(57)【要約】【課題】冷媒と水との間で熱交換を行うことにより該水を加熱する水加熱用熱交換器に流入する水を，予め冷媒との熱交換器によって冷却する水冷却用熱交換器を具備するヒートポンプ給湯機において，前記水冷却用熱交換器における水の凍結を防止すること。【解決手段】水加熱用熱交換器３から吐出された冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ１３と，膨張器１５から圧縮機１１に向けて流れる冷媒と貯湯タンク４から供給された水との間で熱交換を行う水冷却用熱交換器５と，を具備してなり，前記冷媒温度センサ１３により検出された冷媒の温度に基づいて前記水冷却用熱交換器５への前記冷媒の流入量を調整するように構成される。例えば，前記冷媒温度センサ１３による検出温度が所定温度未満である場合に，前記膨張器１５が閉じられる。【選択図】図１
2007232284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が循環される冷媒循環経路と，水が流通される水流通経路と，前記冷媒循環経路において圧縮機から吐出された前記冷媒と前記水流通経路に流通する水との間で熱交換を行う第一の水熱交換器と，前記第一の水熱交換器から吐出された水を貯留する貯湯タンクと，前記第一の水熱交換器から吐出された前記冷媒を膨張させる膨張器と，前記膨張器から前記圧縮機に向けて流れる前記冷媒と室外空気との間で熱交換を行う室外空気熱交換器と，前記膨張器から前記圧縮機に向けて流れる前記冷媒と前記貯湯タンクから供給された水との間で熱交換を行う第二の水熱交換器と，を備えてなるヒートポンプ給湯機であって，
前記膨張器から吐出された前記冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段と，
前記冷媒温度検出手段により検出された前記冷媒の温度に基づいて前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入の有無及び／又は流入量を調整する冷媒流れ調整手段と，
を備えてなることを特徴とするヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
前記貯湯タンクに貯留された温水を熱媒体として用いる加熱サイクルを更に備えてなる請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項３】
前記冷媒流れ調整手段が，前記冷媒温度検出手段により検出された前記冷媒の温度が，該冷媒と水との熱交換により該水が凝固する温度である場合に，前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入を遮断するものである請求項１又は２のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項４】
前記膨張器が，前記室外空気熱交換器に向けて前記冷媒を吐出する第一の膨張器と，前記第二の水熱交換器に向けて前記冷媒を吐出する第二の膨張器と，を含んでなり，
前記冷媒温度検出手段が，前記第一の膨張器から吐出された前記冷媒及び／又は前記第二の膨張器から吐出された前記冷媒の温度を検出するものである請求項１〜３のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項５】
前記第二の膨張器が，前記第一の水熱交換器から前記第二の水熱交換器へ向けて流れる前記冷媒の流入の有無を調整する電磁弁と，前記電磁弁から前記第二の水熱交換器へ向けて流れる前記冷媒を膨張させるキャピラリーチューブと，を含んでなり，
前記冷媒流れ調整手段が，前記電磁弁を制御することにより前記第一の水熱交換器から前記第二の水熱交換器へ向けて流れる前記冷媒の流入の有無を調整するものである請求項４に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項６】
前記貯湯タンクから吐出される水の温度を検出する第一の水温検出手段を更に備えてなる請求項１〜５のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項７】
前記冷媒流れ調整手段が，前記第一の水温検出手段により検出された水の温度に基づいて前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入の有無及び／又は流入量を調整するものである請求項６に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項８】
前記冷媒流れ調整手段が，前記第一の水温検出手段により検出された水の温度が第一の所定温度以上であることを条件に前記第二の水熱交換器へ前記冷媒を流入させ，前記第一の水温検出手段により検出された水の温度が前記第一の所定温度未満であることを条件に前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入を遮断するものである請求項７に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項９】
前記第一の水熱交換器に流入する水の温度を検出する第二の水温検出手段を更に備えてなる請求項１〜８のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項１０】
前記冷媒流れ調整手段が，前記第二の水温検出手段により検出された水の温度に基づいて前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入の有無及び／又は流入量を調整するものである請求項９に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項１１】
前記冷媒流れ調整手段が，前記第二の水温検出手段により検出された水の温度が第二の所定温度以上であることを条件に前記第二の水熱交換器へ流入する前記冷媒の量を増加させ，前記第二の水温検出手段により検出された水の温度が前記第二の所定温度よりも低い第三の所定温度以下であることを条件に前記第二の水熱交換器へ流入する前記冷媒の量を減少させるものである請求項１０に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項１２】
前記水流通経路が，前記貯湯タンクから前記第一の水熱交換器を経て前記貯湯タンクに続く第一の水流通経路と，前記貯湯タンクから前記第二の水熱交換器，前記第一の水熱交換器を順に経て前記貯湯タンクに続く第二の水流通経路と，を含んでなり，
前記貯湯タンクから供給される水を前記第一の水流通経路及び前記第二の水流通経路に分配する水分配手段と，前記第一の水温検出手段及び／又は前記第二の水温検出手段により検出された水の温度に基づいて前記水分配手段による水の分配量を調整する水分配量調整手段と，を更に備えてなる請求項９〜１１のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項１３】
前記水分配量調整手段が，前記第一の水温検出手段により検出された水の温度が第四の所定温度以上であることを条件に前記水分配器に対して前記第二の水流通経路へ水を分配させるものである請求項１２に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項１４】
