(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、熱源側熱交換器と、電動弁と、利用側熱交換器と有する冷媒回路を備えたヒートポンプ式加熱装置において、
冷媒圧力、前記圧縮機の入力電流および前記圧縮機の吐出管温度のいずれかのパラメータが所定値以上の場合に圧縮機周波数を垂下させ、前記圧縮機を保護する保護制御と、
前記パラメータが所定値未満の場合に前記利用側熱交換器の負荷、および／または外気温度に基づいて圧縮機周波数および電動弁開度を増減させる通常制御と、が行われ、
圧縮機周波数を所定値だけ垂下させたときに、前記保護制御時の前記電動弁の弁開度の減少量が、前記通常制御時の前記電動弁の弁開度の減少量より小さいことを特徴とするヒートポンプ式加熱装置。
【請求項２】
前記保護制御により、前記パラメータが所定値以上の場合に圧縮機周波数を垂下させたときに、前記パラメータが所定値未満になるまで圧縮機周波数を垂下させることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式加熱装置。
【請求項３】
所定時間毎に、前記パラメータが所定値以上であるか否かを判断することを特徴とする請求項１又は２に記載のヒートポンプ式加熱装置。
【請求項４】
前記保護制御により前記パラメータが所定値未満になった場合、前記保護制御から前記通常制御に切り換えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のヒートポンプ式加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯用熱交換器および暖房用熱交換器を備えるヒートポンプ式加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮機と室外熱交換器と電動弁と利用側熱交換器とを有するヒートポンプ式加熱装置が提案されている。このようなヒートポンプ式加熱装置では、利用側熱交換器の負荷に基づいて圧縮機の周波数を制御する通常制御が行われる。この通常制御では、周波数を下げたときに併せて電動弁の弁開度を小さくしている。
【０００３】
通常制御時には、ヒートポンプ式加熱装置内を流れる冷媒の圧力が許容上限圧力を超えて高圧となることがあり、これを防止（高圧保護）する必要がある。例えば特許文献１には、冷媒の圧力が許容上限圧力に至ったときに圧縮機の周波数を垂下させる保護制御を行うヒートポンプ式加熱装置が記載されている。このように保護制御では、冷媒の圧力が高圧となった場合に周波数を下げて圧縮機を保護する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２―１３９２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし保護制御において、通常制御と同様に周波数を下げたときに電動弁の弁開度を小さくすると、冷媒の圧力が下がらず高圧状態を解消できないという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、冷媒の高圧状態が維持されることを防止し、適切に高圧保護を行うことができるヒートポンプ式加熱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】
【０００７】
第１の発明に係るヒートポンプ式加熱装置は、圧縮機と、熱源側熱交換器と、電動弁と、利用側熱交換器と有する冷媒回路を備えたヒートポンプ式加熱装置において、
冷媒圧力、前記圧縮機の入力電流および前記圧縮機の吐出管温度のいずれかのパラメータが所定値以上の場合に圧縮機周波数を垂下させ、前記圧縮機を保護する保護制御と、
前記パラメータが所定値未満の場合に前記利用側熱交換器の負荷、および／または外気温度に基づいて圧縮機周波数および電動弁開度を増減させる通常制御と、が行われ、
