JPWO2018185826A1

JPWO2018185826A1 - ヒートポンプ式給湯機の室外機

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Publication number: JPWO2018185826A1
Application number: JP2019510525A
Authority: JP
Inventors: 覚菊川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-04-04
Filing date: 2017-04-04
Publication date: 2019-06-27
Anticipated expiration: 2037-04-04
Also published as: CN110494699A; EP3608602A1; EP3608602B1; WO2018185826A1; EP3608602A4; JP6689452B2; CN110494699B; US20200191435A1

Abstract

ヒートポンプ式給湯機の室外機（２）は、空気熱交換器（７）と、圧縮機（１０）と、水熱交換器（４）と、膨張弁と、室外機（２）の外部の空気を空気熱交換器（７）に移動させるファン（８）と、ファン（８）を回転させるモータと、圧縮機（１０）を駆動するために用いられるパワー素子（１６）と、水を加熱するときにファン（８）が回転することによって室外機（２）の外部から空気熱交換器（７）に移動する空気の通路（４１）が空気熱交換器（７）を超えて延長された空間（４２）に位置し、圧縮機（１０）の駆動時にパワー素子（１６）が発生する熱を放散するヒートシンク（１５）と、水を加熱する処理が終了した場合、圧縮機（１０）を駆動させ、膨張弁を開かせ、水を加熱するときのファン（８）の回転方向と同じ方向にファン（８）を回転させる制御部とを有する。

Description

本発明は、水を加熱するヒートポンプ式給湯機の室外機に関する。

従来、水を加熱するヒートポンプ式給湯機が用いられる。例えば、ヒートポンプ式給湯機は沸き上げに用いられる。ヒートポンプ式給湯機は、水を加熱する室外機と、水を貯留する給湯機タンクユニットとを有する。室外機は、空気熱交換器と、室外機の外部の空気を空気熱交換器に移動させるファンと、ファンを回転させるモータと、冷媒を圧縮する圧縮機と、水熱交換器と、圧縮機及びモータを制御するために用いられるパワー素子と、圧縮機の駆動時にパワー素子において発生する熱を放散するヒートシンクとを有する。

従来、沸き上げ運転が終了すると、空気熱交換器は冷却され、冷却された空気熱交換器の影響を受けてヒートシンクも冷やされる。ヒートシンクが冷やされると、パワー素子の表面に結露が発生する場合がある。表面に結露が発生すると、パワー素子に電流のリークが生じてパワー素子は正常に動作しなくなる場合がある。結露が発生する可能性がある場合に圧縮機の単位時間当たりの回転数を増大することにより、又はパワー素子を構成するスイッチング素子のスイッチング損失を増大することにより、パワー素子の温度を上昇させてパワー素子の表面に結露が発生することを抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２５３７３号公報

しかしながら、上記の従来の技術では、水を加熱する処理が終了してパワー素子の動作が停止した後にヒートシンクが冷やされるので、パワー素子の表面に結露が発生する場合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、水を加熱する処理が終了した後にパワー素子に結露を発生させにくくするヒートポンプ式給湯機の室外機を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るヒートポンプ式給湯機の室外機は、室外機の外部の空気と冷媒との熱交換を行う空気熱交換器と、前記空気熱交換器から流出した前記冷媒を圧縮することができる圧縮機と、前記圧縮機から流出した前記冷媒と水との熱交換を行う水熱交換器と、前記水熱交換器から流出した前記冷媒の圧力を低下させることができる膨張弁と、前記室外機の外部の空気を前記空気熱交換器に移動させるファンと、前記ファンを回転させるモータと、前記圧縮機、前記膨張弁及び前記モータを駆動するために用いられるパワー素子と、前記水を加熱するときに前記ファンが回転することによって前記室外機の外部から前記空気熱交換器に移動する空気の通路が前記空気熱交換器を超えて延長された空間に位置し、前記圧縮機の駆動時に前記パワー素子が発生する熱を放散するヒートシンクと、前記水を加熱する処理が終了した場合、前記圧縮機を駆動させ、前記膨張弁を開かせ、前記水を加熱するときの前記ファンの回転方向と同じ方向に前記ファンを回転させる制御部とを有する。

