JP2006003077A - Heat pump type hot water supply apparatus - Google Patents

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JP2006003077A JP2005223098A JP2005223098A JP2006003077A JP 2006003077 A JP2006003077 A JP 2006003077A JP 2005223098 A JP2005223098 A JP 2005223098A JP 2005223098 A JP2005223098 A JP 2005223098A JP 2006003077 A JP2006003077 A JP 2006003077A
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Takahiro Yamaguchi
貴弘 山口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat pump type hot water supply apparatus capable of certainly preventing freezing of a circulation path without using hot water inside a hot water storage tank. <P>SOLUTION: This heat pump type hot water supply apparatus has the hot water storage tank 1, and the circulation path 4 connecting an intake 2 provided on a bottom part side of the hot water storage tank 1 and a hot water supply port 3 provided on a top part side of the hot water storage tank 1. A pump 5 and a heat exchange path 6 are interposed in the circulation path 4, and hot water supply operation wherein the heat exchange path 6 is heated by a heat pump type heating source and wherein unheated water from the intake 2 is boiled to a prescribed temperature by the heat exchange path 6 to make hot water of the prescribed temperature flow back to the hot water supply port 3 is performed. The heat pump type hot water supply apparatus has a bypass circuit 17 bypassing the intake 2 and the hot water supply port 3, and a changeover means 19 changing over between state allowing hot water supply operation and a water circulation state through the bypass circuit 17. A control means decides necessity of freeze prevention in time of a hot water supply operation stop. When it is necessary to perform freeze prevention operation, the control means operates the changeover means 19 to bring a state into the water circulation state, and drives the pump 5. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、ヒートポンプ式給湯装置に関するものである。   The present invention relates to a heat pump hot water supply apparatus.

ヒートポンプ式給湯装置としては、貯湯タンクと、この貯湯タンクの底部側に設けた取水口と上記貯湯タンクの頂部側に設けた給湯口とを結ぶ循環路とを有し、循環路にポンプと熱交換路とを介設し、上記熱交換路をヒートポンプ式加熱源により加熱し、上記取水口からの未加熱水を上記熱交換路にて所定温度にまで沸上げ、所定温度の温湯を給湯口に返流させる給湯運転を行うように構成したものは従来より知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平11−14141号公報
The heat pump type hot water supply apparatus has a hot water storage tank, a circulation path connecting a water intake provided on the bottom side of the hot water storage tank, and a hot water supply opening provided on the top side of the hot water storage tank. The heat exchange path is heated by a heat pump heating source, the unheated water from the water intake is boiled to a predetermined temperature in the heat exchange path, and hot water at a predetermined temperature is supplied to the hot water inlet What was comprised so that the hot-water supply operation which makes it return may be conventionally known (for example, refer patent document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-14141

しかしながら、上記ヒートポンプ式給湯装置においては、冬場等の外気が低温である場合、上述の給湯運転を長時間停止すれば、循環路が凍結するおそれがあり、もし仮に凍結してしまえば、給湯運転の再起動が困難であった。そのため、循環路を凍結させない必要があり、従来では、貯湯タンク内の湯水を使用して循環路の凍結を防止する方法が採用されていた。しかし、貯湯タンク内の湯水を使用することは経済的に問題がある。また、循環路を加熱するために特別に加熱手段を設けることも考えられるが、この場合には、装置全体が大型化すると共に複雑化し、さらにコスト高となる。   However, in the heat pump hot water supply apparatus, when the outside air is cold in winter, etc., if the above hot water supply operation is stopped for a long time, the circulation path may be frozen. It was difficult to restart. Therefore, it is necessary not to freeze the circulation path, and conventionally, a method of preventing freezing of the circulation path using hot water in the hot water storage tank has been adopted. However, it is economically problematic to use hot water in the hot water storage tank. In addition, it is conceivable to provide a heating means specially for heating the circulation path, but in this case, the entire apparatus becomes larger and more complicated, which further increases the cost.

この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、貯湯タンク内の湯水を使用することなく、循環路の凍結を確実に防止するこが可能なヒートポンプ式給湯装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described conventional drawbacks, and its object is to provide a heat pump type that can reliably prevent freezing of the circulation path without using hot water in the hot water storage tank. The object is to provide a water heater.

そこで請求項1のヒートポンプ式給湯装置は、貯湯タンク1と、この貯湯タンク1の底部側に設けた取水口2と上記貯湯タンク1の頂部側に設けた給湯口3とを結ぶ循環路4とを有し、循環路4にポンプと熱交換路6とを介設し、上記熱交換路6をヒートポンプ式加熱源により加熱し、上記取水口2からの未加熱水を上記熱交換路6にて所定温度にまで沸上げ、所定温度の温湯を給湯口3に返流させる給湯運転を行うように構成したヒートポンプ式給湯装置において、上記取水口2と給湯口3とをバイパスするバイパス回路17と、給湯運転状態とこのバイパス回路17を通る水循環状態とに切換える切換手段19と、給湯運転停止時に凍結防止の要否を判断して凍結防止運転を行う必要があると判断したときに上記切換手段19を作動させて水循環状態とすると共に上記ポンプ5を駆動する制御手段42とを備えていることを特徴としている。 Accordingly, the heat pump type hot water supply apparatus according to claim 1 includes a hot water storage tank 1, a circulation path 4 connecting a water intake port 2 provided on the bottom side of the hot water storage tank 1 and a hot water supply port 3 provided on the top side of the hot water storage tank 1. A circulation path 4 with a pump and a heat exchange path 6, the heat exchange path 6 is heated by a heat pump heating source, and unheated water from the water intake 2 is passed to the heat exchange path 6. In the heat pump hot water supply apparatus configured to perform a hot water supply operation in which the hot water is boiled to a predetermined temperature and the hot water at the predetermined temperature is returned to the hot water supply port 3, a bypass circuit 17 that bypasses the intake port 2 and the hot water supply port 3; The switching means 19 for switching between the hot water supply operation state and the water circulation state passing through the bypass circuit 17 and the switching means when it is determined that the freeze prevention operation needs to be performed by determining whether or not the freeze prevention is necessary when the hot water supply operation is stopped. 19 is activated With a water circulation state is characterized by comprising a control means 42 for driving the pump 5.

