特許 5981396 ヒートポンプ熱源機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5981396

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】ヒートポンプ熱源機

(51)【国際特許分類】

   F24D 3/18 20060101AFI20160818BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20160818BHJP

   F25B 30/02 20060101ALI20160818BHJP

   F24D 3/00 20060101ALI20160818BHJP

【ＦＩ】

   F24D3/18

   F25B1/00 371F

   F25B30/02 H

   F25B1/00 381H

   F25B1/00 383

   F24D3/00 J

【請求項の数】7

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2013-145025(P2013-145025)

(22)【出願日】2013年7月10日

(65)【公開番号】特開2015-17751(P2015-17751A)

(43)【公開日】2015年1月29日

【審査請求日】2015年2月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000106483

【氏名又は名称】サンポット株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】内野 晶弘

(72)【発明者】

【氏名】松田 征悟

(72)【発明者】

【氏名】仁木 康介

【審査官】 藤原 弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０９４８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−３１８１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２１７５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０２３９７５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｄ ３／００

Ｆ２４Ｄ ３／０８

Ｆ２４Ｄ ３／１８

Ｆ２４Ｆ １１／０２

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２５Ｂ ３０／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

採熱側熱媒体が循環する採熱側循環通路と、
負荷側熱媒体が暖房端末を通って循環する負荷側循環通路と、
前記採熱側循環通路に配設された採熱側熱交換器と、
前記負荷側循環通路に配設された負荷側熱交換器と、
前記採熱側熱交換器と前記負荷側熱交換器との間で冷媒の循環による熱移動を行うヒートポンプ部と、
前記ヒートポンプ部に配備され、前記ヒートポンプ部における前記冷媒の循環を制御する圧縮機と、
前記負荷側循環通路に配設され、前記負荷側熱媒体を循環させる負荷側循環ポンプと、
前記負荷側循環通路に配設され、前記暖房端末へ向かう往き側熱媒体の温度を検出する温度検出器と、
所定の暖房用対比温度に対して該暖房用対比温度以上の暖房用作動終了温度と該暖房用対比温度未満の暖房用作動開始温度とを設定し、前記負荷側循環ポンプを作動させつつ、前記温度検出器による検出温度を監視し、前記検出温度が前記暖房用作動終了温度より高くなると、前記圧縮機を作動終了し、前記検出温度が前記暖房用作動開始温度より低くなると、前記圧縮機を作動開始する圧縮機制御部と、
前記圧縮機の作動開始時刻からの経過時間を測定する経過時間測定部と、
前記経過時間測定部の測定による経過時間が所定の基準時間に達する前に、前記圧縮機が停止した場合は、前記暖房用対比温度が更新前より低くなるように、前記暖房用対比温度を更新する対比温度更新部とを備え、
前記対比温度更新部は、前記経過時間測定部の測定による経過時間が前記所定の基準時間に達する前に、前記圧縮機が停止したことが連続して起きる場合には、各停止ごとに、前記暖房用対比温度が段階的に低くなるように、前記暖房用対比温度を更新することを特徴とするヒートポンプ熱源機。

【請求項2】

請求項１記載のヒートポンプ熱源機において、
前記対比温度更新部は、前記経過時間測定部の測定による経過時間が前記所定の基準時間に達した後も、前記圧縮機が作動を継続している場合は、前記暖房用対比温度が更新前より高くなるように、前記暖房用対比温度を更新することを特徴とするヒートポンプ熱源機。

【請求項3】

採熱側熱媒体が循環する採熱側循環通路と、
負荷側熱媒体が冷房端末を通って循環する負荷側循環通路と、
前記採熱側循環通路に配設された採熱側熱交換器と、
前記負荷側循環通路に配設された負荷側熱交換器と、
前記採熱側熱交換器と前記負荷側熱交換器との間で冷媒の循環による熱移動を行うヒートポンプ部と、
前記ヒートポンプ部に配備され、前記ヒートポンプ部における前記冷媒の循環を制御する圧縮機と、
前記負荷側循環通路に配設され、前記負荷側熱媒体を循環させる負荷側循環ポンプと、
前記負荷側循環通路に配設され、前記冷房端末へ向かう往き側熱媒体の温度を検出する温度検出器と、
所定の冷房用対比温度に対して該冷房用対比温度以上の冷房用作動開始温度と該冷房用対比温度未満の冷房用作動終了温度とを設定し、前記負荷側循環ポンプを作動させつつ、前記温度検出器による検出温度を監視し、前記検出温度が前記冷房用作動終了温度より低くなると、前記圧縮機を作動終了し、前記検出温度が前記冷房用作動開始温度より高くなると、前記圧縮機を作動開始する圧縮機制御部と、
前記圧縮機の作動開始時刻からの経過時間を測定する経過時間測定部と、
前記経過時間測定部の測定による経過時間が所定の基準時間に達する前に、前記圧縮機が停止した場合は、前記冷房用対比温度が更新前より高くなるように、前記冷房用対比温度を更新する対比温度更新部とを備え、
前記対比温度更新部は、前記経過時間測定部の測定による経過時間が前記所定の基準時間に達する前に、前記圧縮機が停止したことが連続して起きるごとに、前記冷房用対比温度が段階的に高くなるように、前記冷房用対比温度を更新することを特徴とするヒートポンプ熱源機。

【請求項4】

請求項３記載のヒートポンプ熱源機において、
前記対比温度更新部は、前記経過時間測定部の測定による経過時間が前記所定の基準時間に達した後も、前記圧縮機が作動を継続している場合は、前記冷房用対比温度が更新前より低くなるように、前記冷房用対比温度を更新することを特徴とするヒートポンプ熱源機。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載のヒートポンプ熱源機において、
ユーザの選択操作に応じて通常モードと該通常モードよりも節電運転となる節電モードとを切替えるモード切替部を備え、
前記対比温度更新部は、
前記通常モードにおいては前記暖房用対比温度又は前記冷房用対比温度をユーザ指定温度に固定し、
前記節電モードにおいては、前記ユーザ指定温度を前記暖房用対比温度又は前記冷房用対比温度の初期値に設定するとともに、前記暖房用対比温度又は前記冷房用対比温度を前記圧縮機の作動開始時刻からの連続作動時間に基づいて更新することを特徴とするヒートポンプ熱源機。

【請求項6】

採熱側熱媒体が循環する採熱側循環通路と、
負荷側熱媒体が暖房端末を通って循環する負荷側循環通路と、
前記採熱側循環通路に配設された採熱側熱交換器と、
前記負荷側循環通路に配設された負荷側熱交換器と、
前記採熱側熱交換器と前記負荷側熱交換器との間で冷媒の循環による熱移動を行うヒートポンプ部と、
前記ヒートポンプ部に配備され、前記ヒートポンプ部における前記冷媒の循環を制御する圧縮機と、
前記負荷側循環通路に配設され、前記負荷側熱媒体を循環させる負荷側循環ポンプと、
前記負荷側循環通路に配設され、前記暖房端末へ向かう往き側熱媒体の温度を検出する温度検出器と、
所定の暖房用対比温度に対して該暖房用対比温度以上の暖房用作動終了温度と該暖房用対比温度未満の暖房用作動開始温度とを設定し、前記負荷側循環ポンプを作動させつつ、前記温度検出器による検出温度を監視し、前記検出温度が前記暖房用作動終了温度より高くなると、前記圧縮機を作動終了し、前記検出温度が前記暖房用作動開始温度より低くなると、前記圧縮機を作動開始する圧縮機制御部と、
前記圧縮機の作動開始時刻からの経過時間を測定する経過時間測定部と、
前記経過時間測定部の測定による経過時間が所定の基準時間に達する前に、前記圧縮機が停止した場合は、前記暖房用対比温度が更新前より低くなるように、前記暖房用対比温度を更新する対比温度更新部と、
ユーザの選択操作に応じて通常モードと該通常モードよりも節電運転となる節電モードとを切替えるモード切替部とを備え、
前記対比温度更新部は、
前記通常モードにおいては前記暖房用対比温度をユーザ指定温度に固定し、
前記節電モードにおいては、前記ユーザ指定温度を前記暖房用対比温度の初期値に設定するとともに、前記暖房用対比温度を前記圧縮機の作動開始時刻からの連続作動時間に基づいて更新することを特徴とするヒートポンプ熱源機。

