JPH0515942B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はヒートポンプ式給湯機の給湯制御装置
に関するものである。

従来の技術 従来、貯湯槽を有するヒートポンプ式給湯機に
おいては、沸き上がつてきた貯湯槽内の熱い湯が
市水ポンプにより給湯加熱熱交換器に循環してく
ると、冷媒の高圧圧力が所定値に達し、沸き上げ
完了を判断して圧縮機を停止するのがひとつの方
法である。このように高圧圧力でヒートポンプ給
湯運転終了を行なう概念は特開昭57−122231号公
報に示されている。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このように高圧圧力が所定値に達した
ら一律にヒートポンプ給湯運転を停止する制御方
法では、例えば夏で市水温度が約30℃と高く、か
つ外気温も高い場合にヒートポンプ給湯運転をす
ると、前記の状況だけで冷媒の高圧圧力が高く、
所定値に達して沸き上げ完了の判断を行なうが、
実際は貯湯槽内の水は沸き上がつてないという問
題点を有する場合があつた。

本発明は上記問題点に鑑み、夏の外気温が高く
市水温度が高い場合でも、ヒートポンプ給湯運転
を実施し市水を十分に加熱した後、沸き上げ完了
を判断できるヒートポンプ式給湯機の制御装置を
提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のヒートポ
ンプ式給湯機の制御装置は、第１図に示すように
ヒートポンプ式給湯機に、室外フアンの動作停止
と圧縮機の停止を制御する制御装置を設け、この
制御装置を、前記冷凍サイクルの高圧圧力を検出
する圧力検出手段と、複数の設定圧力Ｐ・Ｒ（Ｐ
＜Ｒ）を記憶した設定値圧力記憶手段と、前記設
定圧力と圧力検出手段が検出した高圧圧力を比較
する第２比較手段と、経過時間を計数する時間計
数手段と、設定時間Ｋを記憶した設定値時間記憶
手段と、前記設定値Ｋとを比較する第３比較手段
と、高圧圧力がＰより小では室外フアンの運転
を、ＰとＲの間では室外フアンの停止を、Ｒ以上
では圧縮機の停止を記憶したモード記憶手段と、
前記第２比較手段と第３比較手段の信号により高
圧圧力の状況を判定する判定手段と、前記判定手
段の結果により前記モード記憶手段のモードを選
択する選択手段と、前記選択手段の信号により室
外フアンの動作停止と圧縮機の停止を出力する出
力手段より構成し、高圧圧力が前記設定値Ｐ以上
の時に室外フアンの停止を、Ｐより小の時に室外
フアンの運転を行ない、この室外フアンの運転ま
たは停止からの経過時間が前記設定値Ｋに達した
時に、高圧圧力が前記設定値Ｐより小の時は室外
フアンの運転を、Ｐ以上Ｒより小の時は室外フア
ンの停止を、Ｒ以上の時は圧縮機の停止を行なう
ものである。

作 用 本発明は上記の構成によつて、夏の外気温が高
く、また市水温度が高い場合（約30℃）でも、室
外フアンの動作と停止による高圧圧力の高低ハン
チングをくり返しながらヒートポンプ給湯運転が
続行でき、さらに貯湯槽内の沸き上がつた湯が給
湯加熱熱交換器に循環してきた時にのみ、正確に
沸き上げ完了の判断ができるものである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら
説明する。

第２図は本発明の給湯制御装置を備えたヒート
ポンプ式給湯機の一列を示すものである。

第２図において、１は圧縮機、２は給湯加熱熱
交換器、３は室外熱交換器、４は室外フアン、５
はフアンモータ、６は減圧器、７は市水ポンプ、
８は貯湯槽、９は圧力センサ、１０は外気温セン
サ、１１はタイマー、１２は給湯制御装置で、こ
れらを順次連結して、１３のヒートポンプ式給湯
機を構成している。圧力検出手段として用いた圧
力センサ９は、冷媒の高圧圧力を検出するため圧
縮機１の叶出側に設け、外気温検出手段として用
いた外気温センサ１０は、室外熱交換器３の風上
側に設けてある。

図中の実線矢印方向は、ヒートポンプ給湯運転
時の冷媒の流れ方向を示し、１点鎖線矢印方向は
市水の循環方向を示している。圧縮機１を出た高
圧冷媒ガスは凝縮器である給湯加熱熱交換器２で
凝縮し、貯湯槽８より市水ポンプ７で送られて来
た水に熱を与える。そして、高圧冷媒液となり、
減圧器６で減圧され低圧の冷媒となり、蒸発器で
ある室外熱交換器３で外気より吸熱して低圧冷媒
ガスとなつて圧縮機１に戻る。

他方、市水回路は、貯湯槽８内の水を、市水ポ
ンプ７で循環し、給湯加熱熱交換器２より熱を受
け湯となつて貯湯槽へ帰つていく。夏で外気温セ
ンサ１０での外気温がＡ以上の時に、圧力センサ
９とタイマー１１よりの入力信号により給湯制御
装置１２が室外フアン４の動作か停止、圧縮機１
の動作か停止を判断して、ヒートポンプ式給湯機
をコントロールする。

