(57)【要約】【課題】必要以上に冷媒吐出温度が無駄に高く制御されるのを抑え、冷熱源機全体の効率の低下を防止する。【解決手段】冷媒の実吐出温度が目標吐出温度となるように第１膨張弁４４の弁開度を制御する際、目標吐出温度決定部６１Ｂａが、目標吐出温度を、地中熱源熱交換器４５から流出する冷媒の温度を用いて決定する。これにより、地中の実際の温度状態を加味した目標吐出温度の設定を行うことができるので、ヒートポンプ冷熱源機１全体の効率を向上することができる。【選択図】図４
2019168169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、蒸発器として機能する負荷側熱交換器、減圧手段、及び、凝縮器として機能する熱源側熱交換器、を冷媒配管で接続して、ヒートポンプ回路を形成し、
前記負荷側熱交換器、及び、負荷端末を、循環液配管で接続して、負荷側回路を形成し、
前記熱源側熱交換器、及び、熱源を熱媒配管で接続して熱源接続路を形成した、ヒートポンプ冷熱源機において、
前記ヒートポンプ回路において、前記圧縮機から吐出される冷媒の実吐出温度を検出する吐出温度検出手段と、
前記熱源の温度を推定可能な熱源指標を検出する熱源指標検出手段と、
前記熱源指標検出手段が検出した前記熱源指標に応じて、前記圧縮機から吐出される冷媒の目標吐出温度を決定する目標吐出温度決定手段と、
前記吐出温度検出手段により検出される前記実吐出温度が、前記目標吐出温度決定手段が決定する前記目標吐出温度となるように、前記減圧手段の開度を制御する減圧制御手段と、
を有することを特徴とするヒートポンプ冷熱源機。
【請求項２】
前記熱源接続路は、
前記熱源としての地中熱交換器と前記熱源側熱交換器とを前記熱媒配管で接続した地中熱循環回路であり、
前記熱源指標検出手段は、
前記熱源側熱交換器から前記熱媒配管を介し前記地中熱交換器へ戻る熱媒の戻り温度を検出する地中戻り温度検出手段、若しくは、
前記地中熱交換器から前記熱媒配管を介し前記熱源側熱交換器へ向かう熱媒の往き温度を検出する地中往き温度検出手段、若しくは、
前記熱源側熱交換器から前記冷媒配管を介し流出する前記冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段、若しくは、
前記熱源側熱交換器内で凝縮する前記冷媒の凝縮温度を検出する凝縮温度検出手段、である
ことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ冷熱源機。
【請求項３】
前記目標吐出温度決定手段は、
前記熱源指標検出手段が検出した前記熱源指標と、前記圧縮機の回転数と、前記負荷端末を操作可能な操作手段の操作に対応した循環液の目標循環液温度と、に応じて、前記目標吐出温度を決定する
ことを特徴とする請求項１または２記載のヒートポンプ冷熱源機。
【請求項４】
前記目標吐出温度決定手段は、
前記目標吐出温度Ｔｏを、
前記熱源指標検出手段が検出する前記熱源指標に係わる複数の温度ゾーンそれぞれに予め対応づけられた温度係数Ｘと、前記圧縮機の回転数に係わる複数の回転数ゾーンそれぞれに予め対応づけられた回転数係数Ｙと、前記目標循環液温度に係わる複数の循環液温度ゾーンそれぞれに予め対応づけられた循環液温度係数Ｚと、を用いた式
Ｔｏ＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚ
により算出する
ことを特徴とする請求項３記載のヒートポンプ冷熱源機。
【請求項５】
前記熱源接続路の前記熱媒配管に設けられた熱媒ポンプを有し、
前記減圧制御手段は、
前記熱媒ポンプが起動して所定期間が経過した後に、前記実吐出温度が前記目標吐出温度となるように前記減圧手段の開度を制御する
ことを特徴とする請求項４記載のヒートポンプ冷熱源機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、負荷端末における冷房運転を行う、ヒートポンプ冷熱源機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種のヒートポンプ冷熱源機においては、特許文献１記載のように、圧縮機からの冷媒の実吐出温度が目標吐出温度となるように、膨張弁の開度を制御するものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２９６１６号公報（段落００３６等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この従来のものでは、熱源である地中の実際の温度状態を加味することなく、圧縮機の回転数及びリモコン設定温度に基づいて前記目標吐出温度を設定している。このため、冷房運転時は、想定しうる最高の地中温度（例えば約３０℃）に合わせて前記目標吐出温度が設定されることとなる。この結果、場合によっては必要以上に冷媒吐出温度が無駄に高く制御されることとなり、冷熱源機全体の効率の低下を招くという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、圧縮機、蒸発器として機能する負荷側熱交換器、減圧手段、及び、凝縮器として機能する熱源側熱交換器、を冷媒配管で接続して、ヒートポンプ回路を形成し、前記負荷側熱交換器、及び、負荷端末を、循環液配管で接続して、負荷側回路を形成し、前記熱源側熱交換器、及び、熱源を熱媒配管で接続して熱源接続路を形成した、ヒートポンプ冷熱源機において、前記ヒートポンプ回路において、前記圧縮機から吐出される冷媒の実吐出温度を検出する吐出温度検出手段と、前記熱源の温度を推定可能な熱源指標を検出する熱源指標検出手段と、前記熱源指標検出手段が検出した前記熱源指標に応じて、前記圧縮機から吐出される冷媒の目標吐出温度を決定する目標吐出温度決定手段と、前記吐出温度検出手段により検出される前記実吐出温度が、前記目標吐出温度決定手段が決定する前記目標吐出温度となるように、前記減圧手段の開度を制御する減圧制御手段と、を有するものである。
【０００６】
また、請求項２では、前記熱源接続路は、前記熱源としての地中熱交換器と前記熱源側熱交換器とを前記熱媒配管で接続した地中熱循環回路であり、前記熱源指標検出手段は、前記熱源側熱交換器から前記熱媒配管を介し前記地中熱交換器へ戻る熱媒の戻り温度を検出する地中戻り温度検出手段、若しくは、前記地中熱交換器から前記熱媒配管を介し前記熱源側熱交換器へ向かう熱媒の往き温度を検出する地中往き温度検出手段、若しくは、前記熱源側熱交換器から前記冷媒配管を介し流出する前記冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段、若しくは、前記熱源側熱交換器内で凝縮する前記冷媒の凝縮温度を検出する凝縮温度検出手段、であるものである。
