(57)【要約】【課題】漏洩した冷媒を確実に外部に排出することができる給湯装置を提供する。【解決手段】圧縮機、水熱交換器、膨張弁および室外熱交換器を有し、水熱交換器に流入する水を冷媒の熱によって加熱するヒートポンプユニットを備えた給湯装置であって、加熱された水を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンク内の圧力が設定圧力以上となった場合に、貯湯タンク内の水およびガスを排出する圧力逃がし弁と、貯湯タンクの上部または下部と圧力逃がし弁とを切り換えて接続する膨張水切換弁と、膨張水切換弁を制御する貯湯ユニットコントローラとを備え、貯湯ユニットコントローラは、水熱交換器が凍結した場合に、貯湯タンクの上部と圧力逃がし弁とを接続するように、膨張水切換弁を制御する。【選択図】図１
2019184144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、水熱交換器、膨張弁および室外熱交換器を有し、水熱交換器に流入する水を冷媒の熱によって加熱するヒートポンプユニットを備えた給湯装置であって、
加熱された前記水を貯留する貯湯タンクと、
前記貯湯タンク内の圧力が設定圧力以上となった場合に、前記貯湯タンク内の水およびガスを排出する圧力逃がし弁と、
前記貯湯タンクの上部または下部と前記圧力逃がし弁とを切り換えて接続する膨張水切換弁と、
前記膨張水切換弁を制御する貯湯ユニットコントローラと
を備え、
前記貯湯ユニットコントローラは、
前記水熱交換器が凍結した場合に、前記貯湯タンクの上部と前記圧力逃がし弁とを接続するように、前記膨張水切換弁を制御する
給湯装置。
【請求項２】
前記圧力逃がし弁から排出される冷媒を検知する冷媒センサをさらに備え、
前記貯湯ユニットコントローラは、
前記冷媒センサによって前記冷媒が検知されなかった場合に、前記貯湯タンクの下部と前記圧力逃がし弁とを接続するように、前記膨張水切換弁を制御する
請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
前記圧力逃がし弁から排出されたガスを外部に排出する排気ファンをさらに備え、
前記貯湯ユニットコントローラは、
前記冷媒センサによって前記冷媒が検知された場合に、前記排気ファンを運転させる
請求項２に記載の給湯装置。
【請求項４】
前記冷媒が検知された場合に、冷媒の漏洩を報知する報知手段をさらに備える
請求項２または３に記載の給湯装置。
【請求項５】
前記ヒートポンプユニットは、
外気温度を検知する外気温度センサと、
前記水熱交換器が凍結しているか否かを判断するヒートポンプコントローラと
をさらに有し、
前記ヒートポンプコントローラは、
外気温度が設定凍結温度よりも低い状態が継続される凍結温度継続時間が設定凍結時間を超えた場合に、前記水熱交換器が凍結していると判断する
請求項１〜４のいずれか一項に記載の給湯装置。
【請求項６】
前記ヒートポンプユニットは、
前記水熱交換器を蒸発器として機能させるとともに、前記室外熱交換器を蒸発器として機能させる除霜運転を行った場合に、前記水熱交換器の蒸発温度を検知する冷媒温度センサをさらに有し、
前記ヒートポンプコントローラは、
前記除霜運転の際に、前記蒸発温度に基づき、前記水熱交換器が凍結しているか否かを判断する
請求項５に記載の給湯装置。
【請求項７】
前記冷媒は、可燃性冷媒である
請求項１〜６のいずれか一項に記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルを利用して水を加熱する給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍サイクルを利用して水を加熱し、加熱された水を用いた給湯を行う給湯装置が知られている。例えば、特許文献１には、冷媒循環回路を流れる冷媒と、給湯回路を流れる水との間で熱交換を行い、水を加熱し、加熱された水を貯湯タンクに貯留するヒートポンプ給湯装置が開示されている。ヒートポンプ給湯装置の室外機にはガスセンサが設けられ、ガスセンサにより、凝縮熱交換器から外部に漏洩した冷媒が検知される。
【０００３】
また、特許文献２には、冷媒回路および水回路を有し、水回路に圧力逃がし弁または空気抜き弁を設けたヒートポンプサイクル装置が開示されている。ヒートポンプサイクル装置は、冷媒回路を流れる冷媒と水回路を流れる水との間で熱交換を行う水熱交換器の隔壁が破損し、冷媒が水回路側に混入した場合に、圧力逃がし弁または空気抜き弁を介して混入した冷媒を屋外に排出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０４７５９１号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６７３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の給湯装置では、凝縮熱交換器における冷媒と水とが熱交換を行う隔壁が破損した場合、冷媒が給湯回路側に混入する。この場合、ヒートポンプの沸き上げ運転で冷媒が貯湯タンクに到達し、給湯時に蛇口から冷媒が放出される虞がある。しかしながら、この給湯装置は、冷凍サイクルの外部に冷媒が漏洩した場合には、室外機のガスセンサによって冷媒漏洩を検知することができるが、給湯回路への冷媒漏洩を検知することができない。
【０００６】
また、特許文献２のヒートポンプサイクル装置では、大量の冷媒が水回路に混入した場合には、混入した冷媒を圧力逃がし弁または空気抜き弁から排出することができる。しかしながら、水熱交換器の隔壁にピンホールなどが開いてスローリークが発生した場合、圧力逃がし弁または空気抜き弁が作動しない虞がある。この場合、漏洩した冷媒がタンクに溜まり、給湯時に湯と一緒に冷媒が放出される虞がある。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、漏洩した冷媒を確実に外部に排出することができる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】
【０００８】
本発明の給湯装置は、圧縮機、水熱交換器、膨張弁および室外熱交換器を有し、水熱交換器に流入する水を冷媒の熱によって加熱するヒートポンプユニットを備えた給湯装置であって、加熱された前記水を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の圧力が設定圧力以上となった場合に、前記貯湯タンク内の水およびガスを排出する圧力逃がし弁と、前記貯湯タンクの上部または下部と前記圧力逃がし弁とを切り換えて接続する膨張水切換弁と、前記膨張水切換弁を制御する貯湯ユニットコントローラとを備え、前記貯湯ユニットコントローラは、前記水熱交換器が凍結した場合に、前記貯湯タンクの上部と前記圧力逃がし弁とを接続するように、前記膨張水切換弁を制御するものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明の給湯装置によれば、水熱交換器の凍結が検知された場合に、貯湯タンクの上部と圧力逃がし弁とを接続し、貯湯タンクの上部からガスを排出することにより、漏洩した冷媒を確実に外部に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る給湯装置の構成の一例を示す概略図である。
