JP5862474B2 - 給湯装置 - Google Patents
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Description
循環回路(20)に設けられた循環ポンプ(36)と、
循環回路(20)の途中部位に設けられ、循環ポンプ(36)によって循環回路(20)に循環される貯湯タンク(11)内の低温水を加熱するヒートポンプ(37)と、
循環ポンプ(36)、およびヒートポンプ(37)の作動を制御して、低温水を加熱することで湯を生成して貯湯タンク(11)に貯める沸き上げ運転を実行する制御手段(38)とを備える給湯装置において、
循環ポンプ(36)は、制御手段(38)による正回転運転、および正回転運転とは逆となる逆回転運転が可能となっており、
制御手段(38)は、
沸き上げ運転を停止しており、低温水あるいは外気の温度が低温水の凍結に至る判定温度よりも低いと判定したときに、
循環ポンプ(36)とヒートポンプ(37)とを作動させると共に、循環ポンプ(36)の正回転運転と逆回転運転とを交互に行う凍結防止運転を実行し、
正回転運転と逆回転運転とを交互に行うにあたって、
循環回路(20)における正回転運転時のヒートポンプ(37)よりも下流側となる低温水の温度を第1所定温度以上に上昇させ、その後に、
循環回路(20)における逆回転運転時のヒートポンプ(37)よりも下流側となる低温水の温度を第2所定温度以上に上昇さることを特徴としている。
また、第2の発明では、制御手段(38)は、
正回転運転と、逆回転運転とを交互に行うにあたって、
予め定めた第1所定時間の間、前記正回転運転を行い、その後に、
予め定めた第2所定時間の間、前記逆回転運転を行うことを特徴としている。
以下、本発明を適用した第1実施形態おけるヒートポンプ式給湯装置100について図1〜図3を用いて説明する。本実施形態のヒートポンプ式給湯装置(以下、給湯装置)100は、一般家庭用として使用されるものであり、ヒートポンプユニット30によって生成される高温の湯を貯湯タンク11内に貯えると共に(沸き上げ運転)、貯えられた湯を給湯用の湯として、台所、洗面所、風呂等へ供給するようになっている(給湯運転、湯張り運転)。また、本給湯装置100は、湯張り運転後も浴槽の湯の温度を設定温度に保持することができるようになっている(風呂自動運転)。更に、本給湯装置100は、上記機能の他に、循環回路20における低温水の凍結を防止する(凍結防止運転)機能も有している。
制御装置38は、コントロールパネル38aの沸き上げスイッチからの入力信号に基づき、主に深夜時間帯(例えば23時〜翌7時)に、安価な深夜電力を用いて、貯湯タンク11内への湯の沸き上げを行う。沸き上げにあたっては、制御装置38は、例えばその家庭における過去の所定期間の湯の使用実績と、沸き上げ開始時点での貯湯タンク11内の残湯量とから、沸き上げるべき湯の量(湯の熱量)、および沸き上げに必要な時間を算出して、深夜時間帯の終了時間(7時)までに沸き上げが完了するように、循環ポンプ36、およびヒートポンプサイクル37(圧縮機37a、送風ファン37e1)を作動させる。沸き上げ運転時における循環ポンプ36の回転方向は、正回転方向(正回転運転)である。
昼間の台所や洗面所での湯の使用時、また風呂への湯張り時には、制御装置38は、コントロールパネル38aの給湯設定温度スイッチ、あるいは湯張り設定温度スイッチからの入力信号に基づき、高温取出し管13における混合弁の弁開度を調節する。弁開度が調節されることによって、高温取出し管13から流出される高温の湯と、給水管から供給される給水とが混合され、高温の湯は設定温度となるように調節され、台所、洗面所、風呂等へ供給されることになる。
制御装置38は、浴槽内の浴水の温度低下に対しては、湯張り運転後の風呂保温設定時間範囲(ユーザが設定する時間であり、例えば4時間)において、浴水の温度を設定温度に保持する風呂自動運転を実施する。即ち、制御装置38は、浴水の温度が設定温度より低くなると、浴槽内の湯を図示しない貯湯タンク11内の追い焚き用熱交換器に供給して、浴水を加熱する。更に、浴水の温度が設定温度になると、制御装置38は追い焚き用熱交換器への浴水の供給を停止させる。
沸き上げ運転を実施していない場合では、循環回路20内での低温水(給水)の流れは形成されず、特に冬場においては低温水が凍結してしまう虞がある。制御装置38は、コントロールパネル38aの凍結防止スイッチからの入力信号に基づいて、図3に示す制御フローに基づいて凍結防止運転を行う。
