JP2002188859A - ヒートポンプ式給湯器 - Google Patents

ヒートポンプ式給湯器

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水熱交換器7に流入する給湯用水と水熱交換
器7から流出する高圧冷媒との温度差ΔTによってサイ
クルの高圧制御を行い、且つ低温度条件下で使用した時
に、冷媒の吐出温度Tdを圧縮機6の動作温度域に制御で
きること。 【解決手段】 ECU15は、ヒートポンプサイクル4
を効率良く運転できるように、水熱交換器7に流入する
給湯用水と水熱交換器7より流出する冷媒との目標温度
差ΔTを設定し、この目標温度差ΔTが得られるよう
に、膨張弁8の弁開度を電気的に制御している。また、
圧縮機6から吐出される冷媒の吐出温度Tdが規定値以上
の時は、冷媒の吐出温度Tdが規定値未満となるまで目標
温度差ΔTを順次大きい値に更新する。この目標温度差
ΔTの変更によって給湯能力が低下した時は、目標の給
湯能力を確保するために圧縮機6の回転数を上げてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、超臨界ヒートポン
プサイクルを被加熱流体の加熱手段として使用するヒー
トポンプ式給湯器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、高圧側の冷媒圧力を臨界圧以
上まで加圧して使用する超臨界ヒートポンプサイクルを
用いて温水加熱を行うヒートポンプ式給湯器が公知であ
る。この給湯器は、図1に示すように、低温水と高温冷
媒とを熱交換させる水熱交換器7を備え、その水熱交換
器7で加熱された高温水をタンク2内に貯留しておき、
使用時にタンク2内から高温水を取り出して温度調節し
た後、使用者に供給するシステムである。このヒートポ
ンプ式給湯器は、サイクル効率の高い領域でヒートポン
プサイクルを運転するために、水熱交換器7に流入する
低温水と水熱交換器7から流出する冷媒との目標温度差
ΔT(例えば10℃)を設定し、この目標温度差ΔTに
基づいてサイクルの高圧制御が行われている。基本的に
は、膨張弁の開度を調節して高圧制御を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の目標
温度差ΔTに基づいてサイクルの高圧制御を行うと、ヒ
ートポンプ式給湯器を低温度条件下で使用した場合に、
サイクル内の低圧圧力(蒸発圧力)が低下して冷媒の吐
出温度が圧縮機の動作温度域を超えてしまう可能性があ
った。一方、外気温の上昇、被加熱流体の温度上昇、圧
縮機の回転数上昇、水熱交換器の性能低下等により、サ
イクル内の高圧圧力が上昇すると、圧縮機の負荷が増大
するため、システムに異常を来す(例えば、圧縮機を駆
動するインバータ回路の寿命低下、圧縮機内部の摺動不
良等)恐れがある。
【0004】また、圧縮機の過負荷を回避するために、
圧縮機を駆動するインバータ回路の電流制限によって圧
縮機の回転数が低下すると、膨張弁の開度を絞るだけで
は目標温度差ΔTを達成できなくなる。この場合、膨張
弁の開度調節によってサイクルの高圧制御を行う従来の
制御方法では、膨張弁の弁開度を下限値まで減少させて
しまうため、必要な給湯能力を確保できなくなるという
問題が生じる。本発明は、上記事情に基づいて成された
もので、第1の目的は、ヒートポンプサイクルを低温度
条件下で使用した時でも、圧縮機の吐出冷媒温度を動作
温度域に制御できること、第2の目的は、圧縮機の負荷
増大によるシステム異常を防止でき、且つ所望の給湯能
力を確保できる給湯器を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】(請求項1の手段)対向
式熱交換器に流入する被加熱流体と対向式熱交換器から
流出する冷媒との温度差が目標温度差ΔTとなるように
ヒートポンプサイクルの高圧制御を行い、且つ圧縮機か
ら吐出される冷媒の吐出温度または吐出温度に相関する
物理量を検出し、その検出された冷媒の吐出温度または
物理量が規定値以上の時は、規定値未満となるまで目標
温度差ΔTを大きい値に変更する。この場合、目標温度
差ΔTを大きくすると、対向式熱交換器での熱交換効率
