JP2002115922A - Heat pump type hot water heater apparatus - Google Patents

Heat pump type hot water heater apparatus

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JP2002115922A JP2000307966A JP2000307966A JP2002115922A JP 2002115922 A JP2002115922 A JP 2002115922A JP 2000307966 A JP2000307966 A JP 2000307966A JP 2000307966 A JP2000307966 A JP 2000307966A JP 2002115922 A JP2002115922 A JP 2002115922A
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路之 斉川
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  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the cost by abolishing a fresh air temperature sensor. SOLUTION: An ECU 3 judges that piping temperature approximates to fresh air temperature to determine the object number of a compressor 4 upon starting the system, based upon the detection temperature A of the temperature sensor 12 or the detection temperature B of the temperature sensor 13, when detection temperatures A, B by temperature sensors 12, 13 mounted on an inlet side and an outlet side of an air refrigerant heat exchanger 7 are inputted, and both detection temperatures substantially approximate to each other. Consequently, an exclusive fresh air temperature sensor for detecting fresh air temperature is abolished, and further there is eliminated the need of parts of a sensor case and the like installed when use is made of a fresh air temperature sensor, so that the cost is reduced. Further, a hot water heater system 1 is adapted such that load variations (variations of the fresh air temperature) during operation by executing ordinary operation in a midnight power time zone, and hence even when the compressor 4 is operated at a predetermined operation in the object number of revolutions set upon the starting of the system, the successive operation is ensured with high efficiency.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インバータを介し
て圧縮機の回転数を可変するヒートポンプ式給湯装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat pump type hot water supply apparatus which varies the rotation speed of a compressor via an inverter.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ヒートポンプ式給湯装置の駆動方
式としては、省電力の観点からインバータ方式が主流と
なっている。このインバータ方式では、外気温度等の熱
負荷に基づいて、インバータにより圧縮機の回転数を可
変し、沸き上げ温度をコントロールしている。圧縮機の
回転数を決定する条件としては、外気温度センサからの
入力信号によるものが一般的である。これは、外気温度
によりヒートポンプサイクルの負荷が大きく変動するた
めで、ヒートポンプサイクルを常に最高のサイクル効率
付近で運転するためには、外気温度に基づいて圧縮機の
回転数を制御する必要があるからである。外気温度セン
サは、日射等の影響を避けて本来の外気温度を検知する
ために、外気風の流通しているエバポレータの上流側に
配置されることが多い。
2. Description of the Related Art In recent years, an inverter system has become the mainstream as a drive system of a heat pump type hot water supply system from the viewpoint of power saving. In this inverter system, the number of revolutions of the compressor is varied by an inverter based on a heat load such as an outside air temperature to control the boiling temperature. The condition for determining the number of rotations of the compressor is generally based on an input signal from an outside air temperature sensor. This is because the load of the heat pump cycle fluctuates greatly depending on the outside air temperature, and in order to always operate the heat pump cycle near the highest cycle efficiency, it is necessary to control the rotation speed of the compressor based on the outside air temperature. It is. The outside air temperature sensor is often arranged on the upstream side of the evaporator in which the outside air flows, in order to detect the original outside temperature while avoiding the influence of solar radiation or the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、外気温度セ
ンサをエバポレータの上流側に配置すると、エバポレー
タ自体が冷やされているため、実際の外気温度より低い
値を検知する可能性がある。このため、外気温度センサ
をエバポレータの上流側に配置する場合には、エバポレ
ータの放射温度を検知しないように工夫する(例えば、
エバポレータ温度の影響を防ぐために、外気温度センサ
の回りを別物のセンサケース等で囲む)必要があり、コ
ストアップの要因となっている。本発明は、上記事情に
基づいて成されたもので、その目的は、圧縮機の回転数
を決定する際に、外気温度に相関する物理量を使用する
ことにより、外気温度センサを廃止してコストダウンを
図ることにある。
However, if the outside air temperature sensor is arranged on the upstream side of the evaporator, the evaporator itself is cooled, so that a value lower than the actual outside air temperature may be detected. For this reason, when the outside air temperature sensor is arranged on the upstream side of the evaporator, it is devised not to detect the radiation temperature of the evaporator (for example,
In order to prevent the influence of the evaporator temperature, it is necessary to surround the outside air temperature sensor with a separate sensor case or the like), which causes an increase in cost. The present invention has been made based on the above circumstances, and its purpose is to eliminate the outside air temperature sensor by using a physical quantity that correlates to the outside air temperature when determining the number of revolutions of the compressor. The idea is to go down.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】(請求項1の手段)圧縮
機の回転数を制御する制御装置は、ヒートポンプサイク
ルの起動時に、冷媒回路の配管温度を検出する温度セン
サの検出温度から外気温度を推定し、その推定された外
気温度に基づいて圧縮機の目標回転数を決定する。ヒー
トポンプサイクルが停止している状態では、冷媒回路の
配管温度が外気温度に近似してくるため、その配管温度
から外気温度を推定することができる。
According to a first aspect of the present invention, a control device for controlling the number of revolutions of a compressor is configured to detect an outside air temperature from a temperature detected by a temperature sensor for detecting a pipe temperature of a refrigerant circuit when a heat pump cycle is started. And a target rotational speed of the compressor is determined based on the estimated outside air temperature. In a state where the heat pump cycle is stopped, the pipe temperature of the refrigerant circuit approximates the outside air temperature, so that the outside air temperature can be estimated from the pipe temperature.

