JP6537703B2 - ヒートポンプ給湯機 - Google Patents
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Description
ものである。
図1は、実施の形態1に係るヒートポンプ給湯機の回路構成図である。ヒートポンプ給湯機100は、冷媒としての二酸化炭素が循環する冷媒回路10と、給湯回路20とを備える。冷媒回路10と給湯回路20とは、水冷媒熱交換器である第1熱交換器12において熱的に接続されていて、冷媒回路10を循環する冷媒と給湯回路20を循環する水とが第1熱交換器12で熱交換する。
制御装置30は、圧縮機11の駆動周波数を決定し、決定した駆動周波数で圧縮機11を動作させる。具体的には、制御装置30は、外気温度検出装置28から出力される外気温度Ta、及び第2センサ23から出力される水入口温度Twiに基づいて、圧縮機11の駆動周波数を決定する。外気温度Taが低い場合には高い場合に比べて、圧縮機11の駆動周波数は高く設定される。また、水入口温度Twiが低い場合には高い場合に比べて、圧縮機11の駆動周波数は高く決定される。例えば、外気温度Taと水入口温度Twiとの組み合わせと圧縮機11の駆動周波数との対応表を予め試験等により求め、その対応表をメモリ31に記憶しておき、制御装置30はメモリ31に記憶された対応表に基づいて駆動周波数を決定することができる。そのような対応表に基づいて駆動周波数を決定することに代えて、制御装置30は、検出された外気温度Taと水入口温度Twiを予め定められた演算式に適用して、駆動周波数を決定してもよい。
制御装置30は、吐出冷媒温度Troと目標水出口温度Two_tとの温度差の目標値である目標温度差ΔT_tを設定する。ここで、目標水出口温度Two_tは、予め定められたタンク21に溜める水の温度に基づいて設定されている。吐出冷媒温度Troは、第1熱交換器12において冷媒によって加熱される水の温度が目標水出口温度Two_tになるように、目標水出口温度Two_tに対して余裕代分だけ高い温度として設定される。その余裕代分の値が、目標温度差ΔT_tである。ステップS2において目標温度差ΔT_tは、目標水出口温度Two_tに応じた値が設定される。例えば、目標水出口温度Two_tと目標温度差ΔT_tとの対応表を予めメモリ31に記憶しておくことができる。
制御装置30は、ステップS2で設定した目標温度差ΔT_tを補正する。具体的には、制御装置30は、第2センサ23から出力される水入口温度Twiが第1温度V1である場合には、第2温度V2である場合(ただし、V1>V2)よりも、目標温度差ΔT_tが小さな値になるように、目標温度差ΔT_tを補正する。すなわち、目標水出口温度Two_tが同じであっても、水入口温度Twiに応じて目標温度差ΔT_tを異ならせ、水入口温度Twiが大きい場合には小さい場合よりも、目標温度差ΔT_tを小さな値とする。
制御装置30は、第1センサ17で検出される吐出冷媒温度Troと第3センサ24で検出される水出口温度Twoとの温度差ΔTが、ステップS3で補正した目標温度差ΔT_tに近づくように、膨張弁13の開度を制御する。
制御装置30は、沸き上げ完了までステップS4の処理を継続的に行い、タンク21内に目標温度の湯が定められた量だけ溜まると、沸き上げ完了と判断して運転を終了する。
本実施の形態では、前述の実施の形態1の変形例を説明する。前述の実施の形態1では、水入口温度Twiに基づいて目標温度差ΔT_tを補正することを説明したが、本実施の形態では、補正後の目標温度差ΔT_tの最小値の制御について説明する。本実施の形態は、実施の形態1に構成を追加することで実現するものであり、以下では実施の形態1との相違点を中心に説明する。
Claims (2)
- 二酸化炭素が循環する冷媒回路と給湯回路とを有し、前記給湯回路を流れる水と前記冷媒回路を流れる前記二酸化炭素とが第1熱交換器で熱交換するヒートポンプ給湯機であって、
前記冷媒回路は、圧縮機、前記第1熱交換器の冷媒流路、膨張弁、及び第2熱交換器を有し、
前記給湯回路は、前記第1熱交換器の水流路及びタンクを有し、
前記ヒートポンプ給湯機は、
前記圧縮機から吐出される前記二酸化炭素の温度を検出する第1センサと、
前記第1熱交換器の前記水流路に流入する水の温度を検出する第2センサと、
前記第1熱交換器の前記水流路から流出した水の温度を検出する第3センサと、
前記冷媒回路の前記第2熱交換器の下流側かつ前記圧縮機の上流側に設けられたアキュムレータと、
前記アキュムレータ内の二酸化炭素の液面を検出する液面計と、
制御装置とを備え、
前記膨張弁は、第1の値と目標値との差が減るように開度が設定され、前記第1の値は、前記第3センサの検出値と前記第1センサの検出値との差であり、前記目標値は、前記第2センサの検出値が第1温度である場合には、前記第1温度よりも小さい第2温度である場合よりも、小さい値であり、
前記制御装置は、前記目標値を、前記第2センサの検出値が大きい場合は小さい場合に比べて、小さな値となるように補正し、
前記制御装置は、前記液面計の検出値が閾値を超えた状態では、前記第2センサの検出値にかかわらず、前記目標値を小さな値とする補正を行わない
ヒートポンプ給湯機。 - 前記目標値は、外気温度が高い場合には低い場合に比べて、小さな値である
請求項1記載のヒートポンプ給湯機。
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