JP6718786B2 - 暖房機能付きヒートポンプ給湯機 - Google Patents

Description

この発明は、室内空気の加熱及び貯湯タンク内の湯水の加熱を並行して行う沸上・暖房運転を実行可能な、暖房機能付きヒートポンプ給湯機に関するものである。

従来よりこの種の給湯機においては、特許文献１記載のように、圧縮機の吐出側から分岐して接続された２つの配管に水冷媒熱交換器及び室内熱交換器をそれぞれ配置し、圧縮機から吐出された冷媒を水冷媒熱交換器及び室内熱交換器に導いて凝縮させることで、貯湯タンク内の湯水及び室内空気の加熱を併せて行う（＝沸上・暖房運転）ものがあった。

特開２００９−９２３２１号公報

前記沸上・暖房運転を行う場合、前記のように圧縮機からの冷媒は水冷媒熱交換器側の管路と室内熱交換器側の管路とに分流されることから、その分流バランスを何らかの形で制御する必要がある。しかしながら、前記の従来技術においては、そのような分流バランスの制御について特に配慮されていないという問題があった。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、冷媒と室内空気との熱交換を行う、凝縮器としての室内熱交換器と、湯水を貯湯する貯湯タンクと、冷媒通路と水通路とを備え、前記冷媒通路内の前記冷媒と前記水通路内の水との熱交換を行う、凝縮器としての水冷媒熱交換器と、前記冷媒と外気との熱交換を行う、蒸発器としてのヒートポンプ熱交換器と、圧縮機とを有し、前記水冷媒熱交換器の前記水通路と前記貯湯タンクとを湯水配管によって環状に接続して湯水循環回路を形成し、前記室内熱交換器、前記水冷媒熱交換器の前記冷媒通路、前記ヒートポンプ熱交換器、及び、前記圧縮機を冷媒配管で接続して冷媒循環回路を形成して、前記室内熱交換器により室内空気を加熱しかつ前記水冷媒熱交換器により前記貯湯タンクへの水を加熱する沸上・暖房運転を実行可能な暖房機能付きヒートポンプ給湯機において、前記冷媒配管は、前記圧縮機の吐出側に接続される吐出側管路と、前記吐出側管路に対し所定の分岐点から分岐して接続され、前記水冷媒熱交換器が配設された第１管路と、前記吐出側管路に対し前記分岐点から分岐して接続され、前記室内熱交換器が配設された第２管路と、前記水冷媒熱交換器より下流側の前記第１管路と前記室内熱交換器より下流側の前記第２管路とが合流する合流点を、前記ヒートポンプ熱交換器の入口側に接続する第３管路と、前記ヒートポンプ熱交換器の出口側を前記圧縮機の吸入側に接続する吸入側管路とを含み、前記第１管路は、第１減圧器を備えており、前記第２管路は、第２減圧器を備えており、前記第３管路は、第３減圧器を備えており、前記沸上・暖房運転の実行時に、前記第１減圧器及び前記第２減圧器の弁開度を調整することにより、前記吐出側管路から前記第１管路及び前記第２管路へ分かれて流入する前記冷媒の分流を制御する分流制御手段と、前記沸上・暖房運転の実行時に、前記第３減圧器の前記弁開度を調整することにより、前記圧縮機の吐出側から吐出される前記冷媒の冷媒吐出温度を制御する吐出温度制御手段とを設けたものである。

また、請求項２では、前記分流制御手段は、前記第１減圧器の弁開度を固定としつつ、前記室内熱交換器における要求熱交換能力と前記水冷媒熱交換器における要求熱交換能力とに応じて前記第２減圧器の弁開度を可変に制御することにより、前記第１管路側と前記第２管路側との分流比率を制御するものである。

また、請求項３では、前記分流制御手段は、前記水冷媒熱交換器における第１要求熱交換能力と前記室内熱交換器における第２要求熱交換能力とに応じて、前記第１減圧器の弁開度を可変に制御するとともに、前記水冷媒熱交換器における第１要求熱交換能力と前記室内熱交換器における第２要求熱交換能力とに応じて、前記第２減圧器の弁開度を可変に制御することにより、前記第１管路側と前記第２管路側との分流比率を制御するものである。

この発明の請求項１によれば、ヒートポンプ熱交換器、圧縮機、水冷媒熱交換器、室内熱交換器を冷媒配管で接続して冷媒循環回路を形成する。そして、その冷媒配管において、前記圧縮機の吐出側に接続される吐出側管路に、第１管路及び第２管路を（所定の分岐点から）互いに分岐しつつ接続する。前記第１管路には水冷媒熱交換器が設けられ、前記第２管路には室内熱交換器が設けられ、それら第１管路及び第２管路の下流側は（所定の合流点において）互いに合流する。合流点は、第３管路によって室外熱交換器に接続され、さらに室外熱交換器は吸入側管路によって圧縮機の吸入側に接続される。

これにより、圧縮機→吸入側管路→分岐点、分岐点→第１管路（水冷媒熱交換器）→合流点、及び、分岐点→第２管路（室内熱交換器）→合流点、さらに合流点→第３管路→ヒートポンプ熱交換器→吸入側管路→圧縮機という経路を実現することができる。この結果、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒ガスの一部が室内熱交換器で室内空気へ放熱し凝縮して液体冷媒となる一方、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒ガスの残りは水冷媒熱交換器において貯湯タンクへ通じる湯水配管へ放熱し凝縮して液体冷媒となり、それら液体冷媒がその後ヒートポンプ熱交換器で蒸発することで外気から吸熱し圧縮機へと戻る挙動を実現し、室内空気の加熱と貯湯タンク内の湯水の加熱とを行う（＝沸上・暖房運転）ことができる。

このとき、前記のようにして圧縮機からの冷媒は第１管路と第２管路とに分流されることから、その分流バランスを何らかの形で制御する必要がある。請求項１によれば、分岐する前記第１管路及び前記第２管路のうち、前記水冷媒熱交換器への第１管路には第１減圧器が設けられ、前記室内熱交換器への第２管路には第２減圧器が設けられている。しかしながら、これら第１管路の第１減圧器と第２管路の第２減圧器のみで前記の分流バランスの制御を行おうとすると、前記のような冷媒経路の冷凍サイクルの変動が大きく、圧縮機からの冷媒吐出温度が安定しない。例えば冷媒吐出温度が低すぎる場合、前記水冷媒熱交換器での熱交換量が低下して湯水配管における沸上温度が低くなり、貯湯タンク内においていわゆる湯切れが生じるおそれがある。また冷媒吐出温度が高すぎる場合、回路保護機能により運転が停止するおそれがある。

そこで請求項１によれば、前記合流点よりも下流側の前記第３管路に第３減圧器を設ける。そして、前記沸上・暖房運転の実行時に、前記第１減圧器及び前記第２減圧器の弁開度を分流制御手段が制御することで冷媒の分流を制御する一方、前記沸上・暖房運転の実行時に、前記第３減圧器の弁開度を吐出温度制御手段が制御することによって前記冷媒吐出温度を制御する。これにより、第１減圧器及び第２減圧器のみで前記分流バランスの制御を行う場合と異なり冷媒吐出温度を一定に保つことができる。この結果、高い沸上温度を維持しつつ分流バランスを最適に制御し、安定的に運転を継続することができる。

また、請求項２によれば、水冷媒熱交換器側の第１減圧器の弁開度を固定としつつ室内熱交換器側の第２減圧器の弁開度を可変とすることで、分流比率を制御する。これにより、シンプルな制御態様で迅速に分流比率を変更することができる。

また、請求項３によれば、水冷媒熱交換器側の第１減圧器及び室内熱交換器側の第２減圧器の両方の弁開度を可変とすることで、分流比率を制御する。これにより、高精度に分流比率を変更することができる。

本発明の一実施形態の暖房機能付きヒートポンプ給湯機の主要なユニットの外観構成図 ヒートポンプ給湯機全体の回路構成図 ヒーポン制御部の機能的構成図 貯湯制御部の機能的構成図 エアコン制御部の機能的構成図 沸上運転時の作動を説明する図 沸上運転時、暖房運転時、及び沸上・暖房運転時それぞれにおける圧縮機回転数の制御態様を表す図 冷房運転時の作動を説明する図 沸上・冷房運転時の作動を説明する図 暖房運転時の作動を説明する図 沸上・暖房運転時の作動を説明する図 膨張弁制御部が各膨張弁の開度制御を実行するときの制御マップを表す図 吐出温度の安定効果を比較例と対比して説明する図 一方の膨張弁の開度を固定し、他方の膨張弁のみを開度可変とする変形例において、膨張弁制御部が各膨張弁の開度制御を実行するときの制御マップを表す図 水冷媒熱交換器側の管路で二方弁を膨張弁に入れ替えた変形例を説明する図

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１３に基づいて説明する。

本実施形態の暖房機能付き（但し冷房機能も付属している）ヒートポンプ給湯機１の主要なユニットの外観構成を図１に示す。図１において、本実施形態のヒートポンプ給湯機１は、貯湯タンク２（後述の図２等参照）を備えた貯湯ユニット１００と、室外機としてのヒートポンプユニット３００と、室内機としてのエアコンユニット２００とを有している。

本実施形態のヒートポンプ給湯機１全体の回路構成を図２に示す。図２に示すように、前記貯湯ユニット１００は、冷媒を流通させる冷媒側の流路１５ｂと水側の流路１５ａとを有し、高温高圧の冷媒と貯湯タンク２内の湯水とを熱交換する凝縮器として機能する水冷媒熱交換器１５と、沸上ポンプ１９と、を備えている。すなわち、前記水冷媒熱交換器１５の前記水側の流路１５ａと前記貯湯タンク２とが湯水配管としての加熱往き管５及び加熱戻り管６によって環状に接続され、前記貯湯ユニット１００内で湯水循環回路としての加熱循環回路４が形成されている。

