JP6681268B2

JP6681268B2 - 熱源装置

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Publication number: JP6681268B2
Application number: JP2016098797A
Authority: JP
Inventors: 真典上田; 岳彦川上; 眞柄　隆志; 隆志眞柄
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2016-05-17
Filing date: 2016-05-17
Publication date: 2020-04-15
Anticipated expiration: 2036-05-17
Also published as: JP2017207230A

Description

本発明は、設置事情に合わせて熱源機に内蔵された循環ポンプの設定を変更することができる熱源装置に関するものである。

従来、圧縮機、負荷側熱交換器、膨張弁、熱源側熱交換器を冷媒配管で接続したヒートポンプ回路を有する熱源機と、熱源側熱交換器、および地中に設置された熱源としての地中熱交換器を熱源側配管で接続した熱源側循環回路と、熱源機に内蔵され熱源側循環回路に熱媒を循環させる熱源側循環ポンプと、床暖房パネル等の空調端末、および負荷側熱交換器を負荷側配管で接続した負荷側循環回路と、熱源機に内蔵され負荷側循環回路に熱媒を循環させる負荷側循環ポンプとを備えた熱源装置において、空調端末による暖房運転を行う場合、負荷側では、負荷側熱交換器にて加熱された熱媒が負荷側循環ポンプの駆動によって空調端末に供給され、熱源側では熱源側熱交換器にて冷却された熱媒が熱源側循環ポンプの駆動によって地中熱交換器に供給され、また、空調端末による冷房運転を行う場合、負荷側では、負荷側熱交換器にて冷却された熱媒が負荷側循環ポンプの駆動によって空調端末に供給され、熱源側では熱源側熱交換器にて加熱された熱媒が熱源側循環ポンプの駆動によって地中熱交換器に供給されるものであった。（例えば、特許文献１参照。）

特開２０１５−１７７４８号公報

ところで、この従来の熱源装置において、一般家庭への設置ではなく、一般家庭よりも暖房負荷または冷房負荷が大きな工場等への設置を想定した場合は、その負荷に見合うだけの大能力を備えたものが必要となり、それを実現するために、一般家庭設置用の既存の熱源機を複数台連結させて能力を大きくするという方策が考えられる。

図７は複数台（ここでは２台）の熱源機（第１熱源機１０１、第２熱源機１０２）を並列に連結した熱源装置を示したものであり、想定される空調端末１０５の暖房負荷または冷房負荷が大きい場合、空調端末１０５に供給する熱媒も大流量が必要となるため、熱源機外の負荷側循環回路に容量の大きい外付ポンプ１０６を設ける必要が出てくる。

ここで、図７に示す熱源装置において、例えば暖房運転を行う場合、外付ポンプ１０６の駆動を開始させると共に、それぞれの熱源機に内蔵された負荷側循環ポンプ（第１負荷側循環ポンプ１０３、第２負荷側循環ポンプ１０４）の駆動を開始させるものであるが、この時、第１負荷側循環ポンプ１０３および第２負荷側循環ポンプ１０４の駆動開始タイミングが同時であれば、それぞれの熱源機には均等な流量の熱媒が循環することになるが、実際には電気的なタイムラグが発生するので、第１負荷側循環ポンプ１０３および第２負荷側循環ポンプ１０４は同時に駆動することはほぼなく、どちらかが早く動き出しており、早く動いた側は流量が多く、遅く動いた側は流量が少なくなり、流量に偏りが出てしまい、流量が少ない熱源機側は効率の悪い運転を強いられる。

これは、負荷側循環ポンプの場合に限らず、熱源側循環回路に外付ポンプを設け、外付ポンプおよび熱源機に内蔵された熱源側循環ポンプを駆動させた場合にも上記したのと同様の問題が発生するものであり、特に、ヒートポンプ式の熱源機において、ヒートポンプ回路の蒸発器に対して熱を供給する循環回路の流量の大小、すなわち、暖房運転時であれば熱源側熱交換器が蒸発器であり熱源側熱交換器に熱を供給する熱源側循環回路の流量の大小、または、冷房運転時であれば負荷側熱交換器が蒸発器であり負荷側熱交換器に熱を供給する負荷側循環回路の流量の大小は、ヒートポンプ式の熱源機の効率（ＣＯＰ）に大きな影響を及ぼすものであり、流量の偏りは望ましくない。

