(57)【要約】【課題】冷媒通路の高剛性や圧力損失の小さい構造の蒸発用熱交換器を配設させることで、給水温度が高くなっても冷媒流動音の低減を可能としたヒートポンプ給湯装置を実現する。【解決手段】蒸発用熱交換器１６は、膨張弁１５より減圧された冷媒が流入される入口管１６ａ、大気と熱交換する複数のフィン材が外周に接合されて内部に冷媒を流通する伝熱管１６ｂ、１６ｃ、および吸熱された冷媒が流出される出口管１６ｄから構成され、入口管１６ａは、この入口管１６ａの肉厚が伝熱管１６ｂ、１６ｃよりも厚肉に形成されている。これにより、給水温度が高くなっても冷媒流動音の低減ができる。【選択図】        図２
2004301364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水源から水が給水側に供給され、貯湯側に給湯用の湯を貯える貯湯タンク（１）と、
冷媒を圧縮する圧縮機（１３）、前記圧縮機（１３）より吐出された高圧冷媒と前記貯湯タンク（１）の給水側から取水する水とを熱交換する給湯用熱交換器（１４）、減圧手段（１５）、および大気熱を吸熱する蒸発用熱交換器（１６）を順に環状に冷媒配管で接続された給湯手段（２）とを備えるヒートポンプ給湯装置において、
前記蒸発用熱交換器（１６）は、前記減圧手段（１５）より減圧された冷媒が流入される入口管（１６ａ）、大気と熱交換する複数のフィン材が外周に接合されて内部に冷媒を流通する伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）、および吸熱された冷媒が流出される出口管（１６ｄ）から構成され、前記入口管（１６ａ）は、前記入口管（１６ａ）の肉厚が前記伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）よりも厚肉に形成されていることを特徴とするヒートポンプ給湯装置。
【請求項２】
前記入口管（１６ａ）は、前記入口管（１６ａ）の肉厚が、好ましくは管径に対して１２％以上で形成され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給湯装置。
【請求項３】
前記入口管（１６ａ）は、前記入口管（１６ａ）の肉厚が、より好ましくは管径に対して２０％以上で形成され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給湯装置。
【請求項４】
給水源から水が給水側に供給され、貯湯側に給湯用の湯を貯える貯湯タンク（１）と、
冷媒を圧縮する圧縮機（１３）、前記圧縮機（１３）より吐出された高圧冷媒と前記貯湯タンク（１）の給水側から取水する水とを熱交換する給湯用熱交換器（１４）、減圧手段（１５）、および大気熱を吸熱する蒸発用熱交換器（１６）を順に環状に冷媒配管で接続された給湯手段（２）とを備えるヒートポンプ給湯装置において、
前記蒸発用熱交換器（１６）は、前記減圧手段（１５）より減圧された冷媒が流入される入口管（１６ａ）、大気と熱交換する複数のフィン材が外周に接合されて内部に冷媒を流通する伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）、および吸熱された冷媒が流出される出口管（１６ｄ）から構成され、前記伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）は、前記伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）のうちで他の部位より入口近傍部のほうが前記伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）の肉厚を厚肉に形成されていることを特徴とするヒートポンプ給湯装置。
【請求項５】
前記蒸発用熱交換器（１６）は、冷媒の流れを分流するために複数の冷媒通路が前記入口管（１６ａ）、前記伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）、および前記出口管（１６ｄ）により形成され、かつ前記入口管（１６ａ）より順次冷媒流れ下流にかけて前記冷媒通路の通路数が減少するように形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の記載のヒートポンプ給湯装置。