上記請求項1のヒートポンプ式給湯装置では、給湯運転停止時に凍結防止運転を行う必要があると判断したのときに、バイパス回路17が開状態となってポンプ5が作動して、循環路4内を水が循環するので、この循環路4の凍結を防止することができる。また、この水循環状態では、貯湯タンク1の取水口2と給湯口3とをバイパスするバイパス回路17を通るので、この貯湯タンク1の貯湯を使用しない。すなわち、貯湯タンク1内の貯湯を冷却することなく、凍結を防止することができ、多くの湯を必要とする冬場等において貯湯タンク1の貯湯を無駄なく使用できる。   In the heat pump type hot water supply apparatus according to the first aspect, when it is determined that it is necessary to perform the freeze prevention operation when the hot water supply operation is stopped, the bypass circuit 17 is opened and the pump 5 is operated so that the inside of the circulation path 4 Since water circulates, the circulation path 4 can be prevented from freezing. In this water circulation state, the hot water stored in the hot water storage tank 1 is not used because the bypass circuit 17 bypasses the intake port 2 and the hot water supply port 3 of the hot water storage tank 1. That is, freezing can be prevented without cooling the hot water stored in the hot water storage tank 1, and the hot water stored in the hot water storage tank 1 can be used without waste in wintertime where a lot of hot water is required.

また請求項2のヒートポンプ式給湯装置は、制御手段42は、上記循環路4の温度が、予め設定された凍結防止判定温度よりも低いときに、凍結防止運転を行う必要があると判断することを特徴としている。   In the heat pump hot water supply apparatus according to claim 2, the control means 42 determines that it is necessary to perform the freeze prevention operation when the temperature of the circulation path 4 is lower than a preset freeze prevention judgment temperature. It is characterized by.

上記請求項2のヒートポンプ式給湯装置では、凍結防止運転の要否判定を循環路4の温度に基づいて行うようにしてあるので、その判定を確実に行うことができ、安定して凍結の防止を行うことができる。   In the heat pump type hot water supply apparatus according to the second aspect, since the necessity determination of the antifreezing operation is performed based on the temperature of the circulation path 4, the determination can be surely performed, and the freezing can be stably prevented. It can be performed.

さらに請求項3のヒートポンプ式給湯装置は、凍結防止判定温度よりさらに低く設定された解氷判定温度よりも、上記循環路4内の水の温度が低いときに、この循環路4内の水を加熱する他の加熱手段45を設けたことを特徴としている。   Furthermore, when the temperature of the water in the circulation path 4 is lower than the de-icing determination temperature set lower than the anti-freezing determination temperature, the heat pump type hot water supply apparatus according to claim 3 supplies the water in the circulation path 4 to the water. Another heating means 45 for heating is provided.

上記請求項3のヒートポンプ式給湯装置では、循環路4内の水に循環では対応できない寒冷地等において、加熱手段45にて循環路4内の水を加熱することができ、これによって、外気温度が極めて低下した状態においても循環路4の凍結を確実に防止することができる。   In the heat pump type hot water supply apparatus according to the third aspect, the water in the circulation path 4 can be heated by the heating means 45 in a cold region where the circulation path 4 cannot cope with the water in the circulation path 4. Even in a state where the flow rate is extremely lowered, the circulation path 4 can be reliably prevented from freezing.

請求項4のヒートポンプ式給湯装置は、加熱手段45が圧縮機20から発生する熱であることを特徴としている。   The heat pump hot water supply apparatus according to claim 4 is characterized in that the heating means 45 is heat generated from the compressor 20.

請求項4のヒートポンプ式給湯装置では、このヒートポンプ式給湯装置が備えている圧縮機20から発生する熱、例えば欠相運転時の発熱、あるいは冷媒寝込み防止用ヒータからの熱を使用することができ、そのため、装置全体を何等複雑な構造に改造する必要なく実施でき、製造コストの低減を図ることができる。   In the heat pump type hot water supply apparatus according to the fourth aspect, heat generated from the compressor 20 provided in the heat pump type hot water supply apparatus, for example, heat generated during the phase loss operation, or heat from the heater for preventing the refrigerant stagnation can be used. For this reason, the entire apparatus can be implemented without any modification to a complicated structure, and the manufacturing cost can be reduced.

