JPS63210554A - Heat pump water heater - Google Patents
Heat pump water heaterInfo
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- JPS63210554A JPS63210554A JP62041792A JP4179287A JPS63210554A JP S63210554 A JPS63210554 A JP S63210554A JP 62041792 A JP62041792 A JP 62041792A JP 4179287 A JP4179287 A JP 4179287A JP S63210554 A JPS63210554 A JP S63210554A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明はヒートポンプ式給湯機に関するものであって
、特に圧縮能力可変な圧縮機を有すると共に、その過負
荷運転防止機能を有するヒートポンプ式給湯機に関する
。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) This invention relates to a heat pump type water heater, and more particularly to a heat pump type water heater that has a compressor with variable compression capacity and has an overload operation prevention function. Regarding.
(従来の技術)
ヒートポンプ式給湯機で湯を加熱する場合、湯温の上昇
と共に給湯用熱交換器での凝縮温度も上昇し、また凝縮
圧力、すなわち圧縮機からの吐出圧力も上昇してくる。(Prior art) When hot water is heated with a heat pump type water heater, as the water temperature rises, the condensation temperature in the hot water heat exchanger also rises, and the condensation pressure, that is, the discharge pressure from the compressor, also rises. .
そして湯温が、例えば60°Cを越えるような加熱目標
設定温度に近づいた場合には、特に大気との熱交換を行
う熱源側熱交換器側において大気温度も高い場合に、上
記圧縮機の吐出圧力が、その使用限界に達した過負荷状
態となり、故障の危険性が高くなる場合がある。When the water temperature approaches the heating target setting temperature, which exceeds 60°C, for example, when the atmospheric temperature is also high on the heat source heat exchanger side that exchanges heat with the atmosphere, There may be an overload condition in which the discharge pressure reaches its service limit, increasing the risk of failure.
そこで上記のような過負荷運転を防止するために、特開
昭60−16245号公報に記載された装置では、吐出
圧力検出センサを設け、検出圧力が所定値に達したとき
には圧縮機の作動を自動的に停止することとしている。Therefore, in order to prevent the above-mentioned overload operation, the device described in JP-A-60-16245 is equipped with a discharge pressure detection sensor, and when the detected pressure reaches a predetermined value, the compressor is not operated. It is supposed to stop automatically.
しかしながら、上記従来装置においては、圧縮機の過負
荷運転の防止は可能であるが、当然に貯湯槽の湯を設定
温度まで加熱できないという問題がある。However, in the conventional apparatus described above, although it is possible to prevent overload operation of the compressor, there is a problem in that the hot water in the hot water storage tank cannot be heated to the set temperature.
一方、近年は、例えばインバータ制御を採用した圧縮能
力可変な圧縮機を有するヒートポンプ式給湯機も実用化
されつつある。このようなヒートポンプ式給湯機におい
ては、圧縮機の過負荷運転を防止するために、圧縮能力
を可変するためのインバータ周波数fと吐出圧力)IP
とを監視しながら、例えば第5図に示すような運転規制
ライン11.12を設定して、これらの各規制ラインE
l、β2の範囲内において運転を行うようになされてい
る。すなわち第5図において、一方のライン11は高圧
圧力規制ラインであり、これはインバータ周波数の大小
に関係なく所定の圧力(例えば28kg/ cA )に
設定され、運転中に吐出圧力がこれを超えるような場合
には圧縮機を停止する。また他方のライン12は圧縮機
への入力電流規制ラインであって、予め設定される最大
許容電流からインバータ周波数fと吐出圧力+IPの関
連においては、同図のように吐出圧力HPが高くなる程
インバータ周波数fを低く抑えるようにした傾斜直線と
して設定される。On the other hand, in recent years, heat pump water heaters having variable compression capacity compressors employing, for example, inverter control have also been put into practical use. In such a heat pump type water heater, in order to prevent overload operation of the compressor, the inverter frequency f and discharge pressure (IP) are used to vary the compression capacity.
For example, set the driving regulation lines 11 and 12 as shown in Fig. 5 while monitoring the
It is designed to operate within the range of l and β2. That is, in FIG. 5, one line 11 is a high pressure regulation line, which is set at a predetermined pressure (for example, 28 kg/cA) regardless of the inverter frequency, and is set so that the discharge pressure exceeds this during operation. If so, stop the compressor. The other line 12 is an input current regulation line to the compressor, and in relation to the inverter frequency f and discharge pressure + IP from the preset maximum allowable current, the higher the discharge pressure HP is, the higher the discharge pressure HP is as shown in the figure. It is set as a sloped straight line that keeps the inverter frequency f low.