前記水分配量調整手段が，前記第二の水温検出手段により検出された水の温度が第五の所定温度以上であることを条件に前記水分配器による前記第二の水流通経路への水の分配量を増加させ，前記第二の温度検出手段により検出された水の温度が前記第五の所定温度よりも低い第六の所定温度以下であることを条件に前記水分配器による前記第二の水流通経路への水の分配量を減少させるものである請求項１２又は１３のいずれか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，圧縮機や膨張器などが設けられた冷媒循環経路に循環する冷媒との熱交換によって水を加熱して給湯するヒートポンプ給湯機に関し，特に，当該ヒートポンプ給湯機のエネルギー消費効率（ＣＯＰ）の向上を図る技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に，圧縮機や膨張器などが設けられた冷媒循環経路に循環する冷媒との熱交換によって水を加熱する水加熱用熱交換器（第一の水熱交換器に相当）を具備し，該水加熱用熱交換器で加熱された後の温水を貯湯タンクに貯留して，必要に応じて該貯湯タンク内の温水を供給するヒートポンプ給湯機が周知である。なお，前記貯湯タンク内の上層には前記水加熱用熱交換器で加熱された高温の温水，下層には水道から供給された低温の水が積層されている。前記ヒートポンプ給湯機では，前記貯湯タンクの下層に貯留された低温の水が前記水加熱用熱交換器で加熱された後，前記貯湯タンクの上層に積層されるように水の流通経路が設けられている。
また，前記ヒートポンプ給湯機には，前記貯湯タンクに貯留された高温の温水を熱媒体として用いる床暖房などの暖房回路や風呂の追い焚き回路が接続されることがある（例えば，特許文献１参照）。この場合，前記貯湯タンクには，前記暖房回路で熱媒体として用いられて温度が下げられた比較的低温の温水（以下，「中温水」という）が還流することになる。これにより，前記ヒートポンプ給湯機では，前記水加熱用熱交換器において中温水と冷媒との熱交換が行われる。そのため，前記水加熱用熱交換器における熱交換効率が悪くなり，当該ヒートポンプ給湯機のエネルギー消費効率（ＣＯＰ）が悪くなるという問題が生じる。例えば，１５℃の水を６５℃まで加熱するときのエネルギー消費効率が３〜４程度であるのに対し，４５℃の中温水を６５℃まで加熱するときのエネルギー消費効率は１〜２程度になる。
【０００３】
そこで，前記冷媒循環経路において水加熱用熱交換器から膨張器を経て流れる低温の冷媒との熱交換により中温水を冷却する水冷却用熱交換器（第二の水熱交換器に相当）を設けることが考えられる（例えば，特許文献１参照）。このような構成では，前記中温水を前記水冷却用熱交換器で一旦冷却してから前記水加熱用熱交換器に流入させることにより，前記水加熱用熱交換器における熱交換効率を改善することができる。
【特許文献１】特開２００４−２１１９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，前記水加熱用熱交換器から前記膨張器を経て前記水冷却用熱交換器に流れる冷媒の温度が，前記貯湯タンクから前記水熱交換器に流入する水を熱交換により凍結させるほど低い場合には，前記水冷却用熱交換器に流入する水が凍結して水冷却用熱交換器や水の流通経路などが破損するおそれがある。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，冷媒と水との間で熱交換を行うことにより該水を加熱する水加熱用熱交換器に流入する水を，予め冷媒との熱交換器によって冷却する水冷却用熱交換器を具備するヒートポンプ給湯機において，前記水冷却用熱交換器における水の凍結を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明は，冷媒が循環される冷媒循環経路と，水が流通される水流通経路と，前記冷媒循環経路において圧縮機から吐出された前記冷媒と前記水流通経路に流通する水との間で熱交換を行う第一の水熱交換器と，前記第一の水熱交換器から吐出された水を貯留する貯湯タンクと，前記第一の水熱交換器から吐出された前記冷媒を膨張させる膨張器と，前記膨張器から前記圧縮機に向けて流れる前記冷媒と室外空気との間で熱交換を行う室外空気熱交換器と，前記膨張器から前記圧縮機に向けて流れる前記冷媒と前記貯湯タンクから供給された水との間で熱交換を行う第二の水熱交換器と，を備えてなるヒートポンプ給湯機に適用されるものであって，前記膨張器から吐出された前記冷媒の温度を検出し，その検出された前記冷媒の温度に基づいて前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入の有無や流入量を調整することを特徴とするヒートポンプ給湯機として構成される。特に，本発明は，前記貯湯タンクに貯留された温水を熱媒体として用いる床暖房などの加熱サイクルを備えるヒートポンプ給湯機に好適である。
このように構成された本発明によれば，前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入の有無や流入量を該冷媒の温度に基づいて調整することにより，該第二の水熱交換器における水の凍結を防止することができる。したがって，前記第二の水熱交換器や前記水流通経路などの破損を防止することができる。もちろん，前記第二の水熱交換器において水が凍結するおそれのない場合には，前記貯湯タンクから吐出された水を前記第二の水熱交換器において冷却してから前記第一の水熱交換器に流入させることができるため，当該ヒートポンプ給湯機におけるエネルギー消費効率の低下を防止することができる。
具体的には，前記膨張器から吐出された前記冷媒の温度が，該冷媒と水との熱交換により該水が凝固（凍結）する温度である場合に，前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入を遮断することが考えられる。
【０００６】
ここで，前記膨張器が，前記室外空気熱交換器に向けて前記冷媒を吐出する第一の膨張器と，前記第二の水熱交換器に向けて前記冷媒を吐出する第二の膨張器と，を含む構成が考えられる。この場合には，前記第一の膨張器から吐出された前記冷媒や前記第二の膨張器から吐出された前記冷媒の温度を検出し，その検出結果に基づいて前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入の有無や流入量を調整すればよい。
また，前記第二の膨張器は，前記第一の水熱交換器から前記第二の水熱交換器へ向けて流れる前記冷媒の有無を調整する電磁弁と，前記電磁弁から前記第二の水熱交換器へ向けて流れる前記冷媒を膨張させるキャピラリーチューブと，を含む簡素で安価な構成にすることもできる。この場合には，前記電磁弁を制御することにより前記第一の水熱交換器から前記第二の水熱交換器へ向けて流れる前記冷媒の流入量制御は行われず，前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入の有無が制御される。
【０００７】
なお，前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入，即ち前記第二の水熱交換器における前記貯湯タンクから吐出された水の冷却は，該水の温度が高い場合に必要である。そこで，前記貯湯タンクから吐出される水の温度を検出する第一の水温検出手段を具備する構成が望ましい。そして，前記第一の水温検出手段により検出された水の温度に基づいて前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入の有無や流入量を調整することが考えられる。
具体的には，前記第一の水温検出手段により検出された水の温度が第一の所定温度以上であることを条件に前記第二の水熱交換器へ前記冷媒を流入させ，前記第一の水温検出手段により検出された水の温度が前記第一の所定温度未満であることを条件に前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入を遮断することが考えられる。これにより，必要に応じて前記貯湯タンクから吐出される水を前記第二の水熱交換器で冷却してから前記第一の水熱交換器に流入させることができる。