【請求項7】

採熱側熱媒体が循環する採熱側循環通路と、
負荷側熱媒体が冷房端末を通って循環する負荷側循環通路と、
前記採熱側循環通路に配設された採熱側熱交換器と、
前記負荷側循環通路に配設された負荷側熱交換器と、
前記採熱側熱交換器と前記負荷側熱交換器との間で冷媒の循環による熱移動を行うヒートポンプ部と、
前記ヒートポンプ部に配備され、前記ヒートポンプ部における前記冷媒の循環を制御する圧縮機と、
前記負荷側循環通路に配設され、前記負荷側熱媒体を循環させる負荷側循環ポンプと、
前記負荷側循環通路に配設され、前記冷房端末へ向かう往き側熱媒体の温度を検出する温度検出器と、
所定の冷房用対比温度に対して該冷房用対比温度以上の冷房用作動開始温度と該冷房用対比温度未満の冷房用作動終了温度とを設定し、前記負荷側循環ポンプを作動させつつ、前記温度検出器による検出温度を監視し、前記検出温度が前記冷房用作動終了温度より低くなると、前記圧縮機を作動終了し、前記検出温度が前記冷房用作動開始温度より高くなると、前記圧縮機を作動開始する圧縮機制御部と、
前記圧縮機の作動開始時刻からの経過時間を測定する経過時間測定部と、
前記経過時間測定部の測定による経過時間が所定の基準時間に達する前に、前記圧縮機が停止した場合は、前記冷房用対比温度が更新前より高くなるように、前記冷房用対比温度を更新する対比温度更新部と、
ユーザの選択操作に応じて通常モードと該通常モードよりも節電運転となる節電モードとを切替えるモード切替部とを備え、
前記対比温度更新部は、
前記通常モードにおいては前記冷房用対比温度をユーザ指定温度に固定し、
前記節電モードにおいては、前記ユーザ指定温度を前記冷房用対比温度の初期値に設定するとともに、前記冷房用対比温度を前記圧縮機の作動開始時刻からの連続作動時間に基づいて更新することを特徴とするヒートポンプ熱源機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、暖房又は冷房システムに装備されるヒートポンプ熱源機に関する。

【背景技術】

【0002】

暖房システムに装備されるヒートポンプ熱源機が知られている（例：特許文献１）。また、所与の設定室温に対して所定の差を付けて冷暖房の開始及び終了の温度を設定する空気調和機が知られている（例：特許文献２）。

【0003】

特許文献１のヒートポンプ熱源機では、ヒートポンプ部が、圧縮機により冷媒を採熱側及び負荷側の熱交換器間に循環させて、熱交換器間の熱移動を行うとともに、負荷側循環ポンプが負荷側循環通路において負荷側熱媒体を循環させている（特許文献１／図１）。該ヒートポンプ熱源機は、また、負荷側において、熱交換器から出た往き側の熱媒体温度と熱交換器に戻る戻り側の熱媒体温度との差（＝往き側の熱媒体温度−戻り側の熱媒体温度）を検出する。そして、差が上限を上回るときは、負荷側循環ポンプの回転速度を上昇させ、差が下限を下回るときは、負荷側循環ポンプの回転速度を下降させる（特許文献１／図３）。

【0004】

特許文献１のヒートポンプ熱源機は、さらに、負荷側熱媒体について、往き側の熱媒体温度と所定の対比温度との差に基づいてヒートポンプ部の圧縮機の回転速度を制御している（特許文献１／図４）。

【0005】

また、特許文献２の空気調和機は、冷暖房両用となっており、室温に関する所与の設定温度Ｔ０に対して、暖房開始温度Ｔ４＜冷房終了温度Ｔ３＜Ｔ０＜暖房終了温度Ｔ１＜冷房開始温度Ｔ２を設定するとともに、室温ｔを検出する。そして、ｔが暖房開始温度Ｔ４まで下降すると、暖房開始し、ｔが冷房終了温度Ｔ３まで下降すると、冷房終了し、ｔが暖房終了温度Ｔ１まで上昇すると、暖房終了し、ｔが冷房開始温度Ｔ２まで上昇すると、冷房開始している（特許文献２／図３）。

【0006】

さらに、特許文献２の空気調和機は、冷房終了温度Ｔ１及び暖房終了温度Ｔ３とは別に冷房終了温度Ｔ６（＞Ｔ３）及び暖房終了温度Ｔ５（＜Ｔ１）を設定する。そして、暖房から冷房への切替後又は冷房から暖房への切替後の所定時間は、冷房終了温度Ｔ６及び暖房終了温度Ｔ５が選択されて、室温の急激な変化を抑制する（特許文献２／図３）。

【0007】

ここで、ヒートポンプ熱源機は、任意の時刻に生じる負荷の変化に対処して、ヒートポンプ部の圧縮機の回転速度を各時点の負荷に応じて制御して、負荷側への熱の供給流量を制御することが望まれる。このため、従来のヒートポンプ熱源機においては、負荷側循環ポンプを、ヒートポンプ部の圧縮機の作動及び停止に関係なく常時作動させて、負荷側循環通路に負荷側熱媒体を循環させるとともに、該負荷側熱媒体の往き側の熱媒体の温度から各時点の負荷を検出するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１２−２３３６０５号公報

【特許文献2】特開平６−１３７６３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

空調端末の熱負荷（空調端末の設置された室内を所定の温度に保つときに必要となる熱量(顕熱負荷)、及び水分(潜熱負荷)の総量）は、該空調端末が配設されている室内の広さ、室温及び外気温等により変化する。例えば広い部屋に配設された空調端末の熱負荷は、狭い部屋に配設された空調端末の熱負荷より大きくなる。また、暖房時の場合、空調端末の熱負荷は、外気温が低いほど大きくなる。

【0010】

空調端末の熱負荷が小さければ、ヒートポンプ熱源機から空調端末への熱供給が遅れても、部屋を速やかに所望の温度に速やかに回復することができる。また、ヒートポンプ部の圧縮機を作動及び停止を切替える時の負荷側熱媒体の往き側の熱媒体の温度が、空調端末の熱負荷に関係なく、固定されていると、熱負荷が小さい場合には、熱負荷が大きい場合よりも、圧縮機が頻繁に作動及び停止することになり、圧縮機の節電上、不利となる。

【0011】

一方、ヒートポンプ熱源機のヒートポンプの効率は、暖房時では、負荷側熱媒体の温度が低いほど、また、冷房時では、負荷側熱媒体の温度が高いほど、すなわち、負荷側熱交換器における冷媒と負荷側熱媒体との温度差が大きい程、高くなって、ヒートポンプ熱源機の消費電力は減少する。

【0012】

したがって、空調端末の熱負荷が小さい場合には、部屋の空調に支障を与えない程度に、負荷側熱交換器における冷媒と負荷側熱媒体との温度差を増大させて、ヒートポンプ熱源機の節電を図ることが望ましい。

【0013】

特許文献１のヒートポンプ熱源機では、負荷側熱媒体について往き側温度と戻り側温度との差を検出し、差が小さい場合は、負荷側循環ポンプの回転速度を下降させて、差が増大するようにして、ヒートポンプ熱源機のヒートポンプ効率を増大させている。しかしながら、負荷側熱媒体について往き側温度と戻り側温度との差は、各時点の空調端末の熱出力によって決まるものであり、空調端末の熱負荷とは無関係である。

【0014】

特許文献２の空気調和機では、実際に冷暖房を開始及び終了する温度を所与の設定温度に対して所定の関係で設定しているものの、冷暖房の開始及び終了温度を、冷暖房の切替後所定時間に限り通常の期間に対して一時的に変更するものであり、この一時変更は、熱負荷の制御とは無関係である。

【0015】

また、空調端末の熱負荷を検出するために、外気温度センサや各部屋の室温センサを追加装備したり、それらセンサとヒートポンプ熱源機の制御部との間に配線を設けることは、コスト増大の原因になる。

