JP2004317020A - Heat pump water heater - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はヒートポンプ給湯器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のヒートポンプ給湯器は図5に示すように、閉回路に構成される冷媒流路1で圧縮機2、放熱器3、減圧手段4、吸熱器5が接続された冷媒回路6と、放熱器3と熱交換を行う水流路7を備えた熱交換器8と、この水流路7に市水32を供給する給水管9と、前記水流路7とシャワーや蛇口等の給湯端末10とを接続する給湯回路11と、給湯回路11に設け給湯温度を検出する温度センサー12と、圧縮機2の回転数を制御するインバータ13を備え、圧縮機2を温度センサー12の検出温度と設定温度との差に応じてインバータ13の出力周波数を変換するようにしており、従来のヒートポンプ給湯器では設定温度に対して給湯温度が低い場合は圧縮機2の回転数を上げ、給湯温度が高い場合は回転数を下げるように制御するようにしていた(特許文献1参照)。
【0003】
即ち、給湯が開始され設定温度に対して給湯温度が低いと圧縮機2を運転し、給湯が停止され、設定温度に対して給湯温度が高くなると圧縮機2の運転周波数を低下していき最終的に停止させる。
【0004】
【特許文献1】
特開平2−223767号公報(第5図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例の給湯器の構成では、給湯時における給湯負荷が一定ではなく、特に流量は使用者が給湯目的によってさまざまに変化させるために給湯負荷は大きく変ってしまう。例えば家庭用の給湯の場合、シャワーや風呂への湯張りに給湯する場合は10〜20L/minの大流量となるが、台所で食器を洗う場合や洗面への給湯では3〜5L/minと少流量である。また、季節による給水温度の変化によっても給湯負荷は大きく変る。
【0006】
特に、洗顔や手洗いなど少流量で短時間に頻繁な給湯と給湯の停止が繰り返される場合、設定温度に対して給湯温度が低いと必ず圧縮機2を起動し、給湯が停止されると圧縮機2を停止させるため、圧縮機2は頻繁に発停を繰り返すことになる。
【0007】
さらに、給湯が停止されても直ちに圧縮機2を停止するのではなく、圧縮機2の運転周波数を特定の周波数まで下げていき最終的に圧縮機2を停止することになる。給湯は停止されているため、圧縮機2が運転周波数を下げて行き停止するまでの間、放熱器3では放熱ができず余剰の熱が、冷媒回路6内の圧力を上昇させ圧縮機2の許容運転範囲を超えるため、圧縮機2の信頼性を確保できないという問題があった。
【0008】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、圧縮機2の信頼性を確保できるヒートポンプ給湯器を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明のヒートポンプ給湯器は、給湯回路より給湯端末に給湯が開始されると、蓄熱体の蓄熱を利用して市水を加熱して給湯を行い、蓄熱量検知手段により検知した蓄熱体の蓄熱量が所定値以下となった場合、冷媒回路を運転する冷媒回路運転手段を備えた。
【0010】
これによって、少流量の頻繁な給湯に対しては、圧縮機を運転することなく蓄熱体の蓄熱を利用して市水を加熱して給湯するので、圧縮機の頻繁な発停を抑制できる。また、圧縮機は運転されないので、冷媒回路内の圧力上昇を抑制できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、圧縮機と放熱器と減圧手段と吸熱器とを含む冷媒回路と、前記放熱器と熱交換を行う水流路を備えた熱交換器と、前記水流路に市水を供給する給水管と、前記水流路から給湯端末へと通水するように接続する給湯回路と、前記冷媒回路の熱を蓄熱する蓄熱体と、前記蓄熱体の蓄熱量を検知する蓄熱量検知手段と、前記給湯回路より前記給湯端末に給湯が開始されると、前記蓄熱体の蓄熱を利用して市水を加熱して給湯を行い、前記蓄熱量検知手段により検知した前記蓄熱体の蓄熱量が所定値以下となった場合、前記冷媒回路を運転する冷媒回路運転手段を備えたものである。
【0012】
