JP2016080201A - 電子制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気熱交換器３４の除霜性能を向上させる。
【解決手段】インバータＥＣＵ４０では、除霜タイマにより計測された除霜運転時間が１０分以上になると、除霜運転を停止して、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値をインクリメントする（ステップ２４０）。空気熱交換器３４に流れる冷媒温度が１０℃以上になると、除霜運転を停止して、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値のデクリメントする（ステップ２６０）。（Ｎ＋１）回目の除霜運転時の電動コンプレッサ３０の目標回転数をＮ回目の除霜運転時に設定された増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値により決める。カウント値が大きくなるほど、除霜性能を向上させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子制御装置に関するものである。

従来、ヒートポンプ式給湯機において、圧縮機、水熱交換器、膨張機構、空気交換器を備える冷媒回路と、貯湯タンク、水ポンプ、水熱交換器を備える給湯回路とから構成され、圧縮機の運転周波数、外気温度、空気熱交換器温度等に基づいて空気熱交換器に除霜を必要とする着霜が生じているか否かを判定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このものにおいては、圧縮機の運転周波数、外気温度、空気熱交換器温度等に基づいて、空気熱交換器に除霜を必要とする着霜が生じていると判定したときには、空気熱交換器に生じた霜を除くための除霜運転を開始する。

特開２０１４−６６４１３号公報

上記特許文献１のヒートポンプ式給湯機では、圧縮機の運転周波数、外気温度、空気熱交換器の温度等に基づいて、空気熱交換器に除霜を必要とする着霜が生じていると判定したときには、除霜運転を開始する。この場合、通常想定される空気熱交換器の着霜量には有効だが、過度な着霜状態では、霜の融け残りが生じる恐れがある。例えば降雪、吹雪等の外乱により空気熱交換器に大量に霜が生成した状態では、霜の融け残りが生じて、空気熱交換器の熱交換性能が悪化するといった問題が生じる。

本発明は上記点に鑑みて、ヒートポンプ式の加熱装置に適用される電子制御装置において、除霜性能を向上させて、空気熱交換器に霜の溶け残りが生じないように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、空気熱交換器に流れる冷媒の温度を検出する温度センサ（５３）の検出温度に基づいて、空気熱交換器を流れる冷媒の温度が第１温度以上であるか否かを判定する温度判定手段（Ｓ１２０）と、
空気熱交換器を流れる冷媒の温度が第１温度以上であると温度判定手段が判定したときには、熱媒体−冷媒熱交換器においてコンプレッサから吐出される高圧冷媒によって熱媒体を加熱する加熱運転を実行させる加熱運転実行手段（Ｓ１００）と、
空気熱交換器を流れる冷媒の温度が第１温度未満であると温度判定手段が判定したとき、コンプレッサから吐出される高圧冷媒を空気熱交換器に供給して空気熱交換器に生成した霜を溶かす除霜運転を実行する除霜運転実行手段（Ｓ１３０）と、を備え、
除霜運転実行手段は、今回実行される除霜運転に先だって実行された除霜運転の状態に基づいて、今回の除霜運転にて空気熱交換器に生成した霜を溶かす除霜性能を制御することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、今回実行される除霜運転に先だって実行された除霜運転の状態に基づいて、今回の除霜運転において空気熱交換器に生成した霜を溶かす除霜性能を制御する。このため、除霜性能が向上して、空気熱交換器に霜の溶け残りが生じないようにすることができる。

なお、外気とは、室外の空気を意味する。熱媒体とは、熱を移動させるために用いられる流体である。ヒートポンプは、冷媒の圧縮、冷却、減圧、蒸発といった４つの工程を有し、低圧冷媒が吸熱し、高圧冷媒が放熱する冷凍サイクルである。

請求項１５に記載の発明では、空気熱交換器に流れる冷媒の温度を検出する温度センサ（５３）の検出温度に基づいて、空気熱交換器を流れる冷媒の温度が第１温度以上であるか否かを判定する温度判定手段（Ｓ１２０）と、
空気熱交換器を流れる冷媒の温度が第１温度以上であると温度判定手段が判定したときには、熱媒体−冷媒熱交換器においてコンプレッサから吐出される高圧冷媒によって熱媒体を加熱する加熱運転を実行させる加熱運転実行手段（Ｓ１００）と、
空気熱交換器を流れる冷媒の温度が第１温度未満であると温度判定手段が判定したとき、コンプレッサから吐出される高圧冷媒を空気熱交換器に供給して空気熱交換器に生成した霜を溶かす除霜運転を実行する除霜運転実行手段（Ｓ１３０）と、
除霜運転の実行中に、空気熱交換器を流れる冷媒において霜が液体としての水に推移する温度を継続する推移時間を測定する測定手段（Ｓ４１０）と、
測定手段により測定される推移時間が長くなるほど、実行中の除霜運転において霜を溶かす除霜性能を高くする除霜性能向上手段（Ｓ５００、Ｓ５１０、Ｓ５２０）と、を備えることを特徴とする。

請求項１５に記載の発明によれば、推移時間が長くなるほど、実行中の除霜運転において除霜性能を高くする。このため、除霜性能が向上して、空気熱交換器に霜の溶け残りが生じないようにすることができる。

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ものである。

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模式図である。 図１中のヒートポンプユニットの構成を示す模式図である。 図２のインバータＥＣＵの給湯制御処理を示すフローチャートである。 図３中の給湯制御処理の一部の処理の詳細を示すフローチャートである。 図２の空気熱交換器で霜が生成される様子を示す図である。 図２の電動コンプレッサの目標回転数と増速フラグカウンタＡのカウント値の関係を示す図である。 図２の電動コンプレッサの目標回転数が増速フラグカウンタＡのカウント値に連動して変化している状態を示す図である。 本発明の第２実施形態におけるインバータＥＣＵの給湯制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態におけるインバータＥＣＵのフラグカウンタ処理を示すフローチャートである。 第３実施形態における推移時間ｔと所定時間Ｔ１との関係を示す図である。 本発明の第４実施形態におけるインバータＥＣＵの回転数制御処理を示すフローチャートである。 第４実施形態における推移時間ｔと所定時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４との関係を示す図である。 第４実施形態における推移時間ｔと増速フラグカウンタＢのカウント値との関係を示す図である。 第４実施形態における除霜運転時の電動コンプレッサの回転数を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１、図２に、本発明に係る電子制御装置が適用されるヒートポンプ式給湯装置１の第１実施形態を示す。

ヒートポンプ式給湯装置１は、図１に示すように、ヒートポンプユニット１０、および貯湯タンクユニット２０を備える。ヒートポンプユニット１０は、貯湯タンクユニット２０の缶体２１との間で水を循環させつつ、この循環した水を加熱してお湯を生成する。貯湯タンクユニット２０の缶体２１は、お湯を貯めるためのタンクである。本実施形態では、缶体２１内の温水は、給湯や暖房に用いられる。

具体的には、ヒートポンプユニット１０は、図２に示すように、電動コンプレッサ３０、水−冷媒熱交換器３２、減圧弁３３、空気熱交換器３４、循環ポンプ３５、および電動ファン３６を備える。

電動コンプレッサ３０は、水−冷媒熱交換器３２、減圧弁３３、および空気熱交換器３４とともに、冷媒を循環させるヒートポンプを構成する。ヒートポンプは、冷媒の圧縮、冷却、減圧、蒸発（吸熱）といった４つの工程からなり、低圧冷媒が吸熱し、高圧冷媒が放熱する周知の蒸気圧縮式冷凍サイクルである。電動コンプレッサ３０、水−冷媒熱交換器３２、減圧弁３３、および空気熱交換器３４は、冷媒を循環させる冷媒配管１１によって連結されている。本実施形態では、冷媒として、高圧圧力が臨界圧力以上（超臨界状態）となるＣＯ₂（二酸化炭素）を使用している。

電動コンプレッサ３０は、電動モータと電動モータにより駆動される圧縮機構とから構成されて、冷媒を吸入・圧縮・吐出する圧縮機である。本実施形態では、電動コンプレッサ３０は、電動モータの回転数に基づいて圧縮機構によって吸入・圧縮・吐出される冷媒容量を変化可能に構成されているものある。電動コンプレッサ３０の回転数は、インバータＥＣＵ４０によって制御される。

水−冷媒熱交換器３２は、電動コンプレッサ３０から吐出される高温高圧冷媒により熱媒体としての水を加熱する熱交換器である。熱媒体は、水−冷媒熱交換器３２から貯湯タンクユニット２０の缶体２１内に熱を移動させるための流体である。水−冷媒熱交換器３２と貯湯タンクユニット２０の缶体２１との間は、水配管２２で接続されている。循環ポンプ３５は、水−冷媒熱交換器３２と貯湯タンクユニット２０との間で水配管２２内の温水を循環させる電動ポンプである。

