特許 7000261 複合熱源ヒートポンプ装置

(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】

(24)【登録日】2021-12-27

(45)【発行日】2022-01-19

(54)【発明の名称】複合熱源ヒートポンプ装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 1/00 20060101AFI20220112BHJP

   F25B 30/06 20060101ALI20220112BHJP

   F25B 27/00 20060101ALI20220112BHJP

   F24F 11/41 20180101ALI20220112BHJP

【ＦＩ】

F25B1/00 397E

F25B30/06 T

F25B27/00 P

F24F11/41 112

F25B1/00 399Y

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018113269

(22)【出願日】2018-06-14

(65)【公開番号】P2019215134

(43)【公開日】2019-12-19

【審査請求日】2020-11-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000000538

【氏名又は名称】株式会社コロナ

(72)【発明者】

【氏名】川上 岳彦

(72)【発明者】

【氏名】眞柄 隆志

【審査官】森山 拓哉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２００３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０４０５００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２５Ｂ ３０／０６

Ｆ２５Ｂ ２７／００

Ｆ２４Ｆ １１／４１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１圧縮機、第１負荷側熱交換器、第１膨張弁、及び、外気とは別の所定の熱源と熱交換可能な第１熱源側熱交換器を備えた第１ヒートポンプ回路と、第２圧縮機、第２負荷側熱交換器、第２膨張弁、及び、外気と熱交換可能な第２熱源側熱交換器を備えた第２ヒートポンプ回路と、外気温度を検出する外気温度検出手段と、動作を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記外気温度検出手段の検出した前記外気温度を基準として前記第１圧縮機および前記第２圧縮機のうち一方を主動力源、他方を補助動力源に設定し、前記外気温度が所定の切換温度以上の場合には前記第２圧縮機を主動力源、前記外気温度が前記所定の切換温度未満の場合には前記第１圧縮機を主動力源に設定して暖房運転を行う複合熱源ヒートポンプ装置において、前記第２ヒートポンプ回路の前記第２熱源側熱交換器に付いた霜を溶かす除霜運転の実行されやすさを判定する判定手段を設け、前記判定手段は、前記除霜運転の実行されやすさに応じて前記所定の切換温度を設定するようにし、
前記判定手段は、前記除霜運転が実行されにくいと判定した場合は、前記切換温度を低下させることを特徴とする複合熱源ヒートポンプ装置。

【請求項2】

第１圧縮機、第１負荷側熱交換器、第１膨張弁、及び、外気とは別の所定の熱源と熱交換可能な第１熱源側熱交換器を備えた第１ヒートポンプ回路と、第２圧縮機、第２負荷側熱交換器、第２膨張弁、及び、外気と熱交換可能な第２熱源側熱交換器を備えた第２ヒートポンプ回路と、外気温度を検出する外気温度検出手段と、動作を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記外気温度検出手段の検出した前記外気温度を基準として前記第１圧縮機および前記第２圧縮機のうち一方を主動力源、他方を補助動力源に設定し、前記外気温度が所定の切換温度以上の場合には前記第２圧縮機を主動力源、前記外気温度が前記所定の切換温度未満の場合には前記第１圧縮機を主動力源に設定して暖房運転を行う複合熱源ヒートポンプ装置において、前記第２ヒートポンプ回路の前記第２熱源側熱交換器に付いた霜を溶かす除霜運転の実行されやすさを判定する判定手段を設け、前記判定手段は、前記除霜運転の実行されやすさに応じて前記所定の切換温度を設定するようにし、前記判定手段は、前記除霜運転が実行されやすいと判定した場合は、前記切換温度を上昇させることを特徴とする複合熱源ヒートポンプ装置。

【請求項3】

前記判定手段は、前記除霜運転が実行されやすいと判定した場合は、前記切換温度を上昇させることを特徴とする請求項１記載の複合熱源ヒートポンプ装置。

【請求項4】

前記判定手段は、前記除霜運転が実行されやすくも実行されにくくもないと判定した場合は、前記切換温度を変更しないことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の複合熱源ヒートポンプ装置。

【請求項5】

前記判定手段は、前記除霜運転の実行状況に基づいて、前記除霜運転の実行されやすさを判定するようにしたことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の複合熱源ヒートポンプ装置。

【請求項6】

前記判定手段は、外気温度が所定温度以下のときの前記第２ヒートポンプ回路の作動時間と、前記除霜運転の実行回数または実行時間とに基づいて算出された算出値によって、前記除霜運転の実行されやすさを判定し、前記算出値に応じて前記切換温度を設定するようにしたことを特徴とする請求項５記載の複合熱源ヒートポンプ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、除霜運転の実行されやすさに応じて、主動力源／補助動力源を切り換えるための切換温度を設定する複合熱源ヒートポンプ装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来この種の複合熱源ヒートポンプ装置においては、熱媒と熱交換する第１ヒートポンプ回路と、外気と熱交換する空気熱交換器を有する第２ヒートポンプ回路を併用するにあたって、外気温度と所定の切換温度との比較により何れか一方のヒートポンプ回路の圧縮機を主動力源とし、他方のヒートポンプ回路の圧縮機を補助動力源として切り換えて駆動制御するものがあった。（例えば、特許文献１参照。）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１１７８８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、この従来のものでは、前記切換温度は、主動力源となる圧縮機を有するヒートポンプ回路が、熱源から効率よく採熱を行うために予め設定された固定の温度であるが、例えば、外気中の湿度が低いなど、第２ヒートポンプ回路の空気熱交換器に着霜せずほとんど除霜運転が実行されないような状況であり、第２ヒートポンプ回路の効率が第１ヒートポンプ回路の効率よりも高い場合であっても、前記切換温度が固定の温度で、外気温度が前記切換温度より低い場合は、主動力源が第１ヒートポンプ回路の圧縮機であると決められ、第２ヒートポンプ回路の圧縮機が主動力源となることはなく、運転効率が上がらず、逆に、外気中の湿度が高いなど、第２ヒートポンプ回路の空気熱交換器に着霜しやすく除霜運転が実行されやすくなるような状況で、第２ヒートポンプ回路の効率が第１ヒートポンプ回路の効率よりも低い場合であっても、前記切換温度が固定の温度で、外気温度が前記切換温度より高い場合は、主動力源が第２ヒートポンプ回路の圧縮機であると決められ、第１ヒートポンプ回路の圧縮機が主動力源となることはなく、運転効率が上がらないというように、設置環境によっては、固定の前記切換温度で主動力源／補助動力源を切り換えるのが適切とは言えず、運転効率を低下させるおそれがあった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は上記課題を解決するために、請求項１では、第１圧縮機、第１負荷側熱交換器、第１膨張弁、及び、外気とは別の所定の熱源と熱交換可能な第１熱源側熱交換器を備えた第１ヒートポンプ回路と、第２圧縮機、第２負荷側熱交換器、第２膨張弁、及び、外気と熱交換可能な第２熱源側熱交換器を備えた第２ヒートポンプ回路と、外気温度を検出する外気温度検出手段と、動作を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記外気温度検出手段の検出した前記外気温度を基準として前記第１圧縮機および前記第２圧縮機のうち一方を主動力源、他方を補助動力源に設定し、前記外気温度が所定の切換温度以上の場合には前記第２圧縮機を主動力源、前記外気温度が前記所定の切換温度未満の場合には前記第１圧縮機を主動力源に設定して暖房運転を行う複合熱源ヒートポンプ装置において、前記第２ヒートポンプ回路の前記第２熱源側熱交換器に付いた霜を溶かす除霜運転の実行されやすさを判定する判定手段を設け、前記判定手段は、前記除霜運転の実行されやすさに応じて前記所定の切換温度を設定し、前記判定手段は、前記除霜運転が実行されにくいと判定した場合は、前記切換温度を低下させるものとした。

