JP5498512B2 - ヒートポンプシステム - Google Patents

Description

本発明は、ヒートポンプシステム、特に、ヒートポンプサイクルを利用して水媒体を加熱することが可能なヒートポンプシステムに関する。

従来より、特許文献１（特開２００３−３１４８３８号公報）に示されるような、ヒートポンプサイクルを利用して水を加熱することが可能なヒートポンプ式温水暖房装置がある。ヒートポンプ式温水暖房装置は、主として、容量可変型の熱源側圧縮機及び熱源側熱交換器を有する室外機と、冷媒−水熱交換器及び循環ポンプを有する温水供給ユニットとを備えている。熱源側圧縮機、熱源側熱交換器及び冷媒−水熱交換器は、熱源側冷媒回路を構成している。このヒートポンプ式温水暖房装置によると、冷媒―水熱交換器における冷媒の放熱によって水が加熱される。これによって得られた温水は、循環ポンプによって昇圧された後、タンク内に貯湯されたり、各種の水媒体機器に供給されたりする。

上述した従来のヒートポンプ式給湯装置において、水媒体機器として高温の温水の供給が必要なラジエータの使用が要求されることがある。これに対し、高温の温水を取り出して水媒体機器に供給するために、温水供給ユニット内に、上記熱源側冷媒回路とは別途利用側冷媒回路を設けることが考えられる。しかし、利用側冷媒回路は、熱源側冷媒回路と同様、容量可変型の圧縮機を有しており、この圧縮機の容量を急に変化させると、該圧縮機からは容量変化に伴う音が発生する。そのため、温水供給ユニットが室内に設置されていると、室内にいるユーザは、圧縮機から発生した音を耳障りに感じることとなる。

そこで、本発明の課題は、室内に設置されたユニットが容量可変型の圧縮機を有している場合において、その圧縮機の容量が可変する際に発生する騒音がユーザにとって耳障りとなるのを防ぐこととする。

本発明の第１観点に係るヒートポンプシステムは、熱源ユニットと、利用側ユニットと、利用側制御部とを備える。熱源ユニットは、熱源側圧縮機と熱源側熱交換器とを有する。熱源側圧縮機は、熱源側冷媒を圧縮する。熱源側熱交換器は、熱源側冷媒の蒸発器として機能することが可能である。利用側ユニットは、熱源ユニットに接続されている。利用側ユニットは、利用側圧縮機と利用側熱交換器と冷媒−水熱交換器とを有し、熱源側冷媒回路の一部と利用側冷媒回路とを構成する。利用側圧縮機は、利用側冷媒を圧縮する容量可変型の圧縮機である。利用側熱交換器は、熱源側冷媒の放熱器として機能すると共に、利用側冷媒の蒸発器として機能することが可能である。冷媒−水熱交換器は、利用側冷媒の放熱器として機能し、水媒体を加熱することが可能である。熱源側冷媒回路は、熱源側圧縮機と熱源側熱交換器と利用側熱交換器とで構成される。利用側冷媒回路は、利用側圧縮機と利用側熱交換器と冷媒−水熱交換器とで構成される。利用側制御部は、通常運転（冷媒−水熱交換器における利用側冷媒の放熱によって水媒体を加熱する運転）時、利用側圧縮機の運転容量を段階的に変化させる利用側容量可変制御を行うことが可能である。

このヒートポンプシステムでは、例えば、熱源ユニットは屋外に設置され、利用側ユニットは屋内に設置される。つまり、音源となる利用側圧縮機を有する利用側ユニットは、屋内に設置されることとなる。しかし、このヒートポンプシステムにおいては、通常運転時には、利用側圧縮機の運転容量が急激にではなく段階的に変化する。そのため、該圧縮機の運転容量の段階的な変化によって、該圧縮機から出力される騒音も除々に発生することとなる。従って、運転容量の変化に伴って発生する騒音が耳障りとなるのを防ぐことができる。

また、このヒートポンプシステムは、熱源側圧縮機は、容量可変型の圧縮機である。そして、当該ヒートポンプシステムは、熱源側制御部を更に備える。熱源側制御部は、利用側制御部が利用側容量可変制御を行っている際に、熱源側圧縮機の運転容量を段階的に変化させる熱源側容量可変制御を行うことができる。

このヒートポンプシステムでは、利用側圧縮機の運転容量が段階的に変化する利用側容量可変制御が行われている時には、利用側圧縮機だけではなく、熱源側圧縮機についても、運転容量の段階的変化が行われる。従って、利用側圧縮機の能力と熱源側圧縮機の能力とのバランスを保つことができる。

また、このヒートポンプシステムは、熱源側制御部は、利用側熱交換器における熱源側冷媒の凝縮温度が熱源側凝縮目標温度となるように、熱源側圧縮機の容量制御を行うと共に、熱源側凝縮目標温度を段階的に変化させることで、熱源側容量可変制御を行う。

このヒートポンプシステムによると、熱源側冷媒における熱源側凝縮目標温度の段階的変化によって、熱源側圧縮機の運転容量が段階的に変化するようになる。従って、簡単な手法で、熱源側圧縮機の運転容量を段階的に変化させることができる。

さらに、このヒートポンプシステムは、利用側制御部が利用側容量可変制御において利用側圧縮機の運転容量を小さくする場合、熱源側制御部は、熱源側凝縮目標温度を上げることで熱源側圧縮機の運転容量を大きくする熱源側容量可変制御を行う。

このヒートポンプシステムによると、利用側圧縮機の運転容量が小さくなる場合には、熱源側凝縮目標温度を上げることで熱源側圧縮機の運転容量が大きくなる。これにより、利用側ユニットにおいて圧縮機能力が下がっても、熱源ユニットの圧縮機能力を上げることで、システム全体としての能力を保つことができる。

本発明の第２観点に係るヒートポンプシステムは、第１観点に係るヒートポンプシステムにおいて、利用側制御部は、利用側容量可変制御時、利用側圧縮機の運転容量を所定容量以下に制限する。更に、利用側制御部は、利用側容量可変制御の後、利用側圧縮機の運転容量を所定容量以下に制限することなく制御する容量非制限制御を行うことが更に可能である。そして、熱源側制御部は、容量非制限制御時、熱源側凝縮目標温度を利用側容量可変制御時よりも下げることで熱源側圧縮機の運転容量を小さくする制御を行う。

このヒートポンプシステムによると、利用側容量可変制御時には、利用側圧縮機の運転能力は所定量以下に制限されるが、該利用側容量可変制御後に行われる容量非制限制御においては、利用側圧縮機の運転容量は制限が解除されて上昇する。そのため、利用側ユニットの圧縮機能力は、利用側ユニットで確保することができる。よって、この場合には熱源側圧縮機の運転容量を小さくすることで、ヒートポンプシステム全体としての圧縮機能力のバランスを保つことができる。

本発明の第３観点に係るヒートポンプシステムは、熱源ユニットと、利用側ユニットと、利用側制御部とを備える。熱源ユニットは、熱源側圧縮機と熱源側熱交換器とを有する。熱源側圧縮機は、熱源側冷媒を圧縮する。熱源側熱交換器は、熱源側冷媒の蒸発器として機能することが可能である。利用側ユニットは、熱源ユニットに接続されている。利用側ユニットは、利用側圧縮機と利用側熱交換器と冷媒−水熱交換器とを有し、熱源側冷媒回路の一部と利用側冷媒回路とを構成する。利用側圧縮機は、利用側冷媒を圧縮する容量可変型の圧縮機である。利用側熱交換器は、熱源側冷媒の放熱器として機能すると共に、利用側冷媒の蒸発器として機能することが可能である。冷媒−水熱交換器は、利用側冷媒の放熱器として機能し、水媒体を加熱することが可能である。熱源側冷媒回路は、熱源側圧縮機と熱源側熱交換器と利用側熱交換器とで構成される。利用側冷媒回路は、利用側圧縮機と利用側熱交換器と冷媒−水熱交換器とで構成される。利用側制御部は、通常運転（冷媒−水熱交換器における利用側冷媒の放熱によって水媒体を加熱する運転）時、利用側圧縮機の運転容量を段階的に変化させる利用側容量可変制御を行うことが可能である。

このヒートポンプシステムでは、例えば、熱源ユニットは屋外に設置され、利用側ユニットは屋内に設置される。つまり、音源となる利用側圧縮機を有する利用側ユニットは、屋内に設置されることとなる。しかし、このヒートポンプシステムにおいては、通常運転時には、利用側圧縮機の運転容量が急激にではなく段階的に変化する。そのため、該圧縮機の運転容量の段階的な変化によって、該圧縮機から出力される騒音も除々に発生することとなる。従って、運転容量の変化に伴って発生する騒音が耳障りとなるのを防ぐことができる。

また、このヒートポンプシステムは、熱源側圧縮機は、容量可変型の圧縮機である。そして、当該ヒートポンプシステムは、熱源側制御部を更に備える。熱源側制御部は、利用側制御部が利用側容量可変制御を行っている際に、熱源側圧縮機の運転容量を段階的に変化させる熱源側容量可変制御を行うことができる。

このヒートポンプシステムでは、利用側圧縮機の運転容量が段階的に変化する利用側容量可変制御が行われている時には、利用側圧縮機だけではなく、熱源側圧縮機についても、運転容量の段階的変化が行われる。従って、利用側圧縮機の能力と熱源側圧縮機の能力とのバランスを保つことができる。

また、このヒートポンプシステムは、熱源側制御部は、利用側熱交換器における利用側冷媒の蒸発温度が利用側蒸発目標温度となるように、熱源側圧縮機の容量制御を行うと共に、利用側蒸発目標温度を段階的に変化させることで、熱源側容量可変制御を行う。

このヒートポンプシステムによると、利用側冷媒における利用側蒸発目標温度の段階的変化によって、熱源側圧縮機の運転容量が段階的に変化するようになる。従って、簡単な手法で、熱源側圧縮機の運転容量を段階的に変化させることができる。

さらに、このヒートポンプシステムは、利用側制御部が利用側容量可変制御において利用側圧縮機の運転容量を小さくする場合、熱源側制御部は、利用側蒸発目標温度を上げることで熱源側圧縮機の運転容量を大きくする熱源側容量可変制御を行う。

このヒートポンプシステムによると、利用側圧縮機の運転容量が小さくなる場合には、利用側蒸発目標温度を上げることで熱源側圧縮機の運転容量が大きくなる。これにより、利用側ユニットにおいて圧縮機能力が下がっても、熱源ユニットの圧縮機能力を上げることで、システム全体としての圧縮機能力を保つことができる。

本発明の第４観点に係るヒートポンプシステムは、第３観点に係るヒートポンプシステムにおいて、利用側制御部は、利用側容量可変制御時、利用側圧縮機の運転容量を所定容量以下に制限する。更に、利用側制御部は、利用側容量可変制御の後、利用側圧縮機の運転容量を所定容量以下に制限することなく制御する容量非制限制御を行うことが更に可能である。そして、熱源側制御部は、容量非制限制御時、利用側蒸発目標温度を利用側容量可変制御時よりも下げることで熱源側圧縮機の運転容量を小さくする制御を行う。

このヒートポンプシステムによると、利用側容量可変制御時には、利用側圧縮機の運転能力は所定量以下に制限されるが、当該利用側容量可変制御後に行われる容量非制限制御においては、利用側圧縮機の運転容量は制限が解除されて上昇する。そのため、利用側ユニットの圧縮機能力は、利用ユニットのみで確保することができる。よって、この場合には熱源側圧縮機の運転容量を小さくすることで、ヒートポンプシステム全体としての圧縮機能力のバランスを保つことができる。

