(57)【要約】【課題】凝縮器に設けられる送風機を不所望に動作させることなく、過負荷を回避することができるヒートポンプサイクル装置を提供する。【解決手段】制御装置は、暖房要求に基づいて１つの第１送風ファンが動作し１つの第１送風ファンが停止している場合、センサ８１によって検出される冷媒の状態量に基づいて過負荷動作と判断したとき、圧縮機１０の吐出量を最低値となるように制御し、第２送風ファン４１に動作指令を与える。【選択図】図３
2009192197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出量が可変であり、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１０）と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮させる複数の凝縮器（３０）と、
前記凝縮器で凝縮された冷媒を減圧する減圧手段（８０）と、
前記減圧手段で減圧された冷媒を蒸発させ、蒸発させた冷媒を前記圧縮機に与える蒸発器（４０）と、
前記複数の凝縮器のそれぞれについて空気を外方に送風する複数の第１送風機（３１）と、
前記蒸発器の周囲の空気を外方に送風する第２送風機（４１）と、
循環する冷媒の状態量を検出する検出手段（８１）と、
前記圧縮機の吐出量を制御し、前記第２送風機の動作を制御する制御手段と、を含み、
前記制御手段は、前記複数の第１送風機のうち少なくともいずれか１つの前記第１送風機が停止しており残りの前記第１送風機が動作している場合には、前記検出手段によって検出される前記冷媒の状態量に基づいてサイクル内が過負荷である過負荷動作またはサイクル内が過負荷になる前の高負荷である高負荷動作であると判定されたときに、前記圧縮機の吐出量を予め定める値以下となるように制御し、前記第２送風機に動作指令を与え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】
前記蒸発器の周囲の外気温度を検出する外気温度検出手段をさらに含み、
前記検出手段によって検出される冷媒の状態量は、前記減圧手段と前記蒸発器との間における冷媒の温度を含み、
前記制御手段は、前記検出手段によって検出される冷媒の温度が前記外気温度検出手段によって検出される外気温度より高いと判定したときに、前記第２送風機に動作指令を与えることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプサイクル装置。
【請求項３】
前記圧縮機を駆動する駆動源（１３０）と、
前記蒸発器から前記圧縮機に流れる前記冷媒を、前記駆動源で発生した熱で加熱する冷媒加熱器（５０）と、をさらに含み、
前記制御手段は、前記冷媒加熱器による冷媒の加熱量を制御することを特徴とする請求項１または２に記載のヒートポンプサイクル装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記減圧手段と前記蒸発器との間における冷媒の温度を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のヒートポンプサイクル装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記減圧手段と前記蒸発器との間における冷媒の圧力を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の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、複数の凝縮器を備えるヒートポンプサイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術のヒートポンプサイクル装置は、暖房運転時において、循環される冷媒の圧力が上昇しすぎた場合、過負荷保護機能が働くように制御される（たとえば特許文献１および２参照）。複数の凝縮器を備えるヒートポンプサイクル装置では、過負荷保護機能として、たとえば室外ファンを停止して外気吸熱を停止、および複数の凝縮器に対応する複数の室内ファンを作動させて放熱を促進するように各部を制御する。
【特許文献１】特開平６−１５９８２４号公報
