JP2018063094A - 給湯機能付き空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒配管の管路長の長短にかかわらず最適な運転性能を実現する。【解決手段】空気調和機１において、目標回転数補正部４１０Ｂ２には、沸上単独運転の際、実沸上能力算出部４１０Ｄで算出された実沸上能力Ｗａが入力される。そして、目標回転数生成部４１０Ｂ１により生成された圧縮機１４の目標回転数Ｎｃが、入力された実沸上能力Ｗａに応じて補正される。このように沸上運転時に管路長に応じて補正された目標回転数Ｎｃを用いて暖房単独運転、沸上・暖房運転、冷房単独運転、沸上・冷房運転を行うことにより、管路長の長・短により生じうる運転性能の過不足を解消し、最適条件になるべく近い条件で各種運転を実行することができる。【選択図】図１２

Description

この発明は、貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を実行可能な、給湯機能付き空気調和機に関するものである。

従来よりこの種の空気調和機においては、特許文献１記載のように、室外機から室内機側へと延びる冷媒配管の管路長の長・短を判定し、その判定結果に応じて圧縮機の回転数を制御するものがあった。

特開２０１６−１７７２９号公報

空気調和機において、例えば前記冷媒配管の前記管路長が予め想定された長さよりも長い場合は冷媒の密度が過小となって暖房運転や冷房運転における性能不足を招く一方、前記管路長が予め想定された長さよりも短い場合は冷媒の密度が過大となって暖房運転や冷房運転において性能過剰となる可能性がある。したがって前記の管路長の長短にかかわらず最適な運転性能を実現するためには、何らかの補正を行う必要がある。

前記の従来技術では、圧縮機始動後の吐出圧力が適性範囲内であるか否かによって前記管路長の長・短判定を行い、前記吐出圧力が適性範囲外で短管路長と判定された場合に（前記適性範囲内に収まるように）圧縮機の回転数を下げるに過ぎないものである。したがって、前記のような冷媒配管の管路長の長短にかかわらず最適な運転性能を実現するのは困難であるという問題があった。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、冷媒と外気との熱交換を行うヒートポンプ熱交換器及び圧縮機を備えた室外機と、前記冷媒と室内空気との熱交換を行う室内熱交換器を備えた室内機と、湯水を貯湯する貯湯タンク及び水冷媒熱交換器を備えたタンクユニットと、前記圧縮機の回転数を所定の目標回転数となるように制御する圧縮機制御手段とを有し、前記ヒートポンプ熱交換器、前記圧縮機、前記室内熱交換器、減圧器、及び、前記水冷媒熱交換器の冷媒側を冷媒配管で接続して、前記室外機と前記タンクユニットと前記室内機とに亘る冷媒循環回路を形成するとともに、前記水冷媒熱交換器の水側と前記貯湯タンクとを湯水配管で環状に接続して、前記タンクユニット内で湯水循環回路を形成し、前記室内熱交換器により前記室内空気を加熱する暖房作動を少なくとも行う暖房運転及び前記室内熱交換器により前記室内空気を冷却する冷房作動を少なくとも行う冷房運転のうち少なくとも一方と、前記水冷媒熱交換器により前記貯湯タンクへの水を加熱する沸上運転とを、選択的に実行可能に構成された給湯機能付き空気調和機において、前記沸上運転の実行時に前記水冷媒熱交換器における実熱交換能力を検出する検出手段と、前記沸上運転の実行時に前記検出手段により検出された前記実熱交換能力に応じて目標回転数の補正値を決定し、前記補正値に基づいて前記目標回転数を補正する補正手段とを設け、前記圧縮機制御手段は、前記暖房運転及び前記冷房運転のうち前記少なくとも一方の実行時において、前記圧縮機の回転数を、前記沸上運転の実行時の前記補正手段による補正値に基づいて補正した目標回転数となるように制御するものである。

また、請求項２では、前記圧縮機から吐出される前記冷媒の吐出温度と前記水冷媒熱交換器から流出する前記冷媒の流出温度との温度差が、前記貯湯タンク内の湯水の目標沸き上げ温度と外気温度と前記水冷媒熱交換器に流入する湯水の入水温度とに基づいて算出される所定の目標温度差となるように前記減圧器の開度を制御する、減圧器制御手段をさらに有するものである。

また、請求項３では、前記タンクユニットは、前記湯水循環回路の湯水を循環させる給水ポンプを有し、前記検出手段は、前記水冷媒熱交換器から流出する湯水の出水温度と前記入水温度との温度差、及び、前記給水ポンプの回転数、に基づき、前記水冷媒熱交換器における前記実熱交換能力を検出するものである。

また、請求項４では、前記補正手段は、前記検出手段により検出された前記実熱交換能力が過大である場合には、前記目標回転数の減少補正を行い、前記検出手段により検出された前記実熱交換能力が過小である場合には、前記目標回転数の増大補正を行うものである。

また、請求項５では、前記補正手段は、前記実熱交換能力に基づいて前記冷媒配管の管路長を推定し、その推定した前記管路長に対応して前記目標回転数を補正するものである。

また、請求項６では、前記補正手段によって決定された補正値を記憶する記憶手段を有するものである。

この発明の請求項１によれば、冷媒循環回路においてヒートポンプ熱交換器、圧縮機、室内熱交換器、減圧器が冷媒配管で接続されており、前記室内熱交換器により室内空気を加熱する暖房運転及び前記室内空気を冷却する冷房運転のうち少なくとも一方が行われる。

例えば冷房運転では、冷媒循環回路では、前記圧縮機からの高温・高圧のガスが前記ヒートポンプ熱交換器で凝縮し外気へ放熱して高圧の液体に変化し、前記減圧器で減圧されて低圧の液体となった後、前記室内熱交換器において室内空気から吸熱して蒸発することで空調対象空間を冷却し、再び圧縮機へと戻る。また例えば暖房運転では、冷媒循環回路では、前記圧縮機からの高温・高圧のガスが前記室内熱交換器で凝縮し室内空気へ熱を放出し空調対象空間を加熱しながら高圧の液体に変化し、前記減圧器で減圧されて低圧の液体となった後、前記ヒートポンプ熱交換器において蒸発することで外気から吸熱し、再び圧縮機へと戻る。これらの運転時、圧縮機制御手段が、前記圧縮機の回転数を所望の目標回転数となるように制御する。

ここで、前記冷媒循環回路において、前記ヒートポンプ熱交換器及び圧縮機は室外機に配置される一方、前記水冷媒熱交換器や前記室内熱交換器は室外機の外に配置（この場合タンクユニットや室内機にそれぞれ配置）される。このため、冷媒循環回路の前記冷媒配管は、室外機にあるヒートポンプ熱交換器や圧縮機と、室外機の外にある前記水冷媒熱交換器や前記室内熱交換器とをつなぐように延設されることとなる。したがって、ユーザが必要とする設置態様（例えば室外機の設置箇所と前記タンクユニットや前記室内機の設置箇所とを離したい場合）に応じて、冷媒配管の管路長が長・短さまざまに変わりうることとなる。

この結果、例えば冷媒配管の前記管路長が予め想定された長さよりも長い場合は冷媒の密度が過小となって前記暖房運転や前記冷房運転における性能不足を招き、前記管路長が予め想定された長さよりも短い場合は冷媒の密度が過大となって前記暖房運転や前記冷房運転において性能過剰となる可能性がある。したがって前記の管路長の長短にかかわらず前記暖房運転や前記冷房運転において最適な運転性能を実現するためには、管路長の長短に応じた何らかの補正を行う必要がある。

そこで、請求項１によれば、前記冷媒循環回路に水冷媒熱交換器を設けて、冷媒配管を循環する冷媒からの加熱により温水を生成し、湯水循環回路の湯水配管を介して、貯湯タンク内に供給する。このとき、前記湯水循環回路が、タンクユニット内のみに設けられることで、前記湯水配管の管路長は、前記ユーザが必要とする設置態様の如何に関わらず特に変わらない。請求項１によれば、この点に鑑みて、検出手段と補正手段を設け、（前記暖房運転又は前記冷房運転に先立ち）まず沸上運転時に、検出手段によって前記水冷媒熱交換器における実熱交換能力を検出する。

前記のように湯水配管の管路長は変わらないことから、検出手段により検出された前記実熱交換能力の（本来想定される目標値からの）大・小のずれは、前記冷媒配管の管路長の長・短の影響であるとみなすことができる。そこで、補正手段が、前記圧縮機の目標回転数を、前記検出された実熱交換能力に応じて補正値を決定して補正する。そして、その後の前記暖房運転や前記冷房運転の際、その補正値を用いて、圧縮機制御手段が前記圧縮機の回転数を制御する。これにより、前記のような管路長の長・短により生じうる運転性能の過不足を解消し、最適条件になるべく近い条件で前記暖房運転又は前記冷房運転を実行することができるものである。

また、請求項２によれば、減圧器制御手段が、前記圧縮機からの冷媒の吐出温度と前記水冷媒熱交換器から流出する冷媒の流出温度との温度差が、（目標沸き上げ温度と外気温度と水冷媒熱交換器に流入する湯水の入水温度とに基づいて算出される）所定の目標温度差となるように前記減圧器の開度を制御する（＝目標温度差制御）。これにより、沸き上げ単独運転中、運転効率が高効率となる比エンタルピー差を保ちながら室外機を運転させることができる。

また、請求項３によれば、前記のように冷媒配管と異なり湯水配管の管路長は変わらないことに対応し、湯水配管内の湯水の前記出水温度及び前記入水温度の温度差と、湯水配管内の流量に対応する給水ポンプの回転数とを用いて、確実に前記実熱交換能力を検出することができる。

また、請求項４によれば、実熱交換能力が過大の場合、冷媒配管の管路長が短すぎて水冷媒熱交換器における冷媒側から湯水側への伝熱量が大きいとみなし、これを是正すべく目標回転数を減少させる。実熱交換能力が過小の場合、冷媒配管の管路長が長すぎて水冷媒熱交換器における冷媒側から湯水側への伝熱量が小さいとみなし、これを補うべく目標回転数を増大させる。これらにより、前記最適条件での運転実現のための補正を確実に行うことができる。

また、請求項５によれば、前記のようにして変動しうる実熱交換能力に基づき、補正手段がその管路長を推定する。これにより、その推定結果に応じ、前記冷媒配管の管路長の長・短に確実に対応する形で前記圧縮機の目標回転数を補正することができる。

また、請求項６によれば、一度補正された圧縮機の目標回転数の補正値を記憶手段に記憶しておくことで、その後は当該記憶された補正値を読み出して用いるだけで、対応する補正を素早く行うことができる。この結果、沸上運転時に補正した前記補正値を記憶した後、その後の暖房運転又は冷房運転時に読み出すことで円滑かつ確実に圧縮機の制御に用いることができる。さらに、次回以降の運転時には、沸上運転であっても、記憶された前記補正値を読み出して用いることで（前記補正を再度行うことなく）圧縮機を最適に制御にすることができる。この結果、さらに利便性を向上することができるものである。

