JP2014088975A

JP2014088975A - Heating/cooling device

Info

Publication number: JP2014088975A
Application number: JP2012238025A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Nakane; 孝浩中根; Kazutoshi Yanagisawa; 和利柳澤
Original assignee: Orion Machinery Co Ltd
Current assignee: Orion Machinery Co Ltd
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2014-05-15

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heating/cooling device capable of executing both of a heating treatment and a cooling treatment in parallel, and also independently executing only one of the treatments.SOLUTION: A heating/cooling device includes: a heat pump 2 having a compressor 21; condensers 22a, 22b; an expansion valve 23; and evaporators 24a, 24b, and provided with a refrigerant flow channel configured so that a refrigerant discharged from the compressor 21 is successively passed through the condensers 22a, 22b, the expansion valve 23 and the evaporators 24a, 24b, and then sucked to the compressor 21, a heating treatment portion 32 for heating a heated object by heat radiation from the condenser 22a, a cooling treatment portion 42 for cooling a cooled object by heat absorption by the evaporator 24a, a fan 25a for adjusting a heat radiation amount from the condenser 22b, a fan 25b for adjusting a heat absorption amount by the evaporator 24b, and a control portion 7 for supplying the refrigerant to the refrigerant flow channel by controlling the compressor 21, adjusting the heat radiation amount by controlling the fan 25a, and adjusting the heat absorption amount by controlling the fan 25b.

Description

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。 The present invention relates to a heating / cooling apparatus configured to be able to execute a heating process for a heating target and a cooling process for a cooling target.

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。 As a device having this type of heating and cooling device configuration, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-282622 discloses a high-efficiency milking device (hereinafter also simply referred to as “milking device”). The milking apparatus includes a heat pump having a compressor, a four-way valve, a first water heat exchanger, an expansion valve, and a second water heat exchanger, cooling milk (cooling treatment), and generating hot water for washing. (Heat treatment) can be executed in parallel.

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。 Specifically, in this milking apparatus, by operating the heat pump, the refrigerant gas compressed by the compressor passes through the four-way valve and is introduced into the first water heat exchanger (condenser). At this time, the high-temperature and high-pressure refrigerant gas compressed in the compressor and make-up water (water) are heat-exchanged in the first hydrothermal exchanger, whereby the make-up water is heat-treated to generate hot water. At the same time, the refrigerant gas absorbed in the makeup water is condensed and liquefied. The generated hot water is stored in a hot water storage tank, and the refrigerant liquid is passed through an expansion valve and introduced into a second water heat exchanger (evaporator). At this time, the low-temperature and low-pressure refrigerant liquid decompressed by the expansion valve and the milk are subjected to heat exchange in the second hydrothermal exchanger, whereby the milk is cooled and the liquid refrigerant that has absorbed heat from the milk is vaporized. To do. The cooled milk is stored in the milk main tank, and the vaporized refrigerant passes through the four-way valve and is sucked into the compressor. Thereafter, by continuing the operation of the heat pump, the above-described warm water generation (heating process) and milk cooling process are continuously executed.

特開２００７−２８２６２２号公報（第２−３頁、第１図）JP 2007-282622 A (page 2-3, FIG. 1)

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。 However, the conventional milking apparatus has the following problems to be solved. That is, in the conventional milking device, the first water heat exchanger in the heat pump heats the makeup water to generate warm water, and the milk in the second water heat exchanger in the heat pump cools the milk, Production and milk cooling are performed in parallel. In this case, in the heat pump of the conventional milking apparatus, the refrigerant compressed by the compressor passes through the four-way valve again via the four-way valve, the first water heat exchanger, the expansion valve, and the second water heat exchanger. A refrigerant flow path is formed to be sucked into the compressor. For this reason, in the conventional milking device, the refrigerant introduced into the first water heat exchanger for the purpose of producing hot water passes through the expansion valve and is introduced into the second water heat exchanger. Therefore, the refrigerant introduced into the second water heat exchanger is allowed to pass through the first water heat exchanger and the expansion valve.

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。 Therefore, in the conventional milking apparatus, when it is attempted to generate warm water when cooling processing of milk is not required, the refrigerant liquefied by heat exchange with make-up water in the first water heat exchanger is second water. Since it cannot be vaporized in the heat exchanger, it is necessary to stop the heat pump (compressor) in order to avoid the refrigerant liquid being sucked into the compressor from the second water heat exchanger and damaging the compressor. Arise. As a result, there is a problem that when the milk cooling process is unnecessary, the makeup water cannot be sufficiently heated. On the other hand, when the milk is to be cooled when it is not necessary to generate hot water, the first water heat exchanger condenses and liquefies a sufficient amount of refrigerant to be heat exchanged with the milk in the second water heat exchanger. This makes it impossible to cool the milk sufficiently. Thus, although the conventional milking apparatus can perform the generation of warm water (heating process of makeup water) and the cooling process of milk in parallel, only one of the generation process of warm water and the cooling process of milk There is a problem that can not be executed.

