(57)【要約】【課題】電力料金を抑制する上で有利になるヒートポンプ給湯機を提供する。【解決手段】ヒートポンプ給湯機は、水を加熱するヒートポンプサイクルを有し、加熱能力を変更可能な加熱手段と、貯湯タンクと、加熱手段により加熱された湯を貯湯タンクに貯める沸き上げ運転を制御する制御手段とを備える。制御手段は、沸き上げ運転の制御モードとして、加熱能力の値（ｑ１，ｑ２，ｑ３）が異なる複数の運転モードを有する。加熱手段の消費電力に対する加熱能力の比は、エネルギー消費効率である。複数の運転モードのうちで最小加熱能力ｑ１となる最小加熱能力モードのエネルギー消費効率ＣＯＰ１は、最小加熱能力ｑ１よりも大きい定格加熱能力ｑ３となる定格加熱能力モードのエネルギー消費効率ＣＯＰ３以上である。【選択図】図３
2020176805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を加熱するヒートポンプサイクルを有し、加熱能力を変更可能な加熱手段と、
貯湯タンクと、
前記加熱手段により加熱された湯を前記貯湯タンクに貯める沸き上げ運転を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記沸き上げ運転の制御モードとして、前記加熱能力の値が異なる複数の運転モードを有し、
前記加熱手段の消費電力に対する前記加熱能力の比は、エネルギー消費効率であり、
前記複数の運転モードのうちで最小加熱能力となる最小加熱能力モードの前記エネルギー消費効率は、前記最小加熱能力よりも大きい定格加熱能力となる定格加熱能力モードの前記エネルギー消費効率以上であるヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
１度の前記沸き上げ運転で生成する目標熱量は、沸き上げ必要熱量であり、
前記沸き上げ運転を実行する前に前記貯湯タンクに残っている熱量は、残湯熱量であり、
前記制御手段は、前記残湯熱量が等しい場合において、前記沸き上げ必要熱量が多いときには前記沸き上げ必要熱量が少ないときに比べて前記加熱能力が大きくなるように、前記複数の運転モードのうちの一つを選択する請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項３】
前記制御手段は、前記残湯熱量が第一基準値に対して多いときには、前記沸き上げ必要熱量にかかわらず、前記最小加熱能力モードで前記沸き上げ運転を実行する請求項２に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項４】
前記制御手段は、前記残湯熱量が、前記第一基準値よりも小さい第二基準値に対して少ないときには、前記沸き上げ必要熱量にかかわらず、前記複数の運転モードのうちで最大加熱能力となる最大加熱能力モードで前記沸き上げ運転を実行する請求項３に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項５】
給湯に使用された熱量である給湯使用熱量を算出する給湯熱量算出手段を備え、
前記複数の運転モードのうちで最大加熱能力となる最大加熱能力モードよりも低い加熱能力による前記沸き上げ運転の実行中に使用された前記給湯使用熱量が閾値を超えた場合には、前記制御手段は、それまでよりも高い加熱能力となるように加熱能力を変更する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項６】
前記加熱手段の実際の前記エネルギー消費効率である実エネルギー消費効率を取得する実エネルギー消費効率取得手段を備え、
前記制御手段は、前記定格加熱能力よりも低い加熱能力による運転モードである低加熱能力モードにおいて想定される前記エネルギー消費効率の値を想定エネルギー消費効率として記憶しており、前記低加熱能力モードの実行中に前記実エネルギー消費効率が前記想定エネルギー消費効率よりも低い場合には、前記低加熱能力モードから前記定格加熱能力モードへ切り替える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項７】
前記加熱能力の変更を有効にするか無効にするかを事前に選択可能とする選択手段を備える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項８】
給湯に使用された熱量である給湯使用熱量を算出する給湯熱量算出手段を備え、
前記制御手段は、過去所定期間の前記給湯使用熱量に基づいて、前記沸き上げ運転の終了時に前記貯湯タンク内に確保すべき目標蓄熱量を算出し、前記目標蓄熱量が多いときには前記目標蓄熱量が少ないときに比べて前記加熱能力が大きくなるように、前記複数の運転モードのうちの一つを選択する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項９】
前記沸き上げ運転の実行中に、前記複数の運転モードのうちのいずれが実行されているかの情報と、現在の前記加熱能力に関する情報との少なくとも一方の情報を報知する報知手段を備える請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項１０】
前記加熱能力が前記最小加熱能力モードよりも大きく前記定格加熱能力モードよりも小さいときに前記エネルギー消費効率が最高となる請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項１１】
前記複数の運転モードは、前記加熱能力が前記最小加熱能力モードよりも大きく前記定格加熱能力モードよりも小さい中間能力モードを含み、
