JP2016125726A - Thermal apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書で開示する技術は、熱機器に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a thermal apparatus.
特許文献1には、圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器を備えており、凝縮器での熱交換により水を加熱するヒートポンプを収容したヒートポンプユニットと、水を貯えるタンクを収容したタンクユニットを備える熱機器が開示されている。この熱機器では、タンクユニットが、タンクユニットの内部で水が流れる配管を加熱する凍結予防ヒータを備えている。この熱機器では、タンクユニットにおいて凍結予防運転を実行可能である。 Patent Document 1 includes a compressor, a condenser, a decompressor, and an evaporator, and a heat pump unit that houses a heat pump that heats water by heat exchange in the condenser, and a tank that stores water A thermal apparatus including the tank unit is disclosed. In this thermal apparatus, the tank unit includes a freeze prevention heater that heats a pipe through which water flows inside the tank unit. In this thermal apparatus, the freeze prevention operation can be executed in the tank unit.
上記のような熱機器では、タンクユニットだけでなく、ヒートポンプユニットでも水が流れる配管が凍結するおそれがあるため、ヒートポンプユニットにおいても凍結予防運転を行うことが好ましい。ヒートポンプユニットでは、凍結予防のためのヒータを備えていなくても、ヒートポンプを凍結予防のための熱源として利用することができる。しかしながら、タンクユニットでの凍結予防運転と、ヒートポンプユニットでの凍結予防運転を同時に行ってしまうと、熱機器全体として一時的に大きな電力を必要とすることになる。この場合、タンクユニットおよびヒートポンプユニットに電力を供給する電源に低容量のブレーカが使用されていると、ブレーカが作動して熱機器への電力供給が遮断されるおそれがある。 In the above-described thermal equipment, not only the tank unit, but also the heat pump unit may freeze the pipe through which water flows, so it is preferable to perform the freeze prevention operation also in the heat pump unit. In the heat pump unit, even if a heater for preventing freezing is not provided, the heat pump can be used as a heat source for preventing freezing. However, if the freeze prevention operation in the tank unit and the freeze prevention operation in the heat pump unit are performed at the same time, a large amount of electric power is temporarily required for the entire thermal device. In this case, if a low-capacity breaker is used as a power source for supplying power to the tank unit and the heat pump unit, the breaker may be activated to cut off power supply to the thermal equipment.
本明細書では、上記の課題を解決する技術を提供する。本明細書では、タンクユニットの凍結予防運転とヒートポンプユニットの凍結予防運転を実行可能な熱機器において、凍結予防運転に起因してブレーカが作動する事態を防ぐことが可能な技術を提供する。 In this specification, the technique which solves said subject is provided. The present specification provides a technology capable of preventing a breaker from operating due to a freeze prevention operation in a thermal apparatus capable of performing a freeze prevention operation of a tank unit and a freeze prevention operation of a heat pump unit.
本明細書が開示する熱機器は、圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器を備えており、凝縮器での熱交換により水を加熱するヒートポンプを収容したヒートポンプユニットと、水を貯えるタンクを収容したタンクユニットを備えている。その熱機器では、タンクユニットが、タンクユニットの内部で水が流れる配管を加熱する凍結予防ヒータを備えている。その熱機器では、ヒートポンプユニットが、凍結予防運転として、通常モードと、低電力モードの何れかを選択可能である。その熱機器では、ヒートポンプユニットが、凍結予防運転として低電力モードが選択されている場合に、タンクユニットの凍結予防ヒータがオンであるときは、凍結予防運転として通常モードが選択されている場合に比べて、凍結予防運転における圧縮機の回転数を低減させる。なお、ここでいう「圧縮機の回転数を低減させる」とは、圧縮機を低い回転数で駆動する場合と、圧縮機を駆動せずに停止させておく場合の両方を含む。 The thermal equipment disclosed in this specification includes a compressor, a condenser, a decompressor, and an evaporator, and a heat pump unit that houses a heat pump that heats water by heat exchange in the condenser, and water. It is equipped with a tank unit that contains a tank to store. In the thermal device, the tank unit includes a freeze prevention heater that heats a pipe through which water flows inside the tank unit. In the thermal device, the heat pump unit can select either the normal mode or the low power mode as the freeze prevention operation. In the thermal equipment, when the low-power mode is selected as the freeze prevention operation for the heat pump unit, and when the freeze prevention heater of the tank unit is on, the normal mode is selected as the freeze prevention operation. In comparison, the rotation speed of the compressor in the freeze prevention operation is reduced. Here, “reducing the rotational speed of the compressor” includes both the case where the compressor is driven at a low rotational speed and the case where the compressor is stopped without being driven.
上記の熱機器によれば、ヒートポンプユニットの凍結予防運転として低電力モードが選択されていると、ヒートポンプユニットが凍結予防運転を行う際に、タンクユニットの凍結予防ヒータがオンである場合には、圧縮機の回転数を通常モードよりも低減させる。これによって、ヒートポンプユニットの凍結予防運転において使用する電力を小さく抑えて、熱機器が全体として大きな電力を使用することを抑制することができる。低容量のブレーカが使用されている場合でも、凍結予防運転に起因してブレーカが作動する事態を防ぐことができる。 According to the above thermal equipment, when the low power mode is selected as the freeze prevention operation of the heat pump unit, when the freeze prevention heater of the tank unit is on when the heat pump unit performs the freeze prevention operation, The rotational speed of the compressor is reduced as compared with the normal mode. Thereby, the electric power used in the freeze prevention operation of the heat pump unit can be suppressed to be small, and the thermal apparatus can be prevented from using large electric power as a whole. Even when a low-capacity breaker is used, it is possible to prevent the breaker from operating due to the freeze prevention operation.
