(57)【要約】【課題】蒸発器に霜が付着しても、支障なく暖房運転が行うことができるヒートポンプ式温水暖房機を提供すること。【解決手段】圧縮機１、水−冷媒熱交換器２、減圧器３、空気熱交換器４からなる冷媒回路と、前記水−冷媒熱交換器２と暖房端末１６とを、温水往き配管１４、温水戻り配管１１を介して接続した水回路と、制御装置４０とを備え、前記制御装置４０は、前記空気熱交換器４に付着した霜を融解する除霜運転が予め設定した所定時間行われたことを記憶するとともに、除霜運転が行われたことを記憶した場合には、その後に行なわれる除霜運転の運転時間を短くすることを特徴とするヒートポンプ式温水暖房機で、空気熱交換器に霜が付着しても、支障なく暖房運転が行うことができるヒートポンプ式温水暖房機を提供できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、水−冷媒熱交換器、減圧器、空気熱交換器からなる冷媒回路と、前記水−冷媒熱交換器と暖房端末とを、温水往き配管、温水戻り配管を介して接続した水回路と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記空気熱交換器に付着した霜を融解する除霜運転が予め設定した所定時間行われたことを記憶するとともに、除霜運転が行われたことを記憶した場合には、その後に行なわれる除霜運転の運転時間を短くすることを特徴とするヒートポンプ式温水暖房機。
【請求項２】
圧縮機、水−冷媒熱交換器、減圧器、空気熱交換器からなる冷媒回路と、前記水−冷媒熱交換器と暖房端末とを、温水往き配管、温水戻り配管を介して接続した水回路と、制御装置と、前記空気熱交換器の温度を検出する温度センサとを備え、前記制御装置は、前記空気熱交換器に付着した霜を融解する除霜運転が予め設定した所定時間行われたことを記憶し、かつ、前記温度センサの検出温度にて前記除霜運転の運転開始を判断するとともに、除霜運転が行われたことを記憶した場合には、その後に行なわれる除霜運転の運転開始温度を高くすることを特徴とするヒートポンプ式温水暖房機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ式温水暖房機の除霜に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空気調和機における除霜手段は、図５に示すようなフローとなっている。
【０００３】
一般的に空気調和機の空気熱交換器の暖房運転中は蒸発器となり、冷媒が大気の熱を吸熱するため、蒸発器温度は低温となる。そのため外気温度が低い時（例えば、２℃〜５℃以下）には、蒸発器の温度がゼロ以下となり、水分が介在する場合には、霜となり蒸発器に付着してしまう。
【０００４】
霜付着後に運転を継続すると、さらに霜が成長してしまい蒸発器での熱交換能力を阻害し、加熱能力を徐々に低下させてしまうために、蒸発器に付着した霜を融解する除霜運転を行い、霜の成長を防止していた。
【０００５】
蒸発器に付着した霜の量や、外気温度が非常に低い状態での除霜運転においては、蒸発器に付着した霜を完全に融解できるまで長時間を要するため、暖房感を損なうと言った課題を有しており、除霜運転が予め決められた時間を経過した場合には、霜が多少残っていても除霜運転を終了し、暖房運転に切り換えるのが一般的な除霜手段である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−８３１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の空気調和機における除霜手段では、除霜運転に入る直前の蒸発器に付着した霜の量や、外気温度が非常に低い状態において、除霜運転が予め決められた時間を経過し暖房運転に移行した場合には、蒸発器に付着した霜を完全に融解できていない状態で暖房運転されるため、さらに霜が成長してしまい蒸発器での熱交換能力を阻害し、加熱能力の低下が著しく、最悪状態として空気熱交換器全体が氷ってしまい、暖房運転が正常にできないという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたもので、蒸発器に霜が付着しても、支障なく暖房運転が行うことができるヒートポンプ式温水暖房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】
【０００９】
