(57)【要約】      （修正有）【課題】暖房運転時の除霜運転頻度をできる限り少なくし、暖房運転効率の高いヒートポンプサイクル装置を提供する。【解決手段】検出した凝縮圧力あるいは水温、および、外気温度に応じて、圧縮機１の許容最大回転数を変える制御を行うので、ヒートポンプサイクル装置１００の運転状態に応じて適正な圧縮機１の運転制御を行うことができ、効率的なヒートポンプサイクル装置１００の運転制御が行える。特に、暖房運転時に室外熱交換器５の除霜運転が必要な外気温度においては、室外熱交換器５での着霜量を抑えるような圧縮機１の許容最大回転数とし、許容最大回転数内で圧縮機１の運転を行うので、除霜運転を行う頻度が減少、あるいは、除霜運転を行う時間が短縮し、かつ、できる限り圧縮機１の回転数を上げた状態で暖房運転を長時間行えるので、より効率的なヒートポンプサイクル装置１００の運転制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と利用側熱交換器と膨張弁と熱源側熱交換器とを有する冷媒回路と、凝縮圧力検出手段と、外気温度検出手段と、制御手段とを備えたヒートポンプサイクル装置であって、
前記制御手段は、前記冷媒回路における複数の凝縮圧力と外気温度とに対応させて前記圧縮機の許容最大回転数を記憶した圧縮機回転数テーブルを有し、
前記制御手段は、前記凝縮圧力を前記凝縮圧力検出手段により検出すると共に、前記外気温度を前記外気温度検出手段により検出し、前記圧縮機回転数テーブルを参照して検出した前記凝縮圧力および前記外気温度に対応する前記許容最大回転数以内で、前記圧縮機の回転数を制御することを特徴とするヒートポンプサイクル装置。
【請求項２】
請求項１に記載のヒートポンプサイクル装置において、
前記圧縮機回転数テーブルは、所定の値で前記外気温度を区分した外気温度レンジを有し、同外気温度レンジに応じて前記圧縮機の許容最大回転数を設定したことを特徴とするヒートポンプサイクル装置。
【請求項３】
請求項２に記載のヒートポンプサイクル装置において、
前記圧縮機回転数テーブルは、前記室外熱交換器の除霜運転が必要となる第１の外気温度レンジと、前記室外熱交換器の除霜運転が必要とならない第２の外気温度レンジとを有し、前記第１の外気温度レンジにおける前記圧縮機の許容最大回転数は、前記第２の外気温度レンジにおける前記圧縮機の許容最大回転数と比べて低い値であることを特徴とするヒートポンプサイクル装置。
【請求項４】
圧縮機と利用側熱交換器と膨張弁と熱源側熱交換器とを有する冷媒回路と、水温検出手段と、外気温度検出手段と、制御手段とを備えたヒートポンプサイクル装置であって、
前記制御手段は、前記冷媒回路における複数の水温と外気温度とに対応させて前記圧縮機の許容最大回転数を記憶した圧縮機回転数テーブルを有し、
前記制御手段は、前記水温を前記水温検出手段により検出すると共に、前記外気温度を前記外気温度検出手段により検出し、前記圧縮機回転数テーブルを参照して検出した前記水温および前記外気温度に対応する前記許容最大回転数以内で、前記圧縮機の回転数を制御することを特徴とするヒートポンプサイクル装置。
【請求項５】
請求項４に記載のヒートポンプサイクル装置において、
前記圧縮機回転数テーブルは、所定の値で前記外気温度を区分した外気温度レンジを有し、同外気温度レンジに応じて前記圧縮機の許容最大回転数を設定したことを特徴とするヒートポンプサイクル装置。
【請求項６】
請求項５に記載のヒートポンプサイクル装置において、
前記圧縮機回転数テーブルは、前記室外熱交換器の除霜運転が必要となる第１の外気温度レンジと、前記室外熱交換器の除霜運転が必要とならない第２の外気温度レンジとを有し、前記第１の外気温度レンジにおける前記圧縮機の許容最大回転数は、前記第２の外気温度レンジにおける前記圧縮機の許容最大回転数と比べて低い値であることを特徴とするヒートポンプサイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ式温冷水空気調和機等のヒートポンプサイクル装置に係わり、詳細には、暖房運転時の除霜運転頻度をできる限り少なくして、より効率的な暖房運転を行うヒートポンプサイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒートポンプサイクル装置として、ヒートポンプ式給湯装置やヒートポンプ式温冷水空気調和機が存在する。このようなヒートポンプサイクル装置では、例えば、外気温度が低い時と高い時では、同じ圧縮機回転数でのヒートポンプサイクル装置の運転能力が変化するため、常時外気温度を検出し、外気温度の変化に追随させて圧縮機の回転数を変化させることにより圧縮機の能力を変化させていた。
