(57)【要約】【課題】加熱処理および冷却処理の双方を並行して実行可能としつつ、両処理のいずれか一方だけを単独で実行可能とする。【解決手段】圧縮機２１、凝縮器２２ａ，２２ｂ、膨張弁２３および蒸発器２４ａ，２４ｂを有すると共に、圧縮機２１から吐出された冷媒が、凝縮器２２ａ，２２ｂ、膨張弁２３および蒸発器２４ａ，２４ｂをこの順で通過して圧縮機２１に吸入されるように冷媒流路が形成されたヒートポンプ２と、凝縮器２２ａからの放熱によって加熱対象を加熱処理する加熱処理部３２と、蒸発器２４ａによる吸熱によって冷却対象を冷却処理する冷却処理部４２と、凝縮器２２ｂからの放熱量を調整するファン２５ａと、蒸発器２４ｂによる吸熱量を調整するファン２５ｂと、圧縮機２１を制御して冷媒流路に冷媒を供給させると共に、ファン２５ａを制御して放熱量を調整させ、かつファン２５ｂを制御して吸熱量を調整させる制御部７とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、Ｎ個（Ｎは、２以上の自然数）の凝縮器、膨張弁、およびＭ個（Ｍは、２以上の自然数）の蒸発器を有すると共に、当該圧縮機から吐出された冷媒が、当該Ｎ個の凝縮器、当該膨張弁、および当該Ｍ個の蒸発器をこの順で通過して当該圧縮機に吸入されるように冷媒流路が形成されたヒートポンプと、
前記Ｎ個の凝縮器のうちの少なくとも１つの第１凝縮器からの放熱によって加熱対象を加熱処理する加熱処理部と、
前記Ｍ個の蒸発器のうちの少なくとも１つの第１蒸発器による吸熱によって冷却対象を冷却処理する冷却処理部と、
前記Ｎ個の凝縮器のうちの前記第１凝縮器とは異なる少なくとも１つの第２凝縮器からの放熱量を調整する放熱量調整部と、
前記Ｍ個の蒸発器のうちの前記第１蒸発器とは異なる少なくとも１つの第２蒸発器による吸熱量を調整する吸熱量調整部と、
前記圧縮機を制御して前記冷媒流路に前記冷媒を供給させると共に、前記放熱量調整部を制御して前記放熱量を調整させ、かつ前記吸熱量調整部を制御して前記吸熱量を調整させる制御部とを備えている加熱冷却装置。
【請求項２】
前記放熱量調整部は、前記第２凝縮器に送風する第１送風機を備えて構成されている請求項１記載の加熱冷却装置。
【請求項３】
前記吸熱量調整部は、前記第２蒸発器に送風する第２送風機を備えて構成されている請求項１または２記載の加熱冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱対象の加熱処理および冷却対象の冷却処理を実行可能に構成された加熱冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の加熱冷却装置の構成を有する装置として、特開２００７−２８２６２２号公報に高効率搾乳装置（以下、単に「搾乳装置」ともいう）が開示されている。この搾乳装置は、圧縮機、四方弁、第一の水熱交換器、膨張弁および第二の水熱交換器を有するヒートポンプを備え、牛乳の冷却（冷却処理）と、洗浄用の温水の生成（加熱処理）とを並行して実行可能に構成されている。
【０００３】
具体的には、この搾乳装置では、ヒートポンプを作動させることにより、圧縮機によって圧縮された冷媒ガスが四方弁を通過して第一の水熱交換器（凝縮器）に導入される。この際に、圧縮機において圧縮された高温高圧の冷媒ガスと補給水（水）とが第一の水熱交換器において熱交換させられることにより、補給水が加熱処理されて温水が生成されると共に、補給水に吸熱された冷媒ガスが凝縮液化する。また、生成された温水は、貯湯タンクに貯湯され、冷媒液は、膨張弁を通過させられて第二の水熱交換器（蒸発器）に導入される。この際に、膨張弁において減圧された低温低圧の冷媒液と牛乳とが第二の水熱交換器において熱交換させられることにより、牛乳が冷却処理されると共に、牛乳から吸熱した液冷媒が気化する。また、冷却された牛乳は、牛乳メインタンクに保存され、気化した冷媒は、四方弁を通過して圧縮機に吸入される。この後、ヒートポンプの作動を継続させることにより、上記の温水の生成（加熱処理）、および牛乳の冷却処理が継続して実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８２６２２号公報（第２−３頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来の搾乳装置には、以下の解決すべき問題点が存在する。