(57)【要約】【課題】  ヒートポンプをより最適な状態で運転させて成績係数（ＣＯＰ）の向上を図ることができる給湯装置を提供する。【解決手段】  外気温度Ｔａ及び入水温度Ｔｗｉに依る外的条件に基づいて環境負荷Ｑｋを演算し、求められた環境負荷Ｑｋの値に応じて適切な圧縮機１１の目標回転数ＲＮを設定、詳しくは、外気温度Ｔａが低くなるほど、或いは、入水温度Ｔｗｉが高くなるほど、高値の目標回転数ＲＮを圧縮機１１に設定する。【選択図】  図３
2007192499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転数制御可能な圧縮機と冷媒と水との間で熱交換を行う熱交換器を少なくとも含むヒートポンプと、
下部を熱交換器の入水口に接続され、且つ、上部を熱交換器の出湯口に接続された貯湯タンクと、
貯湯タンク内の水を熱交換器に送り込むための給水ポンプと、
外気温度を検出するための外気温度センサと、
熱交換器への入水温度を検出するための入水温度センサと、
ヒートポンプ運転時には、検出された外気温度及び入水温度に基づき、外気温度が低くなるほど、或いは、入水温度が高くなるほど、圧縮機の回転数が高くなるように制御する圧縮機制御手段とを備える、
ことを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
圧縮機制御手段は、外気温度及び入水温度に基づいて環境負荷を演算し、求められた環境負荷の値に応じて圧縮機の目標回転数を設定する手段を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
圧縮機と冷媒と水との間で熱交換を行う熱交換器と開度制御可能な膨張弁を少なくとも含むヒートポンプと、
下部を熱交換器の入水口に接続され、且つ、上部を熱交換器の出湯口に接続された貯湯タンクと、
貯湯タンク内の水を熱交換器に送り込むための給水ポンプと、
外気温度を検出するための外気温度センサと、
熱交換器への入水温度を検出するための入水温度センサと、
圧縮機からの冷媒の吐出温度を検出するための吐出温度センサと、
出湯温度を設定するための出湯温度設定器と、
ヒートポンプ運転時には、検出された外気温度，入水温度及び吐出温度と設定出湯温度に基づき、外気温度が低くなるほど、或いは、入水温度が高くなるほど、或いは、設定出湯温度が高くなるほど、圧縮機の吐出温度が高くなるように膨張弁の開度を制御する膨張弁制御手段とを備える、
ことを特徴とする給湯装置。
【請求項４】
膨張弁制御手段は、外気温度，入水温度及び設定出湯温度に基づいて目標吐出温度を演算し、求められた目標吐出温度と吐出温度との温度偏差と吐出温度の経時的な温度変化量を演算し、求められた温度偏差及び温度変化量の値に応じて膨張弁の開度変化量を設定する手段を含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の給湯装置。
【請求項５】
圧縮機と冷媒と水との間で熱交換を行う熱交換器を少なくとも含むヒートポンプと、
下部を熱交換器の入水口に接続され、且つ、上部を熱交換器の出湯口に接続された貯湯タンクと、
貯湯タンク内の水を熱交換器に送り込むための回転数制御可能な給水ポンプと、
外気温度を検出するための外気温度センサと、
熱交換器への入水温度を検出するための入水温度センサと、
出湯温度を設定するための出湯温度設定器と、
