JP2016050751A - Heat pump type water heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒートポンプ式給湯機に関するものである。 The present invention relates to a heat pump type water heater.
従来のヒートポンプ式給湯機は、深夜電力時間帯に沸き上げ運転を実施する際、沸き上げ運転後の放熱による貯湯タンク内の湯水の温度低下を極力防止するために、深夜電力時間帯の終了時刻に沸き上げ運転が終了するように、沸き上げ運転の開始時刻を決定している(例えば、特許文献1参照)。このため、従来では、深夜電力時間帯に沸き上げ運転を実施する際、必ず、深夜電力時間帯のうち終了時刻側の時間帯に沸き上げ運転が実施される。 When a conventional heat pump type hot water heater performs a boiling operation during the midnight power hours, the end time of the midnight power hours is to prevent the temperature drop of the hot water in the hot water tank due to heat dissipation after the boiling operation as much as possible. The start time of the boiling operation is determined so that the boiling operation is completed (see, for example, Patent Document 1). For this reason, conventionally, when the boiling operation is performed in the midnight power time zone, the boiling operation is always performed in the time zone on the end time side in the midnight power time zone.
ヒートポンプ式給湯機が備えるヒートポンプ装置は、沸き上げ運転時に、圧縮機で冷媒を高温・高圧に圧縮するとともに、蒸発器(空気冷媒熱交換器)で外気と冷媒の熱交換により、外気から冷媒に吸熱させている。また、深夜から早朝までの深夜電力時間帯の外気温度は、深夜から早朝に向かうにつれて低下し、明け方、日の出前の早朝に一番低くなる。 The heat pump device included in the heat pump water heater compresses the refrigerant to high temperature and high pressure with a compressor during boiling operation, and also exchanges heat between the outside air and the refrigerant in an evaporator (air refrigerant heat exchanger) to convert the outside air into the refrigerant. It absorbs heat. In addition, the outside air temperature during the late-night power hours from midnight to early morning decreases as it goes from midnight to early morning, and becomes the lowest at dawn and early morning before sunrise.
このため、上記した従来のヒートポンプ式給湯機では、深夜電力時間帯のうち外気温度が低い終了時刻側の時間帯に沸き上げ運転を行うので、外気から冷媒への吸熱量が少なく、ヒートポンプ装置の運転効率が悪いという課題がある。 For this reason, in the conventional heat pump type hot water heater described above, since the boiling operation is performed in the time zone on the end time side where the outside air temperature is low in the midnight power time zone, the heat absorption amount from the outside air to the refrigerant is small, and the heat pump device There is a problem of poor operating efficiency.
また、上記した従来のヒートポンプ式給湯機では、深夜電力時間帯のうち開始時刻側の時間帯に、貯湯タンク内に既定値以上の熱量のお湯が残っている場合、沸き上げ運転は実施されない。 Further, in the above-described conventional heat pump type hot water heater, the boiling operation is not performed when hot water having a heat amount equal to or greater than a predetermined value remains in the hot water storage tank in the time zone on the start time side in the midnight power time zone.
しかし、貯湯タンク内に既定値以上の熱量のお湯が残っている場合であっても、貯湯タンク内の湯温は、放熱などによって沸き上げ直後よりも低くなっている。このため、深夜電力時間帯の開始時刻側の時間帯に、ユーザが貯湯タンク内のお湯を温度調整せずにそのまま使用する場合、ユーザの使用感が悪いという課題がある。例えば、貯湯タンク内の高温部のお湯の熱を利用して、お風呂の追い炊きを行った際には 貯湯タンク内の高温部の湯温が沸き上げ直後よりも低いことから、追い炊き時間が長くなってしまう。 However, even when hot water having a heat quantity equal to or greater than a predetermined value remains in the hot water storage tank, the hot water temperature in the hot water storage tank is lower than that immediately after boiling due to heat dissipation. For this reason, when the user uses the hot water in the hot water storage tank as it is without adjusting the temperature in the time zone on the start time side of the midnight power time zone, there is a problem that the user's feeling of use is bad. For example, when the bath is reheated using the heat of the hot water in the hot water storage tank, the hot water temperature in the hot water tank is lower than that immediately after boiling. Will become longer.
