JP2011021822A - Heat pump unit and heat pump water heater - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat pump unit preventing inclusion of a scale component into a storage tank without decrease in the temperature within the storage tank when the generated scale component is removed. <P>SOLUTION: The heat pump unit 30 is equipped with a heat pump 33 formed by annularly interconnecting a compressor 1, a liquid-refrigerant heat exchanger 2, a decompression device 3, and a gas-refrigerant heat exchanger 4 by piping so as to circulate a refrigerant in this order. The heat pump unit 30 is further equipped with a cleaning circulating circuit 31 formed of the liquid-refrigerant heat exchanger 2, delivery piping 36, bypass piping 37, and supply piping 35. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ヒートポンプユニット及びヒートポンプ給湯機に関する。   The present invention relates to a heat pump unit and a heat pump water heater.

ヒートポンプ給湯機は、一般的に、夜間の割引電気料金を利用してヒートポンプ運転を行ない、水を加熱して貯蔵タンクに蓄える。そして、給湯口を開くと貯蔵タンク内の高温水に水を混ぜた適温水が給湯される。   In general, a heat pump water heater performs a heat pump operation using a discounted electricity charge at night, heats water, and stores it in a storage tank. Then, when the hot water supply port is opened, hot water of a suitable temperature in which water is mixed with the high temperature water in the storage tank is supplied.

一方、水には、カルシウム、マグネシウム、ケイ素等の金属が含まれていることが一般的である。これらの金属は、難溶性の塩やシリケート等の金属化合物を形成する。このような金属化合物は、水が加熱されると溶解度が低下すると共に不純物に付着してスケール成分を形成することがある。そして、ヒートポンプ給湯機では、高温となる水・冷媒熱交換器の出湯側水回路内でスケール成分の生成が顕著となる。このようなスケール成分は、水回路の壁面等に付着して更に成長することでスケールを形成する。このようなスケールが水回路に形成されると、水回路の圧損を上昇させるだけでなく、給湯水の水質を悪化させることもある。また、熱交換器の配管内に形成されたスケールは熱交換率を低下させる。なお、このようなスケールの問題は、水道水を加熱した場合にも発生し得るが、硬度の高い水（例えば、地下水や井戸水、温泉水等）を加熱した場合に特に顕著である。   On the other hand, it is common that water contains metals such as calcium, magnesium, and silicon. These metals form metal compounds such as sparingly soluble salts and silicates. When such a metal compound is heated, the solubility of the metal compound decreases, and the metal compound may adhere to impurities to form a scale component. And in a heat pump water heater, the production | generation of a scale component becomes remarkable in the hot water side water circuit of the hot water / refrigerant heat exchanger. Such a scale component forms a scale by adhering to the wall surface of the water circuit and growing further. When such a scale is formed in the water circuit, not only the pressure loss of the water circuit increases, but also the quality of the hot water supply water may be deteriorated. Moreover, the scale formed in the piping of the heat exchanger reduces the heat exchange rate. Such a scale problem may occur even when tap water is heated, but is particularly noticeable when high hardness water (for example, groundwater, well water, hot spring water, etc.) is heated.

従来、水配管内に生成したスケールによって運転が不可能となる前に、温水の温度を下げるヒートポンプ給湯機が知られている（例えば、特許文献１参照）。このヒートポンプ給湯機は、温水の温度を下げることでスケールの成長を抑制してヒートポンプ給湯機の耐久性を向上させている。
また、従来のヒートポンプ給湯機としては、貯湯時と逆向きに回路内に温水を流通させ、回路内に生成したスケール成分等による詰まりを除去するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。 Conventionally, a heat pump water heater is known that lowers the temperature of hot water before operation becomes impossible due to the scale generated in the water pipe (see, for example, Patent Document 1). This heat pump water heater suppresses the growth of scale by lowering the temperature of hot water, thereby improving the durability of the heat pump water heater.
Further, as a conventional heat pump water heater, one that circulates hot water in a circuit in the opposite direction to that during hot water storage and removes clogging due to scale components generated in the circuit is known (for example, see Patent Document 2). ).

特開２００３−２４７７５４号公報JP 2003-247754 A 特開２００４−１４４４４５号公報JP 2004-144445 A

しかしながら、前記特許文献１のヒートポンプ給湯機は、温水の回路内に形成されたスケールによって温水の流量が低下してから温水の温度を下げるように構成されており、流量が更に低下することを防止するものである。したがって、このヒートポンプ給湯機は、流量が低下したときにその流量を維持することを目的としており、既に生成したスケールによる悪影響を改善することができない問題がある。そして、このヒートポンプ給湯機は、スケールの生成を抑制するために温水の温度を下げるので、高温の湯を確保することができない問題がある。   However, the heat pump water heater of Patent Document 1 is configured to lower the temperature of the hot water after the flow rate of the hot water is reduced by the scale formed in the circuit of the hot water, thereby preventing the flow rate from further decreasing. To do. Therefore, this heat pump water heater is intended to maintain the flow rate when the flow rate is lowered, and there is a problem that the adverse effect due to the already generated scale cannot be improved. And since this heat pump water heater lowers | hangs the temperature of warm water in order to suppress the production | generation of a scale, there exists a problem which cannot ensure hot water.

また、前記特許文献２のヒートポンプ給湯機は、貯湯時と逆向きとなるように温水を回路内に流通させるので、回路内で貯蔵タンク内の温水を循環することとなって、貯蔵タンク内の貯湯温度が低下する問題がある。また、このヒートポンプ給湯機は、逆向きに温水を流通させた際に、回路内のスケール成分が貯蔵タンクに流入する恐れがある。つまり、給湯される湯自体がスケール成分によって汚染する恐れがある。
以上のことから、ヒートポンプ給湯機としては、生成したスケール成分を除去する際に、貯蔵タンク内の温度が低下せずに、貯蔵タンク内へのスケール成分の混入を防止することができるものが望まれていた。 Moreover, since the heat pump water heater of the said patent document 2 distribute | circulates warm water in a circuit so that it may become reverse direction at the time of hot water storage, it will circulate the warm water in a storage tank in a circuit, There is a problem that the hot water storage temperature decreases. Further, in this heat pump water heater, when warm water is circulated in the opposite direction, there is a risk that scale components in the circuit will flow into the storage tank. That is, the hot water supplied itself may be contaminated by scale components.
From the above, a heat pump water heater is desired that can prevent the scale component from being mixed into the storage tank without lowering the temperature in the storage tank when the generated scale component is removed. It was rare.

そこで、本発明の課題は、生成したスケール成分を除去する際に、貯蔵タンク内の温度が低下せずに、貯蔵タンク内へのスケール成分の混入を防止することができるヒートポンプユニット及びこれを備えたヒートポンプ給湯機を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat pump unit and a heat pump unit that can prevent the scale component from being mixed into the storage tank without lowering the temperature in the storage tank when the generated scale component is removed. It is to provide a heat pump water heater.

前記課題を解決する本発明は、圧縮機、凝縮器としての液・冷媒熱交換器、減圧器、及び蒸発器としての気・冷媒熱交換器が、この順番で前記冷媒が循環するように配管で環状に連結されたヒートポンプを備えるヒートポンプユニットであって、前記液・冷媒熱交換器には、前記冷媒で加熱される被加熱媒体を供給する供給配管の一端と、前記冷媒で加熱された被加熱媒体を送り出す送出配管の一端とが接続されていると共に、前記液・冷媒熱交換器から延出する前記供給配管と前記送出配管のそれぞれの途中にはこれらに跨るようにバイパス配管が接続されており、前記液・冷媒熱交換器、前記送出配管、前記バイパス配管及び前記供給配管で形成された前記被加熱媒体による洗浄用循環回路を備えていることを特徴とする。   The present invention that solves the above-described problems is a pipe that allows a refrigerant, a liquid / refrigerant heat exchanger as a condenser, a decompressor, and a gas / refrigerant heat exchanger as an evaporator to circulate the refrigerant in this order. The liquid / refrigerant heat exchanger includes one end of a supply pipe for supplying a heating medium heated by the refrigerant, and a target heated by the refrigerant. One end of a delivery pipe for sending out the heating medium is connected, and a bypass pipe is connected in the middle of each of the supply pipe and the delivery pipe extending from the liquid / refrigerant heat exchanger. And a circulation circuit for cleaning by the heated medium formed by the liquid / refrigerant heat exchanger, the delivery pipe, the bypass pipe and the supply pipe.