【図２】図１のヒートポンプコントローラの構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図３】図１の貯湯ユニットコントローラの構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る給湯装置による凍結検知処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１に係る給湯装置による漏洩検知処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１に係る給湯装置による解凍貯湯処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態１に係る貯湯ユニットの構成の他の例を示す概略図である。
【図８】実施の形態２に係るヒートポンプユニットの構成の一例を示す概略図である。
【図９】図８のヒートポンプユニットにおける除霜運転時の冷媒の流れについて説明するための概略図である。
【図１０】除霜運転後の運転を決定する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１に係る給湯装置について説明する。本実施の形態１に係る給湯装置は、冷凍サイクルを利用して水を加熱し、水を加熱することによって得られる湯を貯留するものである。
【００１２】
［給湯装置１の構成］
図１は、本実施の形態１に係る給湯装置１の構成の一例を示す概略図である。図１に示すように、給湯装置１は、ヒートポンプユニット１０、貯湯ユニット２０およびリモートコントローラ（以下、「リモコン」と称する）４０で構成されている。ヒートポンプユニット１０および貯湯ユニット２０は、出湯配管２および入水配管３で接続されている。
【００１３】
（ヒートポンプユニット１０）
ヒートポンプユニット１０は、圧縮機１１、水熱交換器１２、膨張弁１３および室外熱交換器１４を備えている。そして、圧縮機１１、水熱交換器１２、膨張弁１３および室外熱交換器１４が冷媒配管で順次接続されることにより、冷凍サイクルが形成される。冷凍サイクルを流れる冷媒として、例えば、プロパンなどのＨＣ（ハイドロカーボン）またはＨＦＯ（ハイドロフルオロオレフィン）等の可燃性冷媒が用いられる。
【００１４】
圧縮機１１は、低温低圧の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮し、高温高圧の冷媒を吐出する。圧縮機１１は、例えば、運転周波数を変化させることにより、単位時間あたりの送出量である容量が制御されるインバータ圧縮機等からなる。圧縮機１１の運転周波数は、加熱能力が設定値となるように、後述するヒートポンプコントローラ５によって制御される。
【００１５】
水熱交換器１２は、冷媒側流路に接続された冷媒回路を流れる冷媒と、水側流路に接続された水回路を流れる水との間で熱交換を行う。水熱交換器１２は、冷媒の熱を水に放熱して冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。
【００１６】
膨張弁１３は、冷媒を膨張させる。膨張弁１３は、例えば、電子式膨張弁等の開度の制御が可能な弁で構成される。膨張弁１３の開度は、貯湯運転時において、圧縮機１１の吸入側の過熱度が予め設定された過熱度となるように、あるいは、圧縮機１１から吐出される冷媒の吐出温度が予め設定された温度となるように、ヒートポンプコントローラ５によって制御される。室外熱交換器１４は、図示しない送風機等によって供給される室外空気と冷媒との間で熱交換を行う。室外熱交換器１４は、冷媒を蒸発させ、その際の気化熱により室外空気を冷却する蒸発器として機能する。
【００１７】
また、ヒートポンプユニット１０は、入水温度センサ１５、出湯温度センサ１６および外気温度センサ１７を備えている。入水温度センサ１５は、水熱交換器１２の水側流路に流入する水の温度を検知する。出湯温度センサ１６は、水熱交換器１２の水側流路から流出する水の温度を検知する。外気温度センサ１７は、ヒートポンプユニット１０の外気の温度を検知する。
【００１８】
さらに、ヒートポンプユニット１０は、ヒートポンプコントローラ５を備えている。ヒートポンプコントローラ５は、ヒートポンプユニット１０に設けられた各部を制御する。特に、本実施の形態１において、ヒートポンプコントローラ５は、圧縮機１１の運転周波数および膨張弁１３の開度等を制御する。また、ヒートポンプコントローラ５は、ヒートポンプユニット１０におけるヒートポンプの運転状態を把握する。
【００１９】
図２は、図１のヒートポンプコントローラ５の構成の一例を示す機能ブロック図である。図２に示すように、ヒートポンプコントローラ５は、外気温度取得部５１、温度比較部５２、時間比較部５３、機器制御部５４、通信部５５、タイマ５６および記憶部５７を備えている。
【００２０】
外気温度取得部５１は、外気温度センサ１７で検知された外気温度を取得する。温度比較部５２は、外気温度取得部５１で取得した外気温度と、記憶部５７に予め記憶された凍結温度とを比較し、水熱交換器１２が凍結する状態にあるか否かを判断する。凍結温度は、水熱交換器１２が凍結する可能性のある温度を示す。
【００２１】
時間比較部５３は、タイマ５６によりカウントされた凍結温度継続時間と記憶部５７に予め記憶された設定時間とを比較し、水熱交換器１２が凍結する可能性があるか否かを判断する。機器制御部５４は、時間比較部５３の判断結果に基づき、給湯装置１の運転を決定する。また、機器制御部５４は、通信部５５を介して後述する貯湯ユニットコントローラ６から受信した指令に応じて、圧縮機１１の運転周波数および膨張弁１３の開度を制御する。
【００２２】
通信部５５は、貯湯ユニットコントローラ６と接続され、貯湯ユニットコントローラ６との間で情報の送受信を行う。タイマ５６は、外気温度が凍結温度よりも低い状態が継続される時間を示す凍結温度継続時間のカウントを行う。
【００２３】
記憶部５７は、ヒートポンプコントローラ５の各部で用いられる各種の値を予め記憶している。具体的には、記憶部５７は、温度比較部５２で用いられる凍結温度、時間比較部５３で用いられる設定時間等を予め記憶する。
【００２４】
（貯湯ユニット２０）
