JP3642322B2

JP3642322B2 - Heat pump water heater

Info

Publication number: JP3642322B2
Application number: JP2002055594A
Authority: JP
Inventors: 敏今林; 竹司渡辺; 啓次郎國本; 龍太近藤; 松本　　聡
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2002-03-01
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2022-03-01
Also published as: JP2003254607A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風呂への給湯等に用いるヒートポンプ給湯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のヒートポンプ給湯機としては、例えば、図６に示すようなものがある。
【０００３】
図６において、圧縮機１、放熱器２、減圧装置３、および蒸発器４からなるヒートポンプ回路と、貯湯槽５の下部から循環手段６と、前記放熱器２と熱交換する水熱交換器７を介し、貯湯槽５の上部へ接続した循環回路とを備えている。循環手段６はポンプよりなるものである。そして、水熱交換器７の出口側に温度検知器８、ミキシングバルブ９を設け、制御部としては、湯温設定手段１０、回転数制御器１１、制御器１２、出湯温設定手段１３で構成される。回転数制御器１１は温度検知器８の信号が湯温設定手段１０の信号に一致するように循環手段６の回転数を制御しながら追い焚き運転を行う。
【０００４】
そして、追い焚き運転中に出湯が開始されると、前記ミキシングバルブ９で出湯温度を検出し、前記制御器１２に信号を送り、前記制御器１２で前記ミキシングバルブ９の信号と前記出湯温度設定手段１３の信号を比較して、残湯量が少なくなって、出湯温度が低下しはじめると、前記制御器１２は前記湯温設定手段１０の信号を前記出湯温度設定手段１３の信号と一致するように切り換える。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、貯湯槽５内の残湯温度が、ミキシングバルブ９の出湯温度設定値よりも低下しているために、ヒートポンプの沸き上げ温度を出湯温度設定値と同じにしてしまうと、ミキシングバルブ９の手前の時点で、貯湯槽５からの低温度の湯と、水熱交換器７からの湯とが混合して、出湯温度設定値よりも低い温度しか得られない。すなわち、必要湯量が確保されないといった課題がある。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、必要湯量を確保して、なおかつ、貯湯槽の小型化と省エネルギー効果の高いヒートポンプ給湯機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のヒートポンプ給湯機は、圧縮機、放熱器、減圧装置、蒸発器を順次接続して冷媒回路を構成するヒートポンプと、貯湯槽と、前記貯湯槽の下部と上部を連通する水循環路に設けた循環手段、前記放熱器と熱交換をおこなう水熱交換器を順次接続した水循環回路と、前記貯湯層内の湯の温度を検出する湯量検知手段と、前記貯湯槽からの出湯を検知する出湯検知手段と、前記出湯検知手段の信号に基づき前記ヒートポンプの運転を制御する運転制御手段とを有し、前記運転制御手段は、前記出湯検知手段からの信号により貯湯槽からの出湯を検知した場合、前記ヒートポンプの運転を開始し、貯湯槽からの出湯を検知しなくなった場合、貯湯槽の残湯量が所定量以下であれば前記所定量が確保されるまでヒートポンプの運転を継続するよう制御することを特徴とするものである。
【０００８】
これによって、出湯検知手段が貯湯槽からの出湯を検知して、運転制御手段により、出湯時からヒートポンプを運転することで、貯湯槽内の湯とヒートポンプにより昇温された水熱交換器からの湯とが混合されて、出湯されるために、貯湯槽からの出湯量が少なくてすみ、必要な給湯負荷に対して、常に必要湯量を確保して、なおかつ、貯湯槽を小型化でき、効率の良いヒートポンプを運転することで、省エネルギーとなるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、圧縮機、放熱器、減圧装置、蒸発器を順次接続して冷媒回路を構成するヒートポンプと、貯湯槽と、前記貯湯槽の下部と上部を連通する水循環路に設けた循環手段、前記放熱器と熱交換をおこなう水熱交換器を順次接続した水循環回路と、前記貯湯層内の湯の温度を検出する湯量検知手段と、前記貯湯槽からの出湯を検知する出湯検知手段と、前記出湯検知手段の信号に基づき前記ヒートポンプの運転を制御する運転制御手段とを有し、前記運転制御手段は、前記出湯検知手段からの信号により貯湯槽からの出湯を検知した場合、前記ヒートポンプの運転を開始し、貯湯槽からの出湯を検知しなくなった場合、貯湯槽の残湯量が所定量以下であれば前記所定量が確保されるまでヒートポンプの運転を継続するよう制御することを特徴とするヒートポンプ式給湯装置とすることにより、特に大量の出湯を行う風呂への湯張り時等において、出湯検知手段が貯湯槽からの出湯を検知して、運転制御手段により、出湯時からヒートポンプを運転することで、貯湯槽内の湯とヒートポンプにより昇温された水熱交換器からの湯とが混合されて、風呂側へ出湯されるために、貯湯槽からの出湯量が少なくてすみ、必要な給湯負荷に対して、常に必要湯量を確保して、なおかつ、貯湯槽を小型化でき、効率の良いヒートポンプを運転することで、省エネルギーとなるものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、貯湯槽と、圧縮機、放熱器、減圧装置、および蒸発器を接続して冷媒回路を構成するヒートポンプと、前記貯湯槽からの出湯を検知する出湯検知手段と、複数の加熱能力設定値を有し、前記出湯検知手段の信号に基づき前記ヒートポンプの運転を制御する運転制御手段とを備えたヒートポンプ給湯機である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、運転制御手段は、出湯検知手段が出湯を検知した場合には、ヒートポンプを加熱能力最大にして運転することを特徴とする請求項２記載のヒートポンプ給湯機とすることにより、特に大量の出湯を行う風呂への湯張り時等において、出湯検知手段が貯湯槽からの出湯を検知して、運転制御手段により、出湯時からヒートポンプの加熱能力を最大にして運転することで、ヒートポンプにより昇温された水熱交換器からの湯量が多くなるために、貯湯槽からの出湯量が少なくてすみ、必要な給湯負荷に対して、常に必要湯量を確保して、なおかつ、貯湯槽を小型化でき、効率の良いヒートポンプを運転することで、省エネルギーとなるものである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、出湯検知手段は出湯の流量を検知する流量検知器とした請求項１乃至３記載のヒートポンプ給湯機とすることにより、風呂等への出湯の検出を確実に行うことができ、ヒートポンプの確実な運転が可能となり、貯湯槽からの出湯量を少なく押さえ、必要な給湯負荷に対して、常に必要湯量を確保して、なおかつ、貯湯槽を小型化でき、効率の良いヒートポンプを運転することで、省エネルギーである。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、従来例および各実施例において、同じ構成、同じ動作をするものについては同一符号を付し、一部説明を省略する。
【００１４】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１におけるヒートポンプ給湯機を示すものである。図において、１は圧縮機、２は放熱器、３は減圧装置、４は蒸発器であり、前記圧縮機１、放熱器２、減圧装置３、および蒸発器４は順次接続され、ヒートポンプ１４の冷媒回路を構成する。５は貯湯槽、６は循環ポンプよりなる循環手段、７は前記放熱器２と熱交換する水熱交換器であり、前記循環手段６および水熱交換器７は、貯湯槽５の下部と上部を連通する水循環路１５に設けられる。８は温度検知器であり、水熱交換器７の出口に設けられ、媒体温度を検出して、信号を発する。１６は湯温設定手段であり、自動または手動で沸き上げ湯温を設定する。１７は循環量制御部であり、前記温度検知器８の信号が湯温設定手段１６の信号に一致するように循環手段６の回転数を制御する。
【００１５】
１８は貯湯槽５への給水管、１９は貯湯槽５の上部からの出湯管で、この出湯管１９は、貯湯槽５の上部へ接続された水循環路１５の一部と共有している。２０は風呂の浴槽、２１は出湯管１９から浴槽２０への給湯管、２２は出湯検知手段で、流量計、流量スイッチ等を用いる。２３は給湯管２１に設けられた開閉弁、２４は運転制御手段で、出湯検知手段２２の信号に基づき前記ヒートポンプ１４の運転を制御する。２５は端末の出湯栓である。
【００１６】
以上のように構成されたヒートポンプ給湯機について、以下その動作、作用を説明する。湯温設定手段１６は、給湯負荷の多い場合には、高温湯（例えば、８０℃から９０℃）の沸き上げ設定を行い、給湯負荷の少ない場合には、中温湯（例えば、６５℃から７５℃）の沸き上げ設定を行う。そして、前記圧縮機１から吐出された高温高圧の加熱ガス冷媒は放熱器２に流入し、ここで循環手段６から送られ水熱交換器７に流入した水を加熱する。その際に、放熱冷却された冷媒は、減圧装置３に流入し、ここで減圧されて蒸発器４に流入する。そして大気熱を吸熱して蒸発ガス化し、圧縮機１に戻る。一方、前記貯湯槽５の下部から循環手段６によって水熱交換器７に流入した水は冷媒の熱で加熱され、湯温設定手段１６で設定された湯温と一致するように、循環手段６の回転数を制御して、貯湯槽５の上部に貯えられる。この運転を繰り返しながら貯湯槽５の上部から全体に貯湯する。通常、貯湯槽５内の残湯量がある量以下になると沸き上げ運転が行われる。ここで、貯湯槽５内の残湯量が所定値以上存在して、ヒートポンプ１４が停止している場合に、風呂の浴槽２０への湯張りのために、給湯管２１に設けられた開閉弁２３が開かれると、出湯検知手段２２が出湯を検知して、運転制御手段２４に出湯の信号を送り、運転制御手段２４はヒートポンプ１４の運転を開始するように、制御信号を送る。そして、貯湯槽５の上部からの高温度の湯とヒートポンプ１４により昇温された水熱交換器７からの湯とが混合されて、浴槽２０へ給湯される。浴槽２０への給湯温度の調節は端末での混合栓（図示せず）で水道水と混合されて調節されるか、または、貯湯槽５の上部からの高温度の湯とヒートポンプ１４により昇温された水熱交換器７からの湯とが混合された後に設けられた自動混合栓（図示せず）で予め設定された温度に調節される。開閉弁２３が閉じられて、出湯検知手段２２の出湯検知の信号が無くなると、貯湯槽５の残湯量を確認して、残湯量が予め設定された所定量が確保されていなければ、その所定量が確保されるまでヒートポンプ１４の運転を継続する。