前記中間能力モードの前記エネルギー消費効率は、前記最小加熱能力モードの前記エネルギー消費効率よりも高い請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のヒートポンプ給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ヒートポンプ給湯機において、所定加熱能力を確保する下限側回転数と、最大回転数よりも所定量分低い上限側回転数との間で圧縮機を作動させると共に、貯湯タンク内の貯湯熱量が大きいほど、圧縮機の回転数を低い側に可変して圧縮機を作動させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４５３６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、必要な熱量を沸き上げ運転によって生成するときの消費電力量が増加する可能性がある。このため、ヒートポンプ給湯機の利用者の電力料金が増加する可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、電力料金を抑制する上で有利になるヒートポンプ給湯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るヒートポンプ給湯機は、水を加熱するヒートポンプサイクルを有し、加熱能力を変更可能な加熱手段と、貯湯タンクと、加熱手段により加熱された湯を貯湯タンクに貯める沸き上げ運転を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、沸き上げ運転の制御モードとして、加熱能力の値が異なる複数の運転モードを有し、加熱手段の消費電力に対する加熱能力の比は、エネルギー消費効率であり、複数の運転モードのうちで最小加熱能力となる最小加熱能力モードのエネルギー消費効率は、最小加熱能力よりも大きい定格加熱能力となる定格加熱能力モードのエネルギー消費効率以上であるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電力料金を抑制する上で有利になるヒートポンプ給湯機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１によるヒートポンプ給湯機を示す全体構成図である。
【図２】実施の形態１によるヒートポンプ給湯機における沸き上げ運転のときの水及び冷媒の流れを示す図である。
【図３】ヒートポンプユニットの加熱能力とＣＯＰとの関係を示す図である。
【図４】実施の形態１によるヒートポンプ給湯機における深夜時間帯の沸き上げ運転の制御フローチャートである。
【図５】目標沸き上げ温度と残湯熱量と加熱能力との関係を示すテーブルである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。本実施の形態では、湯の熱量は、例えば、水源から供給される水に等しい水温の水が持つ熱量に対する差として計算される。また、本実施の形態では、湯の熱量を記述する場合、原則として、所定の基準給湯温度の湯が持っている熱量に換算したときの湯量［Ｌ］を単位として湯の熱量を記述する。基準給湯温度の値は、例えば４２℃でもよい。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１によるヒートポンプ給湯機を示す全体構成図である。図１に示すように、本実施の形態のヒートポンプ給湯機は、水を加熱する加熱手段に相当するヒートポンプユニット１００と、貯湯タンク１１を有する貯湯ユニット２００とを備えた貯湯式のヒートポンプ給湯機である。ヒートポンプユニット１００及び貯湯ユニット２００との間は、水が通る配管１６ａ及び配管１６ｋと、電気配線（図示省略）とを介して接続されている。本実施の形態のヒートポンプ給湯機は、例えば家庭用のものでもよいし、施設等で用いられるものでもよい。
【００１１】
ヒートポンプユニット１００は、圧縮機１、水冷媒熱交換器２、膨張弁３及び空気熱交換器４等の機器を有しており、電力により作動する。これらの機器は、配管等により環状に接続され、圧縮機１により冷媒を循環させる冷媒回路１０１を構成している。冷媒回路１０１は、水を加熱するヒートポンプサイクルに相当する。水冷媒熱交換器２は、水と冷媒との間で熱を交換するもので、水の流入口及び流出口を有している。以下の説明では、ヒートポンプユニット１００により加熱された湯を「加熱水」と呼ぶ場合がある。水冷媒熱交換器２は、流入口から流入した水を冷媒により加熱し、流出口から加熱水を流出させる。また、空気熱交換器４は、空気と冷媒との間で熱を交換する。ヒートポンプユニット１００は、外気を空気熱交換器４へ送風するファン５をさらに備えている。なお、本開示において、単に「水」または「湯」と記載した場合には、低温の水から、高温の湯まで、あらゆる温度の液体の水が含まれうる。
【００１２】
貯湯ユニット２００内には、貯湯タンク１１のほか、循環ポンプ６ａ、追焚用ポンプ６ｂ、切替弁７、切替弁８、切替弁９、及び混合弁１０などが備えられている。循環ポンプ６ａは、後述の貯湯回路２０１及び追焚回路２０２に水（加熱水を含む）を循環させ、水冷媒熱交換器２の流入口に向けて水を送る。循環ポンプ６ａは、貯湯回路２０１及び追焚回路２０２の一部を構成している。追焚用ポンプ６ｂは、追焚熱交換器１２に向けて、浴槽（図示省略）の水を送る。切替弁７は、例えば、Ａポート、Ｂポート、Ｃポート、及びＤポートの４つのポートを有する電磁駆動式の四方弁等により構成されている。切替弁７は、水冷媒熱交換器２の流出口から流出する加熱水の流路を、切替弁８と、貯湯タンク１１の下部にある低温水戻し口１１ｅとに切り替える切替機構を構成している。また、切替弁７は、貯湯タンク１１の上部にある高温水取出口１１ａから流出した湯を低温水戻し口１１ｅに戻す切替機構を構成している。
【００１３】
切替弁８は、例えば、Ｅポート、Ｆポート、Ｇポート、及びＨポートの４つのポートを有する電磁駆動式の四方弁等により構成されている。切替弁８は、Ｅポートから流入する水の流路を、貯湯タンク１１の中間高さ部分にある追焚戻し口１１ｃと、貯湯タンク１１の上部にある高温水流出入口１１ｂと、追焚熱交換器１２とに切り替える切替機構を構成している。切替弁９は、例えば、Ｉポート、Ｊポート、及びＫポートの３つのポートを有する電磁駆動式の三方弁等により構成されている。切替弁９は、貯湯タンク１１の下部にある取水口１１ｆから流出した水が循環ポンプ６ａを通過して水冷媒熱交換器２へ流入する流路状態と、追焚熱交換器１２から流出した水が循環ポンプ６ａを通過して水冷媒熱交換器２へ流入する流路状態とを切り替える切替機構を構成している。
【００１４】
