JP2005241216A - Heat pump type hot water supply heating system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、HFCやCO2等の冷媒を用いたヒートポンプ式給湯暖房装置に関する。 The present invention relates to a heat pump hot water heater / heater using a refrigerant such as HFC or CO 2 .
従来のこの種のヒートポンプ式給湯暖房装置は、ヒートポンプユニットで熱交換して得られた高温水を貯湯タンクに貯湯・蓄熱し、このタンクの高温水を給湯や風呂に使用するとともに、この高温水と熱交換して得られた暖房用温水を用いて温水暖房を行うものが知られている。このものでは、暖房負荷が大きいと十分な温度の温水が得られないものであった。 This type of conventional heat pump type hot water heater / heater stores hot water obtained by heat exchange in the heat pump unit in a hot water storage tank, stores the hot water in the hot water storage tank, and uses the hot water in this tank for hot water supply and baths. What performs warm water heating using the warm water for heating obtained by heat-exchange with is known. In this case, when the heating load is large, hot water with sufficient temperature cannot be obtained.
また、ヒートポンプユニットの冷媒回路に給湯用の水冷媒熱交換器と暖房用の水冷媒熱交換器を直列に組み込み、給湯用の温水と暖房用の温水とが得られるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 In addition, a water supply water refrigerant heat exchanger for heating and a water refrigerant heat exchanger for heating are incorporated in series in the refrigerant circuit of the heat pump unit so that hot water for hot water supply and hot water for heating can be obtained. (For example, refer to Patent Document 1).
ところが、この特許文献1に示すものでは、温水暖房を行っているときは高温水の貯湯ができなくなるため、高温水の貯湯と温水暖房のいずれかを優先させたり、交互に行うなどしなければならず、使い勝手の面で問題があった。
However, in the one shown in
このため、高温水の貯湯と温水暖房とを同時に行う場合や、どちらか一方を行う場合のいずれにも対応できるようにし、使い勝手の良いヒートポンプ式給湯暖房装置が要望された。 For this reason, there has been a demand for an easy-to-use heat pump type hot water heater / heater that can handle both hot water storage and hot water heating at the same time and / or hot water heating.
そこで、特許文献2で示すように、能力調整可能な圧縮機と、第1水冷媒熱交換器、第1開閉弁及び第1減圧装置よりなる第1分岐路と第2水冷媒熱交換器、第2開閉弁及び第2減圧装置よりなる第2分岐路との並列回路と、空気熱交換器とを順次環状に接続して冷媒回路を形成すると共に、前記第1水冷媒熱交換器と床暖房パネル等の温水暖房器との間で温水を循環させる第1温水循環路と、前記第2水冷媒熱交換器と貯湯タンクとの間で温水を循環させる第2温水循環路とを備える技術が提案された。
しかし、前記第1開閉弁は第1水冷媒熱交換器の下流に、また第2開閉弁は第2水冷媒熱交換器の下流に配設されたものである。このため、暖房と貯湯の同時運転から暖房の単独運転か貯湯単独運転に切り替る際に、運転しない側の開閉弁を閉じると、運転しない側の水冷媒熱交換器に凝縮された冷媒が溜まり、熱交換されてしまい、このためヒートポンプユニットの能力低下を招く問題がある。 However, the first on-off valve is disposed downstream of the first water refrigerant heat exchanger, and the second on-off valve is disposed downstream of the second water refrigerant heat exchanger. For this reason, when switching from the simultaneous operation of heating and hot water storage to the single operation of heating or the single operation of hot water storage, if the open / close valve on the non-operating side is closed, the condensed refrigerant accumulates in the water refrigerant heat exchanger on the non-operating side. Therefore, there is a problem that heat is exchanged, which causes a decrease in the capacity of the heat pump unit.
そこで本発明は、ヒートポンプユニットの能力低下を防止して、効率的に能力を安定させることを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to prevent a decrease in the capacity of the heat pump unit and to stabilize the capacity efficiently.
