JP3633562B2

JP3633562B2 - 給湯機の異常検出装置

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Publication number: JP3633562B2
Application number: JP2002021146A
Authority: JP
Inventors: 真一坂本; 孝夫相沢; 孝司千田; 浩中山
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2022-01-30
Also published as: JP2003222406A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、給湯機の異常検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
給湯機には、図６に示すように、貯湯タンク７０を有するタンクユニット７１と、冷媒回路７２を有する熱源ユニット７３とを備えたヒートポンプ式給湯機がある。この場合、冷媒回路７２は、圧縮機７４と水熱交換器７５と膨張弁７７と蒸発器７８とを順に接続して構成される。そして、タンクユニット７１は、上記貯湯タンク７０と循環路７９とを備え、この循環路７９には、水循環用ポンプ８０と熱交換路８１とが介設されている。この場合、熱交換路８１は水熱交換器７５にて構成される。
【０００３】
上記装置においては、圧縮機７４を駆動させると共に、ポンプ８０を駆動（作動）させると、貯湯タンク７０の底部に設けた取水口から貯溜水（温湯）が循環路７９に流出し、これが熱交換路８１を流通する。そのときこの温湯は水熱交換器７５によって加熱され（沸上げられ）、湯入口から貯湯タンク７０の上部に返流される。これによって、貯湯タンク７０に高温の温湯を貯めるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の給湯機には、空焚き等の異常状態が発生する場合がある。ここで、空焚きとは、貯湯タンク内に温水がなく、ポンプ８０が駆動しても循環路内に温水が循環しない状態や、ポンプにごみ等が溜まってポンプが駆動しないいわゆるポンプロック状態のときをいう。従って、空焚き等の異常状態が発生すれば、循環路７９等において沸騰したり、冷媒回路において異常高圧になったりする場合がある。しかしながら、この種の給湯機には一般に保護制御手段があり、この保護制御の働きにより、循環路７９等においても沸騰が生じず、また冷媒回路においても異常高圧にならない場合がある。このような場合には、給湯機は異常であるのもかかわらず、何の表示もないまま空焚き運転が継続され、貯湯タンク７０に湯を貯めることができない状態が継続した。そのため、ユーザにとっては、湯を使いたいときに使用できなかった。
【０００５】
また、運転には、運転効率（ＣＯＰ）を向上させるために、圧縮機７４の吐出管温度を制御する運転がある。このため、圧縮機７４の吐出管の温度を吐出管温度検出手段（例えば、温度サーミスタ）にて検出していた。しかしながら、この吐出管温度検出手段が不良である場合には、吐出管温度検出手段が正しい吐出管の温度よりも低い温度を示す場合がある。このように、吐出管温度が低く検出されれば、非常に高い吐出ガス温度で圧縮機を運転することになる。このため、圧縮機の信頼性、ＣＯＰの低下を招くことになっていた。
【０００６】
さらに、循環路７９は、図６に示すように貯湯タンク７０の低温水を熱交換路８１へ供給するための入水配管８２と、この熱交換路８１からの温湯を貯湯タンク７０へ供給するための出湯配管８３とを備える。そして、入水配管８２は、例えば、タンクユニット７１側の第１配管８２ａと、熱源ユニット７３側の第２配管８２ｂと、この第１・第２配管を接続する接続配管８２ｃとを備える。また、出湯配管８３は、例えば、タンクユニット７１側の第１配管８３ａと、熱源ユニット７３側の第２配管８３ｂと、この第１・第２配管を接続する接続配管８３ｃとを備える。そして、この種のヒートポンプ式給湯機では、通常、熱源側ユニット７３の冷媒が、図６の矢印Ａ方向に流れ、タンクユニット７１側の循環路７９の温水が、この矢印Ａ方向と逆の矢印Ｂ方向に流れるように設定している。これによって、熱交換路８１に進入した低温水と、高温の冷媒とで熱交換が行われ、低温水が矢印Ｂ方向へ流れるに従って効率よく温度が上昇するように設定されている。また、第２配管８２ｂには、熱交換路８１に流れ込む低温水の温度を検出する入水サーミスタ８５は配置され、第２配管８３ｂには、熱交換路８１にて加熱された温湯の温度を検出する出湯サーミスタ８６が配置されている。
【０００７】
ところで、この種の給湯機を設置する場合、設置現場において、タンクユニット７１側の第１配管８２ａ、８３ａと、熱源ユニット７３側の第２配管８２ｂ、８３ｂとを、それぞれ接続配管８２ｃ、８３ｃを介して接続していた。この場合、接続配管８２ｃ、８３ｃは同一の配管を使用する場合が多いので、例えば、接続配管８２ｃにて、第１配管８２ａと第２配管８３ｂとを接続すると共に、接続配管８３ｃにて、第１配管８３ａと第２配管８２ｂとを接続したりする誤接続（誤配管）を行う場合があった。
【０００８】
このように誤接続（誤配管）を行った場合には、貯湯タンク７０の下部の低温水が、正規の場合と逆方向から熱交換路８１に入ることになる。従って、上記入水サーミスタ８５の温度は上昇するが、上記出湯サーミスタ８６の温度は上昇しない。このため、ポンプ８０の能力を絞っていくことになると共に、熱交換路８１を通過する温水は矢印Ｂと反対の矢印Ａ方向に流れることになって、非常に効率の悪い運転を行うことになる。
