JP2011080629A - ヒートポンプ式給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】水循環ポンプに製品毎の性能ばらつきが生じても、沸き上げ温度を目標沸き上げ温度に適切に近づけることのできるヒートポンプ式給湯機を提供する。
【解決手段】水循環ポンプの製品毎のばらつきの範囲内で、第１水循環ポンプの第１変化量割合ΔＱ１／ΔＶが最も大きな値となるものとし、第２水循環ポンプの第２変化量割合ΔＱ２／ΔＶが最も小さい値となるものとする。そして、水循環ポンプ１２の吐出流量Ｑを変化させる際に、吐出流量の変化量ΔＱの絶対値が予め定めた基準値ΔＱＫより大きい場合は、第１変化量割合ΔＱ１／ΔＶに基づいて水循環ポンプ１２へ出力する制御信号Ｖを決定し、吐出流量の変化量ΔＱの絶対値が予め定めた基準値ΔＱＫ以下の場合は、第２変化量割合ΔＱ２／ΔＶに基づいて水循環ポンプ１２へ出力する制御信号Ｖを決定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ヒートポンプサイクルによって給湯水を加熱するヒートポンプ式給湯機に関する。

従来、特許文献１に、貯湯タンク内の給湯水をヒートポンプサイクルの水−冷媒熱交換器へ導いて、ヒートポンプサイクルの圧縮機から吐出された高温高圧冷媒と熱交換させて加熱し、加熱された給湯水を再び貯湯タンク内へ戻して貯えるヒートポンプ式給湯機が開示されている。

さらに、特許文献１のヒートポンプ式給湯機では、貯湯タンクから水−冷媒熱交換器へ給湯水を圧送する水圧送手段として、電動式の水循環ポンプを備えている。そして、この水循環ポンプの吐出流量（回転数）を調整することによって、水−冷媒熱交換器から流出して貯湯タンクへ戻される給湯水の温度（以下、沸き上げ温度という。）を任意に変更できるようにしている。

特開２００５−３３７５５０号公報

ところで、特許文献１のように、水循環ポンプの吐出流量を調整することによって、給湯水の沸き上げ温度を変更するヒートポンプ式給湯機では、沸き上げ温度の目標値が急変した際に、実際の沸き上げ温度を速やかに変化させるためには、水循環ポンプの吐出流量を速やかに大きく変化させる必要がある。

一方、沸き上げ温度の目標値が安定している際に、例えば、外気温の変化等によってヒートポンプサイクルの水−冷媒熱交換器における給湯水の加熱能力が変化しても、実際の沸き上げ温度を安定させるためには、水−冷媒熱交換器の加熱能力の変化に応じて水循環ポンプの吐出流量を微調整する必要がある。

そこで、この種の水循環ポンプの作動を制御する制御装置では、水循環ポンプの回転数に対応した制御信号（制御電圧）を出力することによって水循環ポンプの吐出流量を調整している。さらに、水循環ポンプの回転数を変化させる際には、前回出力した制御信号に対して、吐出流量を適切に変化させるために必要な制御量を加算あるいは減算した制御信号を出力している。

しかしながら、このような制御は、制御信号の変化量ΔＶに対する水循環ポンプの吐出流量の変化量ΔＱの変化量割合ΔＱ／ΔＶが、所定の値になっていることを前提とするものである。そのため、実際の水循環ポンプの変化量割合ΔＱ／ΔＶが所定の値になっていないと、吐出流量を適切に変化させることができなくなってしまう。

例えば、変化量割合ΔＱ／ΔＶが所定の値よりも大きくなっていると、制御信号を変化させた際に吐出流量が不必要に大きく変化して、実際の沸き上げ温度が目標沸き上げ温度を超えて不必要に変化してしまうオーバーシュートの問題や、実際の沸き上げ温度が目標沸き上げ温度に対して上下して安定しないハンチングの問題が生じる。

また、変化量割合ΔＱ／ΔＶが所定変化量よりも小さくなっていると、制御信号を変化させても、十分に吐出流量を変化させることができず、実際の沸き上げ温度を速やかに目標沸き上げ温度に近づけることができないという応答性悪化の問題が生じる。

ところが、実際にヒートポンプ式給湯機に採用（搭載）される水循環ポンプには、製品毎の製造ばらつきや製造メーカの相違等によって、その性能に個体差があるため、製品毎に変化量割合ΔＱ／ΔＶもばらついてしまう。従って、水循環ポンプの回転数を調整したとしても、全てのヒートポンプ式給湯機において、水循環ポンプの吐出流量を適切に変化させて、実際の沸き上げ温度を目標沸き上げ温度に適切に近づけることは難しい。

上記点に鑑み、本発明は、水循環ポンプに製品毎の性能ばらつきが生じても、沸き上げ温度を目標沸き上げ温度に適切に近づけることのできるヒートポンプ式給湯機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１４）から吐出された高温冷媒と給湯水とを熱交換させる水−冷媒熱交換器（１５）を有するヒートポンプサイクル（１３）と、水−冷媒熱交換器（１５）にて加熱された給湯水を貯える貯湯タンク（１０）、および、貯湯タンク（１０）から流出した給湯水を水−冷媒熱交換器（１５）へ圧送する水圧送手段（１２）を有する水循環回路（１１）と、水圧送手段（１２）に対して水圧送手段（１２）の吐出流量（Ｑ）に対応する制御信号（Ｖ）を出力することによって、水−冷媒熱交換器（１５）から流出した給湯水の沸き上げ温度（Ｔｗｏ）が目標沸き上げ温度（Ｔｗｘ）となるように、吐出流量（Ｑ）を制御する吐出流量制御手段（２１ａ）とを備えるヒートポンプ式給湯機であって、
水圧送手段として、第１、第２水循環ポンプを含む複数の種類の水循環ポンプ（１２）のうち、いずれか１つが採用されており、制御信号の変化量（ΔＶ）に対する第１水循環ポンプの吐出流量の変化量（ΔＱ１）の変化量割合を第１変化量割合（ΔＱ１／ΔＶ）とし、制御信号の変化量（ΔＶ）に対する第２水循環ポンプの吐出流量の変化量（ΔＱ２）を第２変化量割合（ΔＱ２／ΔＶ）としたときに、
吐出流量制御手段（２１ａ）は、吐出流量（Ｑ）を変化させる際に、吐出流量の変化量（ΔＱ）の絶対値が予め定めた基準値（ΔＱＫ）より小さい場合は、第１変化量割合（ΔＱ１／ΔＶ）に基づいて決定された制御信号（Ｖ）を出力し、吐出流量の変化量（ΔＱ）の絶対値が基準値（ΔＱＫ）より大きい場合は、第２変化量割合（ΔＱ２／ΔＶ）に基づいて決定された制御信号（Ｖ）を出力することを特徴とする。

