(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記蒸発器のデフロスト運転の方法としては、圧縮機から吐出された冷媒を、凝縮器、膨張機構および蒸発器をこの順で通過させて、圧縮機に戻す方法がある。このような方法では、例えば、蒸発器内の冷媒の温度が所定の温度以上になったとき、デフロスト運転が終了するようにすれば、蒸発器に付着した霜を溶かすことができると共に、圧縮機の吐出圧力が所定の高圧を超えて異常高圧になるのを防ぐことができる。
【0005】
通常、上記デフロスト運転(以下、「通常デフロスト運転」と言う。)は、蒸発器の着霜量が多いときに行われる。一方、上記蒸発器の着霜量が少なかったり、蒸発器が着霜していなかったりするときでも、例外的に、デフロスト運転(以下、「例外デフロスト運転」と言う。)を行って、大事を取る方法が考えられる。この例外デフロスト運転の終了条件として通常デフロスト運転の終了条件を採用すると、圧縮機の吐出圧力が所定の高圧を超えて異常高圧になるとういう問題が生じてしまう。
【0006】
そこで、この発明の課題は、圧縮機の吐出圧力が所定の高圧を超えて異常高圧になるのを防ぐことができるヒートポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するため、この発明のヒートポンプ装置は、
圧縮機、凝縮器、膨張機構および蒸発器が環状に接続された冷媒回路と、
上記蒸発器の温度を検出する蒸発器温度センサと、
所定の通常開始条件が成立することに応じて上記蒸発器をデフロストする通常デフロスト運転を行う通常デフロスト運転制御部と、
上記通常開始条件とは異なる所定の例外開始条件が成立することに応じて上記蒸発器をデフロストする例外デフロスト運転を行う例外デフロスト運転制御部と
を備え、
上記通常デフロスト運転制御部は、上記蒸発器温度センサによって検出された上記蒸発器の温度が所定の第1温度になったとき、上記通常デフロスト運転を終了させる一方、
上記例外デフロスト運転制御部は、
上記圧縮機の吐出圧力が所定の高圧を超えないように、上記蒸発器温度センサによって検出された上記蒸発器の温度が上記第1温度よりも低い第2温度になったとき、上記例外デフロスト運転を終了させることを特徴としている。
【0008】
上記構成によれば、上記例外デフロスト運転中、高温の冷媒が冷媒回路を循環する。このとき、上記蒸発器温度センサによって検出された蒸発器の温度が第2温度になると、例外デフロスト運転が終了する。この第2温度は、通常デフロスト運転が終了するときの第1温度よりも、低くなるように設定されている。これにより、上記圧縮機の吐出圧力が所定の高圧を超える前に、例外デフロスト運転を終了させることができる。したがって、上記例外デフロスト運転を行っても、圧縮機の吐出圧力が所定の高圧を超えて異常高圧になるのを防ぐことができる。
【0009】
一実施形態のヒートポンプ装置は、
外気温度を検出する外気温度センサと、
湯と水の少なくとも一方を貯留する貯湯タンクと、
上記貯湯タンクおよび上記凝縮器に接続された沸き上げ回路と、
上記貯湯タンク内からの湯または水を上記凝縮器を介して上記貯湯タンク内へ戻すことで上記貯湯タンク内の湯または水の沸き上げをする沸き上げ運転を行う沸き上げ運転制御部と、
上記沸き上げ運転が終了したか否かを判定する沸き上げ運転終了判定部と、
上記沸き上げ運転が終了したと判定されたとき、上記外気温度センサによって検出された外気温度が所定の温度以下になっているか否を判定する外気温度判定部と
を備え、
上記例外開始条件は、上記外気温度判定部によって上記外気温度が上記所定の温度以下になっていると判定されることである。
【0010】
上記実施形態によれば、上記沸き上げ運転終了判定部によって沸き上げ運転が終了したと判定されたとき、外気温度センサによって検出された外気温度が所定の温度以下になっているか否を外気温度判定部で判定する。ここで、上記外気温度が所定の温度以下になっていると判定されると、例外デフロスト運転が開始される。その結果、上記蒸発器の霜を完全に溶かした状態で、次回の沸き上げ運転を行うことができる。
【0011】
一実施形態のヒートポンプ装置は、
外気温度を検出する外気温度センサを備え、
上記外気温度センサによって検出された外気温度が所定の温度以下になった状態が所定の時間継続したか否かを判定する状態継続判定部と、
上記状態が上記時間継続したと判定されたとき、上記状態が上記時間継続している間、上記通常デフロスト運転および上記例外デフロスト運転が行われたか否かを判定する運転実行判定部と
を備え、
上記例外開始条件は、上記運転実行判定部によって、上記状態が上記時間継続している間、上記通常デフロスト運転および上記例外デフロスト運転が行われていないと判定されることである。
【0012】