【特許文献２】特開平８−１２１８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の技術では、複数の凝縮器を備えるヒートポンプサイクル装置の過負荷保護機能として、複数の室内ファンを動作させて放熱を促進するため、停止していた室内ファンを動作させる必要がある。したがって操作者は、動作指令を与えていない室内ファンから過負荷保護機能によって不所望に温風が吹き出されるので、不快な思いをするという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、凝縮器に設けられる送風機を不所望に動作させることなく、過負荷を回避することができる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】
【０００５】
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【０００６】
本発明は、吐出量が可変であり、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１０）と、
圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮させる複数の凝縮器（３０）と、
凝縮器で凝縮された冷媒を減圧する減圧手段（８０）と、
減圧手段で減圧された冷媒を蒸発させ、蒸発させた冷媒を圧縮機に与える蒸発器（４０）と、
複数の凝縮器のそれぞれについて空気を外方に送風する複数の第１送風機（３１）と、
蒸発器の周囲の空気を外方に送風する第２送風機（４１）と、
循環する冷媒の状態量を検出する検出手段（８１）と、
圧縮機の吐出量を制御し、第２送風機の動作を制御する制御手段と、を含み、
制御手段は、複数の第１送風機のうち少なくともいずれか１つの第１送風機が停止しており残りの第１送風機が動作している場合には、検出手段によって検出される冷媒の状態量に基づいてサイクル内が過負荷である過負荷動作またはサイクル内が過負荷になる前の高負荷である高負荷動作であると判定されたときに、圧縮機の吐出量を予め定める値以下となるように制御し、第２送風機に動作指令を与えることを特徴とするヒートポンプサイクル装置である。
【０００７】
本発明に従えば、制御手段は、過負荷動作または高負荷動作のとき、圧縮機の吐出量を予め定める値以下となるように制御する。これによって循環する冷媒の圧力を低下させることができる。また制御手段は、過負荷動作または高負荷動作のとき、第２送風機に動作指令を与える。したがって蒸発器が放熱器として機能し、冷媒を冷却することができる。したがって過負荷動作になることを回避することができる。これによって従来の技術のヒートポンプサイクル装置のように停止している第１送風機を動作させることないので、本発明では操作者に不快な思いをさせることなく過負荷動作を回避することができる。
【０００８】
また本発明は、蒸発器の周囲の外気温度を検出する外気温度検出手段をさらに含み、
検出手段によって検出される冷媒の状態量は、減圧手段と蒸発器との間における冷媒の温度を含み、
制御手段は、検出手段によって検出される冷媒の温度が外気温度検出手段によって検出される外気温度より高いと判定したときに、第２送風機に動作指令を与えることを特徴とする。
【０００９】
本発明に従えば、制御手段は、冷媒の温度が外気温度より高いと判定したときに、第２送風機に動作指令を与えるので、冷媒と外気温度とを熱交換させて冷媒の温度を効率よく低下させることができる。これによってサイクルが過負荷動作になることを確実に回避することができる。
【００１０】
また本発明は、圧縮機を駆動する駆動源（１３０）と、
蒸発器から圧縮機に流れる冷媒を、駆動源で発生した熱で加熱する冷媒加熱器（５０）と、をさらに含み、
制御手段は、冷媒加熱器による冷媒の加熱量を制御することを特徴とする。
【００１１】
本発明に従えば、冷媒加熱器によって冷媒を加熱する。したがって駆動源によって発生する熱を効率良く用いることができる。これによって圧縮機で圧縮された後の冷媒圧力が高圧力化することができ、暖房能力を向上することができる。
【００１２】
さらに本発明は、検出手段は、減圧手段と蒸発器との間における冷媒の温度を検出することを特徴とする。
【００１３】
本発明に従えば、冷媒の温度を検出するので、制御手段は過負荷動作および高負荷動作か否かを確実に判断することができる。これによって制御手段は、適切なタイミングで圧縮機および第２送風機を制御することができる。
【００１４】
さらに本発明は、検出手段は、減圧手段と蒸発器との間における冷媒の圧力を検出することを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、冷媒の圧力を検出するので、制御手段は過負荷動作および高負荷動作か否かを確実に判断することができる。これによって制御手段は、適切なタイミングで圧縮機および第２送風機を制御することができる。