上記のような各規制ライン11.12の設定された能力
可変圧縮機を運転して貯湯槽の湯を加熱する場合、湯温
が低い場合には、同図中実線矢印で示すように、まず運
転開始時に対応して適当に設定される初期設定周波数で
起動され(同図中A点)、その後は湯温を設定温度まで
迅速に加熱するために、次第にインバータ周波数を増加
する制御、すなわち圧縮能力を増加させる制御がなされ
る。そして上記入力電流規制ライン12上に達したとき
(同図中B点)に、圧縮機には最大許容電流が入力され
てこの時点における最大の圧縮能力、すなわち給湯用熱
交換器においては最大の加熱能力が与えられる。このよ
うな加熱運転によって、湯温は次第に上昇し、したがっ
て吐出圧力+IPも増加してくるために、上記B点に達
して以降は、上記入力電流規制ライン!2に沿って最大
通電電流を維持しながら、吐出圧力計の増加と共にイン
バータ周波数fを低下させていくような制御がなされる
。そして湯温が設定温度に達したときに圧縮機の運転が
停止される。When heating hot water in a hot water tank by operating the variable capacity compressor set in each of the regulation lines 11 and 12 as described above, if the water temperature is low, first The inverter frequency is started at an appropriate initial setting frequency at the start of operation (point A in the figure), and thereafter the inverter frequency is gradually increased in order to quickly heat the water to the set temperature. Control is performed to increase capacity. When the input current reaches the top of the input current regulation line 12 (point B in the figure), the maximum allowable current is input to the compressor, and the maximum compression capacity at this point, that is, the maximum in the hot water heat exchanger. Heating ability is provided. Due to such heating operation, the water temperature gradually rises, and therefore the discharge pressure +IP also increases, so after reaching the above-mentioned point B, the above-mentioned input current regulation line! Control is performed such that the inverter frequency f is decreased as the discharge pressure gauge increases while maintaining the maximum current flowing along line 2. Then, when the water temperature reaches the set temperature, the operation of the compressor is stopped.
(発明が解決しようとする問題点)
上記のようなインバータ周波数制御を行うことにより、
各時点で最大の圧縮能力が維持されながら加熱が継続さ
れるために、設定温度まで速やかに加熱することが可能
である。しかしながら、その設定温度が60〜65°C
と高く、かつ大気との熱交換による熱源側熱交換器での
大気温度も高い場合には、上記のような入力電流規制ラ
イン22に沿ってインバータ周波数制御を行っていく際
に、上記設定温度に達する前に、前記高圧圧力規制ライ
ン11に達し、このため圧縮機の運転が自動的に停止し
て、上記設定温度まで加熱ができないという問題がある
。(Problems to be solved by the invention) By controlling the inverter frequency as described above,
Since heating is continued while maintaining the maximum compression capacity at each point, it is possible to quickly heat up to the set temperature. However, the set temperature is 60-65°C
If the atmospheric temperature is high and the atmospheric temperature at the heat source side heat exchanger due to heat exchange with the atmosphere is also high, when performing inverter frequency control along the input current regulation line 22 as described above, the above set temperature There is a problem in that the high pressure regulation line 11 is reached before the temperature reaches the set temperature, and as a result, the operation of the compressor is automatically stopped and heating cannot be performed up to the set temperature.
この発明は上記従来の問題点を解決するためになされた
ものであって、その目的は、湯温が低温状態においては
急速な加熱をなし得ると共に、沸上り温度(設定温度)
まで加熱するだめの高温到達能力を向上し得るヒートポ
ンプ式給湯機を提供することにある。This invention was made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to achieve rapid heating when the water temperature is low, and to increase the boiling temperature (set temperature).
To provide a heat pump water heater capable of improving the ability of a tank to reach a high temperature.
(問題点を解決するための手段)
そこでこの発明のヒートポンプ式給湯機は、圧縮能力可
変な圧縮機1に熱源側熱交換器1oと、貯湯槽28の湯
を加熱するための給湯用熱交換器23とを接続して成る
ヒートポンプ式給湯機であって、第1図に示すように、
上記貯湯槽28の湯温を検出する湯温検出手段38と、
上記検出湯温が、2加熱目標設定温度よりも低く設定さ
れた基準温度以下のときに、上記給湯用熱交換器23に
所定の加熱能力を与える圧縮能力で上記圧縮機1の作動
を制御する第1の運転制御手段41と、上記検出湯温か
上記基準温度を超えたときに、上記第1運転制御手段4
1によって制御される圧縮能力よりも小さい圧縮能力に
変更して上記圧縮機1の作動を制御する第2の運転制御
手段42とを有している。(Means for Solving the Problems) Therefore, the heat pump water heater of the present invention includes a compressor 1 with variable compression capacity, a heat source side heat exchanger 1o, and a hot water supply heat exchanger for heating hot water in a hot water storage tank 28. This is a heat pump type water heater which is connected to a water heater 23, as shown in FIG.
Hot water temperature detection means 38 for detecting the hot water temperature in the hot water storage tank 28;
When the detected hot water temperature is equal to or lower than a reference temperature set lower than the second heating target set temperature, the operation of the compressor 1 is controlled with a compression capacity that provides a predetermined heating capacity to the hot water supply heat exchanger 23. a first operation control means 41; and when the detected hot water temperature exceeds the reference temperature, the first operation control means 4
The second operation control means 42 controls the operation of the compressor 1 by changing the compression capacity to a smaller compression capacity than the compression capacity controlled by the compressor 1.
