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JP2010133598A - Heat pump type water heater - Google Patents

Heat pump type water heater Download PDF

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JP2010133598A
JP2010133598A JP2008308473A JP2008308473A JP2010133598A JP 2010133598 A JP2010133598 A JP 2010133598A JP 2008308473 A JP2008308473 A JP 2008308473A JP 2008308473 A JP2008308473 A JP 2008308473A JP 2010133598 A JP2010133598 A JP 2010133598A
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JP
Japan
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water
temperature
fan
control
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Application number
JP2008308473A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Nakayama
浩 中山
Shinichi Sakamoto
真一 坂本
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat pump type water heater enabling stable operation even when a water inflow temperature from a tank to a water heat exchanger is increased during operation maintaining a discharge temperature of a refrigerant to the water heat exchanger in a predetermined range and capable of suppressing cost increase, in the water heater in which refrigerant pressure on the high pressure side is set to exceed critical pressure. <P>SOLUTION: While executing control to adjust the discharge temperature of the refrigerant to the water heat exchanger 21 to the predetermined range, a control part 33 performs control to suppress heat exchange in an evaporator 25 based on rise in the water inflow temperature of water made to flow in to the water heat exchanger 21 through water inflow piping 27. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ヒートポンプ式給湯機に関するものである。   The present invention relates to a heat pump type water heater.

一般に、ヒートポンプ式給湯機は、圧縮機、水熱交換器、膨張弁および蒸発器をこの順に配管で接続した冷媒回路と、水が貯留されるタンク、このタンクの水を水熱交換器に送る入水配管、および水熱交換器により加熱された水をタンクに戻す出湯配管を有する貯湯回路とを備えている(例えば特許文献1)。
特開2003−222396号公報
In general, a heat pump type water heater is a refrigerant circuit in which a compressor, a water heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator are connected in this order by piping, a tank in which water is stored, and water in this tank is sent to the water heat exchanger It has a hot water storage circuit having an incoming water pipe and a hot water outlet pipe for returning water heated by the water heat exchanger to the tank (for example, Patent Document 1).
JP 2003-222396 A

ところで、ヒートポンプ式給湯機は、給湯用として水を加熱する以外に、風呂の追い焚き、床暖房用循環水の加熱などの用途にも使用され、これらの用途の場合には入水温度が比較的高くなりやすい。また、ヒートポンプ式給湯機では、水熱交換器からタンクへの出湯温度を所定温度に維持するには圧縮機から水熱交換器への冷媒の吐出温度を所定の範囲に保つ必要がある。   By the way, heat pump type water heaters are used not only for heating water for hot water supply but also for applications such as reheating baths and heating circulating water for floor heating. It tends to be expensive. Further, in the heat pump type hot water supply apparatus, it is necessary to maintain the discharge temperature of the refrigerant from the compressor to the water heat exchanger within a predetermined range in order to maintain the temperature of the hot water from the water heat exchanger to the tank at a predetermined temperature.

しかしながら、冷媒として例えば二酸化炭素を用いて高圧側の冷媒圧力を臨界圧力以上にして運転するヒートポンプ式給湯機では、圧縮機から水熱交換器への冷媒の吐出温度を所定範囲に保とうとすると、タンクから水熱交換器への入水温度が上昇するのに伴って圧縮機から水熱交換器への冷媒の吐出圧力が上昇する。この吐出圧力が過度に上昇すると、装置を保護するための高圧保護スイッチが作動し運転が停止して正常な運転が妨げられるおそれがある。   However, in a heat pump water heater that is operated by using, for example, carbon dioxide as the refrigerant and setting the refrigerant pressure on the high-pressure side to be equal to or higher than the critical pressure, when trying to maintain the discharge temperature of the refrigerant from the compressor to the water heat exchanger in a predetermined range, As the incoming water temperature from the tank to the water heat exchanger increases, the refrigerant discharge pressure from the compressor to the water heat exchanger increases. If the discharge pressure rises excessively, a high-pressure protection switch for protecting the device may be activated to stop the operation and prevent normal operation.

また、高圧側の冷媒圧力を臨界圧力以上にして運転するヒートポンプ式給湯機の場合、圧縮機、水熱交換器などの各機器における冷媒圧力は非常に高くなるので、各機器の耐圧性能はその冷媒圧力にも耐えうるように元々高く設計されている。しかし、上記のような吐出圧力の過度の上昇にも十分に耐えうるように安全率を高めに設定して各機器を設計するとコストの増大につながるという問題がある。   In addition, in the case of a heat pump type water heater that operates with the refrigerant pressure on the high pressure side exceeding the critical pressure, the refrigerant pressure in each device such as a compressor and a water heat exchanger becomes very high. Originally designed to withstand refrigerant pressure. However, if each device is designed with a high safety factor so that it can sufficiently withstand an excessive increase in the discharge pressure as described above, there is a problem that costs increase.

そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高圧側の冷媒圧力を臨界圧力以上にする給湯機において水熱交換器への冷媒の吐出温度を所定範囲に保って運転する際にタンクから水熱交換器への入水温度が上昇した場合であっても安定した運転が可能で、しかもコストの増大を抑制できるヒートポンプ式給湯機を提供することにある。   Accordingly, the present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to set a predetermined refrigerant discharge temperature to the water heat exchanger in a water heater that sets the refrigerant pressure on the high-pressure side to a critical pressure or higher. An object of the present invention is to provide a heat pump type hot water heater capable of stable operation even when the temperature of water entering from the tank to the water heat exchanger rises when operating in the range, and suppressing the increase in cost. .

本発明のヒートポンプ式給湯機は、圧縮機(19)と、水熱交換器(21)と、減圧機構(23)と、蒸発器(25)と、これらを接続する配管とを有し、高圧側の冷媒圧力を臨界圧力以上にして冷媒を循環させる冷媒回路(13)と、水が貯留されるタンク(15)と、前記タンク(15)の水を前記水熱交換器(21)に送る入水配管(27)と、前記水熱交換器(21)により加熱された水を前記タンク(15)に戻す出湯配管(29)とを有する貯湯回路(17)と、前記水熱交換器(21)への冷媒の吐出温度を所定の範囲に調節する制御を実行しつつ、前記入水配管(27)を通じて前記水熱交換器(21)に流入する水の入水温度の上昇に基づいて前記蒸発器(25)における熱交換を抑制する制御を実行する制御手段(33)と、を備えている。   The heat pump type water heater of the present invention has a compressor (19), a water heat exchanger (21), a pressure reducing mechanism (23), an evaporator (25), and a pipe connecting them, and has a high pressure. The refrigerant circuit (13) for circulating the refrigerant with the refrigerant pressure on the side being equal to or higher than the critical pressure, the tank (15) for storing water, and the water in the tank (15) are sent to the water heat exchanger (21) A hot water storage circuit (17) having a water inlet pipe (27) and a hot water outlet pipe (29) for returning water heated by the water heat exchanger (21) to the tank (15), and the water heat exchanger (21 ) On the basis of an increase in the incoming water temperature of the water flowing into the water heat exchanger (21) through the incoming water pipe (27), while controlling the discharge temperature of the refrigerant to a predetermined range. Control means (33) for performing control to suppress heat exchange in the vessel (25) It has a, and.