が低下して熱交換量が減少する。つまり、圧縮機の吐出
圧力が低くなる様に制御するため、それに伴って冷媒の
吐出温度も低下する。
【0006】(請求項2の手段)請求項1に記載したヒ
ートポンプ式給湯器において、ヒートポンプサイクルの
低圧側圧力が所定値以下の時に、低圧側圧力が低い程、
目標温度差ΔTを大きく設定することを特徴とする。外
気温度の低下によってサイクル内の低圧側圧力(冷媒の
蒸発圧力)が低下すると、圧縮機の負荷が増大して冷媒
の吐出温度が上昇するため、サイクル内の蒸発圧力が低
い程、目標温度差ΔTを大きく設定することが、冷媒の
吐出温度を抑制する上で効果的である。
【0007】(請求項3の手段)請求項1または2に記
載したヒートポンプ式給湯器において、圧縮機に吸入さ
れるガス冷媒の状態を圧力または温度、あるいは双方に
よって検出し、その検出値を冷媒の吐出温度に相関する
物理量とすることができる。
【0008】(請求項4の手段)請求項1または2に記
載したヒートポンプ式給湯器において、圧縮機で加圧さ
れた冷媒の吐出圧力を検出し、その検出値を冷媒の吐出
温度に相関する物理量とすることができる。
【0009】(請求項5の手段)対向式熱交換器に流入
する被加熱流体と対向式熱交換器から流出する冷媒との
温度差が目標温度差ΔTとなるようにヒートポンプサイ
クルの高圧制御を行い、且つ圧縮機の負荷が過大である
か否かを判断し、過大である場合は、目標温度差ΔTを
大きい値に変更する。この場合、目標温度差ΔTを大き
くすると、対向式熱交換器での熱交換効率が低下して熱
交換量が減少する。つまり、目標温度差ΔTを大きくす
る前より低い高圧圧力にて圧縮機の運転が継続される。
【0010】(請求項6の手段)請求項5に記載したヒ
ートポンプ式給湯器において、圧縮機の駆動電流を検出
し、その駆動電流が判定値以上の時に圧縮機の負荷が過
大であると判断することができる。この場合、駆動電流
が大きくなると、圧縮機の回転数が上昇して負荷が増大
するため、その負荷の増大を駆動電流によって判断する
ことができる。
【0011】(請求項7の手段)請求項5または6に記
載したヒートポンプ式給湯器において、圧縮機を駆動す
るインバータ回路を有し、このインバータ回路は、回路
保護のために出力電流を制限する保護回路を具備し、こ
の保護回路による出力制限の有無を検出し、出力制限を
有する時に圧縮機の負荷が過大であると判断することが
できる。この場合、保護回路によるインバータ回路の出
力制限は、請求項6に記載した判定値に基づいて実施し
ても良いし、判定値とは異なる基準値を設定して行って
も良い。
【0012】(請求項8の手段)請求項5に記載したヒ
ートポンプ式給湯器において、被加熱流体の沸き上げ目
標温度、外気温度、圧縮機の回転数のいずれか1つまた
は2つ以上の組み合わせによって圧縮機の負荷が過大で
あるか否かを判断することができる。つまり、沸き上げ
目標温度、外気温度、圧縮機の回転数のいずれも、圧縮
機の負荷に相関するため、これらの物理量に基づいて圧
縮機の負荷を判定することが可能である。
【0013】(請求項9の手段)請求項5に記載したヒ
ートポンプ式給湯器において、圧縮機の負荷が過大であ
ると判断された場合に、被加熱流体の沸き上げ目標温度
または目標温度差ΔTを圧縮機の負荷の大きさによって
段階的または連続的に変更することを特徴とする。
【0014】(請求項10の手段)請求項1〜9に記載
した何れかのヒートポンプ式給湯器において、ヒートポ
ンプサイクルは、弁開度を電気的に調節可能な膨張弁を
具備し、目標温度差ΔTに基づき膨張弁の開度を変化さ
せることで高圧制御を行う。例えば、膨張弁の開度を小
さくすると、冷媒の流路抵抗が大きくなるので、圧縮機
から吐出される高圧側の冷媒圧力が上昇する。逆に、膨
張弁の開度を大きくすると、冷媒の流路抵抗が小さくな
るので、圧縮機から吐出される高圧側の冷媒圧力が低下
する。
【0015】(請求項11の手段)請求項10に記載し
たヒートポンプ式給湯器において、目標温度差ΔTを大
きい値に変更した時は、目標の給湯能力が得られるよう
に圧縮機の回転数を増加させる。膨張弁の開度を大きく
すると、対向式熱交換器での熱交換量が低下して、給湯
能力(例えばタンク内の熱量)が低下する。従って、目
標温度差ΔTを大きい値に変更した時は、圧縮機の回転