貯湯タンクユニット２０の缶体２１のうち水−冷媒熱交換器３２から温水が供給される入口は、缶体２１の天地方向上側に配置されている。貯湯タンクユニット２０の缶体２１のうち水−冷媒熱交換器３２に向けて温水が排出される出口は、缶体２１の天地方向下側に配置されている。

減圧弁３３は、水−冷媒熱交換器３２から流れる高温高圧冷媒を減圧・膨張する減圧弁である。減圧弁３３は、水−冷媒熱交換器３２の冷媒出口および空気熱交換器３４の冷媒入口の間の冷媒流路の開度を電動アクチュエータで変化させる開度可変型の電動弁である。

空気熱交換器３４は、減圧弁３３から流れる低圧冷媒と電動ファン３６から送風される外気との間の熱交換により低圧冷媒を蒸発させる熱交換器である。外気は、室外の空気のことである。

具体的には、空気熱交換器３４は、入口タンク、出口タンク、複数本のチューブ、および複数の熱交換フィンから構成されている。入口タンクは、減圧弁３３から流れる低圧冷媒を複数本のチューブのそれぞれに分配する。出口タンクは、複数本のチューブから排出される冷媒を回収して電動コンプレッサ３０の冷媒入口側に供給する。複数本のチューブは、入口タンクおよび出口タンクの間で配列されている。複数本のチューブは、電動ファン３６から送風される外気と低圧冷媒との間で熱交換させることにより、低圧冷媒が外気から吸熱して低圧冷媒を蒸発させるものである。複数の熱交換フィンは、複数本のチューブの外表面に装着されて、低圧冷媒および外気の間の熱交換を促進させる。

なお、本実施形態のヒートポンプユニット１０および貯湯タンクユニット２０は、住宅やビル等の建物の外側に配置されている。

次に、本実施形態のヒートポンプ式給湯装置１の電気的構成について図１、図２を参照して説明する。

インバータＥＣＵ４０は、ヒートポンプユニット１０を構成するもので、マイクロコンピュータ、メモリ、カウンタ等から構成されている電子制御装置である。インバータＥＣＵ４０は、メモリに記憶されているコンピュータプログラムにしたがって、貯湯タンクユニット２０の缶体２１内の水を加熱する沸き上げ運転と、空気熱交換器３４に生成した霜を溶かす除霜運転とを実施する制御処理を実行する。

インバータＥＣＵ４０は、給湯制御処理を実行する際に、貯湯ＥＣＵ４１との間の通信、および温度センサ５３、５４の検出値に基づいて、減圧弁３３、循環ポンプ３５、電動ファン３６、および電動コンプレッサ３０を制御する。貯湯ＥＣＵ４１は、マイクロコンピュータ、メモリ、カウンタ等から構成されている周知の電子制御装置であって、貯湯タンクユニット２０内に配置されている。

貯湯ＥＣＵ４１は、リモコン５０ａ、５０ｂへの設定に応じて風呂桶への湯張りを実施したり、水温センサ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ、５１ｇの検出値に応じて、缶体２１内の貯湯熱量を学習演算する制御処理を実行する。

リモコン５０ａ、５０ｂは、使用者から操作されて、給湯の設定温度や湯張りの指令を受け付けるリモートコントローラである。水温センサ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、・・・５１ｇは、缶体２１内の水の温度を検出する温度センサである。水温センサ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、・・・５１ｇは、缶体２１において天地方向に間隔を開けて並べられている。

温度センサ５３は、空気熱交換器３４内を流れる冷媒温度を検出する温度センサである。本実施形態の温度センサ５３は、空気熱交換器３４の冷媒出口に配置されて冷媒配管の外表面の温度を冷媒温度として検出する。温度センサ５４は、外気の温度を検出する温度センサである。本実施形態の温度センサ５４は、空気熱交換器３４付近の外気温を検出する。

なお、本実施形態の水温センサ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、・・・５１ｇ、および温度センサ５３、５４としては、例えば、サーミスタ等が用いられている。

次に、本実施形態の作動について説明する。図３はインバータＥＣＵ４０の給湯制御処理を示すフローチャートである。図４は図３中のステップ１４０、１５０の詳細を示すフローチャートである。インバータＥＣＵ４０は、商用電源が投入された状態で、図３のフローチャートにしたがってコンピュータプログラムを実行する。

まず、ステップ１００において、沸き上げ運転を開始する。具体的には、電動コンプレッサ３０を制御して電動コンプレッサ３０の圧縮動作を開始させる。減圧弁３３により冷媒流路の開度を所定開度に設定する。電動ファン３６による外気の送風を開始する。循環ポンプ３５によって貯湯タンクユニット２０の缶体２１と水−冷媒熱交換器３２との間の水の循環を開始させる。

まず、電動コンプレッサ３０が空気熱交換器３４の冷媒出口側から冷媒を吸入して圧縮して吐出する。この吐出された高温高圧冷媒は、矢印Ｙ１の如く、水−冷媒熱交換器３２に流れる。水−冷媒熱交換器３２では、高温高圧冷媒は、缶体２１の出口側から循環ポンプ３５を通して流入する水に放熱して冷却される。この冷却された冷媒は、減圧弁３３により減圧されて、空気熱交換器３４に流れる。空気熱交換器３４では、冷媒が電動ファン３６から送風される外気から吸熱して蒸発する。この蒸発した冷媒は、電動コンプレッサ３０の冷媒入口に吸入される。このように、冷媒が電動コンプレッサ３０→水−冷媒熱交換器３２→減圧弁３３→空気熱交換器３４→電動コンプレッサ３０の順に循環する。

一方、水−冷媒熱交換器３２において高温高圧冷媒により加熱されて生成された温水は、循環ポンプ３５によって不勢されて、缶体２１の入口側に流れる。これに伴い、缶体２１の出口から缶体２１内の水が循環ポンプ３５を通して水−冷媒熱交換器３２に流れる。このため、水−冷媒熱交換器３２および缶体２１の間で循環ポンプ３５を通して水が循環する。

ここで、缶体２１の入口は缶体２１の上側に配置され、缶体２１の出口は缶体２１の下側に配置されている。このため、缶体２１のうち上側に高温の温水が溜まり、缶体２１のうち下側に低温の水が溜まる。そして、水−冷媒熱交換器３２および缶体２１の間で水が循環することにより、缶体２１のうち高温の温水が占める比率が増える。これに伴い、缶体２１のうち下側においても、低温の水に代えて高温の温水が増える。

次に、ステップ１１０において、貯湯ＥＣＵ４１との間の通信に基づいて、沸き上げ運転の終了の条件を満たしているか否かについて判定する。具体的には、水温センサ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ、５１ｇの検出値に基づいて缶体２１内に貯えられる温水の熱量を算出し、この温水の熱量に基づいて缶体２１内に貯えられる高温の温水の量が目標量以上であるか否かについて判定する。前記高温の温水とは、目標沸き上げ温度以上の温水を意味する。

缶体２１内に貯えられる高温の温水の量が目標量未満であるとき、沸き上げ運転の終了の条件を満たしないとしてステップ１１０においてＮＯと判定する。これに伴い、温度センサ５３の検出温度に基づいて空気熱交換器３４に流れる冷媒温度が−１０℃（すなわち、第１温度）以下であるか否かを判定する（ステップ１２０）。

このことにより、空気熱交換器３４の通風口が霜３４ｃ（図５参照）で閉塞されているか否かを判定することになる。空気熱交換器３４の通風口とは、空気熱交換器３４のうち電動ファン３６により送風される外気流れの上流側のことである。

このとき、空気熱交換器３４に流れる冷媒温度が−１０℃よりも大きいときには、空気熱交換器３４の通風口が霜３４ｃで閉塞されていないとして、ステップ１２０でＮＯと判定して、ステップ１００に戻り、沸き上げ運転を継続する。

次に、ステップ１１０において、缶体２１内に貯えられる高温の温水量が目標量未満であるときには、沸き上げ運転の終了の条件を満たしないとして、ＮＯと判定する。

その後、缶体２１内に貯えられる高温の温水量が目標量未満であり、さらに空気熱交換器３４に流れる冷媒温度が−１０℃よりも大きいときには、ステップ１２０のＮＯ判定、ステップ１００、およびステップ１１０のＮＯ判定を繰り返して、沸き上げ運転の実行が継続される。

このため、水−冷媒熱交換器３２および缶体２１の間で水が循環し、かつ水−冷媒熱交換器３２が冷媒によって水を加熱することにより、缶体２１のうち高温の温水が占める比率が増える。これに伴い、缶体２１のうち下側においても、低温の水に代えて高温の温水が増える。すなわち、缶体２１のうち上側から下側に亘って、高温の温水が占めることになる。このため、缶体２１内に貯えられる高温温水の量が目標量以上になる。したがって、ステップ１１０において、沸き上げ運転の終了の条件を満たしているとして、ＹＥＳと判定する。このため、ステップ１５０において、沸き上げ運転を停止する。