【0005】(請求項2の手段)請求項1に記載したヒ
ートポンプ式給湯装置において、制御装置は、空気冷媒
熱交換器の入口側と出口側の配管温度を入力し、両方の
配管温度が略等しい時に、その配管温度を外気温度と見
做して圧縮機の目標回転数を決定する。ヒートポンプサ
イクルを起動する前に、十分な停止時間(例えば30分
以上)があれば、空気冷媒熱交換器の入口側と出口側の
配管温度は略等しくなり、且つ外気温度に近似してい
る。従って、空気冷媒熱交換器の入口側と出口側の配管
温度が略等しい時は、その配管温度を外気温度と見做す
ことができる。
[0005] (Means of claim 2) In the heat pump type hot water supply apparatus according to claim 1, the control device inputs the pipe temperature of the inlet side and the outlet side of the air-refrigerant heat exchanger, and both pipe temperatures are substantially equal. At the same time, the target rotational speed of the compressor is determined by regarding the pipe temperature as the outside air temperature. If there is a sufficient stoppage time (for example, 30 minutes or more) before starting the heat pump cycle, the pipe temperatures on the inlet side and the outlet side of the air-refrigerant heat exchanger become substantially equal and approximate to the outside air temperature. Therefore, when the inlet and outlet pipe temperatures of the air-refrigerant heat exchanger are substantially equal, the pipe temperature can be regarded as the outside air temperature.

【0006】(請求項3の手段)圧縮機の回転数を制御
する制御装置は、前回の運転停止からの経過時間を計測
し、ヒートポンプサイクルの起動時に、計測された経過
時間が所定時間を超える時は、温度センサの検出温度を
外気温度と見做し、温度センサの検出温度に基づいて圧
縮機の目標回転数を決定する。ヒートポンプサイクルを
起動する前に、十分な停止時間(例えば30分以上)が
あれば、冷媒回路の配管温度が外気温度に近似してくる
ため、その配管温度(温度センサの検出温度)を外気温
度と見做すことができる。
A control device for controlling the number of revolutions of the compressor measures an elapsed time since the last stop of the operation, and when the heat pump cycle is started, the measured elapsed time exceeds a predetermined time. At this time, the temperature detected by the temperature sensor is regarded as the outside air temperature, and the target rotation speed of the compressor is determined based on the temperature detected by the temperature sensor. If there is a sufficient stoppage time (for example, 30 minutes or more) before starting the heat pump cycle, the piping temperature of the refrigerant circuit approximates the outside air temperature. Can be considered.

【0007】(請求項4の手段)請求項3に記載したヒ
ートポンプ式給湯装置において、制御装置は、空気冷媒
熱交換器の入口側または出口側の配管温度を外気温度と
見做す。冷媒回路を繋ぐ冷媒配管の中でも、外気に晒さ
れる空気冷媒熱交換器の入口側または出口側の配管温度
が最も外気温度に近似すると言える。
According to a fourth aspect of the present invention, in the heat pump type hot water supply apparatus according to the third aspect, the control device regards a pipe temperature on the inlet side or the outlet side of the air-refrigerant heat exchanger as the outside air temperature. Among the refrigerant pipes connecting the refrigerant circuits, it can be said that the pipe temperature on the inlet side or the outlet side of the air-refrigerant heat exchanger exposed to the outside air is closest to the outside air temperature.

【0008】(請求項5の手段)請求項3または4に記
載したヒートポンプ式給湯装置において、制御装置は、
経過時間が所定時間に達していない時は、前回運転時の
外気温度に基づいて圧縮機の目標回転数を決定する。前
回ヒートポンプサイクルを停止してから十分な停止時間
(例えば30分以上)が経過していない場合は、配管温
度が外気温度から乖離しているため、配管温度を外気温
度と見做すことはできない。そこで、この場合は、前回
の運転時に入力した外気温度に基づいて圧縮機の目標回
転数を決定する。
(Means of Claim 5) In the heat pump type hot water supply apparatus according to claim 3 or 4, the control device comprises:
If the elapsed time has not reached the predetermined time, the target rotation speed of the compressor is determined based on the outside air temperature during the previous operation. If a sufficient stop time (for example, 30 minutes or more) has not elapsed since the last heat pump cycle was stopped, the pipe temperature is deviated from the outside air temperature, so the pipe temperature cannot be regarded as the outside air temperature. . Therefore, in this case, the target rotation speed of the compressor is determined based on the outside air temperature input during the previous operation.

