JP6616925B2

JP6616925B2 - ヒートポンプ装置

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Publication number: JP6616925B2
Application number: JP2016014713A
Authority: JP
Inventors: 快佐藤; 真典上田; 隆志眞柄; 岳彦川上
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2016-01-28
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2019-12-04
Anticipated expiration: 2036-01-28
Also published as: JP2017133775A

Description

本発明は、ヒートポンプ装置に係り、特に、冷却された水・不凍液等の循環液を室内端末に供給するヒートポンプ装置に関するものである。

従来、ヒートポンプサイクルで加熱された冷媒と負荷側循環液とを熱交換させる負荷側熱交換器を備えた熱源機と、熱源機からの負荷側循環液を室内端末に循環させる循環ポンプとを備え、負荷側熱交換器で熱交換により加熱された負荷側循環液を循環ポンプの駆動により室内端末に循環させることで暖房運転を行うヒートポンプ装置において、室内端末に供給する負荷側循環液の温度を設定可能なリモコンと、室内端末から負荷側熱交換器に流入する負荷側循環液の温度を検出する戻り温度センサとを設け、暖房運転中は、戻り温度センサで検出される負荷側循環液の温度が、目標戻り温度になるように熱源機が制御されるものであり、目標戻り温度は、リモコンで設定された設定温度に基づいて設定されるものがあった。（例えば、特許文献１参照。）

特開２０１５−１６１４６７号公報

ところで、この従来のものでは、暖房運転中の目標戻り温度を、リモコンで設定された設定温度に基づいた温度、例えば、暖房運転中の目標戻り温度を、設定温度に一律の温度を加えた温度とするというように設定しているものであるが、負荷側熱交換器で熱交換により冷却された負荷側循環液を循環ポンプの駆動により室内端末に循環させる冷房運転においても、暖房運転時と同様の方法で目標戻り温度を設定することが考えられた。しかし、冷房運転時には暖房運転時に生じることのなかった以下に示すような問題が生じた。

近年、室内端末としては、冷暖房兼用で輻射式の冷温水パネルだけでなく、冷暖房兼用で送風可能なファンコイルも普及してきており、それらを接続して冷房運転を行うことが可能となってきており、ユーザーは所望の室内端末を選択することができるため、各家庭によって設置される室内端末の種類や数量は一様ではない。また、室内端末は、その種類の違いにより熱交換能力が異なるものであり、さらに、設置される室内端末の種類や数量によって、室内端末に流すことのできる負荷側循環液の流量が異なるものである。

各家庭に設置される室内端末が一様であれば、冷房運転時における目標戻り温度を、設定温度に対して一律の温度を加えた温度に設定したとしても、室内端末に供給される負荷側循環液の温度は成り行きの温度ではあるものの、リモコンで設定した設定温度とほぼ同じかそれに近い温度とすることができるが、先に説明したように各家庭に設置される室内端末は一様ではないため、冷房運転時における目標戻り温度を、設定温度に対して一律の温度を加えた温度に設定してしまうと、設置される室内端末の種類や数量によって室内端末の熱交換能力が異なる、室内端末に流すことのできる負荷側循環液の流量が異なるといった理由から、室内端末に供給される負荷側循環液の温度が、ユーザがリモコンで設定した設定温度から大きく離れてしまう場合があり、例えば、冷房運転時の設定温度が低く設定され、室内端末として熱交換能力の大きいファンコイルが接続されていた場合に、設定温度よりも低温の負荷側循環液がファンコイルに供給され、ファンコイルの筐体の外表面が結露するといった問題が発生するおそれがあった。

本発明は上記課題を解決するために、請求項１では、ヒートポンプサイクルで冷却された冷媒と負荷側循環液とを熱交換させる負荷側熱交換器を有する熱源機と、前記熱源機からの負荷側循環液を室内端末に循環させる負荷側循環ポンプと、前記室内端末から前記負荷側熱交換器に流入する負荷側循環液の温度を検出する戻り温度検出手段と、前記室内端末に供給する負荷側循環液の温度レベルを設定する設定手段と、前記室内端末から前記負荷側熱交換器に戻ってくる負荷側循環液の目標戻り温度を設定する目標戻り温度設定手段とを備え、前記負荷側熱交換器で冷却された負荷側循環液を前記負荷側循環ポンプの駆動により前記室内端末に循環させる冷房運転時に、前記戻り温度検出手段で検出する温度が前記目標戻り温度になるように前記熱源機を制御するヒートポンプ装置において、前記温度レベルに対して前記目標戻り温度を定める所定の規則を複数有し、該複数の所定の規則の中から何れか一つを選択する選択手段を設け、前記目標戻り温度設定手段は、前記設定手段で設定された温度レベルと前記選択手段で選択された所定の規則とに基づいて前記目標戻り温度を設定するようにし、前記所定の規則は、前記温度レベルに対応する数値に所定の正の数値を加算した加算値を前記目標戻り温度とする規則とし、前記所定の正の数値は前記複数の数だけ用意されているものとした。

