JPH07151419A - ヒートポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 放熱用凝縮器Ｃdoと、加熱用凝縮器Ｃdiと、
冷却用蒸発器Ｅｖと、放熱用凝縮器Ｃdoの放熱効率を調
整する放熱効率調整手段Ｆ１，Ｆ２，ｖＲとが設けら
れ、加熱用凝縮器Ｃdoにおける冷媒凝縮温度の検出情
報、又は、その冷媒凝縮温度に関連する情報Ｐｃに基づ
いて、加熱用凝縮器Ｃdoにおける冷媒凝縮温度が目標凝
縮温度になるように放熱効率調整手段Ｆ１，Ｆ２，ｖＲ
を制御する凝縮温度制御手段１０５とが設けられている
ヒートポンプ装置。 【効果】 加熱対象を目標加熱温度に加熱するのに適し
た冷媒凝縮温度を維持できるから、常に、加熱対象を効
率良く安定的に目標加熱温度に加熱することができるヒ
ートポンプ装置を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮機から分配供給さ
れる高圧ガス冷媒を凝縮させて放熱源に対し放熱する放
熱用凝縮器と、前記圧縮機から分配供給される高圧ガス
冷媒を凝縮させて加熱対象を加熱する加熱用凝縮器と、
それら放熱用凝縮器及び加熱用凝縮器から送出される凝
縮冷媒を蒸発させて冷却対象を冷却する冷却用蒸発器
と、前記放熱用凝縮器と加熱用凝縮器とに対する高圧ガ
ス冷媒の分配比を調整する分配比調整手段と、前記冷却
対象が目標冷却温度になるように前記圧縮機の回転数を
制御する冷却量制御手段と、前記加熱対象が目標加熱温
度になるように前記分配比調整手段を制御する加熱量制
御手段とが設けられたヒートポンプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のヒートポンプ装置におい
ては、冷却対象が目標冷却温度になるように圧縮機の回
転数が調整制御され、また、加熱対象が目標加熱温度に
なるように放熱用凝縮器と加熱用凝縮器とに対する高圧
ガス冷媒の分配比が調整制御される結果として、加熱用
凝縮器における冷媒凝縮温度が成り行き的に変化する構
成となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冷媒凝
縮温度が成り行き的に変化する結果、冷媒凝縮温度が目
標加熱温度よりは高いものの両温度の温度差が小となっ
て加熱対象を効率良く適確に加熱できなくなったり、
又、最悪の場合には、冷媒凝縮温度が加熱対象の目標加
熱温度よりも低くなって、加熱対象を目標加熱温度に加
熱することがそもそも不可能になるといった事態を招く
場合もあった。本発明の目的は、上記従来欠点を解消す
る点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によるヒートポン
プ装置の第一の特徴構成は、前記放熱用凝縮器の放熱効
率を調整する放熱効率調整手段と、前記加熱用凝縮器に
おける冷媒凝縮温度の検出情報、又は、その冷媒凝縮温
度に関連する情報に基づいて、前記加熱用凝縮器におけ
る冷媒凝縮温度が目標凝縮温度になるように前記放熱効
率調整手段を制御する凝縮温度制御手段とが設けられて
いる点にある。

【０００５】本発明によるヒートポンプ装置の第二、第
三、第四及び第五の特徴構成は、第一の特徴構成を実施
する際の好適な具体構成を特定するもので、

【０００６】第二の特徴構成は、前記の目標加熱温度を
変更する加熱温度変更手段と、その加熱温度変更手段に
よる目標加熱温度の変更に応じて前記の目標凝縮温度を
変更する凝縮温度変更手段とが設けられている点にあ
る。

【０００７】第三の特徴構成は、前記凝縮温度制御手段
は、圧縮機吐出圧力の検出情報を冷媒凝縮温度に関連す
る情報として、その圧縮機吐出圧力の検出情報に基づ
き、圧縮機吐出圧力が前記の目標凝縮温度に対応する目
標圧力になるように前記放熱効率調整手段を制御する構
成としてある点にある。

【０００８】第四の特徴構成は、前記放熱効率調整手段
は、前記放熱用凝縮器に対し放熱対象空気を通風するフ
ァンの送風量を調整して、前記放熱用凝縮器の放熱効率
を調整する構成としてある点にある。

【０００９】第五の特徴構成は、前記放熱効率調整手段
は、前記放熱用凝縮器を構成する熱交換器の伝熱面積を
調整して、前記放熱用凝縮器の放熱効率を調整する構成
としてある点にある。

【００１０】

【作用】本発明の第一の特徴構成によれば、放熱用凝縮
器の放熱効率を調節することによって、加熱用凝縮器の
冷媒凝縮温度を目標凝縮温度に制御するから、圧縮機の
回転数調整や、放熱用凝縮器と加熱用凝縮器とに対する
冷媒分配比調整にかかわらず、加熱対象を目標加熱温度
に加熱するのに適した冷媒凝縮温度を維持できる。

【００１１】すなわち、放熱用凝縮器の放熱効率が変化
すれば、ヒートポンプ・サイクルにおいて過冷却量の変
化や圧縮機吐出圧力の変化を伴う形態で、加熱用凝縮器
の冷媒凝縮温度が変化するから、放熱用凝縮器の放熱効
率を調節することによって加熱用凝縮器の冷媒凝縮温度
を調節することができ、これによって、加熱対象を目標
加熱温度に加熱するのに適した冷媒凝縮温度を維持でき
る。