【0009】(請求項6の手段)圧縮機の回転数を制御
する制御装置は、ヒートポンプサイクルの起動時に、タ
ンク内に給水される水の温度を検出する水温センサの検
出値に基づいて圧縮機の目標回転数を決定する。タンク
内に給水される水の温度(給水温度)は、外気温度に相
関して変動するため、圧縮機の目標回転数を決定する際
の条件として、外気温度の代わりに給水温度を使用する
ことができる。
(6) A control device for controlling the number of revolutions of the compressor based on a value detected by a water temperature sensor for detecting a temperature of water supplied to the tank when the heat pump cycle is started. Is determined. Since the temperature of the water supplied to the tank (water supply temperature) fluctuates in correlation with the outside air temperature, use the water supply temperature instead of the outside air temperature as a condition for determining the target rotation speed of the compressor. Can be.

【0010】(請求項7の手段)請求項1〜6に記載し
た何れかのヒートポンプ式給湯装置において、制御装置
は、ヒートポンプサイクルの起動時に決定した目標回転
数のまま圧縮機を運転終了まで定速運転させる。本発明
のヒートポンプ式給湯装置は、通常の運転が深夜電力を
使用して行われるため、運転中の負荷変動(外気温度の
変動)が小さく、システム起動時に設定した目標回転数
で圧縮機を定速運転しても、高効率で運転し続けること
が可能である。
In the heat pump type hot water supply apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the control device keeps the compressor running at the target rotation speed determined at the start of the heat pump cycle until the end of the operation. Operate quickly. In the heat pump hot water supply device of the present invention, since the normal operation is performed using the midnight power, the load fluctuation (the fluctuation of the outside air temperature) during the operation is small, and the compressor is set at the target speed set at the time of starting the system. Even if the vehicle is driven at a high speed, it is possible to continue the operation with high efficiency.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】次に、本発明のヒートポンプ式給
湯装置を図面に基づいて説明する。 (第1実施例)図1はヒートポンプ式給湯装置の構成を
示す模式図である。本実施例のヒートポンプ式給湯装置
(給湯システム1と呼ぶ)は、下述のヒートポンプサイ
クルによって加熱された給湯用水(被加熱水)をタンク
2内に貯留しておき、使用時にタンク2内から給湯用水
を取り出して使用者に供給するシステムであり、制御装
置(ECU3と呼ぶ)によって運転制御される。
Next, a heat pump type hot water supply apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a heat pump type hot water supply apparatus. The heat pump type hot water supply apparatus (referred to as a hot water supply system 1) of the present embodiment stores hot water (heated water) heated by a heat pump cycle described below in a tank 2, and supplies hot water from the tank 2 during use. This is a system for taking out and supplying water to the user, and its operation is controlled by a control device (referred to as ECU3).

【0012】ヒートポンプサイクルは、図1に示すよう
に、圧縮機4、水冷媒熱交換器5、膨張弁6、空気冷媒
熱交換器7、アキュムレータ8等の構成部品を冷媒配管
9により接続して、冷媒が循環する冷媒回路を構成して
いる。圧縮機4は、インバータ10によって駆動される
電動モータを内蔵し、この電動モータの回転数に応じて
冷媒吐出量を可変する。インバータ10は、ECU3か
ら出力される制御信号(目標回転数の指示)に基づいて
圧縮機4(電動モータ)を駆動する。
In the heat pump cycle, as shown in FIG. 1, components such as a compressor 4, a water refrigerant heat exchanger 5, an expansion valve 6, an air refrigerant heat exchanger 7, and an accumulator 8 are connected by a refrigerant pipe 9. , And constitutes a refrigerant circuit through which the refrigerant circulates. The compressor 4 incorporates an electric motor driven by the inverter 10, and varies the refrigerant discharge amount according to the number of revolutions of the electric motor. Inverter 10 drives compressor 4 (electric motor) based on a control signal (instruction of target rotation speed) output from ECU 3.

【0013】水冷媒熱交換器5は、圧縮機4により圧縮
されたガス冷媒と給湯用水とを熱交換して、給湯用水を
加熱する。膨張弁6は、水冷媒熱交換器5で冷却された
冷媒を弁開度に応じて減圧するもので、ステッピングモ
ータ6aにより弁開度を調節可能に設けられている。空
気冷媒熱交換器7は、膨張弁6で減圧された冷媒を外気
との熱交換によって蒸発させるもので、ファン11によ
る強制送風を受けている。アキュムレータ8は、圧縮機
4の負荷変動に対応できる様に、サイクル中の余剰冷媒
を蓄えている。
The water-refrigerant heat exchanger 5 exchanges heat between the gas refrigerant compressed by the compressor 4 and the hot-water supply water to heat the hot-water supply water. The expansion valve 6 reduces the pressure of the refrigerant cooled by the water-refrigerant heat exchanger 5 according to the valve opening, and is provided so that the valve opening can be adjusted by a stepping motor 6a. The air-refrigerant heat exchanger 7 evaporates the refrigerant decompressed by the expansion valve 6 by heat exchange with the outside air, and receives forced air from the fan 11. The accumulator 8 stores the excess refrigerant during the cycle so as to be able to cope with the load fluctuation of the compressor 4.

