JP6601572B2

JP6601572B2 - 給湯機

Info

Publication number: JP6601572B2
Application number: JP2018543557A
Authority: JP
Inventors: 智樹坂上; 真行須藤; 一樹池田; 洋真黒柳
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2016-10-07
Publication date: 2019-11-06
Anticipated expiration: 2036-10-07
Also published as: JPWO2018066126A1; WO2018066126A1

Description

本発明は、給湯機に関する。

給湯機は、外部から供給された水を循環ポンプによって本体内部の循環回路で循環させ、循環回路内の熱交換器で循環している水を加熱して、お湯として外部へ供給するものである。この給湯機は屋外に設置されるため、外気温が低いときには循環ポンプ内の水が凍結することがあるが、循環ポンプ内の水が凍結した状態で循環ポンプが駆動すると循環ポンプ本体や付属の部品が損傷するという問題がある。この問題に対し、例えば特許文献１のような従来の給湯機では、循環ポンプの回転数が適正な回転数に達しない場合、循環ポンプが凍結していると判定して、循環ポンプ内部を加熱するヒータを通電させて解凍するようにしていた。

特開２０１０−２５３９８号公報

このような従来の給湯機は、循環ポンプに駆動指示を与えた後、循環ポンプの回転数を検出したときに、適正な回転数に達しない場合、循環ポンプが凍結していると判断して、ヒータへの通電を行い解氷する。このため、実際に循環ポンプが故障し循環ポンプの回転数が検出できない場合においても凍結と判定してしまい、凍結の誤判定が発生する問題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、循環ポンプの凍結状態を精度よく判定し、循環ポンプの故障と凍結の誤判定を低減することを目的とする。

本発明に係る給湯機は、外部から供給された水を循環させる循環回路と、前記循環回路内の水を循環させる循環ポンプと、前記循環回路で循環する水を加熱する加熱部と、外気温を検出する外気温度検出部と、前記循環ポンプの駆動実績を記録する記録部と、前記循環ポンプと前記加熱部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記循環ポンプに駆動指示を与えても前記循環ポンプが駆動しない場合、前記外気温度検出部で検出した外気温が所定温度以下で、前記記録部に駆動実績がない場合に、前記循環ポンプが凍結していると判定し、前記外気温度検出部で検出した外気温が所定温度以下で、前記記録部に駆動実績がある場合は、前記循環ポンプが故障していると判定するものである。
また、本発明に係る給湯機は、外部から供給された水を循環させる循環回路と、前記循環回路内の水を循環させる循環ポンプと、前記循環回路で循環する水を加熱する加熱部と、外気温を検出する外気温度検出部と、前記循環ポンプの駆動実績を記録する記録部と、前記循環ポンプと前記加熱部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記循環ポンプに駆動指示を与えても前記循環ポンプが駆動しない場合、前記外気温度検出部で検出した外気温が所定温度以下で、前記記録部に駆動実績がなく、過去に前記循環ポンプが凍結していると判定していた場合に、前記循環ポンプが故障していると判定するものである。
また、本発明に係る給湯機は、外部から供給された水を循環させる循環回路と、前記循環回路内の水を循環させる循環ポンプと、前記循環回路で循環する水を加熱する加熱部と、外気温を検出する外気温度検出部と、前記循環ポンプの駆動実績を記録する記録部と、前記循環ポンプと前記加熱部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記循環ポンプに駆動指示を与えても前記循環ポンプが駆動しない場合、前記外気温度検出部で検出した外気温が所定温度以下で、前記記録部に駆動実績がなく、過去に前記循環ポンプが凍結していると判定していない場合に、前記循環ポンプが凍結していると判定するものである。

本発明によれば、循環ポンプの凍結状態を精度よく判定し、循環ポンプの故障と凍結の誤判定を低減することができる。

本発明に係る給湯機の構成図本発明に係る給湯機の湯はり運転を説明する構成図本発明に係る給湯機のエア抜き運転を説明する構成図本発明に係る循環ポンプの断面図実施の形態１に係る給湯機の制御フロー図実施の形態２に係る給湯機の制御フロー図

実施の形態１．
以下、本実施の形態に係る給湯機１００の構成を説明する。図１は本発明の実施の形態１における給湯機１００の構成図を示す。給湯機１００は、いわゆる貯湯式給湯機であり、貯湯タンクユニット１内部に貯湯タンク１０を備え、外部から供給された低温水を加熱して湯水として貯めることができる貯湯式給湯機である。貯湯された湯水は外部へ給湯されたり、浴槽循環水等の２次側対象水として給湯される。２次側の加熱対象水とは、浴槽循環水や暖房用循環水等であり、給湯機１００と給湯機１００に接続される機器との間で循環される水である。本発明の実施の形態では、２次側の構成として浴槽５０を接続する構成とする。