【０００３】
このようなヒートポンプサイクル装置としては、外気温度を一定時間毎に検出し、検出された外気温度の変化に応じて圧縮機の回転数や膨張弁の開度を制御するヒートポンプサイクル装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１には、圧縮機と、利用側熱交換器と、電動膨張弁と、熱源側熱交換器である室外熱交換器とが接続された冷媒回路を有する冷凍サイクル装置と、この冷凍サイクル装置で加熱された給湯用水を貯留する貯湯タンクと、外気温度を一定時間毎に検出し、検出された外気温度の変化に対し所定の基準に従って圧縮機能力（回転数）や電動膨張弁の開度を制御する制御装置を備えたヒートポンプ式給湯装置が記載されている。
【０００５】
このヒートポンプ式給湯装置では、制御装置で外気温度を一定時間毎、例えば、３０分毎に検出して外気温度の変化を検出している。そして、制御装置は、検出した外気温度の変化に応じて、所定の基準、例えば、予め試験等で測定し制御装置に記憶されている外気温度と圧縮機の回転数とを対応させたテーブル等に従って、圧縮機能力や電動膨張弁の開度を制御することで、ヒートポンプ式給湯装置の運転を効率良く制御することができる。
しかし、以上説明したようなヒートポンプサイクル装置には、以下のような問題点があった。
【０００６】
ヒートポンプサイクル装置の暖房運転時においては、外気温度が低い（約５℃〜−１０℃）場合には、室外熱交換器（蒸発器）に着霜する虞があるため、除霜運転が必要となる。一般に、外気温度が低いほど空気中の飽和水蒸気圧も低いため、室外熱交換器での着霜量は減少する。また、外気温度が一定温度（例えば５℃）以上である場合は、室外熱交換器の温度が０℃以下であることが少なくなるため、室外熱交換器での着霜量は減少する。さらには、圧縮機の回転数が下がると、室外熱交換器へ流入する冷媒量が減少するため、この場合も室外熱交換器での着霜量は減少する。
【０００７】
従来のヒートポンプサイクル装置では、一般に外気温度の低下に伴って圧縮機の回転数を上昇させる制御を行っているが、単純に外気温度の低下に追随させて圧縮機の回転数を上昇させると、例えば、低温ではあるが比較的飽和水蒸気圧の高い、つまり、室外熱交換器での着霜が発生しやすい外気温度（約５℃〜−１０℃）である時に、高い圧縮機回転数で圧縮機の運転を行った場合に、室外熱交換器の着霜量が多くなる。室外熱交換器の着霜量が多くなると、頻繁に除霜運転を行わなければならず、結果として、暖房運転と除霜運転とが頻繁に切り換わり、効率の悪い暖房運転となる虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−７４９７０号公報（第３〜５頁、第２図、第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は以上述べた問題点を解決し、暖房運転時の除霜運転頻度をできる限り少なくして、暖房運転効率の高いヒートポンプサイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上述の課題を解決するものであって、本発明のヒートポンプサイクル装置は、圧縮機と利用側熱交換器と膨張弁と熱源側熱交換器とを有する冷媒回路と、凝縮圧力検出手段および／または水温検出手段と、外気温度検出手段と、制御手段とを備えたものであって、制御手段は、冷媒回路における複数の凝縮圧力あるいは複数の水温と外気温度とに対応させて圧縮機の許容最大回転数を記憶した圧縮機回転数テーブルを有するものである。そして、制御手段は、凝縮圧力を凝縮圧力検出手段により検出、あるいは、水温を水温検出手段により検出すると共に、外気温度を外気温度検出手段により検出し、圧縮機回転数テーブルを参照して検出した凝縮圧力あるいは水温と外気温度とに対応する許容最大回転数以内で、圧縮機の回転数を制御するものである。