この構成では、高圧側の冷媒圧力を臨界圧力以上にする給湯機において水熱交換器(21)への冷媒の吐出温度を所定の範囲に調節する制御を実行しつつ、入水温度の上昇に基づいて蒸発器(25)における熱交換を抑制する制御を実行する制御手段(33)を備えている。したがって、水熱交換器(21)への冷媒の吐出温度を所定の範囲に調節する制御を実行することにより水熱交換器(21)からタンク(15)への出湯温度を所定温度に維持しつつ、入水温度の上昇に基づいて蒸発器(25)における熱交換を抑制する制御を実行することにより蒸発温度(蒸発圧力)の上昇を抑えることができる。   In this configuration, based on the rise of the incoming water temperature, control is performed to adjust the discharge temperature of the refrigerant to the water heat exchanger (21) within a predetermined range in the water heater that sets the high-pressure side refrigerant pressure to a critical pressure or higher. And a control means (33) for executing control for suppressing heat exchange in the evaporator (25). Therefore, by controlling the refrigerant discharge temperature to the water heat exchanger (21) within a predetermined range, the temperature of the hot water from the water heat exchanger (21) to the tank (15) is maintained at the predetermined temperature. On the other hand, it is possible to suppress the increase in the evaporation temperature (evaporation pressure) by executing the control for suppressing the heat exchange in the evaporator (25) based on the increase in the incoming water temperature.

高圧側の冷媒圧力を臨界圧力以上にする給湯機において水熱交換器(21)への冷媒の吐出温度を所定の範囲に調節する制御を実行し、入水温度の上昇に基づく蒸発器(25)の熱交換抑制の制御をしない従来の給湯機では、次のような問題がある。すなわち、水熱交換器(21)へ流入する水の入水温度が上昇するとそれに伴って必要とされる蒸発能力は小さくなる。この場合に蒸発器(25)における熱交換を抑制しないで運転し、かつ、水熱交換器(21)への冷媒の吐出温度を所定の範囲に調節する制御をすると、蒸発器(25)における冷媒と、蒸発器(25)が熱交換する外気などの被熱交換物との温度差が小さくなる。すなわち、蒸発温度(蒸発圧力)が上昇する。その結果、水熱交換器(21)への冷媒の吐出温度を所定の範囲に調節する制御を実行している系では、圧縮機(19)から水熱交換器(21)への冷媒の吐出圧力が上昇してしまう。   In the water heater that sets the refrigerant pressure on the high-pressure side to be equal to or higher than the critical pressure, control is performed to adjust the refrigerant discharge temperature to the water heat exchanger (21) within a predetermined range, and the evaporator (25) based on the rise of the incoming water temperature. The conventional water heater that does not control the suppression of heat exchange has the following problems. That is, when the incoming temperature of the water flowing into the water heat exchanger (21) rises, the required evaporation capacity decreases. In this case, when the operation is performed without suppressing the heat exchange in the evaporator (25) and the control is performed to adjust the discharge temperature of the refrigerant to the water heat exchanger (21) within a predetermined range, the evaporator (25) The temperature difference between the refrigerant and the heat exchange object such as the outside air that the evaporator (25) exchanges heat becomes small. That is, the evaporation temperature (evaporation pressure) increases. As a result, in the system in which control is performed to adjust the refrigerant discharge temperature to the water heat exchanger (21) within a predetermined range, refrigerant discharge from the compressor (19) to the water heat exchanger (21) is performed. Pressure will rise.

一方、本構成では、制御手段(33)は、入水温度の上昇に基づいて、必要とされる蒸発能力に見合うように蒸発器(25)における熱交換を抑制することにより、冷媒と被熱交換物との温度差が小さくなるのを抑制することができる。その結果、蒸発温度(蒸発圧力)が上昇するのを抑制することができるので、水熱交換器(21)への冷媒の吐出圧力が上昇するのを抑制することができる。   On the other hand, in this configuration, the control means (33) controls heat exchange with the refrigerant by suppressing heat exchange in the evaporator (25) so as to meet the required evaporation capacity based on the rise in the incoming water temperature. It can suppress that the temperature difference with a thing becomes small. As a result, an increase in the evaporation temperature (evaporation pressure) can be suppressed, so that an increase in the refrigerant discharge pressure to the hydrothermal exchanger (21) can be suppressed.

以上のように水熱交換器(21)への冷媒の吐出温度を所定範囲に保ちつつ水熱交換器(21)への冷媒の吐出圧力が上昇するのを抑制できるので、装置を保護するための高圧保護スイッチが作動するのを抑制できるとともに、安全率を適正な値に設定して各機器を設計できる。これにより、給湯機を安定して運転することができ、しかもコストの増大を抑制できる。   As described above, since the discharge pressure of the refrigerant to the water heat exchanger (21) can be suppressed while maintaining the discharge temperature of the refrigerant to the water heat exchanger (21) within a predetermined range, the apparatus is protected. It is possible to control the operation of the high-pressure protection switch and to design each device by setting the safety factor to an appropriate value. Thereby, the hot water heater can be operated stably, and an increase in cost can be suppressed.

具体的には、前記蒸発器(25)に向けて送風するファン(43)をさらに備え、前記制御手段(33)は、前記ファン(43)の回転数を調節することにより前記蒸発器(25)における熱交換を抑制する制御を実行するのがよい。このようにファン(43)の回転数を調節するという簡単な制御により、蒸発器(25)の蒸発能力を制御することができる。   Specifically, a fan (43) that blows air toward the evaporator (25) is further provided, and the control means (33) adjusts the rotational speed of the fan (43) to adjust the evaporator (25). It is preferable to execute control for suppressing heat exchange in step (b). Thus, the evaporation capability of the evaporator (25) can be controlled by a simple control of adjusting the rotational speed of the fan (43).

本発明では、前記入水温度の基準となる所定の基準値が設定されており、前記制御手段(33)は、前記基準値よりも前記入水温度が高くなった場合に前記ファン(43)の回転数を所定値だけ下げる制御を実行するのが好ましい。   In the present invention, a predetermined reference value serving as a reference for the incoming water temperature is set, and when the incoming water temperature is higher than the reference value, the control means (33) sets the fan (43). It is preferable to execute control for lowering the number of rotations by a predetermined value.

この構成では、上記のような所定の基準値を設定し、この基準値に基づいてファン(43)の回転数を制御するので、ファン(43)の回転数変更を要所に定めて回転数の変更回数を抑えることができる。これにより、ファン(43)の回転数を下げるべき要所を押さえつつ制御を簡略化できる。   In this configuration, the predetermined reference value as described above is set, and the rotation speed of the fan (43) is controlled based on this reference value. The number of changes can be reduced. Thereby, control can be simplified, pressing down the important point which should reduce the rotation speed of a fan (43).

また、本発明では、前記基準値が第1基準値であり、この第1基準値よりも低い温度の第2基準値がさらに設定されており、前記制御手段(33)は、前記第1基準値よりも前記入水温度が高くなり前記ファン(43)の回転数を下げた後、前記第2基準値よりも前記入水温度が低くなった場合に前記ファン(43)の回転数を上げる制御を実行するのが好ましい。   In the present invention, the reference value is a first reference value, and a second reference value having a temperature lower than the first reference value is further set, and the control means (33) is configured to provide the first reference value. After the incoming water temperature becomes higher than the value and the rotational speed of the fan (43) is lowered, the rotational speed of the fan (43) is increased when the incoming water temperature becomes lower than the second reference value. It is preferable to execute the control.

この構成では、入水温度が上昇した場合だけでなく、入水温度が下降した場合にもファン(43)の回転数の制御ができるので、一旦下げた蒸発器(25)の蒸発能力を、入水温度が下降した場合に再び上げることができる。これにより、入水温度の長時間にわたる上下の変動に対してもファン(43)の回転数を適切に制御して給湯機をより安定して運転することができる。   In this configuration, since the rotation speed of the fan (43) can be controlled not only when the incoming water temperature rises but also when the incoming water temperature falls, the evaporation capacity of the evaporator (25) once lowered can be set to the incoming water temperature. It can be raised again when is lowered. As a result, the hot water heater can be operated more stably by appropriately controlling the rotational speed of the fan (43) even when the incoming water temperature fluctuates up and down over a long period of time.

