JP2012063101A - Liquid heating supply device - Google Patents

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Toru Muraishi
徹 村石
Masanori Kosodo
正則 小曽戸
Shoji Katagiri
庄司 片桐
Junichi Takagi
純一 高木
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  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid heating supply device (for example, heat pump hot water feed machine) which can save electricity expense by preventing wasteful boiling while preventing hot water shortage.SOLUTION: The liquid heating supply device includes a liquid heating means 30 which heats liquid to be heated and turns the liquid to high-temperature liquid to be heated, a liquid storage tank 8 and a controlling means 50. The controlling means 50, in the boiling time zone, can perform such a boiling operation that the high-temperature liquid to be heated which is heated by the liquid heating means 30 is stored into the liquid storage tank 8 and, in the additional boiling time zone that is a time zone besides the boiling time zone, can perform such an additional boiling operation that the high-temperature liquid to be heated which is heated by the liquid heating means 30 is stored in the liquid storage tank 8 when the high-temperature liquid to be heated in the liquid storage tank 8 becomes a prescribed amount or less, wherein the additional boiling time zone is divided by a plurality of time zones and, every time zone, the prescribed amount is set.

Description

本発明は、液体加熱供給装置に関するもので、特に液体加熱供給装置の運転制御に関する。   The present invention relates to a liquid heating and supplying apparatus, and more particularly to operation control of the liquid heating and supplying apparatus.

被加熱液体(例えば、飲用水道水や地下水)を加熱し、加熱された高温の被加熱液体を貯え、使用者の必要に応じて貯えた高温の被加熱液体を供給する液体加熱供給装置として、例えば、ヒートポンプ給湯機が知られている。
ヒートポンプ給湯機は、夜間の割引電気料金を利用してヒートポンプおよび送液ポンプを運転(沸き上げ運転)し、常温水(被加熱液体)を加熱して高温水(高温の被加熱液体)として貯液タンクに貯え、昼間の湯水使用時に蛇口を開いたとき、貯液タンク内の高温水に常温水を混ぜて適温水として給湯するのが一般的である。
As a liquid heating and supply device that heats a heated liquid (for example, drinking tap water or groundwater), stores the heated high-temperature heated liquid, and supplies the stored high-temperature heated liquid as required by the user For example, a heat pump water heater is known.
A heat pump water heater operates a heat pump and a liquid feed pump (boiling operation) using discounted electricity charges at night, heats room temperature water (heated liquid), and stores it as high temperature water (high temperature heated liquid). When the faucet is opened when storing in a liquid tank and using hot water in the daytime, it is common to mix hot water in the liquid storage tank with room temperature water and supply hot water as a suitable temperature.

特開2009−204209号公報(特許文献1)に開示されているように、従来のヒートポンプ給湯機における沸き上げ運転の制御は、夜間の割引電気料金の時間帯に沸き上げ運転を行い、その他の時間帯においては、あらかじめ設定された貯湯量以下になると沸き増し運転を行い、設定された貯湯量になると沸き増し運転を停止するとしたものが一般的であった。   As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-204209 (Patent Document 1), the control of the heating operation in the conventional heat pump water heater performs the heating operation during the night of the discounted electricity bill, In the time zone, when the amount of stored hot water is less than or equal to a preset amount of hot water, the boiling operation is performed, and when the amount of stored hot water is reached, the boiling operation is stopped.

特開2009−204209号公報JP 2009-204209 A

特許文献1に開示されているように、従来のヒートポンプ給湯機の沸き上げ制御は、沸き上げ制御により沸き上げられた湯(高温の被加熱液体)を貯液タンクに貯湯して使用しているが、沸き上げ時間帯以外の時間帯に湯が使用された場合に所定量まで湯を沸き増す。
このとき使用量に関係なく所定量まで湯(高温の被加熱液体)の沸き増しを行うため、無駄な沸き増し運転が発生してしまうおそれがある。
また、無駄な沸き増し運転をしている場合、深夜時間帯の早い時間で沸き上がる早沸き上げが発生してしまい、深夜時間帯の料金が用いられず使用者の金銭的なロスが生じる。また、早い時間に沸き上げられた湯は翌日まで使用されず沸き上げロスも生じる。
As disclosed in Patent Document 1, boiling control of a conventional heat pump water heater uses hot water (hot liquid to be heated) boiled by boiling control in a storage tank. However, when hot water is used in a time zone other than the boiling time zone, the hot water is boiled up to a predetermined amount.
At this time, since boiling of hot water (high temperature liquid to be heated) is performed up to a predetermined amount regardless of the amount of use, there is a possibility that useless boiling increase operation may occur.
In addition, when a useless heating increase operation is performed, early boiling up occurs at an early time in the late-night time period, and a fee for the late-night time period is not used, resulting in a financial loss for the user. Also, hot water boiled at an early time is not used until the next day, resulting in a boiling loss.

そこで、本発明は、湯切れを防止しつつ、無駄な沸き増しを防止して電気代を節約する液体加熱供給装置(例えば、ヒートポンプ給湯機)を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the liquid heating supply apparatus (for example, heat pump hot-water supply apparatus) which prevents useless boiling increase and saves an electricity bill, preventing hot water shortage.