このため第1の発明は、能力調整可能な圧縮機と、暖房用の第1開閉弁、暖房用の第1水冷媒熱交換器及び第1減圧装置よりなる第1分岐路と貯湯用の第2開閉弁、貯湯用の第2水冷媒熱交換器及び第2減圧装置よりなる第2分岐路との並列回路と、空気熱交換器とを順次環状に接続して冷媒回路を形成すると共に、前記第1水冷媒熱交換器と温水暖房器との間で温水を循環させる第1温水循環路と、前記第2水冷媒熱交換器と貯湯タンクとの間で温水を循環させる第2温水循環路とを備えたことを特徴とする。 For this reason, the first invention provides a first branch passage and a first hot water storage unit comprising a compressor capable of adjusting capacity, a first on-off valve for heating, a first water refrigerant heat exchanger for heating, and a first pressure reducing device. A parallel circuit of the second branch path composed of the two on-off valves, the second water refrigerant heat exchanger for storing hot water and the second pressure reducing device, and the air heat exchanger are sequentially connected in an annular manner to form a refrigerant circuit; A first hot water circulation path for circulating hot water between the first water refrigerant heat exchanger and the hot water heater; and a second hot water circulation for circulating hot water between the second water refrigerant heat exchanger and the hot water storage tank. And a road.
第2の発明は、能力調整可能な圧縮機と、暖房用の第1開閉弁、暖房用の第1水冷媒熱交換器及び第1減圧装置よりなる第1分岐路と貯湯用の第2開閉弁、貯湯用の第2水冷媒熱交換器及び第2減圧装置よりなる第2分岐路との並列回路と、空気熱交換器とを順次環状に接続して冷媒回路を形成すると共に、前記第1水冷媒熱交換器と床暖房パネル等の温水暖房器との間で温水を循環させる第1温水循環路と、前記第2水冷媒熱交換器と貯湯タンクとの間で温水を循環させる第2温水循環路とを形成し、貯湯運転と暖房運転との同時運転から貯湯運転か暖房運転かを停止する際に停止する方に対応する前記第1開閉弁又は第2開閉弁を一定時間経過後に閉じるように制御する制御装置を設けたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a first branch passage comprising a compressor capable of adjusting capacity, a first opening / closing valve for heating, a first water / refrigerant heat exchanger for heating, and a first pressure reducing device, and a second opening / closing for hot water storage. A parallel circuit of a valve, a second water refrigerant heat exchanger for hot water storage and a second branch path composed of a second pressure reducing device and an air heat exchanger are sequentially connected in an annular manner to form a refrigerant circuit, and the first 1st hot water circulation path which circulates warm water between 1 water refrigerant heat exchangers and hot water heaters, such as a floor heating panel, and the 2nd which circulates warm water between the 2nd water refrigerant heat exchanger and a hot
第3の発明は、能力調整可能な圧縮機と、暖房用の第1開閉弁、暖房用の第1水冷媒熱交換器及び第1減圧装置よりなる第1分岐路と貯湯用の第2開閉弁、貯湯用の第2水冷媒熱交換器及び第2減圧装置よりなる第2分岐路との並列回路と、空気熱交換器とを順次環状に接続して冷媒回路を形成すると共に、前記第1水冷媒熱交換器と床暖房パネル等の温水暖房器との間で温水を循環させる第1温水循環路と、前記第2水冷媒熱交換器と貯湯タンクとの間で温水を循環させる第2温水循環路とを形成し、貯湯運転と暖房運転との同時運転から貯湯運転か暖房運転かを停止する際の停止信号を受けてから時間を計時するタイマと、このタイマによる所定時間経過後に停止信号に対応する前記第1開閉弁又は第2開閉弁を閉じるように制御する制御装置を設けたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a first branch passage comprising a compressor capable of adjusting capacity, a first opening / closing valve for heating, a first water / refrigerant heat exchanger for heating, and a first pressure reducing device, and a second opening / closing for hot water storage. A parallel circuit of a valve, a second water refrigerant heat exchanger for hot water storage and a second branch path composed of a second pressure reducing device and an air heat exchanger are sequentially connected in an annular manner to form a refrigerant circuit, and the first 1st hot water circulation path which circulates warm water between 1 water refrigerant heat exchangers and hot water heaters, such as a floor heating panel, and the 2nd which circulates warm water between the 2nd water refrigerant heat exchanger and a hot water storage tank A timer that counts the time after receiving a stop signal when stopping the hot water storage operation or the heating operation from the simultaneous operation of the hot water storage operation and the heating operation, and after a predetermined time elapses by this timer A control for controlling the first on-off valve or the second on-off valve corresponding to the stop signal to be closed. Characterized in that a device.
また第4の発明は、第1乃至第3の発明において、前記冷媒回路の第1分岐路の第1水冷媒熱交換器から流出した冷媒と前記空気熱交換器から流出した冷媒との熱交換を行う熱交換器を備えたことを特徴とする。 According to a fourth invention, in the first to third inventions, heat exchange between the refrigerant flowing out of the first water refrigerant heat exchanger in the first branch of the refrigerant circuit and the refrigerant flowing out of the air heat exchanger. The heat exchanger which performs this is provided.
