JP7125888B2 - Cooling exhaust heat hot water storage device - Google Patents

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Description

この発明は、貯湯タンク内の湯水を加温する、冷房排熱貯湯装置に関するものである。 The present invention relates to a cooling exhaust heat hot water storage device for heating hot water in a hot water storage tank.

従来より、貯湯式給湯機として、特許文献1記載のように、高温沸き上げ用ヒートポンプ装置と中温沸き上げ用ヒートポンプ装置とを備え、高温沸き上げ用ヒートポンプ装置からの高温水を貯湯タンクの上部に供給する一方、中温沸き上げ用ヒートポンプ装置からの中温水を貯湯タンクの上下方向中間部に供給するものがあった。温度が低い前記中温水を貯湯タンクの前記上部ではなく前記中間部に戻すことにより、例えばふろの追い焚き等に利用される、前記貯湯タンク内上部にある前記高温水の層を壊さないようにすることができる。 Conventionally, as a hot water storage type water heater, as described in Patent Document 1, a heat pump device for high temperature boiling and a heat pump device for medium temperature boiling are provided, and high temperature water from the heat pump device for high temperature boiling is supplied to the upper part of the hot water storage tank. On the other hand, there is a type in which medium-temperature hot water is supplied from a medium-temperature boiling heat pump device to an intermediate portion in the vertical direction of a hot water storage tank. By returning the intermediate hot water with a low temperature to the middle portion of the hot water storage tank instead of the upper portion, the high temperature water layer in the upper portion of the hot water storage tank, which is used for reheating the bath, for example, is not broken. can do.

特開2009-002585号公報JP 2009-002585 A

前記従来技術の構成において、前記中温沸き上げ用ヒートポンプに代えて、冷房運転時の排熱を利用して貯湯タンク内の湯水を加温することが考えられる。すなわちこの場合、室内熱交換器と水冷媒熱交換器の冷媒側とを接続して冷媒循環回路を構成するとともに、前記水冷媒熱交換器の水側と貯湯タンクとを接続して湯水循環回路を構成する。これにより、冷房運転時に前記室内熱交換器から吸熱した熱を水冷媒熱交換器において前記水側へ放熱し、前記貯湯タンクへの湯水を沸き上げて加温することができる。 In the configuration of the prior art, it is conceivable to heat the hot water in the hot water storage tank by using the exhaust heat during the cooling operation instead of the heat pump for boiling the medium temperature. That is, in this case, the indoor heat exchanger and the refrigerant side of the water-refrigerant heat exchanger are connected to form a refrigerant circulation circuit, and the water side of the water-refrigerant heat exchanger and the hot water storage tank are connected to form a hot water circulation circuit. configure. As a result, the heat absorbed from the indoor heat exchanger during the cooling operation can be radiated to the water side in the water-refrigerant heat exchanger, and the hot water in the hot water storage tank can be heated.

ここで、前記のように冷房排熱を利用した湯水の加温(前記中温水への沸き上げ)を行う場合には、通常、前記湯水循環回路の循環ポンプの回転数が、適宜の検出手段により検出される湯水の実沸上温度を前記目標沸上温度に一致させるように、フィードバック制御される。この結果、前記冷媒循環回路側の出力(冷房出力)が大きくなると、前記実沸上温度を前記目標沸上温度に維持するために前記循環ポンプの回転数は高くなり、湯水の流量が大きくなって前記湯水循環回路における出力(沸上出力)は増大する。前記冷房出力が小さくなると、前記実沸上温度を維持するために前記循環ポンプの回転数は低くなり、前記沸上出力も減少する。 Here, when hot water is heated (boiling to medium-temperature water) using cooling exhaust heat as described above, the number of revolutions of the circulation pump of the hot water circulation circuit is usually detected by an appropriate detection means. Feedback control is performed so that the actual boiling temperature of the hot water detected by is matched with the target boiling temperature. As a result, when the output (cooling output) of the refrigerant circulation circuit increases, the rotation speed of the circulation pump increases in order to maintain the actual boiling temperature at the target boiling temperature, and the flow rate of hot water increases. As a result, the output (boiling output) in the hot water circulation circuit increases. When the cooling output decreases, the rotation speed of the circulation pump decreases to maintain the actual boiling temperature, and the boiling output also decreases.

このように前記沸上出力が前記冷房出力に連動して増減すると、前記冷房出力がある程度大きくなった場合に、前記沸上出力も大きくなって前記中温水の流量が増大する。この結果、前記中温水が比較的速い速度で前記貯湯タンク内に戻されることとなり、貯湯タンク内において上部の前記高温水の層と中間部の前記中温水の層との境界層を破壊してしまうおそれがあるという問題があった。 When the boiling output increases or decreases in conjunction with the cooling output in this way, when the cooling output increases to a certain extent, the boiling output also increases and the flow rate of the middle-temperature water increases. As a result, the medium-temperature water is returned into the hot water tank at a relatively high speed, and breaks the boundary layer between the upper high-temperature water layer and the middle medium-temperature water layer in the hot water storage tank. There was a problem that there was a risk of it being lost.

上記課題を解決するために、本発明の請求項1では、冷媒と水との熱交換を行う、凝縮器として機能する水冷媒熱交換器と、前記冷媒と室内空気との熱交換を行う、蒸発器として機能する室内熱交換器と、前記水冷媒熱交換器及び前記室内熱交換器に接続される圧縮機と、湯水を貯湯する貯湯タンクと、を有し、前記水冷媒熱交換器の水側と前記貯湯タンクとを湯水配管で環状に接続して湯水循環回路を形成し、前記水冷媒熱交換器の冷媒側と、前記圧縮機と、前記室内熱交換器とを、冷媒配管で接続して冷媒循環回路を形成し、前記圧縮機の吐出側に対し前記水冷媒熱交換器の入口側を連通するとともに、前記圧縮機の吸入側に出口側が連通された前記室内熱交換器の入口側に対し、前記水冷媒熱交換器の出口側を連通し、前記水冷媒熱交換器にて加温された湯水を前記貯湯タンクへ給湯する給湯処理を行う、冷房排熱貯湯装置において、前記水冷媒熱交換器の水側から前記湯水配管へ流出する湯水の実沸上温度を検出する沸上温度検出手段と、前記湯水配管内に前記湯水を循環させる循環ポンプと、前記沸上温度検出手段により検出された実沸上温度と、予め定められた目標沸上温度との偏差に応じて、前記循環ポンプの回転数を増減するポンプ制御手段と、を有し、前記湯水循環回路は、前記貯湯タンクの上下方向中間部に接続され、当該貯湯タンク内へ湯水を戻す戻し管を備えており、前記ポンプ制御手段は、前記給湯処理の開始後、前記循環ポンプのポンプ流量が予め定められた所定流量となるまでの間、当該循環ポンプの回転数を増大させることにより、前記沸上温度検出手段により検出される前記実沸上温度が前記目標沸上温度となるように制御する、回転数増大処理;前記ポンプ流量が前記所定流量となった後に前記目標沸上温度を増大補正しつつ、前記ポンプ流量を略一定に保つように制御する、流量一定化処理;を実行するものである。
In order to solve the above problems, in claim 1 of the present invention, a water-refrigerant heat exchanger that functions as a condenser that exchanges heat between refrigerant and water, and heat exchange between the refrigerant and indoor air. an indoor heat exchanger functioning as an evaporator; the water-refrigerant heat exchanger; a compressor connected to the indoor heat exchanger; A hot water circulation circuit is formed by annularly connecting the water side and the hot water storage tank with hot water piping, and the refrigerant side of the water refrigerant heat exchanger, the compressor, and the indoor heat exchanger are connected by refrigerant piping. The indoor heat exchanger is connected to form a refrigerant circulation circuit, the inlet side of the water-refrigerant heat exchanger communicates with the discharge side of the compressor, and the outlet side communicates with the suction side of the compressor. In a cooling exhaust heat hot water storage device, the outlet side of the water-refrigerant heat exchanger communicates with the inlet side, and hot water heated by the water-refrigerant heat exchanger is supplied to the hot water storage tank, boiling temperature detection means for detecting the actual boiling temperature of hot water flowing out from the water side of the water-refrigerant heat exchanger to the hot water pipe; a circulation pump for circulating the hot water in the hot water pipe; pump control means for increasing or decreasing the number of revolutions of the circulation pump in accordance with the deviation between the actual boiling temperature detected by the detecting means and a predetermined target boiling temperature; and a return pipe connected to an intermediate portion in the vertical direction of the hot water storage tank for returning hot water to the inside of the hot water storage tank. By increasing the rotation speed of the circulation pump until the predetermined flow rate is reached, the actual boiling temperature detected by the boiling temperature detecting means is controlled to be the target boiling temperature. Rotational speed increase processing; Flow rate stabilization processing for controlling the pump flow rate to be substantially constant while increasing and correcting the target boiling temperature after the pump flow rate reaches the predetermined flow rate; be.

また、請求項2では、前記流量一定化処理は、前記実沸上温度を増大させつつ、前記ポンプ流量を略一定に保つ第1処理期間と、前記第1処理期間において前記実沸上温度が前記補正後の目標沸上温度となった後に、その状態で前記ポンプ流量を略一定に保つ第2処理期間と、前記第2処理期間の後、前記実沸上温度を減少させつつ、前記ポンプ流量を略一定に保つ第3処理期間と、を含むものである。 Further, in claim 2, the flow rate stabilization process includes a first processing period in which the pump flow rate is kept substantially constant while increasing the actual boiling point temperature, and during the first processing period, the actual boiling point temperature is After reaching the corrected target boiling point temperature, a second processing period in which the pump flow rate is kept substantially constant in that state, and after the second processing period, the actual boiling point temperature is decreased while the pump and a third processing period in which the flow rate is kept substantially constant.

また、請求項3では、前記ポンプ制御手段は、前記流量一定化処理において前記実沸上温度が低下し前記増大補正を行う前の前記目標沸上温度に到達したら、前記循環ポンプの回転数を減少させることにより、前記沸上温度検出手段により検出される前記実沸上温度が前記目標沸上温度となるように制御する、回転数減少処理を実行するものである。 Further, in claim 3, the pump control means reduces the rotation speed of the circulation pump when the actual boiling point temperature decreases and reaches the target boiling point temperature before performing the increase correction in the flow rate stabilization process. By reducing the actual boiling temperature detected by the boiling temperature detection means, the rotational speed reduction process is executed to control the actual boiling temperature to become the target boiling temperature.

また、請求項4では、前記ポンプ制御手段は、前記循環ポンプによる実際の前記ポンプ流量を決定する流量決定手段を備え、前記回転数増大処理では、前記流量決定手段が決定する前記ポンプ流量が前記所定流量となるまでの間、前記循環ポンプの回転数を増大させ、前記流量一定化処理では、前記流量決定手段が決定する前記ポンプ流量を略一定に保つように制御するものである。
In a fourth aspect of the present invention, the pump control means includes flow rate determination means for determining the actual pump flow rate of the circulation pump, and in the rotation speed increasing process, the pump flow rate determined by the flow rate determination means is determined by the The rotation speed of the circulation pump is increased until the predetermined flow rate is reached, and in the flow rate stabilization process, the pump flow rate determined by the flow rate determination means is controlled to be kept substantially constant .

また、請求項5では、前記流量決定手段は、前記循環ポンプに設けられる回転数センサ、若しくは、前記湯水配管に設けられる流量センサを含むものである。 Moreover, in claim 5, the flow rate determining means includes a rotation speed sensor provided in the circulation pump or a flow rate sensor provided in the hot water pipe.

また、請求項6では、前記ポンプ制御手段は、前記循環ポンプによる実際の前記ポンプ流量の上限を前記所定流量に制限する流量制限手段を備え、前記回転数増大処理では、前記流量制限手段が制限している状態の前記ポンプ流量が前記所定流量となるまでの間、前記循環ポンプの回転数を増大させ、前記流量一定化処理では、前記流量制限手段によって前記ポンプ流量を略一定に保つように制御するものである。
In a sixth aspect of the present invention, the pump control means includes flow rate limiting means for limiting the upper limit of the actual pump flow rate by the circulation pump to the predetermined flow rate, and in the rotation speed increasing process, the flow rate limiting means limits the flow rate. The rotation speed of the circulation pump is increased until the flow rate of the pump in the state where the flow rate reaches the predetermined flow rate. control.

また、請求項7では、前記流量制限手段は、前記湯水配管に設けられる定流量弁である。 Moreover, in claim 7, the flow rate limiting means is a constant flow valve provided in the hot water pipe.

また、請求項8では、前記圧縮機に対し前記水冷媒熱交換器と並列に接続され、前記冷媒と外気との熱交換を行うヒートポンプ熱交換器と、前記圧縮機の吐出側に対し前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通するとともに前記室内熱交換器の入口側に対し前記ヒートポンプ熱交換器の出口側を連通する大気排熱冷房モードと、前記圧縮機の吐出側に対し前記水冷媒熱交換器の入口側を連通するとともに前記室内熱交換器の入口側に対し前記水冷媒熱交換器の出口側を連通して前記給湯処理を行う排熱利用冷房モード、とを切替可能なモード切替手段と、を設けたものである。 Further, in claim 8, a heat pump heat exchanger connected in parallel with the water-refrigerant heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and the outside air, and a heat pump heat exchanger connected to the discharge side of the compressor An air exhaust heat cooling mode in which the inlet side of the heat exchanger is communicated and the outlet side of the heat pump heat exchanger is communicated with the inlet side of the indoor heat exchanger, and the water refrigerant heat is communicated with the discharge side of the compressor. A mode switching is possible between a cooling mode using waste heat in which the inlet side of the exchanger is communicated and the outlet side of the water-refrigerant heat exchanger is communicated with the inlet side of the indoor heat exchanger to perform the hot water supply process. and means.

この発明の請求項1によれば、前記圧縮機の吐出側に対し前記水冷媒熱交換器の入口側を連通するとともに、前記圧縮機の吸入側に出口側が連通された前記室内熱交換器の入口側に対し、前記水冷媒熱交換器の出口側が連通される。圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒ガスが水冷媒熱交換器(凝縮器として機能)で放熱し凝縮して液体冷媒となり、その後室内熱交換器(蒸発器として機能)で蒸発することで空気から吸熱して圧縮機へと戻る。 According to claim 1 of the present invention, the indoor heat exchanger has the inlet side of the water-refrigerant heat exchanger communicated with the discharge side of the compressor and the outlet side of the water refrigerant heat exchanger communicated with the suction side of the compressor. The outlet side of the water-refrigerant heat exchanger communicates with the inlet side. The high-temperature, high-pressure refrigerant gas discharged from the compressor releases heat in the water-refrigerant heat exchanger (functioning as a condenser) and condenses to become liquid refrigerant. absorbs heat and returns to the compressor.

一方このとき、前記水冷媒熱交換器の水側は、湯水配管を介して貯湯タンクと環状に接続され、湯水循環回路を構成している。前記のように圧縮機吐出側→水冷媒熱交換器→室内熱交換器→圧縮機吸入側の経路の冷凍サイクルが形成され、前記のようにして室内熱交換器(蒸発器として機能)において室内空気から吸熱した後に圧縮機から吐出された高温ガスの熱が、水冷媒熱交換器(凝縮器として機能)において前記水側に放熱される。これにより、前記熱交換により得た受熱を利用して、湯水配管を介した貯湯タンクへの湯水の加温(給湯処理)を行うことができる。 On the other hand, at this time, the water side of the water-refrigerant heat exchanger is annularly connected to the hot water storage tank via the hot water pipe to form a hot water circulation circuit. As described above, a refrigeration cycle is formed in the path of compressor discharge side→water-refrigerant heat exchanger→indoor heat exchanger→compressor suction side. The heat of the hot gas discharged from the compressor after absorbing heat from the air is radiated to the water side in the water-refrigerant heat exchanger (functioning as a condenser). As a result, the heat received by the heat exchange can be used to heat hot water (hot water supply process) to the hot water storage tank through the hot water pipe.

このとき、湯水配管には循環ポンプと沸上温度検出手段とが設けられている。前記循環ポンプの回転数は、ポンプ制御手段によって、前記沸上温度検出手段が検出する湯水の実沸上温度と所定の目標沸上温度との偏差に応じ、実沸上温度が目標沸上温度となるようにフィードバック制御される。この結果、前記冷凍サイクル側の出力(冷房出力)が大きくなると、実沸上温度を目標沸上温度に維持するために循環ポンプの回転数は高くなり、湯水の流量が大きくなって湯水配管における出力(沸上出力)は増大する。前記冷房出力が小さくなると、実沸上温度を維持するために循環ポンプの回転数は低くなり、前記沸上出力も減少する。 At this time, the hot water pipe is provided with a circulating pump and boiling temperature detecting means. The rotation speed of the circulating pump is controlled by the pump control means according to the deviation between the actual boiling temperature of hot water detected by the boiling temperature detecting means and a predetermined target boiling temperature. Feedback control is performed so that As a result, when the output (cooling output) of the refrigeration cycle increases, the rotation speed of the circulation pump increases in order to maintain the actual boiling point temperature at the target boiling point temperature, and the flow rate of hot water increases, causing the hot water pipe to The output (boiling output) increases. When the cooling output decreases, the rotation speed of the circulation pump decreases to maintain the actual boiling temperature, and the boiling output also decreases.