本発明は、このような課題を解決するために、請求項1に係る液体加熱供給装置は、低温の被加熱液体を加熱して高温の被加熱液体とする液体加熱手段と、前記液体加熱手段で加熱された高温の被加熱液体を貯える貯液タンクと、前記液体加熱手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、沸き上げ時間帯において、前記液体加熱手段により加熱された高温の被加熱液体を前記貯液タンクに貯える沸き上げ運転と、前記沸き上げ時間帯以外の時間帯である沸き増し時間帯において、前記貯液タンク内の高温の被加熱液体が所定量以下となると、前記液体加熱手段により加熱された高温の被加熱液体を前記貯液タンクに貯える沸き増し運転と、を実行可能な液体加熱供給装置であって、前記沸き増し時間帯は、複数の時間帯で区切られ、該時間帯ごとに前記所定量が設定されることを特徴とする。   In order to solve such a problem, the present invention provides a liquid heating and supplying apparatus according to claim 1, a liquid heating unit that heats a low-temperature heated liquid to form a high-temperature heated liquid, and the liquid heating unit A liquid storage tank for storing the high-temperature liquid to be heated heated by the control means, and a control means for controlling the liquid heating means, wherein the control means is a high temperature heated by the liquid heating means in a boiling time zone. In the boiling operation for storing the liquid to be heated in the liquid storage tank and the boiling time zone that is a time zone other than the boiling time zone, the high temperature liquid to be heated in the liquid storage tank becomes a predetermined amount or less. , A liquid heating and supply device capable of performing a reheating operation for storing a high-temperature heated liquid heated by the liquid heating means in the liquid storage tank, wherein the reheating time zone is a plurality of time zones. Delimited Wherein the predetermined amount, characterized in that it is set between every band said time.

また、請求項2に係る液体加熱供給装置は、前記時間帯の開始時刻と終了時刻を変更する時間帯変更手段を更に備えることを特徴とする。   The liquid heating and supplying apparatus according to claim 2 further includes a time zone changing means for changing a start time and an end time of the time zone.

また、請求項3に係る液体加熱供給装置は、前記時間帯の開始時刻と終了時刻は、曜日ごとに設定されることを特徴とする。   The liquid heating and supplying apparatus according to claim 3 is characterized in that the start time and end time of the time zone are set for each day of the week.

また、請求項4に係る液体加熱供給装置は、前記時間帯ごとに設定される前記所定量は、曜日ごとに設定されることを特徴とする。   The liquid heating and supplying apparatus according to claim 4 is characterized in that the predetermined amount set for each time zone is set for each day of the week.

また、請求項5に係る液体加熱供給装置は、前記時間帯ごとの開始時刻および終了時刻と、前記時間帯ごとの前記所定量とが表示される端末を備えることを特徴とする。   The liquid heating and supplying apparatus according to claim 5 includes a terminal on which the start time and end time for each time zone and the predetermined amount for each time zone are displayed.

また、請求項6に係る液体加熱供給装置は、前記液体加熱手段は、ヒートポンプユニットであることを特徴とする。また、前記ヒートポンプユニットの冷媒がCOであることを特徴とする。 The liquid heating and supplying apparatus according to claim 6 is characterized in that the liquid heating means is a heat pump unit. The refrigerant of the heat pump unit is CO 2 .

本発明によれば、湯切れを防止しつつ、無駄な沸き増しを防止して電気代を節約する液体加熱供給装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid heating supply apparatus which prevents a useless boiling increase and saves an electricity bill can be provided, preventing hot water shortage.

本実施形態に係るヒートポンプ給湯機の構成模式図である。It is a lineblock diagram of the heat pump water heater concerning this embodiment. 本実施形態に係るヒートポンプ給湯機の運転動作のフローチャートである。It is a flowchart of the driving | operation operation | movement of the heat pump water heater which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るヒートポンプ給湯機の他時間帯における沸き増し運転制御を説明する図である。It is a figure explaining the increase operation control in the other time zone of the heat pump water heater which concerns on this embodiment. 操作端末に表示される沸き増し量設定画面である。It is a heating amount setting screen displayed on the operation terminal.

以下、本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In each figure, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

≪ヒートポンプ給湯機≫
図1は、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機の構成模式図である。
ヒートポンプ給湯機は、ヒートポンプ冷媒回路の構成部品および被加熱液体回路の一方の構成部品を収納したヒートポンプユニット30と、被加熱液体回路の他方の構成部品および給液回路の構成部品を収納した貯液ユニット40と、ヒートポンプユニット30および貯液ユニット40を制御する運転制御手段50と、運転制御手段50と接続される操作端末(リモコン)60とを備えて構成されている。
以下、ヒートポンプ冷媒回路、被加熱液体回路、および給液回路の構成について説明する。
≪Heat pump water heater≫
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a heat pump water heater according to the present embodiment.
The heat pump water heater includes a heat pump unit 30 that houses one component of the heat pump refrigerant circuit and one of the heated liquid circuits, and a liquid storage that houses the other component of the heated liquid circuit and the components of the liquid supply circuit The unit 40 includes an operation control means 50 that controls the heat pump unit 30 and the liquid storage unit 40, and an operation terminal (remote controller) 60 that is connected to the operation control means 50.
Hereinafter, the configuration of the heat pump refrigerant circuit, the heated liquid circuit, and the liquid supply circuit will be described.

<ヒートポンプ冷媒回路>
ヒートポンプ冷媒回路は、圧縮機1と、液冷媒熱交換器2の冷媒側伝熱管2aと、減圧装置3と、空気熱交換器4とを備えて構成され、冷媒が循環するように、それぞれ冷媒配管を介して順次環状に接続されている。なお、本実施形態での冷媒としては、炭酸ガス(CO2 )冷媒が封入されており、また、本実施形態での被加熱液体(液)としては、水(飲用水道水)が用いられているものとして以下説明する。
<Heat pump refrigerant circuit>
The heat pump refrigerant circuit includes a compressor 1, a refrigerant side heat transfer tube 2a of the liquid refrigerant heat exchanger 2, a decompression device 3, and an air heat exchanger 4, and each refrigerant is circulated so that the refrigerant circulates. It is sequentially connected in an annular shape via piping. Note that a carbon dioxide (CO 2 ) refrigerant is sealed as the refrigerant in the present embodiment, and water (potable tap water) is used as the liquid to be heated (liquid) in the present embodiment. This will be described below.