上記実施形態によれば、上記外気温度センサによって検出された外気温度が所定の温度以下になった状態が所定の時間継続したか否かを状態継続判定部で判定する。そして、上記状態が所定の時間継続したと判定されると、その状態の継続中、通常デフロスト運転および例外デフロスト運転が行われたか否かを運転実行判定部で判定する。ここで、上記状態の継続中、通常デフロスト運転および例外デフロスト運転が行われていないと判定されると、例外デフロスト運転が開始される。その結果、低外気時、上記蒸発器に薄く着霜した状態で、沸き上げ運転が行われるのを防ぐことができる。すなわち、上記蒸発器から霜を確実に除去してから沸き上げ運転を行うことができる。
【0013】
また、上記状態の継続中、通常デフロスト運転および例外デフロスト運転が行われていないと判定されてから、例外デフロスト運転が開始されるので、例外デフロスト運転が不必要時に開始されるのを防ぐことができる。すなわち、いわゆる空デフロストが行われる可能性を低減することができる。
【0014】
一実施形態のヒートポンプ装置は、
湯と水の少なくとも一方を貯留する貯湯タンクと、
上記貯湯タンクおよび上記凝縮器に接続された沸き上げ回路と、
風呂の追い焚きをするための追い焚き熱交換器と、
上記貯湯タンクおよび上記追い焚き熱交換器に接続された風呂追い焚き回路と、
上記貯湯タンクからの湯を上記追い焚き熱交換器および上記凝縮器を介して上記貯湯タンクに戻すことで上記風呂の追い焚きをする風呂追い焚き運転を行う風呂追い焚き運転制御部と、
上記風呂追い焚き運転が終了したか否かを判定する風呂追い焚き運転終了判定部と
を備え、
上記例外開始条件は、上記風呂追い焚き運転終了判定部によって上記風呂追い焚き運転が終了したと判定されることである。
【0015】
上記実施形態によれば、上記風呂追い焚き運転中は貯湯タンクからの湯を追い焚き熱交換器および凝縮器を介して貯湯タンクに戻すため、風呂追い焚き運転中に例外デフロスト運転が開始すると、風呂追い焚き運転が中断されてしまう。したがって、上記風呂追い焚き運転が終了したと判定されたとき、例外デフロスト運転を開始させることにより、風呂追い焚き運転が中断される事態が少なくなる。
また、この発明のヒートポンプ装置は、
圧縮機、凝縮器、膨張機構および蒸発器が環状に接続された冷媒回路と、
上記蒸発器の温度を検出する蒸発器温度センサと、
所定の通常開始条件が成立することに応じて上記蒸発器をデフロストする通常デフロスト運転を行う通常デフロスト運転制御部と、
上記通常開始条件とは異なる所定の例外開始条件が成立することに応じて上記蒸発器をデフロストする例外デフロスト運転を行う例外デフロスト運転制御部と
を備え、
上記通常デフロスト運転制御部は、上記蒸発器温度センサによって検出された上記蒸発器の温度が所定の第1温度になったとき、上記通常デフロスト運転を終了させる一方、
上記例外デフロスト運転制御部は、上記蒸発器温度センサによって検出された上記蒸発器の温度が上記第1温度よりも低い第2温度になったとき、上記例外デフロスト運転を終了させると共に、
外気温度を検出する外気温度センサを備え、
上記外気温度センサによって検出された外気温度が所定の温度以下になった状態が所定の時間継続したか否かを判定する状態継続判定部と、
上記状態が上記時間継続したと判定されたとき、上記状態が上記時間継続している間、上記通常デフロスト運転および上記例外デフロスト運転が行われたか否かを判定する運転実行判定部と
を備え、
上記例外開始条件は、上記運転実行判定部によって、上記状態が上記時間継続している間、上記通常デフロスト運転および上記例外デフロスト運転が行われていないと判定されることであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
以上から明らかなように、この発明のヒートポンプ装置は、圧縮機の吐出圧力が所定の高圧を超えて異常高圧になるのを防ぐことができる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、この発明のヒートポンプ装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【0019】
図1は、この発明のヒートポンプ装置の一実施形態である貯湯式給湯装置の配管系統図を示している。
【0020】
この貯湯式給湯装置は、貯湯ユニット1と、この貯湯ユニット1に接続されたヒートポンプユニット2とを備えている。
【0021】
上記貯湯ユニット1は、貯湯タンク3と、凝縮器の一例としての沸き上げ熱交換器10と、追い焚き熱交換器20と、制御装置100とを有する。
【0022】
上記貯湯タンク3は、湯と水の少なくとも一方(以下、「湯水」と言う。)を貯留する。この貯湯タンク3の下部には配管L1の一端を接続し、この配管L1の他端を沸き上げ用混合弁50の第1入水ポートに接続している。また、沸き上げ用混合弁50の出水ポートには配管L2の一端を接続し、この配管L2の他端を沸き上げ熱交換器10の2次側の入水ポートに接続している。また、沸き上げ熱交換器10の2次側の出水ポートには配管L3の一端を接続し、この配管L3の他端を貯湯タンク3の上部に接続している。また、配管L2には沸き上げ用循環ポンプP1を配設している。
