JP2004361046A - ヒートポンプ式給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機の高圧側圧力の上昇に伴う運転停止を回避し、且つ、必要とされる給湯能力を確実に確保可能とするヒートポンプ式給湯装置を提供する。
【解決手段】ヒートポンプ式給湯装置において、ヒートポンプサイクル２内の冷媒の高圧側温度Ｔを検出する温度検出手段２６を設け、制御手段１００は、温度検出手段２６によって得られる高圧側温度Ｔが予め定めた所定の温度範囲Ｔ２〜Ｔ１に入るように、減圧装置２３の弁開度Ｋあるいは圧縮機２１の冷媒吐出能力を制御する。尚、減圧装置２３の弁開度Ｋを所定開度Ｋ１まで開いても、高圧側温度Ｔが所定の温度範囲Ｔ２〜Ｔ１の上限側Ｔ１を超える場合には、圧縮機２１の冷媒吐出能力を低減方向に変更制御する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートポンプサイクルに冷媒を循環して給湯用水を加熱し湯とするヒートポンプ式給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のヒートポンプ式給湯装置として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。このヒートポンプ式給湯装置は、圧縮機、給湯用熱交換器（凝縮器）、減圧装置および熱源用熱交換器（蒸発器）を順次冷媒配管で接続した冷媒回路と、貯湯槽、循環ポンプおよび上記の給湯用熱交換器を順次温水配管で接続した給湯回路とを備え、給湯用熱交換器において高温の冷媒によって給湯用水を湯にするものであり、給湯用熱交換器の入口側の水温が所定温度より高い場合は、圧縮機の能力を下げるようにしている。また、合わせて、外気温によっても圧縮機の能力を制御するようにしている。
【０００３】
これにより、入口側の水温が所定温度より高い場合に伴う圧縮機の高圧側圧力上昇を抑制して、種々の機器を保護するために圧縮機の運転を停止させなくて済むようになり、貯湯槽の出湯能力を充分に生かせるようにしている。そして、外気温が低い程、圧縮機が高能力で運転され確実な沸き上げ温度になるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−４８４２０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では入口側水温における所定温度を判定値として圧縮機の能力を下げるので、また、所定温度と外気温との関係付けも特に考慮されていないので、厳密には圧縮機の高圧側圧力の上昇に繋がらない場合であっても圧縮機の能力を下げてしまうことが考えられ、この能力制御によって沸き上げに必要な冷媒温度までも低下させヒートポンプ式給湯装置の給湯能力を不要に落として運転させてしまう場合が考えられる。
【０００６】
本発明は、上記点を鑑みてなされたものであって、必要とされる給湯能力を確実に確保可能とするヒートポンプ式給湯装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、圧縮機（２１）、給湯用熱交換器（２２）、減圧装置（２３）および熱源用熱交換器（２４）が順次接続されて、内部を冷媒が流通するヒートポンプサイクル（２）と、給湯用熱交換器（２２）を給湯用水が流通する給湯用流路（２０）と、給湯用熱交換器（２２）内の冷媒との熱交換により加熱されて、給湯用熱交換器（２２）を通過した後の給湯用水の温度が所定温度となるように、圧縮機（２１）、減圧装置（２３）の作動および給湯用流路（２０）の流量を制御する制御手段（１００）とを備えるヒートポンプ式給湯装置において、ヒートポンプサイクル（２）内の冷媒の高圧側温度（Ｔ）を検出する温度検出手段（２６）を設け、制御手段（１００）は、温度検出手段（２６）によって得られる高圧側温度（Ｔ）が予め定めた所定の温度範囲（Ｔ２〜Ｔ１）に入るように、減圧装置（２３）の弁開度（Ｋ）を制御することを特徴としている。
【０００８】