ヒートポンプ運転時には、検出された外気温度及び入水温度と設定出湯温度に基づき、外気温度が高くなるほど、或いは、入水温度が高くなるほど、或いは、設定出湯温度が低くなるほど、給水ポンプの回転数が高くなるように制御するポンプ制御手段とを備える、
ことを特徴とする給湯装置。
【請求項６】
ポンプ制御手段は、外気温度，入水温度件及び設定出湯温度に基づいて必要出湯能力を演算し、求められた必要出湯能力と設定出湯温度及び入水温度に基づいて給水ポンプの回転数を設定する手段を含む、
ことを特徴とする請求項５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、ヒートポンプを熱源とした給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の給湯装置は、圧縮機，熱交換器，膨張弁及び蒸発器を有するヒートポンプと、貯湯タンクと、給水ポンプとを備えている。ヒートポンプの熱交換器は冷媒と水（低温度の湯を含む）との間で熱交換を行うためのもので、該熱交換器の入水口は給水ポンプを介して貯湯タンクの下部に接続され、出湯口は貯湯タンクの上部に接続されている。
【０００３】
最近では、給湯装置を最適状態で運転させるために、外気温度検出センサで検出された外気温度に基づいて、圧縮機の回転数制御と膨張弁の開度制御と給水ポンプの回転数制御を行う給湯装置が提案されている。
【特許文献１】特許第３６０１３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記の給湯装置では外気温度のみに基づいて圧縮機，膨張弁及び給水ポンプの制御を行っているが、実際上、ヒートポンプを最適状態で運転させることは難しい。
【０００５】
即ち、前記の給湯装置は給水ポンプの動作によって貯湯タンク内の水を熱交換器に送り込んで加熱し、加熱後の湯を貯湯タンクに送り込むものであるため、熱交換器への入水温度によってヒートポンプの成績係数（ＣＯＰ）が変動する。つまり、外気温度のみならず少なくとも熱交換器への入水温度を考慮して圧縮機，膨張弁及び給水ポンプの制御を行えば、ヒートポンプをより最適な状態で運転させて成績係数（ＣＯＰ）の向上を図ることが可能となる。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑みて創作されたもので、その目的とするところは、ヒートポンプをより最適な状態で運転させて成績係数（ＣＯＰ）の向上を図ることができる給湯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明の給湯装置は、回転数制御可能な圧縮機と冷媒と水との間で熱交換を行う熱交換器を少なくとも含むヒートポンプと、下部を熱交換器の入水口に接続され、且つ、上部を熱交換器の出湯口に接続された貯湯タンクと、貯湯タンク内の水を熱交換器に送り込むための給水ポンプと、外気温度を検出するための外気温度センサと、熱交換器への入水温度を検出するための入水温度センサと、ヒートポンプ運転時には、検出された外気温度及び入水温度に基づき、外気温度が低くなるほど、或いは、入水温度が高くなるほど、圧縮機の回転数が高くなるように制御する圧縮機制御手段とを備える、ことをその特徴とする。
【０００８】
この給湯装置によれば、外気温度が低くなるほど、或いは、入水温度が高くなるほど、高値の目標回転数を圧縮機に設定するので、外気温度のみに基づいて圧縮機の制御を行う場合に比べて、ヒートポンプをより最適な状態で運転させて成績係数（ＣＯＰ）の向上を図ることができる。
