JP2011252621A - ヒートポンプ式給湯・空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧保護停止を回避できる限界点近くでの高圧運転を可能とし、最高出湯可能温度を高めることにより商品価値を向上できるヒートポンプ式給湯・空調装置を提供することを目的とする。
【解決手段】圧縮機１１、熱源側熱交換器１２および冷媒／水熱交換器１３からなる冷媒回路１４を備え、該冷媒／水熱交換器１３で水を加熱して温水を出湯するヒートポンプ式給湯・空調装置１において、冷媒回路１４の高圧圧力が設定圧力以上となったとき、圧縮機１１を保護停止する高圧スイッチ４０と、冷媒回路１４の高圧圧力もしくはその圧力飽和温度を検出する高圧圧力センサ４１と、高圧スイッチ４０のｎ回目の作動時の高圧圧力センサ４１の検出値をＨＰ（ｎ）としたときのｎ回の平均値を高圧スイッチ４０の作動圧力ＨＰとし、該作動圧力ＨＰ−αの値を閾値として高圧保護制御を行う高圧制御手段４２とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷媒／水熱交換器で冷媒により水を加熱して温水を出湯するヒートポンプ式給湯・空調装置に関するものである。

圧縮機、熱源側熱交換器および冷媒／水熱交換器からなる冷媒回路を備え、該冷媒／水熱交換器で冷媒により水を加熱して温水を出湯するヒートポンプ式給湯・空調装置においては、ＣＯＰ（成績係数）とは別に最高出湯可能温度が高くなるほど、商品価値が上がるとの評価がなされている。特に、ＨＦＣ冷媒（例えば、Ｒ４１０Ａ）を用いたヒートポンプ式給湯・空調装置では、高圧側設計圧力の上限が４．１５ＭＰａであることから、高圧運転による出湯温度の上昇は限られており、出湯温度は精々６０℃程度である。

かかる状況下、高圧保護用に設けられている高圧スイッチが作動して圧縮機が保護停止されることのない範囲において、可能な限り限界値に近い圧力での高圧運転が求められている。しかして、高圧スイッチを用いた高圧保護方式の場合、高圧スイッチの作動圧力に製造上避け難いバラツキがあるため、高圧スイッチが作動する設定圧ぎりぎりの圧力を狙って高圧運転するようにしたとき、頻繁に高圧保護停止に至ることがあるというリスクがあった。

そこで、冷媒／水熱交換器の冷媒用パイプ一端相互と、水パイプ一端相互を互いに連通する冷媒接続管および水接続管を設け、該冷媒接続管と水接続管を互いに離間し、冷媒接続管に冷媒温度を検知する凝縮温度センサを取付けることにより、水の熱影響を受けずに正しい凝縮温度を検知し、この凝縮温度センサの検知温度が所定温度を超えたときに高圧制御を行い、高圧保護停止を回避するようにしたヒートポンプ式給湯器が特許文献１に示されている。

また、冷媒回路の圧力が所定値以上の場合に圧縮機を停止させる圧力保護装置と、圧力保護装置による圧縮機の運転停止が発生した場合に、減圧装置の絞り開度を、通常値として予め定めた絞り開度より大きくして圧縮機を再起動させる制御装置とを備え、圧力保護装置による圧縮機の運転停止後の再起動において、圧力の上昇を抑制して圧縮機摺動部の信頼性を向上するようにしたヒートポンプ式給湯装置が特許文献２に示されている。

