JP3841003B2 - ヒートポンプ式給湯器及びその沸き上げ制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はヒートポンプサイクルを利用したヒートポンプ式給湯器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、ＣＯ２冷媒を使用するヒートポンプ式給湯器が公知である。この給湯器では、沸き上げ温度を９０℃以上の高温に加熱することができ、加熱効率が高いという利点を有するが、貯湯タンク内の液体の温度を衛生面より予め設定された所定温度以上にする必要があり、ヒートポンプ本体に給水される液体の温度が高くなると、加熱効率が低下する。
また、湯の使用量が少ない場合、貯湯タンク内に多量の湯が残り、貯湯タンク内の多量の湯が一様に低下し、加熱動作開始すると、少量沸き上げてすぐヒートポンプに給水される液体の温度が加熱停止温度以上になり運転をすぐ停止してしまい、翌日は貯湯タンク内の蓄熱量が少なくなる。
図１１は従来のヒートポンプ式給湯器の構成図であり、図１２はヒートポンプ本体の構成図であり、図１３は従来のヒートポンプ式給湯器の制御装置のブロック図であり、図１４はその沸き上げ制御動作のフローチャートである。
【０００３】
図１１において、１は給湯器本体、２は前記本体１内に配設された貯湯タンク、３は前記貯湯タンク２の下部と接続された給水配管、３ａはこの給水配管３に設けられた減圧弁、４は前記貯湯タンク２の上部と接続された給湯配管、４ａは逃し弁、５は前記貯湯タンク２の外壁面に取り付けられ、貯湯タンク２内の水の温度を検出する温度センサＡで、その温度センサＡ５を貯湯タンク２の外壁面のある所定容量の位置に取り付けることにより、その取り付け位置の検出温度から前記貯湯タンク２内の残湯量も検出する。６は前記貯湯タンク２の下部配管に取り付けられ、ヒートポンプ本体の加熱動作を停止するための温度を検出する温度センサＢである。
【０００４】
７はヒートポンプ本体１０のヒートサイクルで発生した熱を貯湯タンク２内の水に置換するため、冷水管１０ａと温水管１０ｂとにより貯湯タンク２内の水をヒートポンプ本体１０との間で循環させる循環ポンプである。貯湯タンク２下部に接続された冷水管１０ａより循環ポンプ７でヒートポンプ本体１０に水が供給され、ヒートポンプ本体１０で加熱された水を貯湯タンク２の上部に接続された温水管１０ｂにより戻し貯湯タンク２内上部より貯湯する。
【０００５】
８は前記貯湯タンク２内の水の沸き上げ、ヒートポンプの運転開始・停止を制御する制御部であり、前記温度センサＡ５、及び温度センサＢ６の検出値と沸き上げ温度を設定する操作部９からの入力値に基づいて、前記ヒートポンプ本体１０への加熱動作開始・停止及び循環ポンプ７の運転を制御する。
【０００６】
図１２おいて、ヒートポンプ本体１０のヒートポンプサイクルは圧縮機１１、給湯用熱交換器１２、膨張弁１３、室外熱交換器１４、アキュームレータ１５を順次冷媒配管１０ｃにより接続して構成されている。ここで、室外熱交換器１４に吸熱するためにファン１６が取り付けてあり、また、給湯用熱交換器１２は圧縮器１１より吐出された高圧のガス冷媒と給湯用の水とを熱交換するもので、冷媒が流れる冷媒通路１２ａと給湯用の水が流れる給湯用水通路１２ｂを有する。
【０００７】
次に、従来の沸き上げ制御動作について、図１４のフローチャートを用いて説明する。
まず、沸き上げ制御をスタートすると（Ｓ１）、制御部８で温度センサＡ５の取り付け位置の検出温度から貯湯タンク２内の残湯量の有無を検出し（Ｓ１４）、該残湯量が所定量（例えば２００Ｌ）以下か否か判断され（Ｓ１５）、残湯量が所定量以上であれば、沸き上げを行わず、残湯量検出に戻る（Ｓ１４）。もし、残湯量が所定量以下（Ｓ１５）であれば、加熱を開始する（Ｓ４）。制御部８の指示で循環ポンプ７、及びヒートポンプサイクルを運転してヒートポンプ本体１０は一定の加熱能力（例えば４．５ＫＷ）で加熱動作を開始し（Ｓ４）、貯湯タンク２上部より操作部９で設定された貯湯温度Ｔ２℃（例えば７５℃）で湯を沸き上げ、温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（例えば７５℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ１０）、温度センサＡ５がＴ２℃（例えば７５℃）を検出すると、加熱動作を停止する（Ｓ７）。温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（例えば７５℃）を検出しないときは、温度センサＢ６が所定温度（例えば６０℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ６）、温度センサＢ６が所定温度（例えば６０℃）を検出しないときは温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（例えば７５℃）を検出したかどうかの判定（Ｓ１０）にもどり、温度センサＢ６が所定温度（例えば６０℃）を検出すると、制御部８の指示でヒートポンプ本体１０の加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ１０）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のヒートポンプ式給湯器は、温度センサＡ５の取り付け位置の検出温度から貯湯タンク２内の残湯量の有無を検出し、所定量以下になると、所定温度（例えば７５℃）でヒートポンプ本体１０の加熱動作を開始し、温度センサＢ６の温度が予め設定された所定温度（例えば６０℃）になると、ヒートポンプ本体１０の加熱動作を停止しているので、通常の使用湯量と比べて前日の使用湯量が極端に少ない場合は、貯湯タンク２内の湯温が一様に約１０℃低下してしまい（例えば１日経過時は貯湯タンクの温度は約６５℃）、次回の沸き上げで温度センサＢ６の温度が予め設定された所定温度（例えば６０℃）以上に貯湯タンク２内の残湯ですぐになって加熱動作を停止し、貯湯タンク２に必要熱量を蓄熱できず湯切れが発生するという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、通常使用湯量と比べて前日の使用湯量が極端に少ない場合に、湯切れを防止することができるヒートポンプ式給湯器及びその沸き上げ制御方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る請求項１記載のヒートポンプ式給湯器は、ヒートポンプサイクルを用いて給湯用の液体を加熱し、その加熱された液体を給湯器本体の貯湯タンク上部より蓄え、貯湯タンク下部より加熱源であるヒートポンプ本体に戻し、貯湯タンク下部又はヒートポンプ本体に戻す液体の温度が貯湯温度より低い予め設定された所定温度になると加熱動作を停止するヒートポンプ式給湯器において、前記貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を状況に応じて適宜変更する貯湯温度変更手段と、過去の使用湯量を記憶する使用湯量記憶手段を備え、前日の使用湯量が所定量以下の場合の加熱動作において、貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を最高貯湯温度に変更するものである。
【００１１】
また、請求項２記載のヒートポンプ式給湯器は、ヒートポンプの加熱動作停止温度を変更する加熱動作停止温度変更手段を備え、前日の使用湯量が所定量以下の場合の加熱動作において、貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を最高貯湯温度に変更し、かつヒートポンプサイクルの加熱動作停止温度を最高加熱動作停止温度に変更するものである。
【００１２】
また、請求項３記載のヒートポンプ式給湯器は、ヒートポンプサイクルを用いて給湯用の液体を加熱し、その加熱された液体を給湯器本体の貯湯タンク上部より蓄え、貯湯タンク下部より加熱源であるヒートポンプ本体に戻し、貯湯タンク下部又はヒートポンプ本体に戻す液体の温度が貯湯温度より低い予め設定された所定温度になると加熱動作を停止するヒートポンプ式給湯器において、前記貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を状況に応じて適宜変更する貯湯温度変更手段と、過去の使用湯量を記憶する使用湯量記憶手段と、過去の貯湯タンクに蓄えられた液体の貯湯温度を記憶する貯湯温度記憶手段とを備え、前日の使用湯量が所定量以下の場合の加熱動作において、貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を加熱動作１回のみ最高貯湯温度に変更し、以降の加熱動作は貯湯温度記憶手段に記憶された過去の貯湯温度又は設定された貯湯温度に戻すものである。
【００１３】
また、請求項４記載のヒートポンプ式給湯器は、ヒートポンプの加熱動作停止温度を変更する加熱動作停止温度変更手段を備え、前日の使用湯量が所定量以下の場合の加熱動作において、貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度と加熱動作停止温度を加熱動作１回のみ最高貯湯温度と最高加熱動作停止温度に変更し、以降の加熱動作は貯湯温度記憶手段に記憶された過去の貯湯温度又は設定された貯湯温度と設定されている加熱動作停止温度に戻すものである。
【００１４】