圧縮機1は、空気熱交換器4からの冷媒を圧縮するとともに、圧縮した高温のガス冷媒(高温冷媒)を液冷媒熱交換器2の冷媒側伝熱管2aに送り出している。
圧縮機1は、PWM(Pulse Width Modulation)制御、電圧制御(例えばPAM(Pulse Amplitude Modulation)制御)またはこれらを組み合わせた制御により、低速(例えば700回転/分)から高速(例えば6000回転/分)まで回転速度制御ができるようになっている。
The compressor 1 compresses the refrigerant from the air heat exchanger 4 and sends the compressed high-temperature gas refrigerant (high-temperature refrigerant) to the refrigerant-side heat transfer tube 2 a of the liquid refrigerant heat exchanger 2.
The compressor 1 is controlled from PWM (Pulse Width Modulation) control, voltage control (eg PAM (Pulse Amplitude Modulation) control) or a combination thereof to low speed (eg 700 rpm) to high speed (eg 6000 rpm). Rotational speed control is possible.

液冷媒熱交換器2は、圧縮機1から吐出される高温冷媒を流通させる冷媒側伝熱管2aと、後述する水を流通させる液側伝熱管2bとを備えて構成され、冷媒側伝熱管2aと液側伝熱管2bとの間で熱交換し易い構造となっている。   The liquid refrigerant heat exchanger 2 includes a refrigerant side heat transfer tube 2a through which a high-temperature refrigerant discharged from the compressor 1 circulates and a liquid side heat transfer tube 2b through which water described later flows, and the refrigerant side heat transfer tube 2a. And the liquid side heat transfer tube 2b are configured to facilitate heat exchange.

減圧装置3は、液冷媒熱交換器2の冷媒側伝熱管2aと空気熱交換器4との間に配置される冷媒配管の途中に設けられており、一般に電動膨張弁が使用されている。
減圧装置3は、液冷媒熱交換器2を経て送られてくる中温高圧冷媒を減圧し、蒸発し易い低圧冷媒として空気熱交換器4へ送り出している。
また、減圧装置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冷媒回路内の冷媒循環量を調節する働きや、冬期低温時にヒートポンプ運転して空気熱交換器4に着霜した場合に、絞り開度を全開にして中温冷媒を空気熱交換器4に多量に送って霜を溶かす除霜装置としても働く。
The decompression device 3 is provided in the middle of the refrigerant pipe disposed between the refrigerant side heat transfer tube 2a of the liquid refrigerant heat exchanger 2 and the air heat exchanger 4, and an electric expansion valve is generally used.
The decompression device 3 decompresses the medium temperature and high pressure refrigerant sent through the liquid refrigerant heat exchanger 2 and sends it to the air heat exchanger 4 as a low pressure refrigerant that easily evaporates.
Further, the decompression device 3 has an adjustable throttle opening, and functions to adjust the refrigerant circulation amount in the heat pump refrigerant circuit by changing the throttle opening, or the air heat exchanger by operating the heat pump at low temperatures in winter. When the frost is formed on 4, the throttle opening is fully opened and a medium temperature refrigerant is sent to the air heat exchanger 4 in a large amount so as to melt the frost.

空気熱交換器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と、空気熱交換器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、空気熱交換器4から圧縮機1へと送られる。   The air heat exchanger 4 pumps heat from the outside air by exchanging heat between the air taken in by the rotation of the blower fan 5 and the refrigerant flowing through the air heat exchanger 4. Then, the refrigerant is sent from the air heat exchanger 4 to the compressor 1.

<被加熱液体回路>
被加熱液体回路は、夜間の割引電気料金を利用して定期的に湯(高温水)を貯液タンク8に貯める沸き上げ運転(液体加熱運転)、および、残湯量が規定値以下になった場合に湯(高温水)を沸き増す沸き増し運転(液体加熱運転)によって、貯液タンク8に高温水を貯めるための液回路である。
被加熱液体回路は、貯液タンク8と、送液ポンプ12と、液冷媒熱交換器2の液側伝熱管2bと、を備えて構成され、それぞれ液配管を介して順次環状に接続されている。
<Heated liquid circuit>
In the heated liquid circuit, the boiling operation (liquid heating operation) in which hot water (hot water) is periodically stored in the storage tank 8 by using discounted electricity charges at night, and the amount of remaining hot water became below the specified value. In this case, it is a liquid circuit for storing high temperature water in the liquid storage tank 8 by a reheating operation (liquid heating operation) for boiling hot water (high temperature water).
The heated liquid circuit includes a liquid storage tank 8, a liquid feed pump 12, and a liquid side heat transfer pipe 2b of the liquid refrigerant heat exchanger 2, and is sequentially connected in an annular shape through liquid pipes. Yes.

送液ポンプ12は、被加熱液体回路内の水を送るポンプであり、具体的には、貯液タンク8の底部に接続された液配管を介して貯液タンク8内の水を液冷媒熱交換器2の液側伝熱管2bに入水する。   The liquid feed pump 12 is a pump that feeds water in the heated liquid circuit. Specifically, the water in the liquid storage tank 8 is liquid refrigerant heat via a liquid pipe connected to the bottom of the liquid storage tank 8. Water enters the liquid side heat transfer tube 2b of the exchanger 2.

液冷媒熱交換器2は、前述した冷媒側伝熱管2aと、送液ポンプ12から吐出される低温水を流通させる液側伝熱管2bとを備えて構成され、冷媒側伝熱管2aと液側伝熱管2bとの間で熱交換するように密着して設けられる。   The liquid refrigerant heat exchanger 2 includes the above-described refrigerant side heat transfer tube 2a and a liquid side heat transfer tube 2b through which low-temperature water discharged from the liquid feed pump 12 circulates. The refrigerant side heat transfer tube 2a and the liquid side It is provided in close contact so as to exchange heat with the heat transfer tube 2b.