この発明によれば、少流量の頻繁な給湯に対しては、圧縮機を運転することなく蓄熱体の蓄熱を利用して市水を加熱して給湯するので、圧縮機頻繁な発停を抑制できる。また、圧縮機は運転されないので、冷媒回路内の圧力上昇を抑制でき、圧縮機の信頼性を確保できる。
【0013】
本発明の請求項2に記載の発明は、請求項1記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、前記冷媒回路が運転され前記給湯端末からの給湯を停止した場合、前記蓄熱運転手段により、前記蓄熱体に前記冷媒回路の熱を蓄熱する停止時蓄熱手段を備えたものである。
【0014】
この発明によれば、圧縮機が運転中に給湯を停止した場合、停止時蓄熱手段により圧縮機が停止するまでの余剰の熱は蓄熱体への蓄熱に利用できる。即ち、冷媒回路内余剰の熱は蓄熱体へ放熱できるので、冷媒回路内の圧力上昇を抑制、制御できるので圧縮機の信頼性を確保できる。
【0015】
本発明の請求項3に記載の発明は、請求項2記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、前記吸熱器の着霜を検知する着霜検知手段を有し、前記冷媒回路が運転され前記給湯端末からの出湯を停止し前記着霜検知手段により前記吸熱器に着霜が検知された場合、前記吸熱器の除霜運転を行う停止時除霜手段を備えたものである。
【0016】
この発明によれば、圧縮機が運転中に給湯を停止した場合には停止時除霜手段により圧縮機が停止するまでの余剰の熱は除霜に利用できる。即ち、冷媒回路内の余剰の熱を、吸熱器に付着した霜へ放熱して霜を溶かすので、冷媒回路内の圧力上昇を抑制、制御できるので圧縮機の信頼性を確保できる。
【0017】
本発明の請求項4に記載の発明は、請求項3記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、前記市水の温度を検知する水温検知手段と、検知された市水の温度に基づいて前記冷媒回路を運転して蓄熱すべき前記蓄熱体の蓄熱量を算出する水温蓄熱量演算手段を備えたものである。
【0018】
この発明によれば、市水の温度変化によって、冷媒回路を運転すべき蓄熱量が変化する。即ち、市水温度が高なると水温蓄熱演算手段は冷媒回路の運転を開始する蓄熱体に蓄積される蓄熱量をより小さく演算するので、蓄熱体の熱を利用して行われる給湯の時間が長くなり、冷媒回路の運転回数は減少するので圧縮機の発停回数も少なくなり、圧縮機頻繁な発停をより一層抑制できるので、圧縮機の信頼性を確保できる。
【0019】
本発明の請求項5に記載の発明は、請求項3記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、外気温度を検知する外気温度検知手段と、検知された外気温度に基づいて前記冷媒回路を運転して蓄熱すべき前記蓄熱体の蓄熱量を算出する外気温蓄熱量演算手段を備えたものである。
【0020】
即ち、外気温度が高なると外気温蓄熱演算手段は冷媒回路の運転を開始する蓄熱体に蓄積される蓄熱量をより小さく演算するので、蓄熱体の熱を利用して行われる給湯の時間が長くなり、冷媒回路の運転回数は減少するので圧縮機の発停回数も少なくなり、圧縮機頻繁な発停をより一層抑制できるので、圧縮機の信頼性を確保できる。
【0021】
本発明の請求項6に記載の発明は、請求項1〜5に記載の発明において、冷媒回路には、圧力が臨界圧力以上となる冷媒が使用したものである。
【0022】
この発明によれば、熱交換器の放熱器を流れる冷媒は、圧縮機で臨界圧力以上に加圧されているので、熱交換器の水流路の流水により熱を奪われて温度低下しても凝縮することがない。したがって熱交換器全域で冷媒と水とに温度差を形成しやすくなり、高温の湯が得られ、かつ熱交換効率を高くできる。
【0023】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、従来例および各実施例において、同じ構成、同じ動作をする部分については同一符号を付与し、詳細な説明を省略する。
【0024】
(実施例1)
図1は本発明の第1の実施例に係る瞬間加熱式のヒートポンプ給湯器の構成を示す模式図である。図1において、14は、冷媒回路6により作り出した熱を蓄熱する蓄熱体であり、蓄熱材としてはマグネシアクリンカなどの固体物質でも良く、その場合には、蓄熱体14内に通水することで、蓄熱材の熱を水に付加するために熱交換する。また、水そのものを蓄熱材として利用しても良い。本実施例では蓄熱材を水として説明を行う。
