JP5642207B2

JP5642207B2 - 冷凍サイクル装置及び冷凍サイクル制御方法

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Publication number: JP5642207B2
Application number: JP2012557675A
Authority: JP
Inventors: 章吾玉木; 齊藤　信; 信齊藤; 馬場　正信; 正信馬場
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-02-14
Filing date: 2011-02-14
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2031-02-14
Also published as: CN103370584B; EP2677251A4; EP2677251B1; JPWO2012111063A1; CN103370584A; EP2677251A1; WO2012111063A1; US20130312443A1; ES2562276T3

Description

本発明は、空調運転（冷房運転、暖房運転）及び給湯運転を同時に実行することができる空調給湯複合システムに関し、過去にユーザーが消費した熱量の情報を用いて最低限必要な給湯能力を演算し、給湯運転又は空調給湯同時運転時は、空調負荷と演算した給湯能力に応じて運転を実施する空調給湯複合システムに関するものである。

従来から、熱源ユニット（室外機）に対して給湯ユニット（給湯機）を配管接続することによって形成した冷媒回路を搭載し、給湯運転をすることをできるようにした給湯対応のヒートポンプシステムがある。給湯システムでは省エネ性能を高めるために従来から取組みがなされている（たとえば、特許文献１〜４参照）。

また、給湯ユニットに加えて利用ユニット（室内機）を配管接続することによって形成した冷媒回路を搭載し、空調運転及び給湯運転を同時に実行することができるようにした空調給湯複合システムがあり、冷房時の排熱を給湯熱として利用可能なシステムである。このシステムにおいても、給湯動作にて、省エネルギー性を向上させるための取り組みがされている（たとえば、特許文献５参照）。

特開２００７−１４７２４６号公報特許第３８５５９８５号公報特開２００４−３４０５３２号公報特開２００３−１３９３９１号公報特開２００７−２１８４６３号公報

特許文献１に記載されている貯湯タンク式の給湯装置では熱量の使用状態に応じた沸き上げを実施して省エネルギー性を向上させている。具体的には、１日を複数の時間帯に分割し、各分割時間帯にて過去の熱量使用実績に基づいて求められる必要熱量に応じて沸き上げ運転制御を実施する。こうすることで、貯湯タンク内に熱量を貯えてから使用するまでの時間を短くすることができ、放熱量を抑制することができるため、省エネルギー性が向上する。しかしながら、給湯装置の運転方法を過去の熱量使用実績に基づいて制御しておらず、給湯運転時は圧縮機の運転周波数が高くなり、効率の悪い運転となる。

特許文献２に記載されているヒートポンプ給湯装置では、１日の生活パターンに合わせて、
湯切れの心配がある場合は、ヒートポンプサイクルの加熱能力を引き出す運転を優先して湯切れを防止し、湯切れの心配がない場合には、ヒートポンプサイクルの運転効率を優先した運転を行う。この公知技術では、加熱能力を引き出す運転時は給湯能力を確保するために、圧縮機の運転周波数を高く制御する必要があるため、運転効率の悪化は避けられない。

特許文献３に記載されているヒートポンプ給湯装置では時刻別の出湯流量、出湯温度、出湯時間を学習し、その時刻に対応して運転状態を設定。また、熱交換器の入り出口水温から圧縮機の周波数を設定する。この動作により幅広い給湯負荷に対して出湯温度の制御性と耐久性を向上する。この公知技術では、給湯負荷が高い時刻では効率の悪い運転状態となってしまう。

特許文献４に記載されているヒートポンプ給湯機では単位時間当りの沸き上げ量と貯湯槽の容量と、残湯量から沸きあげ運転時間を推定している。この公知技術を用いることで貯湯槽へ蓄熱完了するための運転時間を求めることができるが、所定の給湯能力にて湯切れを防止するための給湯運転時間及び給湯開始時刻を求めることができず、運転効率を高くして給湯動作を行うことができない。

特許文献５に記載されているヒートポンプ給湯冷暖房装置では、前日に使用した給湯量と冷房運転時間から、翌日の冷房運転時間を予測及び冷房排熱を利用する貯湯量を設定し、夜間の貯湯運転で沸き上げる貯湯量を決定することによって、消費電力の削減と、貯湯槽の湯切れを防止することができるようになっている。しかしながら、夜間に蓄熱を行うため、放熱ロスが生じ、省エネルギー性が悪化する。

本発明は、ユーザーの過去の湯使用実績と貯湯タンクの蓄熱量と給湯時間から、湯切れ回避するのに最低限必要な給湯能力目標を演算し、給湯能力が目標値となるように給湯動作を行うようにしている。これにより、給湯能力に応じて圧縮機の運転周波数を低くして、高い運転効率を実現することを目的とする。

この発明の冷凍サイクル装置は、
冷媒を循環させる冷凍サイクル装置において、
運転周波数の制御が可能な圧縮機と、貯湯タンクに蓄えられた水であるタンク水に前記冷媒によって熱量を供給する第１の放熱器と、第１の減圧機構と、第１の蒸発器とを有し、前記冷媒が前記圧縮機、前記第１の放熱器、前記第１の減圧機構、前記第１の蒸発器の順に循環する冷凍サイクル機構と、
制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
予め設定された制御期間を示す制御期間情報と、前記タンク水に単位時間当たりに供給するべき熱量の標準値を示す標準供給熱量とを記憶すると共に、他の情報を記憶可能な記憶部と、
一日を所定の時間間隔に区切り、該時間間隔内に前記タンク水によって外部に供給された熱量を示す消費熱量を前記時間間隔ごとに計算し、計算した前記消費熱量とその時の時刻を前記記憶部に記憶すると共に、前記タンク水が有する現在の蓄熱量を算出する演算部と、
前記圧縮機の運転周波数を制御する制御部と
を備え、
前記演算部は、
前記記憶部に記憶された少なくとも過去の１日の前記消費熱量から、当日に発生する前記消費熱量のうちで最大となる最大消費熱量とその時の時刻である最大消費時刻を求め、
前記最大消費時刻よりも前記制御期間前の時刻に、前記タンク水が有する蓄熱量を算出して、当該蓄熱量及び当日の前記最大消費熱量に基づいて、前記最大消費時刻に前記タンク水が有する蓄熱量を前記最大消費熱量にするために必要な前記第１の放熱器の放熱目標値である給湯能力目標及び前記圧縮機の運転周波数を算出するものであり、
前記制御部は、前記演算部で演算された前記運転周波数で前記圧縮機を制御するものであり、
前記演算部は、
当日の前記最大消費時刻が過ぎた後、前記標準供給熱量及び前記給湯能力目標の比に基づいて前記記憶部に記憶された前記制御期間を新たな制御期間に更新し、更新した前記新たな制御期間を前記記憶部に記憶し、翌日の前記最大消費熱量に対する前記圧縮機の運転周波数の算出に用いることを特徴とする。

この発明により、湯切れを回避し、かつ、高い運転効率にて給湯動作が可能な、冷凍サイクル装置を提供できる。

実施の形態１における空調給湯複合システム１００の冷媒回路構成を示す概略図。実施の形態１における給湯ユニット３０４からタンクユニット３０５までの水の流れを示す概略図。実施の形態１における制御装置１１０の概略図。実施の形態１における運転モードに対する四方弁及び電磁弁の動作を示す図。実施の形態１における、ある１日の各時刻に対する貯湯タンク２７の消費熱量を示す図。実施の形態１における給湯動作を説明する概略図。実施の形態１における貯湯タンク２７の貯蓄熱量演算方法を説明する図。実施の形態１における暖房給湯同時運転モードＤでの圧縮機の制御のフローチャート。実施の形態１における冷房給湯同時運転モードＥでの圧縮機の制御のフローチャート。

実施の形態１．
以下、図面に基づいて実施の形態１について説明する。
図１は、実施の形態１における空調給湯複合システム１００（冷凍サイクル装置）の冷媒回路構成図である。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものと異なる場合がある。また、この明細書では、数式に使用する記号で初めて文中にでてくるものには、［］の中にその記号の単位を書く。また、無次元（単位なし）の場合は、［−］と表記する。

図２は、空調給湯複合システム１００の給湯ユニット３０４からタンクユニット３０５までの水の流れを示す概略図である。
図３は、空調給湯複合システム１００の各種センサ、制御装置１１０を示す概略図である。以下、図１〜図３を参照して空調給湯複合システム１００の構成を説明する。この空調給湯複合システム１００は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、利用ユニットにおいて選択された冷房運転又は暖房運転と給湯ユニットにおける給湯運転とを同時に処理することができる３管式のマルチシステム空調給湯複合システムである。空調給湯複合システム１００は、給湯動作時に、圧縮機周波数を低くして高効率に給湯を行い、かつ湯切れを防止することができる。また、この空調給湯複合システム１００は、冷房と給湯の同時運転において、冷房負荷に応じて圧縮機周波数を小さく運転しても湯切れを回避することができる。

＜装置構成＞
空調給湯複合システム１００は、熱源ユニット３０１と、分岐ユニット３０２と、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂと、給湯ユニット３０４と、タンクユニット３０５と、を有している。熱源ユニット３０１と分岐ユニット３０２とは、冷媒配管である液延長配管７と冷媒配管であるガス延長配管１３とで接続されている。給湯ユニット３０４は一方が冷媒配管である給湯ガス延長配管１６を介して熱源ユニット３０１に接続され、他方が冷媒配管である給湯液配管１９を介して分岐ユニット３０２に接続されている。利用ユニット３０３ａ，３０３ｂと分岐ユニット３０２とは、冷媒配管である室内ガス配管１２ａ，１２ｂと冷媒配管である室内液配管９ａ，９ｂとで接続されている。また、タンクユニット３０５と給湯ユニット３０４とは水配管である水上流配管２２と水配管である水下流配管２３とで接続されている。水上流配管２２と水下流配管２３とは、貯湯タンク２７からプレート水熱交換器１７に流入し、プレート水熱交換器１７を通過して貯湯タンク２７に戻る水の流路となる水流路を形成する。

なお、実施の形態１では熱源ユニット１台、利用ユニット２台、給湯ユニット１台、タンクユニット１台が接続された場合を例に示しているが、これに限定するものではなく、それぞれ図示している以上又は以下の台数を備えていてもよい。また、空調給湯複合システム１００に用いられる冷媒はＲ４１０Ａである。空調給湯複合システム１００に用いられる冷媒はこれに限られたものではなく、その他にも例えば、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０４ＡなどのＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒、Ｒ２２、Ｒ１３４ａなどのＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）冷媒、ＣＯ２冷媒などの臨界圧力以上にて動作する冷媒などでもよい。

また空調給湯複合システム１００は図１に示すように制御装置１１０を備えている。制御装置１１０は、測定部１０１、演算部１０２、制御部１０３、記憶部１０４、時計部１０５を備えている。以下に説明する制御は、すべて制御装置１１０によって実行される。図１では、制御装置１１０は、熱源ユニット３０１に配置されているが、一例である。制御装置１１０が配置される場所は限定されない。

＜熱源ユニット３０１の運転モード＞
空調給湯複合システム１００が実行可能な運転モードについて簡単に説明する。空調給湯複合システム１００では、接続されている給湯ユニット３０４の給湯要求、及び、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂの冷房負荷又は暖房負荷の有無によって、熱源ユニット３０１の運転モードが決定されるようになっている。空調給湯複合システム１００は、以下の５つの運転モードを実行することが可能である。
すなわち、冷房運転モードＡ、暖房運転モードＢ、給湯運転モードＣ、暖房給湯同時運転モードＤ、冷房給湯同時運転モードＥである。

（１）冷房運転モードＡは、給湯要求信号（給湯要求ともいう）がなく、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂが冷房運転を実行する場合の熱源ユニット３０１の運転モードである。
（２）暖房運転モードＢは、給湯要求がなく、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂが暖房運転を実行する場合の熱源ユニット３０１の運転モードである。
（３）給湯運転モードＣは、空調負荷がなく、給湯ユニット３０４が給湯運転を実行する場合の熱源ユニット３０１の運転モードである。
（４）暖房給湯同時運転モードＤは、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂによる暖房運転と、給湯ユニット３０４による給湯運転との同時運転を実行する場合の熱源ユニット３０１の運転モードである。
（５）冷房給湯同時運転モードＥは、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂによる冷房運転と、給湯ユニット３０４による給湯運転との同時運転を実行する場合の熱源ユニット３０１の運転モードである。