【0023】
また、上記貯湯タンク3および沸き上げ熱交換器10には沸き上げ回路110を接続している。この沸き上げ回路110は、配管L1、配管L2および配管L3を含んでいる。
【0024】
また、上記貯湯ユニット1では、沸き上げ用混合弁50の第1入水ポート側(貯湯タンク3側)の開度を全開にした状態で沸き上げ用循環ポンプP1を駆動すると、貯湯タンク3内の湯水が、配管L1,沸き上げ用混合弁50,配管L2,沸き上げ熱交換器10,配管L3を介して循環するようになっている。
【0025】
上記沸き上げ熱交換器10には、冷媒配管L4,L5を介してヒートポンプユニット2を接続している。このヒートポンプユニット2は、HFC冷媒を用いており、沸き上げ熱交換器10の出湯温度を例えば50℃〜70℃の範囲で制御することが可能である。このヒートポンプユニット2に用いられるHFC冷媒としては、R32、R125、R134a、R404A、R410A、R407Cなどがある。
【0026】
また、上記貯湯タンク3の下部には配管L11を介して外部の給水源70を接続している。この配管L11には、減圧弁11と逆止弁12を上流側から下流側へ順に配設している。この逆止弁12は、給水管側から貯湯タンク3側への流れのみを許容する。
【0027】
一方、上記貯湯タンク3の上部には配管L21の一端を接続し、この配管L21の他端を追い焚き熱交換器20の1次側の入水ポートに接続している。この追い焚き熱交換器20の1次側の出水ポートには配管L22の一端を接続し、この配管L22の他端を沸き上げ用混合弁50の第2入水ポートに接続している。
【0028】
すなわち、上記貯湯タンク3と、風呂の追い焚きをするための追い焚き熱交換器20とには、風呂追い焚き回路120を接続している。この風呂追い焚き回路120は、配管L21および配管L22を含んでいる。
【0029】
また、上記貯湯ユニット1では、沸き上げ用混合弁50の第2入水ポート側(風呂追い焚き回路120側)の開度を全開にした状態で沸き上げ用循環ポンプP1を駆動すると、貯湯タンク3内の上部の湯が、配管L21,追い焚き熱交換器20(1次側),配管L22,沸き上げ用混合弁50,配管L2,沸き上げ熱交換器10,配管L3を介して循環する。
【0030】
また、上記貯湯タンク3の上部には配管L31の一端を接続し、この配管L31の他端を給湯用混合弁22の第1入水ポートに接続している。また、配管L31には、貯湯タンク3側から給湯用混合弁22への流れのみを許容する逆止弁21を配設している。また、給湯用混合弁22の第2入水ポートには分岐配管L12の一端を接続し、この分岐配管L12の他端を配管L11の減圧弁11と逆止弁12との間に接続している。また、分岐配管L12には、配管L11側から給湯用混合弁22への流れのみを許容する逆止弁23を配設している。
【0031】
そして、上記給湯用混合弁22の出水ポートには配管L32の一端を接続し、この配管L32の他端を給湯端末60に接続している。また、配管L32には水量センサ24を配設している。なお、
図1では給湯端末60を蛇口形状にしているが、この実施形態において給湯端末60は蛇口やシャワーなどを含むものとする。
【0032】
上記分岐配管L12と配管L31と配管L32と逆止弁21と給湯用混合弁22と逆止弁23と水量センサ24とが、給湯端末60に給湯するための給湯回路を構成している。
【0033】
上記給湯用混合弁22は、ステッピングモータ(図示せず)により駆動されるパルス駆動方式の混合弁が用いられている。この給湯用混合弁22の第2入水ポート(給水側)の流量に対する第1入水ポート(貯湯タンク3側)の流量の比は、給湯用混合弁22の開度0%〜100%(例えば駆動パルス0〜1800)を調整することによって制御される。
【0034】
また、上記配管L32の水量センサ24の上流側には配管L33の一端を接続し、配管L33の他端を、浴槽4に設けられた接続アダプタ9の給湯口9aに接続している。
この配管L33には、湯張り用電磁弁25と逆止弁26と水量センサ27と逆止弁28とを、上流側から下流側へ順に配設している。この逆止弁26,28は、給湯用混合弁22側から浴槽4への流れのみを許容する。
【0035】
上記配管L33と湯張り用電磁弁25と逆止弁26,28と水量センサ27とが、給湯回路の配管L32から分岐して浴槽4に接続された風呂給湯回路を構成している。
【0036】
また、上記水量センサ24と水量センサ27が給湯量検出部を構成している。
【0037】
上記接続アダプタ9の追い焚き用吸水口9bには配管L35の一端を接続し、この配管L35の他端を追い焚き熱交換器20の2次側の入水ポートに接続している。また、配管L35には風呂用循環ポンプP2を配設している。また、配管L33の水量センサ27よりも下流側には配管L34の一端を接続し、この配管L34の他端を追い焚き熱交換器20の2次側の出水ポートに接続している。
