(57)【要約】【課題】圧縮機停止制御を実行するヒートポンプ式給湯機において、一日のうち予め定めた基準時間帯内に商用電源を利用することによって得られる利益を充分に得る。【解決手段】必要圧縮機停止時間Ｔｃ１、必要減圧装置全開時間Ｔｅ１および継続時間Ｔｆ１のうち最も長い時間を、圧縮機停止制御が開始されてから終了するまでの必要停止時間Ｔ１とし、深夜電力時間帯の終了時刻である第２基準時刻ＮＴ２よりも必要停止時間Ｔ１分前の時刻に圧縮機停止制御を開始する。これにより、第２基準時刻ＮＴ２以降にヒートポンプサイクルが作動することを回避して、深夜電力時間帯の電力を利用することによって得られる電力コスト低減という利益を充分に得ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源から電力を供給されて作動する電動圧縮機（１４）、および、前記電動圧縮機（１４）吐出冷媒と給湯水とを熱交換させて前記給湯水を加熱する水−冷媒熱交換器（１５）を有するヒートポンプサイクル（１３）と、
前記水−冷媒熱交換器（１５）にて加熱された給湯水を貯湯する貯湯タンク（１１）と、
前記電動圧縮機（１４）の作動を制御する圧縮機制御手段（２１ａ）とを備え、
前記圧縮機制御手段（２１ａ）が、一日のうちの予め定めた第１基準時刻（ＮＴ１）から予め定めた第２基準時刻（ＮＴ２）までの基準時間帯内に、前記電動圧縮機（１４）を作動させて停止させるヒートポンプ式給湯機であって、
前記圧縮機制御手段（２１ａ）は、前記電動圧縮機（１４）を停止させる際に、前記電動圧縮機（１４）の回転数を徐々に低下させた後に停止させる圧縮機停止制御を実行するように構成されており、
さらに、前記圧縮機停止制御を開始した時から前記電動圧縮機（１４）が作動を停止するまでに必要とされる必要圧縮機停止時間（Ｔｃ１）を決定する停止時間決定手段（Ｓ５４）を備え、
前記圧縮機制御手段（２１ａ）は、前記第２基準時刻（ＮＴ２）よりも前記必要圧縮機停止時間（Ｔｃ１）分以上前の時刻に、前記圧縮機停止制御を開始することを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
【請求項２】
前記停止時間決定手段（Ｓ５４）は、前記電動圧縮機（１４）の回転数に相関を有する物理量に基づいて、前記電動圧縮機（１４）の回転数の増加に伴って前記必要圧縮機停止時間（Ｔｃ１）が長くなるように決定することを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項３】
前記圧縮機制御手段（２１ａ）は、通常運転時に、外気温（Ｔａｍ）の低下に伴って、前記電動圧縮機（１４）の回転数を増加させるように構成されており、
前記電動圧縮機（１４）の回転数に相関を有する物理量は、前記外気温（Ｔａｍ）であることを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項４】
前記停止時間決定手段（Ｓ５４）は、前記必要圧縮機停止時間（Ｔｃ１）を予め定めた所定時間に決定することを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項５】
前記所定時間は、最大回転数で回転している前記電動圧縮機（１４）が、前記圧縮機停止制御を開始した時から停止するまでに要する時間であることを特徴とする請求項４に記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項６】
前記ヒートポンプサイクル（１３）は、前記水−冷媒熱交換器（１５）流出冷媒を減圧膨張させる電動減圧装置（１６）を有し、
前記圧縮機停止制御の実行時に、前記電動減圧装置（１６）の絞り開度を全開となるまで、徐々に増加させる減圧装置制御手段（２１ｂ）と、
前記圧縮機停止制御を開始した時から前記電動減圧装置（１６）の絞り開度が全開となるまでに必要とされる必要減圧装置全開時間（Ｔｅ１）を決定する全開時間決定手段（Ｓ５５）とを備え、
前記圧縮機制御手段（２１ａ）は、前記第２基準時刻（ＮＴ２）よりも前記必要減圧装置全開時間（Ｔｅ１）分以上前の時刻に、前記圧縮機停止制御を開始することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項７】
前記ヒートポンプサイクル（１３）は、前記電動圧縮機（１４）へ吸入される冷媒を蒸発させる蒸発器（１７）、および、前記蒸発器（１７）へ外気を送風する電動送風機（１７ａ）を有し、
前記圧縮機停止制御を開始した時から予め定めた継続時間（Ｔｆ１）が経過するまで、前記電動送風機（１７ａ）を継続作動させる送風機制御手段（２１ｃ）を備え、
前記圧縮機制御手段（２１ａ）は、前記第２基準時刻（ＮＴ２）よりも前記継続時間（Ｔｆ１）分以上前の時刻に、前記圧縮機停止制御を開始することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項８】
前記圧縮機制御手段（２１ａ）は、現在の時刻が前記第１基準時刻（ＮＴ１）を経過した際に、前記基準時間帯内に前記電動圧縮機（１４）を作動させておく圧縮機作動時間（ＤＴｃ）を決定するように構成されており、
さらに、現在の時刻が前記第１基準時刻（ＮＴ１）を経過した際に、前記圧縮機停止制御を開始した時から前記電動圧縮機（１４）が作動を停止するまでに要すると推定される推定圧縮機停止時間（ＰＴｃ）を決定する推定停止時間決定手段（Ｓ３３）を備え、
前記圧縮機制御手段（２１ａ）は、前記第２基準時刻（ＮＴ２）よりも、前記圧縮機作動時間（ＤＴｃ）と前記推定圧縮機停止時間（ＰＴｃ）との合計時間分前の時刻に、前記電動圧縮機（１４）の作動を開始することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項９】
前記推定停止時間決定手段（Ｓ３３）は、前記電動圧縮機（１４）の回転数に相関を有する物理量に基づいて、前記電動圧縮機（１４）の回転数の増加に伴って前記推定圧縮機停止時間（ＰＴｃ）が長くなるように決定することを特徴とする請求項８に記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項１０】
