JP5204003B2

JP5204003B2 - ヒートポンプ貯湯式給湯機およびヒートポンプ貯湯式給湯機の流量較正装置ならびに流量較正方法

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Publication number: JP5204003B2
Application number: JP2009042626A
Authority: JP
Inventors: 俊昭高橋; 伊藤　　隆; 基阿部
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2029-02-25
Also published as: JP2010196980A

Description

本発明はヒートポンプ貯湯式給湯機およびヒートポンプ貯湯式給湯機の流量較正装置ならびに流量較正方法に関するものである。

従来よりこの種のヒートポンプ貯湯式給湯機においては、特許文献１に示されるように、給水管と出湯管とヒーポン往き管とヒーポン戻り管とが接続された貯湯タンクを有する貯湯タンクユニットと、圧縮機と冷媒水熱交換器と減圧器と蒸発器とが環状に接続されたヒートポンプサイクルと、前記冷媒水熱交換器の水側に連通する経路に設けられ、前記貯湯タンク内の湯水を前記冷媒水熱交換器の水側に循環させる循環ポンプと循環流量を検出する流量センサとを有し、前記ヒーポン往き管と前記ヒーポン戻り管とを介して前記貯湯タンクユニットと接続されるヒートポンプ加熱ユニットとを備えたヒートポンプ貯湯式給湯機において、目標加熱能力と目標沸き上げ温度と入水温度とに基づいて循環流量の目標流量を定め、流量センサの検出流量が目標流量となるように循環ポンプの回転数を制御するようにしたものがあった。

特開２００７−３２７７２５号公報

ところで、この従来のものでは、流量センサの検出精度に対する依存度が高いため、安価な流量センサでは検出流量が個々にばらついてしまうことによってヒートポンプ加熱ユニットの個体間で加熱能力がばらついてしまうという問題があった。

そこで、本発明の目的は、安価な流量センサを用いても加熱能力がばらつくことがないヒートポンプ貯湯式給湯機およびヒートポンプ貯湯式給湯機の流量較正装置ならびに流量較正方法を提供することにある。

本発明は上記課題を解決するため、請求項１では、給水管と出湯管とヒーポン往き管とヒーポン戻り管とが接続された貯湯タンクを有する貯湯タンクユニットと、圧縮機と冷媒水熱交換器と減圧器と蒸発器とが環状に接続されたヒートポンプサイクルと、前記冷媒水熱交換器の水側に連通する経路に設けられ、前記貯湯タンク内の湯水を前記冷媒水熱交換器の水側に循環させる循環ポンプと循環流量を検出する流量センサとを有し、前記ヒーポン往き管と前記ヒーポン戻り管とを介して前記貯湯タンクユニットと接続されるヒートポンプ加熱ユニットと、を備えたヒートポンプ貯湯式給湯機の前記流量センサを較正する方法であって、前記循環ポンプを予め定められた所定回転数で駆動し、その時の前記流量センサの検出流量を前記所定回転数に対応して予め定められた基準流量と比較し、前記検出流量が前記基準流量となるように較正データを作成し、この較正データを前記ヒートポンプ加熱ユニットに設けた不揮発性メモリに記憶させるようにした。

すなわち、事前に予め指定された所定の配管条件で循環ポンプを予め定められた所定回転数で駆動した際の高精度流量計を用いて計測した流量を基準流量とし、較正対象となるヒートポンプ加熱ユニットを同一の配管条件で循環ポンプを同一の所定回転数で駆動した際の実際の流量は前記の基準流量とほぼ同一となるため、流量センサの検出流量を基準流量となるように流量センサの較正データを作成し、この較正データをヒートポンプ加熱ユニットの不揮発性メモリに記憶させるので、ヒートポンプ加熱ユニットの個体間による流量のばらつきが小さくなり、ヒートポンプ加熱ユニットの個体間の加熱能力のばらつきを小さくできる。

また、請求項２では、給水管と出湯管とヒーポン往き管とヒーポン戻り管とが接続された貯湯タンクを有する貯湯タンクユニットと、圧縮機と冷媒水熱交換器と減圧器と蒸発器とが環状に接続されたヒートポンプサイクルと、前記冷媒水熱交換器の水側に連通する経路に設けられ、前記貯湯タンク内の湯水を前記冷媒水熱交換器の水側に循環させる循環ポンプと循環流量を検出する流量センサとを有し、前記ヒーポン往き管と前記ヒーポン戻り管とを介して前記貯湯タンクユニットと接続されるヒートポンプ加熱ユニットと、を備えたヒートポンプ貯湯式給湯機の前記流量センサを較正する較正装置であって、前記較正装置は、予め定められた所定回転数に対応して予め定められた基準流量を記憶した基準流量記憶手段と、前記ヒートポンプ加熱ユニットと通信可能に接続する通信手段と、前記循環ポンプを前記所定回転数で駆動させるように指示する指示手段と、前記流量センサの検出流量を取得する流量取得手段と、前記検出流量が前記所定回転数に対応した前記基準流量となるように較正データを作成する較正データ作成手段と、前記較正データを前記ヒートポンプ加熱ユニットに設けられている不揮発性メモリに記憶させるべく送信する送信手段と、を備えたものとした。

