本發(fā)明涉及進(jìn)行對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行加熱的控制的熱泵裝置及具有該熱泵裝置的空調(diào)機(jī)、熱泵式熱水器以及制冷機(jī)。

背景技術(shù)：

下述專利文獻(xiàn)1公開了如下技術(shù)：為了消除壓縮機(jī)中的制冷劑的滯留(所謂“休眠”)，向壓縮機(jī)施加頻率比逆變器驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)的頻率(以下稱作“逆變器頻率”)高的電壓(以下適當(dāng)稱作“高頻電壓”)，利用該高頻電壓對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行加熱(以下適當(dāng)稱作“高頻加熱”)。

逆變器搭載有多個(gè)開關(guān)元件。在將開關(guān)元件以芯片形式來安裝的情況下，若增大芯片面積，則成品率變差。若減小芯片面積，則由于能夠提高從晶圓取出時(shí)的成品率，因而能夠?qū)崿F(xiàn)低價(jià)格化。

專利文獻(xiàn)1：國際公開第2012/107987號(hào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)以往技術(shù)，在將開關(guān)元件以芯片形式來安裝的情況下，若減小芯片面積，則能夠?qū)崿F(xiàn)逆變器的低價(jià)格化。但是，若減小芯片面積，則電流容量下降。因此，在用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的逆變器中，低價(jià)格化和大電流化存在無法兼顧的關(guān)系，而存在難以兼顧低價(jià)格化和大電流化這樣的問題。

此外，即使是使用芯片面積較小的開關(guān)元件，其前提也是上述專利文獻(xiàn)1所示的用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的逆變器，使用確保了電流容量的開關(guān)元件、即芯片面積大的開關(guān)元件。因此，當(dāng)然可預(yù)想到無法單純地應(yīng)用上述專利文獻(xiàn)1所示的高頻加熱技術(shù)。

本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，目的在于得到能夠?qū)嚎s機(jī)進(jìn)行高頻加熱的熱泵裝置及具有該熱泵裝置的空調(diào)機(jī)、熱泵式熱水器以及制冷機(jī)，其中，上述壓縮機(jī)由使用芯片面積較小的開關(guān)元件而構(gòu)成的逆變器驅(qū)動(dòng)。

為了解決上述課題，達(dá)成目的，本發(fā)明涉及的熱泵裝置包括：壓縮機(jī)，其對(duì)制冷劑進(jìn)行壓縮；電動(dòng)機(jī)，其驅(qū)動(dòng)上述壓縮機(jī)：逆變器，其構(gòu)成為，包括多個(gè)將兩個(gè)開關(guān)元件串聯(lián)連接而成的開關(guān)元件對(duì)，且具有與上述電動(dòng)機(jī)的相數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)量的將多個(gè)上述開關(guān)元件對(duì)并聯(lián)連接而成的電橋電路，并向該電動(dòng)機(jī)施加使上述電動(dòng)機(jī)不旋轉(zhuǎn)的頻率的高頻電壓；以及逆變器控制部，其控制上述逆變器。

根據(jù)本發(fā)明，起到能夠?qū)τ墒褂眯酒娣e較小的開關(guān)元件而構(gòu)成的逆變器驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)進(jìn)行高頻加熱這樣的效果。

附圖說明

圖1是表示實(shí)施方式1涉及的熱泵裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。

圖2是表示實(shí)施方式1涉及的逆變器裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。

圖3是表示實(shí)施方式1涉及的逆變器控制部的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。

圖4是表示不將開關(guān)元件并聯(lián)連接的通常結(jié)構(gòu)的逆變電路的圖。

圖5是表示對(duì)圖4所示的逆變器裝置進(jìn)行開關(guān)控制時(shí)的電壓指令值和柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形示例的圖。

圖6是表示向逆變器裝置施加的八種電壓矢量和輸出該電壓矢量時(shí)的開關(guān)模式的圖。

圖7是表示實(shí)施方式1涉及的逆變器裝置的壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式中的電流流動(dòng)方式的圖。

圖8是表示實(shí)施方式1涉及的逆變器裝置的加熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式中的電流流動(dòng)方式的圖。

圖9是表示對(duì)實(shí)施方式1涉及的逆變器裝置進(jìn)行控制的情況下的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的流動(dòng)方式的圖。

圖10是說明對(duì)實(shí)施方式1涉及的逆變器裝置進(jìn)行控制的情況下的與圖9不同的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的流動(dòng)方式的圖。

圖11是說明對(duì)實(shí)施方式1涉及的逆變器裝置進(jìn)行加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電壓矢量的推移的時(shí)序圖。

圖12是表示向?qū)嵤┓绞?涉及的逆變器裝置施加v0矢量時(shí)的電流流動(dòng)方式的圖。

圖13是表示向?qū)嵤┓绞?涉及的逆變器裝置施加v4矢量時(shí)的電流流動(dòng)方式的圖。

圖14是表示向?qū)嵤┓绞?涉及的逆變器裝置施加v7矢量時(shí)的電流流動(dòng)方式的圖。

圖15是表示向?qū)嵤┓绞?涉及的逆變器裝置施加v3矢量時(shí)的電流流動(dòng)方式的圖。

圖16是表示按圖11所示的電壓矢量的施加順序來驅(qū)動(dòng)逆變器裝置的情況下的動(dòng)作波形例的圖。

圖17是表示按與圖16不同的設(shè)定序列來驅(qū)動(dòng)逆變器裝置的情況下的動(dòng)作波形例的圖。

圖18是實(shí)施方式2涉及的熱泵裝置的回路結(jié)構(gòu)圖。

圖19是關(guān)于圖18所示熱泵裝置的制冷劑的狀態(tài)的莫里爾(mollier)線圖。

標(biāo)號(hào)說明

1壓縮機(jī)，2四通閥，3熱交換器，4膨脹機(jī)構(gòu)，5熱交換器，6制冷劑配管，7壓縮機(jī)構(gòu)，8電動(dòng)機(jī)，9逆變器裝置，10逆變器控制部，11高頻電壓產(chǎn)生部，12加熱判定部，14交流電源，15整流器，16平滑電容器，17電壓檢測(cè)部，18up1、18up2、18up3、18un1、18un2、18un3開關(guān)元件(u相)，18vp1、18vp2、18vp3、18vn1、18vn2、18vn3開關(guān)元件(v相)，18wp1、18wp2、18wp3、18wn1、18wn2、18wn3開關(guān)元件(w相)，18a、18b、18c、18d、18e、18f開關(guān)元件、19up1、19up2、19up3、19un1、19un2、19un3回流二極管(u相)，19vp1、19vp2、19vp3、19vn1、19vn2、19vn3回流二極管(v相)，19wp1、19wp2、19wp3、19wn1、19wn2、19wn3回流二極管(w相)，19a、19b、19c、19d、19e、19f回流二極管，20逆變器，20uu相逆變器，20vv相逆變器，20ww相逆變器，22指令值輸出部，24積分器，25電壓指令生成部，26柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部，30門塞電路，51壓縮機(jī)，52熱交換器，53膨脹機(jī)構(gòu)，54接收器，55內(nèi)部熱交換器，56膨脹機(jī)構(gòu)，57熱交換器，58主制冷劑回路，59四通閥，60風(fēng)扇，61膨脹機(jī)構(gòu)，62噴射管回路，63水回路，100熱泵裝置。

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的熱泵裝置及具有該熱泵裝置的空調(diào)機(jī)、熱泵式熱水器以及制冷機(jī)。另外，本發(fā)明不限于以下的實(shí)施方式。

實(shí)施方式1.

