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技術 給湯器

出願人 三菱重工業株式会社
発明者 渡辺聡大村峰正伊藤隆英吉田茂
出願日 2011年12月26日 (9年0ヶ月経過) 出願番号 2011-284506
公開日 2013年7月8日 (7年5ヶ月経過) 公開番号 2013-134003
状態 特許登録済
技術分野 ヒートポンプ、太陽熱、廃熱利用給湯器 貯湯式水加熱器 貯湯式加熱器の制御
主要キーワード 逆流制御 通風ファン 電気使用料金 夜間運転 湯水配管 繰上げ 吸熱フィン 重複判定
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年7月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

フロストが発生する気象条件であっても、湯切れの発生を低減できる給湯器を提供する。

解決手段

空気から吸熱して冷媒を加温する蒸発器と、加温した冷媒を電力を用いて圧縮して昇温させる圧縮機と、昇温した冷媒により湯水を加熱する熱交換器と、熱交換器により加熱された湯水を溜める貯湯タンクとを有する給湯器本体と、給湯器本体を制御可能な制御装置と、を備え、制御装置は、取得した気象データに基づいて、蒸発器がフロストする気象条件であると判定した場合(ステップS3:Yes)、貯湯タンクから給湯される湯水の湯切れを抑制する湯切れ抑制制御を実行する(ステップS8)。

概要

背景

従来、ヒートポンプ式給湯器は、夜間電力によって湯水を加熱し、加熱した湯水を貯湯タンクに溜め、貯湯タンクに溜めた湯水を昼間に使用している。このような、ヒートポンプ式の給湯器として、貯湯タンクと、貯湯タンクの湯水を沸き上げる熱源部とを備えた貯湯式給湯機が知られている(例えば、特許文献1参照)。この貯湯式給湯機は、貯湯タンク内の湯水を利用して暖房運転を行っており、所定期間内に暖房運転を行った実績がある場合、通常の湯切れ判定より早めに沸き上げを開始する。これにより、貯湯式給湯機は、暖房運転に対して予め十分な湯量を貯湯タンクに確保することで、湯切れを防止している。

概要

フロストが発生する気象条件であっても、湯切れの発生を低減できる給湯器を提供する。空気から吸熱して冷媒を加温する蒸発器と、加温した冷媒を電力を用いて圧縮して昇温させる圧縮機と、昇温した冷媒により湯水を加熱する熱交換器と、熱交換器により加熱された湯水を溜める貯湯タンクとを有する給湯器本体と、給湯器本体を制御可能な制御装置と、を備え、制御装置は、取得した気象データに基づいて、蒸発器がフロストする気象条件であると判定した場合(ステップS3:Yes)、貯湯タンクから給湯される湯水の湯切れを抑制する湯切れ抑制制御を実行する(ステップS8)。

目的

本発明は、フロストが発生する気象条件であっても、湯切れの発生を低減できる給湯器を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

空気から吸熱して冷媒を加温する蒸発器と、加温した前記冷媒を電力を用いて圧縮して昇温させる圧縮機と、昇温した前記冷媒により湯水を加熱する熱交換器と、前記熱交換器により加熱された前記湯水を溜める貯湯タンクとを有する給湯器本体と、前記給湯器本体を制御可能な制御装置と、を備え、前記制御装置は、取得した気象データに基づいて、前記蒸発器がフロストする気象条件であると判定した場合、前記貯湯タンクから給湯される前記湯水の湯切れを抑制する湯切れ抑制制御を実行することを特徴とする給湯器。

請求項2

前記湯切れ抑制制御は、前記貯湯タンクに溜められる前記湯水の熱量を、前記蒸発器がフロストしない気象条件に比して大きくする湯水熱量増加制御を有していることを特徴とする請求項1に記載の給湯器。

請求項3

前記湯水熱量増加制御は、前記貯湯タンクに溜める前記湯水の湯量を、前記蒸発器がフロストしない気象条件に比して多くする湯水増量制御と、前記貯湯タンクに溜める前記湯水の湯温を、前記蒸発器がフロストしない気象条件に比して高くする湯水昇温制御とのうち、少なくともいずれか一方の制御を有していることを特徴とする請求項2に記載の給湯器。

請求項4

前記湯切れ抑制制御は、前記給湯器本体が追い炊き運転を開始する追い炊き開始時間を、前記蒸発器がフロストしない気象条件に比して早くする開始繰上げ制御を有していることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の給湯器。

請求項5

前記湯切れ抑制制御は、前記給湯器本体が追い炊き運転を開始する追い炊き開始時間前に、前記蒸発器のデフロストを行う事前デフロスト制御を有していることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の給湯器。

