JP2013079760A - ヒートポンプ式給液装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ヒートポンプ式給湯機11Aは、ヒートポンプサイクル14および貯湯サイクル16を協調駆動し、低温水を沸き上げて沸上温度に係る目標値の湯を貯湯タンクに貯えて、必要に応じて各所に供給する。ヒートポンプ制御部47Aは、加熱後温度センサ45で検出された原水を加熱後の湯の温度が、沸上温度に係る目標値に到達していない場合、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と一致するように、圧縮機19に係る駆動モータの回転速度、および、循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度を調整しながら原水を沸き上げる沸上運転を行わせる。
【選択図】図1
Description
(本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給液装置の系統構成)
図1は、本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給液装置の系統構成図である。以下では、本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給液装置について、図1に示すように、ヒートポンプサイクル14および貯湯サイクル16を協調駆動し、低温水を沸き上げて沸上温度に係る目標値の湯を貯湯タンク31に貯えて、必要に応じて給湯系の各所に供給するヒートポンプ式給湯機11Aを例示して説明する。
なお、本発明の“圧力調整部”としては、減圧弁23に代えて、または、加えて、キャピラリチューブを用いてもよい。
次に、本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Aに沸上運転を行わせる際の処理の流れについて、図2〜図4を参照して説明する。図2は、本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給液装置に沸上運転を行わせる際の処理の流れを表すフロー図である。図3は、本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給液装置に沸上運転を行わせる際の加熱後温度の経時変化を表すグラフである。図4は、本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給液装置に沸上運転を行わせる際の循環流量の経時変化を表すグラフである。
なお、図2に示す処理の流れは、ヒートポンプ制御部47Aが沸上運転の開始指令を発行したタイミングをもって開始される。
なお、ヒートポンプ制御部47Aは、循環ポンプ33に係る駆動モータについては、湯水の循環流量が安定するまでの間、初期値として設定された回転速度を維持して運転させる制御を行う。
ステップS20における圧縮機19に係る駆動モータの回転速度調整後、ヒートポンプ制御部47Aは、処理の流れを次のステップS21へと進ませる。
ステップS22における循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度調整後、ヒートポンプ制御部47Aは、処理の流れをステップS12へと戻し、以下の処理を行わせる。
なお、“圧縮機モータ回転速度が圧縮機モータ回転速度に係る基準値と一致する”とは、“液体・冷媒熱交換器21に係る加熱能力が、予め定められる加熱能力の目標値と一致する”ことを意味する。
ステップS24における循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度調整後、ヒートポンプ制御部47Aは、処理の流れをステップS25へと進ませる。
本発明の第1実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Aでは、ヒートポンプ制御部47Aは、加熱後温度センサ45で検出された原水の加熱後温度が、予め定められる沸上温度に係る目標値に到達していない場合、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と一致するように、圧縮機19に係る駆動モータの回転速度、および、循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度を調整しながら原水を沸き上げる沸上運転を行わせる構成を採用することとした。
(本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給液装置の系統構成)
図5は、本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給液装置の系統構成図である。以下では、本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給液装置について、本発明の第1実施形態と同様、図1に示すように、ヒートポンプサイクル14および貯湯サイクル16を協調駆動し、低温水を沸き上げて沸上温度に係る目標値の湯を貯湯タンク31に貯えて、必要に応じて給湯系の各所に供給するヒートポンプ式給湯機11Bを例示して説明する。
次に、本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Bに沸上運転を行わせる際の処理の流れについて、図6を参照して説明する。図6は、本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給液装置に沸上運転を行わせる際の処理の流れを表すフロー図である。
なお、図6に示す処理の流れは、第1実施形態と同様、貯湯ユニット制御部39がヒートポンプ制御部47Bへ沸上運転の開始指令を発行したタイミングをもって開始される。
なお、ヒートポンプ制御部47Bは、循環ポンプ33に係る駆動モータについては、湯水の循環流量が安定するまでの間、初期値として設定された回転速度を維持して運転させる制御を行う。
本発明の第2実施形態に係るヒートポンプ式給湯機11Bでは、ヒートポンプ制御部47Bは、第1実施形態と同様、加熱後温度センサ45で検出された原水の加熱後温度が、沸上温度に係る目標値に到達していない場合、原水の加熱後温度が沸上温度に係る目標値と一致するように、圧縮機19に係る駆動モータの回転速度、および、循環ポンプ33に係る駆動モータの回転速度を調整しながら原水を沸き上げる沸上運転を行わせる構成を採用することとした。