【００１６】
なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図５を用いて説明する。図１は、第１実施形態の冷凍サイクル装置３００を簡略化して示すシステム図である。冷凍サイクル装置３００は、駆動源としてエンジン１３０を用いるエンジン駆動式の冷凍サイクル装置３００である。エンジン駆動式の冷凍サイクル装置３００は、たとえば灯油、軽油およびガソリンを燃料とする水冷式のエンジン１３０によって駆動される。冷凍サイクル装置３００は、固定設置型の空調装置として用いられ、屋内を冷暖房することができる。
【００１８】
冷凍サイクル装置３００は、室内空調に供されるものであり、冷房運転と暖房運転の２つの運転モードを有している。暖房運転時には、エンジン１３０からの排熱を回収利用するヒートポンプサイクル装置として機能する。冷凍サイクル装置３００は、室外機１、室内機２および制御装置（図示せず）を含んで構成される。室外機１は、圧縮機１０、四方弁２０、室外熱交換器４０、および冷媒加熱器５０を含む。室内機２は、室内熱交換器３０を含む。サイクル中の冷媒循環経路には、圧縮機１０、四方弁２０、室内熱交換器３０、室外熱交換器４０、および冷媒加熱器５０が配されている。
【００１９】
圧縮機１０は、エンジン１３０によって駆動されるものであり、冷媒を圧縮し、圧縮後の高圧気相冷媒を吐出する。圧縮機１０は、吐出量が可変である可変容量式の圧縮機１０である。図２は、圧縮機１０の吸入圧力と制御電流との関係を示すグラフである。図２に示すように、圧縮機１０を制御する制御電流を変化させることによって、吸入圧力が変化する。本実施の形態の圧縮機１０では、制御電流を小さくすると吸入圧力が大きくなり、制御電流を大きくすると吸入圧力が小さくなる。制御装置は、吸入圧力を制御することによって、吐出量を制御している。
【００２０】
再び図１を参照して、四方弁２０は、運転モードに応じて圧縮機１０の冷媒吐出側および冷媒加熱器５０の冷媒流入側のそれぞれを互い違いに室内熱交換器３０および室外熱交換器４０に接続して切り替える。具体的には、冷房運転時には、圧縮機１０の冷媒吐出側と室外熱交換器４０とを接続するとともに、室内熱交換器３０と冷媒加熱器５０の冷媒流入側とを接続する。暖房運転時には、圧縮機１０の冷媒吐出側と室内熱交換器３０とを接続するとともに、室外熱交換器４０と冷媒加熱器５０の冷媒流入側とを接続する。
【００２１】
圧縮機１０と四方弁２０との間には、圧縮機１０から吐出された冷媒と、その冷媒に含まれる潤滑油とを分離するオイルセパレータ６０が配されている。このオイルセパレータ６０で分離された潤滑油は、圧縮機１０の冷媒吸引側に戻される。
【００２２】
室内熱交換器３０は、複数設けられるものであり、本実施の形態では２つ設けられる。各室内熱交換器３０には、それぞれ第１送風ファン３１が設けられる。第１送風ファン３１は、第１送風機であって、各室内熱交換器３０の周囲の空気を外方（室外）に送風する。したがって各室内熱交換器３０は、第１送風ファン３１により吹き付けられた室内空気と熱交換するようになっている。
【００２３】
室内熱交換器３０は、暖房運転時には、室内空気を加熱して内部を流通する冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。また、室内熱交換器３０は、冷房運転時には室内空気を冷却して内部を流通する冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。
【００２４】
室外熱交換器４０は、複数設けられるものであり、本実施の形態では２つ設けられる。室外熱交換器４０には、第２送風ファン４１が設けられる。第２送風ファン４１は、室外熱交換器４０の周囲の空気を外方に送風する。したがって室外熱交換器４０は、第２送風ファン４１によって吹き付けられた室外空気と熱交換するようになっている。
【００２５】
室外熱交換器４０は、冷房運転時には、室外空気を加熱して内部を流通する冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。また、室外熱交換器４０は、暖房運転時には、室外空気を冷却して内部を流通する冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。
【００２６】
室内熱交換器３０と室外熱交換器４０との間には、気液分離器７０および膨張弁８０が配置されている。気液分離器７０は、液相冷媒と気相冷媒とを分離し、液相冷媒のみを外部に流出させるものである。膨張弁８０は、減圧手段であって、気液分離器７０よりも室外熱交換器４０側に位置しており、冷房運転時には全開状態とされる一方、暖房運転時には弁開度の調整により室内熱交換器３０を流出した冷媒を減圧膨張する。
