JP6152063B2 - Heat pump hot water storage system - Google Patents
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Description
本発明は、貯湯タンクと水熱交換器とを備えた貯湯タンクユニットと、圧縮機を備えたヒートポンプユニットとで分離されて構成されたヒートポンプ貯湯式給湯装置に関するものである。 The present invention relates to a heat pump hot water storage type hot water supply apparatus configured to be separated by a hot water storage tank unit including a hot water storage tank and a water heat exchanger and a heat pump unit including a compressor.
従来よりこの種のヒートポンプ貯湯式給湯装置においては、貯湯タンクとその上部に水熱交換器を備えた貯湯タンクユニットと、圧縮機と膨張手段と蒸発器とを備えたヒートポンプユニットとが分離されて、外部冷媒配管で貯湯タンクユニット内の冷媒配管とヒートポンプユニット内の冷媒配管とを接続して構成されたものがあった(特許文献1)。 Conventionally, in this type of heat pump hot water storage type hot water supply apparatus, a hot water storage tank, a hot water storage tank unit provided with a water heat exchanger on its upper part, and a heat pump unit provided with a compressor, an expansion means and an evaporator are separated. In some cases, a refrigerant pipe in the hot water storage tank unit and a refrigerant pipe in the heat pump unit are connected by an external refrigerant pipe (Patent Document 1).
ところが、この従来のものでは、水熱交換器の水側と貯湯タンクを接続する循環回路の凍結を防止するためには、循環回路に凍結防止ヒータを設けるか、循環ポンプを頻繁に駆動して循環回路内の水を流動させる必要があったと共に、沸き上げ運転時に水熱交換器から流出した冷媒の熱が外部冷媒配管から放熱されてロスしてしまうという問題があった。 However, in this conventional device, in order to prevent the circulation circuit connecting the water side of the water heat exchanger and the hot water storage tank from freezing, an antifreeze heater is provided in the circulation circuit or the circulation pump is driven frequently. There was a need to flow the water in the circulation circuit, and there was a problem that the heat of the refrigerant that flowed out of the water heat exchanger during the boiling operation was radiated from the external refrigerant pipe and lost.
本発明は上記課題を解決するため、湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク底部に給水する給水管と、前記貯湯タンク上部から出湯する出湯管と、前記貯湯タンク下部から取り出した湯水を前記貯湯タンク上部に循環させる循環ポンプを有した循環回路と、前記循環回路に設けられ冷媒と水とを略対向流で熱交換する水熱交換器と、前記水熱交換器の冷媒入口側に接続される冷媒入口配管と、前記水熱交換器の冷媒出口側に接続される冷媒出口配管と、前記冷媒入口配管および前記冷媒出口配管と外部冷媒配管とを接続するための冷媒接続継手と、前記水熱交換器を流通する冷媒の温度を検知する冷媒温度センサと、前記循環回路の前記水熱交換器上流側を流れる湯水の温度を検知する入水温度センサと、前記循環回路の前記水熱交換器下流側を流れる湯水の温度を検知する沸き上げ温度センサと、を備えた貯湯タンクユニットと、冷媒を圧縮して前記水熱交換器の冷媒側に連通する冷媒往き管に圧送する圧縮機と、前記水熱交換器で熱交換して温度低下して冷媒戻り管から戻ってきた冷媒を減圧膨張させる膨張手段と、減圧膨張した冷媒を蒸発させて前記圧縮機に供給する蒸発器と、前記冷媒往き管および前記冷媒戻り管とを前記外部冷媒配管に接続するための冷媒接続継手とを備えたヒートポンプユニットと、前記冷媒温度センサで検知する冷媒温度と、前記入水温度センサで検出する入水温度と、前記沸き上げ温度センサで検知する沸き上げ温度とに基づいて、前記循環ポンプ、前記圧縮機、前記膨張手段の作動を制御する制御手段と、を備え、前記貯湯タンクユニット内に、前記冷媒出口配管と前記入水温度センサよりも上流側の前記循環回路とを接触させて熱交換可能とした熱交換部を設けたものとした。 In order to solve the above problems, the present invention provides a hot water storage tank for storing hot water, a water supply pipe for supplying water to the bottom of the hot water storage tank, a hot water discharge pipe for discharging hot water from the upper part of the hot water storage tank, A circulation circuit having a circulation pump that circulates in the upper part of the hot water storage tank, a water heat exchanger that is provided in the circulation circuit and exchanges heat between the refrigerant and water in a substantially opposite flow, and is connected to the refrigerant inlet side of the water heat exchanger A refrigerant inlet pipe, a refrigerant outlet pipe connected to a refrigerant outlet side of the water heat exchanger, a refrigerant connection joint for connecting the refrigerant inlet pipe and the refrigerant