【００１１】
また、圧縮機回転数テーブルは、所定の値で外気温度を区分した外気温度レンジを有し、外気温度レンジに応じて圧縮機の許容最大回転数を設定したものである。さらには、圧縮機回転数テーブルは、室外熱交換器の除霜運転が必要となる第１の外気温度レンジと、室外熱交換器の除霜運転が必要とならない第２の外気温度レンジとを有し、第１の外気温度レンジにおける圧縮機の許容最大回転数は、第２の外気温度レンジにおける圧縮機の許容最大回転数と比べて低い値としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のヒートポンプサイクル装置は、検出した凝縮圧力あるいは水温、および、外気温度に応じて、圧縮機の許容最大回転数を変えて圧縮機の運転を制御する。従って、ヒートポンプサイクル装置の運転状態に応じて適切に圧縮機の運転を制御することにより、熱源側熱交換器での着霜量を抑え、効率的なヒートポンプサイクル装置の運転制御を行うことができる。
【００１３】
特に、暖房運転時に室外熱交換器の除霜運転が必要な外気温度においては、室外熱交換器での着霜量を抑えるような圧縮機の許容最大回転数とし、この許容最大回転数内で圧縮機の運転を行うので、除霜運転を行う頻度が減少し、かつ、できる限り圧縮機の回転数を上げた状態で暖房運転を行える。従って、除霜運転を適切に行いつつ、より効率的にヒートポンプサイクル装置の運転を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例におけるヒートポンプサイクル装置の構成図である。
【図２】本発明の実施例における、圧縮機回転数テーブルである。
【図３】本発明の実施例による制御を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施例における、圧縮機回転数テーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施例としては、床暖房装置や室内機等の室内ユニットを有し、利用側熱交換器で水と冷媒との熱交換が行われるヒートポンプサイクル装置を例として説明することとする。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明によるヒートポンプサイクル装置の構成を示している。このヒートポンプサイクル装置１００は、圧縮機１、四方弁２、冷媒と水との熱交換を行う利用側熱交換器３、第１膨張弁４、熱源側熱交換器である室外熱交換器５、アキュムレータ６を順に冷媒用配管１２で接続して冷媒回路が構成されており、四方弁２を介して冷媒循環方向を切り替えるように構成されている。また、冷媒用配管１２の利用側熱交換器３と第１膨張弁４との間と、圧縮機１の図示しない冷媒注入口とは、第２膨張弁１５と電磁開閉弁１６とを有するインジェクション配管１４で接続されている。
【００１７】
利用側熱交換器３には、冷媒用配管１２を流れる冷媒の温度を検出する熱交温度センサ２０が、室外熱交換器５近傍には外気温度検出手段である外気温センサ２１が、圧縮機１の吐出口付近には冷媒の吐出温度を検出するための吐出温度センサ２２が、利用側熱交換器３と第１膨張弁４の間には第１膨張弁付近の冷媒温度を検出する冷媒温度センサ23が、それぞれ配置されている。さらには、冷媒用配管１２の圧縮機１吐出側（四方弁２と利用側熱交換器３との間）には、凝縮圧力検出手段である圧力センサ３０が設置されている。
【００１８】
利用側熱交換器３には、冷媒用配管１２と水用配管１３とが接続されており、水用配管１３には室内ユニット１１と水を循環させるための循環ポンプ１７が接続され、冷媒と熱交換された水が循環するように構成されている。また、利用側熱交換器３の水の出口付近には水温検出手段である水温センサ２４が設置されている。
【００１９】
また、ヒートポンプサイクル装置１００は、各温度センサで検出した温度や圧力センサ３０で検出した凝縮圧力を取り込み、あるいは、図示しないリモコン等による使用者からの運転要求に応じて、圧縮機１と四方弁２と循環ポンプ１７と電磁開閉弁１６と第１膨張弁４及び第２膨張弁１５の駆動制御を行い、ヒートポンプサイクル装置１００の制御を行う制御手段１０が備えられている。制御手段１０は、図示しないインバータの出力周波数を制御して圧縮機１の回転数を制御し、圧縮機１の回転数は定期的に図示しない制御手段１０の記憶部に管理データとして記憶されている。
