JP6734450B2 - Heat pump water heater - Google Patents
Heat pump water heater Download PDFInfo
- Publication number
- JP6734450B2 JP6734450B2 JP2019150132A JP2019150132A JP6734450B2 JP 6734450 B2 JP6734450 B2 JP 6734450B2 JP 2019150132 A JP2019150132 A JP 2019150132A JP 2019150132 A JP2019150132 A JP 2019150132A JP 6734450 B2 JP6734450 B2 JP 6734450B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- value
- temperature
- storage tank
- predetermined
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 372
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 67
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 57
- 230000002354 daily effect Effects 0.000 description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 4
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
本発明はヒートポンプ式加熱手段により湯を沸き上げてこれを貯湯するヒートポンプ式給湯装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat pump hot water supply apparatus that boils hot water by a heat pump heating means and stores the hot water.
従来よりこの種のヒートポンプ式給湯装置では、ヒートポンプ式加熱手段の水冷媒熱交換器で貯湯タンク下部から供給される水を目標沸き上げ温度となるように加熱するもので、水冷媒熱交換器で加熱された湯を貯湯タンク上部に戻すか、貯湯タンク下部へ戻すかを切り替えるバイパス切替弁を有し、沸き上げ開始時は、水冷媒熱交換器から流出する沸き上げられた湯の温度である沸き上げ温度が所定の切替温度に達するまでは、沸き上げた湯を貯湯タンク下部に戻し、沸き上げ温度が所定の切替温度以上になると、沸き上げた湯を貯湯タンク上部に戻すように、バイパス切替弁を切り替えるようにして、沸き上げ開始時の低温の湯水が貯湯タンクの上部へ流入して貯湯タンク上部の温度を降下してしまうのを抑制している。 Conventionally, in this type of heat pump type hot water supply device, the water refrigerant heat exchanger of the heat pump type heating means heats the water supplied from the lower part of the hot water storage tank to the target boiling temperature. It has a bypass switching valve that switches between returning the heated water to the upper part of the hot water storage tank or to the lower part of the hot water storage tank.At the start of boiling, the temperature of the boiled water flowing out of the water-refrigerant heat exchanger is the temperature. The boiling water is returned to the lower part of the hot water storage tank until the boiling temperature reaches the predetermined switching temperature, and when the boiling temperature exceeds the predetermined switching temperature, the boiling water is returned to the upper part of the hot water storage tank. By switching the switching valve, it is possible to prevent the low temperature hot water at the start of boiling from flowing into the upper part of the hot water storage tank and lowering the temperature of the upper part of the hot water storage tank.
このバイパス切替弁を切り替える所定の切替温度は、特許文献1に開示されているように、貯湯タンク上部の貯湯温度に基づいて定められ、沸き上げ温度が貯湯タンク上部の貯湯温度以上となるとバイパス切替弁を貯湯タンク上部側に切り替えるようにしているものがあった。
The predetermined switching temperature for switching the bypass switching valve is determined based on the hot water storage temperature in the upper part of the hot water storage tank as disclosed in
また、特許文献2に開示されているように、バイパス切替弁を切り替える所定の切替温度を目標沸き上げ温度に応じて定め、目標沸き上げ温度が高いほど高い温度に設定されているものがあった。
Further, as disclosed in
ところが、この従来の特許文献1のものでは、バイパス切替弁を切り替えるまでは貯湯タンク下部に中温〜高温の湯が戻るため、貯湯タンク上部の貯湯温度の低下は抑制されるものの、貯湯タンク下部の貯湯温度が上昇し、ヒートポンプ式加熱手段での沸き上げ効率が低下するという問題があった。
However, in the
ここで、比較的少ない使用湯量で安定して使用している使用状況においては、省エネルギーを意識した給湯を行っていると考えられるため、貯湯タンク上部の貯湯温度低下による貯湯量の減少よりも、ヒートポンプ式加熱手段での沸き上げ効率が低下することの方が問題となる。 Here, in a usage situation where a relatively small amount of hot water is used in a stable manner, it is considered that hot water supply is being performed with energy saving in mind, so rather than a decrease in the hot water storage amount due to a decrease in the hot water storage temperature at the top of the hot water storage tank, The problem is that the boiling efficiency of the heat pump type heating means is reduced.
一方、従来の特許文献2のものでは、目標沸き上げ温度が低い場合(例えば70℃)にバイパス切替弁を切り替える所定温度を目標沸き上げ温度が高い場合より低い温度(例えば50℃)としてしまうと、貯湯タンク下部の貯湯温度の上昇は抑制されるものの、貯湯タンク上部に比較的高い温度(例えば60℃)の湯が残っている場合に、貯湯タンク上部の湯温を下げてしまう虞がある。
On the other hand, in the
ここで、日々の使用湯量の変動が大きいような使用状況においては、ユーザーが省エネルギーを意識した給湯を行っていないことが考えられるため、ヒートポンプ式加熱手段での沸き上げ効率の低下よりも、貯湯タンク内の湯の温度が下がることにより湯切れしてしまうことの方が問題となる。 Here, in a usage situation in which the amount of hot water used on a daily basis fluctuates greatly, it is possible that the user does not supply hot water in consideration of energy saving, so rather than lowering the boiling efficiency of the heat pump type heating means, It is more problematic that the temperature of the hot water in the tank drops and the hot water runs out.