これによれば、吐出流量制御手段（２１ａ）が吐出流量を変化させる際に、吐出流量の変化量（ΔＱ）の絶対値が、予め定めた基準値（ΔＱＫ）より小さい場合、つまり水圧送手段（１２）の吐出流量（Ｑ）を小さく変化させる場合には、第１変化量割合（ΔＱ１／ΔＶ）に基づいて決定された制御信号（Ｖ）を出力している。

従って、実際にヒートポンプ式給湯機に採用される水圧送手段として、第１水循環ポンプよりも変化量割合（ΔＱ／ΔＶ）の小さい水循環ポンプ（１２）が採用されている際には、第１水循環ポンプが採用されている場合よりも実際の吐出流量の変化量（ΔＱ）を減少させることができる。これにより、水循環ポンプに性能ばらつきが生じていても、吐出流量が不必要に大きく変化してしまうことを抑制して、オーバーシュートやハンチングの問題を抑制できる。

さらに、吐出流量制御手段（２１ａ）が吐出流量を変化させる際に、吐出流量の変化量（ΔＱ）の絶対値が、予め定めた基準値（ΔＱＫ）より大きい場合、つまり水圧送手段（１２）の吐出流量（Ｑ）を大きく変化させる場合には、第２変化量割合（ΔＱ１／ΔＶ）に基づいて決定された制御信号（Ｖ）を出力している。

従って、実際にヒートポンプ式給湯機に採用される水圧送手段として、第２水循環ポンプよりも変化量割合（ΔＱ／ΔＶ）が大きい水循環ポンプ（１２）が採用されている際には、第２水循環ポンプが採用されている場合よりも実際の吐出流量の変化量（ΔＱ）を増加させることができる。これにより、水−冷媒熱交換器（１５）から流出した給湯水の沸き上げ温度（Ｔｗｏ）を速やかに目標沸き上げ温度（Ｔｗｘ）に近づけて応答性悪化の問題を抑制できる。

その結果、水圧送手段（１２）として、第１、第２水循環ポンプを含む複数の種類の水循環ポンプのうち、いずれか１つが採用されるヒートポンプ式給湯機であっても、オーバーシュートおよびハンチングの問題、並びに、応答性悪化の問題を抑制できる。すなわち、水循環ポンプに製品毎の性能ばらつきが生じていても、沸き上げ温度（Ｔｗｏ）を目標沸き上げ温度（Ｔｗｘ）に適切に近づけることができる。

また、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載のヒートポンプ式給湯機において、第１変化量割合（ΔＱ１／ΔＶ）は、第２変化量割合（ΔＱ２／ΔＶ）よりも大きいことを特徴とする。これにより、水循環ポンプに性能ばらつきが生じていても、オーバーシュートやハンチングの問題、並びに、応答性悪化の問題を抑制可能な水循環ポンプの範囲を拡大できる。

さらに、請求項３に記載の発明のように、請求項１または２に記載のヒートポンプ式給湯機において、第１変化量割合（ΔＱ１／ΔＶ）は、制御信号の変化量（ΔＶ）に対する複数の種類の水循環ポンプの吐出流量の変化量割合（ΔＱ／ΔＶ）のうち、最も大きい値であり、第２変化量割合（ΔＱ２／ΔＶ）は、制御信号の変化量（ΔＶ）に対する複数の種類の水循環ポンプの吐出流量の変化量割合（ΔＱ／ΔＶ）のうち、最も小さい値であることが望ましい。

これにより、複数の種類の水循環ポンプの変化量割合（ΔＱ／ΔＶ）のばらつきの範囲内で、いずれの水循環ポンプが採用されていたとしても、オーバーシュートやハンチングの問題を抑制できるとともに、応答性悪化の問題を抑制できる。従って、いずれの水循環ポンプが採用されていたとしても、沸き上げ温度（Ｔｗｏ）を目標沸き上げ温度（Ｔｗｘ）に適切に近づけることができる。

請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯機において、吐出流量制御手段（２１ａ）は、吐出流量の変化量（ΔＱ）の絶対値が基準値（ΔＱＫ）と等しいときは、第１変化量割合（ΔＱ１／ΔＶ）に基づいて決定された制御信号（Ｖ）および第２変化量割合（ΔＱ２／ΔＶ）に基づいて決定された制御信号（Ｖ）のうち、大きい値を上限値とし、小さい値を下限値とした範囲の制御信号（Ｖ）を出力することを特徴とする。

これによれば、吐出流量の変化量（ΔＱ）の絶対値が基準値（ΔＱＫ）と等しいときにも、オーバーシュートやハンチングの問題、並びに、応答性悪化の問題を抑制でき、沸き上げ温度（Ｔｗｏ）を目標沸き上げ温度（Ｔｗｘ）に適切に近づけることができる。

また、請求項５に記載の発明のように、請求項１ないし４のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯機において、基準値（ΔＱＫ）は、安定時の吐出流量（Ｑ）に対する割合が２％以上、２０％以下の値に設定されていてもよい。なお、安定時とは、予め定めた所定時間の間、吐出流量の変化量（ΔＱ）が変化しない、あるいは吐出流量の変化量（ΔＱ）が極めて僅かにしか変化しない通常運転時等を含む意味である。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

第１実施形態のヒートポンプ式給湯機の全体構成図である。 第１実施形態のヒートポンプ式給湯機の制御処理を示すフローチャートである。 制御電圧と水循環ポンプの吐出流量との関係を示すグラフである。 水循環ポンプの吐出流量の変化量と制御電圧の変化量との関係を示す制御特性図である。 第１実施形態のヒートポンプ式給湯機による沸き上げ温度の変化を示すグラフである。 第２実施形態のヒートポンプ式給湯機の全体構成図である。

（第１実施形態）
図１〜５により、本発明の第１実施形態を説明する。図１は、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１００の全体構成図である。このヒートポンプ式給湯機１００は、給湯水を貯留する貯湯タンク１０、貯湯タンク１０内の給湯水を循環させる水循環回路１１、および、給湯水を加熱するためのヒートポンプサイクル１３等を備えている。

まず、貯湯タンク１０は、耐食性に優れた金属（例えば、ステンレス）で形成されており、その外周を断熱材で覆う等の手段による断熱構造を有し、高温の給湯水を長時間保温することができる温水タンクである。

貯湯タンク１０に貯留された給湯水は、貯湯タンク１０の上部に設けられた出湯口から出湯され、図示しない温調弁において水道からの冷水と混合されて温度調節された後、室内の台所や風呂等に給湯される。また、貯湯タンク１０内の下部に設けられた給水口からは水道水が給水されるようになっている。