また、本発明では、前記第1基準値よりも高い温度の第3基準値がさらに設定されており、前記制御手段(33)は、前記第1基準値よりも前記入水温度が高くなり前記ファン(43)の回転数を下げた後、前記第3基準値よりも前記入水温度が高くなった場合に前記ファン(43)の回転数をさらに下げる段階的な制御を実行するのが好ましい。   Moreover, in this invention, the 3rd reference value of the temperature higher than the said 1st reference value is further set, The said control means (33) becomes the said incoming water temperature higher than the said 1st reference value, and the said After the rotational speed of the fan (43) is lowered, it is preferable to execute stepwise control for further lowering the rotational speed of the fan (43) when the incoming water temperature becomes higher than the third reference value. .

この構成では、上記のように段階的な制御を行うので、入水温度の上昇度合いに応じてファン(43)の回転数を段階的に下げることができる。これにより、蒸発器(25)の蒸発能力を段階的に下げることができるので、水熱交換器(21)への冷媒の吐出圧力をより細かく調節することができる。したがって、給湯機の運転をさらに安定させることができる。   In this configuration, since stepwise control is performed as described above, the rotational speed of the fan (43) can be decreased stepwise in accordance with the degree of increase in the incoming water temperature. Thereby, since the evaporation capability of an evaporator (25) can be reduced in steps, the discharge pressure of the refrigerant | coolant to a water heat exchanger (21) can be adjusted more finely. Therefore, the operation of the water heater can be further stabilized.

また、本発明では、前記第2基準値よりも高く、前記第3基準値よりも低い温度の第4基準値がさらに設定されており、前記制御手段(33)は、前記第3基準値よりも前記入水温度が高くなり前記ファン(43)の回転数を下げた後、前記第4基準値よりも前記入水温度が低くなった場合に前記ファン(43)の回転数を上げる段階的な制御を実行するのが好ましい。   Further, in the present invention, a fourth reference value having a temperature higher than the second reference value and lower than the third reference value is further set, and the control means (33) is set higher than the third reference value. After the incoming water temperature becomes higher and the rotational speed of the fan (43) is lowered, the rotational speed of the fan (43) is increased in a case where the incoming water temperature becomes lower than the fourth reference value. It is preferable to execute such control.

この構成では、入水温度の下降時にも段階的な制御が可能であるので、入水温度の長時間にわたる上下の変動に対してもファン(43)の回転数を適切に制御して給湯機をさらに安定して運転することができる。   In this configuration, since stepwise control is possible even when the incoming water temperature is lowered, the water heater can be further controlled by appropriately controlling the rotational speed of the fan (43) even when the incoming water temperature fluctuates up and down over a long period of time. It is possible to drive stably.

前記制御手段(33)は、前記入水温度が上がるにつれて前記ファン(43)の回転数を下げる連続的な制御を実行してもよい。   The control means (33) may execute continuous control for decreasing the rotational speed of the fan (43) as the incoming water temperature increases.

この構成では、入水温度が上がるにつれてファン(43)の回転数も上げる連続的な制御を行うので、入水温度の上昇に応じてファン(43)の回転数をさらにきめ細かく連続的に制御することができる。これにより、給湯機の安定性をさらに向上させることができる。   In this configuration, since the rotation speed of the fan (43) is continuously increased as the incoming water temperature increases, the rotational speed of the fan (43) can be controlled more finely and continuously as the incoming water temperature increases. it can. Thereby, the stability of the water heater can be further improved.

前記制御手段(33)は、前記入水温度が下がるにつれて前記ファン(43)の回転数を上げる連続的な制御を実行してもよい。   The control means (33) may execute continuous control for increasing the rotational speed of the fan (43) as the incoming water temperature decreases.

この構成では、入水温度が下がるにつれてファン(43)の回転数を上げるので、入水温度の長時間にわたる上下の変動に対してもファン(43)の回転数を適切に制御して給湯機の安定性を長時間にわたり効果的に抑制することができる。   In this configuration, since the rotational speed of the fan (43) is increased as the incoming water temperature decreases, the rotational speed of the fan (43) is appropriately controlled even when the incoming water temperature fluctuates up and down over a long period of time. Can be effectively suppressed over a long period of time.

以上説明したように、本発明によれば、水熱交換器への冷媒の吐出温度を所定範囲に保ちつつ水熱交換器への冷媒の吐出圧力が上昇するのを抑制できるので、装置を保護するための高圧保護スイッチが作動するのを抑制できるとともに、安全率を適正な値に設定して各機器を設計できる。これにより、給湯機を安定して運転することができ、しかもコストの増大を抑制できる。   As described above, according to the present invention, it is possible to suppress an increase in the refrigerant discharge pressure to the water heat exchanger while keeping the refrigerant discharge temperature to the water heat exchanger within a predetermined range, thereby protecting the device. It is possible to suppress the operation of the high-pressure protection switch for performing the operation, and it is possible to design each device by setting the safety factor to an appropriate value. Thereby, the hot water heater can be operated stably, and an increase in cost can be suppressed.

以下、本発明の一実施形態にかかるヒートポンプ式給湯機について図面を参照しながら詳細に説明する。図1に示すように、本実施形態にかかるヒートポンプ式給湯機11は、冷媒を循環させる冷媒回路13と、この冷媒回路13の冷媒との熱交換により低温水を沸き上げてタンク15に高温水を貯湯するための貯湯回路17とを備えている。   Hereinafter, a heat pump type water heater according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the heat pump type water heater 11 according to the present embodiment boils low temperature water by heat exchange between a refrigerant circuit 13 that circulates refrigerant and the refrigerant in the refrigerant circuit 13, and supplies high-temperature water to a tank 15. And a hot water storage circuit 17 for storing hot water.

冷媒回路13は、圧縮機19と、水熱交換器21と、膨張弁(減圧機構)23と、蒸発器25と、これらを接続する配管と、蒸発器25に向けて送風するファン43とを有している。本実施形態では、冷媒回路13を循環する冷媒として二酸化炭素を用いている。この二酸化炭素は圧縮機19により臨界圧力以上に圧縮される。冷媒は、水熱交換器21において貯湯回路17を循環する水と熱交換して水を加熱し、蒸発器25において外気と熱交換して外気から熱を吸収する。   The refrigerant circuit 13 includes a compressor 19, a water heat exchanger 21, an expansion valve (decompression mechanism) 23, an evaporator 25, a pipe connecting them, and a fan 43 that blows air toward the evaporator 25. Have. In the present embodiment, carbon dioxide is used as the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 13. This carbon dioxide is compressed to a critical pressure or higher by the compressor 19. The refrigerant exchanges heat with water circulating in the hot water storage circuit 17 in the water heat exchanger 21 to heat the water, and exchanges heat with the outside air in the evaporator 25 to absorb heat from the outside air.

貯湯回路17は、水が貯留されるタンク15と、このタンク15の水を水熱交換器21に送る入水配管27と、水熱交換器21との熱交換により加熱された水をタンク15に戻す出湯配管29と、貯湯回路17内において水を循環させるポンプ31とを有している。   The hot water storage circuit 17 supplies the tank 15 with water heated by heat exchange between the tank 15 in which water is stored, a water inlet pipe 27 that sends water from the tank 15 to the water heat exchanger 21, and the water heat exchanger 21. A hot water supply pipe 29 to be returned and a pump 31 for circulating water in the hot water storage circuit 17 are provided.

入水配管27から水熱交換器21に流入する水の温度(以下、入水温度という。)は、水熱交換器21との接続部近傍の入水配管27に配設された温度センサ39により測定される。水熱交換器21により温度調節された水の温度(以下、出湯温度という。)は、水熱交換器21との接続部近傍の出湯配管29に配設された温度センサ41により測定される。   The temperature of water flowing into the water heat exchanger 21 from the incoming water pipe 27 (hereinafter referred to as incoming water temperature) is measured by a temperature sensor 39 provided in the incoming water pipe 27 in the vicinity of the connecting portion with the water heat exchanger 21. The The temperature of the water whose temperature has been adjusted by the water heat exchanger 21 (hereinafter referred to as the tapping temperature) is measured by a temperature sensor 41 disposed in a tapping pipe 29 in the vicinity of the connection with the water heat exchanger 21.