請求項5のヒートポンプ式給湯装置は、加熱手段45が、上記熱交換路6のヒートポンプ熱源であることを特徴としている。   The heat pump type hot water supply apparatus according to claim 5 is characterized in that the heating means 45 is a heat pump heat source of the heat exchange path 6.

請求項5のヒートポンプ式給湯装置では、加熱するために他の構成を使用する必要がなく、安全に使用可能であると共に、低コストに実施可能である。   In the heat pump hot water supply apparatus according to the fifth aspect, it is not necessary to use another configuration for heating, and it can be used safely and can be implemented at low cost.

また請求項6のヒートポンプ式給湯装置は、加熱手段45が、ヒータであることを特徴としている。   The heat pump type hot water supply apparatus according to claim 6 is characterized in that the heating means 45 is a heater.

請求項6のヒートポンプ式給湯装置では、加熱手段45としてヒータを使用するので、簡単かつ確実にしかもクリーンに循環路4内の水を加熱することできる。   In the heat pump type hot water supply apparatus of the sixth aspect, since the heater is used as the heating means 45, the water in the circulation path 4 can be heated easily and reliably and cleanly.

上記請求項1のヒートポンプ式給湯装置では、給湯運転停止時の凍結防止運転の必要があると判断したときに、循環路内を水が循環するので、この循環路の凍結を防止することができる。また、この水循環状態では、貯湯タンクの取水口と給湯口とをバイパスするバイパス回路を通るので、貯湯タンクの湯水がこの循環路に流れ込まず、この貯湯タンクの貯湯を使用しない。すなわち、貯湯タンク内の貯湯を冷却することなく、凍結を防止することができ、多くの湯を必要とする冬場等において貯湯タンクの貯湯を無駄なく使用できる。さらに、別途加熱手段等を設ける必要がなく、装置全体が大型化することも複雑化することもなくしかもコスト高になることもない。   In the heat pump type hot water supply apparatus according to the first aspect, water is circulated in the circulation path when it is determined that the freeze prevention operation is necessary when the hot water supply operation is stopped, so that the circulation path can be prevented from freezing. . In this water circulation state, the hot water in the hot water storage tank does not flow into the circulation path and the hot water stored in the hot water storage tank is not used because the bypass circuit bypasses the intake port and hot water supply port of the hot water storage tank. That is, freezing can be prevented without cooling the hot water stored in the hot water storage tank, and the hot water stored in the hot water storage tank can be used without waste in winter and the like where a lot of hot water is required. Further, it is not necessary to provide a separate heating means, and the entire apparatus is neither enlarged nor complicated, and the cost is not increased.

上記請求項2のヒートポンプ式給湯装置では、凍結防止運転の要否の判定を循環路の温度に基づいて行うようにしてあるので、その判定を確実に行うことができ、安定した凍結防止を行うことができる。   In the heat pump type hot water supply apparatus according to the second aspect of the present invention, the necessity of the freeze prevention operation is determined based on the temperature of the circulation path, so that the determination can be made reliably and stable freeze prevention is performed. be able to.

上記請求項3のヒートポンプ式給湯装置では、循環路内の水の循環では対応できない寒冷地等において、加熱手段にて循環路内の水を加熱することでき、これによって、外気温度が極めて低下した状態においても循環路の凍結を確実に防止することができる。   In the heat pump type hot water supply apparatus according to claim 3, the water in the circulation path can be heated by the heating means in a cold district that cannot be handled by the circulation of the water in the circulation path, and thereby the outside air temperature is extremely reduced. Even in the state, the circulation path can be reliably prevented from freezing.

請求項4のヒートポンプ式給湯装置では、ヒートポンプ式給湯装置が備えている圧縮機からの熱源を使用することができ、そのため、装置全体を何等複雑な構造に改造する必要なく実施でき、製造コストの低減を図ることができる。   In the heat pump type hot water supply apparatus of claim 4, the heat source from the compressor provided in the heat pump type hot water supply apparatus can be used. Therefore, the entire apparatus can be implemented without any modification to any complicated structure, and the production cost can be reduced. Reduction can be achieved.

請求項5のヒートポンプ式給湯装置では、加熱するために他の構成を使用する必要がなく、安全に使用可能であると共に、低コストに実施可能である。   In the heat pump hot water supply apparatus according to the fifth aspect, it is not necessary to use another configuration for heating, and it can be used safely and can be implemented at low cost.

請求項6のヒートポンプ式給湯装置では、加熱手段としてヒータを使用するので、簡単かつ確実にしかもクリーンに循環路内の水を加熱することできる。   In the heat pump type hot water supply apparatus according to the sixth aspect, since the heater is used as the heating means, the water in the circulation path can be heated easily and reliably and cleanly.