【０００９】
また、本発明の給湯装置は、圧縮機と冷媒と水との間で熱交換を行う熱交換器と開度制御可能な膨張弁を少なくとも含むヒートポンプと、下部を熱交換器の入水口に接続され、且つ、上部を熱交換器の出湯口に接続された貯湯タンクと、貯湯タンク内の水を熱交換器に送り込むための給水ポンプと、外気温度を検出するための外気温度センサと、熱交換器への入水温度を検出するための入水温度センサと、圧縮機からの冷媒の吐出温度を検出するための吐出温度センサと、出湯温度を設定するための出湯温度設定器と、ヒートポンプ運転時には、検出された外気温度，入水温度及び吐出温度と設定出湯温度に基づき、外気温度が低くなるほど、或いは、入水温度が高くなるほど、或いは、設定出湯温度が高くなるほど、圧縮機の吐出温度が高くなるように膨張弁の開度を制御する膨張弁制御手段とを備える、ことをその特徴とする。
【００１０】
この給湯装置によれば、外気温度が低くなるほど、或いは、入水温度が高くなるほど、或いは、設定出湯温度が高くなるほど、圧縮機の吐出温度が高くなるように膨張弁の開度変化量を設定するので、外気温度のみに基づいて膨張弁の制御を行う場合に比べて、ヒートポンプをより最適な状態で運転させて成績係数（ＣＯＰ）の向上を図ることができる。
【００１１】
さらに、本発明の給湯装置は、圧縮機と冷媒と水との間で熱交換を行う熱交換器を少なくとも含むヒートポンプと、下部を熱交換器の入水口に接続され、且つ、上部を熱交換器の出湯口に接続された貯湯タンクと、貯湯タンク内の水を熱交換器に送り込むための回転数制御可能な給水ポンプと、外気温度を検出するための外気温度センサと、熱交換器への入水温度を検出するための入水温度センサと、出湯温度を設定するための出湯温度設定器と、ヒートポンプ運転時には、検出された外気温度及び入水温度と設定出湯温度に基づき、外気温度が高くなるほど、或いは、入水温度が高くなるほど、或いは、設定出湯温度が低くなるほど、給水ポンプの回転数が高くなるように制御するポンプ制御手段とを備える、ことをその特徴とする。
【００１２】
この給湯装置によれば、外気温度が高くなるほど、或いは、入水温度が高くなるほど、或いは、設定出湯温度が低くなるほど、高値の回転数を給水ポンプに設定しているので、外気温度のみに基づいて給水ポンプの制御を行う場合に比べて、ヒートポンプをより最適な状態で運転させて成績係数（ＣＯＰ）の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、外気温度のみに基づいて圧縮機，膨張弁及び給水ポンプの制御を行う場合に比べて、ヒートポンプをより最適な状態で運転させて成績係数（ＣＯＰ）の向上を図ることができる。
【００１４】
本発明の前記目的とそれ以外の目的と、構成特徴と、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１〜図１１は本発明の実施形態を示す。図１は給湯装置の回路構成図、図２は図１に示した給湯装置の制御系図、図３は図１に示した給湯装置で実現される第１の運転方法を示すフローチャート、図４〜図５は第１の運転方法に係るデータテーブル、図７は図１に示した給湯装置で実現される第２の運転方法を示すフローチャート、図８及び図９は第２の運転方法に係るデータテーブル、図１０は図１に示した給湯装置で実現される第３の運転方法を示すフローチャート、図１１は第３の運転方法に係るデータテーブルである。
【００１６】