加熱往き管５は、前記貯湯タンク２の下部に接続され、加熱戻り管６は、前記貯湯タンク２の上部に接続されている。前記沸上ポンプ１９は、前記加熱往き管５の途中に設けられ、前記水側の流路１５ａを介し前記加熱往き管５からの湯水を前記加熱戻り管６へ流通させつつ、貯湯タンク２の湯水を循環させる。なお、前記加熱往き管５には、前記水冷媒熱交換器１５の前記水側の流路１５ａに流入する入水温度Ｔ１（湯水の入口温度）を検出する入水温度センサ２３が設けられ、前記加熱戻り管６には、前記水側の流路１５ａから前記貯湯タンク２に向かって流出する沸上温度Ｔｂを検出する沸上温度センサ２４が設けられている。

貯湯タンク２の側面には、貯湯タンク２内の湯水の温度（貯湯温度）をそれぞれ検出し前記湯水の加熱状況（言い替えれば貯湯状況）を検知するための貯湯温度センサ１２が上下にわたり複数設けられている。前記貯湯タンク２の下部にはまた、貯湯タンク２に水を給水する給水管７が接続され、前記貯湯タンク２の上部にはまた、貯湯されている高温水を出湯する出湯管８が接続され、給水管７からは給水バイパス管９が分岐して設けられている。さらに、出湯管８からの湯と給水バイパス管９からの水とを混合して給湯設定温度の湯とする混合弁１０と、混合弁１０で混合後の給湯温度を検出する給湯温度センサ１１と、が設けられている。

一方、前記水冷媒熱交換器１５における熱交換（詳細は後述）によって前記貯湯タンク２内の湯水を加熱可能な冷媒循環回路３０が、前記ヒートポンプユニット３００、前記貯湯ユニット１００、及び前記エアコンユニット２００にわたって設けられている。前記冷媒循環回路３０は、前記ヒートポンプユニット３００内に配置されたヒーポン回路部３０Ａと、前記貯湯ユニット１００内に配置された貯湯回路部３０Ｂと、前記エアコンユニット２００内に配置されたエアコン回路部３０Ｃとを含んでいる。

前記ヒーポン回路部３０Ａは、前記冷媒の流路となる冷媒配管１８を備えており、冷媒を圧縮する圧縮機１４と、四方弁３１と、前記冷媒と外気との熱交換により凝縮器又は蒸発器として選択的に機能（詳細は後述）するヒートポンプ熱交換器としての室外熱交換器１７とが、前記冷媒配管１８によって接続されている。なお、室外熱交換器１７には、前記室外熱交換器１７に外気を通じるための室外ファン６７が設けられている。

詳細には、前記冷媒配管１８は、圧縮機１４の吐出側となる配管部１８ａと、沸上運転時（後述の図６参照）等において前記四方弁３１を介し前記配管部１８ａに接続される配管部１８ｂとを含んでいる。前記配管部１８ｂは、ヒートポンプユニット３００外への出口となる接続口６８ａにおいて、前記ヒートポンプユニット３００と前記貯湯ユニット１００とを接続する連通管路１０１に連通している。

また前記冷媒配管１８は、前記圧縮機１４の吸入側となる配管部１８ｃと、沸上運転時（後述の図６参照）等において前記室外熱交換器１７の圧縮機１４側（言い替えれば前記沸上運転時等における出口側、以下同様。後述の図６等参照）を前記四方弁３１を介し前記配管部１８ｃに接続する配管部１８ｄと、前記室外熱交換器１７の反圧縮機１４側（言い替えれば前記沸上運転時等における入口側、以下同様。後述の図６等参照）に接続される配管部１８ｅとを含んでいる。前記配管部１８ｅは、第３減圧器として膨張弁１１３を備えており、前記接続口６８ａとは別の接続口６８ｂにおいて、前記ヒートポンプユニット３００と前記貯湯ユニット１００とを接続する連通管路１０２に連通している。

前記四方弁３１は４つのポートを備える弁であり、前記冷媒配管１８のうち（冷媒主経路を構成する）前記配管部１８ｂ，１８ｄ用の２つのポートのそれぞれに対して、残りの前記配管部１８ａ，１８ｃ用の２つのポートのいずれを接続するかを切り替える。前記配管部１８ａ，１８ｃ用の２つのポートどうしは、ループ状に配置された前記配管部１８ａ，１８ｃからなる冷媒副経路によって接続されており、この冷媒副経路上に前記圧縮機１４が設けられている。例えば四方弁３１は、後述する図６の状態に切り替えられた場合（以下適宜、「暖房側への切替」等と称する）は、前記圧縮機１４の吐出側である前記配管部１８ａを前記水冷媒熱交換器１５の入口側である前記配管部１８ｂに連通させ、後述する図８の状態に切り替えられた場合（以下適宜、「冷房側への切替」等と称する）は、前記配管部１８ａを前記室外熱交換器１７側である前記配管部１８ｄに連通させる。

なお、前記の圧縮機１４、四方弁３１、室外熱交換器１７、室外ファン６７、及び膨張弁１１３等は、前記ヒートポンプユニット３００の筐体に内包されている（図１参照）。

前記貯湯回路部３０Ｂは、前記冷媒の流路となる冷媒配管２５を備えており、前記水冷媒熱交換器１５の前記冷媒側の流路１５ｂが、前記冷媒配管２５に接続されている。

詳細には、前記冷媒配管２５は、貯湯ユニット１００外への出口となる接続口７５ａにおいて前記連通管路１０１に連通する配管部２５ａと、前記配管部２５ａの端部Ｄ（以下、単に、「分岐点Ｄ」という）から分岐して接続されるとともに、反配管部２５ａ側が前記水冷媒熱交換器１５（詳細には前記冷媒側の流路１５ｂ）の入口側に接続される配管部２５ｂと、前記水冷媒熱交換器１５（詳細には前記冷媒側の流路１５ｂ）の出口側に接続される配管部２５ｃとを含んでいる。前記配管部２５ｂは、前記四方弁３１と前記水冷媒熱交換器１５の入口側である前記配管部２５ｂを開閉可能な第１二方弁としての二方弁１２１を備えており、前記配管部２５ｃは第１減圧器として全閉機能付きの膨張弁１１１を備えている。

また前記冷媒配管２５は、前記配管部２５ｂ同様、前記配管部２５ａの前記分岐点Ｄから分岐して接続される配管部２５ｄ１と、この配管部２５ｄ１の反分岐点Ｄ側に接続される配管部２５ｄ２とを含んでいる。前記配管部２５ｄ２の反配管部２５ａ側は、貯湯ユニット１００外への出口となる接続口９５ａにおいて、前記貯湯ユニット１００と前記エアコンユニット２００とを接続する連通管路１０４に連通している。

さらに前記冷媒配管２５は、前記配管部２５ｃの反水冷媒熱交換器１５側の端部Ｅ（以下、単に「合流点Ｅ」という。合流挙動については後述）から分岐して接続される配管部２５ｅ２と、この配管部２５ｅ２の反合流点Ｅ側に接続されるとともに、反配管部２５ｅ２側が、前記接続口７５ａとは別の接続口７５ｂにおいて前記連通管路１０２に連通する配管部２５ｅ１と、前記配管部２５ｄと前記配管部２５ｅ２とを連通する配管部２５ｆと、前記配管部２５ｅ２同様に前記配管部２５ｃの前記合流点Ｅから分岐して接続されるとともに、貯湯ユニット１００外への出口となる接続口９５ｂにおいて、前記貯湯ユニット１００と前記エアコンユニット２００とを接続する連通管路１０３に連通する配管部２５ｇとを含んでいる。前記配管部２５ｄ１は、配管部２５ｄ１を開閉可能な第２二方弁としての二方弁１２２を備えており、前記配管部２５ｅ２は、配管部２５ｅ２を開閉可能な二方弁１２３を備えており、前記配管部２５ｆは、配管部２５ｆを開閉可能な二方弁１２４を備えており、前記配管部２５ｇは第２減圧器として全閉機能付きの膨張弁１１２を備えている。この結果、前記二方弁１２３は、前記膨張弁１１３と前記膨張弁１１２との間の管路を開閉する機能を備え、前記膨張弁１１１は、前記水冷媒熱交換器１５の出口側と前記膨張弁１１２との間の管路を開閉する機能を備える。また、前記連通管路１０１は、前記二方弁１２１，１２２と前記四方弁３１とを連通する機能を備え、前記連通管路１０２は、前記二方弁１２３，１２４と前記膨張弁１１３とを連通する機能を備える。言い換えれば、貯湯ユニット１００とヒートポンプユニット３００とは、前記連通管路１０１，１０２によって接続されている（図１も参照）。

なお、前記の二方弁１２１，１２２，１２３，１２４、膨張弁１１１，１１２、水冷媒熱交換器１５、及び貯湯タンク２等は、前記貯湯ユニット１００の筐体に内包されている（図１参照）。なお、前記膨張弁１１２は後述の配管部２６ｂ（すなわち前記エアコンユニット２００の筐体内）に設けても良い。

前記エアコン回路部３０Ｃは、前記冷媒の流路となる冷媒配管２６を備えており、前記冷媒と室内空気との熱交換により凝縮器又は蒸発器として選択的に機能（詳細は後述）する室内熱交換器２７が前記冷媒配管２６に接続されている。なお、室内熱交換器２７には、前記室内熱交換器２７に室内空気を通じるための室内ファン７７（冷房運転時及び沸上・冷房運転時において冷却ファンとして機能）が設けられている。

詳細には、前記冷媒配管２６は、エアコンユニット２００外への出口となる接続口７６ａにおいて前記連通管路１０４に連通するとともに、反連通管路１０４側が前記室内熱交換器２７の前記接続口７６ａ側（言い替えれば暖房運転時等における入口側、以下同様。後述の図１０等参照）に接続される配管部２６ａと、前記接続口７６ａとは別の接続口７６ｂにおいて前記連通管路１０３に連通するとともに、反連通管路１０３側が前記室内熱交換器２７の前記接続口７６ｂ側（言い替えれば暖房運転時等における出口側、以下同様。後述の図１０等参照）に接続される配管部２６ｂとを含んでいる。この結果、前記二方弁１２２は、前記室内熱交換器２７の反膨張弁１１２側である前記配管部２６ａと圧縮機１４との間の管路を開閉する機能を備え、前記二方弁１２４は、前記室内熱交換器２７の反膨張弁１１２側である前記配管部２６ａと前記膨張弁１１３との間の管路を開閉する機能を備える。また、前記連通管路１０３は、前記膨張弁１１２と前記室内熱交換器２７の前記膨張弁１１２側とを連通する機能を備え、前記連通管路１０４は、前記二方弁１２２，１２４と前記室内熱交換器２７の反膨張弁１１２側とを連通する機能を備える。言い換えれば、貯湯ユニット１００とエアコンユニット２００とは、前記連通管路１０３，１０４によって接続されている（図１も参照）。

