JP4222993B2 - Water heater - Google Patents
Water heater Download PDFInfo
- Publication number
- JP4222993B2 JP4222993B2 JP2004296462A JP2004296462A JP4222993B2 JP 4222993 B2 JP4222993 B2 JP 4222993B2 JP 2004296462 A JP2004296462 A JP 2004296462A JP 2004296462 A JP2004296462 A JP 2004296462A JP 4222993 B2 JP4222993 B2 JP 4222993B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- circulation
- storage tank
- heat exchanger
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 288
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 40
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 35
- 238000010257 thawing Methods 0.000 claims description 29
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 4
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
- F24H4/02—Water heaters
- F24H4/04—Storage heaters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
本発明は、ヒートポンプユニットで沸き上げた湯を貯湯タンクに貯湯する給湯装置に関する。 The present invention relates to a hot water supply apparatus that stores hot water boiled by a heat pump unit in a hot water storage tank.
従来、給湯装置においては、貯湯タンク内に貯湯する湯を沸き上げるのに、圧縮機、熱交換器、集熱器としての蒸発器などが設けられる冷媒回路を有するヒートポンプユニットを用いた給湯装置がある。 Conventionally, in a hot water supply apparatus, a hot water supply apparatus using a heat pump unit having a refrigerant circuit provided with a compressor, a heat exchanger, an evaporator as a heat collector, etc., is used to boil hot water stored in a hot water storage tank. is there.
沸上運転時には、冷媒が圧縮機、熱交換器、蒸発器の順に循環する通常サイクルでヒートポンプユニットを運転させ、貯湯タンクの下部から水を取り出してヒートポンプユニットの熱交換器を経て貯湯タンクの上部に取り入れるように循環させることにより、熱交換器で沸き上げられた湯を貯湯タンクの上部からその湯と水との比重の差を利用して貯湯している。また、給湯時には、貯湯タンクの上部から湯を取り出して給湯している。 During boiling operation, the heat pump unit is operated in a normal cycle in which the refrigerant circulates in the order of the compressor, heat exchanger, and evaporator, and water is taken out from the lower part of the hot water storage tank, passed through the heat exchanger of the heat pump unit, and the upper part of the hot water storage tank. The hot water boiled by the heat exchanger is stored from the upper part of the hot water storage tank by utilizing the difference in specific gravity between the hot water and the water. Moreover, when hot water is supplied, hot water is taken out from the upper part of the hot water storage tank to supply hot water.
ところで、外気温度が低いときには、ヒートポンプユニットの運転中に、蒸発器に着霜し、集熱効率が低下してしまう。そのため、蒸発器に着霜したときには、除霜運転をして蒸発器に付着した霜を取り除いている。 By the way, when the outside air temperature is low, the evaporator is frosted during the operation of the heat pump unit, and the heat collection efficiency is lowered. Therefore, when the evaporator is frosted, the defrosting operation is performed to remove the frost attached to the evaporator.
除霜運転時には、冷媒が圧縮機、蒸発器、熱交換器の順に循環する逆サイクルでヒートポンプユニットを運転させ、貯湯タンクの上部から貯湯タンクの上部に貯湯されている湯を取り出してヒートポンプユニットの熱交換器を経て貯湯タンクの下部に取り入れるように循環させることにより、熱交換器で湯の熱を冷媒回路側に集熱して蒸発器に付着した霜を溶かして取り除いている(例えば、特許文献1参照。)。 During the defrosting operation, the heat pump unit is operated in a reverse cycle in which the refrigerant circulates in the order of the compressor, evaporator, and heat exchanger, and the hot water stored in the upper part of the hot water storage tank is removed from the upper part of the hot water storage tank. By circulating through the heat exchanger so as to be taken into the lower part of the hot water storage tank, the heat exchanger collects the heat of the hot water on the refrigerant circuit side and melts and removes the frost adhering to the evaporator (for example, patent document) 1).
また、除霜時に、ヒートポンプユニットを逆サイクルで運転させるのに加えて、貯湯タンクに貯湯されている湯を蒸発器の表面に流すことにより、短時間で確実に霜を取り除くようにした方法もあるが、貯湯タンクに貯湯されている湯を外部に流してしまうため、貯湯タンク内の湯量が減少してしまう問題がある。
しかしながら、除霜運転時には、貯湯タンクの上部に貯湯されている湯を取り出してヒートポンプユニットの熱交換器で集熱した後に貯湯タンクの下部に取り入れているため、貯湯タンク内の湯量が減少する問題がある。 However, during the defrosting operation, the hot water stored in the upper part of the hot water storage tank is taken out and collected by the heat exchanger of the heat pump unit and then taken into the lower part of the hot water storage tank. There is.