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。 The present invention has been made in view of such a problem to be solved, and is capable of performing both heating processing and cooling processing in parallel, and heating / cooling capable of executing only one of both processings alone. The main purpose is to provide a device.

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。 In order to achieve the above object, the heating and cooling apparatus according to claim 1 includes a compressor, N condensers (N is a natural number of 2 or more), an expansion valve, and M (M is a natural number of 2 or more). And the refrigerant discharged from the compressor passes through the N condensers, the expansion valve, and the M evaporators in this order, and is sucked into the compressor. A heat pump in which a refrigerant flow path is formed, a heat treatment unit that heat-treats a heating target by heat radiation from at least one first condenser among the N condensers, and among the M evaporators The amount of heat released from a cooling processing unit that cools the object to be cooled by heat absorption by at least one first evaporator, and at least one second condenser different from the first condenser among the N condensers And the M evaporators An endothermic amount adjusting unit for adjusting an endothermic amount by at least one second evaporator different from the first evaporator, and controlling the compressor to supply the refrigerant to the refrigerant flow path, and A heat control unit that controls the heat dissipation amount to adjust the heat dissipation amount, and controls the heat absorption amount adjustment unit to adjust the heat absorption amount.

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。 A heating / cooling device according to a second aspect is the heating / cooling device according to the first aspect, wherein the heat radiation amount adjusting unit includes a first blower for blowing air to the second condenser.

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。 A heating / cooling device according to a third aspect is the heating / cooling device according to the first or second aspect, wherein the endothermic amount adjusting unit includes a second blower that blows air to the second evaporator.

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。 According to the heating and cooling device of claim 1, a heat treatment unit that heat-treats the object to be heated by heat radiation from the first condenser, a cooling treatment unit that cools the object to be cooled by heat absorption by the first evaporator, (2) Adjusting the heat dissipation amount by adjusting the heat dissipation amount adjustment unit that adjusts the heat dissipation amount from the condenser, the heat absorption amount adjustment unit that adjusts the heat absorption amount by the second evaporator, and the control unit that controls them. A sufficient amount of refrigerant can be liquefied (condensed) in the second condenser by increasing the amount of heat released from the second condenser by the unit, and the amount of heat absorbed by the second evaporator is increased by the heat absorption amount adjusting unit. Thus, a sufficient amount of refrigerant can be vaporized in the second evaporator. Therefore, according to this heating and cooling device, the cooling process of the cooling target by the cooling processing unit is unnecessary, and when a sufficient amount of the refrigerant cannot be vaporized by the first evaporator, it is vaporized by the second evaporator. The refrigerant can be sucked into the compressor and supplied to the first condenser so that the heat treatment of the heating object by the heat treatment unit can be suitably executed, and the heat treatment of the heating object by the heat treatment unit is not necessary, When a sufficient amount of refrigerant cannot be liquefied (condensed) by one condenser, the refrigerant liquefied (condensed) by the second condenser is supplied to the first evaporator, and the cooling process is performed to cool the cooling target. Can be suitably executed. Thereby, according to this heating and cooling device, not only the heating process and the cooling process can be executed simultaneously, but also only one of the heating process and the cooling process can be executed independently.

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。 In addition, according to the heating and cooling device of the second aspect, since the heating amount adjusting unit is configured by including the first blower that blows air to the second condenser, the second condenser has a relatively simple configuration. The amount of heat released from the refrigerant, that is, the amount of refrigerant liquefied (condensed) by the second condenser can be adjusted reliably and easily.

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。 Furthermore, according to the heating / cooling device according to claim 3, the second evaporator is provided with the second blower for blowing air to the second evaporator, and the heat absorption amount adjusting unit is configured. It is possible to reliably and easily adjust the amount of heat absorbed by the refrigerant, that is, the amount of refrigerant vaporized by the second evaporator.

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。It is a lineblock diagram showing the composition of heating and cooling device 1 concerning an embodiment of the invention. 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。It is a block diagram which shows the structure of 1 A of heating / cooling apparatuses which concern on other embodiment of this invention.

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。 Embodiments of a heating / cooling device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

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。 First, the configuration of the heating / cooling device 1 will be described with reference to the accompanying drawings.