数を増加させることで、目標の給湯能力を確保すること
ができる。
【0016】(請求項12の手段)本発明のヒートポン
プ式給湯器は、圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度が
規定値以下の時は、対向式熱交換器に流入する被加熱流
体と対向式熱交換器から流出する冷媒との温度差が目標
温度差ΔTとなるようにヒートポンプサイクルの高圧制
御を行い、温度検出手段で検出される吐出温度が規定値
以上の時は、吐出温度をフィードバックして規定値以下
となる様にヒートポンプサイクルの高圧制御(例えば膨
張弁の制御)を行う。つまり、吐出温度が規定値以上の
時は、目標温度差ΔTの変更ではなく、吐出温度を直接
フィードバックしてヒートポンプサイクルの高圧制御に
切り換える。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、本発明のヒートポンプ式給
湯器を図面に基づいて説明する。 (第1実施例)図1はヒートポンプ式給湯器の構成を示
す模式図、図2はCO2 サイクルのT−H線図である。
本実施例のヒートポンプ式給湯器1は、加熱された給湯
用水(被加熱流体)をタンク2内に貯留しておき、使用
時にタンク2内から給湯用水を取り出し、温度調節して
使用者に供給するシステムであり、給湯用水を循環させ
る電動ポンプ3、給湯用水の加熱手段である超臨界ヒー
トポンプサイクル4等を具備している(図1参照)。
【0018】タンク2は、耐蝕性に優れた金属製(例え
ばステンレス製)で断熱構造を有し、高温の給湯用水を
長時間に渡って保温することができる。なお、タンク2
内に貯留される給湯用水は、キッチンや風呂等で直接使
用しても良いが、給湯用以外に、例えば床暖房用、室内
空調用等の熱源として利用することもできる。電動ポン
プ3は、タンク2とヒートポンプサイクル4の水熱交換
器7とを環状に接続する温水配管5に設けられて、タン
ク2と水熱交換器7との間で給湯用水を循環させるとと
もに、内蔵するモータの回転数に応じて循環水量を調節
することができる。
【0019】超臨界ヒートポンプサイクル4は、高圧側
の冷媒圧力が臨界圧力以上となるサイクルで、図1に示
すように、圧縮機6、上記の水熱交換器7(本発明の対
向式熱交換器)、膨張弁8、空気熱交換器9、アキュム
レータ10等によって構成され、冷媒として臨界圧力の
低い二酸化炭素(CO2 )を使用している。圧縮機6
は、インバータ回路16によって駆動されるモータ6a
を具備し、このモータ6aの回転により、吸引したガス
冷媒を臨界圧力以上まで圧縮して吐出する。水熱交換器
7は、圧縮機6より吐出された高圧のガス冷媒と給湯用
水とを熱交換するもので、図1に矢印で示すように、冷
媒の流れ方向と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。
【0020】膨張弁8は、弁開度を電気的に調節可能な
構成を有し、水熱交換器7で冷却された冷媒を弁開度に
応じて減圧する。空気熱交換器9は、ファン11による
送風を受けて、膨張弁8で減圧された冷媒を大気との熱
交換によって蒸発させる。アキュムレータ10は、空気
熱交換器9で蒸発した冷媒を気液分離してサイクル中の
余剰冷媒を蓄えるとともに、気相冷媒のみ圧縮機6に吸
引させる。
【0021】このヒートポンプサイクル4は、圧縮機6
から吐出される冷媒の吐出温度Tdを検出する第1冷媒温
度センサ12、水熱交換器7に流入する給湯用水の温度
Twを検出する水温センサ13、水熱交換器7より流出す
る冷媒の温度Trを検出する第2冷媒温度センサ14等を
具備し、各センサ12〜14の検出信号が電子制御装置
(以下、ECU15と呼ぶ)に入力される。
【0022】ECU15は、ヒートポンプサイクル4を
効率良く運転できるように、水熱交換器7に流入する給
湯用水と水熱交換器7より流出する冷媒との温度差を求
め、この温度差に基づいてサイクル内の高圧側圧力を制
御している。具体的には、サイクル効率の指標として前
記温度差の目標値(目標温度差ΔTと呼ぶ)を設定し、
この目標温度差ΔTが得られるように、膨張弁8の弁開
度を電気的に制御している。次に、本発明に係わるEC
U15の処理手順を図3に示すフローチャートに基づい