次に第３図により、給湯制御装置１２の構成に
ついて説明する。

同図において、２１は外気温センサ１０からの
外気温検出信号を入力し、設定外気温記憶回路２
２の設定値Ａとを比較する第１の比較回路、２３
は圧力センサ９からの高圧圧力検出信号を入力
し、設定圧力記憶回路２４の設定値Ｐ，Ｒとを比
較する第２の比較回路、２５はタイマー１１から
の経過時間検出信号を入力し、設定時間記憶回路
２６の設定値Ｋとを比較する第３の比較回路、３
０は第１・第２・第３比較回路からの信号SQ，
SP，STより総合的に高圧圧力の状況を判定する
判定回路、２８は判定回路の信号によりモード記
憶回路２７の記憶内容（高圧圧力がＰより小では
室外フアンの動作、ＰとＲの間では室外フアンの
停止、Ｒ以上では圧縮機の停止）のどのモードか
を選択する選択回路である。モード記憶回路２
７、選択回路２８、判定回路３０がまとまつて演
算制御部３１を構成し、これはいわゆるマイクロ
コンピユータで構成しても良い。２９は選択回路
２８からの信号で室外フアン５や圧縮機１の動作
か停止かを切替える出力回路である。また、選択
回路２８は室外フアンの動作が停止かを選んだ時
に、タイマー１１に信号を送り、タイマー１１を
始動させるものである。タイマー１１は経過時間
がＫになれば、クリアされるものとする。

ここで、外気温センサ１０は第１図の外気温検
出手段に、圧力センサ９は圧力検出手段に、タイ
マー１１は時間計数手段に、第１比較回路２１は
第１比較手段に、第２比較回路２３は第２比較手
段に、第３比較回路２５は第３比較手段に、設定
外気温記憶回路２２は設定値外気温記憶手段に、
設定圧力記憶回路２４は設定値圧力記憶手段に、
設定時間記憶回路２６は設定値時間記憶手段に、
各モード記憶回路２７はモード記憶手段に、選択
回路２８は選択手段に、出力回路２９は出力手段
に、判定回路３０は判定手段にそれぞれ相当す
る。

第４図は第３図に示す給湯制御装置の作用をさ
らに詳細に説明するフローチヤートである。

以下、第２図に示したヒートポンプ式給湯機の
給湯制御装置の動作を第３図、第４図を用いて説
明する。

夏場で、外気温センサ１０で外気温を検出し、
設定外気温記憶回路２２の設定値Ａ＝25℃とを第
１比較回路２１で比較して高い場合は、圧力セン
サ９で高圧圧力を検出し、設定圧力記憶回路２４
の設定値Ｐとを第２比較回路２３で比較して高い
時に、室外フアン４を停止する。

上記条件以外では室外フアン４は動作する。

さて、室外フアン４を停止後の経過時間をタイ
マー１１で検出し、設定時間記憶回路２６の設定
値Ｋとを第３比較回路２５で比較して、短かい時
は室外フアンを停止し続けるが、同じ時は次のフ
ローに進む。ここでタイマー１１が、経過時間Ｋ
に達すればタイマー１１はクリアされるものとす
る。

すなわち圧力センサ９で高圧圧力を検出し、設
定圧力記憶回路２４の設定値Ｐとを第２比較回路
２３で比較して低い時は、室外フアン４を動作さ
せ、再度高圧圧力を検出するループにもどす。

高い時は、次に、設定値Ｒとを第２比較回路２
３で比較し、高圧圧力が低ければ室外フアン４を
停止させ、再度高圧圧力を検出するループにもど
すが、高い時には、沸き上げ完了として圧縮機１
を停止させる。但し、室外フアン４と圧縮機１の
動作、停止は、第１、２、３比較回路２１，２
３，２５の信号SQ，SP，STを判定回路３０で
総合的に判定し、判定回路３０の出力によりモー
ド記憶回路２７より選択回路２８がモードを選択
し、出力回路２９より出力信号を出す。

以上のように制御することにより、夏場で外気
温が高く、さらに市水温度が高い場合（約30℃）
でも、室外フアン４の動作と停止のくり返しで、
高圧圧力の高低ハンチングをくり返しながらヒー
トポンプ給湯運転を続行することができる。さら
に、貯湯槽８の沸き上がつた市水が給湯加熱熱交
換器２へ循環して来れば、室外フアン４を停止し
ても高圧圧力が高い方の設定値Ｒよりも高くな
り、この場合にのみ沸き上げ完了という正確な判
断を下してヒートポンプ給湯機１３を停止させる
ことができる。ただし、外気温が設定値より低
い、冬期、中間期のヒートポンプ給湯制御は従来
の高圧圧力による沸き上げ完了方式を用いればよ
く、上記のように室外フアンを動作、停止させな
がら給湯運転を続ける必要はない。

なお、実施例では貯湯槽付ヒートポンプ式給湯
機に関して説明したが貯湯槽のない場合でも上記
と同様の運転方法を用いれば良く、沸き上げ完了
の判断方法だけ適切な方法を用いれば良い。本実
施例では、外気温も判断基準として用いたが、高
圧圧力と経過時間のみで室外フアンと圧縮機の動
作と停止を制御する場合でも良い。