請求項6

前記蒸発器は、前記空気を通風するファンと、前記ファンに対し空気流れ方向上流側に設けられ、前記空気から吸熱するための吸熱フィンとを有し、前記湯切れ抑制制御は、前記ファンにより前記空気流れ方向を逆方向とするファン逆流制御を有していることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の給湯器。

技術分野

0001

本発明は、電力を用いて湯水を加熱するヒートポンプ式給湯器に関するものである。

背景技術

0002

従来、ヒートポンプ式の給湯器は、夜間電力によって湯水を加熱し、加熱した湯水を貯湯タンクに溜め、貯湯タンクに溜めた湯水を昼間に使用している。このような、ヒートポンプ式の給湯器として、貯湯タンクと、貯湯タンクの湯水を沸き上げる熱源部とを備えた貯湯式給湯機が知られている(例えば、特許文献1参照)。この貯湯式給湯機は、貯湯タンク内の湯水を利用して暖房運転を行っており、所定期間内に暖房運転を行った実績がある場合、通常の湯切れ判定より早めに沸き上げを開始する。これにより、貯湯式給湯機は、暖房運転に対して予め十分な湯量を貯湯タンクに確保することで、湯切れを防止している。

先行技術

0003

特開2007−85651号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、給湯器の熱源部として、蒸発器を有するものがある。蒸発器を有する給湯器は、気象条件によってが付く、いわゆるフロストが発生する場合がある。フロストが発生した場合、通常、給湯器は、熱源部による湯水の加熱を停止して、蒸発器に付着した霜を取るデフロスト運転を実行する。このため、給湯器は、昼間において、貯湯タンクに溜められた湯水が少なくなって、追い炊き運転を実行しようとした場合に、デフロスト運転が実行されていると、湯水を加熱することができないため、湯切れが発生する虞がある。

0005

このとき、従来の貯湯式給湯機では、所定期間内に暖房運転を行った実績があるか否かによって、湯切れ判定を行っているものの、蒸発器がフロストとする気象条件であるか否かによって、湯切れ判定を行ってはいないため、フロストによる湯切れの発生を抑制することは困難である。

0006

そこで、本発明は、フロストが発生する気象条件であっても、湯切れの発生を低減できる給湯器を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明の給湯器は、空気から吸熱して冷媒を加温する蒸発器と、加温した冷媒を電力を用いて圧縮して昇温させる圧縮機と、昇温した冷媒により湯水を加熱する熱交換器と、熱交換器により加熱された湯水を溜める貯湯タンクとを有する給湯器本体と、給湯器本体を制御可能な制御装置と、を備え、制御装置は、取得した気象データに基づいて、蒸発器がフロストする気象条件であると判定した場合、貯湯タンクから給湯される湯水の湯切れを抑制する湯切れ抑制制御を実行することを特徴とする。

0008

この構成によれば、制御装置は、蒸発器がフロストする気象条件である場合、取得した気象データに基づいて、湯切れ抑制制御を実行することができる。このため、制御装置は、フロストが発生する気象条件であっても、貯湯タンクから給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。

0009

この場合、湯切れ抑制制御は、貯湯タンクに溜められる湯水の熱量を、蒸発器がフロストしない気象条件に比して大きくする湯水熱量増加制御を有していることが好ましい。

0010

この構成によれば、制御装置は、湯切れ抑制制御として、湯水熱量増加制御を実行することで、貯湯タンクに溜められる湯水の熱量を増大させることができる。このため、給湯器本体がデフロスト運転を行ったとしても、貯湯タンクに溜められる湯水の熱量を十分に確保できるため、貯湯タンクから給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。

0011

この場合、湯水熱量増加制御は、貯湯タンクに溜める湯水の湯量を、蒸発器がフロストしない気象条件に比して多くする湯水増量制御と、貯湯タンクに溜める湯水の湯温を、蒸発器がフロストしない気象条件に比して高くする湯水昇温制御とのうち、少なくともいずれか一方の制御を有していることが好ましい。

0012

この構成によれば、制御装置は、湯水熱量増加制御として、湯水増量制御または湯水昇温制御のうち、少なくともいずれか一方の制御を提供することができる。このため、制御装置は、気象条件に適した制御を実行することで、湯水の熱量を好適に増加させることができる。

0013

この場合、湯切れ抑制制御は、給湯器本体が追い炊き運転を開始する追い炊き開始時間を、蒸発器がフロストしない気象条件に比して早くする開始繰上げ制御を有していることが好ましい。