また、貯湯タンクの上部に貯湯されている温度の高い湯を使用するため、ヒートポンプユニットの熱交換器を経ても温度が高いまま貯湯タンクの下部に取り入れて貯湯タンクの下部の水温が高くなり、除霜後の沸上時にその水温が高くなった水をヒートポンプユニットで沸き上げるために、ヒートポンプユニットの沸上効率(COP)が低下する問題がある。 In addition, since hot water stored in the upper part of the hot water storage tank is used, even if it passes through the heat exchanger of the heat pump unit, the temperature remains high and the water temperature in the lower part of the hot water storage tank becomes higher. There is a problem that the boiling efficiency (COP) of the heat pump unit is lowered in order to boil the water whose water temperature is high at the time of boiling after defrosting by the heat pump unit.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、貯湯タンクの上部に貯湯されている湯を使用せずに除霜でき、しかも、貯湯タンクの下部の水温が上昇するのを防止し、除霜後の沸上時にヒートポンプユニットの沸上効率が低下するのを防止できる給湯装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, can be defrosted without using hot water stored in the upper part of the hot water storage tank, and prevents the water temperature in the lower part of the hot water storage tank from rising, It aims at providing the hot-water supply apparatus which can prevent that the boiling efficiency of a heat pump unit falls at the time of boiling after defrosting.
請求項1記載の給湯装置は、下部に取出口が設けられ、少なくとも上部および下部に上部取入口および下部取入口がそれぞれ設けられた貯湯タンクと、圧縮機、熱交換器および蒸発器が設けられる冷媒回路を有するとともにこの冷媒回路にサイクルを切り換える四方弁を設けたヒートポンプユニットと、前記貯湯タンクの下部の取出口から取り出した水を前記ヒートポンプユニットの熱交換器を経て各取入口のいずれか1つに切り換えて取り入れるように循環させる循環手段と、前記ヒートポンプユニットの蒸発器の着霜を検知する着霜検知手段と、沸上時に、前記ヒートポンプユニットを通常サイクルで運転させ、前記循環手段による循環で貯湯タンクの下部から水を取り出して熱交換器を経て沸き上げられた湯を貯湯タンクの上部取入口に取り入れさせる沸上制御手段と、前記着霜検知手段による着霜検知時に、前記ヒートポンプユニットを逆サイクルに切り換えて運転させ、前記循環手段による循環で貯湯タンクの下部から水を取り出して熱交換器を経て貯湯タンクの下部取入口に取り入れさせる除霜制御手段と、前記貯湯タンクの下部の水温を検知する水温検知手段とを具備し、前記沸上制御手段は、沸上時に、前記水温検知手段で検知する水温が所定温度より低いときに前記循環手段による循環で前記熱交換器を経て沸き上げられた湯を前記貯湯タンクの下部取入口に取り入れさせ、前記水温検知手段で検知する水温が所定温度以上のときに前記循環手段による循環で前記熱交換器を経て沸き上げられた湯を前記貯湯タンクの上部取入口に取り入れさせるものである。 The hot water supply apparatus according to claim 1 is provided with a hot water storage tank provided with an outlet at a lower part and provided with an upper inlet and a lower inlet at least at an upper part and a lower part, and a compressor, a heat exchanger and an evaporator. A heat pump unit having a refrigerant circuit and provided with a four-way valve for switching the cycle to the refrigerant circuit, and water taken out from a lower outlet of the hot water storage tank through the heat exchanger of the heat pump unit, any one of the inlets The circulation means for circulating so as to switch to one, the frost detection means for detecting the frost formation of the evaporator of the heat pump unit, and at the time of boiling, the heat pump unit is operated in a normal cycle, and the circulation by the circulation means Remove water from the bottom of the hot water storage tank and boil the hot water through the heat exchanger at the upper intake of the hot water storage tank At the time of frost detection by the boiling control means to be taken in and the frost detection means, the heat pump unit is operated by switching to a reverse cycle, water is taken out from the lower part of the hot water storage tank by circulation by the circulation means, and a heat exchanger is installed. And a defrosting control means that is introduced into the lower intake of the hot water storage tank, and a water temperature detection means that detects the water temperature of the lower part of the hot water storage tank, and the boiling control means is the water temperature detection means at the time of boiling. When the water temperature to be detected is lower than a predetermined temperature, hot water boiled through the heat exchanger by circulation by the circulation means is introduced into the lower intake of the hot water storage tank, and the water temperature detected by the water temperature detection means is a predetermined temperature. At this time, hot water boiled through the heat exchanger by circulation by the circulation means is taken into the upper intake port of the hot water storage tank .
