(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）熱量を供給する熱源器と、
（ｂ）この熱源器で生成された温水を貯留すると共に、所定の給湯箇所に給湯するための貯湯槽と、
（ｃ）前記熱源器より流出した温水を、前記貯湯槽を経て再び前記熱源器に戻すための第１温水循環経路と、
（ｄ）前記熱源器より流出した温水を、前記貯湯槽を迂回して再び前記熱源器に戻すための第２温水循環経路と、
（ｅ）前記熱源器より流出した温水を、前記第１温水循環経路もしくは前記第２温水循環経路に循環させる給水ポンプと、
（ｆ）前記第１温水循環経路と前記第２温水循環経路とを切り替える経路切替手段と、  （ｇ）外気温度または循環水温度を検出する温度検出手段を有し、
前記熱源器および前記給水ポンプを制御すると共に、
前記熱源器で生成された温水を前記貯湯槽に貯留する沸き上げ運転中は、常に前記第１温水循環経路に切り替えるように前記経路切替手段を制御し、
沸き上げ運転の停止中は、常に前記第２温水循環経路に切り替えるように前記経路切替手段を制御する運転制御装置と
を備え、
前記運転制御装置は、沸き上げ運転の停止中に、前記温度検出手段によって検出される外気温度または循環水温度が所定値以下となると、前記給水ポンプおよび前記熱源器の運転を開始すると共に、
前記温度検出手段によって検出される外気温度または循環水温度が所定値以上の時、あるいは前記給水ポンプまたは前記熱源器のうち少なくともどちらか一方の運転を開始してから所定の条件に達した場合、前記給水ポンプおよび前記熱源器の運転を所定時間が経過するまで停止し、
前記給水ポンプおよび前記熱源器の運転を停止する時間が所定時間を経過した時点で、前記温度検出手段によって検出される外気温度または循環水温度が所定値以下の時、前記給水ポンプおよび前記熱源器の運転を再開することを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項２】
請求項１に記載の貯湯式給湯器において、
前記運転制御装置は、前記給水ポンプの運転を開始する前に、前記熱源器の運転を開始することを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項３】
請求項１に記載の貯湯式給湯器において、
前記運転制御装置は、前記熱源器の運転を開始する前に、前記給水ポンプの運転を開始することを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちいずれかに記載の貯湯式給湯器において、
前記第１温水循環経路は、前記貯湯槽の下部に接続する給水配管、この給水配管と前記熱源器の入口とを接続する往配管、前記熱源器の出口に接続する復配管、およびこの復配管と前記貯湯槽の上部とを接続する貯湯槽配管の順に温水が循環する経路であり、
前記第２温水循環経路は、前記復配管、前記貯湯槽から循環水を迂回させるバイパス配管、および前記往配管の順に循環水が循環する経路であり、
前記経路切替手段は、沸き上げ運転時のみ前記給水配管から前記往配管への前記第１温水循環経路に切り替え、沸き上げ運転の停止時に前記バイパス配管から前記往配管への前記第２温水循環経路に切り替える三方弁であることを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項５】
請求項１に記載の貯湯式給湯器において、
前記温度検出手段は、前記第１温水循環経路または前記第２温水循環経路を循環する循環水温度を検出する循環水温度検出手段であり、
前記運転制御装置は、前記循環水温度検出手段によって検出される循環水温度が所定値以上の時、あるいは前記給水ポンプおよび前記熱源器の運転を開始してから所定の条件に達した場合、前記給水ポンプおよび前記熱源器の運転を所定時間が経過するまで停止すると共に、前記給水ポンプおよび前記熱源器の運転を停止する時間が所定時間を経過した時点で、前記循環水温度検出手段によって検出される循環水温度が所定値以下の時、前記給水ポンプおよび前記熱源器の運転を再開することを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項６】
請求項５に記載の貯湯式給湯器において、
前記給水ポンプの運転を停止する所定時間は、前記温度検出手段によって検出される外気温度または循環水温度のうち少なくとも一方の温度にて決定されることを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項７】
請求項６に記載の貯湯式給湯器において、
前記熱源器は、吸引した冷媒を圧縮して吐出する電動式の冷媒圧縮機、およびこの冷媒圧縮機より吐出された高圧側の冷媒によって水を湯に昇温させる高圧側熱交換器を有し、  前記運転制御装置は、前記熱源器の運転を開始してから所定の条件に達して前記熱源器の運転を停止した後、前記給水ポンプを所定時間が経過するまでの間、所定回転数で運転することを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項８】
請求項７に記載の貯湯式給湯器において、
前記運転制御装置は、前記給水ポンプの運転を停止した後、所定時間が経過するまで前記給水ポンプを放置することを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項９】
請求項１に記載の貯湯式給湯器において、
前記熱源器は、空気熱交換器より吸引した冷媒を圧縮して吐出する電動式の冷媒圧縮機、この冷媒圧縮機より吐出された高圧側の冷媒によって水を湯に昇温させる高圧側熱交換器、およびこの高圧側熱交換器から流出する冷媒を弁開度に応じて減圧する電気式の膨張弁を有し、
前記温度検出手段は、前記空気熱交換器近傍に設置されて、外気温度を検出する外気温度検出手段であり、
前記運転制御装置は、前記外気温度検出手段によって検出される外気温度が所定値以下の場合、少なくとも前記給水ポンプまたは前記熱源器の運転を開始することを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項１０】
請求項９に記載の貯湯式給湯器において、
前記温度検出手段は、前記第１温水循環経路または前記第２温水循環経路を循環する循環水温度を検出する循環水温度検出手段であり、
前記運転制御装置は、前記冷媒圧縮機の運転前に、前記循環水温度検出手段によって検出された循環水温度から前記膨張弁の開度を決定することを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項１１】
請求項１に記載の貯湯式給湯器において、
