(57)【要約】      （修正有）【課題】現場設備施工や経年使用による配管内の抵抗変化に対応可能な沸き上げ給湯制御が行えるヒートポンプ式給湯装置を提供する。【解決手段】給湯用熱交換器１１２の前後の差圧を検出する差圧検出手段としての流入側圧力センサ１４５および流出側圧力センサ１４６と、初期の沸き上げ給湯制御時に前記差圧検出手段により検出した差圧データに基づいて、貯湯タンク１３０内に沸き上げ給湯を行う際に給湯用流体の循環流量を調整制御する制御装置とを備えた構成としたことにより、初期時と比較して配管内の抵抗に変化が生じた場合にも対応可能な沸き上げ給湯制御を行うことができる。【選択図】  図１
2006329558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートポンプサイクルにより加熱された給湯用流体を貯湯タンク（１３０）に沸き上げ給湯するとともに、前記給湯用流体を循環させ、その循環流量を調整可能とするヒートポンプ式給湯装置において、
前記給湯用熱交換器（１１２）の前後の差圧を検出する差圧検出手段（１４５、１４６）を備え、
初期の沸き上げ給湯時に前記差圧検出手段（１４５、１４６）により検出した差圧データと、現在、検出した差圧データとに基づいて、前記給湯用流体の循環流量を調整することを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
【請求項２】
ヒートポンプサイクルにより加熱された給湯用流体を貯湯タンク（１３０）に沸き上げ給湯するとともに、前記給湯用流体を循環させ、その循環流量を調整可能とするヒートポンプ式給湯装置であって、
前記ヒートポンプサイクル内の冷媒の温度を調節可能に流動させるコンプレッサ（１１１）と、前記冷媒と前記給湯用流体とを熱交換させて前記給湯用流体を加熱する給湯用熱交換器（１１２）と、前記給湯用熱交換器（１１２）に前記給湯用流体を流入させ、前記貯湯タンク（１３０）に供給するとともに、給湯用流体循環回路（１４０）内で循環させる循環ポンプ（１４１）と、前記給湯用熱交換器（１１２）の流入側に設けられ、前記給湯用流体の循環流量を調整可能とする流調弁（１４７）と、を備え、
初期の沸き上げ給湯時に前記給湯用熱交換器（１１２）の前後において検出された差圧データと、現在、検出した差圧データとの比較に基づいて、前記コンプレッサ（１１１）、前記循環ポンプ（１４１）、または前記流調弁（１４７）を制御して前記給湯用流体の前記循環流量を調整することを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
【請求項３】
初期の沸き上げ給湯時に検出された前記差圧データと、現在、検出した差圧データとの比較に基づいて前記給湯用流体の前記循環流量を調整するときには、前記流調弁（１４７）を優先して制御す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装置。
【請求項４】
初期の沸き上げ給湯時に検出された前記差圧データと、現在、検出した差圧データとの比較に基づいて前記給湯用流体の前記循環流量を減少させる制御を行うときに、前記循環ポンプ（１４１）の流量下限値を下回る流量減少が必要な場合には、前記流調弁（１４７）を絞ることを特徴とする請求項２または３に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項５】
前記給湯用流体が循環する給湯用流体循環回路（１４０）内の前記給湯用流体に含まれる沈殿物を捕集する捕集手段（１４４）を備え、初期の沸き上げ給湯時に検出された前記差圧データと、現在、検出した差圧データとの比較に基づいて、前記流調弁（１４７）の開度を拡大する制御を行うときに、前記沈殿物を前記流調弁（１４７）の開度拡大動作によって前記捕集手段（１４４）側に移動させることを特徴とする請求項２、３、または４に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプサイクルにより加熱された給湯用流体を貯湯タンクに供給するとともに、サイクル内における前記給湯用流体の循環流量を調整可能にするヒートポンプ式給