そして、着霜検知による除霜時に、ヒートポンプユニットを逆サイクルに切り換えて運転させ、循環手段による循環で貯湯タンクの下部から水を取り出して熱交換器を経て貯湯タンクの下部取入口に取り入れさせることにより、貯湯タンクの上部に貯湯されている湯を使用せず、貯湯タンクの下部の水を利用して除霜し、しかも、熱交換器を経て温度低下した水を貯湯タンクの下部に取り入れることで貯湯タンクの下部の水温が上昇するのを防止し、除霜後の沸上時にヒートポンプユニットの沸上効率が低下するのを防止する。さらに、沸上時に、貯湯タンクの下部の水温が所定温度より低いときには、循環手段による循環で熱交換器を経て沸き上げられた湯を貯湯タンクの下部取入口に取り入れさせて所定温度にすることにより、除霜時に、熱交換器を経て温度低下した水が循環手段の循環経路中で凍結するのを防止する。 Then, when defrosting is detected by frost detection, the heat pump unit is operated by switching to the reverse cycle, and water is taken out from the lower part of the hot water storage tank by circulation by the circulation means and taken into the lower intake of the hot water storage tank through the heat exchanger. The hot water stored in the upper part of the hot water storage tank is not used, the water in the lower part of the hot water storage tank is used for defrosting, and the water whose temperature has decreased through the heat exchanger is taken into the lower part of the hot water storage tank. Thus, the water temperature in the lower part of the hot water storage tank is prevented from rising, and the boiling efficiency of the heat pump unit is prevented from lowering during boiling after defrosting. Furthermore, when the water temperature in the lower part of the hot water storage tank is lower than the predetermined temperature at the time of boiling, the hot water boiled through the heat exchanger by circulation by the circulation means is taken into the lower intake of the hot water storage tank to reach the predetermined temperature. Thus, at the time of defrosting, the water whose temperature has been lowered through the heat exchanger is prevented from freezing in the circulation path of the circulation means.
請求項2記載の給湯装置は、請求項1記載の給湯装置において、循環手段は、貯湯タンクの取出口から熱交換器を経て各取入口に至る循環路、この循環路の熱交換器を経た湯水を各取入口のいずれか1つに切り換えて取り入れさせる取入口切換手段、循環路に設けられて湯水を循環させる循環ポンプを有し、循環路にはこの循環路の熱交換器を経た湯水の温度を検知する温度検知手段が設けられ、除霜制御手段は、前記温度検知手段で検知する水温が所定の循環温度となるように循環ポンプによる循環流量を制御するものである。 Water heater of claim 2, wherein the hot water apparatus according to claim 1 Symbol placement, circulation means, circulation path to the inlet each via a heat exchanger from outlet of the hot water storage tank, a heat exchanger of the circulation path Intake switching means for switching and taking in the hot water passed through any one of the intakes, a circulation pump provided in the circulation path for circulating hot water, and the circulation path through a heat exchanger of this circulation path A temperature detection means for detecting the temperature of the hot water is provided, and the defrost control means controls the circulation flow rate by the circulation pump so that the water temperature detected by the temperature detection means becomes a predetermined circulation temperature.
そして、除霜時に、循環路の熱交換器を経た水の水温を検知し、その水温が所定の循環温度となるように循環ポンプによる循環流量を制御することにより、熱交換器を経て温度低下した水が循環路で凍結するのを防止するとともに熱交換器で水から確実に集熱する。 And at the time of defrosting, the temperature of the water passing through the heat exchanger of the circulation path is detected, and the temperature is lowered via the heat exchanger by controlling the circulation flow rate by the circulation pump so that the water temperature becomes a predetermined circulation temperature. The collected water is prevented from freezing in the circulation path, and the heat exchanger reliably collects heat from the water.