前記第１温水循環経路は、前記貯湯槽の下部に接続する給水配管、この給水配管と前記熱源器の入口とを接続する往配管、前記熱源器の出口に接続する復配管、およびこの復配管と前記貯湯槽の上部とを接続する貯湯槽配管の順に温水が循環する経路であり、
前記第２温水循環経路は、前記復配管、前記貯湯槽から循環水を迂回させるバイパス配管、および前記往配管の順に循環水が循環する経路であり、
前記経路切替手段は、沸き上げ運転時のみ前記給水配管から前記往配管への前記第１温水循環経路に切り替え、沸き上げ運転の停止時に前記バイパス配管から前記往配管への前記第２温水循環経路に切り替える三方弁であることを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項１２】
請求項１に記載の貯湯式給湯器において、
前記熱源器は、冷媒と温水とを熱交換する水−冷媒熱交換器であり、
前記水−冷媒熱交換器は、前記給水ポンプに接続されて、水を湯に昇温させる給湯用熱交換器、およびコンプレッサの吐出口に接続されて、前記給湯用熱交換器へ熱量供給を行なう高圧側熱交換器を有し、
水を湯に昇温させる熱源ユニットは、前記コンプレッサの吐出口より吐出された高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルにより構成されていることを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項１３】
請求項１に記載の貯湯式給湯器において、
前記熱源器は、空気熱交換器より吸引した冷媒を圧縮して吐出する電動式の冷媒圧縮機を有し、
前記温度検出手段は、前記空気熱交換器近傍に設置されて、外気温度を検出する外気温度検出手段であり、
前記運転制御装置は、全量沸き上げ終了後、前記外気温度検出手段によって検出される外気温度は通常沸き上げ運転中の平均値を用いることを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項１４】
請求項１に記載の貯湯式給湯器において、
前記運転制御装置は、
少なくとも前記熱源器を運転する除霜運転を開始する前に、前記温度検出手段によって検出される温度が所定値以下の時、前記第２温水循環経路に切り替えるように前記経路切替手段を制御すると共に、少なくとも前記給水ポンプの運転を開始することを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項１５】
請求項１４に記載の貯湯式給湯器において、
前記熱源器は、空気熱交換器より吸引した冷媒を圧縮して吐出する電動式の冷媒圧縮機を有し、
前記運転制御装置は、前記除霜運転を開始する前に、前記温度検出手段によって検出される温度が所定値以下の時、前記第２温水循環経路に切り替えるように前記経路切替手段を制御すると共に、前記給水ポンプおよび前記冷媒圧縮機を所定回転数で運転することを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項１６】
請求項１に記載の貯湯式給湯器において、
前記運転制御装置は、
少なくとも前記給水ポンプを運転して機能部品の凍結防止を行なう、前記機能部品の凍結防止制御が所定時間以上行なわれた時、前記第１温水循環経路に切り替えるように前記経路切替手段を制御することを特徴とする貯湯式給湯器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱源器で生成された温水を貯留すると共に、所定の給湯箇所に給湯するための貯湯槽を備えた貯湯式給湯器に関するもので、特に熱源器および貯湯槽を環状に接続する往復配管等の機能部品の凍結防止制御に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特許第３１２７６２２号公報においては、熱源器にて生成された温水を貯湯槽に循環供給する温水循環回路中に、貯湯槽をバイパスするバイパス配管を接続した貯湯式電気温水器が知られている。この貯湯式電気温水器は、バイパス配管の開閉を、バイパス配管の途中に設置した開閉弁によって行なうようにしている。なお、温水循環回路は、貯湯槽内の温水を、第１接続管→往配管→熱源器→復配管→給湯管を経て貯湯槽に戻す温水循環経路である。そして、冬期等の低外気温時には、温水温度検知器の信号で給水ポンプ、電気ヒータ等の加熱源に通電し、開閉弁を開放して温水を循環させ、給水ポンプ、熱源器、往配管、バイパス配管、復配管の系内の温水を昇温させて、機能部品の凍結防止、つまり往配管や復配管等の配管凍結防止を行なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の貯湯式電気温水器においては、低外気温時に、バイパス配管に設けられた開閉弁を開放し、給水ポンプを運転して循環水の循環を行った際に、貯湯槽の上部および給湯管への循環水の回り込み、貯湯槽の下部より第１接続管を通じての温水の吸い出しが懸念される。また、使用者が給水栓を開いて浴室の風呂または台所等の給湯箇所に出湯または給湯しようとすると、貯湯槽内の差圧によって温水循環回路中の冷えた温水（冷水）が回され、貯湯槽の上部へその冷水が入り込むことにより、貯湯槽内の温水温度が低下するという問題が生じる。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、低外気温時における沸き上げ運転の停止中に、貯湯式給湯器の各機能部品の効率的な凍結防止、特に往配管や復配管等の配管の効率的な凍結防止、および出湯または給湯時の貯湯槽への冷水の回り込みを解消することを目的とする。また、低外気温時における除霜運転前に、貯湯槽、往配管や復配管等の配管、および貯湯式給湯器の各機能部品の効率的な凍結防止を図ることを目的とする。さらに、低外気温時における貯湯式給湯器の各機能部品の効率的な凍結防止、貯湯式給湯器の各機能部品の温度保護の両立を図ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、熱源器で生成された温水を貯湯槽に貯留する沸き上げ運転中は、常に第１温水循環経路に切り替えるように経路切替手段が制御され、また、沸き上げ運転の停止中は、常に第２温水循環経路に切り替えるように経路切替手段が制御される。そして、沸き上げ運転の停止中に、温度検出手段によって検出される外気温度または循環水温度が所定値以下となると、給水ポンプおよび熱源器の運転が開始される。したがって、熱源器の出口より流出した循環水は貯湯槽を迂回して熱源器に戻される。これにより、沸き上げ運転の停止中に機能部品の凍結防止制御を行なうことができる。すなわち、低外気温時における貯湯式給湯器の各機能部品、特に往配管や復配管等の配管の効率的な凍結防止を行なうことができる。また、出湯または給湯時に貯湯槽内の差圧によって温水循環回路中の冷水が貯湯槽の上部に入り込むこともなく、貯湯槽内の循環水温度が低くなることもない。
