JP2011247469A - 温度調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度調整対象を昇温させる運転の場合において非定常状態のときに速やかに定常状態に移行させることを課題とする。
【解決手段】蒸発器１１、圧縮機１２、凝縮器１３及び膨張弁１４の間を熱媒体Ｈが循環するターボ冷凍機１０と、熱媒体Ｈと熱交換を行う流体Ｗが循環すると共に、流体Ｗの熱を外部に放出する熱放出部２１、熱媒体Ｈと温度調整対象Ｒとの間で熱を交換させる熱交換部２３及び流体Ｗに熱を付与する熱付与部３０を有する循環系２０とを備える温度調整装置１であって、循環系２０は、熱放出部２１及び熱交換部２３を凝縮器１３に切替可能に接続する第一循環部２５と、熱交換部２３及び熱付与部３０を蒸発器１１に切替可能に接続する第二循環部２６とを有し、熱付与部３０は、温度調整対象Ｒから排出された排熱媒体Ａが有する排熱を、導入した流体Ｗに供給可能な排熱供給手段３１と流体Ｗを加熱可能な加熱手段３２とを具備することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、温度調整装置に関するものである。

周知のように、ターボ冷凍機は、蒸発器、遠心圧縮機、凝縮器及び膨張弁を熱媒体が循環することによって冷凍サイクルが構成されている。このターボ冷凍機を空調に用いる場合には、遠心圧縮機が冷房仕様点で最高効率状態となるように冷房専用に設計されるのが通常である。ところが、遠心圧縮機を冷房専用に設計すると、暖房に用いる場合（外気から熱を吸上げる場合）に遠心圧縮機に要求される圧力比（以下、必要圧力比という。）を満足することができず、蒸発器と凝縮器との間で確保することができる最大温度差（蒸発器圧力と凝縮器圧力との間の最大圧力差）が不足してしまう。

この冷房専用に設計された遠心圧縮機においては、回転数を増加させることにより圧力比を大きくすることが可能であるが、回転数を増加させると効率が低下してしまうと共に、チョーク点とサージ点の間の流量作動範囲が小さくなってターボ冷凍機の部分負荷特性が悪化してしまう。一方、暖房仕様点（高回転時）で最高効率状態となるように遠心圧縮機を設計すると、冷房時の効率が低下してしまう。

下記特許文献１においては、冷暖房を行う空調機を、熱源水を排気空気で冷却または加熱する気液直接接触型熱交換器と、熱源水循環手段により空調機と熱交換器との間で熱源水を循環させる熱源水循環系と、熱交換器に排気空気を送気する排気ファンとで構成している。すなわち、気液直接接触型熱交換器において排気空気により熱源水を冷却または加熱することにより、排気空気から熱回収を行って所望の空調空気を得るようにしている。

特開平９−１４６９４号公報

しかしながら、従来の技術では、室温を昇温させる場合において、暖房起動時や夜間等のように排気空気が比較的に低温となる非定常状態のときには、排熱を十分に回収することができないために、室温を昇温させて定常状態になるまでに長時間を要するという問題があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、温度調整対象を昇温させる運転の場合において非定常状態のときに速やかに定常状態に移行させることを課題とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る温度調整装置は、蒸発器、圧縮機、凝縮器及び膨張弁の間を熱媒体が循環するターボ冷凍機と、前記熱媒体と熱交換を行う流体が循環すると共に、前記流体の熱を外部に放出する熱放出部、前記流体と温度調整対象との間で熱を交換させる熱交換部及び前記流体に熱を付与する熱付与部を有する循環系とを備える温度調整装置であって、前記循環系は、前記熱放出部及び前記熱交換部を前記凝縮器に切替可能に接続すると共に、前記熱放出部及び前記熱交換部のうち一方と前記凝縮器との間で前記流体を循環させる第一循環部と、前記熱交換部及び前記熱付与部を前記蒸発器に切替可能に接続すると共に、前記熱交換部及び前記熱付与部のうち一方と前記蒸発器との間で前記流体を循環させる第二循環部とを有し、前記熱付与部は、前記流体を導入可能に構成され、前記温度調整対象から排出された排熱媒体が有する排熱を前記導入した流体に供給する排熱供給手段と、前記流体を加熱可能な加熱手段とを具備することを特徴とする。
この構成によれば、熱交換部と凝縮器との間で流体を循環させると共に熱付与部と蒸発器との間で流体を循環させることにより、温度調整対象を昇温させることが可能である。この場合に、流体を加熱可能な加熱手段を具備するので、排熱が少量であったとしても流体を加熱することで蒸発器圧力を上昇させることができると共に、ターボ冷凍機及び熱交換部を介して温度調整対象を昇温させることができる。そして、温度調整対象からの排熱を回収することで温度調整対象及び循環系に蓄積される熱量が増加するので、非定常状態から定常状態に速やかに移行することができる。

また、前記排熱供給手段は、前記流体を前記排熱媒体に接触させずに、前記流体に排熱を付与することを特徴とする。
この構成によれば、排熱供給手段が、流体を排熱媒体に接触させずに、流体に排熱を付与するので、流体が排熱媒体に含まれるダスト等によって汚染されることを防止することができる。

また、前記温度調整対象を降温させる場合に、前記第一循環部が前記熱放出部を前記凝縮器に接続すると共に、前記第二循環部が前記熱交換部を前記蒸発器に接続する一方、前記温度調整対象を昇温させる場合に、前記第一循環部が前記熱交換部を前記凝縮器に接続すると共に、前記第二循環部が前記熱付与部を前記蒸発器に接続することを特徴とする。
この構成によれば、温度調整対象を降温させる場合に熱放出部を凝縮器に接続すると共に熱交換部を蒸発器に接続する一方、温度調整対象を昇温させる場合に熱交換部を凝縮器に接続すると共に熱付与部を蒸発器に接続するので、温度調整対象を適切に昇温及び降温させるように流体を循環させることができる。