なお、温調弁は、後述するタンク側制御装置２０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。また、貯湯タンク１０、出湯口および給水口に接続される給湯水配管等は、図１の破線で示すように、１つの筐体内に収容されてタンクユニット２００として一体的に構成されている。

次に、水循環回路１１には、給湯水を循環させる水圧送手段としての水循環ポンプ１２が配置されている。水循環ポンプ１２は、貯湯タンク１０の下方側に設けられた給湯水出口１０ａから流出した給湯水を吸入して、後述するヒートポンプサイクル１３の水−冷媒熱交換器１５の水通路１５ａへ給湯水を圧送する電動式の水ポンプである。

具体的には、水循環ポンプ１２は、電力を供給されることによって回転する電動モータ１２ａ、および、電動モータ１２ａから回転駆動力を得て給湯水を吸入して圧送するポンプ部１２ｂを有して構成されている。このポンプ部１２ｂとしては、羽根車（インペラ）を回転させることで給湯水に運動エネルギを与えるターボポンプが採用されている。もちろん、他の形式のポンプ機構を採用してもよい。

また、電動モータ１２ａとしては、後述するヒートポンプ側制御装置２１から出力される制御電圧Ｖによって、その回転数が制御される直流モータが採用されている。さらに、本実施形態では、水循環ポンプ１２の通常の使用条件では、制御電圧Ｖの増加に比例して電動モータ１２ａの回転数Ｎｐが増加し、電動モータ１２ａの回転数Ｎｐの増加に伴ってポンプ部１２ｂの吐出流量Ｑも増加する。

従って、本実施形態の電動モータ１２ａは、水循環ポンプ１２の給湯水圧送能力（吐出流量Ｑ）を変更する吐出流量変更手段を構成しており、さらに、ヒートポンプ側制御装置２１は、水循環ポンプ１２の吐出流量Ｑに対応する制御信号として、制御電圧Ｖを出力することによって、水循環ポンプ１２の吐出流量Ｑを制御している。

そして、ヒートポンプ側制御装置２１が水循環ポンプ１２を作動させると、給湯水は、貯湯タンク１０の下方側に設けられた給湯水出口１０ａ→水循環ポンプ１２→水−冷媒熱交換器１５の水通路１５ａ→貯湯タンク１０の上方側の給湯水入口１０ｂの順に循環する。

次に、ヒートポンプサイクル１３は、圧縮機１４、水−冷媒熱交換器１５、電気式膨張弁１６、蒸発器１７等を順次配管で接続した蒸気圧縮式の冷凍サイクルである。このヒートポンプサイクル１３では、冷媒として二酸化炭素を採用しており、圧縮機１４から吐出された高圧冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成している。また、冷媒には圧縮機１４を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油は冷媒とともにサイクルを循環している。

圧縮機１４は、ヒートポンプサイクル１３において冷媒を吸入し、臨界圧力以上となるまで圧縮して吐出するもので、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機構１４ａを電動モータ１４ｂにて駆動する電動圧縮機である。固定容量型圧縮機構１４ａとしては、具体的に、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用できる。

電動モータ１４ｂは、ヒートポンプ側制御装置２１から出力される制御信号によって、その回転数が制御されるもので、交流モータ、直流モータのいずれの形式を採用してもよい。そして、この回転数制御によって、圧縮機１４の冷媒吐出能力が変更される。従って、本実施形態の電動モータ１４ｂは、圧縮機１４の吐出能力変更手段を構成している。

圧縮機１４の冷媒吐出口には、水−冷媒熱交換器１５の冷媒通路１５ｂ入口側が接続されている。水−冷媒熱交換器１５は、給湯水が通過する水通路１５ａと圧縮機１４から吐出された高温高圧冷媒が通過する冷媒通路１５ｂとを有して構成される熱交換器であって、圧縮機１４吐出冷媒の有する熱量を給湯水に放熱させる放熱器として機能する。

この水−冷媒熱交換器１５の具体的構成としては、二重管方式の熱交換器構成や、水通路１５ａと冷媒通路１５ｂとを接触させた状態で隣接配置した熱交換器構成を採用できる。なお、本実施形態のヒートポンプサイクル１３では、前述の如く、超臨界冷凍サイクルを構成しているので、水−冷媒熱交換器１５の冷媒通路１５ｂを通過する冷媒は、凝縮することなく超臨界状態のまま放熱する。

水−冷媒熱交換器１５の冷媒通路１５ｂ出口側には、電気式膨張弁１６の入口側が接続されている。電気式膨張弁１６は冷媒通路１５ｂから流出した冷媒を減圧膨張させる減圧手段であるとともに、圧縮機１４の吐出口から電気式膨張弁１６の入口へ至るサイクルの高圧側冷媒圧力を制御する圧力制御手段でもある。

より具体的には、この電気式膨張弁１６は、絞り開度を変更可能に構成された弁体１６ａと、この弁体１６ａの絞り開度を変化させるステッピングモータからなる電動アクチュエータ１６ｂとを有して構成される可変絞り機構である。さらに、電動アクチュエータ１６ｂは、ヒートポンプ側制御装置２１から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

電気式膨張弁１６の出口側には、蒸発器１７が接続されている。蒸発器１７は、電気式膨張弁１６にて減圧された低圧冷媒と送風ファン１７ａにより送風された外気（室外空気）とを熱交換させることによって、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用の熱交換器である。送風ファン１７ａは、ヒートポンプ側制御装置２１から出力される制御電圧によって回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。

蒸発器１７の出口側には、圧縮機１４の冷媒吸入口が接続されている。なお、これらのヒートポンプサイクル１３の各構成機器１４〜１７は、図１の一点鎖線で示すように、１つの筐体内に収容されてヒートポンプユニット３００として一体的に構成されて、タンクユニット２００と隣接するように室外に配置されている。また、本実施形態では、上述した水循環ポンプ１２もヒートポンプユニット３００側に配置されている。

次に、本実施形態の電気制御部の概要を説明する。タンク側制御装置２０およびヒートポンプ側制御装置２１は、それぞれ、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。

タンク側制御装置２０の出力側には、温調弁等が接続され、ヒートポンプ側制御装置２１の出力側には、水循環ポンプ１２の電動モータ１２ａ、圧縮機１４の電動モータ１４ｂ、電気式膨張弁１６の電動アクチュエータ１６ｂ、および、送風ファン１７ａ等が接続されている。そして、タンク側制御装置２０およびヒートポンプ側制御装置２１は、それぞれ接続された機器の作動を制御する。

なお、ヒートポンプ側制御装置２１は、水循環ポンプ１２の電動モータ１２ａ等を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、本実施形態では、特に、ヒートポンプ側制御装置２１のうち、水循環ポンプ１２の作動（水圧送能力）を制御することによって、水循環ポンプ１２の吐出流量Ｑを制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）を吐出流量制御手段２１ａとする。もちろん、吐出流量制御手段２１ａをヒートポンプ側制御装置２１に対して別体の制御装置として構成してもよい。

