(57)【要約】【課題】空気熱交換器の自動洗浄を効率良く行えるヒートポンプ式給湯機を提供する。【解決手段】貯湯タンク７底部の湯水を往き管２３を介して前記温水流路３３に流通させて加熱し、高温となった湯水を戻り管２４を介して貯湯タンク７上部に戻し順次循環させ該貯湯タンク７内の湯水を沸き上げるもので、前記循環ポンプ３２下流側の加熱循環回路２５途中には流路切換手段３８を介して導湯管３７を接続し、この導湯管３７は前記空気熱交換器２９のフィン４０上部に取り付けられ、伝熱管４２を避けた位置に下向きの噴出口４３を有した放出管４１に連通し、加熱循環回路２５を導湯管３７側に切換て循環ポンプ３２を駆動させることで、空気熱交換器２９の洗浄を可能としたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサー、水冷媒熱交換器、膨張弁、及び室外ファンを有する空気熱交換器を冷媒配管で環状に接続したヒートポンプ回路と、湯を貯える貯湯タンクを有し、この貯湯タンクと前記水冷媒熱交換器の温水流路とは、循環ポンプを備えた往き管及び戻り管で連通して構成した加熱循環回路とを備え、貯湯タンク底部の湯水を往き管を介して前記温水流路に流通させて加熱し、高温となった湯水を戻り管を介して貯湯タンク上部に戻し順次循環させ該貯湯タンク内の湯水を沸き上げるものに於いて、前記循環ポンプ下流側の加熱循環回路途中には流路切換手段を介して導湯管を接続し、この導湯管は前記空気熱交換器のフィン上部に取り付けられ、伝熱管を避けた位置に下向きの噴出口を有した放出管に連通し、加熱循環回路を導湯管側に切換て循環ポンプを駆動させることで、空気熱交換器の洗浄を可能とした事を特徴とするヒートポンプ式給湯機。
【請求項２】
前記空気熱交換器の洗浄は、貯湯タンク内の湯水の沸き上げを制御する給湯制御部によって、沸き上げ開始前に行われる事を特徴とする請求項１記載のヒートポンプ式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ヒートポンプ回路を利用して給湯を行うヒートポンプ式給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種のものでは、加熱循環回路の異常を循環ポンプの実回転数と目標回転数との違いの大きさで検知して、メンテナスを促す表示を行うものであった。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００５−５５１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところでこの従来のものでは、ヒートポンプ回路でも空気熱交換器は大気から吸熱する為に、器具外に大きく露呈した状態で取り付けられているので、大気中のほこり、ゴミ、砂、黄砂等に常に晒されており、経時的にこれらの不純物が空気熱交換器の表面に付着して堆積することにより、通風抵抗の増大や熱交換能力の低下の原因になるものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明はこの点に着目し上記欠点を解決するため、特にその構成を、コンプレッサー、水冷媒熱交換器、膨張弁、及び室外ファンを有する空気熱交換器を冷媒配管で環状に接続したヒートポンプ回路と、湯を貯える貯湯タンクを有し、この貯湯タンクと前記水冷媒熱交換器の温水流路とは、循環ポンプを備えた往き管及び戻り管で連通して構成した加熱循環回路とを備え、貯湯タンク底部の湯水を往き管を介して前記温水流路に流通させて加熱し、高温となった湯水を戻り管を介して貯湯タンク上部に戻し順次循環させ該貯湯タンク内の湯水を沸き上げるものに於いて、前記循環ポンプ下流側の加熱循環回路途中には流路切換手段を介して導湯管を接続し、この導湯管は前記空気熱交換器のフィン上部に取り付けられ、伝熱管を避けた位置に下向きの噴出口を有した放出管に連通し、加熱循環回路を導湯管側に切換て循環ポンプを駆動させることで、空気熱交換器の洗浄を可能としたものである。
【０００５】
又請求項２によれば、空気熱交換器の洗浄は、貯湯タンク内の湯水の沸き上げを制御する給湯制御部によって、沸き上げ開始前に行われるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００６】
以上のようにこの発明によれば、空気熱交換器に堆積する不純物を、自動的に洗浄して除去することが出来、通風抵抗の増大や熱交換効率の低下を防止し、常に良好な熱交換が行われ極めて使用勝手が良いものである。
【０００７】