請求項1記載の給湯装置によれば、着霜検知による除霜時に、ヒートポンプユニットを逆サイクルに切り換えて運転させ、循環手段による循環で貯湯タンクの下部から水を取り出して熱交換器を経て貯湯タンクの下部取入口に取り入れさせることにより、貯湯タンクの上部に貯湯されている湯を使用せず、貯湯タンクの下部の水を利用して除霜でき、しかも、熱交換器を経て温度低下した水を貯湯タンクの下部に取り入れることで貯湯タンクの下部の水温が上昇するのを防止し、除霜後の沸上時にヒートポンプユニットの沸上効率が低下するのを防止できる。さらに、沸上時に、貯湯タンクの下部の水温が所定温度より低いときには、循環手段による循環で熱交換器を経て沸き上げられた湯を貯湯タンクの下部取入口に取り入れさせて所定温度にすることにより、除霜時に、熱交換器を経て温度低下した水が循環手段の循環経路中で凍結するのを防止できる。 According to the hot water supply apparatus of the first aspect, when defrosting is detected by frost detection, the heat pump unit is operated by switching to the reverse cycle, water is taken out from the lower part of the hot water storage tank by circulation by the circulation means, and the hot water storage is performed through the heat exchanger. By introducing it into the lower intake of the tank, the hot water stored in the upper part of the hot water storage tank can be used to defrost using the water in the lower part of the hot water storage tank, and the temperature has decreased through the heat exchanger. By taking water into the lower part of the hot water storage tank, it is possible to prevent the water temperature in the lower part of the hot water storage tank from rising, and to prevent the boiling efficiency of the heat pump unit from being lowered during boiling after defrosting. Furthermore, when the water temperature in the lower part of the hot water storage tank is lower than the predetermined temperature at the time of boiling, the hot water boiled through the heat exchanger by circulation by the circulation means is taken into the lower intake of the hot water storage tank to reach the predetermined temperature. Thus, it is possible to prevent water whose temperature has been lowered through the heat exchanger from being frozen in the circulation path of the circulation means during defrosting.
請求項2記載の給湯装置によれば、請求項1記載の給湯装置の効果に加えて、除霜時に、循環路の熱交換器を経た水の水温を検知し、その水温が所定の循環温度となるように循環ポンプによる循環流量を制御することにより、熱交換器を経て温度低下した水が循環路で凍結するのを防止できるとともに熱交換器で水から確実に集熱できる。 According to the hot water supply device according to claim 2, in addition to the effect of the water heater according to claim 1 Symbol placement, during defrosting, detects the water temperature of the water passed through the heat exchanger in the circulation path, the water temperature is a predetermined cyclic By controlling the circulation flow rate by the circulation pump so as to reach the temperature, it is possible to prevent the water whose temperature has been lowered through the heat exchanger from being frozen in the circulation path, and to reliably collect heat from the water with the heat exchanger.
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、給湯装置11は、本体ユニット12、沸上手段としてのヒートポンプユニット13を備えている。
As shown in FIG. 1, the hot water supply apparatus 11 includes a main body unit 12 and a
本体ユニット12は湯を貯湯する貯湯タンク21を有し、この貯湯タンク21には、下部に給水口22が、上部に上部接続口23が、中間部に中間接続口24が、下部で給水口22より上側に下部接続口25が、それぞれ設けられている。そして、沸上貯湯時においては、給水口22は取出口として、上部接続口23は上部取入口として、中間接続口24は中間取入口として、下部接続口25は下部取入口として、それぞれ機能する。一方、給湯時においては、上部接続口23は上部取出口として、中間接続口24は中間取出口として、それぞれ機能する。
The main unit 12 has a hot water storage tank 21 for storing hot water. The hot water storage tank 21 has a water supply port 22 at the bottom, an upper connection port 23 at the top, an
貯湯タンク21の側面には、貯湯タンク21の上から例えば60L、120L、180Lの湯水の各高さ位置、および貯湯タンク21の下から例えば30L、60Lの湯水の各高さ位置に、貯湯タンク21内の湯水温度を検知するサーミスタ26a〜26eが配設されている。最下部のサーミスタ26eは、貯湯タンク21の下部の水温を検知する水温検知手段として構成されている。
On the side of the hot water storage tank 21, hot water storage tanks are located at the height positions of 60L, 120L, 180L of hot water, for example, and from the lower side of the hot water storage tank 21, for example, at the height of 30L, 60L of hot water.