【０００６】
また、請求項１に記載の発明によれば、上記の機能部品の凍結防止制御中に、温度検出手段によって検出される外気温度または循環水温度が所定値以上の時、あるいは給水ポンプまたは熱源器のうち少なくともどちらか一方の運転を開始してから所定の条件に達した場合には、給水ポンプおよび熱源器の運転を所定時間が経過するまで停止する。そして、給水ポンプおよび熱源器の運転を停止する時間が所定時間を経過した時点で、温度検出手段によって検出される外気温度または循環水温度が所定値以下の時には、給水ポンプおよび熱源器の運転を再開することにより、機能部品の効率的な凍結防止を行なうことができると共に、貯湯式給湯器を使用する際の電気代を低減することができる。また、請求項２に記載の発明によれば、給水ポンプの運転の前に予め熱源器による温水への熱量供給を行い、凍結防止制御開始直後の循環水冷却を無くすことにより、効率的に循環水への熱量供給を行なうことができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明によれば、予め熱源器による温水への熱量供給を行なう前に、給水ポンプを運転し、温度検出手段にて温度を検出することにより、熱源器による温水への熱量供給の必要性を判断することができる。また、請求項４および請求項１１に記載の発明によれば、経路切替手段として、沸き上げ運転時のみ給水配管から往配管への第１温水循環経路に切り替え、沸き上げ運転の停止中にバイパス配管から往配管への第２温水循環経路に切り替える三方弁を用いることにより、貯湯槽への循環水の回り込みや、貯湯槽より温水の吸い出しを確実に防止できる。
【０００８】
請求項５に記載の発明によれば、循環水温度検出手段によって検出される循環水温度が所定値以上の時、あるいは給水ポンプおよび熱源器の運転を開始してから所定の条件に達した場合には、給水ポンプおよび熱源器の運転を所定時間が経過するまで停止する。そして、給水ポンプおよび熱源器の運転を停止する時間が所定時間を経過した時点で、循環水温度検出手段によって検出される循環水温度が所定値以下の時には、給水ポンプおよび熱源器の運転を再開することを特徴としている。また、請求項６に記載の発明によれば、給水ポンプの運転を停止する所定時間は、温度検出手段によって検出される外気温度または循環水温度のうち少なくとも一方の温度にて決定されることを特徴としている。
【０００９】
請求項７に記載の発明によれば、熱源器の運転を開始してから所定の条件に達して熱源器の運転を停止した後、所定時間が経過するまでの間、給水ポンプを所定回転数で運転することにより、高圧側熱交換器内の余熱回収および循環水温度の均一化を行なうことができる。また、請求項８に記載の発明によれば、給水ポンプの運転を停止した後、所定時間が経過するまで給水ポンプを放置することを特徴としている。
【００１０】
請求項９に記載の発明によれば、外気温度検出手段によって検出される外気温度が所定値以下の場合、貯湯式給湯器の各機能部品の暖機運転として、少なくとも給水ポンプまたは熱源器の運転を開始することにより、凍結防止運転を利用した貯湯式給湯器の各機能部品の低温機能不良を防止できる。また、請求項１０に記載の発明によれば、電動式の冷媒圧縮機の運転前に、循環水温度検出手段によって検出された循環水温度から電気式の膨張弁の開度を決定することにより、凍結防止運転を利用した貯湯式給湯器の各機能部品の低温機能不良を防止できる。
【００１１】
請求項１２に記載の発明によれば、熱源器として、冷媒と温水とを熱交換する水−冷媒熱交換器を用いている。そして、水−冷媒熱交換器には、給水ポンプに接続される給湯用熱交換器、およびコンプレッサの吐出口に接続される高圧側熱交換器が設けられている。そして、水を湯に昇温させる熱源ユニットを、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルにより構成したことにより、高圧側の冷媒圧力の上昇によりコンプレッサの吐出部冷媒温度、つまり水−冷媒熱交換器の高圧側熱交換器の入口部冷媒温度を１２０℃程度まで高めることができる。
【００１２】
これにより、貯湯槽内の温水を少ない消費電力で約９０℃程度まで高めることができる利点があり、前述のように、貯湯槽への冷水の入り込みを防止できるので、その利点を損うことはない。また、請求項１３に記載の発明によれば、全量沸き上げ終了後、外気温度検出手段によって検出される外気温度は通常沸き上げ運転中の平均値を用いることにより、空気熱交換器からの放熱による影響を防止することができる。
【００１３】
請求項１４に記載の発明によれば、少なくとも熱源器を運転する除霜運転を開始する前に、温度検出手段によって検出される温度が所定値以下の時、経路切替手段によって第２温水循環経路に切り替えると共に、少なくとも給水ポンプの運転を開始することにより、除霜運転開始直前の機能部品の凍結防止制御を行なうことができる。また、請求項１５に記載の発明によれば、少なくとも熱源器を運転する除霜運転を開始する前に、温度検出手段によって検出される温度が所定値以下の時、経路切替手段によって第２温水循環経路に切り替えると共に、給水ポンプおよび冷媒圧縮機を所定回転数で運転することにより、除霜運転開始直前の機能部品の凍結防止制御を行なうことができる。
【００１４】
請求項１６に記載の発明によれば、少なくとも給水ポンプを運転して機能部品の凍結防止を行なう、機能部品の凍結防止制御が所定時間以上行なわれた時、経路切替手段によって第１温水循環経路に切り替えることにより、少なくとも貯湯槽配管の凍結防止を行なうことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態の構成］
図１および図２は本発明の第１実施形態を示したもので、図１はヒートポンプ式給湯器のシステム構成を示した図である。
【００１６】
本実施形態のヒートポンプ式給湯器は、本発明の貯湯式給湯器に相当するもので、ランニングコスト（料金）の安い夜間電力（深夜電力）を使用して主に夜間に稼働される電気式温水器を構成するもので、温水を加熱する熱源ユニットとしてのヒートポンプユニット１と、このヒートポンプユニット１によって加熱された温水（水道水等の利用水）を貯留する貯湯槽９を含む貯湯槽ユニット２と、ヒートポンプユニット１および貯湯槽ユニット２に組み付けられる各アクチュエータを電気的に制御して浴室または台所への給湯温度と風呂の自動湯張り（差し湯）等を自動コントロールする電子制御ユニット（運転制御装置、制御部）１０とを備えている。
