JPH0989415A - ヒートポンプの熱源側運転方法、及び、熱源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒートポンプの運転効率を向上させる。 【解決手段】 ヒートポンプ１の蒸発器Ｅ又は凝縮器Ｃ
において冷媒Ｒと熱交換させる熱源側熱媒Ｌを、複数の
熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２に対し順次に通過させて、これ
ら複数の熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２で各別の採放熱源Ｇ
１，Ｇ２により通過熱媒Ｌを加熱又は冷却するヒートポ
ンプの熱源側運転方法において、熱源側熱媒Ｌを複数の
熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２に対し順次に通過させる際の通
過順序を切り換えることにより、又は、熱源側熱媒Ｌの
通過順序が固定化された複数の熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２
どうしの間で、それらの使用採放熱源Ｇ１，Ｇ２を切り
換えることにより、各時の採放熱源状況において、複数
の熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２により得られる全体としての
熱媒加熱量又は熱媒冷却量を可及的に増大させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートポンプの熱
源側運転方法、及び、熱源装置に関し、詳しくは、ヒー
トポンプの凝縮器において凝縮対象の冷媒と熱交換させ
る熱源側熱媒の循環路を設け、前記凝縮器から送出され
る熱源側熱媒を、前記循環路での循環過程で複数の熱源
熱交換器に対し順次に通過させて、これら複数の熱源熱
交換器で各別の放熱源により通過熱媒を冷却するヒート
ポンプの熱源側運転方法、及び、この方法に用いるヒー
トポンプの熱源装置に関する。

【０００２】また、ヒートポンプの蒸発器において蒸発
対象の冷媒と熱交換させる熱源側熱媒の循環路を設け、
前記蒸発器から送出される熱源側熱媒を、前記循環路で
の循環過程で複数の熱源熱交換器に対し順次に通過させ
て、これら複数の熱源熱交換器で各別の採熱源により通
過熱媒を加熱するヒートポンプの熱源側運転方法、及
び、この方法に用いるヒートポンプの熱源装置に関す
る。

【０００３】

【従来の技術】従来、図４に示すように、ヒートポンプ
において、その蒸発器Ｅや凝縮器Ｃで冷媒Ｒと熱交換さ
せる熱源側の熱媒Ｌを、その循環路で複数の熱源熱交換
器Ｎ１，Ｎ２に対し順次に通過させて加熱ないし冷却す
るものでは、これら複数の熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２を熱
媒Ｌの循環路に対し単に直列に介装しており、複数の熱
源熱交換器Ｎ１，Ｎ２に対する熱源側熱媒Ｌの通過順序
が固定されていた。また、これら熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ
２の夫々における使用採放熱源Ｇ１，Ｇ２も固定されて
いた。

【０００４】なお、同図４において、上流側の熱源熱交
換器Ｎ１は、地中域を採放熱源Ｇ１として使用する地中
熱源方式のものを示し、また、下流側の熱源熱交換器Ｎ
２は、大気を採放熱源Ｇ２として使用する空気熱源方式
のものを示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来形
式では、各熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２における使用採放熱
源Ｇ１，Ｇ２の状況（例えば、温度や流量）が種々変化
することにおいて、その時々の採放熱源Ｇ１，Ｇ２を十
分に有効利用できずに、複数の熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２
による全体としての熱媒加熱量や熱媒冷却量が低下し、
この為、この熱源側の熱媒Ｌと冷媒Ｒとを蒸発器Ｅや凝
縮器Ｃで熱交換させて実施するヒートポンプ運転におい
て、時間平均した場合のヒートポンプの運転効率が低い
ものとなり、ランニングコストが嵩む問題があった。

【０００６】つまり、実験の結果、採放熱源Ｇ１，Ｇ２
の状況変化によっては、固定した一定の順序で複数の熱
源熱交換器Ｎ１，Ｎ２に熱源側熱媒Ｌを通過させるより
も、その通過順序とは異なる順序で複数の熱源熱交換器
Ｎ１，Ｎ２に熱源側熱媒Ｌを通過させた方が、その時の
採放熱源Ｇ１，Ｇ２をより有効に利用できて、全体とし
ての熱媒加熱量や熱媒冷却量を大きくし得る場合がある
ことが判明し、このことから、通過順序を固定している
従来の形式では、上記の如き運転効率の低下を招くこと
となっていた。

【０００７】以上の実情に対し、本発明の目的は、採熱
源や放熱源の状況変化にかかわらず、その時々の採熱源
や放熱源を極力有効に利用して、ヒートポンプの運転効
率を高く安定的に確保する点にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】・請求項１記載の発明で
は、各放熱源の状況変化によって、固定した一定の順序
で複数の熱源熱交換器に熱源側熱媒を通過させるより
も、その通過順序とは異なる順序で熱源側熱媒を通過さ
せた方が、複数の熱源熱交換器による全体としての熱媒
冷却量を大きくし得る場合があるという先述の知見に基
づき、これら複数の熱源熱交換器に対する熱源側熱媒の
通過順序を切り換えることにより、又は、実質的な通過
順序の切り換えとして、熱源側熱媒の通過順序が固定化
された複数の熱源熱交換器どうしの間で、それらの使用
放熱源を切り換えることにより、各時の放熱源状況にお
いて、これら熱源熱交換器により得られる全体としての
熱媒冷却量を可及的に増大させる。