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。 The heating / cooling device 1 shown in FIG. 1 is a dairy heating / cooling device as an example, and is configured to be connected to a milking system (not shown) and function as a part of the milking system. The heating / cooling device 1 includes a heat pump 2, a hot water generation unit 3, a cold water generation unit 4, an operation unit 5, a display unit 6, and a control unit 7, and heat-treats water that is an example of a heating target, as will be described later. Cold water (an example of a cooling medium for cooling milk) by cooling the water, which is an example of a cooling target, to produce cold water (hot water used for washing milking equipment, etc.) The generation process is configured to be executable.

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（ＣＯ_２）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。 The heat pump 2 includes a compressor 21, condensers 22 a and 22 b (an example of a configuration of N = 2), an expansion valve 23 and evaporators 24 a and 24 b (an example of a configuration of M = 2), and is discharged from the compressor 21. A refrigerant flow path is formed so that the refrigerant thus passed through the condensers 22a and 22b, the expansion valve 23, and the evaporators 24a and 24b in this order and sucked into the compressor 21. In this case, in the heating / cooling device 1 of this example, carbon dioxide (CO ₂ ) is employed as the refrigerant used in the heat pump 2, and the influence of the leaked refrigerant on the global environment is sufficiently reduced. The compressor 21 compresses the refrigerant discharged from the evaporators 24a and 24b according to the control of the control unit 7, and discharges the refrigerant toward the condensers 22a and 22b. In this case, the heat pump 2 of the present example employs an inverter control type compressor 21 so that the refrigerant discharge amount from the compressor 21 can be arbitrarily changed.

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。 The condenser (main condenser) 22 a corresponds to a “first condenser” and constitutes a part of the hot water generating unit 3. As will be described later, the condenser 22a generates hot water by exchanging heat (heating water) between a part of the high-temperature and high-pressure vaporized refrigerant compressed by the compressor 21 and water (heating target). At the same time, a part of the vaporized refrigerant is condensed and liquefied. The condenser (sub-condenser) 22b corresponds to a “second condenser” and, as will be described later, when there is vaporized refrigerant that could not be condensed in the condenser 22a, the vaporized refrigerant and the atmosphere (air). The vaporized refrigerant is condensed and liquefied by exchanging heat with the refrigerant (dissipating the heat of the refrigerant to the atmosphere).

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。 The expansion valve 23 is constituted by an electronic expansion valve as an example, and is disposed between the condenser 22b and the evaporator 24a in the refrigerant flow path, and the liquefied refrigerant discharged from the condenser 22b is supplied to the controller 7. It discharges toward the evaporator 24a according to control. Instead of the expansion valve 23 constituted by an electronic expansion valve, a mechanical expansion valve such as a capillary tube can be provided as an “expansion valve”.

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。 The evaporator (main evaporator) 24 a corresponds to a “first evaporator” and constitutes a part of the cold water generating unit 4. The evaporator 24a generates cold water by exchanging heat (cooling water) between the low-temperature and low-pressure refrigerant discharged from the expansion valve 23 and water (cooling target), and raises the temperature of the refrigerant. Vaporize (by absorbing the heat of water). The evaporator (sub-evaporator) 24b corresponds to a “second evaporator” and, as will be described later, when there is liquefied refrigerant that has passed through the evaporator 24a without being completely vaporized in the evaporator 24a, the liquefaction is performed. Vaporization is performed by exchanging heat between the refrigerant and the atmosphere (air) (by absorbing the heat of the air).

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。 In this case, in the heating / cooling device 1 of this example, the fan 25a is attached to the condenser 22b, and the fan 25b is attached to the evaporator 24b. The fan 25a is an example of a “first blower” as a “heat dissipation amount adjustment unit”, and is operated according to the control of the control unit 7 and sends air to the condenser 22b as described later. Adjust the amount of heat released to the atmosphere. The fan 25b is an example of a “second blower” as the “heat absorption amount adjustment unit”, and is operated according to the control of the control unit 7 and sends air to the evaporator 24b as will be described later. Adjust the amount of heat absorbed from the atmosphere (air).

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。 Further, in the heating / cooling device 1 of this example, a temperature sensor 26a for detecting the temperature of the refrigerant introduced into the condenser 22a is attached between the compressor 21 and the condenser 22a, and between the condensers 22a and 22b. A temperature sensor 26b that detects the temperature of the refrigerant that has passed through the condenser 22a is attached, and a temperature sensor 27a that detects the temperature of the refrigerant introduced into the evaporator 24a is attached between the expansion valve 23 and the evaporator 24a. And the temperature sensor 27b which detects the temperature of the refrigerant | coolant which passed the evaporator 24a is attached between evaporator 24a, 24b.