図１の貯湯ユニット２０は、貯湯タンク２１、三方弁２２、送水ポンプ２３、四方弁２４、膨張水切換弁２５、圧力逃がし弁２６、排気ファン２７、一般給湯混合弁２８、風呂給湯混合弁２９、湯張り開閉弁３０、風呂熱交換器３１、および浴槽循環ポンプ３２を備えている。貯湯タンク２１、三方弁２２、送水ポンプ２３、ヒートポンプユニット１０の水熱交換器１２および四方弁２４が配管で接続されることにより、水回路が形成される。
【００２５】
貯湯ユニット２０には、外部から水が供給される給水端２０ａと、外部に湯を供給する給湯端２０ｂと、ユニット内の空気を外部に排出する排気口２０ｃとが設けられている。また、貯湯ユニット２０には、浴槽４が接続されている。
【００２６】
貯湯タンク２１は、給水端２０ａを介して供給される水および水熱交換器１２で加熱された湯を貯留する。貯湯タンク２１の下部には、給水口２１ａ、下部流出口２１ｂおよび下部流入出口２１ｃが設けられている。貯湯タンク２１の上部には、上部流入出口２１ｄおよび上部流出口２１ｅが設けられている。
【００２７】
給水口２１ａは、給水配管を介して給水端２０ａに接続されている。下部流出口２１ｂは、三方弁２２の第１の流入口２２ａに接続されている。下部流入出口２１ｃは、タンク下部戻り配管を介して四方弁２４の第１の流出口２４ｃおよび膨張水切換弁２５の第２の流入口２５ｂのそれぞれに接続されている。
【００２８】
上部流入出口２１ｄは、送湯配管を介して四方弁２４の第２の流出口２４ｄおよび膨張水切換弁２５の第１の流入口２５ａに接続されている。また、上部流入出口２１ｄは、給湯配管を介して一般給湯混合弁２８の第１の流入口２８ａおよび風呂給湯混合弁２９の第１の流入口２９ａに接続されている。上部流出口２１ｅは、温水導入配管を介して風呂熱交換器３１における温水側流路の流入側に接続されている。
【００２９】
貯湯タンク２１の内部には、上部から下部に向かって高温域から低温域となる温度の層が形成される。すなわち、貯湯タンク２１に貯留される湯は、上部から下部に向かうに従って温度が低くなっている。
【００３０】
三方弁２２は、第１の流入口２２ａ、第２の流入口２２ｂおよび流出口２２ｃを有している。三方弁２２は、第１の流入口２２ａまたは第２の流入口２２ｂに流入する水または湯を、流出口２２ｃから流出させる。三方弁２２は、貯湯ユニットコントローラ６によって制御される。
【００３１】
第１の流入口２２ａは、貯湯タンク２１の下部流出口２１ｂに接続されている。第２の流入口２２ｂは、温水導出配管を介して風呂熱交換器３１における温水側流路の流出側に接続されている。流出口２２ｃは、送水ポンプ２３の吸入側に接続されている。
【００３２】
送水ポンプ２３は、図示しないモータによって駆動され、三方弁２２の流出口２２ｃから流出した水または湯を送出し、水熱交換器１２の水側流路に供給する。送水ポンプ２３の回転数は、水熱交換器１２から流出する湯の温度が目標貯湯温度となるように、貯湯ユニットコントローラ６によって制御される。
【００３３】
四方弁２４は、第１の流入口２４ａ、第２の流入口２４ｂ、第１の流出口２４ｃおよび第２の流出口２４ｄを有している。四方弁２４は、第１の流入口２４ａまたは第２の流入口２４ｂに流入する水または湯を、第１の流出口２４ｃまたは第２の流出口２４ｄから流出させる。四方弁２４は、貯湯ユニットコントローラ６によって制御される。
【００３４】
第１の流入口２４ａは、出湯配管２を介して水熱交換器１２における水側流路の流出側に接続されている。第２の流入口２４ｂは、送水ポンプ２３の吐出側に接続されている。第１の流出口２４ｃは、タンク下部戻り配管を介して貯湯タンク２１の下部流入出口２１ｃに接続されている。第２の流出口２４ｄは、送湯配管を介して貯湯タンク２１の上部流入出口２１ｄおよび膨張水切換弁２５の第１の流入口２５ａに接続されている。
【００３５】
膨張水切換弁２５は、例えば三方弁であり、第１の流入口２５ａ、第２の流入口２５ｂおよび流出口２５ｃを有している。膨張水切換弁２５は、貯湯ユニットコントローラ６によって制御される。第１の流入口２５ａは、送湯配管を介して上部流入出口２１ｄに接続されている。第２の流入口２５ｂは、タンク下部戻り配管を介して貯湯タンク２１の下部流入出口２１ｃに接続されている。流出口２５ｃは、圧力逃がし弁２６に接続されている。すなわち、第１の流入口２４ａには、貯湯タンク２１に貯留されている高温の湯が流入する。第２の流入口２４ｂには、貯湯タンク２１に貯留されている低温の水が流入する。
【００３６】
圧力逃がし弁２６は、開閉弁であり、低温の水を高温の湯に加熱することによって体積膨張が生じ、貯湯タンク２１内の圧力が設定圧力以上となった場合に、体積膨張分した分の水を外部に排出する。圧力逃がし弁２６の開閉は、貯湯ユニットコントローラ６によって制御される。
【００３７】
排気ファン２７は、図示しないモータによって駆動され、貯湯ユニット２０内の空気を、排気口２０ｃを介して外部に排出する。特に、本実施の形態１において、排気ファン２７は、水回路中に混入した冷媒が圧力逃がし弁２６を介して排出された際に、冷媒が貯湯ユニット２０内に充満しないように、冷媒を排気口２０ｃから外部へ排出する。排気ファン２７の駆動は、貯湯ユニットコントローラ６によって制御される。
【００３８】
一般給湯混合弁２８は、例えば三方弁であり、第１の流入口２８ａ、第２の流入口２８ｂおよび流出口２８ｃを有している。一般給湯混合弁２８は、第１の流入口２８ａに流入する高温の湯と、第２の流入口２８ｂに流入する水を混合し、流出口２８ｃから流出させる。一般給湯混合弁２８は、貯湯ユニットコントローラ６によって制御される。第１の流入口２８ａは、給湯配管を介して上部流入出口２１ｄに接続されている。第２の流入口２８ｂは、給水端２０ａに接続されている。流出口２８ｃは、給湯端２０ｂに接続されている。
【００３９】
風呂給湯混合弁２９は、例えば三方弁であり、第１の流入口２９ａ、第２の流入口２９ｂおよび流出口２９ｃを有している。風呂給湯混合弁２９は、第１の流入口２９ａに流入する高温の湯と、第２の流入口２９ｂに流入する水を混合し、流出口２８ｃから流出させる。風呂給湯混合弁２９は、貯湯ユニットコントローラ６によって制御される。第１の流入口２９ａは、給湯配管を介して上部流入出口２１ｄに接続されている。第２の流入口２９ｂは、給水端２０ａに接続されている。流出口２９ｃは、湯張り開閉弁３０に接続されている。
【００４０】
湯張り開閉弁３０は、浴槽４に湯張りする際の流路を開閉するために設けられている。湯張り開閉弁３０は、貯湯ユニットコントローラ６によって制御される。湯張り開閉弁３０の流入側は、風呂給湯混合弁２９の流出口２９ｃに接続されている。湯張り開閉弁３０の流出側は、浴槽４および風呂熱交換器３１における風呂側流路の流出側に接続されている。
【００４１】
風呂熱交換器３１は、温水側流路に接続された温水導入配管から流入する温水と、風呂側流路に接続された浴槽戻り配管から流入する風呂水との間で熱交換を行う。温水側流路の流入側には、温水導入配管を介して貯湯タンク２１の上部流出口２１ｅが接続されている。温水側流路の流出側には、温水導出配管を介して三方弁２２の第２の流入口２２ｂが接続されている。風呂側流路の流入側には、浴槽戻り配管を介して浴槽循環ポンプ３２が接続されている。風呂側流路の流出側には、浴槽往き配管を介して浴槽４が接続されている。