【０００７】
また、請求項３では、前記目標吐出温度決定手段は、前記熱源指標検出手段が検出した前記熱源指標と、前記圧縮機の回転数と、前記負荷端末を操作可能な操作手段の操作に対応した循環液の目標循環液温度と、に応じて、前記目標吐出温度を決定するものである。
【０００８】
また、請求項４では、前記目標吐出温度決定手段は、前記目標吐出温度Ｔｏを、前記熱源指標検出手段が検出する前記熱源指標に係わる複数の温度ゾーンそれぞれに予め対応づけられた温度係数Ｘと、前記圧縮機の回転数に係わる複数の回転数ゾーンそれぞれに予め対応づけられた回転数係数Ｙと、前記目標循環液温度に係わる複数の循環液温度ゾーンそれぞれに予め対応づけられた循環液温度係数Ｚと、を用いた式Ｔｏ＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚにより算出するものである。
【０００９】
また、請求項５では、前記熱源接続路の前記熱媒配管に設けられた熱媒ポンプを有し、前記減圧制御手段は、前記熱媒ポンプが起動して所定期間が経過した後に、前記実吐出温度が前記目標吐出温度となるように前記減圧手段の開度を制御するものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の請求項１によれば、負荷側熱交換器における、ヒートポンプ回路及び熱源接続路と負荷側回路との熱交換により、負荷端末における冷房運転が行われる。
【００１１】
すなわち、運転時には、前記ヒートポンプ回路において、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が圧縮機で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、凝縮器として機能する前記熱源側熱交換器において前記熱媒配管を流れる熱媒に放熱して高圧の液体となり、蒸発器として機能する負荷側熱交換器において前記負荷側回路を流れる循環液から吸熱し、低温・低圧のガスとして再び第１圧縮機へと戻る。このとき、熱源接続路において、熱媒配管を流れる熱媒は、前記熱源側熱交換器において高温となっている前記冷媒から吸熱し、その熱を帯びた熱媒が熱媒配管を介し導かれて熱を熱源（例えば地中に設けられた地中熱交換器）へと放熱する。
【００１２】
このとき、前記熱源への放熱（例えば地中への放熱）を行うためには熱媒の温度を熱源の温度（例えば地中温度）よりも高くする必要があることから、通常、ヒートポンプ回路において、圧縮機からの冷媒の実吐出温度が、前記熱媒の温度を勘案した目標吐出温度となるように、減圧手段の開度が制御される。しかしながら、熱源の実際の温度状態を加味しない場合には、想定しうる熱源の最高温度（例えば地中温度の場合約３０℃）に合わせて前記目標吐出温度が設定されることとなる。この結果、場合によっては必要以上に前記冷媒吐出温度が無駄に高く制御されることとなり、冷熱源機全体の効率（例えばＣＯＰ）の低下を招く。
【００１３】
そこで請求項１によれば、熱源指標検出手段が設けられ、前記熱源の温度を推定可能な熱源指標（例えば、地中熱交換器へ向かう熱媒の往き温度、地中熱交換器から戻る熱媒の戻り温度、熱源側熱交換器から流出する冷媒の温度、熱源側熱交換器内における冷媒の凝縮温度、等）が検出される。そして、目標吐出温度決定手段が、前記熱源指標検出手段が検出した熱源指標に応じて前記目標吐出温度を決定し、減圧制御手段は、吐出温度検出手段により検出される実吐出温度が前記決定された目標吐出温度となるように、前記減圧手段を制御する。これにより、前記した手法と異なり、熱源の実際の温度状態を加味した目標吐出温度の設定を行うことができるので、冷熱源機全体の効率を向上することができる。
【００１４】
また、請求項２によれば、地中に放熱する場合に、熱源指標として、地中熱交換器への熱媒戻り温度、若しくは地中熱交換器からの熱媒往き温度、若しくは熱源側熱交換器から流出する冷媒温度、若しくは熱源側熱交換器内での冷媒凝縮温度を用いることにより、地中側の温度状態を精度よく把握し、適切な目標吐出温度の設定を行って確実に効率を向上することができる。
【００１５】
また、請求項３によれば、熱源指標と、圧縮機回転数と、操作手段の操作に対応した目標循環液温度とに対応して目標吐出温度を決定する。これにより、ユーザによる冷房能力の設定やヒートポンプ回路における圧縮機の動作状態を加味した、さらに精度のよい目標吐出温度の設定を行うことができる。
【００１６】
また、請求項４によれば、温度ゾーンに対応づけられた温度係数Ｘ、圧縮機の回転数ゾーンに対応づけられた回転数係数Ｙ、循環液温度ゾーンに対応づけられた循環液温度係数Ｚ、を用いた式Ｔｏ＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚで目標吐出温度Ｔｏを算出することにより、簡素な演算で確実かつ迅速な減圧制御を実行することができる。
【００１７】
地中熱循環回路では、通常、地上側に位置する熱源側熱交換器と地中熱交換器とを接続する熱媒配管においても、ある程度の長さの地上区間が存在する。あるいは、地中に配置されていてもその深さが浅く、外気の影響を受ける（すなわち厳密には地中のみと熱交換しているとは言えない）区間が存在する。熱媒配管のうちそれらの区間に存在する熱媒は、地中の温度を正しく反映していないおそれがある。これに対応して、請求項５によれば、熱媒配管の熱媒ポンプの起動後、所定期間が経過したのちに、減圧制御手段による減圧手段の開度制御を開始する。これにより、熱媒の流動が進んで地中の温度を正しく反映するようになってから前述の制御が行われるので、前記のおそれを確実に回避した、精度のよい目標吐出温度の設定を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態のヒートポンプ冷熱源機の主要なユニットの外観構成図
【図２】ヒートポンプ冷熱源機全体の回路構成図
【図３】冷房運転時の作動を説明する図
【図４】地中熱制御装置の機能的構成図
【図５】空気熱制御装置の機能的構成図
【図６】冷媒温度と冷媒温度ゾーンとの対応付け、及び、冷媒温度ゾーンと冷媒温度係数の値との対応付け、を表す図
【図７】圧縮機回転数と回転数ゾーンとの対応付け、及び、回転数ゾーンと回転数係数の値との対応付け、を表す図
【図８】メインリモコンによる設定温度範囲による循環液温度ゾーンと循環液温度係数Ｚの値との対応付け、を表す図
【図９】冷房時のＣＯＰ向上効果を比較例と対比させて示すグラフ図
【図１０】熱源指標として地中往き温度を用いる変形例におけるヒートポンプ冷熱源機全体の回路構成図
【図１１】地中熱制御装置の機能的構成図
【図１２】熱源指標として地中戻り温度を用いる変形例におけるヒートポンプ冷熱源機全体の回路構成図