【００１７】
以上のように、本実施例においては、貯湯槽５と、圧縮機１、放熱器２、減圧装置３、および蒸発器４を順次接続して冷媒回路を構成するヒートポンプ１４と、前記貯湯槽５と連絡した循環手段６および放熱器２と熱交換を行う水熱交換器７を順次接続した水循環路１５と、貯湯槽５からの出湯を検知する出湯検知手段２２と、前記出湯検知手段２２の信号に基づきヒートポンプ１４の運転を制御する運転制御手段２４を備えたことにより、特に大量の出湯を行う風呂への湯張り時等において、出湯検知手段２２が貯湯槽５からの出湯を検知して、運転制御手段２４により、出湯時からヒートポンプ１４を運転することで、貯湯槽５内の湯とヒートポンプ１４により昇温された水熱交換器７からの湯とが混合されて、風呂側へ出湯されるために、貯湯槽５からの出湯量が少なくてすみ、必要な給湯負荷に対しては、常に必要湯量を確保できる。また、貯湯槽５を小型化することができ、効率の良いヒートポンプを運転することで、省エネルギーの効果が得られる。
【００１８】
なお、循環量制御を循環手段６の回転数制御として説明したが、水循環路中に流量調節バルブを設けて循環量制御を行う構成としても同じ効果が得られる。また、水熱交換器７の加熱源として、効率の良いヒートポンプ１４を運転して行っているが、それ以外の加熱源を用いても、貯湯槽５の小型化はできるものある。
【００１９】
（実施例２）
図２は、本発明の実施例２におけるヒートポンプ給湯機を示すものである。図において、循環量制御部１７は出湯検知手段２２の信号を受けて、循環量を最大の設定とするものである。
【００２０】
以上のように構成されたヒートポンプ給湯機について、以下その動作、作用を説明する。出湯検知手段２２により貯湯槽５からの出湯の信号が発信されると、運転制御手段２４はこの信号を受けてヒートポンプ１４を運転する。一方、循環量制御部１７は出湯検知手段２２の信号を受けて、循環量を最大の設定とし、循環手段６を最大の回転数で運転する。そして、貯湯槽５内の湯とヒートポンプ１４により昇温された水熱交換器７からの湯とが混合されて、浴槽２０へ給湯される。
【００２１】
以上のように、本実施例においては、循環量制御部１７は出湯検知手段２２の信号を受けて、循環量を最大に設定することにより、水熱交換器７の出口湯温が低くなり、ヒートポンプ１４の加熱能力と運転効率（ＣＯＰ）が向上し、また、ヒートポンプ１４により昇温された水熱交換器７からの湯量が多くなるために、貯湯槽５からの出湯量を少なくすることができる。したがって、必要な給湯負荷に対して、常に必要湯量を確保して、なおかつ、貯湯槽５を小型化でき、効率の良いヒートポンプを運転することで、省エネルギーとなるものである。
【００２２】
なお、循環量制御を循環手段６の回転数制御として説明したが、水循環路中に循環手段として流量調節バルブを設けて循環量制御を行う構成としても同じ効果が得られる。
【００２３】
（実施例３）
図３は、本発明の実施例３におけるヒートポンプ給湯機を示すものである。図において、運転制御手段２４は最大から最小まで複数の加熱能力設定値を有しており、出湯検知手段２２の信号を受けて、運転制御手段２４はヒートポンプ１４の加熱能力を最大に設定するものである。具体的には、圧縮機１の回転数を最大回転数で運転することになる。あるいは、圧縮機１の回転数を最大回転数で運転し、蒸発器４の送風機（図示せず）の風量を最大にすることになる。
【００２４】
以上のように、本実施例においては、特に大量の出湯を行う風呂の浴槽２０への湯張り時等において、出湯検知手段２２が貯湯槽５からの出湯を検知して、運転制御手段２４により、出湯時からヒートポンプ１４を加熱能力最大にして運転することで、ヒートポンプ１４により昇温された水熱交換器７からの湯量が多くなり、貯湯槽５からの出湯量を少なくすることになる。したがって、必要な給湯負荷に対して、常に必要湯量を確保して、なおかつ、貯湯槽５を小型化でき、効率の良いヒートポンプを運転することで、省エネルギーとなるものである。
【００２５】
（実施例４）
図４は、本発明の実施例４におけるヒートポンプ給湯機を示すものである。図において、湯温設定手段１６は、複数の設定値、例えば、高・中・低を有し、出湯検知手段２２の信号を受けることにより、低温度の設定信号を循環量制御部１７へ発信するものである。
【００２６】
以上のように構成されたヒートポンプ給湯機について、以下その動作、作用を説明する。通常、貯湯槽５内の水を沸き上げるときには、湯温設定手段１６は、給湯負荷の多い場合には、高温湯（例えば、８０℃から９０℃）の沸き上げ設定を行い、給湯負荷の少ない場合には、中温湯（例えば、６５℃から７５℃）の沸き上げ設定を行う。出湯検知手段２２により貯湯槽５からの出湯の信号が発信されると、運転制御手段２４はこの信号を受けてヒートポンプ１４を運転する。一方、湯温設定手段１６は前記出湯検知手段２２の信号を受けて、低温度（例えば、４０℃から５０℃）の設定信号を循環量制御部１７へ発信し、循環量制御部１７は温度検知器８の信号が湯温設定手段１６の信号に一致するように循環手段６の回転数を制御する。そして、貯湯槽５内の湯とヒートポンプ１４により昇温された水熱交換器７からの湯とが混合されて、浴槽２０へ給湯される。
【００２７】