すなわち、事前に予め指定された所定の配管条件で循環ポンプを予め定められた所定回転数で駆動した際の高精度流量計を用いて計測した流量を基準流量とし、較正対象となるヒートポンプ加熱ユニットを同一の配管条件で循環ポンプを同一の所定回転数で駆動した際の実際の流量は前記の基準流量とほぼ同一となるため、流量センサの検出流量を基準流量となるような流量センサの較正データが較正装置によって作成され、この較正データをヒートポンプ加熱ユニットの不揮発性メモリで記憶させるべく較正装置がヒートポンプ加熱ユニットに送信するので、ヒートポンプ加熱ユニットの個体間による流量のばらつきが小さくなり、ヒートポンプ加熱ユニットの個体間の加熱能力のばらつきを小さくできる。

また、請求項３では、給水管と出湯管とヒーポン往き管とヒーポン戻り管とが接続された貯湯タンクを有する貯湯タンクユニットと、圧縮機と冷媒水熱交換器と減圧器と蒸発器とが環状に接続されたヒートポンプサイクルと、前記冷媒水熱交換器の水側に連通する経路に設けられ、前記貯湯タンク内の湯水を前記冷媒水熱交換器の水側に循環させる循環ポンプと循環流量を検出する流量センサとを有し、前記ヒーポン往き管と前記ヒーポン戻り管とを介して前記貯湯タンクユニットと接続されるヒートポンプ加熱ユニットと、を備えたヒートポンプ貯湯式給湯機において、前記ヒートポンプ加熱ユニットは、予め定められた所定回転数に対応して予め定められた基準流量を記憶した基準流量記憶手段と、前記循環ポンプを前記所定回転数で駆動させる指示手段と、前記流量センサの検出流量を取得する流量取得手段と、前記検出流量が前記所定回転数に対応した前記基準流量となるように較正データを作成する較正データ作成手段と、前記較正データを記憶する不揮発性メモリと、を備えたものとした。

すなわち、事前に予め指定された所定の配管条件で循環ポンプを予め定められた所定回転数で駆動した際の高精度流量計を用いて計測した流量を基準流量とし、較正対象となるヒートポンプ加熱ユニットを同一の配管条件で循環ポンプを同一の所定回転数で駆動した際の実際の流量は前記の基準流量とほぼ同一となるため、流量センサの検出流量を基準流量となるような流量センサの較正データをヒートポンプ加熱ユニット自体が作成し、この較正データをヒートポンプ加熱ユニットの不揮発性メモリが記憶するので、ヒートポンプ加熱ユニットの個体間による流量のばらつきが小さくなり、ヒートポンプ加熱ユニットの個体間の加熱能力のばらつきを小さくできる。

また、請求項４では、給水管と出湯管とヒーポン往き管とヒーポン戻り管とが接続された貯湯タンクを有する貯湯タンクユニットと、圧縮機と冷媒水熱交換器と減圧器と蒸発器とが環状に接続されたヒートポンプサイクルと、前記冷媒水熱交換器の水側に連通する経路に設けられ、前記貯湯タンク内の湯水を前記冷媒水熱交換器の水側に循環させる循環ポンプと循環流量を検出する流量センサとを有し、前記ヒーポン往き管と前記ヒーポン戻り管とを介して前記貯湯タンクユニットと接続されるヒートポンプ加熱ユニットと、を備えたヒートポンプ貯湯式給湯機の前記流量センサを較正する較正装置であって、前記較正装置は、前記ヒートポンプ加熱ユニットと通信可能に接続する通信手段と、前記循環ポンプを予め定められた所定回転数で駆動させるように指示する指示手段と、前記流量センサの検出流量を表示する流量表示手段と、前記検出流量と前記所定回転数に対応して予め定められた基準流量との差分の較正値が入力される較正値入力手段と、入力された較正値から前記検出流量が前記基準流量となるように較正データを作成する較正データ作成手段と、前記較正データを前記ヒートポンプ加熱ユニットに設けられている不揮発性メモリに記憶させるべく送信する送信手段と、を備えたものとした。

すなわち、事前に予め指定された所定の配管条件で循環ポンプを予め定められた所定回転数で駆動した際の高精度流量計を用いて計測した流量を基準流量とし、較正対象となるヒートポンプ加熱ユニットを同一の配管条件で循環ポンプを同一の所定回転数で駆動した際の実際の流量は前記の基準流量とほぼ同一となるため、流量センサの検出流量を作業者が較正装置の表示を見ながら基準流量との差分の較正値を入力し、入力された較正値から流センサの検出流量が基準流量となるような流量センサの較正データが較正装置によって作成され、この較正データをヒートポンプ加熱ユニットの不揮発性メモリに記憶させるべく較正装置がヒートポンプ加熱ユニットに送信するので、ヒートポンプ加熱ユニットの個体間による流量のばらつきが小さくなり、ヒートポンプ加熱ユニットの個体間の加熱能力のばらつきを小さくできる。