【０００８】
さらに，前記貯湯タンクから吐出された水が前記第二の水熱交換器において十分に冷却されているかを判断するべく，前記第一の水熱交換器に流入する水の温度を検出する第二の水温検出手段を備えてなることが望ましい。また，この場合，前記第二の水温検出手段により検出された水の温度に基づいて前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入の有無や流入量を調整することで，前記第一の水熱交換器に流入する水の温度を適切に調整することが可能となる。
具体的には，前記第二の水温検出手段により検出された水の温度が第二の所定温度以上であることを条件に前記第二の水熱交換器へ流入する前記冷媒の量を増加させ，前記第二の水温検出手段により検出された水の温度が前記第二の所定温度よりも低い第三の所定温度以下であることを条件に前記第二の水熱交換器へ流入する前記冷媒の量を減少させることが考えられる。
【０００９】
ところで，前記水流通経路が，前記貯湯タンクから前記第一の水熱交換器を経て前記貯湯タンクに続く第一の水流通経路と，前記貯湯タンクから前記第二の水熱交換器，前記第一の水熱交換器を順に経て前記貯湯タンクに続く第二の水流通経路と，を含む構成では，前記第一の水温検出手段や前記第二の水温検出手段により検出された水の温度に基づいて，前記貯湯タンクから供給される水の前記第一の水流通経路及び前記第二の水流通経路への分配量を調整することが考えられる。このような構成によっても，前記第一の水熱交換器へ流入する水の温度を適切に調整することができる。
具体的には，前記第一の水温検出手段により検出された水の温度が第四の所定温度以上であることを条件に前記水分配器に対して前記第二の水流通経路へ水を分配させることが考えられる。また，前記第二の水温検出手段により検出された水の温度が第五の所定温度以上であることを条件に前記水分配器による前記第二の水流通経路への水の分配量を増加させ，前記第二の温度検出手段により検出された水の温度が前記第五の所定温度よりも低い第六の所定温度以下であることを条件に前記水分配器による前記第二の水流通経路への水の分配量を減少させることも考えられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば，前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入の有無や流入量を該冷媒の温度に基づいて調整することにより，該第二の水熱交換器における水の凍結を防止することができる。したがって，前記第二の水熱交換器や前記水流通経路などの破損を防止することができる。もちろん，前記第二の水熱交換器において水が凍結するおそれのない場合には，前記貯湯タンクから吐出された水を前記第二の水熱交換器において冷却してから前記第一の水熱交換器に流入させることができるため，当該ヒートポンプ給湯機におけるエネルギー消費効率の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係るヒートポンプ給湯機Ｘ１の概略構成を示すブロック図，図２は前記ヒートポンプ給湯機Ｘ１において実行される冷媒流れ調整処理の手順の一例を説明するためのフローチャートである。
まず，図１を用いて，本発明の実施の形態に係るヒートポンプ給湯機Ｘ１の概略構成について説明する。
図１に示すように，前記ヒートポンプ給湯機Ｘ１は，冷媒が循環される冷媒回路１（冷媒循環経路の一例）と，水が流通される給湯回路２（水流通経路の一例）と，前記冷媒回路１に循環される冷媒と前記給湯回路２に流通される水との間で熱交換を行うことにより該水を加熱する水加熱用熱交換器３（第一の水熱交換器の一例）と，前記水加熱用熱交換器３により加熱された後の温水を貯留する貯湯タンク４と，前記冷媒回路１に循環される冷媒と前記給湯回路２に流通される水との間で熱交換を行うことにより該水を冷却する水冷却用熱交換器５（第二の水熱交換器の一例）と，前記貯湯タンク４に貯留された温水を熱媒体として用いる暖房サイクル６（加熱サイクルの一例）と，を備えて概略構成されている。また，前記ヒートポンプ給湯機Ｘ１は，ＣＰＵやＲＡＭ，ＲＯＭなどを有する不図示の制御部を備えており，該制御部によって統括的に制御される。
なお，前記貯湯タンク４の下層には給水口から水経路４１を経て供給される低温（例えば１５℃程度）の水が貯留され，上層には前記水加熱用熱交換器で加熱された高温（例えば６５℃程度）の温水が貯留される。前記貯湯タンク４の上層に貯留された高温の温水は，水経路４２に設けられた給湯コック４３が開かれることにより，前記貯湯タンク４から前記水経路４２を経て給湯口に吐出される。
【００１２】
前記冷媒回路１は，圧縮機１１，前記水加熱用熱交換器３，膨張器１２（第一の膨張器の一例），冷媒温度センサ１３（冷媒温度検出手段の一例），室外空気熱交換器１４，前記圧縮機１１の順に冷媒が循環される冷媒回路１ａと，前記圧縮機１１，前記水加熱用熱交換器３，膨張器１５（第二の膨張器の一例），前記水冷却用熱交換器５，前記圧縮機１１の順に冷媒が循環される冷媒回路１ｂと，を有している。なお，前記膨張器１２及び前記膨張器１５は，一つの膨張器から構成されるものであってもよい。
前記冷媒回路１においては，前記水加熱用熱交換器３から吐出された冷媒は，前記膨張器１２，１５によって分配されて前記室外空気熱交換器１４及び前記水冷却用熱交換器５各々に流通した後，合流して前記圧縮機１１に流入される。即ち，前記室外空気熱交換器１４と前記水冷却用熱交換器５とが並列に接続されている。
【００１３】
前記膨張器１２は，前記水加熱用熱交換器３から前記室外空気熱交換器１４へ向けて流れる前記冷媒の流入の有無や流入量を調整する流量調整機構と，前記水加熱用熱交換器３から前記室外空気熱交換器１４に向けて流れる冷媒を膨張させる膨張機構と，を有している。
また，前記膨張器１５も同様に，前記水加熱用熱交換器３から前記水冷却用熱交換器５へ向けて流れる前記冷媒の流入の有無や流入量を調整する流量調整機構と，前記水加熱用熱交換器３から前記水冷却用熱交換器５に向けて流れる冷媒を膨張させる膨張機構と，を有している。
【００１４】
前記冷媒温度センサ１３は，サーミスタ等からなる冷媒温度検出手段の一例であって，前記膨張器１２から吐出された冷媒の温度を検出するものである。ここで，前記冷媒温度センサ１３が検出する冷媒の温度は，前記膨張器１５から吐出されて前記水冷却用熱交換器５に流入する冷媒の温度と概ね同等である。前記冷媒温度センサ１３で検出された冷媒の温度は，前記制御部に入力される。前記冷媒温度センサ１３で検出された冷媒温度は，後述する冷媒流れ調整処理（図２のフローチャート参照）において判断指標として用いられる。
また，前記冷媒温度センサ１３は，前記室外空気熱交換器１４に内蔵された既設の温度センサを利用してもよい。ここに，前記室外空気熱交換器１４は，該室外空気熱交換器と共に図外の室外機に設けられた送風ファン１４ａによって送風される室外空気と，前記膨張器１２から吐出された冷媒との間で熱交換を行うものである。
【００１５】
前記冷媒回路１では，前記制御部によって前記圧縮機１１が駆動されることにより冷媒が循環される。
このとき，前記冷媒回路１ａでは，前記圧縮機１１において圧縮して吐出された高温高圧の冷媒が，前記水加熱用熱交換器３において前記給湯回路２上を流れる水と熱交換されて冷却された後，前記膨張器１２において膨張する。その後，前記膨張器１２で膨張した低温低圧の冷媒は，前記室外空気熱交換器１４において室外空気と熱交換されて吸熱し気化し，前記冷媒回路１ｂの冷媒と合流した後，再度前記圧縮機１１に流入する（図示する実線矢印方向）。