【0016】

本発明の目的は、センサの追加装備を省略して、空調端末への熱負荷に応じた熱（暖房時の放熱及び冷房時の吸熱の両方を含む）の供給を確保しつつ、節電を達成することができるヒートポンプ熱源機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0017】

第１発明のヒートポンプ熱源機は、採熱側熱媒体が循環する採熱側循環通路と、負荷側熱媒体が暖房端末を通って循環する負荷側循環通路と、前記採熱側循環通路に配設された採熱側熱交換器と、前記負荷側循環通路に配設された負荷側熱交換器と、前記採熱側熱交換器と前記負荷側熱交換器との間で冷媒の循環による熱移動を行うヒートポンプ部と、前記ヒートポンプ部に配備され、前記ヒートポンプ部における前記冷媒の循環を制御する圧縮機と、前記負荷側循環通路に配設され、前記負荷側熱媒体を循環させる負荷側循環ポンプと、前記負荷側循環通路に配設され、前記暖房端末へ向かう往き側熱媒体の温度を検出する温度検出器と、所定の暖房用対比温度に対して該暖房用対比温度以上の暖房用作動終了温度と該暖房用対比温度未満の暖房用作動開始温度とを設定し、前記負荷側循環ポンプを作動させつつ、前記温度検出器による検出温度を監視し、前記検出温度が前記暖房用作動終了温度より高くなると、前記圧縮機を作動終了し、前記検出温度が前記暖房用作動開始温度より低くなると、前記圧縮機を作動開始する圧縮機制御部と、前記圧縮機の作動開始時刻からの経過時間を測定する経過時間測定部と、前記経過時間測定部の測定による経過時間が所定の基準時間に達する前に、前記圧縮機が停止した場合は、前記暖房用対比温度が更新前より低くなるように、前記暖房用対比温度を更新する対比温度更新部とを備え、前記対比温度更新部は、前記経過時間測定部の測定による経過時間が前記所定の基準時間に達する前に、前記圧縮機が停止したことが連続して起きる場合には、各停止ごとに、前記暖房用対比温度が段階的に低くなるように、前記暖房用対比温度を更新することを特徴とする。

【0018】

第１発明によれば、経過時間測定部の測定による経過時間が前記所定の基準時間に達する前に、圧縮機が停止した場合は、暖房用対比温度が更新前より低くなるように、暖房用対比温度を更新する。

【0019】

圧縮機が作動開始してから作動終了するまでの連続作動時間は、ヒートポンプ熱源機が負荷側熱媒体の循環により熱を供給する暖房端末の熱負荷が大きいほど、長くなる。したがって、暖房端末の熱負荷が小さい場合に、暖房用対比温度が低くされることにより、負荷側熱交換器における冷媒と負荷側熱媒体との温度差を大きくして、ヒートポンプ効率を高め、消費電力を低減することができる。

【0020】

また、冷房端末の熱負荷が小さい場合に、ヒートポンプ効率が上昇するのに伴い、圧縮機の停止時間が増大するとともに、圧縮機の作動及び停止の頻繁な切替が抑制される。このことによっても、圧縮機の節電が図られる。

【0021】

なお、暖房端末の熱負荷が小さい場合は、ヒートポンプ熱源機から暖房端末への熱供給が遅れても、部屋を所望の温度に速やかに戻すことができる。したがって、負荷側熱媒体の温度を下降させても、暖房端末への熱の供給に支障を生じることを防止することができる。

【0022】

さらに、圧縮機が作動開始から連続作動を続ける経過時間により熱負荷を検出することにより、暖房端末の熱負荷を検出するためのセンサの追加装備を省略することができる。

【0024】

第１発明によれば、暖房用端末の熱負荷の様々な大きさに対して、適切な暖房用対比温度を設定することができる。

【0025】

第１発明において、前記対比温度更新部は、前記経過時間測定部の測定による経過時間が前記所定の基準時間に達した後も、前記圧縮機が作動を継続している場合は、前記暖房用対比温度が更新前より高くなるように、前記暖房用対比温度を更新することが好ましい。

【0026】

この構成よれば、負荷側熱媒体による暖房端末への熱供給流量が不足している場合に、負荷側熱媒体の往き側温度を上昇させて、対処することができる。

【0027】

第２発明のヒートポンプ熱源機は、採熱側熱媒体が循環する採熱側循環通路と、負荷側熱媒体が冷房端末を通って循環する負荷側循環通路と、前記採熱側循環通路に配設された採熱側熱交換器と、前記負荷側循環通路に配設された負荷側熱交換器と、前記採熱側熱交換器と前記負荷側熱交換器との間で冷媒の循環による熱移動を行うヒートポンプ部と、前記ヒートポンプ部に配備され、前記ヒートポンプ部における前記冷媒の循環を制御する圧縮機と、前記負荷側循環通路に配設され、前記負荷側熱媒体を循環させる負荷側循環ポンプと、前記負荷側循環通路に配設され、前記冷房端末へ向かう往き側熱媒体の温度を検出する温度検出器と、所定の冷房用対比温度に対して該冷房用対比温度以上の冷房用作動開始温度と該冷房用対比温度未満の冷房用作動終了温度とを設定し、前記負荷側循環ポンプを作動させつつ、前記温度検出器による検出温度を監視し、前記検出温度が前記冷房用作動終了温度より低くなると、前記圧縮機を作動終了し、前記検出温度が前記冷房用作動開始温度より高くなると、前記圧縮機を作動開始する圧縮機制御部と、前記圧縮機の作動開始時刻からの経過時間を測定する経過時間測定部と、前記経過時間測定部の測定による経過時間が所定の基準時間に達する前に、前記圧縮機が停止した場合は、前記冷房用対比温度が更新前より高くなるように、前記冷房用対比温度を更新する対比温度更新部とを備え、前記対比温度更新部は、前記経過時間測定部の測定による経過時間が前記所定の基準時間に達する前に、前記圧縮機が停止したことが連続して起きるごとに、前記冷房用対比温度が段階的に高くなるように、前記冷房用対比温度を更新することを特徴とする。

【0028】

第２発明によれば、経過時間測定部の測定による経過時間が所定の基準時間に達する前に、圧縮機が停止した場合は、冷房用対比温度が更新前より高くなるように、冷房用対比温度を更新する。

【0029】

圧縮機が作動開始してから作動終了するまでの連続作動時間は、ヒートポンプ熱源機が負荷側熱媒体の循環により熱（吸熱）を供給する冷房端末の熱負荷が大きいほど、長くなる。したがって、冷房端末の熱負荷が小さい場合に、冷房用対比温度が高くされることにより、負荷側熱交換器における冷媒と負荷側熱媒体との温度差を大きくして、ヒートポンプ効率を高め、消費電力を低減することができる。

【0030】

また、冷房端末の熱負荷が小さい場合に、ヒートポンプ効率が上昇するのに伴い、圧縮機の停止時間が増大するとともに、圧縮機の作動及び停止の頻繁な切替が抑制される。このことによっても、圧縮機の節電が図られる。

【0031】

なお、冷房端末の熱負荷が小さい場合は、ヒートポンプ熱源機から冷房端末への熱供給（吸熱の供給）が遅れても、部屋を所望の温度に速やかに戻すことができる。したがって、負荷側熱媒体の温度を上昇させても、冷房端末への熱の供給に支障を生じることを防止することができる。

【0032】

さらに、圧縮機が作動開始から連続作動を続ける経過時間により熱負荷を検出することにより、冷房端末の熱負荷を検出するためのセンサの追加装備を省略することができる。

【0034】

第２発明によれば、冷房用端末の熱負荷の様々な大きさに対して、適切な冷房用対比温度を設定することができる。

【0035】

第２発明において、前記対比温度更新部は、前記経過時間測定部の測定による経過時間が前記所定の基準時間に達した後も、前記圧縮機が作動を継続している場合は、前記冷房用対比温度が更新前より低くなるように、前記冷房用対比温度を更新することが好ましい。

