JP4077766B2

JP4077766B2 - Heat pump water heater

Info

Publication number: JP4077766B2
Application number: JP2003158509A
Authority: JP
Inventors: 隆幸高谷; 竹司渡辺; 啓次郎國本; 昌宏尾浜; 一彦丸本; 宣彦藤原; 立群毛; 誠一安木; 裕介望月
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-06-03
Filing date: 2003-06-03
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2023-06-03
Also published as: JP2004360970A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続したヒートポンプサイクルを複数備え、給湯用熱交換器で加熱したお湯をそのまま出湯する、瞬間湯沸かし型のヒートポンプ給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、複数のヒートポンプサイクルを利用した比較的大容量の給湯装置や空気調和機が提案されている。このような装置における容量制御運転方法として、空気調和機の運転開始時に任意の圧縮機構１台を最小運転周波数より始動させ、要求される負荷に応じて徐々に運転周波数を増して行き、大負荷に対しては複数の圧縮機構を同時に運転する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２−２６７４６９号公報（第１図参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ヒートポンプサイクルを利用した瞬間湯沸かし型の給湯装置においては、シャワーや風呂給湯のような負荷の大きい大能力運転がしばしば要求される。このような場合、従来技術の容量制御運転方法ではヒートポンプサイクルを一気に立ち上げることが困難であり、圧縮機の回転数変更などによる能力制御を行っても、要求される給湯装置で利用される湯量及び湯温範囲に対応させることは困難である。
【０００５】
そこで本発明は、複数のヒートポンプサイクルを利用した瞬間湯沸かし型の給湯装置であって、ヒートポンプサイクルの立ち上がりが速い運転を行うことができるヒートポンプ給湯装置を提供することを目的とする。
また、能力に応じてヒートポンプサイクルの運転台数を切り換え、幅広い能力において大ＣＯＰにて運転することが可能なヒートポンプ給湯装置を提供することを目的とする。
また、設定温度到達後に給湯端末に対して安定した湯温の温水を効率的に供給することができるヒートポンプ給湯装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続した複数のヒートポンプサイクルと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水の温度を検出する温度センサとを備え、前記給湯用熱交換器で加熱した温水の温度が設定値より低いときには、前記給湯用熱交換器で加熱した温水と前記貯湯タンクの温水とを混合させて、蛇口等の給湯端末から出湯させるとともに、給湯運転の起動時には、少なくとも２つの前記ヒートポンプサイクルを起動させることを特徴とする。また、給湯運転の起動時における前記圧縮機の運転周波数を、給水温度又は外気温度と設定温度とによって決定することを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続した複数のヒートポンプサイクルと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水の温度を検出する温度センサとを備え、前記給湯用熱交換器で加熱した温水の温度が設定値より低いときには、前記給湯用熱交換器で加熱した温水と前記貯湯タンクの温水とを混合させて、蛇口等の給湯端末から出湯させるとともに、給湯運転の起動時には、少なくとも２つの前記ヒートポンプサイクルを起動させることを特徴とする。また、給湯運転の起動時における前記圧縮機の運転周波数を、利用側の給湯端末によって決定することを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続した複数のヒートポンプサイクルと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水の温度を検出する温度センサとを備え、前記給湯用熱交換器で加熱した温水の温度が設定値より低いときには、前記給湯用熱交換器で加熱した温水と前記貯湯タンクの温水とを混合させて、蛇口等の給湯端末から出湯させるとともに、給湯運転の起動時には、少なくとも２つの前記ヒートポンプサイクルを起動させることを特徴とする。また、給湯運転の起動時における前記圧縮機の運転周波数を、利用側の給湯端末、給水温度又は外気温度、及び設定温度によって決定することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続した複数のヒートポンプサイクルと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水の温度を検出する温度センサとを備え、前記給湯用熱交換器で加熱した温水の温度が設定値より低いときには、前記給湯用熱交換器で加熱した温水と前記貯湯タンクの温水とを混合させて、蛇口等の給湯端末から出湯させるとともに、給湯運転の起動時には、少なくとも２つの前記ヒートポンプサイクルを起動させることを特徴とする。また、設定温度到達後における前記圧縮機の運転台数を、利用側の給湯端末によって決定することを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続した複数のヒートポンプサイクルと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水の温度を検出する温度センサとを備え、前記給湯用熱交換器で加熱した温水の温度が設定値より低いときには、前記給湯用熱交換器で加熱した温水と前記貯湯タンクの温水とを混合させて、蛇口等の給湯端末から出湯させるとともに、給湯運転の起動時には、少なくとも２つの前記ヒートポンプサイクルを起動させることを特徴とする。また、設定温度到達後における前記圧縮機の運転台数を、利用側の給湯流量によって決定することを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続した複数のヒートポンプサイクルと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水の温度を検出する温度センサとを備え、前記給湯用熱交換器で加熱した温水の温度が設定値より低いときには、前記給湯用熱交換器で加熱した温水と前記貯湯タンクの温水とを混合させて、蛇口等の給湯端末から出湯させるとともに、給湯運転の起動時には、少なくとも２つの前記ヒートポンプサイクルを起動させることを特徴とする。また、設定温度到達後における前記圧縮機の運転台数を、利用側の給湯流量、給水温度又は外気温度、及び設定温度によって決定することを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項４から請求項６のいずれかに記載のヒートポンプ給湯装置において、それぞれの前記ヒートポンプサイクルを交互に運転させることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明による第１の実施の形態によるヒートポンプ給湯装置は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続した複数のヒートポンプサイクルと、給湯用熱交換器で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、給湯用熱交換器で加熱された温水の温度を検出する温度センサとを備え、給湯用熱交換器で加熱した温水の温度が設定値より低いときには、給湯用熱交換器で加熱した温水と貯湯タンクの温水とを混合させて、蛇口等の給湯端末から出湯させるとともに、給湯運転の起動時には、少なくとも２つのヒートポンプサイクルを起動させるものである。本実施の形態によれば、ヒートポンプサイクルを複数備えているので、能力に応じてヒートポンプサイクルの運転台数を切り換え、幅広い能力において大ＣＯＰにて運転することが可能となる。また、ヒートポンプサイクルの立ち上がりが速い運転を行うことができる。また、給湯運転の起動時における圧縮機の運転周波数を、給水温度又は外気温度と設定温度とによって決定するものである。本実施の形態によれば、給湯負荷を簡単に予測できるので、圧縮機の運転周波数を負荷に合わせて適切に設定することができる。
本発明による第２の実施の形態によるヒートポンプ給湯装置は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続した複数のヒートポンプサイクルと、給湯用熱交換器で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、給湯用熱交換器で加熱された温水の温度を検出する温度センサとを備え、給湯用熱交換器で加熱した温水の温度が設定値より低いときには、給湯用熱交換器で加熱した温水と貯湯タンクの温水とを混合させて、蛇口等の給湯端末から出湯させるとともに、給湯運転の起動時には、少なくとも２つのヒートポンプサイクルを起動させるものである。本実施の形態によれば、ヒートポンプサイクルを複数備えているので、能力に応じてヒートポンプサイクルの運転台数を切り換え、幅広い能力において大ＣＯＰにて運転することが可能となる。また、ヒートポンプサイクルの立ち上がりが速い運転を行うことができる。また、給湯運転の起動時における圧縮機の運転周波数を、利用側の給湯端末によって決定するものである。本実施の形態によれば、給湯負荷を精度よく予測できるので、圧縮機の運転周波数を利用側の給湯端末に合わせて適切に設定することができ、ヒートポンプサイクルの立ち上がりを給湯端末に合わせて速くすることができる。
本発明による第３の実施の形態によるヒートポンプ給湯装置は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続した複数のヒートポンプサイクルと、給湯用熱交換器で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、給湯用熱交換器で加熱された温水の温度を検出する温度センサとを備え、給湯用熱交換器で加熱した温水の温度が設定値より低いときには、給湯用熱交換器で加熱した温水と貯湯タンクの温水とを混合させて、蛇口等の給湯端末から出湯させるとともに、給湯運転の起動時には、少なくとも２つのヒートポンプサイクルを起動させるものである。本実施の形態によれば、ヒートポンプサイクルを複数備えているので、能力に応じてヒートポンプサイクルの運転台数を切り換え、幅広い能力において大ＣＯＰにて運転することが可能となる。また、ヒートポンプサイクルの立ち上がりが速い運転を行うことができる。また、給湯運転の起動時における圧縮機の運転周波数を、利用側の給湯端末、給水温度又は外気温度、及び設定温度によって決定するものである。本実施の形態によれば、給湯負荷を利用側の給湯端末の運転状態も含めて予測できるので、圧縮機の運転周波数を利用側の給湯端末の運転状態に合わせて一層精度よく適切に設定することができ、ヒートポンプサイクルの立ち上がりを速くすることができる。本発明による第４の実施の形態によるヒートポンプ給湯装置は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続した複数のヒートポンプサイクルと、給湯用熱交換器で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、給湯用熱交換器で加熱された温水の温度を検出する温度センサとを備え、給湯用熱交換器で加熱した温水の温度が設定値より低いときには、給湯用熱交換器で加熱した温水と貯湯タンクの温水とを混合させて、蛇口等の給湯端末から出湯させるとともに、給湯運転の起動時には、少なくとも２つのヒートポンプサイクルを起動させるものである。本実施の形態によれば、ヒートポンプサイクルを複数備えているので、能力に応じてヒートポンプサイクルの運転台数を切り換え、幅広い能力において大ＣＯＰにて運転することが可能となる。また、ヒートポンプサイクルの立ち上がりが速い運転を行うことができる。また、設定温度到達後における圧縮機の運転台数を利用側の給湯端末によって決定するものである。本実施の形態によれば、給湯端末に対して安定した湯温の温水を効率的に供給することができる。
