JP2005134070A - ヒートポンプ給湯機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧縮機1、冷媒水熱交換器2、減圧装置3、空気熱交換器4を有する冷媒回路と、冷媒水熱交換器2に設けられた水流路13に市水を供給する給水管10と、水流路13から給湯端末へと通水するように接続する給湯回路と、冷媒回路で加熱した温水を貯湯する貯湯槽5と、冷媒回路の冷媒循環量を制御する冷媒循環量制御手段20とを備えているので、高効率の加熱運転が可能となる。
【選択図】図1
Description
図1は本発明の第1の実施の形態におけるヒートポンプ給湯機の構成図、図2は同ヒートポンプ給湯機の運転時間に対する圧縮機の周波数と吐出圧力と吐出温度と減圧装置の弁開度との変化を示す説明図である。なお、従来例で説明した図7〜図9と同じ構成部材には同一符号を用い説明を省略する。
図3は本発明の第2の実施の形態におけるヒートポンプ給湯機の構成図である。なお、本発明の第1の実施の形態で説明した図1と同じ構成部材には同一符号を用い説明を省略する。図1と異なる点は、冷媒の循環量の制御対象として、冷凍サイクルの状態を決める物理量である圧縮機1の吐出圧力としたことである。つまり、冷媒循環量制御手段20として,圧縮機1の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段21と減圧装置3と制御装置16とを用いたことである。第1の実施の形態と同様、冷媒循環量制御手段20のなかに、圧縮機1を含んでも良い。
図4は本発明の第3の実施の形態におけるヒートポンプ給湯機の構成図である。なお、本発明の第1の実施の形態で説明した図1と同じ構成部材には同一符号を用い説明を省略する。図1と異なる点は、冷媒の循環量の制御対象として、冷凍サイクルの状態を決める物理量から計算される圧縮機1の吸入冷媒の過熱度としたことである。つまり、冷媒循環量制御手段20として,圧縮機1の吸入冷媒の過熱度を検出する過熱度検出手段22と減圧装置3と制御装置16とを用いたことである。第1の実施の形態と同様、冷媒循環量制御手段20のなかに、圧縮機1を含んでも良い。さらに、過熱度検出手段22の一例として、空気熱交換器4と圧縮機1の間の冷媒の温度を検出する吸入温度検出手段23と空気熱交換器4で蒸発する冷媒の温度を検出する蒸発温度検出手段24とを用いている。そして、過熱度は、吸入温度検出手段23の検出温度と蒸発温度検出手段24の検出温度との差で求まる。この過熱度を適正な所定の過熱度に制御すれば、効率の良い給湯加熱運転が可能となる。図4において、この適正な所定の過熱度である目標過熱度を記憶しているのが目標記憶手段16である。
図5は本発明の第4の実施の形態におけるヒートポンプ給湯機の構成図である。なお、本発明の第1の実施の形態で説明した図1と同じ構成部材には同一符号を用い説明を省略する。図1と異なる点は、冷媒の循環量の制御対象として、冷凍サイクルの状態を決める物理量である圧縮機1の吐出温度と吐出圧力としたことである。つまり、冷媒循環量制御手段20として,圧縮機1の吐出温度を検出する吐出温度検出手段18と圧縮機1の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段21と減圧装置3と制御装置16とを用いたことである。第1の実施の形態と同様、冷媒循環量制御手段20のなかに、圧縮機1を含んでも良い。
図6は本発明の第5の実施の形態におけるヒートポンプ給湯機の構成図である。なお、本発明の第1の実施の形態で説明した図1と同じ構成部材には同一符号を用い説明を省略する。図1と異なる点は、冷媒の循環量の制御対象として、冷凍サイクルの状態を決める物理量である圧縮機1の吐出温度と吸入冷媒の過熱度としたことである。つまり、冷媒循環量制御手段20として,圧縮機1の吐出温度を検出する吐出温度検出手段18と圧縮機1の吸入冷媒の過熱度を検出する過熱度検出手段22と減圧装置3と制御装置16とを用いたことである。第1の実施の形態と同様、冷媒循環量制御手段20のなかに、圧縮機1を含んでも良い。さらに、第3の実施の形態で説明した図4と同様、過熱度検出手段22の一例として、空気熱交換器4と圧縮機1の間の冷媒の温度を検出する吸入温度検出手段23と空気熱交換器4で蒸発する冷媒の温度を検出する蒸発温度検出手段24とを用いている。そして、この吐出温度検出手段18から検出される圧縮機1の吐出温度を適正な所定の吐出温度に制御するか、または、過熱度検出手段22から検出される圧縮機の吸入冷媒の過熱度を適正な所定の過熱度に制御すれば、効率の良い加熱運転が可能となる。図6において、この適正な所定の吐出温度である目標吐出温度および適正な所定の過熱度である目標過熱度を記憶しているのが目標記憶手段19である。