また、請求項２では、前記熱源機を遠隔制御するリモコンを設け、前記所定の規則は、リモコンを操作することにより選択できるものとした。

また、請求項３では、前記選択手段は、前記室内端末の種類に基づいて、前記複数の所定の規則の中から何れか一つを選択するものとした。

また、請求項４では、前記選択手段は、前記室内端末の種類毎の台数に基づいて、前記複数の所定の規則の中から何れか一つを選択するものとした。

この発明の請求項１によれば、冷房運転時に、戻り温度検出手段で検出する温度が目標戻り温度になるように熱源機を制御するヒートポンプ装置において、温度レベルに対して目標戻り温度を定める所定の規則を複数有し、複数の所定の規則の中から何れか一つを選択する選択手段を設け、目標戻り温度設定手段は、設定手段で設定された温度レベルと選択手段で選択された所定の規則とに基づいて目標戻り温度を設定するようにし、所定の規則は、温度レベルに対応する数値に所定の正の数値を加算した加算値を目標戻り温度とする規則とし、所定の正の数値は前記複数の数だけ用意されていることで、設定された温度レベルと室内端末に供給される実際の負荷側循環液の温度との差を小さくするために、複数ある規則の中から何れかの規則を選択して目標戻り温度を設定することができるので、設置される室内端末に対して意図しない箇所の結露の発生を防止することができ、さらに、規則を複雑な演算式とすることなく、容易に設計することができるものである。

また、請求項２によれば、熱源機を遠隔制御するリモコンを設け、所定の規則は、リモコンを操作することにより選択できるようにしたことで、施工業者等がリモコンを操作して手動で所定の規則を選択でき、室内端末の設置状況に応じた設定に容易に設定することができるものである。

また、請求項３によれば、選択手段は、室内端末の種類に基づいて、前記複数の所定の規則の中から何れか一つを選択するようにしたことで、室内端末の種類の違いによる熱交換能力の大きさの違いを考慮して、目標戻り温度設定手段が、設置される室内端末に応じた目標戻り温度を設定することができるので、設置される室内端末に対して意図しない箇所の結露の発生を防止することができるものである。

また、請求項４によれば、選択手段は、室内端末の種類毎の台数に基づいて、複数の所定の規則の中から何れか一つを選択するようにしたことで、目標戻り温度設定手段は、設置される室内端末の種類および台数に応じた最適な目標戻り温度を設定することができるので、設置される室内端末に対して意図しない箇所の結露の発生を防止することができるものである。

本発明の第１の実施形態のヒートポンプ装置の概略構成図。同第１の実施形態のリモコンの外観構造を表す図。同第１の実施形態の要部ブロック図。リモコンの表示部に表示される冷水温度設定の状況を表す図。リモコンの表示部に表示される冷水補正値温度設定の状況を表す図。同第１の実施形態の冷房運転時の動作を説明する説明図。所定の規則の別形態を表す図。本発明の第２の実施形態の要部ブロック図。室内端末の組み合わせと所定の規則との対応関係を表す図。

次に、この発明の第１の実施形態のヒートポンプ装置の構成について、図面に基づき詳細に説明する。
１は冷温水を供給するヒートポンプ式の熱源機としてのヒートポンプユニットで、ヒートポンプユニット１は、その筐体内に、冷媒を圧縮する回転数可変の圧縮機２、四方弁３、負荷側熱交換器４、減圧手段としての膨張弁５、熱源側熱交換器６を備え、それらを冷媒配管７で環状に接続してヒートポンプサイクル８を形成しているものである。なお、ヒートポンプサイクル８を循環する冷媒としては、ＨＦＣ冷媒や二酸化炭素冷媒等の任意の冷媒を用いることができるものである。

前記負荷側熱交換器４および前記熱源側熱交換器６は液−冷媒熱交換器であり、例えばプレート式熱交換器で構成されている。このプレート式熱交換器は、複数の伝熱プレートが積層され、冷媒を流通させる冷媒流路と循環液等の液体を流通させる液体流路とが各伝熱プレートを境にして交互に形成されている。

前記冷媒配管７に設けられた四方弁３は、ヒートポンプサイクル８における冷媒の流れ方向を切り換える切換弁としての機能を有し、圧縮機２から吐出された冷媒を、負荷側熱交換器４、膨張弁５、熱源側熱交換器６の順に流通させ、圧縮機２に戻す流路を形成する状態（暖房運転時の状態）と、圧縮機２から吐出された冷媒を、熱源側熱交換器６、膨張弁５、負荷側熱交換器４の順に流通させ、圧縮機２に戻す流路を形成する状態（冷房運転時の状態）とに切換可能なものである。

また、９は圧縮機２から吐出された冷媒の温度を検出する吐出温度センサ、１０は膨張弁５と熱源側熱交換器６とを接続する冷媒配管７に設けられ、ここを流通する冷媒の温度を検出する冷媒温度センサである。

