JP4035063B2

JP4035063B2 - Heat pump water heater

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Publication number: JP4035063B2
Application number: JP2003021129A
Authority: JP
Inventors: 立群毛; 英樹大野; 一彦丸本; 龍太近藤; 宣彦藤原
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2023-01-29
Also published as: JP2004232936A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートポンプを用いた給湯装置（以下、ヒートポンプ給湯装置と呼ぶ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、種々のヒートポンプ給湯装置が開発されている。ヒートポンプは、主として、吸熱器、圧縮機、放熱器および減圧弁からなり、冷媒がこれらの吸熱器、圧縮機、放熱器および減圧弁を備えた閉回路を循環する。この場合、冷媒が減圧弁を通ることにより低温低圧にされ、低温低圧の冷媒が吸熱器に供給されることにより外気の熱が吸収される。さらに、熱を吸収した冷媒が圧縮機により圧縮されることによって高温高圧になり、放熱器により冷媒の熱が水道水に与えられる。これにより、低い電力で水道水が加熱される。
【０００３】
このようなヒートポンプ給湯装置には、貯湯タンクを備え、予め加熱された温水を貯湯タンクに貯えておく貯湯式のヒートポンプ給湯装置と、使用時に水道水を瞬間的に加熱する瞬間加熱式のヒートポンプ給湯装置とがある。
【０００４】
貯湯式のヒートポンプ給湯装置では、マイクロコンピュータの制御により、深夜のうちに水道水を加熱し、その温水を貯湯タンクに貯える。したがって、使用者が温水用の水道栓を開くと、貯湯タンクに貯えられた温水が蛇口から供給される。使用者が水道栓を閉じると、貯湯タンクからの温水の供給が停止される。このような貯湯式のヒートポンプ給湯装置では、ヒートポンプの動作および停止が使用者の水道栓の開閉操作とは無関係にマイクロコンピュータにより制御される。
【０００５】
上記の貯湯式のヒートポンプ給湯装置においては、貯湯タンクは一日に家庭で使用される湯量をまかなうため一般的に３００〜４００リットル程度の容量が必要とされるため小型化が困難となる。また、耐圧性能を満足するために貯湯タンク軽量化は困難である。このため、運搬時の問題や設置工事の問題を考慮して、ヒートポンプ給湯装置は一般的に２つのユニットで構成される。さらに、設置後は、通常貯湯タンクは満水状態であり、その重量は数百キログラムとなる。これらにより、ヒートポンプ給湯装置を設置するための広い設置スペースが必要となるとともに、設置場所には多大な耐荷重が要求される。
【０００６】
そこで、近年、貯湯タンクを有さない瞬間加熱式のヒートポンプ給湯装置の開発が進められている（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００７】
この瞬間加熱式のヒートポンプ給湯装置では、使用時にヒートポンプを動作させて瞬間的に水道水を加熱し、温水を蛇口から供給する。このような瞬間加熱式のヒートポンプ給湯装置では、貯湯タンクが不要であるため、小型化および軽量化が可能である。また、貯湯時の放熱ロスがなく、使用する分だけ加熱供給するので無駄がなく、電気代も低減できる。さらに、必要に応じて温水を加熱供給できるので、大量に湯を使用しても湯切れすることがない。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−３１１５９７号公報
【特許文献２】
特開平２−２２３７６７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の瞬間加熱式のヒートポンプ給湯装置においては、使用者が電源スイッチをオンにした後、水道栓を開くと、ヒートポンプが動作し、温水が蛇口から出湯され、使用者が水道栓を閉じると、ヒートポンプの動作が停止する。すなわち、使用者の操作に連動してヒートポンプの動作およびその停止が任意のタイミングで行われる。
【００１０】
しかしながら、ヒートポンプが動作してから所定の温度の温水が出湯されるまでに一定の時間がかかる。特に、使用者が温水の使用を開始した後、短時間で水道栓を閉じたり開いたりすることがある。このような場合に、水道栓を開くごとに温水が所定の温度に昇温されるまで待たなければならないと、使い勝手が悪い。また、任意のタイミングでのヒートポンプの急起動および急停止により過昇温状態や動作不良が発生する場合がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、出湯停止および再出湯を短時間で繰り返し行った場合でも所定の温度の温水が即座に供給されるとともに、過昇温状態や動作不良が防止され、信頼性および安全性が高い瞬間加熱式のヒートポンプ給湯装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ給湯装置は、放熱器の水流路に水を導く水供給路と、放熱器により得られた温水を所定場所に導く温水供給路と、温水の要否を判定する判定手段と、判定手段により温水が必要であると判定された場合に、冷媒循環回路の所定の通常動作を実行させ、判定手段により温水が不要であると判定された場合に、所定の待機動作を実行する制御手段とを備えたものである。
【００１３】
本発明に係るヒートポンプ給湯装置においては、判定手段によって温水が必要であると判定された場合、制御手段によって冷媒循環回路の所定の通常動作が実行される。それにより、水供給路により放熱器の水流路に導かれた水が放熱器によって加熱される。放熱器により得られた温水は温水供給路により所定場所に導かれる。また、判定手段により温水が不要であると判定された場合、制御手段によって所定の待機動作が実行される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、冷媒流路および水流路を有する放熱器、減圧手段、吸熱器および圧縮機を有し、冷媒を放熱器の冷媒流路、減圧手段、吸熱器および圧縮機を通して循環させる冷媒循環回路と、放熱器の水流路に水を導く水供給路と、放熱器により得られた温水を所定場所に導く温水供給路と、放熱器により得られた温水を放熱させるための放熱部と、放熱器により得られた温水の少なくとも一部を放熱器および放熱部を通して循環させる温水循環手段と、温水の要否を判定する判定手段と、判定手段により温水が必要であると判定された場合に、冷媒循環回路の所定の通常動作を実行させ、判定手段により温水が不要であると判定された場合に、温水循環手段により温水を循環させる待機動作を実行する制御手段とを備えたものである。
【００１５】
本発明に係るヒートポンプ給湯装置においては、判定手段によって温水が必要であると判定された場合、制御手段によって冷媒循環回路の所定の通常動作が実行される。それにより、水供給路により放熱器の水流路に導かれた水が放熱器によって加熱される。放熱器により得られた温水は温水供給路により所定場所に導かれる。これにより、使用者に温水を供給することができる。
【００１６】
判定手段により温水が不要であると判定された場合に、制御手段によって所定の待機動作すなわち温水循環手段による温水の循環動作が実行される。この場合、放熱器により得られた温水が放熱部に導かれ、温水の温度が低下し、低温水となり、放熱器の上流側に戻される。それにより、冷媒循環回路を最小限の循環サイクルとして維持することが可能となるため、温水が不要と判定された後に放熱器の運転もまた最小限に維持し、再び温水が必要と判定されたときに即座に温水を供給することができる。また、放熱器を運転させることによって放熱器が温まり、放熱器の動作初期に必要とされる放熱器の熱容量による放熱器の出湯温度の応答遅れを防止することができる。これにより、再度温水が必要と判定された場合の温度応答性が良好となり、即座に所定の温度の温水を供給することができる。以上の結果、温水供給と供給停止を短時間で繰り返し行った場合でも所定の温度の温水が即座に供給される。
【００１７】
また、温水が不要となった場合に、冷媒循環回路が急停止されずに待機動作が実行された後に停止されるので、冷媒循環回路の急停止によるヒートポンプ給湯装置の過昇温状態や動作不良の発生を防止することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、制御手段は、待機動作の開始から所定時間内に判定手段により温水が必要であると判定されなかった場合に、冷媒循環回路の待機動作を停止させるものである。
【００１９】
この場合、温水が不要であると判定されてから所定時間が経過した場合には、制御手段により冷媒循環回路の待機動作が停止される。それにより、長時間の待機動作による不要な電力の消費を防止することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、制御手段は、待機動作の開始から所定時間経過前に判定手段により温水が必要であると判定された場合に、冷媒循環回路を待機動作から通常動作へ移行させるものである。
【００２１】
この場合、温水が不要であると判定されてから所定時間経過前まで待機動作が実行されているので、再び温水が必要となった場合に冷媒循環回路を待機動作から通常動作へ移行させて所定の温度の温水を即座に供給することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、制御手段は、判定手段により温水が不要であると判定された場合に待機動作の開始から所定時間の計測を開始する計時手段をさらに備えるものである。
【００２３】
この場合、温水が不要であると判定された場合、計時手段により待機手段の開始から所定時間が計測される。それにより、温水が不要であると判定されてから所定時間経過時に確実に冷媒循環回路を停止させることができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、判定手段は、温水供給路における温水の流量を検知する流量検知手段と、流量検知手段により検知された流量に基づいて温水の要否を判定する要否判定手段とを含むものである。
【００２５】
この場合、流量検知手段によって温水供給路における温水の流量が検知され、検知された流量に基づいて要否判定手段によって温水の要否が判定される。それにより、使用者が出湯を止める操作を行った場合に、冷媒循環回路の動作を停止させる前に、待機動作が実行される。その結果、再び温水が必要であると判定された場合に、所定の温度の温水を即座に供給することができる。また、ヒートポンプ給湯装置の過昇温状態や動作不良の発生を防止することができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、判定手段は、冷媒循環回路の待機動作の開始および終了を指令するための待機動作スイッチを含むものである。
【００２７】
この場合、使用者が出湯操作を行う前に、待機動作スイッチにより冷媒循環回路に待機動作を実行させることができる。それにより、出湯操作により冷媒循環回路が通常動作に移行したときに、温水の温度が所定温度に達するまでに要する時間が短縮され、所定温度の温水を即座に供給することができる。また、ヒートポンプ給湯装置の過昇温状態や動作不良の発生を防止することができる。
【００２８】
また、使用者が待機動作スイッチにより待機動作の終了を指令した場合に、待機動作が停止される。これにより、使用者の都合によって待機動作中の冷媒循環回路を待機動作から解除し、停止させることが可能となるため、使い勝手が向上し、不要な電力消費を防止することができる。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、冷媒循環回路の通常動作および待機動作を停させるための電源スイッチをさらに備え、制御手段は、電源スイッチの操作に基づいて冷媒循環回路の待機動作を停止させるものである。
【００３０】
この場合、電源スイッチにより冷媒循環回路の通常動作および待機動作の停止が操作される。それにより、冷媒循環回路を待機動作から確実に解除し、停止させることができるため、不本意な待機動作を防止することができる。
【００３１】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、待機動作は、圧縮機の能力を減少させる動作を含むものである。この場合、必要最小限の能力で圧縮機の動作を持続させることができる。それにより、再度温水が必要と判定された場合に、即座に所定の温度の温水を供給することができる。また、圧縮機の動作を持続させることによって圧縮機の急速な再起動による圧縮機への負担を軽減することができる。それにより、圧縮機の長寿命化を図ることができる。さらに、圧縮機の動作を持続させることにより冷媒循環回路内の潤滑油を圧縮機に回収することができ、圧縮機内の潤滑油が不足することを防止することができる。
【００３２】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、圧縮機の能力を減少させる動作は、圧縮機の回転数を減少させる動作を含むものである。この場合、圧縮機の回転数を減少させることにより必要最小限の能力で圧縮機の動作を持続させることができる。
【００３３】
請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、圧縮機の能力を減少させる動作は、圧縮機の間欠的な動作を含むものである。この場合、圧縮機の間欠的な動作により必要最小限の能力で圧縮機の動作を持続させることができる。
【００３４】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、吸熱器は、大気の熱を冷媒に与える熱交換器および熱交換器に大気を供給する大気供給手段を含み、待機動作は、大気供給手段の供給能力を低下させる動作を含むものである。
【００３５】
この場合、熱交換器による大気からの吸熱量を低下させることができる。それにより、必要最小限の能力で冷媒循環回路の待機動作を維持することができる。したがって、再度温水が必要と判定された場合に、即座に所定の温度の温水を供給することができる。
【００３６】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、冷媒循環回路は、放熱器を迂回する冷媒バイパス流路と、放熱器の冷媒流路または冷媒バイパス流路に冷媒を選択的に導く冷媒流路切り替え手段とをさらに有し、待機動作は、冷媒バイパス流路に冷媒が導かれるように冷媒流路切り替え手段を切り替える動作を含むものである。
【００３７】
この場合、冷媒流路切り替え手段により冷媒の流路が放熱器を迂回するための冷媒バイパス流路へと切り替えられる。それにより、高温高圧ガス化した冷媒が吸熱器に送られ、吸熱器内部を乾燥させ、霜の発生を防止および除去することができる。したがって、冬季において、待機動作中に霜取りを行うことによって吸熱器の能力低下を防止し、ヒートポンプ給湯装置の再給湯時における昇温速度を向上させることができる。
【００３８】
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれかに記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、熱量を蓄積する蓄熱手段をさらに備え、待機動作は、放熱器により得られた温水の熱量を蓄熱手段に導く動作を含むものである。
【００３９】
この場合、放熱器により加熱された温水の熱量が蓄熱手段に蓄えられる。それにより、温水が不要と判定された後に放熱器により加熱された温水が蓄熱手段に蓄積されるため、待機動作中の熱量を有効に蓄えることができるとともに、放熱器の運転を持続し、再出湯時における熱容量による温度応答遅れを防止することができる。また、再度温水が必要と判定された場合に、即座に所定の温度の温水を供給することができる。
【００４０】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、待機動作は、放熱器により得られた温水の熱量を蓄熱手段に間欠的に導く動作を含むものである。この場合、放熱器により加熱された温水の熱量が間欠的に蓄熱手段に蓄えられるとともに、待機動作の時間を延ばすことができる。
【００４１】
請求項１５に記載の発明は、請求項１３または１４に記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、蓄熱手段は、放熱器により得られた温水を貯留する貯留手段を含み、放熱器により得られた温水および貯留手段に貯留された温水の一方または両方を温水供給路に導く温水流路切り替え手段をさらに備えるものである。
【００４２】
この場合、放熱器により得られた温水を貯留手段に貯留することができる。また、放熱器により得られた温水および貯留手段に貯留された温水の一方または両方を温水流路切り替え手段の操作により選択使用することができる。それにより、要求される給湯負荷が放熱器の加熱負荷よりも大きくなった場合、貯留手段から同時に温水を供給し、大きな給湯負荷にも対応することができる。
【００４３】
また、放熱器により加熱された温水の温度が所定温度に到達していないときに、貯留手段により即座に所定温度の温水を使用者に供給することができる。
【００４４】
請求項１６に記載の発明は、請求項１〜１５のいずれかに記載のヒートポンプ給湯装置の構成において、冷媒は、二酸化炭素よりなるものである。冷媒として二酸化炭素を用いることによって、圧縮機内での作動圧力を高くすることができ、低圧から高圧への圧縮比を小さくすることができる。それにより、圧縮機での圧縮効率が向上し、高温な温水を供給することができる。さらに、放熱器において冷媒が超臨界状態にあるので、冷媒と水の温度差を保持しやすい。それにより、冷媒から水に効率的に熱量を供給することができる。その結果、ヒートポンプの効率を示す成績係数ＣＯＰ（熱出力／駆動エネルギー入力）が大きくなる。また、低温下でも低圧が高いため、寒冷地などでも容易にヒートポンプ給湯装置が作動することができる。
【００４５】
【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。
【００４６】
（第１の実施例）
図１は本発明の第１の実施例に係る瞬間加熱式のヒートポンプ給湯装置１００の構成を示す模式図である。
【００４７】
図１に示すように、ヒートポンプ給湯装置１００は、冷媒循環回路１１０、第１の水回路１２０および第２の水回路１３０により構成される。
【００４８】
冷媒循環回路１１０は、吸熱器１、圧縮機２、第１の放熱器３、第１の減圧弁４、第２の放熱器５、第２の減圧弁６、第１のバイパス弁７および第２のバイパス弁８を備える。吸熱器１は熱交換器１ａおよび送風機１ｂからなる。第１の放熱器３および第２の放熱器５は熱交換器からなる。
【００４９】
熱交換器１ａの冷媒出口は、配管３１を介して圧縮機２の入口に接続されている。圧縮機２の出口は、配管３２を介して第１の放熱器３の冷媒入口に接続されている。第１の放熱器３は、配管３３を介して第２の放熱器５の冷媒入口に接続され、配管３３には第１の減圧弁４が介挿されている。第２の放熱器５の冷媒出口は、配管３４を介して熱交換器１ａの冷媒入口に接続され、配管３４には第２の減圧弁６が介挿されている。また、配管３２から配管３５が分岐し、配管３５から配管３６が分岐している。配管３５は配管３３の第１の減圧弁４の下流側に接続され、配管３６は配管３４に接続されている。配管３５には第１のバイパス弁７が介挿され、配管３６には第２のバイパス弁８が介挿されている。
【００５０】
第１の水回路１２０は、レギュレータ１１、第１の流量センサ１２、第１の放熱器３、第１の混合弁１３、分岐弁１７、第２の混合弁２３、循環用ポンプ２４、逆止弁（図示せず）第２の流量センサ１４および出湯温度センサ１５を備える。配管４１は配管４２および配管４３に分岐されている。配管４１にはレギュレータ１１が介挿され、配管４２には第１の流量センサ１２が介挿されている。配管４２は第２の混合弁２３の第１の入口に接続されている。
【００５１】
第２の混合弁２３の出口は、配管５３を介して第１の放熱器３の水入口に接続されている。また、第１の放熱器３の水出口は、配管４４を介して分岐弁１７の入口に接続されている。分岐弁１７の第１の出口は、配管５４を介して第１の混合弁１３の第１の入口に接続されている。分岐弁１７の第２の出口は、配管５２を介して第２の混合弁２３の第２の入口に接続されている。配管５２には循環用ポンプ２４および逆止弁（図示せず）が介挿されている。配管５２は熱交換器１ａの近傍に沿って延びるように設けられている。配管４３は第１の混合弁１３の第２の入口に接続されている。第１の混合弁１３の出口は、配管４５を介して給湯栓１６に接続され、配管４５には第２の流量センサ１４が介挿されている。また、配管４５には出湯温度センサ１５が取り付けられている。
【００５２】
第２の水回路１３０は、上記の第２の放熱器５および第１のポンプ９により構成される。第２の放熱器５の水入口は配管３７を介して浴槽１０の出口に接続され、配管３７には第１のポンプ９が介挿されている。第２の放熱器５の水出口は、配管３８を介して浴槽１０の入口に接続されている。
【００５３】
ヒートポンプ給湯装置１００において、主として、吸熱器１、圧縮機２、第１の放熱器３、第１の減圧弁４、第２の放熱器５および第２の減圧弁６がヒートポンプを構成する。本実施例では、ヒートポンプの冷媒として二酸化炭素（ＣＯ_２）を用いる。この冷媒は、冷媒循環回路１１０内を循環する。
【００５４】
ヒートポンプ給湯装置１００では、ヒートポンプにより、第１の水回路１２０に供給される水道水Ｗを加熱し、温水を給湯栓１６の蛇口から供給することが可能であり、また浴槽１０の水または低温になった湯を第２の水回路１３０を循環させて追い焚きすることも可能である。
【００５５】
なお、本実施例のヒートポンプ給湯装置１００では、１つの圧縮機２が用いられているが、複数の圧縮機２を並列に設けてもよい。
【００５６】
次に、図１のヒートポンプ給湯装置１００における冷媒循環回路１１０、第１の水回路１２０および第２の水回路１３０の各動作について説明する。
【００５７】
まず、冷媒循環回路１１０および第１の水回路１２０を用いて水道水Ｗを加熱する方法について説明する。この場合、初期状態として、第１の減圧弁４は絞りの状態にある。第２の減圧弁６は開放されている。また、第１のバイパス弁７および第２のバイパス弁８は閉じており、第１のポンプ９は停止している。また、第１の混合弁１３の第１の入口は開き、第２の入口は閉じている。また、分岐弁１７の入口は開き、分岐弁１７の第２の出口は閉じている。さらに、第２の混合弁２３の第１の入口は開き、第２の混合弁２３の第２の入口は閉じている。この状態で、送風機１ｂが回転し、圧縮機２が作動する。
【００５８】
冷媒循環回路１１０において、冷媒が第１の減圧弁４を通過することによって、低温低圧のガスになる。低温低圧のガスになった冷媒は、配管３３を介して第２の放熱器５および第２の減圧弁６を通過し、配管３４を介して熱交換器１ａに流入する。熱交換器１ａ内で、冷媒は送風機１ｂによって吸い込まれた大気からの熱を吸収する。大気熱を吸収した冷媒は、蒸発ガス化し、配管３１を介して圧縮機２に流入する。冷媒は、圧縮機２によって圧縮されることにより高温高圧のガスになる。高温高圧ガスになった冷媒は、配管３２を介して第１の放熱器３に流入する。第１の放熱器３によって冷媒の高温の熱が後述する第１の水回路１２０に供給される水道水Ｗに放出される。これにより、後述する第１の水回路１２０に供給される水道水Ｗが加熱される。その後、冷媒は、第１の減圧弁４に流入する。このサイクルが繰り返される。
【００５９】
一方、第１の水回路１２０では、水道水Ｗが配管４１を介してレギュレータ１１に導かれ、レギュレータ１１によって所定の圧力に調整された後、配管４２を介して第１の流量センサ１２、第２の混合弁２３の第１の入口および第２の混合弁２３の出口を通過し、配管５３を介して第１の放熱器３に流入する。第１の流量センサ１２は、第１の放熱器３に流入する水道水Ｗの流量を検知している。
【００６０】
第１の放熱器３に流入した水道水Ｗは、ヒートポンプにより加熱されて温水になる。この温水は配管４４を介して分岐弁１７の入口および分岐弁１７の第１の出口を通過し、配管５４を介して第１の混合弁１３の第１の入口および第１の混合弁１３の出口を通過する。その後、温水は第２の流量センサ１４を通過し、配管４５を介して給湯栓１６の蛇口から排出される。この場合、第２の流量センサ１４は、配管４５を通過する温水の流量を検知している。また、出湯温度センサ１５は、配管４５を通過する温水の温度を検知している。
【００６１】
ここで、出湯温度センサ１５によって測定される配管４５を通過する温水の温度が過度に高い場合、第１の混合弁１３の第２の入口が開放され、配管４３を介して水道水Ｗが温水に加えられる。これにより、適温の温水が給湯栓１６の蛇口から排出される。
【００６２】
次に、冷媒循環回路１１０および第２の水回路１３０を用いて浴槽１０内の水または低温の湯を追い焚きする方法について説明する。この場合、初期状態として、第１の減圧弁４は開放されており、第２の減圧弁６は絞りの状態にある。また、第１のバイパス弁７は開放されており、第２のバイパス弁８は閉じている。この状態で、送風機１ｂが回転し、圧縮機２が作動し、第１のポンプ９が作動する。
【００６３】
冷媒循環回路１１０において、冷媒は第２の減圧弁６を通過することによって低温低圧のガスになる。低温低圧のガスになった冷媒は、配管３４を介して熱交換器１ａに流入する。熱交換器１ａ内で、冷媒は送風機１ｂによって吸い込まれた大気からの熱を吸収する。大気熱を吸収した冷媒は、蒸発気化し、配管３１を介して圧縮機２に流入する。冷媒は、圧縮機２によって圧縮されることにより、高温高圧のガスになる。ここで、第１のバイパス弁７が開放されているので、高温高圧ガスになった冷媒は、配管３５および第１のバイパス弁７を通過し、配管３３を介して第２の放熱器５に流入する。第２の放熱器５によって冷媒の高温の熱が後述する第２の水回路１３０を循環する水または低温の湯に放出される。このとき、浴水または低温の湯が加熱される。その後、冷媒は、第２の減圧弁６に流入する。このサイクルが繰り返される。
【００６４】
一方、第２の水回路１３０では、浴槽１０の水または低温の湯が第１のポンプ９によって吸い出され、配管３７を介して第２の放熱器５に流入する。第２の放熱器５に流入した水または低温の湯が前述の高温高圧となった冷媒により加熱されて温水になる。この温水は、配管３８を介して浴槽１０に戻される。
【００６５】
なお、冷媒循環回路１１０および第１の水回路１２０を用いて水道水Ｗを加熱すると同時に、冷媒循環回路１１０および第２の水回路１３０を用いて浴槽１０内の水または低温の湯を追い焚きすることもできる。
【００６６】
この場合、第１の減圧弁４は所定の絞り状態にあり、第２の減圧弁６も所定の絞りの状態にある。また、第１のバイパス弁７および第２のバイパス弁８は閉じている。さらに、第１の混合弁１３の第１の入口は開き、第２の入口は閉じている。この状態で、送風機１ｂが回転し、圧縮機２が作動し、第１のポンプ９が作動する。水道水Ｗを加熱する方法および浴槽１０内の水または低温の湯を追い焚きする方法は前述と同様である。
【００６７】
図２は本実施例に係るヒートポンプ給湯装置１００の斜視図である。
図２に示すように、ケーシング１４０には、主として圧縮機２、第１の放熱器３、第２の放熱器５、第１のポンプ９、第２のポンプ１８およびタンク２０が内蔵され、ケーシング１５０には、主として吸熱器１が内蔵されている。上記のように、吸熱器１は熱交換器１ａおよび送風機１ｂからなる。なお、後述する第２の実施例に係るヒートポンプ給湯装置１０２では、ケーシング１４０に破線で示すように、タンク２０が内蔵されている。
【００６８】
ケーシング１４０の高さＬ１は、例えば７５０ｍｍ、幅Ｗは、例えば６６０ｍｍ、奥行きＤ１は、例えば５４０ｍｍである。また、ケーシング１５０の高さＬ２は、例えば１２００ｍｍ、幅Ｗは、例えば６６０ｍｍ、奥行きＤ２は、例えば４４０ｍｍである。ヒートポンプ給湯装置１００全体の高さＬは、例えば１９５０ｍｍである。
【００６９】
図３は遠隔操作装置３００の一例を示す模式図である。
図３に示すように、遠隔操作装置３００は、電源スイッチ３０１、ふろ自動スイッチ３０２、追い焚きスイッチ３０３、液晶表示部３０４、メニュースイッチ３０５、上下スイッチ３０６、確定スイッチ３０７、予約スイッチ３０８、給湯優先スイッチ３０９およびおまかせスイッチ３１０を含む。
【００７０】
使用者により電源スイッチ３０１、ふろ自動スイッチ３０２、追い焚きスイッチ３０３、メニュースイッチ３０５、上下スイッチ３０６、確定スイッチ３０７、予約スイッチ３０８、給湯優先スイッチ３０９およびおまかせスイッチ３１０が押下操作される。それにより、遠隔操作装置３００は、後述するヒートポンプ給湯装置１００の制御部に所定の指令信号を送信する。制御部は、遠隔操作装置３００より送信される所定の指令信号を受信し、ヒートポンプ給湯装置１００の各構成要素を制御する。
【００７１】
使用者が電源スイッチ３０１を押下すると、ヒートポンプ給湯装置１００の所定構成要素が通電され、使用可能な状態となる。さらに、待機動作スイッチ３１１を押下すると、給湯栓１６が閉じられた状態でも、冷媒循環回路１１０の待機動作が開始される。また、冷媒循環回路１１０の待機動作中に使用者が再度待機動作スイッチ３１１を押下すると、冷媒循環回路１１０の待機動作が停止される。なお、待機動作スイッチ３１１を無操作の場合においても、電源スイッチ３０１の操作によって待機動作の開始および停止を制御することも可能である。
【００７２】
ふろ自動スイッチ３０２を押下することにより図１の浴槽１０内に図示しない水回路により所定の温度の水が蓄えられる。追い焚きスイッチ３０３を押下することにより冷媒循環回路１１０および第２の水回路１３０が動作し、浴槽１０内の温水が追い焚きされる。
【００７３】
また、液晶表示部３０４には、温水の設定温度３０４ａ、設定湯量３０４ｂ、運転状態３０４ｃおよび現在時刻３０４ｄが表示される。
【００７４】
例えば、使用者は、メニュースイッチ３０５を押下することにより、温水の温度の設定、湯量の設定、運転状態の設定および現在時刻の設定の切り替えを行い、上下スイッチ３０６ａ，３０６ｂを押下することにより各設定を行い、確定スイッチ３０７を押下することにより設定内容を確定する。給湯優先スイッチ３０９を押下することにより給湯を優先させるか浴槽１０を優先させるかを切り替える。
【００７５】
例えば、給湯条件を設定する場合、まず給湯優先スイッチ３０９を押下する。温水の温度を設定する場合には、メニュースイッチ３０５により設定温度３０４ａを選択し、さらに上下スイッチ３０６ｂを押下することにより給湯時の設定温度が上昇し、上下スイッチ３０６ａを押下することにより給湯時の設定温度が下降する。ここで、上下スイッチ３０６ａを押下し続けることにより設定温度３０４ａが例えば３５℃以下に設定すると、設定温度３０４ａの代わりに「給湯切」が表示される。この場合、冷媒循環回路１１０の動作が停止され、給湯栓１６の蛇口から水道水Ｗが供給される。
【００７６】
また、湯量を設定する場合、メニュースイッチ３０５により設定湯量３０４ｂを選択し、さらに上下スイッチ３０６ｂを押下することにより湯量が多めに設定され、上下スイッチ３０６ａを押下することにより湯量が少なめに設定される。また、使用者は、予約スイッチ３０８を押下することにより、所定の時刻に所定の動作を行うよう設定することができる。
【００７７】
図４はヒートポンプにおけるＣＯ_２冷媒の状態変化をフロン系冷媒と比較して示すモリエル線図である。
【００７８】
図４の縦軸は圧力を示し、横軸はエンタルピを示す。また、一点鎖線ＣはＣＯ_２冷媒の状態変化を示し、Ｆはフロン系冷媒の状態変化を示す。Ｃ１はＣＯ_２冷媒の飽和液線を示し、Ｃ２はＣＯ_２冷媒の飽和蒸気線を示し、Ｆ１はフロン系冷媒の飽和液線を示し、Ｆ２はフロン系冷媒の飽和蒸気線を示す。ＰｃはＣＯ_２冷媒の臨界点を示し、Ｐｆはフロン系冷媒の臨界点を示す。ＴｃはＣＯ_２冷媒の等温線を示し、Ｔｆはフロン系冷媒の等温線を示す。
【００７９】
飽和液線Ｃ１，Ｆ１よりも低エンタルピ側では、冷媒は液体状態となり、飽和液線Ｃ１，Ｆ１よりも高エンタルピ側でかつ飽和蒸気線Ｃ２，Ｆ２より低エンタルピ側では、冷媒は液体と気体との二相状態となり、飽和蒸気線Ｃ２，Ｆ２よりも高エンタルピ側では、冷媒は気体状態となる。また、臨界点以上の圧力では、冷媒は超臨界状態となる。
【００８０】
図４の位置Ｓ１１，Ｓ２１は、吸熱器の出口および圧縮機の入口に相当し、位置Ｓ１２，Ｓ２２は圧縮機の出口および放熱器の入口の相当し、位置Ｓ１３，Ｓ２３は放熱器の出口および減圧弁の入口に相当し、位置Ｓ１４，Ｓ２４は減圧弁の出口および吸熱器の入口に相当する。
【００８１】