【００１２】第二の特徴構成によれば、加熱温度変更手
段により変更される目標加熱温度に応じて、前記目標凝
縮温度を変更するから、圧縮機の回転数調整や、放熱用
凝縮器と加熱用凝縮器とに対する冷媒分配比調整にかか
わらず、また、目標加熱温度の変更にかかわらず、目標
加熱温度と冷媒凝縮温度との温度差を加熱対象の加熱に
好適な温度差に維持できる。

【００１３】第三の特徴構成によれば、圧縮機吐出圧力
の検出情報を冷媒凝縮温度に関連する情報として、その
圧縮機吐出圧力の検出情報に基づき、圧縮機吐出圧力が
目標凝縮温度に対応する目標圧力になるように放熱効率
調整手段を制御する構成としてあるから、例えば、未凝
縮の高圧気相冷媒と凝縮液相冷媒とが混在することにな
る凝縮器に温度センサを設置して直接冷媒温度を検出す
る場合などに比較して、正確に冷媒凝縮温度を把握する
ことができ、従って、適切に放熱効率調整手段を制御す
ることができる。

【００１４】第四の特徴構成によれば、放熱効率調整手
段を、放熱用凝縮器に対し放熱対象空気を通風するファ
ンの送風量を調整して、放熱用凝縮器の放熱効率を調整
する構成としてあるから、放熱用凝縮器そのものの構造
は、簡単にすることができる。

【００１５】第五の特徴構成によれば、放熱効率調整手
段を、放熱用凝縮器を構成する熱交換器の伝熱面積を調
整して、放熱用凝縮器の放熱効率を調整する構成として
あるから、例えば、複数の放熱用凝縮器がある場合に
は、その稼動台数を調整したり、大小複数種類の放熱用
熱交換器がある場合には、接続を切り換えたりすること
によって、放熱効率を簡単に調整することができる。

【００１６】

【発明の効果】本発明の第一の特徴構成によれば、加熱
用凝縮器において、冷媒凝縮温度と加熱対象の目標加熱
温度との温度差が過小となったり、また、冷媒凝縮温度
が目標加熱温度より低くなったりすることを回避できる
ことで、加熱対象を効率良く安定的に目標加熱温度に加
熱することができるヒートポンプ装置を提供することが
できる。

【００１７】第二の特徴構成によれば、加熱用凝縮器に
おいて、冷媒凝縮温度と、加熱対象の目標加熱温度との
温度差を適当な温度差に維持できることで、加熱対象の
目標加熱温度に比べ極端に高い冷媒凝縮温度とすること
に伴う圧縮機の効率低下や加熱用凝縮器での熱交換によ
る有効エネルギ損失の増大も回避でき、これにより、エ
ネルギ節減の面で一層有利な状態で加熱対象を効率良く
安定的に目標加熱温度に加熱できるヒートポンプ装置を
提供することができる。

【００１８】第三の特徴構成によれば、正確に冷媒凝縮
温度を検出することができ、適切に放熱効率調整手段を
制御することができるから、上述の第一ないし第二特徴
構成の効果をより適確に得ることができる。

【００１９】第四の特徴構成によれば、放熱効率調整手
段の構造及び制御構成を、簡単にすることができるか
ら、製造が容易で、コスト・パフォーマンスが良好なヒ
ートポンプ装置を提供することができる。

【００２０】第五の特徴構成によれば、放熱用凝縮器の
放熱効率を簡単に調整することができるから、放熱効率
調整手段の構造及び制御構成を、簡単にすることができ
る。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、セパレート型空調装置を示し、Ｕｏは室
外機、Ｕｉは室内機であり、これら室外機Ｕｏと室内機
Ｕｉとは、高圧ガス冷媒Ｒｈを通流する高圧ガス管Ｇｈ
と、低圧ガス冷媒Ｒｃを通流する低圧ガス管Ｇｃと、液
冷媒Ｒｗを通流する液管Ｗとで接続されている。

【００２２】室外機Ｕｏには、外気ＯＡに対して吸放熱
を行う第一熱交換器Ｎ１及び第二熱交換器Ｎ２と、それ
ら第一、第二熱交換器Ｎ１，Ｎ２に対して外気ＯＡを通
風する外気ファンＦ１，Ｆ２と、圧縮機Ｃｍｐ及びアキ
ュムレータＡｃと、レシーバＲと、第一熱交換器Ｎ１に
対する第一膨張弁ｅｘ１と、第二熱交換器Ｎ２に対する
第二膨張弁ｅｘ２とが備えられている。