て説明する。
【0023】Step10…設定された目標温度差ΔT(例え
ば10℃)が得られるように膨張弁8の弁開度を制御す
る(高圧制御)。 Step20…第1冷媒温度センサ12によって吐出温度Tdを
検出する。 Step30…吐出温度Tdを判定する。この判定で、吐出温度
Tdが規定値以上の時はStep40へ進み、吐出温度Tdが規定
値未満の時はStep50へ進む。なお、この判定で使用され
る規定値は、圧縮機6の許容上限温度(動作温度域の上
限温度)によって設定される。
【0024】Step40…目標温度差ΔTを大きくした後、
Step10へ戻る。ここでは、Step30の判定で吐出温度Tdが
規定値未満となるまで目標温度差ΔTが順次大きい値に
更新される。 Step50…給湯能力を判定する。この判定で、目標の給湯
能力を達成している場合は処理を終了し、目標の給湯能
力を達成していない時は、Step60へ進む。なお、給湯能
力は、例えば水熱交換器7において冷媒によって加熱さ
れ、タンク2に蓄えられる温水の熱量(温水温度と流量
とから求める)によって判定することができる。具体的
には、所定時間内に温水が授受した熱量が所定値以上で
あれば、目標の給湯能力を達成していると判定する。 Step60…目標の給湯能力を確保するために圧縮機6(モ
ータ6a)の回転数を上げる。その後、Step10へ戻って
上記の処理を繰り返す。
【0025】以上の制御によれば、検出された冷媒の吐
出温度Tdが規定値を超えている時は、目標温度差ΔTを
大きい値に変更するため、膨張弁8の開度が大きくな
る。図2は、膨張弁8の開度が大きくなる前後のヒート
ポンプサイクル4の状態を示すグラフである。膨張弁8
の開度が大きくなる前は、温度差ΔT′は目標温度差Δ
Tを満足しているが、圧縮機6の吐出温度Td′は、規
定値を超えてしまっている。この様な状態は、特に外気
温度が低下し、低圧側の冷媒圧力が低下したときに発生
しやすい。
【0026】膨張弁8の開度が大きくなった後には、ヒ
ートポンプサイクル4の高圧側冷媒の圧力が低下するた
め、圧縮機6の仕事量L、水熱交換器7の放熱能力Qが
減少する(L′→L、Q′→Q)。この結果、圧縮機6
の吐出温度Tdが低下する。この吐出温度Tdが圧縮機6の
動作温度域に低下するまで、目標温度差ΔTは順次大き
い値に更新される。このようにして、圧縮機6の冷媒の
吐出温度Tdを動作温度域まで下げることができるので、
圧縮機6への悪影響を防止できる。
【0027】なお、本実施例の場合、吐出温度Tdを検出
する代わりに、吐出温度Tdに相関する物理量、例えば冷
媒の蒸発圧力、蒸発温度、あるいは冷媒の吐出圧力を検
出しても良い。また、吐出温度Tdが規定値を超えている
時は、目標温度差ΔTの変更ではなく、吐出温度Tdを直
接フィードバックして、規定値以下となる様に膨張弁8
を制御しても良い。
【0028】(第2実施例)本実施例は、目標温度差Δ
Tを大きくする時に、その目標温度差ΔTをサイクル内
の低圧側圧力(冷媒の蒸発温度Ts)から決定してフィー
ドバック制御を行う一例である。この制御を実行するE
CU15の処理手順を図4のフローチャートに示す。 Step10…設定された目標温度差ΔTが得られるように膨
張弁8の弁開度を制御する(高圧制御)。 Step20…冷媒の蒸発温度Tsを検出する。
【0029】Step30…蒸発温度Tsが保護制御開始温度Ts
1 (本発明の所定値)より低いか否かを判定する。この
判定で、蒸発温度Tsが保護制御開始温度Ts1 より低い時
はStep40へ進み、蒸発温度Tsが保護制御開始温度Ts1 以
上の時はStep70へ進む。 Step40…蒸発温度Tsから目標温度差ΔTを決定する(図
5参照)。 Step50…実際の温度差ΔT0 を検出する。 Step60…Step40で決定された目標温度差ΔTとStep50で
検出された実際の温度差ΔT0 とを比較する。この判定
で両者が不一致の時は、Step10へ戻って上記の処理を繰
り返す。この判定で両者が一致した時は、Step70へ進
む。
【0030】Step70…給湯能力を判定する。この判定
で、目標の給湯能力を達成している場合は処理を終了
し、目標の給湯能力を達成していない時はStep80へ進
む。 Step80…目標の給湯能力を確保するために圧縮機6の回
