(57)【要約】【課題】空気熱交換器５に付着する霜の量を推定し、ヒータ５１の通電時間もしくはヒータ５１の電力（加熱能力）を可変することにより、ドレインパン５２上での氷結による問題を無くす。【解決手段】ヒートポンプ式給湯装置は、圧縮機２と、圧縮された冷媒を空気熱交換器５で蒸発させて外気から熱を吸収するヒートポンプ装置１とを備える。ヒートポンプ装置１の空気熱交換器５の下部にドレインパン５２が設けられ、ドレインパン５２はヒータ５１にて加熱される。圧縮機２は制御装置で制御され、制御装置は、着霜状態検出手段７０が空気熱交換器５の所定着霜状態を検出したときには、空気熱交換器５に高温冷媒を流通するようにヒートポンプ装置１の除霜運転を行なう手段を備える。更に制御装置は、空気熱交換器５の着霜量を推定し、ヒータ５１への通電状態を可変させる。【選択図】図２
2016223669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（２）と空気熱交換器（５）と、前記空気熱交換器（５）の下方に設けられたドレインパン（５２）と、前記ドレインパン（５２）を加熱するヒータ（５１）とを有し、前記圧縮機（２）で圧縮された冷媒を前記空気熱交換器（５）で蒸発させて外気から熱を吸収するヒートポンプ装置（１）の制御装置（１００）であって、
前記空気熱交換器（５）における着霜状態を検出したときには、前記空気熱交換器（５）に高温冷媒を流通するように前記ヒートポンプ装置（１）の除霜運転を行なう除霜手段（Ｓ２６０１）と、
前記ヒートポンプ装置（１）の前記除霜運転の開始状態又は前記ヒートポンプ装置の運転状態に反映されるセンサ情報から、前記空気熱交換器（５）の着霜量を推定して前記ヒータ（５１）の消費電力量を可変させる可変手段（Ｓ２６０３、Ｓ２６０４）と、を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
圧縮機（２）及び空気熱交換器（５）を有し、前記圧縮機（２）で圧縮された冷媒を前記空気熱交換器（５）で蒸発させて外気から熱を吸収するヒートポンプ装置（１）と、
前記空気熱交換器（５）の下方に設けられたドレインパン（５２）と、
前記ドレインパン（５２）を加熱するヒータ（５１）と、
前記空気熱交換器（５）で吸熱した熱で温水を加熱する給湯用熱交換器（３）と、
前記給湯用熱交換器（３）で加熱された温水を貯湯する貯湯タンク（１０）と、
少なくとも前記圧縮機（２）を制御する制御装置（１００）と、を備え、
前記制御装置（１００）は、前記空気熱交換器（５）における着霜状態を検出したときには、前記空気熱交換器（５）に高温冷媒を流通するように前記ヒートポンプ装置（１）の除霜運転を行なう除霜手段（Ｓ２６０１）と、
前記ヒートポンプ装置（１）の前記除霜運転の開始状態又は前記ヒートポンプ装置の運転状態に反映されるセンサ情報から、前記空気熱交換器（５）の着霜量を推定して前記ヒータ（５１）の消費電力量を可変させる可変手段（Ｓ２６０３、Ｓ２６０４）と、を備えることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
【請求項３】
前記可変手段は、前記ヒートポンプ装置の起動から前記除霜運転の開始までの経過時間が短い前記除霜運転の開始状態ほど前記ヒータの解氷能力を大きくするように前記ヒータの前記消費電力量を可変させることを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項４】
前記可変手段は、外気温度に関わる前記センサ情報から前記空気熱交換器の前記着霜量を推定して前記着霜量が大きいと推定されるほど前記ヒータへの前記消費電力量が大きくなるように前記消費電力量を可変させることを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項５】
前記可変手段は、前記貯湯タンクへの給水温度に関わる前記センサ情報から前記空気熱交換器の前記着霜量を推定して前記着霜量が大きいと推定されるほど前記ヒータへの前記消費電力量が大きくなるように前記ヒータの前記消費電力量を可変させることを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項６】
前記ヒートポンプ装置（１）は筐体（１ｋ）を備え、
前記圧縮機（２）と前記空気熱交換器（５）と前記給湯用熱交換器（３）とが前記筐体（１ｋ）の中に収納されており、
前記筐体（１ｋ）の下部に設けられた前記ドレインパン（５２）と前記筐体の天井部との間に前記空気熱交換器（５）と前記給湯用熱交換器（３）とが縦置きに設置されていることを特徴とする請求項２又は５に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項７】
前記可変手段は、前記空気熱交換器の前記着霜量を推定して前記着霜量が大きいと推定されるほど前記ヒータへの前記消費電力量が大きくなるように前記ヒータへの通電時間を可変させることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか一項に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項８】
前記可変手段は、前記センサ情報の低下度合から、前記空気熱交換器（５）の着霜量を推定することを特徴とする請求項２ないし７のいずれか一項に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ装置の制御装置及びヒートポンプ式給湯装置に関わり、特にドレインパンに設置されているヒータの制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドレインパンヒータの搭載位置に関する特許文献１に記載の室外機が知られている。この室外機は、ドレインパンヒータによってドレインパンを効率よく加熱できるものである。そのために、室外機は、下段圧縮機及び上段圧縮機と、空気熱交換器と、この空気熱交換器に隣接して設置された室外ファンと、を備えている。除霜運転時に発生するドレイン水の受け皿であるドレインパンが空気熱交換器の下方に設置されており、このドレインパンの下面にはドレインパンヒータが取り付けられている。このドレインパンヒータは、下段圧縮機及び上段圧縮機から吐出された冷媒を空気熱交換器に供給するのに用いられる冷媒配管から構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１３７６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の室外機は、空気熱交換器の下で、かつ、ファンの下に、冷媒配管から構成されたドレインパンヒータを設置し凍結を防ぐことを目的としているが、ドレインパンヒータの発熱量の制御に関する記述はない。