JP7279350B2 - heat pump water heater - Google Patents
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Description
本発明は、ヒートポンプ給湯機に関する。 The present invention relates to a heat pump water heater.
下記特許文献1に開示された従来のヒートポンプ給湯機では、深夜時間帯における沸き上げ運転のときの加熱能力が、昼間時間帯における加熱能力と略同等以下となるように設定されている。 In the conventional heat pump water heater disclosed in Patent Literature 1 below, the heating capacity during the boiling operation during the midnight hours is set to be substantially equal to or less than the heating capacity during the daytime hours.
特許文献1の給湯機は、深夜時間帯の沸き上げ運転の加熱能力を小さくして運転する。そのため、深夜時間帯に湯の利用が発生し、深夜時間帯における沸き上げ湯量が増えた場合に、深夜時間帯内で必要湯量の沸き上げを完了できない可能性がある。夜間に熱を蓄える夜間蓄熱機器の利用者向けの電力料金では、夜間よりも昼間の方が単位電力当たりの料金が高い。このため、ヒートポンプ給湯機の利用者の電力料金が増加する可能性がある。 The water heater disclosed in Patent Document 1 operates with a reduced heating capacity during the late-night boiling operation. Therefore, if hot water is used in the late-night hours and the amount of hot water to be boiled in the late-night hours increases, there is a possibility that the necessary amount of hot water cannot be boiled in the late-night hours. As for power charges for users of nighttime heat storage devices that store heat during the night, charges per unit power are higher during the daytime than during the nighttime. For this reason, there is a possibility that the power charges for users of heat pump water heaters will increase.
また、従来技術では、加熱能力を小さくした場合には同一熱量を沸き上げる時の沸き上げ時間が増加することを考慮していない。つまり、沸き上げ開始から沸き上げ完了時までのタンクから外気への放熱を考慮していないことになる。よって、加熱能力を小さくすると、ヒートポンプ給湯機で加熱、生成した熱量は同一であっても、沸き上げ完了後のタンクの蓄熱量が低くなる。 Further, in the prior art, no consideration is given to the increase in boiling time required to boil the same amount of heat when the heating capacity is reduced. In other words, heat radiation from the tank to the outside air from the start of boiling to the completion of boiling is not considered. Therefore, if the heating capacity is reduced, even if the amount of heat heated and generated by the heat pump water heater is the same, the amount of heat stored in the tank after the completion of boiling is reduced.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、深夜時間帯内に沸き上げ運転を確実に完了する上で有利になるヒートポンプ給湯機を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a heat pump water heater that is advantageous in reliably completing the boiling operation in the middle of the night.
本発明に係るヒートポンプ給湯機は、水を加熱するヒートポンプサイクルを有し、加熱能力を調整可能な加熱手段と、貯湯タンクと、加熱手段により加熱された湯を貯湯タンクに貯める沸き上げ運転を制御する制御手段と、を備え、深夜時間帯における沸き上げ運転は、加熱能力の値が異なる複数の運転モードを含み、深夜時間帯における沸き上げ運転のときに、制御手段は、深夜時間帯における沸き上げ運転で生成する熱量である沸き上げ必要熱量が少ない場合の加熱能力よりも、沸き上げ必要熱量が多い場合の加熱能力が大きくなるように制御し、制御手段は、深夜時間帯における沸き上げ運転の加熱能力が昼間時間帯における沸き上げ運転の加熱能力よりも大きくなるように制御するものである。 A heat pump water heater according to the present invention has a heat pump cycle for heating water, and controls heating means capable of adjusting heating capacity, a hot water storage tank, and a boiling operation for storing hot water heated by the heating means in the hot water storage tank. and the late-night heating operation includes a plurality of operation modes with different heating capacity values, and when the late-night heating operation is performed, the control means Control is performed so that the heating capacity when the amount of heat required for boiling, which is the amount of heat generated in the heating operation, is small is greater than the heating capacity when the amount of heat required for boiling is small, and the control means performs the boiling operation during midnight hours. is controlled so that its heating capacity is greater than the heating capacity of the boiling operation during the daytime hours.
本発明によれば、深夜時間帯内に沸き上げ運転を確実に完了する上で有利になるヒートポンプ給湯機を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the heat-pump water heater which becomes advantageous in reliably completing the boiling operation within a midnight time zone.