以上のように、本実施例においては、水熱交換器７の出口に設けた温度検知器８と、沸き上げ湯温を設定する湯温設定手段１６と、前記温度検知器８の信号および湯温設定手段１６の信号に基づき循環手段６の循環量を制御する循環量制御部１７と、前記湯温設定手段１６は複数の設定値を有し、出湯検知手段２２の信号を受けて、低温度の設定としたことにより、水熱交換器７の出口湯温が低くなり、ヒートポンプ１４の高圧が低くなるために、ヒートポンプ１４の加熱能力と運転効率（ＣＯＰ）が向上し、貯湯槽５からの出湯量を少なくすることができる。したがって、必要な給湯負荷に対して、常に必要湯量を確保して、なおかつ、貯湯槽５を小型化でき、効率の良いヒートポンプ１４を運転することで、省エネルギーとなるものである。
【００２８】
なお、循環量制御を循環手段６の回転数制御として説明したが、水循環路中に循環手段として流量調節バルブを設けて循環量制御を行う構成としても同じ効果が得られる。
【００２９】
（実施例５）
図５は、本発明の実施例５におけるヒートポンプ給湯機を示すものである。図において、２６は出湯検知手段２２を構成する流量検出器であり、風呂の浴槽２０への出湯の流れを検知して信号を発信する流量計または、流量スイッチ等を用いる。
【００３０】
以上のように構成されたヒートポンプ給湯機について、以下その動作、作用を説明する。風呂の浴槽２０への湯張り等のために、給湯管２１に設けられた開閉弁２３が開かれると、出湯検知手段２２を構成する流量検出器２６が出湯流れを検知して運転制御手段２４に出湯の信号を送り、運転制御手段２４はヒートポンプ１４の運転を開始する。そして、貯湯槽５内の湯とヒートポンプ１４により昇温された水熱交換器７からの湯とが混合されて、風呂の浴槽２０側へ出湯される。
【００３１】
以上のように、本実施例においては、出湯検知手段２２は出湯の流量を検知する流量検出器２６としたことにより、出湯の検出を確実に行うことで、ヒートポンプ１４の確実な運転が可能となり、貯湯槽５からの出湯量を少なく抑え、必要な給湯負荷に対して、常に必要湯量を確保して、なおかつ、貯湯槽５を小型化でき、効率の良いヒートポンプを運転することで、省エネルギーとなるものである。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜５に記載の発明によれば、必要な給湯負荷に対して、常に必要湯量を確保して、なおかつ、貯湯槽を小型化でき、効率の良いヒートポンプを運転することで、省エネルギーの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１におけるヒートポンプ給湯機の構成図
【図２】本発明の実施例２におけるヒートポンプ給湯機の構成図
【図３】本発明の実施例３におけるヒートポンプ給湯機の構成図
【図４】本発明の実施例４におけるヒートポンプ給湯機の構成図
【図５】本発明の実施例５におけるヒートポンプ給湯機の構成図
【図６】従来のヒートポンプ給湯機の構成図
【符号の説明】
１圧縮機
２放熱器
３減圧装置
４蒸発器
５貯湯槽
６循環手段
７水熱交換器
８温度検知器
１４ヒートポンプ
１６湯温設定手段
１７循環量制御部
２２出湯検知手段
２４運転制御手段
２６流量検出器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat pump water heater used for hot water supply to a bath or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of heat pump water heater, there is one shown in FIG. 6, for example.
[0003]
In FIG. 6, a heat pump circuit comprising a compressor 1, a radiator 2, a decompressor 3, and an evaporator 4, a circulation means 6 from the lower part of the hot water tank 5, and a water heat exchanger 7 for exchanging heat with the radiator 2. And a circulation circuit connected to the upper part of the hot water tank 5. The circulation means 6 is a pump. And the temperature detector 8 and the mixing valve 9 are provided in the exit side of the water heat exchanger 7, and it comprises the hot water temperature setting means 10, the rotation speed controller 11, the controller 12, and the hot water temperature setting means 13 as a control part. Is done. The rotation speed controller 11 performs a reheating operation while controlling the rotation speed of the circulation means 6 so that the signal of the temperature detector 8 matches the signal of the hot water temperature setting means 10.