また、特許文献１は、ドレインパンヒータを設置する位置をファンの直下にする、及びドレイン水の排水経路にヒータを置くという構成を有する。しかし、異常な量のドレイン水が出る、もしくは雪が吹き込むといった現象が起こると、ドレインパン上での氷結を防ぎきることができない。このため、発生した氷により他の機能品の故障、例えば、空気熱交換器の下にできた氷の上方に押し上げる力により、空気熱交換器の配管が損傷を受けるという問題を起こすことが考えられる。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑み、ドレインパンヒータの通電時間もしくはヒータの電力を可変することにより、ドレインパン上での大量氷結による問題を無くすことができる制御装置及びヒートポンプ式給湯装置を提供することを目的とする。従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、本発明では、圧縮機（２）と空気熱交換器（５）と、空気熱交換器（５）の下方に設けられたドレインパン（５２）と、ドレインパン（５２）を加熱するヒータ（５１）とを有し、圧縮機（２）で圧縮された冷媒を空気熱交換器（５）で蒸発させて外気から熱を吸収するヒートポンプ装置（１）の制御装置（１００）であって、空気熱交換器（５）における着霜状態を検出したときには、空気熱交換器（５）に高温冷媒を流通するようにヒートポンプ装置（１）の除霜運転を行なう除霜手段（Ｓ２６０１）と、ヒートポンプ装置（１）の除霜運転の開始状態又はヒートポンプ装置の運転状態に反映されるセンサ情報から、空気熱交換器（５）の着霜量を推定してヒータ（５１）の消費電力量を可変させる可変手段（Ｓ２６０３、Ｓ２６０４）と、を備える。
【０００７】
この発明によれば、ヒートポンプ装置の除霜運転の開始状態、又はヒートポンプ装置の運転状態に反映されるセンサ情報から空気熱交換器の着霜量を推定している。そして、この着霜量が多いほど解氷能力が高くなるようにヒータの消費電力量を可変させることができる。故に、ヒータの消費電力量が一定の装置に比べ、ドレインパン上での大量氷結による問題を少なくすることができる。
【０００８】
次に、圧縮機（２）及び空気熱交換器（５）を有し、圧縮機（２）で圧縮された冷媒を空気熱交換器（５）で蒸発させて外気から熱を吸収するヒートポンプ装置（１）と、空気熱交換器（５）の下方に設けられたドレインパン（５２）と、ドレインパン（５２）を加熱するヒータ（５１）と、空気熱交換器（５）で吸熱した熱で温水を加熱する給湯用熱交換器（３）と、給湯用熱交換器（３）で加熱された温水を貯湯する貯湯タンク（１０）と、少なくとも圧縮機（２）を制御する制御装置（１００）と、を備え、制御装置（１００）は、空気熱交換器（５）における着霜状態を検出したときには、空気熱交換器（５）に高温冷媒を流通するようにヒートポンプ装置（１）の除霜運転を行なう除霜手段（Ｓ２６０１）と、ヒートポンプ装置（１）の除霜運転の開始状態、又はヒートポンプ装置の運転状態に反映されるセンサ情報から、空気熱交換器（５）の着霜量を推定してヒータ（５１）の消費電力量を可変させる可変手段（Ｓ２６０３、Ｓ２６０４）と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、ヒートポンプ装置の除霜運転の開始状態、又はヒートポンプ装置の運転状態に反映されるセンサ情報から空気熱交換器の着霜量を推定する。そして、この着霜量が多いほど消費電力量が多く解氷能力が高いようにヒータの消費電力量を可変させることができる。故に、ヒータの消費電力量が一定の装置に比べ、ドレインパン上での大量氷結による問題が少ないヒートポンプ式給湯装置を提供できる。
【００１０】
なお、特許請求の範囲及び上記各手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態におけるヒートポンプ式給湯装置の全体構成図である。
【図２】上記実施形態におけるヒートポンプ装置の内部構造を透視して示す斜視図である。
【図３】上記実施形態における制御装置による給湯制御を示すフローチャートである。
【図４】図３の給湯制御における除霜運転及びヒータ通電制御の詳細を示すフローチャートである。
【図５】上記実施形態における除霜運転の開始状態、具体的には除霜運転の開始までの経過時間とヒータの通電時間との関係を示す特性図である。
【図６】上記実施形態におけるヒートポンプ装置と貯湯タンクとの関係を図示する構成図である。
【図７】本発明の第２実施形態における制御を説明するフローチャートである。
【図８】図７のフローチャートにより実行される制御の特性図である。
【図９】本発明の第３実施形態におけるヒートポンプ装置の運転状態に反映されるセンサ情報、具体的には外気温度に対するヒータの通電時間を示す特性図である。
【図１０】上記第３実施形態の変形例における外気温度の低下量に対するヒータの通電時間を示す特性図である。
【図１１】本発明の第４実施形態を示すセンサ情報、具体的には給水温度に対するヒータの通電時間を示す特性図である。
【図１２】上記第４実施形態の変形例における給水温度の低下量に対するヒータの通電時間を示す特性図である。
【図１３】本発明の第５実施形態におけるヒータの構造を説明する電気結線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部を説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１ないし図６を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態におけるヒートポンプ式給湯装置の全体構成を示す。図１において、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１０は、外周部に断熱材が設置されており、給湯用の湯を長時間に渡って保温することができる。この貯湯タンク１０は、縦長形状であり、その底面には導入口１１が設けられ、この導入口１１には、貯湯タンク１０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。
【００１４】
