JP4691138B2 - Heat pump water heater - Google Patents
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Description
本発明は、冷媒の圧力差を利用して室外空気の熱を水に伝達するヒートポンプ給湯機に関する。 The present invention relates to a heat pump water heater that transfers heat of outdoor air to water using a pressure difference of a refrigerant.
従来のヒートポンプ給湯機は、ヒートポンプ動作停止時に、貯湯槽の上部の高温の湯が逆循環して水熱交換器で放熱することがないよう、貯湯槽の下部から上部へ湯水を循環させる水循環回路に、冷媒循環回路の凝縮器との間で熱交換を行う水熱交換器を接続し、水循環回路の水熱交換器の下流側に、ヒートポンプ動作停止時に閉じる開閉弁を設けている(例えば、特許文献1参照。)。 A conventional heat pump water heater is a water circulation circuit that circulates hot water from the bottom to the top of the hot water tank so that the hot water at the top of the hot water tank does not reversely circulate and dissipate heat in the water heat exchanger when the heat pump operation stops. In addition, a water heat exchanger that exchanges heat with the condenser of the refrigerant circulation circuit is connected, and an on-off valve that closes when the heat pump operation is stopped is provided on the downstream side of the water heat exchanger of the water circulation circuit (for example, (See Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載のヒートポンプ給湯機にあっては、ヒートポンプ運転を停止すると、圧縮機の運転時に圧縮機から水熱交換器を介して膨張弁に流れていた冷媒が逆方向に流れて、水熱交換器に冷たい冷媒が流れ込むとともに、蒸発器(室外熱交換器)で吸収した熱を水熱交換器を介して貯湯槽に回収することができず、熱損失を惹起するという問題があった。 However, in the heat pump water heater described in Patent Document 1, when the heat pump operation is stopped, the refrigerant flowing from the compressor to the expansion valve via the water heat exchanger during the operation of the compressor flows in the reverse direction. The cold refrigerant flows into the water heat exchanger and the heat absorbed by the evaporator (outdoor heat exchanger) cannot be recovered in the hot water storage tank via the water heat exchanger, causing heat loss. there were.
また、圧縮機停止時に蒸発器に溜まった液冷媒が、圧縮機の再起動時に圧縮機に流れ込み(所謂、液バック)、圧縮機が損傷する場合もあった。 Further, the liquid refrigerant accumulated in the evaporator when the compressor is stopped flows into the compressor when the compressor is restarted (so-called liquid back), and the compressor may be damaged.
さらに、蒸発器の設計圧力は、圧縮機停止時の冷媒圧力を基準に設定されており、冷媒として、例えば二酸化炭素等の超臨界冷媒を使用した場合、圧縮機停止時の冷媒圧力が高く、蒸発器の配管の肉厚を厚くする必要があり、コストアップを惹起していた。 Furthermore, the design pressure of the evaporator is set based on the refrigerant pressure when the compressor is stopped, and when a supercritical refrigerant such as carbon dioxide is used as the refrigerant, the refrigerant pressure when the compressor is stopped is high. It was necessary to increase the thickness of the evaporator piping, which caused an increase in cost.
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、圧縮機運転停止時に蒸発器内の熱を貯湯槽に有効に回収することができ、同時に圧縮機への液バックを防止して圧縮機の起動安定性を確保することができるとともに、蒸発器の配管肉厚を薄くすることができるヒートポンプ給湯機を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and can effectively recover the heat in the evaporator to the hot water storage tank when the compressor operation is stopped, and at the same time the liquid to the compressor. It is an object of the present invention to provide a heat pump water heater that can prevent back-up and ensure the starting stability of the compressor and can reduce the pipe wall thickness of the evaporator.