この給湯機11は、冷媒回路13および貯湯回路17を制御する制御部(制御手段)33を備えている。この制御部33が冷媒回路13の圧縮機19を駆動させるとともに貯湯回路17のポンプ31を駆動させることにより、タンク15の底部に設けられた出水口からタンク15内の低温水が入水配管27を通じて水熱交換器21に送られる。水熱交換器21に送られてきた低温水は、水熱交換器21において加熱され、出湯配管29を通じてタンク15の上部に設けられた入水口からタンク15内に戻される。これにより、タンク15内は、上部に高温水が貯湯され、下部にいくほど水の温度が低くなっている。   The water heater 11 includes a control unit (control means) 33 that controls the refrigerant circuit 13 and the hot water storage circuit 17. The control unit 33 drives the compressor 19 of the refrigerant circuit 13 and also drives the pump 31 of the hot water storage circuit 17, so that low-temperature water in the tank 15 passes through the water inlet pipe 27 from the water outlet provided at the bottom of the tank 15. It is sent to the water heat exchanger 21. The low-temperature water sent to the water heat exchanger 21 is heated in the water heat exchanger 21 and returned to the tank 15 from a water inlet provided in the upper part of the tank 15 through the hot water piping 29. Thereby, in the tank 15, hot water is stored in the upper part, and the temperature of the water is lowered toward the lower part.

タンク15は、貯湯された高温水をタンク15の上部から取り出して浴槽などへ給湯するための給湯配管35と、タンク15の底部に水道水などの低温水を供給するための給水配管37とを備えている。   The tank 15 includes a hot water supply pipe 35 for taking out the stored hot water from the upper part of the tank 15 and supplying hot water to a bathtub or the like, and a water supply pipe 37 for supplying low temperature water such as tap water to the bottom of the tank 15. I have.

図4は、高圧側の冷媒圧力を臨界圧力以上にする給湯機において水熱交換器への冷媒の吐出温度を所定の範囲に調節する制御を実行し、入水温度の上昇に基づく蒸発器の熱交換抑制の制御をしない従来の給湯機におけるモリエル線図であり、入水温度が10℃、30℃および50℃のときの冷凍サイクルを例示したものである。   FIG. 4 shows the control of adjusting the refrigerant discharge temperature to the water heat exchanger in a predetermined range in the water heater that sets the refrigerant pressure on the high pressure side to a critical pressure or higher, and the heat of the evaporator based on the rise of the incoming water temperature. It is a Mollier diagram in the conventional hot water heater which does not control exchange suppression, and illustrates the refrigeration cycle when the incoming water temperature is 10 ° C, 30 ° C and 50 ° C.

前述したように入水温度が上昇するとそれに伴って必要とされる蒸発能力は小さくなる。この場合に蒸発器での熱交換を抑制しないで運転し、かつ、水熱交換器への冷媒の吐出温度がほぼ一定になるように調節する制御をすると、蒸発器における冷媒の温度(蒸発温度)と、蒸発器が熱交換する外気との温度差が小さくなる。   As described above, when the incoming water temperature rises, the required evaporation capacity decreases accordingly. In this case, if the operation is performed without suppressing the heat exchange in the evaporator and the discharge temperature of the refrigerant to the water heat exchanger is controlled to be substantially constant, the refrigerant temperature (evaporation temperature) in the evaporator is controlled. ) And the outside air that the evaporator exchanges heat.

具体的には、例えば図4に示すように入水温度が10℃、30℃および50℃の場合で比較すると、例えば外気温が8℃で、蒸発器25における冷媒の温度(蒸発温度)は、入水温度が10℃のときには約2℃で、入水温度が30℃のときには約3℃で、入水温度が50℃のときには約4℃である。このように入水温度が上昇すると蒸発温度(蒸発圧力)は上昇し、その結果、蒸発温度と外気温との差が小さくなる。   Specifically, for example, as shown in FIG. 4, when the incoming water temperature is 10 ° C., 30 ° C., and 50 ° C., for example, the outside air temperature is 8 ° C., and the refrigerant temperature (evaporation temperature) in the evaporator 25 is When the incoming water temperature is 10 ° C., it is about 2 ° C., when the incoming water temperature is 30 ° C., it is about 3 ° C., and when the incoming water temperature is 50 ° C., it is about 4 ° C. When the incoming water temperature increases in this way, the evaporation temperature (evaporation pressure) increases, and as a result, the difference between the evaporation temperature and the outside air temperature becomes smaller.

蒸発器25を出た冷媒は、圧縮機19において圧縮される。このとき、水熱交換器21への冷媒の吐出温度がほぼ一定になるように調節する制御を実行する系では、圧縮機19から水熱交換器21への冷媒の吐出圧力が上昇してしまう(図4の二点鎖線で囲んだ領域参照)。   The refrigerant that has left the evaporator 25 is compressed by the compressor 19. At this time, in the system that performs control for adjusting the refrigerant discharge temperature to the water heat exchanger 21 to be substantially constant, the refrigerant discharge pressure from the compressor 19 to the water heat exchanger 21 increases. (Refer to the region surrounded by the two-dot chain line in FIG. 4).

一方、図2は、本実施形態にかかる給湯機におけるモリエル線図であり、入水温度が10℃、30℃および50℃のときの冷凍サイクルをそれぞれ例示したものである。本実施形態では、制御部33は、以下の制御例に示すように入水温度の上昇に基づいて、必要とされる蒸発能力に見合うように蒸発器25における熱交換を抑制する制御を実行する。これにより、蒸発器25において外気と冷媒との温度差が小さくなるのを抑制することができる。その結果、蒸発温度(蒸発圧力)が上昇するのを抑制することができるので、水熱交換器21への冷媒の吐出圧力が上昇するのを抑制することができる。   On the other hand, FIG. 2 is a Mollier diagram in the water heater according to the present embodiment, and illustrates refrigeration cycles when the incoming water temperature is 10 ° C., 30 ° C., and 50 ° C., respectively. In this embodiment, the control part 33 performs control which suppresses the heat exchange in the evaporator 25 so that it may correspond to the required evaporation capability based on the raise of incoming water temperature, as shown in the following control examples. Thereby, in the evaporator 25, it can suppress that the temperature difference of external air and a refrigerant | coolant becomes small. As a result, an increase in the evaporation temperature (evaporation pressure) can be suppressed, so that an increase in the refrigerant discharge pressure to the hydrothermal exchanger 21 can be suppressed.

次に、本実施形態にかかる給湯機11の制御例について説明する。図3は、給湯機11の制御例を示すフローチャートである。本制御例では、冷媒として二酸化炭素を用い、水熱交換器21への冷媒の吐出温度をほぼ一定に調節する制御を実行しつつ、入水温度の上昇に基づく蒸発器25の熱交換抑制制御を実行する。本制御例において、蒸発器25の熱交換抑制は、蒸発器25に向けて送風するファン43の回転数を下げることにより行う。   Next, a control example of the water heater 11 according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing a control example of the water heater 11. In this control example, carbon dioxide is used as the refrigerant, and control for adjusting the discharge temperature of the refrigerant to the water heat exchanger 21 is performed to be substantially constant, and the heat exchange suppression control of the evaporator 25 based on the rise of the incoming water temperature is performed. Execute. In this control example, the heat exchange suppression of the evaporator 25 is performed by reducing the rotational speed of the fan 43 that blows air toward the evaporator 25.