前記課題を解決するために本発明のヒートポンプ式温水暖房機は、圧縮機、水−冷媒熱交換器、減圧器、空気熱交換器からなる冷媒回路と、前記水−冷媒熱交換器と暖房端末とを、温水往き配管、温水戻り配管を介して接続した水回路と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記空気熱交換器に付着した霜を融解する除霜運転が予め設定した所定時間行われたことを記憶するとともに、除霜運転が行われたことを記憶した場合には、その後に行なわれる除霜運転の運転時間を短くすることを特徴とするものである。
【００１０】
これにより、除霜終了時の霜の溶け残りがなく、暖房運転に移行した場合の、蒸発器である空気熱交換器における霜の成長、熱交換能力の阻害、加熱能力の著しい低下を防ぐことができる。
【００１１】
また、本発明のヒートポンプ式温水暖房機は、圧縮機、水−冷媒熱交換器、減圧器、空気熱交換器からなる冷媒回路と、前記水−冷媒熱交換器と暖房端末とを、温水往き配管、温水戻り配管を介して接続した水回路と、制御装置と、前記空気熱交換器の温度を検出する温度センサとを備え、前記制御装置は、前記空気熱交換器に付着した霜を融解する除霜運転が予め設定した所定時間行われたことを記憶し、かつ、前記温度センサの検出温度にて前記除霜運転の運転開始を判断するとともに、除霜運転が行われたことを記憶した場合には、その後に行なわれる除霜運転の運転開始温度を高くすることを特徴とするものである。
【００１２】
これにより、除霜終了時の霜の溶け残りがなく、暖房運転に移行した場合の、蒸発器である空気熱交換器における霜の成長、熱交換能力の阻害、加熱能力の著しい低下を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、蒸発器に霜が付着しても、支障なく暖房運転が行うことができるヒートポンプ式温水暖房機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ式温水暖房機の構成図
【図２】同ヒートポンプ式温水暖房機の制御ブロック図
【図３】同ヒートポンプ式温水暖房機の暖房運転時の動作フローチャート
【図４】同ヒートポンプ式温水暖房機の暖房運転時の他の動作フローチャート
【図５】従来のヒートポンプ式温水暖房機の暖房運転時の動作フローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１の発明は、圧縮機、水−冷媒熱交換器、減圧器、空気熱交換器からなる冷媒回路と、前記水−冷媒熱交換器と暖房端末とを、温水往き配管、温水戻り配管を介して接続した水回路と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記空気熱交換器に付着した霜を融解する除霜運転が予め設定した所定時間行われたことを記憶するとともに、除霜運転が行われたことを記憶した場合には、その後に行なわれる除霜運転の運転時間を短くすることを特徴とするヒートポンプ式温水暖房機である。
【００１６】
これにより、除霜終了時の霜の溶け残りがなく、暖房運転に移行した場合の、蒸発器である空気熱交換器における霜の成長、熱交換能力の阻害、加熱能力の著しい低下を防ぐことができる。
【００１７】
第２の発明は、圧縮機、水−冷媒熱交換器、減圧器、空気熱交換器からなる冷媒回路と、前記水−冷媒熱交換器と暖房端末とを、温水往き配管、温水戻り配管を介して接続した水回路と、制御装置と、前記空気熱交換器の温度を検出する温度センサとを備え、前記制御装置は、前記空気熱交換器に付着した霜を融解する除霜運転が予め設定した所定時間行われたことを記憶し、かつ、前記温度センサの検出温度にて前記除霜運転の運転開始を判断するとともに、除霜運転が行われたことを記憶した場合には、その後に行なわれる除霜運転の運転開始温度を高くすることを特徴とするヒートポンプ式温水暖房機である。
【００１８】
これにより、除霜終了時の霜の溶け残りがなく、暖房運転に移行した場合の、蒸発器である空気熱交換器における霜の成長、熱交換能力の阻害、加熱能力の著しい低下を防ぐこ
とができる。
【００１９】
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。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ式温水暖房機の構成図である。同図において、室外ユニット２０には、圧縮機１、水−冷媒熱交換器２、減圧器３、空気熱交換器４、送風機５、温水戻り配管１１、タンク１２、ポンプ１３、温水往き配管１４、熱動弁１５で配設されており空気熱交換器の温度を検出する空気熱交換器温度センサ３０を設けている。温水配管に接続される端末のパネル、１６、１７があり、使用者の操作するリモコン１８が設置されている。
