(57)【要約】  【課題】  ヒートポンプ装置の起動時、外気温が高い場合に、冷凍サイクルを安定させて圧縮機の転覆現象を回避する。  【解決手段】  圧縮機、放熱器、減圧装置、蒸発器を冷媒配管によって環状に接続して構成されるヒートポンプ装置において、電流検出手段を具備し、前記電流値が急激に減少するまたは小さくなると、前記ヒ−トポンプ装置の冷凍能力を変化させる減圧装置のしぼり開度装置変化や圧縮機の運転回転数変化によりヒ−トポンプ装置内の圧力差を増加させることにより、前記ヒ−トポンプ装置が過負荷条件でも安定した運転が可能である。【選択図】  図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、放熱器、開度可変の減圧装置、蒸発器を冷媒配管によって環状に接続して構成される冷凍サイクルを有するヒートポンプ装置において、前記ヒ−トポンプ装置に流れる電流値を検出する電流検出手段を具備し、前記電流値が所定時間あたりに所定量Ｌ１以上低下するか、または所定値Ｌ２以下まで低下したときには、前記減圧装置の開度を制御して冷凍サイクルの高低圧力差を増加させるよう制御することを特徴とするヒートポンプ装置。
【請求項２】
運転容量可変の圧縮機、放熱器、減圧装置、蒸発器を冷媒配管によって環状に接続して構成される冷凍サイクルを有するヒートポンプ装置において、前記ヒ−トポンプ装置に流れる電流値を検出する電流値検出手段を具備し、前記電流値が所定時間あたりに所定量Ｌ１以上低下するか、または所定値Ｌ２以下まで低下したときには、前記圧縮機の運転容量を大きくして冷凍サイクルの高低圧力差を増加させるよう制御することを特徴とするヒートポンプ装置。
【請求項３】
前記ヒートポンプ装置に使用される冷媒は、二酸化炭素であることを特徴とする請求項１〜２のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、ヒートポンプ装置は図３に示すような圧縮機１０１、放熱器（凝縮器）１０２、減圧装置１０３、蒸発器１０４を冷媒配管１０５で接続し冷媒を循環させている。また貯湯装置は、貯湯槽１０６、吸熱器１０２を水配管１０８で接続しポンプ１０７より水を循環させている。１０２は、ヒ−トポンプ装置では放熱器、貯湯装置では吸熱器の熱交換器として利用している。ヒ−トポンプ装置の放熱器１０２の冷媒と貯湯装置の吸熱器１０２の水にて熱交換する水冷媒熱交管器である。この吸熱した水は温水になり、貯湯槽１０６に貯めて利用している（特許文献１）。
【０００３】
このヒ−トポンプ装置において、臨界圧力以上まで加圧される冷媒（二酸化炭素）を使用し、このヒートポンプ装置のモリエル線図は図４となる。
【特許文献１】実開昭５８−１６７８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、ヒ−トポンプ装置の運転起動時や外気温が高い場合などは、蒸発器の圧力が高くなり、冷凍サイクルの圧力差が小さくなるため、圧縮機の運転が不安定になり、転覆状態になるという課題を有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のヒートポンプ装置は、圧縮機、放熱器、減圧装置、蒸発器を冷媒配管によって環状に接続して構成される冷凍サイクルを有するヒートポンプ装置において、前記ヒ−トポンプ装置にはこれに流れる電流知を検出する電流値検出手段を具備し、前記電流値が前記電流値が所定時間あたりに所定量Ｌ１以上低下するか、または所定値Ｌ２以下まで低下したときには、前記減圧装置の開度を制御して冷凍サイクルの高低圧力差を増加させるよう制御することを特徴とする。
【０００６】
この電流値検知手段により、電流値が急激に減少したりあるいは通常運転時より小さい場合において冷凍サイクルの圧力差がとれず圧縮機が正常に圧縮していない（つまり正常に回転していない）ことを検知し、減圧装置のしぼり開度を減圧させ、冷凍サイクルの圧力差を保ち圧縮機を正常に圧縮した安定な運転状態にすることができる。その結果、冷凍サイクルが安定になり信頼性を確保することができる。
【０００７】
前記圧縮機の運転回転数変化手段も、同様の現象にて発生し、同じ効果が得られる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、冷媒を使用するヒートポンプ装置において、起動時や外気温が高い場合などに対して安定した冷凍サイクル運転を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は、実施の形態におけるヒートポンプ装置を示したものである。本実施の形態のヒ