この発明のヒートポンプ式給湯装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。 A specific embodiment of the heat pump hot water supply apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、ヒートポンプ式給湯装置の水系統及び冷媒系統を示す回路図である。即ち、水系統は、貯湯タンク1と、この貯湯タンク1の底部側に設けた取水口2と貯湯タンク1の頂部側に設けた給湯口3とを結ぶ循環路4とを有する。そして、この循環路4には、ポンプ5と熱交換路6が設けられ、貯湯タンク1の取水口2とポンプ5とが取水管8にて連通連結され、ポンプ5と熱交換路6とが弁10を有する配管11で連通連結される。ここで、熱交換路6は、以下で述べる冷媒系統回路の凝縮器として機能する水熱交換器9の一部を構成するもので、凝縮冷媒と熱交換可能に設けられている。さらに、給湯口3には、台所等の蛇口(図示省略)に接続される配管12が接続され、この配管12と熱交換路6とは配管13を介して接続される。従って、取水管8とポンプ5と熱交換路6と配管13等にて上記循環路4が形成される。また、上記貯湯タンク1の底部側には、給水口14が設けられ、この給水口14には、給水圧を加えながら貯湯タンク1に市水を供給するための給水配管15が接続されている。なお、この貯湯タンク1の下部には温度検知サーミスタ16が付設されている。   FIG. 1 is a circuit diagram showing a water system and a refrigerant system of a heat pump type hot water supply apparatus. That is, the water system includes a hot water storage tank 1 and a circulation path 4 that connects a water intake port 2 provided on the bottom side of the hot water storage tank 1 and a hot water supply port 3 provided on the top side of the hot water storage tank 1. The circulation path 4 is provided with a pump 5 and a heat exchange path 6, and the water intake port 2 of the hot water storage tank 1 and the pump 5 are connected in communication by a water intake pipe 8. The pump 5 and the heat exchange path 6 are connected to each other. A pipe 11 having a valve 10 is connected in communication. Here, the heat exchange path 6 constitutes a part of the water heat exchanger 9 that functions as a condenser of the refrigerant system circuit described below, and is provided so as to be able to exchange heat with the condensed refrigerant. Furthermore, a pipe 12 connected to a faucet (not shown) such as a kitchen is connected to the hot water supply port 3, and the pipe 12 and the heat exchange path 6 are connected via a pipe 13. Therefore, the circulation path 4 is formed by the intake pipe 8, the pump 5, the heat exchange path 6, the pipe 13, and the like. A water supply port 14 is provided on the bottom side of the hot water storage tank 1, and a water supply pipe 15 is connected to the water supply port 14 for supplying city water to the hot water storage tank 1 while applying a supply water pressure. . A temperature detection thermistor 16 is attached to the lower part of the hot water storage tank 1.

また、取水口2と給湯口3とをバイパスするバイパス回路17が設けられ、このバイパス回路17と配管13との接続部位には、3方弁18が配設されている。即ち、この3方弁18が、給湯運転状態とこのバイパス回路17を通る水循環状態とに切換える切換手段19となる。ここで、給湯運転状態とは、取水口2からの未加熱水を上記熱交換路6にて所定温度にまで沸上げ、所定温度の温湯を給湯口3に返流させる運転状態をいい、水循環状態とは、温湯を給湯口3に返流させることなく、バイパス回路17を使用して循環路4内を温湯が循環する状態をいう。   Further, a bypass circuit 17 that bypasses the water intake port 2 and the hot water supply port 3 is provided, and a three-way valve 18 is disposed at a connection portion between the bypass circuit 17 and the pipe 13. That is, the three-way valve 18 serves as a switching means 19 for switching between a hot water supply operation state and a water circulation state passing through the bypass circuit 17. Here, the hot water supply operation state refers to an operation state in which unheated water from the water intake port 2 is boiled to a predetermined temperature in the heat exchange path 6 and hot water at a predetermined temperature is returned to the hot water supply port 3. The state refers to a state in which hot water circulates in the circulation path 4 using the bypass circuit 17 without returning the hot water to the hot water supply port 3.

次に、冷媒系統について説明すれば、これらは主として室外側に設けられたものであって、圧縮機20と室外熱交換器21と四路切換弁22とを有している。四路切換弁22の一方の1次ポートと圧縮機20とが開閉弁23の介設された吐出配管24にて接続され、この四路切換弁22の他方の1次ポートが吸込配管25を介して圧縮機20に接続されている。また、四路切換弁22の一方の2次ポートは、室内熱交換器26に第1ガス管27にて接続され、この四路切換弁22の他方の2次ポートは、室外熱交換器21に第2ガス管28にて接続される。さらに、室外熱交換器21と室内熱交換器26とは第1液管29を介して接続される。この第1液管29には、室外熱交換器21と室内熱交換器26の近傍においてそれぞれ電動膨張弁30、31が介設されている。   Next, the refrigerant system will be described. These are mainly provided on the outdoor side, and include a compressor 20, an outdoor heat exchanger 21, and a four-way switching valve 22. One primary port of the four-way switching valve 22 and the compressor 20 are connected by a discharge pipe 24 provided with an on-off valve 23, and the other primary port of the four-way switching valve 22 connects the suction pipe 25. To the compressor 20. One secondary port of the four-way switching valve 22 is connected to the indoor heat exchanger 26 via a first gas pipe 27, and the other secondary port of the four-way switching valve 22 is connected to the outdoor heat exchanger 21. To the second gas pipe 28. Furthermore, the outdoor heat exchanger 21 and the indoor heat exchanger 26 are connected via a first liquid pipe 29. Electric expansion valves 30 and 31 are interposed in the first liquid pipe 29 in the vicinity of the outdoor heat exchanger 21 and the indoor heat exchanger 26, respectively.