混合弁１０は、Ｌポート、Ｍポート、及びＮポートの３つのポートを有している。混合弁１０は、貯湯タンク１１の中間高さ部分にある中温水取出口１１ｄから取り出される中温水と、水源に接続された給水端からの低温水とを混合または択一し、給湯混合部１５へ流出させる。貯湯タンク１１は、加熱水を貯留する。貯湯タンク１１は、前述した高温水取出口１１ａ、高温水流出入口１１ｂ、追焚戻し口１１ｃ、中温水取出口１１ｄ、低温水戻し口１１ｅ、及び取水口１１ｆのほか、貯湯タンク１１の下部に位置する給水口１１ｇを備えている。給水口１１ｇは、配管１６ｐを介して給水端に接続されている。給水端から供給される低温水が配管１６ｐを通って、貯湯タンク１１内に流入する。
【００１５】
水冷媒熱交換器２の流出口は、配管１６ａを介して切替弁７のＡポートに接続されている。切替弁７のＢポートは、配管１６ｂを介して切替弁８のＥポートに接続されている。切替弁８のＦポートは、配管１６ｃ及び配管１６ｄを介して高温水取出口１１ａに接続されている。また、Ｆポートは、配管１６ｃ及び配管１６ｅを介して追焚熱交換器１２の一次側流入口に接続されている。追焚熱交換器１２の１次側の流出口は、配管１６ｆを介して切替弁９のＪポートに接続されている。また、追焚熱交換器１２の１次側の流出口は、配管１６ｇを介して、中温水取出口１１ｄと混合弁１０のＬポートとの間をつなぐ流路に接続されている。切替弁９のＩポートは、配管１６ｈを介して取水口１１ｆに接続されている。切替弁９のＫポートは、配管１６ｊを介して循環ポンプ６ａの吸込口に接続されている。循環ポンプ６ａの吐出口は、配管１６ｋを介して水冷媒熱交換器２の流入口に接続されている。また、循環ポンプ６ａの吐出口は、配管１６ｌを介して切替弁７のＣポートに接続されている。切替弁７のＤポートは、配管１６ｍを介して低温水戻し口１１ｅに接続されている。切替弁８のＨポートは、配管１６ｎ及び配管１６ｑを介して高温水流出入口１１ｂに接続されている。切替弁８のＧポートは、配管１６ｏを介して追焚戻し口１１ｃに接続されている。
【００１６】
循環ポンプ６ａ、貯湯タンク１１、配管１６ａ，１６ｂ，１６ｈ，１６ｊ，１６ｋ，１６ｎ，１６ｑ、及び切替弁７，８，９は、水冷媒熱交換器２から流出する加熱水を貯湯タンク１１内に貯湯する貯湯回路２０１を構成している。
【００１７】
循環ポンプ６ａ、追焚熱交換器１２、配管１６ｂ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆ，１６ｊ，１６ｌ，１６ｏ、及び切替弁７，８，９は、追焚熱交換器１２により負荷側の加熱対象水を加熱する追焚回路２０２を構成している。
【００１８】
追焚熱交換器１２により加熱される加熱対象水は、前述した浴槽水に限定されるものではなく、例えば、床暖房用の循環水であってもよい。循環ポンプ６ａは、必ずしも貯湯ユニット２００に設置する必要はなく、ヒートポンプユニット１００側に搭載してもよい。また、高温水流出入口１１ｂ、中温水取出口１１ｄ、配管１６ｑ、混合弁１０、及び給湯混合部１５は、貯湯タンク１１から温水を取出して、浴槽あるいは給湯端に給湯する給湯回路２０３を構成している。
【００１９】
本実施の形態では、ヒートポンプユニット１００の冷媒回路１０１による加熱能力の値を変更可能である。以下の説明では、ヒートポンプユニット１００の冷媒回路１０１による加熱能力を単に「加熱能力」と呼ぶ場合がある。加熱能力は、ヒートポンプユニット１００が時間当たりに水に与える熱量に相当する。加熱能力の単位は、例えばｋＷ（キロワット）である。圧縮機１は、例えばインバータ制御式のＤＣブラシレスモータ等を備えた駆動装置（図示せず）により駆動される。この場合には、当該駆動装置により圧縮機１の回転数を調整することで、圧縮機１から吐出する冷媒の圧力及び温度を変化させたり、加熱能力の値を変更したりすることができる。ただし、本開示のヒートポンプ給湯機においては、そのような駆動装置を用いなくてもよく、例えば、ヒートポンプユニット１００に複数台の圧縮機を搭載し、そのうちで稼動する圧縮機の台数を切り替えることで、吐出する冷媒の圧力及び温度、あるいは加熱能力の値を変更する構成としてもよい。
【００２０】
また、圧縮機１には、他の構造物を付加してもよい。そのような他の構造物としては、例えば、その吸込側に配置されて冷媒音を低減させるサクションマフラーのような容器と、圧縮機１の吐出側に流出した潤滑油を分離回収する油分離装置とが挙げられる。ヒートポンプユニット１００の冷媒としては、例えば二酸化炭素、Ｒ４１０Ａ、プロパン、プロピレンなどのように、高温出湯が可能な冷媒を用いるのが好ましいが、本開示のヒートポンプ給湯機においては、これらの冷媒に限定されるものではない。
【００２１】
次に、ヒートポンプ給湯機の制御系統について説明する。以下の説明では、水冷媒熱交換器２から流出する加熱水の温度を「沸き上げ温度」と呼ぶ。ヒートポンプユニット１００は、水冷媒熱交換器２に流入する水の温度を検出する入水温度センサ１３ａと、沸き上げ温度を検出する沸き上げ温度センサ１３ｂと、ヒートポンプユニット１００の周囲の外気温度を検出する外気温度センサ１３ｃとを備えている。沸き上げ温度センサ１３ｂは、水冷媒熱交換器２の流出口の近傍に配置されている。また、冷媒回路１０１は、圧縮機１から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ１３ｄと、圧縮機１に吸込まれる冷媒の温度を検出する吸込温度センサ１３ｅと、空気熱交換器４の入口もしくは中間部となる位置で冷媒の温度を検出する蒸発温度センサ１３ｆとを備えている。貯湯ユニット２００には、複数の貯湯温度センサ１３ｇ，１３ｈ，１３ｉ，１３ｊが設けられている。貯湯温度センサ１３ｇ，１３ｈ，１３ｉ，１３ｊは、互いに異なる高さの位置において貯湯タンク１１に設置され、それぞれの設置場所で貯湯タンク１１内の水温を検出する。
【００２２】
本実施の形態のヒートポンプ給湯機は、ヒートポンプユニット１００に搭載された制御装置１４と、貯湯ユニット２００に搭載された制御装置５０を備えている。制御装置１４及び制御装置５０のそれぞれは、メモリ及びプロセッサを有するマイクロコンピュータ等を備えている。制御装置１４と制御装置５０とは、双方向に通信可能に接続されている。本実施の形態では、制御装置１４と制御装置５０とが連携してヒートポンプ給湯機の動作を制御する。制御装置１４及び制御装置５０は、ヒートポンプユニット１００により加熱された湯すなわち加熱水を貯湯タンク１１に流入させる沸き上げ運転を制御する制御手段に相当している。
【００２３】
