JP2013079760A - Heat pump type liquid supply device - Google Patents

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Tetsuya Kitamura
哲也 北村
Tomohito Konuma
智史 小沼
Junichi Takagi
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  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a temperature of liquid which is a heating target reach a target value related to a boiling temperature promptly after start of a boiling operation.SOLUTION: This heat pump type water heater 11A cooperatively drives a heat pump cycle 14 and a hot water storage cycle 16, boils low-temperature water to store hot water achieving the target value related to the boiling temperature in a hot water storage tank, and supplies the hot water to each place when needed. When a temperature of the hot water detected by an after-heating temperature sensor 45 after the raw water is heated does not reach the target value related to the boiling temperature, a heat pump control part 47A performs the boiling operation for boiling the raw water while controlling rotating speed of a drive motor related to a compressor 19 and rotating speed of a drive motor related to a circulation pump 33 so that the temperature of the raw water heated corresponds to the target value related to the boiling temperature.

Description

本発明は、例えば、ヒートポンプサイクルおよび貯湯サイクルを協調駆動し、低温水を沸き上げて沸上温度に係る目標値の湯を貯湯タンクに貯えて、必要に応じて各所に供給する技術に関する。   The present invention relates to, for example, a technique for cooperatively driving a heat pump cycle and a hot water storage cycle, boiling low-temperature water, storing hot water having a target value related to the boiling temperature in a hot water storage tank, and supplying the hot water to various places as needed.

省エネルギー対策の一環として、例えば深夜電力を用いてヒートポンプサイクルおよび貯湯サイクルを協調駆動し、低温水を沸き上げて沸上温度に係る目標値の湯を貯湯タンクに貯えて、必要に応じて各所に供給するヒートポンプ式給湯機が普及している。こうしたヒートポンプ式給湯機では、ヒートポンプサイクルの圧縮機によって圧縮された高温・高圧のガス冷媒と、貯湯サイクルの貯湯タンクの底部から取り出した低温水とを熱交換器において熱交換させる。この熱交換によって沸き上げた高温水を、貯湯タンクの頂部に戻す。このような沸き上げ(以下、“沸き上げ”を“沸上”と省略する場合がある。)運転を繰り返すことにより、貯湯タンクに沸上温度に係る目標値の湯を貯える。   As part of energy conservation measures, for example, the heat pump cycle and hot water storage cycle are cooperatively driven using late-night electricity, the low temperature water is boiled and the hot water of the target value related to the boiling temperature is stored in the hot water storage tank, and it is stored in various places as necessary. Heat pump type hot water heaters to be supplied are widespread. In such a heat pump type water heater, heat exchange is performed between the high-temperature and high-pressure gas refrigerant compressed by the compressor of the heat pump cycle and the low-temperature water taken out from the bottom of the hot water storage tank of the hot water storage cycle. The hot water boiled by this heat exchange is returned to the top of the hot water storage tank. By repeating such boiling (hereinafter, “boiling” may be abbreviated as “boiling”), hot water having a target value related to the boiling temperature is stored in the hot water storage tank.

このようなヒートポンプ式給湯機では、貯湯タンク内に沸上温度に係る目標値の湯を貯めるため、熱交換器の加熱能力をその目標値に追従させることが求められる。かかる要請に応えるためのアプローチの一つとして、本願出願人は、外気温度、熱交換器に流入される原水温度、および、沸上温度に係る目標値に基づいて、圧縮機から吐出されるガス冷媒温度の目標値を定めるとともに、圧縮機のケーシング温度を温度センサにより検出し、圧縮機のケーシング温度の検出値をガス冷媒温度の目標値に合わせるように減圧弁の開度制御を行う沸上制御技術を提案している(特許文献1参照)。特許文献1に係る沸上制御技術によれば、熱交換器の加熱能力をその目標値に追従させることができる。   In such a heat pump type water heater, in order to store hot water having a target value related to the boiling temperature in the hot water storage tank, it is required to make the heating capacity of the heat exchanger follow the target value. As one approach to responding to such a request, the applicant of the present application is that the gas discharged from the compressor based on the target values for the outside air temperature, the raw water temperature flowing into the heat exchanger, and the boiling temperature. Boiling that determines the target value of the refrigerant temperature, detects the compressor casing temperature with a temperature sensor, and controls the opening of the pressure reducing valve so that the detected value of the compressor casing temperature matches the target value of the gas refrigerant temperature A control technique is proposed (see Patent Document 1). According to the boiling-up control technique according to Patent Document 1, the heating capacity of the heat exchanger can follow the target value.

特開2007−327727号公報JP 2007-327727 A

しかしながら、特許文献1に係る沸上制御技術では、ヒートポンプサイクルに係る加熱能力の立ち上がりの遅れから、沸上運転の開始当初から速やかに、熱交換器の加熱能力をその目標値に追従させるまでに所定の時間を要する。このため、所定の時間が経過するまでの間は、沸上温度に係る目標値に到達する前のぬるい湯(加熱が不十分の湯)を貯湯タンクに戻してしまうという問題があった。   However, in the boiling control technique according to Patent Document 1, from the start of the heating operation to the heating capacity of the heat exchanger, the heating capacity of the heat exchanger can be made to follow the target value promptly from the start of the boiling operation. It takes a certain amount of time. For this reason, there was a problem that lukewarm water (hot water with insufficient heating) before reaching the target value related to the boiling temperature is returned to the hot water storage tank until a predetermined time elapses.

本発明は、前記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、沸上運転の開始当初から速やかに、加熱対象となる液体の温度を沸上温度に係る目標値に到達させるようにすることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, so that the temperature of the liquid to be heated reaches the target value related to the boiling temperature promptly from the beginning of the boiling operation. The purpose is to do.

本発明に係るヒートポンプ式給液装置は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機、前記圧縮機から吐出される前記冷媒との熱交換により加熱対象となる液体を加熱する液体・冷媒熱交換器、前記液体・冷媒熱交換器で凝縮された前記冷媒の圧力を調整する圧力調整部、および、前記圧力調整部で減圧された前記冷媒を空気と熱交換させて前記圧縮機に戻す蒸発器を備え、前記圧縮機、前記液体・冷媒熱交換器、前記圧力調整部、および、前記蒸発器のそれぞれを、前記冷媒の流通配管を介して接続してなるヒートポンプサイクルと、前記液体が貯められるタンク、および、前記液体・冷媒熱交換器を備え、前記タンク、および、前記液体・冷媒熱交換器の間を、前記タンクの前記液体を取り出して前記液体・冷媒熱交換器に送り出す往路配管、および、前記液体・冷媒熱交換器で加熱後の前記液体を前記タンクに戻す復路配管を介して接続してなる貯液サイクルと、前記タンクの前記液体を、前記往路配管、前記液体・冷媒熱交換器、および、前記復路配管をそれぞれ介して循環させる循環ポンプと、前記液体・冷媒熱交換器で加熱後の前記液体の加熱後温度を検出する加熱後温度検出部と、前記加熱後温度検出部で検出された前記液体の加熱後温度が、予め定められる沸上温度に係る目標値に到達していない場合、前記液体の加熱後温度が前記沸上温度に係る目標値と一致するように、前記冷媒の循環流量、および、前記液体の循環流量を調整しながら前記液体を沸き上げる沸上運転を行わせるヒートポンプ制御部と、を備えることを最も主要な特徴とする。   A heat pump type liquid supply device according to the present invention includes a compressor that compresses and discharges a refrigerant, a liquid / refrigerant heat exchanger that heats a liquid to be heated by heat exchange with the refrigerant discharged from the compressor, A pressure adjusting unit that adjusts the pressure of the refrigerant condensed in the liquid / refrigerant heat exchanger; and an evaporator that exchanges heat between the refrigerant decompressed by the pressure adjusting unit and air and returns the refrigerant to the compressor. A heat pump cycle in which each of the compressor, the liquid / refrigerant heat exchanger, the pressure adjusting unit, and the evaporator is connected via a refrigerant distribution pipe, and a tank in which the liquid is stored, And an outward piping that includes the liquid / refrigerant heat exchanger and takes out the liquid from the tank and sends it to the liquid / refrigerant heat exchanger between the tank and the liquid / refrigerant heat exchanger, and A liquid storage cycle in which the liquid heated by the liquid / refrigerant heat exchanger is connected to the tank via a return pipe, and the liquid in the tank is connected to the forward pipe, the liquid / refrigerant heat exchange. And a circulation pump that circulates through each of the return pipes, a post-heating temperature detection unit that detects a post-heating temperature of the liquid after being heated by the liquid / refrigerant heat exchanger, and a post-heating temperature detection unit When the temperature after heating of the liquid detected in (1) does not reach a target value related to a predetermined boiling temperature, so that the temperature after heating of the liquid matches the target value related to the boiling temperature, And a heat pump control unit that performs a boiling operation for boiling the liquid while adjusting the circulation flow rate of the refrigerant and the circulation flow rate of the liquid.

本発明によれば、沸上運転の開始当初から速やかに、加熱対象となる液体の温度を沸上温度に係る目標値に到達させることができる。   According to the present invention, the temperature of the liquid to be heated can be made to reach the target value related to the boiling temperature promptly from the beginning of the boiling operation.

本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給液装置の系統構成図である。It is a system configuration | structure figure of the heat pump type liquid supply apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給液装置に沸上運転を行わせる際の処理の流れを表すフロー図である。It is a flowchart showing the flow of the process at the time of making the heat pump type liquid supply apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention perform a boiling operation. 本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給液装置に沸上運転を行わせる際の加熱後温度の経時変化を表すグラフである。It is a graph showing the time-dependent change of the temperature after a heating at the time of making the heat pump type liquid supply apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention perform a boiling operation. 本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給液装置に沸上運転を行わせる際の循環流量の経時変化を表すグラフである。It is a graph showing the time-dependent change of the circulation flow rate when making the heat pump type liquid supply apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention perform a boiling operation. 本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給液装置の系統構成図である。It is a system configuration | structure figure of the heat pump type liquid supply apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給液装置に沸上運転を行わせる際の処理の流れを表すフロー図である。It is a flowchart showing the flow of a process at the time of making a heat pump type liquid supply apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention perform a boiling operation.