また、上記水熱交換器9の一端側には、上記吐出配管24に連結される第3ガス管32が接続され、この水熱交換器9の他端側には、上記第1液管29に連結される第2液管33が接続される。そして、この第2液管33には電動膨張弁34が介設されている。上記電動膨張弁30、31、34の開閉を適宜制御することによって冷媒量の制御を行っている。また、この制御は、後述する制御手段42にて行ってもマイクロコンピュータ等を用いた他の制御手段で行ってもよい。なお、圧縮機20には温度検知サーミスタ35が付設されている。   A third gas pipe 32 connected to the discharge pipe 24 is connected to one end side of the water heat exchanger 9, and the first liquid pipe 29 is connected to the other end side of the water heat exchanger 9. The 2nd liquid pipe 33 connected with is connected. An electric expansion valve 34 is interposed in the second liquid pipe 33. The refrigerant quantity is controlled by appropriately controlling the opening and closing of the electric expansion valves 30, 31, and 34. Further, this control may be performed by the control means 42 described later or may be performed by other control means using a microcomputer or the like. The compressor 20 is provided with a temperature detection thermistor 35.

ところで、このヒートポンプ式給湯装置には、図2に示すように、循環路4の温度を検知する検知手段40と、この検知手段40にて検知された温度と予め設定された設定温度とを比較する比較手段41と、この比較手段41の結果に基づいて上記3方弁18にて構成される切換手段19を作動させると共に、上記ポンプ5を駆動する制御手段(給湯判定コントローラ)42とを備える。なお、切換手段19と制御手段42としては、CPU、メモリ、入出力インターフェース等を有するマイクロコンピュータを用いて構成される。   By the way, in this heat pump type hot water supply apparatus, as shown in FIG. 2, the detection means 40 for detecting the temperature of the circulation path 4, and the temperature detected by the detection means 40 and a preset set temperature are compared. And a control means (hot water supply determination controller) 42 for driving the pump 5 as well as operating the switching means 19 constituted by the three-way valve 18 based on the result of the comparison means 41. . The switching means 19 and the control means 42 are configured using a microcomputer having a CPU, a memory, an input / output interface, and the like.

検知手段40は、具体的には、図1に示すように、取水管8の温度を検知する取水側の温度検知サーミスタ43と、熱交換路6の出口側の配管13の温度を検知する給湯側の温度検知サーミスタ44とを備え、各サーミスタ43、44からのデータ(検知温度)が比較手段41(図1においては図示省略している。)に入力される。この場合、温度検知サーミスタ43にて検知された温度をTo とし、温度検知サーミスタ44にて検知された温度をTi とする。即ち、比較手段41では、予め設定された凍結防止判定温度とこれらのTo 及びTi の少なくとも1つと比較する。そして、制御手段42では、この比較に従って凍結防止の要否に判定を行い上記切換手段19及びポンプ5を作動(駆動)させる。ここで、凍結防止判定温度とは、任意に設定でき、循環路4を水が循環していないときに、この循環路4が凍結するおそれのある温度とする。また、比較手段41は、予め設定される解氷判定温度と検知温度とを比較し、この結果を上記制御手段42に入力するように設定される。ここで、解氷判定温度とは、上記凍結防止判定温度よりさらに低い温度であって、循環路4を水が循環していたとしてもこの循環路4が凍結するおそれのある温度である。そのため、この循環路4内の水を加熱する加熱手段45がこの装置には設けられている。加熱手段45としては、この場合、圧縮機20から発生する熱、例えば、欠相運転時の発熱、あるいは冷媒寝込み防止用ヒータからの熱を利用する。   Specifically, as shown in FIG. 1, the detection means 40 includes a temperature detection thermistor 43 on the intake side that detects the temperature of the intake pipe 8 and a hot water supply that detects the temperature of the pipe 13 on the outlet side of the heat exchange path 6. The temperature detection thermistor 44 on the side is provided, and data (detection temperature) from each thermistor 43, 44 is input to the comparison means 41 (not shown in FIG. 1). In this case, the temperature detected by the temperature detection thermistor 43 is To, and the temperature detected by the temperature detection thermistor 44 is Ti. That is, the comparison means 41 compares the preset antifreezing judgment temperature with at least one of these To and Ti. The control means 42 determines whether or not it is necessary to prevent freezing according to this comparison, and operates (drives) the switching means 19 and the pump 5. Here, the freeze prevention determination temperature can be arbitrarily set, and is a temperature at which the circulation path 4 may freeze when water is not circulating in the circulation path 4. Further, the comparison means 41 is set so as to compare the de-icing determination temperature set in advance with the detected temperature and to input the result to the control means 42. Here, the de-icing determination temperature is a temperature that is lower than the anti-freezing determination temperature, and is a temperature at which the circulation path 4 may be frozen even if water circulates in the circulation path 4. Therefore, a heating means 45 for heating the water in the circulation path 4 is provided in this apparatus. In this case, as the heating unit 45, heat generated from the compressor 20, for example, heat generated during a phase-losing operation or heat from a refrigerant stagnation heater is used.