貯湯タンク１０の下部には、貯湯タンク１０内の水を吸入するための吸入口１３が設けられ、貯湯タンク１０の上部には、貯湯タンク１０内の湯を吐出するための吐出口１４が設けられている。吸入口１３と吐出口１４とは循環回路１６で接続されており、循環回路１６の一部はヒートポンプ装置１内に設置されている。循環回路１６には、ヒートポンプ装置１の内部もしくは外部に循環ポンプ１６ａが設けられている。
【００１５】
循環回路１６のヒートポンプ装置１内に設置された部分には、給湯用熱交換器３が設けられている。給湯用熱交換器３は、水−冷媒熱交換器とも呼ばれる。給湯用熱交換器３は、吸入口１３から吸入した貯湯タンク１０内の下部の水を高温冷媒との熱交換により加熱して沸き上げて湯とし、この沸き上げた湯を循環ポンプ１６ａによって吐出口１４から貯湯タンク１０内に戻すことができる。
【００１６】
図２は、ヒートポンプ装置１の金属製の筐体１ｋの内部構造を透視して示している。図２において、ＣＯ２冷媒を使用したヒートポンプ装置１は、圧縮機２で高温高圧に圧縮されたＣＯ２冷媒が、給湯用熱交換器３で高温水を生成し、減圧弁４で減圧される。減圧弁４は、開度可変式である。更に、冷媒は、空気熱交換器５で蒸発し、外気から吸熱し、再び圧縮機２に吸入される。ヒートポンプ装置１の各機能品は、冷媒配管にて連結されている。
【００１７】
空気熱交換器５の図２における裏側には外気温度を測定できる外気温度センサ７０Ｔｄ設けられている。この外気温度センサ７０Ｔｄのサーミスタはファン５ｆによって空気熱交換器５に吸い込まれる前の外気温度を検出する。そのため、より正確に外気の状態を把握できる。そして検出した外気温度によって、圧縮機２の回転数や減圧弁４の開度を調整し、外気温度に基づく最適なヒートポンプ装置１の運転を実施する。
【００１８】
インバータＥＣＵ５０は、圧縮機２と減圧弁４との動作や、サーミスタの温度検知等の機能品動作指示や、サーミスタ情報からの判定及び演算を行うマイコンを持つ。筐体１ｋの底部にはドレインパン５２が設けられ、このドレインパン５２の裏側にヒータ５１が設けられている。ヒータ５１は、絶縁シース内に抵抗線が設けられ蛇行配線されてドレインパン５２の金属底部を通電されることにより加熱する。
【００１９】
ヒータ５１は、インバータＥＣＵ５０からのＯＮ−ＯＦＦの指示に基づいて通電されることにより、ドレインパン５２上で水が大量凍結するのを防ぐ役割をする。なお、図２においては、給湯用熱交換器３及び空気熱交換器５が縦置きで設置されている。なお、縦置きとは、熱交換器の空気の通り面が垂直に置かれることを言う。この縦置きの場合は、ヒートポンプ装置１の奥行寸法Ｄ２を小さくすることができる。その結果、マンション等の建屋に熱交換器が搭載しやすい。しかし、縦置きでは、空気熱交換器５等に着霜した水が下のドレインパン５２に溜まり易く、ヒータ５１の適切な運転が特に重要になる。
【００２０】
図１又は図２において、ヒートポンプ装置１は、圧縮機２、給湯用熱交換器３、可変式の減圧弁４、空気熱交換器５が順次環状に冷媒配管１ａにより接続されて形成されている。ヒートポンプ装置１は、例えばマンションの場合、ベランダ等に設置される。冷媒配管１ａ内を循環する冷媒として二酸化炭素（ＣＯ２）を使用しているが他の冷媒を使用しても良い。
【００２１】
圧縮機２は、内蔵される電動モータによって駆動され、吸入した気相冷媒を臨界圧力以上に圧縮して吐出する。なお、圧縮機２は、制御装置１００の中のヒートポンプ制御装置１０２によって稼働及びその冷媒吐出量（回転数）が制御されるようになっている。
【００２２】
給湯用熱交換器３は、圧縮機２より吐出された高温冷媒（ホットガス）と、貯湯タンク１０内から供給される給湯用水との間で熱交換し、放熱作用によって給湯用水を加熱して湯とするものである。
【００２３】
この給湯用熱交換器３は、冷媒が流れる冷媒流路３ａと、給湯用水が流れる給湯用水流路３ｂとを有し、冷媒流路３ａを流れる冷媒の流れ方向と給湯用水流路３ｂを流れる給湯用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３を流れる二酸化炭素冷媒は、圧縮機２で臨界圧力以上に加圧されているので、給湯用熱交換器３を流通する給湯用水に放熱して温度低下しても凝縮することはない。
【００２４】
減圧弁４は、給湯用熱交換器３から流出する冷媒を弁開度に応じて減圧する減圧手段であり、具体的には弁開度を小さくするほど大きく減圧を行なうようになっている。減圧弁４は、制御装置１００のヒートポンプ制御装置１０２によって弁開度が電気的に制御されるようになっている。
【００２５】
蒸発器を構成する空気熱交換器５は、図２のファン５ｆによって送風され、外気から吸熱して、減圧弁４で減圧された冷媒を蒸発させる熱源用熱交換器である。
【００２６】
前述した循環回路１６のうち、ヒートポンプ装置１の中の給湯用熱交換器３より下流側の部位は、ヒートポンプ装置１により沸き上げられた湯を貯湯タンク１０の上部に供給するための供給配管１８となっている。
【００２７】
循環回路１６には、給湯用熱交換器３の下流側において、供給配管１８から分岐するように給湯配管１９が設けられている。そして、供給配管１８の給湯配管１９の分岐接続点には、バルブ１７が設けられている。このバルブ１７は、ヒートポンプ装置１で沸き上げた湯の流通経路を供給配管１８の下流端部をなす配管１８ａの方向もしくは給湯配管１９の方向に切り替える切替手段（切替バルブ）としての機能を有する。
【００２８】
貯湯タンク１０の上部における吐出口１４は、貯湯タンク１０の上部の湯を導出するための導出口２０としての機能も有しており、この吐出口１４を兼ねる導出口２０に接続する配管１８ａは、貯湯タンク１０の上部の湯を導出するための給湯配管でもある。
【００２９】
バルブ１７は、ヒートポンプ装置１で沸き上げた湯の流通経路を給湯配管１９の方向に切り替えたときには、給湯用熱交換器３から供給される湯の量と貯湯タンク１０の導出口２０から導出される湯の量との比率を制御するための混合バルブとしても機能する。すなわち、バルブ１７は、混合割合調節手段に相当する。
【００３０】
給湯配管１９には、導入管１２から分岐した給水配管２８の下流端が接続されている。そして、この接続点には、給湯配管１９を流れる湯の量と給水配管２８を介して供給される水の量の比率を制御し下流側にある風呂、シャワー及びカラン等の使用側端末に送る湯の温度を設定温度とするための混合バルブ２９が設けられている。
【００３１】
貯湯タンク１０の外壁面には、複数のサーミスタ（水位サーミスタ）が縦方向に間隔をあけて設置され、貯湯タンク１０内の各水位レベルにおける温度情報を制御装置１００に出力するようになっている。また、各配管経路にはサーミスタが適宜配設され、各配管を流れる冷媒、湯もしくは水の温度情報を制御装置１００に出力するようになっている。