また、請求項５記載のヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法は、ヒートポンプサイクルを用いて給湯用の液体を加熱し、その加熱された液体を給湯器本体の貯湯タンク上部より蓄え、貯湯タンク下部より加熱源であるヒートポンプ本体に戻し、貯湯タンク下部又はヒートポンプ本体に戻す液体の温度が貯湯温度より低い予め設定された所定温度になると加熱動作を停止するヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御において、前記貯湯タンクに蓄えられた過去の使用湯量を記憶しておき、前日の使用湯量が所定量以下の場合に、前記貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を最高貯湯温度に変更して沸き上げる。
【００１５】
また、請求項６記載のヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法は、前日の使用湯量が所定量以下の場合に、貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を最高貯湯温度に変更して沸き上げ、かつヒートポンプサイクルの加熱動作停止温度を最高加熱動作停止温度に変更して沸き上げる。
【００１６】
また、請求項７記載のヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法は、ヒートポンプサイクルを用いて給湯用の液体を加熱し、その加熱された液体を給湯器本体の貯湯タンク上部より蓄え、貯湯タンク下部より加熱源であるヒートポンプ本体に戻し、貯湯タンク下部又はヒートポンプ本体に戻す液体の温度が貯湯温度より低い予め設定された所定温度になると加熱動作を停止するヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御において、過去の使用湯量と過去の貯湯タンクに蓄えられた液体の貯湯温度を記憶しておき、前日の使用湯量が所定量以下の場合に、前記貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を加熱動作１回のみ最高貯湯温度に変更して沸き上げ、以降の加熱動作は記憶しておいた過去の貯湯温度又は設定された貯湯温度に戻して沸き上げる。
【００１７】
また、請求項８記載のヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法は、前日の使用湯量が所定量以下の場合に、貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度とヒートポンプサイクルの加熱動作停止温度を加熱動作１回のみ最高貯湯温度と最高加熱動作停止温度に変更して沸き上げ、以降の加熱動作は記憶しておいた過去の貯湯温度又は設定された貯湯温度と加熱動作停止温度に戻して沸き上げる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１を示すヒートポンプ式給湯器の構成図、図２は本発明の実施の形態１における制御装置のブロック図、図３は本発明の実施の形態１における沸き上げ制御動作を示すフローチャートである。
なお、本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ本体の構成図は図１２に示した従来の構成と同一であるため、説明を省略する。
図１に示す本発明の実施の形態１における構成図と図１２に示す従来のヒートポンプ式給湯器の構成図とで異なる点は、本発明の実施の形態１においては、４の給湯配管に使用湯量を検出する流量センサ１７の追加と制御部８の構成だけである。すなわち、本発明の実施の形態１における制御部８は、図２のブロック図に示すように貯湯タンク２内の水の沸き上げ、及びヒートポンプの運転開始・停止を制御する他に、貯湯タンク２に貯えられる貯湯温度を状況に応じて適宜変更する貯湯温度変更手段８ａと、過去の使用湯量を記憶しておく使用湯量記憶手段８ｂを備えている。
ここで、貯湯タンク２の貯湯温度は、図４に示すように、制御部８で水温によって変化させており、操作部９での設定やユーザーの使用湯量が少ない場合に最高貯湯温度（９０℃）以下の貯湯温度で沸き上げている。この実施の形態１においては、貯湯温度変更手段８ａにより水温１５℃までは貯湯温度を最高貯湯温度の９０℃一定、水温１５℃〜２５℃の範囲は水温に逆比例して貯湯温度を変更し、水温２５℃以上では７５℃一定に変更する。
【００１９】
本実施の形態１におけるヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御動作について、図３のフローチャートを用いて説明する。
なお、従来例と同一または相当部分については説明を省略する。
【００２０】
まず、沸き上げ制御をスタートすると（Ｓ１）、制御部８ｂの使用湯量記憶手段により前日の使用湯量を読込む（Ｓ２）。使用湯量は流量センサー５で検出する。制御部８で前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下かどうか確認する（Ｓ３）。
前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以上の場合は（Ｓ３）、制御部８の指示で循環ポンプ７、及びヒートポンプサイクルを運転してヒートポンプ本体１０は一定の加熱能力（例えば４．５ＫＷ）で加熱動作を開始し（Ｓ９）、貯湯タンク２上部より操作部９で設定された貯湯温度Ｔ２℃（本例の場合は、７５℃）で湯を沸き上げ、温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ１０）、温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）を検出すると、加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
ステップＳ１０で、温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）を検出しないときは、温度センサＢ６が所定温度（例えば６０℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ６Ａ）、温度センサＢ６が所定温度（例えば６０℃）を検出しないときは温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）を検出したかどうかの判定（Ｓ１０）にもどり、温度センサＢ６が所定温度（６０℃）を検出すると、制御部８の指示でヒートポンプ本体１０の加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
一方、ステップＳ３で、前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下の場合は、制御部８の指示で循環ポンプ７、及びヒートポンプサイクルを運転してヒートポンプ本体１０は一定の加熱能力（例えば４．５ＫＷ）で加熱動作を開始し（Ｓ４）、貯湯温度は貯湯温度変更手段８ａで最高貯湯温度Ｔ１℃（本例の場合は、９０℃）に変更されて湯を沸き上げ、温度センサＡ５が最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ５）、温度センサＡ５が最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）を検出すると、加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
ステップＳ７で、温度センサＡ５が最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）を検出しないときは、温度センサＢ６が所定温度（６０℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ６）、温度センサＢ６が所定温度（６０℃）を検出しないときは温度センサＡ５が最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）を検出したかどうかの判定（Ｓ５）にもどり、温度センサＢ６が所定温度（６０℃）を検出すると、制御部８の指示でヒートポンプ本体１０の加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
【００２１】
このように、本実施の形態１によれば、前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下の場合、貯湯温度は最高貯湯温度に変更され、高温の湯を貯湯できるので、通常運転状態よりも蓄熱量を多くでき、湯切れを防止できる。
【００２２】
実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２における制御装置のブロック図、図６は本発明の実施の形態２における沸き上げ制御動作を示すフローチャートである。
なお、本発明の実施の形態２において、ヒートポンプ式給湯器の構成及びヒートポンプ本体の構成図はそれぞれ図１及び図１２に示した従来構成と同一であるため、説明を省略する。
図５において、実施の形態１と異なる点は、制御部８の構成だけである。すなわち、本発明の実施の形態２においては、制御部８は、貯湯タンク２内の水の沸き上げ、及びヒートポンプの運転開始・停止を制御する他に、貯湯タンク２に貯えられる貯湯温度を状況に応じて適宜変更する貯湯温度変更手段８ａと、使用湯量記憶手段８ｂと、ヒートポンプの加熱動作停止温度を変更する加熱動作停止温度変更手段８ｃとを備えている。
【００２３】
本実施の形態２におけるヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御動作について、図６のフローチャートを用いて説明する。