このように、ヒートポンプ式給湯装置においては、貯湯タンク上部の温度を下げたくない状況と、貯湯タンク下部の温度を上げたくない状況とが存在するが、従来のものでは、何れか一方の状況にしか対応できないものであった。 As described above, in the heat pump type hot water supply device, there are situations where it is not desirable to lower the temperature of the upper part of the hot water storage tank and situations where it is not desirable to raise the temperature of the lower part of the hot water storage tank. I could only deal with it.
本発明は上記課題を解決するために、湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプ式加熱手段と、前記貯湯タンク下部と前記ヒートポンプ式加熱手段の入口側とを接続する加熱往き管と、前記ヒートポンプ式加熱手段の出口側と前記貯湯タンク上部とを接続する加熱戻り管と、前記加熱戻り管から分岐されて前記貯湯タンク下部に接続される分岐管と、前記ヒートポンプ式加熱手段からの湯を前記貯湯タンク上部に戻すか、前記分岐管を介して前記貯湯タンク下部に戻すかを切り替える切替手段と、前記ヒートポンプ式加熱手段で加熱された湯水の温度を検出する沸き上げ温度センサと、前記沸き上げ温度センサで検出した温度が所定の切替温度以上となると、前記切替手段を前記貯湯タンク下部側から前記貯湯タンク上部側に切り替える切替制御手段と、過去複数日間の使用湯量を日毎に記憶する使用湯量記憶手段と、前記使用湯量記憶手段に記憶されている情報に基づいて使用湯量のバラツキ度合の値を算出する使用状況判断手段と、を備え、前記切替制御手段は、前記使用状況判断手段が算出した前記バラツキ度合の値が所定値未満の場合は、前記バラツキ度合の値が所定値以上の場合に比べて前記所定の切替温度を低い温度に決定するようにした。 In order to solve the above problems, the present invention connects a hot water storage tank for storing hot water, a heat pump type heating means for heating hot water in the hot water storage tank, a lower portion of the hot water storage tank and an inlet side of the heat pump type heating means. A heating return pipe, a heating return pipe connecting the outlet side of the heat pump type heating means and the upper part of the hot water storage tank, a branch pipe branched from the heating return pipe and connected to the lower part of the hot water storage tank, and the heat pump Switching means for switching between returning the hot water from the heating means to the upper part of the hot water storage tank or to returning to the lower part of the hot water storage tank via the branch pipe, and boiling for detecting the temperature of the hot water heated by the heat pump heating means. Raising temperature sensor and switching control means for switching the switching means from the lower side of the hot water storage tank to the upper side of the hot water storage tank when the temperature detected by the boiling temperature sensor becomes equal to or higher than a predetermined switching temperature, and use for the past several days The hot water amount storage means for storing the hot water amount for each day, and the use situation determination means for calculating the value of the variation degree of the hot water amount used based on the information stored in the hot water amount storage means, the switching control means, When the value of the variation degree calculated by the usage status determining means is less than a predetermined value, the predetermined switching temperature is determined to be a lower temperature than when the value of the variation degree is a predetermined value or more. ..
また、前記使用状況判断手段は、前記使用湯量の最大値が所定量を超えるか否かを判断し、前記切替制御手段は、前記バラツキ度合の値が所定値未満かつ使用湯量の最大値が所定量を超えない場合に、前記バラツキ度合の値が所定値以上の場合および前記使用湯量の最大値が所定量を超えた場合に比べて前記所定の切替温度を低い温度に決定するようにした。 Further, the usage status determining means determines whether or not the maximum value of the amount of hot water used exceeds a predetermined amount, and the switching control means determines that the value of the degree of variation is less than a predetermined value and the maximum value of the amount of hot water used is When the value does not exceed the fixed amount, the predetermined switching temperature is determined to be lower than when the value of the variation degree is equal to or more than the predetermined value and when the maximum value of the amount of hot water used exceeds the predetermined amount.
また、前記貯湯タンク内の湯を熱源として浴槽水または暖房循環水を加熱する利用側熱交換器と、過去複数日間の利用側熱交換器の使用実績を表す値を日毎に記憶する熱交使用実績記憶手段とを設け、前記切替制御手段は、前記バラツキ度合の値が所定値未満かつ前記熱交使用実績記憶手段に記憶された使用実績を表す値が所定値未満の場合は、前記バラツキ度合の値が所定値以上の場合および前記熱交使用実績記憶手段に記憶された使用実績を表す値が所定値以上の場合に比べて前記所定の切替温度を低い温度に決定するようにした。 In addition, a heat exchanger using the hot water in the hot water tank as a heat source to heat bath water or heating circulating water, and a value indicating the usage record of the heat exchanger for the past several days on a daily basis. If the value of the variation degree is less than a predetermined value and the value representing the usage record stored in the heat exchange usage record storage section is less than a predetermined value, the variation degree is provided with the result storage means. The predetermined switching temperature is determined to be lower than the case where the value of is greater than or equal to a predetermined value and the case where the value representing the usage record stored in the heat exchange usage record storage means is equal to or larger than the predetermined value.