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。 The hot water generation unit 3 includes a hot water storage tank 31, a heat processing unit 32, a pump 33, and a temperature sensor 34. As will be described later, the pump 33 pumps water from the hot water storage tank 31 to the heat processing unit 32 under the control of the control unit 7. Thus, the water is heated by the condenser 22a accommodated in the heat processing section 32 to generate hot water (an example of a configuration in which water is heat-treated by heat radiation from the condenser 22a), and the generated hot water ( Hot water) can be stored in the hot water storage tank 31. In this case, the hot water storage tank 31 is connected to a water supply source 11 (a source of water to be heated later) and a hot water supply target 12 (a faucet for supplying the generated hot water). The temperature sensor 34 is attached in the vicinity of the hot water outlet in the heat processing unit 32, detects the temperature of the hot water generated by the heat processing unit 32, and outputs a sensor signal to the control unit 7.

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。 The cold water generation unit 4 includes a water storage tank 41, a cooling processing unit 42, a pump 43, and a temperature sensor 44, and the pump 43 pumps water from the water storage tank 41 to the cooling processing unit 42 under the control of the control unit 7 as will be described later. Thus, water is cooled by the evaporator 24a accommodated in the cooling processing unit 42 to generate cold water (an example of a configuration in which water is cooled by heat absorption by the evaporator 24a), and the generated cold water is stored in a storage tank. 41 is configured to be able to store water. In this case, the water storage tank 41 is connected to the milk cooling processing unit 13 in the milking system. The temperature sensor 44 is attached in the vicinity of the cold water outlet in the cooling processing unit 42, detects the temperature of the cold water generated by the cooling processing unit 42, and outputs a sensor signal to the control unit 7. In addition, in the heating and cooling apparatus 1 of this example, the structure which cools milk in the milk cooling process part 13 using the cold water produced | generated in the cold water production | generation part 4 is employ | adopted, but it replaces with such a structure and the milk itself. It is also possible to employ a configuration in which the cooling process is performed in the cold water generation unit 4 as a cooling target.

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。 The operation unit 5 includes an operation switch for setting conditions for generating hot water or cold water by the heating / cooling device 1 (for example, when to generate hot water or cold water), and controls an operation signal according to the switch operation. Output to unit 7. The display unit 6 displays the operating state of the heating / cooling device 1 according to the control of the control unit 7.

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。 The controller 7 controls the heating / cooling device 1 as a whole. Specifically, the control unit 7 controls the compressor 21 of the heat pump 2 to compress the refrigerant (discharges the compressed refrigerant toward the condenser 22a) and controls the expansion valve 23 to adjust the required amount. The refrigerant is discharged toward the evaporator 24a. Further, the control unit 7 controls the pump 33 to cause water (heating target) to be pumped from the hot water storage tank 31 to the heat processing unit 32 when the user is instructed to execute the hot water generation processing. Further, the control unit 7 controls the pump 43 to pump water (cooling target) from the water storage tank 41 to the cooling processing unit 42 when the user is instructed to execute the cold water generation processing.

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。 In addition, the controller 7 controls the fan 25a to blow air to the condenser 22b when the condenser 22a cannot condense a sufficient amount of refrigerant, as will be described later. The amount of heat released from 22b is increased (an example of “adjustment of the amount of heat released”), and the amount of refrigerant condensed by the condenser 22b is increased. Further, the controller 7 controls the fan 25b to blow air to the evaporator 24b when the evaporator 24a cannot vaporize a sufficient amount of refrigerant as will be described later. The amount of heat absorbed in 24b is increased (an example of “adjustment of the amount of heat absorbed”), and the amount of refrigerant vaporized by the evaporator 24b is increased. In this case, in the heat pump 2 of this example, as will be described later, the control unit 7 determines whether or not the refrigerant is sufficiently condensed in the condenser 22a based on the difference between the temperature detected by the temperature sensors 26a and 26b. In addition, a configuration is adopted in which it is determined whether or not the refrigerant is sufficiently vaporized in the evaporator 24a based on the difference in temperature detected by the temperature sensors 27a and 27b.

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。 Next, hot water generation processing and cold water generation processing by the heating / cooling device 1 will be described with reference to the accompanying drawings.