【００２７】
各室内熱交換器３０のうち気液分離器７０に連なる配管には、それぞれ室内側膨張弁３２およびストレーナ３３が設けられている。室内側膨張弁３２は、冷房運転時には、室外熱交換器４０から流出する冷媒を減圧膨張する膨張弁として機能し、暖房運転時には全開状態とされる。また、ストレーナ３３は、冷媒中の塵埃を除去するものであり、各室内側膨張弁３２の冷媒流れ上下流側にそれぞれ設けられている。
【００２８】
室内側の室内機２と室外側の気液分離器７０とを連結する冷媒配管には、それぞれ開閉バルブ１１０およびストレーナ１２０が設けられている。開閉バルブ１１０は、室外側と室内側との冷媒流路を開閉するものである。また、ストレーナ１２０は、室内熱交換器３０に設けられたストレーナ３３と同様である。
【００２９】
また膨張弁８０と室外熱交換器４０との間には、冷媒の状態量を検出するセンサ８１が設けられる。センサ８１は、たとえば温度センサおよび圧力センサによって実現され、冷媒の状態量として温度および圧力を検出する。センサ８１は、検出した状態量に基づく検出情報を制御装置に与える。
【００３０】
また室外熱交換器４０の付近には、室外熱交換器４０の周囲の外気温度を検出する外気温度検出手段（図示せず）が設けられる。外気温度検出手段は、外気温度を検出し、検出した外気温度に基づく検出情報を制御装置に与える。
【００３１】
冷媒加熱器５０は、例えば、プレート式熱交換器により構成されており、内部を流通する冷媒をエンジン冷却水により加熱するものである。この冷媒加熱器５０内を流通させるエンジン冷却水の流量は、三方弁９０の弁開度により調整されるようになっている。
【００３２】
冷媒加熱器５０の冷媒流出側と圧縮機１０の冷媒吸引側との間には、アキュムレータ１００が配置されている。アキュムレータ１００は、冷媒加熱器５０を流出した冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離し、分離後の気相冷媒を圧縮機１０の冷媒吸引側に流出させるようになっている。
【００３３】
エンジン１３０は、圧縮機１０を駆動するものであり、負荷状態、たとえば圧縮機１０の圧縮能力に応じて回転数を変更する。このエンジン１３０からの排熱は、内部を流通するエンジン冷却水に回収され、エンジン冷却水が冷却水回路１４０を流通することで、回収された排熱が外部に放熱され、または冷媒加熱器５０内を流通する冷媒に回収される。
【００３４】
エンジン冷却水回路１４０には、エンジン１３０と冷媒加熱器５０との間を循環する加熱器側経路ＲＡと、エンジン１３０とラジエター１３１との間を循環するラジエター側経路ＲＢとの２つの経路が設けられている。この２つの経路ＲＡ，ＲＢへの切替は、三方弁９０の弁開度により調整されるようになっている。また、各経路ＲＡ，ＲＢへ流入させるエンジン冷却水の流量比についてもこの三方弁９０の弁開度により調整されるようになっている。
【００３５】
冷却水回路１４０には、エンジン１３０を流出したエンジン冷却水を前述の各経路ＲＡ，ＲＢ側に流通させることなくエンジン１３０に流入させるためのバイパス通路ＲＣが形成されており、このバイパス通路ＲＣと各経路ＲＡ，ＲＢ側との分岐点にはサーモ弁１５０が配されている。このサーモ弁１５０は、通過するエンジン冷却水の温度が所定温度、たとえば６５℃よりも低いときには、バイパス通路ＲＣ側へエンジン冷却水を流すように弁体を開く。また、エンジン冷却水の温度が所定温度以上となっているときには、各経路ＲＡ，ＲＢ側へエンジン冷却水を流すように弁体を開く。また、バイパス通路ＲＣとエンジン１３０のエンジン冷却水流入側との間には、エンジン冷却水を循環させるための冷却水ポンプ１６０が配されている。
【００３６】
冷媒加熱器５０には、プレート表面温度を検出するための第１温度センサ（図示せず）が設けられている。また、三方弁９０のうちエンジン冷却水の流入側には、冷媒加熱器５０に流入するエンジン冷却水の温度を検出する第２温度センサ（図示せず）が設けられている。各温度センサの検出信号は、サイクル中の構成要素の動作を制御する制御装置（図示せず）に出力される。
【００３７】
制御装置は、制御手段であって、空調要求および負荷状態に応じて、四方弁２０、室内側膨張弁３２、膨張弁８０、三方弁９０、エンジン１３０、第１送風ファン３１および第２送風ファン４１等の制御を行う。制御装置は、たとえば運転モードおよびセンサ８１から与えられる検出情報に基づいて、膨張弁の弁開度を制御する。制御装置は、たとえばマイクロコンピュータによって実現される。