すなわち、従来の搾乳装置では、ヒートポンプにおける第一の水熱交換器において補給水を加熱処理して温水を生成すると共に、ヒートポンプにおける第二の水熱交換器において牛乳を冷却処理することで、温水の生成および牛乳の冷却を並行して実行している。この場合、従来の搾乳装置のヒートポンプは、圧縮機によって圧縮された冷媒が、四方弁、第一の水熱交換器、膨張弁および第二の水熱交換器を経て再び四方弁を通過して圧縮機に吸入されるよう冷媒流路が形成されている。このため、従来の搾乳装置では、温水の生成を目的として第一の水熱交換器に導入させた冷媒が膨張弁を通過して第二の水熱交換器に導入され、また、牛乳の冷却を目的として第二の水熱交換器に導入させる冷媒が第一の水熱交換器および膨張弁を通過させられることとなる。
【０００６】
したがって、従来の搾乳装置では、牛乳の冷却処理が不要なときに温水を生成しようとしたときに、第一の水熱交換器において補給水と熱交換させて液化させた冷媒を第二の水熱交換器において気化させることができないため、第二の水熱交換器から圧縮機に冷媒液が吸入されて圧縮機が破損するのを回避するために、ヒートポンプ（圧縮機）を停止させる必要が生じる。この結果、牛乳の冷却処理が不要なときには、補給水を十分に加熱処理することができないという問題点がある。一方、温水の生成が不要なときに牛乳を冷却処理しようとしたときには、第二の水熱交換器において牛乳と熱交換させるべき十分な量の冷媒を第一の水熱交換器に凝縮液化させることができないため、牛乳を十分に冷却処理できないという問題点がある。このように、従来の搾乳装置には、温水の生成（補給水の加熱処理）および牛乳の冷却処理を並行して実行可能であるものの、温水の生成、および牛乳の冷却処理のいずれか一方だけを実行することができないという問題点がある。
【０００７】
本発明は、かかる解決すべき問題点に鑑みてなされたものであり、加熱処理および冷却処理の双方を並行して実行可能としつつ、両処理のいずれか一方だけを単独で実行し得る加熱冷却装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、請求項１記載の加熱冷却装置は、圧縮機、Ｎ個（Ｎは、２以上の自然数）の凝縮器、膨張弁、およびＭ個（Ｍは、２以上の自然数）の蒸発器を有すると共に、当該圧縮機から吐出された冷媒が、当該Ｎ個の凝縮器、当該膨張弁、および当該Ｍ個の蒸発器をこの順で通過して当該圧縮機に吸入されるように冷媒流路が形成されたヒートポンプと、前記Ｎ個の凝縮器のうちの少なくとも１つの第１凝縮器からの放熱によって加熱対象を加熱処理する加熱処理部と、前記Ｍ個の蒸発器のうちの少なくとも１つの第１蒸発器による吸熱によって冷却対象を冷却処理する冷却処理部と、前記Ｎ個の凝縮器のうちの前記第１凝縮器とは異なる少なくとも１つの第２凝縮器からの放熱量を調整する放熱量調整部と、前記Ｍ個の蒸発器のうちの前記第１蒸発器とは異なる少なくとも１つの第２蒸発器による吸熱量を調整する吸熱量調整部と、前記圧縮機を制御して前記冷媒流路に前記冷媒を供給させると共に、前記放熱量調整部を制御して前記放熱量を調整させ、かつ前記吸熱量調整部を制御して前記吸熱量を調整させる制御部とを備えている。
【０００９】
請求項２記載の加熱冷却装置は、請求項１記載の加熱冷却装置において、前記放熱量調整部は、前記第２凝縮器に送風する第１送風機を備えて構成されている。
【００１０】
請求項３記載の加熱冷却装置は、請求項１または２記載の加熱冷却装置において、前記吸熱量調整部は、前記第２蒸発器に送風する第２送風機を備えて構成されている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の加熱冷却装置によれば、第１凝縮器からの放熱によって加熱対象を加熱処理する加熱処理部と、第１蒸発器による吸熱によって冷却対象を冷却処理する冷却処理部と、第２凝縮器からの放熱量を調整する放熱量調整部と、第２蒸発器による吸熱量を調整する吸熱量調整部と、これらを制御する制御部とを備えて構成したことにより、放熱量調整部によって第２凝縮器からの放熱量を増加させることで第２凝縮器において十分な量の冷媒を液化（凝縮）させることができ、吸熱量調整部によって第２蒸発器による吸熱量を増加させることで第２蒸発器において十分な量の冷媒を気化させることができる。したがって、この加熱冷却装置によれば、冷却処理部による冷却対象の冷却処理が不要であり、第１蒸発器によって十分な量の冷媒を気化させることができないときには、第２蒸発器によって気化させた冷媒を圧縮機に吸入させて第１凝縮器に供給して加熱処理部による加熱対象の加熱処理を好適に実行させることができると共に、加熱処理部による加熱対象の加熱処理が不要であり、第１凝縮器によって十分な量の冷媒を液化（凝縮）させることができないときには、第２凝縮器によって液化（凝縮）させた冷媒を第１蒸発器に供給して冷却処理部による冷却対象の冷却処理を好適に実行させることができる。これにより、この加熱冷却装置によれば、加熱処理および冷却処理を同時に実行することができるだけではなく、加熱処理および冷却処理のうちのいずれか一方だけを単独で実行することができる。