【0038】
また、上記貯湯ユニット1では、風呂用循環ポンプP2を駆動すると、浴槽4内の湯水が、配管L35と追い焚き熱交換器20の2次側の部分と配管L34と配管L33の一部とを介して循環する。
【0039】
上記配管L35と追い焚き熱交換器20の2次側の部分と配管L34と配管L33の一部とが、風呂循環回路を構成している。
【0040】
また、上記配管L21には配管L41の一端を接続し、この配管L41の他端を排水口80に接続している。また、配管L41には逃し弁31を配設している。
【0041】
また、上記貯湯タンク3には、下側から上側に向かって4つの温度センサT1〜T4を略等間隔に設けている。また、配管L2には、沸き上げ熱交換器10の入水温度を検出する温度センサT11を設けている。また、配管L3には、沸き上げ熱交換器10の出湯温度を検出する温度センサT12を設けている。
【0042】
また、上記沸き上げ熱交換器10には温度センサT13を設けている。また、給湯端末60に連通する配管L32には、水量センサ24よりも下流側に位置するように、給湯温度を検出する温度センサT21を設けている。また、接続アダプタ9の追い焚き用吸水口9bに連通する配管L35には、水位センサLSと水流スイッチSWと温度センサT23とを、接続アダプタ9側から風呂用循環ポンプP2側へ順に設けている。また、接続アダプタ9の給湯口9aに連通する配管L33には、温度センサT22を設けている。この温度センサT22は、配管L33と配管L34との接続点に位置し、浴槽4に供給される給湯水の温度を検出する。
【0043】
上記ヒートポンプユニット2は、膨張機構の一例としての膨張弁201と、蒸発器の一例としての空気熱交換器202と、四路切換弁203と、圧縮機204とを有する。ここで、沸き上げ熱交換器10の1次側の入水ポートには冷媒配管L4の一端を接続し、この冷媒配管L4の他端を四路切換弁203に接続している。また、上記沸き上げ熱交換器10の1次側の出水ポートには冷媒配管L5の一端を接続し、この冷媒配管L5の他端を膨張弁201に接続している。このようにして、膨張弁201、空気熱交換器202、四路切換弁203、圧縮機204および沸き上げ熱交換器10が環状に接続されることにより、冷媒回路210が構成されている。
【0044】
また、上記ヒートポンプユニット2では、四路切換弁203を実線の切換位置にした状態で圧縮機204を運転すると、圧縮機204から吐出された高温高圧の冷媒は、四路切換弁203と冷媒配管L4を介して沸き上げ熱交換器10に流入して、沸き上げ熱交換器10で凝縮される。そして、沸き上げ熱交換器10で凝縮した冷媒は、冷媒配管L5を介して流入した膨張弁201において低圧冷媒となって空気熱交換器202に流入し、空気熱交換器202で蒸発した後、四路切換弁203を介して圧縮機204の吸入側に戻るようになっている。
【0045】
また、上記ヒートポンプユニット2には、外気温度を検出する外気温度センサ205と、空気熱交換器202の温度を検出する温度センサT31とが設けられている。なお、温度センサT31は蒸発器温度センサの一例である。
【0046】
上記温度センサT31は、空気熱交換器202内の冷媒経路の略中間部に取り付けられる。別の言い方をすれば、温度センサT31は、空気熱交換器202内において気液2相状態の冷媒の温度を検出できるように配置されている。
【0047】
図2は上記給湯装置の制御ブロック図を示している。
【0048】
上記給湯装置は、マイクロコンピュータと入出力回路などからなる制御装置100と、この制御装置100との間で信号を送受信するリモートコントローラ200とを備えている。この制御装置100は、温度センサT1〜T4,T11〜T13,T21〜T23,T31と水位センサLSと水流スイッチSWと水量センサ24,27と外気温度センサ205とリモートコントローラ200などからの信号を受けて、ヒートポンプユニット2と沸き上げ用循環ポンプP1と風呂用循環ポンプP2と給湯用混合弁22と湯張り用電磁弁25と沸き上げ用混合弁50などを制御する。
【0049】
また、上記制御装置100は、「沸き上げ運転」を制御する沸き上げ運転制御部100aと、給湯端末60の給湯温度を制御する給湯制御部100bと、「風呂湯張り運転」などを含む浴槽4への注湯を制御する風呂注湯制御部100cと、「風呂追い焚き運転」を制御する風呂追い焚き運転制御部100dとを有する。
【0050】
以下、
図1,
図2を参照しつつ、「沸き上げ運転」などについて、より詳しく説明する。
【0051】
〔沸き上げ運転〕