また、課題を解決する本発明のヒートポンプ給湯機は、前記したヒートポンプユニットと、前記被加熱媒体を貯蔵する貯蔵タンクとを備え、前記貯蔵タンクには、前記ヒートポンプユニットの前記送出配管の他端と、前記供給配管の他端とが接続されていることを特徴する。   Moreover, the heat pump water heater of the present invention that solves the problem includes the above-described heat pump unit and a storage tank that stores the heated medium, and the storage tank includes the other end of the delivery pipe of the heat pump unit, The other end of the supply pipe is connected.

本発明のヒートポンプユニット及びヒートポンプ給湯機は、高温となってスケール成分が形成され易い液・冷媒熱交換器を含む流路に洗浄用循環回路が形成されている。そして、この洗浄用循環回路は、前記送出配管、前記バイパス配管及び前記供給配管を介して被加熱媒体が循環することで洗浄される。
したがって、送出配管の他端から送り出されることとなる加熱された被加熱媒体には、洗浄用循環回路を洗浄した洗浄物（スケール成分）が混入することがない。つまり、送出配管の他端に貯蔵タンクが配置されたヒートポンプ給湯機は、貯蔵タンク内に洗浄物（スケール成分）が混入することがない。
また、前記したように、洗浄用循環回路は、前記送出配管、前記バイパス配管及び前記供給配管を介して被加熱媒体が循環することで洗浄されるので、例えば、貯蔵タンク内の温水を循環して洗浄するヒートポンプ給湯機（例えば、特許文献２参照）と異なって、貯蔵タンク内の温度が低下することが防止される。 In the heat pump unit and the heat pump water heater of the present invention, a cleaning circulation circuit is formed in a flow path including a liquid / refrigerant heat exchanger where a scale component is easily formed at a high temperature. The cleaning circulation circuit is cleaned by circulating the heated medium through the delivery pipe, the bypass pipe, and the supply pipe.
Accordingly, the heated medium to be sent out from the other end of the delivery pipe is not mixed with the washed product (scale component) obtained by washing the washing circuit. That is, in the heat pump water heater in which the storage tank is arranged at the other end of the delivery pipe, the cleaning product (scale component) is not mixed in the storage tank.
Further, as described above, the cleaning circuit is cleaned by circulating the heated medium through the delivery pipe, the bypass pipe, and the supply pipe. For example, the cleaning circuit circulates hot water in the storage tank. Unlike a heat pump water heater (see, for example, Patent Document 2) for cleaning, the temperature in the storage tank is prevented from decreasing.

本発明によれば、生成したスケール成分を除去する際に、貯蔵タンク内の温度が低下せずに、貯蔵タンク内へのスケール成分の混入を防止することができるヒートポンプユニット及びこれを備えたヒートポンプ給湯機を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when removing the produced | generated scale component, the temperature in a storage tank does not fall, The heat pump unit which can prevent mixing of the scale component in a storage tank, and a heat pump provided with the same A water heater can be provided.

本実施形態に係るヒートポンプユニット及びヒートポンプ給湯機の構成説明図である。It is composition explanatory drawing of the heat pump unit and heat pump water heater which concern on this embodiment. 制御部がヒートポンプ給湯機の動作を制御する際のタイムチャートである。It is a time chart at the time of a control part controlling operation | movement of a heat pump water heater. 制御部が洗浄運転工程を実施する際の動作の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of operation | movement when a control part implements a washing | cleaning driving | operation process. スケール成分の生成量の推定値（Ｗ）と、加熱量の積算値（Ｑ）との関係を模式的に表したグラフである。It is the graph which represented typically the relationship between the estimated value (W) of the production | generation amount of a scale component, and the integrated value (Q) of a heating amount.

次に、本発明の実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。本発明のヒートポンプユニット及びこれを備えたヒートポンプ給湯機は、前記したように、液・冷媒熱交換器、送出配管、バイパス配管、及び供給配管で形成される洗浄用循環回路に、被加熱媒体を循環させて洗浄用循環回路を洗浄するように構成されている。本実施形態では、被加熱媒体が水であるヒートポンプユニット及びヒートポンプ給湯機について説明する。
なお、被加熱媒体の水としては、水道水の他、地下水や井戸水、温泉水等が考えられる。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. As described above, the heat pump unit of the present invention and the heat pump water heater provided with the heat pump unit include a medium to be heated in the cleaning circuit formed by the liquid / refrigerant heat exchanger, the delivery pipe, the bypass pipe, and the supply pipe. Circulation is performed to clean the cleaning circuit. In the present embodiment, a heat pump unit and a heat pump water heater in which the medium to be heated is water will be described.
In addition, as water of a to-be-heated medium, ground water, well water, hot spring water, etc. can be considered besides tap water.

図１に示すように、ヒートポンプ給湯機１００は、ヒートポンプユニット３０と貯蔵ユニット４０と、制御部５０とを備えている。   As shown in FIG. 1, the heat pump water heater 100 includes a heat pump unit 30, a storage unit 40, and a control unit 50.

前記ヒートポンプユニット３０は、ヒートポンプ（ヒートポンプサイクル回路）３３と洗浄用循環回路３１とを備えている。
ヒートポンプ３３は、圧縮機１と、液・冷媒熱交換器２と、減圧器３と、気・冷媒熱交換器４とで主に構成されている。そして、これらの圧縮機１、液・冷媒熱交換器２、減圧器３、及び気・冷媒熱交換器４は、この順番で冷媒が循環するように配管で環状に連結されている。
なお、本実施形態での冷媒としては、二酸化炭素（ＣＯ２）が使用されている。 The heat pump unit 30 includes a heat pump (heat pump cycle circuit) 33 and a cleaning circulation circuit 31.
The heat pump 33 mainly includes the compressor 1, the liquid / refrigerant heat exchanger 2, the decompressor 3, and the gas / refrigerant heat exchanger 4. The compressor 1, the liquid / refrigerant heat exchanger 2, the decompressor 3, and the gas / refrigerant heat exchanger 4 are connected in a ring shape with piping so that the refrigerant circulates in this order.
Note that carbon dioxide (CO 2 ) is used as the refrigerant in the present embodiment.

圧縮機１は、環状の回路から戻ってきた冷媒を圧縮すると共に、圧縮した高温のガス冷媒（以下、ホットガスということがある）を再び環状の回路に送り出している。更に具体的には、気・冷媒熱交換器４から戻ってきた冷媒を圧縮して液・冷媒熱交換器２に向かって送り出している。
圧縮機１は、容量制御が可能で、冬期等で高温貯湯（８５〜９０℃）を行う場合は、通常よりも大きな回転速度（３０００〜４０００回転／分）で運転する。また、通常の貯湯温度（約６５℃）で運転する場合は、比較的小さな回転速度（１０００〜２０００回転／分）で運転する。また、圧縮機１は、ＰＷＭ制御、電圧制御（例えばＰＡＭ制御）及びこれらの組み合わせ制御により、低速（例えば７００回転／分）から高速（例えば６０００回転／分）まで回転速度の制御が行えるようになっている。 The compressor 1 compresses the refrigerant that has returned from the annular circuit, and sends the compressed high-temperature gas refrigerant (hereinafter also referred to as hot gas) to the annular circuit again. More specifically, the refrigerant returned from the gas / refrigerant heat exchanger 4 is compressed and sent out toward the liquid / refrigerant heat exchanger 2.
The capacity of the compressor 1 can be controlled, and when high-temperature hot water storage (85 to 90 ° C.) is performed in winter or the like, the compressor 1 is operated at a higher rotational speed (3000 to 4000 rpm). Moreover, when driving | running by normal hot water storage temperature (about 65 degreeC), it drive | operates by a comparatively small rotational speed (1000-2000 rotation / min). Further, the compressor 1 can control the rotation speed from a low speed (for example, 700 rotations / minute) to a high speed (for example, 6000 rotations / minute) by PWM control, voltage control (for example, PAM control) and combination control thereof. It has become.