【００２０】
尚、図１では暖房運転時の冷媒流れ方向を矢印６０で、第２膨張弁１５と電磁開閉弁１６とが開いてインジェクション配管１４に冷媒が流れた場合の冷媒流れ方向を矢印６１で、水用配管１３の温水の流れ方向を矢印６２で、それぞれ示している。また、冷房運転時や除霜運転時の冷媒流れ方向は、暖房運転時の冷媒流れ方向と逆方向となるが、矢印による冷媒流れ方向の記載は省略している。
【００２１】
以上説明した構成を有するヒートポンプサイクル装置１００の運転動作を、暖房運転を行う場合を例に挙げて説明する。ユーザーが室内ユニット１１のリモコン等を操作してスイッチをオンすると、ヒートポンプサイクル装置１００が運転を開始し、制御手段１０は循環ポンプ１７を回転させ、利用側熱交換器３と室内ユニット１１との間で水を循環させる。
【００２２】
同時に制御手段１０は、水温センサ２４で検出された現在の水温、つまり、利用側熱交換器３で暖められた水の温度が、使用者が定めた暖房運転の目標温度である設定温度に対応する水の温度となるように圧縮機１を回転させる。圧縮機１で高温高圧のガスとなった冷媒は四方弁２を通過し、利用側熱交換器３で熱を放出して液体となり、さらに第１膨張弁４で減圧されて室外熱交換器５で蒸発して室外空気と熱交換し、ガスとなって再び圧縮機１で圧縮される過程を繰り返す。尚、四方弁２は冷房及び除霜運転時に冷媒の循環方向を逆転させるために用いられる。
【００２３】
また、暖房運転時に外気温度が低温の状態で高い水温が求められる場合は、制御手段１０は、電磁開閉弁１６を開くと共に、圧力センサ３０で検出した凝縮圧力や圧縮機１の回転数に応じて第２膨張弁を所定の開度で開き、インジェクションＯＮとする。インジェクションＯＮとなると、圧縮機１の機構部に液冷媒がインジェクションされ、圧縮機１の吐出温度を下げると共に、利用側熱交換器３での冷媒循環量が増加するので、外気温度が低温で高い水温が求められる場合でも、利用側熱交換器３での冷媒流量を大きくすることで高い暖房能力を発揮できる。尚、冷房運転時や除霜運転時は、電磁開閉弁１６を閉じたまま、つまり、インジェクションＯＦＦとなっている。
【００２４】
次に、図１乃至図３を用いて、本実施例における暖房運転時の、圧縮機１の許容最大回転数を決定する原理および制御について説明する。尚、本実施例の圧縮機１は、性能限界回転数が９０ｒｐｓであるものとして説明する。制御手段１０の記憶部には、図２に示す圧縮機回転数テーブルＡが記憶されている。この圧縮機回転数テーブルＡには、暖房運転時の凝縮圧力および外気温度における圧縮機１の許容最大回転数（単位：ｒｐｓ）が定められており、左欄の項目が外気温度（単位：℃）となっている。ここでは、外気温度を５℃毎に区分して外気温度レンジとしている。尚、外気温度レンジについては、暖房運転中に除霜運転が必要となる外気温度である−１０℃以上５℃未満までの範囲を５℃毎に区分したものを第１の外気温度レンジ、これ以外、つまり、外気温度が５℃以上である時と−１０℃未満である時とを第２の外気温度レンジとしている。
【００２５】
圧縮機１の許容最大回転数は、『凝縮圧力：３．０ＭＰａ（メガパスカル、以下ＭＰａと記載）未満』、『凝縮圧力：３．０ＭＰａ以上』、の各々の場合について外気温度レンジに対応させて規定されており、凝縮圧力が３．０ＭＰａ未満の場合の、第１の外気温度レンジにおける圧縮機１の許容最大回転数は、外気温度が０℃以上５℃未満の時が７５ｒｐｓ、外気温度が−５℃以上０℃未満の時が８０ｒｐｓ、外気温度が−１０℃以上−５℃未満の時が８５ｒｐｓ、となっている。また、第２の外気温度レンジにおける圧縮機１の許容最大回転数は、外気温度が５℃以上もしくは−１０℃未満の時が、圧縮機１の性能限界回転数である９０ｒｐｓとなっている。また、凝縮圧力が３．０ＭＰａ以上の場合は、外気温度に関わらず、圧縮機１の許容最大回転数は全て圧縮機１の性能限界回転数である９０ｒｐｓとなっている。
【００２６】