本発明は、上記点に鑑みて、従来よりも運転効率の良い沸き上げ運転が可能であって、深夜電力時間帯に貯湯タンク内のお湯を使用する際のユーザの使用感を向上できるヒートポンプ式給湯機を提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention is a heat pump type that can perform a boiling operation with higher operating efficiency than the conventional one, and can improve the user's feeling when using hot water in a hot water storage tank in the late-night power hours. The purpose is to provide a water heater.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、
電力によって稼働し、湯を沸き上げるヒートポンプ装置(10)と、
ヒートポンプ装置で沸き上げた湯を貯える貯湯タンク(22)と、
ヒートポンプ装置の沸き上げ運転を制御する制御手段(12、23)とを備え、
制御手段は、深夜電力時間帯の初期の所定時刻に、沸き上げ運転を開始するとともに、深夜電力時間帯の終了時刻よりも前の時刻に、沸き上げ運転を停止することを特徴としている。
In order to achieve the above object, in the invention described in
A heat pump device (10) operated by electric power and boiling water,
A hot water storage tank (22) for storing hot water boiled by a heat pump device;
Control means (12, 23) for controlling the heating operation of the heat pump device,
The control means is characterized in that the boiling operation is started at a predetermined initial time in the midnight power time zone, and the boiling operation is stopped at a time before the end time of the midnight power time zone.
ここで、深夜電力時間帯の初期とは、深夜電力時間帯が始まって間のない時期を意味し、例えば、深夜電力時間帯の開始時刻から2時間以内の時期である。 Here, the initial period of the midnight power time zone means a time just before the start of the midnight power time zone, for example, a time within 2 hours from the start time of the midnight power time zone.
これによれば、深夜電力時間帯に沸き上げ運転を実施する際に、深夜電力時間帯のうち終了時刻側の時間帯よりも外気温度が高い開始時刻側の時間帯に沸き上げ運転を行うので、深夜電力時間帯のうち終了時刻側の時間帯に、沸き上げ運転を行う場合と比較して、運転効率の良い沸き上げ運転が可能となる。 According to this, when performing the boiling operation in the midnight power time zone, the boiling operation is performed in the time zone on the start time side where the outside air temperature is higher than the time zone on the end time side in the midnight power time zone. Compared with the case where the boiling operation is performed in the time zone on the end time side in the midnight power time zone, the boiling operation with higher operation efficiency is possible.
さらに、深夜電力時間帯のうち開始時刻側の時間帯に沸き上げ運転を行うので、深夜電力時間帯のうち開始時刻側の時間帯にユーザが貯湯タンク内のお湯を温度調整せずにそのまま使用する場合、ユーザは沸き上げ直後の高温のお湯を使用することができる。このため、本発明によれば、深夜電力時間帯にお湯を使用するユーザの使用感を向上できる。 In addition, since the boiling operation is performed during the midnight power hours, the user can use the hot water in the hot water storage tank without adjusting the temperature during the midnight power hours during the start time. In this case, the user can use hot water immediately after boiling. For this reason, according to this invention, the usability | use_condition of the user who uses hot water in the midnight electric power time zone can be improved.
ユーザが貯湯タンク内のお湯を温度調整せずにそのまま使用する場合としては、例えば、請求項2に記載のように、貯湯タンク内の湯と風呂の湯とを熱交換させて、風呂の湯を加熱する熱交換器(51)を用いて、風呂の湯の追い炊きを行う場合が挙げられる。 When the user uses the hot water in the hot water storage tank as it is without adjusting the temperature, for example, the hot water in the hot water storage tank and the hot water in the bath are heat-exchanged as described in claim 2 to The case where the hot water of the bath is reheated using the heat exchanger (51) for heating the water is mentioned.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.