前記推定停止時間決定手段（Ｓ３３）は、前記推定圧縮機停止時間（ＰＴｃ）を予め定めた所定時間に決定することを特徴とする請求項８に記載のヒートポンプ式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動圧縮機を有するヒートポンプサイクルにて給湯水を加熱するヒートポンプ式給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、商用電源から電力を供給されて給湯水を加熱する種々の形式の給湯機が知られている。この種の給湯機としては、具体的に、電動圧縮機を有するヒートポンプサイクルにて給湯水を加熱するヒートポンプ式給湯機や、電気ヒータにて給湯水を加熱する電気ヒータ式給湯機（電気温水器）等がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、一日のうち予め定めた基準時間帯内に、電気ヒータへ商用電源からの電力を供給して給湯水を加熱し、加熱された給湯水を貯湯タンクに貯湯しておく電気温水器が開示されている。さらに、特許文献１では、基準時間帯として、商用電源の電気料金が他の時間帯よりも安くなる、いわゆる深夜電力時間帯を採用している。
【０００４】
そして、深夜電力時間帯の開始時刻以降に電気ヒータへ商用電源からの電力を供給して給湯水を加熱し、深夜電力時間帯の終了時刻に電気ヒータへの電力供給を停止することで、給湯水を加熱する際の電力コスト、すなわち給湯水を加熱するためにユーザが負担する電気代金を低減している。
【０００５】
また、上述のヒートポンプ式給湯機においても、特許文献１と同様に、深夜電力時間帯の開始時刻以降に電動圧縮機へ商用電源からの電力を供給してヒートポンプサイクルを作動させ、深夜電力時間帯の終了時刻に電動圧縮機への電力供給を停止してヒートポンプサイクルの作動を停止させれば、給湯水を加熱する際の電力コストの低減を期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１９７０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ヒートポンプサイクルを停止させる際に、電動圧縮機への電力供給を直ちに停止すると、電動圧縮機の吐出側冷媒圧力と吸入側冷媒圧力との圧力差によって、電動圧縮機の圧縮機構に、昇圧時とは逆転方向の荷重がかかってしまうことがある。このような逆転方向の荷重は、電動圧縮機を停止させる際に異音や振動を発生させる原因となるだけでなく、電動圧縮機の耐久寿命に悪影響を及ぼす原因にもなる。
【０００８】
そこで、上記不具合を抑制するための手段として、電動圧縮機を停止させる際に、電動圧縮機の回転数（冷媒吐出能力）を徐々に低下させて、吐出側冷媒圧力と吸入側冷媒圧力との圧力差を縮小した後に、電動圧縮機を停止させる圧縮機停止制御を実行する手段が考えられる。
【０００９】
しかしながら、深夜電力時間帯の終了時刻に圧縮機停止制御を開始すると、深夜電力時間帯の終了後にも電動圧縮機を作動させなければならないため、電力コストの低減効果を充分に得ることができなくなってしまう。換言すると、基準時間帯内に商用電源を利用することによって得られる利益を充分に得ることができなくなってしまう。
【００１０】
本発明は、上記点に鑑み、圧縮機停止制御を実行するヒートポンプ式給湯機において、一日のうち予め定めた基準時間帯内に商用電源を利用することによって得られる利益を充分に得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載の発明では、商用電源から電力を供給されて作動する電動圧縮機（１４）、および、電動圧縮機（１４）吐出冷媒と給湯水とを熱交換させて給湯水を加熱する水−冷媒熱交換器（１５）を有するヒートポンプサイクル（１３）と、水−冷媒熱交換器（１５）にて加熱された給湯水を貯湯する貯湯タンク（１１）と、電動圧縮機（１４）の作動を制御する圧縮機制御手段（２１ａ）とを備え、圧縮機制御手段（２１ａ）が、一日のうちの予め定めた第１基準時刻（ＮＴ１）から予め定めた第２基準時刻（ＮＴ２）までの基準時間帯内に、電動圧縮機（１４）を作動させて停止させるヒートポンプ式給湯機であって、
圧縮機制御手段（２１ａ）は、電動圧縮機（１４）を停止させる際に、電動圧縮機（１４）の回転数を徐々に低下させた後に停止させる圧縮機停止制御を実行するように構成されており、さらに、圧縮機停止制御を開始した時から電動圧縮機（１４）が作動を停止するまでに必要とされる必要圧縮機停止時間（Ｔｃ１）を決定する停止時間決定手段（Ｓ５４）を備え、圧縮機制御手段（２１ａ）は、第２基準時刻（ＮＴ２）よりも必要圧縮機停止時間（Ｔｃ１）分以上前の時刻に、圧縮機停止制御を開始することを特徴とする。
【００１２】
これによれば、圧縮機制御手段（２１ａ）が、第２基準時刻（ＮＴ２）よりも必要圧縮機停止時間（Ｔｃ１）分以上前の時刻に、圧縮機停止制御を開始するので、第２基準時刻（ＮＴ２）以前に電動圧縮機（１４）を停止することができる。つまり、第２基準時刻（ＮＴ２）以降に電動圧縮機（１４）を作動させてしまうことを回避できる。
【００１３】
従って、基準時間帯として、所定の時間帯内に商用電源を利用することでユーザが利益を得られるような時間帯を採用することで、圧縮機停止制御を実行するヒートポンプ式給湯機であっても、ユーザがこの利益を充分に得ることができる。例えば、基準時間帯として、上述した深夜電力時間帯を採用すれば、給湯水を加熱する際の電力コストを低減できるという利益を充分に得ることができる。
【００１４】
なお、本請求項における「時刻」は、時間の流れにおける、ある瞬間を示す意味で用いられ、「時間」は、ある時刻と他の時刻との間の長さを示す意味で用いられている。また、「一日」とは０時から２４時間経過するまでの期間のみを意味するものではなく、所定時刻から２４時間経過するまでの期間という意味を含む。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のヒートポンプ式給湯機において、停止時間決定手段（Ｓ５４）は、電動圧縮機（１４）の回転数に相関を有する物理量に基づいて、電動圧縮機（１４）の回転数の増加に伴って必要圧縮機停止時間（Ｔｃ１）が長くなるように決定することを特徴とする。
【００１６】
これによれば、必要圧縮機停止時間（Ｔｃ１）を精度良く決定することができるので、第２基準時刻（ＮＴ２）と同時、あるいは、第２基準時刻（ＮＴ２）の直前に電動圧縮機（１４）の作動を停止することができる。従って、電動圧縮機（１４）が停止してから第２基準時刻（ＮＴ２）までの給湯水を加熱しない時間を短縮でき、この時間に貯湯タンク（１１）内の給湯水の温度が低下してしまうことを抑制できる。
【００１７】
なお、本請求項における電動圧縮機（１４）の回転数に相関を有する物理量には、電動圧縮機（１４）の回転数そのもの、圧縮機制御手段（２１ａ）から電動圧縮機（１４）の作動を制御するための制御信号、この制御信号を決定するための各種物理量等、電動圧縮機（１４）の回転数を検出あるいは算出可能な物理量が含まれる。
