JP4218212B2 - Water heater - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートポンプ式の給湯装置に関わる。
【0002】
【従来の技術】
従来より、冷媒圧縮機、水冷媒熱交換器の冷媒流路、膨張弁、および室外ファンを付設した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サイクルと、湯を貯えるタンクを有し、このタンクと水冷媒熱交換器の温水流路とを給湯配管で接続し、その給湯配管中に循環ポンプを介設した温水回路と、循環ポンプ、膨張弁、および冷媒圧縮機を制御する制御器とを備えた給湯装置が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の給湯装置は、以下の課題を有する。
冷媒圧縮機、膨張弁、ヒートポンプサイクル、および循環ポンプは、落雷や耐久時間に達した等の理由で故障する場合(下記に例を示す)がある。
故障した状態で給湯装置の運転を続けると、所定温度の湯をタンクに給湯できないばかりか、機器の破損を招く場合がある。
【0004】
[循環ポンプの故障、水冷媒熱交換器の温水流路の詰まり]
ヒートポンプサイクルは、正常であるので、高温高圧の冷媒が冷媒圧縮機から吐出して水冷媒熱交換器に供給される。しかし、水冷媒熱交換器の温水流路に存在する水は循環しないので冷媒流路から供給される高温冷媒によって次第に高温になり、温水の温度が所定温度を越え、更に時間が経過すると沸騰してしまう。
【0005】
[膨張弁が閉側で故障している場合]
完全に閉の場合には、冷媒圧縮機から吐出した冷媒によりヒートポンプサイクル内の冷媒圧力は超高圧になる。
【0006】
閉側の途中の位置で動かない場合、正常範囲内の冷媒圧縮機の回転数で運転を行うと、循環ポンプの流量を最大にしても、給湯温度が目標給湯温度を超えてしまう。
または、(冷媒流路の出口側冷媒温度−温水流路の入口側温水温度)>目標温度差となる。
または、冷媒圧縮機から吐出した冷媒によりヒートポンプサイクル内の冷媒圧力が異常に高くなる。
【0007】
[膨張弁が開側で故障している場合]
完全に開の場合、ヒートポンプサイクル内の冷媒圧力が所定の高圧にならず、循環ポンプの流量を最小にしても、タンクに給湯する温水の温度が所定温度にならない。
【0008】
[冷媒圧縮機が故障している場合]
冷媒圧縮機から高温高圧の冷媒が吐出しないので、タンクに給湯する温水の温度が低い状態を維持する。
【0009】
[室外ファンが故障している場合]
空気熱交換器で外気からの吸熱が行われないので、冷媒が高温の状態で空気熱交換器を通過する。
【0010】
本発明の目的は、故障した場合には、自動的に運転が停止するとともに、故障箇所を特定することができる給湯装置の提供にある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
〔請求項1について〕
給湯装置は、冷媒圧縮機、水冷媒熱交換器の冷媒流路、膨張弁、および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サイクルと、湯を貯えるタンクを有し、このタンクと水冷媒熱交換器の温水流路とを給湯配管で接続し、その給湯配管中に循環ポンプを介設した温水回路と、タンクに給湯する温水の温度が所定温度になる様に、循環ポンプ、膨張弁、および冷媒圧縮機を所定の各制御範囲内で通電制御する制御器とを備える。
【0016】
そして、制御器は、循環ポンプ、膨張弁、および冷媒圧縮機を所定の各制御範囲の限界まで制御しても、装置起動後から所定時間が経過するまでにタンクに給湯する温水の温度が所定温度に達しない場合には、ヒートポンプサイクルが故障していると判定する。
【0017】
これにより、ヒートポンプサイクルが故障した場合には故障箇所がヒートポンプサイクルであると判定できるのでメンテナンス性に優れる。
【0018】
〔請求項2について〕
給湯装置は、冷媒圧縮機、水冷媒熱交換器の冷媒流路、膨張弁、および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サイクルと、湯を貯えるタンクを有し、このタンクと水冷媒熱交換器の温水流路とを給湯配管で接続し、その給湯配管中に循環ポンプを介設した温水回路と、タンクに給湯する温水の温度が所定温度になる様に、循環ポンプ、膨張弁、および冷媒圧縮機を所定の各制御範囲内で通電制御する制御器とを備える。
【0019】
制御器は、タンクに給湯する温水の温度が所定温度にならない場合、循環ポンプの流量を下げていって温水温度の上昇を試み、ポンプ流量が制御範囲の下限まで達すると、膨張弁の開度を閉じる方向に制御して温水温度の上昇を試み、膨張弁の開度が下限開度に達すると、冷媒圧縮機の能力を増加する方向に制御して温水温度の上昇を試みる。そして、冷媒圧縮機の能力が制御範囲の上限に達してもタンクに給湯する温水の温度が所定温度にならず、且つ冷媒吐出温度が低い場合には、膨張弁開故障を含むヒートポンプサイクル故障が発生していると制御器が判定する。
これにより、膨張弁開故障を含むヒートポンプサイクル故障が起きた場合には、膨張弁開故障を含むヒートポンプサイクル故障であると判定できるのでメンテナンス性に優れる。
【0020】
〔請求項3について〕
給湯装置は、冷媒圧縮機、水冷媒熱交換器の冷媒流路、膨張弁、および室外ファンを付設した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サイクルと、湯を貯えるタンクを有し、このタンクと水冷媒熱交換器の温水流路とを給湯配管で接続し、その給湯配管中に循環ポンプを介設した温水回路と、タンクに給湯する温水の温度が所定温度になる様に、循環ポンプ、膨張弁、室外ファン、および冷媒圧縮機を所定の各制御範囲内で通電制御する制御器とを備える。
【0021】
制御器は、循環ポンプ、膨張弁、室外ファン、および冷媒圧縮機を、装置起動後から所定時間が経過するまでのあいだ所定の各制御範囲の限界まで制御しても、温水の温度が上昇せず、且つ冷媒吐出温度も上昇しない場合には、冷媒圧縮機またはその駆動回路が故障していると判定する。
【0022】
これにより、冷媒圧縮機またはその駆動回路が故障した場合には、故障原因が冷媒圧縮機またはその駆動回路であると確実に判定できるのでメンテナンス性に優れる。
【0027】
【発明の実施の形態】
本発明の第1参考例を、図1〜図6に基づいて説明する。給湯装置Aは、コンプレッサ1、水冷媒熱交換器2の冷媒流路21、膨張弁3、室外ファン41を付設した空気熱交換器4、およびアキュムレータ(図示せず)を冷媒配管42で環状に接続したヒートポンプサイクルHと、給湯用の温水を貯える貯湯タンク5と、水冷媒熱交換器2の温水流路22とを温水配管51で接続し、途中に循環ポンプ6を介設した温水回路Wと、制御器(図示せず)とを備える。
【0028】
コンプレッサ1は、内蔵した電動モータによって駆動され、アキュムレータから吸引した気相冷媒を臨界圧力以上に圧縮して吐出する。なお、コンプレッサ1は、電動モータへの通電量に応じて能力(回転数)が増減する。
【0029】
水冷媒熱交換器2は、コンプレッサ1から吐出する冷媒(二酸化炭素)が流れる冷媒流路21と、湯水が流れる温水流路22とを有する。
上述したコンプレッサ1により高温高圧に圧縮された冷媒(ホットガス)が水冷媒熱交換器2の冷媒流路21内を流れ、これにより、水冷媒熱交換器2の温水流路22内を逆方向に流れる湯水が加熱され湯水温度が上昇する。