【００２１】
ここでの減圧器３は、電磁膨張弁でもよい。またタンク１２とポンプ１３の位置が温水往き配管１４と水−冷媒熱交換器２の間にあるが、限定するものではないので温水戻り配管１１と水−冷媒熱交換器２の間にあってもよい。
【００２２】
次に、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温水暖房機の制御ブロック図である。
【００２３】
図２では、室外ユニット２０側に設けられている制御装置４０において、空気熱交換器温度センサ３０の温度を空気熱交換器温度検出手段５１によって検出し、前回の除霜運転で除霜時間満了によって除霜が終了したかどうかを記憶する記憶手段５２の情報をもとに除霜開始判断が除霜開始判断手段５０でなされ、除霜開始と判断された時に除霜運転手段６０によって、圧縮機運転手段６１、減圧器開度可変手段６２、送風機運転手段６３と、ポンプ運転手段６４、熱動弁１５開閉手段６５を制御し除霜運転を行う。除霜運転中の時間をカウントする除霜運転時間タイマー６６と、空気熱交換器温度検出手段５１の情報をもとに除霜終了判断手段７０によって除霜運転が終了される。
【００２４】
次に、図３で、暖房運転時の動作をフローチャートで説明する。
【００２５】
まず、ユーザーによって暖房運転開始の操作が行われると、暖房運転が開始される。次に、予め決めておいた除霜開始温度（空気熱交換器温度）Ａ１以下かを判断する（ステップＳ１）。
【００２６】
ここで、除霜開始温度Ａ１以下でない場合は繰り返し判断され、除霜開始温度Ａ１以下の場合は、記憶手段５２によって記憶されている情報が、０（前回の除霜運転において除霜終了温度によって除霜が終了）か１（前回の除霜運転において除霜終了時間によって除霜が終了）を判断する（ステップＳ２）。
【００２７】
記憶手段５２によって記憶されている情報が０の場合、除霜開始温度Ａ１以下になったと同時にカウントされる除霜開始時間を予め決めておいた除霜開始時間Ｔ１と設定する（ステップＳ３）。
【００２８】
そして、除霜開始時間Ｔ１以上かを判断する（ステップＳ４）。ここで除霜開始時間Ｔ１以上でない場合は繰り返し判断され、除霜開始時間Ｔ１以上の場合には除霜運転を行う（ステップＳ５）。
【００２９】
そして、予め決めておいた除霜終了温度（空気熱交換器温度）Ｂ以上かを判断する（ステップＳ６）。ここで、除霜終了温度Ｂ以上の場合は除霜運転を終了し、暖房運転を行う
（ステップＳ８）。また、除霜終了温度Ｂ以上でない場合は予め決めておいた除霜終了時間Ｃ以上かを判断する（ステップＳ７）。
【００３０】
ここで、除霜終了時間Ｃ以上でない場合はステップＳ６に移行し繰り返し判断され、除霜終了時間Ｃ以上の場合は除霜運転を終了し、暖房運転を行う（ステップＳ８）。
【００３１】
ステップＳ２において記憶手段５２によって記憶されている情報が１の場合、除霜開始温度Ａ１以下になったと同時にカウントされる除霜開始時間を予め決めておいた除霜開始時間Ｔ１から予め決めておいたｔ１時間短くしたＴ２（Ｔ２＝Ｔ１−ｔ１）と設定する（ステップＳ９）。
【００３２】
そして、除霜開始時間Ｔ２以上かを判断する（ステップＳ１０）。ここで除霜開始時間Ｔ２以上でない場合は繰り返し判断され、除霜開始時間Ｔ２以上の場合には除霜運転を行う（ステップＳ１１）。
【００３３】
そして、予め決めておいた除霜終了温度（空気熱交換器温度）Ｂ以上かを判断する（ステップＳ１２）。ここで、除霜終了温度Ｂ以上の場合は記憶手段５２によって記憶されている情報を０とし（ステップＳ１３）、除霜運転を終了し、暖房運転を行う（ステップＳ１５）。
【００３４】
また、除霜終了温度Ｂ以上でない場合は予め決めておいた除霜終了時間Ｃ以上かを判断する（ステップＳ１４）。ここで、除霜終了時間Ｃ以上でない場合はステップＳ１２に移行し繰り返し判断され、除霜終了時間Ｃ以上の場合は除霜運転を終了し、暖房運転を行う（ステップＳ１５）。
【００３５】
次に、図４で、暖房運転時の他の動作をフローチャートで説明する。
【００３６】
