特許 5693498 ヒートポンプ式給湯暖房機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5693498

(24)【登録日】2015年2月13日

(45)【発行日】2015年4月1日

(54)【発明の名称】ヒートポンプ式給湯暖房機

(51)【国際特許分類】

   F24H 1/00 20060101AFI20150312BHJP

   F24D 3/18 20060101ALI20150312BHJP

   F25B 47/02 20060101ALI20150312BHJP

【ＦＩ】

   F24H1/00 611S

   F24D3/18

   F25B47/02 520C

   F25B47/02 D

   F25B47/02 570H

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-50471(P2012-50471)

(22)【出願日】2012年3月7日

(65)【公開番号】特開2013-185745(P2013-185745A)

(43)【公開日】2013年9月19日

【審査請求日】2014年2月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000115854

【氏名又は名称】リンナイ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 宏明

(72)【発明者】

【氏名】田中 宏和

【審査官】 杉山 豊博

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３６４９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２４３７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１２７７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０９０６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１０７０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０４３３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２０７８８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｈ １／００

Ｆ２５Ｂ ４７／０２

Ｆ２４Ｄ ３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒を同一方向にのみ循環させて外気と該冷媒との間で熱交換させる室外熱交換器を含むヒートポンプサイクルと、
液体を暖房装置に循環させるための暖房回路と、
加熱された水を貯湯または給湯するための給湯回路と、
前記冷媒と前記液体および前記水との間で熱交換させる給湯暖房用熱交換器と、
前記暖房回路および前記給湯回路に組み込まれ、前記液体および前記水を加熱する加熱機と
を備え、
前記給湯暖房用熱交換器においては、前記冷媒が通流する冷媒配管を間に挟むように、前記液体が通流する液体配管と前記水が通流する水配管とが前記冷媒配管を介して間接的に接触し、
前記ヒートポンプサイクルにおいて前記室外熱交換器を除霜する際に、前記冷媒の熱量で除霜できる場合は、除霜のために前記暖房回路の前記液体を循環させることなく前記ヒートポンプサイクルにおける前記冷媒の循環のみで前記室外熱交換器を通常除霜し、前記冷媒の熱量では除霜できない場合は、前記暖房回路の前記液体を循環させつつ前記加熱機により前記液体を加熱するとともに、前記ヒートポンプサイクルにおける前記冷媒を循環させることにより、前記給湯暖房用熱交換器にて前記冷媒の熱量を補充しつつ前記冷媒を前記室外熱交換器に通流させてハイブリッド除霜する、ヒートポンプ式給湯暖房機。

【請求項2】

外気温および前記室外熱交換器における温度の少なくともいずれかを測定する温度測定器をさらに備え、
前記ヒートポンプサイクルにおいて除霜する際に前記冷媒の熱量で除霜できるか否かを前記温度測定器による測定結果に基づいて決定する、請求項１に記載のヒートポンプ式給湯暖房機。

【請求項3】

前記ヒートポンプサイクルにおいて除霜する際に前記冷媒の熱量で除霜できるか否かを運転中の前記通常除霜の累積回数に基づいて決定する、請求項１に記載のヒートポンプ式給湯暖房機。

【請求項4】

外気温および前記室外熱交換器における温度の少なくともいずれかを測定する温度測定器をさらに備え、
前記ヒートポンプサイクルにおいて除霜する際に前記冷媒の熱量で除霜できるか否かを前記温度測定器による測定結果および運転中の前記通常除霜の累積回数に基づいて決定する、請求項１に記載のヒートポンプ式給湯暖房機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヒートポンプ式給湯暖房機に関し、特に、寒冷地にて使用可能なヒートポンプ式給湯暖房機に関する。

【背景技術】

【0002】

除霜運転時に通常運転時と同一経路を同一方向に冷媒を通流させるヒートポンプ式給湯機を開示した先行文献として、特開２００３−９０６５３号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載されたヒートポンプ式給湯機においては、室外熱交換器の除霜運転を行なうときには、減圧弁の弁開度を最大とし、ウォータポンプを停止して、通常運転時と同一方向にヒートポンプサイクルを循環させている。