まず、ＣＯ_２冷媒の状態変化について説明する。位置Ｓ１１のＣＯ_２冷媒は、圧縮機によって高温高圧の超臨界のガス状態になり、位置Ｓ１２に移行する。この過程でＣＯ_２冷媒の圧力およびエンタルピが増加する。次に、位置Ｓ１２のＣＯ_２冷媒が放熱器を通過することにより熱が水に放出され、位置Ｓ１３に移行する。配管の圧力損失を無視すると、この過程でＣＯ_２冷媒の圧力は変化せず、エンタルピが低下する。このとき、ＣＯ_２冷媒の温度は低下する。さらに、位置Ｓ１３のＣＯ_２冷媒が減圧弁を通過することにより低温低圧の液体およびガスの二相状態になり、位置Ｓ１４に移行する。この過程でＣＯ_２冷媒の圧力は低下し、エンタルピは変化しない。その後、位置Ｓ１４のＣＯ_２冷媒が吸熱器を通過することにより外気の熱を吸収しつつ低温低圧のガス状態になり、位置Ｓ１１に移行する。この過程で圧力は変化せず、エンタルピが増加する。
【００８２】
次に、フロン系冷媒の状態変化について説明する。位置Ｓ２１のフロン系冷媒は圧縮機によって高温高圧のガス状態になり、位置Ｓ２２に移行する。この過程でフロン系冷媒の圧力およびエンタルピが増加する。次に、位置Ｓ２２のフロン系冷媒が放熱器を通過することにより熱が水に放出され、位置Ｓ２３に移行する。この過程でフロン系冷媒の圧力は変化せず、エンタルピが低下する。このとき、フロン系冷媒の温度が低下する。それにより、フロン系冷媒は液化する。さらに、位置Ｓ２３のフロン系冷媒が減圧弁を通過することにより低温低圧の液体およびガスの二相状態になり、位置Ｓ２４に移行する。この過程でフロン系冷媒の圧力は低下し、エンタルピは変化しない。その後、位置Ｓ２４のフロン系冷媒が吸熱器を通過することにより外気の熱を吸収しつつ低温低圧のガス状態になり、位置Ｓ２１に移行する。この過程で圧力は変化せずエンタルピが増加する。
【００８３】
このように、ＣＯ_２冷媒では、フロン系冷媒と比較すると、サイクル内での作動圧力が４〜５倍と高くなる一方で、低圧から高圧への圧縮比が小さく、圧縮機での圧縮効率が向上する。その結果、ヒートポンプの効率を示す成績係数ＣＯＰ（熱出力／駆動エネルギー入力）が大きくなる。また、低温下でも低圧が高いため、フロン系冷媒では対応が困難であった寒冷地などでも容易に作動することができる。
【００８４】
次に、放熱器におけるＣＯ_２冷媒およびフロン系冷媒の加熱特性について説明する。図５は放熱器におけるフロン系冷媒およびＣＯ_２冷媒の加熱特性を示す図である。また、図６は放熱器の構造を示す模式図である。
【００８５】
図５において、縦軸が温度を示し、横軸が放熱器の冷媒入口および水出口から冷媒出口および水入口までの位置を示す。
【００８６】
図６に示すように、第１の放熱器３には、曲折された冷媒用の蛇行配管５００が形成されている。その蛇行配管５００に沿って水用の蛇行配管５０１が形成されている。蛇行配管５０１は蛇行配管５００と接触するように設けられている。それにより、熱量の変換が効率よく行われる。
【００８７】
蛇行配管５００の一端には冷媒入口Ｃｉｎが設けられ、蛇行配管５００の他端には冷媒出口Ｃｏｕｔが設けられる。また、蛇行配管５０１の一端には水出口Ｗｏｕｔが設けられ、蛇行配管５０１の他端には水入口Ｗｉｎが設けられる。すなわち、冷媒入口Ｃｉｎと水出口Ｗｏｕｔとが蛇行配管５００，５０１の同じ一端に設けられ、冷媒出口Ｃｏｕｔと水入口Ｗｉｎとが蛇行配管５００，５０１の同じ他端に設けられる。
【００８８】
それにより、図５（ｂ）に示す一定の比例関係を有する温度変化が第１の放熱器３内でも維持され、冷媒から水への熱の供給が効率よく行われる。
【００８９】
図５（ａ）はフロン系冷媒の温度変化Ａ１および水の温度変化Ｂ１を示し、図５（ｂ）はＣＯ_２冷媒の温度変化Ａ２および水の温度変化Ｂ２を示す。
【００９０】
図５（ａ）に示すように、冷媒入口Ｃｉｎから流入したフロン系冷媒が水に熱量を供給することにより、フロン系冷媒の温度が直線的に低下する。しかし、その後、フロン系冷媒が凝縮域に入り、ガス状態から液体状態に変遷する。その際に、冷媒は相変化しているため、潜熱は放出するが、温度は変わらない。そのため、フロン系冷媒の温度が、矢印Ａ１１で示すように、変化せず、フロン系冷媒から水に効率良く熱が供給されない。したがって、水入口Ｗｉｎから流入した水の温度は、矢印Ｂ１１で示すように緩やかに上昇することになる。
【００９１】
一方、図５（ｂ）に示すように、冷媒入口Ｃｉｎから流入したＣＯ_２冷媒が水に熱量を供給することにより、ＣＯ_２冷媒の温度が直線的に低下する。この場合、ＣＯ_２冷媒は、超臨界域にあるため、凝縮しない。そのため、ＣＯ_２冷媒が冷媒出口Ｃｏｕｔから排出されるまで、ＣＯ_２冷媒の温度は、矢印Ａ２１で示すように、直線的に低下し続ける。それにより、水入口Ｗｉｎから流入した水にＣＯ_２冷媒から効率的に熱量が供給され、水の温度は、矢印Ｂ２１で示すように、直線的に上昇し続け、水出口Ｗｏｕｔから排出される。
【００９２】
上記の温度特性により、フロン系冷媒を用いた場合には、常温の水を出湯温度Ｐ１（＝６５℃）までしか上昇させることができないが、ＣＯ_２冷媒を用いることにより、常温の水を出湯温度Ｐ２（＝９０℃）まで上昇させることができる。
【００９３】
図７は図１のヒートポンプ給湯装置１００の制御系の構成を示すブロック図である。
【００９４】
図７に示すように、制御部４０は、第１の流量センサ１２により測定される流量値、第２の流量センサ１４により測定される流量値、出湯温度センサ１５により測定される温度値および遠隔操作装置３００から与えられる指令信号を受け取る。
【００９５】
制御部４０は、第１の流量センサ１２により測定される流量値、第２の流量センサ１４により測定される流量値、出湯温度センサ１５により測定される温度値および遠隔操作装置３００から与えられる指令信号などに基づいて、送風機１ｂの回転数、第１の減圧弁４の開度、第１のバイパス弁７の開閉、圧縮機２の回転数、第２のバイパス弁８の開閉、第２の減圧弁６の開度、第１のポンプ９の回転数、第１の混合弁１３の切り替え、分岐弁１７の切り替えおよび第２の混合弁２３の切り替えを制御する。
【００９６】
次に、本実施例に係るヒートポンプ給湯装置１００の待機運転時の動作について説明する。ここでは、第１の水回路１２０を用いる場合の動作を説明する。第２の水回路１３０を用いた場合の動作も同様である。
【００９７】
図８および図９は、本発明の第１の実施例に係るヒートポンプ給湯装置１００における制御部４０の処理手順を示すフローチャートである。
【００９８】
図８に示すように、制御部４０は、遠隔操作装置３００の電源スイッチ３０１がオンされたか否かを判別する（図８のステップＳ１）。
【００９９】
遠隔操作装置３００の電源スイッチ３０１がオンされた場合、制御部４０は、第２の流量センサ１４から配管４５を通過する水道水の流量値を受け取る（ステップＳ２）。遠隔操作装置３００の電源スイッチ３０１がオンされていない場合、ステップＳ１に戻り上記の処理を繰り返す。
【０１００】
次に、制御部４０は、第２の流量センサ１４からの水道水の流量値が所定値以上であるか否かを判別する（ステップＳ３）。第２の流量センサ１４からの水道水の流量値が所定値以上の場合、制御部４０は、冷媒循環回路１１０の運転を調整する（ステップＳ４）。第２の流量センサ１４からの水道水の流量値が所定値を超えていない場合、ステップＳ２に戻り上記の処理を繰り返す。
【０１０１】
次に、制御部４０は、冷媒循環回路１１０および第１の水回路１２０の通常運転を行う（ステップＳ５）。次に、制御部４０は、第２の流量センサ１４から配管４５を通過する温水の流量値を受け取る（ステップＳ６）。
【０１０２】
次に、制御部４０は、第２の流量センサ１４からの温水の流量値が所定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ７）。第２の流量センサ１４からの温水の流量値が所定値を超えている場合、ステップＳ６に戻り上記の処理を繰り返す。第２の流量センサ１４からの温水の流量値が所定値以下の場合、制御部４０は、後述する待機運転を開始する（図９のステップＳ８）。制御部４０は、待機運転の開始から内蔵のタイマにより経過時間を測定する。
【０１０３】
なお、遠隔操作装置３００の待機動作スイッチ３１１が任意のタイミングで押下されると、制御部４０は、他の処理を中止し、待機運転を開始する（ステップＳ１００）。
【０１０４】
次に、制御部４０は、待機運転の開始から所定時間を経過したか否かを判別する（ステップＳ９）。待機運転の開始から所定時間を経過した場合、制御部４０は、待機運転を中止する（ステップＳ１０）。その後、ヒートポンプの運転が終了する。
【０１０５】
なお、待機運転中に遠隔操作装置３００の待機動作スイッチ３１１が再び押下されると、制御部４０は、待機運転を中止する（ステップＳ２００）。
【０１０６】
待機運転の開始から所定時間を経過していない場合、制御部４０は、第２の流量センサ１４から配管４５を通過する温水の流量値を受け取る（ステップＳ１１）。次に制御部４０は、第２の流量センサ１４からの温水の流量値が所定値以上であるか否かを判別する（ステップＳ１２）。第２の流量センサ１４からの温水の流量値が所定値以上の場合、制御部４０は、ステップＳ４に戻り、冷媒循環回路１１０の運転を所定状態となるよう調整する。
【０１０７】
第２の流量センサ１４からの温水の流量値が所定値を超えていない場合、制御部４０は、遠隔操作装置３００の電源スイッチ３０１がオフされたか否かを判別する（ステップＳ１３）。遠隔操作装置３００の電源スイッチ３０１がオフされた場合、待機運転を中止する（ステップＳ１０）。遠隔操作装置３００の電源スイッチ３０１がオフされていない場合、ステップＳ８に戻り上記の処理を繰り返す。
【０１０８】
図１０は本発明の第１の実施例に係るヒートポンプ給湯装置１００における制御部４０の待機運転の一例を示すフローチャートである。
【０１０９】
図１０に示すように、制御部４０は、温水の循環処理（ステップＳ２０）、圧縮機２の能力の低減処理（ステップＳ２１）、送風機１ｂの回転数の低減処理（ステップＳ２２）および第１の放熱器３のバイパス処理（ステップＳ２３）を行う。
【０１１０】
ここで、圧縮機２の能力の低減処理について説明する。図１１は制御部４０による圧縮機２の能力の低減処理における圧縮機２の回転数の変化を示す図であり、（ａ）は能力の低減処理の第１の例を示し、（ｂ）は能力の低減処理の第２の例を示す。図１１（ａ），（ｂ）において、縦軸は圧縮機２の単位時間当りの回転数を示し、横軸は時間を示す。
【０１１１】
図１１（ａ）の例においては、制御部４０は、時点ｔ１で第２の流量センサ１４からの流量値が所定値以下になると、圧縮機２の回転数を低下させ、圧縮機２を一定の低回転数で所定時間回転させる。
【０１１２】
また、図１１（ｂ）の例においては、制御部４０は、時点ｔ２で第２の流量センサ１４からの流量値が所定値以下になると、圧縮機２の回転を所定時間停止させ、時点ｔ３で再び一定の回転数で所定時間回転させる。このサイクルが繰り返されるように圧縮機２の間欠運転を行う。
【０１１３】
上記の温水の循環処理においては、分岐弁１７の第２の出口および第２の混合弁２３の第２の入口が開放される。この場合、第１の放熱器３に流入した水道水Ｗは、ヒートポンプにより加熱されて温水になる。この温水の一部は、配管４４を介して分岐弁１７の入口および分岐弁１７の第２の出口を通過し、循環用ポンプ２４により配管５２および逆止弁（図示せず）を通して熱交換器１ａの近傍を通過し、第２の混合弁２３の第２の入口から第２の混合弁２３の出口および配管５３を通して第１の放熱器３の水入口に流入する。それにより、第１の放熱器３により加熱された温水の最小限の循環サイクルが形成される。
【０１１４】
上記の第１の放熱器３のバイパス処理においては、第２のバイパス弁８が開放され、第１のバイパス弁７および第１の減圧弁４が閉じられる。これにより、冷媒は第１の放熱器３を迂回する。
【０１１５】
本例では、上記の温水の循環処理により、第１の放熱器３によって得られた温水が吸熱器１の近傍に導かれ、第１の放熱器３の上流側に戻される。それにより、第１の放熱器３により得られた温水の最小限の循環サイクルが形成される。その結果、温水の熱量が吸熱器１の冷媒に放出される。それにより、使用者が給湯栓１６を閉じた後に第１の放熱器３により温水が加熱されて再び使用者が給湯栓１６を開いたときに即座に所定の温度の温水を供給することができる。また、第１の放熱器３に温水を送ることによって第１の放熱器３が温まり、第１の放熱器３の動作初期に必要とされる熱容量の不足による第１の放熱器３の動作遅れを防止することができる。これにより、再度使用者が給湯栓１６を開いた場合に、即座に所定の温度の温水を供給することができる。
【０１１６】
また、上記の圧縮機２の能力の低減処理により、必要最小限の能力で圧縮機２の動作を持続させることができる。それにより、冷媒循環回路１１０の動作を最小限に維持し、冷媒循環回路１１０を保温することができるため、再度使用者が給湯栓１６を開いた場合に、即座に所定の温度の温水を供給することができる。また、圧縮機２の動作を持続させることによって圧縮機２の急速な再起動による圧縮機２への負担を軽減することができる。それにより、圧縮機２の長寿命化を図ることができる。さらに、圧縮機２の動作を持続させることにより冷媒循環回路１１０内の潤滑油を圧縮機２に回収することができ、圧縮機２内の潤滑油が不足することを防止することができる。
【０１１７】
また、上記の送風機１ｂの回転数の低減処理により、熱交換器１ａによる大気からの吸熱量を低下させることができる。それにより、必要最小限の能力で冷媒循環回路１１０の動作を維持することができる。したがって、再度温水が必要と判定された場合に、即座に所定の温度の温水を供給することができる。また、第１の放熱器３内部の過昇温を防止することができる。
【０１１８】
さらに、上記の第１の放熱器３のバイパス処理により、高温高圧ガス化した冷媒が熱交換器１ａに送られ、熱交換器１ａ内部を乾燥させ、霜の発生を防止および除去することができる。したがって、冬季において、待機運転中に霜取りを行うことによって熱交換器１ａの能力低下を防止し、ヒートポンプ給湯装置１００の再給湯時における昇温速度を向上させることができる。
【０１１９】
なお、ステップＳ２０の温水の循環処理、ステップＳ２１の圧縮機２の能力の低減処理、ステップＳ２２の送風機１ｂの回転数の低減処理およびステップＳ２３の第１の放熱器３のバイパス処理のうちいずれか１つ、２つまたは３つを行ってもよい。
【０１２０】
また、第１の水回路１２０および冷媒循環回路１１０の運転および停止は、上記のように、第２の流量センサ１４からの流量値に基づいて制御されるが、第２の水回路１３０および冷媒循環回路１１０の運転および停止は、遠隔操作装置３００の追い焚きスイッチ３０３の操作に基づいて制御される。
【０１２１】
なお、本実施例においては、使用者が給湯栓１６を開いたか否かを判定するために、第２の流量センサ１４により配管４５内を流れる水量を検知することとしたが、これに限定されず、第１の流量センサ１２により配管４２内を流れる水量を検知することとしてもよい。または、使用者が給湯栓１６を開いたか否かを判定するために、第１の流量センサ１２および第２の流量センサ１４の両方により配管４２，４５内を流れる水量を検知することとしてもよい。さらに、第１の流量センサを設けなくてもよい。また、流量センサの代わりに、流量スイッチ、圧力スイッチまたは温度センサなどにより配管４２，４５内の水の流量を検知してもほぼ同様の効果が得られる。
【０１２２】
（第２の実施例）
図１２は本発明の第２の実施例に係る瞬間加熱式のヒートポンプ給湯装置１０２の構成を示す模式図である。
【０１２３】
図１２に示すように、本実施例に係るヒートポンプ給湯装置１０２が第１の実施例に係る図１のヒートポンプ給湯装置１００と異なる点は、分岐弁１７、第２の混合弁２３、循環用ポンプ２４、逆止弁（図示せず）および配管５２が設けられておらず、第２のポンプ１８、逆止弁１９、タンク２０、第４のバイパス弁２１、第５のバイパス弁２２および配管４７〜５１がさらに設けられている点である。
【０１２４】
この場合、配管４１は配管４７および配管４８に分岐している。配管４７はタンク２０の水入口に接続されている。配管４８は配管４５に接続され、配管４８には第５のバイパス弁２２が介挿されている。また、配管５０の一端はタンク２０の水出口に接続されており、配管５０の他端は第１の放熱器３の水入口に接続されている。配管５０には第２のポンプ１８および第１の流量センサ１２が介挿され、第２のポンプ１８に並列に逆止弁１９が接続されている。また、配管５１は配管４４から分岐し、タンク２０の湯入口に接続されている。配管５１には第４のバイパス弁２１が介挿されている。タンク２０の湯出口は、配管４９を介して第１の混合弁１３の第２の入口に接続されている。
【０１２５】
通常の給湯時には、配管４１に流入した水道水Ｗが配管４７を通してタンク２０の水入口に供給され、タンク２０の水出口から排出される水が配管５０および逆止弁１９を通して第１の放熱器３に供給される。第１の放熱器３により加熱された温水が配管４４、第１の混合弁１３および配管４５を通して給湯栓１６から排出される。
【０１２６】
本実施例においては、出湯温度センサ１５によって測定される配管４５を通過する温水の温度が過度に高い場合、第５のバイパス弁２２が開放され、配管４８を介して水道水Ｗが温水に加えられる。これにより、適温の温水が給湯栓１６の蛇口から排出される。
【０１２７】
図１３は図１２のヒートポンプ給湯装置１０２の制御系の構成を示すブロック図である。
【０１２８】
図１３に示すように、本実施例に係るヒートポンプ給湯装置１０２の制御系の構成が第１の実施例に係るヒートポンプ給湯装置１００の制御系の構成と異なる点は、制御部４０が第２のポンプ１８、第４のバイパス弁２１および第５のバイパス弁２２を制御する点である。
【０１２９】
この場合、制御部４０は、第１の流量センサ１２により測定される流量値、第２の流量センサ１４により測定される流量値、出湯温度センサ１５により測定される温度値および遠隔操作装置３００から与えられる指令信号に基づいて、第２のポンプ１８の回転数、第４のバイパス弁２１の開閉および第５のバイパス弁２２の開閉を制御する。
【０１３０】
次に、本実施例に係るヒートポンプ給湯装置１０２の待機運転時の動作について説明する。ここでは、第１の水回路１２０を用いる場合の動作を説明する。第２の水回路１３０を用いた場合の動作も同様である。
【０１３１】
本発明の第２の実施例に係るヒートポンプ給湯装置１０２における制御部４０の処理手順は、図８および図９に示す本発明の第１の実施例と同様である。
【０１３２】
図１４は本発明の第２の実施例に係るヒートポンプ給湯装置１０２における制御部４０の待機運転の一例を示すフローチャートである。
【０１３３】
図１４に示すように、制御部４０は、タンク２０の蓄熱処理（ステップＳ３０）、圧縮機２の能力の低減処理（ステップＳ３１）、送風機１ｂの回転数の低減処理（ステップＳ３２）および第１の放熱器３のバイパス処理（ステップＳ３３）を行う。ステップＳ３１の圧縮機２の能力の低減処理は、第１の実施例における圧縮機２の能力の低減処理と同様である。
【０１３４】
上記のタンク２０の蓄熱処理においては、第１の混合弁１３の第１の入口が閉じられ、第４のバイパス弁２１が開放され、第２のポンプ１８が動作する。それにより、第１の放熱器３により加熱された温水が第４のバイパス弁２１、配管５１、タンク２０、配管５０および第２のポンプ１８を経由して第１の放熱器３に戻る。このようにして、温水が第１の放熱器３およびタンク２０を循環することにより温水の熱がタンク２０内部に蓄えられる。
【０１３５】
上記の第１の放熱器３のバイパス処理においては、第２のバイパス弁８が開放され、第１のバイパス弁７および第１の減圧弁４が閉じられる。これにより、冷媒は第１の放熱器３を迂回する。
【０１３６】
本例では、上記のタンク２０の蓄熱処理により、第１の放熱器３により加熱された温水の熱量をタンク２０に蓄えることができる。それにより、使用者が給湯栓１６を閉じた後に第１の放熱器３により温水が加熱されて再び使用者が給湯栓１６を開いたときに所定の温度の温水を供給することができる。
【０１３７】
また、第１の放熱器３により加熱された温水の熱量を間欠的にタンク２０に蓄えることにより、待機運転の時間を延ばすことができる。
【０１３８】
また、第１の放熱器３により得られた温水をタンク２０に貯留することができる。さらに、第１の放熱器３により得られた温水およびタンク２０に貯留された温水の一方または両方を第１の混合弁１３の操作により選択使用することができる。それにより、要求される給湯負荷が第１の放熱器３の加熱負荷よりも大きくなった場合、タンク２０から同時に温水を供給し給湯負荷を満たすことができるため、大きな給湯負荷にも対応することができる。
【０１３９】
また、第１の放熱器３により加熱された温水の温度が所定温度に到達していないときに、タンク２０により即座に所定温度の温水を使用者に供給することができる。
【０１４０】
また、上記の圧縮機２の能力の低減処理により、必要最小限の能力で圧縮機２の動作を持続させることができる。それにより、冷媒循環回路１１０の動作を最小限に維持し、冷媒循環回路１１０を保温することができるため、再度使用者が給湯栓１６を開いた場合に、即座に所定の温度の温水を供給することができる。また、圧縮機２の動作を持続させることによって圧縮機２の急速な再起動による圧縮機２への負担を軽減することができる。それにより、圧縮機２の長寿命化を図ることができる。さらに、圧縮機２の動作を持続させることにより冷媒循環回路１１０内の潤滑油を圧縮機２に回収することができ、圧縮機２内の潤滑油が不足することを防止することができる。
【０１４１】
また、上記の送風機１ｂの回転数の低減処理により、熱交換器１ａによる大気からの吸熱量を低下させることができる。それにより、必要最小限の能力で冷媒循環回路１１０の動作を維持することができる。したがって、再度温水が必要と判定された場合に、即座に所定の温度の温水を供給することができる。また、第１の放熱器３内部の過昇温を防止することができる。
【０１４２】
さらに、上記の第１の放熱器３のバイパス処理により、高温高圧ガス化した冷媒が熱交換器１ａに送られ、熱交換器１ａ内部を乾燥させ、霜の発生を防止および除去することができる。したがって、冬季において、待機動作中に霜取りを行うことによって熱交換器１ａの能力低下を防止し、ヒートポンプ給湯装置１０２の再給湯時における昇温速度を向上させることができる。
【０１４３】
なお、ステップＳ３０のタンク２０の蓄熱処理、ステップＳ３１の圧縮機２の能力の低減処理、ステップＳ３２の送風機１ｂの回転数の低減処理およびステップＳ３３の第１の放熱器３のバイパス処理のうちいずれか１つ、２つまたは３つを行ってもよい。ただし、ステップＳ３０のタンク２０の蓄熱処理は最初に行う必要がある。
【０１４４】
また、第１の水回路１２０および冷媒循環回路１１０の運転および停止は、上記のように、第２の流量センサ１４からの流量値に基づいて制御されるが、第２の水回路１３０および冷媒循環回路１１０の運転および停止は、遠隔操作装置３００の追い焚きスイッチ３０３の操作に基づいて制御される。
【０１４５】
なお、夜間等の不使用時に制御部４０の制御により冷媒循環回路１１０および第１の水回路１２０を動作させることによりタンク２０に温水を貯留してもよい。この場合、使用時に制御部４０の制御により第１の混合弁１３の第２の入口を開放することによって、タンク２０内に貯留された温水を配管４９および配管４５を介して給湯栓１６の蛇口から排出する。
【０１４６】
実施例１および２においては、送風機１ｂが大気供給手段に相当し、第１の減圧弁４および第２の減圧弁６が減圧手段に相当し、第２のバイパス弁８が冷媒流路切り替え手段に相当し、第１の流量センサ１２および第２の流量センサ１４が判定手段および流量検知手段に相当し、混合弁１３が温水流路切り替え手段に相当し、配管５２、分岐弁１７および第２の混合弁２３が温水循環手段に相当し、タンク２０が蓄熱手段および貯留手段に相当し、制御部４０が制御手段、判定手段、計時手段および要否判定手段に相当し、電源スイッチ３０１が判定手段に相当し、追い焚きスイッチ３０３が判定手段および動作スイッチに相当する。
【０１４７】
【発明の効果】
本発明に係るヒートポンプ給湯装置によれば、判定手段によって温水が必要であると判定された場合、制御手段によって冷媒循環回路の所定の通常動作が実行される。それにより、水供給路により放熱器の水流路に導かれた水が放熱器によって加熱される。放熱器により得られた温水は温水供給路により所定場所に導かれる。これにより、使用者に即座に温水を供給することができる。
【０１４８】
また、判定手段により温水が不要であると判定された場合に、制御手段によって所定の待機動作が実行される。それにより、再び温水が必要であると判定された場合に、待機動作から通常動作へ移行することによって所定の温度の温水を即座に供給することができる。したがって、給湯停止および再給湯を短時間で繰り返し行った場合でも所定の温度の温水が即座に供給される。
【０１４９】
また、温水が不要となった場合に、冷媒循環回路が急停止されずに待機動作が実行された後に停止されるので、冷媒循環回路の急停止によるヒートポンプ給湯装置の過昇温状態や動作不良の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る瞬間加熱式のヒートポンプ給湯装置の構成を示す模式図
【図２】本実施例に係るヒートポンプ給湯装置の斜視図
【図３】遠隔操作装置の一例を示す模式図
【図４】ヒートポンプにおけるＣＯ₂冷媒の状態変化をフロン系冷媒と比較して示すモリエル線図
【図５】放熱器におけるフロン系冷媒およびＣＯ₂冷媒の加熱特性を示す図
【図６】放熱器の構造を示す模式図
【図７】図１のヒートポンプ給湯装置の制御系の構成を示すブロック図
【図８】本発明の第１の実施例に係るヒートポンプ給湯装置における制御部の処理手順を示すフローチャート
【図９】本発明の第１の実施例に係るヒートポンプ給湯装置における制御部の処理手順を示すフローチャート
【図１０】本発明の第１の実施例に係るヒートポンプ給湯装置における制御部の待機運転の一例を示すフローチャート
【図１１】制御部による圧縮機の能力の低減処理における圧縮機の回転数の変化を示す図
【図１２】本発明の第２の実施例に係る瞬間加熱式のヒートポンプ給湯装置の構成を示す模式図
【図１３】図１２のヒートポンプ給湯装置の制御系の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の第２の実施例に係るヒートポンプ給湯装置における制御部の待機運転の一例を示すフローチャート
【符号の説明】
１吸熱器
１ａ熱交換器
１ｂ送風機
２圧縮機
３第１の放熱器
４第１の減圧弁
５第２の放熱器
６第２の減圧弁
８第２のバイパス弁
１２第１の流量センサ
１３混合弁
１４第２の流量センサ
２０タンク
２１第４のバイパス弁
５０制御部
１００，１０２ヒートポンプ給湯装置
１１０冷媒循環回路
１２０第１の水回路
１３０第２の水回路
３００遠隔操作装置
３０１電源スイッチ
３０３追い焚きスイッチ
３１１待機動作スイッチ
Ｗ水道水[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a hot water supply apparatus using a heat pump (hereinafter referred to as a heat pump hot water supply apparatus).
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, various heat pump hot water supply apparatuses have been developed. The heat pump mainly includes a heat absorber, a compressor, a radiator, and a pressure reducing valve, and the refrigerant circulates in a closed circuit including the heat absorber, the compressor, the heat radiator, and the pressure reducing valve. In this case, when the refrigerant passes through the pressure reducing valve, the temperature is lowered to low pressure, and the low temperature and low pressure refrigerant is supplied to the heat absorber to absorb the heat of the outside air. Further, the refrigerant that has absorbed the heat is compressed by the compressor to become high temperature and high pressure, and the heat of the refrigerant is given to the tap water by the radiator. Thereby, tap water is heated with low electric power.
[0003]
  Such a heat pump hot water supply apparatus has a hot water storage tank and stores a preheated hot water in the hot water storage tank, and a hot water heat pump hot water supply that instantaneously heats tap water during use. There is a device.
[0004]
  In a hot water storage type heat pump hot water supply apparatus, tap water is heated in the middle of the night under the control of a microcomputer, and the hot water is stored in a hot water storage tank. Therefore, when the user opens the hot water tap, hot water stored in the hot water storage tank is supplied from the faucet. When the user closes the water tap, the supply of hot water from the hot water storage tank is stopped. In such a hot water storage type heat pump hot water supply apparatus, the operation and stop of the heat pump are controlled by a microcomputer regardless of the user's opening / closing operation of the water tap.
[0005]
  In the hot water storage type heat pump hot water supply apparatus described above, the hot water storage tank is generally required to have a capacity of about 300 to 400 liters in order to cover the amount of hot water used at home in one day, so that it is difficult to reduce the size. Moreover, it is difficult to reduce the weight of the hot water storage tank in order to satisfy the pressure resistance performance. For this reason, in consideration of the problem at the time of conveyance and the problem of installation work, the heat pump hot water supply apparatus is generally composed of two units. Furthermore, after installation, the hot water storage tank is usually full and its weight is several hundred kilograms. As a result, a large installation space for installing the heat pump water heater is required, and a large load resistance is required at the installation location.