0014

この構成によれば、制御装置は、湯切れ抑制制御として、開始繰上げ制御を実行することで、蒸発器がフロストする気象条件である場合、給湯器本体が追い炊き運転を行う際に、追い炊き開始時間を繰り上げることができ、加熱した湯水を早期に貯湯タンクに溜めることができる。このため、給湯器本体は、追い炊き開始時間を繰り上げた分、貯湯タンクの湯量を多めに維持することができる。これにより、給湯器本体がデフロスト運転を行ったとしても、貯湯タンクに溜められる湯水の熱量を十分に確保できるため、貯湯タンクから給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。なお、給湯器本体は、追い炊き開始時間を繰り上げた分、貯湯タンクに溜められる湯水の熱量を増大させてもよい。

0015

この場合、湯切れ抑制制御は、給湯器本体が追い炊き運転を開始する追い炊き開始時間前に、蒸発器のデフロストを行う事前デフロスト制御を有していることが好ましい。

0016

この構成によれば、制御装置は、湯切れ抑制制御として、事前デフロスト制御を実行することで、蒸発器がフロストする気象条件である場合、給湯器本体が追い炊き運転を行う前に、デフロスト制御を実行することができる。このため、制御装置は、デフロスト制御を追い炊き運転と重複して実行させることがなく、追い炊き運転を妨げることがないため、追い炊き運転を好適に実行させることができる。これにより、制御装置は、貯湯タンクから給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。

0017

この場合、蒸発器は、空気を通風するファンと、ファンに対し空気流れ方向上流側に設けられ、空気から吸熱するための吸熱フィンとを有し、湯切れ抑制制御は、ファンにより空気流れ方向を逆方向とするファン逆流制御を有していることが好ましい。

0018

この構成によれば、制御装置は、湯切れ抑制制御として、ファン逆流制御を実行することで、吸熱フィンに付着する水滴を吹き飛ばすことができる。このため、制御装置は、蒸発器においてフロストを発生し難くすることができることから、追い炊き運転とデフロスト制御とが重複して実行し難くなり、追い炊き運転を好適に実行させることができる。これにより、制御装置は、貯湯タンクから給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。

発明の効果

0019

本発明の給湯器によれば、フロストが発生する気象条件であっても、湯切れの発生を低減できる。

図面の簡単な説明

0020

図1は、実施例1に係る給湯器の概略構成図である。
図2は、実施例1に係る給湯器の湯切れ抑制制御に関する一例のフローチャートである。

0021

以下、添付した図面を参照して、本発明に係る給湯器について説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

0022

図1は、実施例1に係る給湯器の概略構成図である。給湯器5は、電力を用いて湯水を加熱する電気式の給湯器であり、例えば、空気熱を利用したヒートポンプ式のものである。図1を参照して、給湯器5について説明する。

0023

給湯器5は、室外に設けられた給湯器本体8と、給湯器本体8を制御する制御装置9と、給湯器本体8を操作する室内に設けられたリモコン10と、を備えている。給湯器本体8は、空気熱により温めた冷媒を圧縮するヒートポンプサイクル11と、ヒートポンプサイクル11によって加熱された冷媒により湯水を加熱する湯水加熱サイクル12とを備えている。

0024

ヒートポンプサイクル11は、圧縮機15と、熱交換器16と、流量調整弁17と、蒸発器18と、アキュムレータ19とを有し、これらの間を冷媒配管21により接続することで、冷媒の循環流路を形成している。

0025

圧縮機15は、冷媒として、二酸化炭素(CO2)が用いられ、例えば、スクロール圧縮機またはロータリー圧縮機等で構成されている。冷媒が圧縮機15に供給されると、圧縮機15は、供給された冷媒を高温高圧となるように圧縮する。そして、圧縮されることで高温・高圧となった冷媒は、熱交換器16へ向けて供給される。

0026

熱交換器16は、圧縮機15で圧縮することにより昇温させた冷媒と、湯水加熱サイクル12を循環する湯水との間で熱交換を行っている。このため、圧縮機15から熱交換器16に冷媒が供給されると、供給された冷媒は、湯水加熱サイクル12の湯水との間で熱交換を行う。これにより、冷媒は、湯水によって冷却され、湯水は、冷媒によって加熱される。そして、熱交換により冷却された冷媒は、流量調整弁17を通過することで減圧され、低圧となった冷媒が蒸発器18に供給される。