【００１２】
また、請求項２記載の加熱冷却装置によれば、第２凝縮器に送風する第１送風機を備えて加熱量調整部を構成したことにより、比較的簡易な構成でありながら、第２凝縮器からの放熱量、すなわち、第２凝縮器による冷媒の液化量（凝縮量）を確実かつ容易に調整することができる。
【００１３】
さらに、請求項３記載の加熱冷却装置によれば、第２蒸発器に送風する第２送風機を備えて吸熱量調整部を構成したことにより、比較的簡易な構成でありながら、第２蒸発器による吸熱量、すなわち、第２蒸発器による冷媒の気化量を確実かつ容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る加熱冷却装置１の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る加熱冷却装置１Ａの構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る加熱冷却装置の実施の形態について説明する。
【００１６】
最初に、加熱冷却装置１の構成について、添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１に示す加熱冷却装置１は、一例として、酪農用の加熱冷却装置であって、図示しない搾乳システムに接続されて搾乳システムの一部として機能するように構成されている。この加熱冷却装置１は、ヒートポンプ２、温水生成部３、冷水生成部４、操作部５、表示部６および制御部７を備え、後述するように、加熱対象の一例である水を加熱処理して温水（搾乳設備の洗浄等に使用するお湯）を生成する温水生成処理、および冷却対象の一例である水を冷却処理して冷水（ミルクを冷却するための冷熱媒体の一例）を生成する冷水生成処理を実行可能に構成されている。
【００１８】
ヒートポンプ２は、圧縮機２１、凝縮器２２ａ，２２ｂ（Ｎ＝２の構成の例）、膨張弁２３および蒸発器２４ａ，２４ｂ（Ｍ＝２の構成の例）を備えると共に、圧縮機２１から吐出された冷媒が、凝縮器２２ａ，２２ｂ、膨張弁２３、および蒸発器２４ａ，２４ｂをこの順で通過して圧縮機２１に吸入されるように冷媒流路が形成されている。この場合、本例の加熱冷却装置１では、ヒートポンプ２において使用する冷媒として二酸化炭素（ＣＯ２）が採用されており、漏れ冷媒が地球環境に与える影響が十分に軽減されている。圧縮機２１は、蒸発器２４ａ，２４ｂから排出された冷媒を制御部７の制御に従って圧縮して凝縮器２２ａ，２２ｂに向けて吐出する。この場合、本例のヒートポンプ２では、インバータ制御方式の圧縮機２１が採用されて、圧縮機２１からの冷媒の吐出量を任意に変更することができるように構成されている。
【００１９】
凝縮器（主凝縮器）２２ａは、「第１凝縮器」に相当し、温水生成部３の一部を構成する。この凝縮器２２ａは、後述するように圧縮機２１によって圧縮された高温高圧の気化冷媒の一部と水（加熱対象）との間で熱交換させる（水を加熱する）ことによって温水を生成すると共に、上記の気化冷媒の一部を凝縮させて液化させる。凝縮器（副凝縮器）２２ｂは、「第２凝縮器」に相当し、後述するように、凝縮器２２ａにおいて凝縮しきれなかった気化冷媒が存在するときに、その気化冷媒と大気（空気）との間で熱交換させる（冷媒の熱を大気に放熱する）ことによって気化冷媒を凝縮させて液化させる。
【００２０】
膨張弁２３は、一例として、電子膨張弁で構成されると共に、冷媒流路における凝縮器２２ｂと蒸発器２４ａとの間に配設され、凝縮器２２ｂから吐出された液化冷媒を制御部７の制御に従って蒸発器２４ａに向けて吐出する。なお、電子膨張弁で構成された膨張弁２３に代えて、キャピラリチューブ等の機械式膨張弁を「膨張弁」として配設することもできる。
【００２１】
