(57)【要約】【課題】圧縮機を停止させて除霜運転を行うヒートポンプサイクル装置において、連続運転を可能とする。【解決手段】圧縮機１８と、放熱器１９と、減圧手段２０と、蒸発器２１とを有するヒートポンプサイクル１７と、圧縮機１８を作動させ、圧縮機１８から吐出された高温冷媒の熱を利用して蒸発器２１の除霜を行う第１除霜運転と、圧縮機１８を停止させ、蒸発器２１を通過する空気の熱を利用して蒸発器２１の除霜を行う第２除霜運転とを実行可能な除霜運転制御手段２６とを備えるヒートポンプサイクル装置において、除霜運転制御手段は、第２除霜運転を開始した後に、第１除霜運転に移行する第１除霜運転移行条件が成立した場合に、第２除霜運転から第１除霜運転に移行する除霜運転移行手段を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を吸入して吐出する圧縮機（１８）と、前記圧縮機（１８）から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１９）と、前記放熱器（１９）で熱交換された冷媒を減圧させる減圧手段（２０）と、前記減圧手段（２０）で減圧された冷媒と空気とを熱交換させて冷媒を蒸発させる蒸発器（２１）とを有するヒートポンプサイクル（１７）と、
前記圧縮機（１８）を作動させ、前記圧縮機（１８）から吐出された高温冷媒の熱を利用して前記蒸発器（２１）の除霜を行う第１除霜運転と、前記圧縮機（１８）を停止させ、前記蒸発器（２１）を通過する空気の熱を利用して前記蒸発器（２１）の除霜を行う第２除霜運転とを実行可能な除霜運転制御手段（２６、Ｓ１３、Ｓ１５）とを備え、
前記除霜運転制御手段は、前記第２除霜運転を開始した後に、前記第１除霜運転に移行する第１除霜運転移行条件が成立した場合に、前記第２除霜運転から前記第１除霜運転に移行する除霜運転移行手段（Ｓ１７）を備えていることを特徴とするヒートポンプサイクル装置。
【請求項２】
前記蒸発器（２１）の空気流れ上流側の空気温度を検出する第１温度検出手段（２２）と、
前記蒸発器（２１）の空気流れ下流側の空気温度を検出する第２温度検出手段（２３）とを備え、
前記除霜運転制御手段は、前記第１除霜運転または前記第２除霜運転の実行中に、前記第１温度検出手段（２２）にて検出した空気温度と前記第２温度検出手段（２３）にて検出した空気温度との温度差に基づいて、前記第１除霜運転または前記第２除霜運転を終了か否かの判定を行う除霜終了判定手段（Ｓ１４、Ｓ１６）を備えていることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプサイクル装置。
【請求項３】
前記蒸発器（２１）の空気流れ上流側の空気圧力と空気流れ下流側の空気圧力との圧力差を検出する圧力差検出手段（２７）を備え、
前記除霜運転制御手段は、前記第１除霜運転または前記第２除霜運転の実行中に、前記圧力差検出手段（２７）にて検出した圧力差に基づいて、前記第１除霜運転または前記第２除霜運転を終了か否かの判定を行う除霜終了判定手段（Ｓ１４、Ｓ１６）を備えていることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプサイクル装置。
【請求項４】
前記蒸発器（２１）の表面温度を検出する蒸発器温度検出手段（２８）を備え、
前記除霜運転制御手段は、前記第１除霜運転または前記第２除霜運転の実行中に、前記蒸発器温度手段（２８）にて検出した温度に基づいて、前記第１除霜運転または前記第２除霜運転を終了か否かの判定を行う除霜終了判定手段（Ｓ１４、Ｓ１６）を備えていることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプサイクル装置。
【請求項５】
前記放熱器（１９）は、高温冷媒と加熱対象流体とを熱交換させて加熱対象流体を加熱するように構成され、
前記加熱対象流体を用いて室内を暖房する暖房装置（１２）と、
前記室内から排出される室内空気を前記蒸発器（２１）の空気流れ上流側に供給する排気ダクト（２）とを備え、
前記第２除霜運転では、前記室内から排出される室内空気の熱を利用して前記蒸発器（２１）の除霜を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のヒートポンプサイクル装置。
【請求項６】
前記室内に導入される外気と前記室内から排出される室内空気とを熱交換する排気熱回収装置（３）を備え、
前記第２除霜運転では、前記排気熱回収装置（３）にて熱交換された後の室内空気の熱を利用して前記蒸発器（２１）の除霜を行うことを特徴とする請求項５に記載のヒートポンプサイクル装置。
