JP2014115030A - Heat pump water heater - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat pump water heater capable of stabilizing a coefficient of performance without impairing the temperature of heated liquid discharged from a liquid refrigerant heat exchanger.SOLUTION: In the heat pump water heater, a control part calculates a target discharge temperature of a compressor (S2), and controls opening of a pressure reducer on the basis of the difference between a discharge temperature of the compressor detected by a temperature sensor and the target discharge temperature (S3). In addition, the control part calculates a target discharge pressure of the compressor (S2), and corrects the target discharge temperature on the basis of the difference between a discharge pressure of the compressor detected by a pressure sensor and the target discharge pressure (S5,S7,S8,S10,S2).

Description

本発明は、ヒートポンプ給湯機に関する。   The present invention relates to a heat pump water heater.

減圧装置(減圧弁)を備えたヒートポンプ給湯機において冷凍サイクル制御を行う際、減圧装置の制御方法として、特開2007−139393号公報(特許文献1)に記載のものがある。この特許文献1には、「目標高圧圧力値(PO)もしくは目標吐出温度(TO)のいずれか一方を目標値として設定し、その目標値となるように前記減圧器(230)の開度を制御する」と記載されている(請求項1参照)。 When performing refrigeration cycle control in a heat pump water heater equipped with a pressure reducing device (pressure reducing valve), there is a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-139393 (Patent Document 1) as a method for controlling the pressure reducing device. This Patent Document 1 states that “one of a target high pressure value (P H 2 O) and a target discharge temperature (T d O) is set as a target value, and the pressure reducer (230) is set to the target value. Is controlled ”(see claim 1).

特開2007−139393号公報JP 2007-139393 A

前記特許文献1に記載の技術において、温度の目標値を設定して制御を行う場合には、ヒートポンプ給湯機の液冷媒熱交換器から供給される被加熱液体の温度(出湯温度)の確保が容易となる。しかし、圧力の制御を行わないため、圧縮機の入口と出口との圧力差が管理できずに圧縮機の効率がばらつく結果、ヒートポンプ給湯機の成績係数(COP:Coefficient Of Performance)のばらつきが大きくなる。一方、圧力の目標値を設定して制御を行う場合には、冷媒と被加熱液体との熱交換を行う液冷媒熱交換器の性能を安定して制御することができる。しかし、圧縮機の吐出温度の制御を行わないため、出湯温度の確保が困難になる。   In the technique described in Patent Document 1, when control is performed by setting a target temperature value, it is necessary to secure the temperature of the liquid to be heated (tapping temperature) supplied from the liquid refrigerant heat exchanger of the heat pump water heater. It becomes easy. However, because the pressure is not controlled, the pressure difference between the compressor inlet and outlet cannot be managed and the compressor efficiency varies, resulting in large variations in the coefficient of performance (COP) of the heat pump water heater. Become. On the other hand, when control is performed by setting a target pressure value, the performance of the liquid refrigerant heat exchanger that performs heat exchange between the refrigerant and the liquid to be heated can be stably controlled. However, since the discharge temperature of the compressor is not controlled, it is difficult to secure the hot water temperature.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、液冷媒熱交換器から出る被加熱液体の温度を損なうことなく成績係数を安定化させることができるヒートポンプ給湯機を提供することを課題とする。   This invention is made in view of such a situation, and provides the heat pump water heater which can stabilize a coefficient of performance, without impairing the temperature of the to-be-heated liquid which comes out of a liquid refrigerant heat exchanger. Let it be an issue.

前記した課題を解決するために、本発明に係るヒートポンプ給湯機は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、前記圧縮機から吐出される高温高圧の冷媒と被加熱液体との熱交換を行う液冷媒熱交換器と、前記液冷媒熱交換器から流出する前記冷媒を減圧する減圧弁と、前記減圧弁から流出する前記冷媒と空気との熱交換を行う蒸発器と、前記圧縮機から吐出される前記冷媒の温度を検出する温度検出手段と、前記圧縮機から吐出される前記冷媒の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧縮機の目標吐出温度を算出し、前記温度検出手段により検出される吐出温度と前記目標吐出温度との差に基づいて前記減圧弁の開度制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記圧縮機の目標吐出圧力を算出し、前記圧力検出手段により検出される吐出圧力と前記目標吐出圧力との差に基づいて前記目標吐出温度の修正を行うことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a heat pump water heater according to the present invention includes a compressor that compresses and discharges the sucked refrigerant, and heat exchange between the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor and the liquid to be heated. A liquid refrigerant heat exchanger that performs pressure reduction, a pressure reducing valve that depressurizes the refrigerant flowing out from the liquid refrigerant heat exchanger, an evaporator that performs heat exchange between the refrigerant flowing out from the pressure reducing valve and air, and the compressor Temperature detecting means for detecting the temperature of the refrigerant discharged from the compressor, pressure detecting means for detecting the pressure of the refrigerant discharged from the compressor, calculating a target discharge temperature of the compressor, and the temperature detecting means A control unit that performs opening degree control of the pressure reducing valve based on a difference between the discharge temperature detected by the target discharge temperature and the target discharge temperature, the control unit calculates a target discharge pressure of the compressor, Detected by pressure detection means Characterized in that to correct the target discharge temperature, based on the difference between the delivery pressure and the target discharge pressure.

本発明によれば、液冷媒熱交換器から出る被加熱液体の温度を損なうことなく成績係数を安定化させることができるヒートポンプ給湯機を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat pump water heater which can stabilize a coefficient of performance can be provided, without impairing the temperature of the to-be-heated liquid which comes out of a liquid refrigerant heat exchanger.

本発明の一実施形態に係るヒートポンプ給湯機の構成説明図である。It is composition explanatory drawing of the heat pump water heater based on one Embodiment of this invention. 制御部による目標吐出温度の修正処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the correction process of the target discharge temperature by a control part. 本実施形態に係るヒートポンプ給湯機において、目標吐出温度を修正するタイミングを説明するためのタイムチャートの一例である。It is an example of the time chart for demonstrating the timing which corrects target discharge temperature in the heat pump water heater based on this embodiment.

次に、本発明の実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態においては、被加熱液体として水を用いたヒートポンプ給湯機を例として説明する。本実施形態に係るヒートポンプ給湯機は、制御部が圧縮機の高圧側へ吐出される冷媒の温度(圧縮機の吐出温度)をその目標値(目標吐出温度)となるように制御する際、圧縮機の高圧側へ吐出される冷媒の圧力(圧縮機の吐出圧力)がその目標値(目標吐出圧力)となるように、適時、圧縮機の吐出温度の目標値(目標吐出温度)を修正するように構成されている。以下では、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機の全体構成、制御部の基本動作を説明した後に、本発明に関わる制御部の動作についてさらに具体的に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the present embodiment, a heat pump water heater using water as the liquid to be heated will be described as an example. In the heat pump water heater according to the present embodiment, when the control unit controls the temperature of the refrigerant discharged to the high pressure side of the compressor (the discharge temperature of the compressor) to be the target value (target discharge temperature), the compression is performed. Correct the target value (target discharge temperature) of the compressor discharge temperature so that the pressure of the refrigerant discharged to the high pressure side of the compressor (discharge pressure of the compressor) becomes the target value (target discharge pressure). It is configured as follows. Below, after demonstrated the whole structure of the heat pump water heater which concerns on this embodiment, and the basic operation | movement of a control part, the operation | movement of the control part concerning this invention is demonstrated more concretely.

