JP2013134003A - 給湯器 - Google Patents

Abstract

【課題】フロストが発生する気象条件であっても、湯切れの発生を低減できる給湯器を提供する。
【解決手段】空気から吸熱して冷媒を加温する蒸発器と、加温した冷媒を電力を用いて圧縮して昇温させる圧縮機と、昇温した冷媒により湯水を加熱する熱交換器と、熱交換器により加熱された湯水を溜める貯湯タンクとを有する給湯器本体と、給湯器本体を制御可能な制御装置と、を備え、制御装置は、取得した気象データに基づいて、蒸発器がフロストする気象条件であると判定した場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、貯湯タンクから給湯される湯水の湯切れを抑制する湯切れ抑制制御を実行する（ステップＳ８）。
【選択図】図２

Description

本発明は、電力を用いて湯水を加熱するヒートポンプ式の給湯器に関するものである。

従来、ヒートポンプ式の給湯器は、夜間電力によって湯水を加熱し、加熱した湯水を貯湯タンクに溜め、貯湯タンクに溜めた湯水を昼間に使用している。このような、ヒートポンプ式の給湯器として、貯湯タンクと、貯湯タンクの湯水を沸き上げる熱源部とを備えた貯湯式給湯機が知られている（例えば、特許文献１参照）。この貯湯式給湯機は、貯湯タンク内の湯水を利用して暖房運転を行っており、所定期間内に暖房運転を行った実績がある場合、通常の湯切れ判定より早めに沸き上げを開始する。これにより、貯湯式給湯機は、暖房運転に対して予め十分な湯量を貯湯タンクに確保することで、湯切れを防止している。

特開２００７−８５６５１号公報

ところで、給湯器の熱源部として、蒸発器を有するものがある。蒸発器を有する給湯器は、気象条件によって霜が付く、いわゆるフロストが発生する場合がある。フロストが発生した場合、通常、給湯器は、熱源部による湯水の加熱を停止して、蒸発器に付着した霜を取るデフロスト運転を実行する。このため、給湯器は、昼間において、貯湯タンクに溜められた湯水が少なくなって、追い炊き運転を実行しようとした場合に、デフロスト運転が実行されていると、湯水を加熱することができないため、湯切れが発生する虞がある。

このとき、従来の貯湯式給湯機では、所定期間内に暖房運転を行った実績があるか否かによって、湯切れ判定を行っているものの、蒸発器がフロストとする気象条件であるか否かによって、湯切れ判定を行ってはいないため、フロストによる湯切れの発生を抑制することは困難である。

そこで、本発明は、フロストが発生する気象条件であっても、湯切れの発生を低減できる給湯器を提供することを課題とする。

本発明の給湯器は、空気から吸熱して冷媒を加温する蒸発器と、加温した冷媒を電力を用いて圧縮して昇温させる圧縮機と、昇温した冷媒により湯水を加熱する熱交換器と、熱交換器により加熱された湯水を溜める貯湯タンクとを有する給湯器本体と、給湯器本体を制御可能な制御装置と、を備え、制御装置は、取得した気象データに基づいて、蒸発器がフロストする気象条件であると判定した場合、貯湯タンクから給湯される湯水の湯切れを抑制する湯切れ抑制制御を実行することを特徴とする。

この構成によれば、制御装置は、蒸発器がフロストする気象条件である場合、取得した気象データに基づいて、湯切れ抑制制御を実行することができる。このため、制御装置は、フロストが発生する気象条件であっても、貯湯タンクから給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。

この場合、湯切れ抑制制御は、貯湯タンクに溜められる湯水の熱量を、蒸発器がフロストしない気象条件に比して大きくする湯水熱量増加制御を有していることが好ましい。

この構成によれば、制御装置は、湯切れ抑制制御として、湯水熱量増加制御を実行することで、貯湯タンクに溜められる湯水の熱量を増大させることができる。このため、給湯器本体がデフロスト運転を行ったとしても、貯湯タンクに溜められる湯水の熱量を十分に確保できるため、貯湯タンクから給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。

この場合、湯水熱量増加制御は、貯湯タンクに溜める湯水の湯量を、蒸発器がフロストしない気象条件に比して多くする湯水増量制御と、貯湯タンクに溜める湯水の湯温を、蒸発器がフロストしない気象条件に比して高くする湯水昇温制御とのうち、少なくともいずれか一方の制御を有していることが好ましい。

この構成によれば、制御装置は、湯水熱量増加制御として、湯水増量制御または湯水昇温制御のうち、少なくともいずれか一方の制御を提供することができる。このため、制御装置は、気象条件に適した制御を実行することで、湯水の熱量を好適に増加させることができる。