【００１８】
従って、請求項３の記載の発明のように、圧縮機制御手段（２１ａ）が、通常運転時に、外気温（Ｔａｍ）の低下に伴って、電動圧縮機（１４）の回転数を増加させるように構成されている場合は、電動圧縮機（１４）の回転数に相関を有する物理量を、外気温（Ｔａｍ）としてもよい。
【００１９】
これによれば、電動圧縮機（１４）の回転数を直接検出する回転数センサに対して、簡素かつ安価な温度センサを用いて外気温（Ｔａｍ）を検出することで、必要圧縮機停止時間Ｔｃ１を決定することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明では、請求項１に記載のヒートポンプ式給湯機において、停止時間決定手段（Ｓ５４）は、必要圧縮機停止時間（Ｔｃ１）を予め定めた所定時間に決定することを特徴とする。
【００２１】
これによれば、必要圧縮機停止時間（Ｔｃ１）として充分に長い時間を設定しておくことができるので、確実に第２基準時刻（ＮＴ２）以前に電動圧縮機（１４）の作動を停止することができる。従って、基準時間帯内に商用電源を利用することによって得られる利益を、確実に得ることができる。
【００２２】
この際、請求項５に記載の発明のように、所定時間を、最大回転数で回転している電動圧縮機（１４）が、圧縮機停止制御を開始した時から停止するまでに要する時間とすればよい。
【００２３】
これにより、基準時間帯内に商用電源を利用することによって得られる利益を、確実に得ることができるだけでなく、電動圧縮機（１４）が停止してから第２基準時刻（ＮＴ２）までの時間に、貯湯タンク（１１）内の給湯水の温度が不必要に低下してしまうことを回避できる。
【００２４】
請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯機において、ヒートポンプサイクル（１３）は、水−冷媒熱交換器（１５）流出冷媒を減圧膨張させる電動減圧装置（１６）を有し、圧縮機停止制御の実行時に、電動減圧装置（１６）の絞り開度を全開となるまで、徐々に増加させる減圧装置制御手段（２１ｂ）と、圧縮機停止制御を開始した時から電動減圧装置（１６）の絞り開度が全開となるまでに必要とされる必要減圧装置全開時間（Ｔｅ１）を決定する全開時間決定手段（Ｓ５５）とを備え、圧縮機制御手段（２１ａ）は、第２基準時刻（ＮＴ２）よりも必要減圧装置全開時間（Ｔｅ１）分以上前の時刻に、圧縮機停止制御を開始することを特徴とする。
【００２５】
これによれば、圧縮機制御手段（２１ａ）が、第２基準時刻（ＮＴ２）よりも必要圧縮機停止時間（Ｔｃ１）分以上前であって、かつ、必要減圧装置全開時間（Ｔｅ１）分以上前の時刻に、圧縮機停止制御を開始するので、第２基準時刻（ＮＴ２）以前に電動圧縮機（１４）のみならず、電動減圧装置（１６）の作動を停止することができる。
【００２６】
従って、第２基準時刻（ＮＴ２）以降に電動圧縮機（１４）および電動減圧装置（１６）を作動させてしまうことを回避して、基準時間帯内に商用電源を利用することによって得られる利益を、充分に得ることができる。
【００２７】
さらに、圧縮機停止制御の実行時に、電動減圧装置（１６）の絞り開度を増加させるので、電動圧縮機（１４）の吐出側冷媒圧力と吸入側冷媒圧力との圧力差を縮小しやすくなり、より一層、効果的に電動圧縮機（１４）の保護を図ることができる。
【００２８】
請求項７に記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯機において、ヒートポンプサイクル（１３）は、電動圧縮機（１４）へ吸入される冷媒を蒸発させる蒸発器（１７）、および、蒸発器（１７）へ外気を送風する電動送風機（１７ａ）を有し、圧縮機停止制御を開始した時から予め定めた継続時間（Ｔｆ１）が経過するまで、電動送風機（１７ａ）を継続作動させる送風機制御手段（２１ｃ）を備え、圧縮機制御手段（２１ａ）は、第２基準時刻（ＮＴ２）よりも継続時間（Ｔｆ１）分以上前の時刻に、圧縮機停止制御を開始することを特徴とする。
【００２９】
これによれば、圧縮機制御手段（２１ａ）が、第２基準時刻（ＮＴ２）よりも必要圧縮機停止時間（Ｔｃ１）分以上前であって、かつ、継続時間（Ｔｆ１）分以上前の時刻に、圧縮機停止制御を開始するので、第２基準時刻（ＮＴ２）以前に電動圧縮機（１４）のみならず、電動送風機（１７ａ）の作動を停止することができる。
【００３０】
従って、第２基準時刻（ＮＴ２）以降に電動圧縮機（１４）および電動送風機（１７ａ）を作動させてしまうことを回避して、基準時間帯内に商用電源を利用することによって得られる利益を、充分に得ることができる。
【００３１】
さらに、圧縮機停止制御の実行時に、電動送風機（１７ａ）の作動を継続するので、蒸発器（１７）内の液相冷媒を蒸発させて、蒸発器（１７）内の冷媒圧力を増加させることができる。従って、電動圧縮機（１４）の吐出側冷媒圧力と吸入側冷媒圧力との圧力差を縮小しやすくなり、より一層、効果的に電動圧縮機（１４）の保護を図ることができる。
【００３２】
また、蒸発器（１７）内の液相冷媒を蒸発させることで、蒸発器（１７）から電動圧縮機（１４）吸入口側へ液相冷媒が流れる際に生じる冷媒通過音を抑制することもできる。
【００３３】
請求項８に記載の発明では、請求項１ないし７のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯機において、圧縮機制御手段（２１ａ）は、現在の時刻が第１基準時刻（ＮＴ１）を経過した際に、基準時間帯内に電動圧縮機（１４）を作動させておく圧縮機作動時間（ＤＴｃ）を決定するように構成されており、さらに、現在の時刻が第１基準時刻（ＮＴ１）を経過した際に、圧縮機停止制御を開始した時から電動圧縮機（１４）が作動を停止するまでに要すると推定される推定圧縮機停止時間（ＰＴｃ）を決定する推定停止時間決定手段（Ｓ３３）を備え、圧縮機制御手段（２１ａ）は、第２基準時刻（ＮＴ２）よりも、圧縮機作動時間（ＤＴｃ）と推定圧縮機停止時間（ＰＴｃ）との合計時間分前の時刻に、電動圧縮機（１４）の作動を開始することを特徴とする。
【００３４】
ここで、圧縮機停止制御の実行時は、電動圧縮機（１４）の回転数を徐々に低下させるので、通常運転時に対して、給湯水の加熱能力が低下してしまう。これに対して、請求項８に記載の発明では、圧縮機制御手段（２１ａ）が第２基準時刻（ＮＴ２）よりも、圧縮機作動時間（ＤＴｃ）と推定圧縮機停止時間（ＰＴｃ）との合計時間分前の時刻に、電動圧縮機（１４）の作動を開始する。