上記目的を達成するために、本発明に係るヒートポンプ給湯機は、圧縮機、冷媒−水熱交換器、減圧器、蒸発器を順次接続した冷媒循環回路と、貯湯槽、前記冷媒−水熱交換器、循環ポンプを有する湯水循環回路と、前記圧縮機、前記減圧器、前記循環ポンプの動作を制御する制御器とを備え、前記冷媒−水熱交換器にて、前記冷媒循環回路を流れる冷媒と前記湯水循環回路を流れる水とを熱交換するとともに、前記制御器は、前記圧縮機の運転停止信号を受信すると、前記圧縮機の運転を停止する前に、前記減圧器を閉弁方向に動作させて前記圧縮機を第1の所定時間運転させ、前記蒸発器の冷媒を前記冷媒−水熱交換器に搬送させるとともに、前記循環ポンプを前記第1の所定時間より長い第2の所定時間運転させ、前記冷媒−水熱交換器の湯水を前記貯湯槽に搬送させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a heat pump water heater according to the present invention includes a refrigerant circulation circuit in which a compressor, a refrigerant-water heat exchanger, a decompressor, and an evaporator are sequentially connected , a hot water tank, and the refrigerant-water heat exchange. And a hot water circulation circuit having a circulation pump, and a controller that controls the operation of the compressor, the pressure reducer, and the circulation pump, and the refrigerant flowing through the refrigerant circulation circuit in the refrigerant-water heat exchanger. And the water flowing through the hot water circulation circuit, and when the controller receives the operation stop signal of the compressor, before stopping the operation of the compressor, the controller The compressor is operated to operate the compressor for a first predetermined time , the refrigerant of the evaporator is transported to the refrigerant-water heat exchanger, and the circulation pump is operated for a second predetermined time longer than the first predetermined time. is operated, the refrigerant - water heat exchanger Of hot water, characterized in that to transport the hot water storage tank.
上記構成により、圧縮機の運転停止時に蒸発器内の熱を貯湯槽に有効に回収することができ、同時に圧縮機への液バックを防止して圧縮機の起動安定性を確保することができる。また、蒸発器内の冷媒を回収することで、蒸発器の配管肉厚を薄くすることができる。 With the above configuration, the heat in the evaporator can be effectively recovered in the hot water storage tank when the compressor is stopped, and at the same time, the liquid back to the compressor can be prevented to ensure the starting stability of the compressor. . Moreover, the pipe | tube thickness of an evaporator can be made thin by collect | recovering the refrigerant | coolants in an evaporator.
第1の発明は、圧縮機、冷媒−水熱交換器、減圧器、蒸発器を順次接続した冷媒循環回路と、貯湯槽、前記冷媒−水熱交換器、循環ポンプを有する湯水循環回路と、前記圧縮機、前記減圧器、前記循環ポンプの動作を制御する制御器とを備え、前記冷媒−水熱交換器にて、前記冷媒循環回路を流れる冷媒と前記湯水循環回路を流れる水とを熱交換するとともに、前記制御器は、前記圧縮機の運転停止信号を受信すると、前記圧縮機の運転を停止する前に、前記減圧器を閉弁方向に動作させて前記圧縮機を第1の所定時間運転させ、前記蒸発器の冷媒を前記冷媒−水熱交換器に搬送させるとともに、前記循環ポンプを前記第1の所定時間より長い第2の所定時間運転させ、前記冷媒−水熱交換器の湯水を前記貯湯槽に搬送させるように制御するようにした。 The first invention includes a refrigerant circulation circuit in which a compressor, a refrigerant-water heat exchanger, a decompressor, and an evaporator are sequentially connected , a hot water tank, the refrigerant-water heat exchanger, a hot water circulation circuit having a circulation pump , A controller for controlling the operation of the compressor, the pressure reducer, and the circulation pump, and heats the refrigerant flowing through the refrigerant circulation circuit and the water flowing through the hot water circulation circuit in the refrigerant-water heat exchanger. with exchanges, the controller, the receives the operation stop signal of the compressor, before stopping the operation of the compressor, predetermined the compressor first is operated in the closing direction the pressure reducer Operating for a period of time , transporting the refrigerant of the evaporator to the refrigerant-water heat exchanger, operating the circulation pump for a second predetermined time longer than the first predetermined time , It controls to convey the hot water in the hot water storage tank Was Unishi.
