JP7514423B2 - ヒートポンプ式給湯装置 - Google Patents
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Description
同文献に記載の給湯装置は、ヒートポンプユニットと、このヒートポンプによって加熱された湯水を貯湯するための貯湯タンクを有する貯湯タンクユニットとが組み合わされたものであり、この給湯装置全体の使用電力に制限を加えることにより、前記両ユニットの電源の共有化が図られている。このような構成によれば、ヒートポンプユニットおよび貯湯タンクユニットをそれぞれ異なる電源に接続する必要がなくなる。具体的には、貯湯タンクユニットを屋外コンセントに接続し、かつヒートポンプユニットを屋内の専用分電盤に接続するといった必要がなくなり、それら両ユニットを屋外コンセントに接続することが可能となる。したがって、給湯装置の施工作業の容易化、および施工コストの低減化を図ることができる。
ここで、前記従来技術においては、給湯装置全体の使用電力に制限を加えるための具体的な手段として、たとえばヒートポンプユニットの電源回路に流れる電流を測定し、この電流が所定値を超えないようにヒートポンプユニットの運転を制御する手段が採用されている。
ところが、このような構成によれば、電流を測定するための機器が必須となるため、装置の構成が複雑化し、製造コストが高価となる。また、測定された電流に基づくヒートポンプユニットの制御は煩雑であり、容易ではない。
加えて、本発明によれば、前記従来技術とは異なり、ヒートポンプユニットの電源回路の電流を測定する必要はない。その一方、外気温度は、たとえばヒートポンプユニットに本来用いられている温度センサを利用して検出すればよく、特殊かつ高価な機器を用いる必要はない。したがって、装置の簡素化を図り、装置全体の製造コストを低減することができる。また、貯湯温度を前記した所定の上限値Tu以下とする制御は、比較的簡単であり、そのための制御プログラムを比較的簡素なものとすることもできる。
さらに、前記構成によれば、貯湯温度が前記上限値Tuを超えるようにヒートポンプユニットの運転が不当に開始されることは、未然に、かつ適切に回避される。したがって、ヒートポンプユニットの使用電力が所定値を超えないようにすることが、より確実化される。
後述する。
このヒートポンプユニットU1には、外気温度を検出するための温度センサSc、および凝縮熱交換器12の出口温度(湯水加熱温度)を検出するための温度センサSbが設けられている。
具体的には、この貯湯タンクユニットU2には、浴槽91への湯張りを可能とする流路63、風呂追い焚きを可能とする循環ポンプP2および熱交換器8a、暖房端末92用の循環ポンプP3を有する熱媒循環流路64および熱交換器8b、ならびにこれらに関連する各種の湯水流路、バルブ、ポンプなどが具備されている。
これら制御部4,14は、本発明でいう制御手段の一例に相当し、これらが協働してヒートポンプ式給湯装置Aの全体の動作制御を実行し、後述する貯湯運転を制御する。
プ1を経て貯湯タンク2内に貯留される湯水温度、換言すると、ヒートポンプ1による湯水加熱温度であり、温度センサSbを利用して検出可能である。
ここで、上限値Tuは、ヒートポンプユニットU1の使用電力が所定値を超えないようにするための貯湯温度の上限の値であり、外気温度が高い場合よりも低い場合の方が低温である。貯湯温度がこの上限値Tuを超えると、ヒートポンプユニットU1の使用電力は、前記所定値を超えることとなる。
下限値Tlは、貯湯タンク2から目標給湯温度以上の温度の給湯を可能とする貯湯温度の下限の値である。この下限値Tlは、貯湯タンク2からの放熱などを考慮し、目標給湯温度よりも高めの温度とされる。
一方、貯湯運転がユーザの操作に基づく手動運転である場合には、前記した初期値Tirは、所定の最高貯湯温度Tmaxとされる。この最高貯湯温度Tmaxは、ヒートポンプユニットU1において設定された最も高温の湯水加熱温度と同一である。手動運転は、ユーザが貯湯タンク2の蓄熱量を増やそうとして行なわれるのが一般的であるため、手動運転の場合に、初期値Tirを最高貯湯温度Tmaxとすれば、前記したユーザの要望に応え得るものとなる。
。
なお、上限値Tu≧下限値Tlの関係が成立しないことによって貯湯運転がなされない場合において、たとえばユーザが貯湯運転を開始させるためのスイッチ操作を行なった場合には、このスイッチ操作を無効にするとともに、リモコン40の表示部41に、その旨を表示させるなどの報知動作がなされる。