本発明による第５の実施の形態によるヒートポンプ給湯装置は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続した複数のヒートポンプサイクルと、給湯用熱交換器で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、給湯用熱交換器で加熱された温水の温度を検出する温度センサとを備え、給湯用熱交換器で加熱した温水の温度が設定値より低いときには、給湯用熱交換器で加熱した温水と貯湯タンクの温水とを混合させて、蛇口等の給湯端末から出湯させるとともに、給湯運転の起動時には、少なくとも２つのヒートポンプサイクルを起動させるものである。本実施の形態によれば、ヒートポンプサイクルを複数備えているので、能力に応じてヒートポンプサイクルの運転台数を切り換え、幅広い能力において大ＣＯＰにて運転することが可能となる。また、ヒートポンプサイクルの立ち上がりが速い運転を行うことができる。また、設定温度到達後における圧縮機の運転台数を、利用側の給湯流量によって決定するものである。本実施の形態によれば、給湯端末の種類を問わず、利用したい給湯流量に対して安定した湯温の温水量で効率的に供給することができる。
本発明による第６の実施の形態によるヒートポンプ給湯装置は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続した複数のヒートポンプサイクルと、給湯用熱交換器で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、給湯用熱交換器で加熱された温水の温度を検出する温度センサとを備え、給湯用熱交換器で加熱した温水の温度が設定値より低いときには、給湯用熱交換器で加熱した温水と貯湯タンクの温水とを混合させて、蛇口等の給湯端末から出湯させるとともに、給湯運転の起動時には、少なくとも２つのヒートポンプサイクルを起動させるものである。本実施の形態によれば、ヒートポンプサイクルを複数備えているので、能力に応じてヒートポンプサイクルの運転台数を切り換え、幅広い能力において大ＣＯＰにて運転することが可能となる。また、ヒートポンプサイクルの立ち上がりが速い運転を行うことができる。また、設定温度到達後における圧縮機の運転台数を、利用側の給湯流量、給水温度又は外気温度、及び設定温度によって決定するものである。本実施の形態によれば、ヒートポンプサイクルを構成する圧縮機の運転台数を利用側の給湯流量及び給湯温度により決定するので、給湯端末の種類を問わず、利用したい給湯流量に対して安定した湯温の温水量で効率的に供給することができ、ヒートポンプサイクルの立ち上がりを速くすることができる。
本発明による第７の実施の形態は、第４から第６の実施の形態によるヒートポンプ給湯装置において、それぞれのヒートポンプサイクルを交互に運転させるものである。本実施の形態によれば、各ヒートポンプサイクルの運転時間のアンバランスをなくすことができる。したがって、圧縮機の信頼性を向上させることができる。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の一実施例によるヒートポンプ給湯装置について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例によるヒートポンプ給湯装置の回路構成図である。
まず、本実施例によるヒートポンプ給湯装置の冷凍回路について説明する。
本実施例によるヒートポンプ給湯装置は、第１のヒートポンプサイクル１０と、第２のヒートポンプサイクル２０とを備えている。第１のヒートポンプサイクル１０及び第２のヒートポンプサイクル２０は、二酸化炭素を冷媒として用い、高圧側では臨界圧を越える状態で運転することが好ましい。
第１のヒートポンプサイクル１０は、圧縮機１１、給湯用熱交換器１２、膨張弁１３、及び蒸発器１４を順に配管で接続して構成されている。また、第１のヒートポンプサイクル１０は、給湯用熱交換器１２をバイパスするバイパス回路１５を備え、このバイパス回路１５には制御弁１６を設けている。また、第１のヒートポンプサイクル１０には、圧縮機１１の温度を検出する温度センサ１０Ａ、圧縮機１１からの吐出冷媒温度を検出する温度センサ１０Ｂ、圧縮機１１からの吐出冷媒圧力を検出する圧力センサ１０Ｃ、蒸発器１４の出口側の低圧冷媒温度を検出する温度センサ１０Ｄ、蒸発器１４の吸入空気を検出する温度センサ１０Ｅを備えている。ここで、温度センサ１０Ａはコールドスタートの検出を、圧力センサ１０Ｃは圧縮機１１又はヒートポンプサイクル１０の異常検出を行う。さらにヒートポンプサイクル１０に対応する蒸発器１４に送風するためのファン１７と風路１８を設けている。
一方、第２のヒートポンプサイクル２０は、圧縮機２１、給湯用熱交換器２２、風呂用熱交換器２９、膨張弁２３、及び蒸発器２４を順に配管で接続して構成されている。また、第２のヒートポンプサイクル２０は、給湯用熱交換器２２をバイパスするバイパス回路２５を備え、このバイパス回路２５には制御弁２６を設けている。また、第２のヒートポンプサイクル２０には、圧縮機２１の温度を検出する温度センサ２０Ａ、圧縮機２１からの吐出冷媒温度を検出する温度センサ２０Ｂ、圧縮機２１からの吐出冷媒圧力を検出する圧力センサ２０Ｃ、蒸発器２４の出口側の低圧冷媒温度を検出する温度センサ２０Ｄ、風呂用熱交換器２９の入口冷媒温度を検出する温度センサ２０Ｆを備えている。蒸発器２４の吸入空気の検出は、温度センサ１０Ｅで兼用している。ここで、温度センサ２０Ａはコールドスタートの検出を、圧力センサ２０Ｃは圧縮機２１又はヒートポンプサイクル２０の異常検出を行う。さらにヒートポンプサイクル２０に対応する蒸発器１４に送風するためのファン２７と風路２８を設けている。なお風路１８と風路２８は互いに独立している。
【０００９】
次に、本実施例によるヒートポンプ給湯装置の出湯回路について説明する。
給湯用熱交換器１２の水用配管１２Ａと給湯用熱交換器２２の水用配管２２Ａとは、並列に接続されている。水用配管１２Ａ及び水用配管２２Ａの流入側は、流量調整弁３１、減圧弁３２、及び逆止弁３３を介して水道管等の水供給配管３４に接続されている。また、水用配管２２Ａの流入側には、水用配管２２Ａへの入水を阻止する制御弁３５を設けている。一方、水用配管１２Ａ及び水用配管２２Ａの流出側は、逆止弁３６、第一混合弁３７、及び第二混合弁３８を介してキッチン、又は洗面所等の給湯用の蛇口３９に接続されている。この出湯回路には、入水量を検出する流量センサ３０Ａ、入水温度を検出する温度センサ３０Ｂ、水用配管１２Ａの出口温度を検出する温度センサ３０Ｃ、水用配管２２Ａの出口温度を検出する温度センサ３０Ｄ、水用配管１２Ａと水用配管２２Ａとの混合湯温を検出する温度センサ３０Ｅ、第一混合弁３７の出口温度を検出する温度センサ３０Ｆ、及び第二混合弁３８の出口温度を検出する温度センサ３０Ｇ、給湯熱交換器１２及び給湯熱交換器２２への流入流量を検出する流量センサ３０Ｈを備えている。
【００１０】
次に、本実施例によるヒートポンプ給湯装置の貯湯回路について説明する。
貯湯タンク４０の底部配管４２は、流量調整弁３１、減圧弁３２、及び逆止弁４１を介して水道管等の水供給配管３４に接続されている。この底部配管４２は、循環ポンプ４３を介して水用配管１２Ａの流入側及び水用配管２２Ａの流入側と接続されている。また、貯湯タンク４０の上部循環用配管４４は、制御弁４５を介して水用配管１２Ａの流出側及び水用配管２２Ａの流出側と接続されている。なお、本実施例による貯湯タンク４０は、積層式の貯湯タンクであり、タンク内での撹拌が防止され、上部に高温水が底部に低温水が蓄積されるように構成されている。
一方、貯湯タンク４０の上部出湯用配管５１は、第一混合弁３７に接続されている。また、貯湯タンク４０の底部配管４２から分岐させた出水用配管５２は、逆止弁５３を介して第二混合弁３８に接続されている。なお、貯湯タンク４０には、出湯温度を検出する温度センサ４０Ａの他に、貯湯タンク４０内の湯量を検出するための複数の温度センサ４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄが設けられている。また、水用配管１２Ａ及び水用配管２２Ａの分岐前の流入側配管には、貯湯タンク４０の底部配管４２から導出される湯温を検出する温度センサ４０Ｅが設けられている。
【００１１】
次に、本実施例によるヒートポンプ給湯装置の浴槽加熱回路について説明する。
風呂用熱交換器２９の水用配管２９Ａは、循環ポンプ６１を備えた浴槽用循環配管６２と接続されている。この浴槽用循環配管６２は、水用配管２９Ａをバイパスするバイパス配管６３と、水用配管２９Ａとバイパス配管６３とを切り換える三方弁６４とを備えている。また浴槽用循環配管６２には、浴槽水の循環量を検出する流量センサ６０Ａ、水用配管２９Ａの出口温度を検出する温度センサ６０Ｂ、浴槽水の循環温度を検出する温度センサ６０Ｃ、浴槽内の水位を検出する水位センサ６０Ｄを備えている。
なお、浴槽６０への注湯は、第二混合弁３８の下流側配管から分岐させた注湯用配管７１を用いて行うことができる。この注湯用配管７１は、浴槽用循環配管６２に接続するか、又は直接浴槽６０に導く。注湯用配管７１には、注湯弁７２及び流量を検出する流量センサ７０Ａが設けられている。
リモコン８１は、蛇口３９からの出湯温度の指示や、浴槽６０の沸き上げ温度及び沸き上げ開始などを指示し、このリモコン８１からの指示に基づいて第１のヒートポンプサイクル１０と第２のヒートポンプサイクル２０とを制御手段８２にて制御する。なお各種のセンサの検出値はこの制御手段８２に入力される。
【００１２】
次に、本実施例によるヒートポンプ給湯装置の給湯運転動作について説明する。本実施例における給湯運転動作の基本は、給湯運転の起動時に複数のヒートポンプサイクルの運転を同時に行う点である。すなわち、蛇口３９の開放を流量センサ３０Ａにて検知すると、第１のヒートポンプサイクル１０及び第２のヒートポンプサイクル２０が同時に運転を開始する。
第１のヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１で圧縮された冷媒は、給湯用熱交換器１２で放熱し、膨張弁１３で減圧された後、蒸発器１４にて吸熱し、ガス状態で圧縮機１１に吸入される。このとき、制御弁１６は閉状態で、バイパス回路１５には冷媒は流れない。
第２のヒートポンプサイクル２０では、圧縮機２１で圧縮された冷媒は、給湯用熱交換器２２で放熱し、膨張弁２３で減圧された後、蒸発器２４にて吸熱し、ガス状態で圧縮機２１に吸入される。このとき、制御弁２６は閉状態とし、バイパス回路２５には冷媒は流れない。
水供給配管３４から供給される水は、流量調整弁３１、減圧弁３２、及び逆止弁３３を順に通り、分岐して、給湯用熱交換器１２の水用配管１２Ａと給湯用熱交換器２２の水用配管２２Ａとにそれぞれ導かれる。水用配管１２Ａと水用配管２２Ａでそれぞれ加熱された温水は、再び合流した後に、逆止弁３６、第一混合弁３７、及び第二混合弁３８を順に通り蛇口３９に導かれる。
圧縮機１１での能力制御及び膨張弁１３での開度制御は、温度センサ３０Ｃでの検出温度がリモコン８１で設定された湯温に近づくように、温度センサ１０Ｂ、１０Ｄ、１０Ｅ、流量センサ３０Ａ、３０Ｈからの検出値によって制御される。
また、圧縮機２１での能力制御及び膨張弁２３での開度制御は、温度センサ３０Ｄでの検出温度がリモコン８１で設定された湯温に近づくように、温度センサ２０Ｂ、２０Ｄ、１０Ｅ、流量センサ３０Ａ、３０Ｈからの検出値によって制御される。
なお、ヒートポンプサイクル１０、２０での能力制御を行っても、給湯用熱交換器１２、２２からの水温が設定温度よりも高い場合には、出水用配管５２から第二混合弁３８に冷水を導入し、第二混合弁３８での出口温度が設定温度となるように制御する。
また、ヒートポンプサイクル１０、２０での能力制御を行っても、給湯用熱交換器１２、２２からの水温が設定温度よりも低い場合には、貯湯タンク４０から第一混合弁３７に温水を導入し、第一混合弁３７での出口温度が設定温度となるように制御する。さらに第一混合弁３７での出口温度が設定温度よりも低い場合は、通常全開状態の流量調整弁３１の開度を小さくし、蛇口３９からの出湯流量を少なくして第一混合弁３７での出口温度が設定温度となるように制御する。
【００１３】
圧縮機１１の能力制御を行うには、圧縮機１１の駆動モータ（図示せず）の運転周波数、すなわち、回転数を制御する。図２に、能力制御の一実施例を示す。
本実施例は、給湯負荷を温度センサ３０Ｃで検出した給湯用熱交換器１２からの給水温度とリモコン８１で設定された設定温度の温度差で決定するもので、その温度差が３０Ｋ未満の場合は駆動モータの運転周波数を８０Ｈｚ、温度差が３０Ｋ〜５０Ｋの場合は駆動モータの運転周波数を９０Ｈｚ、温度差が５０Ｋ超の場合は駆動モータの運転周波数を１００Ｈｚに設定する。このように、温度差が５０Ｋ超と大きい場合には駆動モータの運転周波数を大きくしてヒートポンプを急速に立ち上げて給水温度を一気に上昇させる。給水温度が高くなって温度差が小さくなってきた場合は駆動モータの運転周波数を徐々に下げる。圧縮機２１の能力制御も同様にして行うことができる。