【００４２】
浴槽循環ポンプ３２は、図示しないモータによって駆動され、浴槽戻り配管を介して浴槽４から流出した風呂水を送出し、風呂熱交換器３１の風呂側流路に供給する。浴槽循環ポンプ３２の駆動は、貯湯ユニットコントローラ６によって制御される。
【００４３】
また、貯湯ユニット２０は、貯湯温度センサ３３、冷媒センサ３４、浴槽往き温度センサ３５および浴槽温度センサ３６を備えている。貯湯温度センサ３３は、貯湯タンク２１の表面の高さ方向に複数設置された温度センサで構成されている。それぞれの貯湯温度センサ３３は、設置された高さに存在する、貯湯タンク２１内に貯留された水または湯の温度を検知する。
【００４４】
冷媒センサ３４は、圧力逃がし弁２６の近傍に設けられ、圧力逃がし弁２６から排出された水に混入する冷媒を検知する。浴槽往き温度センサ３５は、浴槽往き配管に設けられ、浴槽４に流入する風呂水の温度を検知する。浴槽温度センサ３６は、浴槽戻り配管に設けられ、浴槽４から流出し、風呂熱交換器３１に流入する風呂水の温度を検知する。
【００４５】
さらに、貯湯ユニット２０は、貯湯ユニットコントローラ６を備えている。貯湯ユニットコントローラ６は、貯湯ユニット２０に設けられた各部を制御する。特に、本実施の形態１において、貯湯ユニットコントローラ６は、貯湯温度センサ３３および冷媒センサ３４による検知結果に基づき、三方弁２２、送水ポンプ２３、四方弁２４および膨張水切換弁２５を制御する。
【００４６】
図３は、図１の貯湯ユニットコントローラ６の構成の一例を示す機能ブロック図である。図３に示すように、貯湯ユニットコントローラ６は、情報取得部６１、比較演算部６２、機器制御部６３、通信部６４、タイマ６５および記憶部６６を備えている。
【００４７】
情報取得部６１は、貯湯温度センサ３３および冷媒センサ３４等の各種センサで検知された情報を取得する。例えば、情報取得部６１は、貯湯温度センサ３３で検知された貯湯タンク２１のそれぞれの位置におけるタンク温度を取得する。また、情報取得部６１は、冷媒センサ３４で検知された冷媒漏洩を示す情報を取得する。
【００４８】
比較演算部６２は、情報取得部６１で取得された各種の情報と、それぞれの情報に対応して記憶部６６に記憶された情報とを比較する処理と、比較結果に応じて判断する処理とを行う。また、比較演算部６２は、貯湯温度センサ３３で検知されたタンク温度に基づき、貯湯タンク２１の貯油量を算出するといった演算処理を行う。
【００４９】
機器制御部６３は、比較演算部６２での判断結果に応じて、三方弁２２、送水ポンプ２３、四方弁２４、膨張水切換弁２５、圧力逃がし弁２６および排気ファン２７を制御する。タイマ６５は、機器制御部６３の制御によって起動される送水ポンプ２３の運転時間をカウントする。
【００５０】
通信部６４は、ヒートポンプコントローラ５およびリモコン４０と接続され、ヒートポンプコントローラ５およびリモコン４０との間で情報の送受信を行う。本実施の形態１において、通信部６４は、ヒートポンプの起動または停止を行うための指令をヒートポンプコントローラ５に送信する。また、通信部６４は、冷媒漏洩を示す情報をリモコン４０に送信する。
【００５１】
記憶部６６は、貯湯ユニットコントローラ６の各部で用いられる各種の値を予め記憶している。具体的には、記憶部６６は、比較演算部６２で用いられる沸き上げ閾値、最低温度および冷媒検知時間等を記憶する。沸き上げ閾値は、貯湯タンク２１に貯留される湯の最低貯湯量を示す。冷媒検知時間は、水熱交換器１２を循環する水に漏洩した冷媒が混入した場合に、水熱交換器１２で冷媒が混入してから冷媒センサ３４で検知されるまでの時間を考慮して設定される時間を示す。
【００５２】
（リモコン４０）
リモコン４０は、ユーザにより操作され、給湯装置１の運転および給湯設定温度等の設定を行う。リモコン４０は、通信を行う通信手段を備え、設定された各種の情報等の送受信を貯湯ユニットコントローラ６との間で行う。また、リモコン４０は、表示装置または音声出力装置等の報知手段を備え、報知手段を用いて給湯設定温度等の各種の情報をユーザに対して報知することができる。
【００５３】
［給湯装置１の動作］
次に、上記構成を有する給湯装置１の動作について、図１を参照しながら説明する。本実施の形態１に係る給湯装置１では、貯湯運転、凍結検知運転、および凍結検知貯湯運転が行われる。
【００５４】
（貯湯運転）
給湯装置１による貯湯運転について、図１を参照しながら説明する。貯湯運転は、ヒートポンプによって低温の水を高温に沸き上げ、沸き上げられた湯を貯湯タンク２１に貯留する運転である。
【００５５】
貯湯運転において、リモコン４０は、ユーザの操作等により設定された給湯設定温度に応じて、貯湯タンク２１の貯湯温度を決定する。貯湯温度は、例えば６５℃とされる。リモコン４０は、設定された給湯設定温度に基づき決定された貯湯温度を、貯湯ユニットコントローラ６に送信する。
【００５６】
貯湯ユニットコントローラ６の通信部６４は、リモコン４０から貯湯温度を受信すると、受信した貯湯温度を目標貯湯温度として記憶部６６に記憶する。そして、機器制御部６３は、出湯温度センサ１６によって検知される水熱交換器１２の出湯温度が目標貯湯温度となるように、送水ポンプ２３の回転数を制御する。
【００５７】
また、比較演算部６２は、貯湯タンク２１の貯湯量が予め設定された沸き上げ閾値を下回った場合に、貯湯運転を開始する。このとき、貯湯ユニットコントローラ６は、ヒートポンプコントローラ５に対して貯湯温度である目標沸き上げ温度を指令する。
【００５８】
貯湯運転が開始された場合、ヒートポンプユニット１０では、低温低圧の冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、水熱交換器１２に流入し、水回路を流れる水と熱交換して放熱しながら凝縮し、高圧の液冷媒となって水熱交換器１２から流出する。
【００５９】
水熱交換器１２から流出した高圧の液冷媒は、膨張弁１３によって減圧されて低温低圧の気液二相冷媒となる。低温低圧の気液二相冷媒は、室外熱交換器１４に流入し、図示しない送風機によって取り込まれた室外空気と熱交換して吸熱および蒸発し、低圧のガス冷媒となって圧縮機１１へ吸入される。
【００６０】
このとき、ヒートポンプコントローラ５は、加熱能力が予め設定された設定能力値となるように、圧縮機１１の運転周波数を制御する。また、ヒートポンプコントローラ５は、圧縮機１１に吸入側における冷媒の過熱度が予め設定された設定過熱度となるように、もしくは、圧縮機１１の吐出温度が予め設定された設定温度となるように、膨張弁１３の開度を制御する。
【００６１】
一方、貯湯ユニット２０において、機器制御部６３は、三方弁２２の第１の流入口２２ａと流出口２２ｃとが連通するように、三方弁２２を制御する。また、機器制御部６３は、四方弁２４の第１の流入口２４ａと第１の流出口２４ｃとが連通するように、四方弁２４を制御する。
