JP3909313B2

JP3909313B2 - Heat pump water heater

Info

Publication number: JP3909313B2
Application number: JP2003178866A
Authority: JP
Inventors: 稔加納; 哲信岡村; 清司冨士; シュウトンリム
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2023-06-24
Also published as: JP2005016761A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートポンプ給湯機に関し、特に、圧縮機に速度制御のためのインバータモータを備えたヒートポンプ給湯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヒートポンプを運転した時の応答特性は、分のオーダーである。そのため、それほど高速な応答を必要としない空調用、および、冷凍・冷蔵用に利用するのが一般的であった。また、給湯用に利用する場合においても、高温のお湯を蓄える大きなタンクを準備し、タンクにお湯を貯める為の熱源として利用する程度であったので、裏側でじっくり運転すればいいものであった。ヒートポンプ給湯機として特開２００３−５６９０４号公報（特許文献１）に開示されたものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−５６９０４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の発端は、ヒートポンプ式の瞬間式給湯機の開発の過程で生まれた。瞬間式給湯機とは、高温のお湯を貯める小さなタンクを準備し、給湯要求が発生した直後は、タンクのお湯を給湯用に供給しながらヒートポンプの立ち上がりを待ち、ヒートポンプが出力する温水温度の上昇につれて、出力温水とタンク湯を混合しながら順次タンク湯の混合量を減じて、出力温水温度が給湯要求温度以上に上昇すれば、ヒートポンプの出力する温水のみを給湯に供給するようにして、瞬間給湯というコンセプトを実現しようとしたものである。
【０００５】
さらに、給湯機を実現する場合は、当然ながら、風呂への給湯、風呂の温度管理など、複合的な機能を要求されることになる。
【０００６】
ところが、ヒートポンプで温水を供給する過程では、給湯機の使用者が給湯栓の開閉を行ったときの給湯要求に応えなければならないし、操作スイッチなどを操作して風呂湯張りを行う場合などがある。風呂湯張りが完了すれば、その後は、風呂温度を監視して温度を一定に保つ、風呂湯面を監視して湯面を一定に保つなどの運転が必要となる。また、風呂のための動作をしているときに、給湯栓があけられれば、給湯を優先して動作するように動作モードを切り替えなければならない。また、補助タンクに温水を蓄える動作をしているときは、給湯要求、風呂要求が発生すれば、そちらが優先して動作するように動作モードを切り替えなければならない。さらには、優先的動作が完了すれば、もとの動作モードに戻らなければならない。
【０００７】
それぞれの動作モードでのヒートポンプの運転条件は大きく異なる場合が多い。したがって、単純に、動作モードを切り替えると、ヒートポンプの運転に種々不都合が生じることがわかった。たとえば、
１補助タンクに高温のお湯（例えば、６０度Ｃ）を貯めている状態では、ヒートポンプの冷媒吐出圧力は非常に高く設定しているにも関わらず、循環ポンプ流量が少ないためにヒートポンプ負荷は小さい。したがって、インバータモータは比較的低速で動作している。
【０００８】
２給湯栓が全開で大容量の給湯をしているときは、給湯温度は比較的低い（たとえば、４２度Ｃ）ので、ヒートポンプの冷媒吐出圧力は低いが、水流量が多いために、ヒートポンプ負荷は大きい。したがって、インバータモータは最大速度に相当する位の速度で動作している。
【０００９】
３逆に、給湯栓が少しだけ開かれている状態の小容量給湯では、水流量が少ないために、ヒートポンプ負荷が小さく、したがって、インバータモータは非常に低速で動作している。
【００１０】
このような場合に、１から３へ切り替えると、ヒートポンプ負荷が小さくなるのに、冷媒吐出圧力は高く、インバータモータ速度も過大であるので、圧縮機が過負荷になるとともに、冷媒―水熱交換器出口温水温度も急上昇し、温水温度の許容限界を超えてしまう。逆に、２から１へ切り替えると、ヒートポンプ負荷が急減するのに、インバータモータ速度が過大であるので、同様の現象を引き起こしてしまうという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、上述の問題を解決してヒートポンプの運転条件が短時間に変わっても不具合を生じないヒートポンプ給湯機を実現することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のヒートポンプ給湯機は、
インバータで回転数制御される電動機により駆動される圧縮機とその圧縮機によって圧縮された冷媒と水との熱交換を行わせる冷媒 - 水熱交換器とを含むヒートポンプサイクルと、
瞬間給湯運転により、前記冷媒 - 水熱交換器で温められた温水を給湯蛇口に瞬間給湯する瞬間給湯用出湯管路と、
前記冷媒 - 水熱交換器で温められた温水を貯えて、前記瞬間給湯用出湯管路が立ち上がるまでは前記瞬間給湯用出湯管路に湯水を送り出す温水タンクと
前記電動機を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記温水タンクに温水を貯える貯湯運転を行っている場合に、前記給湯蛇口が開けられ、前記瞬間給湯用出湯管路から給湯を行うとき、
前記瞬間給湯運転の際の前記電動機の回転数を、前記貯湯運転の際の前記電動機の回転数よりも低い回転数に変えるように構成した。
また、
インバータで回転数制御される電動機により駆動される圧縮機とその圧縮機によって圧縮された冷媒と水との熱交換を行わせる冷媒 - 水熱交換器とを含むヒートポンプサイクルと、
瞬間給湯運転により、前記冷媒 - 水熱交換器で温められた温水を給湯蛇口に瞬間給湯する瞬間給湯用出湯管路と、
前記冷媒 - 水熱交換器で温められた温水を貯えて、前記瞬間給湯用出湯管路が立ち上がるまでは前記瞬間給湯用出湯管路に湯水を送り出す温水タンクと
を備え、
前記制御装置は、
前記給湯蛇口を全開にした瞬間給湯運転が終了した後に、前記温水タンクに温水を貯える貯湯運転を行う場合に、