【0025】
15は、蓄熱体14の蓄熱量を検知する蓄熱量検知手段であり、蓄熱体14表面の温度をサーミスタ等の温度検知装置で検知し、その温度とサーミスタ取り付け位置から算出した容量から蓄熱体14内の蓄熱量を検知する。16は冷媒回路6を運転する冷媒回路運転手段である。30は給水管9に水を送り出すポンプ、31は市水32の圧力を調整する減圧器、33は水流路7と給湯回路11及び蓄熱体14の水路を切り換える三方弁である。34は三方弁33で混合された湯温が設定温度より高い場合に市水32と混合して設定温度に調整する混合弁であり、これらの部品で出湯回路35を形成している。
【0026】
冷媒回路6は、例えば炭酸ガス(CO2)を冷媒として使用し、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧以上となる超臨界ヒートポンプサイクルを使用している。
【0027】
また、圧縮機2は、それぞれに内蔵する電動モータ(図示しない)によって駆動され、吸引した冷媒を臨界圧力まで圧縮して吐出する。減圧手段4はステッピングモータ(図示しない)により駆動する絞り弁で、冷媒流路抵抗を制御している。
【0028】
水流路7に市水32を直接供給する給水管9と、水流路7から出湯される湯をシャワーや蛇口等の給湯端末10へ通水させるための給湯回路11が接続されている。
【0029】
放熱器3は、冷媒流路の流れ方向と水流路7の流れ方向を対向流とし、各流路間を熱移動が容易になるように密着して構成している。この構成により冷媒流路と水流路7の伝熱が均一化し、熱交換効率がよくなる。また、高温の出湯も可能になる。36は吸熱器5に設けられた送風機で、吸熱器5に大気熱を供給するように送風する。
【0030】
24は冷媒回路6で加熱された水回路7を通った温水の温度を検知する給湯温度センサーである。25は蓄熱体14への蓄熱終了を検知するためのサーミスタ等の温度検知センサーであり、圧縮機2の周波数降下から停止までの時間を見込んで設置位置を決定して蓄熱体14表面に設置された畜熱停止センサーである。
【0031】
図1に示す実施例において、給湯端末10の利用が検知されると、蓄熱量検知手段15は蓄熱体14の蓄熱量を検知する。検知した蓄熱量が所定の量より大きい場合には三方弁33を通して蓄熱体14内の湯を混合弁34に送り込み、減圧器31で適切な圧力に減圧された市水32と混合して設定温度の湯となって給湯端末10から給湯される。この時には、冷媒回路6は運転されない。
【0032】
また、さらに給湯端末10からの給湯中に蓄熱量検知手段15が所定の蓄熱量より小さいことを検知すると、冷媒回路運転手段16により冷媒回路6の運転を開始する。
【0033】
冷媒回路6及び出湯回路35では、減圧手段4は絞りの状態にあり、ポンプ9は停止している。この状態で、送風装置36が回転し、圧縮機2が作動する。冷媒回路6において、圧縮機2より吐出された高温高圧のガス冷媒は、放熱器3に流入する。
【0034】
放熱器3では、減圧器31で減圧された市水32が水回路7に給水管9を通して供給され、市水32は高温のガス冷媒と熱交換して加熱されて温水となり、一方、冷媒は低温のガス状態となる。その後、冷媒は減圧弁4に流入する。冷媒が減圧手段4を通過することによって、低温低圧の液、ガスの二相状態となり吸熱器5に流入する。
【0035】
吸熱器5内で、冷媒は送風装置36によって吸い込まれた外気からの熱を吸収する。外気熱を吸収した冷媒は、蒸発ガス化し圧縮機2に流入する。このサイクルが繰り返される。
【0036】
この時、混合弁34は市水32からの供給を停止して行き、また三方弁33は冷媒回路6で加熱された水回路7の温水と蓄熱体14から供給される湯を適温となるよう混合して給湯端末10より給湯する。
【0037】
冷媒回路6では設定温度と給湯温度センサー24で検知した給湯温度の差が大きいと、圧縮機回転数を上昇させて冷媒回路6の出力を大きくし、三方弁33は蓄熱体14からの出湯回路を閉止していき冷媒回路6単独で給湯端末10からの給湯を試みる。
【0038】
給湯端末10からの給湯負荷が冷媒回路6単独運転での出力範囲より大きい場合には三方弁33を通して蓄熱体14の湯と混合して、必要であれば混合弁34を通して市水32と混合して給湯端末10から給湯する。このようにして、冷媒回路6と出湯回路35を用いて給湯が行われる。