上記の熱機器は、ヒートポンプユニットが、凍結予防運転として低電力モードが選択されている場合に、タンクユニットの凍結予防ヒータがオンであるときは、凍結予防運転において圧縮機を動作させず、タンクユニットの凍結予防ヒータがオフであるときは、凍結予防運転において圧縮機を動作させるように構成することができる。 When the low-power mode is selected as the freeze prevention operation for the heat pump unit and the freeze prevention heater of the tank unit is on, the heat pump unit does not operate the compressor in the freeze prevention operation. When the freeze prevention heater of the unit is off, the compressor can be configured to operate in the freeze prevention operation.
上記の熱機器によれば、タンクユニットの凍結予防ヒータがオンのときには、ヒートポンプユニットの凍結予防運転で圧縮機を動作させないため、ヒートポンプユニットの凍結予防運転で圧縮機を低回転数で駆動させる場合に比べて、使用する電力をより小さくすることができる。凍結予防運転に起因してブレーカが作動する事態を確実に防ぐことができる。 According to the above thermal equipment, when the freeze prevention heater of the tank unit is on, the compressor is not operated in the freeze prevention operation of the heat pump unit, and therefore the compressor is driven at a low rotation speed in the freeze prevention operation of the heat pump unit. Compared to the above, the power used can be made smaller. It is possible to reliably prevent the breaker from operating due to the freeze prevention operation.
上記の熱機器は、水を加熱するバーナを収容したバーナユニットをさらに備えており、バーナユニットが、バーナユニットの内部で水が流れる配管を加熱する凍結予防ヒータを備えており、ヒートポンプユニットが、凍結予防運転として低電力モードが選択されている場合に、タンクユニットの凍結予防ヒータおよびバーナユニットの凍結予防ヒータの少なくとも一方がオンであるときは、凍結予防運転として通常モードが選択されている場合に比べて、凍結予防運転における圧縮機の回転数を低減させるように構成することができる。 The above-described thermal device further includes a burner unit that houses a burner that heats water, the burner unit includes a freeze prevention heater that heats a pipe through which water flows inside the burner unit, and the heat pump unit includes: When the low power mode is selected as the freeze prevention operation and at least one of the freeze prevention heater of the tank unit and the freeze prevention heater of the burner unit is on, the normal mode is selected as the freeze prevention operation As compared with the above, it can be configured to reduce the rotational speed of the compressor in the freeze prevention operation.
上記の熱機器によれば、タンクユニットとは別体にバーナユニットを備えており、バーナユニットにおいても凍結予防ヒータを用いた凍結予防運転を行う構成であっても、凍結予防運転に起因してブレーカが作動する事態を防ぐことができる。 According to the above thermal equipment, the burner unit is provided separately from the tank unit, and even if the burner unit is configured to perform the freeze prevention operation using the freeze prevention heater, it is caused by the freeze prevention operation. It is possible to prevent the breaker from operating.
上記の熱機器は、ヒートポンプユニットが、凍結予防運転として低電力モードが選択されている場合に、タンクユニットの凍結予防ヒータおよびバーナユニットの凍結予防ヒータの少なくとも一方がオンであるときに、凍結予防運転において圧縮機を動作させず、タンクユニットの凍結予防ヒータおよびバーナユニットの凍結予防ヒータの両方がオフであるときに、凍結予防運転において圧縮機を動作させるように構成することができる。 When the heat pump unit is selected in the low power mode as the freeze prevention operation, the thermal apparatus described above is freezing prevention when at least one of the tank unit freeze prevention heater and the burner unit freeze prevention heater is on. The compressor can be configured to operate in the freeze prevention operation when the compressor is not operated in the operation and both the freeze prevention heater of the tank unit and the freeze prevention heater of the burner unit are off.
上記の熱機器によれば、タンクユニットの凍結予防ヒータまたはバーナユニットの凍結予防ヒータがオンのときには、ヒートポンプユニットの凍結予防運転で圧縮機を動作させないため、ヒートポンプユニットの凍結予防運転で圧縮機を低回転数で駆動させる場合に比べて、使用する電力をより小さくすることができる。凍結予防運転に起因してブレーカが作動する事態を確実に防ぐことができる。 According to the above thermal equipment, when the freeze prevention heater of the tank unit or the freeze prevention heater of the burner unit is on, the compressor is not operated in the freeze prevention operation of the heat pump unit. Therefore, the compressor is not operated in the freeze prevention operation of the heat pump unit. Compared with the case of driving at a low rotational speed, the power used can be made smaller. It is possible to reliably prevent the breaker from operating due to the freeze prevention operation.
本明細書が開示する技術によれば、タンクユニットの凍結予防運転とヒートポンプユニットの凍結予防運転を実行可能な熱機器において、凍結予防運転に起因してブレーカが作動する事態を防ぐことができる。 According to the technology disclosed in the present specification, it is possible to prevent the breaker from operating due to the freeze prevention operation in the thermal equipment capable of performing the freeze prevention operation of the tank unit and the freeze prevention operation of the heat pump unit.