【0014】冷媒配管9には、空気冷媒熱交換器7の入
口側(膨張弁6側)と出口側(アキュムレータ8側)と
にそれぞれ温度センサ12、13が取り付けられてい
る。この2個の温度センサ12、13は、通常の運転時
において、ECU3による膨張弁6の制御と、空気冷媒
熱交換器7のフロスト検知を行うために使用されるが、
本実施例では、更にシステム起動時に外気温度センサと
しても使用される。従って、本給湯システム1では、外
気温度を検出するために専用の外気温度センサを具備し
ていない。
Temperature sensors 12 and 13 are attached to the refrigerant pipe 9 on the inlet side (the expansion valve 6 side) and the outlet side (the accumulator 8 side) of the air refrigerant heat exchanger 7, respectively. These two temperature sensors 12 and 13 are used for controlling the expansion valve 6 by the ECU 3 and detecting the frost of the air-refrigerant heat exchanger 7 during normal operation.
In this embodiment, it is also used as an outside air temperature sensor when the system is started. Therefore, the hot water supply system 1 does not include a dedicated outside air temperature sensor for detecting the outside air temperature.

【0015】タンク2は、耐蝕性に優れた金属製(例え
ばステンレス製)で断熱構造を有し、ウォータポンプ1
4を具備する温水配管15によって水冷媒熱交換器5と
接続されている。なお、タンク2内に貯留される給湯用
水は、家庭のキッチンや風呂等で直接使用しても良い
が、給湯用以外に、例えば床暖房用、室内空調用等の熱
源として利用しても良い。ウォータポンプ14は、例え
ば、内蔵するモータの回転速度を切り替えることで、流
量制御が可能に設けられている。
The tank 2 is made of metal (for example, stainless steel) having excellent corrosion resistance and has a heat insulating structure.
4 is connected to the water / refrigerant heat exchanger 5 by a hot water pipe 15. In addition, the hot-water supply water stored in the tank 2 may be directly used in a kitchen or a bath at home, but may be used as a heat source other than for hot-water supply, for example, for floor heating, indoor air conditioning, and the like. . The water pump 14 is provided such that the flow rate can be controlled by, for example, switching the rotation speed of a built-in motor.

【0016】ECU3は、インバータ10の制御以外
に、膨張弁6、ファン11、及びウォータポンプ14等
の電気機器の駆動制御を行う。次に、システム起動時に
圧縮機4の目標回転数を決定するECU3の処理手順を
図2に示すフローチャートに基づいて説明する。 Step10…2個の温度センサ12、13から検出温度A、
Bを入力する。 Step20…2個の温度センサ12、13の検出温度A、B
を比較する。この判定で、両方の検出温度A、Bが略等
しい時(A≒B)はStep30へ進み、両方の検出温度が大
きく異なる場合(A≠B)はStep40へ進む。
The ECU 3 controls electric devices such as the expansion valve 6, the fan 11 and the water pump 14 in addition to the control of the inverter 10. Next, a processing procedure of the ECU 3 for determining the target rotation speed of the compressor 4 at the time of starting the system will be described based on a flowchart shown in FIG. Step10: Detected temperature A from two temperature sensors 12 and 13
Enter B. Step20: The detected temperatures A and B of the two temperature sensors 12 and 13
Compare. In this determination, when both the detected temperatures A and B are substantially equal (A ≒ B), the process proceeds to Step 30, and when both the detected temperatures are significantly different (A ≠ B), the process proceeds to Step 40.

【0017】Step30…2個の温度センサ12、13の検
出温度A、Bが略等しい時は、配管温度が外気温度に近
似していると判断できるので、温度センサ12の検出温
度Aまたは温度センサ13の検出温度Bを外気温度とし
て入力し、Step50へ進む。 Step40…2個の温度センサ12、13の検出温度A、B
が異なる場合は、本給湯システム1の停止直後であると
判断できるので、温度センサ12、13の検出温度A、
Bを外気温度として使用することができない。そこで、
前回運転時に使用した外気温度を入力し、Step50へ進
む。 Step50…入力された外気温度に基づいて、図3に示すマ
ップから圧縮機4の目標回転数を決定する。
Step 30: When the detected temperatures A and B of the two temperature sensors 12 and 13 are substantially equal, it can be determined that the pipe temperature is close to the outside air temperature, so that the detected temperature A of the temperature sensor 12 or the temperature sensor The detected temperature B of 13 is input as the outside air temperature, and the process proceeds to Step 50. Step40: Detected temperatures A and B of the two temperature sensors 12 and 13
Are different, it can be determined that the hot water supply system 1 has just been stopped.
B cannot be used as the outside air temperature. Therefore,
Enter the outside air temperature used during the previous operation, and proceed to Step 50. Step 50: The target rotation speed of the compressor 4 is determined from the map shown in FIG. 3 based on the input outside air temperature.