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。なお、本実施の形態では、湯が持っている熱量を、所定温度の湯に換算した湯量として扱う場合がある。すなわち、以下の説明において、湯量との表記は、実質的には熱量を意味する場合がある。 Embodiments will be described below with reference to the drawings. Elements that are common or correspond to each figure are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are simplified or omitted. In this embodiment, the amount of heat in hot water may be treated as the amount of hot water at a predetermined temperature. That is, in the following description, the notation of the amount of hot water may actually mean the amount of heat.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1によるヒートポンプ給湯機を示す全体構成図である。図1に示すように、本実施の形態のヒートポンプ給湯機は、水を加熱する加熱手段に相当するヒートポンプユニット100と、貯湯タンク11を有する貯湯ユニット200とを備えた貯湯式のヒートポンプ給湯機である。ヒートポンプユニット100及び貯湯ユニット200との間は、水が通る配管16a及び配管16kと、電気配線(図示省略)とを介して接続されている。
Embodiment 1.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a heat pump water heater according to Embodiment 1. FIG. As shown in FIG. 1, the heat pump water heater of the present embodiment is a hot water storage type heat pump water heater provided with a
ヒートポンプユニット100は、圧縮機1、水冷媒熱交換器2、膨張弁3及び空気熱交換器4等の機器を有しており、電力により作動する。これらの機器は、配管等により環状に接続され、圧縮機1により冷媒を循環させる冷媒回路101を構成している。冷媒回路101は、水を加熱するヒートポンプサイクルに相当する。水冷媒熱交換器2は、水と冷媒との間で熱を交換するもので、水の流入口及び流出口を有している。以下の説明では、ヒートポンプユニット100により加熱された湯を「加熱水」と呼ぶ場合がある。水冷媒熱交換器2は、流入口から流入した水を冷媒により加熱し、流出口から加熱水を流出させる。また、空気熱交換器4は、空気と冷媒との間で熱を交換する。ヒートポンプユニット100は、外気を空気熱交換器4へ送風するファン5をさらに備えている。なお、以下の説明において、単に「水」または「湯」と記載した場合には、低温の水から、高温の湯まで、あらゆる温度の液体の水が含まれうる。
The
貯湯ユニット200内には、貯湯タンク11のほか、循環ポンプ6a、追焚用ポンプ6b、切替弁7、切替弁8、切替弁9、及び切換弁10などが備えられている。循環ポンプ6aは、後述の貯湯回路201及び追焚回路202に水(加熱水を含む)を循環させ、水冷媒熱交換器2の流入口に向けて水を送る。循環ポンプ6aは、貯湯回路201及び追焚回路202の一部を構成している。追焚用ポンプ6bは、追焚熱交換器12に向けて、浴槽(図示省略)の水を送る。切替弁7は、例えば、Aポート、Bポート、Cポート、及びDポートの4つのポートを有する電磁駆動式の四方弁等により構成されている。切替弁7は、水冷媒熱交換器2の流出口から流出する加熱水の流路を、切替弁8と、貯湯タンク11の下部にある低温水戻し口11eとに切り替える切替機構を構成している。また、切替弁7は、貯湯タンク11の上部にある高温水取出口11aから流出した湯を低温水戻し口11eに戻す切替機構を構成している。
In addition to the hot
切替弁8は、例えば、Eポート、Fポート、Gポート、及びHポートの4つのポートを有する電磁駆動式の四方弁等により構成されている。切替弁8は、Eポートから流入する水の流路を、貯湯タンク11の中間高さ部分にある追焚戻し口11cと、貯湯タンク11の上部にある高温水流出入口11bと、追焚熱交換器12とに切り替える切替機構を構成している。切替弁9は、例えば、Iポート、Jポート、及びKポートの3つのポートを有する電磁駆動式の三方弁等により構成されている。切替弁9は、貯湯タンク11の下部にある取水口11fから流出した水が循環ポンプ6aを通過して水冷媒熱交換器2へ流入する流路状態と、追焚熱交換器12から流出した水が循環ポンプ6aを通過して水冷媒熱交換器2へ流入する流路状態とを切り替える切替機構を構成している。
The
切換弁10は、Lポート、Mポート、及びNポートの3つのポートを有している。切換弁10は、貯湯タンク11の中間高さ部分にある中温水取出口11dから取り出される中温水もしくは、水源に接続された給水端からの低温水を選択し、給湯混合部15へ流出させる。貯湯タンク11は、加熱水を貯留する。貯湯タンク11は、前述した高温水取出口11a、高温水流出入口11b、追焚戻し口11c、中温水取出口11d、低温水戻し口11e、及び取水口11fのほか、貯湯タンク11の下部に位置する給水口11gを備えている。給水口11gは、配管16pを介して給水端に接続されている。給水端から供給される低温水が配管16pを通って、貯湯タンク11内に流入する。
The
水冷媒熱交換器2の流出口は、配管16aを介して切替弁7のAポートに接続されている。切替弁7のBポートは、配管16bを介して切替弁8のEポートに接続されている。切替弁8のFポートは、配管16c及び配管16dを介して高温水取出口11aに接続されている。また、Fポートは、配管16c及び配管16eを介して追焚熱交換器12の一次側流入口に接続されている。追焚熱交換器12の1次側の流出口は、配管16fを介して切替弁9のJポートに接続されている。また、追焚熱交換器12の1次側の流出口は、配管16gを介して、中温水取出口11dと切換弁10のLポートとの間をつなぐ流路に接続されている。切替弁9のIポートは、配管16hを介して取水口11fに接続されている。切替弁9のKポートは、配管16jを介して循環ポンプ6aの吸込口に接続されている。循環ポンプ6aの吐出口は、配管16kを介して水冷媒熱交換器2の流入口に接続されている。また、循環ポンプ6aの吐出口は、配管16lを介して切替弁7のCポートに接続されている。切替弁7のDポートは、配管16mを介して低温水戻し口11eに接続されている。切替弁8のHポートは、配管16n及び配管16qを介して高温水流出入口11bに接続されている。切替弁8のGポートは、配管16oを介して追焚戻し口11cに接続されている。
The outflow port of the water-
循環ポンプ6a、貯湯タンク11、配管16a,16b,16h,16j,16k,16n,16q、及び切替弁7,8,9は、水冷媒熱交換器2から流出する加熱水を貯湯タンク11内に貯湯する貯湯回路201を構成している。
A
循環ポンプ6a、追焚熱交換器12、配管16b,16d,16e,16f,16j,16l,16o、及び切替弁7,8,9は、追焚熱交換器12により負荷側の加熱対象水を加熱する追焚回路202を構成している。
The
追焚熱交換器12により加熱される加熱対象水は、前述した浴槽水に限定されるものではなく、例えば、床暖房用の循環水であってもよい。循環ポンプ6aは、必ずしも貯湯ユニット200に設置する必要はなく、ヒートポンプユニット100側に搭載してもよい。また、高温水流出入口11b、中温水取出口11d、配管16q、切換弁10、及び給湯混合部15は、貯湯タンク11から温水を取出して、浴槽あるいは給湯端に給湯する給湯回路203を構成している。
The water to be heated by the reheating
本実施の形態では、ヒートポンプユニット100の冷媒回路101の加熱能力を調整可能である。以下の説明では、ヒートポンプユニット100の冷媒回路101の加熱能力を単に「加熱能力」と呼ぶ場合がある。加熱能力は、ヒートポンプユニット100が時間当たりに水に与える熱量に相当する。加熱能力の単位は、例えばkW(キロワット)である。圧縮機1は、例えばインバータ制御式のDCブラシレスモータ等を備えた駆動装置(図示せず)により駆動される。この場合には、当該駆動装置により圧縮機1の回転数を調整することで、圧縮機1から吐出する冷媒の圧力及び温度を変化させたり、加熱能力を変化させたりすることができる。ただし、本開示のヒートポンプ給湯機においては、そのような駆動装置を用いなくてもよく、例えば、ヒートポンプユニット100に複数台の圧縮機を搭載し、そのうちで稼動する圧縮機の台数を切り替えることで、吐出する冷媒の圧力及び温度、あるいは加熱能力を変化させる構成としてもよい。