給湯機１００は、貯湯タンクユニット１と、ヒートポンプサイクルを利用するように構成されたヒートポンプユニット６０とを備えている。貯湯タンクユニット１とヒートポンプユニット６０は、ヒートポンプ入口配管４１ａとヒートポンプ出口配管４１ｂとによって接続されている。

ヒートポンプユニット６０は、貯湯タンクユニット１から導かれた低温水を加熱して沸き上げるための加熱部として機能するものである。ヒートポンプユニット６０は、圧縮機６１、沸き上げ用熱交換器６２、膨張弁６３、空気熱交換器６４、冷媒循環配管６５、ヒートポンプ出口側サーミスタ６６、外気温度検出部６７を備える。

圧縮機６１、沸き上げ用熱交換器６２、膨張弁６３、空気熱交換器６４は冷媒循環配管６５に環状に接続され、ヒートポンプサイクルを構成している。沸き上げ用熱交換器６２は循環回路で循環する水を加熱する加熱部として機能する。ヒートポンプサイクルとは、冷媒循環配管６５を循環している冷媒にかかる圧力を調整することで冷媒の温度を調整し、熱交換器において外部の液体または気体と冷媒が熱交換するものである。冷媒循環配管６５内部を流れる冷媒を圧縮機６１で圧縮することで、冷媒が高温高圧の気体となる。高温高圧の冷媒は沸き上げ用熱交換器６２において貯湯タンクユニット１から導かれた低温水との間で熱交換を行うことで液化し、貯湯タンクユニット１から導かれた低温水は加熱されて高温水となる。液化した冷媒は、膨張弁６３を通過すると冷媒にかかる圧力が急激に低下して冷媒の温度が下がり、空気熱交換器６４において外部の空気と熱交換することで気体になり、再び圧縮機６１に循環される。
なお、冷媒は二酸化炭素を用い、臨界圧を越える圧力で運転することが好ましい。

ヒートポンプ出口側サーミスタ６６は、ヒートポンプ出口配管４１ｂに設けられ、沸き上げ用熱交換器６２で加熱した高温水の温度を検知するための温度センサである。
外気温度検出部６７は、外気温を検出するものであり、ヒートポンプユニット６０内に設けられる。

なお、外気温度検出部６７は外気温を検出するものとしたが、これは、後述する循環ポンプが凍結する可能性があるかどうか、つまり、循環ポンプ内の水が凍結する可能性があるかどうかを判断するためのものである。よって、外気温度検出部６７は、循環ポンプの周囲の温度を検知するものであればよい。そのため、外気温度検出部６７はヒートポンプユニット６０内に設けられるものに限られず、ヒートポンプユニット６０外、例えば貯湯タンクユニット１内に設ける構成でもよい。

貯湯タンクユニット１は、外部から低温水が供給され、ヒートポンプユニット６０で加熱された湯水を貯留するためのものである。貯湯タンクユニット１は、外部から供給された低温水を循環して再び外部へ供給する循環回路４９と、湯水を貯湯する貯湯タンク１０と、貯湯タンク１０からの湯水を加熱する利用側熱交換器２２と水を循環させる循環ポンプ２１と、制御部７０を備える。

循環回路４９は、給湯機１００内に設けられた配管や給湯機１００を外部と接続する配管を接続して構成される回路であり、循環ポンプ２１や弁、利用側熱交換器２２、ヒートポンプユニット６０等を経由して構成される。
図２は給湯機１００の２次側に浴槽５０を接続した場合の浴槽５０への湯はり運転を説明する構成図、図３は給湯機１００を駆動したときに実施するエア抜き運転を説明する構成図である。

循環回路４９には、以下のものがある。図１に太線で示す、ヒートポンプユニット６０を経由して高温水を得るための第１の循環回路４７。図１に点線で示す、利用側熱交換器２２を経由して高温水を得るための第２の循環回路４８。図２に太線で示す、利用側熱交換器２２を経由して浴槽５０の湯水を循環させるふろ循環回路５１。図３に太線で示す、第１の循環回路４７と第２の循環回路４８とを流通させる回路である。

また、貯湯タンク１０の下部には、循環回路４９は市水等の外部からの低温水を供給するための給水配管２が接続されており、貯湯タンク１０の上部には、貯留した湯水を給湯機外部へ供給するための給湯配管３が第２のタンク上部配管４２ｂから接続されている。給湯配管３には給湯流量センサ５４と給湯サーミスタ５５が組み込まれているため、給湯する湯水の水量および温度を検出することができる。