この構成により、圧縮機の運転停止時に蒸発器内の熱を貯湯槽に有効に回収することができ、同時に圧縮機への液バックを防止して圧縮機の起動安定性を確保することができるとともに、蒸発器の配管肉厚を薄くすることができる。 With this configuration, when the operation of the compressor is stopped, the heat in the evaporator can be effectively recovered in the hot water storage tank, and at the same time, the liquid back to the compressor can be prevented to ensure the starting stability of the compressor. At the same time, the pipe thickness of the evaporator can be reduced.
第2の発明は、蒸発器と圧縮機の間に、蒸発器から圧縮機に流れる冷媒を許容し、圧縮機から蒸発器に向かう冷媒の流れを遮断する逆止弁を設けることにより、圧縮機の運転停止時に凝縮器側に回収した冷媒が圧縮機を介して蒸発器に戻るのを防止することができる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a check valve between the evaporator and the compressor, the check valve for allowing the refrigerant flowing from the evaporator to the compressor and blocking the refrigerant flowing from the compressor to the evaporator. It is possible to prevent the refrigerant collected on the condenser side when the operation is stopped from returning to the evaporator via the compressor.
第3の発明は、減圧器と蒸発器の間に二方弁を設け、減圧器が閉弁方向に動作した後に二方弁を閉弁することにより、圧縮機の運転停止時に凝縮器側に回収した冷媒が減圧器を介して蒸発器に戻るのを防止することができる。 According to a third aspect of the present invention, a two-way valve is provided between the pressure reducer and the evaporator, and the two-way valve is closed after the pressure reducer operates in the valve closing direction. It is possible to prevent the recovered refrigerant from returning to the evaporator via the decompressor.
第4の発明は、蒸発器と圧縮機の間に第1の二方弁を設けるとともに、減圧器と蒸発器の間に第2の二方弁を設け、減圧器が閉弁方向に動作した後に第1の二方弁と第2の二方弁を閉弁することにより、圧縮機の運転停止時に凝縮器側に回収した冷媒が圧縮機及び減圧器を介して蒸発器に戻るのを防止することができる。 In the fourth invention, the first two-way valve is provided between the evaporator and the compressor, and the second two-way valve is provided between the pressure reducer and the evaporator so that the pressure reducer operates in the valve closing direction. By closing the first two-way valve and the second two-way valve later, the refrigerant recovered on the condenser side when the compressor is stopped is prevented from returning to the evaporator via the compressor and the decompressor. can do.
第5の発明は、制御器が圧縮機の運転停止信号を受信すると、圧縮機をその容量を減少して所定時間運転することにより、蒸発器に残存する熱を効率的に回収することができる。 In the fifth aspect of the present invention, when the controller receives the compressor stop signal, the heat remaining in the evaporator can be efficiently recovered by reducing the capacity of the compressor and operating for a predetermined time. .
第6の発明は、制御器が圧縮機の運転停止信号を受信すると、循環ポンプをその容量を減少して所定時間運転することにより、水熱交換器で吸収した熱を効率的に貯湯槽に回収することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, when the controller receives a compressor shutdown signal, the capacity of the circulating pump is reduced and operated for a predetermined time, so that the heat absorbed by the water heat exchanger is efficiently stored in the hot water storage tank. It can be recovered.