また、前記排熱媒体の温度Ｔａを検出する排熱媒体温度センサと、前記熱付与部に流入する前記流体の流入温度Ｔｗ１を検出する流入温度センサと、前記熱付与部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、以下の条件式（１）を満足することを条件として、前記排熱供給手段への前記流体の導入を遮断すると共に前記加熱手段で前記流体を加熱させることを特徴とする。
Ｔａ＜Ｔｗ１…（１）
この構成によれば、条件式（１）を満足することを条件として排熱供給手段への流体の導入を遮断すると共に加熱手段で流体を加熱させるので、温度調整対象を昇温させる運転の立ち上がり直後等の非定常状態において、熱付与部に流入する流体の流入温度Ｔｗ１を排熱媒体の温度Ｔａが下回る場合に、加熱手段を用いて流体及び温度調整対象を昇温させることができると共に、流体の熱が排熱媒体に奪われて流体及び温度調整対象が降温することを抑止するので、蒸発器圧力を速やかに上昇させて非定常状態から定常状態へ移行させることができる。

また、前記排熱媒体の温度Ｔａを検出する排熱媒体温度センサと、前記熱付与部から流出する前記流体の流出温度Ｔｗ２を検出する流出温度センサと、前記熱付与部に流入する前記流体の流入温度Ｔｗ１を検出する流入温度センサと、前記熱付与部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、以下の条件式（２）を満足することを条件として、前記排熱供給手段に前記流体を導入すると共に前記加熱手段で前記流体を加熱させることを特徴とする。
Ｔｗ１≦Ｔａ＜Ｔｗ２…（２）
この構成によれば、条件式（２）を満足することを条件として排熱供給手段に流体を導入すると共に加熱手段で流体を加熱させるので、温度調整対象を昇温させる運転の立ち上がり後等の非定常状態において、流入温度Ｔｗ１が排熱媒体の温度Ｔａ以下になり、かつ、流出温度Ｔｗ２が排熱媒体の温度Ｔａを上回る場合に、加熱手段及び排熱供給手段を併用して流体及び温度調整対象に多量の熱を付与することができる。これにより、非定常状態から定常状態へ更に速やかに移行させることができる。

また、前記排熱媒体の温度Ｔａを検出する排熱媒体温度センサと、前記熱付与部から流出する前記流体の流出温度Ｔｗ２を検出する流出温度センサと、前記熱付与部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、以下の条件式（３ａ），（３ｂ）を満足することを条件として、前記排熱供給手段に前記流体を導入すると共に前記加熱手段で前記流体を加熱させることを特徴とする。
Ｔｗ２≦Ｔａ…（３ａ）
Ｔｗ２＜Ｔｘ…（３ｂ）
但し、Ｔｘは、前記制御部に任意に設定された、前記熱付与部から流出する前記流体の下限温度である。
この構成によれば、条件式（３ａ），（３ｂ）を満足することを条件として、排熱供給手段に流体を導入すると共に加熱手段で流体を加熱させるので、流出温度Ｔｗ２が下限温度Ｔｘ以上になって蒸発器圧力を十分に上げることができるまで、加熱手段及び排熱供給手段を併用して流体及び温度調整対象に多量の熱を付与する。これにより、蒸発器圧力を確実に上昇させることができ、暖房時の圧縮機の要求圧力比を確実に下げることができる。

また、前記排熱媒体の温度Ｔａを検出する排熱媒体温度センサと前記熱付与部から流出する前記流体の流出温度Ｔｗ２を検出する流出温度センサと、前記熱付与部を制御する制御部とを備え、前記熱付与部は、以下の条件式（４ａ），（４ｂ）を満足することを条件として、前記排熱供給手段に前記流体を導入すると共に前記加熱手段による前記流体への加熱を停止することを特徴とする特徴とする。
Ｔｗ２≦Ｔａ…（４ａ）
Ｔｗ２≧Ｔｘ…（４ｂ）
但し、Ｔｘは、前記制御部に任意に設定された、前記熱付与部から流出する前記流体の下限温度である。
この構成によれば、条件式（４ａ），（４ｂ）を満足することを条件として、排熱供給手段に流体を導入すると共に加熱手段による流体への加熱を停止するので、温度調整対象を昇温させる運転の定常状態の場合に、加熱手段を停止してエネルギーの消費を抑止することができる。

本発明に係る温度調整装置によれば、温度調整対象を昇温させる運転の場合において非定常状態のときに速やかに定常状態に移行させることができる。

本発明の実施形態に係る温度調整装置１の概略構成図である。 本発明の実施形態に係る制御部５０の熱付与部３０に対する制御条件である。 本発明の実施形態に係る温度調整装置１の冷房運転における配管接続図である。 本発明の実施形態に係る温度調整装置１の二段圧縮サイクルを圧力エンタルピ線図（ｐｈ線図）に示したものであって、横軸がエンタルピ（ｈ）、縦軸が圧力（ｐ）、実線が冷房運転のサイクル、破線が暖房運転のサイクルを示している。 本発明の実施形態に係る温度調整装置１の暖房運転における非定常状態の配管接続図であって、条件式（１）を満足する場合の配管接続図である。 本発明の実施形態に係る温度調整装置１の暖房運転における非定常状態の配管接続図であって、条件式（２）又は条件式（３ａ）（３ｂ）を満足する場合の配管接続図である。 本発明の実施形態に係る温度調整装置１の暖房運転における定常状態の配管接続図であって、条件式（４ａ）（４ｂ）を満足する場合の配管接続図である。 本発明の実施形態に係る遠心圧縮機１２の性能マップであって、横軸が流量、縦軸が圧力比である。 本発明の実施形態に係る温度調整装置１の第一変形例の概略構成図である。 本発明の実施形態に係る温度調整装置１の第二変形例の概略構成図である。 本発明の実施形態に係る温度調整装置１の第三変形例の概略構成図である。 本発明の実施形態に係る温度調整装置１の第三変形例の接続条件を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る温度調整装置１の概略構成図である。
図１に示すように、温度調整装置１は、ビル居室Ｒ（温度調整対象）の空調用として配設されたものであり、ターボ冷凍機１０と、循環系２０と、センサ部４０と、制御部５０とを備えている。