(実施例)
図1に示すように、本実施例に係る給湯システム2は、HP(ヒートポンプ)ユニット4と、タンクユニット6と、バーナユニット8を備えている。給湯システム2は、屋外に設置されたHPユニット4、タンクユニット6およびバーナユニット8を利用して、屋内の給湯箇所への給湯を行う。HPユニット4、タンクユニット6およびバーナユニット8は、何れも屋外コンセントから電力を供給されて動作する。
(Example)
As shown in FIG. 1, the hot
HPユニット4は、外気から吸熱して水を加熱する熱源である。HPユニット4は、圧縮機10と、凝縮器12と、膨張弁14と、蒸発器16からなるヒートポンプ17を備えている。ヒートポンプ17は、冷媒(例えばR32やR410AといったHFC冷媒や、R744といったCO2冷媒)を、圧縮機10、凝縮器12、膨張弁14、蒸発器16の順に循環させることで、外気から吸熱して水を加熱する。圧縮機10は、冷媒を加圧して高温高圧にする。凝縮器12は、循環経路19を流れる水との熱交換により冷媒を冷却する。循環経路19は、タンクユニット6内のタンク30とHPユニット4内の凝縮器12の間で水を循環させる経路である。膨張弁14は、冷媒を減圧して低温低圧にする。蒸発器16はファン(図示せず)を備えており、ファンにより送風される外気との熱交換により冷媒を加熱する。HPユニット4はさらに、循環経路19の水をタンク30と凝縮器12の間で循環させる循環ポンプ18と、凝縮器12に流れ込む水の温度を検出する戻りサーミスタ20と、凝縮器12から流れ出る水の温度を検出する往きサーミスタ22と、外気温度を検出する外気温度サーミスタ23と、HPユニット4の各構成要素の動作を制御するHPコントローラ24を備えている。なお、HPコントローラ24には、HPユニット4の凍結予防運転を通常モードで行うか低電力モードで行うかを選択するディップスイッチ(図示せず)が設けられている。
The HP
タンクユニット6は、タンク30と、混合弁32と、バイパス制御弁34を備えている。タンク30は、外側が断熱材で覆われており、内部に水を蓄える密閉型の容器である。本実施例のタンク30の容量は、例えば100リットルである。HPユニット4の循環ポンプ18が駆動すると、タンク30の底部から循環経路19に水が吸い出されて凝縮器12へ送られる。凝縮器12で加熱されて高温となった水は、循環経路19を流れて、タンク30の頂部からタンク30内に戻される。HPユニット4によって加熱された水がタンク30に流れ込むと、タンク30の内部には、低温の水の層の上に高温の水の層が積み重なった温度成層が形成される。タンク30には、上部の水の温度を検出する上部サーミスタ36と、中間部の水の温度を検出する中間部サーミスタ37と、下部の水の温度を検出する下部サーミスタ38が取り付けられている。本実施例では、上部サーミスタ36はタンク30の頂部から6リットルの位置に配置されており、中間部サーミスタ37はタンク30の頂部から12リットルの位置に配置されており、下部サーミスタ38はタンク30の頂部から30リットルの位置に配置されている。
The
タンクユニット6には、給水経路40を介して水道水が供給される。給水経路40には、給水圧力を減圧する減圧弁42と、給水温度を検出する入水サーミスタ44が取り付けられている。給水経路40は、タンク30の底部に連通するタンク給水経路46と、混合弁32に連通するタンクバイパス経路48に分岐している。タンク給水経路46とタンクバイパス経路48には、それぞれ逆止弁50,52が取り付けられている。また、タンクバイパス経路48には、混合弁32に流入する水道水の流量を検出する水側水量センサ54が取り付けられている。タンク30の頂部と混合弁32は、タンク出湯経路56を介して連通している。タンク出湯経路56には、逆止弁58と、混合弁32に流入するタンク30からの水の流量を検出する湯側水量センサ60が取り付けられている。
Tap water is supplied to the
混合弁32は、タンクバイパス経路48から流れ込む水道水と、タンク出湯経路56から流れ込むタンク30からの水を混合して、第1給湯経路62に送り出す。混合弁32は、ステッピングモータによって弁を駆動し、タンクバイパス経路48側の開度(水側の開度)と、タンク出湯経路56側の開度(湯側の開度)を調整する。第1給湯経路62には、混合弁32から送り出される水の温度を検出する混合サーミスタ64が取り付けられている。
The mixing
タンクユニット6からは、第2給湯経路66を介して、台所やシャワー、カラン等の給湯箇所への給湯が行われる。第2給湯経路66には、給湯箇所へ供給される水の温度を検出する給湯出口サーミスタ68と、逆止弁70が取り付けられている。第1給湯経路62と第2給湯経路66の間は、給湯バイパス経路72によって連通している。給湯バイパス経路72には、バイパス制御弁34が取り付けられている。
Hot water is supplied from the
タンクユニット6は、タンクコントローラ74と、タンクコントローラ74と通信可能なリモコン76を備えている。タンクコントローラ74は、タンクユニット6の各構成要素の動作を制御する。リモコン76は、屋内に設置されており、スイッチやボタン等を介して、ユーザからの各種の操作入力を受け入れる。また、リモコン76は、表示や音声によってユーザに給湯システム2の設定や動作に関する各種の情報を通知する。
The
タンクユニット6はさらに、外気温度を検出する外気温度サーミスタ78と、タンクユニット6の内部において水が流れる各種の配管に設けられた複数の凍結予防ヒータ(図示せず)を備えている。タンクコントローラ74は、外気温度サーミスタ78で検出される温度が所定温度(例えば3℃)を下回ると、凍結予防運転を行う。タンクユニット6における凍結予防運転では、タンクコントローラ74が凍結予防ヒータを間欠的にオン/オフさせて、タンクユニット6の内部の配管を加熱する。これによって、タンクユニット6の内部の配管において、水が凍結することを予防することができる。なお、凍結予防ヒータのオン時間とオフ時間の割合は、外気温度サーミスタ78で検出される外気温度に応じて変更してもよい。図2に示すように、本実施例では、外気温度サーミスタ78で検出される温度が低いほど、タンクユニット6の凍結予防ヒータのオン時間は長く、オフ時間は短く設定される。タンクコントローラ74は、凍結予防運転の実行中に、外気温度サーミスタ78で検出される温度が所定温度(例えば7℃)を上回ると、凍結予防運転を終了する。