更に空気熱交換器の洗浄を湯水の沸き上げ開始前に行われれば、常に空気熱交換器はフレッシュな状態で沸き上げ運転が行え、無駄のない効率の良い熱交換で良好な湯水の沸き上げが行われるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、この発明の一実施形態のヒートポンプ式給湯機を図面に基づいて説明する。
１は貯湯タンクユニット、２はヒートポンプ回路を構成した加熱部、３は給湯栓、４はリモートコントローラ、５は浴槽、６は電源である。
【０００９】
前記貯湯タンクユニット１は、湯水を貯湯する貯湯タンク７と、貯湯タンク７の上部に接続された出湯管８と、貯湯タンク７の下部に接続された給水管９と、出湯管８からの高温水と給水管９から分岐されたバイパス管１０からの低温水とを混合するミキシング弁１１と、ミキシング弁１１の下流に接続された給湯管１２と、給湯管１２に設けられた給湯温度センサ１３と、給湯管１１に設けられた給湯流量センサ１４と、給水管９に設けられた給水温度センサ１５と、給湯管１２から分岐され浴槽５に接続された湯張り管１６と、この湯張り管１６の開閉を行う湯張り弁１７と、湯張り管１６を流れる流量を積算する湯張り流量センサ１８と、出湯管８から分岐して接続された貯湯タンク７の過圧を逃す過圧逃し弁１９と、給水管９に設けられた給水圧を減圧する減圧弁２０と、貯湯タンク７の側面上下方向に複数設けられた貯湯温度センサ２１と、この貯湯タンクユニット１の制御を行うマイクロコンピュータで主に構成される給湯制御部２２と、貯湯タンク７と加熱部２とを往き管２３と戻り管２４で接続して湯水を循環させる加熱循環回路２５とを備えて構成されている。
【００１０】
前記加熱部２は、二酸化炭素冷媒を圧縮するコンプレッサー２６と、凝縮器としての水冷媒熱交換器２７と、膨張弁２８と、蒸発器としての空気熱交換器２９よりなるヒートポンプ回路３０と、空気熱交換器２９に送風する室外ファン３１と、加熱循環回路２５の往き管２３途中に設けられた能力可変の循環ポンプ３２と、水冷媒熱交換器２７の加熱循環回路２５を構成する一番細いパイプから成る温水流路３３の入口側に設けられ、温水流路３３に流入する湯水の温度を検出する熱交入口温度センサ３４と、温水流路３３の出口側に設けられ、温水流路３３から流出する湯水の温度を検出する熱交出口温度センサ３５と、この加熱部２の制御を行うマイクロコンピュータで主に構成される加熱制御部３６とを備えて構成されている。
【００１１】
ここで、前記電源６は時間帯別電灯であり、夜間（ここでは２３時から翌７時まで）が割安な電力料金設定となっているもので、この割安な夜間電力を用いて夜間に一日に必要な貯湯熱量を沸かし上げて使用するものであり、又この時間帯別電灯では昼間（７時から２３時まで）にも電力は供給され、残湯量が少なくなった時に追加の沸き増しが行われるものである。なお、前記電源６は給湯制御部２２に接続され、この給湯制御部２２からリモートコントローラ４および加熱制御部３６（ヒートポンプ回路３０に必要な電力を含む）に有線にて通信信号が重畳されて電力供給されるものである。
【００１２】
そして、夜間時間帯になると前記給湯制御部２２が翌日に必要な貯湯熱量を演算し、この目標となる貯湯熱量を夜間時間帯の終了時までに沸き上げるよう加熱制御部３６に指示してヒートポンプ回路３０を作動させ、加熱循環回路２５の循環ポンプ３２を駆動開始する。そして、循環ポンプ３２の駆動により貯湯タンク７下部から取り出された湯水が水冷媒熱交換器２７の細い温水流路３３に流入して加熱され、加熱循環回路２５を介して貯湯タンク７の上部に戻されることにより高温の湯が貯湯される。
【００１３】
そして、貯湯タンク７の側面に設けられた貯湯温度センサ２１が所定の量の高温水が貯湯されたことを検出するか、または、熱交入口温度センサ３４が所定温度以上を検出すると、給湯制御部２２が加熱制御部３６へ加熱動作の停止を指令し、ヒートポンプ回路３０と循環ポンプ３２の作動が停止され、夜間時間帯の終了時までに沸き上げ運転を終了するものである。
【００１４】
なお、ここで、貯湯タンク７内に貯湯される熱量は給湯制御部２２により過去数日分の給湯負荷から適切と思われる熱量を目標貯湯熱量として算出されるもので、貯湯される湯水の温度は季節（または給水温度センサ１５で検出する給水温度）および目標貯湯熱量の大小によって６０℃〜９０℃の範囲で変動するものである。
【００１５】
３７は加熱循環回路２５で循環ポンプ３２と温水流路３３との間に二方弁等の流路切換手段３８を介して接続した導湯管で、加熱循環回路２５と空気熱交換器２９の複数枚のフィン４０の上部を貫通して備えられた放出管４１とを連通し、該放出管４１の下面でフィン４０を貫通している複数本の伝熱管４２を避けた位置には２つの噴出口４３が設けられ、流路切換手段３８で加熱循環回路２５に導湯管３７側が連通し循環ポンプ３２が駆動されることで、放出管４１の２つの噴出口４３から貯湯タンク７底部の湯水を噴出させることで、フィン４０に付着した不純物を洗い流して空気熱交換器２９の洗浄が行われるものである。