貯湯タンク21の給水口22には水道管などの給水源に配管される給水管29が減圧弁30を介して接続され、上部接続口23には上部配管31が接続され、中間接続口24には中間配管32が接続され、下部接続口25には下部配管33が接続されている。
A water supply pipe 29 connected to a water supply source such as a water pipe is connected to the water supply port 22 of the hot water storage tank 21 via a pressure reducing valve 30, and an
また、貯湯タンク21とヒートポンプユニット13との間には、貯湯タンク21内の下部の水をヒートポンプユニット13に対して循環させる循環手段34の循環路35が形成されている。この循環路35は、貯湯タンク21の給水口22に接続されて貯湯タンク21内の下部の水がヒートポンプユニット13に入る往き配管36、ヒートポンプユニット13で沸き上げられた湯が出湯されて貯湯タンク21に戻る戻り配管37、これら往き配管36および戻り配管37で湯水を循環させる循環ポンプ38を備えている。
Between the hot water storage tank 21 and the
戻り配管37と各配管31,32,33との間には、ヒートポンプユニット13で沸き上げられて戻り配管37から貯湯タンク21に戻る湯を貯湯タンク21の各接続口23,24,25のいずれか1つに切り換えて取り入れさせる取入口切換手段としての取入口切換用三方弁39が配設されている。この取入口切換用三方弁39は、戻り配管37が接続される流入口39a、上部配管31が接続される上部流出口39b、中間配管32が接続される中間流出口39c、下部配管33が接続される下部流出口39dを有し、流入口39aに対して各流出口39b〜39dのいずれか1つを開放させて残りを閉止するように構成されている。
Between the return pipe 37 and each of the
また、ヒートポンプユニット13は、冷媒が充填された冷媒回路42を有し、この冷媒回路42には圧縮機43、凝縮器としての熱交換器44、膨張弁45、集熱器としての蒸発器46、通常サイクル(正サイクル)と逆サイクルとにサイクルを切り換える四方弁47が設けられている。通常サイクルでは、冷媒が圧縮機43、熱交換器44、膨張弁45、蒸発器46、圧縮機43の順に循環し、蒸発器46で外気から集熱して熱交換器44で循環路35を循環する水を沸き上げる。逆サイクルは除霜時に切り換えるもので、この逆サイクルでは、冷媒が圧縮機43、蒸発器46、膨張弁45、熱交換器44、圧縮機43の順に循環し、熱交換器44で循環路35を循環する水から集熱して蒸発器46の温度を上昇させて除霜する。圧縮機43、膨張弁45、蒸発器46および四方弁47などは本体ユニット12とは別の室外機48に配置され、また、熱交換器44などは本体ユニット12に配置されている。また、蒸発器46には着霜を検知する着霜検知手段49が配設されている。
The
循環路35の往き配管36には熱交換器44へ至る給水温度を検知する給水温度検知センサ50が、戻り配管37には熱交換器44を経た湯水の温度を検知する温度検知手段としての出湯温度センサ51がそれぞれ配設されている。
The
また、上部配管31および中間配管32は、貯湯タンク21の上部接続口23および中間接続口24からの湯の取り出しを切り換えて給湯する給湯切換用三方弁53に接続されている。この給湯切換用三方弁53は、上部配管31が接続される上部流入口53a、中間配管32が接続される中間流入口53b、給湯配管54が接続される流出口53cを有し、流出口53cに対して各流入口53a,53bのいずれか一方を開放させて他方を閉止するように構成されている。
The
また、図2に、給湯装置11を制御する制御部61を示し、この制御部61は、サーミスタ26a〜26e、給水温度検知センサ50、出湯温度検知センサ51、ヒートポンプユニット13の着霜検知手段49などからの検知情報を入力し、ヒートポンプユニット13の圧縮機43および四方弁47、循環ポンプ38、取入口切換用三方弁39、給湯切換用三方弁53などを制御する。
2 shows a
制御部61は、沸上時に、ヒートポンプユニット13を通常サイクルで運転させ、循環手段34による循環で貯湯タンク21の下部から水を取り出して熱交換器44を経て沸き上げられた湯を貯湯タンク21の上部接続口23に取り入れさせる沸上制御手段62の機能と、着霜検知手段49による着霜検知時に、ヒートポンプユニット13を逆サイクルに切り換えて運転させ、循環手段34による循環で貯湯タンク21の下部から水を取り出して熱交換器44を経て貯湯タンク21の下部接続口25に取り入れさせる除霜制御手段の機能とを有している。
The
沸上制御手段62は、沸上時に、サーミスタ26eで検知する貯湯タンク21内の下部の水温が予め設定された所定温度より低いときに循環手段34による循環で熱交換器44を経て沸き上げられた湯を貯湯タンク21の下部接続口25に取り入れさせ、サーミスタ26eで検知する貯湯タンク21内の下部の水温が所定温度以上のときに循環手段34による循環で熱交換器44を経て沸き上げられた湯を貯湯タンク21の上部接続口23に取り入れさせる。ところで、この給湯装置11では、除霜運転時に貯湯タンク21の下部の水を使用するため、その水温が低すぎると除霜運転中に循環路35が凍結し、逆に高すぎると除霜運転中に貯湯タンク21内の下部の水温が上昇してしまって除霜運転後の沸上運転時にヒートポンプユニット13の沸上効率(COP)が低下してしまうため、これら両方を満足させる所定値は実験から10℃とすることが好ましいという結果が得られている。
The boiling control means 62 is heated through the heat exchanger 44 by circulation by the circulation means 34 when the water temperature in the lower part of the hot water storage tank 21 detected by the
除霜制御手段63は、出湯温度検知センサ51で検知する水温が予め設定された所定の循環温度となるように循環ポンプ38による循環流量を制御する。所定の循環温度とは、熱交換器44を経て温度低下した水が循環路35で凍結しないとともに熱交換器44で水から確実に集熱できる温度とする。
The defrost control means 63 controls the circulation flow rate by the
次に、本実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described.