前記貯湯運転の際の前記電動機の回転数を、前記瞬間給湯運転の際の前記電動機の回転数よりも低い回転数に変えるように構成した。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例におけるヒートポンプ給湯機について述べると、ヒートポンプの運転条件の変化として冷媒-水熱交換器における条件の変化、例えば運転モードの切替の際に、インバータで回転数制御された圧縮機の電動機に回転数を遅くする制御を行い、その後に、目的とする運転モードに切り替えた電動機の回転数を該当するモードで制御するようにすれば、問題を回避できることを発見した。
【００１４】
さらに具体的には、次のようにしても良い。
（１）給湯機の運転モード切替手段によって、運転モード切替を検知したとき、インバータに低速指令をだす。同時に、低速保持時間を設定する。続いて、該当する運転モードに切り替える。
（２）該当する運転モードの制御手段は、該当する運転モードに適合するように、インバータモータの制御を行う。
（３）インバータは、低速指令に従って、指定の保持時間だけインバータモータを駆動する。
（４）その後、インバータは、該当する運転モードの制御指令に従って、インバータモータを駆動制御する。
【００１５】
次に本発明の一実施例にかかるヒートポンプ式の瞬間式給湯機について、その概要を図３、図４を用いて説明する。
【００１６】
まず、図３によって、ヒートポンプ式の瞬間式給湯機のヒートポンプサイドの構成の概要を説明する。図３において、５００はヒートポンプ式の瞬間式給湯機の制御装置、４００は制御装置５００の中に設けられたインバータモータ駆動手段によって駆動されるインバータモータを備えた圧縮機、２２０は室外に設けられる空気熱交換器、２３０は室外送風機、２４０は室外送風機を駆動する室外ファンモータ、２５０は膨張弁であり、室外の熱源側装置２００を構成している。
【００１７】
１１０は利用側の高圧冷媒側に設けられた冷媒―水熱交換器であり、圧縮機４００より吐出された高温、高圧の冷媒が流入する。他方、太線矢印のごとく給水が流入し、高温、高圧の冷媒と熱交換し、流出口より温められた温水が流出するようになっていて、利用側装置１００を構成している。なお、利用側の水（温水）流路には、種々の温水利用機器、装置が接続されているが、その一例を図４によって示す。
【００１８】
図４における細線で結合して示した部分は、ヒートポンプを温水生成装置として利用している。太線で示した部分は、風呂追い焚きという特殊用途に利用している。それぞれは、冷媒―水熱交換器１１０に独立な水流路を準備して接続されている。
【００１９】
図４において、給水と記載したブロック矢印から給水（水道水）が流入し、減圧弁５５００を通って適切なる水圧に調整される。給水流量は、給水流量センサ５６００によって測定する。流入した給水は、ヒートポンプで温水を作る場合は、図の左側に向かって給水を流入する。給水温度センサ２２００は、給水温度を測定する。逆止弁５７００によって、逆流を防止している。逆止弁５７００を通過した給水は、冷媒―水熱交換器に流入し、温水となって流出する。熱交出口温度センサ２０００は、冷媒―水熱交換器出口温水の流出温度を測定する。
【００２０】
給湯の場合、すなわち、給湯蛇口５４００のバルブが利用者によって開かれた場合は、図４の出湯と記載したブロック矢印に沿って、図３の操作手段５１０に設定された給湯要求温度、たとえば４０度Ｃのお湯を流出させる。センサ２０００によって測定される冷媒―水熱交換器１１０よりの流出温水温度が低い場合は、タンク混合弁５１００によって、タンク５００に蓄えられた高温の湯と混合され、給湯に必要な温水温度に調整される。流出温水温度が高い場合は、タンク５００の湯と混合することなく、タンク混合弁５１００を通過させる。タンク混合弁５１００を通過した温水温度は、タンク混合湯温度センサ２３００によって測定する。さらに、給湯混合弁５２００によって、給水と混合され、給湯要求温度に調整される。調整結果は、出湯温度センサ２４００によって測定される。給湯絞り弁５３００は、ヒートポンプ出力温水温度が低い場合に、流量を絞って出力温水温度を高くする場合に利用する。
【００２１】
風呂への湯供給の場合は、すなわち、図３の操作手段５１０によって、風呂への湯供給が指示された場合は、風呂給湯弁３２００を開放し、風呂４０００へ図３の操作手段５１０に設定された風呂湯張り温度の湯を供給する。温水供給の方法は、前述のとおりである。風呂への温水流入量は、風呂流量センサ３１００で測定する。風呂水位は、風呂水位センサ３０００で測定する。
【００２２】
タンク５０００に高温の湯を貯める場合は、タンク湯循環ポンプ５８００を運転し、給湯混合弁５２００の流路を閉じて、タンク混合弁５１００の開度を調整して、水熱交換機の出力温水を高温にして、タンク湯の循環を通して、タンク５０００の上部より高温のお湯を流入させる。
【００２３】
風呂温度保持などのためには、図４の太線で示した独立な水流路を使って、風呂循環ポンプ４１００の運転によって、風呂４０００の温度の低下した温水を冷媒―水熱交換器に導き、高温として風呂４０００に戻す。風呂温度は、風呂湯温度センサ４２００によって測定する。
【００２４】
なお、ここで、タンク５０００は、容量１００リットル程度の小さいもので、給湯または風呂への湯供給時に、ヒートポンプが立ち上がるまでの間の温水供給の補助熱源として準備している。したがって、ヒートポンプが立ち上がって、要求の温水を供給できるようになれば、タンク５０００の湯は使わない。
【００２５】
以上のような構成のヒートポンプ式の瞬間式給湯機においては、次のような動作モードが存在する。動作の優先順位は、記載順であり、優先順位上位の動作モードが発生すれば、優先下位の動作を打ち切って（動作モードを切り替えて）、優先上位の動作を行うようになる。
（１）給湯制御
（２）風呂湯張り制御（風呂湯張り後は、風呂温度保持、風呂湯面保持制御）
（３）タンク湯貯蔵制御
このようなヒートポンプの運転条件が変わる例として冷媒-水熱交換器へ送られる水の温度又は水量が変わったときや、冷媒-水熱交換器に送られる水に対して設定された目標温度が変わったとき等のように、動作モード切替時の処置に関する本発明の実施例を以下詳細に説明する。
【００２６】
図1は、本発明の一実施例におけるヒートポンプ給湯機の制御系に関するブロック図である。なお、図1では、図３、図４と同一の要素には、同一番号を付している。本実施例の制御系は、操作手段５１０、給水流量センサ５６００、風呂流量センサ３１００、制御装置５００、インバータモータ直結圧縮機４００、冷凍サイクル、熱交出口温水温度センサ２０００より、図示のように構成されている。
【００２７】
制御装置５００は、モード切替手段５２０、動作モード保持手段５２５、タンク湯貯蔵制御５３１、給湯制御５３２、風呂湯張り制御５３３、風呂保温制御５３４、風呂湯面制御５３５、タイマ手段５４０、負荷指令保持手段５４５、目標温度保持手段５５０、インバータモータ制御手段５６０、速度指令保持手段５７０、インバータ５８０より構成されている。
【００２８】