【0018】(第1実施例の効果)本実施例の給湯シス
テム1では、空気冷媒熱交換器7の入口側と出口側とに
取り付けられている既存の温度センサ12、13を使用
して外気温度を推定し、その外気温度に基づいて、シス
テム起動時の圧縮機4の目標回転数を決定することがで
きる。これにより、外気温度を検出する専用の外気温度
センサを廃止できる上に、外気温度センサを使用する場
合に設置されるセンサケース等の部品も不要となるた
め、コストダウンを実現できる。また、本給湯システム
1は、通常の運転を深夜電力時間帯に行うことにより、
運転中の負荷変動(外気温度の変動)が小さく、システ
ム起動時に設定した目標回転数で圧縮機4を定速運転し
ても、高効率で運転し続けることが可能である。
(Effects of the First Embodiment) In the hot water supply system 1 of the present embodiment, the outside air is supplied by using the existing temperature sensors 12 and 13 attached to the inlet side and the outlet side of the air-refrigerant heat exchanger 7. The temperature can be estimated, and the target rotation speed of the compressor 4 at the time of starting the system can be determined based on the outside air temperature. As a result, a dedicated outside air temperature sensor for detecting the outside air temperature can be eliminated, and components such as a sensor case installed when using the outside air temperature sensor are not required, so that cost reduction can be realized. In addition, the present hot water supply system 1 performs normal operation during the midnight power hours,
Even if the load fluctuation (fluctuation in outside air temperature) during operation is small and the compressor 4 is operated at a constant speed at the target rotation speed set at the time of starting the system, it is possible to continue the operation with high efficiency.

【0019】(第2実施例)図4は給湯システム1の構
成を示す模式図である。本実施例は、第1実施例で説明
した2個の温度センサ12、13以外に、冷媒回路中に
設置されている他の温度センサも使用して外気温度を推
定する一例である。例えば、図4に示す様に、水冷媒熱
交換器5の入口側と出口側の冷媒配管9に取り付けられ
た2個の温度センサ16、17も使用し、4個の温度セ
ンサ12、13、16、17で検出された温度が略等し
い時に、各温度センサの検出温度を外気温度と見做すこ
とができる。なお、温度センサ16、17のうち何方か
一方だけを使用しても良い。また、本実施例に示した温
度センサ16、17に限らず、冷媒回路中に他の温度セ
ンサが設置されていれば、その温度センサを使用しても
良い。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the hot water supply system 1. This embodiment is an example of estimating the outside air temperature using other temperature sensors installed in the refrigerant circuit in addition to the two temperature sensors 12 and 13 described in the first embodiment. For example, as shown in FIG. 4, two temperature sensors 16, 17 attached to the refrigerant pipe 9 on the inlet side and the outlet side of the water-refrigerant heat exchanger 5 are also used, and four temperature sensors 12, 13, When the temperatures detected in 16 and 17 are substantially equal, the temperature detected by each temperature sensor can be regarded as the outside air temperature. Note that only one of the temperature sensors 16 and 17 may be used. Further, the present invention is not limited to the temperature sensors 16 and 17 shown in the present embodiment. If another temperature sensor is installed in the refrigerant circuit, that temperature sensor may be used.

【0020】(第3実施例)図5はECU3の処理手順
を示すフローチャートである。本実施例は、前回のシス
テム停止からの経過時間を計測し、その経過時間が十分
に長い場合は、空気冷媒熱交換器7の入口側と出口側と
に取り付けられた温度センサ12、13の検出温度を外
気温度と見做す一例である。
(Third Embodiment) FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of the ECU 3. This embodiment measures the elapsed time from the previous system stop, and when the elapsed time is sufficiently long, the temperature sensors 12 and 13 attached to the inlet side and the outlet side of the air-refrigerant heat exchanger 7. This is an example in which the detected temperature is regarded as the outside air temperature.

【0021】本実施例の制御内容を図5のフローチャー
トに基づいて説明する。 Step10…2個の温度センサ12、13から検出温度A、
Bを入力する。 Step20…前回のシステム停止からの経過時間を計測し、
その経過時間が予め設定された基準時間(例えば30
分)より長いか短いかを判定する。この判定で、計測さ
れた経過時間が基準時間より長い場合はStep30へ進み、
計測された経過時間が基準時間より短い場合はStep40へ
進む。
The control contents of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. Step10: Detected temperature A from two temperature sensors 12 and 13
Enter B. Step20: Measure the elapsed time since the last system stop,
The elapsed time is a preset reference time (for example, 30
Minute) is determined to be longer or shorter. In this determination, if the measured elapsed time is longer than the reference time, proceed to Step 30;
If the measured elapsed time is shorter than the reference time, the process proceeds to Step 40.