第2実施形態の制御フローを図4に示す。第2実施形態の制御フローは、上記第1実施形態の制御フロー(図3)に対して、ステップS130、ステップS150をそれぞれステップS130A、ステップS150Aに変更したものである。
上記第1、第2実施形態では、凍結防止運転の1サイクルの制御において、循環ポンプ36の正回転運転と逆回転運転とを1回ずつ行うものとしたが、これに限らず、複数回行うものとしても良い。
11 貯湯タンク
20 循環回路
36 循環ポンプ
37 ヒートポンプサイクル(ヒートポンプ)
38 制御装置(制御手段)
Claims (6)
- 湯を貯める貯湯タンク(11)の下部側および上部側を繋ぐ循環回路(20)と、
前記循環回路(20)に設けられた循環ポンプ(36)と、
前記循環回路(20)の途中部位に設けられ、前記循環ポンプ(36)によって前記循環回路(20)に循環される前記貯湯タンク(11)内の低温水を加熱するヒートポンプ(37)と、
前記循環ポンプ(36)、および前記ヒートポンプ(37)の作動を制御して、前記低温水を加熱することで湯を生成して前記貯湯タンク(11)に貯める沸き上げ運転を実行する制御手段(38)とを備える給湯装置において、
前記循環ポンプ(36)は、前記制御手段(38)による正回転運転、および前記正回転運転とは逆となる逆回転運転が可能となっており、
前記制御手段(38)は、
前記沸き上げ運転を停止しており、前記低温水あるいは外気の温度が前記低温水の凍結に至る判定温度よりも低いと判定したときに、
前記循環ポンプ(36)と前記ヒートポンプ(37)とを作動させると共に、前記循環ポンプ(36)の前記正回転運転と前記逆回転運転とを交互に行う凍結防止運転を実行し、
前記正回転運転と前記逆回転運転とを交互に行うにあたって、
前記循環回路(20)における前記正回転運転時の前記ヒートポンプ(37)よりも下流側となる前記低温水の温度を第1所定温度以上に上昇させ、その後に、
前記循環回路(20)における前記逆回転運転時の前記ヒートポンプ(37)よりも下流側となる前記低温水の温度を第2所定温度以上に上昇さることを特徴とする給湯装置。 - 前記制御手段(38)は、前記循環回路(20)における前記逆回転運転時の前記ヒートポンプ(37)よりも下流側となる前記低温水の温度を前記第2所定温度以上に上昇させると、前記循環ポンプ(36)と前記ヒートポンプ(37)とを停止させることを特徴とする請求項1に記載の給湯装置。
- 湯を貯める貯湯タンク(11)の下部側および上部側を繋ぐ循環回路(20)と、
前記循環回路(20)に設けられた循環ポンプ(36)と、
前記循環回路(20)の途中部位に設けられ、前記循環ポンプ(36)によって前記循環回路(20)に循環される前記貯湯タンク(11)内の低温水を加熱するヒートポンプ(37)と、
前記循環ポンプ(36)、および前記ヒートポンプ(37)の作動を制御して、前記低温水を加熱することで湯を生成して前記貯湯タンク(11)に貯める沸き上げ運転を実行する制御手段(38)とを備える給湯装置において、
前記循環ポンプ(36)は、前記制御手段(38)による正回転運転、および前記正回転運転とは逆となる逆回転運転が可能となっており、
前記制御手段(38)は、
前記沸き上げ運転を停止しており、前記低温水あるいは外気の温度が前記低温水の凍結に至る判定温度よりも低いと判定したときに、
前記循環ポンプ(36)と前記ヒートポンプ(37)とを作動させると共に、前記循環ポンプ(36)の前記正回転運転と前記逆回転運転とを交互に行う凍結防止運転を実行し、
前記正回転運転と、前記逆回転運転とを交互に行うにあたって、
予め定めた第1所定時間の間、前記正回転運転を行い、その後に、
予め定めた第2所定時間の間、前記逆回転運転を行うことを特徴とする給湯装置。 - 前記制御手段(38)は、前記第2所定時間の間、前記逆回転運転を行った後に、前記循環ポンプ(36)と前記ヒートポンプ(37)とを停止させることを特徴とする請求項3に記載の給湯装置。
- 前記制御手段(38)は、前記循環ポンプ(36)と前記ヒートポンプ(37)とを作動させる際に、前記沸き上げ運転を実行する際の能力よりも低く設定された低能力で作動させることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の給湯装置。
- 前記制御手段(38)は、前記低温水あるいは前記外気の温度のうち、前記低温水の温度が前記判定温度よりも低いと判定したときに、
前記凍結防止運転を実行することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の給湯装置。
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