このように、送液ポンプ12から吐出される低温水は、液冷媒熱交換器2の液側伝熱管2bに流入して、規定温度に加熱され高温水となる。加熱された高温水は、貯液タンク8の上部から貯湯される。   Thus, the low temperature water discharged from the liquid feed pump 12 flows into the liquid side heat transfer tube 2b of the liquid refrigerant heat exchanger 2 and is heated to a specified temperature to become high temperature water. The heated high temperature water is stored from the upper part of the liquid storage tank 8.

<給液回路>
給液回路は、湯水使用時に行う給湯運転(液体供給運転)によって、台所蛇口11などから湯水を供給するための液回路である。
給液回路は、給水金具6と、減圧弁7と、貯液タンク8と、湯水混合弁9と、給湯金具10とが液配管を介して順次直列に接続され構成されている。
また、減圧弁7と貯液タンク8との間に配置される液配管は途中で分岐し、湯水混合弁9と接続されている。
給水金具6は水道などの給水源と接続され、給湯金具10は台所蛇口11に接続されている。なお、図1には、給湯金具10に台所蛇口11のみが接続されているが、洗面蛇口(図示せず)や風呂湯張り回路(図示せず)などの使用端末にも接続されていてもよい。
<Liquid supply circuit>
The liquid supply circuit is a liquid circuit for supplying hot water from the kitchen faucet 11 or the like by a hot water supply operation (liquid supply operation) performed when hot water is used.
The liquid supply circuit is configured by sequentially connecting a water supply fitting 6, a pressure reducing valve 7, a liquid storage tank 8, a hot water mixing valve 9, and a hot water supply fitting 10 in series via a liquid pipe.
In addition, the liquid pipe disposed between the pressure reducing valve 7 and the liquid storage tank 8 branches in the middle and is connected to the hot and cold mixing valve 9.
The water supply fitting 6 is connected to a water supply source such as water supply, and the hot water supply fitting 10 is connected to the kitchen faucet 11. In FIG. 1, only the kitchen faucet 11 is connected to the hot water supply fitting 10, but it may be connected to a use terminal such as a bathroom faucet (not shown) or a bath hot water circuit (not shown). Good.

湯水混合弁9は、貯液タンク8の上部から供給される高温水(高温の被加熱液体)と、減圧弁7から供給される常温水(被加熱液体)を混合し、適温水として台所蛇口11に供給する。使用者が、台所蛇口11を開き湯水使用が開始されると、後述する運転制御手段50は、給湯温度が適温(例えば、約42℃)となるように湯水混合弁9からの給水量を調整し、給水金具6、減圧弁7、貯液タンク8、湯水混合弁9、給湯金具10、台所蛇口11の給液回路で適温水を供給する給湯運転を開始する。なお、給湯運転時は、水道などの給水源からの水圧で給湯を行う。   The hot and cold water mixing valve 9 mixes high temperature water (high temperature heated liquid) supplied from the upper part of the liquid storage tank 8 and normal temperature water (heated liquid) supplied from the pressure reducing valve 7 to provide a kitchen faucet as appropriate temperature water. 11 is supplied. When the user opens the kitchen faucet 11 and starts using hot water, the operation control means 50 described later adjusts the amount of water supplied from the hot water mixing valve 9 so that the hot water supply temperature becomes an appropriate temperature (for example, about 42 ° C.). Then, the hot water supply operation for supplying the appropriate temperature water is started in the liquid supply circuit of the water supply fitting 6, the pressure reducing valve 7, the liquid storage tank 8, the hot water mixing valve 9, the hot water supply fitting 10, and the kitchen faucet 11. In addition, during hot water supply operation, hot water is supplied with water pressure from a water supply source such as water supply.

<運転制御手段>
次に、ヒートポンプ給湯機の運転制御手段50について説明する。
運転制御手段50は、圧縮機1、減圧装置3、送風ファン5、湯水混合弁9、送液ポンプ12などを制御することにより、沸き上げ運転(液体加熱運転)、沸き増し運転(液体加熱運転)、給湯運転(液体供給運転)などを行うものである。
<Operation control means>
Next, the operation control means 50 of the heat pump water heater will be described.
The operation control means 50 controls the compressor 1, the decompression device 3, the blower fan 5, the hot and cold mixing valve 9, the liquid feed pump 12, and the like, thereby raising the boiling operation (liquid heating operation), increasing the boiling operation (liquid heating operation). ), Hot water supply operation (liquid supply operation), and the like.

また、運転制御手段50は、冬期低温時は高温貯湯の規定温度(例えば85〜90℃)で貯湯するとともに周囲温度や給水温度が低く加熱負荷が大きいため、圧縮機1を高回転速度(例えば3000〜4000回転/分)とし、夏期や中間期は加熱負荷が軽いので通常貯湯の規定温度(約65℃)で比較的低回転速度(例えば1000〜2000回転/分)とするなどの最適運転制御手段(図示せず)を有している。   Further, the operation control means 50 stores the hot water at a specified temperature (for example, 85 to 90 ° C.) of the high temperature hot water at low temperatures in winter and has a low heating temperature and a high heating load. 3,000-4000 revolutions / minute), and since the heating load is light during the summer and intermediate periods, the optimum operation such as a relatively low rotational speed (for example, 1000-2000 revolutions / minute) at the normal temperature (about 65 ° C) of normal hot water storage. It has a control means (not shown).