【０００９】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その第１の目的は、空焚き等の異常を確実に検知して、ユーザに異常であることをできるだけ早く知らせることができる給湯機の異常検出装置を提供することにあり、第２の目的は、信頼性及びＣＯＰの低下を防止して、給湯機が安定して運転することが可能とする給湯機の異常検出装置を提供することにあり、第３の目的は、施工時の誤配管を検出して、給湯機の効率の悪い運転の継続を抑制できる給湯機の異常検出装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで請求項１の給湯機の異常検出装置は、貯湯タンク３と、この貯湯タンク３に連結される循環路１２と、この循環路１２に介設される熱交換路１４とを備え、この熱交換路１４をヒートポンプ加熱源にて加熱して、上記貯湯タンク３から循環路１２に流出した低温水を沸き上げてこの貯湯タンク３に返流する運転が可能な給湯機の異常状態を検出する検出装置であって、上記ヒートポンプ加熱源にて沸き上げられる温湯の温度を検出する出湯温度検出手段２１を備え、上記出湯温度検出手段２１にて検出された運転開始時の出湯温度と、運転開始から所定時間経過後の出湯温度とを比較して、所定時間経過後の出湯温度が運転開始時の出湯温度よりも出湯基準温度以上高くないときに、空焚き等の異常であると判定することを特徴としている。
【００１１】
請求項１の給湯機の異常検出装置では、貯湯タンク３内に温水が入っていると共に、循環路１２内の温水を循環させるためのポンプが正常に駆動すれば、運転開始から所定時間経過後には、上記出湯温度検出手段２１にて検出される出湯温度が所定温度以上に上昇するが、貯湯タンク３内に温水が入っていない場合等においては、運転開始から所定時間経過後にも出湯温度が上昇しないことを利用して、正常状態と異常状態とを判定している。すなわち、運転開始時の出湯温度と、運転開始から所定時間経過後の出湯温度とを比較して、所定時間経過後の出湯温度が運転開始時の出湯温度よりも出湯基準温度以上高くないときに、空焚き等の異常であると判定している。これにより、運転開始から所定時間経過後に空焚き等の異常を検出することができる。
【００１２】
請求項２の給湯機の異常検出装置は、貯湯タンク３と、この貯湯タンク３に連結される循環路１２と、この循環路１２に介設される熱交換路１４とを備え、この熱交換路１４をヒートポンプ加熱源にて加熱して、上記貯湯タンク３から循環路１２に流出した低温水を沸き上げてこの貯湯タンク３に返流する運転が可能な給湯機の異常状態を検出する検出装置であって、上記低温水の温度を検出する入水温度検出手段２０と、上記貯湯タンク３の温度を検出するタンク温度検出手段２３とを備え、上記入水温度検出手段２０にて検出された入水温度と、上記タンク温度検出手段２３にて検出されたタンク温度とを比較して、入水温度がタンク温度よりも入水基準温度以上高いときに、空焚き等の異常であると判定することを特徴としている。
【００１３】
上記請求項２の給湯機の異常検出装置では、貯湯タンク３内に温水が少ない場合には、貯湯タンク３から循環路１２に流出した温水が熱交換路１４にて沸き上げられて貯湯タンク３内に返流するが、この高温の温湯が循環路１２に流出して、入水温度が上昇し、逆に、貯湯タンク３には高温の温湯が貯まらないので、タンク温度は上昇しないことを利用している。このため、入水温度検出手段２０にて検出された入水温度と、上記タンク温度検出手段２３にて検出されたタンク温度とを比較して、入水温度がタンク温度よりも入水基準温度以上高いときには、空焚き等の異常であると判定することができる。
【００１４】
請求項３の給湯機の異常検出装置は、貯湯タンク３と、この貯湯タンク３に連結される循環路１２と、この循環路１２に介設される熱交換路１４とを備え、この熱交換路１４をヒートポンプ加熱源にて加熱して、上記貯湯タンク３から循環路１２に流出した低温水を沸き上げてこの貯湯タンク３に返流する運転が可能な給湯機の異常状態を検出する検出装置であって、上記低温水の温度を検出する入水温度検出手段２０と、上記ヒートポンプ加熱源にて沸き上げられる温湯の温度を検出する出湯温度検出手段２１と、上記貯湯タンク３の温度を検出するタンク温度検出手段２３とを備え、上記出湯温度検出手段２１にて検出された運転開始時の出湯温度と、運転開始から所定時間経過後の出湯温度とを比較して、正常・異常を判定すると共に、この判定において、所定時間経過後の出湯温度が運転開始時の出湯温度より出湯基準温度以上上昇して正常と判定したときには、さらに上記入水温度検出手段２０にて検出された入水温度と、上記タンク温度検出手段２３にて検出された温度とを比較して、入水温度がタンク温度よりも入水基準温度以上高いときに、空焚き等の異常であると判定することを特徴としている。
【００１５】
上記請求項３の給湯機の異常検出装置では、運転開始時の出湯温度と、運転開始から所定時間経過後の出湯温度とを比較して、正常・異常を判定することができ、これによって、空焚き等の異常を検出することができる。しかしながら、この判定において正常であると判定した場合にも、実際には、空焚き等の異常が発生している場合がある。このため、上記判定において正常であると判定した場合に、さらに、入水温度検出手段２０にて検出された入水温度と、上記タンク温度検出手段２３にて検出された温度とを比較して、正常・異常を判定することができる。すなわち、出湯温度による判定で正常であっても、入水温度がタンク温度よりも入水基準温度以上高いときに、空焚き等の異常であると判定する。これにより、正常・異常の判定を確実に行うことができる。
【００１６】
請求項４の給湯機の異常検出装置は、貯湯タンク３と、この貯湯タンク３に連結される循環路１２と、この循環路に介設される熱交換路１４とを備え、この熱交換路１４をヒートポンプ加熱源にて加熱して、上記貯湯タンク３から循環路１４に流出した低温水を沸き上げてこの貯湯タンク３に返流する運転が可能な給湯機の異常状態を検出する検出装置であって、上記ヒートポンプ加熱源にて沸き上げられる温湯の温度を検出する出湯温度検出手段２１と、このヒートポンプ加熱源の圧縮機２５の吐出管温度を検出する吐出管温度検出手段２２とを備え、運転開始から所定時間経過後に、上記吐出管温度検出手段にて検出された吐出管温度と、上記出湯温度検出手段にて検出された出湯温度とを比較して、吐出管温度が出湯温度よりも所定基準温度以上高くないときに、上記吐出管温度検出手段２２が不良等の異常であると判定することを特徴としている。