圖1是表示實(shí)施方式1涉及的熱泵裝置100的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。實(shí)施方式1中的熱泵裝置100具有經(jīng)由制冷劑配管6將壓縮機(jī)1、四通閥2、熱交換器3、膨脹機(jī)構(gòu)4和熱交換器5依序連接而成的制冷循環(huán)。在壓縮機(jī)1的內(nèi)部設(shè)置有對(duì)制冷劑進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)構(gòu)7和使該壓縮機(jī)構(gòu)7動(dòng)作的電動(dòng)機(jī)8。電動(dòng)機(jī)8是具有u相、v相、w相的三相繞組的三相電動(dòng)機(jī)。

對(duì)電動(dòng)機(jī)8施加電壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的逆變器裝置9與電動(dòng)機(jī)8電連接。逆變器裝置9向電動(dòng)機(jī)8的u相、v相、w相的繞組分別施加電壓vu、vv、vw。

逆變器裝置9與逆變器控制部10電連接，其中，逆變器控制部10具有：加熱判定部12，其判定是否需要對(duì)電動(dòng)機(jī)8進(jìn)行加熱；以及高頻電壓產(chǎn)生部11，其進(jìn)行用于向電動(dòng)機(jī)8施加高頻電壓的控制。

逆變器控制部10進(jìn)行以使壓縮機(jī)1壓縮制冷劑的壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式和對(duì)壓縮機(jī)1進(jìn)行加熱的加熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式中的任一種來進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的控制。在以壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使逆變器裝置9產(chǎn)生能使電動(dòng)機(jī)8旋轉(zhuǎn)的頻率的交流電壓，在以加熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使逆變器裝置9產(chǎn)生比在壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式的情況下產(chǎn)生的交流電壓的頻率高且使電動(dòng)機(jī)8不旋轉(zhuǎn)的頻率的交流電壓的高頻電壓。

從逆變器裝置9向高頻電壓產(chǎn)生部11發(fā)送作為逆變器裝置9的電源電壓的母線電壓vdc。加熱判定部12在判定為需要對(duì)電動(dòng)機(jī)8進(jìn)行加熱的情況下，向高頻電壓產(chǎn)生部11輸出導(dǎo)通(on)信號(hào)，在判定為不需要對(duì)電動(dòng)機(jī)8進(jìn)行加熱的情況下，向高頻電壓產(chǎn)生部11輸出斷開(off)信號(hào)。高頻電壓產(chǎn)生部11在從加熱判定部12輸出了導(dǎo)通信號(hào)的情況下，基于輸入的母線電壓vdc，生成用于向電動(dòng)機(jī)8施加高頻電壓的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出到逆變器裝置9。

圖2是表示實(shí)施方式1涉及的逆變器裝置9的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。逆變器裝置9具有：對(duì)從交流電源14施加的電壓進(jìn)行整流的整流器15；對(duì)由整流器15整流后的電壓進(jìn)行平滑，生成直流電壓的平滑電容器16；檢測(cè)由平滑電容器16生成的直流電壓vdc并輸出到逆變器控制部10的電壓檢測(cè)部17；將直流電壓vdc作為電源電壓進(jìn)行動(dòng)作的逆變器20。逆變器20的結(jié)構(gòu)為分成u相逆變器20u、v相逆變器20v和w相逆變器20w。另外，電壓檢測(cè)部17檢測(cè)出的直流電壓vdc與施加于逆變器20的母線電壓等效，以下作為“母線電壓vdc”進(jìn)行說明。

u相逆變器20u構(gòu)成為：將由兩個(gè)開關(guān)元件(在圖2中，例示了igbt(insulatedgatebipolartransistor：絕緣柵雙極型晶體管))串聯(lián)連接形成的開關(guān)元件對(duì)、即由開關(guān)元件18up1和18un1的組、開關(guān)元件18up2和18un2的組、開關(guān)元件18up3和18un3的組形成的各元件對(duì)以三個(gè)并聯(lián)的方式連接成u相電橋電路。另外，將由開關(guān)元件對(duì)構(gòu)成的電路部稱作“臂”，將位于上側(cè)的高壓側(cè)的開關(guān)元件稱作“上臂”，將位于下側(cè)的低壓側(cè)的開關(guān)元件稱作“下臂”。

在u相電橋電路中，將開關(guān)元件18up1和18un1的連接點(diǎn)、開關(guān)元件18up2和18un2的連接點(diǎn)以及開關(guān)元件18up3和18un3的連接點(diǎn)引出并電連接，構(gòu)成u相交流端子。各開關(guān)元件18up1、18up2、18up3、18un1、18un2、18un3分別設(shè)置有反向并聯(lián)，即以電流的流動(dòng)方向變?yōu)橄喾捶较虻姆绞竭B接的回流二極管19up1、19up2、19up3、19un1、19un2、19un3。

v相逆變器20v和w相逆變器20w也與u相逆變器20u同樣地構(gòu)成。以下同樣地進(jìn)行說明，v相逆變器20v構(gòu)成為：將由開關(guān)元件18vp1和18vn1的組、開關(guān)元件18vp2和18vn2的組、開關(guān)元件18vp3和18vn3的組形成的各元件對(duì)以三個(gè)并聯(lián)的方式連接成v相電橋電路。在v相電橋電路中，將開關(guān)元件18vp1和18vn1的連接點(diǎn)、開關(guān)元件18vp2和18vn2的連接點(diǎn)以及開關(guān)元件18vp3和18vn3的連接點(diǎn)引出并電連接，構(gòu)成v相交流端子。各開關(guān)元件18vp1、18vp2、18vp3、18vn1、18vn2、18vn3分別設(shè)置有反向并聯(lián)連接的回流二極管19vp1、19vp2、19vp3、19vn1、19vn2、19vn3。

w相逆變器20w構(gòu)成為：將由開關(guān)元件18wp1和18wn1的組、開關(guān)元件18wp2和18wn2的組、開關(guān)元件18wp3和18wn3的組形成的各元件對(duì)以三個(gè)并聯(lián)的方式連接成w相電橋電路。在w相電橋電路中，將開關(guān)元件18wp1和18wn1的連接點(diǎn)、開關(guān)元件18wp2和18wn2的連接點(diǎn)以及開關(guān)元件18wp3和18wn3的連接點(diǎn)引出并電連接，構(gòu)成w相交流端子。各開關(guān)元件18wp1、18wp2、18wp3、18wn1、18wn2、18wn3分別設(shè)置有反向并聯(lián)連接的回流二極管19wp1、19wp2、19wp3、19wn1、19wn2、19wn3。

