(57)【要約】【課題】大流量に対応した大型ポンプを用いることなく所望の湯温を得ることが可能なヒートポンプ式給湯装置を提供すること。【解決手段】制御装置１００は、循環ポンプ５０の回転数が許容回転数を超えるような場合には、膨張弁２３の弁開度を開方向に変更制御、あるいは圧縮機２１の回転数を低減方向に変更制御して、ヒートポンプ装置２の加熱能力を低減する。したがって、循環回路２０に吸入される水の温度が高い場合や、貯湯目標温度が低い場合であっても、沸き上げ温度が上昇異常を発生することはない。このようにして、大能力の大型の循環ポンプを採用しなくても、所望の湯温を得ることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（２１）、給湯用熱交換器（２２）、減圧装置（２３）および熱源用熱交換器（２４）を環状に接続して構成するヒートポンプサイクル（２）と、
供給された水が前記給湯用熱交換器（２２）を通って流通できる流通路（２０）と、
前記流通路（２０）に前記水を流通させるポンプ手段（５０）と、
前記流通路（２０）の前記給湯用熱交換器（２２）より下流側に設けられ、前記水が前記給湯用熱交換器（２２）により加熱された湯の温度を検出する湯温検出手段（５１）と、
前記湯温検出手段（５１）が検出する湯温が前記給湯用熱交換器（２２）による加熱目標値と一致するように、前記ポンプ手段（５０）を作動制御する制御手段（１００）とを備えるヒートポンプ式給湯装置において、
前記制御手段（１００）は、前記ポンプ手段（５０）が、前記ポンプ手段（５０）による前記流通路（２０）の流通水量が所定流量を超える作動状態となる場合には、前記減圧装置（２３）の弁開度を開方向に変更制御することを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
【請求項２】
前記制御手段（１００）は、前記減圧装置（２３）の弁開度を所定開度まで開いても、前記ポンプ手段（５０）が前記所定流量を超える作動状態となる場合には、前記圧縮機（２１）の冷媒吐出能力を低減方向に変更制御することを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項３】
圧縮機（２１）、給湯用熱交換器（２２）、減圧装置（２３）および熱源用熱交換器（２４）を環状に接続して構成するヒートポンプサイクル（２）と、
供給された水が前記給湯用熱交換器（２２）を通って流通できる流通路（２０）と、
前記流通路（２０）に前記水を流通させるポンプ手段（５０）と、
前記流通路（２０）の前記給湯用熱交換器（２２）より下流側に設けられ、前記水が前記給湯用熱交換器（２２）により加熱された湯の温度を検出する湯温検出手段（５１）と、
前記湯温検出手段（５１）が検出する湯温が前記給湯用熱交換器（２２）による加熱目標値と一致するように、前記ポンプ手段（５０）を作動制御する制御手段（１００）とを備えるヒートポンプ式給湯装置において、
前記制御手段（１００）は、前記ポンプ手段（５０）が、前記ポンプ手段（５０）による前記流通路（２０）の流通水量が所定流量を超える作動状態となる場合には、前記圧縮機（２１）の冷媒吐出能力を低減方向に変更制御することを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
【請求項４】
前記制御手段（１００）は、前記圧縮機（２１）の冷媒吐出能力を所定能力まで低減しても、前記ポンプ手段（５０）が前記所定流量を超える作動状態となる場合には、前記減圧装置（２３）の弁開度を開方向に変更制御することを特徴とする請求項３に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項５】
前記ヒートポンプサイクル中に、前記給湯用熱交換器から流出した高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させる開度を変更可能なノズル部と、前記ノズル部から噴射する高速の冷媒流により前記熱源用熱交換器にて蒸発した気相冷媒を吸引し、前記ノズル部から噴射する冷媒と前記熱源用熱交換器から吸引した冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部とを有するエジェクタを備え、
前記減圧装置は、前記ノズル部からな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１つに記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項６】