圧縮機周波数を所定値だけ垂下させたときに、前記保護制御時の前記電動弁の弁開度の減少量が、前記通常制御時の前記電動弁の弁開度の減少量より小さい。
【０００８】
このヒートポンプ式加熱装置では、圧縮機周波数を所定値だけ垂下させたときに、保護制御時の電動弁の弁開度の減少量が、通常制御時の電動弁の弁開度の減少量より小さい。これにより、冷媒圧力が所定値以上の場合に行われる保護制御時に圧縮機周波数を所定値だけ垂下させたときに、電動弁の弁開度の減少量を抑え、効率的に冷媒圧力を低下できる。従って、冷媒の高圧状態が維持されることを防止し、適切に高圧保護を行うことができる。また、入力電流が所定値以上の場合に行われる保護制御時に圧縮機周波数を所定値だけ垂下させたときに、電動弁の弁開度の減少量を抑え、効率的に入力電流を低下できる。従って、入力電流が高くなる状態が維持されることを防止し、適切に圧縮機を保護できる。更に、吐出管温度が所定値以上の場合に行われる保護制御時に圧縮機周波数を所定値だけ垂下させたときに、電動弁の弁開度の減少量を抑え、効率的に吐出管温度を低下できる。従って、吐出管温度が高くなる状態が維持されることを防止し、適切に圧縮機を保護できる。
【０００９】
第２の発明に係るヒートポンプ式加熱装置は、前記保護制御により、前記パラメータが所定値以上の場合に圧縮機周波数を垂下させたときに、前記パラメータが所定値未満になるまで圧縮機周波数を垂下させる。
【００１０】
このヒートポンプ式加熱装置では、パラメータを所定値未満になるまで確実に下げ、高圧状態、入力電流が高い状態および吐出管温度が高い状態のいずれかが維持されることを防止し、圧縮機を保護できる。
【００１１】
第３の発明に係るヒートポンプ式加熱装置は、所定時間毎に、前記パラメータが所定値以上であるか否かを判断する。
【００１２】
このヒートポンプ式加熱装置では、所定時間毎に、前記パラメータが所定値以上であるか否かを判断することで、パラメータが所定値以上になったことを迅速に検知できる。
【００１３】
第４の発明に係るヒートポンプ式加熱装置は、前記保護制御により前記パラメータが所定値未満になった場合、前記保護制御から前記通常制御に切り換える。
【００１４】
このヒートポンプ式加熱装置では、前記保護制御により前記パラメータが所定値未満になった場合、前記保護制御から前記通常制御に切り換えるので、適切な通常制御が可能である。
【発明の効果】
【００１５】
第１の発明では、圧縮機周波数を所定値だけ垂下させたときに、保護制御時の電動弁の弁開度の減少量が、通常制御時の電動弁の弁開度の減少量より小さい。これにより、冷媒圧力が所定値以上の場合に行われる保護制御時に圧縮機周波数を所定値だけ垂下させたときに、電動弁の弁開度の減少量を抑え、効率的に冷媒圧力を低下できる。従って、冷媒の高圧状態が維持されることを防止し、適切に高圧保護を行うことができる。また、入力電流が所定値以上の場合に行われる保護制御時に圧縮機周波数を所定値だけ垂下させたときに、電動弁の弁開度の減少量を抑え、効率的に入力電流を低下できる。従って、入力電流が高くなる状態が維持されることを防止し、適切に圧縮機を保護できる。更に、吐出管温度が所定値以上の場合に行われる保護制御時に圧縮機周波数を所定値だけ垂下させたときに、電動弁の弁開度の減少量を抑え、効率的に吐出管温度を低下できる。従って、吐出管温度が高くなる状態が維持されることを防止し、適切に圧縮機を保護できる。
【００１６】
第２の発明では、パラメータを所定値未満になるまで確実に下げ、高圧状態、入力電流が高い状態および吐出管温度が高い状態のいずれかが維持されることを防止し、圧縮機を保護できる。
【００１７】
第３の発明では、所定時間毎に、前記パラメータが所定値以上であるか否かを判断することで、パラメータが所定値以上になったことを迅速に検知できる。
【００１８】