outlet pipe and an external refrigerant pipe, A refrigerant temperature sensor for detecting the temperature of the refrigerant flowing through the water heat exchanger, an incoming water temperature sensor for detecting the temperature of hot water flowing upstream of the water heat exchanger in the circulation circuit, and the water heat exchange in the circulation circuit A boiling water temperature sensor that detects the temperature of hot water flowing downstream, and a compressor that compresses refrigerant and pumps it to a refrigerant forward pipe communicating with the refrigerant side of the water heat exchanger; Expansion means for decompressing and expanding the refrigerant that has returned to the refrigerant return pipe after the temperature is reduced by heat exchange in the water heat exchanger; an evaporator that evaporates the decompressed and expanded refrigerant and supplies the refrigerant to the compressor; and the refrigerant A heat pump unit including a refrigerant connection joint for connecting the forward pipe and the refrigerant return pipe to the external refrigerant pipe, a refrigerant temperature detected by the refrigerant temperature sensor, and an incoming water temperature detected by the incoming water temperature sensor And a control means for controlling the operation of the circulating pump, the compressor, and the expansion means based on the boiling temperature detected by the boiling temperature sensor, and the hot water storage tank unit. Within, was that provided with the refrigerant outlet pipe and the heat exchanger in contact with said circulation circuit upstream and enabling heat exchange than the incoming water temperature sensor.
また、前記貯湯タンクユニットは、前記貯湯タンク上部に前記水熱交換器が配置されると共に、前記貯湯タンクの中間高さ以下の高さ位置に前記冷媒入口配管および前記冷媒出口配管と前記外部冷媒配管とを接続するための前記冷媒接続継手が配置されているものとした。 In the hot water storage tank unit, the water heat exchanger is disposed above the hot water storage tank, and the refrigerant inlet pipe, the refrigerant outlet pipe, and the external refrigerant are positioned at a height not higher than the intermediate height of the hot water storage tank. The said refrigerant | coolant connection coupling for connecting with piping shall be arrange | positioned.
また、前記熱交換部は、前記冷媒出口配管の一部と前記入水温度センサよりも上流側の前記循環回路の一部とがロウ付けして形成されているものとした。 Further, the heat exchanging part is formed by brazing a part of the refrigerant outlet pipe and a part of the circulation circuit upstream of the incoming water temperature sensor.
請求項1の発明によれば、熱交換部にて水熱交換器から流出した冷媒の熱をこれから水熱交換器に流入する水に回収するために、貯湯タンクユニット内の配管を有効に利用することができ、低コストに加熱効率を向上することができると共に、循環回路内の水が水熱交換器から流出した冷媒の熱で加熱されるため、循環回路内の水の温度が上昇することにより冬季における循環回路の対凍結性能を向上することができ、凍結予防のための循環ポンプの駆動頻度を低減できる。 According to the first aspect of the present invention, in order to recover the heat of the refrigerant that has flowed out of the water heat exchanger in the heat exchanger into the water that will flow into the water heat exchanger, the piping in the hot water storage tank unit is effectively used. The heating efficiency can be improved at low cost, and the water in the circulation circuit is heated by the heat of the refrigerant flowing out of the water heat exchanger, so that the temperature of the water in the circulation circuit rises. As a result, the anti-freezing performance of the circulation circuit in winter can be improved, and the frequency of driving the circulation pump for preventing freezing can be reduced.