図1は、本発明の一実施形態に係るヒートポンプ給湯機Sの構成説明図である。図1に示すように、ヒートポンプ給湯機Sは、ヒートポンプ部1とタンク部2とを備えている。ヒートポンプ部1とタンク部2とは別体としてもよいし、1つの筐体内に一体的に配置されてもよい。   FIG. 1 is a configuration explanatory diagram of a heat pump water heater S according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the heat pump water heater S includes a heat pump unit 1 and a tank unit 2. The heat pump unit 1 and the tank unit 2 may be separated from each other, or may be integrally disposed in one housing.

ヒートポンプ部1は、圧縮機3、液冷媒熱交換器4、減圧弁5、蒸発器6、制御部50によって主に構成されている。圧縮機3、液冷媒熱交換器4、減圧弁5、および蒸発器6は、この順番で冷媒が循環するように配管で環状に連結されている。本実施形態においては、冷媒として、自然環境にやさしい冷媒である二酸化炭素を使用している。そして、ヒートポンプ部1では、圧縮機3による冷媒(二酸化炭素)の吐出圧力が、当該冷媒の臨界圧力以上となる超臨界蒸気圧縮式の冷凍サイクルを用いており、冷媒を高温高圧にできるため例えば90℃のような高温の湯を得ることができる。   The heat pump unit 1 is mainly configured by a compressor 3, a liquid refrigerant heat exchanger 4, a pressure reducing valve 5, an evaporator 6, and a control unit 50. The compressor 3, the liquid refrigerant heat exchanger 4, the pressure reducing valve 5, and the evaporator 6 are connected in a ring shape with piping so that the refrigerant circulates in this order. In the present embodiment, carbon dioxide, which is a refrigerant friendly to the natural environment, is used as the refrigerant. And in the heat pump part 1, since the discharge pressure of the refrigerant | coolant (carbon dioxide) by the compressor 3 uses the supercritical vapor compression refrigeration cycle which becomes more than the critical pressure of the said refrigerant | coolant, and a refrigerant | coolant can be made into high temperature / high pressure, for example, Hot water as high as 90 ° C. can be obtained.

圧縮機3は、環状の回路から戻ってきた冷媒を圧縮するとともに、圧縮した高温のガス冷媒(以下、ホットガスということがある)を再び環状の回路に送り出している。より詳細には、圧縮機3は、蒸発器6から戻ってきた冷媒を吸入・圧縮して、液冷媒熱交換器4に向かって吐出している。   The compressor 3 compresses the refrigerant returned from the annular circuit, and sends the compressed high-temperature gas refrigerant (hereinafter sometimes referred to as hot gas) to the annular circuit again. More specifically, the compressor 3 sucks and compresses the refrigerant returned from the evaporator 6 and discharges the refrigerant toward the liquid refrigerant heat exchanger 4.

圧縮機3は、容量制御が可能であり、高温貯湯(例えば90℃)を行う場合には、通常よりも速い回転速度(例えば3000〜4000回転/分)で運転する。また、通常の貯湯温度(例えば65℃)で運転する場合は、比較的遅い回転速度(例えば1000〜2000回転/分)で運転する。また、圧縮機3は、PWM制御、電圧制御(例えばPAM制御)およびこれらの組み合わせ制御により、低速(例えば1000回転/分)から高速(例えば6000回転/分)まで回転速度の制御が行えるようになっている。   The capacity of the compressor 3 can be controlled, and when high-temperature hot water storage (for example, 90 ° C.) is performed, the compressor 3 is operated at a higher rotational speed (for example, 3000 to 4000 rotations / minute) than usual. Moreover, when driving | running by normal hot water storage temperature (for example, 65 degreeC), it drive | operates by a comparatively slow rotational speed (for example, 1000-2000 rotation / min). Further, the compressor 3 can control the rotation speed from a low speed (for example, 1000 rotations / minute) to a high speed (for example, 6000 rotations / minute) by PWM control, voltage control (for example, PAM control) and combination control thereof. It has become.

圧縮機3と、次に説明する液冷媒熱交換器4とを接続する配管には、圧縮機3寄りに、高圧側冷媒温度、すなわち圧縮機3から吐出される冷媒の温度(圧縮機3の吐出温度)を検出する温度センサ(温度検出手段)9が設けられるとともに、高圧側冷媒圧力、すなわち圧縮機3から吐出される冷媒の圧力(圧縮機3の吐出圧力)を検出する圧力センサ(圧力検出手段)8が設けられている。   The piping connecting the compressor 3 and the liquid refrigerant heat exchanger 4 to be described next is close to the compressor 3, the high-pressure side refrigerant temperature, that is, the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 3 (of the compressor 3 A temperature sensor (temperature detection means) 9 for detecting the discharge temperature) is provided, and a pressure sensor (pressure) for detecting the high-pressure side refrigerant pressure, that is, the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 3 (discharge pressure of the compressor 3). Detection means) 8 is provided.

液冷媒熱交換器4は、凝縮器として機能するものであり、圧縮機3から吐出されたホットガス(冷媒)を流通させる冷媒伝熱管2aと、被加熱液体である水を流通させる液伝熱管2bとを備えている。これらの冷媒伝熱管2aおよび液伝熱管2bは、冷媒と被加熱液体とが相互に熱交換するよう密着して設けられている。また、各伝熱管2a,2bの流れは対向するように構成されている。液冷媒熱交換器4では、圧縮機3から吐出される冷媒と被加熱液体との熱交換が行われる。   The liquid refrigerant heat exchanger 4 functions as a condenser, and a refrigerant heat transfer tube 2a that distributes hot gas (refrigerant) discharged from the compressor 3 and a liquid heat transfer tube that distributes water that is the liquid to be heated. 2b. These refrigerant heat transfer tubes 2a and liquid heat transfer tubes 2b are provided in close contact so that the refrigerant and the liquid to be heated exchange heat with each other. Moreover, the flow of each heat exchanger tube 2a, 2b is comprised so that it may oppose. In the liquid refrigerant heat exchanger 4, heat exchange between the refrigerant discharged from the compressor 3 and the liquid to be heated is performed.

減圧弁5は、液冷媒熱交換器4と蒸発器6との間に配置される配管の途中に設けられており、ここでは電動膨張弁が使用されている。この減圧弁5は、液冷媒熱交換器4から流出する中温高圧冷媒を減圧し、蒸発し易い低圧冷媒として蒸発器6に送り出している。そして、減圧弁5は、絞り開度(開閉度合い)が調節可能となっており、制御部50がこの絞り開度を変えてヒートポンプ部1での冷媒循環量を調節する。そして、制御部50は、後記するように、減圧弁5の絞り開度を変えることで、圧縮機3の吐出温度を調節することとなる。なお、制御部50は、蒸発器6に着霜した場合に、蒸発器6に付いた霜を融かすために減圧弁5を開放(絞り開度を全開)してデフロスト運転を行う。   The pressure reducing valve 5 is provided in the middle of a pipe disposed between the liquid refrigerant heat exchanger 4 and the evaporator 6, and here, an electric expansion valve is used. The pressure reducing valve 5 depressurizes the medium temperature and high pressure refrigerant flowing out from the liquid refrigerant heat exchanger 4, and sends it to the evaporator 6 as a low pressure refrigerant that easily evaporates. The pressure reducing valve 5 can adjust the throttle opening (opening / closing degree), and the control unit 50 changes the throttle opening to adjust the refrigerant circulation amount in the heat pump unit 1. And the control part 50 will adjust the discharge temperature of the compressor 3 by changing the aperture opening degree of the pressure-reduction valve 5, so that it may mention later. In addition, when the control part 50 forms frost on the evaporator 6, in order to melt the frost attached to the evaporator 6, the decompression valve 5 is opened (throttle opening is fully opened) and the defrost operation is performed.