【請求項６】
前記蒸発用熱交換器（１６）は、冷媒の流れを分流するために複数の冷媒通路が前記入口管（１６ａ）、前記伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）、および前記出口管（１６ｄ）により形成され、かつ前記入口管（１６ａ）より順次冷媒流れ下流にかけて前記冷媒通路の通路数を減少させ、再度増加させるように形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の記載のヒートポンプ給湯装置。
【請求項７】
前記給湯手段（２）は、冷媒が二酸化炭素であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のヒートポンプ給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貯湯タンクと貯湯タンク内に貯える給湯用の湯を沸き上げるヒートポンプサイクルからなる給湯手段とを備えるヒートポンプ給湯装置に関するものであり、特に、大気熱と吸熱する蒸発用熱交換器の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のヒートポンプ給湯装置では、圧縮機、給湯用熱交換器、冷媒の流量を制御する減圧手段、蒸発器用熱交換器を順次接続した冷媒循環回路と、貯湯タンク、循環ポンプ、上記給湯用熱交換器を順次接続した給湯回路と、この給湯回路において給湯用熱交換器の水側出口水温である沸き上げ温度を一定にするために流量調整弁を制御する流量制御手段と、貯湯タンク全体が沸き上がる直前を検出する沸き上げ完了直前検出手段と、沸き上げ完了直前検出手段からの信号が所定の信号になった時に減圧手段の弁開度を変更する制御手段とを備えている。
【０００３】
これにより、沸き上げ完了に近づき、圧縮機の吐出圧力が上昇する場合に、減圧手段の弁開度を変更するので、高温の給水であっても給湯加熱運転が可能となるため、有効に使用できる湯の領域を増加させたものである。因みに、図６（ａ）は、貯湯タンク内の温度分布を示したもので、湯温Ｔｕ以上の領域は有効な湯として使用できる領域であり、湯温Ｔ３ａ以下の領域は沸き上げ可能な領域であり、湯温Ｔ３ａと湯温Ｔ３の間の領域が有効に利用できるものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３４０４４０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種のヒートポンプ給湯装置では、上記特許文献１のように高圧を低下させるように弁開度を制御して高温の給水を沸き上げると、沸き上げ終了直前において蒸発用熱交換器より冷媒流動音が大きくなる問題がある。これは、図６（ｂ）に示すように、冷凍サイクルの作動状態が図中実線で示す湯温Ｔ２の時と、図中破線で示す湯温Ｔ３ａの時とで、蒸発用熱交換器の冷媒入口において、ポイントＡ２（例えば、約０．３）とポイントＡ３ａ（例えば、約０．９）にて乾き度が大幅に異なるため、ポイントＡ３ａはポイントＡ２に対してガス相が多いので比容積が高く、冷媒の流速が速くなる。従って、給水温度が高いと蒸発用熱交換器より冷媒流動音が大きくなると言える。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記点に鑑みたものであり、冷媒通路の高剛性や圧力損失の小さい構造の蒸発用熱交換器を配設させることで、給水温度が高くなっても冷媒流動音の低減を可能としたヒートポンプ給湯装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記、目的を達成するために、請求項１ないし請求項７に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、給水源から水が給水側に供給され、貯湯側に給湯用の湯を貯える貯湯タンク（１）と、冷媒を圧縮する圧縮機（１３）、この圧縮機（１３）より吐出された高圧冷媒と貯湯タンク（１）の給水側から取水する水とを熱交換する給湯用熱交換器（１４）、減圧手段（１５）、および大気熱を吸熱する蒸発用熱交換器（１６）を順に環状に冷媒配管で接続された給湯手段（２）とを備えるヒートポンプ給湯装置において、