本発明の一実施形態の給湯機能付き空気調和機の主要なユニットの外観構成図 ヒートポンプ給湯機全体の回路構成図 ヒーポン制御部の機能的構成図 貯湯制御部の機能的構成図 エアコン制御部の機能的構成図 沸上単独運転時の作動を説明する図 暖房単独運転時の作動を説明する図 沸上・暖房運転時の作動を説明する図 冷房単独運転時の作動を説明する図 沸上・冷房運転時の作動を説明する図 沸上単独運転時における冷媒配管の管路長と実沸上能力との相関を説明する図 沸上単独運転時における実沸上能力に応じて実行される、圧縮機の目標回転数の補正挙動を説明する図 沸上単独運転時における実施形態の実沸上能力の一定化効果を、比較例と対比させて示す図 沸上単独運転時において圧縮機制御部が実行する制御手順を表すフローチャート図 各種冷暖房時において圧縮機制御部が実行する制御手順を表すフローチャート図 暖房単独運転時における実施形態の暖房促進効果を、比較例と対比させて示す図 冷媒管路長を推定する変形例において、沸上単独運転時での推定管路長に応じて実行される、圧縮機の目標回転数の補正挙動を説明する図 各種冷暖房時において圧縮機制御部が実行する制御手順を表すフローチャート図

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１６に基づいて説明する。

本実施形態の給湯機能付き空気調和機１の主要なユニットの外観構成を図１に示す。図１において、本実施形態の空気調和機１は、貯湯タンク２（後述の図２等参照）を備えたタンクユニットとしての貯湯ユニット１００と、室外機としてのヒートポンプユニット３００と、室内機としてのエアコンユニット２００とを有している。

本実施形態の空気調和機１全体の回路構成を図２に示す。図２に示すように、前記貯湯ユニット１００は、冷媒を流通させる冷媒側の流路１５ｂと水側の流路１５ａとを有し、高温高圧の冷媒と貯湯タンク２内の湯水とを熱交換する凝縮器として機能する水冷媒熱交換器１５と、給水ポンプとしての沸上ポンプ１９と、を備えている。すなわち、前記水冷媒熱交換器１５の前記水側の流路１５ａと前記貯湯タンク２とが湯水配管としての加熱往き管５及び加熱戻り管６によって環状に接続され、前記貯湯ユニット１００内で湯水循環回路としての加熱循環回路４が形成されている。

加熱往き管５は、前記貯湯タンク２の下部に接続され、加熱戻り管６は、前記貯湯タンク２の上部に接続されている。前記沸上ポンプ１９は、前記加熱往き管５の途中に設けられ、前記水側の流路１５ａを介し前記加熱往き管５からの湯水を前記加熱戻り管６へ流通させつつ、貯湯タンク２の湯水を循環させる。なお、前記加熱往き管５には、前記水冷媒熱交換器１５の前記水側の流路１５ａに流入する湯水の入水温度Ｔ１を検出する入水温度センサ２３が設けられ、前記加熱戻り管６には、前記水側の流路１５ａから前記貯湯タンク２に向かって流出する湯水の出水温度としての沸上温度Ｔｂを検出する沸上温度センサ２４が設けられている。

貯湯タンク２の側面には、貯湯タンク２内の湯水の温度（貯湯温度）をそれぞれ検出し前記湯水の加熱状況（言い替えれば貯湯状況）を検知するための貯湯温度センサ１２が上下にわたり複数設けられている。前記貯湯タンク２の下部にはまた、貯湯タンク２に水を給水する給水管７が接続され、前記貯湯タンク２の上部にはまた、貯湯されている高温水を出湯する出湯管８が接続され、給水管７からは給水バイパス管９が分岐して設けられている。さらに、出湯管８からの湯と給水バイパス管９からの水とを混合して給湯設定温度の湯とする混合弁１０と、混合弁１０で混合後の給湯温度を検出する給湯温度センサ１１と、が設けられている。

一方、前記水冷媒熱交換器１５における熱交換（詳細は後述）によって前記貯湯タンク２内の湯水を加熱可能な冷媒循環回路３０が、前記ヒートポンプユニット３００、前記貯湯ユニット１００、及び前記エアコンユニット２００にわたって設けられている。前記冷媒循環回路３０は、前記ヒートポンプユニット３００内に配置されたヒーポン回路部３０Ａと、前記貯湯ユニット１００内に配置された貯湯回路部３０Ｂと、前記エアコンユニット２００内に配置されたエアコン回路部３０Ｃとを含んでいる。

前記ヒーポン回路部３０Ａは、前記冷媒の流路となる冷媒配管１８を備えており、冷媒を圧縮する圧縮機１４と、四方弁３１と、前記冷媒と外気との熱交換により凝縮器又は蒸発器として選択的に機能（詳細は後述）するヒートポンプ熱交換器としての室外熱交換器１７とが、前記冷媒配管１８によって接続されている。なお、室外熱交換器１７には、前記室外熱交換器１７に外気を通じるための室外ファン６７が設けられている。

詳細には、前記冷媒配管１８は、圧縮機１４の吐出側となる配管部１８ａと、沸上単独運転時（後述の図６参照）等において前記四方弁３１を介し前記配管部１８ａに接続される配管部１８ｂとを含んでいる。前記配管部１８ｂは、ヒートポンプユニット３００外への出口となる接続口６８ａにおいて、前記ヒートポンプユニット３００と前記貯湯ユニット１００とを接続する接続用冷媒配管１０１に連通している。

また前記冷媒配管１８は、前記圧縮機１４の吸入側となる配管部１８ｃと、沸上単独運転時（後述の図６参照）等において前記室外熱交換器１７の圧縮機１４側（言い替えれば前記沸上単独運転時等における出口側、以下同様。後述の図６等参照）を前記四方弁３１を介し前記配管部１８ｃに接続する配管部１８ｄと、前記室外熱交換器１７の反圧縮機１４側（言い替えれば前記沸上単独運転時等における入口側、以下同様。後述の図６等参照）に接続される配管部１８ｅとを含んでいる。前記配管部１８ｅは減圧器としての膨張弁１１３を備えており、前記接続口６８ａとは別の接続口６８ｂにおいて、前記ヒートポンプユニット３００と前記貯湯ユニット１００とを接続する接続用冷媒配管１０２に連通している。

前記四方弁３１は４つのポートを備える弁であり、前記冷媒配管１８のうち（冷媒主経路を構成する）前記配管部１８ｂ，１８ｄ用の２つのポートのそれぞれに対して、残りの前記配管部１８ａ，１８ｃ用の２つのポートのいずれを接続するかを切り替える。前記配管部１８ａ，１８ｃ用の２つのポートどうしは、ループ状に配置された前記配管部１８ａ，１８ｃからなる冷媒副経路によって接続されており、この冷媒副経路上に前記圧縮機１４が設けられている。例えば四方弁３１は、後述する図６の状態に切り替えられた場合（以下適宜、「暖房側への切替」等と称する）は、前記圧縮機１４の吐出側である前記配管部１８ａを前記水冷媒熱交換器１５の入口側である前記配管部１８ｂに連通させ、後述する図９の状態に切り替えられた場合（以下適宜、「冷房側への切替」等と称する）は、前記配管部１８ａを前記室外熱交換器１７側である前記配管部１８ｄに連通させる。

なお、前記の圧縮機１４、四方弁３１、室外熱交換器１７、室外ファン６７、及び膨張弁１１３等は、前記ヒートポンプユニット３００の筐体に内包されている（図１参照）。

前記貯湯回路部３０Ｂは、前記冷媒の流路となる冷媒配管２５を備えており、前記水冷媒熱交換器１５の前記冷媒側の流路１５ｂが、前記冷媒配管２５に接続されている。

詳細には、前記冷媒配管２５は、貯湯ユニット１００外への出口となる接続口７５ａにおいて前記接続用冷媒配管１０１に連通する配管部２５ａと、前記配管部２５ａから分岐して接続されるとともに、反配管部２５ａ側が前記水冷媒熱交換器１５（詳細には前記冷媒側の流路１５ｂ）の入口側に接続される配管部２５ｂと、前記水冷媒熱交換器１５（詳細には前記冷媒側の流路１５ｂ）の出口側に接続される配管部２５ｃとを含んでいる。前記配管部２５ｂは、前記四方弁３１と前記水冷媒熱交換器１５の入口側である前記配管部２５ｂを開閉可能な二方弁１２１を備えており、前記配管部２５ｃは全閉機能付きの膨張弁１１１を備えている。

また前記冷媒配管２５は、前記配管部２５ｂ同様、前記配管部２５ａから分岐して接続される配管部２５ｄを含んでいる。前記配管部２５ｄの反配管部２５ａ側は、貯湯ユニット１００外への出口となる接続口９５ａにおいて、前記貯湯ユニット１００と前記エアコンユニット２００とを接続する接続用冷媒配管１０４に連通している。

さらに前記冷媒配管２５は、前記配管部２５ｃの反水冷媒熱交換器１５側から分岐して接続されるとともに、反配管部２５ｃ側が、前記接続口７５ａとは別の接続口７５ｂにおいて前記接続用冷媒配管１０２に連通する配管部２５ｅと、前記配管部２５ｄと前記配管部２５ｅとを連通する配管部２５ｆと、前記配管部２５ｅ同様に前記配管部２５ｃの反水冷媒熱交換器１５側から分岐して接続されるとともに、貯湯ユニット１００外への出口となる接続口９５ｂにおいて、前記貯湯ユニット１００と前記エアコンユニット２００とを接続する接続用冷媒配管１０３に連通する配管部２５ｇとを含んでいる。前記配管部２５ｄは、前記配管部２５ａとの接続点と前記配管部２５ｆとの接続点の間に配管部２５ｄを開閉可能な二方弁１２２を備えており、前記配管部２５ｅは、前記配管部２５ｇとの接続点と前記配管部２５ｆとの接続点の間に配管部２５ｅを開閉可能な二方弁１２３を備えており、前記配管部２５ｆは、配管部２５ｆを開閉可能な二方弁１２４を備えており、前記配管部２５ｇは全閉機能付きの膨張弁１１２を備えている。この結果、前記二方弁１２３は、前記膨張弁１１３と前記膨張弁１１２との間の管路を開閉する機能を備え、前記膨張弁１１１は、前記水冷媒熱交換器１５の出口側と前記膨張弁１１２との間の管路を開閉する機能を備える。また、前記接続用冷媒配管１０１は、前記二方弁１２１，１２２と前記四方弁３１とを連通する機能を備え、前記接続用冷媒配管１０２は、前記二方弁１２３，１２４と前記膨張弁１１３とを連通する機能を備える。言い換えれば、貯湯ユニット１００とヒートポンプユニット３００とは、前記接続用冷媒配管１０１，１０２によって接続されている（図１も参照）。

なお、前記の二方弁１２１，１２２，１２３，１２４、膨張弁１１１，１１２、水冷媒熱交換器１５、及び貯湯タンク２等は、前記貯湯ユニット１００の筐体に内包されている（図１参照）。なお、前記膨張弁１１２は後述の配管部２６ｂ（すなわち前記エアコンユニット２００の筐体内）に設けても良い。

前記エアコン回路部３０Ｃは、前記冷媒の流路となる冷媒配管２６を備えており、前記冷媒と室内空気との熱交換により凝縮器又は蒸発器として選択的に機能（詳細は後述）する室内熱交換器２７が前記冷媒配管２６に接続されている。なお、室内熱交換器２７には、前記室内熱交換器２７に室内空気を通じるための室内ファン７７が設けられている。