本実施例では、給湯負荷を温度測定により簡単に予測でき、圧縮機１１、２１の運転周波数を負荷に合わせて適切に設定することができる。なお、給湯負荷の予測は、給水温度と設定温度との温度差以外に、外気温度と設定温度との温度差で予測してもよい。
【００１４】
図３は、圧縮機１１、２１の運転周波数を制御する他の実施例を説明する図である。
本実施例は、給湯負荷を利用側の給湯端末の種類により決定するものである。すなわち、給湯端末が台所の温水栓や洗面所の温水栓などの比較的少量の温水を利用する給水端末の場合は、圧縮機１１、２１の運転周波数を８０Ｈｚと小さく設定し、給水端末が風呂やシャワーなどの給水栓などの比較的多量の温水を利用する給水端末の場合は、圧縮機１１、２１の運転周波数を１００Ｈｚと大きく設定する。
本実施例によれば、給湯負荷を実際に使用する給湯端末の種類によって設定するので、精度よく予測できる。したがって、圧縮機１１、２１の運転周波数を利用側の給湯端末に合わせて適切に設定することができ、ヒートポンプサイクルの立ち上がりを給湯端末に合わせて速くすることができる。
【００１５】
図４は、圧縮機１１、２１の運転周波数を制御するさらに他の実施例を説明する図である。
本実施例は、給湯負荷を給湯用熱交換器１２からの給水温度とリモコン８１で設定された設定温度の温度差、及び、利用側の給湯端末の種類とによって決定するものである。すなわち、給湯端末が台所の温水栓や洗面所の温水栓などの比較的少量の温水を利用する給水端末の場合において、給水温度と設定温度の温度差が３０Ｋ未満の場合は駆動モータの運転周波数を７０Ｈｚ、温度差が３０Ｋ〜５０Ｋの場合は駆動モータの運転周波数を８０Ｈｚ、温度差が５０Ｋ超の場合は駆動モータの運転周波数を９０Ｈｚに設定する。また、給水端末が風呂やシャワーなどの給水栓などの比較的多量の温水を利用する給水端末の場合において、給水温度と設定温度の温度差が３０Ｋ未満の場合は駆動モータの運転周波数を９０Ｈｚ、温度差が３０Ｋ〜５０Ｋの場合は駆動モータの運転周波数を１００Ｈｚ、温度差が５０Ｋ超の場合は駆動モータの運転周波数を１１０Ｈｚに設定する。
本実施例によれば、給湯負荷を利用側の給湯端末の運転状態も含めて予測できるので、圧縮機１１、２１の運転周波数を利用側の給湯端末の運転状態に合わせて一層精度よく適切に設定することができ、ヒートポンプサイクルの立ち上がりを速くすることができる。なお、給湯用熱交換器１２からの給水温度と設定温度との温度差の代わりに、外気温度と設定温度との温度差を採用してもよい。
【００１６】
図５は、以上の各運転方法によって給湯用熱交換器１２、２２からの温水が設定温度に到達した後において、ヒートポンプサイクルを構成する圧縮機１１、２１の運転台数を制御する実施例を説明する図である。
本実施例は、運転台数を利用側の給湯端末の種類により決定するものである。すなわち、給湯端末が台所の温水栓や洗面所の温水栓などの比較的少量の温水を利用する給水端末の場合は運転台数を１台とし、給水端末が風呂やシャワーなどの給水栓などの比較的多量の温水を利用する給水端末の場合は運転台数を２台とする。
本実施例によれば、各給湯端末に対して安定した湯温の温水を効率的に供給することができる。
【００１７】
図６は、給湯用熱交換器１２、２２からの温水が設定温度に到達した後において、ヒートポンプサイクルを構成する圧縮機１１、２１の運転台数を制御する他の実施例を説明する図である。
本実施例は、運転台数を利用側の給湯流量により決定するものである。すなわち、利用側の給湯流量が毎分７リットル（７Ｌ／ｍｉｎ）未満の場合は運転台数を１台とし、毎分７リットル以上の場合は運転台数を２台とする。
本実施例によれば、給湯端末の種類を問わず、利用したい給湯流量に対して安定した湯温の温水量で効率的に供給することができる。
【００１８】
図７は、給湯用熱交換器１２、２２からの温水が設定温度に到達した後において、ヒートポンプサイクルを構成する圧縮機１１、２１の運転台数を制御するさらに他の実施例を説明する図である。
本実施例は、運転台数を給湯用熱交換器１２からの給水温度とリモコン８１で設定された設定温度の温度差、及び、利用側の給湯流量の両者により決定するものである。すなわち、利用側の給湯流量が毎分７リットル未満の場合において、給水温度と設定温度の温度差が３０Ｋ未満の場合及び３０Ｋ〜５０Ｋの場合は運転台数を１台、温度差が５０Ｋ超の場合は２台とする。また、利用側の給湯流量が毎分７リットル以上の場合においては、給水温度と設定温度の温度差が３０Ｋ未満の場合は運転台数を１台、温度差が３０Ｋ〜５０Ｋの場合及び５０Ｋ超の場合は２台とする。
本実施例によれば、ヒートポンプサイクルを構成する圧縮機１１、２１の運転台数を利用側の給湯流量及び給湯温度により決定するので、圧縮機１１、２１の運転台数を利用側の給湯状態に合わせて一層精度よく適切に設定することができ、ヒートポンプサイクルの立ち上がりを速くすることができる。なお、給湯用熱交換器１２からの給水温度と設定温度との温度差の代わりに、外気温度と設定温度との温度差を採用してもよい。
【００１９】
図８は、起動時に複数のヒートポンプサイクルを使用し、設定温度に到達後1
つのヒートポンプサイクルを使用する場合の、圧縮機１１、２１の運転周波数とそれに対応する給湯温度の時間変化を示す一実施例のタイムチャートである。
リモコン８１で設定温度Ｔ₀を設定して、複数台の、たとえば２台の圧縮機１１、２１の運転開始を指示すると、圧縮機の運転周波数はカーブａに従って周波数ｒまで急上昇する。このとき、給湯用熱交換器１２、２２の給湯温度も急上昇する。その後、周波数ｒでカーブｂに示すように一定時間維持してヒートポンプの運転立ち上げを制御する。この間給湯温度は徐々に設定温度に近づいていく。運転立ち上げの制御終了後、圧縮機はカーブｃのように運転周波数が徐々に上昇し、それにつれて給湯温度は設定温度Ｔ₀に
近づき、時間ｔ₁において設定温度に達する。給湯温度が設定温度に達したとき、給湯温度が設定温度を超えないようにするために運転周波数はカーブｄのように下降し、時間ｔ₂で最低周波数まで
下降する。圧縮機の運転周波数を最低周波数に維持していても２台の圧縮機が運転されているので給湯温度は徐々に上昇して設定温度を越えてしまうことがある。そこで、時間ｔ₃で圧縮機の運転を１台に切り替えると給湯温度は下がり始め再び設定温度になる。圧縮機が１台に切り替えられた後、設定温度が下がらないようにその圧縮機の運転周波数をカーブｆのように上昇させ、さらに、カーブｇのように運転周波数を制御して給湯温度を設定温度に維持する。このように、設定温度に達した後、ヒートポンプサイクルの運転を１台に切り替えることにより、効率的な運転が可能になる。
【００２０】
図９は、本発明の他の実施例によるヒートポンプ給湯装置の回路構成図である。
本実施例によるヒートポンプ給湯装置では、第２のヒートポンプサイクル２０において、給湯用熱交換器２２と風呂用熱交換器２９とを並列に設けている。また給湯用熱交換器２２への冷媒流入を制御する制御弁２６Ａを追加している。
すなわち、第２のヒートポンプサイクル２０は、圧縮機２１、制御弁２６Ａ、給湯用熱交換器２２、膨張弁２３、及び蒸発器２４を順に配管で接続して構成されている。また、第２のヒートポンプサイクル２０は、給湯用熱交換器２２をバイパスするバイパス回路２５を備え、このバイパス回路２５に、制御弁２６と風呂用熱交換器２９とを設けている。
本実施例における通常の給湯運転モードでは、圧縮機２１で圧縮された冷媒は、給湯用熱交換器２２で放熱し、膨張弁２３で減圧された後、蒸発器２４にて吸熱し、ガス状態で圧縮機２１に吸入される。このとき、制御弁２６は閉状態で、バイパス回路２５には冷媒は流れないため、風呂用熱交換器２９にも冷媒は流れない。
本実施例における浴槽加熱運転モードでは、制御弁２６を開放し制御弁２６Ａを閉止する。また、水用配管２２Ａへの入水を阻止する制御弁３５を閉とすることが好ましい。圧縮機２１で圧縮された冷媒は、バイパス回路２５を流れ、風呂用熱交換器２９で放熱し、膨張弁２３で減圧された後、蒸発器２４にて吸熱し、ガス状態で圧縮機２１に吸入される。
ヒートポンプサイクル２０にて給湯、浴槽加熱の同時運転を行なう場合は制御弁２６、２６Ａを開放し給湯用熱交換器２２と風呂用熱交換器２９の両方に冷媒を供給する。
本実施例によれば、給湯用熱交換器２２と風呂用熱交換器２９とを直列に設けた場合と比較して、風呂用熱交換器２９にも給湯用熱交換器２２と同温度の高温冷媒を供給できるので、同時運転時のＣＯＰを大きくすることができる。
本実施例によるヒートポンプ給湯装置においても、前述した図１のヒートポンプ給湯装置の給湯運転動作が適用できる。すなわち、給湯運転の起動時に第１のヒートポンプサイクル１０及び第２のヒートポンプサイクル２０の運転を同時に行う。また、各ヒートポンプサイクルの圧縮機の能力制御は図２〜図８で説明した運転制御方法により行われる。
【００２１】
なお、上記実施例では冷媒として二酸化炭素を用いた場合で説明したが、冷媒としてＲ４１０Ａ冷媒やＨＣ冷媒などのその他の冷媒を用いてもよい。
また、上記実施例では、第１のヒートポンプサイクル１０と第２のヒートポンプサイクル２０とを備えたヒートポンプ給湯装置を用いて説明したが、３つ以上のヒートポンプサイクルを用いてもよい。
また、上記実施例では給湯用熱交換器１２からの温水と給湯用熱交換器２２からの温水を合流させて蛇口３９などから出湯させたが、それぞれの給湯熱交換器からの温水を別々に出湯するように構成することもできる。この時ヒートポンプサイクルを異なる条件で運転させると２温度出湯が可能となる。
また、上記実施例において、風呂用熱交換器２９を備えた第２のヒートポンプサイクル２０に、給湯用熱交換器２２への冷媒流入を阻止する制御弁を設けることが更に好ましい。
また、上記実施例では、給湯用熱交換器１２及び給湯用熱交換器２２で加熱された温水を、上部循環用配管４４から貯湯タンク４０の上部に戻す構成としたが、上部循環用配管４４及び制御弁４５を設けることなく、第一混合弁３７を用いて給湯用熱交換器１２及び給湯用熱交換器２２の出口側配管と上部出湯用配管５１とを連通させることで、給湯用熱交換器１２及び給湯用熱交換器２２で加熱された温水を貯湯タンク４０の上部に戻す構成としてもよい。
また、上記実施例では、風呂用熱交換器２９を備えた第２のヒートポンプサイクル２０は、給湯用熱交換器２２と風呂用熱交換器２９とを選択的に利用する場合を説明したが、給湯用熱交換器２２及び風呂用熱交換器２９を同時に利用した運転を行うこともできる。
また、第１のヒートポンプサイクル１０にも第２のヒートポンプサイクル２０と同じ構成となるように風呂用熱交換器２９を設けてもよく、また風呂用熱交換器２９以外の利用側熱交換器としてもよい。
また、上記説明における風呂用熱交換器２９を、例えば床暖房や温風機器などの暖房用熱交換器として利用することもできる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、複数のヒートポンプサイクルを利用した瞬間湯沸かし型の給湯装置であって、ヒートポンプサイクルの立ち上がりが速い運転を行うことができる。
また、能力に応じてヒートポンプサイクルの運転台数を切り換え、幅広い能力において大ＣＯＰにて運転することができる。
また、設定温度到達後における圧縮機の運転台数を給湯負荷によって決定することにより、給湯端末に対して安定した湯温の温水を効率的に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるヒートポンプ給湯装置の回路構成図
【図２】同ヒートポンプ給湯装置の能力制御の一実施例を示す説明図
【図３】同ヒートポンプ給湯装置の能力制御の他の実施例を示す説明図
【図４】同ヒートポンプ給湯装置の能力制御の他の実施例を示す説明図
【図５】同ヒートポンプ給湯装置における圧縮機の運転台数制御の一実施例を示す説明図
【図６】同ヒートポンプ給湯装置における圧縮機の運転台数制御の他の実施例を示す説明図
【図７】同ヒートポンプ給湯装置における圧縮機の運転台数制御の他の実施例を示す説明図
【図８】同ヒートポンプ給湯装置における能力制御の一実施例を示すタイムチャート
【図９】本発明の他の実施例によるヒートポンプ給湯装置の回路構成図
【符号の説明】
１０第１のヒートポンプサイクル
１１圧縮機
１２給湯用熱交換器
１３膨張弁
１４蒸発器
２０第２のヒートポンプサイクル
２１圧縮機
２２給湯用熱交換器
２３膨張弁
２４蒸発器
２９風呂用熱交換器
３７第一混合弁
３８第二混合弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