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のヒートポンプ式給湯装置は、給湯用熱交換器の出口付近に設置した温度センサによって給湯用流体の温度を検出し、前記給湯用熱交換器で加熱され貯湯タンク内に供給される湯の温度が目標温度となるように、この検出した温度情報に基づいて循環ポンプを制御するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４‐１９０８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載のヒートポンプ式給湯装置においては、給湯用熱交換器の出口側において検出した湯の温度に基づいて循環ポンプの制御を行うため、ヒートポンプ式給湯装置が有する沸き上げ給湯制御能力を十分に発揮できないような現場設備施工などが行われた場合、あるいは経年使用によって配管内に抵抗に変化が生じた場合には、配管内の圧力損失に適した循環流量の制御ができないという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、現場設備施工や経年使用による配管内の抵抗変化に対応可能な沸き上げ給湯制御を行うことができるヒートポンプ式給湯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載のヒートポンプ式給湯装置の発明は、ヒートポンプサイクルにより加熱された給湯用流体を貯湯タンク（１３０）に沸き上げ給湯するとともに、前記給湯用流体を循環させ、その循環流量を調整可能とするヒートポンプ式給湯装置において、前記給湯用熱交換器（１１２）の前後の差圧を検出する差圧検出手段（１４５、１４６）を備え、初期の沸き上げ給湯時に前記差圧検出手段（１４５、１４６）により検出した差圧データと、現在、検出した差圧データとに基づいて、前記給湯用流体の循環流量を調整することを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、初期の差圧データと現在の配管内の差圧データを検出して前記給湯用流体の循環流量を調整することにより、ヒートポンプ式給湯装置が有する沸き上げ給湯制御能力を十分に発揮できないような現場設備施工配管がなされた場合や、経年使用による配管内の抵抗変化が生じた場合に対応可能な沸き上げ給湯制御を行うことができる。
【０００７】
請求項２に記載の貯湯タンクの発明は、ヒートポンプサイクルにより加熱された給湯用流体を貯湯タンク（１３０）に沸き上げ給湯するとともに、前記給湯用流体を循環させ、その循環流量を調整可能とするヒートポンプ式給湯装置であって、前記ヒートポンプサイクル内の冷媒の温度を調節可能に流動させるコンプレッサ（１１１）と、前記冷媒と前記給湯用流体とを熱交換させて前記給湯用流体を加熱する給湯用熱交換器（１１２）と、前記給湯用熱交換器（１１２）に前記給湯用流体を流入させ、前記貯湯タンク（１３０）に供給するとともに、給湯用流体循環回路（１４０）内で循環させる循環ポンプ（１４１）と、前記給湯用熱交換器（１１２）の流入側に設けられ、前記給湯用流体の循環流量を調整可能とする流調弁（１４７）と、を備え、初期の沸き上げ給湯時に前記給湯用熱交換器（１１２）の前後において検出された差圧データと、現在、検出した差圧データとに基づいて、前記コンプレッサ（１１１）、前記循環ポンプ（１４１）、または前記流調弁（１４７）を制御して前記給湯用流体の前記循環流量を調整することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、初期の差圧データと現在検出した配管内の差圧データとに基づいてコンプレッサ、循環ポンプ、または流調弁を制御して給湯用流体の循環流量を調整することにより、ヒートポンプ式給湯装置が有する沸き上げ給湯制御能力を十分に発揮できないような現場設備施工がなされた場合や、経年使用による配管内の抵抗変化が生じた場合に対応可能な沸き上げ給湯制御を行うことができるとともに、必要とする循環流量の調整度合いに対して、適切な機器を選択して制御する効率的な沸き上げ給湯制御を行うことができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のヒートポンプ式給湯装置において