(作用)
上記構成のヒートポンプ式給湯機においては、2つの運
転制御手段41.42を有しており、貯湯槽28での湯
温が基準温度以下、すなわち低温状態にある場合には、
上記第1の運転制御手段41によって、例えば前記入力
電流規制ライン12に沿って圧縮能力を制御するような
最大加熱能力での運転が行われ、このため湯温を迅速に
上昇させることが可能であり、さらに貯湯槽28での湯
温が加熱目標設定温度に近づいて上記基準温度を超えた
ときには、圧縮機1の運転が上記第2運転制御手段42
による制御に自動的に切換えられる。(Function) The heat pump type water heater having the above configuration has two operation control means 41 and 42, and when the hot water temperature in the hot water storage tank 28 is below the reference temperature, that is, in a low temperature state,
The first operation control means 41 performs operation at the maximum heating capacity, such as controlling the compression capacity along the input current regulation line 12, for example, so that the hot water temperature can be quickly raised. In addition, when the hot water temperature in the hot water storage tank 28 approaches the heating target set temperature and exceeds the reference temperature, the operation of the compressor 1 is controlled by the second operation control means 42.
control is automatically switched to
このときには上記第1運転制御手段41による圧縮能力
よりも小さな圧縮能力に変更されて圧縮機1の作動が行
われるので、これによりそれまでの吐出圧力の上昇が抑
制され、このため例えば前記した高圧圧力規制ラインj
21°に達することによる作動停止の頻度が低減されて
加熱運転が従来よりも継続されることとなる。この結果
、高温到達温度の上昇が図られ、加熱能力が向上する。At this time, the compressor 1 is operated with the compression capacity changed to a smaller one than the compression capacity by the first operation control means 41, so that the increase in the discharge pressure up to that point is suppressed, and therefore, for example, the above-mentioned high pressure pressure regulation line j
The frequency of operation stoppage due to reaching 21° is reduced, and heating operation can be continued more than before. As a result, the high temperature reached is increased, and the heating capacity is improved.
(実施例)
次にこの発明のヒートポンプ式給湯機の具体的な実施例
について、図面を参照しつつ詳細に説明する。(Example) Next, a specific example of the heat pump water heater of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第2図には、この発明の一実施例におけるヒートポンプ
式給湯機能を有すると共に、多室空調機能も有するヒー
トポンプシステムとして構成した装置の冷媒回路図を示
しており、図のようにこの装置は、室外ユニットXと、
室内ユニッ)A−Dと、給湯ユニット9とを有するもの
である。室外ユニットXは圧縮機lを有しており、この
圧縮機lの吐出配管2と吸込配管3とはそれぞれ四路切
換弁4に接続されている。なお上記圧縮機1は、その回
転速度つまり圧縮能力を制御するためのインバータ5を
有するものであり、また上記吐出配管2には第1電磁弁
6が、上記吸込配管3にはアキュームレータ7がそれぞ
れ介設されている。上記四路切換弁4には第1ガス管8
と第2ガス管9とが接続されているが、上記第1ガス管
8は熱源側熱交換器となる室外熱交換器10に接続され
、また上記第2ガス管9はヘッダー11に接続されると
共に、その途中にガス閉鎖弁12が介設されている。ま
た上記室外熱交換器10には、第1液管I3が接続され
ており、この第1液管13は受液器14に接続されると
共に、その途中には第1膨張弁15が介設されている。FIG. 2 shows a refrigerant circuit diagram of an apparatus configured as a heat pump system having a heat pump hot water supply function and a multi-room air conditioning function according to an embodiment of the present invention. outdoor unit X,
It has indoor units) A-D and a hot water supply unit 9. The outdoor unit X has a compressor 1, and a discharge pipe 2 and a suction pipe 3 of the compressor 1 are each connected to a four-way switching valve 4. The compressor 1 has an inverter 5 for controlling its rotational speed, that is, its compression capacity, and the discharge pipe 2 has a first solenoid valve 6, and the suction pipe 3 has an accumulator 7. Intervention is provided. A first gas pipe 8 is connected to the four-way switching valve 4.
The first gas pipe 8 is connected to an outdoor heat exchanger 10 serving as a heat exchanger on the heat source side, and the second gas pipe 9 is connected to a header 11. At the same time, a gas shutoff valve 12 is interposed in the middle. Further, a first liquid pipe I3 is connected to the outdoor heat exchanger 10, and this first liquid pipe 13 is connected to a liquid receiver 14, and a first expansion valve 15 is interposed in the middle thereof. has been done.
上記受液器14には、第2液管16が接続されているが
、この第2液管16は途中に液閉鎖弁17の介設された
ものであって、上記第2ガス管9と第2液管16との間
には、複数(図の場合には4本)の分岐冷媒配管18・
・18が互いに並列に接続されており、各分岐冷媒配管
18・・18にはそれぞれ室内熱交換器19・・19(
1台のみ図示する)と、第2膨張弁20・・20とが介
設されている。なお各室内ユニットA−Dは、1台の室
内ユニットAについてのみ図示するが、上記室内熱交換
器19・・19と室内ファン21・・21とによって構
成されている。A second liquid pipe 16 is connected to the liquid receiver 14, and this second liquid pipe 16 has a liquid shutoff valve 17 interposed in the middle, and is connected to the second gas pipe 9. Between the second liquid pipe 16 and the second liquid pipe 16, there are a plurality of branch refrigerant pipes 18 (four in the case of the figure).
