JP3843852B2

JP3843852B2 - ヒートポンプ装置

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Publication number: JP3843852B2
Application number: JP2002021145A
Authority: JP
Inventors: 真一坂本; 幹彦黒田; 勲高橋
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2022-01-30
Also published as: JP2003222415A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ヒートポンプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ヒートポンプ装置は、一般には図６に示すように、圧縮機５１と、利用側熱交換器５２、減圧機構としての電動弁５３、熱源側熱交換器５４とを順に接続して構成される。そして、圧縮機５１の吐出管５５には、高圧遮断器（ＨＰＳ）５６が介設されている。すなわち、高圧側が何らかの原因で異常に上昇した場合に、この高圧遮断器５６を動作させると共に、圧縮機５１を停止させるのである。
【０００３】
ところで、上記高圧遮断器５６には通常ばらつきがある。例えば、高圧遮断器５６の作動圧力を１４．２ＭＰａに設定した場合、＋０〜−０．６ＭＰａ程度の誤差がある。そのため、通常運転時の高圧圧力を、上記高圧遮断器５６の作動圧力の下限値である１３．６ＭＰａよりも低い圧力としなければならなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような場合に、通常運転時の高圧圧力を上昇しようとすれば、高圧遮断器５６の作動圧力や設計圧力を上昇させる必要がある。しかし、設計圧力を上げれば、配管肉厚が大となったり、装置全体が大型化したりする。
【０００５】
また、負荷変動や起動時等に高圧が一時的に通常時よりも上昇することもあり、一旦高圧遮断器５６が作動して、圧縮機５１が停止すれば、そのまま再起動させることができず、メンテナンス要員（サービスマン）が点検を行わなければならなかった。すなわち、高圧遮断器５６が作動すれば、ヒートポンプ装置を長期（長時間）にわたって使用することができなくなり、ユーザーは快適生活をいとなむことができないおそれがあった。
【０００６】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その一の目的は、設計圧力を上昇させることなく、通常動作時の圧力を上昇させることが可能なヒートポンプ装置を提供することにある。また、他の目的は、高圧遮断器の作動を抑制して、運転を長時間継続させることが可能なヒートポンプ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで請求項１のヒートポンプ装置は、圧縮機１５と、利用側熱交換器１６と、減圧機構１７と、熱源側熱交換器１８とを順次接続し、高圧異常のときに高圧遮断器２４を作動させるヒートポンプ装置であって、上記圧縮機１５の停止圧力となる上記高圧遮断器２４の実際の作動圧力を記憶していることを特徴としている。
【０００８】
請求項１のヒートポンプ装置では、圧縮機１５の停止圧力となる上記高圧遮断器２４の実際の作動圧力を記憶しているので、高圧遮断器２４の実際の作動圧力に基づいて各種制御を行うことができ、設計圧力を上昇させなくても、従来より運転範囲の拡大を図ることができる。
【０００９】
請求項２のヒートポンプ装置は、高圧側圧力が上記高圧遮断器２４の実際の作動圧力よりも低い基準圧力を越えたときに、この高圧遮断器２４を作動させることなく、上記圧縮機１５を停止させることを特徴としている。
