(57)【要約】【課題】故障原因の特定をさらに明確に絞り込むことができるヒートポンプ給湯機を提供すること。【解決手段】本発明のヒートポンプ給湯機は、圧縮機４、給湯用熱交換器５、減圧装置６、蒸発器７を冷媒配管により順次環状に接続して構成されるヒートポンプサイクルを有するヒートポンプユニット２と、湯水を貯える貯湯槽１０と、貯湯槽１０内の湯水が給湯用熱交換器５を介して循環する液体配管１５と、液体配管１５内に貯湯槽１０内の液体を流通させるポンプ１１とを有するタンクユニット３と、外気温度を検出することができる外気温度検知手段１００とを備え、ヒートポンプユニット２とタンクユニット３とは液体配管１５にて接続されるとともに、凍結防止のためにポンプ１１を駆動するヒートポンプ給湯機であって、外気温度が最低保証外気温度を下回った場合に、前記外気温度が前記最低保証外気温度を下回った時間を累積して記憶する。【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、減圧装置、蒸発器を冷媒配管により順次環状に接続して構成されるヒートポンプサイクルを有するヒートポンプユニットと、湯水を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽内の湯水が前記給湯用熱交換器を介して循環する液体配管と、前記液体配管内に前記貯湯槽内の液体を流通させるポンプとを有するタンクユニットと、外気温度を検出することができる外気温度検知手段とを備え、前記ヒートポンプユニットと前記タンクユニットとは前記液体配管にて接続されるとともに、凍結防止のために前記ポンプを駆動するヒートポンプ給湯機であって、外気温度が最低保証外気温度を下回った場合に、前記外気温度が前記最低保証外気温度を下回った時間を累積して記憶することを特徴とするヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
圧縮機、給湯用熱交換器、減圧装置、蒸発器を冷媒配管により順次環状に接続して構成されるヒートポンプサイクルを有するヒートポンプユニットと、湯水を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽内の湯水が前記給湯用熱交換器を介して循環する液体配管と、前記液体配管内に前記貯湯槽内の液体を流通させるポンプとを有するタンクユニットと、前記蒸発器の温度を検出することができる蒸発器温度検知手段とを備え、前記ヒートポンプユニットと前記タンクユニットとは前記液体配管にて接続されるとともに、凍結防止のために前記ポンプを駆動するヒートポンプ給湯機であって、蒸発器温度が前記圧縮機に吸入する冷媒の最低吸入圧力の飽和温度を下回った場合に、前記蒸発器温度が前記飽和温度を下回った時間を累積して記憶することを特徴とするヒートポンプ給湯機。
【請求項３】
請求項１および請求項２で累積して記憶した時間は、ヒートポンプ給湯機の運転を停止した場合であってもクリアしないことを特徴とするヒートポンプ給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプを熱源とするヒートポンプ給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機としての異常が発生したときの要因分析を容易にすることを目的として、異常発生時の運転情報をメモリに記憶させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このように従来においては複数の異常要因を抽出することが容易になり、一定の効果はあった。
【０００３】
また、ヒートポンプサイクルには、運転機器の性能を充分発揮するための最低保障外気温度が定められており、空気調和機の場合、最低保障外気温度を下回る場合には、ヒートポンプサイクルの運転を止めることができ、室内ユニットと室外ユニットが冷媒管で接続されているために、最低保障外気温度を下回る場合であっても凍結の恐れがない。
【０００４】
一方、空気調和機と同じようにヒートポンプサイクルを有するヒートポンプ給湯機の場合、ヒートポンプユニットとタンクユニットが水配管で接続されているため、外気温度が最低保障外気温度を下回る場合、水配管が凍結してしまう恐れがあり、最低保障外気温度を下回る環境であってもヒートポンプサイクルを運転する必要がある。