【０００９】すなわち、上記の如き通過順序の切り換
え、又は、使用放熱源の切り換えにおける切換パターン
のうち、放熱源の状況変化の為に、現状実施の切換パタ
ーンよりも他の切換パターンの方が、より有効な切換パ
ターンとなって、全体としての熱媒冷却量が大きくなる
といったことが生じた際、現状実施の切換パターンに代
えて、その有効な切換パターンを選択実施することによ
り、現状実施の切換パターンを継続するに比べ、その時
の放熱源状況の下で得られる全体としての熱媒冷却量を
増大させる。

【００１０】つまり、請求項１記載の発明によれば、各
放熱源の状況変化にかかわらず、その時々で各放熱源を
極力有効に利用して、複数の熱源熱交換器による全体と
しての熱媒冷却量を大きく確保でき、このことから、こ
の熱源側の熱媒と冷媒とを凝縮器で熱交換させて実施す
るヒートポンプ運転の運転効率を、先述の従来形式に比
べ、高く安定的に維持でき、ランニングコストを低減し
得る。

【００１１】・請求項２記載の発明では、前述の通過順
序の切り換え、又は、使用放熱源の切り換えを切換手段
により行うことにおいて、その切換パターンのうち、全
体としての熱媒冷却量が最大となる最有効の切換パター
ンが、各放熱源の状況変化によって変化することに対
し、その時々における最有効の切換パターンを判定手段
により自動的に判定する。

【００１２】そして、この判定手段の判定結果におい
て、現状実施の切換パターンとは異なる切換パターンが
最有効の切換パターンとなったとき、これに基づき、制
御手段により切換手段を制御して、新たな最有効の切換
パターンへの切り換えを自動的に行う。

【００１３】つまり、請求項２記載の発明によれば、各
放熱源の状況変化に対し、その時々における最有効の切
換パターンの判定、及び、その最有効の切換パターンへ
の切り換えが自動的に行われることにより、前述の通過
順序の切り換え、又は、使用放熱源の切り換えによるヒ
ートポンプ運転効率の向上が確実に達成される。

【００１４】・請求項３記載の発明では、各放熱源の状
況（例えば、温度、湿度、比エンタルピ、流量といった
状況値）から最有効の切換パターンを判定する判定論理
を設定し、この判定論理（換言すれば、各放熱源の状況
と最有効の切換パターンとの相関関係）を前記の判定手
段に予め与えておく。

【００１５】そして、各放熱源の状況変化に対し、放熱
源状況の検出結果を、この判定論理を用いて評価・分析
する形態で、判定手段に、その時々の最有効の切換パタ
ーンを自動的に判定させる。

【００１６】つまり、請求項３記載の発明によれば、実
際の放熱源状況そのものの検出結果に基づいて最有効の
切換パターンを判定させるから、各放熱源の状況変化に
対し、その時々の最有効の切換パターンを的確に、ま
た、遅れの少ない状態で判定させることができる。

【００１７】・請求項４記載の発明では、各放熱源の状
況として各放熱源の温度を検出し、そして、この温度検
出に基づき最有効の切換パターンを判定する判定論理に
ついては、複数の熱源熱交換器のうち使用放熱源の温度
が最も低い熱源熱交換器が、凝縮器から送出される熱源
側熱媒に対して最下流に位置する切換パターンを、最有
効の切換パターンとして、前記の判定手段に判定させ
る。

【００１８】つまり、請求項４記載の発明によれば、簡
易な判定方式として、各放熱源の温度検出だけで最有効
の切換パターンを判定するから、検出部の構成、及び、
判定制御部の構成を簡略にすることができ、これによ
り、装置製作を容易にするとともに、装置コストを安価
にすることができる。

【００１９】・請求項５記載の発明では、個々の切換パ
ターンについて、複数の熱源熱源熱交換器を順次通過す
る過程での各放熱源との熱交換による熱源側熱媒の温度
変化の形態から、最有効の切換パターンを判定する判定
論理を設定し、この判定論理（換言すれば、個々の切換
パターンにおける熱源側熱媒の温度変化の形態と、最有
効の切換パターンとの相関関係）を前記の判定手段に予
め与えておく。

【００２０】そして、各放熱源の状況変化に対し、実施
中の切換パターンにおける熱源側熱媒の温度変化の形態
の検出結果を、この判定論理を用いて評価・分析する形
態で、判定手段に、その時々の最有効の切換パターンを
自動的に判定させる。

【００２１】つまり、請求項５記載の発明によれば、熱
源側熱媒に対する温度検出だけで、熱源側熱媒の温度変
化の形態を検出して、最有効の切換パターンを判定でき
るから、放熱源状況そのものの検出が難しい放熱源を使
用する場合についても、最有効の切換パターンの自動判
定、及び、この判定に基づく前述通過順序や使用放熱源
の自動切り換えを容易に実施できる。

【００２２】・請求項６記載の発明では、各採熱源の状
況変化によって、固定した一定の順序で複数の熱源熱交
換器に熱源側熱媒を通過させるよりも、その通過順序と
は異なる順序で熱源側熱媒を通過させた方が、複数の熱
源熱交換器による全体としての熱媒加熱量を大きくし得
る場合があるという先述の知見に基づき、これら複数の
熱源熱交換器に対する熱源側熱媒の通過順序を切り換え
ることにより、又は、実質的な通過順序の切り換えとし
て、熱源側熱媒の通過順序が固定化された複数の熱源熱
交換器どうしの間で、それらの使用採熱源を切り換える
ことにより、各時の採熱源状況において、これら熱源熱
交換器により得られる全体としての熱媒加熱量を可及的
に増大させる。