0027

蒸発器18は、熱交換器16から供給され冷却された冷媒と、空気(外気)との間で熱交換を行っている。蒸発器18は、冷媒が流通する伝熱管23と、伝熱管23に設けられた吸熱フィン24と、空気を通風させる通風ファン25とを有している。伝熱管23および吸熱フィン24は、通風ファン25の空気流れ方向の上流側に設けられている。通風ファン25は、制御装置9により制御され、制御装置9は、通風ファン25の回転を正回転とすることで、空気を流通させている。そして、蒸発器18は、通風ファン25によって空気が流通されると、通風ファン25の上流側において、吸熱フィン24により空気から吸熱を行い、空気からの吸熱により冷媒を昇温させる。この後、吸熱されて低温となった空気は、通風ファン25を通過して通風ファン25の下流側から排気される。そして、吸熱により昇温された冷媒は、アキュムレータ19に供給される。アキュムレータ19は、蒸発器18から供給された冷媒を気液分離しており、気相となった冷媒を、圧縮機15へ向けて供給している。

0028

また、このヒートポンプサイクル11には、蒸発器18に付着した霜を取り除く、すなわち蒸発器18に発生するフロストを取り除くための、デフロスト機構27が設けられている。ここで、フロストは、伝熱管23を通る低温の冷媒により、吸熱フィン24に付着した水滴が氷結することで発生する。デフロスト機構27は、デフロスト用バイパス管28と、デフロスト用流量調整弁29とが設けられている。

0029

デフロスト用バイパス管28は、その一方の端部が、圧縮機15と熱交換器16との間の冷媒配管21に接続され、その他方の端部が、流量調整弁17と蒸発器18との間の冷媒配管21に接続されている。デフロスト用流量調整弁29は、開閉可能となっており、給湯器本体8によるデフロスト運転を行う場合、デフロスト用流量調整弁29を開弁させる一方で、給湯器本体8によるデフロスト運転を停止する場合、デフロスト用流量調整弁29を閉弁させる。

0030

そして、デフロスト機構27は、給湯器本体8によるデフロスト運転を行う場合、デフロスト用流量調整弁29を開弁させることで、圧縮機15から供給された冷媒の一部を、デフロスト用バイパス管28に流通させる。そして、デフロスト用バイパス管28を流通する冷媒は、蒸発器18に供給されることで、伝熱管23および吸熱フィン24を加熱する。伝熱管23および吸熱フィン24は、冷媒によって加熱されることで、付着した霜を加熱して溶かし、これにより、デフロスト機構27によるデフロストが実行される。

0031

一方、デフロスト機構27は、給湯器本体8によるデフロスト運転を停止する場合、デフロスト用流量調整弁29を閉弁させることで、圧縮機15から供給された冷媒のデフロスト用バイパス管28への供給を停止させる。

0032

湯水加熱サイクル12は、貯湯タンク31と、上記の熱交換器16と、給水ポンプ32とを有し、これらの間を湯水配管33により接続することで、湯水の循環流路を形成している。

0033

貯湯タンク31は、熱交換器16によって加熱された湯水を溜めている。この貯湯タンク31の内部には、貯湯タンク31に溜まっている湯水の温度を検出する湯温センサ35が設けられている。湯温センサ35は、制御装置9に接続されており、制御装置9は、湯温センサ35によって検出された湯温に基づいて、貯湯タンク31に溜める湯水の温度を調整する。また、湯温センサ35は、貯湯タンク31の内部に鉛直方向に亘って複数設けられており、制御装置9は、湯温センサ35の検出位置に基づいて、残湯量を検出可能となっている。そして、制御装置9は、複数の湯温センサ35によって検出された残湯量に基づいて、貯湯タンク31に溜める湯水の湯量を調整している。

0034

また、貯湯タンク31には、上水道に接続される給水管41と、湯水を供給する給湯管42とがそれぞれ接続されている。給水管41には、流量調整弁43が介設されており、流量調整弁43は、貯湯タンク31に給水される水の流量を調整する。また、給湯管42には、給水管41と同様に、流量調整弁44が介設されており、流量調整弁44は、貯湯タンク31から供給される湯水の流量を調整する。

0035

給水ポンプ32は、貯湯タンク31から熱交換器16へ向けて、貯湯タンク31に溜まった湯水を供給している。このため、給水ポンプ32から熱交換器16へ向けて湯水が供給されると、供給された湯水は、熱交換器16において加熱される。そして、熱交換により加熱された湯水は、貯湯タンク31に溜められる。貯湯タンク31に溜められた湯水は、給湯管42を介して給湯される。また、貯湯タンク31に溜められた湯水の残湯量が少なくなった場合には、給水管41を介して給水される。

0036

このように構成された給湯器本体8は、通常、電気使用料金の安い夜間に運転される。つまり、給湯器本体8は、電力を用いて夜間運転を行うことにより、貯湯タンク31に加熱した湯水を溜め、貯湯タンク31に溜めた湯水を昼間に使用している。