【００１０】
上記請求項２のヒートポンプ装置では、高圧側圧力が上記高圧遮断器２４の実際の作動圧力よりも低い基準圧力を越えたときに、高圧遮断器２４を作動させることなく、上記圧縮機１５を停止させることができ、高圧遮断器２４の作動を回避（防止）することができる。これにより、この高圧上昇が一時的である場合に、そのまま再運転させたりすることができる。このような制御は、例えば以下のようにして行うことができる。すなわち、高圧遮断器２４の誤差を考慮した設計上の最低動作圧力に基づいて、圧縮機１５を停止すべき圧力を定めておき、高圧遮断器２４の実際の動作圧力が、上記設計上の最低動作圧力を越えた圧力差分だけ、圧縮機１５を実際に停止する圧力を上昇させて設定するのである。
【００１１】
請求項３のヒートポンプ装置は、高圧側圧力が上記圧縮機１５の停止圧力を越えないように、上記圧縮機１５の周波数を制御して、上記圧縮機１５の停止を防止することを特徴としている。
【００１２】
上記請求項３のヒートポンプ装置では、高圧側圧力が上記圧縮機１５の停止圧力を越えて、圧縮機１５が停止しそうなときに、圧縮機１５の周波数を制御することによって、高圧側圧力を低下（垂下）させることができる。これにより、圧縮機１５の停止を回避して、長時間の継続運転が可能となる。
【００１３】
請求項４のヒートポンプ装置は、冷媒に超臨界で使用する超臨界冷媒を用いたことを特徴としている。
【００１４】
上記請求項４のヒートポンプ装置では、高圧圧力が高く、高圧圧力制御に細心の注意を払う必要がある冷媒を用いているので、上記各作用が一段と顕著に現われる。また、オゾン層の破壊、環境汚染等の問題がなく、地球環境にやさしいヒートポンプ装置となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、この発明のヒートポンプ装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１はこのヒートポンプ装置の簡略図を示し、このヒートポンプ装置２は、貯湯タンク３に貯められた温水を沸き上げてこの貯湯タンク３に貯えるものであり、この貯湯タンク３に貯湯された温湯が図示省略の浴槽等に供給される。すなわち、貯湯タンク３には、その底壁に給水口５が設けられると共に、その上壁に出湯口６が設けられている。そして、給水口５から貯湯タンク３に水道水が供給され、出湯口６から高温の温湯が出湯される。また、貯湯タンク３には、その底壁に取水口１０が開設されると共に、側壁（周壁）の上部に湯入口１１が開設され、取水口１０と湯入口１１とが循環路１２にて連結されている。そして、この循環路１２に水循環用ポンプ１３と熱交換路１４とが介設されている。なお、給水口５には給水用流路８が接続されている。
【００１６】
そして、ヒートポンプ装置２は冷媒回路を備え、この冷媒回路は、圧縮機１５と、熱交換路１４を構成する利用側熱交換器（水熱交換器）１６と、減圧機構（電動膨張弁）１７と、熱源側熱交換器（空気熱交換器）１８とを順に接続して構成される。すなわち、圧縮機１５の吐出管１９を水熱交換器１６に接続し、水熱交換器１６と電動膨張弁１７とを冷媒通路２０にて接続し、電動膨張弁１７と蒸発器１８とを冷媒通路２１にて接続し、空気熱交換器１８と圧縮機１５とをアキュームレータ２２が介設された冷媒通路２３にて接続している。また、冷媒に超臨界で使用する超臨界冷媒（例えば、炭酸ガス）を用いる。なお、図１において、２９ａは外気温度を検出する外気温度検出用サーミスタである。
【００１７】
また、吐出管１９には、高圧遮断器（ＨＰＳ）２４と、圧力センサ３０ａとが介設されている。さらに、上記圧縮機１５にはインバータ２６が接続され、このインバータ２６への入力電流値を検出する後述する入力電流検出手段２７としての変成器（ＣＴ）２７ａが設けられている。なお、空気熱交換器１８にはこの空気熱交換器１８の能力を調整するファン２８が付設されている。