なお、温水流路22の入口、出口側には、それぞれ給水温センサ511、給湯温度センサ512(沸上げ温度センサ)が配され、冷媒流路21の出口側、入口側には、それぞれ、冷媒温度センサ421、冷媒吐出温度センサ422が配されている。
【0030】
膨張弁3は、アクチュエータにより駆動される弁体を有し、アクチュエータへの通電量に応じて弁開度を可変することができる。この膨張弁3を冷媒が通過すると膨張して低圧になる。
【0031】
空気熱交換器4は、膨張弁3を通過して減圧した低温冷媒を、室外ファン41によって送風される外気と熱交換(大気吸熱)して蒸発させる。空気熱交換器4より流出する冷媒を気液分離するためにアキュムレータが設けられ、気相冷媒がコンプレッサ1に送られる。なお、空気熱交換器4の入口、出口側、ファン近傍には、それぞれ冷媒入力温度センサ411、フロスト温度センサ412、外気温度センサ413が配されている。
【0032】
温水配管51は、貯湯タンク5の下部に設けられた温水出口52と、上部に設けられた温水入口53との間を接続する配管である。
貯湯タンク5内の湯水は、循環ポンプ6により温水出口52から出て温水配管51を介して水冷媒熱交換器2の温水流路22を通り、加熱された温水は温水入口53から貯湯タンク5内に戻る。
【0033】
制御器は、給水温センサ511、給湯温度センサ512、冷媒温度センサ421、冷媒吐出温度センサ422、冷媒入力温度センサ411、フロスト温度センサ412、および外気温度センサ413の各出力に基づいて、貯湯タンク5に給湯する温水の温度が目標給湯温度になる様に、循環ポンプ6と、膨張弁3と、室外ファン41と、コンプレッサ1の電動モータとを安全な各制御範囲内で通電制御する。
【0034】
つぎに、給湯装置Aの制御器の制御を図2〜図6に示すフローチャートに基づいて説明する。
[全体の制御;図2]
ステップs1で、各制御変数やタイマを初期化する。
ステップs2で、給水温センサ511、給湯温度センサ512、冷媒温度センサ421、冷媒吐出温度センサ422、冷媒入力温度センサ411、フロスト温度センサ412、および外気温度センサ413が送出する各出力の入力処理を行う。また、コンプレッサ1の実回転数の入力処理も行う。
【0035】
ステップs3で、沸上げを行うか否かを判別し、沸上げを行う場合(YES)にはステップs9に進み、沸上げを行わない場合(NO)にはステップs4に進む。沸上げの判別は、操作パネルからの手動操作や、制御器のマイクロコンピュータに格納された沸上げ制御プログラムに基づいて行われる。
ステップs9で、循環ポンプ6、室外ファン41、およびコンプレッサ1の作動を全て停止させる。
【0036】
ステップs4で、図3のフローチャートに示す演算を行って膨張弁開度を演算して求め、その開度になる通電量が得られる出力を決定する。
ステップs5で、図5のフローチャートに示す循環ポンプ制御を行って循環ポンプ6の目標流量を演算して求め、その目標流量になる出力を決定する。
【0037】
ステップs6で、室外ファン41の演算を行って室外ファン41の回転数が所定回転数になる出力を決定する。
但し、冷媒負荷的に厳しい条件(冷媒吐出温度Tco>140℃)では、熱交換効率を高めるため、所定回転数より回転数が上がる様に出力を決定する。これにより、コンプレッサ1からの吐出冷媒圧力と吐出冷媒温度とが共に低下する方向に導かれる。
【0038】
ステップs7で、コンプレッサ1の制御に関する演算を実施する。
外気温度Tamが低い程、回転数が多くなる様に出力を決定し、外気温度Tamが高い程、回転数が少なくなる様に出力を決定する。また、給湯温度twoが目標給湯温度Tpに達しない場合は回転数が多くなる様に出力を決定し、給湯温度twoが高過ぎる場合は回転数が少なくなる様に出力を決定する。
【0039】
ステップs8において、各出力で、膨張弁3、循環ポンプ6、室外ファン41、コンプレッサ1を制御する。
【0040】
[膨張弁制御;図3]
起動してからの経過時間が所定時間(1分)以内であるか否かをステップs41で判別し、所定時間以内の場合はステップs42に進み、所定時間を超える場合はステップs43に進む。
【0041】
経過時間が所定時間以内の場合には、ヒートポンプサイクルHおよび温水回路Wが過渡状態であるので、ステップs42で、負荷を上げ始める前の初期開度(膨張弁の開度をEV=300)に固定してサイクルを安定させる。
【0042】
経過時間が所定時間を超える場合には、ヒートポンプサイクルHが効率良く作動する目標温度ΔTを決める。目標温度ΔT=冷媒出口温度Tro−給水温度Twiとし、目標温度ΔTが10℃前後になる様に膨張弁の開度EVを決める。
【0043】
ステップs44において、目標温度ΔT<9℃であるか否かを判別し、目標温度ΔT<9℃である場合(YES)にはステップs45に進み、目標温度ΔT≧9℃である場合(NO)にはステップs46に進む。
ステップs45で、効率が良くなる様に、膨張弁3を開く方向に制御する。
ステップs46において、目標温度ΔT>11℃であるか否かを判別し、目標温度ΔT>11℃である場合(YES)にはステップs47に進み、目標温度ΔT≦11℃である場合(NO)にはステップs48に進む。
【0044】
ステップs47で、効率が良くなる様に、膨張弁3を閉じる方向に制御する。膨張弁3の弁開度が決定すれは、ステップs48で、図4に示す膨張弁3の異常判定を行う。
【0045】
[膨張弁異常判定;図4]
ステップs481で、冷媒吐出温度センサ422の出力に基づいて吐出側冷媒圧力>所定圧力であるか否かを判別し、吐出側冷媒圧力>所定圧力の場合(YES)にはステップs483に進み、吐出側冷媒圧力≦所定圧力の場合(NO)にはステップs482に進む。
【0046】
ステップs482で、ヒートポンプサイクルHが正常であると判別し、図2のステップs5に進む。ステップs483で、循環ポンプ6、室外ファン41、およびコンプレッサ1の作動を全て一旦、停止させる。
【0047】
ステップs484で、故障前フラグをONとし、後から故障原因が分かる様に記憶しておく。そして、ヒートポンプサイクルHの冷媒が循環していないか、膨張弁3が閉故障していると推定する。
【0048】
ステップs485で、リトライカウンタ>3回であるか否かを判別し、リトライカウンタ≦3回である場合(NO)にはステップs486に進み、リトライカウンタ>3回である場合(YES)にはステップs487に進む。
【0049】
ステップs486で、リトライ時の設定を行う。沸上げを停止から再起動に設定し、リトライカウンタを+1する。その後、図2のステップs5に進む。
ステップs486で、リトライ時の設定を行う。沸上げを停止から再起動に設定し、リトライカウンタを+1する。
ステップs487で、4回以上、再起動しても吐出側冷媒圧力>所定圧力状態が改善されないので、膨張弁3の閉故障を含めてヒートポンプサイクルHが故障していると判定する。その後、図2のステップs5に進む。
【0050】
[循環ポンプ制御;図5]
起動してからの経過時間が所定時間(1分)以内であるか否かをステップs51で判別し、所定時間以内の場合はステップs52に進み、所定時間(1分)を超える場合はステップs53に進む。
【0051】
経過時間が所定時間以内の場合には、ヒートポンプサイクルHおよび温水回路Wが過渡状態であるので、ステップs52で、給湯温度を、上がり始める前の流量(NpD=80%)としてサイクルを安定させる。
【0052】