0037

再び、図1を参照し、リモコン10について説明する。リモコン10は、室外の給湯器本体8の運転を操作したり、制御装置9に各種情報登録したりするときに用いられ、また、ユーザに対し情報を報知することが可能となっている。リモコン10は、ユーザによって操作される操作部51と、各種情報を表示可能な表示部52と、警報音等の音を出力可能スピーカ53とを有し、制御装置9に接続されている。制御装置9は、リモコン10の操作部51からの入力操作に基づいて、各種情報を取得したり、取得した各種情報を表示部52に表示したり、スピーカ53から警報音を発したりする。

0038

続いて、制御装置9について説明する。制御装置9は、給湯器本体8と、リモコン10とにそれぞれ接続され、給湯器本体8を制御可能となっている。また、制御装置9は、気象データを取得可能に構成されている。実施例1において、制御装置9は、ネットワーク55を介して気象データを取得している。なお、実施例1では、ネットワーク55を介して気象データを取得する構成であるが、リモコン10の操作部51を介してユーザに入力されることにより、気象データを取得する構成であってもよい。また、制御装置9は、給湯器本体8と一体に設けられてもよいし、給湯器本体8と別体に設けられてもよい。

0039

制御装置9は、制御部61と、記憶部62と、通信部63を有している。通信部63は、ネットワーク55を介して、気象データを提供するサーバに通信可能となっている。通信部63はサーバから受信した気象データを制御部61へ向けて出力する。記憶部62は、給湯器本体8を制御する制御プログラムの他、各種運転データ、気象データおよび各種データベース等を記憶している。ここで、各種運転データとしては、例えば、昼間に行われた追い炊き運転に関する追い炊き運転データがある。追い炊き運転データには、給湯器本体8が追い炊き運転を行った時間帯、追い炊き運転において貯湯タンク31に溜められた湯水の湯量および湯温等の情報が含まれている。この追い炊き運転データは、所定周期毎に、例えば、1日毎に記憶される。気象データには、予測される天候気温および湿度等の情報が含まれている。各種データベースとしては、例えば、フロストに関するフロストデータベースがある。フロストデータベースは、気象データから得られる天候、気温および湿度等の情報から、フロストが発生する気象条件であるかを判定するための情報を有している。制御部61は、各種制御を実行しており、各種制御として、例えば、フロスト判定制御と、運転重複判定制御と、湯切れ抑制制御とを実行している。

0040

フロスト判定制御は、気象データから得られる情報に基づいて、フロストデータベースからフロストが発生し易い気象条件であるか否かを判定する制御である。つまり、制御部61は、フロスト判定制御を実行すると、取得した気象データから天候、気温および湿度等の情報を、フロストデータベースに含まれる天候、気温および湿度等の情報と照らし合わせる。そして、制御部61は、気象データから天候、気温および湿度等の情報と、フロストデータベースに含まれているフロストし易い天候、気温および湿度等の気象条件とが合致していれば、蒸発器18がフロストする気象条件であると判定する。一方で、制御部61は、気象データから天候、気温および湿度等の情報と、フロストデータベースに含まれているフロストし易い天候、気温および湿度等の気象条件とが合致していなければ、蒸発器18がフロストする気象条件でないと判定する。

0041

また、フロスト判定制御は、蒸発器18がフロストする気象条件であると判定した場合、気象データから得られる情報に基づいて、フロストデータベースから給湯器本体8によりデフロスト運転が行われる時間帯を予測している。つまり、デフロスト運転が行われる時間帯は、デフロスト運転を開始する開始時間T1からデフロスト運転を終了する終了時間T2までの時間帯T1〜T2である。

0042

運転重複判定制御は、フロスト判定制御において、蒸発器18がフロストする気象条件であると判定されると実行される。運転重複判定制御は、給湯器本体8による追い炊き運転と、給湯器本体8によるデフロスト運転とが重複するか否かを判定する制御である。つまり、制御部61は、運転重複判定制御を実行すると、所定期間毎に記憶された最新の(当日昼間の)追い炊き運転データに基づいて、追い炊き運転が行われた時間帯を取得する。つまり、追い炊き運転が行われた時間帯は、追い炊き運転を開始した開始時間T3から追い炊き運転が終了した終了時間T4までの時間帯T3〜T4である。そして、制御部61は、フロスト判定制御において予測された時間帯T1〜T2と、追い炊き運転データから取得した時間帯T3〜T4とが、少なくとも一部でも重複している場合、運転が重複していると判定する。一方で、制御部61は、時間帯T1〜T2と時間帯T3〜T4とが、少なくとも一部でも重複していない場合、運転が重複していないと判定する。