The
バーナユニット8は、バーナ80と、熱交換器82と、バイパスサーボ84と、水量サーボ86と、湯はり弁88を備えている。バーナ80は、ガスの燃焼によって熱交換器82を流れる水を加熱する補助熱源機である。熱交換器82には、バーナ往路90を介して、タンクユニット6の第1給湯経路62からの水が流れ込む。熱交換器82を通過した水は、バーナ復路92を介して、タンクユニット6の第2給湯経路66へ流れ出る。バーナ往路90には、バーナ往路90を流れる水の流量を調整する水量サーボ86と、バーナ往路90を流れる水の流量を検出する水量センサ91が取り付けられている。バーナ往路90とバーナ復路92の間は、バーナバイパス経路94を介して連通している。バーナ往路90とバーナバイパス経路94の接続部に、バイパスサーボ84が取り付けられている。バイパスサーボ84は、バーナ往路90からバーナバイパス経路94へ流れる水の流量を調整する。バーナ復路92には、熱交換器82から流れ出る水の温度を検出するバーナ給湯サーミスタ96が取り付けられている。バーナ復路92からは、湯はり経路98が分岐している。湯はり経路98には、湯はり弁88が取り付けられている。バーナユニット8からは、湯はり経路98を介して、給湯箇所である浴槽への湯はりが行われる。バーナユニット8はさらに、バーナユニット8の各構成要素の動作を制御するバーナコントローラ100を備えている。
The burner unit 8 includes a
バーナユニット8はさらに、外気温度を検出する外気温度サーミスタ99と、バーナユニット8の内部において水が流れる各種の配管に設けられた複数の凍結予防ヒータ(図示せず)を備えている。バーナコントローラ100は、外気温度サーミスタ99で検出される温度が所定温度(例えば3℃)を下回ると、凍結予防運転を行う。バーナユニット8における凍結予防運転では、バーナコントローラ100が凍結予防ヒータを間欠的にオン/オフさせて、バーナユニット8の内部の配管を加熱する。これによって、バーナユニット8の内部の配管において、水が凍結することを予防することができる。なお、凍結予防ヒータのオン時間とオフ時間の割合は、外気温度サーミスタ99で検出される外気温度に応じて変更してもよい。図3に示すように、本実施例では、外気温度サーミスタ99で検出される温度が低いほど、バーナユニット8の凍結予防ヒータのオン時間は長く、オフ時間は短く設定される。バーナコントローラ100は、凍結予防運転の実行中に、外気温度サーミスタ99で検出される温度が所定温度(例えば7℃)を上回ると、凍結予防運転を終了する。
The burner unit 8 further includes an
HPコントローラ24とタンクコントローラ74は、互いに通信可能である。タンクコントローラ74とバーナコントローラ100は、互いに通信可能である。従って、HPコントローラ24と、タンクコントローラ74と、バーナコントローラ100が協調して制御を行うことで、給湯システム2は沸上げ運転や給湯運転等の各種の動作を行うことができる。以下では、HPコントローラ24と、タンクコントローラ74と、バーナコントローラ100を総称して、単にコントローラとも呼ぶ。
The
(沸上げ運転)
沸上げ運転では、給湯システム2は、HPユニット4を駆動して、タンク30内の水を沸かし上げる。沸上げ運転を開始するタイミングは、様々な観点から設定することが可能である。例えば、割安な深夜電力を利用可能な時間帯が終了する直前に、タンク30内の水の沸かし上げが終了するように、コントローラが沸上げ運転の開始タイミングを決定してもよい。あるいは、前日までの給湯実績に基づいて、大きな給湯需要の発生が予想される時刻の直前に、タンク30の水の沸かし上げが終了するように、コントローラが沸上げ運転の開始タイミングを決定してもよい。あるいは、ユーザがリモコン76を介してタンク30の水の沸かし上げを指示することで、コントローラが沸上げ運転を開始してもよい。
(Boiling operation)
In the boiling operation, the hot
沸上げ運転が開始されると、コントローラは、ヒートポンプ17の圧縮機10を駆動して、圧縮機10、凝縮器12、膨張弁14、蒸発器16の順に冷媒を循環させるとともに、循環ポンプ18を駆動して、タンク30と凝縮器12の間で水を循環させる。これによって、タンク30の底部から吸い出された水は、凝縮器12において沸上げ温度まで加熱されて、タンク30の頂部に戻される。タンク30内の水が全て沸上げ温度まで加熱された水で置き換えられると、コントローラは沸上げ運転を終了する。
When the boiling operation is started, the controller drives the
(給湯運転)
給湯運転では、給湯システム2は、給湯設定温度の水を給湯箇所へ給湯する。上部サーミスタ36で検出されるタンク30の上部の温度が給湯設定温度以上である場合、給湯システム2は非燃焼給湯運転を行う。非燃焼給湯運転では、コントローラは、バーナ80の燃焼運転を禁止するとともに、混合サーミスタ64で検出される温度が給湯設定温度となるように、混合弁32の開度を調整する。この場合、タンク30の上部から供給される高温の水と、給水経路40から供給される低温の水が、混合弁32において混合され、給湯設定温度に調温された水が給湯箇所へ供給される。上部サーミスタ36で検出されるタンク30の上部の温度が給湯設定温度に満たない場合、給湯システム2は燃焼給湯運転を行う。燃焼給湯運転では、コントローラは、バーナ80の燃焼運転を許可するとともに、混合サーミスタ64で検出される温度が、給湯設定温度よりもバーナ80の最小加熱能力の分だけ低い温度となるように、混合弁32の開度を調整する。この場合、タンク30の上部から供給される高温の水と、給水経路40から供給される低温の水が、混合弁32において混合された後、バーナ80によって給湯設定温度まで加熱されて、給湯箇所へ供給される。
(Hot water operation)
In the hot water supply operation, the hot
(HPユニット4の凍結予防運転)
HPユニット4は、循環経路19や凝縮器12などの水が流れる配管が凍結することを防止するために、凍結予防運転を行う。
(Freezing prevention operation of HP unit 4)
The