第４の発明では、前記保護制御により前記パラメータが所定値未満になった場合、前記保護制御から前記通常制御に切り換えるので、適切な通常制御が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態のヒートポンプ式加熱装置を示す構成図である。
【図２】図１のヒートポンプ式加熱装置に含まれる室外機の正面図である。
【図３】図３（ａ）は、室外機を正面から見たときのヒートポンプ部および水ユニットの内部構成を説明する部分破断図であり、図３（ｂ）は、室外機を上方から見たときの水ユニットの内部構成を説明する部分破断図であり、図３（ｃ）は、室外機を右側面から見たときの給湯用水配管接続部および暖房用水配管接続部の配置を説明する部分破断図である。
【図４】図４（ａ）および図４（ｂ）は、給湯用熱交換器および暖房用熱交換器の斜視図および側面図である。
【図５】圧縮機を保護制御する制御部のブロック図。
【図６】圧縮機を保護制御するフローチャート。
【図７】（ａ）は、圧力センサにより所定時間毎に検知された冷媒圧力を示すグラフ、（ｂ）は保護制御が実行されることにより垂下された圧縮機の周波数を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。
【００２１】
室外機１（ヒートポンプ式加熱装置）は、図１および図２に示すように、ヒートポンプ部２と、ヒートポンプ部２の上方に配置された水ユニット部３とを有している。ヒートポンプ部２には、圧縮機１０と、室外熱交換器（熱源側熱交換器）１１と、電動弁１２と、室外ファン１３とが収容されている。水ユニット部３には、給湯用熱交換器（利用側第１熱交換器）１６Ａと、暖房用熱交換器（利用側第２熱交換器）１６Ｂと、給水ポンプ１７とが収容されている。
【００２２】
室外機１の内部において、冷媒が循環する冷媒回路（ヒートポンプ）が構成されている。この冷媒回路は、主流路２３と第１流路２４と第２流路２５と低圧流路２６とを有する。
【００２３】
主流路２３には、圧縮機１０、室外熱交換器１１、および電動弁１２が順に設けられている。室外熱交換器１１の一端側に配置された圧縮機１０の吐出側には、温度センサ４０と圧力センサ４２とが配置されている。温度センサ４０は、圧縮機１０の吐出管温度を検知する。圧力センサ４２は、圧縮機１０から吐出された冷媒の圧力を検知する。また圧縮機１０には、圧縮機１０の入力電流を検知する電流検知センサ４３が配置されている。圧縮機１０の吸入側には、室外熱交換器１１の一端が接続され、室外熱交換器１１の他端には、電動弁１２の一端が接続されている。
【００２４】
第１流路２４と第２流路２５とは、圧縮機１０の吐出側に配置された四路切換弁１８において分岐し、室外熱交換器１１の他端側に配置された合流部１９において合流する。主流路２３の合流部１９と電動弁１２との間には、冷媒回路と連通するサービスポート４１が配設されている。サービスポート４１は、例えばメンテナンス時に外部から冷媒回路に冷媒を注入したり、冷媒回路から外部に冷媒を排出するために使用される。
【００２５】
第１流路２４は加熱運転時、主流路２３の圧縮機１０の下流側に設けられた四路切換弁１８と、電動弁１２の上流側に設けられた合流部１９とを接続する。また第１流路２４には、給湯用熱交換器１６Ａと、給湯用熱交換器１６Ａと合流部１９との間に配置された第１逆止弁４４とが設けられている。第１逆止弁４４は、給湯用熱交換器１６Ａから合流部１９への冷媒の流れを許容するが、合流部１９から給湯用熱交換器１６Ａ（第１流路２４）への冷媒の流れを遮断する。
【００２６】
第２流路２５は、四路切換弁１８と合流部１９とを第１流路２４と並列に接続する。また第２流路２５には、暖房用熱交換器１６Ｂと、レシーバ４６と、第２逆止弁４８とが設けられている。第２逆止弁４８は、暖房用熱交換器１６Ｂから合流部１９への冷媒の流れを許容するが、合流部１９から暖房用熱交換器１６Ｂ（第２流路２５）への冷媒の流れを遮断する。
【００２７】