また、ヒートポンプサイクルの立ち上がり時には水熱交換器から流出する冷媒の温度とこれから水熱交換器に流入する水の温度の温度差が大きくなるが、この温度差を熱交換部にて回収できるため、加熱効率を向上することができると共に、立ち上げ時間を短縮できる。 In addition, the temperature difference between the temperature of the refrigerant flowing out of the water heat exchanger and the temperature of the water flowing into the water heat exchanger from now on increases at the start of the heat pump cycle, but since this temperature difference can be recovered in the heat exchange section, The heating efficiency can be improved and the start-up time can be shortened.
また、貯湯タンクの湯の沸き上げの終盤には、貯湯タンク内の中温の残湯が水熱交換器に流入することとなり、水熱交換器に流入する湯水の温度が急上昇することとなるが、この中温の残湯の熱は熱交換部にて水熱交換器から流出した冷媒に回収されて、水熱交換器に流入する水の温度変化が緩和され、ヒートポンプサイクルへの外乱を抑制し、ヒートポンプサイクルの制御破綻の可能性を低減することができる。 In addition, at the end of the boiling of hot water in the hot water storage tank, the remaining hot water in the hot water tank flows into the water heat exchanger, and the temperature of the hot water flowing into the water heat exchanger increases rapidly. The heat of the remaining hot water is recovered by the refrigerant flowing out of the water heat exchanger at the heat exchanger, and the temperature change of the water flowing into the water heat exchanger is alleviated, and disturbance to the heat pump cycle is suppressed. In addition, the possibility of control failure of the heat pump cycle can be reduced.
また、貯湯タンク内の残湯の沸き上げ中に給湯が行われると、中温の残湯の沸き上げを行っていたところに給湯によって貯湯タンク底部に流入した低温の水が水熱交換器に流入することとなるが、この水は水熱交換器から流出した冷媒の熱によって熱交換部にて加熱され、水熱交換器に流入する水の温度変化が緩和され、ヒートポンプサイクルへの外乱を抑制し、ヒートポンプサイクルの制御破綻の可能性を低減することができる。 In addition, if hot water is supplied while boiling the remaining hot water in the hot water storage tank, the low temperature water that has flowed into the bottom of the hot water storage tank flows into the water heat exchanger while the remaining hot water is being heated. However, this water is heated in the heat exchange section by the heat of the refrigerant flowing out of the water heat exchanger, and the temperature change of the water flowing into the water heat exchanger is mitigated, and disturbance to the heat pump cycle is suppressed. In addition, the possibility of control failure of the heat pump cycle can be reduced.
また、請求項2の発明によれば、貯湯タンク上部に水熱交換器が配置されると共に、貯湯タンクの中間高さ以下の高さ位置に冷媒入口配管および冷媒出口配管と外部冷媒配管とを接続するための冷媒接続継手が配置されている貯湯タンクユニット内において、上下方向の長さが必要な配管同士を熱交換部として無駄なく有効に利用することができる。
According to the invention of
また、請求項3の発明によれば、簡易、省スペースかつ低コストに熱交換部を構成することができる。 According to the invention of claim 3, the heat exchanging part can be configured simply, space-saving and at low cost.