【００２３】室内機Ｕｉには、給気ダクトｄａを通して
ペリメータゾーンＰeri へ給気ＳＡｐを給送する第一給
気ファンＦ３と、給気ダクトｄｂを通してインテリアゾ
ーンＩnte へ給気ＳＡｉを給送する第二給気ファンＦ４
と、ペリメータゾーンＰeriへの給気ＳＡｐを調整対象
とする第三熱交換器Ｎ３と、インテリアゾーンＩnteへ
の給気ＳＡｉを調整対象とする上流側第四熱交換器Ｎ４
及び下流側第五熱交換器Ｎ５と、第三熱交換器Ｎ３に対
する第三膨張弁ｅｘ３、第四熱交換器Ｎ４に対する第四
膨張弁ｅｘ４及び第五熱交換器Ｎ５に対する第五膨張弁
ｅｘ５とが備えられ、また、、インテリアゾーンＩnte
及びペリメータゾーンＰeri からの還気ＲＡを導く還気
ダクトｄｃが接続されている。

【００２４】第一〜第五膨張弁ｅｘ１〜ｅｘ５は、それ
らの弁の夫々に対応する熱交換器Ｎ１〜Ｎ５に向かって
液冷媒Ｒｗが通流するときには、本来の冷媒膨張手段と
して機能し、夫々に対応する熱交換器Ｎ１〜Ｎ５から離
れる側に向かって液冷媒Ｒｗが通流するときには、単に
流量調整弁として機能するように構成されている。

【００２５】ｖ１からｖ９は、後述の運転モードに応じ
て、第一乃至第五熱交換器Ｎ１〜Ｎ５のうち、凝縮器Ｃ
ｄとして機能させるものと、蒸発器Ｅｖとして機能させ
るものと、さらに冷媒通過を断って休止させるものとを
選択的に切り換えるための切換弁である。

【００２６】室外機Ｕｏの弁ｖＲは、第一及び第二熱交
換器Ｎ１，Ｎ２について、それら第一及び第二熱交換器
Ｎ１，Ｎ２の両方に冷媒を通過させる状態と、第二熱交
換器Ｎ２への冷媒通過を断って第一熱交換器Ｎ１にのみ
冷媒を通過させる状態とに冷媒経路を切り換えること
で、第一及び第二熱交換器Ｎ１，Ｎ２の全体としての外
気ＯＡとの熱交換能力を切り換える切換弁であり、ま
た、ｖｃは、逆止弁である。

【００２７】室内機Ｕｉの第四熱交換器Ｎ４と第五熱交
換器Ｎ５とは、空気流れ方向で下流側の第五熱交換器Ｎ
５を凝縮器Ｃｄとして機能させ、且つ、空気流れ方向で
上流側の第四熱交換器Ｎ４を蒸発器Ｅｖとして機能させ
ることで、インテリアゾーンＩnte に対する除湿温調運
転が行えるように構成されている。

【００２８】室外機Ｕｏには、本セパレート型空調装置
の各種運転動作を制御する制御部Ｈが備えられている。
制御部Ｈは、マイクロコンピュータを主要部として構成
され、内蔵させるソフト・ウェアによって、種々の制御
動作が行えるように構成されている。

【００２９】給気ダクトｄａ及び給気ダクトｄｂの夫々
には、給気ＳＡｐ及び給気ＳＡｉの温度Ｔｐ及びＴｉを
検出する温度センサＳ３及びＳ４が設けられている。圧
縮機Ｃｍｐの吐出口には、圧縮機Ｃｍｐの吐出圧力Ｐｃ
を検出する吐出圧力センサＳ５が設けられている。

【００３０】同図１には、室外機Ｕｏの第一熱交換器Ｎ
１と室内機Ｕｉの第三熱交換器Ｎ３とを凝縮器Ｃｄとし
て機能させ、且つ、室内機Ｕｉの第四熱交換器Ｎ４を蒸
発器Ｅｖとして機能させて、外気ＯＡに対して放熱を行
いながら、ペリメータゾーンＰeri への給気ＳＡｐを加
熱温調し、且つ、インテリアゾーンＩnte への給気ＳＡ
ｉを冷却温調する「冷暖同時モード」の運転状態が示さ
れている。

【００３１】具体的冷媒流れとしては、圧縮機Ｃｍｐに
より圧縮された高圧ガス冷媒Ｒｈ（図中、黒塗りの太線
で示す）は、切換弁Ｖ１及びｖ２を通って分岐され、一
方は、第一熱交換器Ｎ１に、他方は、高圧ガス管Ｇｈ及
び切換弁ｖ４を通って第三熱交換器Ｎ３に分配供給され
て凝縮され、第一熱交換器Ｎ１では放熱、第三熱交換器
Ｎ３では加熱温調が行われる。

【００３２】第一熱交換器Ｎ１及び第三熱交換器Ｎ３へ
の高圧ガス冷媒Ｒｈの分配比は、流量調整弁として機能
する第一膨張弁ｅｘ１及び第三膨張弁ｅｘ３の開度調整
により調整されている。

【００３３】第一熱交換器Ｎ１から送出された凝縮液冷
媒Ｒｗ（図中、ハッチングを施した太線で示す）は、流
量調整弁として機能する第一膨張弁ｅｘ１及び液管Ｗを
通って室内機Ｕｉに送給され、第三熱交換器Ｎ３から送
出され流量調整弁として機能する第三膨張弁ｅｘ３を通
過してきた凝縮液冷媒Ｒｗと合流する。合流した凝縮液
冷媒Ｒｗは、本来の冷媒膨張手段として機能する第四膨
張弁ｅｘ４を通って減圧膨張されたのち、第四熱交換器
Ｎ４にて蒸発され、冷却温調が行われる。