沸上運転の開始時に、まず、サーミスタ26eで検知する貯湯タンク21の下部の水温が、予め設定された所定温度の10℃より低いか確認する。
At the start of the boiling operation, first, it is confirmed whether the water temperature in the lower part of the hot water storage tank 21 detected by the
ヒートポンプユニット13の蒸発器46に着霜が発生しやすい季節は水温も低く、貯湯タンク21の下部の水の水温は10℃より低くなる場合がある。このような場合には、ヒートポンプユニット13を冷媒が圧縮機43、熱交換器44、膨張弁45、蒸発器46、圧縮機43の順に循環する通常サイクル(図1の実線矢印)で運転し、また、取入口切換用三方弁39で下部接続口25に切り換え、循環ポンプ38を駆動して貯湯タンク21の給水口22から取り出した貯湯タンク21の下部の水を熱交換器44を経て貯湯タンク21の下部の下部接続口25に取り入れるように循環させる。これにより、ヒートポンプユニット13の蒸発器46で外気から集熱して熱交換器44で循環路35を循環する水を沸き上げ、沸き上げた湯を貯湯タンク21の下部に取り入れる。サーミスタ26eで検知する貯湯タンク21の下部の水温が10℃に達するまで、この沸上運転を継続する。
During the season in which frost formation is likely to occur in the evaporator 46 of the
サーミスタ26eで検知する貯湯タンク21の下部の水温が10℃に達すれば、取入口切換用三方弁39で下部接続口25から上部接続口23または中間接続口24に切り換え、通常の沸上運転をする。通常は、取入口切換用三方弁39で上部接続口23に切り換え、ヒートポンプユニット13で沸き上げられた湯を上部接続口23から貯湯タンク21の上部に取り入れ、貯湯タンク21の上部から下方に向かって湯を順次貯湯する。
When the water temperature at the bottom of the hot water storage tank 21 detected by the
一方、沸上運転の開始時に、サーミスタ26eで検知する貯湯タンク21の下部の水温が10℃以上であれば、通常の沸上運転をする。したがって、通常の沸上運転をするときには、貯湯タンク21の下部の水温が10℃以上に保たれる。
On the other hand, if the water temperature in the lower part of the hot water storage tank 21 detected by the
また、沸上運転中において、ヒートポンプユニット13の蒸発器46に着霜が発生し、この着霜を着霜検知手段49で検知することにより、ヒートポンプユニット13による沸上運転を一端停止し、除霜運転に切り換える。
In addition, during the boiling operation, frost is generated in the evaporator 46 of the
除霜運転では、ヒートポンプユニット13を冷媒が圧縮機43、蒸発器46、膨張弁45、熱交換器44、圧縮機43の順に循環する逆サイクル(図1の破線矢印)で運転し、また、取入口切換用三方弁39で上部接続口23から下部接続口25に切り換え、循環ポンプ38を駆動して貯湯タンク21の給水口22から取り出した貯湯タンク21の下部の水を熱交換器44を経て貯湯タンク21の下部の下部接続口25に取り入れるように循環させる。これにより、ヒートポンプユニット13の熱交換器44で循環路35の水から集熱して蒸発器46の温度を上昇させて除霜する。
In the defrosting operation, the
この除霜運転の開始時には、それまでの沸上運転で沸き上げられた湯が熱交換器44内に残っているため、この湯の熱を集熱すべく、循環ポンプ38による循環流量を少なくし、除霜運転の効率を高める。その後は、熱交換器44の出口部の出湯温度検知センサ51で検知する水温が予め設定された所定の循環温度となるように循環ポンプ38による循環流量を制御する。所定の循環温度とは、熱交換器44を経て温度低下した水が循環路35で凍結しないとともに熱交換器44で水から確実に集熱できる温度とする。
At the start of this defrosting operation, the hot water boiled in the previous boiling operation remains in the heat exchanger 44. Therefore, in order to collect the heat of this hot water, the circulation flow rate by the
そして、着霜検知手段49による着霜検知が解除されれば、除霜運転を停止し、上述した通常の沸上運転に切り換える。 And if the frost detection by the frost detection means 49 is cancelled | released, a defrost operation will be stopped and it will switch to the normal boiling operation mentioned above.