【0006】

また、請求項２では、第１圧縮機、第１負荷側熱交換器、第１膨張弁、及び、外気とは別の所定の熱源と熱交換可能な第１熱源側熱交換器を備えた第１ヒートポンプ回路と、第２圧縮機、第２負荷側熱交換器、第２膨張弁、及び、外気と熱交換可能な第２熱源側熱交換器を備えた第２ヒートポンプ回路と、外気温度を検出する外気温度検出手段と、動作を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記外気温度検出手段の検出した前記外気温度を基準として前記第１圧縮機および前記第２圧縮機のうち一方を主動力源、他方を補助動力源に設定し、前記外気温度が所定の切換温度以上の場合には前記第２圧縮機を主動力源、前記外気温度が前記所定の切換温度未満の場合には前記第１圧縮機を主動力源に設定して暖房運転を行う複合熱源ヒートポンプ装置において、前記第２ヒートポンプ回路の前記第２熱源側熱交換器に付いた霜を溶かす除霜運転の実行されやすさを判定する判定手段を設け、前記判定手段は、前記除霜運転の実行されやすさに応じて前記所定の切換温度を設定し、前記判定手段は、前記除霜運転が実行されやすいと判定した場合は、前記切換温度を上昇させるものとした。

【0007】

また、請求項３では、前記判定手段は、前記除霜運転が実行されやすいと判定した場合は、前記切換温度を上昇させるものとした。

【0008】

また、請求項４では、前記判定手段は、前記除霜運転が実行されやすくも実行されにくくもないと判定した場合は、前記切換温度を変更しないものとした。

【0009】

また、請求項５では、前記判定手段は、前記除霜運転の実行状況に基づいて、前記除霜運転の実行されやすさを判定するものとした。

【0010】

また、請求項６では、前記判定手段は、外気温度が所定温度以下のときの前記第２ヒートポンプ回路の作動時間と、前記除霜運転の実行回数または実行時間とに基づいて算出された算出値によって、前記除霜運転の実行されやすさを判定し、前記算出値に応じて前記切換温度を設定するものとした。

【発明の効果】

【0011】

この発明の請求項１によれば、第２ヒートポンプ回路の第２熱源側熱交換器に付いた霜を溶かす除霜運転の実行されやすさを判定する判定手段を設け、判定手段は、除霜運転の実行されやすさに応じて所定の切換温度を設定するようにしたことで、除霜運転が実行されやすそうな環境であれば、第２圧縮機から第１圧縮機への主動力源の切り換えタイミングが早くなるようにし、除霜運転が実行されにくそうな環境であれば、第２圧縮機から第１圧縮機への主動力源の切り換えタイミングが遅くなるようにする等、個々の設置環境に合った切換温度へと自動的に設定され、判定手段は、除霜運転が実行されにくいと判定した場合は、切換温度を低下させるようにしたことで、除霜運転が実行されにくい、つまり、第２熱源側熱交換器に着霜しづらければ、第２ヒートポンプ回路は着霜による効率低下が抑制されて高効率で運転可能であり、切換温度を低下させることにより、第２圧縮機が主動力源に設定されやすくなると共に、第２圧縮機から第１圧縮機への主動力源の切り換えタイミングが遅くなるので、第２圧縮機が主動力源として駆動する割合が増え、運転効率を向上させることができるものである。

【0012】

また、請求項２によれば、第２ヒートポンプ回路の第２熱源側熱交換器に付いた霜を溶かす除霜運転の実行されやすさを判定する判定手段を設け、判定手段は、除霜運転の実行されやすさに応じて所定の切換温度を設定するようにしたことで、除霜運転が実行されやすそうな環境であれば、第２圧縮機から第１圧縮機への主動力源の切り換えタイミングが早くなるようにし、除霜運転が実行されにくそうな環境であれば、第２圧縮機から第１圧縮機への主動力源の切り換えタイミングが遅くなるようにする等、個々の設置環境に合った切換温度へと自動的に設定され、判定手段は、除霜運転が実行されやすいと判定した場合は、切換温度を上昇させるようにしたことで、除霜運転が実行されやすい、つまり、第２熱源側熱交換器に着霜しやすければ、第２ヒートポンプ回路は着霜による効率低下が生じ高効率な運転ができないが、切換温度を上昇させることにより、第１圧縮機が主動力源に設定されやすくなると共に、第２圧縮機から第１圧縮機への主動力源の切り換えタイミングが早くなるので、第２圧縮機が主動力源として駆動する割合が減り、着霜による効率低下した状態での運転が減り、運転効率を向上させることができるものである。

【0013】

また、請求項３によれば、判定手段は、除霜運転が実行されやすいと判定した場合は、切換温度を上昇させるようにしたことで、除霜運転が実行されやすい、つまり、第２熱源側熱交換器に着霜しやすければ、第２ヒートポンプ回路は着霜による効率低下が生じ高効率な運転ができないが、切換温度を上昇させることにより、第１圧縮機が主動力源に設定されやすくなると共に、第２圧縮機から第１圧縮機への主動力源の切り換えタイミングが早くなるので、第２圧縮機が主動力源として駆動する割合が減り、着霜による効率低下した状態での運転が減り、運転効率を向上させることができるものである。

【0014】

また、請求項４によれば、判定手段は、除霜運転が実行されやすくも実行されにくくもないと判定した場合は、切換温度を変更しないようにしたことで、設置環境に合致した切換温度を継続できるので、運転効率がよい状態を保つことができるものである。

【0015】

また、請求項５によれば、判定手段は、除霜運転の実行状況に基づいて、除霜運転の実行されやすさを判定するようにしたことで、除霜運転の実行状況、すなわち、除霜運転の実行回数や除霜運転の実行時間等から、個々の設置環境における除霜運転の実行されやすさを確実に判定でき、その判定に基づいて個々の設置環境に合った切換温度の設定を容易に行うことができるものである。

【0016】

また、請求項６によれば、判定手段は、外気温度が所定温度以下のときの第２ヒートポンプ回路の作動時間と除霜運転の実行回数または実行時間とに基づいて算出された算出値によって、除霜運転の実行されやすさを判定し、算出値に応じて切換温度を設定するようにしたことで、第２熱源側熱交換器に霜の付着が生じやすくなるような外気温度状況下での第２ヒートポンプ回路５０の作動時間と除霜運転の実行回数または実行時間とを用いて、簡素な演算で確実に除霜運転の実行されやすさを判定することができ、それに見合う的確な切換温度の設定を行うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態に係る複合熱源ヒートポンプ装置の主要なユニットを示す外観構成図。

