(57)【要約】【課題】ヒートポンプの高効率化と、圧縮機の信頼性向上との両立を実現できるヒートポンプ給湯機を提供すること。【解決手段】圧縮機１、放熱器４、減圧装置３、蒸発器２が冷媒配管８１で環状に接続された冷媒回路８０と、放熱器４により加熱された湯を貯湯するタンク６と、圧縮機１からの冷媒の吐出温度を検知する吐出温度センサ１２と、タンク６内の湯温を検知するタンク温度センサ１０と、外気温度を検知する外気温度センサ１１と、制御装置１３と、を備え、放熱器４は、冷媒配管８１をタンク６の外周に巻き付けて構成されており、減圧装置３は電子膨張弁であり、制御装置１３は、タンク６内の湯温と外気温度とから決定される目標吐出温度となるように、電子膨張弁の開度を制御することを特徴とするヒートポンプ給湯機。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、放熱器、減圧装置、蒸発器が冷媒配管で環状に接続された冷媒回路と、前記放熱器により加熱された湯を貯湯するタンクと、前記圧縮機からの冷媒の吐出温度を検知する吐出温度センサと、前記タンク内の湯温を検知するタンク温度センサと、外気温度を検知する外気温度センサと、制御装置と、を備え、前記放熱器は、前記冷媒配管を前記タンクの外周に巻き付けて構成されており、前記減圧装置は電子膨張弁であり、前記制御装置は、前記タンク内の湯温と前記外気温度とから決定される目標吐出温度となるように、前記電子膨張弁の開度を制御することを特徴とするヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
前記制御装置は、前記圧縮機からの冷媒の吐出温度が、所定温度以上にならないように、少なくとも前記電子膨張弁の開度を制御することを特徴とする前記請求項１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ものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のヒートポンプ給湯機として、圧縮機、放熱器、減圧装置、蒸発器を冷媒配管で環状に接続した冷媒回路であるヒートポンプと、湯水を貯留する貯湯タンクとを備え、放熱器を、冷媒配管を螺旋状に巻き回して構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
なお、前記減圧装置には、感温筒を用いた温度自動膨張弁が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】中国実用新案公告第２０１４６３２７０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、温度自動膨張弁の構造と作動原理とから定まる固有の制御特性でしか動作できないため、冷媒回路であるヒートポンプの高効率化と圧縮機の信頼性向上とを両立できないという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ヒートポンプの高効率化と、圧縮機の信頼性向上との両立を実現でき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】
【０００７】
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機は、圧縮機、放熱器、減圧装置、蒸発器が冷媒配管で環状に接続された冷媒回路と、前記放熱器により加熱された湯を貯湯するタンクと、前記圧縮機からの冷媒の吐出温度を検知する吐出温度センサと、前記タンク内の湯温を検知するタンク温度センサと、外気温度を検知する外気温度センサと、制御装置と、を備え、前記放熱器は、前記冷媒配管を前記タンクの外周に巻き付けて構成されており、前記減圧装置は電子膨張弁であり、前記制御装置は、前記タンク内の湯温と前記外気温度とから決定される目標吐出温度となるように、前記電子膨張弁の開度を制御することを特徴とするものである。
【０００８】
これにより、圧縮機に蒸発器から吸入される冷媒状態を、最適（乾き度１）とすることができ、冷媒回路であるヒートポンプの高効率化することができるとともに、圧縮機からの吐出温度過度な上昇を防止、ひいては、圧縮機の信頼性向上を実現することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ヒートポンプの高効率化と、圧縮機の信頼性向上との両立を実現できるヒートポンプ給湯機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ給湯機の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の発明は、圧縮機、放熱器、減圧装置、蒸発器が冷媒配管で環状に接続された冷媒
回路と、前記放熱器により加熱された湯を貯湯するタンクと、前記圧縮機からの冷媒の吐出温度を検知する吐出温度センサと、前記タンク内の湯温を検知するタンク温度センサと、外気温度を検知する外気温度センサと、制御装置と、を備え、前記放熱器は、前記冷媒配管を前記タンクの外周に巻き付けて構成されており、前記減圧装置は電子膨張弁であり、前記制御装置は、前記タンク内の湯温と前記外気温度とから決定される目標吐出温度となるように、前記電子膨張弁の開度を制御することを特徴とするヒートポンプ給湯機である。