上記ヒートポンプユニット2により貯湯タンク3内の湯水を沸き上げる「沸き上げ運転」では、制御装置100の沸き上げ運転制御部100aが、沸き上げ用混合弁50の第1入水ポート側(貯湯タンク3側)の開度を全開にした状態で沸き上げ用循環ポンプP1を駆動して、貯湯タンク3内の湯水を、配管L1,沸き上げ用混合弁50,配管L2,沸き上げ熱交換器10,配管L3を介して循環させる。すなわち、貯湯タンク3内から出た湯水を沸き上げ熱交換器10を介して貯湯タンク3内へ戻すことにより、貯湯タンク3内の湯水の沸き上げが行われる。なお、貯湯タンク3内の湯水を沸き上げるとき、沸き上げ用混合弁50の第2入水ポート側(風呂追い焚き回路120側)の開度は全閉にしている。
【0052】
上記沸き上げ運転制御部100aは、沸き上げ運転時、温度センサT12により検出された出湯温度が目標出湯温度t
Sになるように、ヒートポンプユニット2と沸き上げ用循環ポンプP1との少なくとも一方を制御する。ここで、目標出湯温度t
Sは、貯湯タンク3から給湯される湯量などに基づいて制御装置100で算出される。例えば、使用される湯量が多い場合、目標出湯温度t
Sは例えば70℃と高くなり、使用される湯量が少ない場合、目標出湯温度t
Sは例えば50℃と低くなる。
【0053】
そして、上記温度センサT11により検出された沸き上げ熱交換器10の入水温度が例えば40℃〜45℃(沸き終い温度)になると、沸き上げ運転は終了する。
【0054】
〔給湯運転〕
上記給湯端末60の給湯温度を制御する「給湯運転」では、貯湯タンク3の上部から出た湯水と、外部の給水管から配管L11および分岐配管L12を介して供給される水とを、給湯用混合弁22で混合する。これにより、所望の温度の湯水が給湯端末60に供給される。このとき、制御装置100の給湯制御部100bが、温度センサT21により検出された給湯温度が給湯設定温度t
KSになるように、給湯用混合弁22の開度を制御する。
【0055】
〔風呂湯張り運転および風呂足し湯運転〕
上記貯湯タンク3から風呂の浴槽4内に給湯する「風呂湯張り運転」や「風呂足し湯運転」を行う場合、制御装置100の風呂注湯制御部100cが、湯張り用電磁弁25を開いて、貯湯タンク3内の湯を給湯用混合弁22と風呂給湯回路(L33,25,26,27,28)を介して浴槽4内に供給する。このとき、風呂注湯制御部100cは、給湯用混合弁22を制御して、風呂設定温度t
BSに基づいて、貯湯タンク3からの高温の湯と外部からの給水とを給湯用混合弁22により混合すると共に、水量センサ27での検出する流量の積算値が、ふろ設定湯量に到達すると、湯張り用電磁弁25を閉じて、風呂湯張り運転を完了させる。なお、風呂湯張り運転は、完了までに2〜3度中断しながら(湯張り用電磁弁25を閉じて)実行される。
【0056】
〔風呂追い焚き運転〕
上記風呂の浴槽4内の湯を再加熱する「風呂追い焚き運転」を行う場合、制御装置100の風呂追い焚き運転制御部100dが、湯張り用電磁弁25を閉じた状態で風呂用循環ポンプP2を運転して、浴槽4内の湯を風呂循環回路(L35,20(2次側),L34,L33(一部))を介して循環させる。すなわち、貯湯タンク3内から出た湯水を追い焚き熱交換器20および沸き上げ熱交換器10を介して貯湯タンク3に戻すことにより、風呂の浴槽4内の湯が再加熱される。
【0057】
そして、上記温度センサT23により検出された浴槽4内の湯の風呂温度に基づいて、風呂追い焚き運転制御部100dは、ヒートポンプユニット2を用いずに、貯湯タンク3内の湯を熱源とする風呂追い焚き運転を行う。この風呂追い焚き運転では、沸き上げ用循環ポンプP1により、沸き上げ熱交換器10からの湯を貯湯タンク3と沸き上げ回路110と風呂追い焚き回路120を介して循環させて風呂の追い焚きを行う。このとき、沸き上げ用混合弁50の第1入水ポート側(貯湯タンク3の下部側)の開度は全閉にされる一方、沸き上げ用混合弁50の第2入水ポート側(風呂追い焚き回路120側)の開度は全開にされる。
【0058】
なお、上記ヒートポンプユニット2を用いて風呂追い焚き運転を行う場合、ヒートポンプユニット2を用いないで風呂追い焚き運転を行う場合と同じように、追い焚き熱交換器20からの戻り湯と貯湯タンク3の下部からの湯水とが、沸き上げ用混合弁50によって混合されないようにしてもよい。あるいは、ヒートポンプユニット2の沸き上げ効率を向上するために、沸き上げ用混合弁50の第1,第2入水ポート側の開度を制御して、追い焚き熱交換器20からの戻り湯と貯湯タンク3の下部からの湯水とが沸き上げ用混合弁50によって混合されるようにしてもよい。
【0059】
また、上記制御装置100は、通常デフロスト運転制御部100eと、例外デフロスト運転制御部100fと、沸き上げ運転終了判定部100gと、状態継続判定部100hと、運転実行判定部100iと、風呂追い焚き運転終了判定部100jと、外気温度判定部100kとを有する。
【0060】