なお、従来例と同一または相当部分については説明を省略する。
なお、ステップＳ１１以外は実施の形態１と同じであり、説明を省略する。
ステップＳ３で、前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下の場合は、制御部８の指示で循環ポンプ７、及びヒートポンプサイクルを運転してヒートポンプ本体１０は一定の加熱能力（例えば４．５ＫＷ）で加熱動作を開始し（Ｓ４）、貯湯温度は貯湯温度変更手段８ａで最高貯湯温度Ｔ１℃（本例の場合は、９０℃）に変更されて湯を沸き上げる（Ｓ５）。温度センサＢ６が加熱動作停止温度変更手段８ｂで加熱動作停止温度を最高加熱動作停止温度（本例の場合は、８０℃）に変更し、最高加熱動作停止温度（８０℃）を検出すると（Ｓ１１）、制御部８の指示でヒートポンプ本体１０の加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
【００２４】
このように、本実施の形態２によれば、前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下の場合、特に全く湯を使用しなかった場合、貯湯温度は最高貯湯温度に設定され、高温の湯を貯湯し、かつ、加熱動作停止温度も最高加熱停止温度に変更されるので、残湯の温度によらず貯湯タンクを一様に高温に沸き上げることができ、通常運転状態よりも確実に蓄熱量を多くでき、湯切れを防止できる。
【００２５】
実施の形態３．
図７は本発明の実施の形態３における制御装置のブロック図、図８は本発明の実施の形態３における沸き上げ制御動作を示すフローチャートである。
なお、本発明の実施の形態３において、ヒートポンプ式給湯器の構成及びヒートポンプ本体の構成図はそれぞれ図１及び図１２に示した従来構成と同一であるため、説明を省略する。
図７において、実施の形態１と異なる点は、制御部８の構成だけである。
すなわち、本発明の実施の形態３においては、制御部８は、貯湯タンク２内の水の沸き上げ、及びヒートポンプの運転開始・停止を制御する他に、貯湯タンク２に貯えられる貯湯温度を状況に応じて適宜変更する貯湯温度変更手段８ａと、使用湯量記憶手段８ｂと、過去の貯湯タンク２に蓄えられた貯湯温度を記憶する貯湯温度記憶手段８ｄとを備えている。
【００２６】
本実施の形態３におけるヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御動作について、図８のフローチャートを用いて説明する。
なお、従来例と同一または相当部分については説明を省略する。
【００２７】
まず、沸き上げ制御をスタートすると（Ｓ１）、制御部８の貯湯温度記憶手段８ｄで過去の貯湯温度を読み出す（Ｓ１２）。制御部８の使用湯量記憶手段８ｂにより前日の使用湯量を読込む（Ｓ２）。使用湯量は流量センサー５で検出する。制御部８で前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下かどうか確認する（Ｓ３）。
前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以上の場合は（Ｓ３）、制御部８の指示で循環ポンプ７、及びヒートポンプサイクルを運転してヒートポンプ本体１０は一定の加熱能力（例えば４．５ＫＷ）で加熱動作を開始し（Ｓ９）、貯湯タンク２上部より操作部９で設定された貯湯温度Ｔ２℃（本例の場合は、７５℃）で湯を沸き上げ、温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ１０）、温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）を検出すると、加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
ステップＳ１０で、温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）を検出しないときは、温度センサＢ６が所定温度（例えば６０℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ６Ａ）、温度センサＢ６が所定温度（例えば６０℃）を検出しないときは温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）を検出したかどうかの判定（Ｓ１０）にもどり、温度センサＢ６が所定温度（６０℃）を検出すると、制御部８の指示でヒートポンプ本体１０の加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
一方、ステップＳ３で、前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下の場合は、制御部８の指示で循環ポンプ７、及びヒートポンプサイクルを運転してヒートポンプ本体１０は一定の加熱能力（例えば４．５ＫＷ）で加熱動作を開始し（Ｓ４）、貯湯温度は貯湯温度変更手段８ａで最高貯湯温度Ｔ１℃（本例の場合は、９０℃）に変更されて湯を沸き上げ、温度センサＡ５が最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ５）、温度センサＡ５が最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）を検出すると、加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
ステップＳ７で、温度センサＡ５が最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）を検出しないときは、温度センサＢ６が所定温度（６０℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ６）、温度センサＢ６が所定温度（６０℃）を検出しないときは温度センサＡ５が最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）を検出したかどうかの判定（Ｓ５）にもどり、温度センサＢ６が所定温度（６０℃）を検出すると、制御部８の指示でヒートポンプ本体１０の加熱動作を停止させて（Ｓ７）、次回の沸き上げを過去の貯湯温度を記憶して（Ｓ１３）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
ここで、加熱動作解除後の貯湯温度は、最初の１回のみ最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）に設定され、沸き上げ完了後は通常の沸き上げ温度に戻る。
【００２８】
このように、本実施の形態３によれば、前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下の場合、加熱動作停止解除後の貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）に変更され、高温の湯を貯湯でき、一方、次回の沸き上げは通常の貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）になるので、一時的に蓄熱量を多くでき、湯切れを防止しながら、次回以降の沸き上げ運転では省エネ運転し、電気代を安価に維持できる。
【００２９】
実施の形態４．
図９は本発明の実施の形態４における制御装置のブロック図、図１０は本発明の実施の形態４における沸き上げ制御動作を示すフローチャートである。
なお、本発明の実施の形態４において、ヒートポンプ式給湯器の構成及びヒートポンプ本体の構成図はそれぞれ図１及び図１２に示した従来の構成と同一であるため、説明を省略する。
図９において、実施の形態１と異なる点は、制御部８の構成だけである。すなわち、本発明の実施の形態４においては、制御部８は、貯湯タンク２内の水の沸き上げ、及びヒートポンプの運転開始・停止を制御する他に、貯湯タンク２に貯えられる貯湯温度を状況に応じて適宜変更する貯湯温度変更手段８ａと、使用湯量記憶手段８ｂと、ヒートポンプの加熱動作停止温度を変更する加熱動作停止温度変更手段８ｃと、過去の貯湯タンク２に蓄えられた貯湯温度記憶手段８ｄとを備えている。
【００３０】
本実施の形態４におけるヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御動作について、図１０のフローチャートを用いて説明する。
なお、従来例と同一または相当部分については説明を省略する。
ステップＳ３で、前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下の場合は、制御部８の指示で循環ポンプ７、及びヒートポンプサイクルを運転してヒートポンプ本体１０は一定の加熱能力（例えば４．５ＫＷ）で加熱動作を開始し（Ｓ４）、貯湯温度は貯湯温度変更手段８ａで最高貯湯温度Ｔ１℃（本例の場合は、９０℃）に変更されて湯を沸き上げる（Ｓ５）。また、加熱動作停止温度は加熱動作停止温度変更手段８ｂで最高加熱動作停止温度（本例の場合は、８０℃）に変更され、温度センサＢ６が最高加熱動作停止温度（８０℃）を検出すると（Ｓ１１）、制御部８の指示でヒートポンプ本体１０の加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
【００３１】