この場合、湯切れ抑制制御は、給湯器本体が追い炊き運転を開始する追い炊き開始時間を、蒸発器がフロストしない気象条件に比して早くする開始繰上げ制御を有していることが好ましい。

この構成によれば、制御装置は、湯切れ抑制制御として、開始繰上げ制御を実行することで、蒸発器がフロストする気象条件である場合、給湯器本体が追い炊き運転を行う際に、追い炊き開始時間を繰り上げることができ、加熱した湯水を早期に貯湯タンクに溜めることができる。このため、給湯器本体は、追い炊き開始時間を繰り上げた分、貯湯タンクの湯量を多めに維持することができる。これにより、給湯器本体がデフロスト運転を行ったとしても、貯湯タンクに溜められる湯水の熱量を十分に確保できるため、貯湯タンクから給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。なお、給湯器本体は、追い炊き開始時間を繰り上げた分、貯湯タンクに溜められる湯水の熱量を増大させてもよい。

この場合、湯切れ抑制制御は、給湯器本体が追い炊き運転を開始する追い炊き開始時間前に、蒸発器のデフロストを行う事前デフロスト制御を有していることが好ましい。

この構成によれば、制御装置は、湯切れ抑制制御として、事前デフロスト制御を実行することで、蒸発器がフロストする気象条件である場合、給湯器本体が追い炊き運転を行う前に、デフロスト制御を実行することができる。このため、制御装置は、デフロスト制御を追い炊き運転と重複して実行させることがなく、追い炊き運転を妨げることがないため、追い炊き運転を好適に実行させることができる。これにより、制御装置は、貯湯タンクから給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。

この場合、蒸発器は、空気を通風するファンと、ファンに対し空気流れ方向の上流側に設けられ、空気から吸熱するための吸熱フィンとを有し、湯切れ抑制制御は、ファンにより空気流れ方向を逆方向とするファン逆流制御を有していることが好ましい。

この構成によれば、制御装置は、湯切れ抑制制御として、ファン逆流制御を実行することで、吸熱フィンに付着する水滴を吹き飛ばすことができる。このため、制御装置は、蒸発器においてフロストを発生し難くすることができることから、追い炊き運転とデフロスト制御とが重複して実行し難くなり、追い炊き運転を好適に実行させることができる。これにより、制御装置は、貯湯タンクから給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。

本発明の給湯器によれば、フロストが発生する気象条件であっても、湯切れの発生を低減できる。

図１は、実施例１に係る給湯器の概略構成図である。 図２は、実施例１に係る給湯器の湯切れ抑制制御に関する一例のフローチャートである。

以下、添付した図面を参照して、本発明に係る給湯器について説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、実施例１に係る給湯器の概略構成図である。給湯器５は、電力を用いて湯水を加熱する電気式の給湯器であり、例えば、空気熱を利用したヒートポンプ式のものである。図１を参照して、給湯器５について説明する。

給湯器５は、室外に設けられた給湯器本体８と、給湯器本体８を制御する制御装置９と、給湯器本体８を操作する室内に設けられたリモコン１０と、を備えている。給湯器本体８は、空気熱により温めた冷媒を圧縮するヒートポンプサイクル１１と、ヒートポンプサイクル１１によって加熱された冷媒により湯水を加熱する湯水加熱サイクル１２とを備えている。

ヒートポンプサイクル１１は、圧縮機１５と、熱交換器１６と、流量調整弁１７と、蒸発器１８と、アキュムレータ１９とを有し、これらの間を冷媒配管２１により接続することで、冷媒の循環流路を形成している。

圧縮機１５は、冷媒として、二酸化炭素（ＣＯ_２）が用いられ、例えば、スクロール圧縮機またはロータリー圧縮機等で構成されている。冷媒が圧縮機１５に供給されると、圧縮機１５は、供給された冷媒を高温・高圧となるように圧縮する。そして、圧縮されることで高温・高圧となった冷媒は、熱交換器１６へ向けて供給される。

熱交換器１６は、圧縮機１５で圧縮することにより昇温させた冷媒と、湯水加熱サイクル１２を循環する湯水との間で熱交換を行っている。このため、圧縮機１５から熱交換器１６に冷媒が供給されると、供給された冷媒は、湯水加熱サイクル１２の湯水との間で熱交換を行う。これにより、冷媒は、湯水によって冷却され、湯水は、冷媒によって加熱される。そして、熱交換により冷却された冷媒は、流量調整弁１７を通過することで減圧され、低圧となった冷媒が蒸発器１８に供給される。