0043

湯切れ抑制制御は、フロスト判定制御において、蒸発器18がフロストする気象条件であると判定され、且つ運転重複判定制御において、予測されるデフロスト運転の時間帯T1〜T2と、追い炊き運転が実行された時間帯T3〜T4とが重複していると判定されると実行される。湯切れ抑制制御は、貯湯タンク31から給湯される湯水の湯切れを抑制する制御である。湯切れ抑制制御としては、例えば、湯水熱量増加制御がある。

0044

湯水熱量増加制御は、給湯器本体8の夜間運転時において、貯湯タンク31に溜める湯水の熱量を増加させる制御である。具体的に、湯水熱量増加制御としては、湯水増量制御と、湯水昇温制御とがある。湯水増量制御は、貯湯タンク31に溜める湯水の湯量を、蒸発器18がフロストしない気象条件に比して多くする制御である。また、湯水昇温制御は、貯湯タンク31に溜める湯水の湯温を、蒸発器18がフロストしない気象条件に比して高くする制御である。

0045

従って、制御部61は、フロスト判定制御を実行することで、蒸発器18がフロストする気象条件であるか否かを判定し、蒸発器18がフロストする気象条件である場合には、給湯器本体8がデフロスト運転を行う時間帯T1〜T2を予測する。また、制御部61は、運転重複判定制御を実行することで、予測されるデフロスト運転の時間帯T1〜T2と、追い炊き運転が実行された時間帯T3〜T4とが重複しているか否かを判定する。そして、制御部61は、時間帯T1〜T2と時間帯T3〜T4とが重複している場合、湯切れ抑制制御として、湯水熱量増加制御を実行することで、給湯器本体8の夜間運転時において、貯湯タンク31に溜める湯水の熱量を、蒸発器18がフロストしない気象条件に比して増加させる。

0046

続いて、図2を参照し、給湯器5により湯切れ抑制制御を実行する制御フローの一例について説明する。図2は、実施例1に係る給湯器の湯切れ抑制制御に関する一例のフローチャートである。なお、図2に示す制御フローは、所定期間毎に(1日毎に)繰り返し行われている。

0047

先ず、制御部61は、夜間運転の開始時間前、すなわち夜間運転の開始時間よりも所定時間分だけ前の時間になると、通信部63によりネットワーク55を介して気象データを取得する(ステップS1)。制御部61は、気象データを取得すると、上記のフロスト判定制御を実行する(ステップS2)。制御部61は、フロスト判定制御を実行すると、蒸発器18がフロストする気象条件であるか否かを判定する(ステップS3)。制御部61は、フロスト判定制御を実行した結果、蒸発器18がフロストする気象条件であると判定する(ステップS3:Yes)と、デフロスト運転が行われる時間帯T1〜T2を予測する(ステップS4)。一方で、制御部61は、蒸発器18がフロストする気象条件でないと判定する(ステップS3:No)と、後述するステップS9に進む。

0048

制御部61は、ステップS4において、デフロスト運転が行われる時間帯T1〜T2を予測すると、運転重複判定制御を実行する(ステップS5)。制御部61は、運転重複判定制御を実行すると、記憶部62から最新の追い炊き運転データを取得し、取得した追い炊き運転データから、追い炊き運転が行われた時間帯T3〜T4を取得する(ステップS6)。そして、制御部61は、ステップS4において予測した時間帯T1〜T2と、ステップS6において取得した時間帯T3〜T4とが少なくとも一部でも重複しているか否かを判定する(ステップS7)。

0049

制御部61は、ステップS7において、時間帯T1〜T2と時間帯T3〜T4とが重複していると判定する(ステップS7:Yes)と、湯切れ抑制制御として、湯水熱量増加制御を実行する(ステップS8)。つまり、制御部61は、湯水熱量増加制御を実行することで、夜間運転時に貯湯タンク31に溜める湯水の熱量がフロストしない気象条件に比して大きくなるような所定の湯量および湯温に設定する。そして、制御部61は、ステップS8の実行後、給湯器本体8による夜間運転を開始する(ステップS9)。一方で、制御部61は、ステップS7において、時間帯T1〜T2と時間帯T3〜T4とが重複していないと判定する(ステップS7:No)と、ステップS8を実行せずに、ステップS9に進む。つまり、制御部61は、夜間運転時に貯湯タンク31に溜める湯水の熱量が、蒸発器18がフロストしない気象条件において設定される所定の湯量および湯温に設定する。

0050

制御部61は、ステップS9において、給湯器本体8の夜間運転を開始すると、設定された所定の湯量および湯温になるように、湯水を貯湯タンク31へ溜める(ステップS10)。そして、制御部61は、貯湯タンク31へ溜める湯水が所定の湯量および湯温となると、給湯器本体8の夜間運転を終了する(ステップS11)。