第7の発明は、制御器が圧縮機の運転停止信号を受信すると、圧縮機をその容量を減少して第1の所定時間運転するとともに、循環ポンプをその容量を減少して第2の所定時間運転するように制御したので、蒸発器に残存する熱を効率的に回収することができるとともに、水熱交換器で吸収した熱を効率的に貯湯槽に回収することができる。また、第2の所定時間を第1の所定時間より長く設定したので、冷媒が室外空気より吸収した熱を水に最大限回収することができる。 According to a seventh aspect of the present invention, when the controller receives the compressor stop signal, the capacity of the compressor is reduced and the compressor is operated for a first predetermined time, and the capacity of the circulation pump is reduced by a second predetermined time. Since control is performed so as to operate for a long time, the heat remaining in the evaporator can be efficiently recovered, and the heat absorbed by the water heat exchanger can be efficiently recovered in the hot water storage tank. Further, since the second predetermined time is set longer than the first predetermined time, the heat absorbed by the refrigerant from the outdoor air can be recovered to the maximum extent in the water.
第8の発明は、制御器が圧縮機の運転停止信号を受信した後、蒸発器の冷媒温度を検出する配管温度センサが所定の温度を検出すると、圧縮機の運転を停止するようにしたので、圧縮機の低圧側の圧力が負圧になることがなく、圧縮機の信頼性を確保することができる。 In the eighth invention, after the controller receives the compressor stop signal, the compressor temperature is stopped when the pipe temperature sensor that detects the refrigerant temperature of the evaporator detects a predetermined temperature. The pressure on the low pressure side of the compressor does not become negative, and the reliability of the compressor can be ensured.
第9の発明は、制御器が圧縮機の運転停止信号を受信した後、外気温センサが検出した外気温度に基づいて制御器に記憶された複数の運転時間の中から一つの運転時間を選択し、選択された運転時間経過後に圧縮機の運転を停止するようにしたので、外気温度に応じて圧縮機を適切に運転して冷媒回収を効率的に行うことができる。 In the ninth aspect, after the controller receives the compressor operation stop signal, one operating time is selected from a plurality of operating times stored in the controller based on the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor. Since the operation of the compressor is stopped after the selected operation time has elapsed, the refrigerant can be efficiently recovered by appropriately operating the compressor according to the outside air temperature.
第10の発明は、冷媒−水熱交換器に流入する水の温度を検出する入口水温センサと、冷媒−水熱交換器から流出する水の温度を検出する出口水温センサとを設け、制御器が圧縮機の運転停止信号を受信した後、入口水温センサにより検出された水温と、出口水温センサにより検出された水温との差温が所定の温度以下の場合に、循環ポンプを停止するようにしたので、水熱交換器で吸収した熱を効率的に貯湯槽に回収することができる。 A tenth invention is provided with an inlet water temperature sensor for detecting the temperature of water flowing into the refrigerant-water heat exchanger, and an outlet water temperature sensor for detecting the temperature of water flowing out of the refrigerant-water heat exchanger. After receiving the compressor shutdown signal, the circulating pump is stopped when the difference between the water temperature detected by the inlet water temperature sensor and the water temperature detected by the outlet water temperature sensor is equal to or lower than a predetermined temperature. Therefore, the heat absorbed by the water heat exchanger can be efficiently recovered in the hot water storage tank.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係るヒートポンプユニットを示しており、特に給湯槽を備えたヒートポンプ給湯機を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a heat pump unit according to the present invention, in particular, a heat pump water heater provided with a hot water tank.