【００１７】
ヒートポンプユニット１は、冷媒として臨界温度の低い二酸化炭素（ＣＯ2 ）を使用するヒートポンプサイクル３、およびこのヒートポンプサイクル３によって加熱された貯湯槽用温水（水道水等の給湯用温水）を利用する温水循環回路（貯湯用温水循環回路）４に設置された給水ポンプ７とから構成されている。ヒートポンプサイクル３は、電動式のコンプレッサ５、水−冷媒熱交換器６、電気式膨張弁１１、空気熱交換器１２およびアキュームレータ１３を順次冷媒配管により接続して構成されている。
【００１８】
コンプレッサ５は、内蔵する電動モータ（図示せず）によって回転駆動されて、空気熱交換器１２より吸引した冷媒を一時的に使用条件において臨界圧力以上まで高温・高圧に圧縮して吐出する電動式の冷媒圧縮機である。このコンプレッサ５は、通電（ＯＮ）されると稼働し、通電が停止（ＯＦＦ）されると停止する。また、電気式膨張弁１１は、水−冷媒熱交換器６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、電子制御ユニット１０によって弁開度が電気的に制御される。そして、空気熱交換器１２は、電気式膨張弁１１で減圧された冷媒を、空気熱交換器送風用のファン１４によって送風される室外空気との熱交換によって蒸発気化させ、コンプレッサ５にガス冷媒を供給する。そのファン１４は、通電（ＯＮ）されると稼働し、通電が停止（ＯＦＦ）されると停止する。
【００１９】
水−冷媒熱交換器６は、本発明の熱源器に相当するもので、コンプレッサ５の吐出口より吐出された高圧側の冷媒によって水を湯に昇温させる熱交換器である。水−冷媒熱交換器６中の高圧側熱交換器２１は、コンプレッサ５の吐出口より吐出された高圧のガス冷媒と温水とを熱交換する冷媒流路管により構成されている。そして、水−冷媒熱交換器６は、高圧側熱交換器２１の一端面に給湯用熱交換器２２の他端面が熱交換可能に密着するように配置された二層の熱交換構造となっている。その給湯用熱交換器２２は、高圧側熱交換器２１の冷媒入口部から冷媒出口部に至る冷媒流路の全長で冷媒と温水との熱交換を行なうように構成されている。このため、給湯用熱交換器２２の出口部からは、給湯温度（６５℃〜９０℃程度）相当の高温の温水を取り出すことができ、その高温の温水を貯湯槽９に供給することができる。
【００２０】
ここで、ヒートポンプサイクル３は、冷媒として例えば臨界温度の低い二酸化炭素（ＣＯ2 ）等を使用し、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルにより構成されている。この超臨界ヒートポンプサイクルでは、高圧側冷媒圧力の上昇により高圧側熱交換器２１の入口部の冷媒温度（コンプレッサ５の吐出冷媒温度）を１２０℃程度まで高めることができる。なお、高圧側熱交換器２１に流入する冷媒は、コンプレッサ５で臨界圧力以上に加圧されているので、高圧側熱交換器２１で放熱しても凝縮液化することはない。
【００２１】
温水循環回路４は、水−冷媒熱交換器６中の給湯用熱交換器（熱源器）２２、貯湯槽９、三方弁８および給水ポンプ７を順次貯湯用配管により接続して構成された温水循環回路で、貯湯槽９を迂回させて循環水を循環させる凍結防止制御時に使用する凍結防止用配管としてのバイパス配管３５を備えている。そして、温水循環回路４には、給湯用熱交換器２２の出口より流出した温水を、貯湯槽９を経て給湯用熱交換器２２に循環させる第１温水循環経路２３と、給湯用熱交換器２２の出口より流出した循環水を、貯湯槽９を迂回して給湯用熱交換器２２に循環させる第２温水循環経路２４と、貯湯槽９の下部から水道水等の利用水を給水するための給水配管２５と、貯湯槽９の上部から給湯箇所に所望の給湯温度の温水を給湯するための給湯配管２６とが設けられている。
【００２２】
給水ポンプ７は、後述するヒートポンプ給水配管３１と給湯用熱交換器２２の入口とを接続する往配管３２の途中に設置されており、内蔵する電動モータ（図示せず）によって回転駆動されて、沸き上げ運転時に、給湯用熱交換器２２内で加熱された温水を貯湯槽９に還流させるように作動するウォータポンプである。この給水ポンプ７は、通電（ＯＮ）されると稼働し、通電が停止（ＯＦＦ）されると停止する。給湯配管２６は、その途中に温度調整弁（図示せず）が設置されており、貯湯槽９内の温水を台所、洗面所や浴室等の給湯箇所へ給湯する給湯供給管である。その給湯配管２６の下流端には、台所、洗面台等に設置された蛇口や水栓等の給水栓（図示せず）、あるいは浴室に設置された蛇口や水栓等の給水栓（図示せず）が接続されている。
【００２３】
そして、温度調整弁は、給湯配管２６の途中に設けられて、貯湯槽９内の高温の温水と、図示しない給水配管からの低温の水道水との混合比率を調整して所望の給湯温度の温水に調整するものである。この温度調整弁は、上記の混合比率を調整する弁体をモータ等のアクチュエータにより駆動するようになっており、温水の温度を検出する温度センサ（サーミスタ）の検出温度により弁体位置を自動調整して、温水の温度が目標温度（目標出湯温度）に維持されるように構成されている。
【００２４】
第１温水循環経路２３は、給水ポンプ７を運転し、且つ給湯用熱交換器２２への熱量供給を行なうことで貯湯槽９内に貯留する温水を所望の給湯温度に昇温させる沸き上げ運転時に、貯湯槽９内の温水を、貯湯槽９の下部と第１分岐部２８とを接続するヒートポンプ給水配管３１→第１分岐部２８と給湯用熱交換器２２の入口とを接続する往配管（往復配管）３２→給湯用熱交換器２２→給湯用熱交換器２２の出口と第２分岐部２９とを接続する復配管（往復配管）３３→第２分岐部２９と貯湯槽９の上部とを接続する貯湯槽配管３４→貯湯槽９の順に循環させる経路である。また、第２温水循環経路２４は、沸き上げ運転の停止時で、且つ機能部品の効率的な凍結防止を行なう凍結防止制御時に、給湯用熱交換器２２内の循環水を、復配管３３→第２分岐部２９と第１分岐部２８とを連通するバイパス配管３５→第１分岐部２８と給湯用熱交換器２２の入口とを連通する往配管３２→給湯用熱交換器２２の順に循環させる経路である。
【００２５】
三方弁８は、本発明の経路切替手段に相当するもので、ヒートポンプ給水配管３１と往配管３２との間の第１分岐部２８に設けられており、第１入口ポートがヒートポンプ給水配管３１に連通し、第２入口ポートがバイパス配管３５に連通し、出口ポートが往配管３２に連通している。そして、三方弁８は、沸き上げ運転時に通電（ＯＮ）されて、ヒートポンプ給水配管３１から往配管３２へ温水が流れる第１温水循環経路２３に切り替える。また、三方弁８は、沸き上げ運転の停止時に通電が停止（ＯＦＦ）されて、バイパス配管３５から往配管３２へ循環水が流れる第２温水循環経路２４に切り替える。