【００６２】
貯湯タンク２１の下部に存在する低温の水は、三方弁２２に流入し、第１の流入口２２ａおよび流出口２２ｃを介して送水ポンプ２３の吸入側に吸入される。送水ポンプ２３に吸入された水は、加圧されて送水され、入水配管３を介して水熱交換器１２に流入する。
【００６３】
水熱交換器１２に流入した水は、冷媒側流路を流れる冷媒と熱交換して湯となり、水熱交換器１２から流出する。水熱交換器１２から流出した湯は、出湯配管２を介して四方弁２４に流入し、第１の流入口２４ａおよび第１の流出口２４ｃを介して貯湯タンク２１の上部に流入する。
【００６４】
なお、貯湯運転の際には、水が加熱されることによって体積膨張し、貯湯タンク２１内の圧力が上昇する。そのため、機器制御部６３は、外部に湯を排出するように、圧力逃がし弁２６を制御する。
【００６５】
このようにして、貯湯運転は、貯湯タンク２１の貯湯量が予め設定された目標貯湯量に達するまで継続される。このときの目標貯湯量は、例えば、現在から予め設定された設定時間までに予測される給湯負荷と、現在の貯湯タンク２１の貯湯量との差から算出される。給湯負荷は、例えば、過去数日間の給湯負荷を学習することによって決定されるとよい。
【００６６】
貯湯タンク２１の貯湯量が目標貯湯量に達すると、貯湯ユニットコントローラ６は、貯湯運転を停止する。
【００６７】
（凍結検知運転）
給湯装置１による凍結検知運転について説明する。外気温度が低い状態でヒートポンプが停止している場合には、水熱交換器１２が凍結し、水熱交換器１２の冷媒側流路と水側流路との間の隔壁が破損する可能性がある。水熱交換器１２の隔壁が破損した場合、冷媒側流路を流れる冷媒が水側流路に漏洩し、漏洩した冷媒が水回路を流れる水に混入する。そのため、給湯時に冷媒が外部に放出される可能性がある。
【００６８】
そこで、本実施の形態１では、水熱交換器１２の凍結を検知した場合に、解凍するとともに、凍結によって水回路側に冷媒が漏洩したか否かを検知する凍結検知運転を行う。凍結検知運転では、水熱交換器１２が凍結したか否かを判断する凍結検知処理と、水熱交換器１２の凍結が検知された場合に、解凍するとともに冷媒の漏洩を検知する漏洩検知処理とが行われる。
【００６９】
まず、凍結検知運転に移行するか否かを判断する凍結検知処理について説明する。図４は、本実施の形態１に係る給湯装置１による凍結検知処理の流れの一例を示すフローチャートである。凍結検知処理は、ヒートポンプが停止しているときに継続して行われる。
【００７０】
ステップＳ１において、ヒートポンプコントローラ５の外気温度取得部５１は、外気温度センサ１７で検知された外気温度を取得する。ステップＳ２において、温度比較部５２は、取得した外気温度と、記憶部５７に予め記憶された凍結温度とを比較する。凍結温度は、水熱交換器１２が凍結する可能性のある温度であり、例えば２℃に設定されている。
【００７１】
比較の結果、外気温度が凍結温度よりも低い場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、タイマ５６は、ステップＳ３において、外気温度が凍結温度よりも低い状態が継続される時間を示す凍結温度継続時間のカウントを開始する。一方、外気温度が凍結温度以上である場合（ステップＳ２；Ｎｏ）には、処理がステップＳ１に戻る。
【００７２】
ステップＳ４において、時間比較部５３は、タイマ５６によりカウントされた凍結温度継続時間と記憶部５７に予め記憶された設定時間とを比較する。比較の結果、凍結温度継続時間が設定時間よりも長い場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、貯湯ユニットコントローラ６は、ステップＳ５において、漏洩検知処理を行う。一方、凍結温度継続時間が設定時間以下である場合（ステップＳ４；Ｎｏ）には、処理がステップＳ１に戻る。
【００７３】
なお、この例において、ヒートポンプコントローラ５は、外気温度センサ１７を用いて外気温を検知し、検知結果に基づいて水熱交換器１２の凍結を判断しているが、これはこの例に限られない。例えば、ヒートポンプコントローラ５は、入水温度センサ１５または出湯温度センサ１６で検知される温度に基づき外気温を推定し、推定された外気温に基づいて水熱交換器１２の凍結を判断してもよい。
【００７４】
次に漏洩検知処理について説明する。図５は、本実施の形態１に係る給湯装置１による漏洩検知処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００７５】
ステップＳ１１において、機器制御部６３は、膨張水が貯湯タンク２１の高温側から排出されるようにするため、膨張水切換弁２５の第１の流入口２５ａと流出口２５ｃとを連通させる。ステップＳ１２において、機器制御部６３は、送水ポンプ２３が貯湯タンク２１の下部から水を吸入するようにするため、三方弁２２の第１の流入口２２ａと流出口２２ｃとを連通させる。
【００７６】
ステップＳ１３において、比較演算部６２は、貯湯温度センサ３３で検知され、情報取得部６１で取得された貯湯タンク２１下部のタンク下部温度と、記憶部６６に予め記憶された最低温度とを比較する。タンク下部温度は、貯湯タンク２１の高さ方向に複数設けられた貯湯温度センサ３３のうち、最も低い位置に設置されたセンサによって検知される温度である。
【００７７】
比較の結果、タンク下部温度が最低温度よりも低い場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、機器制御部６３は、ステップＳ１４において、出湯配管２を流れる水が貯湯タンク２１の上部に流入するように、四方弁２４を制御する。すなわち、機器制御部６３は、四方弁２４の第１の流入口２４ａと第２の流出口２４ｄとを連通させる。ステップＳ１５において、通信部６４は、ヒートポンプを起動するための指令をヒートポンプコントローラ５に対して送信し、これによってヒートポンプコントローラ５は、ヒートポンプを起動する。
【００７８】
一方、タンク下部温度が最低温度以上である場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、機器制御部６３は、ステップＳ１６において、出湯配管２を流れる水が貯湯タンク２１の下部に流入するように、四方弁２４を制御する。すなわち、機器制御部６３は、四方弁２４の第１の流入口２４ａと第１の流出口２４ｃとを連通させる。
【００７９】
ステップＳ１７において、機器制御部６３は、送水ポンプ２３を起動させ、水熱交換器１２へ送水する。このように、貯湯タンク２１から流出する水の温度が低い場合には、ヒートポンプを起動させることによって流れる冷媒の熱により、凍結が検知された水熱交換器１２が解凍される。また、貯湯タンク２１から流出する水の温度が高い場合には、水の熱によって水熱交換器１２が解凍される。