液・冷媒熱交換器２は、凝縮器として機能するものであり、圧縮機１から吐出されたホットガスを流通させる冷媒伝熱管２ａと、水（被加熱媒体）を流通させる水伝熱管２ｂとを備えている。これらの冷媒伝熱管２ａ及び水伝熱管２ｂは、冷媒と水とが相互に熱交換するよう密着して設けられている。   The liquid / refrigerant heat exchanger 2 functions as a condenser, and includes a refrigerant heat transfer tube 2a through which hot gas discharged from the compressor 1 circulates, and a water heat transfer tube 2b through which water (heated medium) flows. It has. The refrigerant heat transfer tube 2a and the water heat transfer tube 2b are provided in close contact so that the refrigerant and water exchange heat with each other.

減圧器３は、液・冷媒熱交換器２と気・冷媒熱交換器４との間に配置される配管の途中に設けられており、電動膨張弁が使用されている。この減圧器３は、液・冷媒熱交換器２からの中温高圧冷媒を減圧し、蒸発し易い低圧冷媒として気・冷媒熱交換器４に送り出している。そして、減圧器３は、絞り開度が調節可能となっており、この絞り開度を変えてヒートポンプ３３の冷媒循環量を調節する働きや、気・冷媒熱交換器４に着霜した場合に、絞り開度を全開にしてその霜を溶かすようにも働く。   The decompressor 3 is provided in the middle of a pipe disposed between the liquid / refrigerant heat exchanger 2 and the gas / refrigerant heat exchanger 4, and an electric expansion valve is used. The decompressor 3 decompresses the medium-temperature and high-pressure refrigerant from the liquid / refrigerant heat exchanger 2 and sends it to the gas / refrigerant heat exchanger 4 as a low-pressure refrigerant that easily evaporates. The decompressor 3 can adjust the throttle opening. When the throttle opening is changed, the refrigerant circulation amount of the heat pump 33 is adjusted, or when the air / refrigerant heat exchanger 4 is frosted. Also, it works to melt the frost by fully opening the throttle opening.

気・冷媒熱交換器４は、送風ファン５の回転によって外気を取り入れた空気（送風）と、気・冷媒熱交換器４内を流通する冷媒との熱交換を行って、外気から熱を汲み上げるものである。そして、冷媒は、この気・冷媒熱交換器４から圧縮機１に戻されることとなる。   The air / refrigerant heat exchanger 4 performs heat exchange between the air (air blown) that has taken in outside air by the rotation of the blower fan 5 and the refrigerant that circulates in the air / refrigerant heat exchanger 4 to pump heat from the outside air. Is. The refrigerant is returned from the gas / refrigerant heat exchanger 4 to the compressor 1.

以上のようなヒートポンプ３３と共にヒートポンプユニット３０を構成する洗浄用循環回路３１は、前記した液・冷媒熱交換器２と、送出配管３６と、バイパス配管３７と、供給配管３５とで構成されている。   The cleaning circuit 31 that constitutes the heat pump unit 30 together with the heat pump 33 as described above includes the liquid / refrigerant heat exchanger 2, the delivery pipe 36, the bypass pipe 37, and the supply pipe 35. .

送出配管３６の一端は、液・冷媒熱交換器２の水伝熱管２ｂの出口に接続されており、冷媒で加熱された水（被加熱媒体）を送り出すようになっている。この送出配管３６は、後記する貯蔵タンク１０側に向かって延出している。   One end of the delivery pipe 36 is connected to the outlet of the water heat transfer pipe 2b of the liquid / refrigerant heat exchanger 2, and feeds water (heated medium) heated by the refrigerant. The delivery pipe 36 extends toward the storage tank 10 described later.

供給配管３５は、前記冷媒で加熱される水（被加熱媒体）を液・冷媒熱交換器２に供給するものであり、供給配管３５の一端は、液・冷媒熱交換器２の水伝熱管２ｂの入口に接続されている。この供給配管３５は、後記する貯蔵タンク１０側に向かって延出している。そして、供給配管３５には、循環ポンプ１４が、次に説明するバイパス配管３７の接続位置と液・冷媒熱交換器２との間に配置されている。なお、本実施形態での循環ポンプ１４は、水（被加熱媒体）を水伝熱管２ｂの入口側に送り込むように駆動する。そして、循環ポンプ１４は、循環水の流量、流速及び圧力が自由に選択できるように構成されている。   The supply pipe 35 supplies water (heated medium) heated by the refrigerant to the liquid / refrigerant heat exchanger 2, and one end of the supply pipe 35 is a water heat transfer pipe of the liquid / refrigerant heat exchanger 2. 2b is connected to the inlet. The supply pipe 35 extends toward the storage tank 10 described later. In the supply pipe 35, the circulation pump 14 is disposed between a connection position of a bypass pipe 37 described below and the liquid / refrigerant heat exchanger 2. In addition, the circulation pump 14 in this embodiment drives so that water (to-be-heated medium) may be sent in the inlet side of the water heat exchanger tube 2b. And the circulation pump 14 is comprised so that the flow volume, flow velocity, and pressure of circulating water can be selected freely.

バイパス配管３７は、供給配管３５と送出配管３６のそれぞれの延出途中にこれらに跨るように接続されている。
このバイパス配管３７には、後記するように、水（被加熱媒体）が送出配管３６側から供給配管３５側に向かって流通するようになっている。
そして、バイパス配管３７には、送出配管３６寄りに開閉弁２０が配置され、供給配管３５側寄りに回路切換弁１５が設けられている。
また、バイパス配管３７には、回路切換弁１５を介して排水配管３２の一端が接続されている。この排水配管３２の他端には、排水口１６が設けられている。
なお、後記するように、回路切換弁１５は、送出配管３６と供給配管３５とが連通する方向（Ａ−Ｂ方向）、又は送出配管３６と排水配管３２とが連通する方向（Ａ−Ｃ方向）に水（被加熱媒体）の流路を切り換えるように構成されている。 The bypass pipe 37 is connected so as to straddle the supply pipe 35 and the delivery pipe 36 in the middle of their extension.
As will be described later, in the bypass pipe 37, water (a medium to be heated) flows from the delivery pipe 36 side toward the supply pipe 35 side.
In the bypass pipe 37, the opening / closing valve 20 is disposed near the delivery pipe 36, and the circuit switching valve 15 is provided near the supply pipe 35.
In addition, one end of a drainage pipe 32 is connected to the bypass pipe 37 via the circuit switching valve 15. A drain port 16 is provided at the other end of the drain pipe 32.
As will be described later, the circuit switching valve 15 has a direction in which the delivery pipe 36 and the supply pipe 35 communicate (AB direction), or a direction in which the delivery pipe 36 and the drain pipe 32 communicate (AC direction). ) To switch the flow path of water (heated medium).