前記圧縮機（２１）は、冷媒を臨界圧以上に圧縮して吐出することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項７】
前記冷媒は、二酸化炭素であることを特徴とする請求項６に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートポンプサイクルに冷媒を循環して水を加熱し湯とするヒートポンプ式給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、圧縮機、給湯用熱交換器、減圧装置および熱源用熱交換器を環状に接続して構成されたヒートポンプサイクルに冷媒を循環し、給湯用熱交換器内でヒートポンプサイクル中の冷媒と流通路を流れる水とを熱交換するヒートポンプ式給湯装置が知られている。これにより、流通路内を流れる水は給湯用熱交換器内において加熱され、給湯用の湯となる。
【０００３】
このようなヒートポンプ式給湯装置では、ヒートポンプサイクルによる加熱能力を一定とするとともに、流通路に設けたポンプの能力を変更して流通水量を調節し、給湯用熱交換器で加熱された湯が目標温度（所望温度）となるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のヒートポンプ式給湯装置では、目標温度が低い場合や流通路に供給される水の温度が高い場合には、ポンプの能力が不足し給湯用熱交換器で加熱された湯の温度が目標温度より高くなるという不具合を発生することがある。この不具合を防止するためには、大流量を発生可能な大型のポンプを採用するという手段もあるが、給湯装置の体格が大きくなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記点を鑑みてなされたものであって、大型ポンプを用いることなく所望の湯温を得ることが可能なヒートポンプ式給湯装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
圧縮機（２１）、給湯用熱交換器（２２）、減圧装置（２３）および熱源用熱交換器（２４）を環状に接続して構成するヒートポンプサイクル（２）と、
供給された水が前記給湯用熱交換器（２２）を通って流通できる流通路（２０）と、
流通路（２０）に水を流通させるポンプ手段（５０）と、
流通路（２０）の給湯用熱交換器（２２）より下流側に設けられ、前記水が給湯用熱交換器（２２）により加熱された湯の温度を検出する湯温検出手段（５１）と、
湯温検出手段（５１）が検出する湯温が給湯用熱交換器（２２）による加熱目標値と一致するように、ポンプ手段（５０）を作動制御する制御手段（１００）とを備えるヒートポンプ式給湯装置において、
制御手段（１００）は、ポンプ手段（５０）が、ポンプ手段（５０）による流通路（２０）の流通水量が所定流量を超える作動状態となる場合には、減圧装置（２３）の弁開度を開方向に変更制御することを特徴としている。
【０００７】
これによると、減圧装置（２３）の弁開度を大きくすることでヒートポンプサイクル（２）の加熱能力を低減することができる。したがって、ポンプ手段（５０）が所定流量を超えて水を流通させなくても所望の湯温を得ることが可能である。すなわち、所定流量を超える能力を有する大型のポンプ手段を用いることなく所望の湯温を得ることができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、制御手段（１００）は、減圧装置（２３）の弁開度を所定開度まで開いても、ポンプ手段（５０）が所定流量を超える作動状態となる場合には、圧縮機（２１）の冷媒吐出能力を低減方向に変更制御することを特徴としている。
【０００９】
これによると、減圧装置（２３）の弁開度を大きくすることでヒートポンプサイクル（２）の加熱能力を充分に低減することができないときには、圧縮機（２１）の冷媒吐出能力を低減して加熱能力を低減することができる。したがって、大型のポンプ手段を用いることなく所望の湯温を確実に得ることができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明では、
圧縮機（２１）、給湯用熱交換器（２２）、減圧装置（２３）および熱源用熱交換器（２４）を環状に接続して構成するヒートポンプサイクル（２）と、
供給された水が給湯用熱交換器（２２）を通って流通できる流通路（２０）と、
