(57)【要約】  二酸化炭素が循環する冷媒回路と給湯回路とを有し、前記給湯回路を流れる水と前記冷媒回路を流れる前記二酸化炭素とが第１熱交換器で熱交換するヒートポンプ給湯機であって、前記冷媒回路は、圧縮機、前記第１熱交換器の冷媒流路、膨張弁、及び第２熱交換器を有し、前記給湯回路は、前記第１熱交換器の水流路及びタンクを有し、前記ヒートポンプ給湯機は、前記圧縮機から吐出される前記二酸化炭素の温度を検出する第１センサと、前記第１熱交換器の前記水流路に流入する水の温度を検出する第２センサと、前記第１熱交換器の前記水流路から流出した水の温度を検出する第３センサとを備え、前記膨張弁は、第１の値と目標値との差が減るように開度が設定され、前記第１の値は、前記第３センサの検出値と前記第１センサの検出値との差であり、前記目標値は、前記第２センサの検出値が第１温度である場合には、前記第１温度よりも小さい第２温度である場合よりも、小さい値である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化炭素が循環する冷媒回路と給湯回路とを有し、前記給湯回路を流れる水と前記冷媒回路を流れる前記二酸化炭素とが第１熱交換器で熱交換するヒートポンプ給湯機であって、
前記冷媒回路は、圧縮機、前記第１熱交換器の冷媒流路、膨張弁、及び第２熱交換器を有し、
前記給湯回路は、前記第１熱交換器の水流路及びタンクを有し、
前記ヒートポンプ給湯機は、
前記圧縮機から吐出される前記二酸化炭素の温度を検出する第１センサと、
前記第１熱交換器の前記水流路に流入する水の温度を検出する第２センサと、
前記第１熱交換器の前記水流路から流出した水の温度を検出する第３センサとを備え、
前記膨張弁は、第１の値と目標値との差が減るように開度が設定され、前記第１の値は、前記第３センサの検出値と前記第１センサの検出値との差であり、前記目標値は、前記第２センサの検出値が第１温度である場合には、前記第１温度よりも小さい第２温度である場合よりも、小さい値である
ヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
前記目標値は、外気温度が高い場合には低い場合に比べて、小さな値である
請求項１記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項３】
前記冷媒回路の前記第２熱交換器の下流側かつ前記圧縮機の上流側に設けられたアキュムレータと、
前記アキュムレータ内の二酸化炭素の液面を検出する液面計と、
前記目標値を、前記第２センサの検出値が大きい場合は小さい場合に比べて、小さな値となるように補正する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記液面計の検出値が閾値を超えた状態では、前記第２センサの検出値にかかわらず、前記目標値を小さな値とする補正を行わない
請求項１または請求項２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、二酸化炭素を冷媒とする冷媒回路と給湯回路とを有し、給湯回路を流れる水と冷媒回路を流れる二酸化炭素とが熱交換するヒートポンプ給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＨＣ（炭化水素）系冷媒を用いる冷媒回路と給湯回路とを備えたヒートポンプ給湯機において、圧縮機からの吐出温度と給湯用熱交換器からの出湯温度との温度差が、ＣＯＰ（Coefficient of Performance：成績係数）が最大となるような目標値になるように、膨張弁の開度を制御する技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２３３６２６号公報（請求項１、第９頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷媒回路を循環する冷媒の一種として、二酸化炭素がある。二酸化炭素は、不燃性で地球温暖化係数が低いといったメリットがある一方で、炭化水素系冷媒と比較して冷媒回路内での圧力が高いという特性がある。