In the present embodiment, the heating capacity of
また、圧縮機1には、他の構造物を付加してもよい。そのような他の構造物としては、例えば、その吸込側に配置されて冷媒音を低減させるサクションマフラーのような容器と、圧縮機1の吐出側に流出した潤滑油を分離回収する油分離装置とが挙げられる。ヒートポンプユニット100の冷媒としては、例えば二酸化炭素、R410A、プロパン、プロピレンなどのように、高温出湯が可能な冷媒を用いるのが好ましいが、本開示のヒートポンプ給湯機においては、これらの冷媒に限定されるものではない。
Also, other structures may be added to the compressor 1 . Such other structures include, for example, a container such as a suction muffler that is arranged on the suction side to reduce refrigerant noise, and an oil separator that separates and recovers lubricating oil that has flowed out to the discharge side of the compressor 1. and As the refrigerant for the
次に、ヒートポンプ給湯機の制御系統について説明する。以下の説明では、水冷媒熱交換器2から流出する加熱水の温度を「沸き上げ温度」と呼ぶ。ヒートポンプユニット100は、水冷媒熱交換器2に流入する水の温度を検出する入水温度センサ13aと、沸き上げ温度を検出する沸き上げ温度センサ13bと、ヒートポンプユニット100の周囲の外気温度を検出する外気温度センサ13cとを備えている。沸き上げ温度センサ13bは、水冷媒熱交換器2の流出口の近傍に配置されている。また、冷媒回路101は、圧縮機1から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ13dと、圧縮機1に吸込まれる冷媒の温度を検出する吸込温度センサ13eと、空気熱交換器4の入口もしくは中間部となる位置で冷媒の温度を検出する蒸発温度センサ13fとを備えている。貯湯ユニット200には、複数の貯湯温度センサ13g,13h,13i,13jが設けられている。貯湯温度センサ13g,13h,13i,13jは、互いに異なる高さの位置において貯湯タンク11に設置され、それぞれの設置場所で貯湯タンク11内の水温を検出する。
Next, the control system of the heat pump water heater will be described. In the following description, the temperature of the heating water flowing out from the water-
本実施の形態のヒートポンプ給湯機は、ヒートポンプユニット100に搭載された制御装置14と、貯湯ユニット200に搭載された制御装置50を備えている。制御装置14及び制御装置50のそれぞれは、マイクロコンピュータ等を備えている。制御装置14と制御装置50とは、双方向に通信可能に接続されている。本実施の形態では、制御装置14と制御装置50とが連携してヒートポンプ給湯機の動作を制御する。制御装置14及び制御装置50は、ヒートポンプユニット100により加熱された湯を貯湯タンク11に貯める沸き上げ運転を制御する制御手段に相当している。
The heat pump water heater of the present embodiment includes
以下では、説明の便宜上、制御装置14及び制御装置50を総称して単に「制御装置50」と呼ぶ。すなわち、以下の説明では、制御装置50が処理を実行するものとして記載するが、いずれの処理についても、制御装置14が単独で実行してもよいし、制御装置50が単独で実行してもよいし、制御装置14と制御装置50とが連携して実行してもよい。また、制御装置14及び制御装置50に代えて例えばリモコン51が処理を実行してもよい。その場合にはリモコン51が制御手段に相当する。また、本開示におけるヒートポンプ給湯機の制御手段は、本実施の形態のように複数の制御装置が連携する構成に限らず、単一の制御装置によって構成されるものでもよい。
Hereinafter, for convenience of explanation, the
制御装置50と、リモコン51との間は、有線通信または無線通信により、双方向に通信可能である。制御装置50とリモコン51とがネットワークを介して通信可能でもよい。リモコン51は、ユーザーインターフェースの例である。リモコン51は、情報を表示する表示部51aと、使用者が操作する操作部51bとを有する。リモコン51は、表示部51a及び操作部51bの両方の機能を有するタッチスクリーンを備えてもよい。使用者等の人間は、リモコン51を操作することで、ヒートポンプ給湯機を遠隔操作したり、各種の設定などを行ったりすることが可能である。表示部51aは、使用者等の人間に情報を報知する報知手段としての機能を有する。本実施の形態におけるリモコン51は、表示部51aを報知手段として備えるが、変形例として、例えば音声案内装置のような他の報知手段を備えてもよい。リモコン51は、例えば台所、リビング、浴室などの壁に設置されたものでもよい。または、例えばスマートフォンのような携帯情報端末がリモコン51のようなユーザーインターフェースとしての機能を有するように構成してもよい。複数のリモコン51が制御装置50に対して通信可能でもよい。
Two-way communication is possible between the
制御装置50には、ヒートポンプ給湯機が備える各種のセンサの出力と、リモコン51に対する使用者の操作内容の情報などが入力される。制御装置50は、これらの入力情報に基づいてヒートポンプユニット100及び貯湯ユニット200の動作をそれぞれ制御する。例えば、制御装置50は、圧縮機1、循環ポンプ6a、及び追焚用ポンプ6bの運転状態と、膨張弁3の開度と、切替弁7、切替弁8、切替弁9、及び切換弁10の流路方向あるいは切替位置等を制御する。また、制御装置50は、後述のように、沸き上げ運転、追焚運転等を実行する。制御装置50は、沸き上げ運転中に、沸き上げ温度の制御と、冷媒回路101の加熱能力の制御とを実行する。
The
制御装置50は、外部機器(図示省略)とさらに通信可能に接続されていてもよい。当該外部機器は、例えばHEMS(ホームエネルギーマネジメントシステム)コントローラでもよい。
The
本実施の形態において、深夜時間帯は、他の時間帯に比べて電気料金単価が割安な時間帯である。深夜時間帯は、例えば、23時から翌朝7時までの時間帯である。昼間時間帯は、深夜時間帯以外の時間帯である。昼間時間帯は、例えば、7時から23時までの時間帯である。この昼間時間帯は、深夜時間帯に比べて電気料金単価が割高な時間帯となる。ただし、深夜時間帯及び昼間時間帯は、本実施の形態での例に限定されるものではなく、それらの開始時刻及び終了時刻は、電力供給事業者との契約などに応じて変化し得るものである。制御装置50は、深夜時間帯及び昼間時間帯の開始時刻及び終了時刻の情報を記憶している。制御装置50は、タイマー機能を有しており、現在の時刻が深夜時間帯にあるか昼間時間帯にあるかを判別できる。また、制御装置50は、リモコン51または外部機器から、深夜時間帯及び昼間時間帯の開始時刻及び終了時刻の情報を取得してもよい。
In the present embodiment, the late-night time zone is a time zone in which the unit price of electricity is cheaper than other time zones. The late-night time zone is, for example, the time zone from 23:00 to 7:00 the next morning. The daytime time zone is a time zone other than the midnight time zone. The daytime time zone is, for example, the time zone from 7:00 to 23:00. This daytime time zone is a time zone in which the electricity rate unit price is relatively high compared to the late night time zone. However, the late-night time zone and the daytime time zone are not limited to the example in this embodiment, and their start time and end time may change according to the contract with the power supplier. is. The