【００３８】
次に、冷凍サイクル装置３００の動作について、冷房運転と暖房運転とに分けて説明する。先ずは、冷房運転時に関して説明する。操作パネル（図示せず）の冷房スイッチが起動されると、四方弁３が冷房側（図１に示す破線）に切り換えられ、冷媒は図１の破線矢印の方向に流れる。制御装置は、与えられる空調要求である冷房要求に基づいて、四方弁２０を切替制御して、圧縮機１０の冷媒吐出側と室外熱交換器４０とを接続するとともに、室内熱交換器３０と冷媒加熱器５０の冷媒流入側とを接続する。そして、室内側膨張弁３２の弁開度を負荷状態に応じて調整するとともに、膨張弁８０を全開状態とする。
【００３９】
したがってサイクル中の冷媒は、圧縮機１０、室外熱交換器４０、室内熱交換器３０、冷媒加熱器５０の順番で流通し（図１中の破線矢印の方向に流通）、室内熱交換器３０では、第１送風ファン３１により吹き付けられた室内空気を冷却する。また、冷房運転時には、冷媒にエンジン１３０の排熱を回収させる必要がないため、三方弁９０を制御して、エンジン冷却水をラジエター側経路ＲＢに流通させる。
【００４０】
次に、暖房運転時に関して説明する。操作パネル（図示せず）の暖房スイッチが起動されると、四方弁３が暖房側（図１に示す実線）に切り換えられ、冷媒は図１の実線矢印の方向に流れる。制御装置は、与えられる空調要求である暖房要求に基づいて、四方弁２０を切替制御して、圧縮機１０の冷媒吐出側と室内熱交換器３０とを接続するとともに、室外熱交換器４０と冷媒加熱器５０の冷媒流入側とを接続する。そして、膨張弁８０の弁開度を負荷状態に応じて調整するとともに、室内側膨張弁３２を全開状態とする。
【００４１】
したがってサイクル中の冷媒は、圧縮機１０、室内熱交換器３０、室外熱交換器４０、冷媒加熱器５０の順番で流通し（図１中の実線矢印の方向に流通）、室内熱交換器３０では、第１送風ファン３１により吹き付けられた室内空気を加熱する。また、暖房運転時には、エンジン１３０の排熱を冷媒に回収させるために、三方弁９０を制御してエンジン冷却水を加熱器側経路ＲＡに流通させる。
【００４２】
暖房運転時に室内熱交換器３０の熱負荷が比較的高い高負荷状態では、室内熱交換器３０での加熱能力を保持すべく冷媒加熱器５０にエンジン冷却水を流入させることによって冷媒を加熱する。冷媒加熱器５０に流入させるエンジン冷却水の流入量は、熱負荷に応じた流入量に調整する。流入量の調整は、制御装置によって三方弁９０の加熱器側経路ＲＡへの弁開度を制御することにより行う。
【００４３】
また室内空気が所望の温度に到達した、あるいは、室内熱交換器３０のいくつかが休止状態に移行した等により、室内熱交換器３０での熱負荷が低下した低負荷状態では、室内熱交換器３０の加熱能力を低減させるために冷媒加熱器５０へのエンジン冷却水の流入量をゼロとする。
【００４４】
室内熱交換器３０の熱負荷が低負荷状態から上昇した負荷上昇状態では、熱負荷の上昇に応じた加熱能力を得るために、冷媒加熱器５０へのエンジン冷却水の流入量を増加させる。本実施形態では、三方弁９０の加熱器側経路ＲＡへの弁開度を切替えてエンジン冷却水の流入量をゼロから最大流入量へと増加させる。
【００４５】
次に、制御装置の過負荷回避処理に関して説明する。図３は、制御装置の過負荷回避処理を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートの各処理は、制御装置によって実行される。制御装置は、前述した暖房運転時の低負荷状態であって、複数の第１送風ファン３１のうち少なくともいずれか１つの第１送風ファン３１が動作し、少なくともいずれか１つの第１送風ファン３１が停止している部分動作状態であるときに図３に示す動作を短時間に繰返す。本実施の形態の部分動作状態では、第１送風ファン３１が２つであるので、一方の第１送風ファン３１が動作し、他方の第１送風ファン３１が停止している状態である。
【００４６】
ステップａ１では、センサ８１から冷媒の状態、たとえば室外熱交換器４０の冷媒入口温度の検出情報が与えられ、ステップａ２に移る。ステップａ２では、検出情報である冷媒入口温度に基づいて、暖房余剰能力運転であるか否かを判断し、暖房余剰能力運転である場合、ステップａ３に移り、暖房余剰能力運転ではない場合、すなわち許容負荷の暖房運転である場合、本フローを終了する。ここで暖房余剰能力運転とはサイクルの過負荷動作と同義であって、暖房要求に対してサイクル内の冷媒循環量が過多である運転である。暖房余剰能力運転は、本フローでは暖房要求に基づいて室内熱交換器３０のいくつかが休止状態である部分動作状態であり、室内熱交換器３０での熱負荷が低下した低負荷状態において、暖房する能力が暖房要求に対して余っている運転状態である。このような暖房余剰能力運転であるか否かは、冷媒の状態量、たとえば冷媒入口温度が予め定めるしきい値より大きいか否かによって判断される。