循環回路４９には、第１の三方弁３１、第２の三方弁３２、四方弁３３、ふろ給湯用電磁弁３４が設けられている。
第１の三方弁３１は、湯水が流入する入口であるｂポートと、湯水が流出する出口であるａポートおよびｃポートを有する流路切替手段である。第１の三方弁３１は、ａポートもしくはｃポートのどちらかから湯水が流出するように湯水の回路を切り替え可能に構成されている。第２の三方弁３２は、湯水が流入する入口であるａポートおよびｂポートと、湯水が流出する出口であるｃポートおよびを有する流路切替手段である。第２の三方弁３２は、ａポートもしくはｂポートのどちらかから湯水が流入するように湯水の回路を切り替え可能に構成されている。

四方弁３３は、湯水が流入する２つの入口であるｂポートおよびｃポートと、湯水が流出する２つの出口であるａポートおよびｄポートとを有する流路切替手段であり、３つの回路、すなわち、ａ−ｂ回路、ｂ−ｄ回路、ｃ−ｄ回路の間で流路形態を切り替え可能に構成されている。

ふろ給湯用電磁弁３４は、浴槽５０に湯水を供給する際に開状態となり、ふろ循環回路５１に設けられる。

また、循環回路４９は、タンク下部配管４０、上記ヒートポンプ入口配管４１ａ、上記ヒートポンプ出口配管４１ｂ、第１のタンク上部配管４２ａ、第２のタンク上部配管４２ｂ、タンク戻し配管４３、利用側熱交換器入口配管４４ａ、利用側熱交換器出口配管４４ｂ、バイパス配管４５、上部戻し配管４６、ふろ戻り配管５６およびふろ往き配管５７を有している。

第１の循環回路４７は、タンク下部配管４０、ヒートポンプ入口配管４１ａ、ヒートポンプ出口配管４１ｂ、上部戻し配管４６、第１のタンク上部配管４２ａで構成される。第２の循環回路４８は、タンク下部配管４０、利用側熱交換器入口配管４４ａ、利用側熱交換器出口配管４４ｂ、第１のタンク上部配管４２ａで構成される。

ふろ循環回路５１は、貯湯タンク１０の第１上部１０ａから湯水が供給され、ふろ往き配管５７、浴槽アダプタ８０を通過し浴槽５０へ吐出され、ふろ戻り配管５６を通過して給湯機１００と浴槽５０を循環する。

タンク下部配管４０は、貯湯タンク１０の第１下部と第２の三方弁３２のａポートとを接続する流路である。
ヒートポンプ入口配管４１ａは、第２の三方弁３２のｃポートとヒートポンプユニット６０の入口側とを接続する流路である。
ヒートポンプ出口配管４１ｂは、ヒートポンプユニット６０の出口側と四方弁３３のｃポートとを接続する流路である。

第１のタンク上部配管４２ａは、貯湯タンク１０の中央部から上部の間に設けられた取り出し口の第２上部１０ｂと第１の三方弁３１のａポートとを接続する流路である。
第２のタンク上部配管４２ｂは、貯湯タンク１０の第１上部と四方弁３３のｄポートとを接続する流路である。
タンク戻し配管４３は、四方弁３３のａポートと貯湯タンク１０の中央部から下部の間に設けられた戻し口である第２下部１０ｅとを接続する流路である。

利用側熱交換器入口配管４４ａは、第１の三方弁３１のｃポートと利用側熱交換器２２を接続する流路である。
利用側熱交換器出口配管４４ｂは、利用側熱交換器２２第２の三方弁３２のｂポートとを接続する流路である。

バイパス配管４５は、ヒートポンプ入口配管４１ａにおける第２の三方弁３２とヒートポンプユニット６０の入り口側との間から分岐し、四方弁３３のｂポートを接続する流路である。
上部戻し配管４６は、第２のタンク上部配管４２ｂにおける貯湯タンク１０の第１上部１０ａと第１の三方弁３１のｂポートとの間から分岐し、四方弁３３のｄポートを接続する流路である。

ふろ戻り配管５６は、浴槽アダプタ８０と利用側熱交換器２２を接続する流路であり、浴槽５０から貯湯タンクユニット１へ向けて湯水が流れる。
ふろ往き配管５７は、利用側熱交換器２２と浴槽アダプタ８０を接続する流路であり、貯湯タンクユニット１から浴槽５０へ向けて利用側熱交換器２２で加熱された高温水が流れる。