本実施の形態における制御装置50は、給湯に使用された熱量(以下、「給湯使用熱量」と称する)を算出する給湯熱量算出手段52を備える。給湯熱量算出手段52は、給水温度センサ13kが検出する給水温度と、給湯温度センサ13lが検出する給湯温度と、風呂給湯温度センサ13mが検出する給湯温度と、給湯流量センサ17aが検出する給湯流量と、風呂給湯流量センサ17bが検出する給湯流量とに基づいて、給湯使用熱量を算出する。給水温度センサ13kが検出する給水温度とは、水源から給水端へ供給された低温水の温度である。給湯温度センサ13lが検出する給湯温度とは、給湯混合部15から浴槽以外の給湯端へ供給された湯の温度である。風呂給湯温度センサ13mが検出する給湯温度とは、給湯混合部15から浴槽へ供給された湯の温度である。給湯流量センサ17aが検出する給湯流量とは、給湯混合部15から上記給湯端へ供給された湯の流量である。風呂給湯流量センサ17bが検出する給湯流量とは、給湯混合部15から浴槽へ供給された湯の流量である。
制御装置50は、過去所定期間(例えば過去2週間)に給湯熱量算出手段52により算出された給湯使用熱量に関するデータを記憶することにより、給湯使用熱量を学習する機能を有している。例えば、制御装置50は、過去所定期間の給湯使用熱量を統計的に処理することにより、給湯使用熱量を学習する。また、制御装置50は、一日のうちの時間ごとに給湯使用熱量を学習してもよい。
The
本実施の形態におけるヒートポンプ給湯機は、深夜時間帯モードを設定可能とする設定手段を備えてもよい。例えば、使用者がリモコン51を操作することによって深夜時間帯モードを設定可能としてもよい。また、制御装置50が例えばHEMSコントローラのような外部機器からの指令を受信すると深夜時間帯モードが設定されるように構成してもよい。深夜時間帯モードは、特に電力単価の安い深夜時間帯により多くの熱量を貯湯タンク11に貯めることで電力料金を安価とするためのモードに相当する。深夜時間帯モードが設定された場合には、深夜時間帯における沸き上げ運転において、制御装置50は、冷媒回路101の加熱能力を所定の最高加熱能力に設定するとともに、沸き上げ温度が所定の最高沸き上げ温度になるように制御する。これにより、深夜時間帯に沸き上げ運転を集中させるため、昼間時間帯での沸き上げ運転が不要な程度の給湯使用量の場合には、ランニングコストの低減が可能となる。なお、最高沸き上げ温度は、例えば90℃でもよい。
The heat pump water heater in the present embodiment may include setting means for enabling setting of the late-night time zone mode. For example, the late-night time zone mode may be set by the user operating the
次に、図2を参照しつつ、ヒートポンプ給湯機の沸き上げ運転の動作について説明する。図2は、実施の形態1によるヒートポンプ給湯機における沸き上げ運転のときの水及び冷媒の流れを示す図である。図2に示すように、沸き上げ運転では、冷媒回路101及び貯湯回路201を作動させることにより、貯湯タンク11の取水口11fから流出させた低温水を冷媒回路101により加熱し、水冷媒熱交換器2の流出口から流出する高温の加熱水を高温水流出入口11bから貯湯タンク11内に流入させる。
Next, referring to FIG. 2, the operation of the heating operation of the heat pump water heater will be described. FIG. 2 is a diagram showing the flow of water and refrigerant during boiling operation in the heat pump water heater according to Embodiment 1. FIG. As shown in FIG. 2, in the boiling operation, the
沸き上げ運転について、さらに以下に説明する。冷媒回路101では、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒が水冷媒熱交換器2を流通する水に放熱しながら温度低下する。このとき、高圧側冷媒圧力が臨界圧以下であれば、冷媒は液化しながら放熱する。また、水冷媒熱交換器2から流出した高圧低温の冷媒は、膨張弁3を通過することにより低圧気液二相の状態に減圧される。そして、この冷媒は、空気熱交換器4内を流通しつつ外気から吸熱することにより、蒸発してガス化される。空気熱交換器4から流出した低圧冷媒は、圧縮機1に吸込まれて循環するので、この循環により冷凍サイクルすなわちヒートポンプサイクルが形成される。
The boiling operation is further described below. In the
また、切替弁7により配管16aと配管16bとが相互に接続され、切替弁8により配管16bと配管16nとが相互に接続され、切替弁9により配管16hと配管16jとが相互に接続される。これにより、貯湯回路201が形成される。そして、循環ポンプ6aが作動すると、貯湯タンク11内の水は、取水口11fから配管16h,16j,16kを通って水冷媒熱交換器2に導入される。そして、この水は、水冷媒熱交換器2内でガス冷媒により加熱され、加熱水となって水冷媒熱交換器2から流出する。この加熱水は、配管16a,16b,16n,16qを通過して高温水流出入口11bから貯湯タンク11内に流入する。このように、沸き上げ運転が実行されると、貯湯タンク11の上部が高温水となり下部が低温水となる温度分布状態を維持しつつ、貯湯される。
A switching valve 7 connects the
貯湯タンク11は、断熱材(図示省略)により覆われている。本実施の形態におけるヒートポンプ給湯機は、貯湯タンク11の上側の部分を覆う上部断熱材と、上部断熱材よりも下側の位置で貯湯タンク11を覆う下部断熱材とを備えてもよい。その場合、上部断熱材の熱通過率が下部断熱材の熱通過率よりも小さくなるように構成することが望ましい。上述したように、貯湯タンク11は上部が高温で下部が低温となる積層式に貯湯される方式であり、貯湯タンク11の上側の部分の貯湯温度は、貯湯タンク11の下側の部分の貯湯温度よりも高い。上部断熱材の熱通過率が下部断熱材の熱通過率よりも小さくすることで、貯湯タンク11の上側の部分の断熱性能を特に高くすることができる。その結果、貯湯タンク11からの放熱量を低く抑える上でより有利になる。また、下部断熱材の構成を比較的簡単にできるので、コスト低減に有利になる。なお、上部断熱材を下部断熱材よりも厚くすることで上部断熱材の熱通過率が下部断熱材の熱通過率よりも小さくなるようにしてもよいし、下部断熱材の材料(例えば発泡プラスチック)よりも熱伝導率の低い材料(例えば真空断熱材)を上部断熱材に用いることによって上部断熱材の熱通過率が下部断熱材の熱通過率よりも小さくなるようにしてもよい。
The hot
次に、沸き上げ運転時に制御装置50が実行する加熱水の温度制御及び冷媒回路101の加熱能力制御について説明する。まず、温度制御とは、沸き上げ温度センサ13bにより検出される沸き上げ温度が所定の目標沸き上げ温度に等しくなるように、循環ポンプ6aの回転数をフィードバック制御するものである。このフィードバック制御は、例えば、一定の時間間隔で周期的に実行される。沸き上げ運転では、目標沸き上げ温度を所定の貯湯目標温度に設定した状態で貯湯を実行する。すなわち、目標沸き上げ温度は、貯湯目標温度に等しい。例えば、制御装置50は、貯湯タンク11の容量との関係において、目標蓄熱量を貯湯タンク11に貯えることができるように貯湯目標温度すなわち目標沸き上げ温度を設定する。目標蓄熱量は、例えば、リモコン51の操作内容等に基づいて設定されるか、または過去の給湯使用量などに基づいて算出される。また、制御装置50は、貯湯目標温度すなわち目標沸き上げ温度が、予め定められた範囲内(例えば、65~90℃)に収まるように設定する。
Next, the temperature control of the heating water and the heating capacity control of the
上記温度制御では、水冷媒熱交換器2に出入りする加熱水の流量を制御するだけなので、温度制御により実現される沸き上げ温度の最高値は、冷媒回路101の加熱能力に依存している。従って、冷媒回路101には、目標沸き上げ温度が設定範囲内の最大値(上記例では、90℃)に設定された場合でも、これを実現できるだけの加熱能力が要求される。このため、加熱能力制御では、例えば、貯湯タンク11内の残湯量すなわち残熱量、外気温度、給水温度等に基づいて上記要求を満たす加熱能力の目標値(目標加熱能力)を設定し、冷媒回路101の実際の加熱能力が目標加熱能力に等しくなるように、圧縮機1の回転数等を制御する。このように加熱能力を制御すれば、目標沸き上げ温度の設定及び外部条件がどのように変化した場合でも、要求される沸き上げ温度を安定的に確保することができる。加熱能力制御は、例えば、一定の時間間隔で周期的に実行される。また、圧縮機1の回転数には、耐久性の観点から上限回転数及び下限回転数が設けられている。
