特許ウォッチ

公開番号2025079979
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-23
出願番号2023192902
出願日2023-11-13
発明の名称ヒートポンプ温水熱源機
出願人株式会社コロナ,リンナイ株式会社
代理人弁理士法人第一テクニカル国際特許事務所
主分類F24H 4/02 20220101AFI20250516BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】電力抑制制御時に空気熱交換器に着霜が生じた場合でも、付着した霜を十分に溶かす。
【解決手段】ヒートポンプユニット3は、沸上運転中に所定の除霜開始条件が満たされたか否かを開始判定部410Adと、除霜開始条件が満たされたと判定された後、空気熱交換器17の除霜運転を開始するポンプ制御部410F及び圧縮機制御部410Bとを有する。電力抑制判定部410Gaの判定結果に応じて、条件切替部410Agが、沸上運転の実行開始後の経過時間が所定の閾値以上である第1除霜開始条件、及び、外気温度Tairが所定の温度範囲内であることを含む第2除霜開始条件、のいずれを適用するかを切り替える。これにより、電力抑制制御が行われている場合には、沸上運転の実行開始後の時間がある程度経過したことを契機に、S16の第2除霜開始条件を満たしているかいないかに関係なく、除霜運転を開始することが可能となる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
圧縮機、減圧器、空気熱交換器を冷媒配管で接続したヒートポンプ装置と、
前記ヒートポンプ装置から前記冷媒配管を介し冷媒の供給を受けて水との熱交換により湯水循環回路側への温水を生成する水－冷媒熱交換器と、
前記ヒートポンプ装置における消費電力の抑制を指示する電力抑制信号が入力されたか否かを判定する電力抑制判定手段と、
前記電力抑制判定手段により前記電力抑制信号が入力されていると判定された場合には、当該電力抑制信号により許容される消費電力上限値に応じた目標圧縮機回転数となるように、前記圧縮機の回転数を増減制御する圧縮機制御手段と、
外気温度を検出する外気温検出手段と、
を有し、
前記水－冷媒熱交換器での冷媒からの受熱を用いて前記湯水循環回路側に温水を生成する沸上運転を行うヒートポンプ温水熱源機において、
前記沸上運転中において所定の除霜開始条件が満たされたか否かを判定する開始判定手段と、
前記開始判定手段により前記除霜開始条件が満たされたと判定された後、前記水－冷媒熱交換器での冷媒による受熱を用いて前記空気熱交換器の除霜運転を開始する除霜開始制御手段と、
前記電力抑制判定手段の判定結果に応じて、前記開始判定手段での判断基準として、前記沸上運転の実行開始後の経過時間が所定の閾値以上である第１除霜開始条件、及び、前記外気温検出手段により検出される前記外気温度が所定の温度範囲内であることを含む第２除霜開始条件、のいずれを適用するかを切り替える条件切替手段と、
を有することを特徴とするヒートポンプ温水熱源機。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記電力抑制判定手段により前記電力抑制信号が入力されていると判定された場合に、前記電力抑制信号が指示する消費電力の抑制値を取得する電力抑制値取得手段をさらに有し、
前記条件切替手段は、
前記電力抑制判定手段の判定結果、及び、前記電力抑制値取得手段の取得した前記抑制値、に応じて、前記切替を行う
ことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ温水熱源機。
【請求項３】
前記電力抑制値取得手段の取得した前記抑制値に応じて、前記閾値を切り替えて設定する閾値設定手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項２記載のヒートポンプ温水熱源機。
【請求項４】
前記除霜開始制御手段により前記除霜運転が開始された後、所定の除霜終了条件が満たされたか否かを判定する終了判定手段と、
前記終了判定手段により前記除霜終了条件が満たされたと判定された場合に、前記沸上運転を再開する沸上制御手段と、
をさらに有し、
前記除霜終了条件は、