【0039】
一方、給湯端末10からの給湯の利用が終了したことが検知された場合について次に示す。先ず、給湯端末10からの給湯の利用が終了したことが検知されると、蓄熱量検知手段15は蓄熱体14の蓄熱量を検知する。そして、検知した蓄熱量が所定の量より大きい場合には給湯端末10の利用終了と共に、冷媒回路6と出湯回路35は共に動作せずそのままの状態を維持する。
一方、検知した蓄熱量が所定の量より小さい場合には、停止時蓄熱手段17により蓄熱体14への蓄熱が行われる。三方弁33を水回路7と蓄熱体14とを連通するよう設定し、ポンプ30を動作すると共に、先述した動作により冷媒回路6の運転を行う。
【0040】
ポンプ30により蓄熱体14内の低温の水を吸い込み給水管9を通して、水回路7に送られる。水回路7では冷媒回路6によって加熱され湯が三方弁33を通して蓄熱体14に送られる。この循環を繰り返すことにより、蓄熱体14に湯が蓄熱される。蓄熱停止センサー25により検知された温度が所定の温度を超えると圧縮機2は徐々に周波数を低下させていき停止する。
【0041】
以上の様に、少流量の頻繁な給湯に対しては、圧縮機2を運転することなく蓄熱体14の蓄熱を利用して市水を加熱して給湯するので、圧縮機2頻繁な発停を抑制できる。また、圧縮機2は運転されないので、冷媒回路6内の圧力上昇を抑制できる。
【0042】
また、圧縮機2が運転中に給湯を停止した場合、停止時蓄熱手段17により圧縮機2が停止するまでの余剰の熱は蓄熱体14への蓄熱に利用できる。即ち、冷媒回路6内余剰の熱は蓄熱体14へ放熱できるので、冷媒回路6内の圧力上昇を抑制、制御できるので圧縮機2の信頼性を確保できる。
【0043】
なお、前記蓄熱量の「所定の量」の所定値は可変であり、蓄熱体14に蓄えることの出来る最大の蓄熱量の10%〜50%に設定することが出来る。つまり、最大蓄熱量の30%に所定値を設定した場合、最大蓄熱量の30%以上では冷媒回路6と出湯回路35は共に動作せずそのままの状態を維持する。そして、30%より小さくなると、停止時蓄熱手段17により蓄熱体14への蓄熱が行われるように動作する。
【0044】
実施例1では圧力が臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルとしたが、もちろん一般の臨界圧力以下のヒートポンプサイクルでもよい。またこの場合、冷媒としてはフロンガス、アンモニア、ハイドロカーボン系の冷媒(HC冷媒)等を用いてもかまわない。
【0045】
(実施例2)
図2本発明の実施例2おけるヒートポンプ給湯器の構成図である。尚、実施例1の給湯器と同一構造のものは同一符号を付与し、説明を省略する。
【0046】
18は吸熱器5への着霜を検知するための着霜検知センサー、19は冷媒回路6が運転され田場合に、給湯端末10からの出湯を停止し着霜検知手段18により吸熱器5に着霜が検知された場合、吸熱器5の除霜運転を行う停止時除霜手段である。
【0047】
以上の構成において、その動作、作用について説明する。ここでは本発明の特長である冷媒回路6が運転され、給湯端末10からの給湯の利用が終了したことが検知された場合について示す。
【0048】
給湯端末10からの給湯の利用が終了したことが検知されると、先ず着霜検知手段18は吸熱器5に着霜があるかどうかを検知する。
【0049】
ここでは、着霜の検知には吸熱器5の温度を測定し所定温度以下となる時間が所定時間続いた場合、着霜しているとの検知手段を用いている。
【0050】
着霜を検知した場合には、停止時除霜手段19は吸熱器5の除霜を完了後、冷媒回路6を停止する。
【0051】
即ち、圧縮機2及び送風装置36を運転したまま減圧手段4を給湯時の設定開度より大きくすることにより、減圧手段4を通った冷媒温度が上昇する事になり、着霜している霜の温度より高い冷媒が吸熱器5を通過する事により、霜は冷媒より熱を吸熱して溶け除霜される。一定時間の除霜運転を行った後、除霜を終了する。
【0052】
除霜終了後、蓄熱量検知手段15は蓄熱体14の蓄熱量を検知し、検知した蓄熱量が所定の量より小さい場合には、停止時蓄熱手段17により蓄熱体14への蓄熱が行われる。
【0053】
検知した蓄熱量が所定の量より大きい場合には圧縮機2は除霜を行いながら徐々に周波数を低減していき停止する。
【0054】