これによると、給湯用熱交換器（２２）の流入側における給湯用水の温度が高い場合にヒートポンプサイクル（２）の高圧側温度（Ｔ）が上昇して、ヒートポンプサイクル（２）の作動をやむなく停止させることが無くなり、給湯用水の沸き上げを確実に行うことができる。また、高圧側温度（Ｔ）を必要以上に低下させることが無く、ヒートポンプ式給湯装置として必要とされる給湯能力を確実に確保することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、制御手段（１００）は、減圧装置（２３）の弁開度（Ｋ）を所定開度（Ｋ１）まで開いても、高圧側温度（Ｔ）が所定の温度範囲（Ｔ２〜Ｔ１）の上限側（Ｔ１）を超える場合には、圧縮機（２１）の冷媒吐出能力を低減方向に変更制御することを特徴としている。
【００１０】
これによると、減圧装置（２３）の弁開度（Ｋ）を大きくするだけではヒートポンプサイクル（２）の高圧側温度（Ｔ）を充分に低減することができない時には、圧縮機（２１）の冷媒吐出能力を低減して高圧側温度（Ｔ）を低減して、所定の温度範囲（Ｔ２〜Ｔ１）に確実に維持することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、圧縮機（２１）、給湯用熱交換器（２２）、減圧装置（２３）および熱源用熱交換器（２４）が順次接続されて、内部を冷媒が流通するヒートポンプサイクル（２）と、給湯用熱交換器（２２）を給湯用水が流通する給湯用流路（２０）と、給湯用熱交換器（２２）内の冷媒との熱交換により加熱されて、給湯用熱交換器（２２）を通過した後の給湯用水の温度が所定温度となるように、圧縮機（２１）、減圧装置（２３）の作動および給湯用流路（２０）の流量を制御する制御手段（１００）とを備えるヒートポンプ式給湯装置において、ヒートポンプサイクル（２）内の冷媒の高圧側温度（Ｔ）を検出する温度検出手段（２６）を設け、制御手段（１００）は、温度検出手段（２６）によって得られる高圧側温度（Ｐ）が予め定めた所定の温度範囲（Ｐ２〜Ｐ１）に入るように、圧縮機（２１）の冷媒吐出能力を制御することを特徴としており、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、制御手段（１００）は、圧縮機（２１）の冷媒吐出能力を所定能力まで低減しても、高圧側温度（Ｔ）が所定の温度範囲（Ｔ２〜Ｔ１）の上限側（Ｔ１）を超える場合には、減圧装置（２３）の弁開度（Ｋ）を開方向に変更制御することを特徴としている。
【００１３】
これによると、圧縮機（２１）の冷媒吐出能力を低減することでヒートポンプサイクル（２）の高圧側温度（Ｔ）を充分に低減することができない時には、減圧装置（２３）の弁開度（Ｋ）を大きくして高圧側温度（Ｔ）を低減して、所定の温度範囲（Ｔ２〜Ｔ１）に確実に維持することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、ヒートポンプサイクル（２）中に、給湯用熱交換器（２２）から流出した高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して高圧冷媒を減圧膨張させる開度変更可能なノズル部と、ノズル部から噴射する高速の冷媒流により熱源用熱交換器（２４）にて蒸発した気相冷媒を吸引し、ノズル部から噴射する冷媒と熱源用熱交換器（２４）から吸引した気相冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部とを有するエジェクタを備え、減圧装置（２３）は、ノズル部から成ることを特徴としている。
【００１５】
このように、ヒートポンプサイクル（２）中にエジェクタを備える所謂エジェクタサイクルにおいても、エジェクタのノズル部は冷媒の減圧装置として機能するので、本発明を適用することができる。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明では、圧縮機（２１）は、ヒートポンプサイクル（２）内の冷媒を臨界圧以上に圧縮して吐出することを特徴としており、高圧側温度（Ｔ）が特に高い領域で使用されるものに用いて好適である。
【００１７】
更に、請求項７に記載の発明のように、ヒートポンプサイクル（２）中の冷媒は、具体的には、二酸化炭素とすることができる。
【００１８】
尚、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係の一例を示す。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は本実施形態のヒートポンプ式給湯装置の概略構成を示す模式図である。
【００２１】