蒸発器（主蒸発器）２４ａは、「第１蒸発器」に相当し、冷水生成部４の一部を構成する。この蒸発器２４ａは、膨張弁２３から吐出された低温低圧の冷媒と水（冷却対象）との間で熱交換させる（水を冷却する）ことによって冷水を生成すると共に、冷媒を温度上昇させて（水の熱を吸熱させて）気化させる。蒸発器（副蒸発器）２４ｂは、「第２蒸発器」に相当し、後述するように、蒸発器２４ａにおいて気化しきれずに蒸発器２４ａを通過した液化冷媒が存在するときに、その液化冷媒と大気（空気）との間で熱交換させる（空気の熱を吸熱させる）ことによって気化させる。
【００２２】
この場合、本例の加熱冷却装置１では、凝縮器２２ｂにファン２５ａが取り付けられると共に、蒸発器２４ｂにファン２５ｂが取り付けられている。ファン２５ａは、「放熱量調整部」としての「第１送風機」の一例であって、後述するように制御部７の制御に従って動作させられて凝縮器２２ｂに送風することにより、凝縮器２２ｂからの大気（空気）への放熱量を調整する。ファン２５ｂは、「吸熱量調整部」としての「第２送風機」の一例であって、後述するように制御部７の制御に従って動作させられて蒸発器２４ｂに送風することにより、蒸発器２４ｂによる大気（空気）からの吸熱量を調整する。
【００２３】
また、本例の加熱冷却装置１では、圧縮機２１と凝縮器２２ａとの間に凝縮器２２ａに導入される冷媒の温度を検出する温度センサ２６ａが取り付けられ、凝縮器２２ａ，２２ｂの間に凝縮器２２ａを通過した冷媒の温度を検出する温度センサ２６ｂが取り付けられ、膨張弁２３と蒸発器２４ａとの間に蒸発器２４ａに導入される冷媒の温度を検出する温度センサ２７ａが取り付けられ、かつ、蒸発器２４ａ，２４ｂの間に蒸発器２４ａを通過した冷媒の温度を検出する温度センサ２７ｂが取り付けられている。
【００２４】
温水生成部３は、貯湯タンク３１、加熱処理部３２、ポンプ３３および温度センサ３４を備え、後述するように、制御部７の制御に従ってポンプ３３が貯湯タンク３１から加熱処理部３２に水を圧送することにより、加熱処理部３２内に収容されている凝縮器２２ａによって水を加熱処理して温水を生成し（凝縮器２２ａからの放熱によって水を加熱処理する構成の例）、生成した温水（お湯）を貯湯タンク３１に貯湯可能に構成されている。この場合、貯湯タンク３１は、給水源１１（後に温水となる水の供給原）、および給湯対象１２（生成した温水を給湯する蛇口等）に接続されている。また、温度センサ３４は、加熱処理部３２における温水出口の近傍に取り付けられており、加熱処理部３２によって生成された温水の温度を検出して制御部７にセンサ信号を出力する。
【００２５】
冷水生成部４は、貯水タンク４１、冷却処理部４２、ポンプ４３および温度センサ４４を備え、後述するように、制御部７の制御に従ってポンプ４３が貯水タンク４１から冷却処理部４２に水を圧送することにより、冷却処理部４２内に収容されている蒸発器２４ａによって水を冷却して冷水を生成し（蒸発器２４ａによる吸熱によって水を冷却処理する構成の例）、生成した冷水を貯水タンク４１に貯水可能に構成されている。この場合、貯水タンク４１は、搾乳システムにおけるミルク冷却処理部１３に接続されている。また、温度センサ４４は、冷却処理部４２における冷水出口の近傍に取り付けられており、冷却処理部４２によって生成された冷水の温度を検出して制御部７にセンサ信号を出力する。なお、本例の加熱冷却装置１では、冷水生成部４において生成した冷水を用いてミルク冷却処理部１３においてミルクを冷却する構成が採用されているが、このような構成に代えて、ミルクそのものを冷却対象として冷水生成部４において冷却処理する構成を採用することもできる。
【００２６】
操作部５は、加熱冷却装置１による温水や冷水の生成条件（一例として、温水や冷水を何時に生成するか等）を設定するための操作スイッチを備え、スイッチ操作に応じた操作信号を制御部７に出力する。表示部６は、制御部７の制御に従って加熱冷却装置１の動作状態を表示する。
【００２７】
制御部７は、加熱冷却装置１を総括的に制御する。具体的には、制御部７は、ヒートポンプ２の圧縮機２１を制御して冷媒を圧縮させる（圧縮した冷媒を凝縮器２２ａに向けて吐出させる）と共に、膨張弁２３を制御して必要量の冷媒を蒸発器２４ａに向けて吐出させる。また、制御部７は、利用者によって温水生成処理の実行を指示されているときに、ポンプ３３を制御して貯湯タンク３１から加熱処理部３２に水（加熱対象）を圧送させる。さらに、制御部７は、利用者によって冷水生成処理の実行を指示されているときに、ポンプ４３を制御して貯水タンク４１から冷却処理部４２に水（冷却対象）を圧送させる。