【００１７】
上記請求項４の給湯機の異常検出装置では、吐出管温度検出手段２２が正常であれば、運転開始後には吐出管温度が上昇して、出湯温度検出手段２１にて検出した出湯温度（ヒートポンプ加熱源にて沸き上げられる温湯の温度）が吐出管温度よりも低温であることを利用している。そのため、吐出管温度が出湯温度よりも所定基準温度以上高くないときに、上記吐出管温度検出手段２２が不良等の異常であると判定することになり、この出湯温度検出手段２１の正常・異常の判定を確実に行うことができる。
【００１８】
請求項５の給湯機の異常検出装置は、貯湯タンク３と、この貯湯タンク３に連結される循環路１２と、この循環路１２に介設される熱交換路１４とを備え、この熱交換路１４をヒートポンプ加熱源にて加熱して、上記貯湯タンク３から循環路１２に流出した低温水を沸き上げてこの貯湯タンク３に返流する運転が可能な給湯機の異常状態を検出する検出装置であって、上記給湯機の循環路１２が、上記低温水を上記熱交換路１４へ供給するための入水配管１５と、この熱交換路１４からの温湯を貯湯タンク３へ供給するための出湯配管１６とを備え、上記入水配管の温度が上記出湯配管の温度よりも高いときに、この入水配管１５及び出湯配管１６が誤接続であるとして、異常状態と判定することを特徴としている。
【００１９】
上記請求項５の給湯機の異常検出装置では、給湯機の運転を開始すれば、出湯配管１５の温度（熱交換路１４にて沸き上げられた温湯の温度であって、出湯温度）が上昇するが、入水配管１５の温度（熱交換路への入水温度）は上昇しないことを利用している。すなわち、入水配管１５及び出湯配管１６が誤接続であるときには、上記入水温度が上昇し、逆に出湯温度は上昇しない。このため、入水配管１５の温度が上記出湯配管１６の温度よりも高いときには、誤配管（誤接続）であり、これを判定基準に使用することによって、誤配管と判定している。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の給湯機の異常検出装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１はこの異常検出装置を具備した給湯機（ヒートポンプ式給湯機）の簡略図を示し、この給湯機は、貯湯タンク３と、この貯湯タンク３に連結される循環路１２と、この循環路１２に介設される熱交換路１４とを備え、この熱交換路１４をヒートポンプ加熱源にて加熱して、上記貯湯タンク３から循環路１２に流出した低温水を沸き上げてこの貯湯タンク３に返流する運転が可能である。そして、この貯湯タンク３に貯湯された温湯が図示省略の浴槽等に供給される。
【００２１】
この場合、貯湯タンク３には、その底壁に給水口５が設けられると共に、その上壁に出湯口６が設けられている。そして、給水口５から貯湯タンク３に水道水が供給され、出湯口６から高温の温湯が出湯される。また、貯湯タンク３には、その底壁に取水口１０が開設されると共に、側壁（周壁）の上部に湯入口１１が開設され、取水口１０と湯入口１１とが上記循環路１２にて連結されている。そして、この循環路１２に水循環用ポンプ１３と熱交換路１４とが介設されている。なお、給水口５には給水用流路８が接続されている。
【００２２】
ところで、貯湯タンク３には、上下方向に所定ピッチで４個の残湯量検出器１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄと、給水温度検出手段１９を構成する温度検出器１９ａとが設けられている。上記各残湯量検出器１８ａ・・及び温度検出器１９ａは、例えば、それぞれサーミスタからなる。また、上記循環路１２には、熱交換路１４の上流側に入水サーミスタ２０ａが設けられると共に、熱交換路１４の下流側に出湯サーミスタ２１ａが設けられている。
【００２３】
循環路１２は、入水配管１５と出湯配管１６とを備え、入水配管１５は上記ポンプ１３が介設された貯湯タンク３側の第１配管１５ａと、入水サーミスタ２０ａが介設された熱源側の第２配管１５ｂと、この第１・第２配管１５ａ、１５ｂを連結（接続）する接続配管１５ｃとからなり、出湯配管１６は貯湯タンク３側の第１配管１６ａと、出湯サーミスタ２１ａが介設された熱源側の第２配管１６ｂと、この第１・第２配管１６ａ、１６ｂを連結（接続）する接続配管１６ｃとからなる。この場合、後述するように、接続配管１５ｃ、１６ｃは現場で接続される。
【００２４】
そして、ヒートポンプ加熱源は冷媒回路を備え、この冷媒回路は、圧縮機２５と、熱交換路１４を構成する水熱交換器２６と、電動膨張弁（減圧機構）２７と、空気熱交換器（蒸発器）２８とを順に接続して構成される。すなわち、圧縮機２５の吐出管２９を水熱交換器２６に接続し、水熱交換器２６と電動膨張弁２７とを冷媒通路３０にて接続し、電動膨張弁２７と蒸発器２８とを冷媒通路３１にて接続し、蒸発器２８と圧縮機２５とをアキュームレータ３２が介設された冷媒通路３３にて接続している。これにより、圧縮機２５が駆動すると、水熱交換器２６において熱交換路１４を流れる水が加熱されることになる。また、蒸発器２８にはこの蒸発器２８の能力を調整するファン３４が付設されている。
【００２５】
ところで、この給湯機の制御部は、図２に示すように、入水温度検出手段２０と、出水温度検出手段２１と、吐出管温度検出手段２２と、タンク温度検出手段２３と、目標吐出管温度等の各種のデータが設定される設定手段２４と、タイマ手段３５と、上記各検出手段２０、２１、２２、２３、３５等からのデータ（数値）が入力される制御手段３６とを備える。この場合、図１に示すように、入水温度検出手段２０は入水サーミスタ２０ａにて構成することができ、出水温度検出手段２１は出湯サーミスタ２１ａにて構成することができ、タンク温度検出手段２３は、貯湯タンク３に付設された残湯量検出器１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ及び温度検出器１９ａにて構成することができる。また、吐出管温度検出手段２２も温度検出サーミスタ２２ａから構成することができ、この温度検出サーミスタ２２ａは圧縮機２５の吐出管２９に装着され、この吐出管２９の温度を検出する。なお、この温度検出サーミスタ２２ａは、吐出管２９に着脱自在に嵌合する嵌合部を有する装着具等に保持され、吐出管２９に装着される。また、上記制御手段３６は例えばマイクロコンピュータを用いて構成することができる。