・18 are connected in parallel to each other, and each branch refrigerant pipe 18...18 is connected to an indoor heat exchanger 19...19(
(only one is shown) and second expansion valves 20...20 are interposed. Although only one indoor unit A is shown in the figure, each of the indoor units A to D is composed of the indoor heat exchangers 19...19 and the indoor fans 21...21.
一方上記圧縮機1の吐出配管2には、さらに第3ガス管
22が接続されると共に、この第3ガス管22には給湯
用熱交換器23が接続されており、給湯用熱交換器23
は、さらに第3液管24にて受液器14に接続されてい
る。上記第3ガス管22には、第2電磁弁25が介設さ
れており、また上記第3液管24には、キャピラリーチ
ューブ26と逆止弁27とが介設されている。なお28
は貯湯槽である。また上記吐出配管2には、吐出圧力が
設定圧力(例えば28 kg / cdl )を越えた
ときに作動する高圧圧力スイッチ29が接続されている
。On the other hand, a third gas pipe 22 is further connected to the discharge pipe 2 of the compressor 1, and a hot water supply heat exchanger 23 is connected to the third gas pipe 22.
is further connected to the liquid receiver 14 through a third liquid pipe 24 . A second electromagnetic valve 25 is provided in the third gas pipe 22, and a capillary tube 26 and a check valve 27 are provided in the third liquid pipe 24. Note 28
is a hot water tank. Further, a high pressure switch 29 is connected to the discharge pipe 2, which is activated when the discharge pressure exceeds a set pressure (for example, 28 kg/cdl).
上記装置の冷房運転時には、第1電磁弁6を開、第2電
磁弁25を閉として圧縮機1の運転を行う。During cooling operation of the above device, the compressor 1 is operated with the first solenoid valve 6 opened and the second solenoid valve 25 closed.
そうすると冷媒は、四路切換弁4、第1ガス管8を経由
して室外熱交換器lo内で凝縮し、次いで第1液管13
、受液器14、第2液管16を経由して各室内熱交換器
19・・19内にて蒸発し、その後、第2ガス管9、四
路切換弁4を経て圧縮機1に返流される流れとなる。こ
の場合、第1膨張弁15は全開にして、各第2膨張弁2
0・・20にて蒸発冷媒の過熱度を制御する。また暖房
運転は、冷房運転状態から四路切換弁4を切換え、圧縮
機1からの吐出冷媒を、各室内熱交換器19・・19側
から室外熱交換器10へと回流させることによって行う
。この場合、各第2膨張弁20・・20で、各室内熱交
換器19・・19内を流れる冷媒量の制御を行い、第1
膨張弁15で蒸発冷媒の過熱度制御を行う。Then, the refrigerant passes through the four-way switching valve 4 and the first gas pipe 8, condenses in the outdoor heat exchanger lo, and then the first liquid pipe 13.
, evaporates in each indoor heat exchanger 19 . It becomes a flowing stream. In this case, the first expansion valve 15 is fully opened, and each second expansion valve 2
The degree of superheating of the evaporative refrigerant is controlled at 0...20. The heating operation is performed by switching the four-way switching valve 4 from the cooling operation state and circulating the refrigerant discharged from the compressor 1 from the indoor heat exchangers 19 to the outdoor heat exchanger 10. In this case, each second expansion valve 20...20 controls the amount of refrigerant flowing through each indoor heat exchanger 19...19, and the first
The expansion valve 15 controls the degree of superheating of the evaporative refrigerant.
また給湯運転時には、第1電磁弁6を閉、第2電磁弁2
5を開にして圧縮機1の運転を行う。そうすると冷媒は
、第3ガス管22を経由して給湯用熱交換器23内にて
凝縮し、次いで第3液管24、受液器14、第1液管1
3を経由して室外熱交換器10内にて蒸発し、その後第
1ガス管8、四路切換弁4を経て圧縮機1に返流される
流れとなる。この場合、各第2膨張弁20・・20は全
閉にし、第1膨張弁15にて蒸発冷媒の過熱度の制御を
行うようにする。Also, during hot water supply operation, the first solenoid valve 6 is closed and the second solenoid valve 2 is closed.
5 is opened and the compressor 1 is operated. Then, the refrigerant passes through the third gas pipe 22, condenses in the hot water supply heat exchanger 23, and then passes through the third liquid pipe 24, the liquid receiver 14, and the first liquid pipe 1.
3, evaporates in the outdoor heat exchanger 10, and then returns to the compressor 1 via the first gas pipe 8 and the four-way switching valve 4. In this case, each of the second expansion valves 20 . . . 20 is fully closed, and the first expansion valve 15 controls the degree of superheating of the evaporative refrigerant.
次に上記装置の給湯運転時の運転制御系について、第3
図に基づいて説明する。まず室外ユニットXは、室外制
御装置31と、インバータ制御装置32と、弁切換手段
33とを有しているが、上記インバータ制御手段32は
、前記インバータ5での周波数を制御し、圧縮機1の回
転数、つまり圧縮能力を制御するためのものである。ま
た上記弁切換手段33は、上記室外制御装置31からの
指令にて、上記第1電磁弁6、第2電磁弁25、四路切
換弁4の作動を制御して、給湯運転、暖房運転、冷房運
転等の運転モードを制御するためのものである。Next, we will discuss the operation control system during hot water supply operation of the above device in the third section.