【0022】Step30…計測された経過時間が基準時間よ
り長い場合は、空気冷媒熱交換器7の入口側及び出口側
の配管温度が外気温度に近似してくるため、温度センサ
12の検出温度Aまたは温度センサ13の検出温度Bを
外気温度として入力し、Step50へ進む。 Step40…計測された経過時間が基準時間より短い場合
は、空気冷媒熱交換器7の入口側と出口側とで配管温度
が異なり、外気温度とも近似していないため、温度セン
サ12、13の検出温度A、Bを外気温度として使用す
ることはできない。そこで、前回運転時に使用した外気
温度を入力し、Step50へ進む。 Step50…入力された外気温度に基づいて、第1実施例に
示したマップ(図3参照)から圧縮機4の目標回転数を
決定する。
Step 30: If the measured elapsed time is longer than the reference time, the pipe temperatures on the inlet and outlet sides of the air-refrigerant heat exchanger 7 become close to the outside air temperature. Alternatively, the detected temperature B of the temperature sensor 13 is input as the outside air temperature, and the process proceeds to Step 50. Step 40: If the measured elapsed time is shorter than the reference time, the piping temperature differs between the inlet side and the outlet side of the air-refrigerant heat exchanger 7 and is not approximated to the outside air temperature. The temperatures A and B cannot be used as the outside air temperature. Therefore, the outside air temperature used in the previous operation is input, and the process proceeds to Step 50. Step 50: The target rotation speed of the compressor 4 is determined from the map (see FIG. 3) shown in the first embodiment based on the input outside air temperature.

【0023】本実施例の方法でも、第1実施例と同様
に、外気温度を検出する専用の外気温度センサを廃止で
きる上に、外気温度センサを使用する場合に設置される
センサケース等の部品も不要となるため、コストダウン
を実現できる。また、本給湯システム1は、通常の運転
を深夜電力時間帯に行うことにより、運転中の負荷変動
(外気温度の変動)が小さく、システム起動時に設定し
た目標回転数で圧縮機4を定速運転しても、高効率で運
転し続けることが可能である。
In the method of this embodiment, as in the first embodiment, a dedicated outside air temperature sensor for detecting the outside air temperature can be eliminated, and components such as a sensor case installed when the outside air temperature sensor is used. Is also unnecessary, so that cost reduction can be realized. In addition, the hot water supply system 1 performs a normal operation during the midnight power time period, so that load fluctuations (fluctuations in outside air temperature) during operation are small, and the compressor 4 is driven at a constant speed at a target rotation speed set at the time of starting the system. Even when driving, it is possible to continue driving with high efficiency.

【0024】(第4実施例)図6は給水温度から圧縮機
4の目標回転数を決定するマップである。本実施例は、
システム起動時に給水温度から圧縮機4の目標回転数を
決定する一例である。なお、“給水温度”は、タンク2
内に給水される水(水道水)の温度であり、図示しない
水温センサによって検出され、ECU3に入力される。
この場合、給水温度は、外気温度に相関して変動するた
め、図6に示すマップから、外気温度の代わりに給水温
度(水温センサの検出値)に基づいて圧縮機4の目標回
転数を決定しても良い。
(Fourth Embodiment) FIG. 6 is a map for determining the target rotational speed of the compressor 4 from the feed water temperature. In this embodiment,
This is an example in which the target rotation speed of the compressor 4 is determined from the feedwater temperature when the system is started. The “water supply temperature” is the value of the tank 2
This is the temperature of the water (tap water) supplied to the inside, detected by a water temperature sensor (not shown), and input to the ECU 3.
In this case, since the feedwater temperature fluctuates in correlation with the outside air temperature, the target rotation speed of the compressor 4 is determined from the map shown in FIG. 6 based on the feedwater temperature (the value detected by the water temperature sensor) instead of the outside air temperature. You may.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】ヒートポンプ式給湯装置の構成を示す模式図で
ある(第1実施例)。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a heat pump hot water supply apparatus (first embodiment).

【図2】ECUの処理手順を示すフローチャートである
(第1実施例)。
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of an ECU (first embodiment).

【図3】外気温度から圧縮機の目標回転数を決定するマ
ップである(第1実施例)。
FIG. 3 is a map for determining a target rotation speed of a compressor from an outside air temperature (first embodiment).

【図4】ヒートポンプ式給湯装置の構成を示す模式図で
ある(第2実施例)。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a heat pump hot water supply apparatus (second embodiment).

【図5】ECUの処理手順を示すフローチャートである
(第3実施例)。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure of an ECU (third embodiment).