＜利用ユニット３０３ａ，３０３ｂ＞
利用ユニット３０３ａ，３０３ｂは分岐ユニット３０２を介して、熱源ユニット３０１に接続されている。利用ユニット３０３ａ，３０３ｂは、空調対象域に調和空気を吹き出すことができる場所（たとえば、屋内の天井への埋め込みや吊り下げ等により、又は、壁面への壁掛け等）に設置されている。利用ユニット３０３ａ，３０３ｂは、分岐ユニット３０２と液延長配管７及びガス延長配管１３とを介して熱源ユニット３０１に接続されており、冷媒回路の一部を構成している。

利用ユニット３０３ａ，３０３ｂは、冷媒回路の一部を構成する室内側冷媒回路を備えている。この室内側冷媒回路は、利用側熱交換器としての室内熱交換器１０ａ，１０ｂにて構成されている。また、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂには、室内熱交換器１０ａ，１０ｂの冷媒と熱交換した後の調和空気を室内等の空調対象域に供給するための室内送風機１１ａ，１１ｂが設けられている。

室内熱交換器１０ａ，１０ｂは、たとえば、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成することができる。また、室内熱交換器１０ａ，１０ｂは、マイクロチャネル熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、ヒートパイプ式熱交換器、あるいは、二重管式熱交換器で構成してもよい。室内熱交換器１０ａ，１０ｂは、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂが実行する運転モードが冷房運転モードＡの場合では、冷媒の蒸発器として機能して空調対象域の空気を冷却し、暖房運転モードＢの場合では冷媒の凝縮器（あるいは放熱器）として機能して空調対象域の空気を加熱するものである。

室内送風機１１ａ，１１ｂは、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂ内に室内空気を吸入させ、室内空気を室内熱交換器１０ａ，１０ｂで冷媒と熱交換させた後に、調和空気として空調対象域に供給する機能を有している。つまり、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂでは、室内送風機１１ａ，１１ｂにより取り込まれる室内空気と室内熱交換器１０ａ，１０ｂを流れる冷媒との間で熱交換させることが可能となっている。室内送風機１１ａ，１１ｂは、室内熱交換器１０ａ，１０ｂに供給する調和空気の流量を可変することが可能なもので構成され、たとえば遠心ファンや多翼ファン等のファンと、このファンを駆動する、たとえば、ＤＣファンモータからなるモータとを備えている。

（センサ）
また、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂには、以下に示す各種センサが設けられている。
（１）室内熱交換器１０ａ，１０ｂの液側（放熱器として動作の場合の液側）に設けられ、液冷媒の温度を検出する室内液温度センサ２０６ａ，２０６ｂ；
（２）室内熱交換器１０ａ，１０ｂのガス側（放熱器として動作の場合のガス側）に設けられ、ガス冷媒の温度を検出する室内ガス温度センサ２０７ａ，２０７ｂ；
（３）利用ユニット３０３ａ，３０３ｂの室内空気の吸入口側に設けられ、ユニット内に流入する室内空気の温度を検出する室内吸込温度センサ２０８ａ，２０８ｂ；

なお、図３に示すように、室内送風機１１ａ，１１ｂの動作は、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂの冷房運転、暖房運転を含む通常運転を行う通常運転制御手段として機能する制御部１０３によって制御される。

＜給湯ユニット３０４＞
給湯ユニット３０４は分岐ユニット３０２を介して、熱源ユニット３０１に接続している。図２に示すように、給湯ユニット３０４は、たとえば屋外等に設置されたタンクユニット３０５に温水を供給し、貯湯タンク２７内の水を加熱して湯を沸き上げる機能を有している。給湯ユニット３０４のプレート水熱交換器１７は、水上流配管２２（水流入配管）が接続する接続部２４（水流入配管接続部）と、水下流配管２３（水流出配管）が接続する接続部２５（水流出配管接続部）とを備えている。また、給湯ユニット３０４は、一方が給湯ガス延長配管１６を介して熱源ユニット３０１に接続されており、他方が給湯液配管１９を介して分岐ユニット３０２に接続されており、空調給湯複合システム１００における冷媒回路の一部を構成している。

給湯ユニット３０４は、冷媒回路の一部を構成する給湯側冷媒回路を備えている。この給湯側冷媒回路は、給湯側熱交換器としてのプレート水熱交換器１７を要素機能として有している。また、給湯ユニット３０４には、プレート水熱交換器１７の冷媒と熱交換した後の温水をタンクユニット３０５等に供給する水を送水するための給水ポンプ１８が設けられている。

プレート水熱交換器１７は、給湯ユニット３０４が実行する給湯運転モードＣにて、冷媒の凝縮器として機能し、給水ポンプ１８にて供給される水を加熱するものである。給水ポンプ１８は、給湯ユニット３０４内に水を供給して、プレート水熱交換器１７で熱交換させて温水とした後に、タンクユニット３０５内に温水を供給して貯湯タンク２７の水（タンク水）と熱交換させる機能を有している。つまり、給湯ユニット３０４では、給水ポンプ１８により供給される水とプレート水熱交換器１７を流れる冷媒との間で熱交換させることが可能であり、かつ、給水ポンプ１８により供給される水と貯湯タンク２７の水との間で熱交換させることが可能となっている。また、プレート水熱交換器１７に供給する水の流量を可変できるもので構成されている。

（センサ）
また、給湯ユニット３０４には、以下に示す各種センサが設けられている。
（１）プレート水熱交換器１７の液側に設けられ、液冷媒の温度を検出する給湯液温度センサ２０９；
（２）水の流入部に設けられ、流入する水の入口水温を検出する入口水温温度センサ２１０（入口温度センサ）；
（３）水の流出部に設けられ、流出する水の出口水温を検出する出口水温温度センサ２１１（出口温度センサ）；
（４）水の流入部に設けられ、流入する水の体積流量を検出する中間水流量計２１９（図２）；

なお、図３に示すように給水ポンプ１８の動作は、給湯ユニット３０４の給湯運転モードを含む通常運転を行う通常運転制御手段として機能する制御部１０３によって制御される。

＜タンクユニット３０５＞
タンクユニット３０５はたとえば屋外に設置されており、給湯ユニット３０４により沸きあげられた湯を貯留する機能を有している。タンクユニット３０５は図２に示されるように貯湯をするための貯湯タンク２７を有している。また、一方が水上流配管２２を介して給湯ユニット３０４に接続されており、他方が水下流配管２３を介して給湯ユニット３０４に接続されており、空調給湯複合システム１００における水回路の一部を構成している。貯湯タンク２７は満水式であり、使用者が湯を消費するとタンク上部より湯が出水し、その量に応じてタンク下部より市水が給水される。

給湯ユニット３０４にて給水ポンプ１８により送水された水は、プレート水熱交換器１７で冷媒により加熱されて温水となり、水下流配管２３を経由して貯湯タンク２７内に流入する。温水は貯湯タンク２７の水に混合されることはなく、中間水として貯湯タンク２７内にて水と熱交換をして冷水となる。その後、貯湯タンク２７を流出し、水上流配管２２を経由して給湯ユニット３０４に再び流入して、給水ポンプ１８にて再び送水された後プレート水熱交換器１７にて温水となる。このようなプロセスにてタンクユニット３０５に湯が沸き上げられる。

なお、タンクユニット３０５の水の加熱方法は実施の形態１のような中間水による熱交換方式に限定されず、貯湯タンク２７の水を直接配管に流して、プレート水熱交換器１７にて熱交換をさせて温水とし、再び貯湯タンク２７に戻す加熱方法にしてもよい。

（センサ）
また、タンクユニット３０５には、以下に示す各種センサが設けられている。
（１）貯湯タンク２７のタンク側面に設けられ、貯湯タンク２７の上部側側面の湯温を検出する第１貯湯タンク水温温度センサ２１２；
（２）貯湯タンク２７のタンク側面に設けられ、貯湯タンク２７の第１貯湯タンク水温温度センサ２１２の下部側面の湯温を検出する第２貯湯タンク水温温度センサ２１３；
（３）貯湯タンク２７のタンク側面に設けられ、貯湯タンク２７の第２貯湯タンク水温温度センサ２１３の下部側面の湯温を検出する第３貯湯タンク水温温度センサ２１４；
（４）貯湯タンク２７のタンク側面に設けられ、貯湯タンク２７の第３貯湯タンク水温温度センサ２１４の下部側面の湯温を検出する第４貯湯タンク水温温度センサ２１５；
（５）貯湯タンク２７のタンク出水部に設けられ、貯湯タンク２７からの出水温度を検出する貯湯タンク出水温度センサ２１６；
（６）貯湯タンク２７のタンク給水部に設けられ、貯湯タンク２７への入水温度を検出する貯湯タンク入水温度センサ２１７；
（７）貯湯タンク２７のタンク出水部に設けられ、貯湯タンク２７からの出水流量を検出するタンク水流量計２１８；

＜熱源ユニット３０１＞
熱源ユニット３０１は、たとえば屋外に設置されており、液延長配管７とガス延長配管１３と分岐ユニット３０２を介して利用ユニット３０３ａ，３０３ｂに接続されている。また、給湯ガス延長配管１６、液延長配管７及び分岐ユニット３０２を介して給湯ユニット３０４に接続されており、空調給湯複合システム１００における冷媒回路の一部を構成している。

熱源ユニット３０１は冷媒回路の一部を構成する室外側冷媒回路を備えている。この室外側冷媒回路は冷媒を圧縮する圧縮機１と、室外運転モードに応じて冷媒の流れる方向を切り換えるための四方弁３と、３つの電磁弁（第１吐出電磁弁２、第２吐出電磁弁１５、低圧均圧電磁弁２１）と、熱源側熱交換器としての室外熱交換器４と、余剰冷媒を貯留するためのアキュムレータ１４とを要素機器として有している。また、熱源ユニット３０１は、室外熱交換器４に空気を供給するための室外送風機５と、熱源側減圧機構として冷媒の分配流量を制御するための室外減圧機構６、とで構成されている。

圧縮機１は、冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものである。実施の形態１に搭載される圧縮機１は、運転容量を可変することが可能なものであり、たとえば、インバータにより制御されるモータ（図示省略）によって駆動される容積式圧縮機で構成されている。実施の形態１では、圧縮機１が１台のみである場合を例に示しているが、これに限定されず、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂ及び給湯ユニット３０４の接続台数等に応じて、２台以上の圧縮機１が並列に接続されたものであってもよい。また、圧縮機１に接続している吐出側配管は、途中で分岐されており、一方が四方弁２を介してガス延長配管１３に、他方が第２吐出電磁弁１５を介して給湯ガス延長配管１６に、それぞれ接続されている。

四方弁３、第１吐出電磁弁２、第２吐出電磁弁１５及び低圧均圧電磁弁２１は、熱源ユニット３０１の運転モードによって冷媒の流れの方向を切り換える流路切換装置としての機能を有している。
図４は、運転モードに対する四方弁及び電磁弁の動作内容を示す。図４に表示されている「実線」及び「破線」は、図１に示している四方弁３の切り換え状態を表している「実線」及び「破線」を意味している。

四方弁３は冷房運転モードＡ、冷房給湯同時運転モードＥの場合では、「実線」となるように切り換えられる。つまり、冷房運転モードＡ、冷房給湯同時運転モードＥの場合では、室内熱交換器１０ａ，１０ｂを圧縮機１において圧縮される冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機１の吸入側と室内熱交換器１０ａ，１０ｂのガス側とを接続するように切り換えられる。また、暖房運転モードＢ、給湯運転モードＣ、暖房給湯同時運転モードＤの場合では、四方弁３は「破線」となるように切り換えられる。つまり、暖房運転モードＢ、給湯運転モードＣ、暖房給湯同時運転モードＤの場合では、室外熱交換器４を圧縮機１において圧縮される冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機１の吸入側と室外熱交換器４のガス側とを接続するように切り換えられる。

第１吐出電磁弁２は冷房運転モードＡ、暖房運転モードＢ、冷房給湯同時運転モードＥの場合では、「開」となるように切り換えられる。つまり、冷房運転モードＡでは室外熱交換器４を圧縮機１において圧縮される冷媒の凝縮器として機能させるために、圧縮機１の吐出側と室外熱交換器４のガス側をつなぎ、暖房運転モードＢ、暖房給湯同時運転モードＤの場合では、室内熱交換器１０ａ，１０ｂを圧縮機１において圧縮される冷媒の凝縮器として機能させるために、圧縮機１の吐出側と室内熱交換器１０ａ，１０ｂのガス側とを接続するように切り換えられる。また、給湯運転モードＣ、暖房給湯同時運転モードＤの場合では、「閉」となるように切り換えられる。