また、前記使用状況判断手段は、前記使用湯量の最大値が所定量を超えるか否かを判断し、前記切替制御手段は、前記バラツキ度合の値が所定値未満かつ前記熱交使用実績記憶手段に記憶された使用実績を表す値が所定値未満かつ使用湯量の最大値が所定量を超えない場合に、前記バラツキ度合の値が所定値以上の場合および前記熱交使用実績記憶手段に記憶された使用実績を表す値が所定値以上の場合および前記使用湯量の最大値が所定量を超えた場合に比べて前記所定の切替温度を低い温度に決定するようにした。 Further, the usage status determining means determines whether or not the maximum value of the amount of hot water used exceeds a predetermined amount, and the switching control means determines that the value of the variation degree is less than a predetermined value and the heat exchange usage record storage means. When the value representing the usage record stored in is less than a predetermined value and the maximum value of the amount of hot water used does not exceed the predetermined amount, the value of the degree of variation is greater than or equal to a predetermined value and is stored in the heat exchange usage record storage means. The predetermined switching temperature is determined to be lower than when the value representing the actual usage is equal to or more than the predetermined value and when the maximum value of the amount of hot water used exceeds the predetermined amount.
本発明によれば、使用湯量に基づいた使用状況の判断結果に応じて、使用状況に合わせた所定の切替温度が決定されるため、貯湯タンク上部の温度を低下させたくない使用状況では所定の切替温度を高くして貯湯タンク上部の温度低下を抑制したり、貯湯タンク下部の温度を上昇させたくない使用状況では所定の切替温度を低くして貯湯タンク下部の温度上昇を抑制してヒートポンプ式加熱手段の加熱効率の低下を抑制することができ、使用状況に合わせた効率のよい運転が可能となる。 According to the present invention, the predetermined switching temperature according to the usage status is determined according to the usage status determination result based on the amount of hot water used, so that in the usage status where it is not desired to lower the temperature of the hot water storage tank, the predetermined switching temperature is determined. In a usage situation where it is not desirable to raise the switching temperature to suppress the temperature drop in the upper part of the hot water storage tank or to raise the temperature in the lower part of the hot water storage tank, lower the predetermined switching temperature to suppress the temperature rise in the lower part of the hot water storage tank It is possible to suppress a decrease in heating efficiency of the heating means, and it is possible to perform an efficient operation according to the usage situation.
次に、本発明の一実施形態のヒートポンプ式給湯装置を図面に基づいて説明する。
図1は風呂給湯装置の構成を示す概略図で、1は湯水を貯湯する貯湯タンク、2は貯湯タンク1底部に給水する給水管、3は貯湯タンク1頂部から出湯する出湯管、4は給水管2から分岐された給水バイパス管、5は出湯管3からの湯と給水バイパス管4からの水とを混合する給湯混合弁、6は給湯混合弁5の出口と給湯栓7とを接続する給湯管、8は給湯管6を流れる湯水の流量を検出する給湯流量センサ、9は給湯管6を流れる湯水の温度を検出する給湯温度センサ、10は給水バイパス管4を流れる給水の温度を検出する給水温度センサである。
Next, a heat pump type hot water supply apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing the structure of a bath water heater, 1 is a hot water storage tank for storing hot water, 2 is a water supply pipe for supplying water to the bottom of the hot
11は出湯管3からの湯と給水バイパス管4からの水とを混合する風呂混合弁、12は風呂混合弁11からの湯水を浴室に設置された浴槽13へ湯張りするための湯張り管、14は湯張り管12を流れる湯水の流量を検出する湯張り流量センサ、15は湯張り管12を流れる湯水の温度を検出する湯張り温度センサ、16は湯張り管12の流路を開閉する湯張り電磁弁、17は貯湯タンク1の側面上下に複数設けられて貯湯温度を検出する貯湯温度センサである。
18は貯湯タンク1内に配置されたステンレス製の蛇管により構成され、浴槽13内の浴槽水等の外部負荷を加熱するための利用側熱交換器としての風呂熱交換器、19は浴槽13と風呂熱交換器18とを浴槽水が循環可能に接続する風呂循環回路、20は浴槽13内の浴槽水を吸い込んで風呂熱交換器18へ圧送して浴槽水を循環させるための風呂循環ポンプ、21は風呂循環回路19の往き戻りを接続する風呂熱交バイパス管、22は浴槽13から戻ってきた浴槽水が風呂熱交換器18を流れる状態と風呂熱交バイパス管21を流れる状態とを切り替える風呂三方弁、23は浴槽水の温度を検出するための風呂温度センサ、24は水圧を検知することにより浴槽13内の水位を検出する水位センサであり、風呂循環回路19途中には湯張り管12が接続されている。
25は貯湯タンク1内の湯水を加熱するためのヒートポンプ式加熱手段、26は貯湯タンク1下部とヒートポンプ式加熱手段25の入口側とを接続する加熱往き管、27はヒートポンプ式加熱手段25の出口側と貯湯タンク1上部とを接続する加熱戻り管、28は加熱往き管26途中に設けられ湯水を循環させる加熱循環ポンプ、29は加熱戻り管27から分岐されて貯湯タンク1下部に接続される分岐管、30はヒートポンプ式加熱手段25からの湯を貯湯タンク1上部に戻すか、分岐管29を介して貯湯タンク1下部に戻すかを切り替える切替手段、31はヒートポンプ式加熱手段25に入水する湯水の温度を検出する入水温度センサ、32はヒートポンプ式加熱手段23で沸き上げられた湯水の温度を検出する沸き上げ温度センサである。
ここで、ヒートポンプ式加熱手段25は、CO2等の冷媒を圧縮する圧縮機33、貯湯タンク1からの湯水と冷媒とを熱交換する水冷媒熱交換器34、放熱した冷媒を膨張減圧させる膨張弁35、低温低圧の冷媒と外気とを熱交換する空気熱交換器36、空気熱交換器36に外気を送風する送風機37、外気温度を検出する外気温度センサ38とを備えて構成されている。
Here, the heat pump type heating means 25 includes a
39は、給湯装置のリモコンで、給湯装置の作動状態や設定状態を表示する表示部40と、浴槽13への自動湯張り運転および自動保温運転を開始させるための風呂スイッチ41と、給湯設定温度や風呂設定温度を変更するための変更スイッチ42ととを備えている。
43はこの給湯装置の作動を制御する制御手段で、給湯流量センサ8、給湯温度センサ9、給水温度センサ10、湯張り流量センサ14、湯張り温度センサ15、貯湯温度センサ17、風呂温度センサ23、水位センサ24、入水温度センサ31、沸き上げ温度センサ32、外気温度センサ38の検出値が入力され、給湯混合弁5、風呂混合弁11、湯張り電磁弁16、風呂循環ポンプ20、風呂三方弁22、加熱循環ポンプ28、切替手段30、圧縮機33、膨張弁35、送風機37の作動を制御すると共に、リモコン39と必要な情報を送受信可能に接続されている。ここで、制御手段43は、MPU等の論理回路を有してメモリを参照しつつ予め記憶されているプログラムに従って作動を制御するものである。
次に、図2に示す本発明の一実施形態の制御ブロック図について説明する。 Next, a control block diagram of the embodiment of the present invention shown in FIG. 2 will be described.
