまかせ設定」と、数種類の沸増量を選択できる「おこのみ設定」と、設定したら１回だけ全量沸増しを行う「全量設定」とが選択できるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述したヒートポンプ給湯装置は外気温度が高い場合などの条件において沸増しが設定された場合、設定された沸上げ温度に沸上げられず湯切れを生じる可能性のあり使用者が希望する設定温度の湯量を確保できない問題点がある。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、外気温度が高くヒートポンプユニットにより設定温度の湯を沸かすことのできない状況の下、使用者により「全量設定」以外の「おまかせ設定」と「おこのみ設定」の沸増し設定がなされた場合に、沸増量設定手段で設定された沸増量を無視して全量沸上げることにより湯切れを生じることなく快適な入浴ができるヒートポンプ給湯装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のヒートポンプ給湯装置は、貯湯タンクと、この貯湯タンクの下部から上部に貯湯タンク内の湯水を循環させる循環路と、この循環路に設けられる熱交換器を有し、この熱交換器を通じて循環路を流通する湯水を沸上げるヒートポンプユニットと、このヒートポンプユニットの沸上げ温度を設定する沸上温度設定手段と、前記循環路の熱交換器出口側に設けられヒートポンプユニットの沸上げ温度を検知する沸上温度検知センサと、前記貯湯タンク内の湯の沸増量を設定する沸増量設定手段と、前記貯湯タンクの異なる高さ位置にそれぞれ設けられ前記沸増量設定手段により設定された沸増量の沸上げを検知する複数の沸増温度検知センサとを備えたヒートポンプ給湯装置において、前記沸上温度検知センサが前記ヒートポンプユニットの前記沸上温度設定手段により設定された沸上げ温度より低い温度を検知した場合に、前記沸増量設定手段により設定された沸増量を無視して前記貯湯タンク内湯の全量を沸上げるようにしたものである。
【０００９】
そして、この構成により、沸上温度検知センサがヒートポンプユニットの沸上温度設定手段により設定された沸上げ温度より低い温度を検知した場合に、沸増量設定手段により設定された沸増量を無視して前記貯湯タンク内全量を沸上げ、湯切れを生じない。
【００１０】
請求項２記載のヒートポンプ給湯装置は、請求項１記載のヒートポンプ給湯装置において、沸上温度センサがヒートポンプユニットの沸上温度設定手段により設定された沸上げ温度より低い温度を検知した場合に、沸増量設定手段により設定された沸増量より１つ上位の沸増量を沸上げるようにしたものである。
【００１１】
そして、この構成により、沸増量は湯切れを生じない必要最小限の湯量を確保して必要以上に湯を沸かすことなく経済的である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
【実施例】
図１はヒートポンプ給湯装置の構成図を示し、貯湯ユニット１１は、貯湯タンク１２を備え、この貯湯タンク１２は先止押上式の給湯方式を採用しており、貯湯タンク１２の下部には図示しない減圧弁を通じて水道水を給水する給水管１３が接続されているとともに、上部には沸上げた湯を浴槽１４および給湯先に給湯する給湯管１５が接続されている。
【００１４】
また、貯湯タンク１２の側面には、上部側から順に貯湯タンク１２内に、例えばタンク容量３００Ｌとした場合の湯の使用量２４０Ｌ（残湯量６０Ｌ）、湯の使用量１８０Ｌ（残湯量１２０Ｌ）、湯の使用量１２０Ｌ（残湯量１８０Ｌ）、湯の使用量６０Ｌ（残湯量２４０Ｌ）の各湯の使用量（残湯量）に対応した高さ位置に貯湯タンク１２内の湯水温度を検出して湯の使用量を検出する湯の検出手段としの湯の使用量検出センサ（残湯検出センサ）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４がそれぞれ配設され、下部側には貯湯タンク１２内への給水温度および全量沸上時の湯水温度を検知する水温湯温検知センサＳ５が配設されている。そして、これら使用量検出センサ（残湯検出センサ）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が沸増量設定手段で設定された沸増量の沸上げを検知する検知センサとしても作用する。