(第1実施形態)
図1に示すように、本実施形態のヒートポンプ式給湯機1は、ヒートポンプユニット10と、貯湯ユニット20とを備えている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the heat pump
ヒートポンプユニット10は、電力によって稼働し、湯を沸き上げるヒートポンプ装置である。ヒートポンプユニット10は、筐体11内に、図示しない電動圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧装置(膨張弁)、蒸発器(空気冷媒熱交換器)等の冷凍サイクル機能部品と、ヒートポンプユニット制御装置12とを収容したものである。電動圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧装置、蒸発器は、冷媒配管によって順に接続されており、冷凍サイクル(ヒートポンプサイクル)を構成している。
The
ヒートポンプユニット10の水冷媒熱交換器と貯湯ユニット20の貯湯タンク22とがヒートポンプ配管31、32によって接続されている。ヒートポンプユニット10内には、水冷媒熱交換器と貯湯タンク22との間で湯水を循環させる図示しない循環ポンプが設置されている。なお、循環ポンプは、貯湯ユニット20内に設置されていてもよい。
The water refrigerant heat exchanger of the
貯湯ユニット20は、ヒートポンプユニット10で沸き上げた湯を貯えるものである。
The hot
貯湯ユニット20は、筐体21内に、湯を貯える貯湯タンク22と、貯湯ユニット制御装置23とを収容したものである。貯湯タンク22は、発泡スチロールや真空断熱材による断熱構造を有しており、貯湯タンク22の内部から外部への放熱ロスが抑えられた構造となっている。
The hot
貯湯ユニット20は、風呂配管33、34を介して、風呂41と接続され、給水配管35、給湯配管36を介して、シャワー、蛇口等の給湯端末42と接続されており、風呂41や各給湯端末42に貯湯タンク22内のお湯を供給する機能を有している。
The hot
図2に示すように、貯湯ユニット20では、沸き上げ運転時(貯湯時)に、貯湯タンク22の下部から給水した水をヒートポンプユニット10で沸き上げ、沸き上げたお湯を貯湯タンク22の上部へ戻す。
As shown in FIG. 2, in the hot
貯湯ユニット20では、給湯運転時(給湯時)に、貯湯タンク22内のお湯と給水配管から送られる水を、給湯混合弁43で混ぜ合わせ、設定温度になるように調整して給湯端末42から出湯する。また、貯湯ユニット20では、風呂湯はり運転時(給湯時)に、貯湯タンク22内のお湯と給水配管から送られる水を、風呂混合弁44で混ぜ合わせ、設定温度になるように調整して、風呂41の湯はりをする。なお、図2の例では、給湯時に、混合弁45によって、貯湯タンク22内の高温湯と中温湯の両方を混ぜ合わせて使用したり、どちらか一方を使用したりすることが可能となっている。
The hot
また、貯湯ユニット20は、追い炊き用熱交換器51と、追い炊き用熱交換器51と風呂41とを接続する追い炊き用配管52、53と、図示しない追い炊き用循環ポンプとを備えており、これらによって、風呂41と追い炊き用熱交換器51との間でお湯を循環させる追い炊き回路50が構成されている。
Further, the hot
追い炊き用熱交換器51は、貯湯タンク22内の高温湯と風呂41のお湯とを熱交換させて、風呂41のお湯を加熱するものである。本実施形態では、追い炊き用熱交換器51は、貯湯タンク22内部の上方に設けられている。追い炊き運転時に、追い炊き用循環ポンプによって、風呂41と追い炊き用熱交換器51との間でお湯が循環し、風呂41のお湯が追い炊き用熱交換器51で加熱されることで、風呂41のお湯の追い炊きが行われる。ここで、追い炊きとは、風呂41に貯められた水や湯を、湯量を変えることなく湯温を上げる機能を言う。
The additional
貯湯ユニット制御装置23は、各機器の作動を制御して、沸き上げ運転、給湯運転および風呂湯はり運転を行う。貯湯ユニット制御装置23には、リモコンからの操作信号や、貯湯タンク22に設けられた複数の温度センサ24等からのセンサ信号が入力されるようになっている。
The hot water storage
貯湯ユニット制御装置23は、沸き上げ運転時に、ヒートポンプユニット制御装置12へ沸き上げ運転の指示信号を出力する。ヒートポンプユニット制御装置12は、この沸き上げ運転指示に応じて、圧縮機や循環ポンプ等を作動させる。本実施形態では、貯湯ユニット制御装置23とヒートポンプユニット制御装置12が、ヒートポンプ装置の沸き上げ運転を制御する制御手段を構成している。なお、本実施形態では、貯湯ユニット制御装置23とヒートポンプユニット制御装置12を別々の制御装置として構成したが、これらを1つの制御装置として構成してもよい。
The hot water storage
貯湯ユニット制御装置23は、時間帯に関わらず、貯湯タンク22内のお湯が不足したときに沸き上げ運転を行うための通常沸き上げ運転制御と、深夜電力時間帯に沸き上げ運転を行うための深夜電力時間帯用の沸き上げ運転制御とを実行する。
The hot water storage
ちなみに、本明細書でいう深夜電力時間帯とは、電力会社との契約によって定められる他の時間帯よりも電気料金が安価な深夜から早朝までの時間帯であり、例えば、深夜23時から早朝7時までである。この深夜電力時間帯では、開始時刻から終了時刻へ時刻が進むにつれて外気温度が低下する。このため、深夜電力時間帯のうち開始時刻側の時間帯は、外気温度が高く、深夜電力時間帯のうち終了時刻側の時間帯は、外気温度が低い。 Incidentally, the midnight power time zone in this specification is a time zone from midnight to early morning when the electricity rate is cheaper than other time zones determined by a contract with a power company, for example, from 23:00 to early morning. Until 7 o'clock. In this midnight power time zone, the outside air temperature decreases as the time advances from the start time to the end time. For this reason, the outside air temperature is high in the time zone on the start time side in the midnight power time zone, and the outside air temperature is low in the time zone on the end time side in the midnight power time zone.