本発明の第５観点に係るヒートポンプシステムは、第１観点〜第４観点のいずれかに係るヒートポンプシステムにおいて、利用側制御部は、冷媒−水熱交換器における利用側冷媒の凝縮温度が利用側凝縮目標温度となるように利用側圧縮機の容量制御を行うと共に、利用側凝縮目標温度を段階的に変化させることで利用側容量可変制御を行う。

このヒートポンプシステムによると、利用側容量可変制御時、利用側凝縮目標温度が段階的に変化することによって、利用側圧縮機の運転容量が段階的に変化するようになる。従って、簡単な手法で、利用側圧縮機の運転容量を段階的に変化させることができる。

本発明の第６観点に係るヒートポンプシステムは、第１観点〜第５観点のいずれかに係るヒートポンプシステムにおいて、利用側制御部は、利用側圧縮機の運転開始時から所定時間の間、利用側容量可変制御を行う。

利用側圧縮機の運転開始時、当該圧縮機の回転数は上昇するが、この回転数の上昇に伴って騒音も発生する。そこで、このヒートポンプシステムでは、利用側圧縮機の運転開始時から所定時間の間、つまりは該圧縮機の回転数が上昇する期間は、利用側圧縮機の運転容量を段階的に変化させる。これにより、利用側圧縮機の回転数は、運転容量の変化に伴って除々に増していくため、大きな騒音が急に発生するのを抑えることができる。

本発明の第７観点に係るヒートポンプシステムは、第１観点〜第６観点のいずれかに係るヒートポンプシステムにおいて、利用側制御部は、利用側圧縮機の運転開始時から所定時間の間、利用側容量可変制御を行う。熱源側制御部は、利用側圧縮機の運転開始時、利用側蒸発目標温度または熱源側凝縮目標温度を所定温度以上に設定する。熱源側制御部は、その後、利用側蒸発目標温度または熱源側凝縮目標温度を前記所定温度に達するまで段階的に下げていく。

一般的に、利用側圧縮機の運転開始時、ヒートポンプシステムを起動させるために、利用側圧縮機の運転容量を急激に上昇させる必要があるが、本発明においては、騒音防止のために運転容量の急激な上昇が抑えられる。そのため、起動時のシステム全体としての圧縮機能力が抑えられてしまう。そこで、このヒートポンプシステムでは、利用側圧縮機の運転開始時、熱源ユニット側では、一旦は利用側蒸発目標温度または熱源側凝縮目標温度を所定温度以上に上げて、その後利用側蒸発目標温度または熱源側凝縮目標温度を段階的に下げていく制御が行われる。つまり、利用側圧縮機の運転開始時、熱源ユニット側では、熱源側圧縮機の能力が一旦大きくなった状態から、除々に小さくなっていく。これにより、システム起動時は、騒音防止のために利用側圧縮機の運転容量の急激な上昇が抑えられたとしても、利用側ユニットにおける能力不足分は、熱源ユニット側で補うことができる。従って、利用側圧縮機から出力される騒音が耳障りとなるのを防止しつつ、確実にシステムを起動させることができる。

本発明の第８観点に係るヒートポンプシステムは、第１観点〜第７観点のいずれかに係るヒートポンプシステムにおいて、受付部を更に備える。受付部は、利用側容量可変制御の開始指示を受け付けることが可能である。利用側制御部は、受付部が利用側容量可変制御の開始指示を受け付けた場合に、利用側容量可変制御を行う。

このヒートポンプシステムによると、例えばリモートコントローラを介して利用側容量可変制御の開始指示がなされている場合で、該システムの運転状態が変化した際、利用側圧縮機の運転容量が段階的に変化する。従って、このヒートポンプシステムは、システムを利用するユーザの好みに応じて、利用側圧縮機から出力される騒音を抑える運転を行うことができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

本発明の第１観点に係るヒートポンプシステムによると、運転容量の変化に伴って発生する騒音が耳障りとなるのを防ぐことができる。また、利用側圧縮機の運転容量が段階的に変化する利用側容量可変制御が行われている時には、利用側圧縮機だけではなく、熱源側圧縮機についても、運転容量の段階的変化が行われる。従って、利用側圧縮機の能力と熱源側圧縮機の能力とのバランスを保つことができる。また、利用側冷媒における利用側蒸発目標温度または熱源側冷媒における熱源側凝縮目標温度の段階的変化によって、熱源側圧縮機の運転容量が段階的に変化するようになる。従って、簡単な手法で、熱源側圧縮機の運転容量を段階的に変化させることができる。さらに、利用側ユニットにおいて圧縮機能力が下がっても、熱源ユニットの圧縮機能力を上げることで、システム全体としての圧縮機能力を保つことができる。

本発明の第２観点に係るヒートポンプシステムによると、ヒートポンプシステム全体としての圧縮機能力のバランスを保つことができる。

本発明の第３観点に係るヒートポンプシステムによると、運転容量の変化に伴って発生する騒音が耳障りとなるのを防ぐことができる。また、利用側圧縮機の運転容量が段階的に変化する利用側容量可変制御が行われている時には、利用側圧縮機だけではなく、熱源側圧縮機についても、運転容量の段階的変化が行われる。従って、利用側圧縮機の能力と熱源側圧縮機の能力とのバランスを保つことができる。また、利用側冷媒における利用側蒸発目標温度または熱源側冷媒における熱源側凝縮目標温度の段階的変化によって、熱源側圧縮機の運転容量が段階的に変化するようになる。従って、簡単な手法で、熱源側圧縮機の運転容量を段階的に変化させることができる。さらに、利用側ユニットにおいて圧縮機能力が下がっても、熱源ユニットの圧縮機能力を上げることで、システム全体としての圧縮機能力を保つことができる。

本発明の第４観点に係るヒートポンプシステムによると、ヒートポンプシステム全体としての圧縮機能力のバランスを保つことができる。

本発明の第５観点に係るヒートポンプシステムによると、簡単な手法で、利用側圧縮機の運転容量を段階的に変化させることができる。

本発明の第６観点に係るヒートポンプシステムによると、利用側圧縮機の運転開始時、該圧縮機の運転容量は段階的に変化するため、利用側圧縮機の回転数も、除々に増していく。従って、利用側圧縮機の運転開始時に大きな騒音が急に発生するのを抑えることができる。

本発明の第７観点に係るヒートポンプシステムによると、システム起動時は、騒音防止のために利用側圧縮機の運転容量の急激な上昇が抑えられたとしても、利用側ユニットにおける能力不足分は、熱源ユニット側で補うことができる。従って、利用側圧縮機から出力される騒音が耳障りとなるのを防止しつつ、確実にシステムを起動させることができる。

本発明の第８観点に係るヒートポンプシステムは、システムを利用するユーザの好みに応じて、利用側圧縮機から出力される騒音を抑える運転を行うことができる。

本実施形態に係るヒートポンプシステムの概略構成図。 本実施形態に係る利用側制御部と該制御部に接続された各種センサ及び各種機器を模式的に示す図。 本実施形態に係る熱源側制御部と該制御部に接続された各種センサ及び各種機器を模式的に示す図。 本実施形態に係るリモートコントローラの外観図。 本実施形態に係る利用側容量可変制御及び容量非制限制御、熱源側容量可変制御において、段階的に変化する利用側凝縮目標温度及び熱源側凝縮目標温度を示す概念図。 本実施形態に係るヒートポンプシステムの全体的な動作の流れを示すフロー図。 図６に係る利用側容量可変制御の動作の流れを示すフロー図。 図６に係る熱源側容量可変制御の動作の流れを示すフロー図。 変形例（Ｂ）に係るヒートポンプシステムの動作の流れを示したフロー図。

以下、本発明に係るヒートポンプシステムの一実施形態について、図面に基づいて説明する。

＜構成＞
−全体−
図１は、本発明の一実施形態に係るヒートポンプシステム１の概略構成図である。ヒートポンプシステム１は、蒸気圧縮機式のヒートポンプサイクルを利用して水媒体を加熱する運転等を行うことが可能な装置である。

ヒートポンプシステム１は、主として、熱源ユニット２と、利用側ユニット４と、液冷媒連絡管１３と、ガス冷媒連絡管１４と、貯湯ユニット８と、温水暖房ユニット９と、水媒体連絡管１５，１６と、利用側通信部１１と、利用側制御部１２と、熱源側通信部１８と、熱源側制御部１９と、リモートコントローラ９０とを備えている。熱源ユニット２及び利用側ユニット４は、液冷媒連絡管１３及びガス冷媒連絡管１４を介して互いに接続されており、これによって熱源側冷媒回路２０が構成されている。具体的に、熱源側冷媒回路２０は、主として、熱源側圧縮機２１（後述）と、熱源側熱交換器２４（後述）と、利用側熱交換器４１（後述）とで構成されている。利用側ユニット４の内部においては、主として利用側圧縮機６２（後述）と利用側熱交換器４１（後述）と冷媒−水熱交換器６５（後述）とによって、利用側冷媒回路４０が構成されている。また、利用側ユニット４、貯湯ユニット８及び温水暖房ユニット９は、水冷媒連絡管１５，１６によって互いに接続されており、これによって水媒体回路８０が構成されている。

熱源側冷媒回路２０には、ＨＦＣ系冷媒の一種であるＨＦＣ−４１０Ａが熱源側冷媒として封入されており、また、ＨＦＣ系冷媒に対して相溶性を有するエステル系又はエーテル系の冷凍機油が熱源側圧縮機２１（後述）の潤滑のために封入されている。また、利用側冷媒回路４０には、ＨＦＣ系冷媒の一種であるＨＦＣ−１３４ａが利用側冷媒として封入されており、また、ＨＦＣ系冷媒に対して相溶性を有するエステル系またはエーテル系の冷凍機油が利用側圧縮機６２（後述）の潤滑のために封入されている。尚、利用側冷媒としては、高温の冷凍サイクルに有利な冷媒を使用するという観点から、飽和ガス温度６５℃に相当する圧力がゲージ圧で高くとも２．８ＭＰａ以下、好ましくは、２．０ＭＰａ以下の冷凍を使用することが好ましい。そして、ＨＦＣ−１３４ａは、このような飽和圧力特性を有する冷媒の一種である。また、水媒体回路８０には、水媒体としての水が循環するようになっている。

−熱源ユニット−
熱源ユニット２は、屋外に設置されている。熱源ユニット２は、液冷媒連絡管１３及びガス冷媒連絡管１４を介して利用側ユニット４に接続されており、熱源側冷媒回路２０の一部を構成している。

熱源ユニット２は、主として、熱源側圧縮機２１と、油分離機構２２と、熱源側切換機構２３と、熱源側熱交換器２４と、熱源側膨張弁２５と、吸入戻し管２６と、過冷却器２７と、熱源側アキュムレータ２８と、液側閉鎖弁２９と、ガス側閉鎖弁３０とを有している。

熱源側圧縮機２１は、熱源側冷媒を圧縮するための機構であって、容量可変型の圧縮機である。具体的には、ケーシング（図示せず）内に収容されたロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素（図示せず）が、同じくケーシング内に収容された熱源側圧縮機モータ２１ａによって駆動される密閉式圧縮機である。この熱源側圧縮機２１のケーシング内には、圧縮要素において圧縮された後の熱源側冷媒が充満する高圧空間（図示せず）が形成されており、この高圧空間には、冷凍機油が溜められている。熱源側圧縮機モータ２１ａは、インバータ装置（図示せず）によって、当該モータ２１ａの回転数（即ち、運転周波数）を可変でき、これにより熱源側圧縮機２１の容量制御が可能になっている。