本発明に係るヒートポンプ式給湯機の室外機は、水を加熱する処理が終了した後にパワー素子に結露を発生させにくくすることができるという効果を奏する。

実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機の構成を示す第１図実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機の室外機のひとつの側面の側から室外機を見た場合の実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機の室外機の断面を模式した図実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機の室外機の正面の側から室外機を見た場合の実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機の室外機の断面を模式した図実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機の室外機の内部を模式して示す斜視図実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機の室外機の内部に実装される制御基板に取り付けられているパワー素子へのヒートシンクの取り付け方法を説明するための斜視図実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機の構成を示す第２図実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機の室外機の動作の手順を示すフローチャート実施の形態２に係るヒートポンプ式給湯機の室外機の動作の手順を示すフローチャート実施の形態２に係るヒートポンプ式給湯機の室外機のひとつの側面の側から室外機を見た場合の実施の形態２に係るヒートポンプ式給湯機の室外機の断面を模式した図実施の形態１及び２にかかるヒートポンプ式給湯機の室外機が有する通信部、制御部、温度取得部、モータ駆動回路、圧縮機駆動回路、膨張弁駆動回路及びタイマを構成する少なくとも一部の構成要素が処理回路によって実現される場合の処理回路を示す図実施の形態１及び２にかかるヒートポンプ式給湯機の室外機が有する通信部、制御部、温度取得部、モータ駆動回路、圧縮機駆動回路、膨張弁駆動回路及びタイマの少なくとも一部の機能がプロセッサによって実現される場合のプロセッサを示す図

以下に、本発明の実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機の室外機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
まず、実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機１の構成を説明する。図１は、実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機１の構成を示す第１図である。ヒートポンプ式給湯機１は、水を加熱するヒートポンプ式給湯機の室外機２と、水を貯留する給湯機タンクユニット３とを有する。以下では、「ヒートポンプ式給湯機の室外機２」を単に「室外機２」と記載する場合がある。

室外機２は、冷媒と水との熱交換を行う水熱交換器４を有する。水熱交換器４には、流入管５が接続されている。流入管５は、給湯機タンクユニット３にも接続されている。給湯機タンクユニット３に貯留されている水は、流入管５を通って水熱交換器４に流入する。水熱交換器４は、給湯機タンクユニット３から流入管５を通って水熱交換器４に流入する水を暖められた冷媒で加熱して湯を生成する。水熱交換器４には、流出管６も接続されている。流出管６は、給湯機タンクユニット３にも接続されている。水熱交換器４において生成された湯は、流出管６を通って給湯機タンクユニット３に移動し、給湯機タンクユニット３に貯留される。

室外機２は、室外機２の外部の空気と冷媒との熱交換を行う空気熱交換器７と、室外機２の外部の空気を空気熱交換器７に移動させるファン８と、ファン８を回転させるモータ９とを更に有する。ファン８の一例は、プロペラファンである。室外機２は、空気熱交換器７から流出した冷媒を圧縮することができる圧縮機１０と、圧縮された冷媒を膨張させることができる膨張弁１１と、冷媒の通路である冷媒回路１２とを更に有する。水熱交換器４は、圧縮機１０から流出した冷媒と水との熱交換を行う。膨張弁１１は、水熱交換器４から流出した冷媒の圧力を低下させることができる。膨張弁１１の一例は、電子制御膨張弁である。

室外機２は、空気熱交換器７の温度を検出する交換器温度検出センサ１３を更に有する。交換器温度検出センサ１３は、空気熱交換器７から流出する冷媒の出口の配管に取り付けられている。当該配管は、冷媒回路１２の一部である。例えば、交換器温度検出センサ１３は、サーミスタを有しており、サーミスタの抵抗をもとに空気熱交換器７の温度を検出する。

空気熱交換器７において、冷媒と室外機２の外部の空気との熱交換が行われる。空気熱交換器７から流出した冷媒は圧縮機１０によって圧縮され、圧縮機１０において冷媒の温度は上昇する。圧縮機１０によって圧縮されて暖められた冷媒は、水熱交換器４に流入する。水熱交換器４において、圧縮機１０によって圧縮された冷媒と給湯機タンクユニット３から水熱交換器４に流入した水との熱交換が行われ、水は加熱されて湯が生成される。冷媒は、水熱交換器４から膨張弁１１に流入して膨張弁１１において膨張した後、空気熱交換器７に流入する。