図1に示されるように、本発明に係るヒートポンプ給湯機は、容量可変の圧縮機2と凝縮器4と減圧器6と蒸発器(室外熱交換器)8とを順次接続して形成された冷媒循環回路と、貯湯槽10と容量可変の循環ポンプ12と水熱交換器14とを順次接続して形成された湯水循環回路とで構成されている。また、凝縮器4と水熱交換器14とで、冷媒と水との間で熱交換を行う冷媒−水熱交換器を構成している。
As shown in FIG. 1, the heat pump water heater according to the present invention is formed by sequentially connecting a variable capacity compressor 2, a condenser 4, a
貯湯槽10の給水管には給水弁16が設けられており、圧縮機2、減圧器6、循環ポンプ12、給水弁16は、制御器18に電気的に接続され、制御器18により制御される。
A
上記構成のヒートポンプ給湯機において、圧縮機2から吐出された高温高圧の冷媒ガスは凝縮器4に流入し、循環ポンプ12から供給され水熱交換器14に流入した水と熱交換を行うことで、水は加熱される。凝縮器4で水と熱交換した冷媒は、減圧器6で減圧され、さらに蒸発器8に流入し、室外空気より吸熱してガス冷媒となり、圧縮機2に戻る。
In the heat pump water heater having the above configuration, the high-temperature and high-pressure refrigerant gas discharged from the compressor 2 flows into the condenser 4 and exchanges heat with the water supplied from the
一方、貯湯槽10の下部から流出した水は、循環ポンプ12により水熱交換器14に供給され、冷媒の凝縮熱で加熱されて貯湯槽10の上部に貯留される。この運転を繰り返すことで、所定の容量(例えば、370リットル)を有する貯湯槽10の内部には、上部から下部に向かって徐々にお湯(加熱水)が積層される。
On the other hand, the water flowing out from the lower part of the
本発明に係るヒートポンプ給湯機は、基本的には昼間より安価な夜間電力を使用して所定温度(例えば、75℃〜85℃)のお湯を貯湯槽10に貯留し、1日のお湯の使用量と給水温度に応じて所定の時間(例えば、午前7時)に貯湯槽10内の全量が沸き上がるのに必要な熱量を演算して沸き上げ運転を行う。
The heat pump water heater according to the present invention basically stores hot water at a predetermined temperature (for example, 75 ° C. to 85 ° C.) in the hot
また、貯湯槽10には、複数の水位における湯水の温度を検出するために複数(例えば、五つ)の温度センサ(図示せず)が設けられており、そのうちの一つ(例えば、残湯量200リットルの水位に位置する温度センサ)が、所定温度(例えば、45℃)以上を検出すると、残湯有りと判定し、残湯無しと判定された場合に、制御装置18より圧縮機2及び循環ポンプ12に運転信号を送出するとともに、給水弁16に開信号を送出するように制御することもできる。
The hot
本発明は、上記構成のヒートポンプ給湯機の運転停止時の冷媒回収に特徴があり、以下この特徴について図2を参照しながら説明する。 The present invention is characterized in refrigerant recovery when the heat pump water heater configured as described above is stopped. This characteristic will be described below with reference to FIG.
図2は、本発明に係るヒートポンプ給湯機の運転停止時のタイミングチャートを示しており、図2に示されるように、時間t1において制御器18より圧縮機2に停止信号が入力されると、圧縮機2はすぐに停止することなく周波数を減少して所定時間T1(例えば、5分)運転され、その後、時間t2において停止する。圧縮機2の定常運転時の周波数が60〜80Hzの場合、所定時間T1の運転は、例えば30〜40Hzで行われる。
FIG. 2 shows a timing chart when the operation of the heat pump water heater according to the present invention is stopped. As shown in FIG. 2, when a stop signal is input from the
また、減圧器6は、時間t1において閉制御され、徐々に閉弁方向に動作して、時間t1における圧縮機の停止信号入力より多少遅延して、閉弁する。
The
なお、時間t2において停止した圧縮機2は、次の運転信号が入力される時間t3まで、停止状態を継続し、減圧器6は時間t3まで閉弁状態にあり、時間t3において、圧縮機2は再起動し、減圧器6は開弁方向に動作する。
The compressor 2 stopped at time t2 continues to be stopped until time t3 when the next operation signal is input, and the
