(57)【要約】【課題】ヒートポンプ式給湯機において、圧力センサや圧力スイッチを取り付けることなく、圧縮機、冷媒配管及び熱交換器を含むヒートポンプの冷媒回路が破損しないように保護する。【解決手段】冷媒を圧縮し吐出する圧縮機３と、圧縮機３から吐出される冷媒により水を加熱する水−冷媒熱交換器４と、水−冷媒熱交換器４を通過した冷媒を減圧する減圧弁５と、減圧弁５を通過した冷媒を空気と熱交換する蒸発器６と、圧縮機３の回転数を調整する機能を有する制御部５０と、周囲温度を測定する周囲温度検出部（温度センサ１４）と、を備え、制御部５０は、周囲温度及び圧縮機３の回転数から圧縮機３の制限電流の値を算出し、圧縮機３から吐出する冷媒の圧力の値が制限電流の値に対応する制限圧力の値を超えないようにする機能を有する。【選択図】図１
2016033429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮し吐出する圧縮機と、
前記圧縮機から吐出される前記冷媒により水を加熱する水−冷媒熱交換器と、
前記水−冷媒熱交換器を通過した前記冷媒を減圧する減圧弁と、
前記減圧弁を通過した前記冷媒を空気と熱交換する蒸発器と、
前記圧縮機の回転数を調整する機能を有する制御部と、
周囲温度を測定する周囲温度検出部と、を備え、
前記圧縮機の回転数は、実際に測定した値、又は前記圧縮機に対して指令として発せられる前記制御部からの制御信号に対応する値であり、
前記制御部は、前記周囲温度及び前記圧縮機の回転数から前記圧縮機の制限電流の値を算出し、前記圧縮機から吐出する前記冷媒の圧力の値が前記制限電流の値に対応する制限圧力の値を超えないようにする機能を有することを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
【請求項２】
さらに、前記蒸発器に流入する冷媒の温度である蒸発器入口冷媒温度を測定する蒸発器入口冷媒温度検出部を備え、
前記蒸発器入口冷媒温度は、前記制限電流の値の算出に用いられる、請求項１記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項３】
さらに、電源電圧を測定する電圧検出部を備え、
前記電源電圧は、前記制限電流の値の算出に用いられる、請求項１又は２に記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項４】
前記制御部は、前記圧縮機の回転数の低減又は前記減圧弁の開度の拡大の操作を行うための信号を発する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項５】
さらに、前記水−冷媒熱交換器に水を供給する水循環ポンプを備え、
前記制御部は、前記圧縮機の回転数の低減、前記減圧弁の開度の拡大又は前記水循環ポンプの回転数の増加の操作を行うための信号を発する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のヒートポンプ式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ式給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプ式給湯機は、湯を沸かす熱源機においてＣＯ２冷媒を用いたヒートポンプサイクルを使用している。ヒートポンプサイクルにより湯を沸かすためには、冷媒の圧力を少なくとも臨界圧力である７．３ＭＰａ以上とする必要がある。そのため、圧力の急上昇による破壊、破裂等を防止することを目的として、圧力センサや圧力スイッチなどがとりつけられている。
【０００３】
特許文献１には、冷媒の圧力を圧力センサにより検出し、使用上限圧力を超えないように膨張弁の開度や圧縮機の回転速度を変化させる保護手段を有するヒートポンプ式給湯機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−７９７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