次に本発明の一実施形態のヒートポンプ貯湯式給湯装置1を図1に基づいて説明する。
2は150L〜300L程度の容積を有し湯水を貯湯するステンレス製の貯湯タンク3を有した貯湯タンクユニット、4は貯湯タンク3内の湯水を主に深夜時間帯等に沸き上げる加熱手段を構成するヒートポンプユニット、5は給湯設定温度を変更する等の操作を行うためのリモコンである。
Next, a heat pump hot water storage type hot water supply apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
2 is a hot water storage tank unit having a stainless steel hot water storage tank 3 having a volume of about 150 L to 300 L, and 4 is a heating means for boiling up the hot water in the hot water storage tank 3 mainly at midnight. The
貯湯タンクユニット2には、貯湯タンク3底部に水を給水する給水管6と、貯湯タンク3上部から出湯する出湯管7と、給水管6から分岐された給水バイパス管8と、出湯管7からの湯と給水バイパス管8からの水とを給湯設定温度になるように混合する給湯混合弁9と、給湯混合弁9で混合された湯を蛇口10へ給湯するための給湯管11と、給湯管11途中に設けられ給湯温度を検出する給湯温度センサ12と、給湯管11途中に設けられ給湯流量を検出する給湯流量センサ13と、貯湯タンク2の側面上下に複数設けられてそれぞれ貯湯温度を検出する貯湯温度センサ14と、給水管6に設けられ水の給水圧を一定の圧力に減圧する減圧弁15と、貯湯タンク2内の過圧を逃がす過圧逃がし弁16とが設けられている。
The hot water
また、貯湯タンクユニット2には、貯湯タンク3の下部と上部とを接続する循環回路17と、循環回路17の貯湯タンク3下部寄りに設けられ、貯湯タンク3の下部から取り出した湯水を貯湯タンク3の上部に循環させる循環ポンプ18と、循環回路17の循環ポンプ18の下流側に設けられ、貯湯タンク3内の湯水を沸き上げる加熱手段の一部を構成する水熱交換器19と、循環回路17の水熱交換器19よりも上流側に設けられ、水熱交換器19に流入する水の温度を検出する入水温度センサ20と、循環回路17の水熱交換器19よりも下流側に設けられ、水熱交換器19から流出する湯水の温度を検出する沸き上げ温度センサ21と、水熱交換器19を流通する冷媒の温度を検知する冷媒温度センサ22と、ヒートポンプユニット4からの冷媒を水熱交換器19の冷媒側入口に流入させるための冷媒入口配管23と、水熱交換器19からの冷媒をヒートポンプユニット4に戻すための冷媒出口配管24と、冷媒入口配管23および冷媒出口配管24と外部冷媒配管25a、25bとを接続するための冷媒接続継手26a、26bとが設けられている。
The hot water
ここで、冷媒接続継手26a、26bは、貯湯タンクユニット2の中間高さ以下、好ましくは貯湯タンクユニット2の設置面から高さ300mm〜800mmの高さ位置で貯湯タンクユニット2の筐体から一端が外部に露出するように設けられているもので、適度な高さ位置に設けられることにより、外部冷媒配管25a、25bとの接続作業性を確保しているものである。なお、貯湯タンクユニット2は1600mm〜2000mm程度の高さを有している。
Here, the
また、水熱交換器19は貯湯タンク3の上部に配置され、水熱交換器19の水抜きを容易にすると共に、貯湯タンク3よりも先に水抜きが完了されるために、貯湯タンク3内の全量水抜きをしなくとも水熱交換器19の交換が可能としている。
Further, the
そして、27は冷媒出口配管24の一部と入水温度センサ20よりも上流側の循環回路17の一部とを接触させて熱交換可能とした熱交換部であり、直管状の銅パイプを長手方向で接触させてロウ付けして形成され、その外側に断熱材で一体に覆った構成としているものである。
なお、水熱交換器19は、水の出口側に冷媒入口側を配置し、水の入口側に冷媒出口側を配置した略対向流で熱交換するもので、水管の外周に複数条の冷媒細管が螺旋状に巻き付けられた配管を、螺旋状に巻回して構成され、簡易的な構成の熱交換部27に比べて伝熱性能が高性能なものである。