レシーバ４６は冷媒を貯留する容器であり、第１流路２４および第２流路２５のうち、冷媒容量の小さい第２流路２５の暖房用熱交換器１６Ｂと第２逆止弁４８との間に設けられている。
【００２８】
第２逆止弁４８は、暖房用熱交換器１６Ｂと合流部１９との間（暖房用熱交換器１６Ｂの下流側かつ合流部１９の上流側）に配置されている。
【００２９】
低圧流路２６は、四路切換弁１８と、圧縮機１０の吸入側とを接続している。圧縮機１０の吸入側とは電動弁１２と圧縮機１０との間を指すが、低圧流路２６は特に、圧縮機１０と室外熱交換器１１との間に接続されている。
【００３０】
給水ポンプ１７は、給湯タンク５から流出した給湯用温水を給湯用熱交換器１６Ａに供給し、給湯タンク５に供給される給湯用温水を循環させる。
【００３１】
上述した冷媒回路では、圧縮機１０から吐出された冷媒が第１流路２４および第２流路２５のいずれか一方の流路に流れて他方の流路には流れないように、四路切換弁１８により後述する第１状態と第２状態とに切り換えられる。
【００３２】
第１状態では、圧縮機１０から吐出された冷媒が第１流路２４に流れて第２流路２５に流れず、第２流路２５が主流路２３の低圧側に接続される。具体的には冷媒が流れる給湯用熱交換器１６Ａに関し、第１流路２４の冷媒流入口には、四路切換弁１８を介して圧縮機１０の吐出側が接続され、第１流路２４の冷媒流出口には、電動弁１２が接続されている。冷媒が流れない第２流路２５に関しては、一端部が四路切換弁１８を介して低圧流路２６に接続され、他方の端部が合流部１９に接続されている。
【００３３】
第１状態では図１中、実線で示すように、圧縮機１０から吐出された冷媒が、四路切換弁１８を介して第１流路２４に流入する。そして、給湯用熱交換器１６Ａで水と熱交換をした後、合流部１９を介して電動弁１２に到達する。一方、第２流路２５内の冷媒は四路切換弁１８を介して低圧流路２６に流入し、圧縮機１０に吸入される。しかし第２流路２５内の冷媒が圧縮機１０に吸入された後は、第２逆止弁４８があるため、第２逆止弁４８より合流部側１９にある冷媒が圧縮機１０に吸入されることはない。
【００３４】
第２状態では、圧縮機１０から吐出された冷媒が第２流路２５に流れて第１流路２４に流れず、第１流路２４が主流路２３の低圧側に接続される。具体的には冷媒が流れる暖房用熱交換器１６Ｂに関し、第２流路２５の冷媒流入口には、四路切換弁１８を介して圧縮機１０の吐出側が接続され、第２流路２５の冷媒流出口には、電動弁１２が接続されている。冷媒が流れない第１流路２４に関しては、一端部が四路切換弁１８を介して低圧流路２６に接続され、他方の端部が合流部１９に接続されている。
【００３５】
第２状態では図１中、点線で示すように、圧縮機１０から吐出された冷媒が、四路切換弁１８を介して第２流路２５に流入する。そして、暖房用熱交換器１６Ｂで水と熱交換をした後、合流部１９を介して電動弁１２に到達する。一方、第１流路２４内の冷媒は四路切換弁１８を介して低圧流路２６に流入し、圧縮機１０に吸入される。しかし第１流路２４内の冷媒が圧縮機１０に吸入された後は、第１逆止弁４４があるため、第１逆止弁４４より合流部側１９にある冷媒が圧縮機１０に吸入されることはない。
【００３６】
水ユニット部３は、給湯用水配管接続部２０と、暖房用水配管接続部２１とを有している。給湯用水配管接続部２０は、往き接続部２０ａと、戻り接続部２０ｂとを有しており、暖房用水配管接続部２１は、往き接続部２１ａと、戻り接続部２１ｂとを有している。
【００３７】
水ユニット部３の内部において、給湯用水配管接続部２０の往き接続部２０ａは第１状態で、給湯用熱交換器１６Ａの水流出口に接続され、給湯用水配管接続部２０の戻り接続部２０ｂは、給湯用熱交換器１６Ａの水流入口に接続されている。
【００３８】
給湯用熱交換器１６Ａでは、第１状態において圧縮機１０の吐出側の四路切換弁１８から流入した冷媒と、給湯用水配管接続部２０の戻り接続部２０ｂから流入した給湯用温水との間で熱交換されることによって、給湯用温水が加熱されて、その加熱された給湯用温水が、給湯用水配管接続部２０の往き接続部２０ａに向かって流出する。