貯湯タンク１０は、ヒートポンプユニット６０を用いて加熱された高温水が貯湯タンク１０の上部から流入されるとともに、給水配管２を介して低温水が貯湯タンク１０下部から流入されることにより、タンク内の上部と下部で温度差が生じるように湯水を貯留する。貯湯タンク１０は、上部にふろ循環回路５１と連通する第１上部１０ａ、第１の循環回路４７及び第２の循環回路４８と連通する第２上部１０ｂが設けられ、下部に給水配管２と連通する給水口１０ｃ、第１の循環回路４７と連通する第１下部１０ｄ、第２の循環回路４８と連通する第２下部１０ｅが設けられる。

また、貯湯タンク１０の表面には、第１の残湯サーミスタ１１、第２の残湯サーミスタ１２が取り付けられている。第１の残湯サーミスタ１１と第２の残湯サーミスタ１２は高さを変えて取り付けられているため、貯湯タンク１０内の湯水の温度分布を検知することができる。第１の残湯サーミスタ１１、第２の残湯サーミスタ１２により取得された貯湯タンク１０内の湯水の温度分布に基づいて、貯湯タンク１０内の残湯量が把握され、ヒートポンプユニット６０による貯湯タンク１０内の湯水の沸き上げ運転の開始および停止などが制御される。

利用側熱交換器２２は、貯湯タンク１０やヒートポンプユニット６０から供給される高温水を利用して、２次側の加熱対象水を加熱するための熱交換器である。利用側熱交換器２２は、ふろ循環回路５１の途中に設置されている。また、ふろ循環回路５１の途中には、浴槽水を循環させるためのふろ循環ポンプ５２と、浴槽５０から出た浴槽水の温度を検知するための浴槽出口側サーミスタ５３と浴槽水の循環流量が所定以上となった場合にスイッチＯＮとなることで浴槽水の循環水流有無を検出するフロースイッチ５８が設置されている。

循環ポンプ２１は、貯湯タンクユニット１内の循環回路を構成する配管に湯水を循環させるためのポンプであり、循環ポンプ２１に駆動指示が与えられた際に循環ポンプ２１の駆動状態を検出する駆動検出部２３を内蔵している。この駆動検出部２３は例えば循環ポンプ２１に内蔵され回転数を検出する回転センサで構成される。図４に循環ポンプ２１の断面図を示す。

循環ポンプ２１においては、巻線部９６の各スロットの巻線に通電されて巻線部９６が磁化し、通電方向を変化させることでこの磁化の方向を変えながら磁力を発生させ、この磁力によって羽根車９２に取り付けられたマグネット９４が回転する。羽根車９２は軸９５によって支持され、羽根車９２と軸９５との回転摩擦緩衝のため、羽根車９２には軸受９３が取り付けられる。循環ポンプ２１は駆動信号を入力して駆動する構成で、駆動信号のデューティ比を可変することで羽根車９２の回転数を制御する。デューティ比の制御は制御基板９７で行う。巻線部９６はモールド９０によって絶縁される。取付姿勢は軸９５が水平になるように取り付けられ、吸込口９８から湯水が流入し、吐出口９９へと流出する。

軸９５と軸受９３との間に湯水がない場合、循環ポンプ２１は空運転動作となり、通常使用時と比べて性能が著しく低下したり、異常な磨耗により部品の信頼性を大きく損なう要因となる。そのため、循環ポンプ２１内が、極力湯水がない状態とならないように、循環ポンプ２１の点線で囲まれた下方部ａの空間部には湯水が残る構造をとる。そのため、貯湯タンク１０や貯湯タンクユニット１内の各種配管の水抜きを行った場合でも、循環ポンプ２１内の下方部ａには湯水が残る。給湯機１００には、循環ポンプ２１の凍結発生を防止するため、循環ポンプ２１を定期的に動作させるなどの対策が取られるが、この対策は給湯機１００が通電されている状態で実施可能な対策である。

制御部７０は、給湯機１００の運転状態を報知するリモコン７１が接続される。リモコン７１は、制御部７０から発信された報知信号を受信して報知する報知部として機能する。また、循環ポンプ２１の駆動状態を記録する記録部７２を備える。貯湯タンクユニット１内およびヒートポンプユニット６０内に設けられた各種の弁類、ポンプ類等の作動は、これらと電気的に接続された制御部７０により制御される。

次に、給湯機１００の動作を説明する。給湯機１００の設置工事後の初回運転時には、貯湯タンク１０と第１の循環回路４７、第２の循環回路４８内の空気を抜くためのエア抜き運転を実施する。

図３に示すように、エア抜き運転ではまず、第１の三方弁３１にならびに第２の三方弁３２をａ−ｂ−ｃ回路に切換えて、ａポート、ｂポート及びｃポートを相互に連通させる。また、四方弁３３をｃ−ｄ回路に切換えて、四方弁３３のｃポートとｄポートとを連通させる。そして、循環ポンプ２１を駆動し、給水配管２から貯湯タンク１０に供給される低温水を第１の循環回路４７と第２の循環回路４８に流通させる。これにより、低温水は、貯湯タンク１０の下部からヒートポンプユニット６０を経由して貯湯タンク１０の上部に還流する第１の循環回路４７と、第１の循環回路４７から分岐して利用側熱交換器２２に流入し、第１の三方弁３１の位置で第１の循環回路４７に合流する第２の循環回路４８とを流通する。