【0003】

冷媒の熱を給湯用配管を流れる水および暖房用配管を流れる水に伝達できるヒートポンプ式給湯暖房機を開示した先行文献として、特開２００９−２４３７４７号公報(特許文献２)がある。

【0004】

特許文献２に記載されたヒートポンプ式給湯暖房機においては、冷媒配管と床暖房用配管と給湯用配管とが接触して積層されている。その結果、冷媒配管と床暖房用配管、床暖房用配管と給湯用配管、給湯用配管と冷媒配管の各々が熱的に結合されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−９０６５３号公報

【特許文献2】特開２００９−２４３７４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ヒートポンプ式給湯機においては、給湯用配管内で水が凍結することを防止するために、空気調和機のように冷媒の通流方向を暖房運転時とは逆方向にしたリバースサイクル(冷房運転)により除霜することができない。

【0007】

そのため、除霜能力は、ヒートポンプサイクルを循環する冷媒が有している熱量に依存する。冷媒の熱量が除霜を行なうのに不足している場合には、室外熱交換器の除霜を十分に行なうことができない。その結果、室外熱交換器における熱交換性能の不安定化、または、ドレンの再凍結による排水不良などの問題が起きていた。また、これらの現象を回避するために頻繁に除霜運転が行なわれ、通常運転の妨げとなるという問題もあった。

【0008】

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、室外熱交換器を確実に除霜できるヒートポンプ式給湯暖房機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に基づくヒートポンプ式給湯暖房機は、冷媒を循環させて外気とこの冷媒との間で熱交換させる室外熱交換器を含むヒートポンプサイクルと、液体を暖房装置に循環させるための暖房回路と、加熱された水を貯湯または給湯するための給湯回路と、上記冷媒と上記液体および上記水との間で熱交換させる給湯暖房用熱交換器と、暖房回路および給湯回路に組み込まれ、上記液体および上記水を加熱する加熱機とを備える。給湯暖房用熱交換器においては、上記冷媒が通流する冷媒配管を間に挟むように、上記液体が通流する液体配管と上記水が通流する水配管とが冷媒配管を介して間接的に接触している。ヒートポンプサイクルにおいて室外熱交換器を除霜する際に、上記冷媒の熱量で除霜できる場合は上記冷媒を室外熱交換器に通流させて通常除霜し、上記冷媒の熱量では除霜できない場合は加熱機により上記液体を加熱して給湯暖房用熱交換器にて上記冷媒の熱量を補充しつつ上記冷媒を室外熱交換器に通流させてハイブリッド除霜する。

【0010】

本発明の一形態においては、ヒートポンプ式給湯暖房機は、外気温および室外熱交換器における温度の少なくともいずれかを測定する温度測定器をさらに備える。ヒートポンプサイクルにおいて除霜する際に上記冷媒の熱量で除霜できるか否かを温度測定器による測定結果に基づいて決定する。

【0011】

本発明の一形態においては、ヒートポンプサイクルにおいて除霜する際に上記冷媒の熱量で除霜できるか否かを運転中の通常除霜の累積回数に基づいて決定する。

【0012】

本発明の一形態においては、ヒートポンプ式給湯暖房機は、外気温および室外熱交換器における温度の少なくともいずれかを測定する温度測定器をさらに備える。ヒートポンプサイクルにおいて除霜する際に上記冷媒の熱量で除霜できるか否かを温度測定器による測定結果および運転中の通常除霜の累積回数に基づいて決定する。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、室外熱交換器を確実に除霜できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態１に係るヒートポンプ式給湯暖房機の構成を示す系統図である。

【図2】同実施形態に係るヒートポンプ式給湯暖房機において通常除霜またはハイブリッド除霜の開始までの流れを示すフローチャートである。

【図3】本発明の実施形態２に係るヒートポンプ式給湯暖房機において通常除霜またはハイブリッド除霜の開始までの流れを示すフローチャートである。

【図4】本発明の実施形態３に係るヒートポンプ式給湯暖房機において通常除霜またはハイブリッド除霜の開始までの流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態１に係るヒートポンプ式給湯暖房機について説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