【００１５】
２１は貯湯タンク１２内の湯の加熱手段としてのヒートポンプユニットで、このヒートポンプユニット２１は、冷媒が充填された冷媒回路２２を有し、この冷媒回路２２には、圧縮機２３、凝縮器として機能する熱交換器２４、膨張弁２５および蒸発器２６が順に接続されている。この蒸発器２６は、外気を蒸発器２６に送る送風ファン２７および、この送風ファン２７を回転させる送風モータ２８を備えている。
【００１６】
３１は循環路で、この循環路３１は貯湯タンク１２の水が貯湯タンク１２の下部から出て貯湯タンク１２の上部に戻るように形成され、この循環路３１に循環ポンプ３２が配設されるとともに、ヒートポンプユニット２１の熱交換器２４により熱交換され、貯湯タンク１２内の水を沸上げるようになっている。また、循環路３１の熱交換器２４の入口側には貯湯タンク１２の下部から出た湯水の温度を検知する入水温度検知センサ３３と、熱交換器２４の出口側には沸上温度検知センサ３４が設けられている。
【００１７】
また、３５はリモコンで、このリモコン３５にはヒートポンプユニット２１の沸上げ温度を任意に設定する沸上温度設定手段３６と、昼間の電気で貯湯タンク１２内の沸増量を、お湯６０Ｌを使用すると何回でも沸増しを行う「おまかせ設定」と、数種類の沸増量を選択できる「おこのみ設定」と、設定したら１回だけ全量沸増しを行う「全量設定」とを設定ボタンを押す毎に選択できる沸増量設定手段３７が設けられている。３８は制御装置で、この制御装置３８は、沸増量を兼用する湯の使用量検出センサ（残湯検知センサ）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４、全量沸上時の湯水温度を検知する水温湯温センサＳ５、熱交換器２４の入口側に設けられた入水温度検知センサ３３、熱交換器２４の出口側に設けられた沸上温度検知センサ３４、リモコン３５に設けられた沸上温度設定手段３６および沸増量設定手段３７の信号を入力し、循環ポンプ３２、ヒートポンプユニット２１の圧縮機２３および送風モータ２８に対して、信号を出力するようになっている。
【００１８】
そして、制御装置３８は、使用者から選択された沸上温度設定手段３６から入力された沸上温度設定信号に基づいて、ヒートポンプユニット２１の圧縮機２３の運転周波数を制御して設定温度に沸上げたり、また、沸増量設定手段３７から入力された沸増量設定信号に基づいてヒートポンプユニット２１の運転時間を制御して必要量の湯を沸上げたり、また、熱交換器２４の出口側に設けられた入水温度検知センサ３３の検知信号によりヒートポンプユニット２１の運転を停止させたり、また、熱交換器２４の出口側には沸上温度検知センサ３４の検知信号により沸増量設定手段３７から設定された貯湯タンク１２内の湯の沸増量を無視して貯湯タンク１２内湯全量を沸上げたり、１つ沸増量の多い上位の湯量を沸上げ上げるようになっている。
【００１９】
次に、図１を参照して、通常の貯湯タンク内の沸上げ動作について説明する。
【００２０】
使用者により沸上温度設定手段３６を介して沸上温度が設定されると、制御装置３８に信号が入力され、ヒートポンプユニット２１側では、冷媒回路２２の圧縮機２３を駆動し、気化状態の冷媒が熱交換器２４に送られ、この液化された冷媒が膨張弁２５を通じて蒸発器２６に送られて大気熱を集熱して気化され、この帰化した冷媒が圧縮機２３で圧縮されて再び熱交換器２４に送られヒートポンプサイクルが繰り返される。
【００２１】
一方、貯湯ユニット１１側では、循環路３１の循環ポンプ３２が駆動され、熱交換器２４にて冷媒熱と熱交換され設定された沸上温度に沸上げられ循環路３１内の湯が貯湯タンク１２の上部側に送られる。貯湯タンク１２内では、貯湯タンク１２の上部側に送られた湯が層状に貯湯され、湯の増加に伴って上部側の湯層と下部側の水層とを分離する混合層が貯湯タンク１２の下部側に移行し、全量沸上時の湯水温度を検知する水温湯温センサＳ５が沸上げを検知したら、ヒートポンプユニット２１および循環ポンプ３２の運転が停止される。