蒸発用熱交換器（１６）は、減圧手段（１５）より減圧された冷媒が流入される入口管（１６ａ）、大気と熱交換する複数のフィン材が外周に接合されて内部に冷媒を流通する伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）、および吸熱された冷媒が流出される出口管（１６ｄ）から構成され、入口管（１６ａ）は、この入口管（１６ａ）の肉厚が伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）よりも厚肉に形成されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、この種の給湯装置において、沸き上げ完了の直前には高温の給水を沸き上げることになるため、蒸発用熱交換器（１６）の入口管（１６ａ）には乾き度の高い冷媒が流入されることになる。そこで、本発明では、入口管（１６ａ）の肉厚を伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）よりも厚肉に形成することにより、入口管（１６ａ）の剛性を高めることで遮音効果が得られ、蒸発用熱交換器（１６）内部に冷媒流動音が発生しても外部に伝播せず冷媒流動音の低減が図れる。
【０００９】
請求項２および請求項３に記載の発明では、入口管（１６ａ）は、この入口管（１６ａ）の肉厚が、好ましくは管径に対して１２％以上、もしくはより好ましくは管径に対して２０％以上で形成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項２および請求項３に記載の発明によれば、発明者らは、冷媒流動音と入口管（５ａ）の肉厚との関係を研究した結果、入口管（１６ａ）の管径に対して肉厚を厚肉とすることで冷媒流動音の低減が図れることが分かった。つまり、入口管（１６ａ）の肉厚を好ましくは管径の１２％以上、より好ましくは２０％以上とすることで入口管（１６ａ）内で発生する冷媒流動音の低減が図れる。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、給水源から水が給水側に供給され、貯湯側に給湯用の湯を貯える貯湯タンク（１）と、冷媒を圧縮する圧縮機（１３）、この圧縮機（１３）より吐出された高圧冷媒と貯湯タンク（１）の給水側から取水する水とを熱交換する給湯用熱交換器（１４）、減圧手段（１５）、および大気熱を吸熱する蒸発用熱交換器（１６）を順に環状に冷媒配管で接続された給湯手段（２）とを備えるヒートポンプ給湯装置において、
蒸発用熱交換器（１６）は、減圧手段（１５）より減圧された冷媒が流入される入口管（１６ａ）、大気と熱交換する複数のフィン材が外周に接合されて内部に冷媒を流通する伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）、および吸熱された冷媒が流出される出口管（１６ｄ）から構成され、伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）は、伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）のうちで他の部位より入口近傍部側のほうが伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）の肉厚を厚肉に形成されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１で述べた入口管（１６ａ）の他に、伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）においても、肉厚が同等の伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）よりも、他の部位より冷媒入口近傍部のほうを厚肉に形成することにより、遮音効果が得られることで冷媒流通音の低減が図れる。
【００１３】