さらに、ヒートポンプ給湯機には、貯液タンク8の貯湯温度を検知するための複数のタンク温度センサ8a、8b、8c、8dや各部の冷媒温度や水温を検知する各部サーミスタ、および圧縮機1の吐出圧力を検知する圧力センサなど(いずれも図示せず)が設けられ、各検出信号は運転制御手段50に入力されるように構成されている。運転制御手段50はこれらの信号に基づいて各機器を制御するものである。
また、運転制御手段50は複数のタンク温度センサ8a、8b、8c、8dの温度検出値の差異により、貯液タンク8内のどこまで貯湯されているかを検知して、貯湯量を計ることができる。
Further, the heat pump water heater includes a plurality of tank temperature sensors 8a, 8b, 8c and 8d for detecting the hot water storage temperature of the liquid storage tank 8, each part thermistor for detecting the refrigerant temperature and water temperature of each part, and the compressor 1 A pressure sensor or the like (not shown) for detecting the discharge pressure is provided, and each detection signal is input to the operation control means 50. The operation control means 50 controls each device based on these signals.
In addition, the operation control means 50 can detect the amount of hot water stored in the liquid storage tank 8 based on the difference in temperature detection values of the plurality of tank temperature sensors 8a, 8b, 8c, 8d, and measure the amount of hot water stored. .

操作端末60は、運転制御手段50と通信可能に接続され、ヒートポンプ給湯機の動作設定や動作状況を表示するための表示部と、動作設定を入力するための入力部を備えている。   The operation terminal 60 is communicably connected to the operation control means 50, and includes a display unit for displaying operation settings and operation states of the heat pump water heater, and an input unit for inputting the operation settings.

<ヒートポンプ給湯機の運転動作>
次に、本実施形態のヒートポンプ給湯機の運転動作について図1を参照しつつ、図2を用いて説明する。図2は、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機の運転動作のフローチャートである。
ステップS1において、運転制御手段50は、あらかじめ設定された沸き上げ時間帯内であるか否かを判定する。沸き上げ時間帯内である場合には(S1・Yes)、ステップS2に進む。一方、沸き上げ時間帯内でない場合には(S1・No)、ステップS5に進む。
なお、沸き上げ時間帯とは、給湯使用量を記憶学習して給湯使用量を推定し、この推定に基づき夜間の貯湯温度および貯湯量を決定するとともに、上記貯湯量が夜間電気割引料金の適用される規定時間(例えば23時〜7時)内に沸き上がるように沸き上げ運転を行う時間帯である。
なお、本実施形態では、沸き上げ時間帯における貯湯量の規定量は満蓄(100%)であり、沸き上げ設定温度を90℃であるとして説明する。
<Operation of heat pump water heater>
Next, operation | movement operation | movement of the heat pump water heater of this embodiment is demonstrated using FIG. 2, referring FIG. FIG. 2 is a flowchart of the operation of the heat pump water heater according to this embodiment.
In step S1, the operation control means 50 determines whether or not it is within a preset boiling time zone. When it is within the boiling time zone (S1 · Yes), the process proceeds to step S2. On the other hand, when it is not within the boiling time zone (S1 · No), the process proceeds to step S5.
In addition, the boiling time period is based on the estimation of hot water usage by memorizing and learning the hot water usage, determining the hot water temperature and hot water storage at night based on this estimation, It is a time zone in which the boiling operation is performed so as to boil within a specified time (for example, 23:00 to 7:00).
In the present embodiment, it is assumed that the specified amount of hot water storage in the boiling time zone is full storage (100%) and the boiling set temperature is 90 ° C.

ステップS2において、運転制御手段50は、貯湯量が沸き上げ時間帯の規定量以上か否かを判定する。貯湯量が規定量未満である場合には(S2・規定量未満)、ステップS3に進む。一方、規定量以上である場合には(S2・規定量以上)、ステップS4に進む。
なお、貯湯量の判定は、タンク温度センサ8a、8b、8c、8dで検出した温度が所定の温度(例えば70℃)以上の場合には、タンク温度センサ8a、8b、8c、8dの設けられた位置まで貯液タンク8内に貯湯されていると判定することによって行う。
In step S <b> 2, the operation control means 50 determines whether or not the amount of stored hot water is equal to or greater than a specified amount in the boiling time zone. When the amount of stored hot water is less than the prescribed amount (S2, less than the prescribed amount), the process proceeds to step S3. On the other hand, if the amount is equal to or greater than the specified amount (S2 · specified amount or more), the process proceeds to step S4.
The determination of the amount of stored hot water is performed by providing the tank temperature sensors 8a, 8b, 8c, 8d when the temperature detected by the tank temperature sensors 8a, 8b, 8c, 8d is equal to or higher than a predetermined temperature (for example, 70 ° C.). It is performed by determining that the hot water is stored in the liquid storage tank 8 up to the position.

ステップS3において、運転制御手段50は、沸き上げ運転を開始する。
即ち、運転制御手段50は、圧縮機1、減圧装置3、送風ファン5を始動させヒートポンプ運転を開始するとともに、送液ポンプ12を制御し、貯液タンク8の底部から循環されるタンク貯湯水を液冷媒熱交換器2で高温冷媒と熱交換して規定温度の高温水とし、貯液タンク8上部から戻す沸き上げ運転を行う。なお、運転制御手段50は、沸き上げ設定温度(90℃)と外気温度(例えば16℃)に基づいて、ヒートポンプユニット30の加熱能力が所定の加熱能力(例えば13kW)となるように、圧縮機1や貯液タンク8の回転速度を制御する。その後、ステップS1に戻る。
In step S3, the operation control means 50 starts a boiling operation.
That is, the operation control means 50 starts the compressor 1, the decompression device 3, and the blower fan 5 to start the heat pump operation, controls the liquid feed pump 12, and tank hot water circulated from the bottom of the liquid storage tank 8. The liquid refrigerant heat exchanger 2 exchanges heat with the high-temperature refrigerant to obtain high-temperature water having a specified temperature, and a boiling operation for returning from the upper part of the liquid storage tank 8 is performed. Note that the operation control means 50 is configured so that the heating capacity of the heat pump unit 30 becomes a predetermined heating capacity (for example, 13 kW) based on the boiling set temperature (90 ° C.) and the outside air temperature (for example, 16 ° C.). 1 and the rotation speed of the liquid storage tank 8 are controlled. Then, it returns to step S1.