從逆變器控制部10向u相逆變器20u輸入作為針對(duì)u相的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的u相驅(qū)動(dòng)信號(hào)up1、up2、up3、un1、un2、un3。u相逆變器20u根據(jù)這些u相驅(qū)動(dòng)信號(hào)up1、up2、up3、un1、un2、un3，分別控制所對(duì)應(yīng)的開關(guān)元件。具體而言分別是：說明，up1控制開關(guān)元件18up1，up2控制開關(guān)元件18up2，up3控制開關(guān)元件18up3，un1控制開關(guān)元件18un1，un2控制開關(guān)元件18un2，un3控制開關(guān)元件18un3。

在v相逆變器20v和w相逆變器20w中也是同樣。向v相逆變器20v輸入作為針對(duì)v相的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的v相驅(qū)動(dòng)信號(hào)vp1、vp2、vp3、vn1、vn2、vn3，向w相逆變器20w輸入作為針對(duì)w相的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的w相驅(qū)動(dòng)信號(hào)wp1、wp2、wp3、wn1、wn2、wn3。在v相逆變器20v中，分別為vp1控制開關(guān)元件18vp1，vp2控制開關(guān)元件18vp2，vp3控制開關(guān)元件18vp3，vn1控制開關(guān)元件18vn1，vn2控制開關(guān)元件18vn2，vn3控制開關(guān)元件18vn3。此外，在w相逆變器20w中，分別為wp1控制開關(guān)元件18wp1，wp2控制開關(guān)元件18wp2，wp3控制開關(guān)元件18wp3，wn1控制開關(guān)元件18wn1，wn2控制開關(guān)元件18wn2，wn3控制開關(guān)元件18wn3。

通過以上的控制，在u相逆變器20u、v相逆變器20v和w相逆變器20w中，輸出流經(jīng)被控制成導(dǎo)通的開關(guān)元件的電壓vu、vv、vw，施加于電動(dòng)機(jī)8中的u相、v相、w相的各繞組。

如上所述，將開關(guān)元件并聯(lián)化來構(gòu)成實(shí)施方式1涉及的逆變器20。例如，在u相逆變器20u中，即使在構(gòu)成上臂的開關(guān)元件18up1、18up2、18up3和構(gòu)成下臂的開關(guān)元件18un1、18un2、18un3的每一個(gè)電流容量較小的情況下，通過將開關(guān)元件18up1和18un1的組、開關(guān)元件18up2和18un2的組以及開關(guān)元件18up3和18un3的組并聯(lián)化，就能夠?qū)崿F(xiàn)大電流容量。此外，在背景技術(shù)部分中也說明過，通過減小電流容量，從而能夠減小芯片面積，能夠提高從晶圓取出時(shí)的成品率。

另外，使u相逆變器20u、v相逆變器20v和w相逆變器20w的分別模塊化也是有效的。u相逆變器20u、v相逆變器20v和w相逆變器20w都是具有與通常的三相用的一個(gè)模塊同樣的電路結(jié)構(gòu)，即能夠直接使用現(xiàn)有模塊的結(jié)構(gòu)，或者通過簡(jiǎn)單變更就能夠使用，從而設(shè)計(jì)變得容易。此外，通過使用現(xiàn)有模塊的結(jié)構(gòu)，能夠低廉地制造。

圖3是表示實(shí)施方式1涉及的逆變器控制部10的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。如上所述，逆變器控制部10具有高頻電壓產(chǎn)生部11和加熱判定部12。關(guān)于加熱判定部12，后面將進(jìn)行記述，此處對(duì)高頻電壓產(chǎn)生部11進(jìn)行說明。

高頻電壓產(chǎn)生部11具有指令值輸出部22、積分器24、電壓指令生成部25和柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部26。指令值輸出部22輸出電壓指令值v*和轉(zhuǎn)速指令值ω*。積分器24根據(jù)指令值輸出部22輸出的轉(zhuǎn)速指令值ω*，求出電壓相位θ。電壓指令生成部25將指令值輸出部22輸出的電壓指令值v*和積分器24求出的電壓相位θ作為輸入，生成電壓指令值vu*、vv*、vw*，并輸出到柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部26。柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部26基于電壓指令生成部25生成的電壓指令值vu*、vv*、vw*和被輸入的母線電壓vdc，生成上述u相驅(qū)動(dòng)信號(hào)up1、up2、up3、un1、un2、un3、v相驅(qū)動(dòng)信號(hào)vp1、vp2、vp3、vn1、vn2、vn3和w相驅(qū)動(dòng)信號(hào)wp1、wp2、wp3、wn1、wn2、wn3，并輸出到逆變器20。

另外，在圖3的結(jié)構(gòu)中，指令值輸出部22例如也可以構(gòu)成為：對(duì)加熱判定部12所需的加熱量進(jìn)行計(jì)算，并向指令值輸出部22輸入電壓指令值v*和轉(zhuǎn)速指令值ω*。此外，在圖3中，其構(gòu)成在逆變器控制部10的內(nèi)部，但也可以構(gòu)成為從逆變器控制部10的外部輸入值。

接著，對(duì)逆變器控制中的電壓矢量進(jìn)行說明。圖4是表示不將開關(guān)元件并聯(lián)連接的通常結(jié)構(gòu)的逆變電路的圖。

如圖4所示那樣，在不將開關(guān)元件并聯(lián)連接的通常結(jié)構(gòu)的逆變器20中，將由開關(guān)元件18a和18d的組、開關(guān)元件18b和18e的組、開關(guān)元件18c和18f的組形成的各元件對(duì)以三個(gè)并聯(lián)的方式進(jìn)行連接，并對(duì)各開關(guān)元件18a、18b、18c、18d、18e、18f分別設(shè)置有反向并聯(lián)連接的回流二極管19a、19b、19c、19d、19e、19f。

另外，舉出一個(gè)示例，圖4所示的通常結(jié)構(gòu)的逆變器20可以應(yīng)用于額定電流容量相對(duì)較小的家庭用空調(diào)機(jī)，圖2所示的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的逆變器20可以應(yīng)用于額定電流容量相對(duì)較大的業(yè)務(wù)用空調(diào)機(jī)。