一方、上限値Tu≧初期値Tirの関係が成立しない場合には、初期値Tirは上限値Tuに変更された上で、この上限値Tuの温度で湯水加熱されるようにヒートポンプユニットU1の運転が開始される(S6:NO,S9,S8)。このことにより、貯湯温度が上限値Tuを超えないようにして貯湯運転を適切に実行することができる。
すなわち、ヒートポンプユニットU1を運転させて貯湯運転を開始しようとする場合には、リモコン40において、第1および第2の運転状態のいずれが選択設定されているかが制御部4,14によって判別される(S21:YES,S22)。この判別の結果、第1の運転状態が設定されている場合には、図2および図3に示した動作制御(貯湯温度を上限値Tu以下とする制御)の貯湯運転がなされる(S22:YES,S23)。これに対し、第2の運転状態が設定されている場合には、図2および図3に示した動作制御とは相違する通常の制御(貯湯温度を上限値Tu以下に抑制しない制御)の貯湯運転がなされる(S22:NO,S24)。
とにより、貯湯温度が上限値Tuに制限されないようにし、ヒートポンプユニットU1をフル稼働させることが可能となる。
リモコン40は、第1および第2の運転状態を切替え設定可能な切替え手段の一例に相当するが、この切替え手段としては、リモコン40以外の手段を用いることができる。
本発明における貯湯温度の上限値Tu、下限値Tl、および初期値Tirなどは、ヒートポンプ式給湯装置の仕様や仕様条件に応じて適宜変更可能であり、これらの具体的な値は限定されない。
ヒートポンプの具体的な種類(冷媒の種類など)も限定されない。
U1 ヒートポンプユニット
U2 貯湯タンクユニット
1 ヒートポンプ
2 貯湯タンク
4,14 制御部(制御手段)
40 リモコン(切替え手段)
Claims (5)
- ヒートポンプユニットと、
貯湯タンクを有し、かつこの貯湯タンクからの給湯先または熱負荷への給湯動作が可能とされた貯湯タンクユニットと、
前記ヒートポンプユニットを利用して加熱された湯水を前記貯湯タンクに貯留させる貯湯運転を制御する制御手段と、
を備えている、ヒートポンプ式給湯装置であって、
前記制御手段は、
貯湯温度に関する情報として、前記貯湯運転時において前記ヒートポンプユニットの使用電力が所定値を超えないように、外気温度が高い場合よりも低い場合の方が低温とされた貯湯温度の上限値Tuを設定可能な貯湯温度上限値設定手段を含んでおり、かつ前記貯湯運転時においては、前記貯湯温度を前記上限値Tu以下とする制御を実行するように構成されているとともに、
前記貯湯温度に関する情報として、前記貯湯タンクから目標給湯温度以上の温度の給湯を可能とする貯湯温度の下限値Tlを設定可能な貯湯温度下限値設定手段を含んでおり、かつ前記貯湯運転の開始に先立ち、前記上限値Tuが前記下限値Tl以上である場合には、前記ヒートポンプユニットを運転させて前記貯湯運転を開始させる一方、そうでない場合には前記貯湯運転を開始させないように構成されていることを特徴とする、ヒートポンプ式給湯装置。 - 請求項1に記載のヒートポンプ式給湯装置であって、
前記制御手段は、前記貯湯運転中に、前記上限値Tuが前記下限値Tl以上である関係が不成立となったときには、前記貯湯運転を停止させるように構成されている、ヒートポンプ式給湯装置。 - 請求項1または2に記載のヒートポンプ式給湯装置であって、
前記制御手段は、前記貯湯運転を開始させる際において、この貯湯運転が前記制御手段自身の判断に基づく自動運転である場合には、貯湯温度の初期値Tirとして、前記下限値Tlを設定する一方、前記貯湯運転がユーザの操作に基づく手動運転である場合には、前記初期値Tirとして、所定の最高貯湯温度Tmaxを設定するように構成されている、ヒートポンプ式給湯装置。 - 請求項3に記載のヒートポンプ式給湯装置であって、
前記制御手段は、前記貯湯温度の初期値Tirが、前記上限値Tu以下である場合には、前記初期値Tirをそのまま維持する一方、そうでない場合には、前記初期値Tirを前記上限値Tuに変更するように構成されている、ヒートポンプ式給湯装置。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載のヒートポンプ式給湯装置であって、
前記制御手段が前記貯湯温度を前記上限値Tu以下とする制御を実行する第1の運転状態と、この第1の運転状態を解除し、前記貯湯温度を前記上限値Tu以下とする制御を実行しない第2の運転状態と、のいずれか一方を選択的に切替え設定可能な切替え手段を、さらに備えている、ヒートポンプ式給湯装置。
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