HPユニット4の凍結予防運転として通常モードが選択されている場合、HPコントローラ24は図4に示す処理を実行する。
When the normal mode is selected as the freeze prevention operation of the
ステップS2では、HPコントローラ24が、循環凍防運転を開始すべきか否かを判断する。循環凍防運転は、循環ポンプ18を駆動して、循環経路19および凝縮器12の内部の水を、タンク30の内部の水と置き換える運転である。本実施例では、外気温度サーミスタ23の検出温度が所定温度(例えば5℃)を下回っており、かつ戻りサーミスタ20で検出される循環経路19内の水の温度が所定温度(例えば10℃)を下回る場合に、HPコントローラ24は循環凍防運転を開始すべきと判断する。
In step S2, the
ステップS4では、HPコントローラ24が、循環ポンプ18を駆動して、循環凍防運転を行う。これによって、循環経路19および凝縮器12の内部の水が、タンク30の内部の水と置き換えられる。循環ポンプ18を駆動してから所定時間(例えば4分)が経過すると、HPコントローラ24は循環凍防運転を終了する。
In step S4, the
ステップS6では、HPコントローラ24が、循環凍防運転に引き続いて加熱凍防運転を開始すべきか否かを判断する。加熱凍防運転は、循環ポンプ18を駆動し、さらにヒートポンプ17を駆動して、循環経路19および凝縮器12を流れる水を加熱する運転である。本実施例では、往きサーミスタ22で検出される循環経路19内の水の温度が所定温度(例えば13℃)を下回る場合に、HPコントローラ24が加熱凍防運転を開始すべきと判断する。
In step S <b> 6, the
ステップS4の循環凍防運転の際に、タンク30から循環経路19にある程度高温の水が供給されていれば、しばらくの間は循環経路19および凝縮器12が凍結するおそれがないから、その後の加熱凍防運転は不要である。しかしながら、ステップS4の循環凍防運転の際に、タンク30から循環経路19に低温の水が供給されている場合、循環経路19および凝縮器12は引き続き凍結するおそれがある。そこで、本実施例では、循環凍防運転を行った後に、往きサーミスタ22で検出される水温が低い場合に、加熱凍防運転を実行する。
If water of a certain degree of high temperature is supplied from the tank 30 to the
ステップS8では、HPコントローラ24が、循環ポンプ18を駆動し、さらにヒートポンプ17を駆動して、加熱凍防運転を行う。この際に、圧縮機10の回転数は、通常モードでの圧縮機10の回転数としてHPコントローラ24に設定された回転数に調整される。これによって、タンク30から循環経路19に流れ込んだ水が、凝縮器12で加熱されて、循環経路19を介してタンク30へ戻される。加熱凍防運転を実行中に、外気温度サーミスタ23で検出される温度が所定温度(例えば7℃)以上となった場合、あるいは戻りサーミスタ20で検出される循環経路19内の水の温度が所定温度(例えば13℃)以上となった場合、HPコントローラ24は加熱凍防運転を終了する。
In step S8, the
HPユニット4の凍結予防運転として低電力モードが選択されている場合、HPコントローラ24は図5に示す処理を実行する。
When the low power mode is selected as the freeze prevention operation of the
ステップS10、S12、S14においてHPコントローラ24が行う処理は、図4のステップS2、S4、S6と同様である。
The processing performed by the
ステップS16では、HPコントローラ24が、タンクユニット6において凍結予防ヒータがオンであるか否かを判断する。タンクユニット6において凍結予防ヒータがオフである場合(ステップS16でNOの場合)、処理はステップS18へ進む。
In step S <b> 16, the
ステップS18では、HPコントローラ24が、バーナユニット8において凍結予防ヒータがオンであるか否かを判断する。バーナユニット8において凍結予防ヒータがオフである場合(ステップS18でNOの場合)、処理はステップS20へ進む。
In step S18, the
ステップS20では、HPコントローラ24が、循環ポンプ18を駆動し、さらにヒートポンプ17を駆動して、加熱凍防運転を行う。この際に、圧縮機10の回転数は、通常モードでの圧縮機10の回転数としてHPコントローラ24に設定された回転数と同じ回転数に調整される。これによって、タンク30から循環経路19に流れ込んだ水が、凝縮器12で加熱されて、循環経路19を介してタンク30へ戻される。加熱凍防運転を実行中に、外気温度サーミスタ23で検出される温度が所定温度(例えば7℃)以上となった場合、あるいは戻りサーミスタ20で検出される循環経路19内の水の温度が所定温度(例えば13℃)以上となった場合、HPコントローラ24は加熱凍防運転を終了する。
In step S20, the
ステップS16で、タンクユニット6において凍結予防ヒータがオンである場合(YESの場合)、あるいはステップS18で、バーナユニット8において凍結予防ヒータがオンである場合(YESの場合)、処理はステップS22へ進む。 If the freeze prevention heater is turned on in the tank unit 6 (YES) in step S16, or if the freeze prevention heater is turned on in the burner unit 8 in step S18 (YES), the process proceeds to step S22. move on.
ステップS22では、HPコントローラ24が、循環ポンプ18を駆動し、さらにヒートポンプ17を駆動して、加熱凍防運転を行う。この際に、圧縮機10の回転数は、低電力モードでの圧縮機10の回転数としてHPコントローラ24に設定された回転数に調整される。低電力モードでの圧縮機10の回転数は、通常モードでの圧縮機10の回転数よりも低い回転数に設定されている。これによって、タンク30から循環経路19に流れ込んだ水が、凝縮器12で加熱されて、循環経路19を介してタンク30へ戻される。加熱凍防運転を実行中に、外気温度サーミスタ23で検出される温度が所定温度(例えば7℃)以上となった場合、あるいは戻りサーミスタ20で検出される循環経路19内の水の温度が所定温度(例えば13℃)以上となった場合、HPコントローラ24は加熱凍防運転を終了する。