【0016】

(実施形態１)
図１は、本発明の実施形態１に係るヒートポンプ式給湯暖房機の構成を示す系統図である。図１に示すように、本発明の実施形態１に係るヒートポンプ式給湯暖房機１００は、冷媒を循環させるヒートポンプサイクル１１０と、液体を暖房装置に循環させるための暖房回路と、加熱された水を貯湯または給湯するための給湯回路とを備えている。

【0017】

ヒートポンプサイクル１１０を循環する冷媒としては、Ｒ４１０ＡなどのＨＦＣ冷媒、または、ＣＯ₂などの自然冷媒などを用いることができる。暖房回路を循環する液体としては、水または不凍液などを用いることができる。

【0018】

ヒートポンプサイクル１１０は、冷媒を圧縮する圧縮機１１３と、圧縮機１１３から流出した冷媒と液体および水との間で熱交換させて液体および水を加熱する給湯暖房用熱交換器１１４と、給湯暖房用熱交換器１１４から流出した冷媒を膨張させる膨張弁１１６と、膨張弁１１６を通過して膨張した冷媒と外気との間で熱交換させて冷媒を加熱する室外熱交換器１１１とを備えている。

【0019】

圧縮機１１３と給湯暖房用熱交換器１１４と膨張弁１１６と室外熱交換器１１１とは、冷媒配管１１７により接続されている。冷媒配管１１７には、冷媒が膨張弁１１６を迂回するためのバイパス配管１１８が接続されている。バイパス配管１１８には、バイパス配管１１８を開閉する電磁弁１１５が設けられている。

【0020】

室外熱交換器１１１には、外気を室外熱交換器１１１に送風するためのファン１１２が対向するように配置されている。

【0021】

暖房回路は、給湯暖房用熱交換器１１４において冷媒との熱交換によって加熱された液体をさらに加熱する加熱機１３０と、加熱された液体を床下で通流させることにより床を加熱する床暖房装置１４０と、給湯暖房用熱交換器１１４および床暖房装置１４０の間に液体を循環させる循環ポンプ１４４と、給湯暖房用熱交換器１１４とを備えている。

【0022】

本実施形態においては、加熱機１３０としてガス加熱機を用いているが、加熱機１３０はこれに限られず、たとえば電気加熱機でもよい。また、暖房装置として床暖房装置１４０を用いているが、暖房装置はこれに限られず、たとえば、窓または壁などを加熱する暖房装置でもよい。さらに、暖房装置は、冷媒に替えて液体を利用した空気調和機であってもよい。

【0023】

給湯暖房用熱交換器１１４と加熱機１３０と床暖房装置１４０と循環ポンプ１４４と給湯暖房用熱交換器１１４とは、液体配管１４３により接続されている。液体配管１４３において床暖房装置１４０の入り口の上流側に、床暖房装置１４０への液体の流入時間を調節する熱動弁１４１が設けられている。また、液体配管１４３には、液体が床暖房装置１４０を迂回するためのバイパス配管１４５が接続されている。バイパス配管１４５には、バイパス配管１４５を開閉する調整弁１４２が設けられている。

【0024】

給湯回路は、給湯暖房用熱交換器１１４において冷媒との熱交換によって加熱された水を貯湯する貯湯タンク１２０と、貯湯タンク１２０の下部から給湯暖房用熱交換器１１４を経て貯湯タンク１２０の上部に水を循環させる循環ポンプ１２１と、給湯暖房用熱交換器１１４において冷媒との熱交換によって加熱された水をさらに加熱する加熱機１３０と、給湯暖房用熱交換器１１４とを備えている。