まず、図１を参照して、給湯装置の回路構成について説明する。図１に示した給湯装置は、ヒートポンプユニット１０と、タンクユニット２０とを備える。
【００１７】
ヒートポンプユニット１０は、回転数制御可能な能力可変型の圧縮機１１と、冷媒と水（低温度の湯を含む）との間で熱交換を行う熱交換器１２と、開度制御可能な電子式の膨張弁１３と、蒸発器１４と、蒸発器用の送風機１５とを少なくとも有するヒートポンプＨＰを備えている。このヒートポンプＨＰには冷媒として二酸化炭素（ＣＯ2 ）が用いられている。また、蒸発器１４またはその近傍には外気温度Ｔａを検出するための外気温度センサ１６が設けられ、熱交換器１２の出湯口１２ａまたはその近傍には該熱交換器１２からの出湯温度Ｔｗｏを検出するための出湯温度センサ１７が設けられ、熱交換器１２の入水口１２ｂまたはその近傍には該熱交換器１２への入水温度Ｔｗｉを検出するための入水温度センサ１８が設けられ、圧縮機１１の吐出口１１ａまたはその近傍には該圧縮機１１からの冷媒の吐出温度Ｔｄを検出するための吐出温度センサ１９が設けられている。
【００１８】
タンクユニット２０は、所定量の湯または湯及び水を満水状態で貯留可能な貯湯タンク２１と、回転数制御可能な給水ポンプ２２とを備えている。ヒートポンプＨＰの熱交換器１２の入水口１２ｂは給水ポンプ２２が設けられた管路ＷＰ１を介して貯湯タンク２１の下部に接続され、出湯口１２ａは管路ＷＰ２を介して貯湯タンク２１の上部に接続されている。また、貯湯タンク２１の下部には該貯湯タンク２１内に水ＣＷを取り込むための管路ＷＰ３が接続され、貯湯タンク２１の上部には該貯湯タンク２１内から湯ＨＷを送出するための管ＷＰ４が接続されている。
【００１９】
図１に示した給湯装置では、ヒートポンプＨＰを運転し、且つ、給水ポンプ２２を運転させて貯湯タンク２１内の水（低温度の湯を含む）をヒートポンプＨＰの熱交換器１２に送り込むことにより、該水を冷媒熱によって加熱して貯湯タンク２１に送り込むことができる。
【００２０】
次に、図２を参照して、図１に示した給湯装置の制御系について説明する。図２に示した制御系は、主制御回路３１と、圧縮機駆動回路３２と、膨張弁駆動回路３３と、送風機駆動回路３４と、ポンプ駆動回路３５と、出湯温度設定器３６とを備える。
【００２１】
主制御回路３１はマイクロコンピュータ構成で、後述の圧縮機制御，膨張弁制御及びポンプ制御に係わるプログラムと各制御に必要なデータ等をメモリに格納している。主制御回路３１には、外気温度センサ１６，出湯温度センサ１７，入水温度センサ１８及び吐出温度センサ１９からの検出信号と、出湯温度設定器３６で設定された出湯温度（設定出湯温度）Ｓｗｏに係わる信号が入力される。
【００２２】
圧縮機駆動回路３２は、主制御回路３１から制御信号に基づいて、設定された目標回転数ＲＮ（図３のステップＳＴ４，ＳＴ６参照）に応じた駆動信号を圧縮機動作用のモータ１１ａに送出する。膨張弁駆動回路３３は、主制御回路３１からの信号に基づいて、設定された開度変化量Ｐ（図７のステップＳＥ４参照）に応じた駆動信号を膨張弁動作用のモータ１３ａに送出する。送風機駆動回路３４は、主制御回路３１からの信号に基づいて、所定の駆動信号を送風機動作用のモータ１５ａに送出する。ポンプ駆動回路３５は、主制御回路３１からの信号に基づいて、設定された回転数ＲＰ（図１０のステップＳＰ３参照）に応じた駆動信号をポンプ動作用のモータ２２ａに送出する。
【００２３】