１１は熱源側熱交換器６を流通する冷媒を加熱または冷却する熱源として地中に設置された地中熱交換器で、熱源側熱交換器６の液体流路と地中熱交換器１１とを熱源側配管１２で環状に接続して熱源側循環回路１３を形成するものであり、熱源側配管１２には、熱源側循環回路１３に熱源側循環液（例えば、水や不凍液等）を循環させる回転数可変の熱源側循環ポンプ１４と、熱源側循環液を貯留し熱源側循環回路１３の圧力を調整する熱源側シスターン１５とを備えているものである。

１６はヒートポンプユニット１と冷温水往き管１７および冷温水戻り管１８を介して室内に設置される室内端末である。図１では室内端末１６を複数台（３台）設置しているが、１台や２台、３台以上設置してあってもよいものである。また、室内端末１６としては冷暖房兼用であれば冷温水パネルやファンコイル、暖房専用であれば床暖房パネルやパネルコンベクター等、様々な種類の端末を用いることができるものである。

ここで、ヒートポンプユニット１から室内端末１６に向かって延びる前記冷温水往き管１７の途中には、１つの往きヘッダ１９が設けられており、冷温水往き管１７のうち往きヘッダ１９より上流側部分は、１つの共通往き管１７ａとして構成され、ヒートポンプユニット１の負荷側熱交換器４にて加熱または冷却された負荷側循環液（例えば、水や不凍液等）が供給される。そして、冷温水往き管１７のうち往きヘッダ１９より下流側部分は、室内端末１６の台数分だけ個別往き管１７ｂが分岐している。同様に、室内端末１６からヒートポンプユニット１に向かって延びる前記冷温水戻り管１８の途中には、１つの戻りヘッダ２０が設けられており、冷温水戻り管１８のうち戻りヘッダ２０より上流側部分は、室内端末１６の台数分だけ個別戻り管１８ｂが分岐している。そして、冷温水戻り管１８のうち戻りヘッダ２０より下流側部分は、１つの共通戻り管１８ａとして構成され、個別戻り管１８ｂを介して導入された負荷側循環液をヒートポンプユニット１へと戻すものである。

２１はヒートポンプユニット１に備えられた負荷側熱交換器４と、室内端末１６とを、冷温水往き管１７および冷温水戻り管１８で接続して形成される負荷側循環回路で、冷温水戻り管１８には、負荷側循環回路２１に負荷側循環液を循環させる回転数可変の負荷側循環ポンプ２２と、室内端末１６から負荷側熱交換器４に流入する負荷側循環液の温度を検出する戻り温度検出手段としての戻り温度センサ２３と、負荷側循環液を貯留し負荷側循環回路２１の圧力を調整する負荷側シスターン２４とを備えているものである。

２５は各種のデータやプログラムを記憶する記憶手段と、演算・制御処理を行う制御手段とを備えたヒーポン制御部であり、ヒーポン制御部２５は、ヒートポンプユニット１内の各種センサの信号や、リモコン２６からの信号に基づいて、ヒートポンプユニット１の圧縮機２、四方弁３、膨張弁５、熱源側循環ポンプ１４、負荷側循環ポンプ２２の駆動を制御するものである。

前記リモコン２６は、ヒートポンプユニット１を遠隔制御し相互に通信するためにヒートポンプユニット１のヒーポン制御部２５と通信可能に接続されているものであり、図２に示すように、室内端末１６の運転状態や各種設定状態を表示可能な表示部２７と、リモコン２６自体の電源をＯＮすると共にヒートポンプユニット１を待機状態とする、またはリモコン２６自体の電源をＯＦＦすると共にヒートポンプユニット１を停止状態とするための電源スイッチ２８と、室内端末１６の運転開始を指示するための運転スイッチ２９と、室内端末１６に対しタイマーによる運転を指示するためのタイマースイッチ３０と、室内端末１６の運転態様（暖房または冷房）の切り替えを指示する運転切替スイッチ３１と、適宜の節電運転等のガイドを行うためのｅｃｏガイドスイッチ３２と、画面表示を１つ前の画面に戻すための戻るスイッチ３３と、メニュー／決定スイッチ３４と、上下左右方向への十字キー３５とが備えられている。なお、リモコン２６には、各種のデータやプログラムを記憶する記憶手段と、各種の表示を行うための演算処理等を行う制御手段とを備えたリモコン制御部３６が内蔵され、ヒーポン制御部２５とリモコン制御部３６とでヒートポンプユニット１を制御する制御部を構成するものである。

前記リモコン制御部３６は、図３に示すように、室内端末１６に供給する負荷側循環液の温度レベルを設定する設定手段３７を備えているものである。ここで、冷房運転においてユーザがリモコン２６で選択できる温度レベルとしての温度値の範囲は７℃〜２０℃で１℃単位で変更が可能であり、図４に示すような表示状態でユーザがリモコン２６の十字キー３５のプラスキーまたはマイナスキーを操作することによって選択した温度を、室内端末１６に供給する負荷側循環液の温度レベルとして設定手段３７は設定するものである。なお、本実施形態では、設定できる温度レベルとしては室内端末１６に供給できる負荷循環液の温度値そのものを用いたが、設定できる温度レベルとしては、冷房の強さを表す強・中・弱や、冷房の強さを数値で表す、例えば１〜９の数値を用いて９段階の冷房の強さを有し数値が大きいほど冷房の強さが強くなるといったものを用いてもよいものであり、特に限定されるものではない。