【図2】複合熱源ヒートポンプ装置の全体構成を示す概略構成図。

【図3】複合熱源ヒートポンプ装置の主動力源／補助動力源の切換温度を示す図。

【図4】暖房運転時の動作を説明する説明図。

【図5】暖房運転中に除霜運転が行われる場合の動作を説明する説明図。

【図6】主動力源／補助動力源を切り換える切換温度の設定方法を示すフローチャート。

【図7】除霜運転の実行されやすさを表す指標の除霜頻度係数と切換温度変更量との関係を示す図。

【図8】主動力源／補助動力源の切換温度遷移の一例を説明する図。

【図9】主動力源／補助動力源の切換温度遷移の他の例を説明する図。

【図10】主動力源／補助動力源の切換温度遷移のさらに他の例を説明する図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の実施形態に係る複合熱源ヒートポンプ装置１の構成について、適宜図１と図２を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、複合熱源ヒートポンプ装置１は、第１ヒートポンプ回路４０（図２参照）を備える地中熱ヒートポンプユニット４と、第２ヒートポンプ回路５０（図２参照）を備える空気熱ヒートポンプユニット５とを有している。また、複合熱源ヒートポンプ装置１は、空調端末３６に負荷側循環液Ｌ（例えば、水や不凍液）を循環させる負荷側循環回路３０と、熱源側循環回路２０と、複合熱源ヒートポンプ装置１の動作を制御する制御手段としての制御装置６（６１、６２）と、制御装置６に信号を送るリモコン６０とを有しており、空調端末３６が設置された室内の暖房または冷房を行うものである。

【0019】

図２に示すように、本実施形態に係る複合熱源ヒートポンプ装置１は、外気とは別の熱源、ここでは地中熱源を利用して空調端末３６側の負荷側循環液Ｌを加熱または冷却する第１ヒートポンプ回路４０の第１負荷側熱交換器４１と、外気を熱源として利用して空調端末３６側の負荷側循環液Ｌを加熱または冷却する第２ヒートポンプ回路５０の第２負荷側熱交換器５１とを負荷側循環回路３０を循環する負荷側循環液Ｌの流れに対して、第１負荷側熱交換器４１が第２負荷側熱交換器５１よりも上流側に配設されている。この複合熱源ヒートポンプ装置１は、暖房装置および冷房装置として機能させることができるが、この実施形態においては主として暖房装置として使用している場合の構成要素および動作について説明する。

【0020】

第１ヒートポンプ回路４０は、第１冷媒Ｃ１を圧縮する回転数可変の第１圧縮機４３と、第１四方弁４４と、第１負荷側熱交換器４１と、第１減圧手段としての第１膨張弁４５と、第１熱源側熱交換器４６と、これらを環状に接続する第１冷媒配管４２とを備えて構成されている。

【0021】

前記第１冷媒配管４２に設けられた第１四方弁４４は、第１ヒートポンプ回路４０における第１冷媒Ｃ１の流れ方向を切り換える切換弁としての機能を有し、第１圧縮機４３から吐出された第１冷媒Ｃ１を、第１負荷側熱交換器４１、第１膨張弁４５、第１熱源側熱交換器４６の順に流通させ、第１圧縮機４３に戻す流路を形成する状態（暖房運転時の状態）と、第１圧縮機４３から吐出された第１冷媒Ｃ１を、第１熱源側熱交換器４６、第１膨張弁４５、第１負荷側熱交換器４１の順に流通させ、第１圧縮機４３に戻す流路を形成する状態（冷房運転時の状態）とに切換可能なものである。

【0022】

また、図２に示す地中熱ヒートポンプユニット４において、符号４２ａは、第１圧縮機４３から吐出された第１冷媒Ｃ１の温度を検出する第１冷媒吐出温度センサであり、符号４２ｂは、第１膨張弁４５から第１熱源側熱交換器４６までの第１冷媒配管４２に設けられ、低圧側（暖房運転時）または高圧側（冷房運転時）の第１冷媒Ｃ１の温度を検出する第１冷媒温度センサである。

【0023】

第２ヒートポンプ回路５０は、第２冷媒Ｃ２を圧縮する回転数可変の第２圧縮機５３と、第２四方弁５４と、第２負荷側熱交換器５１と、第２減圧手段としての第２膨張弁５５と、送風ファン５６の作動により送られる外気との熱交換を行う第２熱源側熱交換器としての空気熱交換器５７と、これらを環状に接続する第２冷媒配管５２とを備えて構成されている。

【0024】

前記第２冷媒配管５２に設けられた第２四方弁５４は、第２ヒートポンプ回路５０における第２冷媒Ｃ２の流れ方向を切り換える切換弁としての機能を有し、第２圧縮機５３から吐出された第２冷媒Ｃ２を、第２負荷側熱交換器５１、第２膨張弁５５、空気熱交換器５７の順に流通させ、第２圧縮機５３に戻す流路を形成する状態（暖房運転時の状態）と、第２圧縮機５３から吐出された第２冷媒Ｃ２を、空気熱交換器５７、第２膨張弁５５、第２負荷側熱交換器５１の順に流通させ、第２圧縮機５３に戻す流路を形成する状態（除霜運転時または冷房運転時）とに切換可能なものである。
本実施形態では、空気熱交換器５７が低温となり、着霜した場合に、第２圧縮機５３から吐出される第２冷媒Ｃ２が空気熱交換器５７に向けて流れるように第２四方弁５４が切り換えられて、第２圧縮機５３からの高温の第２冷媒Ｃ２により空気熱交換器５７に発生した霜が溶かされるようになっている。

【0025】

また、図２に示す空気熱ヒートポンプユニット５において、符号５２ａは、第２圧縮機５３から吐出された第２冷媒Ｃ２の温度を検出する第２冷媒吐出温度センサであり、符号５２ｂは、第２膨張弁５５から空気熱交換器５７までの第２冷媒配管５２に設けられ、低圧側（暖房運転時）または高圧側（除霜運転時または冷房運転時）の第２冷媒Ｃ２の温度を検出する第２冷媒温度センサであり、符号５２ｃは外気温度を検出する外気温度検出手段としての外気温度センサである。

【0026】

なお、第１ヒートポンプ回路４０および第２ヒートポンプ回路５０の冷媒としては、Ｒ４１０ＡやＲ３２等のＨＦＣ冷媒や二酸化炭素冷媒等の任意の冷媒を用いることができる。

【0027】

前記第１負荷側熱交換器４１、第１熱源側熱交換器４６、および第２負荷側熱交換器５１は、例えばプレート式熱交換器で構成されている。このプレート式熱交換器は、複数の伝熱プレートが積層され、冷媒を流通させる冷媒流路と循環液等の流体を流通させる流体流路とが各伝熱プレートを境にして交互に形成されている。

【0028】

熱源側循環回路２０は、回転数可変の熱源側循環ポンプ２２と、第１熱源側熱交換器４６と、前記第１熱源側熱交換器４６を流通する第１冷媒Ｃ１と熱交換する熱源として（この例では地中に）設置された地中熱交換器２３とが、熱媒配管としての熱源側配管２１によって環状に接続されている。この熱源側配管２１には、熱源側循環ポンプ２２によって、熱媒として熱源側循環液Ｈ（水や不凍液）が循環されると共に、熱源側循環液Ｈを貯留し熱源側循環回路２０の圧力を調整する熱源側シスターン２４が設けられている。