 The present invention comprises a plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water supply heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, and the hot water heated by the hot water supply heat exchanger is discharged as it is. Relates to the device.
[0002]
[Prior art]
 Conventionally, a relatively large capacity hot water supply apparatus and air conditioner using a plurality of heat pump cycles have been proposed. As a capacity control operation method in such an apparatus, one compression mechanism is started from the minimum operation frequency at the start of the operation of the air conditioner, and the operation frequency is gradually increased according to the required load. In contrast, a method of operating a plurality of compression mechanisms simultaneously has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
 JP-A-2-267469 (see FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
 By the way, an instantaneous water heater using a heat pump cycle often requires a large-capacity operation with a large load such as a shower or bath hot water. In such a case, it is difficult to start up the heat pump cycle at once by the capacity control operation method of the prior art, and even if capacity control is performed by changing the rotation speed of the compressor, the amount of hot water used in the required hot water supply device It is difficult to correspond to the hot water temperature range.
[0005]
 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a heat pump water heater that is an instantaneous water heater using a plurality of heat pump cycles and that can perform an operation with a fast rise of the heat pump cycle.
 It is another object of the present invention to provide a heat pump hot water supply apparatus that can switch the number of operating heat pump cycles in accordance with the capability and can operate with a large COP with a wide range of capabilities.
 It is another object of the present invention to provide a heat pump hot water supply apparatus that can efficiently supply hot water having a stable hot water temperature to a hot water supply terminal after reaching a set temperature.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
 Claim 1The invention described isA plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, a hot water storage tank for storing hot water heated by the hot water heat exchanger, and the hot water heat exchanger A temperature sensor that detects the temperature of the hot water heated in the hot water heater, and when the temperature of the hot water heated by the hot water heat exchanger is lower than a set value, the hot water heated by the hot water heat exchanger and the hot water storage tank Hot water is mixed and discharged from a hot water supply terminal such as a faucet, and at the start of the hot water supply operation, at least two heat pump cycles are started. Also,The operating frequency of the compressor at the time of starting the hot water supply operation is determined by a water supply temperature or an outside air temperature and a set temperature.
 Claim 2The invention described isA plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, a hot water storage tank for storing hot water heated by the hot water heat exchanger, and the hot water heat exchanger A temperature sensor that detects the temperature of the hot water heated in the hot water heater, and when the temperature of the hot water heated by the hot water heat exchanger is lower than a set value, the hot water heated by the hot water heat exchanger and the hot water storage tank The hot water is mixed and discharged from a hot water supply terminal such as a faucet, and at the start of the hot water supply operation, at least two heat pump cycles are performed. It is characterized by starting. Also,The operating frequency of the compressor at the start of the hot water supply operation is determined by a hot water supply terminal on the use side.
 Claim 3The invention described isA plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, a hot water storage tank for storing hot water heated by the hot water heat exchanger, and the hot water heat exchanger A temperature sensor that detects the temperature of the hot water heated in the hot water heater, and when the temperature of the hot water heated by the hot water heat exchanger is lower than a set value, the hot water heated by the hot water heat exchanger and the hot water storage tank Hot water is mixed and discharged from a hot water supply terminal such as a faucet, and at the start of the hot water supply operation, at least two heat pump cycles are started. Also,The operating frequency of the compressor at the start of the hot water supply operation is determined by the hot water supply terminal on the use side, the water supply temperature or the outside air temperature, and the set temperature.
 Claim 4The invention described isA plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, a hot water storage tank for storing hot water heated by the hot water heat exchanger, and the hot water heat exchanger A temperature sensor that detects the temperature of the hot water heated in the hot water heater, and when the temperature of the hot water heated by the hot water heat exchanger is lower than a set value, the hot water heated by the hot water heat exchanger and the hot water storage tank Hot water is mixed and discharged from a hot water supply terminal such as a faucet, and at the start of the hot water supply operation, at least two heat pump cycles are started. Also,The number of operating compressors after reaching the set temperature is determined by a hot water supply terminal on the use side.
