WO2021191949A1

WO2021191949A1 - ヒートポンプ式熱源装置およびヒートポンプ式給湯装置

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Publication number: WO2021191949A1
Application number: PCT/JP2020/012644
Authority: WO
Inventors: 隆宏岡本; 尚希今任; 信介黒田
Original assignee: 東芝キヤリア株式会社
Priority date: 2020-03-23
Filing date: 2020-03-23
Publication date: 2021-09-30
Also published as: AU2020438844B2; AU2020438844A1; EP4130599A4; EP4130599A1

Abstract

一実施形態に係るヒートポンプ式給湯装置は、圧縮機と、水熱交換器と、タンクと、水放熱器と、ポンプと、ヒータと、第１の温度センサと、第２の温度センサと、制御部とを備える。前記第１の温度センサは、前記タンクに貯留された水に放熱して前記水熱交換器の流路に流入する水の第１の温度を検知する。前記第２の温度センサは、前記タンクに貯留された水の第２の温度を検知する。前記制御部は、前記第１の温度および前記第２の温度に基づいて前記圧縮機の運転もしくは停止を制御するとともに、前記圧縮機の運転中は前記第１の温度に基づいて前記圧縮機の回転数を制御する。

Description

ヒートポンプ式熱源装置およびヒートポンプ式給湯装置

　本発明の実施形態は、暖房や給湯に使用する温水をヒートポンプ式冷凍サイクルの運転により得るヒートポンプ式熱源装置、および給湯に使用する温水を生成するヒートポンプ式給湯装置に関する。

　ヒートポンプ式冷凍サイクルの運転により外気から熱を汲み上げ、その汲み上げ熱で温めた温水を暖房用放熱器や給湯用タンクなどに送るヒートポンプ式熱源装置が知られている。ヒートポンプ式熱源装置は、主たる構成要素として圧縮機、水熱交換器、減圧器、蒸発器、および制御ユニットを備え、水熱交換器を流れる水を圧縮機の吐出冷媒で加熱する。また、このようなヒートポンプ式熱源装置を使用して冷媒で加熱された水を、給湯用タンク内で放熱し、貯留された水を温水にするヒートポンプ式給湯装置がある。

特開２０１３－１５５９９１号公報

　タンク内の温水の温度（タンク水温）は、制御ユニットの操作表示器などから設定された温度（給湯温度）に調整される。その際の消費電力を極力抑えるため、ヒートポンプ式熱源装置の加熱能力がタンク水温を給湯温度とするのに充分な状態では、例えば圧縮機が最大回転数で運転し続けることを抑制することが望まれる。

　また、タンク水温をさらに高めるためにタンクにヒータを内蔵したヒートポンプ式給湯装置の場合、タンク内の水をある程度の温度までヒートポンプによって昇温し、それ以上は、ヒートポンプを停止させてヒータで水温を設定された給湯温度まで上昇させる。ヒータはヒートポンプよりも効率が低いため、このようなシステムでは、できる限りヒートポンプの運転を活用してタンク水温を上げることが望ましい。

　本発明の実施形態の目的は、圧縮機の回転数を適切に制御することで省エネルギ化を図ることができるヒートポンプ式熱源装置およびヒートポンプ式給湯装置を提供することである。

　一実施形態に係るヒートポンプ式給湯装置は、圧縮機と、水熱交換器と、タンクと、水放熱器と、ポンプと、ヒータと、第１の温度センサと、第２の温度センサと、制御部とを備える。前記圧縮機は、圧縮されたガス冷媒を吐出する回転式の圧縮機である。前記水熱交換器は、内部に有する流路を流れる水を前記ガス冷媒で加熱する。前記タンクは、水を貯留する。前記水放熱器は、前記タンク内に設けられ、前記水熱交換器で加熱された水の熱を前記タンク内に放熱させる。前記ポンプは、前記水放熱器と前記水熱交換器との間に水を循環させる。前記ヒータは、前記水放熱器と前記水熱交換器との間に設けられ、これらの間を流れる水を加熱する。前記第１の温度センサは、前記タンクに貯留された水に放熱して前記水熱交換器の流路に流入する水の第１の温度を検知する。前記第２の温度センサは、前記タンクに貯留された水の第２の温度を検知する。前記制御部は、前記第１の温度および前記第２の温度に基づいて前記圧縮機の運転もしくは停止を制御するとともに、前記圧縮機の運転中は前記第１の温度に基づいて前記圧縮機の回転数を制御する。

　一実施形態に係るヒートポンプ式熱源装置は、圧縮機と、水熱交換器と、ポンプと、第１の温度センサと、制御部とを備える。前記圧縮機は、圧縮されたガス冷媒を吐出する回転式の圧縮機である。前記水熱交換器は、内部に有する流路を流れる水を前記ガス冷媒で加熱する。前記ポンプは、前記水熱交換器と利用側の熱交換器との間に水を循環させる。前記第１の温度センサは、前記水熱交換器の流路に流入する水の第１の温度を検知する。前記制御部は、前記第１の温度に基づいて前記圧縮機の停止を制御するとともに、前記圧縮機の運転中は、前記第１の温度が所定の設定値よりも高い場合、前記圧縮機の回転数を高効率が得られる回転数に制御し、前記第１の温度が前記設定値よりも低く設定された温度よりも低い場合、前記圧縮機の回転数を前記高効率が得られる回転数よりも低い回転数に制御する。

実施形態に係るヒートポンプ式熱源装置およびヒートポンプ式給湯装置の構成を概略的に示すブロック図である。第１の実施形態に係るヒートポンプ式熱源装置およびヒートポンプ式給湯装置の加熱運転時におけるコントローラの制御フロー図である。第１の実施形態に係るヒートポンプ式熱源装置およびヒートポンプ式給湯装置の加熱運転時における入口水温ＴＷＩとタンク水温ＴＴＷとの温度差と、圧縮機の回転数の変動との関係を示す図である。第２の実施形態に係るヒートポンプ式熱源装置およびヒートポンプ式給湯装置の加熱運転時におけるコントローラの制御フロー図である。第２の実施形態に係るヒートポンプ式熱源装置およびヒートポンプ式給湯装置の加熱運転時における圧縮機の運転状態（周波数および停止）と入口水温ＴＷＩとの関係を示す図である。第２の実施形態に係るヒートポンプ式熱源装置およびヒートポンプ式給湯装置の冷凍サイクルの性能特性を圧縮機の運転周波数［Ｈｚ］と成績係数［ＣＯＰ］との関係により示す図である。