0051

制御部61は、夜間運転の終了後、昼間になって貯湯タンク31の使用が開始されると、複数の湯温センサ35の検出結果に基づいて、現在の残湯量が追い炊き運転を実行せずとも十分に給湯可能な残湯量であるか否かを判定する(ステップS12)。制御部61は、十分な残湯量であると判定する(ステップS12:Yes)と、後述するステップS13に進む。一方で、制御部61は、ステップS12において、十分な残湯量でないと判定する(ステップS12:No)と、給湯器本体8の追い炊き運転を実行する(ステップS14)。制御部61は、給湯器本体8の追い炊き運転を実行すると、追い炊き運転データを取得し(ステップS15)、ステップS13に進む。制御部61は、ステップS12において十分な残湯量であると判定された場合、または、ステップS15において追い炊き運転データを取得すると、夜間運転の開始時間前であるか否かを判定する(ステップS13)。そして、制御部61は、夜間運転の開始時間前であると判定すると、再びステップS1に進む一方で、夜間運転の開始時間前でないと判定すると、再びステップS12に進む。つまり、制御部61は、夜間運転の開始時間前であると判定するまでは、ステップS12からステップS13に至る制御を繰り返し実行する。

0052

以上のように、実施例1の構成によれば、制御部61は、蒸発器18がフロストする気象条件である場合、取得した気象データに基づいて、湯切れ抑制制御を実行することができる。このため、制御部61は、フロストが発生する気象条件であっても、貯湯タンク31から給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。

0053

また、実施例1の構成によれば、制御部61は、湯切れ抑制制御として、湯水熱量増加制御を実行することで、貯湯タンク31に溜められる湯水の熱量を増大させることができる。このため、給湯器本体8がデフロスト運転を行ったとしても、貯湯タンク31に溜められる湯水の熱量を十分に確保できるため、貯湯タンク31から給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。

0054

また、実施例1の構成によれば、制御部61は、湯水熱量増加制御として、湯水増量制御または湯水昇温制御のうち、少なくともいずれか一方の制御を提供することができる。このため、制御部61は、気象条件に適した制御を実行することで、湯水の熱量を好適に増加させることができる。

0055

次に、実施例2の給湯器について説明する。なお、実施例2では、重複する記載を避けるべく、実施例1と異なる部分についてのみ説明する。実施例1では、湯切れ抑制制御として、湯水熱量増加制御を実行したが、実施例2では、湯切れ抑制制御として、開始繰上げ制御を実行している。以下、開始繰上げ制御について説明する。

0056

開始繰上げ制御は、夜間運転の終了後、貯湯タンク31に溜めた湯水が使用され、追い炊き運転を行うときに実行される。開始繰上げ制御は、運転重複判定制御により、フロスト判定制御において予測された時間帯T1〜T2と、追い炊き運転データから取得した時間帯T3〜T4とが、少なくとも一部でも重複していると判定された場合、追い炊き運転を開始する開始時間T3を繰り上げ、繰り上げた開始時間T3で追い炊き運転を実行させる制御である。

0057

従って、制御部61は、フロスト判定制御を実行することで、蒸発器18がフロストする気象条件であるか否かを判定し、蒸発器18がフロストする気象条件である場合には、給湯器本体8がデフロスト運転を行う時間帯T1〜T2を予測する。また、制御部61は、運転重複判定制御を実行することで、予測されるデフロスト運転の時間帯T1〜T2と、追い炊き運転が実行された時間帯T3〜T4とが重複しているか否かを判定する。そして、制御部61は、時間帯T1〜T2と時間帯T3〜T4とが重複している場合、湯切れ抑制制御として、開始繰上げ制御を実行することで、給湯器本体8の追い炊き運転の開始時間T3を繰り上げて(早めて)実行することにより、貯湯タンク31に溜める湯水の熱量を、蒸発器18がフロストしない気象条件に比して増加させる。

0058

以上のように、実施例2の構成によれば、制御部61は、湯切れ抑制制御として、開始繰上げ制御を実行することで、蒸発器がフロストする気象条件である場合、給湯器本体8が追い炊き運転を行う際に、追い炊き運転の開始時間T3を繰り上げることができ、加熱した湯水を早期に貯湯タンク31に溜めることができる。このため、給湯器本体8は、追い炊き開始時間を繰り上げた分、より多くの湯量を貯湯タンク31内に確保することができる。これにより、給湯器本体8がデフロスト運転を行ったとしても、貯湯タンク31に溜められる湯水の熱量を十分に確保できるため、貯湯タンク31から給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。なお、給湯器本体8は、追い炊き開始時間を繰り上げた分、貯湯タンク31に溜められる湯水の熱量を増大させる構成としてもよい。