44は給湯流量センサ8で検出する給湯流量に基づいて所定温度換算の使用湯量を算出し、過去複数日間(例えば7日間)の使用湯量を日毎に記憶する使用湯量記憶手段である。ここでは、給湯流量センサ8で検出する給湯流量と、給湯温度センサ9で検出する給湯温度と、給水温度センサ10で検出する給水温度とから所定温度換算の使用湯量を算出するようにしているが、給湯温度に代えて給湯設定温度を用いたり、給水温度に代えて最下部の貯湯温度センサ17が検出した前日の最低温度等を用いてもよい。
44 is a hot water amount storage means for calculating the hot water amount converted into a predetermined temperature based on the hot water flow rate detected by the hot water
45は使用湯量記憶手段44に記憶されている日毎の使用湯量の情報に基づいて、沸き上げ効率を優先する使用状況か、高温の湯の確保を優先する使用状況かを判断する使用状況判断手段である。ここでは、使用状況判断手段45は、使用湯量記憶手段44に記憶されている日毎の使用湯量のバラツキ度合の値を算出し、このバラツキ度合の値が所定値未満のバラツキが少ない場合に沸き上げ効率を優先する使用状況であると判断し、バラツキ度合の値が所定値以上の場合に高温の湯の確保を優先する使用状況であると判断するようにしている。
46は沸き上げ温度センサ32で検出した温度が所定の切替温度以上となると、切替手段30を貯湯タンク1下部に連通する分岐管29側から貯湯タンク1上部に連通する加熱戻り管27下流側に切り替える切替制御手段である。ここで、切替制御手段46は、使用状況判断手段45の判断結果に基づいて所定の切替温度を決定するようにしており、沸き上げ効率を優先する使用状況であると、高温の湯の確保を優先する使用状況であるときに比べて所定の切替温度を低い温度に決定するようにしている。
When the temperature detected by the boiling
次に、本発明のヒートポンプ式給湯装置の作動について説明する。 Next, the operation of the heat pump type hot water supply device of the present invention will be described.
<給湯>
給湯栓7が開かれると、貯湯タンク1の底部に給水管2から市水が流入すると共に貯湯タンク1の頂部から出湯管3を介して高温の湯が出湯し、給湯混合弁5で給水バイパス管4からの水と混合されて給湯管6を通過する。そして、給湯流量センサ8が最低作動水量以上を検出すると、制御手段43は、給湯温度センサ9が検出する温度が給湯設定温度と一致するように給湯混合弁5の弁開度をフィードバック制御して、給湯設定温度の給湯を行う。そして、給湯栓7が閉じられる等によって、給湯流量センサ8が最低作動水量未満を検出すると、制御手段43は、給湯混合弁5の弁開度のフィードバック制御を停止して給湯停止するようにしている。
<Hot water supply>
When the
このとき、使用湯量記憶手段44は、給湯流量センサ8で検出する給湯流量と、給湯温度センサ9で検出する給湯温度と、給水温度センサ10で検出する給水温度とから所定温度換算の使用湯量を算出し、算出した使用湯量を当日の記憶領域に加算して日毎の使用流量を記憶している。
At this time, the hot water amount storage means 44 calculates the hot water amount converted into a predetermined temperature from the hot water supply flow rate detected by the hot water supply
<風呂自動運転>
次に、風呂自動運転について説明する。リモコン39の風呂スイッチ41が操作されると、制御手段43は、湯張り電磁弁16を開弁し、湯張り温度センサ15が検出する温度が風呂設定温度と一致するように風呂混合弁11の弁開度をフィードバック制御して、風呂設定温度の湯張り運転を開始する。
<Automatic bath operation>
Next, the automatic bath operation will be described. When the
そして、制御手段43は、湯張り流量センサ14で検出する湯張り流量の積算値が風呂設定湯量となると、または水位センサ24が風呂設定水位を検出すると、湯張り電磁弁16を閉弁して湯張り運転を終了し、風呂の保温運転を行う。
Then, the control means 43 closes the water filling
風呂の保温運転では、制御手段43は、風呂三方弁22を風呂熱交バイパス管21側にしたままで一定時間毎に風呂循環ポンプ20を駆動して風呂温度センサ23で浴槽水の温度を確認し、風呂設定温度より低くなっていることを検知すると、風呂三方弁22を風呂熱交換器18側に切り替えて循環を継続し、浴槽水を風呂熱交換器18で加熱する。そして、制御手段43は、風呂温度センサ23で浴槽水の温度が風呂設定温度より上昇したことを確認すると、風呂循環ポンプ20の駆動を停止し、風呂三方弁22を風呂熱交バイパス管21側に切り替える。
In the warming operation of the bath, the control means 43 drives the
また、制御手段43は、湯張り停止時の浴槽13内の水位を水位センサ24の検出値に基づいて記憶し、浴槽13内の水位が記憶した水位から低下すると、元の水位になるまで湯張りする風呂補水運転を行う。
Further, the control means 43 stores the water level in the
そして、制御手段43は、湯張りの開始から予め設定された風呂自動保温時間が経過すると、風呂の保温運転および風呂補水運転も停止して、風呂自動運転を停止する。
Then, when the preset bath automatic warming time elapses from the start of the filling of water, the
<沸き上げ運転>