　以下、実施形態について、図１から図６を参照して説明する。　
　（第１の実施形態）　
　図１は、本実施形態に係るヒートポンプ式熱源装置を含むヒートポンプ式給湯装置ＨＰの構成を概略的に示すブロック図である。ヒートポンプ式給湯装置ＨＰは、ヒートポンプ式冷凍サイクルの運転により温水を得る装置である。図１に示すように、ヒートポンプ式給湯装置ＨＰは、室外ユニットＡ、水熱交ユニットＢ、負荷ユニットＣ、制御ユニットＤを備える。ヒートポンプ熱源装置は、後述するヒートポンプ式給湯装置ＨＰの構成要素のうち、給湯タンク１３、放熱コイル（水放熱器）１４、ヒータ１５、およびタンク水温センサ３４を除く構成を備えた装置である。要するにヒートポンプ熱源装置は、室外ユニットＡと水熱交ユニットＢで構成される。

　ヒートポンプ式給湯装置ＨＰにおいては、室外ユニットＡと水熱交ユニットＢとの間が配管接続されて冷媒が循環し、水熱交ユニットＢと負荷ユニットＣとの間が配管接続されて水（温水）が循環する。これら冷媒および水（温水）の流れは、制御ユニットＤにより制御される。

　圧縮機１の吐出口には、四方弁２を介して水熱交換器３の冷媒流路の一端が配管接続され、その冷媒流路の他端は減圧器である膨張弁４を介して空気熱交換器５ａ，５ｂの一端に配管接続される。そして、空気熱交換器５ａ，５ｂの他端は、四方弁２およびアキュームレータ６を介して圧縮機１の吸込口に配管接続される。これらの配管接続により、ヒートポンプ式冷凍サイクルが構成される。

　空気熱交換器５ａ，５ｂの近傍には、室外ファン７ａ，７ｂが配置される。室外ファン７ａ，７ｂは、外気を吸い込み、その吸込空気を空気熱交換器５ａ，５ｂに通す。室外ファン７ａ，７ｂにより形成される吸込風路の上流側には、外気温度センサ３１が配置される。外気温度センサ３１は、室外ファン７ａ，７ｂにより吸い込まれる外気の温度を検知する。

　暖房時および後述する給湯タンク１３内の湯の加熱時、矢印で示すように、圧縮機１から吐出される圧縮されたガス冷媒は、四方弁２を通って水熱交換器３の冷媒流路を流れる。水熱交換器３の冷媒流路を流れる際、ガス冷媒は水熱交換器３の水流路を流れる水に熱を奪われて凝縮する。水熱交換器３の冷媒流路から流出する液冷媒は、膨張弁４で減圧されて空気熱交換器５ａ，５ｂを流れる。空気熱交換器５ａ，５ｂを流れる液冷媒は、外気から熱を汲み上げて蒸発する。空気熱交換器５ａ，５ｂから流出するガス冷媒は、四方弁２およびアキュームレータ６を通って圧縮機１に吸い込まれる。このように暖房時において、水熱交換器３は凝縮器として機能し、空気熱交換器５ａ，５ｂは蒸発器として機能する。

　暖房および給湯タンク１３内の湯の加熱中に空気熱交換器５ａ，５ｂの除霜が必要となる場合、四方弁２で流路が切り換えられ、圧縮機１から吐出される圧縮された高温のガス冷媒は四方弁２から空気熱交換器５ａ，５ｂの冷媒流路を流れる。この高温のガス冷媒が流れることで空気熱交換器５ａ，５ｂが除霜される。除霜時において、空気熱交換器５ａ，５ｂは凝縮器として機能し、水熱交換器３は蒸発器として機能する。

　水熱交換器３の水流路の出口は、循環ポンプ１１の吸込口に配管接続され、循環ポンプ１１の吐出口は、三方弁１２の水入口１２ａに配管接続される。そして、三方弁１２の水出口１２ｂは、給湯用のタンク（以下、給湯タンクという）１３に収容された放熱コイル（水放熱器）１４の水流入口に配管接続され、放熱コイル１４の水流出口は、水熱交換器３の水流路の入口と配管接続される。さらに、三方弁１２の水出口１２ｃは、複数の暖房用の放熱器２１，２２，２３、いわゆるファンコイルユニットの水入口にそれぞれ接続され、各放熱器２１，２２，２３の水出口は、水熱交換器３の水流路の入口に配管接続される。

　循環ポンプ１１は、水熱交換器３から流出する温水を給湯タンク１３または放熱器２１，２２，２３に送り、給湯タンク１３または放熱器２１，２２，２３から戻ってきた水を水熱交換器３に流入させる。

　三方弁１２は、水入口１２ａおよび２つの水出口１２ｂ，１２ｃを有し、水入口１２ａから水出口１２ｂに至る第１流路および水入口１２ａから水出口１２ｃに至る第２流路のいずれか一方に内部流路を切り換える電磁弁である。

　これら水熱交換器３と給湯タンク１３および放熱器２１，２２，２３との間の配管接続により、温水循環サイクルが形成される。

　暖房時には、三方弁１２は、後述する制御ユニットＤによって水入口１２ａが水出口１２ｃに接続され、循環ポンプ１１から送り出された温水は、放熱器２１，２２，２３に供給される。一方、給湯タンク１３内の湯を加熱する加熱運転時には、三方弁１２は、制御ユニットＤによって水入口１２ａが水出口１２ｂに接続され、循環ポンプ１１から送り出された温水は給湯タンク１３内の放熱コイル１４に供給される。

　給湯タンク１３および放熱器２１，２２，２３から水熱交換器３に至る配管は途中で合流し、その合流部よりも下流側の配管に、温度センサ（第１の温度センサ。以下、入口水温センサという）３２が取り付けられる。図１に示す例では、入口水温センサ３２は水熱交ユニットＢに配置される。入口水温センサ３２は、給湯タンク１３および放熱器２１，２２，２３から流出して水熱交換器３の水流路に流入する水の温度（第１の温度。以下、入口水温ＴＷＩという）を検知する。

　水熱交換器３から給湯タンク１３または放熱器２１，２２，２３に至る配管には、温水温度センサ（以下、出口水温センサという）３３が取り付けられる。図１に示す例では、出口水温センサ３３は水熱交換器３と循環ポンプ１１の間の配管に配置される。出口水温センサ３３は、水熱交換器３から流出して給湯タンク１３または放熱器２１，２２，２３に送られる温水の温度（以下、出口水温ＴＷＯという）を検知する。