Since the temperature control only controls the flow rate of the heating water flowing in and out of the water-
また、本開示では、ヒートポンプユニット100として、例えば冷媒の圧力が臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプユニットだけでなく、臨界圧力以下で作動するヒートポンプユニットを用いてもよい。この場合、冷媒としてはフロンガス、アンモニア等を用いてもよい。
Further, in the present disclosure, as the
ここで、本実施の形態では、加熱能力は一定ではなく、残湯量が少ない場合は加熱能力を大きくし、短時間で湯を利用できる状態として、使用者の利便性を高める。また、残湯量が多い場合は、加熱能力を小さくし、省エネルギー性を高める。 Here, in the present embodiment, the heating capacity is not constant, and when the amount of remaining hot water is small, the heating capacity is increased to make it possible to use the hot water in a short time, thereby enhancing the user's convenience. Also, when the amount of residual hot water is large, the heating capacity is reduced to improve energy saving.
本実施の形態において、深夜時間帯における沸き上げ運転は、加熱能力の値が異なる複数の運転モードを含む。本実施の形態において、制御装置50は、深夜時間帯における沸き上げ運転の加熱能力が、昼間時間帯における沸き上げ運転の加熱能力よりも大きくなるように制御する。これにより、深夜時間帯の沸き上げ運転中に使用者が湯を使用することによって残湯量が低減した場合にも、深夜時間帯内で沸き上げ運転を完了させることができる。
In the present embodiment, the boiling operation in the midnight hours includes a plurality of operation modes with different heating capacity values. In the present embodiment,
以下の説明では、深夜時間帯における沸き上げ運転で生成すべき目標熱量を「沸き上げ必要熱量」と称する。制御装置50は、沸き上げ必要熱量が比較的少ないときの加熱能力よりも、沸き上げ必要熱量が比較的多いときの加熱能力が大きくなるように制御する。これにより、沸き上げ必要熱量が比較的多いときにも、深夜時間帯内で沸き上げ運転を確実に完了させることができる。
In the following description, the target amount of heat to be generated in the boiling operation in the late-night hours is referred to as "heat amount required for boiling". The
図3は、実施の形態1によるヒートポンプ給湯機における深夜時間帯の沸き上げ運転の制御フローチャートである。制御装置50は、例えば、深夜時間帯の開始時刻またはその直前に、図3のフローチャートの処理を実行する。制御装置50は、学習した過去の湯の使用実績と、使用者が設定した条件とに応じて、深夜時間帯の終了時までに貯湯タンク11に貯めるべき目標蓄熱量を算定する。制御装置50は、この目標蓄熱量と、現在の貯湯タンク11内の残熱量との差分から、深夜時間帯の沸き上げ必要熱量を算出する(ステップS1)。このとき、貯湯タンク11内の残熱量は、貯湯温度センサ13g~13jで検出する温度の少なくとも1つ以上を用いて算出する。
FIG. 3 is a control flowchart of the boiling operation in the late-night hours in the heat pump water heater according to Embodiment 1. FIG. The
例えば、貯湯温度センサ13hの検出温度が40℃以下の場合は、貯湯タンク11内の残熱量が少ないと判断する。一方で、貯湯温度センサ13hの検出温度が60℃以上の場合は、貯湯タンク11内の残熱量が多いと判断する。ここでは、例として、貯湯タンク11内の残熱量を貯湯温度センサ13hを用いて判断したが、貯湯温度センサ13gから13jのいずれかひとつ以上を用いればよい。
For example, when the temperature detected by the hot
次に、制御装置50は、ヒートポンプユニット100が加熱能力Q1で沸き上げ必要熱量を生成するために必要な時間である沸き上げ所要時間t1を算出する(ステップS2)。沸き上げ所要時間t1は、例えば、沸き上げ必要熱量を加熱能力Q1で除算した値に基づいて求めることができる。
Next, the
次に、制御装置50は、上記の沸き上げ所要時間t1から予測される沸き上げ運転完了時刻が、深夜時間帯の終了時刻(例えば午前7時)に対して所定時間(例えば、1時間)以上早くなるか否かを判定する(ステップS3)。沸き上げ所要時間t1から予測される沸き上げ運転完了時刻とは、例えば、深夜時間帯の開始時刻よりも沸き上げ所要時間t1だけ後の時刻である。なお、以下の説明では、深夜時間帯の終了時刻に対して上記所定時間早い時刻を目標終了時刻と称する。
Next, the
沸き上げ必要熱量が加熱能力Q1に対して適当で、予測される沸き上げ運転完了時刻が深夜時間帯の終了時刻に対して上記所定時間以上早くなる場合には、制御装置50は、ヒートポンプユニット100の加熱能力の値をQ1に設定して沸き上げ運転を行う(ステップS4)。この場合、制御装置50は、目標終了時刻よりも沸き上げ所要時間t1だけ前の時刻に沸き上げ運転を開始してもよい。
If the amount of heat required for boiling is appropriate for the heating capacity Q1 and the predicted boiling operation completion time is earlier than the end time of the late-night time zone by the predetermined time or more, the
これに対し、沸き上げ必要熱量が加熱能力Q1に対して過大であり、予測される沸き上げ運転完了時刻が深夜時間帯の終了時刻に対して上記所定時間以上早くならない場合には、制御装置50は、ヒートポンプユニット100が加熱能力Q2で沸き上げ必要熱量を生成するために必要な時間である沸き上げ所要時間t2を算出する(ステップS5)。ここで、加熱能力Q2>加熱能力Q1であり、沸き上げ所要時間t1>沸き上げ所要時間t2となる。
On the other hand, if the amount of heat required for boiling is excessive relative to the heating capacity Q1, and the predicted boiling operation completion time is not earlier than the end time of the late-night time zone by the predetermined time or more,
次に、制御装置50は、上記の沸き上げ所要時間t2から予測される沸き上げ運転完了時刻が、深夜時間帯の終了時刻に対して上記所定時間以上早くなるか否かを判定する(ステップS6)。
Next, the
沸き上げ必要熱量が加熱能力Q2に対して適当で、予測される沸き上げ運転完了時刻が深夜時間帯の終了時刻に対して上記所定時間以上早くなる場合には、制御装置50は、ヒートポンプユニット100の加熱能力の値をQ2に設定して沸き上げ運転を行う(ステップS7)。この場合、制御装置50は、目標終了時刻よりも沸き上げ所要時間t2だけ前の時刻に沸き上げ運転を開始してもよい。