【請求項７】
前記ヒートポンプサイクル（１７）と前記排気熱回収装置（３）は、一体的に構成されていることを特徴とする請求項６に記載のヒートポンプサイクル装置。
【請求項８】
前記放熱器（１９）は、高温冷媒と加熱対象流体とを熱交換させて加熱対象流体を加熱するように構成され、
前記加熱対象流体を貯蔵するタンク（１１）を備え、
前記第１除霜運転移行条件は、前記第２除霜運転を開始してから所定時間が経過した場合に成立し、前記所定時間は、前記タンク（１１）における前記加熱対象流体の貯蔵量に関連して設定されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載のヒートポンプサイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸発器の着霜時に除霜運転を行うヒートポンプサイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ヒートポンプサイクル装置では、蒸発器に着いた霜を融解させて取り除く除霜運転を行うものが知られている。ヒートポンプサイクル装置で行う除霜運転としては、圧縮機から吐出された高温冷媒を蒸発器に流入させることで、高温冷媒を熱源として蒸発器に着いた霜を融解させることが考えられる。
【０００３】
しかし、この場合には、除霜運転を行う際に圧縮機を作動させる必要がある。そこで、ヒートポンプサイクル装置において、圧縮機を運転させることなく、外気の熱を利用して蒸発器に着いた霜を融解させることで、省動力化を図ることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６３２４６号公報
【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、特許文献１では、除霜運転を行った後にヒートポンプサイクル装置の運転を再開し、ヒートポンプサイクル装置を連続運転することについて何ら記載されていない。
【０００６】
本発明は上記点に鑑み、圧縮機を停止させて除霜運転を行うヒートポンプサイクル装置において、連続運転を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の発明では、圧縮機（１８）と、放熱器（１９）と、減圧手段（２０）と、蒸発器（２１）とを有するヒートポンプサイクル（１７）と、圧縮機（１８）を作動させ、圧縮機（１８）から吐出された高温冷媒の熱を利用して蒸発器（２１）の除霜を行う第１除霜運転と、圧縮機（１８）を停止させ、蒸発器（２１）を通過する空気の熱を利用して蒸発器（２１）の除霜を行う第２除霜運転とを実行可能な除霜運転制御手段（２６、Ｓ１３、Ｓ１５）とを備え、
除霜運転制御手段は、第２除霜運転を開始した後に、第１除霜運転に移行する第１除霜運転移行条件が成立した場合に、第２除霜運転から第１除霜運転に移行する除霜運転移行手段（Ｓ１７）を備えていることを特徴としている。
【０００８】
このように、空気の熱を利用する第２除霜運転中に第１除霜運転移行条件が成立した場合に、高温冷媒の熱を利用する第１除霜運転に移行することで、早期に除霜運転を終了させることができ、除霜運転を挟んでヒートポンプサイクルの連続的な運転を適切に行うことができる。ここで、「第１除霜運転移行条件」としては、第２除霜運転を継続しても次回のヒートポンプサイクルの運転再開までに除霜が終了しないと予測される場合に成立するようすることができる。
【０００９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るヒートポンプ式給湯機の全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るヒートポンプユニットの構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る除霜制御処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係るヒートポンプ式給湯機の全体構成図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る省エネ除霜運転を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３実施形態に係るヒートポンプ式給湯機の全体構成図である。
【図７】本発明の変形例に係るヒートポンプユニットの構成図である。