【００２８】
また、制御部７は、後述するように凝縮器２２ａにおいて十分な量の冷媒を凝縮させることができない状態のときに、ファン２５ａを制御して凝縮器２２ｂに大気を送風させることにより、凝縮器２２ｂからの放熱量を増加させて（「放熱量の調整」の一例）、凝縮器２２ｂによる冷媒の凝縮量を増加させる。さらに、制御部７は、後述するように蒸発器２４ａにおいて十分な量の冷媒を気化させることができない状態のときに、ファン２５ｂを制御して蒸発器２４ｂに大気を送風させることにより、蒸発器２４ｂにおける吸熱量を増加させて（「吸熱量の調整」の一例）、蒸発器２４ｂによる冷媒の気化量を増加させる。この場合、本例のヒートポンプ２では、後述するように、制御部７が、温度センサ２６ａ，２６ｂによる検出温度の差に基づいて凝縮器２２ａにおいて冷媒が十分に凝縮させられているか否かを判別すると共に、温度センサ２７ａ，２７ｂによる検出温度の差に基づいて蒸発器２４ａにおいて冷媒が十分に気化させられているか否かを判別する構成が採用されている。
【００２９】
次に、加熱冷却装置１による温水生成処理および冷水生成処理について、添付図面を参照して説明する。
【００３０】
図１に示す加熱冷却装置１によって温水を生成しつつ、ミルクを冷却するための冷水を生成する際には、まず、貯湯タンク３１内に「加熱対象」としての水を貯水すると共に、貯水タンク４１内に「冷却対象」としての水を貯水する。次いで、一例として、操作部５を操作することにより、温水や冷水の生成を完了すべき時刻を設定する。この際に、制御部７は、設定された時刻、および温水や冷水の生成に要する時間に関する情報に基づき、温水生成処理や冷水生成処理を開始すべき時刻を演算する。また、制御部７は、演算した時刻が到来したときに、ヒートポンプ２（圧縮機２１および膨張弁２３）やポンプ３３，４３を制御して温水生成処理および冷水生成処理を開始させる。
【００３１】
この際には、圧縮機２１によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが凝縮器２２ａに導入され、この冷媒ガスと、ポンプ３３によって貯湯タンク３１から圧送される水とが加熱処理部３２において熱交換させられる。これにより、加熱処理部３２において水が加熱処理されて温水が生成されると共に、凝縮器２２ａ内において冷媒ガスが凝縮させられて液化する。また、ポンプ３３によって貯湯タンク３１から加熱処理部３２に水が順次圧送されるのに伴い、加熱処理部３２において生成された温水は貯湯タンク３１に圧送されて貯湯される。さらに、凝縮器２２ａにおいて凝縮させられて液化した液化冷媒は、凝縮器２２ａから凝縮器２２ｂに圧送される。この際に、凝縮器２２ａによる冷媒の凝縮が不十分で凝縮器２２ｂに圧送された冷媒に気化冷媒が混入していたとしても、この気化冷媒が凝縮器２２ｂにおいて大気と熱交換することで凝縮される。
【００３２】
また、凝縮器２２ｂから吐出された液化冷媒は、膨張弁２３を通過することで減圧されて蒸発器２４ａに導入される。この際には、膨張弁において減圧された低温低圧の冷媒と、ポンプ４３によって貯水タンク４１から圧送される水とが冷却処理部４２において熱交換させられ、水が冷却処理されて冷水が生成されると共に、蒸発器２４ａ内において冷媒が気化させられる。また、ポンプ４３によって貯水タンク４１から冷却処理部４２に水が順次圧送されるのに伴い、冷却処理部４２において生成された冷水は貯水タンク４１に圧送されて貯水される。さらに、蒸発器２４ａにおいて気化させられた気化冷媒は、蒸発器２４ａから蒸発器２４ｂに圧送される。この際に、蒸発器２４ａによる冷媒の気化が不十分で蒸発器２４ｂに圧送された冷媒に液化冷媒が混入していたとしても、この液化冷媒が蒸発器２４ｂにおいて大気と熱交換することで完全に気化される。
【００３３】
この場合、制御部７は、温度センサ３４からのセンサ信号に基づき、加熱処理部３２において「加熱対象」としての水が予め規定された温度（一例として、９０℃±１℃）まで十分に加熱されているか否かを監視すると共に、加熱処理部３２における加熱が不十分であると判別したときには、一例として、圧縮機２１を制御して冷媒の圧縮量を増加させる。また、制御部７は、温度センサ４４からのセンサ信号に基づき、冷却処理部４２において「冷却対象」としての水が予め規定された温度（一例として、−１℃±１℃）まで十分に冷却されているか否かを監視すると共に、冷却処理部４２における冷却が不十分であると判別したときには、一例として、圧縮機２１を制御して冷媒の圧縮量を増加させる。
