(57)【要約】【課題】低元側冷凍サイクルの容量を大きくすることなく必要加熱能力を確保し、かつできるだけ高効率な温水熱源機を得ること。【解決手段】低元側圧縮機１１の運転周波数がしきい値Ａを下回ったとき、低元側凝縮器１４における低元側冷媒の凝縮温度が総合効率に基づいて定められる凝縮温度設定値に等しくなるように低元側膨張弁１５の開度を制御し、低元側圧縮機１１の運転周波数がしきい値Ａを上回ったとき、低元側冷媒の凝縮温度が低元側圧縮機１１の運転周波数の増加に応じて増加するように低元側膨張弁１５の開度を制御する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気の熱を採熱して第１冷媒をガス化する第１蒸発器、前記ガス化された第１冷媒を昇圧する第１圧縮機、前記昇圧されたガス状の第１冷媒を凝縮させて前記第１冷媒から熱を取り出す第１凝縮器、および前記凝縮された第１冷媒を降圧する第１膨張弁、が配管接続されて形成されている第１冷凍サイクルと、
前記第１凝縮器から取り出された熱を用いて第２冷媒をガス化する第２蒸発器、前記ガス化された第２冷媒を昇圧する第２圧縮機、前記昇圧されたガス状の第２冷媒を凝縮させて前記第２冷媒から熱を取り出す第２凝縮器、および前記凝縮された第２冷媒を降圧する第２膨張弁、が配管接続されて形成されている第２冷凍サイクルと、
前記第２凝縮器から取り出された熱を用いて水の温度を昇温する温水熱交換器を備える温水生成系と、
前記第１冷凍サイクル、前記第２冷凍サイクル、および前記温水生成系を制御する制御部と、
前記第１凝縮器における前記第１冷媒の凝縮温度を検知する凝縮温度検知手段と、
前記温水熱交換器が吐出した水の温度を検知する吐出水温検知手段と、
を備え、
前記制御部は、
前記吐出水温検知手段が検知した温度が水温設定値に等しくなるように前記第１圧縮機の運転周波数を増減する加熱能力制御部と、
前記第１圧縮機の運転周波数が所定のしきい値を下回ったとき、前記第１凝縮器における前記第１冷媒の凝縮温度が総合効率に基づいて定められる凝縮温度設定値に等しくなるように前記第１膨張弁の開度を制御し、前記第１圧縮機の運転周波数が前記しきい値を上回ったとき、前記第１冷媒の凝縮温度が前記運転周波数の増加に応じて増加するように前記第１膨張弁の開度を制御する膨張弁制御部と、
を備えることを特徴とする温水熱源機。
【請求項２】
前記所定のしきい値および前記凝縮温度設定値は、前記水温設定値毎に定められている、ことを特徴とする請求項１に記載の温水熱源機。
【請求項３】
外気の熱を採熱して第１冷媒をガス化する第１蒸発器、前記ガス化された第１冷媒を昇圧する第１圧縮機、前記昇圧されたガス状の第１冷媒を凝縮させて前記第１冷媒から熱を取り出す第１凝縮器、および前記凝縮された第１冷媒を降圧する第１膨張弁、が配管接続されて形成されている第１冷凍サイクルと、
前記第１凝縮器から取り出された熱を用いて第２冷媒をガス化する第２蒸発器、前記ガス化された第２冷媒を昇圧する第２圧縮機、前記昇圧されたガス状の第２冷媒を凝縮させて前記第２冷媒から熱を取り出す第２凝縮器、および前記凝縮された第２冷媒を降圧する第２膨張弁、が配管接続されて形成されている第２冷凍サイクルと、
前記第２凝縮器から取り出された熱を用いて水の温度を昇温する温水熱交換器を備える温水生成系と、
前記第１冷凍サイクル、前記第２冷凍サイクル、および前記温水生成系を制御する制御部と、
前記第１圧縮機が吐出した第１冷媒の温度を検知する吐出冷媒温度検知手段と、
前記温水熱交換器が吐出した水の温度を検知する吐出水温検知手段と、
を備え、
前記制御部は、
前記吐出水温検知手段が検知した温度が水温設定値に等しくなるように前記第１圧縮機の運転周波数を増減する加熱能力制御部と、
前記第１圧縮機の運転周波数が所定のしきい値を下回ったとき、前記第１圧縮機が吐出した第１冷媒の温度が総合効率に基づいて定められる冷媒温度設定値に等しくなるように前記第１膨張弁の開度を制御し、前記第１圧縮機の運転周波数が前記しきい値を上回ったとき、前記第１圧縮機が吐出した第１冷媒の温度が前記運転周波数の増加に応じて増加するように前記第１膨張弁の開度を制御する膨張弁制御部と、