The
ヒートポンプユニット4には、冷媒を圧縮して水熱交換器19の冷媒側に連通する冷媒往き管28に圧送する圧縮機29と、水熱交換器19で熱交換して温度低下して冷媒戻り管30から戻ってきた冷媒を減圧膨張させる膨張手段としての膨張弁31と、膨張弁31の出口と圧縮機29の低圧側とを接続する低圧配管32途中に設けられ、低温低圧の冷媒を蒸発する蒸発器33と、冷媒往き管28を外部冷媒配管25aを介して冷媒入口配管23に接続するための冷媒接続継手34aと、冷媒戻り管30を外部冷媒配管25bを介して冷媒出口配管24に接続するための冷媒接続継手34bと、蒸発器33に熱源となる外気を送風する送風機35と、圧縮機29から吐出された冷媒の温度を検出する吐出温度センサ36と、外気温度を検出する外気温度センサ37とが設けられている。なお、吐出温度センサ36の代わりもしくは併用して圧力センサを用いてもよい。
The heat pump unit 4 includes a
ヒートポンプユニット4に充填されている冷媒は、R410AなどのHFC冷媒や、R32冷媒などのCO2冷媒に比べて低圧で作動する冷媒が用いられ、圧縮機29と水熱交換器19とを分離する構成を実現していると共に、給水を約65℃程度の温度まで効率よく加熱可能なものとしている。
The refrigerant charged in the heat pump unit 4 is an HFC refrigerant such as R410A or a refrigerant that operates at a lower pressure than a CO2 refrigerant such as R32 refrigerant, and separates the
38は貯湯タンクユニット2内に設けられ、給湯温度センサ12、給湯流量センサ13、貯湯温度センサ14、入水温度センサ20、沸き上げ温度センサ21、冷媒温度センサ22の検出値が入力され、給湯混合弁9、循環ポンプ18の作動を制御すると共に、ヒートポンプユニット4およびリモコン5と必要な情報を送受信可能に接続された貯湯制御手段である。ここで、貯湯制御手段38は、MPU等の論理回路を有してメモリを参照しつつ予め記憶されているプログラムに従って作動を制御するものである。
38 is provided in the hot water
39はヒートポンプユニット4内に設けられ、吐出温度センサ36、外気温度センサ37の検出値が入力され、圧縮機29、膨張弁31、送風機35の作動を制御すると共に、貯湯制御手段38と必要な情報を送受信可能に接続された加熱制御手段である。ここで、加熱制御手段39は、MPU等の論理回路を有してメモリを参照しつつ予め記憶されているプログラムに従って作動を制御するものである。
39 is provided in the heat pump unit 4, and detection values of the
リモコン5には、給湯機に関する各種の情報(給湯設定温度、残湯量、給湯機の作動状態等)を表示する表示部40と、給湯設定温度を設定操作するための設定スイッチ等の操作スイッチ41と、操作スイッチ41の操作信号や貯湯制御手段38からの信号を受け、表示部40に予め定められた必要な表示を行わせると共に、貯湯制御手段38に操作信号に基づく信号を送信するリモコン制御手段42とが設けられているものである。ここで、リモコン制御手段42は、MPU等の論理回路を有してメモリを参照しつつ予め記憶されているプログラムに従って作動を制御するものである。
The
ここで、貯湯制御手段38と加熱制御手段39とリモコン制御手段42は互いに必要な情報を授受して、互いに連携してヒートポンプ貯湯式給湯機1の作動を制御する制御手段として振る舞うものである。 Here, the hot water storage control means 38, the heating control means 39, and the remote control means 42 exchange necessary information and act as control means for controlling the operation of the heat pump hot water storage water heater 1 in cooperation with each other.