別の方策として、負荷に見合うだけの大能力の熱源機を新たに設計・製造することも考えられるが、このものでは莫大なコストが発生してしまうため、これも得策とは言い難いものであった。

本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、一般家庭用として熱源機が１台で使用される場合であっても、複数台の熱源機が連結して使用される場合であっても、どちらの場合にも同一の熱源機で対応することができ、かつ、設置事情に合わせて熱源機に内蔵された循環ポンプの設定を変更することができる熱源装置を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために、請求項１では、熱交換部および循環ポンプが筐体に内蔵された熱源機と、前記熱交換部で加熱または冷却された熱媒を前記循環ポンプを駆動させることで前記熱源機の外部に通水可能な循環回路とを備えた熱源装置において、前記熱媒を加熱または冷却する動作時に前記循環ポンプを使用するか否かを設定する設定手段を設け、前記循環ポンプの使用否が前記設定手段により設定された場合、前記熱媒を加熱または冷却する動作時において、前記循環ポンプを停止状態とさせたまま、前記循環ポンプ以外は通常の制御を行わせるものとした。

また、請求項２では、圧縮機、負荷側熱交換器、減圧手段、熱源側熱交換器を冷媒配管で接続したヒートポンプ回路および循環ポンプが筐体に内蔵された熱源機と、前記負荷側熱交換器で加熱または冷却された熱媒を前記循環ポンプを駆動させることで前記熱源機の外部の空調端末に通水可能な負荷側循環回路とを備えた熱源装置において、前記熱媒を加熱または冷却する動作時に前記循環ポンプを使用するか否かを設定する設定手段を設け、前記循環ポンプの使用否が前記設定手段により設定された場合、前記熱媒を加熱または冷却する動作時において、前記循環ポンプを停止状態とさせたまま、前記循環ポンプ以外は通常の制御を行わせるものとした。

また、請求項３では、圧縮機、負荷側熱交換器、減圧手段、熱源側熱交換器を冷媒配管で接続したヒートポンプ回路および循環ポンプが筐体に内蔵された熱源機と、前記熱源側熱交換器で加熱または冷却された熱媒を前記循環ポンプを駆動させることで前記熱源機の外部の所定の熱源に通水可能な熱源側循環回路とを備えた熱源装置において、前記熱媒を加熱または冷却する動作時に前記循環ポンプを使用するか否かを設定する設定手段を設け、前記循環ポンプの使用否が前記設定手段により設定された場合、前記熱媒を加熱または冷却する動作時において、前記循環ポンプを停止状態とさせたまま、前記循環ポンプ以外は通常の制御を行わせるものとした。

また、請求項４では、前記設定手段は、前記循環ポンプの回転数を設定することで、前記熱媒を加熱または冷却する動作時の前記循環ポンプの使用または使用否を設定するものとした。

また、請求項５では、前記循環ポンプの使用否が前記設定手段により設定された場合、前記循環ポンプを停止状態とさせ、前記循環ポンプの回転数異常を判定しないものとした。

この発明の請求項１によれば、熱源機に内蔵された循環ポンプを、熱媒を加熱または冷却する動作時に使用するか否かを設定する設定手段を設け、循環ポンプの使用否が設定手段により設定された場合、熱媒を加熱または冷却する動作時において、循環ポンプを停止状態とさせたまま、循環ポンプ以外は通常の制御を行わせるようにしたことで、設置事情により循環ポンプを停止状態としても、循環ポンプ以外は通常の制御を行わせることができるので、一般家庭用として熱源機が１台で使用される場合であっても、複数台の熱源機が連結され熱源機外に外付ポンプが設けられて使用される場合であっても、どちらの場合にも同一の熱源機で対応することができるものである。

また、請求項２によれば、ヒートポンプ式の熱源機と、負荷側熱交換器で加熱または冷却された熱媒を循環ポンプを駆動させることで熱源機の外部の空調端末に通水可能な負荷側循環回路とを備えた熱源装置において、熱媒を加熱または冷却する動作時に循環ポンプを使用するか否かを設定する設定手段を設け、循環ポンプの使用否が設定手段により設定された場合、熱媒を加熱または冷却する動作時において、循環ポンプを停止状態とさせたまま、循環ポンプ以外は通常の制御を行わせるようにしたことで、設置事情により循環ポンプを停止状態としても、循環ポンプ以外は通常の制御を行わせることができるので、一般家庭用として熱源機が１台で使用される場合であっても、複数台の熱源機が連結され熱源機外に外付ポンプが設けられて使用される場合であっても、どちらの場合にも同一の熱源機で対応することができるものであり、さらに、ヒートポンプ式の熱源機において、負荷側熱交換器に熱を供給する負荷側循環回路を流れる熱媒の流量の大小は、ヒートポンプ式の熱源機の効率に大きな影響を及ぼすものであるため、循環ポンプの使用または使用否の設定が可能であるということは、効率向上に大きな効果をもたらすものである。