圧力センサ、圧力スイッチ等は高価であるため、原価低減の観点から、これを付設せずにヒートポンプ式給湯機の制御をできるようにすることが望まれている。フロン系冷媒を用いる場合、圧縮機吐出後の冷媒状態は気液二相状態であるため、温度データから圧力を容易に推定することができるが、ＣＯ２冷媒では超臨界状態となるため、温度データから圧力を推定することは困難である。
【０００６】
本発明の目的は、ヒートポンプ式給湯機において、圧力センサや圧力スイッチを取り付けることなく、圧縮機、冷媒配管及び熱交換器を含むヒートポンプの冷媒回路が破損しないように保護することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のヒートポンプ式給湯機は、冷媒を圧縮し吐出する圧縮機と、圧縮機から吐出される冷媒により水を加熱する水−冷媒熱交換器と、水−冷媒熱交換器を通過した冷媒を減圧する減圧弁と、減圧弁を通過した冷媒を空気と熱交換する蒸発器と、圧縮機の回転数を調整する機能を有する制御部と、周囲温度を測定する周囲温度検出部と、を備え、制御部は、周囲温度及び圧縮機の回転数から圧縮機の制限電流の値を算出し、圧縮機から吐出する冷媒の圧力の値が制限電流の値に対応する制限圧力の値を超えないようにする機能を有することを特徴とする。ここで、圧縮機の回転数は、実際に測定した値、又は圧縮機に対して指令として発せられる制御部からの制御信号に対応する値である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ヒートポンプ式給湯機において、圧力センサや圧力スイッチを取り付けることなく、圧縮機、冷媒配管及び熱交換器を含むヒートポンプの冷媒回路が破損しないように保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のヒートポンプ式給湯機を示す概略構成図である。
【図２】制限圧力の圧縮機回転数依存性の例を示すグラフである。
【図３】図２の制限圧力に対応する制限電流の圧縮機回転数依存性の例を示すグラフである。
【図４】制限電流を推定し、圧縮機の保護動作を行う制御の例を示すフローチャートである。
【図５】制限電流を推定し、圧縮機の保護動作を行う制御の他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態においては、被加熱液体として水を用いたヒートポンプ式給湯機を例として説明する。
【００１１】
本実施形態に係るヒートポンプ式給湯機においては、制御部は、周囲温度及び圧縮機の回転数（回転速度）から圧縮機の制限電流の値を算出し、圧縮機から吐出される冷媒の圧力の値が制限圧力の値（吐出圧力の制限値）を超えないように制御する機能を有する。ここで、制限圧力の値には、対応する制限電流の値がある。制限電流の値は、周囲温度にも依存する。また、圧縮機の回転数は、圧縮機回転数検出部を設けて実際に測定（検出）をして得られた値であってもよいし、圧縮機に対して指令として発せられる制御部からの制御信号に対応する値であってもよい。
【００１２】
以下では、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機の全体構成、制御部の基本動作を説明した後に、本発明に関わる制御部の動作について更に具体的に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係るヒートポンプ式給湯機の概略構成図である。
【００１４】
本図において、ヒートポンプ式給湯機１０１は、ヒートポンプ部１と、タンク部２と、を備えている。ヒートポンプ部１とタンク部２とは、別体としてもよいし、１つの筐体内に一体的に配置してもよい。
【００１５】