【００３９】
水ユニット部３の内部において、暖房用水配管接続部２１の往き接続部２１ａは第２状態で、暖房用熱交換器１６Ｂの水流出口に接続され、暖房用水配管接続部２１の戻り接続部２１ｂは、暖房用熱交換器１６Ｂの水流入口に接続されている。
【００４０】
暖房用熱交換器１６Ｂでは、第２状態において圧縮機１０の吐出側の四路切換弁１８から流入した冷媒と、暖房用水配管接続部２１の戻り接続部２１ｂから流入した暖房用温水との間で熱交換されることによって、暖房用温水が加熱されて、その加熱された暖房用温水が、暖房用水配管接続部２１の往き接続部２１ａに向かって流出する。本実施形態のヒートポンプ式加熱装置では、室外機１は、給湯用温水および暖房用温水のいずれか一方を加熱可能である。
【００４１】
本実施形態のヒートポンプ式加熱装置では、利用側装置４は、給湯タンク５と、ガスボイラ６と、床暖房パネル７と、ポンプ８とを有している。ガスボイラ６は、加熱器６ａを有しており、床暖房パネル７と給湯端末９に接続されている。したがって、ガスボイラ６は、給湯タンク５から供給された給湯用温水を給湯端末９に供給される前に加熱したり、室外機１から供給された暖房用温水を床暖房パネル７に供給される前に加熱できる。ポンプ８は、床暖房パネル７から流出した暖房用温水を暖房用熱交換器１６Ｂに供給し、床暖房パネル７に供給される暖房用温水を循環させるものである。
【００４２】
図３（ａ）は、室外機１を正面から見たときのヒートポンプ部２および水ユニット部３の内部構成を説明する部分破断図であり、図３（ｂ）は、室外機１を上方から見たときの水ユニット部３の内部構成を説明する部分破断図であり、図３（ｃ）は、室外機１を右側面から見たときの給湯用水配管接続部２０および暖房用水配管接続部２１の配置を説明する部分破断図である。図３（ａ）に示すように、四路切換弁１８はヒートポンプ部２に配置されている。
【００４３】
図４（ａ）および図４（ｂ）は、給湯用熱交換器１６Ａおよび暖房用熱交換器１６Ｂの斜視図および側面図である。室外機１の水ユニット部３の内部において、給湯用熱交換器１６Ａおよび暖房用熱交換器１６Ｂは、図４（ａ）に示すように、上下方向に積層された状態で配置されている。
【００４４】
暖房用熱交換器１６Ｂは、上下方向に２段に積層されるように巻回される暖房用水配管３２を有しており、給湯用熱交換器１６Ａは、上下方向に２段に積層されるように巻回される給湯用水配管３１を有している。この給湯用水配管３１および暖房用水配管３２は、平面視において、それぞれの段において略渦巻き状に巻回されている。
【００４５】
給湯用熱交換器１６Ａの水流入口には、給水ポンプ１７（給湯用水配管接続部２０の戻り接続部２０ｂ）から延在する給湯用戻り連絡配管３１ａが接続され、給湯用熱交換器１６Ａの水流出口には、給湯用水配管接続部２０の往き接続部２０ａから延在する給湯用往き連絡配管３１ｂが接続されている。また、暖房用熱交換器１６Ｂの水流入口には、暖房用水配管接続部２１の戻り接続部２１ｂから延在する暖房用戻り連絡配管３２ａが接続され、暖房用熱交換器１６Ｂの水流出口には、暖房用水配管接続部２１の往き接続部２１ａから延在する暖房用往き連絡配管３２ｂが接続されている。
【００４６】
給湯用熱交換器１６Ａにおいて、給湯用水配管３１の外周には、給湯用冷媒配管３３が螺旋状に巻回され、暖房用熱交換器１６Ｂにおいて、暖房用水配管３２の外周には、暖房用冷媒配管３４が螺旋状に巻回されている。給湯用熱交換器１６Ａの冷媒流入口には、圧縮機１０の吐出側の分岐部１８から延在する給湯用連絡配管３３ａが接続され、給湯用熱交換器１６Ａの冷媒流出口には、電動弁１２から延在する給湯用連絡配管３３ｂが接続されている。また、暖房用熱交換器１６Ｂの冷媒流入口には、圧縮機１０の吐出側の分岐部１８から延在する暖房用連絡配管３４ａが接続され、暖房用熱交換器１６Ｂの冷媒流出口には、電動弁１２から延在する暖房用連絡配管３４ｂが接続されている。