【００２３】すなわち、上記の如き通過順序の切り換
え、又は、使用採熱源の切り換えにおける切換パターン
のうち、採熱源の状況変化の為に、現状実施の切換パタ
ーンよりも他の切換パターンの方が、より有効な切換パ
ターンとなって、全体としての熱媒加熱量が大きくなる
といったことが生じた際、現状実施の切換パターンに代
えて、その有効な切換パターンを選択実施することによ
り、現状実施の切換パターンを継続するに比べ、その時
の採熱源状況の下で得られる全体としての熱媒加熱量を
増大させる。

【００２４】つまり、請求項６記載の発明によれば、各
採熱源の状況変化にかかわらず、その時々で各採熱源を
極力有効に利用して、複数の熱源熱交換器による全体と
しての熱媒加熱量を大きく確保でき、このことから、こ
の熱源側の熱媒と冷媒とを蒸発器で熱交換させて実施す
るヒートポンプ運転の運転効率を、先述の従来形式に比
べ、高く安定的に維持でき、ランニングコストを低減し
得る。

【００２５】・請求項７記載の発明では、前述の通過順
序の切り換え、又は、使用採熱源の切り換えを切換手段
により行うことにおいて、その切換パターンのうち、全
体としての熱媒加熱量が最大となる最有効の切換パター
ンが、各採熱源の状況変化によって変化することに対
し、その時々における最有効の切換パターンを判定手段
により自動的に判定する。

【００２６】そして、この判定手段の判定結果におい
て、現状実施の切換パターンとは異なる切換パターンが
最有効の切換パターンとなったとき、これに基づき、制
御手段により切換手段を制御して、新たな最有効の切換
パターンへの切り換えを自動的に行う。

【００２７】つまり、請求項７記載の発明によれば、各
採熱源の状況変化に対し、その時々における最有効の切
換パターンの判定、及び、その最有効の切換パターンへ
の切り換えが自動的に行われることにより、前述の通過
順序の切り換え、又は、使用採熱源の切り換えによるヒ
ートポンプ運転効率の向上が確実に達成される。

【００２８】・請求項８記載の発明では、各採熱源の状
況（例えば、温度、湿度、比エンタルピ、流量といった
状況値）から最有効の切換パターンを判定する判定論理
を設定し、この判定論理（換言すれば、各採熱源の状況
と最有効の切換パターンとの相関関係）を前記の判定手
段に予め与えておく。

【００２９】そして、各採熱源の状況変化に対し、採熱
源状況の検出結果を、この判定論理を用いて評価・分析
する形態で、判定手段に、その時々の最有効の切換パタ
ーンを自動的に判定させる。

【００３０】つまり、請求項８記載の発明によれば、実
際の採熱源状況そのものの検出結果に基づいて最有効の
切換パターンを判定させるから、各採熱源の状況変化に
対し、その時々の最有効の切換パターンを的確に、ま
た、遅れの少ない状態で判定させることができる。

【００３１】・請求項９記載の発明では、各採熱源の状
況として各採熱源の温度を検出し、そして、この温度検
出に基づき最有効の切換パターンを判定する判定論理に
ついては、複数の熱源熱交換器のうち使用採熱源の温度
が最も高い熱源熱交換器が、蒸発器から送出される熱源
側熱媒に対して最下流に位置する切換パターンを、最有
効の切換パターンとして、前記の判定手段に判定させ
る。

【００３２】つまり、請求項９記載の発明によれば、簡
易な判定方式として、各採熱源の温度検出だけで最有効
の切換パターンを判定するから、検出部の構成、及び、
判定制御部の構成を簡略にすることができ、これによ
り、装置製作を容易にするとともに、装置コストを安価
にすることができる。

【００３３】・請求項１０記載の発明では、個々の切換
パターンについて、複数の熱源熱源熱交換器を順次通過
する過程での各採熱源との熱交換による熱源側熱媒の温
度変化の形態から、最有効の切換パターンを判定する判
定論理を設定し、この判定論理（換言すれば、個々の切
換パターンにおける熱源側熱媒の温度変化の形態と、最
有効の切換パターンとの相関関係）を前記の判定手段に
予め与えておく。

【００３４】そして、各採熱源の状況変化に対し、実施
中の切換パターンにおける熱源側熱媒の温度変化の形態
の検出結果を、この判定論理を用いて評価・分析する形
態で、判定手段に、その時々の最有効の切換パターンを
自動的に判定させる。

【００３５】つまり、請求項１０記載の発明によれば、
熱源側熱媒に対する温度検出だけで、熱源側熱媒の温度
変化の形態を検出して、最有効の切換パターンを判定で
きるから、採熱源状況そのものの検出が難しい採熱源を
使用する場合についても、最有効の切換パターンの自動
判定、及び、この判定に基づく前述通過順序や使用採熱
源の自動切り換えを容易に実施できる。

【００３６】

【発明の実施の形態】図１において、１は圧縮式ヒート
ポンプであり、その主要構成要素として、熱源側の冷媒
熱交換器２、負荷側の冷媒熱交換器３、圧縮機４、膨張
弁５、四方弁６を備え、この四方弁６の切り換えによ
り、冷媒Ｒをその回路中の実線の矢印の方向に循環させ
る冷房モードと、破線の矢印の方向に循環させる暖房モ
ードとを選択する。

【００３７】すなわち、冷房モードでは、負荷側の冷媒
熱交換器３を蒸発器Ｅとして機能させて、この負荷側の
冷媒熱交換器３で負荷側熱媒Ｑを冷却し、かつ、熱源側
の冷媒熱交換器２を凝縮器Ｃとして機能させて、この熱
源側の冷媒熱交換器２で熱源側熱媒Ｌに対し放熱する。