If the amount of heat necessary for boiling is appropriate for the heating capacity Q2 and the predicted boiling operation completion time is earlier than the end time of the late-night time period by the predetermined time or more, the
これに対し、沸き上げ必要熱量が加熱能力Q2に対して過大で、予測される沸き上げ運転完了時刻が深夜時間帯の終了時刻に対して上記所定時間以上早くならない場合は、制御装置50は、ヒートポンプユニット100の加熱能力の値をQ3に設定して沸き上げ運転を行う(ステップS8)。ここで、加熱能力Q3>加熱能力Q2である。加熱能力Q3≒定格加熱能力Q4であってもよい。以下の説明では加熱能力Q3<定格加熱能力Q4であるものとする。なお、定格加熱能力Q4とは、例えばJISによる性能評価条件で運転する加熱能力に相当する。
On the other hand, if the amount of heat required for boiling is excessive relative to the heating capacity Q2, and the predicted boiling operation completion time is not earlier than the end time of the late-night time zone by the predetermined time or more, the
以上説明したように、本実施の形態では、制御装置50は、深夜時間帯における沸き上げ運転の加熱能力が、深夜時間帯における沸き上げ必要熱量を深夜時間帯内で生成することができる値となるように制御する。すなわち、制御装置50は、深夜時間帯において、沸き上げ必要熱量が多いほど、加熱能力を大きくして沸き上げ運転を行う。これにより、深夜時間帯内で沸き上げ運転を確実に完了させることができる。
As described above, in the present embodiment, the
図4は、実施の形態1によるヒートポンプ給湯機における一日の沸き上げ運転のパターンの一例を示す図である。図4は、深夜時間帯の開始時に、図3に示したフローチャートに従って、沸き上げ必要熱量からヒートポンプユニット100の加熱能力の値がQ3に決定された場合の例を示している。図4に示す例では、昼間時間帯の沸き上げ運転においては、制御装置50は、ヒートポンプユニット100の加熱能力の値がQ11あるいはQ12となるように制御している。ここで、加熱能力Q11<加熱能力Q12<加熱能力Q1である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a pattern of one-day boiling operation in the heat pump water heater according to Embodiment 1. FIG. FIG. 4 shows an example in which the value of the heating capacity of the
上記のように、昼間時間帯における沸き上げ運転は、加熱能力の値が異なる複数の運転モードを含むものでもよい。例えば、昼間時間帯における沸き上げ運転において、生成すべき熱量が比較的多いときには加熱能力の値をQ12とし、生成すべき熱量が比較的少ないときには加熱能力の値をQ11としてもよい。そのようにすることで、加熱能力を必要以上に大きくすることを回避できるので、より高いCOP(成績係数)で運転することができる。その結果、昼間時間帯の沸き上げ運転時の消費電力量の増加をより確実に抑制することが可能となる。ただし、本開示のヒートポンプ給湯機は、上記の例に限定されるものではなく、昼間時間帯における沸き上げ運転の加熱能力の値が一定値に固定されたものでもよい。 As described above, the water heating operation in the daytime hours may include a plurality of operation modes with different heating capacity values. For example, in the boiling operation during daytime hours, the heating capacity value may be set to Q12 when the amount of heat to be generated is relatively large, and the value of heating ability may be set to Q11 when the amount of heat to be generated is relatively small. By doing so, it is possible to avoid increasing the heating capacity more than necessary, so it is possible to operate with a higher COP (coefficient of performance). As a result, it is possible to more reliably suppress an increase in power consumption during the heating operation during the daytime hours. However, the heat pump water heater of the present disclosure is not limited to the above example, and may be one in which the value of the heating capacity of the boiling operation during the daytime hours is fixed at a constant value.
図5は、ヒートポンプユニット100の運転特性を示す図である。図5は、ヒートポンプユニット100が同一の仕様であることを前提として、ヒートポンプユニット100の加熱能力とCOPとの関係を示している。図5に示すように、ヒートポンプユニット100は、その加熱能力が低くなるほどCOPが高くなる特性を有する。
FIG. 5 is a diagram showing operating characteristics of the
図4に示した沸き上げ運転パターンの場合、昼間時間帯における沸き上げ運転の加熱能力Q11及びQ12は、深夜時間帯における加熱能力Q3に比べて小さい。このため、昼間時間帯では、高いCOPでヒートポンプユニット100の沸き上げ運転を実施している。
In the case of the heating operation pattern shown in FIG. 4, the heating capacities Q11 and Q12 of the boiling operation during the daytime hours are smaller than the heating capacity Q3 during the midnight hours. Therefore, during the daytime hours, the
その一方で、深夜時間帯における沸き上げ運転の加熱能力Q3は、昼間時間帯における沸き上げ運転の加熱能力Q11及びQ12よりも大きい。そのため、深夜時間帯における沸き上げ運転の加熱能力の値を決定した後に湯が使用され、深夜時間帯の沸き上げ必要熱量が増加した場合でも、深夜時間帯のうちに沸き上げ必要熱量の生成を完了することができる。 On the other hand, the heating capacity Q3 for the boiling operation during the midnight hours is greater than the heating capacities Q11 and Q12 for the boiling operations during the daytime hours. Therefore, even if the hot water is used after determining the value of the heating capacity for the heating operation in the late-night time zone, and the heat quantity required for boiling in the late-night time zone increases, the necessary heat quantity for boiling will not be generated during the late-night time zone. can be completed.