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。 When generating cold water for cooling milk while generating hot water by the heating / cooling device 1 shown in FIG. 1, first, water as a “heating target” is stored in the hot water storage tank 31, and the water storage tank 41 stores water as a “cooling target”. Next, as an example, the operation unit 5 is operated to set a time at which generation of hot water or cold water should be completed. At this time, the control unit 7 calculates a time at which the hot water generation process and the cold water generation process should be started based on the set time and information related to the time required to generate the hot water and the cold water. Moreover, when the calculated time comes, the control part 7 controls the heat pump 2 (the compressor 21 and the expansion valve 23) and the pumps 33 and 43 to start the hot water generation process and the cold water generation process.

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。 At this time, the high-temperature and high-pressure refrigerant gas compressed by the compressor 21 is introduced into the condenser 22 a, and the refrigerant gas and water pumped from the hot water storage tank 31 by the pump 33 exchange heat in the heat treatment unit 32. Be made. Thereby, water is heat-treated in the heat treatment unit 32 to generate hot water, and the refrigerant gas is condensed and liquefied in the condenser 22a. Further, as water is sequentially pumped from the hot water storage tank 31 to the heat treatment unit 32 by the pump 33, the hot water generated in the heat treatment unit 32 is pumped to the hot water storage tank 31 and stored therein. Furthermore, the liquefied refrigerant condensed and liquefied in the condenser 22a is pumped from the condenser 22a to the condenser 22b. At this time, even if the refrigerant 22a is not sufficiently condensed by the condenser 22a and vaporized refrigerant is mixed in the refrigerant pumped to the condenser 22b, the vaporized refrigerant is condensed by exchanging heat with the atmosphere in the condenser 22b. Is done.

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。 The liquefied refrigerant discharged from the condenser 22b is decompressed by passing through the expansion valve 23 and is introduced into the evaporator 24a. At this time, the low-temperature and low-pressure refrigerant decompressed by the expansion valve and the water pumped from the water storage tank 41 by the pump 43 are heat-exchanged in the cooling processing unit 42, and the water is cooled to generate cold water. At the same time, the refrigerant is vaporized in the evaporator 24a. Further, as water is sequentially pumped from the water storage tank 41 to the cooling processing unit 42 by the pump 43, the cold water generated in the cooling processing unit 42 is pumped to the water storage tank 41 and stored. Further, the vaporized refrigerant evaporated in the evaporator 24a is pumped from the evaporator 24a to the evaporator 24b. At this time, even if the vaporization of the refrigerant by the evaporator 24a is insufficient and the liquefied refrigerant is mixed in the refrigerant pumped to the evaporator 24b, the liquefied refrigerant completely exchanges heat with the atmosphere in the evaporator 24b. Vaporized.

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。 In this case, based on the sensor signal from the temperature sensor 34, the control unit 7 sufficiently heats the water as the “heating target” in the heat processing unit 32 to a predetermined temperature (for example, 90 ° C. ± 1 ° C.). In addition to monitoring whether or not the heating is performed in the heat treatment unit 32, as an example, the compressor 21 is controlled to increase the refrigerant compression amount. In addition, the control unit 7 sufficiently cools the water as the “cooling target” to a temperature defined in advance (for example, −1 ° C. ± 1 ° C.) based on the sensor signal from the temperature sensor 44. In addition to monitoring whether or not the cooling is performed in the cooling processing unit 42, as an example, the compressor 21 is controlled to increase the refrigerant compression amount.

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）。 Further, as described above, the control unit 7 determines whether or not the refrigerant is sufficiently condensed in the condenser 22a based on the difference in temperature detected by the temperature sensors 26a and 26b. In this case, when the amount of heat released from the condenser 22a to the water (heating target) in the heat treatment unit 32 is small, that is, when the amount of refrigerant condensed in the condenser 22a is small, the temperature detected by the temperature sensors 26a and 26b The difference becomes smaller. On the other hand, when the amount of heat released from the condenser 22a to water (to be heated) is sufficient, that is, when the amount of refrigerant condensed in the condenser 22a is sufficient, the temperature detected by the temperature sensors 26a and 26b is reduced. The difference becomes large (the temperature detected by the temperature sensor 26b is sufficiently lower than the temperature detected by the temperature sensor 26a).

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。 Therefore, the control unit 7 monitors the temperatures detected by the temperature sensors 26a and 26b, and condenses a sufficient amount of refrigerant required in the evaporator 24a when the difference between the detected temperatures is smaller than a predetermined temperature. Therefore, as an example, a sufficient amount of refrigerant is condensed in the condenser 22b by operating the fan 25a and blowing air to the condenser 22b to increase the amount of heat released from the refrigerant in the condenser 22b to the atmosphere. . Thereby, for example, when the temperature of the “cooling target” water supplied to the heat processing unit 32 is high in the summer or the like, or when the hot water generating process by the hot water generating unit 3 proceeds, When water is supplied to the heat treatment unit 32, a necessary amount of refrigerant is condensed and supplied to the evaporator 24a.