【００４７】
本実施形態において、給湯用熱交換器１６Ａは、給湯用水配管３１の外周に給湯用冷媒配管３３が螺旋状に巻回された部分とし、暖房用熱交換器１６Ｂは、暖房用水配管３２の外周に暖房用冷媒配管３４が螺旋状に巻回された部分とする。
【００４８】
給湯用熱交換器１６Ａの給湯用水配管３１は、上下方向に２段に積層されるように巻回されたものであって、給湯用戻り連絡配管３１ａから、下側に配置された段にある配管に給湯用温水が流入するとともに、上側に配置された段にある配管から、給湯用往き連絡配管３１ｂに給湯用温水が流出するように構成されている。暖房用熱交換器１６Ｂの暖房用水配管３２は、上下方向に２段に積層されるように巻回されたものであって、暖房用戻り連絡配管３２ａから、下側に配置された段にある配管に暖房用温水が流入するとともに、上側に配置された段にある配管から、暖房用往き連絡配管３２ｂに暖房用温水が流出するように構成されている。
【００４９】
このように構成された給湯用熱交換器１６Ａの給湯用水配管３１と、暖房用熱交換器１６Ｂの暖房用水配管３２とは、水ユニット３の内部において積層されている。詳しくは、給湯用熱交換器１６Ａは、２段に積層されるように巻回され、最も上側に配置された段にある配管（外側配管）から給湯用温水が流出するように構成されており、暖房用熱交換器１６Ｂは、給湯用熱交換器１６Ａの上方に積層されている（給湯用水配管３１において最も上側に配置された段にある配管（外側配管）に近接するように、給湯用熱交換器１６Ａに積層されている。）
【００５０】
給湯用熱交換器１６Ａには、水連絡配管（給湯用戻り連絡配管３１ａおよび給湯用往き連絡配管３１ｂ）と、冷媒連絡配管（給湯用連絡配管３３ａおよび給湯用連絡配管３３ｂ）とが接続されており、暖房用熱交換器１６Ｂには、水連絡配管（暖房用戻り連絡配管３２ａおよび暖房用往き連絡配管３２ｂ）と、冷媒連絡配管（暖房用連絡配管３４ａおよび暖房用連絡配管３４ｂ）とが接続されている。
【００５１】
図５に示すように、制御部５６は、入力側が温度センサ４０と圧力センサ４２と電流検知センサ４３と暖房出湯温度センサ５０とに接続されている。制御部５６の出力側は、圧縮機１０と電動弁１２とに接続されている。なお、暖房出湯温度センサ５０は暖房用熱交換器１６Ｂと往き接続部２１ａとの間に配置され、暖房用熱交換器１６Ｂから出湯した水の温度を検知する。
【００５２】
上記構成を備えたヒートポンプ式加熱装置では、通常制御と保護制御とが行われる。
【００５３】
圧力センサ４２で検知された冷媒圧力が所定値未満の場合に行われる通常制御について説明する。給湯運転時には圧縮機１０の周波数は、外気温度によって決定される値になるように制御されて固定される。また電動弁１２の開度は、圧縮機１０の吐出管の温度センサ４０で検知された吐出管温度が目標吐出管温度に一致するようにフィードバック制御される。この目標吐出管温度は凝縮温度、蒸発温度および周波数で決定される。暖房運転時には周波数は、暖房出湯温度センサ５０により検知された暖房出湯温度が目標温度になるようにフィードバック制御される。電動弁１２の開度は給湯運時と同様に、温度センサ４０で検知された吐出管温度が目標吐出管温度に一致するようにフィードバック制御される。以上から通常制御において周波数は、暖房用熱交換器１６Ｂの負荷および外気温度のうち、少なくとも一方に基づいて制御される。
【００５４】
この通常制御では周波数が増加するとき、＜表＞に示すように、冷媒圧力に関わらず周波数増加分だけ電動弁１２を開く。具体的には周波数が４Ｈｚ増加すると、電動弁１２を２０パルス開くが、具体的な数値は限定されない。一方、周波数が減少（垂下）するとき、周波数の減少分だけ電動弁１２を閉める。具体的には周波数が４Ｈｚ減少すると、電動弁１２を２０パルス閉じるが、具体的な数値は限定されない。
【００５５】