以下、本発明の複数の実施形態に係るヒートポンプ式給液装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, heat pump type liquid supply devices according to a plurality of embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[第1実施形態]
(本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給液装置の系統構成)
図1は、本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給液装置の系統構成図である。以下では、本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給液装置について、図1に示すように、ヒートポンプサイクル14および貯湯サイクル16を協調駆動し、低温水を沸き上げて沸上温度に係る目標値の湯を貯湯タンク31に貯えて、必要に応じて給湯系の各所に供給するヒートポンプ式給湯機11Aを例示して説明する。
[First Embodiment]
(System configuration of the heat pump type liquid supply device according to the first embodiment of the present invention)
FIG. 1 is a system configuration diagram of the heat pump type liquid supply apparatus according to the first embodiment of the present invention. Below, about the heat pump type liquid supply apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, as shown in FIG. 1, the heat pump cycle 14 and the hot water storage cycle 16 are driven cooperatively, the target which concerns on boiling temperature by boiling low-temperature water A heat pump type hot water heater 11A that stores hot water of a value in the hot water storage tank 31 and supplies it to various places in the hot water supply system will be described as an example.

ヒートポンプ式給湯機11Aは、図1に示すように、ヒートポンプユニット13、および、貯湯ユニット15を、同給湯機11の施工現場において、往路配管17aおよび復路配管17bをそれぞれ介して連通接続して構成される。   As shown in FIG. 1, the heat pump type hot water heater 11 </ b> A is configured by connecting the heat pump unit 13 and the hot water storage unit 15 in communication with each other via the forward piping 17 a and the backward piping 17 b at the construction site of the hot water heater 11. Is done.

ヒートポンプユニット13は、図1に示すように、圧縮機19、水・冷媒熱交換器(本発明の“液体・冷媒熱交換器”に相当する。)21、電動式の減圧弁23、および、蒸発器25を、封入冷媒(例えば、二酸化炭素)の流通路となる冷媒配管22を介して環状に連通接続したヒートポンプサイクル14と、循環ポンプ33と、ヒートポンプ制御部47Aとを備える。   As shown in FIG. 1, the heat pump unit 13 includes a compressor 19, a water / refrigerant heat exchanger (corresponding to the “liquid / refrigerant heat exchanger” of the present invention) 21, an electric pressure reducing valve 23, and The heat pump cycle 14 which connected the evaporator 25 cyclically | annularly via the refrigerant | coolant piping 22 used as the flow path of enclosed refrigerant | coolant (for example, carbon dioxide), the circulation pump 33, and the heat pump control part 47A are provided.

圧縮機19は、不図示の駆動モータを用いて圧縮機構部(不図示)を回転駆動することによって、冷媒を圧縮して吐出する機能を有する。圧縮機19で圧縮された高温・高圧の圧縮冷媒は、冷媒配管22を通して水・冷媒熱交換器21へと吐出される。水・冷媒熱交換器21は、圧縮機19から吐出されてきた高温・高圧の圧縮冷媒が流通する冷媒側伝熱管21a、および、貯湯タンク31から送られてきた水(本発明の“液体”に相当する。)が流通する水側伝熱管21bを備える。水・冷媒熱交換器21は、高温・高圧の圧縮冷媒との熱交換により水を沸き上げる機能を有する。   The compressor 19 has a function of compressing and discharging the refrigerant by rotationally driving a compression mechanism (not shown) using a drive motor (not shown). The high-temperature and high-pressure compressed refrigerant compressed by the compressor 19 is discharged to the water / refrigerant heat exchanger 21 through the refrigerant pipe 22. The water / refrigerant heat exchanger 21 includes a refrigerant-side heat transfer tube 21a through which the high-temperature and high-pressure compressed refrigerant discharged from the compressor 19 flows, and water sent from the hot water storage tank 31 (the “liquid” of the present invention). Is provided with a water-side heat transfer tube 21b. The water / refrigerant heat exchanger 21 has a function of boiling water by heat exchange with a high-temperature / high-pressure compressed refrigerant.

水・冷媒熱交換器21で凝縮された冷媒が流通する減圧弁(本発明の“圧力調整部”に相当する。)23は、中温・高圧の冷媒を減圧し、蒸発し易い低温・低圧の冷媒として蒸発器25へ送る。また、減圧弁23は、冷媒流通路の開度を調整(冷媒配管22内を流通する冷媒の圧力を調整)することにより、ヒートポンプサイクル14内の冷媒循環量を調節する機能や、開度を大きくすることで中温・低圧の冷媒を蒸発器25へ大量に送って霜を溶かす機能を有する。
なお、本発明の“圧力調整部”としては、減圧弁23に代えて、または、加えて、キャピラリチューブを用いてもよい。
A pressure reducing valve (corresponding to the “pressure adjusting unit” of the present invention) 23 through which the refrigerant condensed in the water / refrigerant heat exchanger 21 circulates depressurizes the medium / high pressure refrigerant and is easily evaporated. The refrigerant is sent to the evaporator 25. The pressure reducing valve 23 adjusts the opening degree of the refrigerant flow passage (adjusts the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 22), thereby adjusting the refrigerant circulation amount in the heat pump cycle 14 and the opening degree. By increasing the size, it has a function of sending a large amount of medium-temperature / low-pressure refrigerant to the evaporator 25 to melt frost.
As the “pressure adjusting unit” of the present invention, a capillary tube may be used instead of or in addition to the pressure reducing valve 23.

蒸発器25は、減圧弁23で減圧(膨張)された低温・低圧の冷媒を蒸発させて圧縮機19へと戻す機能を有する。具体的には、蒸発器25は、ファンモータ27aの運転により回転する送風ファン27によって外気を取り入れ空気と冷媒との間で熱交換を行ない、外気から熱を吸収する機能を有する。   The evaporator 25 has a function of evaporating the low-temperature and low-pressure refrigerant decompressed (expanded) by the pressure reducing valve 23 and returning it to the compressor 19. Specifically, the evaporator 25 has a function of taking outside air by the blower fan 27 rotating by the operation of the fan motor 27a, exchanging heat between the air and the refrigerant, and absorbing heat from the outside air.

一方、貯湯ユニット15は、図1に示すように、貯湯タンク(本発明の“タンク”に相当する。)31、および、貯湯ユニット制御部39を備える。貯湯タンク31は、給水源から給水配管35を介して供給される水道水(本発明の“加熱対象となる液体”に相当する。)と、給湯配管37を介して給湯系に供給される湯とを貯える機能を有する。循環ポンプ33は、貯湯タンク31の底部から低温水を吸い込むと共に、吸い込んだ低温水を水・冷媒熱交換器21に吐出させて加熱した湯水を貯湯タンク31の頂部へと戻すように機能する。   On the other hand, as shown in FIG. 1, the hot water storage unit 15 includes a hot water storage tank (corresponding to a “tank” of the present invention) 31 and a hot water storage unit control unit 39. The hot water storage tank 31 includes tap water (corresponding to the “liquid to be heated” of the present invention) supplied from a water supply source via a water supply pipe 35 and hot water supplied to a hot water supply system via a hot water supply pipe 37. It has a function to store and. The circulation pump 33 functions to suck low temperature water from the bottom of the hot water storage tank 31 and return the heated hot water to the top of the hot water storage tank 31 by discharging the sucked low temperature water to the water / refrigerant heat exchanger 21.

なお、貯湯タンク31、循環ポンプ33、および、水・冷媒熱交換器21を、湯水の流通路となる往路配管17aおよび復路配管17bをそれぞれ介して環状に連通接続することにより、貯湯サイクル(本発明の“貯液サイクル”に相当する。)16が形成されている。   The hot water storage tank 31, the circulation pump 33, and the water / refrigerant heat exchanger 21 are connected to each other in an annular manner through the forward piping 17 a and the return piping 17 b serving as hot water flow passages, respectively. This corresponds to the “liquid storage cycle” of the invention.) 16 is formed.

圧縮機19には、図1に示すように、高温・高圧の圧縮冷媒の温度を検出する吐出冷媒温度センサ(本発明の“吐出冷媒温度検出部”に相当する。)18が設けられている。高温・高圧の圧縮冷媒は、圧縮機19の冷媒吐出口(不図示)を介して吐出される。このため、圧縮機19の筐体(不図示)のうち冷媒吐出口付近の温度は、高温・高圧の圧縮冷媒の温度と強い相関がある。そこで、圧縮機19の筐体のうち冷媒吐出口付近に設けた吐出冷媒温度センサ18によって、圧縮機19の筐体のうち冷媒吐出口付近の温度を、冷媒吐出口から吐出される冷媒の温度として検出する。ただし、前記した検出手段の他に、圧縮機19から吐出された圧縮冷媒の温度を精度よく検出する手段があれば、それを採用してもよい。   As shown in FIG. 1, the compressor 19 is provided with a discharge refrigerant temperature sensor (corresponding to the “discharge refrigerant temperature detection unit” of the present invention) 18 that detects the temperature of the high-temperature and high-pressure compressed refrigerant. . The high-temperature and high-pressure compressed refrigerant is discharged through a refrigerant discharge port (not shown) of the compressor 19. For this reason, the temperature near the refrigerant outlet in the casing (not shown) of the compressor 19 has a strong correlation with the temperature of the high-temperature / high-pressure compressed refrigerant. Therefore, the temperature near the refrigerant discharge port in the casing of the compressor 19 is set to the temperature of the refrigerant discharged from the refrigerant discharge port by the discharge refrigerant temperature sensor 18 provided in the vicinity of the refrigerant discharge port in the casing of the compressor 19. Detect as. However, in addition to the detection means described above, if there is a means for accurately detecting the temperature of the compressed refrigerant discharged from the compressor 19, it may be adopted.

また、圧縮機19には、冷媒吐出口から吐出される冷媒の圧力を検出する圧縮冷媒圧力センサ20が設けられている。さらに、圧縮機19には、圧縮機構部に係る駆動モータの回転速度を検出する不図示の回転速度検出部が設けられている。水・冷媒熱交換器21の下流側に位置する冷媒配管22には、水・冷媒熱交換器出口側冷媒温度センサ41が設けられている。   The compressor 19 is provided with a compressed refrigerant pressure sensor 20 that detects the pressure of the refrigerant discharged from the refrigerant discharge port. Further, the compressor 19 is provided with a rotation speed detector (not shown) that detects the rotation speed of the drive motor related to the compression mechanism. The refrigerant pipe 22 located downstream of the water / refrigerant heat exchanger 21 is provided with a water / refrigerant heat exchanger outlet side refrigerant temperature sensor 41.