上記通常デフロスト運転制御部100eは、所定の通常開始条件が成立することに応じて空気熱交換器202をデフロストする通常デフロスト運転を行う。この通常デフロスト運転制御部100eは、温度センサT31によって検出された空気熱交換器202の温度が所定の第1温度(例えば7℃)になったとき、通常デフロスト運転を終了させる。ここで、上記通常開始条件は、温度センサT31によって検出された空気熱交換器202の温度が所定の温度(例えば−20℃)以下になることである。すなわち、温度センサT31によって検出された空気熱交換器202の温度が上記所定の温度以下になったとき、通常デフロスト運転が開始するようになっている。
【0061】
上記例外デフロスト運転制御部100fは、上記通常デフロスト運転の通常開始条件とは異なる所定の複数の例外開始条件のうちのいずれか一つが成立することに応じて空気熱交換器202をデフロストする例外デフロスト運転を行う。この例外デフロスト運転制御部100fは、温度センサT31によって検出された空気熱交換器202の温度が第1温度よりも低い第2温度(例えば5℃)になったとき、例外デフロスト運転を終了させる。
【0062】
上記沸き上げ運転終了判定部100gは、沸き上げ運転制御部100aによる沸き上げ運転が終了したか否かを判定する。ここで、沸き上げ運転終了判定部100gによって沸き上げ運転が終了したと判定されたとき、外気温度判定部100kが、外気温度センサ205によって検出された外気温度が所定の温度(例えば2℃)以下になっているか否を判定する。この外気温度判定部100kによって、外気温度が所定の温度(例えば2℃)以下になっていると判定されることが、複数の例外開始条件の一つである。すなわち、外気温度判定部100kによって外気温度が所定の温度(例えば2℃)以下になっていると判定されると、例外デフロスト運転が開始するようになっている。
【0063】
上記状態継続判定部100hは、外気温度センサ205によって検出された外気温度が所定の温度(例えば−10℃)以下になった状態が所定の時間(例えば120分)継続したか否かを判定する。
【0064】
上記運転実行判定部100iは、上記状態が上記時間継続したと判定されたとき、上記状態が上記時間継続している間、通常デフロスト運転および例外デフロスト運転が行われたか否かを判定する。この運転実行判定部100iによって、上記状態が上記時間継続している間、上記通常デフロスト運転および上記例外デフロスト運転が行われていないと判定されることが、上記複数の例外開始条件の一つである。すなわち、運転実行判定部100iによって、上記状態が上記時間継続している間、上記通常デフロスト運転および上記例外デフロスト運転が行われていないと判定されると、例外デフロスト運転が開始するようになっている。
【0065】
上記風呂追い焚き運転終了判定部100jは、風呂追い焚き運転制御部100dによる風呂追い焚き運転が終了したか否かを判定する。この風呂追い焚き運転終了判定部100jによって風呂追い焚き運転が終了したと判定されることが、上記複数の例外開始条件の一つである。すなわち、風呂追い焚き運転終了判定部100jによって風呂追い焚き運転が終了したと判定されると、例外デフロスト運転が開始するようになっている。
【0066】
以下、
図3のフローチャートを用いて、通常デフロスト運転制御部100eによる通常デフロスト運転の動作と、例外デフロスト運転制御部100fによる例外デフロスト運転の動作とを説明する。
【0067】
上記通常デフロスト運転および例外デフロスト運転の処理が開始すると、まず、ステップS101で、上記通常開始条件が成立したか否かを判定する。このステップS101で、上記通常開始条件が成立したと判定すると、ステップS102に進む一方、上記通常開始条件が成立していないと判定すると、ステップS201に進む。なお、上記通常開始条件が成立したと判定したとき、沸き上げ運転または風呂追い焚
き運転が行われていれば、沸き上げ運転または風呂追い焚
き運転の中断処理を行う。
【0068】
次に、ステップS102で、通常デフロスト運転を開始する。具体的には、四路切換弁203を実線の切換位置にした状態で圧縮機204を運転すると共に、膨張弁201を開いて、高温の冷媒を空気熱交換器202に送る。
【0069】
次に、ステップS103で、温度センサT31によって検出された空気熱交換器202の温度が所定の第1温度になったと判定すると、ステップS104に進む。
【0070】
次に、ステップS104で、上記通常デフロスト運転を終了した後、この処理を終了する。なお、上記沸き上げ運転または風呂追い焚
き運転の中断処理を行っていたのであれば、沸き上げ運転または風呂追い焚
き運転の再開処理を行う。
【0071】
一方、上記ステップS101からステップS201に進んだ場合、ステップS201で、上記複数の例外開始条件のうちの一つが成立したか否かを判定する。このステップS201で、上記複数の例外開始条件のうちの一つが成立したと判定すると、例外デフロスト運転を開始する。具体的には、四路切換弁203を実線の切換位置にした状態で圧縮機204を運転すると共に、膨張弁201を開いて、高温の冷媒を空気熱交換器202に送る。なお、上記例外開始条件が成立したと判定したとき、沸き上げ運転または風呂追い焚