第２吐出電磁弁１５は給湯運転モードＣ、暖房給湯同時運転モードＤ、冷房給湯同時運転モードＥの場合では「開」となるように切り換えられる。つまり、給湯運転モードＣ、暖房給湯同時運転モードＤ、冷房給湯同時運転モードＥの場合ではプレート水熱交換器１７を圧縮機１において圧縮される冷媒の凝縮器として機能させるために、圧縮機１の吐出側とプレート水熱交換器１７のガス側をつなぐ。また、冷房運転モードＡ、暖房運転モードＢの場合では、「閉」となるように切り換えられる。

低圧均圧電磁弁２１は冷房給湯同時運転モードＥの場合では「開」となるように切り換えられる。つまり、冷房給湯同時運転モードＥの場合では室外熱交換器４を低圧状態とするため圧縮機１の吸入側と室外熱交換器４のガス側をつなぐ。また、冷房運転モードＡ、暖房運転モードＢ、給湯運転モードＣ、暖房給湯同時運転モードＤの場合では低圧均圧電磁弁２１は「閉」となるように切り換えられる。

室外熱交換器４は、ガス側が四方弁３に接続され、液側が室外減圧機構６に接続されている。室外熱交換器４は、たとえば伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成することができる。また、室外熱交換器４は、マイクロチャネル熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、ヒートパイプ式熱交換器、あるいは、二重管式熱交換器で構成してもよい。室外熱交換器４は、冷房運転モードＡでは冷媒の凝縮器として機能して冷媒を冷却するものであり、暖房運転モードＢ、給湯運転モードＣ、暖房給湯同時運転モードＤ及び冷房給湯同時運転モードＥでは冷媒の蒸発器として機能して冷媒を加熱するものである。

室外送風機５は、熱源ユニット３０１内に室外空気を吸入して、室外空気を室外熱交換器４にて熱交換した後に、室外に排出する機能を有している。つまり、熱源ユニット３０１では、室外送風機５により取り込まれる室外空気と室外熱交換器４を流れる冷媒とで熱交換させることが可能になっている。室外送風機５は、室外熱交換器４に供給する空気の流量を可変することが可能なもので構成され、プロペラファン等のファンと、このファンを駆動する、例えば、ＤＣファンモータからなるモータとを備えている。

アキュムレータ１４は、圧縮機１の吸入側に設けられ、空調給湯複合システム１００に異常が発生した時や運転制御の変更の際に伴う運転状態の過渡応答時において、液冷媒を貯留して圧縮機１への液バックを防ぐ機能を有している。

（センサ）
また、熱源ユニット３０１には、以下に示す各種センサが設けられている。
（１）圧縮機１の吐出側に設けられ、高圧側圧力を検出する高圧圧力センサ２０１；
（２）圧縮機１の吐出側に設けられ、吐出温度を検出する吐出温度センサ２０２；
（３）室外熱交換器４のガス側に設けられ、ガス冷媒温度を検出する室外ガス温度センサ２０３；
（４）室外熱交換器４の液側に設けられ、液冷媒の温度を検出する室外液温度センサ２０４；
（５）熱源ユニット３０１の室外空気の吸入口側に設けられ、ユニット内に流入する室外空気の温度を検出する外気温度センサ２０５；

なお、圧縮機１、第１吐出電磁弁２、四方弁３、室外送風機５、室外減圧機構６、第２吐出電磁弁１５、低圧均圧電磁弁２１の動作は、冷房運転モードＡ、暖房運転モードＢ、給湯運転モードＣ、暖房給湯同時運転モードＤ、冷房給湯同時運転モードＥを含む通常運転を行う通常運転制御手段として機能する制御部１０３によって制御される。

＜分岐ユニット３０２＞
分岐ユニット３０２は、たとえば屋内に設置され、液延長配管７とガス延長配管１３を介して熱源ユニット３０１とに接続され、室内液配管９ａ，９ｂと室内ガス配管１２ａ，１２ｂとを介して利用ユニット３０３ａ，３０３ｂと接続され、給湯液配管１９とを介して給湯ユニット３０４に接続されており、空調給湯複合システム１００における冷媒回路の一部を構成している。分岐ユニット３０２は、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂ及び給湯ユニット３０４に要求されている運転に応じて冷媒の流れを制御する機能を有している。

分岐ユニット３０２は、冷媒回路の一部を構成する分岐冷媒回路を備えている。この分岐冷媒回路は利用側減圧機構として冷媒の分配流量を制御するための室内減圧機構８ａ，８ｂと、冷媒の分配流量を制御するための給湯減圧機構２０と、を要素機器として有している。

室内減圧機構８ａ，８ｂは室内液配管９ａ，９ｂに設けられている。また、給湯減圧機構２０は分岐ユニット３０２内における給湯液配管１９に設けられている。室内減圧機構８ａ，８ｂは減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷房運転モードＡにおいて液延長配管７を流れる冷媒を減圧して、冷房給湯同時運転モードＥにおいて給湯減圧機構２０を流れる冷媒を減圧して膨張させる。また、暖房運転モードＢ及び暖房給湯同時運転モードＤでは室内液配管９ａ，９ｂを流れる冷媒を減圧して膨張させるものである。給湯減圧機構２０は減圧弁や膨張弁としての機能を有し、給湯運転モードＣ、暖房給湯同時運転モードＤにおいて給湯液配管１９を流れる冷媒を減圧して膨張させるものである。室内減圧機構８ａ，８ｂ及び給湯減圧機構２０は開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による精密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段で構成するとよい。

なお、給湯減圧機構２０の動作は、図３に示すように、給湯ユニット３０４の給湯運転を含む通常運転を行う通常運転制御手段として機能する制御装置１１０の制御部１０３によって制御される（図３参照）。また、室内減圧機構８ａ，８ｂの動作は、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂの冷房運転及び暖房運転を含む通常運転を行う通常運転制御手段として機能する制御部１０３によって制御される。

また、図３に示すように、各種温度センサ、圧力センサによって検知された各諸量は、測定部１０１に入力され、演算部１０２にて処理される。そして、制御部１０３は、演算部１０２の処理結果に基づき、圧縮機１と、第１吐出電磁弁２と、四方弁３と、室外送風機５と、室外減圧機構６と、室内減圧機構８ａ，８ｂと、室内送風機１１，１１ｂと、第２吐出電磁弁１５と、給水ポンプ１８と、給湯減圧機構２０とを制御するようになっている。つまり、測定部１０１、演算部１０２、及び制御部１０３を備えた制御装置１１０によって、空調給湯複合システム１００の運転操作が統括制御される。なお、制御装置１１０は、マイクロコンピュータで構成することができる。以下の実施の形態１で説明する計算式は演算部１０２によって計算され、制御部１０３はその演算結果に従って、圧縮機１等の各機器を制御する。また記憶部１０４には、演算部１０２で使用するデータや、演算結果などが記憶される。時計部１０５では現在の時刻を出力する。

具体的には、リモコンを介した運転モード（例えば利用ユニット３０３ａ，３０３ｂの冷房運転を要求する冷房要求信号）や、後述する給湯要求信号や、設定温度等の指示及び各種センサでの検出情報に基づいて、
制御部１０３は、
圧縮機１の運転周波数、
第１吐出電磁弁２の切換え、
四方弁３の切換え、
室外送風機５の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、
室外減圧機構６の開度、
室内減圧機構８ａ，８ｂの開度、
室内送風機１１ａ，１１ｂの回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、
第２吐出電磁弁１５の切換え、
給水ポンプ１８の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、
給湯減圧機構２０の開度、
低圧均圧電磁弁２１の切換えを制御し、
各運転モードを実行する。
なお、測定部１０１、演算部１０２、制御部１０３、記憶部１０４及び時計部１０５は一体的に設けられてもよく、別々に設けられてもよい。また、測定部１０１、演算部１０２、制御部１０３、記憶部１０４及び時計部１０５は、いずれのユニットに設けられるようにしてもよい。さらに、測定部１０１、演算部１０２、制御部１０３、記憶部１０４及び時計部１０５は、ユニット毎に設けるようにしてもよい。

＜運転モード＞
空調給湯複合システム１００は、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂに要求されるそれぞれの空調負荷及び給湯ユニット３０４に要求される給湯要求に応じて熱源ユニット３０１、分岐ユニット３０２及び利用ユニット３０３ａ，３０３ｂ、給湯ユニット３０４に搭載されている各機器の制御を行い、冷房運転モードＡ、暖房運転モードＢ、給湯運転モードＣ、暖房給湯同時運転モードＤ、冷房給湯同時運転モードＥ、を実行する。

＜動作＞
空調給湯複合システム１００が行う冷房運転モードＡ、暖房運転モードＢ、給湯運転モードＣ、暖房給湯同時運転モードＤ、冷房給湯同時運転モードＥの具体的な冷媒流れ方法及び各機器の通常制御方法を説明する。各運転モードにおける四方弁３の動作は図４に示す通りである。

［冷房運転モードＡ］
冷房運転モードＡでは四方弁３が実線で示される状態、すなわち、圧縮機１の吐出側が室外熱交換器４のガス側に接続された状態となっている。また、第１吐出電磁弁２は開、第２吐出電磁弁１５は閉、低圧均圧電磁弁２１は閉状態となっている。さらに、給湯減圧機構２０は最低開度（全閉）である。

この冷媒回路の状態で、圧縮機１、室外送風機５、室内送風機１１ａ，１１ｂを起動する。そうすると、低圧のガス冷媒は、圧縮機１に吸入され、圧縮されて高温・高圧のガス冷媒となる。その後、高温・高圧のガス冷媒は、第１吐出電磁弁２、四方弁３を経由して、室外熱交換器４に流入し、室外送風機５によって供給される室外空気と熱交換を行なって凝縮され、高圧の液冷媒となる。室外熱交換器４から流出後、室外減圧機構６に流れ、減圧後、液延長配管７を経由して分岐ユニット３０２に流入する。この時、室外減圧機構６は最大開度（全開）に制御されている。分岐ユニット３０２に流入した冷媒は室内減圧機構８ａ，８ｂにて減圧され、低圧の気液二相の冷媒となった後、分岐ユニット３０２を流出し、室内液配管９ａ，９ｂを経由して利用ユニット３０３ａ，３０３ｂに流入する。

利用ユニット３０３ａ，３０３ｂに流入した冷媒は室内熱交換器１０ａ，１０ｂに流入し、室内送風機１１ａ，１１ｂによって供給される室内空気と熱交換を行なって蒸発され、低圧のガス冷媒となる。ここで、室内減圧機構８ａ，８ｂは、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂにおいて、室内吸込温度センサ２０８ａ，２０８ｂにより検出される室内吸込温度から設定温度を引いた温度差（冷房室内温度差）がなくなるように制御される。そのため、室内熱交換器１０ａ，１０ｂには、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂが設置された空調空間において要求される冷房負荷に応じた流量の冷媒が流れる。

室内熱交換器１０ａ，１０ｂを流出した冷媒は、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂを流出し、室内ガス配管１２ａ，１２ｂ及び分岐ユニット３０２を経由してからガス延長配管１３に流れ、四方弁３を経由してアキュムレータ１４を通過し、再び圧縮機１に吸入される。

なお、圧縮機１の運転周波数は、冷房室内の最大温度差に応じて蒸発温度が所定値となるように、制御部１０３により制御されている。ここで、蒸発温度は室内液温度センサ２０６ａ，２０６ｂにより検出される温度である。また、冷房室内最大温度差は利用ユニット３０３ａ，３０３ｂのうち、室内吸込温度センサ２０８ａ，２０８ｂにより検出される室内吸込温度から設定温度を引いた温度差（冷房室内温度差）が最大の利用ユニット３０３ａ，３０３ｂの温度差である。具体的には、冷房室内最大温度差に応じて蒸発温度が所定値となるように制御部１０３により制御される。また、室外送風機５の風量は、外気温度センサ２０５により検出される外気温度に応じて凝縮温度が所定値となるように制御部１０３により制御されている。ここで、凝縮温度は高圧圧力センサ２０１から検出される圧力により演算される飽和温度である。

［暖房運転モードＢ］
暖房運転モードＢでは、四方弁３が破線で示される状態、すなわち圧縮機１の吐出側が室内熱交換器１０ａ，１０ｂのガス側に接続され、圧縮機１の吸入側が室外熱交換器４のガス側に接続される。また、第１吐出電磁弁２は開、第２吐出電磁弁１５は閉、低圧均圧電磁弁２１は閉状態となっている。さらに、給湯減圧機構２０は全閉である。

この冷媒回路の状態で、圧縮機１、室外送風機５、室内送風機１１ａ，１１ｂ、給水ポンプ１８、を起動する。そうすると、低圧のガス冷媒は、圧縮機１に吸入され、圧縮されて高温・高圧のガス冷媒となる。その後、高温・高圧のガス冷媒は、第１吐出電磁弁２、四方弁３を流れる。