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化例を示したものである。従って、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
11B 第2実施形態に係るヒートポンプ式給湯機(ヒートポンプ式給液装置)
13 ヒートポンプユニット
14 ヒートポンプサイクル
15 貯湯ユニット
16 貯湯サイクル(貯液サイクル)
17a 往路配管
17b 復路配管
18 吐出冷媒温度センサ(吐出冷媒温度検出部)
19 圧縮機
20 圧縮冷媒圧力センサ
21 水・冷媒熱交換器(液体・冷媒熱交換器)
21a 冷媒側伝熱管
21b 水側伝熱管
23 電動式の減圧弁(圧力調整部)
25 蒸発器
27 送風ファン
27a ファンモータ
31 貯湯タンク(タンク)
33 循環ポンプ
35 給水配管
37 給湯配管
39 貯湯ユニット制御部
41 水・冷媒熱交換器出口側冷媒温度センサ
42 外気温度センサ(外気温度検出部)
43 原水温度センサ(原液温度検出部)
45 加熱後温度センサ(加熱後温度検出部)
47A 第1実施形態に係るヒートポンプ制御部
47B 第2実施形態に係るヒートポンプ制御部
Claims (7)
- 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機、前記圧縮機から吐出される前記冷媒との熱交換により加熱対象となる液体を加熱する液体・冷媒熱交換器、前記液体・冷媒熱交換器で凝縮された前記冷媒の圧力を調整する圧力調整部、および、前記圧力調整部で減圧された前記冷媒を空気と熱交換させて前記圧縮機に戻す蒸発器を備え、前記圧縮機、前記液体・冷媒熱交換器、前記圧力調整部、および、前記蒸発器のそれぞれを、前記冷媒の流通配管を介して接続してなるヒートポンプサイクルと、
前記液体が貯められるタンク、および、前記液体・冷媒熱交換器を備え、前記タンク、および、前記液体・冷媒熱交換器の間を、前記タンクの前記液体を取り出して前記液体・冷媒熱交換器に送り出す往路配管、および、前記液体・冷媒熱交換器で加熱後の前記液体を前記タンクに戻す復路配管を介して接続してなる貯液サイクルと、
前記タンクの前記液体を、前記往路配管、前記液体・冷媒熱交換器、および、前記復路配管をそれぞれ介して循環させる循環ポンプと、
前記液体・冷媒熱交換器で加熱後の前記液体の加熱後温度を検出する加熱後温度検出部と、
前記加熱後温度検出部で検出された前記液体の加熱後温度が、予め定められる沸上温度に係る目標値に到達していない場合、前記液体の加熱後温度が前記沸上温度に係る目標値と一致するように、前記冷媒の循環流量、および、前記液体の循環流量を調整しながら前記液体を沸き上げる沸上運転を行わせるヒートポンプ制御部と、
を備えることを特徴とするヒートポンプ式給液装置。 - 請求項1に記載のヒートポンプ式給液装置であって、
前記冷媒の循環流量の調整は、前記圧縮機に係る駆動モータの回転速度を調整することによって遂行される一方、前記液体の循環流量の調整は、前記循環ポンプに係る駆動モータの回転速度を調整することによって遂行される、
ことを特徴とするヒートポンプ式給液装置。 - 請求項2に記載のヒートポンプ式給液装置であって、
前記ヒートポンプ制御部は、前記加熱後温度検出部で検出された前記液体の加熱後温度が、前記沸上温度に係る目標値に到達した後において、前記液体・冷媒熱交換器に係る加熱能力が、予め定められる加熱能力の目標値と一致するように、前記循環ポンプに係る駆動モータの回転速度を調整しながら前記沸上運転を行わせる、
ことを特徴とするヒートポンプ式給液装置。 - 請求項2に記載のヒートポンプ式給液装置であって、
前記ヒートポンプ制御部は、前記加熱後温度検出部で検出された前記液体の加熱後温度が、前記沸上温度に係る目標値に到達した後において、前記圧縮機に係る駆動モータの回転速度が、予め定められる回転速度の基準値と一致するように、前記循環ポンプに係る駆動モータの回転速度を調整しながら前記沸上運転を行わせる、
ことを特徴とするヒートポンプ式給液装置。 - 請求項2〜4のいずれか一項に記載のヒートポンプ式給液装置であって、
外気の温度を検出する外気温度検出部と、
前記液体・冷媒熱交換器で沸上前の前記液体の温度を検出する原液温度検出部と、
前記圧縮機から吐出される前記冷媒の温度を検出する吐出冷媒温度検出部と、
をさらに備え、
前記ヒートポンプ制御部は、前記吐出冷媒温度検出部で検出された前記冷媒の温度が、前記外気温度検出部で検出された外気の温度、前記原液温度検出部で検出された前記液体の温度、または、前記沸上温度に係る目標値のいずれかを用いて算出された前記冷媒の温度に係る目標値と一致するように、前記圧力調整部の圧力を調整しながら前記沸上運転を行わせる、
ことを特徴とするヒートポンプ式給液装置。 - 請求項2〜4のいずれか一項に記載のヒートポンプ式給液装置であって、
外気の温度を検出する外気温度検出部と、
前記液体・冷媒熱交換器で沸上前の前記液体の温度を検出する原液温度検出部と、
前記圧縮機から吐出される前記冷媒の圧力を検出する冷媒圧力検出部と、
をさらに備え、
前記ヒートポンプ制御部は、前記冷媒圧力検出部で検出された前記冷媒の圧力が、前記外気温度検出部で検出された外気の温度、前記原液温度検出部で検出された前記液体の温度、または、前記沸上温度に係る目標値のいずれかを用いて算出された前記冷媒の圧力に係る目標値と一致するように、前記圧力調整部の圧力を調整しながら前記沸上運転を行わせる、
ことを特徴とするヒートポンプ式給液装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のヒートポンプ式給液装置であって、
前記冷媒は、二酸化炭素である、
ことを特徴とするヒートポンプ式給液装置。
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JP2011219920A JP2013079760A (ja) | 2011-10-04 | 2011-10-04 | ヒートポンプ式給液装置 |
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