蒸発器6は、送風機7の回転によって外気を取り入れて、蒸発器6内を流通する冷媒と外気(送風)との間で熱交換を行わせることによって、外気から熱を汲み上げるものである。すなわち、蒸発器6は、減圧弁5から流出する冷媒と空気との熱交換を行う。蒸発器6を通過した冷媒は、再び圧縮機3に戻される。送風機7は、所定の回転数(回転速度)指令値で回転するように制御されている。   The evaporator 6 takes in outside air by the rotation of the blower 7 and pumps heat from outside air by causing heat exchange between the refrigerant circulating in the evaporator 6 and the outside air (air blowing). That is, the evaporator 6 performs heat exchange between the refrigerant flowing out of the pressure reducing valve 5 and the air. The refrigerant that has passed through the evaporator 6 is returned to the compressor 3 again. The blower 7 is controlled to rotate at a predetermined rotational speed (rotational speed) command value.

温度センサ10は、蒸発器6の下流側で冷媒の温度を検出する。制御部50は、この温度センサ10の検出する温度に基づいて蒸発器6でのデフロストを行うか否かを判定し、デフロストを行う場合には減圧弁5を全開にする。符号14は、外気温度を検出する温度センサである。本実施形態では、温度センサ14は送風機7の近傍に設けられている。   The temperature sensor 10 detects the temperature of the refrigerant on the downstream side of the evaporator 6. The controller 50 determines whether or not to perform defrosting in the evaporator 6 based on the temperature detected by the temperature sensor 10, and when performing defrosting, fully opens the pressure reducing valve 5. Reference numeral 14 denotes a temperature sensor that detects the outside air temperature. In the present embodiment, the temperature sensor 14 is provided in the vicinity of the blower 7.

符号36は、送出配管であり、送出配管36の一端は、液冷媒熱交換器4の液伝熱管2bの出口に接続されている。この送出配管36は、冷媒で加熱された被加熱液体を液冷媒熱交換器4からタンク部2へと送り出すようになっている。より詳細には、送出配管36は、後記するタンク部2のタンク16側に向かって延出しており、タンク16の頂部に接続されている。送出配管36の液冷媒熱交換器4寄りには、液冷媒熱交換器4から出る被加熱液体の温度(本実施形態においては出湯温度)を検出する温度センサ12が設けられている。   Reference numeral 36 is a delivery pipe, and one end of the delivery pipe 36 is connected to the outlet of the liquid heat transfer tube 2 b of the liquid refrigerant heat exchanger 4. The delivery pipe 36 feeds the liquid to be heated heated by the refrigerant from the liquid refrigerant heat exchanger 4 to the tank unit 2. More specifically, the delivery pipe 36 extends toward the tank 16 side of the tank unit 2 described later, and is connected to the top of the tank 16. Near the liquid refrigerant heat exchanger 4 of the delivery pipe 36, a temperature sensor 12 that detects the temperature of the liquid to be heated that exits from the liquid refrigerant heat exchanger 4 (the temperature of the hot water in the present embodiment) is provided.

符号35は、供給配管であり、供給配管35は、前記冷媒で加熱される被加熱液体を液冷媒熱交換器4に供給するものである。供給配管35の一端は、液冷媒熱交換器4の液伝熱管2bの入口に接続されている。この供給配管35は、後記するタンク16側に向かって延出しており、タンク16の底部に接続されている。供給配管35の液冷媒熱交換器4寄りには、液冷媒熱交換器4に入る被加熱液体の温度(本実施形態においては入水温度)を検出する温度センサ11が設けられている。   Reference numeral 35 denotes a supply pipe. The supply pipe 35 supplies the liquid to be heated heated by the refrigerant to the liquid refrigerant heat exchanger 4. One end of the supply pipe 35 is connected to the inlet of the liquid heat transfer tube 2 b of the liquid refrigerant heat exchanger 4. The supply pipe 35 extends toward the tank 16 described later, and is connected to the bottom of the tank 16. Near the liquid refrigerant heat exchanger 4 of the supply pipe 35, a temperature sensor 11 for detecting the temperature of the heated liquid entering the liquid refrigerant heat exchanger 4 (incoming water temperature in the present embodiment) is provided.

また、供給配管35には、ポンプ13が、液冷媒熱交換器4の上流側に配置されている。ポンプ13は、後記するタンク16から液伝熱管2bの入口側に被加熱液体を送り込むように駆動する。ポンプ13は、循環水の流量(質量流量)、流速、および圧力が自由に選択できるように構成されている。   Further, the pump 13 is disposed in the supply pipe 35 on the upstream side of the liquid refrigerant heat exchanger 4. The pump 13 is driven so as to send the liquid to be heated from the tank 16 described later to the inlet side of the liquid heat transfer tube 2b. The pump 13 is configured so that the flow rate (mass flow rate), flow rate, and pressure of circulating water can be freely selected.

タンク部2は、被加熱液体(本実施形態においては水)を貯蔵するタンク16を備えている。タンク16は、ヒートポンプ部1側から延出する送出配管36および供給配管35の一端と接続されている。また、タンク16は、給湯配管38bおよび給水配管38aの一端とも接続されている。給湯配管38bの他端には、図示しない給湯口が設けられる。また、給水配管38aの他端には、図示しない給水口が設けられる。   The tank unit 2 includes a tank 16 that stores a liquid to be heated (water in this embodiment). The tank 16 is connected to one end of a delivery pipe 36 and a supply pipe 35 extending from the heat pump unit 1 side. The tank 16 is also connected to one end of the hot water supply pipe 38b and the water supply pipe 38a. A hot water supply port (not shown) is provided at the other end of the hot water supply pipe 38b. A water supply port (not shown) is provided at the other end of the water supply pipe 38a.

給水配管38aには、タンク16の上流側の給水配管38aから分岐して、給湯配管38bにその先端が合流する分岐配管38cが接続されている。この分岐配管38cは、湯水混合弁17を介して給湯配管38bに接続されている。湯水混合弁17は、その開口度合いに応じて、給水配管38aおよび分岐配管38cを介して給湯配管38bに流れ込む水の量を調節することで、給湯配管38bの他端に設けられる給湯口(図示省略)から出る湯の温度を調節する。   The water supply pipe 38a is connected to a branch pipe 38c that branches from the water supply pipe 38a on the upstream side of the tank 16 and that joins the hot water supply pipe 38b at the tip thereof. The branch pipe 38 c is connected to the hot water supply pipe 38 b through the hot water / mixing valve 17. The hot water mixing valve 17 adjusts the amount of water flowing into the hot water supply pipe 38b via the water supply pipe 38a and the branch pipe 38c according to the degree of opening thereof, thereby providing a hot water supply port provided at the other end of the hot water supply pipe 38b (illustrated). (Omitted) Adjust the temperature of the hot water coming out.