室外機２では、冷媒は、空気熱交換器７から、圧縮機１０、水熱交換器４及び膨張弁１１を順に通って空気熱交換器７に戻ることを繰り返す。室外機２は、室外機２の外気温を検出する外気温検出センサ１４を更に有する。例えば、外気温検出センサ１４は、サーミスタを有しており、サーミスタの抵抗をもとに室外機２の外気温を検出する。

図２は、実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機の室外機２のひとつの側面の側から室外機２を見た場合の実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機の室外機２の断面を模式した図である。図２に示す通り、室外機２は、モータ９、圧縮機１０及び膨張弁１１を駆動するために用いられるパワー素子を冷却するヒートシンク１５を更に有する。パワー素子は、半導体素子である。図２には、パワー素子は示されていない。

ヒートシンク１５は、例えばパワー素子に取り付けられていて、水を加熱するときにファン８が回転することによって室外機２の外部から空気熱交換器７に移動する空気の通路が空気熱交換器７を超えて延長された空間に位置する。つまり、ヒートシンク１５は、ファン８が回転することによって生成される風であって空気熱交換器７を通過した風が当たる位置に設けられている。ヒートシンク１５は、圧縮機１０の駆動時にパワー素子が発生する熱を放散する。図２の矢印は、ファン８が回転することによって生成される風がファン８から空気熱交換器７の向きに移動することを示している。

図３は、実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機の室外機２の正面の側から室外機２を見た場合の実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機の室外機２の断面を模式した図である。図３に示す通り、室外機２は、モータ９、圧縮機１０及び膨張弁１１を駆動するために用いられるパワー素子１６と、水を加熱する処理が終了した後にパワー素子１６に結露を発生させにくくする制御を行う制御基板１７とを更に有する。制御基板１７は室外機２の内部に実装され、パワー素子１６は制御基板１７に取り付けられている。

図４は、実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機の室外機２の内部を模式して示す斜視図である。図４に示す通り、ヒートシンク１５は、例えばパワー素子１６に取り付けられていて、水を加熱するときにファン８が回転することによって室外機２の外部から空気熱交換器７に移動する空気の通路４１が空気熱交換器７を超えて延長された空間４２に位置する。図４の矢印は、ファン８が回転することによって生成される風がファン８から空気熱交換器７の向きに移動することを示している。

図５は、実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機の室外機２の内部に実装される制御基板１７に取り付けられているパワー素子１６へのヒートシンク１５の取り付け方法を説明するための斜視図である。実施の形態１では、図５に示す通り、パワー素子１６は、第１のパワー素子部１６ａと、第２のパワー素子部１６ｂとを有する。第１のパワー素子部１６ａの対向する一組の側面の一方には第１の切り欠き１６ｘが形成されており、当該対向する一組の側面の他方には第２の切り欠き１６ｙが形成されている。

第２のパワー素子部１６ｂには、厚さ方向に貫通する孔１６ｚが形成されている。制御基板１７には、３個の貫通孔が形成されている。３個の貫通孔のひとつは、孔１７ａである。第１のパワー素子部１６ａの第１の切り欠き１６ｘと孔１７ａとが重なると共に、第１のパワー素子部１６ａの第２の切り欠き１６ｙと制御基板１７に形成されている孔１７ａと異なるひとつの貫通孔とが重なるように、第１のパワー素子部１６ａは制御基板１７に取り付けられている。第２のパワー素子部１６ｂの孔１６ｚと制御基板１７に形成されている孔１７ａと異なる他のひとつの貫通孔とが重なるように、第２のパワー素子部１６ｂは制御基板１７に取り付けられている。

第１のボルト１８ａが孔１７ａ及び第１の切り欠き１６ｘを通ってヒートシンク１５の第１の孔に挿入され、第２のボルト１８ｂが第２の切り欠き１６ｙを通ってヒートシンク１５の第２の孔に挿入され、第３のボルト１８ｃが孔１６ｚを通ってヒートシンク１５の第３の孔に挿入される。第１の孔、第２の孔及び第３の孔は、図示されていない。ヒートシンク１５の対応する孔に挿入された第１のボルト１８ａ、第２のボルト１８ｂ及び第３のボルト１８ｃの各々には、図示されていないナットが嵌められ、第１のボルト１８ａ、第２のボルト１８ｂ及び第３のボルト１８ｃと３個のナットとにより、ヒートシンク１５はパワー素子１６に取り付けられる。