【００３４】第四熱交換器Ｎ４から送出される蒸発低圧
ガス冷媒Ｒｃ（図中、白抜きの太線で示す）は、切換弁
ｖ８及び低圧ガス管Ｇｃを通って室外機Ｕｏに送給さ
れ、アキュムレータＡｃを通過して圧縮機Ｃｍｐに戻さ
れる。（なお、図中、黒塗りの弁は、閉弁状態を示
す。） このようにしてヒートポンプ回路が構成されている。

【００３５】従って、図１に示す運転状態においては、
第一熱交換器Ｎ１が、圧縮機Ｃｍｐから分配供給される
高圧ガス冷媒Ｒｈを凝縮させて放熱源としての外気ＯＡ
に対し放熱する放熱用凝縮器Ｃdoとして構成され、第三
熱交換器Ｎ３が、圧縮機Ｃｍｐから分配供給される高圧
ガス冷媒Ｒｈを凝縮させて加熱対象としての給気ＳＡｐ
を加熱する加熱用凝縮器Ｃdiとして構成され、第四熱交
換器Ｎ４が、それら放熱用凝縮器Ｃdo及び加熱用凝縮器
Ｃdiから送出される凝縮冷媒としての液冷媒Ｒｗを蒸発
させて冷却対象としての給気ＳＡｉを冷却する冷却用蒸
発器Ｅｖとして構成され、第一膨張弁ｅｘ１及び第三膨
張弁ｅｘ３が、放熱用凝縮器Ｃdoと加熱用凝縮器Ｃdiと
に対する高圧ガス冷媒Ｒｈの分配比を調整する分配比調
整手段として構成されている。

【００３６】図２に示すように、第三熱交換器Ｎ３にて
加熱温調された給気ＳＡｐ、及び、第四熱交換器Ｎ４に
て冷却温調された給気ＳＡｉは、給気ダクトｄａ及び給
気ダクトｄｂにより、それぞれペリメータゾーンＰeri
及びインテリアゾーンＩnteに送給されるように構成さ
れている。ペリメータゾーンＰeri 及びインテリアゾー
ンＩnte に対する給気ダクトｄａ及び給気ダクトｄｂの
分岐接続路には、夫々、ダンパーの開度調節により給気
ＳＡｐ又は給気ＳＡｉの送風量を調整する複数の変風量
装置Ｖav１及びＶav２が備えられている。

【００３７】変風量装置Ｖav１及びＶav２には、夫々、
ダンパーの開度調節を行うコントローラｃｖ１又はｃｖ
２と、送風量Ｑを検出する風量センサＳ６又はＳ７と、
夫々の空調対象領域の温度を検出する温度センサＳ１又
はＳ２と、夫々の空調対象領域の目標温度を設定する目
標温度設定器ｒ１又はｒ２とが備えられている。

【００３８】コントローラｃｖ１及びｃｖ２は、供給さ
れる給気が加熱温調の場合には、図３に示すグラフに従
って、又は、供給される給気が冷却温調の場合には、図
４に示すグラフに従って、温度センサＳ１又はＳ２の検
出温度と目標温度設定器ｒ１又はｒ２の設定目標温度と
の偏差Δｔ（検出温度−設定目標温度）に基づいて、夫
々、目標風量Ｑｍを設定する。そして、複数の変風量装
置Ｖav１，Ｖav２の夫々が、独自に、検出送風量Ｑが目
標風量Ｑｍになるように、ダンパー開度を増減調節する
ように構成されている。

【００３９】また、コントローラｃｖ１，ｃｖ２は、室
外機Ｕｏに備えられている制御部Ｈに対して、後述す
る、各種制御情報を送信するように構成されている。

【００４０】図１に示す「冷暖同時モード」の運転形態
においては、ペリメータゾーンＰeri の変風量装置Ｖav
１のコントローラｃｖ１は、図３に示すグラフに従って
目標風量Ｑｍを設定し、インテリアゾーンＩnte の変風
量装置Ｖav２のコントローラｃｖ２は、図４に示すグラ
フに従って目標風量Ｑｍを設定する。

【００４１】ペリメータゾーンＰeri 及びインテリアゾ
ーンＩnte からの還気ＲＡは、還気ダクトｄｃによって
室外機Ｕｉに戻されるように構成されている。

【００４２】図５には、本セパレート型空調装置の制御
部Ｈが示されている。制御部Ｈには、前記の「冷暖同時
モード」における制御の機能として、室内機Ｕｉの給気
ファンＦ３及びＦ４の回転数を制御する給気ファン制御
手段１０１と、目標冷却温度としての給気ＳＡｉの設定
給気温度Ｔsi、及び、目標加熱温度としての給気ＳＡｐ
の設定給気温度Ｔspを変更調節する設定給気温度制御手
段１０２と、圧縮機Ｃｍｐの回転数を調整することによ
って第四熱交換器Ｎ４の冷却量を制御する冷却量制御手
段１０３と、第一、第二膨張弁ｅｘ１，ｅｘ２及び第三
膨張弁ｅｘ３の弁開度を調整することによって第三熱交
換器Ｎ３の加熱量を制御する加熱量制御手段１０４と、
切換弁ｖＲの断続、及び、外気ファンＦ１，Ｆ２の回転
数を調整することにより第三熱交換器Ｎ３における凝縮
温度を制御する凝縮温度制御手段１０５とが構成されて
いる。この他、制御部Ｈは、各種機器や各種弁の動作の
制御を行って、運転の開始停止動作や運転モードの切換
制御などを行うように構成されている。