【００３８】また、暖房モードでは、負荷側の冷媒熱交
換器３を凝縮器Ｃとして機能させて、この負荷側の冷媒
熱交換器３で負荷側熱媒Ｑを加熱し、かつ、熱源側の冷
媒熱交換器２を蒸発器Ｅとして機能させて、この熱源側
の冷媒熱交換器２で熱源側熱媒Ｌから採熱する。

【００３９】７は、熱源側熱媒Ｌの循環路であり、この
循環路７には、各別の採放熱源Ｇ１，Ｇ２と熱源側熱媒
Ｌとを熱交換させる第１及び第２の熱源熱交換器Ｎ１，
Ｎ２を介装してある。８は熱源側熱媒Ｌの循環ポンプで
ある。

【００４０】すなわち、冷房モードでは、これら第１及
び第２の熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２において、各別の放熱
源Ｇ１，Ｇ２により熱源側熱媒Ｌを冷却し、この冷却し
た熱源側熱媒Ｌを、凝縮器Ｃとしての熱源側の冷媒熱交
換器２に供給して凝縮対象の冷媒Ｒと熱交換させる。

【００４１】また、暖房モードでは、これら第１及び第
２の熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２において、各別の採熱源Ｇ
１，Ｇ２により熱源側熱媒Ｌを加熱し、この加熱した熱
源側熱媒Ｌを、蒸発器Ｅとしての熱源側の冷媒熱交換器
２に供給して蒸発対象の冷媒Ｒと熱交換させる。

【００４２】９，１０は夫々、熱源側熱媒Ｌの循環経路
を切り換える熱媒用の四方弁であり、これら四方弁９，
１０の切り換えにより、凝縮器Ｃないし蒸発器Ｅとして
の熱源側の冷媒熱交換器２から送出される熱源側熱媒Ｌ
を、その循環路７中の実線の矢印に示す如く、第２の熱
源熱交換器Ｎ２から第１の熱源熱交換器Ｎ１の順（Ｎ２
→Ｎ１）に通過させる第１切換パターンと、逆に、破線
の矢印に示す如く、第１の熱源熱交換器Ｎ１から第２の
熱源熱交換器Ｎ２の順（Ｎ１→Ｎ２）に通過させる第２
切換パターンとを択一的に選択する。

【００４３】１１は、第１の熱源熱交換器Ｎ１における
使用採放熱源Ｇ１の温度ｔ１（具体的には熱交換器入口
温度）を検出する第１温度センサ、１２は、第２の熱源
熱交換器Ｎ２における使用採放熱源Ｇ２の温度ｔ２（具
体的には熱交換器入口温度）を検出する第２温度センサ
であり、１３は、これら第１及び第２温度センサ１１，
１２の検出温度ｔ１，ｔ２に基づいて、熱媒用四方弁
９，１０の自動切り換えを行う制御装置である。

【００４４】制御装置１３は、各採放熱源Ｇ１，Ｇ２の
温度変化に対し、その時々で、第１及び第２切換パター
ンのうち、第１及び第２の熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２によ
る全体としての熱媒冷却量や熱媒加熱量がより大きなも
のとなる切換パターン（すなわち、最有効の切換パター
ン）がいずれのものかを、第１及び第２温度センサ１
１，１２の検出温度ｔ１，ｔ２に基づいて判定する判定
部１３Ａと、この判定部１３Ａの判定結果に基づき、熱
媒用四方弁９，１０を自動切り換えして、上記の最有効
の切換パターンを実施する弁制御部１３Ｂとを備える。

【００４５】そして、具体的判定手法として、上記の判
定部１３Ａは、冷房モードの場合、第１及び第２の熱源
熱交換器Ｎ１，Ｎ２うち使用放熱源Ｇ１，Ｇ２の温度ｔ
１，ｔ２が低い方のものが、高い方のものに比べ、凝縮
器Ｃとしての熱源側の冷媒熱交換器２から送出される熱
源側熱媒Ｌに対して下流側に位置する状態の切換パター
ンを、上記の最有効の切換パターン（すなわち、全体と
しての熱媒冷却量がより大きくなる切換パターン）と判
定する構成としてある。

【００４６】また、暖房モードの場合、第１及び第２の
熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２うち使用採熱源Ｇ１，Ｇ２の温
度ｔ１，ｔ２が高い方のものが、低い方のものに比べ、
蒸発器Ｅとしての熱源側の冷媒熱交換器２から送出され
る熱源側熱媒Ｌに対して下流側に位置する状態の切換パ
ターンを、上記の最有効の切換パターン（すなわち、全
体としての熱媒加熱量がより大きくなる切換パターン）
と判定する構成としてある。

【００４７】つまり（図２参照）、冷房モードでは、第
１の熱源熱交換器Ｎ１における使用放熱源Ｇ１の温度ｔ
１が、第２の熱源熱交換器Ｎ２における使用放熱源Ｇ２
の温度ｔ２よりも低いとき（ｔ１＜ｔ２）、第１切換パ
ターン（Ｎ２→Ｎ１）が最有効の切換パターンと判定さ
れて、この第１切換パターンが実施され、逆に、第１の
熱源熱交換器Ｎ１における使用放熱源Ｇ１の温度ｔ１
が、第２の熱源熱交換器Ｎ２における使用放熱源Ｇ２の
温度よりも高いとき（ｔ１＞ｔ２）、第２切換パターン
（Ｎ１→Ｎ２）が最有効の切換パターンと判定されて、
この第２切換パターンが実施される。