次に、このようなヒートポンプユニット３０と共にヒートポンプ給湯機１００を構成する貯蔵ユニット４０について説明する。
貯蔵ユニット４０は、水（被加熱媒体）を貯蔵する貯蔵タンク１０を備えている。
この貯蔵タンク１０は、送出配管３６の他端と回路切換弁９を介して接続されている。そして、貯蔵タンク１０は、回路切換弁９を介して、給湯配管３８ｂの一端と接続されている。給湯配管３８ｂの他端には、給湯口１２が設けられている。
なお、後記するように、回路切換弁９は、送出配管３６と貯蔵タンク１０とが連通する方向（Ｄ−Ｆ方向）、又は送出配管３６と給湯配管３８ｂとが連通する方向（Ｄ−Ｅ方向）に湯の流路を切り換えるように構成されている。 Next, the storage unit 40 which comprises the heat pump water heater 100 with such a heat pump unit 30 is demonstrated.
The storage unit 40 includes a storage tank 10 that stores water (a medium to be heated).
The storage tank 10 is connected to the other end of the delivery pipe 36 via the circuit switching valve 9. The storage tank 10 is connected to one end of the hot water supply pipe 38 b via the circuit switching valve 9. A hot water supply port 12 is provided at the other end of the hot water supply pipe 38b.
As will be described later, the circuit switching valve 9 has a direction in which the delivery pipe 36 and the storage tank 10 communicate (DF direction), or a direction in which the delivery pipe 36 and the hot water supply pipe 38b communicate (DE direction). ) To switch the hot water flow path.

貯蔵タンク１０は、供給配管３５の他端とも接続されている。そして、貯蔵タンク１０は、給水配管３８ａの一端と接続されている。
この給水配管３８ａの一端は、供給配管３５の他端とも接続されている。給水配管３８ａの他端には、給水口６が設けられている。そして、この給水配管３８ａには、給水口６側から順番に、減圧弁７と給水量センサ８とが設けられている。
給水配管３８ａは、給水量センサ８の下流側（貯蔵タンク１０寄り）から分岐して、給湯配管３８ｂにその先端が合流するように接続される分岐配管３８ｃを備えている。この分岐配管３８ｃは、湯水混合弁１１を介して給湯配管３８ｂに接続されている。 The storage tank 10 is also connected to the other end of the supply pipe 35. The storage tank 10 is connected to one end of the water supply pipe 38a.
One end of the water supply pipe 38 a is also connected to the other end of the supply pipe 35. A water supply port 6 is provided at the other end of the water supply pipe 38a. The water supply pipe 38a is provided with a pressure reducing valve 7 and a water supply amount sensor 8 in order from the water supply port 6 side.
The water supply pipe 38a is provided with a branch pipe 38c that branches from the downstream side (near the storage tank 10) of the water supply amount sensor 8 and is connected to the hot water supply pipe 38b so that the tip thereof joins. The branch pipe 38 c is connected to the hot water supply pipe 38 b via the hot water / mixing valve 11.

次に制御部５０について説明する。
この制御部５０は、前記したように、圧縮機１の回転速度の制御や減圧器３の絞り開度の制御等を実行するように構成されている。また、制御部５０は、毎日の給湯使用量を記憶学習して翌日の給湯使用量を推定し、夜間の貯湯温度及び貯湯量を決定すると共に、前記貯湯量が電気料金の夜間割引時間（例えば２３時〜７時）内に沸き上がるように貯湯運転開始時刻を設定するように構成されている。 Next, the control unit 50 will be described.
As described above, the control unit 50 is configured to execute control of the rotational speed of the compressor 1, control of the throttle opening of the decompressor 3, and the like. Further, the control unit 50 memorizes and learns the daily hot water usage amount, estimates the hot water usage amount for the next day, determines the hot water storage temperature and the hot water storage amount at night, and the hot water storage amount is a night discount time (for example, an electricity rate) The hot water storage operation start time is set so as to boil within 23:00 to 7:00).

そして、制御部５０は、後記する手順で、圧縮機１の駆動（ＯＮ）及び停止（ＯＦＦ）、回路切換弁９，１５の切り換え、循環ポンプ１４の駆動（ＯＮ）及び停止（ＯＦＦ）、並びに開閉弁２０の開閉等を制御するように構成されている。ちなみに、制御部５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェイス、電子回路等を含んで構成されている。   Then, the controller 50 drives (ON) and stops (OFF) the compressor 1, switches the circuit switching valves 9 and 15, drives (ON) and stops (OFF) the circulation pump 14 according to the procedure described below. The on-off valve 20 is configured to be controlled to open and close. Incidentally, the control unit 50 includes a CPU, a ROM, a RAM, various interfaces, an electronic circuit, and the like.

次に、本実施形態に係るヒートポンプユニット３０を使用したヒートポンプ給湯機１００の動作について説明する。   Next, operation | movement of the heat pump water heater 100 using the heat pump unit 30 which concerns on this embodiment is demonstrated.

このヒートポンプ給湯機１００では、貯蔵タンク１０内に所定の温度で所定の湯量を確保するのに先立って、貯蔵タンク１０を満たすように水が供給される。この際、貯蔵タンク１０には、残存する湯に加えられるように、給水口６及び給水配管３８ａを介して水が加えられる。もちろん、貯蔵タンク１０が空の場合には、その全てが水で満たされる。
以下では、貯蔵タンク１０に残存する湯と新たに加えられた水とを一緒にして単に「水」ということがある。 In the heat pump water heater 100, water is supplied to fill the storage tank 10 before securing a predetermined amount of hot water at a predetermined temperature in the storage tank 10. At this time, water is added to the storage tank 10 through the water supply port 6 and the water supply pipe 38a so as to be added to the remaining hot water. Of course, if the storage tank 10 is empty, all of it is filled with water.
Hereinafter, the hot water remaining in the storage tank 10 and the newly added water may be simply referred to as “water”.

そして、ヒートポンプ給湯機１００は、貯蔵タンク１０が水で満たされてから、貯湯運転工程を実施する。
ヒートポンプ給湯機１００は、起動した圧縮機１が吐出するホットガスを液・冷媒熱交換器２（凝縮器）の冷媒伝熱管２ａに送り込む。冷媒伝熱管２ａに送り込まれたホットガスは、水伝熱管２ｂ内の水に熱を放出することで凝縮する。つまり水伝熱管２ｂ内の水はホットガスで加熱される。 Then, the heat pump water heater 100 performs the hot water storage operation process after the storage tank 10 is filled with water.
The heat pump water heater 100 sends the hot gas discharged from the started compressor 1 into the refrigerant heat transfer tube 2a of the liquid / refrigerant heat exchanger 2 (condenser). The hot gas sent to the refrigerant heat transfer tube 2a is condensed by releasing heat to the water in the water heat transfer tube 2b. That is, the water in the water heat transfer tube 2b is heated with hot gas.

次いで、液・冷媒熱交換器２（凝縮器）の冷媒伝熱管２ａから送り出された冷媒は、減圧器３（膨張弁）で減圧された後に、気・冷媒熱交換器４（蒸発器）に流れ込む。そして、流れ込んだ冷媒は、送風ファン５から送り込まれた風によって蒸発する際に、液・冷媒熱交換器２を介して外気から熱を汲み上げる。その後、冷媒は、圧縮機１に戻って再び圧縮される。   Next, the refrigerant sent out from the refrigerant heat transfer tube 2a of the liquid / refrigerant heat exchanger 2 (condenser) is depressurized by the decompressor 3 (expansion valve), and then to the gas / refrigerant heat exchanger 4 (evaporator). Flows in. Then, when the refrigerant that has flowed evaporates by the wind sent from the blower fan 5, the refrigerant draws heat from the outside air via the liquid / refrigerant heat exchanger 2. Thereafter, the refrigerant returns to the compressor 1 and is compressed again.