特許第３９４９５８９号公報 特開２００８−２２４１５６号公報

しかしながら、特許文献１に示されるように、温度センサの取付け構造を工夫することにより正しい冷媒温度が検出できるようになったとしても、作動圧力に製造上のバラツキを有する高圧スイッチとの関係から、当該ヒートポンプ式給湯装置において、高圧保護停止を回避することができる限界値ぎりぎりでの高圧運転が可能になるとは限らないという課題があり、高圧スイッチの製造上のバラツキを見越した閾値での高圧制御を行わなければならず、出湯温度を上昇するにもおのずと制約があった。
また、特許文献２に示されるものも、圧力保護装置が作動した場合、再起動後は、減圧装置の絞り開度を大きくして圧力の上昇を抑制するようにしたものであって、限界値ぎりぎりでの高圧運転を可能とし、出湯温度の上昇を意図するものではなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、高圧保護停止を回避できる限界点近くでの高圧運転を可能とし、最高出湯可能温度を高めることにより商品価値を向上できるヒートポンプ式給湯・空調装置を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明のヒートポンプ式給湯・空調装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるヒートポンプ式給湯・空調装置は、圧縮機、熱源側熱交換器および冷媒／水熱交換器からなる冷媒回路を備え、該冷媒／水熱交換器で水を加熱して温水を出湯するヒートポンプ式給湯・空調装置において、前記冷媒回路の高圧圧力が設定圧力以上となったとき、前記圧縮機を保護停止する高圧スイッチと、前記冷媒回路の高圧圧力もしくはその圧力飽和温度を検出する高圧圧力センサと、前記高圧スイッチのｎ回目の作動時の前記高圧圧力センサの検出値をＨＰ（ｎ）としたときのｎ回の平均値を前記高圧スイッチの実作動圧力ＨＰとし、該実作動圧力ＨＰから所定値αを減じた値であるＨＰ−αを閾値として高圧保護制御を行う高圧制御手段とを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、冷媒回路の高圧圧力が設定圧力以上となったとき、圧縮機を保護停止する高圧スイッチのｎ回目の作動時の高圧圧力センサの検出値をＨＰ（ｎ）としたときのｎ回の平均値を高圧スイッチの実作動圧力ＨＰとし、この実作動圧力ＨＰから所定値αを減じた値であるＨＰ−αを閾値として高圧保護制御を行う高圧制御手段とを備えているため、運転初期において、高圧スイッチの製造バラツキにより高圧保護停止が発生し得るが、数回の保護停止後には、高圧スイッチの製造バラツキに応じた実作動圧力ＨＰを学習することができ、この学習により高圧スイッチおよび高圧圧力センサ双方のバラツキやその取り付け位置あるいは冷媒配管長等に関係なく、高圧保護停止発生時の高圧スイッチと高圧圧力センサとの相対関係を学習することができることから、ヒートポンプ式給湯・空調装置其々にとって、据え付け状態に応じた高圧保護停止を回避するための最適な閾値ＨＰ−αを設定することができる。従って、高圧保護停止を回避できる限界点近くで高圧運転することが可能となり、ヒートポンプ式給湯・空調装置の最高出湯可能温度を高め、その商品価値を向上することができる。

さらに、本発明のヒートポンプ式給湯・空調装置は、上記のヒートポンプ式給湯・空調装置において、前記高圧制御手段は、前記高圧圧力センサの検出値が前記閾値ＨＰ−αを超えたとき、前記圧縮機の回転数を前記高圧圧力センサの検出値が前記閾値ＨＰ−α以下となるまで所定回転数ずつ低下させ、前記高圧スイッチによる保護停止を回避すべく高圧保護制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、高圧制御手段が、高圧圧力センサの検出値が閾値ＨＰ−αを超えたとき、圧縮機の回転数を高圧圧力センサの検出値が閾値ＨＰ−α以下となるまで所定回転数ずつ低下させ、高圧スイッチによる保護停止を回避すべく高圧保護制御を行うため、高圧圧力センサの検出値が高圧スイッチの実作動圧力ＨＰよりも所定値αだけ低い閾値ＨＰ−αを超えると、高圧保護制御が開始され、圧縮機の回転数（駆動周波数）を所定回転数ずつ下げて高圧圧力を低下させることによって、冷媒回路の高圧圧力が高圧スイッチの実作動圧力ＨＰを超えて高圧保護停止される前に、その圧力を高圧スイッチの実作動圧力ＨＰ以下に低下させることができる。従って、高圧スイッチの作動による保護停止を確実に回避し、給湯運転を継続することができる。