蒸発器25の近傍には、外気温度を検出する外気温度センサ(本発明の“外気温度検出部”に相当する。)42が設けられている。水・冷媒熱交換器21の上流側に位置する往路配管17aには、水・冷媒熱交換器21に流入する沸上げ前の原水の温度を検出する原水温度センサ(本発明の“原液温度検出部”に相当する。)43が設けられている。また、水・冷媒熱交換器21の下流側に位置する復路配管17bには、水・冷媒熱交換器21から流出する沸上後の湯水の温度を検出する加熱後温度センサ(本発明の“加熱後温度検出部”に相当する。)45が設けられている。これらの各温度センサ(吐出冷媒温度センサ18,水・冷媒熱交換器出口側冷媒温度センサ41,外気温度センサ42,原水温度センサ43,および、加熱後温度センサ45)の検出値、並びに、圧縮冷媒圧力センサ20の検出値は、ヒートポンプ制御部47Aに与えられる。   In the vicinity of the evaporator 25, an outside air temperature sensor (corresponding to the “outside air temperature detector” of the present invention) 42 for detecting the outside air temperature is provided. The outgoing pipe 17a located upstream of the water / refrigerant heat exchanger 21 is provided with a raw water temperature sensor that detects the temperature of the raw water before boiling that flows into the water / refrigerant heat exchanger 21 (“raw solution temperature detection” of the present invention). 43 ”). 43 is provided. The return pipe 17b located downstream of the water / refrigerant heat exchanger 21 is provided with a post-heating temperature sensor that detects the temperature of the boiling water flowing out of the water / refrigerant heat exchanger 21 (“ 45 is provided. Detection values of these temperature sensors (discharge refrigerant temperature sensor 18, water / refrigerant heat exchanger outlet side refrigerant temperature sensor 41, outside air temperature sensor 42, raw water temperature sensor 43, and post-heating temperature sensor 45), and compression The detection value of the refrigerant pressure sensor 20 is given to the heat pump control unit 47A.

また、貯湯タンク31の内部には、図1に示すように、貯湯タンク31の貯湯温度や貯湯量を検出するための貯湯センサ31a〜31eが設けられている。貯湯センサ31a〜31eの検出値は、貯湯ユニット制御部39に与えられる。   In addition, as shown in FIG. 1, hot water storage sensors 31 a to 31 e for detecting the hot water storage temperature and the amount of hot water stored in the hot water storage tank 31 are provided inside the hot water storage tank 31. The detection values of the hot water storage sensors 31 a to 31 e are given to the hot water storage unit control unit 39.

貯湯ユニット制御部39およびヒートポンプ制御部47Aは、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備えた不図示のマイクロコンピュータ(以下、“マイコン”と省略する。)により構成される。マイコンは、ROMに記憶されているプログラムを読み出して実行し、次述する沸上運転を含む各種制御を行うように動作する。   The hot water storage unit control unit 39 and the heat pump control unit 47A include, for example, a microcomputer (not shown) including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like (hereinafter referred to as “microcomputer”). Omitted). The microcomputer reads and executes a program stored in the ROM, and operates to perform various controls including a boiling operation described below.

ヒートポンプ制御部47Aおよび貯湯ユニット制御部39は、相互に連携して動作することによって、ヒートポンプサイクル14の運転・停止制御、圧縮機19の容量制御、圧縮機19に係る駆動モータの回転速度制御、減圧弁23の開度調整、ファンモータ27aの回転速度制御、貯湯サイクル16の運転・停止制御、循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度制御などを統括して司る。これにより、ヒートポンプ制御部47Aおよび貯湯ユニット制御部39は、沸上運転、除霜運転、給湯運転などを適切に行わせることができるように構成されている。   The heat pump control unit 47A and the hot water storage unit control unit 39 operate in cooperation with each other, thereby controlling the operation / stop of the heat pump cycle 14, the capacity control of the compressor 19, and the rotational speed control of the drive motor related to the compressor 19, It controls and controls the opening of the pressure reducing valve 23, the rotational speed control of the fan motor 27a, the operation / stop control of the hot water storage cycle 16, the rotational speed control of the drive motor related to the circulation pump 33, and the like. Thereby, the heat pump control unit 47A and the hot water storage unit control unit 39 are configured to appropriately perform the boiling operation, the defrosting operation, the hot water supply operation, and the like.

(本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Aの動作)
次に、本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Aに沸上運転を行わせる際の処理の流れについて、図2〜図4を参照して説明する。図2は、本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給液装置に沸上運転を行わせる際の処理の流れを表すフロー図である。図3は、本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給液装置に沸上運転を行わせる際の加熱後温度の経時変化を表すグラフである。図4は、本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給液装置に沸上運転を行わせる際の循環流量の経時変化を表すグラフである。
なお、図2に示す処理の流れは、ヒートポンプ制御部47Aが沸上運転の開始指令を発行したタイミングをもって開始される。
(Operation of the heat pump type water heater 11A according to the first embodiment of the present invention)
Next, the flow of processing when the heat pump type hot water heater 11A according to the first embodiment of the present invention performs a boiling operation will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing the flow of processing when the heat pump type liquid supply apparatus according to the first embodiment of the present invention performs a boiling operation. FIG. 3 is a graph showing a change over time in the temperature after heating when causing the heat pump type liquid supply apparatus according to the first embodiment of the present invention to perform a boiling operation. FIG. 4 is a graph showing a change over time in the circulation flow rate when the heat pump type liquid supply apparatus according to the first embodiment of the present invention performs a boiling operation.
The processing flow shown in FIG. 2 is started at the timing when the heat pump control unit 47A issues a boiling operation start command.

ここで、原水を沸上温度の目標値に達するまで沸き上げた設定量の湯水を貯湯タンク31に貯める沸上運転は、電気料金が安い深夜時間帯(例えば、午後11時〜午前7時など)に遂行される。電力資源の有効活用、および、経済性の観点から好ましいからである。また、沸上運転の遂行時間帯は、前記の深夜時間帯のうち、実際の利用時間帯に近い後半にシフトさせている。放熱損失の低減を図る趣旨である。   Here, the boiling operation in which the set amount of hot water boiled until the raw water reaches the boiling temperature target value is stored in the hot water storage tank 31 is a midnight time zone where the electricity rate is low (for example, 11 pm to 7 am ). This is because it is preferable from the viewpoint of effective utilization of power resources and economic efficiency. Also, the boiling operation time zone is shifted to the latter half of the midnight time zone, which is close to the actual usage time zone. The purpose is to reduce heat dissipation loss.

沸上運転の遂行時間帯を設定するにあたっては、貯湯ユニット制御部39は、まず、例えば、貯湯センサ31a〜31eから得られる貯湯タンク31の容量(貯湯量)、原水温度(加熱前温度)、および、加熱後温度に基づいて、所要沸上熱量を算出し、この所要沸上熱量と水・冷媒熱交換器21に係る加熱能力とに基づいて、所要沸上時間を算出する。そして、貯湯ユニット制御部39は、深夜時間帯の終了時刻(前記の例では、午前7時)から所要沸上時間を引いた時刻を、沸上運転開始時刻として設定する。貯湯ユニット制御部39は、こうして設定された沸上運転開始時刻のタイミングをもって、ヒートポンプ制御部47Aに沸上運転の開始指令を発行する。   In setting the performance time zone of the boiling operation, the hot water storage unit control unit 39 first, for example, the capacity of the hot water storage tank 31 (hot water storage amount) obtained from the hot water storage sensors 31a to 31e, the raw water temperature (temperature before heating), The required boiling heat amount is calculated based on the post-heating temperature, and the required boiling time is calculated based on the required boiling heat amount and the heating capacity of the water / refrigerant heat exchanger 21. Then, the hot water storage unit control unit 39 sets a time obtained by subtracting the required boiling time from the end time of the midnight time zone (7 am in the above example) as the boiling operation start time. The hot water storage unit control unit 39 issues a boiling operation start command to the heat pump control unit 47A at the timing of the boiling operation start time thus set.

ステップS11において、ヒートポンプ制御部47Aは、圧縮機19、減圧弁23、および、循環ポンプ33を、それぞれ初期値で起動する制御を行う。これにより、圧縮機19に係る駆動モータは、初期値として設定された回転速度で駆動する。減圧弁23は、初期値として設定された開度で弁体(不図示)を開く。循環ポンプ33に係る駆動モータは、初期値として設定された回転速度で駆動する。
なお、ヒートポンプ制御部47Aは、循環ポンプ33に係る駆動モータについては、湯水の循環流量が安定するまでの間、初期値として設定された回転速度を維持して運転させる制御を行う。
In step S <b> 11, the heat pump control unit 47 </ b> A performs control to start the compressor 19, the pressure reducing valve 23, and the circulation pump 33 with initial values. Thereby, the drive motor which concerns on the compressor 19 drives with the rotational speed set as an initial value. The pressure reducing valve 23 opens a valve body (not shown) at an opening set as an initial value. The drive motor related to the circulation pump 33 is driven at a rotation speed set as an initial value.
The heat pump control unit 47A controls the drive motor related to the circulation pump 33 to operate while maintaining the rotation speed set as the initial value until the circulating water flow rate is stabilized.

ステップS12において、ヒートポンプ制御部47Aは、外気温度センサ42で検出された外気温度と、原水温度センサ43で検出された原水温度とを取得する。   In step S <b> 12, the heat pump control unit 47 </ b> A acquires the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 42 and the raw water temperature detected by the raw water temperature sensor 43.

ステップS13Aにおいて、ヒートポンプ制御部47Aは、ステップS12で取得した外気温度および原水温度に基づいて、沸上温度に係る目標値と、吐出冷媒圧力に係る目標値とをセットする。   In step S13A, the heat pump control unit 47A sets the target value related to the boiling temperature and the target value related to the discharge refrigerant pressure based on the outside air temperature and the raw water temperature acquired in step S12.

ステップS14において、ヒートポンプ制御部47Aは、ステップS12で取得した外気温度および原水温度、並びに、ステップS13Aでセットした沸上温度に係る目標値に基づいて、水・冷媒熱交換器21に係る所要加熱能力を実現するための圧縮機19に係る駆動モータの回転速度に係る基準値を算出する。   In step S14, the heat pump control unit 47A performs the required heating for the water / refrigerant heat exchanger 21 based on the outside air temperature and raw water temperature acquired in step S12, and the target value related to the boiling temperature set in step S13A. A reference value related to the rotational speed of the drive motor related to the compressor 19 for realizing the capacity is calculated.

ステップS15Aにおいて、ヒートポンプ制御部47Aは、圧縮冷媒圧力センサ20で検出された圧縮機19からの吐出冷媒圧力を取得する。   In step S <b> 15 </ b> A, the heat pump control unit 47 </ b> A acquires the discharge refrigerant pressure from the compressor 19 detected by the compressed refrigerant pressure sensor 20.