このように、本実施の形態４によれば、前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下の場合、特に全く湯を使用しなかった場合、貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）に変更され、高温の湯を貯湯し、かつ、加熱動作停止温度も最高加熱動作停止温度（８０℃）に変更されるので、残湯の温度によらず貯湯タンクを一様に高温に沸き上げ、一方、次回の沸き上げは通常の貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）と加熱動作停止温度（６０℃）に戻るので、通常運転状態よりも確実に一時的に蓄熱量を多くでき湯切れを確実に防止しながら、次回以降の沸き上げ運転では省エネ運転して電気代を安価に維持できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る請求項１のヒートポンプ式給湯器によれば、前日の使用湯量が所定量以下の場合、貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃に変更され、高温の湯を貯湯できるので、通常運転状態よりも蓄熱量を多くでき、湯切れを防止できるヒートポンプ給湯器を得ることができる。
【００３３】
また、本発明に係る請求項２のヒートポンプ式給湯器によれば、前日の使用湯量が所定量以下の場合、特に全く湯を使用しなかった場合、貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃に変更され、高温の湯を貯湯し、かつ、加熱動作停止温度も最高加熱動作停止温度に変更されるので、残湯の温度によらず貯湯タンクを一様に高温に沸き上げるので、通常運転状態よりも確実に蓄熱量を多くでき、湯切れを防止できるヒートポンプ給湯器を得ることができる。
【００３４】
また、本発明に係る請求項３のヒートポンプ式給湯器によれば、前日の使用湯量が所定量以下の場合、加熱動作停止解除後の貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃に変更され、高温の湯を貯湯でき、一方、次回の沸き上げは通常の貯湯温度Ｔ２℃に戻るので、一時的に蓄熱量を多くでき、湯切れを防止しながら、次回以降の沸き上げ運転では省エネ運転して電気代を安価に維持できるヒートポンプ給湯器を得ることができる。
【００３５】
また、本発明に係る請求項４のヒートポンプ式給湯器によれば、前日の使用湯量が所定量以下の場合、特に全く湯を使用しなかった場合、貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃に変更され、高温の湯を貯湯し、かつ、加熱動作停止温度も最高加熱動作停止温度に変更されるので、残湯の温度によらず貯湯タンクを一様に高温に沸き上げ、一方、次回の沸き上げは通常の貯湯温度と加熱動作停止温度に戻るので、通常運転状態よりも確実に一時的に蓄熱量を多くでき、湯切れを確実に防止しながら、次回以降の沸き上げ運転では省エネ運転して電気代を安価に維持できるヒートポンプ給湯器を得ることができる。
【００３６】
以上のように、本発明に係る請求項５のヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法によれば、前日の使用湯量が所定量以下の場合、貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃に変更され、高温の湯を貯湯できるので、通常運転状態よりも蓄熱量を多くでき、湯切れを防止できる。
【００３７】
また、本発明に係る請求項６のヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法によれば、前日の使用湯量が所定量以下の場合、特に全く湯を使用しなかった場合、貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃に変更され、高温の湯を貯湯し、かつ、加熱動作停止温度も最高加熱動作停止温度に変更されるので、残湯の温度によらず貯湯タンクを一様に高温に沸き上げることができ、通常運転状態よりも確実に蓄熱量を多くでき、湯切れを防止できる。
【００３８】
また、本発明に係る請求項７のヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法によれば、前日の使用湯量が所定量以下の場合、加熱動作停止解除後の貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃に変更され、高温の湯を貯湯でき、一方、次回の沸き上げは通常の貯湯温度Ｔ２℃に戻されるので、一時的に蓄熱量を多くでき、湯切れを防止しながら、次回以降の沸き上げ運転では省エネ運転して電気代を安価に維持できる。
【００３９】
また、本発明に係る請求項８のヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法によれば、前日の使用湯量が所定量以下の場合、特に全く湯を使用しなかった場合、貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃に変更され、高温の湯を貯湯し、かつ、加熱動作停止温度も最高加熱動作停止温度に変更されるので、残湯の温度によらず貯湯タンクを一様に高温に沸き上げ、一方、次回の沸き上げは通常の貯湯温度Ｔ２℃と加熱動作停止温度に戻されるので、通常運転状態よりも確実に一時的に蓄熱量を多くでき、湯切れを確実に防止しながら、次回以降の沸き上げ運転では省エネ運転して電気代を安価に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１を示すヒートポンプ式給湯器の構成図である。
【図２】 本発明の実施の形態１における制御装置のブロック図である。
【図３】 本発明の実施の形態１における沸き上げ制御動作のフローチャートである。
【図４】 本発明の最高貯湯温度と水温との関連を示すグラフである。
【図５】 本発明の実施の形態２における制御装置のブロック図である。
【図６】 本発明の実施の形態２における沸き上げ制御動作のフローチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態３における制御装置のブロック図である。
【図８】 本発明の実施の形態３における沸き上げ制御動作のフローチャートである。
【図９】 本発明の実施の形態４における制御装置のブロック図である。
【図１０】 本発明の実施の形態４における沸き上げ制御動作のフローチャートである。
【図１１】 従来のヒートポンプ式給湯器の構成図である。
【図１２】 従来のヒートポンプ本体の構成図である。
【図１３】 従来のヒートポンプ本体の制御装置のブロック図である。
【図１４】 従来のヒートポンプ式給湯器における沸き上げ制御動作のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 給湯器本体、２ 貯湯タンク、５ 温度センサＡ、６ 温度センサＢ、８制御部、８ａ 貯湯温度変更手段、８ｂ 使用湯量記憶手段、８ｃ 加熱動作停止温度変更手段、８ｄ 貯湯温度記憶手段、１０ ヒートポンプ本体。
【発明の属する技術分野】
本発明はヒートポンプサイクルを利用したヒートポンプ式給湯器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、ＣＯ２冷媒を使用するヒートポンプ式給湯器が公知である。この給湯器では、沸き上げ温度を９０℃以上の高温に加熱することができ、加熱効率が高いという利点を有するが、貯湯タンク内の液体の温度を衛生面より予め設定された所定温度以上にする必要があり、ヒートポンプ本体に給水される液体の温度が高くなると、加熱効率が低下する。
また、湯の使用量が少ない場合、貯湯タンク内に多量の湯が残り、貯湯タンク内の多量の湯が一様に低下し、加熱動作開始すると、少量沸き上げてすぐヒートポンプに給水される液体の温度が加熱停止温度以上になり運転をすぐ停止してしまい、翌日は貯湯タンク内の蓄熱量が少なくなる。
図１１は従来のヒートポンプ式給湯器の構成図であり、図１２はヒートポンプ本体の構成図であり、図１３は従来のヒートポンプ式給湯器の制御装置のブロック図であり、図１４はその沸き上げ制御動作のフローチャートである。
【０００３】
図１１において、１は給湯器本体、２は前記本体１内に配設された貯湯タンク、３は前記貯湯タンク２の下部と接続された給水配管、３ａはこの給水配管３に設けられた減圧弁、４は前記貯湯タンク２の上部と接続された給湯配管、４ａは逃し弁、５は前記貯湯タンク２の外壁面に取り付けられ、貯湯タンク２内の水の温度を検出する温度センサＡで、その温度センサＡ５を貯湯タンク２の外壁面のある所定容量の位置に取り付けることにより、その取り付け位置の検出温度から前記貯湯タンク２内の残湯量も検出する。６は前記貯湯タンク２の下部配管に取り付けられ、ヒートポンプ本体の加熱動作を停止するための温度を検出する温度センサＢである。
【０００４】
７はヒートポンプ本体１０のヒートサイクルで発生した熱を貯湯タンク２内の水に置換するため、冷水管１０ａと温水管１０ｂとにより貯湯タンク２内の水をヒートポンプ本体１０との間で循環させる循環ポンプである。貯湯タンク２下部に接続された冷水管１０ａより循環ポンプ７でヒートポンプ本体１０に水が供給され、ヒートポンプ本体１０で加熱された水を貯湯タンク２の上部に接続された温水管１０ｂにより戻し貯湯タンク２内上部より貯湯する。
【０００５】
８は前記貯湯タンク２内の水の沸き上げ、ヒートポンプの運転開始・停止を制御する制御部であり、前記温度センサＡ５、及び温度センサＢ６の検出値と沸き上げ温度を設定する操作部９からの入力値に基づいて、前記ヒートポンプ本体１０への加熱動作開始・停止及び循環ポンプ７の運転を制御する。