In step S <b> 22, the
タンクユニット6やバーナユニット8において凍結予防運転を行う際には、それぞれの凍結予防ヒータにより配管を加熱する。これらの凍結予防ヒータがオンの期間では、比較的大きな電力が使用される。このため、タンクユニット6やバーナユニット8において凍結予防ヒータがオンである期間に、HPユニット4においても凍結予防運転を行うと、給湯システム2の全体として一時的に大きな電力を使用することになる。この場合、HPユニット4、タンクユニット6およびバーナユニット8に電力を供給する電源に低容量のブレーカが使用されていると、ブレーカが作動して給湯システム2への電力供給が遮断されるおそれがある。そこで、本実施例の給湯システム2では、HPコントローラ24のディップスイッチによって、HPユニット4の凍結予防運転を通常モードで行うか低電力モードで行うかを選択可能となっている。ユーザは、給湯システム2が設置される家屋のブレーカの容量に応じて、HPユニット4の凍結予防運転を通常モードで行うか低電力モードで行うかを予め選択しておくことができる。
When the freeze prevention operation is performed in the
図5に示す処理によれば、HPユニット4の凍結予防運転として低電力モードが選択されていると、加熱凍防運転を行う際に、タンクユニット6の凍結予防ヒータやバーナユニット8の凍結予防ヒータがオンである場合には、圧縮機10の回転数を通常モードよりも低い回転数として、加熱凍防運転を行う。これによって、HPユニット4の凍結予防運転において使用する電力を小さく抑えて、給湯システム2が全体として大きな電力を使用することを抑制することができる。低容量のブレーカが使用されている場合でも、凍結予防運転に起因してブレーカが作動する事態を防ぐことができる。
According to the processing shown in FIG. 5, when the low power mode is selected as the freeze prevention operation of the
なお、HPユニット4の凍結予防運転として低電力モードが選択されている場合に、図5の処理を行う代わりに、図6の処理を行ってもよい。
When the low power mode is selected as the freeze prevention operation of the
ステップS24、S26、S28においてHPコントローラ24が行う処理は、図4のステップS2、S4、S6と同様である。
The processing performed by the
ステップS30では、HPコントローラ24が、タンクユニット6において凍結予防ヒータがオンであるか否かを判断する。タンクユニット6において凍結予防ヒータがオンである場合(ステップS30でYESの場合)、処理はステップS32へ進むことなく、ステップS30へ戻る。タンクユニット6において凍結予防ヒータがオフである場合(ステップS30でNOの場合)、処理はステップS32へ進む。
In step S30, the
ステップS32では、HPコントローラ24が、バーナユニット8において凍結予防ヒータがオンであるか否かを判断する。バーナユニット8において凍結予防ヒータがオンである場合(ステップS32でYESの場合)、処理はステップS34へ進むことなく、ステップS30へ戻る。バーナユニット8において凍結予防ヒータがオフである場合(ステップS32でNOの場合)、処理はステップS34へ進む。
In step S <b> 32, the
ステップS34では、HPコントローラ24が、循環ポンプ18を駆動し、さらにヒートポンプ17を駆動して、加熱凍防運転を行う。この際に、圧縮機10の回転数は、通常モードでの圧縮機10の回転数としてHPコントローラ24に設定された回転数と同じ回転数に調整される。これによって、タンク30から循環経路19に流れ込んだ水が、凝縮器12で加熱されて、循環経路19を介してタンク30へ戻される。加熱凍防運転を実行中に、外気温度サーミスタ23で検出される温度が所定温度(例えば7℃)以上となった場合、あるいは戻りサーミスタ20で検出される循環経路19内の水の温度が所定温度(例えば13℃)以上となった場合、HPコントローラ24は加熱凍防運転を終了する。
In step S34, the
図6に示す処理によれば、HPユニット4の凍結予防運転として低電力モードが選択されていると、加熱凍防運転を行う際にタンクユニット6の凍結予防ヒータやバーナユニット8の凍結予防ヒータがオンである場合には、これらの凍結予防ヒータが両方ともオフになるのを待ってから加熱凍防運転を行う。これによって、タンクユニット6やバーナユニット8が凍結予防運転で大きな電力を使用しているときに、HPユニット4でも大きな電力を使用して加熱凍防運転を行ってしまう事態を防ぐことができる。低容量のブレーカが使用されている場合でも、凍結予防運転に起因してブレーカが作動する事態を防ぐことができる。
According to the processing shown in FIG. 6, when the low power mode is selected as the freeze prevention operation of the
なお、上記の実施例では、HPユニット4の凍結予防運転として低電力モードが選択されている場合に、タンクユニット6の凍結予防ヒータおよびバーナユニット8の凍結予防ヒータの一方または両方がオンの場合に、加熱凍防運転での圧縮機10の回転数を低減する構成について説明した。これとは異なり、HPユニット4の凍結予防運転として低電力モードが選択されている場合に、タンクユニット6の凍結予防ヒータおよびバーナユニット8の凍結予防ヒータの両方がオンの場合にのみ、加熱凍防運転での圧縮機10の回転数を低減する構成としてもよい。
In the above embodiment, when the low power mode is selected as the freeze prevention operation of the