転数を上げる。その後、Step10へ戻って上記の処理を繰
り返す。 以上の制御によれば、蒸発温度Tsが保護制御開始温度Ts
1 より低い時に、その蒸発温度Tsに基づいて通常時より
高い目標温度差ΔTが決定される。その結果、膨張弁8
の開度が大きくなって、冷媒の吐出圧力が低下するた
め、冷媒の吐出温度Tdを圧縮機6の動作温度域まで下げ
ることができ、圧縮機6への悪影響を防止できる。な
お、本実施例の場合、給湯温度の低下に伴って吐出温度
Tdが低下するので、図5に示す保護制御開始温度Ts1 を
低く設定しても良い。
【0031】なお、上記の第1実施例及び第2実施例で
は、目標温度差ΔT(水熱交換器7に流入する給湯用水
と水熱交換器7より流出する冷媒との温度差)が得られ
るように、膨張弁8の弁開度を制御しているが、電動ポ
ンプ3の吐出量を制御して、水熱交換器7を流れる給湯
用水の流量を変化させても良い。
【0032】(第3実施例)本実施例は、圧縮機6の負
荷が過大であるか否かを判断し、過大であると判断され
た時に目標温度差ΔTを大きくする一例である。圧縮機
6の負荷が過大であるか否かを判断する方法として、例
えばインバータ回路16を保護するために出力電流を制
限する保護回路(図示しない)の作動状態を検出し、こ
の保護回路により出力制限(電流制限)される時は、圧
縮機6の負荷が過大であると判断する。
【0033】以下に、本実施例の制御を実行するECU
15の処理手順を図6のフローチャートに示す。 Step10…設定された目標温度差ΔTが得られるように膨
張弁8の弁開度を制御する(高圧制御)。 Step20…インバータ回路16による電流制限の有無を判
断する。電流制限が行われている場合(判定結果YE
S)はStep30へ進み、電流制限が行われていない場合
(判定結果NO)はStep40へ進む。
【0034】Step30…目標温度差ΔTを大きい値(例え
ば15℃)に変更した後、Step10へ戻る。 Step40…給湯能力を判定する。この判定で、目標の給湯
能力を達成している場合は処理を終了し、目標の給湯能
力を達成していない時は、Step50へ進む。なお、給湯能
力は、例えば水熱交換器7において冷媒によって加熱さ
れ、タンク2に蓄えられる温水の熱量(温水温度と流量
とから求める)によって判定することができる。具体的
には、所定時間内に温水が授受した熱量が所定値以上で
あれば、目標の給湯能力を達成していると判定する。 Step50…目標の給湯能力を確保するために圧縮機6(モ
ータ6a)の回転数を上げる。その後、Step10へ戻って
上記の処理を繰り返す。
【0035】以上の制御によれば、ヒートポンプサイク
ル4の通常運転時には、図7(a)に示す様に、目標温
度差ΔT=10℃となる様に高圧圧力を制御すること
で、水熱交換器7での最適な熱交換状態を得ることがで
きる。また、何らかの要因で圧縮機6の負荷が過大とな
る場合は、図7(b)に示す様に、目標温度差ΔTを規
定値(本実施例では10℃)より5℃程度大きい値に変
更することで、上記の通常運転時より低い高圧圧力で運
転を継続することができる。これにより、圧縮機6の負
荷が増大する高負荷状態においても、システムの異常を
防止できる。
【0036】また、圧縮機6の過負荷によってインバー
タ回路16による電流制限が行われても、その後、目標
温度差ΔTを大きくすることで、インバータ回路16に
よる電流制限が解消されるため、圧縮機6の回転数の落
ち込みによる冷媒流量の低下を防止できる。その結果、
膨張弁8の開度が必要以上に絞られることはなく、必要
な給湯能力を確保できる。
【0037】(変形例)上記の実施例では、圧縮機6の
負荷が過大であるか否かをインバータ回路16による電
流制御の有無に基づいて判定しているが、インバータ回
路16から圧縮機6のモータ6aに印加される駆動電流
を検出し、この駆動電流に基づいて圧縮機6の負荷を判
定することもできる。例えば、図8に示す様に、駆動電
流が判定値以上の時は、圧縮機6の負荷が予め設定され
た上限値以上と判断して、目標温度差ΔTを規定値より
大きい値に変更する。また、圧縮機6の負荷に相関する
物理量(例えば、給湯用水の沸き上げ目標温度、外気温
度、圧縮機6の回転数の何れか1つまたは2つ以上の組