本実施例の制御装置の動作を以下詳細に説明する。操作手段５１０の給湯、風呂温度などの設定温度、および、操作入力、給水流量センサ５６００の測定値、風呂流量センサ３１００の測定値が、モード切り替え手段５２０の入力データとなっている。
【００２９】
モード保持手段は、現在の動作モード、すなわち、図1の場合であれば、タンク湯貯蔵制御、給湯制御、風呂湯張り制御、風呂保温制御、風呂湯面保持制御のいずれかの動作モードを保持していてそれぞれヒートポンプの運転条件が異なる。同時に、風呂湯張り完了の有無、風呂湯温設定値、風呂湯面を保持している。
【００３０】
ここで、以下の説明では、「負荷＝０を設定し」の用語は、前述の「インバータモータに低速指令を出し」と同義語であるとする。
【００３１】
このような条件において、モード切替手段５２０は、次の優先順位に従って、モード切替判断を行ってゆく。
（１）モード切替手段５２０は、冷媒-水熱交換器１１０の水側の変化を把握する為に、給水センサからの給水流量５６００を検出したとき、または、風呂動作中なら給水流量５６００と風呂流量センサからの風呂流量３１００の差から給水流量を検出したとき、モード保持手段５２５の保持内容を参照して、給湯制御モードであるときは、給湯制御５３２の制御を継続するように給湯制御に動作モードを移す。モード保持手段５２５の保持内容が給湯制御モード以外であるときは、負荷指令保持手段５４５に負荷＝０を設定し、負荷＝０保持時間をタイマ手段５４０に設定し、動作モードを給湯制御モードとして、動作モード保持手段５２５に設定して、給湯制御５３２に動作モードを移す。上記以外のとき、モード切替手段５２０は、（２）を実施する。
（２）モード切替手段５２０は、操作手段５１０の設定入力から風呂動作要求を検出したとき、モード保持手段５２５の保持内容を参照して、風呂湯張り制御モードであるときは、風呂湯張り制御５３３の制御を継続するように風呂湯張り制御に動作モードを移す。なお、風呂湯張り制御５３３は、風呂湯張りが完了すれば、風呂湯張り完了をモード切替手段５２０に戻すので、風呂湯張り完了情報、風呂設定湯温および風呂水位をモード保持手段５２５に保存する。また、図示していない風呂保温間隔タイマを設定する。モード保持手段５２５の保持内容が風呂湯張り制御モード以外でかつ風呂湯張り完了を保持していないときは、負荷指令保持手段５４５に負荷＝０を設定し、負荷＝０保持時間をタイマ手段５４０に設定し、動作モードを風呂湯張り制御モードとして、動作モード保持手段５２５に設定して、風呂湯張り制御５３３に動作モードを移す。なお、モード切替手段５２０は、操作手段５１０の設定入力からの風呂動作要求が消滅したとき、動作モード保持手段５２５に設定している風呂湯張り完了情報を解除する。モード切替手段５２０は、操作手段５１０の設定入力の風呂動作要求が継続し、かつ動作モード保持手段５２５に風呂湯張り完了が設定されているときは、（３）または（４）を実施する。それ以外で、風呂湯張り制御が必要とされないときは、（５）を実施する。
（３）モード切替手段５２０は、モード保持手段５２５の保持内容を参照して、風呂保温制御モードであるときは、風呂保温制御５３４の制御を継続するように風呂保温制御に動作モードを移す。モード切替手段５２０は、風呂保温制御５３４から風呂保温完了の信号を受理したときは、図示していない風呂保温間隔タイマを設定する。モード切替手段５２０は、操作手段５１０の設定入力の風呂動作要求が継続し、かつ動作モード保持手段５２５に風呂湯張り完了が設定されているときかつ、（４）が動作中でないときは、図示していない風呂保温間隔タイマの経過ごとに、図４の風呂循環ポンプ４１００を動作させ、風呂湯温度センサ４２００によって、風呂湯温度検出する。風呂湯温が風呂湯温の設定温度より所定以上低下していることが検出されたら、動作モードを風呂保温制御モードとして、動作モード保持手段５２５に設定して、負荷指令保持手段５４５に負荷＝０を設定し、負荷＝０保持時間をタイマ手段５４０に設定し、風呂保温制御５３４に動作モードを移す。風呂湯温の低下が認められないときは、風呂保温間隔タイマを再設定し、次の風呂湯温検出に備える。モード切替手段５２０は、風呂保温制御５３４が必要とされないとき、（４）を実施する。
（４）モード切替手段５２０は、モード保持手段５２５の保持内容を参照して、風呂湯面保持制御モードであるときは、風呂湯面保持制御５３５の制御を継続するように風呂湯面保持制御に動作モードを移す。モード切替手段５２０は、風呂湯面保持制御５３５から風呂湯面保持完了の信号を受理したときは、（５）を実施する。モード切替手段５２０は、操作手段５１０の設定入力の風呂動作要求が継続し、かつ動作モード保持手段５２５に風呂湯張り完了が設定されているとき、かつ、（３）が動作中でないときは、図４の風呂水位センサ３０００によって、風呂水位を測定し、モード保持手段５２５に保持している水位と比較し、風呂水位が所定以上低下していることが検出されたら、動作モードを風呂湯面保持制御モードとして、動作モード保持手段５２５に設定して、負荷指令保持手段５４５に負荷＝０を設定し、負荷＝０保持時間をタイマ手段５４０に設定し、風呂湯面保持制御５３５に動作モードを移す。モード切替手段５２０は、風呂水位の低下が認められないとき、または、風呂湯面保持制御５３５の必要が認められないときは、（５）を実施する。
（５）モード切替手段５２０は、上記（１）から（４）の要求がないとき、モード保持手段５２５の保持内容を参照して、タンク湯貯蔵制御モードであるときは、タンク湯貯蔵制御５３１の制御を継続するようにタンク湯貯蔵制御に動作モードを移す。保持内容が、タンク湯貯蔵制御モード以外のときは、動作モードをタンク湯貯蔵制御モードとして、動作モード保持手段５２５に設定して、負荷指令保持手段５４５に負荷＝０を設定し、負荷＝０保持時間をタイマ手段５４０に設定し、タンク湯貯蔵制御５３１に動作モードを移す。
【００３２】
次に各制御モードの動作概要を説明する。モード切替手段５２０の指示により、タンク湯貯蔵制御５３１は、タンク貯蔵の必要性を、図示しないタンク各部に設けた温度センサを使ったタンク湯温度の低下によって検出し、インバータモータを駆動し、前述のような方法でタンク湯貯蔵を行う。そして、タンク湯温度が所定値以上に上昇すれば、インバータモータの駆動を停止し、次のタンク湯貯蔵の必要性チェックに備える。なお、インバータモータは、前述したように、ほかの動作モードからタンク湯貯蔵制御モードに動作モードが変化したとき、すでにインバータモータが動作していれば、動作継続のままタンク湯貯蔵制御に移ってくる。タンク湯制御モードで、タンク湯貯蔵制御が必要ないときは、インバータモータの動作を停止するようになっている。なお、インバータモータ制御手段５６０に指令するインバータモータの運転/停止指令手段は図示していない。
【００３３】