、初期の沸き上げ給湯時に検出された前記差圧データと、現在、検出した差圧データとに基づいて前記給湯用流体の前記循環流量を調整するときには、前記流調弁（１４７）を優先して制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、給湯用流体の循環流量を調整するときには、流調弁を優先して制御することにより、流量制御によるコンプレッサや循環ポンプにかかる負担を軽減することができるヒートポンプ式給湯装置が得られる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載のヒートポンプ式給湯装置において、初期の沸き上げ給湯時に検出された前記差圧データと、現在、検出した差圧データとに基づいて前記給湯用流体の前記循環流量を減少させる制御を行うときに、前記循環ポンプ（１４１）の流量下限値を下回る流量減少が必要な場合には、前記流調弁（１４７）を絞ることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、給湯用流体の循環流量を大量に減少させないと目標とする沸き上げ温度に到達しないような現場配管施工がなされた場合、例えば、給湯用流体循環回路を構成する配管が極端に短い施工がなされた場合、には、循環ポンプに負担をかけずに流量制御が行え、所望の沸き上げ温度に達するまでかなりの低流量に絞り込むことが可能になる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項２、３、または４に記載のヒートポンプ式給湯装置において、前記給湯用流体が循環する給湯用流体循環回路（１４０）内の前記給湯用流体に含まれる沈殿物を捕集する捕集手段（１４４）を備え、初期の沸き上げ給湯時に検出された前記差圧データと、現在、検出した差圧データとに基づいて、前記流調弁（１４７）の開度を拡大する制御を行うときに、前記沈殿物を前記流調弁（１４７）の開度拡大動作によって前記捕集手段（１４４）側に移動させることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、給湯用流体循環回路内の沈殿物の捕集に、流調弁を開度拡大する制御時を効果的に活用するヒートポンプ式給湯装置が得られる。
【００１５】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１実施形態）
本実施形態におけるヒートポンプ式給湯装置は、給湯用流体循環回路１４０内で循環および加熱をしながら貯湯タンク１３０内に沸き上げ給湯するときに、検出した前記給湯用流体循環回路内の差圧に基づいて循環流量を調整することによって、給湯用流体の温度が目標沸き上げ温度になるように制御する特徴を有している。
【００１７】
以下に、図１〜図３を用いて第１実施形態を説明する。図１は、本実施形態におけるヒートポンプ式給湯装置の概略構成を示した模式図である。図２は、本実施形態におけるヒートポンプ式給湯装置の制御構成を示した構成図である。
【００１８】
図１に示すように、ヒートポンプユニット１１０は、貯湯タンク１３０と給湯用熱交換器１１２の間に構成された給湯用流体循環回路１４０を備え、給湯用流体循環回路１４０は、貯湯タンク１３０から流出した給湯用流体（本実施形態においては水）が給湯用熱交換器１１２に流入するように配置された流入側配管１４８と、給湯用熱交換器１１２で加熱された前記給湯用流体が貯湯タンク１３０内へ流れるように配置された流出側配管１４９と、から構成されている。流入側配管１４８は、貯湯タンク１３０の下部、特に下面に接続され、貯湯タンク１３０内の流体をその下部から取り出している。流出側配管１４９は、貯湯タンク１３０の上部、特に上面に接続され、給湯用熱交換器１１２での熱交換により加熱された前記給湯用流体は貯湯タンク１３０内に落としこまれる。
【００１９】
ヒートポンプユニット１１０は、コンプレッサ１１１、高圧側熱交換に相当する給湯用熱交換器１１２、減圧手段である膨張弁１１３、低圧側熱交換器に相当するエバポレータ１１４、およびアキュムレータ１１５が、順次環状に配管接続されて構成されたものである。内部を流れる冷媒は、本実施形態においては、例えば、二酸化炭素を使用するものとする。
【００２０】
コンプレッサ１１１は、内蔵される電動モータによって駆動され、アキュムレータ１１５より吸入した気相冷媒を臨界圧力以上に圧縮して吐出する。なお、コンプレッサ１１１は後述する制御装置１６０によって制御され、冷媒吐出流量を可変的に調整することができる。
【００２１】
給湯用熱交換器１１２は、コンプレッサ１１１より吐出された高温冷媒（ホットガス）と、貯湯タンク１３０内から供給される流体である水との間で熱交換し、放熱作用によって水を加熱して高温の湯（例えば目標温度９０℃）とするものである。この給湯用熱交換器１１２は、冷媒が流れる冷媒通路と、水が流れる水通路とを有し、冷媒通路を流れる冷媒の流れ方向と水通路を流れる水の流れ方向とが対向するように構成されている。
【００２２】
膨張弁１１３は、給湯用熱交換器１１２から流出される冷媒を弁開度に応じて等エンタルピ的に減圧する減圧手段であり、具体的には弁開度を小さくすることで、より大きな減圧を行う。いいかえると、弁開度を小さくすることで冷媒の高圧側に対しては圧力を上昇させる。膨張弁１１３は、制御装置１６０によって弁開度が電気的に制御される。
【００２３】
エバポレータ１１４は、送風機１１６から送風される外気から吸熱して、膨張弁１１３で減圧された冷媒を蒸発させる熱交換器である。ここで、送風機１１６は、例えば、遠心式ファン、またはプロペラファンを用いており、制御装置１６０によって制御される。
【００２４】
アキュムレータ１１５は、エバポレータ１１４より流出される冷媒を気液分離して、気相冷媒のみをコンプレッサ１１１に吸入させるとともに、サイクル中の余剰冷媒を蓄えるレシーバの働きを行う。
【００２５】
そして、給湯用熱交換器１１２と膨張弁１１３との間には、圧力センサ１１７が設けられ、ヒートポンプユニット１１０における給湯用熱交換器１１２の高圧側冷媒圧力を検出するようにしている。この圧力センサ１１７によって検出される圧力信号は、制御装置１６０に出力される。
【００２６】
貯湯タンク１３０は、耐食性に優れた金属製の容器であり、例えば、ステンレス製で内容量２００Ｌであり、外周部に図示しない断熱材が配置され、高温の湯を内部に貯めて長時間に渡って保温することができるようになっている。
【００２７】
貯湯タンク１３０の外壁面には複数の水位サーミスタ１３１（本実施形態においては５個）が縦方向にほぼ等間隔に配置され、貯湯タンク１３０内に満たされた給湯用流体である水あるいは高温の湯の各水位レベルでの温度情報を制御装置１６０に出力するようになっている。例えば、容量２００Ｌの貯湯タンク１３０においては、容量５０Ｌ刻みの水位レベルの温度情報を出力し、貯湯タンク１３０内上方の沸き上げられた高温の湯と、貯湯タンク１３０内下方の沸き上げられる前の水との境界面を５０Ｌ刻みで検出できるようになっている。
【００２８】
給湯用流体循環回路１４０は、循環ポンプ１４１によって貯湯タンク１３０内の湯水が下側から流出されて上側に戻される回路であり、内部の湯水は、給湯用熱交換器１１２の水通路を流通する。給湯用熱交換器１１２の流入側に設置された循環ポンプ１４１は、制御装置１６０によって制御される。給湯用流体循環回路１４０における給湯用熱交換器１１２の入口側には、給水の温度を検出する流入側温度センサ１４３が設けられ、出口側には、加熱された高温の湯の温度を検出する流出側温度センサ１４２が設けられている。流入側温度センサ１４３および流出側温度センサ１４２で検出された温度信号はそれぞれ制御装置１６０に出力され、貯湯タンク１３０内への給湯用流体が目標沸き上げ温度に到達するため制御に用いられる。また、図示しない外気温度センサが検出した温度信号も、制御装置１６０に出力され、貯湯タンク１３０内への給湯用流体が目標沸き上げ温度に到達するため制御に用いられることになる。
【００２９】
循環ポンプ１４１の吸い込み側で貯湯タンク１３０寄りの流入側配管１４８には、給湯用流体に含まれる沈殿物を捕集する捕集手段であるところのストレーナ１４４が設けられ、このストレーナ１４４は、給湯用流体の流動とともに給湯用流体循環回路１４０内を流れる沈殿物を捕集する。この沈殿物は、水道水などに含まれるものであり、白く濁ったように見える水や黒っぽく濁ったように見える水に含まれるものであり、白く濁ったように見える水に含まれるものとしては、例えば、アルミナ、シリカ、炭酸カルシウムであり、黒っぽく濁ったように見える水に含まれるものとしては、例えば、酸化鉄、酸化銅である。なお、この捕集手段は、ストレーナ１４４の他に、一定の水透過性を有するフィルタで構成してもよい。
【００３０】
また、循環ポンプ１４１の吸い込み側で貯湯タンク１３０寄りの流入側配管１４８には、その開度を調整可能な流調弁１４７を設けている。この流調弁１４７は、その開度が広範囲に可変でき、また、微調整可能もしくは多段階的に変更可能に構成されている。なお、流調弁１４７は制御装置１６０によって制御され、給湯用流体循環回路１４０内を流れる給湯用流体の循環流量を調整することができる。
【００３１】
循環ポンプ１４１の吸い込み側で貯湯タンク１３０寄りの流入側配管１４８の経路には、流入側圧力センサ１４５を設け、給湯用熱交換器１１２の流出側で貯湯タンク１３０寄りの流出側配管１４９の経路には、流入側圧力センサ１４５を設けている。この流入側圧力センサ１４５と流出側圧力センサ１４６により給湯用熱交換器１１２の前後における給湯用流体の差圧データを検出する差圧検出手段を構成する。流入側圧力センサ１４５と流出側圧力センサ１４６が検出した圧力に基づく差圧データは、制御装置１６０に伝達されて、制御装置１６０がコンプレッサ１１１、循環ポンプ１４１、または流調弁１４７を制御することにより、給湯用流体循環回路１４０内を流れる給湯用流体の循環流量を調整することになる。
【００３２】
一方、加熱用循環回路１５０は、循環ポンプ１５１によって貯湯タンク１３０内の高温の湯が上部側から送り出されて下部側に戻される回路であり、その途中に熱交換器１５２が設けられている。循環ポンプ１５１は、制御装置１６０によって制御される。
【００３３】
熱交換器１５２は、貯湯タンク１３０から流出されて加熱用循環回路１５０を流通する高温の湯と、給水配管１５３を流通する給湯用水（水道水）との間で熱交換して前記給湯用水を加熱し、ユーザが給湯部（例えば、シャワー、カラン、風呂）で使用する湯とするものである。この熱交換器１５２は、高温の湯が流れる湯通路と、給湯用水が流れる水通路とを有し、湯通路を流れる高温の湯の流れ方向と水通路を流れる給湯用水の流れ方向とが対向するように構成されている。なお、給水配管１５３の熱交換器１５２の出口側には、加熱された湯の温度を検出する温度センサ１５４が設けられ、検出された温度信号は制御装置１６０に出力されるようになっている。
【００３４】
なお、本実施形態に対する他の実施形態としては、加熱用循環回路１５０を構成しないで、貯湯タンク１３０内の給湯用流体を直接、給湯部へ出湯するように配管する構成としてもよい。この構成を採用する場合には、熱交換器１５２は不要で、貯湯タンク１３０へ直接給水することになる。
【００３５】
制御手段としての制御装置１６０は、図２に示すように、ユーザが設定する設定温度信号、例えば、リモコンから入力される温度４２℃や、圧力センサ１１７、流入側圧力センサ１４５、および流出側圧力センサ１４６からの圧力信号や、水位サーミスタ１３１、流出側温度センサ１４２、流入側温度センサ１４３、および温度センサ１５４からの温度信号に基づき、コンプレッサ１１１、膨張弁１１３、送風機１１６、循環ポンプ１４１、１５１、および流調弁１４７を通電制御する。
【００３６】
次に、上記構成のヒートポンプ式給湯装置の作動について説明する。このヒートポンプ式給湯装置においては、まず、電力料金の安価な深夜時間帯（当日の２３時から翌日の７時の間）に、貯湯タンク１３０内への高温の湯の沸き上げが行われる。すなわち、制御装置１６０によって、水位サーミスタ１３１の温度信号から、貯湯タンク１３０内の残湯量（高温の湯の残り量）が把握され、タンクの全容量から残湯量を差し引いた分の沸き上げ量が算出され、貯湯タンク１３０内が高温の湯で満タンとなるように、ヒートポンプユニット１１０およびそれらの給湯用流体循環回路１４０が作動されることになる。
【００３７】