また、請求項３によれば、ヒートポンプ式の熱源機と、熱源側熱交換器で加熱または冷却された熱媒を循環ポンプを駆動させることで熱源機の外部の所定の熱源に通水可能な熱源側循環回路とを備えた熱源装置において、熱媒を加熱または冷却する動作時に循環ポンプを使用するか否かを設定する設定手段を設け、循環ポンプの使用否が設定手段により設定された場合、熱媒を加熱または冷却する動作時において、循環ポンプを停止状態とさせたまま、循環ポンプ以外は通常の制御を行わせるようにしたことで、設置事情により循環ポンプを停止状態としても、循環ポンプ以外は通常の制御を行わせることができるので、一般家庭用として熱源機が１台で使用される場合であっても、複数台の熱源機が連結され熱源機外に外付ポンプが設けられて使用される場合であっても、どちらの場合にも同一の熱源機で対応することができるものであり、さらに、ヒートポンプ式の熱源機において、熱源側熱交換器に熱を供給する熱源側循環回路を流れる熱媒の流量の大小は、ヒートポンプ式の熱源機の効率に大きな影響を及ぼすものであるため、循環ポンプの使用または使用否の設定が可能であるということは、効率向上に大きな効果をもたらすものである。

また、請求項４によれば、設定手段は、循環ポンプの回転数を設定することで、熱媒を加熱または冷却する動作時の循環ポンプの使用または使用否を設定することができるので、循環ポンプを使用する場合は、循環ポンプの回転数を回転数可変、所定の回転数というように設置場所の負荷に応じて細かな設定ができ、循環ポンプを使用しない場合は循環ポンプの回転数をゼロとして設置事情に合わせた設定とすることができるものである。

また、請求項５によれば、循環ポンプの使用否が設定手段により設定された場合、循環ポンプを停止状態とさせ、循環ポンプの回転数異常を判定しないので、循環ポンプが停止状態であっても、エラーにより熱源機を停止させることなく、熱源機を正常に動作させることができるものである。

本発明の実施形態に係る熱源装置の全体構成を示す構成図。熱源機を複数台連結した場合の熱源装置を示す概略図。同実施形態における負荷側循環ポンプの設定状況を表すリモコン表示図。同実施形態における負荷側循環ポンプの設定状況を表す他のリモコン表示図。同実施形態における熱源側循環ポンプの設定状況を表すリモコン表示図。同実施形態における熱源側循環ポンプの設定状況を表す他のリモコン表示図。熱源機を複数台連結した場合の従来の熱源装置を示す概略図。

本発明の一実施形態の熱源装置の構成について、図面に基づき詳細に説明する。
１は冷温水を供給するヒートポンプ式の熱源機としてのヒートポンプユニットで、ヒートポンプユニット１は、その筐体内に、冷媒を圧縮する回転数可変の圧縮機２、四方弁３、負荷側熱交換器４、減圧手段としての膨張弁５、熱源側熱交換器６を備え、それらを冷媒配管７で環状に接続して、熱交換部としてのヒートポンプ回路８を形成しているものである。なお、ヒートポンプ回路８を循環する冷媒としては、ＨＦＣ冷媒や二酸化炭素冷媒等の任意の冷媒を用いることができるものである。

前記負荷側熱交換器４および前記熱源側熱交換器６は液−冷媒熱交換器であり、例えばプレート式熱交換器で構成されている。このプレート式熱交換器は、複数の伝熱プレートが積層され、冷媒を流通させる冷媒流路と循環液等の熱媒を流通させる流体流路とが各伝熱プレートを境にして交互に形成されている。