【００１２】
これにより、圧縮機に蒸発器から吸入される冷媒状態を、最適（乾き度１）とすることができ、冷媒回路であるヒートポンプの高効率化することができるとともに、圧縮機からの吐出温度過度な上昇を防止、ひいては、圧縮機の信頼性向上を実現することができる。
【００１３】
第２の発明は、特に第１の発明において、前記制御装置は、前記圧縮機からの冷媒の吐出温度が、所定温度以上にならないように、少なくとも前記電子膨張弁の開度を制御することを特徴とするものである。
【００１４】
これにより、圧縮機の温度保護が可能となり、圧縮機の信頼性向上を実現できる。
【００１５】
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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態におけるヒートポンプ給湯機の概略構成を示すものである。図１に示すように、このヒートポンプ給湯機１００は、圧縮機１、放熱器４、減圧装置３、蒸発器２が冷媒配管８１で順に環状に接続された冷媒回路８０と、湯水を貯留するタンク６とを備えている。
【００１７】
冷媒回路８０を循環する冷媒としては、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ１３４ａ、Ｒ３２等のフロン系冷媒や、二酸化炭素等の自然冷媒を用いることができる。なお、本実施の形態では、フロン系冷媒を用い、冷媒回路８０の高圧側圧力が亜臨界状態で運転する仕様としている。
【００１８】
減圧装置３としては、開度調整が自在な電子膨張弁や、キャピラリーチューブを用いることができる。本実施の形態では、電子膨張弁を用いている。
【００１９】
放熱器４は、冷媒配管８１がタンク６の外周に螺旋状に巻き付け固定されている。圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒が、放熱器４を構成する冷媒配管を流れ、タンク６内の湯水に放熱することで、タンク６の内部の湯水が加熱される。
【００２０】
蒸発器２の近傍には、蒸発器２に空気を送風するためのファン７が設けられている。ファン７の回転数は自在に調整することができる。
【００２１】
また、蒸発器２の近傍には外気温度を検出する外気温度センサ１１が設けられている。また、圧縮機１からの吐出冷媒の温度を検出する吐出温度センサ１２が設けられている。
【００２２】
タンク６には、タンク６に水を供給する給水管８と、タンク６内部の湯水を出湯させる出湯管９とが接続されている。給水管８はタンク６の下部に接続され、出湯管９はタンク６の上部に接続されている。
【００２３】
また、タンク６の高さ方向略中央部に、タンク６内の湯水の温度（タンク６の外表面の
温度でも良い）を検出するタンク温度センサ１０が配置されている。なお、タンク温度センサ１０は、タンク６の高さ方向に所定の間隔をおいて複数設けられていてもよい。
【００２４】
次に、圧縮機１からの冷媒の吐出温度の目標吐出温度の決定方法について説明する。タンク温度センサ１０で検出されたタンク６内の湯水の温度と、外気温度センサ１１で検出された外気温度から、制御装置１３に予め設定してある目標吐出温度を決定し、吐出温度センサ１２で検出される温度が、目標吐出温度となるように、制御装置１３は、減圧装置３である電子膨張弁の開度を制御する。
【００２５】
なお、制御装置１３に予め設定してある目標吐出温度は、タンク６内の湯水の温度と外気温度とが高いほど、目標吐出温度も所定温度以下において高くなり、かつ、圧縮機１に蒸発器２から吸入される冷媒の状態が最適（乾き度１）となるように設定してある。
【００２６】
これは、高圧側圧力が亜臨界状態で運転する仕様の冷媒回路８０においては、高圧側圧力とタンク６内の湯水の温度とは相関関係にあるため、タンク６内の湯水の温度タンクから、冷媒回路８０の高圧側圧力を推定し、圧縮機１に蒸発器２から吸入される冷媒の最適状態（乾き度１）から最適目標吐出温度を算出し、予め設定しているのである。
【００２７】
これにより、圧縮機１に蒸発器２から吸入される冷媒状態を最適（乾き度１）とすることができ、冷媒回路８０の高効率化することができるとともに、圧縮機１からの冷媒の吐出温度の過度な上昇をより確実に抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明によれば、ヒートポンプの高効率化と、圧縮機の信頼性向上との両立を実現できるので、家庭用、業務用のヒートポンプ給湯機として適用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  圧縮機
２  蒸発器
３  減圧装置
４  放熱器
６  タンク
７  ファン
８  給水管
９  出湯管
１０  タンク温度センサ
１１  外気温度センサ
１２  吐出温度センサ
１３  制御装置
８０  冷媒回路
８１  冷媒配管
１００  ヒートポンプ給湯機
【図１】
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