経過時間が所定時間を超える場合には、給湯目標値Tpと実際の給湯温度Twoとの差ΔdTを以下の式から求める。
ΔdT=Tp−Two
【0053】
ΔdT≧2℃であるか否かをステップs54で判別し、ΔdT≧2℃である場合(沸上げ未達成;YES)にはステップs55に進む。ステップs55で、目標給湯温度Tpとなる様に流量NpDをKnpd分下げる。
【0054】
ΔdT≦−2℃であるか否かをステップs56で判別し、ΔdT≦−2℃である場合(沸上げ過ぎ;YES)にはステップs57に進む。ステップs57で、目標給湯温度Tpとなる様に流量NpDをKnpd分上げる。
流量が決定すれば、ステップs58で、図6に示す循環ポンプの異常判定を行い、図2のステップs6に進む。
ステップs57で、目標給湯温度Tpとなる様に流量NpDをKnpd分上げる。
【0055】
[循環ポンプ異常判定;図6]
起動してからの経過時間が所定時間(1分)以内であるか否かをステップs581で判別し、所定時間以内の場合(YES)はステップs582に進み、所定時間(1分)を超える場合(NO)はステップs583に進む。
【0056】
ステップs582で、ヒートポンプサイクルHが正常であると判別し、図2のステップs6に進む。
ステップs583で、給湯温度Twoが沸騰温度であるか否かを判別する。
Two<97℃の場合には沸騰温度に達していないとしてステップs584に進み、Two≧97℃の場合には沸騰温度に達しているとしてステップs585に進む。
【0057】
ステップs584で、温水回路Wが正常であると判別し、その後、図2のステップs6に進む。ステップs585で、循環ポンプ6、室外ファン41、およびコンプレッサ1の作動を全て一旦、停止させる。
【0058】
ステップs586で、故障前フラグをONとし、後から故障原因が分かる様に記憶しておく。そして、ヒートポンプサイクルHの冷媒が循環していないか、循環ポンプ6が故障していると推定する。
【0059】
ステップs587で、リトライカウンタ>3回であるか否かを判別し、リトライカウンタ≦3回である場合(NO)にはステップs588に進み、リトライカウンタ>3回である場合(YES)にはステップs589に進む。
【0060】
ステップs588で、リトライ時の設定を行う。沸上げを停止から再起動に設定し、リトライカウンタを+1する。その後、図2のステップs6に進む。
ステップs589で、4回以上、再起動しても停止制御がかかるので、温水回路Wが故障している(循環ポンプ6が故障、温水配管51が詰まっている)と判定する。その後、図2のステップs6に進む。
【0061】
本参考例の給湯装置Aは、以下の利点を有する。給湯装置Aは、コンプレッサ1の吐出側の冷媒圧力の異常を検出する冷媒吐出温度センサ422が所定圧力を越える圧力を検出する(ステップs481でYES)か、給湯温度が沸騰温度に達している場合(ステップs583でYES)には、循環ポンプ6、室外ファン41、およびコンプレッサ1の作動を制御器が全て一旦、停止させる(ステップs483、ステップs585)構成である。
【0062】
また、再起動しても同じ原因で4回以上、停止する場合には、ヒートポンプサイクルHや温水回路Wが故障している(膨張弁3が閉故障、循環ポンプ6が故障、温水配管51が詰まっている)と判定する故障診断機能を給湯装置Aは備えている。このため、給湯装置Aは、安全性およびメンテナンス性に優れる。
【0063】
つぎに、本発明の第1実施例を、図1、図2、図3、図7に基づいて説明する。給湯装置Bの機械的な構成は給湯装置Aと同じであり、以下に示す制御器の制御が異なる。
【0064】
給湯装置Bは、図2、図3、図7に示すフローチャートに基づいて制御器が制御を行う。図2のステップs4から図3のステップs41に進み、更に図3のステップs48から図7のステップs488に進んで膨張弁3の異常判定を行う。
【0065】
[膨張弁異常判定;図7]
起動してからの経過時間が所定時間(1分)以内であるか否かをステップs488で判別し、所定時間以内の場合(YES)はステップs489に進み、所定時間を超える場合(NO)はステップs490に進む。
【0066】
ステップs489で、ヒートポンプサイクルHが正常であると判別し、図2のステップs5に進む。ステップs490で、目標給湯温度>給湯温度Two+許容温度差Ktwoであって許容温度を越えているか否かを判別し、越えている場合(YES)には給湯能力が不足しているとしてステップs491に進み、許容温度内の場合(NO)にはステップs489に進む。
【0067】
ステップs491で、循環ポンプ6の流量NpDが最低であるか否かを判別し、NpDが最低である場合(YES)にはステップs493に進み、NpDが最低でない場合(NO)にはステップs492に進む。
【0068】
ステップs492で、給湯温度を上げるため、循環ポンプ6の流量NpDをKnpd分下げ、図2のステップs5に進む。
【0069】
ステップs493で、膨張弁3の開度が最小であるか否かを判別し、開度が最小でない場合(NO)にはステップs494に進み、開度が最小である場合(YES)にはステップs495に進む。ステップs494で、膨張弁3を閉方向(最大で下限値まで)に制御して冷媒の吐出圧および吐出温度を上昇させ、給湯温度を上げる。そして、図2のステップs5に進む。
【0070】
ステップs495で、給湯温度を上げるため、コンプレッサ1の回転数を上げ、ステップs496に進む。ステップs496で、冷媒吐出温度Tcoが低いか否か判別し、冷媒吐出温度Tcoが高い場合(NO)には図2のステップs5に進み、冷媒吐出温度Tcoが低い場合(YES)にはステップs497に進む。
【0071】
ステップs497で、ヒートポンプサイクルHが故障している(冷媒漏れや膨張弁3が開故障)と判別し、図2のステップs5に進む。
【0072】
本実施例の給湯装置Bは、以下の利点を有する。
給湯装置Bの制御器は、起動後、1分を越えても、貯湯タンク5に給湯する温水の温度が、目標給湯温度Tp>給湯温度Two+許容温度差Ktwoの場合(ステップs490でYES)には、循環ポンプ6の能力を下げていって温水温度の上昇を試み(ステップs491)、ポンプ能力が制御範囲の下限まで達する(ステップs491でYES)と、つぎに膨張弁3の開度を閉じる方向に制御して温水温度の上昇を試み(ステップs494)、膨張弁3の開度が下限開度に達する(ステップs493でYES)と、コンプレッサ1の能力を増加する方向に制御して温水温度の上昇を試みる(ステップs495)。
これにより、最大限、給湯能力を高めることができ、目標給湯温度の湯を貯湯タンク5に給湯することができる。
【0073】
そして、コンプレッサ1の能力が制御範囲の上限に達しても貯湯タンク5に給湯する温水の温度が所定温度にならず、且つ冷媒吐出温度が低い場合(ステップs496でYES)には、膨張弁開故障を含むヒートポンプサイクル故障が発生していると判定する(ステップs497)構成である。
【0074】
これにより、ヒートポンプサイクルHが故障(冷媒漏れや膨張弁3が開故障)している場合にはヒートポンプサイクルHが故障していると確実に判別されるのでメンテナンス性に優れる。
【0075】
つぎに、本発明の第2実施例を、図1、図2、図8に基づいて説明する。給湯装置Cの機械的な構成は給湯装置Aと同じであり、以下に示す制御器の制御が異なる。
【0076】
給湯装置Cは、図2、図3、図8に示すフローチャートに基づいて制御器が制御を行う。
[コンプレッサ制御&異常判定;図8]