ートポンプ装置は、圧縮機２０１、放熱器２０２、減圧装置２０３、蒸発器２０４を冷媒配管２０５で接続し冷媒を循環させている。
【００１１】
また貯湯装置は、貯湯槽２０６、吸熱器２０２を水配管２０８で接続しポンプ２０７より水を循環させている。２０２は、ヒ−トポンプ装置では放熱器、貯湯装置では吸熱器の熱交換器として利用している。ヒ−トポンプ装置の放熱器２０２の冷媒と貯湯装置の吸熱器２０２の水にて熱交換する水冷媒熱交管器である。この吸熱した水は温水になり、貯湯槽２０６に貯めて利用している。
【００１２】
このようなヒ−トポンプ装置において、臨界圧力以上まで加圧される冷媒（二酸化炭素）を使用し、このヒートポンプ装置のモリエル線図は図２となる。
【００１３】
圧縮機２０１は、吸引した冷媒を圧縮して吐出し、吐出された高温高圧の冷媒は、貯湯槽２０６内から供給された液体（水）と放熱器２０２を介して熱交換される。  放熱器２０２を流れる冷媒（二酸化炭素）は圧縮機２０１によって加圧されている為、放熱器２０２を通過する液体に放熱して温度低下しても凝縮（冷媒２相域）することはない。減圧装置２０３は、放熱器２０２から流出する冷媒（二酸化炭素）を減圧する装置のことで、弁開度を電気的に制御する電磁式膨張弁である。冷媒（二酸化炭素）は、この減圧装置２０３によって冷媒２相域となるまで減圧されたのち、蒸発器２０４によって吸熱冷媒が蒸発気化した後、再び圧縮機２０１に吸引される。  しかし、外気温が高い場合や、圧縮機２０１の起動時などのように蒸発器側の負荷が大きい場合には、冷凍サイクルの高低圧力差がとれなくなり、圧縮機２０１の運転が不安定になる。そして冷凍サイクルが不安定になり、圧縮機２０１が転覆状態になることがある。
【００１４】
さらに、圧縮機２０１や冷媒配管２０５が大きく振動して、騒音を発生する。そして、転覆した場合は、電流値が急激に低下したり、正常運転と比べると極端に電流値が小さくなる。このような課題を解決する為に、本発明は圧縮機２０１が正常に圧縮しなくなり電流値が急変して減少したり通常運転より小さい場合に、ヒ−トポンプ装置内の減圧装置２０３により開度を変化させて、つまり通常運転時より減圧させることにより、ヒ−トポンプ装置の冷凍サイクルの圧力差をとり、圧縮機運転を安定させることにより転覆が防止でき圧縮機２０１、冷媒配管２０５の騒音、振動を防止することができる。
【００１５】
また、圧縮機２０１の運転回転数変化手段によっても同様にヒートポンプ装置の冷凍サイクルに圧力差をとり、圧縮機２０１を安定させて冷凍サイクルが安定し、圧縮機２０１、冷媒配管２０５の騒音、振動を防止することができる。
【００１６】
なお、実施の形態に示したように、貯湯槽２０６内の液体は、給湯用に用いるだけではなく、床暖房用、室内空調用としても使用して良い。
更に、圧縮機２０１の冷媒吸込側に冷媒を貯留するアキュムレータが設置されていても、実施の形態の効果は同様に得られる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明のヒートポンプ装置は、冷凍サイクルの高低圧差が小さくなり、圧縮機の運転が不安定になる場合において、運転電流を検知し、減圧装置や圧縮機を制御して圧力差をとるようにするので、安定した冷凍サイクルの動作を確保できる。従って、冷凍サイクルを備えたヒートポンプ装置に有効であり、特に圧縮比の変動が激しい冷凍サイクルを具備するヒートポンプ装置において有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態におけるヒートポンプ装置の冷凍サイクル図
【図２】本発明の実施の形態における運転動作のモリエル線図
【図３】本発明の従来例におけるヒートポンプ装置の冷凍サイクル図
【図４】従来の運転動作のモリエル線図
【符号の説明】
【００１９】
１０１    圧縮機
１０２    ヒ−トポンプ装置：放熱器、貯湯装置：吸熱器
１０３    減圧装置
１０４    蒸発器（蒸発器）
１０５    冷媒配管
１０６    貯湯槽
１０７    ポンプ（ウォーターポンプ）
１０８    水配管
２０１    圧縮機
２０２    ヒ−トポンプ装置：放熱器、貯湯装置：吸熱器
２０３    減圧装置
２０４    蒸発器（蒸発器）
２０５    冷媒配管
２０６    貯湯槽
２０７    ポンプ（ウォーターポンプ）
２０８    水配管
２０９    電流検知手段（制御部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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