ヒートポンプ部１は、圧縮機３、水−冷媒熱交換器４、減圧弁５（電動弁）、蒸発器６及び制御部５０を含む構成である。圧縮機３、水−冷媒熱交換器４、減圧弁５及び蒸発器６は、この順番で冷媒が循環するように配管で環状に連結されている。本実施形態においては、冷媒として、オゾン層に影響を与えない冷媒である二酸化炭素を使用している。そして、ヒートポンプ部１では、圧縮機３による冷媒（二酸化炭素）の吐出圧力が、当該冷媒の臨界圧力以上となる超臨界蒸気圧縮式のヒートポンプサイクルを用いており、冷媒を高温高圧にできるため、例えば９０℃のような高温の湯を得ることができる。
【００１６】
圧縮機３は、環状の回路から戻ってきた冷媒を圧縮するとともに、圧縮した高温のガス冷媒（以下、「ホットガス」ということがある。）を再び環状の回路に送り出している。より詳細には、圧縮機３は、蒸発器６から戻ってきた冷媒を吸入・圧縮し、水−冷媒熱交換器４に向かって吐出している。
【００１７】
圧縮機３は、容量制御が可能であり、高温貯湯（例えば９０℃）を行う場合には、通常よりも速い回転速度（例えば３０００〜４０００回転／分）で運転する。また、通常の貯湯温度（例えば６５℃）で運転する場合は、比較的遅い回転速度（例えば２０００〜３０００回転／分）で運転する。また、圧縮機３は、ＰＷＭ制御若しくは電圧制御（例えばＰＡＭ制御）又はこれらの組み合わせ制御により、低速（例えば１０００回転／分）から高速（例えば６０００回転／分）まで回転速度の制御が行えるようになっている。
【００１８】
圧縮機３と水−冷媒熱交換器４とを接続する配管には、圧縮機３寄りに、高圧側冷媒温度、すなわち圧縮機３から吐出される冷媒の温度（圧縮機３の吐出温度）を検出する温度センサ９（温度検出手段）が設けられている。
【００１９】
水−冷媒熱交換器４は、凝縮器として機能するものであり、圧縮機３から吐出されたホットガス（冷媒）が流通する冷媒伝熱管２ａと、被加熱液体である水が流通する液伝熱管２ｂ（水伝熱管）と、を備えている。これらの冷媒伝熱管２ａ及び液伝熱管２ｂは、冷媒と被加熱液体とが相互に熱交換するよう密着して設けられている。また、各伝熱管２ａ、２ｂの流れは、対向するように構成されている。水−冷媒熱交換器４では、圧縮機３から吐出される冷媒と被加熱液体（水）との熱交換が行われる。
【００２０】
減圧弁５は、水−冷媒熱交換器４と蒸発器６との間に配置される配管の途中に設けられており、ここでは電動膨張弁が使用されている。この減圧弁５は、水−冷媒熱交換器４から流出する中温高圧冷媒を減圧し、蒸発し易い低圧冷媒として蒸発器６に送り出している。そして、減圧弁５は、絞り開度（開閉度合い）が調節可能となっており、制御部５０がこの絞り開度を変えてヒートポンプ部１での冷媒循環量を調節する。そして、制御部５０は、後記するように、減圧弁５の絞り開度を変えることで、圧縮機３の吐出温度を調節することとなる。なお、制御部５０は、蒸発器６に着霜した場合に、蒸発器６に付いた霜を融かすために減圧弁５を開放（絞り開度を全開）してデフロスト運転を行う。
【００２１】
蒸発器６は、送風機７の回転によって外気を取り入れて、蒸発器６内を流通する冷媒と外気（送風）との間で熱交換を行わせることによって、外気から熱を汲み上げるものである。すなわち、蒸発器６は、減圧弁５から流出する冷媒と空気との熱交換を行う。蒸発器６を通過した冷媒は、再び圧縮機３に戻される。送風機７は、制御部５０からの制御信号により所定の回転数（回転速度）で回転する。
【００２２】
温度センサ１０は、蒸発器６から流出する冷媒の温度を検出する。制御部５０は、この温度センサ１０の検出する温度に基づいて蒸発器６でのデフロストを行うか否かを判定し、デフロストを行う場合には減圧弁５を全開にする。符号１４は、外気温度（周囲温度）を検出する温度センサ（周囲温度検出部）である。本実施形態では、温度センサ１４は送風機７の近傍に設けられている。
【００２３】
符号３６は、送出配管であり、送出配管３６の一端は、水−冷媒熱交換器４の液伝熱管２ｂの出口に接続されている。この送出配管３６は、冷媒で加熱された被加熱液体を水−冷媒熱交換器４からタンク部２へと送り出すようになっている。より詳細には、送出配管３６は、タンク部２のタンク１６側に向かって延出しており、タンク１６の頂部に接続されている。送出配管３６の水−冷媒熱交換器４寄りには、水−冷媒熱交換器４から出る被加熱液体の温度（本実施形態においては出湯温度）を検出する温度センサ１２が設けられている。