一方、タンク側制御装置２０の入力側には、貯湯タンク１０内に上下方向に並んで配置された複数個の給湯水温度検出手段としての図示しないタンク内水温センサ等が接続され、これらのセンサの検出信号がタンク側制御装置２０へ入力される。これにより、タンク側制御装置２０では、タンク内水温センサの出力信号によって、貯湯タンク１０内の水位レベルに応じた給湯水の温度を検出できるようになっている。

また、ヒートポンプ側制御装置２１の入力側には、水−冷媒熱交換器１５の水通路１５ａ入口側の給湯水温度である入水温度Ｔｗｉを検出する入水温度検出手段としての入水温度センサ２２、水−冷媒熱交換器１５の水通路１５ａ出口側の給湯水温度である沸き上げ温度Ｔｗｏを検出する沸き上げ温度検出手段としての沸き上げ温度センサ２３、蒸発器１７において電気式膨張弁１６下流側の低圧冷媒と熱交換する外気温（室外空気温度）Ｔａｍを検出する外気温検出手段としての外気温センサ２４等が接続され、これらのセンサ群の検出信号がヒートポンプ側制御装置２１へ入力される。

さらに、タンク側制御装置２０およびヒートポンプ側制御装置２１には、操作パネル３０が接続され、ヒートポンプ式給湯機１００の作動・停止の操作信号、給湯機の給湯温度設定信号等がタンク側制御装置２０およびヒートポンプ側制御装置２１へ入力される。

また、タンク側制御装置２０およびヒートポンプ側制御装置２１は、互いに電気的に接続されており、通信可能に構成されている。これにより、一方の制御装置に入力された検出信号および操作信号に基づいて、他方の制御装置が上述の各種アクチュエータ１２ａ、１４ｂ、１６ｂ、１７ａ等の作動を制御することもできる。従って、タンク側制御装置２０およびヒートポンプ側制御装置２１を１つの制御装置として一体的に構成してもよい。

次に、上記構成における本実施形態のヒートポンプ式給湯機１００の作動を、図２に基づいて説明する。図２は、ヒートポンプ側制御装置２１が実行する制御処理を示すフローチャートである。この制御処理は、ヒートポンプ式給湯機１００に外部から電源が供給された状態で、操作パネル３０の給湯機作動信号がタンク側制御装置２０およびヒートポンプ側制御装置２１に入力されるとスタートする。

まず、ステップＳ１ではフラグ、タイマ等の初期化がなされ、次のステップＳ２で操作パネル３０の操作信号およびセンサ群２２〜２４等により検出された検出信号を読み込む。次に、ステップＳ３へ進み、ヒートポンプサイクル１３を構成する各種機器の各種アクチュエータの制御状態が、ステップＳ２で読み込んだ操作信号および検出信号に基づいて決定される。

例えば、圧縮機１４の電動モータ１４ｂへ出力される制御信号については、操作パネル３０からの給湯温度設定信号および外気温センサ２５により検出された検出外気温Ｔａｍに基づいて、予めヒートポンプ側制御装置２１に記憶された制御マップを参照して決定される。具体的には、給湯温度設定信号による設定温度の上昇および外気温Ｔａｍの低下に伴って、圧縮機１４の冷媒吐出能力が増加するように決定される。

また、電気式膨張弁１６の電動アクチュエータ１６ｂに出力される制御信号については、ヒートポンプサイクル１３の高圧側冷媒圧力が目標高圧となるように決定される。この目標高圧は、外気温Ｔａｍおよび圧縮機１４の冷媒吐出能力から推定される圧縮機１４吐出冷媒温度に基づいて、予めヒートポンプ側制御装置２１に記憶された制御マップを参照して、ヒートポンプサイクル１３の成績係数（ＣＯＰ）が略最大となるように決定される。

また、送風ファン１７ａへ出力される制御電圧については、外気温Ｔａｍに基づいて、予めヒートポンプ側制御装置２１に記憶された制御マップを参照して決定される。

次に、ステップＳ４へ進み、ヒートポンプ側制御装置２１の吐出流量制御手段２１ａから水循環ポンプ１２へ出力される制御電圧Ｖが決定される。ステップＳ４では、沸き上げ温度センサ２３により検出された沸き上げ温度Ｔｗｏが、給湯温度設定信号から決定される沸き上げ温度の目標値である目標沸き上げ温度Ｔｗｘとなるように制御電圧Ｖが決定される。

ここで、図３を用いて、沸き上げ温度Ｔｗｏが目標沸き上げ温度Ｔｗｘとなるように制御電圧Ｖを決定するための一般的な決定手法を説明する。なお、図３は、ヒートポンプ側制御装置２１から出力される制御電圧Ｖと水循環ポンプの吐出流量Ｑとの関係（Ｖ−Ｑ特性）を示すグラフである。

また、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１００に採用（搭載）される実際の水循環ポンプには、製品毎の製造ばらつきや製造メーカの相違等によって、その性能に個体差がある。従って、水循環ポンプには、製品毎にＶ−Ｑ特性にもばらつきがある。そこで、図３では、ヒートポンプ式給湯機１００に採用され得る水循環ポンプのばらつきの範囲内で、平均値としてのＶ−Ｑ特性を太実線で示している。

まず、一般的な決定手法では、給湯温度設定信号から決定される目標沸き上げ温度Ｔｗｘから沸き上げ温度Ｔｗｏを減算した値（Ｔｗｘ−Ｔｗｏ）に基づいて、水循環ポンプ１２の吐出流量Ｑを変化させる変化量ΔＱを算出する。この吐出流量の変化量ΔＱに基づいて、予めヒートポンプ側制御装置２１に記憶された制御マップを参照して、水循環ポンプ１２へ出力される制御電圧の変化量ΔＶを決定する。

そして、前回ヒートポンプ側制御装置２１から水循環ポンプ１２へ出力された制御電圧Ｖｎ−１に変化量ΔＶを加算した値を、今回出力する制御電圧Ｖ（＝Ｖｎ−１＋ΔＶ）として決定する。

ところで、このような一般的な制御電圧Ｖの決定手法にて参照される制御マップは、制御電圧の変化量ΔＶに対する水循環ポンプ１２の吐出流量の変化量ΔＱの変化量割合ΔＱ／ΔＶが予め把握された所定の値となっていることを前提として決定されている。そのため、実際にヒートポンプ式給湯機１００に採用されている水循環ポンプの変化量割合ΔＱ／ΔＶが所定の値になっていないと、吐出流量Ｑを所望の変化量ΔＱだけ変化させることができない。