【0029】

負荷側循環回路３０は、第１負荷側熱交換器４１と、第２負荷側熱交換器５１と、床暖房パネルやパネルコンベクタやファンコイル等の負荷端末としての空調端末３６とが、負荷側配管３１によって上流側から順に環状に接続されている。この負荷側配管３１には、負荷側循環回路３０に負荷側循環液Ｌを循環させる負荷側循環ポンプ３２が設けられており、空調端末３６毎に分岐した負荷側配管３１の各々には、その開閉により空調端末３６への負荷側循環液Ｌの供給を制御する熱動弁３３がそれぞれ設けられ、熱動弁３３は、空調端末３６が設置された室内の室温が所定の温度になるように開閉が制御されるものであり、図２では空調端末３６外に設けられているが、空調端末３６に内蔵されていてもよいものである。なお、空調端末３６は、図２では２つ設けられているが、１つであってもよく、３つ以上であってもよく、数量や仕様が特に限定されるものではない。

【0030】

また、図２に示す負荷側循環回路３０において、符号３４は、負荷側配管３１に設けられ空調端末３６から第１負荷側熱交換器４１に流入する負荷側循環液Ｌの温度を検出する戻り温度センサであり、符号３５は、負荷側循環液Ｌを貯留し負荷側循環回路３０の圧力を調整する負荷側シスターンである。

【0031】

制御装置６は、熱源側循環回路２０、負荷側循環回路３０、および第１ヒートポンプ回路４０の動作を制御する地中熱ヒートポンプ制御装置６１と、第２ヒートポンプ回路５０の動作を制御する空気熱ヒートポンプ制御装置６２とを備えている。制御装置６は、各種のデータやプログラムを記憶する記憶部と、演算・制御処理を行う制御部とを備えており、外気温度センサ５２ｃ等の温度センサ、およびリモコン６０からの信号を受けて、複合熱源ヒートポンプ装置１の動作を制御できるようになっている。

【0032】

ここで、暖房運転時における地中熱ヒートポンプ制御装置６１について説明すると、地中熱ヒートポンプ制御装置６１は、第１負荷側熱交換器４１の直上流側の負荷側循環液Ｌの温度を検出する戻り温度センサ３４の検出値に応じて、第１圧縮機４３の回転数を制御する。特にこの例では、戻り温度センサ３４により検出される負荷側循環液Ｌの戻り温水温度が、例えば、リモコン６０の設定温度に基づいて設定される目標温水温度になるように、第１圧縮機４３の回転数を制御する。

【0033】

また、地中熱ヒートポンプ制御装置６１は、第１冷媒吐出温度センサ４２ａにより検出される第１冷媒Ｃ１の冷媒吐出温度に応じて、第１膨張弁４５の弁開度を制御する。特にこの例では、第１冷媒吐出温度センサ４２ａにより検出される第１冷媒Ｃ１の冷媒吐出温度が、例えばリモコン６０の設定温度に対応した制御上の目標冷媒吐出温度となるように、第１膨張弁４５の弁開度を制御する。

【0034】

さらに、地中熱ヒートポンプ制御装置６１は、第１冷媒温度センサ４２ｂにより検出される第１冷媒Ｃ１の温度に応じて、熱源側循環ポンプ２２の回転数を制御する。特にこの例では、第１冷媒温度センサ４２ｂにより検出される第１冷媒Ｃ１の温度が略一定値になるように、熱源側循環ポンプ２２の回転数を制御する。

【0035】

そして、地中熱ヒートポンプ制御装置６１は、負荷側循環ポンプ３２の回転数を制御する。特にこの例では、暖房運転のみが行われているときは、定速（一定回転数）にて回転するように負荷側循環ポンプ３２の回転数が制御されるが、暖房運転中に、後述する除霜運転が行われるときは、暖房運転時における上記一定回転数よりも低い所定の除霜回転数で負荷側循環ポンプ３２の回転数を制御する。

【0036】

また、地中熱ヒートポンプ制御装置６１は、外気温度センサ５２ｃの検出する外気温度を基準として、地中熱ヒートポンプユニット４および空気熱ヒートポンプユニット５のうちどちらの熱効率（採熱効率）が高いかを判断して、熱効率が高い方を主側（優先側）のヒートポンプユニット、熱効率が低い方を補助側のヒートポンプユニットに設定する。言い換えると、地中熱ヒートポンプ制御装置６１は、外気温度センサ５２ｃの検出する外気温度を基準として、地中熱ヒートポンプユニット４（第１ヒートポンプ回路４０）の第１圧縮機４３および空気熱ヒートポンプユニット５（第２ヒートポンプ回路５０）の第２圧縮機５３のうち一方を主動力源、他方を補助動力源に設定するものである。

【0037】

ここで、図３を用いて、主動力源／補助動力源の切り換えについて説明する。
まず、基本的な考え方として、冬期などで外気温度が比較的低い場合には、外気から吸熱することにより空気熱交換器５７が着霜する問題があることから第１圧縮機４３が主動力源とされ、第２圧縮機５３が補助動力源とされる。逆に、秋期や春期、冬期であっても外気温度があまり低くない場合には、外気から吸熱しても空気熱交換器５７が着霜しにくいことから第２圧縮機５３が主動力源とされ、第１圧縮機４３が補助動力源とされる。

【0038】

すなわち、本実施形態では、暖房運転を開始する際に、外気温度センサ５２ｃの検出する外気温度が所定の切換温度θ１（ここではθ１＝５℃）未満である場合、第１ヒートポンプ回路４０の第１圧縮機４３を主動力源とすると共に、第２ヒートポンプ回路５０の第２圧縮機５３を補助動力源として、暖房運転を開始させる。また、外気温度センサ５２ｃの検出する外気温度が所定の切換温度θ１以上である場合、第２ヒートポンプ回路５０の第２圧縮機５３を主動力源とすると共に、第１ヒートポンプ回路４０の第１圧縮機４３を補助動力源として、暖房運転を開始させる。

【0039】

そして、本実施形態では、上記のようにして暖房運転を開始した後、外気温度が変化した場合には、その変化の度合いに応じて、適宜、主動力源と補助動力源とを入れ換える。つまり、第１圧縮機４３と第２圧縮機５３の何れの動力源を主とするか、補助とするかを入れ換える。

【0040】

すなわち、（暖房運転開始時の外気温度がθ１未満で）第１圧縮機４３が主動力源、第２圧縮機５３が補助動力源として暖房運転を開始した後、図３に示すように、外気温度が上昇して切換温度であるθ１（５℃）以上となるまで（５℃未満の場合）はそのまま上第１圧縮機４３を主動力源とし第２圧縮機５３を補助動力源とする。その後、外気温度がθ１以上に上昇したら、第２圧縮機５３を主動力源とし、第１圧縮機４３を補助動力源とする。