本制御例では、運転開始時の入水温度が10℃で、入水温度が20℃上昇する毎にファン43の回転数を下げる制御を実行する場合を例に挙げて説明する。すなわち、運転開始時から20℃高い温度である30℃を入水温度の第1基準値とし、これよりもさらに20℃高い温度、すなわち運転開始時から40℃高い温度である50℃を第3基準値として段階的な制御を行う。図3のフローチャート中では、運転開始時からの温度上昇値をA1,A2で示しており、それぞれA1=20、A2=40である。   In this control example, the case where the incoming water temperature at the start of operation is 10 ° C. and the control for decreasing the rotational speed of the fan 43 every time the incoming water temperature rises by 20 ° C. will be described as an example. That is, 30 ° C., which is 20 ° C. higher than the start of operation, is set as the first reference value of the incoming water temperature. Perform stepwise control as a value. In the flowchart of FIG. 3, the temperature rise values from the start of operation are indicated by A1 and A2, and A1 = 20 and A2 = 40, respectively.

また、本制御例では、入水温度の基準値としてさらに第2基準値および第4基準値を設定している。第2基準値は、入水温度が第1基準値よりも高くなりファン43の回転数を下げた後、入水温度が下降して第1基準値よりも低くなった場合にファン43の回転数を上げる(運転開始時の回転数に戻す)基準となる値である。第2基準値は第1基準値よりも5℃低い25℃に設定している(図3のフローチャート中のd1=5)。また、第4基準値は、入水温度が第3基準値よりも高くなりファン43の回転数を下げた後、入水温度が下降して第3基準値よりも低くなった場合にファン43の回転数を上げる基準となる値である。第4基準値は第3基準値よりも5℃低い45℃に設定している(図3のフローチャート中のd2=5)。   In this control example, the second reference value and the fourth reference value are further set as the reference values for the incoming water temperature. The second reference value is the rotation speed of the fan 43 when the incoming water temperature drops below the first reference value after the incoming water temperature becomes higher than the first reference value and the rotational speed of the fan 43 is lowered. This is a reference value to be raised (returned to the rotation speed at the start of operation). The second reference value is set to 25 ° C., which is 5 ° C. lower than the first reference value (d1 = 5 in the flowchart of FIG. 3). The fourth reference value is the rotation of the fan 43 when the incoming water temperature drops below the third reference value after the incoming water temperature becomes higher than the third reference value and the rotational speed of the fan 43 is lowered. This is the standard value to increase the number. The fourth reference value is set to 45 ° C., which is 5 ° C. lower than the third reference value (d2 = 5 in the flowchart of FIG. 3).

図3に示すように、給湯機11の運転が開始されると、ステップS1において、制御部33は外気温度、入水温度などから蒸発器25のファン43の回転数を決定し、ステップS2に進む。この運転開始時おける入水温度10℃のときの冷凍サイクルは図2に示すようになり、このときの蒸発器25における冷媒の温度(蒸発温度)は約2℃である。   As shown in FIG. 3, when the operation of the water heater 11 is started, in step S1, the control unit 33 determines the rotational speed of the fan 43 of the evaporator 25 from the outside air temperature, the incoming water temperature, etc., and proceeds to step S2. . The refrigeration cycle when the incoming water temperature is 10 ° C. at the start of operation is as shown in FIG. 2, and the temperature of the refrigerant (evaporation temperature) in the evaporator 25 at this time is about 2 ° C.

ステップS2において、制御部33は、入水温度が第1基準値(例えば30℃)よりも大きいか否かについて判断する。入水温度が第1基準値よりも大きい場合には、制御部33はステップS3に進む。入水温度が第1基準値以下である場合には、制御部33はステップS2の判断を繰り返す。   In step S2, the controller 33 determines whether or not the incoming water temperature is higher than a first reference value (for example, 30 ° C.). When the incoming water temperature is higher than the first reference value, the control unit 33 proceeds to step S3. When the incoming water temperature is equal to or lower than the first reference value, the control unit 33 repeats the determination in step S2.

ステップS3では、上記ステップS2において入水温度が第1基準値よりも大きいと判断されたので、制御部33は、ファン43の回転数を運転開始時の回転数からB1(rpm)だけ下げて蒸発器25における熱交換を抑制した後、ステップS4に進む。本制御例では、回転数低下量B1は、図2に示すように入水温度が30℃のときの蒸発器25における冷媒の温度(蒸発温度)が運転開始時とほぼ同じ値(約2℃)となるように調節される。   In step S3, since it is determined in step S2 that the incoming water temperature is higher than the first reference value, the controller 33 evaporates by reducing the rotational speed of the fan 43 by B1 (rpm) from the rotational speed at the start of operation. After suppressing heat exchange in the vessel 25, the process proceeds to step S4. In this control example, as shown in FIG. 2, the rotation speed reduction amount B1 is approximately the same value (about 2 ° C.) as the refrigerant temperature (evaporation temperature) in the evaporator 25 when the incoming water temperature is 30 ° C. It is adjusted to become.

このように入水温度の上昇に伴って必要とされる蒸発能力が小さくなったときに、それに見合うように蒸発器25における熱交換を抑制することにより、蒸発器25における冷媒と外気との温度差を運転開始時とほぼ同程度にして、前記温度差が小さくなるのを抑制することができる。その結果、蒸発温度および蒸発圧力が上昇するのを抑制することができるので、水熱交換器21への冷媒の吐出圧力が上昇するのを抑制できる(図2の二点鎖線で囲んだ領域参照)。   As described above, when the evaporation capacity required as the incoming water temperature increases, the heat exchange in the evaporator 25 is suppressed to match the temperature difference between the refrigerant in the evaporator 25 and the outside air. The temperature difference can be made substantially the same as when the operation is started, and the temperature difference can be suppressed from becoming small. As a result, it is possible to suppress an increase in the evaporation temperature and the evaporation pressure, and thus it is possible to suppress an increase in the discharge pressure of the refrigerant to the hydrothermal exchanger 21 (see the region surrounded by the two-dot chain line in FIG. 2). ).

ついで、ステップS4において、制御部33は、沸き上げ終了の条件を満たしているか否かを判断する。タンク15内における所定高さにある水の温度が所定値以上になっている場合には沸上げ終了と判断し、運転を終了する。沸上げ終了条件を満たしていない場合には沸き上げを継続するためにステップS5に進む。   Next, in step S4, the control unit 33 determines whether or not the boiling end condition is satisfied. When the temperature of water at a predetermined height in the tank 15 is equal to or higher than a predetermined value, it is determined that boiling has ended, and the operation ends. If the boiling end condition is not satisfied, the process proceeds to step S5 in order to continue boiling.

ステップS5において、制御部33は、入水温度が第2基準値(例えば25℃)未満であるか否かを判断する。第2基準値は、入水温度が第1基準値よりも大きいと判断されてファン43の回転数が運転開始時からB1(rpm)だけ下げられた後、時間の経過とともに入水温度が再び第1基準値を下回った場合に、ファン43の回転数を上げて運転開始時の回転数に戻すか否かを判断するために設けられた基準値である。したがって、ステップS2において入水温度が第1基準値よりも大きいと判断された直後の時点では、入水温度は第2基準値よりも大きいので、ステップS5において制御部33はステップS7に進む。   In step S5, the controller 33 determines whether or not the incoming water temperature is lower than a second reference value (for example, 25 ° C.). The second reference value is determined that the incoming water temperature is higher than the first reference value, and after the rotational speed of the fan 43 has been reduced by B1 (rpm) from the start of operation, the incoming water temperature is again increased with time. This is a reference value provided to determine whether or not to increase the rotational speed of the fan 43 and return it to the rotational speed at the start of operation when it falls below the reference value. Therefore, since the incoming water temperature is higher than the second reference value immediately after it is determined in step S2 that the incoming water temperature is higher than the first reference value, the control unit 33 proceeds to step S7 in step S5.