【図１３】地中熱制御装置の機能的構成図
【図１４】熱源指標として凝縮温度を用いる変形例におけるヒートポンプ冷熱源機全体の回路構成図
【図１５】地中熱制御装置の機能的構成図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。
【００２０】
本実施形態は、本発明を複合熱源型のヒートポンプ冷熱源機に適用した場合の実施形態である。本実施形態のヒートポンプ冷熱源機１の主要なユニットの外観構成を図１に示す。図１において、本実施形態のヒートポンプ冷熱源機１は、地中熱ヒートポンプユニット４と、空気熱ヒートポンプユニット５と、熱交換端末３６に循環液Ｌ（例えば、水や不凍液）を循環させる、負荷側回路としての端末循環回路３０と、熱源接続路としての地中熱循環回路２０とを有している。
【００２１】
本実施形態のヒートポンプ冷熱源機１全体の回路構成を図２に示す。図２に示すように、前記ヒートポンプ冷熱源機１は、前記地中熱ヒートポンプユニット４に備えられ、地中熱源を利用して前記熱交換端末３６側の循環液Ｌを加熱又は冷却可能な第１ヒートポンプ回路４０（ヒートポンプ回路に相当）と、前記空気熱ヒートポンプユニット５に備えられ、空気熱源を利用して前記熱交換端末３６側の循環液Ｌを加熱又は冷却可能な第２ヒートポンプ回路５０と、前記端末循環回路３０と、前記地中熱循環回路２０とを有している。
【００２２】
図２において、第１ヒートポンプ回路４０は、能力可変の第１圧縮機４３と、負荷側熱交換器としての第１熱交換器４１と、減圧手段としての第１膨張弁４４と、熱源側熱交換器としての地中熱源熱交換器４５とが、第１冷媒配管４２（冷媒配管に相当）によって環状に接続されている。この第１冷媒配管４２には、前記第１ヒートポンプ回路４０における第１冷媒Ｃ１（後述の図３参照）の流れ方向を切り換える切換弁としての四方弁４６が設けられている。
【００２３】
前記第１熱交換器４１及び前記地中熱源熱交換器４５は、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、第１冷媒Ｃ１を流通させる冷媒流路と前記循環液Ｌを流通させる流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ものである。
【００２４】
また、第１圧縮機４３から吐出された第１冷媒Ｃ１の温度（実吐出温度に相当）は、吐出温度検出手段としての第１冷媒吐出温度センサ４２ａによって検出される。同様に、第１熱交換器４１から第１膨張弁４４を介して地中熱源熱交換器４５に至るまでの第１冷媒配管４２に設けられた冷媒温度センサ４２ｃ，４２ｂのうち、第１膨張弁４４から地中熱源熱交換器４５までの第１冷媒配管４２に設けられた第１冷媒温度センサ４２ｂによって、低圧側（暖房時）又は高圧側（冷房時）の第１冷媒Ｃ１の温度が検出される。前記第１冷媒吐出温度センサ４２ａ及び前記第１冷媒温度センサ４２ｂの検出結果は、前記地中熱制御装置６１へ入力される。なお、第１冷媒温度センサ４２ｂで検出される第１冷媒Ｃ１の温度が、この実施形態における熱源指標に相当し、第１冷媒温度センサ４２ｂは、冷媒温度検出手段に相当すると共に、熱源指標検出手段にも相当する。
【００２５】
第２ヒートポンプ回路５０は、能力可変の第２圧縮機５３と、第２熱交換器５１と、第２膨張弁５４と、空気熱源熱交換器５５とが、第２冷媒配管５２によって環状に接続されている。この第２冷媒配管５２には、前記第２ヒートポンプ回路５０における第２冷媒Ｃ２（後述の図３参照）の流れ方向を切り換える切換弁としての四方弁５８が設けられている。
【００２６】
前記第２熱交換器５１は、前述と同様、例えばプレート式熱交換器で構成されており、前記第２冷媒Ｃ２を流通させる冷媒流路と前記循環液Ｌを流通させる流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ものである。
【００２７】
また、第２圧縮機５３から吐出された第２冷媒Ｃ２の温度は、第２冷媒吐出温度センサ５２ａによって検出される。同様に、第２膨張弁５４から空気熱源熱交換器５５までの第２冷媒配管５２に設けられた第２冷媒温度センサ５２ｂによって、低圧側（暖房時）又は高圧側（冷房時）の第２冷媒Ｃ２の温度が検出される。さらに、外気の温度が、外気温センサ５７によって検出される。前記第２冷媒吐出温度センサ５２ａ及び前記外気温センサ５７の検出結果は、空気熱制御装置６２へ入力される。
【００２８】
なお、前記第１ヒートポンプ回路４０の前記第１冷媒Ｃ１、および、前記第２ヒートポンプ回路５０の前記第２冷媒Ｃ２としては、例えばＲ４１０ＡやＲ３２等の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。
【００２９】
地中熱循環回路２０は、回転速度（単位時間当たりの回転数）可変の熱源側循環ポンプとしての地中熱循環ポンプ２２（熱媒ポンプに相当）と、熱源側熱交換器としての地中熱源熱交換器４５と、地中熱源熱交換器４５を流通する前記第１冷媒Ｃ１と熱交換する熱源として（この例では地中に）設置された地中熱交換器２３とが、熱媒配管としての地中熱配管２１によって環状に接続されている。この地中熱配管２１には、前記地中熱循環ポンプ２２によって、エチレングリコールやプロピレングリコール等を添加した不凍液が熱媒Ｈ１（後述の図３参照）として循環されるとともに、前記熱媒Ｈ１を貯留し地中熱循環回路２０の圧力を調整する地中用シスターン２４が設けられている。なお、地中熱交換器２３は、地中に設けられるのには限られず、例えば湖沼、貯水池、河川、海、温泉、井戸等の、比較的大容量の水源中に設けられ、それらから採熱するようにしてもよい。
【００３０】
端末循環回路３０は、前記第１熱交換器４１と、前記第２熱交換器５１と、ファンコイルや床暖房パネルやパネルコンベクタ等の負荷端末としての熱交換端末３６とが、循環液配管としての負荷配管３１によって上流側から順に環状に接続されている。この負荷配管３１には、端末循環回路３０に前記循環液Ｌを循環させる負荷側循環ポンプとしての循環液循環ポンプ３２と、循環液Ｌを貯留し端末循環回路３０の圧力を調整する冷暖房用シスターン３５とが設けられている。前記循環液循環ポンプ３２は、この例では、定速（一定回転数）にて回転するように構成されている。また、前記熱交換端末３６は、端末用リモコン６０ｂによって操作可能である。なお、熱交換端末３６は、図２では１つ設けられているが、２つ以上であってもよく、数量や仕様が特に限定されるものではない。
【００３１】