[0004]
When the hot water starts during the reheating operation, the hot water temperature is detected by the mixing valve 9 and a signal is sent to the controller 12, and the controller 12 sets the signal of the mixing valve 9 and the hot water temperature setting. When the signal of the means 13 is compared, and the remaining hot water amount decreases and the tapping temperature starts to decrease, the controller 12 makes the signal of the hot water temperature setting means 10 coincide with the signal of the tapping temperature setting means 13. Switch to.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional configuration, since the remaining hot water temperature in the hot water storage tank 5 is lower than the hot water temperature setting value of the mixing valve 9, the boiling temperature of the heat pump is made the same as the hot water temperature setting value. At a time before the mixing valve 9, the low-temperature hot water from the hot water storage tank 5 and the hot water from the hydrothermal exchanger 7 are mixed, and only a temperature lower than the set temperature of the hot water is obtained. That is, there is a problem that the required amount of hot water is not ensured.
[0006]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to provide a heat pump water heater that secures a necessary amount of hot water and that has a small hot water tank and a high energy saving effect.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a heat pump water heater of the present invention comprises a heat pump, a hot water tank, a lower part of the hot water tank, and a heat pump that forms a refrigerant circuit by sequentially connecting a compressor, a radiator, a decompressor, and an evaporator. Circulation means provided in a water circulation path communicating with the upper part, a water circulation circuit in which water heat exchangers that exchange heat with the radiator are sequentially connected, hot water amount detection means for detecting the temperature of hot water in the hot water reservoir, and the hot water storage Hot water detection means for detecting the hot water from the tank, and operation control means for controlling the operation of the heat pump based on the signal from the hot water detection means, the operation control means storing hot water storage by a signal from the hot water detection means When hot water from the tank is detected, operation of the heat pump is started, and when hot water from the hot water tank is no longer detected, if the amount of hot water remaining in the hot water tank is less than or equal to the predetermined amount, the heat pump is turned on until the predetermined amount is secured. It is characterized in that control to continue the operation of Toponpu.
[0008]
As a result, the hot water detection means detects the hot water from the hot water storage tank, and the operation control means operates the heat pump from the time of hot water discharge, so that the hot water in the hot water storage tank and the water heat exchanger heated by the heat pump are Since hot water is mixed and discharged, the amount of hot water discharged from the hot water storage tank can be reduced, and the required hot water volume can always be secured for the required hot water supply load. By operating a good heat pump, it will save energy.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, a compressor, a radiator, a decompressor, and an evaporator are sequentially connected to form a refrigerant circuit, a heat pump, a hot water tank, and a water circulation path that communicates the lower and upper parts of the hot water tank. Circulating means provided, a water circulation circuit in which a water heat exchanger for exchanging heat with the radiator is sequentially connected , a hot water amount detecting means for detecting the temperature of hot water in the hot water storage layer, and hot water discharged from the hot water tank are detected. Hot water detection means, and an operation control means for controlling the operation of the heat pump based on the signal of the hot water detection means, the operation control means detects the hot water from the hot water storage tank by a signal from the hot water detection means In this case, when the operation of the heat pump is started and no hot water from the hot water storage tank is detected, if the remaining hot water amount in the hot water storage tank is less than the predetermined amount, the operation of the heat pump is continued until the predetermined amount is secured. With the heat pump type hot water supply apparatus, which comprises, in particular hot water filling or the like to large amounts of bath performing tapping, tapping detection unit detects the hot water from the hot water tank, the operation control means, tapping By operating the heat pump from time to time, the hot water in the hot water tank and the hot water from the water heat exchanger heated by the heat pump are mixed and discharged to the bath side, so the amount of hot water from the hot water tank is reduced. It is possible to reduce the energy consumption by ensuring the necessary amount of hot water for the required hot water supply load and reducing the size of the hot water storage tank and operating an efficient heat pump.
[0010]
The invention described in claim 2 is a hot water storage tank, a heat pump that configures a refrigerant circuit by connecting a compressor, a radiator, a decompression device, and an evaporator, and hot water detection means for detecting the hot water from the hot water tank. A heat pump water heater having a plurality of heating capacity setting values and comprising an operation control means for controlling the operation of the heat pump based on a signal from the hot water detection means .