【００４７】
ステップａ３では、暖房余剰能力運転であるので、圧縮機１０の吐出圧力を低下し、ステップａ４に移る。吐出圧力は、たとえば圧縮機１０が可変可能な最低値となるように設定される。
【００４８】
ステップａ４では、ステップａ１にて検出された冷媒の温度と外気温度検出手段が検出した外気温度とを比較し、冷媒入口温度が大きい場合、ステップａ５に移り、冷媒入口温度が大きくない場合、本フローを終了する。ステップａ５では、冷媒入口温度が大きいので、第２送風ファン４１と動作するように駆動指令を与え、本フローを終了する。
【００４９】
このように制御装置は、部分動作状態である場合、センサ８１によって検出される冷媒の状態量に基づいて、過負荷動作のとき、圧縮機１０の吐出量を予め定める値以下である最低値となるように制御し、第２送風ファン４１に動作指令を与える。このような制御装置の制御による冷媒の状態の変化に関して、モリエル線図を用いて説明する。
【００５０】
図４は、本実施の形態の過負荷回避処理における冷凍サイクル装置３００内の冷媒の状態をモリエル線図上に示した図である。図５は、従来の技術の過負荷回避処理における冷凍サイクル装置内の冷媒の状態をモリエル線図上に示した図である。従来の技術の過負荷回避処理は、図３におけるステップａ３〜ステップａ５の処理に替えて、暖房余剰能力運転であるとき、停止している第１送風ファン３１に動作指令を与える処理である。また従来の技術の冷凍サイクル装置は、圧縮機１０Ａが可変容量型の圧縮機１０ではなく、一定の吐出量の圧縮機１０Ａである。
【００５１】
本実施の形態の過負荷回避処理では、ステップａ３にて圧縮機１０の吐出圧力を低下するので、圧縮機１０の制御電流（図２参照）を最小電流（０．３Ａ）にする。これによって圧縮機１０の低圧Ｐｓ１は上昇して吸入圧力（１ＭＰａ）に制御され、高圧Ｐｄ１は低下する。このように吐出圧力である高圧Ｐｄ１が低下するので、冷媒の飽和圧力温度Ｔ１が低下して、たとえば１０℃となる。この場合にステップａ４にて、外気温度ＴＯＤと比較して、飽和圧力温度Ｔ１より高い場合には、第２送風ファン４１を動作させ、低い場合については、第２送風ファン４１は停止のままとする。
【００５２】
このように第２送風ファン４１が動作している場合について、図４に示すモリエル線図では、圧縮機１０によって圧縮された冷媒は暖房要求のある第１送風ファン３１のみにて放熱し、室外熱交換器４０に流入する。この時の飽和圧力温度Ｔ１は、外気温度ＴＯＤより、高いので室外熱交換器４０は放熱器として作用する。
【００５３】
従来の技術の過負荷回避処理では、第２送風ファン４１が停止しており、停止していた第１送風ファン３１を動作させている。具体的には、図５に示すように、圧縮機１０Ａによって圧縮された高温高圧Ｐｄ２（＞Ｐｄ１）のガスは、２つの第１送風ファン３１にて放熱および凝縮され、膨張弁８０を通り、室外熱交換器４０へ流入し、再び圧縮機１０Ａに低圧Ｐｓ２（＜Ｐｓ１）で吸入される。従来の技術の冷凍サイクル装置では、圧縮機１０Ａの吸入圧力Ｐｓ２が一定であるので、飽和圧力温度Ｔ２を高くすることができずに、停止していた第１送風ファン３１を動作させることによって、放熱させている。このように従来の技術では、操作者によって暖房要求が与えられていない第１送風ファン３１を、過負荷動作を回避するために動作させている。
【００５４】
以上説明したように本実施の形態の冷凍サイクル装置３００では、制御装置は、前述の部分動作状態である場合、過負荷動作のとき、圧縮機１０の吐出量を予め定める値以下である最低値となるように制御する。これによって循環する冷媒の圧力を低下させることができる。また制御装置は、部分動作状態のとき、第２送風ファン４１に動作指令を与える。これによって室外熱交換器４０が放熱器として機能し、冷媒を冷却することができる。したがって過負荷動作になることを回避することができる。これによって従来の技術の冷凍サイクル装置（図５参照）のように停止している第１送風ファン３１を動作させることないので、本実施の形態の冷凍サイクル装置３００では操作者に不快な思いをさせることなく過負荷動作を回避することができる。
【００５５】