このとき、端末循環回路３０においては、前記第１熱交換器４１と前記第２熱交換器５１とが直列に接続されており、かつ、前記したように、端末循環回路３０を循環する循環液Ｌの流れに対して、前記第１熱交換器４１が前記第２熱交換器５１よりも上流側に配設されている。すなわち、前記ヒートポンプ冷熱源機１は、地中熱源を利用して熱交換端末３６側の循環液Ｌを加熱又は冷却する第１ヒートポンプ回路４０の第１熱交換器４１と、空気熱源を利用して熱交換端末３６側の循環液Ｌを加熱又は冷却する第２ヒートポンプ回路５０の第２熱交換器５１とが、端末循環回路３０に対して直列に接続された、複合熱源ヒートポンプ装置となっているものである。
【００３２】
なお、負荷配管３１には、熱交換端末３６から第１熱交換器４１に流入する循環液Ｌの温度を検出する、循環液温度検出手段としての戻り温水温度センサ３４が設けられており、その検出結果は、前記地中熱制御装置６１及び前記空気熱制御装置６２へ入力される。なお、空気熱制御装置６２は、戻り温水温度センサ３４に直接接続されず、前記地中熱制御装置６１を介して戻り温水温度センサ３４の検出結果を取得する構成でもよい。
【００３３】
ここで、前記ヒートポンプ冷熱源機１は、前記の四方弁４６，５８の切替によって冷房運転を行う冷房装置、若しくは、暖房運転を行う暖房装置として選択的に機能させることができる。
【００３４】
図３に、冷房運転時の状態を示す。なお、図示の煩雑を防止するために、図２に示していた各種の信号線は省略している。この図３に示す冷房運転時においては、前記第１ヒートポンプ回路４０では、図示のように前記四方弁４６が切り替えられることで、第１圧縮機４３から吐出された第１冷媒Ｃ１を、地中熱源熱交換器４５、第１膨張弁４４、第１熱交換器４１の順に流通させた後、第１圧縮機４３に戻す流路を形成する。これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の第１冷媒Ｃ１が前記第１圧縮機４３で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、凝縮器として機能する前記地中熱源熱交換機４５において、前記地中熱循環回路２０を流れる熱媒Ｈ１と熱交換を行って前記熱媒Ｈ１に熱を放出しながら高圧の液体に変化する。こうして液体となった第１冷媒Ｃ１は前記第１膨張弁４４において減圧されて低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、蒸発器として機能する前記第１熱交換器４１において、前記端末循環回路３０を流れる循環液Ｌと熱交換を行って蒸発してガスに変化することで吸熱し前記循環液Ｌを冷却した後、低温・低圧のガスとして再び前記第１圧縮機４３へと戻る。
【００３５】
一方、前記第２ヒートポンプ回路５０では、図示のように前記四方弁５８が切り替えられることで、第２圧縮機５３から吐出された第２冷媒Ｃ２を、空気熱源熱交換器５５、第２膨張弁５４、第２熱交換器５１の順に流通させた後、第２圧縮機５３に戻す流路を形成する。これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の第２冷媒Ｃ２が前記第２圧縮機５３で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、凝縮器として機能する前記空気熱源熱交換器５５において、送風ファン５６の作動により送られる空気との熱交換を行って外気へ熱を放出しながら高圧の液体に変化する。こうして液体となった第２冷媒Ｃ２は前記第２膨張弁５４において減圧されて低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、蒸発器として機能する前記第２熱交換器５１において、前記端末循環回路３０を流れる循環液Ｌと熱交換を行って蒸発してガスに変化することで吸熱し前記循環液Ｌを冷却した後、低温・低圧のガスとして再び前記第２圧縮機５３へと戻る。
【００３６】
また、地中熱循環回路２０では、前記熱媒Ｈ１が地中熱循環ポンプ２２により地中熱源熱交換器４５に供給される。そして、凝縮器として機能する前記地中熱源熱交換器４５において、地中熱源熱交換器４５の冷媒流路を流通する前記第１冷媒Ｃ１と、地中熱源熱交換器４５の流体流路を流通する前記熱媒Ｈ１とが対向して流れて熱交換が行われ、高温となっている第１冷媒Ｃ１の熱が熱媒Ｈ１側に放熱されて第１冷媒Ｃ１が冷却された後、熱媒Ｈ１の熱は地中熱交換器２３によって地中へと放熱される。
【００３７】
また、端末循環回路３０では、循環液循環ポンプ３２により第１熱交換器４１に流入した循環液Ｌは、蒸発器として機能する前記第１熱交換器４１において、地中熱循環回路２０の熱媒Ｈ１と熱交換し前記のように冷却された前記第１冷媒Ｃ１との熱交換を行って冷却された後、蒸発器として機能する前記第２熱交換器５１において、前記空気熱源熱交換器５５で外気と熱交換し前記のように冷却された前記第２冷媒Ｃ２との熱交換を行ってさらに冷却される。こうして冷却された循環液Ｌは、その後、前記熱交換端末３６に供給されて被空調空間を冷却する。
【００３８】
なお、上記においては、地中熱ヒートポンプユニット４および空気熱ヒートポンプユニット５の両方を動作させた冷房運転時の状態を図３に示して説明したが、これに限られない。すなわち、地中熱ヒートポンプユニット４単体のみを動作させての冷房運転や、空気熱ヒートポンプユニット５単体のみを動作させての冷房運転も可能なものである。
【００３９】
なお、以上においては冷房運転を例にとって説明したが、四方弁４６が切り替えられることで、第１圧縮機４３から吐出された第１冷媒Ｃ１を、第１熱交換器４１、第１膨張弁４４、地中熱源熱交換器４５の順に流通させた後、第１圧縮機４３に戻す流路を形成し、暖房運転を行うこともできる（詳細な説明は省略）。
【００４０】
次に、本実施形態における地中熱制御装置６１及び空気熱制御装置６２について説明する。前記地中熱制御装置６１及び前記空気熱制御装置６２は、詳細な図示を省略するが、各種のデータやプログラムを記憶する記憶部と、演算・制御処理を行う制御部とを備えている。これら前記地中熱制御装置６１及び前記空気熱制御装置６２の機能的構成を図４及び図５により説明する。
【００４１】
図４に示すように、前記地中熱制御装置６１は、圧縮機制御手段としての圧縮機制御部６１Ａと、膨張弁制御部６１Ｂと、ポンプ制御部６１Ｃと、を機能的に備えている。また、地中熱制御装置６１は、熱交換端末３６に備えられた端末制御装置３６ａ及びメインリモコン６０ａ（操作手段に相当）に対し、通信可能に接続されている（図２参照）。
【００４２】
圧縮機制御部６１Ａは、前記戻り温水温度センサ３４により検出された循環液Ｌの温度に応じて、前記第１圧縮機４３の回転数を制御する。特にこの例では、圧縮機制御部６１Ａは、前記戻り温水温度センサ３４により検出される循環液Ｌの温度が、例えば前記メインリモコン６０ａの操作に対応した所望の目標温度となるように、前記第１圧縮機４３の回転数を制御する。