流通路（２０）に水を流通させるポンプ手段（５０）と、
流通路（２０）の給湯用熱交換器（２２）より下流側に設けられ、前記水が給湯用熱交換器（２２）により加熱された湯の温度を検出する湯温検出手段（５１）と、
湯温検出手段（５１）が検出する湯温が給湯用熱交換器（２２）による加熱目標値と一致するように、ポンプ手段（５０）を作動制御する制御手段（１００）とを備えるヒートポンプ式給湯装置において、
制御手段（１００）は、ポンプ手段（５０）が、ポンプ手段（５０）による流通路（２０）の流通水量が所定流量を超える作動状態となる場合には、圧縮機（２１）の冷媒吐出能力を低減方向に変更制御することを特徴としている。
【００１１】
これによると、圧縮機（２１）の冷媒吐出能力を低減することでヒートポンプサイクル（２）の加熱能力を低減することができる。したがって、ポンプ手段（５０）が所定流量を超えて水を流通させなくても所望の湯温を得ることが可能である。すなわち、所定流量を超える能力を有する大型のポンプ手段を用いることなく所望の湯温を得ることができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、制御手段（１００）は、圧縮機（２１）の冷媒吐出能力を所定能力まで低減しても、ポンプ手段（５０）が所定流量を超える作動状態となる場合には、減圧装置（２３）の弁開度を開方向に変更制御することを特徴としている。
【００１３】
これによると、圧縮機（２１）の冷媒吐出能力を低減することでヒートポンプサイクル（２）の加熱能力を充分に低減することができないときには、減圧装置（２３）の弁開度を大きくして加熱能力を低減することができる。したがって、大型のポンプ手段を用いることなく所望の湯温を確実に得ることができる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明では、
ヒートポンプサイクル中に、給湯用熱交換器から流出した高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させる開度を変更可能なノズル部と、ノズル部から噴射する高速の冷媒流により熱源用熱交換器にて蒸発した気相冷媒を吸引し、ノズル部から噴射する冷媒と熱源用熱交換器から吸引した冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部とを有するエジェクタを備え、
減圧装置は、ノズル部からなることを特徴としている。
【００１５】
このように、ヒートポンプサイクル中にエジェクタを備える所謂エジェクタサイクルにおいても、エジェクタのノズル部は冷媒の減圧装置として機能するので、本発明を適用することができる。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明では、圧縮機（２１）は、冷媒を臨界圧以上に圧縮して吐出することを特徴としている。
【００１７】
圧縮機（２１）の吐出側圧力が冷媒の臨界圧以上となる所謂超臨界冷凍サイクルからなるヒートポンプサイクル（２）によれば、高温の湯を得ることが可能である。このように、高温の湯が容易に得られる給湯装置において、本発明により、大型のポンプ手段を用いることなく高温から低温まで所望の湯温を得ることができる効果は大きい。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明のように、ヒートポンプサイクル（２）中の冷媒は、具体的には、二酸化炭素とすることができる。
【００１９】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係の一例を示す。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は本実施形態のヒートポンプ式給湯装置の概略構成を示す模式図である。
【００２２】
１は耐食性に優れた金属製（例えばステンレス製）の貯湯タンクであり、外周部に図示しない断熱材が配置されており、給湯用の高温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。下部には導入口１１が設けられ、この導入口１１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１２が接続されている。
【００２３】