【００２６】
貯湯槽９は、給湯用熱交換器２２で生成された高温の温水を一時的に貯留する貯湯タンクである。この貯湯槽９の下部には、水道水等を給水するための給水配管２５に接続する給水入口、および給湯用熱交換器２２に循環水を循環供給するヒートポンプ給水用出口が設けられている。また、貯湯槽９の上部には、給湯用熱交換器２２内で加熱された温水が流入する温水入口、および給湯配管２６に接続する温水出口が設けられている。
【００２７】
電子制御ユニット１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポートの機能を有し、それ自体は周知の構造を持つマイクロコンピュータを内蔵している。なお、ヒートポンプユニット１の水−冷媒熱交換器６中の給湯用熱交換器２２に設置された循環水温度センサ（循環水温度検出手段）４１、室外（例えば空気熱交換器１２の空気流れ方向の上流側または下流側）に設置された外気温度センサ（外気温度検出手段）４２、コンプレッサ５の吐出口付近に設置された吐出冷媒温度センサ（冷媒温度検出手段）４３等の各種センサからのセンサ信号は、図示しない入力回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
【００２８】
そして、電子制御ユニット１０は、浴室の壁面および台所の壁面にそれぞれ設置された浴室リモートコントローラ（以下浴室リモコンと呼ぶ：図示せず）および台所リモートコントローラ（以下台所リモコンと呼ぶ：図示せず）や、循環水温度センサ４１、外気温度センサ４２、吐出冷媒温度センサ４３等の各種センサからの信号に基づいて、ヒートポンプユニット１に装着されたコンプレッサ５、給水ポンプ７、電気式膨張弁１１およびファン１４を制御すると共に、貯湯槽ユニット２に装着された三方弁８を制御する。
【００２９】
ここで、浴室リモコンおよび台所リモコンには、少なくとも沸き上げ運転の開始および停止を指示する沸き上げ運転スイッチ（図示せず）、浴室内の風呂または台所や洗面所へ給湯する給湯温度を希望の温度に設定する給湯温度設定スイッチ（図示せず）、貯湯槽９内に貯湯する給湯温度を希望の温度に設定する貯湯温度設定スイッチ（図示せず）、風呂の水位を設定する湯量設定スイッチ（図示せず）、優先状態、給湯温度や貯湯温度等を表示する液晶表示装置（図示せず）等が設けられている。
【００３０】
［第１実施形態の作用］
次に、本実施形態のヒートポンプ式給湯器の作用を図１および図２に基づいて簡単に説明する。ここで、図２は給水ポンプの運転状態、水−冷媒熱交換器中の給湯用熱交換器への熱量供給（ヒートポンプサイクルの運転状態）、第２温水循環経路内の循環水温度の推移を示したタイムチャートである。
【００３１】
浴室の壁面または台所の壁面にそれぞれ設置された浴室リモコンまたは台所リモコンにより沸き上げ運転の開始が指示されると、三方弁８は電子制御ユニット１０の制御信号を受けて、温水循環回路（貯湯用温水循環回路）４をヒートポンプ給水配管３１→往配管３２への第１温水循環経路２３に切り替える。一方、ヒートポンプユニット１側では、電子制御ユニット１０の制御信号を受けてコンプレッサ５、電気式膨張弁１１、給水ポンプ７およびファン１４の運転が開始される。すると、コンプレッサ５の作動によってヒートポンプサイクル３中を冷媒が循環する。これにより、コンプレッサ５が冷媒を圧縮することにより１２０℃程度まで高められた冷媒は、水−冷媒熱交換器６中の高圧側熱交換器２１内に流入し、給湯用熱交換器２２内を還流する温水と熱交換した後に、電気式膨張弁１１にて膨張して低温・低圧となり、空気熱交換器１２にて蒸発し大気より吸熱を行ないコンプレッサ５へ戻る。
【００３２】
このとき、温水循環回路４においては、貯湯槽９の下部の温水が給水ポンプ７の作動により、水−冷媒熱交換器６中の給湯用熱交換器２２内に流入し、高圧側の冷媒との熱交換によって６５〜９０℃程度に昇温される。そして、水−冷媒熱交換器６中の給湯用熱交換器２２で生成された高温の温水は、復配管３３、貯湯槽配管３４を通じて貯湯槽９の上部に還流され貯湯される。そして、沸き上げ運転の停止と共に、三方弁８が電子制御ユニット１０の制御信号を受けると、温水循環回路４はバイパス配管３５→往配管３２の第２温水循環経路２４へ戻される。
【００３３】
一方、機能部品の凍結防止制御、つまり往配管３２や復配管３３等の配管凍結防止制御は、循環水温度センサ４１または外気温度センサ４２で検出される循環水温度または外気温度が予め定められた規定値（例えば３〜４℃）以下となると開始される。このとき、三方弁８の通電状態はオフ（ＯＦＦ）であり、温水循環回路４はバイパス配管３５→往配管３２の第２温水循環経路２４のままであり、給水ポンプ７の運転によって循環水が貯湯槽９の上部へ回り込むことを防止している。
【００３４】
先ず、循環水温度センサ４１または外気温度センサ４２で検出される循環水温度または外気温度が予め定められた規定値（例えば３〜４℃）以下となった時点で、図２のタイムチャートに示したように、電子制御ユニット１０の制御信号にて給水ポンプ７は運転を開始する。これにより、往配管３２内の循環水は、水−冷媒熱交換器６中の給湯用熱交換器２２→復配管３３→バイパス配管３５→往配管３２を循環する。
【００３５】
ここで、給水ポンプ７の運転を開始してからコンプレッサ５の運転（水−冷媒熱交換器６中の給湯用熱交換器２２への熱量供給）を開始するまでの規定時間（例えば２〜５分間程度）Ａの間は、循環水温度センサ４１により循環水の温度検出のみを行い、規定時間Ａが経過したところで、循環水温度が規定温度（例えば１〜２℃）Ｂ以下であったら、電子制御ユニット１０はコンプレッサ５、電気式膨張弁１１へ制御信号を送り、それぞれを制御し、コンプレッサ５の運転が開始されて水−冷媒熱交換器６中の給湯用熱交換器２２へは熱量の供給が開始される。このとき、水−冷媒熱交換器６では高圧側の冷媒と循環水との熱交換が行われ、循環水温度は２０〜６０℃程度まで昇温し、第２温水循環経路２４を循環水が循環することで、低外気温下でも機能部品の凍結防止、つまり往配管３２や復配管３３等の配管凍結防止が可能となる。
【００３６】
循環水温度センサ４１で検出される循環水温度が規定温度（例えば４℃）Ａ以上になるか、あるいは規定時間（例えば２〜５分間程度）Ｂを経過したところで、電子制御ユニット１０はコンプレッサ５、電気式膨張弁１１へ制御信号を送り、ヒートポンプサイクル３の運転（水−冷媒熱交換器６中の給湯用熱交換器２２への熱量の供給）は停止する。一方、給水ポンプ７の運転も、規定時間（例えば３０分間程度）Ｃを経過したところで電子制御ユニット１０より制御信号が送られて停止する。この後、規定時間（例えば３０分間程度）Ｄの間は、電気代等の経済性を向上させるために給水ポンプ７は稼働しないものとする。そして、循環水温度センサ４１または外気温度センサ４２で検出される循環水温度または外気温度が規定値（例えば４℃）以上となったら、凍結防止制御は終了する。