【００８０】
ステップＳ１８において、比較演算部６２は、タイマ６５でカウントされた送水ポンプ２３の運転時間と、記憶部６６に予め記憶された冷媒検知時間とを比較する。冷媒検知時間は、水熱交換器１２を循環する水に漏洩した冷媒が混入した場合に、水熱交換器１２で冷媒が混入してから冷媒センサ３４で検知されるまでの時間を考慮して設定されるものであり、例えば５分程度に設定される。
【００８１】
比較の結果、送水ポンプ２３の運転時間が冷媒検知時間を超えた場合（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）には、処理がステップＳ１９に移行する。一方、送水ポンプ２３の運転時間が冷媒検知時間以下である場合（ステップＳ１８；Ｎｏ）には、処理がステップＳ１８に戻り、送水ポンプ２３の運転時間が冷媒検知時間を超えるまで、ステップＳ１８の処理が繰り返される。
【００８２】
なお、冷媒検知時間は、例えば出湯配管２の長さを考慮して設定されてもよい。具体的には、冷媒検知時間は、水熱交換器１２から流出する水が水熱交換器１２における水側流路の出口から貯湯タンク２１の上部流入出口２１ｄに到達するまでの時間に設定される。また、例えば、冷媒検知時間は、リモコン４０等によって設定されるようにしてもよい。
【００８３】
ステップＳ１９において、比較演算部６２は、冷媒センサ３４で冷媒が検知されたか否かを判断する。冷媒センサ３４で冷媒が検知されない場合（ステップＳ１９；Ｎｏ）、比較演算部６２は、冷媒が漏洩していないと判断する。そして、機器制御部６３は、ステップＳ２０において、膨張水が貯湯タンク２１の低温側から排出されるようにするため、膨張水切換弁２５の第２の流入口２５ｂと流出口２５ｃとを連通させる。
【００８４】
ステップＳ２１において、比較演算部６２は、タイマ６５でカウントされた送水ポンプ２３の運転時間と、記憶部６６に予め記憶された設定時間とを比較する。設定時間は、例えば５分程度に設定される。
【００８５】
比較の結果、送水ポンプ２３の運転時間が設定時間を超えた場合（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）には、処理がステップＳ２２に移行する。一方、送水ポンプ２３の運転時間が設定時間以下である場合（ステップＳ２１；Ｎｏ）には、処理がステップＳ２１に戻り、送水ポンプ２３の運転時間が設定時間を超えるまで、ステップＳ２１の処理が繰り返される。
【００８６】
ステップＳ２２において、比較演算部６２は、ヒートポンプコントローラ５から受け取るヒートポンプの運転状態を示す情報に基づき、ヒートポンプが運転中であるか否かを判断する。ヒートポンプが運転中である場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、通信部６４は、ヒートポンプを停止する指令をヒートポンプコントローラ５に送信する。これにより、ステップＳ２３において、ヒートポンプコントローラ５は、ヒートポンプを停止させる。また、ヒートポンプが運転中でない場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）には、処理がステップＳ２４に移行する。
【００８７】
ステップＳ２４において、機器制御部６３は、送水ポンプ２３を停止させ、凍結検知運転を終了する。
【００８８】
一方、ステップＳ１９において、冷媒センサ３４で冷媒が検知された場合（ステップＳ１９；Ｙｅｓ）、比較演算部６２は、冷媒が漏洩していると判断する。そして、比較演算部６２は、ステップＳ２５において、ヒートポンプコントローラ５から受け取るヒートポンプの運転状態を示す情報に基づき、ヒートポンプが運転中であるか否かを判断する。
【００８９】
ヒートポンプが運転中である場合（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）、機器制御部６３は、漏洩した冷媒が水回路中の水へ混入するのを防ぐため、ヒートポンプを停止する指令をヒートポンプコントローラ５に送信する。これにより、ステップＳ２６において、ヒートポンプコントローラ５は、ヒートポンプを停止させる。また、ヒートポンプが運転中でない場合（ステップＳ２５；Ｎｏ）には、処理がステップＳ２７に移行する。
【００９０】
ステップＳ２７において、通信部６４は、冷媒が漏洩していることを示す情報をリモコン４０に送信する。これにより、リモコン４０は、報知手段を用いて冷媒の漏洩を報知する。ステップＳ２８において、機器制御部６３は、圧力逃がし弁２６から排出される水に混入した冷媒が貯湯ユニット２０に滞留するのを防ぐため、排気ファン２７を運転させる。
【００９１】
なお、上述の処理では、ステップＳ２１において、送水ポンプ２３の運転時間が設定時間を超えた場合に、ステップＳ２２以降の処理が行われるが、これはこの例に限られない。例えば、ステップＳ２１において、出湯温度センサ１６または入水温度センサ１５によって検知される温度が設定温度以上となった場合に、ステップＳ２２以降の処理が行われてもよい。
【００９２】
ここで、水熱交換器１２の凍結によって冷媒が水回路中の水に混入した場合について考える。水熱交換器１２から流出して出湯配管２を流れる水が下部流入出口２１ｃを介して貯湯タンク２１の下部に戻ると、水に混入したガス状の冷媒は、貯湯タンク２１の上部に溜まる。そして、本実施の形態１では、ステップＳ１１において、膨張水切換弁２５の第１の流入口２５ａと流出口２５ｃとが連通しているため、貯湯タンク２１の上部に溜まった冷媒ガスは、膨張水切換弁２５を介して圧力逃がし弁２６から排出される。
【００９３】
一方、水熱交換器１２から流出して出湯配管２を流れる水が貯湯タンク２１の上部に戻ると、冷媒ガスは、送湯配管および膨張水切換弁２５を介して圧力逃がし弁２６から排出される。あるいは、冷媒ガスは、上部流入出口２１ｄを介して貯湯タンク２１の上部に一旦溜まり、その後、上部流入出口２１ｄから流出し、膨張水切換弁２５を介して圧力逃がし弁２６から排出される。
【００９４】
このように、冷媒が混入した水が貯湯タンク２１のいずれの位置に戻っても、膨張水切換弁２５における第１の流入口２５ａと流出口２５ｃとが連通している。そのため、貯湯タンク２１に溜まった冷媒ガスが圧力逃がし弁２６から排出されるので、冷媒の漏洩を冷媒センサ３４で検知することができる。
【００９５】
なお、膨張水切換弁２５の第１の流入口２５ａと流出口２５ｃとが常に連通した状態である場合には、例えば、ヒートポンプユニット１０側の水回路中に溜まった空気が圧力逃がし弁２６から抜ける際に、高温の湯が一緒に排出される。すなわち、ヒートポンプを運転させた際に、水が体積膨張することによって高温の湯が圧力逃がし弁２６から排出されるため、エネルギーのロスが発生する。
【００９６】