１は耐食性に優れた金属製（例えばステンレス製）の貯湯タンクであり、外周部に図示しない断熱材が配置されており、給湯用の高温の湯を長時間に渡って保温することができるようになっている。貯湯タンク１の下部には導入口１１が設けられ、この導入口１１には貯湯タンク１内に水道水（本発明の給湯用水に相当）を導入する給水経路である導入管１２が接続されている。
【００２２】
一方、貯湯タンク１の上部には導出口１３が設けられ、導出口１３には貯湯タンク１内の高温の湯を導出するための給湯経路である導出管１４が接続されている。導出管１４には、図示しない水道水の給水配管との合流点に、図示しない混合弁が配置され、この混合弁は開口面積比（導出管１４に連通する湯側の開度と給水配管に連通する水側の開度の比率）を調節することにより、下流側にあるカラン、シャワー、風呂等に高温の湯と水とを適宜混合して給湯するようになっている。
【００２３】
貯湯タンク１の下部には、貯湯タンク１内の水を吸入するための吸入口１８が設けられ、貯湯タンク１の上部には、貯湯タンク１内に湯を吐出する吐出口１９が設けられている。吸入口１８と吐出口１９とは循環回路（本発明の給湯用流路に相当）２０で接続されており、循環回路２０の一部は後述するヒートポンプ装置（ヒートポンプサイクル）２の給湯用熱交換器２２内に配設されている。
【００２４】
循環回路２０の給湯用熱交換器２２より上流側には、循環回路２０に貯湯タンク１内の下部の水を上部に向かって流通する（循環する）ための循環ポンプ５０が配設されている。尚、循環ポンプ５０の配設位置は循環回路２０の給湯用熱交換器２２より上流側に限定されず、下流側であっても良い。
【００２５】
一方、循環回路２０の給湯用熱交換器２２より下流側には、循環回路２０を流れる湯（給湯用熱交換器２２により加熱された湯）の温度を検出する温度センサ５１が配設されている。温度センサ５１は、貯湯タンク１内へ戻る湯の温度情報を後述する制御装置１００に出力するようになっている。
【００２６】
２はヒートポンプ装置であり、ヒートポンプ装置２は、圧縮機２１、給湯用熱交換器２２、膨張弁（本発明の減圧装置に相当）２３、室外熱交換器（本発明の熱源用熱交換器に相当）２４、アキュムレータ２５を順次配管接続して構成され、内部を流れる冷媒として二酸化炭素（ＣＯ_２）を使用している。
【００２７】
圧縮機２１は、内蔵する電動モータ（図示しない）によって駆動され、アキュムレータ２５より吸引した気相冷媒を臨界圧力以上まで圧縮して吐出する。尚、圧縮機２１の駆動源は電動モータに限定されず、エンジン等の動力源であっても良い。
【００２８】
給湯用熱交換器２２は、圧縮機２１より吐出された高温冷媒（ホットガス）と循環ポンプ５０により貯湯タンク１内から供給された水とを熱交換するもので、冷媒が流れる冷媒通路（図示しない）と、水が流れる水通路（図示しない）とを有し、冷媒通路を流れる冷媒の流れ方向と水通路を流れる水の流れ方向とが対向するように構成されている。尚、給湯用熱交換器２２を流れる冷媒（ＣＯ_２）は、圧縮機２１で臨界圧力以上に加圧されているので、給湯用熱交換器２２を流通する水に放熱して温度低下しても凝縮することは無い。
【００２９】
膨張弁２３は、給湯用熱交換器２２から流出する冷媒を弁開度Ｋに応じて減圧する減圧装置で、後述する制御装置１００によって弁開度Ｋが電気的に制御される。
【００３０】
室外熱交換器２４は、膨張弁２３で減圧された冷媒をファン２４ａによって送風される外気との熱交換によって蒸発させる。アキュムレータ２５は、室外熱交換器２４より流出する冷媒を気液分離して、気相冷媒のみを圧縮機２１に吸引させるとともに、サイクル中の余剰冷媒を蓄えている。
【００３１】
そして、圧縮機２１と給湯用熱交換器２２との間には、本発明の特徴部となる温度検出手段としての温度センサ２６を設けており、ヒートポンプ装置２内の冷媒の高圧側温度（以下、吐出温度と呼ぶ）Ｔを検出するようにしている。この温度センサ２６によって検出される温度信号は、後述する制御装置１００に出力するようになっている。
【００３２】
制御手段である制御装置１００は、圧縮機２１（実質的には駆動源である電動モータ）、膨張弁２３、ファン２４ａおよび循環ポンプ５０を通電制御すると共に、圧縮機２１の作動状態や膨張弁２３の開度等を監視している。制御装置１００は、圧縮機２１等を制御し、室外熱交換器２４で外気から吸熱し、給湯用熱交換器２２で循環回路２０を流通する水を加熱するようになっている。また、制御装置１００は、給湯用熱交換器２２により加熱され貯湯タンク１内に戻る湯の温度が目標温度（本発明における所定温度に相当）となるように、温度センサ５１からの温度情報に基づいて制御信号を出力し、循環ポンプ５０を作動制御するようになっている。