み合わせ)によって圧縮機6の負荷が過大であるか否か
を判断しても良い。
【0038】目標温度差ΔTを規定値より大きい値に変
更する時は、一律+5℃である必要はなく、負荷の大き
さに応じて段階的または連続的に変更しても良い。例え
ば、図9に示す様に、給湯用水の沸き上げ目標温度と外
気温度との組み合わせによって目標温度差ΔTを段階的
に変更することができる。この場合、圧縮機6の回転数
に応じて目標温度差ΔTの判定領域を変動させても良
い。つまり、圧縮機6の回転数が高い程、目標温度差Δ
Tを大きくする様に補正する。
【図面の簡単な説明】
【図1】ヒートポンプ式給湯器の構成を示す模式図であ
る。
【図2】CO2 サイクルのT−H線図である(第1実施
例)。
【図3】ECUの処理手順を示すフローチャートである
(第1実施例)。
【図4】ECUの処理手順を示すフローチャートである
(第2実施例)。
【図5】冷媒の蒸発温度Tsと目標温度差ΔTとの関係を
示す特性図である。
【図6】ECUの処理手順を示すフローチャートである
(第3実施例)。
【図7】CO2 サイクルのT−H線図である(第3実施
例)。
【図8】圧縮機の駆動電流と負荷との相関を示すグラフ
である。
【図9】目標温度差を段階的に変更する場合の一例を示
すグラフである。
【符号の説明】
1 ヒートポンプ式給湯器 4 超臨界ヒートポンプサイクル 6 圧縮機 7 水熱交換器(対向式熱交換器) 8 膨張弁 16 インバータ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野呂 申也 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 榊原 久介 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 黒木 丈二 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 小早川 智明 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 草刈 和俊 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 斉川 路之 神奈川県横須賀市長坂2−6−1 財団法 人電力中央研究所 横須賀研究所内

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】冷媒の臨界点を超えて作動する超臨界ヒー
    トポンプサイクルにより被加熱流体を加熱するヒートポ
    ンプ式給湯器であって、 吸入した冷媒を臨界圧力以上に加圧して吐出する圧縮機
    と、 この圧縮機で加圧された冷媒と被加熱流体とを熱交換
    し、冷媒の流れ方向と被加熱流体の流れ方向とが対向す
    るように構成された対向式熱交換器とを備え、 前記対向式熱交換器に流入する被加熱流体と前記対向式
    熱交換器から流出する冷媒との温度差が目標温度差ΔT
    となるように前記ヒートポンプサイクルの高圧制御を行
    い、且つ前記圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度また
    は吐出温度に相関する物理量を検出し、その検出された
    前記冷媒の吐出温度または前記物理量が規定値以上の時
    は、規定値未満となるまで前記目標温度差ΔTを大きい
    値に変更することを特徴とするヒートポンプ式給湯器。
  2. 【請求項2】請求項1に記載したヒートポンプ式給湯器
    において、 前記ヒートポンプサイクルの低圧側圧力が所定値以下の
    時に、前記低圧側圧力が低い程、前記目標温度差ΔTを
    大きく設定することを特徴とするヒートポンプ式給湯
    器。
  3. 【請求項3】請求項1または2に記載したヒートポンプ
    式給湯器において、 前記圧縮機に吸入されるガス冷媒の状態を圧力または温
    度、あるいは双方によって検出し、その検出値を前記物
    理量とすることを特徴とするヒートポンプ式給湯器。
  4. 【請求項4】請求項1または2に記載したヒートポンプ
    式給湯器において、 前記圧縮機で加圧された冷媒の吐出圧力を検出し、その