制御装置50は、深夜時間帯における沸き上げ運転の加熱能力の値を決定した後に湯が使用された場合には、再び図3のフローチャートの処理を実行することにより、加熱能力の値を再設定してもよい。
When hot water is used after determining the value of the heating capacity for the boiling operation in the late-night hours, the
なお、定格加熱能力Q4を超える値の加熱能力にしてもヒートポンプユニット100等が有する機器の制約条件内で運転可能であることが確認されているような場合には、制御装置50は、ヒートポンプユニット100の加熱能力を、定格加熱能力Q4を超える値に設定可能としてもよい。その場合において、定格加熱能力Q4を超える値であって、ヒートポンプユニット100等が有する機器が運転可能な範囲で最大となる加熱能力の値を以下「最大加熱能力」と称する。
If it is confirmed that the heating capacity exceeding the rated heating capacity Q4 can be operated within the constraint conditions of the equipment of the
ヒートポンプユニット100の加熱能力を、定格加熱能力Q4を超える値に設定可能である場合には、制御装置50は、例えば以下のようにしてもよい。図3のステップS6からステップS8に移行する前に、制御装置50は、ヒートポンプユニット100が加熱能力Q3で沸き上げ必要熱量を生成するために必要な時間である沸き上げ所要時間t3を算出する。ここで、沸き上げ所要時間t2>沸き上げ所要時間t3となる。次に、制御装置50は、上記の沸き上げ所要時間t3から予測される沸き上げ運転完了時刻が深夜時間帯の終了時刻以前になるか否かを判定する。予測される沸き上げ運転完了時刻が深夜時間帯の終了時刻以前になる場合には、制御装置50は、ヒートポンプユニット100の加熱能力の値をQ3に設定して沸き上げ運転を行う(ステップS8)。これに対し、沸き上げ所要時間t3から予測される沸き上げ運転完了時刻が深夜時間帯の終了時刻以前にならない場合には、制御装置50は、深夜時間帯の終了時刻までに沸き上げ必要熱量を生成するために必要な加熱能力の値を必要加熱能力として算出する。例えば、制御装置50は、沸き上げ必要熱量を、現在の時刻から深夜時間帯の終了時刻までの時間で除算した値に基づいて、必要加熱能力を算出する。算出された必要加熱能力が定格加熱能力Q4以下である場合には、制御装置50は、ヒートポンプユニット100の加熱能力の値をQ4に設定して沸き上げ運転を行う。これに対し、算出された必要加熱能力が定格加熱能力Q4を超える場合には、制御装置50は、ヒートポンプユニット100の加熱能力の値を、最大加熱能力に設定して沸き上げ運転を行う。このようにすることで、深夜時間帯内に沸き上げ運転をより確実に完了することができるので、電力料金の増加をより確実に防止することができる。
If the heating capacity of the
図6は、深夜時間帯の沸き上げ運転の運転時間に対する貯湯タンク11の蓄熱量の変化を示す図である。図6では、沸き上げ必要熱量が等しい場合であって、加熱能力をQ1にした場合と、加熱能力をQ2にした場合とを比較している。
FIG. 6 is a diagram showing changes in the amount of heat stored in the hot
深夜時間帯内に沸き上げ必要熱量の生成を完了させるために、加熱能力Q1で運転する場合の方が、加熱能力Q2で運転するよりも沸き上げ運転の開始時刻は早くなる。図6中、実線で示すのは、貯湯タンク11からの外気への放熱がない理想的な状態での貯湯タンク11の蓄熱量の変化である。貯湯タンク11から外気へ放熱がないと仮定した場合には、加熱能力Q1と加熱能力Q2とで、沸き上げ運転の開始時刻は異なるものの、運転時間の経過とともに、貯湯タンク11の蓄熱量は増加し、沸き上げ運転完了時の貯湯タンク11の蓄熱量は同等となる。
In order to complete the generation of heat required for boiling within the midnight hours, the start time of the boiling operation is earlier when operating with the heating capacity Q1 than when operating with the heating capacity Q2. In FIG. 6 , the solid line indicates changes in the amount of heat stored in hot
しかし、実際には貯湯タンク11から外気への放熱が発生する。図6中、破線で示すのは、貯湯タンク11から外気への放熱がある状態における貯湯タンク11の蓄熱量の変化である。貯湯タンク11から外気へ放熱があるため、運転時間の経過とともに貯湯タンク11の蓄熱量は増加するが、実線で示す蓄熱量の増加よりも低くなる。また、加熱能力Q2で運転するよりも、加熱能力Q1で運転する場合の運転開始時刻が早いため、加熱能力Q1で運転する場合の放熱量は、加熱能力Q2で運転する場合の放熱量よりも多くなる。そのため、加熱能力Q1よりも加熱能力Q2で運転する方が、沸き上げ運転完了時の貯湯タンク11の蓄熱量は多くなる。
However, actually, heat is radiated from the hot
以上のように、貯湯タンク11から外気への放熱を考慮すると、深夜時間帯の沸き上げ運転の加熱能力を高くした方が、貯湯タンク11から外気への放熱量を低くできる点において有利になる。本実施の形態であれば、深夜時間帯における沸き上げ運転の加熱能力が昼間時間帯における沸き上げ運転の加熱能力よりも大きくなるように制御することで、貯湯タンク11から外気への放熱量を低減する上で有利になる。
As described above, considering the heat radiation from the hot
一般に、ヒートポンプ給湯機では、深夜時間帯の沸き上げ運転が完了してから、例えば浴槽の湯張りなどで使用者が湯を多く利用する時刻までの間に、長い時間を要する傾向がある。そのため、深夜時間帯の沸き上げ運転時間がより短く、かつ、沸き上げ運転の完了時刻が深夜時間帯の終了時刻になるべく近いほど、貯湯タンク11から外気への放熱量が少なくなり、ヒートポンプユニット100で加熱した湯をより効率的に利用することができる。
In general, heat pump water heaters tend to require a long period of time from the completion of the boiling operation in the middle of the night to the time when the user uses a lot of hot water, such as filling a bathtub with hot water. Therefore, the shorter the boiling operation time in the late-night time zone and the closer the boiling-up operation completion time is to the end time of the late-night time zone, the less heat is radiated from the hot
本実施の形態のヒートポンプ給湯機は、沸き上げ運転のときの加熱能力に関する情報を使用者に報知する報知手段を備えてもよい。そのような報知手段として、例えば、リモコン51の表示部51aに、沸き上げ運転のときの加熱能力の値あるいは大小に関する情報を表示してもよい。これにより、優れた利便性が得られる。
The heat pump water heater of the present embodiment may include notification means for notifying the user of information regarding the heating capacity during the boiling operation. As such notification means, for example, the
本実施の形態のヒートポンプ給湯機は、加熱能力の能力可変のモードを有効にするか無効にするかを、使用者その他の人間が選択可能な選択手段を備えてもよい。そのような選択手段として、例えば、リモコン51に対するボタン操作などによって加熱能力の能力可変のモードを有効にするか無効にするかを選択できるように構成し、制御装置50は、加熱能力の能力可変のモードが有効にされたときにのみ、加熱能力を可変とする構成としてもよい。機器の動作及び性能を確認するための機器検定時などにおいて、加熱能力が変動しないようにすることが求められる場合がある。そのような場合には、加熱能力の能力可変のモードを無効にすることで、加熱能力の変動を防止する操作を容易に行うことができる。
The heat pump water heater of the present embodiment may include selection means for enabling or disabling the variable heating capacity mode by a user or other person. As such a selection means, for example, it is possible to select whether to enable or disable the variable heating capacity mode by operating a button on the