発明の効果 以上述べてきたように本発明のヒートポンプ式
給湯機の給湯制御装置は、圧縮機、室外熱交換
器、給湯加熱熱交換器、減圧器により冷凍サイク
ルを構成し、前記給湯加熱熱交換器により給湯を
行なうヒートポンプ式給湯機に、室外フアンの動
作停止と圧縮機の停止を制御する制御装置を設
け、この制御装置を前記冷凍サイクルの高圧圧力
を検出する圧力検出手段と、複数の設定圧力Ｐ・
Ｒ（Ｐ＜Ｒ）を記憶した設定値圧力記憶手段と、
前記設定圧力と圧力検出手段が検出した高圧圧力
を比較する第２比較手段と、経過時間を計数する
時間計数手段と、設定時間Ｋを記憶した設定値時
間記憶手段と、前記設定値Ｋとを比較する第３比
較手段と、高圧圧力がＰより小では室外フアンの
運転を、ＰとＲの間では室外フアンの停止を、Ｒ
以上では圧縮機の停止を記憶したモード記憶手段
と、前記第２比較手段と第３比較手段の信号によ
り高圧圧力の状況を判定する判定手段と、前記判
定手段の結果により前記モード記憶手段のモード
を選択する選択手段と、前記選択手段の信号によ
り室外フアンの動作停止と圧縮機の停止を出力す
る出力手段より構成し、高圧圧力が前記設定値Ｐ
以上の時に室外フアンの停止を、Ｐより小の時に
室外フアンの運転を行ない、この室外フアンの運
転または停止の選択よりの経過時間が前記設定値
Ｋに達した時に、高圧圧力が前記設定値Ｐより小
の時は室外フアンの動作を、Ｐ以上Ｒより小の時
は室外フアンの停止を、Ｒ以上の時は圧縮機の停
止を行なうビートポンプ式給湯機の制御装置を備
えたもので、夏場で外気温が高く、さらに市水温
度が高い場合（約30℃）でも、室外フアンの動作
と停止のくり返しで、高圧圧力の高低ハンチング
をくり返すことによりヒートポンプ給湯運転を続
行することができる。さらに、貯湯槽の沸き上が
つた市水が給湯加熱熱交換器へ循環して来れば、
室外フアンを停止しても高圧圧力が高い方の設定
値Ｒより高くなり、この場合にのみ沸き上げ完了
という正確な判断を下しヒートポンプ式給湯機を
停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のヒートポンプ式給湯機の制御
装置を機能実現手段で表示したクレーム対応図、
第２図は同制御装置を備えたヒートポンプ式給湯
機の一例を示す構成図、第３図は本発明の一実施
例であるヒートポンプ式給湯機の制御装置のブロ
ツク図、第４図は同制御装置の作用を詳細に説明
するフローチヤートである。 ９……圧力センサ、１０……外気温センサ、１
１……タイマー、１２……給湯制御装置、２１…
…第１比較回路、２２……設定外気温記憶回路、
２３……第２比較回路、２４……設定圧力記憶回
路、２５……第３比較回路、２６……設定時間記
憶回路、２７……各モード記憶回路、２８……選
択回路、２９……出力回路、３０……判定回路、
３１……演算制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機、室外熱交換器、給湯加熱熱交換器、
   減圧器により冷凍サイクルを構成し、前記給湯加
   熱熱交換器により給湯を行なうヒートポンプ式給
   湯機に、室外フアンの動作停止と圧縮機の停止を
   制御する制御装置を設け、この制御装置を、前記
   冷凍サイクルの高圧圧力を検出する圧力検出手段
   と、複数の設定圧力Ｐ・Ｒ（Ｐ＜Ｒ）を記憶した
   設定値圧力記憶手段と、前記設定圧力と圧力検出
   手段が検出した高圧圧力を比較する第２比較手段
   と、経過時間を計数する時間計数手段と、設定時
   間Ｋを記憶した設定値時間記憶手段と、前記設定
   値Ｋとを比較する第３比較手段と、高圧圧力がＰ
   より小では室外フアンの運転を、ＰとＲの間では
   室外フアンの停止を、Ｒ以上では圧縮機の停止を
   記憶したモード記憶手段と、前記第２比較手段と
   第３比較手段の信号により高圧圧力の状況を判定
   する判定手段と、前記判定手段の結果により前記
   のモード記憶手段モードを選択する選択手段と、
   前記選択手段の信号により室外フアンの動作停止
   と圧縮機の停止を出力する出力手段より構成し、
   高圧圧力が前記設定値Ｐ以上の時に室外フアンの
   停止を、Ｐより小の時に室外フアンの運転を行な
   い、この室外フアンの運転または停止からの経過
   時間が前記設定値Ｋに達した時に、高圧圧力が前
   記設定値Ｐより小の時は室外フアンの運転を、Ｐ
   以上Ｒより小の時は室外フアンの停止を、Ｒ以上
   の時は圧縮機の停止を行なうヒートポンプ式給湯
   機の制御装置。