一方、冬季において外気が低い場合には、空気熱交換器３４にて冷媒が外気（大気）から吸熱する際に、空気熱交換器３４の複数の熱交換フィン３２ａのうち隣り合う２つの熱交換フィン３２ａ間の隙間には外気中の水分が付着して凍り、霜３２ｃが生成される。この生成される霜３２ｃが成長すると、空気熱交換器３４の通風口が霜３２ｃによって閉塞される。このため、空気熱交換器３４において冷媒と外気との間の熱交換が妨げられる。図５中の符号３２ｂは、水−冷媒熱交換器３２を構成するチューブ（冷媒配管）である。

この場合、缶体２１内に貯えられる高温の温水量が目標量に到達する前に、空気熱交換器３４に流れる冷媒温度が−１０℃未満になる。このため、ステップ１１０でＮＯと判定してから、ステップ１２０でＹＥＳと判定すると、ステップ１３０で、水−冷媒熱交換器３２に生成した霜を溶かす除霜運転を開始する。

具体的には、電動ファン３６および循環ポンプ３５をそれぞれ停止し、かつ減圧弁３３の開度を最大値に設定する。これに加えて、電動コンプレッサ３０の目標回転数を通常除霜回転数に設定して、電動コンプレッサ３０の回転数を通常除霜回転数に近づけるように電動コンプレッサ３０を制御する。通常除霜回転数は、除霜運転時の電動コンプレッサ３０の目標回転数の初期値であって、沸き上げ運転時の電動コンプレッサ３０の回転数に比べて低い回転数である。

電動コンプレッサ３０から吐出される高温高圧冷媒は、水−冷媒熱交換器３２を通過して減圧弁３３に流れる。水−冷媒熱交換器３２を通過した高温高圧冷媒は、減圧弁３３で減圧されずに、減圧弁３３を通過して空気熱交換器３４に流れる。このため、空気熱交換器３４の複数のチューブや複数の熱交換フィンは、高温高圧冷媒によって加熱される。したがって、複数の熱交換フィンの表面に生成した霜が溶ける。

その後、ステップ１４０において、除霜運転を終了する条件を満たしているか否かを判定する。

具体的には、図４のステップ２００において、除霜運転を継続して実行した時間を計測するための除霜タイマをスタートさせる。次に、除霜タイマにより計測された時間（以下、除霜運転時間という）が基準時間（例えば１０分）以上であるか否かを判定する（ステップ２１０）。

除霜タイマにより計測された除霜運転時間が１０分未満であるときには、ステップ２１０でＮＯと判定して、ステップ２２０において、温度センサ５３の検出温度に基づいて空気熱交換器３４に流れる冷媒温度が１０℃（すなわち、第２温度）以上であるか否かを判定する。このことにより、空気熱交換器３４の除霜が終了したか否かを判定する。つまり、空気熱交換器３４に生成した霜が全て溶けたか否かを判定することになる。

一方、空気熱交換器３４に流れる冷媒温度が１０℃未満であるときには、空気熱交換器３４に生成した霜が全て溶けていなく、空気熱交換器３４に生成した霜の溶け残りが生じている可能性がある判定する。このため、空気熱交換器３４の除霜が終了していないとして、ステップ２２０でＮＯと判定する。その後、除霜タイマにより計測された除霜運転時間が１０分未満であり、かつ空気熱交換器３４に流れる冷媒温度が１０℃未満である状態が継続すると、ステップ２１０のＮＯ判定、およびステップ２２０のＮＯ判定を繰り返す。

その後、除霜運転では、空気熱交換器３４に流れる冷媒温度が１０℃未満である状態が継続して、除霜タイマにより計測された除霜運転時間が１０分以上になると、ステップ２１０でＹＥＳと判定する。つまり、過度な霜が空気熱交換器３４に生成されて、１０分の間に亘って除霜運転を実行しても、空気熱交換器３４に霜の溶解が完了していないことを判定する。

ここで、除霜運転を１０分よりも長い時間継続させれば、空気熱交換器３４に霜の溶解を完了させることができる。しかし、予め決められた時間内で缶体２１の水の沸き上げを終了させてステップ１１０でＹＥＳと判定させることが必要である。そこで、本実施形態では、空気熱交換器３４に霜の溶解が完了していない状態で、以下の如く、沸き上げ運転（ステップ１００）を開始させる。

まず、ステップ２３０で、除霜運転を終了して除霜タイマをリセットする。その後、ステップ２４０において、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値を１つインリメントする。増速フラグカウンタＡのカウント値は、次回の除霜運転時の電動コンプレッサ３０の目標回転数を決めるための情報である。すなわち、増速フラグカウンタＡのカウント値は、次回の除霜運転時の除霜運転時に空気熱交換器３４の霜を溶かす除霜性能を決めるための情報である。その後、図３のステップ１００において沸き上げ運転を開始して、次のステップ１１０に進む。このとき、缶体２１内の高温の温水量が目標量未満であり、沸き上げ運転の終了の条件を満たしないとしてステップ１１０でＮＯと判定すると、次のステップ１２０に進む。このとき、空気熱交換器３４に流れる冷媒温度が−１０℃よりも大きいときには、ステップ１２０でＮＯと判定して、ステップ１００に戻り、沸き上げ運転を継続する。

次に、ステップ１１０において、缶体２１内の温水量が目標量未満であるときには、ＮＯと判定する。その後、空気熱交換器３４に流れる冷媒温度が−１０℃未満であるときには、ステップ１２０でＹＥＳ判定として、次のステップ１３０で除霜運転の実行を開始する。電動コンプレッサ３０の回転数については、後述する。

次に、除霜タイマをスタートさせる（図４のステップ２００参照）。次のステップ２１０において、除霜タイマにより計測された除霜運転時間が１０分未満であるときには、ＮＯと判定する。その後、空気熱交換器３４に流れる冷媒温度が１０℃以上になると、空気熱交換器３４の除霜が終了したとして、ステップ２２０でＹＥＳと判定する。これに伴い、ステップ２５０で、電動コンプレッサ３０の圧縮動作を停止して除霜運転を終了して除霜タイマをリセットする。その後、ステップ２６０において、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値を１つデクリメントする。

その後、図３のステップ１００において沸き上げ運転を開始した後、ステップ１１０のＮＯ判定、ステップ１２０のＮＯ判定、およびステップ１００を繰り返し実行する。次いで、空気熱交換器３４に流れる冷媒温度が−１０℃未満になるとステップ１２０でＹＥＳとする。これに伴い、ステップ１３０で除霜運転を開始する。電動コンプレッサ３０の回転数については後述する。

次に、図４のステップ２００において除霜タイマをスタートさせる。このとき、霜によって水−冷媒熱交換器３２の通風口が閉塞されているときには、ステップ２１０のＮＯ判定およびステップ２２０のＮＯ判定を繰り返す。そして、除霜タイマにより計測された除霜運転時間が１０分以上になると、ステップ２１０においてＹＥＳと判定する。これに伴い、ステップ２３０で、電動コンプレッサ３０の圧縮動作を停止して除霜運転を終了して除霜タイマをリセットする。その後、ステップ２４０において、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値を１つインクリメントする。

このように、水−冷媒熱交換器３２に過度な霜が生成されて霜によって水−冷媒熱交換器３２の通風口が閉塞されているときには、ステップ１１０でＹＥＳと判定する前に、図６に示すように、沸き上げ運転（ステップ１００）と除霜運転（ステップ１３０）とを交互に繰り返す。このため、除霜運転時間が１０分以上であるとして、ステップ２１０においてＹＥＳと判定する毎に、増速フラグカウンタＡのカウント値を１つインクリメントする（ステップ２４０）。

これにより、空気熱交換器３４に過度な霜が生成されるほど、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値が大きくなる。つまり、空気熱交換器３４に生成される霜の度合いが大きくなるほど、その履歴としてのカウント値を増速フラグカウンタＡに記憶させることになる。このことにより、例えば、Ｍ（Ｍは整数）回目の除霜運転の前に実行された除霜運転時間に基づいて、Ｍ回目の除霜運転に先だって実行された除霜運転の状態を判定して、その判定結果を増速フラグカウンタＡにカウント値として記憶させることができる。