ステップS7において、制御部33は、入水温度が第3基準値(例えば50℃)よりも大きいか否かについて判断する。第3基準値は、入水温度が第1基準値よりも大きいと判断されてファン43の回転数がB1(rpm)だけ下げられた後、時間の経過とともに入水温度がさらに上昇した場合に、ファン43の回転数をさらに下げるか否かを判断するために設けられた基準値である。制御部33は、入水温度が第3基準値より大きい場合にはステップS8に進み、入水温度が第3基準値以下である場合にはステップS5に戻る。   In step S7, the controller 33 determines whether or not the incoming water temperature is higher than a third reference value (for example, 50 ° C.). The third reference value is determined when the incoming water temperature is further increased over time after it is determined that the incoming water temperature is higher than the first reference value and the rotational speed of the fan 43 is decreased by B1 (rpm). This is a reference value provided for determining whether or not to further reduce the rotational speed of 43. The controller 33 proceeds to step S8 when the incoming water temperature is higher than the third reference value, and returns to step S5 when the incoming water temperature is equal to or lower than the third reference value.

ステップS8では、上記ステップS7において入水温度が第3基準値よりも大きいと判断されたので、ファン43の回転数を運転開始時の値よりもB2(rpm)小さくなるように下げて蒸発器25における熱交換を抑制した後、ステップS9に進む。本制御例では、回転数低下量B2は、ステップS3における回転数低下量B1よりも大きな値であり(B2>B1)、図2に示すように入水温度が50℃のときの蒸発器25における冷媒の温度(蒸発温度)が運転開始時とほぼ同じ値(約2℃)となるように調節される。   In step S8, since it is determined in step S7 that the incoming water temperature is higher than the third reference value, the rotation speed of the fan 43 is lowered to B2 (rpm) smaller than the value at the start of operation, and the evaporator 25 After suppressing the heat exchange in step S9, the process proceeds to step S9. In the present control example, the rotational speed reduction amount B2 is larger than the rotational speed reduction amount B1 in step S3 (B2> B1), and in the evaporator 25 when the incoming water temperature is 50 ° C. as shown in FIG. The temperature of the refrigerant (evaporation temperature) is adjusted to be approximately the same value (about 2 ° C.) as at the start of operation.

ステップS9において、制御部33は、沸き上げ終了の条件を満たしているか否かを判断する。タンク15内における所定高さにある水の温度が所定値以上になっている場合には沸上げ終了と判断し、運転を終了する。沸上げ終了条件を満たしていない場合には沸き上げを継続するためにステップS10に進む。   In step S9, the control unit 33 determines whether or not the boiling end condition is satisfied. When the temperature of water at a predetermined height in the tank 15 is equal to or higher than a predetermined value, it is determined that boiling has ended, and the operation ends. If the boiling end condition is not satisfied, the process proceeds to step S10 in order to continue boiling.

ステップS10において、制御部33は、入水温度が第4基準値(例えば45℃)未満であるか否かを判断する。第4基準値は、入水温度が第3基準値よりも大きいと判断されてファン43の回転数が運転開始時よりもB2(rpm)小さくなるように下げられた後、時間の経過とともに入水温度が再び第3基準値を下回った場合に、ファン43の回転数を再び上げるか否かを判断するために設けられた基準値である。この第4基準値は、第2基準値よりも高く、かつ、第3基準値よりもd2℃(例えば5℃)低い温度に設定されている。   In step S10, the control unit 33 determines whether or not the incoming water temperature is lower than a fourth reference value (for example, 45 ° C.). The fourth reference value is determined as the incoming water temperature is higher than the third reference value, and the rotational speed of the fan 43 is lowered to be B2 (rpm) lower than that at the start of operation, and then the incoming water temperature is increased with time. Is a reference value provided to determine whether or not to increase the rotational speed of the fan 43 again when the value falls below the third reference value again. The fourth reference value is set to a temperature that is higher than the second reference value and lower by d2 ° C. (for example, 5 ° C.) than the third reference value.

したがって、ステップS7において入水温度が第3基準値よりも大きいと判断された直後の時点では、入水温度は第4基準値よりも大きいので、ステップS10において制御部33はステップS9に戻り、ステップS9およびS10の条件判断を繰り返す。このステップS9およびS10の条件判断を繰り返す間に、例えば入水温度が低下して第4基準値未満となった場合には、制御部33はステップS11に進む。一方、上記条件判断を繰り返す間に、沸き上げ終了条件を満たすこととなった場合には、制御部33は運転を終了する。   Therefore, immediately after it is determined in step S7 that the incoming water temperature is higher than the third reference value, the incoming water temperature is higher than the fourth reference value. Therefore, in step S10, the control unit 33 returns to step S9, and step S9. And the condition judgment of S10 is repeated. While repeating the condition judgment of steps S9 and S10, for example, when the incoming water temperature falls below the fourth reference value, the control unit 33 proceeds to step S11. On the other hand, if the boiling end condition is satisfied while repeating the above condition determination, the control unit 33 ends the operation.

ステップS11では、上記ステップS10において入水温度が第4基準値未満となったと判断されたので、制御部33は、ファン43の回転数を上げて運転開始時よりもB1だけ小さい値に戻して蒸発器25の熱交換能力を上げた後、ステップS5に戻る。   In step S11, since it is determined in step S10 that the incoming water temperature has become lower than the fourth reference value, the controller 33 evaporates by increasing the rotational speed of the fan 43 to a value smaller by B1 than at the start of operation. After increasing the heat exchange capacity of the vessel 25, the process returns to step S5.

ステップS5では、制御部33は、入水温度が第2基準値未満であるか否かを判断する。入水温度が第2基準値未満に低下した場合には、制御部33はステップS6に進む。   In step S5, the controller 33 determines whether or not the incoming water temperature is less than the second reference value. If the incoming water temperature falls below the second reference value, the control unit 33 proceeds to step S6.

ステップS6では、ステップS5において入水温度が第2基準値未満に低下したと判断されたので、制御部33は、ファン43の回転数を運転開始時と同じ値に戻して蒸発器25の熱交換能力を上げた後、ステップS2に戻り、上記した制御を繰り返す。   In step S6, since it is determined in step S5 that the incoming water temperature has decreased below the second reference value, the control unit 33 returns the rotational speed of the fan 43 to the same value as at the start of operation, and performs heat exchange of the evaporator 25. After increasing the capability, the process returns to step S2 to repeat the above control.

以上説明したように、上記実施形態では、冷媒回路13と、貯湯回路17と、水熱交換器21への冷媒の吐出温度を所定の範囲に調節する制御を実行しつつ、入水配管27を通じて水熱交換器21に流入する水の入水温度の上昇に基づいて蒸発器25における熱交換を抑制する制御を実行する制御部33とを備えているので、蒸発器25における冷媒と外気との温度差が小さくなるのを抑制することができる。その結果、蒸発温度および蒸発圧力が上昇するのを抑制することができるので、水熱交換器21への冷媒の吐出圧力が上昇するのを抑制することができる。   As described above, in the above-described embodiment, the control is performed to adjust the refrigerant discharge temperature to the refrigerant circuit 13, the hot water storage circuit 17, and the water heat exchanger 21 within a predetermined range. Since the control part 33 which performs control which suppresses the heat exchange in the evaporator 25 based on the raise of the incoming temperature of the water which flows into the heat exchanger 21 is provided, the temperature difference of the refrigerant | coolant in the evaporator 25 and external air Can be suppressed. As a result, the evaporating temperature and the evaporating pressure can be suppressed from increasing, and the refrigerant discharge pressure to the hydrothermal exchanger 21 can be suppressed from increasing.

また、上記実施形態では、蒸発器25に向けて送風するファン43をさらに備え、制御部33は、ファン43の回転数を調節することにより蒸発器25における熱交換を抑制する制御を実行するので、ファン43の回転数を調節するという簡単な制御により、蒸発器25の蒸発能力を制御することができる。   Moreover, in the said embodiment, since the fan 43 which ventilates toward the evaporator 25 is further provided and the control part 33 adjusts the rotation speed of the fan 43, it performs control which suppresses the heat exchange in the evaporator 25. The evaporation capability of the evaporator 25 can be controlled by a simple control of adjusting the rotation speed of the fan 43.