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the heat pump water heater according to the second aspect , the operation control means operates with the heat pump at a maximum heating capacity when the hot water detection means detects the hot water . Therefore, especially when filling a bath with a large amount of hot water, the hot water detection means detects the hot water from the hot water storage tank, and the operation control means operates to maximize the heating capacity of the heat pump from the time of hot water. Therefore, since the amount of hot water from the water heat exchanger heated by the heat pump increases, the amount of hot water discharged from the hot water storage tank can be reduced, and the necessary amount of hot water is always secured for the required hot water supply load, and The hot water storage tank can be miniaturized, and an efficient heat pump can be operated to save energy.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, by using the heat pump water heater according to any one of the first to third aspects , the hot water detection means reliably detects detection of the hot water to a bath or the like. This enables reliable operation of the heat pump, reduces the amount of hot water discharged from the hot water storage tank, keeps the required hot water volume for the required hot water supply load, and reduces the size of the hot water storage tank. Saving energy by operating a good heat pump.
[0013]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in a prior art example and each Example, the same code | symbol is attached | subjected about what has the same structure and the same operation | movement, and description is partially abbreviate | omitted.
[0014]
Example 1
FIG. 1 shows a heat pump water heater in Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 1 is a compressor, 2 is a radiator, 3 is a decompressor, 4 is an evaporator, and the compressor 1, radiator 2, decompressor 3 and evaporator 4 are connected in sequence, and the heat pump 14 A refrigerant circuit is configured. 5 is a hot water storage tank, 6 is a circulation means comprising a circulation pump, 7 is a water heat exchanger for exchanging heat with the radiator 2, and the circulation means 6 and the water heat exchanger 7 are provided at the lower and upper parts of the hot water tank 5. Is provided in the water circulation path 15 that communicates with each other. A temperature detector 8 is provided at the outlet of the water heat exchanger 7 to detect the medium temperature and emit a signal. Reference numeral 16 denotes hot water temperature setting means, which sets the boiling hot water temperature automatically or manually. A circulation amount control unit 17 controls the rotation speed of the circulation unit 6 so that the signal from the temperature detector 8 matches the signal from the hot water temperature setting unit 16.
[0015]
18 is a water supply pipe to the hot water storage tank 5, 19 is a hot water discharge pipe from the upper part of the hot water storage tank 5, and this hot water discharge pipe 19 is shared with a part of the water circulation path 15 connected to the upper part of the hot water storage tank 5. 20 is a bath tub, 21 is a hot water supply pipe from the hot water discharge pipe 19 to the bathtub 20, and 22 is a hot water detection means, which uses a flow meter, a flow switch or the like. An open / close valve 23 is provided in the hot water supply pipe 21 and an operation control means 24 controls the operation of the heat pump 14 based on a signal from the hot water detection means 22. 25 is a terminal tap.
[0016]
About the heat pump water heater comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below. The hot water temperature setting means 16 performs boiling setting of hot water (for example, 80 ° C. to 90 ° C.) when the hot water supply load is large, and medium hot water (for example, 65 ° C. to 75 ° C.) when the hot water load is small. ℃) boiling setting. Then, the high-temperature and high-pressure heated gas refrigerant discharged from the compressor 1 flows into the radiator 2, where the water sent from the circulation means 6 and flowing into the water heat exchanger 7 is heated. At that time, the heat-cooled refrigerant flows into the decompression device 3, where the refrigerant is decompressed and flows into the evaporator 4. Then, it absorbs atmospheric heat to evaporate and returns to the compressor 1. On the other hand, the water flowing into the water heat exchanger 7 from the lower part of the hot water storage tank 5 by the circulation means 6 is heated by the heat of the refrigerant, so that the circulation means 6 matches the hot water temperature set by the hot water temperature setting means 16. The number of rotations is controlled and stored in the upper part of the hot water tank 5. Hot water is stored from the upper part of the hot water tank 5 while repeating this operation. Normally, when the amount of remaining hot water in the hot water storage tank 5 falls below a certain amount, the boiling operation is performed. Here, when the amount of remaining hot water in the hot water storage tank 5 is greater than or equal to a predetermined value and the heat pump 14 is stopped, the on-off valve 23 provided in the hot water supply pipe 21 is used to fill the bath tub 20 with hot water. Is opened, the hot water detection means 22 detects the hot water and sends a hot water signal to the operation control means 24, and the operation control means 24 sends a control signal to start the operation of the heat pump 14. And the hot water from the upper part of the hot water tank 5 and the hot water from the water heat exchanger 7 heated by the heat pump 14 are mixed and supplied to the bathtub 20. The hot water supply temperature to the bathtub 20 is adjusted by mixing with tap water at a mixing tap (not shown) at the terminal, or the temperature is raised by high-temperature hot water from the upper part of the hot water tank 5 and the heat pump 14. The temperature is adjusted to a preset temperature by an automatic mixing plug (not shown) provided after the hot water from the water heat exchanger 7 is mixed. When the on-off valve 23 is closed and the hot water detection means 22 no longer detects the hot water detection signal, the remaining hot water amount in the hot water storage tank 5 is confirmed. If the predetermined amount of the remaining hot water is not secured in advance, The operation of the heat pump 14 is continued until a fixed amount is ensured.