上記特許文献１には、炭化水素系冷媒を用いるヒートポンプ給湯機において、圧縮機の吐出冷媒温度と出湯温度との温度差が、ＣＯＰ（Coefficient of Performance：成績係数）が最大となるような目標値になるように膨張弁の開度を制御する旨の記載があるが、特許文献１で採用されている制御を、二酸化炭素を用いるヒートポンプ給湯機に適用することはできなかった。というのは、上述のように二酸化炭素は冷媒回路内での圧力が高いため、ＣＯＰが最大となるように吐出冷媒温度と出湯温度との目標温度差を決定すると、高圧圧力が設計圧力を超えることがあり、そうなるとヒートポンプ運転を継続できなくなって給湯が停止されてしまうためである。また、二酸化炭素によって加熱される水の温度が高温である場合には、二酸化炭素の高圧が上昇しやすいという特性もあり、高圧の管理は重要である。このため、二酸化炭素を用いるヒートポンプ給湯機において、高圧の上昇を抑制して安定した給湯運転を行うことのできる技術が望まれていた。【０００５】
本発明は、上述のような課題を背景としてなされたものであり、高圧の上昇を抑制して安定した給湯運転を行うことのできる二酸化炭素を冷媒として用いたヒートポンプ給湯機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のヒートポンプ給湯機は、二酸化炭素が循環する冷媒回路と給湯回路とを有し、前記給湯回路を流れる水と前記冷媒回路を流れる前記二酸化炭素とが第１熱交換器で熱交換するヒートポンプ給湯機であって、前記冷媒回路は、圧縮機、前記第１熱交換器の冷媒流路、膨張弁、及び第２熱交換器を有し、前記給湯回路は、前記第１熱交換器の水流路及びタンクを有し、前記ヒートポンプ給湯機は、前記圧縮機から吐出される前記二酸化炭素の温度を検出する第１センサと、前記第１熱交換器の前記水流路に流入する水の温度を検出する第２センサと、前記第１熱交換器の前記水流路から流出した水の温度を検出する第３センサとを備え、前記膨張弁は、第１の値と目標値との差が減るように開度が設定され、前記第１の値は、前記第３センサの検出値と前記第１センサの検出値との差であり、前記目標値は、前記第２センサの検出値が第１温度である場合には、前記第１温度よりも小さい第２温度である場合よりも、小さい値であるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、二酸化炭素を冷媒として用いる冷媒回路を備えたヒートポンプ給湯機において、圧縮機から吐出される冷媒の高圧の上昇を抑制して安定した給湯運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係るヒートポンプ給湯機の回路構成図である。
【図２】実施の形態１に係るヒートポンプ給湯機の機能ブロック図である。
【図３】実施の形態１に係るヒートポンプ給湯機の冷媒回路の制御に係るフローチャートである。
【図４】実施の形態１に係るヒートポンプ給湯機の水入口温度と目標温度差との関係図の一例である。
【図５】実施の形態１に係るヒートポンプ給湯機の水入口温度と目標温度差との関係図の他の例である。
【図６】実施の形態２に係るアキュムレータの構成図である。
【図７】実施の形態２に係るヒートポンプ給湯機の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態に係るヒートポンプ給湯機について図面を参照して説明する。なお、各図面では、各構成部材の相対的な寸法関係または形状等が実際のものとは異なる場合がある。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るヒートポンプ給湯機の回路構成図である。ヒートポンプ給湯機１００は、冷媒としての二酸化炭素が循環する冷媒回路１０と、給湯回路２０とを備える。冷媒回路１０と給湯回路２０とは、水冷媒熱交換器である第１熱交換器１２において熱的に接続されていて、冷媒回路１０を循環する冷媒と給湯回路２０を循環する水とが第１熱交換器１２で熱交換する。
【００１１】