また、リモコン制御部３６は、冷房運転にて設定できる温度レベルに対して目標戻り温度（目標戻り温度についての詳細は後述する）を定める所定の規則を複数有し、この複数の所定の規則の中から何れか一つを選択する選択手段３８を備えているものである。ここで、前記所定の規則とは、冷房運転にて設定できる温度レベルＴｓ（ここでは、７℃〜２０℃）に対応する数値（７〜２０）に所定の数値α（例えば、αは＋５〜＋１５のうちの任意の値とする）を加算した加算値を目標戻り温度Ｔｍとする規則であり、ここでは所定の数値αの数だけ規則を有しているものであり、この規則を演算式で表すと、Ｔｓ＋５＝Ｔｍ、Ｔｓ＋６＝Ｔｍ、・・・、Ｔｓ＋１４＝Ｔｍ、Ｔｓ＋１５＝Ｔｍの１１個の演算式を規則として有している。なお、選択手段３８による所定の規則の選択方法については、以下に説明する。

前記リモコン２６のメニュー／決定スイッチ３４を操作すると、メニュー画面（図示せず）が表示され、その画面から十字キー３５およびメニュー／決定スイッチ３４の決定操作により適宜遷移していくと、図５に示すような冷水補正値温度設定画面となるが、この設定画面での操作を行うのは、主としてヒートポンプユニット１やリモコン２６等を設置し施工する施工業者である。この冷水補正値温度設定画面において、リモコン２６の十字キー３５のプラスキーまたはマイナスキーを手動で操作すると、冷房運転における冷水補正値温度を選択できるものであるが、冷水補正値温度としての温度値の範囲は＋５℃〜＋１５℃の範囲で１℃単位で変更が可能であり、冷水補正値温度の値として与えられるこの＋５〜＋１５が先に説明した所定の数値αのことであり、冷水補正値温度と所定の数値αとが関連づけられ、冷水補正値温度を選択する行為が複数の規則の中から所定の規則を選択する行為と同じ意味となり、例えば施工業者により冷水補正値温度として＋１０℃が選択され、メニュー／決定スイッチ３４の決定操作がなされると、選択手段３８は上記の複数の規則の中からＴｓ＋１０＝Ｔｍの規則を選択するものである。また、施工業者は、設置される室内端末１６の種類や台数から冷水補正値温度を適宜設定するものであり、冷水補正値温度の初期設定値としては、図５に示すように、例えば＋１０℃が設定されているものである。

なお、本実施形態では、上記所定の規則は、冷房運転にて設定できる温度レベルＴｓとして室内端末１６に供給できる負荷循環液の温度値そのものを用いて、それに対応する数値に所定の数値を加算した加算値を目標戻り温度Ｔｍとする規則としたが、冷房運転にて設定できる温度レベルＴｓとして冷房の強さを表す強・中・弱を用いた場合は、強・中・弱に対応する温度換算値（例えば、強は７、中は１３、弱は２０）を予め記憶しておき、その数値（温度換算値）に所定の数値を加算した加算値を目標戻り温度Ｔｍとする規則としてもよいものであり、冷房運転にて設定できる温度レベルＴｓとして冷房の強さを数値で表す、例えば１〜９の数値を用いて９段階の冷房の強さを有するものを用いた場合においても、９段階の冷房の強さに対応する温度換算値を予め記憶しておき、その数値（温度換算値）に所定の数値を加算した加算値を目標戻り温度Ｔｍとする規則としてもよいものであり、特に限定されるものではない。

また、前記ヒーポン制御部２５は、図３に示すように、室内端末１６から負荷側熱交換器４に戻ってくる負荷側循環液の目標戻り温度を設定する目標戻り温度設定手段３９を備えているものであり、目標戻り温度設定手段３９は、設定手段３７で設定された温度レベルと選択手段３８で選択された所定の規則とに基づいて目標戻り温度を設定するものである。

次に、第１の実施形態におけるヒートポンプ装置の冷房運転時の動作について図６を用いて説明する。本実施形態におけるヒートポンプ装置は四方弁３を切り換えて冷媒の流路を変更することで暖房運転も行うことができるが、ここでは主として冷房運転を行う場合の動作のみを説明し、暖房運転を行う場合の動作については省略する。なお、図６中の矢線は、冷媒、負荷側循環液、熱源側循環液の流れる方向を示したものである。

リモコン２６の運転切替スイッチ３１で冷房が設定されている状態で、運転スイッチ２９のＯＮ操作により、負荷側熱交換器４において熱交換によって冷却された負荷側循環液を負荷側循環ポンプ２２の駆動により室内端末１６に循環させる冷房運転の指示がなされると、制御部２５は、四方弁３を冷房運転時の流路状態となるようにし、圧縮機２、膨張弁５、熱源側循環ポンプ１４、負荷側循環ポンプ２２を駆動させて冷房運転を開始させる。