This will be explained based on the diagram. First, the outdoor unit X has an outdoor control device 31, an inverter control device 32, and a valve switching means 33. This is to control the rotational speed of the engine, that is, the compression capacity. Further, the valve switching means 33 controls the operations of the first solenoid valve 6, the second solenoid valve 25, and the four-way switching valve 4 in response to a command from the outdoor control device 31, so as to perform hot water supply operation, heating operation, This is for controlling operation modes such as cooling operation.
また上記室外制御装置31には、台所等の室内に配置さ
れたリモートコントロールボックス36が接続されてお
り、このボックス36に設けられた貯湯槽加熱スイッチ
37を操作することによって、上記室外制御装置31に
加熱要求信号を出力し得るようなされている。この場合
、貯湯槽28には湯温を検出するために、サーミスタで
構成された湯温検出手段となる湯温検出センサ38を有
する湯温サーモ39が配置されており、上記貯湯槽加熱
スイッチ37がONのときに、上記湯温サーモ39に設
定された設定温度よりも上記サーミスタ38での検出温
度の方が低い場合には、上記湯温サーモ39から上記室
外制御装置31に、加熱運転要求信号と上記検出温度信
号とが出力されるようになされている。Further, a remote control box 36 placed in a room such as a kitchen is connected to the outdoor control device 31, and by operating a hot water tank heating switch 37 provided in this box 36, the outdoor control device 31 It is possible to output a heating request signal. In this case, in order to detect the hot water temperature, a hot water temperature thermometer 39 having a hot water temperature detection sensor 38 which is a hot water temperature detecting means constituted by a thermistor is arranged in the hot water storage tank 28, and the hot water storage tank heating switch 37 is disposed in the hot water storage tank 28. is ON, if the temperature detected by the thermistor 38 is lower than the set temperature set in the hot water temperature thermometer 39, the hot water temperature thermometer 39 sends a heating operation request to the outdoor control device 31. The signal and the detected temperature signal are output.
一方、上記室外制御装置31には、前記高圧圧力スイッ
チ29の作動信号と、圧縮機1への入力電流値を検出す
るために設けられているカレントトランス40からの検
出電流信号がさらに入力されるようになされると共に、
上記加熱運転要求信号と検出温度信号とを受けて、上記
圧縮機1の回転数、すなわちインバータ周波数制御を行
いながら湯の加熱運転をするために、第1及び第2の運
転制御手段となる第1及び第2周波数制御部41.42
が設けられており、次にこのような給湯加熱運転時のイ
ンパーク周波数制御について、第4図のフローチャート
に基づいて説明する。On the other hand, the outdoor control device 31 further receives an activation signal of the high pressure switch 29 and a detected current signal from a current transformer 40 provided for detecting the input current value to the compressor 1. Along with this,
In order to perform hot water heating operation while controlling the rotation speed of the compressor 1, that is, the inverter frequency, in response to the heating operation request signal and the detected temperature signal, first and second operation control means are used. 1 and 2nd frequency control section 41.42
Next, impark frequency control during hot water supply heating operation will be explained based on the flowchart of FIG. 4.
前記貯湯槽加熱スイッチ37がON操作され、給湯加熱
運転がスタートされると、まず第4図のステップS1に
おいで湯温サーモ39の0N−OFF状態が判別される
。いま貯湯槽28内の湯が低温状態にあるときに上記O
N操作がなされたとして説明すると、このとき検出湯温
Tは、加熱目標設定温度Tm(例えば65°C)より低
く、湯温サーモ39からは加熱運転要求信号が出力され
、すなわち室外制御装置31においては湯温サーモ39
のON状態として判別されて、ステップS1から32に
移行する。そしてステップS2においてそれまで停止し
ていた圧縮機1に対して、初期設定周波数fOが設定さ
れると共に、これが起動される。次いでステップS3に
おいて、吐出配管2に接続されている高圧圧力スイッチ
29によって吐出圧力HPが異常高圧圧力設定値Pma
%以下であることを確認すると共に、ステップS4にお
いて起動後の圧縮機の運転周波数が上記初期設定周波数
fOに達したか否かが判別される。When the hot water storage tank heating switch 37 is turned on and hot water heating operation is started, first, in step S1 of FIG. 4, it is determined whether the hot water temperature thermostat 39 is in the ON-OFF state. When the hot water in the hot water storage tank 28 is currently in a low temperature state, the above O
Explaining that the N operation has been performed, the detected hot water temperature T is lower than the heating target set temperature Tm (for example, 65°C), and the hot water temperature thermometer 39 outputs a heating operation request signal, that is, the outdoor control device 31 In the case, hot water temperature thermometer 39
is determined to be in the ON state, and the process moves from step S1 to step S32. Then, in step S2, the initial setting frequency fO is set for the compressor 1, which had been stopped up to that point, and is started. Next, in step S3, the high pressure switch 29 connected to the discharge pipe 2 changes the discharge pressure HP to an abnormally high pressure setting value Pma.
% or less, and in step S4, it is determined whether the operating frequency of the compressor after startup has reached the initial setting frequency fO.