このとき、前記湯水循環回路には戻し管が設けられており、前記水冷媒熱交換器の水側からの湯水は、戻し管を介し、貯湯タンクの高さ方向中間部に戻される。これには、以下の意義がある。すなわち、前記のように前記沸上出力が前記冷房出力の大小に応じて増減することから、通常、冷房COPを高く維持するために、湯水の前記目標沸上温度は比較的低く(例えば45℃等。いわゆる中温水)設定される。このとき、貯湯タンク内の上部には、例えば上記の冷房排熱利用の前記給湯処理とは別に沸き上げられた、上記の温度よりも高い湯水(いわゆる高温水)が貯留されている。したがって、前記のように温度が相対的に低い中温水を貯湯タンク上部ではなく貯湯タンクの高さ方向中間部に戻すことにより、例えばふろの追い焚き等に利用される、前記貯湯タンク内上部にある前記高温水の層を壊さないようにすることができる。 At this time, the hot water circulation circuit is provided with a return pipe, and the hot water from the water side of the water-refrigerant heat exchanger is returned to the middle portion in the height direction of the hot water storage tank via the return pipe. This has the following significance. That is, since the boiling output increases or decreases according to the magnitude of the cooling output as described above, the target boiling temperature of hot water is usually relatively low (for example, 45° C.) in order to maintain a high cooling COP. etc. So-called medium temperature water) is set. At this time, in the upper part of the hot water storage tank, hot water having a temperature higher than the above (so-called high-temperature water), which is boiled separately from the hot water supply process using the cooling exhaust heat, is stored. Therefore, as described above, by returning the medium-temperature hot water having a relatively low temperature not to the upper part of the hot water storage tank but to the middle part in the height direction of the hot water storage tank, It is possible not to destroy a layer of said hot water.

ここで、前記のように前記沸上出力が前記冷房出力に連動して増減することから、冷房出力がある程度大きくなった場合に、前記沸上出力も大きくなって前記中温水の流量が増大する。この結果、前記中温水が比較的速い速度で前記貯湯タンク内に戻されてしまい、貯湯タンク内において上部の高温水の層と中間部の中温水の層との境界層を破壊してしまうおそれがある。 Here, since the boiling output increases and decreases in conjunction with the cooling output as described above, when the cooling output increases to a certain extent, the boiling output also increases and the flow rate of the intermediate water increases. . As a result, the medium-temperature water is returned into the hot water tank at a relatively high speed, and there is a risk of destroying the boundary layer between the upper high-temperature water layer and the intermediate medium-temperature water layer in the hot water storage tank. There is

そこで、請求項1によれば、前記ポンプ制御手段が、回転数増大処理と流量一定化処理と、を実行する。すなわち、前記給湯処理の開始後、しばらくの間(循環ポンプの流量が前記所定流量となるまでの間)は、循環ポンプの回転数を徐々に増大させることにより、湯水の前記実沸上温度を、前記目標沸上温度となるように維持する(回転数増大処理)。 Therefore, according to claim 1, the pump control means executes the rotation speed increasing process and the flow rate stabilization process. That is, for a while after the start of the hot water supply process (until the flow rate of the circulation pump reaches the predetermined flow rate), the rotation speed of the circulation pump is gradually increased to increase the actual boiling point temperature of the hot water. , the target boiling temperature is maintained (rotation speed increasing process).

そして、ポンプ流量が前記所定流量となった後は、前記目標沸上温度を増大補正し、そのように増大補正された目標沸上温度までの前記実沸上温度の増大を許容する。これにより、前記ポンプ流量が前記所定流量に到達した後に冷房出力がさらに増大しても、それに対応する沸上出力の増大分を実沸上温度の上昇で吸収することで、前記ポンプ流量については当該所定流量のまま略一定に保つことができる(流量一定化処理)。
After the pump flow rate reaches the predetermined flow rate, the target boiling point temperature is corrected to increase , and the actual boiling point temperature is allowed to increase up to the target boiling point temperature corrected to increase. As a result, even if the cooling output further increases after the pump flow rate reaches the predetermined flow rate, the corresponding increase in the boiling power output is absorbed by the increase in the actual boiling temperature. The predetermined flow rate can be kept substantially constant (flow rate stabilization process).

この結果、戻し管を介し貯湯タンク内に戻る中温水の速度に一定の上限値を設けることができるので、貯湯タンク内における、前記高温水の層と前記中温水の層との間の境界層が破壊されるのを防止することができる。 As a result, since a certain upper limit can be set for the speed of medium-temperature water returning into the hot water tank through the return pipe, the boundary layer between the high-temperature water layer and the medium-temperature water layer in the hot water tank can be prevented from being destroyed.

また、請求項2によれば、例えば前記補正後の目標沸上温度を適宜に設定することで、ポンプ制御手段の前記流量一定化処理において、冷房出力が増大することで実沸上温度が増大していく期間(第1処理期間)、その後冷房出力が上げ止まって一定となり実沸上温度が目標沸上温度に到達した状態で運転されている期間(第2処理期間)、その後冷房出力が減少することで実沸上温度が減少していく期間(第3処理期間)の順で推移させ、それらの間、常にポンプ流量を略一定に保つことができる。 Further, according to claim 2, for example, by appropriately setting the target boiling point temperature after correction, in the flow rate stabilization process of the pump control means, the cooling output increases, thereby increasing the actual boiling point temperature. period (first processing period), after which the cooling output stops rising and becomes constant and the actual boiling temperature reaches the target boiling temperature (second processing period), after which the cooling output decreases By decreasing, the actual boiling point temperature decreases in order of the period (third processing period), and the pump flow rate can be kept substantially constant during that period.

また、請求項3によれば、実沸上温度が前記増大補正前の目標沸上温度まで下がってきたら、もとの制御に戻り、循環ポンプの回転数を減少させつつ、前記実沸上温度がもとの(補正前の)前記目標沸上温度となるように制御する。これにより、前記流量一定化処理において(前記目標沸上温度の増大補正により)低下していた冷房COPを元の所望の高い水準に復帰させることができる。 In addition, according to claim 3, when the actual boiling point temperature has decreased to the target boiling point temperature before the increase correction, the original control is resumed, and the rotation speed of the circulation pump is decreased while the actual boiling point temperature is reduced. is controlled to be the original (before correction) target boiling temperature. As a result, it is possible to return the cooling COP, which had been reduced (due to the increase correction of the target boiling temperature), to the original desired high level in the flow rate stabilization process.

また、請求項4によれば、流量決定手段がポンプ流量を決定し、その決定したポンプ流量に基づいて、前記回転数増大処理及び前記流量一定化処理が行われる。これにより、目標沸上温度の増大補正後において、ポンプ流量を確実に略一定に保つことができる。
Further, according to claim 4, the flow rate determination means determines the pump flow rate, and the rotation speed increasing process and the flow rate stabilization process are performed based on the determined pump flow rate. As a result, the pump flow rate can be reliably kept substantially constant after the target boiling temperature is corrected to increase.

また、請求項5によれば、回転数センサの流量決定(検出)結果、若しくは、流量センサの流量決定(検出)結果に基づき、前記回転数増大処理及び前記流量一定化処理を精度よく行うことができる。 Further, according to claim 5, the rotational speed increasing process and the flow rate stabilization process are accurately performed based on the flow rate determination (detection) result of the rotation speed sensor or the flow rate determination (detection) result of the flow sensor. can be done.

また、請求項6によれば、流量制限手段による流量制限機能を利用して、前記回転数増大処理及び前記流量一定化処理が行われる。これにより、ポンプ流量を確実に略一定に保つことができる。 Further, according to claim 6, the rotation speed increasing process and the flow rate stabilization process are performed using the flow rate limiting function of the flow rate limiting means. As a result, the pump flow rate can be reliably kept substantially constant .

また、請求項7によれば、定流量弁の定流量吐出機能を利用することで、高い信頼性にて前記回転数増大処理及び前記流量一定化処理を精度よく行うことができる。 Further, according to claim 7, by using the constant flow discharge function of the constant flow valve, the rotational speed increasing process and the flow constant process can be performed with high reliability and accuracy.

また、請求項8によれば、冷房運転時を2つのモード(大気排熱冷房モード、排熱利用冷房モード)で行うことができる。前記排熱利用冷房モードでは、前記したような、圧縮機吐出側→水冷媒熱交換器→室内熱交換器→圧縮機吸入側の経路圧縮機吐出側→水冷媒熱交換器→室内熱交換器→圧縮機吸入側の経路での冷凍サイクルが実現される。 Also, according to claim 8, the cooling operation can be performed in two modes (atmospheric exhaust heat cooling mode and exhaust heat utilizing cooling mode). In the exhaust heat utilization cooling mode, the path of compressor discharge side→water refrigerant heat exchanger→indoor heat exchanger→compressor suction side compressor discharge side→water refrigerant heat exchanger→indoor heat exchanger → A refrigeration cycle is realized in the path on the compressor suction side.

その一方、大気排熱冷房モードでは、前記圧縮機の吐出側に対しヒートポンプ熱交換器の入口側を連通するとともに、前記圧縮機の吸入側に出口側が連通された前記室内熱交換器としての室内熱交換器の入口側に対し、前記ヒートポンプ熱交換器の出口側を連通する。この場合、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒ガスがヒートポンプ熱交換器(凝縮器として機能)で外気へ放熱し凝縮して液体冷媒となり、その後室内熱交換器(蒸発器として機能)で蒸発することで室内空気から吸熱して圧縮機へと戻る、通常の冷房運転を実現することができる。 On the other hand, in the atmospheric exhaust heat cooling mode, the indoor heat exchanger as the indoor heat exchanger communicates the inlet side of the heat pump heat exchanger with the discharge side of the compressor and communicates the outlet side with the suction side of the compressor. The outlet side of the heat pump heat exchanger communicates with the inlet side of the heat exchanger. In this case, the high-temperature, high-pressure refrigerant gas discharged from the compressor radiates heat to the outside air in the heat pump heat exchanger (functioning as a condenser), condenses into liquid refrigerant, and then evaporates in the indoor heat exchanger (functioning as an evaporator). By doing so, it is possible to realize a normal cooling operation in which heat is absorbed from the indoor air and returned to the compressor.

本発明の実施の一形態における冷房排熱貯湯装置全体の回路構成図1 is a circuit configuration diagram of an entire cooling exhaust heat hot water storage device according to an embodiment of the present invention; 室外機制御部の機能的構成図Functional configuration diagram of the outdoor unit control unit 熱交換制御部の機能的構成図Functional configuration diagram of the heat exchange control unit 室内機制御部の機能的構成図Functional configuration diagram of the indoor unit control unit 貯湯制御部の機能的構成図Functional configuration diagram of hot water storage controller ヒーポン制御部の機能的構成図Functional block diagram of the heat pump control unit 大気排熱による通常冷房運転時の作動を説明する図Diagram explaining operation during normal cooling operation using exhaust heat from the atmosphere 排熱利用給湯運転時の作動を説明する図Diagram for explaining the operation during hot water supply operation using exhaust heat 沸上運転時の作動を説明する図Diagram explaining the operation during boiling operation 排熱利用給湯運転を開始した後における、目標沸上温度の経時挙動を表すグラフ図、沸上温度の経時挙動を表すグラフ図、及び、沸上出力、冷房出力、ポンプ流量の経時挙動の一例を表すグラフ図Graph showing the behavior of the target boiling temperature over time, the graph showing the behavior of the boiling temperature over time, and the behavior of the boiling power output, cooling output, and pump flow rate over time after starting the hot water supply operation using waste heat. A graph diagram representing 室外機制御部、貯湯制御部、室内機制御部、熱交換制御部、ヒーポン制御部によって実行される処理手順を説明するフローチャート図FIG. 4 is a flow chart for explaining a processing procedure executed by an outdoor unit control unit, a hot water storage control unit, an indoor unit control unit, a heat exchange control unit, and a heat pump control unit;

以下、本発明の一実施形態を図1~図11に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 11. FIG.

本実施形態の冷暖房機能付きヒートポンプ給湯機1(冷房排熱貯湯装置に相当)全体の回路構成を図1に示す。 FIG. 1 shows an overall circuit configuration of a heat pump water heater 1 (corresponding to a cooling exhaust heat hot water storage device) with a cooling/heating function according to the present embodiment.

図1において、本実施形態のヒートポンプ給湯機1は、貯湯タンク2を備えた貯湯ユニット100と、エアコン室外機としての室外機ユニット300と、エアコン室内機としての室内機ユニット200と、熱交換ユニット400と、ヒートポンプユニット500と、を有している。 1, the heat pump water heater 1 of the present embodiment includes a hot water storage unit 100 having a hot water storage tank 2, an outdoor unit 300 as an air conditioner outdoor unit, an indoor unit 200 as an air conditioner indoor unit, and a heat exchange unit. 400 and a heat pump unit 500 .

前記熱交換ユニット400は、冷媒を流通させる冷媒側の流路15bと水側の流路15aとを有し、高温高圧の冷媒と貯湯タンク2内の湯水とを熱交換する水冷媒熱交換器15と、沸上ポンプ19(循環ポンプに相当)と、を備えている。すなわち、前記水冷媒熱交換器15の前記水側の流路15aと前記貯湯タンク2とが湯水配管としての加熱往き管5及び加熱戻り管6によって環状に接続され、前記貯湯ユニット100及び熱交換ユニット400内で湯水循環回路としての加熱循環回路4が形成されている。 The heat exchange unit 400 is a water-refrigerant heat exchanger that has a refrigerant-side flow path 15b and a water-side flow path 15a for circulating the refrigerant, and exchanges heat between the high-temperature and high-pressure refrigerant and the hot water in the hot water storage tank 2. 15 and a boiling pump 19 (corresponding to a circulation pump). That is, the water-side flow path 15a of the water-refrigerant heat exchanger 15 and the hot water storage tank 2 are annularly connected by a heating supply pipe 5 and a heating return pipe 6 as hot water piping, and the hot water storage unit 100 and heat exchange are connected. A heating circulation circuit 4 is formed as a hot water circulation circuit within the unit 400 .

加熱往き管5は、配管5a、配管5bを備えており、前記配管5bは前記貯湯タンク2の下部に接続されている。 The heating supply pipe 5 includes a pipe 5 a and a pipe 5 b , and the pipe 5 b is connected to the lower part of the hot water storage tank 2 .

加熱戻り管6は、配管6a、配管6b、配管6c、配管6d(戻し管に相当)、配管6eを備えており、配管6b,6cは、三方弁10Cを介し、配管6aから分岐して接続されている。前記配管6bは前記貯湯タンク2の上部に接続され、前記配管6d,6eが、三方弁10Dを介し、前記配管6cから分岐して接続されている。配管6dは、前記貯湯タンク2の高さ方向中間部に接続されており、配管6eは、前記貯湯タンク2の下部に接続されて貯湯タンク2に水を給水する給水管7に接続されている。給水管7からは給水バイパス管9が分岐して設けられている。 The heating return pipe 6 includes a pipe 6a, a pipe 6b, a pipe 6c, a pipe 6d (corresponding to a return pipe), and a pipe 6e. It is The pipe 6b is connected to the upper portion of the hot water storage tank 2, and the pipes 6d and 6e are branched and connected from the pipe 6c via a three-way valve 10D. The pipe 6d is connected to the middle portion of the hot water storage tank 2 in the height direction, and the pipe 6e is connected to the water supply pipe 7 that is connected to the lower portion of the hot water storage tank 2 and supplies water to the hot water storage tank 2. . A water supply bypass pipe 9 is branched from the water supply pipe 7 .

前記沸上ポンプ19は、前記配管5aの途中に設けられ、前記水側の流路15aを介し前記加熱往き管5からの湯水を前記加熱戻り管6へ流通させつつ、貯湯タンク2の湯水を循環させる。なお、前記加熱往き管5には、前記水冷媒熱交換器15の前記水側の流路15aに流入する入水温度T1(湯水の入口温度)を検出する入水温度センサ23が設けられ、前記加熱戻り管6には、前記水側の流路15aから前記貯湯タンク2に向かって流出する沸上温度Tb(実沸上温度に相当)を検出する沸上温度センサ24(沸上温度検出手段に相当)が設けられている。 The boiling pump 19 is provided in the middle of the pipe 5a, and circulates hot water from the heating supply pipe 5 to the heating return pipe 6 through the water-side flow path 15a, while pumping hot water from the hot water storage tank 2. Circulate. The heating supply pipe 5 is provided with an incoming water temperature sensor 23 for detecting an incoming water temperature T1 (inlet temperature of hot water) flowing into the water-side flow path 15a of the water-refrigerant heat exchanger 15. The return pipe 6 is provided with a boiling-up temperature sensor 24 (as boiling-up temperature detecting means) for detecting the boiling-up temperature Tb (equivalent to the actual boiling-up temperature) flowing out from the water-side flow path 15a toward the hot water storage tank 2. equivalent) is provided.