【図８】本発明の変形例に係るヒートポンプユニットの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。
【００１２】
図１に示すように、ヒートポンプ式給湯機１０は、給湯水を貯留する貯湯タンク１１、家屋１の内部を暖房する暖房装置１２、貯湯タンク１１内の給湯水を暖房のために循環させる第１給湯水循環回路１３、貯湯タンク１１内の給湯水を冷媒との熱交換のために循環させる第２給湯水循環回路１５、および給湯水を加熱するためのヒートポンプサイクル１７等を備えている。
【００１３】
ヒートポンプ式給湯機１０の構成機器のうち、暖房装置１２は暖房ユニット１００として構成され、貯湯タンク１１はタンクユニット２００として構成され、ヒートポンプサイクル１７の各構成機器は、１つの筐体内あるいはフレーム構造体内に収容され、ヒートポンプユニット３００として一体的に構成されている。本実施形態では、暖房ユニット１００は家屋１の内部に配置され、タンクユニット２００およびヒートポンプユニット３００は家屋１の外部に配置されている。
【００１４】
貯湯タンク１１は、耐食性に優れた金属（例えば、ステンレス）で形成され、断熱構造を有し、高温の給湯水を長時間保温することができるタンクである。貯湯タンク１１に貯留された給湯水は、貯湯タンク１１の上部に設けられた流出口から流出して暖房装置１２に供給され、床暖房等の暖房用途に用いられる。また、貯湯タンク１１内の下部に設けられた流入口からは暖房装置１２での暖房に用いられた給湯水が再循環するようになっている。
【００１５】
本実施形態の暖房装置１２は、給湯水の熱によって室内の床部を加熱して室内を暖房する床暖房装置である。なお、暖房装置１２としては、床暖房装置に限らず、例えば室内空間を暖房する装置とすることができる。
【００１６】
第１給湯水循環回路１３には、暖房装置１２に給湯水を循環させる圧送手段としての第１給湯水ポンプ１４が設けられており、第２給湯水循環回路１５には、熱交換器１９に給湯水を循環させる圧送手段としての第２給湯水ポンプ１６が配置されている。これらの給湯水ポンプ１４、１６は、回転数を変化させることで圧送する給湯水の流量を変化させることができるように構成されており、後述する制御装置２６から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００１７】
図２に示すように、ヒートポンプサイクル１７は、圧縮機１８、熱交換器１９、膨張弁２０、蒸発器２１等を順次配管で接続した冷凍サイクルである。このヒートポンプサイクル１７では、冷媒として二酸化炭素を採用しており、圧縮機１８から吐出された高圧冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成している。
【００１８】
圧縮機１８は、ヒートポンプサイクル１７において冷媒を吸入し、臨界圧力以上となるまで圧縮して吐出するものである。圧縮機１８としては、例えば固定容量型の電動圧縮機を用いることができる。
【００１９】
圧縮機１８の冷媒吐出口には、熱交換器１９の冷媒通路１９ｂ入口側が接続されている。熱交換器１９は、給湯用流体が通過する給湯用流体通路１９ａと圧縮機１８から吐出された高温高圧冷媒が通過する冷媒通路１９ｂとを有して構成される熱交換器であって、圧縮機１８から吐出された高温高圧冷媒の有する熱量を給湯用流体に放熱させて、給湯用流体を加熱する加熱用熱交換器（放熱器）である。なお、本実施形態のヒートポンプサイクル１７では、前述の如く、超臨界冷凍サイクルを構成しているので、熱交換器１９の冷媒通路１９ｂを通過する冷媒は、凝縮することなく超臨界状態のまま放熱する。
【００２０】
熱交換器１９の冷媒通路１９ｂ出口側には、膨張弁２０の入口側が接続されている。膨張弁２０は熱交換器１９の冷媒通路１９ｂから流出した高圧冷媒を減圧膨張させる可変絞り機構である。
【００２１】
膨張弁２０の出口側には、蒸発器２１が接続されている。蒸発器２１は、膨張弁２０にて減圧された低圧冷媒と送風ファン２１ａにより送風された外気（室外空気）とを熱交換させることによって、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用の熱交換器である。
【００２２】
蒸発器２１における空気流れ方向の上流側には、蒸発器２１を通過する前の外気の温度を検出する上流側空気温度センサ２２が設けられており、蒸発器２１における空気流れ方向の下流側には、蒸発器２１を通過した後の外気の温度を検出する下流側空気温度センサ２３が設けられている。さらに、ヒートポンプ式給湯機１０には、蒸発器２１にて蒸発する冷媒の冷媒蒸発温度を検出する蒸発温度センサ２４と、外気温を検出する外気温センサ２５が設けられている。