詳細には、前記冷媒配管２６は、エアコンユニット２００外への出口となる接続口７６ａにおいて前記接続用冷媒配管１０４に連通するとともに、反接続用冷媒配管１０４側が前記室内熱交換器２７の前記接続口７６ａ側（言い替えれば暖房単独運転時等における入口側、以下同様。後述の図７等参照）に接続される配管部２６ａと、前記接続口７６ａとは別の接続口７６ｂにおいて前記接続用冷媒配管１０３に連通するとともに、反接続用冷媒配管１０３側が前記室内熱交換器２７の前記接続口７６ｂ側（言い替えれば暖房単独運転時等における出口側、以下同様。後述の図７等参照）に接続される配管部２６ｂとを含んでいる。この結果、前記二方弁１２２は、前記室内熱交換器２７の反膨張弁１１２側である前記配管部２６ａと圧縮機１４との間の管路を開閉する機能を備え、前記二方弁１２４は、前記室内熱交換器２７の反膨張弁１１２側である前記配管部２６ａと前記膨張弁１１３との間の管路を開閉する機能を備える。また、前記接続用冷媒配管１０３は、前記膨張弁１１２と前記室内熱交換器２７の前記膨張弁１１２側とを連通する機能を備え、前記接続用冷媒配管１０４は、前記二方弁１２２，１２４と前記室内熱交換器２７の反膨張弁１１２側とを連通する機能を備える。言い換えれば、貯湯ユニット１００とエアコンユニット２００とは、前記接続用冷媒配管１０３，１０４によって接続されている（図１も参照）。

なお、前記の室内熱交換器２７及び室内ファン７７等は、前記エアコンユニット２００の筐体に内包されている（図１参照）。

前記冷媒循環回路３０内には、冷媒として例えばＲ３２冷媒が用いられ、ヒートポンプサイクルを構成している。なお、冷媒はＨＦＣ冷媒やＨＦＯ冷媒、二酸化炭素冷媒であってもよい。そして、前記ヒーポン回路部３０Ａの前記冷媒配管１８において、前記配管部１８ａには、圧縮機１４から吐出される冷媒吐出温度Ｔｏｕｔを検出する吐出温度センサ２０が設けられ、前記配管部１８ｃには、圧縮機１４へ吸入される冷媒の冷媒吸入温度Ｔｉｎを検出する吸入温度センサ３２が設けられている。なお、前記室外熱交換器１７の空気入口側には、外気温度Ｔａｉｒを検出する外気温度センサ２２が設けられ、かつ室外熱交換器１７内には、ヒーポン熱交温度Ｔｅｘ（蒸発器として作用している時の蒸発冷媒温度）を検出する熱交温度センサ３５が設けられている。これらのセンサ２０，３２，２２，３５の検出結果は、ヒートポンプユニット３００に設けられたヒーポン制御部４１０に入力され、さらに適宜、貯湯ユニット１００に設けられた貯湯制御部４２０やエアコンユニット２００に設けられたエアコン制御部４３０へも入力される（ヒーポン制御部４１０を介し受信しても良いし、センサ２０，３２，２２から直接受信してもよい）。

また、前記貯湯回路部３０Ｂの前記冷媒配管２５において、前記配管部２５ｃには、前記冷媒側の流路１５ｂから流出し前記膨張弁１１１に向かう冷媒流出温度Ｔ２を検出する流出温度センサ２１が設けられている。なお、前記水冷媒熱交換器１５には、前記冷媒が前記冷媒側の流路１５ｂにおいて凝縮する際の冷媒凝縮温度を検出する凝縮温度センサ３３が設けられている。これらのセンサ２１，３３の検出結果は、貯湯ユニット１００に設けられた貯湯制御部４２０に入力され、さらに適宜、ヒートポンプユニット３００に設けられた前記ヒーポン制御部４１０やエアコンユニット２００に設けられた前記エアコン制御部４３０へも入力される（貯湯制御部４２０を介し受信しても良いし、センサ２１，３３から直接受信してもよい）。

また、前記エアコン回路部３０Ｃの前記冷媒配管２６に関して、前記室内熱交換器２７には、空調対象空間の室内温度Ｔｒを検出する室内温度センサ３４が設けられている。このセンサ３４の検出結果は、エアコンユニット２００に設けられたエアコン制御部４３０に入力され、さらに適宜、ヒートポンプユニット３００に設けられた前記ヒーポン制御部４１０や貯湯ユニット１００に設けられた前記貯湯制御部４２０へも入力される（エアコン制御部４３０を介し受信しても良いし、センサ３４から直接受信してもよい）。

そして、前記貯湯ユニット１００の前記貯湯制御部４２０、前記ヒートポンプユニット３００の前記ヒーポン制御部４１０、及び、前記エアコンユニット２００の前記エアコン制御部４３０は、互いに通信可能に接続されており、前記各センサの検出結果に基づき、相互に連携しつつ、前記貯湯ユニット１００、前記ヒートポンプユニット３００、前記エアコンユニット２００内の各機器・アクチュエータの動作を制御する。特に、前記二方弁１２１，１２２，１２３，１２４及び前記膨張弁１１１，１１２，１１３の開閉動作や開度を制御し、冷媒の流れる経路を切り替えることにより、貯湯タンク２内の湯水を加熱して沸上（加熱された湯水の供給）を行う沸上運転としての沸上単独運転、前記空調対象空間の室内冷房を行う冷房運転の一例としての冷房単独運転、前記空調対象空間の室内暖房を行う暖房運転の一例としての暖房単独運転、前記沸上と前記冷房とを並行して行う冷房運転の他例としての沸上・冷房運転、及び、前記沸上と前記暖房とを並行して行う暖房運転の他例としての沸上・暖房運転を選択的に実行することができる。

このとき、前記エアコンユニット２００は、リモコン等の適宜の操作部６０（以下単に「リモコン６０」と称する）によって操作可能である。すなわち、リモコン６０は、例えば前記エアコン制御部４３０に対し情報送受信可能に接続されており、ユーザは、このリモコン６０を適宜に手動操作することにより、前記の沸上単独運転、冷房単独運転、及び、暖房単独運転のいずれの運転を行うかを指示することができる。なお、沸上・冷房運転（又は沸上・暖房運転）については、ユーザによりリモコン６０を介し前記冷房単独運転（又は暖房単独運転）の指示があったとき、貯湯タンク２内における貯湯状況（未加熱水の量など）に応じて、適宜、自動的に沸上・冷房運転（又は沸上・暖房運転）に切り替えられるものである。さらに、このリモコン６０における適宜の操作により、前記沸上単独運転時における沸上モード（例えば強力沸上モード、通常沸上モード、等）や、前記冷房単独運転又は暖房単独運転時におけるエアコン運転モード（例えば強力モード、通常モード、節電モード等）やエアコン設定温度Ｔｃｏｎ等も指示することができる。これらのリモコン６０からの指示内容は、エアコンユニット２００に設けられた前記エアコン制御部４３０に入力され、さらに適宜、ヒートポンプユニット３００に設けられた前記ヒーポン制御部４１０や貯湯ユニット１００に設けられた前記貯湯制御部４２０へも入力される（エアコン制御部４３０を介し受信しても良いし、リモコン６０から直接受信してもよい）。

次に、前記ヒートポンプユニット３００に備えられた前記ヒーポン制御部４１０について説明する。ヒーポン制御部４１０は、詳細な図示を省略するが、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いる。このヒーポン制御部４１０の機能的構成を図３により説明する。

図３に示すように、前記ヒーポン制御部４１０は、四方弁制御部４１０Ａと、圧縮機制御部４１０Ｂと、減圧器制御手段としての膨張弁制御部４１０Ｃと、室外ファン制御部４１０Ｄと、検出手段としての実沸上能力算出部４１０Ｅとを機能的に備えている。

四方弁制御部４１０Ａには、前記リモコン６０により指示された、いずれの運転を行うかの運転指示（沸上単独運転、冷房単独運転、暖房単独運転）と、前記貯湯温度センサ１２により検出された前記貯湯温度とが入力される。四方弁制御部４１０Ａは、前記運転指示と、前記貯湯温度に対応した前記湯水の加熱状況（貯湯状況）とに応じて、実際に空気調和機１をどのような運転態様（沸上単独運転、冷房単独運転、沸上・冷房運転、暖房単独運転、沸上・暖房運転）で運転するかを決定し対応する運転情報を、前記圧縮機制御部４１０Ｂ、膨張弁制御部４１０Ｃ、室外ファン制御部４１０Ｄ、及び、貯湯制御部４２０、エアコン制御部４３０に出力する。また四方弁制御部４１０Ａは、上記決定された運転態様に対応する開閉信号を四方弁３１へ出力し、四方弁３１を切り替える（詳細な制御内容は後述）。

圧縮機制御部４１０Ｂには、前記外気温度センサ２２により検出された前記外気温度Ｔａｉｒと、前記室内温度センサ３４により検出された前記室内温度Ｔｒと、前記リモコン６０により設定された前記エアコン設定温度Ｔｃｏｎ及び前記沸上モードとが入力される（直接入力される場合のほか、前記の間接的な入力も含む。以下同様）。圧縮機制御部４１０Ｂには、目標回転数生成部４１０Ｂ１、目標回転数補正部４１０Ｂ２、目標回転数記憶部４１０Ｂ３が備えられており、これらの協働により、前記のようにして四方弁制御部４１０Ａから入力される（沸上単独運転、冷房単独運転、沸上・冷房運転、暖房単独運転、及び沸上・暖房運転のいずれの運転が行われるかを表す）前記運転情報に応じて、入力された前記の温度及び設定のうち少なくとも１つに基づき、前記圧縮機１４の回転数を制御する（詳細な制御内容は後述）。なおこのときの圧縮機１４の回転数（制御値）は、後述の貯湯制御部４２０の膨張弁制御部４２０Ｂにも出力される（図示省略）。

膨張弁制御部４１０Ｃには、前記吐出温度センサ２０により検出された前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔと、前記流出温度センサ２１により検出された前記冷媒流出温度Ｔ２と、前記吸入温度センサ３２により検出された前記冷媒吸入温度Ｔｉｎと、前記熱交温度センサ３５により検出された前記ヒーポン熱交温度Ｔｅｘと、前記外気温度センサ２２により検出された前記外気温度Ｔａｉｒと、前記入水温度センサ２３により検出された前記入水温度Ｔ１と、前記貯湯制御部４２０のポンプ制御部４２０Ａからの前記沸上ポンプ１９の目標沸上温度Ｔｂｍ（後述）とが入力される。膨張弁制御部４１０Ｃは、前記四方弁制御部４１０Ａからの前記運転情報に応じて、前記の入力された温度のうち少なくとも１つに基づき、前記膨張弁１１３の開度を制御する（詳細な制御内容は後述）。

室外ファン制御部４１０Ｄには、前記外気温度センサ２２により検出された前記外気温度Ｔａｉｒと、前記リモコン６０により設定された前記エアコン運転モードとが入力される。室外ファン制御部４１０Ｄは、前記四方弁制御部４１０Ａからの前記運転情報に対応しつつ、前記外気温度Ｔａｉｒ及び前記運転モードに応じて、前記室外ファン６７に対し、目標回転数Ｎ２（以下適宜、単に「室外ファン回転数Ｎ２」という。図示も同様）に対応した駆動制御信号を出力し、これによって室外ファン６７の回転数を制御する。

実沸上能力算出部４１０Ｅには、前記沸上温度センサ２４により検出された前記沸上温度Ｔｂと、前記入水温度センサ２３により検出された前記入水温度Ｔ１と、前記貯湯制御部４２０のポンプ制御部４２０Ａからの前記沸上ポンプ１９の目標回転数Ｎｐ（後述）とが入力される。実沸上能力算出部４２０Ｄは、少なくとも後述の沸上単独運転時において、前記入力された沸上温度Ｔｂ、入水温度Ｔ１、目標回転数Ｎｐに基づき、前記水冷媒熱交換器１５における実熱交換能力としての実沸上能力Ｗａを（例えば適宜の周期で）算出する。すなわち、実沸上能力Ｗａは、前記沸上温度Ｔｂ、前記入水温度Ｔ１、及び、前記加熱循環回路４の循環流量ｑ、前記目標回転数Ｎｐを用いて、
Ｗａ＝（Ｔｂ−Ｔ１）×ｑ
ｑ＝Ｎｐ×Ｘ＋Ｙ
で表される。なお、Ｘ，Ｙは適宜の定数である。また目標回転数Ｎｐに代えて適宜の手法で検出した実際の沸上ポンプ１９の回転数を用いても良い。