一方、本実施の形態１では、冷媒漏洩の検知が終了し、水熱交換器１２の凍結を防止するために水回路に水を循環させる場合、膨張水切換弁２５の第２の流入口２５ｂと流出口２５ｃとが連通するように制御される。これにより、ヒートポンプを運転させて水が体積膨張した際に、低温の水が圧力逃がし弁２６から排出されるため、エネルギーのロスを抑制することができる。
【００９７】
また、凍結検知運転を実施している場合、ヒートポンプコントローラ５は、例えば、圧縮機１１を最低の運転周波数で運転させ、消費電力が必要以上に増大しないようにするとよい。送水ポンプ２３についても、消費電力の観点から水流量を抑制するとよいが、このとき水流量が小さいと、水熱交換器１２および出湯配管２などの水側配管に溜まったガスを抜くことができない。そのため、貯湯ユニットコントローラ６は、水配管に溜まったガスを抜くことができる程度の流速となるように、送水ポンプ２３の回転数を設定するとよい。
【００９８】
（凍結検知貯湯運転）
給湯装置１による凍結検知貯湯運転について説明する。凍結検知貯湯運転は、前回の貯湯運転が完了した後から今回の貯湯運転が開始されるまでの間に、水熱交換器１２の凍結の可能性がある場合に実施される運転である。凍結検知貯湯運転は、凍結検知処理によって水熱交換器１２の凍結が検知された場合に、貯湯運転の開始時に水熱交換器１２を解凍しながら貯湯タンク２１に貯湯する解凍貯湯処理を行う。凍結の可能性は、例えば外気温度が凍結温度未満となった場合とする。
【００９９】
図６は、本実施の形態１に係る給湯装置１による解凍貯湯処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１００】
ステップＳ３１において、機器制御部６３は、膨張水が貯湯タンク２１の高温側から排出されるようにするため、膨張水切換弁２５の第１の流入口２５ａと流出口２５ｃとを連通させる。ステップＳ３２において、機器制御部６３は、送水ポンプ２３が貯湯タンク２１の下部から水を吸入するようにするため、三方弁２２の第１の流入口２２ａと流出口２２ｃとを連通させる。
【０１０１】
ステップＳ３３において、機器制御部６３は、出湯配管２を流れる水が貯湯タンク２１の上部に流入するように、四方弁２４を制御する。すなわち、機器制御部６３は、四方弁２４の第１の流入口２４ａと第２の流出口２４ｄとを連通させる。ステップＳ３４において、通信部６４は、ヒートポンプを起動するための指令をヒートポンプコントローラ５に対して送信し、これによってヒートポンプコントローラ５は、ヒートポンプを起動する。
【０１０２】
ステップＳ３５において、機器制御部６３は、送水ポンプ２３を起動させ、水熱交換器１２へ送水する。これにより、凍結が検知された水熱交換器１２が冷媒の熱によって解凍される。また、ヒートポンプによって水が加熱され、加熱によって得られる湯が貯湯タンク２１に貯留される。
【０１０３】
次に、ステップＳ３６において、比較演算部６２は、タイマ６５でカウントされた送水ポンプ２３の運転時間と、記憶部６６に記憶された冷媒検知時間とを比較する。比較の結果、送水ポンプ２３の運転時間が冷媒検知時間を超えた場合（ステップＳ３６；Ｙｅｓ）には、処理がステップＳ３７に移行する。一方、送水ポンプ２３の運転時間が冷媒検知時間以下である場合（ステップＳ３６；Ｎｏ）には、処理がステップＳ３６に戻り、送水ポンプ２３の運転時間が冷媒検知時間を超えるまで、ステップＳ３６の処理が繰り返される。
【０１０４】
ステップＳ３７において、機器制御部６３は、膨張水が貯湯タンク２１の低温側から排出されるようにするため、膨張水切換弁２５の第２の流入口２５ｂと流出口２５ｃとを連通させる。そして、ステップＳ３８において、通常の貯湯運転が継続される。
【０１０５】
なお、外気温度が高い場合、機器制御部６３は、貯湯運転を開始する時点で膨張水切換弁２５の第２の流入口２５ｂと流出口２５ｃとを連通させる。すなわち、ステップＳ３１、ステップＳ３６およびステップＳ３７の処理は行われない。
【０１０６】
以上のように、本実施の形態１に係る給湯装置１では、水熱交換器１２の凍結が検知された場合に、貯湯タンク２１の上部と圧力逃がし弁２６とが接続されることにより、貯湯タンク２１の上部から冷媒が排出される。これにより、貯湯タンク２１の上部に溜まった冷媒を確実に排出することができる。
【０１０７】
また、給湯装置１では、冷媒センサ３４によって冷媒の漏洩が検知されなかった場合に、貯湯タンク２１の下部と圧力逃がし弁２６とが接続される。これにより、貯湯タンク２１に貯留された水または湯のうち、温度がより低い水が圧力逃がし弁２６から排出され、高温の湯が排出されないため、省エネルギー性を向上させることができる。
【０１０８】
さらに、給湯装置１では、冷媒センサ３４によって冷媒の漏洩が検知された場合に、排気ファン２７を運転させる。そのため、圧力逃がし弁２６から排出された冷媒を確実に外部に排出することができる。さらにまた、給湯装置１では、冷媒センサ３４によって冷媒の漏洩が検知された場合に、リモコン４０の報知手段によって冷媒漏洩が報知される。そのため、冷媒が漏洩していることをユーザに知らせることができる。
【０１０９】
なお、本実施の形態１では、図１に示すように、膨張水切換弁２５の第１の流入口２５ａが給湯配管に接続されているが、これはこの例に限られない。図７は、本実施の形態１に係る貯湯ユニット２０の構成の他の例を示す概略図である。図７に示すように、膨張水切換弁２５の第１の流入口２５ａは、貯湯タンク２１の上部に直接接続されてもよい。すなわち、圧力逃がし弁２６が貯湯タンク２１の上部と直接接続されてもよい。
【０１１０】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２は、逆サイクル除霜を行うヒートポンプユニットを用いる点で、実施の形態１と相違する。
【０１１１】
［ヒートポンプユニット１１０の構成］
図８は、本実施の形態２に係るヒートポンプユニット１１０の構成の一例を示す概略図である。なお、実施の形態１と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図８に示すように、ヒートポンプユニット１１０は、圧縮機１１、冷媒流路切替装置１８、水熱交換器１２、膨張弁１３および室外熱交換器１４を備えている。
【０１１２】
冷媒流路切替装置１８は、例えば四方弁であり、冷媒の流れる方向を切り替えることにより、冷房運転および暖房運転の切り替えを行う。冷媒流路切替装置１８は、貯湯運転時に、図８の実線で示す状態に切り替わる。また、冷媒流路切替装置１８は、除霜運転時に、図８の点線で示す状態に切り替わる。冷媒流路切替装置１８における流路の切替は、ヒートポンプコントローラ５によって制御される。
【０１１３】
水熱交換器１２は、貯湯運転時には、実施の形態１と同様に凝縮器として機能し、除霜運転時には、冷媒を蒸発させ、その際の気化熱により水側流路を流れる水を冷却する蒸発器として機能する。また、室外熱交換器１４は、除霜運転の際に、冷媒の熱を室外空気に放熱して冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。