を備えることを特徴とする温水熱源機。
【請求項４】
前記所定のしきい値および前記冷媒温度設定値は、前記水温設定値毎に定められている、ことを特徴とする請求項３に記載の温水熱源機。
【請求項５】
前記加熱能力制御部は、前記第１圧縮機の運転周波数の増減に応じて前記第２圧縮機の運転周波数を増減する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のうちの何れか一項に記載の温水熱源機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二元冷凍サイクルを用いて水を加熱する温水熱源機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍サイクルを用いて高温水を生成する技術として、二元冷凍サイクルを用いて外気から採熱し、温水を加熱する技術が用いられている。二元冷凍サイクルは低元側冷媒回路と高元側冷媒回路にそれぞれの温度、圧力特性に適した異なる冷媒を用いることにより、高効率で高温水を生成することを可能としたものである。温水熱源機に二元冷凍サイクルを適用するにあたっては、外気条件などにより変動する室内暖房負荷に合わせて、暖房期間を通して、必要加熱能力を確保し、かつ効率の高い運転を行う必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１においては、熱交換器の出入口の温水温度から算出した加熱能力が設定値になるように高元側圧縮機を制御し、中間熱交換器の温度を効率が最大となる温度となるように低元側圧縮機の制御を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−４９１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、効率が最大となる条件における加熱能力は、温水熱源機が発揮できる最大加熱能力より低い。しかしながら、特許文献１によれば、温水熱源機の効率が最大となるように低元側圧縮機を制御しているため、低元側冷凍サイクルの加熱能力を充分に引き出すことができない。したがって、特許文献１の技術を適用すると、必要加熱能力を確保するために、低元側冷凍サイクルの容量を大きくする必要が生じ、結果として、温水熱源機の大型化、製造コストの増大を招くことになる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低元側冷凍サイクルの容量を大きくすることなく必要加熱能力を確保し、かつできるだけ高効率な温水熱源機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、外気の熱を採熱して第１冷媒をガス化する第１蒸発器、前記ガス化された第１冷媒を昇圧する第１圧縮機、前記昇圧されたガス状の第１冷媒を凝縮させて前記第１冷媒から熱を取り出す第１凝縮器、および前記凝縮された第１冷媒を降圧する第１膨張弁、が配管接続されて形成されている第１冷凍サイクルと、前記第１凝縮器から取り出された熱を用いて第２冷媒をガス化する第２蒸発器、前記ガス化された第２冷媒を昇圧する第２圧縮機、前記昇圧されたガス状の第２冷媒を凝縮させて前記第２冷媒から熱を取り出す第２凝縮器、および前記凝縮された第２冷媒を降圧する第２膨張弁、が配管接続されて形成されている第２冷凍サイクルと、前記第２凝縮器から取り出された熱を用いて水の温度を昇温する温水熱交換器を備える温水生成系と、前記第１冷凍サイクル、前記第２冷凍サイクル、および前記温水生成系を制御する制御部と、前記第１凝縮器における前記第１冷媒の凝縮温度を検知する凝縮温度検知手段と、前記温水熱交換器が吐出した水の温度を検知する吐出水温検知手段と、を備え、前記制御部は、前記吐出水温検知手段が検知した温度が水温設定値に等しくなるように前記第１圧縮機の運転周波数を増減する加熱能力制御部と、前記第１圧縮機の運転周波数が所定のしきい値を下回ったとき、前記第１凝縮器における前記第１冷媒の凝縮温度が総合効率に基づいて定められる凝縮温度設定値に等しくなるように前記第１膨張弁の開度を制御し、前記第１圧縮機の運転周波数が前記しきい値を上回ったとき、前記第１冷媒の凝縮温度が前記運転周波数の増加に応じて増加するように前記第１膨張弁の開度を制御する膨張弁制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、必要加熱能力に応じて熱源機の効率を優先した運転を行うか必要加熱能力の確保を優先した運転を行うかを切り替えることができるので、低元側冷凍サイクルの容量を大きくすることなく必要加熱能力を確保し、かつできるだけ高効率な温水熱源機を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、温水熱源機の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、制御部の機能構成を説明する図である。
【図３】図３は、低元側圧縮機の運転周波数と周波数設定関数により求まる高元側圧縮機の運転周波数との関係を示す図である。
【図４】図４は、低元側圧縮機の運転周波数と周波数設定関数により求まる高元側圧縮機の運転周波数との関係を示す図である。
【図５】図５は、低元側凝縮温度と熱源機効率の関係を示す図である。
【図６】図６は、低元側凝縮温度と高元側加熱能力の関係を示す図である。
【図７】図７は、低元側圧縮機の運転周波数と凝縮温度設定関数により求まる凝縮温度設定値との関係を示す図である。
【図８】図８は、異なる温水温度設定値毎の低元側圧縮機の運転周波数と凝縮温度設定値との関係を示す図である。
【図９】図９は、制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図１０】図１０は、制御部の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる温水熱源機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる温水熱源機の構成を示すブロック図である。図示するように、温水熱源機１００は、低元側冷凍サイクル１、高元側冷凍サイクル２、温水循環サイクル３、制御部５を備えて構成される。温水熱源機１００は、温水循環サイクル３内を循環する温水の熱を利用して室内を暖房する放熱器４と組み合わせて使用される。
【００１２】
低元側冷凍サイクル１は、低元側圧縮機１１、低元側四方弁１２、低元側凝縮器１４、低元側膨張弁１５、低元側蒸発器１３を備え、これらが順次配管接続されて構成されている。低元側冷凍サイクル１の配管内には冷媒（低元側冷媒）が循環する。また、低元側冷凍サイクル１は、低元側圧縮機１１の吐出冷媒温度を検知する低元側吐出冷媒温度検知手段１６、低元側凝縮器１４で凝縮する冷媒の凝縮温度（低元側凝縮温度）を検知する低元側凝縮器冷媒温度検知手段１７を備えている。
【００１３】
高元側冷凍サイクル２は、高元側圧縮機２１、高元側四方弁２２、高元側凝縮器２４、高元側膨張弁２５、高元側蒸発器２３を備え、それらが順次配管接続されて構成されている。高元側冷凍サイクル２の配管内には冷媒（高元側冷媒）が循環する。また、高元側冷凍サイクル２は、高元側圧縮機２１の吐出冷媒温度を検知する高元側吐出冷媒温度検知手段２６、高元側凝縮器２４で凝縮する冷媒の凝縮温度（高元側凝縮温度）を検知する高元側凝縮器冷媒温度検知手段２７を備えている。
【００１４】
低元側冷凍サイクル１の低元側凝縮器１４および高元側冷凍サイクル２の高元側蒸発器２３は、互いに熱交換可能に接続されており、中間熱交換器６として機能する。
【００１５】
温水循環サイクル３は、タンク３３、温水循環手段３１、温水熱交換器３２を備え、それらが順次配管接続されて構成されている。また、温水熱交換器３２の出口には、温水熱交換器３２が吐出した温水の温度を検知する温水温度検知手段３４が配設されている。温水熱交換器３２は、高元側冷凍サイクル２の凝縮器２４と熱交換可能に接続されている。放熱器４は、温水循環サイクル３と配管接続されて、室内に配置される。放熱器４から室内に温水の温度が放熱されることで、室内が暖房される。