【００２６】
上記のように構成された給湯機によれば、圧縮機２５を駆動させると共に、水循環用ポンプ１３を駆動（作動）させると、貯湯タンク３の底部に設けた取水口１０から貯溜水（低温水）が流出し、これが循環路１２の熱交換路１４を流通する。そのときこの温湯は水熱交換器２６によって加熱され（沸き上げられ）、湯入口１１から貯湯タンク３の上部に返流される。このような動作を継続して行うことによって、貯湯タンク３に高温の温湯を貯湯することができる。また、運転の際には、電動膨張弁２７の開度等を調整して、圧縮機２５の吐出管温度を上記目標吐出管温度に合わせる吐出管制御を行う。この場合、現状の電力料金制度は深夜の電力料金単価が昼間に比べて安価に設定されているので、この運転は、低額である深夜時間帯（例えば、２３時から７時までの時間帯）に行うものである。
【００２７】
すなわち、深夜時間（２３時から次の日の午前７時）帯のある時刻（例えば、深夜時間開始後の２４時等）から所定時間の間運転して、所定時刻（深夜時間終了時刻、つまり午前７時）で所定容量（例えば、貯湯タンク３の容量）の湯を沸き上げる沸き上げ運転を行う。また、一日の必要湯量がこの貯湯タンク３の容量を越える場合には、深夜時間の運転を行った後、さらに深夜時間外の昼間において追加運転を行って、その一日の必要湯量を確保する。この場合、貯湯タンク３の容量を満たす量の湯が沸き上げられている場合に、所定量（例えば、５０リットル）の湯を使用して、その貯湯量が減少すれば、その減少した所定量の湯を沸き上げる追加運転を行うものであり、この追加運転を少なくとも１回以上行うことによって、その一日の必要湯量を確保する。これらの沸き上げ運転に際しては、上記残湯量検出器１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄや入水サーミスタ２０ａ等の検出値等の基づいて、運転開始や運転停止が決定される。
【００２８】
（第１実施形態）
ところで、上記給湯機において、運転する場合、貯湯タンク３内に温水が貯湯されていなければ、いわゆる空焚きの状態となる。すなわち、貯湯タンク３内に温水がなければ、ポンプ１３が駆動しても循環路１２に温水が循環せず、貯湯タンク３内に温湯を貯えることができない。そして、貯湯タンク３内に温湯がなければ、ユーザは温湯を使用することができず、快適生活を営むことができない。そのため、この空焚きの状態を検出する必要があり、この給湯機の異常検出装置では、出湯温度等を監視することによって、この空焚きの異常を検出するものである。この場合、異常検出装置は、上記入水温度検出手段２０と、出湯温度検出手段２１と、タンク温度検出手段２３と、設定手段２４と、タイマ手段３５と、制御手段３６等で構成することができる。
【００２９】
すなわち、出湯温度検出手段２１にて検出された運転開始時の出湯温度と、運転開始から所定時間経過後の出湯温度とを比較して、所定時間経過後の出湯温度が運転開始時の出湯温度よりも出湯基準温度以上高くないときに、空焚き等の異常と判断する。これは、貯湯タンク３に温水が貯められ、しかも、ポンプ１３が正常に駆動すれば、循環路１２内を温水が循環して、運転開始後に出湯温度が上昇するものであり、貯湯タンク３に温水が貯められていなかったり、ポンプ１３が正常に駆動しなかったりした場合には、出湯温度が正常状態に比べて上昇しないことを利用している。
【００３０】
また、上記のように、空焚き運転が行われれば、沸き上げられた温湯が貯湯タンク３に貯まらず、この貯湯タンク３に設けられた残湯量検出器１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ及び温度検出器１９ａの温度が上昇しない。さらに、貯湯タンク３に温水がなければ、循環路１２内の温水が沸き上げられて貯湯タンク３に供給されても、この沸き上げられた温湯が循環路１２へ流出することになる。このような場合には、入水温度が上昇するのに対し、タンク温度検出手段２３の温度が上昇しない。このため、入水温度検出手段２０にて検出された入水温度と、タンク温度検出手段２３にて検出されたタンク温度とを比較して、入水温度がタンク温度よりも入水基準温度以上高いときに、空焚き等の異常であると判定することができる。
【００３１】
次に、図３に示すフローチャート図に従って空焚き等の異常状態であるかの判定する方法を説明する。まず、ステップＳ０のように、圧縮機２５の運転を開始して、ステップＳ１で運転開始から所定時間経過したか否かを判定する。ここで、所定時間とは、上記タイマ手段３５の判定開始タイマ（ＴＷＳＤＩＦ）のカウント時間であり、例えば、５秒である。そして、所定時間経過していなければ経過するまで待ち、経過していればステップＳ２へ移行する。すなわち、タイマ手段３５の判定開始タイマ（ＴＷＳＤＩＦ）及び後述する不良検出タイマ（ＴＷＳ１）をカウントし続け、この所定時間経過すればステップＳ２へ移行する。このステップＳ２では、出湯温度が検出され、このＴＷＳＤＩＦのカウント時での温度を運転開始時の出湯温度とする。なお、異常状態であるかの判定には、後述するように、吐出管温度検出手段不良や誤配管等があるので、空焚き以外の他の異常発生時処理を行っている場合があり、このような場合には、ステップＳ４に示すように、割り込み処理を行う必要があり、この際、ステップＳ５のように、圧縮機２５を停止すると共に、上記ＴＷＳＤＩＦのカウント、ＴＷＳ１のカウント及び後述するＴＷＳ２のカウントをリセットして、ステップＳ０へ移行する必要がある。