また、前記加熱往き管5の配管5aに設けた後述の三方弁10Fと沸上ポンプ19との間に、当該沸上ポンプ19による実際のポンプ流量を検出(決定)する流量センサ28(流量決定手段に相当)が設けられている。なお、この流量センサ28に代えて沸上ポンプ19自体に備えられた回転数センサ(この場合の流量決定手段に相当)が検出する回転数に基づきポンプ流量を検出(決定)するようにしても良い。 Further, a flow rate sensor 28 (flow rate determination means) is provided. Instead of the flow rate sensor 28, the pump flow rate may be detected (determined) based on the rotation speed detected by a rotation speed sensor (corresponding to flow rate determination means in this case) provided in the boiling pump 19 itself. good.

前記貯湯タンク2の上部にはまた、貯湯されている湯水を出湯する出湯管8が接続されており、出湯管は、配管8a、配管8b、配管8c、配管8dを備えている。前記配管8aは、前記貯湯タンク2の上部に接続されており、貯湯タンク2内の上部付近にある、相対的に高温の湯水(以下適宜、単に「高温水」という)を取り出して混合弁10Bへと導く。前記配管8dは、前記貯湯タンク2の高さ方向中間部に接続され、貯湯タンク2内のうち上下方向中間部にある、相対的に高温でも低温でもない中温域の湯水(以下適宜、単に「中温水」という)を取り出す。この配管8dに対し、前記配管8bの貯湯タンク2側が分岐点Bを介し接続されている。この配管8bの反貯湯タンク2側は前記混合弁10Bに接続されている。すなわち、配管8a及び配管8bは、混合弁10Bを介し配管8cへと合流するように接続されている。前記混合弁10Bは、配管8aからの高温水と配管8d及び配管8bからの中温水を所望の割合で混合し、配管8cへと導出する。 A hot water discharge pipe 8 for discharging stored hot water is also connected to the upper portion of the hot water storage tank 2, and the hot water discharge pipe includes a pipe 8a, a pipe 8b, a pipe 8c, and a pipe 8d. The pipe 8a is connected to the upper portion of the hot water storage tank 2, and takes out relatively high temperature hot water (hereinafter simply referred to as "high temperature water" as appropriate) near the upper portion of the hot water storage tank 2 and supplies it to the mixing valve 10B. lead to The pipe 8d is connected to the middle portion in the height direction of the hot water storage tank 2, and is located in the middle portion in the vertical direction of the hot water storage tank 2 and is in a medium temperature range that is neither relatively high nor low (hereinafter referred to simply as " (referred to as “medium temperature water”) is taken out. The hot water storage tank 2 side of the pipe 8b is connected through a branch point B to the pipe 8d. The side of the pipe 8b opposite to the hot water storage tank 2 is connected to the mixing valve 10B. That is, the pipes 8a and 8b are connected to join the pipe 8c through the mixing valve 10B. The mixing valve 10B mixes the high-temperature water from the pipe 8a and the medium-temperature water from the pipes 8d and 8b at a desired ratio, and leads the mixture to the pipe 8c.

このとき、前記したように、前記分岐点Bに前記配管6dの貯湯タンク2側が接続されている。これにより、前記水冷媒熱交換器15の前記水側の流路15aから、前記配管6a、配管6cを介し前記配管6dに導入された湯水は、前記配管8dを介して貯湯タンク2内へと戻される。なお、配管6dは、配管8dに接続されることなく配管8dとは別個独立して貯湯タンク2の高さ方向中間部に接続されていても良い。 At this time, the hot water storage tank 2 side of the pipe 6d is connected to the branch point B as described above. As a result, hot water introduced into the pipe 6d from the water-side flow path 15a of the water-refrigerant heat exchanger 15 through the pipes 6a and 6c flows into the hot water storage tank 2 through the pipe 8d. returned. Note that the pipe 6d may be connected to the middle portion of the hot water storage tank 2 in the height direction independently of the pipe 8d without being connected to the pipe 8d.

なお、配管8cと前記給水バイパス管9とは、混合弁10Aを介し出湯管11へ合流するように接続されている。出湯管11には、混合弁10Aで混合後の給湯温度を検出する給湯温度センサ37が設けられている。混合弁10Aは、給湯温度センサ37の検出結果に基づき、前記配管8cからの湯水と前記給水バイパス管9からの水とを混合して給湯設定温度の湯とする。 The pipe 8c and the water supply bypass pipe 9 are connected so as to merge with the hot water discharge pipe 11 via the mixing valve 10A. The hot water supply pipe 11 is provided with a hot water supply temperature sensor 37 for detecting the hot water supply temperature after mixing by the mixing valve 10A. The mixing valve 10A mixes the hot water from the pipe 8c and the water from the water supply bypass pipe 9 based on the detection result of the hot water supply temperature sensor 37 to produce hot water at the hot water supply set temperature.

なお、貯湯タンク2の側面には、貯湯タンク2内の湯水の温度(貯湯温度)をそれぞれ検出し前記湯水の加熱状況(言い替えれば貯湯状況)を検知するための貯湯温度センサ12が上下にわたり複数設けられている。 On the side surface of the hot water storage tank 2, there are a plurality of stored hot water temperature sensors 12 extending vertically for detecting the temperature of the hot water in the hot water storage tank 2 (hot water temperature) and for detecting the heating state of the hot water (in other words, the hot water storage state). is provided.

一方、前記水冷媒熱交換器15において前記貯湯タンク2内の湯水と熱交換(詳細は後述)可能な冷媒循環回路30(後述の冷媒配管18、冷媒配管25、冷媒配管26を含む)が、前記熱交換ユニット400、前記室外機ユニット300、及び前記室内機ユニット200にわたって設けられている。 On the other hand, in the water-refrigerant heat exchanger 15, a refrigerant circulation circuit 30 (including refrigerant pipes 18, 25, and 26, which will be described later) capable of exchanging heat (details will be described later) with hot water in the hot water storage tank 2, It is provided over the heat exchange unit 400 , the outdoor unit 300 , and the indoor unit 200 .

すなわち、前記室外機ユニット300においては、冷媒を圧縮する圧縮機14と、四方弁31と、前記冷媒と外気との熱交換により凝縮器又は蒸発器として選択的に機能(詳細は後述)するヒートポンプ熱交換器としての室外熱交換器17とが、前記冷媒配管18によって接続されている。なお、室外熱交換器17には、前記室外熱交換器17に外気を通じるための室外ファン67が設けられている。 That is, in the outdoor unit 300, the compressor 14 that compresses the refrigerant, the four-way valve 31, and the heat pump that selectively functions as a condenser or an evaporator by heat exchange between the refrigerant and the outside air (details will be described later). An outdoor heat exchanger 17 as a heat exchanger is connected by the refrigerant pipe 18 . The outdoor heat exchanger 17 is provided with an outdoor fan 67 for passing outside air through the outdoor heat exchanger 17 .

詳細には、前記冷媒配管18は、圧縮機14の吐出側となる配管部18aと、前記圧縮機14の吸入側となる配管部18cと、暖房運転時において前記四方弁31を介し前記配管部18aに接続される配管部18bとを含んでいる。また前記冷媒配管18は、前記暖房運転時における前記室外熱交換器17の圧縮機14側を前記四方弁31を介し前記配管部18cに接続する配管部18d,18eと、前記室外熱交換器17の反圧縮機14側に接続される配管部18fと、を含んでいる。前記配管部18eは、二方弁122を備えており、前記配管部18fは、第1開閉弁としての全閉機能付きの膨張弁113を備えている。 Specifically, the refrigerant pipe 18 includes a pipe portion 18a on the discharge side of the compressor 14, a pipe portion 18c on the suction side of the compressor 14, and a pipe portion 18c on the suction side of the compressor 14. and a pipe portion 18b connected to 18a. The refrigerant pipe 18 includes pipe portions 18d and 18e connecting the compressor 14 side of the outdoor heat exchanger 17 to the pipe portion 18c via the four-way valve 31 during the heating operation, and the outdoor heat exchanger 17. and a pipe portion 18f connected to the opposite side of the compressor 14. The piping portion 18e has a two-way valve 122, and the piping portion 18f has an expansion valve 113 with a fully closed function as a first on-off valve.

前記四方弁31は4つのポートを備える弁であり、前記冷媒配管18のうち(冷媒主経路を構成する)前記配管部18b,18d用の2つのポートのそれぞれに対して、残りの前記配管部18a,18c用の2つのポートのいずれを連通するかを切り替える。前記配管部18a,18c用の2つのポートどうしは、ループ状に配置された前記配管部18a,18cからなる冷媒副経路によって接続されており、この冷媒副経路上に前記圧縮機14が設けられている。例えば四方弁31は、暖房側へ切り替えられた場合は、前記圧縮機14の吐出側である前記配管部18aを後述の室内熱交換器27の入口側である前記配管部18bに連通させ、冷房側へ切り替えられた場合は、前記配管部18aを前記室外熱交換器17側である前記配管部18d,18eに連通させる。 The four-way valve 31 is a valve having four ports, and of the refrigerant pipe 18, each of the two ports for the pipe portions 18b and 18d (constituting the refrigerant main path) is connected to the remaining pipe portions. It switches which of the two ports for 18a and 18c to communicate. The two ports for the piping portions 18a and 18c are connected to each other by a refrigerant subpath composed of the piping portions 18a and 18c arranged in a loop, and the compressor 14 is provided on this refrigerant subpath. ing. For example, when the four-way valve 31 is switched to the heating side, the piping portion 18a, which is the discharge side of the compressor 14, communicates with the piping portion 18b, which is the inlet side of the indoor heat exchanger 27, which will be described later. When switched to the side, the piping portion 18a is communicated with the piping portions 18d and 18e on the outdoor heat exchanger 17 side.

一方、前記熱交換ユニット400においては、前記冷媒の流路となる冷媒配管25が備えられており、前記水冷媒熱交換器15の前記冷媒側の流路15bが、前記冷媒配管25に接続されている。 On the other hand, the heat exchange unit 400 is provided with a refrigerant pipe 25 that serves as a flow path for the refrigerant. ing.

詳細には、前記冷媒配管25は、前記配管部18dと前記水冷媒熱交換器15(詳細には前記冷媒側の流路15b)の一方側とを接続する配管部25aと、前記水冷媒熱交換器15(詳細には前記冷媒側の流路15b)のうち前記配管部25aの反対側である他方側と前記配管部18fとを接続する配管部25bと、を含んでいる。前記配管部25aは、前記四方弁31と前記水冷媒熱交換器15の前記一方側とを開閉可能な第2開閉弁としての二方弁121を備えており、前記配管部25bは全閉機能付きの膨張弁111を備えている。 Specifically, the refrigerant pipe 25 includes a pipe portion 25a that connects the pipe portion 18d and one side of the water-refrigerant heat exchanger 15 (more specifically, the refrigerant-side flow path 15b), and the water-refrigerant heat exchanger. It includes a pipe portion 25b that connects the pipe portion 18f with the other side opposite to the pipe portion 25a of the exchanger 15 (more specifically, the flow path 15b on the refrigerant side). The piping portion 25a includes a two-way valve 121 as a second on-off valve capable of opening and closing the four-way valve 31 and the one side of the water-refrigerant heat exchanger 15, and the piping portion 25b has a fully closed function. It has an expansion valve 111 with.

一方、前記室内機ユニット200においては、前記冷媒の流路となる冷媒配管26が備えられており、前記冷媒と室内空気との熱交換により凝縮器又は蒸発器として選択的に機能(詳細は後述)する室内熱交換器27が前記冷媒配管26に接続されている。なお、室内熱交換器27には、前記室内熱交換器27に室内空気を通じるための室内ファン77が設けられている。 On the other hand, the indoor unit 200 is provided with a refrigerant pipe 26 that serves as a flow path for the refrigerant, and selectively functions as a condenser or an evaporator by heat exchange between the refrigerant and indoor air (details will be described later). ) is connected to the refrigerant pipe 26 . The indoor heat exchanger 27 is provided with an indoor fan 77 for passing the indoor air through the indoor heat exchanger 27 .

詳細には、前記冷媒配管26は、前記配管部18bに連通して設けられ、前記室内熱交換器27のうち暖房運転時等における入口側に接続される配管部26aと、前記室内熱交換器27の暖房運転時等における出口側を前記配管部18fに接続する配管部26bと、を含んでいる。 Specifically, the refrigerant pipe 26 is provided in communication with the pipe portion 18b, and the pipe portion 26a connected to the inlet side of the indoor heat exchanger 27 during heating operation or the like, and the indoor heat exchanger 27 and a pipe portion 26b that connects the outlet side of the pipe portion 27 to the pipe portion 18f during a heating operation or the like.

また、前記ヒートポンプユニット500は、冷媒を流通させる冷媒側の流路115bと水側の流路115aとを有し、高温高圧の冷媒と貯湯タンク2内の湯水とを熱交換可能な水冷媒熱交換器115と、沸上ポンプ119と、を備えている。すなわち、前記加熱往き管5の配管5aに設けた三方弁10Fから分岐して設けられた配管105aが前記水冷媒熱交換器115の前記水側の流路115aの一方側(図示下側)と接続されるとともに、前記加熱戻り管6の配管6aから分岐して設けられた配管106aが前記水側の流路115aの他方側(図示上側)に接続されており、これら配管106a,105a(湯水配管に相当)によって前記ヒートポンプユニット500内で湯水循環回路としての加熱循環回路104が形成されている。前記沸上ポンプ119は、前記配管105aの途中に設けられ、前記水側の流路115aを介し前記加熱往き管5からの湯水を前記加熱戻り管6へ流通させつつ、貯湯タンク2の湯水を循環させることができる。 The heat pump unit 500 has a refrigerant-side flow path 115b and a water-side flow path 115a for circulating the refrigerant, and is capable of exchanging heat between the high-temperature and high-pressure refrigerant and the hot water in the hot water storage tank 2. An exchanger 115 and a boiling pump 119 are provided. That is, the pipe 105a branched from the three-way valve 10F provided in the pipe 5a of the heating supply pipe 5 is connected to one side (lower side in the drawing) of the water-side flow path 115a of the water-refrigerant heat exchanger 115. A pipe 106a branched from the pipe 6a of the heating return pipe 6 is connected to the other side (upper side in the drawing) of the water-side flow path 115a. A heating circulation circuit 104 as a hot water circulation circuit is formed in the heat pump unit 500 by means of piping. The boiling pump 119 is provided in the middle of the pipe 105a, and circulates hot water from the heating supply pipe 5 to the heating return pipe 6 through the water-side flow path 115a, and pumps hot water from the hot water storage tank 2. can be circulated.

また、ヒートポンプユニット500には、前記水冷媒熱交換器115において前記貯湯タンク2内の湯水と熱交換可能な冷媒循環回路130が設けられている。すなわち、前記冷媒循環回路130において、冷媒を圧縮する圧縮機114と、前記冷媒と外気との熱交換により凝縮器又は蒸発器として選択的に機能する室外熱交換器117と、膨張弁123とが、前記冷媒配管118によって接続されている。なお、室外熱交換器117には、前記室外熱交換器117に外気を通じるための室外ファン167が設けられている。 The heat pump unit 500 is also provided with a refrigerant circulation circuit 130 capable of exchanging heat with hot water in the hot water storage tank 2 in the water-refrigerant heat exchanger 115 . That is, in the refrigerant circulation circuit 130, a compressor 114 that compresses refrigerant, an outdoor heat exchanger 117 that selectively functions as a condenser or an evaporator by exchanging heat between the refrigerant and the outside air, and an expansion valve 123. , are connected by the refrigerant pipe 118 . The outdoor heat exchanger 117 is provided with an outdoor fan 167 for passing outside air through the outdoor heat exchanger 117 .

ここで、前記冷媒循環回路30,130内には、冷媒として例えばR32冷媒が用いられ、ヒートポンプサイクルを構成している。なお、冷媒はHFC冷媒やHFO冷媒、二酸化炭素冷媒であってもよい。そして、前記冷媒配管18において、前記配管部18aには、圧縮機14から吐出される冷媒吐出温度Toutを検出する吐出温度センサ20が設けられ、前記配管部18cには、圧縮機14へ吸入される冷媒の冷媒吸入温度Tinを検出する吸入温度センサ32が設けられている。なお、前記室外熱交換器17には、外気温度Tairを検出する外気温度センサ22が設けられている。これらのセンサ20,32,22の検出結果は、室外機ユニット300に設けられた室外機制御部410に入力され、さらに適宜、貯湯ユニット100に設けられた貯湯制御部420や室内機ユニット200に設けられた室内機制御部430や熱交換ユニット400に設けた熱交換制御部440やヒートポンプユニット500に設けたヒーポン制御部450へも入力される(室外機制御部410を介し受信しても良いし、センサ20,32,22から直接受信してもよい)。 Here, in the refrigerant circulation circuits 30 and 130, R32 refrigerant, for example, is used as a refrigerant to constitute a heat pump cycle. Note that the refrigerant may be an HFC refrigerant, an HFO refrigerant, or a carbon dioxide refrigerant. In the refrigerant pipe 18, the pipe portion 18a is provided with a discharge temperature sensor 20 for detecting the refrigerant discharge temperature Tout discharged from the compressor 14. A suction temperature sensor 32 is provided for detecting a refrigerant suction temperature Tin of the refrigerant. The outdoor heat exchanger 17 is provided with an outside air temperature sensor 22 for detecting the outside air temperature Tair. The detection results of these sensors 20, 32, 22 are input to the outdoor unit controller 410 provided in the outdoor unit 300, and further to the hot water storage controller 420 provided in the hot water storage unit 100 and the indoor unit 200 as appropriate. It is also input to the indoor unit control unit 430 provided, the heat exchange control unit 440 provided in the heat exchange unit 400, and the heat pump control unit 450 provided in the heat pump unit 500 (it may be received via the outdoor unit control unit 410 and may be received directly from the sensors 20, 32, 22).