【００２４】
符号３５は、供給配管であり、供給配管３５は、上記の冷媒で加熱される被加熱液体を水−冷媒熱交換器４に供給するものである。供給配管３５の一端は、水−冷媒熱交換器４の液伝熱管２ｂの入口に接続されている。この供給配管３５は、タンク１６側に向かって延出しており、タンク１６の底部に接続されている。供給配管３５の水−冷媒熱交換器４寄りには、水−冷媒熱交換器４に入る被加熱液体の温度（本実施形態においては水の温度）を検出する温度センサ１１が設けられている。
【００２５】
また、供給配管３５には、ポンプ１３（水循環ポンプ）が、水−冷媒熱交換器４の上流側に配置されている。ポンプ１３は、タンク１６から液伝熱管２ｂの入口側に被加熱液体を送り込むように駆動する。ポンプ１３は、循環水の流量（質量流量）、流速、及び圧力が自由に選択できるように構成されている。
【００２６】
タンク部２は、被加熱液体（本実施形態においては水）を貯蔵するタンク１６を備えている。タンク１６は、ヒートポンプ部１側から延出する送出配管３６及び供給配管３５のそれぞれの一端と接続されている。また、タンク１６は、給湯配管３８ｂ及び給水配管３８ａのそれぞれの一端とも接続されている。給湯配管３８ｂの他端には、図示しない給湯口が設けられる。また、給水配管３８ａの他端には、図示しない給水口が設けられる。
【００２７】
給水配管３８ａには、タンク１６の上流側の給水配管３８ａから分岐して、給湯配管３８ｂにその先端が合流する分岐配管３８ｃが接続されている。この分岐配管３８ｃは、湯水混合弁１７を介して給湯配管３８ｂに接続されている。湯水混合弁１７は、その開口度合いに応じて、給水配管３８ａ及び分岐配管３８ｃを介して給湯配管３８ｂに流れ込む水の量を調節することで、給湯配管３８ｂの他端に設けられる給湯口（図示省略）から出る湯の温度を調節する。
【００２８】
本実施形態においては、被加熱液体を一旦タンク１６に取り入れた後、供給配管３５を介してヒートポンプ部１に供給する構成としたが、これに限らず、例えば給水口（給水管）から直接ヒートポンプ部１に被加熱液体を供給するようにしてもよい。また、本実施形態においては、ヒートポンプ部１で加熱された被加熱液体を一旦タンク１６に取り入れた後、給湯配管３８ｂを介して給湯口から供給するようにしたが、これに限らず、例えば、ヒートポンプ部１で加熱された被加熱液体を直接給湯口から供給するようにしてもよい。さらには、タンク１６内の湯を給湯するのではなく、タンク１６内の湯の熱を利用して水道水を加熱する熱交換器を備えた水道直圧給湯方式であってもよい。
【００２９】
制御部５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェース、電子回路等を含んで構成されており、その内部に記憶されたプログラムに従って、本実施形態に係るヒートポンプ式給湯機１０１を総合的に制御する。例えば、制御部５０は、上述のように、温度センサ１０の検出する温度（蒸発器６の出口冷媒温度）に基づいて蒸発器６のデフロストを行う。また、制御部５０は、温度センサ９、１１、１２、１４で検出した温度などに基づいて、圧縮機３の目標吐出温度を算出する。
【００３０】
次に、ヒートポンプ式給湯機１０１の動作について説明する。ヒートポンプ式給湯機１０１において、深夜電力で沸き上げ運転を行うときには、タンク１６内の湯はほぼ使い切られており、この場合、タンク１６内は冷水（常温水）で満たされている。あるいは、タンク１６内の頂部に湯が残存する場合もある。
【００３１】
