JP2005257268A - ヒートポンプ給湯装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧縮機2と放熱器3と減圧手段4と吸熱器5とを含む冷媒循環回路7と、放熱器3と熱交換を行う水流路9を備えた熱交換器10と、水流路9に水道水を供給する給水管11と、水流路9から給湯端末12へと通水するように接続する給湯回路13と、水流路9の水量を調節する水量調節手段18と、給湯回路13の流量を検出する流量検知手段23とを有し、流量検知手段23が水量を検知せず給湯停止中と判定した場合は、給湯が停止してから所定時間が経過した時、前記水量調整手段の開度を所定開度に絞った状態とするヒートポンプ給湯装置とすることにより、給湯制御の応答性と安定性がよく、湯温の立上りの早いヒートポンプ給湯装置を提供する。
【選択図】図1
Description
給湯開始時における冷媒循環回路の温度や圧力の立ち上がり時間は、水流路に流れる水量が多いと熱交換器から取られる熱量も多くなるために長くなる。そのため、水流路からの出湯温度の上昇速度も遅くなり、目標温度に到達するまでに長い時間を要するが、本発明によれば、給湯開始時に水量調節手段により水量を低下させるので、冷媒循環回路や熱交換器の温度上昇を早め、出湯温度が目標温度に到達する時間を短縮することができる。
図1は本発明の実施例1におけるヒートポンプ式給湯装置の構成図である。図1において、7は冷媒循環回路で、圧縮機2、放熱器3、減圧手段4、吸熱器5が冷媒流路1により閉回路に接続されている。この冷媒循環回路7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。そして圧縮機2は、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を超える圧力まで圧縮して吐出する。また、10は放熱器3の冷媒流路a8と熱交換を行う水流路9を備えた熱交換器である。この水流路9に水道水を直接供給する給水管11と、水流路9から出湯される湯をシャワー16や蛇口17等より成る給湯端末12の通水させるための給湯回路13が接続されている。そして18は水流路9の水量を調節する水量調節手段で、電動の絞り弁により構成され給水管11に設けている。
図4は本発明の実施例2におけるヒートポンプ給湯装置の給湯時の水量調整手段18の制御フローチャートである。なお、実施例1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。図4において、実施例1の構成と異なるところは、55の水量上限の設定値により水量調整手段18の制御を行う点にある。55では41により求めた最大の加熱量Qhx(kW)と目標温度Tset(℃)と水温Tw(℃)より水量の上限WL(L/min)を算出する。そして、56により流量検知手段23により検出された水量W(L/min)が水量の上限WLを超えないかを判定し、超えた場合は44で水量調整手段18による水量低下のための開度低減設定を行う。一方超えない場合は、45で水量調整手段18による水量復帰のための開度増加設定を行う。
図5は本発明の実施例3におけるヒートポンプ給湯装置の給湯時の水量調整手段18の制御フローチャートである。なお、実施例1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。図5において、実施例1の構成と異なるところは、温度設定手段26の設定する目標温度より5K低い第2の目標値を設定し、給湯開始から3分経過以降に出湯温度が、この第2の目標温度以下でかつ、加熱制御手段22が圧縮機2の周波数を上限に設定した場合に水量を低下させる点にある。具体的に次のような制御となる。
3 放熱器
4 減圧手段
5 吸熱器
7 冷媒循環回路
9 水流路
10 熱交換器
11 給水管
12 給湯端末
13 給湯回路
18 水量調整手段
20 給湯負荷検知手段
21 熱量検知手段
22 加熱制御手段
23 流量検知手段
24 水温検知手段
25 湯温検知手段
26 温度設定手段
27 外気温度検知手段
Claims (2)
- 圧縮機と放熱器と減圧手段と吸熱器とを含む冷媒循環回路と、前記放熱器と熱交換を行う水流路を備えた熱交換器と、前記水流路に水道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、前記水流路の水量を調節する水量調節手段と、前記給湯回路の流量を検出する流量検知手段とを有し、前記流量検知手段が水量を検知せず給湯停止中と判定した場合は、給湯が停止してから所定時間が経過した時、前記水量調整手段の開度を所定開度に絞った状態とすることを特徴とするヒートポンプ給湯装置。
- 圧縮機と放熱器と減圧手段と吸熱器とを含む冷媒循環回路と、前記放熱器と熱交換を行う水流路を備えた熱交換器と、前記水流路に水道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、前記給湯回路の水量を調節する水量調節手段と、前記給湯回路の流量を検出する流量検知手段とを有し、給湯開始時には前記水量調節手段を予め所定量だけ絞った初期開度に設定するとともに、前記流量検知手段が水量を検知して給湯中と判定した場合は、給湯が開始されてから所定時間が経過した時、前記水量調整手段の開度を全開とすることを特徴とするヒートポンプ給湯装置。
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