また、上記実施形態では、入水温度の基準となる所定の第1基準値が設定されており、制御部33は、第1基準値よりも入水温度が高くなった場合にファン43の回転数を所定値だけ下げる制御を実行するので、ファン43の回転数変更を要所に定めて回転数の変更回数を抑えることができる。これにより、ファン43の回転数を下げるべき要所を押さえつつ制御を簡略化できる。   Moreover, in the said embodiment, the predetermined | prescribed 1st reference value used as the reference | standard of incoming water temperature is set, and when the incoming water temperature becomes higher than the 1st reference value, the control part 33 changes the rotation speed of the fan 43. Since the control for lowering by a predetermined value is executed, the rotation speed change of the fan 43 can be determined as a key point and the number of rotation speed changes can be suppressed. Thereby, it is possible to simplify the control while pressing the important point where the rotational speed of the fan 43 should be reduced.

また、上記実施形態では、第1基準値よりも低い温度の第2基準値がさらに設定されており、制御部33は、第1基準値よりも入水温度が高くなりファン43の回転数を下げた後、第2基準値よりも入水温度が低くなった場合にファン43の回転数を上げる制御を実行するので、一旦下げた蒸発器25の蒸発能力を、入水温度が下降した場合に再び上げることができる。これにより、入水温度の長時間にわたる上下の変動に対してもファン43の回転数を適切に制御して給湯機をより安定して運転することができる。   Moreover, in the said embodiment, the 2nd reference value of temperature lower than a 1st reference value is further set, and the control part 33 becomes higher than a 1st reference value, and the water-inflow temperature becomes low, and reduces the rotation speed of the fan 43. After that, when the incoming water temperature becomes lower than the second reference value, the control for increasing the rotation speed of the fan 43 is executed. Therefore, the evaporation capacity of the evaporator 25 once lowered is increased again when the incoming water temperature decreases. be able to. Thus, the hot water heater can be operated more stably by appropriately controlling the rotational speed of the fan 43 even when the incoming water temperature is fluctuated up and down over a long period of time.

また、上記実施形態では、第1基準値よりも高い温度の第3基準値がさらに設定されており、制御部33は、第1基準値よりも入水温度が高くなりファン43の回転数を下げた後、第3基準値よりも入水温度が高くなった場合にファン43の回転数をさらに下げる段階的な制御を実行するので、入水温度の上昇度合いに応じてファン43の回転数を段階的に下げることができる。これにより、蒸発器25の蒸発能力を段階的に下げることができるので、水熱交換器21への冷媒の吐出圧力をより細かく調節することができる。したがって、給湯機の運転をさらに安定させることができる。   Moreover, in the said embodiment, the 3rd reference value of temperature higher than a 1st reference value is further set, and the control part 33 becomes higher in water temperature than a 1st reference value, and reduces the rotation speed of the fan 43. After that, when the incoming water temperature becomes higher than the third reference value, stepwise control for further reducing the rotational speed of the fan 43 is executed. Therefore, the rotational speed of the fan 43 is changed stepwise according to the rising degree of the incoming water temperature. Can be lowered. Thereby, since the evaporation capability of the evaporator 25 can be lowered stepwise, the discharge pressure of the refrigerant to the hydrothermal exchanger 21 can be adjusted more finely. Therefore, the operation of the water heater can be further stabilized.

また、上記実施形態では、第2基準値よりも高く、第3基準値よりも低い温度の第4基準値がさらに設定されており、制御部33は、第3基準値よりも入水温度が高くなりファン43の回転数を下げた後、第4基準値よりも入水温度が低くなった場合にファン43の回転数を上げる段階的な制御を実行するので、入水温度の長時間にわたる上下の変動に対してもファン43の回転数を適切に制御して給湯機をさらに安定して運転することができる。   Moreover, in the said embodiment, the 4th reference value of the temperature higher than a 2nd reference value and lower than a 3rd reference value is further set, and the control part 33 has a higher water inlet temperature than a 3rd reference value. Since the step-by-step control for increasing the rotation speed of the fan 43 is performed when the incoming water temperature becomes lower than the fourth reference value after the rotational speed of the fan 43 is lowered, the fluctuation of the incoming water temperature is increased and decreased over a long period of time. In contrast, the water heater can be more stably operated by appropriately controlling the rotational speed of the fan 43.

なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、上記実施形態では、蒸発器の熱交換を抑制する手段として蒸発器のファンの回転数を下げるという方法を用いたが、蒸発器の熱交換抑制手段はこの方法に限定されるものではなく他の方法を用いてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the method of reducing the rotation speed of the evaporator fan is used as a means for suppressing the heat exchange of the evaporator, but the heat exchange suppressing means of the evaporator is not limited to this method. Other methods may be used.

上記実施形態では、第1基準値から第4基準値まで設定して蒸発器のファンの回転数を3段階に設定した段階的な制御を行う場合を例に挙げて説明したが、例えば2段階の制御であってもよく、4段階以上の段階的な制御であってもよい。   In the above embodiment, the case where the stepwise control is performed by setting the first reference value to the fourth reference value and setting the rotation speed of the fan of the evaporator to three steps has been described as an example. The control may be four steps or more.

また、上記実施形態では、運転開始時の入水温度が10℃のときに第1基準値〜第4基準値をそれぞれ30℃、25℃、50℃、45℃に設定する場合を例に挙げて説明したが、これらの各基準値などは上記数値に限定されるものではなく、運転開始時の入水温度、給湯機の仕様、使用地域などの各条件に応じて適宜設定することができる。   Moreover, in the said embodiment, the case where the 1st reference value-the 4th reference value are set to 30 degreeC, 25 degreeC, 50 degreeC, and 45 degreeC, respectively is mentioned as an example, when the inflow temperature at the time of an operation start is 10 degreeC. Although explained, each of these reference values is not limited to the above numerical values, and can be appropriately set according to the respective conditions such as the incoming water temperature at the start of operation, the specifications of the hot water heater, and the area of use.

また、上記実施形態では、段階的な制御を行う場合を例に挙げて説明したが、制御手段は、入水温度が上がるにつれてファンの回転数を下げる連続的な制御を実行してもよい。この形態では、入水温度が上がるにつれてファンの回転数を下げる連続的な制御を行うので、入水温度の上昇に応じて蒸発器における熱交換能力(効率)を連続的に抑制することができる。これにより、給湯機の安定性をさらに向上させることができる。   In the above-described embodiment, the case where stepwise control is performed has been described as an example. However, the control unit may execute continuous control for decreasing the rotational speed of the fan as the incoming water temperature increases. In this embodiment, continuous control is performed to reduce the rotational speed of the fan as the incoming water temperature rises, so that the heat exchange capability (efficiency) in the evaporator can be continuously suppressed as the incoming water temperature increases. Thereby, the stability of the water heater can be further improved.

これに加えて、制御手段は、入水温度が下がるにつれてファンの回転数を上げる連続的な制御を実行してもよい。この形態では、入水温度が下がるにつれてファンの回転数を上げるので、入水温度の長時間にわたる上下の変動に対してもファンの回転数を適切に制御して給湯機の安定性を長時間にわたり効果的に抑制することができる。   In addition to this, the control means may execute continuous control for increasing the rotational speed of the fan as the incoming water temperature decreases. In this configuration, the fan speed is increased as the incoming water temperature decreases, so the fan speed is appropriately controlled even when the incoming water temperature fluctuates up and down over a long period of time. Can be suppressed.

このような連続的な制御を実行する場合、例えば入水温度の上昇または下降にかかわらず蒸発器における冷媒の温度(蒸発温度)および蒸発器における圧力(低圧側の圧力)がほぼ一定となるようにファンの回転数を調整する制御例が挙げられる。   When such continuous control is executed, for example, the refrigerant temperature (evaporation temperature) and the evaporator pressure (low pressure side pressure) in the evaporator become substantially constant regardless of the rise or fall of the incoming water temperature. An example of control for adjusting the rotational speed of the fan is given.