次に、図３〜図６を参照して、図１に示した給湯装置で実現される第１の運転方法について説明する。この第１の運転方法は圧縮機制御に依る運転方法である。
【００２４】
ヒートポンプＨＰの運転を開始するときには、外気温度Ｔａと入水温度Ｔｗｉを検出し、検出された外気温度Ｔａと入水温度Ｔｗｉに基づいて環境負荷ＱｋをＱｋ＝α１×Ｔａ−α２×Ｔｗｉの基本式により演算する（図３のステップＳＴ１，ＳＴ２参照）。因みに、式中のα１，α２は係数である。
【００２５】
そして、図４に示すデータテーブルを利用して、求められた環境負荷Ｑｋの値に応じた目標回転数ＲＮを設定する（図３のステップＳＴ３，ＳＴ４参照）。図４中のＡ１１〜Ａ１６は環境負荷Ｑｋのしきい値を示すもので、Ａ１１＜Ａ１２＜Ａ１３＜Ａ１４＜Ａ１５＜Ａ１６の関係にある。また、図４中のＲＮ１〜ＲＮ７は目標回転数ＲＮの値を示すもので、ＲＮ１＞ＲＮ２＞ＲＮ３＞ＲＮ４＞ＲＮ５＞ＲＮ６＞ＲＮ７の関係にある。
【００２６】
ヒートポンプＨＰの運転が開始された後（運転中）も外気温度Ｔａと入水温度Ｔｗｉを検出し、検出された外気温度Ｔａと入水温度Ｔｗｉに基づいて環境負荷ＱｋをＱｋ＝α１×Ｔａ−α２×Ｔｗｉの基本式により演算する（図３のステップＳＴ１，ＳＴ２参照）。
【００２７】
そして、求められた環境負荷Ｑｋが先に求めた運転開始時の環境負荷Ｑｋと異なるか否かを判断すると共に、異なる場合には求められた環境負荷Ｑｋが先に求めた運転開始時の環境負荷Ｑｋよりも上昇しているか下降しているかを判断する（図３のステップＳＴ３，ＳＴ５参照）。判断の結果、環境負荷Ｑｋに変化が無いときにはステップＳＴ１に移行する。
【００２８】
一方、求められた環境負荷Ｑｋが先に求めた運転開始時の環境負荷Ｑｋよりも上昇しているときには、図５に示すデータテーブルを利用して、求められた環境負荷Ｑｋの値に応じた目標回転数ＲＮを設定する（図３のステップＳＴ６参照）。図５中のＡ２１〜Ａ２６は環境負荷Ｑｋのしきい値を示すもので、Ａ２１＜Ａ２２＜Ａ２３＜Ａ２４＜Ａ２５＜Ａ２６の関係にあり、Ａ２１〜Ａ２６の各値は図４に示したＡ１１〜Ａ１６の値よりもそれぞれ大きい。また、図５中のＲＮ１〜ＲＮ７は目標回転数ＲＮの値を示すもので、ＲＮ１〜ＲＮ７の各値は図４に示したＲＮ１〜ＲＮ７と同じである。
【００２９】
また、求められた環境負荷Ｑｋが先に求めた運転開始時の環境負荷Ｑｋよりも下降しているときには、図６に示すデータテーブルを利用して、求められた環境負荷Ｑｋの値に応じた目標回転数ＲＮを設定する（図３のステップＳＴ６参照）。図６中のＡ３１〜Ａ３６は環境負荷Ｑｋのしきい値を示すもので、Ａ３１＜Ａ３２＜Ａ３３＜Ａ３４＜Ａ３５＜Ａ３６の関係にあり、Ａ３１〜Ａ３６の各値は図４に示したＡ１１〜Ａ１６の値よりもそれぞれ小さい。また、図６中のＲＮ１〜ＲＮ７は目標回転数ＲＮの値を示すもので、ＲＮ１〜ＲＮ７の各値は図４に示したＲＮ１〜ＲＮ７と同じである。
【００３０】
以上の手順はヒートポンプＨＰの運転が停止されるまで継続して行われる。先の説明から分かるように、ヒートポンプＨＰの運転時には、外気温度Ｔａが低くなるほど、或いは、入水温度Ｔｗｉが高くなるほど、高値の目標回転数ＲＮが設定されることになり、圧縮機１１はこのようにして設定された目標回転数ＲＮとなるように制御される。
【００３１】