蒸発器１８は、熱交換器１６から供給され冷却された冷媒と、空気（外気）との間で熱交換を行っている。蒸発器１８は、冷媒が流通する伝熱管２３と、伝熱管２３に設けられた吸熱フィン２４と、空気を通風させる通風ファン２５とを有している。伝熱管２３および吸熱フィン２４は、通風ファン２５の空気流れ方向の上流側に設けられている。通風ファン２５は、制御装置９により制御され、制御装置９は、通風ファン２５の回転を正回転とすることで、空気を流通させている。そして、蒸発器１８は、通風ファン２５によって空気が流通されると、通風ファン２５の上流側において、吸熱フィン２４により空気から吸熱を行い、空気からの吸熱により冷媒を昇温させる。この後、吸熱されて低温となった空気は、通風ファン２５を通過して通風ファン２５の下流側から排気される。そして、吸熱により昇温された冷媒は、アキュムレータ１９に供給される。アキュムレータ１９は、蒸発器１８から供給された冷媒を気液分離しており、気相となった冷媒を、圧縮機１５へ向けて供給している。

また、このヒートポンプサイクル１１には、蒸発器１８に付着した霜を取り除く、すなわち蒸発器１８に発生するフロストを取り除くための、デフロスト機構２７が設けられている。ここで、フロストは、伝熱管２３を通る低温の冷媒により、吸熱フィン２４に付着した水滴が氷結することで発生する。デフロスト機構２７は、デフロスト用バイパス管２８と、デフロスト用流量調整弁２９とが設けられている。

デフロスト用バイパス管２８は、その一方の端部が、圧縮機１５と熱交換器１６との間の冷媒配管２１に接続され、その他方の端部が、流量調整弁１７と蒸発器１８との間の冷媒配管２１に接続されている。デフロスト用流量調整弁２９は、開閉可能となっており、給湯器本体８によるデフロスト運転を行う場合、デフロスト用流量調整弁２９を開弁させる一方で、給湯器本体８によるデフロスト運転を停止する場合、デフロスト用流量調整弁２９を閉弁させる。

そして、デフロスト機構２７は、給湯器本体８によるデフロスト運転を行う場合、デフロスト用流量調整弁２９を開弁させることで、圧縮機１５から供給された冷媒の一部を、デフロスト用バイパス管２８に流通させる。そして、デフロスト用バイパス管２８を流通する冷媒は、蒸発器１８に供給されることで、伝熱管２３および吸熱フィン２４を加熱する。伝熱管２３および吸熱フィン２４は、冷媒によって加熱されることで、付着した霜を加熱して溶かし、これにより、デフロスト機構２７によるデフロストが実行される。

一方、デフロスト機構２７は、給湯器本体８によるデフロスト運転を停止する場合、デフロスト用流量調整弁２９を閉弁させることで、圧縮機１５から供給された冷媒のデフロスト用バイパス管２８への供給を停止させる。

湯水加熱サイクル１２は、貯湯タンク３１と、上記の熱交換器１６と、給水ポンプ３２とを有し、これらの間を湯水配管３３により接続することで、湯水の循環流路を形成している。

貯湯タンク３１は、熱交換器１６によって加熱された湯水を溜めている。この貯湯タンク３１の内部には、貯湯タンク３１に溜まっている湯水の温度を検出する湯温センサ３５が設けられている。湯温センサ３５は、制御装置９に接続されており、制御装置９は、湯温センサ３５によって検出された湯温に基づいて、貯湯タンク３１に溜める湯水の温度を調整する。また、湯温センサ３５は、貯湯タンク３１の内部に鉛直方向に亘って複数設けられており、制御装置９は、湯温センサ３５の検出位置に基づいて、残湯量を検出可能となっている。そして、制御装置９は、複数の湯温センサ３５によって検出された残湯量に基づいて、貯湯タンク３１に溜める湯水の湯量を調整している。

また、貯湯タンク３１には、上水道に接続される給水管４１と、湯水を供給する給湯管４２とがそれぞれ接続されている。給水管４１には、流量調整弁４３が介設されており、流量調整弁４３は、貯湯タンク３１に給水される水の流量を調整する。また、給湯管４２には、給水管４１と同様に、流量調整弁４４が介設されており、流量調整弁４４は、貯湯タンク３１から供給される湯水の流量を調整する。