冷媒回路１０は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機１１と、圧縮機１１から吐出された冷媒が通過する第１熱交換器１２の冷媒流路１２ａと、冷媒を減圧する膨張弁１３と、第２熱交換器１４とが、この順番で冷媒配管１８によって環状に接続されて構成されている。圧縮機１１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により駆動され、圧縮機１１から吐出する冷媒の圧力及び温度を可変とする機能を有している。膨張弁１３は、弁の開度が調整可能な構造であり、通過する冷媒の減圧状態を可変とする機能を有している。また、本実施の形態では、第２熱交換器１４の下流側であって圧縮機１１の上流側に、余剰冷媒を溜める容器であるアキュムレータ１５が接続されている。第２熱交換器１４は、冷媒回路１０を循環する冷媒と外気とで熱交換を行う空気熱交換器である。第２熱交換器１４に外気を送風する送風機１６が第２熱交換器１４の周囲に設置されている。
【００１２】
圧縮機１１の吐出部には、圧縮機１１から吐出される冷媒の温度を検出する温度センサである第１センサ１７が設けられている。第１センサ１７は、冷媒の温度を、直接的に、あるいは配管を介して間接的に検出する温度センサである。
【００１３】
給湯回路２０は、水を溜めるタンク２１と、第１熱交換器１２の水流路１２ｂとが、水循環用配管２５で接続されて構成されている。水循環用配管２５には、水を送出するポンプ２２が設置されており、ポンプ２２が動作することで給湯回路２０内を水が循環する。水循環用配管２５の一端はタンク２１の下部に接続され、水循環用配管２５の他端はタンク２１の上部に接続されており、タンク２１内の下部の比較的低温の水が、第１熱交換器１２で加熱されてタンク２１の上部からタンク２１内に流入する構成になっている。
【００１４】
タンク２１の下部には、水循環用配管２５とは別の給水配管２６が接続されており、この給水配管２６を介して給水源からの水がタンク２１内に溜められる。タンク２１の上部には、水循環用配管２５とは別の出湯配管２７が接続されており、タンク２１内の上部の比較的高温の水が、例えば浴槽等に供給される。なお、タンク２１への給水及びタンク２１からの出湯に係る配管構成は一例であり、これらの配管構成によって本発明は限定されない。
【００１５】
第１熱交換器１２の水流路１２ｂの入口には、第１熱交換器１２に流入する水の温度を検出する温度センサである第２センサ２３が設けられている。また、第１熱交換器１２の水流路１２ｂの出口には、第１熱交換器１２から流出する水の温度を検出する温度センサである第３センサ２４が設けられている。第２センサ２３で検出される水入口温度Ｔｗｉが、第１熱交換器１２で加熱される前の水の温度であり、第３センサ２４で検出される水出口温度Ｔｗｏが、第１熱交換器１２で加熱された後の水の温度である。第２センサ及び第３センサは、水の温度を、直接的にあるいは配管を介して間接的に検出する温度センサである。
【００１６】
また、ヒートポンプ給湯機１００は、温度センサである外気温度検出装置２８を備える。外気温度検出装置２８は、ヒートポンプ給湯機１００の周囲の外気温度を計測することができる場所に設置されている。
【００１７】
図２は、実施の形態１に係るヒートポンプ給湯機の機能ブロック図である。ヒートポンプ給湯機１００は、全体の制御を司る制御装置３０を備え、制御装置３０はメモリ３１を備える。制御装置３０には、第１センサ１７、第２センサ２３、第３センサ２４、及び外気温度検出装置２８の出力、並びに使用者が操作する操作手段からの情報等が入力される。制御装置３０は、これらの入力情報に基づいて、圧縮機１１、膨張弁１３、送風機１６、及びポンプ２２に対して指令を出すことにより、これらアクチュエータの動作を制御する。具体的には、制御装置３０は、圧縮機１１の駆動装置の周波数を制御することにより、吐出する冷媒の圧力及び温度を調整するように圧縮機１１の動作状態を制御する。また、制御装置３０は、膨張弁１３において冷媒が目的の減圧状態になるように、膨張弁１３の開度を制御する。また、制御装置３０は、送風機１６及びポンプ２２の動作状態を制御する。
【００１８】
制御装置３０は、専用のハードウェア、またはメモリ３１に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）で構成される。