図2のステップs7から図8のステップs71に進む。
【0077】
[コンプレッサ異常判定;図8]
起動してからの経過時間が所定時間(1分)以内であるか否かをステップs71で判別し、所定時間以内の場合(YES)はステップs72に進み、所定時間を超える場合(NO)はステップs73に進む。
【0078】
ステップs73で、目標給湯温度Tp>給湯温度Two+許容温度差Ktwoである場合(YES)には給湯能力が不足しているとしてステップs74に進み、目標給湯温度Tpと給湯温度Twoとの差が許容温度内の場合(NO)にはステップs72に進む。
【0079】
ステップs72で、ヒートポンプサイクルHが正常であると判別し、図2のステップs8に進む。
ステップs74で、給湯温度Two、冷媒吐出温度Tcoが全く上がらないか否かを判別し、上がっている場合(NO)には図2のステップs8に進む。
ステップs75で、コンプレッサ1またはコンプレッサ1を駆動するインバータが故障していると判定する。その後、図2のステップs8に進む。
【0080】
本実施例の給湯装置Cは、以下の利点を有する。
給湯装置Cの制御器は、起動後、1分を越えても、貯湯タンク5に給湯する温水の温度が、目標給湯温度Tp>給湯温度Two+許容温度差Ktwoの場合(ステップs73でYES)には、給湯温度Two、冷媒吐出温度Tcoが全く上がらないか否かを判別(ステップs74)し、上がっていない場合(ステップs74でYES)には、コンプレッサ1またはコンプレッサ1を駆動するインバータが故障していると判定する構成である。
【0081】
これにより、コンプレッサ1やインバータが故障している場合には、コンプレッサ1やインバータが故障していると確実に判別されるので給湯装置Cはメンテナンス性に優れる。
【0082】
つぎに、本発明の第3実施例を、図1、図2、図9に基づいて説明する。給湯装置Dの機械的な構成は給湯装置Aと同じであり、以下に示す制御器の制御が異なる。
【0083】
給湯装置Dは、図2、図9に示すフローチャートに基づいて制御器が制御を行う。
[ファン制御&異常判定;図9]
図2のステップs6から図9のステップs61に進む。
【0084】
[ファン異常判定;図9]
起動してからの経過時間が所定時間(1分)以内であるか否かをステップs61で判別し、所定時間以内の場合(YES)はステップs62に進み、所定時間を超える場合(NO)はステップs63に進む。
【0085】
ステップs62で、ヒートポンプサイクルHが正常であると判別し、図2のステップs7に進む。ステップs63で、冷媒吐出温度Tcoが高いか否か判別し、冷媒吐出温度Tcoが高い場合(YES)にはステップs64に進み、冷媒吐出温度Tcoが低い場合(NO)にはステップs62に進む。
【0086】
ステップs64で、膨張弁3の開度が全開であるか否か判別し、開度が全開でない場合(NO)にはステップs65に進み、開度が全開である場合(YES)にはステップs66に進む。
【0087】
ステップs65で、膨張弁3を開方向に制御し、図2のステップs7に進む。室外ファン41を駆動するファンモータが故障、または空気熱交換器4が閉塞故障しているとステップs66で判別し、図2のステップs7に進む。
【0088】
本実施例の給湯装置Dは、以下の利点を有する。
給湯装置Dの制御器は、起動後、冷媒吐出温度Tcoが高く(但し、>1分)、且つ膨張弁3が全開の場合には、室外ファン41を駆動するファンモータが故障しているか、または空気熱交換器4が閉塞故障していると判別する(ステップs64でYES)構成である。
【0089】
これにより、室外ファン41を駆動するファンモータが故障しているか、または空気熱交換器4が閉塞故障している場合には、ファンモータが故障しているか、または空気熱交換器4が閉塞故障していると確実に判別されるので給湯装置Dはメンテナンス性に優れる。
【0090】
本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施態様を含む。
a.上記各実施例では、冷媒吐出温度センサ422の偏差と変化率とから冷媒圧力を推定しているが、圧力センサで冷媒吐出圧力を直接検出しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1参考例、第1〜第3実施例に係る給湯装置の説明図である。
【図2】各給湯装置の制御器が行う制御のフローチャートである。
【図3】第1参考例の給湯装置の膨張弁制御に係るフローチャートである。
【図4】第1参考例の給湯装置の膨張弁異常判定に係るフローチャートである。
【図5】第1参考例の給湯装置のポンプ制御に係るフローチャートである。
【図6】第1参考例の給湯装置のポンプ異常判定に係るフローチャートである。
【図7】第1実施例の給湯装置の膨張弁異常判定に係るフローチャートである。
【図8】第2実施例の給湯装置のコンプレッサ制御&異常判定に係るフローチャートである。
【図9】第3実施例の給湯装置のファン制御&異常判定に係るフローチャートである。
【符号の説明】
A〜D 給湯装置
H ヒートポンプサイクル
W 温水回路
1 コンプレッサ(冷媒圧縮機)
2 水冷媒熱交換器
3 膨張弁
4 空気熱交換器
5 貯湯タンク(タンク)
6 循環ポンプ
21 冷媒流路
22 温水流路
41 室外ファン
42 冷媒配管
51 温水配管
412 フロスト温度センサ(フロストセンサ)
422 冷媒吐出温度センサ(圧力異常検出手段)
512 給湯温度センサ(温水温度検出手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat pump type hot water supply apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a refrigerant compressor, a refrigerant flow path of a water refrigerant heat exchanger, an expansion valve, and a heat pump cycle in which an air heat exchanger provided with an outdoor fan is annularly connected by a refrigerant pipe, and a tank for storing hot water, The tank and the hot water flow path of the water refrigerant heat exchanger are connected by a hot water supply pipe, a hot water circuit in which a circulation pump is interposed in the hot water supply pipe, and a controller that controls the circulation pump, the expansion valve, and the refrigerant compressor There is known a hot water supply device equipped with
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional hot water supply apparatus has the following problems.