【００３２】
ヒートポンプ装置１においては、冷媒の温度を検出する着霜状態検出手段７０であるサーミスタ７０ｔが設けられている。循環回路１６の給湯用熱交換器３における給湯用水流路３ｂより下流側かつバルブ１７より上流側には、給湯用熱交換器３を通過した水の温度を検出する水温検出手段であるサーミスタ３１が設けられている。
【００３３】
また、給湯配管１９のバルブ１７の下流側かつ混合バルブ２９より上流側には、バルブ１７により混合された湯の温度を検出する水温検出手段であるサーミスタ３２が設けられている。更に、給湯配管１９の混合バルブ２９より下流側には、混合バルブ２９により水を混合された湯の温度を検出する水温検出手段であるサーミスタ３３が設けられている。また、給湯配管１９には流量カウンタが設けられており、給湯配管１９を流れる湯の流量情報を制御装置１００に出力するようになっている。
【００３４】
図１の制御装置１００は、貯湯タンク１０のユニットを制御する貯湯タンク制御装置（貯湯タンクＥＣＵ）１０１と、ヒートポンプ装置１を制御するヒートポンプ制御装置（ヒートポンプＥＣＵ）１０２とにより構成されている。また、操作手段をなす操作盤１１０には各種操作スイッチや表示部が設けられている。
【００３５】
制御装置１００は、外気温度センサ７０Ｔｄと、サーミスタ３１、３２、３３及び給水サーミスタ３４等の他のサーミスタからの温度情報、流量カウンタからの流量情報、及び操作盤１１０に設けられた操作スイッチからの信号等を受け入れている。そして、制御装置１００は、手順に従って、ヒートポンプ装置１、ポンプ１６ａ、各バルブ１７、２９等を制御するように構成されている。ヒートポンプ装置１の制御では、具体的には、減圧弁４の開度や圧縮機２を駆動する交流電源の周波数（圧縮機回転数）を制御するようになっている。
【００３６】
次に、上記構成に基づき、第１実施形態のヒートポンプ式給湯装置の作動について説明する。この実施形態のヒートポンプ式給湯装置では、制御装置１００が、過去の使用実績等に基づく所定熱量を貯湯タンク１０内に貯留するようにヒートポンプ装置１を運転する。
【００３７】
このとき、制御装置１００は、サーミスタ３１の検出温度が貯湯目標温度となるようにヒートポンプ装置１における沸き上げ運転制御を行なうとともにポンプ１６ａの循環流量制御を行なう。
【００３８】
これにより、貯湯タンク１０内の下方部の水がヒートポンプ装置１の給湯用熱交換器３で加熱されて沸き上げられ、貯湯タンク１０内の上部側から貯えられる。制御装置１００は、使用側端末において出湯操作がなされると、使用側端末へ給湯するための給湯制御を行なう。
【００３９】
図３は、制御装置１００の給湯時の概略制御動作を示すフローチャートである。給湯装置に電力供給されているときには、制御装置１００は、使用側端末において出湯操作がなされたか否かを、給湯配管１９に設けた流量カウンタからの流量情報に基づいて監視している（ステップＳ２１０）。
【００４０】
使用側端末における出湯の検出は、流量カウンタからの流量情報によるものに限定されず、例えばフロースイッチ等による流れ検出情報でもよい。また、検出位置も給湯配管１９に限定されず、例えば、導入管１２で検出するものでもよい。出湯検出としては、上記以外に、給湯配管１９内の温度情報もしくは圧力情報、貯湯タンク１０内の熱量情報や圧力情報等に基づいて行なってもよい。
【００４１】
ステップＳ２１０において、出湯を検出した場合には、ヒートポンプ装置１を運転して給湯用熱交換器３で給湯用水の沸き上げを行なう（ステップＳ２２０）。ステップＳ２２０では、ヒートポンプ装置１が停止しているときには運転を開始し、ヒートポンプ装置１が既に運転されている場合には運転を継続する。
【００４２】
ステップＳ２２０でヒートポンプ装置１の運転を開始もしくは継続したら、混合弁であるバルブ１７の開度（開度比）制御を行なう（ステップＳ２３０）。これに合わせて、図１の混合バルブ２９の開度（開度比）制御も行なう。ステップＳ２２０、Ｓ２３０では、具体的には、サーミスタ３１の検出温度が第１所定温度となるようにヒートポンプ装置１を運転し、サーミスタ３２の検出温度が第２所定温度となるようにバルブ１７の開度比を調節する。また、サーミスタ３３の検出温度が第３所定温度となるように混合バルブ２９の開度比を調節する。
【００４３】
ここで、サーミスタ３１の第１所定温度は、操作盤１１０等において設定された使用側端末における給湯設定温度に基づいて決定された温度でもよいし、一定温度でもよい。ただし、第１所定温度を比較的低い温度とした方がヒートポンプ装置１を高効率で運転することができ好ましい。例えば、第１所定温度は、給湯設定温度より若干低い温度（例えば設定温度−５℃）でもよいし、給湯設定温度と同等もしくは給湯設定温度より若干高い程度に抑制した温度（例えば設定温度＋５℃）でもよい。
【００４４】
また、第２所定温度は、給湯設定温度と同等もしくは給湯設定温度より若干高い温度（例えば設定温度＋５℃）であればよい。ただし、給湯温度と同等温度とするよりも若干高い温度としたほうが、給湯配管１９の下流側において水を混合することで湯温をコントロールし易く、使用側端末への流量を増加することができ好ましい。また、第３所定温度は、給湯設定温度とすればよい。
【００４５】
これにより、ヒートポンプ装置１で出湯用の湯を沸き上げ、バルブ１７でヒートポンプ装置１における給湯用熱交換器３からの湯に、必要に応じて貯湯タンク１０からの湯を混合して給湯配管１９に送る。更に、混合バルブ２９で給湯配管１９を流れる湯に必要に応じて水を混合し、設定された温度の湯を使用側端末から出湯する。
【００４６】
ステップＳ２１０において、出湯を検出しなかった場合には、ヒートポンプ装置１の運転を停止（ＯＦＦ）する（ステップＳ２４０）。ステップＳ２４０では、ヒートポンプ装置１が運転しているときには運転を停止し、ヒートポンプ装置１が既に停止されている場合には停止状態を継続する。そして、ステップＳ２１０へリターンする。
【００４７】
ステップＳ２３０を実行して、ヒートポンプ装置１により湯を沸き上げ使用側端末へ出湯しているときには、空気熱交換器５が所定着霜状態に至ったか否か監視している（ステップＳ２５０）。ステップＳ２５０で所定着霜状態に至っていないと判断した場合には、ステップＳ２１０へリターンする。ここで、所定着霜状態とは、空気熱交換器５の外側に生成した霜により良好な熱交換（吸熱）が行なえず、除霜を必要とする着霜状態である。
【００４８】