【０００６】
図１２おいて、ヒートポンプ本体１０のヒートポンプサイクルは圧縮機１１、給湯用熱交換器１２、膨張弁１３、室外熱交換器１４、アキュームレータ１５を順次冷媒配管１０ｃにより接続して構成されている。ここで、室外熱交換器１４に吸熱するためにファン１６が取り付けてあり、また、給湯用熱交換器１２は圧縮器１１より吐出された高圧のガス冷媒と給湯用の水とを熱交換するもので、冷媒が流れる冷媒通路１２ａと給湯用の水が流れる給湯用水通路１２ｂを有する。
【０００７】
次に、従来の沸き上げ制御動作について、図１４のフローチャートを用いて説明する。
まず、沸き上げ制御をスタートすると（Ｓ１）、制御部８で温度センサＡ５の取り付け位置の検出温度から貯湯タンク２内の残湯量の有無を検出し（Ｓ１４）、該残湯量が所定量（例えば２００Ｌ）以下か否か判断され（Ｓ１５）、残湯量が所定量以上であれば、沸き上げを行わず、残湯量検出に戻る（Ｓ１４）。もし、残湯量が所定量以下（Ｓ１５）であれば、加熱を開始する（Ｓ４）。制御部８の指示で循環ポンプ７、及びヒートポンプサイクルを運転してヒートポンプ本体１０は一定の加熱能力（例えば４．５ＫＷ）で加熱動作を開始し（Ｓ４）、貯湯タンク２上部より操作部９で設定された貯湯温度Ｔ２℃（例えば７５℃）で湯を沸き上げ、温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（例えば７５℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ１０）、温度センサＡ５がＴ２℃（例えば７５℃）を検出すると、加熱動作を停止する（Ｓ７）。温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（例えば７５℃）を検出しないときは、温度センサＢ６が所定温度（例えば６０℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ６）、温度センサＢ６が所定温度（例えば６０℃）を検出しないときは温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（例えば７５℃）を検出したかどうかの判定（Ｓ１０）にもどり、温度センサＢ６が所定温度（例えば６０℃）を検出すると、制御部８の指示でヒートポンプ本体１０の加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ１０）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のヒートポンプ式給湯器は、温度センサＡ５の取り付け位置の検出温度から貯湯タンク２内の残湯量の有無を検出し、所定量以下になると、所定温度（例えば７５℃）でヒートポンプ本体１０の加熱動作を開始し、温度センサＢ６の温度が予め設定された所定温度（例えば６０℃）になると、ヒートポンプ本体１０の加熱動作を停止しているので、通常の使用湯量と比べて前日の使用湯量が極端に少ない場合は、貯湯タンク２内の湯温が一様に約１０℃低下してしまい（例えば１日経過時は貯湯タンクの温度は約６５℃）、次回の沸き上げで温度センサＢ６の温度が予め設定された所定温度（例えば６０℃）以上に貯湯タンク２内の残湯ですぐになって加熱動作を停止し、貯湯タンク２に必要熱量を蓄熱できず湯切れが発生するという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、通常使用湯量と比べて前日の使用湯量が極端に少ない場合に、湯切れを防止することができるヒートポンプ式給湯器及びその沸き上げ制御方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る請求項１記載のヒートポンプ式給湯器は、ヒートポンプサイクルを用いて給湯用の液体を加熱し、その加熱された液体を給湯器本体の貯湯タンク上部より蓄え、貯湯タンク下部より加熱源であるヒートポンプ本体に戻し、貯湯タンク下部又はヒートポンプ本体に戻す液体の温度が貯湯温度より低い予め設定された所定温度になると加熱動作を停止するヒートポンプ式給湯器において、前記貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を状況に応じて適宜変更する貯湯温度変更手段と、過去の使用湯量を記憶する使用湯量記憶手段を備え、前日の使用湯量が所定量以下の場合の加熱動作において、貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を最高貯湯温度に変更するものである。
【００１１】
また、請求項２記載のヒートポンプ式給湯器は、ヒートポンプの加熱動作停止温度を変更する加熱動作停止温度変更手段を備え、前日の使用湯量が所定量以下の場合の加熱動作において、貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を最高貯湯温度に変更し、かつヒートポンプサイクルの加熱動作停止温度を最高加熱動作停止温度に変更するものである。
【００１２】
また、請求項３記載のヒートポンプ式給湯器は、ヒートポンプサイクルを用いて給湯用の液体を加熱し、その加熱された液体を給湯器本体の貯湯タンク上部より蓄え、貯湯タンク下部より加熱源であるヒートポンプ本体に戻し、貯湯タンク下部又はヒートポンプ本体に戻す液体の温度が貯湯温度より低い予め設定された所定温度になると加熱動作を停止するヒートポンプ式給湯器において、前記貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を状況に応じて適宜変更する貯湯温度変更手段と、過去の使用湯量を記憶する使用湯量記憶手段と、過去の貯湯タンクに蓄えられた液体の貯湯温度を記憶する貯湯温度記憶手段とを備え、前日の使用湯量が所定量以下の場合の加熱動作において、貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を加熱動作１回のみ最高貯湯温度に変更し、以降の加熱動作は貯湯温度記憶手段に記憶された過去の貯湯温度又は設定された貯湯温度に戻すものである。
【００１３】
また、請求項４記載のヒートポンプ式給湯器は、ヒートポンプの加熱動作停止温度を変更する加熱動作停止温度変更手段を備え、前日の使用湯量が所定量以下の場合の加熱動作において、貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度と加熱動作停止温度を加熱動作１回のみ最高貯湯温度と最高加熱動作停止温度に変更し、以降の加熱動作は貯湯温度記憶手段に記憶された過去の貯湯温度又は設定された貯湯温度と設定されている加熱動作停止温度に戻すものである。
【００１４】
また、請求項５記載のヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法は、ヒートポンプサイクルを用いて給湯用の液体を加熱し、その加熱された液体を給湯器本体の貯湯タンク上部より蓄え、貯湯タンク下部より加熱源であるヒートポンプ本体に戻し、貯湯タンク下部又はヒートポンプ本体に戻す液体の温度が貯湯温度より低い予め設定された所定温度になると加熱動作を停止するヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御において、前記貯湯タンクに蓄えられた過去の使用湯量を記憶しておき、前日の使用湯量が所定量以下の場合に、前記貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を最高貯湯温度に変更して沸き上げる。
【００１５】
また、請求項６記載のヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法は、前日の使用湯量が所定量以下の場合に、貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を最高貯湯温度に変更して沸き上げ、かつヒートポンプサイクルの加熱動作停止温度を最高加熱動作停止温度に変更して沸き上げる。
【００１６】
また、請求項７記載のヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法は、ヒートポンプサイクルを用いて給湯用の液体を加熱し、その加熱された液体を給湯器本体の貯湯タンク上部より蓄え、貯湯タンク下部より加熱源であるヒートポンプ本体に戻し、貯湯タンク下部又はヒートポンプ本体に戻す液体の温度が貯湯温度より低い予め設定された所定温度になると加熱動作を停止するヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御において、過去の使用湯量と過去の貯湯タンクに蓄えられた液体の貯湯温度を記憶しておき、前日の使用湯量が所定量以下の場合に、前記貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を加熱動作１回のみ最高貯湯温度に変更して沸き上げ、以降の加熱動作は記憶しておいた過去の貯湯温度又は設定された貯湯温度に戻して沸き上げる。
【００１７】
また、請求項８記載のヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法は、前日の使用湯量が所定量以下の場合に、貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度とヒートポンプサイクルの加熱動作停止温度を加熱動作１回のみ最高貯湯温度と最高加熱動作停止温度に変更して沸き上げ、以降の加熱動作は記憶しておいた過去の貯湯温度又は設定された貯湯温度と加熱動作停止温度に戻して沸き上げる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１を示すヒートポンプ式給湯器の構成図、図２は本発明の実施の形態１における制御装置のブロック図、図３は本発明の実施の形態１における沸き上げ制御動作を示すフローチャートである。