【００３２】
そして、このステップＳ３で、運転開始から所定時間経過したか否かを判定する。ここで、所定時間とは、上記タイマ手段３５の不良検出タイマ（ＴＷＳ１）のカウント時間（例えば、２４５秒）であり、運転開始からこの所定時間時間が経過すれば、正常運転である場合には、所定温度以上に上昇している。このため、所定時間経過すれば、ステップＳ６へ移行し、経過していなければ、不良検出タイマ（ＴＷＳ１）をカウントし続け、この所定時間経過するまで待つ。このステップＳ６では、運転開始時（具体的には、圧縮機２５が駆動して５秒程度経過した時）と上記不良検出タイマ（ＴＷＳ１）の時間経過後における出湯温度の差を（ＤＢ−ＤＢ１）とした場合に、所定温度≧（ＤＢ−ＤＢ１）が成り立つか否かの判定を行う。ここで、所定温度は、出湯基準温度であり、例えば、５〜１０℃程度であり、この場合７℃としている。そして、この関係が成り立てば、この段階で正常と判定してステップＳ８へ移行し、この関係が成り立たなければ、ステップＳ７へ移行する。
【００３３】
ステップＳ６で正常であると判定した場合であっても、ポンプロック状態の場合、外気条件（外気温度）によっては、出湯温度のみでは誤判定する場合があるので、ステップＳ８での正常・異常の判定を行う。ステップＳ８では、入水温度がタンク温度に所定温度（入水基準温度）（例えば、１０℃）加えた温度よりも低いか判定を行う。この場合、入水温度と比較するタンク温度は、上記検出器１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ及び検出器１９ａの温度の内、一番高温のものとする。そして、入水温度が低ければ、ステップＳ９へ移行して、不良確定タイマ（ＴＷＳ２）をリセットし、入水温度が高ければ、ＴＷＳ２のカウントを開始する。ここで、不良確定タイマ（ＴＷＳ２）のカウント時間は、例えば、２０分とする。このため、ステップＳ１１でこの入水温度が高い状態がこのＴＷＳ２間継続しているか否かの判定を行う。継続していなければ、ステップＳ１２へ移行し、継続していれば、ステップＳ７へ移行する。
【００３４】
ステップＳ７でカウントを１増加して、その後、ステップＳ１３へ移行する。そして、このステップＳ１３でこの不良判定回数（ＮＷＳ）が規定回数（例えば、４回）か否かを判定する。このステップＳ１３で規定回数未満であれば、ステップＳ５へ戻って、圧縮機２５を停止すると共に、ＴＷＳＤＩＦ、ＴＷＳ１、及びＴＷＳ２をリセットして、圧縮機２５を再起動（ステップＳ０の圧縮機運転開始）することになる。また、ステップＳ１３で規定回数（この場合、４回）に達すれば、ステップＳ１４へ移行して圧縮機２５を停止し、さらに、循環水系統不良（空焚き等の異常状態）として、システムダウン（圧縮機２５の運転を禁止）とする。
【００３５】
また、上記ステップＳ１２では湯が沸き上がったかの判定を行い、沸き上がりであれば、ステップＳ１５へ移行して、圧縮機２５を停止すると共に、ＴＷＳＤＩＦ、ＴＷＳ１、およびＴＷＳ２のタイマをリセットして沸き上げ運転を終了する。また、ステップＳ１２で沸き上がりでなければ、ステップＳ８へ戻る。なお、この図３に示す判定を行う場合には、入水サーミスタ２０ａや出湯サーミスタ２１ａが不良でなく、ヒートポンプ加熱源は冷媒回路のデフロスト回路を有する場合には、デフロスト運転（除霜運転）を行っていないことが前提である。
【００３６】
このように、貯湯タンク３に沸き上げるための温水（低温水）が貯えられていないか、またはポンプ１３にごみ等が付着していわゆるポンプロック状態となって、空焚き運転が行われる場合、上記図３のフローチャート図のような判定を行えば、運転開始から短時間でこの空焚き異常を検出（検知）することができ、ユーザは短時間に故障（異常）を知ることができる。これによって、この空焚きとなる原因を直ちに解明して、これを改善することによって、空焚きを回避することができ、正常運転を行って貯湯タンク３に高温の温湯を貯めることができる。これに対して、空焚きが行われていることが分らない場合、深夜時間帯に貯湯タンク３内に高温の温湯が貯えられていると確信しているユーザとっては、湯を使用することができず、快適生活を営むことができない。
【００３７】
（第２実施形態）
また、吐出管温度を制御することによって運転を行う場合、この吐出管温度を検出している吐出管温度検出手段２２が不良であれば、正確な吐出管温度を検出することができない。例えば、吐出管温度検出手段２２を構成する温度検出サーミスタ２２ａは、上記のように、吐出管２９に着脱自在に取付けられる装着具を介して吐出管２９に接触状態で装着されるものであるので、吐出管２９に対して確実に接触していないいわゆる半接触状態や吐出管２９から外れた脱落状態となるおそれがあり、このような場合には、運転開始されても、このサーミスタ２２ａの温度は上昇しない。吐出管温度検出手段２２にて検出された吐出管温度が上昇しない場合に運転を継続すれば、非常に高い吐出ガス温度で圧縮機２５を運転することになるので、圧縮機２５の信頼性及びＣＯＰの低下を招くことになる。このため、この吐出管温度検出手段２２が不良を検出する必要がある。
【００３８】
従って、この異常検出装置では、この吐出管温度検出手段２２の検出した温度を監視することによって、吐出管温度検出手段２２の正常・異常の判定を行うことができる。すなわち、運転開始から所定時間経過後に、吐出管温度検出手段２２にて検出された吐出管温度と、出湯温度検出手段２１にて検出された出湯温度とを比較して、吐出管温度が出湯温度よりも所定基準温度以上高くないときに、上記吐出管温度検出手段２２が不良等の異常であると判定している。これは、運転が開始されれば、圧縮機２５からは高温高圧の冷媒が流出され、この冷媒が水熱交換器２６を通過し、また、貯湯タンク３の低温の温水は循環路１２へ流出して熱交換路１４を通過して、この熱交換路１４から出湯配管へ高温の温湯が流出されるが、この出湯配管の温度、つまり出湯温度は上記吐出管温度よりも低いことを利用している。