【0025】

貯湯タンク１２０と循環ポンプ１２１と給湯暖房用熱交換器１１４とは、水配管１２３により接続されている。水配管１２３において貯湯タンク１２０の下方の位置に排水弁１２２が設けられている。貯湯タンク１２０の下部には、給水配管１２５が接続されている。給水配管１２５には、減圧弁１２４が設けられている。

【0026】

貯湯タンク１２０の上部と加熱機１３０とは、給湯配管１３２により接続されている。給湯配管１３２において貯湯タンク１２０の上方の位置に逃し弁１３１が設けられている。

【0027】

給湯暖房用熱交換器１１４においては、冷媒配管１１７を間に挟むように液体配管１４３と水配管１２３とが冷媒配管１１７を介して間接的に接触している。具体的には、冷媒配管１１７の上下または左右に液体配管１４３と水配管１２３とが配置されている。

【0028】

給湯暖房用熱交換器１１４において、冷媒配管１１７と液体配管１４３、液体配管１４３と水配管１２３、水配管１２３と冷媒配管１１７の各々は、ろう付によって熱的に結合されている。ろう材としては、銀ろう、銅ろう、黄銅ろう、または、りん銅ろうなどを用いることができる。また、ろう付に限られず、たとえば、溶接、半田付または熱伝導性の高い接着剤などを用いて上記の配管同士を熱的に結合させてもよい。

【0029】

以下、ヒートポンプ式給湯暖房機１００の給湯運転中における動作について説明する。給湯運転中のヒートポンプサイクル１１０では、冷媒が、圧縮機１１３、給湯暖房用熱交換器１１４、膨張弁１１６および室外熱交換器１１１をこの順に循環する。

【0030】

給湯運転中の給湯回路では、水が、貯湯タンク１２０の下部、循環ポンプ１２１、給湯暖房用熱交換器１１４および貯湯タンク１２０の上部をこの順に循環する。このように、貯湯タンク１２０内において下部に位置する比較的温度の低い水を加熱して貯湯タンク１２０の上部に戻すことにより、貯湯タンク１２０内の水の温度を所定の温度以上に維持することができる。

【0031】

さらに、貯湯タンク１２０の上部から、貯湯タンク１２０内に貯湯されている水が加熱機１３０を経由して給湯される。このとき、加熱機１３０に到達した水の温度が所定の給湯温度より低い場合は加熱機１３０により水が加熱される。加熱機１３０に到達した水の温度が所定の給湯温度以上である場合は、加熱機１３０は作動せず水を加熱しない。

【0032】

次に、ヒートポンプ式給湯暖房機１００の暖房運転中における動作について説明する。暖房運転中のヒートポンプサイクル１１０では、冷媒が、圧縮機１１３、給湯暖房用熱交換器１１４、膨張弁１１６および室外熱交換器１１１をこの順に循環する。

【0033】

暖房運転中の暖房回路では、液体が、給湯暖房用熱交換器１１４、加熱機１３０、床暖房装置１４０および循環ポンプ１４４をこの順に循環する。

【0034】

このとき、床暖房に必要な熱量より多くの熱量を液体が有している場合は、熱動弁１４１の開閉時間を調節することにより床暖房装置１４０の出力を調整する。熱動弁１４１は、床暖房の各負荷毎に設けられており、床暖房装置１４０の出力調整を行なっている。

【0035】

なお、後述するようにヒートポンプサイクル１１０がハイブリッド除霜に入る場合には、調整弁１４２を開いてヒートポンプサイクル１１０側に暖房回路における液体の熱量を供給する。よって、液体の熱量の分配に応じて、熱動弁１４１および調整弁１４２の開閉が調節される。

【0036】

熱動弁１４１および調整弁１４２は、開状態と閉状態との２段階だけでなく、より細かく流量が調整可能な弁であることが好ましい。この場合、熱動弁１４１が開方向へ動作時に調整弁１４２を閉方向に動作させることにより、床暖房装置１４０へ流れる液体流量を増加させ、熱動弁１４１が閉方向へ動作時に調整弁１４２を開方向に動作させることにより、床暖房装置１４０へ流れる液体流量を減少させることができる。この構成により、床暖房装置１４０の温度制御を高精度に行なうことができる。