【0036】

この構成よれば、負荷側熱媒体による冷房端末への熱（吸熱）供給流量が不足している場合に、負荷側熱媒体の往き側温度を下降させて、対処することができる。

【0037】

第１及び第２発明において、ユーザの選択操作に応じて通常モードと該通常モードよりも節電運転となる節電モードとを切替えるモード切替部を備え、前記対比温度更新部は、前記通常モードにおいては前記暖房用対比温度又は前記冷房用対比温度をユーザ指定温度に固定し、前記節電モードにおいては、前記ユーザ指定温度を前記暖房用対比温度又は前記冷房用対比温度の初期値に設定するとともに、前記暖房用対比温度又は前記冷房用対比温度を前記圧縮機の作動開始時刻からの連続作動時間に基づいて更新することが好ましい。

【0038】

この構成によれば、ユーザは、暖房用対比温度又は冷房用対比温度をユーザ指定温度に固定して、負荷が大きいときの圧縮機の十分な作動を保証できる通常モードと、暖房用対比温度又は冷房用対比温度を熱負荷に応じて更新して、節電を図る節電モードを選択することができる。
第３発明のヒートポンプ熱源機は、採熱側熱媒体が循環する採熱側循環通路と、負荷側熱媒体が暖房端末を通って循環する負荷側循環通路と、前記採熱側循環通路に配設された採熱側熱交換器と、前記負荷側循環通路に配設された負荷側熱交換器と、前記採熱側熱交換器と前記負荷側熱交換器との間で冷媒の循環による熱移動を行うヒートポンプ部と、前記ヒートポンプ部に配備され、前記ヒートポンプ部における前記冷媒の循環を制御する圧縮機と、前記負荷側循環通路に配設され、前記負荷側熱媒体を循環させる負荷側循環ポンプと、前記負荷側循環通路に配設され、前記暖房端末へ向かう往き側熱媒体の温度を検出する温度検出器と、所定の暖房用対比温度に対して該暖房用対比温度以上の暖房用作動終了温度と該暖房用対比温度未満の暖房用作動開始温度とを設定し、前記負荷側循環ポンプを作動させつつ、前記温度検出器による検出温度を監視し、前記検出温度が前記暖房用作動終了温度より高くなると、前記圧縮機を作動終了し、前記検出温度が前記暖房用作動開始温度より低くなると、前記圧縮機を作動開始する圧縮機制御部と、前記圧縮機の作動開始時刻からの経過時間を測定する経過時間測定部と、前記経過時間測定部の測定による経過時間が所定の基準時間に達する前に、前記圧縮機が停止した場合は、前記暖房用対比温度が更新前より低くなるように、前記暖房用対比温度を更新する対比温度更新部と、ユーザの選択操作に応じて通常モードと該通常モードよりも節電運転となる節電モードとを切替えるモード切替部とを備え、前記対比温度更新部は、前記通常モードにおいては前記暖房用対比温度をユーザ指定温度に固定し、前記節電モードにおいては、前記ユーザ指定温度を前記暖房用対比温度の初期値に設定するとともに、前記暖房用対比温度を前記圧縮機の作動開始時刻からの連続作動時間に基づいて更新することを特徴とする。
第４発明のヒートポンプ熱源機は、採熱側熱媒体が循環する採熱側循環通路と、負荷側熱媒体が冷房端末を通って循環する負荷側循環通路と、前記採熱側循環通路に配設された採熱側熱交換器と、前記負荷側循環通路に配設された負荷側熱交換器と、前記採熱側熱交換器と前記負荷側熱交換器との間で冷媒の循環による熱移動を行うヒートポンプ部と、前記ヒートポンプ部に配備され、前記ヒートポンプ部における前記冷媒の循環を制御する圧縮機と、前記負荷側循環通路に配設され、前記負荷側熱媒体を循環させる負荷側循環ポンプと、前記負荷側循環通路に配設され、前記冷房端末へ向かう往き側熱媒体の温度を検出する温度検出器と、所定の冷房用対比温度に対して該冷房用対比温度以上の冷房用作動開始温度と該冷房用対比温度未満の冷房用作動終了温度とを設定し、前記負荷側循環ポンプを作動させつつ、前記温度検出器による検出温度を監視し、前記検出温度が前記冷房用作動終了温度より低くなると、前記圧縮機を作動終了し、前記検出温度が前記冷房用作動開始温度より高くなると、前記圧縮機を作動開始する圧縮機制御部と、前記圧縮機の作動開始時刻からの経過時間を測定する経過時間測定部と、前記経過時間測定部の測定による経過時間が所定の基準時間に達する前に、前記圧縮機が停止した場合は、前記冷房用対比温度が更新前より高くなるように、前記冷房用対比温度を更新する対比温度更新部と、ユーザの選択操作に応じて通常モードと該通常モードよりも節電運転となる節電モードとを切替えるモード切替部とを備え、前記対比温度更新部は、前記通常モードにおいては前記冷房用対比温度をユーザ指定温度に固定し、前記節電モードにおいては、前記ユーザ指定温度を前記冷房用対比温度の初期値に設定するとともに、前記冷房用対比温度を前記圧縮機の作動開始時刻からの連続作動時間に基づいて更新することを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】ヒートポンプ式冷暖房システム全体の構成図。

【図2】ヒートポンプ熱源機の詳細図。

【図3】圧縮機の回転速度を制御するルーチンのフローチャート。

【図4】対比温度更新ルーチンの第１部分のフローチャート。

【図5】対比温度更新ルーチンの第２部分のフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0040】

図１を参照して、ヒートポンプ式冷暖房システム１の一例を概略的に説明する。図１は、ヒートポンプ式冷暖房システム１が一般家庭に使用される例を示している。

【0041】

ヒートポンプ式冷暖房システム１は、室外に配備されるヒートポンプ熱源機２と、各部屋５（部屋５ａ，５ｂを区別しない場合は、「部屋５」という）に配備されたファンコイルユニット６及び床暖房パネル８とを備える。ファンコイルユニット６は、暖房端末及び冷房端末の両用であり、床暖房パネル８は暖房端末専用となっている。

【0042】

ヒートポンプ熱源機２は、ヒートポンプリモコン３からのユーザ操作により操作される。ファンコイルユニット６は、ワイヤレス式の専用リモコン７からのユーザ操作により操作される。各床暖房パネル８は、各部屋５の壁に取付けられている床暖房コントローラ９からのユーザ操作により操作される。

【0043】

往き管路１５は、ヒートポンプ熱源機２とヘッダ１１とを接続し、ヒートポンプ熱源機２からヘッダ１１へ水を負荷側の往き側熱媒体として導く。戻り管路１６は、ヒートポンプ熱源機２とヘッダ１２と接続し、ヘッダ１２からヒートポンプ熱源機２へ水を負荷側の戻り側熱媒体として導く。

【0044】

ヘッダ１１は、往き管路１５に共通に接続されている複数の分岐口を備える。各分岐口は、各部屋５のファンコイルユニット６又は床暖房パネル８の端末の熱媒体流入口に個々に接続されている。熱動弁１９は、ヘッダ１１の各分岐口に配備され、各分岐口の開閉を制御する。

【0045】

ヘッダ１２は、戻り管路１６に共通に接続されている複数の分岐口を備える。各分岐口は各部屋５のファンコイルユニット６又は床暖房パネル８の端末の熱媒体流出口に個々に接続されている。ヘッダ１２において、各部屋５の床暖房パネル８に接続されている分岐口には、サーミスタ２０が配備され、各床暖房パネル８から戻る水の温度を検出する。ファンコイルユニット６に対応するサーミスタは、ヘッダ１２ではなく、ファンコイルユニット６の本体内部に配備される。

【0046】

ファンコイルユニット６の本体内のコントローラ（図示せず）は、本体内のサーミスタが検出する室温が、ユーザが専用リモコン７を介して指定したユーザ指定温度になるように、本体内の送風機の回転速度とヘッダ１１の熱動弁１９の開閉とを制御する。床暖房パネル８の床暖房コントローラ９は、サーミスタ２０が検出する温度が、ユーザが床暖房コントローラ９において指定したユーザ指定温度になるように、ヘッダ１１の熱動弁１９の開閉を制御する。

【0047】

なお、専用リモコン７又は床暖房コントローラ９におけるユーザ操作によるユーザ指定温度と、ヒートポンプリモコン３におけるユーザ操作によるユーザ指定温度は、別のものである。