【００３９】
次に、図４のフローチャート図を使用して、吐出管温度検出手段２２が不良等の異常であるかの判定を行う方法を説明する。まず、ステップＳ１６のように、圧縮機２５の運転を開始して、ステップＳ１７で運転開始から所定時間経過したか否かを判定する。ここで、所定時間とは、上記タイマ手段３５の不良判定タイマ（ＴＣＧ）のカウント時間であり、例えば、１０分である。そして、この所定時間経過していなければ、不良判定タイマ（ＴＣＧ）をカウントし続け、この所定時間経過するまで待ち、経過していればステップＳ１８へ移行する。これは、運転開始からこのＴＣＧの時間が経過すれば、正常運転である場合には、吐出管温度が例えば、１１０℃から１２０℃位に上昇しているからである。
【００４０】
このステップＳ１８では、吐出管温度が出湯温度よりも高いかを判定する。すなわち、吐出管温度と出湯温度との差（ＤＯ−ＤＢ）とした場合に、所定値（設定値）（例えば、３０℃）≦（ＤＯ−ＤＢ）が成り立つか否かを判定する。ここで、この関係が成り立てば、ステップＳ１９へ移行し、この関係が成り立たなければ、ステップＳ２０へ移行する。これは、吐出管温度検出手段２２にて検出された温度が出湯温度よりも所定基準温度以上高ければ、この吐出管温度検出手段２２が正常に機能しており、脱落等が生じていないことを示しているからである。これに対して、吐出管温度が出湯温度よりも所定基準温度以上高くないときには、例えば、出湯温度が吐出管温度よりも高い場合、実際の温度においてこの状態となることはなく、吐出管温度検出手段２２が吐出管温度を検出していないことであり、また、吐出管温度は出湯温度よりも高い場合であっても、その差が少なければ、温度検出サーミスタ２２ａが吐出管２９に対して正常な接触状態を維持していないおそれがあるので、このような場合には、ステップＳ２０へ移行している。なお、ステップＳ１８の判定において、出湯サーミスタ２１ａが不良でないことが前提である。
【００４１】
また、上記のように、他の異常発生時処理を行っている場合があり、このような場合には、ステップＳ２１に示すように、割り込み処理を行う必要があり、この際、ステップＳ２２のように、圧縮機２５を停止すると共に、上記ＴＣＧ３のカウントをリセットして、ステップＳ１６へ移行する必要がある。
【００４２】
ステップＳ２０でカウントを１増加して、その後、ステップＳ２３へ移行する。そして、このステップＳ２３でこの不良判定回数（ＮＤＯ）が規定回数（例えば、６回）か否かを判定する。このステップＳ２３で規定回数未満であれば、ステップＳ２２へ戻って、圧縮機２５を停止すると共に、ＴＣＧ３をリセットして、圧縮機２５を再起動（ステップＳ１６の圧縮機運転開始）することになる。また、ステップＳ２３で規定回数（この場合、６回）に達すれば、ステップＳ２４へ移行して圧縮機２５を停止し、さらに、吐出管温度検出手段不良として、システムダウン（圧縮機２５の運転を禁止）とする。
【００４３】
また、上記ステップＳ１９では湯が沸き上がったかの判定を行い、沸き上がりであれば、ステップＳ２５へ移行して、圧縮機２５を停止すると共に、ＴＣＧ３のカウントをリセットして沸き上げ運転を終了する。また、ステップＳ１９で沸き上がりでなければ沸き上がりまで待つ。
【００４４】
このように、上記図４に示す判定を行えば、吐出管温度検出手段２２の不良を検知することができる。これにより、不良となる原因を直ちに解明して、これを改善することによって、高い吐出ガス温度での圧縮機２５の運転を回避することができ、圧縮機２５の信頼性を確保することができると共に、ＣＯＰの向上を達成できる。
【００４５】
（第３実施形態）
ところで、図１に示す給湯機では、接続配管１５ｃ、１６ｃの接続作業は現場にて行うものである。そして、正規に接続させた場合には、第１配管１５ａと接続配管１５ｃと第２配管１５ｂとで、入水配管１５を構成し、第１配管１６ａと接続配管１６ｃと第２配管１６ｂとで、出湯配管１６を構成するものであり、貯湯タンク３の下部の取水口１０から流出した低温の温水は、入水配管１５を流れた熱交換路１４を通過し、この熱交換路１４から流出した高温の温湯は出湯配管１６を流れて湯入口１１から貯湯タンク３へ返流させる。このため、入水温度検出手段２０を構成する入水サーミスタ２０ａは低温の入水温度を検出し、出湯温度検出手段２１を構成する出湯サーミスタ２１ａは高温の出湯温度を検出する。
【００４６】
しかしながら、上記のように、接続配管１５ｃ、１６ｃの接続は現場にて行うので、接続配管１５ｃにて第１配管１５ａと第２配管１６ｂとを接続すると共に、接続配管１６ｃにて第１配管１６ａと第２配管１５ｂとを接続する場合がある。このような場合、貯湯タンク３の下部の取水口１０から流出した低温の温水は、第１配管１５ａから接続配管１５ｃを介して第２配管１６ｂに流れて熱交換路１４に流れ込む。また、熱交換路１４からは、第２配管１５ｂへ温湯が高温の温湯が流出し、この第２配管１５ｂから接続管１６ｃを介して第１配管１６ａに流入し、この第１配管１６ａから貯湯タンク３へ返流させることになる。
【００４７】
このため、このような誤接続（誤配管）が行われれば、入手サーミスタ２０ａの検出温度（入水温度）が出湯サーミスタ２１ａの検出温度（出湯温度）よりも高くなる。これは正常に接続されていれば、ありえないことであり、この入水温度と出湯温度とを比較することによって、この誤配管を検知（検出）することができる。
【００４８】
次に、図５のフローチャート図を使用して、誤配管であるかの判断を行う方法を説明する。まず、ステップＳ２６で運転を開始して、ステップＳ２７で運転開始から所定時間経過したか否かを判定する。ここで、所定時間とは、上記タイマ手段３５の誤配管検出タイマ（ＴＭＰ）のカウント時間（例えば、２００〜３００秒）である。そして、所定時間経過していなければ経過するまで待ち、経過していればステップＳ２８へ移行する。すなわち、誤配管検出タイマ（ＴＭＰ）をカウントし続け、所定時間経過するまで待つ。これは、運転開始からこの所定時間時間が経過すれば、入水温度と出湯温度に所定量以上の差が生じるからである。この場合も、他の異常発生時処理を行っていれば、ステップＳ２９に示すように、割り込み処理を行う必要があり、この際、ステップＳ３０のように、圧縮機２５を停止すると共に、上記ＴＭＰのカウンタをリセットして、ステップＳ２６へ移行する必要がある。