さらに、本発明のヒートポンプ式給湯・空調装置は、上述のいずれかのヒートポンプ式給湯・空調装置において、前記高圧圧力センサの検出値の代わりに前記冷媒／水熱交換器に設けられている熱交温度センサの検出値を用い、前記高圧制御手段は、前記高圧スイッチのｎ回目の作動時の前記熱交温度センサの検出値のｎ回の平均値を前記高圧スイッチの実作動圧力ＨＰ相当値とし、該実作動圧力ＨＰ相当値から所定値を減じた値を閾値として前記高圧保護制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、高圧圧力センサの検出値の代わりに冷媒／水熱交換器に設けられている熱交温度センサの検出値を用い、高圧制御手段が、高圧スイッチのｎ回目の作動時の熱交温度センサの検出値のｎ回の平均値を高圧スイッチの実作動圧力ＨＰ相当値とし、該実作動圧力ＨＰ相当値から所定値を減じた値を閾値として高圧保護制御を行うようにしているため、冷媒／水熱交換器に熱交温度センサが設けられているヒートポンプ式給湯・空調装置においては、熱交温度センサの検出値を用いることによって、高圧スイッチの製造バラツキに応じた実作動圧力ＨＰ相当値を学習することができ、この実作動圧力ＨＰ相当値に基づいて設定した値を閾値として高圧保護制御を行うことができる。従って、この場合においても、高圧保護停止を回避できる限界点近くで高圧運転することが可能となり、ヒートポンプ式給湯・空調装置の最高出湯可能温度を高め、その商品価値を向上することができる。

本発明によると、運転初期において、高圧スイッチの製造バラツキにより高圧保護停止が発生し得るが、数回の保護停止後には、高圧スイッチの製造バラツキに応じた実作動圧力ＨＰを学習することができ、この学習により高圧スイッチおよび高圧圧力センサ双方のバラツキやその取り付け位置あるいは冷媒配管長等に関係なく、高圧保護停止発生時の高圧スイッチと高圧圧力センサとの相対関係を学習することができることから、ヒートポンプ式給湯・空調装置其々にとって、据え付け状態に応じた高圧保護停止を回避するための最適な閾値ＨＰ−αを設定することができるため、高圧保護停止を回避できる限界点近くで高圧運転することが可能となり、ヒートポンプ式給湯・空調装置の最高出湯可能温度を高め、その商品価値を向上することができる。

本発明の第１実施形態に係るヒートポンプ式給湯・空調装置の冷媒系統図である。 図１に示すヒートポンプ式給湯・空調装置の高圧圧力センサによる高圧スイッチ作動圧力の学習要領を示すフロー図である。 図２で学習した高圧スイッチの作動圧力を閾値とした高圧保護制御のフロー図である。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図３を用いて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態に係るヒートポンプ式給湯・空調装置の冷媒系統図が示されている。ヒートポンプ式給湯・空調装置１は、冷媒の循環方向を切替えることにより冷房サイクルと暖房サイクルのいずれかが選択可能とされている空気熱源ヒートポンプ１０と、該空気熱源ヒートポンプ１０により水を加熱して得られる温水を給湯や暖房に使用する水系統３０とを備えている。

上記空気熱源ヒートポンプ１０は、圧縮機１１より吐出される冷媒が、熱源側空気熱交換器（熱源側熱交換器）１２および冷媒／水熱交換器１３を備えた閉サイクルの冷媒回路１４を循環して気液の状態変化を繰り返すものである。図示の冷媒回路１４は、圧縮機１１の吐出側に四方弁１５を備えており、この四方弁１５を操作して冷媒の循環方向を可逆させ、熱源側空気熱交換器１２を経て冷媒／水熱交換器１３へと時計回りに冷媒を循環させる冷房サイクル（デフロストサイクル）と、冷媒／水熱交換器１３を経て熱源側空気熱交換器１２へと反時計回りに冷媒を循環させる暖房サイクルとのいずれか一方が選択可能とされている。

なお、冷媒回路１４には、熱源側空気熱交換器１２、冷媒／水熱交換器１３および四方弁１５の他、公知の如く、冷房用電子膨張弁１６、暖房用電子膨張弁１７およびレシーバ１８が設けられている。この冷房用電子膨張弁１６および暖房用電子膨張弁１７は、レシーバ１８を挟んで直列に配置されている。また、熱源側空気熱交換器１２には、外気を流通させるための外気ファン１２ａが付設されている。この外気ファン１２ａは、熱源側空気熱交換器１２に流通する外気量（送風量）を適宜調整可能なファンとされている。