接著，對(duì)驅(qū)動(dòng)如圖4那樣構(gòu)成的逆變器20時(shí)的開關(guān)控制進(jìn)行說明。首先，逆變器控制部10按照以下(式1)～(式3)，生成電壓指令值vu*、vv*、vw*，來對(duì)逆變器20進(jìn)行控制。

vu*＝v*·cosθ…(式1)

vv*＝v*·cos{θ-(2/3)π}…(式2)

vw*＝v*·cos{θ+(2/3)π}…(式3)

上述(式1)～(式3)所示的u相電壓指令值vu*、v相電壓指令值vv*和w相電壓指令值vw*是相位分別相差2π/3的余弦波的情況下的一個(gè)示例。此處，在(式1)～(式3)中，“v*”是電壓指令值的振幅，“θ”是電壓指令值的相位，如果是圖3的結(jié)構(gòu)，則從指令值輸出部22輸出。另外，也可以使用正弦波替代余弦波。

圖5是表示對(duì)圖4所示的逆變器裝置進(jìn)行開關(guān)控制時(shí)的電壓指令值和柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形示例的圖。圖5的上部表示振幅為vdc/2且按設(shè)定的頻率進(jìn)行變動(dòng)的作為基準(zhǔn)信號(hào)的載波信號(hào)以及上述(式1)～(式3)所示的u相電壓指令值vu*、v相電壓指令值vv*、w相電壓指令值vw*。分別比較載波信號(hào)的大小與u相電壓指令值vu*、v相電壓指令值vv*以及w相電壓指令值vw*的大小，基于相互的大小關(guān)系，生成u相驅(qū)動(dòng)信號(hào)up、un、v相驅(qū)動(dòng)信號(hào)vp、vn和w相驅(qū)動(dòng)信號(hào)wp、wn。圖5的下部表示這些u相驅(qū)動(dòng)信號(hào)up、un、v相驅(qū)動(dòng)信號(hào)vp、vn和w相驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形。例如，在u相電壓指令值vu*比載波信號(hào)大的情況下，作為up，輸出使開關(guān)元件18a導(dǎo)通的“高”(high)電平的電壓，作為un、輸出使開關(guān)元件18d斷開的“低”(low)電平的電壓。另一方面，在u相電壓指令值vu*比載波信號(hào)小的情況下，作為up，輸出使開關(guān)元件18a斷開的“低”電平的電壓，作為un，輸出使開關(guān)元件18d導(dǎo)通的“高”電平的電壓。對(duì)于其它信號(hào)也同樣，通過比較v相電壓指令值vv*與載波信號(hào)來決定vp、vn，通過比較w相電壓指令值vw*與載波信號(hào)來決定wp、wn。

在通常的逆變器的情況下，由于采用互補(bǔ)的控制方式，所以u(píng)p與un、vp與vn、wp與wn成為彼此相反的關(guān)系。因此，開關(guān)模式共有八種。

另外，圖5所示的載波信號(hào)的頻率只是一個(gè)示例，可以從設(shè)定頻率中選擇任意的頻率。此外，載波信號(hào)的波形也是一個(gè)示例，只要是能夠識(shí)別波形上的頂部和底部二者的波形，則可以使用任意波形。

圖6是表示輸出八種電壓矢量和該電壓矢量時(shí)的開關(guān)模式的圖。另外，在圖6中，對(duì)在各開關(guān)模式中產(chǎn)生的電壓矢量賦予v0～v7的記號(hào)。此外，對(duì)各電壓矢量的電壓的方向賦予"±"的符號(hào)，在未產(chǎn)生電壓的情況下以"0"表示。進(jìn)行具體說明，例如"+u"是指產(chǎn)生經(jīng)由u相流入電動(dòng)機(jī)8并經(jīng)由v相和w相從電動(dòng)機(jī)8流出的u相方向的電流的電壓。此外，"-u"是指產(chǎn)生經(jīng)由v相和w相流入電動(dòng)機(jī)8并經(jīng)由u相從電動(dòng)機(jī)8流出的、與u相方向相反方向的電流的電壓。對(duì)于"±v"、"±w"也是同樣的解釋。

通過組合圖6所示的開關(guān)模式輸出電壓矢量，能夠向逆變器20施加期望的電壓。另外，在壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，在對(duì)通常的壓縮機(jī)1的制冷劑進(jìn)行壓縮動(dòng)作的情況下，通常在1khz以下進(jìn)行動(dòng)作。

圖7是表示實(shí)施方式1涉及的逆變器裝置9的壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式中的電流流動(dòng)方式的圖。在圖7中，示出的是由虛線包圍的開關(guān)元件(在圖7的示例中，為開關(guān)元件18up1、18up2、18up3、18vn1、18vn2、18vn3、18wn1、18wn2、18wn3)為導(dǎo)通、未由虛線包圍的開關(guān)元件為斷開的狀態(tài)。如圖7所示那樣，在使實(shí)施方式1涉及的逆變器裝置9以壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，進(jìn)行使并聯(lián)連接的開關(guān)元件全部進(jìn)行導(dǎo)通動(dòng)作的控制。通過這樣控制，流過電動(dòng)機(jī)8的電流成為流過并聯(lián)連接的三個(gè)開關(guān)元件的電流之和，即使是并聯(lián)地使用電流容量較小的元件的結(jié)構(gòu)，也能夠確保壓縮動(dòng)作所需的電動(dòng)機(jī)電流。

另外，圖7例示了將u相的上側(cè)臂、v相的下側(cè)臂和w相的下側(cè)臂控制為導(dǎo)通的模式，即向電動(dòng)機(jī)8施加電壓矢量v4的情況。在壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，即使在施加圖6所示的其它電壓矢量的情況下，也與圖7同樣，進(jìn)行使并聯(lián)連接的開關(guān)元件全部進(jìn)行導(dǎo)通動(dòng)作的控制。

接著，對(duì)實(shí)施方式1涉及的逆變器裝置9的加熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖8是表示實(shí)施方式1涉及的逆變器裝置9的加熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的電流流動(dòng)方式的圖。另外，圖8的示例也與圖7同樣，例示了施加電壓矢量v4的情況。

在圖8中，示出的是由虛線包圍的開關(guān)元件(在圖8的示例中，開關(guān)元件18up1、18vn1、18wn1)為導(dǎo)通、未由虛線包圍的開關(guān)元件為斷開的狀態(tài)。如圖8所示，在使實(shí)施方式1涉及的逆變器裝置9以加熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，進(jìn)行如下控制：不使并聯(lián)連接的開關(guān)元件全部進(jìn)行導(dǎo)通動(dòng)作，而僅使各相中的一個(gè)開關(guān)元件，即三個(gè)臂中的一個(gè)臂進(jìn)行導(dǎo)通動(dòng)作。