本実施形態においては、被加熱液体を一旦タンク16に取り入れた後、供給配管35を介してヒートポンプ部1に供給する構成としたが、これに限らず、例えば給水口(給水管)から直接ヒートポンプ部1に被加熱液体を供給するようにしてもよい。また、本実施形態においては、ヒートポンプ部1で加熱された被加熱液体を一旦タンク16に取り入れた後、給湯配管38bを介して給湯口から供給するようにしたが、これに限らず、例えば、ヒートポンプ部1で加熱された被加熱液体を直接給湯口から供給するようにしてもよい。さらには、タンク16内の湯を給湯するのではなく、タンク16内の湯の熱を利用して水道水を加熱する熱交換器を備えた水道直圧給湯方式であってもよい。   In the present embodiment, the liquid to be heated is once taken into the tank 16 and then supplied to the heat pump unit 1 via the supply pipe 35. However, the present invention is not limited to this. For example, the heat pump is directly supplied from a water supply port (water supply pipe). The heated liquid may be supplied to the unit 1. In the present embodiment, the liquid to be heated heated by the heat pump unit 1 is once taken into the tank 16 and then supplied from the hot water supply port via the hot water supply pipe 38b. You may make it supply the to-be-heated liquid heated with the heat pump part 1 directly from the hot water supply port. Furthermore, instead of supplying hot water in the tank 16, a direct water supply hot water supply system including a heat exchanger that heats tap water using the heat of the hot water in the tank 16 may be used.

制御部50は、CPU、ROM、RAM、各種インタフェース、電子回路等を含んで構成されており、その内部に記憶されたプログラムに従って、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機Sを総合的に制御する。例えば、制御部50は、前記したように、温度センサ10の検出する温度(蒸発器6の出口冷媒温度)に基づいて蒸発器6のデフロストを行う。また、制御部50は、温度センサ9,11,12,14で検出した温度、および圧力センサ8で検出した圧力などに基づいて、後記する手順により圧縮機3の目標吐出圧力、および圧縮機3の目標吐出温度を算出する。   The control unit 50 includes a CPU, a ROM, a RAM, various interfaces, an electronic circuit, and the like, and comprehensively controls the heat pump water heater S according to the present embodiment according to a program stored therein. For example, as described above, the control unit 50 defrosts the evaporator 6 based on the temperature detected by the temperature sensor 10 (the outlet refrigerant temperature of the evaporator 6). Further, the control unit 50 determines the target discharge pressure of the compressor 3 and the compressor 3 according to the procedure described later, based on the temperature detected by the temperature sensors 9, 11, 12, 14, the pressure detected by the pressure sensor 8, and the like. The target discharge temperature is calculated.

次に、ヒートポンプ給湯機Sの動作について説明する。ヒートポンプ給湯機Sにおいて、深夜電力で沸き上げ運転を行うときには、タンク16内の湯はほぼ使い切られており、この場合、タンク16内は冷水(常温水)で満たされている。あるいは、タンク16内の頂部に湯が残存する場合もある。   Next, the operation of the heat pump water heater S will be described. In the heat pump water heater S, when the boiling operation is performed with midnight power, the hot water in the tank 16 is almost used up. In this case, the tank 16 is filled with cold water (normal temperature water). Alternatively, hot water may remain at the top of the tank 16.

通常タンク16内は常時満水であり、この状態で、ヒートポンプ給湯機Sは貯湯運転工程を実施する。ヒートポンプ給湯機Sは、起動した圧縮機3が吐出するホットガスを液冷媒熱交換器4の冷媒伝熱管2aに送り込む。冷媒伝熱管2aに送り込まれたホットガスは、液伝熱管2b内の水に熱を放出することで凝縮する。そして、液伝熱管2b内の水はホットガスで加熱される。次いで、液冷媒熱交換器4の冷媒伝熱管2aから送り出された冷媒は、減圧弁5(膨張弁)で減圧された後に、蒸発器6に流れ込む。蒸発器6に流れ込んだ冷媒は、送風機7から送り込まれた風によって蒸発する際に、外気から熱を汲み上げる。その後、冷媒は、圧縮機3に戻って再び圧縮される。   Normally, the tank 16 is always full of water, and in this state, the heat pump water heater S performs a hot water storage operation process. The heat pump water heater S sends hot gas discharged from the started compressor 3 to the refrigerant heat transfer tube 2 a of the liquid refrigerant heat exchanger 4. The hot gas sent into the refrigerant heat transfer tube 2a is condensed by releasing heat into the water in the liquid heat transfer tube 2b. And the water in the liquid heat exchanger tube 2b is heated with hot gas. Next, the refrigerant sent out from the refrigerant heat transfer tube 2 a of the liquid refrigerant heat exchanger 4 is depressurized by the pressure reducing valve 5 (expansion valve) and then flows into the evaporator 6. When the refrigerant flowing into the evaporator 6 evaporates by the wind sent from the blower 7, it draws heat from the outside air. Thereafter, the refrigerant returns to the compressor 3 and is compressed again.

一方で、タンク16に満たされた水は、ポンプ13が起動することで、供給配管35を介してタンク16の底部から液冷媒熱交換器4の液伝熱管2b内に送り込まれる。液伝熱管2b内に送り込まれた水は、前記したように、冷媒との熱交換で加熱されて湯となって、送出配管36に流れ込む。送出配管36に流れ込んだ湯は、タンク16の頂部に戻って貯蔵される。タンク16の頂部に戻された湯は密度が小さいので、タンク16底部の冷水と混ざることはなく、頂部から順々に溜まっていく。このようにタンク16と液冷媒熱交換器4との間で水が循環する間に、ヒートポンプ給湯機Sは、タンク16内に所定の温度で所定の湯量を確保する。   On the other hand, the water filled in the tank 16 is sent into the liquid heat transfer pipe 2 b of the liquid refrigerant heat exchanger 4 from the bottom of the tank 16 through the supply pipe 35 when the pump 13 is activated. As described above, the water sent into the liquid heat transfer tube 2b is heated by heat exchange with the refrigerant to become hot water and flows into the delivery pipe 36. The hot water that has flowed into the delivery pipe 36 returns to the top of the tank 16 and is stored. Since the hot water returned to the top of the tank 16 has a low density, it does not mix with the cold water at the bottom of the tank 16 and accumulates in order from the top. Thus, while water circulates between the tank 16 and the liquid refrigerant heat exchanger 4, the heat pump water heater S secures a predetermined amount of hot water at a predetermined temperature in the tank 16.

ヒートポンプ給湯機Sの制御部50は、圧縮機3、ポンプ13、および減圧弁5を次のよう制御する。制御部50は、圧縮機3の回転速度を、温度センサ12で検出される液冷媒熱交換器4の出口における出湯温度に基づいて制御する。具体的には、制御部50は、温度センサ12で検出される温度が、予め設定された出湯温度の目標値となるように、圧縮機3の回転速度を制御する。つまり、目標値に対して温度センサ12の検出値が低い場合には圧縮機3の回転速度を速め、これとは逆に検出値が高い場合には圧縮機3の回転速度を遅くする。   The control unit 50 of the heat pump water heater S controls the compressor 3, the pump 13, and the pressure reducing valve 5 as follows. The control unit 50 controls the rotation speed of the compressor 3 based on the temperature of the hot water at the outlet of the liquid refrigerant heat exchanger 4 detected by the temperature sensor 12. Specifically, the control unit 50 controls the rotation speed of the compressor 3 so that the temperature detected by the temperature sensor 12 becomes a preset target value of the tapping temperature. That is, when the detected value of the temperature sensor 12 is lower than the target value, the rotational speed of the compressor 3 is increased. Conversely, when the detected value is high, the rotational speed of the compressor 3 is decreased.