このような遠心圧縮機１２を備えるターボ冷凍機１０は、熱媒体Ｈが循環して二段圧縮サイクルを構成するようになっている。
具体的には、遠心圧縮機１２の一段目の羽根車（不図示）で中間圧力まで気相の熱媒体Ｈを圧縮する。中間圧力に圧縮された熱媒体Ｈは、中間冷却器１４から流入した冷却熱媒体Ｈと合流して冷却されると共に遠心圧縮機１２の二段目の羽根車（不図示）で凝縮圧力まで圧縮される。凝縮圧力に圧縮された熱媒体Ｈは、凝縮器１３に送られて後述の循環水（流体）Ｗに熱を奪われて凝縮し、液相となる。液相となった熱媒体Ｈは、膨張弁１５で膨張した後に、中間冷却器１４を経て大部分が膨張弁１６を介して蒸発器１１へと送られる。蒸発器１１においては、循環水Ｗの熱を奪うことにより気相となり、この気相となった熱媒体Ｈが遠心圧縮機１２の一段目の羽根車（不図示）へと送られる。

遠心圧縮機１２は、回転数が可変に構成されて、冷房仕様点で最高効率状態となるように設計されている。

循環系２０は、ターボ冷凍機１０の熱媒体Ｈと熱交換を行う循環水Ｗが循環するものであり、図１に示すように、冷却塔（熱放出部）２１と、冷水ヘッダ２２及び分配管２３（熱交換部）と、熱付与部３０と、第一循環部２５と、第二循環部２６とを有している。

冷却塔２１は、ビル外部に設置されており、凝縮器１３から流入した循環水Ｗの熱を放出して循環水Ｗを冷却する。

冷水ヘッダ２２は、第一循環部２５又は第二循環部２６から冷水ヘッダ２２の内部に流入した循環水Ｗを、ビル内に配管された複数の分配管２３に分配する往ヘッダ２２Ａと、複数の分配管２３から還ってきた循環水Ｗを、第一循環部２５又は第二循環部２６に流出させる還ヘッダ２２Ｂとを備えている。
分配管２３は、ビル内の各居室に往き渡るように配設されており、各居室の空気と循環水Ｗとを熱交換させて各居室の空気を昇温又は降温させる。以下、ビル内の居室全体をいう場合に単に「ビル居室Ｒ」という。

熱付与部３０は、流入した循環水Ｗに熱を付与するものであり、熱交換器３１と、火力ボイラ（加熱手段）３２とを備えている（後に詳述する）。

第一循環部２５は、冷却塔２１及び冷水ヘッダ２２を凝縮器１３に切替可能に接続すると共に、冷却塔２１及び冷水ヘッダ２２のうち一方と凝縮器１３との間で循環水Ｗを循環させる。
第二循環部２６は、冷水ヘッダ２２及び熱付与部３０を蒸発器１１に切替可能に接続すると共に、冷水ヘッダ２２及び熱付与部３０のうち一方と蒸発器１１との間で循環水Ｗを循環させる。

より具体的には、循環系２０は、冷却塔出口２１ｂと凝縮器入口１３ａとを接続する第一配管Ｃ１と、凝縮器出口１３ｂと冷却塔入口２１ａとを接続する第二配管Ｃ２と、蒸発器入口１１ａと冷水ヘッダ出口２２ｂとを結ぶ第三配管Ｃ３と、蒸発器出口１１ｂと冷水ヘッダ入口２２ａとを接続する第四配管Ｃ４と、第一配管Ｃ１と第三配管Ｃ３とを接続する第一バイパス配管Ｃ５と、第二配管Ｃ２と第四配管Ｃ４とを接続する第二バイパス配管Ｃ６と、第四配管Ｃ４と熱付与部３０とを接続する第一分岐配管Ｃ７と、第三配管Ｃ３と熱付与部３０とを接続する第二分岐配管Ｃ８とを備えている。

また、第二配管Ｃ２において凝縮器出口１３ｂと第二バイパス配管Ｃ６との間に配設され、凝縮器出口１３ｂ側から第二バイパス配管Ｃ６側に循環水Ｗを送り出す第一ポンプＰ１と、第四配管Ｃ４において蒸発器出口１１ｂと第一分岐配管Ｃ７との間に配設され、蒸発器出口１１ｂ側から第一分岐配管Ｃ７側に循環水Ｗを送り出す第二ポンプＰ２とを備えている。
さらに、第一配管Ｃ１において第一バイパス配管Ｃ５と冷却塔出口２１ｂとの間に配設された第一弁Ｂ１と、第二配管Ｃ２において第二バイパス配管Ｃ６と冷却塔入口２１ａとの間に配設された第二弁Ｂ２と、第一バイパス配管Ｃ５に配設された第一バイパス弁Ｂ５と、第二バイパス配管Ｃ６に配設された第二バイパス弁Ｂ６と、第三配管Ｃ３において第一バイパス配管Ｃ５と蒸発器入口１１ａとの間に配設された第三弁Ｂ３と、第四配管Ｃ４において第二バイパス配管Ｃ６と第二ポンプＰ２との間に配設された第四弁Ｂ４とを備えている。

すなわち、上述した第一循環部２５は、第一配管Ｃ１と、第二配管Ｃ２と、第一バイパス配管Ｃ５と、第二バイパス配管Ｃ６と、第三配管Ｃ３のうち第一バイパス配管Ｃ５よりも冷水ヘッダ出口２２ｂ側の一部と、第四配管Ｃ４のうち第二バイパス配管Ｃ６よりも冷水ヘッダ入口２２ａ側の一部とで構成されている。つまり、第一循環部２５は、第一弁Ｂ１及び第二弁Ｂ２を開、第一バイパス弁Ｂ５及び第二バイパス弁Ｂ６を閉とすることで凝縮器１３と冷却塔２１との間で循環水Ｗを循環させる。一方、第一弁Ｂ１及び第二弁Ｂ２並びに第三弁Ｂ３及び第四弁Ｂ４を閉、第一バイパス弁Ｂ５及び第二バイパス弁Ｂ６を開とすることで凝縮器１３と冷水ヘッダ２２との間で循環水Ｗを循環させる。

また、上述した第二循環部２６は、第三配管Ｃ３と、第四配管Ｃ４と、第一分岐配管Ｃ７と、第二分岐配管Ｃ８とで構成されている。つまり、第二循環部２６は、第三弁Ｂ３及び第四弁Ｂ４を開、第一バイパス弁Ｂ５及び第二バイパス弁Ｂ６並びに熱付与部３０における弁ユニット３３（後述する。）を閉とすることで蒸発器１１と冷水ヘッダ２２との間で循環水Ｗを循環させる。一方、第三弁Ｂ３及び第四弁Ｂ４を閉とした状態において、熱付与部３０における弁ユニット３３の弁Ｂ９，Ｂ１０を開かつ弁Ｂ１１を閉、又は、弁Ｂ９，Ｂ１０を閉かつ弁Ｂ１１を開とすることで蒸発器１１と熱付与部３０との間で循環水Ｗを循環させる。