外気温度が５℃以上と高い場合は、室外熱交換器５の温度も０℃以下となることが少なく、室外熱交換器５で着霜は発生しにくい。また、外気温度が−１０℃未満と低い場合は、飽和水蒸気圧が低いため、室外熱交換器５で着霜は発生しにくい。従って、外気温度が５℃以上あるいは−１０℃未満である第２の外気温度レンジである場合は、除霜運転を行う頻度が少ない。一方、圧縮機１の回転数が低いほど室外熱交換器５に流入する冷媒量も少なくなるため、室外熱交換器５の温度が０℃以下となることが少なくなり、室外熱交換器５での着霜量も少なくなる。
【００２７】
以上のことを考慮して、図２の圧縮機回転数テーブルＡでは、凝縮圧力が３．０ＭＰａ未満の場合、例えば、目標水温が低い、すなわち、暖房運転時の設定温度が比較的低く、凝縮圧力も低い場合等、は、第１の外気温度レンジにおける圧縮機１の許容最大回転数を、圧縮機１の性能限界回転数である９０ｒｐｓ未満としている。これは、圧縮機１の最大回転数を下げ、室外熱交換器５での着霜量を少なくして頻繁に除霜運転に切り換わらないようにすることにより、暖房運転時間を長くして充分な暖房能力が得られるようにするためである。
【００２８】
また、図２の圧縮機回転数テーブルＡでは、凝縮圧力が３．０ＭＰａ未満の場合の第１の外気温度レンジにおける圧縮機１の許容最大回転数を、圧縮機１の性能限界回転数である９０ｒｐｓ未満の範囲で、外気温度が低いほうの外気温度レンジとなるに従って値を大きくしている。これは、外気温度が下がるほど室外熱交換器５での着霜量が減少するので、外気温度の低下に伴って圧縮機１の許容最大回転数を上げても、除霜運転が頻繁に必要となる着霜量とはなりにくいと考えられるためである。
【００２９】
また、図２の圧縮機回転数テーブルＡで、凝縮圧力が３．０ＭＰａ以上の場合、目標水温が高い、すなわち、暖房運転時の設定温度が比較的高く、凝縮圧力も高い場合等、は、外気温度に関わらず、圧縮機１の回転数は性能限界である９０ｒｐｓまで上昇を許可するようにし、目標となる設定温度（水温）にできるだけ速やかに到達するようにしている。
尚、この圧縮機回転数テーブルＡに規定されている許容最大回転数は、予め試験等により求められたものである。
【００３０】
以上説明した圧縮機回転数テーブルＡを記憶したヒートポンプサイクル装置１００の動作は以下のようになる。使用者がリモコン等を操作することによって、あるいは、タイマー運転開始によってヒートポンプサイクル装置１００の暖房運転を開始すると、制御手段１０は、圧力センサ３０で検出した現在の凝縮圧力が３．０ＭＰａ未満であるか否かを判断する。凝縮圧力が３．０ＭＰａ以上である場合、制御手段１０は、図２の圧縮機回転数テーブルＡを参照して圧縮機１の性能限界回転数である９０ｒｐｓを抽出し、これを許容最大回転数と決定する。そして、制御手段１０は、室内ユニット１１の運転負荷等に応じて、圧縮機１の回転数を許容最大回転数内で制御する。
【００３１】
凝縮圧力が３．０ＭＰａ未満である場合、制御手段１０は、外気温センサ２１で検出した現在の外気温度を認識し、図２の圧縮機回転数テーブルＡを参照してこの認識した外気温度に応じた圧縮機１の許容最大回転数を決定する。そして、制御手段１０は、室内ユニット１１の運転負荷等に応じて、圧縮機１の回転数を許容最大回転数内で制御する。
【００３２】
次に図３に示すヒートポンプサイクル装置１００の制御フローチャートを用いて、制御手段１０での処理の流れについて説明する。図３（Ａ）はヒートポンプサイクル装置１００のメインルーチンである。また、図３（Ｂ）は本発明による、暖房運転時の圧縮機１の許容最大回転数決定ルーチンである。この許容最大回転数決定ルーチンは、メインルーチンと並行して動作するようになっており、暖房運転時に圧縮機１で許容する最大回転数を決定するものである。メインルーチンでは、暖房運転時にこの最大回転数以内で、室内ユニット１１の運転負荷等に応じて圧縮機１の回転数を制御する。
【００３３】
尚、図３のフローチャートにおいて、ＳＴはステップを表し、これに続く数字はステップ番号を表している。また、図３では、本発明による処理を中心にして説明しており、ユーザーの設定操作処理や詳細な水温制御等の一般的な処理の説明は省略している。
【００３４】
図３（Ａ）に示すように、ヒートポンプサイクル装置１００が運転を開始すると、制御手段１０は、循環ポンプ１７の回転を開始させ、利用側熱交換器３と室内ユニット１１との間で水を循環させる（ＳＴ１）。そして、制御手段１０は、水温センサ２４が検出した循環する水の温度を取り込む（ＳＴ２）。