また、制御部50は、加熱能力を制御するために、ポンプ13が液冷媒熱交換器4の液伝熱管2bに送り込む水の量を、予め求めた圧縮機3の目標回転速度に基づいて制御する。具体的には、圧縮機3の目標回転速度に対して実回転速度が遅い場合には、液伝熱管2bに送り込まれる水の量が増えるようにポンプ13を制御し、これとは逆に圧縮機3の実回転速度が速い場合には、液伝熱管2bに送り込まれる水の量が減るようにポンプ13を制御する。これにより、加熱能力を目標値(例えば4.5kW)に調整することが可能となっている。   Further, the control unit 50 controls the amount of water that the pump 13 sends to the liquid heat transfer pipe 2b of the liquid refrigerant heat exchanger 4 based on the target rotational speed of the compressor 3 that has been obtained in advance in order to control the heating capacity. To do. Specifically, when the actual rotational speed is slower than the target rotational speed of the compressor 3, the pump 13 is controlled so that the amount of water fed into the liquid heat transfer tube 2b is increased, and compression is performed in reverse. When the actual rotational speed of the machine 3 is fast, the pump 13 is controlled so that the amount of water fed into the liquid heat transfer tube 2b is reduced. Thereby, it is possible to adjust the heating capacity to a target value (for example, 4.5 kW).

なお、前記した圧縮機3の目標回転速度は、前記した液冷媒熱交換器4の出湯温度の目標値のほか、ヒートポンプ部1の目標加熱能力(出力)、温度センサ14の検出値(外気温度)、および温度センサ11の検出値(入水温度)に基づいて設定することもできる。圧縮機3の目標回転速度は、具体的には、例えば、前記したように、高温貯湯(例えば、90℃)を行う場合には、3000〜4000回転/分の範囲で設定され、通常の貯湯温度(例えば、65℃)で運転する場合は、1000〜2000回転/分の範囲で設定されるが、これに限定されるものではない。   The target rotational speed of the compressor 3 described above is not only the target value of the tapping temperature of the liquid refrigerant heat exchanger 4 but also the target heating capacity (output) of the heat pump unit 1 and the detected value of the temperature sensor 14 (outside air temperature). ) And the detection value (incoming water temperature) of the temperature sensor 11 can also be set. Specifically, for example, as described above, the target rotational speed of the compressor 3 is set in a range of 3000 to 4000 revolutions / minute when performing high-temperature hot water storage (for example, 90 ° C.). In the case of operating at a temperature (for example, 65 ° C.), the speed is set in a range of 1000 to 2000 revolutions / minute, but is not limited thereto.

また、制御部50は、圧縮機3の目標吐出温度を算出し、温度センサ9により検出される圧縮機3の吐出温度と目標吐出温度との差に基づいて減圧弁5の開度制御を行う。すなわち、制御部50は、圧縮機3の吐出温度が制御部50によって予め算出された目標値(目標吐出温度)となるように、減圧弁5を開度制御する。具体的には、温度センサ9の検出温度が目標吐出温度よりも高いときには減圧弁5を開き、低いときには減圧弁5を閉じる方へ調整する。この目標吐出温度は、制御部50が、前記した液冷媒熱交換器4の出湯温度の目標値のほか、ヒートポンプ部1の目標加熱能力(出力)、温度センサ14の検出値(外気温度)、および温度センサ11の検出値(入水温度)に基づいて算出し、設定することもできる。目標吐出温度は、ヒートポンプ部1が最大の成績係数(COP)となるように設定するが、この限りではない。   The control unit 50 calculates the target discharge temperature of the compressor 3 and controls the opening of the pressure reducing valve 5 based on the difference between the discharge temperature of the compressor 3 detected by the temperature sensor 9 and the target discharge temperature. . That is, the control unit 50 controls the opening of the pressure reducing valve 5 so that the discharge temperature of the compressor 3 becomes a target value (target discharge temperature) calculated in advance by the control unit 50. Specifically, when the temperature detected by the temperature sensor 9 is higher than the target discharge temperature, the pressure reducing valve 5 is opened, and when the temperature is low, the pressure reducing valve 5 is adjusted to be closed. The target discharge temperature is determined by the control unit 50 in addition to the target value of the hot water temperature of the liquid refrigerant heat exchanger 4 described above, the target heating capacity (output) of the heat pump unit 1, the detected value (outside temperature) of the temperature sensor 14, It is also possible to calculate and set based on the detected value (incoming water temperature) of the temperature sensor 11. The target discharge temperature is set so that the heat pump unit 1 has the maximum coefficient of performance (COP), but is not limited thereto.

次に、本発明に関わる制御部50の動作を説明する。
図2は、制御部50による目標吐出温度の修正処理の手順を示すフローチャートである。制御部50は、圧力センサ8の検出値(圧縮機3の吐出圧力)が目標値(目標吐出圧力)となるように、図2に示すように、目標吐出温度を修正する。
Next, the operation of the control unit 50 according to the present invention will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the target discharge temperature correction process by the control unit 50. The control unit 50 corrects the target discharge temperature as shown in FIG. 2 so that the detection value of the pressure sensor 8 (discharge pressure of the compressor 3) becomes the target value (target discharge pressure).

図2のフローチャートにおいて、まず、ヒートポンプ部1が起動すると、制御部50は、RAM等のメモリの所定領域に記憶される補正値を「0」(初期値)にセットする(ステップS1)。   In the flowchart of FIG. 2, first, when the heat pump unit 1 is activated, the control unit 50 sets a correction value stored in a predetermined area of a memory such as a RAM to “0” (initial value) (step S <b> 1).

次に、制御部50は、前記した通常の方法で、目標吐出温度と目標吐出圧力とを算出する。そして、制御部50は、算出された目標吐出温度に補正値を加算して、これを新たな目標吐出温度とする(ステップS2)。ここで、ヒートポンプ部1起動時においては、初期の補正値は「0」である(ステップS1参照)。   Next, the control unit 50 calculates the target discharge temperature and the target discharge pressure by the normal method described above. Then, the control unit 50 adds the correction value to the calculated target discharge temperature and sets this as a new target discharge temperature (step S2). Here, when the heat pump unit 1 is activated, the initial correction value is “0” (see step S1).

続いて、制御部50は、温度センサ9の検出値(圧縮機3の吐出温度)が、ステップS2で算出した目標吐出温度となるように、減圧弁5を開度制御(開度調整)する(ステップS3)。すなわち、温度センサ9により検出される吐出温度と目標吐出温度との差に基づいて、減圧弁5の開度制御が行われる。   Subsequently, the control unit 50 controls the opening of the pressure reducing valve 5 (opening adjustment) so that the detection value of the temperature sensor 9 (discharge temperature of the compressor 3) becomes the target discharge temperature calculated in step S2. (Step S3). That is, the opening degree control of the pressure reducing valve 5 is performed based on the difference between the discharge temperature detected by the temperature sensor 9 and the target discharge temperature.

続いて、制御部50は、所定時間が経過したか否かを監視する(ステップS4)。本実施形態においては、所定時間は例えば60秒であるが、これに限定されるものではなく、適宜変更可能である。この所定時間は、目標吐出温度の修正を行う周期を示している。制御部50は、所定時間が経過していないと判断した場合(ステップS4:No)、処理をステップS3に戻し、所定時間が経過したと判断した場合(ステップS4:Yes)、処理をステップS5に進める。   Subsequently, the control unit 50 monitors whether or not a predetermined time has elapsed (step S4). In the present embodiment, the predetermined time is, for example, 60 seconds, but is not limited to this, and can be changed as appropriate. The predetermined time indicates a cycle for correcting the target discharge temperature. When it is determined that the predetermined time has not elapsed (step S4: No), the control unit 50 returns the process to step S3, and when it is determined that the predetermined time has elapsed (step S4: Yes), the process proceeds to step S5. Proceed to

ステップS5では、制御部50は、圧力センサ8の検出値(圧縮機3の吐出圧力)と目標吐出圧力の差を監視し、目標吐出圧力から圧力センサ8の検出値を差し引いた値が、予め決められた設定偏差よりも大きいか否かを判断する。制御部50は、目標吐出圧力から圧力センサ8の検出値を差し引いた値が設定偏差よりも大きいと判断した場合(ステップS5:Yes)、処理をステップS6に進め、目標吐出圧力から圧力センサ8の検出値を差し引いた値が設定偏差以下であると判断した場合(ステップS5:No)、処理をステップS8に進める。   In step S5, the control unit 50 monitors the difference between the detection value of the pressure sensor 8 (discharge pressure of the compressor 3) and the target discharge pressure, and the value obtained by subtracting the detection value of the pressure sensor 8 from the target discharge pressure is determined in advance. It is determined whether or not the set deviation is larger than the set deviation. When the control unit 50 determines that the value obtained by subtracting the detected value of the pressure sensor 8 from the target discharge pressure is larger than the set deviation (step S5: Yes), the process proceeds to step S6, and the pressure sensor 8 is calculated from the target discharge pressure. If it is determined that the value obtained by subtracting the detected value is equal to or less than the set deviation (step S5: No), the process proceeds to step S8.

ステップS6では、制御部50は、目標吐出温度が予め設定された目標吐出温度の上限値よりも高いか否かを判断する。制御部50は、目標吐出温度が予め設定された目標吐出温度の上限値よりも高いと判断した場合(ステップS6:Yes)、処理をステップS2に戻し、目標吐出温度が予め設定された目標吐出温度の上限値以下であると判断した場合(ステップS6:No)、処理をステップS7に進める。   In step S6, the control unit 50 determines whether the target discharge temperature is higher than a preset upper limit value of the target discharge temperature. When the control unit 50 determines that the target discharge temperature is higher than the preset upper limit value of the target discharge temperature (step S6: Yes), the control unit 50 returns the process to step S2 and sets the target discharge temperature at the preset target discharge temperature. When it is determined that the temperature is equal to or lower than the upper limit value of the temperature (step S6: No), the process proceeds to step S7.

ステップS7では、制御部50は、前記メモリの所定領域に記憶される補正値に、変化量αを加算して新たな補正値とし、処理をステップS2に戻す。   In step S7, the control unit 50 adds the amount of change α to the correction value stored in the predetermined area of the memory to obtain a new correction value, and returns the process to step S2.

ステップS8では、制御部50は、圧力センサ8の検出値(圧縮機3の吐出圧力)と目標吐出圧力の差を監視し、圧力センサ8の検出値から目標吐出圧力を差し引いた値が、予め決められた設定偏差よりも大きいか否かを判断する。制御部50は、圧力センサ8の検出値から目標吐出圧力を差し引いた値が設定偏差よりも大きいと判断した場合(ステップS8:Yes)、処理をステップS9に進め、圧力センサ8の検出値から目標吐出圧力を差し引いた値が設定偏差以下であると判断した場合(ステップS8:No)、処理をステップS2に戻す。   In step S8, the control unit 50 monitors the difference between the detection value of the pressure sensor 8 (discharge pressure of the compressor 3) and the target discharge pressure, and a value obtained by subtracting the target discharge pressure from the detection value of the pressure sensor 8 in advance. It is determined whether or not the set deviation is larger than the set deviation. When it is determined that the value obtained by subtracting the target discharge pressure from the detection value of the pressure sensor 8 is larger than the set deviation (step S8: Yes), the control unit 50 advances the process to step S9, and from the detection value of the pressure sensor 8 If it is determined that the value obtained by subtracting the target discharge pressure is equal to or less than the set deviation (step S8: No), the process returns to step S2.

ステップS9では、制御部50は、目標吐出温度が予め設定された目標吐出温度の下限値よりも低いか否かを判断する。制御部50は、目標吐出温度が予め設定された目標吐出温度の下限値よりも低いと判断した場合(ステップS9:Yes)、処理をステップS2に戻し、目標吐出温度が予め設定された目標吐出温度の下限値以上であると判断した場合(ステップS9:No)、処理をステップS10に進める。   In step S9, the control unit 50 determines whether or not the target discharge temperature is lower than a preset lower limit value of the target discharge temperature. When the control unit 50 determines that the target discharge temperature is lower than the preset lower limit value of the target discharge temperature (step S9: Yes), the control unit 50 returns the process to step S2 and sets the target discharge temperature at which the target discharge temperature is set in advance. When it is determined that the temperature is equal to or higher than the lower limit value of the temperature (step S9: No), the process proceeds to step S10.

ステップS10では、制御部50は、前記メモリの所定領域に記憶される補正値から、変化量αを減算して新たな補正値とし、処理をステップS2に戻す。   In step S10, the control unit 50 subtracts the change amount α from the correction value stored in the predetermined area of the memory to obtain a new correction value, and returns the process to step S2.

このように、制御部50は、圧縮機3の目標吐出圧力を算出し、圧力センサ8により検出される圧縮機3の吐出圧力と目標吐出圧力との差に基づいて目標吐出温度の修正を行う。すなわち、制御部50は、圧縮機3の吐出圧力が制御部50によって予め算出された目標値(目標吐出圧力)となるように、目標吐出温度の修正を行う。具体的には、目標吐出圧力から圧力センサ8の検出値を差し引いた値が設定偏差よりも大きいときには、目標吐出温度が上方修正され(ステップS7、S2)、圧力センサ8の検出値から目標吐出圧力を差し引いた値が設定偏差よりも大きいときには、目標吐出温度が下方修正される(ステップS10、S2)。   As described above, the control unit 50 calculates the target discharge pressure of the compressor 3 and corrects the target discharge temperature based on the difference between the discharge pressure of the compressor 3 detected by the pressure sensor 8 and the target discharge pressure. . That is, the control unit 50 corrects the target discharge temperature so that the discharge pressure of the compressor 3 becomes a target value (target discharge pressure) calculated in advance by the control unit 50. Specifically, when the value obtained by subtracting the detection value of the pressure sensor 8 from the target discharge pressure is larger than the set deviation, the target discharge temperature is corrected upward (steps S7 and S2), and the target discharge is detected from the detection value of the pressure sensor 8. When the value obtained by subtracting the pressure is larger than the set deviation, the target discharge temperature is corrected downward (steps S10 and S2).

ここで、圧力センサ8の検出値と目標吐出圧力との差が設定偏差以内であれば(ステップS5:No、およびS8:No)、補正値を変化させる処理(ステップS7、S10)は行われない。この設定偏差は、圧力センサ8の分解能に応じて決定され、例えば0.03MPaのような一定値でもよいが、例えば、外気温度、入水温度、加熱能力などを用いて設定偏差を決定(変更)することもできる。   Here, if the difference between the detected value of the pressure sensor 8 and the target discharge pressure is within the set deviation (step S5: No and S8: No), the process of changing the correction value (steps S7, S10) is performed. Absent. This set deviation is determined according to the resolution of the pressure sensor 8 and may be a constant value such as 0.03 MPa. For example, the set deviation is determined (changed) using the outside air temperature, the incoming water temperature, the heating capacity, and the like. You can also

さらに本実施形態では、目標吐出温度が予め設定された上限値よりも高いか下限値よりも低い場合には(ステップS6:Yes、またはS9:Yes)、補正値を変化させる処理(ステップS7、S10)は行われない。この変化量αは正の値であり、ここでは、例えば0.5℃のような一定値である。但し、変化量αは、温度センサの分解能に応じて、例えば0.1℃〜1℃の間で設定することができるが、これに限定されるものではない。また、変化量αは、例えば0.5℃のような一定値でもよいが、例えば、外気温度、液冷媒熱交換器4に入る被加熱液体の温度(入水温度)、および圧縮機3の回転速度を用いて決定(変更)されるようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, when the target discharge temperature is higher than the preset upper limit value or lower than the lower limit value (step S6: Yes or S9: Yes), a process of changing the correction value (step S7, S10) is not performed. The change amount α is a positive value, and is a constant value such as 0.5 ° C. here. However, the change amount α can be set, for example, between 0.1 ° C. and 1 ° C. according to the resolution of the temperature sensor, but is not limited thereto. Further, the amount of change α may be a constant value such as 0.5 ° C., but for example, the outside air temperature, the temperature of the heated liquid entering the liquid refrigerant heat exchanger 4 (incoming water temperature), and the rotation of the compressor 3 It may be determined (changed) using the speed.

そして、ステップS8でNoの場合、ステップS7の後、あるいはステップS10の後には、ステップS2に戻り、制御部50は、目標吐出温度を決定し、ステップS3に進んで、圧縮機3の吐出温度が、ステップS2において決定された目標吐出温度となるように減圧弁5を開度制御する。   If No in step S8, after step S7 or after step S10, the process returns to step S2, the control unit 50 determines the target discharge temperature, proceeds to step S3, and discharges the compressor 3 at the discharge temperature. However, the opening degree of the pressure reducing valve 5 is controlled so as to be the target discharge temperature determined in step S2.

本実施形態に係るヒートポンプ給湯機Sにおいては、図2に示すような動作を繰り返すことにより、出湯温度を損なうことなく、成績係数(COP)の安定化、最大化を図る運転を行うことが可能となる。   In the heat pump water heater S according to the present embodiment, it is possible to perform an operation for stabilizing and maximizing the coefficient of performance (COP) without impairing the hot water temperature by repeating the operation as shown in FIG. It becomes.

図3は、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機Sにおいて、目標吐出温度を修正するタイミングを説明するためのタイムチャートの一例である。図3には、圧縮機3の初期の目標吐出温度、圧縮機3の修正後の目標吐出温度、圧縮機3の吐出温度(温度センサ9の検出値)、圧縮機3の目標吐出圧力、圧縮機3の吐出圧力(圧力センサ8の検出値)がそれぞれ示されている。なお、図3中、横軸は紙面左側から右側に向かってヒートポンプ給湯機Sの始動からの経過時間を表し、左縦軸は、圧縮機3から吐出される冷媒の圧力(吐出圧力)を示し、右縦軸は、圧縮機3から吐出される冷媒の温度(吐出温度)を示している。   FIG. 3 is an example of a time chart for explaining the timing for correcting the target discharge temperature in the heat pump water heater S according to the present embodiment. In FIG. 3, the initial target discharge temperature of the compressor 3, the corrected target discharge temperature of the compressor 3, the discharge temperature of the compressor 3 (detected value of the temperature sensor 9), the target discharge pressure of the compressor 3, the compression The discharge pressure of the machine 3 (detected value of the pressure sensor 8) is shown. In FIG. 3, the horizontal axis represents the elapsed time from the start of the heat pump water heater S from the left side to the right side of the drawing, and the left vertical axis represents the pressure (discharge pressure) of the refrigerant discharged from the compressor 3. The right vertical axis indicates the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 3 (discharge temperature).

図3に示すように、ヒートポンプ給湯機Sが始動すると、圧縮機3が駆動することで、圧縮機3の吐出圧力が時間経過と共に上昇し、圧縮機3の吐出温度も時間経過と共に上昇する。このとき、制御部50は、圧縮機3の吐出温度(温度センサ9の検出値)が目標値(目標吐出温度)に近づくように、減圧弁5を開度制御する。   As shown in FIG. 3, when the heat pump water heater S is started, the compressor 3 is driven to increase the discharge pressure of the compressor 3 with time, and the discharge temperature of the compressor 3 also increases with time. At this time, the control unit 50 controls the opening of the pressure reducing valve 5 so that the discharge temperature of the compressor 3 (detected value of the temperature sensor 9) approaches the target value (target discharge temperature).

ヒートポンプ給湯機Sの起動時においては、圧縮機3の吐出圧力が、制御部50により算出された目標吐出圧力に対して、設定偏差分よりも低いため(図2のステップS5:Yes)、制御部50は、目標吐出温度を上方修正する(図2のステップS7、図3の時刻t0〜t1)。   At the time of starting the heat pump water heater S, the discharge pressure of the compressor 3 is lower than the set deviation with respect to the target discharge pressure calculated by the control unit 50 (step S5 in FIG. 2: Yes), so that control is performed. The unit 50 corrects the target discharge temperature upward (step S7 in FIG. 2, times t0 to t1 in FIG. 3).

次に、圧縮機3の吐出圧力が上昇して、目標吐出圧力に対して、設定偏差分よりも高くなったとき(図2のステップS8:Yes)、制御部50は、目標吐出温度を下方修正する(図2のステップS10、図3の時刻t1〜t2)。   Next, when the discharge pressure of the compressor 3 rises and becomes higher than the set deviation with respect to the target discharge pressure (Step S8 in FIG. 2: Yes), the control unit 50 lowers the target discharge temperature. Correction is made (step S10 in FIG. 2, times t1 to t2 in FIG. 3).

そして、圧縮機3の吐出圧力は、制御部50による目標吐出温度の修正によって、目標吐出圧力となるように維持される(図3の時刻t2以降)。なお、図3は、目標吐出温度が、予め設定された上限値と下限値との間にある場合を示している。   And the discharge pressure of the compressor 3 is maintained so that it may become a target discharge pressure by correction of the target discharge temperature by the control part 50 (after the time t2 of FIG. 3). FIG. 3 shows a case where the target discharge temperature is between a preset upper limit value and lower limit value.

以上説明したように、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機Sでは、制御部50は、圧縮機3の目標吐出温度を算出し、温度センサ9により検出される圧縮機3の吐出温度と目標吐出温度との差に基づいて減圧弁5の開度制御を行うとともに、圧縮機3の目標吐出圧力を算出し、圧力センサ8により検出される圧縮機3の吐出圧力と目標吐出圧力との差に基づいて目標吐出温度の修正を行う。
このように本実施形態では、圧縮機3の吐出温度が目標吐出温度となるように減圧弁5の開度制御が行われると同時に、圧縮機3の吐出圧力が目標吐出圧力となるように目標吐出温度が修正される。
したがって本実施形態によれば、出湯温度を損なうことなく成績係数を安定化させることができるヒートポンプ給湯機Sを提供できる。
As described above, in the heat pump water heater S according to this embodiment, the control unit 50 calculates the target discharge temperature of the compressor 3 and detects the discharge temperature and the target discharge temperature of the compressor 3 detected by the temperature sensor 9. And the opening degree of the pressure reducing valve 5 is controlled based on the difference between the discharge pressure of the compressor 3, the target discharge pressure of the compressor 3 is calculated and the difference between the discharge pressure of the compressor 3 detected by the pressure sensor 8 and the target discharge pressure is calculated. Correct the target discharge temperature.
Thus, in this embodiment, the opening degree control of the pressure reducing valve 5 is performed so that the discharge temperature of the compressor 3 becomes the target discharge temperature, and at the same time, the target is set so that the discharge pressure of the compressor 3 becomes the target discharge pressure. The discharge temperature is corrected.
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide the heat pump water heater S that can stabilize the coefficient of performance without impairing the hot water temperature.

また、本実施形態では、目標吐出温度の修正は所定周期で行われ、前記修正における目標吐出温度の変化量αは一定値としたので、簡易な制御により、出湯温度を損なうことなく成績係数を安定化させることができる。   Further, in this embodiment, the target discharge temperature is corrected at a predetermined cycle, and the change amount α of the target discharge temperature in the correction is set to a constant value, so that the coefficient of performance can be obtained without impairing the tapping temperature by simple control. Can be stabilized.

なお、ヒートポンプ給湯機Sにおいて、前記修正における目標吐出温度の変化量αは、外気温度、液冷媒熱交換器4に入る被加熱液体の温度(入水温度)、および圧縮機3の回転速度を用いて決定されるように構成されてもよい。このように構成すれば、出湯温度を損なうことなく成績係数を安定化させる、より効率的な運転を行うことができる。   In the heat pump water heater S, the change amount α of the target discharge temperature in the correction uses the outside air temperature, the temperature of the liquid to be heated entering the liquid refrigerant heat exchanger 4 (incoming water temperature), and the rotational speed of the compressor 3. It may be configured to be determined. If comprised in this way, the more efficient driving | operation which stabilizes a coefficient of performance can be performed, without impairing the tapping temperature.

また、本実施形態では、目標吐出温度が予め設定された目標吐出温度の下限値よりも低い場合、制御部50は、目標吐出温度の下方修正を行わない。このように構成すれば、目標吐出温度が過度に低くなることがなくなり、出湯温度をより確保することができる。   In this embodiment, when the target discharge temperature is lower than a preset lower limit value of the target discharge temperature, the control unit 50 does not perform downward correction of the target discharge temperature. If comprised in this way, target discharge temperature will not become low too much, and hot water temperature can be ensured more.

また、本実施形態では、目標吐出温度が予め設定された目標吐出温度の上限値よりも高い場合、制御部50は、目標吐出温度の上方修正を行わない。このように構成すれば、目標吐出温度が過度に高くなることがなくなり、圧縮機3等の冷凍サイクル部品を高温から保護することができ、耐久性の向上を図ることができる。   In the present embodiment, when the target discharge temperature is higher than the preset upper limit value of the target discharge temperature, the control unit 50 does not correct the target discharge temperature upward. If comprised in this way, target discharge temperature will not become high too much, refrigeration cycle components, such as the compressor 3, can be protected from high temperature, and durability can be aimed at.

以上、本発明について実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to above-described embodiment, Various modifications are included. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of the embodiment.

本発明の「被加熱液体」として、給水源から給水配管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「被加熱液体」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「被加熱液体」として採用してもよい。すなわち、ヒートポンプ給湯機の用語は、本発明では、被加熱液体として水以外の液体を用いる場合を含む概念として使用している。   As the “heated liquid” of the present invention, tap water supplied from a water supply source via a water supply pipe has been described as an example, but the present invention is not limited to this example. As the “heated liquid” of 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 employed as the “heated liquid” in the present invention. That is, the term heat pump water heater is used in the present invention as a concept including the case where a liquid other than water is used as the liquid to be heated.

1 ヒートポンプ部
2 タンク部
3 圧縮機
4 液冷媒熱交換器
5 減圧弁
6 蒸発器
7 送風機
8 圧力センサ(圧力検出手段)
9 温度センサ(温度検出手段)
50 制御部
S ヒートポンプ給湯機
α 変化量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat pump part 2 Tank part 3 Compressor 4 Liquid refrigerant heat exchanger 5 Pressure reducing valve 6 Evaporator 7 Blower 8 Pressure sensor (pressure detection means)
9 Temperature sensor (temperature detection means)
50 Control part S Heat pump water heater α Change amount

Claims (5)

吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
前記圧縮機から吐出される高温高圧の冷媒と被加熱液体との熱交換を行う液冷媒熱交換器と、
前記液冷媒熱交換器から流出する前記冷媒を減圧する減圧弁と、
前記減圧弁から流出する前記冷媒と空気との熱交換を行う蒸発器と、
前記圧縮機から吐出される前記冷媒の温度を検出する温度検出手段と、
前記圧縮機から吐出される前記冷媒の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧縮機の目標吐出温度を算出し、前記温度検出手段により検出される吐出温度と前記目標吐出温度との差に基づいて前記減圧弁の開度制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記圧縮機の目標吐出圧力を算出し、前記圧力検出手段により検出される吐出圧力と前記目標吐出圧力との差に基づいて前記目標吐出温度の修正を行うことを特徴とするヒートポンプ給湯機。
A compressor for compressing and discharging the sucked refrigerant;
A liquid refrigerant heat exchanger that performs heat exchange between the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor and the liquid to be heated;
A pressure reducing valve for depressurizing the refrigerant flowing out of the liquid refrigerant heat exchanger;
An evaporator for exchanging heat between the refrigerant flowing out of the pressure reducing valve and air;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the refrigerant discharged from the compressor;
Pressure detecting means for detecting the pressure of the refrigerant discharged from the compressor;
A control unit that calculates a target discharge temperature of the compressor and performs opening degree control of the pressure reducing valve based on a difference between the discharge temperature detected by the temperature detection unit and the target discharge temperature;
With
The control unit calculates a target discharge pressure of the compressor and corrects the target discharge temperature based on a difference between the discharge pressure detected by the pressure detection unit and the target discharge pressure. Heat pump water heater.
前記目標吐出温度の修正は所定周期で行われ、前記修正における前記目標吐出温度の変化量は一定値であることを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ給湯機。   The heat pump water heater according to claim 1, wherein the target discharge temperature is corrected at a predetermined cycle, and the amount of change in the target discharge temperature in the correction is a constant value. 前記目標吐出温度の修正は所定周期で行われ、前記修正における前記目標吐出温度の変化量は、外気温度、前記液冷媒熱交換器に入る前記被加熱液体の温度、および前記圧縮機の回転速度を用いて決定されることを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ給湯機。   The target discharge temperature is corrected in a predetermined cycle, and the amount of change in the target discharge temperature in the correction is the outside air temperature, the temperature of the heated liquid entering the liquid refrigerant heat exchanger, and the rotation speed of the compressor The heat pump water heater according to claim 1, wherein the heat pump water heater is determined using 前記目標吐出温度が予め設定された目標吐出温度の下限値よりも低い場合、前記制御部は、前記目標吐出温度の下方修正を行わないことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のヒートポンプ給湯機。   The control unit does not perform downward correction of the target discharge temperature when the target discharge temperature is lower than a preset lower limit value of the target discharge temperature. The heat pump water heater according to one item. 前記目標吐出温度が予め設定された目標吐出温度の上限値よりも高い場合、前記制御部は、前記目標吐出温度の上方修正を行わないことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のヒートポンプ給湯機。   The control unit does not perform upward correction of the target discharge temperature when the target discharge temperature is higher than a preset upper limit value of the target discharge temperature. The heat pump water heater according to one item.
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