第1の発明によれば、運転しない暖房用の第1開閉弁又は貯湯用の第2開閉弁が閉じても、暖房用の第1水冷媒熱交換器又は貯湯用の第2水冷媒熱交換器に凝縮された冷媒が溜まるのが極力防止され、ヒートポンプユニットの能力低下を防止できて、効率的に能力を安定させることができる。また、第2及び第3の発明によれば、暖房と貯湯の同時運転が行なわれているときに、いずれかの運転を停止する場合には、対応する第1開閉弁又は第2開閉弁を直ちに閉じるのではなく、所定時間経過後に対応する第1開閉弁又は第2開閉弁を閉じるように制御するから、冷媒の流通を安定化でき、圧力の上昇を防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, even if the first on-off valve for heating or the second on-off valve for hot water storage that is not operated is closed, the first water refrigerant heat exchanger for heating or the second water refrigerant heat exchange for hot water storage is closed. It is possible to prevent the refrigerant condensed in the vessel from accumulating as much as possible, to prevent the heat pump unit from being reduced in capacity, and to stabilize the capacity efficiently. Further, according to the second and third inventions, when any operation is stopped when simultaneous operation of heating and hot water storage is being performed, the corresponding first on-off valve or second on-off valve is set. Instead of closing immediately, the control is performed so that the corresponding first on-off valve or second on-off valve is closed after a lapse of a predetermined time. Therefore, it is possible to stabilize the refrigerant flow and prevent an increase in pressure.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図1はヒートポンプ式給湯暖房装置の全体システムを示す系統図である。図1において、Aはヒートポンプユニット、Bはタンクユニット、C1は温水暖房用の第1温水循環路、C2は貯湯用の第2温水循環路、Rは前記ヒートポンプユニットAに内蔵された冷媒回路である。HFCやCO2等の冷媒を用いることができるが、本実施形態ではCO2を用いる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a system diagram showing an overall system of a heat pump hot water supply / room heating system. In FIG. 1, A is a heat pump unit, B is a tank unit, C1 is a first hot water circulation path for hot water heating, C2 is a second hot water circulation path for hot water storage, and R is a refrigerant circuit built in the heat pump unit A. is there. Although a refrigerant such as HFC or CO 2 can be used, CO 2 is used in this embodiment.
1及び2は第1温水循環路C1に設けられた床暖房パネル、3及び4は前記床暖房パネル1及び2に対応して設けられた床暖房リモートコントローラ(以下、「床暖房リモコン」という)であり、前記第1温水循環路C1には、熱動弁5及び6、循環ポンプ7、膨張タンク8、冷媒と水とを熱交換させる暖房用の第1水冷媒熱交換器9の水流路9B、バイパス管10などが設けられている。
1 and 2 are floor heating panels provided in the first hot water circulation path C1, and 3 and 4 are floor heating remote controllers provided corresponding to the
前記冷媒回路Rは、CO2冷媒を吸入圧縮し高温高圧にする能力調整が可能な2段圧縮式の圧縮機11と、暖房用の第1開閉弁13、前記第1水冷媒熱交換器9の冷媒流路9A、内部熱交換器12の一次流路12A及び第1膨張弁(減圧装置)14よりなる第1分岐路P1と貯湯用の第2開閉弁16、冷媒と水とを熱交換させる貯湯用の第2水冷媒熱交換器15の冷媒流路15A及び第2膨張弁(減圧装置)17よりなる第2分岐路P2との並列回路と、外気と冷媒との熱交換を行う空気熱交換器18と、内部熱交換器12の二次流路12Bと、アキュムレーター19とが順次環状に配管接続されている。
The refrigerant circuit R includes a two-
前記第1温水循環路C1には、第1水冷媒熱交換器9の水流路9Bから流出した暖房用温水の温度を検出するサーミスタ20、流量調整弁21、浴室暖房用のファンコイル22が設けられている。23は浴室暖房リモートコントローラ(以下、「浴室暖房リモコン」という)、24はファンコイル22の入口部に設けられた熱動弁、25は循環ポンプ7によって膨張タンク8から流出した温水の一部を床暖房パネル1、2に供給するための熱動弁、26は床暖房パネル1、2に流入する温水温度を検知するサーミスタである。
The first hot water circulation path C1 is provided with a