【００４８】また、暖房モードでは、第１の熱源熱交換
器Ｎ１における使用採熱源Ｇ１の温度ｔ１が、第２の熱
源熱交換器Ｎ２における使用採熱源Ｇ２の温度ｔ２より
も高いとき（ｔ１＞ｔ２）、第１切換パターン（Ｎ２→
Ｎ１）が最有効の切換パターンと判定されて、この第１
切換パターンが実施され、逆に、第１の熱源熱交換器Ｎ
１における使用採熱源Ｇ２の温度ｔ１が、第２の熱源熱
交換器Ｎ２における使用採熱源Ｇ２の温度よりも低いと
き（ｔ１＜ｔ２）、第２切換パターン（Ｎ１→Ｎ２）が
最有効の切換パターンと判定されて、この第２切換パタ
ーンが実施される。

【００４９】なお、冷房モード及び暖房モードの夫々に
おいて、第１の熱源熱交換器Ｎ１における使用採放熱源
Ｇ１の温度ｔ１と、第２の熱源熱交換器Ｎ２における使
用採放熱源Ｇ２の温度ｔ２とが等しいとき（ｔ１＝ｔ
２）には、それまで実施していた切換パターンを維持す
る。

【００５０】以上要するに、本実施形態において、熱媒
用四方弁９，１０は、複数の熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２に
対する熱源側熱媒Ｌの通過順序を切り換える切換手段を
構成し、制御装置１３における判定部１３Ａは、切換手
段による切換パターンのうち、複数の熱源熱交換器Ｎ
１，Ｎ２により得られる全体としての熱媒冷却量（冷房
モードの場合）や熱媒加熱量（暖房モードの場合）が最
大となる最有効の切換パターンを判定する判定手段を構
成し、そして、制御装置１３における弁制御部１３Ｂ
は、判定手段の判定結果に基づき切換手段を制御して、
判定手段により判定された最有効の切換パターンを実施
する制御手段を構成する。

【００５１】〔別実施形態〕次に別の実施形態を列記す
る。・前述の実施形態では、第１切換パターン（Ｎ２→
Ｎ１）と第２切換パターン（Ｎ１→Ｎ２）とのいずれか
を自動的に選択実施するものを示したが、冷房モード及
び暖房モードの夫々において、これら第１及び第２切換
パターンに加え、第１の熱源熱交換器Ｎ１にのみ熱源側
熱媒Ｌを通過させる単独運転や、第２の熱源熱交換器Ｎ
２にのみ熱源側熱媒Ｌを通過させる単独運転を自動的に
選択実施する構成としてもよい。

【００５２】つまり、切換手段としての弁９，１０は、
熱源側熱媒Ｌを、第２の熱源熱交換器Ｎ２から第１の熱
源熱交換器Ｎ１の順で通過させる第１切換パターン（Ｎ
２→Ｎ１）と、第１の熱源熱交換器Ｎ１から第２の熱源
熱交換器Ｎ２の順で通過させる第２切換パターン（Ｎ１
→Ｎ２）と、第２の熱源熱交換器Ｎ２に対する熱源側熱
媒Ｌの通過を遮断して、第１の熱源熱交換器Ｎ１にのみ
熱源側熱媒Ｌを通過させる第３切換パターン（Ｎ１単
独）と、第１の熱源熱交換器Ｎ１に対する熱源側熱媒Ｌ
の通過を遮断して、第２の熱源熱交換器Ｎ２にのみ熱源
側熱媒Ｌを通過させる第４切換パターン（Ｎ２単独）と
の切り換えを行う構成とする。

【００５３】そして、判定手段及び制御手段としての制
御装置１３は、図３に示す如く、冷房モードの場合、第
１の熱源熱交換器Ｎ１における使用放熱源Ｇ１の温度ｔ
１、及び、第２の熱源熱交換器Ｎ２における使用放熱源
Ｇ２の温度ｔ２がともに、凝縮器Ｃとしての熱源側の冷
媒熱交換器２から送出される熱源側熱媒Ｌの検出温度ｔ
ｂよりも低い状況（ｔ１，ｔ２＜ｔｂ）で、第１の熱源
熱交換器Ｎ１における使用放熱源Ｇ１の温度ｔ１が、第
２の熱源熱交換器Ｎ２における使用放熱源Ｇ２の温度ｔ
２よりも低いとき（ｔ１＜ｔ２）には、第１切換パター
ン（Ｎ２→Ｎ１）を自動的に選択実施し、同様に、第１
の熱源熱交換器Ｎ１における使用放熱源Ｇ１の温度ｔ
１、及び、第２の熱源熱交換器Ｎ２における使用放熱源
Ｇ２の温度ｔ２がともに、熱源側熱媒Ｌの上記検出温度
ｔｂよりも低い状況（ｔ１，ｔ２＜ｔｂ）で、第１の熱
源熱交換器Ｎ１における使用放熱源Ｇ１の温度ｔ１が、
第２の熱源熱交換器Ｎ２における使用放熱源Ｇ２の温度
ｔ２よりも高いとき（ｔ１＞ｔ２）には、第２切換パタ
ーン（Ｎ１→Ｎ２）を自動的に選択実施し、また、第１
の熱源熱交換器Ｎ１における使用放熱源Ｇ１の温度ｔ１
は、熱源側熱媒Ｌの上記検出温度ｔｂよりも低い（ｔ１
＜ｔｂ）ものの、第２の熱源熱交換器Ｎ２における使用
放熱源Ｇ２の温度ｔ２が、熱源側熱媒Ｌの上記検出温度
ｔｂよりも高いとき（ｔ２＞ｔｂ）には、第３切換パタ
ーン（Ｎ１単独）を自動的に選択実施し、さらに、第１
の熱源熱交換器Ｎ１における使用放熱源Ｇ１の温度ｔ１
は、熱源側熱媒Ｌの上記検出温度ｔｂよりも高い（ｔ１
＞ｔｂ）が、第２の熱源熱交換器Ｎ２における使用放熱
源Ｇ２の温度ｔ２が、熱源側熱媒Ｌの上記検出温度ｔｂ
よりも低いとき（ｔ２＜ｔｂ）には、第４切換パターン
（Ｎ２単独）を自動的に選択実施する構成とする。