【００３３】
次に、上記構成に基づき、本実施形態のヒートポンプ式給湯装置が貯湯タンク１内の湯を沸き上げる作動について説明する。
【００３４】
図２は、制御装置１００の沸き上げ運転制御の概略制御動作を示すフローチャートである。制御装置１００は、ヒートポンプ式給湯装置に電力供給されている時には、図示しない操作盤のスイッチ等からの信号や設定条件（例えば時刻条件）等に基づいて、図２に示す沸き上げ運転制御を実行する。
【００３５】
制御装置１００は、まず、通常運転制御を行なう（ステップＳ１００）。通常運転制御は、循環ポンプ５０を作動して循環回路２０内に水を流通させると共に、ヒートポンプ装置２も作動して、給湯用熱交換器２２において循環回路２０内を流通する水を加熱する。この時、温度センサ５１が検出した温度と貯湯目標温度とを比較し、これらが一致するように循環ポンプ５０に作動指示を行なう。
【００３６】
次に、温度センサ２６で得られた吐出温度Ｔを入力し（ステップＳ１１０）、検出された吐出温度Ｔが予め定めた上限温度Ｔ１より高いか否か判断する（ステップＳ１２０）。ここで判断の基準となる上限温度Ｔ１は、吐出温度Ｔに対してヒートポンプ装置２を構成する各種機器の保護を可能とする上限値として設定したものである。
【００３７】
ステップＳ１２０において、吐出温度Ｔが上限温度Ｔ１より高いと判断した場合には、ステップＳ１３０で膨張弁２３の弁開度Ｋを所定量開く側に可変する。これによって吐出温度Ｔは低下する側に可変されることになる。そして、ステップＳ１００にリターンし、ステップＳ１３０で調節された膨張弁２３の弁開度Ｋにおいて通常運転制御を行なう。
【００３８】
一方、ステップＳ１２０において否と判断すると、再び吐出温度Ｔを入力し（ステップＳ１４０）、ここで得られた吐出温度Ｔが予め定めた下限温度Ｔ２よりも低いか否かを判断する（ステップＳ１５０）。ここで判断の基準となる下限温度Ｔ２は、ヒートポンプ装置２として確保すべき給湯能力（給湯用熱交換器２２の加熱能力）の下限値として設定したものである。
【００３９】
ステップＳ１５０において否と判断すればステップＳ１００にリターンし、逆にステップＳ１５０において吐出温度Ｔが下限温度Ｔ２よりも低いと判断した場合には、ステップＳ１６０において膨張弁２３の弁開度Ｋを所定量閉じる側に可変する。これによって吐出温度Ｔは上昇する側に可変されることになる。そして、ステップＳ１００にリターンし、ステップＳ１６０で調節された膨張弁２３の弁開度Ｋにおいて通常運転制御を行なう。
【００４０】
上述の構成および作動によれば、制御装置１００は、吐出温度Ｔが上限温度Ｔ１を超えるように上昇するような場合に、膨張弁２３の弁開度Ｋを開方向に変更制御して、吐出温度Ｔを下げるようにするので、ヒートポンプ装置２の各種機器保護のためにその運転を停止する必要が無くなり、湯の沸き上げを確実に行うことができる。また、吐出温度Ｔが下限温度Ｔ２を下回るように低下するような場合に、膨張弁２３の弁開度Ｋを閉方向に変更制御して、吐出温度Ｔを上げるようにするので、吐出温度Ｔを必要以上に低下させることが無く、ヒートポンプ式給湯装置として必要とされる給湯能力を確実に確保することができる。
【００４１】
また、ヒートポンプ装置２は、二酸化炭素を冷媒とする超臨界冷凍サイクルを構成しており、冷媒の吐出温度Ｔを高温にすることで循環回路２０を流通する水を高温の湯（例えば約９０℃の湯）とすることができ、吐出温度Ｔが特に高い領域で使用されるものに本発明を用いて好適となる。
【００４２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図３に基づいて説明する。本第２の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、ヒートポンプ装置２の吐出温度Ｔの制御が異なる。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付け、その説明を省略する。
【００４３】