【0048】

対応する熱動弁１９が開状態になっているファンコイルユニット６又は床暖房パネル８では、ヒートポンプ熱源機２からの水は、ヒートポンプ熱源機２、往き管路１５、ヘッダ１１、ファンコイルユニット６又は床暖房パネル８、ヘッダ１２、及び戻り管路１６を順番に循環する。

【0049】

ドレン管２１は、冷房又はドライ運転時にファンコイルユニット６内の熱交換器に生じた結露水を屋外へ排出する。ドレン管２６は、ヒートポンプ熱源機２内の水タンク４３，５４（図２）に生じた結露水を屋外へ排出する。

【0050】

地中熱交換器２４は、例えば２つの上端がヒートポンプ熱源機２に接続され、下端が地中の十分な深さに到達するまで下降するＵチューブ方式となっている。なお、ヒートポンプ熱源機２の採熱源としては、Ｕチューブ方式により地下深くの土の地中熱を利用する以外に、地下所定深さの地下水の熱や、地上の大気熱を利用することもできる。ストレーナ２５は、ヒートポンプ熱源機２と地中熱交換器２４とを接続する管路に配設され、管路内を循環する採熱側熱媒体としての水に含まれる異物を除去する。

【0051】

図２はヒートポンプ熱源機２の詳細図である。ヒートポンプ熱源機２は、ヒートポンプ部３０、採熱側部分３１及び負荷側部分３２を備える。図２において、ｃ１−ｃ１線及びｃ２−ｃ２線は、ヒートポンプ部３０、採熱側部分３１及び負荷側部分３２を区分けする説明の便宜上、引いたものである。ｃ１−ｃ１線は、ヒートポンプ熱源機２内をヒートポンプ部３０と採熱側部分３１とに区分けし、ｃ２−ｃ２線は、ヒートポンプ熱源機２内をヒートポンプ部３０と負荷側部分３２とに区分けしている。

【0052】

ヒートポンプ熱源機２では、採熱側部分３１及び負荷側部分３２の熱媒体として水が使用される。熱媒体としての水は、冬季の凍結防止のために、凍結防止剤入りとなっている。

【0053】

採熱側部分３１では、循環通路部分３５は、両端の戻り側接続口３８及び往き側接続口３９を介して地中熱交換器２４に接続されている。循環通路部分３５と地中熱交換器２４とは、採熱側循環水の循環通路を構成する。連通管４６は、戻り側接続口３８及び往き側接続口３９を連通し、地中熱交換器２４側の流れが悪化した場合にも、循環通路部分３５における水の循環を確保する。

【0054】

循環通路部分３５には、戻り側接続口３８からの循環水の流れ順に、水タンク４３、採熱側循環ポンプ４４及び熱交換器４５が配設される。サーミスタ４０は、循環通路部分３５において戻り側接続口３８及び連通管４６からの循環水の合流部付近に配備され、戻り側循環水の温度を検出する。水タンク４３は、地中熱交換器２４からの戻り側循環水を所定量貯留する。排水管４７は、水タンク４３内の水が溢れるまで膨張した場合に、溢れる水を水タンク４３の頂部から外へ排出する。

【0055】

採熱側循環ポンプ４４は、循環水を水タンク４３から吸入し、熱交換器４５の方へ圧送する。Ｆ１は、熱交換器４５内における循環水の流れ方向を示す。循環通路部分３５における循環水とヒートポンプ部３０の冷媒とは、熱交換器４５において熱交換を行う。

【0056】

負荷側部分３２では、循環通路部分５０は、両端の戻り側接続口５１及び往き側接続口５２を介してそれぞれ戻り管路１６及び往き管路１５に接続されている。連通管５７は、戻り側接続口５１及び往き側接続口５２を連通し、往き管路１５への循環水の送出流量が低下した場合にも、循環通路部分５０における循環水の循環を確保する。

【0057】

循環通路部分５０には、戻り側接続口５１からの循環水の流れ順に、熱交換器５３、水タンク５４及び負荷側循環ポンプ５５が配設される。サーミスタ５６は、負荷側循環ポンプ５５からの循環水が連通管５７に分流する前の循環通路部分５０の部位に配備され、該部位における循環水の温度を往き側熱媒体の温度として検出する。

【0058】

熱交換器５３において、Ｆ２は、熱交換器５３における循環水の流れ方向を示している。循環通路部分５０の循環水とヒートポンプ部３０の冷媒とは、熱交換器５３において熱交換を行う。

【0059】

水タンク５４は、熱交換器５３から出てくる循環水を所定量貯留する。排水管５８は、水タンク５４内の水が溢れるまで膨張した場合に、溢れる水を水タンク５４の頂部から外へ排出する。負荷側循環ポンプ５５は、水タンク５４から循環水を吸入して、往き側接続口５２の方へ吐出する。

【0060】

ヒートポンプ部３０は、熱交換器４５，５３、切替側通路６１、膨張側通路６２、四方弁６３、圧縮機６４及び膨張弁６５を備える。熱交換器４５，５３、切替側通路６１及び膨張側通路６２は、ヒートポンプ部３０における冷媒の循環通路を構成する。

【0061】

四方弁６３は、切替側通路６１に配設され、圧縮機６４の吸入側及び吐出側と熱交換器４５，５３との接続を切替える。圧縮機６４の吸入側及び吐出側は、四方弁６３における切替により、暖房時では、それぞれ熱交換器４５，５３に接続され、冷房時では、それぞれ熱交換器５３，４５に接続される。膨張弁６５は、膨張側通路６２に配設され、上流側の冷媒を断熱膨張させて下流側に出す。

【0062】

熱交換器４５，５３において、Ｆｗ（実線）は、暖房時の冷媒の流れ方向を示し、Ｆｃ（破線）は、冷房時の冷媒の流れ方向を示している。熱交換器４５，５３は、暖房時では、それぞれ蒸発器及び凝縮器として機能し、冷房時では、それぞれ凝縮器及び蒸発器として機能する。

【0063】

制御基板７０は、ヒートポンプリモコン３からの指示信号やサーミスタ４０，５６の検出信号に基づいて、採熱側循環ポンプ４４及び負荷側循環ポンプ５５の駆動や四方弁６３の切替位置を制御する。

【0064】

制御基板７０は、圧縮機制御部７５、経過時間測定部７６及び対比温度更新部７７を備えている。圧縮機制御部７５、経過時間測定部７６及び対比温度更新部７７は、制御基板７０が装備するマイクロプロセッサ（図示せず）が所定のプログラムを実行することにより実現する機能部である。圧縮機制御部７５は、インバータ基板７１のインバータを介して圧縮機６４の作動、停止、及び回転速度を制御する。

【0065】

図３を参照して、圧縮機６４の回転速度を制御するルーチンについて説明する。圧縮機回転速度制御ルーチンは、制御基板７０のマイクロプロセッサにおいてプログラムとして実行されるものである。圧縮機回転速度制御ルーチンは、例えば、メインルーチンに対して一定時間間隔ごとに割り込んで実行される割込みルーチンとなっている。

【0066】

なお、通常モード及びエコモードについては後述するが、図３の圧縮機回転速度制御ルーチンは、ユーザが通常モードを選択している場合を想定している。ユーザがエコモードを選択している場合の圧縮機回転速度制御ルーチンは、図３における「ユーザ指定温度」が「対比温度」に代わるだけである。なお、対比温度には、暖房用対比温度と、冷房用対比温度との２種類がある。

【0067】

ＳＴＥＰ１の説明の前に、ヒートポンプ熱源機２の基本的作用について説明する。地中熱交換器２４（図１）が埋設されている地中は、年間を通じてほぼ同一温度に維持され、冬季では熱供給源となり、夏季では熱吸収源となる。ヒートポンプ熱源機２は、冷暖房両用であり、暖房時と冷房時とでは、ヒートポンプ部３０における冷媒の流れが逆になって、採熱側部分３１−負荷側部分３２間で熱移動の方向が逆になる。