熱付与部３０は、図１に示すように、熱交換器３１と、火力ボイラ３２と、弁ユニット３３とを備えている。
熱交換器３１は、ビル居室Ｒからの排気（排熱媒体）Ａが流通する排気ダクトＤに配設されている。この熱交換器３１は、例えば、伝熱管内を循環水Ｗが流れるように構成されて管壁を介して排気Ａと熱交換を行うように構成された非接触型のものであり、排気Ａと循環水Ｗとが接触しないようになっている。この熱交換器３１は、第二循環部２６の第一分岐配管Ｃ７に対して上流側配管Ｃ９を介して接続されていると共に、第二循環部２６の第二分岐配管Ｃ８に対して下流側配管Ｃ１０を介して接続されている。

火力ボイラ３２は、具体的には、ガス焚又は油焚のものであり、循環水Ｗを加熱することができるようになっており、下流側配管Ｃ１０に配設されている。下流側配管Ｃ１０において火力ボイラ３２と熱交換器出口３１ｂとの間には、上流側配管Ｃ９に連通する分岐管Ｃ１１が配設されている。

弁ユニット３３は、上流側配管Ｃ９において分岐管Ｃ１１と熱交換器入口３１ａとの間に配設された上流弁Ｂ９と、下流側配管Ｃ１０において分岐管Ｃ１１と熱交換器出口３１ｂとの間に配設された下流弁Ｂ１０と、分岐管Ｃ１１に配設されたバイパス調整弁Ｂ１１とで構成されている。

センサ部４０は、三つのセンサから構成されており、排気ダクトＤにおいて熱交換器３１よりも上流側に設けられて排気Ａの排気温度Ｔａを検出する排気温度センサ（排熱媒体温度センサ）４１と、上流側配管Ｃ９又は第一分岐配管Ｃ７に配設されて熱付与部３０に流入する循環水Ｗの流入温度Ｔｗ１を検出する流入温度センサ４２と、下流側配管Ｃ１０又は第二分岐配管Ｃ８に配設されて熱付与部３０から流出する（蒸発器１１に流入する）循環水Ｗの流出温度Ｔｗ２を検出する流出温度センサ４３とを備えている。なお、各センサは、検出結果を制御部５０に出力する。

制御部５０は、上述した各弁の開閉制御を行って蒸発器１１及び凝縮器１３の接続先を切替制御すると共に、センサ部４０からの検出結果に基づいて熱付与部３０の制御を行う。
すなわち、制御部５０は、冷房運転をする場合には、第一循環部２５において凝縮器１３と冷却塔２１とを接続すると共に第二循環部２６において蒸発器１１と冷水ヘッダ２２とを接続する。また、暖房運転をする場合には、凝縮器１３と冷水ヘッダ２２とを接続すると共に、第二循環部２６において蒸発器１１と熱付与部３０とを接続する。

また、制御部５０は、暖房運転において、センサ部４０の各センサから入力された検出結果と、記憶部（不図示）に記憶された図２に示す条件とを比較して、熱付与部３０を制御する。
すなわち、制御部５０は、以下の条件式（１）を満足することを条件として、熱交換器３１への循環水Ｗの導入を遮断すると共に火力ボイラ３２で循環水Ｗを加熱させる。
Ｔａ＜Ｔｗ１…（１）
具体的には、上流弁Ｂ９と下流弁Ｂ１０とを閉、バイパス調整弁Ｂ１１を開とし、火力ボイラ３２をオンにする。

また、制御部５０は、以下の条件式（２）を満足することを条件として、熱交換器３１に循環水Ｗを導入すると共に火力ボイラ３２で循環水Ｗを加熱させる。
Ｔｗ１≦Ｔａ＜Ｔｗ２…（２）
具体的には、上流弁Ｂ９と下流弁Ｂ１０とを開、バイパス調整弁Ｂ１１を閉とし、火力ボイラ３２をオンにする。

また、制御部５０は、以下の条件式（３ａ）（３ｂ）を満足することを条件として、熱交換器３１に循環水Ｗを導入すると共に火力ボイラ３２で循環水Ｗを加熱させる。
Ｔｗ２≦Ｔａ…（３ａ）
Ｔｗ２＜Ｔｘ…（３ｂ）
具体的には、上流弁Ｂ９と下流弁Ｂ１０とを開、バイパス調整弁Ｂ１１を閉とし、火力ボイラ３２をオンにする。なお、Ｔｘは、制御部５０に任意に設定された、熱付与部３０から流出する循環水Ｗの下限温度であり、例えば、暖房運転の定常状態における蒸発器圧力ｐａ（＝ｐａ２、図４参照）を満足することができる循環水Ｗの温度に定められる。

また、制御部５０は、以下の条件式（４ａ）（４ｂ）を満足することを条件として、熱交換器３１に循環水Ｗを導入すると共に火力ボイラ３２による循環水Ｗへの加熱を停止する。
Ｔｗ２≦Ｔａ…（４ａ）
Ｔｗ２≧Ｔｘ…（４ｂ）
具体的には、上流弁Ｂ９と下流弁Ｂ１０とを開、バイパス調整弁Ｂ１１を閉とし、火力ボイラ３２をオフにする。

次に、上記の構成からなる温度調整装置１の動作について図を用いて説明する。
まず、冷房運転をする場合には、制御部５０が、図３に示すように、第一循環部２５において凝縮器１３と冷却塔２１とを接続すると共に第二循環部２６において蒸発器１１と冷水ヘッダ２２とを接続する。
そうすると、第二循環部２６の循環水Ｗが蒸発器１１と冷水ヘッダ２２との間で循環し、蒸発器１１において循環水Ｗが熱媒体Ｈに熱を奪われて冷却された後に往ヘッダ２２Ａを介して分配管２３に流入し、ビル居室Ｒの空気と熱交換をしてビル居室Ｒを冷房する。そして、昇温した循環水Ｗが還ヘッダ２２Ｂに集められた後に蒸発器１１に送られ、ターボ冷凍機１０の熱媒体Ｈに再び熱を奪われて冷却される。
熱媒体Ｈが奪った熱は、凝縮器１３において第一循環部２５の循環水Ｗに受け渡され、この循環水Ｗが受け取った熱と遠心圧縮機１２の動力エネルギーとを冷却塔２１において外気に放出する。