2 冷媒水熱交換器
3 減圧装置
4 空気熱交換器
5 貯湯槽
10 給水管
11 給湯端末
13 水流路
18 吐出温度検出手段
20 冷媒循環量制御手段
21 吐出圧力検出手段
22 過熱度検出手段
Claims (13)
- 圧縮機、放熱器としての冷媒水熱交換器、減圧装置、蒸発器としての空気熱交換器を有する冷媒回路と、前記放熱器と熱交換する前記冷媒水熱交換器に設けられた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、前記冷媒回路で加熱した温水を貯湯する貯湯槽と、前記冷媒回路の冷媒循環量を制御する冷媒循環量制御手段とを備えたヒートポンプ給湯機。
- 冷媒循環量制御手段の制御対象を冷凍サイクルの状態を決める物理量または前記物理量から算出できる特性値とした請求項1記載のヒートポンプ給湯機。
- 冷媒循環量制御手段は、圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度検出手段と減圧装置とを備えた請求項1または2記載のヒートポンプ給湯機。
- 冷媒循環量制御手段は、圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段と減圧装置とを備えた請求項1または2記載のヒートポンプ給湯機。
- 冷媒循環量制御手段は、圧縮機の吸入冷媒の過熱度を検出する過熱度検出手段と減圧装置とを備えた請求項1または2記載のヒートポンプ給湯機。
- 冷媒回路で加熱することによって貯湯槽に湯を貯湯する沸き上げ運転時と、給水管から供給された市水を冷媒水熱交換器で加熱し給湯端末へと通水する給湯加熱運転時とでは、冷媒循環量の制御が異なる請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のヒートポンプ給湯機。
- 冷媒循環量制御手段は、圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度検出手段と減圧装置とを備え、沸き上げ運転時には圧縮機の吐出温度が所定の吐出温度になるように前記減圧装置の弁開度を制御し、給湯加熱運転時には、起動時の循環量制御後は、前記減圧装置の弁開度を所定の弁開度に設定する請求項6記載のヒートポンプ給湯機。
- 給湯加熱運転が起動して所定の時間経過後、圧縮機の吐出温度が所定の吐出温度になるように前記減圧装置の弁開度を制御する請求項7記載のヒートポンプ給湯機。
- 所定の弁開度は、圧縮機の周波数、外気温度、冷媒水熱交換器の入口温度、冷媒水熱交換器の出口温度のうち、複数の情報に基づいて決定される請求項7記載のヒートポンプ給湯機。
- 冷媒循環量制御手段は、圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度検出手段と圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段と減圧装置とを備え、沸き上げ運転時には圧縮機の吐出温度が所定の吐出温度になるように前記減圧装置の弁開度を制御し、給湯加熱運転時には圧縮機の吐出圧力が所定の吐出圧力になるように前記減圧装置の弁開度を制御する請求項6記載のヒートポンプ給湯機。
- 冷媒循環量制御手段は、圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度検出手段と圧縮機の吸入冷媒の過熱度を検出する過熱度検出手段と減圧装置とを備え、沸き上げ運転時には圧縮機の吐出温度が所定の吐出温度になるように前記減圧装置の弁開度を制御し、給湯加熱運転時には前記過熱度が所定の過熱度になるように前記減圧装置の弁開度を制御する請求項6記載のヒートポンプ給湯機。
- 冷媒循環量制御手段が圧縮機の吐出温度を所定の吐出温度になるように減圧装置の弁開度を制御する場合に、冷媒水熱交換器を通過する水の流量が多いほど前記所定の吐出温度を低くする請求項3記載のヒートポンプ給湯機。
- 冷媒回路に用いる冷媒を二酸化炭素とし、高圧側では臨界圧を超える状態で運転することを特徴とする請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載のヒートポンプ給湯機。
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