請求項５に記載の発明では、蒸発用熱交換器（１６）は、冷媒の流れを分流するために複数の冷媒通路が入口管（１６ａ）、伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）、および出口管（１６ｄ）により形成され、かつ入口管（１６ａ）より順次冷媒流れ下流にかけて冷媒通路の通路数が減少するように形成されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、冷媒入口側の冷媒通路数を多くするように形成することにより、特に、入口側の圧力損失が低下することで冷媒流動音の発生減の低減が図れる。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、蒸発用熱交換器（１６）は、冷媒の流れを分流するために複数の冷媒通路が入口管（１６ａ）、伝熱管（１６ｂ、１６ｃ）、および出口管（１６ｄ）により形成され、かつ入口管（１６ａ）より順次冷媒流れ下流にかけて冷媒通路の通路数を減少させ、再度増加させるように形成されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、上述した請求項５よりも蒸発用熱交換器（１６）の圧力損失が低下することで冷媒流動音の低減が図れるとともに熱効率の向上が図れる。
【００１７】
請求項７に記載の発明では、給湯手段（２）は、冷媒が二酸化炭素であることを特徴としている。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、冷媒に二酸化炭素を用いることで、超臨界ヒートポンプサイクルを形成できる。これによれば、フロン系の冷媒を用いる一般的なヒートポンプサイクルよりも高温（例えば、８０〜９０℃程度）の給湯水を沸き上げることができるとともに、高温の給水であっても沸き上げ運転が可能となる。
【００１９】
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。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を適用した第１実施形態のヒートポンプ給湯装置を図１ないし図３に基づいて説明する。図１はヒートポンプ給湯装置の全体構成を示す模式図である。まず、図１に示すように、ヒートポンプ給湯装置は、給湯用の湯を貯える貯湯タンク１、貯湯タンク１内から取水した水を沸き上げる給湯手段であるヒートポンプユニット２、貯湯タンク１とヒートポンプユニット２とを接続する給湯循環回路３、ヒートポンプユニット２を制御する制御装置４などから構成されている。
【００２１】
貯湯タンク１は、耐食性に優れた金属製（例えば、ステンレス製）からなり、縦長形状に形成され、外周部に図示しない断熱材が配置されており高温の給湯用の湯を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。また、その底面には導入口５が設けられ、この導入口５には貯湯タンク１内に水道水を導入する給水経路である導入管６が接続されている。
【００２２】
導入管１２の上流には図示しない減圧逆止弁を介して上水に接続されて、所定圧の水道水を導入するようになっている。一方、貯湯タンク１の最上部には導出口７が設けられ、導出口７には貯湯タンク１内の湯を導出するための給湯配管８が接続されている。なお、給湯配管８の経路途中には、図示しない逃がし弁を配設した排出配管が接続されており、貯湯タンク１内の圧力が所定圧以上に上昇した場合には、貯湯タンク１内の湯を外部に排出して、貯湯タンク１等にダメージを与えないようになっている。
【００２３】
さらに、給湯配管８の経路途中には、図示しない湯水混合手段が接続されており、貯湯タンク１内の高温の湯と水道水とを混合させて所定温度の給湯水が得られるように構成されている。また、貯湯タンク１の下部には、貯湯タンク１内の水を吸入するための吸入口１ａが設けられ、貯湯タンク１の上部には、貯湯タンク１内に湯を吐出する吐出口１ｂが設けられている。
【００２４】
次に、循環回路３は、上流側を吸入口１ａに接続し、下流側を吐出口１ｂに接続して、ヒートポンプユニット２に構成される後述する給湯用熱交換器１４に吸入口１ａから吸入した貯湯タンク１内の水と高温冷媒とを熱交換させて吐出口１ｂから貯湯タンク１内に戻すことにより貯湯タンク１内の水を沸き上げるようにしている。９は、沸き上げのときに循環回路３内に貯湯タンク１内の水を循環させる送水ポンプであり、１０は、循環回路３内を循環する流量を調節する流量調節手段である流量調節弁である。
【００２５】