The refrigerant compressor, the expansion valve, the heat pump cycle, and the circulation pump may fail due to lightning strikes or reaching the endurance time (examples are shown below).
If the operation of the hot water supply device is continued in the state of failure, not only hot water of a predetermined temperature cannot be supplied to the tank, but also the equipment may be damaged.
[0004]
[Circulation pump failure, clogged hot water flow path of water refrigerant heat exchanger]
Since the heat pump cycle is normal, high-temperature and high-pressure refrigerant is discharged from the refrigerant compressor and supplied to the water refrigerant heat exchanger. However, since the water present in the hot water flow path of the water refrigerant heat exchanger does not circulate, it gradually becomes hot due to the high-temperature refrigerant supplied from the refrigerant flow path, and when the temperature of the hot water exceeds a predetermined temperature and further time passes, it boils. End up.
[0005]
[When expansion valve is closed and broken]
When it is completely closed, the refrigerant pressure in the heat pump cycle becomes an ultra-high pressure by the refrigerant discharged from the refrigerant compressor.
[0006]
If it does not move at a position in the middle of the closing side, if it is operated at the rotation speed of the refrigerant compressor within the normal range, even if the flow rate of the circulation pump is maximized, the hot water supply temperature exceeds the target hot water supply temperature.
Alternatively, (exit side refrigerant temperature of refrigerant channel−inlet side hot water temperature of hot water channel)> target temperature difference.
Alternatively, the refrigerant pressure in the heat pump cycle becomes abnormally high due to the refrigerant discharged from the refrigerant compressor.
[0007]
[When the expansion valve is broken on the open side]
When fully open, the refrigerant pressure in the heat pump cycle does not reach a predetermined high pressure, and even if the flow rate of the circulation pump is minimized, the temperature of the hot water supplied to the tank does not reach a predetermined temperature.
[0008]
[When the refrigerant compressor is broken]
Since high-temperature and high-pressure refrigerant is not discharged from the refrigerant compressor, the temperature of the hot water supplied to the tank is kept low.
[0009]
[When the outdoor fan has failed]
Since the air heat exchanger does not absorb heat from the outside air, the refrigerant passes through the air heat exchanger in a high temperature state.
[0010]
The present inventionEyesIn the case of failure, the operation automatically stops.WithAn object of the present invention is to provide a hot water supply device that can identify a failure location.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
[Claims1about〕
The hot water supply device has a heat pump cycle in which a refrigerant compressor, a refrigerant flow path of a water-refrigerant heat exchanger, an expansion valve, and an air heat exchanger are connected in an annular shape with a refrigerant pipe, and a tank for storing hot water. Connect the hot water flow path of the refrigerant heat exchanger with a hot water supply pipe, a hot water circuit with a circulation pump in the hot water supply pipe, and a circulating pump, expansion so that the temperature of the hot water to be supplied to the tank reaches a predetermined temperature. And a controller that controls energization of the refrigerant compressor within a predetermined control range.
[0016]
And even if the controller controls the circulation pump, the expansion valve, and the refrigerant compressor to the limit of each predetermined control range, the temperature of the hot water to be supplied to the tank is predetermined before the predetermined time elapses after the apparatus is started. If the temperature is not reached, it is determined that the heat pump cycle has failed.
[0017]
Thereby, when a heat pump cycle fails, since it can determine with a failure location being a heat pump cycle, it is excellent in maintainability.
[0018]
[Claims2about〕
The hot water supply device has a heat pump cycle in which a refrigerant compressor, a refrigerant flow path of a water-refrigerant heat exchanger, an expansion valve, and an air heat exchanger are connected in an annular shape with a refrigerant pipe, and a tank for storing hot water. Connect the hot water flow path of the refrigerant heat exchanger with a hot water supply pipe, a hot water circuit with a circulation pump in the hot water supply pipe, and a circulating pump, expansion so that the temperature of the hot water to be supplied to the tank reaches a predetermined temperature. And a controller that controls energization of the refrigerant compressor within a predetermined control range.
[0019]
When the temperature of the hot water supplied to the tank does not reach the specified temperature, the controller attempts to increase the temperature of the hot water by lowering the flow rate of the circulation pump, and when the pump flow rate reaches the lower limit of the control range, the opening of the expansion valve Is controlled in the direction of closing the hot water temperature, and when the opening degree of the expansion valve reaches the lower limit opening degree, the temperature of the refrigerant compressor is controlled to increase so that the hot water temperature is increased. Even if the capacity of the refrigerant compressor reaches the upper limit of the control range, if the temperature of the hot water supplied to the tank does not reach a predetermined temperature and the refrigerant discharge temperature is low, a heat pump cycle failure including an expansion valve open failure may occur. The controller determines that it has occurred.
As a result, when a heat pump cycle failure including an expansion valve open failure occurs, it can be determined that the heat pump cycle failure includes an expansion valve open failure, so that maintainability is excellent.
[0020]
[Claims3about〕
The hot water supply device has a heat pump cycle in which an air heat exchanger provided with a refrigerant compressor, a refrigerant flow path of a water refrigerant heat exchanger, an expansion valve, and an outdoor fan is connected in an annular shape with a refrigerant pipe, and a tank for storing hot water The tank and the hot water flow path of the water-refrigerant heat exchanger are connected by a hot water supply pipe, a hot water circuit in which a circulation pump is interposed in the hot water supply pipe, and the temperature of the hot water to be supplied to the tank become a predetermined temperature. , A circulation pump, an expansion valve, an outdoor fan, and a controller that controls energization of the refrigerant compressor within predetermined control ranges.