一方、貯湯タンク１の上部には導出口１３が設けられ、導出口１３には貯湯タンク１内の高温の湯を導出するための給湯経路である導出管１４が接続されている。導出管１４には、図示しない水道水の給水配管との合流点に、図示しない混合弁が配置され、混合弁は開口面積比（導出管１４に連通する湯側の開度と給水配管に連通する水側の開度の比率）を調節することにより、下流側にあるカラン、シャワー、風呂等に高温の湯と水とを適宜混合して給湯するようになっている。
【００２４】
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１８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１９が設けられている。吸入口１８と吐出口１９とは循環回路（流通路に相当）２０で接続されており、循環回路２０の一部は後述するヒートポンプ装置（ヒートポンプサイクル）２の給湯用熱交換器２２内に配置されている。
【００２５】
循環回路２０の給湯用熱交換器２２より上流側には、循環回路２０に貯湯タンク２内の下部の水を上部に向かって流通する（循環する）ためのポンプ手段である循環ポンプ５０が配設されている。なお、循環ポンプ５０の配設位置は循環回路２０の給湯用熱交換器２２より上流側に限定されず、下流側であってもよい。
【００２６】
一方、循環回路２０の給湯用熱交換器２２より下流側には、循環回路２０を流れる湯（給湯用熱交換器２２により加熱された湯）の温度を検出する湯温検出手段である温度センサ５１が配設されている。温度センサ５１は、貯湯タンク１内へ戻る湯の温度情報を後述する制御装置１００に出力するようになっている。
【００２７】
２はヒートポンプ装置であり、ヒートポンプ装置２は、圧縮機２１、給湯用熱交換器２２、膨張弁（減圧装置に相当）２３、室外熱交換器（熱源用熱交換器に相当）２４、アキュムレータ２５を順次配管接続して構成され、冷媒として二酸化炭素（ＣＯ２）を使用している。圧縮機２１は、内蔵する電動モータ（図示しない）によって駆動され、アキュムレータ２５より吸引した気相冷媒を臨界圧力以上まで圧縮して吐出する。なお、圧縮機２１の駆動源は電動モータに限定されず、エンジン等の動力源であってもよい。
【００２８】
給湯用熱交換器２２は、圧縮機２１より吐出された高温冷媒（ホットガス）と循環ポンプ５０により貯湯タンク１内から供給された水とを熱交換するもので、冷媒が流れる冷媒通路（図示しない）と、水が流れる水通路（図示しない）とを有し、冷媒通路を流れる冷媒の流れ方向と水通路を流れる水の流れ方向とが対向するように構成されている。なお、給湯用熱交換器２２を流れる冷媒（ＣＯ２）は、圧縮機２１で臨界圧力以上に加圧されているので、給湯用熱交換器２２を流通する水に放熱して温度低下しても凝縮することはない。
【００２９】
膨張弁２３は、給湯用熱交換器２２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、後述する制御装置１００によって弁開度を電気的に制御される。
【００３０】
室外熱交換器２４は、膨張弁２３で減圧された冷媒をファン２４ａによって送風される外気との熱交換によって蒸発させる。アキュムレータ２５は、室外熱交換器２４より流出する冷媒を気液分離して、気相冷媒のみを圧縮機２１に吸引させるとともに、サイクル中の余剰冷媒を蓄えている。
【００３１】
制御手段である制御装置１００は、圧縮機２１（実質的には駆動源である電動モータ）、膨張弁２３、ファン２４ａおよび循環ポンプ５０を通電制御するとともに、圧縮機２１の作動状態や膨張弁２３の開度等を監視している。制御装置１００は、圧縮機２１等を制御し、室外熱交換器２４で外気から吸熱し、給湯用熱交換器２２で循環回路２０を流通する水を加熱するようになっている。また、制御装置１００は、給湯用熱交換器２２により加熱され貯湯タンク１内に戻る湯の温度が目標温度となるように、温度センサ５１からの温度情報の基づいて制御信号を出力し、循環ポンプ５０を作動制御するようになっている。
【００３２】
次に、上記構成に基づき、本実施形態のヒートポンプ式給湯装置が貯湯タンク１内の湯を沸き上げる作動について説明する。
【００３３】
図２は、制御装置１００の沸き上げ運転制御の概略制御動作を示すフローチャートである。制御装置１００は、ヒートポンプ式給湯装置に電力供給されているときには、図示しない操作盤のスイッチ等からの信号や設定条件（例えば時刻条件）等に基づいて、図２に示す沸き上げ運転制御を実行する。
【００３４】