 Claim 5The invention described isA plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, a hot water storage tank for storing hot water heated by the hot water heat exchanger, and the hot water heat exchanger A temperature sensor that detects the temperature of the hot water heated in the hot water heater, and when the temperature of the hot water heated by the hot water heat exchanger is lower than a set value, the hot water heated by the hot water heat exchanger and the hot water storage tank Hot water is mixed and discharged from a hot water supply terminal such as a faucet, and at the start of the hot water supply operation, at least two heat pump cycles are started. Also,The number of operating compressors after reaching the set temperature is determined by the hot water flow rate on the use side.
 Claim 6The invention described isA plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, a hot water storage tank for storing hot water heated by the hot water heat exchanger, and the hot water heat exchanger A temperature sensor that detects the temperature of the hot water heated in the hot water heater, and when the temperature of the hot water heated by the hot water heat exchanger is lower than a set value, the hot water heated by the hot water heat exchanger and the hot water storage tank Hot water is mixed and discharged from a hot water supply terminal such as a faucet, and at the start of the hot water supply operation, at least two heat pump cycles are started. Also,The number of operating compressors after reaching the set temperature is determined by the hot water flow rate on the use side, the feed water temperature or the outside air temperature, and the set temperature.
 Claim 7The invention described isClaims 4 to 6In the heat pump hot water supply apparatus according to any one of the above, each of the heat pump cycles is operated alternately.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
 The present inventionbyFirstEmbodimentThe heat pump hot water supply apparatus according to the present invention includes a plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, a hot water storage tank for storing hot water heated by the hot water heat exchanger, And a temperature sensor that detects the temperature of hot water heated by the heat exchanger for hot water, and when the temperature of the hot water heated by the heat exchanger for hot water supply is lower than a set value, the hot water heated by the hot water heat exchanger and the hot water storage tank The hot water is mixed and discharged from a hot water supply terminal such as a faucet, and at the time of starting the hot water supply operation, at least two heat pump cycles are started. According to the present embodiment, since a plurality of heat pump cycles are provided, it is possible to switch the number of operating heat pump cycles according to the capacity and to operate with a large COP with a wide capacity. Also, start up the heat pump cycle It is possible to drive with high speed. Also,The operating frequency of the compressor at the start of the hot water supply operation is determined by the water supply temperature or the outside air temperature and the set temperature. According to this embodiment, since the hot water supply load can be easily predicted, the operating frequency of the compressor can be appropriately set according to the load.
 According to the inventionSecondEmbodimentThe heat pump hot water supply apparatus according to the present invention includes a plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, a hot water storage tank for storing hot water heated by the hot water heat exchanger, And a temperature sensor that detects the temperature of hot water heated by the heat exchanger for hot water, and when the temperature of the hot water heated by the heat exchanger for hot water supply is lower than a set value, the hot water heated by the hot water heat exchanger and the hot water storage tank The hot water is mixed and discharged from a hot water supply terminal such as a faucet, and at the time of starting the hot water supply operation, at least two heat pump cycles are started. According to the present embodiment, since a plurality of heat pump cycles are provided, it is possible to switch the number of operating heat pump cycles according to the capacity and to operate with a large COP with a wide capacity. Moreover, the driving | running with a quick start of a heat pump cycle can be performed. Also,The operating frequency of the compressor at the start of the hot water supply operation is determined by the hot water supply terminal on the use side. According to the present embodiment, since the hot water supply load can be accurately predicted, the operating frequency of the compressor can be appropriately set according to the hot water supply terminal on the use side, and the rise of the heat pump cycle can be quickly made according to the hot water supply terminal. can do.
 According to the inventionThirdEmbodimentThe heat pump hot water supply apparatus according to the present invention includes a plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, a hot water storage tank for storing hot water heated by the hot water heat exchanger, And a temperature sensor that detects the temperature of hot water heated by the heat exchanger for hot water, and when the temperature of the hot water heated by the heat exchanger for hot water supply is lower than a set value, the hot water heated by the hot water heat exchanger and the hot water storage tank The hot water is mixed and discharged from a hot water supply terminal such as a faucet, and at the time of starting the hot water supply operation, at least two heat pump cycles are started. According to the present embodiment, since a plurality of heat pump cycles are provided, it is possible to switch the number of operating heat pump cycles according to the capacity and to operate with a large COP with a wide capacity. Moreover, the driving | running with a quick start of a heat pump cycle can be performed. Also,The operating frequency of the compressor at the start of the hot water supply operation is determined by the hot water supply terminal on the use side, the water supply temperature or the outside air temperature, and the set temperature. According to the present embodiment, since the hot water supply load can be predicted including the operation state of the hot water supply terminal on the use side, the operation frequency of the compressor is appropriately set more accurately in accordance with the operation state of the hot water supply terminal on the use side. The rise of the heat pump cycle can be accelerated. According to the invention4thEmbodimentThe heat pump hot water supply apparatus according to the present invention includes a plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, a hot water storage tank for storing hot water heated by the hot water heat exchanger, And a temperature sensor that detects the temperature of hot water heated by the heat exchanger for hot water, and when the temperature of the hot water heated by the heat exchanger for hot water supply is lower than a set value, the hot water heated by the hot water heat exchanger and the hot water storage tank The hot water is mixed and discharged from a hot water supply terminal such as a faucet, and at the time of starting the hot water supply operation, at least two heat pump cycles are started. According to the present embodiment, since a plurality of heat pump cycles are provided, it is possible to switch the number of operating heat pump cycles according to the capacity and to operate with a large COP with a wide capacity. Moreover, the driving | running with a quick start of a heat pump cycle can be performed. Also,The number of operating compressors after reaching the set temperature is determined by the hot water supply terminal on the use side. According to the present embodiment, hot water having a stable hot water temperature can be efficiently supplied to the hot water supply terminal.
 According to the invention5thEmbodimentThe heat pump hot water supply apparatus according to the present invention includes a plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, a hot water storage tank for storing hot water heated by the hot water heat exchanger, And a temperature sensor that detects the temperature of hot water heated by the heat exchanger for hot water, and when the temperature of the hot water heated by the heat exchanger for hot water supply is lower than a set value, the hot water heated by the hot water heat exchanger and the hot water storage tank The hot water is mixed and discharged from a hot water supply terminal such as a faucet, and at the time of starting the hot water supply operation, at least two heat pumps are used. The cycle is started. According to the present embodiment, since a plurality of heat pump cycles are provided, it is possible to switch the number of operating heat pump cycles according to the capacity and to operate with a large COP with a wide capacity. Moreover, the driving | running with a quick start of a heat pump cycle can be performed. Also,The number of operating compressors after reaching the set temperature is determined by the hot water flow rate on the use side. According to the present embodiment, regardless of the type of hot water supply terminal, it is possible to efficiently supply a hot water amount that is stable with respect to the hot water flow rate that is desired to be used.
 According to the invention6thEmbodimentThe heat pump hot water supply apparatus according to the present invention includes a plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, a hot water storage tank for storing hot water heated by the hot water heat exchanger, And a temperature sensor that detects the temperature of hot water heated by the heat exchanger for hot water, and when the temperature of the hot water heated by the heat exchanger for hot water supply is lower than a set value, the hot water heated by the hot water heat exchanger and the hot water storage tank The hot water is mixed and discharged from a hot water supply terminal such as a faucet, and at the time of starting the hot water supply operation, at least two heat pump cycles are started. According to the present embodiment, since a plurality of heat pump cycles are provided, it is possible to switch the number of operating heat pump cycles according to the capacity and to operate with a large COP with a wide capacity. Moreover, the driving | running with a quick start of a heat pump cycle can be performed. Also,The number of operating compressors after reaching the set temperature is determined by the hot water flow rate on the use side, the feed water temperature or the outside air temperature, and the set temperature. According to the present embodiment, since the number of operating compressors constituting the heat pump cycle is determined by the hot water supply flow rate and the hot water supply temperature on the use side, regardless of the type of the hot water supply terminal, the hot water stable with respect to the desired hot water supply flow rate is used. The hot water can be efficiently supplied with a warm amount of water, and the start-up of the heat pump cycle can be accelerated.
 According to the invention7thThe embodiment is4th to 6thIn the heat pump hot water supply apparatus according to the embodiment, each heat pump cycle is operated alternately. According to the present embodiment, it is possible to eliminate an imbalance in the operation time of each heat pump cycle. Therefore, the reliability of the compressor can be improved.
[0008]
【Example】
 Hereinafter, a heat pump water heater according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
 FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a heat pump water heater according to an embodiment of the present invention.
 First, the refrigeration circuit of the heat pump water heater according to the present embodiment will be described.
 The heat pump hot water supply apparatus according to the present embodiment includes a first heat pump cycle 10 and a second heat pump cycle 20. The first heat pump cycle 10 and the second heat pump cycle 20 preferably use carbon dioxide as a refrigerant and operate in a state where the critical pressure is exceeded on the high pressure side.
 The first heat pump cycle 10 is configured by connecting a compressor 11, a hot water supply heat exchanger 12, an expansion valve 13, and an evaporator 14 in order by piping. The first heat pump cycle 10 includes a bypass circuit 15 that bypasses the hot water supply heat exchanger 12, and the bypass circuit 15 is provided with a control valve 16. Further, the first heat pump cycle 10 includes a temperature sensor 10 A that detects the temperature of the compressor 11, a temperature sensor 10 B that detects the temperature of refrigerant discharged from the compressor 11, and a pressure that detects the pressure of refrigerant discharged from the compressor 11. A sensor 10C, a temperature sensor 10D that detects a low-pressure refrigerant temperature on the outlet side of the evaporator 14, and a temperature sensor 10E that detects intake air of the evaporator 14 are provided. Here, the temperature sensor 10 A detects cold start, and the pressure sensor 10 C detects abnormality of the compressor 11 or the heat pump cycle 10. Further, a fan 17 and an air passage 18 for blowing air to the evaporator 14 corresponding to the heat pump cycle 10 are provided.