ステップS16Aにおいて、ヒートポンプ制御部47Aは、ステップS15Aで取得した吐出冷媒圧力が、ステップS13Aでセットした吐出冷媒圧力に係る目標値と一致するか否かを判定する。ステップS16Aの判定の結果、ヒートポンプ制御部47Aは、吐出冷媒圧力が吐出冷媒圧力に係る目標値と一致しない旨の判定が下された場合、処理の流れをステップS17へと進ませる一方、吐出冷媒圧力が吐出冷媒圧力に係る目標値と一致した旨の判定が下された場合、処理の流れを直接ステップS18へと進ませる。   In step S16A, the heat pump control unit 47A determines whether or not the discharge refrigerant pressure acquired in step S15A matches the target value related to the discharge refrigerant pressure set in step S13A. As a result of the determination in step S16A, when it is determined that the discharge refrigerant pressure does not match the target value related to the discharge refrigerant pressure, the heat pump control unit 47A advances the process flow to step S17, while the discharge refrigerant pressure If it is determined that the pressure matches the target value related to the discharged refrigerant pressure, the process flow is directly advanced to step S18.

ステップS17において、ヒートポンプ制御部47Aは、吐出冷媒圧力が吐出冷媒圧力に係る目標値と一致するように、減圧弁23に係る弁体の開度を調整させる制御を行う。具体的には、ヒートポンプ制御部47Aは、吐出冷媒圧力が吐出冷媒圧力に係る目標値と比べて低い場合、減圧弁23に係る弁体を絞る(閉じる)ように調整させる制御を行う一方、吐出冷媒圧力が吐出冷媒圧力に係る目標値と比べて高い場合、減圧弁23に係る弁体を開くように調整させる制御を行う。この冷媒圧力の調整は、予め定められる調整代(例えば、1回の調整毎に0.2MPa調整したり、1回の調整毎に5パルス駆動するなど)を参照して行ってもよいし、吐出冷媒圧力が吐出冷媒圧力に係る目標値と一致することを狙って算出された圧力値を用いて行ってもよい。その後、ヒートポンプ制御部47Aは、処理の流れを次のステップS18へと進ませる。   In step S <b> 17, the heat pump control unit 47 </ b> A performs control to adjust the opening degree of the valve body related to the pressure reducing valve 23 so that the discharged refrigerant pressure matches the target value related to the discharged refrigerant pressure. Specifically, when the discharge refrigerant pressure is lower than the target value related to the discharge refrigerant pressure, the heat pump control unit 47A performs control to adjust the valve body related to the pressure reducing valve 23 to be closed (closed). When the refrigerant pressure is higher than the target value related to the discharged refrigerant pressure, control is performed to adjust the valve body related to the pressure reducing valve 23 to open. The adjustment of the refrigerant pressure may be performed with reference to a predetermined adjustment allowance (for example, 0.2 MPa adjustment for each adjustment or 5 pulses driving for each adjustment). You may carry out using the pressure value calculated aiming at discharge refrigerant pressure being in agreement with the target value concerning discharge refrigerant pressure. Thereafter, the heat pump control unit 47A advances the process flow to the next step S18.

ステップS18において、ヒートポンプ制御部47Aは、加熱後温度センサ45で検出された原水の加熱後温度を取得する。   In step S <b> 18, the heat pump control unit 47 </ b> A acquires the post-heating temperature of the raw water detected by the post-heating temperature sensor 45.

ステップS19において、ヒートポンプ制御部47Aは、ステップS18で取得した原水の加熱後温度が、ステップS13Aでセットした沸上温度に係る目標値と一致するか否かを判定する。ステップS19の判定の結果、ヒートポンプ制御部47Aは、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と一致しない旨の判定が下された場合、処理の流れをステップS20へと進ませる一方、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と一致した旨の判定が下された場合、処理の流れを直接ステップS21へと進ませる。   In step S19, the heat pump control unit 47A determines whether or not the temperature after heating of the raw water acquired in step S18 matches the target value related to the boiling temperature set in step S13A. As a result of the determination in step S19, when it is determined that the temperature after heating of the raw water does not match the target value related to the boiling temperature, the heat pump control unit 47A advances the process flow to step S20, If it is determined that the temperature of the raw water after heating matches the target value related to the boiling temperature, the process flow is directly advanced to step S21.

ステップS20において、ヒートポンプ制御部47Aは、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と一致するように、圧縮機19に係る駆動モータの回転速度を調整させる制御を行う。具体的には、ヒートポンプ制御部47Aは、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と比べて低い場合、圧縮機19に係る駆動モータの回転速度を増やすように調整させる制御を行う一方、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と比べて高い場合、圧縮機19に係る駆動モータの回転速度を減らすように調整させる制御を行う。この圧縮機19に係る駆動モータの回転速度調整は、予め定められる調整代(例えば、1回の調整毎に10rpm(revolution per minute)など)を参照して行ってもよいし、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と一致することを狙って算出された回転速度値を用いて行ってもよい。   In step S <b> 20, the heat pump control unit 47 </ b> A performs control to adjust the rotation speed of the drive motor related to the compressor 19 so that the heated temperature of the raw water matches the target value related to the boiling temperature. Specifically, the heat pump control unit 47A performs control to adjust the rotational speed of the drive motor related to the compressor 19 to increase when the temperature after heating of the raw water is lower than the target value related to the boiling temperature. When the temperature after heating the raw water is higher than the target value related to the boiling temperature, control is performed to adjust the rotational speed of the drive motor related to the compressor 19 to be reduced. The rotational speed of the drive motor according to the compressor 19 may be adjusted with reference to a predetermined adjustment fee (for example, 10 rpm (revolution per minute) for each adjustment), or after heating the raw water. You may perform using the rotational speed value calculated aiming that temperature corresponds with the target value which concerns on boiling temperature.

なお、沸上運転の開始直後では、ヒートポンプサイクルに係る加熱能力の立ち上がりの遅れにより、所望の加熱能力を出力できていないため、通常、原水の加熱後温度は、沸上温度に係る目標値と比べて低い。すると、沸上運転の開始直後では、ヒートポンプ制御部47Aは、一般に、圧縮機19に係る駆動モータの回転速度を増やすように調整させる制御を行うことになる。この制御によって、圧縮機19から吐出される圧縮冷媒の循環流量、温度および圧力は、調整前と比べて高くなる。その結果、水・冷媒熱交換器21に係る加熱能力も、調整前と比べて高くなるため、加熱後温度を上昇させることができる。
ステップS20における圧縮機19に係る駆動モータの回転速度調整後、ヒートポンプ制御部47Aは、処理の流れを次のステップS21へと進ませる。
In addition, immediately after the start of the boiling operation, since the desired heating capacity cannot be output due to the delay in the rise of the heating capacity related to the heat pump cycle, the temperature after heating of the raw water is usually equal to the target value related to the boiling temperature. Low compared. Then, immediately after the start of the boiling operation, the heat pump control unit 47A generally performs control to adjust the rotational speed of the drive motor related to the compressor 19 to increase. By this control, the circulation flow rate, temperature, and pressure of the compressed refrigerant discharged from the compressor 19 become higher than before the adjustment. As a result, the heating capacity of the water / refrigerant heat exchanger 21 is also higher than before the adjustment, so that the temperature after heating can be increased.
After adjusting the rotational speed of the drive motor related to the compressor 19 in step S20, the heat pump control unit 47A advances the process flow to the next step S21.

ステップS21において、ヒートポンプ制御部47Aは、ステップS19と同様に、ステップS18で取得した原水の加熱後温度が、ステップS13Aでセットした沸上温度に係る目標値と一致するか否かを判定する。ステップS21の判定の結果、ヒートポンプ制御部47Aは、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と比べて低い旨の判定が下された場合、処理の流れをステップS22へと進ませる一方、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値以上である旨の判定が下された場合、処理の流れを直接ステップS23へと進ませる。   In step S21, as in step S19, the heat pump control unit 47A determines whether the temperature after heating of the raw water acquired in step S18 matches the target value related to the boiling temperature set in step S13A. As a result of the determination in step S21, the heat pump control unit 47A advances the process flow to step S22 when it is determined that the temperature after heating of the raw water is lower than the target value related to the boiling temperature. When it is determined that the temperature after heating the raw water is equal to or higher than the target value related to the boiling temperature, the process flow is directly advanced to step S23.

ステップS22において、ヒートポンプ制御部47Aは、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と一致するように、循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度を調整させる制御を行う。具体的には、例えば、ヒートポンプ制御部47Aは、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と比べて低い場合、循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度を減らすように調整させる制御を行う。この循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度調整は、予め定められる調整代(例えば、1回の調整毎に10rpm(revolution per minute)など)を参照して行ってもよいし、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と一致することを狙って算出された回転速度値を用いて行ってもよい。   In step S <b> 22, the heat pump control unit 47 </ b> A performs control to adjust the rotation speed of the drive motor related to the circulation pump 33 so that the heated temperature of the raw water matches the target value related to the boiling temperature. Specifically, for example, when the temperature after heating of the raw water is lower than the target value related to the boiling temperature, the heat pump control unit 47A performs control to adjust the rotational speed of the drive motor related to the circulation pump 33 to be reduced. Do. The rotation speed adjustment of the drive motor related to the circulation pump 33 may be performed with reference to a predetermined adjustment allowance (for example, 10 rpm (revolution per minute) for each adjustment), or after heating the raw water You may perform using the rotational speed value calculated aiming that temperature corresponds with the target value which concerns on boiling temperature.

なお、沸上運転の開始直後では、ヒートポンプサイクルに係る加熱能力の立ち上がりの遅れにより、所望の加熱能力を出力できていないため、通常、原水の加熱後温度は、沸上温度に係る目標値と比べて低い。すると、沸上運転の開始直後では、ヒートポンプ制御部47Aは、一般に、循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度を減らすように調整させる制御を行うことになる。この制御によって、貯湯サイクル16内を循環する湯水の量は、調整前と比べて少なくなる。その結果、加熱対象となる原水の循環流量が低下することにより、原水の加熱後温度を沸上温度に係る目標値に到達させるために必要な加熱能力を少なくできるため、調整前と比べて、原水の加熱後温度を上昇させることができる。
ステップS22における循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度調整後、ヒートポンプ制御部47Aは、処理の流れをステップS12へと戻し、以下の処理を行わせる。
In addition, immediately after the start of the boiling operation, since the desired heating capacity cannot be output due to the delay in the rise of the heating capacity related to the heat pump cycle, the temperature after heating of the raw water is usually equal to the target value related to the boiling temperature. Low compared. Then, immediately after the start of the boiling operation, the heat pump control unit 47 </ b> A generally performs control to adjust so as to reduce the rotation speed of the drive motor related to the circulation pump 33. By this control, the amount of hot water circulating in the hot water storage cycle 16 becomes smaller than before the adjustment. As a result, by reducing the circulation flow rate of the raw water to be heated, the heating capacity necessary to reach the target value related to the boiling temperature after heating the raw water can be reduced. The temperature can be increased after heating the raw water.
After adjusting the rotational speed of the drive motor related to the circulation pump 33 in step S22, the heat pump control unit 47A returns the process flow to step S12 and causes the following processes to be performed.