ところが、前述の如く、実際の水循環ポンプには、製品毎にＶ−Ｑ特性のばらつきが存在するため、製品毎に変化量割合ΔＱ／ΔＶもばらついてしまう。従って、上述した一般的な制御電圧Ｖの決定手法にて決定された制御電圧Ｖを、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１００に採用されている水循環ポンプ１２へ出力したとしても、水循環ポンプ１２の吐出流量Ｑを所望の流量となるように適切に変化させることができないことがある。

例えば、図３の破線で示すように、水循環ポンプの変化量割合ΔＱ／ΔＶのばらつきの範囲内で最も大きな第１変化量割合ΔＱ１／ΔＶとなる水循環ポンプ（以下、第１水循環ポンプという。）が、ヒートポンプ式給湯機１００に採用されている場合は、制御電圧の変化量ΔＶに対する水循環ポンプ１２の吐出流量の変化量ΔＱが所望の変化量よりも大きくなってしまう。

その結果、実際の沸き上げ温度Ｔｗｏが目標沸き上げ温度Ｔｗｘとの差を超えて不必要に変化してしまうオーバーシュートの問題や、実際の沸き上げ温度Ｔｗｏが目標沸き上げ温度Ｔｗｘに対して上下して安定しないハンチングの問題が生じる。

一方、図３の一点鎖線で示すように、水循環ポンプの変化量割合ΔＱ／ΔＶのばらつきの範囲内で最も小さな第２変化量割合ΔＱ２／ΔＶとなる水循環ポンプ（以下、第２水循環ポンプという。）が、ヒートポンプ式給湯機１００に採用されている場合は、制御電圧の変化量ΔＶに対する水循環ポンプ１２の吐出流量の変化量ΔＱが所望の変化量よりも小さくなってしまう。

その結果、実際の沸き上げ温度Ｔｗｏを速やかに目標沸き上げ温度Ｔｗｘに近づけることができないという応答性悪化の問題が生じる。

換言すると、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１００のように、水圧送手段として、第１、第２水循環ポンプを含む変化量割合ΔＱ／ΔＶにばらつきのある複数の種類の水循環ポンプのうち、いずれか１つが採用されていると、上述した一般的な制御電圧Ｖの決定手法では、水循環ポンプ１２の吐出流量Ｑを所望の流量となるように適切に変化させることができないことがある。

そこで、本実施形態のステップＳ４では、以下のように制御電圧Ｖを決定する。まず、目標沸き上げ温度Ｔｗｘから沸き上げ温度Ｔｗｏを減算した値（Ｔｗｘ−Ｔｗｏ）の絶対値、および、ヒートポンプサイクル１３の水−冷媒熱交換器１５における加熱能力を用いて、水循環ポンプ１２の吐出流量Ｑを変化させる変化量ΔＱを算出する。

さらに、前述の如く、水循環ポンプ１２の回転数Ｎｐ、ヒートポンプ側制御装置２１から出力される制御電圧Ｖ、および、水循環ポンプ１２の吐出流量Ｑには、互いに相関関係があるので、この吐出流量の変化量ΔＱに基づいて、予めヒートポンプ側制御装置２１に記憶された制御マップを参照して、水循環ポンプ１２の回転数Ｎｐの変化量ΔＮｐに対応する制御電圧の変化量ΔＶを決定する。

この際、図４に示すように制御電圧の変化量ΔＶを決定する。なお、図４は、水循環ポンプ１２の吐出流量の変化量ΔＱと制御電圧の変化量ΔＶとの関係を示す制御特性図であり、図３に対して、吐出流量の変化量ΔＱを横軸として、制御電圧の変化量ΔＶを縦軸として表現している。

図４の制御特性図から明らかなように、具体的には、ステップＳ４では、吐出流量の変化量ΔＱの絶対値が予め定めた基準値ΔＱＫ以下の場合は、第１変化量割合ΔＱ１／ΔＶに応じて制御電圧の変化量ΔＶを決定する。

そして、目標沸き上げ温度Ｔｗｘが沸き上げ温度Ｔｗｏよりも高いときは、決定された制御電圧の変化量ΔＶを前回水循環ポンプ１２へ出力された制御電圧Ｖｎ−１から減算して、今回出力する制御電圧Ｖとする。また、目標沸き上げ温度Ｔｗｘが沸き上げ温度Ｔｗｏよりも低いときは、決定された制御電圧の変化量ΔＶを前回水循環ポンプ１２へ出力された制御電圧Ｖｎ−１に加算して、今回出力する制御電圧Ｖとする。

一方、吐出流量の変化量ΔＱの絶対値が予め定めた基準値ΔＱＫより大きい場合は、第２変化量割合ΔＱ２／ΔＶに応じて制御電圧の変化量ΔＶを決定する。そして、吐出流量の変化量ΔＱの絶対値が予め定めた基準値ΔＱＫより小さい場合と同様に、前回水循環ポンプ１２へ出力された制御電圧Ｖｎ−１に加算あるいは減算して、今回出力する制御電圧Ｖとする。

なお、本実施形態の基準値ΔＱＫは、安定時の吐出流量Ｑに対する割合が２％以上、２０％以下の値になる範囲に設定されている。さらに、本実施形態のヒートポンプ側制御装置２１では、制御電圧Ｖを所定の更新周期τ（本実施形態では、３秒）で更新している。

ステップＳ５では、ステップＳ３、Ｓ４にて決定された制御状態が得られるように、ヒートポンプ側制御装置２１から各種アクチュエータ１２ａ、１４ｂ、１６ｂ、１７ａ等に対して制御信号が出力されて、ステップＳ６へ進む。

ステップＳ６では、操作パネル２７からの給湯機停止信号がヒートポンプ側制御装置２１へ入力されている場合は、各種アクチュエータの作動を停止させて、システムを停止させる。一方、給湯機停止信号が入力されていない場合は、予め定めた制御周期の間待機した後、ステップＳ２に戻るようになっている。

従って、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１００を作動させると、圧縮機１４から吐出された高温高圧の冷媒は、水−冷媒熱交換器１５の冷媒通路１５ｂに流入して、水循環ポンプ１２によって貯湯タンク１０の下方側から水通路１５ａに流入した給湯水と熱交換する。これにより、給湯水が加熱され、加熱された給湯水は、貯湯タンク１０の上方側から貯留される。

この際、本実施形態のヒートポンプサイクル１３では、冷媒として二酸化炭素を採用し、超臨界冷凍サイクルを構成しているので、冷媒として代替フロン等を採用する場合に対して、高圧冷媒の温度を上昇させることができる。その結果、水−冷媒熱交換器１５において給湯水に放熱する熱量を増加させて給湯水の温度を高温化することができる。