達してない場合には、ステップS4からステップSLに
戻り、このステップ81〜S4を繰返して、圧縮機1の
立上りを待つこととなる。圧縮機1が初期設定周波数に
達するとステップS4からステップS5に移行する。こ
のステップS5においては、貯湯槽28での検出湯温が
、基準温度Tc (例えば55°C)に達したか否かが
判断される。低温状態から加熱されている湯温Tが上記
Tc以下の場合には、上記ステップS5から36へ移行
することとなる。このステップS6においては、前記カ
レントトランス40で検出される圧縮機1への入力電流
値iと、第1の最大許容電流値imaxlとを比較する
。上記iがimaxlより小さい場合にはステップS7
においてインバータ制御周波数fの増加がなされ、一方
iがimaxlより大きい場合にはfの減少がステップ
S8においてなされて、ステップS1に戻る。そして以
上のステップ31〜S8が繰返されながら、給湯加熱が
継続されることとなる。If it has not been reached, the process returns from step S4 to step SL, and steps 81 to S4 are repeated to wait for the compressor 1 to start up. When the compressor 1 reaches the initial setting frequency, the process moves from step S4 to step S5. In this step S5, it is determined whether the detected hot water temperature in the hot water storage tank 28 has reached the reference temperature Tc (for example, 55° C.). If the temperature T of the hot water heated from a low temperature state is equal to or lower than the above Tc, the process moves from step S5 to step S36. In this step S6, the input current value i to the compressor 1 detected by the current transformer 40 is compared with the first maximum allowable current value imaxl. If the above i is smaller than imaxl, step S7
The inverter control frequency f is increased in step S8, while if i is greater than imaxl, f is decreased in step S8 and the process returns to step S1. Then, the above steps 31 to S8 are repeated to continue supplying and heating the hot water.
上記のような加熱運転時におけるインバータ周波数fと
吐出圧力HP、及び加熱湯温Tの変化を第5図を参照し
て説明する。第5図にはインバータ周波数fと吐出圧力
BPとの関連において、上記異常高圧圧力設定値Pma
xによる高圧圧力規制ライン11と、上記第1の最大許
容電流値imaxlによって得られる入力電流規制ライ
ン12とによって区画される運転域を示しており、併せ
て例えば室外熱交換器10が熱交換を行う大気の温度を
例えば30°Cとした場合に得られる湯温と上記運転条
件との関係を付記している。同図のように、初期設定周
波数fOを例えば50Hzとして加熱運転が開始される
(図中A点)。この時の湯温を約25°Cとし、加熱目
標設定温度Tmを65°Cとすると、上記A点において
は、入力電流規制ライン!2との間に充分な余裕がある
ので、上記周波数制御を行うことにより、A点よりB点
に向かう変更、すなわち周波数の増加が逐次なされるよ
うな運転が継続される。Changes in the inverter frequency f, discharge pressure HP, and heated water temperature T during the heating operation as described above will be explained with reference to FIG. 5. FIG. 5 shows the abnormal high pressure setting value Pma in relation to the inverter frequency f and the discharge pressure BP.
It shows an operating range defined by a high-pressure regulation line 11 based on The relationship between the hot water temperature obtained when the atmospheric temperature is set to, for example, 30°C and the above operating conditions is appended. As shown in the figure, the heating operation is started with the initial setting frequency fO set to, for example, 50 Hz (point A in the figure). If the water temperature at this time is approximately 25°C and the heating target temperature Tm is 65°C, at the above point A, the input current regulation line! Since there is a sufficient margin between point A and point B, by performing the frequency control described above, operation is continued in which the change from point A toward point B, that is, the frequency is successively increased.
そしてこの間に湯温の上昇と共に吐出圧力の上昇が生じ
る。そしてB点、すなわち圧縮機1への入力電流が最大
許容電流値imaxlに達した場合には、以降はこの電
流値を維持するように周波数制御がなされる。つまり湯
温の上昇と共に吐出圧力の上昇が生じるために、上記i
maxlの入力電流状態を維持するためには周波数の低
減が必要となり、結果として、同図中入力電流規制ライ
ン!2に沿った周波数制御がなされるのである。この間
は、imaxlが略維持され、したがってこの装置で可
能な最大圧縮能力、すなわち加熱能力で湯の加熱が行わ
れることとなる。そして図中、B点から0点に至り、さ
らにこの制御を継続していく場合には、図中り点、すな
わち湯温60゛Cに達した時点で、高圧圧力規制ライン
11に達することとなり、高圧圧力スイッチ29が作動
して、異常高圧圧力状態と判別され、運転が停止する。During this time, the temperature of the hot water rises and the discharge pressure also rises. Then, at point B, that is, when the input current to the compressor 1 reaches the maximum allowable current value imaxl, frequency control is thereafter performed so as to maintain this current value. In other words, since the discharge pressure increases as the water temperature increases, the above i
In order to maintain the input current state of maxl, it is necessary to reduce the frequency, and as a result, the input current regulation line in the same figure! Frequency control is performed according to 2. During this time, imaxl is approximately maintained, and therefore the hot water is heated at the maximum possible compression capacity, that is, heating capacity, of this device. In the figure, when the point B reaches point 0 and this control is continued, the high pressure regulation line 11 will be reached at the point in the figure, that is, when the water temperature reaches 60°C. , the high pressure switch 29 is activated, the abnormal high pressure state is determined, and the operation is stopped.