図６は、実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機１の構成を示す第２図である。図６に示す通り、給湯機タンクユニット３は室外機２と通信する通信部３１を有する。室外機２に含まれる制御基板１７は、給湯機タンクユニット３の通信部３１と通信する通信部２１を有する。通信部２１は、水を加熱する処理が終了した場合に給湯機タンクユニット３の通信部３１から水を加熱する処理が終了したことを示す信号である運転終了信号を受信する。

制御基板１７は、結露防止運転を行うか否かを判断するための下限温度である第１基準温度を示す第１情報を記憶するメモリ２２を更に有する。結露防止運転は、水を加熱する処理が終了した後にパワー素子１６に結露を発生させにくくする運転である。制御基板１７は、結露防止運転の制御を行う制御部２３と、外気温検出センサ１４から室外機２の外気温を示す情報を取得すると共に交換器温度検出センサ１３から空気熱交換器７の温度を示す情報を取得する温度取得部２４とを更に有する。

制御部２３は、通信部２１が給湯機タンクユニット３の通信部３１から水を加熱する処理が終了したことを示す信号である運転終了信号を受信した場合、温度取得部２４によって取得された情報が示す室外機２の外気温がメモリ２２に記憶されている第１情報が示す第１基準温度より高いとき、結露防止運転の制御を行う。具体的には、制御部２３は、水を加熱する処理が終了した場合、室外機２の外気温が第１基準温度より高いとき、圧縮機１０を駆動させ、膨張弁１１を開き、水を加熱するときのファン８の回転方向と同じ方向にファン８を回転させる。例えば、制御部２３は、膨張弁１１を開く場合、膨張弁１１を全開にする。例えば、制御部２３は、結露防止運転において、水を加熱する処理を行っている場合の回転速度より遅い回転速度でファン８を回転させる。

制御基板１７は、モータ９を駆動するモータ駆動回路２５と、圧縮機１０を駆動する圧縮機駆動回路２６と、膨張弁１１を駆動する膨張弁駆動回路２７とを更に有する。モータ駆動回路２５、圧縮機駆動回路２６及び膨張弁駆動回路２７は、制御部２３によって制御されて動作する。

結露防止運転では、圧縮機１０が動作することにより冷媒は圧縮機１０によって暖められ、水熱交換器４では熱交換が行われずかつ膨張弁１１が開いているので、圧縮機１０から流出した冷媒は、暖められた状態で空気熱交換器７に達する。つまり、空気熱交換器７の温度は圧縮機１０が動作していないときより高くなる。加えて、ファン８が回転するので、室外機２の外部から室外機２の内部に流入した空気である風は空気熱交換器７を通過する際に空気熱交換器７において暖められ、空気熱交換器７において暖められた風はヒートシンク１５に達してヒートシンク１５を暖める。これにより、水を加熱する処理が終了してもヒートシンク１５は冷やされず、パワー素子１６では結露が発生しにくくなる。

制御基板１７は、時間を計測するタイマ２８を更に有する。メモリ２２は、結露防止運転が行われた後に結露防止運転を終了するか否かを判断するための下限温度である第２基準温度を示す第２情報も記憶する。制御部２３は、結露防止運転についての制御を開始した後、温度取得部２４によって取得された情報が示す空気熱交換器７の温度がメモリ２２に記憶されている第２情報が示す第２基準温度以上であるか否かを判定する。制御部２３は、空気熱交換器７の温度が第２基準温度以上であると判定した場合、タイマ２８に計測を開始させる。タイマ２８が計測した時間が結露防止運転を終了させるためにあらかじめ決められた時間に達した場合、制御部２３は、モータ９及び圧縮機１０の動作を停止させる制御を行う。当該あらかじめ決められた時間の情報は、メモリ２２に記憶されている。

次に、実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機の室外機２の動作を説明する。図７は、実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機の室外機２の動作の手順を示すフローチャートである。以下では、結露防止運転の動作について説明する。