き運転が行われていれば、沸き上げ運転または風呂追い焚
き運転の中断処理を行う。
【0072】
次に、ステップS203で、温度センサT31によって検出された空気熱交換器202の温度が上記第1温度よりも低い所定の第2温度以上になったと判定すると、ステップS204に進む。
【0073】
次に、ステップS204で、上記例外デフロスト運転を終了した後、この処理を終了する。なお、上記沸き上げ運転または風呂追い焚
き運転の中断処理を行っていたのであれば、沸き上げ運転または風呂追い焚
き運転の再開処理を行う。
【0074】
このように、上記通常デフロスト運転と例外デフロスト運転とのどちらの運転中も、高温の冷媒が冷媒回路210を循環する。この通常デフロスト運転は、温度センサT31によって検出された空気熱交換器202の温度が所定の第1温度になると、終了する。一方、上記例外デフロスト運転は、温度センサT31によって検出された空気熱交換器202の温度が上記第1温度よりも低い所定の第1温度になると、終了する。これにより、圧縮機204の吐出圧力が所定の高圧を超える前に、例外デフロスト運転を終了させることができる。したがって、上記例外デフロスト運転を行っても、圧縮機204の吐出圧力が所定の高圧を超えて異常高圧になるのを防ぐことができる。
【0075】
仮に、上記温度センサT31によって検出された空気熱交換器202の温度が上記第1温度になったときに例外デフロスト運転が終了するようにすると、
図4に示すように、圧縮機204の吐出圧力が所定の高圧を超えてしまう。
【0076】
一方、上記空気熱交換器202の温度が上記第2温度であるときは、圧縮機204の吐出圧力は所定の高圧を超えていないことが判る。
【0077】
なお、
図4において、縦軸は、周波数(Hz)、圧力(MPa)、温度(℃)のいずれか一つに対応している。また、上記縦軸の数値は紙面下側から紙面上側に行くにしたがって大きくなる。この
図4の例外デフロストも、通常デフロスト運転が開始するときよも空気熱交換器202の着霜が少ない状態で開始されている。また、例外デフロスト運転中の沸き上げ用循環ポンプP1の回転数は0である。
【0078】
また、上記沸き上げ運転が終了したと判定されたとき、外気温度判定部100kが、外気温度センサ205によって検出された外気温度が所定の温度(例えば2℃)以下になっていると判定すると、例外デフロスト運転が開始される。その結果、空気熱交換器202に霜が付着していない状態で、次回の沸き上げ運転を行うことができる。
【0079】
また、上記外気温度センサ205によって検出された外気温度が所定の温度以下になった状態が所定の時間継続したと判定され、かつ、上記状態の継続中、通常デフロスト運転および例外デフロスト運転が行われていないと判定されると、例外デフロスト運転が開始される。その結果、低外気時、空気熱交換器202の着霜量が少ない状態で、沸き上げ運転が行われるのを防ぐことができる。すなわち、空気熱交換器202から霜を確実に除去してから沸き上げ運転を行うことができる。
【0080】
また、上記状態の継続中、通常デフロスト運転および例外デフロスト運転が行われていないと判定されてから、例外デフロスト運転が開始されるので、例外デフロスト運転が不必要時に開始されるのを防ぐことができる。すなわち、いわゆる空デフロストが行われる可能性を低減することができる。
【0081】
また、上記風呂追い焚き運転中は貯湯タンク3からの湯を追い焚き熱交換器20および沸き上げ熱交換器10を介して貯湯タンク3に戻すため、風呂追い焚き運転中に例外デフロスト運転が開始すると、風呂追い焚き運転が中断されてしまう。したがって、上記風呂追い焚き運転が終了したと判定されたとき、例外デフロスト運転を開始させることにより、風呂追い焚き運転が中断される事態が少なくなる。
【0082】
上記実施形態では、温度センサT31によって検出された空気熱交換器202の温度が所定の温度(例えば−20℃)以下になったとき、通常デフロスト運転が開始するようにしていたが、外気温度センサ205によって検出された外気温度が所定の温度(例えば−25℃)以下になったとき、通常デフロスト運転が開始するようにしてもよい。あるいは、温度センサT31によって検出された空気熱交換器202の温度が所定の温度(例えば−20℃)以下になり、かつ、外気温度センサ205によって検出された外気温度が所定の温度(例えば−25℃)以下になったとき、通常デフロスト運転が開始するようにしてもよい。あるいは、他の通常開始条件が成立したとき、通常デフロスト運転が開始するようにしてもよい。
【0083】
上記実施形態では、例外デフロスト運転の所定の例外開始条件は複数あったが、1つにしてもよい。また、上記実施形態の例外開始条件以外の条件を、この発明の例外開始条件の一例として用いてもよい。