なお、本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ本体の構成図は図１２に示した従来の構成と同一であるため、説明を省略する。
図１に示す本発明の実施の形態１における構成図と図１２に示す従来のヒートポンプ式給湯器の構成図とで異なる点は、本発明の実施の形態１においては、４の給湯配管に使用湯量を検出する流量センサ１７の追加と制御部８の構成だけである。すなわち、本発明の実施の形態１における制御部８は、図２のブロック図に示すように貯湯タンク２内の水の沸き上げ、及びヒートポンプの運転開始・停止を制御する他に、貯湯タンク２に貯えられる貯湯温度を状況に応じて適宜変更する貯湯温度変更手段８ａと、過去の使用湯量を記憶しておく使用湯量記憶手段８ｂを備えている。
ここで、貯湯タンク２の貯湯温度は、図４に示すように、制御部８で水温によって変化させており、操作部９での設定やユーザーの使用湯量が少ない場合に最高貯湯温度（９０℃）以下の貯湯温度で沸き上げている。この実施の形態１においては、貯湯温度変更手段８ａにより水温１５℃までは貯湯温度を最高貯湯温度の９０℃一定、水温１５℃〜２５℃の範囲は水温に逆比例して貯湯温度を変更し、水温２５℃以上では７５℃一定に変更する。
【００１９】
本実施の形態１におけるヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御動作について、図３のフローチャートを用いて説明する。
なお、従来例と同一または相当部分については説明を省略する。
【００２０】
まず、沸き上げ制御をスタートすると（Ｓ１）、制御部８ｂの使用湯量記憶手段により前日の使用湯量を読込む（Ｓ２）。使用湯量は流量センサー５で検出する。制御部８で前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下かどうか確認する（Ｓ３）。
前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以上の場合は（Ｓ３）、制御部８の指示で循環ポンプ７、及びヒートポンプサイクルを運転してヒートポンプ本体１０は一定の加熱能力（例えば４．５ＫＷ）で加熱動作を開始し（Ｓ９）、貯湯タンク２上部より操作部９で設定された貯湯温度Ｔ２℃（本例の場合は、７５℃）で湯を沸き上げ、温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ１０）、温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）を検出すると、加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
ステップＳ１０で、温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）を検出しないときは、温度センサＢ６が所定温度（例えば６０℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ６Ａ）、温度センサＢ６が所定温度（例えば６０℃）を検出しないときは温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）を検出したかどうかの判定（Ｓ１０）にもどり、温度センサＢ６が所定温度（６０℃）を検出すると、制御部８の指示でヒートポンプ本体１０の加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
一方、ステップＳ３で、前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下の場合は、制御部８の指示で循環ポンプ７、及びヒートポンプサイクルを運転してヒートポンプ本体１０は一定の加熱能力（例えば４．５ＫＷ）で加熱動作を開始し（Ｓ４）、貯湯温度は貯湯温度変更手段８ａで最高貯湯温度Ｔ１℃（本例の場合は、９０℃）に変更されて湯を沸き上げ、温度センサＡ５が最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ５）、温度センサＡ５が最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）を検出すると、加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
ステップＳ７で、温度センサＡ５が最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）を検出しないときは、温度センサＢ６が所定温度（６０℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ６）、温度センサＢ６が所定温度（６０℃）を検出しないときは温度センサＡ５が最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）を検出したかどうかの判定（Ｓ５）にもどり、温度センサＢ６が所定温度（６０℃）を検出すると、制御部８の指示でヒートポンプ本体１０の加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
【００２１】
このように、本実施の形態１によれば、前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下の場合、貯湯温度は最高貯湯温度に変更され、高温の湯を貯湯できるので、通常運転状態よりも蓄熱量を多くでき、湯切れを防止できる。
【００２２】
実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２における制御装置のブロック図、図６は本発明の実施の形態２における沸き上げ制御動作を示すフローチャートである。
なお、本発明の実施の形態２において、ヒートポンプ式給湯器の構成及びヒートポンプ本体の構成図はそれぞれ図１及び図１２に示した従来構成と同一であるため、説明を省略する。
図５において、実施の形態１と異なる点は、制御部８の構成だけである。すなわち、本発明の実施の形態２においては、制御部８は、貯湯タンク２内の水の沸き上げ、及びヒートポンプの運転開始・停止を制御する他に、貯湯タンク２に貯えられる貯湯温度を状況に応じて適宜変更する貯湯温度変更手段８ａと、使用湯量記憶手段８ｂと、ヒートポンプの加熱動作停止温度を変更する加熱動作停止温度変更手段８ｃとを備えている。
【００２３】
本実施の形態２におけるヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御動作について、図６のフローチャートを用いて説明する。
なお、従来例と同一または相当部分については説明を省略する。
なお、ステップＳ１１以外は実施の形態１と同じであり、説明を省略する。
ステップＳ３で、前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下の場合は、制御部８の指示で循環ポンプ７、及びヒートポンプサイクルを運転してヒートポンプ本体１０は一定の加熱能力（例えば４．５ＫＷ）で加熱動作を開始し（Ｓ４）、貯湯温度は貯湯温度変更手段８ａで最高貯湯温度Ｔ１℃（本例の場合は、９０℃）に変更されて湯を沸き上げる（Ｓ５）。温度センサＢ６が加熱動作停止温度変更手段８ｂで加熱動作停止温度を最高加熱動作停止温度（本例の場合は、８０℃）に変更し、最高加熱動作停止温度（８０℃）を検出すると（Ｓ１１）、制御部８の指示でヒートポンプ本体１０の加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
【００２４】
このように、本実施の形態２によれば、前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下の場合、特に全く湯を使用しなかった場合、貯湯温度は最高貯湯温度に設定され、高温の湯を貯湯し、かつ、加熱動作停止温度も最高加熱停止温度に変更されるので、残湯の温度によらず貯湯タンクを一様に高温に沸き上げることができ、通常運転状態よりも確実に蓄熱量を多くでき、湯切れを防止できる。
【００２５】
実施の形態３．
図７は本発明の実施の形態３における制御装置のブロック図、図８は本発明の実施の形態３における沸き上げ制御動作を示すフローチャートである。
なお、本発明の実施の形態３において、ヒートポンプ式給湯器の構成及びヒートポンプ本体の構成図はそれぞれ図１及び図１２に示した従来構成と同一であるため、説明を省略する。
図７において、実施の形態１と異なる点は、制御部８の構成だけである。
すなわち、本発明の実施の形態３においては、制御部８は、貯湯タンク２内の水の沸き上げ、及びヒートポンプの運転開始・停止を制御する他に、貯湯タンク２に貯えられる貯湯温度を状況に応じて適宜変更する貯湯温度変更手段８ａと、使用湯量記憶手段８ｂと、過去の貯湯タンク２に蓄えられた貯湯温度を記憶する貯湯温度記憶手段８ｄとを備えている。
【００２６】
本実施の形態３におけるヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御動作について、図８のフローチャートを用いて説明する。
なお、従来例と同一または相当部分については説明を省略する。
【００２７】