以下、深夜電力時間帯用の沸き上げ運転制御について、図3のフローチャートを用いて説明する。なお、図3中に示した各ステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。 Hereinafter, the boiling operation control for the midnight power time zone will be described with reference to the flowchart of FIG. Each step shown in FIG. 3 corresponds to means for executing various processes.
図3に示す沸き上げ運転制御については、リモコンでユーザが実施、不実施を選択できるようになっている。このため、図3に示す沸き上げ運転制御は、貯湯ユニット制御装置23とヒートポンプユニット制御装置12が給電されており、かつ、ユーザがこの制御の実施を選択しているときに実施される。ちなみに、ユーザがこの制御の不実施を選択している場合、上記背景技術の欄で説明した従来技術の沸き上げ運転制御が行われる。
The boiling operation control shown in FIG. 3 can be selected by the user using a remote controller. Therefore, the boiling operation control shown in FIG. 3 is performed when the hot water storage
ステップS1では、貯湯ユニット制御装置23が有するタイマーに基づいて、現在の時刻が、予め設定された沸き上げ開始時刻になったか否かを判定する。具体的には、現在の時刻が、深夜電力時間帯の開始時刻(23時)になったか否かを判定する。
In step S1, based on the timer which hot water storage
そして、ステップS1において、現在の時刻が、深夜電力時間帯の開始時刻よりも前であれば、NO判定して、再び、ステップS1を行う。一方、現在の時刻が、深夜電力時間帯の開始時刻になれば、YES判定して、ステップS2に進む。 In step S1, if the current time is before the start time of the midnight power time zone, a NO determination is made and step S1 is performed again. On the other hand, if the current time is the start time of the midnight power time zone, a YES determination is made and the process proceeds to step S2.
ステップS2では、沸き上げ運転の要否判定を行う。具体的には、貯湯タンク22内の湯の熱量Qが第1規定値A1以下か否かを判定する。この熱量Qは、貯湯タンク22に設けた複数の温度センサ24によって検出した貯湯タンク22内の湯の温度に基づいて、算出される。
In step S2, it is determined whether or not the boiling operation is necessary. Specifically, it is determined whether or not the heat quantity Q of the hot water in the hot
ステップS2において、熱量Qが第1規定値A1を超えていれば、NO判定し、沸き上げ運転を行う必要がないので、図3の沸き上げ運転制御を終了する。したがって、貯湯タンク22内に前日に沸き上げたお湯が十分に残っている場合、深夜電力時間帯での沸き上げ運転は行われない。一方、熱量Qが第1規定値A1以下であれば、YES判定して、ステップS3に進み、沸き上げ運転(第1沸き上げ運転)を開始する。具体的には、ヒートポンプユニット制御装置12へ沸き上げ運転の指示信号を出力し、ヒートポンプユニット制御装置12がヒートポンプユニット10の沸き上げ運転を開始させる。
If the amount of heat Q exceeds the first specified value A1 in step S2, a NO determination is made and it is not necessary to perform the boiling operation, so the boiling operation control in FIG. 3 is terminated. Therefore, when the hot water boiled up on the previous day remains in the hot
続いて、ステップS4では、沸き上げ運転を停止すべきか否かを判定する。具体的には、貯湯タンク22内の熱量Qが第2規定値A2以上であるか否かを判定する。熱量Qは、ステップS2と同様に算出される。第2規定値A2としては、一日のお湯の使用量を賄えるように、予め設定されたもの(固定値)が用いられる。なお、第2規定値A2は、固定値ではなくても、貯湯ユニット制御装置23が、過去の使用熱量のデータに基づいて、一日の平均使用熱量を求め、求めた平均使用熱量に応じて第2規定値A2を変更するようにしてもよい。
Subsequently, in step S4, it is determined whether or not the boiling operation should be stopped. Specifically, it is determined whether or not the heat quantity Q in the hot
ステップS4において、熱量Qが第2規定値A2未満であれば、NO判定して、再び、ステップS4を行う。これにより、必要な熱量が得られるまで、ステップS4を繰り返す。そして、熱量Qが第2規定値A2以上であれば、YES判定して、ステップS5に進み、沸き上げ運転を停止する。具体的には、ヒートポンプユニット制御装置12へ沸き上げ運転停止の指示信号を出力し、ヒートポンプユニット制御装置12がヒートポンプユニット10の運転を停止させる。
If the amount of heat Q is less than the second specified value A2 in step S4, a NO determination is made and step S4 is performed again. Thereby, step S4 is repeated until the necessary amount of heat is obtained. If the heat quantity Q is equal to or greater than the second specified value A2, a YES determination is made, the process proceeds to step S5, and the boiling operation is stopped. Specifically, a boiling operation stop instruction signal is output to the heat pump
本実施形態のヒートポンプユニット10の加熱能力は、貯湯タンク22内の水や湯を沸き上げるとき、深夜電力時間帯の開始時刻から沸き上げ運転を開始すれば、深夜電力時間帯の終了時刻よりも前の時刻(主に深夜電力時間帯の前半以内)で、貯湯タンク22内の熱量を第2規定値以上にすることができる程度のものである。したがって、ステップS5により、深夜電力時間帯の終了時刻よりも前の時刻で沸き上げ運転が停止する。
The heating capacity of the
その後、ステップS6〜S8で、深夜電力時間帯のうち終了時刻側の時間帯における沸き上げ運転(第2沸き上げ運転)の実施の要否を判定する。 Thereafter, in steps S6 to S8, it is determined whether or not the boiling operation (second boiling operation) is required in the time zone on the end time side in the midnight power time zone.