前記冷房運転中、負荷側熱交換器４では、一定回転数で駆動される負荷側循環ポンプ２２によって循環される負荷側循環液と膨張弁５から吐出された低温低圧の冷媒とが熱交換され負荷側循環液が冷却され、冷却された負荷側循環液は、冷温水往き管１７から室内端末１６に供給され、室内端末１６を流通するときに負荷側循環液の冷熱が室内に放出されることで室内の冷房が行われるものであり、室内端末１６を流出した負荷側循環液は、冷温水戻り管１８を介して負荷側熱交換器４に戻され再度冷却されるものである。一方、前記冷房運転中、熱源側熱交換器６では、熱源側循環回路１３を循環する熱源側循環液と圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒とが熱交換され、冷媒は冷却し凝縮され、熱源側循環液が冷媒から受け取った熱は地中熱交換器１１を介して地中に放出されるものである。なお、図６では、全ての室内端末１６に負荷側循環液が供給される様子が示されているが、個別往き管１７ｂまたは個別戻り管１８ｂに熱動弁（図示せず）を設けて、負荷側循環液の供給が必要な室内端末１６のみ作動するようにしてもよいものである。

前記制御部２５は、この冷房運転中、負荷側熱交換器４の直上流側の負荷側循環液の温度を検出する戻り温度センサ２３の検出値が、目標戻り温度設定手段３９で設定された目標戻り温度になるように、ヒートポンプユニット１を制御、特に圧縮機２の回転数を制御するものであるが、目標戻り温度は、設定手段３７で設定された温度レベルと選択手段３８で選択された所定の規則とに基づいて、目標戻り温度設定手段３９により設定されるものであり、設定手段３７で設定された温度レベルとは、ユーザがリモコン２６を操作して選択した室内端末１６に供給する負荷側循環液の温度レベル、例えば図４の表示部２７に示された冷水設定温度１５℃のことを指し、選択手段３８で選択された所定の規則とは、主としてヒートポンプユニット１やリモコン２６等を設置し施工する施工業者がリモコン２６を操作して選択した、例えば図５の表示部２７に示された冷水補正値温度（＋１０℃）に関連づけて予め記憶された規則（温度レベルＴｓ＋１０＝目標戻り温度Ｔｍの規則）のことを指すものである。

ここで、前記冷水補正値温度、またはそれに関連する所定の規則は、複数ある中から選択することができる構成とする必要がある理由について以下に示す。例えば、設置される室内端末１６が冷温水パネルである場合は、冷温水パネルの熱交換能力（定格出力）は例えば０．５ｋＷ／台であり、設置される室内端末１６がファンコイルである場合は、ファンコイルの熱交換能力（定格出力）は例えば２．５ｋＷ／台であり、室内端末１６の種類により熱交換能力が異なり、冷温水パネルよりもファンコイルの方が熱交換能力が大きいため、室内端末１６として、冷温水パネルを設置した場合とファンコイルを設置した場合とで、仮に同じ冷水補正値温度として例えば＋６℃が選択され、設定手段３７で設定された温度レベルが７℃、選択手段３８で選択された所定の規則が温度レベルＴｓ＋６＝目標戻り温度Ｔｍの規則だったとすると、目標戻り温度設定手段３９で設定される目標戻り温度は１３℃となる。そして、室内端末１６として冷温水パネルを設置した場合において、冷房運転中、負荷側循環ポンプ２２が一定回転数で駆動され、目標戻り温度が１３℃で制御されているときに冷温水パネルに供給される実際の負荷側循環液の温度が例えば７℃であったとすると、室内端末１６としてファンコイルを設置した場合では、冷房運転中、負荷側循環ポンプ２２が一定回転数で駆動され、目標戻り温度は１３℃で制御されているものの、ファンコイルの熱交換能力が冷温水パネルより大きいことから、ファンコイルに供給される実際の負荷側循環液の温度は例えば２℃となり、設定手段３７で設定された温度レベルから離れた温度となってしまい、ファンコイルの筐体の外表面が結露するといった問題が発生するおそれがある。ここで、冷水補正値温度、またはそれに関連する所定の規則が、複数ある中から選択することができる構成であれば、室内端末１６としてファンコイルが設置された場合であって、設定手段３７で設定された温度レベルが７℃と低い温度であっても、上記の結露の問題を生じない設定とするために、冷水補正値温度として大きい値、例えば＋１１℃を選択することで、目標戻り温度を１８℃（温度レベル７℃＋１１℃＝目標戻り温度１８℃）と高くでき、ファンコイルに供給される実際の負荷側循環液の温度が結露を生じない温度、例えば７℃まで高くすることができるものである。一方、ファンコイルに合わせて冷水補正値温度として＋１１℃を選択し、設定手段３７で設定された温度レベルが７℃、選択手段３８で選択された所定の規則が温度レベルＴｓ＋１１＝目標戻り温度Ｔｍの規則だったとすると、目標戻り温度設定手段３９で設定される目標戻り温度は１８℃となり、冷房運転中、負荷側循環ポンプ２２が一定回転数で駆動され、目標戻り温度が１８℃で制御されているときにファンコイルに供給される実際の負荷側循環液の温度が例えば７℃であったとすると、冷温水パネルを設置した場合では、冷房運転中、負荷側循環ポンプ２２が一定回転数で駆動され、目標戻り温度は１８℃で制御されているものの、冷温水パネルの熱交換能力がファンコイルより小さいことから、冷温水パネルに供給される実際の負荷側循環液の温度は例えば１３℃となり、設定手段３７で設定された温度レベルから離れた高い温度となってしまい、設定した温度レベル、例えば７℃と同程度の低温の負荷側循環液を冷温水パネルに対して供給できる能力があるにも関わらず、冷温水パネルに供給される負荷側循環液の温度が高めに制限されてしまうといった問題が発生するおそれがある。よって、冷水補正値温度、またはそれに関連する所定の規則は、複数ある中から選択することができる構成であることで、設置される室内端末１６に応じた適切な設定を選択することが可能となっている。