ステップS4において、運転制御手段50は、沸き上げ運転を終了する。
即ち、運転制御手段50は、圧縮機1、減圧装置3、送風ファン5、送液ポンプ12を停止させる。その後、ステップS1に戻る。
なお、貯湯量が規定量以上になって(S2・規定量以上)、沸き上げ運転が終了しても(S4)、ステップS1に戻り、沸き上げ時間帯内であれば(S1・Yes)、貯湯量の判定を行う(S2)。これにより、沸き上げ時間帯内において、その後の湯の使用などにより貯湯量が規定量を下回った場合(S2・規定量未満)、ステップS3に進み、沸き上げ運転が開始され、貯湯量が確保される。
In step S4, the operation control means 50 ends the boiling operation.
That is, the operation control means 50 stops the compressor 1, the decompression device 3, the blower fan 5, and the liquid feed pump 12. Then, it returns to step S1.
In addition, even if the amount of stored hot water is equal to or greater than the specified amount (S2 · specified amount or more) and the boiling operation is completed (S4), the process returns to step S1 and within the boiling time period (S1 · Yes), The hot water storage amount is determined (S2). As a result, if the amount of stored hot water falls below the specified amount due to the subsequent use of hot water during the boiling time period (S2, less than the specified amount), the process proceeds to step S3, the boiling operation is started, and the amount of stored hot water is secured. Is done.

ステップS1がNoである場合のステップS5において、運転制御手段50は、沸き上げ運転を終了する。
即ち、運転制御手段50は、圧縮機1、減圧装置3、送風ファン5、送液ポンプ12を停止させる。その後、ステップS6に進む。
In step S5 when step S1 is No, the operation control means 50 ends the boiling operation.
That is, the operation control means 50 stops the compressor 1, the decompression device 3, the blower fan 5, and the liquid feed pump 12. Then, it progresses to step S6.

ステップS6において、運転制御手段50は、あらかじめ設定された他時間帯内であるか否かを判定する。他時間帯内である場合には(S6・Yes)、ステップS7に進む。一方、他時間帯内でない場合には(S6・No)、ステップS10に進む。
なお、他時間帯とは、沸き上げ時間帯以外の時間帯である。
In step S6, the operation control means 50 determines whether or not the time is within a preset other time period. If it is within another time zone (S6, Yes), the process proceeds to step S7. On the other hand, if it is not within the other time zone (S6, No), the process proceeds to step S10.
The other time zone is a time zone other than the boiling time zone.

ステップS7において、運転制御手段50は、貯湯量(残湯量)が他時間帯の規定量以上か否かを判定する。貯湯量(残湯量)が規定量未満である場合には(S7・規定量未満)、ステップS8に進む。一方、規定量以上である場合には(S7・規定量以上)、ステップS9に進む。
なお、他時間帯の貯湯量(残湯量)の規定量については、図3および図4を用いて後述する。
In step S <b> 7, the operation control means 50 determines whether or not the amount of stored hot water (the amount of remaining hot water) is equal to or greater than the prescribed amount in other time zones. When the hot water storage amount (remaining hot water amount) is less than the prescribed amount (S7, less than the prescribed amount), the process proceeds to step S8. On the other hand, if the amount is equal to or greater than the specified amount (S7, greater than the specified amount), the process proceeds to step S9.
In addition, the prescribed amount of the hot water storage amount (remaining hot water amount) in other time zones will be described later with reference to FIGS. 3 and 4.

ステップS8において、運転制御手段50は、沸き増し運転を開始して、貯湯タンク8内の湯を沸き増す。なお、沸き増し運転におけるヒートポンプユニット30の動作は、ステップS3の沸き上げ運転と同様であり説明を省略する。その後、ステップS6に戻る。   In step S <b> 8, the operation control means 50 starts the boiling increase operation and increases the hot water in the hot water storage tank 8. In addition, operation | movement of the heat pump unit 30 in a boiling increase operation is the same as that of the boiling operation of step S3, and description is abbreviate | omitted. Then, it returns to step S6.

ステップS9において、運転制御手段50は、沸き増し運転を終了する。なお、沸き増し運転の終了については、ステップS4の沸き上げ運転の終了と同様であり説明を省略する。その後、ステップS6に戻る。   In step S9, the operation control means 50 ends the reheating operation. In addition, about completion | finish of a boiling increase operation, it is the same as that of the completion | finish of the boiling operation of step S4, and description is abbreviate | omitted. Then, it returns to step S6.

ステップS6がNoである場合のステップS10において、運転制御手段50は、沸き増し運転を終了する。なお、沸き増し運転の終了については、ステップS5と同様であり説明を省略する。
これにより、ヒートポンプ給湯機の1日の運転が終了する。
In Step S10 when Step S6 is No, the operation control means 50 ends the boiling increase operation. In addition, about completion | finish of a boiling increase driving | operation, it is the same as that of step S5, and abbreviate | omits description.
Thereby, the 1-day driving | operation of a heat pump water heater is complete | finished.