まず、沸き上げ制御をスタートすると（Ｓ１）、制御部８の貯湯温度記憶手段８ｄで過去の貯湯温度を読み出す（Ｓ１２）。制御部８の使用湯量記憶手段８ｂにより前日の使用湯量を読込む（Ｓ２）。使用湯量は流量センサー５で検出する。制御部８で前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下かどうか確認する（Ｓ３）。
前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以上の場合は（Ｓ３）、制御部８の指示で循環ポンプ７、及びヒートポンプサイクルを運転してヒートポンプ本体１０は一定の加熱能力（例えば４．５ＫＷ）で加熱動作を開始し（Ｓ９）、貯湯タンク２上部より操作部９で設定された貯湯温度Ｔ２℃（本例の場合は、７５℃）で湯を沸き上げ、温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ１０）、温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）を検出すると、加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
ステップＳ１０で、温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）を検出しないときは、温度センサＢ６が所定温度（例えば６０℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ６Ａ）、温度センサＢ６が所定温度（例えば６０℃）を検出しないときは温度センサＡ５が貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）を検出したかどうかの判定（Ｓ１０）にもどり、温度センサＢ６が所定温度（６０℃）を検出すると、制御部８の指示でヒートポンプ本体１０の加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
一方、ステップＳ３で、前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下の場合は、制御部８の指示で循環ポンプ７、及びヒートポンプサイクルを運転してヒートポンプ本体１０は一定の加熱能力（例えば４．５ＫＷ）で加熱動作を開始し（Ｓ４）、貯湯温度は貯湯温度変更手段８ａで最高貯湯温度Ｔ１℃（本例の場合は、９０℃）に変更されて湯を沸き上げ、温度センサＡ５が最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ５）、温度センサＡ５が最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）を検出すると、加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
ステップＳ７で、温度センサＡ５が最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）を検出しないときは、温度センサＢ６が所定温度（６０℃）を検出したかどうかを判定し（Ｓ６）、温度センサＢ６が所定温度（６０℃）を検出しないときは温度センサＡ５が最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）を検出したかどうかの判定（Ｓ５）にもどり、温度センサＢ６が所定温度（６０℃）を検出すると、制御部８の指示でヒートポンプ本体１０の加熱動作を停止させて（Ｓ７）、次回の沸き上げを過去の貯湯温度を記憶して（Ｓ１３）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
ここで、加熱動作解除後の貯湯温度は、最初の１回のみ最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）に設定され、沸き上げ完了後は通常の沸き上げ温度に戻る。
【００２８】
このように、本実施の形態３によれば、前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下の場合、加熱動作停止解除後の貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）に変更され、高温の湯を貯湯でき、一方、次回の沸き上げは通常の貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）になるので、一時的に蓄熱量を多くでき、湯切れを防止しながら、次回以降の沸き上げ運転では省エネ運転し、電気代を安価に維持できる。
【００２９】
実施の形態４．
図９は本発明の実施の形態４における制御装置のブロック図、図１０は本発明の実施の形態４における沸き上げ制御動作を示すフローチャートである。
なお、本発明の実施の形態４において、ヒートポンプ式給湯器の構成及びヒートポンプ本体の構成図はそれぞれ図１及び図１２に示した従来の構成と同一であるため、説明を省略する。
図９において、実施の形態１と異なる点は、制御部８の構成だけである。すなわち、本発明の実施の形態４においては、制御部８は、貯湯タンク２内の水の沸き上げ、及びヒートポンプの運転開始・停止を制御する他に、貯湯タンク２に貯えられる貯湯温度を状況に応じて適宜変更する貯湯温度変更手段８ａと、使用湯量記憶手段８ｂと、ヒートポンプの加熱動作停止温度を変更する加熱動作停止温度変更手段８ｃと、過去の貯湯タンク２に蓄えられた貯湯温度記憶手段８ｄとを備えている。
【００３０】
本実施の形態４におけるヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御動作について、図１０のフローチャートを用いて説明する。
なお、従来例と同一または相当部分については説明を省略する。
ステップＳ３で、前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下の場合は、制御部８の指示で循環ポンプ７、及びヒートポンプサイクルを運転してヒートポンプ本体１０は一定の加熱能力（例えば４．５ＫＷ）で加熱動作を開始し（Ｓ４）、貯湯温度は貯湯温度変更手段８ａで最高貯湯温度Ｔ１℃（本例の場合は、９０℃）に変更されて湯を沸き上げる（Ｓ５）。また、加熱動作停止温度は加熱動作停止温度変更手段８ｂで最高加熱動作停止温度（本例の場合は、８０℃）に変更され、温度センサＢ６が最高加熱動作停止温度（８０℃）を検出すると（Ｓ１１）、制御部８の指示でヒートポンプ本体１０の加熱動作を停止させて（Ｓ７）、沸き上げ制御を終了する（Ｓ８）。
【００３１】
このように、本実施の形態４によれば、前日の使用湯量が所定量（例えば１００Ｌ）以下の場合、特に全く湯を使用しなかった場合、貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃（９０℃）に変更され、高温の湯を貯湯し、かつ、加熱動作停止温度も最高加熱動作停止温度（８０℃）に変更されるので、残湯の温度によらず貯湯タンクを一様に高温に沸き上げ、一方、次回の沸き上げは通常の貯湯温度Ｔ２℃（７５℃）と加熱動作停止温度（６０℃）に戻るので、通常運転状態よりも確実に一時的に蓄熱量を多くでき湯切れを確実に防止しながら、次回以降の沸き上げ運転では省エネ運転して電気代を安価に維持できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る請求項１のヒートポンプ式給湯器によれば、前日の使用湯量が所定量以下の場合、貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃に変更され、高温の湯を貯湯できるので、通常運転状態よりも蓄熱量を多くでき、湯切れを防止できるヒートポンプ給湯器を得ることができる。
【００３３】
また、本発明に係る請求項２のヒートポンプ式給湯器によれば、前日の使用湯量が所定量以下の場合、特に全く湯を使用しなかった場合、貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃に変更され、高温の湯を貯湯し、かつ、加熱動作停止温度も最高加熱動作停止温度に変更されるので、残湯の温度によらず貯湯タンクを一様に高温に沸き上げるので、通常運転状態よりも確実に蓄熱量を多くでき、湯切れを防止できるヒートポンプ給湯器を得ることができる。
【００３４】
また、本発明に係る請求項３のヒートポンプ式給湯器によれば、前日の使用湯量が所定量以下の場合、加熱動作停止解除後の貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃に変更され、高温の湯を貯湯でき、一方、次回の沸き上げは通常の貯湯温度Ｔ２℃に戻るので、一時的に蓄熱量を多くでき、湯切れを防止しながら、次回以降の沸き上げ運転では省エネ運転して電気代を安価に維持できるヒートポンプ給湯器を得ることができる。
【００３５】
また、本発明に係る請求項４のヒートポンプ式給湯器によれば、前日の使用湯量が所定量以下の場合、特に全く湯を使用しなかった場合、貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃に変更され、高温の湯を貯湯し、かつ、加熱動作停止温度も最高加熱動作停止温度に変更されるので、残湯の温度によらず貯湯タンクを一様に高温に沸き上げ、一方、次回の沸き上げは通常の貯湯温度と加熱動作停止温度に戻るので、通常運転状態よりも確実に一時的に蓄熱量を多くでき、湯切れを確実に防止しながら、次回以降の沸き上げ運転では省エネ運転して電気代を安価に維持できるヒートポンプ給湯器を得ることができる。
【００３６】