【0041】

逆に、（暖房運転開始時の外気温度がθ１以上で）第２圧縮機５３が主動力源、第１圧縮機４３が補助動力源として暖房運転を開始した後、図３に示すように、外気温度が低下してθ２（ここではθ２＝２℃）未満とならないうち（２℃以上の場合）はそのまま第２圧縮機５３を主動力源とし第１圧縮機４３を補助動力源とする。その後、外気温度がθ２未満に低下したら、第１圧縮機４３を主動力源とし、第２圧縮機５３を補助動力源とする。

【0042】

すなわち、暖房運転中において、図３の矢印で示すように、上記のような外気温度の上昇方向では、主動力源と補助動力源を切り換える区切りとなる切換温度をθ１とする一方、外気温度の低下方向では、切換温度を変えてθ２とする（＝主動力源／補助動力源の切り換え挙動にヒステリシスを持たせている）。なお、上記切換温度は予め設定された初期値として、θ１＝５℃、θ２＝２℃が制御装置６の記憶部に記憶されている。

【0043】

以上のように、外気温度が変化し、それまでの主動力源・補助動力源の割り当てを入れ換えたほうが効率がよいとみなされた場合には、第１圧縮機４３及び第２圧縮機５３に対する割り当てが入れ換えられ、それまで主動力源だった圧縮機が補助動力源として駆動され、補助動力源だった圧縮機が主動力源として駆動される。

【0044】

なお、本実施形態では、地中熱ヒートポンプ制御装置６１が、主動力源／補助動力源の切換制御を行うものとして説明したが、空気熱ヒートポンプ制御装置６２が主動力源／補助動力源の切換制御を行うものであってもよく、地中熱ヒートポンプ制御装置６１と空気熱ヒートポンプ制御装置６２とが、必要に応じて互いに連係して、主動力源／補助動力源の切換制御を行うものであってもよい。

【0045】

続いて、暖房運転時における空気熱ヒートポンプ制御装置６２について説明すると、空気熱ヒートポンプ制御装置６２は、戻り温度センサ３４の検出値に応じて、第２圧縮機５３の回転数を制御する。特にこの例では、戻り温度センサ３４により検出される負荷側循環液Ｌの戻り温水温度が、例えばリモコン６０の設定温度に基づいて設定される目標温水温度になるように、第２圧縮機５３の回転数を制御する。なお、この空気熱ヒートポンプ制御装置６２と地中熱ヒートポンプ制御装置６１とは、必要に応じて互いに連係しつつ、対象となる第１圧縮機４３または第２圧縮機５３の制御を行う。

【0046】

また、空気熱ヒートポンプ制御装置６２は、第２冷媒吐出温度センサ５２ａにより検出される第２冷媒Ｃ２の冷媒吐出温度に応じて、第２膨張弁５５の弁開度を制御する。特にこの例では、第２冷媒吐出温度センサ５２ａにより検出される第２冷媒Ｃ２の冷媒吐出温度が、例えばリモコン６０の設定温度に対応した制御上の目標冷媒吐出温度となるように、第２膨張弁５５の弁開度を制御する。なお、この空気熱ヒートポンプ制御装置６２と地中熱ヒートポンプ制御装置６１とは、必要に応じて互いに連係しつつ、対象となる第１膨張弁４５または第２膨張弁５５の制御を行う。

【0047】

さらに、空気熱ヒートポンプ制御装置６２は、外気温度センサ５２ｃにより検出された外気温度に応じて、送風ファン５６の回転数を制御する。

【0048】

そして、空気熱ヒートポンプ制御装置６２は、暖房運転中に、空気熱交換器５７に霜が付着していると判断した場合、その霜を溶かす除霜運転を行わせる。

【0049】

前記除霜運転の形態は、暖房運転時と逆方向に第２冷媒Ｃ２を循環させる形態であり、具体的に除霜運転は、第２膨張弁５５を除霜運転前の暖房運転時よりも所定の開度（例えば全開）まで拡大すると共に、第２四方弁５４を除霜運転時の状態に切り換えて第２冷媒Ｃ２の流れ方向が暖房運転時の第２冷媒Ｃ２の流れ方向と逆になるようにし、第２圧縮機５３から吐出された第２冷媒Ｃ２を、空気熱交換器５７に直接供給して空気熱交換器５７に発生した霜を溶かす。空気熱交換器５７にて霜との熱交換で温度低下した第２冷媒Ｃ２は、第２膨張弁５５で減圧されることなく第２膨張弁５５を通過し、第２負荷側熱交換器５１を流通して再び第２圧縮機５３に戻るものである。

【0050】

前記除霜運転の開始は、例えば、第２冷媒温度センサ５２ｂで検出した冷媒温度が予め設定された除霜開始温度に達したか否か、または、外気温度センサ５２ｃで検出した外気温度および第２冷媒温度センサ５２ｂで検出した冷媒温度がそれぞれ予め設定された除霜開始温度に達したか否かなどを制御装置６（例えば、空気熱ヒートポンプ制御装置６２）が判断、すなわち、所定の除霜開始条件が成立したか否かを制御装置６が判断して、除霜開始条件が成立したと判断したら除霜運転を開始することができる。また、除霜運転の完了は、第２冷媒温度センサ５２ｂで検出する空気熱交換器５７を流通してきた第２冷媒Ｃ２の温度が、予め設定された除霜終了温度に達したか否かを制御装置６（例えば、空気熱ヒートポンプ制御装置６２）が判断、すなわち所定の除霜終了条件が成立したか否かを制御装置６が判断して、除霜終了条件が成立したと判断したら除霜運転を終了することができる。

【0051】

また、空気熱ヒートポンプ制御装置６２は、空気熱交換器５７に付いた霜を溶かす除霜運転の実行されやすさを判定する判定手段６２ａを有し、判定手段６２ａは、除霜運転の実行されやすさに応じて所定の切換温度（θ１、θ２）を変更するものである。判定手段６２ａの具体的な制御内容については後述する。

【0052】

なお、本実施形態では、空気熱ヒートポンプ制御装置６２が上記判定手段６２ａを有するものとしたが、地中熱ヒートポンプ制御装置６１が判定手段６２ａと同等の機能を持った判定手段を有するものであってもよく、地中熱ヒートポンプ制御装置６１と空気熱ヒートポンプ制御装置６２とが、必要に応じて互いに連係して、判定手段６２ａと同等の機能を発揮するようにしたものであってもよい。

【0053】

次に、図１および図２に示す複合熱源ヒートポンプ装置１の暖房運転時の動作について図４および図５を用いて説明する。空調端末３６に供給される負荷側循環液Ｌを加熱する暖房運転は、第１ヒートポンプ回路４０または第２ヒートポンプ回路５０の何れか一方を作動させて行う場合と、第１ヒートポンプ回路４０および第２ヒートポンプ回路５０の双方を作動させて行う場合があるが、ここでは、第１ヒートポンプ回路４０および第２ヒートポンプ回路５０の双方を作動させて行う場合について説明するものである。なお、図４および図５中の矢印は、冷媒や循環液の流れる方向を示したものである。

【0054】

リモコン６０から空調端末３６による室内の加熱の指示がなされると、まず、制御装置６は、外気温度を基準として、地中熱ヒートポンプユニット４の第１圧縮機４３と空気熱ヒートポンプ装置５の第２圧縮機５３のうち、一方を主動力源に設定し、他方を補助動力源に設定する。