次に、沸き上げ運転について説明すると、電力料金単価の安価な所定時間帯(深夜時間帯)の開始時刻になると、制御手段43はそれまでの給湯負荷量に見合う湯量を沸き上げ開始するべく、圧縮機33と膨張弁35と送風機37と加熱循環ポンプ28を駆動開始して、貯湯タンク1下部から取り出した湯水を水冷媒熱交換器34で給湯負荷量に見合う沸き上げ目標温度まで加熱して貯湯タンク1上部へ戻し、貯湯タンク1上部から沸き上げ設定温度の湯を積層状に貯湯し、貯湯タンク1の最下部まで沸き上げるか、所定時間帯の終了時刻に到達すると、圧縮機33と膨張弁35と送風機37と加熱循環ポンプ28を駆動停止して沸き上げ運転を終了する。
<Boiling operation>
Next, the boiling operation will be described. At the start time of a predetermined time zone (midnight time zone) where the unit price of electric power is inexpensive, the control means 43 starts boiling the amount of hot water commensurate with the hot water supply load amount until then. The
また、制御手段43は、貯湯タンク1内の残湯量が少なくなったことを貯湯温度センサ17の検出温度に基づいて判断した場合も、前記沸き上げ運転を行うようにしており、この場合、予め決められた位置の貯湯温度センサ17の検出温度が所定温度に達すると沸き上げ運転を終了するようにしている。
The control means 43 also performs the boiling operation even when it is determined that the amount of remaining hot water in the hot
この沸き上げ運転の動作について、図3に示すフローチャートに基づいて詳細に説明する。 The operation of the boiling operation will be described in detail based on the flowchart shown in FIG.
沸き上げ開始条件が成立すると(ステップS1でYes)、制御手段43は、切替手段30を分岐管29に連通する貯湯タンク1下部側に切り替え(ステップS2)、ヒートポンプ式加熱手段25で沸き上げられた湯水が貯湯タンク1下部に戻るようにして沸き上げ運転を開始する(ステップS3)。
When the boiling start condition is satisfied (Yes in step S1), the control means 43 switches the switching means 30 to the lower side of the hot
そして、使用状況判断手段45は、使用湯量記憶手段44に記憶されている日毎の使用湯量の情報から、バラツキ度合の値としての標準偏差を算出し(ステップS4)、この標準偏差の値を予め決められた所定値と比較し(ステップS5)、所定値以上の場合は、日々の使用湯量の変動が大きく、省エネルギーを意識した給湯を行うよりも湯切れをしないことを優先した方がよいと考えられるため、高温の湯の確保を優先する使用状況であると判断し、所定の切替温度を第1切替温度(ここでは60℃)に決定する(ステップS6)。一方、標準偏差の値が所定値未満の場合は、日々の使用湯量の変動が少なく、省エネルギーを意識した給湯を行っていると考えられるため、沸き上げ効率を優先する使用状況であると判断し、所定の切替温度を第1切替温度よりも低い第2切替温度(ここでは50℃)に決定する(ステップS7)。 Then, the usage status judging means 45 calculates a standard deviation as a value of the variation degree from the information on the daily hot water quantity stored in the hot water quantity storage means 44 (step S4), and the standard deviation value is calculated in advance. Compared with the predetermined value that has been determined (step S5), if the predetermined value or more, the daily amount of hot water used fluctuates greatly, and it is better to give priority to not running out of hot water rather than performing hot water supply in consideration of energy saving. Since it can be considered, it is determined that the usage condition is to give priority to securing high-temperature hot water, and the predetermined switching temperature is set to the first switching temperature (here, 60° C.) (step S6). On the other hand, if the value of standard deviation is less than the predetermined value, it is considered that there is little fluctuation in the amount of hot water used daily and that hot water is being supplied with an awareness of energy saving. The predetermined switching temperature is determined to be the second switching temperature (here, 50° C.) lower than the first switching temperature (step S7).