次に、上記のように構成された装置の定常の給湯運転状態について説明する。まず開閉弁23を閉状態とすると共に、水熱交換器9を凝縮器として機能させると共に、室外熱交換器21を蒸発器として機能させるように、四路切換弁22を切換ておき、圧縮機20を駆動する。これによって、冷媒が、圧縮機20から水熱交換器9、室外熱交換器21へと流通する。この場合、3方弁18を作動させて、バイパス回路17を閉状態とし、配管13と給湯口3とを連通状態とすると共に、貯湯タンク1の取水口2を開状態として、ポンプ5を作動させる。そうすると、貯湯タンク1の底部の取水口2から貯溜水が流出し、これが取水管8を介して熱交換路6を流通する。このときこの水は凝縮器として機能している水熱交換器9において加熱され、配管13を通って再び貯湯タンク1内の上部へ返流される。そしてこのような動作を継続して行うことによって、貯湯タンク1の上端側から下端側へと温湯が次第に貯溜され、給湯運転状態が続く。   Next, the steady hot water supply operation state of the apparatus configured as described above will be described. First, the open / close valve 23 is closed, the four-way switching valve 22 is switched so that the water heat exchanger 9 functions as a condenser and the outdoor heat exchanger 21 functions as an evaporator. 20 is driven. As a result, the refrigerant flows from the compressor 20 to the water heat exchanger 9 and the outdoor heat exchanger 21. In this case, the three-way valve 18 is operated, the bypass circuit 17 is closed, the pipe 13 and the hot water supply port 3 are communicated, and the water intake 2 of the hot water storage tank 1 is opened, and the pump 5 is operated. Let Then, the stored water flows out from the water intake 2 at the bottom of the hot water storage tank 1 and flows through the heat exchange path 6 via the water intake pipe 8. At this time, this water is heated in the water heat exchanger 9 functioning as a condenser, and returned to the upper part in the hot water storage tank 1 through the pipe 13. By continuously performing such an operation, hot water is gradually stored from the upper end side to the lower end side of the hot water storage tank 1, and the hot water supply operation state continues.

ところで、この装置では、室内の冷暖房を行うこともできる。まず、暖房運転動作について説明すれば、第3ガス管32と第2液管33とをそれぞれ遮断状態すると共に、開閉弁23を開状態とし、室内熱交換器26を凝縮器として機能させ、室外熱交換器21を蒸発器として機能させるように設定する。即ち、圧縮機20を駆動すると、冷媒がこの圧縮機20から室内熱交換器26、室外熱交換器21へと流通し、室外器熱交換器21が蒸発器として機能すると共に、室内熱交換器26が凝縮器として機能し、これによって、暖房運転を行うことができる。また、四路切換弁22を切り換えて、室外器熱交換器21を凝縮器として機能させると共に、室内熱交換器26を蒸発器として機能させれば、冷房運転を行うことができる。   By the way, in this apparatus, indoor air conditioning can also be performed. First, the heating operation will be described. The third gas pipe 32 and the second liquid pipe 33 are shut off, the open / close valve 23 is opened, and the indoor heat exchanger 26 functions as a condenser. The heat exchanger 21 is set to function as an evaporator. That is, when the compressor 20 is driven, the refrigerant flows from the compressor 20 to the indoor heat exchanger 26 and the outdoor heat exchanger 21, and the outdoor heat exchanger 21 functions as an evaporator and the indoor heat exchanger. 26 functions as a condenser, and thereby heating operation can be performed. In addition, by switching the four-way switching valve 22 so that the outdoor heat exchanger 21 functions as a condenser and the indoor heat exchanger 26 functions as an evaporator, a cooling operation can be performed.

次に、この実施形態において特徴的な給湯運転停止時の動作について、図3に示すフローチャート図に従って説明する。給湯運転を停止したときに、バイパス弁(3方弁18)の制御を開始し(ステップS1)、ステップS2において、循環路4内の水温Ti 、To を検知手段40にて検知して判断手段41にそのデータを入力する。次に、ステップS3においてこの検知したTi 、To と凍結防止判定温度とを比較して、Ti 、To が凍結防止判定温度より低い場合は、ステップS4に移行してバイパス回路17を開状態(3方弁バイパス)とすると共に、ポンプ5をON状態とする。これにより、循環路4に水を循環させ、凍結の防止を図る。また、凍結防止判定温度を超える場合は、ステップS5に移行して、ポンプ5をOFF状態とすると共に、3方弁18を直通状態(バイパス回路17の閉状態である給湯運転可能状態)とする。   Next, the operation at the time of stopping the hot water supply operation which is characteristic in this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When the hot water supply operation is stopped, the control of the bypass valve (three-way valve 18) is started (step S1), and in step S2, the water temperature Ti and To in the circulation path 4 is detected by the detection means 40 and is determined. The data is input to 41. Next, in step S3, the detected Ti and To are compared with the freeze prevention determination temperature. If Ti and To are lower than the freeze prevention determination temperature, the flow proceeds to step S4 and the bypass circuit 17 is opened (3). And the pump 5 is turned on. Thereby, water is circulated through the circulation path 4 to prevent freezing. If the temperature exceeds the freezing prevention determination temperature, the process proceeds to step S5, where the pump 5 is turned off and the three-way valve 18 is directly passed (a hot water supply operation possible state in which the bypass circuit 17 is closed). .