一方、湯水循環回路では、時間t1において、循環ポンプ12はすぐに停止することなく速度を減少して運転され(例えば、定常運転時の約1/3の速度)、時間t2より所定時間T2(例えば、1分)経過した後停止する。
On the other hand, in the hot water circulation circuit, at time t1, the
なお、循環ポンプ12の停止状態は、時間t3まで継続し、時間t3において再起動する。
The stopped state of the
このように制御することで、圧縮機2の停止信号入力後、圧縮機2の吸引側で減圧器6の冷媒出口側に存在する冷媒を凝縮器4側に回収することができ、蒸発器8で室外空気より冷媒が回収した熱を凝縮器4に送り、水熱交換器14を流れる水が吸熱することにより、水熱交換器を介して貯湯槽10に熱を回収することができる。
By controlling in this way, after the stop signal of the compressor 2 is input, the refrigerant present on the refrigerant outlet side of the
なお、圧縮機2の停止後、循環ポンプ12の運転を所定時間T2継続するのは、圧縮機2の停止直後も、凝縮器4には回収できる熱が残存しており、冷媒が室外空気より吸収した熱を水に最大限回収するためである。
Note that the operation of the
図2をさらに参照すると、冷媒回収時の蒸発器8の温度は、圧縮機2の運転中は低く、時間t1において圧縮機2の周波数が低下すると、多少高くなり、その後、冷媒回収に伴って温度は徐々に低下するが、圧縮機2あるいは減圧器6を介して凝縮器4側の冷媒が蒸発器8側に漏れることで、蒸発器8の温度は徐々に上昇する。
Referring further to FIG. 2, the temperature of the evaporator 8 at the time of refrigerant recovery is low during the operation of the compressor 2 and increases somewhat when the frequency of the compressor 2 decreases at time t1, and then with refrigerant recovery. Although the temperature gradually decreases, the refrigerant on the condenser 4 side leaks to the evaporator 8 side through the compressor 2 or the
また、冷媒−水熱交換器の温度は、圧縮機2の運転中は高く、時間t1において徐々に低下し、時間t2においてさらに低下し、循環ポンプ12の運転停止とともにさらに低下し、時間t3において徐々に上昇する。
Further, the temperature of the refrigerant-water heat exchanger is high during the operation of the compressor 2, gradually decreases at time t1, further decreases at time t2, and further decreases with the stop of operation of the
このように、圧縮機2の停止時に、圧縮機2の吸引側に存在する冷媒を凝縮器4側に回収すると、熱損失を極力低減して貯湯槽10に回収することができるとともに、圧縮機2の再起動時における液バックを回避することができ、圧縮機2の信頼性が向上する。また、圧縮機2の停止時における蒸発器8内の冷媒圧力が低下するので、冷媒配管の肉厚を減少することができ、配管材料を削減することができる。
As described above, when the refrigerant existing on the suction side of the compressor 2 is recovered to the condenser 4 side when the compressor 2 is stopped, the heat loss can be reduced as much as possible and recovered in the
なお、本発明に係るヒートポンプ給湯機は、HFC系冷媒、炭化水素や二酸化炭素等の自然冷媒等様々な冷媒を使用することができるが、二酸化炭素等の超臨界冷媒の高圧は他の冷媒の高圧より高いことから、冷媒配管の肉厚減少効果は、二酸化炭素等の超臨界冷媒を使用する場合に特に有効である。 The heat pump water heater according to the present invention can use various refrigerants such as HFC refrigerants, natural refrigerants such as hydrocarbons and carbon dioxide, but the high pressure of supercritical refrigerants such as carbon dioxide is different from that of other refrigerants. Since it is higher than the high pressure, the effect of reducing the thickness of the refrigerant pipe is particularly effective when a supercritical refrigerant such as carbon dioxide is used.