【００４９】
そして、ステップＳ２８で入水温度（ＤＴＯ）＞出湯温度（ＤＢ）であるか否かを判定する。このステップＳ２８で入水温度が出湯温度よりも高温であれば、上記のように誤配管であると予想され、ステップＳ３１へ移行し、入水温度が低温であれば、正常であると判定して、ステップＳ３２へ移行する。
【００５０】
ステップＳ３１でカウントを１増加して、その後、ステップＳ３３へ移行する。そして、このステップＳ３３でこの不良判定回数（ＮＭＰ）が規定回数（例えば、４回）か否かを判定する。このステップＳ３３で規定回数未満であれば、ステップＳ３０へ戻って、圧縮機２５を停止すると共に、ＴＭＰをリセットして、圧縮機２５を再起動（ステップＳ２６の圧縮機運転開始）することになる。また、ステップＳ３３で規定回数（この場合、４回）に達すれば、ステップＳ３４へ移行して圧縮機２５を停止し、さらに、誤配管として、システムダウン（圧縮機２５の運転を禁止）とする。
【００５１】
また、上記ステップＳ３２では湯が沸き上がったかの判定を行い、沸き上がりであれば、ステップＳ３５へ移行して、圧縮機２５を停止すると共に、ＴＭＰのカウンタをリセットして沸き上げ運転を終了する。また、ステップＳ３２で沸き上がりでなければ沸き上がりまで待つ。なお、図５に示す判定では、入水サーミスタ２０ａ及び出湯サーミスタ２１ａが不良でなく、しかも、ヒートポンプ加熱源は冷媒回路のデフロスト回路を有する場合には、圧縮機起動後に一度もデフロスト運転（除霜運転）を行っていないことが前提である。
【００５２】
このように、上記図５にような判定を行えば、施工時の誤配管を施工後の試運転時等に簡単に検知（検出）することができ、効率の悪い運転を回避（抑止）することができる。すなわち、冷媒回路の冷媒は、図１の矢印Ａ方向に流れ、循環路１２の温水は、この矢印Ａ方向と逆の矢印Ｂ方向に流れるようにしている。これによって、熱交換路１４に進入した低温水と、高温の冷媒とで熱交換が行われ、低温水が矢印Ｂ方向へ流れるに従って温度が上昇し、熱交換効率のよい運転を行うことができる。これに対して、誤配管が行われれば、熱交換路１４を通過する温水は矢印Ｂと反対の矢印Ａ方向に流れることになる。すなわち、熱交換路１４を通過する温水は冷媒回路の冷媒と同一方向に流れることなり、非常に効率の悪い運転を行うことになる。
【００５３】
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、図３の運転開始後の所定時間や図４の運転開始後の所定時間や図５の運転開始後の所定時間等は、異常状態における出湯温度や吐出管温度等が正常状態に比べて、確実に相違するようになる時間であれば、任意に設定することができる。また、異常を判定する場合の出湯温度等の検出値とそれに対応する正常状態の値との差も、大きすぎて正常であるにもかかわらず異常と判定したり、逆に小さすぎて異常であるにもかかわらず正常と判定したりしない範囲で自由に設定することができる。なお、異常と判定した場合には、警報音を発生させてユーザ等に知らせたりするようにしてもよい。また、上記実施の形態では、空焚き異常の判定、吐出管温度検出手段不良の判定、及び誤配管の判定を行えるものとであるが、もちろん、このうちの少なくとも１種類の判断を行えるものであればよく、２種類の判定を行う場合、任意に組み合わせることができる。さらに、図３〜図５のフローチャート図では、異常を確定する場合、各判定を複数回行うようにしているが、もちろん１回で異常であると判定してもよく、検知（判定）回数としても任意に変更することができる。複数回行う場合、あまり多すぎれば、確実に異常状態であるにもかかわらず、異常検知を行うことになって、無駄となるので、上記実施の形態のように４〜６回程度とするのが好ましい。さらに、図３において、ステップＳ６で終了するようにしてもよい。すなわち、運転開始時の出湯温度と、運転開始から所定時間経過後の出湯温度とを比較する異常検知のみで終了するようにしてもよい。なお、この異常検出装置を使用する給湯機の冷媒としては、炭酸ガスを用いるのが好ましいが、その他、ジクロロジフルオロメタン（Ｒ−１２）やクロロジフルオロメタン（Ｒ−２２）のような冷媒であっても、オゾン層の破壊、環境汚染等の問題から、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（Ｒ−１３４ａ）のような代替冷媒であってもよい。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１又は請求項２の給湯機の異常検出装置によれば、運転開始から所定時間経過後に空焚き等の異常を検出することができる。これにより、ユーザは異常状態であることをいち早く知ることができ、湯を使用するときになって初めて湯が沸き上がっていないことが分って、湯が使えないという状態となることを回避することができる。また、請求項１の給湯機の異常検出装置では、出湯温度に基づいて判定を行い、請求項２の給湯機の異常検出装置では、入水温度とタンク温度に基づいて判定を行うものであるので、どちらの場合でも、この種の給湯機に設けられる温度検出手段をそのまま使用して、異常検出装置を構成することができる。このため、製造コストの低減を達成できる。
【００５５】
請求項３の給湯機の異常検出装置によれば、空焚き等の異常であるとの判定を確実に行うことができる。すなわち、判定の信頼性が向上して、空焚き等の異常が生じて湯が沸き上がっていなくて湯が使えない時間を、無くしたり、きわめて短時間としたりすることができ、給湯機の有効利用を図ることができる。
【００５６】