油分離機構２２は、熱源側圧縮機２１から吐出された熱源側冷媒中に含まれる冷凍機油を分離して熱源側圧縮機の吸入に戻すための機構である。油分離機構２２は、主として、熱源側圧縮機２１の熱源側吐出管２１ｂに設けられた油分離器２２ａと、油分離器２２ａ及び熱源側圧縮機２１の熱源側吸入管２１ｃを接続する油戻し管２２ｂとを有している。油分離器２２ａは、熱源側圧縮機２１から吐出された熱源側冷媒中に含まれる冷凍機油を分離する機器である。油戻し管２２ｂは、キャピラリチューブを有している。油戻し管２２ｂは、油分離器２２ａにおいて熱源側冷媒から分離された冷凍機油を、熱源側圧縮機２１の熱源側圧縮機２１の熱源側吸入管２１ｃに戻す冷媒管である。

熱源側切換機構２３は、熱源側熱交換器２４を熱源側冷媒の放熱器として機能させる熱源側放熱運転状態と、熱源側熱交換器２４を熱源側冷媒の蒸発器として機能させる熱源側蒸発運転状態と、を切り換え可能な四路切り換え弁である。熱源側切換機構２３は、熱源側吐出管２１ｂと、熱源側吸入管２１ｃと、熱源側熱交換器２４のガス側に接続された第１熱源側ガス冷媒管２３ａと、ガス側閉鎖弁３０に接続された第２熱源側ガス冷媒管２３ｂとに接続されている。そして、熱源側切換機構２３は、熱源側吐出管２１ｂと第１熱源側ガス冷媒管２３ａとを連通させると共に、第２熱源側ガス冷媒管２３ｂと熱源側吸入管２１ｃとを連通（熱源側放熱状態に対応、図１の熱源側切換機構２３の実線を参照）させたり、熱源側吐出管２１ｂと第２熱源側ガス冷媒管２３ｂとを連通させると共に、第１熱源側ガス冷媒管２３ａと熱源側吸入管２１ｃとを連通（熱源側蒸発運転状態に対応。図１の熱源側切換機構２３の破線を参照）させたりする切り換えを行うことができる。

尚、熱源側切換機構２３は、四路切換弁に限定されるものではなく、例えば、複数の電磁弁を組み合わせる等によって、上述と同様の熱源側冷媒の流れ方向を切り換える機能を有するように構成したものであってもよい。

熱源側熱交換器２４は、熱源側冷媒と室外空気との熱交換を行うことで熱源側冷媒の放熱器または蒸発器として機能する熱交換器である。熱源側熱交換器２４の液側には、熱源側液冷媒管２４ａが接続されており、当該熱交換器２４のガス側には、第１熱源側ガス冷媒管２３ａが接続されている。この熱源側熱交換器２４において熱源側冷媒と熱交換を行う室外空気は、熱源側ファンモータ３２ａによって駆動される熱源側ファン３２によって供給されるようになっている。

熱源側膨張弁２５は、熱源側熱交換器２４を流れる熱源側冷媒の減圧などを行う電動膨張弁であり、熱源側液冷媒管２４ａに設けられている。

吸入戻し管２６は、熱源側液冷媒管２４ａを流れる熱源側冷媒の一部を分岐して熱源側圧縮機２１の吸入に戻す冷媒管である。ここでは、吸入戻し管２６の一端は、熱源側液冷媒管２４ａに接続されており、当該管２６の他端は、熱源側吸入管２１ｃに接続されている。そして、吸入戻し管２６には、開度制御が可能な吸入戻し膨張弁２６ａが設けられている。尚、吸入戻し膨張弁２６ａは、電動膨張弁で構成されている。

過冷却器２７は、熱源側液冷媒管２４ａを流れる熱源側冷媒と吸入戻し管２６を流れる熱源側冷媒（より具体的には、吸入戻し膨張弁２６ａによって減圧された後の冷媒）との熱交換を行う熱交換器である。

熱源側アキュムレータ２８は、熱源側吸入管２１ｃに設けられており、熱源側冷媒回路２０を循環する熱源側冷媒を熱源側吸入管２１ｃから熱源側圧縮機２１に吸入される前に一次的に溜めるための容器である。

液側閉鎖弁２９は、熱源側液冷媒管２４ａと液冷媒連絡管１３との接続部に設けられた弁である。ガス側閉鎖弁３０は、第２熱源側ガス冷媒管２３ｂとガス冷媒連絡管１４との接続部に設けられた弁である。

また、熱源ユニット２には、各種センサが設けられている。具体的には、熱源ユニット２には、熱源側吸入圧力センサ３３、熱源側吐出圧力センサ３４、熱源側熱交温度センサ３５、外気温度センサ３６が設けられている。熱源側吸入圧力センサ３３は、熱源側圧縮機２１の吸入における熱源側冷媒の圧力である熱源側吸入圧力Ｐｓを検出する。熱源側吐出圧力センサ３４は、熱源側圧縮機２１の吐出における熱源側冷媒の圧力である熱源側吐出圧力Ｐｄを検出する。熱源側熱交温度センサ３５は、熱源側熱交換器３４の液側における熱源側冷媒の温度である熱源側熱交換器温度Ｔｈｘを検出する。外気温度センサ３６は、外気温度Ｔｏを検出する。

−液冷媒連絡管−
液冷媒連絡管１３は、液側閉鎖弁２９を介して熱源側液冷媒管２４ａに接続されている。液冷媒連絡管１３は、熱源側切換機構２３が熱源側放熱運転状態である場合において、熱源側冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器２４の出口から熱源ユニット２の外部に熱源側冷媒を導出することが可能な冷媒管である。また、液冷媒連絡管１３は、熱源側切換機構２３が熱源側蒸発運転状態である場合において、熱源ユニット２の外部から熱源側冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器２４の入口に熱源側冷媒を導入することが可能な冷媒管である。

−ガス冷媒連絡管−
ガス冷媒連絡管１４は、ガス側閉鎖弁３０を介して第２熱源側ガス冷媒管２３ｂに接続されている。ガス冷媒連絡管１４は、熱源側切換機構２３が熱源側放熱運転状態である場合において、熱源ユニット２の外部から熱源側圧縮機２１の吸入に熱源側冷媒を導入することが可能な冷媒管である。また、ガス冷媒連絡管１４は、熱源側切換機構２３が熱源側蒸発運転状態である場合において、熱源側圧縮機２１の吐出から熱源ユニット２の外部に熱源側冷媒を導出することが可能な冷媒管である。

−利用側ユニット−
利用側ユニット４は、屋内に設置されている。利用側ユニット４は、液冷媒連絡管１３及びガス冷媒連絡管１４を介して熱源ユニット２に接続されており、熱源側冷媒回路２０の一部を構成している。また、利用側ユニット４の内部には、利用側冷媒回路４０が構成されている。更に、利用側ユニット４は、水媒体連絡管１５，１６を介して貯湯ユニット８及び温水暖房ユニット９に接続されており、水媒体回路８０の一部を構成している。

利用側ユニット４は、主として、利用側熱交換器４１と、利用側流量調節弁４２と、利用側圧縮機６２と、冷媒−水熱交換器６５と、冷媒−水熱交側流量調節弁６６と、利用側アキュムレータ６７と、循環ポンプ４３とを有している。

利用側熱交換器４１は、熱源側冷媒と利用側冷媒との熱交換を行う。具体的には、利用側熱交換器４１は、給湯運転時、熱源側冷媒の放熱器として機能すると共に、利用側冷媒の蒸発器として機能することができる熱交換器である。利用側熱交換器４１のうち、熱源側冷媒が流れる流路の液側には、利用側液冷媒管４５が接続されており、熱源側冷媒が流れる流路のガス側には、利用側ガス冷媒管５４が接続されている。また、利用側熱交換器４１のうち、利用側冷媒が流れる流路の液側には、カスケード側液冷媒管６８が接続されており、利用側冷媒が流れる流路のガス側には、第２カスケード側ガス冷媒管６９が接続されている。利用側液冷媒管４５には、液冷媒連絡管１３が接続されており、利用側ガス冷媒管５４には、ガス冷媒連絡管１４が接続されている。カスケード側液冷媒管６８には、冷媒−水熱交換器６５が接続されており、第２カスケード側ガス冷媒管６９には、利用側圧縮機６２が接続されている。

利用側流量調節弁４２は、該調節弁４２自体の開度調整が行われることで、利用側熱交換器４１を流れる熱源側冷媒の流量を可変することが可能な電動膨張弁である。利用側流量調節弁４２は、利用側液冷媒管４５に接続されている。

利用側圧縮機６２は、利用側冷媒を圧縮するための機構であって、容量可変型の圧縮機である。利用側圧縮機６２は、具体的には、ケーシング（図示せず）内に収容されたロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素（図示せず）が、同じくケーシング内に収容された利用側圧縮機モータ６３によって駆動される密閉式圧縮機である。この利用側圧縮機６２のケーシング内には、圧縮要素において圧縮された後の利用側冷媒が充満する高圧空間（図示せず）が形成されており、この高圧空間には、冷凍機油が溜められている。利用側圧縮機モータ６３は、インバータ装置（図示せず）によって、該モータ２１ａの回転数（即ち、運転周波数）を可変でき、これにより利用側圧縮機６２の容量制御が可能になっている。また、利用側圧縮機６２の吐出には、カスケード側吐出管７０が接続されており、利用側圧縮機６２の吸入には、カスケード側吸入管７１が接続されている。このカスケード側吸入管７１は、第２カスケード側ガス冷媒管６９に接続されている。

冷媒−水熱交換器６５は、利用側冷媒と水媒体との間で熱交換を行う機器である。具体的には、冷媒−水熱交換器６５は、給湯運転時、利用側冷媒の放熱器として機能することで、水媒体を加熱することができる。冷媒−水熱交換器６５のうち、利用側冷媒が流れる流路の液側には、カスケード側液冷媒管６８が接続され、利用側冷媒が流れる流路のガス側には、第１カスケード側ガス冷媒管７２が接続されている。また、冷媒−水熱交換器６５のうち、水媒体が流れる流路の入口側には、第１利用側水入口管４７が接続されており、水媒体が流れる流路の出口側には、第１利用側水出口管４８が接続されている。第１カスケード側ガス冷媒管７２は、カスケード側吐出管７０に接続されている。第１利用側水入口管４７には、水媒体連絡管１５が接続され、第１利用側水出口管４８には、水媒体連絡管１６が接続されている。

冷媒−水熱交側流量調節弁６６は、該調節弁６６自体の開度調節が行われることで、冷媒−水熱交換器６５に流れる利用側冷媒の流量を可変することが可能な電動膨張弁である。冷媒−水熱交側流量調節弁６６は、カスケード側液冷媒管６８に接続されている。

利用側アキュムレータ６７は、カスケード側吸入管７１に設けられている。利用側アキュムレータ６７は、利用側冷媒回路４０を循環する利用側冷媒がカスケード側吸入管７１から利用側圧縮機６２に吸入される前に、一度溜めるための容器である。

循環ポンプ４３は、水媒体の昇圧を行う機構であって、第１利用側水出口管４８に設けられている。具体的には、循環ポンプ４３としては、遠心式や容積式のポンプ要素（図示せず）が循環ポンプモータ４４によって駆動されるポンプが採用されている。循環ポンプモータ４４は、インバータ装置（図示せず）によってその回転数（即ち、運動周波数）が可変され、これにより循環ポンプ４３の容量制御が可能になっている。

上述した構成により、利用側ユニット４は、水媒体を加熱する給湯運転を行うことができる。具体的には、利用側熱交換器４１をガス冷媒連絡管１４から導入される熱源側冷媒の放熱器として機能させた場合、利用側熱交換器４１において放熱した熱源側冷媒は液冷媒連絡管１３に導出される。そして、利用側熱交換器４１における熱源側冷媒の放熱によって、利用側冷媒回路４０を循環する利用側冷媒が加熱される。この加熱された利用側冷媒が利用側圧縮機６２において圧縮された後に、冷媒−水熱交換器６５において放熱することによって、水媒体が加熱されるようになる。