このように、着霜検知による除霜時に、ヒートポンプユニット13を逆サイクルに切り換えて運転させ、循環手段34による循環で貯湯タンク21の下部から水を取り出して熱交換器44を経て貯湯タンク21の下部接続口25に取り入れさせることにより、貯湯タンク21の上部に貯湯されている湯を使用せず、貯湯タンク21の下部の水を利用して除霜でき、しかも、熱交換器44を経て温度低下した水を貯湯タンク21の下部に取り入れることで貯湯タンク21の下部の水温が上昇するのを防止し、除霜後の沸上時にヒートポンプユニット13の沸上効率が低下するのを防止できる。
In this way, when defrosting is detected by frost detection, the
また、沸上時に、貯湯タンク21の下部の水温が所定温度より低いときには、循環手段34による循環で熱交換器44を経て沸き上げられた湯を貯湯タンク21の下部接続口25に取り入れさせて所定温度にすることにより、除霜時に、熱交換器44を経て温度低下した水が循環手段34の循環路35中で凍結するのを防止できる。
Also, when the water temperature in the lower part of the hot water storage tank 21 is lower than a predetermined temperature at the time of boiling, the hot water boiled through the heat exchanger 44 by circulation by the circulation means 34 is taken into the lower connection port 25 of the hot water storage tank 21. By setting the temperature to a predetermined value, it is possible to prevent water whose temperature has been lowered through the heat exchanger 44 from being frozen in the
また、除霜時に、循環路35の熱交換器44を経た水の水温を検知し、その水温が所定の循環温度となるように循環ポンプ38による循環流量を制御することにより、熱交換器44を経て温度低下した水が循環路35で凍結するのを防止できるとともに熱交換器44で水から確実に集熱できる。
Further, at the time of defrosting, the temperature of water passing through the heat exchanger 44 in the
11 給湯装置
13 ヒートポンプユニット
21 貯湯タンク
22 取出口としての給水口
23 上部取入口としての上部接続口
25 下部取入口としての下部接続口
26e 水温検知手段としてのサーミスタ
34 循環手段
35 循環路
38 循環ポンプ
39 取入口切換手段としての取入口切換用三方弁
42 冷媒回路
43 圧縮機
44 熱交換器
46 蒸発器
47 四方弁
49 着霜検知手段
51 温度検知手段としての出湯温度検知センサ
62 沸上制御手段
63 除霜制御手段
11 Water heater
13 Heat pump unit
21 Hot water storage tank
22 Water inlet as outlet
23 Upper connection port as upper intake
25 Lower connection port as lower intake
26e Thermistor as a means of detecting water temperature
34 Circulation means
35 Circuit
38 Circulation pump
39 Inlet switching three-way valve as inlet switching means
42 Refrigerant circuit
43 Compressor
44 heat exchanger
46 Evaporator
47 Four-way valve
49 Frosting detection means
51 Hot water temperature detection sensor as temperature detection means
62 Boiling control means
63 Defrost control means
Claims (2)
圧縮機、熱交換器および蒸発器が設けられる冷媒回路を有するとともにこの冷媒回路にサイクルを切り換える四方弁を設けたヒートポンプユニットと、
前記貯湯タンクの下部の取出口から取り出した水を前記ヒートポンプユニットの熱交換器を経て各取入口のいずれか1つに切り換えて取り入れるように循環させる循環手段と、
前記ヒートポンプユニットの蒸発器の着霜を検知する着霜検知手段と、
沸上時に、前記ヒートポンプユニットを通常サイクルで運転させ、前記循環手段による循環で貯湯タンクの下部から水を取り出して熱交換器を経て沸き上げられた湯を貯湯タンクの上部取入口に取り入れさせる沸上制御手段と、
前記着霜検知手段による着霜検知時に、前記ヒートポンプユニットを逆サイクルに切り換えて運転させ、前記循環手段による循環で貯湯タンクの下部から水を取り出して熱交換器を経て貯湯タンクの下部取入口に取り入れさせる除霜制御手段と、
前記貯湯タンクの下部の水温を検知する水温検知手段とを具備し、
前記沸上制御手段は、沸上時に、前記水温検知手段で検知する水温が所定温度より低いときに前記循環手段による循環で前記熱交換器を経て沸き上げられた湯を前記貯湯タンクの下部取入口に取り入れさせ、前記水温検知手段で検知する水温が所定温度以上のときに前記循環手段による循環で前記熱交換器を経て沸き上げられた湯を前記貯湯タンクの上部取入口に取り入れさせる
ことを特徴とする給湯装置。 A hot water storage tank provided with an outlet in the lower part and provided with an upper inlet and a lower inlet in at least the upper part and the lower part,
A heat pump unit having a refrigerant circuit in which a compressor, a heat exchanger and an evaporator are provided, and a four-way valve for switching the cycle to the refrigerant circuit;
Circulation means for circulating the water taken out from the lower outlet of the hot water storage tank so as to switch to one of the inlets through the heat exchanger of the heat pump unit;
Frost detection means for detecting frost formation of the evaporator of the heat pump unit;
At the time of boiling, the heat pump unit is operated in a normal cycle, water is taken out from the lower part of the hot water storage tank by circulation by the circulation means, and hot water boiled through the heat exchanger is taken into the upper intake port of the hot water storage tank. Upper control means;
At the time of frost detection by the frost detection means, the heat pump unit is operated by switching to a reverse cycle, water is taken out from the lower part of the hot water storage tank by circulation by the circulation means, and passed through the heat exchanger to the lower intake of the hot water storage tank. Defrost control means to be incorporated ;
Water temperature detecting means for detecting the water temperature of the lower part of the hot water storage tank,
The boiling control means is configured to remove hot water boiled through the heat exchanger by circulation by the circulation means when the water temperature detected by the water temperature detection means is lower than a predetermined temperature during boiling. Hot water boiled through the heat exchanger by circulation by the circulation means when the water temperature detected by the water temperature detection means is equal to or higher than a predetermined temperature, and taken into the upper intake of the hot water storage tank. A hot water supply device .