図４は、ターボ冷凍機１０の二段圧縮サイクルを圧力エンタルピ線図（ｐｈ線図）に示したものであって、横軸がエンタルピ（ｈ）、縦軸が圧力（ｐ）、実線が冷房運転のサイクル、破線が暖房運転のサイクルを示している。
ターボ冷凍機１０においては、図４に実線又は破線で示す二段圧縮サイクルが構成され、熱媒体Ｈが蒸発器１１で第二循環部２６の循環水Ｗの熱を奪うと共に凝縮器１３で第一循環部２５の循環水Ｗに熱を受け渡す。冷房運転においては、図４に実線で示すように、蒸発器圧力ｐａと凝縮器圧力ｐｂとの圧力差分（温度差分）が小さくなっており、遠心圧縮機１２の回転数Ｎが比較的に低い状態で（回転数Ｎ１、図８参照）、遠心圧縮機１２に要求される圧力比を満足することできる。

一方、暖房運転をする場合には、制御部５０が、図５及び図６に示すように、凝縮器１３と冷水ヘッダ２２とを接続すると共に、第二循環部２６において蒸発器１１と熱付与部３０とを接続する。

暖房運転の定常状態においては、後述するように制御部５０が熱交換器３１に循環水Ｗを導入する一方、火力ボイラ３２を停止することで、第二循環部２６の循環水Ｗが蒸発器１１と熱付与部３０の熱交換器３１との間で循環する。

すなわち、第二循環部２６における循環水Ｗは、熱交換器３１において排熱が供給された後に、蒸発器１１において熱媒体Ｈに熱（＝蒸発器１１の入力熱＋遠心圧縮機１２の動力エネルギー）を奪われるサイクルを繰り返す。
熱媒体Ｈは、蒸発器１１において循環水Ｗから奪った熱を、凝縮器１３において第一循環部２５の循環水Ｗに受け渡す。
第一循環部２５における循環水Ｗは、凝縮器１３において熱媒体Ｈから熱を受け取った後に、往ヘッダ２２Ａを介して分配管２３に流入し、ビル居室Ｒの空気と熱交換をしてビル居室Ｒを暖房する。そして、降温した循環水Ｗが還ヘッダ２２Ｂに集められた後に凝縮器１３に流入し、凝縮器１３において再び熱媒体Ｈから熱を受け取るサイクルを繰り返す。
そして、暖房により昇温したビル居室Ｒの空気が排気ダクトＤに排出され、この排気Ａの排熱を熱交換器３１が回収して第二循環部２６の循環水Ｗに供給する。

暖房運転においては、図４に破線で示すように、蒸発器圧力ｐａと凝縮器圧力ｐｂとの圧力差分（温度差分）が冷房（実線）よりも大きくなるが、第二循環部２６における循環水Ｗに排熱が供給された分だけ蒸発器圧力ｐａがｐａ１からｐａ２に上昇して維持されるために、この上昇分だけ蒸発器圧力ｐａと凝縮器圧力ｐｂとの圧力差分が小さくなる。つまり、暖房時に遠心圧縮機１２に要求される要求圧力比が小さくなり、冷房時の回転数Ｎ１から回転数を僅かに増加させるだけで、暖房時の要求圧力比を満足することできる（回転数Ｎ２、図８参照）。

このような暖房運転の定常状態（後述する図７の状態）に移行する前には、ビル居室Ｒの空気が比較的に低温であり、第二循環部２６の循環水Ｗに対して排気Ａの排熱を十分に供給することができない。しかしながら、温度調整装置１は、暖房運転起動した後に定常状態に速やかに移行することが可能である。

すなわち、暖房運転起動直後において排気温度Ｔａが熱付与部３０に流入する循環水Ｗの流入温度Ｔｗ１よりも低い場合には、制御部５０は、センサ部４０から入力された検出結果に基づいて上述した条件式（１）を満たすと判断し、図５に示すように、熱交換器３１への循環水Ｗの導入を遮断すると共に火力ボイラ３２で循環水Ｗを加熱させる。つまり、制御部５０は、火力ボイラ３２で循環水Ｗを加熱して循環水Ｗの温度を上昇させる。このようにすることで、図４に示すように、一点鎖線で示す蒸発器圧力ｐａがｐａ１から図中上方のｐａ２に向かって上昇する。
この際、流入温度Ｔｗ１が排気温度Ｔａより低いために、熱交換器３１に循環水Ｗを導入すると循環水Ｗの熱が排気Ａに奪われて蒸発器圧力ｐａの上昇が遅くなったり、低下したりしてしまうが、熱交換器３１への循環水Ｗの導入を遮断するために蒸発器圧力ｐａが速やかに上昇していく。
このようにして循環水Ｗに付与された熱は、凝縮器１３において第一循環部２５の循環水Ｗに移動し、冷水ヘッダ２２及び分配管２３を介して、ビル居室Ｒを暖房する。

次に、暖房運転起動後において流入温度Ｔｗ１が排気温度Ｔａ以下で、かつ、排気温度Ｔａが熱付与部３０から流出する循環水Ｗの流出温度Ｔｗ２よりも低い場合には、制御部５０は、センサ部４０から入力された検出結果に基づいて上述した条件式（２）を満たすと判断し、図６に示すように、熱交換器３１に循環水Ｗを導入すると共に火力ボイラ３２で循環水Ｗを加熱させる。
つまり、流入温度Ｔｗ１が排気温度Ｔａ以下であるために、熱交換器３１に循環水Ｗを導入すると排気Ａの排熱が循環水Ｗに供給され、火力ボイラ３２の加熱と併さって循環水Ｗに多量の熱が付与され、蒸発器圧力ｐａが更に速やかに上昇していく。