【0055】

具体的には、外気温度センサ５２ｃで検出した外気温度が所定の切換温度θ１（例えば、５℃）以上であれば、空気熱ヒートポンプユニット５の方が採熱効率が高いと判断し、第２圧縮機５３を主動力源とすると共に第１圧縮機４３を補助動力源として設定し、外気温度センサ５２ｃで検出した外気温度が所定の切換温度θ１（例えば、５℃）未満であれば、地中熱ヒートポンプユニット４の方が採熱効率が高いと判断し、第１圧縮機４３を主動力源とすると共に第２圧縮機５３を補助動力源として設定する。

【0056】

そして、制御装置６は、第１四方弁４４および第２四方弁５４を暖房運転時の状態となるように流路を切り換え、第１圧縮機４３、第１膨張弁４５、熱源側循環ポンプ２２、第２圧縮機５３、第２膨張弁５５、送風ファン５６、および負荷側循環ポンプ３２を駆動させて暖房運転を開始させる。この時、熱動弁３３も開弁される。

【0057】

前記暖房運転中、第１ヒートポンプ回路４０では、第１圧縮機４３で圧縮された高温・高圧のガス状の第１冷媒Ｃ１が第１圧縮機４３から吐出され、第１冷媒Ｃ１は凝縮器として機能する第１負荷側熱交換器４１にて、負荷側循環回路３０を流れる負荷側循環液Ｌと熱交換を行って負荷側循環液Ｌに熱を放出して加熱しながら気液混合状態で高圧の冷媒に変化する。そして、この状態の第１冷媒Ｃ１が第１膨張弁４５において減圧されて低圧の冷媒となって蒸発しやすい状態となり、蒸発器として機能する第１熱源側熱交換器４６において、熱源側循環回路２０を流れる熱源側循環液Ｈと熱交換を行って熱源側循環液Ｈから吸熱して低温・低圧のガス状の第１冷媒Ｃ１となって、再び第１圧縮機４３へ戻るものである。

【0058】

一方、第２ヒートポンプ回路５０では、第２圧縮機５３で圧縮された高温・高圧のガス状の第２冷媒Ｃ２が第２圧縮機５３から吐出され、第２冷媒Ｃ２は凝縮器として機能する第２負荷側熱交換器５１にて、負荷側循環回路３０を流れる負荷側循環液Ｌと熱交換を行って負荷側循環液Ｌに熱を放出して加熱しながら気液混合状態で高圧の冷媒に変化する。そして、この状態の第２冷媒Ｃ２が第２膨張弁５５において減圧されて低圧の冷媒となって蒸発しやすい状態となり、蒸発器として機能する空気熱交換器５７において、送風ファン５６の作動により送られる外気と熱交換を行って外気から吸熱して低温・低圧のガス状の第２冷媒Ｃ２となって、再び第２圧縮機５３へ戻るものである。

【0059】

前記熱源側循環回路２０では、地中熱交換器２３によって地中熱が採熱され、その熱を帯びた熱源側循環液Ｈが熱源側循環ポンプ２２の駆動により第１熱源側熱交換器４６に供給される。そして第１熱源側熱交換器４６にて第１冷媒Ｃ１と熱源側循環液Ｈとで熱交換が行われ、地中熱交換器２３にて採熱された地中熱が第１冷媒Ｃ１側に汲み上げられ、第１冷媒Ｃ１が加熱され蒸発するものである。

【0060】

前記負荷側循環回路３０では、一定回転数で駆動される負荷側循環ポンプ３２の駆動により第１負荷側熱交換器４１に流入した負荷側循環液Ｌは、凝縮器として機能する第１負荷側熱交換器４１において第１冷媒Ｃ１と熱交換されて加熱された後、凝縮器として機能する第２負荷側熱交換器５１において第２冷媒Ｃ２と熱交換されてさらに加熱され、加熱された負荷側循環液Ｌは、その後、空調端末３６に供給されて室内の暖房が行われ、空調端末３６にて放熱された温度低下した負荷側循環液Ｌは再び第１負荷側熱交換器４１へと戻るものである。

【0061】

なお、暖房運転中に、空気熱ヒートポンプユニット５（第２ヒートポンプ回路５０）の空気熱交換器５７の霜を溶かす除霜運転が実行される場合は、第２四方弁５４が暖房運転時の状態から除霜運転時の状態に切り換えられ、図５に示すように、第２冷媒Ｃ２の流れ方向が暖房運転時の第２冷媒Ｃ２の流れ方向と逆方向になる。

【0062】

前記除霜運転中、第１ヒートポンプ回路４０は作動すると共に負荷側循環ポンプ３２も駆動しており、空気熱交換器５７の除霜のために第２ヒートポンプ回路５０側に熱供給を行いつつ、安定した暖房能力を確保して空調端末３６に供給される負荷側循環液Ｌの温水温度を低下させないように暖房運転を継続させることができるものである。

【0063】

次に、特徴的な動作として、上記判定手段６２ａによる主動力源／補助動力源を切り換えるための切換温度の設定方法について、図６のフローチャートを用いて説明する。

【0064】

前記判定手段６２ａは、所定期間（例えば３日間）における空気熱ヒートポンプユニット５（第２ヒートポンプ回路５０）の作動状況や除霜運転の実施状況を把握して、それらに基づいて主動力源／補助動力源の切換温度を設定するものであり、まず、判定手段６２ａは、前記所定期間をカウントするためのタイマをスタートする（ステップＳ１）。

【0065】

続いて、判定手段６２ａは、外気温度センサ５２ｃで検出される外気温度が所定温度未満（空気熱交換器５７に霜の付着が生じやすくなる状況として、例えば５℃未満）か否か判断し（ステップＳ２）、外気温度が所定温度未満であると判断すると、外気温度が所定温度未満のときの第２ヒートポンプ回路５０（空気熱ヒートポンプユニット５）の作動時間［分］をカウント（積算）すると共に、除霜運転を実行した回数をカウントし（ステップＳ３）、後述のステップＳ４の処理に進む。なお、上記ステップＳ３の処理においてカウントされる第２ヒートポンプ回路５０（空気熱ヒートポンプユニット５）の作動時間は、第２ヒートポンプ回路５０のみを作動させて暖房運転を行っているときの時間、および、第１ヒートポンプ回路４０と第２ヒートポンプ回路５０の双方を作動させて暖房運転を行っているときの第２ヒートポンプ回路５０の作動時間の両方が含まれる。一方、前記ステップＳ２において、外気温度が所定温度以上であると判断した場合は、後述のステップＳ４の処理に進む。