また、前記の室内熱交換器２７及び室内ファン７７等は、前記エアコンユニット２００の筐体に内包されている（図１参照）。

なお、以上の説明において前記したように、前記配管部１８ｂ及び配管部２５ａが前記圧縮機１４の吐出側に接続される吐出側管路として機能し、配管部２５ｂ，２５ｃが前記吐出側管路に対し所定の分岐点Ｄから分岐して接続され、前記水冷媒熱交換器１５が配設された第１管路として機能し、配管部２５ｄ１，２５ｄ２，２６ａ，２６ｂ，２５ｇが、前記吐出側管路に対し前記分岐点Ｄから分岐して接続され、前記室内熱交換器２７が配設された第２管路として機能し、配管部２５ｅ２，２５ｅ１，１８ｅが、前記水冷媒熱交換器１５より下流側の前記第１管路と前記室内熱交換器２７より下流側の前記第２管路とが合流する合流点Ｅを、前記室外熱交換器１７の入口側に接続する第３管路として機能し、配管部１８ｄ，１８ｃが、前記室外熱交換器１７の出口側を前記圧縮機１４の吸入側に接続する吸入側管路として機能する

前記冷媒循環回路３０内には、冷媒として例えばＲ３２冷媒が用いられ、ヒートポンプサイクルを構成している。なお、冷媒はＨＦＣ冷媒やＨＦＯ冷媒、二酸化炭素冷媒であってもよい。そして、前記ヒーポン回路部３０Ａの前記冷媒配管１８において、前記配管部１８ａには、圧縮機１４から吐出される冷媒吐出温度Ｔｏｕｔを検出する吐出温度センサ２０が設けられ、前記配管部１８ｃには、圧縮機１４へ吸入される冷媒の冷媒吸入温度Ｔｉｎを検出する吸入温度センサ３２が設けられている。なお、前記室外熱交換器１７の空気入口側には、外気温度Ｔａｉｒを検出する外気温度センサ２２が設けられ、かつ室外熱交換器１７内には、ヒーポン熱交温度Ｔｅｘ（蒸発器として作用している時の蒸発冷媒温度）を検出する熱交温度センサ３５が設けられている。これらのセンサ２０，３２，２２，３５の検出結果は、ヒートポンプユニット３００に設けられたヒーポン制御部４１０に入力され、さらに適宜、貯湯ユニット１００に設けられた貯湯制御部４２０やエアコンユニット２００に設けられたエアコン制御部４３０へも入力される（ヒーポン制御部４１０を介し受信しても良いし、センサ２０，３２，２２から直接受信してもよい）。

また、前記貯湯回路部３０Ｂの前記冷媒配管２５において、前記配管部２５ｃには、前記冷媒側の流路１５ｂから流出し前記膨張弁１１１に向かう冷媒流出温度Ｔ２を検出する流出温度センサ２１が設けられている。なお、前記水冷媒熱交換器１５には、前記冷媒が前記冷媒側の流路１５ｂにおいて凝縮する際の冷媒凝縮温度を検出する凝縮温度センサ３３が設けられている。これらのセンサ２１，３３の検出結果は、貯湯ユニット１００に設けられた貯湯制御部４２０に入力され、さらに適宜、ヒートポンプユニット３００に設けられた前記ヒーポン制御部４１０やエアコンユニット２００に設けられた前記エアコン制御部４３０へも入力される（貯湯制御部４２０を介し受信しても良いし、センサ２１，３３から直接受信してもよい）。

また、前記エアコン回路部３０Ｃの前記冷媒配管２６に関して、前記室内熱交換器２７には、空調対象空間の室内温度Ｔｒを検出する室内温度センサ３４が設けられている。このセンサ３４の検出結果は、エアコンユニット２００に設けられたエアコン制御部４３０に入力され、さらに適宜、ヒートポンプユニット３００に設けられた前記ヒーポン制御部４１０や貯湯ユニット１００に設けられた前記貯湯制御部４２０へも入力される（エアコン制御部４３０を介し受信しても良いし、センサ３４から直接受信してもよい）。

そして、前記貯湯ユニット１００の前記貯湯制御部４２０、前記ヒートポンプユニット３００の前記ヒーポン制御部４１０、及び、前記エアコンユニット２００の前記エアコン制御部４３０は、互いに通信可能に接続されており、前記各センサの検出結果に基づき、相互に連携しつつ、前記貯湯ユニット１００、前記ヒートポンプユニット３００、前記エアコンユニット２００内の各機器・アクチュエータの動作を制御する。特に、前記二方弁１２１，１２２，１２３，１２４及び前記膨張弁１１１，１１２，１１３の開閉動作や開度を制御し、冷媒の流れる経路を切り替えることにより、貯湯タンク２内の湯水を加熱して（加熱された湯水の供給）沸上を行う沸上運転、前記空調対象空間の室内冷房を行う冷房運転、前記空調対象空間の室内暖房を行う暖房運転、前記沸上と前記冷房とを並行して行う沸上・冷房運転、及び、前記沸上と前記暖房とを並行して行う沸上・暖房運転を選択的に実行することができる。

このとき、前記エアコンユニット２００は、リモコン等の適宜の操作部６０（以下単に「リモコン６０」と称する）によって操作可能である。すなわち、リモコン６０は、例えば前記エアコン制御部４３０に対し情報送受信可能に接続されており、ユーザは、このリモコン６０を適宜に手動操作することにより、前記の沸上運転、冷房運転、及び、暖房運転のいずれの運転を行うかを指示することができる。なお、沸上・冷房運転（又は沸上・暖房運転）については、ユーザによりリモコン６０を介し前記冷房運転（又は暖房運転）の指示があったとき、貯湯タンク２内における貯湯状況（未加熱水の量など）に応じて、適宜、自動的に沸上・冷房運転（又は沸上・暖房運転）に切り替えられるものである。さらに、このリモコン６０における適宜の操作により、前記沸上運転時における沸上モード（例えば強力沸上モード、通常沸上モード、等）や、前記冷房運転又は暖房運転時におけるエアコン運転モード（例えば強力モード、通常モード、節電モード等）やエアコン設定温度Ｔｃｏｎ等も指示することができる。これらのリモコン６０からの指示内容は、エアコンユニット２００に設けられた前記エアコン制御部４３０に入力され、さらに適宜、ヒートポンプユニット３００に設けられた前記ヒーポン制御部４１０や貯湯ユニット１００に設けられた前記貯湯制御部４２０へも入力される（エアコン制御部４３０を介し受信しても良いし、リモコン６０から直接受信してもよい）。

次に、前記ヒートポンプユニット３００に備えられた前記ヒーポン制御部４１０について説明する。ヒーポン制御部４１０は、詳細な図示を省略するが、各種のデータやプログラムを記憶する記憶部と、演算・制御処理を行う制御部とを備えている。このヒーポン制御部４１０の機能的構成を図３により説明する。

図３に示すように、前記ヒーポン制御部４１０は、四方弁制御部４１０Ａと、圧縮機制御部４１０Ｂと、吐出温度制御手段としての膨張弁制御部４１０Ｃと、室外ファン制御部４１０Ｄとを機能的に備えている。

四方弁制御部４１０Ａには、前記リモコン６０により指示された、いずれの運転を行うかの運転指示（沸上運転、冷房運転、暖房運転）と、前記貯湯温度センサ１２により検出された前記貯湯温度とが入力される。四方弁制御部４１０Ａは、前記運転指示と、前記貯湯温度に対応した前記湯水の加熱状況（貯湯状況）とに応じて、実際にヒートポンプ給湯機１をどのような運転態様（沸上運転、冷房運転、沸上・冷房運転、暖房運転、沸上・暖房運転）で運転するかを決定し、対応する運転情報を、前記圧縮機制御部４１０Ｂ、膨張弁制御部４１０Ｃ、室外ファン制御部４１０Ｄ、及び、貯湯制御部４２０、エアコン制御部４３０に出力する。また四方弁制御部４１０Ａは、上記決定された運転態様に対応する開閉信号を四方弁３１へ出力し、四方弁３１を切り替える（詳細な制御内容は後述）。

圧縮機制御部４１０Ｂには、前記外気温度センサ２２により検出された前記外気温度Ｔａｉｒと、前記室内温度センサ３４により検出された前記室内温度Ｔｒと、前記リモコン６０により設定された前記エアコン設定温度Ｔｃｏｎ及び前記沸上モードとが入力される（直接入力される場合のほか、前記の間接的な入力も含む。以下同様）。圧縮機制御部４１０Ｂは、前記のようにして四方弁制御部４１０Ａから入力される（沸上運転、冷房運転、沸上・冷房運転、暖房運転、及び沸上・暖房運転のいずれの運転が行われるかを表す）前記運転情報に応じて、入力された前記の温度及び設定のうち少なくとも１つに基づき、前記圧縮機１４の回転数を制御する（詳細な制御内容は後述）。なおこのときの圧縮機１４の回転数（制御値としての目標回転数）は、後述の貯湯制御部４２０の膨張弁制御部４２０Ｂにも出力される（図示省略）。

膨張弁制御部４１０Ｃには、前記吐出温度センサ２０により検出された前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔと、前記流出温度センサ２１により検出された前記冷媒流出温度Ｔ２と、前記吸入温度センサ３２により検出された前記冷媒吸入温度Ｔｉｎと、前記熱交温度センサ３５により検出された前記ヒーポン熱交温度Ｔｅｘとが入力される。膨張弁制御部４１０Ｃは、前記四方弁制御部４１０Ａからの前記運転情報に応じて、前記の入力された温度のうち少なくとも１つに基づき、前記膨張弁１１３の開度を制御する（詳細な制御内容は後述）。