【００３４】
また、制御部７は、前述したように、温度センサ２６ａ，２６ｂによる検出温度の差に基づいて凝縮器２２ａにおいて冷媒が十分に凝縮させられているか否かを判別する。この場合、加熱処理部３２における凝縮器２２ａから水（加熱対象）への放熱量が少ない状態、すなわち、凝縮器２２ａにおける冷媒の凝縮量が少ない状態のときには、温度センサ２６ａ，２６ｂによる検出温度の差が小さくなる。これに対して、凝縮器２２ａから水（加熱対象）への放熱量が十分である状態、すなわち、凝縮器２２ａにおける冷媒の凝縮量が十分な状態のときには、温度センサ２６ａ，２６ｂによる検出温度の差が大きくなる（温度センサ２６ａによる検出温度よりも温度センサ２６ｂによる検出温度が十分に低くなる）。
【００３５】
したがって、制御部７は、温度センサ２６ａ，２６ｂによる検出温度を監視して、検出温度の差が予め規定された温度よりも小さいときには、蒸発器２４ａにおいて必要とされる十分な量の冷媒を凝縮させるために、一例として、ファン２５ａを動作させて凝縮器２２ｂに送風させることにより、凝縮器２２ｂにおける冷媒から大気への放熱量を増加させることで凝縮器２２ｂにおいて十分な量の冷媒を凝縮させる。これにより、例えば、夏期等において加熱処理部３２に供給される「冷却対象」の水の温度が高いときや、温水生成部３による温水生成処理が進行して貯湯タンク３１から温水を含む高温の水が加熱処理部３２に供給されたときにも、必要量の冷媒が凝縮されて蒸発器２４ａに供給される。
【００３６】
さらに、制御部７は、前述したように、温度センサ２７ａ，２７ｂによる検出温度の差に基づいて蒸発器２４ａにおいて冷媒が十分に気化させられているか否かを判別する。この場合、冷却処理部４２における蒸発器２４ａによる水（冷却対象）からの吸熱量が少ない状態、すなわち、蒸発器２４ａにおける冷媒の気化量が少ない状態のときには、温度センサ２７ａ，２７ｂによる検出温度の差が小さくなる。これに対して、蒸発器２４ａによる水（冷却対象）からの吸熱量が十分である状態、すなわち、蒸発器２４ａにおける冷媒の気化量が十分な状態のときには、温度センサ２７ａ，２７ｂによる検出温度の差が大きくなる（温度センサ２７ａによる検出温度よりも温度センサ２７ｂによる検出温度が十分に高くなる）。
【００３７】
したがって、制御部７は、温度センサ２７ａ，２７ｂによる検出温度を監視して、検出温度の差が予め規定された温度よりも小さいときには、凝縮器２２ａにおいて必要とされる十分な量の冷媒を圧縮機２１に圧縮させるために、一例として、ファン２５ｂを動作させて蒸発器２４ｂに送風させることにより、蒸発器２４ｂにおける大気からの吸熱量を増加させることで蒸発器２４ｂにおいて十分な量の冷媒を気化させる。これにより、例えば、冬期等において冷却処理部４２に供給される「冷却対象」の水の温度が低いときや、冷水生成部４による冷水生成処理が進行して貯水タンク４１から冷水を含む低温の水が冷却処理部４２に供給されたときにも、必要量の冷媒が気化されて圧縮機２１によって圧縮されて凝縮器２２ａに供給される。
【００３８】
このように、この加熱冷却装置１では、温水生成部３による温水生成処理によって温水を生成して貯湯しつつ、冷水生成部４による冷水生成処理によって冷水を生成して貯水することが可能となっている。
【００３９】
一方、例えば、加熱処理部３２に供給される加熱対象の水、および冷却処理部４２に供給される冷却対象の水の温度が高い夏期等においては、冷水生成部４による冷水生成処理よりも、温水生成部３による温水生成処理の方が短時間で完了することとなる（「加熱処理」が不要なときに「冷却処理」を実行する必要が生じる利用形態の一例）。この際には、温水生成処理の完了に伴って貯湯タンク３１から加熱処理部３２に温水を含む水（または、温水のみ）が供給され、これにより、凝縮器２２ａから水（温水）に十分に放熱することができなくなる結果、温度センサ２６ａ，２６ｂによる検出温度の差が小さくなる。
【００４０】