在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式的情況下，向電動(dòng)機(jī)8通電的電流可以比使電動(dòng)機(jī)8進(jìn)行壓縮動(dòng)作的情況下的電流小。各開關(guān)元件由于被設(shè)計(jì)成在使電動(dòng)機(jī)8進(jìn)行壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出電流范圍中高效率地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因此按照以往的觀念來看，是難以在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出電流范圍中進(jìn)行高效率的驅(qū)動(dòng)的。這種對(duì)應(yīng)關(guān)系在輸出越大的機(jī)器中越為顯著。然而，如果使逆變器20為圖2所示的并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)，則能夠降低一個(gè)開關(guān)元件的電流容量，且能夠確保每一相的電流容量，能夠消除壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)與加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)之間的輸出電流差異，從而能夠設(shè)計(jì)出不僅在壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，而且在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也合適的輸出電流范圍。

另外，在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，如圖7所示，在使并聯(lián)連接的全部開關(guān)元件進(jìn)行導(dǎo)通動(dòng)作時(shí)，電流分流到三個(gè)臂，流過各開關(guān)元件的電流變小。因此，在從零矢量向?qū)嵤噶孔兓瘯r(shí)，不能順暢地進(jìn)行通斷切換時(shí)的電流換流，容易產(chǎn)生輸出電壓失真。另一方面，如果不使并聯(lián)連接的全部臂數(shù)的開關(guān)元件進(jìn)行導(dǎo)通動(dòng)作、而是例如如圖8所示那樣，僅使單個(gè)臂數(shù)的開關(guān)元件進(jìn)行導(dǎo)通動(dòng)作，則能夠抑制各相中的電流的分流，能夠確保流過單個(gè)開關(guān)元件的電流。在圖8中僅使單個(gè)臂數(shù)的開關(guān)元件進(jìn)行導(dǎo)通動(dòng)作，但也可以使三個(gè)臂(3并聯(lián))中的兩個(gè)臂(2并聯(lián))數(shù)的開關(guān)元件進(jìn)行導(dǎo)通動(dòng)作。如果通用化，則可以使n個(gè)臂(n并聯(lián))中的m個(gè)臂(m并聯(lián))(n為2以上的整數(shù)，m為1以上且小于n的整數(shù))數(shù)的開關(guān)元件進(jìn)行導(dǎo)通動(dòng)作。如果進(jìn)行這樣的控制，能夠抑制各相中的電流的分流，因此能夠抑制換流特性變差，其結(jié)果，還能夠抑制輸出電壓失真的產(chǎn)生。

圖9是表示對(duì)實(shí)施方式1涉及的逆變器裝置9進(jìn)行控制的情況下的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的流動(dòng)方式的圖。另外，在圖9中，表示了一個(gè)相的逆變器、具體而言u(píng)相逆變器20u。

如上所述，在壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式的情況下，需要將不進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的臂全部控制為斷開，因此如圖9所示，構(gòu)成為從逆變器控制部10向全部開關(guān)元件設(shè)置柵極驅(qū)動(dòng)線。在圖9的結(jié)構(gòu)的情況下，每一相需要六根柵極驅(qū)動(dòng)線，則u、v、w這三相需要十八根柵極驅(qū)動(dòng)線。在這樣構(gòu)成的情況下，逆變器控制部10向u相逆變器20u輸出u相驅(qū)動(dòng)信號(hào)up1、up2、up3、un1、un2、un3。雖然沒有圖示，但對(duì)于v相逆變器20v和w相逆變器20w也同樣。

圖10是說明對(duì)控制實(shí)施方式1涉及的逆變器裝置9進(jìn)行控制的情況下的與圖9不同的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的流動(dòng)方式的圖。在圖10中，在逆變器裝置9與逆變器控制部10之間設(shè)置有門塞電路30。圖10的結(jié)構(gòu)的情況是逆變器控制部10僅向門塞電路30指示要進(jìn)行導(dǎo)通的臂的結(jié)構(gòu)。即，逆變器控制部10向門塞電路30輸出u相驅(qū)動(dòng)信號(hào)up、un。門塞電路30基于u相驅(qū)動(dòng)信號(hào)up、un，如果是壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式，輸出使構(gòu)成u相的各臂的三個(gè)開關(guān)元件進(jìn)行導(dǎo)通或斷開動(dòng)作的u相驅(qū)動(dòng)信號(hào)up1、up2、up3、un1、un2、un3，如果是加熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式，則輸出使構(gòu)成u相的各臂的三個(gè)開關(guān)元件中的一個(gè)進(jìn)行導(dǎo)通動(dòng)作的u相驅(qū)動(dòng)信號(hào)up1、up2、up3、un1、un2、un3。設(shè)置了門塞電路30的話，逆變器控制部10就能夠使用與控制通常結(jié)構(gòu)的逆變器時(shí)相同的界面，此外，關(guān)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)用輸出端口，也能夠使用現(xiàn)有的端口，因此能夠抑制成本的上升。

另外，在實(shí)施方式1涉及的上述示例中，示出的是由三個(gè)開關(guān)元件對(duì)構(gòu)成一相的逆變電路的示例，但不限于上述示例，也可以由多個(gè)(兩個(gè)或四個(gè)以上)的開關(guān)元件對(duì)構(gòu)成一相的逆變電路。此外，在實(shí)施方式1涉及的上述示例中，例示了電動(dòng)機(jī)8為三相電動(dòng)機(jī)的情況，但不限于三相電動(dòng)機(jī)，也可以使用多相電動(dòng)機(jī)。在該情況下，無需贅言，構(gòu)成與相數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)量的逆變電路。

接著，對(duì)加熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的電壓矢量的推移進(jìn)行說明。圖11是說明加熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的電壓矢量的推移的時(shí)序圖。

在圖11中，fc為載波信號(hào)的頻率。因此，1/fc表示載波周期。此外，在圖11中，波形k1是載波信號(hào)的波形，波形k2是電壓指令值v*的波形，波形k3是u相電壓指令值vu*的波形，由虛線表示的波形k4是v相電壓指令值vv*和w相電壓指令值vw*的波形。另外，圖11的示例是v相電壓指令值vv*和w相電壓指令值vw*始終為相同值的情況。此外，波形k5表示相位θ，在載波信號(hào)的頂部或底部使相位θ的值進(jìn)行切換。波形k6～波形k8分別表示u相驅(qū)動(dòng)信號(hào)up、v相驅(qū)動(dòng)信號(hào)vp和w相驅(qū)動(dòng)信號(hào)wp。另外，u相驅(qū)動(dòng)信號(hào)up與u相驅(qū)動(dòng)信號(hào)un、v相驅(qū)動(dòng)信號(hào)vp與v相驅(qū)動(dòng)信號(hào)vn、w相驅(qū)動(dòng)信號(hào)wp與w相驅(qū)動(dòng)信號(hào)wn，處于彼此的導(dǎo)通狀態(tài)和斷開狀態(tài)為相反的關(guān)系，如果知曉其中一方，則知曉另一方，因而在圖11中，僅表示了u相驅(qū)動(dòng)信號(hào)up、v相驅(qū)動(dòng)信號(hào)vp、w相驅(qū)動(dòng)信號(hào)wp。此外，在圖11中，未考慮死區(qū)時(shí)間。