一方，前記冷媒回路１ｂでは，前記圧縮機１１において圧縮して吐出された高温高圧の冷媒が，前記水加熱用熱交換器３において前記給湯回路２上を流れる水と熱交換されて冷却された後，前記膨張器１５において膨張する。その後，前記膨張器１５で膨張した低温低圧の冷媒は，前記水冷却用熱交換器５において前記給湯回路２を流通する水と熱交換されて吸熱し気化し，前記冷媒回路１ａの冷媒と合流した後，再度前記圧縮機１１に流入する（図示する破線矢印方向）。
但し，前記冷媒回路１ｂにおける前記水冷却用熱交換器５への冷媒の流入の有無や流入量は，前記制御部によって後述する冷媒流れ調整処理（図２のフローチャート参照）が実行されることにより調整される。
【００１６】
前記給湯回路２は，前記貯湯タンク４の下層，水温センサ２１（第一の水温検出手段の一例），循環ポンプ２２，前記水冷却用熱交換器５，水温センサ２３（第二の水温検出手段の一例），前記水加熱用熱交換器３，水温センサ２４，前記貯湯タンク４の上層が順に接続された水の流通経路である。
前記水温センサ２１は前記貯湯タンク４から吐出された水の温度，前記水温センサ２３は前記水加熱用熱交換器５に流入する水の温度，前記水温センサ２４は前記貯湯タンク４に流入する水の温度を検出するものであって，例えばサーミスタ等から構成される。なお，前記水温センサ２１，２３，２４各々で検出された水の温度は，前記制御部に入力される。
【００１７】
前記給湯回路２では，前記制御部によって前記循環ポンプ２２が駆動されることにより水が循環される。前記循環ポンプ２２が駆動されると，前記給湯回路では，前記貯湯タンク４の下層の水が，前記水冷却用熱交換器５，前記水加熱用熱交換器３を順に経由して前記貯湯タンク４の上層まで流通される。このとき，前記循環ポンプ２２により循環される水量は，前記水温センサ２４による検出水温が予め設定された温度（例えば６５℃程度）になるように前記制御部によって制御される。また，前記ヒートポンプ給湯機Ｘ１では，前記水温センサ２４による検出水温が予め設定された温度になるように，前記制御部によって前記圧縮機１１の回転数や前記循環ポンプ２２の回転数が制御されて前記水加熱用熱交換器３による加熱能力が調整される。
ところで，前記冷媒回路１において前記圧縮機１１が駆動されて該冷媒回路１ａ及び１ｂに共に冷媒が循環されている場合には，前記貯湯タンク４の下層から供給されて前記給湯回路２上を流通する水は，前記水冷却用熱交換器５における冷媒との熱交換により冷却された後，前記水加熱用熱交換器３における冷媒との熱交換により加熱される。
一方，前記制御部によって前記膨張器１５の開度が調整されることにより，前記冷媒回路１ｂにおける前記水冷却用熱交換器５への冷媒の流入が遮断されている場合には，前記貯湯タンク４の下層から供給されて前記給湯回路２上を流通する水は，前記水冷却用熱交換器５における冷媒と熱交換によって冷却されずに，そのままの温度で前記水加熱用熱交換器３に流入して冷媒との熱交換により加熱されることになる。
【００１８】
前記水加熱用熱交換器３により高温（例えば６５℃程度）まで加熱された温水は前記貯湯タンク４の上層に積層される。前記貯湯タンク４の上層に貯留された高温の温水は，必要に応じて前記給湯口から吐出され，或いは前記暖房サイクル６において暖房運転を実現する熱媒体として利用される。
前記暖房サイクル６は，前記給湯タンク４の上層，水循環ポンプ６１，暖房用熱交換器６２，前記給湯タンク４の下層が順に接続された水循環回路６ａと，ブライン循環ポンプ６３，前記暖房用熱交換器６２，暖房機６４が順に接続されたブライン（不凍液）循環回路６ｂと，を有している。
前記暖房機６４は，例えば床暖房パネル，輻射パネル，温風機等（不図示）を有して構成される床暖房装置である。なお，前記暖房サイクル６は，床暖房装置に用いられるものに限られず，風呂の追い焚き装置や空気調和機など，前記貯湯タンク４に貯湯された温水を利用する種々の装置にも同様に適用することができる。
【００１９】
前記水循環回路６ａでは，前記制御部によって前記温水循環ポンプ６１が駆動されると，前記貯湯タンク４の上層から供給された高温の温水が，前記暖房用熱交換器６２を経て前記貯湯タンク４の下層に還流される。
また，前記ブライン循環回路６ｂでは，前記制御部によって前記ブライン循環ポンプ６３が駆動されると，前記ブラインが前記暖房用熱交換器６２，前記暖房機６４を経て循環される。これにより，前記ブライン循環回路６ｂを循環するブラインは，前記暖房用熱交換器６２における前記水循環回路６ａ上の温水との熱交換により吸熱し，前記暖房機６４において放熱する。
このとき，前記貯湯タンク４の上層から供給された高温の温水は，前記暖房用熱交換器６２において前記ブラインとの熱交換により温度が下げられて前記貯湯タンク４の下層に還流される。ここで，前記貯湯タンク４の下層に還流される温水の温度は，前記貯湯タンク４の上層に貯留された高温（例えば６５℃程度）の温水よりも低い温度（例えば４５℃程度）であって，前記給水口から供給される水の温度（例えば１５℃程度）よりも高い。以下，前記貯湯タンク４の下層に還流される比較的低温の温水を中温水と称する。
【００２０】
既に述べたように，前記中温水が前記給湯回路２を通って前記水加熱用熱交換器３に流入すると，該水加熱用熱交換器３における冷媒と水との熱交換効率が悪くなる。そこで，前記ヒートポンプ給湯機Ｘ１では，前記制御部によって後述する冷媒流れ調整処理（図２のフローチャート参照）が実行されることにより，前記貯湯タンク４の下層から前記給湯回路２に供給される水の温度が既定の温度（例えば３５℃程度）以上である場合には，その水が前記水冷却用熱交換器５で冷却されてから前記水加熱用熱交換器３に流入されるように制御される。但し，前記水冷却用熱交換器５において，前記給湯回路２に流通する水が凍結してしまうようであれば，前記水冷却用熱交換器５や前記給湯回路２上に配置された前記循環ポンプ２２等が破損するおそれがある。
しかしながら，本発明の実施の形態に係る前記ヒートポンプ給湯機Ｘ１では，前記制御部によって実行される後述する冷媒流れ調整処理において，前記水冷却用熱交換器５へ流入される冷媒の温度に基づいて該水冷却用熱交換器５への冷媒の流入の有無や流入量が制御されることにより，前記給湯回路２に流通する水の凍結が防止される。ここに，当該冷媒流れ調整処理を実行するときの前記制御部が冷媒流れ調整手段に相当する。
【００２１】
以下，図１を参照しつつ，図２のフローチャートに従って，前記ヒートポンプ給湯機Ｘ１において前記制御部により実行される冷媒流れ調整処理の手順の一例について説明する。なお，図中のＳ１，Ｓ２，…は処理手順（ステップ）の番号を表している。
当該冷媒流れ調整処理は，前記ヒートポンプ給湯機Ｘ１において前記圧縮機１１及び前記循環ポンプ２２の駆動開始時に前記制御部によって実行され，該圧縮機１１及び該循環ポンプ２の駆動停止時に終了される。
まず，ステップＳ１では，前記制御部によって前記膨張器１５が制御されることにより，前記冷媒回路１ｂにおける前記水冷却用熱交換器５への冷媒の流入が遮断される。具体的には，前記膨張器１５の流量調整機構が調整されて閉じられることにより，前記水加熱用熱交換器３から吐出された冷媒が，前記冷媒回路１ｂに分配されずに前記冷媒回路１ａだけに流通される。
【００２２】
次に，ステップＳ２では，前記冷媒温度センサ１３によって検出された冷媒の温度，即ち前記膨張器１２から吐出された冷媒の温度が，予め設定された設定温度Ｔ１以下であるか否かが前記制御部によって判断される。前述したように，前記冷媒温度センサ１３によって検出される冷媒の温度は，前記膨張器１５から吐出されて前記水冷却用熱交換器５に流入する冷媒の温度と概ね同等である。なお，前記水冷却用熱交換器５への冷媒の流入が遮断されていない場合には，前記冷媒温度検出センサ１３とは別に前記膨張器１５から吐出された冷媒の温度を検出するべく設けられた不図示の冷媒温度検出センサ（冷媒温度検出手段の一例）により検出された温度を用いてもよい。また，前記膨張器１２及び１５各々から吐出される冷媒の温度を共に検出して用いてもよい。