この結果加熱目標設定温度65°Cまでの加熱は行えな
いこととなる。As a result, heating up to the heating target set temperature of 65°C cannot be performed.
そこで、上記装置においては、湯温が例えば55°Cに
達した時点において周波数制御が自動的に切換わること
としている。すなわち、第4図において、ステップS5
において検出湯温Tが基準温度Tc(例えば55°C)
を超えたときにステップS5からステップS9へと移行
するのである。ステップS9においては、入力電流値i
を第2の許容電流値imax2と比較し、その結果に応
じて周波数の増(ステップS7) 、N (ステップS
8)を行うこととしている。Therefore, in the above device, the frequency control is automatically switched when the water temperature reaches, for example, 55°C. That is, in FIG. 4, step S5
, the detected hot water temperature T is the reference temperature Tc (for example, 55°C)
When the value exceeds this value, the process moves from step S5 to step S9. In step S9, the input current value i
is compared with the second allowable current value imax2, and according to the result, the frequency is increased (step S7), N (step S
8).
そして上記第2の許容電流値imax2は前記第1の許
容電流値imaxlより小さな値としである。したがっ
て第5図において湯温か上記Tcに達した0点以降は、
上記ステップS9を経由する周波数制御に変更され、こ
の結果、図中C点からF点へ至るように周波数の低減が
行われて入力端子がimaxl状態からそれよりも小さ
なimax2へと変更される。The second allowable current value imax2 is smaller than the first allowable current value imaxl. Therefore, in Figure 5, after the 0 point when the water temperature reaches the above Tc,
The frequency control is changed to step S9 described above, and as a result, the frequency is reduced from point C to point F in the figure, and the input terminal is changed from the imaxl state to the smaller imax2.
すなわち圧縮能力の低減がなされる。そしてimax2
に至った後、このin+ax2によって規定される第2
の入力電流規制ラインi3に沿う制御がなされ、図中F
点からG点へ至ることとなる。そしてG点において目標
加熱湯温、例えば65°Cに達し、湯温サーモ39がO
FF状態に変化して、第4図においてステップS1から
ステップSIOに移行し、圧縮機1を停止して、ステッ
プS1、SIOを繰返しながら、次の湯温サーモ39か
らの加熱運転要求信号の入力待ち状態となる。In other words, the compression capacity is reduced. And imax2
After reaching , the second
Control is performed along the input current regulation line i3, and F in the figure
It will lead from point to point G. Then, at point G, the target heated water temperature, for example 65°C, is reached and the hot water temperature thermometer 39 is turned OFF.
Changes to the FF state, moves from step S1 to step SIO in FIG. 4, stops the compressor 1, and repeats steps S1 and SIO while inputting the next heating operation request signal from the hot water temperature thermometer 39. It will be in a waiting state.
上記のような周波数制御を行うことによって、第4図に
おけるステップS3で吐出圧力+IPがPmaxに達し
てステップSllにおいて運転が停止され、加熱が中断
されるようなことがなくなり、設定される沸上り温度へ
の到達が確保される。By performing the frequency control as described above, the heating is not interrupted because the discharge pressure + IP reaches Pmax in step S3 in FIG. 4 and the operation is stopped in step Sll, and the set boiling point is It is ensured that the temperature is reached.
以上の説明のように、上記実施例においては、基準温度
Tcに達するまでは各吐出圧力状態に応じた変更を行い
ながら最大圧縮能力を維持して、迅速な湯温の上昇が得
られると共に、上記Tcを越えて以降は圧縮能力を自動
的に低減させることによって、沸上り温度が確保される
ものとなる。As described above, in the above embodiment, the maximum compression capacity is maintained while making changes according to each discharge pressure state until the reference temperature Tc is reached, and a rapid rise in the hot water temperature is obtained. After the above Tc is exceeded, the boiling temperature is ensured by automatically reducing the compression capacity.
なお上記実施例においては、第1運転制御手段41を第
4図のステップS6、S7、S8で、また第2運転制御
手段42をステップS9、S7、S8で構成した例を示
したが、例えば第2運転制御手段を、湯温が所定温度T
cに達した時に、運転可能な最低周波数程度、例えば4
0Hzに低下させ、それを維持するような、他の構成と
することもできる。また上記においては、湯温検出手段
を湯温サーモ39を構成する湯温検出センサ38とした
が、給湯用熱交換器23の出口側配管に付設されて、凝
縮温度を検出するサーミスタや、凝縮圧力変化を検出す
る圧力センサ等の、湯温と相関性のある信号を出力し得
るその他のセンサで構成することもできる。In the above embodiment, an example was shown in which the first operation control means 41 was constituted by steps S6, S7, and S8 in FIG. 4, and the second operation control means 42 was constituted by steps S9, S7, and S8. The second operation control means is controlled so that the water temperature is at a predetermined temperature T.