【0037】

このように床暖房に必要な熱量より多くの熱量を液体が有している場合は、加熱機１３０は作動せず液体を加熱しない。一方、床暖房に必要な熱量より少ない熱量を液体が有している場合は、加熱機１３０により液体が加熱される。すなわち、加熱機１３０は、床暖房装置１４０の出力に対応した出力で運転稼動される。

【0038】

次に、ヒートポンプ式給湯暖房機１００の除霜運転中における動作について説明する。除霜運転中のヒートポンプサイクル１１０では、冷媒が、圧縮機１１３、給湯暖房用熱交換器１１４、電磁弁１１５および膨張弁１１６、ならびに、室外熱交換器１１１をこの順に循環する。

【0039】

冷媒が電磁弁１１５を主に通過するため、冷媒が膨張弁１１６のみを通過した場合に比べて高温の冷媒が室外熱交換器１１１に通流する。その比較的高温の冷媒により室外熱交換器１１１の除霜が行なわれる。このヒートポンプサイクル１１０における冷媒の循環のみで室外熱交換器１１１の除霜を行なう運転動作を通常除霜と称する。

【0040】

上述のとおり、除霜能力は、ヒートポンプサイクル１１０を循環する冷媒が有している熱量に依存する。冷媒が室外熱交換器１１１において得られる熱量は、外気温に依存する。

【0041】

たとえば２℃以下の外気温が低い場合、冷媒の熱量が減少することにより通常除霜における除霜能力が低下して、通常除霜では室外熱交換器１１１を十分に除霜できなくなる。このような場合に、ヒートポンプ式給湯暖房機１００は、暖房回路において液体を循環させて給湯暖房用熱交換器１１４により冷媒の熱量を補充しつつ冷媒を室外熱交換器１１１に通流させて除霜する。この暖房回路における液体の循環およびヒートポンプサイクル１１０における冷媒の循環の両方を用いて除霜を行なう運転動作をハイブリッド除霜と称する。

【0042】

ハイブリッド除霜運転中の暖房回路では、液体が、給湯暖房用熱交換器１１４、加熱機１３０および循環ポンプ１４４をこの順に循環する。液体は加熱機１３０により加熱されて高温の状態で給湯暖房用熱交換器１１４に流入する。

【0043】

なお、ハイブリッド除霜運転中に給湯運転および暖房運転の少なくともいずれかが行なわれている場合は、除霜運転、給湯運転および暖房運転に必要な熱量を供給するために加熱機１３０によって液体がさらに高温まで加熱される。

【0044】

たとえば、暖房運転とハイブリッド除霜運転とが同時に行なわれる場合、熱動弁１４１および調整弁１４２の各々の開度が調整されて液体が分配される。熱動弁１４１および調整弁１４２のそれぞれを通流する液体が要求される熱量を有するように、加熱機１３０によって液体が加熱される。

【0045】

なお、ヒートポンプ式給湯暖房機１００が複数の床暖房装置１４０を含む場合、各床暖房装置１４０に熱動弁１４１が設けられる。この場合、動作中の床暖房装置１４０に設けられた複数の熱動弁１４１および調整弁１４２の各々の開度が調整されて液体が分配され、複数の熱動弁１４１および調整弁１４２のそれぞれを通流する液体が要求される熱量を有するように、加熱機１３０によって液体が加熱される。

【0046】

給湯暖房用熱交換器１１４において液体と冷媒とが熱交換することにより、冷媒が加熱される。加熱されて熱量を補充された冷媒が電磁弁１１５を通過して室外熱交換器１１１に通流することにより、室外熱交換器１１１の除霜を確実に行なうことができる。

【0047】

すなわち、ヒートポンプ式給湯暖房機１００は、ヒートポンプサイクル１１０において室外熱交換器１１１を除霜する際に、冷媒の熱量で除霜できる場合は冷媒を室外熱交換器１１１に通流させて通常除霜し、冷媒の熱量では除霜できない場合は加熱機１３０により液体を加熱して給湯暖房用熱交換器にて冷媒の熱量を補充しつつ冷媒を室外熱交換器１１１に通流させてハイブリッド除霜する。