このエア抜き運転の制御は例えば目標回転数を定め、その回転数により循環ポンプ２１が一定時間運転を継続する制御とする。このエア抜き運転を実施すれば、第１の循環回路４７と第２の循環回路４８内に存在する空気を貯湯タンク１０の内部に逃すことができる。

給湯機１００の設置工事においては、給湯機１００を外部と接続する配管である、給水配管２、給湯配管３、ヒートポンプ入口配管４１ａ、ヒートポンプ出口配管４１ｂ、ふろ戻り配管５６、ふろ往き配管５７とを接続する水道工事と、給湯機１００とヒートポンプユニット６０、リモコン７１と電気的に接続する電気工事がある。水道工事と電気工事が同じタイミングで実施される場合もあるが、工事業者が異なるため、水道工事と電気工事が別のタイミングで実施される場合もある。水道工事の前に電気工事を行うと循環ポンプ２１の空運転などを誘発するため、電気工事よりも先に水道工事が実施される。

水道工事完了後は、配管接続部の水漏れ有無を確認するため、貯湯タンク１０と各種配管に水を入れて水漏れ有無を確認し、すぐに電気工事を行わない場合は、凍結による機器の破損を防止するため、排水を行う。この排水作業を実施しても循環ポンプ２１の下方部ａには水が残る。この場合、給湯機１００に通電されていない状況であるため、循環ポンプ２１を定期的に動作させる凍結防止対策を取ることができず、循環ポンプ２１内部の水が凍結してしまう可能性がある。

そして、例えばその翌日に電気工事を行う場合でも、循環ポンプ２１内部が凍結し続けている可能性もあり、電気工事完了後のエア抜き運転で循環ポンプ２１が凍結により駆動しない状態が発生する。
電気工事後の初回運転時に循環ポンプ２１の凍結判定を行わなければ、凍結が原因で循環ポンプ２１が駆動しない状態であっても循環ポンプ２１の故障と見なされ、本来は不要な循環ポンプ２１の交換が行われてしまう。

そこで、本発明では、初回運転時に循環ポンプ２１が駆動しなかった場合には、駆動しない原因が凍結によるものなのか、凍結以外の故障によるものなのかを判断するようにして、不要な循環ポンプ２１の交換等が行われないようにするものである。
次に、初回運転時の循環ポンプ２１の凍結有無を判定するための制御動作を説明する。図５は実施の形態１に係る給湯機１００の制御フロー図である。制御部７０がこのフロー図の判定動作を行うことで制御部７０は判定部として機能する。

まず、給湯機１００を電源に接続して制御回路等から循環ポンプ２１に駆動指示を与える（ステップＳ１）。循環ポンプ２１に駆動指示が与えられた状態において、循環ポンプ２１に設けられた駆動検出部２３は循環ポンプの回転数を検出することで、循環ポンプ２１が駆動した状態か、駆動していない状態かの駆動状態を検出する（ステップＳ２）。ここで、回転数が０ｒｐｍ以外の場合、循環ポンプ２１の状態を凍結状態または故障状態でないと判定し、正常に循環ポンプ２１の運転を開始する（ステップＳ９）。また、正常に循環ポンプ２１の運転を開始されたときは、循環ポンプ２１が駆動した状態の実績を循環ポンプ２１の駆動実績として記録部７２に記録する。

一方、ステップＳ２で回転数が０ｒｐｍの場合は、制御部７０は循環ポンプ２１の状態を凍結状態または故障状態と判断する。ステップＳ２で凍結状態または故障状態と判断された場合、ヒートポンプユニット６０に取り付けられている外気温度検出部６７が外気温を検出する（ステップＳ３）。ここで、検出した外気温が予め設定した温度（β°Ｃ）より大きい場合、水が凍結している可能性が低いので、循環ポンプ２１が故障しているために回転数が得られないと考えられる。そこで、制御部７０はこのような条件の場合は循環ポンプ２１の状態を故障状態と判定する（ステップＳ８）。

また、制御部７０はこの故障状態を判定結果として使用者に報知するための報知信号を発信する報知手段を備えており、この報知信号をリモコン７１に送る。リモコン７１は報知信号を受けると、循環ポンプ２１が故障状態であることを表示する。使用者は、リモコン７１の表示を確認することで循環ポンプ２１が故障状態であると判断し、循環ポンプ２１の修理または交換を実施する。