【００４３】
膨張弁制御部６１Ｂは、前記第１圧縮機４３から吐出される冷媒の目標吐出温度を決定する目標吐出温度決定部６１Ｂａ（目標吐出温度決定手段に相当）と、前記第１冷媒吐出温度センサ４２ａにより検出される前記実吐出温度が、前記目標吐出温度決定部６１Ｂａが決定する前記目標吐出温度となるように、前記第１膨張弁４４の弁開度を制御する開度制御部６１Ｂｂ（減圧制御手段に相当）とを有している。なお、目標吐出温度決定部６１Ｂａによる前記目標吐出温度の決定手法の詳細については、後述する。
【００４４】
ポンプ制御部６１Ｃは、前記第１冷媒温度センサ４２ｂにより検出された第１冷媒Ｃ１の温度に応じて、前記地中熱循環ポンプ２２の前記回転数を制御する（図２も参照）。特にこの例では、前記ポンプ制御部６１Ｃは、前記第１冷媒温度センサ４２ｂにより検出される前記第１冷媒Ｃ１の温度が略一定値となるように、前記地中熱循環ポンプ２２の前記回転数を制御する。
【００４５】
図５に示すように、前記空気熱制御装置６２は、圧縮機制御部６２Ａと、膨張弁制御部６２Ｂと、ファン制御部６２Ｃとを機能的に備えている。また空気熱制御装置６２は、前記地中熱制御装置６１に対し、通信可能に接続されている（図２参照）。
【００４６】
圧縮機制御部６２Ａは、前記戻り温水温度センサ３４により検出された循環液Ｌの温度に応じて、前記第２圧縮機５３の回転数を制御する。特にこの例では、圧縮機制御部６２Ａは、前記戻り温水温度センサ３４により検出される循環液Ｌの温度が、例えば前記メインリモコン６０ａの操作に対応した所望の目標温度となるように、前記第２圧縮機５３の回転数を制御する。なお、この空気熱制御装置６２の圧縮機制御部６２Ａと前記地中熱制御装置６１の前記圧縮機制御部６１Ａとは、必要に応じて互いに連携しつつ、対象となる第１圧縮機４３又は第２圧縮機５３の制御を行う。
【００４７】
膨張弁制御部６２Ｂは、第２冷媒吐出温度センサ５２ａにより検出される第２冷媒Ｃ２の温度に応じて、前記第２膨張弁５４の弁開度を制御する。特にこの例では、膨張弁制御部６２Ｂは、第２冷媒吐出温度センサ５２ａにより検出される第２冷媒Ｃ２の温度が、例えば前記メインリモコン６０ａの操作に対応した制御上の目標温度となるように、前記第２膨張弁５４の弁開度を制御する。なお、この空気熱制御装置６２の膨張弁制御部６２Ｂと前記地中熱制御装置６１の前記膨張弁制御部６１Ｂとは、必要に応じて互いに連携しつつ、対象となる第１膨張弁４４又は第２膨張弁５４の制御を行う。
【００４８】
ファン制御部６２Ｃは、前記外気温センサ５７により検出された外気の温度に応じて、前記送風ファン５６の回転数を制御する（図２も参照）。
【００４９】
以上の基本構成及び作動であるヒートポンプ冷熱源機１において、本実施形態の要部は、前記第１圧縮機４３からの前記目標吐出温度は、熱源である地中の実際の温度を勘案した温度となるように目標吐出温度決定部６１Ｂａによって設定されるとともに、第１膨張弁４４の弁開度は、前記実吐出温度がその目標吐出温度となるように開度制御部６１Ｂｂによって制御されることにある。以下、その詳細を順を追って説明する。
【００５０】
すなわち、本実施形態では、冷房運転時においては、熱源としての地中への放熱を行うためには熱媒Ｈ１の温度を熱源温度である地中温度よりも高くする必要がある。そのため、通常、第１ヒートポンプ回路４０において、第１圧縮機４３からの冷媒の実吐出温度が、前記熱媒Ｈ１の温度を勘案した目標吐出温度となるように、第１膨張弁４４の開度が制御される。
【００５１】
しかしながら、熱源である地中の実際の温度状態を加味しない場合には、想定しうる地中の最高温度（例えば約３０℃）に合わせて前記目標吐出温度が設定されることとなる。この結果、場合によっては必要以上に前記冷媒吐出温度が無駄に高く制御されることとなり、冷熱源機全体の効率（例えば成績係数である後述するＣＯＰ等）の低下を招く。
【００５２】
そこで本実施形態においては、熱源である地中の温度を推定可能な熱源指標として、前記地中熱源熱交換器４５から流出する冷媒の温度（前記第１冷媒温度センサ４２ｂにより検出）が用いられ、目標吐出温度決定部６１Ｂａによってこの冷媒の温度に応じて前記目標吐出温度が決定される。そして、膨張弁制御部６１Ｂは、検出される実吐出温度が前記決定された目標吐出温度となるように、前記第１膨張弁を制御する。以下、目標吐出温度決定部６１Ｂａによる前記目標吐出温度決定手法の詳細について、図６〜図８により説明する。
【００５３】
前記目標吐出温度決定部６１Ｂａは、目標吐出温度Ｔｏを、以下の式１によって算出する。
Ｔｏ＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚ  ・・  式１
（但し、Ｘ：冷媒温度係数、Ｙ：回転数係数、Ｚ：循環液温度係数）
【００５４】
冷媒温度係数Ｘは、冷房運転時において前記第１冷媒温度センサ４２ｂが検出する前記冷媒の温度に係わる、複数の冷媒温度ゾーンそれぞれに予め対応づけられている。図６（ａ）に、前記冷媒の温度と、前記冷媒温度ゾーンとの対応付けの一例を示す。
【００５５】
図６（ａ）のテーブルに示すように、前記第１冷媒温度センサ４２ｂが検出する前記冷媒の温度にそれぞれ対応づける冷媒温度ゾーンとして、冷媒温度が高いほうから低いほうへと向かう順に、５つの冷媒温度ゾーン、すなわち、冷媒温度ゾーンＩ、冷媒温度ゾーンＩＩ、冷媒温度ゾーンＩＩＩ、冷媒温度ゾーンＩＶ、冷媒温度ゾーンＶが規定されている。
【００５６】
その際、各冷媒温度ゾーンＩ〜Ｖどうしの境界にはヒステリシスが設けられており、前記冷媒温度が低くなる方向に冷媒温度ゾーンが切り替わる場合の各ゾーンどうしの境界と、前記冷媒温度が高くなる方向に冷媒温度ゾーンが切り替わる場合の各ゾーンどうしの境界とが異なる。すなわち、冷媒温度の値が最低となる冷媒温度ゾーンＶから冷媒温度の値が高くなる側に隣接する冷媒温度ゾーンＩＶへ切り替わるときの境界は冷媒温度＝１５［℃］である（言い替えれば、冷媒が低い状態から徐々に上昇してきて１５［℃］となると、冷媒温度ゾーンＶから冷媒温度ゾーンＩＶに切り替わる）。同様に、冷媒温度ゾーンＩＶから冷媒温度ゾーンＩＩＩへ切り替わるときの境界は冷媒温度＝２０［℃］であり、冷媒温度ゾーンＩＩＩから冷媒温度ゾーンＩＩへ切り替わるときの境界は冷媒温度＝２６［℃］であり、冷媒温度ゾーンＩＩから冷媒温度ゾーンＩへ切り替わるときの境界は冷媒温度＝３０［℃］となっている。
【００５７】