その一方で、貯蔵タンク１０に満たされた水は、循環ポンプ１４が起動することで、供給配管３５を介して液・冷媒熱交換器２の冷媒伝熱管２ａ内に送り込まれる。そして、送り込まれた水は、前記したように、冷媒に加熱されて湯となって、送出配管３６に流れ込む。
送出配管３６に流れ込んだ湯は、回路切換弁９を介して貯蔵タンク１０に戻って貯蔵される。このように貯蔵タンク１０と液・冷媒熱交換器２との間で水が循環する間に、ヒートポンプ給湯機１００は、貯蔵タンク１０内に所定の温度で所定の湯量を確保する。 On the other hand, the water filled in the storage tank 10 is sent into the refrigerant heat transfer pipe 2 a of the liquid / refrigerant heat exchanger 2 through the supply pipe 35 when the circulation pump 14 is activated. Then, the sent water is heated by the refrigerant to become hot water and flows into the delivery pipe 36 as described above.
Hot water that has flowed into the delivery pipe 36 returns to the storage tank 10 via the circuit switching valve 9 and is stored. Thus, while water circulates between the storage tank 10 and the liquid / refrigerant heat exchanger 2, the heat pump water heater 100 ensures a predetermined amount of hot water at a predetermined temperature in the storage tank 10.

また、ヒートポンプ給湯機１００は、給湯運転工程を実施する際に、貯蔵タンク１０の湯を図示しないポンプによって湯水混合弁１１を介して給湯配管３８ｂに送り出す。その一方で、湯水混合弁１１の開口度合いに応じて、水が給水口６、給水配管３８ａ及び分岐配管３８ｃを介して給湯配管３８ｂに流れ込む。この水と一緒になって適度な温度となった湯は、給湯口１２から給湯される。   Further, when performing the hot water supply operation process, the heat pump water heater 100 sends out hot water in the storage tank 10 to the hot water supply pipe 38b through the hot water / mixing valve 11 by a pump (not shown). On the other hand, water flows into the hot water supply pipe 38b through the water supply port 6, the water supply pipe 38a and the branch pipe 38c according to the degree of opening of the hot water / mixing valve 11. Hot water having an appropriate temperature together with this water is supplied from the hot water supply port 12.

そして、ヒートポンプ給湯機１００は、前記した貯湯運転工程を実施している際に、水の温度は、液・冷媒熱交換器２の水伝熱管２ｂの出口付近で最も高くなる。したがって、この出口付近の送出配管３６内や、水伝熱管２ｂ内にはスケール成分が発生し易くなる。
そこで、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機１００は、前記したように、液・冷媒熱交換器２の水伝熱管２ｂ、送出配管３６、バイパス配管３７及び供給配管３５で構成される洗浄用循環回路３１に水を循環させることで、洗浄用循環回路３１内を洗浄する。このような洗浄運転工程を実施することで、洗浄用循環回路３１内で生成したスケール成分が洗浄用循環回路３１等の内壁面に付着してスケールになることが防止される。そして、洗浄用循環回路３１内を洗浄した水は、続く排水運転工程の実施によって、回路切換弁１５、排水配管３２、及び排水口１６を介して給湯機１００の系外に排出される。 When the heat pump water heater 100 is performing the above-described hot water storage operation process, the temperature of water is highest near the outlet of the water heat transfer tube 2b of the liquid / refrigerant heat exchanger 2. Therefore, a scale component is easily generated in the delivery pipe 36 near the outlet and in the water heat transfer pipe 2b.
Therefore, as described above, the heat pump water heater 100 according to the present embodiment includes the cleaning circulation circuit including the water heat transfer pipe 2b, the delivery pipe 36, the bypass pipe 37, and the supply pipe 35 of the liquid / refrigerant heat exchanger 2. By circulating water through the cleaning circuit 31, the cleaning circuit 31 is cleaned. By carrying out such a cleaning operation process, it is possible to prevent scale components generated in the cleaning circuit 31 from adhering to the inner wall surface of the cleaning circuit 31 or the like and becoming scales. And the water which wash | cleaned the inside of the circulation circuit 31 for washing | cleaning is discharged | emitted out of the system of the water heater 100 through the circuit switching valve 15, the drain piping 32, and the drain outlet 16 by implementation of the subsequent drainage operation process.

次に、本実施形態に係るヒートポンプユニット３０を使用したヒートポンプ給湯機１００の動作を制御部５０との関係において更に詳しく説明する。図２は、制御部がヒートポンプ給湯機の動作を制御する際のタイムチャートである。なお、図２においては、貯湯運転工程、洗浄運転工程、排水運転工程、及び給湯運転工程の順番で実施するように表現されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、各工程の順番は相互に入れ替わってもよい。また、必ずしもこれらの工程の全てが一組となって実施されるものではなく、例えば1日の運転状況によっては、各工程のうちの少なくとも一部の工程が省略される場合もある。また、図２の回路切換弁９のＤ、Ｅ及びＦは、図１に示す回路切換弁９の流路の切り換え方向に一致させ、図２の回路切換弁１５のＡ、Ｂ及びＣは、図１に示す回路切換弁１５の流路の切り換え方向に一致させている。   Next, the operation of the heat pump water heater 100 using the heat pump unit 30 according to the present embodiment will be described in more detail in relation to the control unit 50. FIG. 2 is a time chart when the control unit controls the operation of the heat pump water heater. In addition, in FIG. 2, although expressed so that it may implement in order of a hot water storage operation process, a washing | cleaning operation process, a drainage operation process, and a hot water supply operation process, this invention is not limited to this, Each process May be interchanged with each other. In addition, not all of these steps are necessarily performed as a set, and at least some of the steps may be omitted depending on, for example, the daily operating situation. Further, D, E and F of the circuit switching valve 9 in FIG. 2 are made to coincide with the switching direction of the flow path of the circuit switching valve 9 shown in FIG. 1, and A, B and C of the circuit switching valve 15 in FIG. It is made to correspond with the switching direction of the flow path of the circuit switching valve 15 shown in FIG.

図１に示す制御部５０は、前記した貯湯運転工程を実施する際に、図２に示すように、圧縮機１をＯＮにし、前記したように、ホットガスを液・冷媒熱交換器２に向かって吐出させる。そして、回路切換弁９をＤ−Ｆ方向に設定し、開閉弁２０を「閉」にすることで、貯蔵タンク１０と液・冷媒熱交換器２との間の水の循環回路を形成する。そして、制御部５０は、循環ポンプ１４をＯＮにすることで、貯蔵タンク１０と液・冷媒熱交換器２との間の循環回路を水が循環して、前記したように、貯蔵タンク１０に湯が確保される。なお、このときの回路切換弁１５は流路がＡ−Ｂ方向に設定されている。   When the controller 50 shown in FIG. 1 performs the hot water storage operation process, the compressor 1 is turned on as shown in FIG. 2, and the hot gas is supplied to the liquid / refrigerant heat exchanger 2 as described above. Dispense toward. Then, the circuit switching valve 9 is set in the DF direction, and the on-off valve 20 is “closed”, thereby forming a water circulation circuit between the storage tank 10 and the liquid / refrigerant heat exchanger 2. Then, the control unit 50 turns on the circulation pump 14 so that water circulates in the circulation circuit between the storage tank 10 and the liquid / refrigerant heat exchanger 2. Hot water is secured. Note that the flow path of the circuit switching valve 15 at this time is set in the AB direction.

図１に示す制御部５０は、前記した洗浄運転工程を実施する際に、図２に示すように、圧縮機１をＯＦＦにすることでヒートポンプ３３の運転を停止する。そして、制御部５０は、回路切換弁１５の流路がＡ−Ｂ方向になるように設定し、開閉弁２０を「開」にすることで、洗浄用循環回路３１内での水の循環が可能なように設定する。この際、制御部５０は、回路切換弁９の流路がＤ−Ｅ方向になるように設定すると共に、図２には示さないが湯水混合弁１１（図１参照）が給湯配管３８ｂ（図１参照）を遮断し、かつ給湯配管３８ｂと分岐配管３８ｃ（図１参照）とを連通させないように設定している。
そして、制御部５０は、循環ポンプ１４をＯＮにすることで、洗浄用循環回路３１内で水を循環させて洗浄用循環回路３１内を洗浄する。 The control unit 50 shown in FIG. 1 stops the operation of the heat pump 33 by turning off the compressor 1 as shown in FIG. 2 when performing the above-described cleaning operation process. Then, the control unit 50 sets the flow path of the circuit switching valve 15 in the AB direction, and opens the on-off valve 20 so that the water circulation in the cleaning circuit 31 is performed. Set as possible. At this time, the controller 50 sets the flow path of the circuit switching valve 9 in the DE direction, and the hot water mixing valve 11 (see FIG. 1) is not shown in FIG. 2, but the hot water supply pipe 38b (see FIG. 1). 1), and the hot water supply pipe 38b and the branch pipe 38c (see FIG. 1) are not communicated.
Then, the control unit 50 turns on the circulation pump 14 to circulate water in the cleaning circuit 31 to clean the inside of the cleaning circuit 31.