図３は、本第２の実施形態における制御装置１００の沸き上げ運転制御の概略制御動作を示すフローチャートである。図３に示すように、制御装置１００は、ステップＳ１２０において、吐出温度Ｔが上限温度Ｔ１より高いと判断した場合には、圧縮機２１の回転数Ｎを所定量低くする（ステップＳ１３１）。そして、ステップＳ１００にリターンし、ステップＳ１３１で調節された圧縮機２１の回転数Ｎにおいて通常運転制御を行なう。
【００４４】
また、ステップＳ１５０において、吐出温度Ｔが下限温度Ｔ２より低いと判断した場合には、圧縮機２１の回転数Ｎを所定量高くする（ステップＳ１６１）。そして、ステップＳ１００にリターンし、ステップＳ１６１で調節された圧縮機２１の回転数Ｎにおいて通常運転制御を行なう。
【００４５】
上述の構成および作動によれば、圧縮機２１の回転数Ｎによって吐出量、吐出圧を可変して、吐出温度Ｔを可変できるので、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について図４に基づいて説明する。本第３の実施形態は、前述の第１および第２の実施形態と比較して、ヒートポンプ装置２の吐出温度Ｔを制御するために圧縮機２１および膨張弁２３の両者を用いるようにしたものである。尚、第１および第２の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付け、その説明を省略する。
【００４７】
図４は、本第３の実施形態における制御装置１００の沸き上げ運転制御の概略制御動作を示すフローチャートである。図４に示すように、制御装置１００は、ステップＳ１２０において、吐出温度Ｔが上限温度Ｔ１より高いと判断し、ステップＳ１３０において膨張弁２３の弁開度Ｋを所定量開く側に可変した後に、ステップＳ１７０においてこの時の弁開度Ｋを入力し、ステップＳ１８０において弁開度Ｋが所定開度Ｋ１以上か否かを判断する。ここで所定開度Ｋ１は、膨張弁２３が開きうる最大開度として設定した値である。
【００４８】
ステップＳ１８０において否と判断すれば、ステップＳ１００にリターンし、ステップＳ１３０で調節された膨張弁２３の弁解度Ｋにおいて通常運転制御を行なうが、弁開度Ｋが所定開度Ｋ１以上と判断すると、ステップＳ１９０において再び吐出温度Ｔを入力し、ステップＳ２００において吐出温度Ｔが上限温度Ｔ１よりも高いか否かを判断する。ステップＳ２００において否と判断すれば、ステップＳ１００にリターンし、ステップＳ１３０で調節された膨張弁２３の弁解度Ｋにおいて通常運転制御を行なうが、吐出温度Ｔが上限温度Ｔ１よりも高いと判断すると、ステップＳ２１０において圧縮機２１の回転数Ｎを所定量低下させる。そして、ステップＳ１００にリターンし、ステップＳ１３０で調節された膨張弁２３の弁解度Ｋ、およびステップＳ２１０で調節された圧縮機２１の回転数Ｎにおいて通常運転制御を行なう。
【００４９】
一方、ステップＳ１２０において否と判断すると、吐出温度Ｔが下限温度Ｔ２より低いか否かを判断する。ステップＳ２２０において否と判断すれば、ステップＳ１００にリターンして通常運転制御を行なうが、吐出温度Ｔが下限温度Ｔ２より低いと判断すると、ステップＳ２３０において、圧縮機２１の回転数Ｎを所定量上昇させる。
【００５０】
そして、ステップＳ２３０において上昇された回転数Ｎを入力し（ステップＳ２４０）、ステップＳ２５０においてこの回転数Ｎが所定回転数Ｎ１以上か否かを判断する。ここで所定回転数Ｎ１は、給湯能力と圧縮機２１の信頼性を確保可能とする最大回転数として設定した値である。ステップＳ２５０において否と判断すれば、ステップＳ１００にリターンし、ステップＳ２３０で調節された圧縮機２１の回転数Ｎにおいて通常運転制御を行なうが、回転数Ｎが所定回転数Ｎ１以上と判断すると、ステップＳ２６０において吐出温度Ｔを入力する。
【００５１】
そして、ステップＳ２７０において吐出温度Ｔが下限温度Ｔ２より低いか否かを判断し、否と判断すれば、ステップＳ１００にリターンし、ステップＳ２３０で調節された圧縮機２１の回転数Ｎにおいて通常運転制御を行なうが、吐出温度Ｔが下限温度Ｔ２より低いと判断すると、膨張弁２３の弁開度Ｋを所定量閉じる側に可変する。そして、ステップＳ１００にリターンし、ステップＳ２３０で調節された圧縮機２１の回転数Ｎ、およびステップＳ２８０で調節された膨張弁２３の弁開度Ｋにおいて通常運転制御を行なう。
【００５２】