ここに，前記設定温度Ｔ１は，前記制御部のＲＯＭ等に予め記憶された情報であって，前記水冷却用熱交換器５における冷媒と水との間の熱交換器により該水が凍結する温度の一例である。前記設定温度Ｔ１は，例えば−１５℃程度に設定される。なお，前記水冷却用熱交換器５において水が凍結するか否かは，該水冷却用熱交換器５に流入する水の温度に影響されるため，例えば１５℃の水が凍結するときの冷媒の温度を前記設定温度Ｔ１として設定しておき，前記水温センサ２１により検出された水温に応じて該設定温度Ｔ１を変更する構成も他の実施例として考えられる。
【００２３】
前記ステップＳ２において，前記冷媒温度センサ１３によって検出された冷媒の温度が前記設定温度Ｔ１未満であると判断されている間（Ｓ２のＮｏ側）は，該ステップＳ２の判断処理が繰り返し実行される。
即ち，前記冷媒の温度が，前記給湯回路２に流通する水を凍結（凝固）させるおそれのある温度である場合には，前記冷媒回路１ｂにおける前記水冷却用熱交換器５への冷媒の流入が遮断されて前記冷媒回路１ａにのみ冷媒が循環された状態が継続される。
これにより，前記貯湯タンク４の下層から前記給湯回路２に供給されて流通する水は，前記水冷却用熱交換器５で冷却されることなく，そのままの温度で前記水加熱用熱交換器３に流入し，該水加熱用熱交換器３において前記冷媒回路１ａに循環される冷媒との熱交換により加熱される。したがって，前記ヒートポンプ給湯機Ｘ１では，前記水冷却用熱交換器５において前記給湯回路２上を流通する水が凍結することなく，該水冷却用熱交換器５や前記循環ポンプ２２等の破損を防止することができる。
【００２４】
一方，前記ステップＳ２において，前記冷媒温度センサ１３によって検出された冷媒の温度が前記設定温度Ｔ１以上であると判断されると（Ｓ２のＹｅｓ側），前記水冷却用熱交換器５において前記給湯回路２上を流通する水が該冷媒との熱交換によって凍結するおそれがない。この場合，処理はステップＳ３に移行する。
続くステップＳ３では，前記水温センサ２１によって検出された水温，即ち前記貯湯タンク４の下層から前記給湯回路２に供給される水の水温が，予め設定された設定水温ｔ１（第一の所定温度の一例）以上であるか否かが前記制御部によって判断される。ここに，前記設定水温ｔ１は，前記制御部のＲＯＭ等に予め記憶された情報であって，前記水加熱用熱交換器３における冷媒と水との間の熱交換効率が悪くなる温度である。前記設定水温ｔ１は，例えば３５℃程度に設定される。なお，前記設定水温ｔ１は，不図示の操作部からの入力に応じて変更可能であることが望ましい。この変更処理は前記制御部によって実行される。
ここで，前記ステップＳ３において，前記水温センサ２１によって検出された水温が前記設定水温ｔ１未満であると判断された場合（Ｓ３のＮｏ側）には，前記水加熱用熱交換器３における熱交換効率が低下しない状態にある。そのため，前記貯湯タンク４から前記給湯回路２に供給される水を冷却してから前記水加熱用熱交換器３に流入させる必要はない。この場合，処理はステップＳ１に移行し，前記冷媒回路１ｂへの冷媒の流入が遮断されて前記冷媒回路１ａにのみ冷媒が流入される状態が継続される。
【００２５】
一方，前記ステップＳ３において，前記水温センサ２１によって検出された水温が前記設定水温ｔ１以上であると判断された場合（Ｓ１のＹｅｓ側）には，前記水加熱用熱交換器３における熱交換効率が低下する状態にある。この場合，処理はステップＳ４に移行する。
続くステップＳ４では，前記制御部によって前記膨張器１５が制御されることにより，前記冷媒回路１ｂにおける前記水冷却用熱交換器５への冷媒の流入が開始される。具体的には，前記膨張器１５の流量調整機構の開度が調整されることにより，前記水加熱用熱交換器３から吐出された冷媒が，前記冷媒回路１ａ及び前記冷媒回路１ｂに分配されて流通される。これにより，前記給湯回路２では，前記貯湯タンク４の下層から供給された中温水が，前記水冷却用熱交換器５において冷却されてから前記水加熱用熱交換器３に流入することになる。
このように，当該ヒートポンプ給湯機Ｘ１では，前記水温センサ２１による検出された水の温度に基づいて前記水冷却用熱交換器５への冷媒の流入量，具体的には流入の有無が制御される。したがって，例えば前記暖房サイクル６が暖房運転に用いられることにより，前記貯湯タンク４内に中温水が還流される場合など，前記貯湯タンク４から前記冷媒回路１ｂに中温水が供給される場合であっても，前記水加熱用熱交換器３における熱交換効率が改善され，当該ヒートポンプ給湯機Ｘ１におけるエネルギー消費効率の低下が防止される。
なお，前記冷媒回路１ｂにおける前記水冷却用熱交換器５への冷媒の流入量の初期値は予め設定されているが，当該冷媒流れ調整処理では，その後の冷媒の流入量が後段のステップＳ５以降で変更される。
【００２６】
ステップＳ５では，前記水温センサ２３によって検出された水温，即ち前記水加熱用熱交換器３に流入する水の水温が，予め設定された設定水温ｔ２（第二の所定温度の一例）以上であるか否かが前記制御部によって判断される。ここに，前記設定水温ｔ２は，前記制御部のＲＯＭ等に予め記憶された情報であって，前記水加熱用熱交換器３における冷媒と水との間の熱交換効率が悪くなる温度である。前記設定水温ｔ２は，例えば３５℃程度に設定される。即ち，前記ステップＳ５では，前記水加熱用熱交換器３に流入する水が，該水加熱用熱交換器３における熱交換効率を低下させない温度まで冷却されているか否かが判断される。なお，前記設定水温ｔ２は，不図示の操作部からの入力に応じて変更可能であることが望ましい。この変更処理は前記制御部によって実行される。
【００２７】
まず，前記水温センサ２３によって検出された水温が前記設定水温ｔ２未満であると判断された場合（Ｓ５のＮｏ側）について述べる。
この場合，前記水加熱用熱交換器３に流入する水は，該水加熱用熱交換器３における熱交換効率を低下させない温度まで冷却されている状態にある。即ち，前記水冷却熱交換器５における冷却性能が十分な状態である。そのため，前記水冷却用熱交換器５に流入させる冷媒の量は変更されずに，処理は続くステップＳ５１に移行する。
前記ステップＳ５１では，前記水温センサ２３によって検出された水温が，予め設定された設定水温ｔ３（第三の所定温度の一例）以下であるか否かが前記制御部によって判断される。ここに，前記設定水温ｔ３は，前記制御部のＲＯＭ等に予め記憶された情報であって，前記水加熱用熱交換器３における冷媒と水との間の熱交換効率が良く，必要以上に前記給湯回路２上の水を冷却していることを示す温度である。具体的には，前記設定水温３は，前記設定水温ｔ２よりも低い温度（例えば１５℃程度）に設定される。
ここで，前記水温センサ２３によって検出された水温が，前記設定水温ｔ３以下ではないと判断された場合（Ｓ５１のＮｏ側）には，処理はステップＳ２に移行し，前記設定水温ｔ３以下であると判断された場合（Ｓ５１のＹｅｓ側）には，処理はステップＳ５２に移行する。
前記ステップＳ５２では，前記制御部によって前記膨張器１５が制御されることにより，前記冷媒回路１ｂにおける前記水冷却用熱交換器５への冷媒の流入量が所定量減少される。これにより，前記水冷却用熱交換器５による冷却性能が低下するが，前記冷媒回路１ａにおける前記室外空気熱交換器１４への冷媒の流入量がその分増加する。そのため，前記室外空気熱交換器１４における熱交換性能が向上するため，当該ヒートポンプ給湯機Ｘ１における給湯量を増加させることができる。なお，前記ステップＳ５２が実行されると，処理は前記ステップＳ２に移行する。