【図6】給水温度から圧縮機の目標回転数を決定するマ
ップである(第4実施例)。
FIG. 6 is a map for determining a target rotation speed of a compressor from a supply water temperature (fourth embodiment).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 給湯システム(ヒートポンプ式給湯装置) 2 タンク 3 ECU(制御装置) 4 圧縮機 5 水冷媒熱交換器 6 膨張弁 7 空気冷媒熱交換器 9 冷媒配管 10 インバータ 12 温度センサ 13 温度センサ REFERENCE SIGNS LIST 1 hot water supply system (heat pump hot water supply device) 2 tank 3 ECU (control device) 4 compressor 5 water refrigerant heat exchanger 6 expansion valve 7 air refrigerant heat exchanger 9 refrigerant pipe 10 inverter 12 temperature sensor 13 temperature sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 勝也 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 山口 祥一 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 小早川 智明 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 草刈 和俊 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 斉川 路之 神奈川県横須賀市長坂2−6−1 財団法 人電力中央研究所 横須賀研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Katsuya Tanaka, 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside Denso Corporation (72) Inventor Shoichi Yamaguchi 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Co., Ltd. Inside DENSO (72) Inventor Tomoaki Kobayakawa 1-3-1 Uchisaiwai-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Kazutoshi Kusanari 1-3-1 Uchisaiwai-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Michiyuki Saikawa 2-6-1 Nagasaka, Yokosuka City, Kanagawa Prefecture Central Research Institute of Electric Power Company Yokosuka Research Institute