除霜制御手段は、前記温度検知手段で検知する水温が所定の循環温度となるように循環ポンプによる循環流量を制御する
ことを特徴とする請求項1記載の給湯装置。 The circulation means is an inlet switching that allows the hot water passing through the heat exchanger of the hot water storage tank to pass through the heat exchanger to each intake, and the hot water passing through the heat exchanger of this circulation path is switched to any one of the intakes. Means, a circulation pump provided in the circulation path for circulating hot water, and the temperature detection means for detecting the temperature of the hot water passed through the heat exchanger of the circulation path is provided in the circulation path,
Defrosting control means, said temperature water temperature detected by the detection means and controlling the circulating flow rate by the circulation pump to a predetermined circulation temperature claim 1 Symbol mounting of the water heater.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004296462A JP4222993B2 (en) | 2004-10-08 | 2004-10-08 | Water heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004296462A JP4222993B2 (en) | 2004-10-08 | 2004-10-08 | Water heater |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006105566A JP2006105566A (en) | 2006-04-20 |
JP4222993B2 true JP4222993B2 (en) | 2009-02-12 |
Family
ID=36375523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004296462A Expired - Lifetime JP4222993B2 (en) | 2004-10-08 | 2004-10-08 | Water heater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4222993B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3361189B1 (en) * | 2009-11-25 | 2019-10-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Auxiliary heater control device, heated fluid utilization system, and auxiliary heater control method |
JP6529579B2 (en) * | 2015-04-16 | 2019-06-12 | 三菱電機株式会社 | Heat pump system |
JP6896054B2 (en) * | 2016-08-04 | 2021-06-30 | 三菱電機株式会社 | Heat source system |
-
2004
- 2004-10-08 JP JP2004296462A patent/JP4222993B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006105566A (en) | 2006-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4756035B2 (en) | Water heater | |
JP5067858B2 (en) | Water heater | |
EP2395302B1 (en) | Heat pump-type hot-water supply and air-conditioning device | |
JP2008096044A (en) | Hot water reservoir type hot-water supply device | |
KR20100015104A (en) | Method for controlling hot water circulation system associated with heat pump | |
KR101723419B1 (en) | Heat pump system | |
JP2002048399A (en) | Heat pump hot water supply apparatus | |
JP4920316B2 (en) | Heat pump water heater | |
JP6056677B2 (en) | Water heater | |
JP4222993B2 (en) | Water heater | |
JP2008281282A (en) | Water heater | |
JP2010032063A (en) | Outdoor unit and heat pump device | |
JP5773897B2 (en) | HEAT PUMP SYSTEM AND HEAT PUMP SYSTEM CONTROL METHOD | |
JP6465332B2 (en) | Heat pump hot water supply system | |
JP5659610B2 (en) | Heat pump equipment | |
JP2007333340A (en) | Heat pump type hot water supply apparatus | |
JP5440466B2 (en) | Air conditioner | |
KR101489581B1 (en) | Thermal apparatus | |
JP5287821B2 (en) | Air conditioner | |
JP5218510B2 (en) | Air conditioner | |
JP5287820B2 (en) | Air conditioner | |
JP5097054B2 (en) | Heat pump water heater | |
JP2006003077A (en) | Heat pump type hot water supply apparatus | |
JP6969223B2 (en) | Heat pump heat source machine | |
JP2017215088A (en) | Heat pump type water heater |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070702 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080811 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080813 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081003 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081112 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081118 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4222993 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 3 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 3 |
|
R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131128 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |