(57)【要約】【課題】蒸発器の着霜状態を検出し、所定の状態になると強制的に貯湯タンクに沸き上げる能力を下げる制御を行っているので、圧縮機の運転周波数が低下し、蒸発器への着霜の進行を抑えながら貯湯運転を継続する事が可能となり、湯切れを防止できる。【解決手段】圧縮機１１、給湯用熱交換器１２、膨張弁１３、及び蒸発器１４を配管で接続したヒートポンプサイクル１０とヒートポンプサイクル１０を用いて加熱された液体を蓄える貯湯タンク２１を備え、蒸発器１４の着霜状態を検出する着霜状態検出手段７３を設け、着霜状態検出手段７３で検出した蒸発器１４の着霜状態が予め設定した第１の温度になると強制的に貯湯タンク２１に沸き上げる能力を下げるので、圧縮機１１の運転周波数が低下し、蒸発器１４への着霜の進行を抑えながら貯湯運転を継続する事が可能となり、湯切れを防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続したヒートポンプサイクルと、前記ヒートポンプサイクルを用いて加熱された液体を蓄える貯湯タンクを備え、前記蒸発器の着霜状態を検出する着霜状態検出手段を設け、前記着霜状態検出手段で検出した前記蒸発器の着霜状態が予め設定した第１の温度になると前記貯湯タンクに沸き上げる能力を下げることを特徴とするヒートポンプ給湯装置。
【請求項２】
前記着霜状態検出手段で検出した前記蒸発器の着霜状態が予め設定した前記第１の温度となると、前記貯湯タンクに沸き上げる能力を下げるために前記圧縮機の運転周波数を低下させる請求項１に記載のヒートポンプ給湯装置。
【請求項３】
外気温を検知する外気温センサを備え、前記第１の温度は、前記外気温センサにより検出された外気温に応じて決定される温度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給湯装置。
【請求項４】
前記第１の温度を継続中において、前記貯湯タンクへの貯湯運転が完了すると、引き続き前記蒸発器を除霜する除霜運転を行うことを特徴とする請求項３に記載のヒートポンプ給湯装置。
【請求項５】
前記第１の温度を継続中において、前記貯湯タンクへの貯湯運転と給湯運転、注湯運転または風呂加熱運転を同時に行っている場合、前記給湯運転、前記注湯運転または前記風呂加熱運転が完了すると、前記貯湯タンクへの貯湯運転を停止し引き続き前記蒸発器を除霜する除霜運転を行うことを特徴とする請求項３に記載のヒートポンプ給湯装置。
【請求項６】
前記第１の温度を継続中において、前記着霜状態検出手段で検出した前記蒸発器の着霜状態が予め設定した第２の温度になると除霜運転を行うことを特徴とする請求項３に記載のヒートポンプ給湯装置。
【請求項７】
前記除霜運転が完了すると前記貯湯タンクに沸き上げる能力を上げることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯装置。
【請求項８】
前記ヒートポンプサイクルを複数備えた請求項１〜７のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯装置。
【請求項９】
前記ヒートポンプサイクルに用いる冷媒を二酸化炭素とし、高圧側では臨界圧を越える状態で運転する請求項１〜７のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯タンクを備えたヒートポンプ給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、種々のヒートポンプサイクルを利用した給湯装置が提案されている。この装置において、蒸発器の着霜時の制御方法として、貯湯槽内の未加熱の利用水の量に応じて除霜運転を優先させるか、貯湯運転を優先させるかを決定し、除霜運転のタイミングを制御することにより貯湯完了をすみやかに行う方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図５は前記公報に記載された従来のヒートポンプ給湯装置の除霜運転に入るタイミングを示すフローチャートである。図５において、冷媒回路が運転開始されることにより貯湯が開始される（ステップＳ１）。
【０００４】
そして、貯湯が完了したか否かの判断を行い（ステップＳ２）、完了した場合には次の貯湯運転に備え蒸発器の除霜運転を行った後（ステップＳ３）、貯湯運転を終了する（ステップＳ４）。
【０００５】
一方、貯湯が完了していない場合には、除霜要求（着霜）の有無を判断する（ステップＳ５）。このとき、除霜運転が要求されると、貯湯槽に未だ加熱していない利用水（所定の温度に達していない利用水も含まれる）が予め設定された水量以下であるか否かの判断が行われる（ステップＳ６）。
【０００６】
もし、未加熱の利用水が所定量以下であった場合には、所定時間だけ除霜運転の要求をマスクし、貯湯を優先的に行う加熱優先モードに入って、タイマーをスタートさせ当該加熱優先モードを所定時間行い（ステップＳ８）、その後除霜運転が行われる（ステップＳ７）。
【特許文献１】特開２００１−２５５００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の構成では、低外気温時に蒸発器に着霜が生じ、貯湯槽に未だ加熱していない利用水が予め設定された水量以下の場合、貯湯を優先的に行う加熱優先モードに入って、貯湯運転が継続される。この時、圧縮機、減圧装置、循環ポンプ等の制御方法は、蒸発器に着霜が生じ、給湯能力も低下し、出湯温度が低下するため、インバータの運転周波数を上げ、減圧装置を絞る制御を行うので、さらに蒸発器に着霜を促進させるという課題を有していた。また、最悪の場合、加熱優先モードを行っている途中に貯湯運転を継続できなかった。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、貯湯タンクを備えたヒートポンプ給湯装置であって、蒸発器の着霜状態を検出し、所定の状態になると強制的に貯湯タンクに沸き上げる能力（単位時間当たり水を加熱して湯水にできる熱量）を下げる制御を行うものである。
【０００９】
ヒートポンプサイクル側では、貯湯タンクに沸き上げる能力を下げた分に相当する圧縮機の運転周波数を低下させ、蒸発器で吸熱する単位時間当たりの熱量が低下するため、蒸発温度の低下が抑制でき、蒸発器への着霜の進行を抑えながら貯湯運転を継続する事が可能となるヒートポンプ給湯装置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】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ給湯装置は、蒸発器の着霜状態が予め設定した第１の温度になると強制的に貯湯タンクに沸き上げる能力を下げている。
【００１１】
これによって、蒸発器の着霜状態を検出し、所定の状態になると強制的に貯湯タンクに沸き上げる能力を下げる制御を行っているので、圧縮機の運転周波数が低下し、蒸発器への着霜の進行を抑えながら貯湯運転を継続する事が可能となり、湯切れを防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のヒートポンプ給湯装置は、蒸発器の着霜状態を検出し、所定の状態になると強制的に貯湯タンクに沸き上げる能力を下げる制御を行っているので、圧縮機の運転周波数が低下し、蒸発器への着霜の進行を抑えながら貯湯運転を継続する事が可能となり、湯切れを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
第１の発明は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続したヒートポンプサイクルと前記ヒートポンプサイクルを用いて加熱された液体を蓄える貯湯タンクを備え、前記蒸発器の着霜状態を検出する着霜状態検出手段を設け、前記着霜状態検出手段で検出した前記蒸発器の着霜状態が予め設定した第１の温度になると強制的に前記貯湯タンクに沸き上げる能力を下げる。
【００１４】
従って、蒸発器の着霜状態を検出し、所定の状態になると強制的に貯湯タンクに沸き上げる能力を下げる制御を行っているので、蒸発器への着霜の進行を抑えながら貯湯運転を継続する事が可能となり、湯切れを防止できる。特に、貯湯タンクの容量が例えば８０リットルと小容量の場合でも湯切れを防止できる。
【００１５】
第２の発明は、特に、第１の発明のヒートポンプ給湯装置において、前記着霜状態検出手段で検出した前記蒸発器の着霜状態が予め設定した前記第１の温度となると、前記貯湯タンクに沸き上げる能力を下げるために前記圧縮機の運転周波数を低下させるものである。
【００１６】
従って、所望の沸き上げ能力に素速く下げることができる。
【００１７】
第３の発明は、特に、第２の発明のヒートポンプ給湯装置において、外気温を検知する外気温センサを備え、前記第１の温度は前記外気温センサにより検出された外気温に応じて決定される温度とするものである。
【００１８】
従って、外気温を検出することにより、外気温に応じた適正な運転が可能となる。
【００１９】
第４の発明は、特に、第３の発明のヒートポンプ給湯装置において、前記第１の温度を継続中において、前記貯湯タンクへの貯湯運転が完了すると、引き続き前記蒸発器を除霜する除霜運転を行う。
【００２０】
従って、次の貯湯運転に備え、蒸発器の除霜を行うので、高能力、かつ高ＣＯＰ運転が可能となる。
【００２１】
第５の発明は、特に、第３の発明のヒートポンプ給湯装置において、前記第１の温度を継続中において、前記貯湯タンクへの貯湯運転と給湯運転、注湯運転または風呂加熱運転を同時に行っている場合、前記給湯運転、前記注湯運転または前記風呂加熱運転が完了すると、前記貯湯タンクへの貯湯運転を停止し引き続き前記蒸発器を除霜する除霜運転を行う。
【００２２】
従って、負荷が無くなり湯切れの心配が無くなると、蒸発器の除霜運転を優先することで、残りの貯湯運転を、高能力、かつ高ＣＯＰ運転で行うことができる。
【００２３】
第６の発明は、特に、第３の発明において、前記第１の温度を継続中において、前記着霜状態検出手段で検出した前記蒸発器の着霜状態が予め設定した第２の温度になると除霜運転を行う。
【００２４】
従って、蒸発器の除霜運転を優先することで、残りの貯湯運転を、高能力、かつ高ＣＯＰ運転で行うことができる。
【００２５】
第７の発明は、特に、第４〜６のいずれか一つの発明において、前記除霜運転が完了すると前記貯湯タンクに沸き上げる能力を元に戻す。
【００２６】
従って、次に貯湯運転を行う時、高能力、かつ高ＣＯＰ運転が可能となる。
【００２７】
第８の発明は、特に、第１〜７のいずれか一つの発明において、ヒートポンプサイクルを複数備えている。
【００２８】
従って、沸き上げ能力に応じてヒートポンプサイクルの運転台数を切り換え、幅広い能力において効率の良い運転が可能となる。
【００２９】
第９の発明は、特に、第１〜７のいずれか一つの発明において、ヒートポンプサイクルに用いる冷媒を二酸化炭素とし、高圧側では臨界圧を越える状態で運転している。
【００３０】
従って、高温の湯を生成することができ、また貯湯タンクを併用する場合には高温の湯を貯湯できるので貯湯タンクを小型化できる。
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の回路構成図である。図２は、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の貯湯運転制御のフローチャートである。
【００３３】
図１において、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の冷凍回路について説明する。
【００３４】
ヒートポンプサイクル１０は、圧縮機１１、給湯用熱交換器１２、膨張弁１３、及び蒸発器１４を順に配管で接続して構成されている。また、ヒートポンプサイクル１０は、給湯用熱交換器１２をバイパスするバイパス回路１５を備え、このバイパス回路１５には制御弁１６を設けている。また、ヒートポンプサイクル１０に対応する蒸発器１４に送風するためのファン１７を設けている。さらに、蒸発器出口温度センサ１８、外気温センサ１９を設置している。
【００３５】
本実施例によるヒートポンプ給湯装置は、二酸化炭素を冷媒として用い、高圧側では臨界圧を越える状態で運転することが好ましい。
【００３６】
次に、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の出湯回路について説明する。
【００３７】
貯湯タンク２１の第一底部配管２２は、減圧弁２３を介して水道管等の水供給配管２４に接続されている。また、貯湯タンク２１の第一底部配管２２から分岐させた出水用配管２５の一方は、逆止弁２６を介して第一混合弁２７に接続され、他方は、逆止弁２８を介して第二混合弁２９に接続されている。また、貯湯タンク２１の第一上部配管３０の一方は、逆止弁３１を介し第一混合弁２７に接続され、他方は、第二混合弁２９に接続されている。出水用配管２５と貯湯タンク２１の第一上部配管３０は、それぞれ逆止弁２６、および逆止弁３１を介し、第一混合弁２７で混合されキッチン、又は洗面所等の給湯用の蛇口３２に接続されている。この出湯回路には、キッチン、又は洗面所等の給湯用の蛇口３２の流量を検出する流量センサ３３を備えている。
【００３８】
次に、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の貯湯回路について説明する。
【００３９】
貯湯タンク２１の第二底部配管３４は、第一循環ポンプ３５を介して給湯用熱交換器１２の水用配管１２Ａの流入側と接続されている。また、貯湯タンク２１の第二上部配管３６は、三方弁３７を介して給湯用熱交換器１２も水用配管１２Ａの流出側と接続されている。また、貯湯タンク２１の第三底部配管３８は、三方弁３７に接続されている。なお、本発明の実施例による貯湯タンク２１は、積層式の貯湯タンクであり、タンク内での撹拌が防止され、上部に高温水が底部に低温水が蓄積されるように構成されている。
【００４０】
次に、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の風呂加熱回路について説明する。
【００４１】
貯湯タンク２１の第四底部配管４１は、第二循環ポンプ４２、風呂用熱交換器４３の第一水用配管４３Ａを介し、貯湯タンク２１の第三上部配管４４と接続されている。
【００４２】
風呂用熱交換器４３の第二水用配管４３Ｂは、第三循環ポンプ５１を備えた浴槽用循環配管５２と接続されている。また、風呂の湯量を検出するために、浴槽５０と循環ポンプ５１の間に水位センサ５３を備えている。
【００４３】
なお、浴槽５０への注湯は、第二混合弁２９の下流側配管に接続した注湯用配管６１を用いて行うことができる。この注湯用配管６１は、浴槽用循環配管５２に接続している。注湯用配管６１には、注湯弁６２が設けられている。この注湯回路には、浴槽５０への注湯流量を検出する流量センサ６３を備えている。
【００４４】
リモコン７１は、蛇口３２からの出湯温度の指示や、浴槽５０の沸き上げ温度及び沸き上げ開始などを指示し、このリモコン７１からの指示に基づいてヒートポンプサイクル１０とを制御手段７２にて制御する。制御手段７２には、着霜状態検出手段７３が含まれている。なお各種のセンサの検出値はこの制御手段７２に入力されると共に、圧縮機１１、膨張弁１３、ファン１７の制御に関しては、この制御手段７２から出力された結果により制御される。
【００４５】
次に、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の貯湯運転動作について説明する。
【００４６】
貯湯タンク２１の設置している残湯センサ（図示せず）にて残湯量が少ないと判断すると、ヒートポンプサイクル１０が運転を開始する。
【００４７】
圧縮機１１で圧縮された冷媒は、給湯用熱交換器１２で放熱し、膨張弁１３で減圧された後、蒸発器１４にて吸熱し、ガス状態で圧縮機１１に吸入される。このとき、制御弁１６は閉状態で、バイパス回路１５には冷媒は流れない。
【００４８】
第一循環ポンプ３５により貯湯タンク２１からの水は、貯湯タンク２１の第二底部配管３４を通り、給湯用熱交換器１２の水用配管１２Ａに導かれ、三方弁３７を介し、貯湯タンク２１に流入する。三方弁３７において、貯湯タンク２１の第二上部配管３６に接続するか、貯湯タンク２１の第三底部配管３８に接続するかの判断は、給湯用熱交換器１２の水用配管１２Ａの出口側の温度（図示せず）によって行う。
【００４９】
次に、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の給湯運転動作について説明する。
【００５０】
蛇口３２を開放すると、貯湯タンク２１に貯湯された湯は、貯湯タンク２１の第一上部配管３０、逆止弁３１を通り第一混合弁２７の一方に導かれ、水道等の水は、水道管等の水供給配管２４、減圧弁２３、出水用配管２５、逆止弁２６を介して第一混合弁２７の他方に導かれて混合され、蛇口３２に導かれる。
【００５１】
次に、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の除霜動作について説明する。制御手段７２において除霜指示を検知すると、ヒートポンプサイクル１０が除霜運転を開始する。
【００５２】
除霜運転の一例をあげると、まず、制御弁１６は開状態となる。圧縮機１１で圧縮された冷媒は、給湯用熱交換器１２及び、制御弁１６、バイパス回路１５を通り、膨張弁１３を通り、蒸発器１４に高温の冷媒が流れ、除霜し、その後圧縮機１１に吸入される。また、蒸発器１４に送風するためのファン１７は停止している。給湯用の循環ポンプ３５は、停止し放熱しないようにしている。
【００５３】
なお、除霜方法は、従来種々の方法が知られており、本発明でもこれらの方法が適用できることは言うまでもない。
【００５４】
次に、本発明の第１の形態におけるヒートポンプ給湯装置の貯湯運転制御に関して図２のフローチャートで説明する。
【００５５】
ここでは、貯湯運転のみを行う場合について説明する。貯湯タンク２１に設置している残湯センサ（図示せず）にて残湯量が少ないと判断すると、ヒートポンプサイクル１０が運転を開始し、圧縮機１１がスタートする（ステップ１）。この時、沸き上げ能力（要求能力）を決定し、例えば沸き上げ能力が６ｋＷとなるように、圧縮機１１の運転周波数（例えば６６Ｈｚ）を設定し運転を開始する。圧縮機１１の運転周波数とともに膨張弁１３の開度、第一循環ポンプ３５の流量を設定する。
【００５６】
ここで沸き上げ能力とは、出湯回路側すなわち、給湯用熱交換器１２の水用配管１２Ａの湯水の流量と、湯水の温度差とにより求められるものである。従って、沸き上げ能力は、ヒートポンプサイクル側から出湯回路側へ与えられる単位時間当たりの熱量に相当する。
【００５７】
次に、着霜状態検出手段７３である蒸発器出口温度センサ１８で蒸発器１４の温度が第１の温度（例えば、−１℃）未満であるか判断される（ステップ２）。ここで、第１の温度は、例えば、（表１）に示す様に、外気温センサ１９で検出した外気温によって決定されている。
【００５８】
【表１】
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【００５９】
次に、蒸発器１４の温度が第１の温度（例えば、−１℃）未満である場合、沸き上げ能力（要求能力）を強制的に下げるために（例えば５ｋＷとなるように）、圧縮機１１の運転周波数（例えば５５Ｈｚ）を変更する。なお、圧縮機１１の運転周波数とともに膨張弁１３の開度、第一循環ポンプ３５の流量を変更する。（ステップ３）。ここで、沸き上げ能力を下げるために周波数を低下させると、ヒートポンプサイクル側の冷媒循環量が低下する。その結果、蒸発器で吸熱する単位時間当たりの熱量が低下するために、蒸発温度の低下が抑制でき、貯湯運転を継続することができる。
【００６０】
次に、貯湯運転が完了しているか判断される（ステップ４）。ステップ４において、貯湯運転が完了している場合、除霜運転が行われる（ステップ５）。除霜運転が終了すると、ステップ３で強制的に下げた沸き上げ能力（要求能力）を元（例えば、６ｋＷに上げる）に戻す（ステップ６）。
【００６１】
次に、ステップ４において、貯湯運転が継続している場合、蒸発器出口温度センサ１８で蒸発器１４の温度が第２の温度（例えば、−４℃）未満であるか判断される（ステップ７）。ここで、第２の温度は、例えば、（表１）に示す様に、外気温センサ１９で検出した外気温によって決定されている。
【００６２】
次に、ステップ７において、蒸発器１４の温度が第２の温度（例えば、−４℃）未満である場合、貯湯運転を停止し、除霜運転が行われる（ステップ８）。除霜運転が終了すると、ステップ３で強制的に下げた沸き上げ能力（要求能力）を元（例えば、６ｋＷに上げる）に戻す（ステップ６）。また、蒸発器１４の温度が第２の温度（例えば、−４℃）以上である場合、ステップ４に移行する。
【００６３】
以上のように本実施の形態のヒートポンプ給湯装置は、蒸発器１４の着霜状態を検出し、所定の状態になると強制的に貯湯タンク２１に沸き上げる能力を下げるために圧縮機１１の運転周波数を低下させ、蒸発器１４への着霜の進行を抑えながら貯湯運転を継続する事が可能となり、湯切れを防止できる。
【００６４】
なお、沸き上げ能力を下げる方法として、要求能力に応じて固有の圧縮機１１の運転周波数を割り当てる方法（例えば、６ｋＷの場合６６Ｈｚ、５ｋＷの場合５５Ｈｚ）で説明したが、例えば、蒸発器出口温度を一定にするように、圧縮機１１の運転周波数を下げてもよい。
【００６５】
また、沸き上げ能力を強制的に下げる制御を１回だけ（例えば、６ｋＷから５ｋＷへ下げる）として説明したが、段階的に（例えば、６ｋＷから５ｋＷ、４．５ｋＷ、４ｋＷ）下げる制御を複数回行ってもよい。
【００６６】
図３は、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の蒸発器温度の一例を示すタイムチャートである。
【００６７】
ここでは、貯湯運転のみを行う場合について説明する。貯湯タンク２１の設置している残湯センサ（図示せず）にて残湯量が少ないと判断すると、ヒートポンプサイクル１０が運転を開始し、圧縮機１１がスタートする。この時、沸き上げ能力（要求能力）が決定され、例えば６ｋＷに設定され、この能力に相当する圧縮機の運転周波数（例えば６６Ｈｚ）で運転を開始する。また、膨張弁開度、第一循環ポンプの流量も、この能力に相当する開度、流量に設定する。
【００６８】
外気温が低い場合、蒸発器１４に着霜し、徐々に蒸発器温度は下降し、時間ｔ１で、第１の温度（例えば、−１℃）未満になると、沸き上げ能力（要求能力）を強制的に下げるように、例えば５ｋＷに設定し、貯湯運転を継続する。ここで、沸き上げ能力（要求能力）を下げるために、圧縮機１１の運転周波数を、この要求能力に相当する運転周波数（例えば５５Ｈｚ）に変更する。また、膨張弁１３の開度、第一循環ポンプ３５の流量も、再設定される。従って、圧縮機の運転周波数が下がり、着霜により蒸発器温度が低下する速度が減少する。
【００６９】
時間ｔ２で、第２の温度（例えば、−４℃）未満になると、貯湯運転を停止し、除霜運転を開始する。時間ｔ３で、除霜運転が完了すると、貯湯運転を再開する。ここで、沸き上げ能力の設定は、所定値（例えば、６ｋＷ）に戻す。時間ｔ４で、第１の温度（例えば、−１℃）未満になると、沸き上げ能力を強制的に下げ、例えば５ｋＷに設定し、貯湯運転を継続する。時間ｔ５で、貯湯運転が完了した場合、除霜運転を開始する。
【００７０】
なお、本実施の形態では、蒸発器の着霜状態が予め設定した第１の温度になると強制的に貯湯タンクに沸き上げる能力（要求能力）を下げる制御としたが、強制的に貯湯タンクに沸き上げ温度を上げる制御としても同様の効果が得られる。
【００７１】
また、本実施の形態では冷媒として二酸化炭素を用いた場合で説明したが、冷媒としてＲ４１０Ａ冷媒やＨＣ冷媒などのその他の冷媒を用いてもよい。
【００７２】
また、本実施の形態では、ヒートポンプサイクル１０を備えたヒートポンプ給湯装置を用いて説明したが、２つ以上のヒートポンプサイクルを用いてもよい。
【００７３】
また、風呂用熱交換器４３を、例えば床暖房や温風機器などの暖房用熱交換器として利用することもできる。
【００７４】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の形態におけるヒートポンプ給湯装置の貯湯運転制御のフローチャートである。
【００７５】
ここでは、貯湯運転と給湯運転を同時に行う場合について説明する。蛇口３２を開放すると、貯湯タンク２１に貯湯された湯と水道管等の水供給配管２４から供給された水が第一混合弁２７で混合され、給湯運転を開始する。給湯運転を開始し、貯湯タンク２１の設置している残湯センサ（図示せず）にて残湯量が少ないと判断すると、ヒートポンプサイクル１０が運転を開始し、圧縮機１１がスタートする（ステップ１）。この時、沸き上げ能力（要求能力）を決定し、例えば沸き上げ能力が６ｋＷとなるように、圧縮機１１の運転周波数（例えば６６Ｈｚ）を設定し運転を開始する。圧縮機１１の運転周波数とともに膨張弁１３の開度、第一循環ポンプ３５の流量を設定する。
【００７６】
次に、着霜状態検出手段７３である蒸発器出口温度センサ１８で蒸発器１４の温度が第１の温度（例えば、−１℃）未満であるか判断される（ステップ２）。ここで、第１の温度は、例えば、（表１）に示す様に、外気温センサ１９で検出した外気温によって決定されている。
【００７７】
次に、蒸発器１４の温度が第１の温度（例えば、−１℃）未満である場合、沸き上げ能力（要求能力）を強制的に下げるために（例えば５ｋＷとなるように）、圧縮機１１の運転周波数（例えば５５Ｈｚ）を変更する。なお、圧縮機１１の運転周波数とともに膨張弁１３の開度、第一循環ポンプ３５の流量を変更する（ステップ３）。ここで、沸き上げ能力を下げるために周波数を低下させると、ヒートポンプサイクル側の冷媒循環量が低下する。その結果、蒸発器で吸熱する単位時間当たりの熱量が低下するために、蒸発温度の低下が抑制でき、貯湯運転を継続することができる。
【００７８】
次に、給湯運転が終了したか判断される（ステップ４）。ステップ４において、給湯運転が終了した場合、除霜運転が行われる（ステップ５）。除霜運転が終了すると、ステップ３で強制的に下げた沸き上げ能力（要求能力）を元（例えば、６ｋＷに上げる）に戻す（ステップ６）。
【００７９】
次に、ステップ４において、給湯運転が継続している場合、貯湯運転が完了しているか判断される（ステップ７）。ステップ７において、貯湯運転が完了した場合、除霜運転が行われる（ステップ８）。除霜運転が終了すると、ステップ３で下げた沸き上げ能力（要求能力）を元（例えば、６ｋＷに上げる）に戻す（ステップ６）。
【００８０】
次に、ステップ７において、貯湯運転が完了していない場合、蒸発器出口温度センサ１８で蒸発器温度が第２の温度（例えば、−４℃）未満であるか判断される（ステップ９）。ここで、第２の温度は、例えば、（表１）に示す様に、外気温センサ１９で検出した外気温によって決定されている。
【００８１】
次に、ステップ９において、蒸発器温度が第２の温度（例えば、−４℃）未満である場合、除霜運転が行われる（ステップ１０）。除霜運転が終了すると、ステップ３で下げた沸き上げ能力（要求能力）を元（例えば、６ｋＷに上げる）に戻す（ステップ６）。ステップ１０において、蒸発器温度が第２の温度（例えば、−４℃）以上である場合、ステップ４に移行する。
【００８２】
以上のように本発明の第２の実施の形態のヒートポンプ給湯装置は、蒸発器１４の着霜状態を検出し、所定の状態になると強制的に貯湯タンク２１に沸き上げる能力を下げるために圧縮機１１の運転周波数を低下させ、蒸発器１４への着霜の進行を抑えながら貯湯運転と給湯運転を同時に継続する事が可能となり、湯切れを防止できる。
【００８３】
なお、沸き上げ能力を下げる方法として、要求能力に応じて固有の圧縮機１１の運転周波数を割り当てる方法（例えば、６ｋＷの場合６６Ｈｚ、５ｋＷの場合５５Ｈｚ）で説明したが、例えば、蒸発器出口温度を一定にするように、圧縮機１１の運転周波数を下げてもよい。
【００８４】
また、沸き上げ能力を強制的に下げる制御を１回だけ（例えば、６ｋＷから５ｋＷへ下げる）として説明したが、段階的に（例えば、６ｋＷから５ｋＷ、４．５ｋＷ、４ｋＷ）下げる制御を複数回行ってもよい。
【００８５】
また、本実施の形態では、蒸発器の着霜状態が予め設定した第１の温度になると強制的に貯湯タンクに沸き上げる能力を下げる制御としたが、強制的に貯湯タンクに沸き上げ温度を上げる制御としても同様の効果が得られる。
【００８６】
また、本実施の形態では、貯湯運転と給湯運転の同時運転で説明したが、貯湯運転と注湯運転の同時運転、貯湯運転と風呂加熱運転の同時運転でも同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上のように、本発明にかかるヒートポンプ給湯装置は、蒸発器の着霜状態を検出し、所定の状態になると強制的に貯湯タンクに沸き上げる能力を下げる制御を行っているので、圧縮機の運転周波数が低下し、蒸発器への着霜の進行を抑えながら貯湯運転を継続する事が可能となり、湯切れを防止できるので、温水を用いた暖房等の安全性改善の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ給湯装置の回路構成図
【図２】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ給湯装置の貯湯運転制御のフローチャート
【図３】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ給湯装置の蒸発器温度の一例を示すタイムチャート
【図４】本発明の実施の形態２におけるヒートポンプ給湯装置の貯湯運転制御のフローチャート
【図５】従来のヒートポンプ給湯装置の除霜運転に入るタイミングを示すフローチャート
【符号の説明】
【００８９】
１０  ヒートポンプサイクル
１１  圧縮機
１２  給湯用熱交換器
１３  膨張弁
１４  蒸発器
２１  貯湯タンク
７３  着霜状態検出手段
【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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