【００１９】
制御装置３０が専用のハードウェアである場合、制御装置３０は、例えば、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置３０が実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。
【００２０】
制御装置３０がＣＰＵの場合、制御装置３０が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ３１に格納される。ＣＰＵは、メモリ３１に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置３０の各機能を実現する。ここで、メモリ３１は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリである。
【００２１】
なお、制御装置３０の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。また、図２では各アクチュエータの制御を制御装置３０が統括して行うものとして示しているが、制御装置３０は必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、制御装置３０の分散及び統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散又は統合して構成することができる。
【００２２】
ヒートポンプ給湯機１００の給湯運転の概要を説明する。周波数制御される圧縮機１１が動作すると、圧縮された冷媒が圧縮機１１から吐出される。圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒は、第１熱交換器１２の冷媒流路１２ａに流入する。一方、給湯回路２０においてはポンプ２２が駆動され、ポンプ２２の作用によってタンク２１内の水が水循環用配管２５を通って第１熱交換器１２の水流路１２ｂに流入する。冷媒流路１２ａを通過する高温高圧の冷媒と、水流路１２ｂを通過する水とは、第１熱交換器１２において熱交換し、温度が低下した冷媒と温度が上昇した高温水とが、それぞれ第１熱交換器１２から流出する。第１熱交換器１２で温度上昇した高温水は、水循環用配管２５を通ってタンク２１内に流入する。
【００２３】
第１熱交換器１２において水と熱交換して温度が低下した冷媒は、膨張弁１３に流入する。膨張弁１３に流入した冷媒は、膨張弁１３の開度に応じた状態に減圧され、低圧の冷媒となって第２熱交換器１４に流入する。第２熱交換器１４に流入した冷媒は、第２熱交換器１４を通過する過程において外気と熱交換して温度が上昇する。送風機１６は、外気と冷媒との所望の熱交換量を得るために動作状態が制御されている。第２熱交換器１４において外気と熱交換して温度が上昇した冷媒は、アキュムレータ１５を介して圧縮機１１に吸入される。制御装置３０は、第１センサ１７から出力される高圧側の冷媒圧力を監視しており、高圧側の冷媒圧力が設計時に定められた上限値を超えると、給湯運転を一時的に停止するように構成されている。
【００２４】
次に、ヒートポンプ給湯機１００の給湯運転における、冷媒回路１０の運転制御の詳細を説明する。図３は、実施の形態１に係るヒートポンプ給湯機の冷媒回路の制御に係るフローチャートである。
【００２５】
（Ｓ１）
制御装置３０は、圧縮機１１の駆動周波数を決定し、決定した駆動周波数で圧縮機１１を動作させる。具体的には、制御装置３０は、外気温度検出装置２８から出力される外気温度Ｔａ、及び第２センサ２３から出力される水入口温度Ｔｗｉに基づいて、圧縮機１１の駆動周波数を決定する。外気温度Ｔａが低い場合には高い場合に比べて、圧縮機１１の駆動周波数は高く設定される。また、水入口温度Ｔｗｉが低い場合には高い場合に比べて、圧縮機１１の駆動周波数は高く決定される。例えば、外気温度Ｔａと水入口温度Ｔｗｉとの組み合わせと圧縮機１１の駆動周波数との対応表を予め試験等により求め、その対応表をメモリ３１に記憶しておき、制御装置３０はメモリ３１に記憶された対応表に基づいて駆動周波数を決定することができる。そのような対応表に基づいて駆動周波数を決定することに代えて、制御装置３０は、検出された外気温度Ｔａと水入口温度Ｔｗｉを予め定められた演算式に適用して、駆動周波数を決定してもよい。