【００１６】
低元側冷凍サイクル１では、低元側圧縮機１１によって冷媒が循環される。低元側冷凍サイクル１では、低元側凝縮器１４で熱を奪われ、凝縮、液化した冷媒が、低元側膨張弁１５で低温低圧の気液２相状態となり、低元側蒸発器１３で外気から採熱し、蒸発し、低温低圧のガス状態なり、低元側圧縮機１１で圧縮され、高温高圧のガス冷媒となり、再び低元側凝縮器１４で熱を奪われ、凝縮、液化するサイクルを繰り返す。
【００１７】
高元側冷凍サイクル２では、低元側冷凍サイクル１と同様に、高元側圧縮機２１によって冷媒が循環される。高元側凝縮器２４で熱を奪われ、凝縮、液化した冷媒は、高元側膨張弁２５で低温低圧の気液２相状態となり、高元側蒸発器２３で低元側冷凍サイクル１の冷媒から採熱し、蒸発し、低温低圧のガス状態となり、高元側圧縮機２１で圧縮され、高温高圧のガス冷媒となり、再び高元側凝縮器２４で熱を奪われ、凝縮、液化するサイクルを繰り返す。
【００１８】
低元側圧縮機１１、高元側圧縮機２１は運転周波数が可変に構成されており、運転周波数に応じて回転数を変化させて冷媒の循環量を調整することが可能となっている。また、低元側膨張弁１５、高元側膨張弁２５は、その開度が調整され、冷凍サイクルを循環する冷媒量、圧縮機から吐出する冷媒温度、凝縮器で凝縮する冷媒の温度を制御する。
【００１９】
温水循環サイクル３では、温水循環手段３１によって温水が循環される。温水循環サイクル３においては、温水熱交換器３２で高元側冷凍サイクル２の冷媒から採熱し、温水を加熱する。加熱された温水は温水循環手段３１で放熱器４へ搬送され、放熱器４で放熱し、タンク３３を経由して、再び温水熱交換器３２に送られる。
【００２０】
低元側吐出冷媒温度検知手段１６、低元側凝縮器冷媒温度検知手段１７、高元側吐出冷媒温度検知手段２６、高元側凝縮器冷媒温度検知手段２７、および温水温度検知手段３４が検知した温度は、夫々制御部５へ送られる。制御部５は、受信した温度に基づいて、低元側冷凍サイクル１、高元側冷凍サイクル２、および温水循環サイクル３を制御する。また、制御部５は、図示しない計時手段によって、低元側冷凍サイクル１、高元側冷凍サイクル２、温水循環サイクル３の運転時間を計時するようにしてもよい。
【００２１】
図２は、制御部５の機能構成を説明する図である。図示するように、制御部５は、加熱能力制御部５１と、膨張弁制御部５２と、関数格納領域５３と、を備えている。制御部５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、およびＲＡＭ（random  Access  Memory）、を備えた通常のコンピュータ構成のハードウェアにおいて、制御プログラムを実行することにより実現される。制御プログラムは、ＲＯＭに格納されており、起動時にＲＯＭから読み出されてＲＡＭ上のプログラム展開領域に展開される。ＣＰＵは、プログラム展開領域に展開された制御プログラムを実行することによって、加熱能力制御部５１および膨張弁制御部５２として機能する。関数格納領域５３は、ＲＯＭやＲＡＭにより構成される。
【００２２】
低元側圧縮機１１の運転周波数が上がると、低元側冷凍サイクル１を循環する冷媒量が増大し、低元側蒸発器１３で採熱する熱量が増大する。また、低元側圧縮機１１の運転周波数が下がると、低元側冷凍サイクル１を循環する冷媒量が減少し、低元側蒸発器１３で採熱する熱量が減少する。つまり、温水熱源機１００の加熱能力は、主に低元側圧縮機１１の運転周波数に依存する。加熱能力制御部５１は、温水循環手段３１を動作させ、温水温度検知手段３４が検知する温度が温水の設定温度（温水温度設定値）と等しくなるように低元側圧縮機１１の運転周波数を操作する。
【００２３】
また、加熱能力制御部５１は、低元側圧縮機１１の運転周波数に応じて高元側圧縮機２１の運転周波数を変更する。高元側圧縮機２１の運転周波数は低元側圧縮機１１の運転周波数の関数（周波数設定関数５４）として設定されている。周波数設定関数５４は予め関数格納領域５３に格納されている。