以上の様に、圧縮機2が運転中に給湯を停止した場合には停止時除霜手段19により圧縮機2が停止するまでの余剰の熱は除霜に利用できる。即ち、冷媒回路6内の余剰の熱を、吸熱器5に付着した霜へ放熱して霜を溶かすので、冷媒回路6内の圧力上昇を抑制、制御できるので圧縮機2の信頼性を確保できる。
【0055】
(実施例3)
図3は本発明の実施例3におけるヒートポンプ式給湯装置の構成図である。尚、実施例2の給湯装置と同一構造のものは同一符号を付与し、説明を省略する。
【0056】
20は市水32の温度を検知する水温検知手段である。21は水温検知手段20で検知された水温に応じて蓄熱体14の蓄熱量を市水32温度が高いと蓄熱量を小さくし、市水32温度が低いと蓄熱量を大きく演算する演算する水温蓄熱量演算手段である。
【0057】
以上の構成において、その動作、作用について説明する。給湯端末10からの給湯が開始されると蓄熱量検知手段15は蓄熱体14の蓄熱量を検知する。そして、水温検知手段20で検知された市水32温度より水温蓄熱量演算手段21により求めた蓄熱量が蓄熱量検知手段15により検知した蓄熱量より小さいと、冷媒回路6は運転されず、大きいと冷媒回路運転手段16により冷媒回路6を運転する。
【0058】
以上の様に、市水32の温度変化によって、冷媒回路6を運転すべき蓄熱量が変化する。即ち、市水32温度が高なると水温蓄熱演算手段21は冷媒回路6の運転を開始する蓄熱体14に蓄積される蓄熱量をより小さく演算するので、蓄熱体14の熱を利用して行われる給湯の時間が長くなり、冷媒回路6の運転回数は減少するので圧縮機2の発停回数も少なくなり、圧縮機2頻繁な発停をより一層抑制できるので、圧縮機2の信頼性を確保できる。
【0059】
(実施例4)
図4は本発明の実施例4におけるヒートポンプ式給湯装置の構成図である。尚、実施例2の給湯装置と同一構造のものは同一符号を付与し、説明を省略する。
【0060】
22は外気温度を検知する外気温検知手段である。23は外気温度検知手段22で検知された外気温度に応じて蓄熱体14の蓄熱量を外気温度が高いと蓄熱量を小さくし、外気温度が低いと蓄熱量を大きく演算する演算する外気温蓄熱量演算手段である。
【0061】
以上の構成において、その動作、作用について説明する。給湯端末10からの給湯が開始されると蓄熱量検知手段15は蓄熱体14の蓄熱量を検知する。そして、外気温検知手段22で検知された外気温度より外気温蓄熱量演算手段23により求めた蓄熱量が蓄熱量検知手段15により検知した蓄熱量より小さいと、冷媒回路6は運転されず、大きいと冷媒回路運転手段16により冷媒回路6を運転する。
【0062】
以上の様に、外気温度変化によって、冷媒回路6を運転すべき蓄熱量が変化する。即ち、外気温度が高なると外気温蓄熱演算手段23は冷媒回路6の運転を開始する蓄熱体14に蓄積される蓄熱量をより小さく演算するので、蓄熱体14の熱を利用して行われる給湯の時間が長くなり、冷媒回路6の運転回数は減少するので圧縮機2の発停回数も少なくなり、圧縮機2頻繁な発停をより一層抑制できるので、圧縮機2の信頼性を確保できる。
【0063】
【発明の効果】
以上の様に本発明によれば、圧縮機頻繁な発停を抑制できると共に、冷媒回路内の異常な圧力上昇を抑制でき、圧縮機の信頼性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるヒートポンプ給湯器の実施例1における回路図
【図2】本発明によるヒートポンプ給湯器の実施例2における回路図
【図3】本発明によるヒートポンプ給湯器の実施例3における回路図
【図4】本発明によるヒートポンプ給湯器の実施例4における回路図
【図5】従来のヒートポンプ給湯器の構成図
【符号の説明】
1 冷媒流路
2 圧縮機
3 放熱器
4 減圧手段
5 吸熱器
6 冷媒回路
7 水流路
8 熱交換器
9 給水管
10 給湯端末
11 給湯回路
14 蓄熱体
15 蓄熱量検知手段
16 冷媒回路運転手段
17 停止時蓄熱手段
18 着霜検知手段
19 停止時除霜手段
20 水温検知手段
21 水温蓄熱量演算手段
22 外気温検知手段
23 外気温蓄熱量演算手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat pump water heater.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 5, a conventional heat pump water heater has a