また、利用側ユニット４には、各種のセンサが設けられている。具体的には、利用側ユニット４には、利用側熱交換温度センサ５０、冷媒−水熱交換温度センサ７３、水媒体入口温度センサ５１、水媒体出口温度センサ５２、利用側吸入圧力センサ７４、利用側吐出圧力センサ７５及び利用側吐出温度センサ７６が設けられている。利用側熱交換温度センサ５０は、利用側熱交換器４１の液側における熱源側冷媒の温度である利用側冷媒温度Ｔｓｃ１を検出する。冷媒−水熱交換温度センサ７３は、冷媒−水熱交換器６５の液側における利用側冷媒の温度であるカスケード側冷媒温度Ｔｓｃ２を検出する。水媒体入口温度センサ５１は、冷媒−水熱交換器６５の入口における水媒体の温度である水媒体入口温度Ｔｗｒを検出する。水媒体出口温度センサ５２は、冷媒−水熱交換器６５の出口における水媒体の温度である水媒体出口温度Ｔｗｌを検出する。利用側吸入圧力センサ７４は、利用側圧縮機６２の吸入における利用側冷媒の圧力である利用側吸入圧力Ｐｓ２を検出する。利用側吐出圧力センサ７５は、利用側圧縮機６２の吐出における利用側冷媒の圧力である利用側吐出圧力Ｐｄ２を検出する。利用側吐出温度センサ７６は、利用側圧縮機６２の吐出における利用側冷媒の温度である利用側吐出温度Ｔｄ２を検出する。

−貯湯ユニット−
貯湯ユニット８は、利用側ユニット４から供給される水媒体を使用する水媒体機器であって、屋内に設置されている。貯湯ユニット８は、水媒体連絡管１５，１６を介して利用側ユニット４と接続されており、水媒体回路８０の一部を構成している。

貯湯ユニット８は、主として、貯湯タンク８１と、熱交換コイル８２とを有している。

貯湯タンク８１は、給湯に供される水媒体としての水を溜める容器である。貯湯タンク８１の上部には、蛇口やシャワー等に温水となった水媒体を送るための給湯管８３が接続されており、下部には、給湯管８３によって消費された水媒体の補充を行うための給水管８４が接続されている。

熱交換コイル８２は、貯湯タンク８１内に設けられている。熱交換コイル８２は、水媒体回路８０を循環する水媒体と貯湯タンク８１内の水媒体との熱交換を行うことで貯湯タンク８１内の水媒体の加熱器として機能する熱交換器である。熱交換コイル８２の入口には、水媒体連絡管１６が接続され、熱交換コイル８２の出口には、水媒体連絡管１５が接続されている。

これにより、貯湯ユニット８は、給湯運転時には、利用側ユニット４において加熱された水媒体回路８０を循環する水媒体によって、貯湯タンク８１内の水媒体を加熱して温水として溜めることが可能となっている。尚、ここでは、貯湯ユニット８として、利用側ユニット４において加熱された水媒体との熱交換によって加熱された水媒体を貯湯タンクに溜める型式の貯湯ユニットを採用しているが、利用側ユニット４において加熱された水媒体を貯湯タンクに溜める型式の貯湯ユニットを採用してもよい。

また、貯湯ユニット８には、各種センサが設けられている。具体的に、貯湯ユニット８には、貯湯タンク８１に溜められる水媒体の温度である貯湯温度Ｔｗｈを検出するための貯湯温度センサ８５が設けられている。

−温水暖房ユニット−
温水暖房ユニット９は、利用側ユニット４から供給される水媒体を使用する水媒体機器であって、屋内に設置されている。温水暖房ユニット９は、水媒体連絡管１５，１６を介して利用側ユニット４に接続されており、水媒体回路８０の一部を構成している。

温水暖房ユニット９は、主として、熱交換パネル９１を有しており、ラジエータや床暖房パネル等を構成している。

熱交換パネル９１は、ラジエータの場合には、室内の壁際等に設けられ、床暖房パネルの場合には、室内の床下等に設けられている。熱交換パネル９１は、水媒体回路８０を循環する水媒体の放熱器として機能する熱交換器である。熱交換パネル９１の入口には、水媒体連絡管１６が接続されており、熱交換パネル９１の出口には、水媒体連絡管１５が接続されている。

−水媒体連絡管−
水媒体連絡管１５は、貯湯ユニット８の熱交換コイル８２の出口及び温水暖房ユニット９の熱交換パネル９１の出口に接続されている。水媒体連絡管１６は、貯湯ユニット８の熱交換コイル８２の入口及び温水暖房ユニット９の熱交換パネル９１の入口に接続されている。水媒体連絡管１６には、水媒体回路８０を循環する水媒体を貯湯ユニット８及び温水暖房ユニット９の両方、又は、貯湯ユニット８及び温水暖房ユニット９のいずれか一方に水媒体を供給するかの切り換えを行うことが可能な水媒体側切換機構１６１が設けられている。この水媒体側切換機構１６１は、三方弁で構成される。

−利用側通信部−
利用側通信部１１は、図１及び図２に示すように、利用側制御部１２に電気的に接続されており、利用側ユニット４内に設けられている。利用側通信部１１は、熱源ユニット２内に設けられている熱源側通信部１８（後述）と電気的に接続されている。利用側通信部１１は、ヒートポンプシステム１の運転状態及び制御に関する各種情報や各種データを、熱源側通信部１８から受信したり、熱源側通信部１８に送信したりすることができる。

特に、本実施形態に係る利用側通信部１１は、利用側ユニット４の利用側圧縮機６２の運転容量制御に関する情報を、熱源側通信部１８に送信することができる。

−利用側制御部−
利用側制御部１２は、ＣＰＵやメモリ等で構成されるマイクロコンピュータであって、利用側ユニット４内に設けられている。利用側制御部１２は、図２に示すように、利用側ユニット４が有する利用側流量調節弁４２、循環ポンプモータ４４、利用側圧縮機モータ６３、冷媒−水熱交側流量調節弁６６及び各種センサ５０〜５２，７３〜７６と接続されている。利用側制御部１２は、各種センサ５０〜５２，７３〜７６による検出結果等に基づいて、接続された各種機器の制御を行う。具体的には、利用側制御部１２は、利用側流量調節弁４２の開度制御による熱源側冷媒の流量制御、循環ポンプモータ４４の回転数制御による循環ポンプ４３の容量制御、利用側圧縮機モータ６３の回転数制御（即ち、運転周波数制御）による利用側圧縮機６２の運転容量制御、冷媒−水熱交側流量調節弁６６の開度調節による利用側冷媒の流量制御を行う。例えば、利用側制御部１２は、熱源側冷媒回路２０における熱源側冷媒の流量及び利用側冷媒回路４０における利用側冷媒の流量それぞれを安定させるべく、各冷媒について過冷却度が一定となるように各流量調節弁４２，６６の開度制御を行う。また、利用側制御部１２は、水媒体回路８０における水媒体の流量を適切な流量にするべく、冷媒−水熱交換器６５における水媒体の出口温度と入口温度との温度差が所定の温度差となるように、循環ポンプ４３の容量制御を行う。

特に、本実施形態に係る利用側制御部１２は、利用側ユニット４が適切な温度の水媒体を貯湯ユニット８及び温水暖房ユニット９に供給するための制御、及び利用側圧縮機６２の運転容量の段階的可変制御を行う。これらの制御については、＜動作＞の“−各冷媒回路の凝縮温度制御−”にて詳述する。

−熱源側通信部−
熱源側通信部１８は、図１及び図３に示すように、熱源側制御部１９に電気的に接続されており、熱源ユニット２内に設けられている。熱源側通信部１８は、利用側通信部１１と電気的に接続されている。熱源側通信部１８は、ヒートポンプシステム１の運転状態及び制御に関する各種情報や各種データ等を、利用側通信部１１から受信したり、利用側通信部１１に送信したりすることができる。

特に、本実施形態に係る熱源側通信部１８は、利用側ユニット４の利用側圧縮機６２の運転容量制御に関する情報を、利用側通信部１１から受信することができる。

−熱源側制御部−
熱源側制御部１９は、ＣＰＵやメモリ等で構成されるマイクロコンピュータであって、熱源ユニット２内に設けられている。熱源側制御部１９は、図３に示すように、熱源ユニット２が有する熱源側圧縮機モータ２１ａ、熱源側切換機構２３、熱源側膨張弁２５及び各種センサ３３〜３６と接続されている。熱源側制御部１９は、各種センサ３３〜３６による検出結果等に基づいて、接続された各種機器の制御を行う。具体的には、熱源側制御部１９は、熱源側圧縮機モータ２１ａの回転数制御（即ち、運転周波数制御）による熱源側圧縮機２１の運転容量制御、熱源側切換機構２３の状態切換制御及び熱源側膨張弁２５の開度制御を行う。

特に、本実施形態に係る熱源側制御部１９は、熱源側冷媒の凝縮温度を所定の凝縮目標温度にするための制御、及び熱源側圧縮機２１の運転容量の段階的可変制御を行う。これらの制御については、＜動作＞の“−各冷媒回路の凝縮温度制御−”にて詳述する。

−リモートコントローラ−
リモートコントローラ９０は、屋内に設置されており、図１に示すように、利用側通信部１１や熱源側通信部１８と有線や無線を介して通信可能に接続されている。リモートコントローラ９０は、図４に示すように、主として、表示部９５及び操作部９６を有している。ユーザは、リモートコントローラ９０を介して、ヒートポンプシステム１の水媒体の温度を設定したり、各種運転に関する指示を行ったりすることができる。

特に、本実施形態のリモートコントローラ９０に係る操作部９６には、低騒音モードボタン９６ａ（受付部に相当）が含まれている。この低騒音モードボタン９６ａは、利用側ユニット４の運転により発生する音を低減させる旨を受け付けるためのボタンである。この低騒音モードボタン９６ａがユーザにより押されると、ヒートポンプシステム１においては、後述する利用側圧縮機６２の運転容量段階的可変制御の実行が可能となる。

＜動作＞
次に、ヒートポンプシステム１の動作について説明する。

ヒートポンプシステム１の運転モードとしては、利用側ユニット４の給湯運転（即ち、貯湯ユニット８及び／又は温水暖房ユニット９の運転）を行う給湯運転モードがある。

−給湯運転モード−
利用側ユニット４が給湯運転を行う場合、熱源側冷媒回路２０においては、熱源側切換機構２３が熱源側蒸発運転状態（図１の熱源側切換機構２３の破線で示された状態）に切り換えられ、吸入戻し膨張弁２６ａが閉止された状態となる。また、水媒体回路８０においては、水媒体切換機構１６１が貯湯ユニット８及び／又は温水暖房ユニット９に水媒体を供給する状態に切り換えられる。

このような状態の熱源側冷媒回路２０において、冷凍サイクルにおける定圧の熱源側冷媒は、熱源側吸入管２１ｃを通じて、熱源側圧縮機２１に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に、熱源側吐出管２１ｂに吐出される。熱源側吐出管２１ｂに吐出された高圧の熱源側冷媒は、油分離器２２ａにおいて冷凍器油が分離される。油分離器２２ａにおいて熱源側冷媒から分離された冷凍機油は、油戻し管２２ｂを通じて、熱源側吸入管２１ｃに戻される。冷凍機油が分離された高圧の熱源側冷媒は、熱源側切換機構２３，第２熱源側ガス冷媒管２３ｂ及びガス側閉鎖弁３０を通じて、熱源ユニット２からガス冷媒連絡管１４に送られる。