    検出値を前記物理量とすることを特徴とするヒートポン
    プ式給湯器。
  5. 【請求項5】冷媒の臨界点を超えて作動する超臨界ヒー
    トポンプサイクルにより被加熱流体を加熱するヒートポ
    ンプ式給湯器であって、 吸入した冷媒を臨界圧力以上に加圧して吐出する圧縮機
    と、 この圧縮機で加圧された冷媒と被加熱流体とを熱交換
    し、冷媒の流れ方向と被加熱流体の流れ方向とが対向す
    るように構成された対向式熱交換器とを備え、 前記対向式熱交換器に流入する被加熱流体と前記対向式
    熱交換器から流出する冷媒との温度差が目標温度差ΔT
    となるように前記ヒートポンプサイクルの高圧制御を行
    い、且つ前記圧縮機の負荷が過大であるか否かを判断
    し、過大である場合は、前記目標温度差ΔTを大きい値
    に変更することを特徴とするヒートポンプ式給湯器。
  6. 【請求項6】請求項5に記載したヒートポンプ式給湯器
    において、 前記圧縮機の駆動電流を検出し、その駆動電流が判定値
    以上の時に前記圧縮機の負荷が過大であると判断するこ
    とを特徴とするヒートポンプ式給湯器。
  7. 【請求項7】請求項5または6に記載したヒートポンプ
    式給湯器において、 前記圧縮機を駆動するインバータ回路を有し、このイン
    バータ回路は、回路保護のために出力電流を制限する保
    護回路を具備し、この保護回路による出力制限の有無を
    検出し、出力制限を有する時に前記圧縮機の負荷が過大
    であると判断することを特徴とするヒートポンプ式給湯
    器。
  8. 【請求項8】請求項5に記載したヒートポンプ式給湯器
    において、 前記被加熱流体の沸き上げ目標温度、外気温度、前記圧
    縮機の回転数のいずれか1つまたは2つ以上の組み合わ
    せによって前記圧縮機の負荷が過大であるか否かを判断
    することを特徴とするヒートポンプ式給湯器。
  9. 【請求項9】請求項5に記載したヒートポンプ式給湯器
    において、 前記圧縮機の負荷が過大であると判断された場合に、前
    記被加熱流体の沸き上げ目標温度または前記目標温度差
    ΔTを前記圧縮機の負荷の大きさによって段階的または
    連続的に変更することを特徴とするヒートポンプ式給湯
    器。
  10. 【請求項10】請求項1〜9に記載した何れかのヒート
    ポンプ式給湯器において、 前記ヒートポンプサイクルは、弁開度を電気的に調節可
    能な膨張弁を具備し、前記目標温度差ΔTに基づき前記
    膨張弁の開度を変化させることで高圧制御を行うことを
    特徴とするヒートポンプ式給湯器。
  11. 【請求項11】請求項10に記載したヒートポンプ式給
    湯器において、 前記目標温度差ΔTを大きい値に変更した時は、目標の
    給湯能力が得られるように前記圧縮機の回転数を増加さ
    せることを特徴とするヒートポンプ式給湯器。
  12. 【請求項12】冷媒の臨界点を超えて作動する超臨界ヒ
    ートポンプサイクルにより被加熱流体を加熱するヒート
    ポンプ式給湯器であって、 吸入した冷媒を臨界圧力以上に加圧して吐出する圧縮機
    と、 この圧縮機で加圧された冷媒と被加熱流体とを熱交換
    し、冷媒の流れ方向と被加熱流体の流れ方向とが対向す
    るように構成された対向式熱交換器と、 前記圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度を検出する温
    度検出手段とを備え、 前記温度検出手段で検出される吐出温度が規定値以下の
    時は、前記対向式熱交換器に流入する被加熱流体と前記
    対向式熱交換器から流出する冷媒との温度差が目標温度
    差ΔTとなるように前記ヒートポンプサイクルの高圧制
    御を行い、 前記温度検出手段で検出される吐出温度が規定値以上の
    時は、前記吐出温度をフィードバックして規定値以下と
    なる様に前記ヒートポンプサイクルの高圧制御を行うこ
    とを特徴とするヒートポンプ式給湯器。
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