【0048】

このようにして、外気温が低くて通常除霜では十分に室外熱交換器１１１の除霜を行なえない場合でも、ハイブリッド除霜により確実に室外熱交換器１１１の除霜を行なえる。その結果、ヒートポンプ式給湯暖房機１００の運転を安定して継続させることができる。

【0049】

以下、ヒートポンプ式給湯暖房機１００において、通常除霜およびハイブリッド除霜のいずれを行なうかを決定する流れについて説明する。

【0050】

図２は、本実施形態に係るヒートポンプ式給湯暖房機において通常除霜またはハイブリッド除霜の開始までの流れを示すフローチャートである。

【0051】

なお、本実施形態に係るヒートポンプ式給湯暖房機１００は、外気温および室外熱交換器１１１における温度の少なくともいずれかを測定する図示しない温度測定器をさらに備えている。また、ヒートポンプ式給湯暖房機１００は、温度測定器から測定結果の信号を受信し、ヒートポンプ式給湯暖房機１００の各構成を制御する図示しない制御部を備えている。

【0052】

ヒートポンプ式給湯暖房機１００において、給湯運転および暖房運転の少なくともいずれかが行なわれてヒートポンプサイクル１１０の作動が継続すると、室外熱交換器１１１における温度が徐々に低下する。

【0053】

そこで、制御部は、温度測定器が測定した外気温および室外熱交換器１１１における温度の少なくともいずれかが所定の温度域に達した場合に除霜の準備をするために、ヒートポンプ式給湯暖房機１００の各構成を作動させる。上記の所定の温度域を除霜準備域と称する。具体的には、除霜準備域に入った段階で制御部は加熱機１３０を作動させて加熱した所定量の液体を準備させる。

【0054】

本実施形態においては、室外熱交換器１１１における温度が−２℃より高く０℃より低い範囲を除霜準備域とし、室外熱交換器１１１における温度が−２℃以下になると除霜を開始するように設定されている。ただし、上記の除霜準備域および除霜開始条件は一例であって、様々なファクターで設定することができる。

【0055】

図２に示すように、ヒートポンプ式給湯暖房機１００の運転が開始されると(Ｓ１００)、制御部は、ヒートポンプ式給湯暖房機１００において給湯運転が行なわれているか確認する(Ｓ１１０)。

【0056】

ヒートポンプ式給湯暖房機１００において給湯運転が行なわれて室外熱交換器１１１における温度が−２℃以下になっている場合、制御部は、温度測定器から受信した外気温の測定結果が２℃以下か確認する(Ｓ１２０)。外気温が２℃以下である場合、制御部は、通常除霜では十分に除霜することができないと判断してハイブリッド除霜を開始する(Ｓ１３０)。具体的には、制御部は、循環ポンプ１４４を作動させて暖房回路における液体の循環を開始させるとともに、電磁弁１１５を全開にしてヒートポンプサイクル１１０の冷媒を循環させる。

【0057】

一方、外気温が２℃より高い場合、制御部は、通常除霜で十分に除霜することができると判断して通常除霜を開始する(Ｓ１４０)。具体的には、制御部は、電磁弁１１５を全開にしてヒートポンプサイクル１１０の冷媒を循環させる。

【0058】

また、ヒートポンプ式給湯暖房機１００において給湯運転が行なわれていない場合、制御部は、ヒートポンプ式給湯暖房機１００において暖房運転が行なわれているか確認する(Ｓ１１１)。

【0059】

ヒートポンプ式給湯暖房機１００において暖房運転が行なわれて室外熱交換器１１１における温度が−２℃以下になっている場合、制御部は、外気温の確認工程(Ｓ１２０)に進む。ヒートポンプ式給湯暖房機１００において暖房運転が行なわれていない場合、制御部は、給湯運転の作動確認工程(Ｓ１１０)に戻る。