すなわち、ステップS6では、深夜電力時間帯の残り時間が所定時間(α時間)未満か否かを判定する。この所定時間は、第2沸き上げ運転の継続時間が、深夜電力時間帯の開始時刻側の時間帯で実施する第1沸き上げ運転の継続時間よりも短くなるように、予め設定される。 That is, in step S6, it is determined whether or not the remaining time of the midnight power time zone is less than a predetermined time (α time). This predetermined time is set in advance such that the duration of the second boiling operation is shorter than the duration of the first boiling operation that is performed in the time zone on the start time side of the midnight power time zone.
例えば、第1沸き上げ運転の平均運転時間が3時間の場合、第2沸き上げ運転の運転時間が1時間となるように、所定時間は1時間に設定される。なお、貯湯ユニット制御装置23が、第1沸き上げ運転の運転時間を計測し、その計測時間よりも短くなるように、所定時間を自動設定してもよい。
For example, when the average operation time of the first boiling operation is 3 hours, the predetermined time is set to 1 hour so that the operation time of the second boiling operation is 1 hour. The hot water storage
ステップS6において、深夜電力時間帯の残り時間がα時間未満でなければ、NO判定して、ステップS6を繰り返し、深夜電力時間帯の残り時間がα時間未満であれば、YES判定して、ステップS7に進む。 If the remaining time in the midnight power time zone is not less than α hours in step S6, NO is determined, and step S6 is repeated. If the remaining time in the midnight power time zone is less than α hours, YES is determined, and step Proceed to S7.
ステップS7では、ステップS4と同様に、貯湯タンク22内の熱量Qが第2規定値A2以上であるか否かを判定する。このとき、熱量Qが第2規定値A2以上であれば、YES判定して、ステップS9に進み、第2沸き上げ運転を停止し、図3の制御を終了する。熱量Qが第2規定値A2未満であれば、YES判定して、ステップS8に進む。
In step S7, as in step S4, it is determined whether or not the heat quantity Q in the hot
ステップS8では、現在の時刻が、深夜電力時間帯の終了時刻(7時)になったか否かを判定する。このとき、現在の時刻が、深夜電力時間帯の終了時刻になっていれば、ステップS9に進み、第2沸き上げ運転を停止し、図3の制御を終了する。現在の時刻が、深夜電力時間帯の終了時刻よりも前であれば、NO判定して、ステップS10に進み、第2沸き上げ運転を行い、その後、ステップS7を行う。 In step S8, it is determined whether or not the current time is the end time (7 o'clock) of the midnight power time period. At this time, if the current time is the end time of the midnight power time zone, the process proceeds to step S9, the second boiling operation is stopped, and the control of FIG. 3 is ended. If the current time is before the end time of the midnight power time zone, a NO determination is made, the process proceeds to step S10, the second boiling operation is performed, and then step S7 is performed.
ステップS6〜S10を実行することにより、深夜電力時間帯の残り時間がα時間未満になったとき、貯湯タンク22内の熱量Qが第2規定値A2以上である場合、すなわち、第1沸き上げ運転後に、貯湯タンク22内に十分な熱量がある場合、第2沸き上げ運転を実施せず、貯湯タンク22内の熱量Qが第2規定値A2未満である場合、第2沸き上げ運転を開始する。そして、貯湯タンク22内の熱量Qが第2規定値A2以上になった場合、もしくは、現在の時刻が、深夜電力時間帯の終了時刻になった場合に、第2沸き上げ運転を停止する。
By executing steps S6 to S10, when the remaining time in the midnight power time period becomes less than α hours, the amount of heat Q in the hot
次に、本実施形態の主な特徴について説明する。 Next, main features of the present embodiment will be described.