【００２８】
次に，前記ステップＳ５において，前記水温センサ２３によって検出された水温が前記設定水温ｔ２以上であると判断された場合（Ｓ５のＹｅｓ側）について述べる。
この場合，前記水加熱用熱交換器３に流入する水は，該水加熱用熱交換器３における熱交換効率を低下させない温度まで冷却されていない状態にある。即ち，前記水冷却熱交換器５における冷却性能が十分な状態ではない。
そのため，続くステップＳ６では，前記制御部によって前記膨張器１５が制御されることにより，前記冷媒回路１ｂにおける前記水冷却用熱交換器５への冷媒の流入量が所定量増加される。これにより，前記水冷却用熱交換器５による冷却性能が高まるため，前記給湯回路２上に流れる水をより低温まで冷却してから前記水加熱用熱交換器３に流入させることができる。なお，たとえ前記室外空気熱交換器１４への冷媒の流入が遮断されても，前記冷媒回路１に循環される冷媒は，前記水冷却用熱交換器５における前記給湯回路２上の水との間の熱交換により吸熱することができるため，前記冷媒回路１ａにおける前記室外空気熱交換器１４への冷媒の流入を遮断してもかまわない。
【００２９】
このように，当該冷媒流れ調整処理においては，前記水温センサ２３による検出水温に基づいて，前記冷媒回路１における前記冷媒回路１ａ及び前記冷媒回路１ｂ各々への冷媒の分配量，即ち前記室外空気熱交換器１４及び前記水冷却用熱交換器５各々への冷媒の流入量が調整される。したがって，前記設定水温ｔ２，ｔ３を任意に設定することにより，前記室外空気熱交換器１４及び前記水冷却用熱交換器５における熱交換性能を自在に調整することができる。即ち，当該ヒートポンプ給湯機Ｘ１では，給湯量を優先するか，エネルギー消費効率を優先するかを任意に調整することが可能である。
しかも，前記給湯回路２上の水が凍結するおそれがある場合には，前記水冷却用熱交換器５への冷媒の流入が遮断されるため，該給湯回路２上の水の凍結が防止され，ひいては前記水冷却用熱交換器５や前記給湯回路２上の構成要素の破損が防止される。
【実施例１】
【００３０】
ここに，図３は前記膨張器１５の他の構成例を示す図，図４は前記冷媒流れ調整処理の他の例を説明するためのフローチャートである。
前記本実施の形態では，前記水冷却用熱交換器５への冷媒の流入の有無や流入量を制御し得る前記膨張器１５を用いた場合を例に説明した。本実施例１では，図３に示すように，前記膨張器１５に換えて，前記水加熱用熱交換器３から前記水冷却用熱交換器５への冷媒の流入の有無を調整する電磁弁１５ｂと，前記電磁弁１５ｂから前記水冷却用熱交換器５へ向けて流れる前記冷媒を膨張させるキャピラリーチューブ１５ａとを備える構成について説明する。なお，前記キャピラリーチューブ１５ａは最も効率が良くなるように適切な冷媒流量が流れるべく，管内径や長さが設定されたものを用いる。
このような構成では，前記制御部によって前記電磁弁１５ｂの開閉が制御されることにより，前記水冷却用熱交換器５への冷媒の流入の有無（流入／遮断）だけが制御される。
即ち，前記膨張器１５に換えて，前記膨張弁１５ａ及び前記電磁弁１５ｂを備えた構成では，図４のフローチャートに示すように，前記実施の形態で説明した冷媒流れ制御処理（図２のフローチャート参照）におけるステップＳ１〜Ｓ４の処理が実行される。
これにより，前記給湯回路２上の水が凍結するおそれがある場合には，前記水冷却用熱交換器５への冷媒の流入が遮断されるため，該給湯回路２上の水の凍結が防止され，ひいては前記水冷却用熱交換器５や前記給湯回路２上の構成要素の破損が防止される。
本実施例１に係る構成では，前記実施の形態のように詳細な冷媒流量の調整は行われないが，簡素且つ安価な構成で中温水の加熱を効率的に行うことができる。
【実施例２】
【００３１】
前記実施の形態では，前記冷媒回路１における前記冷媒回路１ａ及び前記冷媒回路１ｂ各々への冷媒の分配量，即ち前記水冷却用熱交換器５への冷媒の流入の有無や流入量を調整することにより，前記水加熱用熱交換器３に流入する水の温度を調整する手法を採用した構成について述べた。
本実施例２では，前記水加熱用熱交換器３に流入する水の温度を調整する他の手法について説明する。ここに，図５は本発明の実施例２に係るヒートポンプ給湯機Ｘ２の概略構成を示すブロック図，図６は前記ヒートポンプ給湯機Ｘ２において実行される水流量調整処理の手順の一例を説明するフローチャートである。なお，図５及び図６において，前記実施の形態で説明した前記ヒートポンプ給湯機Ｘ１と同様の構成要素及び同様の処理内容については，同じ符号を付しており，ここではその説明を省略する。
【００３２】
本実施例２に係るヒートポンプ給湯機Ｘ２は，前記給湯回路２において前記貯湯タンク４の下層から供給される水を，給湯回路２ａ（第一の水流通経路の一例）及び給湯回路２ｂ（第二の水流通経路の一例）各々に分配する分配器２５（水分配手段の一例）が設けられている点で，前記ヒートポンプ給湯機Ｘ１と構成を異にする。
前記分配器２５による水の分配量は，該分配器２５が前記制御部によって制御されることにより調整可能である。ここに，かかる調整処理を実行するときの前記制御部が水分配量調整手段に相当する。なお，前記分配器２５は，前記貯湯タンク４から供給される水を分配する水分配手段の一例であって，例えば電磁弁などを組み合わせて構成されたものであってもよい。
【００３３】
前記給湯回路２ａは，前記貯湯タンク４の下層，前記水温センサ２１，前記循環ポンプ２２，前記分配器２５，前記水冷却用熱交換器５，前記水温センサ２３，前記水加熱用熱交換器３，前記水温センサ２４，前記貯湯タンク４の上層が順に接続された水の流通経路である。
また，前記給湯回路２ｂは，前記貯湯タンク４の下層，前記水温センサ２１，前記循環ポンプ２２，前記分配器２５，前記水温センサ２３，前記水加熱用熱交換器３，前記水温センサ２４，前記貯湯タンク４の上層が順に接続された水の流通経路である。即ち，前記給湯回路２ｂは，前記水冷却用熱交換器５をバイパスする流通経路である。
前記給湯経路２ａにおいて前記水冷却用熱交換器５から吐出された水と，前記給湯経路２ｂにおいて前記水冷却用熱交換器５をバイパスして流れる水とは合流された後，前記水加熱用熱交換器３に流入される。
本実施例１に係る前記ヒートポンプ給湯機Ｘ２では，前記分配器２５による前記給湯回路２ａ，２ｂへの水の分配量の初期値は予め設定されているが，その後の水の分配量は後述する水流量調整処理（図６のフローチャート参照）において変更される。
【００３４】
以下，図５を参照しつつ，図６のフローチャートに従って，前記ヒートポンプ給湯機Ｘ２において前記制御部により実行される水流量調整処理の手順の一例について説明する。なお，図中のＳ１，Ｓ２，…は処理手順（ステップ）の番号を表している。
ここでは，前記実施の形態で説明した冷媒流れ調整処理（図２のフローチャート参照）と異なる処理手順についてのみ説明する。当該水流量調整処理では，前記冷媒流れ調整処理における前記ステップＳ５２に換えてステップＳ７１が実行され，前記Ｓ６に換えてステップＳ７２が実行される。
【００３５】
前記ステップＳ５１において，前記水温センサ２３による検出温度が前記設定値ｔ３（第六の所定温度の一例）以下であると判断された場合，処理は前記ステップＳ５２に換えて前記ステップＳ７１に移行する。
前記ステップＳ７１では，前記制御部によって前記分配器２５が制御されることにより，前記給湯回路２ａにおける前記水冷却用熱交換器５への水の流入量が所定量減少される。これにより，前記水冷却用熱交換器５において冷却される水量が減少するため，前記給湯回路２ａ及び前記給湯回路２ｂから合流して前記水熱交換器３に流れる水の温度をより上昇させることができる。なお，このとき前記分配器２５によって前記給湯回路２ａへの水の流入が遮断されてもかまわない。