次に、ステップS6に移行して、Ti 、To と解氷判定温度とを比較して、Ti 、To が解氷判定温度より低い場合は、ステップS7に移行して、加熱手段45である予熱ヒータ(ここで、予熱ヒータとは、圧縮機20からの熱源である)をON状態とし、これからの伝熱によりて循環路4の水を加熱する。また、Ti、To が解氷判定温度を超える場合は、ステップS8のように、予熱ヒータOFF状態とする。そしてこの後、ステップS1へと移行して、以後この制御を繰返す。   Next, the process proceeds to step S6, where Ti and To are compared with the de-icing determination temperature. If Ti and To are lower than the de-icing determination temperature, the process proceeds to step S7 and the preheating that is the heating means 45 is performed. The heater (here, the preheating heater is a heat source from the compressor 20) is turned on, and the water in the circulation path 4 is heated by heat transfer from there. On the other hand, when Ti and To exceed the ice melting determination temperature, the preheater heater is turned off as in step S8. Thereafter, the process proceeds to step S1, and thereafter this control is repeated.

上述のような制御を繰り返すことにより、給湯運転停止時では、凍結防止判定温度を下回った場合には、循環路4を水が流れ、凍結を防止することができ、さらに、この循環では不充分で、この循環路4内の水が凍結する可能性のある解氷判定温度を下回った場合には、加熱手段45にて循環路4内の水が加熱されることになる。そのため循環路4が凍結するのを確実に防止できる。また、凍結防止判定温度を上回っている場合、この循環路4に水が流れず、さらに凍結防止判定温度より低いものの、解氷判定温度を上回っている場合には、循環路4内の水は循環しているが、加熱手段45による循環路4の水の加熱は行わない。即ち、無駄な電力が消費されることがなく、効率的である。   By repeating the control as described above, when the hot water supply operation is stopped, if the temperature falls below the freezing prevention determination temperature, water can flow through the circulation path 4 to prevent freezing, and this circulation is insufficient. Thus, when the water in the circulation path 4 falls below the de-icing determination temperature at which the water may freeze, the heating means 45 heats the water in the circulation path 4. Therefore, it is possible to reliably prevent the circulation path 4 from freezing. Further, when the temperature exceeds the freezing prevention determination temperature, water does not flow into the circulation path 4 and is lower than the freezing prevention determination temperature, but when the temperature exceeds the defrosting determination temperature, the water in the circulation path 4 Although it circulates, the heating means 45 does not heat the water in the circulation path 4. In other words, useless power is not consumed, which is efficient.

上記加熱手段45としては、上記圧縮機20から発生する熱(図3に示した冷媒寝込み防止用ヒータ、あるいは欠相運転時の発熱)に代えて、例えば電気ヒータを用いるこができる。なお、このヒータの具体的な配置部位としては、例えば、熱交換路6の出口側とすることができるが、勿論、循環路4内の水を加熱することができる部位ならどこでもよい。また、加熱手段45として、ヒートポンプ式加熱源である熱交換路6の熱源(凝縮器として機能する水熱交換器9からの熱源)を利用してもよい。   As the heating means 45, for example, an electric heater can be used instead of the heat generated from the compressor 20 (the refrigerant stagnation prevention heater shown in FIG. 3 or the heat generation during the phase loss operation). In addition, as a specific arrangement | positioning site | part of this heater, although it can be set as the exit side of the heat exchange path 6, for example, as long as it is a site | part which can heat the water in the circulation path 4, it may be anywhere. Further, as the heating means 45, a heat source of the heat exchange path 6 that is a heat pump type heat source (a heat source from the water heat exchanger 9 functioning as a condenser) may be used.

ところで、加熱手段45として、圧縮機20からの熱を使用せずに、他のヒータや熱交換路6の熱源を使用する場合でも、給湯運転停止状態における動作は上述の図3のフローチャート図に示す場合と同様である。即ち、図3における予熱ヒータON又はOFFに代えて、他の加熱手段であるヒータのON又はOFFや熱交換路6が凝縮器として機能する状態又は機能しない状態とすればよい。従って、これらの場合も、確実に凍結を防止することができると共に、凍結防止判定温度を上回っている場合、循環路4に水が流れず、さらに、解氷判定温度を上回っている場合にはこれらの加熱手段45によるて循環路4の水の加熱がない。   By the way, even when other heaters or the heat source of the heat exchange path 6 are used as the heating means 45 without using the heat from the compressor 20, the operation in the hot water supply stop state is shown in the flowchart of FIG. This is the same as shown. That is, instead of the preheating heater ON or OFF in FIG. 3, the heaters that are other heating means may be turned on or off and the heat exchange path 6 may or may not function as a condenser. Therefore, in these cases, it is possible to reliably prevent freezing, and when the temperature exceeds the freezing prevention determination temperature, when water does not flow into the circulation path 4 and further exceeds the defrosting determination temperature, There is no heating of the water in the circulation path 4 by these heating means 45.

以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。すなわち本実施の形態では、凍結防止判断温度と比較する温度の検知部位として、循環路4の取水管8や配管13としているが、この場合、各管8、13自体の温度であっても、各管8、13内の水の直接の温度であってもよい。さらに、この循環路4が配置される雰囲気内での温度であってもよい。つまり、給湯運転停止時に凍結防止の要否を判断するこができればよいのであって、この要否の判断基準となる検知温度の検知部位が限定されないということである。この場合、勿論、検知部位によって凍結防止判断温度及び解氷判定温度の設定温度が相違し、この検知部位に基づく判定温度とされる。   Although specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention. That is, in the present embodiment, as the temperature detection part to be compared with the freeze prevention judgment temperature, the intake pipe 8 and the pipe 13 of the circulation path 4 are used, but in this case, even if the temperature of each pipe 8, 13 itself, It may be the direct temperature of the water in each tube 8,13. Furthermore, the temperature in the atmosphere where this circulation path 4 is arrange | positioned may be sufficient. That is, it suffices if it is possible to determine whether or not it is necessary to prevent freezing when the hot water supply operation is stopped, and the detection part of the detection temperature that is the determination criterion for this necessity is not limited. In this case, of course, the set temperatures for the freeze prevention determination temperature and the de-icing determination temperature are different depending on the detection part, and the determination temperature is based on this detection part.