【００３５】
次に、制御手段１０は、ヒートポンプサイクル装置１００の運転モードが暖房運転に設定されているか否かを判断する（ＳＴ３）。運転モードが暖房運転でない場合、つまり、冷房運転や除霜運転である場合は（ＳＴ３−Ｎｏ）、制御手段１０は、水温センサ２４の検出値が目標となる水温となるよう、圧縮機１の回転数を決定して圧縮機１の運転を制御する（ＳＴ５）。そして、ＳＴ２に処理を返す。
【００３６】
運転モードが暖房運転である場合は（ＳＴ３−Ｙｅｓ）、制御手段１０は、後述する圧縮機１の許容最大回転数決定ルーチンで決定した許容最大回転数以内で、水温センサ２４の検出値が目標となる水温となるよう圧縮機１の回転数を決定して圧縮機１の運転を制御する（ＳＴ４）。そして、ＳＴ２に処理を返す。
【００３７】
次に、図３（Ｂ）に示す許容最大回転数決定ルーチンについて説明する。ヒートポンプサイクル装置１００の運転モードが暖房運転に設定されているとき、制御手段１０は、現在の凝縮圧力を抽出する（ＳＴ１１）。具体的には、制御手段１０は、圧力センサ３０が検出した凝縮圧力を定期的に取り込んで図示しない制御手段１０の記憶部に管理データとして記憶しており、この管理データから直近の凝縮圧力値を抽出し、現在の凝縮圧力として認識している。
【００３８】
尚、制御手段１０は、凝縮圧力以外に後述する外気温センサ２１が検出した外気温度や、圧縮機１の回転数、水温センサ２４が検出した水温、吐出温度センサ２２が検出した吐出温度等、ヒートポンプサイクル装置１００の冷凍サイクルの制御に必要な様々なパラメータ値を取り込み、管理データとして記憶部に記憶している。
【００３９】
次に制御手段１０は、抽出した凝縮圧力が３．０ＭＰａ未満であるか否かを判断する（ＳＴ１２）。凝縮圧力が３．０ＭＰａ未満である場合は（ＳＴ１２−Ｙｅｓ）、制御手段１０は、現在の外気温度を抽出する（ＳＴ１３）。具体的には、制御手段１０は、外気温センサ２１が検出した外気温度を定期的に取り込んで図示しない記憶部に管理データとして記憶しており、この管理データから直近の外気温度を抽出し、現在の外気温度として認識している。
【００４０】
次に制御手段１０は、記憶部に記憶している圧縮機回転数テーブルＡを参照して、圧縮機１の許容最大回転数を決定する（ＳＴ１４）。具体的には、ＳＴ１１で抽出した現在の凝縮圧力（この場合、３．０ＭＰａ未満）と、ＳＴ１３で抽出した現在の外気温度に対応した圧縮機１の許容最大回転数を、図２に示す圧縮機回転数テーブルＡを参照して抽出し、これを許容最大回転数と決定する。
ＳＴ１４の処理を終えた制御手段１０は、ＳＴ１１に処理を戻す。
【００４１】
尚、ＳＴ１２において、凝縮圧力が３．０ＭＰａ以上である場合は（ＳＴ１２−Ｎｏ）、制御手段１０は、図２に示す圧縮機回転数テーブルＡを参照して、圧縮機１の性能限界回転数である９０ｒｐｓを抽出し、これを許容最大回転数と決定する（ＳＴ１５）。そして、ＳＴ１１へ処理を戻す。
【００４２】
以上説明したように、凝縮圧力に応じて圧縮機１の許容最大回転数を変え、さらには、外気温度に応じても圧縮機１の許容最大回転数を変えているので、室外熱交換器５で着霜が発生しやすい外気温度（本実施例では、４℃〜−１０℃）で暖房運転を行う際に、室外熱交換器５で着霜量が少なくなり、かつ、できる限り圧縮機１の回転数を上げて暖房運転を行うことができる。これにより、適切に除霜運転を行なうことができ、かつ、除霜運転間隔時間が長くなるので、暖房運転能力が低下しないよう、効率よくヒートポンプサイクル装置１００の制御を行うことができる。
【００４３】
尚、以上説明した実施例では、図２の圧縮機回転数テーブルＡにおいて、凝縮圧力が３．０ＭＰａ未満／以上、の２通りの場合に分けて圧縮機１の許容最大回転数を規定した場合について説明したが、これを３通り以上、例えば、凝縮圧力が３．０ＭＰａ未満／３．０ＭＰａ以上６．０ＭＰａ未満／６．０Ｍｐａ以上（６．０ＭＰａは、例えば、圧縮機１の性能限界吐出圧力に対応した凝縮圧力）、の３通りの場合に分けて圧縮機１の許容最大回転数を規定してもよい。    
【００４４】