次に、給湯動作について説明すると、蛇口10が開かれると、貯湯タンク3底部に給水管6からの水が流入すると共に、出湯管7から貯湯タンク3上部の高温の湯が流出し、給湯混合弁9によって給水バイパス管8からの水と混合されて給湯管11から流出する。そして、給湯流量センサ13が給湯の開始を検知すると、貯湯制御手段38は給湯温度センサ12が検知する給湯温度が給湯設定温度と一致するように給湯混合弁9の開度をフィードバック制御して、蛇口10が閉じられるまで給湯設定温度の給湯が行われる。
Next, the hot water supply operation will be described. When the
次に、沸き上げ動作について説明すると、深夜時間帯となると、貯湯制御手段38は、加熱制御手段39に沸き上げ開始の指令を出力すると共に循環ポンプ18を駆動開始し、沸き上げ温度センサ21で検出する沸き上げ温度が沸き上げ目標温度に一致するように循環ポンプ18の駆動回転数をフィードバック制御する。
Next, the boiling operation will be described. In the midnight time zone, the hot water storage control means 38 outputs a boiling start command to the heating control means 39 and starts to drive the
沸き上げ開始指令を受けた加熱制御手段39は、外気温度センサ37で検出した外気温度から冷媒の目標吐出温度と圧縮機29の目標周波数と送風機35の目標回転数とを定めて駆動開始し、吐出温度センサ36で検出する冷媒吐出温度が目標吐出温度と一致するように圧縮機29の駆動周波数をフィードバック制御すると共に、冷媒温度センサ22が検出する冷媒温度と入水温度センサ20で検出する入水温度との温度差が所定の目標値と一致するように膨張弁31をフィードバック制御し、貯湯制御手段38と加熱制御手段39が協調して沸き上げ動作を開始する。
Receiving the boiling start command, the heating control means 39 determines the target discharge temperature of the refrigerant, the target frequency of the
ここで、水熱交換器19が略対向流であるので熱交換後の冷媒温度が入水温度センサ20で検出する入水温度に近ければ近いほど冷媒の熱を有効に利用できたこととなるため、加熱制御手段39は、その温度差が所定の目標値(例えば3℃〜5℃程度の値)になるように膨張弁31の開度や、目標吐出温度を適宜調整するようにしている。
Here, since the
沸き上げ動作では、圧縮機29で高温高圧にされた冷媒が、水熱交換器19の一次側を流通し、二次側の水と熱交換を行い、次いで膨張弁31で減圧されて低温低圧の気液二相状態となり、低温低圧の冷媒が蒸発器33で送風機35によって供給される外気の熱を受けて蒸発し、圧縮機29に吸入されるヒートポンプサイクルによって貯湯タンク3内の水が加熱される。
In the boiling operation, the refrigerant that has been heated to high temperature and pressure by the
このとき立ち上げ動作時においては、水熱交換器19から流出する冷媒の温度と水熱交換器19に流入する水の温度の温度差が沸き上げの安定時よりも大きく開くが、熱交換部27によってこの温度差を回収できるため、加熱効率を向上することができると共に、沸き上げ温度の立ち上げ時間を短縮することができる。
At this time, during the start-up operation, the temperature difference between the temperature of the refrigerant flowing out of the
安定状態での沸き上げ動作が継続され、貯湯タンク3内が高温の湯で満タン状態に近づいてくると、貯湯タンク3内上部の高温の湯と貯湯タンク3内下部の低温の水との間の前日からの残湯である温度境界層が水熱交換器19に送られる。
When the boiling operation in a stable state is continued and the inside of the hot water storage tank 3 approaches a full tank with hot water, the hot water in the upper part of the hot water tank 3 and the cold water in the lower part of the hot water storage tank 3 The temperature boundary layer, which is the remaining hot water from the previous day, is sent to the
ここで、温度境界層は、沸き上げ完了からの時間の経過と共に35℃〜50℃程度の中温の湯となって増加し、貯湯タンク3内の湯を図示しない浴槽水の加熱の熱源として用いるなどすると顕著に増加するものである。 Here, the temperature boundary layer increases as hot water having a temperature of about 35 ° C. to 50 ° C. with the passage of time from the completion of boiling, and the hot water in the hot water storage tank 3 is used as a heat source for heating the bath water (not shown). Etc., it will increase significantly.