[0006]
  Therefore, in recent years, development of an instantaneous heating type heat pump hot water supply apparatus that does not have a hot water storage tank has been promoted (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
[0007]
  In this instantaneous heating type heat pump hot water supply apparatus, the heat pump is operated during use to instantaneously heat tap water and supply hot water from a faucet. Such an instantaneous heating type heat pump hot water supply apparatus does not require a hot water storage tank, and thus can be reduced in size and weight. In addition, there is no heat dissipation loss during hot water storage, and heating is supplied as much as it is used. Furthermore, since hot water can be heated and supplied as necessary, hot water does not run out even if a large amount of hot water is used.
[0008]
[Patent Document 1]
  Japanese Patent Laid-Open No. 10-311597
[Patent Document 2]
  JP-A-2-223767
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
  As described above, in a conventional instantaneous heating type heat pump water heater, when the user opens the water tap after turning on the power switch, the heat pump operates, hot water is discharged from the faucet, and the user When the stopper is closed, the operation of the heat pump stops. That is, the operation of the heat pump and its stop are performed at an arbitrary timing in conjunction with the user's operation.
[0010]
  However, it takes a certain period of time from the operation of the heat pump until hot water having a predetermined temperature is discharged. In particular, after a user starts using hot water, the tap may be closed or opened in a short time. In such a case, every time the tap is opened, it is inconvenient to wait until the hot water is heated to a predetermined temperature. Further, an excessive temperature rise or malfunction may occur due to sudden start and stop of the heat pump at an arbitrary timing.
[0011]
  Accordingly, an object of the present invention is to supply hot water of a predetermined temperature immediately even when hot water stop and re-hot water are repeatedly performed in a short time, and prevent an excessive temperature rise state or malfunction, thereby improving reliability and safety. It is an object of the present invention to provide a heat pump hot-water supply device that has a high instantaneous property.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the conventional problems, a heat pump water heater of the present invention includes a water supply path that guides water to a water flow path of a radiator, a hot water supply path that guides hot water obtained by the radiator to a predetermined place, and hot water. When it is determined that the hot water is necessary by the determination means for determining necessity and when the determination means determines that the normal operation of the refrigerant circulation circuit is executed, and when the determination means determines that the hot water is unnecessary And a control means for executing a predetermined standby operation.
[0013]
  In the heat pump hot water supply apparatus according to the present invention, when it is determined by the determination means that hot water is necessary, a predetermined normal operation of the refrigerant circulation circuit is executed by the control means. Thereby, the water led to the water flow path of the radiator by the water supply path is heated by the radiator. Hot water obtained by the radiator is guided to a predetermined place by a hot water supply path. Moreover, when it is determined by the determination means that hot water is unnecessary, a predetermined standby operation is executed by the control means.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  The invention according to claim 1 includes a radiator having a refrigerant channel and a water channel, a decompression unit, a heat absorber, and a compressor, and the refrigerant includes the refrigerant channel, the decompression unit, the heat absorber, and the compressor of the radiator.throughA circulating circuit for circulating the refrigerant, a water supply path for guiding water to the water flow path of the radiator, a hot water supply path for guiding the hot water obtained by the radiator to a predetermined place,A heat dissipating part for dissipating the hot water obtained by the radiator, and a hot water circulating means for circulating at least a part of the hot water obtained by the radiator through the radiator and the heat dissipating part,When the determination unit determines whether or not the hot water is necessary, and when the determination unit determines that the hot water is necessary, the predetermined normal operation of the refrigerant circulation circuit is executed, and the determination unit determines that the hot water is unnecessary. In case,Circulate hot water by hot water circulation meansControl means for executing a standby operation.
[0015]
  In the heat pump hot water supply apparatus according to the present invention, when it is determined by the determination means that hot water is necessary, a predetermined normal operation of the refrigerant circulation circuit is executed by the control means. Thereby, the water led to the water flow path of the radiator by the water supply path is heated by the radiator. Hot water obtained by the radiator is guided to a predetermined place by a hot water supply path. Thereby, warm water can be supplied to a user.
[0016]
  When it is determined by the determination means that hot water is unnecessary, a predetermined standby operation is performed by the control means.In other words, hot water circulation operation by hot water circulation meansIs executed.In this case, the hot water obtained by the heat radiator is guided to the heat radiating portion, the temperature of the hot water is lowered to become low temperature water, and returned to the upstream side of the heat radiator. As a result, the refrigerant circulation circuit can be maintained as a minimum circulation cycle. Therefore, after it is determined that hot water is unnecessary, the operation of the radiator is also maintained to a minimum, and it is determined that hot water is required again. Sometimes hot water can be supplied immediately. Also, operate the radiator As a result, the radiator is warmed, and the response delay of the tapping temperature of the radiator due to the heat capacity of the radiator required in the initial operation of the radiator can be prevented. Thereby, the temperature responsiveness when it is determined that hot water is necessary again becomes good, and hot water at a predetermined temperature can be immediately supplied. Results aboveEven when the hot water supply and the supply stop are repeated in a short time, hot water of a predetermined temperature is immediately supplied.
[0017]
  In addition, when hot water is no longer needed, the refrigerant circulation circuit is stopped after the standby operation is executed without being suddenly stopped. Therefore, the overheated state or malfunction of the heat pump water heater due to the sudden stop of the refrigerant circulation circuit Can be prevented.
[0018]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the heat pump hot water supply device according to the first aspect, when the control means does not determine that the hot water is necessary by the determination means within a predetermined time from the start of the standby operation. The standby operation of the refrigerant circulation circuit is stopped.
[0019]
In this case, when a predetermined time has elapsed since it was determined that hot water is unnecessary, the control unit stops the standby operation of the refrigerant circulation circuit. Thereby, unnecessary power consumption due to a long-time standby operation can be prevented.
[0020]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the heat pump hot water supply apparatus according to the second aspect, when the control means determines that the hot water is required by the determination means before the predetermined time has elapsed from the start of the standby operation. The refrigerant circulation circuit is shifted from the standby operation to the normal operation.
[0021]
In this case, the standby operation is executed until the predetermined time elapses after it is determined that the hot water is unnecessary. Therefore, when the hot water is required again, the refrigerant circulation circuit is shifted from the standby operation to the normal operation to perform the predetermined operation. It is possible to supply hot water at a temperature of
[0022]
  According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the heat pump hot-water supply apparatus according to the second or third aspect, the control unit is configured to perform a predetermined time from the start of the standby operation when the determination unit determines that the hot water is unnecessary. It further includes a time measuring means for starting the measurement.
[0023]
  In this case, when it is determined that the hot water is unnecessary, the predetermined time is measured from the start of the standby means by the time measuring means. Thereby, it is possible to reliably stop the refrigerant circulation circuit when a predetermined time has elapsed after it is determined that hot water is unnecessary.
[0024]
  According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the heat pump hot water supply device according to any one of the first to fourth aspects, the determination unit includes a flow rate detection unit that detects a flow rate of the hot water in the hot water supply path, and a flow rate detection unit. And necessity determining means for determining whether or not the hot water is necessary based on the detected flow rate.
[0025]
  In this case, the flow rate detection means detects the flow rate of the hot water in the hot water supply path, and the necessity determination means determines whether or not the hot water is necessary based on the detected flow rate. Thereby, when the user performs an operation to stop the hot water, the standby operation is performed before the operation of the refrigerant circulation circuit is stopped. As a result, when it is determined that hot water is necessary again, hot water at a predetermined temperature can be immediately supplied. Moreover, it is possible to prevent the heat pump hot water supply apparatus from being overheated or malfunctioning.
[0026]
  In a sixth aspect of the present invention, in the configuration of the heat pump water heater according to any of the first to fifth aspects, the determination means includes a standby operation switch for instructing start and end of the standby operation of the refrigerant circulation circuit. Is included.
[0027]
  In this case, before the user performs the hot water operation, the standby operation switch can cause the refrigerant circulation circuit to execute the standby operation. Thereby, when the refrigerant circulation circuit shifts to the normal operation by the hot water operation, the time required for the temperature of the hot water to reach the predetermined temperature is shortened, and the hot water at the predetermined temperature can be supplied immediately. Moreover, it is possible to prevent the heat pump hot water supply apparatus from being overheated or malfunctioning.
[0028]
  Further, when the user commands the end of the standby operation using the standby operation switch, the standby operation is stopped. Thereby, the refrigerant circulation circuit in the standby operation can be released from the standby operation and stopped by the convenience of the user, so that the usability is improved and unnecessary power consumption can be prevented.
[0029]
  The invention according to claim 7 further includes a power switch for stopping the normal operation and standby operation of the refrigerant circulation circuit in the configuration of the heat pump hot water supply device according to any one of claims 1 to 6, wherein the control means is The standby operation of the refrigerant circuit is stopped based on the operation of the power switch.
[0030]
  In this case, the normal operation and the standby operation of the refrigerant circuit are stopped by the power switch. Thereby, since the refrigerant circulation circuit can be reliably released from the standby operation and stopped, the unintentional standby operation can be prevented.
[0031]
  Claim8The invention described in claim 17In the configuration of the heat pump hot water supply apparatus according to any one of the above, the standby operation includes an operation of reducing the capacity of the compressor. In this case, the operation of the compressor can be sustained with the minimum necessary capacity. Thereby, when it is determined that hot water is necessary again, hot water at a predetermined temperature can be immediately supplied. Further, by maintaining the operation of the compressor, the burden on the compressor due to the rapid restart of the compressor can be reduced. Thereby, the lifetime of the compressor can be extended. Furthermore, by continuing the operation of the compressor, the lubricating oil in the refrigerant circulation circuit can be recovered in the compressor, and the shortage of the lubricating oil in the compressor can be prevented.
[0032]
  Claim9The invention described in claim8In the configuration of the heat pump hot water supply apparatus described in 1), the operation of reducing the capacity of the compressor includes an operation of reducing the rotational speed of the compressor. In this case, the operation of the compressor can be continued with the minimum necessary capacity by reducing the rotation speed of the compressor.
[0033]
  Claim10The invention described in claim8In the configuration of the heat pump hot water supply apparatus described in 1), the operation of reducing the capacity of the compressor includes an intermittent operation of the compressor. In this case, the operation of the compressor can be continued with the minimum necessary capacity by the intermittent operation of the compressor.
[0034]