 On the other hand, the second heat pump cycle 20 is configured by connecting a compressor 21, a hot water supply heat exchanger 22, a bath heat exchanger 29, an expansion valve 23, and an evaporator 24 in order by piping. The second heat pump cycle 20 includes a bypass circuit 25 that bypasses the hot water heat exchanger 22, and the bypass circuit 25 is provided with a control valve 26. The second heat pump cycle 20 includes a temperature sensor 20A that detects the temperature of the compressor 21, a temperature sensor 20B that detects the temperature of refrigerant discharged from the compressor 21, and a pressure that detects the pressure of refrigerant discharged from the compressor 21. A sensor 20C, a temperature sensor 20D that detects the low-pressure refrigerant temperature on the outlet side of the evaporator 24, and a temperature sensor 20F that detects the inlet refrigerant temperature of the bath heat exchanger 29 are provided. The temperature sensor 10E is also used to detect the intake air of the evaporator 24. Here, the temperature sensor 20A detects a cold start, and the pressure sensor 20C detects an abnormality of the compressor 21 or the heat pump cycle 20. Further, a fan 27 and an air passage 28 for blowing air to the evaporator 14 corresponding to the heat pump cycle 20 are provided. The air passage 18 and the air passage 28 are independent of each other.
[0009]
 Next, the hot water supply circuit of the heat pump hot water supply apparatus according to this embodiment will be described.
 The water pipe 12A of the hot water supply heat exchanger 12 and the water pipe 22A of the hot water supply heat exchanger 22 are connected in parallel. The inflow side of the water pipe 12 A and the water pipe 22 A is connected to a water supply pipe 34 such as a water pipe via a flow rate adjusting valve 31, a pressure reducing valve 32, and a check valve 33. Further, a control valve 35 that prevents water from entering the water pipe 22A is provided on the inflow side of the water pipe 22A. On the other hand, the outflow side of the water pipe 12A and the water pipe 22A is connected to a faucet 39 for hot water supply such as a kitchen or a washroom through a check valve 36, a first mixing valve 37, and a second mixing valve 38. Has been. The hot water circuit includes a flow rate sensor 30A for detecting the amount of incoming water, a temperature sensor 30B for detecting the incoming water temperature, a temperature sensor 30C for detecting the outlet temperature of the water pipe 12A, and a temperature sensor for detecting the outlet temperature of the water pipe 22A. 30D, a temperature sensor 30E that detects the temperature of the mixed water of the water pipe 12A and the water pipe 22A, a temperature sensor 30F that detects the outlet temperature of the first mixing valve 37, and an outlet temperature of the second mixing valve 38. The flow sensor 30H which detects the inflow flow volume to the temperature sensor 30G, the hot water supply heat exchanger 12, and the hot water supply heat exchanger 22 is provided.
[0010]
 Next, a hot water storage circuit of the heat pump hot water supply apparatus according to this embodiment will be described.
 A bottom pipe 42 of the hot water storage tank 40 is connected to a water supply pipe 34 such as a water pipe via a flow rate adjusting valve 31, a pressure reducing valve 32, and a check valve 41. The bottom pipe 42 is connected to the inflow side of the water pipe 12 A and the inflow side of the water pipe 22 A via the circulation pump 43. The upper circulation pipe 44 of the hot water storage tank 40 is connected to the outflow side of the water pipe 12 A and the outflow side of the water pipe 22 A via the control valve 45. The hot water storage tank 40 according to the present embodiment is a stacked hot water storage tank, and is configured so that stirring in the tank is prevented and high temperature water is accumulated at the top and low temperature water is accumulated at the bottom.
 On the other hand, the upper hot water supply pipe 51 of the hot water storage tank 40 is connected to the first mixing valve 37. Further, a water discharge pipe 52 branched from the bottom pipe 42 of the hot water storage tank 40 is connected to the second mixing valve 38 via a check valve 53. The hot water storage tank 40 is provided with a plurality of temperature sensors 40B, 40C and 40D for detecting the amount of hot water in the hot water storage tank 40 in addition to the temperature sensor 40A for detecting the temperature of the hot water. In addition, a temperature sensor 40E that detects the hot water temperature derived from the bottom pipe 42 of the hot water storage tank 40 is provided on the inflow side pipe before branching of the water pipe 12A and the water pipe 22A.
[0011]
 Next, the bathtub heating circuit of the heat pump hot water supply apparatus according to this embodiment will be described.
 The water pipe 29 A of the bath heat exchanger 29 is connected to a bathtub circulation pipe 62 including a circulation pump 61. The bathtub circulation pipe 62 includes a bypass pipe 63 that bypasses the water pipe 29 A, and a three-way valve 64 that switches between the water pipe 29 A and the bypass pipe 63. Further, the bathtub circulation pipe 62 includes a flow sensor 60A for detecting the circulation amount of the bathtub water, a temperature sensor 60B for detecting the outlet temperature of the water pipe 29A, a temperature sensor 60C for detecting the circulation temperature of the bathtub water, A water level sensor 60D for detecting the water level is provided.
 In addition, the pouring to the bathtub 60 can be performed using the pouring pipe 71 branched from the downstream pipe of the second mixing valve 38. The pouring pipe 71 is connected to the bathtub circulation pipe 62 or directly led to the bathtub 60. The pouring pipe 71 is provided with a pouring valve 72 and a flow rate sensor 70A for detecting the flow rate.
 The remote controller 81 instructs the hot water temperature from the faucet 39, the boiling temperature of the bathtub 60, the start of boiling, and the like. Based on the instructions from the remote controller 81, the first heat pump cycle 10 and the second heat pump cycle 20 is controlled by the control means 82. The detection values of various sensors are input to this control means 82.
[0012]
 Next, the hot water supply operation of the heat pump hot water supply apparatus according to this embodiment will be described. The basis of the hot water supply operation in the present embodiment is that a plurality of heat pump cycles are simultaneously operated when the hot water supply operation is started. That is, when the opening of the faucet 39 is detected by the flow sensor 30A, the first heat pump cycle 10 and the second heat pump cycle 20 simultaneously start operation.
 In the first heat pump cycle 10, the refrigerant compressed by the compressor 11 dissipates heat in the hot water supply heat exchanger 12, is depressurized by the expansion valve 13, absorbs heat in the evaporator 14, and is compressed in a gas state. 11 is inhaled. At this time, the control valve 16 is closed and no refrigerant flows into the bypass circuit 15.
 In the second heat pump cycle 20, the refrigerant compressed by the compressor 21 radiates heat by the hot water supply heat exchanger 22, is depressurized by the expansion valve 23, absorbs heat by the evaporator 24, and is compressed in the gas state. 21 is inhaled. At this time, the control valve 26 is closed and no refrigerant flows into the bypass circuit 25.
 The water supplied from the water supply pipe 34 passes through the flow rate adjustment valve 31, the pressure reducing valve 32, and the check valve 33 in order, branches, and the water pipe 12A of the hot water supply heat exchanger 12 and the hot water supply heat exchanger. 22 water pipes 22A. The hot water heated by the water pipe 12A and the water pipe 22A merges again, and then passes through the check valve 36, the first mixing valve 37, and the second mixing valve 38 in order, and is led to the faucet 39.
 In the capacity control in the compressor 11 and the opening degree control in the expansion valve 13, the temperature sensors 10B, 10D, 10E, and the flow rate sensor 30A are set so that the temperature detected by the temperature sensor 30C approaches the hot water temperature set by the remote controller 81. , Controlled by the detected value from 30H.
 Further, the capacity control in the compressor 21 and the opening degree control in the expansion valve 23 are performed by the temperature sensors 20B, 20D, 10E, the flow rate so that the temperature detected by the temperature sensor 30D approaches the hot water temperature set by the remote controller 81. It is controlled by the detection values from the sensors 30A and 30H.
 Even if the capacity control in the heat pump cycles 10 and 20 is performed, if the water temperature from the hot water supply heat exchangers 12 and 22 is higher than the set temperature, cold water is supplied to the second mixing valve 38 from the outlet pipe 52. It introduces and it controls so that the exit temperature in the 2nd mixing valve 38 turns into preset temperature.
 Further, even when the capacity control is performed in the heat pump cycles 10 and 20, if the water temperature from the hot water supply heat exchangers 12 and 22 is lower than the set temperature, hot water is introduced from the hot water storage tank 40 to the first mixing valve 37. And it controls so that the exit temperature in the 1st mixing valve 37 turns into preset temperature. Further, when the outlet temperature at the first mixing valve 37 is lower than the set temperature, the first mixing valve 37 reduces the opening degree of the flow regulating valve 31 that is normally fully opened and reduces the amount of hot water discharged from the faucet 39. The outlet temperature is controlled to be the set temperature.
[0013]
 In order to control the capacity of the compressor 11, the operating frequency of the drive motor (not shown) of the compressor 11, that is, the rotation speed is controlled. FIG. 2 shows an example of capability control.
 In this embodiment, the hot water supply load is determined by the temperature difference between the hot water supply temperature from the hot water heat exchanger 12 detected by the temperature sensor 30C and the set temperature set by the remote controller 81, and the temperature difference is less than 30K. Sets the driving frequency of the driving motor to 80 Hz, the driving frequency of the driving motor to 90 Hz when the temperature difference is 30K to 50K, and the operating frequency of the driving motor to 100 Hz when the temperature difference is more than 50K. Thus, when the temperature difference is as large as more than 50K, the operating frequency of the drive motor is increased to quickly start up the heat pump and raise the feed water temperature all at once. When the water supply temperature becomes high and the temperature difference becomes small, the operating frequency of the drive motor is gradually lowered. The capacity control of the compressor 21 can be performed in the same manner.
 In the present embodiment, the hot water supply load can be easily predicted by measuring the temperature, and the operating frequencies of the compressors 11 and 21 can be appropriately set according to the load. The hot water supply load may be predicted by a temperature difference between the outside air temperature and the set temperature, in addition to the temperature difference between the water supply temperature and the set temperature.
[0014]
 FIG. 3 is a diagram for explaining another embodiment for controlling the operating frequency of the compressors 11 and 21.
 In this embodiment, the hot water supply load is determined according to the type of the hot water supply terminal on the use side. That is, when the hot water supply terminal is a water supply terminal that uses a relatively small amount of hot water, such as a hot water tap in a kitchen or a wash basin, the operating frequency of the compressors 11 and 21 is set to a low value of 80 Hz, and the water supply terminal is in a bath. In the case of a water supply terminal that uses a relatively large amount of hot water such as a water tap such as a shower or the like, the operating frequency of the compressors 11 and 21 is set to a large value of 100 Hz.