室外ファン制御部４１０Ｄには、前記外気温度センサ２２により検出された前記外気温度Ｔａｉｒと、前記リモコン６０により設定された前記エアコン運転モードとが入力される。室外ファン制御部４１０Ｄは、前記四方弁制御部４１０Ａからの前記運転情報に対応しつつ、前記外気温度Ｔａｉｒ及び前記運転モードに応じて、前記室外ファン６７に対し、目標回転数Ｎ２（以下適宜、単に「室外ファン回転数Ｎ２」という。図示も同様）に対応した駆動制御信号を出力し、これによって室外ファン６７の回転数を可変に制御する（詳細な制御内容は後述）。

なお、前記運転態様の決定は、貯湯制御部４２０やエアコン制御部４３０で行っても良い。この場合は、それら貯湯制御部４２０やエアコン制御部４３０から、決定された運転態様に対応した前記運転情報がヒーポン制御部４１０に入力され、その入力された運転情報に応じて四方弁制御部４１０Ａ、圧縮機制御部４１０Ｂ、膨張弁制御部４１０Ｃ、室外ファン制御部４１０Ｄが各種制御を行う。

次に、前記貯湯ユニット１００に備えられた前記貯湯制御部４２０について説明する。貯湯制御部４２０は、前記ヒーポン制御部４１０同様、記憶部と制御部とを備えており、その機能的構成を図４により説明する。

図４に示すように、前記貯湯制御部４２０は、ポンプ制御部４２０Ａと、分流制御手段としての膨張弁制御部４２０Ｂと、二方弁制御部４２０Ｃとを機能的に備えている。

ポンプ制御部４２０Ａには、前記ヒーポン制御部４１０からの前記運転情報と、前記沸上温度センサ２４により検出された前記沸上温度Ｔｂとが入力される。ポンプ制御部４２０Ａは、前記のようにしてヒーポン制御部４１０から入力される（沸上運転、冷房運転、沸上・冷房運転、暖房運転、及び沸上・暖房運転のいずれの運転が行われるかを表す）前記運転情報に応じて、入力された前記沸上温度Ｔｂに基づき、前記沸上ポンプ１９の回転数を制御する（詳細な制御内容は後述）。

膨張弁制御部４２０Ｂには、前記ヒーポン制御部４１０からの前記運転情報と、前記外気温度センサ２２により検出された前記外気温度Ｔａｉｒと、前記リモコン６０により設定された前記エアコン運転モードと、前記ヒーポン制御部４１０の前記圧縮機制御部４１０Ｂから入力された前記圧縮機１４の回転数（前記目標回転数。但し公知の手法で検出された実際の圧縮機１４の回転数を入力しても良い）と、前記流出温度センサ２１により検出された前記冷媒流出温度Ｔ２と、前記吸入温度センサ３２により検出された前記冷媒吸入温度Ｔｉｎと、前記吐出温度センサ２０により検出された前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔとが入力される。膨張弁制御部４２０Ｂは、前記ヒーポン制御部４１０からの前記運転情報に応じて、前記の入力された温度やモード設定や回転数のうち少なくとも１つに基づき、前記膨張弁１１１，１１２の開度を制御する（詳細な制御内容は後述）。

二方弁制御部４２０Ｃには、前記ヒーポン制御部４１０からの前記運転情報が入力される。二方弁制御部４２０Ｃは、前記運転情報に基づき、前記二方弁１２１，１２２，１２３，１２４の開閉動作を制御する（詳細な制御内容は後述）。

なお、前記と同様、運転態様の決定を、貯湯制御部４２０内（例えば前記二方弁制御部４２０Ｃ）やエアコン制御部４３０で行っても良い。この場合は、それら二方弁制御部４２０Ｃやエアコン制御部４３０で決定した運転態様に対応する運転情報に応じて、ポンプ制御部４２０Ａ、膨張弁制御部４２０Ｂ、二方弁制御部４２０Ｃが各種制御を行う。

次に、前記エアコンユニット２００に備えられた前記エアコン制御部４３０について説明する。エアコン制御部４３０は、前記ヒーポン制御部４１０及び貯湯制御部４２０同様、記憶部と制御部とを備えており、その機能的構成を図５により説明する。

図５に示すように、前記エアコン制御部４３０は、室内ファン制御部４３０Ａを機能的に備えている。

室内ファン制御部４３０Ａには、前記ヒーポン制御部４１０からの前記運転情報と、前記室内温度センサ３４により検出された前記室内温度Ｔｒと、前記リモコン６０により設定された前記エアコン設定温度Ｔｃｏｎとが入力される。室内ファン制御部４３０Ａは、前記ヒーポン制御部４１０からの前記運転情報に対応しつつ、前記室内温度Ｔｒ及びエアコン設定温度Ｔｃｏｎに応じて、前記室内ファン７７に対し、前記目標回転数Ｎ１（以下適宜、単に「室内ファン回転数Ｎ１」という。図示も同様）に対応した駆動制御信号を出力し、これによって室内ファン７７の回転数を可変に制御する（詳細な制御内容は後述）。

なお、前記と同様、運転態様の決定を、エアコン制御部４３０内や貯湯制御部４２０で行っても良い。この場合は、それらエアコン制御部４３０や貯湯制御部４２０で決定した運転態様に対応する運転情報に応じて、室内ファン制御部４３０Ａが前記制御を行う。

前記したように、本実施形態のヒートポンプ給湯機１は、沸上運転、冷房運転、暖房運転、沸上・冷房運転、沸上・暖房運転の５種類の運転を選択的に実行することができる。以下、各運転の詳細を順次説明する。

まず、図６を用いて、沸上運転について説明する。この図６に示す沸上運転時においては、前記四方弁制御部４１０Ａにより、前記四方弁３１は、前記配管部１８ａを前記配管部１８ｂに連通させると共に前記配管部１８ｃを前記配管部１８ｄに連通させる位置（前記した暖房側）に切り替えられる。また前記二方弁制御部４２０Ｃにより、二方弁１２１が開き状態、二方弁１２２が閉じ状態、二方弁１２３が開き状態、二方弁１２４が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部４２０Ｂにより前記膨張弁１１１が全開状態かつ前記膨張弁１１２が全閉状態に制御され、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより前記膨張弁１１３が開き状態（詳細には後述の△Ｈ制御が行われている）に制御される。

この結果、圧縮機１４の吐出側の配管部１８ａ→配管部１８ｂ→連通管路１０１→配管部２５ａ→配管部２５ｂ→水冷媒熱交換器１５の冷媒側の流路１５ｂ→配管部２５ｃ（膨張弁１１１）→配管部２５ｅ２→配管部２５ｅ１→連通管路１０２→配管部１８ｅ（膨張弁１１３）→室外熱交換器１７→配管部１８ｄ→圧縮機１４の吸入側の配管部１８ｃの冷媒経路が形成される。これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機１４で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、凝縮器として機能する水冷媒熱交換器１５の前記冷媒側の流路１５ｂにおいて前記水側の流路１５ａを流れる水と熱交換を行って前記水に熱を放出し加熱しながら高圧の液体に変化する。こうして液体となった冷媒は全開状態の前記膨張弁１１１を経て前記膨張弁１１３において減圧されて低温・低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、蒸発器として機能する前記室外熱交換器１７において外気と熱交換を行って蒸発してガスに変化することで吸熱し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機１４へと戻る。このとき、貯湯タンク２下部に接続された前記加熱往き管５から取り出された低温水（未加熱水）が、水冷媒熱交換器１５の前記水側の流路１５ａにおいて前記凝縮する冷媒から受熱して高温まで加熱された後、貯湯タンク２上部に接続された加熱戻り管６から貯湯タンク２内に戻されることで、貯湯タンク２内に順次高温水（加熱水）が積層状に貯湯される。

以上の作動において、前記圧縮機１４の前記目標回転数（以下適宜、沸上運転時については「目標回転数Ｎｂ」と称する）は、前記圧縮機制御部４１０Ｂの制御により、外気温度Ｔａｉｒに基づき決定される。すなわち、例えば図７（ａ）の右下がり特性線で示すように、外気温度Ｔａｉｒが低い場合は目標回転数Ｎｂが大きくなるように制御され、外気温度Ｔａｉｒが高い場合は目標回転数Ｎｂが小さくなるように制御される。また前記室外ファン６７における前記室外ファン回転数Ｎ２は、前記室外ファン制御部４１０Ｄの制御により、外気温度Ｔａｉｒに基づき決定される。すなわち、外気温度Ｔａｉｒが低い場合はファン回転数が大きくなるように制御され、外気温度Ｔａｉｒが高い場合はファン回転数が小さくなるように制御される。

図６に戻り、また沸上ポンプ１９の回転数は、前記ポンプ制御部４２０Ａの制御により、前記沸上温度Ｔｂが所定の目標温度となるように、フィードバック制御される。すなわち、沸上温度Ｔｂが目標温度より低い場合はポンプ回転数が小さくなる（流量が低下する）ように制御され、沸上温度Ｔｂが目標温度より高い場合はポンプ回転数が大きくなる（流量が増大する）ように制御される。なお、室内ファン７７は、前記室内ファン制御部４３０Ａの制御により回転停止される。

そして、前記膨張弁１１３の開度は、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより、沸上運転の運転状態に応じて可変に制御される。詳細には、前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔと前記冷媒流出温度Ｔ２との温度差△Ｈ＝Ｔｏｕｔ−Ｔ２が、所定の目標温度差△Ｈｍとなるように、膨張弁１１３の開度を所定の周期でフィードバック制御する（△Ｈ制御）。すなわち、前記膨張弁制御部４１０Ｃは、△Ｈ＜△Ｈｍの場合は膨張弁１１３の開度を閉じる方向に制御し、△Ｈ＞△Ｈｍの場合は、膨張弁１１３の開度を開く方向に制御し、△Ｈ＝△Ｈｍの場合は、膨張弁１１３の開度を現状のまま維持する。あるいは、この△Ｈ制御に代え、前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが所定の一定値となるように、膨張弁１１３の開度をフィードバック制御してもよい（吐出制御）。この場合、前記膨張弁制御部４１０Ｃは、冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが低すぎる場合は膨張弁１１３の開度を閉じる方向に制御し、冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが高すぎる場合は膨張弁１１３の開度を開く方向に制御する。

次に、図８を用いて、冷房運転について説明する。この図８に示す冷房運転時においては、前記四方弁制御部４１０Ａにより、前記四方弁３１は、前記配管部１８ａを前記配管部１８ｄに連通させると共に前記配管部１８ｃを前記配管部１８ｂに連通させる位置（前記暖房側とは異なる冷房側）に切り替えられる。また前記二方弁制御部４２０Ｃにより、二方弁１２１が閉じ状態、二方弁１２２が開き状態、二方弁１２３が開き状態、二方弁１２４が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部４２０Ｂにより前記膨張弁１１１が全閉状態に制御されかつ前記膨張弁１１２が開き状態（詳細には後述のフィードフォワード制御が行われている）に制御され、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより前記膨張弁１１３が全開状態に制御される。

この結果、圧縮機１４の吐出側の配管部１８ａ→配管部１８ｄ→室外熱交換器１７→配管部１８ｅ（膨張弁１１３）→連通管路１０２→配管部２５ｅ１→配管部２５ｅ２→配管部２５ｇ（膨張弁１１２）→連通管路１０３→配管部２６ｂ→室内熱交換器２７→配管部２６ａ→連通管路１０４→配管部２５ｄ２→配管部２５ｄ１→配管部２５ａ→連通管路１０１→配管部１８ｂ→圧縮機１４の吸入側の配管部１８ｃの冷媒経路が形成される。これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機１４で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、室外ファン６７の回転駆動とともに凝縮器として機能する前記室外熱交換器１７において外気と熱交換を行って熱を放出しながら高圧の液体に変化する。こうして液体となった冷媒は全開状態の前記膨張弁１１３を経て前記膨張弁１１２において減圧されて低温・低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、室内ファン７７の回転駆動とともに蒸発器として機能する前記室内熱交換器２７において室内空気から吸熱して蒸発しガスに変化することで空調対象空間を冷却し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機１４へと戻る。

以上の作動において、前記圧縮機１４の回転数は、前記圧縮機制御部４１０Ｂの制御により、室内温度Ｔｒとエアコン設定温度Ｔｃｏｎとの差に基づき決定される。すなわち、Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が大きい場合は圧縮機回転数が大きくなるように制御され、Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が小さい場合は圧縮機回転数が小さくなるように制御される。また前記室外ファン６７における前記室外ファン回転数Ｎ２は、前記室外ファン制御部４１０Ｄの制御により、エアコン運転モードが例えば強力モードの場合はファン回転数が大きくなるように制御され、通常モードや節電モードの場合はファン回転数が小さくなるように制御される。さらに各エアコン運転モードにおいて、外気温度Ｔａｉｒが低い場合はファン回転数が小さくなるように、外気温度Ｔａｉｒが高い場合はファン回転数が大きくなるように制御される。また前記室内ファン７７における前記室内ファン回転数Ｎ１は、前記室内ファン制御部４３０Ａの制御により、前記Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が大きい場合はファン回転数が大きくなるように、前記Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が小さい場合はファン回転数が小さくなるように制御される。沸上ポンプ１９は、前記ポンプ制御部４２０Ａの制御により回転停止される。

そして、前記膨張弁１１２の開度は、前記膨張弁制御部４２０Ｂにより、冷房運転の運転状態に応じて可変に制御される。すなわち、前記外気温度Ｔａｉｒ及び前記エアコン運転モードと、圧縮機１４の回転数とに基づき決定される。すなわち、前記膨張弁制御部４２０Ｂは、前記複数のエアコン運転モード（例えば強力モード、通常モード、節電モード等）のそれぞれにおいて、前記外気温度Ｔａｉｒの高低と、前記圧縮機制御部４１０Ｂからの圧縮機回転数の高低とを加味して、膨張弁１１２の開度をフィードフォワード制御する（詳細は省略）。

次に、図９を用いて、沸上・冷房運転について説明する。この図９に示す沸上・冷房運転時においては、前記四方弁制御部４１０Ａにより、前記四方弁３１は、（前記冷房側ではなく）前記暖房側に切り替えられる。また前記二方弁制御部４２０Ｃにより、二方弁１２１が開き状態、二方弁１２２が閉じ状態、二方弁１２３が閉じ状態、二方弁１２４が開き状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部４２０Ｂにより前記膨張弁１１１が全開状態に制御されるとともに前記膨張弁１１２が開き状態（詳細には後述の△Ｈ制御が行われている）に制御され、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより前記膨張弁１１３が全開状態に制御される。

この結果、冷媒経路は、圧縮機１４の吐出側の配管部１８ａ→配管部１８ｂ→連通管路１０１→配管部２５ａ→配管部２５ｂ→水冷媒熱交換器１５の冷媒側の流路１５ｂ→配管部２５ｃ（膨張弁１１１）→配管部２５ｇ（膨張弁１１２）→連通管路１０３→配管部２６ｂ→室内熱交換器２７→配管部２６ａ→連通管路１０４→配管部２５ｄ２→配管部２５ｆ→配管部２５ｅ１→連通管路１０２→配管部１８ｅ（膨張弁１１３）→室外熱交換器１７→配管部１８ｄ→圧縮機１４の吸入側の配管部１８ｃとなる。

これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機１４で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、まず前記水冷媒熱交換器１５（凝縮器として機能）で前記同様に凝縮して前記水側の流路１５ａを流れる水を加熱することで貯湯タンク２内へ順次高温水（加熱水）を供給し、液体となった冷媒は全開状態の前記膨張弁１１１を経て前記膨張弁１１２において減圧されて低温・低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、室内ファン７７の回転駆動とともに蒸発器として機能する前記室内熱交換器２７において室内空気から吸熱して蒸発しガスに変化することで空調対象空間を冷却し、さらに前記膨張弁１１３を経て、室外ファン６７の回転駆動とともに蒸発器として機能する前記室外熱交換器１７において外気と熱交換を行って蒸発してガスに変化することで吸熱し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機１４へと戻る。

以上の作動において、前記圧縮機１４の回転数は、前記圧縮機制御部４１０Ｂの制御により、前記冷房運転時と同様の、室内温度Ｔｒとエアコン設定温度Ｔｃｏｎとの差に基づき決定される。また前記室外ファン６７の回転数は、前記室外ファン制御部４１０Ｄの制御により、前記冷房運転時と同様、各エアコン運転モードにおいて外気温度Ｔａｉｒが低い場合はファン回転数が大きくなるように、外気温度Ｔａｉｒが高い場合はファン回転数が小さくなるように制御されるが、適宜の手法によって冷房運転時よりは低回転数に制御される。

また沸上ポンプ１９の回転数は、前記ポンプ制御部４２０Ａの制御により、前記沸上運転と同様、前記沸上温度Ｔｂが目標温度より低い場合はポンプ回転数が小さくなり、沸上温度Ｔｂが目標温度より高い場合はポンプ回転数が大きくなるように制御される。また前記室内ファン７７における前記室内ファン回転数Ｎ１は、前記室内ファン制御部４３０Ａの制御により、前記暖房運転等のときと同様、室内温度Ｔｒとエアコン設定温度Ｔｃｏｎとの差に基づき、Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が大きい場合はファン回転数が大きくなるように、Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が小さい場合はファン回転数が小さくなるように制御される。

そして、前記膨張弁１１２の開度は、前記膨張弁制御部４２０Ｂにより、沸上・冷房運転の運転状態に応じて可変に制御される。詳細には、前記沸上運転時の膨張弁制御部４１０Ｃによる膨張弁１１３への制御と同様、前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔと前記冷媒流出温度Ｔ２との温度差△Ｈ＝Ｔｏｕｔ−Ｔ２が、所定の目標温度差△Ｈｍとなるように、膨張弁１１２の開度を所定の周期でフィードバック制御する（△Ｈ制御）。すなわち、前記膨張弁制御部４２０Ｂは、△Ｈ＜△Ｈｍの場合は膨張弁１１２の開度を閉じる方向に制御し、△Ｈ＞△Ｈｍの場合は、膨張弁１１２の開度を開く方向に制御し、△Ｈ＝△Ｈｍの場合は、膨張弁１１２の開度を現状のまま維持する。あるいは、この△Ｈ制御に代え、前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが所定の一定値となるように、膨張弁１１２の開度をフィードバック制御してもよい（吐出制御）。この場合、前記膨張弁制御部４２０Ｂは、冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが低すぎる場合は膨張弁１１２の開度を閉じる方向に制御し、冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが高すぎる場合は膨張弁１１２の開度を開く方向に制御する。

次に、図１０を用いて、暖房運転について説明する。この図１０に示す暖房運転時においては、前記四方弁制御部４１０Ａにより、前記沸上運転と同様、前記四方弁３１は、前記暖房側に切り替えられる。また前記二方弁制御部４２０Ｃにより、前記冷房運転時と同様、二方弁１２１が閉じ状態、二方弁１２２が開き状態、二方弁１２３が開き状態、二方弁１２４が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部４２０Ｂにより前記膨張弁１１１が全閉状態かつ前記膨張弁１１２が全開状態に制御され、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより前記膨張弁１１３が開き状態（詳細には後述のＳＨ制御が行われている）に制御される。

この結果、圧縮機１４の吐出側の配管部１８ａ→配管部１８ｂ→連通管路１０１→配管部２５ａ→配管部２５ｄ１→配管部２５ｄ２→連通管路１０４→配管部２６ａ→室内熱交換器２７→配管部２６ｂ→連通管路１０３→配管部２５ｇ（膨張弁１１２）→配管部２５ｅ２→配管部２５ｅ１→連通管路１０２→配管部１８ｅ（膨張弁１１３）→室外熱交換器１７→配管部１８ｄ→圧縮機１４の吸入側の配管部１８ｃの冷媒経路が形成される。これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機１４で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、凝縮器として機能する室内熱交換器２７において室内空気と熱交換を行って熱を放出し空調対象空間を加熱しながら高圧の液体に変化する。こうして液体となった冷媒は全開状態の前記膨張弁１１２を経て前記膨張弁１１３において減圧されて低温・低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、蒸発器として機能する前記室外熱交換器１７において外気と熱交換を行って蒸発してガスに変化することで吸熱し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機１４へと戻る。

以上の作動において、前記圧縮機１４の前記目標回転数（以下適宜、暖房運転時については「目標回転数Ｎｈ」と称する）は、前記圧縮機制御部４１０Ｂの制御により、前記室内温度Ｔｒ−エアコン設定温度Ｔｃｏｎ（＝温度差△Ｔ。以下適宜，単に「温度差△Ｔ」という）の値が大きい場合は目標回転数が大きくなるように、前記温度差△Ｔ（＝Ｔｒ−Ｔｃｏｎ）の値が小さい場合は目標回転数が小さくなるように制御される。具体的には、この例では、図７（ｂ）に示すように、前記温度差△Ｔの範囲を、△Ｔ≦２［℃］、２＜△Ｔ≦５［℃］、５＜△Ｔ≦１０［℃］、１０＜Ｔ［℃］の４つに区分する。

そして、前記温度差△Ｔが４つの区分のうち最も小さい△Ｔ≦２［℃］の範囲である場合には、圧縮機制御部４１０Ｂは、圧縮機１４の前記目標回転数Ｎｈを２０［ｒｐｍ］となるように制御する。また、前記温度差△Ｔが４つの区分のうち２番目に小さい２＜△Ｔ≦５［℃］の範囲である場合には、圧縮機制御部４１０Ｂは、圧縮機１４の前記目標回転数Ｎｈを３０［ｒｐｍ］となるように制御する。また、前記温度差△Ｔが４つの区分のうち２番目に大きい５＜△Ｔ≦１０［℃］の範囲である場合には、圧縮機制御部４１０Ｂは、圧縮機１４の前記目標回転数Ｎｈを４０［ｒｐｍ］となるように制御する。そして、前記温度差△Ｔが４つの区分のうち最も大きい１０＜△Ｔ［℃］の範囲である場合には、圧縮機制御部４１０Ｂは、圧縮機１４の前記目標回転数Ｎｈを５０［ｒｐｍ］となるように制御する。

図１０に戻り、また前記室外ファン６７における前記室外ファン回転数Ｎ２は、前記室外ファン制御部４１０Ｄの制御により、外気温度Ｔａｉｒとエアコン運転モードに基づき決定される。すなわち、複数用意されたエアコン運転モード（例えば強力モード、通常モード、節電モード等）のそれぞれにおいて、外気温度Ｔａｉｒが低い場合はファン回転数が大きくなるように制御され、外気温度Ｔａｉｒが高い場合はファン回転数が小さくなるように制御される。

また前記室内ファン７７における前記室内ファン回転数Ｎ１は、前記室内ファン制御部４３０Ａの制御により、前記温度差△Ｔ、つまり室内温度Ｔｒとエアコン設定温度Ｔｃｏｎとの差に基づき決定される。すなわち、Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が大きい場合はファン回転数が大きくなるように制御され、Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が小さい場合はファン回転数が小さくなるように制御される。なお、沸上ポンプ１９は、前記ポンプ制御部４２０Ａの制御により回転停止される。

そして、前記膨張弁１１３の開度は、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより、暖房運転の運転状態に応じて可変に制御される。詳細には、前記冷媒吸入温度Ｔｉｎと前記ヒーポン熱交温度Ｔｅｘとの温度差Ｔｉｎ−Ｔｅｘが所定の一定値となるように、膨張弁１１３の開度をフィードバック制御する（ＳＨ制御）。すなわち、前記膨張弁制御部４１０Ｃは、Ｔｉｎ−Ｔｅｘが小さすぎる場合は膨張弁１１３の開度を閉じる方向に制御し、Ｔｉｎ−Ｔｅｘが大きすぎる場合は膨張弁１１３の開度を開く方向に制御する。

次に、図１１を用いて、沸上・暖房運転について説明する。この図１１に示す沸上・暖房運転時においても、前記四方弁制御部４１０Ａにより、前記四方弁３１は、前記暖房側に切り替えられる。また前記二方弁制御部４２０Ｃにより、二方弁１２１が開き状態、二方弁１２２が開き状態、二方弁１２３が開き状態、二方弁１２４が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部４２０Ｂにより前記膨張弁１１３が開き状態（詳細には後述の吐出制御が行われている）に制御され、前記膨張弁１１１及び前記膨張弁１１２は、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより、冷媒を所望の割合（分流比）で水冷媒熱交換器１５側及び室内熱交換器２７側に配分し供給するための分流制御（詳細は後述）によって開度が可変に制御される。

この結果、冷媒経路は、圧縮機１４の吐出側の配管部１８ａ→配管部１８ｂ→連通管路１０１→配管部２５ａを経て前記分岐点Ｄで２つに分かれ、一方は、分岐点Ｄ→配管部２５ｂ→水冷媒熱交換器１５の冷媒側の流路１５ｂ→配管部２５ｃ（膨張弁１１１）を経て前記合流点Ｅに至り、他方は、分岐点Ｄ→配管部２５ｄ１→配管部２５ｄ２→連通管路１０４→配管部２６ａ→室内熱交換器２７→配管部２６ｂ→連通管路１０３→配管部２５ｇ（膨張弁１１２）を経て前記合流点Ｅに至り、合流点Ｅで前記水冷媒熱交換器１５からの経路と合流する。その後の経路は、合流点Ｅ→配管部２５ｅ２→配管部２５ｅ１→連通管路１０２→配管部１８ｅ（膨張弁１１３）→室外熱交換器１７→配管部１８ｄ→圧縮機１４の吸入側の配管部１８ｃとなる。

これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機１４で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後に前記のように分流し、前記一方の流れは前記水冷媒熱交換器１５（凝縮器として機能）で前記同様に凝縮して前記水側の流路１５ａを流れる水を加熱することで貯湯タンク２内へ順次高温水（加熱水）を供給し、前記他方の流れは室内熱交換器２７（凝縮器として機能）において前記同様に凝縮して室内空気に熱を放出することで空調対象空間を加熱する。前記の熱交換器１５，２７での凝縮で高圧の液体に変化した冷媒は前記膨張弁１１３において減圧されて低温・低圧の液体となった後前記室外熱交換器１７（蒸発器として機能）において蒸発して外気から吸熱し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機１４へと戻る。

以上の作動において、前記圧縮機１４の回転数は、前記圧縮機制御部４１０Ｂの制御により、外気温度Ｔａｉｒに基づき決定される前記沸上運転時の目標回転数Ｎｂ（前記図７（ａ）参照）と、前記温度差△Ｔ（＝エアコン設定温度Ｔｃｏｎ−室内温度Ｔｒ）に基づき決定される前記暖房運転時の目標回転数Ｎｈ（前記図７（ｂ）参照）とを合算した和である、目標回転数Ｎｂｈ（＝Ｎｂ＋Ｎｈ）となるように制御される。すなわち、図７（ｃ）に示すように、この例では、図示のように４つ用意された特性線（下から順番に破線、一点鎖線、点線、二点鎖線）において、前記温度差△Ｔが大きくなるにつれて、より大回転数側の特性線となるように、使用する特性線を段階的に切り替える。

具体的には、図７（ｃ）に示すように、前記温度差△Ｔが前記△Ｔ≦２［℃］の範囲である場合には、圧縮機制御部４１０Ｂは、前記目標回転数Ｎｂｈを、制御基準としての実線（図７（ａ）の実線と同一）で示す前記沸上運転時の目標回転数Ｎｂに対し、図７（ｂ）に示した２０［ｒｐｍ］を加えた図７（ｃ）中の破線で示す特性となるように（すなわちＮｂｈ＝Ｎｂ＋２０となるように）制御する。また、前記温度差△Ｔが前記２＜△Ｔ≦５［℃］の範囲である場合には、圧縮機制御部４１０Ｂは、前記目標回転数Ｎｂｈを、実線で示す前記沸上運転時の目標回転数Ｎｂに対し、図７（ｂ）に示した３０［ｒｐｍ］を加えた図７（ｃ）中の一点鎖線で示す特性となるように（すなわちＮｂｈ＝Ｎｂ＋３０となるように）制御する。さらに、前記温度差△Ｔが前記５＜△Ｔ≦１０［℃］の範囲である場合には、圧縮機制御部４１０Ｂは、前記目標回転数Ｎｂｈを、実線で示す前記沸上運転時の目標回転数Ｎｂに対し、図７（ｂ）に示した４０［ｒｐｍ］を加えた図７（ｃ）中の点線で示す特性となるように（すなわちＮｂｈ＝Ｎｂ＋４０となるように）制御する。さらに、前記温度差△Ｔが前記１０＜△Ｔ［℃］の範囲である場合には、圧縮機制御部４１０Ｂは、前記目標回転数Ｎｂｈを、実線で示す前記沸上運転時の目標回転数Ｎｂに対し、図７（ｂ）に示した５０［ｒｐｍ］を加えた図７（ｃ）中の二点鎖線で示す特性となるように（すなわちＮｂｈ＝Ｎｂ＋５０となるように）制御する。

図１１に戻り、また前記室外ファン回転数Ｎ２は、前記室外ファン制御部４１０Ｄの制御により、前記暖房運転時と同様、外気温度Ｔａｉｒとエアコン運転モードに基づき、各エアコン運転モードにおいて、外気温度Ｔａｉｒが低い場合はファン回転数が大きくなるように、外気温度Ｔａｉｒが高い場合はファン回転数が小さくなるように制御される。

また沸上ポンプ１９の回転数は、前記ポンプ制御部４２０Ａの制御により、前記沸上運転と同様、前記沸上温度Ｔｂが目標温度より低い場合はポンプ回転数が小さくなり、沸上温度Ｔｂが目標温度より高い場合はポンプ回転数が大きくなるように制御される。また前記室内ファン回転数Ｎ１は、前記室内ファン制御部４３０Ａの制御により、前記暖房運転時と同様、前記温度差△Ｔ（＝Ｔｒ−Ｔｃｏｎ）に基づき、Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が大きい場合はファン回転数が大きくなるように、Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が小さい場合はファン回転数が小さくなるように制御される。

そして、前記膨張弁１１１，１１２の開度は、前記したように、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより前記分流制御によって可変に制御される。この分流制御の制御内容の詳細を、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）により説明する。

図１２（ａ）に、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより実行される前記膨張弁１１１の開度制御の制御マップの一例を示す。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すマップでは、縦軸に第１要求熱交換能力としての沸上要求能力（この例では、対応する指標としての前記沸上時の目標回転数Ｎｂ）を下向き増加方向にとり、横軸に第２要求熱交換能力としての暖房要求能力（この例では、対応する指標としての前記暖房時の目標回転数Ｎｈ）を下向き増加方向にとったときの、各状態における弁開度の値（例えば全閉状態が「０」で全開状態が「５００」となる相対値）を表している。

図１２（ａ）に示すように、例えば沸上・暖房運転時における前記暖房要求能力が最小レベルで前記沸上要求能力も最小レベルであった場合には、膨張弁１１１は開度「２５０」（例えば全開と全閉のちょうど中間となる開度）となるように制御される。この暖房要求能力が最小レベルのままで前記沸上要求能力が１ランク高くなると膨張弁１１１の開度は少し大きな開度「３００」となるように制御され、さらに前記沸上要求能力が１ランク高くなると膨張弁１１１の開度はさらに少し大きな開度「３５０」となるように制御され、さらに前記沸上要求能力が１ランク高くなると膨張弁１１１の開度はさらに少し大きな開度「４００」となるように制御され、さらに前記沸上要求能力が１ランク高くなると膨張弁１１１の開度はさらに少し大きな開度「４５０」（全開状態に近い状態）となるように制御される。このように膨張弁１１１の開度が徐々に大きくなることにより、水冷媒熱交換器１５側及び室内熱交換器２７側への分流における、水冷媒熱交換器１５側への分流比が増大するように制御される。

同様に、前記暖房要求能力が最小レベルより１ランク高い状態で前記沸上要求能力が最小レベルであった場合には、膨張弁１１１は前記開度「２５０」より小さい開度「２００」となるように制御される。これにより、前記分流における室内熱交換器２７側への分流比が（前記開度「２５０」の場合に比べると）やや増大する。この状態のままで前記沸上要求能力が１ランク高くなると膨張弁１１１の開度は少し大きな開度「２５０」となるように制御され、その後、前記沸上要求能力が１ランクずつ高くなるに連れて、膨張弁１１１の開度は「３００」「３５０」「４００」と徐々に大きくなるように制御され、水冷媒熱交換器１５側への分流比が増大する。

さらに前記同様に、前記暖房要求能力が最小レベルより２ランク高い状態で前記沸上要求能力が最小レベルであった場合には、膨張弁１１１は前記開度「２００」よりさらに小さい開度「１５０」となるように制御される。これにより、前記室内熱交換器２７側への分流比が（前記開度「２００」の場合に比べ）さらに増大する。この状態のままで前記沸上要求能力が１ランクずつ高くなるに連れて、膨張弁１１１の開度は「２００」「２５０」「３００」「３５０」と徐々に大きくなるように制御され、水冷媒熱交換器１５側への分流比が増大する。

さらに前記同様に、前記暖房要求能力が最小レベルより３ランク高い状態で前記沸上要求能力が最小レベルであった場合には、膨張弁１１１は前記開度「１５０」よりさらに小さい開度「１００」となるように制御される。これにより、前記室内熱交換器２７側への分流比が（前記開度「１５０」の場合に比べ）さらに増大する。この状態のままで前記沸上要求能力が１ランクずつ高くなるに連れて、膨張弁１１１の開度は「１５０」「２００」「２５０」「３００」と徐々に大きくなるように制御され、水冷媒熱交換器１５側への分流比が増大する。

さらに前記同様に、前記暖房要求能力が最大レベルで前記沸上要求能力が最小レベルであった場合には、膨張弁１１１は前記開度「１００」よりさらに小さい開度「５０」となるように制御される。これにより、前記室内熱交換器２７側への分流比が（前記開度「１００」の場合に比べ）さらに増大する。この状態のままで前記沸上要求能力が１ランク高くなるに連れて、膨張弁１１１の開度は「１００」「１５０」「２００」「２５０」と徐々に大きくなるように制御され、水冷媒熱交換器１５側への分流比が増大する。

図１２（ｂ）に、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより実行される前記膨張弁１１２の開度制御の制御マップの一例を示す。図１２（ｂ）に示すマップでは、前記同様、縦軸に沸上要求能力（沸上時の目標回転数Ｎｂ）、横軸に暖房要求能力（前記暖房時の目標回転数Ｎｈ）を下向き増加方向にとって表している。

図１２（ｂ）に示すように、例えば沸上・暖房運転時における前記暖房要求能力が最小レベルで前記沸上要求能力も最小レベルであった場合には、膨張弁１１２は開度「２５０」となるように制御される。この暖房要求能力が最小レベルのままで前記沸上要求能力が１ランク高くなると膨張弁１１２の開度は少し小さな開度「２００」となるように制御され、さらに前記沸上要求能力が１ランク高くなると膨張弁１１２の開度はさらに少し小さな開度「１５０」となるように制御され、さらに前記沸上要求能力が１ランク高くなると膨張弁１１２の開度はさらに少し小さな開度「１００」となるように制御され、さらに前記沸上要求能力が１ランク高くなると膨張弁１１２の開度はさらに少し大きな開度「５０」となるように制御される。このように膨張弁１１２の開度が徐々に小さくなることにより、水冷媒熱交換器１５側及び室内熱交換器２７側への分流における、水冷媒熱交換器１５側への分流比が増大するように制御される。

同様に、前記暖房要求能力が最小レベルより１ランク高い状態で前記沸上要求能力が最小レベルであった場合には、膨張弁１１２は前記開度「２５０」より大きい開度「３００」となるように制御される。これにより、前記分流における室内熱交換器２７側への分流比が（前記開度「２５０」の場合に比べると）やや増大する。この状態のままで前記沸上要求能力が１ランク高くなると膨張弁１１２の開度は少し小さな開度「２５０」となるように制御され、その後、前記沸上要求能力が１ランクずつ高くなるに連れて、膨張弁１１２の開度は「２００」「１５０」「１００」と徐々に小さくなるように制御され、水冷媒熱交換器１５側への分流比が増大する。

さらに前記同様に、前記暖房要求能力が最小レベルより２ランク高い状態で前記沸上要求能力が最小レベルであった場合には、膨張弁１１２は前記開度「３００」よりさらに大きい開度「３５０」となるように制御される。これにより、前記室内熱交換器２７側への分流比が（前記開度「３００」の場合に比べ）さらに増大する。この状態のままで前記沸上要求能力が１ランクずつ高くなるに連れて、膨張弁１１２の開度は「３００」「２５０」「２００」「１５０」と徐々に小さくなるように制御され、水冷媒熱交換器１５側への分流比が増大する。

さらに前記同様に、前記暖房要求能力が最小レベルより３ランク高い状態で前記沸上要求能力が最小レベルであった場合には、膨張弁１１２は前記開度「３５０」よりさらに大きい開度「４００」となるように制御される。これにより、前記室内熱交換器２７側への分流比が（前記開度「３５０」の場合に比べ）さらに増大する。この状態のままで前記沸上要求能力が１ランクずつ高くなるに連れて、膨張弁１１２の開度は「３５０」「３００」「２５０」「２００」と徐々に小さくなるように制御され、水冷媒熱交換器１５側への分流比が増大する。

さらに前記同様に、前記暖房要求能力が最大レベルで前記沸上要求能力が最小レベルであった場合には、膨張弁１１２は前記開度「４００」よりさらに大きな開度「４５０」（全開状態に近い状態）となるように制御される。これにより、前記室内熱交換器２７側への分流比が（前記開度「４００」の場合に比べ）さらに増大する。この状態のままで前記沸上要求能力が１ランク高くなるに連れて、膨張弁１１２の開度は「４００」「３５０」「３００」「２５０」と徐々に小さくなるように制御され、水冷媒熱交換器１５側への分流比が増大する。

ところで、前記のような沸上・暖房運転において、本願発明者等の検討によれば、図１２を用いて前記したような、水冷媒熱交換器１５側に設けた膨張弁１１１及び室内熱交換器２７側に設けた膨張弁１１２の開度可変のみによる分流バランス制御では、前記したような冷媒経路の冷凍サイクルの変動が大きく、圧縮機１４から吐出される冷媒の前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが安定しないことが知見された。すなわち、図１３（ａ）に比較例として示すように、この場合、例えば操作者がリモコン６０を操作し前記エアコン設定温度Ｔｃｏｎを変更した等により、室内熱交換器２７の暖房能力が時間ｔ１〜ｔ２においてＷＡ→ＷＢに切り替わったとき、前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔは前記時間ｔ１から大きく上昇して前記時間ｔ２においてＴｏｕｔ＝ＴＡでピークとなった後、さらに大きく変化してその後の時間ｔ３においてＴｏｕｔ＝ＴＢまで急落した後、再度上昇してその後の時間ｔ４になってようやく落ち着くという、かなり不安定な挙動となる。この結果、このときの前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔの振れ幅ＴＡ−ＴＢも、かなり大きな値の△ＴＡＢとなる。この結果、冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが低すぎる場合（例えば時間ｔ３のＴｏｕｔ＝ＴＢなど）、前記水冷媒熱交換器１５での熱交換量が低下して前記加熱戻り管６における前記沸上温度Ｔｂが低くなり、貯湯タンク２内においていわゆる湯切れが生じるおそれがある。また冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが高すぎる場合（例えば時間ｔ２のＴｏｕｔ＝ＴＡなど）、公知の回路保護機能により運転が停止するおそれがある。

そこで、これに対応して、本実施形態では、前記水冷媒熱交換器１５側の冷媒と前記室内熱交換器２７側の冷媒とが合流する前記合流点Ｅよりも下流側に設けた前記膨張弁１１３において、前記の吐出制御が行われる。すなわち、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより、前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが所定の一定値となるように、膨張弁１１３の開度がフィードバック制御される。すなわち、前記膨張弁制御部４１０Ｃによって、冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが低すぎる場合は膨張弁１１３の開度が閉じる方向に制御され、冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが高すぎる場合は膨張弁１１３の開度が開く方向に制御される。

本実施形態によれば、このような制御が行われることにより、図１３（ｂ）にて示すように、前記のようにエアコン設定温度Ｔｃｏｎが変更され、室内熱交換器２７の暖房能力が時間ｔ１〜ｔ２においてＷａ→Ｗｂに切り替わった場合でも、前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔは前記時間ｔ１から少しだけ上昇して前記時間ｔ２においてＴｏｕｔ＝Ｔａでピークとなった後、小さく下降して直後の時間ｔ５でＴｏｕｔ＝Ｔｂとなった後、その後の時間ｔ６で安定して収束する。このように、前記図１３（ａ）の比較例に比べて揺れの少ない安定的な挙動となる結果、このときの前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔの振れ幅Ｔａ−Ｔｂも、前記△ＴＡＢよりもかなり小さな△Ｔａｂにとどまる。したがって、前記比較例と異なり、高い前記沸上温度Ｔｂを維持しつつ、前記水冷媒熱交換器１５側と前記室内熱交換器２７側との分流バランスを最適に制御し、安定的に運転を継続することができる。

また、本実施形態では特に、前記水冷媒熱交換器１５側の沸上要求能力（前記の例では沸上時目標回転数Ｎｂ）と前記室内熱交換器２７側の暖房要求能力（前記の例では暖房時目標回転数Ｎｈ）とに応じて、膨張弁１１１，１１２の弁開度がそれぞれ可変に制御されることで、分流比率を制御する。これにより、高精度に分流比率を変更することができる。

また、本実施形態では特に、配管部２５ｂにおいて膨張弁１１１に加えて二方弁１２１が設けられ、配管部２５ｄ１において膨張弁１１２に加えて二方弁１２２が設けられる。これにより、水冷媒熱交換器１５側の管路（配管部２５ｂ，２５ｃ等）及び室内熱交換器２７側の管路（配管部２５ｄ１，２５ｄ２，２６ａ，２６ｂ，２５ｇ）それぞれにおいて、確実な分流バランスの制御を行うことができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、前記水冷媒熱交換器１５側の沸上要求能力（前記の例では沸上時目標回転数Ｎｂ）と前記室内熱交換器２７側の暖房要求能力（前記の例では暖房時目標回転数Ｎｈ）とに応じて、膨張弁１１１，１１２の弁開度がそれぞれ可変に制御された。これに代えて、いずれか一方の膨張弁の弁開度は固定しつつ、残りの膨張弁の弁開度のみを可変に制御するようにしてもよい。

そのような変形例として、膨張弁１１１の開度を固定しつつ膨張弁１１２の開度のみを可変に制御する場合の前記膨張弁制御部４２０Ｂによる制御マップを図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す。

図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すマップでは、前記図１２と同様、縦軸に沸上要求能力（前記沸上時の目標回転数Ｎｂ）を下向き増加方向にとり、横軸に暖房要求能力（前記暖房時の目標回転数Ｎｈ）を下向き増加方向にとったときの、各状態における弁開度の値（全閉状態が「０」で全開状態が「５００」となる相対値）を表している。

そして、図１４（ａ）に示すように、本変形例では、膨張弁１１１は、沸上・暖房運転時における前記暖房要求能力及び前記沸上要求能力がどのようなレベルであっても、前記膨張弁１１１の開度は開度「２５０」（例えば全開と全閉のちょうど中間となる開度）に固定される。

そして、膨張弁１１２の開度は、図１４（ｂ）に示すように、前記図１２（ｂ）に示した制御マップと全く同一の内容となっている。

本変形例においては、前記した実施形態と同様の効果に加え、水冷媒熱交換器１５側の膨張弁１１１の弁開度を固定としつつ室内熱交換器２７側の膨張弁１１２の弁開度を可変として分流比率を制御することにより、シンプルな制御態様で迅速に分流比率を変更できる効果もある。

また例えば、上記実施形態では、図１１に示したように、配管部２５ｂ，２５ｃにおいて沸上・暖房運転の際の水冷媒熱交換器１５の上流側に前記二方弁１２１を配置し下流側に前記膨張弁１１１を配置すると共に、配管部２５ｄ１，２５ｄ２，２６ａ，２６ｂ，２５ｇにおいて沸上・暖房運転の際の室内熱交換器２７の上流側に前記二方弁１２２を配置し下流側に前記膨張弁１１２を配置した（図１１参照）。

このような配置に対し、例えば図１５に示すように、配管部２５ｂ，２５ｃにおいて、二方弁１２１を全閉機能付きの膨張弁１２１ａに入れ替えて配置し、この膨張弁１２１ａで前記のように分流比率を制御したり、配管部２５ｄ１，２５ｇにおいて、二方弁１２２を全閉機能付きの膨張弁１２２ａに入れ替えて配置し、この膨張弁１２２ａで前記のように分流比率を制御するようにしてもよい。あるいは、前記の２つの入れ替えを何れか片方のみ行うようにしてもよい。

さらに、本発明は以上の態様に限定されることなく、例えば、前記二方弁１２１〜１２４のうち少なくとも１つを、閉止機能付きの膨張弁で置き換えても良い。また、前記膨張弁１１１〜１１３に代え、減圧器としてエジェクターを用いても良い。

１ ヒートポンプ給湯機
２ 貯湯タンク
４ 加熱循環回路（湯水循環回路）
５ 加熱往き管（湯水配管）
６ 加熱戻り管（湯水配管）
１４ 圧縮機
１５ 水冷媒熱交換器
１５ａ 冷媒側の流路
１５ｂ 水側の流路
１７ 室外熱交換器（ヒートポンプ熱交換器）
１８ 冷媒配管
１８ａ 配管部（吐出側管路）
１８ｃ 配管部（吸入側管路）
１８ｄ 配管部（吸入側管路）
１８ｅ 配管部（第３管路）
２５ａ 配管部（吐出側管路）
２５ｂ 配管部（第１管路）
２５ｃ 配管部（第１管路）
２５ｄ１ 配管部（第２管路）
２５ｄ２ 配管部（第２管路）
２５ｅ１ 配管部（第３管路）
２５ｅ２ 配管部（第３管路）
２５ｇ 配管部（第２管路）
２６ａ 配管部（第２管路）
２６ｂ 配管部（第２管路）
２７ 室内熱交換器
３０ 冷媒循環回路
３１ 四方弁
１００ 貯湯ユニット
１１１ 膨張弁（第１減圧器）
１１２ 膨張弁（第２減圧器）
１１３ 膨張弁（第３減圧器）
１２１ 二方弁（第１二方弁）
１２２ 二方弁（第２二方弁）
１２３ 二方弁
１２４ 二方弁
２００ ヒートポンプユニット（室外機）
３００ エアコンユニット（室内機）
４１０ ヒーポン制御部
４１０Ｃ 膨張弁制御部（吐出温度制御手段）
４２０ 貯湯制御部
４２０Ｂ 膨張弁制御部（分流制御手段）
４３０ エアコン制御部
Ｄ 分岐点
Ｅ 合流点
Ｎｂ 沸上運転時の圧縮機の目標回転数（第１要求熱交換能力）
Ｎｈ 暖房運転時の圧縮機の目標回転数（第２要求熱交換能力）
Ｎｂｈ 沸上・暖房運転時の圧縮機の目標回転数
Ｔａｉｒ 外気温度
Ｔｃｏｎ エアコン設定温度
Ｔｒ 室内温度

Claims (3)

1. 冷媒と室内空気との熱交換を行う、凝縮器としての室内熱交換器と、
   湯水を貯湯する貯湯タンクと、
   冷媒通路と水通路とを備え、前記冷媒通路内の前記冷媒と前記水通路内の水との熱交換を行う、凝縮器としての水冷媒熱交換器と、
   前記冷媒と外気との熱交換を行う、蒸発器としてのヒートポンプ熱交換器と、
   圧縮機と
   を有し、
   前記水冷媒熱交換器の前記水通路と前記貯湯タンクとを湯水配管によって環状に接続して湯水循環回路を形成し、前記室内熱交換器、前記水冷媒熱交換器の前記冷媒通路、前記ヒートポンプ熱交換器、及び、前記圧縮機を冷媒配管で接続して冷媒循環回路を形成して、前記室内熱交換器により室内空気を加熱しかつ前記水冷媒熱交換器により前記貯湯タンクへの水を加熱する沸上・暖房運転を実行可能な暖房機能付きヒートポンプ給湯機において、
   前記冷媒配管は、
   前記圧縮機の吐出側に接続される吐出側管路と、
   前記吐出側管路に対し所定の分岐点から分岐して接続され、前記水冷媒熱交換器が配設された第１管路と、
   前記吐出側管路に対し前記分岐点から分岐して接続され、前記室内熱交換器が配設された第２管路と、
   前記水冷媒熱交換器より下流側の前記第１管路と前記室内熱交換器より下流側の前記第２管路とが合流する合流点を、前記ヒートポンプ熱交換器の入口側に接続する第３管路と、
   前記ヒートポンプ熱交換器の出口側を前記圧縮機の吸入側に接続する吸入側管路とを含み、
   前記第１管路は、第１減圧器を備えており、
   前記第２管路は、第２減圧器を備えており、
   前記第３管路は、第３減圧器を備えており、
   前記沸上・暖房運転の実行時に、前記第１減圧器及び前記第２減圧器の弁開度を調整することにより、前記吐出側管路から前記第１管路及び前記第２管路へ分かれて流入する前記冷媒の分流を制御する分流制御手段と、
   前記沸上・暖房運転の実行時に、前記第３減圧器の前記弁開度を調整することにより、前記圧縮機の吐出側から吐出される前記冷媒の冷媒吐出温度を制御する吐出温度制御手段と
   を設けたことを特徴とする暖房機能付きヒートポンプ給湯機。
2. 前記分流制御手段は、
   前記第１減圧器の弁開度を固定としつつ、前記室内熱交換器における要求熱交換能力と前記水冷媒熱交換器における要求熱交換能力とに応じて前記第２減圧器の弁開度を可変に制御することにより、前記第１管路側と前記第２管路側との分流比率を制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の暖房機能付きヒートポンプ給湯機。
3. 前記分流制御手段は、
   前記水冷媒熱交換器における第１要求熱交換能力と前記室内熱交換器における第２要求熱交換能力とに応じて、前記第１減圧器の弁開度を可変に制御するとともに、前記水冷媒熱交換器における第１要求熱交換能力と前記室内熱交換器における第２要求熱交換能力とに応じて、前記第２減圧器の弁開度を可変に制御することにより、前記第１管路側と前記第２管路側との分流比率を制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の暖房機能付きヒートポンプ給湯機。
   

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