  Claim11The invention described in claim 110In the configuration of the heat pump hot water supply device according to any one of the above, the heat absorber includes a heat exchanger that supplies atmospheric heat to the refrigerant and an air supply unit that supplies the air to the heat exchanger, and the standby operation is performed by the air supply unit. This includes an operation for reducing the supply capacity.
[0035]
  In this case, the amount of heat absorbed from the atmosphere by the heat exchanger can be reduced. Thereby, the standby operation of the refrigerant circuit can be maintained with the minimum necessary capacity. Therefore, when it is determined that hot water is necessary again, hot water at a predetermined temperature can be immediately supplied.
[0036]
  Claim12The invention described in claim 111In the configuration of the heat pump hot water supply device according to any one of the above, the refrigerant circulation circuit includes a refrigerant bypass channel that bypasses the radiator, and a refrigerant channel that selectively guides the refrigerant to the refrigerant channel or the refrigerant bypass channel of the radiator The standby operation includes an operation of switching the refrigerant flow path switching means so that the refrigerant is guided to the refrigerant bypass flow path.
[0037]
  In this case, the refrigerant flow path switching means switches the refrigerant flow path to a refrigerant bypass flow path for bypassing the radiator. Thereby, the high-temperature and high-pressure gasified refrigerant is sent to the heat absorber, and the inside of the heat absorber can be dried to prevent and remove the generation of frost. Therefore, in winter, defrosting can be performed during the standby operation to prevent a decrease in the capacity of the heat absorber, and the rate of temperature increase during reheating of the heat pump water heater can be improved.
[0038]
  Claim13The invention described in claim 112In the configuration of the heat pump hot water supply apparatus according to any one of the above, heat storage means for accumulating the heat amount is further provided, and the standby operation includes an operation for guiding the heat amount of the hot water obtained by the radiator to the heat storage means.
[0039]
  In this case, the amount of heat of the hot water heated by the radiator is stored in the heat storage means. As a result, the hot water heated by the radiator after it has been determined that hot water is unnecessary is stored in the heat storage means, so that the amount of heat during standby operation can be stored effectively, and the operation of the radiator can be continued, It is possible to prevent a delay in temperature response due to the heat capacity during tapping. Moreover, when it is determined that hot water is necessary again, hot water at a predetermined temperature can be immediately supplied.
[0040]
  Claim14The invention described in claim13In the configuration of the heat pump hot water supply apparatus described in 1), the standby operation includes an operation of intermittently guiding the amount of heat of the hot water obtained by the radiator to the heat storage means. In this case, the amount of heat of the hot water heated by the radiator is intermittently stored in the heat storage means, and the standby operation time can be extended.
[0041]
  Claim15The invention described in claim13Or14In the configuration of the heat pump hot water supply device described in 1, the heat storage means includes storage means for storing hot water obtained by a radiator, and one or both of hot water obtained by the radiator and hot water stored in the storage means is heated. The apparatus further includes hot water flow path switching means that leads to the supply path.
[0042]
  In this case, the hot water obtained by the radiator can be stored in the storage means. One or both of the hot water obtained by the radiator and the hot water stored in the storage means can be selected and used by operating the hot water flow path switching means. Thereby, when the hot water supply load requested | required becomes larger than the heating load of a radiator, warm water can be simultaneously supplied from a storage means and it can respond also to a big hot water supply load.
[0043]
  Further, when the temperature of the hot water heated by the radiator does not reach the predetermined temperature, the hot water having the predetermined temperature can be immediately supplied to the user by the storage means.
[0044]
  Claim16The invention described in claim 115In the configuration of the heat pump hot water supply device according to any one of the above, the refrigerant is made of carbon dioxide. By using carbon dioxide as a refrigerant, the operating pressure in the compressor can be increased, and the compression ratio from low pressure to high pressure can be reduced. Thereby, the compression efficiency in a compressor improves and it can supply hot hot water. Furthermore, since the refrigerant is in a supercritical state in the radiator, it is easy to maintain the temperature difference between the refrigerant and water. Thereby, heat can be efficiently supplied from the refrigerant to the water. As a result, the coefficient of performance COP (heat output / drive energy input) indicating the efficiency of the heat pump increases. In addition, since the low pressure is high even at low temperatures, the heat pump hot water supply device can easily operate even in cold regions.
[0045]
【Example】
  Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0046]
  (First embodiment)
  FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an instantaneous heating type heat pump hot water supply apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention.
[0047]
  As shown in FIG. 1, the heat pump hot water supply apparatus 100 includes a refrigerant circulation circuit 110, a first water circuit 120, and a second water circuit 130.
[0048]
  The refrigerant circulation circuit 110 includes the heat absorber 1, the compressor 2, the first radiator 3, the first pressure reducing valve 4, the second heat radiator 5, the second pressure reducing valve 6, the first bypass valve 7, and the first. Two bypass valves 8 are provided. The heat absorber 1 includes a heat exchanger 1a and a blower 1b. The 1st heat radiator 3 and the 2nd heat radiator 5 consist of heat exchangers.
[0049]
  The refrigerant outlet of the heat exchanger 1 a is connected to the inlet of the compressor 2 via the pipe 31. The outlet of the compressor 2 is connected to the refrigerant inlet of the first radiator 3 through a pipe 32. The first radiator 3 is connected to the refrigerant inlet of the second radiator 5 via a pipe 33, and the first pressure reducing valve 4 is inserted in the pipe 33. The refrigerant outlet of the second radiator 5 is connected to the refrigerant inlet of the heat exchanger 1 a via a pipe 34, and the second pressure reducing valve 6 is inserted in the pipe 34. Further, a pipe 35 is branched from the pipe 32, and a pipe 36 is branched from the pipe 35. The pipe 35 is connected to the downstream side of the first pressure reducing valve 4 of the pipe 33, and the pipe 36 is connected to the pipe 34. A first bypass valve 7 is inserted in the pipe 35, and a second bypass valve 8 is inserted in the pipe 36.
[0050]
  The first water circuit 120 includes a regulator 11, a first flow sensor 12, a first radiator 3, a first mixing valve 13, a branch valve 17, a second mixing valve 23, a circulation pump 24, a check. A valve (not shown) includes a second flow rate sensor 14 and a tapping temperature sensor 15. The pipe 41 is branched into a pipe 42 and a pipe 43. The regulator 11 is inserted in the pipe 41, and the first flow rate sensor 12 is inserted in the pipe 42. The pipe 42 is connected to the first inlet of the second mixing valve 23.
[0051]
  The outlet of the second mixing valve 23 is connected to the water inlet of the first radiator 3 via a pipe 53. Further, the water outlet of the first radiator 3 is connected to the inlet of the branch valve 17 via the pipe 44. A first outlet of the branch valve 17 is connected to a first inlet of the first mixing valve 13 via a pipe 54. A second outlet of the branch valve 17 is connected to a second inlet of the second mixing valve 23 via a pipe 52. The piping 52 is provided with a circulation pump 24 and a check valve (not shown). The pipe 52 is provided so as to extend along the vicinity of the heat exchanger 1a. The pipe 43 is connected to the second inlet of the first mixing valve 13. The outlet of the first mixing valve 13 is connected to the hot water tap 16 via a pipe 45, and the second flow rate sensor 14 is inserted in the pipe 45. Further, a tapping temperature sensor 15 is attached to the pipe 45.
[0052]
  The second water circuit 130 includes the second radiator 5 and the first pump 9 described above. The water inlet of the second radiator 5 is connected to the outlet of the bathtub 10 via a pipe 37, and the first pump 9 is inserted in the pipe 37. The water outlet of the second radiator 5 is connected to the inlet of the bathtub 10 via a pipe 38.
[0053]
  In the heat pump hot water supply apparatus 100, the heat absorber 1, the compressor 2, the first radiator 3, the first pressure reducing valve 4, the second heat radiator 5 and the second pressure reducing valve 6 mainly constitute a heat pump. In this embodiment, carbon dioxide (CO₂) Is used. This refrigerant circulates in the refrigerant circulation circuit 110.
[0054]
  In the heat pump hot water supply apparatus 100, the tap water W supplied to the first water circuit 120 can be heated by the heat pump, and hot water can be supplied from the faucet of the hot water tap 16. It is also possible to circulate the hot water that has been circulated through the second water circuit 130.
[0055]
  In addition, in the heat pump hot water supply apparatus 100 of a present Example, although the one compressor 2 is used, you may provide the several compressor 2 in parallel.
[0056]
  Next, each operation | movement of the refrigerant | coolant circulation circuit 110 in the heat pump hot-water supply apparatus 100 of FIG. 1, the 1st water circuit 120, and the 2nd water circuit 130 is demonstrated.
[0057]
  First, a method for heating the tap water W using the refrigerant circulation circuit 110 and the first water circuit 120 will be described. In this case, as an initial state, the first pressure reducing valve 4 is in a throttle state. The second pressure reducing valve 6 is opened. Further, the first bypass valve 7 and the second bypass valve 8 are closed, and the first pump 9 is stopped. In addition, the first inlet of the first mixing valve 13 is open and the second inlet is closed. Further, the inlet of the branch valve 17 is open, and the second outlet of the branch valve 17 is closed. Further, the first inlet of the second mixing valve 23 is open, and the second inlet of the second mixing valve 23 is closed. In this state, the blower 1b rotates and the compressor 2 operates.
[0058]
  In the refrigerant circulation circuit 110, the refrigerant passes through the first pressure reducing valve 4 to become a low-temperature and low-pressure gas. The refrigerant that has become a low-temperature and low-pressure gas passes through the second radiator 5 and the second pressure reducing valve 6 through the pipe 33 and flows into the heat exchanger 1 a through the pipe 34. In the heat exchanger 1a, the refrigerant absorbs heat from the atmosphere sucked by the blower 1b. The refrigerant that has absorbed the atmospheric heat is vaporized and flows into the compressor 2 through the pipe 31. The refrigerant becomes a high-temperature and high-pressure gas by being compressed by the compressor 2. The refrigerant that has become the high-temperature and high-pressure gas flows into the first radiator 3 through the pipe 32. The first heat radiator 3 releases the high-temperature heat of the refrigerant into tap water W supplied to a first water circuit 120 described later. Thereby, the tap water W supplied to the 1st water circuit 120 mentioned later is heated. Thereafter, the refrigerant flows into the first pressure reducing valve 4. This cycle is repeated.
[0059]
  On the other hand, in the first water circuit 120, the tap water W is led to the regulator 11 through the pipe 41, adjusted to a predetermined pressure by the regulator 11, and then the first flow sensor 12, the first flow through the pipe 42. It passes through the first inlet of the second mixing valve 23 and the outlet of the second mixing valve 23 and flows into the first radiator 3 via the pipe 53. The first flow rate sensor 12 detects the flow rate of the tap water W flowing into the first radiator 3.
[0060]
  The tap water W that has flowed into the first radiator 3 is heated by a heat pump to become hot water. The warm water passes through the inlet of the branch valve 17 and the first outlet of the branch valve 17 through the pipe 44, and passes through the first inlet of the first mixing valve 13 and the first mixing valve 13 through the pipe 54. Go through the exit. Thereafter, the hot water passes through the second flow sensor 14 and is discharged from the faucet of the hot water tap 16 through the pipe 45. In this case, the second flow rate sensor 14 detects the flow rate of hot water passing through the pipe 45. Moreover, the hot water temperature sensor 15 detects the temperature of the hot water passing through the pipe 45.
[0061]
  Here, when the temperature of the hot water passing through the pipe 45 measured by the tapping temperature sensor 15 is excessively high, the second inlet of the first mixing valve 13 is opened, and the tap water W is heated via the pipe 43. Added to. As a result, hot water of appropriate temperature is discharged from the faucet of the hot water tap 16.
[0062]
  Next, a method for chasing water in the bathtub 10 or low-temperature hot water using the refrigerant circulation circuit 110 and the second water circuit 130 will be described. In this case, as an initial state, the first pressure reducing valve 4 is opened, and the second pressure reducing valve 6 is in a throttle state. Further, the first bypass valve 7 is opened, and the second bypass valve 8 is closed. In this state, the blower 1b rotates, the compressor 2 operates, and the first pump 9 operates.
[0063]