【００３５】
従って、圧縮機停止制御の実行前に、電動圧縮機（１４）の作動時間として、圧縮機作動時間（ＤＴｃ）分にほぼ等しい時間を確保できる。その結果、圧縮機停止制御の実行時に給湯水の加熱能力が低下しても、貯湯タンク（１１）内に充分に加熱された給湯水を貯湯しておくことができる。
【００３６】
請求項９に記載の発明では、請求項８に記載のヒートポンプ式給湯機において、推定停止時間決定手段（Ｓ３３）は、電動圧縮機（１４）の回転数に相関を有する物理量に基づいて、電動圧縮機（１４）の回転数の増加に伴って推定圧縮機停止時間（ＰＴｃ）が長くなるように決定することを特徴とする。これによれば、推定圧縮機停止時間（ＰＴｃ）を精度良く決定することができる。
【００３７】
請求項１０に記載の発明では、請求項８に記載のヒートポンプ式給湯機において、推定停止時間決定手段（Ｓ３３）は、推定圧縮機停止時間（ＰＴｃ）を予め定めた所定時間に決定することを特徴とする。これによれば、推定圧縮機停止時間（ＰＴｃ）として充分に長い時間を設定しておくことができるので、電動圧縮機（１４）の作動時間として、確実に圧縮機作動時間（ＤＴｃ）分を確保できる。
【００３８】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】一実施形態のヒートポンプ式給湯機の全体構成図である。
【図２】一実施形態のヒートポンプ式給湯機の制御処理を示すフローチャートである。
【図３】一実施形態のヒートポンプ式給湯機の制御処理の要部を示すフローチャートである。
【図４】一実施形態のヒートポンプ式給湯機の制御処理の別の要部を示すフローチャートである。
【図５】外気温と電動圧縮機の目標回転数との関係を示す制御特性図である。
【図６】外気温と必要圧縮機停止時間との関係を示す制御特性図である。
【図７】一実施形態のヒートポンプ式給湯機の圧縮停止制御におけるタイムチャートである。
【図８】一実施形態のヒートポンプ式給湯機の作動例を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１〜８により、本発明の一実施形態を説明する。図１は、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１０の全体構成図である。このヒートポンプ式給湯機１０は、貯湯タンク１１内の給湯水を循環する水循環回路１２および給湯水を加熱するためのヒートポンプサイクル１３等を備えて構成され、商用電力から電力を供給されて作動する。
【００４１】
さらに、ヒートポンプ式給湯機１０は、一日のうちの予め定めた第１基準時刻ＮＴ１から予め定めた第２基準時刻ＮＴ２までの基準時間帯内に、ヒートポンプサイクル１３を作動させて給湯水を加熱し、加熱した給湯水を貯湯タンク１１内に貯湯しておく、自動沸き上げ運転を行うように構成されている。
【００４２】
ここで、本実施形態においてヒートポンプ式給湯機１０に供給される商用電源は、２３時から翌朝７時に至る時間帯（以下、深夜電力時間帯という。）の電気料金が、他の時間帯の電気料金よりも安価に設定されている。そこで、本実施形態では、第１基準時刻ＮＴ１を２３時に設定し、第２基準時刻ＮＴ２を翌朝７時に設定している。つまり、本実施形態における基準時間帯は、深夜電力時間帯と同じである。
【００４３】
次に、ヒートポンプ式給湯機１０の各構成機器について説明する。まず、水循環回路１２において、給湯水を貯湯する貯湯タンク１１は、耐食性に優れた金属（例えば、ステンレス）で形成され、断熱構造を有し、高温の給湯水を長時間保温することができる温水タンクである。また、その貯湯量は、３００〜４００リットル程度である。なお、貯湯量は、一般家庭において一日に使用される湯量に相当する量を選定することが望ましい。
【００４４】
貯湯タンク１１に貯湯された給湯水は、貯湯タンク１１の上部に設けられた出湯口から出湯され、図示しない温調弁において水道からの冷水と混合されて温度調節された後、台所や風呂等に給湯される。また、貯湯タンク１１内の下部に設けられた給水口からは水道水が給水されるようになっている。なお、温調弁は、後述する給湯水制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００４５】
また、水循環回路１２には、給湯水を循環させる電動ポンプ１２ａが配置されている。この電動ポンプ１２ａは、給湯水制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。そして、給湯水制御装置２０が電動ポンプ１２ａを作動させると、給湯水は、貯湯タンク１１の下方側→電動ポンプ１２ａ→後述する水−冷媒熱交換器１５の水通路１５ａ→貯湯タンク１１の上方側の順に循環する。
【００４６】
ヒートポンプサイクル１３は、電動圧縮機１４、水−冷媒熱交換器１５、電動減圧装置１６、蒸発器１７等を順次配管で接続した蒸気圧縮式の冷凍サイクルである。このヒートポンプサイクル１３では、冷媒として二酸化炭素を採用しており、電動圧縮機１４から吐出された高圧冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成している。
【００４７】
電動圧縮機１４は、ヒートポンプサイクル１３において冷媒を吸入し、臨界圧力以上となるまで圧縮して吐出するもので、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機構１４ａを電動モータ１４ｂにて回転駆動する電動圧縮機である。固定容量型圧縮機構１４ａとしては、具体的に、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用できる。
【００４８】
電動モータ１４ｂは、商用電源から電力が供給され、後述するサイクル制御装置２１から出力される制御信号によって、その作動（回転数）が制御されるもので、交流モータ、直流モータのいずれの形式を採用してもよい。そして、この回転数制御によって、電動圧縮機１４の冷媒吐出能力が変更される。従って、本実施形態では、電動モータ１４ｂが吐出能力変更手段を構成している。
【００４９】
電動圧縮機１４の冷媒吐出口には、水−冷媒熱交換器１５の冷媒通路１５ｂ入口側が接続されている。水−冷媒熱交換器１５は、給湯水が通過する水通路１５ａと電動圧縮機１４から吐出された高温高圧冷媒が通過する冷媒通路１５ｂとを有して構成される熱交換器であって、電動圧縮機１４吐出冷媒の有する熱量を給湯水に放熱させる放熱器として機能する。
【００５０】