給湯制御５３２は、モード切替手段５２０の指示により開始し、前述のような方法で給湯制御を行う。また、モード切替手段５２０によって終了させられる。給湯制御開始時にインバータモータがすでに動作中であれば、そのまま継続し、停止中であれば、前記したように、図示しないインバータモータの運転指令をインバータモータ制御手段５６０に指令する。
【００３４】
風呂湯張り制御５３３は、モード切替手段５２０の指示により開始し、前述のような方法で、操作手段５１０に設定されている風呂湯張り設定温度のお湯が、操作手段５１０に設定されている風呂湯張り量だけ、図４の風呂桶４０００にたまるように風呂湯張り制御を行う。風呂湯張り制御が終了すれば、風呂湯面保持のための風呂湯面を風呂水位センサによって測定し、風呂湯張り完了信号とともに、モード切替手段５２０に報知する。風呂湯張り制御開始時にインバータモータがすでに動作中であれば、そのまま継続し、停止中であれば、前記したように、図示しないインバータモータの運転指令をインバータモータ制御手段５６０に指令する。
【００３５】
風呂保温制御５３４は、モード切替手段５２０の指示により開始し、前述のような方法で、風呂にある湯を追い焚きし、風呂温度を風呂設定値になるように風呂保温制御を行う。風呂保温制御が終了すれば、モード切替手段５２０に報知する。風呂保温制御開始時にインバータモータがすでに動作中であれば、そのまま継続し、停止中であれば、前記したように、図示しないインバータモータの運転指令をインバータモータ制御手段５６０に指令する。
【００３６】
風呂湯面保持制御５３５は、モード切替手段５２０の指示により開始し、風呂湯張り制御と同様な方法で、風呂湯面の低下分相当のお湯を風呂桶に追加制御する。風呂湯面保持制御が終了すれば、モード切替手段５２０に報知する。風呂湯面保持制御開始時にインバータモータがすでに動作中であれば、そのまま継続し、停止中であれば、前記したように、図示しないインバータモータの運転指令をインバータモータ制御手段５６０に指令する。
【００３７】
以上の各制御モードでは、各制御モードに対応するインバータモータ制御手段５６０の制御指令となるヒートポンプ負荷を負荷指令手段５４５に、ヒートポンプの熱交出口温水温度目標値を目標温度保持手段５５０に設定して、インバータモータ制御手段５６０に伝達する。
【００３８】
目標温度保持手段５５０に設定する熱交出口温水温度目標値は、たとえば、タンク湯貯蔵の場合は、６０度Ｃである。給湯の場合は、操作手段５１０に設定されている給湯目標温度（たとえば、４０度Ｃ）より少し高めの４２度Ｃである。風呂の場合は、操作手段５１０に設定されている風呂目標温度（たとえば、４２度Ｃ）より少し高めの４５度Ｃのようになる。
【００３９】
負荷指令保持手段５４５に設定するヒートポンプ負荷は、たとえば、タンク湯貯蔵の場合は、（目標温度保持手段５５０の設定値―タンク５００の下部よりの流出水温度）ｘタンク湯循環ポンプ５８００の吐出流量である。給湯の場合は、（目標温度保持手段５５０の設定値―給水温度センサ２２００の測定値）ｘ給水流量センサ５６００の測定値または給水流量センサ５６００の測定値を給水時の各混合弁開度から按分した熱交への水流量である。風呂動作についても同様な方法にてヒートポンプ負荷を設定する。なお、各動作モードで設定するヒートポンプ負荷は、常に、負荷＞０であるものとする。対応する「負荷＝０を設定する」とは、インバータモータ制御手段５６０に「インバータモータを(圧縮機の)最低速にて動作させる」を意味するものとする。
【００４０】
次に、図２によって、インバータモータ制御手段５６０の動作を説明し、本発明の実施例の動作モード切替時のインバータモータの制御内容を明確にする。インバータモータ制御手段５６０は、本発明の一実施例のシステムが動作中常時繰り返し実行されるようになっている。図２において、ブロック５６０はインバータモータ制御手段の処理入り口である。処理を開始したとき、まず、ブロック５６１において、ヒートポンプ負荷＝０であるかどうかをチェックする。結果が Yes であったときは、ブロック５６２において、インバータモータの速度指令をヒートポンプの運用上で定められている最低速に設定し、これを図1の速度指令保持手段５７０に設定する。続いて、ブロック５６３によって処理を終了する。
【００４１】
結果が No であったときは、ブロック５６４において、タイマ手段５４０に設定されている最低速保持時間の経過を待つ。時間が経過していないときは、No の条件となり、ブロック５６５によって処理を終了する。このようにして、最低速度が、指定時間保持される。最低速保持時間は、ヒートポンプの運用状態によって定まるものであるが極短時間（たとえば、数秒）の値である。条件によっては、時間＝０を設定してもよい。その場合は、瞬時のみの最低速指令が出されることになるが、それによって、必要なだけの速度低減ができるならそれでもいい。
【００４２】
保持時間が経過したときは、Yes の条件となり、通常のヒートポンプ制御処理を行うブロック５６６において、温度制御偏差を求め、続いて適切なる制御演算によってインバータモータの速度指令を求め、最後に、これを図1の速度指令保持手段５７０に設定する。なお、速度指令生成のための制御演算は、上記の単一な制御演算のみでなく、内部に、図示していないが、冷凍サイクルの高圧圧力検知手段をフィードバック要素とするような冷凍サイクルの高圧圧力制御のマイナーループを含むようなものであってもよい。
【００４３】
また、上記では、インバータモータの運転/停止指令について記述していないが、上記は、図示を省略したインバータモータの運転指令が出されているときのみ動作するものとする。
【００４４】
図1の速度指令保持手段５７０に設定されているインバータモータの速度指令は、インバータ５８０により参照され、インバータモータが速度指令に一致するようにインバータモータ、すなわち、インバータモータ直結圧縮機４００を駆動する。その結果、冷凍サイクルが所望の動作をして、本発明にかかる給湯用ヒートポンプの能力制御が実現される。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明によりヒートポンプ給湯機の運転条件が変わるときに生じるヒートポンプ負荷の急増による不具合を解消することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すブロック図。
【図２】本発明の実施例を示すフローチャート。
【図３】本発明のヒートポンプ側構成例図。
【図４】本発明の給湯側構成例図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat pump water heater, and more particularly to a heat pump water heater provided with an inverter motor for speed control in a compressor.
