JPH01123948A - ヒートポンプ給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、集合住宅、ビジネスホテル等の給湯を行なう
ヒートポンプ給湯装置に関し、特に早期にシステムの異
常を検知する故障診断装置を備えたヒートポンプ給湯装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来から、この種の集合住宅、ビジネスホテルなどで用
いられているヒートポンプ給湯装置としては、一般に第
４図に概要を示す装置構成のものが知られている。

図において、１は所定の貯湯容量をもつ開放式の貯湯槽
、２は後述する作動制御器によって作動制御され、温水
を所定温度に加熱維持するヒートポンプ、３は貯湯槽１
の底部からヒートポンプ２への温水復配管、４はヒート
ポンプ２から貯湯槽１の上部への温水復配管、５は温水
復配管３中に設置された温水循環ポンプである。

また、６は貯湯槽１と温水循環ポンプ５間の温水復配管
３に接続された給水配管、７および８は貯湯槽１に接続
された給湯復配管および給湯復配管であって、同配管７
，８間には、負荷側としての複数個の給湯用蛇口９が接
続されており、１０は給湯性配管Ｔ中に介在された給湯
循環ポンプである。

さらに、１１は高温水維持のための作動制御器であって
、貯湯槽１内での温水レベルを検知する水位検知器１２
からの水位検知信号により、ヒートポンプ２の作動制御
および給水配管６中に順次設置された電磁弁１３．電動
二方弁１４の開閉制御を行なう。

このような構成において、給湯があると水位検知器１２
の信号により作動制御器１１を介し電動二方弁１４が開
き給水が開始され、給水時にはヒートポンプ２の出口温
度が一定になるように調節され貯湯槽１の水温は一定に
保たれる。

また、給湯負荷側の配管７，８には温水循環ポンプ１０
により温水が常に循環している。

このような構成が単純な従来の装置では、故障が発生し
ても直ぐに故障箇所が判明するため、高価な故障診断装
置を備える必要がなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、近年では複数のヒートポンプ。

複数の貯湯１１を有するような構成の複雑なヒートポン
プ装置が使用されるようになってきたため、従来のよう
に故障診断の機構を有していない装置では装置の異常又
は故障時に、一部の構成要素が故障しても構成が複雑な
ため故障の判断をすることが難しく、このため管理者も
異常に気付くのが遅れ、重大な影響を及ぼすことがあっ
た。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は高温側の貯湯槽から給湯される湯温度を検知す
る温度センナと、低温側の貯湯槽の温度を検知する温度
センサと、復配管内の温度を検知する温度センサと、高
温側ヒートポンプの出口温度および入口温度を各々検知
する温度センサと、低温側ヒートポンプの出口温度およ
び入口温度を各々検知する温度センサと、全ての温度セ
ンナからの検出値を入力し、予めメモリに格納された故
障診断プログラムにより故障診断を行なう故障診断部と
、故障診断の結果を表示し異常時に警報を行なう表示出
力部とを設けたものである。

〔作用〕 本発明は故障診断部において、温度センサからの検出信
号を入力し、予めメモリに格納された故障診断プログラ
ムにより検出信号を判断しヒートポンプ給湯装置の故障
診断を行ない、異常時に警報通知を行なうものである。

〔実施例〕

本発明の実施例について図を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す構成図であシ、図にお
いて、２１は給湯用の高温水を貯溜する高温側貯湯槽、
２２は高温水を循環加熱する高温側のヒートポンプ、２
３ａ　ｇ　２３ｂは高温側貯湯槽２１の下部および上部
をヒートポンプ２２に接続させる往配管および復配管、
２４は往配管２３ａおよび復配管２３ｂを接続しヒート
ポンプ２２をバイパスする短絡配管、２５は往配管２３
ａと短絡配管２４を接続しヒートポンプ２２の入口温度
を制御する三方電動弁、２６は三方電動弁２５を制御す
るセンサ、２Ｔは往配管２３ｍの途中で三方電動弁２５
とヒートポンプ２２の間に設置された高温系用の温水循
環ポンプ、２８は低温水を貯溜する低温側貯湯槽、２９
は低温水を循環加熱する低温側のヒートポンプ、３０ｍ
　、　３０ｂは低温側貯湯槽２８の下部を低温側のヒー
トポンプ２９に接続する往配管および復配管、３１は往
配管３０ａの途中に設置された低温系用の温水循環ポン
プ、３２は高温側貯湯槽２１の下部と低温側貯湯槽２８
の上部を結合する配管、３３は高温側貯湯槽２１から高
温水を給湯する配管、３４は高温側貯湯槽２１から給湯
される湯温度を検知する温度センサ、３５は低温側貯湯
槽２８内の温度を検知する温度センサ、３６は復配管内
の温度を検知する温度センサ、３７ｍ　。