水系統３０は、ポンプ３１を介して循環される水が冷媒回路１４に設けられている冷媒／水熱交換器１３で冷媒から吸熱して温水とされ、その温水を負荷側のラジエータ（利用側熱交換器）３６との間で循環させることにより、暖房用の熱源等として利用する温水循環流路３２を備えている。該温水循環流路３２には、流量割合を調整可能な三方切替え弁（制御弁）３３、第１電磁切替え弁３４および第２電磁切替え弁３５を介して温水循環流路３２から温水を導入し、その温水を蓄熱温水として蓄えることができる蓄熱タンク３７が接続されている。

蓄熱タンク３７は、冷媒／水熱交換器１３で加熱された温水を、ラジエータ３６に循環する温水循環流路３２中に設けられている三方切替え弁３３を介して該蓄熱タンク３７の底部付近に還流可能な第１還流路（水系統）３２ａと、蓄熱タンク３７の上部から蓄熱温水を取水し、三方切替え弁３３と第１電磁切替え弁３４との間において温水循環流路３２側に還流可能な第２還流路（水系統）３２ｂと、第２電磁切替え弁３５を介して蓄熱タンク３７の底部付近から温水をポンプ３１の上流側において温水循環流路３２側に吸上げる吸水路（水系統）３２ｃと、を介して温水循環流路３２と接続されている。

また、蓄熱タンク３７には、貯湯されている蓄熱温水の熱を利用して加熱された給湯用の温水を供給するサニタリ水供給回路３８と、必要に応じて通電される電気ヒータ（加熱手段）３９とが設けられている。サニタリ水供給回路３８は、給湯ポンプ（図示省略）により供給される水が、蓄熱タンク３７に設けられている熱交換器３８ａを流れる間に加熱されて温水とされ、該温水を給湯等の用途に使用する給湯温水供給系統である。電気ヒータ３９は、蓄熱タンク３７内に貯湯されている蓄熱温水の蓄熱量が所定値以下と低い場合に使用される補助加熱手段である。すなわち、電気ヒータ３９は、蓄熱タンク３９内の蓄熱温水が所定水温以下の場合に通電され、蓄熱温水を加熱して所望の温度まで昇温させるための装置である。

このように構成されている水系統３０は、上述した三方切替え弁３３、第１電磁切替え弁３４および第２電磁切替え弁３５を適宜開度制御または開閉操作して選択切替えすることにより、ラジエータ３６に温水を供給する暖房運転または温水タンク３７に温水を供給する蓄熱運転のいずれか一方を選択して実施し、あるいは、ラジエータ３６および温水タンク３７の両方に温水を分割供給して温水による暖房運転及び蓄熱運転の両方を同時に実施可能な構成とされている。

一方、冷媒回路１４においては、暖房サイクルが選択されると、低温低圧のガス冷媒が圧縮機１１で圧縮され、高温高圧のガス冷媒として冷媒回路１４に吐出される。このガス冷媒は、図中に実線矢印で示されるように、四方弁１５により冷媒／水熱交換器１３に導かれて反時計回りに循環される。この場合の冷媒／水熱交換器１３は、ポンプ３１により循環される水系統３０の水と高温高圧のガス冷媒とを熱交換させる熱交換器であり、冷媒の凝縮により放熱される凝縮熱が水を加熱する凝縮器として機能する。この結果、冷媒回路１４を流れる高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高温高圧の液冷媒となり、水系統３０を流れる水は冷媒から吸熱して温水となる。