まず、ユーザーによって暖房運転開始の操作が行われると、暖房運転が開始される。次に、記憶手段５２によって記憶されている情報が、０（前回の除霜運転において除霜終了温度によって除霜が終了）か１（前回の除霜運転において除霜終了時間によって除霜が終了）を判断する（ステップＳ１）。
【００３７】
記憶手段５２によって記憶されている情報が０の場合、予め決めておいた除霜開始温度（空気熱交換器温度）Ａ１と設定する（ステップＳ２）。次に、除霜開始温度Ａ１以下かを判断する（ステップＳ３）。
【００３８】
ここで除霜開始温度Ａ１以下でない場合は繰り返し判断され、次に、除霜開始温度Ａ１以下の場合には除霜開始温度Ａ１以下になったと同時にカウントされる除霜開始時間が予め決めておいた除霜開始時間Ｔ１以上かを判断する（ステップＳ４）。
【００３９】
ここで除霜開始時間Ｔ１以上でない場合は繰り返し判断され、除霜開始時間Ｔ１以上の場合には除霜運転を行う（ステップＳ５）。そして、予め決めておいた除霜終了温度（空気熱交換器温度）Ｂ以上かを判断する（ステップＳ６）。
【００４０】
ここで、除霜終了温度Ｂ以上の場合は除霜運転を終了し、暖房運転を行う（ステップＳ８）。
【００４１】
また、除霜終了温度Ｂ以上でない場合は予め決めておいた除霜終了時間Ｃ以上かを判断する（ステップＳ７）。ここで、除霜終了時間Ｃ以上でない場合はステップＳ６に移行し繰り返し判断され、除霜終了時間Ｃ以上の場合は除霜運転を終了し、暖房運転を行う（ス
テップＳ８）。
【００４２】
ステップＳ１において記憶手段５２によって記憶されている情報が１の場合、予め決めておいた除霜開始温度（空気熱交換器温度）Ａ１に予め決めておいたａ１温度高くしたＡ２（Ａ２＝Ａ１＋ａ１）と設定する（ステップＳ９）。
【００４３】
次に、除霜開始温度Ａ２以下かを判断する（ステップＳ１０）。ここで除霜開始温度Ａ２以下でない場合は繰り返し判断され、次に、除霜開始温度Ａ２以下の場合には除霜開始温度Ａ２以下になったと同時にカウントされる除霜開始時間が予め決めておいた除霜開始時間Ｔ１以上かを判断する（ステップＳ１１）。
【００４４】
ここで除霜開始時間Ｔ１以上でない場合は繰り返し判断され、除霜開始時間Ｔ１以上の場合には除霜運転を行う（ステップＳ１２）。そして、予め決めておいた除霜終了温度（空気熱交換器温度）Ｂ以上かを判断する（ステップＳ１３）。
【００４５】
ここで、除霜終了温度Ｂ以上の場合は記憶手段５２によって記憶されている情報を０とし（ステップＳ１４）、除霜運転を終了し、暖房運転を行う（ステップＳ１６）。また、除霜終了温度Ｂ以上でない場合は予め決めておいた除霜終了時間Ｃ以上かを判断する（ステップＳ１５）。
【００４６】
ここで、除霜終了時間Ｃ以上でない場合はステップＳ１３に移行し繰り返し判断され、除霜終了時間Ｃ以上の場合は除霜運転を終了し、暖房運転を行う（ステップＳ１６）。
【００４７】
以上のように、本実施の形態において記憶手段５２を設けたことにより前回の除霜運転開始前の空気熱交換器に付着した霜の状態及び除霜運転終了後の空気熱交換器に残った霜の状態をおおよそ認識することができ、また、除霜運転時に時間満了で除霜を終了した場合、次回の除霜時間を変えることができる。
【００４８】
このように、本発明の実施の形態においては、室内ユニットと室外ユニットが一体となった室外ユニットと及び、冷房、暖房を切り換えるための四方弁を用いていないヒートポンプ温水暖房機で説明したが、室内ユニットと室外ユニットが分離したタイプ、四方弁を用いるヒートポンプ温水暖房機においても同等の効果が期待できるものでああり、本願発明の中に包含されるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明のヒートポンプ式温水暖房機は、蒸発器に霜が付着しても、支障なく暖房運転が行うことができるため、ヒートポンプ式温水暖房機全般に適用できる。
【符号の説明】
【００５０】
１  圧縮機
２  水−冷媒熱交換器
３  減圧器
４  空気熱交換器
５  送風機
１１  温水戻り配管
１２  タンク
１３  ポンプ
１４  温水往き配管
１５  熱動弁
１６  端末パネル１（暖房端末１）
１７  端末パネル２（暖房端末２）
１８  リモコン
２０  室外ユニット
３０  空気熱交換器温度センサ
４０  制御装置
【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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