第１の運転方法によれば、外気温度Ｔａ及び入水温度Ｔｗｉに依る外的条件に基づいて環境負荷Ｑｋを演算し、求められた環境負荷Ｑｋの値に応じて適切な圧縮機１１の目標回転数ＲＮを設定、詳しくは、外気温度Ｔａが低くなるほど、或いは、入水温度Ｔｗｉが高くなるほど、高値の目標回転数ＲＮを圧縮機１１に設定しているので、外気温度のみに基づいて圧縮機１１の制御を行う場合に比べて、ヒートポンプＨＰをより最適な状態で運転させて成績係数（ＣＯＰ）の向上を図ることができる。
【００３２】
また、第１の運転方法によれば、ヒートポンプＨＰを運転を開始するときと、運転運転開始後で環境負荷Ｑｋが上昇したときと、運転開始後で環境負荷Ｑｋが下降したときとで異なるデータテーブルを用いて目標回転数ＲＮを設定しているので、より適切な目標回転数ＲＮを運転状態に応じて設定して成績係数（ＣＯＰ）のさらなる向上を図ることができる。
【００３３】
次に、図７〜図９を参照して、図１に示した給湯装置で実現される第２の運転方法について説明する。この第２の運転方法は膨張弁制御に依る運転方法である。
【００３４】
ヒートポンプＨＰが運転しているときには外気温度Ｔａと入水温度Ｔｗｉと吐出温度Ｔｄを検出すると共に、設定出湯温度Ｓｗｏを読み込む（図７のステップＳＥ１，ＳＥ２参照）。設定出湯温度Ｓｗｏは図８に示すように６５℃から９０℃の範囲で５℃単位で予め設定されている。
【００３５】
そして、検出された外気温度Ｔａと入水温度Ｔｗｉに基づき、各設定出湯温度Ｓｗｏ毎に定められた式によって目標吐出温度Ｔｄｔを演算する（図７のステップＳＥ３参照）。目標吐出温度Ｔｄｔを演算する基本式はＴｄｔ＝−β１×Ｔａ＋β２＋β３×（Ｔｗｉ−β４）であるが、係数β１，β３と定数β２の値は各設定出湯温度Ｓｗｏ毎に異なる。詳しくは、係数β３は設定出湯温度Ｓｗｏが高くなるほど低値となり、係数β１と定数β２は設定出湯温度Ｓｗｏが高くなるほど高値となる。定数β４は設定出湯温度Ｓｗｏに拘わらず一定である。図８中のＴｄｔ１〜Ｔｄｔ６は演算により求められた各設定出湯温度Ｓｗｏ毎の目標吐出温度Ｔｄｔの値を示すもので、ＴａとＴｗｉの値が同じときはＴｄｔ１＜Ｔｄｔ２＜Ｔｄｔ３＜Ｔｄｔ４＜Ｔｄｔ５＜Ｔｄｔ６となる。
【００３６】
そして、求められた目標吐出温度Ｔｄｔと先に検出された吐出温度Ｔｄとの温度偏差ΔＴｄをΔＴｄ＝Ｔｄｔ−Ｔｄの式により演算し、且つ、先に検出された吐出温度Ｔｄと３０秒前の吐出温度Ｔｄとの経時的な温度変化量ΔＴｋをΔＴｋ＝Ｔｄ−３０秒前のＴｄの式により演算する（図７のステップＳＥ４参照）。
【００３７】
そして、図９に示すデータテーブルを利用して、求められた温度偏差ΔＴｄ及び温度変化量ΔＴｋに応じた開度変化量Ｐを設定する（図７のステップＳＥ５参照）。図９中のＢ１〜Ｂ６は温度偏差ΔＴｄのしきい値を示すもので、Ｂ１＞Ｂ２＞Ｂ３＞Ｂ４＞Ｂ５＞Ｂ６の関係にある。また、図９中のＣ１〜Ｃ４は温度変化量ΔＴｋのしきい値を示すもので、Ｃ１＞Ｃ２＞Ｃ３＞Ｃ４の関係にある。さらに、図９中の−Ｐ１〜−Ｐ５と±０と＋Ｐ１〜＋Ｐ５は開度変化量Ｐの値を示すもので、−Ｐ１〜−Ｐ５は−Ｐ１＞−Ｐ２＞−Ｐ３＞−Ｐ４＞−Ｐ５の関係にあり、＋Ｐ１〜＋Ｐ５は＋Ｐ１＜＋Ｐ２＜＋Ｐ３＜＋Ｐ４＜＋Ｐ５の関係にある。
【００３８】
以上の手順はヒートポンプＨＰの運転が停止されるまで継続して行われる。先の説明から分かるように、ヒートポンプＨＰの運転時には、外気温度Ｔａが低くなるほど、或いは、入水温度Ｔｗｉが高くなるほど、或いは、設定出湯温度Ｓｗｏが高くなるほど、圧縮機１１の吐出温度Ｔｄが高くなるように膨張弁１３の開度変化量Ｐが設定されることになり、膨張弁１３はこのようにして設定された開度変化量Ｐとなるように制御される。