前記第2温水循環路C2は、第2水冷媒熱交換器15の水流路15Bと貯湯タンク27とが循環ポンプ28、流量調整弁29を介して環状に接続されている。30は第2水冷媒熱交換器15の水流路15Bから流出した温水温度を検知するサーミスタである。
In the second hot water circulation path C <b> 2, the
前記貯湯タンク27には水々熱交換器31の一次流路31Aが循環ポンプ32を介して接続されている。また、水々熱交換器31の二次流路31Bには循環ポンプ33を介して浴槽34が接続されている。35は貯湯タンク27の上部に接続された給湯管であり、この給湯管35にはミキシングバルブ36が設けられている。38は給水管であり、この給水管38は貯湯タンク27の下部と前記ミキシングバルブ36とに分岐接続され、更に開閉弁39を介して膨張タンク8に接続されている。
A
なお、前記貯湯タンク27の容量は例えば370リットルであり、この貯湯タンク27には湯温検出センサTS1、TS2、TS3、TS4、TS5、TS6及びTS7が貯湯タンク27の下部から上部まで間隔を存して設けられ、沸き上げ温度が55℃のため、前記各センサの検出湯温が55℃以上の場合には貯湯タンク27内の上端からその位置までは貯湯されており残湯ありと後述する制御装置S2が判断する。このとき、検出センサTS1の配置箇所は残湯量が350リットル、TS2が同じく300リットル、TS3が250リットル、TS4が200リットル、TS5が150リットル、TS6が100リットル、TS7が50リットルの位置である。また、WS1は前記循環ポンプ28の出口近くの湯温を検出する湯温検出センサである。
The hot
そして、消費者は電力会社と時間帯別電灯契約を結んで、料金の安い深夜時間帯では所定の時刻に貯湯量から沸き上げ量、そして全量沸き上げに必要な時間を算出し、沸き上げ終了時刻より前記必要な時間を考慮して逆算した時刻から貯湯運転を開始し、全量沸き上げ終了(湯温検出センサWS1の検出温度が55℃以上)次第停止するように制御装置S2により制御されると共に、それ以外の時間帯では残湯量が100リットルを割ったら貯湯運転を開始し、150リットル以上になったらこの貯湯運転を停止するように制御装置S2が制御する。 And the consumer signs a lighting contract according to the time with the electric power company, calculates the amount of water to be heated from the amount of hot water stored at a predetermined time and the time required to boil up the total amount at a predetermined time in the low-night time period when the fee is low, and the heating ends The hot water storage operation is started from the time calculated backward from the time in consideration of the necessary time, and is controlled by the control device S2 so as to stop as soon as the whole amount has been heated (the detected temperature of the hot water temperature detection sensor WS1 is 55 ° C. or higher). At the same time, the hot water storage operation is started when the remaining hot water volume is less than 100 liters, and the control device S2 controls to stop the hot water storage operation when the remaining hot water volume exceeds 150 liters.
また、ヒートポンプユニットAとタンクユニットBには、それぞれマイクロコンピュータ等から成る制御装置S1、S2が設けられている。この制御装置S1、S2は床暖房リモコン3、4、お風呂場に設けられた風呂リモートコントローラ(以下、「風呂リモコン」という)40、台所に設けられた台所リモートコントローラ(以下、「台所リモコン」という)41や浴室暖房用のファンコイル22からの運転信号や温度信号と、サーミスタ20、26、30の温度信号とに応じて、圧縮機11の運転と周波数制御、循環ポンプ7、28の運転制御、熱動弁5、6、25、第1開閉弁13及び第2開閉弁16の開閉制御、膨張弁14、17の開度制御、流量調整弁21、29の開度制御などを行うものであり、以下その動作を説明する。
Further, the heat pump unit A and the tank unit B are provided with control devices S1 and S2 each composed of a microcomputer or the like. The control devices S1 and S2 include floor heating remote controllers 3 and 4, a bath remote controller (hereinafter referred to as “bath remote controller”) 40 provided in the bathroom, and a kitchen remote controller (hereinafter referred to as “kitchen remote controller”) provided in the kitchen. The operation and frequency control of the
〈床暖房運転〉
床暖房パネル1による床暖房を行う場合、その部屋の壁面等に取り付けられた床暖房リモコン3の運転スイッチをオンにする。すると、制御装置S2はこれに対応した熱動弁5を開くように制御すると共に循環ポンプ7を運転させ、第1温水循環路C1では、膨張タンク8→循環ポンプ7→第1水冷媒熱交換器9の水流路9B→流量調整弁21→熱動弁5→床暖房パネル1→膨張タンク8の順に温水が流れる。なお、バイパス管10は、熱動弁5が開くのに時間がかかり、また熱動弁5が故障している場合でも対応できるように、温水の一部をバイパスさせるものであり、微少量の温水が流れる。