[0003]
That is, when the hot water supply is started and the hot water supply temperature is lower than the set temperature, the
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2-223767 (FIG. 5)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration of the above-described conventional water heater, the hot water supply load at the time of hot water supply is not constant, and particularly, since the user varies the flow rate variously depending on the purpose of hot water supply, the hot water supply load greatly changes. For example, in the case of hot water for home use, a large flow rate of 10 to 20 L / min is required when hot water is supplied to a shower or bath, but 3 to 5 L / min when washing dishes in a kitchen or supplying hot water to a wash surface. Low flow rate. The hot water supply load also changes greatly due to seasonal changes in the water supply temperature.
[0006]
In particular, when hot water supply and frequent hot water supply stoppage are repeated in a short time at a small flow rate such as face washing and hand washing, the
[0007]
Further, even if the hot water supply is stopped, the
[0008]
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and has as its object to provide a heat pump water heater that can ensure the reliability of the
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the heat pump water heater according to the present invention is configured such that when hot water is supplied to a hot water supply terminal from a hot water supply circuit, city water is heated by using heat storage of a heat storage body to perform hot water supply, and a heat storage amount detection unit. And a refrigerant circuit operating means for operating the refrigerant circuit when the heat storage amount of the heat storage body detected by the method becomes equal to or less than a predetermined value.