また、図3に示されるように、冷媒循環回路における蒸発器8と圧縮機2との間に、前者から後者に流れる冷媒を許容し、後者から前者に向かう冷媒の流れを遮断する逆止弁22を設けると、圧縮機2の運転停止時に凝縮器4側に回収した冷媒が圧縮機2を介して蒸発器8に戻ることがないので、好ましい。 Also, as shown in FIG. 3, a check valve that allows refrigerant to flow from the former to the latter between the evaporator 8 and the compressor 2 in the refrigerant circulation circuit and blocks the flow of refrigerant from the latter to the former. It is preferable to provide the refrigerant 22 because the refrigerant collected on the condenser 4 side when the operation of the compressor 2 is stopped does not return to the evaporator 8 via the compressor 2.
さらに、図4に示されるように、減圧器6と蒸発器8との間に、制御器18により制御される二方電磁弁22を設け、圧縮機2の停止信号が入力されると、二方電磁弁22を閉制御する一方、圧縮機2の運転信号が入力されると、二方電磁弁22を開制御すると(図2参照)、圧縮機2の運転停止時に凝縮器4側に回収した冷媒が減圧器6を介して蒸発器8に戻ることがなく、より確実に冷媒回収を行うことができる。
Furthermore, as shown in FIG. 4, a two-way
加えて、図5に示されるように、蒸発器8と圧縮機2との間に、制御器18により制御される二方電磁弁24を設け、冷媒回収終了後(圧縮機2の停止後)に、二方電磁弁24を閉制御する一方、圧縮機2の運転信号が入力されると、二方電磁弁24を開制御すると、さらに確実に冷媒回収を行うことができる。
In addition, as shown in FIG. 5, a two-way electromagnetic valve 24 controlled by the
なお、上記実施の形態において、圧縮機2及び循環ポンプ12は容量可変のものを使用するようにしたが、必ずしも容量可変である必要はなく、容量一定のものを使用し、圧縮機2の停止信号が入力された後、時間T1より短い時間で圧縮機2を停止するとともに、時間T1+T2より短い時間で循環ポンプ12を停止するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the compressor 2 and the
また、上記実施の形態において、圧縮機2は、その停止信号を受信して所定時間経過後に運転を停止するようにしたが、図1に示されるように、蒸発器8を流れる冷媒の温度を検出する蒸発器配管温度センサ26を設け、圧縮機2の低圧側の圧力が負圧にならないように、蒸発器配管温度センサ26で所定の温度を検出すると、圧縮機2の運転を停止するようにしてもよい。
In the above embodiment, the compressor 2 receives the stop signal and stops the operation after a predetermined time has elapsed. As shown in FIG. 1, the compressor 2 controls the temperature of the refrigerant flowing through the evaporator 8. An evaporator
この構成は、圧縮機2として固定スクロールと旋回スクロールを有するスクロール圧縮機を使用した場合に特に有効で、スクロール圧縮機の場合、吸引側が負圧になると、潤滑油の循環が不十分になり摺動部の磨耗を惹起するおそれがあるためである。 This configuration is particularly effective when a scroll compressor having a fixed scroll and an orbiting scroll is used as the compressor 2. In the case of a scroll compressor, if the suction side becomes negative pressure, the circulation of lubricating oil becomes insufficient and the sliding This is because the moving part may be worn.