[0002]
[Prior art]
The response characteristics when the heat pump is operated are on the order of minutes. For this reason, it has been generally used for air conditioning that does not require such a fast response, and for freezing and refrigeration. Also, even when using it for hot water supply, it was only necessary to prepare a large tank for storing hot water and use it as a heat source for storing hot water in the tank, so it was only necessary to drive carefully on the back side. . As a heat pump water heater, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-56904 (Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2003-56904 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The inventor of the present invention was born in the process of developing a heat pump type instantaneous water heater. Instantaneous water heaters prepare a small tank that stores hot water, and immediately after a hot water supply request is generated, the hot water temperature rises as the heat pump outputs while waiting for the heat pump to start while supplying hot water for the tank. As the output hot water and the tank hot water are mixed, the mixing amount of the tank hot water is gradually reduced.If the output hot water temperature rises above the required hot water supply temperature, only the hot water output from the heat pump is supplied to the hot water supply. This is an attempt to realize the concept of hot water supply.
[0005]
Furthermore, when implementing a water heater, it is a matter of course that complex functions such as hot water supply to the bath and temperature management of the bath are required.
[0006]
However, in the process of supplying hot water with a heat pump, the user of the water heater must respond to the hot water supply request when the hot water tap is opened and closed, or the bath water is filled by operating the operation switch etc. is there. If bath hot water filling is completed, after that, the operation of monitoring the bath temperature and keeping the temperature constant, monitoring the bath hot water level and keeping the hot water level constant, etc. becomes necessary. In addition, when the hot water tap is opened during the operation for the bath, the operation mode must be switched so that the hot water operation is given priority. In addition, when an operation for storing hot water in the auxiliary tank is performed, if a hot water supply request or a bath request is generated, the operation mode must be switched so that the operation is given priority. Furthermore, when the preferential operation is completed, it is necessary to return to the original operation mode.
[0007]
The operating conditions of the heat pump in each operation mode are often very different. Therefore, it has been found that simply switching the operation mode causes various inconveniences in the operation of the heat pump. For example,
1 In a state where hot water (for example, 60 degrees C) is stored in the auxiliary tank, the heat pump load is small because the flow rate of the circulation pump is small even though the refrigerant discharge pressure of the heat pump is set very high. . Therefore, the inverter motor operates at a relatively low speed.
[0008]
2 When the hot water tap is fully open and a large volume of hot water is supplied, the hot water supply temperature is relatively low (for example, 42 degrees C), so the refrigerant discharge pressure of the heat pump is low, but the water flow rate is high, so the heat pump load Is big. Therefore, the inverter motor operates at a speed corresponding to the maximum speed.
[0009]
3 On the contrary, in the small capacity hot water supply in which the hot water tap is slightly opened, the heat pump load is small because the water flow rate is small, and therefore the inverter motor operates at a very low speed.
[0010]
In such a case, switching from 1 to 3 reduces the heat pump load, but the refrigerant discharge pressure is high and the inverter motor speed is too high. Therefore, the compressor is overloaded and refrigerant-water heat exchange is performed. The hot water temperature at the outlet of the vessel rises rapidly and exceeds the allowable limit of the hot water temperature. Conversely, when switching from 2 to 1, there is a problem that the same phenomenon occurs because the inverter motor speed is excessive although the heat pump load decreases rapidly.
[0011]
An object of the present invention is to solve the above-described problems and to realize a heat pump water heater that does not cause a problem even if the operating condition of the heat pump changes in a short time.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the heat pump water heater of the present invention is
  A compressor driven by an electric motor whose rotational speed is controlled by an inverter, and a refrigerant that performs heat exchange between the refrigerant compressed by the compressor and water - A heat pump cycle including a water heat exchanger;
  By the instantaneous hot water supply operation, the refrigerant - A hot water supply hot water outlet that instantaneously supplies hot water heated by the water heat exchanger to the hot water supply faucet,
  The refrigerant - A hot water tank for storing hot water heated by a water heat exchanger and sending hot water to the instantaneous hot water supply hot water supply line until the instantaneous hot water supply hot water discharge pipe starts up;
  A control device for controlling the electric motor;
With
  The controller is
  When performing hot water storage operation to store hot water in the hot water tank, when the hot water supply faucet is opened and hot water is supplied from the hot water supply outlet line,
  The rotational speed of the electric motor during the instantaneous hot water supply operation is changed to a rotational speed lower than the rotational speed of the electric motor during the hot water storage operation.
  Also,
  A compressor driven by an electric motor whose rotational speed is controlled by an inverter, and a refrigerant that performs heat exchange between the refrigerant compressed by the compressor and water - A heat pump cycle including a water heat exchanger;
  By the instantaneous hot water supply operation, the refrigerant - A hot water supply hot water outlet that instantaneously supplies hot water heated by the water heat exchanger to the hot water supply faucet,
  The refrigerant - A hot water tank for storing hot water heated by a water heat exchanger and sending hot water to the instantaneous hot water supply hot water supply line until the instantaneous hot water supply hot water discharge pipe starts up;
With
  The controller is
  When the hot water storage operation for storing hot water in the hot water tank is performed after the instantaneous hot water supply operation in which the hot water supply faucet is fully opened is completed,
  The rotational speed of the electric motor during the hot water storage operation is changed to a rotational speed lower than the rotational speed of the electric motor during the instantaneous hot water supply operation.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The heat pump water heater in one embodiment of the present invention will be described. As a change in the operating condition of the heat pump, a change in the condition in the refrigerant-water heat exchanger, for example, a compressor whose rotational speed is controlled by an inverter when switching the operating mode It was discovered that the problem can be avoided if the motor is controlled to slow down the number of revolutions and then the number of revolutions of the motor switched to the target operation mode is controlled in the corresponding mode.
[0014]
More specifically, the following may be performed.
(1) When the operation mode switching is detected by the operation mode switching means of the water heater, a low speed command is issued to the inverter. At the same time, set the slow holding time. Subsequently, the operation mode is switched to the corresponding operation mode.
(2) The control means for the corresponding operation mode controls the inverter motor so as to conform to the corresponding operation mode.
(3) The inverter drives the inverter motor for a specified holding time in accordance with the low speed command.
(4) Thereafter, the inverter drives and controls the inverter motor in accordance with the control command of the corresponding operation mode.
[0015]
Next, the outline of the heat pump type instantaneous water heater according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0016]
First, the outline of the structure of the heat pump side of the heat pump instantaneous water heater will be described with reference to FIG. In FIG. 3, 500 is a control device of a heat pump type instantaneous water heater, 400 is a compressor provided with an inverter motor driven by inverter motor driving means provided in the control device 500, and 220 is provided outdoors. An air heat exchanger, 230 is an outdoor fan, 240 is an outdoor fan motor that drives the outdoor fan, and 250 is an expansion valve, which constitutes an outdoor heat source side device 200.