【００３７】
［第１実施形態の効果］
以上のように、ＣＯ2 を冷媒としたヒートポンプサイクル３によって所望の給湯温度となるように昇温した湯を貯湯槽９に貯湯するヒートポンプ式給湯器においては、特に低温の場合でも、冷媒の密度、圧力が高いため、通常のＲ２２等を冷媒としたヒートポンプ式給湯器に対して、より寒冷地での使用が可能になる。また、ヒートポンプ式給湯器においては、バイパス配管３５の開閉を三方弁８によって行なうようにしているので、三方弁８により温水循環回路４を第２温水循環経路２４に切り替えて給水ポンプ７の運転を開始して循環水の循環を行った際に、貯湯槽９の上部および貯湯槽配管３４への循環水（冷水）の回り込みを防止することができ、且つ貯湯槽９の下部よりヒートポンプ給水配管３１を通じての温水の吸い出しを防止できる。
【００３８】
さらに、沸き上げ運転の停止中に使用者が給水栓を開いて風呂または台所や洗面所へ出湯または給湯する時に、貯湯槽９内の差圧によって温水循環回路４中の水が貯湯槽９内に回り込み貯湯槽９の上部へ冷たい水が入り込むことはなく、貯湯槽９内の温水の温度が低下することも防止できる。したがって、本実施形態のヒートポンプ式給湯器は、沸き上げ運転の停止中の低外気温時における貯湯槽９と水−冷媒熱交換器６の給湯用熱交換器２２とを結ぶ往配管３２や復配管３３等の往復配管、および機能部品の効率的な凍結防止を行なうことができ、凍結防止時および給湯箇所への出湯または給湯時の貯湯槽９への冷水の回り込みを確実に防止することができる。
【００３９】
そして、本実施形態のヒートポンプ式給湯器によって、寒冷地の課題である凍結防止対策が容易になるため、寒冷地での利用が促進されるので、ヒートポンプ式給湯器を使用する際の電気代の低減につながる。なお、三方弁８は電子制御ユニット１０の制御信号を受けて、温水循環回路（貯湯用温水循環回路）４をヒートポンプ給水配管３１→往配管３２への第１温水循環経路２３に切り替えるようにしたが、沸き上げ運転開始後、所定時間が経過した後に切り替えても良い。この場合には、沸き上げ初期の冷水が貯湯槽９に入り込むことによる貯湯槽９内の循環水温度（温水温度）の低下を防止できる。
【００４０】
［第２実施形態］
図３は本発明の第２実施形態を示したもので、給水ポンプの運転状態、水−冷媒熱交換器中の給湯用熱交換器への熱量供給（ヒートポンプサイクルの運転状態）、第２温水循環経路内の循環水温度の推移、吐出冷媒温度の推移を示したタイムチャートである。
【００４１】
ヒートポンプ式給湯器（システム）の設置される環境によっては、水−冷媒熱交換器６中の給湯用熱交換器２２への熱量供給（ヒートポンプサイクル３の運転）は、開始直後、外気温度で冷やされたＣＯ2 冷媒と循環水とが熱交換され、一度循環水が冷却されることになり効率的に循環水へ熱量供給を行なうことができない可能性がある。そこで、給水ポンプ７を稼働させる前に電子制御ユニット１０は、コンプレッサ５、電気式膨張弁１１へ制御信号を送り、予め水−冷媒熱交換器６中の給湯用熱交換器２２へ熱量を供給し、低温であるＣＯ2 冷媒を給湯用熱交換器２２から押し出し、コンプレッサ５の吐出口より吐出される吐出冷媒温度を検出する吐出冷媒温度センサ４３で検出される吐出冷媒温度が規定温度（例えば４０℃程度）Ｃ以上となるか、規定時間（例えば２分間程度）Ｅを経過後に電子制御ユニット１０より給水ポンプ７へ制御信号を送り給水ポンプ７を稼働させることによって、循環水を冷却することなく効率的に循環水へ熱量供給を行なうことができる。
【００４２】
［第３実施形態］
図４は本発明の第３実施形態を示したもので、給水ポンプの運転状態、水−冷媒熱交換器中の給湯用熱交換器への熱量供給（ヒートポンプサイクルの運転状態）、第２温水循環経路内の循環水温度の推移、吐出冷媒温度の推移を示したタイムチャートである。
【００４３】
本実施形態では、予め水−冷媒熱交換器６中の給湯用熱交換器２２へ熱量を供給（ヒートポンプサイクル３の運転）する前に、規定時間（例えば２〜５分間程度）Ｆの間、給水ポンプ７を稼働させることにより、循環水温度センサ４１にて循環水温度を正確に検出して、水−冷媒熱交換器６中の給湯用熱交換器２２への熱量を供給の必要性を電子制御ユニット１０にて判断することができる。このとき、コンプレッサ５等のヒートポンプサイクル３を運転しなくても良い場合には、電気代を低減することができる。
【００４４】
［第４実施形態］
図５は本発明の第４実施形態を示したもので、除霜運転時の配管凍結防止制御方法を示したタイムチャートである。
【００４５】
先ず、図１および図５に基づいて除霜運転時の配管凍結防止制御について説明する。除霜運転時は、外気温度センサ４２によって除霜運転開始直前の外気温度を検出し、所定値以下の外気温度であった場合、往配管３２内の循環水（温水）が凍結する可能性がある。このため、三方弁８等の経路切替手段によって第２温水循環経路２４に切り替え、コンプレッサ５の回転速度を所定回転速度（以下所定回転数Ａと言う）で所定時間Ａが経過するまでの間運転し、給水ポンプ７の回転速度を所定回転速度（以下所定回転数Ｂと言う）で所定時間Ａが経過するまでの間運転することで、第２温水循環経路２４内の循環水の昇温を行なうようにする。この第２温水循環経路２４内の循環水の昇温が終了した時点で、配管凍結防止運転から通常の除霜運転に切り替える。なお、この配管凍結防止制御中、少なくとも給水ポンプ７のみの運転、つまりコンプレッサ５を運転させなくても、沸き上げた配管中の温水を第２温水循環経路２４内で循環させるのみでも良い。
【００４６】
そして、除霜運転から通常の沸き上げ運転に戻る際には、コンプレッサ５および給水ポンプ７は、沸き上げ時の制御値で運転するが、三方弁８等の経路切替手段は、所定時間Ｂの間、第１温水循環経路２３に切り替えず、第２温水循環経路２４のままとしておく。これにより、通常の沸き上げ運転の開始時の低温の循環水の水温を昇温し、貯湯槽９への低温水の貯湯を軽減できるため、効率的な貯湯を行なうことができる。なお、この三方弁８等の経路切替手段の動作は、図８に示した沸き上げ開始時にも適用できる。
【００４７】