0059

次に、実施例3の給湯器について説明する。なお、実施例3でも、重複する記載を避けるべく、実施例1と異なる部分についてのみ説明する。実施例1では、湯切れ抑制制御として、湯水熱量増加制御を実行したが、実施例3では、湯切れ抑制制御として、事前デフロスト制御を実行している。以下、事前デフロスト制御について説明する。

0060

事前デフロスト制御は、夜間運転の終了後、貯湯タンク31に溜めた湯水が使用され、追い炊き運転を行うときに実行される。事前デフロスト制御は、運転重複判定制御により、フロスト判定制御において予測された時間帯T1〜T2と、追い炊き運転データから取得した時間帯T3〜T4とが、少なくとも一部でも重複していると判定された場合、追い炊き運転を開始時間T3の前に、事前に給湯器本体8によるデフロスト運転を実行させる制御である。

0061

従って、制御部61は、フロスト判定制御を実行することで、蒸発器18がフロストする気象条件であるか否かを判定し、蒸発器18がフロストする気象条件である場合には、給湯器本体8がデフロスト運転を行う時間帯T1〜T2を予測する。また、制御部61は、運転重複判定制御を実行することで、予測されるデフロスト運転の時間帯T1〜T2と、追い炊き運転が実行された時間帯T3〜T4とが重複しているか否かを判定する。そして、制御部61は、時間帯T1〜T2と時間帯T3〜T4とが重複している場合、湯切れ抑制制御として、事前デフロスト制御を実行することで、給湯器本体8の追い炊き運転の開始時間T3の前に、給湯器本体8のデフロスト運転を実行することにより、デフロスト運転と追い炊き運転とを重複させることなく、追い炊き運転を実行する。

0062

以上のように、実施例3の構成によれば、制御部61は、湯切れ抑制制御として、事前デフロスト制御を実行することで、蒸発器がフロストする気象条件である場合、給湯器本体8が追い炊き運転を行う前に、デフロスト運転を実行することができる。このため、制御部61は、デフロスト運転を追い炊き運転と重複して実行させることがなく、追い炊き運転を妨げることがないため、追い炊き運転を好適に実行させることができる。これにより、制御部61は、貯湯タンク31から給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。

0063

次に、実施例4の給湯器について説明する。なお、実施例4でも、重複する記載を避けるべく、実施例1と異なる部分についてのみ説明する。実施例1では、湯切れ抑制制御として、湯水熱量増加制御を実行したが、実施例4では、湯切れ抑制制御として、ファン逆流制御を実行している。以下、ファン逆流制御について説明する。

0064

ファン逆流制御は、フロスト判定制御において、蒸発器18がフロストする気象条件であると判定されると実行される。ファン逆流制御は、通風ファン25により定期的に空気流れ方向を逆方向にする制御である。つまり、制御部61は、ファン逆流制御を実行すると、通風ファン25の回転を正回転から逆回転にすることで、空気流れ方向を逆方向とする。これにより、通風ファン25から吹き出された空気は、伝熱管23および吸熱フィン24へ吹き付けられ、伝熱管23および吸熱フィン24に付着した水滴を吹き飛ばす。

0065

以上のように、実施例4の構成によれば、制御部61は、湯切れ抑制制御として、ファン逆流制御を実行することで、吸熱フィン24に付着する水滴を吹き飛ばすことができる。このため、制御部61は、蒸発器18においてフロストを発生し難くすることができることから、追い炊き運転とデフロスト制御とが重複して実行し難くなり、追い炊き運転を好適に実行させることができる。これにより、制御部61は、貯湯タンク31から給湯される湯水の湯切れの発生を低減することができる。

実施例

0066

なお、実施例1から4に係る湯切れ抑制制御、すなわち、湯水熱量増加制御、開始繰上げ制御、事前デフロスト制御およびファン逆流制御は、適宜組み合わせて実行してもよいし、それぞれ単独で実行してもよい。

0067

5給湯器
8 給湯器本体
9制御装置
10リモコン
11ヒートポンプサイクル
12湯水加熱サイクル
15圧縮機
16熱交換器
17 ヒートポンプサイクルの流量調整弁
18蒸発器
19アキュムレータ
21冷媒配管
23伝熱管
24吸熱フィン
25通風ファン
27デフロスト機構
28 デフロスト用バイパス管
29 デフロスト用流量調整弁
31貯湯タンク
32給水ポンプ
33湯水配管
35湯温センサ
41給水管
42給湯管
43 給水管の流量調整弁
44 給湯管の流量調整弁
51 操作部
52 表示部
53スピーカ
55ネットワーク
61 制御部
62 記憶部
63通信部

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