[0017]
110 is a refrigerant-water heat exchanger provided on the high-pressure refrigerant side on the use side, and high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 400 flows in. On the other hand, the supply water flows in as indicated by the thick arrows, heat exchanges with the high-temperature and high-pressure refrigerant, and the warm water heated from the outlet flows out, thereby constituting the use-side device 100. In addition, although various warm water utilization apparatuses and apparatuses are connected to the water (warm water) flow path on the use side, an example is shown in FIG.
[0018]
The part shown by the thin line in FIG. 4 uses a heat pump as a hot water generator. The part indicated by the thick line is used for a special purpose of bathing. Each of them is connected to the refrigerant-water heat exchanger 110 by preparing an independent water flow path.
[0019]
In FIG. 4, water supply (tap water) flows from a block arrow indicated as water supply, and is adjusted to an appropriate water pressure through a pressure reducing valve 5500. The feed water flow rate is measured by a feed water flow rate sensor 5600. In the case of making warm water with a heat pump, the supplied water flows in toward the left side of the figure. The feed water temperature sensor 2200 measures the feed water temperature. A check valve 5700 prevents backflow. The feed water that has passed through the check valve 5700 flows into the refrigerant-water heat exchanger and flows out as hot water. The heat exchange outlet temperature sensor 2000 measures the outflow temperature of the refrigerant-water heat exchanger outlet hot water.
[0020]
In the case of hot water supply, that is, when the valve of the hot water supply faucet 5400 is opened by the user, the required hot water supply temperature set in the operation means 510 in FIG. Allow hot water to flow out. When the temperature of the hot water flowing out of the refrigerant-water heat exchanger 110 measured by the sensor 2000 is low, the hot water stored in the tank 500 is mixed by the tank mixing valve 5100 and adjusted to the hot water temperature required for hot water supply. Is done. When the temperature of the outflow hot water is high, the tank mixing valve 5100 is passed without mixing with the hot water in the tank 500. The hot water temperature that has passed through the tank mixing valve 5100 is measured by the tank mixed hot water temperature sensor 2300. Furthermore, it is mixed with hot water by hot water supply mixing valve 5200 and adjusted to the required hot water supply temperature. The adjustment result is measured by the tapping temperature sensor 2400. The hot water supply throttle valve 5300 is used to increase the output hot water temperature by reducing the flow rate when the heat pump output hot water temperature is low.
[0021]
In the case of supplying hot water to the bath, that is, when the operation means 510 in FIG. 3 instructs the hot water supply to the bath, the bath hot water supply valve 3200 is opened and the operation means 510 in FIG. Supply hot water at a bath bath temperature. The method of supplying hot water is as described above. The amount of warm water flowing into the bath is measured by a bath flow sensor 3100. The bath water level is measured by the bath water level sensor 3000.
[0022]
When hot water is stored in the tank 5000, the hot water circulation pump 5800 is operated, the flow path of the hot water mixing valve 5200 is closed, the opening of the tank mixing valve 5100 is adjusted, and the hot water output from the water heat exchanger is reduced. Hot water is introduced from the upper part of the tank 5000 through the circulation of the tank water.
[0023]
In order to maintain the bath temperature, etc., by using the independent water flow path indicated by the thick line in FIG. 4, the hot water having the lowered temperature of the bath 4000 is led to the refrigerant-water heat exchanger by the operation of the bath circulation pump 4100, Return to bath 4000 as high temperature. The bath temperature is measured by a bath water temperature sensor 4200.
[0024]
Here, the tank 5000 is a small one having a capacity of about 100 liters, and is prepared as an auxiliary heat source for supplying hot water until the heat pump is started up when supplying hot water or hot water to the bath. Therefore, the hot water in the tank 5000 is not used when the heat pump is started and the required hot water can be supplied.
[0025]
The heat pump type instantaneous water heater having the above-described configuration has the following operation modes. The priority of the operation is in the order of description. When an operation mode with higher priority is generated, the operation with lower priority is interrupted (the operation mode is switched) and the operation with higher priority is performed.
(1) Hot water supply control
(2) Bath hot water control (After bath hot water control, bath temperature maintenance, bath hot water surface maintenance control)
(3) Tank hot water storage control
Examples of such changes in the operating conditions of the heat pump include when the temperature or amount of water sent to the refrigerant-water heat exchanger changes, or when the target temperature set for the water sent to the refrigerant-water heat exchanger is changed. An embodiment of the present invention relating to a procedure at the time of switching the operation mode, such as when it has changed, will be described in detail below.
[0026]
FIG. 1 is a block diagram relating to a control system of a heat pump water heater in an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same elements as those in FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals. The control system of the present embodiment is configured as shown in the figure by the operating means 510, the water supply flow rate sensor 5600, the bath flow rate sensor 3100, the control device 500, the inverter motor direct connection compressor 400, the refrigeration cycle, and the heat exchange outlet hot water temperature sensor 2000. Has been.
[0027]
The control device 500 includes a mode switching unit 520, an operation mode holding unit 525, a tank hot water storage control 531, a hot water supply control 532, a bath hot water control 533, a bath warming control 534, a bath hot water level control 535, a timer unit 540, and a load command holding. It comprises means 545, target temperature holding means 550, inverter motor control means 560, speed command holding means 570, and inverter 580.
[0028]
The operation of the control device of this embodiment will be described in detail below. The set temperature such as the hot water supply of the operation means 510 and the bath temperature, the operation input, the measured value of the water supply flow rate sensor 5600, and the measured value of the bath flow rate sensor 3100 are the input data of the mode switching means 520.
[0029]
The mode holding means holds the current operation mode, that is, in the case of FIG. 1, any of the operation modes of tank hot water storage control, hot water supply control, bath hot water control, bath heat retention control, bath hot water surface control. The operating conditions of the heat pump are different. At the same time, the presence / absence of bath hot water completion, bath hot water temperature setting value, and bath hot water level are maintained.
[0030]
Here, in the following description, it is assumed that the term “set load = 0” is synonymous with the above-mentioned “send low speed command to inverter motor”.
[0031]
Under such conditions, the mode switching means 520 performs mode switching determination according to the following priority order.
(1) The mode switching means 520 detects the water supply flow rate 5600 from the water supply sensor or grasps the water supply flow rate 5600 and the bath when the bath operation is in progress in order to grasp the water side change of the refrigerant-water heat exchanger 110. When the water supply flow rate is detected from the difference in the bath flow rate 3100 from the flow rate sensor, with reference to the content held by the mode holding means 525, in the hot water supply control mode, the hot water supply control 532 is controlled to continue the control. Change operating mode. When the content held by the mode holding means 525 is other than the hot water supply control mode, load = 0 is set in the load command holding means 545, the load = 0 holding time is set in the timer means 540, and the operation mode is set as the hot water supply control mode. Then, the operation mode holding means 525 is set, and the operation mode is shifted to the hot water supply control 532. At other times, the mode switching means 520 implements (2).