制御装置１００は、まず、通常運転制御を行なう（ステップＳ１００）。通常運転制御は、循環ポンプ５０を作動して循環回路２０内に水を流通させるとともに、ヒートポンプ装置２も作動して、給湯用熱交換器２２において循環回路２０内を流通する水を加熱する。このとき、温度センサ５１が検出した温度と貯湯目標温度とを比較し、これらが一致するように循環ポンプ５０に作動指示を行なう。
【００３５】
次に、循環ポンプ５０の作動回転数を入力し（ステップＳ２００）、循環ポンプ５０の回転数が所定回転数より高いか否か判断する（ステップＳ３００）。ここで判断の基準となる所定回転数は、循環ポンプ５０を連続運転できる許容最高回転数である。
【００３６】
なお、ここでは、循環ポンプ５０の回転数に基づいて判断を行なったが、制御装置１００が循環ポンプ５０に対し出力する作動指示値に基づいて判断するものであってもよい。いずれにしても、循環ポンプ５０が、循環ポンプ５０の許容される連続運転条件における循環流量（循環回路２０内の流通水量）を超える作動状態になるか否かを判断するものであればよい。
【００３７】
ステップＳ３００において、循環ポンプ５０の回転数が所定回転数以下であると判断した場合には、ステップＳ１００にリターンし通常運転制御を継続する。ステップＳ３００において、循環ポンプ５０の回転数が所定回転数より高いと判断した場合には、制御装置１００は、膨張弁２３の弁開度を１レベル大きくする（ステップＳ４００）。そして、ステップＳ１００にリターンし、ステップＳ４００で調節された膨張弁２３開度において通常運転制御を行なう。
【００３８】
上述の構成および作動によれば、制御装置１００は、循環ポンプ５０の回転数が連続運転許容回転数を超えるような場合、換言すれば、循環ポンプ５０が許容流量を超える作動状態となる場合には、膨張弁２３の弁開度を開方向に変更制御して、ヒートポンプ装置２の加熱能力を低減する。したがって、循環回路２０に吸入される水の温度が高い場合や、貯湯目標温度が低い場合であっても、循環ポンプ５０が許容流量を超えて循環回路２０に水を循環させることなく所望温度の湯を貯湯することができる。このようにして、許容流量が大きな（大能力の）大型の循環ポンプを採用しなくても、所望の湯温を得ることができる。
【００３９】
また、ヒートポンプ装置２は、二酸化炭素を冷媒とする超臨界冷凍サイクルを構成しているので、循環回路２０を流通する水を加熱して高温の湯（例えば約９０℃の湯）とすることができる。したがって、本実施形態のヒートポンプ式給湯装置によれば、大型の循環ポンプを採用することなく高温から低温まで所望の湯温を得ることができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図３に基づいて説明する。本第２の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、ヒートポンプ装置２の加熱能力の低減制御が異なる。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。
【００４１】
図３は、本第２の実施形態における制御装置１００の沸き上げ運転制御の概略制御動作を示すフローチャートである。図３に示すように、制御装置１００は、ステップＳ３００において、循環ポンプ５０の回転数が所定回転数より高いと判断した場合には、圧縮機２１の回転数を１レベル低くする（ステップＳ７００）。そして、ステップＳ１００にリターンし、ステップＳ７００で調節された圧縮機２１回転数において通常運転制御を行なう。
【００４２】
上述の構成および作動によれば、制御装置１００は、循環ポンプ５０の回転数が連続運転許容回転数を超えるような場合、換言すれば、循環ポンプ５０が許容流量を超える作動状態となる場合には、圧縮機２１の回転数を冷媒吐出能力が低減するように変更制御して、ヒートポンプ装置２の加熱能力を低減する。したがって、循環回路２０に吸入される水の温度が高い場合や、貯湯目標温度が低い場合であっても、循環ポンプ５０が許容流量を超えて循環回路２０に水を循環させることなく所望温度の湯を貯湯することができる。このようにして、許容流量が大きな（大能力の）大型の循環ポンプを採用しなくても、所望の湯温を得ることができる。
【００４３】
また、ヒートポンプ装置２は、二酸化炭素を冷媒とする超臨界冷凍サイクルを構成しているので、循環回路２０を流通する水を加熱して高温の湯（例えば約９０℃の湯）とすることができる。したがって、本実施形態のヒートポンプ式給湯装置によれば、大型の循環ポンプを採用することなく高温から低温まで所望の湯温を得ることができる。