四方弁３に流入した冷媒は、熱源ユニット３０１より流出し、ガス延長配管１３を経由し、分岐ユニット３０２へと流れる。その後、室内ガス配管１２ａ，１２ｂ経由して利用ユニット３０３ａ，３０３ｂに流入する。利用ユニット３０３ａ，３０３ｂに流入した冷媒は、室内熱交換器１０ａ，１０ｂに流入し、室内送風機１１ａ，１１ｂによって供給される室内空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となり、室内熱交換器１０ａ，１０ｂを流出する。室内熱交換器１０ａ，１０ｂにて室内空気を加熱した冷媒は、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂより流出し、室内液配管９ａ，９ｂを経由して分岐ユニット３０２に流入し、室内減圧機構８ａ，８ｂにより減圧され、低圧の気液二相又は液相の冷媒となる。その後、分岐ユニット３０２より流出する。

室内減圧機構８ａ，８ｂは、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂにおいて、室内吸込温度センサ２０８ａ，２０８ｂにより検出される室内吸込温度から室内設定温度を引いた温度差（暖房室内温度差）がなくなるように制御される。そのため、室内熱交換器１０ａ，１０ｂには、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂが設置された空調空間において要求される暖房負荷に応じた流量の冷媒が流れる。

分岐ユニット３０２を流出した冷媒は液延長配管７を経由して熱源ユニット３０１に流入し、室外減圧機構６を通過後、室外熱交換器４に流入する。なお、室外減圧機構６の開度は全開に制御されている。室外減圧機構６に流入した冷媒は、室外送風機５によって供給される室外空気と熱交換を行なって蒸発され、低圧のガス冷媒となる。この冷媒は、室外熱交換器４から流出した後、四方弁３を経由して、アキュムレータ１４を通過後、再び圧縮機１に吸入される。

なお、圧縮機１の運転周波数は暖房室内最大温度差に応じて凝縮温度が所定値となるように制御部１０３により制御されている。凝縮温度の求め方は冷房運転の場合と同様である。また、暖房室内最大温度差は、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂのうち、室内吸込温度センサ２０８ａ，２０８ｂにより検出される室内吸込温度から室内設定温度を引いた温度差（暖房室内温度差）が最大の利用ユニット３０３ａ，３０３ｂの暖房室内温度差である。また、室外送風機５の風量は外気温度センサ２０５により検出される外気温度に応じて蒸発温度が所定値となるように制御部１０３により制御されている。ここで、蒸発温度は室外液温度センサ２０４により検出される温度により求められる。

［給湯運転モードＣ］
給湯運転モードＣでは、四方弁３が破線で示される状態、すなわち圧縮機１の吐出側がプレート水熱交換器１７のガス側に接続され、圧縮機１の吸入側が室外熱交換器４のガス側に接続される。また、第１吐出電磁弁２は閉、第２吐出電磁弁１５は開、低圧均圧電磁弁２１は閉状態となっている。さらに、室内減圧機構８ａ，８ｂは全閉である。

この冷媒回路の状態で、圧縮機１、室外送風機５、室内送風機１１ａ，１１ｂ、給水ポンプ１８、を起動する。そうすると、低圧のガス冷媒は、圧縮機１に吸入され、圧縮されて高温・高圧のガス冷媒となる。その後、高温・高圧のガス冷媒は、第２吐出電磁弁１５に流入する。

第２吐出電磁弁１５に流入した冷媒は、熱源ユニット３０１から流出し、給湯ガス延長配管１６を経由して給湯ユニット３０４に流入する。給湯ユニット３０４に流入した冷媒は、プレート水熱交換器１７に流入し、給水ポンプ１８によって供給される水と熱交換を行なって凝縮され、高圧の液冷媒となり、プレート水熱交換器１７（第１の放熱器）から流出する。プレート水熱交換器１７で水を加熱した冷媒は、給湯ユニット３０４を流出後、給湯液配管１９を経由して分岐ユニット３０２に流入し、給湯減圧機構２０（第１の減圧機構）により減圧され、低圧の気液二相の冷媒となる。その後、分岐ユニット３０２より流出し、液延長配管７を介して熱源ユニット３０１に流入する。

なお、給湯減圧機構２０は、プレート水熱交換器１７の液側の過冷却度が所定値になるような開度に、制御部１０３により制御される。プレート水熱交換器１７の液側の過冷却度は、高圧圧力センサ２０１により検出される圧力から飽和温度（凝縮温度）を演算し、給湯液温度センサ２０９により検出される温度を差し引くことによって求められる。給湯減圧機構２０は、プレート水熱交換器１７の液側における冷媒の過冷却度が所定値となるように、プレート水熱交換器１７を流れる冷媒の流量を制御している。このため、プレート水熱交換器１７において凝縮された高圧の液冷媒は、所定の過冷却度を有する状態となる。このように、プレート水熱交換器１７には、給湯ユニット３０４が設置された施設の湯の利用状況において要求される給湯要求に応じた流量の冷媒が流れている。

分岐ユニット３０２を流出した冷媒は液延長配管７を経由して熱源ユニット３０１に流入し、室外減圧機構６を通過後、室外熱交換器４（第１の蒸発器）に流入する。なお、室外減圧機構６の開度は全開に制御されている。室外熱交換器４に流入した冷媒は、室外送風機５によって供給される室外空気と熱交換を行なって蒸発され、低圧のガス冷媒となる。この冷媒は、室外熱交換器４から流出した後、四方弁３を経由して、アキュムレータ１４を通過後、再び圧縮機１に吸入される。

ここで、室外送風機５の風量は外気温度センサ２０５により検出される外気温度に応じて蒸発温度が所定値となるように制御部１０３により制御されている。ここで、蒸発温度は室外液温度センサ２０４により検出される温度である。

従来の給湯運転モードでは湯切れを回避するため、圧縮機１の運転周波数を高くするように制御部１０３により制御されていた。これにより、高い給湯能力を確保することができ、設定給湯温度に貯湯タンク２７内の水温を最短時間にて上昇させることができ。
しかし、運転効率が悪化していた。そこで、湯切れを回避しつつ高い運転効率を実現するため、過去の湯の使用記録を用いて圧縮機１の運転周波数を低く制御する。以下の式（１）〜式（７）に基づいて行う圧縮機の運転周波数の制御を「給湯運転制御」と呼ぶこととする。

まず、予め記憶部１０４に給湯運転時間Δｔ_{ｓｔａｒｔ}［ｓｅｃ］（制御期間情報）を記憶させる（例えば７２００ｓｅｃなど）。次に、前日の湯の使用量、つまり、タンクユニット３０５の最大消費熱量Ｌ_ｍ（外部供給熱量）とその時の時刻ｔ_ｍを記憶部１０４に記憶する。具体的には、演算部１０２が、１日におけるタンクユニット３０５の消費熱量を１時間ごとに演算し、最大消費熱量の時の時刻ｔ_ｍ［ｈ：ｍｍ］と最大消費熱量Ｌ_ｍ［ｋＪ］を求めその値を学習値として、記憶部１０４に記憶する（給湯負荷記憶手段としての演算部）。なお、「学習」とは、少なくとも対象とする消費熱量と、その消費熱量の発生時刻とを制御装置１１０（演算部１０２）が記憶部１０４に記憶する処理を意味する。ここで、時刻は時計部１０５の時間計測に基づき設定される。
演算部１０２は、図５に示すように、１日の各時刻において貯湯タンク２７の消費熱量を式（１）（外部供給熱量計算規則）により１時間ごとにそれぞれ算出する（給湯負荷演算手段としての演算部）場合を示す。

Ｌ_ｍ＝ρ_ｗ×Ｃ_ｐ，ｗ×Ｖ_ｗｏ×Δｔ_ｗ×（Ｔ_{ｔａｎｋｗｏ}−Ｔ_{ｔａｎｋｗｉ}）・・・（１）

ここで、
Ｃ_ｐ，ｗ：水の比熱［ｋＪ／（ｋｇＫ）］、
Ｌ_ｍ：最大消費熱量（目標貯湯熱量）［ｋＪ］、
Ｔ_{ｔａｎｋｗｉ}：給水温度［℃］、
Ｔ_{ｔａｎｋｗｏ}：出水温度［℃］、
Ｖ_ｗｏ：出水の体積流量［ｍ^３／ｓ］、
Δｔ_ｗ：出水時間［ｓ］、
ρ_ｗ：水の密度［ｋｇ／ｍ^３］、
である。
Ｔ_{ｔａｎｋｗｉ}は入口水温温度センサ２１０により検出される温度のうち、過去の検出温度の最小値（例えば過去３日間の検出温度の最小値）である。
Ｔ_{ｔａｎｋｗｏ}は出口水温温度センサ２１１により検出される温度であり、貯湯タンク２７からの出水時に検出された温度である。
Ｖ_ｗｏはタンク水流量計２１８により検出される体積流量である。
式（１）より演算する消費熱量のうち最も大きいものが最大消費熱量Ｌ_ｍとなり、その時の時刻が最大消費時刻ｔ_ｍとなる。最大消費熱量Ｌ_ｍと最大消費時刻ｔ_ｍが給湯負荷に関する情報となる。
そして、１日経過後、図６に示すように前日の最大消費熱量Ｌ_ｍを記録した時刻ｔ_ｍのΔｔ_{ｓｔａｒｔ}前の時刻（給湯開始時刻）になったら、制御部１０３は、給湯運転モードＣを開始する。つまり、制御部１０３は、以下に示す運転周波数で、圧縮機１を制御する。この場合の圧縮機１の運転周波数（目標運転周波数Ｆ_ｍ）は式（２）〜式（６）により決定される。

Ｌ_ｉ＝ρ_ｗ×Ｃ_ｐ，ｗ×［Ｖ_１×（Ｔ_{ｔａｎｋ１}−Ｔ_{ｔａｎｋｗｉ}）
＋（Ｖ_２−Ｖ_１）×（Ｔ_{ｔａｎｋ２}−Ｔ_{ｔａｎｋｗｉ}）
＋（Ｖ_３−Ｖ_２）×（Ｔ_{ｔａｎｋ３}−Ｔ_{ｔａｎｋｗｉ}）
＋（Ｖ_４−Ｖ_３）×（Ｔ_{ｔａｎｋ４}−Ｔ_{ｔａｎｋｗｉ}）］・・・（２）