また、請求項５では、給水管と出湯管とヒーポン往き管とヒーポン戻り管とが接続された貯湯タンクを有する貯湯タンクユニットと、圧縮機と冷媒水熱交換器と減圧器と蒸発器とが環状に接続されたヒートポンプサイクルと、前記冷媒水熱交換器の水側に連通する経路に設けられ、前記貯湯タンク内の湯水を前記冷媒水熱交換器の水側に循環させる循環ポンプと循環流量を検出する流量センサとを有し、前記ヒーポン往き管と前記ヒーポン戻り管とを介して前記貯湯タンクユニットと接続されるヒートポンプ加熱ユニットと、を備えたヒートポンプ貯湯式給湯機の前記流量センサを較正する較正装置であって、前記較正装置は、前記貯湯タンクユニットと前記ヒートポンプ加熱ユニットとの配管条件を入力する配管条件入力手段と、予め定められた複数の配管条件と予め定められた所定回転数に対応して予め定められた基準流量を記憶した基準流量記憶手段と、前記ヒートポンプ加熱ユニットと通信可能に接続する通信手段と、前記循環ポンプを前記所定回転数で駆動させるように指示する指示手段と、前記流量センサの検出流量を取得する流量取得手段と、前記検出流量が前記配管条件入力手段から入力された配管条件および前記所定回転数に対応した前記基準流量となるように較正データを作成する較正データ作成手段と、前記較正データを前記ヒートポンプ加熱ユニットに設けられている不揮発性メモリに記憶させるべく送信する送信手段と、を備えたものとした。

すなわち、事前に予め定められた複数の配管条件で循環ポンプを予め定められた所定回転数で駆動した際の高精度流量計を用いて計測した流量を基準流量とし、較正対象となるヒートポンプ加熱ユニットを同一の配管条件で循環ポンプを同一の所定回転数で駆動した際の実際の流量は前記の基準流量とほぼ同一となることから、ヒートポンプ加熱ユニットと貯湯タンクユニットとを接続した配管条件を較正装置に入力することで、配管条件に対応する基準流量と較正対象となるヒートポンプ加熱ユニットの流量センサの検出流量とを比較し、検出流量が基準流量となるような流量センサの較正データが較正装置によって作成され、この較正データをヒートポンプ加熱ユニットの不揮発性メモリで記憶させるべく較正装置がヒートポンプ加熱ユニットに送信するので、ヒートポンプ貯湯式給湯機が設置された現場にて流量センサの較正が可能となり、ヒートポンプ加熱ユニットの個体間による流量のばらつきが小さくなり、ヒートポンプ加熱ユニットの個体間の加熱能力のばらつきを小さくできる。

以上のように、安価な流量センサを用いても加熱能力がばらつくことがないヒートポンプ貯湯式給湯機およびヒートポンプ貯湯式給湯機の流量較正装置ならびに流量較正方法を提供することができる。

本発明の一実施形態のヒートポンプ貯湯式給湯機の概略構成図。ヒートポンプ加熱ユニットの較正作業時の概略構成図。第１実施形態のヒートポンプ加熱ユニットと較正装置の機能的構成を示すブロック図。較正データの作成に関する説明図。第２実施形態のヒートポンプ加熱ユニットの機能的構成を示すブロック図。第３実施形態のヒートポンプ加熱ユニットと較正装置の機能的構成を示すブロック図。第４実施形態のヒートポンプ加熱ユニットの較正作業時の概略構成図。第４実施形態のヒートポンプ加熱ユニットと較正装置の機能的構成を示すブロック図。

次に、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１はヒートポンプ貯湯式給湯機を示し、１は貯湯タンクユニット、２はヒートポンプ加熱ユニット、３はリモートコントローラである。

前記貯湯タンクユニット１は、湯水を貯湯する貯湯タンク４と、貯湯タンク４下部に接続されて市水を供給するための給水管５と、貯湯タンク４上部に接続されて外部に湯水を供給するための出湯管６と、貯湯タンク４下部に接続されて貯湯タンク４内の湯水をヒートポンプ加熱ユニット２に導出するためのヒーポン往き管７と、貯湯タンク４上部に接続されてヒートポンプ加熱ユニット３で加熱された湯を導入するためのヒーポン戻り管８と、貯湯タンク４の外周の上下にわたり複数設けられ貯湯タンク４内の湯水の温度を検出する貯湯温度センサ９ａ〜９ｄと、電源１０とリモートコントローラ３が接続されると共に貯湯タンクユニット１の制御を行う貯湯制御手段１１とを有している。

前記ヒートポンプ加熱ユニット２は、冷媒を圧縮する圧縮機１２と高温冷媒の熱で水を加熱するための冷媒水熱交換器１３と高圧冷媒を減圧する減圧器１４と低温低圧冷媒を蒸発させる蒸発器としての空気熱交換器１５とが環状に接続されたヒートポンプサイクル１６と、圧縮機１２からの吐出冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ１７と、空気熱交換器１５に熱源となる空気を供給するための送風手段１８と、冷媒水熱交換器１３の水側の経路に設けられ貯湯タンク３内の水を冷媒水熱交換器１３へ循環させるための循環ポンプ１９と、循環する水の流量を検出する流量センサ２０と、入水温度を検出する入水温度センサ２１と、沸き上げ温度を検出する沸き上げ温度センサ２２と、ヒートポンプ加熱ユニット２の制御を行う加熱制御手段２３とを有している。

２４は貯湯タンクユニット１とヒートポンプ加熱ユニット２とを湯水が循環可能に接続する配管で、ヒートポンプ貯湯式給湯機の設置現場に合わせて最長１５ｍ、５曲がり以下の条件、かつ貯湯タンクユニット１とヒートポンプ加熱ユニット２の高低差が±３ｍの範囲内の条件でその配管形状が決定されるものである。

前記貯湯制御手段１１は、前日までの給湯使用量等から翌日に必要な熱量と沸き上げ目標温度を算出し、深夜時間帯になると翌日の朝までに沸き上げが完了するような沸き上げ開始時刻を算出し、沸き上げ開始時刻になると、ヒートポンプ加熱ユニット２の加熱制御手段２３へ沸き上げ開始指令と沸き上げ目標温度とを送信するものである。