【００５４】一方、暖房モードの場合では、第１の熱源
熱交換器Ｎ１における使用採熱源Ｇ１の温度ｔ１、及
び、第２の熱源熱交換器Ｎ２における使用採熱源Ｇ２の
温度ｔ２がともに、蒸発器Ｅとしての熱源側の冷媒熱交
換器２から送出される熱源側熱媒Ｌの検出温度ｔｂより
も高い状況（ｔ１，ｔ２＞ｔｂ）で、第１の熱源熱交換
器Ｎ１における使用採熱源Ｇ１の温度ｔ１が、第２の熱
源熱交換器Ｎ２における使用採熱源Ｇ２の温度ｔ２より
も高いとき（ｔ１＞ｔ２）には、第１切換パターン（Ｎ
２→Ｎ１）を自動的に選択実施し、同様に、第１の熱源
熱交換器Ｎ１における使用採熱源Ｇ１の温度ｔ１、及
び、第２の熱源熱交換器Ｎ２における使用採熱源Ｇ２の
温度ｔ２がともに、熱源側熱媒Ｌの上記検出温度ｔｂよ
りも高い状況（ｔ１，ｔ２＞ｔｂ）で、第１の熱源熱交
換器Ｎ１における使用採熱源Ｇ１の温度ｔ１が、第２の
熱源熱交換器Ｎ２における使用採熱源Ｇ２の温度ｔ２よ
りも低いとき（ｔ１＜ｔ２）には、第２切換パターン
（Ｎ１→Ｎ２）を自動的に選択実施し、また、第１の熱
源熱交換器Ｎ１における使用採熱源Ｇ１の温度ｔ１は、
熱源側熱媒Ｌの上記検出温度ｔｂよりも高い（ｔ１＞ｔ
ｂ）ものの、第２の熱源熱交換器Ｎ２における使用採熱
源Ｇ２の温度ｔ２が、熱源側熱媒Ｌの上記検出温度ｔｂ
よりも低いとき（ｔ２＜ｔｂ）には、第３切換パターン
（Ｎ１単独）を自動的に選択実施し、さらに、第１の熱
源熱交換器Ｎ１における使用採熱源Ｇ１の温度ｔ１は、
熱源側熱媒Ｌの上記検出温度ｔｂよりも低い（ｔ１＜ｔ
ｂ）が、第２の熱源熱交換器Ｎ２における使用採熱源Ｇ
２の温度ｔ２が、熱源側熱媒Ｌの上記検出温度ｔｂより
も高いとき（ｔ２＞ｔｂ）には、第４切換パターン（Ｎ
２単独）を自動的に選択実施する構成とする。

【００５５】すなわち、上記の如き第３切換パターン
（Ｎ１単独）や第４切換パターン（Ｎ２単独）による第
１ないし第２熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２の単独運転を実施
することにより、採放熱源Ｇ１，Ｇ２の状況変化におい
て、第１及び第２熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２の両方に対し
熱源側熱媒Ｌを順次通過させる為に却って、全体として
の熱媒冷却量（冷房モードの場合）や熱媒加熱量（暖房
モードの場合）が低下することを防止する。

【００５６】なお、同図３に示す制御形態では、冷房モ
ードにおいて、第１の熱源熱交換器Ｎ１における使用放
熱源Ｇ１の温度ｔ１、及び、第２の熱源熱交換器Ｎ２に
おける使用放熱源Ｇ２の温度ｔ２がともに、凝縮器Ｃと
しての熱源側の冷媒熱交換器２から送出される熱源側熱
媒Ｌの検出温度ｔｂよりも高いとき（ｔ１，ｔ２＞ｔ
ｂ）、及び、暖房モードにおいて、第１の熱源熱交換器
Ｎ１における使用採熱源Ｇ１の温度ｔ１、及び、第２の
熱源熱交換器Ｎ２における使用採熱源Ｇ２の温度ｔ２が
ともに、蒸発器Ｅとしての熱源側の冷媒熱交換器２から
送出される熱源側熱媒Ｌの検出温度ｔｂよりも低いとき
（ｔ１，ｔ２＜ｔｂ）には、夫々、運転を自動停止する
ようにしてある。

【００５７】・熱源側熱媒Ｌとしては、水やブラインな
ど、種々の流体を採用できる。

【００５８】・熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２の器数は、二器
に限定されるものではなく、三器以上であってもよく、
また、これら熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２の夫々で使用する
採放熱源Ｇ１，Ｇ２としては、水、空気、あるいは、地
中域など、種々のものを採用できる。

【００５９】・前述の実施形態の如く、熱源側熱媒Ｌの
循環経路を切り換えて、複数の熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２
に対する熱源側熱媒Ｌの通過順序を切り換える方式に代
え、実質的な通過順序切換として、熱源側熱媒Ｌの通過
順序が固定化された複数の熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２どう
しの間で、使用採放熱源Ｇ１，Ｇ２を切り換える方式を
採用してもよい。

【００６０】・三器以上の熱源熱交換器を使用する構成
において、冷房モードの際、これら熱源熱交換器のうち
使用放熱源の温度が最も低い熱源熱交換器が、凝縮器か
ら送出される熱源側熱媒に対して最下流に位置する切換
パターンを、最有効の切換パターンと判定する方式を採
用する場合、最有効の切換パターンとして複数の切換パ
ターンが抽出されることとなるが、この場合には、これ
ら抽出パターンのうち、使用放熱源の温度が低い熱源熱
交換器ほど、凝縮器から送出される熱源側熱媒に対して
順次に下流側に位置する切換パターンを、現実実施の最
有効の切換パターンとして優先採用するのが良い。