【００１６】
前記リモートコントローラ４には給湯設定温度を設定する温度設定スイッチ４４、浴槽５への湯張りを指示する湯張りスイッチ４５、湯張り量を設定する湯張り量設定スイッチ４６、及び給湯可能な残時間を表示させる残時間表示スイッチ４７とを有した操作部４８と、ドットマトリクス型の蛍光表示管よりなる表示部４９と、これら操作部４８および表示部４９を制御すると共に、前記給湯制御部２２と通信を行うマイクロコンピュータで主に構成されたリモコン制御部５０を備えており、通常運転時は前記表示部４９に操作部４８で設定された給湯設定温度や時刻情報および貯湯温度センサ２１で検知する残り貯湯量等が表示されるものである。
【００１７】
次に、給湯栓３を開くと、給水管９からの給水圧により貯湯タンク７上部の高温水が出湯管８に押し出され、給湯制御部２２により制御されるミキシング弁１１にてバイパス管１０の低温水と給湯温度センサ１３の検出する温度が前記リモートコントローラ４の操作部４５で設定された給湯設定温度になるように混合されて給湯管１２を介して給湯されるものである。
【００１８】
もしも給湯量が通常よりも多くなってしまい、昼間電力時間帯にて貯湯温度センサ２１で検出する残り貯湯量が少なくなったことを給湯制御部２２が検知し、貯湯タンク７内に貯湯された湯の湯切れが予想される場合は、その時点にて昼間電力を利用して必要な熱量の沸き増しが行われるものである。
【００１９】
次に、浴槽５に湯張りを行う際は、リモートコントローラ４の湯張りスイッチ４５が操作されると、給湯制御部２２が湯張り弁１７を開いて湯張りを開始し、湯張りを開始してからの積算流量が湯張り量に達したことを検出すると湯張り弁１７を閉じて湯張りを完了するものである。
【００２０】
次に空気熱交換器２９の洗浄運転について図３のフローチャートで説明する。
今給湯制御部２２によって沸き上げ時間の演算が行われ、運転が開始する時間が設定させた時にその時間の５分前を確認し（ステップ５１）、ＹＥＳでステップ５２に進んで流路切換手段３８を温水流路３３側を閉成して導湯管３７側を加熱循環回路２５に連通させると共に、循環ポンプ３２を駆動開始させることで、貯湯タンク７底部の湯水を導湯管３７から放出管４１へ送り、この放出管４１の２つの噴出口４３から伝熱管４２を避けて噴出させ、フィン４０間に堆積しているほこり、ゴミ、砂、黄砂等の不純物を洗い流して綺麗にするものであり、そしてステップ５３で５分経過したかを判断し、ＹＥＳでステップ５４に進み流路切換手段３８を導湯管３７側閉成し加熱循環回路２５側を連通状態とし、循環ポンプ３２の駆動を停止して空気熱交換器２９の洗浄を終了した後に、沸き上げ運転モードへと移行するものである。
【００２１】
又このように伝熱管４２を避けた湯水の噴出によって、湯水はフィン４０表面を勢い良く下方まで流れて、フィン４０の表面に付着した不純物を確実に洗い流すことが出来るものであり、そして自動的に洗浄して除去することで、通風抵抗の増大や熱交換効率の低下を防止し、常に良好な熱交換が行われ極めて使用勝手が良いものであり、更に空気熱交換器２９の洗浄を湯水の沸き上げ開始前に行われれば、常に空気熱交換器２９はフレッシュな状態で沸き上げ運転が行え、無駄のない効率の良い熱交換で良好な湯水の沸き上げが行われるものである。
更に定期的に洗浄されるので、ドレン排水路中の不純物も洗い流され詰まりの心配もなく、安心して使用出来るものである。
【００２２】
尚、この一実施形態では、沸き上げ運転前に空気熱交換器２９の洗浄運転するようにしたが、これに限定されることなく例えば洗浄スイッチの押圧で運転されても良く、又カレンダー機能により一週間に１回洗浄運転するようにしても良いものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の一実施形態を示すヒートポンプ式給湯機の概略構成図。
【図２】同要部説明図。
【図３】同洗浄運転のフローチャート。
【符号の説明】
【００２４】
７  貯湯タンク
２３  往き管
２４  戻り管
２５  加熱循環回路
２７  水冷媒熱交換器
２９  空気熱交換器
３０  ヒートポンプ回路
３２  循環ポンプ
３３  温水流路
３７  導湯管
３８  流路切換手段
４０  フィン
４１  放出管
４２  伝熱管
４３  噴出口
【図１】
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【図２】
2009085560.tif 000004
【図３】
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