【0068】

ユーザは、暖房時及び冷房時共に、ヒートポンプリモコン３を介して負荷側部分３２の往き側水のユーザ指定温度を指定する。

【0069】

ＳＴＥＰ１において、圧縮機制御部７５は、ヒートポンプ熱源機２が暖房運転及び冷房運転のどちらの運転状態になっているかを調べる。圧縮機制御部７５は、ヒートポンプ熱源機２が暖房運転になっている場合は、処理をＳＴＥＰ２へ進め、冷房運転になっている場合は、処理をＳＴＥＰ１２へ進める。

【0070】

ＳＴＥＰ２とＳＴＥＰ１２とは、それぞれ暖房運転時及び冷房運転時の実行処理となっているが、判断内容は同一であり、判断結果に対する処理の進め先が異なっているだけである。

【0071】

圧縮機制御部７５は、ＳＴＥＰ２及びＳＴＥＰ１２において共に、サーミスタ５６の検出温度とユーザ指定温度とを対比する。圧縮機制御部７５は、サーミスタ５６の検出温度＜ユーザ指定温度、サーミスタ５６の検出温度＝ユーザ指定温度、サーミスタ５６の検出温度＞ユーザ指定温度とそれぞれ判断した場合、処理の進み先を、ＳＴＥＰ２ではそれぞれＳＴＥＰ３、終了及びＳＴＥＰ１３とし、ＳＴＥＰ１２ではそれぞれＳＴＥＰ１３、終了及びＳＴＥＰ３とする。

【0072】

すなわち、サーミスタ５６の検出温度＜ユーザ指定温度は、ヒートポンプ熱源機２の出力が負荷の熱需要量に対して、暖房時では、不足していることを意味し、冷房時では、余剰になっていることを意味する。

【0073】

なお、負荷と熱負荷とを区別している。ヒートポンプ熱源機２の負荷とは、各時点で単一又は複数の空調端末が単位時間当たりに消費している熱量である。空調端末の熱負荷とは、前述したように、空調端末の設置された室内を所定の温度を保つとき必要とする熱量であり、部屋の広さや外気温等に関係する（部屋内から部屋外へ逃げる熱量も考慮した部屋の熱容量にほぼ等しい。）。

【0074】

また、サーミスタ５６の検出温度＞ユーザ指定温度は、ヒートポンプ熱源機２の出力が負荷の熱需要量に対して、暖房時では、余剰になっていることを意味し、冷房時では、不足していることを意味する。サーミスタ５６の検出温度＝ユーザ指定温度は、ヒートポンプ熱源機２の出力と負荷とがほぼ均衡していることを意味する。

【0075】

ヒートポンプ熱源機２の出力が負荷の熱需要量に対して不足している場合は、圧縮機６４の回転速度を上昇させて、ヒートポンプ熱源機２の出力を増大させるために、圧縮機制御部７５は、ＳＴＥＰ３〜ＳＴＥＰ５を実行する。

【0076】

これに対し、ヒートポンプ熱源機２の出力が負荷の熱需要量に対して余剰になっている場合は、圧縮機６４の回転速度を下降させて、ヒートポンプ熱源機２の出力を減少させるために、圧縮機制御部７５は、ＳＴＥＰ１３〜ＳＴＥＰ１５を実行する。また、ヒートポンプ熱源機２の出力と負荷とが均衡している場合は、圧縮機６４の回転速度を変更することなく、圧縮機回転速度制御ルーチンを終了する。

【0077】

圧縮機制御部７５は、ＳＴＥＰ３において、圧縮機６４の回転速度を所定量Δだけ上昇させる。圧縮機制御部７５は、ＳＴＥＰ１３において、圧縮機６４の回転速度を所定量Δだけ下降させる。

【0078】

ＳＴＥＰ４，５は、圧縮機６４の回転速度を上限回転速度以下にする処理である。ＳＴＥＰ１４，１５は、圧縮機６４の回転速度を下限回転速度以上にする処理である。

【0079】

圧縮機制御部７５は、ＳＴＥＰ４において、ＳＴＥＰ３で更新後の圧縮機６４の回転速度が上限回転速度より高いか否かを判断し、上限回転速度以下であれば、圧縮機回転速度制御ルーチンを終了し、上限回転速度より高ければ、ＳＴＥＰ５において圧縮機６４の回転速度を上限回転速度に設定する。

【0080】

圧縮機制御部７５は、ＳＴＥＰ１４において、ＳＴＥＰ１３で更新後の圧縮機６４の回転速度が下限回転速度より低いか否かを判断し、下限回転速度以上であれば、圧縮機回転速度制御ルーチンを終了し、下限回転速度より低ければ、ＳＴＥＰ１５において圧縮機６４の回転速度を下限回転速度に設定する。

【0081】

圧縮機制御部７５は、次の条件のいずれか１つが成立した時、圧縮機６４を直ちに停止する。
（ａ１）圧縮機６４が、下限回転速度（例：１８００ｒｐｍ）で所定時間（例：１０分）、連続作動した時。
（ａ２）暖房時では、圧縮機６４が下限回転速度で作動中に、サーミスタ５６の検出温度＞ユーザ指定温度＋５℃となった時。
（ａ３）冷房時では、圧縮機６４が下限回転速度で作動中に、サーミスタ５６の検出温度＜ユーザ指定温度−５℃となった時。

【0082】

圧縮機制御部７５は、圧縮機６４の停止期間に、次の条件のいずれか１つが成立した時、圧縮機６４の作動（回転）を直ちに再開させる。
（ｂ１）暖房時では、サーミスタ５６の検出温度＜ユーザ指定温度−５℃となった時。
（ｂ２）冷房時では、サーミスタ５６の検出温度＞ユーザ指定温度＋５℃となった時。

【0083】

次に、図４及び図５を参照して、対比温度更新ルーチンについて説明する。対比温度更新ルーチンは、図３の圧縮機回転速度制御ルーチンをエコモード時に実行する際に使用する対比温度を更新するルーチンである。圧縮機制御部７５は、図３の圧縮機回転速度制御ルーチンにおいて、通常モード時では、ユーザ指定温度を使用するが、エコモード時では、ユーザ指定温度に代えて対比温度を使用する。

【0084】

対比温度更新ルーチンは、図３の圧縮機回転速度制御ルーチンをエコモード時に実行する際に使用する対比温度を更新するルーチンである。なお、図４及び図５の対比温度更新ルーチンでは、対比温度のことを具体的には、「ＥＣＯ（エコ）対比温度」と呼んでいる。対比温度更新ルーチンは、制御基板７０のマイクロプロセッサにおいてプログラムとして実行されるものであるとともに、メインルーチンの一部を構成する。

【0085】

メインルーチンは、ヒートポンプ熱源機２が電源プラグを介して商用電源に接続されている期間は、すなわち電源がオンの期間は、ヒートポンプリモコン３における運転スイッチのオン（ＯＮ）、オフ（ＯＦＦ）に関係なく、サイクリックに実行されるものである。したがって、対比温度更新ルーチンは、メインルーチンの繰り返しの実行に伴い、間欠的にかつ遅滞なく繰り返し実行される。

【0086】

対比温度更新ルーチンにおいて、ＥＣＯ対比温度の初期値は、ユーザ指定温度に設定されている。

【0087】

ＳＴＥＰ２１において、対比温度更新部７７は、ヒートポンプ熱源機２の運転スイッチがオン（ＯＮ）かオフ（ＯＦＦ）かを調べる。ヒートポンプ熱源機２の運転スイッチのオン、オフと、ヒートポンプ熱源機２の電源のオン、オフとは異なる。ヒートポンプ熱源機２の運転スイッチは、ヒートポンプリモコン３に配備され、ユーザが、ヒートポンプ熱源機２を使用する場合にオンにされ、使用しない場合は、オフにされる。

【0088】

したがって、ヒートポンプ熱源機２が、商用電源に接続されて、商用電源から電力を供給されていても、運転スイッチはオフとなっていることがある。運転スイッチはオフとなっている期間も、ヒートポンプ熱源機２は商用電源からの電力の供給を確保され、制御基板７０上の一部の素子が作動状態になっているとともに、メインルーチンの一部は実施されている。

【0089】

対比温度更新部７７は、ＳＴＥＰ２１において、運転スイッチがオンであると判断すると、処理をＳＴＥＰ２２へ進ませ、オフであると判断すると、処理をメインルーチンに戻す。厳密には、メインルーチンにおいて対比温度更新ルーチンの実行後に設定されている次のＳＴＥＰに進む。