[0021]
Even if the controller controls the circulation pump, the expansion valve, the outdoor fan, and the refrigerant compressor to the limit of each predetermined control range until the predetermined time elapses after the device is started, the temperature of the hot water rises. If the refrigerant discharge temperature does not rise, it is determined that the refrigerant compressor or its drive circuit has failed.
[0022]
Thereby, when the refrigerant compressor or its drive circuit breaks down, it can be reliably determined that the cause of the failure is the refrigerant compressor or its drive circuit.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First of the present inventionReference examplesThis will be described with reference to FIGS. The hot water supply apparatus A includes a compressor 1, a
[0028]
The compressor 1 is driven by a built-in electric motor, and compresses and discharges the gas-phase refrigerant sucked from the accumulator to a critical pressure or higher. Note that the capacity (rotational speed) of the compressor 1 increases or decreases in accordance with the amount of power supplied to the electric motor.
[0029]
The water-
The refrigerant (hot gas) compressed to high temperature and high pressure by the compressor 1 described above flows in the
A hot
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The
Hot water in the hot
[0033]
Based on the outputs of the water
[0034]
Next, the control of the controller of the hot water supply apparatus A will be described based on the flowcharts shown in FIGS.
[Overall control; Fig. 2]
In step s1, each control variable and timer are initialized.
In step s2, input processing of each output sent by the feed
[0035]
In step s3, it is determined whether or not boiling is performed. If boiling is performed (YES), the process proceeds to step s9. If boiling is not performed (NO), the process proceeds to step s4. The determination of boiling is performed based on a manual operation from the operation panel or a boiling control program stored in the microcomputer of the controller.
In step s9, the operations of the
[0036]
In step s4, the calculation shown in the flowchart of FIG.
In step s5, the circulation pump control shown in the flowchart of FIG. 5 is performed to calculate and obtain the target flow rate of the
[0037]
In step s6, the
However, the output is determined so that the rotational speed is higher than the predetermined rotational speed in order to increase the heat exchange efficiency under severe conditions (refrigerant discharge temperature Tco> 140 ° C.) with respect to the refrigerant load. As a result, the discharge refrigerant pressure and the discharge refrigerant temperature from the compressor 1 are both guided in a decreasing direction.
[0038]
In step s7, calculation relating to control of the compressor 1 is performed.
The output is determined so that the number of revolutions increases as the outside air temperature Tam decreases, and the output is determined such that the number of revolutions decreases as the outside air temperature Tam increases. Further, when the hot water supply temperature two does not reach the target hot water supply temperature Tp, the output is determined so as to increase the rotation speed, and when the hot water supply temperature two is too high, the output is determined so as to decrease the rotation speed.
[0039]
In step s8, the
[0040]
[Expansion valve control; Fig. 3]
In step s41, it is determined whether or not the elapsed time from the start is within a predetermined time (1 minute). If it is within the predetermined time, the process proceeds to step s42. If the predetermined time is exceeded, the process proceeds to step s43.
[0041]
If the elapsed time is within the predetermined time, the heat pump cycle H and the hot water circuit W are in a transient state, so in step s42, the initial opening before starting to increase the load (the opening of the expansion valve is EV = 300). Fix to stabilize the cycle.
[0042]
When the elapsed time exceeds a predetermined time, a target temperature ΔT at which the heat pump cycle H operates efficiently is determined. Target temperature ΔT = refrigerant outlet temperature Tro−feed water temperature Twi, and the opening degree EV of the expansion valve is determined so that the target temperature ΔT is about 10 ° C.
[0043]
In step s44, it is determined whether or not the target temperature ΔT <9 ° C., and if the target temperature ΔT <9 ° C. (YES), the process proceeds to step s45, and if the target temperature ΔT ≧ 9 ° C. (NO). Advances to step s46.
In step s45, the
In step s46, it is determined whether or not the target temperature ΔT> 11 ° C., and if the target temperature ΔT> 11 ° C. (YES), the process proceeds to step s47, and if the target temperature ΔT ≦ 11 ° C. (NO). Advances to step s48.
[0044]
In step s47, the
[0045]
[Expansion valve abnormality determination; FIG. 4]
In step s481, it is determined whether or not the discharge-side refrigerant pressure> the predetermined pressure based on the output of the refrigerant
[0046]
In step s482, it is determined that the heat pump cycle H is normal, and the process proceeds to step s5 in FIG. In step s483, the operations of the
[0047]
In step s484, the pre-failure flag is turned ON and stored so that the cause of the failure can be understood later. Then, it is estimated that the refrigerant of the heat pump cycle H is not circulating or the
[0048]
In step s485, it is determined whether or not the retry counter> 3 times. If the retry counter ≦ 3 times (NO), the process proceeds to step s486, and if the retry counter> 3 times (YES), the step is repeated. Proceed to s487.
[0049]
In step s486, settings for retry are performed. Set boiling from stop to restart and increment the retry counter by one. Then, it progresses to step s5 of FIG.
In step s486, settings for retry are performed. Set boiling from stop to restart and increment the retry counter by one.
In step s487, since the discharge side refrigerant pressure> predetermined pressure state is not improved even after restarting four times or more, it is determined that the heat pump cycle H has failed, including the closing failure of the
[0050]
[Circulating pump control; Fig. 5]
In step s51, it is determined whether or not the elapsed time from the start is within a predetermined time (1 minute). If it is within the predetermined time, the process proceeds to step s52, and if it exceeds the predetermined time (1 minute), the process proceeds to step s53. Proceed to
[0051]
If the elapsed time is within the predetermined time, the heat pump cycle H and the hot water circuit W are in a transient state, and in step s52, the hot water supply temperature is set to a flow rate before starting to rise (NpD = 80%), and the cycle is stabilized.
[0052]
When the elapsed time exceeds the predetermined time, a difference ΔdT between the hot water supply target value Tp and the actual hot water supply temperature Two is obtained from the following equation.
ΔdT = Tp−Two
[0053]
Whether ΔdT ≧ 2 ° C. is determined in step s54. If ΔdT ≧ 2 ° C. (boiling not achieved; YES), the process proceeds to step s55. In step s55, the flow rate NpD is decreased by Knpd so as to reach the target hot water supply temperature Tp.
[0054]
Whether or not ΔdT ≦ −2 ° C. is determined in step s56. If ΔdT ≦ −2 ° C. (too much boiling; YES), the process proceeds to step s57. In step s57, the flow rate NpD is increased by Knpd so as to reach the target hot water supply temperature Tp.
If the flow rate is determined, in step s58, abnormality determination of the circulation pump shown in FIG. 6 is performed, and the process proceeds to step s6 in FIG.