【００２２】
次に、外気温度が高い状態において「おまかせ設定」または「おこのみ設定」が設定された場合の沸増し動作について説明する。
【００２３】
外気温度が高い例えば４０℃の状況下で、沸上温度設定手段３６で沸上温度が設定されるとともに、沸増量設定手段３７により「おまかせ設定」または「おこのみ設定」が設定されると、ヒートポンプユニット２１の圧縮機２３が駆動されるとともに、循環路３１がの循環ポンプ３２が駆動される。そして、夫々の設定に基づいて沸増し運転が行われる。しかし、外気温度が高い例えば４０℃の状況下では前述したように、熱交換器２４に入る循環路３１内の湯水温度が高く冷媒の圧縮圧力が高くなり、熱交換器２４に入る循環路３１内の湯水御とどと熱交換器２４で熱交換されて熱交換器２４から出た出口側の湯の温度差が少なくなり冷媒の熱が取切れず沸上温度設定手段３６で設定した沸上温度に加熱できないことになる。
【００２４】
すなわち、沸上温度検知センサ３４が検知する沸上温度が沸上温度設定手段３６で設定された設定温度より低い温度を検知することになる。したがって、沸上温度検知センサ３４が沸上温度設定手段３６で設定された設定温度より低い温度を検知した時、この検知信号が制御装置３８に入力され「おまかせ設定」または「おこのみ設定」を無視して全量設沸上を実行するようにヒートポンプユニット２１および循環ポンプ３２が制御される。そして、水温湯温検知センサＳ５が沸上げを検知したら沸増運転は停止される。したがって、外気温度が高い状態で沸増し運転が実行されても湯切れを生じる恐れはなく快適な入浴が可能となる。
【００２５】
次に、「おこのみ設定」が設定された場合の沸増し動作について説明する。
【００２６】
外気温度が高い４０℃の状況下で、沸上温度設定手段３６で例えば８０℃の沸上温度が設定されるとともに、沸増量設定手段３７により「おこのみ設定」の例えば、沸増量１２０Ｌが設定されると、ヒートポンプユニット２１の圧縮機２３が駆動されるとともに、循環路３１の循環ポンプ３２が駆動され沸増運転が行われる。そして、沸上温度検知センサ３４が検知する沸上温度が沸上温度設定手段３６で設定された設定温度より低い温度を検知したら１つ上位の１８０Ｌの沸き増しを検知するＳ３が沸上げを検知するまでヒートポンプユニット２１および循環ポンプ３２を運転して沸増運転は停止される。したがって、外気温度が高い状態で「おこのみ設定」での沸増運転が実行された場合、ヒートポンプユニット２１の能力により６５℃までしか沸上げられないが１８０Ｌを沸き上げることにより、必要最小限の湯を沸増しし、経済性を重視しながら利用者の欲している湯を確保することができる。
【００２７】
なお、入水温度検知センサ３３は、貯湯タンク１２の下部から熱交換器２４に入る湯水温度が例えば５０℃の高温度を検知した場合、ヒートポンプユニット２１および循環ポンプ３２の運転を停止する。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１記載のヒートポンプ給湯装置によれば、沸上温度検知センサがヒートポンプユニットの沸上温度設定手段により設定された沸上げ温度より低い温度を検知した場合に、沸増量設定手段により設定された沸増量を無視して前記貯湯タンク内全量を沸上げ、湯切れを生じない。
【００２９】
請求項２記載のヒートポンプ給湯装置によれば、沸増量は湯切れを生じない必要最小限の湯量を確保して必要以上に湯を沸かすことなく経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すヒートポンプ給湯装置の構成を説明する説明図である。
【符号の説明】
１１　貯湯ユニット
１２　貯湯タンク
２１　ヒートポプユニット
２２　冷媒回路
２３　圧縮機
２４　熱交換器
２６　蒸発器
３１　循環路
３２　循環ポンプ
３３　入水温度検知センサ
３４　沸上温度検知センサ
３５　リモコン
３６　沸上温度設定手段
３７　沸増量設定手段
３８　制御装置
Ｓ１〜Ｓ４　湯の使用量、残湯量および沸増量の検知を兼用するセンサ
Ｓ５　水温湯温検知センサ
【図１】
2004100996.tif 000003