なお、前記運転態様の決定は、貯湯制御部４２０やエアコン制御部４３０で行っても良い。この場合は、それら貯湯制御部４２０やエアコン制御部４３０から、決定された運転態様に対応した前記運転情報がヒーポン制御部４１０に入力され、その入力された運転情報に応じて四方弁制御部４１０Ａ、圧縮機制御部４１０Ｂ、膨張弁制御部４１０Ｃ、室外ファン制御部４１０Ｄが各種制御を行う。

次に、前記貯湯ユニット１００に備えられた前記貯湯制御部４２０について説明する。貯湯制御部４２０は、前記ヒーポン制御部４１０同様、記憶部と制御部とを備えており、その機能的構成を図４により説明する。

図４に示すように、前記貯湯制御部４２０は、ポンプ制御部４２０Ａと、膨張弁制御部４２０Ｂと、二方弁制御部４２０Ｃとを機能的に備えている。

ポンプ制御部４２０Ａには、前記ヒーポン制御部４１０からの前記運転情報と、前記沸上温度センサ２４により検出された前記沸上温度Ｔｂとが入力される。ポンプ制御部４２０Ａは、前記のようにしてヒーポン制御部４１０から入力される（沸上単独運転、冷房単独運転、沸上・冷房運転、暖房単独運転、及び沸上・暖房運転のいずれの運転が行われるかを表す）前記運転情報に応じて、入力された前記沸上温度Ｔｂに基づき、その沸上温度Ｔｂが所定の目標沸上温度Ｔｂｍとなるように前記沸上ポンプ１９の目標回転数Ｎｐを決定し、これを用いて前記沸上ポンプ１９の回転数を制御する（詳細な制御内容は後述）。このとき、前記目標沸上温度Ｔｂｍは、例えば、過去の給湯量の最大値や平均値等の給湯実績から、翌日の給湯量の予測量を確保できるように前記ポンプ制御部４２０Ａによって算出されるものであり、例えば６５℃から９０℃の範囲で決定されるものである。なお、前記目標回転数Ｎｐは、前記したように前記ヒーポン制御部４１０の前記実沸上能力算出部４１０Ｅにも出力され、また前記目標沸上温度Ｔｂｍは、前記ヒーポン制御部４１０の膨張弁制御部４１０Ｃへ出力される。

膨張弁制御部４２０Ｂには、前記ヒーポン制御部４１０からの前記運転情報と、前記外気温度センサ２２により検出された前記外気温度Ｔａｉｒと、前記リモコン６０により設定された前記エアコン運転モードと、前記ヒーポン制御部４１０の前記圧縮機制御部４１０Ｂから入力された前記圧縮機１４の目標回転数Ｎｃ（なお、公知の手法で検出された実際の圧縮機１４の回転数を入力しても良い）と、前記流出温度センサ２１により検出された前記冷媒流出温度Ｔ２と、前記吸入温度センサ３２により検出された前記冷媒吸入温度Ｔｉｎと、前記吐出温度センサ２０により検出された前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔとが入力される。膨張弁制御部４２０Ｂは、前記ヒーポン制御部４１０からの前記運転情報に応じて、前記の入力された温度やモード設定や回転数のうち少なくとも１つに基づき、前記膨張弁１１１，１１２の開度を制御する（詳細な制御内容は後述）。

二方弁制御部４２０Ｃには、前記ヒーポン制御部４１０からの前記運転情報が入力される。二方弁制御部４２０Ｃは、前記運転情報に基づき、前記二方弁１２１，１２２，１２３，１２４の開閉動作を制御する（詳細な制御内容は後述）。

なお、前記と同様、運転態様の決定を、貯湯制御部４２０内（例えば前記二方弁制御部４２０Ｃ）やエアコン制御部４３０で行っても良い。この場合は、それら二方弁制御部４２０Ｃやエアコン制御部４３０で決定した運転態様に対応する運転情報に応じて、ポンプ制御部４２０Ａ、膨張弁制御部４２０Ｂ、二方弁制御部４２０Ｃが各種制御を行う。

次に、前記エアコンユニット２００に備えられた前記エアコン制御部４３０について説明する。エアコン制御部４３０は、前記ヒーポン制御部４１０及び貯湯制御部４２０同様、記憶部と制御部とを備えており、その機能的構成を図５により説明する。

図５に示すように、前記エアコン制御部４３０は、室内ファン制御部４３０Ａを機能的に備えている。

室内ファン制御部４３０Ａには、前記ヒーポン制御部４１０からの前記運転情報と、前記室内温度センサ３４により検出された前記室内温度Ｔｒと、前記リモコン６０により設定された前記エアコン設定温度Ｔｃｏｎとが入力される。室内ファン制御部４３０Ａは、前記ヒーポン制御部４１０からの前記運転情報に対応しつつ、前記室内温度Ｔｒ及びエアコン設定温度Ｔｃｏｎに応じて、前記室内ファン７７に対し、前記目標回転数Ｎ１（以下適宜、単に「室内ファン回転数Ｎ１」という。図示も同様）に対応した駆動制御信号を出力し、これによって室内ファン７７の回転数を制御する。

なお、前記と同様、運転態様の決定を、エアコン制御部４３０内や貯湯制御部４２０で行っても良い。この場合は、それらエアコン制御部４３０や貯湯制御部４２０で決定した運転態様に対応する運転情報に応じて、室内ファン制御部４３０Ａが前記制御を行う。

前記したように、本実施形態の空気調和機１は、沸上単独運転、冷房単独運転、暖房単独運転、沸上・冷房運転、沸上・暖房運転の５種類の運転を選択的に実行することができる。以下、各運転の詳細を順次説明する。

まず、図６を用いて、沸上単独運転について説明する。この図６に示す沸上単独運転時においては、前記四方弁制御部４１０Ａにより、前記四方弁３１は、前記配管部１８ａを前記配管部１８ｂに連通させると共に前記配管部１８ｃを前記配管部１８ｄに連通させる位置（前記した暖房側）に切り替えられる。また前記二方弁制御部４２０Ｃにより、二方弁１２１が開き状態、二方弁１２２が閉じ状態、二方弁１２３が開き状態、二方弁１２４が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部４２０Ｂにより前記膨張弁１１１が全開状態かつ前記膨張弁１１２が全閉状態に制御され、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより前記膨張弁１１３が開き状態（詳細には後述の△Ｈ制御が行われている）に制御される。

この結果、圧縮機１４の吐出側の配管部１８ａ→配管部１８ｂ→接続用冷媒配管１０１→配管部２５ａ→配管部２５ｂ→水冷媒熱交換器１５の冷媒側の流路１５ｂ→配管部２５ｃ（膨張弁１１１）→配管部２５ｅ→接続用冷媒配管１０２→配管部１８ｅ（膨張弁１１３）→室外熱交換器１７→配管部１８ｄ→圧縮機１４の吸入側の配管部１８ｃの冷媒経路が形成される。これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機１４で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、凝縮器として機能する水冷媒熱交換器１５の前記冷媒側の流路１５ｂにおいて前記水側の流路１５ａを流れる水と熱交換を行って前記水に熱を放出し加熱しながら高圧の液体に変化する。こうして液体となった冷媒は全開状態の前記膨張弁１１１を経て前記膨張弁１１３において減圧されて低温・低圧の液体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前記室外熱交換器１７において外気と熱交換を行って蒸発してガスに変化することで吸熱し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機１４へと戻る。このとき、貯湯タンク２下部に接続された前記加熱往き管５から取り出された低温水（未加熱水）が、水冷媒熱交換器１５の前記水側の流路１５ａにおいて前記凝縮する冷媒から受熱して高温まで加熱された後、貯湯タンク２上部に接続された加熱戻り管６から貯湯タンク２内に戻されることで、貯湯タンク２内に順次高温水（加熱水）が積層状に貯湯される。

以上の作動において、前記圧縮機１４の回転数は、前記圧縮機制御部４１０Ｂの制御により、外気温度Ｔａｉｒに基づき決定される。すなわち、圧縮機制御部４１０Ｂに備えられた前記目標回転数生成部４１０Ｂ１が生成する目標回転数Ｎｃが、外気温度Ｔａｉｒが低い場合は大きな値となり、外気温度Ｔａｉｒが高い場合は小さな値となるように制御される（なお、生成された後の目標回転数補正部４１０Ｂ２による補正については後述する）。

また、前記室外ファン６７における前記室外ファン回転数Ｎ２は、前記室外ファン制御部４１０Ｄの制御により、外気温度Ｔａｉｒに基づき決定される。すなわち、外気温度Ｔａｉｒが低い場合はファン回転数が大きくなるように制御され、外気温度Ｔａｉｒが高い場合はファン回転数が小さくなるように制御される。

また、沸上ポンプ１９の前記目標回転数Ｎｐは、前記ポンプ制御部４２０Ａの制御により、前記沸上温度Ｔｂが前記目標沸上温度Ｔｂｍとなるように、フィードバック制御される。すなわち、沸上温度Ｔｂが前記目標沸上温度Ｔｂｍより低い場合は小さくなる（流量が低下する）ように制御され、沸上温度Ｔｂが前記目標沸上温度Ｔｂｍより高い場合は大きくなる（流量が増大する）ように制御される。

なお、室内ファン７７は、前記室内ファン制御部４３０Ａの制御により回転停止される。

そして、前記膨張弁１１３の開度は、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより、沸上単独運転の運転状態に応じて可変に制御される。詳細には、前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔと前記冷媒流出温度Ｔ２との温度差△Ｈ＝Ｔｏｕｔ−Ｔ２が、所定の目標温度差△Ｈｍとなるように、膨張弁１１３の開度を所定の周期でフィードバック制御する（△Ｈ制御）。すなわち、前記膨張弁制御部４１０Ｃは、△Ｈ＜△Ｈｍの場合は膨張弁１１３の開度を閉じる方向に制御し、△Ｈ＞△Ｈｍの場合は、膨張弁１１３の開度を開く方向に制御し、△Ｈ＝△Ｈｍの場合は、膨張弁１１３の開度を現状のまま維持する。なお、△Ｈ＜△Ｈｍの場合の前記膨張弁１１３の開度閉じ制御と、△Ｈ＞△Ｈｍの場合の前記膨張弁１１３の開度開き制御とが繰り返されることで、一定時間の経過により概ね△Ｈ≒△Ｈｍとなった（＝制御的に安定した）場合には、その旨を表す通知（＝以下適宜、「目標△Ｈ到達通知」という）が膨張弁制御部４１０Ｃから圧縮機制御部４１０Ｂへと出力される。

このとき、前記目標温度差△Ｈｍは、前記外気温度センサ２２が検出する外気温度Ｔａｉｒと、前記入水温度センサ２３の検出する入水温度Ｔ１と、前記目標沸き上げ温度Ｔｂｍとに基づいて、次式により算出する。
△Ｈｍ＝Ｔａｉｒ×Ａ＋Ｔ１×Ｂ＋Ｔｂｍ×Ｃ＋Ｄ ・・・ （１）
（ここで、Ａ、Ｂは負の係数、Ｃは正の係数、Ｄは固定値である。）