【００４４】
なお、本実施形態においても、ステップＳ３００では第１の実施形態と同様に、制御装置１００が循環ポンプ５０に対し出力する作動指示値に基づいて判断するものであってもよい。また、ステップＳ７００では圧縮機２１の回転数を低減するように制御したが、圧縮機２１の冷媒吐出能力を低減するものであればよい。例えば、圧縮機２１が可変容量タイプであれば、回転数を変更することなく吐出容量を低減するものであってもよい。
【００４５】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について図４に基づいて説明する。本第３の実施形態は、前述の第１および第２の実施形態と比較して、ヒートポンプ装置２の加熱能力の低減制御が異なる。なお、第１および第２の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。
【００４６】
図４は、本第３の実施形態における制御装置１００の沸き上げ運転制御の概略制御動作を示すフローチャートである。図４に示すように、制御装置１００は、ステップＳ３００において、循環ポンプ５０の回転数が所定回転数より高いと判断した場合には、第１の実施形態と同様に、膨張弁２３の弁開度を１レベル大きくする（ステップＳ４００）。
【００４７】
そして、ステップＳ４００で１レベル大きくした弁開度が所定開度以上であるか否か判断する（ステップＳ５００）。ここで判断の基準となる所定開度は、ヒートポンプ装置２が冷凍サイクルとして機能するための許容限界開度である。すなわち、膨張弁２３の開度が限界開度に達していない場合には、ステップＳ１００にリターンし、ステップＳ４００で調節された膨張弁２３開度において通常運転制御を行なう。
【００４８】
ステップＳ５００において、膨張弁２３の開度が所定開度以上であると判断した場合、すなわち膨張弁２３の開度が限界開度に達したと判断した場合には、ここで、ステップＳ４００で調節された膨張弁２３開度における通常運転を行ない循環ポンプ５０の回転数が所定回転数（連続運転できる許容最高回転数）より高いか否か判断する（ステップＳ６００）。
【００４９】
ステップＳ６００において、循環ポンプ５０の回転数が所定回転数以下であると判断した場合には、ステップＳ１００にリターンし通常運転制御を継続する。ステップＳ６００において、循環ポンプ５０の回転数が所定回転数より高いと判断した場合には、制御装置１００は、圧縮機２１の回転数を１レベル低くする（ステップＳ７００）。そして、ステップＳ１００にリターンし、ステップＳ７００で調節された圧縮機２１回転数において通常運転制御を行なう。
【００５０】
上述の構成および作動によれば、制御装置１００は、循環ポンプ５０の回転数が連続運転許容回転数を超えるような場合、換言すれば、循環ポンプ５０が許容流量を超える作動状態となる場合には、膨張弁２３の弁開度を開方向に変更制御して、ヒートポンプ装置２の加熱能力を低減する。さらに、膨張弁２３の弁開度の調節だけではヒートポンプ装置２の加熱能力を充分に低減することができない場合には、圧縮機２１の回転数を冷媒吐出能力が低減するように変更制御して、ヒートポンプ装置２の加熱能力を低減する。したがって、循環回路２０に吸入される水の温度が高い場合や、貯湯目標温度が低い場合であっても、循環ポンプ５０が許容流量を超えて循環回路２０に水を循環させることなく確実に所望温度の湯を貯湯することができる。このようにして、許容流量が大きな（大能力の）大型の循環ポンプを採用しなくても、確実に所望の湯温を得ることができる。
【００５１】
また、ヒートポンプ装置２は、二酸化炭素を冷媒とする超臨界冷凍サイクルを構成しているので、循環回路２０を流通する水を加熱して高温の湯（例えば約９０℃の湯）とすることができる。したがって、本実施形態のヒートポンプ式給湯装置によれば、大型の循環ポンプを採用することなく高温から低温まで所望の湯温を確実に得ることができる。
【００５２】
なお、本実施形態においても、ステップＳ３００およびステップＳ６００では、制御装置１００が循環ポンプ５０に対し出力する作動指示値に基づいて判断するものであってもよい。また、ステップＳ７００では圧縮機２１の回転数を低減するように制御したが、圧縮機２１の冷媒吐出能力を低減するものであればよい。例えば、圧縮機２１が可変容量タイプであれば、回転数を変更することなく吐出容量を低減するものであってもよい。
【００５３】