In step s57, the flow rate NpD is increased by Knpd so as to reach the target hot water supply temperature Tp.
[0055]
[Circulating pump abnormality determination; FIG. 6]
In step s581, it is determined whether or not the elapsed time from the start is within a predetermined time (1 minute). If within the predetermined time (YES), the process proceeds to step s582 and exceeds the predetermined time (1 minute). (NO) advances to step s583.
[0056]
In step s582, it is determined that the heat pump cycle H is normal, and the process proceeds to step s6 in FIG.
In step s583, it is determined whether or not the hot water supply temperature Two is a boiling temperature.
If Two <97 ° C., the process proceeds to step s584 because it has not reached the boiling temperature, and if Two ≧ 97 ° C., the process proceeds to step s585, assuming that the boiling temperature has been reached.
[0057]
In step s584, it is determined that the hot water circuit W is normal, and then the process proceeds to step s6 in FIG. In step s585, the operations of the
[0058]
In step s586, the pre-failure flag is turned ON and stored so that the cause of the failure can be understood later. And it estimates that the refrigerant | coolant of the heat pump cycle H is not circulating, or the
[0059]
In step s587, it is determined whether or not retry counter> 3 times. If retry counter ≦ 3 times (NO), the process proceeds to step s588, and if retry counter> 3 times (YES), step is reached. Proceed to s589.
[0060]
In step s588, settings for retry are performed. Set boiling from stop to restart and increment the retry counter by one. Then, it progresses to step s6 of FIG.
In step s589, since stop control is applied even after restarting four times or more, it is determined that the hot water circuit W is faulty (the
[0061]
BookreferenceThe example hot water supply apparatus A has the following advantages. In the hot water supply apparatus A, when the refrigerant
[0062]
In addition, when the engine is stopped four times or more for the same reason even after restarting, the heat pump cycle H or the hot water circuit W is faulty (the
[0063]
Next, the first of the present invention1ImplementationExample1, FIG. 2, FIG. 3, and FIG. The mechanical configuration of the hot water supply apparatus B is the same as that of the hot water supply apparatus A, and the control of the controller shown below is different.
[0064]
The hot water supply apparatus B is controlled by a controller based on the flowcharts shown in FIGS. 2, 3, and 7. The process proceeds from step s4 in FIG. 2 to step s41 in FIG. 3, and further proceeds from step s48 in FIG. 3 to step s488 in FIG. 7 to determine whether the
[0065]
[Expansion valve abnormality determination; FIG. 7]
In step s488, it is determined whether or not the elapsed time from the start is within a predetermined time (1 minute). If it is within the predetermined time (YES), the process proceeds to step s489, and if the predetermined time is exceeded (NO) Proceed to step s490.
[0066]
In step s489, it is determined that the heat pump cycle H is normal, and the process proceeds to step s5 in FIG. In step s490, it is determined whether or not the target hot water supply temperature> the hot water supply temperature Two + the allowable temperature difference Ktwo and the allowable temperature is exceeded. If the temperature is within the allowable temperature (NO), the process proceeds to step s489.
[0067]
In step s491, it is determined whether or not the flow rate NpD of the
[0068]
In step s492, in order to raise the hot water supply temperature, the flow rate NpD of the
[0069]
In step s493, it is determined whether or not the opening degree of the
[0070]
In step s495, in order to raise the hot water supply temperature, the rotation speed of the compressor 1 is increased, and the flow proceeds to step s496. In step s496, it is determined whether or not the refrigerant discharge temperature Tco is low. If the refrigerant discharge temperature Tco is high (NO), the process proceeds to step s5 in FIG. 2, and if the refrigerant discharge temperature Tco is low (YES), step s497 is performed. Proceed to
[0071]
In step s497, it is determined that the heat pump cycle H has failed (refrigerant leakage or
[0072]
The hot water supply apparatus B of the present embodiment has the following advantages.
The controller of the hot water supply device B is activated when the temperature of the hot water supplied to the hot
Thereby, the hot water supply capability can be increased to the maximum, and hot water at the target hot water supply temperature can be supplied to the hot
[0073]
If the temperature of the hot water supplied to the hot
[0074]
Thereby, when the heat pump cycle H is out of order (refrigerant leakage or
[0075]
Next, the first of the present invention2ImplementationExampleThis will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 8. The mechanical configuration of the hot water supply apparatus C is the same as that of the hot water supply apparatus A, and the control of the controller shown below is different.
[0076]
The hot water supply apparatus C is controlled by a controller based on the flowcharts shown in FIGS. 2, 3, and 8.
[Compressor control & abnormality determination; Fig. 8]
The process proceeds from step s7 in FIG. 2 to step s71 in FIG.
[0077]
[Compressor abnormality determination; Fig. 8]
In step s71, it is determined whether or not the elapsed time from the start is within a predetermined time (1 minute). If the predetermined time is within the predetermined time (YES), the process proceeds to step s72. Proceed to step s73.
[0078]
If the target hot water supply temperature Tp> the hot water supply temperature Two + the allowable temperature difference Ktwo in step s73 (YES), it is determined that the hot water supply capacity is insufficient, and the process proceeds to step s74, where the difference between the target hot water supply temperature Tp and the hot water supply temperature Two is allowable. If it is within the temperature (NO), the process proceeds to step s72.
[0079]
In step s72, it is determined that the heat pump cycle H is normal, and the process proceeds to step s8 in FIG.
In step s74, it is determined whether the hot water supply temperature Two and the refrigerant discharge temperature Tco are not increased at all. If they are increased (NO), the process proceeds to step s8 in FIG.
In step s75, it is determined that the compressor 1 or the inverter that drives the compressor 1 has failed. Thereafter, the process proceeds to step s8 in FIG.
[0080]
The hot water supply apparatus C of the present embodiment has the following advantages.
The controller of the hot water supply apparatus C is activated when the temperature of the hot water to be supplied to the hot
[0081]
Thereby, when the compressor 1 and the inverter are out of order, it is reliably determined that the compressor 1 and the inverter are out of order, so the hot water supply device C is excellent in maintainability.
[0082]
Next, the first of the present invention3ImplementationExampleThis will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 9. The mechanical configuration of the hot water supply apparatus D is the same as that of the hot water supply apparatus A, and the control of the controller shown below is different.
[0083]
The hot water supply device D is controlled by a controller based on the flowcharts shown in FIGS.
[Fan control & abnormality determination; Fig. 9]
The process proceeds from step s6 in FIG. 2 to step s61 in FIG.
[0084]
[Fan abnormality determination; Fig. 9]
In step s61, it is determined whether or not the elapsed time from the start is within a predetermined time (1 minute). If the elapsed time is within the predetermined time (YES), the process proceeds to step s62. Proceed to step s63.