冷媒／水熱交換器１３で凝縮された冷媒は、全開の冷房用電子膨張弁１６を通ってレシーバ１８に流入する。このレシーバ１８では、冷媒の気液分離が行われるとともに、循環する冷媒量の調整が行われる。レシーバ１８の下流側には、高温高圧の液冷媒を減圧する暖房用電子膨張弁１７が配置されている。該暖房用電子膨張弁１７を冷媒が通過することにより、高温高圧の液冷媒は減圧されて低温低圧の気液二相冷媒となり、熱源側空気熱交換器（熱源側熱交換器）１２に導かれる。蒸発器として機能する熱源側空気熱交換器１２に導入された気液二相冷媒は、外気と熱交換することにより外気から吸熱して気化する。

このように、熱源側空気熱交換器１２を通過することにより、外気から吸熱して気化した低温低圧のガス冷媒は、再び四方弁１５を通って圧縮機１１に吸引される。こうして圧縮機１１に吸引された低温低圧のガス冷媒は、圧縮機１１により再度圧縮されて高温高圧のガス冷媒となり、以下同様の経路を循環して気液の状態変化を繰り返す。この際、低温となる熱源側空気熱交換器１２の外周面に、空気中の水分等が氷結して着霜現象が発生することが知られている。

上記霜は、熱源側空気熱交換器１２での冷媒と外気との熱交換を阻害し、熱交換効率を低下させるため、霜の堆積の有無を検知することにより、適当な運転時間毎にデフロスト運転を実施して霜を除去する必要がある。このデフロスト運転は、上述の冷媒回路１４において、四方弁１５を操作して冷媒の循環方向を逆転させ、図中の破線矢印方向に冷媒を循環させる冷房サイクル（デフロストサイクル）に切替え、圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒を熱源側空気熱交換器１２に導入し、その放熱（凝縮熱）で熱源側空気熱交換器１２に付着している霜を融解することによって行われる。

上記したような冷媒／水熱交換器１３で水を加熱して温水を出湯するヒートポンプ式給湯・空調装置１において、空気熱源ヒートポンプ１０は、出来る限り高圧で運転した方が高温の温水を出湯することができる。しかしながら、Ｒ４１０Ａ冷媒を用いたヒートポンプ１０では、高圧側設計圧力の上限が４．１５ＭＰａに制限されることから、冷媒回路１４の吐出冷媒配管に設けられている高圧保護用の高圧スイッチ４０の作動圧力も４．１５ＭＰａ以下に設定されている。このため、高圧運転することによって冷媒回路１４内の高圧圧力が高圧スイッチ４０の作動圧力に達した場合、高圧カット機能により圧縮機１１の運転が保護停止されてしまうことになる。

そこで、給湯運転時の高圧カットによる圧縮機１１の保護停止を避けるため、冷媒回路１４に高圧圧力もしくはそれに対応した圧力飽和温度を検出する高圧圧力センサ４１を設置し、その検出値が設定圧力（閾値）に達したとき、圧縮機１１の回転数を低減する等の高圧制御を実施する高圧制御手段４２を設けることにより、高圧スイッチ４０の作動による高圧保護停止を回避するようにしている。しかし、これだけでは高圧制御開始の閾値を高圧スイッチ４０の作動圧力ぎりぎりの値に設定し、高圧運転できるようにした場合において、高圧スイッチ４０の製造上のバラツキにより頻繁に高圧保護停止しまう事態が発生し得る。

本実施形態においては、上記高圧制御手段４２に対し、高圧スイッチ４０の製造バラツキによる実作動圧力を学習する機能と、この実作動圧力に基づいて設定された閾値により高圧保護制御を行う機能とを持たせた構成としている。つまり、高圧制御手段４２において、高圧圧力センサ４１の検出値（高圧圧力もしくはそれに対応した圧力飽和温度）により高圧スイッチ４０の実作動圧力ＨＰを学習するＨＰ学習手段４３は、図２に示されるように、高圧スイッチ４０の複数回（ｎ回）の作動時における高圧圧力センサ４１の検出値をＨＰ（ｎ）としたときのｎ回の平均値を高圧スイッチ４０の実作動圧力ＨＰとして学習するものであり、また、この高圧スイッチ４０の実作動圧力ＨＰにより高圧制御を行う高圧保護手段４４は、図３に示されるように、高圧スイッチ４０の実作動圧力ＨＰに基づいて設定される、実作動圧力ＨＰから所定値αを減じた値であるＨＰ−ｘを閾値として高圧制御を行うように構成されている。