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）。 Further, as described above, the control unit 7 determines whether or not the refrigerant is sufficiently vaporized in the evaporator 24a based on the difference between the temperatures detected by the temperature sensors 27a and 27b. In this case, when the amount of heat absorbed from the water (cooling target) by the evaporator 24a in the cooling processing unit 42 is small, that is, when the amount of refrigerant vaporized in the evaporator 24a is small, the temperature detected by the temperature sensors 27a and 27b The difference becomes smaller. On the other hand, when the amount of heat absorbed from the water (cooling target) by the evaporator 24a is sufficient, that is, when the amount of refrigerant vaporized by the evaporator 24a is sufficient, the temperature detected by the temperature sensors 27a and 27b The difference becomes large (the temperature detected by the temperature sensor 27b is sufficiently higher than the temperature detected by the temperature sensor 27a).

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。 Therefore, the control unit 7 monitors the temperatures detected by the temperature sensors 27a and 27b, and compresses a sufficient amount of refrigerant required in the condenser 22a when the difference between the detected temperatures is smaller than a predetermined temperature. In order to compress the compressor 21, as an example, the fan 25 b is operated and blown to the evaporator 24 b, thereby increasing the amount of heat absorbed from the atmosphere in the evaporator 24 b, thereby providing a sufficient amount of refrigerant in the evaporator 24 b Vaporize. Accordingly, for example, when the temperature of the “cooling target” water supplied to the cooling processing unit 42 is low in winter or the like, or when the cold water generating process by the cold water generating unit 4 proceeds, When water is supplied to the cooling processing unit 42, a necessary amount of refrigerant is vaporized, compressed by the compressor 21, and supplied to the condenser 22a.

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。 As described above, in the heating and cooling device 1, it is possible to generate and store cold water by the cold water generation process by the cold water generation unit 4 while generating and storing hot water by the hot water generation process by the hot water generation unit 3. ing.

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。 On the other hand, for example, in the summer season when the temperature of the water to be heated supplied to the heat processing unit 32 and the temperature of the water to be cooled supplied to the cooling processing unit 42 are high, than the cold water generating process by the cold water generating unit 4, The warm water generation process by the warm water generation unit 3 is completed in a shorter time (an example of a usage mode in which the “cooling process” needs to be performed when the “heating process” is unnecessary). At this time, with the completion of the hot water generation process, water containing hot water (or only hot water) is supplied from the hot water storage tank 31 to the heat treatment unit 32, whereby the water (hot water) is sufficiently supplied from the condenser 22a. As a result of the inability to dissipate heat, the difference in temperature detected by the temperature sensors 26a and 26b is reduced.

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。 Therefore, as described above, the control unit 7 condenses a sufficient amount of refrigerant required in the evaporator 24a when the difference between the temperatures detected by the temperature sensors 26a and 26b is smaller than a predetermined temperature. Therefore, the fan 25a is operated to blow air to the condenser 22b. As a result, the amount of heat released to the atmosphere in the condenser 22b increases, so that a sufficient amount of refrigerant is condensed in the condenser 22b and supplied to the evaporator 24a. Thereby, even if a sufficient amount of refrigerant cannot be condensed (liquefied) in the condenser 22a, a sufficient amount of refrigerant necessary for executing the cold water generation processing in the cooling processing unit 42 is supplied to the evaporator 24a. As a result, the cold water generation process can be continued.

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。 In addition, for example, in the winter season when the temperature of the water to be heated supplied to the heat processing unit 32 and the temperature of the water to be cooled supplied to the cooling processing unit 42 are low, cold water is used rather than the hot water generating process by the hot water generating unit 3. The cold water generation process by the generation unit 4 is completed in a shorter time (an example of a usage mode in which the “heating process” needs to be performed when the “cooling process” is unnecessary). At this time, with the completion of the cold water generation process, water containing cold water (or only cold water) is supplied from the water storage tank 41 to the cooling processing unit 42, whereby the evaporator 24a sufficiently supplies water (cold water). As a result of not being able to absorb heat, the difference in temperature detected by the temperature sensors 27a and 27b is reduced.