上記したように、サーミスタ７０ｔは、空気熱交換器５から流出する冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段であり、着霜状態検出手段でもある。流出冷媒温度は空気熱交換器５の着霜状態に応じて変動するものであるので、この検出温度に応じて空気熱交換器を構成する空気熱交換器５が所定着霜状態であるか否かを判断することができる。
【００４９】
従って、サーミスタ７０ｔ又は７０ｆは、共に本実施形態における着霜状態検出手段７０の一例であると言える。この第１実施形態では、図１のサーミスタ７０ｔ又は図２のサーミスタ７０ｆの検出温度が−１０℃となったときに、空気熱交換器５が除霜を必要とする所定着霜状態になったと判断している。
【００５０】
着霜状態検出手段７０は、空気熱交換器流出冷媒温度を検出するサーミスタ７０ｔに限定されず、空気熱交換器５の着霜状態を検出可能なものであればよい。従って、空気熱交換器５のフィン温度もしくはその関連値を検出できるものでもよい。つまり、着霜状態検出手段７０として図２の空気熱交換器５のフィン温度を検出するサーミスタ７０ｆを用いても良い。また、例えば、空気熱交換器５自体の温度、空気熱交換器５内を流通する冷媒の温度、空気熱交換器５の流入冷媒温度と流出冷媒温度との差、空気熱交換器５の流入冷媒温度と空気熱交換器５の中間部流通冷媒温度との差等を検出するものでもよい。また、ファン５ｆの送風抵抗の増加を検出して着霜検出しても良い。
【００５１】
更に、例えば、空気熱交換器５の中間部冷媒温度と空気熱交換器５の流出冷媒温度との差、外気温度、圧縮機の周波数（圧縮機回転数）等を検出するものでもよい。
【００５２】
次に、ステップＳ２６０の詳細を図４に示す。ステップＳ２５０で空気熱交換器５が所定着霜状態になったと判断した場合には、空気熱交換器５から霜を除去するように、ヒートポンプ装置１を除霜運転状態とする（ステップＳ２６０１）。具体的には、ヒートポンプ装置１の減圧弁４の開度を大きく開き、空気熱交換器５内に高温の冷媒を流通する。これにより、空気熱交換器５の外側における霜を融解して除霜する。
【００５３】
ここでは、減圧弁４の開度を調節して除霜運転状態としたが、空気熱交換器５の中に高温の冷媒を導入することができれば、これに限定されるものではない。例えば、圧縮機２の吐出側と空気熱交換器５の入口側とを繋ぐバイパス通路を設け、沸き上げ運転時にはこのバイパス通路を閉塞し、除霜運転時にはこの通路を開くものでもよい。
【００５４】
制御装置１００は、ステップＳ２６０２において、給湯制御が開始されてからステップＳ２６０１の除霜運転が開始されるまでの経過時間を演算する。次に、ステップＳ２６０３において経過時間に応じてヒータ５１の通電時間を演算する。次に、ステップＳ２６０４において、演算された通電時間に応じてドレインパン５２の裏側のヒータ５１に通電する。ステップＳ２６０３とステップＳ２６０４とは、ヒータ５１への通電状態を可変させる可変手段を構成する。
【００５５】
次に、図３のステップＳ２７０において使用側端末から出湯中であるか否か判断する。ここでの出湯の検出は、ステップＳ２１０と同様に、給湯配管１９に設けた流量カウンタからの流量情報等に基づいて行なう。
【００５６】
ステップＳ２７０において使用側端末から出湯中であると検出された場合には、混合割合調節手段となるバルブ１７の開度比を変更する（ステップＳ２８０）。ここでは、速やかに、給湯用熱交換器３側の開度を絞るとともに貯湯タンク１０側の開度を開くように所定開度比に変更し、給湯用熱交換器３からの出湯を停止もしくは大きく減少させる。
【００５７】
具体例としては、給湯用熱交換器３からの湯量と貯湯タンク１０からの湯量の比が０％：１００％、もしくは５％：９５％となるような開度比に変更する。その後、ステップＳ２３０と同様に、サーミスタ３２の検出温度が給湯設定温度に基づく温度（前述の第２所定温度）となるように、上記開度比が制御される。
【００５８】
原則的に、ステップＳ２８０の実行は、ステップＳ２６０におけるヒートポンプ装置１の除霜運転の開始と同時に行なわれるが、ステップＳ２８０の実行は、ステップＳ２６０におけるヒートポンプ装置１の除霜運転の開始に対し若干前後するものでもよい。換言すれば、バルブ１７の開度比変更は、ヒートポンプ装置１の除霜運転の開始に対し、略同時であればよい。
【００５９】
ヒートポンプ装置１が除霜運転を開始しても、給湯用熱交換器３の熱容量等の熱的特性や給湯用熱交換器３からバルブ１７までの配管長さ等に応じて、給湯用熱交換器３側からバルブ１７に到達する湯の温度低下量が異なる。従って、バルブ１７の開度比変更は、ヒートポンプ装置１の除霜運転の開始に対し、若干遅らせるものでもよい。
【００６０】
また、ステップＳ２５０において空気熱交換器５の所定着霜状態を検出した場合に、ステップＳ２６０においてヒートポンプ装置１の除霜運転を開始する前にステップＳ２７０、Ｓ２８０を実行しても良い。そして、バルブ１７の開度比変更を、ヒートポンプ装置１の除霜運転の開始に対し、若干早めるものでもよい。
【００６１】
制御装置１００は、ステップＳ２８０を実行したらステップＳ２５０へリターンする。また、ステップＳ２７０において使用側端末から出湯中でないと判断した場合には、ステップＳ２８０を行なうことなくステップＳ２５０へリターンする。
【００６２】
上記の構成及び作動によれば、制御装置１００は、サーミスタ７０ｔ又は７０ｆから成る着霜状態検出手段７０の検出冷媒温度に基づいて空気熱交換器５が除霜を要する所定着霜状態であると判断する。そして所定着霜状態であると判断した場合には、空気熱交換器５に高温冷媒を流通するようにヒートポンプ装置１の除霜運転を行なう。またそれとともに、除霜運転の開始と略同時に給湯用熱交換器３からの出湯を停止もしくは減少するようにバルブ１７の開度変更を行なう。
【００６３】
また、ステップＳ２６０においては、給湯制御が開始されてからステップＳ２６０１の除霜運転が開始されるまでの経過時間をメモリに記憶する。そして、この経過時間により空気熱交換器５の着霜量を推定し、ひいては、ドレインパン５２に付着する氷の厚さを推定することができる。よって経過時間から図５のマップを用いてヒータ５１の通電時間をステップＳ２６０３によって決定する。
【００６４】
すなわち、着霜しやすい場合はドレインパン５２に付着する氷の厚さも厚いとして、ドレインパン５２の下のヒータ５１への通電状態を変えることができる。具体的には、ヒータ５１への通電時間を変えて氷の厚さが厚いと推定されるほど通電時間を長くするが、リレーの切り替えにより、通電するヒータ５１の抵抗値を切り替えても良い。あるいはヒータ５１への通電時間をオンオフにて切り替える場合において、オンオフの一周期におけるオン時間の割合を増加させるデューティ制御を実行しても良い。