(2) When the mode switching unit 520 detects a bath operation request from the setting input of the operation unit 510, the mode switching unit 520 refers to the content held in the mode holding unit 525, and when in the bath hot water control mode, the bath hot water control is performed. The operation mode is shifted to bath hot water control so that the control of 533 is continued. The bath hot water control 533 returns the bath hot water filling completion to the mode switching means 520 when the bath hot water filling is completed. To do. In addition, a bath warming interval timer (not shown) is set. When the held content of the mode holding means 525 is other than the bath hot water control mode and does not hold the bath hot water filling completion, the load command holding means 545 is set to load = 0, and the load = 0 holding time is set to the timer means 540. And the operation mode is set to the operation mode holding means 525, and the operation mode is shifted to the bath hot water control 533. Note that the mode switching unit 520 cancels the bath filling completion information set in the operation mode holding unit 525 when the bath operation request from the setting input of the operation unit 510 disappears. The mode switching unit 520 performs (3) or (4) when the bath operation request of the setting input of the operation unit 510 continues and the bath hot water filling completion is set in the operation mode holding unit 525. Otherwise, when bath hot water control is not required, execute (5).
(3) The mode switching means 520 refers to the content held by the mode holding means 525, and when in the bath heat insulation control mode, shifts the operation mode to the bath heat insulation control so as to continue the control of the bath heat insulation control 534. When the mode switching means 520 receives a bath warming completion signal from the bath warming control 534, it sets a bath warming interval timer (not shown). The mode switching means 520 is configured when the bath operation request of the setting input of the operation means 510 continues, and when the bath filling completion is set in the operation mode holding means 525, and (4) is not in operation. The bath circulation pump 4100 shown in FIG. 4 is operated every time a bath warming interval timer (not shown) elapses, and the bath water temperature sensor 4200 detects the bath water temperature. When it is detected that the bath water temperature is lower than the predetermined temperature of the bath water temperature by a predetermined amount or more, the operation mode is set as the bath heat retention control mode in the operation mode holding means 525 and the load command holding means 545 is loaded = 0 is set, the load = 0 holding time is set in the timer means 540, and the operation mode is shifted to the bath heat retention control 534. If no decrease in bath water temperature is observed, the bath heat interval timer is reset to prepare for the next bath water temperature detection. The mode switching means 520 implements (4) when the bath heat insulation control 534 is not required.
(4) The mode switching means 520 refers to the content held by the mode holding means 525, and when in the bath hot water surface holding control mode, the bath hot water surface holding control is continued so as to continue the control of the bath hot water surface holding control 535. Move the operation mode to. When the mode switching means 520 receives a bath hot water surface holding completion signal from the bath water surface holding control 535, the mode switching means 520 executes (5). The mode switching means 520, when the bath operation request of the setting input of the operation means 510 is continued and the bath hot water filling completion is set in the operation mode holding means 525, and when (3) is not in operation, When the bath water level is measured by the bath water level sensor 3000 in FIG. 4 and compared with the water level held in the mode holding means 525, if the bath water level is detected to be lower than a predetermined level, the operation mode is changed to the bath water level. As the holding control mode, the operation mode holding means 525 is set, the load = 0 is set in the load command holding means 545, the load = 0 holding time is set in the timer means 540, and the operation mode is set in the bath water level holding control 535. Move. The mode switching means 520 implements (5) when the decrease in bath water level is not recognized or when the necessity of the bath water level maintenance control 535 is not recognized.
(5) When there is no request from (1) to (4) above, the mode switching means 520 refers to the content held by the mode holding means 525, and when in the tank hot water storage control mode, the tank hot water storage control 531 The operation mode is shifted to the tank hot water storage control so as to continue the control. When the held content is other than the tank hot water storage control mode, the operation mode is set to the tank hot water storage control mode, the operation mode holding means 525 is set, the load command holding means 545 is set to load = 0, and the load = 0. The holding time is set in the timer means 540 and the operation mode is shifted to the tank hot water storage control 531.
[0032]
Next, an outline of operation in each control mode will be described. In response to the instruction from the mode switching means 520, the tank hot water storage control 531 detects the necessity of tank storage based on a decrease in tank hot water temperature using temperature sensors provided in each part of the tank (not shown), drives the inverter motor, and The tank hot water storage is performed by the method like this. If the tank hot water temperature rises above a predetermined value, the drive of the inverter motor is stopped to prepare for the next necessity for storage of tank hot water. As described above, when the inverter motor is already operating when the operation mode is changed from the other operation mode to the tank hot water storage control mode, the inverter motor shifts to the tank hot water storage control while continuing the operation. come. When tank hot water storage control is not necessary in the tank hot water control mode, the operation of the inverter motor is stopped. Note that the inverter motor operation / stop command means for commanding the inverter motor control means 560 is not shown.
[0033]
The hot water supply control 532 is started by an instruction from the mode switching unit 520 and performs hot water supply control by the method as described above. Moreover, it is terminated by the mode switching means 520. If the inverter motor is already operating when the hot water supply control is started, the operation is continued as it is. If the inverter motor is stopped, the inverter motor control means 560 is instructed to operate the inverter motor (not shown) as described above.
[0034]
The bath hot water filling control 533 is started by an instruction from the mode switching unit 520, and the hot water at the bath hot water set temperature set in the operation unit 510 is changed to the bath set in the operation unit 510 by the method described above. Bath hot water filling control is performed so that the hot water filling amount is accumulated in the bath tub 4000 of FIG. When the bath hot water control is completed, the bath hot water level for maintaining the bath hot water level is measured by the bath water level sensor and notified to the mode switching means 520 together with the bath hot water filling completion signal. If the inverter motor is already operating at the start of bath hot water control, the operation is continued as it is, and if it is stopped, an inverter motor operation command (not shown) is commanded to the inverter motor control means 560 as described above.
[0035]
The bath warming control 534 starts in response to an instruction from the mode switching unit 520, performs the bath warming control so that the hot water in the bath is chased and the bath temperature becomes the bath set value by the method described above. When the bath heat insulation control is completed, the mode switching means 520 is notified. If the inverter motor is already operating at the start of the bath heat insulation control, the operation is continued as it is, and if it is stopped, an inverter motor operation command (not shown) is commanded to the inverter motor control means 560 as described above.