前記条件切替手段により前記第１除霜開始条件及び前記第２除霜開始条件の何れに切り替えられて前記除霜運転が開始された場合であっても、共通の条件である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のヒートポンプ温水熱源機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、水－冷媒熱交換器での冷媒との熱交換により温水を生成するヒートポンプ温水熱源機に関するものである。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種のヒートポンプ温水熱源機においては、特許文献１記載のように、ヒートポンプ装置における消費電力の抑制指示が入力された場合には、その指示に応じた上限値以下となるように、ヒートポンプ装置を制御するものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－９６５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のもののように消費電力の抑制を行う場合、通常、ヒートポンプ装置の消費電力が上限値以内となるように電力抑制制御が行われ、圧縮機の回転数が制限される。そのような電力抑制制御時にヒートポンプ装置の熱源側熱交換器に着霜が生じた場合、付着した霜を除去する除霜運転を実行したとしても、圧縮機の回転数が低く抑えられているため、熱交換器に付着した霜を十分に溶かせない恐れがあるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、圧縮機、減圧器、空気熱交換器を冷媒配管で接続したヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置から前記冷媒配管を介し冷媒の供給を受けて水との熱交換により湯水循環回路側への温水を生成する水－冷媒熱交換器と、前記ヒートポンプ装置における消費電力の抑制を指示する電力抑制信号が入力されたか否かを判定する電力抑制判定手段と、前記電力抑制判定手段により前記電力抑制信号が入力されていると判定された場合には、当該電力抑制信号により許容される消費電力上限値に応じた目標圧縮機回転数となるように、前記圧縮機の回転数を増減制御する圧縮機制御手段と、外気温度を検出する外気温検出手段と、を有し、前記水－冷媒熱交換器での冷媒からの受熱を用いて前記湯水循環回路側に温水を生成する沸上運転を行うヒートポンプ温水熱源機において、前記沸上運転中において所定の除霜開始条件が満たされたか否かを判定する開始判定手段と、前記開始判定手段により前記除霜開始条件が満たされたと判定された後、前記水－冷媒熱交換器での冷媒による受熱を用いて前記空気熱交換器の除霜運転を開始する除霜開始制御手段と、前記電力抑制判定手段の判定結果に応じて、前記開始判定手段での判断基準として、前記沸上運転の実行開始後の経過時間が所定の閾値以上である第１除霜開始条件、及び、前記外気温検出手段により検出される前記外気温度が所定の温度範囲内であることを含む第２除霜開始条件、のいずれを適用するかを切り替える条件切替手段と、を有するものである。
【０００６】
また、請求項２では、前記電力抑制判定手段により前記電力抑制信号が入力されていると判定された場合に、前記電力抑制信号が指示する消費電力の抑制値を取得する電力抑制値取得手段をさらに有し、前記条件切替手段は、前記電力抑制判定手段の判定結果、及び、前記電力抑制値取得手段の取得した前記抑制値、に応じて、前記切替を行うものである。
【０００７】
また、請求項３では、前記電力抑制値取得手段の取得した前記抑制値に応じて、前記閾値を切り替えて設定する閾値設定手段をさらに有するものである。
【０００８】
また、請求項４では、前記除霜開始制御手段により前記除霜運転が開始された後、所定の除霜終了条件が満たされたか否かを判定する終了判定手段と、前記終了判定手段により前記除霜終了条件が満たされたと判定された場合に、前記沸上運転を再開する沸上制御手段と、をさらに有し、前記除霜終了条件は、前記条件切替手段により前記第１除霜開始条件及び前記第２除霜開始条件の何れに切り替えられて前記除霜運転が開始された場合であっても、共通の条件であるものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の請求項１によれば、沸上運転時には、水－冷媒熱交換器を凝縮器として機能させ、冷媒からの受熱を用いて湯水循環回路側に温水が生成される（＝沸上運転）。沸上運転の際、空気熱交換器は蒸発器として機能するため、運転時間の経過とともに着霜が生じる場合があり、その場合は除霜運転が行われる。除霜運転時には、前記圧縮機での圧縮により加熱された冷媒の加熱によって空気熱交換器に付着した霜を熱で溶かして除霜する。
【００１０】
ここで、電力抑制制御が行われている場合は、上記除霜運転の実行時に圧縮機の回転数が低く抑えられるため、空気熱交換器に付着した霜を十分に溶かせない可能性がある。
そこで本願発明においては、ヒートポンプ装置における消費電力の抑制を指示する電力抑制信号が入力されたか否かを判定する電力抑制判定手段と、電力抑制判定手段の判定結果に応じて除霜開始条件を切り替える条件切替手段と、が設けられる。条件切替手段は、沸上運転中に開始判定手段によって除霜開始条件が満たされたか否かが判定される際、沸上運転の実行開始後の経過時間が所定の閾値以上である第１除霜開始条件、及び、外気温度が所定の温度範囲内であることを含む第２除霜開始条件、のいずれを適用するかを切り替える。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許