【特許文献１】特開２００４−１５６８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、最低保障外気温度を下回る運転を継続した場合には、様々な機器に負担を掛けるため、最低保障外気温度を下回る環境下での運転が故障に結びついていた可能性があるにも関わらず、最低保障外気温度を下回る環境下での運転が故障に結びついたか否かの判断をすることができない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、故障原因の特定をさらに明確に絞り込むことができるヒートポンプ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給湯機は、圧縮機、給湯用熱交換器、減圧装置、蒸発器を冷媒配管により順次環状に接続して構成されるヒートポンプサイクルを有するヒートポンプユニットと、湯水を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽内の湯水が前記給湯用熱交換器を介して循環する液体配管と、前記液体配管内に前記貯湯槽内の液体を流通させるポンプとを有するタンクユニットと、外気温度を検出することができる外気温度検知手段とを備え、前記ヒートポンプユニットと前記タンクユニットとは前記液体配管にて接続されるとともに、凍結防止のために前記ポンプを駆動するヒートポンプ給湯機であって、外気温度が最低保証外気温度を下回った場合に、前記外気温度が前記最低保証外気温度を下回った時間を累積して記憶することにより、機器が故障した場合に、さらに詳細に故障原因を絞り込むことができる。
【０００８】
また、本発明のヒートポンプ給湯機は、圧縮機、給湯用熱交換器、減圧装置、蒸発器を冷媒配管により順次環状に接続して構成されるヒートポンプサイクルを有するヒートポンプユニットと、湯水を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽内の湯水が前記給湯用熱交換器を介して循環する液体配管と、前記液体配管内に前記貯湯槽内の液体を流通させるポンプとを有するタンクユニットと、前記蒸発器の温度を検出することができる蒸発器温度検知手段と
を備え、前記ヒートポンプユニットと前記タンクユニットとは前記液体配管にて接続されるとともに、凍結防止のために前記ポンプを駆動するヒートポンプ給湯機であって、蒸発器温度が前記圧縮機に吸入する冷媒の最低吸入圧力の飽和温度を下回った場合に、前記蒸発器温度が前記飽和温度を下回った時間を累積して記憶することにより、機器が故障した場合に、さらに詳細に故障原因を絞り込むことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、故障原因の特定をさらに明確に絞り込むことができるヒートポンプ給湯機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明のヒートポンプ給湯機は、圧縮機、給湯用熱交換器、減圧装置、蒸発器を冷媒配管により順次環状に接続して構成されるヒートポンプサイクルを有するヒートポンプユニットと、湯水を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽内の湯水が前記給湯用熱交換器を介して循環する液体配管と、前記液体配管内に前記貯湯槽内の液体を流通させるポンプとを有するタンクユニットと、外気温度を検出することができる外気温度検知手段とを備え、前記ヒートポンプユニットと前記タンクユニットとは前記液体配管にて接続されるとともに、凍結防止のために前記ポンプを駆動するヒートポンプ給湯機であって、外気温度が最低保証外気温度を下回った場合に、前記外気温度が前記最低保証外気温度を下回った時間を累積して記憶することにより、機器が故障した場合に、さらに詳細に故障原因を絞り込むことができる。
【００１１】