給水ポンプ３２は、貯湯タンク３１から熱交換器１６へ向けて、貯湯タンク３１に溜まった湯水を供給している。このため、給水ポンプ３２から熱交換器１６へ向けて湯水が供給されると、供給された湯水は、熱交換器１６において加熱される。そして、熱交換により加熱された湯水は、貯湯タンク３１に溜められる。貯湯タンク３１に溜められた湯水は、給湯管４２を介して給湯される。また、貯湯タンク３１に溜められた湯水の残湯量が少なくなった場合には、給水管４１を介して給水される。

このように構成された給湯器本体８は、通常、電気使用料金の安い夜間に運転される。つまり、給湯器本体８は、電力を用いて夜間運転を行うことにより、貯湯タンク３１に加熱した湯水を溜め、貯湯タンク３１に溜めた湯水を昼間に使用している。

再び、図１を参照し、リモコン１０について説明する。リモコン１０は、室外の給湯器本体８の運転を操作したり、制御装置９に各種情報を登録したりするときに用いられ、また、ユーザに対し情報を報知することが可能となっている。リモコン１０は、ユーザによって操作される操作部５１と、各種情報を表示可能な表示部５２と、警報音等の音を出力可能なスピーカ５３とを有し、制御装置９に接続されている。制御装置９は、リモコン１０の操作部５１からの入力操作に基づいて、各種情報を取得したり、取得した各種情報を表示部５２に表示したり、スピーカ５３から警報音を発したりする。

続いて、制御装置９について説明する。制御装置９は、給湯器本体８と、リモコン１０とにそれぞれ接続され、給湯器本体８を制御可能となっている。また、制御装置９は、気象データを取得可能に構成されている。実施例１において、制御装置９は、ネットワーク５５を介して気象データを取得している。なお、実施例１では、ネットワーク５５を介して気象データを取得する構成であるが、リモコン１０の操作部５１を介してユーザに入力されることにより、気象データを取得する構成であってもよい。また、制御装置９は、給湯器本体８と一体に設けられてもよいし、給湯器本体８と別体に設けられてもよい。

制御装置９は、制御部６１と、記憶部６２と、通信部６３を有している。通信部６３は、ネットワーク５５を介して、気象データを提供するサーバに通信可能となっている。通信部６３はサーバから受信した気象データを制御部６１へ向けて出力する。記憶部６２は、給湯器本体８を制御する制御プログラムの他、各種運転データ、気象データおよび各種データベース等を記憶している。ここで、各種運転データとしては、例えば、昼間に行われた追い炊き運転に関する追い炊き運転データがある。追い炊き運転データには、給湯器本体８が追い炊き運転を行った時間帯、追い炊き運転において貯湯タンク３１に溜められた湯水の湯量および湯温等の情報が含まれている。この追い炊き運転データは、所定周期毎に、例えば、１日毎に記憶される。気象データには、予測される天候、気温および湿度等の情報が含まれている。各種データベースとしては、例えば、フロストに関するフロストデータベースがある。フロストデータベースは、気象データから得られる天候、気温および湿度等の情報から、フロストが発生する気象条件であるかを判定するための情報を有している。制御部６１は、各種制御を実行しており、各種制御として、例えば、フロスト判定制御と、運転重複判定制御と、湯切れ抑制制御とを実行している。

フロスト判定制御は、気象データから得られる情報に基づいて、フロストデータベースからフロストが発生し易い気象条件であるか否かを判定する制御である。つまり、制御部６１は、フロスト判定制御を実行すると、取得した気象データから天候、気温および湿度等の情報を、フロストデータベースに含まれる天候、気温および湿度等の情報と照らし合わせる。そして、制御部６１は、気象データから天候、気温および湿度等の情報と、フロストデータベースに含まれているフロストし易い天候、気温および湿度等の気象条件とが合致していれば、蒸発器１８がフロストする気象条件であると判定する。一方で、制御部６１は、気象データから天候、気温および湿度等の情報と、フロストデータベースに含まれているフロストし易い天候、気温および湿度等の気象条件とが合致していなければ、蒸発器１８がフロストする気象条件でないと判定する。

また、フロスト判定制御は、蒸発器１８がフロストする気象条件であると判定した場合、気象データから得られる情報に基づいて、フロストデータベースから給湯器本体８によりデフロスト運転が行われる時間帯を予測している。つまり、デフロスト運転が行われる時間帯は、デフロスト運転を開始する開始時間Ｔ１からデフロスト運転を終了する終了時間Ｔ２までの時間帯Ｔ１〜Ｔ２である。