次に、暖房運転起動後において、熱付与部３０から流出する循環水Ｗの流出温度Ｔｗ２が排気温度Ｔａ以下となり、かつ、流出温度Ｔｗ２が下限温度Ｔｘよりも低いときには、制御部５０は、センサ部４０から入力された検出結果に基づいて、上述した条件式（３ａ）（３ｂ）を満たすと判断し、引き続き熱交換器３１に循環水Ｗを導入すると共に火力ボイラ３２で循環水Ｗを加熱させる。
つまり、流出温度Ｔｗ２が排気温度Ｔａ以下になったとしても、下限温度Ｔｘを下回っている場合には、排気Ａ及び循環水Ｗがどちらも低温となって蒸発器圧力ｐａ（＝ｐａ２）を確保することができないために、火力ボイラ３２及び熱交換器３１を併用して循環水Ｗに多量の熱を付与し、蒸発器圧力ｐａを更に上昇させる。

そして、暖房運転起動後において、熱付与部３０から流出する循環水Ｗの流出温度Ｔｗ２が排気温度Ｔａ以下になり、かつ、下限温度Ｔｘ以上になった場合には、制御部５０は、センサ部４０から入力された検出結果に基づいて、上述した条件式（４ａ）（４ｂ）を満たすと判断し、図７に示すように、引き続き熱交換器３１に循環水Ｗを導入する一方、火力ボイラ３２を停止する。
つまり、流出温度Ｔｗ２が下限温度Ｔｘ以上になり、かつ、排気温度Ｔａ以下になった場合には、熱交換器３１で循環水Ｗに排熱を供給するだけで蒸発器圧力ｐａ（＝ｐａ２）を確保することができるために、火力ボイラ３２を停止してエネルギーの消費を抑制する。
このようにして、温度調整装置１の暖房運転が定常状態となり、図４に示すように、蒸発器圧力ｐａ（＝ｐａ２）を維持して暖房時の要求圧力比を小さくする。そして、この暖房時の要求圧力比に応じて遠心圧縮機１２の回転数Ｎを僅かに増加させ（回転数Ｎ２）、暖房を効率よく行う。
なお、定常状態移行後においても、不測に排気Ａの温度が下がった場合等には、制御部５０が上記条件式（１）、（２）、（３ａ）（３ｂ）を満たすと判断し、上記と同様に熱付与部３０を制御して、定常状態に速やかに復帰する。

以上説明したように、温度調整装置１によれば、循環水Ｗを加熱可能な火力ボイラ３２を具備するので、暖房運転を行う場合において、排熱が少量であったとしても循環水Ｗを加熱することで蒸発器圧力ｐａを上昇させることができると共に、ターボ冷凍機１０及び分配管２３を介してビル居室Ｒを暖房させることができる。そして、ビル居室Ｒからの排熱を回収することでビル居室Ｒ及び循環系に蓄積される熱量が増加するので、非定常状態から定常状態に速やかに移行することができる。

図８は、遠心圧縮機１２の性能マップであって、横軸が流量、縦軸が圧力比である。
図８に示すように、遠心圧縮機１２は、冷房仕様点で最高効率状態となるように設計されており、冷房運転において良好な効率となり、また、作動流量範囲が広く確保されている。
熱付与部を有さない温度調整装置では、暖房運転において外気から熱を吸い上げるので、蒸発器圧力ｐａが低くなって遠心圧縮機の暖房時の要求圧力比が大きくなり、遠心圧縮機１２の回転数Ｎを増大させなくてはならない（図４参照）。このため、効率が低下すると共に、流量作動範囲が狭くなり部分負荷特性が低下してしまう。
しかしながら、温度調整装置１によれば、暖房運転において熱付与部３０が排気Ａが循環水Ｗに熱を供給することで、蒸発器圧力ｐａと凝縮器圧力ｐｂとの差が小さくなって暖房時の要求圧力比を小さくすることができる（図４参照）。これにより、遠心圧縮機１２が冷房仕様点で最高効率状態となるように設計されていたとしても、図８に破線で示すように、遠心圧縮機１２の回転数Ｎを僅かに増加させるだけで暖房時の要求圧力比を満足することができる。従って、効率低下を抑制しつつビル居室Ｒを暖房することができると共に、流量作動範囲を確保して部分負荷特性を十分に維持することが可能となる。
従って、冷房運転及び暖房運転の双方の運転において良好な効率を得ることが可能となる。

また、ビル居室Ｒを冷房する場合に冷却塔２１を凝縮器１３に接続すると共に分配管２３を蒸発器１１に接続する一方、ビル居室Ｒを暖房する場合に分配管２３を凝縮器１３に接続すると共に熱付与部３０を蒸発器１１に接続するので、ビル居室Ｒを適切に暖房及び冷房させるように循環水Ｗを循環させることができる。

また、条件式（１）を満足することを条件として、熱交換器３１への循環水Ｗの導入を遮断すると共に火力ボイラ３２で循環水Ｗを加熱させるので、暖房運転の立ち上がり直後等の非定常状態において、熱付与部３０に流入する循環水Ｗの流入温度Ｔｗ１を排気温度Ｔａが下回る場合に、火力ボイラ３２を用いて循環水Ｗを昇温させると共に、循環水Ｗの熱が排気Ａに奪われて循環水Ｗの降温することを抑止することができる。これにより、蒸発器圧力ｐａを速やかに上昇させて非定常状態から定常状態へ移行させることができる。

また、条件式（２）を満足することを条件として火力ボイラ３２と熱交換器３１とに循環水Ｗを導入するので、暖房運転の立ち上がり後等の非定常状態において、流入温度Ｔｗ１が排気温度Ｔａ以下になり、かつ、流出温度Ｔｗ２を排気温度Ｔａが下回る場合に、火力ボイラ３２及び熱交換器３１を併用して循環水Ｗに多量の熱を付与することができる。これにより、非定常状態から定常状態へ更に速やかに移行させることができる。

また、条件式（３ａ），（３ｂ）を満足することを条件として熱交換器３１に循環水Ｗを導入すると共に火力ボイラ３２で循環水Ｗを加熱させるので、流出温度Ｔｗ２が下限温度Ｔｘ以上になって蒸発器圧力ｐａを十分に確保することができるまで、火力ボイラ３２及び熱交換器３１を併用して循環水Ｗに多量の熱を付与することができる。これにより、蒸発器圧力ｐａを確実に上昇させることができると共に、暖房時の遠心圧縮機１２の要求圧力比を十分に下げることができる。