３７ｂは高温側ヒートポンプ２２の入口温度および出口
温度を各々検知する温度センサ、３８ｍ　、　３８ｂは
低温側ヒートポンプ２９０入口温度および出口温度を各
々検知する温度センサ、３９は全ての温度センサ３４，
３５，３６，３７ａ　、　３７ｂ　、　３８ａ　。

３８ｂからの検知値を入力し、予めメモリ４Ｔに格納さ
れた故障診断プログラムにより装置の故障診断を行なう
故障診断部であシ、故障診断の結果を表示部４Ｇによシ
表示し、印字部４１により印字して異常時に警報を行な
うものである。さらに、４２は低温側貯湯槽２８の下部
に設けられた給水配管、４３は配管３３の途中に設けら
れた蛇口、４４は配管３３内の湯温が低下すると温度検
知器４６ｃにより検知し、高温側貯湯槽２１の高温水を
循環させ、配管３３内を順次高温水で満すようにする温
水循環ポンプである。通常この温水循環ポンプ４４は、
タイマー機能を有しており内部の制御装置（図示せず）
によυ数分間運転の後に運転を停止するよう制御される
。４５ａは高温側貯湯槽２１の下部に設置され、槽内の
温度を検知し、−定の温度の湯が一定量溜ったか否かを
判断するのに用いる温度検知器、４５ｂは低温側貯湯槽
２８内に設けられ水温を検知する温度検知器である。

なお、故障診断部３９は、低温側貯湯槽２８の温度が設
定温度よｐ高くなシ、他のデータに異常がない場合に温
水循環ポンプ４５の制御装置が故障して運転し放しであ
ると判定する機能を有している。

このような構成において、低温側の貯湯槽２８は水温を
一定に保つために水温検知器４６ｂからの信号によりヒ
ートポンプ２９の運転がオンオフ制御される。他方、高
温側貯湯槽２１は、高温水湯量を一定に保つために水温
検知器４６ａの信号によりヒートポンプ２２の運転がオ
ンオフ制御される。

また、ヒートポンプ２２からの供給される湯温度の制御
は、例えば６０℃と一定の温度に保つものとすると、三
方電動弁２５の開度をセンサー２６で自動制御し、入口
温度を温度差を持たせ５５℃に一定とすることにより行
なう。

通常は以上のようにヒートポンプ装置は動作するが、こ
れと同時に温度センサ３４，３５，３６゜３７ａ　、　
３７ｂ　、　３８ａ　、　３８ｂにより各所定部の温度
を検出し、この検出信号によって故障診断部３９によシ
装置の故障が監視される。例えば、貯湯槽２８の温度が
通常よりかな９上昇し、他は異常がない場合、故障診断
部３９の内部メモリ４Ｔに格納された故障診断プログラ
ムにより温水循環ポンプ４５の制御装置が故障して運転
し放しになったと判定され、管理者へ表示部４０．印字
部４１により通報を行なう。この通報手段は音声等によ
る警告でもよい。

第２図に故障診断部４Ｔにおける故障診断プログラムの
フローチャートを示す。まず、電源をオンすることによ
り装置がスタートしくＳｌ）、温度センサ３４，３５，
３６，３７ａ　、　３７ｂ　、　３８ａ　、　３８ｂよ
シ各部の温度を入力しくＳ２）、低温側貯湯槽２８の温
度が設定値人よシ高いか否かを判断しくＳ３）、設定値
Ａより高い場合はその他データに異常がないか判断しく
Ｓ４）、異常がなければ温水循環ポンプ４５の制御装置
が故障して運転し放しになったと判断して例えば音声等
で警告すると共に、表示部４０．印字部４１にその旨を
出力する（ｓ５゜８６）。Ｓ３でＮｏまたは、８４で異
常なしの場合はＳ２に戻シ温度検知を継続する。