以下では、説明の便宜上、制御装置１４及び制御装置５０を総称して単に「制御装置５０」と呼ぶ。すなわち、以下の説明では、制御装置５０が処理を実行するものとして記載するが、いずれの処理についても、制御装置１４が単独で実行してもよいし、制御装置５０が単独で実行してもよいし、制御装置１４と制御装置５０とが連携して実行してもよい。また、制御装置１４及び制御装置５０に代えて例えばリモコン５１が処理を実行してもよい。その場合にはリモコン５１が制御手段に相当する。また、本開示におけるヒートポンプ給湯機の制御手段は、本実施の形態のように複数の制御装置が連携する構成に限らず、単一の制御装置によって構成されるものでもよい。
【００２４】
制御装置５０と、リモコン５１との間は、有線通信または無線通信により、双方向に通信可能である。制御装置５０とリモコン５１とがネットワークを介して通信可能でもよい。リモコン５１は、ユーザーインターフェースの例である。リモコン５１は、情報を表示する表示部５１ａと、使用者が操作する操作部５１ｂとを有する。リモコン５１は、表示部５１ａ及び操作部５１ｂの両方の機能を有するタッチスクリーンを備えてもよい。使用者等の人間は、リモコン５１を操作することで、ヒートポンプ給湯機を遠隔操作したり、各種の設定などを行ったりすることが可能である。表示部５１ａは、使用者等の人間に情報を報知する報知手段としての機能を有する。本実施の形態におけるリモコン５１は、表示部５１ａを報知手段として備えるが、変形例として、例えば音声案内装置のような他の報知手段を備えてもよい。リモコン５１は、例えば台所、リビング、浴室などの壁に設置されたものでもよい。または、例えばスマートフォンのような携帯情報端末がリモコン５１のようなユーザーインターフェースとしての機能を有するように構成してもよい。複数のリモコン５１が制御装置５０に対して通信可能でもよい。
【００２５】
制御装置５０には、ヒートポンプ給湯機が備える各種のセンサの出力と、リモコン５１に対する使用者の操作内容の情報などが入力される。制御装置５０は、これらの入力情報に基づいてヒートポンプユニット１００及び貯湯ユニット２００の動作をそれぞれ制御する。例えば、制御装置５０は、圧縮機１、循環ポンプ６ａ、及び追焚用ポンプ６ｂの運転状態と、膨張弁３の開度と、切替弁７、切替弁８、切替弁９、及び混合弁１０の流路方向あるいは切替位置等を制御する。また、制御装置５０は、後述のように、沸き上げ運転、追焚運転等を実行する。制御装置５０は、沸き上げ運転中に、沸き上げ温度の制御と、冷媒回路１０１の加熱能力の制御とを実行する。
【００２６】
制御装置５０は、外部機器（図示省略）とさらに通信可能に接続されていてもよい。当該外部機器は、例えばＨＥＭＳ（ホームエネルギーマネジメントシステム）コントローラでもよい。
【００２７】
本実施の形態において、深夜時間帯は、他の時間帯に比べて電気料金単価が割安な時間帯である。深夜時間帯は、例えば、２３時から翌朝７時までの時間帯である。昼間時間帯は、深夜時間帯以外の時間帯である。昼間時間帯は、例えば、７時から２３時までの時間帯である。この昼間時間帯は、深夜時間帯に比べて電気料金単価が割高な時間帯となる。ただし、深夜時間帯及び昼間時間帯は、本実施の形態での例に限定されるものではなく、それらの開始時刻及び終了時刻は、電力供給事業者との契約などに応じて変化し得るものである。制御装置５０は、深夜時間帯及び昼間時間帯の開始時刻及び終了時刻の情報を記憶している。制御装置５０は、タイマー機能を有しており、現在の時刻が深夜時間帯にあるか昼間時間帯にあるかを判別できる。また、制御装置５０は、リモコン５１または外部機器から、深夜時間帯及び昼間時間帯の開始時刻及び終了時刻の情報を取得してもよい。
【００２８】
本実施の形態における制御装置５０は、給湯に使用された熱量（以下、「給湯使用熱量」と称する）を算出する給湯熱量算出手段５２を備える。給湯熱量算出手段５２は、給水温度センサ１３ｋが検出する給水温度と、給湯温度センサ１３ｌが検出する給湯温度と、風呂給湯温度センサ１３ｍが検出する給湯温度と、給湯流量センサ１７ａが検出する給湯流量と、風呂給湯流量センサ１７ｂが検出する給湯流量とに基づいて、給湯使用熱量を算出する。給水温度センサ１３ｋが検出する給水温度とは、水源から給水端へ供給された低温水の温度である。給湯温度センサ１３ｌが検出する給湯温度とは、給湯混合部１５から浴槽以外の給湯端へ供給された湯の温度である。風呂給湯温度センサ１３ｍが検出する給湯温度とは、給湯混合部１５から浴槽へ供給された湯の温度である。給湯流量センサ１７ａが検出する給湯流量とは、給湯混合部１５から上記給湯端へ供給された湯の流量である。風呂給湯流量センサ１７ｂが検出する給湯流量とは、給湯混合部１５から浴槽へ供給された湯の流量である。
【００２９】
制御装置５０は、過去所定期間（例えば過去２週間）に給湯熱量算出手段５２により算出された給湯使用熱量に関するデータを記憶することにより、給湯使用熱量を学習する機能を有している。例えば、制御装置５０は、過去所定期間の給湯使用熱量を統計的に処理することにより、給湯使用熱量を学習する。また、制御装置５０は、一日のうちの時間ごとに給湯使用熱量を学習してもよい。過去所定期間の給湯使用熱量は、過去の給湯負荷に相当する。
【００３０】
本実施の形態におけるヒートポンプ給湯機は、深夜時間帯モードを設定可能とする設定手段を備えてもよい。例えば、使用者がリモコン５１を操作することによって深夜時間帯モードを設定可能としてもよい。また、制御装置５０が例えばＨＥＭＳコントローラのような外部機器からの指令を受信すると深夜時間帯モードが設定されるように構成してもよい。深夜時間帯モードは、特に電力単価の安い深夜時間帯により多くの熱量を貯湯タンク１１に貯めることで電力料金を安価とするためのモードに相当する。深夜時間帯モードが設定された場合には、深夜時間帯における沸き上げ運転において、制御装置５０は、冷媒回路１０１の加熱能力を所定の最高加熱能力に設定するとともに、沸き上げ温度が所定の最高沸き上げ温度になるように制御する。これにより、深夜時間帯に沸き上げ運転を集中させるため、昼間時間帯での沸き上げ運転が不要な程度の給湯使用量の場合には、ランニングコストの低減が可能となる。なお、最高沸き上げ温度は、例えば９０℃でもよい。
【００３１】