【００２６】
（Ｓ２）
制御装置３０は、吐出冷媒温度Ｔｒｏと目標水出口温度Ｔｗｏ＿ｔとの温度差の目標値である目標温度差ΔＴ＿ｔを設定する。ここで、目標水出口温度Ｔｗｏ＿ｔは、予め定められたタンク２１に溜める水の温度に基づいて設定されている。吐出冷媒温度Ｔｒｏは、第１熱交換器１２において冷媒によって加熱される水の温度が目標水出口温度Ｔｗｏ＿ｔになるように、目標水出口温度Ｔｗｏ＿ｔに対して余裕代分だけ高い温度として設定される。その余裕代分の値が、目標温度差ΔＴ＿ｔである。ステップＳ２において目標温度差ΔＴ＿ｔは、目標水出口温度Ｔｗｏ＿ｔに応じた値が設定される。例えば、目標水出口温度Ｔｗｏ＿ｔと目標温度差ΔＴ＿ｔとの対応表を予めメモリ３１に記憶しておくことができる。
【００２７】
（Ｓ３）
制御装置３０は、ステップＳ２で設定した目標温度差ΔＴ＿ｔを補正する。具体的には、制御装置３０は、第２センサ２３から出力される水入口温度Ｔｗｉが第１温度Ｖ１である場合には、第２温度Ｖ２である場合（ただし、Ｖ１＞Ｖ２）よりも、目標温度差ΔＴ＿ｔが小さな値になるように、目標温度差ΔＴ＿ｔを補正する。すなわち、目標水出口温度Ｔｗｏ＿ｔが同じであっても、水入口温度Ｔｗｉに応じて目標温度差ΔＴ＿ｔを異ならせ、水入口温度Ｔｗｉが大きい場合には小さい場合よりも、目標温度差ΔＴ＿ｔを小さな値とする。
【００２８】
図４は、実施の形態１に係るヒートポンプ給湯機の水入口温度と目標温度差との関係図の一例である。図４は、水入口温度Ｔｗｉが大きいほど目標温度差ΔＴ＿ｔが小さくなるように、目標温度差ΔＴ＿ｔの補正値を段階的に異ならせる例を示している。図４に示した例のほか、水入口温度Ｔｗｉの閾値を予め一つ決めておき、水入口温度Ｔｗｉが閾値を超えた場合に、目標温度差ΔＴ＿ｔから予め定めた補正値を減じることで目標温度差ΔＴ＿ｔを補正するようにしてもよい。
【００２９】
図５は、実施の形態１に係るヒートポンプ給湯機の水入口温度と目標温度差との関係図の他の例である。図５に示すように、目標温度差ΔＴ＿ｔの補正においては、水入口温度Ｔｗｉに加え、外気温度Ｔａに応じて補正値を調整するようにしてもよい。具体的には、外気温度Ｔａが高い場合（Ｔａ＝β℃）には、低い場合（Ｔａ＝α℃）に比べて目標温度差ΔＴ＿ｔを小さくする。外気温度Ｔａが高いほど、給湯回路２０における水の放熱量が少ない。このため、外気温度Ｔａが高い場合には目標温度差ΔＴ＿ｔを小さくしても、所望の水出口温度Ｔｗｏを得ることができる。
【００３０】
（Ｓ４）
制御装置３０は、第１センサ１７で検出される吐出冷媒温度Ｔｒｏと第３センサ２４で検出される水出口温度Ｔｗｏとの温度差ΔＴが、ステップＳ３で補正した目標温度差ΔＴ＿ｔに近づくように、膨張弁１３の開度を制御する。
【００３１】
ステップＳ４の運転を実行している間、ポンプ２２が動作してタンク２１の下部からの水が第１熱交換器１２の水流路１２ｂを通過し、その過程で冷媒により水が加熱され、加熱された水がタンク２１の上部からタンク２１内に戻される。このようにして、タンク２１内に沸き上げられた高温水が溜められる。ポンプ２２の回転数は、第３センサ２４の出力値が目標水出口温度Ｔｗｏ＿ｔとなるように制御される。ステップＳ４において目標温度差ΔＴ＿ｔが得られるように膨張弁１３の開度が制御されているため、すなわちヒートポンプサイクルにおける加熱能力が一定に維持されているため、ポンプ２２の回転数の調整によって水出口温度Ｔｗｏを確保することができる。
【００３２】
（Ｓ５）
制御装置３０は、沸き上げ完了までステップＳ４の処理を継続的に行い、タンク２１内に目標温度の湯が定められた量だけ溜まると、沸き上げ完了と判断して運転を終了する。
【００３３】