【０１１４】
さらに、ヒートポンプユニット１１０は、入水温度センサ１５、出湯温度センサ１６および冷媒温度センサ１９を備えている。冷媒温度センサ１９は、貯湯運転時において、圧縮機１１の冷媒吐出温度を検知する。また、冷媒温度センサ１９は、除霜運転時において、水熱交換器１２の蒸発温度を検知する。
【０１１５】
［ヒートポンプユニット１１０の動作］
（貯湯運転）
上記構成を有するヒートポンプユニット１１０の動作について説明する。貯湯運転の際には、冷媒流路切替装置１８が図８の実線で示す状態に切り替えられる。これにより、圧縮機１１の吐出側と水熱交換器１２の冷媒側流路とが接続される。また、圧縮機１１の吸入側と室外熱交換器１４とが接続される。なお、図８において、冷媒の流れる方向が矢印で示されている。
【０１１６】
低温低圧の冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１８を介して水熱交換器１２に流入する。水熱交換器１２に流入した高温高圧のガス冷媒は、水側流路を流れる水と熱交換して放熱しながら凝縮し、高圧の液冷媒となって水熱交換器１２から流出する。
【０１１７】
水熱交換器１２から流出した高圧の液冷媒は、膨張弁１３によって減圧されて低温低圧の気液二相冷媒となり、室外熱交換器１４に流入する。室外熱交換器１４に流入した低温低圧の気液二相冷媒は、室外空気と熱交換して吸熱および蒸発し、低圧のガス冷媒となって室外熱交換器１４から流出する。室外熱交換器１４から流出した低圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１８を通過して、圧縮機１１へ吸入される。
【０１１８】
（除霜運転）
図９は、図８のヒートポンプユニット１１０における除霜運転時の冷媒の流れについて説明するための概略図である。図９に示すように、除霜運転の際には、冷媒流路切替装置１８が点線で示す状態に切り替えられる。これにより、圧縮機１１の吐出側と室外熱交換器１４とが接続される。また、圧縮機１１の吸入側と水熱交換器１２の冷媒側流路とが接続される。
【０１１９】
低温低圧の冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１８を介して室外熱交換器１４に流入する。室外熱交換器１４に流入した高温高圧のガス冷媒は、室外空気と熱交換して放熱しながら凝縮し、高圧の液冷媒となって室外熱交換器１４から流出する。室外熱交換器１４から流出した高圧の液冷媒は、膨張弁１３によって減圧されて低温低圧の気液二相冷媒となり、水熱交換器１２に流入する。
【０１２０】
水熱交換器１２に流入した低温低圧の気液二相冷媒は、水側流路を流れる水と熱交換して吸熱および蒸発し、低圧のガス冷媒となって水熱交換器１２から流出する。水熱交換器１２から流出した低圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１８を通過して、圧縮機１１へ吸入される。
【０１２１】
（除霜運転時の凍結検知について）
除霜運転を行う場合、水熱交換器１２は、蒸発器として機能する。そのため、冷媒の温度が低下すると、水熱交換器１２が凍結し、冷媒と水とが熱交換する隔壁が破損する可能性がある。
【０１２２】
そこで、本実施の形態２では、除霜運転時における水熱交換器１２の凍結を検知し、検知結果に応じて除霜運転後の運転を決定する。概略的には、除霜運転によって水熱交換器１２が凍結したと判断した場合に、凍結検知貯湯運転を行い、凍結していないと判断した場合に、通常の貯湯運転を行う。
【０１２３】
図１０は、除霜運転後の運転を決定する処理の流れの一例を示すフローチャートである。ステップＳ４１において、貯湯ユニットコントローラ６は、冷媒温度センサ１９で検知された除霜運転時の水熱交換器１２の蒸発温度を取得する。ステップＳ４２において、貯湯ユニットコントローラ６は、取得した蒸発温度と、前回の除霜運転時における最低蒸発温度とを比較する。
【０１２４】
比較の結果、取得した蒸発温度が最低蒸発温度以上である場合（ステップＳ４２；Ｙｅｓ）、貯湯ユニットコントローラ６は、水熱交換器１２が凍結していないと判断する。そして、ステップＳ４３において、給湯装置１の運転が貯湯運転に移行する。
【０１２５】
一方、取得した蒸発温度が最低蒸発温度よりも低い場合（ステップＳ４２；Ｎｏ）、貯湯ユニットコントローラ６は、水熱交換器１２が凍結していると判断する。そして、ステップＳ４４において、給湯装置１の運転が凍結検知貯湯運転に移行する。
【０１２６】
以上のように、本実施の形態２に係る給湯装置１では、水熱交換器１２が蒸発器として機能する除霜運転の際に、水熱交換器１２の蒸発温度に基づき、水熱交換器１２が凍結しているか否かを判断する。これにより、除霜運転による水熱交換器１２の凍結状態を判断し、冷媒が水回路側に流入して給湯端２０ｂから流出するのを防ぐことができる。
【符号の説明】
【０１２７】
１  給湯装置、２  出湯配管、３  入水配管、４  浴槽、５  ヒートポンプコントローラ、６  貯湯ユニットコントローラ、１０、１１０  ヒートポンプユニット、１１  圧縮機、１２  水熱交換器、１３  膨張弁、１４  室外熱交換器、１５  入水温度センサ、１６  出湯温度センサ、１７  外気温度センサ、１８  冷媒流路切替装置、１９  冷媒温度センサ、２０  貯湯ユニット、２０ａ  給水端、２０ｂ  給湯端、２０ｃ  排気口、２１  貯湯タンク、２１ａ  給水口、２１ｂ  下部流出口、２１ｃ  下部流入出口、２１ｄ  上部流入出口、２１ｅ  上部流出口、２２  三方弁、２２ａ  第１の流入口、２２ｂ  第２の流入口、２２ｃ  流出口、２３  送水ポンプ、２４  四方弁、２４ａ  第１の流入口、２４ｂ  第２の流入口、２４ｃ  第１の流出口、２４ｄ  第２の流出口、２５  膨張水切換弁、２５ａ  第１の流入口、２５ｂ  第２の流入口、２５ｃ  流出口、２６  圧力逃がし弁、２７  排気ファン、２８  一般給湯混合弁、２８ａ  第１の流入口、２８ｂ  第２の流入口、２８ｃ  流出口、２９  風呂給湯混合弁、２９ａ  第１の流入口、２９ｂ  第２の流入口、２９ｃ  流出口、３０  湯張り開閉弁、３１  風呂熱交換器、３２  浴槽循環ポンプ、３３  貯湯温度センサ、３４  冷媒センサ、３５  浴槽往き温度センサ、３６  浴槽温度センサ、４０  リモートコントローラ、５１  外気温度取得部、５２  温度比較部、５３  時間比較部、５４  機器制御部、５５  通信部、５６  タイマ、５７  記憶部、６１  情報取得部、６２  比較演算部、６３  機器制御部、６４  通信部、６５  タイマ、６６  記憶部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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