また、図２の圧縮機回転数テーブルＡでは、外気温度レンジを５℃毎に設定しているが、例えば、外気温度レンジを４℃毎に設定する、というように、レンジ幅を変えてもよい。また、図２の圧縮機回転数テーブルＡでは、外気温度レンジ毎に圧縮機１の許容最大回転数を異ならせているが、例えば、外気温度レンジが０℃以上５℃未満の時の圧縮機１の許容最大回転数と、外気温度レンジが−５℃以上０℃未満の時の圧縮機１の許容最大回転数とを同じ７５ｒｐｓとする、いうように、複数の外気温度レンジで同じ圧縮機１の許容最大回転数が設定されていてもよい。
【００４５】
さらには、図２の圧縮機回転数テーブルＡでは、外気温度が−１０℃より高い温度範囲について外気温度レンジを設定しているが、例えば、これを−１５℃より高い温度範囲とし、外気温度レンジが−１５℃以上−１０℃未満については、凝縮圧力が３．０ＭＰａ未満の場合は圧縮機１の許容最大回転数を８５ｒｐｓとし、外気温度が−１５℃未満については、凝縮圧力が３．０ＭＰａ未満の場合は圧縮機１の許容最大回転数を９０ｒｐｓとする（凝縮圧力が３．０ＭＰａ以上の場合は、いずれも９０ｒｐｓ）、というように、外気温度が更に低い場合も考慮して外気温度レンジを増やした暖房運転時間テーブルとしてもよい。
【実施例２】
【００４６】
次に、本発明によるヒートポンプサイクル装置の第２の実施例について説明する。尚、本実施例では、ヒートポンプサイクル装置の構成や冷媒回路、圧縮機の許容最大回転数の制御の流れ、及び圧縮機の許容最大回転数を制御した効果については第１の実施例と同じであるため説明を省略する。第１の実施例と異なるのは、凝縮圧力の代わりに水温を用い、水温に応じて圧縮機の許容最大回転数を変えることである。
【００４７】
図１に示すヒートポンプサイクル装置１００において、圧力センサ３０を設けない場合は、凝縮圧力の検出が行えないため、凝縮圧力の代わりに、水温センサ２４で検出した水温を用い、図４に示す圧縮機回転数テーブルＢを制御手段１０の記憶部に記憶して圧縮機１の許容最大回転数の制御を行う。この圧縮機回転数テーブルＢには、暖房運転時の水温および外気温度における圧縮機１の許容最大回転数（単位：ｒｐｓ）が定められており、左欄の項目が外気温度（単位：℃）となっている。ここでは、暖房運転中に室外熱交換器５に着霜しやすい外気温度、つまり、除霜運転が必要となる外気温度である−１０℃以上５℃未満までの範囲を５℃毎に区分して外気温度レンジとしている。尚、外気温度レンジについては、暖房運転中に除霜運転が必要となる外気温度である−１０℃以上５℃未満までの範囲を５℃毎に区分したものを第１の外気温度レンジ、これ以外、つまり、外気温度が５℃以上である時と−１０℃未満である時とを第２の外気温度レンジとしている。
【００４８】
圧縮機１の許容最大回転数は、『水温：４０℃未満』、『水温：４０℃以上』、の各々の場合について外気温度レンジに対応させて規定されており、水温が４０℃未満の場合の、第１の外気温度レンジにおける圧縮機１の許容最大回転数は、外気温度が０℃以上５℃未満の時が７５ｒｐｓ、外気温度が−５℃以上０℃未満の時が８０ｒｐｓ、外気温度が−１０℃以上−５℃未満の時が８５ｒｐｓ、となっている。また、第２の外気温度レンジにおける圧縮機１の許容最大回転数は、外気温度が５℃以上もしくは−１０℃未満の時が、圧縮機１の性能限界回転数である９０ｒｐｓとなっている。また、水温が４０℃以上の場合は、外気温度に関わらず、圧縮機１の許容最大回転数は全て圧縮機１の性能限界回転数である９０ｒｐｓとなっている。
尚、この圧縮機回転数テーブルＢに規定されている許容最大回転数は、予め試験等により求められたものである。
【００４９】
以上説明した圧縮機回転数テーブルＢを記憶したヒートポンプサイクル装置１００の動作は以下の通りになる。使用者がリモコン等を操作することによって、あるいは、タイマー運転開始によってヒートポンプサイクル装置１００の暖房運転を開始すると、制御手段１０は、水温センサ２４が検出した現在の水温を取り込み、水温が４０℃未満であるか否かを判断する。水温が４０℃以上である場合、制御手段１０は、図４の圧縮機回転数テーブルＢを参照し、圧縮機１の性能限界回転数である９０ｒｐｓを抽出してこれを許容最大回転数と決定する。そして、制御手段１０は、室内ユニット１１の運転負荷等に応じて、圧縮機１の回転数を許容最大回転数内で制御する。
【００５０】