【００４３】給気ファン制御手段１０１は、変風量装置
Ｖav１及びＶav２のコントローラｃｖ１及びｃｖ２から
送られてくる変風量装置のダンパー情報に基づいて給気
ファンＦ３又はＦ４の回転数を制御して、変風量装置Ｖ
av１及びＶav２に対して適切な送風量の給気ＳＡｐ及び
ＳＡｉを送風するように構成されている。

【００４４】変風量装置からのダンパー情報は、ダンパ
ーの開度、及び、ダンパーの動きを表す情報により構成
される。図６に示すように、ダンパーの開度は、パーセ
ント表示の数値により表される。ダンパーの動きを表す
情報は、ダンパーの開度が０〜８４パーセントのとき、
８５〜９９パーセントのとき、及び、１００パーセント
のときの夫々において、ダンパーが開きつつある場合
（ＯＰＥＮ）、閉じつつある場合（ＣＬＯＳＥ）、及
び、ダンパーが静止している場合（ＳＴＯＰ）の３つの
状態に場合分けされ、夫々の状態について、「ＵＰ」、
「ＤＯＷＮ」、「ＯＫ１」及び「ＯＫ２」の４種類の信
号が割り当てられる。（なお、ダンパーが強制全閉状態
にされているときにも、「ＯＫ２」が割り付けられ
る。）

【００４５】給気ファン制御手段１０１は、図７に示す
フローチャートに従って、給気ファンＦ３又はＦ４の回
転数を以下のように制御する。まず、ステップ１に示す
ように、全てのコントローラｃｖ１又は全てのコントロ
ーラｃｖ２の信号が受信されるに伴って信号の内容を検
査し、ステップ２に示すように、複数の変風量装置Ｖav
１又はＶav２のうち一台でも「ＵＰ」信号が有れば、ス
テップ３に示すように、給気ファンＦ３又はＦ４の回転
数を上昇させる。又、「ＵＰ」信号が一台も無く、且
つ、ステップ４に示すように、「ＯＫ１」信号が一台も
無い場合、すなわち、全ての変風量装置Ｖav１又はＶav
２が「ＤＯＷＮ」信号又は「ＯＫ２」信号のどちらかで
ある場合には、ステップ５に示すように、給気ファンＦ
３又はＦ４の回転数を下降させる。その他の場合には、
現状を維持する。

【００４６】そして、前記ステップ３及び前記ステップ
５における給気ファンＦ３又はＦ４の回転数の上昇スピ
ード及び下降スピードは、図８のグラフに示すように、
「ＵＰ」信号又は「ＤＯＷＮ」信号を送信している変風
量装置Ｖav１又はＶav２の台数に比例して、台数が多い
ほど迅速に変更され、台数が少ないほど徐々に変更され
るように設定されている。

【００４７】設定給気温度制御手段１０２は、前記コン
トローラｃｖ１及びｃｖ２の夫々から送られてくるペリ
メータゾーンＰeri 又はインテリアゾーンＩnte の室温
の状態を表す情報に基づいて、給気ＳＡｐの設定給気温
度Ｔsp及び給気ＳＡｉの設定給気温度Ｔsiを変更調節す
るように構成されている。

【００４８】室温の状態を表す情報は、図９に示すよう
に、「ＯＶＥＲ」、「不足」、又は、「ＯＫ」の３種類
のいずれかの信号で構成され、コントローラｃｖ１又は
ｃｖ２の目標風量Ｑｍの状態に応じて割り当てられてい
る。ただし、「ＯＶＥＲ」信号は、コントローラｃｖ１
又はｃｖ２が加熱温調時の送風量Ｑを制御している場合
（すなわち、図３に従って目標風量Ｑｍを設定している
場合）には、室温が設定目標温度よりも１℃以上高いこ
とを表し、冷却温調時の送風量Ｑを制御している場合
（すなわち、図４に従って目標風量Ｑｍを設定している
場合）には、室温が設定目標温度よりも１℃以上低いこ
とを表している。「不足」信号も、上記の場合と同様
に、加熱温調か冷却温調かによって、表す室温の状態を
異にする。なお、強制的に最大風量に設定されている変
風量装置には、そのまま「不足」信号が割り当てられ、
強制全閉状態の変風量装置の信号は、後述するように、
設定給気温度の制御において無視される。

【００４９】図１に示される本実施例の「冷暖同時モー
ド」の運転形態においては、コントローラｃｖ１の信号
によって、給気ＳＡｐの設定給気温度Ｔspの制御が行わ
れ、コントローラｃｖ２の信号によって、給気ＳＡｉの
設定給気温度Ｔsiの制御が行われる。