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】インバータを介して駆動される圧縮機、こ
の圧縮機により圧縮された冷媒を被加熱水と熱交換させ
る水冷媒熱交換器、サイクル内の圧力を制御する膨張
弁、この膨張弁で減圧された冷媒を外気と熱交換させる
空気冷媒熱交換器を具備した冷媒回路を構成し、前記空
気冷媒熱交換器で外気より吸収した熱量を前記水冷媒熱
交換器で被加熱水に放出するヒートポンプサイクルと、 前記インバータを介して前記圧縮機の回転数を制御する
制御装置と、 前記冷媒回路の配管温度を検出する温度センサとを備え
たヒートポンプ式給湯装置において、 前記制御装置は、前記ヒートポンプサイクルの起動時
に、前記温度センサの検出温度から外気温度を推定し、
その推定された外気温度に基づいて前記圧縮機の目標回
転数を決定することを特徴とするヒートポンプ式給湯装
置。
1. A compressor driven via an inverter, a water-refrigerant heat exchanger for exchanging heat of refrigerant compressed by the compressor with water to be heated, an expansion valve for controlling a pressure in a cycle, and the expansion valve Constitutes a refrigerant circuit having an air refrigerant heat exchanger for exchanging heat of the depressurized refrigerant with the outside air, and releases the heat absorbed by the air refrigerant heat exchanger from the outside air to the heated water in the water refrigerant heat exchanger. A heat pump cycle, a control device that controls the number of revolutions of the compressor via the inverter, and a temperature sensor that detects a pipe temperature of the refrigerant circuit. At the start of the heat pump cycle, estimate the outside air temperature from the temperature detected by the temperature sensor,
A heat pump type hot water supply apparatus, wherein a target rotation speed of the compressor is determined based on the estimated outside air temperature.
【請求項2】請求項1に記載したヒートポンプ式給湯装
置において、 前記制御装置は、前記空気冷媒熱交換器の入口側と出口
側の配管温度を入力し、両方の配管温度が略等しい時
に、その配管温度を外気温度と見做して前記圧縮機の目
標回転数を決定することを特徴とするヒートポンプ式給
湯装置。
2. The heat pump hot water supply apparatus according to claim 1, wherein the control unit inputs a pipe temperature on an inlet side and an outlet side of the air-refrigerant heat exchanger, and when both pipe temperatures are substantially equal, A heat pump type hot water supply apparatus characterized in that a target rotation speed of the compressor is determined by regarding the pipe temperature as an outside air temperature.
【請求項3】インバータを介して駆動される圧縮機、こ
の圧縮機により圧縮された冷媒を被加熱水と熱交換させ
る水冷媒熱交換器、サイクル内の圧力を制御する膨張
弁、この膨張弁で減圧された冷媒を外気と熱交換させる
空気冷媒熱交換器を具備した冷媒回路を構成し、前記空
気冷媒熱交換器で外気より吸収した熱量を前記水冷媒熱
交換器で被加熱水に放出するヒートポンプサイクルと、 前記インバータを介して前記圧縮機の回転数を制御する
制御装置と、 前記冷媒回路の配管温度を検出する温度センサとを備え
たヒートポンプ式給湯装置において、 前記制御装置は、前回の運転停止からの経過時間を計測
し、前記ヒートポンプサイクルの起動時に、計測された
経過時間が所定時間を超える時は、前記温度センサの検
出温度を外気温度と見做し、前記温度センサの検出温度
に基づいて前記圧縮機の目標回転数を決定することを特
徴とするヒートポンプ式給湯装置。
3. A compressor driven via an inverter, a water-refrigerant heat exchanger for exchanging heat of refrigerant compressed by the compressor with water to be heated, an expansion valve for controlling a pressure in a cycle, and the expansion valve. Constitutes a refrigerant circuit having an air refrigerant heat exchanger for exchanging heat of the depressurized refrigerant with the outside air, and releases the heat absorbed by the air refrigerant heat exchanger from the outside air to the heated water in the water refrigerant heat exchanger. A heat pump cycle, a control device that controls the number of revolutions of the compressor via the inverter, and a temperature sensor that detects a pipe temperature of the refrigerant circuit. The elapsed time from the stop of the operation is measured, and when the measured elapsed time exceeds a predetermined time at the start of the heat pump cycle, the temperature detected by the temperature sensor is regarded as the outside air temperature. And, a heat pump type hot water supply apparatus characterized by determining a target rotational speed of the compressor based on the detected temperature of the temperature sensor.
【請求項4】請求項3に記載したヒートポンプ式給湯装
置において、 前記制御装置は、前記空気冷媒熱交換器の入口側または
出口側の配管温度を外気温度と見做すことを特徴とする
ヒートポンプ式給湯装置。
4. The heat pump type hot water supply apparatus according to claim 3, wherein the control device regards a pipe temperature on an inlet side or an outlet side of the air refrigerant heat exchanger as an outside air temperature. Water heater.
【請求項5】請求項3または4に記載したヒートポンプ
式給湯装置において、 前記制御装置は、前記経過時間が所定時間に達していな
い時は、前回運転時の外気温度に基づいて前記圧縮機の
目標回転数を決定することを特徴とするヒートポンプ式
給湯装置。
5. The heat pump hot water supply apparatus according to claim 3, wherein the control device is configured to control the compressor based on an outside air temperature during a previous operation when the elapsed time has not reached a predetermined time. A heat pump water heater that determines a target rotation speed.
【請求項6】インバータを介して駆動される圧縮機、こ
の圧縮機により圧縮された冷媒を被加熱水と熱交換させ
る水冷媒熱交換器、サイクル内の圧力を制御する膨張
弁、この膨張弁で減圧された冷媒を外気と熱交換させる
空気冷媒熱交換器を具備した冷媒回路を構成し、前記空
気冷媒熱交換器で外気より吸収した熱量を前記水冷媒熱
交換器で被加熱水に放出するヒートポンプサイクルと、 前記インバータを介して前記圧縮機の回転数を制御する
制御装置と、 前記水冷媒熱交換器で加熱された被加熱水を貯留するタ
ンクと、 このタンク内に給水される水の温度を検出する水温セン
サとを備えたヒートポンプ式給湯装置において、 前記制御装置は、前記ヒートポンプサイクルの起動時
に、前記水温センサの検出温度に基づいて前記圧縮機の
目標回転数を決定することを特徴とするヒートポンプ式
給湯装置。
6. A compressor driven via an inverter, a water-refrigerant heat exchanger for exchanging heat of refrigerant compressed by the compressor with water to be heated, an expansion valve for controlling a pressure in a cycle, and the expansion valve. Constitutes a refrigerant circuit having an air refrigerant heat exchanger for exchanging heat of the depressurized refrigerant with the outside air, and releases the heat absorbed by the air refrigerant heat exchanger from the outside air to the heated water in the water refrigerant heat exchanger. A heat pump cycle, a control device for controlling the number of revolutions of the compressor via the inverter, a tank for storing the water to be heated heated by the water-refrigerant heat exchanger, and water supplied to the tank. A water temperature sensor for detecting a temperature of the heat pump type water supply device, wherein the control device is configured to control a target of the compressor based on a temperature detected by the water temperature sensor when the heat pump cycle is started. A heat pump hot water supply device for determining the number of revolutions.
【請求項7】請求項1〜6に記載した何れかのヒートポ
ンプ式給湯装置において、 前記制御装置は、前記ヒートポンプサイクルの起動時に
決定した目標回転数のまま前記圧縮機を運転終了まで定
速運転させることを特徴とするヒートポンプ式給湯装
置。
7. The heat pump type hot water supply apparatus according to claim 1, wherein the control device operates the compressor at a constant speed until the operation is completed with the target rotation speed determined at the time of starting the heat pump cycle. A heat pump type hot water supply apparatus characterized in that the hot water supply apparatus is provided.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012032091A (en) * 2010-07-30 2012-02-16 Fujitsu General Ltd Heat pump cycle system
JP2014062657A (en) * 2012-09-20 2014-04-10 Fujitsu General Ltd Heat pump cycle device
JP2015113996A (en) * 2013-12-09 2015-06-22 リンナイ株式会社 Hot water supply device
JP2015145750A (en) * 2014-02-03 2015-08-13 三菱電機株式会社 Control device and control method of heat pump hot water supplying machine

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