【００２４】
図３は、低元側圧縮機１１の運転周波数と周波数設定関数５４により求まる高元側圧縮機２１の運転周波数の関係を示す図である。中間熱交換器６において、低元側冷凍サイクル１から与える熱量と高元側冷凍サイクル２が得る熱量は同一であることから、低元側圧縮機１１の運転周波数を上げ、低元側冷凍サイクル１から与える熱量を増大させた場合、加熱能力制御部５１は、上述の関数に基づいて高元側圧縮機２１の運転周波数を上げ、高元側冷凍サイクル２が得る熱量を増大させる。高元側圧縮機２１の運転周波数を上げることにより、高元側冷凍サイクル２を循環する冷媒量が増大し、温水熱交換器３２での加熱能力が増大する。
【００２５】
逆に、低元側圧縮機１１の運転周波数を下げ、低元側冷凍サイクル１から与える熱量を減少させた場合、加熱能力制御部５１は、高元側圧縮機２１の運転周波数を下げ、高元側冷凍サイクル２が得る熱量を減少させる。高元側圧縮機２１の運転周波数を下げることにより、高元側冷凍サイクル２を循環する冷媒量が減少し、温水熱交換器３２での加熱能力が減少する。図３において、低元側圧縮機１１の運転周波数と高元側圧縮機２１の運転周波数の関係は比例関係にあるが、必ずしも比例関係である必要はなく、図４のように階段状に上下させ、簡易化を図っても良い。
【００２６】
また、加熱能力制御部５１は、低元側四方弁１２および高元側四方弁２２の回路の切り替え制御も実行する。
【００２７】
膨張弁制御部５２は、低元側膨張弁１５および高元側膨張弁２５の開度を調節して低元側凝縮器１４、高元側凝縮器２４における凝縮温度を制御する。
【００２８】
より具体的には、膨張弁制御部５２は、低元側凝縮器１４の低元側凝縮器冷媒温度検知手段１７が検知する低元側凝縮温度が目標の値（凝縮温度設定値）となるように低元側膨張弁１５の開度を制御する。膨張弁制御部５２は、低元側圧縮機１１の運転周波数および温水温度設定値の関数（凝縮温度設定関数５５）に基づいて凝縮温度設定値を算出する。凝縮温度設定関数５５は関数格納領域５３に予め格納されている。
【００２９】
図５は、低元側凝縮温度と熱源機効率（総合効率）との関係を示す図である。温水熱源機１００の効率は低元側凝縮温度に影響を受ける。凝縮温度には、熱源機効率が最大となる凝縮温度が存在する。また、熱源機効率が最大となる凝縮温度は、生成する温水温度により異なり、例えば生成する温水温度が７０℃の場合は３０℃となる。
【００３０】
図６は、低元側凝縮温度と高元側加熱能力との関係を示す図である。高元側加熱能力は低元側凝縮温度が高いほど大きくなる。これは、低元側凝縮温度が高いほど、高元側冷凍サイクル２が中間熱交換器６から得る熱量が増大するためである。
【００３１】
図７は、低元側圧縮機１１の運転周波数と凝縮温度設定関数５５により求まる凝縮温度設定値との関係を示す図である。膨張弁制御部５２は、低元側圧縮機１１の運転周波数がＡ以下の範囲おいては凝縮温度設定値を一定とし、低元側圧縮機１１の運転周波数がＡを超える場合は、低元側圧縮機１１の運転周波数が大きくなるに従い、凝縮温度設定値を大きくする。低元側圧縮機１１の運転周波数がＡ以下の範囲における凝縮温度設定値は熱源機効率が最大となる凝縮温度（例えば３０℃）に設定される。
【００３２】
しきい値である低元側圧縮機１１の運転周波数Ａは、熱源機効率が最大となる凝縮温度で必要加熱能力を確保できる上限の運転周波数とする。前述のように、高元側加熱能力は低元側圧縮機１１の運転周波数が高いほど大きくなることから、低元側圧縮機１１の運転周波数が高い状態においては、必要加熱能力が大きいと判断できる。熱源機効率が最大となるように運転するためには、常に最大効率となる凝縮温度（すなわち総合効率に基づいて定められる凝縮温度設定値）で運転すれば良いが、低元側圧縮機１１の運転周波数が高く、必要とされる加熱能力が大きい場合は、熱源機効率よりも加熱能力の確保を優先すべきであるため、凝縮温度設定値は最大効率となる凝縮温度よりも高く設定される。