Ｑ_ｗｍ＝（Ｌ_ｍ−Ｌ_ｉ）／Δｔ_{ｓｔａｒｔ} ・・・（３）

Ｔ_ｗｏｍ＝Ｔ_ｗｉ＋Ｑ_ｗｍ／（ρ_ｗ×Ｃ_ｐ，ｗ×Ｖ_ｗ）・・・（４）

ΔＦ＝ｆ（Ｔ_ｗｏｍ−Ｔ_ｗｏ）・・・（５）

Ｆ_ｍ＝Ｆ＋ΔＦ・・・（６）

ここで、
Ｃ_ｐ，ｗ：水の比熱［ｋＪ／（ｋｇＫ）］、
Ｆ：圧縮機１の制御前の運転周波数［Ｈｚ］、
Ｆ_ｍ：圧縮機１の目標運転周波数［Ｈｚ］、
Δ_Ｆ：圧縮機１の運転周波数変更量［Ｈｚ］、
Ｌ_ｉ：給湯開始時の貯湯タンク２７の貯湯熱量［ｋＪ］、
Ｌ_ｍ：最大消費熱量（目標貯湯熱量）［ｋＪ］、
Ｑ_ｗｍ：給湯能力目標［ｋＷ］、
Ｔ_{ｔａｎｋ１}：貯湯タンク２７の最上部から第１上部までの貯湯水温［℃］、
Ｔ_{ｔａｎｋ２}：貯湯タンク２７の第１上部から第２上部までの貯湯水温［℃］、
Ｔ_{ｔａｎｋ３}：貯湯タンク２７の第２上部から第３上部までの貯湯水温［℃］、
Ｔ_{ｔａｎｋ４}：貯湯タンク２７の第３上部から最下部までの貯湯水温［℃］、
Ｔ_{ｔａｎｋｗｉ}：給水温度［℃］（センサ２１７により検出）、
Ｔ_ｗｉ：入口水温［℃］（センサ２１０により検出）、
Ｔ_ｗｏ：出口水温［℃］（センサ２１１により検出）、
Ｔ_ｗｏｍ：出口水温目標［℃］（Ｔ_ｗｏの目標温度）、
Δｔ_{ｓｔａｒｔ}：給湯運転時間［ｓｅｃ］
Ｖ_１：貯湯タンク２７の最上部から第１上部までの内容積［ｍ^３］、
Ｖ_２：貯湯タンク２７の最上部から第２上部までの内容積［ｍ^３］、
Ｖ_３：貯湯タンク２７の最上部から第３上部までの内容積［ｍ^３］、
Ｖ_４：貯湯タンク２７の最上部から最下部までの内容積［ｍ^３］、
Ｖ_ｗ：中間水の体積流量［ｍ^３／ｓ］（中間水流量計２１９）、
ρ_ｗ：水の密度［ｋｇ／ｍ^３］、
図７に貯湯タンク２７の蓄熱量の演算方法を示す概略図を示す。
なお、「給湯開始時」とは、Δｔ_{ｓｔａｒｔ}に対応する時刻を意味する。
式（２）は図７に示す定義により導出されている。
また、
Ｔ_ｗｉは、タンクユニット３０５から給湯ユニット３０４への流入する水温（センサ２１０で検出）、
Ｔ_ｗｏは、タンクユニット３０５に向かって給湯ユニット３０４から流出する水温（センサ２１１で検出）、
Ｔ_{ｔａｎｋ１}は、第１貯湯タンク水温温度センサ２１２により検出される温度、
Ｔ_{ｔａｎｋ２}は、第２貯湯タンク水温温度センサ２１３により検出される温度、
Ｔ_{ｔａｎｋ３}は、第３貯湯タンク水温温度センサ２１４により検出される温度、
Ｔ_{ｔａｎｋ４}は、第４貯湯タンク水温温度センサ２１５により検出される温度、
Ｖ_ｗは、中間水流量計２１９（水流量計）により検出される体積流量、
である。
手順としては、演算部１０２は、式（２）（蓄熱量計算規則）により給湯開始時の貯湯タンク２７の貯湯熱量Ｌｉを演算する（蓄熱量演算手段としての演算部１０２）。次に、前日の学習結果である最大消費熱量Ｌ_ｍと給湯運転時間Δｔ_{ｓｔａｒｔ}によ式（３）を用いて給湯能力目標Ｑ_ｗｍを演算する。すなわち、プレート水熱交換器１７（第１の放熱器）の給湯能力（放熱能力）の目標値を設定する。次に、演算部１０２は、入口水温Ｔ_ｗｉを用いて式（４）により給湯能力目標Ｑ_ｗｍの場合の出口水温目標Ｔ_ｗｏｍを演算する（出口水温目標演算手段としての演算部１０２）。出口水温目標Ｔ_ｗｏｍとは、出口水温温度センサ２１１によって検出される水流の目標温度である。そして、出口水温目標Ｔ_ｗｏｍと出口水温Ｔ_ｗｏの偏差から、式（５）に基づき圧縮機１の運転周波数変更量ΔＦを求め、最後に、式（６）により圧縮機１の目標運転周波数Ｆ_ｍを演算する。この手順（以下、圧縮機制御手順という場合がある）により圧縮機１の運転周波数を決定することで、圧縮機１の運転周波数を低くしても湯切れを回避することができる。このため、制御部１０３は、高い運転効率にて給湯動作を行うことができる（加熱制御手段としての制御部）。

（Ｌ_ｍ，ｔ_ｍの学習について）
また、１日が終わったら、その日の最大消費熱量Ｌ_ｍ及び最大消費時刻ｔ_ｍを学習結果として更新し、次の日へ適用する。このようにすることで、ユーザーの湯の使用量の変化を反映することができる。

ここでは、最大消費熱量Ｌ_ｍと最大消費時刻ｔ_ｍとを１日ごとに更新するようにしたが、これに限定されず、２日間もしくは１週間の湯の使用量から学習するようにしてもよい。２日以上の複数日で学習する場合は、最大消費熱量Ｌ_ｍを複数日の平均として求めても良いし、最大消費時刻ｔ_ｍを最も多く学習した時刻にて求めても良い。また、１週間以上で学習する場合は、各曜日（月曜日〜日曜日）にて最大消費熱量Ｌｍと最大消費時刻ｔｍを求めても良い。このように参照する日にちを多くすることでより、精度よく湯切れの回避と高い運転効率の確保が可能となる。また、時刻を１時間単位に区切って学習させていたが、これに限定されず、３０分単位、２時間単位としても良い。

（入口水温温度センサ２１０）
また、入口水温Ｔ_ｗｉは、入口水温温度センサ２１０の検出温度とした。しかし、これに限定されず、入口水温Ｔ_ｗｉは、貯湯タンク水温と等しいとして入口水温を貯湯タンク水温としても良い。具体的には、図２に示すように、中間水と貯湯タンク２７の貯湯水の熱交管部は貯湯タンク２７の下部に位置しており、中間水出口はタンク最下部から近い。そのため、入口水温を第４貯湯タンク水温温度センサ２１５の検出温度としもよい。こうすることで、入口水温温度センサ２１０がなくても、入口水温Ｔ_ｗｉを取得可能である。

（出口水温温度センサ２１１）
また、出口水温Ｔ_ｗｏは、出口水温温度センサ２１１の検出温度とした。しかし、これに限定されない。例えば、プレート水熱交換器１７の凝縮温度と出口水温温度センサ２１１の検出温度は等しいとして、高圧圧力センサ２０１より検出される圧力の飽和温度からプレート水熱交換器１７（第１の放熱器）の凝縮温度を算出し、出口水温Ｔ_ｗｏとしても良い。こうすることで、出口水温温度センサ２１１がなくても出口水温Ｔ_ｗｏを取得可能である。

（給水ポンプ１８の回転数制御）
また、給水ポンプ１８の回転数を低くして中間水（第１放熱器流入水）の流量Ｖ_ｗを少なくすることによって、出口水温目標Ｔ_ｗｏｍが高くなり、入口水温と出口水温目標との温度差が大きくなる。そのため、入口水温と出口水温目標との温度差が所定値以上（例えば５℃以上）となるように給水ポンプ１８の回転数を制御することによって、センサ誤差による制御性の悪化を防ぐことが可能となる。よって、制御部１０３は精度よく圧縮機１の運転周波数の制御を行うことができる（水流量制御手段としての制御部）。

（給湯運転時間Δｔ_{ｓｔａｒｔ}）
また、給湯運転時間Δｔ_{ｓｔａｒｔ}は前述の説明では、予め入力し、その後は値を更新することなく一定値として扱っていた。しかし、図６から明らかなように、給湯運転時間Δｔ_{ｓｔａｒｔ}によって給湯能力目標Ｑ_ｗｍが変化し、圧縮機１の運転周波数が変化する。このため、ユーザーの湯の使用状況によっては、最大消費熱量Ｌ_ｍと給湯開始時の貯湯タンク２７の貯湯熱量Ｌ_ｉの偏差が大きくなる。そのため、式（３）で演算する給湯能力目標Ｑ_ｗｍが大きくなってしまい、圧縮機１の運転周波数が高くなり、運転効率が低下する。したがって、一定の運転効率を確保するためには、給湯運転時間Δｔ_{ｓｔａｒｔ}もユーザーの湯の使用状況に応じて変化させるのが望ましい。

方法としては、標準目標給湯能力Ｑ_ｓｔｄ（標準供給熱量）を予め記憶部１０４に記憶しておき、標準目標給湯能力Ｑ_ｓｔｄと給湯能力目標Ｑ_ｗｍとにより、給湯運転時間Δｔ_{ｓｔａｒｔ}を更新する。具体的には、演算部１０２は、給湯運転モードＣを終了後、式（３）より給湯能力と給湯時間の逆数は比例関係であるとして、式（３）にて決定した給湯能力目標Ｑ_ｗｍと標準給湯能力Ｑ_ｓｔｄから給湯運転時間Δｔ_{ｓｔａｒｔ}を式（７）により演算する（給湯時間演算手段としての演算部１０２）。

Δｔ_{ｓｔａｒｔ}＝（Ｑ_ｗｍ／Ｑ_ｓｔｄ）×Δｔ_ｏｌｄ＝（Ｌ_ｍ−Ｌ_ｉ）／ΔＱ_ｓｔｄ・・・（７）

ここで、
Ｑ_ｓｔｄ：標準給湯能力［ｋＷ］、
Δｔ_ｏｌｄ：前回の給湯時間［ｓｅｃ］。
演算部１０２は、給湯運転時間Δｔ_{ｓｔａｒｔ}を前回の給湯時間Δｔ_ｏｌｄ（過去の給湯時間）から式（７）の演算により求めた給湯運転時間Δｔ_{ｓｔａｒｔ}に更新し、次の日の給湯動作から適用する。ユーザーの湯の使用状況が変化する可能性あるため、１日の終わりに再度学習し、更新する。このような方法にて、給湯運転時間Δｔ_{ｓｔａｒｔ}を決定することで、どのユーザーにおいても給湯能力を所定値に制御することが可能となり、高い運転効率を確保することができる。

また、本実施の形態１では、ユーザーの湯の使用において最大消費熱量Ｌ_ｍに対してのみ圧縮機１を制御する場合を説明した。しかし、これに限定されず、他の消費熱量Ｌ_ｋの時に対しても消費熱量Ｌ_ｋとその時の時刻ｔ_ｋとを記憶部１０４に記憶し、本制御（給湯運転制御）を適用するようにしてもよい。こうすることで、あらゆる負荷の種類においても高い運転効率にて給湯動作を行うことができる。

（複数の消費熱量を対象）
また、本実施の形態１では、記憶部１０４に記憶する負荷は最大消費熱量Ｌ_ｍの１つであった。しかし、これに限定されず、複数（例えば２つ、３つ）の種類の負荷（複数の消費熱量）を記憶部１０４に記憶し、各負荷において本制御（給湯運転制御）を適用するようにしてもよい。このときに、消費熱量の大きさに応じて目標貯湯熱量Ｌ_ｍが異なるため、消費熱量によらず、つまり、目標貯湯熱量によらず所定の給湯能力目標Ｑ_ｗｍを得るためには給湯時間Δｔ_{ｓｔａｒｔ}を負荷の種類ごとに個別に記憶させる必要がある。このようにすることで、１日に複数回本制御を適用することが可能となり、省エネルギー性が向上する。具体的には、最大消費熱量と第２消費熱量（最大消費熱量＞第２消費熱量）の２つの負荷に対して本制御を適用するとした場合に次の手順にて行う。
（ａ）まず、１日のうちで最大消費熱量とその時の時刻である最大消費時刻を記憶部１０４に記憶し、第２消費熱量とその時の時刻である第２消費時刻を記憶部１０４に記憶する。
（ｂ）そして１日経過後、最大消費時刻から予め記憶部１０４に記憶していた最大給湯時間前の時刻になったら給湯運転モードＣを開始する。この場合の圧縮機１の運転周波数は式（２）〜式（６）により決定する。
（ｃ）給湯運転モードＣを終了後、式（７）より次の日に適用する最大給湯時間を演算する。
（ｄ）また、第２消費時刻から予め記憶部１０４に記憶していた第２給湯時間前の時刻になったら給湯運転モードＣを開始する。この場合の圧縮機１の運転周波数は式（２）〜式（６）により決定する。給湯運転モードＣを終了後、式（７）より次の日に適用する第２給湯時間を演算する。
（ｅ）そして、次の日に前の日と同様に給湯動作を実行する。

本実施の形態１では空調給湯複合システム１００を例としているが、これに限定されず、熱源ユニット３０１と給湯ユニット３０４とが冷媒連絡配管にて接続した給湯システム、つまり、空調を行う機能を有しておらず、給湯運転のみが可能な給湯システムの給湯運転においても本開発技術を適用することができる。

［暖房給湯同時運転モードＤ］
暖房給湯同時運転モードＤ（放熱並行運転）では図４において四方弁３が破線で示される状態、すなわち圧縮機１の吐出側がプレート水熱交換器１７のガス側に接続され、圧縮機１の吸入側が室外熱交換器４のガス側に接続される。また、第１吐出電磁弁２は開、第２吐出電磁弁１５は開、低圧均圧電磁弁２１は閉状態となっている。

この冷媒回路の状態で、圧縮機１、室外送風機５、室内送風機１１ａ，１１ｂ、給水ポンプ１８、を起動する。そうすると、低圧のガス冷媒は、圧縮機１に吸入され、圧縮されて高温・高圧のガス冷媒となる。その後、高温・高圧のガス冷媒は、第１吐出電磁弁２又は第２吐出電磁弁１５を流れるように分配される。