なお、本実施形態のヒートポンプサイクル１３では、前述の如く、超臨界冷凍サイクルを構成しているので、水−冷媒熱交換器１５の冷媒通路１５ｂを通過する冷媒は、凝縮することなく超臨界状態のまま放熱する。
【００５１】
水−冷媒熱交換器１５の冷媒通路１５ｂ出口側は、電動減圧装置１６の入口側に接続されている。電動減圧装置１６は冷媒通路１５ｂから流出した冷媒を減圧膨張させる冷媒減圧手段であるとともに、電動圧縮機１４の吐出口から電動減圧装置１６の入口へ至るサイクルの高圧側冷媒圧力Ｐｄを制御する圧力制御手段でもある。
【００５２】
より具体的には、この電動減圧装置１６は、絞り開度を変更可能に構成された弁体１６ａと、この弁体１６ａの絞り開度を可変制御するステッピングモータからなる電動アクチュエータ１６ｂとを有して構成される電気式膨張弁である。さらに、電動アクチュエータ１６ｂは、サイクル制御装置２１から出力される制御パルス信号によって、その作動が制御される。
【００５３】
電動減圧装置１６の出口側には、蒸発器１７が接続されている。蒸発器１７は、電動減圧装置１６にて減圧された低圧冷媒と電動送風機１７ａにより送風された外気（室外空気）とを熱交換させることによって、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用の熱交換器である。電動送風機１７ａは、サイクル制御装置２１から出力される制御電圧によって回転数（送風空気量）が制御される。
【００５４】
なお、本実施形態では蒸発器１７として、周知のフィンアンドチューブ構造の熱交換器を採用している。また、蒸発器１７の出口側には、電動圧縮機１４の冷媒吸入口が接続されている。従って、蒸発器１７は、電動圧縮機１４へ吸入される冷媒を蒸発させる吸熱用の熱交換器ということもできる。
【００５５】
次に、本実施形態の電気制御部の概要を説明する。給湯水制御装置２０およびサイクル制御装置２１は、それぞれ、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。さらに、給湯水制御装置２０は、現在の時刻を出力する時計として機能する時計回路も有している。
【００５６】
給湯水制御装置２０の出力側には、温調弁、電動ポンプ１２ａ等が接続され、サイクル制御装置２１の出力側には、電動圧縮機１４の電動モータ１４ｂ、電動減圧装置１６の電動アクチュエータ１６ｂ、電動送風機１７ａ等が接続されている。そして、給湯水制御装置２０およびサイクル制御装置２１は、それぞれ接続された機器の作動を制御する。
【００５７】
なお、サイクル制御装置２１は、電動圧縮機１４の電動モータ１４ｂ、電動減圧装置１６の電動アクチュエータ１６ｂ、電動送風機１７ａ等の作動を制御する制御手段、および、その他の機能実現手段が一体に構成されたものであるが、本実施形態では、特に、サイクル制御装置２１のうち電動圧縮機１４（具体的には、電動モータ１４ｂ）の回転数制御を行う構成（ハードウェアおよびソフトウェア）を圧縮機制御手段２１ａとする。
【００５８】
また、電動減圧装置１６（具体的には、電動アクチュエータ１６ｂ）の絞り開度制御を行う構成を減圧装置制御手段２１ｂとする。さらに、電動送風機１７ａの作動を制御する構成を送風機制御手段２１ｃとする。もちろん、圧縮機制御手段２１ａ、減圧装置制御手段２１ｂおよび送風機制御手段２１ｃをサイクル制御装置２１に対して別体の制御装置によって構成してもよい。
【００５９】
給湯水制御装置２０の入力側には、貯湯タンク１１内に上下方向に並んで配置された複数個（本実施形態では、５個）のタンク内水温センサ２２等が接続されている。給湯水制御装置２０では、これらのタンク内水温センサの出力信号によって、貯湯タンク１１内に貯湯された給湯水の残量（水位レベル）および給湯水の温度を検出できるようになっている。
【００６０】
サイクル制御装置２１の入力側には、水−冷媒熱交換器１５の水通路１５ａ出口側の給湯水温度である沸き上げ温度Ｔｗｏを検出する沸き上げ温度センサ２３（沸き上げ温度検出手段）、水−冷媒熱交換器１５の冷媒通路１５ｂ出口側の高圧側冷媒圧力Ｐｄを検出する高圧圧力センサ２４（高圧側冷媒圧力検出手段）、蒸発器１７において電動減圧装置１６下流側の低圧冷媒と熱交換する外気温（室外空気温度）Ｔａｍを検出する外気温センサ２５（外気温検出手段）等が接続され、これらのセンサ群の検出信号がサイクル制御装置２１へ入力される。
【００６１】
さらに、サイクル制御装置２１の入力側には、操作パネル３０が接続され、ヒートポンプ式給湯機１０の作動・停止の操作信号、給湯機の給湯温度設定信号等がサイクル制御装置２１へ入力される。なお、図１では、上述の各センサと給湯水制御装置２０およびサイクル制御装置２１との結線については、図示の明確化のため省略している。
【００６２】
また、給湯水制御装置２０およびサイクル制御装置２１は、互いに電気的に接続されており、通信可能に構成されている。従って、一方の制御装置に入力された検出信号および操作信号に基づいて、他方の制御装置が上述の各種アクチュエータ１２ａ、１４ｂ、１６ｂ、１７ａ等の作動を制御することもできる。
【００６３】
従って、給湯水制御装置２０およびサイクル制御装置２１を１つの制御装置として一体的に構成してもよい。さらに、給湯水制御装置２０およびサイクル制御装置２１には、それぞれ商用電源が接続されている。
【００６４】
次に、上記の構成における本実施形態の自動沸き上げ運転におけるヒートポンプ式給湯機１０の作動を、図２〜８に基づいて説明する。図２は、サイクル制御装置２１が実行する制御処理を示すフローチャートである。この制御処理は、ヒートポンプ式給湯機１０に商用電源が供給された状態で、操作パネル３０から給湯機作動信号がサイクル制御装置２１に入力されると開始される。
【００６５】
まず、図２のステップＳ１ではメモリ、フラグ、タイマ等の初期化がなされる。例えば、メモリの初期化としては、後述する推定圧縮機停止時間ＰＴｃ、圧縮機作動時間ＤＴｃ、必要圧縮機停止時間Ｔｃ１、必要減圧装置全開時間Ｔｅ１および継続時間Ｔｆ１等をそれぞれ記憶しておく各メモリ等が初期化される。
【００６６】
次に、ステップＳ２にて、時計回路２０ａの出力を参照して、現在の時刻が深夜電力時間帯に該当するか否かを判定し、現在の時刻が深夜電力時間帯に該当するまで待機する。具体的には、このステップＳ２では、現在の時刻が第１基準時刻ＮＴ１（２３時）以降、かつ、第２基準時刻ＮＴ２（翌朝７時）以前である場合に、現在の時刻が深夜電力時間帯に該当すると判定する。
【００６７】