【００５０】設定給気温度制御手段１０２は、図１０に
示すフローチャートに従って、給気ＳＡｐの設定給気温
度Ｔsp及び給気ＳＡｉの設定給気温度Ｔsiを、以下のよ
うに変更調節する。まず、ステップ１に示すように、全
てのコントローラｃｖ１又は全てのコントローラｃｖ２
の信号が受信されるに伴って信号の内容を検査し、ステ
ップ２に示すように、強制全閉状態の変風量装置Ｖav１
又はＶav２の台数を計測し、全台数から強制全閉状態の
台数を差し引いた残り台数を１００パーセントに設定す
る。そして、ステップ３に示すように、強制全閉状態の
台数のパーセント値ｘを求める。

【００５１】次に、ステップ４に示すように、「ＯＶＥ
Ｒ」信号の台数を計測し、「ＯＶＥＲ」信号の台数のパ
ーセント値ａを算出し、ステップ５に示すように、「不
足」信号の台数を計測し、「不足」信号の台数のパーセ
ント値ｂを算出する。

【００５２】そして、ステップ６に示すように、ｙを、
「ＯＶＥＲ」信号及び「不足」信号が同時に入ったとき
の優先させる倍数として、２を代入し、ステップ７及び
ステップ８に示すように、ａ≧ｘ、且つ、ａ≧ｙ・ｂの
ときには、ステップ９に示すように、加熱温調（暖房）
の制御ならば、設定給気温度Ｔsp又はＴsiを１℃下降さ
せ、冷却温調（冷房）の制御ならば、設定給気温度Ｔsp
又はＴsiを１℃上昇させる。

【００５３】また、ステップ１０及びステップ１１に示
すように、ｂ≧ｘ、且つ、ｂ≧ｙ・ａのときには、ステ
ップ１２に示すように、加熱温調の制御ならば、設定給
気温度Ｔsp又はＴsiを１℃上昇させ、冷却温調の制御な
らば、設定給気温度Ｔsp又はＴsiを１℃下降させる。

【００５４】それ以外の場合には、現状が維持され、上
記の制御動作が、所定の時間毎に、随時繰り返される。
このようにして、設定給気温度Ｔsp及び設定給気温度Ｔ
siは、ペリメータゾーンＰeri 又はインテリアゾーンＩ
nte の室温の状態に応じて、常に、自動的に変更調節さ
れる。

【００５５】従って、設定給気温度制御手段１０２は、
目標加熱温度としての設定給気温度Ｔspを変更する加熱
温度変更手段として構成されている。

【００５６】冷却量制御手段１０３は、図５に示すよう
に、給気ダクトｄｂに設けられた温度センサＳ４の検出
情報に基づいて、給気ＳＡｉの温度Ｔｉが前記設定給気
温度Ｔsiになるように、循環させる冷媒量を調整すべく
圧縮機Ｃｍｐの回転数を調節することによって、第四熱
交換器Ｎ４の冷却量を制御するように構成されている。

【００５７】加熱量制御手段１０４は、給気ダクトｄａ
に設けられた温度センサＳ３の検出情報に基づいて、給
気ＳＡｐの温度Ｔｐが前記設定給気温度Ｔspになるよう
に、第一熱交換器Ｎ１と第三熱交換器Ｎ３とに対する高
圧ガス冷媒Ｇｈの分配比を調整すべく流量調整弁として
機能する第一、第二膨張弁ｅｘ１，ｅｘ２及び第三膨張
弁ｅｘ３の弁開度を調節することによって、第三熱交換
器Ｎ３の加熱量を制御するように構成されている。

【００５８】凝縮温度制御手段１０５は、圧縮機Ｃｍｐ
の吐出圧力センサＳ５の検出情報に基づいて、圧縮機吐
出圧力Ｐｃが目標凝縮温度に対応する目標圧力Ｐmcにな
るように、切換弁ｖＲ及び外気ファンＦ１，Ｆ２の回転
数を制御するように構成されている。

【００５９】圧縮機吐出圧力Ｐｃは、ヒートポンプ・サ
イクルにおいて凝縮器の冷媒凝縮圧力に相応するもので
あり、冷媒凝縮圧力は冷媒凝縮温度に対応しているの
で、圧縮機吐出圧力Ｐｃを、冷媒凝縮温度に関連する情
報として扱うことができる。

【００６０】切換弁ｖＲは、第二熱交換器Ｎ２を、放熱
用凝縮器Ｃdoとして機能する状態と機能しない状態とに
切り換えることができ、第一熱交換器Ｎ１及び第二熱交
換器Ｎ２を合わせた、放熱用凝縮器Ｃdoの全体としての
放熱効率を調節することができる。同様に、外気ファン
Ｆ１，Ｆ２は、回転数を調節することによって、放熱源
としての外気ＯＡの通風量を調節することができ、放熱
効率を調節することができる。

【００６１】従って、切換弁ｖＲは、放熱用凝縮器Ｃdo
を構成する熱交換器Ｎ１，Ｎ２の伝熱面積を調整して、
放熱用凝縮器Ｃdoの放熱効率を調整する放熱効率調整手
段として構成され、外気ファンＦ１，Ｆ２は、放熱用凝
縮器Ｃdoに対し放熱対象空気としての外気ＯＡを通風す
るファンＦ１，Ｆ２の送風量を調整して、放熱用凝縮器
Ｃdoの放熱効率を調整する放熱効率調整手段として構成
されている。