このＨＰ学習手段４３および高圧保護手段４４の構成、機能について、図２および図３に示されるフロー図を参照して以下に詳しく説明する。
ＨＰ学習手段４３は、ヒートポンプ式給湯・空調装置１の運転が開始されると、ステップＳ１において、その運転が暖房モードか否かが判定され、ＮＯの場合は、スタートに戻り、ＹＥＳの場合は、ステップＳ２に移る。ステップＳ２では、暖房運転が通常運転か否かが判定され、デフロスト運転や油戻し運転が実施されている場合には、ＮＯと判定されて元に戻り、ＹＥＳの場合は、ステップＳ３に移行する。

ステップＳ３では、サーモＯＮ後、所定の時間、例えば５分経過しているか否かが判定され、ＮＯの場合は、元に戻り、ＹＥＳの場合は、ステップＳ４に移る。これは、運転立ち上がり時の過渡的運転による誤検知を防ぐためであり、ここでの所定時間５分は、運転状態が安定するまでの時間であればよく、長めに設定する方が望ましい。ステップＳ４では、高圧スイッチ４０が作動したか否かが判定され、ＮＯの場合は、元に戻り、ＹＥＳの場合は、ステップＳ５に移行し、高圧圧力センサ４１の検出値による高圧スイッチ４０の実作動圧力ＨＰの学習が行われる。

この学習は、高圧スイッチ４０のｎ回目（例えば、５回目）の作動時の高圧圧力センサ４１の検出値（読み値）をＨＰ（ｎ）としたときのｎ回（５回）の平均値を高圧スイッチ４０の実作動圧力ＨＰとして求めるものであり、図２にも示されているように、
ＨＰ＝（ＨＰ（ｎ）＋ＨＰ（ｎ−１）＋・・・ＨＰ（ｎ−４））／５
により求めることができる。ここでは、高圧スイッチ作動時の高圧圧力センサ４１の検出値（読み値）の５回の履歴値の平均値を取るようにしているが、この回数は、異常値が検出された場合のことを考慮してのものであり、必ずしも５回である必要はなく、複数回であれば、何回であってもよい。

これにより、製造上避け難いバラツキを有している高圧スイッチ４０の作動圧力について、実作動圧力ＨＰを学習することができる。なお、この学習を行うための現実的方法としては、ヒートポンプ式給湯・空調装置１を工場出荷する際に、高圧圧力センサ４１の検出値（読み値）としてデフォルト値を入力しておき、据え付け後の運転時において、最初に高圧スイッチ４０が作動した時をｎ回目（５回目）として、高圧スイッチ４０の実作動圧力ＨＰを上記式より算出し、最初に入力しておいたデフォルト値を順次捨てて行くようにすればよい。

以上の学習により求められた高圧スイッチ４０の実作動圧力ＨＰに対して、該高圧スイッチ４０の作動による圧縮機１１の高圧保護停止を回避し、可能な限り限界値に近い圧力での高圧運転を可能とするため、実作動圧力ＨＰから所定値αを減じた値であるＨＰ−αを閾値とし、高圧保護手段４４を介して高圧圧力センサ４１の検出値に基づき高圧保護制御が行われる構成とされている。なお、所定値αは、出来る限り小さい値とすることが望ましい。また、高圧保護制御は、図３に示されるように、給湯運転時（暖房モード）、ステップＳ１１において、高圧圧力センサ４１で検出された高圧圧力もしくはそれに対応した圧力飽和温度が閾値ＨＰ−α以上か否かが判定され、ＮＯの場合は、元に戻り、ＹＥＳの場合は、ステップＳ１２に移行し、高圧制御が開始されることによって実行される。