次に、図２を参照しつつ、ヒートポンプ給湯機の沸き上げ運転の動作について説明する。図２は、実施の形態１によるヒートポンプ給湯機における沸き上げ運転のときの水及び冷媒の流れを示す図である。図２に示すように、沸き上げ運転では、冷媒回路１０１及び貯湯回路２０１を作動させることにより、貯湯タンク１１の取水口１１ｆから流出させた低温水を冷媒回路１０１により加熱し、水冷媒熱交換器２の流出口から流出する高温の加熱水を高温水流出入口１１ｂから貯湯タンク１１内に流入させる。
【００３２】
沸き上げ運転について、さらに以下に説明する。冷媒回路１０１では、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒が水冷媒熱交換器２を流通する水に放熱しながら温度低下する。このとき、高圧側冷媒圧力が臨界圧以下であれば、冷媒は液化しながら放熱する。また、水冷媒熱交換器２から流出した高圧低温の冷媒は、膨張弁３を通過することにより低圧気液二相の状態に減圧される。そして、この冷媒は、空気熱交換器４内を流通しつつ外気から吸熱することにより、蒸発してガス化される。空気熱交換器４から流出した低圧冷媒は、圧縮機１に吸込まれて循環するので、この循環により冷凍サイクルすなわちヒートポンプサイクルが形成される。
【００３３】
また、切替弁７により配管１６ａと配管１６ｂとが相互に接続され、切替弁８により配管１６ｂと配管１６ｎとが相互に接続され、切替弁９により配管１６ｈと配管１６ｊとが相互に接続される。これにより、貯湯回路２０１が形成される。そして、循環ポンプ６ａが作動すると、貯湯タンク１１内の水は、取水口１１ｆから配管１６ｈ，１６ｊ，１６ｋを通って水冷媒熱交換器２に導入される。そして、この水は、水冷媒熱交換器２内でガス冷媒により加熱され、加熱水となって水冷媒熱交換器２から流出する。この加熱水は、配管１６ａ，１６ｂ，１６ｎ，１６ｑを通過して高温水流出入口１１ｂから貯湯タンク１１内に流入する。このように、沸き上げ運転が実行されると、貯湯タンク１１の上部が高温水となり下部が低温水となる温度分布状態を維持しつつ、貯湯される。
【００３４】
貯湯タンク１１は、断熱材（図示省略）により覆われている。本実施の形態におけるヒートポンプ給湯機は、貯湯タンク１１の上側の部分を覆う上部断熱材と、上部断熱材よりも下側の位置で貯湯タンク１１を覆う下部断熱材とを備えてもよい。その場合、上部断熱材の熱通過率が下部断熱材の熱通過率よりも小さくなるように構成することが望ましい。上述したように、貯湯タンク１１は上部が高温で下部が低温となる積層式に貯湯される方式であり、貯湯タンク１１の上側の部分の貯湯温度は、貯湯タンク１１の下側の部分の貯湯温度よりも高い。上部断熱材の熱通過率が下部断熱材の熱通過率よりも小さくすることで、貯湯タンク１１の上側の部分の断熱性能を特に高くすることができる。その結果、貯湯タンク１１からの放熱量を低く抑える上でより有利になる。また、下部断熱材の構成を比較的簡単にできるので、コスト低減に有利になる。なお、上部断熱材を下部断熱材よりも厚くすることで上部断熱材の熱通過率が下部断熱材の熱通過率よりも小さくなるようにしてもよいし、下部断熱材の材料（例えば発泡プラスチック）よりも熱伝導率の低い材料（例えば真空断熱材）を上部断熱材に用いることによって上部断熱材の熱通過率が下部断熱材の熱通過率よりも小さくなるようにしてもよい。
【００３５】
次に、沸き上げ運転時に制御装置５０が実行する加熱水の温度制御及び冷媒回路１０１の加熱能力制御について説明する。まず、温度制御とは、沸き上げ温度センサ１３ｂにより検出される沸き上げ温度が所定の目標沸き上げ温度に等しくなるように、循環ポンプ６ａの回転数をフィードバック制御するものである。このフィードバック制御は、例えば、一定の時間間隔で周期的に実行される。沸き上げ運転では、目標沸き上げ温度を所定の貯湯目標温度に設定した状態で貯湯を実行する。すなわち、目標沸き上げ温度は、貯湯目標温度に等しい。例えば、制御装置５０は、貯湯タンク１１の容量との関係において、目標蓄熱量を貯湯タンク１１に貯えることができるように貯湯目標温度すなわち目標沸き上げ温度を設定する。目標蓄熱量は、例えば、リモコン５１の操作内容等に基づいて設定されるか、または過去の給湯使用熱量などに基づいて算出される。また、制御装置５０は、貯湯目標温度すなわち目標沸き上げ温度が、予め定められた範囲内（例えば、６５〜９０℃）に収まるように設定する。
【００３６】
上記温度制御では、水冷媒熱交換器２に出入りする加熱水の流量を制御するだけなので、温度制御により実現される沸き上げ温度の最高値は、冷媒回路１０１の加熱能力に依存している。従って、冷媒回路１０１には、目標沸き上げ温度が設定範囲内の最大値（上記例では、９０℃）に設定された場合でも、これを実現できるだけの加熱能力が要求される。このため、加熱能力制御では、例えば、貯湯タンク１１内の残湯量あるいは残熱量、外気温度、給水温度等に基づいて上記要求を満たす加熱能力の目標値（目標加熱能力）を設定し、冷媒回路１０１の実際の加熱能力が目標加熱能力に等しくなるように、圧縮機１の回転数等を制御する。このように加熱能力を制御すれば、目標沸き上げ温度の設定及び外部条件がどのように変化した場合でも、要求される沸き上げ温度を安定的に確保することができる。加熱能力制御は、例えば、一定の時間間隔で周期的に実行される。また、圧縮機１の回転数には、耐久性の観点から上限回転数及び下限回転数が設けられている。
【００３７】
また、本開示では、ヒートポンプユニット１００として、例えば冷媒の圧力が臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプユニットだけでなく、臨界圧力以下で作動するヒートポンプユニットを用いてもよい。この場合、冷媒としてはフロンガス、アンモニア等を用いてもよい。
【００３８】
制御装置５０は、沸き上げ運転の制御モードとして、加熱能力の値が異なる複数の運転モードを有している。加熱能力が小さいほど、ヒートポンプユニット１００の消費電力は低くなる。本実施の形態であれば、必要に応じて、加熱能力の小さい運転モードを選択することにより、ヒートポンプ給湯機の消費電力を低減することができる。これにより、ヒートポンプ給湯機が設置された世帯における他の電気機器を含めた消費電力（以下、「世帯消費電力」と称する）が上限値を超えないように抑制する上で有利になる。
【００３９】