以上のように本実施の形態によれば、吐出冷媒温度Ｔｒｏと水出口温度Ｔｗｏとの温度差ΔＴと目標温度差ΔＴ＿ｔとの差が小さくなるように膨張弁１３の開度が制御される。そして、目標温度差ΔＴ＿ｔの値は、水入口温度Ｔｗｉが第１温度である場合には、第１温度よりも小さな値である第２温度の場合よりも、小さな値になるように設定される。このため、水入口温度Ｔｗｉが大きい場合には、小さい場合に比べて、冷媒である二酸化炭素の過熱度が低くなるように膨張弁１３の開度が制御され、これによってアキュムレータ１５内に溜まる液冷媒量が増加する。アキュムレータ１５内の液冷媒の量が増加することにより、圧縮機１１から吐出される冷媒の高圧上昇が抑制される。上述のように制御装置３０は、高圧側の冷媒圧力が設計時に定められた上限値を超えると給湯運転を一時的に停止するが、本実施の形態によれば冷媒の過度な高圧上昇が抑制されるので、安定的に給湯運転を継続することができ、信頼性の高いヒートポンプ給湯機１００を得ることができる。なお、本願発明の第１の値は、本実施の形態では温度差ΔＴに相当する。
【００３４】
実施の形態２．
本実施の形態では、前述の実施の形態１の変形例を説明する。前述の実施の形態１では、水入口温度Ｔｗｉに基づいて目標温度差ΔＴ＿ｔを補正することを説明したが、本実施の形態では、補正後の目標温度差ΔＴ＿ｔの最小値の制御について説明する。本実施の形態は、実施の形態１に構成を追加することで実現するものであり、以下では実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００３５】
図６は、実施の形態２に係るアキュムレータの構成図である。図６に示すように、アキュムレータ１５の上部と下部には、それぞれ冷媒回路１０の配管が挿入されており、上部の配管からアキュムレータ１５内に冷媒が流入し、下部の配管からガス冷媒が流出する構成である。図１で示したように、アキュムレータ１５から流出した冷媒は圧縮機１１に吸入される。
【００３６】
アキュムレータ１５には、アキュムレータ１５内の液冷媒の液面を検出する液面計１９が設けられている。液面計１９は、液冷媒の液面を検出する機能を有するものであれば、その具体的構成は特に限定されず、たとえばマグネットフロート式、静電容量式、超音波式などの任意のものを用いることができる。
【００３７】
図７は、実施の形態２に係るヒートポンプ給湯機の機能ブロック図である。図７に示すように、液面計１９は制御装置３０に対して通信可能に接続されており、液面計１９からの出力が制御装置３０に入力される。
【００３８】
ヒートポンプ給湯機１００の冷媒回路１０における水の加熱能力に関する運転制御は、実施の形態１において図３に示したのと同様に行われる。すなわち、吐出冷媒温度Ｔｒｏと目標水出口温度Ｔｗｏ＿ｔとの目標温度差ΔＴ＿ｔが、水入口温度Ｔｗｉに基づいて補正される。そして、検出された吐出冷媒温度Ｔｒｏと水出口温度Ｔｗｏとの温度差ΔＴが、補正後の目標温度差ΔＴ＿ｔになるように、膨張弁１３の開度が制御される。
【００３９】
ここで本実施の形態においても、目標温度差ΔＴ＿ｔの値は、水入口温度Ｔｗｉが高いほど小さな値になるように補正されるが、液面計１９によってアキュムレータ１５内の液面が閾値を超えたことが検出された場合には、目標温度差ΔＴ＿ｔの下方補正は行われない。すなわち、液面計１９が閾値を検出した場合、制御装置３０は、水入口温度Ｔｗｉの検出値にかかわらず、目標温度差ΔＴ＿ｔの値を現状維持する、もしくは現在値よりも大きい値にする。
【００４０】
このように本実施の形態では、アキュムレータ１５内の液冷媒量が閾値に到達するまでは、制御装置３０は、水入口温度Ｔｗｉが高いほど目標温度差ΔＴ＿ｔを小さくする補正を行うので、実施の形態１と同様に圧縮機１１から吐出される冷媒の高圧上昇を抑制することができる。また、アキュムレータ１５内の液冷媒量が閾値を超えると、制御装置３０は目標温度差ΔＴ＿ｔを小さくする補正を行わないので、冷媒回路１０内を循環する冷媒量の不足を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０  冷媒回路、１１  圧縮機、１２  第１熱交換器、１２ａ  冷媒流路、１２ｂ  水流路、１３  膨張弁、１４  第２熱交換器、１５  アキュムレータ、１６  送風機、１７  第１センサ、１８  冷媒配管、１９  液面計、２０  給湯回路、２１  タンク、２２  ポンプ、２３  第２センサ、２４  第３センサ、２５  水循環用配管、２６  給水配管、２７  出湯配管、２８  外気温度検出装置、３０  制御装置、３１  メモリ、１００  ヒートポンプ給湯機。