これによると、減圧装置２３の弁開度Ｋを大きくするだけではヒートポンプサイクル２の吐出温度Ｔを充分に低減することができない時に、圧縮機２１の回転数Ｎ（冷媒吐出能力）を低減して吐出温度Ｔを低減することができる（ステップＳ１２０〜ステップＳ２１０）。
【００５３】
また、吐出温度Ｔが下限温度Ｔ２を下回る時には、圧縮機２１の回転数Ｎを上げ、更に膨張弁２３の弁開度Ｋを閉じることで吐出温度Ｔを下限温度Ｔ２より高めることができ（ステップＳ２２０〜ステップＳ２８０）、総じて吐出温度Ｔを所定の温度範囲Ｔ２〜Ｔ１に確実に維持することができる。
【００５４】
尚、上述の第３の実施形態では、吐出温度Ｔが上限温度Ｔ１を超える作動状態となる場合に、まず、膨張弁２３の弁開度Ｋを調節して、その後に圧縮機２１の回転数Ｎを調節して吐出温度Ｔを低減するようにしたが、圧縮機２１の回転数Ｎの調節を先に行ない、それでも不充分な場合に膨張弁２３の弁開度Ｋの調節を行なうようにしても良い。また、膨張弁２３の弁開度Ｋの調節と圧縮機２１の回転数Ｎの調節とを同時に行なうようにしても良い。
【００５５】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、貯湯タンク１内の下部の水をヒートポンプ装置２で加熱して、貯湯タンク１内の上部に高温の湯として貯えるものであったが、外部から供給される水を貯湯タンク１内に導入される前にヒートポンプ装置２で加熱し、その後貯湯タンク１内に貯えるものであっても良い。また、貯湯タンクを備えず、外部から供給される水をヒートポンプ装置２で加熱して湯とし、この湯を貯えることなく供給する給湯装置であっても本発明を適用できる。
【００５６】
また、上記各実施形態では、ヒートポンプ装置２は、膨張弁２３により等エンタルピ的に冷媒を減圧し、膨張弁２３を流出した冷媒がほぼ全て室外熱交換器２４に流入する一般的なヒートポンプサイクルを構成するものであったが、所謂エジェクタサイクルにも本発明を適用することができる。
【００５７】
即ち、ヒートポンプサイクル中に、給湯用熱交換器から流出した高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させる開度変更可能なノズル部と、ノズル部から噴射する高速の冷媒流により室外熱交換器にて蒸発した気相冷媒を吸引し、ノズル部から噴射する冷媒と室外熱交換器から吸引した気相冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部とを有するエジェクタを備え、このエジェクタを流出した冷媒のうち液相冷媒を室外熱交換器に供給し、気相冷媒を圧縮機に供給するエジェクタサイクルにおいても、エジェクタのノズル部を減圧装置と見なして本発明を適用することが可能である。
【００５８】
また、上記各実施形態では、ヒートポンプ装置２は、圧縮機２１で冷媒を臨界圧力以上に加圧する所謂超臨界ヒートポンプサイクルを構成したが、超臨界ヒートポンプサイクルに限定されるものではない。また、冷媒は二酸化炭素であったが、これに限定されるものではない。所謂フロン等の他の冷媒であっても良い。
【００５９】
また、圧縮機２１は、回転数Ｎによって吐出量、吐出圧（吐出温度Ｔ）が可変されるものに限らず、圧縮機部に吐出容量可変機構を有する、所謂可変容量型圧縮機としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるヒートポンプ式給湯装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】第１の実施形態における制御装置１００の沸き上げ運転制御の概略制御動作を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施形態における制御装置１００の沸き上げ運転制御の概略制御動作を示すフローチャートである。
【図４】第３の実施形態における制御装置１００の沸き上げ運転制御の概略制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２ ヒートポンプ装置（ヒートポンプサイクル）
２０ 循環回路（給湯用流路）
２１ 圧縮機
２２ 給湯用熱交換器
２３ 膨張弁（減圧装置）
２４ 室外熱交換器（熱源用熱交換器）
２６ 温度センサ（温度検出手段）
１００ 制御装置（制御手段）

Claims (7)