したがって、本実施形態では、上記のように、冷房運転時に戻り温度センサ２３の検出する温度が目標戻り温度になるようにヒートポンプユニット１を制御するものにおいて、冷房運転にて設定できる温度レベルに対して目標戻り温度を定める所定の規則を複数有し、この複数の所定の規則の中から何れか一つを選択する選択手段３８を備え、目標戻り温度は、設定手段３７で設定された温度レベルと選択手段３８で選択された所定の規則とに基づいて、目標戻り温度設定手段３９により設定されるようにしたことで、設定された温度レベルと室内端末１６に供給される実際の負荷側循環液の温度との差を小さくするために、複数ある規則の中から何れかの規則を選択して、目標戻り温度を設定することができるので、設置される室内端末１６に対して意図しない箇所（ファンコイルの筐体外表面等）の結露の発生を防止することができるものである。

また、所定の規則は、冷房運転にて設定できる温度レベルに対応する数値に所定の数値を加算した加算値を目標戻り温度とする規則としたことで、複雑な演算式とすることなく、容易に設計することができるものである。

さらに、所定の規則は、リモコン２６を操作して手動で選択できるようにしたことで、ヒートポンプユニット１やリモコン２６の施工を行う施工業者等が、室内端末１６の設置状況に応じた設定に容易に設定することができるものである。

なお、本発明は先に説明した第１の実施形態に限定されるものでなく、本実施形態では、所定の規則を、冷房運転にて設定できる温度レベルに対応する数値に所定の数値を加算する規則としたが、所定の規則は、冷房運転にて設定できる温度レベルに対して目標戻り温度を定めることができるものであればよく、図７に示すような、温度レベルと目標戻り温度とが対応した（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のマトリクスデータを複数有し、それぞれのマトリクスデータを所定の規則として、リモコン２６を操作することにより、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のマトリクスデータの中で何れか一つを選択することができるものとしてもよいものである。

また、本実施形態では、リモコン制御部３６が設定手段３７および選択手段３８を備え、ヒーポン制御部２５が目標戻り温度設定手段３９を備える構成としたが、ヒーポン制御部２５およびリモコン制御部３６がヒートポンプユニット１を制御する制御部として構成されていれば、設定手段３７、選択手段３８、目標戻り温度設定手段３９のそれぞれが持つ機能が変更されることはないものであり、ヒーポン制御部２５、リモコン制御部３６のどちらに設定手段３７、選択手段３８、目標戻り温度設定手段３９が備えられていようともよいものである。

次に、この発明の第２の実施形態のヒートポンプ装置について図８を用いて説明する。なお、先の第１の実施形態と同一のものは同一の符号を付してその説明を省略するものとする。

４０はリモコン制御部３６に備えられ、設置される室内端末１６の種類および室内端末１６の種類毎の台数を設定する室内端末設定手段である。なお、室内端末設定手段４０による室内端末１６の設定方法については、以下に説明する。

前記リモコン２６のメニュー／決定スイッチ３４を操作すると、メニュー画面（図示せず）が表示され、その画面から十字キー３５およびメニュー／決定スイッチ３４の決定操作により適宜遷移していくと、設置される室内端末１６について設定する室内端末設定画面（図示せず）となるが、この設定画面での操作を行うのは、主としてヒートポンプユニット１やリモコン２６等を設置し施工する施工業者である。ここで、室内端末１６が３台まで接続可能なシステムを例として説明すると、前記室内端末設定画面では、室内端末１６を３台分設定でき、１台毎に設置される室内端末１６の種類（冷温水パネルｏｒファンコイルｏｒ未使用）を選択することができるものであり、室内端末設定画面においてリモコン２６の十字キー３５を手動で操作して、例えば、１台目の室内端末１６は冷温水パネルを選択し、２台目の室内端末１６は未使用を選択し、３台目の室内端末１６は未使用を選択して、メニュー／決定スイッチ３４の決定操作をすると、室内端末設定手段４０は、設置される室内端末１６が冷温水パネル１台とファンコイル０台であると設定するものである。