【００６５】
これによると、給湯中に空気熱交換器５の所定着霜状態を検出してヒートポンプ装置１の除霜運転を開始した場合に、除霜運転の開始と略同時にヒートポンプ装置１の給湯用熱交換器３からの出湯を停止もしくは減少する。その結果、貯湯タンク１０から全給湯量を出湯もしくは出湯量を増加することができる。更に、ヒータ５１に通電し、その加熱量を最適化して、限られた電力を使用して、ドレインパン５２への氷の付着防止又は氷の厚さを制限し、機器の破損を防止することができる。
【００６６】
また、サーミスタ７０ｆ又は７０ｔの検出冷媒温度に基づいて所定着霜状態を検出するので、比較的簡素な構成により空気熱交換器５の着霜を容易に検出することができる。また、本実施形態のヒートポンプ装置１は冷媒が二酸化炭素であり、圧縮機２により臨界圧以上に加圧される所謂超臨界冷凍サイクルである。これによると、臨界圧以上に昇圧された二酸化炭素冷媒により、給湯用熱交換器３において水を加熱することができる。臨界圧以上に昇圧された冷媒は水と熱交換しても凝縮しないため、給湯用熱交換器３の全域において冷媒と水との温度差を確保し易い。従って、熱交換効率を向上できるとともに高温の湯を得ることが容易である。よって、高温のお湯を貯湯タンク１０に貯められるため、ヒートポンプ装置１の除霜運転中に貯湯タンク１０からの出湯量を多くしても、湯が不足することがない。
【００６７】
図６は、図２のヒートポンプ装置１と図１の貯湯タンク１０との関係を図示している。ヒートポンプ装置１はＣＯ２冷媒ヒートポンプ装置であり、高温の湯を生成して貯湯タンク１０に貯湯できる。ヒートポンプ沸き上げ及び貯湯熱量学習の演算は、貯湯タンクＥＣＵ１０１で処理し、ユーザーは操作盤１１０又はリモコン１１０ｃを操作し、給湯温度設定及び湯張り等の指示を行う。
【００６８】
（第１実施形態の作用効果）
まず、第１実施形態の比較例について説明する。この比較例となるドレインパンヒータの制御では、ある外気温度（例えば零℃）以下で除霜運転が作動した場合に、除霜運転時間プラス予め定められた一定時間（例えば１０分）だけヒータに通電する制御である。この比較例は、空気熱交換器９の裏側の外気温度センサ７０ＴｄによりヒータをＯＮするかどうかを判定しているものである。この比較例は、外気温度が変動した際にヒータの通電時間又はヒータに供給される電力量、すなわちヒータの消費電力量（ｋｗｈ）又はヒータによる発熱量（ｋｃａｌ）が変わるものではない。従って、ドレインパン５２上での氷結が大きくなりやすい状況ほど、ヒータ５１の解氷能力を高めることができない。つまり、解氷能力が一定であり、きわめて氷結しやすい状態においては氷結が大きくなり機器の破損に至ることが考えられる。また、余分に解氷能力を大きくすると、無駄に電力を消費してしまう。
【００６９】
一方、上記第１実施形態におけるヒートポンプ式給湯装置は、冷媒を圧縮する圧縮機２と、圧縮された冷媒を空気熱交換器５で蒸発させて外気から熱を吸収するヒートポンプ装置１とを備える。ヒートポンプ装置１の空気熱交換器５の下部にドレインパン５２が設けられ、ドレインパン５２はヒータ５１にて加熱される。
【００７０】
空気熱交換器５で吸熱した熱で給湯用熱交換器３が温水を加熱する。給湯用熱交換器３からの温水は貯湯タンク１０に貯湯される。圧縮機２は制御装置１００にて制御される。制御装置１００は、着霜状態検出手段７０が空気熱交換器５の所定着霜状態を検出したときには、空気熱交換器５に高温冷媒を流通するようにヒートポンプ装置１の除霜運転を行なう除霜手段Ｓ２６０１を備える。更に制御装置１００は、ヒートポンプ装置１の運転状態から空気熱交換器５の着霜量を推定し、ヒータ５１への通電状態を可変させる可変手段Ｓ２６０３、Ｓ２６０４を備える。
【００７１】
これによれば、ヒートポンプ装置１の運転状態から空気熱交換器５の着霜量を推定し、ヒータ５１への通電状態を可変できる。そのため、上記比較例のように、ヒータ５１への通電を外気温度に依存させ通電時間を一定にする装置に比べ、ドレインパン５２上での大量氷結による問題を無くすことができる。また、ヒータ５１での電力の浪費を抑制できる。
【００７２】
具体的には、図４のステップＳ２６０３において経過時間（除霜運転の開始状態）に応じてヒータ５１の通電時間が演算される。この演算は、図５のような制御マップを用いて演算できる。次に、ステップＳ２６０４において、演算された通電時間だけドレインパン５２の裏側のヒータ５１が通電される。
【００７３】
つまり、ステップＳ２６０３とステップＳ２６０４とは、ヒータ５１への通電状態を可変させる可変手段となる。この可変手段Ｓ２６０３、Ｓ２６０４は、ヒートポンプ装置１の起動から除霜運転の開始までの経過時間が短いほどヒータ５１の解氷能力を大きくするようにヒータ５１の通電状態を可変させる。
【００７４】
これによれば、除霜運転の開始から次の除霜運転の開始までの時間が短いほどヒータ５１の解氷能力を大きくできるから、ドレインパン５２上での氷結が大きくなりやすい状況ほど、ヒータ５１の解氷能力を高めることができる。
【００７５】
次に、図２及び図６に示すように、ヒートポンプ装置１の筐体１ｋの中には、ヒートポンプ装置１の圧縮機２と、空気熱交換器５と給湯用熱交換器３とが収納されている。また、筐体１ｋの下部のドレインパン５２と筐体１ｋの天井部との間に空気熱交換器５と給湯用熱交換器３とが縦置きに設置されている。これによれば、ヒートポンプ装置１の筐体１ｋの体格において奥行寸法Ｄ２を小さく構成でき、建屋への搭載が容易になる。その反面、ドレインパン５２に凝縮水が溜まり着氷しやすくなるが、ヒータ５１の上記可変手段Ｓ２６０３、Ｓ２６０４による制御により大量着氷の問題を解消できる。よってこの組み合わせにより、搭載性に優れ、かつ寒冷地において故障の少ないヒートポンプ装置１が得られる。
【００７６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上記した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。なお、第２実施形態以下については、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明が援用される。第１実施形態においては、ヒートポンプ装置の制御開始から一回目の除霜制御までの経過時間に応じてドレインパンを加熱するヒータ５１への通電状態を変化させたが、この第２実施形態は、外気温度に応じてヒータ５１への通電状態を変化させるものである。図７は、本発明の第２実施形態を示すフローチャートである。図７において、除霜運転開始時の外気温度Ｔｄｆを判定し、外気温度によりヒータ５１の通電時間を長く設定する制御を行う。この制御は図２のインバータＥＣＵ５０の中で行われてもよい。