ステップＳ２にて、現在の時刻が深夜電力時間帯に該当すると判定された場合は、ステップＳ３へ進み、ヒートポンプサイクル１３の作動開始時刻Ｔｓｔを決定する作動開始時刻決定処理が実行される。この作動開始時刻決定処理の詳細については、図３のフローチャートを用いて説明する。
【００６８】
まず、ステップＳ３１にて、操作パネル３０の操作信号およびセンサ群２３〜２６等により検出された検出信号を読み込んでステップＳ３２へ進む。ステップＳ３２では、深夜電力時間帯にヒートポンプサイクル１３を作動させておく圧縮機作動時間ＤＴｃを決定する。この圧縮機作動時間ＤＴｃは、貯湯タンク１１内に一日に使用される湯量に相当する充分な量の給湯水を加熱して貯えることができるように決定される。
【００６９】
具体的には、タンク内水温センサ２２の検出信号に基づいて、予め記憶している制御マップを参照して、貯湯タンク１１内の給湯水の水位レベルおよび温度が低くなるに伴って、圧縮機作動時間ＤＴｃが長くなるように決定する。
【００７０】
次のステップＳ３３では、後述する圧縮機停止制御を実行した場合に、電動圧縮機１４が作動を停止するまでに要すると推定される推定圧縮機停止時間ＰＴｃを決定する。なお、このステップＳ３３の実行時には、電動圧縮機１４は作動していない。そこで、本実施形態では、外気温センサ２５の検出信号に基づいて推定圧縮機停止時間ＰＴｃを決定する。
【００７１】
具体的には、外気温Ｔａｍに基づいて、後述する通常運転処理時に用いる制御マップと同様の制御マップを参照して、電動圧縮機１４の仮の回転数を決定し、この仮の回転数の増加に伴って、推定圧縮機停止時間ＰＴｃが長くなるように決定する。従って、本実施形態の制御ステップＳ３３は、推定停止時間決定手段を構成している。
【００７２】
次のステップＳ３４では、深夜電力時間帯内で、電動圧縮機１４を作動させ、ヒートポンプサイクル１３の作動を開始する作動開始時刻Ｔｓｔを決定する。具体的には、深夜電力時間の終了時刻である第２基準時刻ＮＴ２よりも、圧縮機作動時間ＤＴｃと推定圧縮機停止時間ＰＴｃとの合計時間分前の時刻を、作動開始時刻Ｔｓｔと決定して、ステップＳ４へ進む。
【００７３】
ステップＳ４では、時計回路２０ａの出力を参照して、現在の時刻が作動開始時刻Ｔｓｔを経過したか否かを判定し、現在の時刻が作動開始時刻Ｔｓｔを経過するまで待機する。そして、ステップＳ４にて、現在の時刻が作動開始時刻Ｔｓｔを経過したと判定された場合は、ステップＳ５へ進み、通常運転処理が実行される。この通常運転処理の詳細については、図４のフローチャートを用いて説明する。
【００７４】
通常運転処理では、ステップＳ５１にて、操作パネル３０の操作信号およびセンサ群２３〜２６等により検出された検出信号を読み込んでステップＳ５２へ進む。ステップＳ５２では、ステップＳ４１で読み込まれた各種操作信号および検出信号に基づいて、各種アクチュエータ１２ａ、１４ｂ、１６ｂ、１７ａの作動状態が決定される。
【００７５】
例えば、電動圧縮機１４の電動モータ１４ｂへ出力される制御信号については、電動圧縮機１４の回転数が、給湯水制御装置２０にて算定される給湯負荷および外気温Ｔａｍに基づいて決定される目標回転数に近づくように決定される。
【００７６】
より具体的には、給湯負荷は、タンク内水温センサ２２の検出信号に基づいて、貯湯タンク１１内の給湯水の水位レベルおよび温度が低くなるに伴って高くなるように決定され、目標回転数は、外気温Ｔａｍに基づいて、予めサイクル制御装置２１に記憶されている制御マップを参照して、図５の制御特性図に示すように外気温Ｔａｍの低下に伴って増加するように決定される。
【００７７】
従って、本実施形態の外気温Ｔａｍは、電動圧縮機１４の回転数に相関を有する物理量である。このことは、上述した推定停止時間決定手段を構成する制御ステップＳ３３においても同様である。
【００７８】
また、電動減圧装置１６の電動アクチュエータ１６ｂへ出力される制御信号については、高圧側冷媒圧力Ｐｄが、ヒートポンプサイクル１３の成績係数（ＣＯＰ）が略最大となるように決定された目標高圧に近づくように決定される。この目標高圧としては、外気温Ｔａｍや給湯負荷等に基づいて、予めサイクル制御装置２１に記憶された制御マップを参照して決定された値を用いることができる。
【００７９】
また、電動ポンプ２２に出力される制御信号については、沸き上げ温度Ｔｗｏが目標沸き上げ温度に近づくように決定される。この目標沸き上げ温度としては、操作パネル３０により設定された設定給湯温度に基づいて、予め給湯水制御装置２０に記憶された制御マップを参照して決定した値を用いることができる。
【００８０】
次に、ステップＳ５３では、ステップＳ５２にて決定された制御状態が得られるように、給湯水制御装置２０およびサイクル制御装置２１より各種アクチュエータ１２ａ、１４ｂ、１６ｂ、１７ａに対して制御信号が出力されて、ステップＳ５４へ進む。続くステップＳ５４〜Ｓ５８では、圧縮機停止制御を開始する停止制御時刻Ｔｓｐを決定する。
【００８１】
まず、ステップＳ５４にて、圧縮機停止制御を開始した時から電動圧縮機１４が作動を停止するまでに必要とされる必要圧縮機停止時間Ｔｃ１を決定する。従って、本実施形態の制御ステップＳ５４は、停止時間決定手段を構成している。
【００８２】
具体的には、必要圧縮機停止時間Ｔｃ１は、現在の電動圧縮機１４の回転数を、圧縮機停止制御にて制御周期τ毎に回転数を低下させる単位低下回転数で除して、さらに、制御周期τを積算することによって求めることができる。
【００８３】
前述の如く、現在の電動圧縮機１４の回転数は、外気温Ｔａｍに基づいて決定される目標回転数と略一致する。従って、本実施形態の停止時間決定手段（制御ステップＳ５４）では、図６に示すように、外気温Ｔａｍの低下に伴って必要圧縮機停止時間Ｔｃ１が長くなるように決定する。
【００８４】
次のステップＳ５５では、圧縮機停止制御を開始した時から電動減圧装置１６の絞り開度が全開となるまでに必要とされる必要減圧装置全開時間Ｔｅ１を決定する。従って、本実施形態の制御ステップＳ５５は、全開時間決定手段を構成している。
【００８５】
具体的には、必要減圧装置全開時間Ｔｅ１は、電動減圧装置１６の絞り開度が全開となる制御パルス数から、現在の電動減圧装置１６の絞り開度の制御パルス数を減算し、この減算値を圧縮機停止制御にて制御周期τ毎に絞り開度を増加させる際の単位パルス数で除して、さらに、制御周期τを積算することによって求めることができる。
【００８６】
次のステップＳ５６では、圧縮機停止制御を開始した時から電動送風機１７ａを継続作動させる継続時間Ｔｆ１を決定する。本実施形態では、継続時間Ｔｆ１は、必要圧縮機停止時間Ｔｃ１と同じ時間に決定する。つまり、本実施形態のヒートポンプサイクル１３では、電動圧縮機１４が停止するまで、電動送風機１７ａを継続作動させる。