【００３６】
一方，前記ステップＳ５において，前記水温センサ２３による検出温度が前記設定値ｔ２（第五の所定温度の一例）以上である場合，処理は前記ステップＳ６に換えて前記ステップＳ７２に移行する。
前記ステップＳ７２では，前記制御部によって前記分配器２５が制御されることにより，前記給湯回路２ａにおける前記水冷却用熱交換器５への水の流入量が所定量増加される。これにより，前記水冷却用熱交換器５において冷却される水量が増加するため，前記給湯回路２ａ及び前記給湯回路２ｂから合流して前記水加熱用熱交換器３に流れる水の温度をより低下させることができる。なお，このとき前記分配器２５によって前記給湯回路２ｂへの水の流入が遮断されてもかまわない。
【００３７】
以上説明したように，当該水流量調整処理においては，前記水温センサ２３により検出された水温に基づいて，前記給湯回路２における前記給湯回路２ａ及び前記給湯回路２ｂ各々への水の分配量を調整することで，前記水加熱用熱交換器３に流入させる水の温度を適切に調整することができる。ここに，かかる調整処理を実行するときの前記制御部が水分配量調整手段に相当する。
なお，前記水温センサ２１によって検出された水温に基づいて前記給湯回路２における前記給湯回路２ａ及び前記給湯回路２ｂ各々への水の分配量を調整することも他の実施例として考えられる。具体的には，前記水温センサ２１により検出された水の温度が予め定められた設定水温（第四の所定温度の一例，例えば３５℃程度）以上であることを条件に，前記分配器２５による前記給湯回路２ａへの水の流入を開始し，前記設定水温未満であることを条件に，前記分配器２５による前記給湯回路２ａへの水の流入を遮断することが考えられる。ここに，かかる調整処理を実行するときの前記制御部も水分配量調整手段の一例である。
また，前記実施の形態で説明した前記冷媒流れ調整処理（図２のフローチャート参照）と本実施例１で説明した前記水流量調整処理（図６のフローチャート参照）とが同時に実行されることも他の実施例として考えられる。具体的には，前記水温センサ２１や前記水温センサ２３による検出温度に基づいて前記水冷却用熱交換器５に流入される冷媒及び水各々の量を調整することが考えられる。
【実施例３】
【００３８】
ところで，前記室外空気熱交換器１４及び前記水冷却用熱交換器５を直列に接続する構成において，前記室外空気熱交換器１４及び前記水冷却用熱交換器５各々への冷媒の流入の有無や流入量を独立して制御することも可能である。
具体的には，前記水冷却用熱交換器５を経由して前記室外空気熱交換器１４に流入する冷媒経路と，該水冷却用熱交換器５をバイパスして前記室外空気熱交換器１４に流入するバイパス経路と，前記水加熱用熱交換器３から吐出された冷媒を前記各経路に分配する分配器と，を有する構成が考えられる。また，前記分配器による前記冷媒の分配量は，前記制御部によって制御される。
このような構成によれば，前記分配器による冷媒の分配量を調整することで，前記冷媒経路及び前記バイパス経路各々に流入させる冷媒の量，即ち前記室外空気熱交換器１４及び前記水冷却用熱交換器５各々への冷媒の流入の有無や流入量を独立して調整することが可能である。
したがって，前記水冷却用熱交換器５において前記貯湯タンク４からの水が凍結するおそれがある場合には，該水冷却用熱交換器５への冷媒の流入量だけを減少或いは遮断させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態に係るヒートポンプ給湯機の概略構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態に係るヒートポンプ給湯機において実行される冷媒流れ調整処理の手順の一例を説明するフローチャート。
【図３】膨張器１５の変形例を示すブロック図。
【図４】冷媒流れ調整処理の他の例を説明するフローチャート。
【図５】本発明の実施例２に係るヒートポンプ給湯機の概略構成を示すブロック図。
【図６】本発明の実施例２に係るヒートポンプ給湯機において実行される水流量調整処理の手順の一例を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００４０】
１，１ａ，１ｂ…冷媒回路
２，２ａ，２ｂ…給湯回路
３…水加熱用熱交換器（第一の水熱交換器の一例）
４…貯湯タンク
５…水冷却用熱交換器（第二の水熱交換器の一例）
６…暖房サイクル（加熱サイクルの一例）
１１…圧縮機
１２，１５…膨張器
１３…冷媒温度センサ（冷媒温度検出手段の一例）
１４…室外空気熱交換器
１５ａ…キャピラリーチューブ
１５ｂ…電磁弁
２１…水温センサ（第一の水温検出手段の一例）
２２…循環ポンプ
２３…水温センサ（第二の水温検出手段の一例）
２４…水温センサ
２５…分配器（水分配手段の一例）
４１，４２…水経路
４３…給湯コック
６ａ…水循環経路
６ｂ…ブライン循環経路
６１…水循環ポンプ
６２…暖房用熱交換器
６３…ブライン循環ポンプ
６４…暖房機
Ｓ１，Ｓ２，，，…処理手順（ステップ）番号
【図１】
2007232284.tif 000003
【図２】
2007232284.tif 000004
【図３】
2007232284.tif 000005
【図４】
2007232284.tif 000006
【図５】
2007232284.tif 000007
【図６】
2007232284.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月9日(2007.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が循環される冷媒循環経路と，水が流通される水流通経路と，前記冷媒循環経路において圧縮機から吐出された前記冷媒と前記水流通経路に流通する水との間で熱交換を行う第一の水熱交換器と，前記第一の水熱交換器から吐出された水を貯留する貯湯タンクと，前記第一の水熱交換器から吐出された前記冷媒を膨張させる膨張器と，前記膨張器から前記圧縮機に向けて流れる前記冷媒と室外空気との間で熱交換を行う室外空気熱交換器と，前記膨張器から前記圧縮機に向けて流れる前記冷媒と前記貯湯タンクから供給された水との間で熱交換を行う第二の水熱交換器と，を備えてなるヒートポンプ給湯機であって，
前記膨張器から吐出された前記冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段と，
前記冷媒温度検出手段により検出された前記冷媒の温度に基づいて前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入の有無及び／又は流入量を調整する冷媒流れ調整手段と，
を備えてなり，
前記冷媒流れ調整手段が，前記冷媒温度検出手段により検出された前記冷媒の温度が，該冷媒と水との熱交換により該水が凝固する温度である場合に，前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入を遮断するものであることを特徴とするヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
前記貯湯タンクに貯留された温水を熱媒体として用いる加熱サイクルを更に備えてなる請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項３】
前記膨張器が，前記室外空気熱交換器に向けて前記冷媒を吐出する第一の膨張器と，前記第二の水熱交換器に向けて前記冷媒を吐出する第二の膨張器と，を含んでなり，