ステップＳ１２で高圧制御が開始されると、ステップＳ１３において、圧縮機１１の回転数が駆動周波数を低減することにより所定回転数（−Ａｒｐｓ）だけ低下され、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、高圧圧力センサ４１の検出値が閾値ＨＰ−α以上か否かが判定され、ＹＥＳの場合は、ステップＳ１３に戻り、再び圧縮機１１の回転数が所定回転数（−Ａｒｐｓ）だけ低下される。この動作が、高圧圧力センサ４１による検出値が閾値ＨＰ−ｘ以下に低下するまで、所定時間Ｂ秒（例えば、５秒）間隔で繰り返される。そして、圧縮機１１の回転数低下によって高圧圧力が低下し、閾値ＨＰ−α以下になると、ＮＯと判定され、ステップＳ１５に移行する。

ステップＳ１５では、高圧圧力センサ４１の検出圧力が閾値ＨＰ−αより低い状態が所定時間（Ｃ分間）継続したか否かが判定され、ＮＯの場合は、ステップＳ１４に戻り、ＹＥＳの場合は、ステップＳ１６に移行して高圧制御が終了される。
これによって、給湯運転時、高圧圧力を可能な限り高圧スイッチ４０の実作動圧力ＨＰに近づけた限界値のＨＰ−α付近まで高めながら、高圧スイッチ４０の作動による高圧カットを回避しつつ運転を継続することが可能となる。

斯くして、本実施形態によれば、冷媒回路１４の高圧圧力が設定圧力以上のとき、圧縮機１１を保護停止する高圧スイッチ４０と、冷媒回路１４の高圧圧力もしくはその圧力飽和温度を検出する高圧圧力センサ４１と、高圧スイッチ４０のｎ回目の作動時の高圧圧力センサ４１の検出値（読み値）をＨＰ（ｎ）としたときのｎ回の平均値を高圧スイッチ４０の実作動圧力ＨＰとして学習するＨＰ学習手段４３およびこの実作動圧力ＨＰから所定値αを減じた値であるＨＰ−αを閾値として高圧保護制御を行う高圧保護手段４４を有する高圧制御手段４２とを備えているため、給湯運転の初期において、高圧スイッチ４０の製造バラツキにより保護停止が発生し得るものの、数回の保護停止後には、高圧スイッチ４０の製造バラツキに応じた実作動圧力ＨＰを学習することができる。

この学習によって、高圧スイッチ４０および高圧圧力センサ４１双方のバラツキやその取り付け位置あるいは冷媒配管長等に関係なく、高圧保護停止発生時の高圧スイッチ４０と高圧圧力センサ４１との相対関係を学習することが可能なことから、ヒートポンプ式給湯・空調装置１其々にとって、据え付け状態に応じた高圧保護停止を回避するための最適な閾値ＨＰ−αを設定することができる。このため、高圧保護停止を回避できる限界点近くで高圧運転することが可能となり、ヒートポンプ式給湯・空調装置１の最高出湯可能温度を一段と高め、その商品価値を向上することができる。

また、高圧制御手段４２は、高圧保護手段４４を介して高圧圧力センサ４１の検出値（読み値）が閾値ＨＰ−αを超えたとき、圧縮機１１の回転数を高圧圧力センサ４１の検出値が閾値ＨＰ−α以下となるまで所定回転数（−Ａｒｐｓ）ずつ低下させ、高圧スイッチ４０による保護停止を回避すべく高圧保護制御を行うようになっているため、高圧圧力センサ４１の検出値が高圧スイッチ４０の実作動圧力ＨＰよりも所定値αだけ低い閾値ＨＰ−αを超えると、高圧保護制御が開始され、圧縮機１１の回転数（駆動周波数）を所定回転数ずつ下げて高圧を低下させることによって、冷媒回路１４の高圧圧力が高圧スイッチ４０の実作動圧力ＨＰを超えて高圧保護停止される前に、その圧力を高圧スイッチ４０の作動圧力ＨＰ以下に低下させることができ、従って、高圧スイッチ４０の作動による保護停止を確実に回避し、給湯運転を継続することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図１を参照して説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対し、高圧スイッチ４０の実作動圧力ＨＰの学習を高圧スイッチ作動時の高圧圧力センサ４１の検出値を用いて行う代わりに、冷媒／水熱交換器１３に設けられている熱交温度センサ４５の検出値を用いるようにしている点が異なる。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態は、通常、この種ヒートポンプ式給湯・空調装置１の冷媒／水熱交換器１３に設けられている熱交温度センサ４５の検出値を利用しようとするものであり、上記ＨＰ（ｎ）に対して、高圧スイッチ４０が作動した時の熱交温度センサ４５の検出値である熱交温度（ＨＴ（ｎ））を用い、そのｎ回（５回）の履歴値の平均値を高圧スイッチ４０の実作動圧力ＨＰ相当値の熱交温度（ＨＴ）として学習するようにしたものである。