したがって、制御部７は、前述したように、温度センサ２６ａ，２６ｂによる検出温度の差が予め規定された温度よりも小さいときに、蒸発器２４ａにおいて必要とされる十分な量の冷媒を凝縮させるためにファン２５ａを動作させて凝縮器２２ｂに送風させる。この結果、凝縮器２２ｂにおける大気への放熱量が増加するため、凝縮器２２ｂにおいて十分な量の冷媒が凝縮されて蒸発器２４ａに供給される。これにより、凝縮器２２ａにおいて十分な量の冷媒を凝縮させる（液化させる）ことができなくても、冷却処理部４２における冷水生成処理の実行に必要な十分な量の冷媒を蒸発器２４ａに供給することができる結果、冷水生成処理を継続させることができる。
【００４１】
また、例えば、加熱処理部３２に供給される加熱対象の水、および冷却処理部４２に供給される冷却対象の水の温度が低い冬期等においては、温水生成部３による温水生成処理よりも冷水生成部４による冷水生成処理の方が短時間で完了することとなる（「冷却処理」が不要なときに「加熱処理」を実行する必要が生じる利用形態の一例）。この際には、冷水生成処理の完了に伴って貯水タンク４１から冷却処理部４２に冷水を含む水（または、冷水のみ）が供給され、これにより、蒸発器２４ａにおいて水（冷水）から十分に吸熱することができなくなる結果、温度センサ２７ａ，２７ｂによる検出温度の差が小さくなる。
【００４２】
したがって、制御部７は、前述したように、温度センサ２７ａ，２７ｂによる検出温度の差が予め規定された温度よりも小さいときに、凝縮器２２ａにおいて必要とされる十分な量の冷媒を気化させて圧縮機２１に圧縮させるためにファン２５ｂを動作させて蒸発器２４ｂに送風させる。この結果、蒸発器２４ｂにおける大気からの吸熱量が増加するため、蒸発器２４ｂにおいて十分な量の冷媒が気化されて圧縮機２１に吸入される。これにより、液化冷媒が圧縮機２１に吸入される事故を招くことなく、十分な量の冷媒を圧縮機２１に圧縮させることができるため、蒸発器２４ａにおいて十分な量の冷媒を気化させることができなくても、加熱処理部３２における温水生成処理の実行に必要な十分な量の冷媒を圧縮機２１から凝縮器２２ａに供給することができる結果、温水生成処理を継続させることができる。
【００４３】
このように、この加熱冷却装置１によれば、凝縮器２２ａからの放熱によって「加熱対象」としての水を加熱処理する加熱処理部３２を有する温水生成部３と、蒸発器２４ａによる吸熱によって「冷却対象」としての水を冷却処理する冷却処理部４２を有する冷水生成部４と、凝縮器２２ｂからの放熱量を調整するファン２５ａと、蒸発器２４ｂによる吸熱量を調整するファン２５ｂと、これらを制御する制御部７とを備えて構成したことにより、ファン２５ａによって凝縮器２２ｂからの放熱量を増加させることで凝縮器２２ｂにおいて十分な量の冷媒を液化（凝縮）させることができ、ファン２５ｂによって蒸発器２４ｂによる吸熱量を増加させることで蒸発器２４ｂにおいて十分な量の冷媒を気化させることができる。したがって、この加熱冷却装置１によれば、冷却処理部４２による水の冷却処理が不要であり、蒸発器２４ａによって十分な量の冷媒を気化させることができないときには、蒸発器２４ｂによって気化させた冷媒を圧縮機２１に吸入させて凝縮器２２ａに供給して加熱処理部３２による水の加熱処理を好適に実行させることができると共に、加熱処理部３２による水の加熱処理が不要であり、凝縮器２２ａによって十分な量の冷媒を液化（凝縮）させることができないときには、凝縮器２２ｂによって液化（凝縮）させた冷媒を蒸発器２４ａに供給して冷却処理部４２による水の冷却処理を好適に実行させることができる。これにより、この加熱冷却装置１によれば、加熱処理および冷却処理を同時に実行することができるだけではなく、加熱処理および冷却処理のうちのいずれか一方だけを単独で実行することができる。
【００４４】
また、この加熱冷却装置１によれば、凝縮器２２ｂに送風するファン２５ａを備えて「加熱量調整部」を構成したことにより、比較的簡易な構成でありながら、凝縮器２２ｂからの放熱量、すなわち、凝縮器２２ｂによる冷媒の液化量（凝縮量）を確実かつ容易に調整することができる。
【００４５】
さらに、この加熱冷却装置１によれば、蒸発器２４ｂに送風するファン２５ｂを備えて「吸熱量調整部」を構成したことにより、比較的簡易な構成でありながら、蒸発器２４ｂによる吸熱量、すなわち、蒸発器２４ｂによる冷媒の気化量を確実かつ容易に調整することができる。
【００４６】