<Floor heating operation>
When performing floor heating by the
また、前記床暖房リモコン3の運転スイッチをオンにした際に、制御装置S1はヒートポンプユニットAの圧縮機11を運転させ、第1開閉弁13及び第1膨張弁14を開くように制御し、冷媒回路Rでは、圧縮機11→第1開閉弁13→暖房用の第1水冷媒熱交換器9の冷媒流路9A→内部熱交換器12の一次流路12A→第1膨張弁14→空気熱交換器18→内部熱交換器12のニ次流路12B→アキュムレーター19→圧縮機11の順に冷媒が流れる。このとき、貯湯は行われないので、第2開閉弁16及び第2膨張弁17は閉じている。
Further, when the operation switch of the floor heating remote controller 3 is turned on, the control device S1 controls the
前記床暖房パネル1に供給される温水の温度は60〜70℃であるが、サーミスタ20が検知する温水温度がこの温度になるように圧縮機11の周波数制御、第1膨張弁14の弁開度制御及び流量調整弁21の弁開度制御が制御装置S1により行われる。
The temperature of the hot water supplied to the
また、床暖房制御は、床暖房リモコン3に搭載された室温サーミスタ(図示せず)により室温を検知し、設定温度と室温との偏差に基づき熱動弁5を開閉制御し、床暖房パネル1への温水量を制御装置S2が制御することにより行われる。 Further, in the floor heating control, a room temperature thermistor (not shown) mounted on the floor heating remote controller 3 detects the room temperature, and controls the opening and closing of the thermal valve 5 based on the deviation between the set temperature and the room temperature. This is done by controlling the amount of hot water to the control device S2.
また、床暖房パネル2で同時に床暖房を行う場合、床暖房リモコン4の運転スイッチをオンにすることにより、同様に熱動弁6が開閉制御され、床暖房パネル1及び2に同時に温水が供給され、床暖房パネル1及び2への温水量を個別に制御することにより、床暖房の個別制御が可能となっている。
When floor heating is simultaneously performed by the
このような床暖房運転を行う場合、床暖房する部屋が暖まってくると、床暖房パネル1、2からの放熱量が小さくなり、膨張タンク8から水冷媒熱交換器9の水流路9Bへは50〜60℃の温水が供給されることとなる。このため、水冷媒熱交換器9ではそれほど熱交換されず、冷媒温度も高温となって圧縮機11に負荷がかかる。このような場合の冷媒の冷却機構として設けたのが内部熱交換器12であり、内部熱交換器12の一次流路12Aでの放熱分は同じ冷媒回路Rにある内部熱交換器12の二次流路12Bで再度吸収されるため、無駄なく、効率を落とすことなく、冷媒回路Rを構成できる。
When such a floor heating operation is performed, when the floor heating room is warmed, the amount of heat released from the
〈浴室暖房運転〉
ファンコイル22による浴室暖房を行う場合、浴室暖房リモコン23の運転スイッチ(図示せず)をオンにする。すると、制御装置S2がファンコイル22入口部の熱動弁24を開かせ、循環ポンプ7を運転させる。第1温水循環路C1では、膨張タンク8→循環ポンプ7→第1水冷媒熱交換器9の水流路9B→流量調整弁21→熱動弁24→ファンコイル22→膨張タンク8の順に温水が流れる。バイパス管10は、前記熱動弁24が開くのに時間がかかり、また熱動弁24が故障している場合でも対応できるように、温水の一部をバイパスさせるものであり、微少量の温水が流れる。
<Bathroom heating operation>
When bathroom heating by the
なお、このときヒートポンプユニットAの動作と冷媒循環は床暖房運転と同様であり、貯湯は行われないので、第2開閉弁16及び第2膨張弁17は閉じている。
At this time, the operation of the heat pump unit A and the refrigerant circulation are the same as in the floor heating operation, and no hot water is stored, so the second on-off valve 16 and the
前記ファンコイル22に供給される温水の温度は80℃であるが、そのための温水制御は床暖房運転の場合と同様である。また、浴室暖房制御はファンコイル22に搭載された室温サーミスタ(図示せず)により室温を検知し、制御装置S2がファン回転数を制御し、熱動弁24を開閉制御することにより行われる。
The temperature of the hot water supplied to the
〈床暖房と浴室暖房の同時運転〉
床暖房パネル1、2による床暖房と、ファンコイル22による浴室暖房を同時に行う場合、それぞれのリモコン3、4、23の運転スイッチをオンにする。すると、制御装置S2は熱動弁5、6、24を開くように制御し、循環ポンプ7を運転させ、第1温水循環路C1では、膨張タンク8→循環ポンプ7→第1水冷媒熱交換器9の水流路9B→流量調整弁21→熱動弁5、6→床暖房パネル1、2→膨張タンク8の順に温水が流れると共に、膨張タンク8→循環ポンプ7→第1水冷媒熱交換器9の水流路9B→流量調整弁21→熱動弁24→ファンコイル22→膨張タンク8の順に温水が流れる。
<Simultaneous operation of floor heating and bathroom heating>