図１に示す制御部５０は、前記した排水運転工程を実施する際に、図２に示すように、回路切換弁１５の流路がＡ−Ｃ方向になるように設定し、開閉弁２０を「開」にすることで、洗浄用循環回路３１と排水配管３２とを連通させる。そして、制御部５０は、循環ポンプ１４をＯＮにすることで、洗浄用循環回路３１内の洗浄後の水を、排水配管３２及び排水口１６を介して排出する。この際、圧縮機１、回路切換弁９、及び図示しない湯水混合弁１１は、前記した洗浄運転工程と同様に設定されている。   When the drainage operation process described above is performed, the control unit 50 shown in FIG. 1 sets the flow path of the circuit switching valve 15 to be in the AC direction as shown in FIG. By opening the circuit, the cleaning circuit 31 and the drain pipe 32 are communicated with each other. And the control part 50 discharges the water after the washing | cleaning in the circulation circuit 31 for washing | cleaning via the drain piping 32 and the drain port 16 by turning ON the circulation pump 14. FIG. At this time, the compressor 1, the circuit switching valve 9, and the hot and cold mixing valve 11 (not shown) are set in the same manner as in the above-described washing operation process.

図１に示す制御部５０は、前記した給湯運転工程を実施する際に、図２に示すように、回路切換弁９の流路がＥ−Ｆ方向になるように設定している。
そして、制御部５０は、回路切換弁１５の流路がＡ−Ｂ方向になるように設定し、開閉弁２０を「閉」にし、圧縮機１及び循環ポンプ１４をＯＦＦに設定する。 The control unit 50 shown in FIG. 1 is set so that the flow path of the circuit switching valve 9 is in the EF direction as shown in FIG. 2 when performing the hot water supply operation process.
And the control part 50 sets so that the flow path of the circuit switching valve 15 may become AB direction, makes the on-off valve 20 "close", and sets the compressor 1 and the circulation pump 14 to OFF.

次に、制御部５０が前記した洗浄運転工程を実施する動作の手順について説明する。
本実施形態での制御部５０は、図３に示すように、洗浄用循環回路３１内におけるスケール成分の生成量を推定する（ステップＳ１）。このスケール成分の生成量の推定方法としては、スケール成分の生成量と相対関係のあるパラメータに基づいて行うことができる。そして、このパラメータが所定の閾値を超えた場合に、洗浄運転工程を実施すべきスケール成分の生成量の閾値を超えたと判断することができる。 Next, an operation procedure in which the controller 50 performs the above-described cleaning operation process will be described.
As shown in FIG. 3, the control unit 50 in the present embodiment estimates the amount of scale component generated in the cleaning circuit 31 (step S1). This scale component generation amount estimation method can be performed based on a parameter having a relative relationship with the scale component generation amount. And when this parameter exceeds a predetermined threshold value, it can be determined that the threshold value of the generation amount of the scale component to be subjected to the cleaning operation step has been exceeded.

このようなパラメータ及びスケール成分の生成量の閾値は、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機１００の使用を想定したシミュレーション試験を行って求めることができる。そして、制御部５０は、シミュレーション試験で予め求めたスケール成分の生成量とパラメータとの関数を参照してスケール成分の生成量を推定することとなる。また、この推定は、スケール成分の生成量とパラメータとの関係を示すマップに基づいて行ってもよい。   Such a threshold value of the parameter and the generation amount of the scale component can be obtained by performing a simulation test assuming use of the heat pump water heater 100 according to the present embodiment. Then, the control unit 50 estimates the generation amount of the scale component with reference to a function of the generation amount of the scale component and the parameter obtained in advance in the simulation test. Further, this estimation may be performed based on a map indicating the relationship between the amount of scale component generated and the parameter.

このようなパラメータは、スケール成分の生成量との間に相対関係を有していれば特に制限はなく、例えば、沸上温度、沸上時間等が挙げられる。また、パラメータは、沸上温度、沸上時間等の組み合わせで表される関係式であってもよいし、それらの積算値であってもよい。したがって、例えば、Σ（Ｔ２×Ｈ）で示されるような加熱量の積算値を示す関係式（式中、Ｔは沸上温度を表し、Ｈは沸上時間を表す）であってもよい。 Such parameters are not particularly limited as long as they have a relative relationship with the amount of scale component produced, and examples include boiling temperature and boiling time. The parameter may be a relational expression represented by a combination of the boiling temperature, the boiling time, or the like, or an integrated value thereof. Therefore, for example, a relational expression indicating the integrated value of the heating amount as indicated by Σ (T 2 × H) (where T represents the boiling temperature and H represents the boiling time) may be used. .

ちなみに、本実施形態の制御部５０は、貯蔵タンク１０に貯蔵された湯を得るために、水に加えられた熱量（加熱量）の積算値と、洗浄用循環回路３１におけるスケール成分の生成量との関数に基づいて、スケール成分の生成量を推定している。図４は、スケール成分の生成量の推定値（Ｗ）と、加熱量の積算値（Ｑ）との関係を模式的に表したグラフである。図４中、Ｑｔｈは、加熱量の積算値（Ｑ）の閾値であり、Ｗｔｈは、スケール成分の生成量の推定値（Ｗ）の閾値である。つまり、制御部５０は、例えば、測定した沸上時間や、沸上温度に基づいて加熱量の積算値（Ｑ）を求めると共に、この求めた積算値が閾値Ｑｔｈを超えたときに、洗浄用循環回路３１の洗浄を行うべきスケール成分の生成量の推定値の閾値Ｗｔｈを超えたと判断する。
ちなみに、沸上温度は、給水口６近傍に配置された温度センサで測定した給水の温度と、水伝熱管２ｂの出口近傍に設けられた温度センサで測定された湯の温度との差分として求めることができる。また、沸上時間は、貯蔵タンク１０を所定温度の湯で満たすまでの時間を制御部５０が内蔵するクロックで測定して求めることができる。 Incidentally, the control unit 50 of the present embodiment obtains the hot water stored in the storage tank 10, the integrated value of the amount of heat (heat amount) added to the water, and the amount of scale component generated in the cleaning circuit 31. The generation amount of the scale component is estimated based on the function. FIG. 4 is a graph schematically showing the relationship between the estimated value (W) of the generation amount of the scale component and the integrated value (Q) of the heating amount. In FIG. 4, Qth is a threshold value of the integrated value (Q) of the heating amount, and Wth is a threshold value of the estimated value (W) of the generation amount of the scale component. That is, for example, the control unit 50 obtains the integrated value (Q) of the heating amount based on the measured boiling time and boiling temperature, and when the calculated integrated value exceeds the threshold value Qth , It is determined that the threshold value Wth of the estimated value of the generation amount of the scale component to be cleaned is exceeded.
Incidentally, the boiling temperature is obtained as a difference between the temperature of the feed water measured by the temperature sensor arranged in the vicinity of the feed water inlet 6 and the temperature of the hot water measured by the temperature sensor provided in the vicinity of the outlet of the water heat transfer pipe 2b. be able to. The boiling time can be obtained by measuring the time until the storage tank 10 is filled with hot water of a predetermined temperature by measuring with a clock built in the control unit 50.