外気温検出センサ１４は、外気温を検出する（Ｓ１）。制御部２３は、通信部２１が給湯機タンクユニット３の通信部３１から水を加熱する処理が終了したことを示す信号である運転終了信号を受信した場合、室外機２の外気温が結露防止運転の開始の基準となる第１基準温度より高いか否かを判定する（Ｓ２）。制御部２３が、室外機２の外気温が結露防止運転の開始の基準となる第１基準温度以下であると判定した場合（Ｓ２でＮｏ）、結露防止運転は行われない。

制御部２３は、室外機２の外気温が結露防止運転の開始の基準となる第１基準温度より高いと判定した場合（Ｓ２でＹｅｓ）、圧縮機１０を運転させると共に、膨張弁１１を開かせる（Ｓ３）。ステップＳ３の動作により、空気熱交換器７の温度は圧縮機１０が運転しない場合の温度より高くなる。制御部２３は、モータ９を駆動してファン８を回転させる（Ｓ４）。

交換器温度検出センサ１３は、空気熱交換器７の温度を検出する（Ｓ５）。制御部２３は、空気熱交換器７の温度がメモリ２２に記憶されている第２情報が示す第２基準温度以上であるか否かを判定する（Ｓ６）。制御部２３が、空気熱交換器７の温度が第２基準温度より低いと判定した場合（Ｓ６でＮｏ）、室外機２の動作はステップＳ５に移行する。制御部２３は、空気熱交換器７の温度が第２基準温度以上であると判定した場合（Ｓ６でＹｅｓ）、空気熱交換器７の温度が第２基準温度以上であると判定した時から一定時間経過後に、ファン８及び圧縮機１０の運転を停止させる（Ｓ７）。すなわち、ステップＳ６では、制御部２３は、空気熱交換器７の温度が第２基準温度以上であると判定した時からあらかじめ決められた時間が経過した後に、ファン８及び圧縮機１０の運転を停止させる。

上述の通り、室外機２の制御部２３は、水を加熱する処理が終了した場合、圧縮機１０を駆動させ、膨張弁１１を開かせ、水を加熱するときのファン８の回転方向と同じ方向にファン８を回転させる。制御部２３の制御により、冷媒は圧縮機１０によって暖められ、水熱交換器４では熱交換が行われずかつ膨張弁１１が開いているので、圧縮機１０から流出した冷媒は、暖められた状態で空気熱交換器７に達する。つまり、空気熱交換器７の温度は圧縮機１０が運転していないときより高くなる。更に言うと、空気熱交換器７の温度は空気熱交換器７の周囲の温度より高くなる。

加えて、ファン８が回転するので、室外機２の外部から室外機２の内部に流入した空気である風は、空気熱交換器７を通過する際に空気熱交換器７において暖められる。空気熱交換器７において暖められた風は、ヒートシンク１５に到達する。暖められた風がヒートシンク１５に到達するので、ヒートシンク１５は冷やされない。ヒートシンク１５は冷やされないので、水を加熱する処理が終了してもパワー素子１６では結露が発生しにくくなる。すなわち、ヒートポンプ式給湯機の室外機２は、水を加熱する処理が終了した後にパワー素子１６に結露を発生させにくくすることができる。

上述の通り、制御部２３は、結露防止運転を開始させた後に空気熱交換器７の温度が第２基準温度以上となった場合、ヒートシンク１５が十分に暖められたと判断することができる一定の時間が経過すると、結露防止運転を停止する。すなわち、ヒートポンプ式給湯機の室外機２は、結露が発生しやすい条件のときだけ結露防止運転を行う。そのため、ヒートポンプ式給湯機の室外機２は、消費電力が増大することを防止することができる。

従来では、夏季で外気温度が比較的高いときに水を加熱する処理が終了すると、ヒートシンク１５が冷やされてパワー素子１６に結露が発生しやすくなるが、冬季で外気温が０℃に近くなると水を加熱する処理が終了してヒートシンク１５が冷やされてもパワー素子１６に結露は発生しにくい。つまり、結露防止運転は冬季ではなく夏季において必要である。ヒートポンプ式給湯機の室外機２は、結露が発生しやすい条件のときだけ結露防止運転を行う。