<他時間帯の沸き増し運転>
図3は、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機の他時間帯における沸き増し運転制御を説明する図である。
ヒートポンプ給湯機の運転制御は、図2のフローチャートに示すように、沸き上げ時間帯75(図2のS1〜S4参照)と、他時間帯70(図2のS6〜S9参照)とに分かれている。さらに、他時間帯70(図3では、7:00から23:00まで)は、沸き上げ運転終了時刻71(即ち、他時間帯開始時刻)から沸き増し量変更時刻(1)72までの第1の時間帯(図3では、7:00から12:00まで)と、沸き増し量変更時刻(1)72から沸き増し量変更時刻(2)73までの第2の時間帯(図3では、12:00から18:00まで)と、沸き増し量変更時刻(2)73から沸き上げ運転開始時刻74(即ち、他時間帯終了時刻)までの第3の時間帯(図3では、18:00から23:00まで)と、の3つの時間帯が設けられている。
<Increased operation at other times>
FIG. 3 is a diagram for explaining the boiling-up operation control in another time zone of the heat pump water heater according to the present embodiment.
The operation control of the heat pump water heater is divided into a boiling time zone 75 (see S1 to S4 in FIG. 2) and another time zone 70 (see S6 to S9 in FIG. 2), as shown in the flowchart of FIG. Yes. Further, the other time zone 70 (from 7:00 to 23:00 in FIG. 3) is the first time from the boiling operation end time 71 (that is, the other time zone start time) to the boiling amount change time (1) 72. 1 time zone (from 7:00 to 12:00 in FIG. 3) and the second time zone (in FIG. 3) from the heating amount change time (1) 72 to the heating amount change time (2) 73 , From 12:00 to 18:00) and the third time zone (18 in FIG. 3) from the boiling amount change time (2) 73 to the boiling operation start time 74 (that is, another time zone end time). 3:00 to 23:00), and three time zones are provided.

3つの時間帯には、沸き増し量設定値76,77,78が設定されている。
運転制御手段50は、ステップS7(図2参照)において、その時間帯における貯湯量が規定量(沸き増し量設定値76,77,78)以上であるか否かを判断することによって、沸き増し運転の開始・終了を制御している。
これにより、湯切れを防止するように、時間帯ごとに沸き増し量設定値76,77,78を設定することができる。また、沸き上げ運転開始時刻74において残湯量が小さくなるように沸き増し量設定値76,77,78を設定することにより湯余りによるロスを防止し電気代を節約することができる。
In three time zones, additional heating amount setting values 76, 77, and 78 are set.
In step S7 (see FIG. 2), the operation control means 50 determines whether or not the amount of stored hot water in that time period is equal to or greater than a prescribed amount (boiling increase amount set values 76, 77, 78). The start / end of operation is controlled.
As a result, the boiling amount setting values 76, 77, 78 can be set for each time period so as to prevent hot water from running out. Further, by setting the boiling increase amount set values 76, 77, 78 so that the remaining hot water amount becomes small at the boiling operation start time 74, loss due to excess hot water can be prevented and the electricity bill can be saved.

図4は、操作端末に表示される沸き増し量設定画面である。
操作端末60の表示部には、曜日81、沸き上げ運転終了時刻(貯終)82、第1時間帯(設定1)83、沸き増し量変更時刻(1)84、第2時間帯(設定2)85、沸き増し量変更時刻(2)86、第3時間帯(設定3)87、沸き上げ運転開始時刻(貯開)88、第1時間帯の沸き増し量設定値91、第2時間帯の沸き増し量設定値92、第3時間帯の沸き増し量設定値93の項目が表示されている。
使用者は、操作端末60の操作部を操作して、左右のキーでカーソル80を所定の項目に合わせ、上下のキーで設定値を変更することができる。
即ち、使用者は、左右キーでカーソル80を曜日81に合わせ、上下キーで設定したい曜日を表示させた後、カーソル80をそれぞれの時間帯開始時刻・終了時刻(82,84,86,88参照)に合わせて個別に変更することができる。また、カーソル80をそれぞれの時間帯(83,85,87参照)に合わせて個別に沸き増し量設定値(91,92,93)を設定することができる。
FIG. 4 is a boiling amount setting screen displayed on the operation terminal.
The display unit of the operation terminal 60 includes a day of the week 81, a boiling operation end time (storage end) 82, a first time zone (setting 1) 83, a heating amount change time (1) 84, a second time zone (setting 2). ) 85, boiling amount change time (2) 86, third time zone (setting 3) 87, boiling operation start time (storage) 88, boiling amount set value 91 for the first time zone, second time zone The items of the additional amount setting value 92 and the additional amount setting value 93 in the third time zone are displayed.
The user can operate the operation unit of the operation terminal 60, move the cursor 80 to a predetermined item with the left and right keys, and change the set value with the up and down keys.
That is, the user moves the cursor 80 to the day of the week 81 with the left and right keys, displays the day of the week to be set with the up and down keys, and then moves the cursor 80 to each time zone start time / end time (see 82, 84, 86, 88). ) Can be changed individually. In addition, the boiling amount setting value (91, 92, 93) can be set individually in accordance with the cursor 80 for each time zone (see 83, 85, 87).

本実施形態に係るヒートポンプ給湯機によれば、時間帯ごとに沸き増し量設定値(76、77、78、91、92、93)を設定することができるので、湯切れリスクを回避しつつ、他時間帯の終盤に過度の沸き増し運転が実行されることを防止することができ、湯余りロスを回避することにより電気代を節約することができる。
また、曜日ごとに時間帯と、各時間帯における沸き増し量設定値を設定することができるため、業種または個別のユーザに合わせた沸き増し運転が可能となり、湯切れリスクを回避しながら過度の沸き増しによる湯余りのロスを回避し電気代を節約することができる。
According to the heat pump water heater according to the present embodiment, since it is possible to set the boiling increase amount setting value (76, 77, 78, 91, 92, 93) for each time zone, while avoiding the risk of running out of hot water, It is possible to prevent the excessive heating operation from being performed at the end of the other time zone, and it is possible to save the electricity bill by avoiding excessive hot water loss.
In addition, because it is possible to set the time zone for each day of the week, and the boiling amount setting value for each time zone, it is possible to perform additional heating operation tailored to the type of business or individual user, while avoiding the risk of running out of hot water. It is possible to avoid the loss of excess hot water due to increased boiling and save electricity costs.