第３図に低温側貯湯槽２８の温度のシミュレーションに
よる予測計測データを示す。Ｔａは正常時のグラフ、Ｔ
ｂは温水循環ポンプ４５０制御装置が故障して運転し放
しになった場合のグラフである。縦軸は温度［ｔ、ｌ、
横軸は時刻ｒｈＪである。種々の給湯負荷に対しシミュ
レーションを行なうことによシ、グラフＴｂはどの時刻
においても正常の運転時よりも上昇する傾向にあること
がわかる。

このように本実施例では、故障診断部３９において、温
度センサ３４，３５，３６，３７ａ　、　３７ｂ　。

３８ａ　、　３８ｂからの検出信号を入力し、予めメモ
リ４Ｔに格納された故障診断プログラムにょシヒートポ
ンプ装置の故障診断を行なうので、異常時に警報通知を
行なうことができる。

〔発明の効果〕

本発明は装置の所定箇所に温度センサを設置し、常時温
度を検出しその検出信号によシ、異常か否かを故障診断
部の内部プログラムにより診断するように構成したので
、装置の故障、異常を適確且つ即座に判断することがで
き迅速に管理者に異常を通報し装置の修理、修復を直ち
に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るヒートポンプ給湯装置の一実施例
を示す構成図、第２図は故障診断時の制御を示すフロー
チャート、第３図は正常運転時および異常運転時のシミ
ュレーションによる温度変化の予測値を示す図、第４図
は従来例の構成図である。 ２１．２８−・・・貯湯槽、２２，２９・・・・ヒート
ポンプ、２７，３１，４４−・・・温水循環ポンプ、３
４，３５．３６．３７ａ　、　３７ｂ　、　３８Ｂ　。 ３８ｂ・・・拳温度センサ、３９・・・・故障診断部、
４０・・・・表示部、４１・・・・印字部、４Ｔ・・０
・メモリ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）給湯用の高温水を貯溜する高温側貯湯槽と、高温
   水を循環加熱する高温側のヒートポンプと、高温側貯湯
   槽の下部および上部を高温側のヒートポンプに各々接続
   させる往配管および復配管と、往配管および復配管と接
   続し高温側のヒートポンプをバイパスする短絡配管と、 往配管と短絡配管を接続し高温側のヒートポンプの入口
   温度を制御するための三方電動弁と、三方電動弁を制御
   するセンサと、 往配管の途中で三方電動弁と高温側ヒートポンプの間に
   設置された高温系の温水循環ポンプと、低温水を貯溜す
   る低温側貯湯槽と、 低温水を循環加熱する低温側ヒートポンプと、低温側貯
   湯槽の下部を低温側ヒートポンプに接続する往配管およ
   び復配管と、 往配管の途中に設置された低温系の温水循環ポンプと、 高温側貯湯槽の下部と低温側貯湯槽の上部を結合する配
   管と、 高温側貯湯槽から給湯する給湯配管と、 給湯配管の途中に設けられ、給湯配管内の温度を検知し
   、温度が設定温度より低い場合、高温側貯湯槽の高温水
   を循環して給湯配管内の温度を一定に保つように制御す
   る制御装置を有する温水循環ポンプとを設けたヒートポ
   ンプ給湯装置において、 高温側貯湯槽から給湯される湯温度を検知する温度セン
   サと、 低温側貯湯槽内の温度を検知する温度センサと、復配管
   内の温度を検知する温度センサと、 高温側ヒートポンプの入口温度および出口温度を各々検
   知する温度センサと、 低温側ヒートポンプの入口温度および出口温度を各々検
   知する温度センサと、 前記温度センサからの検出値を入力し、予めメモリに格
   納された故障診断プログラムにより故障診断を行なう故
   障診断部と、 故障診断の結果を表示し異常時に警報を行なう表示出力
   部とを設けたことを特徴とするヒートポンプ給湯装置。
2. （２）前記故障診断部は、低温側貯湯槽の温度が設定温
   度より高くなり、他の温度データに異常がない場合に前
   記温水循環ポンプの制御装置が故障であると判定するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のヒートポン
   プ給湯装置。