また、前記熱交換ユニット400の前記冷媒配管25において、前記配管部25bには、前記冷媒側の流路15bから流出し前記膨張弁111に向かう冷媒流出温度T2(第3検出値)を検出する流出温度センサ21が設けられている。なお、前記水冷媒熱交換器15には、前記冷媒が前記冷媒側の流路15bにおいて凝縮する際の冷媒凝縮温度を検出する凝縮温度センサ33が設けられている。これらのセンサ21,33の検出結果は、熱交換ユニット400に設けられた前記熱交換制御部440に入力され、さらに適宜、前記室外機制御部410や前記室内機制御部430や前記貯湯制御部420や前記ヒーポン制御部450へも入力される(熱交換制御部440を介し受信しても良いし、センサ21,33から直接受信してもよい)。 Further, in the refrigerant pipe 25 of the heat exchange unit 400, the refrigerant outflow temperature T2 (third detection value) flowing out from the refrigerant-side flow path 15b toward the expansion valve 111 is detected in the pipe portion 25b. An outflow temperature sensor 21 is provided. The water-refrigerant heat exchanger 15 is provided with a condensation temperature sensor 33 for detecting the refrigerant condensation temperature when the refrigerant is condensed in the refrigerant-side passage 15b. The detection results of these sensors 21 and 33 are input to the heat exchange control section 440 provided in the heat exchange unit 400, and further appropriately the outdoor unit control section 410, the indoor unit control section 430, and the hot water storage control section. 420 and the heat pump control unit 450 (it may be received via the heat exchange control unit 440 or may be received directly from the sensors 21 and 33).

また、室内機ユニット200の前記冷媒配管26において、前記室内熱交換器27には、空調対象空間の室内温度Trを検出する室内温度センサ34が設けられている。このセンサ34の検出結果は、室内機ユニット200に設けられた室内機制御部430に入力され、さらに適宜、前記室外機制御部410や前記貯湯制御部420や前記熱交換制御部440や前記ヒーポン制御部450へも入力される(室内機制御部430を介し受信しても良いし、センサ34から直接受信してもよい)。 Further, in the refrigerant pipe 26 of the indoor unit 200, the indoor heat exchanger 27 is provided with an indoor temperature sensor 34 for detecting the indoor temperature Tr of the air-conditioned space. The detection result of the sensor 34 is input to the indoor unit control unit 430 provided in the indoor unit 200, and furthermore, the outdoor unit control unit 410, the hot water storage control unit 420, the heat exchange control unit 440, and the heat pump are input as appropriate. It is also input to the control unit 450 (it may be received via the indoor unit control unit 430 or may be received directly from the sensor 34).

そして、前記貯湯ユニット100の前記貯湯制御部420、前記熱交換ユニット400の前記熱交換制御部440、前記室外機ユニット300の前記室外機制御部410、前記室内機ユニット200の前記室内機制御部430、及び、前記ヒートポンプユニット500の前記ヒーポン制御部450は、互いに通信可能に接続されており、前記各センサの検出結果に基づき、相互に連携しつつ、前記貯湯ユニット100、前記熱交換ユニット400、前記室外機ユニット300、前記室内機ユニット200、前記ヒートポンプユニット500内の各機器・アクチュエータの動作を制御する。 The hot water storage controller 420 of the hot water storage unit 100, the heat exchange controller 440 of the heat exchange unit 400, the outdoor unit controller 410 of the outdoor unit 300, and the indoor unit controller of the indoor unit 200 430 and the heat pump controller 450 of the heat pump unit 500 are connected to each other so as to be able to communicate with each other, and based on the detection results of the sensors, operate the hot water storage unit 100 and the heat exchange unit 400 in cooperation with each other. , the operation of each device/actuator in the outdoor unit 300 , the indoor unit 200 , and the heat pump unit 500 .

このとき、前記室内機ユニット200は、リモコン等の適宜の操作部60(以下単に「リモコン60」と称する)によって操作可能である。すなわち、リモコン60は、例えば前記室内機制御部430に対し情報送受信可能に接続されており、ユーザは、このリモコン60を適宜に手動操作することにより、いずれの運転を行うかの運転指示、すなわち、大気排熱の冷房運転(以下適宜、「通常冷房運転」等という)、排熱利用給湯の冷房運転(以下適宜、「排熱利用給湯運転」等という)、前記ヒートポンプユニット500のみによる貯湯タンク2内の湯水の沸上運転(以下適宜、単に「沸上運転」という)等、のいずれを行うかを指示することができる。これらのリモコン60からの指示内容は、室内機ユニット200に設けられた前記室内機制御部430に入力され、さらに適宜、前記室外機制御部410や前記熱交換制御部440や前記貯湯制御部420やヒーポン制御部450へも入力される(室内機制御部430を介し受信しても良いし、リモコン60から直接受信してもよい)。 At this time, the indoor unit 200 can be operated by an appropriate operating section 60 such as a remote controller (hereinafter simply referred to as "remote controller 60"). That is, the remote controller 60 is connected to, for example, the indoor unit control unit 430 so that information can be transmitted and received. , atmospheric exhaust heat cooling operation (hereinafter referred to as “normal cooling operation” as appropriate), exhaust heat hot water supply cooling operation (hereinafter referred to as “exhaust heat hot water supply operation” as appropriate), hot water storage tank only by the heat pump unit 500 2 (hereinafter referred to simply as "boiling operation"), or the like. The instruction contents from these remote controllers 60 are input to the indoor unit control section 430 provided in the indoor unit 200, and furthermore, the outdoor unit control section 410, the heat exchange control section 440, and the hot water storage control section 420 are appropriately controlled. and the heat pump control unit 450 (may be received via the indoor unit control unit 430 or may be received directly from the remote controller 60).

次に、前記室外機ユニット300に備えられた前記室外機制御部410について説明する。室外機制御部410は、詳細な図示を省略するが、各種のデータやプログラムを記憶する記憶部と、演算・制御処理を行う制御部とを備えている。この室外機制御部410の機能的構成を図2により説明する。 Next, the outdoor unit controller 410 provided in the outdoor unit 300 will be described. Although not shown in detail, the outdoor unit control unit 410 includes a storage unit that stores various data and programs, and a control unit that performs arithmetic and control processing. A functional configuration of the outdoor unit control section 410 will be described with reference to FIG.

図2に示すように、前記室外機制御部410は、四方弁制御部410Aと、圧縮機制御部410Bと、膨張弁制御部410Cと、室外ファン制御部410Dと、二方弁制御部410Eと、を機能的に備えている。 As shown in FIG. 2, the outdoor unit control section 410 includes a four-way valve control section 410A, a compressor control section 410B, an expansion valve control section 410C, an outdoor fan control section 410D, and a two-way valve control section 410E. , are functionally provided.

四方弁制御部410Aには、前記リモコン60により指示された、いずれの運転を行うかの運転指示と、前記貯湯温度センサ12により検出された前記貯湯温度とが入力される。 The four-way valve control unit 410A receives an operation instruction from the remote controller 60 indicating which operation should be performed and the stored hot water temperature detected by the stored hot water temperature sensor 12 .

四方弁制御部410Aは、前記運転指示と、前記貯湯温度に対応した前記湯水の加熱状況(貯湯状況)とに応じて、実際にヒートポンプ給湯機1をどのような運転態様(前記の通常冷房運転、排熱利用給湯運転、沸上運転)で運転するかを決定し、対応する運転情報を、前記圧縮機制御部410B、膨張弁制御部410C、室外ファン制御部410D、二方弁制御部410E、及び、貯湯制御部420、室内機制御部430、熱交換制御部440、ヒーポン制御部450に出力する。また、四方弁制御部410Aは、上記決定された運転態様に対応する開閉信号を四方弁31へ出力し、四方弁31を切り替える(詳細な制御内容は後述)。 The four-way valve control unit 410A actually controls the heat pump water heater 1 in what kind of operation mode (the above-mentioned normal cooling operation , hot water supply operation using exhaust heat, boiling operation), and the corresponding operation information is sent to the compressor control unit 410B, the expansion valve control unit 410C, the outdoor fan control unit 410D, and the two-way valve control unit 410E. , and to the hot water storage controller 420 , the indoor unit controller 430 , the heat exchange controller 440 , and the heat pump controller 450 . In addition, the four-way valve control unit 410A outputs an open/close signal corresponding to the determined operation mode to the four-way valve 31 to switch the four-way valve 31 (details of control will be described later).

圧縮機制御部410Bには、前記外気温度センサ22により検出された前記外気温度Tairと、前記室内温度センサ34により検出された前記室内温度Trと、前記リモコン60により設定されたエアコン設定温度Tconとが入力される(直接入力される場合のほか、前記の間接的な入力も含む。以下同様)。圧縮機制御部410Bは、前記のようにして四方弁制御部410Aから入力される前記運転情報に応じて、入力された前記の温度及び設定のうち少なくとも1つに基づき、前記圧縮機14の回転数を制御する。なおこのときの圧縮機14の回転数(制御値)は、後述の熱交換制御部440の膨張弁制御部440Bにも出力される(図示省略)。 The outside air temperature Tair detected by the outside air temperature sensor 22, the indoor temperature Tr detected by the indoor temperature sensor 34, and the air conditioner set temperature Tcon set by the remote controller 60 are stored in the compressor control unit 410B. is input (in addition to direct input, the above-mentioned indirect input is also included. The same applies hereinafter). The compressor control unit 410B controls the rotation of the compressor 14 based on at least one of the input temperature and setting according to the operation information input from the four-way valve control unit 410A as described above. control the numbers. Note that the rotational speed (control value) of the compressor 14 at this time is also output to an expansion valve control section 440B of the heat exchange control section 440 described later (not shown).

膨張弁制御部410Cには、前記吐出温度センサ20により検出された前記冷媒吐出温度Toutと、前記流出温度センサ21により検出された前記冷媒流出温度T2と、前記吸入温度センサ32により検出された前記冷媒吸入温度Tinとが入力される。膨張弁制御部410Cは、前記四方弁制御部410Aからの前記運転情報に応じて、前記の入力された温度のうち少なくとも1つに基づき、前記膨張弁113の開度を制御する(詳細な制御内容は後述)。 The expansion valve control unit 410C stores the refrigerant discharge temperature Tout detected by the discharge temperature sensor 20, the refrigerant outflow temperature T2 detected by the outflow temperature sensor 21, and the refrigerant outflow temperature T2 detected by the intake temperature sensor 32. Refrigerant intake temperature Tin is input. The expansion valve control unit 410C controls the degree of opening of the expansion valve 113 based on at least one of the input temperatures according to the operation information from the four-way valve control unit 410A (detailed control). content will be described later).

二方弁制御部410Eは、前記四方弁制御部410Aからの前記運転情報に応じて、前記二方弁122の開閉を制御する(詳細な制御内容は後述)。 The two-way valve control section 410E controls opening and closing of the two-way valve 122 according to the operation information from the four-way valve control section 410A (details of the control will be described later).

室外ファン制御部410Dには、前記外気温度センサ22により検出された前記外気温度Tairが入力される。室外ファン制御部410Dは、前記四方弁制御部410Aからの前記運転情報に応じて、前記外気温度Tairに基づき、前記室外ファン67の回転数を制御する。 The outdoor air temperature Tair detected by the outdoor air temperature sensor 22 is input to the outdoor fan control unit 410D. The outdoor fan controller 410D controls the rotation speed of the outdoor fan 67 based on the outside air temperature Tair in accordance with the operation information from the four-way valve controller 410A.

なお、前記運転態様の決定は、貯湯制御部420や室内機制御部430や熱交換制御部440やヒーポン制御部450で行っても良い。この場合は、それら貯湯制御部420や室内機制御部430や熱交換制御部440やヒーポン制御部450から、決定された運転態様に対応した前記運転情報が室外機制御部410に入力され、その入力された運転情報に応じて四方弁制御部410A、圧縮機制御部410B、膨張弁制御部410C、室外ファン制御部410D、二方弁制御部410Eが各種制御を行う。 The operation mode may be determined by the hot water storage controller 420 , the indoor unit controller 430 , the heat exchange controller 440 , or the heat pump controller 450 . In this case, the operation information corresponding to the determined operation mode is input to the outdoor unit control unit 410 from the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, the heat exchange control unit 440, and the heat pump control unit 450. The four-way valve control section 410A, the compressor control section 410B, the expansion valve control section 410C, the outdoor fan control section 410D, and the two-way valve control section 410E perform various controls according to the input operation information.

次に、前記熱交換ユニット400に備えられた前記熱交換制御部440について説明する。熱交換制御部440は、前記室外機制御部410同様、記憶部と制御部とを備えており、その機能的構成を図3により説明する。 Next, the heat exchange control section 440 provided in the heat exchange unit 400 will be described. The heat exchange control section 440 includes a storage section and a control section, similarly to the outdoor unit control section 410, and its functional configuration will be described with reference to FIG.

図3に示すように、前記熱交換制御部440は、ポンプ制御部440Aと、膨張弁制御部440Bと、二方弁制御部440Cとを機能的に備えている。 As shown in FIG. 3, the heat exchange control section 440 functionally includes a pump control section 440A, an expansion valve control section 440B, and a two-way valve control section 440C.

ポンプ制御部440Aには、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記沸上温度センサ24により検出された前記沸上温度Tbと、前記流量センサ28により検出された前記ポンプ流量と、が入力される。ポンプ制御部440Aは、前記のようにして室外機制御部410から入力される前記運転情報に応じて、入力された前記沸上温度Tbに基づき、前記沸上ポンプ19の回転数を制御する。本実施形態では、ポンプ制御部440Aは、常には、前記沸上温度Tbと、予め定められた所定の目標沸上温度Tbo(後述の図10(a)参照)との偏差に応じて、前記沸上ポンプ19の回転数を制御する。 The pump control unit 440A receives the operation information from the outdoor unit control unit 410, the boiling temperature Tb detected by the boiling temperature sensor 24, the pump flow rate detected by the flow rate sensor 28, is entered. The pump control unit 440A controls the rotation speed of the boiling pump 19 based on the input boiling temperature Tb in accordance with the operation information input from the outdoor unit control unit 410 as described above. In the present embodiment, the pump control unit 440A always adjusts the above boiling temperature according to the deviation between the boiling temperature Tb and a predetermined target boiling temperature Tbo (see FIG. The rotation speed of the boiling pump 19 is controlled.

膨張弁制御部440Bには、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記外気温度センサ22により検出された前記外気温度Tairと、前記室外機制御部410の前記圧縮機制御部410Bから入力された前記圧縮機14の回転数(制御値。但し公知の手法で検出された実際の圧縮機14の回転数を入力しても良い)と、前記流出温度センサ21により検出された前記冷媒流出温度T2と、前記吸入温度センサ32により検出された前記冷媒吸入温度Tinと、前記吐出温度センサ20により検出された前記冷媒吐出温度Toutとが入力される。膨張弁制御部440Bは、前記室外機制御部410からの前記運転情報に応じて、前記の入力された温度や回転数のうち少なくとも1つに基づき、前記膨張弁1110の開閉や開度を制御する。 The expansion valve control unit 440B receives the operation information from the outdoor unit control unit 410, the outside air temperature Tair detected by the outside air temperature sensor 22, and the compressor control unit 410B of the outdoor unit control unit 410. The input rotation speed of the compressor 14 (control value. However, the actual rotation speed of the compressor 14 detected by a known method may be input) and the refrigerant detected by the outflow temperature sensor 21 The outflow temperature T2, the refrigerant suction temperature Tin detected by the suction temperature sensor 32, and the refrigerant discharge temperature Tout detected by the discharge temperature sensor 20 are input. The expansion valve control section 440B controls the opening/closing and the degree of opening of the expansion valve 1110 based on at least one of the input temperature and rotation speed in accordance with the operation information from the outdoor unit control section 410. do.