次に、本実施形態の除霜運転時の電動コンプレッサ３０の目標回転数について図６を参照して説明する。

まず、Ｍ回目の除霜運転時の電動コンプレッサ３０の目標回転数は、（Ｍ−１）回目の除霜運転時に設定された増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値によって決められる。増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値が最小値としての零のときには、電動コンプレッサ３０の目標回転数を通常除霜回転数に設定する。増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値が１のときには、通常除霜回転数に２００（ｒｐｍ）を足した過度除霜回転数を電動コンプレッサ３０の目標回転数とする。増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値が２のときには、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値が１のときの電動コンプレッサ３０の目標回転数（＝通常除霜回転数＋２００）に２００（ｒｐｍ）を足した過度除霜回転数を電動コンプレッサ３０の目標回転数とする。そして、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値が１つ増える毎に、電動コンプレッサ３０の目標回転数（すなわち、過度除霜回転数）は、２００（ｒｐｍ）ずつ増大されることになる。そして、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値が最大値である５の場合には、電動コンプレッサ３０の目標回転数は、（通常除霜回転数＋１０００）となる。このため、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値は、「零」から「５」迄の間で、大きくなるほど、電動コンプレッサ３０の目標回転数が増加することになる。通常除霜回転数、および過度除霜回転数は、沸き上げ運転時の電動コンプレッサ３０の目標回転数よりも低くなっている。

図７では、Ｎ回目の除霜運転時、（Ｎ＋１）回目の除霜運転、（Ｎ＋２）回目の除霜運転時、（Ｎ＋３）回目の除霜運転時において、電動コンプレッサ３０の目標回転数、および増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値を示す。

Ｎ回目の除霜運転時には、電動コンプレッサ３０の目標回転数を通常除霜回転数に設定する。Ｎ回目の除霜運転では、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値を０から１に変更される。

（Ｎ＋１）回目の除霜運転時の電動コンプレッサ３０の目標回転数は、Ｎ回目の除霜運転時に設定された増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値「１」によって決められる。このため、（Ｎ＋１）回目の除霜運転時の電動コンプレッサ３０の目標回転数は、（通常除霜回転数＋２００）に設定される。（Ｎ＋１）回目の除霜運転では、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値が１から２に変更される。このため、（Ｎ＋２）回目の除霜運転時の電動コンプレッサ３０の目標回転数は、（通常除霜回転数＋４００）に設定される。（Ｎ＋２）回目の除霜運転では、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値が２から１に変更される。（Ｎ＋３）回目の除霜運転時の電動コンプレッサ３０の目標回転数は、（通常除霜回転数＋２００）に設定される。（Ｎ＋３）回目の除霜運転によって、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値が１から０に変更される。

以上説明した本実施形態では、インバータＥＣＵ４０は、電動コンプレッサ３０、水−冷媒熱交換器３２、減圧弁３３、および空気熱交換器３４を備えるヒートポンプ式給湯装置１に適用される。貯湯ＥＣＵ４１は、空気熱交換器３４を流れる冷媒の温度を検出する温度センサ５３の検出温度に基づいて空気熱交換器３４を流れる冷媒温度が−１０℃未満であるか否かを判定するステップ１２０と、空気熱交換器３４を流れる冷媒温度が−１０℃以上であると判定したときには、水−冷媒熱交換器３２において電動コンプレッサ３０から吐出される高温高圧冷媒によって水を加熱する沸き上げ運転を実行させるステップ１００とを備える。
インバータＥＣＵ４０は、空気熱交換器３４を流れる冷媒温度が−１０℃未満であると判定する毎に、電動コンプレッサ３０から吐出される高温高圧冷媒を水−冷媒熱交換器３２および減圧弁３３を通して空気熱交換器３４に供給して空気熱交換器３４に生成した霜を溶かす除霜運転を実行するステップ１３０を備える。

インバータＥＣＵ４０は、除霜運転の実行毎に、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値を変更する。除霜タイマにより計測された除霜運転時間が１０分以上になると、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値をインクリメントする（ステップ２４０）。空気熱交換器３４に流れる冷媒温度が１０℃以上になると、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値のデクリメントする（ステップ２６０）。（Ｎ＋１）回目の除霜運転時の電動コンプレッサ３０の目標回転数は、Ｎ回目の除霜運転時に設定された増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値によって決められる。これにより、電動コンプレッサ３０から水−冷媒熱交換器３２および減圧弁３３を通して空気熱交換器３４に供給される冷媒量をＮ回目の除霜運転以前の除霜運転の状態に基づいて決めることができる。このため、Ｎ回目の除霜運転以前の除霜運転の状態に基づいて、（Ｎ＋１）回目の除霜運転における除霜性能が制御される。換言すれば、インバータＥＣＵ４０は、今回実行される除霜運転（すなわち、（Ｎ＋１）回目の除霜運転）に先だって実行された除霜運転の状態に基づいて、今回の除霜運転（すなわち、（Ｎ＋１）回目の除霜運転）にて空気熱交換器３４に生成した霜を溶かす除霜性能を制御する。したがって、空気熱交換器３４の除霜性能を向上させて、空気熱交換器３４に霜の溶け残りが生じないようにすることができる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、除霜運転時間に応じて増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値の変更した例について説明したが、これに代えて、本第２実施形態では、沸き上げ運転の時間に応じて増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値の変更した例について説明する。

図８は本実施形態のインバータＥＣＵ４０の給湯制御処理を示すフローチャートである。図８のフローチャートは、図３フローチャートに、ステップ３００、３１０、３２０を追加し、かつステップ１４０に代えてステップ１４０Ａを備える。

図８において、ステップ３００は、ステップ１００、１１０の間に配置されて、沸き上げタイマの計測をスタートさせるステップである。沸き上げタイマは、沸き上げ運転が継続して実行される沸き上げ運転時間を計測するタイマである。ステップ３１０、３２０は、ステップ１２０のＹＥＳ判定とステップ１３０との間に配置されている。ステップ３１０は、ステップ１２０のＹＥＳと判定されると、沸き上げタイマの計測をストップさせるステップである。ステップ３２０は、ステップ３１０の実行後に、沸き上げタイマにより測定された沸き上げ運転時間が所定時間Ｔａ分以上であるか否かを判定するステップである。

このため、ステップ１１０でＹＥＳと判定する前に、除霜運転と沸き上げ運転が交互に繰り返された場合において、ステップ３００、３１０は、沸き上げ運転の実行毎に、沸き上げ運転時間を計測することになる。

ここで、例えば、空気熱交換器３４に霜が過度に生成されるほど、除霜運転時間は長くなり、Ｎ回目の除霜運転と（Ｎ＋１）回目の除霜運転の間の沸き上げ運転の時間は短くなる。

そこで、本実施形態では、沸き上げタイマにより測定された沸き上げ運転時間が所定時間Ｔａ分以上であるときには、ステップ３２０でＹＥＳと判定して、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値を１つデクリメントする（ステップ２６０）。沸き上げタイマにより測定された沸き上げ運転時間が所定時間Ｔａ分未満であるときには、ステップ３２０でＮＯと判定して、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値を１つデクリメントする（ステップ２４０）。

このようにステップ２６０、或いはステップ２４０で増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値を変更する。これにより、沸き上げ運転の実行毎に除霜運転の状態を増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値として設定することができる。

その後、ステップ１３０で除霜運転を開始して、次のステップ１４０Ａでは、図４のステップ１４０の同様に、以下の（１）、（２）の判定結果によって、除霜運転の終了の条件を満たしているか否かを判定する。

（１）除霜タイマにより計測された除霜運転時間が１０分以上であるか否かを判定する。（２）空気熱交換器３４に流れる冷媒温度が１０℃以上であるか否かを判定する。

除霜タイマにより計測された除霜運転時間が１０分以上であるときには、除霜運転の終了の条件を満たしているとしてステップ１４０ＡでＹＥＳと判定する。空気熱交換器３４に流れる冷媒温度が１０℃以上であるときには、ステップ１４０ＡでＹＥＳと判定する。除霜タイマにより計測された除霜運転時間が１０分未満であり、かつ空気熱交換器３４に流れる冷媒温度が１０℃未満であるときには、除霜運転の終了の条件を満たしていないとしてステップ１４０ＡでＮＯと判定して、ステップ１００に戻る
その後、沸き上げ運転（ステップ１００）と除霜運転（ステップ１３０）とを交互に繰り返して、沸き上げタイマにより測定された沸き上げ運転時間が所定時間Ｔａ分以上であるとして、ステップ３２０でＮＯと判定する毎に、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値を１つデクリメントする（ステップ２６０）。

一方、沸き上げタイマにより測定された沸き上げ運転時間が所定時間Ｔａ分未満であるとして、ステップ３２０でＮＯと判定する毎に、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値を１つインクリメントする（ステップ２４０）。

このように沸き上げ運転が継続して実行された実行時間に応じて、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値が変更されることになる。

これにより、（Ｎ＋１）回目の除霜運転の前に実行された沸き上げ運転時間に基づいて、（Ｎ＋１）回目の除霜運転に先だって実行された除霜運転の状態を判定して、その判定結果を増速フラグカウンタＡにカウント値として記憶させることができる。

以上説明した本実施形態によれば、空気熱交換器３４に霜が過度に生成されるほど、除霜運転時間は長くなり、沸き上げ運転の時間は短くなる。そこで、インバータＥＣＵ４０は、沸き上げ運転時間が所定時間Ｔａ分未満であるか否か判定してその判定結果に応じて増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値を変更する。これにより、沸き上げ運転の実行毎に除霜運転の状態を増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値として設定することができる。

ここで、インバータＥＣＵ４０は、上記第１実施形態と同様、（Ｎ＋１）回目の除霜運転時の電動コンプレッサ３０の目標回転数を、Ｎ回目の除霜運転時に設定された増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値によって決める。このため、インバータＥＣＵ４０は、（Ｎ＋１）回目の除霜運転時の電動コンプレッサ３０の除霜性能を、Ｎ回目の除霜運転以前の除霜運転の状態に基づいて、制御することができる。したがって、空気熱交換器３４の除霜性能を向上させて空気熱交換器３４に霜の溶け残りが生じないようにすることができる。

（第３実施形態）
上記第１実施形態では、除霜運転時間に基づいて増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値を変更した例について説明したが、これに代えて、本第３実施形態では、空気熱交換器３４に生成した霜が氷から液体としての水に状態変化する推移時間に基づいて増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値を変更した例について説明する。

図９は本実施形態のインバータＥＣＵ４０のフラグカウンタ処理を示すフローチャートである。当該フラグカウンタ処理は、除霜運転中に、並列的に実行される。

フラグカウンタ処理は、空気熱交換器３４に生成した霜が氷から液体としての水に推移する時間に基づいて増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値をインクリメント／デクリメントする。そこで、本実施形態のインバータＥＣＵ４０は、図３、図４のフローチャートにおいて、図４のステップ２４０、２６０を削除したフローチャートにしたがって、給湯制御処理を実行する。つまり、本実施形態の給湯制御処理は、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値のインクリメント／デクリメントを実行しないだけで、それ以外は、上記第１本実施形態の給湯制御処理と同様である。

そこで、本実施形態では、給湯制御処理の説明を省略し、以下、フラグカウンタ処理について説明する。

まず、図９のステップ４００では、温度センサ５３の検出温度に基づいて、空気熱交換器３４に流れる冷媒が零度である否かを判定する。零度は、空気熱交換器３４に生成した霜が氷から液体としての水に変化する温度である。すなわち、ステップ４００では、空気熱交換器３４に生成した霜が氷から液体としての水に推移している状態であるか否かを判定することになる。

空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度未満であるときにはステップ４００でＮＯと判定して、再度、ステップ４００に戻る。このため、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度未満である限り、ステップ４００においてＮＯ判定を繰り返す。

その後、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度になるとステップ４００でＹＥＳと判定する。これに伴い、推移時間タイマをスタートさせる（ステップ４１０）。推移時間タイマは、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が継続的に零度になる推移時間ｔを計測するタイマである。

その後、ステップ４２０では、温度センサ５３の検出温度に基づいて、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度であるか否かを判定する。このとき、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度であるときにはステップ４２０でＹＥＳと判定してステップ４２０に戻る。このため、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度である状態が継続されると、ステップ４２０のＹＥＳ判定を繰り返す。

その後、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度よりも高くなると、ステップ４２０でＮＯと判定して、ステップ４３０において、推移時間タイマの計測をストップさせる。

ここで、空気熱交換器３４に過度に霜が生成されるほど、空気熱交換器３４に生成した霜を溶かすのに長い時間を要する。このため、空気熱交換器３４に生成した霜が氷から液体としての水に推移する推移時間が長くなる。

そこで、ステップ４４０において、推移時間タイマによって計測された推移時間ｔが所定時間Ｔ１以上であるか否かを判定する（図１０参照）。

ステップ４４０において、推移時間タイマにより計測された推移時間が所定時間Ｔ１以上であるときには、ステップ４４０でＹＥＳと判定して、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値を１つインクリメントする（ステップ２４０）。一方、推移時間タイマにより計測された推移時間が所定時間Ｔ１未満であるときには、ステップ４４０でＮＯと判定して、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値を１つデクリメントする（ステップ２６０）。

このように、ステップ２６０、或いはステップ２４０で増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値を変更する。これにより、除霜運転の実行毎に除霜運転の状態を増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値として設定することができる。すなわち、空気熱交換器３４に生成された霜から液体としての水に推移する推移時間に基づいて、（Ｎ＋１）回目の除霜運転に先だって実行された除霜運転の状態を判定する。

以上説明した本実施形態によれば、推移時間タイマにより計測された推移時間が所定時間Ｔ１以上であるか否かを判定し、この判定結果に応じて増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値を変更する。これにより、除霜運転の実行毎に除霜運転の状態を増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値として設定することができる。

ここで、インバータＥＣＵ４０は、上記第１実施形態と同様、（Ｎ＋１）回目の除霜運転時の電動コンプレッサ３０の目標回転数を、Ｎ回目の除霜運転によって設定された増速フラグカウンタＡのカウント値によって決める。したがって、空気熱交換器３４の除霜性能を向上させて、空気熱交換器３４に霜の溶け残りが生じないようにすることができる。

（第４実施形態）
上記第１実施形態では、前回の除霜運転（Ｎ回目の除霜運転）時にカウントされた増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値に応じて、今回の除霜運転（（Ｎ＋１）回目の除霜運転）時の電動コンプレッサ３０の目標回転数を変化させる例について説明したが、これに代えて、本第４実施形態では、除霜運転の実行中にて、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が継続的に零度となる推移時間に基づいて電動コンプレッサ３０の目標回転数を変化させる例について説明する。

図１１は、本実施形態のインバータＥＣＵ４０の回転数制御処理を示すフローチャートである。回転数制御処理は、給湯制御処理に対して並列に実行される。

回転数制御処理は、除霜運転の実行中に、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が継続的に零度となる推移時間に基づいて電動コンプレッサ３０の回転数を制御する。本実施形態のインバータＥＣＵ４０は、図３、図４のフローチャートにおいて、図４のステップ２４０、２６０を削除したフローチャートにしたがって、給湯制御処理を実行する。すなわち、本実施形態の給湯制御処理は、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値のインクリメント／デクリメントを実行しないだけで、それ以外は、上記第１本実施形態の給湯制御処理と同様である。

そこで、本実施形態では、給湯制御処理の説明を省略し、以下、Ｎ回目の除霜運転に対して、インバータＥＣＵ４０が回転数制御処理を並列に実行した具体例について図１１〜図１４を参照して説明する。

まず、図１１のステップ４００において、温度センサ５３の検出温度に基づいて、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度である否かを判定する。すなわち、空気熱交換器３４に生成した霜が氷から液体としての水に推移している状態であるか否かを判定することになる。

空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度未満であるときにはステップ４００でＮＯと判定して、再度、ステップ４００に戻る。このため、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度未満である限り、ステップ４００においてＮＯ判定を繰り返す。

その後、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度になるとステップ４００でＹＥＳと判定する。これに伴い、推移時間タイマをスタートさせる（ステップ４１０）。推移時間タイマは、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が継続的に零度になる時間を計測するタイマである。

その後、ステップ４２０では、温度センサ５３の検出温度に基づいて、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度である否かを判定する。このとき、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度であるときにはステップ４２０でＹＥＳと判定して、次のステップ４４０において、推移時間タイマにより測定された推移時間ｔが所定時間Ｔ１以上であるか否かを判定する。

推移時間タイマにより測定された推移時間ｔが所定時間Ｔ１未満であるときには、ステップ４４０でＮＯと判定してステップ４２０に戻る。このため、推移時間ｔが所定時間Ｔ１に到達する前では、ステップ４４０のＮＯ判定、およびステップ４２０のＹＥＳ判定を繰り返す。この場合、電動コンプレッサ３０の目標回転数を通常除霜回転数とする。

その後、推移時間ｔが所定時間Ｔ１以上になると、ステップ４４０においてＹＥＳと判定する。これに伴い、増速フラグカウンタＢに記憶されるカウント値を零から１つインクリメントして１とする（図１３、図１４参照）。当該増速フラグカウンタＢに記憶されるカウント値は、実行中の除霜運転の電動コンプレッサ３０の目標回転数の指令値を示す。このため、増速フラグカウンタＢに記憶されるカウント値をインクリメントすることに伴って、電動コンプレッサ３０の目標回転数を上昇して、通常除霜回転数に２００（ｒｐｍ）を加算した回転数とする（ステップ５００）。

次に、ステップ４５０では、温度センサ５３の検出温度に基づいて、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度である否かを判定する。例えば、空気熱交換器３４に生成した霜が溶けて液体としての水になると、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度から外れる。このため、ステップ４５０でＮＯと判定する。

一方、ステップ４５０では、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度であるとしてＹＥＳと判定した場合には、推移時間タイマにより測定された推移時間ｔが所定時間Ｔ２以上であるか否かを判定する。所定時間Ｔ２は、所定時間Ｔ１よりも長い時間に設定されている。

ここで、推移時間ｔが所定時間Ｔ２未満であるときには、ステップ４４１でＮＯと判定してステップ４５０に戻る。このため、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度であり、かつ推移時間ｔが所定時間Ｔ２に到達する前では、ステップ４５０のＹＥＳ判定、およびステップ４４１のＮＯ判定を繰り返す。

その後、推移時間ｔが所定時間Ｔ２以上になると、ステップ４４１においてＹＥＳと判定する。これに伴い、増速フラグカウンタＢに記憶されるカウント値を１から１つインクリメントして２とする（図１３、図１４参照）。これに伴って、電動コンプレッサ３０の目標回転数を上昇して、通常除霜回転数に４００（ｒｐｍ）を加算した回転数とする（ステップ５１０）。

次に、ステップ４６０では、温度センサ５３の検出温度に基づいて、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度である否かを判定する。

このとき、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度であるとしてＹＥＳと判定した場合には、ステップ４４２において、推移時間タイマにより測定された推移時間ｔが所定時間Ｔ３以上であるか否かを判定する。所定時間Ｔ３は、所定時間Ｔ２よりも長い時間に設定されている。

このとき、推移時間ｔが所定時間Ｔ３未満であるときには、ステップ４４２でＮＯと判定してステップ４６０に戻る。このため、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が零度であり、かつ推移時間ｔが所定時間Ｔ３に到達する前では、ステップ４６０のＹＥＳ判定、およびステップ４４２のＮＯ判定を繰り返す。

その後、推移時間ｔが所定時間Ｔ３以上になると、ステップ４４２においてＹＥＳと判定する。これに伴い、増速フラグカウンタＢに記憶されるカウント値を２から１つインクリメントして３とする（図１３、図１４参照）。これに伴って、電動コンプレッサ３０の目標回転数を上昇して、通常除霜回転数に６００（ｒｐｍ）を加算した回転数とする（ステップ５２０）。

以上により、除霜運転の実行中において、推移時間ｔが長くなるについて、電動コンプレッサ３０の目標回転数を段階的に上昇させる。このため、推移時間ｔが長くなるについて、電動コンプレッサ３０の目標回転数に連動して実際の回転数を上昇させることになる。

その後、Ｎ回目の除霜運転が終了すると、増速フラグカウンタＢに記憶されるカウント値は、リセットさせる。このため、（Ｎ＋１）回目の除霜運転の実行開始時には、電動コンプレッサ３０の目標回転数を通常除霜回転数とする。

以上説明した本実施形態によれば、推移時間ｔが長くなるほど、電動コンプレッサ３０の目標回転数を上昇させる。このため、推移時間ｔが長くなるほど、電動コンプレッサ３０から吐出される冷媒量を増大させることができる。したがって、推移時間ｔが長くなるほど、除霜性能を向上させることができる。これにより、実行中の除霜運転の状態を加味して除霜性能を制御することができる。よって、除霜性能を向上させて、空気熱交換器３４に霜の溶け残りが生じないようにすることができる。
（他の実施形態）
上記第４実施形態では、除霜運転の実行中にて、空気熱交換器３４に流れる冷媒の温度が継続的に零度となる推移時間ｔに基づいて除霜性能を変化させる例について説明したが、これに代えて、上記第１実施形態と上記第４実施形態とを組み合わせた制御処理により除霜性能を変化させるようにしてもよい。

すなわち、上記第１実施形態において、Ｎ回目の除霜運転によって設定された増速フラグカウンタＡのカウント値に基づいて、（Ｎ＋１）回目の除霜運転の電動コンプレッサ３０の目標回転数の初期値を決める。そして、（Ｎ＋１）回目の除霜運転の実行中に、増速フラグカウンタＢのカウント値の変化に伴って、電動コンプレッサ３０の目標回転数を初期値から段階的に変化させる。このように設定された目標回転数に電動コンプレッサ３０の回転数を近づけるように、電動コンプレッサ３０を制御する。これにより、（Ｎ＋１）回目の除霜運転に先だって実行された除霜運転の状態と（Ｎ＋１）回目の除霜運転の状態を加味して、除霜性能を制御することができる。

さらに、上記第２実施形態と上記第４実施形態とを組み合わせた制御処理により除霜性能を変化させるようにしてもよい。或いは、上記第３実施形態と上記第４実施形態とを組み合わせた制御処理により除霜性能を変化させるようにしてもよい。

上記第１〜第４の実施形態では、空気熱交換器３４の冷媒出口側の冷媒温度を温度センサ５３によって検出した例について説明したが、空気熱交換器３４の冷媒入口側の冷媒温度を温度センサ５３によって検出してもよい。或いは、空気熱交換器３４の冷媒入口側および空気熱交換器３４の冷媒出口側に温度センサ５３をそれぞれ配置して、空気熱交換器３４の冷媒入口側冷媒温度、および冷媒出口側の冷媒温度をそれぞれ検出してもよい。

この場合、冷媒入口側冷媒温度、および冷媒出口側の冷媒温度の双方の平均値をステップ１２０、１４０（図３、図８参照）、ステップ４００、４２０（図９、図１１参照）、ステップ４５０、４６０（図１１参照）で用いてもよい。冷媒入口側冷媒温度、および冷媒出口側の冷媒温度のうちいずれか一方の冷媒温度を、ステップ１２０、１４０（図３、図８参照）、ステップ４００、４２０（図９、図１１参照）、ステップ４５０、４６０（図１１参照）で用いてもよい。

また、空気熱交換器３４を構成する入口タンク、出口タンク、および複数本のチューブのうちいずれかの外表面の温度を温度センサ５３によって検出してもよい。

上記第１〜第４の実施形態では、空気熱交換器３４に流れる冷媒温度が−１０℃以下になると、沸き上げ運転を停止して除霜運転を開始する例について説明したが、これに限らず、空気熱交換器３４に流れる冷媒温度と外気温との温度差が基準値（例えば、１０℃）以上になると、沸き上げ運転を停止して除霜運転を開始するようにしてもよい。すなわち、空気熱交換器３４に流れる冷媒温度と外気温との温度差が基準値以上であるか否かを判定することにより、除霜運転を開始させるべきか否かの判定を実施してもよい。

上記第１〜第４の実施形態では、除霜運転の実行時において、減圧弁３３の冷媒流路の開度を最大値にした例について説明したが、これに代えて、沸き上げ運転時の減圧弁３３の開度よりも大きい開度であれば、最大値以外の大きさの開度を、除霜運転の実行時における減圧弁３３の開度としてもよい。

上記第１〜第４の実施形態では、電動コンプレッサ３０の回転数を変化させることにより、除霜性能を変化させる例について説明したが、これに代えて、次の（Ａ）、（Ｂ）のようにしてもよい。

（Ａ）減圧弁３３の冷媒流路の開度を変化させることにより、除霜性能を変化させてもよい。

すなわち、減圧弁３３の冷媒流路の開度を大きくすると、電動コンプレッサ３０から水−冷媒熱交換器３２、および減圧弁３３を通して空気熱交換器３４に流れる高圧冷媒の流量が増大して、除霜性能を高くすることができる。

一方、減圧弁３３の冷媒流路の開度を小さくすると、電動コンプレッサ３０から水−冷媒熱交換器３２、および減圧弁３３を通して空気熱交換器３４に流れる高圧冷媒の流量が減少して、除霜性能を低下させることができる。

（Ｂ）電動コンプレッサ３０の回転数制御と減圧弁３３の冷媒流路の開度制御とを両方とも実施して、除霜性能を変化させる。

例えば、減圧弁３３の冷媒流路の開度を大きくし、かつ減圧弁３３の開度を大きくすることにより、電動コンプレッサ３０から空気熱交換器３４に流れる高圧冷媒の流量を増大させることができる。これにより、除霜性能を高くすることができる。

一方、減圧弁３３の冷媒流路の開度を小さくし、かつ減圧弁３３の開度を小さくすることにより、電動コンプレッサ３０から空気熱交換器３４に流れる高圧冷媒の流量を減少させることができる。これにより、除霜性能を低下させることができる。

上記第１〜第４の実施形態では、除霜運転を停止させるか否かを決めるステップ２１０の判定において、予め決められた基準時間（１０分）を用いた例について説明したが、これに代えて、学習処理等で変更した基準時間をステップ２１０の判定で用いてもよい。

上記第１〜第４の実施形態では、除霜運転の実行時にて、電動コンプレッサ３０から吐出される高圧冷媒を水−冷媒熱交換器３２および減圧弁３３を通して空気熱交換器３４に供給した例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。

（Ｃ） 水−冷媒熱交換器３２および減圧弁３３をバイパスして、電動コンプレッサ３０の冷媒出口と空気熱交換器３４の冷媒入口の間を接続するホットガスバイパス通路と、ホットガスバイパス通路を開閉する制御弁とを設ける。

沸き上げ運転時には、除霜運転の実行時にて、制御弁によってホットガスバイパス通路を閉じる。一方、除霜運転時には、制御弁によってホットガスバイパス通路を開けて、電動コンプレッサ３０から吐出される高圧冷媒を制御弁およびホットガスバイパス通路を通して空気熱交換器３４の冷媒入口に供給する。これにより、空気熱交換器３４を加熱して霜を溶かすことができる。

（Ｄ） 水−冷媒熱交換器３２および空気熱交換器３４のうちいずれか一方の熱交換器を電動コンプレッサ３０の冷媒出口に接続し、残りの熱交換器を電動コンプレッサ３０の冷媒入口に接続する四方弁を設ける。

この場合、沸き上げ運転時には、四方弁によって、水−冷媒熱交換器３２を電動コンプレッサ３０の冷媒出口に接続し、空気熱交換器３４を電動コンプレッサ３０の冷媒入口に接続する。

一方、除霜運転時には、四方弁によって、空気熱交換器３４を電動コンプレッサ３０の冷媒出口に接続し、水−冷媒熱交換器３２を電動コンプレッサ３０の冷媒入口に接続する。このため、電動コンプレッサ３０から吐出される冷媒は、図２中の矢印Ｙ１と逆方向に流れる。このため、電動コンプレッサ３０から吐出される高圧冷媒は、空気熱交換器３４に供給される。

上記第１〜第４の実施形態では、本発明に係るヒートポンプ式加熱装置を、給湯および暖房に用いる温水を生成するためのヒートポンプ式給湯装置１とした例について説明したが、これに代えて、本発明に係るヒートポンプ式加熱装置を、暖房専用の温水を生成するための暖房専用のヒートポンプ式暖房装置としてもよい。

ここで、水−冷媒熱交換器３２において、冷媒により加熱される熱媒体としては、水以外に、オイル、不凍液などを用いてよい。

上記第１〜第４の実施形態では、冷媒として二酸化炭素を用いた例について説明したが、これに代えて、冷媒として二酸化炭素以外の各種の冷媒（例えば、フロン）を用いてもよい。

上記第１実施形態では、ステップ２１０でＹＥＳと判定する毎に、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値をインクリメントし、かつステップ２２０でＹＥＳと判定する毎に、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値をデクリメントした例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。

すなわち、ステップ２１０でＹＥＳと判定する毎に、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値をデクリメントし、かつステップ２２０でＹＥＳと判定する毎に、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値をインクリメントする。
つまり、空気熱交換器３４に過度な霜が生成されたと判定する毎に、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値をデクリメントする。この場、増速フラグカウンタＡのカウント値が小さくなるほど、除霜性能を向上させて、増速フラグカウンタＡのカウント値が大きくなるほど、除霜性能を低下させる。

同様に、上記第２、第３の実施形態において、空気熱交換器３４に過度な霜が生成されたと判定する毎に、増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値をデクリメントしてもよい。

具体的には、上記第２実施形態において、図８中のステップ３２０でＹＥＳと判定する毎に増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値をインクリメントし、かつステップ３２０でＮＯと判定する毎に増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値をデクリメントする。

上記第３実施形態において、図９のステップ４４０でＹＥＳと判定する毎に増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値をデクリメントし、かつステップ４４０でＮＯと判定する毎に増速フラグカウンタＡに記憶されるカウント値をインクリメントする。

上記第１〜第４の実施形態では、ヒートポンプ式給湯装置１に用いる電子制御装置として、インバータＥＣＵ４０および貯湯ＥＣＵ４１といった２つの電子制御装置を用いた例について説明したが、これに代えて、ヒートポンプ式給湯装置１に用いる電子制御装置として、１つの電子制御装置を用いてもよい。

上記第１〜第４の実施形態では、本発明のコンプレッサとして電動コンプレッサを用いる例について説明したが、これに代えて、本発明のコンプレッサとしてエンジン駆動型のコンプレッサを用いてもよい。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

以下、特許請求の範囲および上記各実施形態を構成する構成要素の間の対応関係について説明する。

温度判定手段がステップ１２０に対応し、加熱運転実行手段がステップ１００に対応し、除霜運転実行手段がステップ１３０に対応し、ステップ２１０が第１除霜運転判定手段を構成し、ステップ２２０が第２除霜運転判定手段に対応し、インバータＥＣＵ４０が本発明の係るカウンタおよびメモリを構成し、ステップ３２０が加熱運転判定手段に対応し、ステップ４１０、４３０が測定手段を構成し、ステップ４４０が測定判定手段に対応し、ステップ２４０、２６０がカウント値変更手段を構成し、ステップ５００、５１０、５２０が除霜性能向上手段を構成する。

１ ヒートポンプ式給湯装置（ヒートポンプ式加熱装置）
１０ ヒートポンプユニット
２０ 貯湯タンクユニット
２１ 缶体
３０ 電動コンプレッサ
３２ 水−冷媒熱交換器（熱媒体−冷媒熱交換器）
３３ 減圧弁
３４ 空気熱交換器
３５ 循環ポンプ
３６ 電動ファン
４０ インバータＥＣＵ
４１ 貯湯ＥＣＵ
５３ 温度センサ
５４ 温度センサ

Claims (15)

1. 冷媒を圧縮して吐出するコンプレッサ（３０）と、前記コンプレッサから吐出される高圧冷媒から熱媒体に放熱する熱媒体−冷媒熱交換器（３２）と、前記熱媒体−冷媒熱交換器から流れる冷媒を減圧する減圧弁（３３）と、前記減圧弁により減圧された低圧冷媒が外気から吸熱する空気熱交換器（３４）とを備えるヒートポンプ式加熱装置に適用される電子制御装置であって、
   前記空気熱交換器に流れる冷媒の温度を検出する温度センサ（５３）の検出温度に基づいて、前記空気熱交換器を流れる冷媒の温度が第１温度以上であるか否かを判定する温度判定手段（Ｓ１２０）と、
   前記空気熱交換器を流れる冷媒の温度が前記第１温度以上であると前記温度判定手段が判定したときには、前記熱媒体−冷媒熱交換器において前記コンプレッサから吐出される前記高圧冷媒によって熱媒体を加熱する加熱運転を実行させる加熱運転実行手段（Ｓ１００）と、
   前記空気熱交換器を流れる冷媒の温度が前記第１温度未満であると前記温度判定手段が判定したとき、前記コンプレッサから吐出される前記高圧冷媒を前記空気熱交換器に供給して前記空気熱交換器に生成した霜を溶かす除霜運転を実行する除霜運転実行手段（Ｓ１３０）と、を備え、
   前記除霜運転実行手段は、今回実行される除霜運転に先だって実行された除霜運転の状態に基づいて、前記今回の除霜運転にて前記空気熱交換器に生成した霜を溶かす除霜性能を制御することを特徴とする電子制御装置。
2. 前記除霜運転が継続して実行された実行時間が所定時間以上であるか否かを判定する第１除霜運転判定手段（Ｓ２１０）と、
   前記空気熱交換器を流れる冷媒の温度が前記第１温度以上である第２温度以上であるか否かを判定する第２除霜運転判定手段（Ｓ２２０）と、を備え、
   前記除霜運転の実行時間が所定時間以上であると前記第１除霜運転判定手段が判定したときには、前記除霜運転実行手段による前記除霜運転を停止して、前記加熱運転実行手段が前記加熱運転を開始し、
   前記空気熱交換器を流れる冷媒の温度が前記第２温度以上であると前記第２除霜運転判定手段が判定したとき、前記除霜運転実行手段による前記除霜運転を停止して、前記加熱運転実行手段が前記加熱運転を開始することを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
3. 前記除霜運転実行手段は、前記今回の除霜運転に先だって実行された除霜運転が継続して実行された実行時間に基づいて、前記今回の除霜運転に先だって実行された除霜運転の状態を判定することを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
4. 前記除霜性能を決めるカウント値を記憶するカウンタ（４０）と、
   前記除霜運転の実行時間が所定時間以上であると前記第１除霜運転判定手段が判定して前記除霜運転が停止する毎に、前記カウンタにより記憶されるカウント値をインクリメントし、前記空気熱交換器を流れる冷媒の温度が前記第２温度以上であると前記第２除霜運転判定手段が判定して前記除霜運転が停止する毎に、前記カウンタにより記憶されるカウント値をデクリメントさせるカウント値変更手段（Ｓ２４０、Ｓ２６０）と、を備え、
   前記除霜運転実行手段は、前記今回実行される除霜運転に先だって実行された除霜運転の状態に基づいて今回の除霜運転の除霜性能を制御するために、前記カウンタに記憶されるカウント値が大きいほど、前記今回の除霜運転の除霜性能を高くすることを特徴とする請求項２または３に記載の電子制御装置。
5. 前記除霜性能を決めるカウント値を記憶するカウンタ（４０）と、
   前記除霜運転の実行時間が所定時間以上であると前記第１除霜運転判定手段が判定して前記除霜運転が停止する毎に、前記カウンタにより記憶されるカウント値をデクリメントし、前記空気熱交換器を流れる冷媒の温度が前記第２温度以上であると前記第２除霜運転判定手段が判定して前記除霜運転が停止する毎に、前記カウンタにより記憶されるカウント値をインクリメントさせるカウント値変更手段（Ｓ２４０、Ｓ２６０）と、を備え、
   前記除霜運転実行手段は、前記今回実行される除霜運転に先だって実行された除霜運転の状態に基づいて今回の除霜運転の除霜性能を制御するために、前記カウンタに記憶されるカウント値が小さいほど、前記今回の除霜運転の除霜性能を高くすることを特徴とする請求項２または３に記載の電子制御装置。
6. 情報を記憶するメモリ（４０）を備え、
   前記所定時間は、前記情報として予め前記メモリに記憶されている時間であることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１つに記載の電子制御装置。
7. 前記除霜運転実行手段は、前記今回の除霜運転の前に前記加熱運転が継続して実行された実行時間に基づいて、前記今回の除霜運転に先だって実行された除霜運転の状態を判定することを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
8. 前記加熱運転が継続して実行された実行時間が所定時間未満であるか否かを判定する加熱運転判定手段（Ｓ３２０）と、
   前記除霜性能を決めるカウント値を記憶するカウンタ（４０）と、
   前記加熱運転の実行時間が所定時間未満であると前記加熱運転判定手段が判定する毎に、前記カウンタにより記憶されるカウント値をインクリメントし、前記加熱運転の実行時間が所定時間以上であると前記加熱運転判定手段が判定する毎に、前記カウンタにより記憶されるカウント値をデクリメントさせるカウント値変更手段（Ｓ２４０、Ｓ２６０）と、を備え、
   前記除霜運転実行手段は、前記今回実行される除霜運転に先だって実行された除霜運転の状態に基づいて今回の除霜運転の除霜性能を制御するために、前記カウンタに記憶されるカウント値が大きいほど、今回の除霜運転の除霜性能を高くすることを特徴とする請求項７に記載の電子制御装置。
9. 前記加熱運転が継続して実行された実行時間が所定時間未満であるか否かを判定する加熱運転判定手段（Ｓ３２０）と、
   前記除霜性能を決めるカウント値を記憶するカウンタ（４０）と、
   前記加熱運転の実行時間が所定時間未満であると前記加熱運転判定手段が判定する毎に、前記カウンタにより記憶されるカウント値をデクリメントし、前記加熱運転の実行時間が所定時間以上であると前記加熱運転判定手段が判定する毎に、前記カウンタにより記憶されるカウント値をインクリメントさせるカウント値変更手段（Ｓ２４０、Ｓ２６０）と、を備え、
   前記除霜運転実行手段は、前記今回実行される除霜運転に先だって実行された除霜運転の状態に基づいて今回の除霜運転の除霜性能を制御するために、前記カウンタに記憶されるカウント値が小さいほど、今回の除霜運転の除霜性能を高くすることを特徴とする請求項７に記載の電子制御装置。
10. 前記除霜運転の実行中に、前記温度センサの検出温度に基づいて、前記空気熱交換器を流れる冷媒において前記霜が液体としての水に推移する温度を維持する推移時間を測定する測定手段（Ｓ４１０、Ｓ４３０）を備え、
    前記除霜運転実行手段は、前記測定手段によって測定された推移時間に基づいて、前記今回の除霜運転に先だって実行された除霜運転の状態を判定することを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
11. 前記測定手段により測定される時間が所定時間以上であるか否かを判定する測定判定手段（Ｓ４４０）と、
    前記測定手段により測定される時間が所定時間以上であると前記測定判定手段が判定する毎に、前記カウンタにより記憶されるカウント値をインクリメントし、前記測定手段により測定される時間が所定時間未満であると前記測定判定手段が判定する毎に、カウンタにより記憶されるカウント値をデクリメントさせるカウント値変更手段（Ｓ２４０、Ｓ２６０）と、を備え、
    前記除霜運転実行手段は、前記今回実行される除霜運転に先だって実行された除霜運転の状態に基づいて今回の除霜運転の除霜性能を制御するために、前記カウンタにより記憶されるカウント値が大きいほど、前記今回の除霜運転の除霜性能を高くすることを特徴とする請求項１０に記載の電子制御装置。
12. 前記測定手段により測定される時間が所定時間以上であるか否かを判定する測定判定手段（Ｓ４４０）と、
    前記測定手段により測定される時間が所定時間以上であると前記測定判定手段が判定する毎に、前記カウンタにより記憶されるカウント値をデクリメントし、前記測定手段により測定される時間が所定時間未満であると前記測定判定手段が判定する毎に、カウンタにより記憶されるカウント値をインクリメントさせるカウント値変更手段（Ｓ２４０、Ｓ２６０）と、を備え、
    前記除霜運転実行手段は、前記今回実行される除霜運転に先だって実行された除霜運転の状態に基づいて今回の除霜運転の除霜性能を制御するために、前記カウンタにより記憶されるカウント値が小さいほど、前記今回の除霜運転の除霜性能を高くすることを特徴とする請求項１０に記載の電子制御装置。
13. 前記コンプレッサは、電動モータと前記電動モータにより駆動される圧縮機構とから構成されて、前記電動モータの回転数により前記圧縮機構によって吐出される冷媒容量を制御するものであり
    前記除霜運転実行手段は、前記電動モータの回転数により前記圧縮機構から吐出される冷媒容量を制御することにより、前記空気熱交換器の除霜性能を制御することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の電子制御装置。
14. 前記減圧弁は、前記熱媒体−冷媒熱交換器の冷媒出口および前記空気熱交換器の冷媒入口の間の冷媒流路の開度を変化可能に構成されており、
    前記除霜運転実行手段は、前記減圧弁の開度を制御して前記減圧弁を通過して前記空気熱交換器に供給される冷媒の冷媒量を制御することにより、前記空気熱交換器の除霜性能を制御することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の電子制御装置。
15. 冷媒を圧縮して吐出するコンプレッサ（３０）と、前記コンプレッサから吐出される高圧冷媒から熱媒体に放熱する熱媒体−冷媒熱交換器（３２）と、前記熱媒体−冷媒熱交換器から流れる冷媒を減圧する減圧弁（３３）と、前記減圧弁により減圧された低圧冷媒が外気から吸熱する空気熱交換器（３４）とを備えるヒートポンプ式加熱装置に適用される電子制御装置であって、
    前記空気熱交換器に流れる冷媒の温度を検出する温度センサ（５３）の検出温度に基づいて、前記空気熱交換器を流れる冷媒の温度が第１温度以上であるか否かを判定する温度判定手段（Ｓ１２０）と、
    前記空気熱交換器を流れる冷媒の温度が第１温度以上であると前記温度判定手段が判定したときには、前記熱媒体−冷媒熱交換器において前記コンプレッサから吐出される前記高圧冷媒によって熱媒体を加熱する加熱運転を実行させる加熱運転実行手段（Ｓ１００）と、
    前記空気熱交換器を流れる冷媒の温度が第１温度未満であると前記温度判定手段が判定したとき、前記コンプレッサから吐出される前記高圧冷媒を前記空気熱交換器に供給して前記空気熱交換器に生成した霜を溶かす除霜運転を実行する除霜運転実行手段（Ｓ１３０）と、
    前記除霜運転の実行中に、前記空気熱交換器を流れる冷媒において前記霜が液体としての水に推移する温度を継続する推移時間を測定する測定手段（Ｓ４１０）と、
    前記測定手段により測定される推移時間が長くなるほど、前記実行中の前記除霜運転において前記霜を溶かす除霜性能を高くする除霜性能向上手段（Ｓ５００、Ｓ５１０、Ｓ５２０）と、
    を備えることを特徴とする電子制御装置。

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