ガス冷媒連絡管１４に送られた高圧の熱源側冷媒は、利用側ユニット４に送られる。利用側ユニット４に送られた高圧の熱源側冷媒は、利用側ガス冷媒管５４を通じて、利用側熱交換器４１に送られる。利用側熱交換器４１に送られた高圧の熱源側冷媒は、利用側熱交換器４１において、利用側冷媒回路４０を循環する冷凍サイクルにおける低圧の利用側冷媒と熱交換を行って放熱する。利用側熱交換器４１において放熱した高圧の熱源側冷媒は、利用側流量調節弁４２及び利用側液冷媒管４５を通じて、利用側ユニット４から液冷媒連絡管１３に送られる。

液冷媒連絡管１３に送られた熱源側冷媒は、熱源ユニット２に送られる。熱源ユニット２に送られた熱源側冷媒は、液側閉鎖弁２９を通じて、過冷却器２７に送られる。過冷却器２７に送られた熱源側冷媒は、吸入戻し管２６に熱源側冷媒が流れていないため、熱交換を行うことなく、熱源側膨張弁２５に送られる。熱源側膨張弁２５に送られた熱源側冷媒は、熱源側膨張弁２５において減圧されて、低圧の気液二相状態になり、熱源側液冷媒管２４ａを通じて、熱源側熱交換器２４に送られる。熱源側熱交換器２４に送られた低圧の冷媒は、熱源側熱交換器２４において、熱源側ファン３２によって供給される室外空気と熱交換を行って蒸発する。熱源側熱交換器２４において蒸発した低圧の熱源側冷媒は、第１熱源側ガス冷媒管２３ａ及び熱源側切換機構２３を通じて、熱源側アキュムレータ２８に送られる。熱源側アキュムレータ２８に送られた低圧の熱源側冷媒は、熱源側吸入管２１ｃを通じて、再び、熱源側圧縮機２１に吸入される。

一方、利用側冷媒回路４０においては、利用側熱交換器４１における熱源側冷媒の放熱によって利用側冷媒回路４０を循環する冷凍サイクルにおける低圧の利用側冷媒が加熱されて蒸発する。利用側熱交換器４１において蒸発した低圧の利用側冷媒は、第２カスケード側ガス冷媒管６９を通じて、利用側アキュムレータ６７に送られる。利用側アキュムレータ６７に送られた低圧の利用側冷媒は、カスケード側吸入管７１を通じて、利用側圧縮機６２に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に、カスケード側吐出管７０に吐出される。カスケード側吐出管７０に吐出された高圧の利用側冷媒は、第１カスケード側ガス冷媒管７２を通じて、冷媒−水熱交換器６５に送られる。冷媒−水熱交換器６５に送られた高圧の利用側冷媒は、冷媒−水熱交換器６５において、循環ポンプ４３によって水媒体回路８０を循環する水媒体と熱交換を行って放熱する。冷媒−水熱交換器６５において放熱した高圧の利用側冷媒は、冷媒−水熱交側流量調節弁６６において減圧され、低圧の気液二相状態になり、カスケード側液冷媒管６８を通じて、再び利用側熱交換器４１に送られる。

また、水媒体回路８０においては、冷媒−水熱交換器６５における利用側冷媒の放熱によって水媒体回路８０を循環する水媒体が加熱される。冷媒−水熱交換器６５において加熱された水媒体は、第１利用側水出口管４８を通じて循環ポンプ４３に吸入され昇圧された後に、利用側ユニット４から水媒体連絡管１６及び水媒体切換機構１６１を通じて貯湯ユニット８及び／又は温水暖房ユニット９に送られる。貯湯ユニット８に送られた水媒体は、熱交換コイル８２において貯湯タンク８１内の水媒体と熱交換を行って放熱し、これにより、貯湯タンク８１内の水媒体が加熱される。温水暖房ユニット９に送られた水媒体は、熱交換パネル９１において放熱し、これにより、室内の壁際等や室内の床が加熱されるようになる。

このようにして、利用側ユニット４の給湯運転を行う給湯運転モードにおける動作が行われる。

−各冷媒回路の凝縮温度制御−
−凝縮温度を所定の凝縮目標温度にするための制御−
次に、上述の給湯運転における各冷媒回路２０，４０の凝縮温度制御について説明する。

このヒートポンプシステム１では、上述のように、利用側熱交換器４１において、利用側冷媒回路４０を循環する利用側冷媒が熱源側冷媒回路２０を循環する熱源側冷媒の放熱によって加熱されるようになっている。利用側冷媒回路４０には、この熱源側冷媒から得た熱を利用して、熱源側冷媒回路２０における冷凍サイクルよりも高温の冷凍サイクルを得ることができるため、冷媒−水熱交換器６５における利用側冷媒の放熱によって高温の水媒体を得ることができるようになっている。このとき、安定的に高温の水媒体を得るためには、熱源側冷媒回路２０における冷凍サイクル及び利用側冷媒回路４０における冷凍サイクルがいずれも安定するように制御することが好ましい。

そこで、熱源側制御部１９は、給湯運転においては、熱源側冷媒の凝縮器（即ち、放熱器）として機能する利用側熱交換器４１における熱源側冷媒の凝縮温度Ｔｃ１が所定の熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓとなるように、容量可変型の熱源側圧縮機２１の運転容量の制御を行うようにしている。そして、利用側制御部１２は、利用側冷媒の凝縮器（即ち、放熱器）として機能する冷媒−水熱交換器６５における利用側冷媒の凝縮温度Ｔｃ２が所定の利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓとなるように、容量可変型の利用側圧縮機６２の運転容量の制御を行うようにしている。

尚、熱源側冷媒の凝縮温度Ｔｃ１は、熱源側圧縮機２１の吐出における熱源側冷媒の圧力である熱源側吐出圧力Ｐｄ１を、この圧力値に相当する飽和温度に換算した値（つまり、熱源側吐出飽和温度）に相当する。また、利用側冷媒の凝縮温度Ｔｃ２は、利用側圧縮機６２の吐出における利用側冷媒の圧力である利用側吐出圧力Ｐｄ２を、この圧力値に相当する飽和温度に換算した値（つまり、利用側吐出飽和温度）に相当する。

そして、熱源側冷媒回路２０においては、熱源側制御部１９は、熱源側冷媒の凝縮温度Ｔｃ１が所定の熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓよりも小さい場合には（Ｔｃ１＜Ｔｃ１ｓ）、熱源側圧縮機２１の回転数（即ち、運転周波数）を大きくすることで、熱源側圧縮機２１の運転容量が大きくなるように制御する。逆に、熱源側冷媒の凝縮温度Ｔｃ１が所定の熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓよりも大きい場合には（Ｔｃ１＞Ｔｃ１ｓ）、熱源側制御部１９は、熱源側圧縮機２１の回転数（即ち、運転周波数）を小さくすることで、熱源側圧縮機２１の運転容量が小さくなるように制御する。また、利用側冷媒回路４０においては、利用側制御部１２は、利用側冷媒の凝縮温度Ｔｃ２が所定の利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓよりも小さい場合には（Ｔｃ２＜Ｔｃ２ｓ）、利用側圧縮機６２の回転数（即ち、運転周波数）を大きくすることで、利用側圧縮機６２の運転容量が大きくなるように制御する。逆に、利用側冷媒の凝縮温度Ｔｃ２が所定の利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓよりも大きい場合には（Ｔｃ２＞Ｔｃ２ｓ）、利用側制御部１２は、利用側圧縮機６２の回転数（即ち、運転周波数）を小さくすることで、利用側圧縮機６２の運転容量が小さくなるように制御する。

これにより、熱源側冷媒回路２０においては、利用側熱交換器４１内を流れる熱源側冷媒の圧力が安定する。また、利用側冷媒回路４０においては、冷媒−水熱交換器６５内を流れる利用側冷媒の圧力が安定する。そのため、両冷媒回路２０，４０における冷凍サイクルの状態を安定させることができ、安定に高温の水媒体を得ることができる。

また、給湯運転時、上述した熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓ及び利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓは、所定の温度の水媒体を得るために、熱源側制御部１９及び利用側制御部１２によって適切に設定されることが好ましい。

そこで、先ず、利用側冷媒回路４０について、利用側制御部１２は、冷媒−水熱交換器６５の出口における水媒体の温度の目標値である所定の目標水媒体出口温度Ｔｗｌｓを設定しておき、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓを目標水媒体出口温度Ｔｗｌｓによって可変される値として設定するようにしている。例えば、目標水媒体出口温度Ｔｗｌｓが８０℃に設定される場合には、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓは８５℃に設定される。また、目標媒体出口温度Ｔｗｌｓが２５℃に設定される場合には、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓは３０℃に設定される。つまり、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓは、目標水媒体出口温度Ｔｗｌｓが高い温度に設定されるのに伴って高く設定され、かつ目標水媒体出口温度Ｔｗｌｓよりも少し高い温度になるように、３０℃〜８５℃の範囲内で関数化して設定される。これにより、目標水媒体出口温度Ｔｗｌｓに応じて利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓが適切に設定されるため、所望の目標水媒体出口温度Ｔｗｌｓが得られやすくなる。また、目標水媒体出口温度Ｔｗｌｓが変更された場合であっても、応答性のよい制御が行われるようになる。

また、熱源側冷媒回路２０について、熱源側制御部１９は、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓを利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓまたは目標水媒体出口温度Ｔｗｌｓによって可変される値として設定する。例えば、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓまたは目標水媒体出口温度Ｔｗｌｓが７５℃や８０℃に設定される場合には、熱源側制御部１９は、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓを３５℃〜４０℃の温度範囲となるように設定する。また、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓまたは目標水媒体出口温度Ｔｗｌｓが３０℃や２５℃に設定される場合には、熱源側制御部１９は、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓを１０℃〜１５℃の温度範囲となるように設定する。つまり、熱源側制御部１９は、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓまたは目標水媒体出口温度Ｔｗｌｓが高い温度に設定されるのに伴って熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓも高い温度範囲となるように設定し、かつ熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓが利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓまたは水媒体出口温度Ｔｗｌｓよりも低い温度範囲となるように、１０℃〜４０℃の範囲内で関数化して設定する。

尚、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓについては、目標水媒体出口温度Ｔｗｌｓを正確に得るという目的から、上述のように１つの温度として設定されることが好ましい。しかし、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓについては、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓ程の厳密な設定は必要なく、むしろある程度の温度幅を許容する方が好ましいことから、上記では、“温度範囲”として設定している。これにより、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓまたは目標水媒体出口温度Ｔｗｌｓに応じて熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓが適切に設定されるため、利用側冷媒回路４０における冷凍サイクルの状態に応じて、適切に熱源側冷媒回路２０における冷凍サイクルが制御されるようになる。

−運転容量の段階的可変制御−
更に、このヒートポンプシステム１では、既に述べているように、熱源側圧縮機２１及び利用側圧縮機６２が共に容量可変型で構成されている。従って、熱源側圧縮機２１及び利用側圧縮機６２の運転容量が変更する場合には、運転容量が変更した圧縮機２１，６２からは騒音が発生する。特に、利用側圧縮機６２を有する利用側ユニット４は屋内に設置されるため、室内にいるユーザにとっては、利用側圧縮機６２から出力される騒音が耳障りとなる。

そこで、利用側制御部１２は、給湯運転等の通常運転を行っている際に利用側圧縮機６２の容量を可変する場合には、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓを段階的に変化させることで、利用側圧縮機６２の運転容量を段階的に変化させる制御を行う（以下、利用側容量可変制御と言う）。更に、熱源側制御部１９は、利用側圧縮機６２が利用側容量可変制御を行っている際には、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓを段階的に変化させることで、熱源側圧縮機２１の運転容量を段階的に変化させる制御を行う（以下、熱源側容量可変制御と言う）。