  In the refrigerant circulation circuit 110, the refrigerant passes through the second pressure reducing valve 6 and becomes a low-temperature and low-pressure gas. The refrigerant that has become a low-temperature and low-pressure gas flows into the heat exchanger 1 a through the pipe 34. In the heat exchanger 1a, the refrigerant absorbs heat from the atmosphere sucked by the blower 1b. The refrigerant that has absorbed the atmospheric heat evaporates and flows into the compressor 2 via the pipe 31. The refrigerant becomes a high-temperature and high-pressure gas by being compressed by the compressor 2. Here, since the first bypass valve 7 is opened, the refrigerant that has become the high-temperature and high-pressure gas passes through the pipe 35 and the first bypass valve 7, and passes through the pipe 33 to the second radiator 5. Inflow. The high-temperature heat of the refrigerant is released by the second radiator 5 into water circulating in the second water circuit 130 described later or low-temperature hot water. At this time, bath water or low-temperature hot water is heated. Thereafter, the refrigerant flows into the second pressure reducing valve 6. This cycle is repeated.
[0064]
  On the other hand, in the second water circuit 130, the water in the bathtub 10 or low-temperature hot water is sucked out by the first pump 9 and flows into the second radiator 5 via the pipe 37. The water flowing into the second radiator 5 or the low-temperature hot water is heated by the above-described refrigerant having the high temperature and high pressure to become hot water. This hot water is returned to the bathtub 10 via the pipe 38.
[0065]
  The tap water W is heated using the refrigerant circulation circuit 110 and the first water circuit 120, and at the same time, the water in the bathtub 10 or the low-temperature hot water is replenished using the refrigerant circulation circuit 110 and the second water circuit 130. You can also
[0066]
  In this case, the first pressure reducing valve 4 is in a predetermined throttle state, and the second pressure reducing valve 6 is also in a predetermined throttle state. The first bypass valve 7 and the second bypass valve 8 are closed. Furthermore, the first inlet of the first mixing valve 13 is open and the second inlet is closed. In this state, the blower 1b rotates, the compressor 2 operates, and the first pump 9 operates. The method of heating the tap water W and the method of chasing water in the bathtub 10 or low-temperature hot water are the same as described above.
[0067]
  FIG. 2 is a perspective view of the heat pump water heater 100 according to the present embodiment.
  As shown in FIG. 2, the casing 140 mainly includes the compressor 2, the first radiator 3, the second radiator 5, the first pump 9, the second pump 18, and the tank 20. The heat absorber 1 is mainly built in 150. As described above, the heat absorber 1 includes the heat exchanger 1a and the blower 1b. In addition, in the heat pump hot water supply apparatus 102 according to the second embodiment to be described later, the tank 20 is built in the casing 140 as indicated by a broken line.
[0068]
  The height L1 of the casing 140 is, for example, 750 mm, the width W is, for example, 660 mm, and the depth D1 is, for example, 540 mm. The height L2 of the casing 150 is, for example, 1200 mm, the width W is, for example, 660 mm, and the depth D2 is, for example, 440 mm. The overall height L of the heat pump water heater 100 is, for example, 1950 mm.
[0069]
  FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of the remote operation device 300.
  As shown in FIG. 3, the remote control device 300 includes a power switch 301, a bath automatic switch 302, a rework switch 303, a liquid crystal display unit 304, a menu switch 305, an up / down switch 306, a confirmation switch 307, a reservation switch 308, A switch 309 and an automatic switch 310 are included.
[0070]
  The user presses the power switch 301, the automatic bath switch 302, the chase switch 303, the menu switch 305, the up / down switch 306, the confirmation switch 307, the reservation switch 308, the hot water supply priority switch 309, and the auto switch 310. Thereby, the remote control device 300 transmits a predetermined command signal to the control unit of the heat pump water heater 100 described later. The control unit receives a predetermined command signal transmitted from the remote operation device 300 and controls each component of the heat pump hot water supply device 100.
[0071]
  When the user presses the power switch 301, the predetermined components of the heat pump hot water supply device 100 are energized and become ready for use. Further, when the standby operation switch 311 is pressed, the standby operation of the refrigerant circulation circuit 110 is started even when the hot-water tap 16 is closed. When the user presses the standby operation switch 311 again during the standby operation of the refrigerant circulation circuit 110, the standby operation of the refrigerant circulation circuit 110 is stopped. Even when the standby operation switch 311 is not operated, the start and stop of the standby operation can be controlled by operating the power switch 301.
[0072]
  By pressing the automatic bath switch 302, water of a predetermined temperature is stored in the bathtub 10 of FIG. 1 by a water circuit (not shown). By pressing down the reheating switch 303, the refrigerant circulation circuit 110 and the second water circuit 130 operate, and the hot water in the bathtub 10 is replenished.
[0073]
  The liquid crystal display unit 304 displays a set temperature 304a of hot water, a set amount of hot water 304b, an operating state 304c, and a current time 304d.
[0074]
  For example, the user switches the setting of the temperature of hot water, the setting of the amount of hot water, the setting of the operating state, and the setting of the current time by pressing the menu switch 305, and by pressing the up / down switches 306a and 306b, The setting is performed, and the setting content is confirmed by pressing the confirmation switch 307. By depressing the hot water supply priority switch 309, priority is given to hot water supply or the bathtub 10 is prioritized.
[0075]
  For example, when the hot water supply condition is set, first, the hot water supply priority switch 309 is pressed. When setting the temperature of the hot water, the set temperature 304a is selected by the menu switch 305, the set temperature at the time of hot water supply rises by further pressing the up / down switch 306b, and the set temperature at the time of hot water supply by pressing the up / down switch 306a. The set temperature drops. Here, if the set temperature 304a is set to 35 ° C. or lower, for example, by continuously pressing the up / down switch 306a, “hot water supply out” is displayed instead of the set temperature 304a. In this case, the operation of the refrigerant circulation circuit 110 is stopped, and the tap water W is supplied from the faucet of the hot water tap 16.
[0076]
  Also, when setting the amount of hot water, the set hot water amount 304b is selected by the menu switch 305, and the hot water amount is set by pressing the up / down switch 306b, and the hot water amount is set by pressing the up / down switch 306a. . In addition, the user can set to perform a predetermined operation at a predetermined time by pressing the reservation switch 308.
[0077]
  Figure 4 shows the CO in the heat pump₂It is a Mollier diagram which shows the state change of a refrigerant | coolant compared with a fluorocarbon refrigerant | coolant.
[0078]
  The vertical axis in FIG. 4 indicates pressure, and the horizontal axis indicates enthalpy. The alternate long and short dash line C is CO₂The change in state of the refrigerant is indicated, and F indicates the change in state of the chlorofluorocarbon refrigerant. C1 is CO₂Indicates the saturated liquid line of the refrigerant, C2 is CO₂The saturated vapor line of a refrigerant | coolant is shown, F1 shows the saturated liquid line of a fluorocarbon refrigerant, F2 shows the saturated vapor line of a fluorocarbon refrigerant. Pc is CO₂The critical point of a refrigerant | coolant is shown, Pf shows the critical point of a fluorocarbon refrigerant | coolant. Tc is CO₂An isotherm of the refrigerant is shown, and Tf is an isotherm of the fluorocarbon refrigerant.
[0079]
  On the lower enthalpy side than the saturated liquid lines C1 and F1, the refrigerant is in a liquid state, and on the higher enthalpy side than the saturated liquid lines C1 and F1 and on the lower enthalpy side than the saturated vapor lines C2 and F2, the refrigerant is liquid and gas. The refrigerant is in a gaseous state on the higher enthalpy side than the saturated vapor lines C2 and F2. Further, at a pressure higher than the critical point, the refrigerant is in a supercritical state.
[0080]
  The positions S11 and S21 in FIG. 4 correspond to the outlet of the heat absorber and the inlet of the compressor, the positions S12 and S22 correspond to the outlet of the compressor and the inlet of the radiator, and the positions S13 and S23 correspond to the outlet of the radiator and The positions S14 and S24 correspond to the outlet of the pressure reducing valve and the inlet of the heat absorber.
[0081]
  First, CO₂The state change of the refrigerant will be described. CO at position S11₂The refrigerant becomes a high-temperature and high-pressure supercritical gas state by the compressor and moves to position S12. In this process, CO₂Refrigerant pressure and enthalpy increase. Next, CO at position S12₂As the refrigerant passes through the radiator, heat is released into the water, and the position shifts to position S13. Neglecting the pressure loss of the pipe,₂The refrigerant pressure does not change and the enthalpy decreases. At this time, CO₂The temperature of the refrigerant decreases. Furthermore, CO at position S13₂When the refrigerant passes through the pressure reducing valve, a low-temperature low-pressure liquid and gas are brought into a two-phase state, and the position shifts to position S14. In this process, CO₂The refrigerant pressure drops and the enthalpy does not change. Then, CO at position S14₂When the refrigerant passes through the heat absorber, the refrigerant enters a low-temperature and low-pressure gas state while absorbing the heat of the outside air, and moves to position S11. During this process, the pressure does not change and enthalpy increases.
[0082]
  Next, a state change of the chlorofluorocarbon refrigerant will be described. The chlorofluorocarbon refrigerant at the position S21 becomes a high-temperature and high-pressure gas state by the compressor, and moves to the position S22. During this process, the pressure and enthalpy of the chlorofluorocarbon refrigerant increase. Next, the fluorocarbon refrigerant at position S22 passes through the radiator, so that heat is released to water, and the position shifts to position S23. During this process, the pressure of the chlorofluorocarbon refrigerant does not change, and the enthalpy decreases. At this time, the temperature of the chlorofluorocarbon refrigerant decreases. Thereby, the chlorofluorocarbon refrigerant is liquefied. Further, when the fluorocarbon refrigerant at the position S23 passes through the pressure reducing valve, the refrigerant enters a two-phase state of low-temperature and low-pressure liquid and gas, and moves to the position S24. During this process, the pressure of the chlorofluorocarbon refrigerant decreases and the enthalpy does not change. Thereafter, the chlorofluorocarbon refrigerant at the position S24 passes through the heat absorber to be in a low-temperature and low-pressure gas state while absorbing the heat of the outside air, and moves to the position S21. During this process, the pressure does not change and enthalpy increases.
[0083]
  In this way, CO₂In the refrigerant, the operating pressure in the cycle is 4 to 5 times higher than that of the fluorocarbon refrigerant, while the compression ratio from the low pressure to the high pressure is small, and the compression efficiency in the compressor is improved. As a result, the coefficient of performance COP (heat output / drive energy input) indicating the efficiency of the heat pump increases. In addition, since the low pressure is high even at low temperatures, it can be easily operated even in cold regions where it has been difficult to cope with chlorofluorocarbon refrigerants.
[0084]
  Next, CO in the radiator₂The heating characteristics of the refrigerant and the chlorofluorocarbon refrigerant will be described. Fig. 5 shows CFC refrigerant and CO in the radiator₂It is a figure which shows the heating characteristic of a refrigerant | coolant. FIG. 6 is a schematic diagram showing the structure of the radiator.
[0085]
  In FIG. 5, the vertical axis indicates the temperature, and the horizontal axis indicates the position from the refrigerant inlet and water outlet of the radiator to the refrigerant outlet and water inlet.
[0086]
  As shown in FIG. 6, the meander pipe 500 for the bent refrigerant is formed in the first radiator 3. A meandering pipe 501 for water is formed along the meandering pipe 500. The meandering pipe 501 is provided in contact with the meandering pipe 500. Thereby, the conversion of heat quantity is performed efficiently.
[0087]
  A refrigerant inlet Cin is provided at one end of the meandering pipe 500, and a refrigerant outlet Cout is provided at the other end of the meandering pipe 500. Further, a water outlet Wout is provided at one end of the meandering pipe 501, and a water inlet Win is provided at the other end of the meandering pipe 501. That is, the refrigerant inlet Cin and the water outlet Wout are provided at the same end of the meandering pipes 500 and 501, and the refrigerant outlet Cout and the water inlet Win are provided at the same other end of the meandering pipes 500 and 501.
[0088]
  Thereby, the temperature change which has the fixed proportional relationship shown in FIG.5 (b) is maintained also in the 1st heat radiator 3, and supply of the heat | fever from a refrigerant | coolant to water is performed efficiently.
[0089]
  FIG. 5A shows the temperature change A1 of the chlorofluorocarbon refrigerant and the temperature change B1 of water, and FIG.₂A temperature change A2 of the refrigerant and a temperature change B2 of the water are shown.
[0090]