【００１８】
したがって、圧縮機１５を駆動させると共に、水循環用ポンプ１３を駆動（作動）させると、貯湯タンク３の底部に設けた取水口１０から貯溜水（低温水）が流出し、これが循環路１２の熱交換路１４を流通する。そのときこの温湯は水熱交換器１６によって加熱され（沸き上げられ）、湯入口１１から貯湯タンク３の上部に返流される。このような動作を継続して行うことによって、貯湯タンク３に高温の温湯を貯湯することができる。
【００１９】
ところで、このヒートポンプ装置の制御部は、図２に示すように、外気温度検出手段２９と、圧力検出手段３０と、入力電流検出手段２７と、記憶手段３２と、制御手段３３等を備える。そして、圧力検出手段３０は上記圧力センサ３０ａにて構成でき、高圧側の圧力を検出する。また、入力電流検出手段２７は上記変成器２７ａにて構成でき、圧縮機１５の入力電流を検出する。さらに、外気温度検出手段２９は外気温度検出用サーミスタ２９ａにて構成することができる。なお、上記記憶手段３２や制御手段３３は例えばマイクロコンピュータを用いて構成することができる。
【００２０】
上記ヒートポンプ装置において、高圧側が何らかの原因で異常に上昇した場合に、この高圧遮断器２４が作動すれば、圧縮機１５を停止させることになる。しかしながら、高圧遮断器２４が作動した場合、一時的な高圧上昇であっても、直ちに再度の運転を行うことができない。このため、一時的な高圧上昇の場合には、この高圧遮断器２４を作動させないのが好ましい。そこで、このヒートポンプ装置では、上記圧力検出手段３０にて高圧側の圧力を監視（検出）して、高圧遮断器２４が作動する前に圧縮機１５をソフト的に停止させるようにしている。なお、この一時的な高圧上昇は、この実施の形態のように、水循環用ポンプ１２を有する場合、この水循環用ポンプ１２にごみやエア（空気）が入り込んだりすることによって生じる。
【００２１】
このため、ヒートポンプ装置では、高圧遮断器２４の実際の作動圧力よりも所定値だけ低い基準圧力を予め設定しておき、高圧側圧力がこの基準圧力を越えたときに、制御手段３３からの指令にて上記圧縮機１５を停止させることとしている。この場合、上記記憶手段３２に、高圧遮断器２４の実際の作動圧力を記憶させている。すなわち、このヒートポンプ装置を製品として出荷する際の検査において、このヒートポンプ装置に装着される高圧遮断器２４の実際の作動圧力を検出し、このデータを記憶させるものである。
【００２２】
そして、上記圧力検出手段３０にて検出される圧力値（ＰＲ）を図３に示すように、Ａ〜Ｅのゾーンに分けてゾーン毎に圧縮機１５の周波数の上記制御手段３３で上限制限を行う。Ａゾーン（復帰ゾーン）は通常使用エリアであり、この制御（ピークカット制御）による周波数の上限制限を行わないゾーンであり、Ｂゾーン（アップゾーン）は現在の周波数の上限制限では、異常高圧になるおそれがきわめて少ないため、周波数の上限制限をアップ（上昇）させるゾーンであり、Ｃゾーン（無変化ゾーン）は現在の周波数の上限制限では、異常高圧になるおそれが少ないため、周波数の上限制限を変化させないゾーンであり、Ｄゾーン（垂下ゾーン）は現在の周波数の上限制限では、異常高圧になるおそれがあるため、周波数の上限制限を垂下（低下）させるゾーンであり、Ｅゾーン（停止ゾーン）は異常に高圧が上昇しているとして、圧縮機１５を停止させるゾーンである。
【００２３】