運転重複判定制御は、フロスト判定制御において、蒸発器１８がフロストする気象条件であると判定されると実行される。運転重複判定制御は、給湯器本体８による追い炊き運転と、給湯器本体８によるデフロスト運転とが重複するか否かを判定する制御である。つまり、制御部６１は、運転重複判定制御を実行すると、所定期間毎に記憶された最新の（当日昼間の）追い炊き運転データに基づいて、追い炊き運転が行われた時間帯を取得する。つまり、追い炊き運転が行われた時間帯は、追い炊き運転を開始した開始時間Ｔ３から追い炊き運転が終了した終了時間Ｔ４までの時間帯Ｔ３〜Ｔ４である。そして、制御部６１は、フロスト判定制御において予測された時間帯Ｔ１〜Ｔ２と、追い炊き運転データから取得した時間帯Ｔ３〜Ｔ４とが、少なくとも一部でも重複している場合、運転が重複していると判定する。一方で、制御部６１は、時間帯Ｔ１〜Ｔ２と時間帯Ｔ３〜Ｔ４とが、少なくとも一部でも重複していない場合、運転が重複していないと判定する。

湯切れ抑制制御は、フロスト判定制御において、蒸発器１８がフロストする気象条件であると判定され、且つ運転重複判定制御において、予測されるデフロスト運転の時間帯Ｔ１〜Ｔ２と、追い炊き運転が実行された時間帯Ｔ３〜Ｔ４とが重複していると判定されると実行される。湯切れ抑制制御は、貯湯タンク３１から給湯される湯水の湯切れを抑制する制御である。湯切れ抑制制御としては、例えば、湯水熱量増加制御がある。

湯水熱量増加制御は、給湯器本体８の夜間運転時において、貯湯タンク３１に溜める湯水の熱量を増加させる制御である。具体的に、湯水熱量増加制御としては、湯水増量制御と、湯水昇温制御とがある。湯水増量制御は、貯湯タンク３１に溜める湯水の湯量を、蒸発器１８がフロストしない気象条件に比して多くする制御である。また、湯水昇温制御は、貯湯タンク３１に溜める湯水の湯温を、蒸発器１８がフロストしない気象条件に比して高くする制御である。

従って、制御部６１は、フロスト判定制御を実行することで、蒸発器１８がフロストする気象条件であるか否かを判定し、蒸発器１８がフロストする気象条件である場合には、給湯器本体８がデフロスト運転を行う時間帯Ｔ１〜Ｔ２を予測する。また、制御部６１は、運転重複判定制御を実行することで、予測されるデフロスト運転の時間帯Ｔ１〜Ｔ２と、追い炊き運転が実行された時間帯Ｔ３〜Ｔ４とが重複しているか否かを判定する。そして、制御部６１は、時間帯Ｔ１〜Ｔ２と時間帯Ｔ３〜Ｔ４とが重複している場合、湯切れ抑制制御として、湯水熱量増加制御を実行することで、給湯器本体８の夜間運転時において、貯湯タンク３１に溜める湯水の熱量を、蒸発器１８がフロストしない気象条件に比して増加させる。

続いて、図２を参照し、給湯器５により湯切れ抑制制御を実行する制御フローの一例について説明する。図２は、実施例１に係る給湯器の湯切れ抑制制御に関する一例のフローチャートである。なお、図２に示す制御フローは、所定期間毎に（１日毎に）繰り返し行われている。

先ず、制御部６１は、夜間運転の開始時間前、すなわち夜間運転の開始時間よりも所定時間分だけ前の時間になると、通信部６３によりネットワーク５５を介して気象データを取得する（ステップＳ１）。制御部６１は、気象データを取得すると、上記のフロスト判定制御を実行する（ステップＳ２）。制御部６１は、フロスト判定制御を実行すると、蒸発器１８がフロストする気象条件であるか否かを判定する（ステップＳ３）。制御部６１は、フロスト判定制御を実行した結果、蒸発器１８がフロストする気象条件であると判定する（ステップＳ３：Ｙｅｓ）と、デフロスト運転が行われる時間帯Ｔ１〜Ｔ２を予測する（ステップＳ４）。一方で、制御部６１は、蒸発器１８がフロストする気象条件でないと判定する（ステップＳ３：Ｎｏ）と、後述するステップＳ９に進む。

制御部６１は、ステップＳ４において、デフロスト運転が行われる時間帯Ｔ１〜Ｔ２を予測すると、運転重複判定制御を実行する（ステップＳ５）。制御部６１は、運転重複判定制御を実行すると、記憶部６２から最新の追い炊き運転データを取得し、取得した追い炊き運転データから、追い炊き運転が行われた時間帯Ｔ３〜Ｔ４を取得する（ステップＳ６）。そして、制御部６１は、ステップＳ４において予測した時間帯Ｔ１〜Ｔ２と、ステップＳ６において取得した時間帯Ｔ３〜Ｔ４とが少なくとも一部でも重複しているか否かを判定する（ステップＳ７）。