【0066】

そして、判定手段６２ａは、所定期間（３日間）が経過したか否か判断し（ステップＳ４）、所定期間が経過していないと判断した場合は、前記ステップＳ２の処理に戻り、所定期間が経過するまで、ステップＳ２、ステップＳ３の処理を繰り返し行い、所定期間が経過したと判断すると、第２ヒートポンプ回路５０の作動時間（積算作動時間）が所定時間（例えば６時間）以上か否か判断し（ステップＳ５）、第２ヒートポンプ回路５０の作動時間が所定時間以上であると判断した場合は、前記ステップＳ３の処理でカウントした第２ヒートポンプ回路５０の作動時間と除霜運転の実行回数とに基づき、除霜運転の実行されやすさを表す指標となる除霜頻度係数を算出し（ステップＳ６）、この算出した値から主動力源／補助動力源の切換温度（θ１、θ２）を設定し（ステップＳ７）、所定期間のカウントを行っていたタイマをリセットし（ステップＳ８）、前記ステップＳ１の処理に戻る。なお、判定手段６２ａが、前記ステップＳ５の処理において、第２ヒートポンプ回路５０の作動時間が所定時間未満であると判断した場合は、現在設定されている切換温度（θ１、θ２）を維持し（ステップＳ９）、前記ステップＳ８の処理に進むものである。

【0067】

ここで、上記の除霜頻度係数を算出する方法、および、算出値から主動力源／補助動力源の切換温度（θ１、θ２）を設定する方法について説明すると、判定手段６２ａは、まず、以下に示す式１にて除霜頻度係数を算出する。
除霜頻度係数＝第２ヒートポンプ回路５０作動時間／除霜運転実行回数 （式１）

【0068】

続いて、判定手段６２ａは、算出された除霜頻度係数を用い、制御装置６の記憶部に予め記憶された図７に示すような除霜頻度係数と切換温度変更量との関係に照らし合わせて、主動力源／補助動力源の切換温度を設定する。図７に示すように、算出された除霜頻度係数が予め設定された基準範囲（９０以上１２０未満）を上回る１２０以上（除霜運転実行回数が０回の場合、除霜頻度係数は計算できないが、この場合、除霜頻度係数は自動的に１２０以上の値が算出されるよう予めプログラムされているものとする）の場合、判定手段６２ａは、除霜運転が実行されにくいと判定し、現状値として現在設定されている主動力源／補助動力源の切換温度（θ１、θ２）から１℃低下させるように切換温度（θ１、θ２）を変更し、算出された除霜頻度係数が基準範囲内となる９０以上１２０未満の場合、判定手段６２ａは、除霜運転は実行されやすくも実行されにくくもないと判定し、現状値として現在設定されている主動力源／補助動力源の切換温度（θ１、θ２）を維持し、算出された除霜頻度係数が予め設定された基準範囲（９０以上１２０未満）を下回る９０未満の場合、判定手段６２ａは、除霜運転が実行されやすいと判定し、現状値として現在設定されている主動力源／補助動力源の切換温度（θ１、θ２）から１℃上昇させるように切換温度（θ１、θ２）を変更する。

【0069】

次に、主動力源／補助動力源の切換温度遷移の具体例を、図８～図１０を用いて説明する。なお、図８～図９における、（ａ）第１期間、（ｂ）第２期間、（ｃ）第３期間、および、図１０における、（ａ）第１期間、（ｂ）第２期間は、先に説明した所定期間とされ、ここでは３日間とし、図８～図１０において、第２ヒートポンプ回路５０の積算作動時間を作動時間（分）と表記すると共に、除霜運転実行回数を除霜回数と表記する。

【0070】

まず、図８の（ａ）第１期間において、主動力源／補助動力源の切換温度が、例えば、θ１＝５℃、θ２＝２℃に設定された状態で、外気温度センサ５２ｃで検出される外気温度が所定温度（５℃）未満のときに、暖房運転に関与した第２ヒートポンプ回路５０（空気熱ヒートポンプユニット５）の作動時間が３６０分、除霜運転実行回数が３回であった場合、上記判定手段６２ａは、（ａ）第１期間において、第２ヒートポンプ回路５０の作動時間が所定時間（６時間）以上あると判断し、除霜頻度係数を上記式１に基づき、除霜頻度係数＝３６０／３＝１２０と算出し、算出された値から除霜運転が実行されにくい設置環境であると判定し、図７に示すような除霜頻度係数と切換温度変更量との関係を参照して、現在の切換温度（θ１＝５℃、θ２＝２℃）から１℃低下させ、次回の（ｂ）第２期間の切換温度をθ１＝４℃、θ２＝１℃に設定する。

【0071】

そして、図８の（ｂ）第２期間において、主動力源／補助動力源の切換温度がθ１＝４℃、θ２＝１℃に設定された状態で、外気温度センサ５２ｃで検出される外気温度が所定温度（５℃）未満のときに、暖房運転に関与した第２ヒートポンプ回路５０（空気熱ヒートポンプユニット５）の作動時間が４２０分、除霜運転実行回数が４回であった場合、上記判定手段６２ａは、（ｂ）第２期間において、第２ヒートポンプ回路５０の作動時間が所定時間（６時間）以上あると判断し、除霜頻度係数を上記式１に基づき、除霜頻度係数＝４２０／４＝１０５と算出し、算出された値から除霜運転が実行されやすくもされにくくもない設置環境であると判定し、現在の切換温度（θ１＝４℃、θ２＝１℃）を維持し、次回の（ｃ）第３期間の切換温度をθ１＝４℃、θ２＝１℃に設定する。

【0072】

続いて、図９に示す動力源／補助動力源の切換温度遷移例について説明する。
図９の（ａ）第１期間において、主動力源／補助動力源の切換温度が、例えば、θ１＝５℃、θ２＝２℃に設定された状態で、外気温度センサ５２ｃで検出される外気温度が所定温度（５℃）未満のときに、暖房運転に関与した第２ヒートポンプ回路５０（空気熱ヒートポンプユニット５）の作動時間が４２０分、除霜運転実行回数が５回であった場合、上記判定手段６２ａは、（ａ）第１期間において、第２ヒートポンプ回路５０の作動時間が所定時間（６時間）以上あると判断し、除霜頻度係数を上記式１に基づき、除霜頻度係数＝４２０／５＝８４と算出し、算出された値から除霜運転が実行されやすい設置環境であると判定し、図７に示すような除霜頻度係数と切換温度変更量との関係を参照して、現在の切換温度（θ１＝５℃、θ２＝２℃）から１℃上昇させ、次回の（ｂ）第２期間の切換温度をθ１＝６℃、θ２＝３℃に設定する。

【0073】

そして、図９の（ｂ）第２期間において、主動力源／補助動力源の切換温度がθ１＝６℃、θ２＝３℃に設定された状態で、外気温度センサ５２ｃで検出される外気温度が所定温度（５℃）未満のときに、暖房運転に関与した第２ヒートポンプ回路５０（空気熱ヒートポンプユニット５）の作動時間が４００分、除霜運転実行回数が４回であった場合、上記判定手段６２ａは、（ｂ）第２期間において、第２ヒートポンプ回路５０の作動時間が所定時間（６時間）以上あると判断し、除霜頻度係数を上記式１に基づき、除霜頻度係数＝４０／４＝１００と算出し、算出された値から除霜運転が実行されやすくもされにくくもない設置環境であると判定し、現在の切換温度（θ１＝６℃、θ２＝３℃）を維持し、次回の（ｃ）第３期間の切換温度をθ１＝６℃、θ２＝３℃に設定する。