【0090】

ヒートポンプ熱源機２における運転スイッチのオンは、エラーフラグのリセット（オフにすること）を兼ねている。制御基板７０は、図４及び図５の対比温度更新ルーチンとは別に、ヒートポンプ熱源機２の所定の素子が正常に作動している否かを判断するエラー判定ルーチンを並列的に実行する。対比温度更新部７７が含まれている制御基板７０は、エラー判定ルーチンによりエラー（異常）が見つかった場合には、ヒートポンプ熱源機２の運転を強制的に停止するとともに、エラーに対応するエラーフラグをセット（オンにすること）する。ユーザがヒートポンプリモコン３から運転スイッチのオンを指示すると、所定のエラーフラグはリセットされて、ヒートポンプ熱源機２の運転再開が可能になる。

【0091】

ＳＴＥＰ２２において、対比温度更新部７７は、ヒートポンプ熱源機２の運転モードを調べる。対比温度更新部７７は、ヒートポンプ熱源機２がエコモードであると判断すると、処理をＳＴＥＰ２３へ進める。対比温度更新部７７は、また、ヒートポンプ熱源機２が通常モードであると判断すると、処理をＳＴＥＰ２４へ進める。

【0092】

ヒートポンプ熱源機２の運転については、通常モードとエコモード（節電モード）とが設定される。通常モードとエコモードとの選択操作は、ヒートポンプリモコン３の図示しないモード切替部におけるユーザ操作により行われる。通常モードとは、ヒートポンプ熱源機２の能力を制限しない運転モードである。

【0093】

これに対し、エコモードとは、ヒートポンプ熱源機２の一部の能力を制限又は低下させて、節電運転を図る運転モードである。制限又は低下させる一部の能力とは、例えば、空調端末の熱需要量の変動に対するヒートポンプ熱源機２の熱供給流量の増減の応答性を低下させることである。

【0094】

ＳＴＥＰ２３において、対比温度更新部７７は、ヒートポンプリモコン３のユーザ指定温度がユーザにより変更されてからの経過時間が５分以上か５分未満かを判断する。対比温度更新部７７は、経過時間が５分以上であると判断した場合は、処理をＳＴＥＰ２８へ進め、経過時間が５分未満であると判断した場合は、処理をＳＴＥＰ２４へ進める。

【0095】

ＳＴＥＰ２３の意義は、ユーザは５分以内に指定温度を再変更することがあり、ユーザの指定温度が決まったことを見極めてから、対比温度の更新処理を行うことにして、対比温度の無用な更新処理を回避するためである。

【0096】

ＳＴＥＰ２４において、対比温度更新部７７は、ヒートポンプリモコン３におけるユーザ指定温度を読み込む。対比温度更新部７７は、ＳＴＥＰ２４の後、処理をメインルーチンに戻す。

【0097】

ＳＴＥＰ２８において、対比温度更新部７７は、停止フラグがオン（ＯＮ）かオフ（ＯＦＦ）かを調べる。停止フラグは、圧縮機６４の最後（＝最新）の作動状態チェックにおける作動状態を記憶しておくものであり、対比温度更新ルーチンの前回の実行時の作動状態チェック（ＳＴＥＰ２９，４３，４８）における圧縮機６４の作動状態が停止中であれば、オンとなっており、作動中であれば、オフになっている。対比温度更新部７７は、停止フラグがオンになっていれば、処理をＳＴＥＰ２９へ進め、オフになっていれば、ＳＴＥＰ２９，３０をスキップして、処理をＳＴＥＰ４１へ進める。

【0098】

ＳＴＥＰ２９において、対比温度更新部７７は、圧縮機６４の作動状態が作動中か停止中かを調べ、停止中と判断すれば、処理をメインルーチンに戻す。対比温度更新部７７は、圧縮機６４の作動状態が作動中と判断すれば、処理をＳＴＥＰ３０へ進める。

【0099】

ＳＴＥＰ２９の実行時に、圧縮機６４の作動状態が作動中であるということは、圧縮機６４の運転が再開されたことを意味する。このため、対比温度更新部７７は、ＳＴＥＰ３０において、停止フラグをオフにする。停止フラグのオンは、圧縮機６４の作動状態についての最新の判断が停止中であったことを意味し、停止フラグのオフは、圧縮機６４の作動状態についての最新の判断が作動中であったことを意味する。

【0100】

図５のＳＴＥＰ４１において、対比温度更新部７７は、経過時間測定部７６からの入力に基づいて、圧縮機６４の連続作動時間が１０分以上であるか未満であるかを調べる。経過時間測定部７６は、圧縮機６４が、作動開始時刻から停止することなく作動を継続している経過時間としての連続作動時間を測定している。経過時間測定部７６は、圧縮機６４が作動終了すると、リセットされ、次の作動開始時刻から経過時間を再び測定する。経過時間測定部７６による圧縮機６４の最新の連続作動時間は、所定のメモリに記憶される。

【0101】

対比温度更新部７７は、圧縮機６４の連続作動時間が１０分以上に達していれば、処理をＳＴＥＰ４２へ進め、１０分に達していなければ、処理をＳＴＥＰ４８へ進める。

【0102】

圧縮機６４の連続作動時間は、ヒートポンプ熱源機２の熱負荷におおよそ比例する。空調端末（暖房端末及び冷房端末）の熱負荷は、該空調端末が配設されている部屋の広さ、室温及び外気温等により変化する。すなわち、広い部屋に配設された空調端末の熱負荷は、狭い部屋に配設された空調端末の熱負荷より大きく、また、暖房時の場合、空調端末の熱負荷は、外気温が低いほど大きくなる。

【0103】

なお、熱負荷を、空調端末が空調を行う容積空間の各時点の熱容量と見ることもできる。該熱容量は、容積空間自体とは別に外気温等の外部要因の影響を受ける。

【0104】

空調端末の熱負荷が小さい場合は、負荷側熱媒体によるヒートポンプ熱源機２から空調端末への熱（暖房時の放熱又は冷房時の吸熱）の供給流量が少なくても、部屋５の温度を維持することができる。

【0105】

ＳＴＥＰ４２において、対比温度更新部７７は、ＥＣＯ対比温度を変更してからの経過時間が５分以上であるか５分未満であるかを判断する。対比温度更新部７７は、５分以上と判断した場合は、処理をＳＴＥＰ４３へ進め、５分未満と判断した場合は、処理をメインルーチンに戻す。

【0106】

ＳＴＥＰ４２の意義は、ＥＣＯ対比温度を変更してからその変更が負荷側部分３２の循環水の温度の変化として現われるのに、時間がかかり、所定時間としての５分が経過するまでは、再度のＥＣＯ対比温度のさらなる変更を中止して、無用な再変更を防止しようとするものである。

【0107】

この結果、ＳＴＥＰ４２と後述のＳＴＥＰ４９とが交互に無用に実行されることが防止される。また、ＳＴＥＰ４２が連続して実行される場合には、ＳＴＥＰ４２の連続実行間隔は５分以上となる。

【0108】

ＳＴＥＰ４３において、対比温度更新部７７は、圧縮機６４の作動状態が作動中か停止中かを調べる。そして、作動中であれば、処理をＳＴＥＰ４４へ進ませ、停止中であれば、処理をＳＴＥＰ５０へ進める。

【0109】

ＳＴＥＰ４４において、対比温度更新部７７は、ＥＣＯ対比温度を、暖房時では更新前より１℃上昇させ、冷房時では更新前より１℃下降させる。これにより、ＥＣＯ対比温度はユーザ指定温度に近づき、ユーザ指定温度とサーミスタ５６による検出温度（負荷側熱媒体の往き側温度）との温度差が減少する。したがって、ヒートポンプ熱源機２から空調端末への負荷側熱媒体による熱の供給流量（暖房時の放熱の供給流量又は冷房時の吸熱の供給流量）は増大する。