１１は、後述する給湯用熱交換器１４から流出された沸き上げ温度を検出する水温センサであり、１２は給湯用熱交換器１４に流入する給水の温度を検出する給水温度センサである。これらの水温センサ１１および給水温度センサ１２は検出した温度情報を制御装置４に出力するようにしている。なお、流量調節弁１０は、水温センサ１１により検出された沸き上げ温度情報に基づいて流量が制御されるようになっている。本実施形態では、沸き上げ温度が一定となる流量に制御されている。
【００２６】
次に、ヒートポンプユニット２は、圧縮機１３、給湯用熱交換器１４、減圧手段１５、蒸発用熱交換器１６およびアキュームレータ１７を順に環状に冷媒配管１８により接続して構成され、冷媒として臨界温度の低い二酸化炭素ＣＯ２を使用している。
【００２７】
圧縮機１３は、内蔵する電動モータ（図示せず）によって駆動され、アキュームレータ１７より吸引した冷媒を一般的使用条件において臨界圧力以上まで圧縮して吐出する。そして、給湯用熱交換器１４は、圧縮機１３より吐出された高圧のガス冷媒と貯湯タンク１内から取水した水とを熱交換するもので、冷媒が流れる冷媒通路（図示せず）と、水が流れる給湯用水通路（図示せず）とを有し、冷媒の流れ方向と水の流れ方向とが対向するように構成されている。なお、冷媒通路（図示せず）に流入する冷媒は圧縮機１３で臨界圧力以上に加圧されているので、給湯用熱交換器１４で放熱しても凝縮することはない。
【００２８】
減圧手段である膨張弁１５は、給湯用熱交換器１４から流出する冷媒を弁開度に応じて減圧する減圧装置で制御装置４によって弁開度が電気的に制御される。蒸発用熱交換器１６は、膨張弁１５で減圧された冷媒を図示しない送風機によって送風される大気との熱交換器によって蒸発させる。アキュームレータ１７は、蒸発用熱交換器１６で蒸発した冷媒を気液分離して液冷媒を貯留し、気相冷媒のみ圧縮機１３に吸引させ、サイクル中の余剰冷媒を蓄えておくものである。
【００２９】
ところで、以上の構成によるヒートポンプユニット２は、超臨界ヒートポンプであって、この超臨界ヒートポンプとは、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となるヒートポンプサイクルを言い、冷媒として、上述の二酸化炭素ＣＯ２の他にエチレン、エタン、酸化窒素などを使用しても良い。因みに、この超臨界ヒートポンプによれば、一般的なヒートポンプサイクルよりも高温（例えば、８５℃〜９０℃程度）の給湯水を沸き上げることができる。
【００３０】
なお、制御装置４は、図示しない操作盤からの操作信号および水温センサ１１および給水温度センサ１２による温度情報に基づいて、圧縮機１３、膨張弁１５、送水ポンプ９および流量調整弁１０を制御してヒートポンプユニット２の沸き上げ運転を行なって貯湯タンク１に給湯用の湯を貯えるものである。また、沸き上げ運転は、貯湯タンク１の外壁面に設けられた図示しない複数の水位サーミスタの温度情報により貯湯量を検出し、所定の貯湯量以下となったときに沸き上げ運転を行なうように構成されている。
【００３１】
ここで、本発明の要部である蒸発用熱交換器１６の構成を図２に基づいて説明する。図２（ａ）は蒸発用熱交換器１６の全体構成を示す構成図、図２（ｂ）は蒸発用熱交換器１６の冷媒通路数を示す説明図である。
【００３２】
本実施形態の蒸発用熱交換器１６は、図２（ａ）に示すように、チューブ状に形成された複数の伝熱管１６ｂ、１６ｃと、その伝熱管１６ｂ、１６ｃの外周に接合され大気熱と熱交換する複数のフィン材１６ｅとからなるフィンアンドチューブ方式の熱交換器であり、伝熱管１６ｂ、１６ｃの上流側に入口管１６ａと下流側に出口管１６ｄとから構成している。
【００３３】
そして、これらのチューブ１６ａ〜１６ｄは、冷媒の流れを分流するために、入口管１６ａから冷媒流れ下流側にかけて冷媒通路数を２パスで流入した後に、蒸発用熱交換器１６の中途で４パスに分配し出口管１６ｄで合流するように形成している。具体的には、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、入口管１６ａにおいては、上流端が膨張弁１５に接合するように形成され、その接合部より冷媒流れ下流側から伝熱管１６ｂに接合する下流端までは２パスの冷媒通路を形成している。そして、２パスの伝熱管１６ｂは途中で４パスの冷媒通路からなる伝熱管１６ｃに接合されて出口管１６ｄにて合流するように構成している。
【００３４】