この中温の湯が水熱交換器19に送られると、それまで10℃〜20℃程度の水が急激に35℃〜55℃程度まで温度上昇することとなるが、この際、熱交換部27において、水熱交換器19から流出する冷媒と熱交換して、水熱交換器19へ向かう中温の残湯の温度が低下される。このとき、水熱交換器19では、それまでの10℃〜20℃程度の給水の温度との熱交換によって冷媒が13℃〜25℃程度の温度まで温度低下した冷媒が流出しており、熱交換部27では、この13℃〜25℃程度の温度の冷媒によって35℃〜50℃程度の中温の残湯が冷却されることとなる。
When this medium temperature hot water is sent to the
このようにして水熱交換器19に流入する水の温度変化が緩和されてヒートポンプサイクルへの外乱を抑制し、ヒートポンプサイクルの制御破綻の可能性を低減することができると共に、水熱交換器19における熱交換効率の低下も抑制することができる。
In this way, the temperature change of the water flowing into the
また、中温の湯を沸き上げている最中に給湯が行われると、貯湯タンク3内下部に低温の水が流入し、この低温の水が水熱交換器19に送られることになるが、この場合は、熱交換部27において中温の残湯との熱交換で中温よりも一定の目標値分程度だけ温度低下した冷媒と低温の水とが熱交換することで、水熱交換器19に流入する水の温度変化が緩和されてヒートポンプサイクルへの外乱を抑制し、ヒートポンプサイクルの制御破綻の可能性を低減することができると共に、水熱交換器19における熱交換効率の低下も抑制することができる。
In addition, when hot water is supplied while boiling the medium temperature hot water, low temperature water flows into the lower part of the hot water storage tank 3, and this low temperature water is sent to the
そして、貯湯温度センサ14で検出する貯湯量が所定の目標貯湯量に達したことを検出すると、貯湯制御手段38は加熱制御手段39に沸き上げ停止の指令を出力した後に、循環ポンプ18を停止し、沸き上げ停止指令を受けた加熱制御手段39は圧縮機29と膨張弁31と送風機35を停止処理して、沸き上げ動作を停止する。
When it is detected that the hot water storage amount detected by the hot water storage temperature sensor 14 has reached a predetermined target hot water storage amount, the hot water storage control means 38 outputs a boiling stop command to the heating control means 39 and then stops the
また、冬季においては、循環回路17内の湯水が水熱交換器19から流出した冷媒の熱で加熱されるため、低温の水のまま循環回路17内に放置される量が減少することにより循環回路17の対凍結性能を向上することができ、凍結防止のための循環ポンプ18の作動回数を減少することができる。
In winter, the hot water in the circulation circuit 17 is heated by the heat of the refrigerant that has flowed out of the
このようにして、上下方向の長さが必要な配管同士を熱交換部27として無駄なく有効に利用することができ、簡易、省スペースかつ低コストに熱交換部27を構成することができる。
In this way, pipes that require a length in the vertical direction can be effectively used without waste as the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々の改変が可能なものであり、例えば、冷媒温度センサ22は、水熱交換器19の中間位置に設けてもよいものであり、また、水熱交換器19はプレート式熱交換器を採用してもよいものである。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not change the summary of invention, For example, the refrigerant |
また、ヒートポンプユニット4は、蒸発器33の熱源として外気を送風する送風機35を備えた空気熱交換器の構成としているが、これに限らず、地中熱等を熱源とした公知の蒸発器であってもよい。
In addition, the heat pump unit 4 has a configuration of an air heat exchanger provided with a
1 ヒートポンプ貯湯式給湯装置
2 貯湯タンクユニット
3 貯湯タンク
4 ヒートポンプユニット
6 給水管
7 出湯管
17 循環回路
18 循環ポンプ
19 水熱交換器
20 入水温度センサ
21 沸き上げ温度センサ
22 冷媒温度センサ
23 冷媒入口配管
24 冷媒出口配管
25a、25b 外部冷媒配管
26a、26b 冷媒接続継手
27 熱交換部
28 冷媒往き管
29 圧縮機
30 冷媒戻り管
31 膨張弁(膨張手段)
33 蒸発器
34a、34b 冷媒接続継手
38 貯湯制御手段(制御手段)
39 加熱制御手段(制御手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat pump hot water storage type hot
33
39 Heating control means (control means)
Claims (3)
冷媒を圧縮して前記水熱交換器の冷媒側に連通する冷媒往き管に圧送する圧縮機と、前記水熱交換器で熱交換して温度低下して冷媒戻り管から戻ってきた冷媒を減圧膨張させる膨張手段と、減圧膨張した冷媒を蒸発させて前記圧縮機に供給する蒸発器と、前記冷媒往き管および前記冷媒戻り管とを前記外部冷媒配管に接続するための冷媒接続継手とを備えたヒートポンプユニットと、