When floor heating by the
バイパス管10は、前記熱動弁5、6、24が開くのに時間がかかり、また、熱動弁5、6、24が故障している場合でも対応できるように、温水の一部をバイパスさせるものであり、微少量の温水が流れる。
The bypass pipe 10 bypasses part of the hot water so that it takes time to open the
このときのサーミスタ20による温水温度制御は80℃であるが、これでは床暖房パネル1、2用の温水としては温度が高すぎることになる。これを解決するために、熱動弁25を開くことで80℃の温水に膨張タンク8からの中温水を混ぜ、サーミスタ26にて検知される温水の温度が60〜70℃になるように制御装置S2が制御している。また、中温水を混ぜすぎて低温になった場合は、制御装置S2は熱動弁25を閉じるように制御すると共に、サーミスタ26の検知温度に基づく熱動弁25の開閉制御を行う。
Although the hot water temperature control by the
ヒートポンプユニットAの動作と冷媒循環は、床暖房運転又は浴室暖房運転と同様であり、貯湯は行われないので、第2開閉弁16及び第2膨張弁17は閉じている。
The operation of the heat pump unit A and the refrigerant circulation are the same as the floor heating operation or the bathroom heating operation, and no hot water is stored, so the second on-off valve 16 and the
〈貯湯運転〉
料金の安い深夜時間帯では所定の時刻に貯湯量から沸き上げ量、そして全量沸き上げに必要な時間を算出し、沸き上げ終了時刻より前記必要な時間を考慮して逆算した時刻から貯湯運転が開始される。また、それ以外の時間帯では残湯量が100リットルを割ったら、即ち検出センサTS6が湯温55℃未満を検出した場合には、貯湯運転が開始される。
<Hot water storage operation>
In late night hours when the price is low, calculate the amount of water to be heated from the amount of hot water stored at a predetermined time, and the time required to boil up the entire amount, and hot water storage operation starts from the time calculated in reverse from the boiling end time taking into account the required time. Be started. In addition, when the remaining hot water volume is less than 100 liters in other time zones, that is, when the detection sensor TS6 detects that the hot water temperature is less than 55 ° C., the hot water storage operation is started.
即ち、前記検出センサからの検出出力に基づいて、貯湯タンク27に貯湯が行なわれ、制御装置S2は循環ポンプ28を運転させ、第2温水循環路C2では、貯湯タンク27→循環ポンプ28→第2水冷媒熱交換器15の水流路15B→流量調整弁29→貯湯タンク27の順に給湯用の温水が流れ、貯湯タンク27に貯湯される。
That is, hot water is stored in the hot
ヒートポンプユニットAでは制御装置S1により圧縮機11が運転すると共に第2開閉弁16が開き、冷媒回路Rでは、圧縮機11→第2開閉弁16→第2水冷媒熱交換器15の冷媒流路15A→第2膨張弁17→空気熱交換器18→内部熱交換器12のニ次流路12B→アキュムレーター19→圧縮機11の順に冷媒が流れる。このとき、暖房は行われないので、第1開閉弁13及び第1膨張弁14は閉じている。また、内部熱交換器12の二次流路12Bでは冷媒がただ通過するだけで、他に影響を及ぼすことはない。
In the heat pump unit A, the
貯湯タンク27へ供給される温水温度は90℃であるが、サーミスタ30が検知する温度がこの温度になるように、制御装置S1により圧縮機11の周波数制御、第2膨張弁17の弁開度制御、流量調整弁29の弁開度制御が行われる。
The temperature of the hot water supplied to the hot
貯湯タンク27に貯湯された高温水はミキシングバルブ36にて適度な温度に調整され、給湯管35から台所やシャワーへの給湯や浴槽34へのお湯張り等に利用される。そして、給湯が行われると、給水管38から貯湯タンク27に給水が行われる。また、循環ポンプ32、33を運転することにより、貯湯タンク27の高温水と浴槽34の温水を水々熱交換器31で熱交換し、浴槽34の温水の追い焚きを行うこともできる。
The hot water stored in the hot
そして、前記深夜時間帯では全量沸き上げが終了した場合(湯温検出センサWS1が55℃以上を検出した場合)、またそれ以外の時間帯では残湯量が150リットル以上となったら、即ち検出センサTS5が55℃以上を検出した場合には、貯湯運転が停止されるように制御装置S1及びS2が制御する。 When the boiling of the whole amount is completed in the midnight time zone (when the hot water temperature detection sensor WS1 detects 55 ° C. or more), and when the remaining hot water amount is 150 liters or more in other time zones, that is, the detection sensor When TS5 detects 55 degreeC or more, control apparatus S1 and S2 control so that a hot water storage driving | operation is stopped.