通常タンク１６内は常時満水であり、この状態で、ヒートポンプ式給湯機１０１は貯湯運転工程を実施する。ヒートポンプ式給湯機１０１は、起動した圧縮機３が吐出するホットガスを水−冷媒熱交換器４の冷媒伝熱管２ａに送り込む。冷媒伝熱管２ａに送り込まれたホットガスは、液伝熱管２ｂ内の水に熱を放出することで凝縮する。そして、液伝熱管２ｂ内の水はホットガスで加熱される。次いで、水−冷媒熱交換器４の冷媒伝熱管２ａから送り出された冷媒は、減圧弁５（膨張弁）で減圧された後に、蒸発器６に流れ込む。蒸発器６に流れ込んだ冷媒は、送風機７から送り込まれた風によって蒸発する際に、外気から熱を汲み上げる。その後、冷媒は、圧縮機３に戻って再び圧縮される。
【００３２】
一方で、タンク１６に満たされた水は、ポンプ１３が起動することで、供給配管３５を介してタンク１６の底部から水−冷媒熱交換器４の液伝熱管２ｂ内に送り込まれる。液伝熱管２ｂ内に送り込まれた水は、上述のように、冷媒との熱交換で加熱されて湯となって、送出配管３６に流れ込む。送出配管３６に流れ込んだ湯は、タンク１６の頂部に戻って貯蔵される。タンク１６の頂部に戻された湯は密度が小さいので、タンク１６底部の冷水と混ざることはなく、頂部から順々に溜まっていく。このようにタンク１６と水−冷媒熱交換器４との間で水が循環する間に、ヒートポンプ式給湯機１０１は、タンク１６内に所定の温度で所定の湯量を確保する。
【００３３】
ヒートポンプ式給湯機１０１の制御部５０は、圧縮機３、ポンプ１３、及び減圧弁５を次のよう制御する。制御部５０は、圧縮機３の回転速度を、温度センサ１２で検出される水−冷媒熱交換器４の出口における出湯温度に基づいて制御する。具体的には、制御部５０は、温度センサ１２で検出される温度が、予め設定された出湯温度の目標値となるように、圧縮機３の回転速度を制御する。つまり、目標値に対して温度センサ１２の検出値が低い場合には圧縮機３の回転速度を速め、これとは逆に検出値が高い場合には圧縮機３の回転速度を遅くする。
【００３４】
また、制御部５０は、加熱能力を制御するために、ポンプ１３が水−冷媒熱交換器４の液伝熱管２ｂに送り込む水の量を、予め求めた圧縮機３の目標回転速度（目標回転数）に基づいて制御する。具体的には、圧縮機３の目標回転速度に対して実回転速度（実際の回転速度）が遅い場合（実際の回転数が低い場合）には、液伝熱管２ｂに送り込まれる水の量が増えるようにポンプ１３を制御する。これとは逆に圧縮機３の実回転速度が速い場合には、液伝熱管２ｂに送り込まれる水の量が減るようにポンプ１３を制御する。これにより、加熱能力を目標値（例えば４．５ｋＷ）に調整することが可能となっている。
【００３５】
なお、圧縮機３の目標回転速度は、水−冷媒熱交換器４の出湯温度の目標値のほか、ヒートポンプ部１の目標加熱能力（出力）、温度センサ１４の検出値（外気温度）、及び温度センサ１１の検出値（流入水温度）に基づいて設定することもできる。圧縮機３の目標回転速度は、具体的には、例えば、上述のように、高温貯湯（例えば、９０℃）を行う場合には、３０００〜４０００回転／分の範囲で設定され、通常の貯湯温度（例えば、６５℃）で運転する場合は、１０００〜２０００回転／分の範囲で設定されるが、これに限定されるものではない。
【００３６】
また、制御部５０は、圧縮機３の目標吐出温度を算出し、温度センサ９により検出される圧縮機３の吐出温度と目標吐出温度との差に基づいて減圧弁５の開度制御を行う。すなわち、制御部５０は、圧縮機３の吐出温度が制御部５０によって予め算出された目標値（目標吐出温度）となるように、減圧弁５を開度制御する。具体的には、温度センサ９の検出温度が目標吐出温度よりも高いときには減圧弁５を開き、低いときには減圧弁５を閉じる方へ調整する。この目標吐出温度は、制御部５０が、水−冷媒熱交換器４の出湯温度の目標値のほか、ヒートポンプ部１の目標加熱能力（出力）、温度センサ１４の検出値（外気温度）、及び温度センサ１１の検出値（流入水温度）に基づいて算出し、設定することもできる。目標吐出温度は、ヒートポンプ部１が最大の成績係数（ＣＯＰ）となるように設定するが、この限りではない。
【００３７】