上述の通り、本実施形態では、貯湯ユニット制御装置23は、ステップS1、S2、S3を実行することにより、深夜電力時間帯の開始時刻になった場合であって、貯湯タンク22内の熱量Qが第1規定値A1よりも低いときに、第1沸き上げ運転を開始するようになっている。そして、ステップS4を実行することにより、貯湯タンク22内の熱量Qが第2規定値A2よりも高くなったときに、第1沸き上げ運転を停止するようになっている。これにより、深夜電力時間帯の終了時刻よりも前の時刻に、第1沸き上げ運転を停止するようになっている。
As described above, in the present embodiment, the hot water storage
このため、図4に示すように、本実施形態では、深夜電力時間帯のうち終了時刻側の時間帯よりも外気温度が高い開始時刻側の時間帯に、第1沸き上げ運転を行うことになる。したがって、本実施形態によれば、図4中の比較例1のように、深夜電力時間帯のうち終了時刻側の時間帯(深夜電力時間帯の後半)に、沸き上げ運転を行う場合と比較して、運転効率の良い沸き上げ運転が可能となる。なお、図4中の比較例1は、上記背景技術の欄で説明した従来技術の沸き上げ運転制御であり、深夜電力時間帯の終了時刻に沸き上げ運転が終了するように、沸き上げ運転の開始時刻を決定するものである。 Therefore, as shown in FIG. 4, in the present embodiment, the first boiling operation is performed in the time zone on the start time side where the outside air temperature is higher than the time zone on the end time side in the midnight power time zone. Become. Therefore, according to the present embodiment, as compared to Comparative Example 1 in FIG. 4, it is compared with the case where the boiling operation is performed in the time zone on the end time side of the midnight power time zone (the second half of the midnight power time zone). Thus, boiling operation with high operation efficiency is possible. In addition, the comparative example 1 in FIG. 4 is the boiling-up operation control of the prior art demonstrated in the column of the said background art, and the boiling operation of a boiling operation is complete | finished so that a boiling operation may be complete | finished at the end time of a midnight electric power time zone. The start time is determined.
また、比較例1の沸き上げ運転制御を行う場合、発明が解決しようとする課題の欄での説明の通り、貯湯タンク内に所定量以上の熱量があれば、深夜電力時間帯のうち開始時刻側の時間帯には、沸き上げ運転は実行されない。 Further, when performing the boiling operation control of Comparative Example 1, as described in the column of the problem to be solved by the invention, if there is a heat amount equal to or greater than a predetermined amount in the hot water storage tank, the start time of the midnight power time zone During the time zone on the side, the boiling operation is not executed.
しかし、貯湯タンク内に既定値以上の熱量のお湯が残っている場合であっても、貯湯タンク内の湯温は、放熱などによって沸き上げ直後よりも低くなっている。このため、深夜電力時間帯のうち開始時刻側の時間帯に、ユーザが貯湯タンク22内のお湯を温度調整せずにそのまま使用する場合、ユーザの使用感が悪いという問題がある。具体的には、追い炊き用熱交換器51を使用して、風呂41の追い炊きを行った際には 貯湯タンク22内の高温湯(高温部)の湯温が沸き上げ直後よりも低いことから、 追い炊き時間が長くなってしまう。
However, even when hot water having a heat quantity equal to or greater than a predetermined value remains in the hot water storage tank, the hot water temperature in the hot water storage tank is lower than that immediately after boiling due to heat dissipation. For this reason, when a user uses the hot water in the hot
これに対して、本実施形態では、深夜電力時間帯ののうち開始時刻側の時間帯に沸き上げ運転を行うので、深夜電力時間帯のうち開始時刻側の時間帯に、追い炊き運転を行う際に、貯湯タンク22内の沸き上げ直後の高温のお湯を使用して、風呂41の追い炊きを行うことが可能となる。このため、本実施形態によれば、比較例1の沸き上げ制御を行う場合と比較して、追い炊き時間を短くできるので、ユーザは快適となる、すなわち、深夜電力時間帯にお湯を使用するユーザの使用感を向上できる。
On the other hand, in this embodiment, since the boiling operation is performed in the time zone on the start time side in the midnight power time zone, the additional cooking operation is performed in the time zone on the start time side in the midnight power time zone. At this time, it is possible to perform additional cooking of the
また、本実施形態では、貯湯ユニット制御装置23は、ステップS6〜S10を実行することにより、深夜電力時間帯のうち終了時刻側の時間帯に、貯湯タンク22内の熱量Qが第2規定値A2よりも低い場合、再度、沸き上げ運転(第2沸き上げ運転)を行うようになっている。
In the present embodiment, the hot water storage
これにより、貯湯タンク22内のお湯の放熱や、深夜電力時間帯でのお湯の使用により、貯湯タンク22内の熱量Qが減少した場合に、減少した熱量を補完することができる。
Thereby, when the heat quantity Q in the hot
また、貯湯ユニット制御装置23は、ステップS6の説明の通り、第2沸き上げ運転の継続時間が、第1沸き上げ運転の継続時間よりも短くなるように、第2沸き上げ運転の開始時刻を設定している。これにより、深夜電力時間帯のうち外気温度が低くて運転効率が悪い終了時刻側の時間帯での沸き上げ運転の運転継続時間をできるだけ短く抑えている。
Moreover, the hot water storage
(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified within the scope described in the claims as follows.