[0017]
As described above, in this embodiment, the hot water storage tank 5, the compressor 1, the radiator 2, the decompression device 3, and the evaporator 4 are sequentially connected to form the heat pump 14 that constitutes the refrigerant circuit, and the hot water storage tank 5 A water circulation path 15 in which a water heat exchanger 7 for exchanging heat with the circulation means 6 and the radiator 2 in communication with each other, a hot water detection means 22 for detecting the hot water from the hot water storage tank 5, and the hot water detection means 22 By providing the operation control means 24 for controlling the operation of the heat pump 14 based on the signal, the hot water detection means 22 detects the hot water from the hot water storage tank 5 when the hot water is filled in a bath where a large amount of hot water is discharged. Then, the operation control means 24 operates the heat pump 14 from the time of the hot water to mix the hot water in the hot water storage tank 5 and the hot water from the water heat exchanger 7 heated by the heat pump 14, so that the hot water is discharged to the bath side. To be , Requires less volume of the melt teemed from the hot water storage tank 5, with respect to the required hot water supply load, an always required amount of hot water can be ensured. Moreover, the hot water tank 5 can be reduced in size, and an energy saving effect can be obtained by operating an efficient heat pump.
[0018]
Although the circulation amount control has been described as the rotation speed control of the circulation means 6, the same effect can be obtained by a configuration in which a flow rate control valve is provided in the water circulation path to perform the circulation amount control. Moreover, although the efficient heat pump 14 is drive | operated as a heat source of the water heat exchanger 7, the hot water tank 5 can be reduced in size even if it uses other heat sources.
[0019]
(Example 2)
FIG. 2 shows a heat pump water heater in Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the circulation amount control unit 17 receives the signal from the hot water detection means 22 and sets the circulation amount to the maximum setting.
[0020]
About the heat pump water heater comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below. When the hot water detection means 22 sends a hot water signal from the hot water storage tank 5, the operation control means 24 receives this signal and operates the heat pump 14. On the other hand, the circulation amount control unit 17 receives the signal from the hot water detection means 22, sets the circulation amount to the maximum setting, and operates the circulation means 6 at the maximum rotation speed. Then, the hot water in the hot water tank 5 and the hot water from the water heat exchanger 7 heated by the heat pump 14 are mixed and supplied to the bathtub 20.
[0021]
As described above, in this embodiment, the circulation amount control unit 17 receives the signal from the hot water detection means 22 and sets the circulation amount to the maximum, so that the outlet hot water temperature of the water heat exchanger 7 is reduced, The heating capacity and operating efficiency (COP) of the heat pump 14 are improved, and the amount of hot water from the water heat exchanger 7 heated by the heat pump 14 is increased. it can. Therefore, the required amount of hot water is always secured for the required hot water supply load, and the hot water tank 5 can be miniaturized, and an efficient heat pump is operated to save energy.
[0022]
Although the circulation amount control has been described as the rotation speed control of the circulation means 6, the same effect can be obtained even if a flow rate control valve is provided as a circulation means in the water circulation path to perform the circulation amount control.
[0023]
(Example 3)
FIG. 3 shows a heat pump water heater in Embodiment 3 of the present invention. In the figure, the operation control means 24 has a plurality of heating capacity setting values from the maximum to the minimum. Upon receiving a signal from the hot water detection means 22, the operation control means 24 sets the heating capacity of the heat pump 14 to the maximum. It is. Specifically, the rotation speed of the compressor 1 is operated at the maximum rotation speed. Or the rotation speed of the compressor 1 is drive | operated by the maximum rotation speed, and the air volume of the air blower (not shown) of the evaporator 4 is made the maximum.
[0024]
As described above, in the present embodiment, the hot water detection means 22 detects the hot water from the hot water storage tank 5 and the operation control means 24 particularly when the hot water is filled in the bath tub 20 where a large amount of hot water is discharged. By operating the heat pump 14 at the maximum heating capacity from the time of hot water, the amount of hot water from the water heat exchanger 7 heated by the heat pump 14 is increased, and the amount of hot water discharged from the hot water storage tank 5 is reduced. Therefore, the required amount of hot water is always secured for the required hot water supply load, and the hot water tank 5 can be miniaturized, and an efficient heat pump is operated to save energy.
[0025]
Example 4
FIG. 4 shows a heat pump water heater in Embodiment 4 of the present invention. In the figure, the hot water temperature setting means 16 has a plurality of set values, for example, high, medium and low, and sends a low temperature setting signal to the circulation rate control unit 17 by receiving a signal from the hot water detection means 22. To do.
[0026]
About the heat pump water heater comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below. Usually, when boiling the water in the hot water storage tank 5, the hot water temperature setting means 16 performs boiling setting of high temperature hot water (for example, 80 ° C. to 90 ° C.) when the hot water supply load is large, and the hot water load is small. In this case, the boiling setting of medium hot water (for example, 65 ° C. to 75 ° C.) is performed. When the hot water detection means 22 sends a hot water signal from the hot water storage tank 5, the operation control means 24 receives this signal and operates the heat pump 14. On the other hand, the hot water temperature setting means 16 receives the signal from the hot water detection means 22 and transmits a low temperature (for example, 40 ° C. to 50 ° C.) setting signal to the circulation amount control unit 17. The rotational speed of the circulating means 6 is controlled so that the signal from the detector 8 matches the signal from the hot water temperature setting means 16. Then, the hot water in the hot water tank 5 and the hot water from the water heat exchanger 7 heated by the heat pump 14 are mixed and supplied to the bathtub 20.