また可変容量型の圧縮機１０では、吐出量を低くすると、吐出圧力Ｐｄ１が低下し、吸入圧力Ｐｓ１が上昇する特性を有する。したがって前述のように部分動作状態の過負荷動作のときに、圧縮機１０の制御電流を小さくすることによって、吸入圧力Ｐｓ１が上昇するので、冷媒の飽和圧力温度Ｔ１を高くすることができる。これによって外気温度ＴＯＤより冷媒の飽和圧力温度Ｔ１を高くすることができる。したがって可変容量型の圧縮機１０の特性を活かして、室外熱交換器４０を放熱器として機能させることができる。
【００５６】
また本実施の形態では、冷媒加熱器５０によって冷媒を加熱する。したがってエンジン１３０によって発生する熱を効率良く用いることができる。これによって圧縮機１０で圧縮された後の冷媒圧力が高圧力化することができ、暖房能力を向上することができる。
【００５７】
また本実施の形態では、センサ８１によって冷媒の温度を検出するので、制御装置は過負荷動作か否かを確実に判断することができる。これによって制御装置は、適切なタイミングで圧縮機１０および第２送風ファン４１を制御することができる。
【００５８】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００５９】
前述の実施の形態では、ステップａ１で検出される冷媒の状態量は、冷媒の温度であったが、冷媒の状態量は温度に限ることはなく、冷媒の圧力を検出してもよい。冷媒入口圧力を検出した場合、暖房余剰能力運転であるか否かは、冷媒入口圧力が予め定めるしきい値より大きいか否かによって判断される。これによって同様の作用および効果を達成することができる。
【００６０】
また前述の実施の形態では、ステップａ２にて、暖房余剰能力であるか否かを判断しているが、暖房余剰能力（過負荷動作）になる前の高負荷動作であるか否かを判断してもよい。高負荷動作とは、過負荷動作となる可能性が高い動作状態である。したがってサイクルは、高負荷動作からさらに負荷が大きくなると過負荷動作となる。これによって高負荷状態から暖房余剰能力の状態となることを未然に防止することができる。
【００６１】
また前述の実施の形態では、ステップａ４にて冷媒入口温度と外気温度とを比較して、第２送風ファン４１の動作の有無を決定しているが、このような温度を比較することなく、第２送風ファン４１を動作させてもよい。すなわち暖房余剰能力となった場合、第２送風ファン４１を動作させてもよい。これによって第２送風ファン４１の動作によって室外熱交換器４０の放熱を促進することができる。
【００６２】
また前述の実施の形態では、熱媒体としてエンジン冷却水を用いた構成であったが、たとえば、エンジン１３０の排気、あるいはオイルクーラのオイルを熱媒体として、これらを冷媒加熱器５０で熱交換させる構成であっても良い。
【００６３】
また前述の実施の形態では、冷媒加熱器５０はプレート式の熱交換器を用いた構成を示したが、２重管式の熱交換器やシェルアンドチューブ式の熱交換器により構成しても良い。
【００６４】
また前述の実施の形態では、駆動源としてエンジン１３０を用いたが、例えば、モータなど他の駆動源であってもよい。
【００６５】
また前述の実施の形態では、冷凍サイクル装置３００を室内空調に適用した例を示したが、たとえば、冷温水機に適用してもよい。また暖房機能だけを有するヒートポンプサイクル装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第１実施形態の冷凍サイクル装置３００を簡略化して示すシステム図である。
【図２】圧縮機１０の吸入圧力と制御電流との関係を示すグラフである。
【図３】制御装置の過負荷回避処理を示すフローチャートである。
【図４】過負荷回避処理における冷凍サイクル装置３００内の冷媒の状態をモリエル線図上に示した図である。
【図５】従来の技術の過負荷回避処理における冷凍サイクル装置内の冷媒の状態をモリエル線図上に示した図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０…圧縮機
３０…室内熱交換器（凝縮器）
３１…第１送風ファン（第１送風機）
４０…室外熱交換器（蒸発器）
４１…第２送風ファン（第２送風機）
５０…冷媒加熱器
８０…膨張弁（減圧手段）
８１…センサ（検出手段）
１３０…エンジン（駆動源）
３００…冷凍サイクル装置（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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【図５】
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