(1)第1実施形態では、ステップS1において、深夜電力時間帯の開始時刻になったか否かを判定したが、深夜電力時間帯の初期の所定時刻であれば、深夜電力時間帯の開始時刻よりも後の時刻でもよい。なお、深夜電力時間帯の初期とは、深夜電力時間帯が始まって間のない時期を意味し、例えば、深夜電力時間帯の開始時刻から2時間以内(深夜電力時間帯の全時間が8時間の場合、全時間の1/4の範囲内)の時期である。外気温度は、深夜電力時間帯の開始時刻が最も高いので、深夜電力時間帯の開始時刻にできるだけ近い時刻に、沸き上げ運転を開始することが好ましい。 (1) In the first embodiment, it is determined in step S1 whether or not the start time of the midnight power time zone has been reached, but if it is a predetermined time at the beginning of the midnight power time zone, the start time of the midnight power time zone It may be a later time. The initial period of the midnight power time zone means a time just before the start of the midnight power time zone, for example, within 2 hours from the start time of the midnight power time zone (the total time of the midnight power time zone is 8 hours) In this case, the time is within a quarter of the total time. Since the outdoor air temperature has the highest start time in the midnight power time zone, it is preferable to start the boiling operation at a time as close as possible to the start time in the midnight power time zone.
(2)第1実施形態では、ステップS1、S2を実行し、深夜電力時間帯の開始時刻になった場合であって、さらに、貯湯タンク22内の熱量が第1規定値A1よりも低いときに、第1沸き上げ運転を開始したが、貯湯タンク22内の熱量に関わらず、深夜電力時間帯の開始時刻になった場合に、第1沸き上げ運転を開始するようにしてもよい。
(2) In the first embodiment, when steps S1 and S2 are executed and the start time of the midnight power time zone comes, and when the amount of heat in the hot
(3)第1実施形態では、ステップS2、S4において、貯湯タンク22内の湯の熱量Qと第1規定値A1等の規定値とを比較して判定したが、複数の温度センサ24が検出した貯湯タンク22内の湯温と規定値とを比較して判定してもよい。なお、この場合、例えば、複数の温度センサ24によって検出した湯温の平均値を用いる。
(3) In the first embodiment, in steps S2 and S4, the determination is made by comparing the quantity Q of hot water in the hot
(4)第1実施形態では、ステップS7の説明の通り、所定条件を満たす場合、すなわち、貯湯タンク22内の湯の熱量Qが第2規定値A2よりも低い場合に、第2沸き上げ運転を開始したが、他の所定条件を満たす場合に、第2沸き上げ運転を開始するようにしてもよい。
(4) In the first embodiment, as described in step S7, when the predetermined condition is satisfied, that is, when the heat quantity Q of the hot water in the hot
例えば、複数の温度センサ24が検出した貯湯タンク22内の湯温と規定値とを比較し、湯温が規定値よりも低い場合に、第2沸き上げ運転を開始するようにしてもよい。
For example, the hot water temperature in the hot
また、貯湯タンク22の保温性能と外気温度とによって、貯湯タンク22の放熱量を算出することができる。そこで、外気温度を検出する検出手段としての外気温度センサ25をヒートポンプユニット10に設け、ステップS7のときに、貯湯タンク22の保温性能と、外気温度センサ25によって検出した外気温度とに基づいて算出した貯湯タンク22の放熱量が所定値を超えているか否かを判定し、超えていれば、沸き上げ運転の実施が必要であると判定して、第2沸き上げ運転を開始するようにしてもよい。なお、このとき、外気温度として、例えば、第1沸き上げ運転停止時からステップS7の時点までの外気温度の平均値を用いる。
Further, the heat release amount of the hot
また、貯湯タンク22の保温性能は一定であるため、貯湯タンク22の放熱量は、外気温度によって変動する。すなわち、外気温度が低いほど、貯湯タンク22の放熱量が多くなる。したがって、放熱量を算出しなくても、沸き上げ運転停止時から現時点までの外気温度のみに基づいて、沸き上げ運転の実施の要否判定が可能である。そこで、外気温度センサ25が検出した外気温度が所定温度よりも低いか否かを判定し、所定温度よりも低ければ、第2沸き上げ運転の実施が必要であると判定して、第2沸き上げ運転を開始するようにしてもよい。なお、このとき、外気温度として、例えば、第1沸き上げ運転停止時からステップS7の時点までの外気温度の平均値を用いる。
Moreover, since the heat retention performance of the hot
(5)第1実施形態では、ステップS8において、深夜電力時間帯の終了時刻になったか否かを判定したが、深夜電力時間帯の末期の所定時刻であれば、深夜電力時間帯の終了時刻よりも前の時刻でもよい。なお、深夜電力時間帯の末期とは、深夜電力時間帯の終わりの時期を意味し、例えば、深夜電力時間帯の終了時刻から2時間前から終了時刻までの時期である。 (5) In the first embodiment, it is determined in step S8 whether or not the end time of the midnight power time zone has been reached, but if it is a predetermined time at the end of the midnight power time zone, the end time of the midnight power time zone It may be an earlier time. Note that the end of the midnight power time zone means the end time of the midnight power time zone, and is, for example, the time from the end time of the midnight power time zone to 2 hours before the end time.