沸き上げ運転の開始からの時間経過に伴い、ヒートポンプ式加熱手段25で沸き上げられた湯の温度が徐々に上昇し、ステップS6またはステップS7で決定した所定の切替温度に達するまでの間は、沸き上げられた湯は分岐管29を介して貯湯タンク1の下部へ戻され、貯湯タンク1上部に貯湯されている湯の温度を低下させない。
With the lapse of time from the start of the boiling operation, the temperature of the hot water boiled by the heat pump heating means 25 gradually rises until it reaches the predetermined switching temperature determined in step S6 or step S7. The boiled hot water is returned to the lower part of the hot
さらに時間経過し、ヒートポンプ式加熱手段25で沸き上げられた湯の温度が、ステップS6またはステップS7で決定した所定の切替温度に達すると(ステップS8でYes)、切替手段30を加熱戻り管27下流と連通する貯湯タンク1上部側に切り替え(ステップS9)、ヒートポンプ式加熱手段25で沸き上げられた湯水が貯湯タンク1の上部に戻るようにして沸き上げ運転を継続する。
When the time further elapses and the temperature of the hot water boiled by the heat pump heating means 25 reaches the predetermined switching temperature determined in step S6 or step S7 (Yes in step S8), the switching means 30 is heated to return to the
このとき、高温の湯の確保を優先する使用状況である場合は、貯湯タンク1の上部に戻る湯水の温度が比較的高い温度となっているため、貯湯タンク1上部に貯湯されている湯の温度の低下を抑制でき、一方、沸き上げ効率を優先する使用状況である場合は、貯湯タンク1の下部に戻る湯水の温度が比較的低い状態で切替手段30がタンク上部側に切り替えられるため、貯湯タンク1下部に貯められている水の温度上昇を抑制して、ヒートポンプ式加熱手段25の加熱効率の低下を抑制することができる。
At this time, when the usage condition is to prioritize securing high-temperature hot water, the temperature of the hot water returning to the upper part of the hot
そして、沸き上げ運転が進行して沸き上げ終了条件が成立すると(ステップS10でYes)、沸き上げ運転を停止する(ステップS11)。 Then, when the boiling operation progresses and the boiling ending condition is satisfied (Yes in step S10), the boiling operation is stopped (step S11).
このように、使用湯量に基づいた使用状況の判断結果に応じて、使用状況に合わせた所定の切替温度が決定されるため、貯湯タンク上部の温度を低下させたくない使用状況では所定の切替温度を高くして貯湯タンク上部の温度低下を抑制したり、貯湯タンク下部の温度を上昇させたくない使用状況では所定の切替温度を低くして貯湯タンク下部の温度上昇を抑制してヒートポンプ加熱手段の加熱効率の低下を抑制することができ、使用状況に合わせた効率のよい運転が可能となる。 In this way, the predetermined switching temperature according to the usage status is determined according to the usage status determination result based on the amount of hot water used, so the predetermined switching temperature is set in the usage status where it is not desired to lower the temperature of the upper part of the hot water storage tank. To suppress the temperature drop in the upper part of the hot water storage tank or to raise the temperature in the lower part of the hot water storage tank, lower the predetermined switching temperature to suppress the temperature rise in the lower part of the hot water storage tank to suppress the heat pump heating means. It is possible to suppress a decrease in heating efficiency, and it is possible to perform efficient operation according to the usage situation.
次に、本発明の別の一実施形態について図面に基づいて説明する。なお、先の一実施形態と同一の構成は同一の符号を付してその説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same components as those in the previous embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
図4は別の一実施形態の制御ブロック図である。
47は熱交使用実績記憶手段で、浴槽の追い焚き等の外部負荷の加熱に貯湯タンク1内に貯湯されている湯がどの程度使われたかを示す使用実績を過去複数日分日毎に記憶するもので、ここでは、風呂三方弁22が風呂熱交換器18側でかつ風呂循環ポンプ20が作動している時間を熱交使用実績時間として日毎に積算して記憶している。
FIG. 4 is a control block diagram of another embodiment.
48は使用湯量記憶手段44に記憶されている日毎の使用湯量の情報と、熱交使用実績記憶手段47に記憶されている日毎の熱交使用実績の情報とに基づいて、沸き上げ効率を優先する使用状況か、高温の湯の確保を優先する使用状況かを判断する使用状況判断手段である。ここでは、使用湯量のバラツキ度合の値が所定値未満かつ熱交使用実績時間の最大値が所定時間未満である場合に沸き上げ効率を優先する使用状況であると判断し、それ以外の場合に高温の湯の確保を優先する使用状況であると判断するようにしている。
次に、この別の実施形態の沸き上げ運転の動作について、図5に示すフローチャートに基づいて説明する。 Next, the operation of the boiling operation of this another embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG.
沸き上げ開始条件が成立すると(ステップS1でYes)、制御手段43は、切替手段30を分岐管29に連通する貯湯タンク1下部側に切り替え(ステップS2)、ヒートポンプ式加熱手段25で沸き上げられた湯水が貯湯タンク1下部に戻るようにして沸き上げ運転を開始する(ステップS3)。
When the boiling start condition is satisfied (Yes in step S1), the control means 43 switches the switching means 30 to the lower side of the hot
そして、使用状況判断手段48は、使用湯量記憶手段44に記憶されている日毎の使用湯量の情報から、バラツキ度合の値としての標準偏差を算出し(ステップS4)、さらに熱交使用実績記憶手段47に記憶されている日毎の熱交使用実績時間の情報から、過去複数日間のうちでの熱交使用実績時間の最大値を算出する(ステップS41)。 Then, the usage status judging means 48 calculates the standard deviation as the value of the variation degree from the information on the daily hot water amount stored in the hot water amount storing means 44 (step S4), and further the heat exchange usage record storing means. The maximum value of the heat exchange use actual time in the past plural days is calculated from the information of the daily heat exchange use actual time stored in 47 (step S41).