【００２３】
次に、本実施形態の制御装置２６について説明する。制御装置２６は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。制御装置２６には、上流側空気温度センサ２２、下流側空気温度センサ２３、蒸発温度センサ２４、外気温センサ２５等の検出信号が入力する。また、制御装置２６は、給湯水ポンプ１４、１６、圧縮機１８、膨張弁２０、送風ファン２１ａ等に制御信号を出力し、これらの作動を制御する。
【００２４】
さらに、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１０には、貯湯タンク１１の外壁面に内部の温水温度を検出する複数の温度センサ（図示せず）が設けられており、これらの温度センサの検出信号が制御装置２６に入力する。そして、制御装置２６は、これらの温度センサの検出信号から貯湯タンク１１の上下方向の温度勾配を検出し、この上下方向の温度勾配から貯湯タンク１１内の貯湯量を推定することができる。
【００２５】
本実施形態のヒートポンプ式給湯機１０は、蒸発器２１に着霜が生じた場合に、沸き上げ運転を停止して蒸発器２１から霜を取り除く除霜運転を行うように構成されている。本実施形態では、除霜運転として、圧縮機１８を作動させて、圧縮機１８から吐出された高温冷媒を蒸発器２１に流入させることで、高温冷媒の熱によって蒸発器２１に生じた霜を融解して取り除く通常除霜運転（第１除霜運転）と、圧縮機１８を作動させることなく送風ファン２１ａを作動させて、外気を蒸発器２１に供給することで、外気の熱によって蒸発器２１に生じた霜を融解して取り除く省エネ除霜運転（第２除霜運転）とを行うことが可能となっている。通常除霜運転では、第２給湯水ポンプ１６を停止させて、熱交換器１９での冷媒から給湯水への熱の移動を抑え、冷媒温度の低下を抑制している。
【００２６】
次に、上記構成のヒートポンプ式給湯機１０の作動を図３のフローチャートを用いて説明する。まず、ヒートポンプ式給湯機１０に外部から電源が供給された状態で、図示しない操作パネルから沸き上げ運転開始要求信号が出力されることにより、ヒートポンプ式給湯機１０の運転が開始され、沸き上げ運転が行われる（Ｓ１０）。
【００２７】
次に、除霜開始条件が成立したか否かを判定する（Ｓ１１）。ヒートポンプサイクル１７では、沸き上げ運転時に蒸発器２１で冷媒と外気とを熱交換させるため、蒸発器２１における冷媒蒸発温度が着霜温度（例えば０℃）より低くなってしまうと、蒸発器２１に着霜が生じてしまうおそれがある。このため、本実施形態では、蒸発温度センサ２４によって検知した冷媒蒸発温度が所定温度を下回った場合に、除霜開始条件が成立するものとしている。
【００２８】
Ｓ１１の判定処理の結果、除霜開始条件が成立していないと判定された場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、後述のＳ１８の処理に移行する。一方、除霜開始条件が成立したと判定された場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、上述した省エネ除霜運転を行うことが可能な省エネ除霜条件が成立しているか否かを判定する（Ｓ１２）。省エネ除霜運転は、外気の熱を利用して蒸発器２１の霜を融解させるため、高温冷媒の熱を利用する通常除霜運転よりも、除霜に必要な時間が長くなる。このため、省エネ除霜条件では、省エネ除霜運転中に必要と予想される給湯水が貯湯タンク１１に存在する場合、もしくは給湯水がそれ以上必要なく長時間停止可能な場合に成立する。したがって、Ｓ１２の判定処理では、貯湯タンク１１の外壁面に設けられた複数の温度センサ（図示せず）の検出信号に基づいて推定される貯湯タンク１１内の貯湯量が所定量を上回っているか否かを判定すればよい。
【００２９】
Ｓ１２の判定処理の結果、省エネ除霜条件が成立していないと判定された場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、圧縮機１８を作動させて高温冷媒を蒸発器２１に供給する通常除霜運転を行う（Ｓ１３）。
【００３０】
次に、除霜終了条件が成立したか否かを判定する（Ｓ１４）。通常除霜運転では、除霜用の冷媒の熱が空気に奪われるのを防ぐため、除霜運転中は蒸発器２１への送風を停止する。除霜終了の判定は、蒸発器２１の温度が所定温度（例えば１０℃）に達したかどうかで判定する。