二方弁制御部440Cには、前記室外機制御部410からの前記運転情報が入力される。二方弁制御部440Cは、前記運転情報に基づき、前記二方弁121の開閉動作を制御する(詳細な制御内容は後述)。 The operation information from the outdoor unit control unit 410 is input to the two-way valve control unit 440C. The two-way valve control unit 440C controls the opening/closing operation of the two-way valve 121 based on the operation information (details of control will be described later).

なお、前記と同様、運転態様の決定を、熱交換制御部440内(例えば前記二方弁制御部440C)や室内機制御部430や貯湯制御部420やヒーポン制御部450で行っても良い。この場合は、それら二方弁制御部440Cや室内機制御部430や貯湯制御部420やヒーポン制御部450で決定した運転態様に対応する運転情報に応じて、ポンプ制御部440A、膨張弁制御部440Bが各種制御を行う。 Note that, similarly to the above, the operation mode may be determined in the heat exchange control section 440 (for example, the two-way valve control section 440C), the indoor unit control section 430, the hot water storage control section 420, or the heat pump control section 450. In this case, the pump control unit 440A, the expansion valve control unit 440A, and the expansion valve control unit 440A according to the operation information corresponding to the operation mode determined by the two-way valve control unit 440C, the indoor unit control unit 430, the hot water storage control unit 420, and the heat pump control unit 450. 440B performs various controls.

次に、前記室内機ユニット200に備えられた前記室内機制御部430について説明する。室内機制御部430は、前記室外機制御部410及び熱交換制御部440同様、記憶部と制御部とを備えており、その機能的構成を図4により説明する。 Next, the indoor unit controller 430 provided in the indoor unit 200 will be described. The indoor unit control unit 430 includes a storage unit and a control unit, similarly to the outdoor unit control unit 410 and the heat exchange control unit 440, and the functional configuration thereof will be described with reference to FIG.

図4に示すように、前記室内機制御部430は、室内ファン制御部430Aを機能的に備えている。室内ファン制御部430Aには、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記室内温度センサ34により検出された前記室内温度Trと、前記リモコン60により設定された前記エアコン設定温度Tconとが入力される。室内ファン制御部430Aは、前記室外機制御部410からの前記運転情報に応じて、前記室内温度Tr及びエアコン設定温度Tconに基づき、前記室内ファン77の回転数を制御する。 As shown in FIG. 4, the indoor unit controller 430 functionally includes an indoor fan controller 430A. The indoor fan controller 430A receives the operation information from the outdoor unit controller 410, the indoor temperature Tr detected by the indoor temperature sensor 34, and the air conditioner set temperature Tcon set by the remote controller 60. is entered. 430 A of indoor fan control parts control the rotation speed of the said indoor fan 77 based on the said indoor temperature Tr and the air-conditioner preset temperature Tcon according to the said operation information from the said outdoor unit control part 410. FIG.

なお、前記と同様、運転態様の決定を、室内機制御部430内や熱交換制御部440や貯湯制御部420やヒーポン制御部450で行っても良い。この場合は、それら室内機制御部430や熱交換制御部440や貯湯制御部420やヒーポン制御部450で決定した運転態様に対応する運転情報に応じて、室内ファン制御部430Aが前記制御を行う。 It should be noted that the operation mode may be determined in the indoor unit control unit 430, the heat exchange control unit 440, the hot water storage control unit 420, or the heat pump control unit 450, as described above. In this case, the indoor fan control unit 430A performs the control according to the operation information corresponding to the operation mode determined by the indoor unit control unit 430, the heat exchange control unit 440, the hot water storage control unit 420, and the heat pump control unit 450. .

次に、前記貯湯ユニット100に備えられた前記貯湯制御部420について説明する。貯湯制御部420は、前記室外機制御部410、熱交換制御部440、室内機制御部430と同様、記憶部と制御部とを備えており、その機能的構成を図5により説明する。 Next, the hot water storage controller 420 provided in the hot water storage unit 100 will be described. Like the outdoor unit control unit 410, the heat exchange control unit 440, and the indoor unit control unit 430, the hot water storage control unit 420 includes a storage unit and a control unit, and its functional configuration will be described with reference to FIG.

図5に示すように、前記貯湯制御部420は、戻し制御部420Bと、温度制御部420Cと、を機能的に備えている。 As shown in FIG. 5, the hot water storage controller 420 functionally includes a return controller 420B and a temperature controller 420C.

戻し制御部420Bには、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記貯湯温度センサ12により検出された前記貯湯温度と、前記沸上温度センサ24により検出された前記沸上温度Tbと、が入力される。戻し制御部420Bは、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記貯湯温度に対応した前記湯水の加熱状況(貯湯状況)とに応じて三方弁10C,10Dの開度を適宜に制御する。これにより、貯湯タンク2への湯水を、配管6c,6eを介して貯湯タンク2の下部へ戻すのか、若しくは、配管6c,6dを介して貯湯タンク2の中間部へ戻すのか、若しくは、配管6bを介して貯湯タンク2の上部へ戻すのか、等が制御される。なお、本実施形態では、基本的に、前記排熱利用給湯運転のときには、水冷媒熱交換器15において熱交換を行った後の湯水(中温水)が配管6c,6dを介して貯湯タンク2の中間部へ戻され、前記沸上運転のときには、前記ヒートポンプユニット500にて加温された湯水(高温水)が配管6bを介して貯湯タンク2の上部へ戻される。 The return control unit 420B receives the operation information from the outdoor unit control unit 410, the stored hot water temperature detected by the stored hot water temperature sensor 12, and the boiling temperature Tb detected by the boiling temperature sensor 24. , is entered. The return control unit 420B appropriately controls the opening degrees of the three-way valves 10C and 10D in accordance with the operation information from the outdoor unit control unit 410 and the heating status of the hot water (hot water storage status) corresponding to the hot water storage temperature. do. As a result, whether the hot water to the hot water storage tank 2 is returned to the lower portion of the hot water storage tank 2 via the pipes 6c and 6e, or to the middle portion of the hot water storage tank 2 via the pipes 6c and 6d, or the pipe 6b It is controlled whether the hot water is returned to the upper part of the hot water storage tank 2 via . In the present embodiment, basically, during the exhaust heat utilization hot water supply operation, hot water (intermediate hot water) after heat exchange in the water-refrigerant heat exchanger 15 is supplied to the hot water storage tank 2 via the pipes 6c and 6d. During the boiling operation, the hot water (high temperature water) heated by the heat pump unit 500 is returned to the upper portion of the hot water storage tank 2 through the pipe 6b.

温度制御部420Cには、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記貯湯温度センサ12により検出された前記貯湯温度と、給湯温度センサ37により検出された給湯温度と、が入力される。温度制御部420Cは、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記貯湯温度に対応した前記湯水の加熱状況(貯湯状況)とに応じて、前記給湯温度センサ37からの前記給湯温度が、前記給湯設定温度となるように、混合弁10A,10Bの開度を適宜に制御する。 The operation information from the outdoor unit control unit 410, the stored hot water temperature detected by the stored hot water temperature sensor 12, and the hot water supply temperature detected by the hot water supply temperature sensor 37 are input to the temperature control unit 420C. . The temperature control unit 420C determines whether the temperature of the hot water supplied from the hot water supply temperature sensor 37 is adjusted according to the operation information from the outdoor unit control unit 410 and the heating status (storage status) of the hot water corresponding to the stored hot water temperature. , the opening degrees of the mixing valves 10A and 10B are appropriately controlled so as to achieve the hot water supply set temperature.

なお、前記と同様、運転態様の決定を、貯湯制御部420内や熱交換制御部440や室内機制御部430やヒーポン制御部450で行っても良い。この場合は、それら貯湯制御部420や熱交換制御部440や室内機制御部430で決定した運転態様に対応する運転情報に応じて、戻し制御部420B、温度制御部420Cが前記制御を行う。 Note that the operation mode may be determined in the hot water storage control unit 420, the heat exchange control unit 440, the indoor unit control unit 430, or the heat pump control unit 450, as described above. In this case, the return control section 420B and the temperature control section 420C perform the above control according to the operation information corresponding to the operation mode determined by the hot water storage control section 420, the heat exchange control section 440 and the indoor unit control section 430.

次に、前記ヒートポンプユニット500に備えられた前記ヒーポン制御部450について説明する。ヒーポン制御部450は、前記室外機制御部410、熱交換制御部440、室内機制御部430、貯湯制御部420と同様、記憶部と制御部とを備えており、その機能的構成を図6により説明する。 Next, the heat pump control section 450 provided in the heat pump unit 500 will be described. The heat pump control unit 450 includes a storage unit and a control unit, similarly to the outdoor unit control unit 410, the heat exchange control unit 440, the indoor unit control unit 430, and the hot water storage control unit 420. The functional configuration of the heat pump control unit 450 is shown in FIG. will be explained.

図6に示すように、前記ヒーポン制御部450は、ポンプ制御部450Aと、圧縮機制御部450Bと、膨張弁制御部450Cと、室外ファン制御部450Dと、を機能的に備えている。 As shown in FIG. 6, the heat pump control section 450 functionally includes a pump control section 450A, a compressor control section 450B, an expansion valve control section 450C, and an outdoor fan control section 450D.

ポンプ制御部450Aには、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記水冷媒熱交換器115の水側の流路115aの出口側に設けられた温度センサ(図示せず)からの出口温度とが入力される。ポンプ制御部450Aは、前記のようにして入力される前記運転情報に応じて、入力された前記の温度及び設定のうち少なくとも1つに基づき、前記沸上ポンプ119の回転数を制御する。 The pump control unit 450A receives the operation information from the outdoor unit control unit 410 and the temperature sensor (not shown) provided on the outlet side of the water-side flow path 115a of the water-refrigerant heat exchanger 115. and outlet temperature are entered. The pump control unit 450A controls the rotation speed of the boiling pump 119 based on at least one of the input temperature and setting according to the operation information input as described above.

圧縮機制御部450Bには、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記外気温度センサ22により検出された前記外気温度Tairとが入力される。圧縮機制御部450Bは、前記のようにして入力される前記運転情報に応じて、入力された前記の温度及び設定のうち少なくとも1つに基づき、前記圧縮機114の回転数を制御する。 The operating information from the outdoor unit control unit 410 and the outside air temperature Tair detected by the outside air temperature sensor 22 are input to the compressor control unit 450B. The compressor control unit 450B controls the rotation speed of the compressor 114 based on at least one of the input temperature and setting according to the operation information input as described above.

膨張弁制御部450Cには、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記圧縮機114の吐出側に設けられた吐出温度センサ20(図示せず)により検出された前記冷媒吐出温度とが入力される。膨張弁制御部450Cは、前記運転情報に応じて、前記の入力された温度のうち少なくとも1つに基づき、前記膨張弁123の開度を制御する。 The expansion valve control unit 450C receives the operating information from the outdoor unit control unit 410 and the refrigerant discharge temperature detected by a discharge temperature sensor 20 (not shown) provided on the discharge side of the compressor 114. is entered. The expansion valve control unit 450C controls the degree of opening of the expansion valve 123 based on at least one of the input temperatures according to the operating information.

室外ファン制御部450Dには、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記外気温度センサ22により検出された前記外気温度Tairが入力される。室外ファン制御部450Dは、前記運転情報に応じて、前記外気温度Tairに基づき、前記室外ファン167の回転数を制御する。 The operating information from the outdoor unit control section 410 and the outdoor air temperature Tair detected by the outdoor air temperature sensor 22 are input to the outdoor fan control section 450D. The outdoor fan control unit 450D controls the rotation speed of the outdoor fan 167 based on the outside air temperature Tair according to the operation information.

なお、前記と同様、運転態様の決定を、ヒーポン制御部450内や貯湯制御部420や室内機制御部430や熱交換制御部440で行っても良い。この場合は、それらヒーポン制御部450や貯湯制御部420や室内機制御部430や熱交換制御部440で決定した運転態様に対応した前記運転情報に応じて、圧縮機制御部450B、膨張弁制御部450C、室外ファン制御部450Dが前記制御を行う。 Note that, similarly to the above, the operation mode may be determined in the heat pump control unit 450, the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, or the heat exchange control unit 440. In this case, according to the operation information corresponding to the operation mode determined by the heat pump control unit 450, the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, and the heat exchange control unit 440, the compressor control unit 450B, the expansion valve control The control is performed by the section 450C and the outdoor fan control section 450D.

ヒーポン制御部450は、上記圧縮機制御部450B、膨張弁制御部450C、室外ファン制御部450Dの制御により、前記水冷媒熱交換器15における前記熱交換が行われない場合であっても(若しくは当該水冷媒熱交換器15における前記熱交換の実行と併せて)、貯湯タンク2内の湯水を加熱して供給する前記沸上運転等を実行することができる。 The heat pump control unit 450 controls the compressor control unit 450B, the expansion valve control unit 450C, and the outdoor fan control unit 450D even when the heat exchange in the water-refrigerant heat exchanger 15 is not performed (or Together with the execution of the heat exchange in the water-refrigerant heat exchanger 15, the boiling-up operation and the like for heating and supplying the hot water in the hot water storage tank 2 can be executed.

ここで、前記したように、本実施形態のヒートポンプ給湯機1では、通常冷房運転、排熱利用給湯運転、沸上運転等の各種類の運転を選択的に実行することができる。以下、各運転の詳細を順次説明する。 Here, as described above, the heat pump water heater 1 of the present embodiment can selectively execute various types of operations such as the normal cooling operation, the hot water supply operation using exhaust heat, and the boiling operation. Details of each operation will be described below.

<通常冷房運転>
まず、図7を用いて、通常冷房運転について説明する。この図7に示す通常冷房運転時(大気排熱冷房モードに相当)においては、前記四方弁制御部410Aにより、前記四方弁31は、前記配管部18aを前記配管部18dに連通させると共に前記配管部18cを前記配管部18bに連通させる位置(前記した冷房側)に切り替えられる。また前記二方弁制御部410E,440Cにより、二方弁122が開き状態、二方弁121が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部410C,440Bにより、膨張弁113が適宜の開度に調整された状態、膨張弁111が全閉状態に制御される。
<Normal cooling operation>
First, normal cooling operation will be described with reference to FIG. During the normal cooling operation (corresponding to the air exhaust heat cooling mode) shown in FIG. It is switched to the position (the above-described cooling side) in which the portion 18c is communicated with the pipe portion 18b. The two-way valve control units 410E and 440C switch the two-way valve 122 to the open state and the two-way valve 121 to the closed state. Furthermore, the expansion valve control units 410C and 440B control the expansion valve 113 to be adjusted to an appropriate degree of opening and the expansion valve 111 to be fully closed.

この結果、圧縮機14の吐出側の配管部18a→配管部18d→配管部18e(二方弁122)→室外熱交換器17→配管部18f(膨張弁113)→配管部26b→室内熱交換器27→配管部26a→配管部18b→圧縮機14の吸入側の配管部18cの冷媒経路が形成される。 As a result, the piping section 18a on the discharge side of the compressor 14→piping section 18d→piping section 18e (two-way valve 122)→outdoor heat exchanger 17→piping section 18f (expansion valve 113)→piping section 26b→indoor heat exchange Refrigerant path of vessel 27→piping portion 26a→piping portion 18b→piping portion 18c on the suction side of compressor 14 is formed.

これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機14で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、室外ファン67の回転駆動とともに凝縮器として機能する前記室外熱交換器17において外気と熱交換を行って熱を放出しながら高圧の液体に変化する。こうして液体となった冷媒は前記膨張弁113において適宜に減圧されて低温・低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、室内ファン77の回転駆動とともに蒸発器として機能する前記室内熱交換器27において室内空気から吸熱して蒸発しガスに変化することで空調対象空間を冷却し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機14へと戻る。 As a result, the gaseous refrigerant sucked at low temperature and low pressure is compressed by the compressor 14 to become high temperature and high pressure gas, and then the outdoor heat exchanger functions as a condenser as the outdoor fan 67 rotates. At 17, it changes into a high-pressure liquid while exchanging heat with the outside air and releasing heat. The refrigerant thus liquefied is appropriately decompressed by the expansion valve 113 to become a low-temperature, low-pressure liquid, and is in a state where it is easy to evaporate. It absorbs heat from the indoor air, evaporates, and changes to gas, thereby cooling the air-conditioned space, and returns to the compressor 14 again as a low-temperature, low-pressure gas.

<排熱利用給湯運転>
次に、図8を用いて、排熱利用給湯運転について説明する。この図8に示す排熱利用給湯運転時(排熱利用冷房モードに相当)においては、前記四方弁制御部410Aにより、前記通常冷房運転時と同様、前記四方弁31は、前記冷房側に切り替えられる。また前記二方弁制御部410E,440Cにより、二方弁122が閉じ状態、二方弁121が開き状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部410C,440Bにより、前記膨張弁113が全閉状態、前記膨張弁111が適宜の開度に調整された状態、に制御される。
<Exhaust heat utilization hot water supply operation>
Next, the exhaust heat utilization hot water supply operation will be described with reference to FIG. During the hot water supply operation using exhaust heat (corresponding to the cooling mode using exhaust heat) shown in FIG. be done. The two-way valve control units 410E and 440C switch the two-way valve 122 to the closed state and the two-way valve 121 to the open state. Further, the expansion valve control units 410C and 440B control the expansion valve 113 to be fully closed and the expansion valve 111 to be adjusted to an appropriate opening.