  As shown in FIG. 5A, the temperature of the chlorofluorocarbon refrigerant linearly decreases as the chlorofluorocarbon refrigerant flowing from the refrigerant inlet Cin supplies heat to the water. However, after that, the chlorofluorocarbon refrigerant enters the condensing region and changes from a gas state to a liquid state. At that time, since the refrigerant has undergone a phase change, the latent heat is released, but the temperature does not change. Therefore, the temperature of the chlorofluorocarbon refrigerant does not change as indicated by the arrow A11, and heat is not efficiently supplied from the chlorofluorocarbon refrigerant to the water. Therefore, the temperature of the water flowing in from the water inlet Win rises gently as shown by the arrow B11.
[0091]
  On the other hand, as shown in FIG. 5B, the CO that has flowed from the refrigerant inlet Cin.₂As the refrigerant supplies heat to the water, CO₂The temperature of the refrigerant decreases linearly. In this case, CO₂Since the refrigerant is in the supercritical region, it does not condense. Therefore, CO₂Until the refrigerant is discharged from the refrigerant outlet Cout, CO₂The temperature of the refrigerant continues to decrease linearly as indicated by arrow A21. As a result, the water flowing in from the water inlet Win is converted into CO.₂The amount of heat is efficiently supplied from the refrigerant, and the temperature of the water continues to rise linearly and is discharged from the water outlet Wout as indicated by an arrow B21.
[0092]
  Due to the above temperature characteristics, when a chlorofluorocarbon refrigerant is used, water at normal temperature can only be raised up to the tapping temperature P1 (= 65 ° C.).₂By using a refrigerant, normal temperature water can be raised to the tapping temperature P2 (= 90 ° C.).
[0093]
  FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the control system of the heat pump water heater 100 of FIG.
[0094]
  As shown in FIG. 7, the control unit 40 includes a flow value measured by the first flow sensor 12, a flow value measured by the second flow sensor 14, a temperature value measured by the tapping temperature sensor 15, and a remote control. A command signal given from operating device 300 is received.
[0095]
  The control unit 40 includes a flow value measured by the first flow sensor 12, a flow value measured by the second flow sensor 14, a temperature value measured by the tapping temperature sensor 15, and a command given from the remote operation device 300. Based on the signal or the like, the rotational speed of the blower 1b, the opening of the first pressure reducing valve 4, the opening and closing of the first bypass valve 7, the rotational speed of the compressor 2, the opening and closing of the second bypass valve 8, and the second The opening degree of the pressure reducing valve 6, the rotation speed of the first pump 9, the switching of the first mixing valve 13, the switching of the branch valve 17 and the switching of the second mixing valve 23 are controlled.
[0096]
  Next, the operation at the time of standby operation of the heat pump hot water supply apparatus 100 according to the present embodiment will be described. Here, the operation when the first water circuit 120 is used will be described. The operation when the second water circuit 130 is used is the same.
[0097]
  8 and 9 are flowcharts showing the processing procedure of the control unit 40 in the heat pump hot water supply apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention.
[0098]
  As shown in FIG. 8, the control unit 40 determines whether or not the power switch 301 of the remote operation device 300 is turned on (step S1 in FIG. 8).
[0099]
  When the power switch 301 of the remote control device 300 is turned on, the control unit 40 receives the flow rate value of tap water passing through the pipe 45 from the second flow rate sensor 14 (step S2). If the power switch 301 of the remote control device 300 is not turned on, the process returns to step S1 and the above processing is repeated.
[0100]
  Next, the control unit 40 determines whether or not the tap water flow rate value from the second flow rate sensor 14 is equal to or greater than a predetermined value (step S3). When the flow rate value of the tap water from the second flow rate sensor 14 is equal to or greater than the predetermined value, the control unit 40 adjusts the operation of the refrigerant circulation circuit 110 (step S4). When the flow rate value of the tap water from the second flow sensor 14 does not exceed the predetermined value, the process returns to step S2 and the above processing is repeated.
[0101]
  Next, the control unit 40 performs normal operation of the refrigerant circulation circuit 110 and the first water circuit 120 (step S5). Next, the control part 40 receives the flow value of the warm water which passes the piping 45 from the 2nd flow sensor 14 (step S6).
[0102]
  Next, the control unit 40 determines whether or not the flow rate value of the hot water from the second flow rate sensor 14 is equal to or less than a predetermined value (step S7). When the flow rate value of the hot water from the second flow rate sensor 14 exceeds the predetermined value, the process returns to step S6 and the above process is repeated. When the flow rate value of the hot water from the second flow rate sensor 14 is equal to or less than the predetermined value, the control unit 40 starts a standby operation described later (step S8 in FIG. 9). The control unit 40 measures the elapsed time from the start of standby operation using a built-in timer.
[0103]
  Note that when the standby operation switch 311 of the remote operation device 300 is pressed at an arbitrary timing, the control unit 40 stops other processing and starts standby operation (step S100).
[0104]
  Next, the control unit 40 determines whether or not a predetermined time has elapsed since the start of the standby operation (step S9). When a predetermined time has elapsed from the start of the standby operation, the control unit 40 stops the standby operation (step S10). Thereafter, the operation of the heat pump ends.
[0105]
  When the standby operation switch 311 of the remote operation device 300 is pressed again during the standby operation, the control unit 40 stops the standby operation (step S200).
[0106]
  When the predetermined time has not elapsed since the start of the standby operation, the control unit 40 receives the flow value of the hot water passing through the pipe 45 from the second flow sensor 14 (step S11). Next, the control unit 40 determines whether or not the flow rate value of the hot water from the second flow rate sensor 14 is equal to or greater than a predetermined value (step S12). When the flow rate value of the hot water from the second flow sensor 14 is equal to or greater than a predetermined value, the control unit 40 returns to step S4 and adjusts the operation of the refrigerant circulation circuit 110 to be in a predetermined state.
[0107]
  When the flow rate value of the hot water from the second flow rate sensor 14 does not exceed the predetermined value, the control unit 40 determines whether or not the power switch 301 of the remote operation device 300 is turned off (step S13). When the power switch 301 of the remote operation device 300 is turned off, the standby operation is stopped (step S10). If the power switch 301 of the remote operation device 300 is not turned off, the process returns to step S8 and the above processing is repeated.
[0108]
  FIG. 10 is a flowchart showing an example of the standby operation of the control unit 40 in the heat pump hot water supply apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention.
[0109]
  As shown in FIG. 10, the controller 40 circulates the hot water (step S20), reduces the capacity of the compressor 2 (step S21), reduces the rotational speed of the blower 1b (step S22), and performs the first process. A bypass process (step S23) of the radiator 3 is performed.
[0110]
  Here, the process of reducing the capacity of the compressor 2 will be described. FIG. 11 is a diagram illustrating a change in the number of rotations of the compressor 2 in the process of reducing the capacity of the compressor 2 by the control unit 40. FIG. 11A illustrates a first example of the capacity reduction process, and FIG. The 2nd example of the reduction process of a capability is shown. 11 (a) and 11 (b), the vertical axis represents the number of rotations per unit time of the compressor 2, and the horizontal axis represents time.
[0111]
  In the example of FIG. 11A, when the flow rate value from the second flow rate sensor 14 becomes a predetermined value or less at the time point t1, the control unit 40 reduces the rotation speed of the compressor 2 and keeps the compressor 2 constant. Rotate for a predetermined time at a low speed
[0112]
  In the example of FIG. 11B, the control unit 40 stops the rotation of the compressor 2 for a predetermined time when the flow rate value from the second flow rate sensor 14 becomes a predetermined value or less at the time point t2, and the time point t3. Then, it is rotated again for a predetermined time at a constant rotational speed. The compressor 2 is intermittently operated so that this cycle is repeated.
[0113]
  In the hot water circulation process, the second outlet of the branch valve 17 and the second inlet of the second mixing valve 23 are opened. In this case, the tap water W that has flowed into the first radiator 3 is heated by the heat pump to become warm water. A portion of this hot water passes through the inlet of the branch valve 17 and the second outlet of the branch valve 17 via the pipe 44, and passes through the pipe 52 and a check valve (not shown) by the circulation pump 24. It passes through the vicinity of 1a and flows from the second inlet of the second mixing valve 23 to the water inlet of the first radiator 3 through the outlet of the second mixing valve 23 and the pipe 53. Thereby, a minimum circulation cycle of the hot water heated by the first radiator 3 is formed.
[0114]
  In the bypass process of the first radiator 3 described above, the second bypass valve 8 is opened, and the first bypass valve 7 and the first pressure reducing valve 4 are closed. Thereby, the refrigerant bypasses the first radiator 3.
[0115]
  In this example, the hot water obtained by the first radiator 3 is guided to the vicinity of the heat absorber 1 by the above-described hot water circulation process, and returned to the upstream side of the first radiator 3. Thereby, a minimum circulation cycle of the hot water obtained by the first radiator 3 is formed. As a result, the amount of heat of the hot water is released to the refrigerant of the heat absorber 1. Accordingly, when the user closes the hot water tap 16 and the hot water is heated by the first radiator 3 and the user opens the hot water tap 16 again, the hot water of a predetermined temperature can be immediately supplied. . Further, the first radiator 3 is warmed by sending warm water to the first radiator 3, and the operation delay of the first radiator 3 due to a lack of heat capacity required at the initial operation of the first radiator 3. Can be prevented. Thereby, when a user opens the hot-water tap 16 again, hot water of predetermined temperature can be supplied immediately.
[0116]
  Further, the operation of the compressor 2 can be continued with the minimum necessary capacity by the above-described process of reducing the capacity of the compressor 2. Thereby, since the operation of the refrigerant circulation circuit 110 can be kept to a minimum and the refrigerant circulation circuit 110 can be kept warm, when the user opens the hot water tap 16 again, hot water of a predetermined temperature is immediately supplied. can do. Further, by maintaining the operation of the compressor 2, it is possible to reduce the burden on the compressor 2 due to the rapid restart of the compressor 2. Thereby, the lifetime of the compressor 2 can be extended. Further, by maintaining the operation of the compressor 2, the lubricating oil in the refrigerant circulation circuit 110 can be recovered in the compressor 2, and the shortage of the lubricating oil in the compressor 2 can be prevented.
[0117]
  Moreover, the heat absorption amount from the atmosphere by the heat exchanger 1a can be reduced by the process of reducing the rotational speed of the blower 1b. Thereby, the operation of the refrigerant circulation circuit 110 can be maintained with the minimum necessary capacity. Therefore, when it is determined that hot water is necessary again, hot water at a predetermined temperature can be immediately supplied. Moreover, the excessive temperature rise inside the 1st heat radiator 3 can be prevented.
[0118]
  Furthermore, the high-temperature and high-pressure gasified refrigerant is sent to the heat exchanger 1a by the above-described bypass treatment of the first radiator 3, and the inside of the heat exchanger 1a can be dried to prevent and remove the generation of frost. . Therefore, in winter, defrosting can be performed during standby operation to prevent the heat exchanger 1a from being reduced in capacity, and the rate of temperature increase during reheating of the heat pump hot water supply apparatus 100 can be improved.
[0119]
  Any one of the hot water circulation process in step S20, the capacity reduction process of the compressor 2 in step S21, the rotation speed reduction process of the blower 1b in step S22, and the bypass process of the first radiator 3 in step S23. One, two or three may be performed.
[0120]
  Further, the operation and stop of the first water circuit 120 and the refrigerant circulation circuit 110 are controlled based on the flow rate value from the second flow sensor 14 as described above. The operation and stop of the circulation circuit 110 are controlled based on the operation of the turning switch 303 of the remote operation device 300.
[0121]
  In this embodiment, in order to determine whether or not the user has opened the hot water tap 16, the amount of water flowing through the pipe 45 is detected by the second flow sensor 14, but the present invention is not limited to this. Instead, the amount of water flowing through the pipe 42 may be detected by the first flow sensor 12. Alternatively, in order to determine whether or not the user has opened the hot water tap 16, the amount of water flowing in the pipes 42 and 45 may be detected by both the first flow rate sensor 12 and the second flow rate sensor 14. . Furthermore, the first flow sensor may not be provided. Also, if the flow rate of water in the pipes 42 and 45 is detected by a flow rate switch, a pressure switch or a temperature sensor instead of the flow rate sensor, substantially the same effect can be obtained.