【００３１】
Ｓ１４の判定処理の結果、除霜終了条件が成立したと判定された場合には（Ｓ１４：ＹＥＳ）、Ｓ１８の処理に移行し、除霜終了条件が成立していないと判定された場合には（Ｓ１４：ＮＯ）、Ｓ１３の処理に戻る。
【００３２】
また、Ｓ１２の判定処理の結果、省エネ除霜条件が成立していると判定された場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、圧縮機１８を停止した状態で送風ファン２１ａを作動させて外気を蒸発器２１に供給する省エネ除霜運転を行う（Ｓ１５）。
【００３３】
次に、除霜終了条件が成立したか否かを判定する（Ｓ１６）。蒸発器２１に霜が付着している場合には、蒸発器２１を通過する空気は霜に熱を与えるので、蒸発器２１の上流側空気より下流側空気の方が温度が低くなり、上流側空気と下流側空気の温度差が大きくなる。そして、霜が融解して蒸発器２１の温度が上昇すると、蒸発器２１の上流側空気と下流側空気の温度差が小さくなる。このため、Ｓ１６の判定処理は、上流側空気温度センサ２２で検出した空気温度と、下流側空気温度センサ２３で検出した空気温度の差が所定値を下回っている場合に除霜終了条件が成立したと判定する。
【００３４】
Ｓ１６の判定処理の結果、除霜終了条件が成立したと判定された場合には（Ｓ１６：ＹＥＳ）、Ｓ１８の処理に移行する。一方、除霜終了条件が成立していないと判定された場合には（Ｓ１６：ＮＯ）、通常除霜運転移行条件が成立したか否かを判定する（Ｓ１７）。通常除霜運転移行条件は、省エネ除霜運転を継続しても沸き上げ運転が再開されるまでに除霜が終了しないと予測される場合に成立する。具体的には、通常除霜運転移行条件は、省エネ除霜運転を開始してから所定時間が経過した場合に成立する。通常除霜運転移行条件を成立させるための所定時間は、貯湯タンク１１内の貯湯量と関連づけられており、貯湯タンク１１内の貯湯量が下限値を下回ると予測される経過時間として設定することができる。あるいは、貯湯タンク１１の外壁面に設けられた複数の温度センサ（図示せず）の検出信号から推定される貯湯タンク１１内の貯湯量が下限値を下回った場合に、通常除霜運転移行条件が成立することとしてもよい。
【００３５】
Ｓ１７の判定処理の結果、通常除霜運転移行条件が成立していないと判定された場合には（Ｓ１７：ＮＯ）、Ｓ１５の処理に戻り、省エネ除霜運転を継続する。一方、通常除霜運転移行条件が成立したと判定された場合には（Ｓ１７：ＹＥＳ）、通常除霜運転に移行する（Ｓ１３）。
【００３６】
次に、沸き上げ運転を継続するか否かを判定する（Ｓ１８）。この結果、沸き上げ運転を継続すると判定された場合には（Ｓ１８：ＹＥＳ）、Ｓ１０の処理に戻る。一方、沸き上げ運転を継続しないと判定された場合には（Ｓ１８：ＮＯ）、ヒートポンプサイクル１７の運転を終了する。
【００３７】
以上説明した本実施形態の構成によれば、圧縮機１８を作動させて高温冷媒を蒸発器２１に供給する通常除霜運転に加え、圧縮機１８を停止した状態で送風ファン２１ａを作動させて外気を蒸発器２１に供給する省エネ除霜運転を実行可能としている。これにより、除霜運転を行う時間がある程度確保できる場合には、省エネ除霜運転を行うことで、ヒートポンプサイクル１７の効率化を図ることができる。
【００３８】
また、本実施形態では、省エネ除霜運転中において、省エネ除霜運転を継続しても次回の沸き上げ運転の再開までに除霜が終了しないと予測される場合に、省エネ除霜運転から通常除霜運転に移行するように構成している。これにより、早期に除霜運転を終了させることができ、除霜運転を挟んだ連続的な沸き上げ運転を適切に行うことができる。
【００３９】
また、本実施形態では、蒸発器２１の除霜が終了したか否かの除霜終了判定を、蒸発器２１の上流側空気と下流側空気の温度差に基づいて行っている。蒸発器２１の上流側空気の温度および下流側空気の温度は、それぞれ温度分布が小さい。このため、蒸発器２１の上流側空気と下流側空気の温度差に基づいて除霜終了判定を行う場合には、温度分布が生じやすい蒸発器２１の表面温度に基づいて除霜終了判定を行う場合に比較して、除霜が終了したか否かを正確に判定することができる。これにより、蒸発器２１に霜が残っている状態で沸き上げ運転を再開して、除霜運転を再度行うために沸き上げ運転が停止することを避けることができる。
【００４０】