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。 Therefore, as described above, the control unit 7 vaporizes a sufficient amount of refrigerant required in the condenser 22a when the difference between the temperatures detected by the temperature sensors 27a and 27b is smaller than a predetermined temperature. In order to make the compressor 21 compress the fan 25b, the fan 24b is operated and blown to the evaporator 24b. As a result, the amount of heat absorbed from the atmosphere in the evaporator 24b increases, so that a sufficient amount of refrigerant is vaporized in the evaporator 24b and sucked into the compressor 21. Accordingly, a sufficient amount of refrigerant can be compressed by the compressor 21 without causing an accident that the liquefied refrigerant is sucked into the compressor 21, so that a sufficient amount of refrigerant can be vaporized in the evaporator 24 a. Even if it is not possible, a sufficient amount of refrigerant necessary for the execution of the hot water generation process in the heat treatment unit 32 can be supplied from the compressor 21 to the condenser 22a, so that the hot water generation process can be continued.

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。 Thus, according to the heating / cooling device 1, the hot water generating unit 3 having the heat processing unit 32 that heats water as the “heating target” by heat radiation from the condenser 22a and the heat absorption by the evaporator 24a “ A cooling water generating unit 4 having a cooling processing unit 42 for cooling water as a “cooling target”, a fan 25a for adjusting the amount of heat released from the condenser 22b, a fan 25b for adjusting the amount of heat absorbed by the evaporator 24b, and the like With the control unit 7 that controls the amount of heat, the amount of heat released from the condenser 22b can be increased by the fan 25a, whereby a sufficient amount of refrigerant can be liquefied (condensed) in the condenser 22b. By increasing the amount of heat absorbed by the evaporator 24b by 25b, a sufficient amount of refrigerant can be vaporized in the evaporator 24b. Therefore, according to the heating / cooling device 1, the cooling process of the water by the cooling processing unit 42 is unnecessary, and when a sufficient amount of the refrigerant cannot be vaporized by the evaporator 24a, the refrigerant vaporized by the evaporator 24b. Can be sucked into the compressor 21 and supplied to the condenser 22a so that the heat treatment of the water by the heat treatment unit 32 can be suitably performed, and the heat treatment of the water by the heat treatment unit 32 is not necessary. When a sufficient amount of refrigerant cannot be liquefied (condensed) by 22a, the refrigerant liquefied (condensed) by condenser 22b is supplied to evaporator 24a and water cooling processing by cooling processing unit 42 is suitably performed. Can be made. Thereby, according to this heating / cooling device 1, not only the heating process and the cooling process can be performed simultaneously, but also only one of the heating process and the cooling process can be performed independently.

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。 Further, according to the heating / cooling device 1, since the “heating amount adjusting unit” is configured by including the fan 25 a that blows air to the condenser 22 b, the amount of heat released from the condenser 22 b is relatively simple. That is, the liquefaction amount (condensation amount) of the refrigerant by the condenser 22b can be reliably and easily adjusted.

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。 Furthermore, according to the heating / cooling device 1, the heat absorption amount by the evaporator 24 b is obtained by including the fan 25 b that blows air to the evaporator 24 b and configuring the “heat absorption amount adjustment unit”, while having a relatively simple configuration. That is, the amount of refrigerant vaporized by the evaporator 24b can be reliably and easily adjusted.

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。 The configuration of the “heating / cooling device” is not limited to the configuration of the heating / cooling device 1 described above. For example, the fan 25a serving as the “heat dissipation amount adjusting unit” blows air to the condenser 22b (changes the airflow rate) to adjust the heat dissipation amount from the condenser 22b, and the fan 25b as the “heat absorption amount adjusting unit”. The heating / cooling device 1 having a configuration in which the amount of heat absorbed by the evaporator 24 is adjusted by sending air to the evaporator 24b (changing the air flow rate) has been described as an example. A configuration like the heating / cooling device 1A shown in FIG. In addition, about the component which has the function similar to the heating / cooling apparatus 1 mentioned above in this heating / cooling apparatus 1A, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.

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。 The heating / cooling device 1A includes a refrigerant cooling unit 51 as a “radiation amount adjusting unit” instead of the fan 25a in the heating / cooling device 1, and a “heat absorption amount adjusting unit” instead of the fan 25b in the heating / cooling device 1. The refrigerant heating unit 52 is provided. In this case, the refrigerant cooling unit 51 includes the water storage unit 61, the heat radiation processing unit 62, and the pump 63, and cools the condenser 22 b accommodated in the heat radiation processing unit 62 with water pumped from the water storage unit 61 by the pump 63. A configuration is adopted in which heat is released from the condenser 22b to water. The refrigerant heating unit 52 includes a water storage unit 71, a heat treatment unit 72, and a pump 73, and heats the evaporator 24 b accommodated in the heat treatment unit 72 with water pumped from the water storage unit 71 by the pump 73. A configuration is adopted in which the heat of water is absorbed by the evaporator 24b.