前記所定の目標温度差△Ｈｍは、前記式（１）より、外気温度Ｔａｉｒが高くなる程、値が小さくなっていき、入水温度Ｔ１が高くなる程、値が小さくなっていき、目標沸き上げ温度Ｔｂｍが高くなる程、値が大きくなる。すなわち、外気温度Ｔａｉｒや入水温度Ｔ１といった条件が刻々と変化する沸上単独運転中において、前記式（１）により、その時その時でヒートポンプユニット３の運転効率が最大効率となる所定の目標温度差△Ｈｍを確実に求めることができ、ヒートポンプユニット３を高効率で運転させることができる。なお、前記所定の目標温度差△Ｈｍの算出は沸き上げ運転中常時行われるものであってもよく、膨張弁１１３の開度をフィードバック制御する所定の周期にあわせて行ってもよいものである。

あるいは、この△Ｈ制御に代え、前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが所定の一定値となるように、膨張弁１１３の開度をフィードバック制御してもよい（吐出制御）。この場合、前記膨張弁制御部４１０Ｃは、冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが低すぎる場合は膨張弁１１３の開度を閉じる方向に制御し、冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが高すぎる場合は膨張弁１１３の開度を開く方向に制御する。

次に、図７を用いて、暖房単独運転について説明する。この図７に示す暖房単独運転時においては、前記四方弁制御部４１０Ａにより、前記沸上単独運転と同様、前記四方弁３１は、前記暖房側に切り替えられる。また前記二方弁制御部４２０Ｃにより、二方弁１２１が閉じ状態、二方弁１２２が開き状態、二方弁１２３が開き状態、二方弁１２４が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部４２０Ｂにより前記膨張弁１１１が全閉状態かつ前記膨張弁１１２が全開状態に制御され、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより前記膨張弁１１３が開き状態（詳細には後述のＳＨ制御が行われている）に制御される。

この結果、圧縮機１４の吐出側の配管部１８ａ→配管部１８ｂ→接続用冷媒配管１０１→配管部２５ａ→配管部２５ｄ→接続用冷媒配管１０４→配管部２６ａ→室内熱交換器２７→配管部２６ｂ→接続用冷媒配管１０３→配管部２５ｇ（膨張弁１１２）→配管部２５ｅ→接続用冷媒配管１０２→配管部１８ｅ（膨張弁１１３）→室外熱交換器１７→配管部１８ｄ→圧縮機１４の吸入側の配管部１８ｃの冷媒経路が形成される。これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機１４で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、凝縮器として機能する室内熱交換器２７において室内空気と熱交換を行って熱を放出し空調対象空間を加熱しながら高圧の液体に変化する。こうして液体となった冷媒は全開状態の前記膨張弁１１２を経て前記膨張弁１１３において減圧されて低温・低圧の液体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前記室外熱交換器１７において外気と熱交換を行って蒸発してガスに変化することで吸熱し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機１４へと戻る。

以上の作動において、前記圧縮機１４の回転数は、前記圧縮機制御部４１０Ｂの制御により、室内温度Ｔｒとエアコン設定温度Ｔｃｏｎとの差に基づき決定される。すなわち、圧縮機制御部４１０Ｂに備えられた前記目標回転数生成部４１０Ｂ１が生成する目標回転数Ｎｃが、Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が大きい場合は大きい値となり、Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が小さい場合は小さい値となるように制御される（なお、生成された後の目標回転数補正部４１０Ｂ２による補正については後述する）。

また、前記室外ファン６７における前記室外ファン回転数Ｎ２は、前記室外ファン制御部４１０Ｄの制御により、外気温度Ｔａｉｒとエアコン運転モードに基づき決定される。すなわち、複数用意されたエアコン運転モード（例えば強力モード、通常モード、節電モード等）のそれぞれにおいて、外気温度Ｔａｉｒが低い場合はファン回転数が大きくなるように制御され、外気温度Ｔａｉｒが高い場合はファン回転数が小さくなるように制御される。

また前記室内ファン７７における前記室内ファン回転数Ｎ１は、前記室内ファン制御部４３０Ａの制御により、室内温度Ｔｒとエアコン設定温度Ｔｃｏｎとの差に基づき決定される。すなわち、Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が大きい場合はファン回転数が大きくなるように制御され、Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が小さい場合はファン回転数が小さくなるように制御される。なお、沸上ポンプ１９は、前記ポンプ制御部４２０Ａの制御により回転停止される。

そして、前記膨張弁１１３の開度は、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより、暖房単独運転の運転状態に応じて可変に制御される。詳細には、前記冷媒吸入温度Ｔｉｎと前記ヒーポン熱交温度Ｔｅｘとの温度差Ｔｉｎ−Ｔｅｘが所定の一定値となるように、膨張弁１１３の開度をフィードバック制御する（ＳＨ制御）。すなわち、前記膨張弁制御部４１０Ｃは、Ｔｉｎ−Ｔｅｘが小さすぎる場合は膨張弁１１３の開度を閉じる方向に制御し、Ｔｉｎ−Ｔｅｘが大きすぎる場合は膨張弁１１３の開度を開く方向に制御する。

次に、図８を用いて、沸上・暖房運転について説明する。この図８に示す沸上・暖房運転時においても、前記四方弁制御部４１０Ａにより、前記四方弁３１は、前記暖房側に切り替えられる。また前記二方弁制御部４２０Ｃにより、二方弁１２１が開き状態、二方弁１２２が開き状態、二方弁１２３が開き状態、二方弁１２４が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部４２０Ｂにより前記膨張弁１１１が全開状態かつ前記膨張弁１１２も全開状態に制御され、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより前記膨張弁１１３が開き状態（詳細には後述の吐出制御が行われている）に制御される。

この結果、冷媒経路は、圧縮機１４の吐出側の配管部１８ａ→配管部１８ｂ→接続用冷媒配管１０１→配管部２５ａを経て２つに分かれ、一方は、配管部２５ｂ→水冷媒熱交換器１５の冷媒側の流路１５ｂ→配管部２５ｃ（膨張弁１１１）を経て配管部２５ｅに至り、他方は、配管部２５ｄ→接続用冷媒配管１０４→配管部２６ａ→室内熱交換器２７→配管部２６ｂ→接続用冷媒配管１０３→配管部２５ｇ（膨張弁１１２）を経て前記配管部２５ｅへと合流する。その後の経路は、配管部２５ｅ→接続用冷媒配管１０２→配管部１８ｅ（膨張弁１１３）→室外熱交換器１７→配管部１８ｄ→圧縮機１４の吸入側の配管部１８ｃとなる。

これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機１４で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後に前記のように分流し、前記一方の流れは前記水冷媒熱交換器１５（凝縮器として機能）で前記同様に凝縮して前記水側の流路１５ａを流れる水を加熱することで貯湯タンク２内へ順次高温水（加熱水）を供給し、前記他方の流れは室内熱交換器２７（凝縮器として機能）において前記同様に凝縮して室内空気に熱を放出することで空調対象空間を加熱する。前記の熱交換器１５，２７での凝縮で高圧の液体に変化した冷媒は前記膨張弁１１３において減圧されて低温・低圧の液体となった後前記室外熱交換器１７（蒸発器として機能）において蒸発して外気から吸熱し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機１４へと戻る。

以上の作動において、前記圧縮機１４の回転数は、前記圧縮機制御部４１０Ｂの前記目標回転数生成部４１０Ｂ１の制御により、前記暖房単独運転時と同様の、室内温度Ｔｒとエアコン設定温度Ｔｃｏｎとの差に基づく決定と、前記沸上単独運転時と同様の、外気温度Ｔａｉｒに基づく決定とが加味される（詳細は省略。なお、前記目標回転数補正部４１０Ｂ２による補正については後述）。また前記室外ファン回転数Ｎ２は、前記室外ファン制御部４１０Ｄの制御により、前記暖房単独運転時と同様、外気温度Ｔａｉｒとエアコン運転モードに基づき、各エアコン運転モードにおいて、外気温度Ｔａｉｒが低い場合はファン回転数が大きくなるように、外気温度Ｔａｉｒが高い場合はファン回転数が小さくなるように制御される。

また沸上ポンプ１９の前記目標回転数Ｎｐは、前記ポンプ制御部４２０Ａの制御により、前記沸上単独運転と同様、前記沸上温度Ｔｂが目標沸上温度Ｔｂｍより低い場合は小さくなり、沸上温度Ｔｂが目標沸上温度Ｔｂｍより高い場合は大きくなるように制御される。また前記室内ファン回転数Ｎ１は、前記室内ファン制御部４３０Ａの制御により、前記暖房単独運転時と同様、室内温度Ｔｒとエアコン設定温度Ｔｃｏｎとの差に基づき、Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が大きい場合はファン回転数が大きくなるように、Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が小さい場合はファン回転数が小さくなるように制御される。

そして、前記膨張弁１１３の開度は、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより、沸上・暖房運転の運転状態に応じて可変に制御される。詳細には、前記暖房単独運転時で説明したものと同様、前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが所定の一定値となるように膨張弁１１３の開度がフィードバック制御（吐出制御）され、冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが低すぎる場合は膨張弁１１３の開度を閉じる方向に、冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが高すぎる場合は膨張弁１１３の開度を開く方向に制御する。

次に、図９を用いて、冷房単独運転について説明する。この図９に示す冷房単独運転時においては、前記四方弁制御部４１０Ａにより、前記四方弁３１は、前記配管部１８ａを前記配管部１８ｄに連通させると共に前記配管部１８ｃを前記配管部１８ｂに連通させる位置（前記暖房側とは異なる冷房側）に切り替えられる。また前記二方弁制御部４２０Ｃにより、前記暖房単独運転時と同様、二方弁１２１が閉じ状態、二方弁１２２が開き状態、二方弁１２３が開き状態、二方弁１２４が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部４２０Ｂにより前記膨張弁１１１が全閉状態に制御されかつ前記膨張弁１１２が開き状態（詳細には後述のフィードフォワード制御が行われている）に制御され、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより前記膨張弁１１３が全開状態に制御される。

この結果、圧縮機１４の吐出側の配管部１８ａ→配管部１８ｄ→室外熱交換器１７→配管部１８ｅ（膨張弁１１３）→接続用冷媒配管１０２→配管部２５ｅ→配管部２５ｇ（膨張弁１１２）→接続用冷媒配管１０３→配管部２６ｂ→室内熱交換器２７→配管部２６ａ→接続用冷媒配管１０４→配管部２５ｄ→配管部２５ａ→接続用冷媒配管１０１→配管部１８ｂ→圧縮機１４の吸入側の配管部１８ｃの冷媒経路が形成される。これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機１４で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、室外ファン６７の回転駆動とともに凝縮器として機能する前記室外熱交換器１７において外気と熱交換を行って熱を放出しながら高圧の液体に変化する。こうして液体となった冷媒は全開状態の前記膨張弁１１３を経て前記膨張弁１１２において減圧されて低温・低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、室内ファン７７の回転駆動とともに蒸発器として機能する前記室内熱交換器２７において室内空気から吸熱して蒸発しガスに変化することで空調対象空間を冷却し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機１４へと戻る。