(6)上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 (6) The above embodiments are not irrelevant to each other and can be combined as appropriate unless the combination is clearly impossible. In each of the above-described embodiments, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Yes.
1 ヒートポンプ式給湯機
10 ヒートポンプユニット(ヒートポンプ装置)
12 ヒートポンプユニット制御装置(制御手段)
20 貯湯ユニット
22 貯湯タンク
23 貯湯ユニット制御装置(制御手段)
51 追い炊き用熱交換器
1 Heat pump
12 Heat pump unit control device (control means)
20 Hot
51 Heat exchanger for additional cooking
Claims (9)
前記ヒートポンプ装置で沸き上げた湯を貯える貯湯タンク(22)と、
前記ヒートポンプ装置の沸き上げ運転を制御する制御手段(12、23)とを備え、
前記制御手段は、深夜電力時間帯の初期の所定時刻に、沸き上げ運転を開始するとともに、深夜電力時間帯の終了時刻よりも前の時刻に、前記沸き上げ運転を停止することを特徴とするヒートポンプ式給湯機。 A heat pump device (10) operated by electric power and boiling water,
A hot water storage tank (22) for storing hot water boiled by the heat pump device;
Control means (12, 23) for controlling the heating operation of the heat pump device,
The control means starts the boiling operation at an initial predetermined time in the midnight power time zone and stops the boiling operation at a time before the end time of the midnight power time zone. Heat pump water heater.
前記制御手段は、前記第1沸き上げ運転を停止した後、所定条件を満たす場合に、第2沸き上げ運転を開始し、少なくとも深夜電力時間帯の末期の所定時刻に、前記第2沸き上げ運転を停止することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載のヒートポンプ式給湯機。 When the boiling operation starting at a predetermined time in the early hours of the midnight power time period is the first boiling operation,
The control means starts the second boiling operation when the predetermined condition is satisfied after stopping the first boiling operation, and at least the second boiling operation at a predetermined time at the end of the late-night power period. The heat pump type hot water heater according to any one of claims 1 to 4, wherein the heat pump type hot water heater is stopped.
前記所定条件を満たす場合とは、前記検出手段が検出した外気温度に基づいて算出した前記貯湯タンクの放熱量が所定量よりも多い場合であることを特徴とする請求項5に記載のヒートポンプ式給湯機。 A detecting means (25) for detecting the outside air temperature;
6. The heat pump system according to claim 5, wherein the predetermined condition is a case where the amount of heat released from the hot water storage tank calculated based on an outside air temperature detected by the detection means is larger than a predetermined amount. Water heater.
前記所定条件を満たす場合とは、前記検出手段が検出した外気温度が所定温度よりも低い場合であることを特徴とする請求項5に記載のヒートポンプ式給湯機。 A detecting means (25) for detecting the outside air temperature;
The case where the predetermined condition is satisfied is a case where the outside air temperature detected by the detecting means is lower than a predetermined temperature.
The said control means performs the said 2nd boiling operation so that the continuation time of the said 2nd boiling operation may become shorter than the continuation time of the said 1st boiling operation. The heat pump type water heater according to any one of the above.
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