【００６１】・また同様に、三器以上の熱源熱交換器を
使用する構成において、暖房モードの際、これら熱源熱
交換器のうち使用採熱源の温度が最も高い熱源熱交換器
が、蒸発器から送出される熱源側熱媒に対して最下流に
位置する切換パターンを、最有効の切換パターンと判定
する方式を採用する場合、最有効の切換パターンとして
複数の切換パターンが抽出されることとなるが、この場
合にも、これら抽出パターンのうち、使用採熱源の温度
が高い熱源熱交換器ほど、蒸発器から送出される熱源側
熱媒に対して順次に下流側に位置する切換パターンを、
現実実施の最有効の切換パターンとして優先採用するの
が良い。

【００６２】・最有効の切換パターンを判定する方式と
しては、前述の実施形態の如く採放熱源Ｇ１，Ｇ２の温
度ｔ１，ｔ２のみにより判定する方式に代え、各採放熱
源Ｇ１，Ｇ２の温度以外の状況値（例えば、温度、湿
度、比エンタルピ、流量といった状況値）、あるいは、
温度とその他の状況値とから、最有効の切換パターンを
判定する判定論理を設定して、この判定論理を予め判定
手段に与えておき、そして、この判定論理を用いて、温
度以外の状況値の検出に基づき、あるいは、温度とその
他の状況値の検出に基づき、その時の最有効の切換パタ
ーンを自動判定する方式を採用してもよい。

【００６３】・また、個々の切換パターンについて、複
数の熱源熱交換器Ｎ１，Ｎ２を順次通過する過程での採
放熱源Ｇ１，Ｇ２との熱交換による熱源側熱媒Ｌの温度
変化の形態から、最有効の切換パターンを判定する判定
論理を設定して、この判定論理を予め判定手段に与えて
おき、そして、この判定論理を用いて、実施中の切換パ
ターンにおける熱源側熱媒Ｌの温度変化の形態の検出に
基づき、その時の最有効の切換パターンを自動判定する
方式を採用してもよい。

【００６４】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】装置構成の全体図

【図２】通過順序制御のフローチャート

【図３】別実施形態を示すフローチャート

【図４】従来の装置構成図

【符号の説明】

１ ヒートポンプ Ｃ 凝縮器 Ｅ 蒸発器 Ｒ 冷媒 Ｌ 熱源側熱媒 ７ 熱源側熱媒の循環路 Ｎ１，Ｎ２ 熱源熱交換器 Ｇ１，Ｇ２ 放熱源、採熱源 ９，１０ 切換手段 １３Ａ 判定手段 １３Ｂ 制御手段 ｔ１，ｔ２ 放熱源の温度、採熱源の温度