〈暖房と貯湯の同時運転〉
この場合の暖房用温水の循環経路と貯湯用の温水の循環経路は上述したとおりである。冷媒回路Rでは、圧縮機11→第1開閉弁13→第1水冷媒熱交換器9の冷媒流路9A→内部熱交換器12の一次流路12A→第1膨張弁14→空気熱交換器18→内部熱交換器12の二次流路12B→アキュムレーター19→圧縮機11の順に冷媒が流れると共に、圧縮機11→第2開閉弁16→第2水冷媒熱交換器15の冷媒流路15A→第2膨張弁17→空気熱交換器18→内部熱交換器12の二次流路12B→アキュムレーター19→圧縮機11の順に冷媒が流れる。
<Simultaneous operation of heating and hot water storage>
In this case, the circulation path of the hot water for heating and the circulation path of the hot water for hot water storage are as described above. In the refrigerant circuit R, the
また、サーミスタ20、26、30においてそれぞれ上述した目標温度になるように、圧縮機11の周波数制御、第1膨張弁14及び第2膨張弁17の弁開度制御、流量調整弁21、29の弁開度制御が制御装置S1及びS2により行われる。基本的には、膨張弁14、17の制御により、第1分岐路(暖房側)P1と第2分岐路P2(貯湯側)とに1:1の割合で冷媒を配分し、同時運転が行われた場合でも、暖房側と貯湯側とで十分な能力が得られるようにしてある。
Further, the frequency control of the
ここで、前述したような暖房と貯湯の同時運転から暖房の単独運転又は貯湯の単独運転に切り替った場合の動作について、図2のフローチャートに基づいて説明する。 Here, the operation when the simultaneous operation of heating and hot water storage as described above is switched to the single operation of heating or the single operation of hot water storage will be described based on the flowchart of FIG.
先ず、前述したように、前記深夜時間帯では全量沸き上げ終了を認識(全量沸き上げ終了を検出、即ち湯温検出センサWS1が55℃以上を検出)した場合には、またそれ以外の時間帯では検出センサTS5が55℃以上を検出した場合には、これらの検出センサの出力に基づいて、貯湯運転が停止されるように制御装置S1、S2が制御するが、制御装置S2が所定の検出センサからの55℃以上の検出出力を入力するか、床暖房リモコン3、4、浴室暖房リモコン23からの全ての運転停止信号を入力すると、その検出出力か全ての運転停止信号かを制御装置S1に伝達する。
First, as described above, in the midnight time zone, when the end of the total amount boiling is recognized (the end of the total amount boiling is detected, that is, the hot water temperature detection sensor WS1 detects 55 ° C. or more), the other time zone Then, when the detection sensor TS5 detects 55 ° C. or higher, the control devices S1 and S2 control the hot water storage operation to be stopped based on the outputs of these detection sensors. When the detection output of 55 ° C. or more from the sensor is input, or when all the operation stop signals from the floor heating remote controllers 3 and 4 and the bathroom heating
そして、制御装置S1ではその検出出力か全ての運転停止信号が伝達されると、それが貯湯停止命令か暖房停止命令かの判別を行なう。暖房停止命令と判別した場合には、暖房用の第1開閉弁13が現在開いているか否かを制御装置S1が判断し、閉じている場合にはそのまま閉じた状態を維持し、開いている場合には図示しないタイマによる所定時間経過後、例えば10秒間経過後にこの第1開閉弁13を閉じるように制御装置S1が制御する。
Then, when the detected output or all the operation stop signals are transmitted, the control device S1 determines whether it is a hot water storage stop command or a heating stop command. If it is determined that the heating stop command has been issued, the control device S1 determines whether or not the heating first on-off
また、前述したように、制御装置S1で貯湯停止命令か暖房停止命令かの判別を行ない、貯湯停止命令と判別した場合には、貯湯用の第2開閉弁16が現在開いているか否かを制御装置S1が判断し、閉じている場合にはそのまま閉じた状態を維持し、開いている場合には図示しないタイマによる所定時間経過後、例えば10秒間経過後にこの第2開閉弁16を閉じるように制御装置S1が制御する。 Further, as described above, the control device S1 determines whether the hot water storage stop command or the heating stop command is received. If it is determined that the hot water storage stop command is received, it is determined whether or not the hot water second opening / closing valve 16 is currently open. When the control device S1 determines and closes, the closed state is maintained as it is, and when it is open, the second on-off valve 16 is closed after elapse of a predetermined time by a timer (not shown), for example, after 10 seconds. The control device S1 controls.