第２吐出電磁弁１５に流入した冷媒は、熱源ユニット３０１から流出し、給湯ガス延長配管１６を経由して給湯ユニット３０４に流入する。給湯ユニット３０４に流入した冷媒は、プレート水熱交換器１７に流入し、給水ポンプ１８によって供給される水と熱交換を行なって凝縮され、高圧の液冷媒となり、プレート水熱交換器１７から流出する。プレート水熱交換器１７で水を加熱した冷媒は、給湯ユニット３０４を流出後、給湯液配管１９を経由して分岐ユニット３０２に流入し、給湯減圧機構２０により減圧され、低圧の気液二相の冷媒となる。その後、室内減圧機構８ａ，８ｂを流れてきた冷媒と分岐部２６で合流して分岐ユニット３０２より流出する。なお、圧縮機１の吐出側から分岐する、第１吐出電磁弁２、四方弁３、室内熱交換器１０ａ，１０ｂ、室内減圧機構８ａ，８ｂに至る流路は、給湯運転の流路に対して分岐流路となっている（放熱分岐流路）。

なお、給湯減圧機構２０は、プレート水熱交換器１７の液側の過冷却度が所定値になるような開度に、制御部１０３により制御される。プレート水熱交換器１７の液側の過冷却度は、給湯運転の場合と同様である。給湯減圧機構２０は、プレート水熱交換器１７の液側における冷媒の過冷却度が所定値になるようにプレート水熱交換器１７を流れる冷媒の流量を制御している。このため、プレート水熱交換器１７において凝縮された高圧の液冷媒は、所定の過冷却度を有する状態となる。このように、プレート水熱交換器１７には、給湯ユニット３０４が設置された施設の湯の利用状況において要求される給湯要求に応じた流量の冷媒が流れている。

一方、第１吐出電磁弁２に流入した冷媒は、四方弁３を通過後、熱源ユニット３０１より流出し、ガス延長配管１３を経由し、分岐ユニット３０２へと流れる。その後、室内ガス配管１２ａ，１２ｂ経由して利用ユニット３０３ａ，３０３ｂに流入する。利用ユニット３０３ａ，３０３ｂに流入した冷媒は、室内熱交換器１０ａ，１０ｂ（第２の放熱器）に流入し、室内送風機１１ａ，１１ｂによって供給される室内空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となり、室内熱交換器１０ａ，１０ｂを流出する。室内熱交換器１０ａ，１０ｂにて室内空気を加熱した冷媒は、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂより流出し、室内液配管９ａ，９ｂを経由して分岐ユニット３０２に流入し、室内減圧機構８ａ，８ｂ（第２の減圧機構）により減圧され、低圧の気液二相又は液相の冷媒となる。その後、室内減圧機構８ａ，８ｂを流出した冷媒は、給湯減圧機構２０を流れてきた冷媒と分岐部２６で合流し、分岐ユニット３０２より流出する。

室内減圧機構８ａ，８ｂは、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂにおいて、室内吸込温度センサ２０８ａ，２０８ｂにより検出される室内吸込温度から室内設定温度を引いた温度差（暖房室内温度差）がなくなるように制御される。そのため、室内熱交換器１０ａ，１０ｂには、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂが設置された空調空間において要求される暖房負荷に応じた流量の冷媒が流れている。

分岐ユニット３０２を流出した冷媒は液延長配管７を経由して熱源ユニット３０１に流入し、室外減圧機構６を通過後、室外熱交換器４に流入する。なお、室外減圧機構６の開度は全開に制御されている。室外熱交換器４に流入した冷媒は、室外送風機５によって供給される室外空気と熱交換を行なって蒸発し、低圧のガス冷媒となる。この冷媒は、室外熱交換器４から流出した後、四方弁３を経由して、アキュムレータ１４を通過後、再び圧縮機１に吸入される。

なお、室外送風機５の風量は外気温度センサ２０５により検出される外気温度に応じて蒸発温度が所定値となるように制御部１０３により制御されている。ここで、蒸発温度は室外液温度センサ２０４により検出される温度である。

暖房給湯同時運転モードＤでは暖房負荷に応じた暖房能力を出力しつつ、かつ、給湯を行うことが必要となる。従来では給湯動作があるので湯切れを回避するために、大きな給湯能力を狙い圧縮機周波数を高く制御する必要があった。給湯運転制御を適用することによって、最低限必要な給湯能力を把握し、それに応じて圧縮機１の運転周波数を制御できる。そのため、暖房負荷に応じた暖房能力を出力しつつ、かつ、給湯動作を同時に行う運転を高い運転効率にて実現することができる。

図８に、暖房給湯同時運転モードＤの時の圧縮機制御を示すフローチャート図を示す。ステップＳ１１にて暖房給湯同時運転モードＤを開始後、ステップＳ１２にて圧縮機１の運転周波数を暖房運転モードＢと同様に暖房負荷に応じて制御する。つまり、本実施の形態１では圧縮機１の運転周波数を暖房室内最大温度差に応じて凝縮温度が所定値となるように制御部１０３により制御する。凝縮温度の求め方は冷房運転の場合と同様である。この動作では、暖房負荷に応じた暖房能力を確保する。次に、ステップＳ１３にて給湯運転モードＣの場合と同様に出口水温目標Ｔ_ｗｏｍを演算する。つまり、給湯動作により学習した最大消費熱量Ｌ_ｍと最大消費時刻ｔ_ｍを用いて給湯能力目標Ｑ_ｗｍ（最低限必要となる給湯能力）を式（３）により演算し、式（４）により出口水温目標Ｔ_ｗｏｍを演算する。次にステップＳ１４にて出口水温Ｔ_ｗｏと出口水温目標Ｔ_ｗｏｍを比較する。ここではステップＳ１２にて制御した圧縮機１の運転周波数により決定される給湯能力が最大消費時刻ｔ_ｍまでに貯湯タンク２７に最大消費熱量Ｌ_ｍを蓄熱するのに十分な給湯能力であるのかを判定する。つまり、給湯能力が給湯能力目標Ｑ_ｗｍより大きいかを判定する。出口水温Ｔ_ｗｏが出口水温目標Ｔ_ｗｏｍより高ければ十分な給湯能力が確保されていると判定し、ステップＳ１５に進み圧縮機１の運転周波数をそのままとする。出口水温Ｔ_ｗｏが出口水温目標Ｔ_ｗｏｍより低ければ給湯能力が不足している、つまり、給湯能力が給湯能力目標よりも小さいと判定し、ステップＳ１６に進み出口水温Ｔ_ｗｏが出口水温目標Ｔ_ｗｏｍと等しくなるまで圧縮機１の運転周波数を高くする。

この動作によって給湯能力が給湯能力目標Ｑ_ｗｍより大きい場合いにて暖房負荷に応じた暖房能力を出力しつつ、ユーザーの過去の湯の使用実績に応じて最低限必要となる給湯能力を判断し、それに応じて圧縮機１の運転周波数を設定することができる。そのため、従来のユーザーの湯の使用量を用いなかった場合に比べて、圧縮機１の運転周波数を低く制御し、暖房給湯同時運転を行うことが可能となる。

また、給湯運転モードＣの場合と同様に、式（７）にて給湯運転時間目標Δｔ_ｍを演算し、給湯運転時間Δｔ_{ｓｔａｒｔ}を更新することによって、どのユーザーの場合においても、給湯能力目標Ｑ_ｗｍを標準給湯能力Ｑ_ｓｔｄの一定にすることができ、高い運転効率を実現することができる。

［冷房給湯同時運転モードＥ］
冷房給湯同時運転モードＥ（吸熱凝縮並行運転）では利用ユニット３０３ａ，３０３ｂは冷房運転、給湯ユニット３０４は給湯運転となる。冷房給湯同時運転モードＥでは四方弁３が破線で示される状態である。すなわち圧縮機１の吐出側が給湯ガス延長配管１６を経由してプレート水熱交換器１７に接続し、かつ、圧縮機１の吸入側が室外熱交換器４のガス側に接続される。また、第１吐出電磁弁２は閉、第２吐出電磁弁１５は開、低圧均圧電磁弁２１は開状態となっている。

この冷媒回路の状態で、圧縮機１、室外送風機５、室内送風機１１ａ，１１ｂ、給水ポンプ１８、を起動すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機１に吸入され、圧縮されて高温・高圧のガス冷媒となる。その後、高温・高圧のガス冷媒は、第２吐出電磁弁１５に流入する。

第２吐出電磁弁１５に流入した冷媒は、熱源ユニット３０１を流出し、給湯ガス延長配管１６を経由して給湯ユニット３０４に流入する。給湯ユニット３０４に流入した冷媒は、プレート水熱交換器１７に流入し、給水ポンプ１８によって供給される水と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となり、プレート水熱交換器１７より流出する。プレート水熱交換器１７にて水を加熱した冷媒は、給湯ユニット３０４を流出し、給湯液配管１９を経由して分岐ユニット３０２に流入する。

分岐ユニット３０２に流入した冷媒は給湯減圧機構２０により減圧され、中間圧の気液二相又は液相の冷媒となる。ここで、給湯減圧機構２０は、最大開度に制御される。その後、液延長配管７に流入する冷媒と、室内減圧機構８ａ，８ｂに流入する冷媒とに分配される。図１に示すように室内ユニットに向かう冷媒は、分岐部２６で分岐する。また図１において、室内減圧機構８ａ，８ｂ（第２の減圧機構）、室内熱交換器１０ａ，１０ｂ（第２の蒸発器）、四方弁３の流路は吸熱分岐流路をなす。

室内減圧機構８ａ，８ｂに流入した冷媒は、減圧されて、低圧の気液二相状態となり、室内液配管９ａ，９ｂを経由して利用ユニット３０３ａ，３０３ｂに流入する。利用ユニット３０３ａ，３０３ｂに流入した冷媒は室内熱交換器１０ａ，１０ｂに流入し、室内送風機１１ａ，１１ｂによって供給される室内空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となる。

ここで、室内減圧機構８ａ，８ｂは、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂにおいて、室内吸込温度センサ２０８ａ，２０８ｂにより検出される室内吸込温度から設定温度を引いた温度差（冷房室内温度差）がなくなるように制御される。そのため、室内熱交換器１０ａ，１０ｂには、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂが設置された空調空間において要求される冷房負荷に応じた流量の冷媒が流れる。

室内熱交換器１０ａ，１０ｂを流れた冷媒はその後、利用ユニット３０３ａ，３０３ｂを流出し、室内ガス配管１２ａ，１２ｂ、分岐ユニット３０２及びガス延長配管１３を経由して、熱源ユニット３０１に流入する。熱源ユニット３０１に流入した冷媒は四方弁３を通過後、室外熱交換器４を通過した冷媒と合流する。

一方、液延長配管７に流入した冷媒は、その後、熱源ユニット３０１に流入し、室外減圧機構６にて低圧の気液二相冷媒に減圧後、室外熱交換器４に流入し、室外送風機５によって供給される室外空気と熱交換を行って蒸発する。その後、低圧均圧電磁弁２１を経由して、室内熱交換器１０ａ，１０ｂを通過した冷媒と合流する。その後、アキュムレータ１４を通過して再び圧縮機１に吸入される。

なお、低圧均圧電磁弁２１は、室外熱交換器４を低圧にするために設置されているため口径が小さい。そのため、余分な冷房の熱を吸熱することができない。そのため、室外送風機５は放熱板を冷やすために必要な最低限の風量に制御して、かつ、室外減圧機構６の開度を微開に制御する。

冷房給湯同時運転モードＥでは冷房負荷に応じた冷房能力を出力しつつ、かつ、給湯を行うことが必要となる。従来では給湯動作があるので湯切れを回避するために、大きな給湯能力を狙い圧縮機周波数を高く制御する必要があった。そのため、冷房能力が過剰となり、給湯運転モードＣと冷房給湯同時運転モードＥを交互に切り換える必要が生じ、効率の悪い運転となっていた。本開発技術を適用することによって、最低限必要な給湯能力を把握し、それに応じて圧縮機１の運転周波数を制御できる。そのため、本開発技術を適用することによって、冷房負荷に応じた冷房能力を出力しつつ、かつ、給湯動作を同時に行うこと動作を実現でき、高い運転効率を得ることができる。