以上のように、本発明に係る請求項５のヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法によれば、前日の使用湯量が所定量以下の場合、貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃に変更され、高温の湯を貯湯できるので、通常運転状態よりも蓄熱量を多くでき、湯切れを防止できる。
【００３７】
また、本発明に係る請求項６のヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法によれば、前日の使用湯量が所定量以下の場合、特に全く湯を使用しなかった場合、貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃に変更され、高温の湯を貯湯し、かつ、加熱動作停止温度も最高加熱動作停止温度に変更されるので、残湯の温度によらず貯湯タンクを一様に高温に沸き上げることができ、通常運転状態よりも確実に蓄熱量を多くでき、湯切れを防止できる。
【００３８】
また、本発明に係る請求項７のヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法によれば、前日の使用湯量が所定量以下の場合、加熱動作停止解除後の貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃に変更され、高温の湯を貯湯でき、一方、次回の沸き上げは通常の貯湯温度Ｔ２℃に戻されるので、一時的に蓄熱量を多くでき、湯切れを防止しながら、次回以降の沸き上げ運転では省エネ運転して電気代を安価に維持できる。
【００３９】
また、本発明に係る請求項８のヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法によれば、前日の使用湯量が所定量以下の場合、特に全く湯を使用しなかった場合、貯湯温度は最高貯湯温度Ｔ１℃に変更され、高温の湯を貯湯し、かつ、加熱動作停止温度も最高加熱動作停止温度に変更されるので、残湯の温度によらず貯湯タンクを一様に高温に沸き上げ、一方、次回の沸き上げは通常の貯湯温度Ｔ２℃と加熱動作停止温度に戻されるので、通常運転状態よりも確実に一時的に蓄熱量を多くでき、湯切れを確実に防止しながら、次回以降の沸き上げ運転では省エネ運転して電気代を安価に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１を示すヒートポンプ式給湯器の構成図である。
【図２】 本発明の実施の形態１における制御装置のブロック図である。
【図３】 本発明の実施の形態１における沸き上げ制御動作のフローチャートである。
【図４】 本発明の最高貯湯温度と水温との関連を示すグラフである。
【図５】 本発明の実施の形態２における制御装置のブロック図である。
【図６】 本発明の実施の形態２における沸き上げ制御動作のフローチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態３における制御装置のブロック図である。
【図８】 本発明の実施の形態３における沸き上げ制御動作のフローチャートである。
【図９】 本発明の実施の形態４における制御装置のブロック図である。
【図１０】 本発明の実施の形態４における沸き上げ制御動作のフローチャートである。
【図１１】 従来のヒートポンプ式給湯器の構成図である。
【図１２】 従来のヒートポンプ本体の構成図である。
【図１３】 従来のヒートポンプ本体の制御装置のブロック図である。
【図１４】 従来のヒートポンプ式給湯器における沸き上げ制御動作のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 給湯器本体、２ 貯湯タンク、５ 温度センサＡ、６ 温度センサＢ、８制御部、８ａ 貯湯温度変更手段、８ｂ 使用湯量記憶手段、８ｃ 加熱動作停止温度変更手段、８ｄ 貯湯温度記憶手段、１０ ヒートポンプ本体。
Claims (8)
- ヒートポンプサイクルを用いて給湯用の液体を加熱し、その加熱された液体を給湯器本体の貯湯タンク上部より蓄え、貯湯タンク下部より加熱源であるヒートポンプ本体に戻し、貯湯タンク下部又はヒートポンプ本体に戻す液体の温度が貯湯温度より低い予め設定された所定温度になると加熱動作を停止するヒートポンプ式給湯器において、前記貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を状況に応じて適宜変更する貯湯温度変更手段と、過去の使用湯量を記憶する使用湯量記憶手段を備え、前日の使用湯量が所定量以下の場合の加熱動作において、貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を最高貯湯温度に変更することを特徴とするヒートポンプ式給湯器。
- ヒートポンプの加熱動作停止温度を変更する加熱動作停止温度変更手段を備え、前日の使用湯量が所定量以下の場合の加熱動作において、貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を最高貯湯温度に変更し、かつヒートポンプサイクルの加熱動作停止温度を最高加熱動作停止温度に変更することを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ式給湯器。
- ヒートポンプサイクルを用いて給湯用の液体を加熱し、その加熱された液体を給湯器本体の貯湯タンク上部より蓄え、貯湯タンク下部より加熱源であるヒートポンプ本体に戻し、貯湯タンク下部又はヒートポンプ本体に戻す液体の温度が貯湯温度より低い予め設定された所定温度になると加熱動作を停止するヒートポンプ式給湯器において、前記貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を状況に応じて適宜変更する貯湯温度変更手段と、過去の使用湯量を記憶する使用湯量記憶手段と、過去の貯湯タンクに蓄えられた液体の貯湯温度を記憶する貯湯温度記憶手段とを備え、前日の使用湯量が所定量以下の場合の加熱動作において、貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を加熱動作１回のみ最高貯湯温度に変更し、以降の加熱動作は貯湯温度記憶手段に記憶された過去の貯湯温度又は設定された貯湯温度に戻すことを特徴とするヒートポンプ式給湯器。
- ヒートポンプの加熱動作停止温度を変更する加熱動作停止温度変更手段を備え、前日の使用湯量が所定量以下の場合の加熱動作において、貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度と加熱動作停止温度を加熱動作１回のみ最高貯湯温度と最高加熱動作停止温度に変更し、以降の加熱動作は貯湯温度記憶手段に記憶された過去の貯湯温度又は設定された貯湯温度と設定されている加熱動作停止温度に戻すことを特徴とする請求項３記載のヒートポンプ式給湯器。
- ヒートポンプサイクルを用いて給湯用の液体を加熱し、その加熱された液体を給湯器本体の貯湯タンク上部より蓄え、貯湯タンク下部より加熱源であるヒートポンプ本体に戻し、貯湯タンク下部又はヒートポンプ本体に戻す液体の温度が貯湯温度より低い予め設定された所定温度になると加熱動作を停止するヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御において、前記貯湯タンクに蓄えられた過去の使用湯量を記憶しておき、前日の使用湯量が所定量以下の場合に、前記貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を最高貯湯温度に変更することを特徴とするヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法。
- 前日の使用湯量が所定量以下の場合に、貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を最高貯湯温度に変更し、かつヒートポンプサイクルの加熱動作停止温度を最高加熱動作停止温度に変更する請求項５記載のヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法。
- ヒートポンプサイクルを用いて給湯用の液体を加熱し、その加熱された液体を給湯器本体の貯湯タンク上部より蓄え、貯湯タンク下部より加熱源であるヒートポンプ本体に戻し、貯湯タンク下部又はヒートポンプ本体に戻す液体の温度が貯湯温度より低い予め設定された所定温度になると加熱動作を停止するヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御において、過去の使用湯量と過去の貯湯タンクに蓄えられた液体の貯湯温度を記憶しておき、前日の使用湯量が所定量以下の場合に、前記貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度を加熱動作１回のみ最高貯湯温度に変更し、以降の加熱動作は記憶しておいた過去の貯湯温度又は設定された貯湯温度に戻すことを特徴とするヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法。
- 前日の使用湯量が所定量以下の場合に、貯湯タンクに蓄えられる液体の貯湯温度とヒートポンプサイクルの加熱動作停止温度を加熱動作１回のみ最高貯湯温度と最高加熱動作停止温度に変更し、以降の加熱動作は記憶しておいた過去の貯湯温度又は設定された貯湯温度と加熱動作停止温度に戻すことを特徴とする請求項７記載のヒートポンプ式給湯器の沸き上げ制御方法。
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