具体的には、必要とされる給湯能力を満たすために、制御装置１６０によってコンプレッサ１１１が駆動されてヒートポンプサイクル１１０内の冷媒が循環する。また、送風機１１６が駆動されることでエバポレータ１１４に外気が供給され、外気からの吸熱が行われる。そして、給湯用熱交換器１１２での放熱によって、流入側温度センサ１４３および図示しない外気温度センサの検出値を用いて目標沸き上げ温度を決定し、流出側温度センサ１４２で得られる水の温度が目標沸き上げ温度（例えば９０℃）となるように、給湯用流体循環回路１４０の循環ポンプ１４１の回転数が制御される。これによって、貯湯タンク１３０内の水はその下部側に接続されている流入側配管１４８内を通って給湯用熱交換器１１２において加熱され、流出側配管１４９内を通って貯湯タンク１３０の上部側に流入され、貯湯タンク１３０内が高温の湯で満たされることになる。
【００３８】
このとき、給湯用熱交換器１１２での湯の沸き上げが最適効率となるように、水側の温度、例えば貯湯タンク１３０の下部側の水温サーミスタ１３１で得られる水の温度に応じて、給湯用熱交換器１１２側の冷媒の温度が所定温度となるように膨張弁１１３の弁開度が調整される。つまり、冷媒温度は圧力と相関するので、圧力センサ１１７で得られる高圧側冷媒圧力が所定圧力となるように膨張弁１１３の弁開度が調節される（深夜電力運転）。
【００３９】
そして、深夜時間帯以外の７時から２３時の間で、使用者が給湯部を使用すると、制御装置１６０によって、温度センサ１５４で得られる給湯用水の温度が、ユーザが設定する設定温度（例えば４２℃）となるように、加熱用循環回路１５０の循環ポンプ１５１の作動回転数が制御される。
【００４０】
ここで、使用者の給湯部の使用に伴い、水位サーミスタ１３１によって得られる貯湯タンク１３０内の高温の湯の量が所定量（例えば１５０Ｌ）以下となると、上記と同様に、ヒートポンプユニット１１０および給湯用流体循環回路１４０が作動されて、高温の湯が貯湯タンク１３０内に沸き増しされる（湯切れ防止運転）。
【００４１】
次に、本実施形態のヒートポンプ式給湯装置において給湯用流体の循環流量を調整する制御について説明する。図３は、本実施形態のヒートポンプ式給湯装置における給湯用流体循環回路内の循環流量制御を示すフロー図である。
【００４２】
まず、本実施形態のヒートポンプ式給湯装置において、初期の沸き上げ給湯開始時に、制御装置１６０により、循環ポンプ１４１の回転数を検出する（ステップＳ２００）とともに、差圧検出手段である流入側圧力センサ１４５および流出側圧力センサ１４６により配管内の差圧データを検出してこれを差圧初期値とし（ステップＳ２０５）、制御装置１６０に記憶する。この差圧初期値は、ヒートポンプ式給湯装置を運転する初期段階においての給湯用流体循環回路１４０内の配管抵抗を示すデータである。この差圧初期値を検出して記憶することで、沸き上げ給湯初期時における配管の施工状態、配管内の抵抗が記憶されることになる。また、初期時における流調弁１４７の開度は、絞る方向、開く方向のいずれにも対応できるように設定しておくのが望ましい。例えば、全開に対して５０％程度の開度に設定しておくのが望ましい。
【００４３】
そして、制御装置１６０は、ステップＳ２１０において給湯用流体循環回路１４０内を流れる給湯用流体の循環流量の目標値を決定する。この目標流量は、目標沸き上げ温度、差圧データをはじめとする各種データと、あらかじめ制御装置１６０に格納された流量決定マップに基づいて決定されるものである。
【００４４】
次に、ステップＳ２１５において、前述の差圧初期値と現在、沸き上げ給湯制御を開始した時点における差圧検出手段による検出差圧とを比較する。制御装置１６０がこの検出差圧が差圧初期値よりも大きいと判断すると、使用により配管内の抵抗が大きくなったと判断して、必要な循環流量を確保するために流調弁１４７の開度を初期時よりも開くように制御する（ステップＳ２２０）。そして、制御装置１６０は、流出側温度センサ１４２や複数の水位サーミスタ１３１による検出温度データによって、貯湯タンク１３０内の給湯用流体の温度が目標沸き上げ温度に達したと判断すると沸き上げ制御を終了する（ステップＳ２３０）。逆に、流出側温度センサ１４２や複数の水位サーミスタ１３１による検出温度データによって、貯湯タンク１３０内の給湯用流体の温度がまだ目標沸き上げ温度に達していないと判断するとステップＳ２２０による流調弁１４７の開度拡大に加えて、循環ポンプ１４１またはコンプレッサ１１１を可能な限り制御して循環流量を減少させるとともに（ステップＳ２３５）、再度、ステップＳ２１５の判断を実行して検出差圧と差圧初期値の比較を行う。