【図１】
2017158782.tif 000003
【図２】
2017158782.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2017158782.tif 000008
【図７】
2017158782.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月6日(2018.6.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明のヒートポンプ給湯機は、二酸化炭素が循環する冷媒回路と給湯回路とを有し、前記給湯回路を流れる水と前記冷媒回路を流れる前記二酸化炭素とが第１熱交換器で熱交換するヒートポンプ給湯機であって、前記冷媒回路は、圧縮機、前記第１熱交換器の冷媒流路、膨張弁、及び第２熱交換器を有し、前記給湯回路は、前記第１熱交換器の水流路及びタンクを有し、前記ヒートポンプ給湯機は、前記圧縮機から吐出される前記二酸化炭素の温度を検出する第１センサと、前記第１熱交換器の前記水流路に流入する水の温度を検出する第２センサと、前記第１熱交換器の前記水流路から流出した水の温度を検出する第３センサと、前記冷媒回路の前記第２熱交換器の下流側かつ前記圧縮機の上流側に設けられたアキュムレータと、前記アキュムレータ内の二酸化炭素の液面を検出する液面計と、制御装置とを備え、前記膨張弁は、第１の値と目標値との差が減るように開度が設定され、前記第１の値は、前記第３センサの検出値と前記第１センサの検出値との差であり、前記目標値は、前記第２センサの検出値が第１温度である場合には、前記第１温度よりも小さい第２温度である場合よりも、小さい値であり、前記制御装置は、前記目標値を、前記第２センサの検出値が大きい場合は小さい場合に比べて、小さな値となるように補正し、前記制御装置は、前記液面計の検出値が閾値を超えた状態では、前記第２センサの検出値にかかわらず、前記目標値を小さな値とする補正を行わない
ものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化炭素が循環する冷媒回路と給湯回路とを有し、前記給湯回路を流れる水と前記冷媒回路を流れる前記二酸化炭素とが第１熱交換器で熱交換するヒートポンプ給湯機であって、
前記冷媒回路は、圧縮機、前記第１熱交換器の冷媒流路、膨張弁、及び第２熱交換器を有し、
前記給湯回路は、前記第１熱交換器の水流路及びタンクを有し、
前記ヒートポンプ給湯機は、
前記圧縮機から吐出される前記二酸化炭素の温度を検出する第１センサと、
前記第１熱交換器の前記水流路に流入する水の温度を検出する第２センサと、
前記第１熱交換器の前記水流路から流出した水の温度を検出する第３センサと、
前記冷媒回路の前記第２熱交換器の下流側かつ前記圧縮機の上流側に設けられたアキュムレータと、
前記アキュムレータ内の二酸化炭素の液面を検出する液面計と、
制御装置とを備え、
前記膨張弁は、第１の値と目標値との差が減るように開度が設定され、前記第１の値は、前記第３センサの検出値と前記第１センサの検出値との差であり、前記目標値は、前記第２センサの検出値が第１温度である場合には、前記第１温度よりも小さい第２温度である場合よりも、小さい値であり、
前記制御装置は、前記目標値を、前記第２センサの検出値が大きい場合は小さい場合に比べて、小さな値となるように補正し、
前記制御装置は、前記液面計の検出値が閾値を超えた状態では、前記第２センサの検出値にかかわらず、前記目標値を小さな値とする補正を行わない
ヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
前記目標値は、外気温度が高い場合には低い場合に比べて、小さな値である
請求項１記載のヒートポンプ給湯機。
【国際調査報告】
2017158782.tif 000010
2017158782.tif 000011