[0122]
  (Second embodiment)
  FIG. 12 is a schematic diagram showing the configuration of an instantaneous heating type heat pump water heater 102 according to the second embodiment of the present invention.
[0123]
  As shown in FIG. 12, the heat pump hot water supply apparatus 102 according to the present embodiment is different from the heat pump hot water supply apparatus 100 of FIG. 1 according to the first embodiment in that the branch valve 17, the second mixing valve 23, the circulation pump 24, the check valve (not shown) and the pipe 52 are not provided, the second pump 18, the check valve 19, the tank 20, the fourth bypass valve 21, the fifth bypass valve 22, and the pipe 47. ˜51 are further provided.
[0124]
  In this case, the pipe 41 is branched into a pipe 47 and a pipe 48. The pipe 47 is connected to the water inlet of the tank 20. The pipe 48 is connected to the pipe 45, and the fifth bypass valve 22 is inserted in the pipe 48. One end of the pipe 50 is connected to the water outlet of the tank 20, and the other end of the pipe 50 is connected to the water inlet of the first radiator 3. A second pump 18 and a first flow sensor 12 are inserted in the pipe 50, and a check valve 19 is connected in parallel to the second pump 18. The pipe 51 branches from the pipe 44 and is connected to the hot water inlet of the tank 20. A fourth bypass valve 21 is inserted in the pipe 51. The hot water outlet of the tank 20 is connected to the second inlet of the first mixing valve 13 via a pipe 49.
[0125]
  During normal hot water supply, tap water W flowing into the pipe 41 is supplied to the water inlet of the tank 20 through the pipe 47, and water discharged from the water outlet of the tank 20 passes through the pipe 50 and the check valve 19 to the first radiator. 3 is supplied. Hot water heated by the first radiator 3 is discharged from the hot water tap 16 through the pipe 44, the first mixing valve 13 and the pipe 45.
[0126]
  In the present embodiment, when the temperature of the hot water passing through the pipe 45 measured by the tapping temperature sensor 15 is excessively high, the fifth bypass valve 22 is opened, and the tap water W is added to the hot water via the pipe 48. It is done. As a result, hot water of appropriate temperature is discharged from the faucet of the hot water tap 16.
[0127]
  13 is a block diagram showing the configuration of the control system of the heat pump hot water supply apparatus 102 of FIG.
[0128]
  As shown in FIG. 13, the configuration of the control system of the heat pump hot water supply apparatus 102 according to the present embodiment is different from the configuration of the control system of the heat pump hot water supply apparatus 100 according to the first embodiment. The pump 18, the fourth bypass valve 21, and the fifth bypass valve 22 are controlled.
[0129]
  In this case, the control unit 40 uses the flow value measured by the first flow sensor 12, the flow value measured by the second flow sensor 14, the temperature value measured by the tapping temperature sensor 15, and the remote control device 300. Based on the given command signal, the rotational speed of the second pump 18, the opening / closing of the fourth bypass valve 21 and the opening / closing of the fifth bypass valve 22 are controlled.
[0130]
  Next, the operation at the time of standby operation of the heat pump hot water supply apparatus 102 according to the present embodiment will be described. Here, the operation when the first water circuit 120 is used will be described. The operation when the second water circuit 130 is used is the same.
[0131]
  The processing procedure of the control unit 40 in the heat pump hot water supply apparatus 102 according to the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment of the present invention shown in FIGS.
[0132]
  FIG. 14 is a flowchart showing an example of a standby operation of the control unit 40 in the heat pump hot water supply apparatus 102 according to the second embodiment of the present invention.
[0133]
  As shown in FIG. 14, the control unit 40 performs the heat storage heat treatment of the tank 20 (step S30), the capacity reduction processing of the compressor 2 (step S31), the rotation speed reduction processing of the blower 1b (step S32), and the first. The bypass process (step S33) of the radiator 3 is performed. The capacity reduction process of the compressor 2 in step S31 is the same as the capacity reduction process of the compressor 2 in the first embodiment.
[0134]
  In the heat storage heat treatment of the tank 20, the first inlet of the first mixing valve 13 is closed, the fourth bypass valve 21 is opened, and the second pump 18 is operated. Thereby, the warm water heated by the first radiator 3 returns to the first radiator 3 via the fourth bypass valve 21, the pipe 51, the tank 20, the pipe 50 and the second pump 18. In this way, the hot water circulates through the first radiator 3 and the tank 20, whereby the heat of the hot water is stored inside the tank 20.
[0135]
  In the bypass process of the first radiator 3 described above, the second bypass valve 8 is opened, and the first bypass valve 7 and the first pressure reducing valve 4 are closed. Thereby, the refrigerant bypasses the first radiator 3.
[0136]
  In this example, the heat amount of the hot water heated by the first radiator 3 can be stored in the tank 20 by the heat storage heat treatment of the tank 20 described above. Accordingly, when the user closes the hot water tap 16 and the hot water is heated by the first radiator 3 and the user opens the hot water tap 16 again, the hot water having a predetermined temperature can be supplied.
[0137]
  Further, by intermittently storing the amount of heat of the hot water heated by the first radiator 3 in the tank 20, the standby operation time can be extended.
[0138]
  Further, the hot water obtained by the first radiator 3 can be stored in the tank 20. Furthermore, one or both of the warm water obtained by the first radiator 3 and the warm water stored in the tank 20 can be selected and used by operating the first mixing valve 13. Thereby, when the required hot water supply load becomes larger than the heating load of the first radiator 3, hot water can be supplied from the tank 20 at the same time to satisfy the hot water supply load. Can do.
[0139]
  Further, when the temperature of the hot water heated by the first radiator 3 does not reach the predetermined temperature, the tank 20 can immediately supply the hot water having the predetermined temperature to the user.
[0140]
  Further, the operation of the compressor 2 can be continued with the minimum necessary capacity by the above-described process of reducing the capacity of the compressor 2. Thereby, since the operation of the refrigerant circulation circuit 110 can be kept to a minimum and the refrigerant circulation circuit 110 can be kept warm, when the user opens the hot water tap 16 again, hot water of a predetermined temperature is immediately supplied. can do. Further, by maintaining the operation of the compressor 2, it is possible to reduce the burden on the compressor 2 due to the rapid restart of the compressor 2. Thereby, the lifetime of the compressor 2 can be extended. Further, by maintaining the operation of the compressor 2, the lubricating oil in the refrigerant circulation circuit 110 can be recovered in the compressor 2, and the shortage of the lubricating oil in the compressor 2 can be prevented.
[0141]
  Moreover, the heat absorption amount from the atmosphere by the heat exchanger 1a can be reduced by the process of reducing the rotational speed of the blower 1b. Thereby, the operation of the refrigerant circulation circuit 110 can be maintained with the minimum necessary capacity. Therefore, when it is determined that hot water is necessary again, hot water at a predetermined temperature can be immediately supplied. Moreover, the excessive temperature rise inside the 1st heat radiator 3 can be prevented.
[0142]
  Furthermore, the high-temperature and high-pressure gasified refrigerant is sent to the heat exchanger 1a by the above-described bypass treatment of the first radiator 3, and the inside of the heat exchanger 1a can be dried to prevent and remove the generation of frost. . Therefore, in winter, defrosting can be performed during the standby operation to prevent the heat exchanger 1a from degrading, and the temperature increase rate during reheating of the heat pump water heater 102 can be improved.
[0143]
  Note that any of the heat storage heat treatment of the tank 20 in step S30, the capacity reduction process of the compressor 2 in step S31, the rotation speed reduction process of the blower 1b in step S32, and the bypass process of the first radiator 3 in step S33. One, two or three may be performed. However, the heat storage heat treatment of the tank 20 in step S30 needs to be performed first.
[0144]
  Further, the operation and stop of the first water circuit 120 and the refrigerant circulation circuit 110 are controlled based on the flow rate value from the second flow sensor 14 as described above, but the second water circuit 130 and the refrigerant are controlled. The operation and stop of the circulation circuit 110 are controlled based on the operation of the turning switch 303 of the remote operation device 300.
[0145]
  Note that hot water may be stored in the tank 20 by operating the refrigerant circulation circuit 110 and the first water circuit 120 under the control of the control unit 40 when not in use at night or the like. In this case, by opening the second inlet of the first mixing valve 13 under the control of the control unit 40 at the time of use, the hot water stored in the tank 20 is connected to the faucet of the hot water tap 16 via the pipe 49 and the pipe 45. To discharge from.
[0146]
  In the first and second embodiments, the blower 1b corresponds to the air supply means, the first pressure reducing valve 4 and the second pressure reducing valve 6 correspond to the pressure reducing means, and the second bypass valve 8 is the refrigerant flow path switching means. The first flow rate sensor 12 and the second flow rate sensor 14 correspond to determination means and flow rate detection means, the mixing valve 13 corresponds to hot water flow path switching means, the pipe 52, the branch valve 17 and the second flow rate detection means. The mixing valve 23 corresponds to hot water circulation means, the tank 20 corresponds to heat storage means and storage means, the control unit 40 corresponds to control means, determination means, timing means and necessity determination means, and the power switch 301 determines The rework switch 303 corresponds to a determination means and an operation switch.
[0147]
【The invention's effect】
  According to the heat pump hot water supply apparatus of the present invention, when it is determined by the determination means that hot water is necessary, the control means performs a predetermined normal operation of the refrigerant circulation circuit. Thereby, the water led to the water flow path of the radiator by the water supply path is heated by the radiator. Hot water obtained by the radiator is guided to a predetermined place by a hot water supply path. Thereby, warm water can be immediately supplied to a user.
[0148]
  In addition, when the determination unit determines that hot water is unnecessary, a predetermined standby operation is executed by the control unit. Thereby, when it is determined that the hot water is necessary again, the hot water at a predetermined temperature can be immediately supplied by shifting from the standby operation to the normal operation. Accordingly, even when hot water supply stop and re-hot water supply are repeatedly performed in a short time, hot water having a predetermined temperature is immediately supplied.
[0149]
  In addition, when hot water is no longer needed, the refrigerant circulation circuit is stopped after the standby operation is executed without being suddenly stopped. Therefore, the overheated state or malfunction of the heat pump water heater due to the sudden stop of the refrigerant circulation circuit Can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an instantaneous heating type heat pump water heater according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a heat pump water heater according to the present embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a remote control device.
FIG. 4 CO in heat pump₂Mollier diagram showing changes in refrigerant state compared to CFC refrigerants
FIG. 5: CFC-based refrigerant and CO in a radiator₂Diagram showing heating characteristics of refrigerant
FIG. 6 is a schematic diagram showing the structure of a radiator.
7 is a block diagram showing a configuration of a control system of the heat pump water heater of FIG.
FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure of a control unit in the heat pump hot water supply apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure of a control unit in the heat pump hot water supply apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart showing an example of a standby operation of a control unit in the heat pump hot water supply apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a change in the rotation speed of the compressor in the compressor capacity reduction processing by the control unit;
FIG. 12 is a schematic diagram showing a configuration of an instantaneous heating type heat pump hot water supply apparatus according to a second embodiment of the present invention.
13 is a block diagram showing a configuration of a control system of the heat pump water heater of FIG.
FIG. 14 is a flowchart showing an example of a standby operation of the control unit in the heat pump hot water supply apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Heat absorber
1a heat exchanger
1b Blower
2 Compressor
3 First radiator
4 First pressure reducing valve
5 Second radiator
6 Second pressure reducing valve
8 Second bypass valve
12 First flow sensor
13 Mixing valve
14 Second flow sensor
20 tanks
21 4th bypass valve
50 Control unit
100,102 Heat pump water heater
110 Refrigerant circuit
120 first water circuit
130 Second water circuit
300 Remote control device
301 Power switch
303 Reap switch
311 Standby operation switch
W Tap water