1. 圧縮機（２１）、給湯用熱交換器（２２）、減圧装置（２３）および熱源用熱交換器（２４）が順次接続されて、内部を冷媒が流通するヒートポンプサイクル（２）と、
   前記給湯用熱交換器（２２）を給湯用水が流通する給湯用流路（２０）と、
   前記給湯用熱交換器（２２）内の前記冷媒との熱交換により加熱されて、前記給湯用熱交換器（２２）を通過した後の前記給湯用水の温度が所定温度となるように、前記圧縮機（２１）、前記減圧装置（２３）の作動および前記給湯用流路（２０）の流量を制御する制御手段（１００）とを備えるヒートポンプ式給湯装置において、
   前記ヒートポンプサイクル（２）内の前記冷媒の高圧側温度（Ｔ）を検出する温度検出手段（２６）を設け、
   前記制御手段（１００）は、前記温度検出手段（２６）によって得られる前記高圧側温度（Ｔ）が予め定めた所定の温度範囲（Ｔ２〜Ｔ１）に入るように、前記減圧装置（２３）の弁開度（Ｋ）を制御することを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
2. 前記制御手段（１００）は、前記減圧装置（２３）の弁開度（Ｋ）を所定開度（Ｋ１）まで開いても、前記高圧側温度（Ｔ）が前記所定の温度範囲（Ｔ２〜Ｔ１）の上限側（Ｔ１）を超える場合には、前記圧縮機（２１）の冷媒吐出能力を低減方向に変更制御することを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式給湯装置。
3. 圧縮機（２１）、給湯用熱交換器（２２）、減圧装置（２３）および熱源用熱交換器（２４）が順次接続されて、内部を冷媒が流通するヒートポンプサイクル（２）と、
   前記給湯用熱交換器（２２）を給湯用水が流通する給湯用流路（２０）と、
   前記給湯用熱交換器（２２）内の前記冷媒との熱交換により加熱されて、前記給湯用熱交換器（２２）を通過した後の前記給湯用水の温度が所定温度となるように、前記圧縮機（２１）、前記減圧装置（２３）の作動および前記給湯用流路（２０）の流量を制御する制御手段（１００）とを備えるヒートポンプ式給湯装置において、
   前記ヒートポンプサイクル（２）内の前記冷媒の高圧側温度（Ｔ）を検出する温度検出手段（２６）を設け、
   前記制御手段（１００）は、前記温度検出手段（２６）によって得られる前記高圧側温度（Ｔ）が予め定めた所定の温度範囲（Ｔ２〜Ｔ１）に入るように、前記圧縮機（２１）の冷媒吐出能力を制御することを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
4. 前記制御手段（１００）は、前記圧縮機（２１）の冷媒吐出能力を所定能力まで低減しても、前記高圧側温度（Ｔ）が前記所定の温度範囲（Ｔ２〜Ｔ１）の上限側（Ｔ１）を超える場合には、前記減圧装置（２３）の弁開度（Ｋ）を開方向に変更制御することを特徴とする請求項３に記載のヒートポンプ式給湯装置。
5. 前記ヒートポンプサイクル（２）中に、前記給湯用熱交換器（２２）から流出した高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して前記高圧冷媒を減圧膨張させる開度変更可能なノズル部と、前記ノズル部から噴射する高速の冷媒流により前記熱源用熱交換器（２４）にて蒸発した気相冷媒を吸引し、前記ノズル部から噴射する冷媒と前記熱源用熱交換器（２４）から吸引した前記気相冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して前記冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部とを有するエジェクタを備え、
   前記減圧装置（２３）は、前記ノズル部から成ることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯装置。
6. 前記圧縮機（２１）は、前記ヒートポンプサイクル（２）内の前記冷媒を臨界圧以上に圧縮して吐出することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯装置。
7. 前記冷媒は、二酸化炭素であることを特徴とする請求項６に記載のヒートポンプ式給湯装置。

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