制御部６１は、ステップＳ７において、時間帯Ｔ１〜Ｔ２と時間帯Ｔ３〜Ｔ４とが重複していると判定する（ステップＳ７：Ｙｅｓ）と、湯切れ抑制制御として、湯水熱量増加制御を実行する（ステップＳ８）。つまり、制御部６１は、湯水熱量増加制御を実行することで、夜間運転時に貯湯タンク３１に溜める湯水の熱量がフロストしない気象条件に比して大きくなるような所定の湯量および湯温に設定する。そして、制御部６１は、ステップＳ８の実行後、給湯器本体８による夜間運転を開始する（ステップＳ９）。一方で、制御部６１は、ステップＳ７において、時間帯Ｔ１〜Ｔ２と時間帯Ｔ３〜Ｔ４とが重複していないと判定する（ステップＳ７：Ｎｏ）と、ステップＳ８を実行せずに、ステップＳ９に進む。つまり、制御部６１は、夜間運転時に貯湯タンク３１に溜める湯水の熱量が、蒸発器１８がフロストしない気象条件において設定される所定の湯量および湯温に設定する。

制御部６１は、ステップＳ９において、給湯器本体８の夜間運転を開始すると、設定された所定の湯量および湯温になるように、湯水を貯湯タンク３１へ溜める（ステップＳ１０）。そして、制御部６１は、貯湯タンク３１へ溜める湯水が所定の湯量および湯温となると、給湯器本体８の夜間運転を終了する（ステップＳ１１）。

制御部６１は、夜間運転の終了後、昼間になって貯湯タンク３１の使用が開始されると、複数の湯温センサ３５の検出結果に基づいて、現在の残湯量が追い炊き運転を実行せずとも十分に給湯可能な残湯量であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。制御部６１は、十分な残湯量であると判定する（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）と、後述するステップＳ１３に進む。一方で、制御部６１は、ステップＳ１２において、十分な残湯量でないと判定する（ステップＳ１２：Ｎｏ）と、給湯器本体８の追い炊き運転を実行する（ステップＳ１４）。制御部６１は、給湯器本体８の追い炊き運転を実行すると、追い炊き運転データを取得し（ステップＳ１５）、ステップＳ１３に進む。制御部６１は、ステップＳ１２において十分な残湯量であると判定された場合、または、ステップＳ１５において追い炊き運転データを取得すると、夜間運転の開始時間前であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。そして、制御部６１は、夜間運転の開始時間前であると判定すると、再びステップＳ１に進む一方で、夜間運転の開始時間前でないと判定すると、再びステップＳ１２に進む。つまり、制御部６１は、夜間運転の開始時間前であると判定するまでは、ステップＳ１２からステップＳ１３に至る制御を繰り返し実行する。

以上のように、実施例１の構成によれば、制御部６１は、蒸発器１８がフロストする気象条件である場合、取得した気象データに基づいて、湯切れ抑制制御を実行することができる。このため、制御部６１は、フロストが発生する気象条件であっても、貯湯タンク３１から給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。

また、実施例１の構成によれば、制御部６１は、湯切れ抑制制御として、湯水熱量増加制御を実行することで、貯湯タンク３１に溜められる湯水の熱量を増大させることができる。このため、給湯器本体８がデフロスト運転を行ったとしても、貯湯タンク３１に溜められる湯水の熱量を十分に確保できるため、貯湯タンク３１から給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。

また、実施例１の構成によれば、制御部６１は、湯水熱量増加制御として、湯水増量制御または湯水昇温制御のうち、少なくともいずれか一方の制御を提供することができる。このため、制御部６１は、気象条件に適した制御を実行することで、湯水の熱量を好適に増加させることができる。

次に、実施例２の給湯器について説明する。なお、実施例２では、重複する記載を避けるべく、実施例１と異なる部分についてのみ説明する。実施例１では、湯切れ抑制制御として、湯水熱量増加制御を実行したが、実施例２では、湯切れ抑制制御として、開始繰上げ制御を実行している。以下、開始繰上げ制御について説明する。