一方、水−冷媒熱交換器１５から流出した高圧冷媒は、電気式膨張弁１６にて減圧される。電気式膨張弁１６にて減圧された冷媒は、蒸発器１７へ流入し、送風ファン１７ａから送風された外気から吸熱して蒸発する。そして、蒸発器１７から流出した冷媒は、圧縮機１４へ吸入されて再び圧縮される。

さらに、本実施形態では、吐出流量制御手段２１ａが吐出流量を変化させる際に、ステップＳ４にて説明したように制御電圧Ｖを決定しているので、以下のような優れた効果を得ることができる。この効果については、図５を用いて説明する。なお、図５は、水循環ポンプの吐出流量Ｑの変化を示すグラフであり、本実施形態の水循環ポンプ１２の吐出流量Ｑの変化を太実線で示している。

また、図５では、第１水循環ポンプを採用したヒートポンプ式給湯機１００において、上述した一般的な制御電圧Ｖの決定手法にて第１水循環ポンプの作動を制御した際の吐出流量Ｑの変化を破線で示す。また、第２水循環ポンプを採用したヒートポンプ式給湯機１００において、一般的な制御電圧Ｖの決定手法にて第２水循環ポンプの作動を制御した際の吐出流量Ｑの変化を一点鎖線で示している。

図５の破線から明らかなように、一般的な制御電圧Ｖの決定手法によって第１水循環ポンプの作動を制御すると、オーバーシュートおよびハンチングの問題が生じる。一方、図５の一点鎖線から明らかなように、一般的な制御電圧Ｖの決定手法によって第２水循環ポンプの作動を制御すると、応答性悪化の問題が生じる。

これに対して、本実施形態では、吐出流量制御手段２１ａが吐出流量を変化させる際に、吐出流量の変化量ΔＱの絶対値が、予め定めた基準値ΔＱＫより大きい場合、つまり水循環ポンプ１２の吐出流量Ｑを大きく変化させる場合には、第２変化量割合ΔＱ２／ΔＶに基づいて決定された制御電圧の変化量ΔＶを用いて制御信号Ｖを決定している。

ここで、第２変化量割合ΔＱ２／ΔＶは、水循環ポンプの変化量割合ΔＱ／ΔＶのばらつきの範囲内で最も小さな値であるから、実際にヒートポンプ式給湯機１００に採用された水循環ポンプ１２の変化量割合ΔＱ／ΔＶは、第２変化量割合ΔＱ２／ΔＶよりも確実に大きくなる。

従って、第２水循環ポンプが採用されている場合よりも実際の吐出流量の変化量ΔＱを確実に増加させることができる。これにより、水循環ポンプに性能ばらつきが生じていても、水−冷媒熱交換器１５から流出した給湯水の沸き上げ温度Ｔｗｏを速やかに目標沸き上げ温度Ｔｗｘに近づけて応答性悪化の問題を抑制できる。

一方、吐出流量制御手段２１ａが吐出流量を変化させる際に、吐出流量の変化量ΔＱの絶対値が、予め定めた基準値ΔＱＫ以下の場合、つまり水循環ポンプ１２の吐出流量Ｑを小さく変化させる場合には、第１変化量割合ΔＱ１／ΔＶに基づいて決定された制御電圧の変化量ΔＶを用いて制御信号Ｖを決定している。

ここで、第１変化量割合ΔＱ１／ΔＶは、水循環ポンプの変化量割合ΔＱ／ΔＶのばらつきの範囲内で最も大きな値であるから、実際にヒートポンプ式給湯機１００に採用された水循環ポンプ１２の変化量割合ΔＱ／ΔＶは、第１変化量割合ΔＱ１／ΔＶよりも確実に小さくなる。

従って、第１水循環ポンプが採用されている場合よりも実際の吐出流量の変化量ΔＱを確実に減少させることができる。これにより、水循環ポンプに性能ばらつきが生じていても、吐出流量が不必要に大きく変化してしまうことを抑制して、オーバーシュートやハンチングの問題を抑制できる。

その結果、水循環ポンプ１２として、第１、第２水循環ポンプを含む複数の種類の水循環ポンプのうち、いずれか１つが採用されるヒートポンプ式給湯機であっても、オーバーシュートやハンチング問題、並びに、応答性悪化の問題を抑制できる。すなわち、水循環ポンプに製品毎の性能ばらつきが生じていても、沸き上げ温度Ｔｗｏを目標沸き上げ温度Ｔｗｘに適切に近づけることができる。

さらに、本発明者の検討によれば、上述の基準値ΔＱＫとして、安定時の吐出流量Ｑに対する割合が２％以上、２０％以下の範囲となる値を採用することで、上述のオーバーシュートやハンチング問題、並びに、応答性悪化の問題を十分に抑制できることが判っている。なお、本実施形態の安定時とは、予め定めた所定時間の間、目標沸き上げ温度Ｔｗｘが大きく変化せず、吐出流量の変化量ΔＱが変化しない、あるいは吐出流量の変化量ΔＱが極めて僅かにしか変化しない安定した運転時を意味している。

（第２実施形態）
本実施形態では、図６の全体構成図に示すように、第１実施形態のヒートポンプサイクル１３に対して、水−冷媒熱交換器１５の冷媒通路１５ｂから流出した冷媒の流れを分岐する分岐部３０、分岐部３０にて分岐された一方の冷媒を減圧膨張させる冷媒減圧手段としてのエジェクタ３１、および、エジェクタ３１流出冷媒を蒸発させる流出側蒸発器１９を設けた例を説明する。

つまり、本実施形態のヒートポンプサイクル１３は、エジェクタ式冷凍サイクルとして構成されている。なお、図６では、図示の明確化のため、タンク側制御装置２０、ヒートポンプ側制御装置２１、操作パネル３０、および、各種センサ群等の電気制御部の図示を省略している。また、図６では、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。

分岐部３０は、３つの冷媒流入出口を有する三方継手で構成されており、流入出口のうち１つを冷媒流入口とし、２つを冷媒流出口としたものである。さらに、分岐部３０の一方の冷媒流出口には、エジェクタ３１のノズル部３１ａの入口側が接続され、他方の冷媒流出口には、電気式膨張弁１６の入口側が接続されている。

エジェクタ３１は、高圧冷媒を減圧膨張させる減圧手段であるとともに、減圧膨張された高速度の冷媒流により冷媒を内部に吸引する冷媒循環手段でもある。具体的には、エジェクタ３１は、分岐部３０から流入する高圧冷媒の通路面積を小さく絞って、冷媒を減圧させるノズル部３１ａと、ノズル部３１ａの冷媒噴射口と連通するように配置されて、蒸発器１７から流出した冷媒を吸引する冷媒吸引口３１ｂを有している。

このノズル部３１ａは、絞り通路面積を変更可能に構成された可変ノズル部として構成されている。具体的には、ノズル部３１ａの内部に配置されてノズル部３１ａの冷媒通路面積（絞り開度）を調整するニードル弁３１ｃ、このニードル弁３１ｃをノズル部３１ａの軸方向に変位させるステッピングモータからなる電動アクチュエータ３１ｄを有して構成される。

さらに、エジェクタ３１は、ノズル部３１ａおよび冷媒吸引口３１ｂの冷媒流れ下流側に、ノズル部３１ａから噴射する噴射冷媒と冷媒吸引口３１ｂからの吸引された吸引冷媒とを混合して昇圧するディフューザ部３１ｅを有している。

ディフューザ部３１ｅは、冷媒の通路面積を徐々に大きくする形状に形成されており、冷媒流れを減速して冷媒圧力を上昇させる作用、つまり、冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換する作用を果たす。さらに、ディフューザ部３１ｅの出口側には、流出側蒸発器１９が接続されている。

流出側蒸発器１９は、ディフューザ部３１ｅから流出した冷媒と送風ファン１７ａより送風された室内送風空気とを熱交換させることによって、冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器である。流出側蒸発器１９の出口側には、圧縮機１４の冷媒吸入口が接続されている。

一方、分岐部３０の他方の冷媒流出口には、電気式膨張弁１６の入口側が接続され、電気式膨張弁１６の出口側には、蒸発器１７が接続されている。以下の説明では、蒸発器１７と流出側蒸発器１９との相違を明確にするために、電気式膨張弁１６の出口側に接続された蒸発器１７を吸引側蒸発器１７と記載する。

なお、本実施形態では、流出側蒸発器１９および吸引側蒸発器１７を、フィンアンドチューブ型の熱交換器で一体的に構成している。具体的には、流出側蒸発器１９と吸引側蒸発器１７とのフィンを共通化し、チューブのパス構成で２つの熱交換器に分割したものである。

従って、送風ファン１７ａにて送風された外気は、矢印Ｘのように流れ、まず、流出側蒸発器１９にて吸熱され、さらに、吸引側蒸発器１７にて吸熱されるようになっている。また、吸引側蒸発器１７の出口側には、エジェクタ３１の冷媒吸引口３１ｂが接続されている。

さらに、本実施形態のヒートポンプ側制御装置２１の出力側には、エジェクタ３１の電動アクチュエータ３１ｄも接続されている。つまり、電動アクチュエータ３１ｄは、ヒートポンプ側制御装置２１から出力される制御信号によって、その作動が制御される。その他の構成は第１実施形態と同様である。

次に、上記構成における本実施形態のヒートポンプ式給湯機１００の作動を説明する。本実施形態においてヒートポンプ側制御装置２１が実行する制御フローは、基本的に第１実施形態の図２と同様であるが、本実施形態では、可変ノズル部を有するエジェクタ３１を採用しているので、ステップＳ３の制御処理を変更している。

具体的には、ステップＳ３では、エジェクタ３１のノズル部３１ａの電動アクチュエータ３１ｄへ出力される制御信号についても決定される。本実施形態では、フィードバック制御手法等により、流出側蒸発器１９から流出した冷媒の過熱度が予め定めた値に近づくように、ノズル部３１ａの絞り通路面積を変更する。その他の制御処理は第１実施形態と同様である。

従って、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１００を作動させると、第１実施形態と全く同様に、給湯水を加熱して貯湯タンク１０に貯留することができる。さらに、第１実施形態と全く同様に、水循環ポンプに製品毎の性能ばらつきが生じていても、沸き上げ温度Ｔｗｏを目標沸き上げ温度Ｔｗｘに適切に近づけることができる。

さらに、本実施形態のヒートポンプサイクル１３では、流出側蒸発器１９および吸引側蒸発器１７にて冷媒に吸熱作用を発揮させる際に、流出側蒸発器１９における冷媒蒸発圧力をディフューザ部３１ｅで昇圧した後の圧力とする。一方、吸引側蒸発器１７は冷媒吸引口３１ｂに接続されるので、吸引側蒸発器１７における冷媒蒸発圧力をノズル部３１ａ減圧直後の最も低い圧力とすることができる。

従って、吸引側蒸発器１７における冷媒蒸発温度を、流出側蒸発器１９における冷媒蒸発温度よりも低くすることができる。その結果、流出側蒸発器１９および吸引側蒸発器１７における冷媒蒸発温度と送風ファン１７ａから送風された外気との温度差を確保して、冷媒の吸熱効率を高めることができるものの、その一方で、外気温の変化によって水−冷媒熱交換器における給湯水の加熱能力が変化しやすい。

このため、本実施形態のようにヒートポンプサイクル１３としてエジェクタ式冷凍サイクルを採用するヒートポンプ式給湯機１００において、水循環ポンプに製品毎の性能ばらつきが生じていても、沸き上げ温度Ｔｗｏを目標沸き上げ温度Ｔｗｘに適切に近づけることができることは、極めて有効である。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

（１）上述の各実施形態では、水循環ポンプの製品毎の変化量割合ΔＱ／ΔＶのばらつきの範囲内で最も大きな第１変化量割合ΔＱ１／ΔＶとなる水循環ポンプを第１水循環ポンプとし、変化量割合ΔＱ／ΔＶのばらつきの範囲内で最も小さな第１変化量割合ΔＱ１／ΔＶとなる水循環ポンプを第２水循環ポンプとした例を説明したが、第１、第２水循環ポンプは、これに限定されない。

例えば、第１、第２水循環ポンプとして、第１変化量割合ΔＱ１／ΔＶが第２変化量割合ΔＱ２／ΔＶよりも大きくなるものを採用すれば、水循環ポンプに性能ばらつきが生じていても、ある程度の水循環ポンプのばらつきの範囲内で、オーバーシュートやハンチングの問題、並びに、応答性悪化の問題を抑制することができる。

もちろん、第１変化量割合ΔＱ１／ΔＶと第２変化量割合ΔＱ２／ΔＶとの差が極力大きくなるように第１、第２水循環ポンプを設定することが望ましい。

（２）上述の各実施形態では、ヒートポンプユニット３００を構成する筐体内に水循環ポンプ１２を配置した例を説明したが、もちろん、タンクユニット２００を構成する筐体内に水循環ポンプ１２を配置してもよい。さらに、上述の実施形態では、ヒートポンプ側制御装置２１に吐出流量制御手段２１ａを構成した例を説明したが、もちろん、タンク側制御装置２０に吐出流量制御手段２１ａを構成してもよい。

（３）上述の各実施形態の制御ステップＳ４では、吐出流量の変化量ΔＱの絶対値が予め定めた基準値ΔＱＫ以下の場合は、第１変化量割合ΔＱ１／ΔＶに応じて制御電圧の変化量ΔＶを決定し、吐出流量の変化量ΔＱの絶対値が予め定めた基準値ΔＱＫより大きい場合は、第２変化量割合ΔＱ２／ΔＶに応じて制御電圧の変化量ΔＶを決定した例を説明したが、制御電圧の変化量ΔＶの決定は、これに限定されない。

例えば、吐出流量の変化量ΔＱの絶対値が予め定めた基準値ΔＱＫより小さい場合は、第１変化量割合ΔＱ１／ΔＶに応じて制御電圧の変化量ΔＶを決定し、吐出流量の変化量ΔＱの絶対値が予め定めた基準値ΔＱＫ以上の場合は、第２変化量割合ΔＱ２／ΔＶに応じて制御電圧の変化量ΔＶを決定してもよい。

さらに、第１変化量割合ΔＱ１／ΔＶに応じて決定される制御電圧の変化量ΔＶを上限値とし、第２変化量割合ΔＱ２／ΔＶに応じて決定される制御電圧の変化量ΔＶを下限値とした範囲の制御信号の変化量ΔＶを決定して、この変化量ΔＶを加算あるいは減算した制御電圧Ｖを水循環ポンプ１２に対して出力してもよい。

（４）上述の各実施形態では、水循環ポンプ１２として、電動式の水ポンプを採用した例を説明したが、水循環ポンプ１２の形式はこれに限定されない。例えば、ポンプ部１２ｂを駆動する駆動源に対して出力される制御信号と水ポンプの吐出流量Ｑに対応関係があれば、電動モータ１２ａとは異なる駆動源を有する水ポンプを採用してもよい。

（５）上述の各実施形態では、水通路１５ａを流れる給湯水の流れ方向と冷媒通路１５ｂを流れる冷媒の流れ方向が対向流となる水−冷媒熱交換器１５採用しているが、水通路１５ａを流れる給湯水の流れ方向と冷媒通路１５ｂを流れる冷媒の流れ方向が同一となる水−冷媒熱交換器１５を採用してもよい。

この場合は、水通路１５ａから流出する給湯水の温度と冷媒通路１５ｂから流出する冷媒の温度とが略同等となるので、沸き上げ温度センサ２３として、冷媒通路１５ｂから流出する冷媒温度を検出する高圧冷媒温度センサを採用してもよい。

（６）上述の各実施形態では、冷媒として二酸化炭素を採用した例を説明したが、冷媒の種類はこれに限定されない。通常のフロン系冷媒、炭化水素系冷媒等を採用してもよい。さらに、ヒートポンプサイクル１３が、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上とならない亜臨界冷凍サイクルを構成していてもよい。

（７）上述の実施形態では、ヒートポンプ式給湯機１００の給湯水を台所や風呂等に供給した例を説明したが、給湯水を用いて室内を暖房する暖房装置、床面を加熱する床暖房装置に給湯水を供給してもよい。

１０ 貯湯タンク
１１ 水循環回路
１２ 水循環ポンプ
１３ ヒートポンプサイクル
１４ 圧縮機
１５ 水−冷媒熱交換器
２１ａ 吐出流量制御手段

Claims (5)

1. 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１４）から吐出された高温冷媒と給湯水とを熱交換させる水−冷媒熱交換器（１５）を有するヒートポンプサイクル（１３）と、
   前記水−冷媒熱交換器（１５）にて加熱された給湯水を貯える貯湯タンク（１０）、および、前記貯湯タンク（１０）から流出した給湯水を前記水−冷媒熱交換器（１５）へ圧送する水圧送手段（１２）を有する水循環回路（１１）と、
   前記水圧送手段（１２）に対して前記水圧送手段（１２）の吐出流量（Ｑ）に対応する制御信号（Ｖ）を出力することによって、前記水−冷媒熱交換器（１５）から流出した給湯水の沸き上げ温度（Ｔｗｏ）が目標沸き上げ温度（Ｔｗｘ）となるように、前記吐出流量（Ｑ）を制御する吐出流量制御手段（２１ａ）とを備えるヒートポンプ式給湯機であって、
   前記水圧送手段として、第１、第２水循環ポンプを含む複数の種類の水循環ポンプ（１２）のうち、いずれか１つが採用されており、
   前記制御信号の変化量（ΔＶ）に対する前記第１水循環ポンプの吐出流量の変化量（ΔＱ１）の変化量割合を第１変化量割合（ΔＱ１／ΔＶ）とし、前記制御信号の変化量（ΔＶ）に対する前記第２水循環ポンプの吐出流量の変化量（ΔＱ２）を第２変化量割合（ΔＱ２／ΔＶ）としたときに、
   前記吐出流量制御手段（２１ａ）は、前記吐出流量（Ｑ）を変化させる際に、前記吐出流量の変化量（ΔＱ）の絶対値が予め定めた基準値（ΔＱＫ）より小さい場合は、前記第１変化量割合（ΔＱ１／ΔＶ）に基づいて決定された前記制御信号（Ｖ）を出力し、前記吐出流量の変化量（ΔＱ）の絶対値が前記基準値（ΔＱＫ）より大きい場合は、前記第２変化量割合（ΔＱ２／ΔＶ）に基づいて決定された前記制御信号（Ｖ）を出力することを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
2. 前記第１変化量割合（ΔＱ１／ΔＶ）は、前記第２変化量割合（ΔＱ２／ΔＶ）よりも大きい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機。
3. 前記第１変化量割合（ΔＱ１／ΔＶ）は、前記制御信号の変化量（ΔＶ）に対する前記複数の種類の水循環ポンプの吐出流量の変化量割合（ΔＱ／ΔＶ）のうち、最も大きい値であり、
   前記第２変化量割合（ΔＱ２／ΔＶ）は、前記制御信号の変化量（ΔＶ）に対する前記複数の種類の水循環ポンプの吐出流量の変化量割合（ΔＱ／ΔＶ）のうち、最も小さい値であることを特徴とする請求項１または２に記載のヒートポンプ式給湯機。
4. 前記吐出流量制御手段（２１ａ）は、前記吐出流量の変化量（ΔＱ）の絶対値が前記基準値（ΔＱＫ）と等しいときは、前記第１変化量割合（ΔＱ１／ΔＶ）に基づいて決定された前記制御信号（Ｖ）および前記第２変化量割合（ΔＱ２／ΔＶ）に基づいて決定された前記制御信号（Ｖ）のうち、大きい値を上限値とし、小さい値を下限値とした範囲の前記制御信号（Ｖ）を出力することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯機。
5. 前記基準値（ΔＱＫ）は、安定時の前記吐出流量（Ｑ）に対する割合が２％以上、２０％以下の値に設定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯機。

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