[0085]
In step s62, it is determined that the heat pump cycle H is normal, and the process proceeds to step s7 in FIG. In step s63, it is determined whether or not the refrigerant discharge temperature Tco is high. If the refrigerant discharge temperature Tco is high (YES), the process proceeds to step s64, and if the refrigerant discharge temperature Tco is low (NO), the process proceeds to step s62.
[0086]
In step s64, it is determined whether or not the opening of the
[0087]
In step s65, the
[0088]
The hot water supply apparatus D of the present embodiment has the following advantages.
When the controller of the hot water supply device D is activated and the refrigerant discharge temperature Tco is high (however,> 1 minute) and the
[0089]
As a result, if the fan motor that drives the
[0090]
The present invention includes the following embodiments in addition to the above embodiments.
a. In each of the above embodiments, the refrigerant pressure is estimated from the deviation and rate of change of the refrigerant
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 of the present inventionFirst reference example, first to thirdIt is explanatory drawing of the hot water supply apparatus which concerns on an Example.
FIG. 2 is a flowchart of control performed by a controller of each hot water supply apparatus.
FIG. 3 FirstreferenceIt is a flowchart which concerns on the expansion valve control of the example hot water supply apparatus.
FIG. 4 FirstreferenceIt is a flowchart which concerns on the expansion valve abnormality determination of the example hot water supply apparatus.
FIG. 5 FirstreferenceIt is a flowchart which concerns on pump control of the example hot water supply apparatus.
FIG. 6 FirstreferenceIt is a flowchart which concerns on pump abnormality determination of the example hot water supply apparatus.
FIG. 71It is a flowchart which concerns on the expansion valve abnormality determination of the hot water supply apparatus of an Example.
FIG. 82It is a flowchart which concerns on compressor control & abnormality determination of the hot water supply apparatus of an Example.
FIG. 93It is a flowchart which concerns on the fan control & abnormality determination of the hot water supply apparatus of an Example.
[Explanation of symbols]
AD water heater
H Heat pump cycle
W Hot water circuit
1 Compressor (refrigerant compressor)
2 Water refrigerant heat exchanger
3 Expansion valve
4 Air heat exchanger
5 Hot water storage tank (tank)
6 Circulation pump
21 Refrigerant flow path
22 Hot water flow path
41 Outdoor fan
42 Refrigerant piping
51 Hot water piping
412 Frost temperature sensor (frost sensor)
422 Refrigerant discharge temperature sensor (pressure abnormality detection means)
512 Hot water temperature sensor (hot water temperature detection means)
Claims (3)
湯を貯えるタンクを有し、該タンクと前記水冷媒熱交換器の温水流路とを給湯配管で接続し、その給湯配管中に循環ポンプを介設した温水回路と、
前記タンクに給湯する温水の温度が所定温度になる様に、前記循環ポンプ、前記膨張弁、および前記冷媒圧縮機を所定の各制御範囲内で通電制御する制御器とを備えた給湯装置において、
前記制御器は、前記循環ポンプ、前記膨張弁、および前記冷媒圧縮機を所定の各制御範囲の限界まで制御しても、装置起動後から所定時間が経過するまでに前記温水の温度が所定温度に達しない場合には、前記ヒートポンプサイクルが故障していると判定することを特徴とする給湯装置。A heat pump cycle in which a refrigerant compressor, a refrigerant flow path of a water refrigerant heat exchanger, an expansion valve, and an air heat exchanger are annularly connected by a refrigerant pipe;
A hot water circuit having a tank for storing hot water, connecting the tank and the hot water flow path of the water refrigerant heat exchanger with a hot water supply pipe, and a circulation pump interposed in the hot water supply pipe;
In a hot water supply apparatus comprising a controller for controlling energization of the circulation pump, the expansion valve, and the refrigerant compressor within predetermined control ranges so that the temperature of hot water supplied to the tank becomes a predetermined temperature.
Even if the controller controls the circulation pump, the expansion valve, and the refrigerant compressor to the limit of each predetermined control range, the temperature of the hot water is a predetermined temperature until a predetermined time elapses after the apparatus is started. If the temperature does not reach the value, it is determined that the heat pump cycle has failed .
前記制御器は、前記タンクに給湯する温水の温度が所定温度にならない場合、前記循環ポンプの流量を下げていって温水温度の上昇を試み、When the temperature of the hot water supplied to the tank does not reach a predetermined temperature, the controller attempts to increase the hot water temperature by reducing the flow rate of the circulation pump,
ポンプ流量が制御範囲の下限まで達すると、前記膨張弁の開度を閉じる方向に制御して温水温度の上昇を試み、When the pump flow rate reaches the lower limit of the control range, the opening of the expansion valve is controlled in the closing direction to try to increase the hot water temperature,
前記膨張弁の開度が下限開度に達すると、前記冷媒圧縮機の能力を増加する方向に制御して温水温度の上昇を試み、When the opening degree of the expansion valve reaches the lower limit opening degree, it is attempted to increase the temperature of the hot water by controlling the direction of increasing the capacity of the refrigerant compressor,
前記冷媒圧縮機の能力が制御範囲の上限に達しても前記タンクに給湯する温水の温度が所定温度にならず、且つ冷媒吐出温度が低い場合には、膨張弁開故障を含むヒートポンプサイクル故障が発生していると判定することを特徴とする給湯装置。 Even if the capacity of the refrigerant compressor reaches the upper limit of the control range, if the temperature of hot water supplied to the tank does not reach a predetermined temperature and the refrigerant discharge temperature is low, a heat pump cycle failure including an expansion valve open failure may occur. A hot water supply apparatus, characterized in that it is determined that it has occurred.
前記空気熱交換器には、室外ファンが付設されており、
前記制御器は、前記タンクに給湯する温水の温度が所定温度になる様に、前記循環ポンプ、前記膨張弁、前記室外ファン、および前記冷媒圧縮機を所定の各制御範囲内で通電制御するとともに、
前記循環ポンプ、前記膨張弁、前記室外ファン、および前記冷媒圧縮機を、装置起動後から所定時間が経過するまでのあいだ所定の各制御範囲の限界まで制御しても、前記温水の温度が上昇せず、且つ冷媒吐出温度も上昇しない場合には、前記冷媒圧縮機またはその駆動回路が故障していると判定することを特徴とする給湯装置。 The hot water supply apparatus according to claim 1,
The air heat exchanger is provided with an outdoor fan,
The controller performs energization control of the circulation pump, the expansion valve, the outdoor fan, and the refrigerant compressor within predetermined control ranges so that the temperature of hot water supplied to the tank becomes a predetermined temperature. ,
Even if the circulation pump, the expansion valve, the outdoor fan, and the refrigerant compressor are controlled to the limit of each predetermined control range until a predetermined time elapses after starting the apparatus, the temperature of the hot water rises. If the refrigerant discharge temperature does not increase and the refrigerant discharge temperature does not rise, it is determined that the refrigerant compressor or its drive circuit has failed .
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