前記加熱制御手段２３は、前記貯湯制御手段１１から電源供給を受けると共に通信可能に接続され、冷媒温度センサ１７、流量センサ２０、入水温度センサ２１、沸き上げ温度センサ２２の検出値が入力され、圧縮機１２、減圧器１４、送風手段１８、循環ポンプ１９の作動を制御するもので、さらに電源が供給されなくなっても記憶を保持可能な不揮発性メモリ２５が設けられているものである。

そして、加熱制御手段２３は、貯湯制御手段１１から沸き上げ開始指令と沸き上げ目標温度とを受信すると、ヒートポンプ加熱ユニット２の目標加熱能力と沸き上げ目標温度と入水温度から目標流量を算出し、圧縮機１２、減圧器１４、送風手段１８、循環ポンプ１９を駆動開始して、流量センサ２０が検出するする流量が目標流量になるように循環ポンプ１９の回転数を増減制御すると共に、沸き上げ温度センサ２２が検出する温度が沸き上げ目標温度となるように圧縮機１２の回転数を増減制御して沸き上げ運転を行うようにしている。

次に、このヒートポンプ加熱ユニット２の流量センサ２０の較正装置について説明する。
ヒートポンプ加熱ユニット２の製造、組立ての完了時には、図２に示すように、工場内でヒートポンプ加熱ユニット２を検査用のタンク２６に予め指定されている種類の配管を所定の長さ、所定の数の曲がりの条件で接続すると共に、加熱制御手段２３に電源１０と較正装置２７を接続し、ヒートポンプ加熱ユニット２が正常に作動するかどうか確認を行うと共に、流量センサ２０の較正を行う。

ここで、較正装置２７は、図３に示すように、ヒートポンプ加熱ユニット２の加熱制御装置２３と通信可能に接続するための通信手段２８と、循環ポンプ１９を予め定められた所定の回転数で駆動するように指示する指示手段２９と、流量センサ２０の検出流量を取得する流量取得手段３０と、前記所定回転数に対応して予め定められた基準流量を記憶した基準流量記憶手段３１と、流量取得手段３０で取得した検出流量と基準流量記憶手段３１で記憶している基準流量とを比較して検出流量が基準流量となるように流量センサ２０を較正する較正データを作成する較正データ作成手段３２と、較正データ作成手段３２で作成した較正データを加熱制御手段２３の不揮発性メモリ２５に記憶させるべく送信する送信手段３３とを備えている。

前記基準流量記憶手段３１で記憶している基準流量は、事前にヒートポンプ加熱ユニット２を予め指定されている種類の配管を所定の長さ、所定の数の曲がりの条件で検査用のタンク２６に接続し、循環ポンプ１９を予め定められた所定の回転数で駆動し、高精度流量計を用いて計測した流量をデータマップ化したものであり、所定の回転数は複数（例えば第１から第３の所定回転数）設定され、複数の所定の回転数毎に対応して基準流量が計測・記憶されているものである。

そして、較正装置２７の指示手段２９が作業者によって操作されると、循環ポンプ１９を第１の所定回転数で駆動する較正モードの開始指示が加熱制御手段２３に出力され、加熱制御手段２３は循環ポンプ１９を第１の所定回転数（例えば１０００ｒｐｍ）で駆動する。循環ポンプ１９の駆動開始から一定時間が経過して循環流量が安定すると、流量取得手段３０は流量センサ２０の検出流量を取得する。

次に、較正データ作成手段３２は検出流量と第１の所定回転数に対応する基準流量とを比較し、その差分（基準流量−検出流量）を第１の較正値として一旦記憶する。

そして、加熱制御手段２３は循環ポンプ１９を第２の所定回転数（例えば２０００ｒｐｍ）で駆動し、循環流量安定後に流量取得手段３０は流量センサ２０の検出流量を取得する。そして、較正データ作成手段３２は、検出流量と第２の所定回転数に対応する基準流量とを比較し、その差分（基準流量−検出流量）を第２の較正値として一旦記憶する。

また、加熱制御手段２３は循環ポンプ１９を第３の所定回転数（例えば３０００ｒｐｍ）で駆動し、循環流量安定後に流量取得手段３０は流量センサ２０の検出流量を取得する。そして、較正データ作成手段３２は、検出流量と第３の所定回転数に対応する基準流量とを比較し、その差分（基準流量−検出流量）を第３の較正値として一旦記憶する。

そして、較正データ作成手段３２は、第１〜第３の較正値および第１〜第３の所定回転数から前記図４に示すように循環ポンプ１９の回転数に対応した流量センサ２０の較正データとしての較正式を作成する。ここで較正式は最小二乗法により一次関数の形で算出するようにしている。

そして、送信手段３３は較正データ作成手段３２が作成した較正データ（ここでは一次関数の較正式）を加熱制御手段２３の不揮発性メモリ２５に記憶させるべく送信し、加熱制御手段２３は受信した較正データを不揮発性メモリ２５に記憶させ、較正モードを終了する。

その後、流量センサ２０の較正を終えたヒートポンプ加熱ユニット２は、沸き上げ運転時には、流量センサ２０の検出流量を較正データを参照して較正する。ここでは循環ポンプ１９の回転数に応じて較正値が決定され、流量センサ２０の検出流量に較正値を加算した値を較正された検出流量とし、較正された検出流量と目標流量とが一致するように循環ポンプ１９の回転数が増減制御される。