なお、「加熱冷却装置」の構成は、上記の加熱冷却装置１の構成に限定されるものではない。例えば、「放熱量調整部」としてのファン２５ａによって凝縮器２２ｂに送風する（送風量を変化させる）ことで凝縮器２２ｂからの放熱量を調整すると共に、「吸熱量調整部」としてのファン２５ｂによって蒸発器２４ｂに送風する（送風量を変化させる）ことで蒸発器２４による吸熱量を調整する構成の加熱冷却装置１を例に挙げて説明したが、このような構成に代えて、図２に示す加熱冷却装置１Ａのような構成を採用することもできる。なお、この加熱冷却装置１Ａにおいて前述した加熱冷却装置１と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４７】
この加熱冷却装置１Ａでは、加熱冷却装置１におけるファン２５ａに代えて、「放熱量調整部」としての冷媒冷却部５１を備えると共に、加熱冷却装置１におけるファン２５ｂに代えて、「吸熱量調整部」としての冷媒加熱部５２を備えて構成されている。この場合、冷媒冷却部５１は、貯水部６１、放熱処理部６２およびポンプ６３を備えると共に、放熱処理部６２内に収容された凝縮器２２ｂを、ポンプ６３によって貯水部６１から圧送した水によって冷却する（凝縮器２２ｂから水に放熱させる）構成が採用されている。また、冷媒加熱部５２は、貯水部７１、吸熱処理部７２およびポンプ７３を備えると共に、吸熱処理部７２内に収容された蒸発器２４ｂを、ポンプ７３によって貯水部７１から圧送した水によって加熱する（水の熱を蒸発器２４ｂに吸熱させる）構成が採用されている。
【００４８】
したがって、この加熱冷却装置１Ａでは、加熱冷却装置１におけるファン２５ａの動作に代えて冷媒冷却部５１のポンプ６３を動作させることで、加熱冷却装置１と同様に凝縮器２２ｂによって十分な量の冷媒を凝縮（液化）させることができると共に、加熱冷却装置１におけるファン２５ｂの動作に代えて冷媒加熱部５２のポンプ７３を動作させることで、蒸発器２４ｂにおいて十分な量の冷媒を気化させることができる。
【００４９】
また、Ｎ＝２個の凝縮器２２ａ，２２ｂを有するヒートポンプ２を備えて構成した加熱冷却装置１，１Ａを例に挙げて説明したが、Ｎ＝３個以上の「凝縮器」を有する「ヒートポンプ」によって加熱処理や冷却処理を実行する構成を採用することもできる。この場合、Ｎ＝３個以上の「凝縮器」を備えて構成するときには、「第１凝縮器」の数を２個以上の任意の数に規定したり、「第２凝縮器」の数を２個以上の任意の数に規定したり、１個以上の「凝縮器」を「第１凝縮器」および「第２凝縮器」のいずれにも該当しない「第３凝縮器（加熱処理を実行させず、かつ放熱量調整部による放熱量の調整も行われない凝縮器）」としたりすることができる。
【００５０】
さらに、Ｍ＝２個の蒸発器２４ａ，２４ｂを有するヒートポンプ２を備えて構成した加熱冷却装置１，１Ａを例に挙げて説明したが、Ｍ＝３個以上の「蒸発器」を有する「ヒートポンプ」によって加熱処理や冷却処理を実行する構成を採用することもできる。この場合、Ｍ＝３個以上の「蒸発器」を備えて構成するときには、「第１蒸発器」の数を２個以上の任意の数に規定したり、「第２蒸発器」の数を２個以上の任意の数に規定したり、１個以上の「蒸発器」を「第１蒸発器」および「第２蒸発器」のいずれにも該当しない「第３蒸発器（冷却処理を実行させず、かつ吸熱量調整部による吸熱量の調整も行われない蒸発器）」としたりすることができる。
【００５１】
また、酪農用途に好適に使用可能な加熱冷却装置１，１Ａを例に挙げて説明したが、「加熱冷却装置」の用途はこれに限定されず、温水や冷水を生成して供給する各種の温水冷水生成装置において加熱冷却装置１，１Ａと同様の構成を採用することができる。また、「加熱対象」や「冷却対象」は、水等の液体に限定されず、空気等の各種気体を「加熱対象」や「冷却対象」として加熱・冷却する構成を採用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１，１Ａ  加熱冷却装置
２  ヒートポンプ
３  温水生成部
４  冷水生成部
７  制御部
２１  圧縮機
２２ａ，２２ｂ  凝縮器
２３  膨張弁
２４ａ，２４ｂ  蒸発器
２５ａ，２５ｂ  ファン
２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，３４，４４  温度センサ
３１  貯湯タンク
３２  加熱処理部
３３，４３，６３，７３  ポンプ
４１  貯水タンク
４２  冷却処理部
５１  冷媒冷却部
５２  冷媒加熱部
６１，７１  貯水部
６２  放熱処理部
７２  吸熱処理部
【図１】
2014088975.tif 000003
【図２】
2014088975.tif 000004