この結果、圧縮機14の吐出側の配管部18a→配管部18d→配管部25a(二方弁121)→水冷媒熱交換器15→配管部25b(膨張弁111)→配管部26b→室内熱交換器27→配管部26a→配管部18b→圧縮機14の吸入側の配管部18cの冷媒経路が形成される。 As a result, the piping portion 18a on the discharge side of the compressor 14 → the piping portion 18d → the piping portion 25a (the two-way valve 121) → the water refrigerant heat exchanger 15 → the piping portion 25b (the expansion valve 111) → the piping portion 26b → the indoor heat A refrigerant path of the exchanger 27→the pipe portion 26a→the pipe portion 18b→the pipe portion 18c on the suction side of the compressor 14 is formed.

これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機14で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、凝縮器として機能する前記水冷媒熱交換器15の前記冷媒側の流路15bにおいて熱を放出しながら高圧の液体に変化する。こうして液体となった冷媒は前記膨張弁111において適宜に減圧されて低温・低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、室内ファン77の回転駆動とともに蒸発器として機能する前記室内熱交換器27において室内空気から吸熱して蒸発しガスに変化することで空調対象空間を冷却し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機14へと戻る。 As a result, after the gaseous refrigerant sucked at low temperature and low pressure is compressed by the compressor 14 to become a high temperature and high pressure gas, the refrigerant side of the water-refrigerant heat exchanger 15 functioning as a condenser It changes into a high-pressure liquid while releasing heat in the flow path 15b. The refrigerant thus liquefied is appropriately decompressed by the expansion valve 111 to become a low-temperature, low-pressure liquid and is in a state where it is easy to evaporate. It absorbs heat from the indoor air, evaporates, and changes to gas, thereby cooling the air-conditioned space, and returns to the compressor 14 again as a low-temperature, low-pressure gas.

また、沸上ポンプ19が前記ポンプ制御部440Aの制御により回転することで、貯湯タンク2下部に接続された前記配管5bから取り出された低温水(未加熱水)が、前記熱交換ユニット400の水冷媒熱交換器15の前記水側の流路15aにおいて前記凝縮する冷媒から受熱して加熱されて前記中温水となった後、貯湯タンク2内に戻される(給湯処理)。すなわち、前記熱交換ユニット400は、貯湯タンク2へ前記中温水を貯める中温熱源として機能する。以上の結果、夏期における冷房排熱を貯湯タンク2への湯水の加温(給湯)に活用することができる。 Further, the boiling pump 19 is rotated under the control of the pump control section 440A, so that the low-temperature water (unheated water) taken out from the pipe 5b connected to the lower part of the hot water storage tank 2 is transferred to the heat exchange unit 400. After receiving heat from the condensing refrigerant in the water-side passage 15a of the water-refrigerant heat exchanger 15 and heating it to become the middle-temperature water, it is returned to the hot water storage tank 2 (hot water supply process). That is, the heat exchange unit 400 functions as a medium-temperature heat source for storing medium-temperature water in the hot water storage tank 2 . As a result of the above, it is possible to utilize the cooling exhaust heat in summer for heating (supplying) hot water to the hot water storage tank 2 .

なお、以上の運転態様において説明したように、本実施形態においては、前記四方弁31と、前記二方弁122,121と、前記膨張弁113,111と、これらを制御する前記室外機制御部410、前記貯湯制御部420、前記室内機制御部430、及び前記熱交換制御部440とが、各請求項記載のモード切替手段として機能する。 As described in the above operation mode, in the present embodiment, the four-way valve 31, the two-way valves 122 and 121, the expansion valves 113 and 111, and the outdoor unit control section for controlling these 410, the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, and the heat exchange control unit 440 function as mode switching means described in each claim.

<沸上運転>
次に、図9を用いて沸上運転について説明する。この図9に示す沸上運転時においては、前記膨張弁制御部450Cにより、前記膨張弁123が適宜の開度に調整された状態、に制御される。
<Boiling operation>
Next, boiling operation will be described with reference to FIG. During the boiling-up operation shown in FIG. 9, the expansion valve control section 450C controls the expansion valve 123 to be adjusted to an appropriate opening degree.

この結果、前記圧縮機114の吐出側→水冷媒熱交換器115の冷媒側の流路115b→冷媒配管118(膨張弁123)→室外熱交換器117→圧縮機114の冷媒経路が形成される。 As a result, a refrigerant path of the discharge side of the compressor 114→flow path 115b on the refrigerant side of the water refrigerant heat exchanger 115→refrigerant pipe 118 (expansion valve 123)→outdoor heat exchanger 117→compressor 114 is formed. .

これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機114で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、凝縮器として機能する水冷媒熱交換器115の前記冷媒側の流路115bにおいて前記水側の流路115aを流れる水と熱交換を行って前記水に熱を放出し加熱しながら高圧の液体に変化する。こうして液体となった冷媒は前記膨張弁123において減圧されて低温・低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、蒸発器として機能する前記室外熱交換器117において外気と熱交換を行って蒸発してガスに変化することで吸熱し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機114へと戻る。 As a result, after the gaseous refrigerant sucked at low temperature and low pressure is compressed by the compressor 114 to become a high temperature and high pressure gas, the refrigerant side flow of the water refrigerant heat exchanger 115 functioning as a condenser In the passage 115b, heat is exchanged with the water flowing through the passage 115a on the water side, heat is released to the water, and the water changes into a high-pressure liquid while being heated. The refrigerant thus liquefied is decompressed by the expansion valve 123 to become a low-temperature, low-pressure liquid and is in a state where it is easy to evaporate. It absorbs heat by changing to a gas at the bottom, and returns to the compressor 114 again as a low-temperature, low-pressure gas.

また、沸上ポンプ119が前記ポンプ制御部450Aの制御により回転することで、貯湯タンク2下部に接続された前記加熱往き管5から取り出された低温水(未加熱水)が、前記ヒートポンプユニット500の水冷媒熱交換器115の前記水側の流路115aにおいて前記凝縮する冷媒から受熱してふろの追い焚き等の熱利用側の熱源として利用しやすい65℃~90℃程度の高温まで加熱された後、貯湯タンク2上部に接続された加熱戻り管6から貯湯タンク2内に戻されることで、貯湯タンク2内に順次前記高温水(加熱水)が積層状に貯湯される。すなわち、前記ヒートポンプユニット500は、貯湯タンク2へ前記高温水を貯める高温熱源として機能する。 In addition, by rotating the boiling pump 119 under the control of the pump control section 450A, the low-temperature water (unheated water) taken out from the heating pipe 5 connected to the lower part of the hot water storage tank 2 is transferred to the heat pump unit 500. In the water-side flow path 115a of the water-refrigerant heat exchanger 115, heat is received from the condensed refrigerant and heated to a high temperature of about 65 ° C. to 90 ° C., which is easy to use as a heat source on the heat utilization side such as reheating the bath. After that, the high-temperature water (heated water) is sequentially stored in the hot water tank 2 in a layered manner by being returned into the hot water tank 2 through the heating return pipe 6 connected to the top of the hot water tank 2 . That is, the heat pump unit 500 functions as a high temperature heat source for storing the high temperature water in the hot water storage tank 2 .

<実施形態の特徴>
上記構成及び基本動作の本実施形態において、その特徴は、前記排熱利用給湯運転時において、冷房出力増大時に前記目標沸上温度Tboを一時的に増大補正することにある。その詳細を順を追って説明する。
<Features of Embodiment>
The feature of this embodiment having the above configuration and basic operation is that the target boiling temperature Tbo is temporarily corrected to increase when the cooling output is increased during the hot water supply operation using exhaust heat. The details will be explained step by step.

<ポンプ回転数のフィードバック制御>
前述したように、加熱循環回路4において湯水の循環を行う前記沸上ポンプ19の回転数は、前記ポンプ制御部440Aによって、前記沸上温度センサ24が検出する湯水の沸上温度Tbと前記目標沸上温度Tboとの偏差に応じ、沸上温度Tbが目標沸上温度Tboとなるようにフィードバック制御される。この結果、例えば前記冷凍サイクル側の出力(冷房出力)が大きくなると、沸上温度Tbを目標沸上温度Tboに維持するために沸上ポンプ19の回転数は高くなり、湯水の流量が大きくなって加熱循環回路4における出力(沸上出力)は増大する。逆に前記冷房出力が小さくなると、沸上温度Tbを維持するために沸上ポンプ19の回転数は低くなり、前記沸上出力も減少する。
<Feedback control of pump speed>
As described above, the rotation speed of the boiling pump 19 that circulates hot water in the heating circulation circuit 4 is controlled by the pump control unit 440A to match the boiling temperature Tb of the hot water detected by the boiling temperature sensor 24 and the target value. Feedback control is performed so that the boiling temperature Tb reaches the target boiling temperature Tbo in accordance with the deviation from the boiling temperature Tbo. As a result, for example, when the output (cooling output) of the refrigeration cycle increases, the rotation speed of the boiling pump 19 increases to maintain the boiling temperature Tb at the target boiling temperature Tbo, and the flow rate of hot water increases. As a result, the output (boiling output) in the heating circulation circuit 4 increases. Conversely, when the cooling output decreases, the rotation speed of the boiling pump 19 decreases in order to maintain the boiling temperature Tb, and the boiling output also decreases.

<貯湯タンクへの中温水の戻し>
このとき、前記水冷媒熱交換器15の水側の流路aからの湯水は、前述の配管6d,8dを介して、貯湯タンク2の高さ方向中間部に戻される。これには、以下の意義がある。すなわち、前記のように前記沸上出力が前記冷房出力の大小に応じて増減することから、通常、冷房COPを高く維持するために、湯水の前記目標沸上温度Tboは比較的低く(例えば45℃等。前記した中温水となる)設定される。このとき、貯湯タンク2内の上部には、例えば前述の沸上運転により沸き上げられた、上記の温度よりも高い湯水(前記した高温水)が貯留されている。したがって、前記のように温度が相対的に低い中温水を貯湯タンク2上部ではなく貯湯タンク2の高さ方向中間部に戻すことにより、例えばふろの追い焚き等に利用される、前記貯湯タンク2内上部にある前記高温水の層を壊さないようにすることができるものである。
<Return medium-temperature water to the hot water storage tank>
At this time, the hot water from the water-side flow path a of the water-refrigerant heat exchanger 15 is returned to the middle portion in the height direction of the hot water storage tank 2 via the above-described pipes 6d and 8d. This has the following significance. That is, since the boiling output increases or decreases according to the magnitude of the cooling output as described above, the target boiling temperature Tbo is usually relatively low (for example, 45 ° C., etc., which will be the above-described medium temperature) is set. At this time, the upper part of the hot water storage tank 2 stores hot water (high-temperature water described above) which is heated by the above-described boiling operation and has a temperature higher than the above-mentioned temperature. Therefore, as described above, the hot water storage tank 2 can be used, for example, for reheating the bath by returning the medium-temperature water having a relatively low temperature not to the upper portion of the hot water storage tank 2 but to the middle portion in the height direction of the hot water storage tank 2. It is possible to prevent the high-temperature water layer in the inner upper part from being broken.

ここで、前記のように前記沸上出力が前記冷房出力に連動して増減することから、冷房出力がある程度大きくなった場合に、前記沸上出力も大きくなって前記中温水の流量が増大する。この結果、前記中温水が比較的速い速度で前記貯湯タンク2内に戻されてしまい、貯湯タンク2内において上部の高温水の層と中間部の中温水の層との境界層を破壊してしまうおそれがある。 Here, since the boiling output increases and decreases in conjunction with the cooling output as described above, when the cooling output increases to a certain extent, the boiling output also increases and the flow rate of the intermediate water increases. . As a result, the medium-temperature water is returned into the hot water tank 2 at a relatively high speed, destroying the boundary layer between the upper high-temperature water layer and the intermediate medium-temperature water layer in the hot water storage tank 2. There is a risk that it will be lost.

<目標沸上温度の補正>
そこで、本実施形態においては、前記境界層の破壊を防止するために、前記ポンプ制御部440Aが、前記目標沸上温度Tboの増大補正を行う。この処理の詳細を、図10(a)~(c)により説明する。図10(a)は、前記排熱利用給湯運転を開始した後における、前記ポンプ制御部440Aにより設定される前記目標沸上温度Tboの経時挙動を示し、図10(b)は、その目標沸上温度Tboの設定に対応した前記沸上温度Tbの経時挙動の一例を示し、図10(c)は、前記目標沸上温度Tbo及び前記沸上温度Tbの経時挙動に対応した、前記沸上出力、前記冷房出力、前記ポンプ流量の経時挙動の一例を示している。
<Correction of target boiling temperature>
Therefore, in the present embodiment, the pump control section 440A corrects the increase of the target boiling temperature Tbo in order to prevent the boundary layer from breaking. Details of this process will be described with reference to FIGS. FIG. 10(a) shows the temporal behavior of the target boiling temperature Tbo set by the pump control unit 440A after the exhaust heat utilization hot water supply operation is started, and FIG. 10(b) shows the target boiling temperature Tbo. An example of the temporal behavior of the boiling-up temperature Tb corresponding to the setting of the upper temperature Tbo is shown, and FIG. An example of temporal behavior of the output, the cooling output, and the pump flow rate is shown.

図10(a)~(c)において、まず、前記排熱利用給湯運転を開始後、前記冷房出力が徐々に増大しこれに対応して沸上出力も徐々に増大する。これに対応して、前記ポンプ制御部440Aの制御により、前記沸上ポンプ19の回転数が徐々に増大制御され、ポンプ流量が増大する。これにより、前記沸上温度センサ24により検出される沸上温度Tbが、この時点での(すなわち後述する増大補正がなされる前の)前記目標沸上温度Tbo(この例では45℃)に維持されるように制御される。この増大制御は、ポンプ流量が、予め定められた所定流量(図10(c)の例では4リットル/min)となるまでの間(区間L1)、継続される(回転数増大処理)。 In FIGS. 10(a) to 10(c), first, after the exhaust heat utilization hot water supply operation is started, the cooling output gradually increases, and the boiling output gradually increases accordingly. Corresponding to this, the rotation speed of the boiling pump 19 is controlled to gradually increase under the control of the pump control section 440A, thereby increasing the pump flow rate. Thereby, the boiling-up temperature Tb detected by the boiling-up temperature sensor 24 is maintained at the target boiling-up temperature Tbo (45° C. in this example) at this time (that is, before the increase correction described later is performed). controlled to be This increase control is continued until the pump flow rate reaches a predetermined flow rate (4 liters/min in the example of FIG. 10(c)) (section L1) (rotational speed increase processing).

このとき、仮に前記ポンプ制御部440Aがそのまま前記目標沸上温度Tboを45℃に維持したとすると、さらなる前記冷房出力及び前記沸上出力の増大により、ポンプ流量は、前記所定流量を超えて上昇することとなってしまう(2点鎖線で表すイ参照)。この結果、前述したように貯湯タンク2へ戻る前記中温水の流速増大によって前記高温水と前記中温水との境界層が破壊されるおそれがある。そこで本実施形態では、前記ポンプ制御部440Aは、前記ポンプ流量が前記所定流量(この例では4リットル/min)となった後は、前記目標沸上温度Tboを所定値△T(例えば図10(a)に示す例では3℃)だけ増大補正する。これにより、前記沸上温度Tbは、増大した前記目標沸上温度Tboの値(この例では48℃)までの上昇が許容される(図10(b)中のア参照)こととなることから、沸上温度Tbが前記48℃まで増大するまでの間(区間L2)は、前記ポンプ流量は、略一定すなわち前記所定流量に保たれる(第1処理期間としての区間L2)。 At this time, if the pump control unit 440A maintains the target boiling temperature Tbo at 45° C., the further increase in the cooling output and the boiling output causes the pump flow rate to rise beyond the predetermined flow rate. (see B indicated by the two-dot chain line). As a result, the boundary layer between the high-temperature water and the medium-temperature water may be destroyed due to the increased flow velocity of the medium-temperature water returning to the hot water storage tank 2 as described above. Therefore, in this embodiment, after the pump flow rate reaches the predetermined flow rate (4 liters/min in this example), the pump control section 440A sets the target boiling temperature Tbo to a predetermined value ΔT (for example, In the example shown in (a), the correction is increased by 3°C). As a result, the boiling-up temperature Tb is allowed to rise to the increased value of the target boiling-up temperature Tbo (48° C. in this example) (see A in FIG. 10(b)). , until the boiling temperature Tb increases to 48° C. (section L2), the pump flow rate is kept substantially constant, that is, at the predetermined flow rate (section L2 as the first processing period).