このようにして、検出精度の比較的低い安価な流量センサ２０を用いても、同一の配管条件ではほぼ同一の流量となる点に着目して流量センサ２０を較正するようにしたので、ヒートポンプ加熱ユニット２の個体間の検出流量のばらつきを少なくでき、ヒートポンプ加熱ユニット２の個体間の加熱能力のばらつきを小さくできる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。先に説明した第１の実施形態と同一のものには同一の符号を付し、その説明を省略することとする。この第２の実施形態は、第１の実施形態の較正装置の機能をヒートポンプ加熱ユニット２の加熱制御手段２３に組み込んだもので、図５にブロック図として示す。

加熱制御手段２３は、循環ポンプ１９を予め定められた所定の回転数で駆動するように指示する指示手段２９と、流量センサ２０の検出流量を取得する流量取得手段３０と、所定回転数に対応して予め定められた基準流量を記憶した基準流量記憶手段３１と、流量取得手段３０で取得した検出流量と基準流量記憶手段３１で記憶している基準流量とを比較して検出流量が基準流量となるように流量センサ２０を較正する較正データを作成する較正データ作成手段３２と、を備えている。

そして、加熱制御手段２３上の指示手段２９が作業者によって操作されると、循環ポンプ１９を第１の所定回転数で駆動する較正モードが開始され、加熱制御手段２３は循環ポンプ１９を第１の所定回転数（例えば１０００ｒｐｍ）で駆動する。循環ポンプ１９の駆動開始から一定時間が経過して循環流量が安定すると、流量取得手段３０は流量センサ２０の検出流量を取得する。

そして、較正データ作成手段３２は、第１〜第３の較正値および第１〜第３の所定回転数から図４に示すように循環ポンプ１９の回転数に対応した流量センサ２０の較正データとしての較正式を作成する。ここで較正式は最小二乗法により一次関数の形で算出するようにしている。

そして、加熱制御手段２３は較正データ作成手段３２が作成した較正データ（ここでは一次関数の較正式）を不揮発性メモリ２５に記憶させ、較正モードを終了する。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。先の第１の実施形態と同一のものには同一の符号を付してその説明を省略する。

図６に示すように、この実施形態の較正装置３４は、ヒートポンプ加熱ユニット２の加熱制御装置２３と接続されるもので、ヒートポンプ加熱ユニット２の加熱制御装置２３と通信可能に接続するための通信手段２８と、循環ポンプ１９を予め定められた所定の回転数で駆動するように指示する指示手段２９と、流量センサ２０で検出する流量を表示する流量表示手段３５と、流量表示手段３５で表示される検出流量と作業者の手元に紙面化された所定回転数に対応して予め定められた基準流量との差分の較正値を作業者が入力するための較正値入力手段３６と、入力された較正値から流量センサの較正データを作成する較正データ作成手段３７と、較正データ作成手段３７で作成した較正データを加熱制御手段２３の不揮発性メモリ２５に記憶させるべく送信する送信手段３３とを備えている。なお、較正値入力手段３６をここでは数値を直接入力可能な態様としている。

ここで、紙面化された基準流量とは、事前にヒートポンプ加熱ユニット２を予め指定されている種類の配管を所定の長さ、所定の数の曲がりの条件で検査用のタンク２６に接続し、循環ポンプ１９を予め定められた予め定められた所定の回転数で駆動し、高精度流量計を用いて計測した基準流量をデータ表にしたものであり、所定の回転数は複数（例えば第１から第３の所定回転数）設定され、複数の所定の回転数毎に対応して基準流量が計測・記録されているものである。

そして、較正装置３４の指示手段２９が作業者によって操作されると、循環ポンプ１９を第１の所定回転数で駆動する較正モードの開始指示が加熱制御手段２３に出力され、加熱制御手段２３は循環ポンプ１９を第１の所定回転数（例えば１０００ｒｐｍ）で駆動する。循環ポンプ１９の駆動開始から一定時間が経過して循環流量が安定すると、流量表示手段３５は流量センサ２０の検出流量を表示する。

そして、作業者は、流量表示手段３５に表示された検出流量と、作業者の手元に紙面化された基準流量のデータ表から第１の所定回転数に対応する基準流量を読み取り、検出流量がこの基準流量となるような較正値（基準流量−検出流量）を較正値入力手段３６を介して入力する。較正データ作成手段３７は、この時入力された較正値を第１の較正値として一旦記憶する。

そして、加熱制御手段２３は循環ポンプ１９を第２の所定回転数（例えば２０００ｒｐｍ）で駆動し、循環流量安定後に流量表示手段３５は流量センサ２０の検出流量を表示する。そして、作業者は検出流量とデータ表から読み取った第２の所定回転数に対応した基準流量とを見比べ、検出流量が第２の所定回転数となるように較正値（基準流量−検出流量）を較正値入力手段３６を介して入力する。較正データ作成手段３７は、この時入力された較正値を第２の較正値として一旦記憶する。

また、加熱制御手段２３は循環ポンプ１９を第３の所定回転数（例えば３０００ｒｐｍ）で駆動し、循環流量安定後に流量表示手段３５は流量センサ２０の検出流量を表示する。そして、作業者は検出流量とデータ表から読み取った第３の所定回転数に対応した基準流量とを見比べ、検出流量が第３の所定回転数となるように較正値（基準流量−検出流量）を較正値入力手段３６を介して入力する。較正データ作成手段３７は、この時入力された較正値を第３の較正値として一旦記憶する。