ここで、図９を用いて室内端末１６の設定方法についてさらに説明すると、室内端末１６が３台まで接続可能なシステムにおいて、設置される室内端末１６の組み合わせは図９に示すように９通りあり、パターン１は冷温水パネル１台、パターン２は冷温水パネル１台とファンコイル１台、パターン３は冷温水パネル１台とファンコイル２台、パターン４は冷温水パネル２台、パターン５は冷温水パネル２台とファンコイル１台、パターン６は冷温水パネル３台、パターン７はファンコイル１台、パターン８はファンコイル２台、パターン９はファンコイル３台が設置されることを意味している。前段で説明したように、室内端末設定画面において、１台目の室内端末１６は冷温水パネルが選択され、２台目の室内端末１６は未使用が選択され、３台目の室内端末１６は未使用が選択された場合は、室内端末設定手段４０は、上記のパターン１が選択されたと判断し、設置される室内端末１６が冷温水パネル１台であると設定するものである。なお、室内端末設定画面において、例えば、１台目ファンコイル、２台目冷温水パネル、３台目ファンコイルが選択された場合と、室内端末設定画面において、１台目ファンコイル、２台目ファンコイル、３台目冷温水パネルが選択された場合と、室内端末設定画面において、１台目冷温水パネル、２台目ファンコイル、３台目ファンコイルが選択された場合とは、何れもパターン３と同じ意味となり、設置される室内端末１６が冷温水パネル１台とファンコイル２台であることを意味し、上記の何れの場合であっても、室内端末設定手段４０は、パターン３が選択されたと判断し、設置される室内端末１６が冷温水パネル１台とファンコイル２台であると設定するものである。

そして、前記室内端末設定手段４０によって室内端末１６の種類および室内端末１６の種類毎の台数が設定されると、それに基づいて選択手段３８は、冷房運転にて設定できる温度レベルに対して目標戻り温度を定める複数の所定の規則の中から何れか一つを選択するものである。ここでの所定の規則とは、冷房運転にて設定できる温度レベルＴｓ（ここでは、７℃〜２０℃）に対応する数値（７〜２０）に所定の数値αを加算した加算値を目標戻り温度Ｔｍとする規則であり、室内端末１６の種類および室内端末１６の種類毎の台数と所定の規則とは、図９に示すように関連づけられている。例えば、室内端末設定手段４０が、設置される室内端末１６が冷温水パネル１台とファンコイル２台（図９のパターン３）であると設定した場合、選択手段３８は、温度レベルＴｓ＋１４＝目標戻り温度Ｔｍとする規則を選択するものである。この時、設定手段３７で設定された温度レベルＴｓが７℃で、選択手段３８で選択された所定の規則が温度レベルＴｓ＋１４＝目標戻り温度Ｔｍであった場合、目標戻り温度設定手段３９は、目標戻り温度を２１℃（温度レベル７℃＋１４℃＝目標戻り温度２１℃）に設定するものである。なお、前記所定の数値αについては、先に第１の実施形態で説明したようなファンコイルの熱交換能力が冷温水パネルの熱交換能力よりも大きいことに起因する結露の問題を考慮して、室内端末１６として冷温水パネルが設置される場合よりもファンコイルが設置される場合の方が、大きい値をとるように予め設定されており、図９にも示されているように、パターン１（冷温水パネル１台）に対応する規則の所定の数値αが＋４であるのに対して、パターン７（ファンコイル１台）に対応する規則の所定の数値αが＋８であり、ファンコイルが設置される場合の方が大きい値をとるようになっているものである。

上記のように、選択手段３８は、室内端末設定手段４０によって設定された室内端末１６の種類および種類毎の台数に基づいて、複数の所定の規則の中から何れか一つを選択するようにしたことで、目標戻り温度設定手段３９は、設置される室内端末１６の種類および種類毎の台数に応じた最適な目標戻り温度を設定することができるので、設置される室内端末１６に対して意図しない箇所の結露の発生を防止することができるものである。