次に、図１に基づいて貯湯槽配管、ヒートポンプ給水配管凍結防止制御について説明する。配管凍結防止制御が所定時間連続で行なわれた場合、所定の短時間が経過するまでの間、三方弁８等の経路切替手段によって第１温水循環経路２３に切り替えることで、第２温水循環経路２４内を循環することにより昇温した循環水をヒートポンプ給水配管３１、貯湯槽９および貯湯槽配管３４に循環させるようにする。これにより、往配管３２および復配管３３だけでなく、ヒートポンプ給水配管３１および貯湯槽配管３４の凍結防止も行なうことができる。なお、この貯湯槽配管、ヒートポンプ給水配管凍結防止制御のタイムチャートは省略する。
【００４８】
［第５実施形態］
図６ないし図８は本発明の第５実施形態を示したもので、図６および図７は沸き上げ運転停止中の配管凍結防止制御方法を示したフローチャートで、図８は沸き上げ運転停止中の配管凍結防止制御方法を示したタイムチャートである。
【００４９】
通常沸き上げ運転の停止中に、所定の制御タイミングに入ると、図６および図７の制御ルーチンが起動する。先ず、外気温度センサ４２によって検出される外気温度が所定温度（例えば４℃）以下であるか否かを判定する。あるいは循環水温度センサ４１によって検出される循環水温度（循環水温）が所定温度（例えば３℃）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定結果がＮＯの場合には、沸き上げ運転停止中の配管凍結防止制御を終了し、図６および図７の制御ルーチンを抜ける（リターンする）。
【００５０】
また、ステップＳ１の判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、外気温度センサ４２によって検出される外気温度または循環水温度センサ４１によって検出される循環水温のいずれかが所定温度以下であった場合には、往配管３２、復配管３３の凍結の可能性があるため、ステップＳ２以下の配管凍結防止制御が開始される。そして、▲１▼循環水温検出を行なう。すなわち、配管凍結防止制御の開始時に、コンプレッサ５の運転を停止すると共に、給水ポンプ７を所定回転数Ｃで運転する（ステップＳ２）。次に、配管凍結防止制御を開始してから所定時間Ｃが経過しているか否かを判定する（ステップＳ３）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ３以下の制御処理を繰り返す。
【００５１】
また、ステップＳ３の判定結果がＹＥＳの場合には、▲２▼最低水温検出を行なう。すなわち、循環水温度センサ４１によって循環水の最低水温を検出する。そして、コンプレッサ５の運転を停止すると共に、給水ポンプ７を所定回転数Ｃで運転する（ステップＳ４）。次に、▲２▼最低水温検出を開始してから所定時間Ｄが経過しているか否かを判定する（ステップＳ５）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ４以下の制御処理を繰り返す。
【００５２】
また、ステップＳ５の判定結果がＹＥＳの場合には、所定時間Ｄが経過するまでの間に検出した最低水温が所定温度以下であるか否かを判定する（ステップＳ７）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ１５の▲６▼放置の処理を行なう。また、ステップＳ７の判定結果がＹＥＳの場合には、▲３▼循環水昇温を行なう。すなわち、コンプレッサ５を所定回転数Ｄで運転すると共に、給水ポンプ７を所定回転数Ｅで運転し、第２温水循環経路２４内の循環水を昇温する（ステップＳ９）。次に、▲３▼循環水昇温を開始してから所定時間Ｅが経過しているか否かを判定する。あるいは循環水温が所定温度以上に上昇したか否かを判定する（ステップＳ１０）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ９以下の制御処理を繰り返す。
【００５３】
また、ステップＳ１０の判定結果がＹＥＳの場合には、▲４▼余熱循環を行なう。すなわち、コンプレッサ５の運転を停止すると共に、給水ポンプ７を所定回転数Ｅで運転し、高圧側熱交換器２１内の余熱回収および循環水温の均一化を図る（ステップＳ１１）。次に、▲４▼余熱循環を開始してから所定時間Ｆが経過しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ１１以下の制御処理を繰り返す。
【００５４】
また、ステップＳ１２の判定結果がＹＥＳの場合には、▲５▼最低水温検出を行なう。すなわち、コンプレッサ５の運転を停止すると共に、給水ポンプ７を所定回転数Ｅで運転する。そして、循環水温度センサ４１によって循環水の最低水温を検出する（ステップＳ１３）。次に、▲５▼最低水温検出を開始してから所定時間Ｇが経過しているか否かを判定する（ステップＳ１４）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ１３以下の制御処理を繰り返す。
【００５５】
次に、▲６▼放置を行なう。すなわち、最低水温、外気温度のそれぞれの検出直前の温度により放置時間（所定時間）Ｈを決定する（ステップＳ１５）。次に、コンプレッサ５の運転を停止すると共に、給水ポンプ７の運転を停止する。そして、▲６▼放置を開始してから所定時間Ｈが経過しているか否かを判定する（ステップＳ１６）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ１５以下の制御処理を繰り返し、また、ステップＳ１６の判定結果がＹＥＳの場合には、沸き上げ運転停止中の配管凍結防止制御を終了し、図６および図７の制御ルーチンを抜ける（リターンする）。
【００５６】
したがって、本実施形態のヒートポンプ式給湯器は、通常の沸き上げ運転停止中に、外気温度センサ４２によって検出される外気温度または循環水温度センサ４１によって検出される循環水温度（循環水温）のどちらかが所定温度以下であった場合、貯湯槽９と水−冷媒熱交換器６の給湯用熱交換器２２とを結ぶ往配管３２や復配管３３等の往復配管の凍結の可能性があるため、上述の配管凍結防止制御を実行することにより、往配管３２や復配管３３等の往復配管の凍結防止、および機能部品の効率的な凍結防止を行なうことができる。
【００５７】
［第６実施形態］
図９ないし図１２は本発明の第６実施形態を示したもので、図９および図１０は沸き上げ運転停止中の配管凍結防止制御方法を示したフローチャートで、図１１は沸き上げ運転停止中の配管凍結防止制御方法を示したタイムチャートである。なお、図６および図７の制御ルーチンと同一処理は同番号を付し、説明を省略する。
【００５８】
図９の制御ルーチンのステップＳ５の判定結果がＹＥＳの場合には、外気温度センサ４２によって検出される外気温度が所定温度（例えば−１５℃）以下であるか否かを判定する（ステップＳ６）。この判定結果がＮＯの場合には、最低水温が所定温度以下であるか否かを判定する（ステップＳ７）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ１３の▲５▼最低水温検出の処理を行なう。