なお、前記両タイマは、制御装置S1であるマイクロコンピュータに設けてもよい。更には、第1開閉弁13に関係するタイマと、第2開閉弁16に関係するタイマとを1つのタイマで兼用してもよい。
The two timers may be provided in a microcomputer that is the control device S1. Furthermore, the timer related to the first on-off
以上のように、暖房と貯湯の同時運転が行なわれている場合に、いずれかの運転を停止する場合には、対応する第1開閉弁13又は第2開閉弁16を直ちに閉じるのではなく、所定時間経過後に対応する第1開閉弁13又は第2開閉弁16を閉じるように制御する。
As described above, when simultaneous operation of heating and hot water storage is being performed, when any operation is stopped, the corresponding first on-off
従って、従来のように、暖房用の第1開閉弁又は貯湯用の第2開閉弁をそれぞれ暖房用の第1水冷媒熱交換器9又は貯湯用の第2水冷媒熱交換器15の下流側に配設した場合には、運転しない暖房用の第1開閉弁又は貯湯用の第2開閉弁が閉じると、暖房用の第1水冷媒熱交換器9又は貯湯用の第2水冷媒熱交換器15に凝縮された冷媒が溜まって、熱交換されてしまって、ヒートポンプユニットAの能力低下を招く問題があったが、本実施形態のように暖房用の第1開閉弁13又は貯湯用の第2開閉弁16をそれぞれ暖房用の第1水冷媒熱交換器9又は貯湯用の第2水冷媒熱交換器15の上流側に配設した場合には、運転しない暖房用の第1開閉弁13又は貯湯用の第2開閉弁16が閉じても、暖房用の第1水冷媒熱交換器9又は貯湯用の第2水冷媒熱交換器15に凝縮された冷媒が溜まるのが極力防止され、ヒートポンプユニットの能力低下を防止できて、効率的に能力を安定させることができる。
Therefore, as in the prior art, the first on-off valve for heating or the second on-off valve for hot water storage is provided downstream of the first water refrigerant heat exchanger 9 for heating or the second water
しかも、暖房と貯湯の同時運転が行なわれている場合に、いずれかの運転を停止する場合には、対応する第1開閉弁13又は第2開閉弁16を直ちに閉じるのではなく、所定時間経過後に対応する第1開閉弁13又は第2開閉弁16を閉じるように制御するから、冷媒の流通を安定化でき、圧力の上昇を防止することができる。
In addition, when both heating and hot water storage operations are performed, if any operation is stopped, the corresponding first on-off
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, various alternatives, modifications, and variations can be made by those skilled in the art based on the above description, and the various alternatives and modifications described above are within the scope of the present invention. Or a modification is included.
1、2 床暖房パネル(温水暖房器)
9 第1水冷媒熱交換器
11 圧縮機
12 内部熱交換器
13 第1開閉弁
15 第2水冷媒熱交換器
16 第2開閉弁
14 第1膨張弁(減圧装置)
17 第2膨張弁(減圧装置)
22 ファンコイル
27 貯湯タンク
C1 第1温水循環路
C2 第2温水循環路
18 空気熱交換器
P1 第1分岐路
P2 第2分岐路
R 冷媒回路
1, 2 Floor heating panel (hot water heater)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 1st water refrigerant |
17 Second expansion valve (pressure reduction device)
22
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