具体的には、利用側冷媒回路４０において、利用側制御部１２によって利用側圧縮機６２の運転容量を小さくする利用側容量可変制御が行われている場合（つまりこの時、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓは段階的に下げられる）、熱源側冷媒回路２０において、熱源側制御部１９は、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓを段階的に上げることで、熱源側圧縮機２１の運転容量を大きくする熱源側容量可変制御を行う。逆に、利用側冷媒回路４０において、利用側制御部１２によって利用側圧縮機６２の運転容量を大きくする利用側容量可変制御が行われている場合（つまりこの時、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓは段階的に上げられる）、熱源側冷媒回路２０において、熱源側制御部１９は、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓを段階的に下げることで、熱源側圧縮機２１の運転容量を小さくする熱源側容量可変制御を行う。

上記制御によると、利用側圧縮機６２を有する利用側ユニット４側と熱源側圧縮機２１を有する熱源ユニット２側との圧縮機能力のバランスを保つことができ、またヒートポンプシステム１全体としての両圧縮機２１，６２の能力合計値を略均一に保つことができる。例えば、利用側圧縮機６２において運転容量を段階的に下げる利用側容量可変制御が行われているが、熱源側圧縮機２１では運転容量が特定の容量となるように制御が行われているのみであると、利用側圧縮機６２の運転容量のみが減少することになるため、利用側圧縮機６２の能力が下がり、ヒートポンプシステム１全体としては圧縮機の能力が不足してしまう。しかし、上述したように、利用側圧縮機６２において例えば容量を下げるような利用側容量可変制御が行われている際には、熱源側圧縮機２１においては容量を上げるような熱源側容量可変制御を行うことにより、利用側圧縮機６２の容量減少により利用側ユニット４側では圧縮機能力が減少したとしても、熱源側圧縮機２１の容量増加により、熱源ユニット２側にて利用側ユニット４の圧縮機の能力減少分を補うことができる。

尚、利用側容量可変制御時及び熱源側容量可変制御時に段階的に変化する利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓ及び熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓそれぞれの変化量、各時間間隔等は、各冷媒回路に関する情報（例えば、冷媒の特性など）や各圧縮機２１，６２に関する情報（例えば、圧縮機２１，６２の最大運転能力値、圧縮機２１，６２の運転周波数の許容動作範囲等）等に基づいて、机上計算やシミュレーション、実験等によって予め適宜決定されていてもよいし、その時々の各冷媒回路２０，４０の状態等に応じて関数によって適宜決定されてもよい。具体例としては、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓ及び熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓそれぞれの変化量は、１段階につき約１℃〜１０℃の範囲内の値が挙げられ、時間間隔は２０ｓｅｃ以上が挙げられる。よって、各利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓ及び熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓは、例えば２０秒毎に５℃ずつ上下されることとなる。特に、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓの変化量は、利用側ユニット４側及び熱源ユニット２側の能力均衡を考慮すると、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓの変化量に基づいて決定されることが好ましい。

更に、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓ及び熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓそれぞれの変化量は、利用側圧縮機６２の運転容量が急激に増大する場合に騒音が大きく発生することとなる。そのため、利用側容量可変制御において、利用側圧縮機６２の運転容量が上げられる場合には、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓはゆっくりと段階的に上げられ、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓはゆっくりと段階的に下げられる。この時の利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓ及び熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓが変化する時間間隔は、利用側圧縮機６２の運転容量が段階的に下げられかつ熱源側圧縮機２１の運転容量が段階的に上げられる場合の、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓ及び熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓが変化する時間間隔よりも大きい。つまり、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓが段階的に下げられる場合、利用側圧縮機６２の運転容量は、該容量が段階的に大きくなる場合よりも、早く減少していく。

また、利用側容量可変制御時においては、利用側圧縮機６２の運転容量は、所定容量以下に制限される。そして、利用側容量可変制御の後には、当該所定容量以下という利用側圧縮機６２の運転容量の制限は解除される。つまり、利用側容量可変制御が所定期間行われた後、利用側制御部１２は、利用側圧縮機６２の運転容量を所定容量以下に制限することなく制御する（以下、容量非制限制御と言う）。一方、容量非制限が行われている際、熱源側制御部１９は、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓを利用側容量可変制御時（即ち、熱源側容量可変制御時）よりも下げることで、熱源側圧縮機２１の運転容量を小さくする制御を行う。これにより、容量非制限制御では、熱源側圧縮機２１の能力は下がるが、逆に利用側圧縮機６２の運転容量の制限が解除されることにより、当該運転容量は利用側容量可変制御よりも上昇する。よって、利用側圧縮機６２の能力は上昇する。従って、ヒートポンプシステム１全体としての圧縮機能力のバランスは、利用側容量可変制御及びその後に行われる容量非制限制御において、均一に保たれることとなる。

ここで、上述した利用側容量可変制御、熱源容量可変制御及び容量非制限制御の場合における、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓ及び熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓの時間推移の概念図を図５に示す。図５の実線に示すように、利用側ユニット４において利用側容量可変制御が行われている間、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓの値は所定容量に相当する温度以下に制限されつつ、所定時間毎に段階的に上下している。尚、図５の実線では、段階的に上げられる場合を示している。この間、熱源ユニット２においては熱源側容量可変制御が行われており、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓは、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓの段階的変化に伴って変化している。図５では、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓが段階的に上げられるため、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓは段階的に下げられている。そして、利用側容量可変制御から容量非制限制御に移行後、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓは、図５では所定容量に相当する温度以上に上げられており、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓは下げられている。

尚、上述した利用側容量段階制御及び熱源側容量段階制御は、リモートコントローラ９０の低騒音モードボタン９６ａが押されている状態で、例えばヒートポンプシステム１が給湯運転以外の他の運転から給湯運転を行おうとする等の運転内容に変化があった場合に開始される（図５）。運転内容に変化があると、利用側圧縮機６２の運転容量を、それまでよりも急激に上昇させる必要が生じる場合がある。このような場合に、本実施形態に係る利用側容量段階制御及び熱源側容量段階制御が行われるとよい。

尚、図５の点線では、従来の手法における利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓを示している。従来の手法では、運転内容に変化があった場合、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓは、急激に上昇しているため、運転容量も急激に上昇することとなる。

−ヒートポンプシステム１の全体的な動作の流れ−
図６は、本実施形態に係るヒートポンプシステム１の全体的な動作の流れを示すフロー図である。

ステップＳ１〜Ｓ４：リモートコントローラ９０の低騒音モードボタン９６ａが押下されているとする（Ｓ１のＹｅｓ）。この状態で、更にヒートポンプシステム１が給湯運転以外の他の運転から給湯運転を行おうとする等の運転内容の変化により、利用側ユニット４の利用側通信部１１が利用側容量可変制御の開始指示を受信した場合（Ｓ２のＹｅｓ）、利用側制御部１２は、図７の利用側容量可変制御を行い（Ｓ３）、熱源ユニット２に係る熱源側制御部１９は、図８の熱源側容量可変制御を行う（Ｓ４）。利用側容量可変制御の動作及び熱源側容量可変制御の動作の流れについては、後述する。

ステップＳ５：図７のステップＳ２４（後述）、及び図８のステップＳ３９（後述）において、例えばリモートコントローラ９０の低騒音モードボタン９６ａ等を介して利用側容量可変制御の終了指示がなされた場合には（Ｓ２４のＹｅｓ、Ｓ３９のＹｅｓ）、利用側制御部１２は利用側容量可変制御を終了し、熱源側制御部１９は熱源側容量可変制御を終了する。

ステップＳ６：利用側容量可変制御終了後、利用側制御部１２は、利用側圧縮機６２に対して容量非制限制御を行う。つまり、利用側制御部１２は、利用側容量可変制御において設定されていた利用側圧縮機６２の容量上限値を解除し、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓを利用側容量可変制御時よりも高い特定の値とする。そして、利用側制御部１２は、利用側冷媒の凝縮温度Ｔｃ２が特定の値である利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓとなるように、利用側圧縮機６２の運転容量制御を行う。

ステップＳ７：また、熱源側制御部１９は、ステップＳ６に係る利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓに基づいて、熱源側容量可変制御時の熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓの補正値を決定する。そして、熱源側制御部１９は、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓを、利用側容量可変制御時、つまりは熱源側容量可変制御時よりも補正値だけ下げる補正を行う。

−利用側容量可変制御の流れ−
図７は、本実施形態に係る利用側容量可変制御の流れを示すフロー図である。

ステップＳ２１〜Ｓ２４：利用側制御部１２は、利用側圧縮機６２の容量上限値を利用側容量可変制御用の範囲内の値に設定する（Ｓ２１）。そして、利用側制御部１２は、利用側圧縮機６２の運転容量が設定した容量上限値内にて変化するように、例えば現在の利用側冷媒の凝縮温度Ｔｃ２等に基づいて利用側凝縮目標温度を上げたり下げたりする（Ｓ２２）。このステップＳ２２の動作は、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓが変化してから所定時間（例えば、２０秒）経過毎に（Ｓ２３のＹｅｓ）、利用側容量可変制御の終了指示を利用側通信部１１が受信するまで行われる（Ｓ２４のＮｏ）。利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓが変化してから所定時間（例えば、２０秒）経過していない場合には（Ｓ２３のＮｏ）、現在の利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓが保たれた状態となる。

このステップＳ２１〜Ｓ２４の動作により、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓは所定時間毎に段階的に変更されるので、利用側圧縮機６２の運転容量は段階的に変化するようになる。

尚、図７では、利用側圧縮機の容量上限値が、利用側容量可変制御開始時に設定されているが、利用側圧縮機の容量上限値は、一定時間毎に、利用側容量可変制御用の範囲内で変更されてもよい。

−熱源側容量可変制御の流れ−
図８は、本実施形態に係る熱源側容量可変制御の流れを示すフロー図である。

ステップＳ３１〜Ｓ３３：上述した利用側容量可変制御において、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓが上げられた場合には（Ｓ３１のＹｅｓ）、熱源側制御部１９は、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓの補正値をマイナスの値に決定する（Ｓ３２）。これにより、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓは、現時点での熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓよりも補正値分だけ下げられることになる（Ｓ３３）。

ステップＳ３４〜Ｓ３６：利用側容量可変制御において、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓが下げられた場合には（Ｓ３４のＹｅｓ）、熱源側制御部１９は、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓの補正値をプラスの値に決定する（Ｓ３５）。これにより、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓは、現時点での熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓよりも補正値分だけ上げられることになる（Ｓ３６）。

ステップＳ３７：利用側容量可変制御において、利用側冷媒の凝縮温度Ｔｃ２が変更されなかった場合には（Ｓ３４のＮｏ）、熱源側制御部１９は、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓの補正値を“０”とする。これにより、現在の熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓが維持された状態となる。

ステップＳ３８〜Ｓ３９：上述したステップＳ３１〜Ｓ７の動作は、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓが変化してから所定時間（例えば、２０秒）経過毎に（Ｓ３８のＹｅｓ）、利用側容量可変制御の終了指示を熱源側通信部１８が受信するまで行われる（Ｓ３９のＮｏ）。熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓが変化してから所定時間（例えば、２０秒）経過していない場合には（Ｓ３８のＮｏ）、現在の熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓが保たれた状態となる。

このステップＳ３１〜Ｓ３９の動作により、利用側容量可変制御が行われている間、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓは所定時間毎に段階的に変更されるので、熱源側圧縮機２１の運転容量は段階的に変化するようになる。