[0027]
As described above, in this embodiment, the temperature detector 8 provided at the outlet of the water heat exchanger 7, the hot water temperature setting means 16 for setting the boiling water temperature, the signal of the temperature detector 8 and the hot water The circulation amount control unit 17 that controls the circulation amount of the circulation unit 6 based on the signal of the temperature setting unit 16 and the hot water temperature setting unit 16 have a plurality of set values. By setting the temperature, the outlet hot water temperature of the water heat exchanger 7 is lowered, and the high pressure of the heat pump 14 is lowered, so that the heating capacity and the operating efficiency (COP) of the heat pump 14 are improved. The amount of tapping water can be reduced. Therefore, the required amount of hot water is always secured for the required hot water supply load, and the hot water tank 5 can be downsized, and the efficient heat pump 14 is operated to save energy.
[0028]
Although the circulation amount control has been described as the rotation speed control of the circulation means 6, the same effect can be obtained even if a flow rate control valve is provided as a circulation means in the water circulation path to perform the circulation amount control.
[0029]
(Example 5)
FIG. 5 shows a heat pump water heater in Embodiment 5 of the present invention. In the figure, reference numeral 26 denotes a flow rate detector constituting the hot water detection means 22, which uses a flow meter or a flow switch that detects the flow of hot water to the bath tub 20 and transmits a signal.
[0030]
About the heat pump water heater comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below. When the on-off valve 23 provided in the hot water supply pipe 21 is opened to fill the bath tub 20 with hot water or the like, the flow rate detector 26 constituting the hot water detection means 22 detects the hot water flow and the operation control means 24. Then, the operation control means 24 starts the operation of the heat pump 14. And the hot water in the hot water storage tank 5 and the hot water from the water heat exchanger 7 heated by the heat pump 14 are mixed and discharged to the bath tub 20 side.
[0031]
As described above, in the present embodiment, the hot water detection means 22 is the flow rate detector 26 that detects the flow rate of the hot water, so that the heat pump 14 can be reliably operated by reliably detecting the hot water. By keeping the amount of hot water discharged from the hot water tank 5 small, ensuring the necessary amount of hot water for the required hot water supply load, and reducing the size of the hot water tank 5 and operating an efficient heat pump, energy saving is achieved. It will be.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to fifth aspects of the present invention, the necessary amount of hot water can be always secured for the required hot water supply load, and the hot water tank can be downsized, and an efficient heat pump is operated. Thus, an energy saving effect can be obtained.
[Brief description of the drawings]
1 is a configuration diagram of a heat pump water heater in Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a heat pump water heater in Embodiment 2 of the present invention. FIG. 3 is a configuration of a heat pump water heater in Embodiment 3 of the present invention. FIG. 4 is a block diagram of a heat pump water heater in Embodiment 4 of the present invention. FIG. 5 is a block diagram of a heat pump water heater in Embodiment 5 of the present invention. FIG. 6 is a block diagram of a conventional heat pump water heater. Explanation】
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Radiator 3 Pressure reducing device 4 Evaporator 5 Hot water storage tank 6 Circulating means 7 Hydrothermal exchanger 8 Temperature detector 14 Heat pump 16 Hot water temperature setting means 17 Circulation amount control part 22 Hot water detection means 24 Operation control means 26 Flow rate detection vessel

Claims

A compressor, a radiator, a decompression device, an evaporator connected in sequence to form a refrigerant circuit; a hot water storage tank; a circulation means provided in a water circulation path that connects the lower and upper parts of the hot water tank; and the radiator A water circulation circuit that sequentially connects water heat exchangers that perform heat exchange, and a hot water amount detection means that detects the temperature of hot water in the hot water reservoir ,
Hot water detection means for detecting the hot water from the hot water storage tank, and operation control means for controlling the operation of the heat pump based on the signal of the hot water detection means , the operation control means is a signal from the hot water detection means When the hot water from the hot water storage tank is detected, the operation of the heat pump is started. The heat pump water heater is controlled so as to continue the operation of the heat pump.

It has a hot water storage tank, a heat pump that connects a compressor, a radiator, a decompressor, and an evaporator to form a refrigerant circuit, a hot water detection means for detecting hot water from the hot water tank, and a plurality of heating capacity setting values. And a heat pump water heater comprising operation control means for controlling the operation of the heat pump based on the signal from the hot water detection means.

3. The heat pump water heater according to claim 2, wherein the operation control means operates with the heat pump at a maximum heating capacity when the hot water detection means detects hot water.

The heat pump water heater according to any one of claims 1 to 3, wherein the hot water detection means is a flow rate detector for detecting a flow rate of the hot water.