再び図３に戻って、制御部５０は、前記したように、スケール成分の生成量の推定値が、閾値（Ｗｔｈ）を超えたか否かを判断する（ステップＳ２）。このとき、閾値（Ｗｔｈ）を超えていない場合（ステップＳ２のＮｏ）は、ステップＳ１に戻る。
そして、スケール成分の生成量の推定値が閾値（Ｗｔｈ）を超えた場合（ステップＳ２のＹｅｓ）は、制御部５０は、貯湯運転工程の実施中でないかを判断する（ステップＳ３）。このとき、貯湯運転工程の実施中である場合（ステップＳ３のＮｏ）は、ステップＳ３の判断を繰り返す。そして、貯湯運転工程の実施中でない場合（ステップＳ３のＹｅｓ）は、洗浄運転工程及び排水運転工程の実施（ステップＳ４）を行ってこのルーチンを終了する。
なお、ステップＳ４の排水運転工程は、洗浄運転工程が終了した後に行われてもよいし、洗浄運転工程を行いつつ同時に行われてもよい。洗浄運転工程と排水運転工程とが同時に行われる場合には、図１に示す回路切換弁１５を流量調整弁１１と同様のものに代えて、Ａ−Ｂ方向及びＡ−Ｃ方向の両方向に水が流通可能に設定すればよい。 Returning to FIG. 3 again, as described above, the control unit 50 determines whether or not the estimated value of the generation amount of the scale component exceeds the threshold value (W th ) (step S2). At this time, if the threshold value (W th ) is not exceeded (No in step S2), the process returns to step S1.
And when the estimated value of the production | generation amount of a scale component exceeds a threshold value ( Wth ) (Yes of step S2), the control part 50 judges whether the hot water storage operation process is in implementation (step S3). At this time, if the hot water storage operation process is being performed (No in step S3), the determination in step S3 is repeated. If the hot water storage operation process is not being performed (Yes in step S3), the cleaning operation process and the drain operation process are performed (step S4), and this routine is terminated.
In addition, the drainage operation process of step S4 may be performed after the completion of the cleaning operation process, or may be performed simultaneously with the cleaning operation process. When the washing operation process and the drain operation process are performed simultaneously, the circuit switching valve 15 shown in FIG. 1 is replaced with the same one as the flow rate adjustment valve 11, and water is supplied in both the AB direction and the AC direction. May be set to be available for distribution.

次に、本実施形態に係るヒートポンプユニット３０を使用したヒートポンプ給湯機１００の作用効果について説明する。
本実施形態に係るヒートポンプユニット３０及びヒートポンプ給湯機１００は、高温となってスケール成分が形成され易い液・冷媒熱交換器２を含む流路に洗浄用循環回路３１が形成されている。そして、この洗浄用循環回路３１は、送出配管３６、バイパス配管３７及び供給配管３５を介して水が循環することで洗浄される。
したがって、本実施形態によれば、高温となってスケール成分が生成し易い洗浄用循環回路３１を洗浄することで、スケール成分によってスケールが形成されるのを防止することができる。そして、本実施形態によれば、スケールが形成されることが防止されるので、液・冷媒熱交換器２の熱交換性能が低下することが防止される。 Next, the effect of the heat pump water heater 100 using the heat pump unit 30 according to the present embodiment will be described.
In the heat pump unit 30 and the heat pump water heater 100 according to the present embodiment, a cleaning circuit 31 is formed in a flow path including the liquid / refrigerant heat exchanger 2 in which a scale component is easily formed at a high temperature. The cleaning circuit 31 is cleaned by circulating water through the delivery pipe 36, the bypass pipe 37 and the supply pipe 35.
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to prevent the scale component from forming scales by cleaning the cleaning circuit 31 that easily generates scale components at high temperatures. And according to this embodiment, since it is prevented that a scale is formed, it is prevented that the heat exchange performance of the liquid / refrigerant heat exchanger 2 falls.

また、ヒートポンプ給湯機１００は、送出配管３６の他端から送り出されることとなる湯には、洗浄用循環回路３１を洗浄したスケール成分が混入することがない。つまり、貯蔵タンク１０は、洗浄用循環回路３１と離れるように送出配管３６の他端側で洗浄用循環回路３１とは独立して配置されるので、ヒートポンプ給湯機１００は貯蔵タンク１０内にスケール成分が混入することがない。   In the heat pump water heater 100, the scale component that has cleaned the cleaning circuit 31 is not mixed into the hot water that is sent out from the other end of the delivery pipe 36. That is, since the storage tank 10 is arranged on the other end side of the delivery pipe 36 so as to be separated from the cleaning circuit 31, the heat pump water heater 100 is scaled in the storage tank 10. There is no mixing of ingredients.

また、ヒートポンプ給湯機１００は、洗浄用循環回路３１と貯蔵タンク１０とが独立に配置されることで、従来のヒートポンプ給湯機（例えば、特許文献２参照）のように貯蔵タンク内の温水を循環して洗浄するものと異なって、洗浄用循環回路３１を水で洗浄することができる。つまり、スケール成分を生成する金属化合物の溶解度が高い冷水で洗浄用循環回路３１を洗浄することができるので、スケール成分の除去効率がより優れる。   Further, the heat pump water heater 100 circulates the hot water in the storage tank as in a conventional heat pump water heater (see, for example, Patent Document 2) by arranging the cleaning circuit 31 and the storage tank 10 independently. Thus, unlike the cleaning, the cleaning circuit 31 can be cleaned with water. That is, since the cleaning circuit 31 can be cleaned with cold water having a high solubility of the metal compound that generates the scale component, the removal efficiency of the scale component is more excellent.

また、洗浄用循環回路３１は、送出配管３６、バイパス配管３７及び供給配管３５を介して水が循環することで洗浄されるので、従来のヒートポンプ給湯機（例えば、特許文献２参照）のように貯蔵タンク内の温水を循環して洗浄するものと異なって、貯蔵タンク１０内の温度が低下することが防止される。   Moreover, since the washing circuit 31 is washed by circulating water through the delivery pipe 36, the bypass pipe 37, and the supply pipe 35, as in a conventional heat pump water heater (see, for example, Patent Document 2). Unlike the case where the hot water in the storage tank is circulated and washed, the temperature in the storage tank 10 is prevented from decreasing.

また、ヒートポンプ給湯機１００は、制御部５０の指令に基づいて洗浄運転工程を実施するので、必要かつ適切なタイミングで洗浄運転工程を実施することができる。   Moreover, since the heat pump water heater 100 performs the cleaning operation process based on the command of the control unit 50, the cleaning operation process can be performed at a necessary and appropriate timing.

また、ヒートポンプ給湯機１００は、洗浄運転工程を実施した後に、スケール成分を含む洗浄水を排水配管３２からヒートポンプ給湯機１００の系外に排出することができるので、ヒートポンプ給湯機１００の内部に溜まったスケール成分やスケール自体を除去するために、ヒートポンプ給湯機１００を分解する必要がない。   In addition, since the heat pump water heater 100 can discharge the wash water including the scale component from the drain pipe 32 to the outside of the heat pump water heater 100 after performing the cleaning operation process, the heat pump water heater 100 accumulates inside the heat pump water heater 100. It is not necessary to disassemble the heat pump water heater 100 in order to remove the scale component and the scale itself.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement with a various form.

前記実施形態では、回路切換弁１５を切り換えることで洗浄用循環回路３１から洗浄水を排水配管３２に排水するようになっているが、回路切換弁１５を用いずに、バイパス配管３７から分岐するように設けた排水配管３２に開閉弁を設けたものであってもよい。   In the above-described embodiment, the cleaning water is drained from the cleaning circuit 31 to the drain pipe 32 by switching the circuit switching valve 15, but branches from the bypass pipe 37 without using the circuit switching valve 15. The drain pipe 32 thus provided may be provided with an open / close valve.