【００７７】
図７において、ステップＳ７０１で除霜運転の開始を検出すると制御がスタートし、ステップＳ７０２において除霜運転開始時の外気温度Ｔｄｆを読み取る。次に、ステップＳ７０３で予め設定した所定温度Ｔ３と外気温度Ｔｄｆとを比較し、外気温度Ｔｄｆが所定温度Ｔ３より大きいかどうかを判定する。図８は、図７のフローチャートにより実行される制御の特性図である。図８のグラフのように、外気温度Ｔｄｆが所定温度Ｔ３より大きい場合は、ステップＳ７０４でヒータ５１に通電して運転する時間は０分とし、ヒータ５１に通電しないで除霜運転を行う。
【００７８】
外気温度Ｔｄｆが所定温度Ｔ３より大きくないＮＯの場合は、ステップＳ７０５に進み、予め設定した所定温度Ｔ２及びＴ３と外気温度Ｔｄｆとを比較し、外気温度Ｔｄｆが所定温度Ｔ２以上で所定温度Ｔ３より低いかどうかを判定する。図８のグラフにおいて外気温度Ｔｄｆが所定温度Ｔ２以上で所定温度Ｔ３より低い領域の場合は、ステップＳ７０６でヒータ５１に通電して運転する時間はγ分とし、ヒータ５１の運転を行う。
【００７９】
ステップＳ７０５において、外気温度Ｔｄｆが所定温度Ｔ２以上で所定温度Ｔ３より低いかどうかを判定した結果、ＮＯと判定された場合は、ステップＳ７０７に進む。ステップＳ７０７では、予め設定した所定温度Ｔ１及びＴ２と外気温度Ｔｄｆとを比較し、外気温度Ｔｄｆが所定温度Ｔ１以上で所定温度Ｔ２より低いかどうかを判定する。図８のグラフにおいて、外気温度Ｔｄｆが所定温度Ｔ１以上で所定温度Ｔ２より低い領域の場合は、ステップＳ７０８でヒータ５１に通電して運転する時間はβ分とし、ヒータ５１の運転を行う。
【００８０】
外気温度Ｔｄｆが所定温度Ｔ１以上で所定温度Ｔ２より低いかどうかを判定した結果、ＮＯと判定された場合は、ステップＳ７０９に進み、予め設定した所定温度Ｔ１と外気温度Ｔｄｆとを比較し、外気温度Ｔｄｆが所定温度Ｔ１より低いかどうかを判定する。図８において、外気温度Ｔｄｆが所定温度Ｔ１より低い領域の場合は、ステップＳ７１０でヒータ５１に通電して運転する時間はα分とし、ヒータ５１の運転を行う。図８から明らかなように、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３であり、ヒータ５１の通電時間はγ＜β＜αである。
【００８１】
（第２実施形態の作用効果）
第２実施形態においては、ヒータ５１への通電状態を可変させる可変手段Ｓ２６０３、Ｓ２６０４は、外気温度Ｔｄｆに関わる情報から空気熱交換器５の着霜量を推定し、ヒータ５１への通電状態を可変させる手段からなる。これによれば、外気温度センサに関わるセンサ情報から空気熱交換器５の着霜量を推定し、ヒータ５１への通電状態を可変させるから、外気温度が低いほどヒータ５１の解氷能力を高めることができる。また、外気温度は、ヒートポンプ装置の運転状態に反映されるセンサ情報である。
【００８２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図９は、本発明の第３実施形態を示す。第３実施形態においても第１実施形態と同様に、空気熱交換器５の図２における裏側には外気温度を判定できる外気温度センサ７０Ｔｄのサーミスタが設けられている。このサーミスタはファン５ｆによって空気熱交換器５に吸い込まれる前の外気温度を検出するため、より正確に外気の状態を把握できる。そして検出した外気温度によって、ヒートポンプ装置１では圧縮機２の回転数や減圧弁４の開度が調整され、外気温度に基づく最適な運転を実施している。
【００８３】
第２実施形態においては、図８のように外気温度を３段階に分けてヒータ５１の通電時間を設定したが、この第３実施形態は、図９の様に外気温度と通電時間との関係を連続した線形の形とし、多段階にヒータ５１の通電時間を変更できる様にしたものである。第３実施形態によれば、図９の制御マップを読み込んでヒータ５１の通電時間を決定することでヒータ５１の通電制御を実行できる。この場合は、援用する図４のステップＳ２６０２において外気温度を読み込み、ステップＳ２６０３においてマップ演算にて通電時間を決定する。
【００８４】
そして、低外気温度になるに従いヒータ５１の通電時間を増やすことにより、大量凍結のリスクを軽減できる。また、第３実施形態は、ヒータ５１の通電を制御によって変動させるものであり、搭載するヒータ５１の長さ（定格）や搭載個数（本数）を変えることがないために搭載上への影響が少なく、搭載性及び組み付け性に優れるというメリットがある。
【００８５】
（第３実施形態の作用効果）
第３実施形態においては、第１実施形態と同様に、圧縮機２及び空気熱交換器５を有し、圧縮機２で圧縮された冷媒を空気熱交換器５で蒸発させて外気から熱を吸収するヒートポンプ装置１を有する。また、空気熱交換器５の下方に設けられたドレインパン５２と、ドレインパン５２を加熱するヒータ５１とが設けられている。
【００８６】
更に、空気熱交換器５で吸熱した熱で温水を加熱する給湯用熱交換器３と、給湯用熱交換器３で加熱された温水を貯湯する貯湯タンク１０と、少なくとも圧縮機２を制御する制御装置１００とが備えられている。そして、制御装置１００は、空気熱交換器５における着霜状態を検出したときには、空気熱交換器５に高温冷媒を流通するようにヒートポンプ装置１の除霜運転を行なう除霜手段Ｓ２６０１を有する。
【００８７】
第３実施形態においては、ヒートポンプ装置１の運転状態に反映されるセンサ情報の一例となる外気温度から、空気熱交換器５の着霜量を推定してヒータ５１の消費電力量を可変させる可変手段Ｓ２６０３、Ｓ２６０４を備える。ただし、図４のステップＳ２６０２においては外気温度を読み込み、ステップＳ２６０３においては、図９の制御マップから通電時間を演算する。
【００８８】
これにより、可変手段Ｓ２６０３、Ｓ２６０４は、外気温度に関わるセンサ情報から空気熱交換器の着霜量を推定して着霜量が大きいと推定されるほどヒータ５１への消費電力量が大きくなるように消費電力量を可変させる。従って、外気温度が低く、ドレインパン５２の氷が大きくなりやすい状態ほどヒータ５１の解氷能力を高められるから、大きな氷で機器を変形させることが無い。
【００８９】
（第３実施形態の変形例）
この変形例においても、可変手段は、外気温度に関わるセンサ情報から空気熱交換器５の着霜量を推定して着霜量が大きいと推定されるほどヒータ５１への消費電力量が大きくなるように消費電力量を可変させる。この場合に、上記外気温度の代わりに、外気温度の変化量である外気温度の低下量（℃）に応じてヒータ５１への通電時間を制御しても良い。