図９に、冷房給湯同時運転モードＥの時の圧縮機制御を示すフローチャート図を示す。ステップＳ２１にて冷房給湯同時運転モードＥを開始後、ステップＳ２２にて圧縮機１の運転周波数を冷房運転モードＡの場合と同様に冷房負荷に応じて制御する。つまり、本実施の形態１では圧縮機１の運転周波数を冷房室内最大温度差に応じて蒸発温度が所定値となるように制御部１０３により制御する。蒸発温度の求め方は冷房運転の場合と同様である。この動作では、冷房負荷に応じた冷房能力を確保する。次に、ステップＳ２３にて給湯運転モードＣの場合と同様に出口水温目標Ｔ_ｗｏｍを演算する。つまり、給湯動作により学習した最大消費熱量Ｌ_ｍと最大消費時刻ｔ_ｍを用いて給湯能力目標Ｑ_ｗｍ（最低限必要となる給湯能力）を式（３）により演算し、式（４）により出口水温目標Ｔ_ｗｏｍを演算する。次にステップＳ２４にて出口水温Ｔ_ｗｏと出口水温目標Ｔ_ｗｏｍを比較する。ここではステップＳ２２にて制御した圧縮機１の運転周波数により決定される給湯能力が最大消費時刻ｔ_ｍまでに貯湯タンク２７に最大消費熱量Ｌ_ｍ蓄熱するのに十分な給湯能力であるのかを判定する。つまり、給湯能力が給湯能力目標Ｑ_ｗｍより大きいかを判定する。出口水温Ｔ_ｗｏが出口水温目標Ｔ_ｗｏｍより高ければ十分な給湯能力が確保されていると判定し、ステップＳ２５に進み圧縮機１の運転周波数をそのままとする。出口水温Ｔ_ｗｏが出口水温目標Ｔ_ｗｏｍより低ければ給湯能力が不足している、つまり、給湯能力が給湯能力目標よりも小さいと判定し、ステップＳ２６に進み出口水温Ｔ_ｗｏが出口水温目標Ｔ_ｗｏｍと等しくなるまで圧縮機１の運転周波数を高くする。

この動作によって給湯能力が給湯能力目標Ｑ_ｗｍより大きい場合にて冷房負荷に応じた冷房能力を出力しつつ、ユーザーの過去の湯の使用実績に応じて最低限必要となる給湯能力を判断し、それに応じて圧縮機１の運転周波数を設定することができる。そのため、従来のユーザーの湯の使用量を用いなかった場合に比べて、圧縮機１の運転周波数を低く制御し、冷房給湯同時運転を行うことが可能となる。従来では、冷房負荷が小さい場合でも湯切れさせないように給湯能力を大きくするため冷房能力も大きくなってしまっていた。それが本発明により、給湯能力を小さくして運転できるようになるため、冷房負荷が小さい場合に冷房能力を小さく運転できるようになり、高い運転効率を実現できる。かつ、給湯においても湯切れ回避可能となる。

また、給湯運転モードＣの場合と同様に、式（７）にて給湯運転時間目標Δｔ_ｍを演算し、給湯運転時間Δｔ_{ｓｔａｒｔ}を更新することによって、どのユーザーの場合においても、給湯能力目標Ｑ_ｗｍを一定にすることができ、高い運転効率を実現することができる。

以上により、本実施の形態１の空調給湯複合システム１００によれば、高い運転効率にて給湯動作を行い、かつ、湯切れを回避することが可能となる。

なお以上の実施の形態１では、空調給湯複合システム１００（冷凍サイクル装置）を説明したが、空調給湯複合システム１００の動作を冷凍サイクル制御方法として把握することも可能である。

１圧縮機、２第１吐出電磁弁、３四方弁、４室外熱交換器、５室外送風機、６室外減圧機構、７液延長配管、８ａ，８ｂ室内減圧機構、９ａ，９ｂ室内液配管、１０ａ，１０ｂ室内熱交換器、１１ａ，１１ｂ室内送風機、１２ａ，１２ｂ室内ガス配管、１３ガス延長配管、１４アキュムレータ、１５第２吐出電磁弁、１６給湯ガス延長配管、１７プレート水熱交換器、１８給水ポンプ、１９給湯液配管、２０給湯減圧機構、２１低圧均圧電磁弁、２２水上流配管、２３水下流配管、２４水流入配管接続部、２５水下流配管接続部、２６分岐部、２７貯湯タンク、１００空調給湯複合システム、１１０制御装置、１０２演算部、１０３制御部、１０４記憶部、１０５時計部、２０１高圧圧力センサ、２０２吐出温度センサ、２０３室外ガス温度センサ、２０４室外液温度センサ、２０５外気温度センサ、２０６ａ，２０６ｂ室内液温度センサ、２０７ａ，２０７ｂ室内ガス温度センサ、２０８ａ，２０８ｂ室内吸込温度センサ、２０９給湯液温度センサ、２１０入口水温温度センサ、２１１出口水温温度センサ、２１２第１貯湯タンク水温温度センサ、２１３第２貯湯タンク水温温度センサ、２１４第３貯湯タンク水温温度センサ、２１５第４貯湯タンク水温温度センサ、２１６貯湯タンク出水温度センサ、２１７貯湯タンク入水温度センサ、２１８タンク水流量計、２１９中間水流量計、３０１熱源ユニット、３０２分岐ユニット、３０３ａ，３０３ｂ利用ユニット、３０４給湯ユニット、３０５タンクユニット。