その後、この例では、前記沸上温度Tbが前記補正後の目標沸上温度Tbo(前記の例では48℃)となるタイミングで前記冷房出力及び前記沸上出力が略一定値となる。この結果、前記ポンプ制御部440Aの制御により、沸上温度Tb=補正後目標沸上温度Tboの状態のまま、前記ポンプ流量はしばらくの間(第2処理期間としての区間L3)略一定に保たれる。 Thereafter, in this example, the cooling output and the boiling output become substantially constant values at the timing when the boiling temperature Tb becomes the corrected target boiling temperature Tbo (48° C. in the above example). As a result, under the control of the pump control unit 440A, the pump flow rate is kept substantially constant for a while (section L3 as the second processing period) while the boiling temperature Tb=the post-correction target boiling temperature Tbo. drip.

その後、ある程度の時間が経過し(例えば冷房負荷が低下して)前記冷房出力及び前記沸上出力が低下するが、前記ポンプ制御部440Aの制御により前記ポンプ流量は引き続き略一定に保たれ、前記沸上温度Tbは徐々に低下する(第3処理期間としての区間L4)。 After that, a certain amount of time passes (for example, the cooling load decreases), and the cooling output and the boiling output decrease. Boiling temperature Tb gradually decreases (section L4 as the third processing period).

そして、この例では、検出される前記沸上温度Tbが前記増大補正を行う前の前記目標沸上温度Tbo(この例では45℃)まで低下したときに、前記ポンプ制御部440Aの制御により、前記目標沸上温度Tboが前記増大補正される前の値に復帰するとともに、前記沸上ポンプ19の回転数が徐々に減少制御されてポンプ流量が減少する。これにより、前記検出される前記沸上温度Tbは、前記復帰後の前記目標沸上温度Tboとなるように制御される(区間L5で実行される回転数減少処理)。 Then, in this example, when the detected boiling-up temperature Tb drops to the target boiling-up temperature Tbo (45° C. in this example) before performing the increase correction, the pump control unit 440A controls As the target boiling temperature Tbo returns to the value before the increase correction, the rotational speed of the boiling pump 19 is controlled to gradually decrease, thereby decreasing the pump flow rate. As a result, the detected boiling temperature Tb is controlled so as to become the target boiling temperature Tbo after the recovery (rotational speed reduction process executed in section L5).

なお、前記区間L2,L3,L4において実行される処理が、流量一定化処理に相当している。 Note that the processing executed in the sections L2, L3, and L4 corresponds to the flow constant processing.

以上のようにして、本実施形態においては、前記排熱利用給湯運転時において、前記ポンプ流量が前記所定流量に到達した後に冷房出力がさらに増大しても、それに対応する前記沸上出力の増大分を沸上温度Tbの上昇で吸収することで、前記ポンプ流量については当該所定流量のまま一定に保つことができる。 As described above, in the present embodiment, during the hot water supply operation using exhaust heat, even if the cooling output further increases after the pump flow rate reaches the predetermined flow rate, the boiling output correspondingly increases. The pump flow rate can be kept constant at the predetermined flow rate by absorbing the amount by increasing the boiling-up temperature Tb.

<処理手順>
上記手法を実現するために、前記した室外機制御部410、貯湯制御部420、室内機制御部430、熱交換制御部440、ヒーポン制御部450によって実行される処理手順を、図11に示すフローチャートによって説明する。
<Processing procedure>
In order to realize the above method, the processing procedure executed by the outdoor unit control unit 410, the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, the heat exchange control unit 440, and the heat pump control unit 450 is shown in the flowchart of FIG. explained by

図11において、まず、ステップS10で、例えば室外機制御部410が、前記リモコン60における適宜の操作によって、前記排熱利用給湯運転の開始が指示されたか否かを判定する。運転開始が指示されていなければこの判定は満たされず(S110:NO)、この判定が満たされるまでループ待機する。前記開始が指示されていればこの判定は満たされ(S10:YES)、ステップS20に移行する。 In FIG. 11, first, in step S10, for example, the outdoor unit control unit 410 determines whether or not an instruction to start the exhaust heat utilization hot water supply operation has been given by an appropriate operation on the remote controller 60 or not. If the command to start driving is not given, this determination is not satisfied (S110: NO), and the loop waits until this determination is satisfied. If the start is instructed, this determination is satisfied (S10: YES), and the process proceeds to step S20.

ステップS20では、例えば熱交換制御部440のポンプ制御部440Aが、前記目標沸上温度Tboの増大補正の有無を表すフラグFをF=0に初期化する。 In step S20, for example, the pump control section 440A of the heat exchange control section 440 initializes a flag F indicating whether or not the target boiling temperature Tbo is to be corrected to increase to F=0.

その後、ステップS30で、室外機制御部410、貯湯制御部420、室内機制御部430、及び、熱交換制御部440が互いに連携して、前記排熱利用給湯運転を開始する。これにより、前記図8に示したように、水冷媒熱交換器15において熱交換を行った後の湯水は、配管6c,6d,8dを介して貯湯タンク2の高さ方向中間部へ戻される。 After that, in step S30, the outdoor unit control unit 410, the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, and the heat exchange control unit 440 cooperate with each other to start the hot water supply operation using exhaust heat. As a result, as shown in FIG. 8, hot water after heat exchange in the water-refrigerant heat exchanger 15 is returned to the middle portion in the height direction of the hot water storage tank 2 via the pipes 6c, 6d, and 8d. .

そして、ステップS40で、例えば前記ポンプ制御部440Aが、前記フラグFが1であるか否かを判定する。前記したように前記排熱利用給湯運転の開始直後は前記フラグF=0のままであるから判定が満たされず(S40:NO)、ステップS50へ移行する。 Then, in step S40, for example, the pump control section 440A determines whether the flag F is 1 or not. As described above, immediately after the start of the hot water supply operation using exhaust heat, the flag F remains at 0, so the determination is not satisfied (S40: NO), and the process proceeds to step S50.

ステップS50では、ポンプ制御部440Aは、前記した流量センサ28の検出結果に基づき、前記ポンプ流量が前記所定流量(前記図10の例では毎分4リットル)まで増大したか否かを判定する。前記排熱利用給湯運転の開始直後はポンプ流量はまだ十分に増大しておらずこの判定が満たされず(S50:NO)、ステップS120に移行する。 In step S50, the pump control unit 440A determines whether or not the pump flow rate has increased to the predetermined flow rate (4 liters per minute in the example of FIG. 10) based on the detection result of the flow rate sensor 28 described above. Immediately after the exhaust heat utilization hot water supply operation is started, the pump flow rate has not yet increased sufficiently and this determination is not satisfied (S50: NO), and the process proceeds to step S120.

ステップS120では、ポンプ制御部440Aは、前記沸上温度センサ24により検出される前記沸上温度Tbがこの時点の目標沸上温度Tboとなるように、沸上ポンプ19の回転数を制御する。その後、ステップS40に戻って同様の手順を繰り返す。これにより、前記ポンプ流量が前記所定流量に達するまでは、ステップS40→ステップS50→ステップS120→ステップS40→・・が繰り返されることで、前記沸上ポンプ19の回転数は、前記沸上温度Tbが前記目標沸上温度Tboに一致するように制御されつつ増大し、ポンプ流量が徐々に増大する。 In step S120, the pump control section 440A controls the rotation speed of the boiling pump 19 so that the boiling temperature Tb detected by the boiling temperature sensor 24 becomes the target boiling temperature Tbo at this time. After that, the process returns to step S40 and repeats the same procedure. As a result, step S40→step S50→step S120→step S40→ . . . are repeated until the pump flow rate reaches the predetermined flow rate. increases while being controlled to match the target boiling temperature Tbo, and the pump flow rate gradually increases.

そして、上記繰り返しにおいて前記ポンプ流量が前記所定流量に達するとステップS50の判定が満たされ(S50:YES)、ステップS60へ移行する。 Then, when the pump flow rate reaches the predetermined flow rate in the above repetition, the determination in step S50 is satisfied (S50: YES), and the process proceeds to step S60.

ステップS60では、前記ポンプ制御部440Aが、この時点での目標沸上温度Tbo(前記の例では45℃)に対し、所定値△T(前記の例では3℃)を加える増大補正を行う。 In step S60, the pump control unit 440A performs an increase correction by adding a predetermined value ΔT (3° C. in the example above) to the target boiling temperature Tbo (45° C. in the example above) at this time.

その後、ステップS70で、前記ポンプ制御部440Aは、前記ポンプ流量を一定に保つように前記沸上ポンプ19の回転数を制御(一定値に固定)する。そして、ステップS80で、前記ポンプ制御部440Aは、前記フラグFを、前記目標沸上温度Tboの増大補正を行ったことを表すF=1として前記ステップS40に戻る。 After that, in step S70, the pump control section 440A controls the rotation speed of the boiling pump 19 (fixes it at a constant value) so as to keep the pump flow rate constant. Then, in step S80, the pump control section 440A sets the flag F to F=1 indicating that the target boiling temperature Tbo has been corrected to increase, and returns to step S40.

このようにして戻った前記ステップS40では、前記ステップS80においてF=1とされていることから判定が満たされ(S40:YES)、ステップS90に移行する。 In the step S40 returned in this way, since F=1 in the step S80, the determination is satisfied (S40: YES), and the process proceeds to step S90.

ステップS90では、ポンプ制御部440Aは、前記沸上温度センサ24により検出される前記沸上温度Tbが、この時点での(すなわち前記増大補正後の)目標沸上温度Tboから前記所定値△Tを減じた値、すなわち前記増大補正前の目標沸上温度Tboまで低下したか否かを判定する。前記図10の前記区間L4の例で前述したように前記冷房出力及び前記沸上出力の低下によって前記沸上温度Tbが前記増大補正前の目標沸上温度Tbo(前記の例では45℃)まで低下するまではステップS90の判定は満たされず(S90:NO)ループ待機し、低下したらステップS90の判定が満たされ(S90:YES)、ステップS100に移行する。 In step S90, the pump control unit 440A controls the boiling temperature Tb detected by the boiling temperature sensor 24 to be the predetermined value ΔT from the target boiling temperature Tbo at this time (that is, after the correction for increase). , that is, whether or not it has decreased to the target boiling temperature Tbo before the increase correction. As described above in the example of the section L4 in FIG. 10, the cooling output and the boiling output are lowered so that the boiling temperature Tb reaches the target boiling temperature Tbo (45° C. in the above example) before the increase correction. The determination in step S90 is not satisfied (S90: NO) until the temperature drops, and the loop waits.

ステップS100では、ポンプ制御部440Aは、この時点での前記目標沸上温度Tbo(すなわち前記増大補正後の目標沸上温度Tbo。前記の例では48℃)から前記所定値△T(前記の例では3℃)を減じ、補正前の値に復帰させる。そして、ステップS110で、前記ポンプ制御部440Aは、前記フラグFを、前記増大補正前の状態に復帰したことに対応させてF=0とし前記ステップS40に戻り、以降、同様の手順を繰り返す。 In step S100, the pump control unit 440A changes the target boiling temperature Tbo at this time (that is, the target boiling temperature Tbo after the increase correction; 48° C. in the above example) to the predetermined value ΔT (the above example 3°C) to return to the value before correction. Then, in step S110, the pump control unit 440A sets the flag F to F=0 corresponding to the return to the state before the increase correction, returns to step S40, and repeats the same procedure thereafter.

なお、前記において、図11のフローのステップS40、ステップS50、ステップS120、ステップS60、ステップS70、ステップS80、ステップS90、ステップS100、ステップS110を実行するポンプ制御部440Aと、前記流量センサ28(又は前記回転数センサ)とが、各請求項記載のポンプ制御手段として機能する。 In the above, the pump control unit 440A that executes steps S40, S50, S120, S60, S70, S80, S90, S100, and S110 of the flow of FIG. 11, and the flow rate sensor 28 ( or the rotational speed sensor) functions as the pump control means described in each claim.

なお、前記ステップS50にてポンプ流量が所定流量まで増大していると判定しても、貯湯温度センサ12によって貯湯タンク2内に高温水がないことが検出された場合は、前記ステップS60~S80を実行せずに、前記ステップ120へ移行するようにしても良い。 Even if it is determined in step S50 that the pump flow rate has increased to the predetermined flow rate, if the stored hot water temperature sensor 12 detects that there is no high-temperature water in the hot water storage tank 2, steps S60 to S80 are performed. It is also possible to proceed to step 120 without executing .

<実施形態の効果>
以上説明したように、本実施形態においては、前記排熱利用給湯運転時において、前記ポンプ流量が前記所定流量に到達した後に冷房出力がさらに増大しても、それに対応する前記沸上出力の増大分を沸上温度Tbの上昇で吸収することで、前記ポンプ流量については当該所定流量のまま一定に保つことができる。この結果、配管6d,8dを介し貯湯タンク2内に戻る中温水の速度に一定の上限値を設けることができるので、貯湯タンク2内における、前記高温水の層と前記中温水の層との間の前記境界層が破壊されるのを防止することができる。
<Effects of Embodiment>
As described above, in the present embodiment, during the hot water supply operation using exhaust heat, even if the cooling output further increases after the pump flow rate reaches the predetermined flow rate, the boiling output correspondingly increases. The pump flow rate can be kept constant at the predetermined flow rate by absorbing the amount by increasing the boiling-up temperature Tb. As a result, a certain upper limit can be set for the speed of medium-temperature water returning into the hot water storage tank 2 via the pipes 6d and 8d. The boundary layer between can be prevented from being destroyed.

また、本実施形態では特に、例えば前記補正後の目標沸上温度Tboの値を適宜に設定する(言い替えれば前記所定値△Tの値を適宜に設定する)ことで、ポンプ制御部440Aの制御により、前記冷房出力が増大することで前記沸上温度Tbが増大していく期間(前記区間L2)、その後冷房出力が上げ止まって一定となり沸上温度Tbが目標沸上温度Tboに到達した状態で運転されている期間(前記区間L3)、その後冷房出力が減少することで沸上温度Tbが減少していく期間(前記区間L4)の順で推移させ、それらの間、常にポンプ流量を略一定に保つことができる。 Further, particularly in the present embodiment, for example, by appropriately setting the value of the corrected target boiling-up temperature Tbo (in other words, by appropriately setting the value of the predetermined value ΔT), the pump control unit 440A can be controlled. Thus, during the period (the section L2) in which the boiling temperature Tb increases due to the increase in the cooling output, the cooling output stops increasing and becomes constant, and the boiling temperature Tb reaches the target boiling temperature Tbo. (section L3), and then the period (section L4) in which the boiling temperature Tb decreases as the cooling output decreases. can be kept constant.

また、本実施形態では特に、ポンプ制御部440Aにより、前記沸上温度Tbが前記増大補正前の目標沸上温度Tbo(前記の例では45℃)まで下がってきたらもとの制御に戻り、沸上ポンプ19の回転数を減少させつつ、前記沸上温度Tbがもとの(補正前の)前記目標沸上温度Tboとなるように制御される。これにより、前記目標沸上温度Tboの増大補正により低下していた前記冷房COPを、元の所望の高い水準に復帰させることができる。 Further, particularly in the present embodiment, when the boiling-up temperature Tb has decreased to the target boiling-up temperature Tbo (45° C. in the above example) before the increase correction, the pump control unit 440A returns to the original control. While decreasing the rotational speed of the upper pump 19, the boiling temperature Tb is controlled to become the original (before correction) target boiling temperature Tbo. As a result, the cooling COP, which has decreased due to the increase correction of the target boiling-up temperature Tbo, can be returned to the original desired high level.

また、本実施形態では特に、前記流量センサ28(若しくは前記回転数センサ)により前記ポンプ流量が決定され、そのポンプ流量に基づいて、前記ポンプ制御部440Aによって前述の処理が行われる。これにより、前記目標沸上温度Tboの増大補正後においてポンプ流量を確実に一定に保つことができる。 Further, particularly in this embodiment, the pump flow rate is determined by the flow rate sensor 28 (or the rotation speed sensor), and the above-described processing is performed by the pump control section 440A based on the pump flow rate. As a result, the pump flow rate can be reliably kept constant after the target boiling temperature Tbo is corrected to increase.

また、本実施形態では特に、前記流量センサ28の検出結果、若しくは、前記回転数センサの検出結果、に基づき、前述のポンプ回転数の増大制御や前記流量一定化のための制御を精度よく行うことができる。 Further, particularly in this embodiment, based on the detection result of the flow rate sensor 28 or the detection result of the rotation speed sensor, the control for increasing the rotation speed of the pump and the control for stabilizing the flow rate are accurately performed. be able to.