そして、較正データ作成手段３７は、第１〜第３の較正値および第１〜第３の所定回転数から前記図４に示すように循環ポンプ１９の回転数に対応した流量センサ２０の較正データとしての較正式を作成する。ここで較正式は最小二乗法により一次関数の形で算出するようにしている。

そして、送信手段３３は較正データ作成手段３７が作成した較正データ（ここでは一次関数の較正式）を加熱制御手段２３の不揮発性メモリ２５に記憶させるべく送信し、加熱制御手段２３は受信した較正データを不揮発性メモリ２５に記憶させ、較正モードを終了する。

このようにして、検出精度の比較的低い安価な流量センサ２０を用いても、同一の配管条件では同一の流量となる点に着目して流量センサ２０を較正するようにしたので、ヒートポンプ加熱ユニット２の個体間の検出流量のばらつきを少なくでき、ヒートポンプ加熱ユニット２の個体間の加熱能力のばらつきを小さくできる。

なお、この第３の実施形態において、較正値入力手段３６を数値を直接入力可能な態様としているが、所定の値を段階的に加算または減算させる増加スイッチと減少スイッチとによる態様として、較正値入力手段３６の構成を簡略化してもよい。この場合、第１〜第３の較正値を入力する際には基準流量から検出流量を減じた値に最も近い値を段階的に入力するようにすればよいものである。

次に、本発明の第４の実施形態について説明する。先の第１の実施形態と同一のものには同一の符号を付してその説明を省略する。

この第４の実施形態では、第１の実施形態のようなヒートポンプ加熱ユニット２の検査時に工場内で較正するのではなく、図７に示すようにヒートポンプ貯湯式給湯機がユーザーの下に設置された状態において、設置現場にて較正装置３７を接続して構成対象のヒートポンプ加熱ユニット２の流量センサ２０を較正可能としている。

この較正装置３８は、図８に示すように、ヒートポンプ加熱ユニット２の加熱制御装置２３と通信可能に接続するための通信手段２８と、循環ポンプ１９を予め定められた所定の回転数で駆動するように指示する指示手段２９と、流量センサ２０の検出流量を取得する流量取得手段３０と、貯湯タンクユニット１とヒートポンプ加熱ユニット２との配管条件を入力する配管条件入力手段３９と、予め定められた配管条件および予め定められた所定回転数に対応した基準流量を記憶した配管条件別基準流量記憶手段４０と、流量取得手段３０で取得した検出流量と配管条件別基準流量記憶手段４０で記憶している配管条件入力手段３９で入力された配管条件および所定回転数に応じた基準流量とを比較して検出流量が基準流量となるように流量センサ２０を較正する較正データを作成する較正データ作成手段４１と、較正データ作成手段４１で作成した較正データを加熱制御手段２３の不揮発性メモリ２５に記憶させるべく送信する送信手段３３とを備えている。

前記配管条件別基準流量記憶手段４０で記憶している基準流量は、事前にヒートポンプ加熱ユニット２を予め指定されている種類の配管で、複数の所定数の曲がり条件、複数の所定長さの配管およびヒートポンプ加熱ユニット２と貯湯タンクユニット１との高低差条件毎に、検査用タンク２６を接続して循環ポンプ１９を予め定められた所定の回転数で駆動し、高精度流量計を用いて計測した流量をデータマップ化したものであり、所定の回転数は複数（例えば第１から第３の所定回転数）設定され、複数の所定の回転数と複数の配管条件に応じ、それぞれに基準流量が計測・記憶されているものである。

そして、較正装置３８の配管条件入力手段３９を介して作業者によって配管条件（配管長、曲がり回数、高低差）が入力され、指示手段２９が操作されると、循環ポンプ１９を第１の所定回転数で駆動する較正モードの開始指示が加熱制御手段２３に出力され、加熱制御手段２３は循環ポンプ１９を第１の所定回転数（例えば１０００ｒｐｍ）で駆動する。循環ポンプ１９の駆動開始から一定時間が経過して循環流量が安定すると、流量取得手段３０は流量センサ２０の検出流量を取得する。

次に、較正データ作成手段４１は検出流量と、入力された配管条件および第１の所定回転数に対応する基準流量とを比較し、その差分（基準流量−検出流量）を第１の較正値として一旦記憶する。

そして、加熱制御手段２３は循環ポンプ１９を第２の所定回転数（例えば２０００ｒｐｍ）で駆動し、循環流量安定後に流量取得手段３０は流量センサ２０の検出流量を取得する。そして、較正データ作成手段４１は検出流量と、入力された配管条件および第２の所定回転数に対応する基準流量とを比較し、その差分（基準流量−検出流量）を第２の較正値として一旦記憶する。

また、加熱制御手段２３は循環ポンプ１９を第３の所定回転数（例えば３０００ｒｐｍ）で駆動し、循環流量安定後に流量取得手段３０は流量センサ２０の検出流量を取得する。そして、較正データ作成手段４１は検出流量と、入力された配管条件および第３の所定回転数に対応する基準流量とを比較し、その差分（基準流量−検出流量）を第３の較正値として一旦記憶する。