ヒートポンプユニット１００のエネルギー消費効率は、ヒートポンプユニット１００の消費電力に対する加熱能力の比として表される。本実施の形態では、エネルギー消費効率として、ＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｏｆ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）を用いる。図３は、ヒートポンプユニット１００の加熱能力とＣＯＰとの関係を示す図である。ヒートポンプユニット１００が同一の仕様であることを前提とすると、図３に示すように、ＣＯＰは加熱能力に応じて変化する。
【００４０】
本実施の形態における制御装置５０は、沸き上げ運転の制御モードとして、加熱能力をｑ１とする運転モードと、加熱能力をｑ３とする運転モードとを備えている。ただし、ｑ１＜ｑ３である。加熱能力ｑ１は、複数の運転モードのうちの最小加熱能力に相当する。以下、加熱能力を最小加熱能力ｑ１とする運転モードを「最小加熱能力モード」と称する。
【００４１】
加熱能力ｑ３は、定格加熱能力に相当する。定格加熱能力は、例えば日本工業規格（ＪＩＳ）による性能評価条件で運転する加熱能力に相当する。以下、加熱能力を定格加熱能力ｑ３とする運転モードを「定格加熱能力モード」と称する。本実施の形態では、この定格加熱能力モードは、複数の運転モードのうちで最大加熱能力となる最大加熱能力モードに相当している。
【００４２】
図３に示すように、最大の加熱能力から加熱能力を下げていくと、加熱能力が低くなるにつれてＣＯＰが高くなる。しかしながら、ある値よりも加熱能力が低くなると、加熱能力が低くなるにつれてＣＯＰは低下する。このようなＣＯＰの低下は、ヒートポンプユニット１００の構成要素となる機器の影響であり、例えば圧縮機１の効率が低下することに起因している。
【００４３】
以下では、等しい熱量をヒートポンプユニット１００で生成する場合の総消費電力量を単に「総消費電力量」と称する。エネルギー消費効率が高いほど、総消費電力量は少なくなる。本実施の形態において、最小加熱能力モードのときのエネルギー消費効率をＣＯＰ１とし、定格加熱能力モードのときのエネルギー消費効率をＣＯＰ３とすると、ＣＯＰ１はＣＯＰ３以上である。したがって、最小加熱能力モードによる総消費電力量は、定格加熱能力モードによる総消費電力量以下となる。このように、本実施の形態であれば、加熱能力を定格加熱能力よりも低くして、最小加熱能力モードが選択された場合に、総消費電力量が、定格加熱能力モードに比べて増加することを確実に防止できる。したがって、最小加熱能力モードが選択された場合の電力料金が、定格加熱能力モードのときの電力料金よりも高くなることを確実に抑制できる。それゆえ、電力料金を確実に抑制することができる。
【００４４】
図３から分かるとおり、加熱能力をｑ１よりも下げたと仮定すると、エネルギー消費効率が定格加熱能力ｑ３のエネルギー消費効率よりも低くなる可能性があるので、総消費電力量が定格加熱能力モードよりも多くなり、電力料金が定格加熱能力モードよりも高くなる可能性がある。これに対し、本実施の形態であれば、加熱能力をｑ１よりも下げることはないため、電力料金を確実に抑制することができる。
【００４５】
本実施の形態における制御装置５０は、沸き上げ運転の制御モードとして、加熱能力をｑ２とする運転モードをさらに備えている。ただし、ｑ１＜ｑ２＜ｑ３である。加熱能力をｑ２とする運転モードは、加熱能力が最小加熱能力モードよりも大きく定格加熱能力モードよりも小さい中間能力モードに相当する。中間能力モードのときのエネルギー消費効率ＣＯＰ２は、最小加熱能力モードのときのエネルギー消費効率ＣＯＰ１よりも高い。本実施の形態であれば、このような中間能力モードを備えたことで、最小加熱能力モード及び定格加熱能力モードに比べて、総消費電力量をさらに抑制することが可能となるので、電力料金を抑制する上でさらに有利になる。エネルギー消費効率が最高となる加熱能力を中間能力モードの加熱能力ｑ２として設定してもよい。
【００４６】
なお、上述した複数の運転モードのそれぞれにおいて、制御装置５０は、沸き上げ運転が定常状態になったときの加熱能力が上記の値になるように制御すればよい。制御装置５０は、例えば、沸き上げ温度が目標値に等しくなった状態を「定常状態」とみなしてもよい。上述した複数の運転モードのそれぞれにおいて、沸き上げ運転が定常状態になる前の加熱能力は、上記の値とは異なる値でもよい。また、制御装置５０は、沸き上げ運転の制御モードとして、加熱能力を定格加熱能力ｑ３よりも大きくする運転モードをさらに備えていてもよい。
【００４７】
図４は、実施の形態１によるヒートポンプ給湯機における深夜時間帯の沸き上げ運転の制御フローチャートである。以下の説明では、深夜時間帯の沸き上げ運転で生成すべき目標熱量を「沸き上げ必要熱量」と称する。沸き上げ必要熱量は、１度の沸き上げ運転で生成する目標熱量に相当する。また、沸き上げ運転を実行する前に貯湯タンク１１内に残っている湯の熱量を以下「残湯熱量」と称する。制御装置５０は、貯湯温度センサ１３ｇ〜１３ｊで検出する温度の少なくとも１つ以上を用いて残湯熱量を算出する。本実施の形態において、沸き上げ必要熱量及び残湯熱量は、基準給湯温度の湯の熱量に換算したときの湯量［Ｌ］を単位として計算される。
【００４８】
制御装置５０は、例えば、深夜時間帯の開始時刻またはその直前に、図４のフローチャートの処理の実行を開始する。図４のステップＳ１で、制御装置５０は、沸き上げ必要熱量を次のようにして算出する。まず、制御装置５０は、過去所定期間内に学習した湯の使用実績と、使用者が設定した条件とに応じて、深夜時間帯の終了時までに貯湯タンク１１に貯めるべき目標蓄熱量を算出する。この際、制御装置５０は、過去の給湯負荷が大きいほど、目標蓄熱量が大きくなるように算出する。次いで、制御装置５０は、上記目標蓄熱量から現在の残湯熱量を差し引くことにより沸き上げ必要熱量を算出する。
【００４９】
続いて、ステップＳ２として、制御装置５０は、沸き上げ必要熱量［Ｌ］と、貯湯タンク容量［Ｌ］と、残湯体積［Ｌ］とを用いて、次の式（１）にしたがい、目標沸き上げ温度Ｔｏを算出する。
Ｔｏ＝沸き上げ必要熱量［Ｌ］×（基準給湯温度［℃］−給水温度［℃］）／（貯湯タンク容量［Ｌ］−残湯体積［Ｌ］）＋給水温度［℃］  ・・・式（１）