ステップS23において、ヒートポンプ制御部47Aは、圧縮機19の圧縮機モータ回転速度検出部で取得した圧縮機モータ回転速度が、ステップS14で算出した圧縮機モータ回転速度に係る基準値と一致するか否かを判定する。ステップS23の判定の結果、ヒートポンプ制御部47Aは、圧縮機モータ回転速度が圧縮機モータ回転速度に係る基準値と一致しない旨の判定が下された場合、処理の流れをステップS24へと進ませる一方、圧縮機モータ回転速度が圧縮機モータ回転速度に係る基準値と一致した旨の判定が下された場合、処理の流れを直接ステップS25へと進ませる。   In step S23, the heat pump control unit 47A determines whether or not the compressor motor rotation speed acquired by the compressor motor rotation speed detection unit of the compressor 19 matches the reference value related to the compressor motor rotation speed calculated in step S14. Determine whether. As a result of the determination in step S23, when it is determined that the compressor motor rotation speed does not match the reference value related to the compressor motor rotation speed, the heat pump control unit 47A advances the process flow to step S24. On the other hand, if it is determined that the compressor motor rotation speed matches the reference value related to the compressor motor rotation speed, the flow of processing proceeds directly to step S25.

ステップS24において、ヒートポンプ制御部47Aは、圧縮機モータ回転速度が圧縮機モータ回転速度に係る基準値と一致するように、循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度を調整させる制御を行う。
なお、“圧縮機モータ回転速度が圧縮機モータ回転速度に係る基準値と一致する”とは、“液体・冷媒熱交換器21に係る加熱能力が、予め定められる加熱能力の目標値と一致する”ことを意味する。
In step S24, the heat pump control unit 47A performs control to adjust the rotation speed of the drive motor related to the circulation pump 33 so that the compressor motor rotation speed matches the reference value related to the compressor motor rotation speed.
“The compressor motor rotational speed matches the reference value related to the compressor motor rotational speed” means “the heating capacity of the liquid / refrigerant heat exchanger 21 matches the predetermined target value of the heating capacity”. "Means.

具体的には、ヒートポンプ制御部47Aは、圧縮機モータ回転速度が圧縮機モータ回転速度に係る基準値と比べて低い場合、換言すれば、ヒートポンプ制御部47Aは、水・冷媒熱交換器21に係る加熱能力が基準値と比べて低い場合、循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度を増やすように調整させる制御を行う一方、圧縮機モータ回転速度が基準値と比べて高い場合には、循環ポンプ33に係わる駆動モータの回転速度を減らすように調整させる制御を行なう。これにより、沸上運転時の加熱能力を予め定められる加熱能力の目標値と一致させることができる。
ステップS24における循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度調整後、ヒートポンプ制御部47Aは、処理の流れをステップS25へと進ませる。
Specifically, when the compressor motor rotation speed is low compared to the reference value related to the compressor motor rotation speed, in other words, the heat pump control unit 47A sends the water / refrigerant heat exchanger 21 to the water / refrigerant heat exchanger 21. When the heating capacity is low compared to the reference value, control is performed to increase the rotational speed of the drive motor related to the circulation pump 33, while when the compressor motor rotational speed is high compared to the reference value, the circulation is performed. Control to adjust the rotational speed of the drive motor related to the pump 33 to be reduced is performed. Thereby, the heating capability at the time of boiling operation can be made to correspond with the target value of the predetermined heating capability.
After adjusting the rotational speed of the drive motor related to the circulation pump 33 in step S24, the heat pump control unit 47A advances the process flow to step S25.

ステップS25において、ヒートポンプ制御部47Aは、貯湯ユニット制御部39からの沸上運転指令の発行状況を確認することにより、沸上運転を継続すべきか否かを判定する。ステップS25の判定の結果、ヒートポンプ制御部47Aは、沸上運転を継続すべき旨の判定が下された場合、処理の流れをステップS12へと戻し、以下の処理を行わせる一方、沸上運転を継続すべきでない旨の判定が下された場合、一連の沸上運転を終了させる。   In step S25, the heat pump control unit 47A determines whether or not the boiling operation should be continued by confirming the issuance status of the boiling operation command from the hot water storage unit control unit 39. As a result of the determination in step S25, when it is determined that the boiling operation should be continued, the heat pump control unit 47A returns the process flow to step S12, and causes the following processing to be performed. If it is determined that the operation should not be continued, the series of boiling operations is terminated.

(本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Aの作用効果)
本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Aでは、ヒートポンプ制御部47Aは、加熱後温度センサ45で検出された原水の加熱後温度が、予め定められる沸上温度に係る目標値に到達していない場合、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と一致するように、圧縮機19に係る駆動モータの回転速度、および、循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度を調整しながら原水を沸き上げる沸上運転を行わせる構成を採用することとした。
(Operational effect of the heat pump type water heater 11A according to the first embodiment of the present invention)
In the heat pump hot water heater 11A according to the first embodiment of the present invention, the heat pump control unit 47A causes the post-heating temperature of the raw water detected by the post-heating temperature sensor 45 to reach a target value related to a predetermined boiling temperature. If not, the rotational speed of the drive motor related to the compressor 19 and the rotational speed of the drive motor related to the circulation pump 33 are adjusted so that the temperature after heating of the raw water matches the target value related to the boiling temperature. While adopting a configuration that allows boiling operation to boil raw water.

本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Aによれば、ヒートポンプ制御部47Aは、原水の加熱後温度が、沸上温度に係る目標値に到達していない場合、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と一致するように、圧縮機19に係る駆動モータの回転速度を高速側に調整しながら原水を沸き上げる沸上運転を行わせるため、圧縮機19から吐出される圧縮冷媒の循環流量、温度および圧力は、調整前と比べて高くなる。その結果、水・冷媒熱交換器21に係る加熱能力も、調整前と比べて高くなるため、原水の加熱後温度を上昇させることができる(図3参照;比較例は、圧縮機19に係る駆動モータの回転速度調整なし)。   According to the heat pump type hot water heater 11A according to the first embodiment of the present invention, the heat pump control unit 47A, when the temperature after heating of the raw water does not reach the target value related to the boiling temperature, the temperature after heating of the raw water Is discharged from the compressor 19 in order to perform a boiling operation of boiling the raw water while adjusting the rotational speed of the drive motor related to the compressor 19 so that the rotational speed of the drive motor related to the compressor 19 is adjusted so as to match the target value related to the boiling temperature. The circulation flow rate, temperature, and pressure of the compressed refrigerant are higher than before adjustment. As a result, the heating capacity of the water / refrigerant heat exchanger 21 is also higher than before the adjustment, so that the temperature after heating of the raw water can be increased (see FIG. 3; the comparative example relates to the compressor 19). No rotation speed adjustment of drive motor).

また、本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Aによれば、ヒートポンプ制御部47Aは、原水の加熱後温度が、沸上温度に係る目標値に到達していない場合、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と一致するように、循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度を低速側に調整しながら原水を沸き上げる沸上運転を行わせる。その結果、加熱対象となる原水の循環流量が低下することにより、原水の加熱後温度を沸上温度に係る目標値に到達させるために必要な加熱能力を少なくできるため、調整前と比べて、原水の加熱後温度を上昇させることができる。(図4参照;比較例は、循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度調整なしのため、循環流量の減少がない)。   Moreover, according to the heat pump hot water heater 11A according to the first embodiment of the present invention, the heat pump control unit 47A can heat the raw water when the temperature after heating of the raw water does not reach the target value related to the boiling temperature. The boiling operation of boiling the raw water is performed while adjusting the rotational speed of the drive motor related to the circulation pump 33 to the low speed side so that the post-temperature matches the target value related to the boiling temperature. As a result, by reducing the circulation flow rate of the raw water to be heated, the heating capacity necessary to reach the target value related to the boiling temperature after heating the raw water can be reduced. The temperature can be increased after heating the raw water. (See FIG. 4; in the comparative example, there is no decrease in the circulation flow rate because there is no rotation speed adjustment of the drive motor related to the circulation pump 33).

したがって、本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Aによれば、圧縮機19に係る駆動モータの回転速度調整作用、および、循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度調整作用が相まって、沸上運転の開始当初から速やかに、加熱対象となる原水(本発明の“液体”に相当する。)の温度を沸上温度に係る目標値に到達させることができる。   Therefore, according to the heat pump type water heater 11A according to the first embodiment of the present invention, the rotational speed adjusting action of the drive motor related to the compressor 19 and the rotational speed adjusting action of the drive motor related to the circulation pump 33 are combined, The temperature of the raw water to be heated (corresponding to the “liquid” in the present invention) can be made to reach the target value related to the boiling temperature promptly from the beginning of the boiling operation.

また、本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Aによれば、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値に到達した後は、所要の目標加熱能力を維持して沸上運転を継続させることができる。   In addition, according to the heat pump type water heater 11A according to the first embodiment of the present invention, after the temperature after heating of the raw water reaches the target value related to the boiling temperature, the required target heating capacity is maintained and the water is raised. Driving can be continued.

さらに、本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Aによれば、沸上時間が当初の計画を超えて長くなることを回避することができ、深夜電力を利用できる時間帯の範囲内において必要な温度および量の湯を確保することができる。   Furthermore, according to the heat pump type water heater 11A according to the first embodiment of the present invention, it is possible to avoid the boiling time from becoming longer than the initial plan, and within the range of the time zone in which midnight power can be used. The required temperature and amount of hot water can be secured.

[第2実施形態]
(本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給液装置の系統構成)
図5は、本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給液装置の系統構成図である。以下では、本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給液装置について、本発明の第1実施形態と同様、図1に示すように、ヒートポンプサイクル14および貯湯サイクル16を協調駆動し、低温水を沸き上げて沸上温度に係る目標値の湯を貯湯タンク31に貯えて、必要に応じて給湯系の各所に供給するヒートポンプ式給湯機11Bを例示して説明する。
[Second Embodiment]
(System configuration of the heat pump type liquid supply device according to the second embodiment of the present invention)
FIG. 5 is a system configuration diagram of the heat pump type liquid supply apparatus according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, in the heat pump type liquid supply device according to the second embodiment of the present invention, as in the first embodiment of the present invention, the heat pump cycle 14 and the hot water storage cycle 16 are cooperatively driven as shown in FIG. The heat pump type hot water heater 11B will be described by exemplifying the heat pump hot water heater 11B which stores hot water having a target value related to the boiling temperature in the hot water storage tank 31 and supplies it to various places in the hot water supply system as necessary.

なお、図1に示す第1実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Aと、図5に示す第2実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Bとでは、ヒートポンプ制御部47A,47Bの構成を除き、その他の構成は共通である。したがって、第1および第2実施形態間において共通の機能を有する部材については、共通の符号を付してその説明を省略し、前記の相違点に注目して説明を進めることとする。   In addition, in the heat pump type hot water heater 11A according to the first embodiment shown in FIG. 1 and the heat pump type hot water heater 11B according to the second embodiment shown in FIG. 5, except for the configuration of the heat pump control units 47A and 47B, the other The configuration is common. Therefore, members having a common function between the first and second embodiments are denoted by common reference numerals, description thereof is omitted, and description will be made focusing on the above differences.

第1実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Aでは、ヒートポンプ制御部47Aは、圧縮機19から吐出される吐出冷媒圧力に係る目標値をセットしておき、圧縮冷媒圧力センサ20から取得した圧縮機19の吐出冷媒圧力が、前記セットしておいた吐出冷媒圧力に係る目標値と一致するか否かを判定し、この判定の結果、吐出冷媒圧力が吐出冷媒圧力に係る目標値と一致しない旨の判定が下された場合、吐出冷媒圧力が吐出冷媒圧力に係る目標値と一致するように、減圧弁23に係る弁体の開度を調整させる制御を行う。   In the heat pump hot water heater 11A according to the first embodiment, the heat pump control unit 47A sets a target value related to the discharge refrigerant pressure discharged from the compressor 19 and acquires the compressor 19 acquired from the compressed refrigerant pressure sensor 20. It is determined whether or not the discharge refrigerant pressure matches the target value related to the set discharge refrigerant pressure. As a result of the determination, the discharge refrigerant pressure does not match the target value related to the discharge refrigerant pressure. When the determination is made, control is performed to adjust the opening of the valve body related to the pressure reducing valve 23 so that the discharged refrigerant pressure matches the target value related to the discharged refrigerant pressure.

これに対し、第2実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Bでは、ヒートポンプ制御部47Bは、圧縮機19から吐出される吐出冷媒温度に係る目標値をセットしておき、吐出冷媒温度センサ18から取得した圧縮機19の吐出冷媒温度が、前記セットしておいた吐出冷媒温度に係る目標値と一致するか否かを判定し、この判定の結果、吐出冷媒温度が吐出冷媒温度に係る目標値と一致しない旨の判定が下された場合、吐出冷媒温度が吐出冷媒温度に係る目標値と一致するように、減圧弁23に係る弁体の開度を調整させる制御を行う。   On the other hand, in the heat pump type water heater 11B according to the second embodiment, the heat pump control unit 47B sets a target value related to the discharged refrigerant temperature discharged from the compressor 19 and acquires it from the discharged refrigerant temperature sensor 18. It is determined whether or not the discharged refrigerant temperature of the compressor 19 coincides with the set target value related to the set discharge refrigerant temperature. As a result of the determination, the discharged refrigerant temperature is equal to the target value related to the discharged refrigerant temperature. When it is determined that they do not match, control is performed to adjust the opening degree of the valve body related to the pressure reducing valve 23 so that the discharged refrigerant temperature matches the target value related to the discharged refrigerant temperature.

要するに、第1実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Aでは、圧縮機19の吐出冷媒圧力を用いて減圧弁23に係る弁体の開度調整制御を行わせるのに対し、第2実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Bでは、圧縮機19の吐出冷媒温度を用いて減圧弁23に係る弁体の開度調整制御を行わせており、減圧弁23に係る弁体の開度調整制御を行わせる際のパラメータが、“圧力”と“温度”で相違している。圧縮機19の吐出冷媒に係る“圧力”および“温度”は、いずれも水・冷媒熱交換器21に係る加熱能力と相関がある点で、その技術的思想が共通である。   In short, in the heat pump type hot water heater 11A according to the first embodiment, the opening degree adjustment control of the valve body related to the pressure reducing valve 23 is performed using the refrigerant discharge pressure of the compressor 19, whereas the heat pump type water heater 11A according to the second embodiment relates to the second embodiment. In the heat pump water heater 11B, the opening adjustment control of the valve body related to the pressure reducing valve 23 is performed using the refrigerant temperature discharged from the compressor 19, and the opening adjustment control of the valve body related to the pressure reducing valve 23 is performed. Parameters are different for “pressure” and “temperature”. The “pressure” and “temperature” related to the refrigerant discharged from the compressor 19 have a common technical idea in that both have a correlation with the heating capacity related to the water / refrigerant heat exchanger 21.

(本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Bの動作)
次に、本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Bに沸上運転を行わせる際の処理の流れについて、図6を参照して説明する。図6は、本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給液装置に沸上運転を行わせる際の処理の流れを表すフロー図である。
なお、図6に示す処理の流れは、第1実施形態と同様、貯湯ユニット制御部39がヒートポンプ制御部47Bへ沸上運転の開始指令を発行したタイミングをもって開始される。
(Operation of the heat pump type water heater 11B according to the second embodiment of the present invention)
Next, the flow of processing when causing the heat pump type water heater 11B according to the second embodiment of the present invention to perform a boiling operation will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the flow of processing when the heat pump type liquid supply apparatus according to the second embodiment of the present invention performs a boiling operation.
6 is started at the timing when the hot water storage unit control unit 39 issues a boiling operation start command to the heat pump control unit 47B, as in the first embodiment.

図6に示す第2実施形態に係る処理の流れは、ステップS13B、S15B、S16Bを除き、図2に示す第1実施形態に係る処理の流れと共通である。そこで、前半部であるステップS11〜S17に係る処理の流れを説明することで、第2実施形態に係る動作説明に代えることとする。   The process flow according to the second embodiment shown in FIG. 6 is the same as the process flow according to the first embodiment shown in FIG. 2 except for steps S13B, S15B, and S16B. Therefore, the flow of processing according to steps S11 to S17, which are the first half, will be described to replace the operation description according to the second embodiment.

ステップS11において、ヒートポンプ制御部47Bは、圧縮機19、減圧弁23、および、循環ポンプ33を、それぞれ初期値で起動する制御を行う。これにより、圧縮機19に係る駆動モータは、初期値として設定された回転速度で駆動する。減圧弁23は、初期値として設定された開度で弁体を開く。循環ポンプ33に係る駆動モータは、初期値として設定された回転速度で駆動する。
なお、ヒートポンプ制御部47Bは、循環ポンプ33に係る駆動モータについては、湯水の循環流量が安定するまでの間、初期値として設定された回転速度を維持して運転させる制御を行う。
In step S11, the heat pump control unit 47B performs control to start the compressor 19, the pressure reducing valve 23, and the circulation pump 33 with initial values. Thereby, the drive motor which concerns on the compressor 19 drives with the rotational speed set as an initial value. The pressure reducing valve 23 opens the valve body at an opening set as an initial value. The drive motor related to the circulation pump 33 is driven at a rotation speed set as an initial value.
The heat pump control unit 47B controls the drive motor related to the circulation pump 33 to operate while maintaining the rotational speed set as the initial value until the circulating water flow rate is stabilized.

ステップS12において、ヒートポンプ制御部47Bは、外気温度センサ42で検出された外気温度と、原水温度センサ43で検出された原水温度とを取得する。   In step S <b> 12, the heat pump control unit 47 </ b> B acquires the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 42 and the raw water temperature detected by the raw water temperature sensor 43.

ステップS13Bにおいて、ヒートポンプ制御部47Bは、ステップS12で取得した外気温度および原水温度に基づいて、沸上温度に係る目標値と、吐出冷媒温度(ステップS13Aとの相違点)に係る目標値とをセットする。   In step S13B, the heat pump control unit 47B obtains the target value related to the boiling temperature and the target value related to the discharge refrigerant temperature (difference from step S13A) based on the outside air temperature and raw water temperature acquired in step S12. set.

ステップS14において、ヒートポンプ制御部47Bは、ステップS12で取得した外気温度および原水温度、並びに、ステップS13Bでセットした沸上温度に係る目標値に基づいて、水・冷媒熱交換器21に係る所要加熱能力を実現するための圧縮機19に係る駆動モータの回転速度に係る基準値を算出する。   In step S14, the heat pump control unit 47B performs the required heating for the water / refrigerant heat exchanger 21 based on the outside air temperature and raw water temperature acquired in step S12, and the target value related to the boiling temperature set in step S13B. A reference value related to the rotational speed of the drive motor related to the compressor 19 for realizing the capacity is calculated.

ステップS15Bにおいて、ヒートポンプ制御部47Bは、吐出冷媒温度センサ18で検出された圧縮機19からの吐出冷媒温度(ステップS15Aとの相違点)を取得する。   In step S15B, the heat pump control unit 47B acquires the discharge refrigerant temperature (difference from step S15A) from the compressor 19 detected by the discharge refrigerant temperature sensor 18.

ステップS16Bにおいて、ヒートポンプ制御部47Bは、ステップS15Bで取得した吐出冷媒温度が、ステップS13Bでセットした吐出冷媒温度に係る目標値と一致するか否かを判定する(ステップS16Aとの相違点)。ステップS16Bの判定の結果、ヒートポンプ制御部47Aは、吐出冷媒温度が吐出冷媒温度に係る目標値と一致しない旨の判定が下された場合、処理の流れをステップS17へと進ませる一方、吐出冷媒温度が吐出冷媒温度に係る目標値と一致した旨の判定が下された場合、処理の流れをステップS18へと進ませる。   In step S16B, the heat pump control unit 47B determines whether or not the discharge refrigerant temperature acquired in step S15B matches the target value related to the discharge refrigerant temperature set in step S13B (difference from step S16A). As a result of the determination in step S16B, when it is determined that the discharged refrigerant temperature does not match the target value related to the discharged refrigerant temperature, the heat pump control unit 47A advances the process flow to step S17, while the discharged refrigerant temperature If it is determined that the temperature matches the target value related to the discharged refrigerant temperature, the flow of processing proceeds to step S18.

ステップS17において、ヒートポンプ制御部47Bは、吐出冷媒温度が吐出冷媒温度に係る目標値と一致するように、減圧弁23に係る弁体の開度を調整させる制御を行う。具体的には、ヒートポンプ制御部47Bは、吐出冷媒温度が吐出冷媒温度に係る目標値と比べて低い場合、減圧弁23に係る弁体を絞る(閉じる)ように調整させる制御を行う一方、吐出冷媒温度が吐出冷媒温度に係る目標値と比べて高い場合、減圧弁23に係る弁体を開くように調整させる制御を行う。その後、ヒートポンプ制御部47Bは、処理の流れを次のステップS18へと進ませる。   In step S <b> 17, the heat pump control unit 47 </ b> B performs control to adjust the opening degree of the valve body related to the pressure reducing valve 23 so that the discharged refrigerant temperature matches the target value related to the discharged refrigerant temperature. Specifically, when the discharge refrigerant temperature is lower than the target value related to the discharge refrigerant temperature, the heat pump control unit 47B performs control to adjust the valve body related to the pressure reducing valve 23 to be closed (closed). When the refrigerant temperature is higher than the target value related to the discharged refrigerant temperature, control is performed to adjust the valve body related to the pressure reducing valve 23 to open. Thereafter, the heat pump control unit 47B advances the process flow to the next step S18.

(本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Bの作用効果)
本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Bでは、ヒートポンプ制御部47Bは、第1実施形態と同様、加熱後温度センサ45で検出された原水の加熱後温度が、沸上温度に係る目標値に到達していない場合、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と一致するように、圧縮機19に係る駆動モータの回転速度、および、循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度を調整しながら原水を沸き上げる沸上運転を行わせる構成を採用することとした。
(Operational effect of the heat pump type hot water heater 11B according to the second embodiment of the present invention)
In the heat pump type hot water heater 11B according to the second embodiment of the present invention, the heat pump control unit 47B is configured so that the temperature after heating of the raw water detected by the temperature sensor 45 after heating is related to the boiling temperature, as in the first embodiment. When the target value has not been reached, the rotation speed of the drive motor related to the compressor 19 and the rotation of the drive motor related to the circulation pump 33 so that the temperature after heating of the raw water matches the target value related to the boiling temperature. It was decided to adopt a configuration in which boiling operation was performed to boil raw water while adjusting the speed.

本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Bによれば、ヒートポンプ制御部47Bは、第1実施形態と同様、原水の加熱後温度が、沸上温度に係る目標値に到達していない場合、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と一致するように、圧縮機19に係る駆動モータの回転速度を高速側に調整しながら原水を沸き上げる沸上運転を行わせるため、圧縮機19から吐出される圧縮冷媒の循環流量、温度および圧力は、調整前と比べて高くなる。その結果、水・冷媒熱交換器21に係る加熱能力も、調整前と比べて高くなるため、原水の加熱後温度を上昇させることができる(図3参照;比較例は、圧縮機19に係る駆動モータの回転速度調整なし)。   According to the heat pump type water heater 11B according to the second embodiment of the present invention, the heat pump control unit 47B, as in the first embodiment, does not reach the target value related to the boiling temperature of the raw water after heating. In this case, in order to perform the boiling operation of boiling the raw water while adjusting the rotational speed of the drive motor related to the compressor 19 to the high speed side so that the temperature after heating of the raw water matches the target value related to the boiling temperature, The circulation flow rate, temperature, and pressure of the compressed refrigerant discharged from the compressor 19 are higher than before the adjustment. As a result, the heating capacity of the water / refrigerant heat exchanger 21 is also higher than before the adjustment, so that the temperature after heating of the raw water can be increased (see FIG. 3; the comparative example relates to the compressor 19). No rotation speed adjustment of drive motor).

また、本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Bによれば、ヒートポンプ制御部47Bは、第1実施形態と同様、原水の加熱後温度が、沸上温度に係る目標値に到達していない場合、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と一致するように、循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度を低速側に調整しながら原水を沸き上げる沸上運転を行わせる。その結果、加熱対象となる原水の循環流量が低下することにより、原水の加熱後温度を沸上温度に係る目標値に到達させるために必要な加熱能力を少なくできるため、調整前と比べて、原水の加熱後温度を上昇させることができる。(図4参照;比較例は、循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度調整なしのため、循環流量の減少がない)。   Moreover, according to the heat pump type hot water heater 11B according to the second embodiment of the present invention, the heat pump control unit 47B, as in the first embodiment, the temperature after heating of the raw water reaches the target value related to the boiling temperature. If not, the boiling operation of boiling the raw water is performed while adjusting the rotational speed of the drive motor related to the circulation pump 33 to the low speed side so that the temperature after heating of the raw water coincides with the target value related to the boiling temperature. . As a result, by reducing the circulation flow rate of the raw water to be heated, the heating capacity necessary to reach the target value related to the boiling temperature after heating the raw water can be reduced. The temperature can be increased after heating the raw water. (See FIG. 4; in the comparative example, there is no decrease in the circulation flow rate because there is no rotation speed adjustment of the drive motor related to the circulation pump 33).

したがって、本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Bによれば、第1実施形態と同様、圧縮機19に係る駆動モータの回転速度調整作用、および、循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度調整作用が相まって、沸上運転の開始当初から速やかに、加熱対象となる原水(本発明の“液体”に相当する。)の温度を沸上温度に係る目標値に到達させることができる。   Therefore, according to the heat pump type water heater 11B according to the second embodiment of the present invention, as in the first embodiment, the rotational speed adjusting action of the drive motor according to the compressor 19 and the drive motor according to the circulation pump 33 are controlled. Combined with the rotation speed adjustment action, the temperature of the raw water to be heated (corresponding to “liquid” in the present invention) can be quickly reached to the target value related to the boiling temperature from the beginning of the boiling operation. .

また、本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Bによれば、第1実施形態と同様、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値に到達した後は、所要の目標加熱能力を維持して沸上運転を継続させることができる。   Moreover, according to the heat pump type hot water heater 11B according to the second embodiment of the present invention, as in the first embodiment, after the temperature after heating of the raw water reaches the target value related to the boiling temperature, the required target heating is performed. The boiling operation can be continued while maintaining the capacity.

さらに、本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Bによれば、第1実施形態と同様、沸上時間が当初の計画を超えて長くなることを回避することができ、深夜電力を利用できる時間帯の範囲内において必要な温度および量の湯を確保することができる。   Furthermore, according to the heat pump type water heater 11B according to the second embodiment of the present invention, as in the first embodiment, it is possible to avoid that the boiling time is longer than the initial plan, and the midnight power is reduced. The necessary temperature and amount of hot water can be secured within the available time zone.

[その他の実施形態]
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化例を示したものである。従って、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
[Other Embodiments]
The plurality of embodiments described above show examples of implementation of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limitedly interpreted by these. This is because the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist or main features thereof.

例えば、本発明の第1および第2実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11A,11Bとして、それぞれが別体のヒートポンプユニット13と貯湯ユニット15とを、往路配管17aおよび復路配管17bをそれぞれ介して連通接続して構成する態様を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。ヒートポンプユニット13と貯湯ユニット15とを一体に構成すると共に、各構成部材13,15間を往路配管17aおよび復路配管17bをそれぞれ介して連通接続したヒートポンプ式給湯機11A,11Bの態様も、本発明の技術的範囲の射程に包含される。   For example, as the heat pump hot water heaters 11A and 11B according to the first and second embodiments of the present invention, the heat pump unit 13 and the hot water storage unit 15, which are separate from each other, communicate with each other via the outward piping 17a and the backward piping 17b. Although the aspect which connects and comprises is illustrated and demonstrated, this invention is not limited to this example. The aspect of the heat pump type hot water heaters 11A and 11B in which the heat pump unit 13 and the hot water storage unit 15 are integrally configured and the constituent members 13 and 15 are connected to each other via the forward piping 17a and the backward piping 17b, respectively. It is included in the range of the technical range.

また、本発明の“加熱対象となる液体”として、給水源から給水配管35を介して供給される水道水を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。本発明の“加熱対象となる液体”としては、例えば、井戸水を採用してもよい。また、水以外にも、潜熱蓄熱材入りの液体、ブライン、不凍液などを、本発明の“加熱対象となる液体”として採用してもよい。   Moreover, although the tap water supplied from the water supply source via the water supply pipe 35 has been described as an example of the “liquid to be heated” in the present invention, the present invention is not limited to this example. As the “liquid to be heated” in the present invention, for example, well water may be employed. In addition to water, a liquid containing a latent heat storage material, brine, antifreeze liquid, or the like may be adopted as the “liquid to be heated” in the present invention.

また、本発明の“冷媒の圧力を調整する手段”として、減圧弁23に係る弁体の開度を調整することによって、冷媒の圧力を調整する態様を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。本発明の“冷媒の圧力を調整する手段”としては、水・冷媒熱交換器21に流入する冷媒の圧力を調整することができれば、いかなるものを採用してもよい。   Moreover, although the aspect which adjusts the pressure of a refrigerant | coolant by adjusting the opening degree of the valve body which concerns on the pressure reducing valve 23 as "the means to adjust the pressure of a refrigerant | coolant" of this invention was demonstrated and demonstrated, this invention is It is not limited to this example. As the “means for adjusting the pressure of the refrigerant” of the present invention, any means may be adopted as long as the pressure of the refrigerant flowing into the water / refrigerant heat exchanger 21 can be adjusted.

最後に、本発明の“液体の循環流量を調整する手段”として、循環ポンプ33に係る駆動モータを例示し、同駆動モータの回転速度を調整することによって、液体の循環流量を調整する態様を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。本発明の“液体の循環流量を調整する手段”としては、水・冷媒熱交換器21に流入する液体の循環流量を調整することができれば、いかなるものを採用してもよいことはいうまでもない。   Finally, as a “means for adjusting the circulation flow rate of the liquid” of the present invention, a drive motor related to the circulation pump 33 is illustrated, and an aspect of adjusting the circulation flow rate of the liquid by adjusting the rotational speed of the drive motor is illustrated. Although illustrated and described, the present invention is not limited to this example. It goes without saying that any means may be adopted as the “means for adjusting the circulation flow rate of the liquid” in the present invention as long as the circulation flow rate of the liquid flowing into the water / refrigerant heat exchanger 21 can be adjusted. Absent.