[0010]
Thus, for frequent hot water supply with a small flow rate, the city water is heated and hot water is supplied using the heat storage of the heat storage body without operating the compressor, so that frequent start / stop of the compressor can be suppressed. Further, since the compressor is not operated, the pressure increase in the refrigerant circuit can be suppressed.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention according to
[0012]
According to the present invention, for frequent hot water supply with a small flow rate, the city water is heated by using the heat storage of the heat storage body without operating the compressor, and hot water is supplied. it can. Further, since the compressor is not operated, the pressure increase in the refrigerant circuit can be suppressed, and the reliability of the compressor can be ensured.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the heat pump hot water supply apparatus according to the first aspect, when the refrigerant circuit is operated and hot water supply from the hot water supply terminal is stopped, the heat storage element is operated by the heat storage operation means. And a stop heat storage means for storing heat of the refrigerant circuit.
[0014]
According to the present invention, when the hot water supply is stopped during the operation of the compressor, the surplus heat until the compressor stops by the stop heat storage means can be used for storing heat in the heat storage body. That is, since the excess heat in the refrigerant circuit can be radiated to the heat storage body, the pressure increase in the refrigerant circuit can be suppressed and controlled, so that the reliability of the compressor can be ensured.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the heat pump hot water supply apparatus according to the second aspect, the hot water supply terminal further includes frost detection means for detecting frost formation of the heat absorber, and the refrigerant circuit is operated to operate the refrigerant circuit. And a stop-time defrosting means for performing a defrosting operation of the heat absorber when the frost detection is detected by the frost detection means.
[0016]
According to the present invention, when the hot water supply is stopped during the operation of the compressor, the surplus heat until the compressor stops by the stop-time defrosting means can be used for defrosting. That is, since excess heat in the refrigerant circuit is radiated to frost adhering to the heat absorber to melt the frost, a pressure increase in the refrigerant circuit can be suppressed and controlled, so that the reliability of the compressor can be secured.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the heat pump hot water supply apparatus according to the third aspect, a water temperature detecting means for detecting a temperature of the city water, and the refrigerant circuit based on the detected temperature of the city water. And a water temperature heat storage amount calculating means for calculating the heat storage amount of the heat storage body to be stored by operating the heat storage device.
[0018]
According to the present invention, the amount of heat stored to operate the refrigerant circuit changes according to the temperature change of the city water. That is, when the city water temperature increases, the water temperature heat storage calculating means calculates a smaller amount of heat stored in the heat storage to start the operation of the refrigerant circuit, so that the time of hot water supply using the heat of the heat storage is longer. In other words, the number of operations of the refrigerant circuit is reduced, so that the number of times of starting and stopping of the compressor is also reduced, and frequent starting and stopping of the compressor can be further suppressed, so that the reliability of the compressor can be ensured.
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the heat pump hot water supply apparatus according to the third aspect, an outside air temperature detecting means for detecting an outside air temperature, and operating the refrigerant circuit based on the detected outside air temperature. An external temperature heat storage amount calculating means for calculating a heat storage amount of the heat storage body to be stored.
[0020]
In other words, when the outside air temperature increases, the outside air temperature heat storage calculating means calculates the amount of heat stored in the heat storage that starts the operation of the refrigerant circuit, so that the time of hot water supply performed using the heat of the heat storage is long. In other words, the number of operations of the refrigerant circuit is reduced, so that the number of times of starting and stopping of the compressor is also reduced, and frequent starting and stopping of the compressor can be further suppressed, so that the reliability of the compressor can be ensured.
[0021]
According to a sixth aspect of the present invention, in the first to fifth aspects, the refrigerant circuit uses a refrigerant whose pressure is equal to or higher than a critical pressure.
[0022]
According to the present invention, the refrigerant flowing through the radiator of the heat exchanger is pressurized to a critical pressure or higher by the compressor. Does not condense. Therefore, it becomes easy to form a temperature difference between the refrigerant and the water in the entire region of the heat exchanger, so that high-temperature hot water can be obtained and the heat exchange efficiency can be increased.