また、前記実施形態では、洗浄用循環回路３１内に生成するスケール成分の生成量を推定することで洗浄運転工程を実施するタイミングを決定しているが、洗浄用循環回路３１内に限らずに、水が通流する全配管内に生成するスケール成分の生成量を推定することで洗浄運転工程を実施するタイミングを決定するものであってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the production | generation amount of the scale component produced | generated in the washing | cleaning circulation circuit 31 is estimated, the timing which implements a washing | cleaning driving | operation process is determined, but not only in the washing circulation circuit 31 The timing for carrying out the cleaning operation step may be determined by estimating the amount of scale component generated in all the pipes through which water flows.

また、前記実施形態では、洗浄運転工程を実施するタイミングを、沸上温度と沸上時間との積算値（加熱量の積算値）に基づいて決定しているが、本発明は沸上温度と沸上時間との積算値（加熱量の積算値）に関らずに、予め設定した所定期間ごとに洗浄運転工程を実施するものであってもよい。この所定期間としては、例えば、夜間に貯湯運転工程を実施した後に洗浄運転工程を実施するように設定することができる。このように洗浄運転工程を実施するタイミングを設定することで、スケール成分が配管の内壁等に付着してスケールを形成する前に除去することができる。   Moreover, in the said embodiment, although the timing which implements a washing | cleaning driving | operation process is determined based on the integrated value (integrated value of heating amount) of boiling temperature and boiling time, this invention is the boiling temperature. Regardless of the integrated value with the boiling time (the integrated value of the heating amount), the cleaning operation process may be performed every predetermined period set in advance. As this predetermined period, it can set, for example so that a washing operation process may be implemented after implementing a hot water storage operation process at night. By setting the timing at which the cleaning operation process is performed in this manner, the scale component can be removed before adhering to the inner wall of the pipe and forming the scale.

また、前記実施形態では、圧縮機１から吐出したホットガスで水を加熱しているが、本発明はホットガスで加熱した二次冷媒を介して水を加熱するものであってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although water is heated with the hot gas discharged from the compressor 1, this invention may heat water through the secondary refrigerant heated with the hot gas.

１ 圧縮機
２ 液・冷媒熱交換器
２ａ 冷媒伝熱管
２ｂ 水伝熱管
３ 減圧器
４ 気・冷媒熱交換器
５ 送風ファン
６ 給水口
７ 減圧弁
８ 給水量センサ
９ 回路切換弁
１０ 貯蔵タンク
１１ 湯水混合弁
１２ 給湯口
１４ 循環ポンプ
１５ 回路切換弁
１６ 排水口
２０ 開閉弁
３０ ヒートポンプユニット
３１ 洗浄用循環回路
３２ 排水配管
３３ ヒートポンプ
３５ 供給配管
３６ 送出配管
３７ バイパス配管
３８ａ 給水配管
３８ｂ 給湯配管
３８ｃ 分岐配管
４０ 貯蔵ユニット
５０ 制御部
１００ ヒートポンプ給湯機
Ｑｔｈ 閾値
Ｗｔｈ 閾値 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Liquid / refrigerant heat exchanger 2a Refrigerant heat transfer tube 2b Water heat transfer tube 3 Pressure reducer 4 Gas / refrigerant heat exchanger 5 Blower fan 6 Water supply port 7 Pressure reducing valve 8 Water supply amount sensor 9 Circuit switching valve 10 Storage tank 11 Hot water Mixing valve 12 Hot water supply port 14 Circulation pump 15 Circuit switching valve 16 Drainage port 20 On-off valve 30 Heat pump unit 31 Circulation circuit for cleaning 32 Drainage piping 33 Heat pump 35 Supply piping 36 Delivery piping 37 Bypass piping 38a Water supply piping 38b Hot water supply piping 38c Branch piping 40 Storage unit 50 Control unit 100 Heat pump water heater Q th threshold value W th threshold value

Claims (8)

圧縮機、凝縮器としての液・冷媒熱交換器、減圧器、及び蒸発器としての気・冷媒熱交換器が、この順番で前記冷媒が循環するように配管で環状に連結されたヒートポンプを備えるヒートポンプユニットであって、
前記液・冷媒熱交換器には、前記冷媒で加熱される被加熱媒体を供給する供給配管の一端と、前記冷媒で加熱された被加熱媒体を送り出す送出配管の一端とが接続されていると共に、
前記液・冷媒熱交換器から延出する前記供給配管と前記送出配管のそれぞれの途中にはこれらに跨るようにバイパス配管が接続されており、
前記液・冷媒熱交換器、前記送出配管、前記バイパス配管及び前記供給配管で形成された前記被加熱媒体による洗浄用循環回路を備えていることを特徴とするヒートポンプユニット。 A compressor, a liquid / refrigerant heat exchanger as a condenser, a decompressor, and a gas / refrigerant heat exchanger as an evaporator are provided with a heat pump that is connected in a ring shape with piping so that the refrigerant circulates in this order. A heat pump unit,
The liquid / refrigerant heat exchanger is connected to one end of a supply pipe for supplying a heated medium heated by the refrigerant and one end of a delivery pipe for sending out the heated medium heated by the refrigerant. ,
A bypass pipe is connected in the middle of each of the supply pipe and the delivery pipe extending from the liquid / refrigerant heat exchanger,
A heat pump unit comprising: a circulation circuit for cleaning by the heated medium formed by the liquid / refrigerant heat exchanger, the delivery pipe, the bypass pipe, and the supply pipe. 請求項１に記載されたヒートポンプユニットと、
前記被加熱媒体を貯蔵する貯蔵タンクとを備え、
前記貯蔵タンクには、前記ヒートポンプユニットの前記送出配管の他端と、前記供給配管の他端とが接続されていることを特徴するヒートポンプ給湯機。 A heat pump unit according to claim 1;
A storage tank for storing the heated medium;
The heat pump water heater, wherein the other end of the delivery pipe of the heat pump unit and the other end of the supply pipe are connected to the storage tank. 前記被加熱媒体は、水又は二次冷媒であることを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプ給湯機。   The heat pump water heater according to claim 2, wherein the medium to be heated is water or a secondary refrigerant. 前記被加熱媒体が水であるヒートポンプ給湯機であって、前記バイパス配管の途中に接続されて前記洗浄用循環回路から前記被加熱媒体を排出する排出配管を更に備えることを特徴とする請求項３に記載のヒートポンプ給湯機。   The heat pump water heater in which the medium to be heated is water, further comprising a discharge pipe connected in the middle of the bypass pipe to discharge the medium to be heated from the cleaning circuit. The heat pump water heater described in 1. 前記洗浄用循環回路の洗浄の要否を判断し、この判断に応じて前記被加熱媒体を前記洗浄用循環回路で循環させる洗浄運転工程を実施する制御部を更に備えることを特徴する請求項３に記載のヒートポンプ給湯機。   4. The apparatus according to claim 3, further comprising a control unit that determines whether or not the cleaning circuit needs to be cleaned, and performs a cleaning operation step of circulating the heated medium in the cleaning circuit according to the determination. The heat pump water heater described in 1. 前記制御部は、加熱された前記被加熱媒体を前記貯蔵タンクに貯蔵する貯蔵運転工程を実施した後に、前記洗浄運転工程を実施することを特徴する請求項５に記載のヒートポンプ給湯機。   6. The heat pump water heater according to claim 5, wherein the controller performs the cleaning operation step after performing the storage operation step of storing the heated medium to be heated in the storage tank. 前記制御部は、スケール成分の生成量との間に相対関係を有するパラメータに基づいて前記洗浄用循環回路の洗浄の要否を判断することを特徴する請求項５に記載のヒートポンプ給湯機。   The heat pump water heater according to claim 5, wherein the control unit determines whether or not the cleaning circuit needs to be cleaned based on a parameter having a relative relationship with a generation amount of the scale component. 前記制御部は、前記パラメータに基づかずに予め設定した所定期間ごとに前記前記洗浄運転工程を実施することを特徴する請求項５に記載のヒートポンプ給湯機。   6. The heat pump water heater according to claim 5, wherein the control unit performs the cleaning operation step every predetermined period set in advance without being based on the parameter.
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