そして、較正データ作成手段４１は、第１〜第３の較正値および第１〜第３の所定回転数から前記図４に示すように循環ポンプ１９の回転数に対応した流量センサ２０の較正データとしての較正式を作成する。ここで較正式は最小二乗法により一次関数の形で算出するようにしている。

そして、送信手段３３は較正データ作成手段４１が作成した較正データ（ここでは一次関数の較正式）を加熱制御手段２３の不揮発性メモリ２５に記憶させるべく送信し、加熱制御手段２３は受信した較正データを不揮発性メモリ２５に記憶させ、較正モードを終了する。

このようにして、検出精度の比較的低い安価な流量センサ２０を用いても、同一の配管条件ではほぼ同一の流量となる点に着目し、配管条件をヒートポンプ貯湯式給湯機の設置現場で入力して流量センサ２０を較正するようにしたので、例えば流量センサ２０が故障して別の流量センサ２０に交換しても検出流量のばらつきを少なくでき、ヒートポンプ加熱ユニット２の加熱能力の定格能力に対するズレを小さくできる。

ここで、この第４の実施形態では、配管条件入力手段３９を介して入力される配管条件は、配管長、曲がり数、高低差の３つの条件を入力可能としているが、曲がり数および高低差の両方を圧力損失として配管長に換算する表等を用いて実配管長に加算して配管長だけを入力するようにしてもよいものである。

なお、本発明は上記の第１〜第４の実施形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で改変することを妨げるものではない。例えば、較正データの作成に第１〜第３の３点の所定回転数を用いたが、１点もしくは２点、あるいは４点以上の複数の所定回転数としてもよい。その場合、その１点もしくは２点、あるいは４点以上の複数点の所定回転数に対応する基準流量を予め定めておけばよいものである。なお、所定回転数が１点の場合は、循環ポンプ１９の全回転数域に渡り一つの較正値で較正することとなり、所定回転数が２点の場合は、この２点の所定回転数における較正値を直線で結んだ一次関数が較正データとしての較正式となる。

上記の第１〜第４の実施形態の流量センサ２０の較正方法は、循環ポンプ１９を予め定められた所定回転数で駆動し、その時の流量センサ２０の検出流量を所定回転数に対応して予め定められた基準流量と比較し、検出流量が基準流量となるように較正データを作成し、この較正データをヒートポンプ加熱ユニット２に設けた不揮発性メモリ２５に記憶させるようにしたものである。

すなわち、予め指定された所定の配管条件で循環ポンプを予め定められた所定回転数で駆動した際の高精度流量計を用いて計測した流量を基準流量とし、較正対象となるヒートポンプ加熱ユニットを同一の配管条件で循環ポンプを同一の所定回転数で駆動した際の実際の流量は前記の基準流量とほぼ同一となるため、流量センサの検出流量を基準流量となるように流量センサを較正し、この較正データをヒートポンプ加熱ユニットの不揮発性メモリが記憶するので、検出精度の比較的低い安価な流量センサ２０を用いても、同一の配管条件では同一の流量となる点に着目して流量センサ２０を較正し、ヒートポンプ加熱ユニットの個体間による流量のばらつきが小さくなり、ヒートポンプ加熱ユニットの個体間の加熱能力のばらつきを小さくできる。

１貯湯タンクユニット
２ヒートポンプ加熱ユニット
４貯湯タンク
５給水管
６出湯管
７ヒーポン往き管
８ヒーポン戻り管
１１貯湯制御手段
１２圧縮機
１３冷媒水熱交換器
１４減圧器
１５空気熱交換器（蒸発器）
１６ヒートポンプサイクル
１９循環ポンプ
２０流量センサ
２３加熱制御手段
２５不揮発性メモリ
２７較正装置（第１の実施形態）
２８通信手段
２９指示手段
３０流量取得手段
３１基準流量記憶手段
３２較正データ取得手段
３３送信手段
３４較正装置（第３の実施形態）
３５流量表示手段
３６較正値入力手段
３７較正データ入力手段（第３の実施形態）
３８較正装置（第４の実施形態）
３９配管条件入力手段
４０配管条件別基準流量記憶手段
４１較正データ入力手段（第４の実施形態）