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。 Therefore, in this heating / cooling device 1A, a sufficient amount of refrigerant is obtained by the condenser 22b by operating the pump 63 of the refrigerant cooling unit 51 instead of the operation of the fan 25a in the heating / cooling device 1 as in the heating / cooling device 1. Can be condensed (liquefied), and a sufficient amount of refrigerant can be vaporized in the evaporator 24b by operating the pump 73 of the refrigerant heating unit 52 instead of the operation of the fan 25b in the heating / cooling device 1. it can.

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。 Further, the heating / cooling device 1, 1 </ b> A configured by including the heat pump 2 having N = 2 condensers 22 a, 22 b has been described as an example, but “heat pump having N = 3 or more“ condensers ” It is also possible to adopt a configuration in which a heating process or a cooling process is performed. In this case, when configuring with N = 3 or more “condensers”, the number of “first condensers” is defined as an arbitrary number of 2 or more, or the number of “second condensers” is set. It is defined as an arbitrary number of 2 or more, or 1 or more “condenser” does not correspond to either “first condenser” or “second condenser”. And a condenser in which the amount of heat radiation is not adjusted by the heat radiation amount adjustment unit).

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。 Further, the heating / cooling device 1, 1 </ b> A configured to include the heat pump 2 having M = 2 evaporators 24 a and 24 b has been described as an example, but “heat pump having M = 3 or more“ evaporators ”is described. It is also possible to adopt a configuration in which a heating process or a cooling process is performed. In this case, when configuring with M = 3 or more “evaporators”, the number of “first evaporators” is regulated to an arbitrary number of 2 or more, or the number of “second evaporators” is set. It is defined as an arbitrary number of two or more, or one or more “evaporators” do not correspond to either “first evaporator” or “second evaporator” “third evaporator (performs a cooling process) And an evaporator in which the endothermic amount is not adjusted by the endothermic amount adjusting unit).

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。 In addition, the heating and cooling device 1, 1A that can be suitably used for dairy applications has been described as an example, but the usage of the “heating and cooling device” is not limited to this, and various types of hot water and cold water are generated and supplied. In the hot water / cold water generating device, the same configuration as that of the heating / cooling device 1, 1A can be adopted. Further, the “heating target” and the “cooling target” are not limited to liquids such as water, and a configuration in which various gases such as air are heated and cooled as “heating targets” and “cooling targets” can be employed.

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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A Heating / cooling device 2 Heat pump 3 Hot water production | generation part 4 Cold water production | generation part 7 Control part 21 Compressor 22a, 22b Condenser 23 Expansion valve 24a, 24b Evaporator 25a, 25b Fan 26a, 26b, 27a, 27b, 34, 44 Temperature sensor 31 Hot water storage tank 32 Heat processing section 33, 43, 63, 73 Pump 41 Water storage tank 42 Cooling processing section 51 Refrigerant cooling section 52 Refrigerant heating section 61, 71 Water storage section 62 Heat dissipation processing section 72 Heat absorption heat processing section

Claims

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。 A compressor, N (N is a natural number of 2 or more) condensers, expansion valves, and M (M is a natural number of 2 or more) evaporators, and refrigerant discharged from the compressor, A heat pump in which a refrigerant flow path is formed so as to pass through the N condensers, the expansion valve, and the M evaporators in this order and be sucked into the compressor;
A heat treatment unit that heat-treats the object to be heated by heat radiation from at least one of the N condensers;
A cooling processing unit that cools an object to be cooled by heat absorption by at least one first evaporator of the M evaporators;
A heat release amount adjusting unit for adjusting a heat release amount from at least one second condenser different from the first condenser of the N condensers;
An endothermic amount adjusting unit for adjusting an endothermic amount by at least one second evaporator different from the first evaporator among the M evaporators;
The compressor is controlled to supply the refrigerant to the refrigerant flow path, the heat dissipation amount adjusting unit is controlled to adjust the heat dissipation amount, and the heat absorption amount adjusting unit is controlled to adjust the heat absorption amount. A heating / cooling device including a control unit.

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。 The heating / cooling device according to claim 1, wherein the heat radiation amount adjusting unit includes a first blower that blows air to the second condenser.

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。 The heating / cooling device according to claim 1, wherein the endothermic amount adjusting unit includes a second blower that blows air to the second evaporator.