また、室外空気の温度を検出する外気温センサ(図示せず)を設けるとともに、外気温度に応じて予め設定した圧縮機2の複数の運転時間を制御器18の記憶部に記憶させ、これら複数の運転時間の一つを外気温センサが検出した温度に基づいて選択し、圧縮機2の停止信号を受信した後、選択された運転時間経過後に圧縮機2の運転を停止することもできる。
In addition, an outside air temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the outdoor air is provided, and a plurality of operation times of the compressor 2 set in advance according to the outside air temperature are stored in the storage unit of the
あるいは、運転時間を一定に設定するとともに、外気温度に応じて予め設定した圧縮機2の複数の運転頻度と、運転停止から運転開始までの時間間隔を制御器18の記憶部に記憶させ、これら複数の運転頻度の一つを外気温センサが検出した温度に基づいて選択し、圧縮機2の停止信号を受信した後、選択された運転頻度に基づいて圧縮機2を制御するようにしてもよい。
Alternatively, the operation time is set to be constant, and a plurality of operation frequencies of the compressor 2 set in advance according to the outside air temperature and the time interval from the operation stop to the operation start are stored in the storage unit of the
なお、上記実施の形態において、圧縮機2の運転を停止した後、所定の時間T2が経過して、循環ポンプ12の運転を停止するようにしたが、図1に示されるように、湯水循環回路における水熱交換器14の入水側配管と出水側配管に、水熱交換器14に流入する水の温度を検出する入口水温センサ28と、水熱交換器14から流出する水の温度を検出する出口水温センサ30をそれぞれ設け、圧縮機2の停止信号を受信した後、入口水温センサ28により検出された水温と出口水温センサ30により検出された水温との差温を制御器18において演算し、差温が所定の温度(例えば、2℃)以下の場合に、冷媒から水への熱回収が略完了したと判断して、循環ポンプ12を停止するようにしてもよい。
In the above embodiment, the operation of the
あるいは、出口水温センサ30のみを設け、出口水温センサ30により検出された水温が所定の温度以下になると、循環ポンプ12を停止するようにしてもよい。
Alternatively, only the outlet
本発明に係るヒートポンプユニットは、室外空気の熱を貯湯槽に有効に回収することができ、同時に圧縮機への液バックを防止することができるとともに、蒸発器の配管肉厚を薄くすることができるので、一般家庭用給湯機を含む様々な給湯機や、温水を使用した暖房装置、床暖房装置等として有用である。 The heat pump unit according to the present invention can effectively recover the heat of outdoor air in a hot water storage tank, and at the same time, can prevent liquid back to the compressor and reduce the pipe wall thickness of the evaporator. Therefore, it is useful as various water heaters including general household water heaters, heating devices using hot water, floor heating devices, and the like.
2 圧縮機
4 凝縮器
6 減圧器
8 蒸発器
10 貯湯槽
12 循環ポンプ
14 水熱交換器
16 給水弁
18 制御器
20 逆止弁
22 二方電磁弁
24 二方電磁弁
26 蒸発器配管温度センサ
28 入口水温センサ
30 出口水温センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Compressor 4
Claims (10)
前記冷媒−水熱交換器にて、前記冷媒循環回路を流れる冷媒と前記湯水循環回路を流れる水とを熱交換するとともに、
前記制御器は、前記圧縮機の運転停止信号を受信すると、前記圧縮機の運転を停止する前に、前記減圧器を閉弁方向に動作させて前記圧縮機を第1の所定時間運転させ、前記蒸発器の冷媒を前記冷媒−水熱交換器に搬送させるとともに、前記循環ポンプを前記第1の所定時間より長い第2の所定時間運転させ、前記冷媒−水熱交換器の湯水を前記貯湯槽に搬送させることを特徴とするヒートポンプ給湯機。 A refrigerant circulation circuit in which a compressor, a refrigerant-water heat exchanger, a decompressor, and an evaporator are sequentially connected , a hot water tank, the refrigerant-water heat exchanger, a hot water circulation circuit having a circulation pump , the compressor, and the decompression And a controller for controlling the operation of the circulation pump ,
In the refrigerant-water heat exchanger, heat exchange is performed between the refrigerant flowing through the refrigerant circulation circuit and the water flowing through the hot water circulation circuit,
When the controller receives an operation stop signal of the compressor, before stopping the operation of the compressor, the controller operates the decompressor in a valve closing direction to operate the compressor for a first predetermined time , The refrigerant of the evaporator is conveyed to the refrigerant-water heat exchanger, and the circulation pump is operated for a second predetermined time longer than the first predetermined time, so that the hot water of the refrigerant-water heat exchanger is stored in the hot water storage. A heat pump water heater characterized by being conveyed to a tank .
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