次に、ステップ３で外気温が設定温度以下である場合を説明する。給湯機１００の電気工事完了前に循環ポンプ２１が凍結している場合には、電気工事後の初回運転でも循環ポンプ２１が凍結したままで駆動しない可能性がある。一方、初回運転ではなく、少なくとも１回循環ポンプ２１が駆動されていれば、凍結している可能性はない。

そこで、ステップＳ３で外気温が設定温度以下の場合は、記録部７２を参照し、循環ポンプ２１の駆動実績が記録されているかどうかを確認する（ステップＳ４）。ステップＳ４で参照する循環ポンプ２１の駆動実績は、エア抜き運転の実績でもよい。エア抜き運転は、給湯機１００に水を入れた後、貯湯タンク１０乃至第１の循環回路４７と第２の循環回路４８内の空気を抜くための動作であり、給湯機１００において循環ポンプ２１が初めて動作した運転となる。ステップＳ４で駆動実績がある場合は、給湯機１００が通電されている状態で循環ポンプ２１の回転数が得られないと判定し、循環ポンプ２１の状態が凍結状態ではなく、循環ポンプ２１の状態が故障状態であるために、回転数が出力されないと判定する（ステップＳ８）。

ステップＳ４で循環ポンプ２１の駆動実績がない場合は、初回運転で循環ポンプ２１が凍結したままで駆動しないと判定する（ステップＳ７）ステップＳ７で制御部７０が循環ポンプ２１の状態が凍結状態であると判定した場合、この凍結状態を判定結果として使用者に報知するための報知信号を発生し、この報知信号をリモコン７１に送る。リモコン７１は報知信号を受けると循環ポンプ２１の状態が凍結状態であることを表示する。使用者はリモコン７１の表示によって循環ポンプ２１の凍結状態を把握し、循環ポンプ２１内の水の解氷を実施する。解氷とは、使用者が実施する解氷作業または、使用者がリモコン７１から制御部７０に解氷指示を与え巻線に通電させることである。
解氷後に、使用者が給湯機１００に駆動指示を与えることにより、ステップＳ１から始まる制御フローが再度実施される。

ステップＳ１からステップＳ４を実施することにより、循環ポンプに駆動指示を与えても循環ポンプが駆動しない場合、外気温度検出部で検出した外気温が所定温度以下で、記録部に駆動実績がない場合に、循環ポンプが凍結していると判定することができる。したがって、循環ポンプ２１の凍結状態を精度よく判定し、循環ポンプ２１の故障と凍結の誤判定を低減することができる。

さらに、循環ポンプ２１の凍結状態を精度よく判定するため、ステップＳ４で循環ポンプ２１の駆動実績がない場合は、記録部７２に記録される循環ポンプ２１が凍結した実績を示す凍結情報を確認する（ステップＳ５）。この凍結情報は、循環ポンプ２１の状態が凍結状態であると判定された場合にその凍結の実績をカウントし、記録部７２に記録された凍結状態の判定回数である。

ステップＳ５で凍結状態の判定回数が０回の場合、すなわち、過去に循環ポンプ２１が凍結していると判定していない場合は、制御部７０が記録部７２に凍結状態の判定が１回なされたと記録して（ステップＳ６）、循環ポンプ２１の状態が凍結状態であると判定する（ステップＳ７）。ステップＳ７で制御部７０が循環ポンプ２１の状態が凍結状態であると判定した場合、この凍結状態を判定結果として使用者に報知するための報知信号を発生し、この報知信号をリモコン７１に送る。リモコン７１は報知信号を受けると循環ポンプ２１の状態が凍結状態であることを表示する。使用者はリモコン７１の表示によって循環ポンプ２１の凍結状態を把握し、循環ポンプ２１内の水の解氷を実施する。
解氷後に、使用者が給湯機１００に駆動指示を与えることにより、ステップＳ１から始まる制御フローが再度実施される。

また、ステップＳ５で凍結状態の判定回数が０でない場合、すなわち過去に循環ポンプ２１が凍結していると判定していた場合はステップＳ８に進み、循環ポンプ２１の状態が故障状態であると判定される。これは、一度以上凍結と判定されていることは、解氷などの対応が既に一度は取られており、それでも循環ポンプ２１が駆動していないということは、駆動しない原因が凍結ではないと考えられるため、故障状態であると判定するものである。