如圖11所示，在使u相驅(qū)動(dòng)信號(hào)up、v相驅(qū)動(dòng)信號(hào)vp、w相驅(qū)動(dòng)信號(hào)wp進(jìn)行變化時(shí)，電壓矢量按v0(up＝vp＝wp＝0)、v4(up＝1，vp＝wp＝0)、v7(up＝vp＝wp＝1)、v3(up＝0，vp＝wp＝1)、v0(up＝vp＝wp＝0)、……的順序進(jìn)行變化。

圖12是表示施加電壓矢量v0(以下記作“v0矢量”，在其它情況下也相同)時(shí)的電流流動(dòng)方式的圖。另外，在圖12中，表示了由虛線包圍的開關(guān)元件為導(dǎo)通的狀態(tài)，未由虛線包圍的開關(guān)元件為斷開的狀態(tài)。

在施加v0矢量時(shí)，如圖所示，施加之前的電壓矢量(在圖11的示例中，為v3矢量)時(shí)流過的電動(dòng)機(jī)電流經(jīng)過下臂的元件進(jìn)行回流。這樣，即使在未施加實(shí)矢量的狀態(tài)下，也能夠使電流流過電動(dòng)機(jī)8，因此能夠高效地對(duì)電動(dòng)機(jī)8進(jìn)行加熱。

圖13是表示施加v4矢量時(shí)的電流流動(dòng)方式的圖。在施加v4矢量時(shí)，如圖所示，從平滑電容器16供給流過電動(dòng)機(jī)8的電流，從u相逆變器20u的上臂供給的電流流入電動(dòng)機(jī)8的u相繞組，從電動(dòng)機(jī)8的v相繞組和w相繞組流出的電流經(jīng)過v相逆變器20v和w相逆變器20w的下臂返回到平滑電容器16。通過這樣的電流，能夠?qū)﹄妱?dòng)機(jī)8進(jìn)行加熱。

圖14是表示施加v7矢量時(shí)的電流流動(dòng)方式的圖。在施加v7矢量時(shí)，如圖所示，施加之前的電壓矢量(在圖11的示例中，為v4矢量)時(shí)流過的電動(dòng)機(jī)電流經(jīng)過上臂的元件進(jìn)行回流。這樣，即使在未施加實(shí)矢量狀態(tài)下，也能夠使電流流過電動(dòng)機(jī)8，因此能夠高效地對(duì)電動(dòng)機(jī)8進(jìn)行加熱。

圖15是表示施加v3矢量時(shí)的電流流動(dòng)方式的圖。在施加v3矢量時(shí)，如圖所示，從平滑電容器16供給流過電動(dòng)機(jī)8的電流，從v相逆變器20v和w相逆變器20w的上臂供給的電流流入電動(dòng)機(jī)8的v相繞組和u相繞組，從電動(dòng)機(jī)8的u相繞組流出的電流經(jīng)過u相逆變器20u的下臂返回到平滑電容器16。通過這樣的電流，能夠?qū)﹄妱?dòng)機(jī)8進(jìn)行加熱。

另外，在上述示例中，表示了施加按v0→v4→v7→v3→v0……的順序進(jìn)行變化的電壓矢量的情況，例如也可以施加按v0→v3→v7→v4→v0……的順序進(jìn)行變化的電壓矢量。在實(shí)施方式1的逆變器20中，在壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)，使電流流過并聯(lián)連接的全部開關(guān)元件，在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)，僅使電流流過并聯(lián)連接的開關(guān)元件中的一個(gè)開關(guān)元件，因此，與使用不并聯(lián)連接的逆變器的情況相比，能夠使加熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)流過的電流增大，在從零矢量向?qū)嵤噶孔兓瘯r(shí)，能夠順暢地進(jìn)行通斷切換時(shí)的電流換流，從而能夠抑制輸出電壓失真的產(chǎn)生。

此外，在上述示例中，表示了v相電壓指令值vv*與w相電壓指令值vw*始終為相同值的情況，但也可以控制為u相電壓指令值vu*與w相電壓指令值vw*始終為相同值。在該情況下，作為實(shí)矢量，能夠施加v2矢量和v5矢量。此外，還可以控制為u相電壓指令值vu*與v相電壓指令值vv*始終為相同值。在該情況下，作為實(shí)矢量，能夠施加v1矢量和v6矢量。

圖16是表示按圖11所示的電壓矢量的施加順序來驅(qū)動(dòng)逆變器裝置的情況下的動(dòng)作波形例的圖。圖16是在各相中僅使一個(gè)臂動(dòng)作、而使其它兩個(gè)臂不動(dòng)作的情況下的一個(gè)示例。例如，在u相中，僅輸出up1、un1，不輸出up2、un2、up3、un3。在v相和w相中也同樣，僅輸出vp1、vn1、wp1、wn1，不輸出vp2、vn2、vp3、vn3、wp2、wn2、wp3、wn3。另外，在圖16中，考慮了死區(qū)時(shí)間，且由td表示的區(qū)間為死區(qū)時(shí)間。

圖16的上部表示流過電動(dòng)機(jī)8的u相電流、v相電流和w相電流的波形，可以看出還包含死區(qū)時(shí)間的區(qū)間，電流均不間斷地流動(dòng)，有效地進(jìn)行了加熱運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，在圖16的示例中，例示了僅使一個(gè)臂動(dòng)作的情況，但無需贅言，也可以使其它臂動(dòng)作。

圖17是表示使進(jìn)行導(dǎo)通動(dòng)作的臂按設(shè)定序列切換的情況下的動(dòng)作波形例的圖。圖17的上部也表示流過電動(dòng)機(jī)8的u相電流、v相電流和w相電流的波形，但表示了與圖16的情況、即僅使一個(gè)臂動(dòng)作的情況時(shí)同樣的電流波形，能夠有效地進(jìn)行加熱運(yùn)轉(zhuǎn)。如果不使進(jìn)行動(dòng)作的臂固定而進(jìn)行輪換，則能夠抑制開關(guān)元件的溫度上升的偏差。此外，通過抑制溫度上升的偏差，能夠使開關(guān)元件間的壽命均等化，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置可靠性的提高。另外，也可以使進(jìn)行導(dǎo)通動(dòng)作的臂不按設(shè)定序列切換，而是隨機(jī)地切換。