【００８７】
次のステップＳ５７では、ステップＳ５４〜Ｓ５６で決定されたＴｃ１、Ｔｅ１、Ｔｆ１のうち、最も長い時間を必要停止時間Ｔ１として、ステップＳ５８へ進む。ステップＳ５８では、圧縮機停止制御の開始時刻である停止制御時刻Ｔｓｐを決定する。具体的には、第２基準時刻ＮＴ２よりも必要停止時間Ｔ１分前の時刻を停止制御時刻Ｔｓｐと決定して、ステップＳ６へ進む。
【００８８】
ステップＳ６では、時計回路２０ａの出力を参照して、現在の時刻が停止制御時刻Ｔｓｐを経過したか否かを判定する。ステップＳ６にて、現在の時刻が停止制御時刻Ｔｓｐを経過していないと判定された場合は、予め定めた制御周期τの経過を待って、ステップＳ５へ戻る。つまり、通常運転が継続される。
【００８９】
一方、ステップＳ６にて、現在の時刻が停止制御時刻Ｔｓｐを経過していると判定された場合は、ステップＳ７へ進み、圧縮機停止制御が実行される。この圧縮機停止制御の詳細については、図７を用いて説明する。図７は、圧縮機停止制御時における電動圧縮機１４の回転数、電動減圧装置１６の絞り開度および電動送風機１７ａの作動状態を示すタイムチャートである。
【００９０】
ここで、圧縮機停止制御とは、電動圧縮機１４を停止させる際に、電動圧縮機１４の吐出側冷媒圧力と吸入側冷媒圧力との圧力差を徐々に縮小させた後に、電動圧縮機１４を停止させる（回転数を０とする）ことによって、停止時に生じる異音や振動を抑制して、電動圧縮機１４の保護を図るために実行される制御である。
【００９１】
圧縮機停止制御では、図７に示すように、圧縮機制御手段２１ａが、制御周期τ毎に電動圧縮機１４の回転数を単位低下量ずつ低下させて、電動圧縮機１４を停止させる。さらに、減圧装置制御手段２１ｂが、制御周期τ毎に電動減圧装置１６の絞り開度を単位開度ずつ増加させて、絞り開度を全開とする。また、送風機制御手段２１ｃが、電動圧縮機１４の停止と同時に電動送風機１７ａを停止させる。
【００９２】
さらに、本実施形態のステップＳ７では、電動圧縮機１４および電動送風機１７ａが作動を停止して、電動減圧装置１６の絞り開度が全開となった後、第２基準時間ＮＴ２の経過を待って、再びステップＳ１へ戻る。
【００９３】
次に、上記制御処理によるヒートポンプ式給湯機１０の具体的作動例を、図８の作動説明図に基づいて説明する。本実施形態では、第１基準時刻ＮＴ１である２３時に、圧縮機作動時間ＤＴｃ（図８では、４時間）および推定圧縮機停止時間ＰＴｃ（図８では、２分）を決定して、ヒートポンプサイクル１３の作動を開始する作動開始時刻Ｔｓｔ（図８では、２時５８分）を決定する。
【００９４】
そして、作動開始時刻Ｔｓｔからヒートポンプサイクル１３を作動させるとともに、必要停止時間Ｔ１（例えば、２分）を決定し、圧縮機停止制御の実行を開始する停止制御時刻Ｔｓｐ（例えば、６時５８分）を決定する。さらに、停止制御時刻Ｔｓｐから圧縮機停止制御を開始して、第２基準時刻ＮＴ２になる前に圧縮機停止制御を終了して、給湯水の沸き上げを完了する。
【００９５】
本実施形態のヒートポンプ式給湯機１０は、上記の如く作動するので、以下のような優れた効果を得ることができる。まず、圧縮機停止制御の開始時刻である停止制御時刻Ｔｓｐを、第２基準時刻ＮＴ２よりも必要停止時間Ｔ１分前の時刻としているので、第２基準時刻ＮＴ２以前にヒートポンプサイクル１３の作動を停止することができる。
【００９６】
この際、必要圧縮機停止時間Ｔｃ１、必要減圧装置全開時間Ｔｅ１、継続時間Ｔｆ１のうち最も大きい値を、必要停止時間Ｔ１としているので、第２基準時刻ＮＴ２よりも必要圧縮機停止時間Ｔｃ１分以上前で、かつ、必要減圧装置全開時間Ｔｅ１分以上前で、さらに、継続時間Ｔｆ１分以上前の時刻を、停止制御時刻Ｔｓｐとすることができる。
【００９７】
従って、第２基準時刻ＮＴ２以前に、ヒートポンプサイクル１３を構成する電動圧縮機１４、電動減圧装置１６および電動送風機１７ａの作動を停止することができる。換言すると、深夜電力時間帯の終了時刻である第２基準時刻ＮＴ２以降に電動圧縮機１４、電動減圧装置１６および電動送風機１７ａを作動させてしまうことを回避できる。
【００９８】
その結果、電動圧縮機１４の停止時に、圧縮機停止制御を実行するヒートポンプ式給湯機１０であっても、深夜電力時間帯の商用電源を利用することによって給湯水を加熱する際の電力コストを低減できるという利益を充分に得ることができる。
【００９９】
さらに、停止時間決定手段を構成する制御ステップＳ５４において、電動圧縮機１４の回転数に相関を有する物理量である外気温Ｔａｍに基づいて、電動圧縮機１４の回転数の増加に伴って必要圧縮機停止時間Ｔｃ１が長くなるように決定しているので、必要圧縮機停止時間Ｔｃ１を精度良く決定することができる。
【０１００】
従って、必要圧縮機停止時間Ｔｃ１が必要減圧装置全開時間Ｔｅ１よりも長くなる場合には、第２基準時刻ＮＴ２と同時、あるいは、第２基準時刻ＮＴ２の直前に電動圧縮機１４の作動を停止することができる。その結果、電動圧縮機１４が停止してから第２基準時刻ＮＴ２までの給湯水を加熱できない時間を短縮でき、この時間に貯湯タンク１１内の給湯水の温度が低下してしまうことを抑制できる。
【０１０１】
さらに、圧縮機停止制御の実行時に、電動圧縮機１４の回転数を徐々に低下させるだけでなく、電動減圧装置１６の絞り開度を増加させるとともに、電動送風機１７ａを継続作動させるので、電動圧縮機の吐出側冷媒圧力と吸入側冷媒圧力との圧力差を縮小しやすくなり、より一層、効果的に電動圧縮機１４の保護を図ることができる。
【０１０２】
さらに、圧縮機停止制御の実行時に、電動送風機１７ａを継続作動させることで、蒸発器１７内の液相冷媒を蒸発させることができるので、蒸発器１７から電動圧縮機１４吸入口側へ液相冷媒が流れる際に生じる冷媒通過音を抑制することもできる。
【０１０３】
さらに、本実施形態では、ヒートポンプサイクル１３の作動を開始する作動開始時刻Ｔｓｔを、第２基準時刻ＮＴ２よりも、圧縮機作動時間ＤＴｃと推定圧縮機停止時間ＰＴｃとの合計時間分前の時刻としているので、圧縮機停止制御の実行前の電動圧縮機１４の作動時間（つまり、通常運転の実行時間）として、圧縮機作動時間ＤＴｃにほぼ等しい時間を確保できる。
【０１０４】
その結果、圧縮機停止制御を実行するヒートポンプ式給湯機１０であっても、貯湯タンク１１内に充分に加熱された給湯水を貯湯しておくことができる。また、推定停止時間決定手段を構成する制御ステップＳ３３にて、電動圧縮機１４の回転数に相関を有する物理量である外気温Ｔａｍに基づいて推定圧縮機停止時間ＰＴｃを決定しているので、推定圧縮機停止時間ＰＴｃを精度良く決定することができる。