前記冷媒温度検出手段が，前記第一の膨張器から吐出された前記冷媒及び／又は前記第二の膨張器から吐出された前記冷媒の温度を検出するものである請求項１又は２のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項４】
前記第二の膨張器が，前記第一の水熱交換器から前記第二の水熱交換器へ向けて流れる前記冷媒の流入の有無を調整する電磁弁と，前記電磁弁から前記第二の水熱交換器へ向けて流れる前記冷媒を膨張させるキャピラリーチューブと，を含んでなり，
前記冷媒流れ調整手段が，前記電磁弁を制御することにより前記第一の水熱交換器から前記第二の水熱交換器へ向けて流れる前記冷媒の流入の有無を調整するものである請求項３に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項５】
前記貯湯タンクから吐出される水の温度を検出する第一の水温検出手段を更に備えてなる請求項１〜４のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項６】
前記冷媒流れ調整手段が，前記第一の水温検出手段により検出された水の温度に基づいて前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入の有無及び／又は流入量を調整するものである請求項５に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項７】
前記冷媒流れ調整手段が，前記第一の水温検出手段により検出された水の温度が第一の所定温度以上であることを条件に前記第二の水熱交換器へ前記冷媒を流入させ，前記第一の水温検出手段により検出された水の温度が前記第一の所定温度未満であることを条件に前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入を遮断するものである請求項６に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項８】
前記第一の水熱交換器に流入する水の温度を検出する第二の水温検出手段を更に備えてなる請求項１〜７のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項９】
前記冷媒流れ調整手段が，前記第二の水温検出手段により検出された水の温度に基づいて前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入の有無及び／又は流入量を調整するものである請求項８に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項１０】
前記冷媒流れ調整手段が，前記第二の水温検出手段により検出された水の温度が第二の所定温度以上であることを条件に前記第二の水熱交換器へ流入する前記冷媒の量を増加させ，前記第二の水温検出手段により検出された水の温度が前記第二の所定温度よりも低い第三の所定温度以下であることを条件に前記第二の水熱交換器へ流入する前記冷媒の量を減少させるものである請求項９に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項１１】
前記水流通経路が，前記貯湯タンクから前記第一の水熱交換器を経て前記貯湯タンクに続く第一の水流通経路と，前記貯湯タンクから前記第二の水熱交換器，前記第一の水熱交換器を順に経て前記貯湯タンクに続く第二の水流通経路と，を含んでなり，
前記貯湯タンクから供給される水を前記第一の水流通経路及び前記第二の水流通経路に分配する水分配手段と，前記第一の水温検出手段及び／又は前記第二の水温検出手段により検出された水の温度に基づいて前記水分配手段による水の分配量を調整する水分配量調整手段と，を更に備えてなる請求項８〜１０のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項１２】
前記水分配量調整手段が，前記第一の水温検出手段により検出された水の温度が第四の所定温度以上であることを条件に前記水分配器に対して前記第二の水流通経路へ水を分配させるものである請求項１１に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項１３】
前記水分配量調整手段が，前記第二の水温検出手段により検出された水の温度が第五の所定温度以上であることを条件に前記水分配器による前記第二の水流通経路への水の分配量を増加させ，前記第二の温度検出手段により検出された水の温度が前記第五の所定温度よりも低い第六の所定温度以下であることを条件に前記水分配器による前記第二の水流通経路への水の分配量を減少させるものである請求項１１又は１２のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明は，冷媒が循環される冷媒循環経路と，水が流通される水流通経路と，前記冷媒循環経路において圧縮機から吐出された前記冷媒と前記水流通経路に流通する水との間で熱交換を行う第一の水熱交換器と，前記第一の水熱交換器から吐出された水を貯留する貯湯タンクと，前記第一の水熱交換器から吐出された前記冷媒を膨張させる膨張器と，前記膨張器から前記圧縮機に向けて流れる前記冷媒と室外空気との間で熱交換を行う室外空気熱交換器と，前記膨張器から前記圧縮機に向けて流れる前記冷媒と前記貯湯タンクから供給された水との間で熱交換を行う第二の水熱交換器と，を備えてなるヒートポンプ給湯機に適用されるものであって，前記膨張器から吐出された前記冷媒の温度を検出し，その検出された前記冷媒の温度に基づいて前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入の有無や流入量を調整するものであって，その検出された前記冷媒の温度が，該冷媒と水との熱交換により該水が凝固する温度である場合に，前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入を遮断することを特徴とするヒートポンプ給湯機として構成される。特に，本発明は，前記貯湯タンクに貯留された温水を熱媒体として用いる床暖房などの加熱サイクルを備えるヒートポンプ給湯機に好適である。
このように構成された本発明によれば，前記膨張器から吐出された前記冷媒の温度が，該冷媒と水との熱交換により該水が凝固（凍結）する温度である場合に，前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入を遮断することにより，該第二の水熱交換器における水の凍結を防止することができる。したがって，前記第二の水熱交換器や前記水流通経路などの破損を防止することができる。もちろん，前記第二の水熱交換器において水が凍結するおそれのない場合には，前記貯湯タンクから吐出された水を前記第二の水熱交換器において冷却してから前記第一の水熱交換器に流入させることができるため，当該ヒートポンプ給湯機におけるエネルギー消費効率の低下を防止することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明によれば，前記膨張器から吐出された前記冷媒の温度が，該冷媒と水との熱交換により該水が凝固（凍結）する温度である場合に，前記第二の水熱交換器への前記冷媒の流入を遮断することにより，該第二の水熱交換器における水の凍結を防止することができる。したがって，前記第二の水熱交換器や前記水流通経路などの破損を防止することができる。もちろん，前記第二の水熱交換器において水が凍結するおそれのない場合には，前記貯湯タンクから吐出された水を前記第二の水熱交換器において冷却してから前記第一の水熱交換器に流入させることができるため，当該ヒートポンプ給湯機におけるエネルギー消費効率の低下を防止することができる。