この発明の一実施の形態であるヒートポンプ式給湯装置の水系統及び冷媒系統回路図である。It is a water system and refrigerant system circuit diagram of a heat pump type hot water supply apparatus which is one embodiment of the present invention. ヒートポンプ式給湯装置の簡略ブロック図である。It is a simplified block diagram of a heat pump type hot water supply apparatus. 給湯運転停止時における制御フローチャート図である。It is a control flowchart figure at the time of hot water supply operation stop.

符号の説明Explanation of symbols

1・・貯湯タンク、2・・取水口、3・・給湯口、4・・循環路、5・・ポンプ、6・・熱交換路、17・・バイパス回路、19・・切換手段、20・・圧縮機、42・・制御手段、45・・加熱手段 1. Hot water storage tank, 2. Water intake port, 3. Hot water supply port, 4. Circulation path, 5. Pump, 6. Heat exchange path, 17. Bypass circuit, 19. Switching means, 20. .Compressor 42 ..Control means 45 ..Heating means

Claims (6)

貯湯タンク(1)と、この貯湯タンク(1)の底部側に設けた取水口(2)と上記貯湯タンク(1)の頂部側に設けた給湯口(3)とを結ぶ循環路(4)とを有し、循環路(4)にポンプ(5)と熱交換路(6)とを介設し、上記熱交換路(6)をヒートポンプ式加熱源により加熱し、上記取水口(2)からの未加熱水を上記熱交換路(6)にて所定温度にまで沸上げ、所定温度の温湯を給湯口(3)に返流させる給湯運転を行うように構成したヒートポンプ式給湯装置において、上記取水口(2)と給湯口(3)とをバイパスするバイパス回路(17)と、給湯運転状態とこのバイパス回路(17)を通る水循環状態とに切換える切換手段(19)と、給湯運転停止時に凍結防止の要否を判断して凍結防止運転を行う必要があると判断したときに上記切換手段(19)を作動させて水循環状態とすると共に上記ポンプを駆動する制御手段(42)とを備えていることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。   A circulation path (4) connecting the hot water storage tank (1), a water intake (2) provided on the bottom side of the hot water storage tank (1) and a hot water supply port (3) provided on the top side of the hot water storage tank (1). The circulation path (4) is provided with a pump (5) and a heat exchange path (6), the heat exchange path (6) is heated by a heat pump heating source, and the water intake (2) In a heat pump hot water supply apparatus configured to perform a hot water supply operation in which unheated water from the water is boiled to a predetermined temperature in the heat exchange path (6), and hot water at a predetermined temperature is returned to the hot water supply port (3). A bypass circuit (17) for bypassing the intake port (2) and the hot water supply port (3); a switching means (19) for switching between a hot water supply operation state and a water circulation state passing through the bypass circuit (17); Judged that it is necessary to perform anti-freezing operation by determining whether or not anti-freezing is necessary The heat pump type hot water supply device, characterized in that a control means (42) for driving the pump with come to actuate said switching means (19) for water circulation state. 制御手段(42)は、上記循環路(4)内の水の温度が、予め設定された凍結防止判定温度よりも低いときに、凍結防止運転を行う必要があると判断することを特徴とする請求項1のヒートポンプ式給湯装置。   The control means (42) determines that it is necessary to perform the freeze prevention operation when the temperature of the water in the circulation path (4) is lower than a preset freeze prevention judgment temperature. The heat pump type hot water supply apparatus according to claim 1. 凍結防止判定温度よりさらに低く設定された解氷判定温度よりも、上記循環路(4)内の水の温度が低いときに、この循環路(4)内の水を加熱する他の加熱手段(45)を設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2のヒートポンプ式給湯装置。   Other heating means that heats the water in the circulation path (4) when the temperature of the water in the circulation path (4) is lower than the de-icing determination temperature set lower than the anti-freezing determination temperature ( 45). The heat pump type hot water supply apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that 45) is provided. 加熱手段(45)が、圧縮機(20)から発生する熱であることを特徴とする請求項3のヒートポンプ式給湯装置。   The heat pump type hot water supply apparatus according to claim 3, wherein the heating means (45) is heat generated from the compressor (20). 加熱手段(45)が、上記熱交換路(6)のヒートポンプ熱源であることを特徴とする請求項3のヒートポンプ式給湯装置。   The heat pump type hot water supply device according to claim 3, wherein the heating means (45) is a heat pump heat source of the heat exchange path (6). 加熱手段(45)が、ヒータであることを特徴とする請求項3のヒートポンプ式給湯装置。   The heat pump type hot water supply apparatus according to claim 3, wherein the heating means (45) is a heater.
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