【０１０５】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下のように種々変形可能である。
【０１０６】
（１）上述の実施形態では、停止時間決定手段を構成する制御ステップＳ５４において、電動圧縮機１４の回転数に相関を有する物理量である外気温Ｔａｍに基づいて、必要圧縮機停止時間Ｔｃ１を決定しているが、停止時間決定手段における必要圧縮機停止時間Ｔｃ１の決定はこれに限定されない。
【０１０７】
例えば、電動圧縮機１４の回転数を直接検出する回転センサを設けて、この回転センサの検出値を用いて必要圧縮機停止時間Ｔｃ１を決定してもよい。さらに、上述の実施形態のように、電動圧縮機１４の回転数を決定するために検出される物理量を用いてもよい。これによれば、回転数センサに対して、簡素かつ安価な検出手段を用いて必要圧縮機停止時間Ｔｃ１を決定することができる。
【０１０８】
また、停止時間決定手段を構成する制御ステップＳ５４において、必要圧縮機停止時間Ｔｃ１を予め定めた所定時間に決定するようにしてもよい。そして、必要圧縮機停止時間（Ｔｃ１）として充分に長い時間を設定しておくことで、確実に第２基準時刻ＮＴ２以前に電動圧縮機１４の作動を停止することができる。
【０１０９】
このことは、推定停止時間決定手段を構成する制御ステップＳ３３においても同様である。つまり、制御ステップＳ３３において、回転センサの検出値あるいは電動圧縮機１４の回転数を決定するために検出される物理量を用いて推定圧縮機停止時間ＰＴｃを決定してもよいし、推定圧縮機停止時間ＰＴｃを所定時間に決定してもよい。これにより、電動圧縮機１４の作動時間として、確実に圧縮機作動時間ＤＴｃ分を確保できる。
【０１１０】
なお、必要圧縮機停止時間Ｔｃ１および推定圧縮機停止時間ＰＴｃを所定時間に決定すると、作動開始時刻Ｔｓｔおよび停止制御時刻Ｔｓｐが上述の実施形態よりも早い時刻に決定されるので、電動圧縮機１４が停止してから第２基準時刻ＮＴ２までの給湯水を加熱しない時間が増加して、この時間に貯湯タンク１１内の給湯水の温度が低下してしまうことが懸念される。
【０１１１】
これに対して、一般的なヒートポンプ式給湯機１０にて圧縮機停止制御に要する必要停止時間Ｔ１は、１分以上、５分以下程度の短い時間であるから、所定時間として、最大回転数で回転している電動圧縮機１４が、圧縮機停止制御を開始した時から停止するまでに要する時間（最大必要圧縮機停止時間）を採用すれば、貯湯タンク１１内の給湯水の温度が不必要に低下してしまうことを回避できる。
【０１１２】
（２）上述の実施形態では、制御ステップＳ３にて、第２基準時刻ＮＴ２よりも、圧縮機作動時間ＤＴｃと推定圧縮機停止時間ＰＴｃとの合計時間分前の時刻を、作動開始時刻Ｔｓｔと決定しているが、第２基準時刻ＮＴ２よりも圧縮機作動時間ＤＴｃ分前の時刻を、作動開始時刻Ｔｓｔと決定してもよい。つまり、推定停止時間決定手段を構成する制御ステップＳ３３を廃止してもよい。
【０１１３】
その理由は、圧縮機停止制御に要する時間が１分以上、５分以下程度の短い時間となるヒートポンプ式給湯機１０では、推定圧縮機停止時間ＰＴｃを考慮せず、圧縮機作動時間ＤＴｃが必要停止時間Ｔ１分短くなっても、貯湯タンク１１内に充分に加熱された給湯水を貯湯しておくことができるからである。
【０１１４】
（３）上述の実施形態では、制御ステップＳ５６にて、継続時間Ｔｆ１を、必要圧縮機停止時間Ｔｃ１と同じ時間に決定しているが、継続時間Ｔｆ１はこれに限定されない。例えば、必要圧縮機停止時間Ｔｃ１よりも１０秒程度長い時間、あるいは、短い時間を採用してもよい。また、外気温Ｔａｍに基づいて、外気温Ｔａｍの上昇に伴って短くなるように決定してもよい。
【０１１５】
（４）上述の実施形態では、制御ステップＳ５８にて、第２基準時刻ＮＴ２よりも必要停止時間Ｔ１分前の時刻を停止制御時刻Ｔｓｐと決定しているが、停止制御時刻Ｔｓｐはこれに限定されない。例えば、第２基準時刻ＮＴ２よりも必要停止時間Ｔ１と予め定めた所定時間（例えば、５秒）との合計時間分前の時刻を停止制御時刻Ｔｓｐと決定してもよい。
【０１１６】
これにより、確実に、第２基準時刻ＮＴ２以前に、ヒートポンプサイクル１３の作動を停止することができる。
【０１１７】
（５）上述の実施形態では、制御ステップＳ５に示す通常運転処理において、制御周期τ毎に停止制御時刻Ｔｓｐを決定しているが、第２基準時刻ＮＴ２から所定時間分（例えば、１０分）前の時刻を経過した場合に、制御周期τ毎に停止制御時刻Ｔｓｐを決定するようにしてもよい。
【０１１８】
（６）上述の実施形態では、基準時間帯として深夜電力時間帯を採用した例を説明したが、所定の時間帯の商用電源を利用することでユーザが何らかの利益を得ることができれば、この所定の時間帯を基準時間帯として採用することができる。
【０１１９】
（７）上述の実施形態では、冷媒として二酸化炭素を採用した例を説明したが、冷媒の種類はこれに限定されない。通常のフロン系冷媒、炭化水素系冷媒等を採用してもよい。さらに、ヒートポンプサイクル１３が、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上とならない亜臨界冷凍サイクルを構成していてもよい。
【０１２０】
（８）上述の実施形態では、ヒートポンプ式給湯機１０の給湯水を台所や風呂等に供給した例を説明したが、加熱された給湯水を用いて室内を暖房する暖房装置、床面を加熱する床暖房装置に給湯水を供給してもよい。
【符号の説明】
【０１２１】
１１      貯湯タンク
１３      ヒートポンプサイクル
１４      電動圧縮機
１５      水−冷媒熱交換器
１６      電動減圧装置
１７      蒸発器
１７ａ    電動送風機
２１ａ    圧縮機制御手段
２１ｂ    減圧装置制御手段
Ｓ３３    推定停止時間決定手段
Ｓ５４    停止時間決定手段
Ｓ５５    全開時間決定手段
【図１】
2010203723.tif 000003
【図２】
2010203723.tif 000004
【図３】
2010203723.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010203723.tif 000007
【図６】
2010203723.tif 000008
【図７】
2010203723.tif 000009
【図８】
2010203723.tif 000010