また、本実施形態では特に、冷房運転を2つのモード(前記通常冷房運転での大気排熱冷房モード、前記排熱利用給湯運転での排熱利用冷房モード)で行うことができる。前記排熱利用給湯運転時には、前記したような、圧縮機14吐出側→水冷媒熱交換器15→室内熱交換器27→圧縮機14吸入側の経路での冷凍サイクルが実現される。その一方、前記通常冷房運転時には、前記圧縮機14の吐出側に対し室外熱交換器17の入口側を連通するとともに、前記圧縮機14の吸入側に出口側が連通された前記室内熱交換器27の入口側に対し、前記室外熱交換器17の出口側を連通する。この場合、圧縮機14から吐出された高温高圧の冷媒ガスが室外熱交換器17(凝縮器として機能)で外気へ放熱し凝縮して液体冷媒となり、その後室内熱交換器27(蒸発器として機能)で蒸発することで室内空気から吸熱して圧縮機14へと戻る、通常の冷房運転を実現することができる。 In addition, particularly in this embodiment, the cooling operation can be performed in two modes (an atmospheric exhaust heat cooling mode in the normal cooling operation, and an exhaust heat utilization cooling mode in the exhaust heat utilization hot water supply operation). During the exhaust heat utilization hot water supply operation, a refrigeration cycle is realized in the route of compressor 14 discharge side→water-refrigerant heat exchanger 15→indoor heat exchanger 27→compressor 14 suction side as described above. On the other hand, during the normal cooling operation, the indoor heat exchanger 27 communicates with the discharge side of the compressor 14 at the inlet side of the outdoor heat exchanger 17 and communicates with the suction side of the compressor 14 at the outlet side. The outlet side of the outdoor heat exchanger 17 communicates with the inlet side of . In this case, the high-temperature and high-pressure refrigerant gas discharged from the compressor 14 releases heat to the outside air in the outdoor heat exchanger 17 (functioning as a condenser) and condenses to become a liquid refrigerant, and then in the indoor heat exchanger 27 (functioning as an evaporator). ), the heat is absorbed from the indoor air and returned to the compressor 14, thereby realizing a normal cooling operation.

なお、図10(c)において区間L2,L3,L4において前記ポンプ制御部440Aの制御によって前記沸上ポンプ19のポンプ流量の上限を設定したのに代え、前記加熱循環回路4に公知の定流量弁(この場合の流量制限手段に相当)を設けることで前記ポンプ流量を前記所定流量に制限するようにしても良い。この場合、ポンプ制御部440Aが前述のような目標沸上温度Tboの補正を行わなくても(すなわち目標沸上温度Tboが固定のままでも)、当該定流量弁の流量制限機能を利用して、前記区間L1に対応する前記回転数増大処理及び前記区間L2,L3,L4に対応する前記流量一定化処理を行うことができる。 In addition, instead of setting the upper limit of the pump flow rate of the boiling pump 19 by the control of the pump control section 440A in the sections L2, L3, and L4 in FIG. The pump flow rate may be limited to the predetermined flow rate by providing a valve (corresponding to flow rate limiting means in this case). In this case, even if the pump control unit 440A does not correct the target boiling temperature Tbo as described above (that is, even if the target boiling temperature Tbo remains fixed), the flow rate limiting function of the constant flow valve is used to , the rotation speed increasing process corresponding to the section L1 and the flow rate stabilization process corresponding to the sections L2, L3, and L4 can be performed.

すなわち、前記回転数増大処理では、前記定流量弁が制限している状態の前記ポンプ流量が前記所定流量(前記の例に沿うと4リットル/min)となるまでの間、ポンプ制御部440Aが前記循環ポンプ19の回転数を増大させ、前記流量一定化処理では、前記定流量弁の機能によって前記ポンプ流量が一定に保つように制御されるものである。 That is, in the rotation speed increasing process, the pump control unit 440A is kept in the The number of revolutions of the circulation pump 19 is increased, and in the flow rate stabilization process, the pump flow rate is controlled to be kept constant by the function of the constant flow rate valve.

なお、この場合、前記図11のステップS120に相当する、ポンプ制御部440Aによる「沸上温度Tbが目標沸上温度Tboとなるようにポンプ回転数を制御する」機能と、前記定流量弁とが、各請求項記載のポンプ制御手段として機能する。 In this case, the pump control unit 440A, which corresponds to step S120 in FIG. functions as the pump control means described in each claim.

本変形例においても、ポンプ流量を確実に一定に保つことができるので、前記実施形態と同様、貯湯タンク2内に戻る中温水の速度に一定の上限値を設けることができ、貯湯タンク2内における前記境界層が破壊されるのを防止することができる。またこの変形例では特に、前記定流量弁の定流量吐出機能を利用することで、高い信頼性にて前記回転数増大処理及び前記流量一定化処理を精度よく行うことができる。 In this modification, the flow rate of the pump can be reliably kept constant. It is possible to prevent the boundary layer in the from being destroyed. Moreover, in this modification, in particular, by using the constant flow discharge function of the constant flow valve, the rotational speed increasing process and the flow constant process can be performed with high reliability and accuracy.

なお、本発明は以上の態様に限定されることなく、その趣旨を変更しない範囲で適用可能なもので、例えば、前記二方弁121,122のうち少なくとも1つを、閉止機能付きの膨張弁で置き換えても良い。また、前記膨張弁111,113に代え、減圧器としてエジェクターを用いても良い。 The present invention is not limited to the above embodiments, and can be applied without changing the gist of the invention. can be replaced with Also, instead of the expansion valves 111 and 113, an ejector may be used as a decompressor.

また、前記実施形態においては、前記排熱利用給湯運転において沸上温度よりも高温の湯を貯湯タンク2内へ沸き上げる高温熱源として、前記ヒートポンプユニット500を用いた場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば貯湯タンク2内に電熱ヒータを配置し、この電熱ヒータによって高温の湯を貯湯タンク2内へ沸き上げるようにしても良い。この場合も前述と同様の効果を得る。 Further, in the above-described embodiment, the heat pump unit 500 is used as an example of the heat pump unit 500 as a high-temperature heat source for boiling hot water at a temperature higher than the boiling temperature in the hot water supply operation using exhaust heat. It is not limited to this. That is, for example, an electric heater may be arranged in the hot water storage tank 2 and hot water may be boiled into the hot water storage tank 2 by the electric heater. Also in this case, the same effect as described above is obtained.

1 ヒートポンプ給湯機(冷房排熱貯湯装置)
2 貯湯タンク
6d 配管(戻し管)
12 貯湯温度センサ
14 圧縮機
15 水冷媒熱交換器
15a 冷媒側の流路
15b 水側の流路
17 室外熱交換器(ヒートポンプ熱交換器)
19 沸上ポンプ(循環ポンプ)
24 沸上温度センサ(沸上温度検出手段)
27 室内熱交換器
28 流量センサ(流量決定手段)
30 冷媒循環回路
104 加熱循環回路(湯水循環回路)
105a 配管(湯水配管)
106a 配管(湯水配管)
410B 圧縮機制御部
440 熱交換制御部
440A ポンプ制御部
Tb 沸上温度(実沸上温度)
Tbo 目標沸上温度
1 Heat pump water heater (cooling exhaust heat hot water storage device)
2 hot water storage tank 6d piping (return pipe)
REFERENCE SIGNS LIST 12 hot water storage temperature sensor 14 compressor 15 water-refrigerant heat exchanger 15a refrigerant-side flow path 15b water-side flow path 17 outdoor heat exchanger (heat pump heat exchanger)
19 boiling pump (circulation pump)
24 boiling temperature sensor (boiling temperature detection means)
27 indoor heat exchanger 28 flow rate sensor (flow rate determining means)
30 refrigerant circulation circuit 104 heating circulation circuit (hot water circulation circuit)
105a piping (hot water piping)
106a piping (hot water piping)
410B Compressor control unit 440 Heat exchange control unit 440A Pump control unit Tb Boiling temperature (actual boiling temperature)
Tbo Target boiling temperature

Claims (8)

冷媒と水との熱交換を行う、凝縮器として機能する水冷媒熱交換器と、
前記冷媒と室内空気との熱交換を行う、蒸発器として機能する室内熱交換器と、
前記水冷媒熱交換器及び前記室内熱交換器に接続される圧縮機と、
湯水を貯湯する貯湯タンクと、
を有し、
前記水冷媒熱交換器の水側と前記貯湯タンクとを湯水配管で環状に接続して湯水循環回路を形成し、
前記水冷媒熱交換器の冷媒側と、前記圧縮機と、前記室内熱交換器とを、冷媒配管で接続して冷媒循環回路を形成し、
前記圧縮機の吐出側に対し前記水冷媒熱交換器の入口側を連通するとともに、前記圧縮機の吸入側に出口側が連通された前記室内熱交換器の入口側に対し、前記水冷媒熱交換器の出口側を連通し、前記水冷媒熱交換器にて加温された湯水を前記貯湯タンクへ給湯する給湯処理を行う、冷房排熱貯湯装置において、
前記水冷媒熱交換器の水側から前記湯水配管へ流出する湯水の実沸上温度を検出する沸上温度検出手段と、
前記湯水配管内に前記湯水を循環させる循環ポンプと、
前記沸上温度検出手段により検出された実沸上温度と、予め定められた目標沸上温度との偏差に応じて、前記循環ポンプの回転数を増減するポンプ制御手段と、
を有し、
前記湯水循環回路は、
前記貯湯タンクの上下方向中間部に接続され、当該貯湯タンク内へ湯水を戻す戻し管
を備えており、
前記ポンプ制御手段は、
前記給湯処理の開始後、前記循環ポンプのポンプ流量が予め定められた所定流量となるまでの間、当該循環ポンプの回転数を増大させることにより、前記沸上温度検出手段により検出される前記実沸上温度が前記目標沸上温度となるように制御する、回転数増大処理;
前記ポンプ流量が前記所定流量となった後に前記目標沸上温度を増大補正しつつ、前記ポンプ流量を略一定に保つように制御する、流量一定化処理;
を実行する
ことを特徴とする冷房排熱貯湯装置。
a water-refrigerant heat exchanger functioning as a condenser that exchanges heat between the refrigerant and water;
an indoor heat exchanger functioning as an evaporator that exchanges heat between the refrigerant and indoor air;
a compressor connected to the water-refrigerant heat exchanger and the indoor heat exchanger;
a hot water storage tank for storing hot water;
has
forming a hot water circulation circuit by annularly connecting the water side of the water-refrigerant heat exchanger and the hot water storage tank with a hot water pipe;
connecting the refrigerant side of the water-refrigerant heat exchanger, the compressor, and the indoor heat exchanger with refrigerant pipes to form a refrigerant circulation circuit;
With respect to the inlet side of the indoor heat exchanger, the inlet side of the water-refrigerant heat exchanger communicates with the discharge side of the compressor, and the outlet side communicates with the suction side of the compressor. In a cooling exhaust heat hot water storage device that communicates with the outlet side of the vessel and performs hot water supply processing to supply hot water heated by the water-refrigerant heat exchanger to the hot water storage tank,
boiling temperature detection means for detecting the actual boiling temperature of hot water flowing out from the water side of the water-refrigerant heat exchanger to the hot water pipe;
a circulation pump for circulating the hot water in the hot water pipe;
pump control means for increasing or decreasing the rotation speed of the circulation pump according to the deviation between the actual boiling point temperature detected by the boiling point temperature detecting means and a predetermined target boiling point temperature;
has
The hot water circulation circuit is
A return pipe connected to the middle portion of the hot water storage tank in the vertical direction for returning hot water to the hot water storage tank,
The pump control means is
After the start of the hot water supply process, by increasing the rotation speed of the circulation pump until the pump flow rate of the circulation pump reaches a predetermined flow rate, the actual temperature detected by the boiling temperature detection means is increased. Rotational speed increase processing for controlling the boiling temperature to be the target boiling temperature;
Flow rate stabilization processing for controlling the pump flow rate to be kept substantially constant while increasing and correcting the target boiling temperature after the pump flow rate reaches the predetermined flow rate;
A cooling exhaust heat hot water storage device characterized by executing
前記流量一定化処理は、
前記実沸上温度を増大させつつ、前記ポンプ流量を略一定に保つ第1処理期間と、
前記第1処理期間において前記実沸上温度が前記補正後の目標沸上温度となった後に、その状態で前記ポンプ流量を略一定に保つ第2処理期間と、
前記第2処理期間の後、前記実沸上温度を減少させつつ、前記ポンプ流量を略一定に保つ第3処理期間と、
を含む
ことを特徴とする請求項1記載の冷房排熱貯湯装置。
The flow rate stabilization process is
a first processing period in which the pump flow rate is kept substantially constant while increasing the actual boiling point temperature;
a second processing period in which the pump flow rate is kept substantially constant after the actual boiling-up temperature reaches the corrected target boiling-up temperature in the first processing period;
a third processing period, after the second processing period, in which the pump flow rate is kept substantially constant while the actual boiling point temperature is decreased;
The cooling exhaust heat and hot water storage device according to claim 1, characterized by comprising:
前記ポンプ制御手段は、
前記流量一定化処理において前記実沸上温度が低下し前記増大補正を行う前の前記目標沸上温度に到達したら、前記循環ポンプの回転数を減少させることにより、前記沸上温度検出手段により検出される前記実沸上温度が前記目標沸上温度となるように制御する、回転数減少処理
を実行する
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の冷房排熱貯湯装置。
The pump control means is
When the actual boiling point temperature decreases in the flow rate stabilization process and reaches the target boiling point temperature before performing the increase correction, the rotation speed of the circulation pump is decreased to detect the boiling point temperature by the boiling point temperature detecting means. 3. The cooling exhaust heat and hot water storage device according to claim 1, wherein a rotational speed reduction process is executed to control the actual boiling temperature to be the target boiling temperature.
前記ポンプ制御手段は、
前記循環ポンプによる実際の前記ポンプ流量を決定する流量決定手段を備え、
前記回転数増大処理では、
前記流量決定手段が決定する前記ポンプ流量が前記所定流量となるまでの間、前記循環ポンプの回転数を増大させ、
前記流量一定化処理では、
前記流量決定手段が決定する前記ポンプ流量を略一定に保つように制御する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の冷房排熱貯湯装置。
The pump control means is
Flow rate determination means for determining the actual pump flow rate by the circulation pump,
In the rotation speed increasing process,
increasing the rotation speed of the circulation pump until the pump flow rate determined by the flow rate determining means reaches the predetermined flow rate;
In the flow rate stabilization process,
4. The cooling exhaust heat and hot water storage device according to any one of claims 1 to 3, wherein said pump flow rate determined by said flow rate determination means is controlled to be kept substantially constant .
前記流量決定手段は、
前記循環ポンプに設けられる回転数センサ、若しくは、
前記湯水配管に設けられる流量センサ
を含む
ことを特徴とする請求項4記載の冷房排熱貯湯装置。
The flow rate determining means is
A rotation speed sensor provided in the circulation pump, or
5. The cooling exhaust heat and hot water storage device according to claim 4, further comprising a flow rate sensor provided in said hot water pipe.
前記ポンプ制御手段は、
前記循環ポンプによる実際の前記ポンプ流量の上限を前記所定流量に制限する流量制限手段を備え、
前記回転数増大処理では、
前記流量制限手段が制限している状態の前記ポンプ流量が前記所定流量となるまでの間、前記循環ポンプの回転数を増大させ、
前記流量一定化処理では、
前記流量制限手段によって前記ポンプ流量を略一定に保つように制御する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の冷房排熱貯湯装置。
The pump control means is
Flow rate limiting means for limiting the upper limit of the actual pump flow rate by the circulating pump to the predetermined flow rate,
In the rotation speed increasing process,
increasing the rotation speed of the circulation pump until the pump flow rate, which is restricted by the flow rate limiting means, reaches the predetermined flow rate;
In the flow rate stabilization process,
4. The cooling exhaust heat and hot water storage device according to any one of claims 1 to 3, wherein the pump flow rate is controlled to be kept substantially constant by the flow rate limiting means.
前記流量制限手段は、
前記湯水配管に設けられる定流量弁である
ことを特徴とする請求項6記載の冷房排熱貯湯装置。
The flow rate limiting means is
7. The cooling exhaust heat and hot water storage device according to claim 6, wherein said hot water pipe is provided with a constant flow valve.
前記圧縮機に対し前記水冷媒熱交換器と並列に接続され、前記冷媒と外気との熱交換を行うヒートポンプ熱交換器と、
前記圧縮機の吐出側に対し前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通するとともに前記室内熱交換器の入口側に対し前記ヒートポンプ熱交換器の出口側を連通する大気排熱冷房モードと、前記圧縮機の吐出側に対し前記水冷媒熱交換器の入口側を連通するとともに前記室内熱交換器の入口側に対し前記水冷媒熱交換器の出口側を連通して前記給湯処理を行う排熱利用冷房モード、とを切替可能なモード切替手段と、
を設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の冷房排熱貯湯装置。
a heat pump heat exchanger connected in parallel with the water-refrigerant heat exchanger for the compressor and performing heat exchange between the refrigerant and the outside air;
an air exhaust heat cooling mode in which the inlet side of the heat pump heat exchanger communicates with the discharge side of the compressor and the outlet side of the heat pump heat exchanger communicates with the inlet side of the indoor heat exchanger; The hot water supply process is performed by connecting the inlet side of the water-refrigerant heat exchanger to the discharge side of the machine and the outlet side of the water-refrigerant heat exchanger to the inlet side of the indoor heat exchanger. a mode switching means capable of switching between a cooling mode and
8. The cooling exhaust heat and hot water storage device according to any one of claims 1 to 7, wherein a
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