【００５０】
ここで、貯湯タンク容量［Ｌ］は、貯湯タンク１１の容量である。残湯体積［Ｌ］は、貯湯タンク１１内に残っている湯の体積である。貯湯タンク容量［Ｌ］から残湯体積［Ｌ］を差し引いた値は、沸き上げ運転の開始から終了までに加熱される水の総体積に相当する。本実施の形態では、過去の給湯負荷が大きいほど、沸き上げ必要熱量が大きくなるので、目標沸き上げ温度Ｔｏが高くなる。
【００５１】
次いで、ステップＳ３として、制御装置５０は、目標沸き上げ温度Ｔｏと残湯熱量Ｌｒとに基づいて、沸き上げ運転のときの加熱能力Ｑ１を決定する。図５は、目標沸き上げ温度Ｔｏと残湯熱量Ｌｒと加熱能力との関係を示すテーブルである。本実施の形態では、制御装置５０は、図５のテーブルにしたがって、加熱能力Ｑ１の値を、ｑ１，ｑ２，ｑ３のいずれかに決定する。なお、図５中のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、残湯熱量Ｌｒが多いか少ないかを判定するための基準値であり、Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄを満足する値である。また、目標沸き上げ温度Ｔｏの数値が図５中の数値以外の数値である場合には、次のようにする。例えば、目標沸き上げ温度Ｔｏが、７０℃＜Ｔｏ≦７５℃を満足する場合には、図５中の「７５」の欄の加熱能力を選択する。
【００５２】
本実施の形態では、図５のテーブルにしたがうことで、例えば以下のようになる。残湯熱量ＬｒがＡ＜Ｌｒ≦Ｂを満足し、かつ目標沸き上げ温度Ｔｏが８０℃である場合には、制御装置５０は、加熱能力Ｑ１＝ｑ２と決定する。すなわち、この場合には、制御装置５０は、中間能力モードを選択する。
【００５３】
また、残湯熱量ＬｒがＡ＜Ｌｒ≦Ｃを満足する場合において、目標沸き上げ温度Ｔｏが７０℃以下である場合には最小加熱能力モードが選択されて加熱能力Ｑ１＝ｑ１と決定され、目標沸き上げ温度Ｔｏが７０℃を超えて８０℃以下である場合には中間能力モードが選択されて加熱能力Ｑ１＝ｑ２と決定され、目標沸き上げ温度Ｔｏが８０℃を超える場合には定格能力モードが選択されて加熱能力Ｑ１＝ｑ３と決定される。このように、制御装置５０は、残湯熱量Ｌｒが等しい場合において、目標沸き上げ温度Ｔｏが高いときすなわち沸き上げ必要熱量が多いときには、目標沸き上げ温度Ｔｏが低いときすなわち沸き上げ必要熱量が少ないときに比べて、加熱能力が大きくなるように、複数の運転モードのうちの一つを選択する。これにより、沸き上げ必要熱量が多いときでも、深夜時間帯の終了時刻までに沸き上げ運転をより確実に完了させることが可能となるので、昼間時間帯の沸き上げ運転を回避または最小限とする上でより有利になる。
【００５４】
前述したように、過去所定期間の給湯使用熱量に基づいて算出される目標蓄熱量と、沸き上げ運転の実行前の残湯熱量Ｌｒとの差が、沸き上げ必要熱量に相当する。このため、目標蓄熱量が多いほど、沸き上げ必要熱量が多くなり、目標沸き上げ温度Ｔｏが高くなる。したがって、残湯熱量ＬｒがＡ＜Ｌｒ≦Ｃを満足する場合において、制御装置５０は、目標蓄熱量が多いときには目標蓄熱量が少ないときに比べて加熱能力が大きくなるように、複数の運転モードのうちの一つを選択すると言える。これにより、目標蓄熱量が多いときでも、深夜時間帯の終了時刻までに沸き上げ運転をより確実に完了させることが可能となるので、昼間時間帯の沸き上げ運転を回避または最小限とする上でより有利になる。
【００５５】
また、残湯熱量Ｌｒが第一基準値Ｃを超えている場合には、制御装置５０は、目標沸き上げ温度Ｔｏにかかわらず、加熱能力Ｑ１＝ｑ１と決定する。このように、本実施の形態における制御装置５０は、残湯熱量Ｌｒが第一基準値Ｃに対して多いときには、沸き上げ必要熱量にかかわらず、最小加熱能力モードで沸き上げ運転を実行する。これにより、最小加熱能力モードが選択される機会を増やすことができるので、世帯消費電力を抑制する上でより有利になる。
【００５６】
また、残湯熱量Ｌｒが、第一基準値Ｃよりも小さい第二基準値Ａ以下である場合には、制御装置５０は、目標沸き上げ温度Ｔｏにかかわらず、加熱能力Ｑ１＝ｑ３と決定する。このように、本実施の形態における制御装置５０は、残湯熱量Ｌｒが第二基準値Ａに対して少ないときには、沸き上げ必要熱量にかかわらず、定格加熱能力モードすなわち最大加熱能力モードで沸き上げ運転を実行する。これにより、残湯熱量Ｌｒが少ないときに、熱量を短時間で貯湯タンク１１に追加することができるので、貯湯タンク１１の湯切れが発生することをより確実に防止できる。また、深夜時間帯の終了時刻までに沸き上げ運転をより確実に完了させることが可能となるので、昼間時間帯の沸き上げ運転を回避または最小限とする上でより有利になる。
【００５７】
以上のように、本実施の形態おける制御装置５０は、残湯熱量Ｌｒが少なく、過去の給湯負荷が大きいほど、加熱能力の大きい運転モードで沸き上げ運転を実行する。これにより、深夜時間帯の中で目標蓄熱量をより確実に貯湯タンク１１内に蓄えることができる。
【００５８】
ステップＳ３の処理に続いて、制御装置５０は、ヒートポンプユニット１００が加熱能力Ｑ１で沸き上げ必要熱量を生成するために必要な時間である沸き上げ所要時間ｔ１と、沸き上げ開始時刻とを算出する（ステップＳ４）。沸き上げ所要時間ｔ１は、例えば、沸き上げ必要熱量を加熱能力Ｑ１で除算した値に基づいて求めることができる。沸き上げ開始時刻は、深夜時間帯の終了時刻（例えば午前７時）から沸き上げ所要時間ｔ１だけ遡った時刻とする。
【００５９】
次いで、制御装置５０は、沸き上げ開始時刻になったかどうか、すなわち現在時刻が沸き上げ開始時刻を過ぎたかどうかを判断する（ステップＳ５）。沸き上げ開始時刻になっていれば、制御装置５０は、加熱能力Ｑ１でヒートポンプユニット１００の沸き上げ運転を開始する（ステップＳ６）。
【００６０】
沸き上げ運転の実行中に、制御装置５０は、例えば以下のようにして、当該沸き上げ運転の実行中に使用された給湯使用熱量を算出し、閾値Ｌａ［Ｌ］を超える給湯使用熱量の発生の有無を確認する（ステップＳ７）。沸き上げ運転の実行中、制御装置５０は、一定時間ごとに、現在までの総給湯使用熱量を給湯熱量算出手段５２により算出する。そして、制御装置５０は、今回算出された総給湯使用熱量Ｌａ１［Ｌ］と、沸き上げ運転の開始時の総給湯使用熱量Ｌａ０［Ｌ］との差が、閾値Ｌａ［Ｌ］を超えたかどうかを判断する。