さらに、蒸発器２１の上流側空気の温度が高く、かつ、蒸発器２１を通過する空気の流速が遅いほど、蒸発器２１の上流側空気と下流側空気の温度差が生じやすくなる。このような条件下では、蒸発器２１の上流側空気と下流側空気の温度差に基づいて除霜終了判定することで、除霜が終了したか否かをより正確に判定することができる。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を説明する。上記第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４２】
図４に示すように、本第２実施形態では、家屋１から室内空気（内気）を排気として外部に排出するための排気ダクト２が設けられている。排気ダクト２は、一端側が家屋１に接続され、他端側が蒸発器２１の空気流れ上流側に配置されている。排気ダクト２の家屋１側の端部には換気ファン２ａが設けられており、換気ファン２ａを作動させることで内気（排気）が排気ダクト２を介して蒸発器２１の空気流れ上流側に排出される。
【００４３】
本第２実施形態では、外気温が低い場合には、換気ファン２ａを作動させ、送風ファン２１ａを停止することで、内気（排気）のみを蒸発器２１に供給し、内気（排気）の熱を利用して省エネ除霜運転を行う。また、外気温が高い場合には、換気ファン２ａおよび送風ファン２１ａを作動させて、内気（排気）および外気を蒸発器２１に供給し、内気（排気）および外気の熱を利用して省エネ除霜運転を行う。
【００４４】
次に、本第２実施形態の省エネ除霜運転を図５のフローチャートを用いて説明する。本第２実施形態の省エネ除霜運転では、外気温センサ２５にて検出した外気温が所定温度（例えば５℃）を上回っているか否かを判定する（Ｓ１５１）。この結果、外気温が所定温度を上回っていると判定された場合には（Ｓ１５１：ＹＥＳ）、蒸発器２１に内気（排気）および外気を供給して省エネ除霜運転を行う（Ｓ１５２）。一方、外気温が所定温度を上回っていないと判定された場合には（Ｓ１５１：ＮＯ）、蒸発器２１に内気（排気）のみを供給して省エネ除霜運転を行う（Ｓ１５３）。
【００４５】
以上説明した本第２実施形態では、省エネ除霜運転中に内気（排気）を蒸発器２１の空気流れ上流側に供給するように構成されている。ヒートポンプ式給湯機１０を用いて室内暖房を行う環境下では、内気は外気よりも高温となっているので、内気を蒸発器２１に供給して省エネ除霜運転を行うことで、内気（排気）を有効利用して省エネ除霜運転を行うことができる。
【００４６】
また、本第２実施形態では、外気温が高い場合には、内気（排気）に加えて外気を蒸発器２１の空気流れ上流側に供給するように構成されている。これにより、蒸発器２１を通過する空気の流量を増加させることができ、蒸発器２１に付着した霜の融解を促進させることができ、省エネ除霜運転を早期に終了させることができる。
【００４７】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を説明する。上記各実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４８】
図６に示すように、本第３実施形態では、家屋１に排気熱回収装置３が設けられている。排気熱回収装置３では、外気導入ファン３ａによって室内に導入される外気と、換気ファン３ｂによって室外に排出される内気（排気）とを、熱交換器３ｃにて熱交換させて、内気（排気）の熱を外気に回収するように構成されている。排気熱回収装置３を通過した内気（排気）は、排気ダクト２を介して蒸発器２１の空気流れ上流側に供給される。
【００４９】
本第３実施形態では、暖房ユニット１００、タンクユニット２００およびヒートポンプユニット３００は家屋１の内部に配置されている。また、排気熱回収装置３、タンクユニット２００およびヒートポンプユニット３００は、一体的に構成されている。
【００５０】
本第３実施形態の省エネ除霜運転は、図５を用いて説明した上記第２実施形態と同様に行われる。つまり、外気温が所定温度（例えば５℃）を上回っている場合には、換気ファン３ｂおよび送風ファン２１ａを作動させて、内気（排気）および外気を蒸発器２１に供給し、内気（排気）および外気の熱を利用して除霜を行う。また、外気温が所定温度を上回っていない場合には、換気ファン３ｂを作動させ、送風ファン２１ａを停止することで、内気（排気）のみを蒸発器２１に供給し、内気（排気）の熱を利用して除霜を行う。
【００５１】
以上説明した本第３実施形態では、省エネ除霜運転中に排気熱回収装置３を通過した内気（排気）を蒸発器２１の空気流れ上流側に供給するように構成されている。これにより、排気熱回収装置３にて排気熱回収された内気を有効利用して省エネ除霜運転を行うことができる。