実施の形態２．
次に、実施の形態２に係るヒートポンプ式給湯機の室外機２について説明する。実施の形態２に係るヒートポンプ式給湯機の室外機２の構成は、実施の形態１に係るヒートポンプ式給湯機の室外機２の構成と同じである。実施の形態１では、制御部２３は、水を加熱する処理が終了した場合、圧縮機１０を駆動させ、膨張弁１１を開かせ、水を加熱するときのファン８の回転方向と同じ方向にファン８を回転させる。

実施の形態２では、制御部２３は、水を加熱する処理が終了した場合、水を加熱するときのファン８の回転方向と逆の方向にファン８を回転させる。つまり、制御部２３は、水を加熱する処理が終了した場合、水を加熱するときのファン８の回転方向と逆の方向にファン８を回転させる駆動をモータ９に行わせる。

次に、実施の形態２に係るヒートポンプ式給湯機の室外機２の動作を説明する。図８は、実施の形態２に係るヒートポンプ式給湯機の室外機２の動作の手順を示すフローチャートである。以下では、結露防止運転の動作について説明する。

外気温検出センサ１４は、外気温を検出する（Ｓ１１）。制御部２３は、通信部２１が給湯機タンクユニット３の通信部３１から水を加熱する処理が終了したことを示す信号である運転終了信号を受信した場合、室外機２の外気温が結露防止運転の開始の基準となる第１基準温度より高いか否かを判定する（Ｓ１２）。制御部２３が、室外機２の外気温が結露防止運転の開始の基準となる第１基準温度以下であると判定した場合（Ｓ１２でＮｏ）、結露防止運転は行われない。

制御部２３は、室外機２の外気温が結露防止運転の開始の基準となる第１基準温度より高いと判定した場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、制御部２３は、水を加熱するときのファン８の回転方向と逆の方向にファン８を回転させる（Ｓ１３）。ステップＳ１３の動作により、室外機２の外部の空気が空気熱交換器７を通過することなくヒートシンク１５に到達する。

図９は、実施の形態２に係るヒートポンプ式給湯機の室外機２のひとつの側面の側から室外機２を見た場合の実施の形態２に係るヒートポンプ式給湯機の室外機２の断面を模式した図である。図９が示す構成は、図２が示す構成と同じである。図９の矢印は、ファン８が回転することによって生成される風が空気熱交換器７からファン８の向きに移動することを示している。実施の形態１に係る図２と実施の形態２に係る図９とを対比すると明らかな通り、実施の形態２においてファン８が回転することによって生成される風の向きは、実施の形態１においてファン８が回転することによって生成される風の向きと概ね逆である。つまり、上記のステップＳ１３の動作により、室外機２の外部の空気が空気熱交換器７を通過することなくヒートシンク１５に到達する。

交換器温度検出センサ１３は、空気熱交換器７の温度を検出する（Ｓ１４）。制御部２３は、空気熱交換器７の温度と水を加熱する処理が終了したときの外気温との差異があらかじめ決められた値以下か否かを判定する（Ｓ１５）。あらかじめ決められた値を示す情報は、メモリ２２に記憶されている。制御部２３が、当該差異があらかじめ決められた値より大きいと判定した場合（Ｓ１５でＮｏ）、室外機２の動作はステップＳ１４に移行する。制御部２３は、当該差異があらかじめ決められた値以下であると判定した場合（Ｓ１５でＹｅｓ）、当該差異があらかじめ決められた値以下であると判定した時から一定時間が経過した後に、ファン８の運転を停止させる（Ｓ１６）。すなわち、ステップＳ１６では、制御部２３は、当該差異があらかじめ決められた値以下であると判定した時からあらかじめ決められた時間が経過した後に、ファン８の運転を停止させる。

上述の通り、室外機２の制御部２３は、水を加熱する処理が終了した場合、水を加熱するときのファン８の回転方向と逆の方向にファン８を回転させる。ファン８が水を加熱するときの回転方向と逆の方向に回転すると、室外機２の外部の空気を、空気熱交換器７を通過させることなくヒートシンク１５に到達させることができる。上述の通り、結露防止運転は冬季ではなく夏季において必要である。そのため、ファン８が水を加熱するときの回転方向と逆の方向に回転すると、比較的高い温度の空気を室外機２の外部からヒートシンク１５に到達させることができ、パワー素子１６に結露が発生することを抑制することができる。