以上の作動において、前記暖房単独運転時と同様、前記圧縮機１４の回転数は前記目標回転数生成部４１０Ｂ１が生成する目標回転数Ｎｃが、前記Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が大きい場合は大きくなるように、前記Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が小さい場合は小さくなるように制御される（なお、生成された後の目標回転数補正部４１０Ｂ２による補正については後述する）。また前記室外ファン６７における前記室外ファン回転数Ｎ２は、前記室外ファン制御部４１０Ｄの制御により、エアコン運転モードが例えば強力モードの場合はファン回転数が大きくなるように制御され、通常モードや節電モードの場合はファン回転数が小さくなるように制御される。さらに各エアコン運転モードにおいて、外気温度Ｔａｉｒが低い場合はファン回転数が小さくなるように、外気温度Ｔａｉｒが高い場合はファン回転数が大きくなるように制御される。また前記室内ファン７７における前記室内ファン回転数Ｎ１は、前記室内ファン制御部４３０Ａの制御により、前記Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が大きい場合はファン回転数が大きくなるように、前記Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が小さい場合はファン回転数が小さくなるように制御される。沸上ポンプ１９は、前記ポンプ制御部４２０Ａの制御により回転停止される。

そして、前記膨張弁１１２の開度は、前記膨張弁制御部４２０Ｂにより、冷房単独運転の運転状態に応じて可変に制御される。すなわち、前記外気温度Ｔａｉｒ及び前記エアコン運転モードと、圧縮機１４の回転数とに基づき決定される。すなわち、前記膨張弁制御部４２０Ｂは、前記複数のエアコン運転モード（例えば強力モード、通常モード、節電モード等）のそれぞれにおいて、前記外気温度Ｔａｉｒの高低と、前記圧縮機制御部４１０Ｂからの圧縮機回転数の高低とを加味して、膨張弁１１２の開度をフィードフォワード制御する（詳細は省略）。

次に、図１０を用いて、沸上・冷房運転について説明する。この図１０に示す沸上・冷房運転時においては、前記四方弁制御部４１０Ａにより、前記四方弁３１は、（前記冷房側ではなく）前記暖房側に切り替えられる。また前記二方弁制御部４２０Ｃにより、二方弁１２１が開き状態、二方弁１２２が閉じ状態、二方弁１２３が閉じ状態、二方弁１２４が開き状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部４２０Ｂにより前記膨張弁１１１が全開状態に制御されるとともに前記膨張弁１１２が開き状態（詳細には後述の△Ｈ制御が行われている）に制御され、前記膨張弁制御部４１０Ｃにより前記膨張弁１１３が全開状態に制御される。

この結果、冷媒経路は、圧縮機１４の吐出側の配管部１８ａ→配管部１８ｂ→接続用冷媒配管１０１→配管部２５ａ→配管部２５ｂ→水冷媒熱交換器１５の冷媒側の流路１５ｂ→配管部２５ｃ（膨張弁１１１）→配管部２５ｇ（膨張弁１１２）→接続用冷媒配管１０３→配管部２６ｂ→室内熱交換器２７→配管部２６ａ→接続用冷媒配管１０４→配管部２５ｄ→配管部２５ｆ→配管部２５ｅ→接続用冷媒配管１０２→配管部１８ｅ（膨張弁１１３）→室外熱交換器１７→配管部１８ｄ→圧縮機１４の吸入側の配管部１８ｃとなる。

これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機１４で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、まず前記水冷媒熱交換器１５（凝縮器として機能）で前記同様に凝縮して前記水側の流路１５ａを流れる水を加熱することで貯湯タンク２内へ順次高温水（加熱水）を供給し、液体となった冷媒は全開状態の前記膨張弁１１１を経て前記膨張弁１１２において減圧されて低温・低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、室内ファン７７の回転駆動とともに蒸発器として機能する前記室内熱交換器２７において室内空気から吸熱して蒸発しガスに変化することで空調対象空間を冷却し、さらに前記膨張弁１１３を経て、室外ファン６７の回転駆動とともに蒸発器として機能する前記室外熱交換器１７において外気と熱交換を行って蒸発してガスに変化することで吸熱し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機１４へと戻る。

以上の作動において、前記圧縮機１４の回転数は、前記圧縮機制御部４１０Ｂの前記目標回転数生成部４１０Ｂ１の制御により、前記冷房単独運転時と同様の、室内温度Ｔｒとエアコン設定温度Ｔｃｏｎとの差に基づき決定される（詳細は省略。なお、前記目標回転数補正部４１０Ｂ２による補正については後述）。

また沸上ポンプ１９の前記目標回転数Ｎｐは、前記ポンプ制御部４２０Ａの制御により、前記沸上単独運転や沸上・暖房運転と同様、前記沸上温度Ｔｂが沸上温度Ｔｂｍより低い場合は小さくなり、沸上温度Ｔｂが沸上温度Ｔｂｍより高い場合は大きくなるように制御される。また前記室内ファン７７における前記室内ファン回転数Ｎ１は、前記室内ファン制御部４３０Ａの制御により、前記暖房単独運転等のときと同様、室内温度Ｔｒとエアコン設定温度Ｔｃｏｎとの差に基づき、Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が大きい場合はファン回転数が大きくなるように、Ｔｃｏｎ−Ｔｒの値が小さい場合はファン回転数が小さくなるように制御される。

そして、前記膨張弁１１２の開度は、前記膨張弁制御部４２０Ｂにより、沸上・冷房運転の運転状態に応じて可変に制御される。詳細には、前記沸上単独運転時の膨張弁制御部４１０Ｃによる膨張弁１１３への制御と同様、前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔと前記冷媒流出温度Ｔ２との温度差△Ｈ＝Ｔｏｕｔ−Ｔ２が、所定の目標温度差△Ｈｍとなるように、膨張弁１１２の開度を所定の周期でフィードバック制御する（△Ｈ制御）。すなわち、前記膨張弁制御部４２０Ｂは、△Ｈ＜△Ｈｍの場合は膨張弁１１２の開度を閉じる方向に制御し、△Ｈ＞△Ｈｍの場合は、膨張弁１１２の開度を開く方向に制御し、△Ｈ＝△Ｈｍの場合は、膨張弁１１２の開度を現状のまま維持する。あるいは、この△Ｈ制御に代え、前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが所定の一定値となるように、膨張弁１１２の開度をフィードバック制御してもよい（吐出制御）。この場合、前記膨張弁制御部４２０Ｂは、冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが低すぎる場合は膨張弁１１２の開度を閉じる方向に制御し、冷媒吐出温度Ｔｏｕｔが高すぎる場合は膨張弁１１２の開度を開く方向に制御する。

ここで、図２等に示した前記冷媒循環回路３０において、前記ヒートポンプ熱交換器１７及び圧縮機１４はヒートポンプユニット３００に配置される一方、前記水冷媒熱交換器１５や前記室内熱交換器２７はヒートポンプユニット３００の外に配置（この場合貯湯ユニット１００やエアコンユニット２００にそれぞれ配置）される。このため、冷媒循環回路３０の冷媒配管（すなわち前記冷媒配管１８，２５，２６及び接続用冷媒配管１０１〜１０４）は、ヒートポンプユニット３００にあるヒートポンプ熱交換器１７や圧縮機１４と、ヒートポンプユニット３００の外にある前記水冷媒熱交換器１５や前記室内熱交換器２７とをつなぐように延設されることとなる。したがって、ユーザが必要とする設置態様（例えばヒートポンプユニット３００の設置箇所と前記貯湯ユニット１００や前記エアコンユニット２００の設置箇所とを離したい場合）に応じて、冷媒配管の管路長（前記冷媒配管１８，２５，２６及び接続用冷媒配管１０１〜１０４の合計の管路長以下適宜、単に「冷媒配管１０１，１０２等の管路長」という）が長・短さまざまに変わりうることとなる。この結果、例えば冷媒配管１０１，１０２等の前記管路長が予め想定された長さ（この例では後述のように３［ｍ］）よりも長い場合は冷媒の密度が過小となって前記暖房単独運転、前記沸上・暖房運転、前記冷房運転、前記沸上・冷房運転（以下適宜、単に「各種冷暖房運転」という）における性能不足を招き、冷媒配管１０１，１０２等の前記管路長が前記予め想定された長さよりも短い場合は冷媒の密度が過大となって前記各種冷暖房運転において性能過剰となる可能性がある。

そこで、本実施形態の空気調和機１では、前記のように前記冷媒循環回路３０（詳細には前記された貯湯回路部３０Ｂ）に水冷媒熱交換器１５を設けて、冷媒配管１０１，１０２等を循環する冷媒からの加熱により温水を生成し、加熱循環回路４を介して、貯湯タンク２内に供給する。このとき、前記加熱循環回路４が、貯湯ユニット１００内のみに設けられることで、前記加熱循環回路４の（加熱往き管５及び加熱戻り管６の）管路長は、前記ユーザが必要とする設置態様の如何に関わらず特に変わらない。したがって、前記沸上単独運転を行ったときの運転性能（すなわち前記実沸上能力Ｗａ）の本来想定される目標値からの大・小のずれは、前記冷媒配管１０１，１０２等の管路長の長・短の影響であるとみなすことができる。そのようなずれの一例を図１１を用いて説明する。

図１１は、前記沸上単独運転を行ったときの前記実沸上能力Ｗａにおける前記管路長の影響を示しており、例えば冷媒配管１０１，１０２等の前記管路長が予め想定された長さ（最適管路長。この例では３［ｍ］）よりも長い場合は、（前記したように冷媒の密度が過小となることから）前記実沸上能力Ｗａが予め想定された値（目標値。この例では４［ｋＷ］）よりも小さくなる（図中の実線の右側半分）。逆に、冷媒配管１０１，１０２等の前記管路長が前記最適管路長よりも短い場合は（前記したように冷媒の密度が過大となることから）前記実沸上能力Ｗａが予め想定された値（４［ｋＷ］）よりも大きくなる（図中の実線の左側半分）。

そこで、本実施形態では、図３に示したように、前記圧縮機制御部４１０Ｂに、補正手段としての目標回転数補正部４１０Ｂ２が設けられる。この目標回転数補正部４１０Ｂ２には、この空気調和機１で前記沸上単独運転が実行されたとき、前記実沸上能力算出部４１０Ｄで算出された前記実沸上能力Ｗａが入力される。そして、圧縮機制御手段としての前記目標回転数生成部４１０Ｂ１により生成された前記圧縮機１４の前記目標回転数Ｎｃを、前記入力された実沸上能力Ｗａに応じて補正する。すなわち、図１２に示すように、例えば実沸上能力Ｗａが前記予め想定された値（前記の例では４［ｋＷ］）よりも大きい場合は、目標回転数補正部４１０Ｂ２は、前記のようにこの空気調和機１の冷媒配管１０１，１０２等の管路長が短く水冷媒熱交換器１５における冷媒側から湯水側への伝熱量が大きすぎるとみなし、これを是正すべく、前記目標回転数Ｎｃを、前記４［ｋＷ］に対応する標準値よりも減少させる（マイナス側への補正）。逆に前記実沸上能力Ｗａが前記予め想定された値（４［ｋＷ］）よりも小さい場合は、目標回転数補正部４１０Ｂ２は、前記のように冷媒配管１０１，１０２等の管路長が長く水冷媒熱交換器１５における冷媒側から湯水側への伝熱量が小さすぎるとみなし、これを是正すべく、前記目標回転数Ｎｃを、前記４［ｋＷ］に対応する標準値よりも増大させる（プラス側への補正）。