[0023]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the conventional example and each embodiment, the same reference numerals are given to portions having the same configuration and the same operation, and detailed description will be omitted.
[0024]
(Example 1)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an instantaneous heating type heat pump water heater according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1,
[0025]
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
A
[0029]
The
[0030]
[0031]
In the embodiment shown in FIG. 1, when the use of the hot
[0032]
Further, when the heat storage
[0033]
In the
[0034]
In the
[0035]
In the
[0036]
At this time, the mixing
[0037]
In the
[0038]
When the hot water supply load from the hot
[0039]
On the other hand, a case where it is detected that the use of hot water from hot
On the other hand, when the detected amount of heat storage is smaller than the predetermined amount, the
[0040]
Low-temperature water in the
[0041]
As described above, for frequent hot water supply with a small flow rate, the city water is heated by using the heat storage of the
[0042]
Further, when the hot water supply is stopped during the operation of the
[0043]
The predetermined value of the “predetermined amount” of the heat storage amount is variable, and can be set to 10% to 50% of the maximum heat storage amount that can be stored in the
[0044]
Although the supercritical heat pump cycle in which the pressure is equal to or higher than the critical pressure is used in the first embodiment, a heat pump cycle in which the pressure is equal to or lower than a general critical pressure may be used. In this case, the refrigerant may be a fluorocarbon gas, ammonia, a hydrocarbon-based refrigerant (HC refrigerant), or the like.
[0045]
(Example 2)
2 is a configuration diagram of a heat pump water heater in
[0046]
[0047]
The operation and operation of the above configuration will be described. Here, a case will be described in which the
[0048]
When it is detected that the use of hot water from the hot
[0049]
Here, the detection of frost is performed by measuring the temperature of the
[0050]
When the frost formation is detected, the stop time defrosting means 19 stops the
[0051]
That is, by making the pressure reducing means 4 larger than the set opening degree at the time of hot water supply while operating the
[0052]
After the completion of the defrosting, the heat storage
[0053]
If the detected amount of stored heat is larger than the predetermined amount, the
[0054]
As described above, when the hot water supply is stopped while the
[0055]
(Example 3)
Third Embodiment FIG. 3 is a configuration diagram of a heat pump hot water supply apparatus according to a third embodiment of the present invention. The same components as those of the hot water supply device according to the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0056]
[0057]
The operation and operation of the above configuration will be described. When hot water supply from hot
[0058]
As described above, the amount of heat storage for operating the
[0059]
(Example 4)
FIG. 4 is a configuration diagram of a heat pump hot water supply apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. The same components as those of the hot water supply device according to the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0060]
22 is an outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature.
[0061]
The operation and operation of the above configuration will be described. When hot water supply from hot
[0062]
As described above, the amount of heat storage for operating the
[0063]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, frequent start / stop of the compressor can be suppressed, and abnormal pressure rise in the refrigerant circuit can be suppressed, and reliability of the compressor can be ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a heat pump water heater according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram of a heat pump water heater according to a second embodiment of the present invention. FIG. FIG. 4 is a circuit diagram of a heat pump water heater according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional heat pump water heater.
DESCRIPTION OF
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003111118A JP2004317020A (en) | 2003-04-16 | 2003-04-16 | Heat pump water heater |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003111118A JP2004317020A (en) | 2003-04-16 | 2003-04-16 | Heat pump water heater |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004317020A true JP2004317020A (en) | 2004-11-11 |
Family
ID=33471759
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004317020A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007113845A (en) * | 2005-10-20 | 2007-05-10 | Hitachi Housetec Co Ltd | Mist device |
JP2015175581A (en) * | 2014-03-18 | 2015-10-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Hot water generation device |
JP2015175580A (en) * | 2014-03-18 | 2015-10-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Hot water generation device |
-
2003
- 2003-04-16 JP JP2003111118A patent/JP2004317020A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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