第２の発明のヒートポンプ給湯機は、圧縮機、給湯用熱交換器、減圧装置、蒸発器を冷媒配管により順次環状に接続して構成されるヒートポンプサイクルを有するヒートポンプユニットと、湯水を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽内の湯水が前記給湯用熱交換器を介して循環する液体配管と、前記液体配管内に前記貯湯槽内の液体を流通させるポンプとを有するタンクユニットと、前記蒸発器の温度を検出することができる蒸発器温度検知手段とを備え、前記ヒートポンプユニットと前記タンクユニットとは前記液体配管にて接続されるとともに、凍結防止のために前記ポンプを駆動するヒートポンプ給湯機であって、蒸発器温度が前記圧縮機に吸入する冷媒の最低吸入圧力の飽和温度を下回った場合に、前記蒸発器温度が前記飽和温度を下回った時間を累積して記憶することにより、機器が故障した場合に、さらに詳細に故障原因を絞り込むことができる。
【００１２】
第３の発明のヒートポンプ給湯機は、特に第１または第２の発明において累積して記憶した時間は、ヒートポンプ給湯機の運転を停止した場合であってもクリアしないことにより、継続的な故障原因の絞り込みができる。
【００１３】
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。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施形態におけるヒートポンプ給湯機のシステム図を示すもので図２はブロック図、図３及び図４は、本発明の制御のフローチャートである。
【００１５】
図１において、圧縮機４、蒸発器７、減圧装置６、給湯用熱交換器５を順次冷媒配管で環状に接続して冷凍サイクルを構成し、外気温度を検出する外気温度センサー１００と、蒸発器温度を検出する蒸発器温度センサー２００とを設けている。
【００１６】
そして、湯を貯える貯湯槽１０と、貯湯槽１０内の湯水を搬送するためのポンプ１１と、給湯用熱交換器５とを順次環状に液体配管で接続し、貯湯槽１０の下方部から水をポン
プ１１を駆動することで給湯用熱交換器５へ送り、給湯用熱交換器５で生成した高温水を貯湯槽１０の上方部へ戻す構成としている。
【００１７】
また、ヒートポンプユニット２と、タンクユニット３の二つの筐体に各構成機器を分けて搭載し、ヒートポンプユニット２は、冷凍サイクル構成部品を有し、タンクユニット３は、貯湯槽１０およびポンプ１１を有しており、ヒートポンプユニット２とタンクユニット３は、給湯用熱交換器５と貯湯槽１０の上部とを接続する給湯配管と、給湯用熱交換器５とポンプ１１とを接続する給湯配管で接続される。
【００１８】
以上のように構成されたヒートポンプ給湯機について、以下その動作、作用を説明する。通常の貯湯槽１０内の湯水の沸き上げ時には、圧縮機４から吐出された高温・高圧冷媒を給湯用熱交換器５へ送り、同時にポンプ１１を駆動させることで、貯湯槽１０の下部にある低温水を給湯用熱交換器５へ送り、給湯用熱交換器５にて湯水と冷媒とが熱交換を行うことで、高温水が生成され、生成された高温水は貯湯槽１０の上方部から貯えられる。
【００１９】
一方、外気温度が最低保証外気温度以下になったときには、蒸発器７の除霜運転を行うために、最低保証外気温度以下でありながらも、冷凍サイクルの運手を行わなければならない。
【００２０】
次に最低保証温度以下の記憶制御機能を、図２を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態におけるヒートポンプ給湯機の最低外気温度以下の記憶制御装置機能を示すブロック図である。低外気温度記憶手段は１０３、外気温度検出手段１００と低外気温度判断手段１０１とカウントアップ手段１０２を有している。低外気温度判断手段１０２では、外気温度検出手段１００によって得た検出値と所定値と比較し所定の温度より低い場合はタイマーアップ手段１０２がカウントアップし、低外気温度記憶手段１０３がマイコンに記憶する。
【００２１】
低蒸発器温度記憶手段は２０３、蒸発器温度検出手段２００と低蒸発器温度判断手段２０１とカウントアップ手段２０２を有している。低蒸発器温度判断手段２０２では、蒸発器温度検出手段２００によって得た検出値と所定値と比較し所定の温度より低い場合はタイマーアップ手段２０２がカウントアップし、低蒸発器温度記憶手段２０３がマイコンに記憶する。
【００２２】
図３は、本発明の第１の実施形態におけるヒートポンプ給湯機の最低外気温度以下の記憶制御装置機能を示すフローチャート図である。
【００２３】