When reaching c, the lowest frequency that can be operated, for example 4
Other configurations are also possible, such as lowering the frequency to 0 Hz and maintaining it there. Further, in the above, the hot water temperature detecting means is the hot water temperature detecting sensor 38 constituting the hot water temperature thermometer 39, but a thermistor attached to the outlet side piping of the hot water supply heat exchanger 23 to detect the condensing temperature, It can also be configured with other sensors that can output signals correlated with the water temperature, such as a pressure sensor that detects pressure changes.
さらに上記では圧縮機1の圧縮能力を制御するに際して
、インバータ制御装置32にて周波数制御を行う構成に
ついて説明したが、これは他の方法にても実施可能であ
る。Furthermore, although the configuration in which frequency control is performed by the inverter control device 32 when controlling the compression capacity of the compressor 1 has been described above, this can also be implemented by other methods.
(発明の効果)
上記のようにこの発明のヒートポンプ式給湯機においで
は、湯温が基準温度に達するまでは圧縮機の最大圧縮能
力を維持しながら運転を行い、このため迅速な湯温の上
昇が得られると共に、上記基準温度を越えると自動的に
圧縮能力を低減することにより吐出圧力の上昇を抑えた
加熱が継続されるので、従来よりも高温到達温度の上昇
が図られ、加熱能力が向上する。(Effects of the Invention) As described above, in the heat pump type water heater of the present invention, the compressor operates while maintaining the maximum compression capacity until the water temperature reaches the reference temperature, so that the water temperature quickly rises. In addition to this, when the above reference temperature is exceeded, the compression capacity is automatically reduced to continue heating while suppressing the increase in discharge pressure, so the temperature reached is higher than before and the heating capacity is increased. improves.
図はこの発明のヒートポンプ式給湯機の実施例を示すも
ので、第1図は機能系統図、第2図はこの発明を適用す
ると共に、多室空調機能をも有するマルチシステムとし
て構成した装置の冷媒回路図、第3図は運転制御系のブ
ロック図、第4図は給湯加熱運転制御方法のフローチャ
ート図、第5図は圧縮機のインバータ制御周波数と吐出
圧力との関連における運転域を説明する図である。
1・・・圧縮機、10・・・室外熱交換器(熱源側熱交
換器)、23・・・給湯用熱交換器、28・・・貯湯槽
、38・・・湯温検出センサ(湯温検出手段)、41・
・・第1周波数制御部(第1運転制御手段)、42・・
・第2周波数制御部(第2運転制御手段)。The figures show an embodiment of the heat pump type water heater of the present invention. Figure 1 is a functional diagram, and Figure 2 is a diagram of a device to which the present invention is applied and configured as a multi-system that also has a multi-room air conditioning function. Refrigerant circuit diagram, Figure 3 is a block diagram of the operation control system, Figure 4 is a flowchart of the hot water heating operation control method, and Figure 5 explains the operating range in relation to the compressor inverter control frequency and discharge pressure. It is a diagram. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Compressor, 10... Outdoor heat exchanger (heat source side heat exchanger), 23... Hot water supply heat exchanger, 28... Hot water storage tank, 38... Hot water temperature detection sensor (hot water temperature detection sensor) temperature detection means), 41.
...first frequency control section (first operation control means), 42...
- Second frequency control section (second operation control means).
Claims (1)
0)と、貯湯槽(28)の湯を加熱するための給湯用熱
交換器(23)とを接続して成るヒートポンプ式給湯機
であって、上記貯湯槽(28)の湯温を検出する湯温検
出手段(38)と、上記検出湯温が、加熱目標設定温度
よりも低く設定された基準温度以下のときに、上記給湯
用熱交換器(23)に所定の加熱能力を与える圧縮能力
で上記圧縮機(1)の作動を制御する第1の運転制御手
段(41)と、上記検出湯温が上記基準温度を超えたと
きに、上記第1運転制御手段(41)によって制御され
る圧縮能力よりも小さい圧縮能力に変更して上記圧縮機
(1)の作動を制御する第2の運転制御手段(42)と
を有していることを特徴とするヒートポンプ式給湯機。1. A compressor with variable compression capacity (1) and a heat source side heat exchanger (1)
0) and a hot water supply heat exchanger (23) for heating hot water in a hot water storage tank (28), the heat pump type water heater is configured to detect the temperature of hot water in the hot water storage tank (28). a hot water temperature detection means (38); and a compression capacity that provides a predetermined heating capacity to the hot water supply heat exchanger (23) when the detected hot water temperature is below a reference temperature that is set lower than the heating target temperature. and a first operation control means (41) that controls the operation of the compressor (1) when the detected hot water temperature exceeds the reference temperature. A heat pump type water heater characterized in that it has a second operation control means (42) that controls the operation of the compressor (1) by changing the compression capacity to a smaller compression capacity.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62041792A JPS63210554A (en) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | Heat pump water heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62041792A JPS63210554A (en) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | Heat pump water heater |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63210554A true JPS63210554A (en) | 1988-09-01 |
JPH0554022B2 JPH0554022B2 (en) | 1993-08-11 |
Family
ID=12618185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62041792A Granted JPS63210554A (en) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | Heat pump water heater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63210554A (en) |
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1987
- 1987-02-25 JP JP62041792A patent/JPS63210554A/en active Granted
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