なお、ステップＳ６で記録された凍結状態の判定回数は、ステップＳ９で正常に循環ポンプ２１の運転を開始する場合に、リセットされ０になる。

以上のような実施の形態１の給湯機１００によれば、循環ポンプ２１に駆動指示を与えた状態において、循環ポンプ２１に設けられた駆動検出部２３は循環ポンプ２１が駆動した状態か、駆動していない状態かの駆動状態を検出し、循環ポンプ２１の状態が駆動してない状態の場合、循環ポンプ２１の状態が故障状態か凍結状態かを判定する。すなわち、循環ポンプ２１が駆動してない状態の場合でも、循環ポンプ２１が故障状態であると判断する可能性を残して、温度や循環ポンプ２１の駆動実績等別のパラメータを参照して凍結状態であるか故障状態であるかを判定する。したがって、循環ポンプ２１の凍結状態を精度よく判定し、循環ポンプ２１の故障と凍結の誤判定を低減することができる。さらに、故障状態と判定された場合には、解氷が行われないため、不要な解氷を抑制することができる。

検出温度が設定温度以上の場合には、循環ポンプ２１の状態を故障と判定するため、解氷がおこなわれないため、不要な解氷を抑制することができる。
また、循環ポンプ２１の駆動実績を確認することで、循環ポンプ２１が凍結する可能性が高い条件である、給湯機１００の電気工事完了前の初回運転であるか否かを判断することができるため、凍結状態を精度よく判定することができる。したがって、ステップＳ４までの制御動作を実施することにより、従来の給湯機よりも凍結状態を精度よく判定することができる。
さらに、循環ポンプ２１が凍結状態であると判定した回数を確認することで、少なくとも１回凍結状態であると判断されて解氷が行われたにも関わらず循環ポンプ２１が駆動しない場合かそうでないかがわかる。したがって、少なくとも１回凍結状態であると判断されていた場合は、凍結が原因ではなく故障状態であると判断することができる。

また、制御部７０が循環ポンプ２１の状態が凍結状態であると判定した場合は、リモコン７１は循環ポンプ２１の状態が凍結状態であることを表示するため、使用者はリモコン７１の表示によって循環ポンプ２１の凍結状態を把握することができる。

なお、ステップＳ２において駆動状態を循環ポンプ２１の回転数で判定しているが、駆動した状態と駆動していない状態を判断できるものであればよく、例えば、循環ポンプ２１や循環回路を流れる水の流量やその他パラメータで判定してもよい。

また、ステップＳ３で基準となる設定温度は０℃と設定してもよいし、外気温が０℃以上でも循環ポンプ２１が凍結している可能性があるため、設定温度は０℃以上としてもよい。また、給湯機１００の設置場所によっては、外気温よりも外気温度検出部６７が設けられるヒートポンプユニット６０内の温度が高い可能性があるため、設定温度は０℃以下としてもよい。

また、ステップＳ７およびステップＳ８における報知方法は、制御部７０が備える報知手段からリモコン７１へ報知信号を発信することとしたが、無線により使用者の携帯端末等の外部機器に発信してもよい。また、報知方法はリモコン７１での表示としたが、これに限らず、音による報知でもよい。

また、ステップＳ７で循環ポンプ２１が凍結していると判定された場合は使用者が解氷を行うこととしたが、循環ポンプ２１の巻線部９６の巻線に通電を行い、巻線の温度上昇によって循環ポンプ２１の凍結を解氷する構成としてもよい。

実施の形態２．
図６は実施の形態２に係る給湯機２００の制御フロー図である。実施の形態２では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には同一符号を付して説明を省略するものとする。

図６のステップＳ１〜Ｓ６、Ｓ８、Ｓ９のフローは実施の形態１と同様であり、ステップＳ７０の動作が異なる。ステップＳ７０では循環ポンプ２１の状態が凍結状態の判定がなされたときに、使用者への報知は行わず、循環ポンプ２１の巻線部９６の巻線に通電を行う。この通電により循環ポンプ２１の凍結を解氷する。さらに、循環ポンプ２１の巻線への通電が終了した場合、改めて循環ポンプ２１に駆動指示を与え（ステップＳ１）、ステップＳ２以降の動作を行う。

巻線への通電後に循環ポンプ２１に駆動指示が与えられた状態において（ステップＳ１）、循環ポンプ２１の回転数が０ｒｐｍであり（ステップＳ２）、外気温が設定温度以下の場合（ステップＳ３）、循環ポンプ２１の駆動実績はなしと判定される（ステップＳ４）。その後、凍結状態の判定回数の確認（ステップＳ５）では、巻線へ通電する前に凍結状態の判定回数がカウントされているため（ステップＳ６）、判定回数は１回となり、制御部７０は循環ポンプ２１の状態を故障状態と判定する（ステップＳ８）。