さらに、本実施形態では、これらのチューブ１６ａ〜１６ｄの肉厚を異なるように形成してある。すなわち、２パスで形成した入口管１６ａ、２パスで形成した伝熱管１６ｂおよび４パスで形成した伝熱管１６ｃは、ぞれぞれの管径（例えば、φ６．０ｍｍ）が同等の銅製のチューブで形成し、冷媒の入口側の肉厚を厚肉になるように形成している。因みに、２パスの入口管１６ａが肉厚１．５ｍｍであり、２パスの伝熱管１６ｂが肉厚０．６ｍｍ、４パスの伝熱管１６ｃが肉厚０．４ｍｍと冷媒が流入する入口側が下流側に比べて厚肉となるように形成している。これは、入口側近傍においてチューブの剛性を高めたものである。
【００３５】
次に、以上の構成からなる蒸発用熱交換器１６を備えるヒートポンプユニット２の作動について図６（ｂ）および図３に基づいて説明する。まず、ヒートポンプユニット２が沸き上げ運転を行なうときは、給湯用熱交換器１４に流入される貯湯タンク１内の水の給水温度が低いときの冷凍サイクルにおいて、例えば、冷凍サイクルの作動状態が、図６（ｂ）に示すように、図中実線で示す湯温Ｔ２の作動状態において、蒸発用熱交換器１６の出口側（ポイントＡ２ａ）にて乾き度が高いため、この部位においてガス相が多いので比容積が高く冷媒の流速が速くなる。本発明では、伝熱管１６ｃ以降が４パスの冷媒通路数に増加させて圧力損失を下げるように構成しているので圧力損失が高まることはない。
【００３６】
ところが、沸き上げ完了の直前になってくると、給湯用熱交換器１４に流入される給水温度が高くなる。このときには、冷凍サイクルの作動状態が図中の破線で示すＴ３ａの作動状態において、蒸発用熱交換器１６の入口側（ポイントＡ３ａ）にて乾き度が高いため、概して、この部位において、膨張弁１５により減圧された冷媒の流速が速まるのでこの時に冷媒流動音が発生しやすくなる。そこで、本発明では、この部位の肉厚を厚肉に形成することで、剛性を高めて冷媒流動音の外部への伝播を遮音させたものである。
【００３７】
この冷媒が流入する入口管１６ａの肉厚については、発明者らの研究によって見出したものであり、具体的には、図３に示す冷媒流動音と肉厚との関係を示す特性図から求めたものである。すなわち、図３に示すように、耐圧制限を遵守する肉厚の時（例えば、管径×５％程度）では、６ｄＢの騒音値であったのが本実施形態のように、肉厚を１．５ｍｍ（管径の２５％）にすることによりΔ５ｄＢの遮音効果を有するものである。これは、冷媒流動音が発生しても厚肉により剛性を高めることで外部への伝播を遮断させたものである。
【００３８】
なお、本実施形態では、肉厚を１．５ｍｍ（管径の２５％）と厚肉としたが、これに限らず、図３に示すように、入口管１６ａの肉厚を好ましくは管径の１２％以上、より好ましくは管径の２０％以上とすることで冷媒流動音を２〜５ｄＢ程度低減できる。また、伝熱管１６ｂ、１６ｃにおいても冷媒流入側を厚肉に形成することで入口管１６ａと同じように遮音効果が得られる。
【００３９】
以上の構成による第１実施形態のヒートポンプ式給湯装置によれば、この種の給湯装置において、沸き上げ完了の直前には高温の給水を沸き上げることになるため、蒸発用熱交換器１６の入口管１６ａには乾き度の高い冷媒が流入されることになる。そこで、本発明では、入口管１６ａの肉厚を伝熱管１６ｂ、１６ｃよりも厚肉に形成することにより、入口管１６ａの剛性を高めることで遮音効果が得られ、蒸発用熱交換器１６内部に冷媒流動音が発生しても外部に伝播せず冷媒流動音の低減が図れる。
【００４０】
また、発明者らは、冷媒流動音と入口管５ａの肉厚との関係を研究した結果、入口管１６ａの管径に対して肉厚を厚肉とすることで冷媒流動音の低減が図れることが分かった。つまり、入口管１６ａの肉厚を好ましくは管径の１２％以上、より好ましくは２０％以上とすることで入口管（１６ａ）内で発生する冷媒流動音の低減が図れる。
【００４１】
さらに、入口管１６ａと同様に、伝熱管１６ｂ、１６ｃにおいても、肉厚が同等の伝熱管１６ｂ、１６ｃよりも、他の部位より冷媒入口近傍部のほうを厚肉に形成することにより、遮音効果が得られることで冷媒流通音の低減が図れる。
【００４２】
また、冷媒に二酸化炭素を用いることで、超臨界ヒートポンプサイクルを形成できる。これによれば、フロン系の冷媒を用いる一般的なヒートポンプサイクルよりも高温（例えば、８０〜９０℃程度）の給湯水を沸き上げることができるとともに、高温の給水であっても沸き上げ運転が可能となる。
【００４３】
（第２実施形態）