図１３は、前記のようにして冷媒配管１０１，１０２等の管路長に応じて補正された、本実施形態における前記沸上単独運転時の前記実沸上能力Ｗａの挙動を、前記のような補正を行わない比較例と対比して表す図である。図１３に示すように、一点鎖線で示す前記比較例では、前記のように冷媒配管１０１，１０２等の管路長が前記最適管路長（３［ｍ］）より短い場合は前記水冷媒熱交換器１５における冷媒側から湯水側への伝熱量が大きすぎて前記実沸上能力Ｗａが前記目標値（４［ｋＷ］）より著しく高くなり、逆に冷媒配管１０１，１０２等の管路長が前記最適管路長（３［ｍ］）より長い場合は前記水冷媒熱交換器１５における前記伝熱量が小さすぎて前記実沸上能力Ｗａが前記目標値（４［ｋＷ］）より著しく低くなる。

これに対して、実線で示す本実施形態では、前記冷媒配管１０１，１０２等の管路長が前記最適管路長（３［ｍ］）より短い場合は前記のように前記目標回転数Ｎｃを減少補正することで前記冷媒熱交換器１５における冷媒側から湯水側への伝熱量を低減する一方、前記冷媒配管１０１，１０２等の管路長が前記最適管路長（３［ｍ］）より長い場合は前記のように前記目標回転数Ｎｃを増大補正することで前記伝熱量を増大させることで、（前記管路長の如何を問わず）全体的に前記実沸上能力Ｗａを前記目標値（４［ｋＷ］）とほぼ等しくすることができる。

前記の手法を実現するために、前記沸上単独運転時において前記圧縮機制御部４１０Ｂ１が実行する制御手順を、図１４のフローチャートにより説明する。図１４において、まず、ステップＳ５において、圧縮機制御部４１０Ｂ１は、膨張弁制御部４１０Ｃからの前記目標△Ｈ到達通知が受信されたか否かを判定する。目標△Ｈ到達通知が受信されるまではステップＳ５の判定が満たされず（Ｓ５：ＮＯ）ループ待機し、目標△Ｈ到達通知が受信されたらステップＳ５の判定が満たされ（Ｓ５：ＹＥＳ）、ステップＳ１０に移る。

ステップＳ１０では、圧縮機制御部４１０Ｂ１は、この沸上単独運転時に前記実沸上能力算出部４１０Ｅが算出した実沸上能力Ｗａを取得する。その後、ステップＳ１５に移る。

ステップＳ１５では、圧縮機制御部４１０Ｂ１は、前記ステップＳ１０で取得した実沸上能力Ｗａが、予め想定された前記目標値（前記の例では４［ｋＷ］）を超えているか否かを判定する。実沸上能力Ｗａが４［ｋＷ］より大きければ判定が満たされ（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ステップＳ２０に移る。

ステップＳ２０では、圧縮機制御部４１０Ｂ１は、この時点で前記外気温度Ｔａｉｒに基づき前記目標回転数生成部４１０Ｂ１により決定されている圧縮機１４の前記目標回転数Ｎｃを、前記ステップＳ１０で取得した実沸上能力Ｗａの値に対応させて（図１２に示す相関を用いて）、前記目標回転数補正部４１０Ｂ２により、それまでよりもマイナス側に所定値だけ補正する。そして、目標回転数補正部４１０Ｂ２は、その補正後の目標回転数Ｎｃを、前記圧縮機１４に出力する。これにより、圧縮機１４の回転数は、この目標回転数補正部４１０Ｂ２から入力された補正後の目標回転数Ｎｃとなるように制御される。その後、前記ステップＳ１０に戻り、同様のステップＳ１０→ステップＳ１５→・・という手順を繰り返す。

一方、前記ステップＳ１５において、実沸上能力Ｗａが４［ｋＷ］以下であれば判定が満たされず（Ｓ１５：ＮＯ）、ステップＳ２５に移る。

ステップＳ２５では、圧縮機制御部４１０Ｂ１は、前記ステップＳ１０で取得した実沸上能力Ｗａが、前記目標値（４［ｋＷ］）より小さいか否かを判定する。実沸上能力Ｗａが４［ｋＷ］より小さければ判定が満たされ（Ｓ２５：ＹＥＳ）、ステップＳ３０に移る。

ステップＳ３０では、圧縮機制御部４１０Ｂ１は、この時点で前記外気温度Ｔａｉｒに基づき前記目標回転数生成部４１０Ｂ１により決定されている圧縮機１４の前記目標回転数Ｎｃを、前記ステップＳ１０で取得した実沸上能力Ｗａの値に対応させて（図１２に示す相関を用いて）前記目標回転数補正部４１０Ｂ２により、それまでよりもプラス側に所定値だけ補正する。そして、目標回転数補正部４１０Ｂ２は、その補正後の目標回転数Ｎｃを、前記圧縮機１４に出力する。これにより、圧縮機１４の回転数は、この目標回転数補正部４１０Ｂ２から入力された補正後の目標回転数Ｎｃとなるように制御される。その後、前記ステップＳ１０に戻り、同様のステップＳ１０→ステップＳ１５→・・という手順を繰り返す

前記のようなステップＳ１５→ステップＳ２０→ステップＳ１０→・・あるいはステップＳ２５→ステップＳ３０→ステップＳ１０→・・という流れを繰り返すことで実沸上能力Ｗａ＝４［ｋＷ］となった（＝目標回転数Ｎｃの補正が完了して安定状態となった）ら、ステップＳ１５及びステップＳ２５のいずれの判定が満たされず（Ｓ２５：ＮＯ）、ステップＳ３５に移る。

ステップＳ３５では、目標回転数補正部４１０Ｂ２がプラス側あるいはマイナス側に補正した所定値を合算した最終的な補正値（＝補正前の目標回転数Ｎｃと補正後の目標回転数Ｎｃとの差分）を記憶手段としての前記目標回転数記憶部４１０Ｂ３により記憶し、このフローを終了する。

そして、本実施形態の空気調和機１では、前記のようにしてその冷媒配管１０１，１０２等の管路長に応じて補正された目標回転数Ｎｃの補正値を用いて、前記各種冷暖房運転を行う。その際（暖房単独運転時、又は沸上・暖房運転時、又は冷房単独運転時、又は沸上・冷房運転時）に、前記圧縮機制御部４１０Ｂ１が実行する制御手順を、図１５のフローチャートにより説明する。図１５において、まず、ステップＳ１１０において、圧縮機制御部４１０Ｂ１は、前記のようにして沸上単独運転時に目標回転数記憶部４１０Ｂ３に記憶された、目標回転数Ｎｃの補正値を読み出す。その後、ステップＳ１２０に移る。

ステップＳ１２０では、圧縮機制御部４１０Ｂ１は、前記目標回転数生成部４１０Ｂ１により、前記ステップＳ１１０で読み出した補正値に基づき、それぞれの運転における圧縮機１４の目標回転数Ｎｃを補正し、補正後の目標回転数Ｎｃで圧縮機１４を回転させるための対応する駆動制御信号を圧縮機１４に出力し、このフローを終了する。

以上説明したように、本実施形態の空気調和機１によれば、沸上単独運転時において、目標回転数補正部４１０Ｂ２が、前記圧縮機１４の目標回転数Ｎｃを、前記検出された実熱交換能力Ｗａに応じて補正する。そして、その後の沸上単独運転及び沸上単独運転以外の前記暖房単独運転、沸上・暖房運転、冷房単独運転、沸上・冷房運転等の際、補正値に基づいて目標回転数Ｎｃを補正し、その補正された目標回転数Ｎｃを用いて前記圧縮機１４の回転数が制御される。これにより、前記したような冷媒配管１０１，１０２等の管路長の長・短により生じうる運転性能の過不足を解消し、最適条件になるべく近い条件で各種冷暖房運転を実行し、最適な運転性能を実現することができる。このことを図１６により説明する。

図１６は、前記各種冷暖房運転の一例として前記暖房単独運転を行ったときの、（前記冷媒配管１０１，１０２等の管路長に応じて）前記補正された目標回転数Ｎｃを用いた本実施形態における前記室内温度Ｔｒの挙動を、前記補正がなされない目標回転数Ｎｃを用いた場合の比較例における前記室内温度Ｔｒの挙動と対比して表す図である。

図１６に示す例は、前記管路長が前記最適管路長よりも長い場合の例を示し、横軸には運転開始後の経過時間［ｍｉｎ］をとり、縦軸には空調対象空間の前記室内温度Ｔｒをとって表している。図示のように、一点鎖線で示す比較例においては、（前記のように管路長が長いにもかかわらず補正を行っていない結果）長い管路長に対して相対的に運転性能が不足となり、暖房単独運転開始後、時間ｔ１→ｔ２→・・と経過してもなかなか室内温度Ｔｒが上昇せず、時間ｔ３に至ってようやくユーザの所望する前記エアコン設定温度Ｔｃｏｎに達している。

これに対して、図中の実線で示す本実施形態の空気調和機１では、（前記のように管路長が長いことに対応して圧縮機１４の目標回転数Ｎｃを事前にプラス側に補正した結果）前記比較例のように相対的な運転性能不足が生じることなく、暖房単独運転開始後、速やかに室内温度Ｔｒが上昇し、時間ｔ１で前記エアコン設定温度Ｔｃｏｎに達し、その後も多少ゆらぎながらも前記エアコン設定温度Ｔｃｏｎ近傍の値をとり続け、時間ｔ３より早い時間ｔ２のタイミングでほぼ安定的に前記エアコン設定温度Ｔｃｏｎとすることができるものである。

また、本実施形態では特に、沸上単独運転の際、膨張弁制御部４１０Ｃにより、前記圧縮機１４からの冷媒吐出温度Ｔｏｕｔと前記水冷媒熱交換器１５から流出する冷媒流出温度Ｔ２との温度差△Ｈ（＝Ｔｏｕｔ−Ｔ２）が、（前記目標沸き上げ温度Ｔｂｍと前記外気温度Ｔａｉｒと水冷媒熱交換器１５に流入する湯水の入水温度Ｔ１とに基づいて算出される）所定の目標温度差△Ｈｍとなるように膨張弁１１３の開度が制御される（目標温度差制御）。これにより、沸き上げ単独運転中、運転効率が高効率となる比エンタルピー差を保ちながらヒートポンプユニット３００を運転させることができる。

また、本実施形態では特に、前記ヒーポン制御部４１０の前記実沸上能力算出部４１０Ｅが、前記水冷媒熱交換器１５から流出する湯水の前記沸上温度Ｔｂと前記入水温度Ｔ１との温度差、及び、前記沸上ポンプ１９の目標回転数Ｎｐに基づき、前記水冷媒熱交換器１５における前記実沸上能力Ｗａを算出（検出）する。これにより、前記のように冷媒配管１０１，１０２等の管路長と異なり加熱循環回路４の加熱往き管５及び加熱戻り管６の管路長が変わらないことに対応し、前記沸上温度Ｔｂ及び前記入水温度Ｔ１の温度差と、加熱往き管５及び加熱戻り管６内の流量に対応する沸上ポンプの回転数Ｎｐとを用いて、確実に前記実熱交換能力Ｗａを検出することができる。

また、本実施形態では特に、目標回転数補正部４１０Ｂ２により、実沸上能力沸上能力算出部４１０Ｅにより算出された前記実熱交換能力Ｗａが過大（すなわち冷媒配管１０１，１０２等が短管路長）である場合には、管路長が短すぎて水冷媒熱交換器１５における冷媒側から湯水側への伝熱量が大きいとみなし、前記目標回転数Ｎｃの減少補正が行われる。逆に、実沸上能力沸上能力算出部４１０Ｅにより算出された前記実熱交換能力Ｗａが過小（すなわち冷媒配管１０１，１０２等が長管路長）である場合には、管路長が長すぎて水冷媒熱交換器１５における冷媒側から湯水側への伝熱量が小さいとみなし、前記目標回転数Ｎｃの増大補正が行われる。これらにより、前記最適条件での運転実現のための補正を確実に行うことができる。