[0036]
The bath hot water surface holding control 535 starts in response to an instruction from the mode switching unit 520, and additionally controls the hot water corresponding to the decrease in the bath water surface to the bath tub in the same manner as the bath hot water filling control. When the bath hot water surface holding control is completed, the mode switching means 520 is notified. If the inverter motor is already operating at the start of bath water surface holding control, the operation is continued as it is, and if it is stopped, an inverter motor operation command (not shown) is commanded to the inverter motor control means 560 as described above.
[0037]
In each of the above control modes, the heat pump load that becomes the control command of the inverter motor control means 560 corresponding to each control mode is set in the load command means 545, and the heat exchange outlet hot water temperature target value of the heat pump is set in the target temperature holding means 550. To the inverter motor control means 560.
[0038]
The heat exchange outlet hot water temperature target value set in the target temperature holding means 550 is, for example, 60 degrees C in the case of tank hot water storage. In the case of hot water supply, the temperature is 42 degrees C which is slightly higher than the hot water supply target temperature (for example, 40 degrees C) set in the operation means 510. In the case of a bath, the temperature is 45 degrees C, which is slightly higher than the bath target temperature (for example, 42 degrees C) set in the operation unit 510.
[0039]
For example, in the case of tank hot water storage, the heat pump load set in the load command holding means 545 is (the set value of the target temperature holding means 550-the temperature of the effluent water from the lower part of the tank 500) x the discharge flow rate of the tank hot water circulation pump 5800. It is. In the case of hot water supply, (the set value of the target temperature holding means 550-the measured value of the feed water temperature sensor 2200) x the measured value of the feed water flow sensor 5600 or the measured value of the feed water flow sensor 5600 is apportioned from the opening of each mixing valve at the time of water supply. It is the water flow rate to the heat exchange. The heat pump load is set in the same way for the bath operation. It is assumed that the heat pump load set in each operation mode always satisfies load> 0. The corresponding “load = 0” means that the inverter motor control means 560 “operates the inverter motor at the lowest speed (of the compressor)”.
[0040]
Next, the operation of the inverter motor control means 560 will be described with reference to FIG. 2 to clarify the control contents of the inverter motor when the operation mode is switched according to the embodiment of the present invention. The inverter motor control means 560 is repeatedly executed at all times during operation of the system of the embodiment of the present invention. In FIG. 2, block 560 is a processing entrance of the inverter motor control means. When the process is started, first, in block 561, it is checked whether or not the heat pump load = 0. If the result is Yes, in block 562, the speed command of the inverter motor is set to the lowest speed determined in the operation of the heat pump, and this is set in the speed command holding means 570 in FIG. Subsequently, the process ends at block 563.
[0041]
If the result is No, block 564 waits for the minimum speed holding time set in timer means 540 to elapse. If the time has not elapsed, the condition is No, and the process ends at block 565. In this way, the minimum speed is maintained for a specified time. The minimum speed holding time is determined depending on the operation state of the heat pump, but is a value for an extremely short time (for example, several seconds). Depending on the conditions, time = 0 may be set. In that case, an instantaneous only minimum speed command is issued, but it is sufficient if the speed can be reduced as much as necessary.
[0042]
When the holding time has elapsed, a Yes condition is satisfied, and in block 566 where normal heat pump control processing is performed, a temperature control deviation is obtained, then an inverter motor speed command is obtained by appropriate control calculation, and finally, this is calculated. This is set in the speed command holding means 570 in FIG. The control calculation for generating the speed command is not limited to the single control calculation described above, but is not shown inside, but the high pressure of the refrigeration cycle using the high pressure detection means of the refrigeration cycle as a feedback element. It may include a minor loop of pressure control.
[0043]
In the above description, the inverter motor operation / stop command is not described. However, the above description only operates when an inverter motor operation command (not shown) is issued.
[0044]
The inverter motor speed command set in the speed command holding means 570 in FIG. 1 is referred to by the inverter 580, and the inverter motor, that is, the inverter motor direct-coupled compressor 400 is driven so that the inverter motor matches the speed command. . As a result, the refrigeration cycle performs a desired operation, and the capability control of the hot water supply heat pump according to the present invention is realized.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to solve the problem caused by the rapid increase in the heat pump load that occurs when the operating condition of the heat pump water heater changes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a structural example of a heat pump side according to the present invention.
FIG. 4 is a structural example of a hot water supply side of the present invention.

Claims

A heat pump cycle including a compressor driven by an electric motor whose rotational speed is controlled by an inverter, and a refrigerant-water heat exchanger that performs heat exchange between the refrigerant compressed by the compressor and water;
The instant hot water supply operation, the refrigerant - and for instantaneous hot water instantaneously hot water for hot water supply faucet hot water warmed by the water heat exchanger hot water pipes,
A hot water tank for storing hot water warmed by the refrigerant-water heat exchanger and sending hot water to the hot water supply hot water discharge line until the instantaneous hot water supply hot water discharge pipe is set up ;
A control device for controlling the electric motor;
With
The controller is
When performing hot water storage operation to store hot water in the hot water tank, when the hot water supply faucet is opened and hot water is supplied from the hot water supply outlet line,
A heat pump water heater that changes the rotation speed of the electric motor during the instantaneous hot water supply operation to a lower rotation speed than the rotation speed of the electric motor during the hot water storage operation .

A heat pump cycle including a compressor driven by an electric motor whose rotational speed is controlled by an inverter, and a refrigerant-water heat exchanger that performs heat exchange between the refrigerant compressed by the compressor and water;
The instant hot water supply operation, the refrigerant - and for instantaneous hot water instantaneously hot water for hot water supply faucet hot water warmed by the water heat exchanger hot water pipes,
A hot water tank for storing hot water warmed by the refrigerant-water heat exchanger, and for sending hot water to the instantaneous hot water supply hot water outlet line until the instantaneous hot water supply hot water discharge pipe is set up ,
The controller is
When the hot water storage operation for storing hot water in the hot water tank is performed after the instantaneous hot water supply operation in which the hot water supply faucet is fully opened is completed,
A heat pump water heater that changes the rotational speed of the electric motor during the hot water storage operation to a lower rotational speed than the rotational speed of the electric motor during the instantaneous hot water supply operation .

In claim 1 or 2,
A heat pump water heater, wherein the temperature of hot water supplied to the hot water tap by the instantaneous hot water supply operation is 40 ° C.

Wherein after the rotation speed of the motor is changed to a low rotational speed, the heat pump water heater according to any one of claims 1 to 3 the number of revolutions of the previous SL motor further change.

The heat pump water heater according to claim 4 , wherein after the rotation speed of the electric motor is changed to a low rotation speed, the compressor is operated at the low rotation speed for a specified holding time .