上述の通り、制御部２３は、実施の形態１と同様に、結露防止運転を開始させた後にヒートシンク１５が十分に暖められたと判断することができる一定の時間が経過すると、結露防止運転を停止する。すなわち、ヒートポンプ式給湯機の室外機２は、結露が発生しやすい条件のときだけ結露防止運転を行うので、消費電力が増大することを防止することができる。

ヒートポンプ式給湯機の室外機２は、水を加熱する処理が終了した場合、室外機２の外気温があらかじめ決められた温度以上である場合に実施の形態１の結露防止運転を行い、室外機２の外気温があらかじめ決められた温度より低い場合に実施の形態２の結露防止運転を行ってもよい。

図１０は、実施の形態１及び２にかかるヒートポンプ式給湯機の室外機２が有する通信部２１、制御部２３、温度取得部２４、モータ駆動回路２５、圧縮機駆動回路２６、膨張弁駆動回路２７及びタイマ２８を構成する少なくとも一部の構成要素が処理回路９１によって実現される場合の処理回路９１を示す図である。つまり、通信部２１、制御部２３、温度取得部２４、モータ駆動回路２５、圧縮機駆動回路２６、膨張弁駆動回路２７及びタイマ２８の機能の少なくとも一部は、処理回路９１によって実現されてもよい。

処理回路９１は、専用のハードウェアである。すなわち、処理回路９１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、ＦＰＧＡ(Field-Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものである。通信部２１、制御部２３、温度取得部２４、モータ駆動回路２５、圧縮機駆動回路２６、膨張弁駆動回路２７及びタイマ２８の一部は、残部とは別個の専用のハードウェアであってもよい。

図１１は、実施の形態１及び２にかかるヒートポンプ式給湯機の室外機２が有する通信部２１、制御部２３、温度取得部２４、モータ駆動回路２５、圧縮機駆動回路２６、膨張弁駆動回路２７及びタイマ２８の少なくとも一部の機能がプロセッサ９３によって実現される場合のプロセッサ９３を示す図である。つまり、通信部２１、制御部２３、温度取得部２４、モータ駆動回路２５、圧縮機駆動回路２６、膨張弁駆動回路２７及びタイマ２８の少なくとも一部の機能は、メモリ９２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ９３によって実現されてもよい。プロセッサ９３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。図１１には、メモリ９２も示されている。

通信部２１、制御部２３、温度取得部２４、モータ駆動回路２５、圧縮機駆動回路２６、膨張弁駆動回路２７及びタイマ２８の少なくとも一部の機能がプロセッサ９３によって実現される場合、当該一部の機能は、プロセッサ９３と、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。プロセッサ９３は、メモリ９２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、通信部２１、制御部２３、温度取得部２４、モータ駆動回路２５、圧縮機駆動回路２６、膨張弁駆動回路２７及びタイマ２８の少なくとも一部の機能を実現する。

すなわち、通信部２１、制御部２３、温度取得部２４、モータ駆動回路２５、圧縮機駆動回路２６、膨張弁駆動回路２７及びタイマ２８の少なくとも一部の機能がプロセッサ９３によって実現される場合、通信部２１、制御部２３、温度取得部２４、モータ駆動回路２５、圧縮機駆動回路２６、膨張弁駆動回路２７及びタイマ２８の少なくとも一部によって実行されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を有する。メモリ９２に格納されるプログラムは、通信部２１、制御部２３、温度取得部２４、モータ駆動回路２５、圧縮機駆動回路２６、膨張弁駆動回路２７及びタイマ２８の少なくとも一部が実行する手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

メモリ９２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等である。

通信部２１、制御部２３、温度取得部２４、モータ駆動回路２５、圧縮機駆動回路２６、膨張弁駆動回路２７及びタイマ２８の複数の機能について、当該複数の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、当該複数の機能の残部をソフトウェア又はファームウェアで実現してもよい。このように、通信部２１、制御部２３、温度取得部２４、モータ駆動回路２５、圧縮機駆動回路２６、膨張弁駆動回路２７及びタイマ２８の複数の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略又は変更することも可能である。