前記冷媒温度センサで検知する冷媒温度と、前記入水温度センサで検出する入水温度と、前記沸き上げ温度センサで検知する沸き上げ温度とに基づいて、前記循環ポンプ、前記圧縮機、前記膨張手段の作動を制御する制御手段と、を備え、
前記貯湯タンクユニット内に、前記冷媒出口配管と前記入水温度センサよりも上流側の前記循環回路とを接触させて熱交換可能とした熱交換部を設けたことを特徴とするヒートポンプ貯湯式給湯装置。 There is a hot water storage tank for storing hot water, a water supply pipe for supplying water to the bottom of the hot water storage tank, a hot water discharge pipe for discharging hot water from the upper part of the hot water storage tank, and a circulation pump for circulating hot water taken out from the lower part of the hot water storage tank to the upper part of the hot water storage tank. A circulation circuit, a water heat exchanger provided in the circulation circuit for exchanging heat between the refrigerant and water in a substantially counterflow, a refrigerant inlet pipe connected to a refrigerant inlet side of the water heat exchanger, and the water heat A refrigerant outlet pipe connected to the refrigerant outlet side of the exchanger, a refrigerant connection joint for connecting the refrigerant inlet pipe, the refrigerant outlet pipe and the external refrigerant pipe, and a temperature of the refrigerant flowing through the water heat exchanger A refrigerant temperature sensor for detecting the temperature, an incoming water temperature sensor for detecting the temperature of hot water flowing upstream of the water heat exchanger in the circulation circuit, and a temperature of hot water flowing downstream of the water heat exchanger of the circulation circuit. A temperature sensor boiling that, the hot water storage tank unit with,
A compressor that compresses the refrigerant and pumps it to a refrigerant forward pipe that communicates with the refrigerant side of the water heat exchanger, and decompresses the refrigerant that has returned to the refrigerant return pipe after the heat is reduced by the water heat exchanger and the temperature is lowered. Expansion means for expanding, an evaporator for evaporating the refrigerant expanded under reduced pressure and supplying the refrigerant to the compressor, and a refrigerant connection joint for connecting the refrigerant forward pipe and the refrigerant return pipe to the external refrigerant pipe Heat pump unit,
Based on the refrigerant temperature detected by the refrigerant temperature sensor, the incoming water temperature detected by the incoming water temperature sensor, and the boiling temperature detected by the boiling temperature sensor, the circulation pump, the compressor, and the expansion means Control means for controlling the operation of
A heat pump hot water storage type hot water supply characterized in that a heat exchanging part is provided in the hot water storage tank unit so as to exchange heat by bringing the refrigerant outlet pipe and the circulation circuit upstream of the incoming water temperature sensor into contact with each other. apparatus.
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