【００３３】
図８は、異なる温水温度設定値毎の低元側圧縮機１１の運転周波数と凝縮温度設定値との関係を示す図である。熱源機効率が最大となる凝縮温度は生成する温水温度により異なるため、図示するように、凝縮温度設定値は温水温度設定値に応じて変更される。
【００３４】
高元側膨張弁２５の開度も同様に、高元側凝縮器２４の高元側凝縮器冷媒温度検知手段２７が検知する冷媒の凝縮温度が設定値となるように制御される。目標となる冷媒の凝縮温度は、生成する温水温度および高元側圧縮機２１の運転周波数の関数として設定されており、膨張弁制御部５２は、該関数に基づいて高元側凝縮器２４の冷媒の目標となる凝縮温度を求める。該関数は予め関数格納領域５３に記憶されている（図示せず）。目標とする凝縮温度の考え方は低元側膨張弁１５の場合と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３５】
次に、本発明の実施の形態の温水熱源機１００の動作を説明する。図９は、制御部５の動作を説明するフローチャートである。運転開始操作が行われると、加熱能力制御部５１は、まず、温水循環手段３１を運転し、低元側圧縮機１１，高元側圧縮機２１を所定の運転周波数で運転する（ステップＳ１）。そして、加熱能力制御部５１は、温水温度検知手段３４で検知された温水温度が、設定された温水温度設定値より低いか否かを判定し（ステップＳ２）、検知された温水温度が温水温度設定値より低い場合は（ステップＳ２、Ｙｅｓ）、低元側圧縮機１１の運転周波数を上げ（ステップＳ３）、検知された温水温度が温水温度設定値より高い場合は（ステップＳ２、Ｎｏ）、低元側圧縮機１１の運転周波数を下げる（ステップＳ４）。なお、加熱能力制御部５１は、低元側圧縮機１１の運転周波数を変化させたとき、周波数設定関数５４に基づいて、高元側圧縮機２１の運転周波数も変化させる。
【００３６】
このように、加熱能力制御部５１は、必要加熱能力に対して加熱能力が不足する場合は、低元側圧縮機１１の運転周波数を上げる方向に制御し、加熱能力が過大である場合は、低元側圧縮機１１の運転周波数を下げる方向に制御するとともに、高元側圧縮機２１の運転周波数を低元側圧縮機１１の運転周波数の関数として予め設定された値となるように制御することによって、変動する暖房負荷に対して、必要な加熱能力を確実に確保することが可能となる。すなわち、低元側冷凍サイクルの容量を大きくすることなく必要加熱能力を確保することができる。
【００３７】
ステップＳ３またはステップＳ４の後、膨張弁制御部５２は、凝縮温度設定関数５５に基づいて低元側の凝縮温度設定値を求め（ステップＳ５）、低元側凝縮器冷媒温度検知手段１７が検知する低元側凝縮温度が前記求めた凝縮温度設定値と等しくなるように低元側膨張弁１５の開度を調整する（ステップＳ６）。そして、ステップＳ２へ移行する。なお、膨張弁制御部５２は、低元側膨張弁１５の開度を調整したとき、高元側膨張弁２５の開度も調整する。
【００３８】
図１０は、温水温度設定値が変更されたときの制御部５の動作を説明するフローチャートである。図示するように、温水温度設定値が変更されると（ステップＳ１１）、膨張弁制御部５２は、凝縮温度設定関数５５に基づいて低元側の凝縮温度設定値を求め（ステップＳ１２）、低元側凝縮器冷媒温度検知手段１７が検知する低元側凝縮温度が前記求めた凝縮温度設定値と等しくなるように低元側膨張弁１５の開度を調整する（ステップＳ１３）。そして温水温度設定値が変更されたときの動作がリターンとなる。