【００９０】
例えば始動時から３０分ごとに外気温度を検出し、外気温度の低下量を演算して、図１０に示すように、外気温度の低下量が大きいほどヒータ５１の通電時間を多くしても良い。外気温度の低下量は、低下前の温度と低下後の温度との差の温度（℃）であり、外気温度の低下量が大きいほどヒータ５１の通電時間を長くする。また通電時間を変化させず、ワット数を可変させることにより、ヒータ５１の時間当たりの加熱能力（消費電力）を変動させても良い。
【００９１】
なお外気温度の低下量は、第１回目の検出時外気温度から次の第２回目の検出時外気温度を減算した値としてもよい。第１回目の検出時から次の第２回目の検出時までのインターバルは、所定時間ごと、例えば上記のように３０分ごとでも良いが、第１回目の除霜時と次の除霜時までとしても良いし、あらかじめ定めた時刻ごと、例えば２３時と２５時のように設定しても良い。
【００９２】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図１１は、本発明の第４実施形態を示す給水温度に対するヒータ５１の通電時間を示す特性図である。図１において、貯湯タンク１０の底面には導入口１１が設けられ、この導入口１１には、貯湯タンク１０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。給水温度は、給水経路内に設けた給水サーミスタ３４等によって検出できる。
【００９３】
（第４実施形態の作用効果）
第４実施形態においては、援用する図４のステップＳ２６０２において給水温度を読み込み、ステップＳ２６０３において図１１を使用したマップ演算にて通電時間を決定する。そして、低給水温度になるに従いヒータ５１の通電時間を増やすことにより、大量凍結のリスクを軽減できる。この第４実施形態は、ヒータ５１の通電時間を制御によって変動させるものであり、搭載するヒータ５１の長さ（定格）や搭載個数（本数）を変えることがないために搭載上への影響が少なく、搭載性及び組み付け性に優れるというメリットがある。
【００９４】
ヒータ５１への通電状態を可変させる可変手段Ｓ２６０３、Ｓ２６０４は、図１１のように、貯湯タンク１０への給水温度に関わる情報から空気熱交換器の着霜量を推定し、ヒータ５１への通電状態を可変させる手段からなる。これによれば、給水温度センサに関わるセンサ情報から空気熱交換器の着霜量を推定し、ヒータ５１への通電状態を可変させるから、給水温度が低いほどヒータ５１の解氷能力を高めることができる。
【００９５】
（第４実施形態の変形例）
この第４実施形態の変形例においても、可変手段Ｓ２６０３、Ｓ２６０４は、給水温度に関わるセンサ情報から空気熱交換器５の着霜量を推定している。そして、着霜量が大きいと推定されるほどヒータ５１への消費電力量が大きくなるように消費電力量を可変させる。この場合に、図１２のように、上記給水温度の代わりに、給水温度の変化量（低下度合を表す）である給水温度の低下量（℃）に応じてヒータ５１への通電時間を制御している。
【００９６】
例えば始動時から３０分ごとに給水温度を検出し、給水温度の低下量を演算して、図１２に示すように、給水温度の低下量が大きいほどヒータ５１の通電時間を長くして消費電力量、つまり発熱量を多くしても良い。給水温度の低下量は、低下前の温度と低下後の温度との差の温度（℃）であり、給水温度の低下量が大きいほど、例えばヒータ５１の通電時間を長くする。また通電時間を変化させず、ヒータ５１のワット数を可変させることにより、ヒータ５１の加熱能力つまり消費電力量を変動させても良い。要は、可変手段Ｓ２６０３、Ｓ２６０４が、貯湯タンク１０への給水温度に関わるセンサ情報から空気熱交換器５の着霜量を推定して着霜量が大きいと推定されるほどヒータ５１への消費電力量を大きくすればよい。
【００９７】
なお給水温度の低下量は、第１回目の検出時給水温度から次の第２回目の検出時給水温度を減算した値である。第１回目の検出時から次の第２回目の検出時までのインターバルは、所定時間ごと、例えば上記のように３０分ごとでも良いが、第１回目の除霜時と次の除霜時としても良いし、あらかじめ定めた時刻ごと、例えば２３時と２５時のように設定しても良い。
【００９８】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図１３は、本発明の第５実施形態におけるヒータ５１の通電構造を示す。図１３において、ヒータ５１は複数本設けられ、ヒータ５１の発熱量を増加させる場合はリレー接点５１ｓのオンオフによって通電するヒータ５１の本数を変化させればよい。なお、通電するヒータ５１の消費電力を、夫々異ならせても良い。リレー接点５１ｓの代わりに半導体スイッチが使用できる場合は、半導体スイッチをＯＮ、ＯＦＦさせてデューティ比を変えてヒータ５１の消費電力を制御しても良い。
【００９９】
（他の実施形態）
上記の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に、特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【０１００】
外気温度と、運転開始から１回目の除霜運転までの時間と、給水温度とのすべてから、その日の着霜量を推定し、ヒータ５１の通電時間を変動させても良い。またヒータ５１への通電は、交流で行っても良い。
【０１０１】
次に外気温度の低下量と給水温度の低下量とは、低下の度合い（変化量）を示すものであり、温度の差でなく温度の比率にて表しても良い。つまり先に検出下温度を後に検出下温度にて除した値も低下の度合い（変化量）を示す。このような低下の度合を使用すれば、急激な天候変動による雪や雹の発生に対応しやすい。また外気温度の低下量と低下度合の双方から通電時間等を決定しても良い。この場合、低下の度合が大きければヒータの発熱量を増加させる。
【符号の説明】
【０１０２】
１  ヒートポンプ装置
２  圧縮機
３  給湯用熱交換器
５  空気熱交換器
１０  貯湯タンク
５１  ヒータ
５２  ドレインパン
７０  着霜状態検出手段
Ｓ２６０１  除霜手段
Ｓ２６０３、Ｓ２６０４  可変手段
【図１】
2016223669.tif 000003
【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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