【００６１】
沸き上げ運転の実行中に使用された給湯使用熱量（Ｌａ１［Ｌ］−Ｌａ０［Ｌ］）が閾値Ｌａ［Ｌ］を超えた場合には、制御装置５０は、加熱能力Ｑ１＝ｑ３に変更し（ステップＳ８）、沸き上げ運転を継続する。制御装置５０は、沸き上げ必要熱量の生成が完了した場合、あるいは深夜時間帯の終了時刻になった場合には、沸き上げ運転を終了する（ステップＳ９）。
【００６２】
図４のフローチャートによれば、複数の運転モードのうちで最大加熱能力となる最大加熱能力モードよりも低い加熱能力による沸き上げ運転の実行中に使用された給湯使用熱量が閾値を超えた場合には、制御装置５０は、それまでよりも高い加熱能力となるように加熱能力を変更した上で沸き上げ運転を継続する。これにより、深夜時間帯の沸き上げ運転の最中に突発的な給湯負荷が発生した場合でも、深夜時間帯の終了時刻までに沸き上げ運転をより確実に完了させることが可能となるので、昼間時間帯の沸き上げ運転を回避または最小限とする上でより有利になる。
【００６３】
また、制御装置５０は、深夜時間帯の沸き上げ運転の実行中に、給湯流量センサ１７ａあるいは風呂給湯流量センサ１７ｂが検出する給湯流量の変化により、湯の利用を検知した場合に、それまでよりも高い加熱能力となるように加熱能力を変更した上で沸き上げ運転を継続するようにしてもよい。これにより、上記効果と同様の効果が得られる。
【００６４】
本実施の形態のヒートポンプ給湯機は、ヒートポンプユニット１００の実際のエネルギー消費効率である実エネルギー消費効率を取得する実エネルギー消費効率取得手段を備えていてもよい。例えば、貯湯回路２０１を流れる水の循環流量を検出する循環流量センサ（図示省略）と、ヒートポンプユニット１００の実消費電力を検出する電力計（図示省略）とを設け、制御装置５０が、上記循環流量と、入水温度センサ１３ａで検出される入水温度と、沸き上げ温度センサ１３ｂで検出される沸き上げ温度とに基づいてヒートポンプユニット１００の実加熱能力を算出し、その実加熱能力と上記実消費電力とに基づいて、実エネルギー消費効率を算出してもよい。なお、例えばホームエネルギーマネジメントシステムのような外部機器（図示省略）と通信することで、上記実消費電力の情報等を制御装置５０が受信してもよい。
【００６５】
以下の説明では、定格加熱能力よりも低い加熱能力による運転モードを「低加熱能力モード」と称する。本実施の形態では、最小加熱能力モード及び中間加熱能力モードのそれぞれが低加熱能力モードに相当する。制御装置５０は、以下のようにしてもよい。制御装置５０は、低加熱能力モードにおいて想定されるエネルギー消費効率の値を想定エネルギー消費効率として予め記憶している。低加熱能力モードの実行中に、制御装置５０は、実エネルギー消費効率が想定エネルギー消費効率よりも低い場合には、低加熱能力モードから定格加熱能力モードへ切り替える。これにより、以下の効果が得られる。長期間の利用による経年劣化の影響により、低加熱能力モードによる実エネルギー消費効率が低下する可能性がある。その具体的な原因としては、例えば、水冷媒熱交換器２内の水流路にスケールが付着することによる熱交換性能の低下などが挙げられる。そのような経年劣化によって低加熱能力モードの実エネルギー消費効率が低下した場合に、低加熱能力モードから定格加熱能力モードへ切り替えることで、総消費電力量の増加を抑制できるとともに、深夜時間帯の終了時刻までに沸き上げ運転をより確実に完了させることが可能となり、昼間時間帯の沸き上げ運転を回避または最小限とする上でより有利になる。
【００６６】
本実施の形態のヒートポンプ給湯機は、加熱能力の変更を有効にするか無効にするかを、使用者その他の人間が事前に選択可能とする選択手段を備えていてもよい。そのような選択手段として、例えば、リモコン５１に対するボタン操作などによって加熱能力の変更を有効にするか無効にするかを選択できるように構成し、制御装置５０は、加熱能力の変更が有効にされたときにのみ、加熱能力を可変とする構成としてもよい。機器の動作及び性能を確認するための機器検定時などにおいて、加熱能力が変動しないようにすることが求められる場合がある。そのような場合には、加熱能力の変更を無効にすることで、加熱能力の変動を防止する操作を容易に行うことができる。
【００６７】
本実施の形態のヒートポンプ給湯機は、沸き上げ運転の実行中に、複数の運転モードのうちのいずれが実行されているかの情報と、現在の加熱能力に関する情報との少なくとも一方の情報を報知する報知手段を備えていてもよい。そのような報知手段として、例えば、リモコン５１の表示部５１ａに上記の情報を表示してもよい。これにより、優れた利便性が得られる。
【符号の説明】
【００６８】
１  圧縮機、  ２  水冷媒熱交換器、  ３  膨張弁、  ４  空気熱交換器、  ５  ファン、  ６ａ  循環ポンプ、  ６ｂ  追焚用ポンプ、  ７，８，９  切替弁、  １０  混合弁、  １１  貯湯タンク、  １１ａ  高温水取出口、  １１ｂ  高温水流出入口、  １１ｃ  追焚戻し口、  １１ｄ  中温水取出口、  １１ｅ  低温水戻し口、  １１ｆ  取水口、  １１ｇ  給水口、  １２  追焚熱交換器、  １３ａ  入水温度センサ、  １３ｂ  沸き上げ温度センサ、  １３ｃ  外気温度センサ、  １３ｄ  吐出温度センサ、  １３ｅ  吸込温度センサ、  １３ｆ  蒸発温度センサ、  １３ｇ，１３ｈ，１３ｉ，１３ｊ  貯湯温度センサ、  １３ｋ  給水温度センサ、  １３ｌ  給湯温度センサ、  １３ｍ  風呂給湯温度センサ、  １４  制御装置、  １５  給湯混合部、  １７ａ  給湯流量センサ、  １７ｂ  風呂給湯流量センサ、  ５０  制御装置、  ５１  リモコン、  ５１ａ  表示部、  ５１ｂ  操作部、  ５２  給湯熱量算出手段、  １００  ヒートポンプユニット、  １０１  冷媒回路、  ２００  貯湯ユニット、  ２０１  貯湯回路、  ２０２  追焚回路、  ２０３  給湯回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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