另外，圖2等雖未圖示，但也可以設(shè)置用于計(jì)測(cè)開關(guān)元件的溫度的溫度傳感器。在具有溫度傳感器的情況下，能夠根據(jù)開關(guān)元件的估計(jì)溫度，選擇進(jìn)行動(dòng)作的開關(guān)元件。如果選擇開關(guān)元件的估計(jì)溫度較低的臂作為進(jìn)行動(dòng)作的臂，則能夠抑制開關(guān)元件的溫度上升的偏差。另外，在該情況下，不是必須選擇同一臂的開關(guān)元件對(duì)作為動(dòng)作對(duì)。例如，在圖2所示的u相逆變器20u中，在使開關(guān)元件18up1動(dòng)作時(shí)，可以選擇不同的臂的開關(guān)元件18un2或開關(guān)元件18un3作為動(dòng)作對(duì)。

接著，對(duì)逆變器20中使用的開關(guān)元件進(jìn)行說明。如上所述，在將開關(guān)元件以芯片形式來安裝的情況下，如果減小芯片面積，則能夠提高從晶圓取出時(shí)的成品率。該性質(zhì)是不依賴于開關(guān)元件的材料的事項(xiàng)。因此，作為逆變器的開關(guān)元件，可以使用任意材料的元件。

另外，作為最近的技術(shù)動(dòng)向，gan(氮化鎵)、sic(siliconcarbide：碳化硅)、金剛石等寬禁帶半導(dǎo)體受到關(guān)注，它們是高耐壓和低損耗的元件，且能夠以高電流、高溫度和高頻率進(jìn)行動(dòng)作。在使用寬禁帶半導(dǎo)體來構(gòu)成逆變器的情況下，尤其是，能夠進(jìn)行高溫下的動(dòng)作，此外，由于是高耐壓且低損耗的元件，因而對(duì)于使包含冷卻器的電力轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔化和輕量化而言，是適合的材料。

使用了寬禁帶半導(dǎo)體的開關(guān)元件的晶圓價(jià)格很高，此外，sic等的晶體缺陷較多。因此，就減小芯片面積的要求而言，與si等窄禁帶半導(dǎo)體相比，寬禁帶半導(dǎo)體較大，而基于電流容量小的元件的并聯(lián)結(jié)構(gòu)適合于使用寬禁帶半導(dǎo)體來構(gòu)成逆變器的情況。

如以上說明的那樣，根據(jù)實(shí)施方式1涉及的熱泵裝置，構(gòu)成了具有與電動(dòng)機(jī)的相數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)量的電橋電路的逆變器，其中，所述電橋電路是將2個(gè)開關(guān)元件串聯(lián)連接而成的開關(guān)元件對(duì)以多個(gè)并聯(lián)的方式連接而成的，因此，能夠使用電流容量小的開關(guān)元件，能夠提高晶圓的成品率。

此外，根據(jù)實(shí)施方式1涉及的熱泵裝置，在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)，控制多個(gè)開關(guān)元件對(duì)中的一部分開關(guān)元件對(duì)，因此，即使是以并聯(lián)地使用電流容量小的元件的結(jié)構(gòu)的逆變器來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)，也能夠有效地進(jìn)行高頻加熱。

此外，根據(jù)實(shí)施方式1涉及的熱泵裝置，使用電流容量小的開關(guān)元件來構(gòu)成逆變器，因此，能夠消除壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)與加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)之間的輸出電流差異，能夠高效率地對(duì)逆變器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

實(shí)施方式2.

在實(shí)施方式2中，對(duì)熱泵裝置100的回路結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例進(jìn)行說明。另外，例如，在圖1等中，表示了通過配管將壓縮機(jī)1、四通閥2、熱交換器3、膨脹機(jī)構(gòu)4和熱交換器5依序連接而成的熱泵裝置100。在實(shí)施方式2中，進(jìn)一步對(duì)熱泵裝置100的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

圖18是實(shí)施方式2涉及的熱泵裝置100的回路結(jié)構(gòu)圖。圖19是關(guān)于圖18所示的熱泵裝置100的制冷劑的狀態(tài)的莫里爾(mollier)線圖。在圖19中，橫軸表示比焓，縱軸表示制冷劑壓力。

熱泵裝置100具有通過配管將壓縮機(jī)51、熱交換器52、膨脹機(jī)構(gòu)53、接收器54、內(nèi)部熱交換器55、膨脹機(jī)構(gòu)56、熱交換器57依序連接而成的、供制冷劑循環(huán)的主制冷劑回路58。另外，在主制冷劑回路58中，在壓縮機(jī)51的排出側(cè)，設(shè)置有四通閥59，能夠切換制冷劑的循環(huán)方向。此外，在熱交換器57的附近，設(shè)置有風(fēng)扇60。此外，壓縮機(jī)51是上述實(shí)施方式1中進(jìn)行了說明的壓縮機(jī)1，是具有由逆變器裝置9驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)8和壓縮機(jī)構(gòu)7的壓縮機(jī)。進(jìn)而，熱泵裝置100具備通過配管從接收器54和內(nèi)部熱交換器55之間連接到壓縮機(jī)51的噴射管而成的噴射回路62。在噴射回路62中，膨脹機(jī)構(gòu)61、內(nèi)部熱交換器55依序連接。

水在其中循環(huán)的水回路63與熱交換器52連接。另外，熱水器、暖氣片、地板供暖等散熱器等利用水的裝置與水回路63連接。

首先，對(duì)熱泵裝置100的制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說明。在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，四通閥59沿實(shí)線方向設(shè)定。另外，該制熱運(yùn)轉(zhuǎn)不僅是指用于空調(diào)的制熱，而且還包含對(duì)水供應(yīng)熱量來生成熱水的供給熱水。

在壓縮機(jī)51成為高溫高壓的氣相制冷劑(圖19的點(diǎn)1)，從壓縮機(jī)51排出，在作為冷凝器且作為散熱器的熱交換器52進(jìn)行熱交換而液化(圖19的點(diǎn)2)。此時(shí)，利用從制冷劑散發(fā)的熱，將在水回路63中循環(huán)的水加熱，用于制熱和供給熱水。

在熱交換器52液化的液相制冷劑在膨脹機(jī)構(gòu)53被減壓，成為氣液兩相狀態(tài)(圖19的點(diǎn)3)。在膨脹機(jī)構(gòu)53成為氣液兩相狀態(tài)的制冷劑，在接收器54與被吸入壓縮機(jī)51的制冷劑進(jìn)行熱交換，被冷卻后液化(圖19的點(diǎn)4)。在接收器54液化的液相制冷劑，分岔流向主制冷劑回路58和噴射回路62。