【0110】

なお、ＳＴＥＰ４４によりＥＣＯ対比温度を更新した時から、５分以上が経過しても、なお、圧縮機６４の連続作動が終わっていなければ（ＳＴＥＰ４１，４２が共にＹＥＳ）、対比温度更新部７７は、ＳＴＥＰ４４を再実行することになる。ＳＴＥＰ４２と後述のＳＴＥＰ４９とが交互に実行されることなく、ＳＴＥＰ４２の実行が連続する場合には、すなわち、圧縮機６４の作動継続時間が５分ずつ増大するごとに、ＥＣＯ対比温度は、暖房時では所定量としての１℃ずつ段階的に上昇する。また、冷房時では所定量としての１℃ずつ段階的に下降する。

【0111】

ＳＴＥＰ４４におけるＥＣＯ対比温度の暖房時の上昇及び冷房時の下降については、それぞれ暖房用上限対比温度及び冷房用下限対比温度が設定される。暖房用上限対比温度と冷房用下限対比温度とは、共にユーザ指定温度に設定される。ＳＴＥＰ４４におけるＥＣＯ対比温度の暖房時の上昇の更新は、暖房用上限対比温度以下であることを条件に、行われる。また、ＥＣＯ対比温度の冷房時の下降の更新は、冷房用下限対比温度以上であることを条件に、行われる。

【0112】

ＳＴＥＰ４８において、対比温度更新部７７は、圧縮機６４の作動状態が作動中か停止中かを調べる。そして、作動中であれば、処理をメインルーチンに戻し、停止中であれば、処理をＳＴＥＰ４９に進める。

【0113】

ＳＴＥＰ４９において、対比温度更新部７７は、ＥＣＯ対比温度を、暖房時では更新前より１℃下降させ、冷房時では更新前より１℃上昇させる。これにより、熱交換器５３における冷媒と負荷側熱媒体との温度差が増大し、ヒートポンプの効率が上昇する。この結果、圧縮機６４の節電を介してヒートポンプ熱源機２の節電が行われる。また、ヒートポンプの効率上昇に伴い、圧縮機６４の作動及び停止の繰り返し頻度が低下し、この点からも、ヒートポンプ熱源機２の節電が図られる。

【0114】

一方、空調端末の熱負荷が小さい場合は、ヒートポンプ熱源機２から空調端末への負荷側熱媒体による熱の供給流量が少なくても、すなわち、暖房時では負荷側熱媒体の温度が多少、低くても、また、冷房時では負荷側熱媒体の温度が多少、高くても、部屋５をユーザ指定温度に維持することができる。したがって、ＥＣＯ対比温度の更新に因る支障は抑制することができる。

【0115】

ＳＴＥＰ４９におけるＥＣＯ対比温度の暖房時の下降及び冷房時の上昇については、それぞれ暖房用下限対比温度及び冷房用上限対比温度が設定される。冷房用上限対比温度は、ユーザ指定温度に関係なく、一律に２０℃とされる。

【0116】

暖房用下限対比温度は、例えば、暖房用下限対比温度＝（ユーザ指定温度−１５）×３／４＋１５（単位℃）とされる。この式によれば、暖房用下限対比温度は、ユーザ指定温度＝６０℃の場合、４８℃となり、ユーザ指定温度＝３８℃の場合、３２℃となり、ユーザ指定温度＝１５℃の場合、１５℃となる。

【0117】

ＳＴＥＰ４９によりＥＣＯ対比温度を更新したにもかかわらず、圧縮機６４の次の作動再開時においても、圧縮機６４の連続作動が１０分未満で終了した場合には、ＳＴＥＰ４９が再実行される。このように、ＳＴＥＰ４２とＳＴＥＰ４９とが交互に実行されることなく、ＳＴＥＰ４９の実行が連続する場合には、すなわち、経過時間測定部７６の測定による経過時間が１０分に達する前に、圧縮機６４が停止したことが連続して起きる場合には、各停止ごとに、ＥＣＯ対比温度が１℃ずつ段階的に下降又は上昇する。

【0118】

暖房時のＳＴＥＰ４９の連続実行におけるＥＣＯ対比温度の段階的な下降更新は、暖房用下限対比温度以上であることを条件に、行われる。また、冷房時のＳＴＥＰ４９の連続実行におけるＥＣＯ対比温度の段階的な上昇更新は、冷房用上限対比温度以下であることを条件に、行われる。

【0119】

ＳＴＥＰ５０において、対比温度更新部７７は、停止フラグをオンにする。

【0120】

図４及び図５の対比温度更新ルーチンは、圧縮機６４の連続作動時間により熱負荷を検出することにより、熱負荷を検出するためのセンサの追加装備を省略することができる。

【0121】

本発明を実施形態について説明した。循環通路部分３５は、採熱側熱媒体としての水が循環する採熱側循環通路の部分の一例である。循環通路部分５０は、負荷側熱媒体が暖房端末又は冷房端末を通って循環する負荷側循環通路の一例である。熱交換器４５は採熱側熱交換器の一例である。

【0122】

熱交換器５３は負荷側熱交換器の一例である。サーミスタ５６は、負荷側循環通路に配設されて、暖房端末又は冷房端末へ向かう往き側熱媒体の温度を検出する温度検出器の一例である。

【0123】

圧縮機制御部７５は、負荷側循環ポンプを作動させつつ、温度検出器による検出温度を監視する圧縮機制御部の一例である。

【0124】

図５における暖房時のＥＣＯ対比温度は、所定の暖房用対比温度の一例である。図５における冷房時のＥＣＯ対比温度は、所定の冷房用対比温度の一例である。

【0125】

実施形態のファンコイルユニット６は冷房及び暖房両用の空調端末の一例である。実施形態の床暖房パネル８は暖房端末専用機の一例である。本発明は、冷房端末専用機にも適用可能である。

【0126】

前述の条件（ａ２）における「ユーザ指定温度（エコモード時ではＥＣＯ対比温度）＋５℃」は、暖房用対比温度以上の暖房用作動終了温度の一例である。前述の条件（ａ３）における「ユーザ指定温度（エコモード時ではＥＣＯ対比温度）−５℃」は、冷房用対比温度未満の冷房用作動終了温度の一例である。

【0127】

前述の条件（ｂ１）における「ユーザ指定温度（エコモード時ではＥＣＯ対比温度）−５℃」は、暖房用対比温度未満の暖房用作動開始温度の一例である。前述の条件（ｂ２）における「ユーザ指定温度（エコモード時ではＥＣＯ対比温度）＋５℃」は、冷房用対比温度以上の冷房用作動開始温度の一例である。

【0128】

図５のＳＴＥＰ４１の「１０分」は、本発明の所定の基準時間の一例である。本発明の所定の基準時間は、「１０分」とは別の時間に設定してもよい。

【0129】

図５のＳＴＥＰ４４におけるＥＣＯ対比温度の１℃ずつの上昇又は下降は、圧縮機の連続作動時間が基準時間以上になることが連続的に起きる場合の暖房用対比温度又は冷房用対比温度の段階的な更新の一例である。これらの段階的な更新は、１℃以外の値にすることもできる。

【0130】

図５のＳＴＥＰ４９におけるＥＣＯ対比温度の１℃ずつの下降又は上昇は、圧縮機の連続作動時間が基準時間に達しないことが連続的に起きる場合の暖房用対比温度又は冷房用対比温度の段階的な更新の一例である。これらの段階的な更新は、１℃以外の値にすることもできる。

【0131】

本発明の節電モード時の対比温度としてのＥＣＯ対比温度の初期値は、実施形態では、ユーザ指定温度に設定されているが、これに限定されない。また、実施形態では、本発明の通常モード時の対比温度は、ユーザ指定温度に固定されているが、ユーザ指定温度以外の所定温度に固定することもできる。

【符号の説明】

【0132】

２・・・ヒートポンプ熱源機、６・・・ファンコイルユニット（暖房機又は冷房機）、８・・・床暖房パネル（暖房端末）、３５・・・循環通路部分（採熱側循環通路）、４５・・・熱交換器（採熱側熱交換器）、５０・・・循環通路部分（負荷側循環通路）、５３・・・熱交換器（負荷側熱交換器）、５６・・・サーミスタ（温度検出器）、６４・・・圧縮機、７５・・・圧縮機制御部、７６・・・経過時間測定部、７７・・・対比温度更新部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】