そして、使用状況判断手段48は、標準偏差の値を予め決められた所定値と比較し(ステップS5)、所定値以上の場合は、日々の使用湯量の変動が大きく、省エネルギーを意識した給湯を行うよりも湯切れをしないことを優先した方がよいと考えられるため、高温の湯の確保を優先する使用状況であると判断し、所定の切替温度を第1切替温度(ここでは60℃)に決定する(ステップS6)。 Then, the usage status judging means 48 compares the value of the standard deviation with a predetermined value which is determined in advance (step S5). It is considered that it is better to give priority to not running out of hot water than to do it. Therefore, it is determined that it is the usage condition that gives priority to securing hot water, and the predetermined switching temperature is set to the first switching temperature (here, 60°C). Is determined (step S6).
一方、標準偏差の値が所定値未満の場合(ステップS5でNo)は、熱交使用実績時間の最大値と予め決められている所定時間とを比較し(ステップS51)、所定時間以上である場合(ステップS51でNo)、風呂の追い焚きなどの利用側の負荷が大きく、省エネルギーを意識した給湯を行うよりも利用側の加熱能力を確保することを優先した方がよいと考えられるため、高温の湯の確保を優先する使用状況であると判断し、所定の切替温度を第1切替温度(ここでは60℃)に決定する(ステップS6)。 On the other hand, when the value of the standard deviation is less than the predetermined value (No in step S5), the maximum value of the heat exchange actual use time is compared with a predetermined time (step S51), and the time is equal to or more than the predetermined time. In this case (No in step S51), the load on the user side such as reheating the bath is large, and it is considered that it is better to prioritize securing the heating capacity on the user side rather than hot water supply in consideration of energy saving. It is determined that the usage is prioritized to secure high-temperature hot water, and the predetermined switching temperature is set to the first switching temperature (here, 60° C.) (step S6).
また、標準偏差の値が所定値未満の場合(ステップS5でNo)で、熱交使用実績時間の最大値が所定時間未満である場合(ステップS51でYes)、日々の使用湯量の変動が少なく、かつ利用側の負荷も小さく、省エネルギーを意識した給湯を行っていると考えられるため、沸き上げ効率を優先する使用状況であると判断し、所定の切替温度を第1切替温度よりも低い第2切替温度(ここでは50℃)に決定する(ステップS7)。 Further, when the value of the standard deviation is less than the predetermined value (No in step S5) and the maximum value of the heat exchange usage actual time is less than the predetermined time (Yes in step S51), there is little fluctuation in daily hot water usage. In addition, since the load on the user side is small and it is considered that hot water is being supplied with energy saving in mind, it is determined that the usage situation prioritizes boiling efficiency, and the predetermined switching temperature is lower than the first switching temperature. Two switching temperatures (here, 50° C.) are determined (step S7).
沸き上げ運転の開始からの時間経過に伴い、ヒートポンプ式加熱手段25で沸き上げられた湯の温度が徐々に上昇し、ステップS6またはステップS7で決定した所定の切替温度に達するまでの間は、沸き上げられた湯は分岐管29を介して貯湯タンク1の下部へ戻され、貯湯タンク1上部に貯湯されている湯の温度を低下させない。
With the lapse of time from the start of the boiling operation, the temperature of the hot water boiled by the heat pump heating means 25 gradually rises until it reaches the predetermined switching temperature determined in step S6 or step S7. The boiled hot water is returned to the lower part of the hot
さらに時間経過し、ヒートポンプ式加熱手段25で沸き上げられた湯の温度が、ステップS6またはステップS7で決定した所定の切替温度に達すると(ステップS8でYes)、切替手段30を加熱戻り管27下流と連通する貯湯タンク1上部側に切り替え(ステップS9)、ヒートポンプ式加熱手段25で沸き上げられた湯水が貯湯タンク1の上部に戻るようにして沸き上げ運転を継続する。
When the time further elapses and the temperature of the hot water boiled by the heat pump heating means 25 reaches the predetermined switching temperature determined in step S6 or step S7 (Yes in step S8), the switching means 30 is heated to return to the
このとき、高温の湯の確保を優先する使用状況である場合は、貯湯タンク1の上部に戻る湯水の温度が比較的高い温度となっているため、貯湯タンク1上部に貯湯されている湯の温度の低下を抑制でき、一方、沸き上げ効率を優先する使用状況である場合は、貯湯タンク1の下部に戻る湯水の温度が比較的低い状態で切替手段30がタンク上部側に切り替えられるため、貯湯タンク1下部に貯められている水の温度上昇を抑制して、ヒートポンプ式加熱手段25の加熱効率の低下を抑制することができる。
At this time, when the usage condition is to prioritize securing high-temperature hot water, the temperature of the hot water returning to the upper part of the hot
そして、沸き上げ運転が進行して沸き上げ終了条件が成立すると(ステップS10でYes)、沸き上げ運転を停止する(ステップS11)。 Then, when the boiling operation progresses and the boiling ending condition is satisfied (Yes in step S10), the boiling operation is stopped (step S11).