【００６２】第一熱交換器Ｎ１及び第二熱交換器Ｎ２の
放熱効率が変化すると、高圧ガス管Ｇｈの高圧ガス冷媒
Ｒｈの圧力（すなわち、圧縮機吐出圧力Ｐｃ）が変化
し、第三熱交換器Ｎ３の冷媒凝縮圧力が変化するから、
結果として、第三熱交換器Ｎ３の冷媒凝縮温度を変化さ
せることができる。

【００６３】従って、凝縮温度制御手段１０５は、第三
熱交換器Ｎ３における冷媒凝縮温度に関連する情報に基
づいて、第三熱交換器Ｎ３における冷媒凝縮温度が目標
凝縮温度になるように、切換弁ｖＲ及び外気ファンＦ
１，Ｆ２を制御するように構成されている。

【００６４】目標凝縮温度に対応する目標圧力Ｐmcは、
図１１に示すグラフに従って、加熱温調される給気の設
定給気温度、すなわち、本実施例においては、給気ＳＡ
ｐの設定給気温度Ｔspに基づいて設定される。同図のグ
ラフによって決定される目標圧力Ｐmcの値は、本実施例
の「冷暖同時モード」の運転形態において、第三熱交換
器Ｎ３の冷媒凝縮温度が設定給気温度Ｔspよりも高い所
定の温度になるようなヒートポンプの運転状態になるよ
うに設定されている値である。

【００６５】横軸の設定給気温度Ｔspは、前述の設定給
気温度制御手段１０２によって設定され、変更調節され
ている。従って、凝縮温度制御手段１０５は、設定給気
温度制御手段１０２による設定給気温度Ｔspの変更に応
じて目標凝縮温度を変更する凝縮温度変更手段として構
成されている。

【００６６】本実施例のヒートポンプ装置においては、
第四熱交換器Ｎ４を加熱用凝縮器Ｃdiとして機能させ、
第三熱交換器Ｎ３を冷却用蒸発器Ｅｖとして機能させる
場合にも、同様の制御を行うことができる。

【００６７】なお、制御部Ｈによるヒートポンプ装置の
運転モードとしては、上記の「冷暖同時モード」以外
に、第一及び第二熱交換器Ｎ１及びＮ２が吸熱用蒸発器
Ｅｖとして機能する状態の暖房主体の「冷暖同時モー
ド」、インテリアゾーンＩnte 及びペリメータゾーンＰ
eri ともに暖房を行う「暖房モード」、インテリアゾー
ンＩnte 及びペリメータゾーンＰeri ともに冷房を行う
「冷房モード」、などを実施できるように構成されてい
る。

【００６８】〔別実施例〕放熱源は、外気ＯＡに限ら
ず、他の気体、水などの液体、土壌などの固体、あるい
は、他の装置の温熱源など、適宜変更できる。加熱対象
及び冷却対象は、空調対象域への給気に限らず、暖房又
は冷房対象域そのもの、物品、又は、液体等でも良い。

【００６９】上述の実施例において、高圧ガス冷媒Ｒｈ
の分配比を調整する分配比調整手段は、流量調整弁とし
て機能する第一、第二及び第三膨張弁ｅｘ１，ｅｘ２及
びｅｘ３にて構成されていたが、３方向弁などにて構成
されても良い。

【００７０】上述の実施例において、凝縮温度制御手段
１０５は、目標凝縮温度を目標加熱温度Ｔspの変更に”
応じて”変更するように構成されていたが、目標凝縮温
度を、”目標加熱温度Ｔsp以上の一定の温度域”に調節
するように構成されても良い。

【００７１】また、凝縮温度制御手段１０５は、圧縮機
吐出圧力Ｐｃの検出情報に基づいて切換弁ｖＲ及び外気
ファンＦ１，Ｆ２を調整するように構成されていたが、
給気ＳＡｐ，ＳＡｉの温度や外気ＯＡの温度、圧縮機Ｃ
ｍｐの回転数などの凝縮温度関連情報に基づいて、予め
設定されている数値対応表などにより、切換弁ｖＲ及び
外気ファンＦ１，Ｆ２を調整するように構成されても良
いし、加熱用凝縮器Ｃdiとして機能する熱交換器Ｎ３
に、冷媒凝縮温度を検出する温度センサなどが設けられ
て、検出冷媒凝縮温度に基づいて調整するように構成さ
れても良い。

【００７２】放熱効率調整手段は、複数の外気ファンＦ
１，Ｆ２にて構成され、駆動される外気ファンの台数を
調節することによって、放熱効率を調整するように構成
されても良いし、駆動台数と回転数の両方によって調整
するように構成されても良い。

【００７３】また、放熱用凝縮器Ｃdoは、大きさの異な
る２つの熱交換器Ｎ１及びＮ２にて構成され、運転形態
を切り換えることにより、伝熱面積を、小、大、両方の
３段階に変更するように構成されても良い。