逆に、前記冷媒温度が最高となる冷媒温度ゾーンＩから冷媒温度の値が低くなる側に隣接する冷媒温度ゾーンＩＩへ切り替わるときの境界は冷媒温度＝２８［℃］である（言い替えれば、冷媒温度が高い状態から徐々に低下してきて２８［℃］となると、冷媒温度ゾーンＩから冷媒温度ゾーンＩＩに切り替わる）。同様に、冷媒温度ゾーンＩＩから冷媒温度ゾーンＩＩＩへ切り替わるときの境界は冷媒温度＝２４［℃］であり、冷媒温度ゾーンＩＩＩから冷媒温度ゾーンＩＶへ切り替わるときの境界は冷媒温度＝１８［℃］であり、冷媒温度ゾーンＩＶから冷媒温度ゾーンＶへ切り替わるときの境界は冷媒温度＝１３［℃］となっている。なお、前記冷媒温度ゾーンＩ〜Ｖが、熱源指標に係わる複数の温度ゾーンに相当し、前記冷媒温度係数Ｘは、複数の温度ゾーンそれぞれに予め対応づけられた温度係数に相当する。
【００５８】
図６（ｂ）に、前記冷媒温度ゾーンＩ〜Ｖのそれぞれと、前記冷媒温度係数Ｘの値との対応付けの一例を示す。図６（ｂ）のテーブルに示すように、前記冷媒温度係数Ｘの値は、前記冷媒温度ゾーンＩには４０、前記冷媒温度ゾーンＩＩには３６、前記冷媒温度ゾーンＩＩＩには３２、前記冷媒温度ゾーンＩＶには２８、前記冷媒温度ゾーンＶには２６、がそれぞれ対応づけられている。すなわち、第１冷媒温度センサ４２ｂの検出する冷媒温度が高いほど、冷媒温度係数Ｘが大きくなっている。
【００５９】
また、回転数係数Ｙは、冷房運転時における前記第１圧縮機４３の回転数に係わる、複数の回転数ゾーンそれぞれに予め対応づけられている。図７（ａ）に、前記第１圧縮機４３の回転数と、前記回転数ゾーンとの対応付けの一例を示す。
【００６０】
図７（ａ）のテーブルに示すように、前記圧縮機制御部６１Ａによる前記第１圧縮機４３の回転数（すなわち詳細には回転数の制御値。前記圧縮機制御部６１Ａから目標吐出温度決定部６１Ｂａへ出力される）にそれぞれ対応づける回転数ゾーンとして、回転数が高いほうから低いほうへと向かう順に、３つの回転数ゾーン、すなわち、回転数ゾーンＣ、回転数ゾーンＢ、回転数ゾーンＡが規定されている。
【００６１】
その際、各回転数ゾーンＡ〜Ｃどうしの境界にはヒステリシスが設けられており、前記回転数が低くなる方向に回転数ゾーンが切り替わる場合の各ゾーンどうしの境界と、前記回転数が高くなる方向に回転数ゾーンが切り替わる場合の各ゾーンどうしの境界とが異なる。すなわち、回転数の値が最低となる回転数ゾーンＡから回転数の値が高くなる側に隣接する回転数ゾーンＢへ切り替わるときの境界は回転数＝４０．０［ｒｐｓ］である（言い替えれば、第１圧縮機４３の回転数が低い状態から徐々に上昇してきて４０．０［ｒｐｓ］となると、回転数ゾーンＡから回転数ゾーンＢに切り替わる）。同様に、回転数ゾーンＢから回転数ゾーンＣへ切り替わるときの境界は回転数＝６０．０［ｒｐｓ］となっている。
【００６２】
逆に、前記回転数が最高となる回転数ゾーンＣから回転数の値が低くなる側に隣接する回転数ゾーンＢへ切り替わるときの境界は回転数＝５８．０［ｒｐｓ］である（言い替えれば、回転数が高い状態から徐々に低下してきて５８．０［ｒｐｓ］となると、回転数ゾーンＣから回転数ゾーンＢに切り替わる）。同様に、回転数ゾーンＢから回転数ゾーンＡへ切り替わるときの境界は回転数＝３８．０［ｒｐｓ］となっている。
【００６３】
図７（ｂ）に、前記回転数ゾーンＡ〜Ｃのそれぞれと、前記回転数係数Ｙの値との対応付けの一例を示す。図７（ｂ）のテーブルに示すように、前記回転数係数Ｙの値は、前記回転数ゾーンＡには０、前記回転数ゾーンＢには０、前記回転数ゾーンＣには２、がそれぞれ対応づけられている。すなわち、第１圧縮機４３の回転数が高いほど、回転数係数Ｙが大きくなっている。
【００６４】
さらに、循環液温度係数Ｚは、前記メインリモコン６０ａの操作に対応した循環液の目標循環液温度に係わる、複数の循環液温度ゾーンそれぞれに予め対応づけられている。図８に、前記複数の循環液温度ゾーンのそれぞれと、前記循環液温度係数Ｚの値との対応付けの一例を示す。
【００６５】
図８のテーブルに示すように、メインリモコン６０ａの操作に対応した前記目標循環液温度に係わる循環液温度ゾーンとして、リモコン設定温度１０度未満（但し図示の簡略化のため図中では「〜９」のように示す）、リモコン設定温度１０度以上２０度未満（但し図示の簡略化のため図中では「１０〜１９」のように示す）、リモコン設定温度２０度以上（但し図示の簡略化のため図中では「２０〜」のように示す）、の３つの循環液温度ゾーンが規定されている。
【００６６】
そして、図８のテーブルに示すように、前記循環液温度係数Ｚの値は、前記リモコン設定温度１０度未満のゾーンには２、前記リモコン設定温度１０度以上２０度未満のゾーンには０、前記リモコン設定温度２１度以上のゾーンには０がそれぞれ対応づけられている。すなわち、前記リモコン設定温度が低いほど、循環液温度係数Ｚが大きくなっている。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態のヒートポンプ冷熱源機１によれば、前記冷媒の実吐出温度が目標吐出温度となるように前記第１膨張弁４４の弁開度が制御される際、その目標吐出温度が、地中温度を推定可能な熱源指標としての、前記地中熱源熱交換器４５から流出する冷媒の温度（前記第１冷媒温度センサ４２ｂにより検出）を用いて、目標吐出温度決定部６１Ｂａによって決定される。これにより、前述の通常の手法とは異なり、熱源である地中の実際の温度状態を加味した前記目標吐出温度の設定を行うことができるので、ヒートポンプ冷熱源機１全体の効率を向上することができる。
【００６８】
この効果を、比較例を用いつつ図９により説明する。図９は、縦軸に、第１圧縮機４３から吐出された第１冷媒Ｃ１の実吐出温度をとり、横軸に前記地中熱ヒートポンプユニット４のＣＯＰ（成績係数）をとった場合について、前述した手法により可変に設定される係数Ｘ，Ｙ，Ｚを用いた本実施形態の場合と、係数Ｘ，Ｙ，Ｚのうち冷媒温度係数Ｘを固定的に設定した比較例の場合とを、比較して示したグラフである。このときの地中熱ヒートポンプユニット４のＣＯＰは、
ＣＯＰ＝地中熱ヒートポンプユニット４の冷房能力［ｋＷ］／（第１圧縮機４３の消費電力［ｋＷ］＋地中熱制御装置６１の消費電力［ｋＷ］）・・式２
で表されるものである。なお、図示する例は、一例として、地中温度が２０［℃］であった場合を示している。
【００６９】
図９に示すように、前記比較例の手法の場合には、実吐出温度が４５〜４２［℃］の範囲で制御され、ＣＯＰは約４．３〜４．９に留まる。これに対し、前述した本実施形態においては、実吐出温度が３３〜２９［℃］の比較的低温の範囲で制御される結果、ＣＯＰは約４．８〜５．５に達し、前記比較例よりも約０．５〜０．６、良好になっていることがわかる。
【００７０】
また、本実施形態では特に、前記熱源指標として、地中熱源熱交換器４５から流出する冷媒温度を用いる。これにより、地中側の温度状態を精度よく把握し、適切な目標吐出温度の設定を行って確実に効率を向上することができる。