＜特徴＞
このヒートポンプシステム１は、以下のような特徴がある。

（１）
このヒートポンプシステム１では、熱源ユニット２は屋外に設置され、利用側ユニット４は屋内に設置される。つまり、音源となる利用側圧縮機６２を有する利用側ユニット４は、屋内に設置されることとなる。しかし、このヒートポンプシステム１においては、利用側圧縮機６２の運転容量を変更する場合には、利用側圧縮機６２の運転容量を急激にではなく段階的に変化させる利用側容量可変制御が行われる。そのため、該圧縮機６２の運転容量の段階的な変化によって、該圧縮機６２から出力される騒音も除々に発生することとなる。従って、利用側圧縮機６２の運転容量の変化に伴って発生する騒音が耳障りとなるのを防ぐことができる。

（２）
このヒートポンプシステム１では、利用側容量可変制御時、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓが段階的に変化することによって、利用側圧縮機６２の運転容量が段階的に変化するようになる。従って、簡単な手法で、利用側圧縮機６２の運転容量を段階的に変化させることができる。

（３）
このヒートポンプシステム１では、利用側圧縮機６２の運転容量が段階的に変化する利用側容量可変制御が行われている時には、利用側圧縮機６２だけではなく、熱源側圧縮機２１についても、運転容量の段階的変化が行われる。従って、利用側圧縮機６２の能力と熱源側圧縮機２１の能力とのバランスを保つことができる。

（４）
このヒートポンプシステム１では、熱源側制御部１９は、利用側熱交換器４１における熱源側冷媒の凝縮温度Ｔｃが熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓとなるように、熱源側圧縮機２１の容量制御を行うと共に、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓを段階的に変化させることで、熱源側容量可変制御を行う。つまり、熱源ユニット２においては、熱源側冷媒における熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓの段階的変化によって、熱源側圧縮機２１の運転容量が段階的に変化するようになる。従って、簡単な手法で、熱源側圧縮機２１の運転容量を段階的に変化させることができる。

（５）
このヒートポンプシステム１では、利用側容量可変制御において利用側圧縮機６２の運転容量が小さくなる場合には、熱源ユニット２側では、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓを上げることで熱源側圧縮機２１の運転容量が大きくなる。これにより、利用側ユニット４において圧縮機能力が下がっても、熱源ユニット２の圧縮機能力を上げることで、ヒートポンプシステム１全体としての圧縮機能力を保つことができる。

（６）
このヒートポンプシステム１では、利用側容量可変制御時には、利用側圧縮機６２の運転能力は所定量以下に制限されるが、該利用側容量可変制御後に行われる容量非制限制御においては、利用側圧縮機６２の運転容量は制限が解除されて上昇する。そのため、容量非制限制御時には、利用側ユニット４の圧縮機能力は、利用側ユニット４で確保することができる。よって、この場合には熱源側圧縮機２１の運転容量を小さくすることで、ヒートポンプシステム１全体としての圧縮機能力のバランスを保つことができる。

（７）
このヒートポンプシステム１によると、ユーザによってリモートコントローラ９０に係る低騒音モードボタン９６ａが押されたことにより利用側容量可変制御の開始指示がなされた場合で、更に、該システム１の運転状態が変化した際、利用側圧縮機６２の運転容量が段階的に変化する。従って、このヒートポンプシステム１は、該システム１を利用するユーザの好みに応じて、利用側圧縮機６２から出力される騒音を抑える運転を行うことができる。

＜変形例＞
（Ａ）
上述したヒートポンプシステム１では、熱源側容量可変制御において、熱源側冷媒の熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓが段階的に変化することにより、熱源側圧縮機２１の運転容量が段階的に変化する場合について説明した。しかし、熱源側制御部１９は、熱源側冷媒の熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓではなく、利用側冷媒の利用側蒸発目標温度Ｔｅ２ｓを段階的に変化させることで、熱源側圧縮機２１の運転容量を可変させてもよい。

この場合、利用側制御部１２は、給湯運転においては、利用側冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器４１における利用側冷媒の蒸発温度Ｔｅ２が利用側蒸発目標温度Ｔｅ２ｓとなるように、熱源側圧縮機２１の容量制御を行う。また、熱源側制御部１９は、利用側蒸発目標温度Ｔｅ２ｓを、利用側制御部１２が利用側容量可変制御において利用する利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓ、または目標水媒体出口温度Ｔｗｌｓによって可変される値として設定する。これにより、上記実施形態と同様、簡単な手法で、熱源側圧縮機２１の運転容量を段階的に変化させることができる。

そして、利用側ユニット４における利用側容量可変制御において、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓが段階的に下げられることで利用側圧縮機６２の運転容量が段階的に小さくなる場合には、熱源側制御部１９は、利用側蒸発目標温度Ｔｅ２ｓを段階的に上げることで、熱源側圧縮機２１の運転容量を大きくする熱源側容量可変制御を行う。逆に、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓが段階的に上げられることで利用側圧縮機６２の運転容量が段階的に大きくなる場合には、熱源側制御部１９は、利用側蒸発目標温度Ｔｅ２ｓを段階的に下げることで、熱源側圧縮機２１の運転容量を小さくする熱源側容量可変制御を行う。これにより、上記実施形態と同様、例えば利用側ユニット４において圧縮機能力が下がっても、熱源ユニット２の圧縮機能力を上げることで、ヒートポンプシステム１全体としての圧縮機能力を保つことができる。

また、利用側ユニット４において、利用側容量可変制御が終了し容量非制限制御が行われている場合には、熱源側制御部１９は、利用側蒸発目標温度Ｔｅ２ｓを利用側容量可変制御時よりも下げることで、熱源側圧縮機２１の運転容量を小さくする。これにより、ヒートポンプシステム１全体としての能力のバランスを保つことができる。

（Ｂ）
上述した利用側容量可変制御は、特に、利用側圧縮機６２の運転開始時から所定時間の間、つまりは利用側圧縮機６２の起動から所定時間の間に行われるとよい。これは、停止した状態にある利用側圧縮機６２が起動する場合には、利用側圧縮機６２の運転容量が急激に上昇するため、利用側圧縮機６２からは騒音が発せられていなかった状態から急に騒音が発生することとなり、特に騒音が不快と感じられやすくなるからである。しかし、利用側圧縮機６２の起動から所定時間の間、具体的には、少なくとも該圧縮機６２の回転数が上昇する期間、上記実施形態に係る利用側容量可変制御が行われることで、利用側圧縮機６２の回転数は、運転容量の変化に伴って除々に増していくこととなる。従って、大きな騒音が急に発生するのを抑えることができる。

しかし、上述のように、利用側圧縮機６２の起動時に利用側容量可変制御が行われると、起動時のヒートポンプシステム１全体としての圧縮機の能力が抑えられてしまう。そこで、利用側圧縮機６２の運転開始時、熱源側制御部１９は、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓを一旦所定温度以上となるように設定し、その後熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓを所定温度に達するまで段階的に下げていく制御を行うとよい。つまり、利用側圧縮機６２の運転開始時、熱源ユニット２側では、熱源側圧縮機２１の能力が一旦大きくなった状態から、除々に小さくなっていく。これにより、ヒートポンプシステム１の起動時は、騒音防止のために利用側圧縮機６２の運転容量の急激な上昇が抑えられたとしても、利用側ユニット４における能力不足分は、熱源ユニット２側で補うことができる。従って、利用側圧縮機６２から出力される騒音が耳障りとなるのを防止しつつ、確実にヒートポンプシステム１を起動させることができる。

図９は、変形例（Ｂ）に係るヒートポンプシステムの動作の流れを示したフロー図である。

ステップＳ５１〜Ｓ５２：リモートコントローラ９０を介してヒートポンプシステム１の運転開始指示がなされた場合（Ｓ５１のＹｅｓ）、熱源側制御部１９は、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓを所定温度Ｔｃｓｔ以上の温度Ｔｃ１１ｓに設定する（Ｔｃ１ｓ＝Ｔｃ１１ｓ）。利用側制御部１２は、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓを、温度Ｔｃ２２ｓに設定する（Ｓ５２、Ｔｃ２ｓ＝Ｔｃ２２ｓ）。この時、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓは、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓよりも高く、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓは、小さい値となっている（Ｔｃ１ｓ＞Ｔｃ２ｓ、即ちＴｃ１１ｓ＞Ｔｃ２２ｓ）。

ステップＳ５３：熱源側制御部１９は、熱源側圧縮機２１を起動し、熱源側冷媒の凝縮温度Ｔｃ１がステップＳ５２で設定した熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓとなるように、熱源側圧縮機２１の運転容量を制御する。利用側制御部１２は、利用側圧縮機６２を起動し、利用側冷媒の凝縮温度Ｔｃ２がステップＳ５２で設定した利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓとなるように、利用側圧縮機６２の運転容量を制御する。

ステップＳ５４〜Ｓ５５：ステップＳ５３の起動から１分経過後（Ｓ５４のＹｅｓ）、利用側制御部１２は、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓを、ΔＴ２２ａだけ上昇させる。これにより、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓは、“Ｔｃ２２ｓ＋ΔＴ２２ａ”となり（Ｓ５５）、利用側圧縮機６２の運転容量は、利用側冷媒の凝縮温度Ｔｃ２が“Ｔｃ２２ｓ＋ΔＴ２２ａ”となるように制御される。一方で、熱源側制御部１９は、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓを、ΔＴ１１ａだけ減少させる。これにより、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓは、“Ｔｃ１１ｓ−ΔＴ１１ａ”となり（Ｓ５５）、熱源側圧縮機２１の運転容量は、熱源側冷媒の凝縮温度Ｔｃ１が“Ｔｃ１１ｓ−ΔＴ１１ａ”となるように制御される。

ステップＳ５６〜Ｓ５７：ステップＳ５３の起動から３分経過後（Ｓ５６のＹｅｓ）、利用側制御部１２は、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓを、ステップＳ５５から更にΔＴ２２ｂだけ上昇させる。これにより、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓは、“Ｔｃ２２ｓ＋ΔＴ２２ａ＋ΔＴ２２ｂ”となり（Ｓ５７）、利用側圧縮機６２の運転容量は、利用側冷媒の凝縮温度Ｔｃ２が“Ｔｃ２２ｓ＋ΔＴ２２ａ＋ΔＴ２２ｂ”となるように制御される。そして、熱源側制御部１９は、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓを、ステップＳ５５から更にΔＴ１１ｂだけ減少させる。これにより、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓは、“Ｔｃ１１ｓ−ΔＴ１１ａ−ΔＴ１１ｂ”となり（Ｓ５７）、熱源側圧縮機２１の運転容量は、熱源側冷媒の凝縮温度Ｔｃ１が“Ｔｃ１１ｓ−ΔＴ１１ａ−ΔＴ１１ｂ”となるように制御される。

ステップＳ５８〜Ｓ５９：ステップＳ５３の起動から５分経過後（Ｓ５８のＹｅｓ）、利用側制御部１２は、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓを、ステップＳ５７から更にΔＴ２２ｃだけ上昇させる。これにより、利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓは、“Ｔｃ２２ｓ＋ΔＴ２２ａ＋ΔＴ２２ｂ＋ΔＴ２２ｃ”となり（Ｓ５９）、利用側圧縮機６２の運転容量は、利用側冷媒の凝縮温度Ｔｃ２が“Ｔｃ２２ｓ＋ΔＴ２２ａ＋ΔＴ２２ｂ＋ΔＴ２２ｃ”となるように制御される。そして、熱源側制御部１９は、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓを、ステップＳ５７から更にΔＴ１１ｃだけ減少させる。これにより、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓは、“Ｔｃ１１ｓ−ΔＴ１１ａ−ΔＴ１１ｂ−ΔＴ１１ｃ”となり（Ｓ５９）、熱源側圧縮機２１の運転容量は、熱源側冷媒の凝縮温度Ｔｃ１が“Ｔｃ１１ｓ−ΔＴ１１ａ−ΔＴ１１ｂ−ΔＴ１１ｃ”となるように制御される。