水温が４０℃未満である場合、制御手段１０は、外気温センサ２１が検出した現在の外気温度を取り込み、図４の圧縮機回転数テーブルＢを参照して外気温度に応じた圧縮機１の許容最大回転数を決定する。そして、制御手段１０は、室内ユニット１１の運転負荷等に応じて、圧縮機１の回転数を許容最大回転数内で制御する。
【００５１】
以上説明したように、水温に応じて圧縮機１の許容最大回転数を変え、さらには、外気温度に応じても圧縮機１の許容最大回転数を変えているので、室外熱交換器５で着霜が発生しやすい外気温度（本実施例では、４℃〜−１０℃）で暖房運転を行う際に、室外熱交換器５で着霜量が少なくなり、かつ、できる限り圧縮機１の回転数を上げて暖房運転を行うことができる。これにより、凝縮圧力検出手段（図１の圧力センサ３０）を持たないヒートポンプサイクル装置においても、適切に除霜運転を行なうことができ、かつ、除霜運転間隔時間が長くなるので、暖房運転能力が低下しないよう、効率よくヒートポンプサイクル装置１００の制御を行うことができる。
【００５２】
尚、以上説明した実施例では、図４の圧縮機回転数テーブルＢにおいて、水温が４０℃未満／以上、の２通りの場合に分けて圧縮機１の許容最大回転数を規定した場合について説明したが、これを３通り以上、例えば、水温が４０℃未満／４０℃以上６０℃未満／６０℃以上（６０℃は、例えば、圧縮機１の性能限界吐出圧力に対応した水温）、の３通りの場合に分けて圧縮機１の許容最大回転数を規定してもよい。
【００５３】
また、図４の圧縮機回転数テーブルＢでは、外気温度レンジを５℃毎に設定しているが、例えば、外気温度レンジを４℃毎に設定する、というように、レンジ幅を変えてもよい。また、図４の圧縮機回転数テーブルＢでは、外気温度レンジ毎に圧縮機１の許容最大回転数を異ならせているが、例えば、外気温度レンジが０℃以上５℃未満の時の圧縮機１の許容最大回転数と、外気温度レンジが−５℃以上０℃未満の時の圧縮機１の許容最大回転数とを同じ７５ｒｐｓとする、いうように、複数の外気温度レンジで同じ圧縮機１の許容最大回転数が設定されていてもよい。
【００５４】
さらには、図４の圧縮機回転数テーブルＢでは、外気温度が−１０℃より高い温度範囲について外気温度レンジを設定しているが、例えば、これを−１５℃より高い温度範囲とし、外気温度レンジが−１５℃以上−１０℃未満については、水温が４０℃未満の場合は圧縮機１の許容最大回転数を８５ｒｐｓとし、外気温度が−１５℃未満については、水温が４０℃未満の場合は圧縮機１の許容最大回転数を９０ｒｐｓとする（水温が４０℃以上の場合は、いずれも９０ｒｐｓ）、というように、外気温度が更に低い場合も考慮して外気温度レンジを増やした暖房運転時間テーブルとしてもよい。
【００５５】
以上説明した通り、本発明によれば、検出した凝縮圧力あるいは水温、および、外気温度に応じて、圧縮機の許容最大回転数を変えて圧縮機の運転を制御する。従って、ヒートポンプサイクル装置の運転状態に応じて適切に圧縮機の運転を制御することにより、熱源側熱交換器での着霜量を抑え、効率的なヒートポンプサイクル装置の運転制御を行うことができる。
【００５６】
特に、暖房運転時に室外熱交換器の除霜運転が必要な外気温度においては、室外熱交換器での着霜量を抑えるような圧縮機の許容最大回転数とし、この許容最大回転数内で圧縮機の運転を行うので、除霜運転を行う頻度が減少し、かつ、できる限り圧縮機の回転数を上げた状態で暖房運転を行える。従って、除霜運転を適切に行いつつ、より効率的にヒートポンプサイクル装置の運転を制御できる。
【符号の説明】
【００５７】
１  圧縮機
２  四方弁
３  利用側熱交換器
４  第１膨張弁
５  室外熱交換器
６  アキュムレータ
１０  制御手段
１１  室内ユニット
１２  冷媒用配管
１３  水用配管
１４  インジェクション配管
１５  第２膨張弁
１６  電磁開閉弁
２０  熱交温度センサ
２１  外気温センサ
２２  吐出温度センサ
２３  冷媒温度センサ
２４  水温センサ
３０  圧力センサ
１００  ヒートポンプサイクル装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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