【００７１】
また、本実施形態では特に、前記図６〜９を用いて前述したように、熱源指標として、地中熱源熱交換器４５から流出する冷媒温度と、第１圧縮機４３の回転数と、メインリモコン６０ａでのユーザ操作に対応した目標循環液温度と、に対応して目標吐出温度が決定される。これにより、ユーザによる冷房能力の設定や第１ヒートポンプ回路４０における第１圧縮機４３の動作状態を加味した、さらに精度のよい目標吐出温度の設定を行うことができる。
【００７２】
また、本実施形態では特に、前記式１を用いて前述したように、冷媒温度ゾーンに対応づけられた冷媒温度係数Ｘ、第１圧縮機４３の回転数ゾーンに対応づけられた回転数係数Ｙ、循環液温度ゾーンに対応づけられた循環液温度係数Ｚ、を用いた式によって目標吐出温度Ｔｏを算出する。これにより、簡素な演算で確実かつ迅速な減圧制御を実行することができる。
【００７３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。以下に、その各種の変形例について順を追って説明する。なお、以下の説明において、上記した本実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜、説明を省略又は簡略化する。
【００７４】
（１）熱源指標として地中往き温度を用いる場合
本変形例によるヒートポンプ冷熱源機１全体の回路構成を、前記図２に対応する図１０に示す。図１０において、本変形例では、前記地中熱循環回路２０において、前記地中熱交換器２３から前記地中熱配管２１を介し前記地中熱源熱交換器４５へ向かう熱媒Ｈ１の往き温度を検出する地中往き温度センサ９２ａ（地中往き温度検出手段、この変形例における熱源指標検出手段に相当）が、前記地中熱循環ポンプ２２と前記地中熱源熱交換器４５との間に設けられている。
【００７５】
この場合、前記図４に対応する図１１に示すように、膨張弁制御部６１Ｂの目標吐出温度決定部６１Ｂａは、前述の地中熱源熱交換器４５から流出する冷媒温度に代わる、前記地中往き温度センサ９２ａによる循環液Ｌの地中往き温度（この変形例における熱源指標に相当）と、既に述べた、第１圧縮機４３の回転数、及び、メインリモコン６０ａでのユーザ操作に対応した目標循環液温度、とに基づいて、前記第１圧縮機４３から吐出される冷媒の目標吐出温度を決定する。前記開度制御部６１Ｂｂは、前記実施形態と同様、前記第１冷媒吐出温度センサ４２ａにより検出される前記実吐出温度が、目標吐出温度決定部６１Ｂａにより決定された前記目標吐出温度となるように、前記第１膨張弁４４の弁開度を制御する。
【００７６】
本変形例においては、熱源指標として地中熱交換器２３からの熱媒往き温度を用いることにより、地中側の温度状態を精度よく把握し、適切な目標吐出温度の設定を行って確実に効率を向上することができる。
【００７７】
（２）熱源指標として地中戻り温度を用いる場合
本変形例によるヒートポンプ冷熱源機１全体の回路構成を、前記図２、図１０に対応する図１２に示す。図１２において、本変形例では、前記地中熱循環回路２０において、前記地中熱源熱交換器４５から前記地中熱配管２１を介し前記地中熱交換器２３へ戻る熱媒Ｈ１の戻り温度を検出する地中戻り温度センサ９２ｂ（地中戻り温度検出手段、この変形例における熱源指標検出手段に相当）が、前記地中熱源熱交換器４５と前記地中熱交換器２３との間に設けられている。
【００７８】
この場合、前記図４、図１１に対応する図１３に示すように、膨張弁制御部６１Ｂの目標吐出温度決定部６１Ｂａは、前述の地中熱源熱交換器４５から流出する冷媒温度に代わる、前記地中戻り温度センサ９２ｂによる循環液Ｌの地中戻り温度（この変形例における熱源指標に相当）と、既に述べた、第１圧縮機４３の回転数、及び、メインリモコン６０ａでのユーザ操作に対応した目標循環液温度、とに基づいて、前記第１圧縮機４３から吐出される冷媒の目標吐出温度を決定する。前記開度制御部６１Ｂｂは、前記実施形態と同様、前記第１冷媒吐出温度センサ４２ａにより検出される前記実吐出温度が、目標吐出温度決定部６１Ｂａにより決定された前記目標吐出温度となるように、前記第１膨張弁４４の弁開度を制御する。
【００７９】
本変形例においては、熱源指標として地中熱交換器２３への熱媒戻り温度を用いることにより、地中側の温度状態を精度よく把握し、適切な目標吐出温度の設定を行って確実に効率を向上することができる。
【００８０】
（３）熱源指標として凝縮器での凝縮温度を用いる場合
本変形例によるヒートポンプ冷熱源機１全体の回路構成を、前記図２、図１０、図１２に対応する図１４に示す。図１４において、本変形例では、前記第１ヒートポンプ回路４０において、前記地中熱源熱交換器４５内で凝縮する前記第１冷媒Ｃ１の凝縮温度を検出する凝縮温度センサ９２ｃ（凝縮温度検出手段、この変形例における熱源指標検出手段に相当）が、地中熱源熱交換器４５の第１冷媒配管４２側に設けられている。
【００８１】
この場合、前記図４、図１１、図１３に対応する図１５に示すように、膨張弁制御部６１Ｂの目標吐出温度決定部６１Ｂａは、前述の地中熱源熱交換器４５から流出する冷媒温度に代わる、前記凝縮温度センサ９２ｃによる前記凝縮温度（この変形例における熱源指標に相当）と、既に述べた、第１圧縮機４３の回転数、及び、メインリモコン６０ａでのユーザ操作に対応した目標循環液温度、とに基づいて、前記第１圧縮機４３から吐出される冷媒の目標吐出温度を決定する。前記開度制御部６１Ｂｂは、前記実施形態と同様、前記第１冷媒吐出温度センサ４２ａにより検出される前記実吐出温度が、目標吐出温度決定部６１Ｂａにより決定された前記目標吐出温度となるように、前記第１膨張弁４４の弁開度を制御する。
【００８２】
本変形例においては、熱源指標として地中熱源熱交換器４５内での冷媒凝縮温度を用いることにより、地中側の温度状態を精度よく把握し、適切な目標吐出温度の設定を行って確実に効率を向上することができる。
【００８３】
（４）ポンプ起動後に制御待機時間を設ける場合
すなわち、上記実施形態や（１）〜（３）の変形例による制御手法を実行する際、地中熱循環ポンプ２２が起動した後、所定期間（例えば３分）が経過するのを待ってから、前記第１膨張弁４４の弁開度を制御するようにしてもよい。これには以下のような意義がある。
【００８４】
すなわち、地中熱循環回路２０では、通常、地上側に位置する地中熱源熱交換器４５と地中熱交換器２３とを接続する地中熱配管２１においても、ある程度の長さの地上区間が存在する（例えば図１に示すａ−ｂ間の区間Ｌａｂやｃ−ｄ間の区間Ｌｃｄ等）。あるいは、地中に配置されていてもその深さが浅く、外気の影響を受ける（すなわち厳密には地中のみと熱交換しているとは言えない）区間が存在する。地中熱配管２１のうちそれらの区間に存在する熱媒Ｈ１は、地中の温度を正しく反映していないおそれがある。