また、条件式（４ａ），（４ｂ）を満足することを条件として、火力ボイラ３２と熱交換器３１とに循環水Ｗを導入するので、流出温度Ｔｗ２が下限温度Ｔｘ以上になって排熱のみで蒸発器圧力ｐａを十分に維持することができる定常状態の場合に、火力ボイラ３２を停止してエネルギーの消費を抑制することができる。これにより、火力ボイラ３２による加熱を停止してエネルギーの消費を抑制することができる。

また、熱交換器３１が、非接触型のものであり、循環水Ｗを排気Ａに直接接触させずに循環水Ｗに排熱を付与するので、循環水Ｗが排気Ａに含まれるダストや油分等によって汚染されることを防止することができる。従って、循環系２０の流路の内表面にダスト等が付着すること及びダスト等の付着による伝熱効率の低下を抑止することができる。これにより、例えば、熱交換器３１が有する伝熱管の外表面にダスト等が付着したとしても、循環系２０の流路の内表面にダスト等が付着した場合に比べて、清掃の手間を軽減することができる。

なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上述した実施の形態においては、ターボ冷凍機１０を単数設ける構成にしたが、図１に示すようにターボ冷凍機１０´，１０´´を複数設けて冷水ヘッダ２２に接続する構成としてもよい。

また、上述した実施の形態においては、暖房運転の際（冬季）における第二循環部２６の循環水Ｗの凍結対策について特に言及しなかったが、例えば、循環水Ｗに不凍液を混入させたり、暖房停止時に第三弁Ｂ３と第四弁Ｂ４とを開とすることで、循環水Ｗの凍結を防止することが可能である。

また、上述した実施の形態においては、循環水Ｗを加熱する手段として、火力ボイラ３２を用いる構成としたが、図９に示すように、循環水Ｗを加熱する場合に蒸気を供給するように構成した蒸気焚ボイラ（加熱手段）３２Ａを用いてもよい。この際、蒸気吸収冷凍機、再生器及び再生器用の蒸気設備３５を用いた既存の温度調整装置において、蒸気吸収冷凍機の代替機としてターボ冷凍機１０を用いて温度調整装置１を構成する場合に、既存の蒸気設備３５を流用することが可能である。これは、火力ボイラの場合も同様であり、ガス焚きや油焚きの吸収冷凍機の火力設備を流用することが可能である。

同様に、循環水Ｗを加熱する場合に通電するように構成したヒーターを用いてもよい。例えば、図１０に示すように、下流側配管Ｃ１０にトレースヒーター（加熱手段）３２Ｂを巻く構成が考えられる。これにより、循環水Ｗの加熱手段としてガスや油、蒸気が使えない環境であっても加熱手段を付加することが可能である。

また、上述した実施の形態においては、循環系２０に多数の弁を設ける構成としたが、図１１に示すように、三方弁を用いて、弁の数を少なくしてもよい。
例えば、第一配管Ｃ１と第一バイパス配管Ｃ５との接合部に第一の三方弁Ｓ１を、第三配管Ｃ３と第一バイパス配管Ｃ５との接合部に第三の三方弁Ｓ３を設けることで、第一弁Ｂ１と第三弁Ｂ３と第一バイパス弁Ｂ５とを省略することができる。
同様に、第二配管Ｃ２と第二バイパス配管Ｃ６との接合部に第二の三方弁Ｓ２を、第四配管Ｃ４と第二バイパス配管Ｃ６との接合部に第四の三方弁Ｓ４を設けることで、第二弁Ｂ２と第四弁Ｂ４と第二バイパス弁Ｂ６とを省略することができる。
同様に、上流側配管Ｃ９と分岐管Ｃ１１との接続部に第五の三方弁Ｓ５を用いることで、上流弁Ｂ９と下流弁Ｂ１０とを省略することができる。

上記のように三方弁を用いた場合において、図１２に示すように、第一の三方弁Ｓ１及び第二の三方弁Ｓ２を直進接続することにより凝縮器１３と冷却塔２１とを接続すると共に、第三の三方弁Ｓ３及び第四の三方弁Ｓ４を直進接続にすることにより蒸発器１１と冷水ヘッダ２２とを接続して冷房運転を行うことができる。
また、暖房運転を行う場合には、第一の三方弁Ｓ１、第二の三方弁Ｓ２、第三の三方弁Ｓ３及び第四の三方弁Ｓ４を曲がり接続することにより凝縮器１３と冷水ヘッダ２２とを接続すると共に以下のようにして暖房を行うことが可能である。
すなわち、条件式（１）を満足する場合に、第五の三方弁Ｓ５を曲がり接続してバイパス調整弁Ｂ１１を開、火力ボイラ３２をオンとすることで、熱交換器３１への循環水Ｗの導入を遮断すると共に火力ボイラ３２で循環水Ｗを加熱することができる。
同様に、条件式（２）又は条件式（３ａ）（３ｂ）を満足する場合に、第五の三方弁Ｓ５を直進接続してバイパス調整弁Ｂ１１を閉、火力ボイラ３２をオンとすることで、熱交換器３１に循環水Ｗを導入すると共に火力ボイラ３２で循環水Ｗを加熱させることができる。
同様に、条件式（４ａ）（４ｂ）を満足する場合に、第五の三方弁Ｓ５を直進接続してバイパス調整弁Ｂ１１を閉、火力ボイラ３２をオフとすることで、熱交換器３１に循環水Ｗを導入すると共に火力ボイラ３２による循環水Ｗへの加熱を停止することができる。
このように、上述した作用と同様の効果を得つつ、弁の数を少なくすることができ、かつ、開閉制御も容易になる。

また、上述した実施の形態においては、熱交換器３１と火力ボイラ３２を上流側配管Ｃ９、下流側配管Ｃ１０及び分岐管Ｃ１１で接続し、上流弁Ｂ９、下流弁Ｂ１０、バイパス調整弁Ｂ１１を設ける構成としたが、この配管構成は一例であり、熱交換器３１を流通及び遮断可能に、熱交換器３１及び火力ボイラ３２を連通可能に配管構成すれば、上述した効果と同様の効果を得ることができる。例えば、上述した実施形態では、下流側配管Ｃ１０に火力ボイラ３２を配設する構成にしたが、分岐管Ｃ１１において火力ボイラ３２を配設すると共に火力ボイラ３２の上流及び下流の少なくとも一方に弁を設ける構成にしてもよい。