 According to the present embodiment, since the hot water supply load is set according to the type of hot water supply terminal that is actually used, it can be accurately predicted. Therefore, the operation frequency of the compressors 11 and 21 can be appropriately set according to the hot water supply terminal on the use side, and the rise of the heat pump cycle can be accelerated according to the hot water supply terminal.
[0015]
 FIG. 4 is a diagram for explaining still another embodiment for controlling the operating frequency of the compressors 11 and 21.
 In the present embodiment, the hot water supply load is determined by the temperature difference between the water supply temperature from the hot water supply heat exchanger 12 and the set temperature set by the remote controller 81 and the type of the hot water supply terminal on the use side. That is, when the hot water supply terminal is a water supply terminal that uses a relatively small amount of hot water, such as a hot water tap in a kitchen or a bathroom, and the temperature difference between the water supply temperature and the set temperature is less than 30K, the operating frequency of the drive motor When the temperature difference is 30K to 50K, the operation frequency of the drive motor is set to 80 Hz. When the temperature difference is more than 50K, the operation frequency of the drive motor is set to 90 Hz. In the case where the water supply terminal is a water supply terminal using a relatively large amount of hot water such as a water tap such as a bath or shower, if the temperature difference between the water supply temperature and the set temperature is less than 30K, the operating frequency of the drive motor is 90 Hz, When the temperature difference is 30K to 50K, the operation frequency of the drive motor is set to 100 Hz, and when the temperature difference is more than 50K, the operation frequency of the drive motor is set to 110 Hz.
 According to the present embodiment, the hot water supply load can be predicted including the operation state of the user-side hot water supply terminal, so that the operation frequency of the compressors 11 and 21 can be more appropriately and appropriately matched to the operation state of the user-side hot water supply terminal. Can be set, and the rise of the heat pump cycle can be accelerated. Note that a temperature difference between the outside air temperature and the set temperature may be employed instead of the temperature difference between the water supply temperature from the hot water supply heat exchanger 12 and the set temperature.
[0016]
 FIG. 5 illustrates an embodiment in which the operation number of the compressors 11 and 21 constituting the heat pump cycle is controlled after the hot water from the hot water supply heat exchangers 12 and 22 has reached the set temperature by the above operation methods. It is a figure to do.
 In this embodiment, the number of operating units is determined according to the type of hot water supply terminal on the use side. In other words, if the hot water supply terminal is a water supply terminal that uses a relatively small amount of hot water, such as a hot water tap in a kitchen or a washroom, the number of operating units is one, and the water supply terminal is compared with a water tap such as a bath or shower. In the case of a water supply terminal that uses a large amount of hot water, the number of operating units is two.
 According to the present embodiment, stable hot water can be efficiently supplied to each hot water supply terminal.
[0017]
 FIG. 6 is a diagram for explaining another embodiment for controlling the number of operating compressors 11 and 21 constituting the heat pump cycle after the hot water from the hot water heat exchangers 12 and 22 has reached the set temperature. .
 In this embodiment, the number of operating units is determined by the hot water flow rate on the use side. That is, if the hot water flow rate on the use side is less than 7 liters per minute (7 L / min), the number of operating units is one, and if it is 7 liters per minute or more, the number of operating units is two.
 According to the present embodiment, regardless of the type of hot water supply terminal, it is possible to efficiently supply a hot water amount that is stable with respect to the hot water flow rate that is desired to be used.
[0018]
 FIG. 7 is a diagram for explaining still another embodiment for controlling the number of operating compressors 11 and 21 constituting the heat pump cycle after the hot water from the hot water supply heat exchangers 12 and 22 has reached the set temperature. is there.
 In this embodiment, the number of operating units is determined by both the temperature difference between the temperature of the hot water supplied from the heat exchanger 12 for hot water supply and the set temperature set by the remote controller 81 and the hot water flow rate on the use side. In other words, when the hot water flow rate on the use side is less than 7 liters per minute, the temperature difference between the water supply temperature and the set temperature is less than 30K, and if the temperature difference is 30K to 50K, the number of operating units is one, and the temperature difference is more than 50K Is two. When the hot water flow rate on the user side is 7 liters per minute or more, if the temperature difference between the water supply temperature and the set temperature is less than 30K, the number of operating units is one, the temperature difference is 30K to 50K, and more than 50K. In this case, two units are used.
 According to the present embodiment, since the number of operating compressors 11 and 21 constituting the heat pump cycle is determined by the hot water flow rate and hot water temperature on the use side, the operating number of compressors 11 and 21 is matched to the hot water supply state on the use side. Therefore, the heat pump cycle can be set up more quickly and appropriately. Note that a temperature difference between the outside air temperature and the set temperature may be employed instead of the temperature difference between the water supply temperature from the hot water supply heat exchanger 12 and the set temperature.
[0019]
 Figure 8 shows the use of multiple heat pump cycles at start-up and 1
It is a time chart of one Example which shows the time change of the operating frequency of the compressors 11 and 21 and the hot water supply temperature corresponding to it when using one heat pump cycle.
 Set temperature T with remote control 81₀Is set, and the start of operation of a plurality of, for example, two compressors 11 and 21 is instructed, the operating frequency of the compressor rapidly rises to frequency r according to curve a. At this time, the hot water supply temperature of the hot water heat exchangers 12 and 22 also rises rapidly. Thereafter, the start-up of the heat pump is controlled while maintaining for a certain period of time as indicated by curve b at frequency r. During this time, the hot water supply temperature gradually approaches the set temperature. After the start-up control is completed, the operating frequency of the compressor gradually increases as shown by curve c, and the hot water supply temperature is set to the set temperature T₀In
Approaching, time t₁The set temperature is reached at. When the hot water temperature reaches the set temperature, the operating frequency decreases as shown by curve d in order to prevent the hot water temperature from exceeding the set temperature, and the time t₂Up to the lowest frequency
Descend. Even when the operating frequency of the compressor is maintained at the lowest frequency, the two hot water heaters are operated, so that the hot water supply temperature may gradually rise and exceed the set temperature. So time t_ThreeWhen the operation of the compressor is switched to one, the hot water supply temperature starts to decrease and becomes the set temperature again. After the compressor is switched to one unit, the operating frequency of the compressor is increased as shown by curve f so that the set temperature does not drop, and the operating frequency is controlled as shown by curve g to set the hot water supply temperature. Maintain temperature. As described above, after the set temperature is reached, the operation of the heat pump cycle is switched to one to enable efficient operation.
[0020]
 FIG. 9 is a circuit configuration diagram of a heat pump water heater according to another embodiment of the present invention.
 In the heat pump hot water supply apparatus according to the present embodiment, in the second heat pump cycle 20, the hot water supply heat exchanger 22 and the bath heat exchanger 29 are provided in parallel. In addition, a control valve 26A for controlling the refrigerant inflow to the hot water supply heat exchanger 22 is added.
 That is, the second heat pump cycle 20 is configured by connecting a compressor 21, a control valve 26A, a hot water heat exchanger 22, an expansion valve 23, and an evaporator 24 in this order by piping. The second heat pump cycle 20 includes a bypass circuit 25 that bypasses the hot water supply heat exchanger 22, and a control valve 26 and a bath heat exchanger 29 are provided in the bypass circuit 25.
 In the normal hot water supply operation mode in the present embodiment, the refrigerant compressed by the compressor 21 radiates heat by the hot water supply heat exchanger 22, is depressurized by the expansion valve 23, then absorbs heat by the evaporator 24, and is in a gas state Is sucked into the compressor 21. At this time, since the control valve 26 is closed and no refrigerant flows into the bypass circuit 25, no refrigerant flows into the bath heat exchanger 29.
 In the bathtub heating operation mode in this embodiment, the control valve 26 is opened and the control valve 26A is closed. Moreover, it is preferable to close the control valve 35 that prevents water from entering the water pipe 22A. The refrigerant compressed by the compressor 21 flows through the bypass circuit 25, dissipates heat in the bath heat exchanger 29, is depressurized by the expansion valve 23, absorbs heat in the evaporator 24, and enters the compressor 21 in a gas state. Inhaled.
 When simultaneous operation of hot water supply and bathtub heating is performed in the heat pump cycle 20, the control valves 26 and 26A are opened, and the refrigerant is supplied to both the hot water supply heat exchanger 22 and the bath heat exchanger 29.
 According to this embodiment, compared with the case where the hot water supply heat exchanger 22 and the bath heat exchanger 29 are provided in series, the bath heat exchanger 29 has the same temperature as the hot water supply heat exchanger 22. Since a high-temperature refrigerant can be supplied, the COP during simultaneous operation can be increased.
 Also in the heat pump hot water supply apparatus according to the present embodiment, the above-described hot water supply operation of the heat pump hot water supply apparatus in FIG. 1 can be applied. That is, the first heat pump cycle 10 and the second heat pump cycle 20 are simultaneously operated when the hot water supply operation is started. Further, the capacity control of the compressor of each heat pump cycle is performed by the operation control method described with reference to FIGS.
[0021]
 In the above embodiment, carbon dioxide is used as the refrigerant. However, other refrigerants such as R410A refrigerant and HC refrigerant may be used as the refrigerant.
 Moreover, although the said Example demonstrated using the heat pump hot-water supply apparatus provided with the 1st heat pump cycle 10 and the 2nd heat pump cycle 20, you may use three or more heat pump cycles.
 In the above embodiment, the hot water from the hot water supply heat exchanger 12 and the hot water from the hot water supply heat exchanger 22 are combined and discharged from the faucet 39 or the like, but the hot water from each hot water supply heat exchanger is separately supplied. It can also be configured to take out hot water. At this time, if the heat pump cycle is operated under different conditions, two-temperature hot water can be discharged.
 Moreover, in the said Example, it is still more preferable to provide the 2nd heat pump cycle 20 provided with the heat exchanger 29 for baths with the control valve which prevents the refrigerant | coolant inflow to the heat exchanger 22 for hot water supply.