【００３９】
第２の運転方法によれば、外気温度Ｔａ及び入水温度Ｔｗｉに依る外的条件と設定出湯温度Ｓｗｏに依る内的条件に基づいて目標吐出温度Ｔｄｔを演算し、求められた目標吐出温度Ｔｄｔと吐出温度Ｔｄとの温度偏差ΔＴｄと吐出温度Ｔｄの経時的な温度変化量ΔＴｋを演算し、求められた温度偏差ΔＴｄ及び温度変化量ΔＴｋの値に応じて適切な開度変化量Ｐを設定、詳しくは、外気温度Ｔａが低くなるほど、或いは、入水温度Ｔｗｉが高くなるほど、或いは、設定出湯温度Ｓｗｏが高くなるほど、圧縮機１１の吐出温度Ｔｄが高くなるように膨張弁１３の開度変化量Ｐを設定しているので、外気温度のみに基づいて膨張弁１３の制御を行う場合に比べて、ヒートポンプＨＰをより最適な状態で運転させて成績係数（ＣＯＰ）の向上を図ることができる。
【００４０】
次に、図１０〜図１１を参照して、図１に示した給湯装置で実現される第３の運転方法について説明する。この第３の運転方法はポンプ制御に依る運転方法である。
【００４１】
ヒートポンプＨＰが運転しているときには外気温度Ｔａと入水温度Ｔｗｉを検出すると共に、設定出湯温度Ｓｗｏを読み込む（図１０のステップＳＥＰ，ＳＰ２参照）。設定出湯温度Ｓｗｏは図１１に示すように６５℃から９０℃の範囲で５℃単位で予め設定されている。
【００４２】
そして、検出された外気温度Ｔａと入水温度Ｔｗｉに基づき、各設定出湯温度Ｓｗｏ毎に定められた式によって必要出湯能力Ｑを演算する（図１０のステップＳＰ３参照）。必要出湯能力Ｑを演算する基本式はＱ＝γ１×Ｔａ＋γ２＋γ３×（γ４−Ｔｗｉ）であるが、定数γ２の値は各設定出湯温度Ｓｗｏ毎に異なる。詳しくは、定数γ２は設定出湯温度Ｓｗｏが高くなるほど低値となる。係数γ１，γ３と定数γ４は設定出湯温度Ｓｗｏに拘わらず一定である。図１１中のＱ１〜Ｑ６は演算により求められた各設定出湯温度Ｓｗｏ毎の必要出湯能力Ｑの値を示すもので、Ｔｗｉの値が同じときはＱ１＞Ｑ２＞Ｑ３＞Ｑ４＞Ｑ５＞Ｑ６となる。
【００４３】
そして、求められた必要出湯能力Ｑと先に検出された入水温度Ｔｗｉと設定出湯温度Ｓｗｏに基づいて回転数ＲＰをＲＰ＝δ１×〔δ２＋｛δ３＋δ４×Ｑ／（Ｓｗｏ−Ｔｗｉ）｝／δ５〕の基本式により演算して設定する（図１０のステップＳＰ４参照）。因みに、式中のδ１，δ４，δ５は係数であり、δ２，δ３は定数である。
【００４４】
以上の手順はヒートポンプＨＰの運転が停止されるまで継続して行われる。先の説明から分かるように、ヒートポンプＨＰの運転時には、外気温度Ｔａが高くなるほど、或いは、入水温度Ｔｗｉが高くなるほど、或いは、設定出湯温度Ｓｗｏが低くなるほど、高値の回転数ＲＰが設定されることになり、給水ポンプ２２はこのように設定された回転数ＲＰとなるように制御される。
【００４５】
第３の運転方法によれば、外気温度Ｔａ及び入水温度Ｔｗｉに依る外的条件と設定出湯温度Ｓｗｏに依る内的条件に基づいて必要出湯能力Ｑを演算し、求められた必要出湯能力Ｑと設定出湯温度Ｓｗｏ及び入水温度Ｔｗｉに基づいて適切な回転数ＲＰを設定、詳しくは、外気温度Ｔａが高くなるほど、或いは、入水温度Ｔｗｉが高くなるほど、或いは、設定出湯温度Ｓｗｏが低くなるほど、高値の回転数ＲＰを給水ポンプ２２に設定しているので、外気温度のみに基づいて給水ポンプ２２の制御を行う場合に比べて、ヒートポンプＨＰをより最適な状態で運転させて成績係数（ＣＯＰ）の向上を図ることができる。
【００４６】