沸き上げ運転指示がでればステップ１にて運転経過タイマーを開始し、ステップ２にて、経過時間ｔが予め決めておいた時間を超えた場合、ステップ３にて外気温度を検出する。ステップ４にて検出された外気温度と低外気温度判断手段で決めていた温度Ａより低い場合はステップ５にてカウントＢがカウントアップし、ステップ６にてマイコンＣに記憶を書き込むまた、運転停止及び電源ＯＦＦでもカウントはクリアしないものとする。
【００２４】
図４は、本発明の外気温度に代えて蒸発器温度を記憶する時のフローチャート図である。沸き上げ運転指示がでればステップ１にて運転経過タイマーを開始し、ステップ２にて、経過時間ｔが予め決めておいた時間を超えた場合、ステップ３にて蒸発器温度を検出する。ステップ４にて検出された蒸発器温度と低蒸発器温度判断手段で決めていた温度Ｄより低い場合はステップ５にてカウントＥがカウントアップし、ステップ６にてマイコンＦに記憶を書き込むまた、運転停止及び電源ＯＦＦでもカウントはクリアしないものとする。
【００２５】
ステップ２では、所定時間Ｔ２時間毎に図３の１０２カウントアップ手段であるカウントがフラグＢであればカウントＣがカウントする、もしフラグが０の場合はカウントしない。そしてステップ３では、カウントアップ手段でカウントされた値を低外気温記憶手段である記憶装置にマイコンＤを記憶させる動作とする。
【００２６】
図１に示すように蒸発器温度状態を検出するセンサーと蒸発器温度検出手段とマイコンに記憶する制御を備えたヒートポンプ給湯機において、チャート図２に示すように、沸き上げ運転指示があればタイマーが起動し時間Ｔ１経過後、蒸発器温度センサーの検知温度が低蒸発器温度判断手段２０１である外気判断温度Ｅより低い場合フラグＦを出す若しくは、外気温度が外気判断温度Ｅより高い場合フラグは出さない（０を出力する）。
【００２７】
そして、最低外気温度下での運転時間および最低蒸発器温度下での運転時間の累積運転時間のクリアは行わないことを特徴とする動作とする。
【００２８】
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ヒートポンプ式給湯機本体の小型化、軽量化が可能となる。
【００２９】
さらにヒートポンプ回路を、冷媒の圧力が臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルとしたもので、給湯の水または空気を加熱することにより、給湯用熱交換器内の冷媒は臨界圧力以上に加圧されているので、給湯用熱交換器の水により熱を奪われて温度低下しても凝縮することがない。従って、給湯用熱交換器の全域で冷媒と水との間の温度差を形成しやすくなり、高温の湯が得られ、かつ熱交換効率を高くできる。
【００３０】
さらに、使用する冷媒を二酸化炭素としたものであり、比較的安価でかつ安定な二酸化炭素を冷媒に使用することにより、製品コストを抑えるとともに、信頼性を向上させることができる。また、二酸化炭素はオゾン破壊係数がゼロであり、地球温暖化係数も代替冷媒ＨＦＣ−４０７Ｃの約１７００分の１と非常に小さいため、地球環境に優しい製品を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、本発明は、最低保障外気温度以下の運転を行う機器において有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のヒートポンプ給湯機のシステム図
【図２】本発明の実施の形態におけるヒートポンプ給湯機の記憶制御装置機能を示すブロック図
【図３】同実施の形態における外気温度の記憶制御装置機能を示すフローチャート
【図４】同実施の形態における蒸発器温度の記憶制御装置機能を示すフローチャート
【符号の説明】
【００３３】
１  ヒートポンプ給湯機
２  ヒートポンプユニット
３  タンクユニット
４  圧縮機
５  水―冷媒熱交換器
６  膨張弁
７  蒸発器
１００  外気温度センサー
２００  蒸発器温度センサー
１０  貯湯槽
１１  ポンプ
１２  出湯管
１３  給湯端末
【図１】
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【図２】
2009250477.tif 000004
【図３】
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【図４】
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