Claims

冷媒を循環させる冷凍サイクル装置において、
運転周波数の制御が可能な圧縮機と、貯湯タンクに蓄えられた水であるタンク水に前記冷媒によって熱量を供給する第１の放熱器と、第１の減圧機構と、第１の蒸発器とを有し、前記冷媒が前記圧縮機、前記第１の放熱器、前記第１の減圧機構、前記第１の蒸発器の順に循環する冷凍サイクル機構と、
制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
予め設定された制御期間を示す制御期間情報と、前記タンク水に単位時間当たりに供給するべき熱量の標準値を示す標準供給熱量とを記憶すると共に、他の情報を記憶可能な記憶部と、
一日を所定の時間間隔に区切り、該時間間隔内に前記タンク水によって外部に供給された熱量を示す消費熱量を前記時間間隔ごとに計算し、計算した前記消費熱量とその時の時刻を前記記憶部に記憶すると共に、前記タンク水が有する現在の蓄熱量を算出する演算部と、
前記圧縮機の運転周波数を制御する制御部と
を備え、
前記演算部は、
前記記憶部に記憶された少なくとも過去の１日の前記消費熱量から、当日に発生する前記消費熱量のうちで最大となる最大消費熱量とその時の時刻である最大消費時刻を求め、
前記最大消費時刻よりも前記制御期間前の時刻に、前記タンク水が有する蓄熱量を算出して、当該蓄熱量及び当日の前記最大消費熱量に基づいて、前記最大消費時刻に前記タンク水が有する蓄熱量を前記最大消費熱量にするために必要な前記第１の放熱器の放熱目標値である給湯能力目標と前記圧縮機の運転周波数を算出するものであり、
前記制御部は、前記演算部で演算された前記運転周波数で前記圧縮機を制御するものであり、
前記演算部は、
当日の前記最大消費時刻が過ぎた後、前記標準供給熱量及び前記給湯能力目標の比に基づいて前記記憶部に記憶された前記制御期間を新たな制御期間に更新し、更新した前記新たな制御期間を前記記憶部に記憶し、翌日の前記最大消費熱量に対する前記圧縮機の運転周波数の算出に用いることを特徴とする冷凍サイクル装置。
冷媒を循環させる冷凍サイクル装置において、
運転周波数の制御が可能な圧縮機と、貯湯タンクに蓄えられた水であるタンク水に前記冷媒によって熱量を供給する第１の放熱器と、第１の減圧機構と、第１の蒸発器とを有し、前記冷媒が前記圧縮機、前記第１の放熱器、前記第１の減圧機構、前記第１の蒸発器の順に循環する冷凍サイクル機構と、
前記貯湯タンクから前記第１の放熱器に流入し、前記第１の放熱器を通過して前記貯湯タンクに戻る水の流路となる水流路における前記第１の放熱器の入り口に流入する流入水の温度を検出する入口温度センサと、
前記圧縮機の吐出側から前記第１の減圧機構の液側までの高圧圧力を検出する高圧圧力センサと、
制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
予め設定された制御期間を示す制御期間情報を記憶すると共に、他の情報を記憶可能な記憶部と、
一日を所定の時間間隔に区切り、該時間間隔内に前記タンク水によって外部に供給された熱量を示す消費熱量を前記時間間隔ごとに計算し、計算した前記消費熱量とその時の時刻を前記記憶部に記憶すると共に、前記タンク水が有する現在の蓄熱量を算出する演算部と、
前記圧縮機の運転周波数を制御する制御部と
を備え、
前記演算部は、
前記記憶部に記憶された少なくとも過去の１日の前記消費熱量から、当日に発生する前記消費熱量のうちで最大となる最大消費熱量とその時の時刻である最大消費時刻を求め、
前記最大消費時刻よりも前記制御期間前の時刻に、前記タンク水が有する蓄熱量を算出して、当該蓄熱量及び当日の前記最大消費熱量に基づいて、前記最大消費時刻に前記タンク水が有する蓄熱量を前記最大消費熱量にするために必要な前記第１の放熱器の放熱目標値である給湯能力目標と前記圧縮機の運転周波数を算出するものであり、
前記制御部は、前記演算部で演算された前記運転周波数で前記圧縮機を制御するものであり、
前記演算部は、
前記記憶部に記憶された前記制御期間を前記給湯能力目標に基づいて更新し、翌日の前記最大消費熱量に対する前記圧縮機の運転周波数の算出に用いると共に、
前記高圧圧力センサによって検出された前記高圧圧力に基づいて前記第１の放熱器の凝縮温度を算出し、
前記制御部は、
前記演算部によって計算された前記凝縮温度と、前記入口温度センサによって検出された前記流入水の温度とをさらに用いて、前記圧縮機の運転周波数を制御することを特徴とする冷凍サイクル装置。
前記冷凍サイクル装置は、さらに、
前記貯湯タンクから前記第１の放熱器に流入し、前記第１の放熱器を通過して前記貯湯タンクに戻る水の流路となる水流路における前記第１の放熱器の出口から流出する流出水の温度を検出する出口温度センサを備え、
前記演算部は、
前記最大消費時刻よりも前記制御期間前の時刻に、前記タンク水が有する蓄熱量を算出して、当該蓄熱量及び当日の前記最大消費熱量に基づいて、前記最大消費時刻に前記タンク水が有する蓄熱量を前記最大消費熱量にするために目標とするべき前記流出水の温度を示す目標温度を計算し、
前記出口温度センサによって検出される前記流出水の温度が前記目標温度になる前記圧縮機の運転周波数を算出することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
冷媒を循環させる冷凍サイクル装置において、
運転周波数の制御が可能な圧縮機と、貯湯タンクに蓄えられた水であるタンク水に前記冷媒によって熱量を供給する第１の放熱器と、第１の減圧機構と、第１の蒸発器とを有し、前記冷媒が前記圧縮機、前記第１の放熱器、前記第１の減圧機構、前記第１の蒸発器の順に循環する冷凍サイクル機構と、
前記貯湯タンクから前記第１の放熱器に流入し、前記第１の放熱器を通過して前記貯湯タンクに戻る水の流路となる水流路における前記第１の放熱器の出口から流出する流出水の温度を検出する出口温度センサと、
前記水流路に前記水を流通させる給水ポンプと、
前記水流路における前記第１の放熱器の入り口に流入する流入水の温度を検出する入口温度センサと、
制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
予め設定された制御期間を示す制御期間情報を記憶すると共に、他の情報を記憶可能な記憶部と、
一日を所定の時間間隔に区切り、該時間間隔内に前記タンク水によって外部に供給された熱量を示す消費熱量を前記時間間隔ごとに計算し、計算した前記消費熱量とその時の時刻を前記記憶部に記憶すると共に、前記タンク水が有する現在の蓄熱量を算出する演算部と、
前記圧縮機の運転周波数を制御する制御部と
を備え、
前記演算部は、
前記記憶部に記憶された少なくとも過去の１日の前記消費熱量から、当日に発生する前記消費熱量のうちで最大となる最大消費熱量とその時の時刻である最大消費時刻を求め、
前記最大消費時刻よりも前記制御期間前の時刻に、前記タンク水が有する蓄熱量を算出して、当該蓄熱量及び当日の前記最大消費熱量に基づいて、前記最大消費時刻に前記タンク水が有する蓄熱量を前記最大消費熱量にするために必要な前記第１の放熱器の放熱目標値である給湯能力目標と前記圧縮機の運転周波数を算出するものであり、
前記制御部は、前記演算部で演算された前記運転周波数で前記圧縮機を制御するものであり、
前記演算部は、
前記記憶部に記憶された前記制御期間を前記給湯能力目標に基づいて更新し、翌日の前記最大消費熱量に対する前記圧縮機の運転周波数の算出に用いると共に、
前記蓄熱量及び当日の前記最大消費熱量に基づいて、前記最大消費時刻に前記タンク水が有する蓄熱量を前記最大消費熱量にするために目標とするべき前記流出水の温度を示す目標温度を計算し、前記出口温度センサによって検出される前記流出水の温度が前記目標温度になる前記圧縮機の運転周波数を算出し、
前記制御部は、
前記圧縮機の前記運転周波数を制御している時に、前記給水ポンプの制御を介して前記第１の放熱器に流入する前記流入水の流量を制御することにより、前記入口温度センサによって検出される前記流入水の温度と、目標とすべき前記流出水の温度を示す前記目標温度との温度差を、所定値以上に維持することを特徴とする冷凍サイクル装置。
冷媒を循環させる冷凍サイクル装置において、
運転周波数の制御が可能な圧縮機と、貯湯タンクに蓄えられた水であるタンク水に前記冷媒によって熱量を供給する第１の放熱器と、第１の減圧機構と、第１の蒸発器とを有し、前記冷媒が前記圧縮機、前記第１の放熱器、前記第１の減圧機構、前記第１の蒸発器の順に循環する冷凍サイクル機構と、
前記圧縮機の吐出側から分岐する分岐流路であって、第２の放熱器と第２の減圧機構とを有し、前記圧縮機の前記吐出側から前記第２の放熱器、前記第２の減圧機構の順に接続され、前記第１の減圧機構と前記第１の蒸発器との間に合流する放熱分岐流路と、
前記貯湯タンクから前記第１の放熱器に流入し、前記第１の放熱器を通過して前記貯湯タンクに戻る水の流路となる水流路における前記第１の放熱器の出口から流出する流出水の温度を検出する出口温度センサと、
制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
予め設定された制御期間を示す制御期間情報を記憶すると共に、他の情報を記憶可能な記憶部と、
一日を所定の時間間隔に区切り、該時間間隔内に前記タンク水によって外部に供給された熱量を示す消費熱量を前記時間間隔ごとに計算し、計算した前記消費熱量とその時の時刻を前記記憶部に記憶すると共に、前記タンク水が有する現在の蓄熱量を算出する演算部と、
前記圧縮機の運転周波数を制御する制御部と
を備え、
前記演算部は、
前記記憶部に記憶された少なくとも過去の１日の前記消費熱量から、当日に発生する前記消費熱量のうちで最大となる最大消費熱量とその時の時刻である最大消費時刻を求め、
前記最大消費時刻よりも前記制御期間前の時刻に、前記タンク水が有する蓄熱量を算出して、当該蓄熱量及び当日の前記最大消費熱量に基づいて、前記最大消費時刻に前記タンク水が有する蓄熱量を前記最大消費熱量にするために必要な前記第１の放熱器の放熱目標値である給湯能力目標と前記圧縮機の運転周波数を算出し、
前記蓄熱量及び当日の前記最大消費熱量に基づいて、前記最大消費時刻に前記タンク水が有する蓄熱量を前記最大消費熱量にするために目標とするべき前記流出水の温度を示す目標温度を計算し、前記出口温度センサによって検出される前記流出水の温度が前記目標温度になる前記圧縮機の運転周波数を算出し、
前記記憶部に記憶された前記制御期間を前記給湯能力目標に基づいて更新し、翌日の前記最大消費熱量に対する前記圧縮機の運転周波数の算出に用いるものであり、
前記制御部は、前記演算部で演算された前記運転周波数で前記圧縮機を制御するものであり、
前記制御部は、
前記圧縮機から吐出された吐出冷媒を前記第１の放熱器と前記第２の放熱器とに流入させて循環させる放熱並行運転を実行する際、前記第２の放熱器に要求される負荷を示す暖房負荷に基づいて、前記圧縮機の前記運転周波数を制御し、
前記演算部は、前記暖房負荷に基づいて前記圧縮機の前記運転周波数を制御しているときの前記流出水の温度と、前記目標温度とを比較し、
前記流出水の温度が前記目標温度よりも低い場合、
前記制御部は、前記流出水の温度が前記目標温度になる運転周波数に、前記圧縮機の運転周波数を変更することを特徴とする冷凍サイクル装置。
冷媒を循環させる冷凍サイクル装置において、
運転周波数の制御が可能な圧縮機と、貯湯タンクに蓄えられた水であるタンク水に前記冷媒によって熱量を供給する第１の放熱器と、第１の減圧機構と、第１の蒸発器とを有し、前記冷媒が前記圧縮機、前記第１の放熱器、前記第１の減圧機構、前記第１の蒸発器の順に循環する冷凍サイクル機構と、
前記第１の減圧機構と前記第１の蒸発器との間の分岐部から分岐する吸熱分岐流路であって、第２の減圧機構と第２の蒸発器とを有し、前記分岐部から前記第２の減圧機構、前記第２の蒸発器の順に接続され、前記圧縮機の吸入側に合流する吸熱分岐流路と、
前記貯湯タンクから前記第１の放熱器に流入し、前記第１の放熱器を通過して前記貯湯タンクに戻る水の流路となる水流路における前記第１の放熱器の出口から流出する流出水の温度を検出する出口温度センサと、
制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
予め設定された制御期間を示す制御期間情報を記憶すると共に、他の情報を記憶可能な記憶部と、
一日を所定の時間間隔に区切り、該時間間隔内に前記タンク水によって外部に供給された熱量を示す消費熱量を前記時間間隔ごとに計算し、計算した前記消費熱量とその時の時刻を前記記憶部に記憶すると共に、前記タンク水が有する現在の蓄熱量を算出する演算部と、
前記圧縮機の運転周波数を制御する制御部と
を備え、
前記演算部は、
前記記憶部に記憶された少なくとも過去の１日の前記消費熱量から、当日に発生する前記消費熱量のうちで最大となる最大消費熱量とその時の時刻である最大消費時刻を求め、
前記最大消費時刻よりも前記制御期間前の時刻に、前記タンク水が有する蓄熱量を算出して、当該蓄熱量及び当日の前記最大消費熱量に基づいて、前記最大消費時刻に前記タンク水が有する蓄熱量を前記最大消費熱量にするために必要な前記第１の放熱器の放熱目標値である給湯能力目標と前記圧縮機の運転周波数を算出し、
前記蓄熱量及び当日の前記最大消費熱量に基づいて、前記最大消費時刻に前記タンク水が有する蓄熱量を前記最大消費熱量にするために目標とするべき前記流出水の温度を示す目標温度を計算し、前記出口温度センサによって検出される前記流出水の温度が前記目標温度になる前記圧縮機の運転周波数を算出し、
前記記憶部に記憶された前記制御期間を前記給湯能力目標に基づいて更新し、翌日の前記最大消費熱量に対する前記圧縮機の運転周波数の算出に用いるものであり、
前記制御部は、前記演算部で演算された前記運転周波数で前記圧縮機を制御するものであり、
前記制御部は、
前記圧縮機から吐出された吐出冷媒を前記第１の放熱器、前記第１の減圧機構、前記分岐部、前記第１の蒸発器を経て前記吸入側から前記圧縮機に吸入させる前記第１の放熱器の放熱運転と、前記吐出冷媒を前記第１の放熱器、前記第１の減圧機構、前記分岐部、前記第２の減圧機構、前記第２の蒸発器を経て前記吸入側から前記圧縮機に吸入させる前記第２の蒸発器の吸熱運転との並行運転である吸熱放熱並行運転を実行する際、前記第２の蒸発器に要求される負荷を示す冷房負荷に基づいて、前記圧縮機の前記運転周波数を制御し、
前記演算部は、前記冷房負荷に基づいて前記圧縮機の前記運転周波数を制御しているときの前記流出水の温度と、前記目標温度とを比較し、
前記流出水の温度が前記目標温度よりも低い場合、
前記制御部は、前記流出水の温度が前記目標温度になる運転周波数に、前記圧縮機の運転周波数を変更することを特徴とする冷凍サイクル装置。
前記冷凍サイクル装置は、さらに、
前記タンク水の温度を検出するタンク水センサを備え、
前記演算部は、
前記タンク水センサにより検出された前記タンク水の温度を用いて、前記タンク水が有する現在の前記蓄熱量を算出することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
冷媒を循環させる冷凍サイクル装置であって、
運転周波数の制御が可能な圧縮機と、貯湯タンクに蓄えられた水であるタンク水に前記冷媒によって熱量を供給する第１の放熱器と、第１の減圧機構と、第１の蒸発器とを有し、前記冷媒が前記圧縮機、前記第１の放熱器、前記第１の減圧機構、前記第１の蒸発器の順に循環する冷凍サイクル機構と、
予め設定された制御期間を示す制御期間情報と、前記タンク水に単位時間当たりに供給するべき熱量の標準値を示す標準供給熱量とを記憶すると共に、他の情報を記憶可能な記憶部と、
一日を所定の時間間隔に区切り、該時間間隔内に前記タンク水によって外部に供給された熱量を示す消費熱量を前記時間間隔ごとに計算し、計算した前記消費熱量とその時の時刻を前記記憶部に記憶すると共に、前記タンク水が有する現在の蓄熱量を算出する演算部と、
前記圧縮機の運転周波数を制御する制御部と
を備えた冷凍サイクル装置に対して、
前記演算部が、
前記記憶部に記憶された少なくとも過去の１日の前記消費熱量から、当日に発生する前記消費熱量のうちで最大となる最大消費熱量とその時の時刻である最大消費時刻を求め、
前記最大消費時刻よりも前記制御期間前の時刻に、前記タンク水が有する蓄熱量を算出して、当該蓄熱量及び当日の前記最大消費熱量に基づいて、前記最大消費時刻に前記タンク水が有する蓄熱量を前記最大消費熱量にするために必要な前記第１の放熱器の放熱目標値である給湯能力目標と前記圧縮機の運転周波数を算出し、
当日の前記最大消費時刻が過ぎた後、前記標準供給熱量及び前記給湯能力目標の比に基づいて前記記憶部に記憶された前記制御期間を新たな制御期間に更新し、更新した前記新たな制御期間を前記記憶部に記憶し、
前記制御部が、
前記演算部で演算された前記運転周波数で前記圧縮機を制御することを特徴とする冷凍サイクル制御方法。
冷媒を循環させる冷凍サイクル装置であって、
運転周波数の制御が可能な圧縮機と、貯湯タンクに蓄えられた水であるタンク水に前記冷媒によって熱量を供給する第１の放熱器と、第１の減圧機構と、第１の蒸発器とを有し、前記冷媒が前記圧縮機、前記第１の放熱器、前記第１の減圧機構、前記第１の蒸発器の順に循環する冷凍サイクル機構と、
前記貯湯タンクから前記第１の放熱器に流入し、前記第１の放熱器を通過して前記貯湯タンクに戻る水の流路となる水流路における前記第１の放熱器の入り口に流入する流入水の温度を検出する入口温度センサと、
前記圧縮機の吐出側から前記第１の減圧機構の液側までの高圧圧力を検出する高圧圧力センサと、
予め設定された制御期間を示す制御期間情報を記憶する共に、他の情報を記憶可能な記憶部と、
一日を所定の時間間隔に区切り、該時間間隔内に前記タンク水によって外部に供給された熱量を示す消費熱量を前記時間間隔ごとに計算し、計算した前記消費熱量とその時の時刻を前記記憶部に記憶すると共に、前記タンク水が有する現在の蓄熱量を算出する演算部と、
前記圧縮機の運転周波数を制御する制御部と
を備えた冷凍サイクル装置に対して、
前記演算部が、
前記記憶部に記憶された少なくとも過去の１日の前記消費熱量から、当日に発生する前記消費熱量のうちで最大となる最大消費熱量とその時の時刻である最大消費時刻を求め、
前記最大消費時刻よりも前記制御期間前の時刻に、前記タンク水が有する蓄熱量を算出して、当該蓄熱量及び当日の前記最大消費熱量に基づいて、前記最大消費時刻に前記タンク水が有する蓄熱量を前記最大消費熱量にするために必要な前記第１の放熱器の放熱目標値である給湯能力目標と前記圧縮機の運転周波数を算出し、
前記制御部が、前記演算部で演算された前記運転周波数で前記圧縮機を制御すると共に、
前記演算部は、前記記憶部に記憶された前記制御期間を前記給湯能力目標に基づいて更新し、翌日の前記最大消費熱量に対する前記圧縮機の運転周波数の算出に用いると共に、前記高圧圧力センサによって検出された前記高圧圧力に基づいて前記第１の放熱器の凝縮温度を算出し、
前記制御部は、前記演算部によって計算された前記凝縮温度と、前記入口温度センサによって検出された前記流入水の温度とをさらに用いて、前記圧縮機の運転周波数を制御することを特徴とする冷凍サイクル制御方法。