【0060】

上記のように、ヒートポンプサイクル１１０において除霜する際に冷媒の熱量で除霜できるか否かを温度測定器による測定結果に基づいて決定して通常除霜またはハイブリッド除霜を開始することにより、通常除霜およびハイブリッド除霜のいずれかを好適に選択して除霜を行なうことができる。

【0061】

通常除霜およびハイブリッド除霜は、除霜準備域に再度入ったことを制御部が確認した段階で終了する。具体的には、制御部は、電磁弁１１５を全閉にしてヒートポンプサイクル１１０を通常運転状態にする。

【0062】

ハイブリッド除霜の終了動作においては、制御部は、電磁弁１１５を閉じるのと同時に循環ポンプ１４４を停止させてもよいし、先に循環ポンプ１４４を停止した後で電磁弁１１５を閉じるようにしてもよい。

【0063】

ハイブリッド除霜中においては、給湯回路における水の循環は停止していることが好ましい。そうすることで、暖房回路を循環する液体の熱量を冷媒に多く補充することができるため、室外熱交換器１１１の除霜を効率よく行なうことができる。

【0064】

以下、本発明の実施形態２に係るヒートポンプ式給湯暖房機について説明する。なお、本実施形態に係るヒートポンプ式給湯暖房機は、実施形態１に係るヒートポンプ式給湯暖房機１００とは通常除霜とハイブリッド除霜との選択方法のみ異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。

【0065】

(実施形態２)
図３は、本発明の実施形態２に係るヒートポンプ式給湯暖房機において通常除霜またはハイブリッド除霜の開始までの流れを示すフローチャートである。

【0066】

図３に示すように、本実施形態に係るヒートポンプ式給湯暖房機の運転が開始されると(Ｓ１００)、制御部は、ヒートポンプ式給湯暖房機において給湯運転が行なわれているか確認する(Ｓ１１０)。

【0067】

ヒートポンプ式給湯暖房機において給湯運転が行なわれて室外熱交換器１１１における温度が−２℃以下になっている場合、制御部は、運転中の通常除霜の累積回数が３回以上か確認する(Ｓ２２０)。運転中の通常除霜の累積回数が３回以上である場合、制御部は、通常除霜では十分に除霜することができないと判断してハイブリッド除霜を開始する(Ｓ１３０)。具体的には、制御部は、循環ポンプ１４４を作動させて暖房回路における液体の循環を開始させるとともに、電磁弁１１５を全開にしてヒートポンプサイクル１１０の冷媒を循環させる。

【0068】

一方、運転中の通常除霜の累積回数が３回より少ない場合、制御部は、通常除霜で十分に除霜することができると判断して通常除霜を開始する(Ｓ１４０)。具体的には、制御部は、電磁弁１１５を全開にしてヒートポンプサイクル１１０の冷媒を循環させる。

【0069】

また、ヒートポンプ式給湯暖房機において給湯運転が行なわれていない場合、制御部は、ヒートポンプ式給湯暖房機において暖房運転が行なわれているか確認する(Ｓ１１１)。

【0070】

ヒートポンプ式給湯暖房機において暖房運転が行なわれて室外熱交換器１１１における温度が−２℃以下になっている場合、制御部は、通常除霜回数の確認工程(Ｓ２２０)に進む。ヒートポンプ式給湯暖房機において暖房運転が行なわれていない場合、制御部は、給湯運転の作動確認工程(Ｓ１１０)に戻る。

【0071】

上記のように、ヒートポンプサイクル１１０において除霜する際に冷媒の熱量で除霜できるか否かを運転中の通常除霜の累積回数に基づいて決定して通常除霜またはハイブリッド除霜を開始することにより、通常除霜およびハイブリッド除霜のいずれかを好適に選択して除霜を行なうことができる。

【0072】

上記の方法で通常除霜とハイブリッド除霜との選択することによって、通常除霜が頻繁に繰り返されることを抑制して、ヒートポンプ式給湯暖房機の通常運転を安定して継続することが可能となる。