図２は、圧縮機その他の冷媒回路が破損しないようにするために設定した制限圧力の圧縮機回転数依存性の例を示すグラフである。横軸は圧縮機回転数であり、縦軸は制限圧力である。ここで、制限圧力とは、圧縮機その他の冷媒回路が破損しないように保護するためにあらかじめ設定された最高の圧力をいう。圧縮機から吐出される冷媒の圧力（通常、ヒートポンプサイクルにおいて最高圧力となる。）が許容される値を超えると、圧縮機の高圧チャンバ、シャフト（回転軸）、旋回スクロールその他のヒートポンプ部の部品が破損するおそれがある。圧縮機が安全に運転を継続するためには、冷媒の圧力を制限する必要がある。
【００３８】
本図に示すように、定常的な運転における通常の圧縮機回転数（圧縮機回転数の中間領域）においては、制限圧力は一定である。一方、圧縮機の運転を開始した当初のように圧縮機回転数が低い場合、及び、フル稼働のように圧縮機回転数が高い場合においては、制限圧力を若干低くする必要がある。これは、圧縮機回転数が低い状態及び高い状態で圧縮機から吐出する冷媒の圧力が許容圧力以上に高まると、圧縮機のシャフトや旋回スクロールのぶれが大きくなるおそれがあり、シャフト、シャフトの軸受、旋回スクロール等の破損につながるおそれがあるからである。
【００３９】
図３は、図２の制限圧力に対応する制限電流の圧縮機回転数依存性の例を示すグラフである。横軸は圧縮機回転数であり、縦軸は制限電流である。ここで、制限電流とは、ヒートポンプ式給湯機（又は圧縮機）に入力される電流の制限値をいう。よって、ヒートポンプ式給湯機の電源として入力される電流は交流であり、圧縮機に入力される電流は直流に変換されたものである。圧縮機から吐出される冷媒の圧力（吐出圧力）は、圧縮機に入力される電流以外に、電源電圧の経時変化その他の条件にも依存する。このため、制限圧力に対応するとされる制限電流は、厳密には制限圧力に一意的に対応するものではない。しかし、制限電流を設定することにより、吐出圧力を制御可能な誤差範囲に制限することができる。
【００４０】
本図に示す２つの曲線のうち、実線は周囲温度が低い場合を示し、破線は周囲温度が高い場合を示している。これは、同一の圧縮機回転数において、等しい制限圧力に到達するヒートポンプ式給湯機（又は圧縮機）への入力電流が周囲温度に依存することを示している。すなわち、周囲温度が低い場合には、入力電流が比較的大きくならなければ制限圧力に到達しない。一方、周囲温度が高い場合には、入力電流が比較的小さくても制限圧力に到達する。
【００４１】
図４は、制限電流を推定し、圧縮機の保護動作を行う制御の例を示すフローチャートである。
【００４２】
本図においては、ヒートポンプ式給湯機の沸き上げ運転を開始し（Ｓ１０１）、その後、２０秒経過したかを判別する（Ｓ１０２）。２０秒経過したことを検知した場合、周囲温度Ｔａ及び圧縮機回転数Ｎから制限電流の値を算出する（Ｓ１０３）。ここで、圧縮機回転数Ｎは、制御部から圧縮機に指令として与えている信号の値でもよいし、実際に検出した圧縮機回転数でもよい。
【００４３】
そして、ヒートポンプ式給湯機の電源の電流値が制限電流よりも高いかどうかを判別する（Ｓ１０４）。その結果、ヒートポンプ式給湯機の電源の電流値が制限電流よりも高い場合は、次の３つの操作のいずれか１つ以上を行う（Ｓ１０５）。
【００４４】
１）圧縮機の回転数の低減：圧縮機回転数を１００回転減少させる。
【００４５】
これにより、冷媒の圧縮を抑制することができる。
【００４６】
２）減圧弁の開度の拡大：減圧弁（電動弁）を５パルス開く。
【００４７】
これにより、冷媒の流量を増加させることができ、かつ、冷媒の圧縮を抑制することができる。
【００４８】
３）水循環ポンプの回転数の増加：水循環ポンプの回転数を５００回転増加させる。
【００４９】
これにより、図１の水−冷媒熱交換器４の液伝熱管２ｂに流入する水、すなわち、タンク１６と水−冷媒熱交換器４とを循環する水の循環量を増加させることができ、これにより圧縮機の運転により生じるヒートポンプサイクル（冷媒回路）に蓄積される熱を水側に移動させることができ、冷媒の温度及び圧力を抑制することができる。
【００５０】
その後、Ｓ１０２に戻る。なお、上記の操作における圧縮機回転数等の数値の変更の幅は、この例に限定されるものではなく、機器の種類や条件に応じて設定してもよい。