また、上述した実施の形態においては、二つの羽根車が設けられた遠心圧縮機１２を備えるターボ冷凍機１０を用いて本発明を構成したが、一つの羽根車が設けられた遠心圧縮機１２を備えるターボ冷凍機を用いて本発明を構成してもよい。また、三つ以上の羽根車の圧縮機でもよい。

また、上述した実施の形態においては、中間冷却器１４及び膨張弁１５，１６を備えて二段圧縮サイクルを構成するターボ冷凍機１０を用いる構成としたが、単数の膨張弁のみを備えて中間冷却器の無い単段圧縮サイクルを構成するターボ冷凍機を用いてもよい。また、中間冷却器が複数有り、膨張弁が中間冷却器の数＋１個の多段圧縮サイクルを構成するターボ冷凍機でもよい。

また、上述した実施の形態においては、熱交換器を非接触型のものを用いたが、接触型のものを用いてもよい。
また、上述した実施の形態においては、ビルの空調用に本発明を適用したが、ビル以外の建造物あるいは建造物以外の構造物の温度調整用として本発明を適用してもよい。

１…温度調整装置
１０…ターボ冷凍機
１１…蒸発器
１２…遠心圧縮機（圧縮機）
１３…凝縮器
１５，１６…膨張弁
２０…循環系
２１…冷却塔（熱放出部）
２３…分配管（熱交換部）
２５…第一循環部
２６…第二循環部
３０…熱付与部
３１…熱交換器（排熱供給手段）
３２…火力ボイラ（加熱手段）
３２Ａ…蒸気焚ボイラ（加熱手段）
３２Ｂ…トレースヒーター（加熱手段）
４１…排気温度センサ（排熱媒体温度センサ）
４２…流入温度センサ
４３…流出温度センサ
５０…制御部
Ａ…排気（排熱媒体）
Ｈ…熱媒体
Ｒ…ビル居室（温度調整対象）
Ｔａ…排気温度（排熱媒体の温度）
Ｔｘ…下限温度
Ｔｗ１…流入温度
Ｔｗ２…流出温度
Ｗ…循環水（流体）

Claims (7)

1. 蒸発器、圧縮機、凝縮器及び膨張弁の間を熱媒体が循環するターボ冷凍機と、
   前記熱媒体と熱交換を行う流体が循環すると共に、前記流体の熱を外部に放出する熱放出部、前記流体と温度調整対象との間で熱を交換させる熱交換部及び前記流体に熱を付与する熱付与部を有する循環系とを備える温度調整装置であって、
   前記循環系は、前記熱放出部及び前記熱交換部を前記凝縮器に切替可能に接続すると共に、前記熱放出部及び前記熱交換部のうち一方と前記凝縮器との間で前記流体を循環させる第一循環部と、
   前記熱交換部及び前記熱付与部を前記蒸発器に切替可能に接続すると共に、前記熱交換部及び前記熱付与部のうち一方と前記蒸発器との間で前記流体を循環させる第二循環部とを有し、
   前記熱付与部は、前記流体を導入可能に構成され、前記温度調整対象から排出された排熱媒体が有する排熱を前記導入した流体に供給する排熱供給手段と、
   前記流体を加熱可能な加熱手段とを具備することを特徴とする温度調整装置。
2. 前記排熱供給手段は、前記流体を前記排熱媒体に接触させずに、前記流体に排熱を付与することを特徴とする請求項１に記載の温度調整装置。
3. 前記温度調整対象を降温させる場合に、前記第一循環部が前記熱放出部を前記凝縮器に接続すると共に前記第二循環部が前記熱交換部を前記蒸発器に接続する一方、
   前記温度調整対象を昇温させる場合に、前記第一循環部が前記熱交換部を前記凝縮器に接続すると共に前記第二循環部が前記熱付与部を前記蒸発器に接続することを特徴とする請求項１又は２に記載の温度調整装置。
4. 前記排熱媒体の温度Ｔａを検出する排熱媒体温度センサと、
   前記熱付与部に流入する前記流体の流入温度Ｔｗ１を検出する流入温度センサと、
   前記熱付与部を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、以下の条件式（１）を満足することを条件として、前記排熱供給手段への前記流体の導入を遮断すると共に前記加熱手段で前記流体を加熱させることを特徴とする請求項３に記載の温度調整装置。
   Ｔａ＜Ｔｗ１…（１）
5. 前記排熱媒体の温度Ｔａを検出する排熱媒体温度センサと、
   前記熱付与部から流出する前記流体の流出温度Ｔｗ２を検出する流出温度センサと、
   前記熱付与部に流入する前記流体の流入温度Ｔｗ１を検出する流入温度センサと、
   前記熱付与部を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、以下の条件式（２）を満足することを条件として、前記排熱供給手段に前記流体を導入すると共に前記加熱手段で前記流体を加熱させることを特徴とする請求項３又は４に記載の温度調整装置。
   Ｔｗ１≦Ｔａ＜Ｔｗ２…（２）
6. 前記排熱媒体の温度Ｔａを検出する排熱媒体温度センサと、
   前記熱付与部から流出する前記流体の流出温度Ｔｗ２を検出する流出温度センサと、
   前記熱付与部を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、以下の条件式（３ａ），（３ｂ）を満足することを条件として、前記排熱供給手段に前記流体を導入すると共に前記加熱手段で前記流体を加熱させることを特徴とする請求項３から５のうちいずれか一項に記載の温度調整装置。
   Ｔｗ２≦Ｔａ…（３ａ）
   Ｔｗ２＜Ｔｘ…（３ｂ）
   但し、Ｔｘは、前記制御部に任意に設定された、前記熱付与部から流出する前記流体の下限温度である。
7. 前記排熱媒体の温度Ｔａを検出する排熱媒体温度センサと
   前記熱付与部から流出する前記流体の流出温度Ｔｗ２を検出する流出温度センサと、
   前記熱付与部を制御する制御部とを備え、
   前記熱付与部は、以下の条件式（４ａ），（４ｂ）を満足することを条件として、前記排熱供給手段に前記流体を導入すると共に前記加熱手段による前記流体への加熱を停止することを特徴とする特徴とする請求項３から６のうちいずれか一項に記載の温度調整装置。
   Ｔｗ２≦Ｔａ…（４ａ）
   Ｔｗ２≧Ｔｘ…（４ｂ）
   但し、Ｔｘは、前記制御部に任意に設定された、前記熱付与部から流出する前記流体の下限温度である。

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