また、本実施形態では特に、前記目標回転数補正部４１０Ｂ２による補正がなされた後の前記目標回転数Ｎｃの補正値を記憶する目標回転数記憶部４１０Ｂ３が設けられる。これにより、沸上単独運転時に一度補正された圧縮機１４の目標回転数Ｎｃの補正値を目標回転数記憶部４１０Ｂ３に記憶しておくことで、その後は当該記憶された目標回転数Ｎｃの補正値を読み出して用いるだけで、対応する補正を素早く行うことができる。この結果、沸上単独運転時に補正した前記目標回転数Ｎｃの補正値を記憶した後、その後の暖房運転（又は冷房運転時）等に読み出すことで円滑かつ確実に圧縮機１４の制御に用いることができる。さらに、次回以降の運転時には、沸上単独運転であっても、記憶された前記目標回転数Ｎｃの補正値を読み出して用いることで（前記補正を再度行うことなく）圧縮機１４を最適に制御にすることができる。この結果、さらに利便性を向上することができるものである。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、図１２を用いて前述したように、前記目標回転数補正部４１０Ｂ２が、実沸上能力算出部４１０Ｅから入力した実沸上能力Ｗａから、前記図１２で表される相関（例えば目標回転数補正部４１０Ｂ２内に記憶されている）を用いて対応する圧縮機１４の目標回転数Ｎｃを算出した。これに代えて、前記目標回転数補正部４１０Ｂ２が、実沸上能力算出部４１０Ｅから入力した実沸上能力Ｗａ［ｋＷ］から、例えば前記図１１に相当する相関（例えば目標回転数補正部４１０Ｂ２内に記憶されている）を用いて対応する冷媒配管１０１，１０２等の管路長［ｍ］を推定してもよい。そしてこの場合、例えば図１７に示すような、前記管路長と対応する前記目標回転数Ｎｃとの相関（例えば目標回転数補正部４１０Ｂ２内に記憶されている）を用いて、推定された前記管路長に対応する圧縮機１４の前記目標回転数Ｎｃが算出される。

そのような変形例における前記沸上単独運転時での前記圧縮機制御部４１０Ｂ１が実行する制御手順を、図１８のフローチャートに示す。図１８に示すフローにおいては、前記図１４と異なる点は、前記ステップＳ２０に代えてステップＳ１８とステップＳ２０Ａが設けられ、また前記ステップＳ３０に代えてステップＳ２８とステップＳ３０Ａとが設けられている。

すなわち、前記図１４と同様のステップＳ５→ステップＳ１０を経てステップＳ１５の判定が満たされた場合、新たに設けたステップＳ１８に移る。ステップＳ１８では、圧縮機制御部４１０Ｂ１は、前記目標回転数補正部４１０Ｂ２により、図１７に示した相関を用いて、前記ステップＳ１０で取得した実沸上能力Ｗａの値に対応する冷媒配管１０１，１０２等の管路長を推定する。

その後、圧縮機制御部４１０Ｂ１は、ステップＳ２０Ａに移り、この時点で前記室内ファン制御部４３０Ａにより前記外気温度Ｔａｉｒに基づき前記目標回転数生成部４１０Ｂ１により決定されている圧縮機１４の前記目標回転数Ｎｃを、前記ステップＳ１８で推定した前記管路長に対応させて（図１７に示す相関を用いて）、前記目標回転数補正部４１０Ｂ２により、それまでよりもマイナス側に所定値だけ補正する。そして、前記ステップＳ２０と同様、目標回転数補正部４１０Ｂ２は、その補正後の目標回転数Ｎｃを前記圧縮機１４に出力することにより、圧縮機１４の回転数は、その補正後の目標回転数Ｎｃとなるように制御される。その後、前記ステップＳ１０に戻り、同様のステップＳ１０→ステップＳ１５→・・という手順を繰り返す。

また、前記図１４と同様のステップＳ５→ステップＳ１０→ステップＳ１５を経てステップＳ２５の判定が満たされた場合、新たに設けたステップＳ２８に移る。ステップＳ２８では、圧縮機制御部４１０Ｂ１は、前記ステップＳ１８と同様、前記目標回転数補正部４１０Ｂ２により、図１７に示した相関を用いて、前記ステップＳ１０で取得した実沸上能力Ｗａの値に対応する冷媒配管１０１，１０２等の管路長を推定する。

その後、圧縮機制御部４１０Ｂ１は、ステップＳ３０Ａに移り、この時点で前記室内ファン制御部４３０Ａにより前記外気温度Ｔａｉｒに基づき前記目標回転数生成部４１０Ｂ１により決定されている圧縮機１４の前記目標回転数Ｎｃを、前記ステップＳ１８で推定した前記管路長に対応させて（図１７に示す相関を用いて）、前記目標回転数補正部４１０Ｂ２により、それまでよりもプラス側に所定値だけ補正する。そして、前記ステップＳ３０と同様、目標回転数補正部４１０Ｂ２は、その補正後の目標回転数Ｎｃを前記圧縮機１４に出力することにより、圧縮機１４の回転数は、その補正後の目標回転数Ｎｃとなるように制御される。その後、前記ステップＳ１０に戻り、同様のステップＳ１０→ステップＳ１５→・・という手順を繰り返す。

以上説明した本変形例においては、沸上単独運転時に前記のようにして変動しうる実熱交換能力Ｗａに基づき、目標回転数補正部４１０Ｂ２により冷媒配管１０１，１０２等の管路長を推定する。そして、その推定結果に応じ、冷媒配管１０１，１０２等の管路長の長・短に確実に対応する形で前記圧縮機１４の目標回転数Ｎｃを補正することができ、前記実施形態と同様の効果を得る。

さらに、本発明は以上の態様に限定されることなく、例えば、前記二方弁１２１〜１２４のうち少なくとも１つを、閉止機能付きの膨張弁で置き換えても良い。また、前記膨張弁１１１〜１１３に代え、減圧器としてエジェクターを用いても良い。

１ 給湯機能付き空気調和機
２ 貯湯タンク
４ 加熱循環回路（湯水循環回路）
５ 加熱往き管（湯水配管）
６ 加熱戻り管（湯水配管）
１４ 圧縮機
１５ 水冷媒熱交換器
１５ａ 冷媒側の流路
１５ｂ 水側の流路
１７ 室外熱交換器（ヒートポンプ熱交換器）
１８ 冷媒配管
１９ 沸上ポンプ（給水ポンプ）
２７ 室内熱交換器
３０ 冷媒循環回路
３１ 四方弁
３４ 室内温度センサ
６７ 室外ファン
７７ 室内ファン
１００ 貯湯ユニット（タンクユニット）
１０１ 接続用冷媒配管
１０２ 接続用冷媒配管
１０３ 接続用冷媒配管
１０４ 接続用冷媒配管
１１３ 膨張弁（減圧器）
２００ ヒートポンプユニット（室外機）
３００ エアコンユニット（室内機）
４１０ ヒーポン制御部
４１０Ｂ 圧縮機制御部
４１０Ｂ１ 目標回転数生成部（圧縮機制御手段）
４１０Ｂ２ 目標回転数補正部（補正手段）
４１０Ｂ３ 目標回転数記憶部（記憶手段）
４１０Ｃ 膨張弁制御部（減圧器制御手段）
４１０Ｅ 実沸上能力算出部（検出手段）
４２０ 貯湯制御部
４３０ エアコン制御部
△Ｈ 冷媒吐出温度と冷媒流出温度との温度差
△Ｈｍ 目標温度差
Ｎｃ 圧縮機目標回転数
Ｎｐ ポンプ目標回転数
Ｔ１ 入水温度
Ｔ２ 冷媒流出温度
Ｔａｉｒ 外気温度
Ｔｂ 沸上温度
Ｔｂｍ 目標沸上温度
Ｔｃｏｎ エアコン設定温度
Ｔｏｕｔ 冷媒吐出温度
Ｔｒ 室内温度
Ｗａ 実沸上能力（実熱交換能力）

Claims (6)

1. 冷媒と外気との熱交換を行うヒートポンプ熱交換器及び圧縮機を備えた室外機と、
   前記冷媒と室内空気との熱交換を行う室内熱交換器を備えた室内機と、
   湯水を貯湯する貯湯タンク及び水冷媒熱交換器を備えたタンクユニットと、
   前記圧縮機の回転数を所定の目標回転数となるように制御する圧縮機制御手段と
   を有し、
   前記ヒートポンプ熱交換器、前記圧縮機、前記室内熱交換器、減圧器、及び、前記水冷媒熱交換器の冷媒側を冷媒配管で接続して、前記室外機と前記タンクユニットと前記室内機とに亘る冷媒循環回路を形成するとともに、前記水冷媒熱交換器の水側と前記貯湯タンクとを湯水配管で環状に接続して、前記タンクユニット内で湯水循環回路を形成し、
   前記室内熱交換器により前記室内空気を加熱する暖房作動を少なくとも行う暖房運転及び前記室内熱交換器により前記室内空気を冷却する冷房作動を少なくとも行う冷房運転のうち少なくとも一方と、前記水冷媒熱交換器により前記貯湯タンクへの水を加熱する沸上運転とを、選択的に実行可能に構成された給湯機能付き空気調和機において、
   前記沸上運転の実行時に前記水冷媒熱交換器における実熱交換能力を検出する検出手段と、
   前記沸上運転の実行時に前記検出手段により検出された前記実熱交換能力に応じて目標回転数の補正値を決定し、前記補正値に基づいて前記目標回転数を補正する補正手段と
   を設け、
   前記圧縮機制御手段は、
   前記暖房運転及び前記冷房運転のうち前記少なくとも一方の実行時において、前記圧縮機の回転数を、前記沸上運転の実行時の前記補正手段による補正値に基づいて補正した目標回転数となるように制御する
   を有することを特徴とする給湯機能付き空気調和機。
2. 前記圧縮機から吐出される前記冷媒の吐出温度と前記水冷媒熱交換器から流出する前記冷媒の流出温度との温度差が、前記貯湯タンク内の湯水の目標沸き上げ温度と外気温度と前記水冷媒熱交換器に流入する湯水の入水温度とに基づいて算出される所定の目標温度差となるように前記減圧器の開度を制御する、減圧器制御手段をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１記載の給湯機能付き空気調和機。
3. 前記タンクユニットは、
   前記湯水循環回路の湯水を循環させる給水ポンプを有し、
   前記検出手段は、
   前記水冷媒熱交換器から流出する湯水の出水温度と前記入水温度との温度差、及び、前記給水ポンプの回転数、に基づき、前記水冷媒熱交換器における前記実熱交換能力を検出する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給湯機能付き空気調和機。
4. 前記補正手段は、
   前記検出手段により検出された前記実熱交換能力が過大である場合には、前記目標回転数の減少補正を行い、
   前記検出手段により検出された前記実熱交換能力が過小である場合には、前記目標回転数の増大補正を行う
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の給湯機能付き空気調和機。
5. 前記補正手段は、
   前記実熱交換能力に基づいて前記冷媒配管の管路長を推定し、その推定した前記管路長に対応して前記目標回転数を補正する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の給湯機能付き空気調和機。
6. 前記補正手段によって決定された補正値を記憶する記憶手段を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の給湯機能付き空気調和機。

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