【００７４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヒートポンプ装置の全体構成を示す構成図

【図２】空調装置の全体構成を示す構成図

【図３】変風量装置の目標風量を示すグラフ

【図４】変風量装置の目標風量を示すグラフ

【図５】空調装置の制御部を示す説明図

【図６】変風量装置のダンパー情報を表す信号を示す表

【図７】給気ファン制御手段の制御動作を示すフローチ
ャート

【図８】ファン回転数の上昇スピード及び下降スピード
を示すグラフ

【図９】変風量装置からの室温の状態を表す信号を示す
表

【図１０】設定給気温度制御手段の制御動作を示すフロ
ーチャート

【図１１】凝縮温度制御手段の目標圧力を示すグラフ

【符号の説明】

Ｃdi 加熱用凝縮器 Ｃdo 放熱用凝縮器 Ｃｍｐ 圧縮機 Ｅｖ 冷却用蒸発器 Ｆ１ 放熱効率調整手段 Ｆ２ 放熱効率調整手段 Ｎ１ 熱交換器 Ｎ２ 熱交換器 ＯＡ 放熱対象空気（放熱源） Ｐｃ 圧縮機吐出圧力（冷媒凝縮温度に関連する情
報） Ｐmc 目標圧力 Ｒｈ 高圧ガス冷媒 Ｒｗ 凝縮冷媒 ＳＡｉ 冷却対象 ＳＡｐ 加熱対象 Ｔsi 目標冷却温度 Ｔsp 目標加熱温度 ｅｘ１ 分配比調整手段 ｅｘ２ 分配比調整手段 ｅｘ３ 分配比調整手段 ｖＲ 放熱効率調整手段 １０２ 加熱温度変更手段 １０３ 冷却量制御手段 １０４ 加熱量制御手段 １０５ 凝縮温度制御手段（凝縮温度変更手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機（Ｃｍｐ）から分配供給される高
   圧ガス冷媒（Ｒｈ）を凝縮させて放熱源（ＯＡ）に対し
   放熱する放熱用凝縮器（Ｃdo）と、 前記圧縮機（Ｃｍｐ）から分配供給される高圧ガス冷媒
   （Ｒｈ）を凝縮させて加熱対象（ＳＡｐ）を加熱する加
   熱用凝縮器（Ｃdi）と、 それら放熱用凝縮器（Ｃdo）及び加熱用凝縮器（Ｃdi）
   から送出される凝縮冷媒（Ｒｗ）を蒸発させて冷却対象
   （ＳＡｉ）を冷却する冷却用蒸発器（Ｅｖ）と、 前記放熱用凝縮器（Ｃdo）と加熱用凝縮器（Ｃdi）とに
   対する高圧ガス冷媒（Ｒｈ）の分配比を調整する分配比
   調整手段（ｅｘ１，ｅｘ２，ｅｘ３）と、 前記冷却対象（ＳＡｉ）が目標冷却温度（Ｔsi）になる
   ように前記圧縮機（Ｃｍｐ）の回転数を制御する冷却量
   制御手段（１０３）と、 前記加熱対象（ＳＡｐ）が目標加熱温度（Ｔsp）になる
   ように前記分配比調整手段（ｅｘ１，ｅｘ２，ｅｘ３）
   を制御する加熱量制御手段（１０４）とが設けられたヒ
   ートポンプ装置であって、 前記放熱用凝縮器（Ｃdo）の放熱効率を調整する放熱効
   率調整手段（Ｆ１，Ｆ２，ｖＲ）と、 前記加熱用凝縮器（Ｎ３）における冷媒凝縮温度の検出
   情報、又は、その冷媒凝縮温度に関連する情報（Ｐｃ）
   に基づいて、前記加熱用凝縮器（Ｃdi）における冷媒凝
   縮温度が目標凝縮温度になるように前記放熱効率調整手
   段（Ｆ１，Ｆ２，ｖＲ）を制御する凝縮温度制御手段
   （１０５）とが設けられているヒートポンプ装置。
2. 【請求項２】 前記の目標加熱温度（Ｔsp）を変更する
   加熱温度変更手段（１０２）と、その加熱温度変更手段
   （１０２）による目標加熱温度（Ｔsp）の変更に応じて
   前記の目標凝縮温度を変更する凝縮温度変更手段（１０
   ５）とが設けられている請求項１記載のヒートポンプ装
   置。
3. 【請求項３】 前記凝縮温度制御手段（１０５）は、圧
   縮機吐出圧力（Ｐｃ）の検出情報を冷媒凝縮温度に関連
   する情報として、その圧縮機吐出圧力（Ｐｃ）の検出情
   報に基づき、圧縮機吐出圧力（Ｐｃ）が前記の目標凝縮
   温度に対応する目標圧力（Ｐmc）になるように前記放熱
   効率調整手段（Ｆ１，Ｆ２，ｖＲ）を制御する構成とし
   てある請求項１又は２記載のヒートポンプ装置。
4. 【請求項４】 前記放熱効率調整手段は、前記放熱用凝
   縮器（Ｃdi）に対し放熱対象空気（ＯＡ）を通風するフ
   ァン（Ｆ１，Ｆ２）の送風量を調整して、前記放熱用凝
   縮器（Ｃdi）の放熱効率を調整する構成としてある請求
   項１、２又は３記載のヒートポンプ装置。
5. 【請求項５】 前記放熱効率調整手段は、前記放熱用凝
   縮器（Ｃdi）を構成する熱交換器（Ｎ１，Ｎ２）の伝熱
   面積を調整して、前記放熱用凝縮器（Ｃdi）の放熱効率
   を調整する構成としてある請求項１、２、３又は４記載
   のヒートポンプ装置。