開始繰上げ制御は、夜間運転の終了後、貯湯タンク３１に溜めた湯水が使用され、追い炊き運転を行うときに実行される。開始繰上げ制御は、運転重複判定制御により、フロスト判定制御において予測された時間帯Ｔ１〜Ｔ２と、追い炊き運転データから取得した時間帯Ｔ３〜Ｔ４とが、少なくとも一部でも重複していると判定された場合、追い炊き運転を開始する開始時間Ｔ３を繰り上げ、繰り上げた開始時間Ｔ３で追い炊き運転を実行させる制御である。

従って、制御部６１は、フロスト判定制御を実行することで、蒸発器１８がフロストする気象条件であるか否かを判定し、蒸発器１８がフロストする気象条件である場合には、給湯器本体８がデフロスト運転を行う時間帯Ｔ１〜Ｔ２を予測する。また、制御部６１は、運転重複判定制御を実行することで、予測されるデフロスト運転の時間帯Ｔ１〜Ｔ２と、追い炊き運転が実行された時間帯Ｔ３〜Ｔ４とが重複しているか否かを判定する。そして、制御部６１は、時間帯Ｔ１〜Ｔ２と時間帯Ｔ３〜Ｔ４とが重複している場合、湯切れ抑制制御として、開始繰上げ制御を実行することで、給湯器本体８の追い炊き運転の開始時間Ｔ３を繰り上げて（早めて）実行することにより、貯湯タンク３１に溜める湯水の熱量を、蒸発器１８がフロストしない気象条件に比して増加させる。

以上のように、実施例２の構成によれば、制御部６１は、湯切れ抑制制御として、開始繰上げ制御を実行することで、蒸発器がフロストする気象条件である場合、給湯器本体８が追い炊き運転を行う際に、追い炊き運転の開始時間Ｔ３を繰り上げることができ、加熱した湯水を早期に貯湯タンク３１に溜めることができる。このため、給湯器本体８は、追い炊き開始時間を繰り上げた分、より多くの湯量を貯湯タンク３１内に確保することができる。これにより、給湯器本体８がデフロスト運転を行ったとしても、貯湯タンク３１に溜められる湯水の熱量を十分に確保できるため、貯湯タンク３１から給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。なお、給湯器本体８は、追い炊き開始時間を繰り上げた分、貯湯タンク３１に溜められる湯水の熱量を増大させる構成としてもよい。

次に、実施例３の給湯器について説明する。なお、実施例３でも、重複する記載を避けるべく、実施例１と異なる部分についてのみ説明する。実施例１では、湯切れ抑制制御として、湯水熱量増加制御を実行したが、実施例３では、湯切れ抑制制御として、事前デフロスト制御を実行している。以下、事前デフロスト制御について説明する。

事前デフロスト制御は、夜間運転の終了後、貯湯タンク３１に溜めた湯水が使用され、追い炊き運転を行うときに実行される。事前デフロスト制御は、運転重複判定制御により、フロスト判定制御において予測された時間帯Ｔ１〜Ｔ２と、追い炊き運転データから取得した時間帯Ｔ３〜Ｔ４とが、少なくとも一部でも重複していると判定された場合、追い炊き運転を開始時間Ｔ３の前に、事前に給湯器本体８によるデフロスト運転を実行させる制御である。

従って、制御部６１は、フロスト判定制御を実行することで、蒸発器１８がフロストする気象条件であるか否かを判定し、蒸発器１８がフロストする気象条件である場合には、給湯器本体８がデフロスト運転を行う時間帯Ｔ１〜Ｔ２を予測する。また、制御部６１は、運転重複判定制御を実行することで、予測されるデフロスト運転の時間帯Ｔ１〜Ｔ２と、追い炊き運転が実行された時間帯Ｔ３〜Ｔ４とが重複しているか否かを判定する。そして、制御部６１は、時間帯Ｔ１〜Ｔ２と時間帯Ｔ３〜Ｔ４とが重複している場合、湯切れ抑制制御として、事前デフロスト制御を実行することで、給湯器本体８の追い炊き運転の開始時間Ｔ３の前に、給湯器本体８のデフロスト運転を実行することにより、デフロスト運転と追い炊き運転とを重複させることなく、追い炊き運転を実行する。

以上のように、実施例３の構成によれば、制御部６１は、湯切れ抑制制御として、事前デフロスト制御を実行することで、蒸発器がフロストする気象条件である場合、給湯器本体８が追い炊き運転を行う前に、デフロスト運転を実行することができる。このため、制御部６１は、デフロスト運転を追い炊き運転と重複して実行させることがなく、追い炊き運転を妨げることがないため、追い炊き運転を好適に実行させることができる。これにより、制御部６１は、貯湯タンク３１から給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。