上記各ゾーンは、図３に示すように、ＰＲＰＣ１´〜ＰＲＰＣ５´に基づいて設定される。この場合、ＰＲＰＣ１´〜ＰＲＰＣ５´は、ＰＲＰＣ１〜ＰＲＰＣ５に補正値ＰＲＰＣＢを加えたものとする。ここで、ＰＲＰＣ１とは、復帰域確定圧力であって、例えば、１２．７ＭＰａであり、ＰＲＰＣ２とは、アップ域確定圧力であって、例えば、１２．９ＭＰａであり、ＰＲＰＣ３とは、無変化域確定圧力であって、例えば、１３．１ＭＰａであり、ＰＲＰＣ４とは、垂下域確定圧力であって、例えば、１３．３ＭＰａであり、ＰＲＰＣ５とは、停止域確定圧力であって、例えば、１３．５ＭＰａである。また、補正値ＰＲＰＣＢは、補正値ＰＲＰＣＢ＝高圧遮断器２４の実際の作動時の圧力値（ＰＲ）−定数（ＰＲＨＰＳ）となる。ここで、定数（ＰＲＨＰＳ）は例えば、１３．６ＭＰａ（１４．２ＭＰａ−誤差０．６ＭＰａ）である。このため、作動時の実際の圧力値（ＰＲ）が例えば１４．０ＭＰａであれば、補正値は、１４．０ＭＰａ−１３．６ＭＰａとなって、０．４ＭＰａとなる。従って、各ＰＲＰＣ１´〜ＰＲＰＣ５´は、各ＰＲＰＣ１〜ＰＲＰＣ５にこのような０．４ＭＰａ（補正値）を加えたものとなる。すなわち、高圧遮断器２４の誤差を考慮した設計上の最低動作圧力（１３．６ＭＰａ）に基づいて、圧縮機１５を停止すべき圧力（ＰＲＰＣ５＝１３．５ＭＰａ）、及び圧縮機１５の周波数を垂下させるべき圧力（ＰＲＰＣ４＝１３．３ＭＰａ）を定めておき、高圧遮断器２４の実際の動作圧力（１４．０ＭＰａ）が、上記設計上の最低動作圧力（１３．６ＭＰａ）を越えた圧力差分（１４．０−１３．６＝０．４ＭＰａ）だけ、圧縮機１５を実際に停止する圧力（ＰＲＰＣ５´＝１３．５＋０．４＝１３．９ＭＰａ）、及び圧縮機１５の実際に垂下させる圧力（ＰＲＰＣ４´＝１３．３＋０．４＝１３．７ＭＰａ）を上昇させて設定するのである。このため、このヒートポンプ装置では、高圧遮断器２４の実際の作動圧力に基づいて、高圧遮断器２４を作動させない範囲内において、圧縮機１５を停止させる高圧側の圧力等を高く設定でき、設計圧力を上昇させることなく、運転範囲を増加させることができる。
【００２４】
圧縮機１５に周波数が上昇する場合において、ＰＲＰＣ２´未満がＡの復帰ゾーンであり、ＰＲＰＣ２´とＰＲＰＣ３´との間の範囲がＢのアップゾーンであり、ＰＲＰＣ３´とＰＲＰＣ４´との間の範囲がＣの無変化ゾーンであり、ＰＲＰＣ４´とＰＲＰＣ５´との間の範囲がＤの垂下ゾーンであり、ＰＲＰＣ５´を越える範囲が停止ゾーンとなる。また、下降する場合において、ＰＲＰＣ５´を越える範囲が停止ゾーンであり、ＰＲＰＣ５´とＰＲＰＣ３´との間の範囲がＤの垂下ゾーンであり、ＰＲＰＣ３´とＰＲＰＣ２´との間の範囲がＣの無変化ゾーンであり、ＰＲＰＣ２´とＰＲＰＣ１´との間の範囲がＢのアップゾーンであり、ＰＲＰＣ１´未満がＡの復帰ゾーンである。なお、この図３において、閾値（線上）は増加（上昇）時及び減少（下降）時ともに、その上のゾーンとする。
【００２５】
また、ゾーンが変化したとき、圧縮機１５の周波数の上限制限を変更する。すなわち、圧力が増加する場合には、Ａ→Ｂ、Ｂ→Ｃ、Ｃ→Ｄがあり、圧力が減少する場合には、Ｄ→Ｃ、Ｃ→Ｂがある。そして、Ａ→Ｂに増加した場合には、圧縮機１５の周波数をΔＦＰ１だけ垂下させる。また、Ｂ→Ｃに増加した場合には、ＦＵＰＳ＝０のとき、圧縮機１５の周波数をΔＦＰ１だけ垂下させ、ＦＵＰＳ＝１のとき、周波数を保持（維持）する。ここで、ΔＦＰ１は、ゾーン変化時周波数変化幅であり、例えば、２Ｈｚである。また、ＦＵＰＳとは、アップ済みフラグであり、後述するように、Ｂゾーンで制限周波数を増加させたときを１とし、増加させていないときを０としている。Ｃ→Ｄに増加した場合にも、圧縮機１５の周波数をΔＦＰ１だけ垂下させる。
【００２６】
そして、Ｄ→Ｃに減少した場合及びＣ→Ｂに減少した場合には、圧縮機１５の周波数をそれぞれΔＦＰ２だけ増加させる。ここで、ΔＦＰ２は、ゾーン変化時周波数変化幅であり、例えば、３Ｈｚである。
【００２７】
なお、Ａ→Ｃに増加したときには、Ａ→Ｂ、Ｂ→Ｃの上記処理を行い、Ａ→Ｄに増加したときには、Ａ→Ｂ、Ｂ→Ｃ、Ｃ→Ｄの上記処理を行い、Ｂ→Ｄに増加したときには、Ｂ→Ｃ、Ｃ→Ｄの上記処理を行う。また、Ｄ→Ｂに減少したときには、Ｄ→Ｃ、Ｃ→Ｂの上記処理を行い、Ｄ→Ａに減少したときには、Ｄ→Ｃ、Ｃ→Ｂの上記処理を行い、Ｃ→Ａのときは、Ｃ→Ｂの上記処理を行う。