　給湯タンク１３は、放熱コイル１４およびヒータ（電気ヒータ）１５を内蔵し、入水管１６から流入する水を放熱コイル１４の放熱およびヒータ１５の発熱により加熱して給湯用の温水として貯留し、貯留した温水を出水管１７に導く。放熱コイル１４は、水熱交換器３から流出した温水を水流入口から水流出口まで流し、その間に給湯タンク１３に貯留された水（温水）に放熱する。出水管１７の先端の蛇口１７ａが開くと、給湯タンク１３内の温水が出水管１７を介して流出する。給湯タンク１３内には、温度センサ（第２の温度センサ。以下、タンク水温センサという）３４が配置される。タンク水温センサ３４は、給湯タンク１３に貯留された水の温度（第２の温度。以下、タンク水温ＴＴＷという）を検知する。

　圧縮機１、四方弁２、膨張弁４、空気熱交換器５ａ，５ｂ、アキュームレータ６、室外ファン７ａ，７ｂ、および外気温度センサ３１は、室外ユニットＡの構成要素に含まれる。水熱交換器３、循環ポンプ１１、入口水温センサ３２、および出口水温センサ３３は、水熱交ユニットＢの構成要素に含まれる。給湯タンク１３、放熱コイル１４、ヒータ１５、放熱器２１，２２，２３、および三方弁１２は、負荷ユニットＣの構成要素に含まれる。ただし、これら各構成要素をいずれのユニットＡ，Ｂ，Ｃが含むかは上記に限定されない。

　制御ユニットＤは、室外ユニットＡ、水熱交ユニットＢ、負荷ユニットＣの動作を制御し、室外ユニットＡと水熱交ユニットＢとの間で冷媒を循環させ、水熱交ユニットＢと負荷ユニットＣとの間で温水を循環させる。制御ユニットＤは、コントローラ４０、操作表示器４１を備える。制御ユニットＤは、負荷ユニットＣと同様に屋内に据え付けられる。

　コントローラ４０は、室外ユニットＡ、水熱交ユニットＢ、負荷ユニットＣ、および操作表示器４１にそれぞれ電気的に接続される。コントローラ４０は、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置（不揮発メモリ）、入出力回路、タイマなどを含み、所定の演算処理を実行する。例えば、コントローラ４０は、各種データを入出力回路により読み込み、記憶装置からメモリに読み出したプログラムを用いてＣＰＵで演算処理し、処理結果に基づいて室外ユニットＡ、水熱交ユニットＢ、負荷ユニットＣの動作制御を行う。ヒートポンプ式給湯装置ＨＰにおいて、コントローラ４０は、圧縮機１の回転数を制御する制御部に相当する。

　操作表示器４１は、ヒートポンプ式給湯装置ＨＰに対してユーザが運転条件の設定を行うリモートコントロール式のインターフェース部である。操作表示器４１は、例えばヒートポンプ式給湯装置ＨＰの運転の開始と停止を指定する運転釦、給湯の設定温度（給湯温度）や暖房時の室内設定温度の操作釦、循環ポンプ１１の運転モードを指定する操作釦、ヒートポンプ式給湯装置ＨＰの運転状態を報知する表示部などを有する。操作表示器４１は温水の各供給先や被空調空間などの利用側に設置されるが、設置場所はこれらに限定されない。

　操作表示器４１とコントローラ４０は、一体の筐体に収納されてもよいし、それぞれが別の筐体に収納され、各々が異なる位置に設置されてもよい。操作表示器４１とコントローラ４０は、給湯タンク１３の近くに設置されることが一般的である。

　ここで、ヒートポンプ式給湯装置ＨＰの加熱運転時の動作と作用について、室外ユニットＡ、水熱交ユニットＢ、負荷ユニットＣに対するコントローラ４０の制御フローに従って説明する。図２には、加熱運転時におけるコントローラ４０の制御フローを示す。なお、暖房時のヒートポンプ式給湯装置ＨＰの暖房運転制御もコントローラ４０によって実行されるが、本実施形態の主題ではないため、その説明を省略する。

　ヒートポンプ式給湯装置ＨＰにおいて、加熱運転（給湯タンク１３に貯留された水（温水）を沸き上げる運転）は、例えばユーザが操作表示器４１の運転釦を操作することにより開始される。通常、ユーザは、設置時に運転釦を操作して運転を開始させ、その後は長期の留守となる場合以外、運転を停止させることはない。

　操作表示器４１から加熱運転の開始指示がなされると、コントローラ４０は、サーモＯＮ条件を判定する（Ｓ１０１）。サーモＯＮ条件は、加熱運転の開始指示がなされた際、給湯タンク１３に貯留された水（温水）を沸き上げる必要があるか否かの判定条件である。サーモＯＮ条件の成否に応じて、循環ポンプ１１および圧縮機１を起動させるか否かが決定される。具体的には、給湯タンク１３のタンク水温ＴＴＷがサーモＯＮ水温以下であるか否かがサーモＯＮ条件として判定される。サーモＯＮ水温は、給湯タンク１３に貯留された温水の沸き上げが必要な温度であり、例えばユーザが操作表示器４１の操作釦を操作して設定したタンク水温である給湯温度（後述するサーモＯＦＦ温度）から所定値（一例として、２０℃）を差し引いた値である。サーモＯＮ水温の値は、例えばコントローラ４０の記憶装置に保持され、サーモＯＮ条件の判定時にメモリに読み出されてパラメータとして使用される。

　サーモＯＮ条件の判定にあたって、コントローラ４０は、タンク水温センサ３４からタンク水温ＴＴＷを取得し、サーモＯＮ水温と比較する。本実施形態では一例として、タンク水温がサーモＯＮ水温以下である場合、コントローラ４０は、給湯タンク１３に貯留された温水を沸き上げる必要があるものとして、サーモＯＮ条件が成立すると判定する。一方、タンク水温ＴＴＷがサーモＯＮ水温を超えている場合、コントローラ４０は、給湯タンク１３に貯留された温水を沸き上げる必要がないものとして、サーモＯＮ条件が成立しないと判定する。

　コントローラ４０は、サーモＯＮ条件が成立するまでサーモＯＮ条件の判定を繰り返す。その際、コントローラ４０は、所定の不成立処理を実行してもよい。不成立処理は、例えばサーモＯＮ条件の判定を所定時間待機する待機処理、所定時間もしくは所定回数に亘って判定を繰り返してもサーモＯＮ条件が成立しない場合に加熱運転を終了させるタイムアウト処理やリトライ処理、これらを組み合わせた処理などである。

　一方、Ｓ１０１においてサーモＯＮ条件が成立する場合、コントローラ４０は、循環ポンプ１１を起動させる（Ｓ１０２）。これにより、水熱交ユニットＢと給湯タンク１３（具体的には放熱コイル１４）との間で温水が循環を開始する。以下、このように水熱交ユニットＢと給湯タンク１３との間を循環する温水を循環水という。その際、コントローラ４０は、水入口１２ａから水出口１２ｂに至る第１流路となるように三方弁１２の内部流路を切り換える。

　続いて、コントローラ４０は、圧縮機１を起動させる（Ｓ１０３）。その際、コントローラ４０は、四方弁２を制御し、圧縮機１から吐出される冷媒を水熱交換器３、膨張弁４、空気熱交換器５ａ，５ｂ、四方弁２、アキュームレータ６を順に経由して気液相変化させつつ、圧縮機１に戻るように循環させる。これにより、水熱交ユニットＢと給湯タンク１３との間を循環する温水（循環水）は、水熱交換器３を流れる間に圧縮機１から吐出されたガス冷媒で加熱され、水温が上昇する。そして、かかる温水は、放熱コイル１４を流れる間に給湯タンク１３内で放熱する。これにより、給湯タンク１３のタンク水温（ＴＴＷ）が上昇する。

　次いで、コントローラ４０は、サーモＯＦＦ条件を判定する（Ｓ１０４）。サーモＯＦＦ条件は、給湯タンク１３に貯留された温水を沸き上げる必要がなくなったか否かの判定条件である。具体的には、圧縮機１を運転させたままでの沸き上げの継続要否がサーモＯＦＦ条件として判定される。サーモＯＦＦ条件の成否に応じて、循環ポンプ１１および圧縮機１を停止させるか否かが決定される。本実施形態では、第１のサーモＯＦＦ条件と第２のサーモＯＦＦ条件のいずれか一方が成立する場合、サーモＯＦＦ条件が成立して圧縮機１を停止し、第１のサーモＯＦＦ条件と第２のサーモＯＦＦ条件がいずれも成立しない場合、サーモＯＦＦ条件は成立しないので、循環ポンプ１１および圧縮機１の運転が継続される。

　具体的には、給湯タンク１３のタンク水温ＴＴＷがサーモＯＦＦ水温以上であるか否かが第１のサーモＯＦＦ条件として判定される。サーモＯＦＦ水温は、給湯タンク１３に貯留された温水をこれ以上加熱する（沸き上げる）ことを要しない温度であり、例えばユーザが操作表示器４１の操作釦を操作して設定した給湯温度である。サーモＯＦＦ水温の値は、例えばコントローラ４０のメモリに保持され、第１のサーモＯＦＦ条件の判定時にパラメータとして使用される。

　第１のサーモＯＦＦ条件の判定にあたって、コントローラ４０は、タンク水温センサ３４からタンク水温ＴＴＷを取得し、サーモＯＦＦ水温と比較する。本実施形態では一例として、タンク水温ＴＴＷが設定温度であるサーモＯＦＦ水温以上である場合、コントローラ４０は、給湯タンク１３に貯留された温水を沸き上げる必要がなくなったものとして、第１のサーモＯＦＦ条件が成立すると判定する。一方、タンク水温ＴＴＷがサーモＯＦＦ水温未満である場合、コントローラ４０は、給湯タンク１３に貯留された温水をさらに沸き上げる必要があるものとして、第１のサーモＯＦＦ条件が成立しないと判定する。

　また、入口水温ＴＷＩが保護温度（以下、第１の設定値ともいう）以上であるか否かが第２のサーモＯＦＦ条件として判定される。保護温度は、圧縮機１に吸い込まれるガス冷媒の温度が過度に高温となることを回避して圧縮機１を保護するために設定されており、水熱交換器３への流入が許容される温水（循環水）の上限温度である。換言すれば、保護温度は、高温のガス冷媒と熱交換する循環水の上限温度であり、例えば圧縮機１の性能などに応じて予め設定されている。保護温度の値は、例えばコントローラ４０の記憶装置に保持され、第２のサーモＯＦＦ条件の判定時にメモリに読み出されてパラメータとして使用される。

　第２のサーモＯＦＦ条件の判定にあたって、コントローラ４０は、入口水温センサ３２から入口水温ＴＷＩを取得し、保護温度（例えば、５４℃）と比較する。本実施形態では一例として、入口水温ＴＷＩが保護温度以上である場合、コントローラ４０は、第２のサーモＯＦＦ条件が成立すると判定する。この場合、圧縮機１の許容運転範囲を超えないよう、停止を要する状況であるとして、第２のサーモＯＦＦ条件が成立するとされている。これにより、圧縮機１の保護が図られる。一方、入口水温ＴＷＩが保護温度未満である場合、コントローラ４０は、第２のサーモＯＦＦ条件が成立しないと判定する。この場合、給湯タンク１３に貯留された温水をさらに沸き上げても圧縮機１の許容運転範囲内であり、圧縮機１の運転継続が可能な状況であるとして、第２のサーモＯＦＦ条件が成立しないとされている。

　これら第１のサーモＯＦＦ条件および第２のサーモＯＦＦ条件により、サーモＯＦＦ条件が成立する場合、コントローラ４０は、圧縮機１を停止させる（Ｓ１０５）とともに、循環ポンプ１１を停止させる（Ｓ１０６）。これにより、ヒートポンプ式給湯装置ＨＰの加熱運転が終了する。

　ここで、第２のサーモＯＦＦ条件は、入口水温ＴＷＩが５４℃程度であることが一般的である。一方、タンク水温ＴＴＷの設定温度は、通常、４５℃から７０℃の範囲で１℃刻みに設定が可能である。タンク水温ＴＴＷの設定値が高温、例えば５５℃以上に設定されると、第２のサーモＯＦＦ条件は満たすが、第１のサーモＯＦＦ条件を満たさない場合が生じる。この場合、圧縮機１と循環ポンプ１１を停止後も水温を上昇させる必要があるため、ヒータ１５が起動される。ヒータ１５は、第１のサーモＯＦＦ条件を満たすまで運転が継続され、この運転によってタンク水温ＴＴＷが目標とする給湯温度に到達する。

　一方、Ｓ１０４においてサーモＯＦＦ条件が成立しない場合、コントローラ４０は、圧縮機１が最適な運転状態となるように回転数を制御する。このため、コントローラ４０は温度差条件を判定する。温度差条件は、圧縮機１の回転数を増加、維持、減少のいずれに遷移させるかの判定条件である。温度差条件の成否に応じて、圧縮機１の回転数を増加、維持、減少のいずれに遷移させるかが決定される。本実施形態では、温度差条件として、第１の温度差条件と第２の温度差条件がそれぞれ判定される。第１の温度差条件が成立する場合、圧縮機１の回転数が増加され、第２の温度差条件が成立する場合、圧縮機１の回転数が減少される。これらの温度差条件がいずれも成立しない場合、圧縮機１の回転数が維持される。

　図３は、入口水温ＴＷＩとタンク水温ＴＴＷとの温度差（以下、水温差という）と、圧縮機１の回転数の増加、維持、減少との関係を示す図である。図３に示すように、コントローラ４０は、ＨｚＫＥＥＰ＿Ｚｏｎｅを挟んだＨｚＵＰ＿ＺｏｎｅとＨｚＤＯＷＮ＿Ｚｏｎｅとの間で、水温差に応じて圧縮機１の回転数を遷移させる。ＨｚＵＰ＿Ｚｏｎｅは回転数を増加させる水温差の範囲、ＨｚＤＯＷＮ＿Ｚｏｎｅは回転数を減少させる水温差の範囲、ＨｚＫＥＥＰ＿Ｚｏｎｅは回転数を維持する水温差の範囲である。

　温度差条件の判定にあたって、コントローラ４０は、一例としてまず第１の温度差条件を判定する（Ｓ１０７）。第１の温度差条件は、水温差が第１の閾値（α）以下であるか否かの判定条件である。第１の温度差条件の成否に応じて、圧縮機１の回転数を増加させるか否かが決定される。第１の閾値は、給湯タンク１３に貯留された温水をさらに沸き上げるべく、圧縮機１の回転数の増加を要する水温差の値であり、例えば圧縮機１の性能などに応じて予め設定されている。第１の閾値は、例えばコントローラ４０の記憶装置に保持され、第１の温度差条件の判定時にメモリに読み出されてパラメータとして使用される。

　第１の温度差条件の判定にあたって、コントローラ４０は、入口水温センサ３２から入口水温ＴＷＩを取得するとともに、タンク水温センサ３４からタンク水温ＴＴＷを取得し、水温差を算出して算出値を第１の閾値と比較する。水温差が第１の閾値以下である場合、コントローラ４０は、第１の温度差条件が成立すると判定する。一方、水温差が第１の閾値を超えている場合、コントローラ４０は、第１の温度差条件が成立しないと判定する。

　第１の温度差条件が成立する場合、コントローラ４０は、給湯タンク１３に貯留された温水をさらに沸き上げるべく、圧縮機１の回転数を増加させる（Ｓ１０８）。この場合には、図３に示すように水温差がＨｚＵＰ＿Ｚｏｎｅにあり、圧縮機１の回転数の増加が必要な状況であるとされる。圧縮機１の回転数が増加されると、循環水の温度が上昇し、給湯タンク１３内での放熱量が増大する。これにより、給湯タンク１３に貯留された温水が沸き上げられ、タンク水温ＴＴＷが上昇する。回転数の増加幅は、特に限定されず任意に設定可能である。

　一方、Ｓ１０７において第１の温度差条件が成立しない場合、コントローラ４０は、第２の温度差条件を判定する（Ｓ１０９）。第２の温度差条件は、水温差が第２の閾値（β）を超えているか否かの判定条件である。第２の温度差条件の成否に応じて、圧縮機１の回転数を減少させるか否かが決定される。第２の閾値は、給湯タンク１３に貯留された温水の沸き上げを抑制するべく、圧縮機１の回転数の減少を要する水温差の値であり、例えば圧縮機１の性能などに応じて予め設定されている。第２の閾値は、第１の閾値よりも大きな値である。第２の閾値は、例えばコントローラ４０の記憶装置に保持され、第２の温度差条件の判定時にメモリに読み出されてパラメータとして使用される。

　第２の温度差条件の判定にあたって、コントローラ４０は、水温差の算出値を第２の閾値と比較する。水温差が第２の閾値を超えている場合、コントローラ４０は、第２の温度差条件が成立すると判定する。一方、水温差が第２の閾値以下である場合、コントローラ４０は、第２の温度差条件が成立しないと判定する。

　第２の温度差条件が成立する場合、コントローラ４０は、給湯タンク１３に貯留された温水の沸き上げを抑制するべく、圧縮機１の回転数を減少させる（Ｓ１１０）。この場合には、図３に示すように水温差がＨｚＤＯＷＮ＿Ｚｏｎｅにあり、圧縮機１の回転数の減少が必要な状況であるとされる。圧縮機１の回転数が減少されると、循環水の温度の上昇が抑えられ、給湯タンク１３内での放熱量が減少する。これにより、給湯タンク１３に貯留された温水の沸き上げが抑制され、タンク水温ＴＴＷが低下する。回転数の減少幅は、特に限定されず任意に設定可能である。例えば、回転数の増加幅と減少幅は一致していてもよいし、異なっていてもよい。また、これらは、例えば水温差に関わらず固定幅（固定値）であってもよいし、水温差に応じた変動幅（変動値）であってもよい。

　一方、Ｓ１０９において第２の温度差条件が成立しない場合、コントローラ４０は、タンク水温ＴＴＷを保つべく、圧縮機１の回転数を維持させる（Ｓ１１１）。この場合には、図３に示すように水温差がＨｚＫＥＥＰ＿Ｚｏｎｅにあり、圧縮機１の回転数の維持が必要な状況であるとされる。圧縮機１の回転数が維持されると、水温差が第１の閾値よりも大きく、第２の閾値以下となるように、循環水の温度（換言すれば給湯タンク１３内での放熱量）が保たれる。これにより、タンク水温ＴＴＷがサーモＯＦＦ水温に近づくように、給湯タンク１３に貯留された温水の沸き上げが継続される。

　Ｓ１０８、Ｓ１１０、Ｓ１１１において、圧縮機１の回転数を増加、減少、維持のいずれかに遷移させると、コントローラ４０は、再びサーモＯＦＦ条件を判定する（Ｓ１０４）。すなわち、コントローラ４０は、サーモＯＦＦ条件が成立するまで、第１の温度差条件および第２の温度差条件の判定を適宜繰り返す。したがって、これらの成否に応じて、圧縮機１の回転数の増加、減少、維持が適宜繰り返される。このような圧縮機１の回転数の変動が適宜繰り返されることで、例えばタンク水温ＴＴＷがサーモＯＦＦ水温に徐々に近づいていく。その結果、タンク水温ＴＴＷがサーモＯＦＦ水温以上となれば、サーモＯＦＦ条件（第１のサーモＯＦＦ条件）が成立し、圧縮機１および循環ポンプ１１が停止され、ヒートポンプ式給湯装置ＨＰの加熱運転が終了する。

　このように、本実施形態のヒートポンプ式給湯装置ＨＰおよびヒートポンプ式熱源装置によれば、水温差（入口水温ＴＷＩとタンク水温ＴＴＷとの温度差）に基づいて、圧縮機１の回転数を適宜増加、減少、維持させることができる。これにより、水温差をある一定の温度範囲内にとどめて、圧縮機１を運転させることができる。例えば、水温差が一定とならず、大きくなっていく状態は、循環水への冷媒の加熱量が給湯タンク１３での循環水の放熱量よりも大きく、供給熱量が過剰な状態である。

　この状態では、圧縮機１の回転数を低下させて、供給熱量を抑制させることが可能となる。すなわち、水温差に応じて圧縮機１の回転数を変動させることでその回転数を最適化でき、消費電力の低減を図ることが可能となる。なお、従来においては、出口水温ＴＷＯに応じて、例えば出口水温ＴＷＯが既定の目標温度となるように設定された最大回転数まで圧縮機１の回転数を上昇させていた。出口水温ＴＷＯは、給湯タンク１３での循環水の放熱量を直接的には反映しておらず、最大回転数まで圧縮機１の回転数を上昇させた場合、不必要な回転数制御となりやすい。これに対し、水温差は循環水の放熱量を直接反映した値となる。したがって、出口水温ＴＷＯに応じて圧縮機１の回転数を制御する場合と比べ、水温差に応じて制御する場合、タンク水温ＴＴＷを制御するための圧縮機１の回転数の変動精度を高めることができる。すなわち、水温差がほぼ一定となるように圧縮機１の回転数を制御することで、不必要な回転数の上昇を抑制できる。このため、回転数の変動を最小限にとどめて圧縮機１を運転でき、消費電力の低減を図ることが可能となる。

　また、例えば上述したような供給熱量が過剰な状態では、循環水の温度が上昇し、冷媒圧力も上昇する。このため、従来は、圧縮機１を保護すべく停止させ、代わりにヒータ１５を起動して発熱させていた。本実施形態ではこのようなヒータ１５の起動を行わせなかったり、遅らせることができ、圧縮機１の運転を継続させることができる。したがって、ヒータ１５の動作時間を短縮でき、かかる観点からも消費電力の低減を図ることが可能となる。

　ここで、タンク水温ＴＴＷが低い場合においては、循環水の温度が低く、水熱交換器３の冷媒流路を流れるガス冷媒の圧力も低い状態にある。したがって、圧縮機１の回転数を増加させてもすぐにヒータ１５が起動されることはない。この状態で、圧縮機１の回転数を制限することは、その性能特性上、非効率な運転となりやすい。また、このようにタンク水温ＴＴＷが低く圧縮機１が低回転数で運転する場合、低圧縮比での運転となり、圧縮機１の信頼性や騒音などの悪化を招きやすい。

　(第２の実施形態)　
　続いて、極力ヒートポンプ運転を行い、ヒータ１５をできるだけ使用しないようにする他の実施形態として、第２の実施形態を以下に説明する。第２の実施形態のヒートポンプ式熱源装置の構成自体は、図１に示す第１の実施形態のヒートポンプ式給湯装置ＨＰの構成と同等である。

　図４には、本実施形態における加熱運転時におけるコントローラ４０の制御フローを示す。以下、図４に示す制御フローに従って、本実施形態における加熱運転時におけるコントローラ４０の制御について説明する。なお、本実施形態の加熱運転の制御フローは、第１の実施形態の制御フロー（図２）の一部を第２の実施形態に特有の制御に付加、変更するものである。したがって、上述した第１の実施形態と同等の制御については同一のステップ番号を付して説明を省略し、第２の実施形態に特有の制御について詳述する。

　図４に示すように、加熱運転時において、コントローラ４０は、サーモＯＮ条件を判定し（Ｓ１０１）、サーモＯＮ条件が成立する場合、循環ポンプ１１を起動させる（Ｓ１０２）とともに、圧縮機１を起動させる（Ｓ１０３）。その際、コントローラ４０は、サーモＯＮ条件が成立するまでサーモＯＮ条件の判定を繰り返す。

　圧縮機１を起動させると、コントローラ４０は、入口水温条件を判定する。本実施形態では、閾値の異なる二つの入口水温条件が判定される。　
　第１の入口水温条件は、入口水温ＴＷＩが第１の設定値より低いか否かの判定条件である。第１の入口水温条件の成否に応じて、圧縮機１を停止させるとともにヒータ１５を起動させるか否かが決定される。

　第２の入口水温条件は、入口水温ＴＷＩが第２の設定値以下であるか否かの判定条件である。第２の入口水温条件の成否に応じて、圧縮機１を高効率の周波数（以下、高効率周波数Ｆ１という）および低能力の周波数（以下、低能力周波数Ｆｍという）のいずれに対応する回転数で運転させるかが決定される。

　図５は、入口水温ＴＷＩと圧縮機１の運転制御（周波数および停止）との関係を示す図である。図５において、第１の設定値よりも上の領域は圧縮機１保護のために圧縮機１を停止する入口水温ＴＷＩの範囲であり、第１の設定値よりも低い値に設定されている第２の設定値よりも下の領域は高効率周波数Ｆ１で圧縮機１が運転される入口水温ＴＷＩの範囲である。そして、これら二つの値の間の挟まれた領域は、圧縮機１が低能力周波数Ｆｍで運転される入口水温ＴＷＩの範囲である。高効率周波数Ｆ１の値および低能力周波数Ｆｍの値は、例えば圧縮機１の性能などに応じて設定される。

　図６に、周波数［Ｈｚ］すなわち圧縮機回転数と成績係数［ＣＯＰ］との関係により、冷凍サイクルの性能特性の一例を示す。図６に示すような性能特性に基づき、本実施形態では一例として、高効率周波数Ｆ１の値を４５Ｈｚ程度、低能力周波数Ｆｍの値を３０Ｈｚ程度としている。高効率周波数Ｆ１の値は成績係数が最も高い周波数の値、低能力周波数Ｆｍの値はそれよりも小さく、成績係数を極端に低下させない程度の値が選定される。

　入口水温条件の判定にあたって、コントローラ４０は、まず第１の水温条件を判定する（Ｓ２０１）。この場合、コントローラ４０は、入口水温センサ３２から入口水温ＴＷＩを取得し、第１の設定値と比較する。本実施形態では、第１の設定値は保護温度であり、例えば５４℃に設定されている。入口水温ＴＷＩが第１の設定値より低い場合、コントローラ４０は、第１の入口水温条件が成立すると判定する。一方、入口水温ＴＷＩが第１の設定値以上である場合、コントローラ４０は、第１の入口水温条件が成立しないと判定する。

　第１の入口水温条件が成立しない場合、コントローラ４０は、圧縮機１を停止させる（Ｓ１０５）。これにより、ヒートポンプによる加熱運転が終了する。

　そして、圧縮機１を停止させると、コントローラ４０は、ヒータ１５を起動する（Ｓ２０２）。これにより、ヒータ１５による加熱運転が開始される。すなわち、ヒートポンプ式給湯装置ＨＰは、ヒートポンプによる加熱運転からヒータ１５による加熱運転に切り替わる。

　一方、Ｓ２０１において第１の入口水温条件が成立する場合、コントローラ４０は、第２の入口水温条件を判定する（Ｓ２０３）。この場合、ヒートポンプ式給湯装置ＨＰは、ヒータ１５による加熱運転に切り替わることなく、ヒートポンプによる加熱運転を継続する。第２の入口水温条件の判定にあたって、コントローラ４０は、入口水温ＴＷＩを第２の設定値と比較する。第２の設定値は、第１の設定値よりも小さな値であり、本実施形態では一例として保護温度である第１の設定値、例えば５４℃よりも低い５２℃程度に設定されている。入口水温ＴＷＩが第２の設定値以下である場合、コントローラ４０は、第２の入口水温条件が成立すると判定する。一方、入口水温ＴＷＩが第２の設定値を超えている場合、コントローラ４０は、第２の入口水温条件が成立しないと判定する。

　第２の入口水温条件が成立する場合、コントローラ４０は、圧縮機１を高効率周波数Ｆ１に対応する回転数で運転させる（Ｓ２０４）。したがって、コントローラ４０は、圧縮機１の周波数が高効率周波数Ｆ１となるように、このときの圧縮機１の回転数に応じて回転数を増減させる。

　一方、Ｓ２０３において第２の入口水温条件が成立しない場合、コントローラ４０は、圧縮機１を低能力周波数Ｆｍに対応する回転数で運転させる（Ｓ２０５）。したがって、コントローラ４０は、圧縮機１の周波数が低能力周波数Ｆｍとなるように、このときの圧縮機１の回転数に応じて回転数を増減させる。

　ヒータ１５による加熱運転が開始されるか、あるいは高効率周波数Ｆ１および低能力周波数Ｆｍでヒートポンプによる加熱運転が継続されると、コントローラ４０は、サーモＯＦＦ条件を判定する（Ｓ１０４）。

　サーモＯＦＦ条件が成立しない場合、コントローラ４０は、第１の入口水温条件を再び判定する（Ｓ２０１）。すなわち、コントローラ４０は、サーモＯＦＦ条件が成立するまで、第１の入口水温条件の成否に応じて以降の処理ステップを適宜繰り返す。　
　一方、Ｓ１０４においてサーモＯＦＦ条件が成立する場合、コントローラ４０は、所定のサーモＯＦＦ処理を行う（Ｓ２０６）。サーモＯＦＦ処理として、コントローラ４０は、次のように各機器を停止させる。コントローラ４０は、圧縮機１が起動されていれば圧縮機１を停止させ、ヒータ１５が起動されていればヒータ１５を停止させる。また、コントローラ４０は循環ポンプ１１を停止させる。これにより、ヒートポンプ式給湯装置ＨＰの加熱運転が終了する。

　このように、本実施形態のヒートポンプ式給湯装置ＨＰによれば、入口水温ＴＷＩが第２の設定値（例えば、５２℃）以下の場合には、高効率周波数Ｆ１でヒートポンプによる加熱運転を行い、タンク水温ＴＴＷを効率的に上昇させることができる。その際、入口水温ＴＷＩが上昇し、保護温度（例えば、５４℃）に近づくと、低能力周波数Ｆｍでのヒートポンプによる加熱運転に切り替えることができる。このため、入口水温ＴＷＩが保護温度（第１の設定値）に達するまで高効率周波数Ｆ１で運転が継続されることがなく、第２の設定値から第１の設定値までの間は低能力周波数Ｆｍで運転させることができる。

　ここで、入口水温ＴＷＩが保護温度に達するまで高効率周波数Ｆ１での運転を継続させると、加熱能力が大きいために入口水温ＴＷＩの上昇が大きく、短時間で保護温度以上となってしまう。この場合には、運転がヒートポンプと比べて効率の悪いヒータによる加熱に切り替わってしまう。

　しかしながら、本実施形態では、入口水温ＴＷＩが保護温度に達する前に、圧縮機１を低能力周波数Ｆｍでの加熱運転に切り替えるため、入口水温ＴＷＩが保護温度に近づいてきたところで加熱能力を適切に低下できる。したがって、入口水温ＴＷＩの上昇度合を緩やかにでき、保護温度に達するまでの時間を延ばし、タンク水温ＴＴＷを徐々に上昇させることができる。このように圧縮機１を低能力周波数Ｆｍで加熱運転させた場合、高効率周波数Ｆ１で加熱運転させた場合と比べて、タンク水温ＴＴＷが保護温度に達するまでの間のタンク水温ＴＴＷの平均温度を高くすることが可能となる。

　また、入口水温ＴＷＩが保護温度近くまで上昇した場合、圧縮機１を低能力周波数Ｆｍで加熱運転させ、極力ヒートポンプによる加熱運転を継続させることで、ヒータ１５の運転頻度や積算時間を抑制できる。これにより、ヒートポンプ式給湯装置ＨＰの運転効率の向上を図ることができ、省エネルギ化を図ることができる。

　上述した保護温度である第１の設定値の値は、ヒートポンプ式給湯装置ＨＰの冷凍サイクルに使用される冷媒の種類や圧縮機１の形態に応じて個別に設定される。第２の設定値の設定については、第１の設定値との温度差をできるだけ小さくすれば高効率周波数Ｆ１で圧縮機１を運転できる時間割合が増加するが、この温度差を小さくしすぎると、早めに圧縮機１の運転による加熱からヒータ１５による加熱に切り替わってしまう可能性が増大する。このため、圧縮機１の運転による加熱時の入口水温ＴＷＩのオーバーシュートを考慮し、第２の設定値は、第１の設定値よりも１～２℃低い値を設定することが好ましい。

　上述した実施形態においては、給湯タンク１３内の水を加熱するヒータ１５を給湯タンク１３内に設けたが、ヒータ１５は、放熱コイル（水放熱器）１４と水熱交換器３との間に流れる水の循環経路に設けてもよい。ただし、水の循環経路にヒータ１５を設けた場合、循環ポンプ１１は、圧縮機１の運転中およびヒータ１５への通電中は常に動作させておく必要がある。

　以上、本発明の実施形態を説明したが、かかる実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

　１…圧縮機、２…四方弁、３…水熱交換器、４…膨張弁、５…空気熱交換器、６…アキュームレータ、７ａ，７ｂ…室外ファン、１１…循環ポンプ、１２…三方弁、１２ａ…水入口、１２ｂ…水出口、１２ｃ…水出口、１３…給湯タンク、１４…放熱コイル（水放熱器）、１５…ヒータ、１６…入水管、１７…出水管、１７ａ…蛇口、２１，２２，２３…放熱器、３１…外気温度センサ、３２…温水温度センサ（入口水温センサ）、３３…温水温度センサ（出口水温センサ）、３４…温水温度センサ（タンク水温センサ）、４０…コントローラ、４１…操作表示器、Ａ…室外ユニット、Ｂ…水熱交ユニット、Ｃ…負荷ユニット、Ｄ…制御ユニット、ＨＰ…ヒートポンプ式給湯装置。

Claims

　圧縮されたガス冷媒を吐出する回転式の圧縮機と、
　内部に有する流路を流れる水を前記ガス冷媒で加熱する水熱交換器と、
　水を貯留するタンクと、
　前記タンク内に設けられ、前記水熱交換器で加熱された水の熱を前記タンク内に放熱させる水放熱器と、
　前記水放熱器と前記水熱交換器との間に水を循環させるポンプと、
　前記タンク内の水を加熱するヒータと、
　前記タンクに貯留された水に放熱して前記水熱交換器の流路に流入する水の第１の温度を検知する第１の温度センサと、
　前記タンクに貯留された水の第２の温度を検知する第２の温度センサと、
　前記第１の温度および前記第２の温度に基づいて前記圧縮機の運転もしくは停止を制御するとともに、前記圧縮機の運転中は前記第１の温度に基づいて前記圧縮機の回転数を制御する制御部と、を備える
　ことを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
　前記制御部は、
　前記第１の温度が所定の設定値よりも高い場合、前記圧縮機の回転数を高効率が得られる回転数に制御し、
　前記第１の温度が前記設定値よりも低く設定された温度よりも低い場合、前記圧縮機の回転数を前記高効率が得られる回転数よりも低い回転数に制御する
　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。
　前記制御部は、前記第１の温度が前記設定値よりも高い前記圧縮機の保護温度に到達した場合、前記圧縮機を停止させる
　ことを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプ式給湯装置。
　前記制御部は、前記圧縮機の運転中は前記第１の温度と前記第２の温度との差に基づいて前記圧縮機の回転数を制御する
　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。
　前記制御部は、
　前記第１の温度と前記第２の温度との差が第１の閾値以下である場合、前記圧縮機の回転数を増加させ、
　前記第１の温度と前記第２の温度との差が前記第１の閾値よりも大きな第２の閾値を超えている場合、前記圧縮機の回転数を減少させ、
　前記第１の温度と前記第２の温度との差が前記第１の閾値を超えかつ前記第２の閾値以下である場合、前記圧縮機の回転数を維持させる
　ことを特徴とする請求項４に記載のヒートポンプ式給湯装置。
　前記制御部は、前記圧縮機の運転を継続させて前記タンクに貯留された水を加熱するか否かの条件を判定し、
　前記条件が成立する場合、前記圧縮機の回転数の制御を繰り返して前記タンクに貯留された水を継続して加熱させ、
　前記条件が成立しない場合、前記圧縮機を停止させる
　ことを特徴とする請求項５に記載のヒートポンプ式給湯装置。
　前記制御部は、前記第１の温度が前記圧縮機を保護するために設定された前記水熱交換器に流入する水の上限温度以上である場合もしくは前記第２の温度が予め設定された温度以上である場合、前記条件が成立すると判定し、いずれでもない場合、前記条件が成立しないと判定する
　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。
　前記制御部は、前記第２の温度が設定温度に到達した場合、前記圧縮機および前記ヒータの運転を停止させる
　ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載のヒートポンプ式給湯装置。
　圧縮されたガス冷媒を吐出する回転式の圧縮機と、
　内部に有する流路を流れる水を前記ガス冷媒で加熱する水熱交換器と、
　前記水熱交換器と利用側の熱交換器との間に水を循環させるポンプと、
　前記水熱交換器の流路に流入する水の第１の温度を検知する第１の温度センサと、
　前記第１の温度に基づいて前記圧縮機の停止を制御するとともに、前記圧縮機の運転中は、前記第１の温度が所定の設定値よりも高い場合、前記圧縮機の回転数を高効率が得られる回転数に制御し、前記第１の温度が前記設定値よりも低く設定された温度よりも低い場合、前記圧縮機の回転数を前記高効率が得られる回転数よりも低い回転数に制御する制御部と、を備える
　ことを特徴とするヒートポンプ式熱源装置。
　前記利用側の熱交換器は、給湯タンク内に設置された水放熱器である
　ことを特徴とする請求項９に記載のヒートポンプ式熱源装置。