【００４５】
一方、ステップＳ２１５で、制御装置１６０がこの検出差圧が差圧初期値以下であると判断すると、何らかの事情により配管による抵抗が小さくなったとみなして、循環流量を減少させて給湯用流体の温度を上昇させるために、流調弁１４７の開度を初期時よりも絞るように制御する（ステップＳ２２５）。そして、ステップ２３０に飛び、制御装置１６０は、流出側温度センサ１４２や複数の水位サーミスタ１３１による検出温度データによって貯湯タンク１３０内の給湯用流体の温度が目標沸き上げ温度に達したか否かを判断する。
【００４６】
なお、次回以降に、再度沸き上げ給湯制御が開始されたときは、差圧初期値は一度検出されて記憶されているため、再度検出する必要はなく、図３におけるステップＳ２０５をスキップした制御フローを実行することとする。
【００４７】
このように差圧検出手段により給湯用流体循環回路１４０内の差圧を検出し、これと初期時の差圧を比較することで、差圧変化に適切に対応した循環流量の制御が行われ、目標沸き上げ温度まで効率的に到達するように制御することができる。
【００４８】
これは、特に、給湯用流体循環回路１４０を構成する配管が著しく短く施工された場合で、配管による抵抗が想定を超える低圧損であったときには、コンプレッサ１１１や循環ポンプ１４１の制御許容下限値を下回るほどの流量減少が必要な状況になる場合がありえるが、このときには流調弁１４７を絞ることによって、目標沸き上げ温度に到達できるように循環流量を調整することが可能となる。また、このように配管内抵抗が著しく低くなるような施工がなされた場合でも、長年の使用により、配管内にスケールなどが沈着して抵抗が大きくなることが考えられ、このような事態となっても、逆に流調弁１４７の開度を拡大するようにして循環流量を調整することができることになる。
【００４９】
このように本実施形態のヒートポンプ式給湯装置によれば、給湯用熱交換器１１２の前後の差圧を検出する差圧検出手段としての流入側圧力センサ１４５および流出側圧力センサ１４６と、初期の沸き上げ給湯制御時に前記差圧検出手段により検出した差圧データと、現在、検出した差圧データとに基づいて、貯湯タンク１３０内に沸き上げ給湯を行う際に、給湯用流体の循環流量を調整制御する制御装置１６０とを備えた構成としたことにより、ヒートポンプ式給湯装置が有する沸き上げ給湯制御能力を十分に発揮できないような現場設備施工配管がなされた場合や、経年使用により配管内にスケールなどが沈着して配管内の抵抗に変化が生じた場合にも対応可能な沸き上げ給湯制御を行うことができる。
【００５０】
また、ヒートポンプサイクル１１０内の冷媒の温度を調節可能に流動させるコンプレッサ１１１と、冷媒と給湯用流体とを熱交換させて前記給湯用流体を加熱する給湯用熱交換器１１２と、この給湯用熱交換器１１２に前記給湯用流体を流入させ、貯湯タンク１３０に供給するとともに、給湯用流体循環回路１４０内で循環させる循環ポンプ１４１と、給湯用熱交換器１１２の流入側に設けられ、前記給湯用流体の循環量を調整可能とする流調弁１４７と、を備え、初期の沸き上げ給湯制御時に給湯用熱交換器１１２の前後において検出された差圧データと、現在、検出した差圧データとに基づいて、貯湯タンク１３０内に沸き上げ給湯を行う際にコンプレッサ１１１、循環ポンプ１４１、または流調弁１４７を制御して前記給湯用流体の前記循環流量を調整制御する制御装置１６０とを備えた構成としたことにより、ヒートポンプ式給湯装置が有する沸き上げ給湯制御能力を十分に発揮できないような現場設備施工がなされた場合や、経年使用による配管内の抵抗変化が生じた場合に対応可能な沸き上げ給湯制御を行うことができるとともに、必要とする循環流量の調整度合いに対して、制御する上で適切な機器（コンプレッサ１１１、循環ポンプ１４１、または流調弁１４７）を選択して制御する、という効率的な沸き上げ給湯制御を行うことができる。
【００５１】