ステップＳ６０〜Ｓ６１：ステップＳ５３の起動から７分経過後（Ｓ６０のＹｅｓ）、利用側制御部１２は、ステップＳ５２からステップＳ５９に至るまで行っていた利用側容量可変制御を終了させ、容量非制限制御を行う。そして、熱源側制御部１９は、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓを所定温度Ｔｓｃｔに変更し、熱源側圧縮機２１の運転容量制御を行う（Ｓ６１）。

尚、変形例（Ａ）にて示したように、熱源側容量可変制御において、利用側冷媒の利用側蒸発目標温度Ｔｅ２ｓを段階的に変化させる場合には、熱源側制御部１９は、利用側圧縮機６２の起動時、熱源側凝縮目標温度Ｔｃ１ｓにかえて利用側蒸発目標温度Ｔｅ２ｓを一旦所定温度以上となるように設定し、その後利用側蒸発目標温度Ｔｅ２ｓを所定温度に達するまで段階的に下げていくとよい。

また、図９における熱源側圧縮機２１の補正値の決定では、利用側圧縮機６２の現在の運転容量と利用側圧縮機６２の容量上限値との比較結果、現在の利用側冷媒の凝縮温度Ｔｃ２と利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓとの比較結果に応じて、補正量を適宜変更してもよい。一例としては、利用側圧縮機６２の現在の運転容量が利用側圧縮機６２の容量上限値以下であって、かつ現在の利用側冷媒の凝縮温度Ｔｃ２が利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓよりも高い場合には（Ｔｃ２＞Ｔｃ２ｓ）、利用側圧縮機６２の能力は現在十分に出力されている状態にあるため、熱源ユニット２側では、熱源側圧縮機２１の運転容量を下げるように補正値が決定される。また、現在の利用側冷媒の凝縮温度Ｔｃ２が利用側凝縮目標温度Ｔｃ２ｓよりも低い場合には（Ｔｃ２＜Ｔｃ２ｓ）、利用側圧縮機６２の能力は現在不足傾向にあるため、熱源ユニット２側では、熱源側圧縮機２１の運転容量を上げるように補正値が決定される。

（Ｃ）
上述したヒートポンプシステム１では、リモートコントローラ９０の低騒音モードボタン９６ａが押されており、更に該システム１の運転内容が変化した場合に、利用側制御部１２が利用側容量可変制御を行う場合について説明した。しかし、利用側容量可変制御は、リモートコントローラ９０の低騒音モードボタン９６ａが押されたことをトリガとして開始されてもよい。

（Ｄ）
上述したヒートポンプシステム１では、図１に示すように、１台の熱源ユニット２に対して１台の利用側ユニット４が接続されている場合について説明した。しかし、熱源ユニット２に接続される利用側ユニット４の台数は、１台に限定されず、複数であってもよい。

（Ｅ）
上述したヒートポンプシステム１では、熱源ユニット２に、水媒体を利用する利用側ユニット４が接続されている場合について説明した。しかし、本発明に係るヒートポンプシステムは、熱源ユニット２、水媒体を利用する利用側ユニット４に加え、熱源側冷媒を用いて空気を空調する空調機を更に備えていてもよい。この場合、空調機は、利用側ユニットと同様、熱源ユニット２に接続される。

本発明を利用すれば、ヒートポンプサイクルを利用して水媒体を加熱することが可能なヒートポンプシステムにおいて、室内に設置された利用側ユニット内の利用側圧縮機の容量が可変する際に発生する騒音は、ユーザにとって耳障りとならずに済む。

１ ヒートポンプシステム
２ 熱源ユニット
４ 利用側ユニット
８ 貯湯ユニット
９ 温水暖房ユニット
１１ 利用側通信部
１２ 利用側制御部
１８ 熱源側通信部
１９ 熱源側制御部
２０ 熱源側冷媒回路
２１ 熱源側圧縮機
２１ａ 熱源側圧縮機モータ
２４ 熱源側熱交換器
４０ 利用側冷媒回路
４１ 利用側熱交換器
４２ 利用側流量調節弁
６２ 利用側圧縮機
６３ 利用側圧縮機モータ
６５ 冷媒−水熱交換器
８０ 水媒体回路
９０ リモートコントローラ
９６ａ 低騒音モードボタン

特開２００３−３１４８３８号公報

Claims (8)

1. 熱源側冷媒を圧縮する熱源側圧縮機（２１）と、熱源側冷媒の蒸発器として機能することが可能な熱源側熱交換器（２４）とを有する熱源ユニット（２）と、
   前記熱源ユニット（２）に接続されており、利用側冷媒を圧縮する容量可変型の利用側圧縮機（６２）と熱源側冷媒の放熱器として機能すると共に利用側冷媒の蒸発器として機能することが可能な利用側熱交換器（４１）と利用側冷媒の放熱器として機能し水媒体を加熱することが可能な冷媒−水熱交換器（６５）とを有し、前記熱源側圧縮機（２１）と前記熱源側熱交換器（２４）と前記利用側熱交換器（４１）とで構成される熱源側冷媒回路（２０）の一部を構成し、前記利用側圧縮機（６２）と前記利用側熱交換器（４１）と前記冷媒−水熱交換器（６５）とで利用側冷媒回路（４０）を構成する利用側ユニット（４）と、
   前記冷媒−水熱交換器（６５）における利用側冷媒の放熱によって水媒体を加熱する運転時、前記利用側圧縮機（６２）の運転容量を段階的に変化させる利用側容量可変制御を行うことが可能な利用側制御部と（１２）と、
   を備えており、
   前記熱源側圧縮機（２１）は、容量可変型の圧縮機であって、
   前記利用側制御部（１２）が前記利用側容量可変制御を行っている際に、前記熱源側圧縮機（２１）の運転容量を段階的に変化させる熱源側容量可変制御を行うことが可能な熱源側制御部（１９）、
   を更に備えており、
   前記熱源側制御部（１９）は、
   前記利用側熱交換器（４１）における熱源側冷媒の凝縮温度が熱源側凝縮目標温度となるように前記熱源側圧縮機（２１）の容量制御を行うと共に、前記熱源側凝縮目標温度を段階的に変化させることで前記熱源側容量可変制御を行い、
   前記利用側制御部（１２）が前記利用側容量可変制御において前記利用側圧縮機（６２）の運転容量を小さくする場合、前記熱源側制御部（１９）は、前記熱源側凝縮目標温度を上げることで前記熱源側圧縮機（２１）の運転容量を大きくする前記熱源側容量可変制御を行う、
   ヒートポンプシステム（１）。
2. 前記利用側制御部（１２）は、
   前記利用側容量可変制御時、前記利用側圧縮機（６２）の運転容量を所定容量以下に制限し、
   前記利用側容量可変制御後、前記利用側圧縮機（６２）の運転容量を前記所定容量以下に制限することなく制御する容量非制限制御を行うことが更に可能であって、
   前記熱源側制御部（１９）は、
   前記容量非制限制御時、前記熱源側凝縮目標温度を前記利用側容量可変制御時よりも下げることで前記熱源側圧縮機（２１）の運転容量を小さくする制御を行う、
   請求項１に記載のヒートポンプシステム（１）。
3. 熱源側冷媒を圧縮する熱源側圧縮機（２１）と、熱源側冷媒の蒸発器として機能することが可能な熱源側熱交換器（２４）とを有する熱源ユニット（２）と、
   前記熱源ユニット（２）に接続されており、利用側冷媒を圧縮する容量可変型の利用側圧縮機（６２）と熱源側冷媒の放熱器として機能すると共に利用側冷媒の蒸発器として機能することが可能な利用側熱交換器（４１）と利用側冷媒の放熱器として機能し水媒体を加熱することが可能な冷媒−水熱交換器（６５）とを有し、前記熱源側圧縮機（２１）と前記熱源側熱交換器（２４）と前記利用側熱交換器（４１）とで構成される熱源側冷媒回路（２０）の一部を構成し、前記利用側圧縮機（６２）と前記利用側熱交換器（４１）と前記冷媒−水熱交換器（６５）とで利用側冷媒回路（４０）を構成する利用側ユニット（４）と、
   前記冷媒−水熱交換器（６５）における利用側冷媒の放熱によって水媒体を加熱する運転時、前記利用側圧縮機（６２）の運転容量を段階的に変化させる利用側容量可変制御を行うことが可能な利用側制御部と（１２）と、
   を備えており、
   前記熱源側圧縮機（２１）は、容量可変型の圧縮機であって、
   前記利用側制御部（１２）が前記利用側容量可変制御を行っている際に、前記熱源側圧縮機（２１）の運転容量を段階的に変化させる熱源側容量可変制御を行うことが可能な熱源側制御部（１９）、
   を更に備えており、
   前記熱源側制御部（１９）は、
   前記利用側熱交換器（４１）における利用側冷媒の蒸発温度が利用側蒸発目標温度となるように前記熱源側圧縮機（２１）の容量制御を行うと共に、前記利用側蒸発目標温度を段階的に変化させることで前記熱源側容量可変制御を行い、
   前記利用側制御部（１２）が前記利用側容量可変制御において前記利用側圧縮機（６２）の運転容量を小さくする場合、前記熱源側制御部（１９）は、前記利用側蒸発目標温度を上げることで前記熱源側圧縮機（２１）の運転容量を大きくする前記熱源側容量可変制御を行う、
   ヒートポンプシステム（１）。
4. 前記利用側制御部（１２）は、
   前記利用側容量可変制御時、前記利用側圧縮機（６２）の運転容量を所定容量以下に制限し、
   前記利用側容量可変制御後、前記利用側圧縮機（６２）の運転容量を前記所定容量以下に制限することなく制御する容量非制限制御を行うことが更に可能であって、
   前記熱源側制御部（１９）は、
   前記容量非制限制御時、前記利用側蒸発目標温度を前記利用側容量可変制御時よりも下げることで前記熱源側圧縮機（２１）の運転容量を小さくする制御を行う、
   請求項３に記載のヒートポンプシステム（１）。
5. 前記利用側制御部（１２）は、
   前記冷媒−水熱交換器（６５）における利用側冷媒の凝縮温度が利用側凝縮目標温度となるように前記利用側圧縮機（６２）の容量制御を行うと共に、前記利用側凝縮目標温度を段階的に変化させることで前記利用側容量可変制御を行う、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のヒートポンプシステム（１）。
6. 前記利用側制御部（１２）は、前記利用側圧縮機（６２）の運転開始時から所定時間の間、前記利用側容量可変制御を行う、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のヒートポンプシステム（１）。
7. 前記利用側制御部（１２）は、
   前記利用側圧縮機（６２）の運転開始時から所定時間の間、前記利用側容量可変制御を行い、
   前記熱源側制御部（１９）は、
   前記利用側圧縮機（６２）の運転開始時、前記利用側蒸発目標温度または前記熱源側凝縮目標温度を所定温度以上に設定し、
   その後前記利用側蒸発目標温度または前記熱源側凝縮目標温度を前記所定温度に達するまで段階的に下げていく、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のヒートポンプシステム（１）。
8. 前記利用側容量可変制御の開始指示を受け付けることが可能な受付部、
   を更に備え、
   前記利用側制御部（１２）は、前記受付部が前記利用側容量可変制御の開始指示を受け付けた場合に、前記利用側容量可変制御を行う、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載のヒートポンプシステム（１）。

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