在主制冷劑回路58中流動(dòng)的液相制冷劑在內(nèi)部熱交換器55與在膨脹機(jī)構(gòu)61被減壓而成為氣液兩相狀態(tài)的在噴射回路62中流動(dòng)的制冷劑進(jìn)行熱交換，進(jìn)一步被冷卻(圖19的點(diǎn)5)。在內(nèi)部熱交換器55冷卻后的液相制冷劑，在膨脹機(jī)構(gòu)56被減壓而成為氣液兩相狀態(tài)(圖19的點(diǎn)6)。在膨脹機(jī)構(gòu)56成為氣液兩相狀態(tài)的制冷劑，在作為蒸發(fā)器的熱交換器57與外部空氣進(jìn)行熱交換，被加熱(圖19的點(diǎn)7)。然后，在熱交換器57被加熱的制冷劑，在接收器54進(jìn)一步被加熱后(圖19的點(diǎn)8)，被壓縮機(jī)51吸入。

另一方面，在噴射回路62中流動(dòng)的制冷劑，如上所述，在膨脹機(jī)構(gòu)61被減壓后(圖19的點(diǎn)9)，在內(nèi)部熱交換器55進(jìn)行熱交換(圖19的點(diǎn)10)。在內(nèi)部熱交換器55進(jìn)行了熱交換的氣液兩相狀態(tài)的制冷劑(噴射制冷劑)，維持氣液兩相狀態(tài)不變，從壓縮機(jī)51的噴射管流入壓縮機(jī)51內(nèi)。

在壓縮機(jī)51，從主制冷劑回路58吸入的制冷劑(圖19的點(diǎn)8)，被壓縮至中間壓力并被加熱(圖19的點(diǎn)11)。噴射制冷劑(圖19的點(diǎn)10)與被壓縮至中間壓力并被加熱的制冷劑(圖19的點(diǎn)11)合流，溫度降低(圖19的點(diǎn)12)。然后，溫度降低后的制冷劑(圖19的點(diǎn)12)進(jìn)一步被壓縮、加熱，成為高溫高壓而被排出(圖19的點(diǎn)1)。

另外，在不進(jìn)行噴射運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，使膨脹機(jī)構(gòu)61的開度為全閉。也就是說，在進(jìn)行噴射運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，膨脹機(jī)構(gòu)61的開度比規(guī)定開度大，但是在不進(jìn)行噴射運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使膨脹機(jī)構(gòu)61的開度比規(guī)定開度小。由此，制冷劑不流入壓縮機(jī)51的噴射管。這里，膨脹機(jī)構(gòu)61的開度由微處理器等的控制部通過電子控制來進(jìn)行控制。

接著，對(duì)熱泵裝置100的制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說明。在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，四通閥59沿虛線方向設(shè)定。此外，該制冷運(yùn)轉(zhuǎn)不僅是指用于空調(diào)的制冷，而且還包含從水中吸取熱量來生成冷水、進(jìn)行冷凍等。

在壓縮機(jī)51成為高溫高壓的氣相制冷劑(圖19的點(diǎn)1)，從壓縮機(jī)51排出，在作為冷凝器且作為散熱器的熱交換器57進(jìn)行熱交換而液化(圖19的點(diǎn)2)。在熱交換器57液化后的液相制冷劑，在膨脹機(jī)構(gòu)56被減壓，成為氣液兩相狀態(tài)(圖19的點(diǎn)3)。在膨脹機(jī)構(gòu)56成為氣液兩相狀態(tài)的制冷劑，在內(nèi)部熱交換器55進(jìn)行熱交換，被冷卻后液化(圖19的點(diǎn)4)。在內(nèi)部熱交換器55中，在膨脹機(jī)構(gòu)56成為氣液兩相狀態(tài)的制冷劑與使在內(nèi)部熱交換器55液化的液相制冷劑在膨脹機(jī)構(gòu)61被減壓而成為氣液兩相狀態(tài)的制冷劑(圖19的點(diǎn)9)進(jìn)行熱交換。在內(nèi)部熱交換器55進(jìn)行了熱交換的液相制冷劑(圖19的點(diǎn)4)，分岔流向主制冷劑回路58和噴射回路62。

在主制冷劑回路58中流動(dòng)的液相制冷劑，在接收器54與被吸入壓縮機(jī)51的制冷劑進(jìn)行熱交換，進(jìn)一步被冷卻(圖19的點(diǎn)5)。在接收器54冷卻后的液相制冷劑，在膨脹機(jī)構(gòu)53被減壓而成為氣液兩相狀態(tài)(圖19的點(diǎn)6)。在膨脹機(jī)構(gòu)53成為氣液兩相狀態(tài)的制冷劑，通過作為蒸發(fā)器的熱交換器52進(jìn)行熱交換而被加熱(圖19的點(diǎn)7)。此時(shí)，通過制冷劑吸收熱，將在水回路63中循環(huán)的水冷卻，用于制冷和冷凍等。然后，在熱交換器52被加熱的制冷劑，在接收器54進(jìn)一步被加熱后(圖19的點(diǎn)8)，被壓縮機(jī)51吸入。

另一方面，在噴射回路62中流動(dòng)的制冷劑，如上所述，在膨脹機(jī)構(gòu)61被減壓后(圖19的點(diǎn)9)，在內(nèi)部熱交換器55進(jìn)行熱交換(圖19的點(diǎn)10)。在內(nèi)部熱交換器55進(jìn)行了熱交換的氣液兩相狀態(tài)的制冷劑(噴射制冷劑)，維持氣液兩相狀態(tài)不變，從壓縮機(jī)51的噴射管流入。在壓縮機(jī)51內(nèi)的壓縮動(dòng)作與制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)同樣。

另外，在不進(jìn)行噴射運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，與制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)同樣，使膨脹機(jī)構(gòu)61的開度為全閉，使得制冷劑不流入壓縮機(jī)51的噴射管。

此外，在上述說明中，將熱交換器52作為使制冷劑與在水回路63中循環(huán)的水進(jìn)行熱交換的板式熱交換器這樣的熱交換器并進(jìn)行了說明。熱交換器52不限定于此，也可以是使制冷劑與空氣進(jìn)行熱交換的熱交換器。此外，水回路63也可以并非是使水循環(huán)的回路，而是使其它流體循環(huán)的回路。

如上所述，熱泵裝置100能夠作為空調(diào)機(jī)、熱泵式熱水器、冰箱、制冷機(jī)等的采用了逆變器壓縮機(jī)的熱泵裝置使用。

另外，以上的實(shí)施方式1、2所示的結(jié)構(gòu)表示了本發(fā)明的內(nèi)容的一個(gè)示例，也可以組合其它公知技術(shù)，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，可以省略、變更一部分結(jié)構(gòu)。