次に、実施例４の給湯器について説明する。なお、実施例４でも、重複する記載を避けるべく、実施例１と異なる部分についてのみ説明する。実施例１では、湯切れ抑制制御として、湯水熱量増加制御を実行したが、実施例４では、湯切れ抑制制御として、ファン逆流制御を実行している。以下、ファン逆流制御について説明する。

ファン逆流制御は、フロスト判定制御において、蒸発器１８がフロストする気象条件であると判定されると実行される。ファン逆流制御は、通風ファン２５により定期的に空気流れ方向を逆方向にする制御である。つまり、制御部６１は、ファン逆流制御を実行すると、通風ファン２５の回転を正回転から逆回転にすることで、空気流れ方向を逆方向とする。これにより、通風ファン２５から吹き出された空気は、伝熱管２３および吸熱フィン２４へ吹き付けられ、伝熱管２３および吸熱フィン２４に付着した水滴を吹き飛ばす。

以上のように、実施例４の構成によれば、制御部６１は、湯切れ抑制制御として、ファン逆流制御を実行することで、吸熱フィン２４に付着する水滴を吹き飛ばすことができる。このため、制御部６１は、蒸発器１８においてフロストを発生し難くすることができることから、追い炊き運転とデフロスト制御とが重複して実行し難くなり、追い炊き運転を好適に実行させることができる。これにより、制御部６１は、貯湯タンク３１から給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。

なお、実施例１から４に係る湯切れ抑制制御、すなわち、湯水熱量増加制御、開始繰上げ制御、事前デフロスト制御およびファン逆流制御は、適宜組み合わせて実行してもよいし、それぞれ単独で実行してもよい。

５ 給湯器
８ 給湯器本体
９ 制御装置
１０ リモコン
１１ ヒートポンプサイクル
１２ 湯水加熱サイクル
１５ 圧縮機
１６ 熱交換器
１７ ヒートポンプサイクルの流量調整弁
１８ 蒸発器
１９ アキュムレータ
２１ 冷媒配管
２３ 伝熱管
２４ 吸熱フィン
２５ 通風ファン
２７ デフロスト機構
２８ デフロスト用バイパス管
２９ デフロスト用流量調整弁
３１ 貯湯タンク
３２ 給水ポンプ
３３ 湯水配管
３５ 湯温センサ
４１ 給水管
４２ 給湯管
４３ 給水管の流量調整弁
４４ 給湯管の流量調整弁
５１ 操作部
５２ 表示部
５３ スピーカ
５５ ネットワーク
６１ 制御部
６２ 記憶部
６３ 通信部

Claims (6)

1. 空気から吸熱して冷媒を加温する蒸発器と、加温した前記冷媒を電力を用いて圧縮して昇温させる圧縮機と、昇温した前記冷媒により湯水を加熱する熱交換器と、前記熱交換器により加熱された前記湯水を溜める貯湯タンクとを有する給湯器本体と、
   前記給湯器本体を制御可能な制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、取得した気象データに基づいて、前記蒸発器がフロストする気象条件であると判定した場合、前記貯湯タンクから給湯される前記湯水の湯切れを抑制する湯切れ抑制制御を実行することを特徴とする給湯器。
2. 前記湯切れ抑制制御は、前記貯湯タンクに溜められる前記湯水の熱量を、前記蒸発器がフロストしない気象条件に比して大きくする湯水熱量増加制御を有していることを特徴とする請求項１に記載の給湯器。
3. 前記湯水熱量増加制御は、
   前記貯湯タンクに溜める前記湯水の湯量を、前記蒸発器がフロストしない気象条件に比して多くする湯水増量制御と、
   前記貯湯タンクに溜める前記湯水の湯温を、前記蒸発器がフロストしない気象条件に比して高くする湯水昇温制御とのうち、少なくともいずれか一方の制御を有していることを特徴とする請求項２に記載の給湯器。
4. 前記湯切れ抑制制御は、前記給湯器本体が追い炊き運転を開始する追い炊き開始時間を、前記蒸発器がフロストしない気象条件に比して早くする開始繰上げ制御を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の給湯器。
5. 前記湯切れ抑制制御は、前記給湯器本体が追い炊き運転を開始する追い炊き開始時間前に、前記蒸発器のデフロストを行う事前デフロスト制御を有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の給湯器。
6. 前記蒸発器は、前記空気を通風するファンと、前記ファンに対し空気流れ方向の上流側に設けられ、前記空気から吸熱するための吸熱フィンとを有し、
   前記湯切れ抑制制御は、前記ファンにより前記空気流れ方向を逆方向とするファン逆流制御を有していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の給湯器。

Images