【００２８】
次に、各ゾーン内での処理（ゾーンが変化しない場合の処理）を説明する。Ａゾーンでは、この制御（ピークカット制御）による周波数の上限制限を解除する。また、Ｂゾーンでは、ＴＰ１毎にΔＦＰ４の割合で制限周波数ＦＰＯＵＴを増加させる。この操作を行ったときは、アップ済みフラグＦＵＰＳ＝１とする。このアップ済みフラグＦＵＰＳはこのＢゾーン（アップゾーン）以外では０とする。ここで、ＴＰ１とは、上限周波数変更間隔タイマであって、例えば、１２０秒であり、ΔＦＰ４はアップ域での周波数変化幅であって、例えば、３Ｈｚである。また、Ｃゾーンでは、制限周波数ＦＰＯＵＴを変化させず、Ｄゾーンでは、ＴＰ２毎にΔＦＰ３の割合で制限周波数ＦＰＯＵＴを垂下させる。ここで、ＴＰ２は垂下域での上限周波数変更間隔タイマであって、例えば、２０秒であり、ΔＦＰ４は垂下域での周波数変化幅であって、例えば、２Ｈｚである。そして、Ｅゾーンでは、圧縮機１５の運転を停止する。
【００２９】
このように、上記ヒートポンプ装置によれば、圧縮機１５の停止圧力となる高圧遮断器２４の実際の作動圧力を記憶し、この作動圧力に基づいて、高圧遮断器２４を作動させない範囲において、圧縮機１５を停止させる高圧側の圧力（基準圧力）を設定している。そのため、圧縮機１５を停止させることになる高圧側の圧力（基準圧力）を従来よりも上昇させても、高圧遮断器２４を作動させないようにすることができる。これによって、設計圧力を余分に高い圧力とすることなく、運転範囲の拡大を図ることができる。すなわち、ヒートポンプ装置として、配管肉厚の増加や装置全体の大型化を回避して、運転範囲の拡大を図ることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００３０】
ところで、高圧異常が発生しても、恒久的でなく一時的な場合（水循環用ポンプ１３にごみが入り込んだ場合）もある。このような一時的な高圧上昇であっても、高圧遮断器２４が作動すれば、直ちに運転を再開させることができず、いわゆるサービスマンが点検する必要があり、運転停止時間が大となって、湯を使えない状態が生じ、不便な生活をいとなむことになる。これに対して、このヒートポンプ装置では、停止ゾーンを決定するＰＲＰＣ５´は高圧遮断器２４の実際の作動圧力よりも所定値だけ低い基準圧力であり、この停止ゾーンに入れば、この高圧遮断器２４を作動させることなく、上記圧縮機１５を停止させることができる。このため、このような一時的な高圧上昇の場合には、これらの原因を除去することによって、再起動が可能となり、長期（長時間）の運転停止を回避することができる。
【００３１】
また、このヒートポンプ装置では、高圧が上昇して、図３の垂下ゾーンに達すれば、圧縮機１５の周波数を低下（垂下）させるので、停止ゾーンに達するのを回避することができる。すなわち、高圧側圧力が上記圧縮機１５の停止圧力を越えないように、上記圧縮機１５の周波数を制御して、上記圧縮機１５の停止を防止することができる。これによって、長時間の継続運転が可能となり、貯湯タンク３に温湯を貯めることができ、ユーザーは安心して湯を使用することができる。
【００３２】
しかも、このヒートポンプ装置では、圧縮機１５を停止させる際の高圧側の圧力は、上記圧力検出手段３０としての圧力センサ３０ａが検出する圧力に基づくものである。このため、この圧力センサ３０ａの検出値が実際の圧力値と相違していたとしても、この検出値が予め設定した圧縮機停止圧力となれば、圧縮機１５を停止させるものであり、この圧力センサ３０ａのばらつきを考慮する必要がなく、高圧上昇した際には、安定して圧縮機１５を停止させることができる。
【００３３】