以上の第１実施形態では、入口管１６ａから冷媒流れ下流側にかけて冷媒通路数を２パスで流入した後に、蒸発用熱交換器１６の中途で４パスに分配し出口管１６ｄで合流するように形成したが、これに限らず、入口管１６ａから冷媒流れ下流側にかけて冷媒通路数を４パスで流入した後に、蒸発用熱交換器１６の中途で２パスに分配し出口管１６ｄで合流するように形成しても良い。
【００４４】
具体的には、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、入口管１６ａにおいては、上流端が膨張弁１５に接合するように形成され、その接合部より冷媒流れ下流側から伝熱管１６ｂに接合する下流端までは４パスの冷媒通路を形成している。そして、４パスの伝熱管１６ｂは途中で２パスの冷媒通路からなる伝熱管１６ｃに接合されて出口管１６ｄにて合流するように構成している。
【００４５】
これにより、冷媒流入側の入口管１６ａ伝熱管１６ｂにて冷媒通路数が２パスから４パスに増加することで冷媒の流速を大幅に低下できるため、第１実施形態よりも冷媒流動音の発生源を低減できる。
【００４６】
（第３実施形態）
以上の第２実施形態では、入口管１６ａから冷媒流れ下流側にかけて冷媒通路数を４パスで流入した後に、蒸発用熱交換器１６の中途で２パスに分配し出口管１６ｄで合流するように形成したが、これに限らず、入口管１６ａから冷媒流れ下流側にかけて冷媒通路数を４パスで流入した後に、蒸発用熱交換器１６の中途で２パスに分配し、その後４パスに分配し出口管１６ｄで合流するように形成しても良い。
【００４７】
具体的には、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、入口管１６ａにおいては、上流端が膨張弁１５に接合するように形成され、その接合部より冷媒流れ下流側から伝熱管１６ｂに接合する下流端までは４パスの冷媒通路を形成している。そして、４パスの伝熱管１６ｂは途中で２パスに分配し、その後４パスに分配した冷媒通路からなる伝熱管１６ｃに接合されて出口管１６ｄにて合流するように構成している。これにより、第２実施形態よりも、冷媒流れ下流側においても圧力損失が低下するため給水温度が低いとき（例えば、Ｔ２のとき）に、熱効率の向上が図れる。
【００４８】
（他の実施形態）
以上の実施形態では、本発明を圧縮機１３、給湯用熱交換器１４、減圧手段１５、蒸発用熱交換器１６およびアキュームレータ１７のヒートポンプサイクルを構成する冷媒機能部品からなる超臨界ヒートポンプからなるヒートポンプユニット２に適用したが、これに限らず、一般のヒートポンプサイクルを構成する給湯手段に適用しても良い。
【００４９】
なお、本実施形態に示した具体的な数値などはあくまでも一例であり、本発明はこれらに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるヒートポンプ給湯装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態における（ａ）は蒸発用熱交換器１６の全体構成を示す側面図、（ｂ）は冷媒の流れを分流する冷媒通路数を説明する説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態における冷媒流動音の騒音値と管肉厚との関係を示す特性図である。
【図４】本発明の第２実施形態における（ａ）は蒸発用熱交換器１６の全体構成を示す側面図、（ｂ）は冷媒の流れを分流する冷媒通路数を説明する説明図である。
【図５】本発明の第３実施形態における（ａ）は蒸発用熱交換器１６の全体構成を示す側面図、（ｂ）は冷媒の流れを分流する冷媒通路数を説明する説明図である。
【図６】（ａ）は貯湯タンクの高さ方向における温度分布を示す説明図、（ｂ）は冷媒が二酸化炭素の冷媒を用いたときの冷凍サイクルの作動状態を示す特性図である。
【符号の説明】
１…貯湯タンク
２…ヒートポンプユニット（給湯手段）
１３…圧縮機
１４…給湯用熱交換器
１５…膨張弁（減圧手段）
１６…蒸発用熱交換器
１６ａ…入口管
１６ｂ、１６ｃ…伝熱管
１６ｄ…出口管
【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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