上記の実施例では、タンク30を収容するタンクユニット6と、バーナ80を収容するバーナユニット8が別体のユニットとして構成されている構成について説明したが、これとは異なり、バーナユニット8に収容されている構成要素をタンクユニット6の内部に収容して、タンクユニット6とバーナユニット8を一体のユニットとして構成してもよい。
In the above embodiment, the configuration in which the
上記の実施例では、HPユニット4で加熱した水をタンクユニット6に貯えて給湯箇所への給湯に利用する給湯システム2として本願発明を具現化した構成について説明したが、これとは異なり、HPユニット4で加熱した水をタンクユニット6に貯えて暖房箇所への暖房に利用する暖房システムとして本願発明を具現化してもよい。
In the above embodiment, the configuration in which the present invention is embodied as the hot
図1に示すように、本実施例の給湯システム2(熱機器に相当する)は、圧縮機10と、凝縮器12と、膨張弁14(減圧器に相当する)と、蒸発器16を備えており、凝縮器12での熱交換により水を加熱するヒートポンプ17を収容したHPユニット4と、水を貯えるタンク30を収容したタンクユニット6を備えている。タンクユニット6は、タンクユニット6の内部で水が流れる配管を加熱する凍結予防ヒータを備えている。HPユニット4は、凍結予防運転として、通常モードと、低電力モードの何れかを選択可能である。図5、図6に示すように、HPユニット4は、凍結予防運転として低電力モードが選択されている場合に、タンクユニット6の凍結予防ヒータがオンのときは、凍結予防運転として通常モードが選択されている場合に比べて、凍結予防運転における圧縮機10の回転数を低減させる。
As shown in FIG. 1, a hot water supply system 2 (corresponding to a thermal device) of the present embodiment includes a
図6に示すように、HPユニット4は、凍結予防運転として低電力モードが選択されている場合に、タンクユニット6の凍結予防ヒータがオンであるときは、凍結予防運転において圧縮機10を動作させず、タンクユニット6の凍結予防ヒータがオフであるときは、凍結予防運転において圧縮機10を動作させる。
As shown in FIG. 6, when the low power mode is selected as the freeze prevention operation, the
図1に示すように、給湯システム2は、水を加熱するバーナ80を収容したバーナユニット8をさらに備えている。バーナユニット8は、バーナユニット8の内部で水が流れる配管を加熱する凍結予防ヒータを備えている。図5、図6に示すように、HPユニット4は、凍結予防運転として低電力モードが選択されている場合に、タンクユニット6の凍結予防ヒータおよびバーナユニット8の凍結予防ヒータの少なくとも一方がオンであるときは、凍結予防運転として通常モードが選択されている場合に比べて、凍結予防運転における圧縮機10の回転数を低減させる。
As shown in FIG. 1, the hot
図6に示すように、HPユニット4は、凍結予防運転として低電力モードが選択されている場合に、タンクユニット6の凍結予防ヒータおよびバーナユニット8の凍結予防ヒータの少なくとも一方がオンであるときに、凍結予防運転において圧縮機10を動作させず、タンクユニット6の凍結予防ヒータおよびバーナユニット8の凍結予防ヒータの両方がオフであるときに、凍結予防運転において圧縮機10を動作させる。
As shown in FIG. 6, when the low power mode is selected as the freeze prevention operation, the
以上、各実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Each embodiment has been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
2 :給湯システム
4 :HPユニット
6 :タンクユニット
8 :バーナユニット
10 :圧縮機
12 :凝縮器
14 :膨張弁
16 :蒸発器
17 :ヒートポンプ
18 :循環ポンプ
19 :循環経路
20 :戻りサーミスタ
22 :往きサーミスタ
23 :外気温度サーミスタ
24 :HPコントローラ
30 :タンク
32 :混合弁
34 :バイパス制御弁
36 :上部サーミスタ
37 :中間部サーミスタ
38 :下部サーミスタ
40 :給水経路
42 :減圧弁
44 :入水サーミスタ
46 :タンク給水経路
48 :タンクバイパス経路
50 :逆止弁
52 :逆止弁
54 :水側水量センサ
56 :タンク出湯経路
58 :逆止弁
60 :湯側水量センサ
62 :第1給湯経路
64 :混合サーミスタ
66 :第2給湯経路
68 :給湯出口サーミスタ
70 :逆止弁
72 :給湯バイパス経路
74 :タンクコントローラ
76 :リモコン
78 :外気温度サーミスタ
80 :バーナ
82 :熱交換器
84 :バイパスサーボ
86 :水量サーボ
88 :湯はり弁
90 :バーナ往路
91 :水量センサ
92 :バーナ復路
94 :バーナバイパス経路
96 :バーナ給湯サーミスタ
98 :湯はり経路
99 :外気温度サーミスタ
100 :バーナコントローラ