【0074】

続いて、図１０に示す動力源／補助動力源の切換温度遷移例について説明する。
図１０の（ａ）第１期間において、主動力源／補助動力源の切換温度が、例えば、θ１＝５℃、θ２＝２℃に設定された状態で、外気温度センサ５２ｃで検出される外気温度が所定温度（５℃）未満のときに、暖房運転に関与した第２ヒートポンプ回路５０（空気熱ヒートポンプユニット５）の作動時間が２４０分、除霜運転実行回数が１回であった場合、上記判定手段６２ａは、（ａ）第１期間において、第２ヒートポンプ回路５０の作動時間が所定時間（６時間）未満であると判断し、次回の（ｂ）第２期間の切換温度として、（ａ）第１期間と同じ切換温度θ１＝５℃、θ２＝２℃を設定する。

【0075】

以上説明してきたように、上記判定手段６２ａは、除霜運転の実行されやすさに応じて切換温度（θ１、θ２）を設定するようにしたことで、除霜運転が実行されやすそうな環境であれば、空気熱ヒートポンプユニット５の第２圧縮機５３から地中熱ヒートポンプユニット４の第１圧縮機４３への主動力源の切り換えタイミングが早くなるようにし、除霜運転が実行されにくそうな環境であれば、空気熱ヒートポンプユニット５（第２ヒートポンプ回路５０）の第２圧縮機５３から地中熱ヒートポンプユニット４（第１ヒートポンプ回路４０）の第１圧縮機４３への主動力源の切り換えタイミングが遅くなるようにする等、個々の設置環境に合った切換温度（θ１、θ２）へと自動的に設定されるので、運転効率を向上させることができるものである。

【0076】

前記判定手段６２ａは、上記所定期間における除霜運転の実行状況に基づいて、除霜運転の実行されやすさを判定するようにしたことで、除霜運転の実行状況、すなわち、除霜運転の実行回数や除霜運転の実行時間等から、個々の設置環境における除霜運転の実行されやすさを確実に判定でき、その判定に基づいて個々の設置環境に合った切換温度（θ１、θ２）の設定を容易に行うことができるものである。

【0077】

また、判定手段６２ａは、上記所定期間において外気温度センサ５２ｃが検出する外気温度が所定温度未満のときの第２ヒートポンプ回路５０の作動時間と除霜運転の実行状況としての除霜運転の実行回数とに基づいて算出された算出値である除霜頻度係数によって、除霜運転の実行されやすさを判定し、その算出値に応じて切換温度（θ１、θ２）を設定するようにしたことで、空気熱交換器５７に霜の付着が生じやすくなるような外気温度状況下での第２ヒートポンプ回路５０の作動時間と除霜運転の実行回数とを用いて、簡素な演算で確実に除霜運転の実行されやすさを判定することができ、それに見合う的確な切換温度（θ１、θ２）の設定を行うことができるものである。

【0078】

さらに、判定手段６２ａは、算出した除霜頻度係数が予め設定された基準範囲を上回ると判定した場合、すなわち、除霜運転が実行されにくいと判定した場合は、現在設定されている切換温度（θ１、θ２）を低下させるようにしたことで、除霜運転が実行されにくい、つまり、空気熱交換器５７に着霜しづらければ、第２ヒートポンプ回路５０は着霜による効率低下が抑制されて高効率で運転可能であり、切換温度（θ１、θ２）を低下させることにより、空気熱ヒートポンプユニット５（第２ヒートポンプ回路５０）の第２圧縮機５３が主動力源に設定されやすくなると共に、空気熱ヒートポンプユニット５（第２ヒートポンプ回路５０）の第２圧縮機５３から地中熱ヒートポンプユニット４（第１ヒートポンプ回路４０）の第１圧縮機４３への主動力源の切り換えタイミングが遅くなるので、効率の高い第２ヒートポンプ回路５０の第２圧縮機５３が主動力源として駆動する割合が増え、運転効率を向上させることができるものである。

【0079】

その上、判定手段６２ａは、算出した除霜頻度係数が予め設定された基準範囲を下回ると判定した場合、すなわち、除霜運転が実行されやすいと判定した場合は、現在設定されている切換温度（θ１、θ２）を上昇させるようにしたことで、除霜運転が実行されやすい、つまり、空気熱交換器５７に着霜しやすければ、第２ヒートポンプ回路５０は着霜による効率低下が生じ高効率な運転ができないが、切換温度（θ１、θ２）を上昇させることにより、地中熱ヒートポンプユニット４（第１ヒートポンプ回路４０）の第１圧縮機４３が主動力源に設定されやすくなると共に、空気熱ヒートポンプユニット５（第２ヒートポンプ回路５０）の第２圧縮機５３から地中熱ヒートポンプユニット４（第１ヒートポンプ回路４０）の第１圧縮機４３への主動力源の切り換えタイミングが早くなるので、効率の低い第２ヒートポンプ回路５０の第２圧縮機５３が主動力源として駆動する割合が減り、着霜による効率低下した状態での運転が減り、運転効率を向上させることができるものである。

【0080】

また、判定手段６２ａは、算出した除霜頻度係数が予め設定された基準範囲内であると判定した場合、すなわち、除霜運転が実行されやすくも実行されにくくもないと判定した場合は、現在設定されている切換温度（θ１、θ２）を変更せず維持するようにしたことで、設置環境に合致した切換温度（θ１、θ２）を継続できるので、運転効率がよい状態を保つことができるものである。

【0081】

なお、本発明は先に説明した一実施形態に限定されるものでなく、本実施形態では、地中熱ヒートポンプユニット４の熱源として地中熱交換器２３を示したが、熱源としては、地中熱の他に、湖沼、貯水池、井戸等の水熱源も利用可能であり、外気以外の熱源を利用するものであれば種類は問わないものであり、さらに、第１熱源側熱交換器４６に供給される熱源側循環液Ｈは熱源側循環回路２０のような閉回路を循環する形態でなくてもよく、熱源側循環液Ｈは第１熱源側熱交換器４６で熱交換した後は外部に排出されるような開放式の形態であってもよいものである。

【0082】

また、本実施形態では、判定手段６２ａは、上記所定期間において外気温度センサ５２ｃが検出する外気温度が所定温度未満のときの第２ヒートポンプ回路５０の作動時間と除霜運転の実行回数とに基づき、除霜運転の実行されやすさを表す指標となる除霜頻度係数を、上記式１を用いて算出したが、除霜運転の実行回数の代わりに、除霜運転の実行状況として除霜運転の実行時間を用いて、除霜頻度係数を算出してもよいものであり、上記所定期間において外気温度センサ５２ｃが検出する外気温度が所定温度未満のときの第２ヒートポンプ回路５０の作動時間と除霜運転の実行回数または実行時間とに基づいていれば、除霜頻度係数を算出する方法としては上記式１に限定されるものでもない。

【符号の説明】

【0083】

１ 複合熱源ヒートポンプ装置
６ 制御装置
４０ 第１ヒートポンプ回路
４１ 第１負荷側熱交換器
４３ 第１圧縮機
４５ 第１膨張弁
４６ 第１熱源側熱交換器
５０ 第２ヒートポンプ回路
５１ 第２負荷側熱交換器
５２ｃ 外気温度センサ
５３ 第２圧縮機
５５ 第２膨張弁
５７ 空気熱交換器
６２ａ 判定手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】