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒートポンプ（１）の凝縮器（Ｃ）にお
   いて凝縮対象の冷媒（Ｒ）と熱交換させる熱源側熱媒
   （Ｌ）の循環路（７）を設け、前記凝縮器（Ｃ）から送
   出される熱源側熱媒（Ｌ）を、前記循環路（７）での循
   環過程で複数の熱源熱交換器（Ｎ１），（Ｎ２）に対し
   順次に通過させて、これら複数の熱源熱交換器（Ｎ
   １），（Ｎ２）で各別の放熱源（Ｇ１），（Ｇ２）によ
   り通過熱媒（Ｌ）を冷却するヒートポンプの熱源側運転
   方法であって、 熱源側熱媒（Ｌ）を複数の前記熱源熱交換器（Ｎ１），
   （Ｎ２）に対し順次に通過させる際の通過順序を切り換
   えることにより、 又は、熱源側熱媒（Ｌ）の通過順序が固定化された複数
   の前記熱源熱交換器（Ｎ１），（Ｎ２）どうしの間で、
   それらの使用放熱源（Ｇ１），（Ｇ２）を切り換えるこ
   とにより、 各時の放熱源状況において、複数の前記熱源熱交換器
   （Ｎ１），（Ｎ２）により得られる全体としての熱媒冷
   却量を可及的に増大させるヒートポンプの熱源側運転方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のヒートポンプの熱源側運
   転方法に用いるヒートポンプの熱源装置であって、 複数の前記熱源熱交換器（Ｎ１），（Ｎ２）に対する熱
   源側熱媒（Ｌ）の通過順序を切り換える、又は、複数の
   前記熱源熱交換器（Ｎ１），（Ｎ２）どうしの間で使用
   放熱源（Ｇ１），（Ｇ２）を切り換える切換手段（９，
   １０）と、 この切換手段（９，１０）による切換パターンのうち、
   複数の前記熱源熱交換器（Ｎ１），（Ｎ２）で得られる
   全体としての熱媒冷却量が最大となる最有効の切換パタ
   ーンを判定する判定手段（１３Ａ）と、 この判定手段（１３Ａ）の判定結果に基づき前記切換手
   段（９，１０）を制御して、前記判定手段（１３Ａ）に
   より判定された最有効の切換パターンを実施する制御手
   段（１３Ｂ）とを設けたヒートポンプの熱源装置。
3. 【請求項３】 前記判定手段（１３Ａ）は、各放熱源
   （Ｇ１），（Ｇ２）の状況から最有効の切換パターンを
   判定する予め設定された判定論理を有し、 この判定論理を用いて、各放熱源（Ｇ１），（Ｇ２）の
   状況の検出に基づき、最有効の切換パターンを判定する
   構成としてある請求項２記載のヒートポンプの熱源装
   置。
4. 【請求項４】 前記判定手段（１３Ａ）は、各放熱源
   （Ｇ１），（Ｇ２）の温度（ｔ１），（ｔ２）の検出に
   基づいて、複数の前記熱源熱交換器（Ｎ１），（Ｎ２）
   のうち使用放熱源（Ｇ１），（Ｇ２）の温度（ｔ１），
   （ｔ２）が最も低い熱源熱交換器が、前記凝縮器（Ｃ）
   から送出される熱源側熱媒（Ｌ）に対して最下流に位置
   する切換パターンを最有効の切換パターンと判定する構
   成としてある請求項３記載のヒートポンプの熱源装置。
5. 【請求項５】 前記判定手段（１３Ａ）は、個々の切換
   パターンについて、複数の前記熱源熱交換器（Ｎ１），
   （Ｎ２）を順次通過する過程での各放熱源（Ｇ１），
   （Ｇ２）との熱交換による熱源側熱媒（Ｌ）の温度変化
   の形態から、最有効の切換パターンを判定する予め設定
   された判定論理を有し、 この判定論理を用いて、実施中の切換パターンでの熱源
   側熱媒（Ｌ）の温度変化の形態の検出に基づき、最有効
   の切換パターンを判定する構成としてある請求項２記載
   のヒートポンプの熱源装置。
6. 【請求項６】 ヒートポンプ（１）の蒸発器（Ｅ）にお
   いて蒸発対象の冷媒（Ｒ）と熱交換させる熱源側熱媒
   （Ｌ）の循環路（７）を設け、前記蒸発器（Ｅ）から送
   出される熱源側熱媒（Ｌ）を、前記循環路（７）での循
   環過程で複数の熱源熱交換器（Ｎ１），（Ｎ２）に対し
   順次に通過させて、これら複数の熱源熱交換器（Ｎ
   １），（Ｎ２）で各別の採熱源（Ｇ１），（Ｇ２）によ
   り通過熱媒（Ｌ）を加熱するヒートポンプの熱源側運転
   方法であって、 熱源側熱媒（Ｌ）を複数の前記熱源熱交換器（Ｎ１），
   （Ｎ２）に対し順次に通過させる際の通過順序を切り換
   えることにより、 又は、熱源側熱媒（Ｌ）の通過順序が固定化された複数
   の前記熱源熱交換器（Ｎ１），（Ｎ２）どうしの間で、
   それらの使用採熱源（Ｇ１），（Ｇ２）を切り換えるこ
   とにより、 各時の採熱源状況において、複数の前記熱源熱交換器
   （Ｎ１），（Ｎ２）により得られる全体としての熱媒加
   熱量を可及的に増大させるヒートポンプの熱源側運転方
   法。
7. 【請求項７】 請求項６記載のヒートポンプの熱源側運
   転方法に用いるヒートポンプの熱源装置であって、 複数の前記熱源熱交換器（Ｎ１），（Ｎ２）に対する熱
   源側熱媒（Ｌ）の通過順序を切り換える、又は、複数の
   前記熱源熱交換器（Ｎ１），（Ｎ２）どうしの間で使用
   採熱源（Ｇ１），（Ｇ２）を切り換える切換手段（９，
   １０）と、 この切換手段（９，１０）による切換パターンのうち、
   複数の前記熱源熱交換器（Ｎ１），（Ｎ２）で得られる
   全体としての熱媒加熱量が最大となる最有効の切換パタ
   ーンを判定する判定手段（１３Ａ）と、 この判定手段（１３Ａ）の判定結果に基づき前記切換手
   段（９，１０）を制御して、前記判定手段（１３Ａ）に
   より判定された最有効の切換パターンを実施する制御手
   段（１３Ｂ）とを設けたヒートポンプの熱源装置。
8. 【請求項８】 前記判定手段（１３Ａ）は、各採熱源
   （Ｇ１），（Ｇ２）の状況から最有効の切換パターンを
   判定する予め設定された判定論理を有し、 この判定論理を用いて、各採熱源（Ｇ１），（Ｇ２）の
   状況の検出に基づき、最有効の切換パターンを判定する
   構成としてある請求項７記載のヒートポンプの熱源装
   置。
9. 【請求項９】 前記判定手段（１３Ａ）は、各採熱源
   （Ｇ１），（Ｇ２）の温度（ｔ１），（ｔ２）の検出に
   基づいて、複数の前記熱源熱交換器（Ｎ１），（Ｎ２）
   のうち使用採熱源（Ｇ１），（Ｇ２）の温度（ｔ１），
   （ｔ２）が最も高い熱源熱交換器が、前記蒸発器（Ｅ）
   から送出される熱源側熱媒（Ｌ）に対して最下流に位置
   する切換パターンを最有効の切換パターンと判定する構
   成としてある請求項８記載のヒートポンプの熱源装置。
10. 【請求項１０】 前記判定手段（１３Ａ）は、個々の切
    換パターンについて、複数の前記熱源熱交換器（Ｎ
    １），（Ｎ２）を順次通過する過程での各採熱源（Ｇ
    １），（Ｇ２）との熱交換による熱源側熱媒（Ｌ）の温
    度変化の形態から、最有効の切換パターンを判定する予
    め設定された判定論理を有し、 この判定論理を用いて、実施中の切換パターンでの熱源
    側熱媒（Ｌ）の温度変化の形態の検出に基づき、最有効
    の切換パターンを判定する構成としてある請求項７記載
    のヒートポンプの熱源装置。