【００３９】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、制御部５は、温水温度検知手段３４が検知した温度が温水温度設定値に等しくなるように低元側圧縮機１１の運転周波数を増減する加熱能力制御部５１と、低元側圧縮機１１の運転周波数がしきい値Ａを下回ったとき、低元側凝縮器１４における低元側冷媒の凝縮温度が総合効率に基づいて定められる凝縮温度設定値に等しくなるように低元側膨張弁１５の開度を制御し、低元側圧縮機１１の運転周波数がしきい値Ａを上回ったとき、低元側冷媒の凝縮温度が低元側圧縮機１１の運転周波数の増加に応じて増加するように低元側膨張弁１５の開度を制御する膨張弁制御部５２と、を備えるように構成したので、常に熱源機の効率が最高効率となるように運転するのではなく、必要加熱能力に応じて熱源機の効率を優先した運転を行うか必要加熱能力の確保を優先した運転を行うかを切り替えることができるので、低元側冷凍サイクルの容量を大きくすることなく必要加熱能力を確保でき、かつできるだけ高効率な運転を行うことができるようになる。
【００４０】
また、しきい値Ａおよび凝縮温度設定値は温水温度設定値毎に定められるので、しきい値Ａおよび凝縮温度設定値をきめ細かく設定することができるので、熱源機の効率をさらに高めることができる。
【００４１】
なお、低元側凝縮器冷媒温度検知手段１７、高元側凝縮器冷媒温度検知手段２７が検知する凝縮温度と低元側吐出冷媒温度検知手段１６、高元側吐出冷媒温度検知手段２６が検知する吐出温度との間には相関関係がある。以上の説明においては、低元側凝縮器冷媒温度検知手段１７、高元側凝縮器冷媒温度検知手段２７が検知した凝縮温度に基づいて低元側膨張弁１５、高元側膨張弁２５の開度を制御するとして説明したが前記凝縮温度の代わりに低元側吐出冷媒温度検知手段１６、高元側吐出冷媒温度検知手段２６が検知した吐出温度に基づいて膨張弁１５、２５の開度を制御するようにしてもよい。このようにすることによって、中間熱交換器６や温水熱交換器３２がプレート式熱交換器である場合のように、凝縮温度が検知できない場合であっても、前記凝縮温度に基づいた制御と同等の制御を実行することができる。より具体的には、膨張弁制御部５２は、低元側圧縮機１１の運転周波数が所定のしきい値を下回ったとき、低元側の吐出温度が総合効率に基づいて定められる吐出温度の設定値に等しくなるように低元側膨張弁１５の開度を制御し、低元側圧縮機１１の運転周波数が前記しきい値を上回ったとき、低元側の吐出温度が低元側圧縮機１１の運転周波数の増加に応じて増加するように低元側膨張弁１５の開度を制御するようにするとよい。このようにすることによって、低元側冷凍サイクルの容量を大きくすることなく必要加熱能力を確保でき、かつできるだけ高効率な運転を行うことができるようになる。
【００４２】
また、吐出温度に基づいて低元側膨張弁１５の開度を制御する場合においても、効率を優先した運転を行うか加熱能力を確保するための運転を行うかを判定するための運転周波数のしきい値および吐出温度の設定値は温水温度設定値毎に定められるようにするとよい。このようにすることによって、前記しきい値および吐出温度の設定値をきめ細かく設定することができるので、熱源機の効率をさらに高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明にかかる温水熱源機は、二元冷凍サイクルを用いて水を加熱する温水熱源機に適用して好適である。
【符号の説明】
【００４４】
１  低元側冷凍サイクル
２  高元側冷凍サイクル
３  温水循環サイクル
４  放熱器
５  制御部
６  中間熱交換器
１１  低元側圧縮機
１２  低元側四方弁
１３  低元側蒸発器
１４  低元側凝縮器
１５  低元側膨張弁
１６  低元側吐出冷媒温度検知手段
１７  低元側凝縮器冷媒温度検知手段
２１  高元側圧縮機
２２  高元側四方弁
２３  高元側蒸発器
２４  高元側凝縮器
２５  高元側膨張弁
２６  高元側吐出冷媒温度検知手段
２７  高元側凝縮器冷媒温度検知手段
３１  温水循環手段
３２  温水熱交換器
３３  タンク
３４  温水温度検知手段
５１  加熱能力制御部
５２  膨張弁制御部
５３  関数格納領域
５４  周波数設定関数
５５  凝縮温度設定関数
１００  温水熱源機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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