また、貯湯タンク１３０内に沸き上げ給湯を行う際に、初期の沸き上げ給湯制御時に差圧検出手段によって検出された差圧データと、現在、検出した差圧データとに基づいて、給湯用流体の循環流量を調整するときには、流調弁１４７を優先して制御する制御を行うことにより、循環流量の制御によるコンプレッサ１１１や循環ポンプ１４１にかかる負担を軽減することができる。また、流量調整において能力的に限界のあるコンプレッサ１１１や循環ポンプ１４１を無理な条件で使用することを回避することができる。
【００５２】
また、貯湯タンク１３０内に沸き上げ給湯を行う際に、初期の沸き上げ給湯制御時に差圧検出手段によって検出された差圧データと、現在、検出した差圧データとに基づいて、給湯用流体の循環流量を減少させる制御を行うときに、循環ポンプ１４１の流量下限値を下回る流量減少が必要な場合には、流調弁１４７を絞る制御を行うことにより、給湯用流体の循環流量を大量に減少させないと目標とする沸き上げ温度に到達しないような現場配管施工がなされた場合、例えば、給湯用流体循環回路を構成する配管が極端に短い施工がなされた場合、には、循環ポンプ１４１に負担をかけずに流量制御が行え、所望の沸き上げ温度に達するまで循環流量を流調弁１４７によってかなりの低流量に絞り込むことが可能になる。
【００５３】
また、給湯用流体が循環する給湯用流体循環回路１４０内の前記給湯用流体に含まれる沈殿物を捕集するストレーナ１４４を備え、初期の沸き上げ給湯制御時に差圧検出手段によって検出された差圧データと、現在、検出した差圧データとに基づいて、流調弁１４７の開度を拡大する制御を行うときに、前記沈殿物を流調弁１４７の開度拡大動作によってストレーナ１４４側に移動させることにより、給湯用流体循環回路内の沈殿物の捕集に、流調弁１４７を開度拡大する制御時を効果的に活用することができる。
【００５４】
（その他の実施形態）
上記第１実施形態においては、室外ユニット１１０内の減圧手段として、膨張弁１１３を用いたが、これに代えて、エジェクタとしても用いてもよい。エジェクタは、給湯用熱交換器１１２から流出した高圧側冷媒を減圧膨張させるノズル部と、このノズル部から噴射される冷媒とエバポレータ１１４から吸引される気相冷媒とを混合させて冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部とを有するものであり、これにより、コンプレッサ１１１の動力を低減でき、ヒートポンプ式給湯装置の成績係数を向上することができる。
【００５５】
また、給湯部に供給される湯は、貯湯タンク１３０内の高温の湯によって熱交換器１５２で給湯用水が加熱されて生成されるようにしたが、貯湯タンク１３０内の高温の湯が給湯用水と混合されるなどして生成されるように構成してもよい。
【００５６】
また、室外ユニット１１０は、コンプレッサ１１１で冷媒を臨界圧力以上に加圧するいわゆる超臨界ヒートポンプサイクルを構成したが、超臨界ヒートポンプサイクルに限定されるものではない。また、冷媒は二酸化炭素に限定されるものではなく、フロン等の他の冷媒であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第１実施形態におけるヒートポンプ式給湯装置の概略構成を示した模式図である。
【図２】第１実施形態におけるヒートポンプ式給湯装置の制御構成を示した構成図である。
【図３】第１実施形態のヒートポンプ式給湯装置における給湯用流体循環回路内の流量制御を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００５８】
１１０      ヒートポンプユニット
１１１      コンプレッサ
１１２      給湯用熱交換器
１３０      貯湯タンク
１４０      給湯用流体循環回路
１４１      循環ポンプ
１４４      ストレーナ（捕集手段）
１４５      流入側圧力センサ（差圧検出手段）
１４６      流出側圧力センサ（差圧検出手段）
１４７      流調弁
１４８      流入側配管
１４９      流出側配管
１６０      制御装置
【図１】
2006329558.tif 000003
【図２】
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【図３】
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