ところで、上記ヒートポンプ装置では、圧縮機１５とインバータ２６にて制御しているので、電源電圧が低下すれば、運転電流が増加する。また、環境条件や負荷変動により、過渡的に運転電流が増加する。そのため、このヒートポンプ装置に使用される部品（電子部品）が発熱して、劣化や破損といった不具合が生じる場合がある。そこで、このヒートポンプ装置では、上記入力電流検出手段２７にて入力電流値を検出して、この入力電流値により、圧縮機５の周波数の上限制御を上記制御手段３３にて行う。
【００３４】
この場合、図４に示すように、入力電流値によって、停止ゾーンと、垂下ゾーンと、無変化ゾーンと、復帰ゾーンに区分し、各ゾーンに従って、制限周波数数を変化させる。この図４において、Ｉ３及びＩ４はそれぞれ入力電流垂下値、上限電流値であって、例えば、Ｉ３は１７．５Ａであり、Ｉ４は１９．５Ａであり、Ｉαは無変化域幅である。そして、停止ゾーンとは圧縮機１５を停止させるゾーンであり、所定時間ＴＩ２（例えば、３秒程度）このゾーンを継続すれば圧縮機１５を停止させる。また、垂下ゾーンとは、圧縮機１５に周波数を低下（垂下）させるゾーンであり、無変化ゾーンとは、周波数を変化させないゾーンであり、復帰ゾーンとは、通常運転エリアであり、この入力電流値に基づくこの周波数の制限を解除するゾーンである。
【００３５】
上昇する場合において、Ｉ３未満がＡの復帰ゾーンであり、Ｉ３とＩ４との間の範囲が垂下ゾーンであり、Ｉ４を越える範囲が停止ゾーンとなる。また、下降する場合において、Ｉ４を越える範囲が停止ゾーンであり、Ｉ４とＩ３との間の範囲が垂下ゾーンであり、Ｉ３と（Ｉ３−α）との範囲が無変化ゾーンであり、（Ｉ３−α）未満がＡの復帰ゾーンである。
【００３６】
ところで、上記入力電流垂下値Ｉ３は外気温度によって変化する。すなわち、外気温度による入力電流垂下値Ｉ３の設定は、図５に示すグラフ図に基づくことになる。この図５において、入力電流が一定となる範囲は部品（素子）の効力で決定され、入力電流が減少する範囲は部品の使用可能上限温度で決定される。具体的には、上記外気温度検出手段２９にて検出された外気温度ＤＯＡがＤＯＡ＞１２℃であるときに、外気温度電流垂下値Ｉ３´を、Ｉ３−０．２５×（ＤＯＡ−１２）とする。なお、Ｉ３´＜０のときは、Ｉ３´＝０とする、また、冷媒循環回路にデフロスト回路を有する場合、デフロスト運転中でないことが必要である。上記条件が成立しないときには、Ｉ３´＝Ｉ３とする。
【００３７】
すなわち、運転中の部品温度は、周囲温度（外気温度）と部品発熱量とで決定されるため、低外気温度の際には、運転周波数を垂下させる必要がないが、このヒートポンプ装置では、外気温度が高くなると、運転周波数を垂下させることによって、電子部品の発熱を抑え、電子部品の劣化や破損を防止することができる。このため、この周波数を垂下させる量としては変更可能であるが、電子部品の劣化や破損が発生しない周波数となるように設定する必要がある。
【００３８】
また、このヒートポンプ装置では、入力電流が停止ゾーンに入ったときには、圧縮機１５を停止させることになって、電子部品の劣化や破損を確実に防止することができる。さらに、入力電流が停止ゾーンに入らないように、周波数上限値Ｉ３を設定することが可能であり、このように設定すれば、これによって、運転停止しにくくすることができる。なお、上限電流値Ｉ４も入力電流垂下値Ｉ３と同様に外気温度に応じて変更する制御を行ってもよい。
【００３９】