また、循環ポンプ５０が許容流量を超える作動状態となる場合には、まず、膨張弁２３の開度を調節してヒートポンプ装置２の加熱能力を低減し、膨張弁２３の開度調節だけではヒートポンプ装置２の加熱能力の低減が不充分である場合に、圧縮機２１の冷媒吐出能力を低減してヒートポンプ装置２の加熱能力を低減するものであったが、圧縮機２１の冷媒吐出能力の調節を先に行ない、それでも不充分な場合に膨張弁２３の開度調節を行なうものであってもよい。また、膨張弁２３の開度調節と圧縮機２１の冷媒吐出能力の調節とを同時に行なうものであってもよい。
【００５４】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、循環ポンプ５０の回転数が連続運転許容回転数を超えるような場合には、膨張弁２３の弁開度を開方向に変更したり、圧縮機２１の冷媒吐出能力を低減したりして、ヒートポンプ装置２の加熱能力を低減するものであったが、ヒートポンプ装置２の加熱能力を低減しているときに、循環ポンプ５０の回転数が例えば所定回転数以下となり連続運転許容回転数に対し余裕が発生した場合には、膨張弁２３の弁開度を閉方向に変更したり、圧縮機２１の冷媒吐出能力を増加したりして、ヒートポンプ装置２の加熱能力を復帰させるものであってもよい。
【００５５】
また、上記各実施形態では、貯湯タンク１内の下部の水をヒートポンプ装置２で加熱して、貯湯タンク１内の上部に高温の湯として貯えるものであったが、外部から供給される水を貯湯タンク内に導入される前にヒートポンプ装置２で加熱し、その後貯湯タンク内に貯えるものであってもよい。また、貯湯タンクを備えず、外部から供給される水をヒートポンプ装置２で加熱して湯とし、この湯を貯えることなく供給する給湯装置であっても本発明を適用できる。
【００５６】
また、上記各実施形態では、ヒートポンプ装置２は、膨張弁２３により等エンタルピ的に冷媒を減圧し、膨張弁２３を流出した冷媒がほぼ全て室外熱交換器２４に流入する一般的な冷凍サイクルを構成するものであったが、所謂エジェクタサイクルにも本発明を適用することができる。
【００５７】
ヒートポンプサイクル中に、給湯用熱交換器から流出した高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させる開度を変更可能なノズル部と、ノズル部から噴射する高速の冷媒流により室外熱交換器にて蒸発した気相冷媒を吸引し、ノズル部から噴射する冷媒と室外熱交換器から吸引した冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部とを有するエジェクタを備え、エジェクタを流出した冷媒のうち液槽冷媒を室外熱交換器に供給し、気相冷媒を圧縮機に供給するエジェクタサイクルにおいても、エジェクタのノズル部を減圧装置と見なして本発明を適用することが可能である。
【００５８】
また、上記各実施形態では、ヒートポンプ装置２は、圧縮機２１で冷媒を臨界圧力以上に加圧する所謂超臨界冷凍サイクルを構成していたが、超臨界冷凍サイクルに限定されるものではない。また、冷媒は二酸化炭素であったが、これに限定されるものではない。所謂フロン等の他の冷媒であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるヒートポンプ式給湯装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】第１の実施形態における制御装置１００の沸き上げ運転制御の概略制御動作を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施形態における制御装置１００の沸き上げ運転制御の概略制御動作を示すフローチャートである。
【図４】第３の実施形態における制御装置１００の沸き上げ運転制御の概略制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２  ヒートポンプ装置（ヒートポンプサイクル）
２０  循環回路（流通路）
２１  圧縮機
２２  給湯用熱交換器
２３  膨張弁（減圧装置）
２４  室外熱交換器（熱源用熱交換器）
５０  循環ポンプ（ポンプ手段）
５１  温度センサ（湯温検出手段）
１００  制御装置（制御手段）
【図１】
2004354028.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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