なお、本実施形態に係る液体加熱供給装置(ヒートポンプ給湯機)は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態の構成においては、他時間帯は、3つの時間帯から構成されるものとして説明したが、2つの時間帯から構成されるものでもよく、また、4つ以上の時間帯から構成されるものであってもよい。
また、送液ポンプ12の位置は、液冷媒熱交換器2の上流側に設定されているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、液冷媒熱交換器2の下流側にあってもよい。
また、被加熱液体の加熱手段として、ヒートポンプユニット30を用いて、貯液タンク8内の被加熱液体を加熱するものとして説明したが、貯液タンク8内にヒータ(図示せず)を設けて、このヒータを被加熱液体の加熱手段として用いてもよい。
In addition, the liquid heating supply apparatus (heat pump water heater) according to the present embodiment is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
For example, in the configuration of the above embodiment, the other time zone has been described as being configured from three time zones, but may be configured from two time zones, and may be configured from four or more time zones. It may be configured.
Further, the position of the liquid feed pump 12 has been described as being set on the upstream side of the liquid refrigerant heat exchanger 2, but is not limited to this, and the position is located on the downstream side of the liquid refrigerant heat exchanger 2. May be.
Further, although the heat pump unit 30 is used to heat the liquid to be heated in the liquid storage tank 8 as a heating means for the liquid to be heated, a heater (not shown) is provided in the liquid storage tank 8. The heater may be used as a heating means for the liquid to be heated.

1 圧縮機
2 液冷媒熱交換器
2a 冷媒側伝熱管
2b 液側伝熱管
3 減圧装置
4 空気熱交換器
5 送風ファン
6 給水金具
7 減圧弁
8 送液タンク
8a、8b、8c、8d タンク温度センサ
9 湯水混合弁
10 給湯金具
11 台所蛇口
12 送液ポンプ
30 ヒートポンプユニット(液体加熱手段)
40 貯液ユニット
50 運転制御手段
60 操作端末(時間帯変更手段)
70 他時間帯(沸き増し時間帯)
75 沸き上げ時間帯
76,77,78 沸き増し量設定値(所定値)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Liquid refrigerant heat exchanger 2a Refrigerant side heat transfer tube 2b Liquid side heat transfer tube 3 Pressure reducing device 4 Air heat exchanger 5 Blower fan 6 Water supply fitting 7 Pressure reducing valve 8 Liquid feed tanks 8a, 8b, 8c, 8d Tank temperature sensor 9 Hot and cold water mixing valve 10 Hot water supply fitting 11 Kitchen faucet 12 Liquid feed pump 30 Heat pump unit (liquid heating means)
40 Liquid storage unit 50 Operation control means 60 Operation terminal (time zone changing means)
70 Other time zone (heating time zone)
75 Heating time zone 76, 77, 78 Heating amount setting value (predetermined value)

Claims (7)

低温の被加熱液体を加熱して高温の被加熱液体とする液体加熱手段と、
前記液体加熱手段で加熱された高温の被加熱液体を貯える貯液タンクと、
前記液体加熱手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
沸き上げ時間帯において、前記液体加熱手段により加熱された高温の被加熱液体を前記貯液タンクに貯える沸き上げ運転と、
前記沸き上げ時間帯以外の時間帯である沸き増し時間帯において、前記貯液タンク内の高温の被加熱液体が所定量以下となると、前記液体加熱手段により加熱された高温の被加熱液体を前記貯液タンクに貯える沸き増し運転と、
を実行可能な液体加熱供給装置であって、
前記沸き増し時間帯は、
複数の時間帯で区切られ、該時間帯ごとに前記所定量が設定される
ことを特徴とする液体加熱供給装置。
Liquid heating means for heating a low-temperature liquid to be heated to a high-temperature liquid;
A liquid storage tank for storing a high-temperature liquid to be heated heated by the liquid heating means;
Control means for controlling the liquid heating means,
The control means includes
In the boiling time zone, a boiling operation for storing the high-temperature heated liquid heated by the liquid heating means in the liquid storage tank;
When the high-temperature heated liquid in the liquid storage tank is equal to or less than a predetermined amount in the boiling time period that is a time period other than the boiling time period, the high-temperature heated liquid heated by the liquid heating means is Reheating operation stored in the liquid storage tank,
A liquid heating and supply device capable of performing
The boiling time zone is
A liquid heating and supplying apparatus, wherein the liquid heating supply apparatus is divided into a plurality of time zones, and the predetermined amount is set for each time zone.
前記時間帯の開始時刻と終了時刻を変更する時間帯変更手段を更に備える
ことを特徴とする請求項1に記載の液体加熱供給装置。
2. The liquid heating and supplying apparatus according to claim 1, further comprising a time zone changing means for changing a start time and an end time of the time zone.
前記時間帯の開始時刻と終了時刻は、曜日ごとに設定される
ことを特徴とする請求項2に記載の液体加熱供給装置。
The liquid heating and supplying apparatus according to claim 2, wherein the start time and end time of the time period are set for each day of the week.
前記時間帯ごとに設定される前記所定量は、曜日ごとに設定される
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の液体加熱供給装置。
The liquid heating and supplying apparatus according to claim 1, wherein the predetermined amount set for each time period is set for each day of the week.
前記時間帯ごとの開始時刻および終了時刻と、前記時間帯ごとの前記所定量とが表示される端末を備える
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の液体加熱供給装置。
The liquid heating according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a terminal that displays a start time and an end time for each time zone and the predetermined amount for each time zone. Feeding device.
前記液体加熱手段は、ヒートポンプユニットである
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の液体加熱供給装置。
The liquid heating and supplying apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the liquid heating means is a heat pump unit.
前記ヒートポンプユニットの冷媒がCOである
ことを特徴とする請求項6に記載の液体加熱供給装置。
The liquid heating supply device according to claim 6, wherein the refrigerant of the heat pump unit is CO 2 .
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