圧力センサ４２で検知された冷媒圧力が所定値以上の場合に行われる保護制御では、周波数を減少（垂下）させるが、周波数の減少量に関わらず電動弁１２の開度を維持する。なお保護制御では、暖房用熱交換器１６Ｂの負荷および外気温度に関わらず周波数を垂下させる。
【００５６】
＜表＞
0006332226.tif 000002
【００５７】
以下、パラメータとして冷媒圧力を用いた場合の圧縮機１０の保護制御について詳述する。
【００５８】
図６は、通常制御時に冷媒圧力が所定値以上となり、保護制御が実行されるフローチャートを示す。図７（ａ）は、圧力センサ４２により所定時間毎に検知された冷媒圧力を示す。図７（ｂ）は、保護制御が実行されることにより垂下された圧縮機の周波数を示す。
【００５９】
図６に示すように、ステップＳ１で制御部５６が通常制御を開始する。このとき、図７（ａ）の時間ｔ０に示すように、圧力センサ４２により検知された圧縮機１０の吐出側の冷媒圧力は所定値未満である。本実施形態の圧縮機１０の設計圧力が４．１７ＭＰａであるのに対し、所定値は例えば４ＭＰａであるが、これに限定されない。
【００６０】
ステップＳ２では、制御部５６が所定時間を経過したか否かを判断する。所定時間は例えば２０秒であるが、これに限定されない。所定時間を経過していればステップＳ３に進み、経過していなければ繰り返す。
【００６１】
ステップＳ３では、圧力センサ４２により検知された冷媒圧力が所定値以上であるか否かを制御部５６が判断する。ステップＳ２とステップＳ３とから、制御部５６は所定時間毎に、冷媒圧力が所定値以上であるか否かを判断することが分かる。図７（ａ）の時間ｔ２に示すように、冷媒圧力が所定値以上であれば、圧縮機１０が高圧状態であると判断してステップＳ４に進む。図７（ａ）の時間ｔ１に示すように、冷媒圧力が所定値未満であればステップＳ２に戻る。
【００６２】
ステップＳ４では、制御部５６が保護制御を開始する。保護制御ではステップＳ５で、制御部５６が圧縮機１０の周波数を垂下させる（図７（ｂ）の時間ｔ２参照）。これにより、冷媒圧力が低下する。垂下させる周波数は例えば４Ｈｚであるが、これに限定されない。
【００６３】
ステップＳ６では、制御部５６が電動弁１２の開度を維持するので、周波数の垂下に伴って効率的に冷媒圧力を低下できる。なお、電動弁１２の開度を維持することは、圧縮機周波数を所定値だけ垂下させたときに、保護制御時の電動弁１２の弁開度の減少量が、通常制御時の電動弁１２の弁開度の減少量より小さいことに含まれる。具体的には本実施形態では、例えば圧縮機周波数を１Ｈｚだけ垂下させたときに、保護制御時では電動弁１２の弁開度の減少量はゼロである（開度を維持する）のに対し、通常制御時では電動弁１２を２パルス分だけ閉める。従って、保護制御時の電動弁１２の弁開度の減少量が、通常制御時の電動弁１２の弁開度の減少量より小さい。
【００６４】
続くステップＳ７では制御部５６が再度、所定時間を経過したか否かを判断する。所定時間を経過していればステップＳ８に進み、経過していなければ繰り返す。
【００６５】
そしてステップＳ８では、圧力センサ４２により検知された冷媒圧力が所定値以上であるか否かを再度、制御部５６が判断する。図７（ａ）の時間ｔ４に示すように、冷媒圧力が所定値未満であれば、圧縮機１０の高圧状態が解消されたと判断して保護制御を終了する。図７（ａ）の時間ｔ３に示すように、冷媒圧力が所定値以上であればステップＳ５に戻り、冷媒圧力が所定値未満になるまで保護制御を繰り返して周波数を垂下させる。
【００６６】
保護制御により冷媒圧力が所定値未満となった後、保護制御を終了して通常制御に切り換える。通常制御が実行されている場合、制御部５６が圧縮機周波数を増加させたときに電動弁１２の弁開度を大きくし、適切な通常制御を可能としている。
【００６７】
[本実施形態のヒートポンプ式加熱装置の特徴]
本実施形態のヒートポンプ式加熱装置には以下の特徴がある。
【００６８】