【0073】

以下、本発明の実施形態３に係るヒートポンプ式給湯暖房機について説明する。なお、本実施形態に係るヒートポンプ式給湯暖房機は、実施形態１に係るヒートポンプ式給湯暖房機１００とは通常除霜とハイブリッド除霜との選択方法のみ異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。

【0074】

(実施形態３)
図４は、本発明の実施形態３に係るヒートポンプ式給湯暖房機において通常除霜またはハイブリッド除霜の開始までの流れを示すフローチャートである。

【0075】

図４に示すように、本実施形態に係るヒートポンプ式給湯暖房機の運転が開始されると(Ｓ１００)、制御部は、ヒートポンプ式給湯暖房機において給湯運転が行なわれているか確認する(Ｓ１１０)。

【0076】

ヒートポンプ式給湯暖房機において給湯運転が行なわれて室外熱交換器１１１における温度が−２℃以下になっている場合、制御部は、温度測定器から受信した外気温の測定結果が２℃以下か、または、運転中の通常除霜の累積回数が３回以上か確認する(Ｓ３２０)。

【0077】

温度測定器から受信した外気温の測定結果が２℃以下である、または、運転中の通常除霜の累積回数が３回以上である場合、制御部は、通常除霜では十分に除霜することができないと判断してハイブリッド除霜を開始する(Ｓ１３０)。具体的には、制御部は、循環ポンプ１４４を作動させて暖房回路における液体の循環を開始させるとともに、電磁弁１１５を全開にしてヒートポンプサイクル１１０の冷媒を循環させる。

【0078】

一方、温度測定器から受信した外気温の測定結果が２℃より高い、または、運転中の通常除霜の累積回数が３回より少ない場合、制御部は、通常除霜で十分に除霜することができると判断して通常除霜を開始する(Ｓ１４０)。具体的には、制御部は、電磁弁１１５を全開にしてヒートポンプサイクル１１０の冷媒を循環させる。

【0079】

また、ヒートポンプ式給湯暖房機において給湯運転が行なわれていない場合、制御部は、ヒートポンプ式給湯暖房機において暖房運転が行なわれているか確認する(Ｓ１１１)。

【0080】

ヒートポンプ式給湯暖房機において暖房運転が行なわれて室外熱交換器１１１における温度が−２℃以下になっている場合、制御部は、外気温の確認または通常除霜回数の確認工程(Ｓ３２０)に進む。ヒートポンプ式給湯暖房機において暖房運転が行なわれていない場合、制御部は、給湯運転の作動確認工程(Ｓ１１０)に戻る。

【0081】

上記のように、ヒートポンプサイクル１１０において除霜する際に冷媒の熱量で除霜できるか否かを温度測定器による測定結果および運転中の通常除霜の累積回数に基づいて決定して通常除霜またはハイブリッド除霜を開始することにより、通常除霜およびハイブリッド除霜のいずれかを好適に選択して除霜を行なうことができる。

【0082】

上記の方法で通常除霜とハイブリッド除霜との選択することによって、通常除霜が頻繁に繰り返されることを抑制しつつ確実に室外熱交換器１１１を除霜できるため、ヒートポンプ式給湯暖房機の通常運転を安定して継続することが可能となる。

【0083】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0084】

１００ ヒートポンプ式給湯暖房機、１１０ ヒートポンプサイクル、１１１ 室外熱交換器、１１２ ファン、１１３ 圧縮機、１１４ 給湯暖房用熱交換器、１１５ 電磁弁、１１６ 膨張弁、１１７ 冷媒配管、１１８，１４５ バイパス配管、１２０ 貯湯タンク、１２１，１４４ 循環ポンプ、１２２ 排水弁、１２３ 水配管、１２４ 減圧弁、１２５ 給水配管、１３０ 加熱機、１３１ 逃し弁、１３２ 給湯配管、１４０ 床暖房装置、１４１ 熱動弁、１４２ 調整弁、１４３ 液体配管。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】