2: Hot water supply system 4: HP unit 6: Tank unit 8: Burner unit 10: Compressor 12: Condenser 14: Expansion valve 16: Evaporator 17: Heat pump 18: Circulation pump 19: Circulation path 20: Return thermistor 22: Outward Thermistor 23: Outside temperature thermistor 24: HP controller 30: Tank 32: Mixing valve 34: Bypass control valve 36: Upper thermistor 37: Intermediate thermistor 38: Lower thermistor 40: Water supply path 42: Pressure reducing valve 44: Incoming thermistor 46: Tank Water supply path 48: Tank bypass path 50: Check valve 52: Check valve 54: Water side water quantity sensor 56: Tank hot water path 58: Check valve 60: Hot water side water quantity sensor 62: First hot water supply path 64: Mixing thermistor 66 : Second hot water supply path 68: Hot water supply outlet thermistor 70: Check valve 72: Hot water bypass path 74: Tank controller 76: Remote controller 78: Outside temperature thermistor 80: Burner 82: Heat exchanger 84: Bypass servo 86: Water quantity servo 88: Hot water valve 90: Burner forward path 91: Water quantity sensor 92: Burner return path 94: Burner bypass path 96: Burner hot water supply thermistor 98: Hot water path 99: Outside temperature thermistor 100: Burner controller
Claims (4)
水を貯えるタンクを収容したタンクユニットを備えており、
タンクユニットは、タンクユニットの内部で水が流れる配管を加熱する凍結予防ヒータを備えており、
ヒートポンプユニットは、凍結予防運転として、通常モードと、低電力モードの何れかを選択可能であり、
ヒートポンプユニットは、凍結予防運転として低電力モードが選択されている場合に、タンクユニットの凍結予防ヒータがオンのときは、凍結予防運転として通常モードが選択されている場合に比べて、凍結予防運転における圧縮機の回転数を低減させる、熱機器。 A heat pump unit including a compressor, a condenser, a decompressor, and an evaporator, and containing a heat pump that heats water by heat exchange in the condenser;
It has a tank unit that contains a tank for storing water,
The tank unit is equipped with a freeze prevention heater that heats the piping through which water flows inside the tank unit.
The heat pump unit can select either normal mode or low power mode as freeze prevention operation,
When the low-power mode is selected as the freeze prevention operation, the heat pump unit has the freeze prevention operation when the tank unit freeze prevention heater is on compared to when the normal mode is selected as the freeze prevention operation. Thermal equipment that reduces the number of compressor revolutions in
バーナユニットは、バーナユニットの内部で水が流れる配管を加熱する凍結予防ヒータを備えており、
ヒートポンプユニットは、凍結予防運転として低電力モードが選択されている場合に、タンクユニットの凍結予防ヒータおよびバーナユニットの凍結予防ヒータの少なくとも一方がオンであるときは、凍結予防運転として通常モードが選択されている場合に比べて、凍結予防運転における圧縮機の回転数を低減させる、請求項1の熱機器。 It further comprises a burner unit containing a burner for heating water,
The burner unit is equipped with a freeze prevention heater that heats the piping through which water flows inside the burner unit.
When the low-power mode is selected as the freeze prevention operation, the heat pump unit selects the normal mode as the freeze prevention operation when at least one of the freeze prevention heater of the tank unit and the freeze prevention heater of the burner unit is on. The thermal apparatus according to claim 1, wherein the number of rotations of the compressor in the freeze prevention operation is reduced as compared with a case where the operation is performed.
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