本発明のヒートポンプ式加熱装置では、圧縮機周波数を所定値だけ垂下させたときに、保護制御時の電動弁１２の弁開度の減少量が、通常制御時の電動弁１２の弁開度の減少量より小さい。これにより、冷媒圧力が所定値以上の場合に行われる保護制御時に圧縮機周波数を所定値だけ垂下させたときに、電動弁１２の弁開度の減少量を抑え、効率的に冷媒圧力を低下できる。従って、冷媒の高圧状態が維持されることを防止し、適切に高圧保護を行うことができる。
【００６９】
本発明のヒートポンプ式加熱装置では、保護制御を繰り返すことで、冷媒圧力を所定値未満になるまで確実に下げ、高圧状態が高い状態が維持されることを防止し、圧縮機を保護できる。
【００７０】
本発明のヒートポンプ式加熱装置では、所定時間毎に冷媒圧力を検知することで、パラメータが所定値以上になったことを迅速に検知できる。
【００７１】
本発明のヒートポンプ式加熱装置では、保護制御により冷媒圧力が所定値未満になった場合、保護制御から通常制御に切り換えるので、適切な通常制御が可能である。
【００７２】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７３】
前記実施形態では、ステップＳ６で制御部５６が電動弁１２の開度を維持した。しかしこれに限定されず、圧縮機周波数を所定値だけ垂下させたときに、保護制御時の電動弁１２の弁開度の減少量が、通常制御時の電動弁１２の弁開度の減少量より小さければ、同様の効果を得ることができる。
【００７４】
前記実施形態では冷媒圧力を圧力センサ４２で検知したが、これに限定されない。例えば利用側熱交換器１６Ａ，１６Ｂの凝縮温度を検知し、この凝縮温度から冷媒圧力を推測してもよい。同様に外気温度を検知し、この外気温度から冷媒圧力を推測してもよい。また凝縮温度および外気温度に限定されず、冷媒圧力を推測する他の手法を用いてもよい。
【００７５】
前記実施形態では、パラメータの１つとして冷媒圧力を検知して圧縮機１０を通常制御から保護制御に変更した。しかしこれに限定されず、通常制御では冷媒圧力に代えて、電流検知センサ４３で検知された圧縮機１０の入力電流および温度センサ４０で検知された圧縮機１０の吐出管温度のいずれかのパラメータが所定値未満の場合に、給湯用熱交換器１６Ａおよび暖房用熱交換器１６Ｂの負荷に基づいて圧縮機周波数および電動弁開度を増減させてもよい。また保護制御では、前述したいずれかのパラメータが所定値以上の場合に圧縮機周波数を垂下させ、圧縮機１０を保護してもよい。
【００７６】
圧縮機１０の入力電流が所定値以上の場合に行われる保護制御時に圧縮機周波数を所定値だけ垂下させたときに、電動弁１２の弁開度の減少量を抑えることで、効率的に入力電流を低下できる。従って、入力電流が高くなる状態が維持されることを防止し、適切に圧縮機１０を保護できる。また保護制御を繰り返すことで、入力電流を所定値未満になるまで確実に下げ、入力電流が高い状態が維持されることを防止し、圧縮機１０を保護できる。
【００７７】
圧縮機１０の吐出管温度が所定値以上の場合に行われる保護制御時に圧縮機周波数を所定値だけ垂下させたときに、電動弁１２の弁開度の減少量を抑えることで、効率的に吐出管温度を低下できる。従って、吐出管温度が高くなる状態が維持されることを防止し、適切に圧縮機１０を保護できる。また保護制御を繰り返すことで、吐出管温度を所定値未満になるまで確実に下げ、吐出管温度が高い状態が維持されることを防止し、圧縮機１０を保護できる。
【符号の説明】
【００７８】
１  室外機（ヒートポンプ式加熱装置）
１０  圧縮機
１１  室外熱交換器（熱源側熱交換器）
１２  電動弁
１６Ａ  給湯用熱交換器（利用側第１熱交換器）
１６Ｂ  暖房用熱交換器（利用側第２熱交換器）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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