尚、前述の説明では、制御内容の理解促進を図るために、第１の運転方法（圧縮機制御）と第２の運転方法（膨張弁制御）と第３の運転方法（ポンプ制御）とを分けて説明したが、第１の運転方法と第２の運転方法を併用すれば、また、第１の運転方法と第３の運転方法を併用すれば、さらに、第２の運転方法と第３の運転方法を併用すれば、さらに、第１の運転方法と第２の運転方法と第３の運転方法を併用すれば、各運転方法を単独で実行する場合に比べてヒートポンプＨＰをより一層最適な状態で運転させて成績係数（ＣＯＰ）の向上できることは言うまでもない。
【００４７】
また、前述の説明では、回転数制御可能な能力可変型の圧縮機１１と、開度制御可能な電子式の膨張弁１３と、回転数制御可能な給水ポンプ２２を用いた回路構成を示したが、圧縮機制御による第１の運転方法のみを実行する場合には、電子式の膨張弁１３の代わりに一般的な温度式膨張弁を用い、且つ、回転数制御可能な給水ポンプ２２の代わりに定速回転の給水ポンプを用いても前記同様の作用効果が得られる。一方、膨張弁制御による第２の運転方法のみを実行する場合には、回転数制御可能な圧縮機１１の代わりに定速回転の圧縮機を用い、且つ、回転数制御可能な給水ポンプ２２の代わりに定速回転の給水ポンプを用いても前記同様の作用効果が得られる。他方、ポンプ制御による第３の運転方法のみを実行する場合には、回転数制御可能な圧縮機１１の代わりに定速回転の圧縮機を用い、且つ、電子式の膨張弁１３の代わりに一般的な温度式膨張弁を用いても前記同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】給湯装置の回路構成図である。
【図２】図１に示した給湯装置の制御系図である。
【図３】図１に示した給湯装置で実現される第１の運転方法を示すフローチャートである。
【図４】第１の運転方法に係るデータテーブルである。
【図５】第１の運転方法に係るデータテーブルである。
【図６】第１の運転方法に係るデータテーブルである。
【図７】図１に示した給湯装置で実現される第２の運転方法を示すフローチャートである。
【図８】第２の運転方法に係るデータテーブルである。
【図９】第２の運転方法に係るデータテーブルである。
【図１０】図１に示した給湯装置で実現される第３の運転方法を示すフローチャートである。
【図１１】第３の運転方法に係るデータテーブルである。
【符号の説明】
【００４９】
１０…ヒートポンプユニット、ＨＰ…ヒートポンプ、１１…圧縮機、１２…熱交換器、１２ａ…出湯口、１２ｂ…入水口、１３…膨張弁、１４…蒸発器、１６…外気温度センサ、Ｔａ…外気温度、１７…出湯温度センサ、Ｔｗｏ…出湯温度、１８…入水温度センサ、Ｔｗｉ…入水温度、１９…吐出温度センサ、Ｔｄ…吐出温度、２０…タンクユニット、２１…貯湯タンク、２１…給水ポンプ、３１…主制御回路、３２…圧縮機駆動回路、３３…膨張弁駆動回路、３５…ポンプ駆動回路、３６…出湯温度設定器、Ｑｋ…環境負荷、ＲＮ…圧縮機の目標回転数、Ｓｗｏ…設定出湯温度、Ｔｄｔ…目標吐出温度、ΔＴｄ…温度偏差、ΔＴｋ…温度変化量、Ｑ…必要出湯能力、Ｐ…膨張弁の開度変化量、ＲＰ…給水ポンプの回転数。
【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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【図１１】
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