【００８５】
本変形例では、上記に対応して、地中熱配管２１の地中熱循環ポンプ２２の起動後、前記所定期間が経過したのちに、前記第１冷媒吐出温度センサ４２ａにより検出される前記実吐出温度が、目標吐出温度決定部６１Ｂａにより決定された前記目標吐出温度となるように、先に説明した前記膨張弁制御部６１Ｂ（特に開度制御部６１Ｂｂ）による第１膨張弁４４の開度制御を開始するようにする。これにより、熱媒Ｈ１の流動が進んで地中の温度を正しく反映するようになってから前述の制御が行われるので、前記のおそれを確実に回避した、精度のよい目標吐出温度の設定を確実に行うことができる。なお、地中熱循環ポンプ２２を起動した後の前記所定時間（前記の例では３分）の間は、膨張弁制御部６１Ｂの開度制御部６１Ｂｂにより、第１膨張弁４４は所定の固定開度となるよう制御されるものである。
【００８６】
（５）その他
以上においては、端末循環回路３０において、循環する循環液Ｌの流れに対して前記第１熱交換器４１が前記第２熱交換器５１よりも上流側に配設されている場合を例にとって説明したが、これに限られず、反対に前記第２熱交換器５１が前記第１熱交換器４１よりも上流側に配設されてもよい。さらには、端末循環回路３０において前記第１熱交換器４１と前記第２熱交換器５１とが並列に接続されてもよい。
【００８７】
また、以上においては、前記地中又は前記比較的大容量の水源中に地中熱交換器２３を設け、この地中熱交換器２３で前記地中又は前記水源と熱交換した熱媒Ｈ１を、地中熱循環回路２０において循環させたが、これに限られない。すなわち、このような循環回路を構成するのではなく、開放型の管路を地中熱循環ポンプ２２に接続するようにしても良い。この場合、地中熱循環ポンプ２２の上流側（ポンプ流入側）及び下流側（ポンプ流出側）がそれぞれ前述の湖沼、貯水池、河川、海、温泉、井戸等の水源（あるいは一定温度の水を供給する冷水器でもよい）に接続され、その水源等の水を前記地中熱循環ポンプ２２で直接汲み上げて使用する。すなわち、前記水源等の水は、ポンプ上流側に接続された管路（上流側管路）を通じて前記地中熱循環ポンプ２２に供給され、ポンプ下流側に接続された管路（下流側管路）へ吐出された後、その下流側管路に設けられた前記地中熱源熱交換器４５に導かれて前記第１冷媒Ｃ１と熱交換を行った後、さらに前記下流側管路を通じて前記水源等に戻される。この場合、前記上流側管路に接続される水源等と前記下流側管路に接続される水源等は同一のものでもよいし、別々のものでもよい。なおこの場合、前記上流側管路及び下流側管路が、各請求項記載の熱源接続路に相当する。
【００８８】
また、以上においては、地中熱交換器２３を１本だけ地中に設けた場合を例にとって説明しているが、これに限られず、地中熱交換器２３は地中に複数設けられていてもよい。その場合、それら複数の地中熱交換器２３は互いに並列に接続されていてもよいし、直列に接続されていてもよい。
【００８９】
また、以上においては、地中熱を用いた第１ヒートポンプ回路４０と空気熱を用いた第２ヒートポンプ回路５０とを備えた複合熱源型のヒートポンプ装置に本発明を適用した場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、地中熱を用いた第１ヒートポンプ回路４０のみを備えた、単一熱源型のヒートポンプ装置に適用してもよい。逆に、第１ヒートポンプ回路４０を含み３つ以上のヒートポンプ回路を備えた複合熱源型のヒートポンプ装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１                ヒートポンプ冷熱源機
２０              地中熱循環回路（熱源接続路）
２１              地中熱配管（熱媒配管）
２２              地中熱循環ポンプ（熱媒ポンプ）
２３              地中熱交換器（熱源）
３０              端末循環回路（負荷側回路）
３１              負荷配管（循環液配管）
３２              循環液循環ポンプ
３４              戻り温水温度センサ
３６              熱交換端末（負荷端末）
４０              第１ヒートポンプ回路（ヒートポンプ回路）
４１              第１熱交換器（負荷側熱交換器）
４２              第１冷媒配管（冷媒配管）
４２ａ            第１冷媒吐出温度センサ（吐出温度検出手段）
４２ｂ            第１冷媒温度センサ（冷媒温度検出手段、熱源指標検出手段）
４３              第１圧縮機（圧縮機）
４４              第１膨張弁（減圧手段）
４５              地中熱源熱交換器（熱源側熱交換器）
６０ａ            メインリモコン（操作手段）
６１Ｂａ          目標吐出温度決定部（目標吐出温度決定手段）
６１Ｂｂ          開度制御部（減圧制御手段）
９２ａ            地中往き温度センサ（地中往き温度検出手段、熱源指標検出手段）
９２ｂ            地中戻り温度センサ（地中戻り温度検出手段、熱源指標検出手段）
９２ｃ            凝縮温度センサ（凝縮温度検出手段、熱源指標検出手段）
Ｃ１              第１冷媒
Ｃ２              第２冷媒
Ｈ１              熱媒
Ｌ                循環液
Ｔｏ              目標吐出温度
Ｘ                冷媒温度係数
Ｙ                回転数係数
Ｚ                循環液温度係数
【図１】
2019168169.tif 000003
【図２】
2019168169.tif 000004
【図３】
2019168169.tif 000005
【図４】
2019168169.tif 000006
【図５】
2019168169.tif 000007
【図６】
2019168169.tif 000008
【図７】
2019168169.tif 000009
【図８】
2019168169.tif 000010
【図９】
2019168169.tif 000011
【図１０】
2019168169.tif 000012
【図１１】
2019168169.tif 000013
【図１２】
2019168169.tif 000014
【図１３】
2019168169.tif 000015
【図１４】
2019168169.tif 000016
【図１５】
2019168169.tif 000017