また、本実施形態では、室内端末設定手段４０によって室内端末１６の種類および室内端末１６の種類毎の台数が設定されると、それに基づいて選択手段３８は、冷房運転にて設定できる温度レベルに対して目標戻り温度を定める複数の所定の規則の中から何れか一つを選択するものとしたが、ファンコイルの熱交換能力が冷温水パネルの熱交換能力に比べて大きいことから、室内端末１６の種類のみに基づいて、冷房運転にて設定できる温度レベルに対して目標戻り温度を定める所定の規則をそれぞれ定めておき、室内端末設定手段４０によって設定される室内端末１６の種類が冷温水パネルであれば、選択手段３８は、所定の規則として、温度レベルＴｓ＋８＝目標戻り温度Ｔｍを選択するようにし、室内端末設定手段４０によって設定される室内端末１６の種類がファンコイルであれば、選択手段３８は、所定の規則として、温度レベルＴｓ＋１５＝目標戻り温度Ｔｍを選択するようにするというように、選択手段３８は、室内端末設定手段４０によって設定された室内端末１６の種類に基づいて、冷房運転にて設定できる温度レベルに対して目標戻り温度を定める複数の所定の規則の中から何れか一つを選択するものとしてもよいものであり、この場合、室内端末１６の種類の違いによる熱交換能力の大きさの違いを考慮して、目標戻り温度設定手段３９が、設置される室内端末１６に応じた目標戻り温度を設定することができるので、設置される室内端末１６に対して意図しない箇所（ファンコイルの筐体外表面等）の結露の発生を防止することができるものである。

なお、本発明は先に説明した第２の実施形態に限定されるものでなく、本実施形態では、所定の規則を、冷房運転にて設定できる温度レベルに対応する数値に所定の数値を加算する規則としたが、所定の規則は、冷房運転にて設定できる温度レベルに対して目標戻り温度を定めることができるものであればよく、温度レベルと目標戻り温度とが対応したマトリクスデータを複数有し、それぞれのマトリクスデータを所定の規則とし、室内端末設定手段４０で設定された室内端末１６の種類および室内端末１６毎の台数に基づいて、選択手段３８が、複数のマトリクスデータの中から何れか一つを選択することができるものとしてもよいものである。

また、本実施形態では、リモコン制御部３６が設定手段３７および選択手段３８および室内端末設定手段４０を備え、ヒーポン制御部２５が目標戻り温度設定手段３９を備える構成としたが、ヒーポン制御部２５およびリモコン制御部３６がヒートポンプユニット１を制御する制御部として構成されていれば、設定手段３７、選択手段３８、目標戻り温度設定手段３９、室内端末設定手段４０のそれぞれが持つ機能が変更されることはないものであり、ヒーポン制御部２５、リモコン制御部３６のどちらに設定手段３７、選択手段３８、目標戻り温度設定手段３９、室内端末設定手段４０が備えられていようともよいものである。

また、第１の実施形態および第２の実施形態では、ヒートポンプユニット１の熱源として地中熱交換器１１を示したが、熱源としては、地中熱の他に、河川の水、海水、井戸水、貯水等が利用可能であり、種類は問わないものであり、さらに、熱源側熱交換器６に供給される熱源側循環液は熱源側循環回路１３のような閉回路を循環する形態でなくてもよく、熱源側循環液は熱源側熱交換器６で熱交換した後は外部に排出されるような開放式の形態であってもよいものである。

また、第１の実施形態および第２の実施形態では、熱源機として地中熱源式のヒートポンプユニット１を示したが、空気熱源式のヒートポンプユニットを熱源機としたものに対しても本発明を適用することができるものである。

１ヒートポンプユニット
４負荷側熱交換器
８ヒートポンプサイクル
１６室内端末
２２負荷側循環ポンプ
２３戻り温度センサ
３７設定手段
３８選択手段
３９目標戻り温度設定手段

Claims

ヒートポンプサイクルで冷却された冷媒と負荷側循環液とを熱交換させる負荷側熱交換器を有する熱源機と、前記熱源機からの負荷側循環液を室内端末に循環させる負荷側循環ポンプと、前記室内端末から前記負荷側熱交換器に流入する負荷側循環液の温度を検出する戻り温度検出手段と、前記室内端末に供給する負荷側循環液の温度レベルを設定する設定手段と、前記室内端末から前記負荷側熱交換器に戻ってくる負荷側循環液の目標戻り温度を設定する目標戻り温度設定手段とを備え、前記負荷側熱交換器で冷却された負荷側循環液を前記負荷側循環ポンプの駆動により前記室内端末に循環させる冷房運転時に、前記戻り温度検出手段で検出する温度が前記目標戻り温度になるように前記熱源機を制御するヒートポンプ装置において、前記温度レベルに対して前記目標戻り温度を定める所定の規則を複数有し、該複数の所定の規則の中から何れか一つを選択する選択手段を設け、前記目標戻り温度設定手段は、前記設定手段で設定された温度レベルと前記選択手段で選択された所定の規則とに基づいて前記目標戻り温度を設定するようにし、前記所定の規則は、前記温度レベルに対応する数値に所定の正の数値を加算した加算値を前記目標戻り温度とする規則とし、前記所定の正の数値は前記複数の数だけ用意されていることを特徴とするヒートポンプ装置。
前記熱源機を遠隔制御するリモコンを設け、前記所定の規則は、リモコンを操作することにより選択できるようにしたことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ装置。
前記選択手段は、前記室内端末の種類に基づいて、前記複数の所定の規則の中から何れか一つを選択するようにしたことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ装置。
前記選択手段は、前記室内端末の種類毎の台数に基づいて、前記複数の所定の規則の中から何れか一つを選択するようにしたことを特徴とする請求項３記載のヒートポンプ装置。