このように、使用湯量に基づいた使用状況の判断結果に応じて、使用状況に合わせた所定の切替温度が決定されるため、貯湯タンク上部の温度を低下させたくない使用状況では所定の切替温度を高くして貯湯タンク上部の温度低下を抑制したり、貯湯タンク下部の温度を上昇させたくない使用状況では所定の切替温度を低くして貯湯タンク下部の温度上昇を抑制してヒートポンプ加熱手段の加熱効率の低下を抑制することができ、使用状況に合わせた効率のよい運転が可能となる。 In this way, the predetermined switching temperature according to the usage status is determined according to the usage status determination result based on the amount of hot water used, so the predetermined switching temperature is set in the usage status where it is not desired to lower the temperature of the upper part of the hot water storage tank. To suppress the temperature drop in the upper part of the hot water storage tank or to raise the temperature in the lower part of the hot water storage tank, lower the predetermined switching temperature to suppress the temperature rise in the lower part of the hot water storage tank to suppress the heat pump heating means. It is possible to suppress a decrease in heating efficiency, and it is possible to perform efficient operation according to the usage situation.
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で改変可能なものであり、例えば利用側熱交換器の負荷として浴槽13を接続し、浴槽水を加熱する構成で説明したが、利用側熱交換器の負荷として温水暖房端末を接続し、暖房循環水を加熱する構成としてもよい。また、利用側熱交換器を貯湯タンク1の内部に設けた構成で説明したが、利用側熱交換器をプレート式熱交換器等で構成して貯湯タンク1の外部に設け、貯湯タンク1上部からの湯を利用側熱交換器の一次側に循環させる構成としてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be modified without changing the gist of the invention. For example, the
また、使用状況判断手段45、48の判断材料に使用湯量の最大値を加え、沸き上げ効率を優先する使用状況と判断する条件に、使用湯量の最大値が所定量を超えないという条件を付加して、沸き上げ効率を優先する使用状況と判断する精度を上げるようにしてもよい。 In addition, a condition that the maximum value of the amount of hot water used does not exceed a predetermined amount is added to the condition that the maximum value of the amount of hot water used is added to the judgment materials of the usage condition judgment means 45 and 48, and the condition of the usage condition that gives priority to boiling efficiency is determined. Then, the accuracy of determining the usage status in which boiling efficiency is prioritized may be increased.
1 貯湯タンク
18 風呂熱交換器(利用側熱交換器)
25 ヒートポンプ式加熱手段
26 加熱往き管
27 加熱戻り管
29 分岐管
30 切替手段
32 沸き上げ温度センサ
44 使用湯量記憶手段
45 使用状況判断手段
46 切替制御手段
47 熱交使用実績記憶手段
48 使用状況判断手段
1 Hot
25 heat pump type heating means 26 heating forward
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019150132A JP6734450B2 (en) | 2019-08-20 | 2019-08-20 | Heat pump water heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019150132A JP6734450B2 (en) | 2019-08-20 | 2019-08-20 | Heat pump water heater |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016067464A Division JP6616927B2 (en) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | Heat pump type water heater |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019215158A JP2019215158A (en) | 2019-12-19 |
JP6734450B2 true JP6734450B2 (en) | 2020-08-05 |
Family
ID=68919353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019150132A Active JP6734450B2 (en) | 2019-08-20 | 2019-08-20 | Heat pump water heater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6734450B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12092343B2 (en) | 2021-01-22 | 2024-09-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Storage water heater |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006336937A (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Denso Corp | Hot water storage water heater |
JP2007010213A (en) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Rinnai Corp | Hot water storage device |
JP2009264617A (en) * | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Corona Corp | Heat pump water heater |
JP5797998B2 (en) * | 2011-10-13 | 2015-10-21 | 株式会社コロナ | Heat pump type water heater |
JP5706301B2 (en) * | 2011-12-02 | 2015-04-22 | 株式会社コロナ | Heat pump water heater |
JP2015078773A (en) * | 2013-10-15 | 2015-04-23 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Hot water storage type water heater |
-
2019
- 2019-08-20 JP JP2019150132A patent/JP6734450B2/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12092343B2 (en) | 2021-01-22 | 2024-09-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Storage water heater |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019215158A (en) | 2019-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2010091181A (en) | Storage water heater and heat pump water heater | |
JP4995032B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP5567519B2 (en) | Hot water storage bath water heater | |
JP6734450B2 (en) | Heat pump water heater | |
JP4034254B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP4158694B2 (en) | Hot water storage type heat pump water heater | |
JP4778299B2 (en) | Hot water storage type hot water supply device and method for changing standby opening of hot water mixing valve | |
JP7011540B2 (en) | Hot water storage type hot water supply device | |
JP2010060193A (en) | Heat pump type hot water supply device | |
JP2007198637A (en) | Heat pump type water heater | |
JP5413328B2 (en) | Water heater | |
JP5342429B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP4226533B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP5887230B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP6616927B2 (en) | Heat pump type water heater | |
JP2004205140A (en) | Reheating unit for bath | |
JP5706301B2 (en) | Heat pump water heater | |
JP5134461B2 (en) | Hot water storage water heater with built-in hot water pressure pump | |
JP5009743B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP4294612B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP4955375B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP3987015B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP4354389B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP4064332B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP4705838B2 (en) | Hot water storage water heater |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190820 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200707 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200709 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6734450 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |