本論文は、空気熱源ヒートポンプ給湯機が高い水温まで加熱された際にシステム効率が著しく低下する問題について検討し、初期水温がシステム性能に与える影響を研究した。実験により初期水温を変更し、加熱水温に伴うシステム各パラメータの変化傾向を分析し、実際の運転特性および加熱性能劣化の原因を明らかにした。結果として、同じ初期水温では加熱の進行に伴いCOPが継続的に低下し、加熱初期は緩やかな下降傾向であったが後期で大きくなることが示された。異なる初期水温では、システム起動時に「予熱」段階が存在し、加熱後期には圧縮機が大量の液体混入気を吸引する影響で、平均COPは初期水温の上昇に伴い一度減少してから増加する傾向を示した。少量の液体混入気は排気温度を効果的に低減してシステム性能を改善するが、大量の液体混入気はシステム消費電力を増加させ、COPの低下傾向を加速させる。また、排気温度が低下後に再上昇する転折点を圧縮機が大量の液体混入気吸引を開始する目安として提案し、システム性能の向上を図った。

ヒートポンプ給湯機;初期水温;二相流;排気温度