実施の形態２の給湯機１００によれば、循環ポンプ２１に駆動指示を与えた際に初めて循環ポンプ２１が凍結状態であると判定された場合、制御部７０は、リモコン７１で凍結状態であることを報知することなく循環ポンプ２１の巻線に通電させることで解氷を実施する。凍結状態と判定された場合に、制御部７０が巻線に通電させて解氷を実施するため、使用者は外部から解氷を行う必要が無い。
また、解氷の完了後、制御部７０は循環ポンプ２１に駆動指示を与える（ステップＳ１）ため、使用者が解氷の完了を待って循環ポンプ２１に駆動指示を与える必要が無い。

本発明に係る給湯機は、家庭用、業務用等の給湯機として広く利用することができる。

１貯湯タンクユニット、２給水配管、３給湯配管、１０貯湯タンク、１０ａ第１上部、１０ｂ第２上部、１０ｃ給水口、１０ｄ第１下部、１０ｅ第２下部、１１第１の残湯サーミスタ、１２第２の残湯サーミスタ、２１循環ポンプ、２２利用側熱交換器、２３駆動検出部、３１第１の三方弁、３２第２の三方弁、３３四方弁、３４ふろ給湯用電磁弁、４０タンク下部配管、４１ａヒートポンプ入口配管、４１ｂヒートポンプ出口配管、４２ａ第１のタンク上部配管、４２ｂ第２のタンク上部配管、４３タンク戻し配管、４４ａ利用側熱交換器入口配管、４４ｂ利用側熱交換器出口配管、４５バイパス配管、４６上部戻し配管、４７第１の循環回路、４８第２の循環回路、４９循環回路、５０浴槽、５１ふろ循環回路、５２ふろ循環ポンプ、５３浴槽出口側サーミスタ、５４給湯流量センサ、５５給湯サーミスタ、５６ふろ戻り配管、５７ふろ往き配管、５８フロースイッチ、６０ヒートポンプユニット、６１圧縮機、６２沸き上げ用熱交換器、６３膨張弁、６４空気熱交換器、６６ヒートポンプ出口側サーミスタ、６７外気温度検出部、７０制御部、７１リモコン、７２記録部、８０浴槽アダプタ、９０モールド、９１ケーシング、９２羽根車、９３軸受、９４マグネット、９５軸、９６巻線部、９７制御基板、９８吸込口、９９吐出口、１００、２００給湯機

Claims

外部から供給された水を循環させる循環回路と、
前記循環回路内の水を循環させる循環ポンプと、
前記循環回路で循環する水を加熱する加熱部と、
外気温を検出する外気温度検出部と、
前記循環ポンプの駆動実績を記録する記録部と、
前記循環ポンプと前記加熱部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記循環ポンプに駆動指示を与えても前記循環ポンプが駆動しない場合、
前記外気温度検出部で検出した外気温が所定温度以下で、前記記録部に駆動実績がない場合に、前記循環ポンプが凍結していると判定し、
前記外気温度検出部で検出した外気温が所定温度以下で、前記記録部に駆動実績がある場合は、前記循環ポンプが故障していると判定することを特徴とする給湯機。
外部から供給された水を循環させる循環回路と、
前記循環回路内の水を循環させる循環ポンプと、
前記循環回路で循環する水を加熱する加熱部と、
外気温を検出する外気温度検出部と、
前記循環ポンプの駆動実績を記録する記録部と、
前記循環ポンプと前記加熱部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記循環ポンプに駆動指示を与えても前記循環ポンプが駆動しない場合、
前記外気温度検出部で検出した外気温が所定温度以下で、前記記録部に駆動実績がなく、過去に前記循環ポンプが凍結していると判定していた場合に、前記循環ポンプが故障していると判定することを特徴とする給湯機。
外部から供給された水を循環させる循環回路と、
前記循環回路内の水を循環させる循環ポンプと、
前記循環回路で循環する水を加熱する加熱部と、
外気温を検出する外気温度検出部と、
前記循環ポンプの駆動実績を記録する記録部と、
前記循環ポンプと前記加熱部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記循環ポンプに駆動指示を与えても前記循環ポンプが駆動しない場合、
前記外気温度検出部で検出した外気温が所定温度以下で、前記記録部に駆動実績がなく、過去に前記循環ポンプが凍結していると判定していない場合に、前記循環ポンプが凍結していると判定することを特徴とする給湯機。
前記制御部は、前記循環ポンプに駆動指示を与えても前記循環ポンプが駆動しない場合、
前記外気温度検出部で検出した外気温が所定温度を超える場合は、前記循環ポンプが故障していると判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の給湯機。
前記制御部は、前記循環ポンプが凍結していると判定した場合に、前記循環ポンプの巻線に通電を行うことを特徴とする請求項１または３に記載の給湯機。
前記制御部が判定した結果を報知する報知部を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の給湯機。