11A 第1実施形態に係るヒートポンプ式給湯機(ヒートポンプ式給液装置)
11B 第2実施形態に係るヒートポンプ式給湯機(ヒートポンプ式給液装置)
13 ヒートポンプユニット
14 ヒートポンプサイクル
15 貯湯ユニット
16 貯湯サイクル(貯液サイクル)
17a 往路配管
17b 復路配管
18 吐出冷媒温度センサ(吐出冷媒温度検出部)
19 圧縮機
20 圧縮冷媒圧力センサ
21 水・冷媒熱交換器(液体・冷媒熱交換器)
21a 冷媒側伝熱管
21b 水側伝熱管
23 電動式の減圧弁(圧力調整部)
25 蒸発器
27 送風ファン
27a ファンモータ
31 貯湯タンク(タンク)
33 循環ポンプ
35 給水配管
37 給湯配管
39 貯湯ユニット制御部
41 水・冷媒熱交換器出口側冷媒温度センサ
42 外気温度センサ(外気温度検出部)
43 原水温度センサ(原液温度検出部)
45 加熱後温度センサ(加熱後温度検出部)
47A 第1実施形態に係るヒートポンプ制御部
47B 第2実施形態に係るヒートポンプ制御部
11A Heat pump type hot water heater (heat pump type liquid supply device) according to the first embodiment
11B Heat pump type hot water heater (heat pump type liquid supply device) according to the second embodiment
13 Heat Pump Unit 14 Heat Pump Cycle 15 Hot Water Storage Unit 16 Hot Water Storage Cycle (Liquid Storage Cycle)
17a Outward piping 17b Return piping 18 Discharge refrigerant temperature sensor (discharge refrigerant temperature detection part)
19 Compressor 20 Compressed refrigerant pressure sensor 21 Water / refrigerant heat exchanger (liquid / refrigerant heat exchanger)
21a Refrigerant side heat transfer tube 21b Water side heat transfer tube 23 Electric pressure reducing valve (pressure adjusting part)
25 Evaporator 27 Blower fan 27a Fan motor 31 Hot water storage tank (tank)
33 Circulation pump 35 Water supply piping 37 Hot water supply piping 39 Hot water storage unit control unit 41 Water / refrigerant heat exchanger outlet side refrigerant temperature sensor 42 Outside air temperature sensor (outside air temperature detecting unit)
43 Raw water temperature sensor (raw solution temperature detector)
45 Temperature sensor after heating (temperature detector after heating)
47A Heat pump control unit according to the first embodiment 47B Heat pump control unit according to the second embodiment

Claims (7)

冷媒を圧縮して吐出する圧縮機、前記圧縮機から吐出される前記冷媒との熱交換により加熱対象となる液体を加熱する液体・冷媒熱交換器、前記液体・冷媒熱交換器で凝縮された前記冷媒の圧力を調整する圧力調整部、および、前記圧力調整部で減圧された前記冷媒を空気と熱交換させて前記圧縮機に戻す蒸発器を備え、前記圧縮機、前記液体・冷媒熱交換器、前記圧力調整部、および、前記蒸発器のそれぞれを、前記冷媒の流通配管を介して接続してなるヒートポンプサイクルと、
前記液体が貯められるタンク、および、前記液体・冷媒熱交換器を備え、前記タンク、および、前記液体・冷媒熱交換器の間を、前記タンクの前記液体を取り出して前記液体・冷媒熱交換器に送り出す往路配管、および、前記液体・冷媒熱交換器で加熱後の前記液体を前記タンクに戻す復路配管を介して接続してなる貯液サイクルと、
前記タンクの前記液体を、前記往路配管、前記液体・冷媒熱交換器、および、前記復路配管をそれぞれ介して循環させる循環ポンプと、
前記液体・冷媒熱交換器で加熱後の前記液体の加熱後温度を検出する加熱後温度検出部と、
前記加熱後温度検出部で検出された前記液体の加熱後温度が、予め定められる沸上温度に係る目標値に到達していない場合、前記液体の加熱後温度が前記沸上温度に係る目標値と一致するように、前記冷媒の循環流量、および、前記液体の循環流量を調整しながら前記液体を沸き上げる沸上運転を行わせるヒートポンプ制御部と、
を備えることを特徴とするヒートポンプ式給液装置。
A compressor that compresses and discharges the refrigerant, a liquid / refrigerant heat exchanger that heats the liquid to be heated by heat exchange with the refrigerant discharged from the compressor, and the liquid / refrigerant heat exchanger that is condensed A pressure adjusting unit that adjusts the pressure of the refrigerant; and an evaporator that exchanges heat between the refrigerant decompressed by the pressure adjusting unit and air and returns the refrigerant to the compressor. The compressor, the liquid / refrigerant heat exchange A heat pump cycle in which each of the pressure vessel, the pressure adjusting unit, and the evaporator is connected via the refrigerant circulation pipe,
A tank in which the liquid is stored and the liquid / refrigerant heat exchanger are provided, and the liquid in the tank is taken out between the tank and the liquid / refrigerant heat exchanger, and the liquid / refrigerant heat exchanger is provided. And a liquid storage cycle that is connected via a return pipe that returns the liquid after being heated by the liquid / refrigerant heat exchanger to the tank,
Circulation pumps that circulate the liquid in the tank through the forward piping, the liquid / refrigerant heat exchanger, and the return piping, respectively.
A post-heating temperature detection unit that detects a post-heating temperature of the liquid after being heated by the liquid / refrigerant heat exchanger;
When the post-heating temperature of the liquid detected by the post-heating temperature detection unit has not reached a target value related to a predetermined boiling temperature, the post-heating temperature of the liquid is a target value related to the boiling temperature A heat pump control unit for performing a boiling operation for boiling the liquid while adjusting the circulation flow rate of the refrigerant and the circulation flow rate of the liquid so as to coincide with
A heat pump type liquid supply apparatus comprising:
請求項1に記載のヒートポンプ式給液装置であって、
前記冷媒の循環流量の調整は、前記圧縮機に係る駆動モータの回転速度を調整することによって遂行される一方、前記液体の循環流量の調整は、前記循環ポンプに係る駆動モータの回転速度を調整することによって遂行される、
ことを特徴とするヒートポンプ式給液装置。
The heat pump type liquid supply device according to claim 1,
The adjustment of the circulation flow rate of the refrigerant is performed by adjusting the rotation speed of the drive motor related to the compressor, while the adjustment of the circulation flow rate of the liquid adjusts the rotation speed of the drive motor related to the circulation pump. Carried out by
A heat pump type liquid supply device.
請求項2に記載のヒートポンプ式給液装置であって、
前記ヒートポンプ制御部は、前記加熱後温度検出部で検出された前記液体の加熱後温度が、前記沸上温度に係る目標値に到達した後において、前記液体・冷媒熱交換器に係る加熱能力が、予め定められる加熱能力の目標値と一致するように、前記循環ポンプに係る駆動モータの回転速度を調整しながら前記沸上運転を行わせる、
ことを特徴とするヒートポンプ式給液装置。
The heat pump type liquid supply device according to claim 2,
The heat pump control unit has a heating capacity related to the liquid / refrigerant heat exchanger after a temperature after heating of the liquid detected by the temperature detection unit after heating reaches a target value related to the boiling temperature. The boiling operation is performed while adjusting the rotational speed of the drive motor related to the circulation pump so as to coincide with a predetermined target value of the heating capacity.
A heat pump type liquid supply device.
請求項2に記載のヒートポンプ式給液装置であって、
前記ヒートポンプ制御部は、前記加熱後温度検出部で検出された前記液体の加熱後温度が、前記沸上温度に係る目標値に到達した後において、前記圧縮機に係る駆動モータの回転速度が、予め定められる回転速度の基準値と一致するように、前記循環ポンプに係る駆動モータの回転速度を調整しながら前記沸上運転を行わせる、
ことを特徴とするヒートポンプ式給液装置。
The heat pump type liquid supply device according to claim 2,
The heat pump control unit is configured such that after the heated temperature of the liquid detected by the heated temperature detecting unit reaches a target value related to the boiling temperature, the rotational speed of the drive motor related to the compressor is: Causing the boiling operation to be performed while adjusting the rotational speed of the drive motor related to the circulation pump so as to coincide with a predetermined reference value of the rotational speed,
A heat pump type liquid supply device.
請求項2〜4のいずれか一項に記載のヒートポンプ式給液装置であって、
外気の温度を検出する外気温度検出部と、
前記液体・冷媒熱交換器で沸上前の前記液体の温度を検出する原液温度検出部と、
前記圧縮機から吐出される前記冷媒の温度を検出する吐出冷媒温度検出部と、
をさらに備え、
前記ヒートポンプ制御部は、前記吐出冷媒温度検出部で検出された前記冷媒の温度が、前記外気温度検出部で検出された外気の温度、前記原液温度検出部で検出された前記液体の温度、または、前記沸上温度に係る目標値のいずれかを用いて算出された前記冷媒の温度に係る目標値と一致するように、前記圧力調整部の圧力を調整しながら前記沸上運転を行わせる、
ことを特徴とするヒートポンプ式給液装置。
It is a heat pump type liquid supply device according to any one of claims 2 to 4,
An outside temperature detector for detecting the temperature of the outside air;
A stock solution temperature detector for detecting the temperature of the liquid before boiling in the liquid / refrigerant heat exchanger;
A discharge refrigerant temperature detector for detecting a temperature of the refrigerant discharged from the compressor;
Further comprising
The heat pump control unit is configured such that the temperature of the refrigerant detected by the discharge refrigerant temperature detection unit is the temperature of the outside air detected by the outside air temperature detection unit, the temperature of the liquid detected by the stock solution temperature detection unit, or The boiling operation is performed while adjusting the pressure of the pressure adjusting unit so as to coincide with the target value related to the temperature of the refrigerant calculated using any of the target values related to the boiling temperature.
A heat pump type liquid supply device.
請求項2〜4のいずれか一項に記載のヒートポンプ式給液装置であって、
外気の温度を検出する外気温度検出部と、
前記液体・冷媒熱交換器で沸上前の前記液体の温度を検出する原液温度検出部と、
前記圧縮機から吐出される前記冷媒の圧力を検出する冷媒圧力検出部と、
をさらに備え、
前記ヒートポンプ制御部は、前記冷媒圧力検出部で検出された前記冷媒の圧力が、前記外気温度検出部で検出された外気の温度、前記原液温度検出部で検出された前記液体の温度、または、前記沸上温度に係る目標値のいずれかを用いて算出された前記冷媒の圧力に係る目標値と一致するように、前記圧力調整部の圧力を調整しながら前記沸上運転を行わせる、
ことを特徴とするヒートポンプ式給液装置。
It is a heat pump type liquid supply device according to any one of claims 2 to 4,
An outside temperature detector for detecting the temperature of the outside air;
A stock solution temperature detector for detecting the temperature of the liquid before boiling in the liquid / refrigerant heat exchanger;
A refrigerant pressure detector for detecting the pressure of the refrigerant discharged from the compressor;
Further comprising
The heat pump control unit is configured such that the pressure of the refrigerant detected by the refrigerant pressure detection unit is the temperature of the outside air detected by the outside air temperature detection unit, the temperature of the liquid detected by the stock solution temperature detection unit, or Causing the boiling operation to be performed while adjusting the pressure of the pressure adjusting unit so as to coincide with the target value related to the pressure of the refrigerant calculated using any of the target values related to the boiling temperature.
A heat pump type liquid supply device.
請求項1〜6のいずれか一項に記載のヒートポンプ式給液装置であって、
前記冷媒は、二酸化炭素である、
ことを特徴とするヒートポンプ式給液装置。
The heat pump type liquid supply device according to any one of claims 1 to 6,
The refrigerant is carbon dioxide;
A heat pump type liquid supply device.
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