上記実施形態では、入水温度が上昇したときのファンの回転数低下量B1およびB2は、図2に示すように蒸発温度および低圧側圧力が運転開始時とほぼ同じとなるように設定される場合を例に挙げて説明したが、ファンの回転数低下量は上記設定に限定されるものではなく、蒸発温度および低圧側圧力が運転開始時とは異なる値となるように設定されてもよい。   In the above embodiment, when the incoming water temperature rises, the fan speed reduction amounts B1 and B2 are set such that the evaporation temperature and the low-pressure side pressure are substantially the same as at the start of operation as shown in FIG. However, the fan rotational speed reduction amount is not limited to the above setting, and the evaporation temperature and the low pressure side pressure may be set to values different from those at the start of operation.

本発明の一実施形態にかかるヒートポンプ式給湯機を示す構成図である。It is a lineblock diagram showing the heat pump type water heater concerning one embodiment of the present invention. 本実施形態にかかる給湯機におけるモリエル線図であり、入水温度が10℃、30℃および50℃のときの冷凍サイクルをそれぞれ例示したものである。It is a Mollier diagram in the hot water supply apparatus concerning this embodiment, and each illustrates the refrigerating cycle when incoming water temperature is 10 degreeC, 30 degreeC, and 50 degreeC. 本実施形態にかかる給湯機の制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control of the water heater concerning this embodiment. 従来の給湯機におけるモリエル線図であり、入水温度が10℃、30℃および50℃のときの冷凍サイクルを例示したものである。It is a Mollier diagram in the conventional water heater, and illustrates the refrigeration cycle when the incoming water temperature is 10 ° C, 30 ° C, and 50 ° C.

符号の説明Explanation of symbols

11 給湯機
13 冷媒回路
15 タンク
17 貯湯回路
19 圧縮機
21 水熱交換器
23 膨張弁
25 蒸発器
27 入水配管
29 出湯配管
31 ポンプ
33 制御部
35 給湯配管
37 給水配管
39 温度センサ
41 温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Hot water supply machine 13 Refrigerant circuit 15 Tank 17 Hot water storage circuit 19 Compressor 21 Hydrothermal exchanger 23 Expansion valve 25 Evaporator 27 Incoming pipe 29 Hot water outlet 31 Pump 33 Control part 35 Hot water supply pipe 37 Hot water supply pipe 39 Temperature sensor 41 Temperature sensor

Claims (8)

圧縮機(19)と、水熱交換器(21)と、減圧機構(23)と、蒸発器(25)と、これらを接続する配管とを有し、高圧側の冷媒圧力を臨界圧力以上にして冷媒を循環させる冷媒回路(13)と、
水が貯留されるタンク(15)と、前記タンク(15)の水を前記水熱交換器(21)に送る入水配管(27)と、前記水熱交換器(21)により加熱された水を前記タンク(15)に戻す出湯配管(29)とを有する貯湯回路(17)と、
前記水熱交換器(21)への冷媒の吐出温度を所定の範囲に調節する制御を実行しつつ、前記入水配管(27)を通じて前記水熱交換器(21)に流入する水の入水温度の上昇に基づいて前記蒸発器(25)における熱交換を抑制する制御を実行する制御手段(33)と、を備えたヒートポンプ式給湯機。
It has a compressor (19), a water heat exchanger (21), a decompression mechanism (23), an evaporator (25), and piping connecting them, and the refrigerant pressure on the high pressure side is set to a critical pressure or higher. A refrigerant circuit (13) for circulating the refrigerant,
A tank (15) in which water is stored, a water inlet pipe (27) for sending water from the tank (15) to the water heat exchanger (21), and water heated by the water heat exchanger (21) A hot water storage circuit (17) having a hot water supply pipe (29) returning to the tank (15);
The incoming water temperature of water flowing into the water heat exchanger (21) through the incoming water pipe (27) while executing control for adjusting the discharge temperature of the refrigerant to the water heat exchanger (21) within a predetermined range. And a control means (33) for executing control to suppress heat exchange in the evaporator (25) based on the rise of the heat pump.
前記蒸発器(25)に向けて送風するファン(43)をさらに備え、
前記制御手段(33)は、前記ファン(43)の回転数を下げることにより前記蒸発器(25)における熱交換を抑制する制御を実行する、請求項1に記載のヒートポンプ式給湯機。
A fan (43) for blowing air toward the evaporator (25);
The heat pump type hot water heater according to claim 1, wherein the control means (33) executes control for suppressing heat exchange in the evaporator (25) by lowering a rotational speed of the fan (43).
前記入水温度の基準となる所定の基準値が設定されており、
前記制御手段(33)は、前記基準値よりも前記入水温度が高くなった場合に前記ファン(43)の回転数を所定値だけ下げる制御を実行する、請求項2に記載のヒートポンプ式給湯機。
A predetermined reference value serving as a reference for the incoming water temperature is set,
The heat pump hot water supply according to claim 2, wherein the control means (33) performs control to reduce the rotational speed of the fan (43) by a predetermined value when the incoming water temperature becomes higher than the reference value. Machine.
前記基準値が第1基準値であり、この第1基準値よりも低い温度の第2基準値がさらに設定されており、
前記制御手段(33)は、前記第1基準値よりも前記入水温度が高くなり前記ファン(43)の回転数を下げた後、前記第2基準値よりも前記入水温度が低くなった場合に前記ファン(43)の回転数を上げる制御を実行する、請求項3に記載のヒートポンプ式給湯機。
The reference value is a first reference value, and a second reference value having a temperature lower than the first reference value is further set.
In the control means (33), the incoming water temperature becomes higher than the first reference value, and after the rotational speed of the fan (43) is lowered, the incoming water temperature becomes lower than the second reference value. The heat pump type hot water heater according to claim 3, wherein control for increasing the rotational speed of the fan (43) is executed.
前記第1基準値よりも高い温度の第3基準値がさらに設定されており、
前記制御手段(33)は、前記第1基準値よりも前記入水温度が高くなり前記ファン(43)の回転数を下げた後、前記第3基準値よりも前記入水温度が高くなった場合に前記ファン(43)の回転数をさらに下げる段階的な制御を実行する、請求項4に記載のヒートポンプ式給湯機。
A third reference value having a temperature higher than the first reference value is further set;
In the control means (33), the incoming water temperature is higher than the first reference value, and the incoming water temperature is higher than the third reference value after the rotational speed of the fan (43) is reduced. The heat pump type hot water heater according to claim 4, wherein stepwise control for further reducing the rotational speed of the fan (43) is executed.
前記第2基準値よりも高く、前記第3基準値よりも低い温度の第4基準値がさらに設定されており、
前記制御手段(33)は、前記第3基準値よりも前記入水温度が高くなり前記ファン(43)の回転数を下げた後、前記第4基準値よりも前記入水温度が低くなった場合に前記ファン(43)の回転数を上げる段階的な制御を実行する、請求項5に記載のヒートポンプ式給湯機。
A fourth reference value that is higher than the second reference value and lower than the third reference value is further set;
In the control means (33), the incoming water temperature becomes higher than the third reference value, and after the rotational speed of the fan (43) is lowered, the incoming water temperature becomes lower than the fourth reference value. The heat pump type hot water heater according to claim 5, wherein stepwise control for increasing the rotational speed of the fan (43) is executed.
前記制御手段(33)は、前記入水温度が上がるにつれて前記ファン(43)の回転数を下げる連続的な制御を実行する、請求項2に記載のヒートポンプ式給湯機。   The heat pump type hot water heater according to claim 2, wherein the control means (33) performs continuous control to lower the rotational speed of the fan (43) as the incoming water temperature rises. 前記制御手段(33)は、前記入水温度が下がるにつれて前記ファン(43)の回転数を上げる連続的な制御を実行する、請求項7に記載のヒートポンプ式給湯機。
The heat pump type hot water heater according to claim 7, wherein the control means (33) executes continuous control for increasing the rotational speed of the fan (43) as the incoming water temperature decreases.
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