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、図３におけるＡ〜Ｅの区分の基準となる圧力値の変更は自由である。この場合、停止ゾーン及び垂下ゾーンを決定する圧力値が、高圧遮断器２４の実際の作動圧力よりも、所定値だけ低くなるように設定することもできるが、あまりに低下すれば運転エリアが狭くなるので、高圧遮断器２４を作動させず、しかもあまり運転エリアが狭くならない範囲で設定する必要がある。また、垂下ゾーンの周波数の垂下周波数としても、変更可能であるが、通常使用エリアよりも低下しないようにする必要がある。なお、冷媒回路の冷媒として炭酸ガスを用いるのが好ましいが、その他、ジクロロジフルオロメタン（Ｒ−１２）やクロロジフルオロメタン（Ｒ−２２）のような冷媒であっても、オゾン層の破壊、環境汚染等の問題から、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（Ｒ−１３４ａ）のような代替冷媒であってもよい。また、このヒートポンプ装置は、給湯機以外の各種冷凍機に使用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１のヒートポンプ装置によれば、高圧遮断器の実際の作動圧力に基づいて各種制御を行うことができ、設計圧力を上昇させなくても、従来より運転範囲の拡大を図ることができる。これにより、ヒートポンプ装置として、配管肉厚の増加や装置全体の大型化を回避して、運転範囲の拡大を図ることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００４１】
請求項２のヒートポンプ装置によれば、高圧上昇が発生しても高圧遮断器の作動を回避（防止）することができる。これにより、この高圧上昇が一時的である場合に、サービスマンを呼ぶことなく、そのまま再運転させたりすることができ、長時間の運転不可状態を回避することができる。すなわち、装置として使用することができない時間の短縮を図れ、この装置を有効に利用することができる。
【００４２】
請求項３のヒートポンプ装置によれば、長時間の継続運転が可能となり、貯湯タンクに温湯を貯めるヒートポンプ装置であれば、貯湯タンクに安定して湯を貯めることができ、ユーザーは安心して湯を使用することができる。
【００４３】
請求項４のヒートポンプ装置によれば、高圧圧力が高く、高圧圧力制御に細心の注意を払う必要がある冷媒を用いているので、上記各効果が一段と顕著に現われる。また、オゾン層の破壊、環境汚染等の問題がなく、地球環境にやさしいヒートポンプ装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のヒートポンプ装置の実施の形態を示す簡略図である。
【図２】上記ヒートポンプ装置の制御部の簡略ブロック図である。
【図３】上記ヒートポンプ装置の圧力区分を示すグラフ図である。
【図４】上記ヒートポンプ装置の入力電流区分を示すグラフ図である。
【図５】上記ヒートポンプ装置の外気温度と入力電流との関係を示すグラフ図である。
【図６】従来のヒートポンプ装置の簡略図である。
【符号の説明】
１５圧縮機
１６利用側熱交換器
１７減圧機構
１８熱源側熱交換器
２４高圧遮断器

Claims

圧縮機（１５）と、利用側熱交換器（１６）と、減圧機構（１７）と、熱源側熱交換器（１８）とを順次接続し、高圧異常のときに高圧遮断器（２４）を作動させるヒートポンプ装置であって、上記圧縮機（１５）の停止圧力となる上記高圧遮断器（２４）の実際の作動圧力を記憶していることを特徴とするヒートポンプ装置。
高圧側圧力が上記高圧遮断器（２４）の実際の作動圧力よりも低い基準圧力を越えたときに、この高圧遮断器（２４）を作動させることなく、上記圧縮機（１５）を停止させることを特徴とする請求項１のヒートポンプ装置。
高圧側圧力が上記圧縮機（１５）の停止圧力を越えないように、上記圧縮機（１５）の周波数を制御して、上記圧縮機（１５）の停止を防止することを特徴とする請求項１のヒートポンプ装置。
冷媒に超臨界で使用する超臨界冷媒を用いたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかのヒートポンプ装置。