Claims

給水管と出湯管とヒーポン往き管とヒーポン戻り管とが接続された貯湯タンクを有する貯湯タンクユニットと、
圧縮機と冷媒水熱交換器と減圧器と蒸発器とが環状に接続されたヒートポンプサイクルと、前記冷媒水熱交換器の水側に連通する経路に設けられ、前記貯湯タンク内の湯水を前記冷媒水熱交換器の水側に循環させる循環ポンプと循環流量を検出する流量センサとを有し、前記ヒーポン往き管と前記ヒーポン戻り管とを介して前記貯湯タンクユニットと接続されるヒートポンプ加熱ユニットと、
を備えたヒートポンプ貯湯式給湯機の前記流量センサを較正する方法であって、
前記循環ポンプを予め定められた所定回転数で駆動し、
その時の前記流量センサの検出流量を前記所定回転数に対応して予め定められた基準流量と比較し、
前記検出流量が前記基準流量となるように較正データを作成し、
この較正データを前記ヒートポンプ加熱ユニットに設けた不揮発性メモリに記憶させるようにしたことを特徴とするヒートポンプ貯湯式給湯機の流量較正方法。
給水管と出湯管とヒーポン往き管とヒーポン戻り管とが接続された貯湯タンクを有する貯湯タンクユニットと、
圧縮機と冷媒水熱交換器と減圧器と蒸発器とが環状に接続されたヒートポンプサイクルと、前記冷媒水熱交換器の水側に連通する経路に設けられ、前記貯湯タンク内の湯水を前記冷媒水熱交換器の水側に循環させる循環ポンプと循環流量を検出する流量センサとを有し、前記ヒーポン往き管と前記ヒーポン戻り管とを介して前記貯湯タンクユニットと接続されるヒートポンプ加熱ユニットと、
を備えたヒートポンプ貯湯式給湯機の前記流量センサを較正する較正装置であって、
前記較正装置は、
予め定められた所定回転数に対応して予め定められた基準流量を記憶した基準流量記憶手段と、
前記ヒートポンプ加熱ユニットと通信可能に接続する通信手段と、
前記循環ポンプを前記所定回転数で駆動させるように指示する指示手段と、
前記流量センサの検出流量を取得する流量取得手段と、
前記検出流量が前記所定回転数に対応した前記基準流量となるように較正データを作成する較正データ作成手段と、
前記較正データを前記ヒートポンプ加熱ユニットに設けられている不揮発性メモリに記憶させるべく送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とするヒートポンプ貯湯式給湯機の流量較正装置。
給水管と出湯管とヒーポン往き管とヒーポン戻り管とが接続された貯湯タンクを有する貯湯タンクユニットと、
圧縮機と冷媒水熱交換器と減圧器と蒸発器とが環状に接続されたヒートポンプサイクルと、前記冷媒水熱交換器の水側に連通する経路に設けられ、前記貯湯タンク内の湯水を前記冷媒水熱交換器の水側に循環させる循環ポンプと循環流量を検出する流量センサとを有し、前記ヒーポン往き管と前記ヒーポン戻り管とを介して前記貯湯タンクユニットと接続されるヒートポンプ加熱ユニットと、
を備えたヒートポンプ貯湯式給湯機において、
前記ヒートポンプ加熱ユニットは、
予め定められた所定回転数に対応して予め定められた基準流量を記憶した基準流量記憶手段と、
前記循環ポンプを前記所定回転数で駆動させる指示手段と、
前記流量センサの検出流量を取得する流量取得手段と、
前記検出流量が前記所定回転数に対応した前記基準流量となるように較正データを作成する較正データ作成手段と、
前記較正データを記憶する不揮発性メモリと、
を備えたことを特徴とするヒートポンプ貯湯式給湯機。
給水管と出湯管とヒーポン往き管とヒーポン戻り管とが接続された貯湯タンクを有する貯湯タンクユニットと、
圧縮機と冷媒水熱交換器と減圧器と蒸発器とが環状に接続されたヒートポンプサイクルと、前記冷媒水熱交換器の水側に連通する経路に設けられ、前記貯湯タンク内の湯水を前記冷媒水熱交換器の水側に循環させる循環ポンプと循環流量を検出する流量センサとを有し、前記ヒーポン往き管と前記ヒーポン戻り管とを介して前記貯湯タンクユニットと接続されるヒートポンプ加熱ユニットと、
を備えたヒートポンプ貯湯式給湯機の前記流量センサを較正する較正装置であって、
前記較正装置は、
前記ヒートポンプ加熱ユニットと通信可能に接続する通信手段と、
前記循環ポンプを予め定められた所定回転数で駆動させるように指示する指示手段と、
前記流量センサの検出流量を表示する流量表示手段と、
前記検出流量と前記所定回転数に対応して予め定められた基準流量との差分の較正値が入力される較正値入力手段と、
入力された較正値から前記検出流量が前記基準流量となるように較正データを作成する較正データ作成手段と、
前記較正データを前記ヒートポンプ加熱ユニットに設けられている不揮発性メモリに記憶させるべく送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とするヒートポンプ貯湯式給湯機の流量較正装置。
給水管と出湯管とヒーポン往き管とヒーポン戻り管とが接続された貯湯タンクを有する貯湯タンクユニットと、
圧縮機と冷媒水熱交換器と減圧器と蒸発器とが環状に接続されたヒートポンプサイクルと、前記冷媒水熱交換器の水側に連通する経路に設けられ、前記貯湯タンク内の湯水を前記冷媒水熱交換器の水側に循環させる循環ポンプと循環流量を検出する流量センサとを有し、前記ヒーポン往き管と前記ヒーポン戻り管とを介して前記貯湯タンクユニットと接続されるヒートポンプ加熱ユニットと、
を備えたヒートポンプ貯湯式給湯機の前記流量センサを較正する較正装置であって、
前記較正装置は、
前記貯湯タンクユニットと前記ヒートポンプ加熱ユニットとの配管条件を入力する配管条件入力手段と、
予め定められた複数の配管条件と予め定められた所定回転数に対応して予め定められた基準流量を記憶した基準流量記憶手段と、
前記ヒートポンプ加熱ユニットと通信可能に接続する通信手段と、
前記循環ポンプを前記所定回転数で駆動させるように指示する指示手段と、
前記流量センサの検出流量を取得する流量取得手段と、
前記検出流量が前記配管条件入力手段から入力された配管条件および前記所定回転数に対応した前記基準流量となるように較正データを作成する較正データ作成手段と、
前記較正データを前記ヒートポンプ加熱ユニットに設けられている不揮発性メモリに記憶させるべく送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とするヒートポンプ貯湯式給湯機の流量較正装置。