【００５２】
また、排気熱回収装置３、タンクユニット２００およびヒートポンプユニット３００を一体的に設けることで、これらの設置スペースを小さくすることができる。
【００５３】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
【００５４】
例えば、上記各実施形態のヒートポンプサイクル１７では、冷媒として二酸化炭素を用いて超臨界冷凍サイクルを構成しているが、これに限らず、フロン系、ＨＣ系等の冷媒のように高圧圧力が臨界圧力を超えない冷媒を用いて亜臨界冷凍サイクルを構成してもよい。
【００５５】
また、上記各実施形態では、蒸発器２１の上流側空気と下流側空気の温度差に基づいて除霜終了判定（Ｓ１４、Ｓ１６）を行うように構成したが、これに限らず、異なる態様で除霜終了判定を行うように構成してもよい。
【００５６】
例えば、図７に示すように、蒸発器２１の空気流れ上流側の空気と空気流れ下流側の空気の圧力差を検出する差圧センサ２７を設け、差圧センサ２７で検出した蒸発器２１の上流側空気と下流側空気の圧力差に基づいて除霜終了判定（Ｓ１４、Ｓ１６）を行ってもよい。蒸発器２１に霜が付着している場合には、通風抵抗が大きくなるため、蒸発器２１の上流側空気より下流側空気の方が圧力が低くなり、上流側空気と下流側空気の圧力差が大きくなる。そして、霜が融解すると、蒸発器２１の上流側空気と下流側空気の圧力差が小さくなる。このため、差圧センサ２７にて検出した蒸発器２１の上流側空気と下流側空気の圧力差が所定圧力差を下回った場合に、除霜が終了したと判定することができる。蒸発器２１を通過する空気の流量が多い場合には、蒸発器２１の空気流れ上流側と空気流れ下流側の温度差が生じにくいため、蒸発器２１の上流側空気と下流側空気の温度差に基づいて除霜終了判定を行うよりも、蒸発器２１の上流側空気と下流側空気の圧力差に基づいて除霜終了判定を行う方がより正確に除霜が終了したか否かを判定することができる。
【００５７】
また、図８に示すように、蒸発器２１の表面温度（フィンの温度）を検出する蒸発器温度センサ２８を設け、蒸発器温度センサ２８で検出した蒸発器２１の表面温度に基づいて除霜終了判定（Ｓ１４、Ｓ１６）を行ってもよい。蒸発器２１に霜が付着している場合には、蒸発器２１の表面温度が低くなり、霜が融解すると、蒸発器２１の表面温度が高くなる。このため、蒸発器温度センサ２８にて検出した蒸発器２１の表面温度が所定温度を上回った場合に、除霜が終了したと判定することができる。蒸発器２１を通過する空気流れに影響を与える外乱が生じた場合であっても、蒸発器２１の表面温度に基づいて除霜終了判定を行う構成であれば、外乱の影響を受けにくく、より正確に除霜が終了したか否かを判定することができる。
【００５８】
また、上記第１実施形態および第２実施形態では、タンクユニット２００およびヒートポンプユニット３００を家屋１の外部に配置したが、これに限らず、タンクユニット２００およびヒートポンプユニット３００を家屋１の内部に配置するように構成してもよい。さらに、本第３実施形態では、タンクユニット２００およびヒートポンプユニット３００を家屋１の内部に配置したが、これに限らず、タンクユニット２００およびヒートポンプユニット３００を家屋１の外部に配置するように構成してもよい。
【００５９】
また、上記各実施形態では、ヒートポンプサイクル１７によって加熱した給湯水が貯湯タンク１１を経由して暖房装置１２に供給されるように構成したが、これに限らず、ヒートポンプサイクル１７によって加熱した給湯水が暖房装置１２に直接供給されるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１  家屋
２  排気ダクト
３  排気熱回収装置
１１  貯湯タンク（タンク）
１２  暖房装置
１７  ヒートポンプサイクル
１８  圧縮機
１９  熱交換器（放熱器）
２０  膨張弁（減圧手段）
２１  蒸発器
２２  上流側空気温度センサ（第１温度検出手段）
２３  下流側空気温度センサ（第２温度検出手段）
２４  蒸発温度センサ
２６  制御装置（除霜運転制御手段）
２７  差圧センサ（圧力差検出手段）
２８  蒸発器温度センサ（蒸発器温度検出手段）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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