 Moreover, in the said Example, although it was set as the structure which returns the hot water heated with the hot water supply heat exchanger 12 and the hot water supply heat exchanger 22 from the upper circulation piping 44 to the upper part of the hot water storage tank 40, it is the upper circulation piping 44. And without providing the control valve 45, the first hot water supply heat exchanger 12 and the hot water supply heat exchanger 22 are connected to the outlet side pipe and the upper hot water supply pipe 51 using the first mixing valve 37, thereby The hot water heated by the exchanger 12 and the hot water heat exchanger 22 may be returned to the upper part of the hot water storage tank 40.
 Moreover, in the said Example, although the 2nd heat pump cycle 20 provided with the heat exchanger 29 for baths demonstrated the case where the heat exchanger 22 for hot water supply and the heat exchanger 29 for baths were selectively utilized, It is also possible to perform an operation using the hot water supply heat exchanger 22 and the bath heat exchanger 29 simultaneously.
 The first heat pump cycle 10 may also be provided with a bath heat exchanger 29 so as to have the same configuration as the second heat pump cycle 20, and as a use side heat exchanger other than the bath heat exchanger 29. Also good.
 Moreover, the heat exchanger 29 for baths in the above description can also be used as a heat exchanger for heating such as floor heating and hot air equipment.
[0022]
【The invention's effect】
 The present invention is an instantaneous water heater using a plurality of heat pump cycles, and can be operated with a fast rise of the heat pump cycle.
 In addition, the number of operating heat pump cycles can be switched according to the capability, and operation can be performed with a large COP with a wide range of capabilities.
 Moreover, the hot water of the stable hot water temperature can be efficiently supplied with respect to a hot-water supply terminal by determining the operation number of the compressors after reaching preset temperature with a hot-water supply load.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a heat pump water heater according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an embodiment of capacity control of the heat pump hot water supply apparatus.
FIG. 3 is an explanatory view showing another embodiment of capacity control of the heat pump hot water supply apparatus.
FIG. 4 is an explanatory view showing another embodiment of capacity control of the heat pump hot water supply apparatus.
FIG. 5 is an explanatory view showing an embodiment of control of the number of operating compressors in the heat pump hot water supply apparatus.
FIG. 6 is an explanatory view showing another embodiment of control of the number of operating compressors in the heat pump hot water supply apparatus.
FIG. 7 is an explanatory view showing another embodiment of control of the number of operating compressors in the heat pump hot water supply apparatus.
FIG. 8 is a time chart showing an embodiment of capacity control in the heat pump hot water supply apparatus.
FIG. 9 is a circuit configuration diagram of a heat pump water heater according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
 10 First heat pump cycle
 11 Compressor
 12 Heat exchanger for hot water supply
 13 Expansion valve
 14 Evaporator
 20 Second heat pump cycle
 21 Compressor
 22 Heat exchanger for hot water supply
 23 Expansion valve
 24 Evaporator
 29 Heat exchanger for bath
 37 First mixing valve
 38 Second mixing valve

Claims

圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続した複数のヒートポンプサイクルと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水の温度を検出する温度センサとを備え、前記給湯用熱交換器で加熱した温水の温度が設定値より低いときには、前記給湯用熱交換器で加熱した温水と前記貯湯タンクの温水とを混合させて、蛇口等の給湯端末から出湯させるとともに、給湯運転の起動時には、少なくとも２つの前記ヒートポンプサイクルを起動させ、給湯運転の起動時における前記圧縮機の運転周波数を、給水温度又は外気温度と設定温度とによって決定することを特徴とするヒートポンプ給湯装置。 A plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, a hot water storage tank for storing hot water heated by the hot water heat exchanger, and the hot water heat exchanger A temperature sensor that detects the temperature of the hot water heated in the hot water heater, and when the temperature of the hot water heated by the hot water heat exchanger is lower than a set value, the hot water heated by the hot water heat exchanger and the hot water storage tank The hot water is mixed and discharged from a hot water supply terminal such as a faucet, and at the start of the hot water supply operation, at least two of the heat pump cycles are started, and the operating frequency of the compressor at the start of the hot water supply operation is set to the water supply temperature or A heat pump hot water supply apparatus, characterized by being determined by an outside air temperature and a set temperature.

圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続した複数のヒートポンプサイクルと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水の温度を検出する温度センサとを備え、前記給湯用熱交換器で加熱した温水の温度が設定値より低いときには、前記給湯用熱交換器で加熱した温水と前記貯湯タンクの温水とを混合させて、蛇口等の給湯端末から出湯させるとともに、給湯運転の起動時には、少なくとも２つの前記ヒートポンプサイクルを起動させ、給湯運転の起動時における前記圧縮機の運転周波数を、利用側の給湯端末によって決定することを特徴とするヒートポンプ給湯装置。 A plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, a hot water storage tank for storing hot water heated by the hot water heat exchanger, and the hot water heat exchanger A temperature sensor that detects the temperature of the hot water heated in the hot water heater, and when the temperature of the hot water heated by the hot water heat exchanger is lower than a set value, the hot water heated by the hot water heat exchanger and the hot water storage tank The hot water is mixed and discharged from a hot water supply terminal such as a faucet, and at the start of the hot water supply operation, at least two heat pump cycles are started, and the operating frequency of the compressor at the start of the hot water supply operation is A heat pump hot water supply apparatus characterized by being determined by a hot water supply terminal.

圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続した複数のヒートポンプサイクルと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水の温度を検出する温度センサとを備え、前記給湯用熱交換器で加熱した温水の温度が設定値より低いときには、前記給湯用熱交換器で加熱した温水と前記貯湯タンクの温水とを混合させて、蛇口等の給湯端末から出湯させるとともに、給湯運転の起動時には、少なくとも２つの前記ヒートポンプサイクルを起動させ、給湯運転の起動時における前記圧縮機の運転周波数を、利用側の給湯端末、給水温度又は外気温度、及び設定温度によって決定することを特徴とするヒートポンプ給湯装置。 A plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, a hot water storage tank for storing hot water heated by the hot water heat exchanger, and the hot water heat exchanger A temperature sensor that detects the temperature of the hot water heated in the hot water heater, and when the temperature of the hot water heated by the hot water heat exchanger is lower than a set value, the hot water heated by the hot water heat exchanger and the hot water storage tank The hot water is mixed and discharged from a hot water supply terminal such as a faucet, and at the start of the hot water supply operation, at least two heat pump cycles are started, and the operating frequency of the compressor at the start of the hot water supply operation is A heat pump hot water supply apparatus, which is determined by a hot water supply terminal, a water supply temperature or an outside air temperature, and a set temperature.

圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続した複数のヒートポンプサイクルと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水の温度を検出する温度センサとを備え、前記給湯用熱交換器で加熱した温水の温度が設定値より低いときには、前記給湯用熱交換器で加熱した温水と前記貯湯タンクの温水とを混合させて、蛇口等の給湯端末から出湯させるとともに、給湯運転の起動時には、少なくとも２つの前記ヒートポンプサイクルを起動させ、設定温度到達後における前記圧縮機の運転台数を、利用側の給湯端末によって決定することを特徴とするヒートポンプ給湯装置。 A plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, a hot water storage tank for storing hot water heated by the hot water heat exchanger, and the hot water heat exchanger A temperature sensor that detects the temperature of the hot water heated in the hot water heater, and when the temperature of the hot water heated by the hot water heat exchanger is lower than a set value, the hot water heated by the hot water heat exchanger and the hot water storage tank The hot water is mixed and discharged from a hot water supply terminal such as a faucet, and at the start of the hot water supply operation, at least two of the heat pump cycles are started, and the number of compressors operating after reaching the set temperature is A heat pump hot water supply apparatus characterized by being determined by a terminal.

圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続した複数のヒートポンプサイクルと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水の温度を検出する温度センサとを備え、前記給湯用熱交換器で加熱した温水の温度が設定値より低いときには、前記給湯用熱交換器で加熱した温水と前記貯湯タンクの温水とを混合させて、蛇口等の給湯端末から出湯させるとともに、給湯運転の起動時には、少なくとも２つの前記ヒートポンプサイクルを起動させ、設定温度到達後における前記圧縮機の運転台数を、利用側の給湯流量によって決定することを特徴とするヒートポンプ給湯装置。 A plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, a hot water storage tank for storing hot water heated by the hot water heat exchanger, and the hot water heat exchanger A temperature sensor that detects the temperature of the hot water heated in the hot water heater, and when the temperature of the hot water heated by the hot water heat exchanger is lower than a set value, the hot water heated by the hot water heat exchanger and the hot water storage tank The hot water is mixed and discharged from a hot water supply terminal such as a faucet, and at the start of the hot water supply operation, at least two of the heat pump cycles are started, and the number of compressors operating after reaching the set temperature is A heat pump water heater characterized by being determined by the flow rate.

圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続した複数のヒートポンプサイクルと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、前記給湯用熱交換器で加熱された温水の温度を検出する温度センサとを備え、前記給湯用熱交換器で加熱した温水の温度が設定値より低いときには、前記給湯用熱交換器で加熱した温水と前記貯湯タンクの温水とを混合させて、蛇口等の給湯端末から出湯させるとともに、給湯運転の起動時には、少なくとも２つの前記ヒートポンプサイクルを起動させ、設定温度到達後における前記圧縮機の運転台数を、利用側の給湯流量、給水温度又は外気温度、及び設定温度によって決定することを特徴とするヒートポンプ給湯装置。 A plurality of heat pump cycles in which a compressor, a hot water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected by piping, a hot water storage tank for storing hot water heated by the hot water heat exchanger, and the hot water heat exchanger A temperature sensor that detects the temperature of the hot water heated in the hot water heater, and when the temperature of the hot water heated by the hot water heat exchanger is lower than a set value, the hot water heated by the hot water heat exchanger and the hot water storage tank The hot water is mixed and discharged from a hot water supply terminal such as a faucet, and at the start of the hot water supply operation, at least two of the heat pump cycles are started, and the number of compressors operating after reaching the set temperature is A heat pump hot water supply apparatus, which is determined by a flow rate, a feed water temperature or an outside air temperature, and a set temperature.

それぞれの前記ヒートポンプサイクルを交互に運転させることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれかに記載のヒートポンプ給湯装置。The heat pump hot water supply apparatus according to any one of claims 4 to 6 , wherein the heat pump cycles are alternately operated.