【００５１】
一方、Ｓ１０４においてヒートポンプ式給湯機の電源の電流値が制限電流よりも高くないと判別した場合は、Ｓ１０５の操作をせずにＳ１０２に戻る。
【００５２】
これにより、圧縮機、冷媒配管及び熱交換器を流れる冷媒の圧力を制限圧力以下に制御することができ、ヒートポンプの冷媒回路が破損しないように保護することができる。
【００５３】
図５は、制限電流を推定し、圧縮機の保護動作を行う制御の他の例を示すフローチャートである。
【００５４】
本図において図４の手順と異なる点は、制限電流の値を算出する際に、周囲温度Ｔａ及び圧縮機回転数Ｎに加えて電源電圧Ｖｓを用いる点である。これにより、電源電圧Ｖｓの経時的な変動を加味し、更に精確な制限電流の値を得ることができるようになる。そして、更に精確に制限圧力の値を推定することができ、更に精確に冷媒の圧力を制御することができる。これにより、圧縮機の保護が更に確実となる。
【００５５】
以下、図５における詳しい手順を説明する。
【００５６】
ヒートポンプ式給湯機の沸き上げ運転を開始し（Ｓ２０１）、その後、２０秒経過したかを判別する（Ｓ２０２）。２０秒経過したことを検知した場合、周囲温度Ｔａ、圧縮機回転数Ｎ及び電源電圧Ｖｓから制限電流の値を算出する（Ｓ２０３）。ここで、圧縮機回転数Ｎは、制御部から圧縮機に指令として与えている信号の値でもよいし、実際に検出した圧縮機回転数でもよい。また、電源電圧Ｖｓは、電圧検出部により測定される。電源電圧Ｖｓは、ヒートポンプ式給湯機の電源として供給される交流電源の電圧でもよいし、圧縮機に供給される直流電源の電圧（これを決定するために制御部から発する信号でもよい。）でもよい。
【００５７】
そして、ヒートポンプ式給湯機の電源の電流値が制限電流よりも高いかどうかを判別する（Ｓ２０４）。その結果、ヒートポンプ式給湯機の電源の電流値が制限電流よりも高い場合は、次の３つの操作のいずれか１つ以上を行う（Ｓ２０５）。
【００５８】
１）圧縮機回転数を１００回転減少させる。
【００５９】
２）減圧弁（電動弁）を５パルス開く。
【００６０】
３）水循環ポンプの回転数を５００回転増加させる。
【００６１】
その後、Ｓ２０２に戻る。なお、上記の操作における圧縮機回転数等の数値の変更の幅は、この例に限定されるものではなく、機器の種類や条件に応じて設定してもよい。
【００６２】
一方、Ｓ２０４においてヒートポンプ式給湯機の電源の電流値が制限電流よりも高くないと判別した場合は、Ｓ２０５の操作をせずにＳ２０２に戻る。
【００６３】
このほか、図４及び５に示す制限電流の値を算出する工程についての変形例としては、次の２つの例がある。
【００６４】
１）周囲温度Ｔａ及び圧縮機回転数Ｎに加えて、蒸発器に流入する冷媒の温度（蒸発器入口温度）を用いて、これら３つの値から制限電流の値を算出する。
【００６５】
２）周囲温度Ｔａ、圧縮機回転数Ｎ及び電源電圧Ｖｓに加えて、蒸発器に流入する冷媒の温度（蒸発器入口冷媒温度）を用いて、これら３つの値から制限電流の値を算出する。
【００６６】
蒸発器入口温度を用いることにより、更に精確に制限圧力の値を推定することができ、更に精確に冷媒の圧力を制御することができ、圧縮機の保護が更に確実となる。
【符号の説明】
【００６７】
１：ヒートポンプ部、２：タンク部、２ａ：冷媒伝熱管、２ｂ：液伝熱管、３：圧縮機、４：水−冷媒熱交換器、５：減圧弁、６：蒸発器、７：送風機、９、１０、１１、１２、１４：温度センサ、１３：ポンプ、１６：タンク、１７：湯水混合弁、３５：供給配管、３６：送出配管、３８ａ：給水配管、３８ｂ：給湯配管、３８ｃ：分岐配管、５０：制御部、１０１：ヒートポンプ式給湯機。
【図１】
2016033429.tif 000003
【図２】
2016033429.tif 000004
【図３】
2016033429.tif 000005
【図４】
2016033429.tif 000006
【図５】
2016033429.tif 000007