１ヒートポンプ式給湯機、２ヒートポンプ式給湯機の室外機、３給湯機タンクユニット、４水熱交換器、５流入管、６流出管、７空気熱交換器、８ファン、９モータ、１０圧縮機、１１膨張弁、１２冷媒回路、１３交換器温度検出センサ、１４外気温検出センサ、１５ヒートシンク、１６パワー素子、１６ａ第１のパワー素子部、１６ｂ第２のパワー素子部、１６ｘ第１の切り欠き、１６ｙ第２の切り欠き、１６ｚ，１７ａ孔、１７制御基板、１８ａ第１のボルト、１８ｂ第２のボルト、１８ｃ第３のボルト、２１，３１通信部、２２，９２メモリ、２３制御部、２４温度取得部、２５モータ駆動回路、２６圧縮機駆動回路、２７膨張弁駆動回路、２８タイマ、４１空気の通路、４２空間、９１処理回路、９３プロセッサ。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るヒートポンプ式給湯機の室外機は、室外機の外部の空気と冷媒との熱交換を行う空気熱交換器と、前記空気熱交換器から流出した前記冷媒を圧縮することができる圧縮機と、前記圧縮機から流出した前記冷媒と水との熱交換を行う水熱交換器と、前記水熱交換器から流出した前記冷媒の圧力を低下させることができる膨張弁と、前記室外機の外部の空気を前記空気熱交換器に移動させるファンと、前記ファンを回転させるモータと、前記圧縮機、前記膨張弁及び前記モータを駆動するために用いられるパワー素子と、前記水を加熱するときに前記ファンが回転することによって前記室外機の外部から前記空気熱交換器に移動する空気の通路が前記空気熱交換器を超えて延長された空間に位置し、前記圧縮機の駆動時に前記パワー素子が発生する熱を放散するヒートシンクと、前記水を加熱する処理が終了した場合、前記水を加熱するときの前記ファンの回転方向と逆の方向に前記ファンを回転させる制御部とを有する。

Claims

室外機の外部の空気と冷媒との熱交換を行う空気熱交換器と、
前記空気熱交換器から流出した前記冷媒を圧縮することができる圧縮機と、
前記圧縮機から流出した前記冷媒と水との熱交換を行う水熱交換器と、
前記水熱交換器から流出した前記冷媒の圧力を低下させることができる膨張弁と、
前記室外機の外部の空気を前記空気熱交換器に移動させるファンと、
前記ファンを回転させるモータと、
前記圧縮機、前記膨張弁及び前記モータを駆動するために用いられるパワー素子と、
前記水を加熱するときに前記ファンが回転することによって前記室外機の外部から前記空気熱交換器に移動する空気の通路が前記空気熱交換器を超えて延長された空間に位置し、前記圧縮機の駆動時に前記パワー素子が発生する熱を放散するヒートシンクと、
前記水を加熱する処理が終了した場合、前記圧縮機を駆動させ、前記膨張弁を開かせ、前記水を加熱するときの前記ファンの回転方向と同じ方向に前記ファンを回転させる制御部と
を備えることを特徴とするヒートポンプ式給湯機の室外機。
室外機の外部の空気と冷媒との熱交換を行う空気熱交換器と、
前記空気熱交換器から流出した前記冷媒を圧縮することができる圧縮機と、
前記圧縮機から流出した前記冷媒と水との熱交換を行う水熱交換器と、
前記水熱交換器から流出した前記冷媒の圧力を低下させることができる膨張弁と、
前記室外機の外部の空気を前記空気熱交換器に移動させるファンと、
前記ファンを回転させるモータと、
前記圧縮機、前記膨張弁及び前記モータを駆動するために用いられるパワー素子と、
前記水を加熱するときに前記ファンが回転することによって前記室外機の外部から前記空気熱交換器に移動する空気の通路が前記空気熱交換器を超えて延長された空間に位置し、前記圧縮機の駆動時に前記パワー素子が発生する熱を放散するヒートシンクと、
前記水を加熱する処理が終了した場合、前記水を加熱するときの前記ファンの回転方向と逆の方向に前記ファンを回転させる制御部と
を備えることを特徴とするヒートポンプ式給湯機の室外機。