請求項４の給湯機の異常検出装置によれば、吐出管温度検出手段の異常の判定を確実に行うことができる。これにより、吐出管温度検出手段の異常状態において生じる高い吐出ガス温度での圧縮機の運転を回避することができ、給湯機として、圧縮機の信頼性を維持して、高ＣＯＰでの運転が可能となる。
【００５７】
請求項５の給湯機の異常検出装置によれば、入水配管の温度が上記出湯配管の温度よりも高いときには、誤配管（誤接続）であり、これを判定基準に使用することによって、確実に誤配管を判定することがきる。これにより、給湯機は熱交換効率のよい運転を行うことができ、給湯機のランニングコストの低減を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の異常検出装置を具備した給湯機の簡略図である。
【図２】上記給湯機の異常検出装置の制御部の簡略ブロック図である。
【図３】上記給湯機の異常検出装置の空焚き等の異常を検知する方法を示すフローチャート図である。
【図４】上記給湯機の異常検出装置の吐出管温度検出手段の異常を検知する方法を示すフローチャート図である。
【図５】上記給湯機の異常検出装置の誤配管を検知する方法を示すフローチャート図である。
【図６】従来の給湯機の異常検出装置の簡略図である。
【符号の説明】
３貯湯タンク
１２循環路
１４熱交換路
１５入水配管
１６出湯配管
２０入水温度検出手段
２１出湯温度検出手段
２２吐出管温度検出手段
２３タンク温度検出手段
２５圧縮機

Claims

貯湯タンク（３）と、この貯湯タンク（３）に連結される循環路（１２）と、この循環路（１２）に介設される熱交換路（１４）とを備え、この熱交換路（１４）をヒートポンプ加熱源にて加熱して、上記貯湯タンク（３）から循環路（１２）に流出した低温水を沸き上げてこの貯湯タンク（３）に返流する運転が可能な給湯機の異常状態を検出する検出装置であって、上記ヒートポンプ加熱源にて沸き上げられる温湯の温度を検出する出湯温度検出手段（２１）を備え、上記出湯温度検出手段（２１）にて検出された運転開始時の出湯温度と、運転開始から所定時間経過後の出湯温度とを比較して、所定時間経過後の出湯温度が運転開始時の出湯温度よりも出湯基準温度以上高くないときに、空焚き等の異常であると判定することを特徴とする給湯機の異常検出装置。
貯湯タンク（３）と、この貯湯タンク（３）に連結される循環路（１２）と、この循環路（１２）に介設される熱交換路（１４）とを備え、この熱交換路（１４）をヒートポンプ加熱源にて加熱して、上記貯湯タンク（３）から循環路（１２）に流出した低温水を沸き上げてこの貯湯タンク（３）に返流する運転が可能な給湯機の異常状態を検出する検出装置であって、上記低温水の温度を検出する入水温度検出手段（２０）と、上記貯湯タンク（３）の温度を検出するタンク温度検出手段（２３）とを備え、上記入水温度検出手段（２０）にて検出された入水温度と、上記タンク温度検出手段（２３）にて検出されたタンク温度とを比較して、入水温度がタンク温度よりも入水基準温度以上高いときに、空焚き等の異常であると判定することを特徴とする給湯機の異常検出装置。
貯湯タンク（３）と、この貯湯タンク（３）に連結される循環路（１２）と、この循環路（１２）に介設される熱交換路（１４）とを備え、この熱交換路（１４）をヒートポンプ加熱源にて加熱して、上記貯湯タンク（３）から循環路（１２）に流出した低温水を沸き上げてこの貯湯タンク（３）に返流する運転が可能な給湯機の異常状態を検出する検出装置であって、上記低温水の温度を検出する入水温度検出手段（２０）と、上記ヒートポンプ加熱源にて沸き上げられる温湯の温度を検出する出湯温度検出手段（２１）と、上記貯湯タンク（３）の温度を検出するタンク温度検出手段（２３）とを備え、上記出湯温度検出手段（２１）にて検出された運転開始時の出湯温度と、運転開始から所定時間経過後の出湯温度とを比較して、正常・異常を判定すると共に、この判定において、所定時間経過後の出湯温度が運転開始時の出湯温度より出湯基準温度以上上昇して正常と判定したときには、さらに上記入水温度検出手段（２０）にて検出された入水温度と、上記タンク温度検出手段（２３）にて検出された温度とを比較して、入水温度がタンク温度よりも入水基準温度以上高いときに、空焚き等の異常であると判定することを特徴とする給湯機の異常検出装置。
貯湯タンク（３）と、この貯湯タンク（３）に連結される循環路（１２）と、この循環路（１２）に介設される熱交換路（１４）とを備え、この熱交換路（１４）をヒートポンプ加熱源にて加熱して、上記貯湯タンク（３）から循環路（１２）に流出した低温水を沸き上げてこの貯湯タンク（３）に返流する運転が可能な給湯機の異常状態を検出する検出装置であって、上記ヒートポンプ加熱源にて沸き上げられる温湯の温度を検出する出湯温度検出手段（２１）と、このヒートポンプ加熱源の圧縮機（２５）の吐出管温度を検出する吐出管温度検出手段（２２）とを備え、運転開始から所定時間経過後に、上記吐出管温度検出手段（２２）にて検出された吐出管温度と、上記出湯温度検出手段（２１）にて検出された出湯温度とを比較して、吐出管温度が出湯温度よりも所定基準温度以上高くないときに、上記吐出管温度検出手段（２２）が不良等の異常であると判定することを特徴とする給湯機の異常検出装置。
貯湯タンク（３）と、この貯湯タンク（３）に連結される循環路（１２）と、この循環路（１２）に介設される熱交換路（１４）とを備え、この熱交換路（１４）をヒートポンプ加熱源にて加熱して、上記貯湯タンク（３）から循環路（１２）に流出した低温水を沸き上げてこの貯湯タンク（３）に返流する運転が可能な給湯機の異常状態を検出する検出装置であって、上記給湯機の循環路（１２）が、上記低温水を上記熱交換路（１４）へ供給するための入水配管（１５）と、この熱交換路（１４）からの温湯を貯湯タンク（３）へ供給するための出湯配管（１６）とを備え、上記入水配管（１５）の温度が上記出湯配管（１６）の温度よりも高いときに、この入水配管（１５）及び出湯配管（１６）が誤接続であるとして、異常状態と判定することを特徴とする給湯機の異常検出装置。