そして、この実作動圧力ＨＰ相当値である熱交温度（ＨＴ）を用い、これから所定値βを減じた値を高圧保護制御用の閾値ＨＴ−βとし、この閾値ＨＴ−βを用いて高圧制御手段４２により温度センサ４５で検出される熱交温度（ＨＴ）に基づいて高圧保護制御を行うように構成したものである。

このように、熱交温度センサ４５が設けられているヒートポンプ式給湯・空調装置１においては、高圧スイッチ４０のｎ回目の作動時の熱交温度センサ４５の検出値（読み値）のｎ回の平均値を高圧スイッチ４０の実作動圧力ＨＰ相当値である熱交温度（ＨＴ）として学習し、該実作動圧力ＨＰ相当値に基づいて設定した閾値により高圧保護制御を行う構成とすることによっても、第１実施形態と同様、製造バラツキを有する高圧スイッチ４０の実作動圧力ＨＰを学習し、その実作動圧力ＨＰに基づいて設定された閾値を用いて高圧保護制御を行うことができる。従って、この場合においても、第１実施形態と同様、ヒートポンプ式給湯・空調装置１の最高出湯可能温度を高め、その商品価値を向上することができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、高圧制御の一例として、圧縮機１１の回転数を低下する例について説明したが、これに限らず、例えば外気ファン１２ａの回転数制御等、他の手段によってもよい。

１ ヒートポンプ式給湯・空調装置
１１ 圧縮機
１２ 熱源側空気熱交換器
１３ 冷媒／水熱交換器
１４ 冷媒回路
４０ 高圧スイッチ
４１ 高圧圧力センサ
４２ 高圧制御手段
４３ ＨＰ学習手段
４４ 高圧保護手段
４５ 熱交温度センサ

Claims (3)

1. 圧縮機、熱源側熱交換器および冷媒／水熱交換器からなる冷媒回路を備え、該冷媒／水熱交換器で水を加熱して温水を出湯するヒートポンプ式給湯・空調装置において、
   前記冷媒回路の高圧圧力が設定圧力以上となったとき、前記圧縮機を保護停止する高圧スイッチと、
   前記冷媒回路の高圧圧力もしくはその圧力飽和温度を検出する高圧圧力センサと、
   前記高圧スイッチのｎ回目の作動時の前記高圧圧力センサの検出値をＨＰ（ｎ）としたときのｎ回の平均値を前記高圧スイッチの実作動圧力ＨＰとし、該実作動圧力ＨＰから所定値αを減じた値であるＨＰ−αを閾値として高圧保護制御を行う高圧制御手段とを備えていることを特徴とするヒートポンプ式給湯・空調装置。
2. 前記高圧制御手段は、前記高圧圧力センサの検出値が前記閾値ＨＰ−αを超えたとき、前記圧縮機の回転数を前記高圧圧力センサの検出値が前記閾値ＨＰ−α以下となるまで所定回転数ずつ低下させ、前記高圧スイッチによる保護停止を回避すべく高圧保護制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式給湯・空調装置。
3. 前記高圧圧力センサの検出値の代わりに前記冷媒／水熱交換器に設けられている熱交温度センサの検出値を用い、
   前記高圧制御手段は、前記高圧スイッチのｎ回目の作動時の前記熱交温度センサの検出値のｎ回の平均値を前記高圧スイッチの実作動圧力ＨＰ相当値とし、該実作動圧力ＨＰ相当値から所定値を減じた値を閾値として前記高圧保護制御を行うことを特徴とする請求項１また２に記載のヒートポンプ式給湯・空調装置。
   

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