Claims

Radiator having a coolant flow channel and the water channel, pressure reducing means includes a heat absorber and a compressor, a refrigerant flow path of the refrigerant the radiator, the pressure reducing means, the refrigerant circulating through the heat absorber and the compressor A circulation circuit;
A water supply path for guiding water to the water flow path of the radiator;
A hot water supply path for guiding the hot water obtained by the radiator to a predetermined place;
A heat dissipating part for dissipating the hot water obtained by the heat radiator;
Hot water circulating means for circulating at least a part of the hot water obtained by the radiator through the radiator and the radiator,
Determination means for determining whether or not hot water is necessary;
When it is determined by the determination means that hot water is necessary, a predetermined normal operation of the refrigerant circulation circuit is executed, and when the determination means determines that hot water is unnecessary, the hot water circulation means A heat pump hot water supply apparatus, comprising: a control unit that executes a standby operation for circulating hot water.

The said control means stops the said standby operation of the said refrigerant | coolant circulation circuit, when it determines with the said determination means not requiring warm water within the predetermined time from the start of the said standby operation | movement. The heat pump hot water supply apparatus according to 1.

The controller shifts the refrigerant circulation circuit from the standby operation to the normal operation when the determination unit determines that hot water is necessary before the predetermined time has elapsed from the start of the standby operation. The heat pump hot-water supply apparatus according to claim 2,

The said control means is further provided with the time measuring means which starts measurement of the said predetermined time from the start of the said standby operation, when it determines with the hot water being unnecessary by the said determination means. The heat pump hot-water supply apparatus of description.

The determination means includes
Flow rate detection means for detecting the flow rate of hot water in the hot water supply path;
The heat pump hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising necessity determination means for determining whether or not hot water is necessary based on the flow rate detected by the flow rate detection means.

The determination means includes
The heat pump hot water supply device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a standby operation switch for instructing to end and start the standby operation of the refrigerant circulation circuit.

A power switch for stopping the normal operation and the standby operation of the refrigerant circulation circuit,
The heat pump hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the control means stops the standby operation of the refrigerant circulation circuit based on an operation of the power switch.

The heat pump hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 7 , wherein the standby operation includes an operation of reducing the capacity of the compressor.

The heat pump hot water supply apparatus according to claim 8 , wherein the operation of reducing the capacity of the compressor includes an operation of reducing the rotational speed of the compressor.

The heat pump hot water supply apparatus according to claim 8 , wherein the operation of reducing the capacity of the compressor includes an intermittent operation of the compressor.

The heat absorber includes a heat exchanger for supplying atmospheric heat to the refrigerant, and an air supply means for supplying the air to the heat exchanger,
The heat pump hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 10 , wherein the standby operation includes an operation of reducing the supply capability of the air supply means.

The refrigerant circulation circuit further includes a refrigerant bypass channel that bypasses the radiator, and a refrigerant channel switching unit that selectively guides the refrigerant to the refrigerant channel or the refrigerant bypass channel of the radiator,
The heat pump hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 11 , wherein the standby operation includes an operation of switching the refrigerant flow path switching means so that the refrigerant is guided to the refrigerant bypass flow path.

It further comprises a heat storage means for storing heat,
The heat pump hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 12 , wherein the standby operation includes an operation of guiding the amount of heat of hot water obtained by the radiator to the heat storage means.

The heat pump hot water supply apparatus according to claim 13 , wherein the standby operation includes an operation of intermittently guiding the amount of heat of the hot water obtained by the radiator to the heat storage means.

The heat storage means includes storage means for storing hot water obtained by the radiator,
The heat pump according to claim 13 or 14 , further comprising hot water flow path switching means for guiding one or both of hot water obtained by the radiator and hot water stored in the storage means to the hot water supply path. Hot water supply device.

The refrigerant, the heat pump water heater according to any one of claims 1 to 15, characterized in that consists of carbon dioxide.