【００５９】
また、ステップＳ６の判定結果がＹＥＳの場合、あるいはステップＳ７の判定結果がＹＥＳの場合には、電気式膨張弁１１の開度を決定する。このとき、循環水の温度（循環水温度）を参照し、図１２の特性図に示すヒステリシスにより電気式膨張弁１１の開度を決定する（ステップＳ８）。次に、ステップＳ９の▲３▼循環水昇温の処理を行なう。これにより、コンプレッサ５の運転による機能部品自体の発熱による低温機能不良防止と配管凍結防止との同時実行が可能となる。
【００６０】
したがって、本実施形態のヒートポンプ式給湯器は、通常の沸き上げ運転停止中に、外気温度センサ４２によって検出される外気温度または循環水温度センサ４１によって検出される循環水温度（循環水温）のどちらかが所定温度以下であった場合、貯湯槽９と水−冷媒熱交換器６の給湯用熱交換器２２とを結ぶ往配管３２や復配管３３等の往復配管の凍結の可能性があるため、上述の配管凍結防止制御を実行する。
【００６１】
しかし、外気温度が所定温度（例えば−１５℃）以下の時には、▲３▼循環水昇温を行なった後の▲６▼放置中にヒートポンプ式給湯器の機能部品の雰囲気温度が機能不良となる温度まで低下する可能性がある。このとき、▲３▼循環水昇温を、循環水温度（循環水温）にかかわらず行ない、コンプレッサ５を運転することにより、ヒートポンプ式給湯器の機能部品の低温機能不良防止と配管凍結防止との同時実行が可能となる。
【００６２】
［第７実施形態］
図１３は本発明の第７実施形態を示したもので、全量沸き上げ終了後の外気温度補正の推移、ヒートポンプサイクル（Ｈ／Ｐ）の運転状態を示したタイムチャートである。
【００６３】
ここで、図１および図１３に基づいて全量沸き上げ運転終了後の外気温度補正について説明する。貯湯槽９の全量沸き上げ運転終了後、ヒートポンプサイクルの空気熱交換器１２内の冷媒温度は上昇し、この放熱を外気温度センサ４２が検出してしまうため、配管凍結防止制御に移行できずに、往配管３２および復配管３３等の往復配管の凍結の可能性がある。このため、外気温度センサ４２によって検出される外気温度の補正を行ない、配管凍結防止制御への移行を可能にする。全量沸き上げ運転終了後の外気温度補正の推移を図１３に示す。なお、外気温度センサ４２は、室外（例えば空気熱交換器１２の空気流れ方向の上流側または下流側）に設置されて、空気熱交換器送風用のファン１４の運転時に外気温度を検出するものとする。
【００６４】
ここで、外気温度は、通常の沸き上げ運転中のファン１４の運転時に検知したものが、真の外気温度となるため、この外気温度補正は通常の沸き上げ運転中（図１３中の通常沸き上げａ、ｂ）の外気温度の平均値を利用する。但し、除霜運転中については、やはり空気熱交換器１２の放熱を検知してしまうため、外気温度の平均値は除霜運転時の値を参照しないものとする。全量沸き上げ運転終了後の所定時間Ｉ（例えば２時間）を外気温度補正区間として通常沸き上げａ、ｂ中の外気温度の平均値を用いることにより、配管凍結防止運転への移行が可能となる。
【００６５】
［他の実施形態］
本実施形態では、熱源ユニットとして臨界温度の低いＣＯ2 を冷媒とするヒートポンプサイクル３を使用しているが、熱源ユニットとしてＲ２２を冷媒とするヒートポンプサイクルを使用しても良く、また、熱源器としてガスバーナ、石油バーナ、電気ヒータ等の熱源器を使用しても良い。なお、熱源器用タンク内に熱源器としての電気ヒータを内蔵し、熱源器用タンク内の循環水を直接加熱するようにした貯湯式給湯器においては、水−冷媒熱交換器６、つまり給湯用熱交換器２２を廃止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ヒートポンプ式給湯器のシステム構成を示した構成図である（第１実施形態）。
【図２】給水ポンプの運転状態、水−冷媒熱交換器中の給湯用熱交換器への熱量供給、第２温水循環経路内の循環水温度の推移を示したタイムチャートである（第１実施形態）。
【図３】給水ポンプの運転状態、水−冷媒熱交換器中の給湯用熱交換器への熱量供給、第２温水循環経路内の循環水温度の推移、吐出冷媒温度の推移を示したタイムチャートである（第２実施形態）。
【図４】給水ポンプの運転状態、水−冷媒熱交換器中の給湯用熱交換器への熱量供給、第２温水循環経路内の循環水温度の推移、吐出冷媒温度の推移を示したタイムチャートである（第３実施形態）。
【図５】除霜運転時の配管凍結防止制御方法を示したタイムチャートである（第４実施形態）。
【図６】沸き上げ運転停止中の配管凍結防止制御方法を示したフローチャートである（第５実施形態）。
【図７】沸き上げ運転停止中の配管凍結防止制御方法を示したフローチャートである（第５実施形態）。
【図８】沸き上げ運転停止中の配管凍結防止制御方法を示したタイムチャートである（第５実施形態）。
【図９】沸き上げ運転停止中の配管凍結防止制御方法を示したフローチャートである（第６実施形態）。
【図１０】沸き上げ運転停止中の配管凍結防止制御方法を示したフローチャートである（第６実施形態）。
【図１１】沸き上げ運転停止中の配管凍結防止制御方法を示したタイムチャートである（第６実施形態）。
【図１２】循環水温に対する膨張弁開度を示した特性図である（第６実施形態）。
【図１３】全量沸き上げ終了後の外気温度補正の推移、ヒートポンプサイクル（Ｈ／Ｐ）の運転状態を示したタイムチャートである（第７実施形態）。
【符号の説明】
１  ヒートポンプユニット
２  貯湯槽ユニット
３  ヒートポンプサイクル
４  温水循環回路
５  コンプレッサ
６  水−冷媒熱交換器（熱源器）
７  給水ポンプ
８  三方弁（経路切替手段）
９  貯湯槽
１０  電子制御ユニット（運転制御装置）
１１  電気式膨張弁
１２  空気熱交換器
１４  ファン
２１  高圧側熱交換器
２２  給湯用熱交換器（熱源器）
２３  第１温水循環経路
２４  第２温水循環経路
２５  給水配管
３１  ヒートポンプ給水配管
３２  往配管（往復配管）
３３  復配管（往復配管）
３４  貯湯槽配管
３５  バイパス配管
４１  循環水温度センサ（循環水温度検出手段）
４２  外気温度センサ（外気温度検出手段）
４３  吐出冷媒温度センサ（冷媒温度検出手段）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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