本実施の形態において、制御装置50は、深夜時間帯における沸き上げ運転の開始時における圧縮機1の回転数が、当該沸き上げ運転において沸き上げ温度が目標沸き上げ温度に達した後の圧縮機1の回転数よりも高くなるように制御してもよい。そのようにすることで、以下のような効果が得られる。沸き上げ運転の開始時には圧縮機1の温度及び水冷媒熱交換器2の温度が低いので、圧縮機1の温度及び水冷媒熱交換器2の温度が上昇して、沸き上げ温度が目標沸き上げ温度に達するまでには、ある程度の時間がかかる。その時間は、圧縮機1の回転数が低いほど、長くなる。沸き上げ温度が目標沸き上げ温度に達するまでの時間が長いほど、貯湯タンク11に流入する中温水の量が多くなる。貯湯タンク11内の中温水の量が増加することは好ましくない。そこで、沸き上げ温度が目標沸き上げ温度に達するまでの間は、圧縮機1の回転数を高くすれば、沸き上げ温度が目標沸き上げ温度に達するまでの時間を短縮できる。その結果、貯湯タンク11内に生成する中温水の量を低減することができる。なお、上記のように制御する場合においては、沸き上げ温度が目標沸き上げ温度に達した後の加熱能力が、深夜時間帯における沸き上げ運転の加熱能力に相当するものとする。
In the present embodiment, the
本実施の形態において、制御装置50は、一日のうちで、深夜時間帯における沸き上げ運転での総消費電力量が、昼間時間帯における沸き上げ運転での総消費電力量よりも大きくなるように制御してもよい。これにより、電気料金をより確実に抑制することができる。
In the present embodiment,
1 圧縮機、 2 水冷媒熱交換器、 3 膨張弁、 4 空気熱交換器、 5 ファン、 6a 循環ポンプ、 6b 追焚用ポンプ、 7,8,9 切替弁、 10 切換弁、 11 貯湯タンク、 11a 高温水取出口、 11b 高温水流出入口、 11c 追焚戻し口、 11d 中温水取出口、 11e 低温水戻し口、 11f 取水口、 11g 給水口、 12 追焚熱交換器、 13a 入水温度センサ、 13b 温度センサ、 13c 外気温度センサ、 13d 吐出温度センサ、 13e 吸込温度センサ、 13f 蒸発温度センサ、 13g,13h,13i,13j 貯湯温度センサ、 13k 給水温度センサ、 13l 給湯温度センサ、 13m 風呂給湯温度センサ、 14 制御装置、 15 給湯混合部、 17a 給湯流量センサ、 17b 風呂給湯流量センサ、 50 制御装置、 51 リモコン、 51a 表示部、 51b 操作部、 52 給湯熱量算出手段、 100 ヒートポンプユニット、 101 冷媒回路、 200 貯湯ユニット、 201 貯湯回路、 202 追焚回路、 203 給湯回路
1
Claims (10)
貯湯タンクと、
前記加熱手段により加熱された湯を前記貯湯タンクに貯める沸き上げ運転を制御する制御手段と、
を備え、
深夜時間帯における前記沸き上げ運転は、前記加熱能力の値が異なる複数の運転モードを含み、
前記深夜時間帯における前記沸き上げ運転のときに、前記制御手段は、前記深夜時間帯における前記沸き上げ運転で生成する熱量である沸き上げ必要熱量が少ない場合の前記加熱能力よりも、前記沸き上げ必要熱量が多い場合の前記加熱能力が大きくなるように制御し、
前記制御手段は、前記深夜時間帯における前記沸き上げ運転の前記加熱能力が昼間時間帯における前記沸き上げ運転の前記加熱能力よりも大きくなるように制御するヒートポンプ給湯機。 a heating means having a heat pump cycle for heating water and capable of adjusting the heating capacity;
a water storage tank;
a control means for controlling a boiling operation in which the hot water heated by the heating means is stored in the hot water storage tank;
with
The boiling operation in the midnight time zone includes a plurality of operation modes with different heating capacity values,
During the boiling operation in the late-night time zone, the control means controls the heating capacity to be higher than the heating capacity when the amount of heat required for boiling, which is the amount of heat generated in the boiling operation in the late-night time zone, is small. Control so that the heating capacity is increased when the required amount of heat is large,
The control means controls the heat pump water heater so that the heating capacity of the boiling operation in the midnight time zone is greater than the heating capacity of the boiling operation in the daytime time zone.
前記制御手段は、前記深夜時間帯における前記沸き上げ運転の開始時における前記圧縮機の回転数が、当該沸き上げ運転において前記加熱手段から流出する湯の温度である沸き上げ温度が目標温度に達した後の前記圧縮機の回転数よりも高くなるように制御する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のヒートポンプ給湯機。 The heating means has a compressor that compresses a refrigerant,
The control means controls that the rotation speed of the compressor at the start of the boiling operation in the midnight time zone reaches a target temperature, which is the temperature of the hot water flowing out of the heating means during the boiling operation. The heat pump water heater according to any one of claims 1 to 4, wherein the heat pump water heater is controlled to be higher than the rotation speed of the compressor after the compression.
前記上部断熱材よりも下側の位置で前記貯湯タンクを覆う下部断熱材と、
を備え、
前記上部断熱材の熱通過率は、前記下部断熱材の熱通過率よりも小さい請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のヒートポンプ給湯機。 an upper heat insulating material covering the upper portion of the hot water storage tank;
a lower heat insulating material covering the hot water storage tank at a position below the upper heat insulating material;
with
The heat pump water heater according to any one of claims 1 to 6, wherein the heat transfer rate of the upper heat insulating material is smaller than the heat transfer rate of the lower heat insulating material.
前記深夜時間帯モードが設定された場合には、前記深夜時間帯における前記沸き上げ運転において、前記制御手段は、前記加熱能力を最高の加熱能力とするとともに、前記加熱手段から流出する湯の温度である沸き上げ温度が所定の最高温度になるように制御する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のヒートポンプ給湯機。 Equipped with a setting means that can set a late-night time zone mode,
When the late-night time zone mode is set, in the boiling operation during the late-night time zone, the control means sets the heating capacity to the maximum heating capacity, and sets the temperature of the hot water flowing out of the heating means. 8. The heat pump water heater according to any one of claims 1 to 7, wherein the boiling temperature is controlled so as to reach a predetermined maximum temperature.
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