【0084】
上記実施形態では、この発明を貯湯式給湯装置に適用していたが、この発明を例えばルームエアコンに適用してもよい。このルームエアコンは、冷房運転と暖房運転とのうちの少なくとも暖房運転を行えるものである。
【0085】
上記実施形態において、例外デフロスト運転に要する時間は、通常デフロスト運転に要する時間に比べて短くなってもよい。
【0086】
上記実施形態では、温度センサT31は、空気熱交換器202内の冷媒経路の略中間部に取り付けられていたが、空気熱交換器202近傍に位置するように、空気熱交換器202外の冷媒経路に取り付けられてもよい。
【0087】
上記実施形態では、風呂追い焚き回路120に循環ポンプを配設していなかったが、風呂追い焚き回路120に循環ポンプを配設してもよい。このようにする場合、配管L2には、沸き上げ用循環ポンプP1を配設するようにしてもよいし、配設しないようにしてもよい。
【0088】
また、上記風呂追い焚き回路120に循環ポンプを配設すると共に、配管L2に沸き上げ用循環ポンプP1を配設する場合、配管L22の他端を、沸き上げ用混合弁50の第2入水ポートに接続せずに、貯湯タンク3の下部に接続するようにしてもよい。
【0089】
上記実施形態において、沸き上げ運転制御部100a、給湯制御部100b、風呂注湯制御部100cおよび風呂追い焚き運転制御部100dは、それぞれ、ソフトウェアで構成されてもよいし、ハードウェアで構成されてもよい。また、通常デフロスト運転制御部100e、例外デフロスト運転制御部100f、沸き上げ運転終了判定部100g、状態継続判定部100h、運転実行判定部100iおよび風呂追い焚き運転終了判定部100jも、それぞれ、ソフトウェアで構成されてもよいし、ハードウェアで構成されてもよい。
【0090】
上記実施形態では、例外デフロストの開始条件が複数あったが、この複数のうちの1つだけが例外デフロストの開始条件となるようにしてもよい。また、例外デフロストの開始条件として、上記実施形態で記載した条件以外の条件を採用してもよい。
【0091】
上記実施形態において、例えば、制御装置100は、沸き上げ運転終了判定部100gと、状態継続判定部100hと、運転実行判定部100iと、風呂追い焚き運転終了判定部100jと、外気温度判定部100kのうち、沸き上げ運転終了判定部100gと外気温度判定部100kだけを有するようにしたり、状態継続判定部100hと運転実行判定部100iだけを有するようにしたり、風呂追い焚き運転終了判定部100jだけを有するようにしたりしてもよい。
【0092】
すなわち、貯湯ユニット1は、制御装置100以外の制御装置を備えてもよい。例えば、貯湯ユニット1は、
図5に示す制御装置1100を備えてもよい。この制御装置1100は、蒸発器温度判定部の一例としての空気熱交換器温度判定部100lを有している点だけが、制御装置100と異なる。より詳しくは、風呂追い焚き運転終了判定部100jによって風呂追い焚き運転が終了したと判定されたとき、空気熱交換器温度判定部100lが、温度センサT31によって検出された空気熱交換器202の温度が所定の第3温度(例えば−5℃)以下になっているか否かを判定する。この空気熱交換器温度判定部100lによって空気熱交換器202の温度が上記第3温度以下になっていると判定されると、例外デフロスト運転が開始するようになっている。ここで、上記第3温度は、通常デフロスト運転を開始させための空気熱交換器202の温度よりも高く設定すると、例外デフロスト運転が開始され易くなる。
【0093】
上記実施形態では、温度センサT31によって検出された空気熱交換器202の温度が所定の温度(例えば−20℃)以下であるとき、通常デフロスト運転が開始するようになっていたが、温度センサT31によって検出された空気熱交換器202の温度が所定の温度(例えば−10℃)以下の状態が、所定の時間(例えば3分)継続したとき、通常デフロスト運転が開始するようにしてもよい。このようにする場合、風呂追い焚き運転終了判定部100jによって風呂追い焚き運転が終了したと判定された後、温度センサT31によって検出された空気熱交換器202の温度が上記所定の温度以下の状態が、上記所定の時間より短い設定時間(例えば1分)継続したとき、例外デフロスト運転が開始するようにしてもよい。あるいは、風呂追い焚き運転終了判定部100jによって風呂追い焚き運転が終了したと判定された後、温度センサT31によって検出された空気熱交換器202の温度が上記所定の温度よりも高い設定温度(−5℃)以下の状態が、上記所定の時間よりも短い設定時間(例えば1分または3分)継続したとき、例外デフロスト運転が開始するようにしてもよい。
【0094】
この発明の具体的な一実施形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記実施形態またはこの変形例に周知技術を追加したものを、この発明の一実施形態としてもよい。