前記冷媒配管７に設けられた四方弁３は、ヒートポンプ回路８における冷媒の流れ方向を切り換える切換弁としての機能を有し、圧縮機２から吐出された冷媒を、負荷側熱交換器４、膨張弁５、熱源側熱交換器６の順に流通させ、圧縮機２に戻す流路を形成する状態（暖房運転時の状態）と、圧縮機２から吐出された冷媒を、熱源側熱交換器６、膨張弁５、負荷側熱交換器４の順に流通させ、圧縮機２に戻す流路を形成する状態（冷房運転時の状態）とに切換可能なものである。

また、９は圧縮機２から吐出された冷媒の温度を検出する吐出温度センサ、１０は膨張弁５と熱源側熱交換器６とを接続する冷媒配管７に設けられ、ここを流通する冷媒の温度を検出する冷媒温度センサである。

１１は熱源側熱交換器６を流通する冷媒を加熱または冷却する所定の熱源として地中に設置された地中熱交換器で、熱源側熱交換器６の流体流路と地中熱交換器１１とを熱源側配管１２で環状に接続して熱源側循環回路１３を形成するものであり、熱源側配管１２には、熱源側循環回路１３に熱媒として熱源側循環液（例えば、水や不凍液）を循環させる熱源側循環ポンプ１４と、熱源側循環液を貯留し熱源側循環回路１３の圧力を調整する熱源側シスターン１５とを備えているものである。なお、地中熱交換器１１は、地中に設けられるのには限られず、例えば湖沼、貯水池、井戸等の水源中に設けられていてもよい。

１６は室内に設置される空調端末であり、冷温水往き管１７および冷温水戻り管１８を介してヒートポンプユニット１と接続されているものである。また、空調端末１６は冷暖房兼用であれば冷温水パネルやファンコイル、暖房専用であれば床暖房パネルやパネルコンベクター等、様々な種類の端末を用いることができると共に、必要な台数を設置することができるものである。

１９はヒートポンプユニット１に備えられた負荷側熱交換器４と、空調端末と１６とを、冷温水往き管１７および冷温水戻り管１８で接続して形成される負荷側循環回路で、冷温水戻り管１８には、負荷側循環回路１９に熱媒としての負荷側循環液（例えば、水や不凍液）を循環させる回転数可変の負荷側循環ポンプ２０と、空調端末１６から負荷側熱交換器４に流入する負荷側循環液の温度を検出する戻り温度センサ２１と、負荷側循環液を貯留し負荷側循環回路１９の圧力を調整する負荷側シスターン２２とを備えているものである。

２３は各種のデータやプログラムを記憶する記憶手段と、演算・制御処理を行う制御手段とを備えた制御部であり、制御部２３は、ヒートポンプユニット１内の各種センサの信号や、後述するリモコン２４からの信号に基づいて、ヒートポンプユニット１の圧縮機２、四方弁３、膨張弁５、熱源側循環ポンプ１４、負荷側循環ポンプ２０の駆動を制御するものである。

前記リモコン２４は、ヒートポンプユニット１を遠隔制御し相互に通信するために制御部２３と通信可能に接続されており、各種設定等を行うことができる設定手段としての機能を有するものである。

次に、この一実施形態の熱源装置において、暖房運転を行う場合の動作について説明する。
ユーザによりリモコン２４が操作され暖房運転の指示がなされると、制御部２３は、四方弁３を暖房運転時の流路状態となるようにし、圧縮機２、膨張弁５、熱源側循環ポンプ１４、負荷側循環ポンプ２０を駆動させて、空調端末１６に対して温水供給を開始させる。

ここで、暖房運転が開始されると、ヒートポンプ回路８では、圧縮機２で圧縮された高温・高圧のガス冷媒が圧縮機２から吐出され、凝縮器としての負荷側熱交換器４にて、負荷側循環回路１９を流れる負荷側循環液と熱交換を行って負荷側循環液に熱を放出して加熱しながら気液混合状態で高圧の冷媒に変化する。そして、この状態の冷媒が膨張弁５において減圧されて低圧の冷媒となって蒸発しやすい状態となり、蒸発器としての熱源側熱交換器６において、熱源側循環回路１３を流れる熱源側循環液と熱交換を行って熱源側循環液から吸熱して低温・低圧のガス冷媒となって、再び圧縮機２へと戻るものである。

また、負荷側循環回路１９では、負荷側循環ポンプ２０の駆動により負荷側熱交換器４に流入した負荷側循環液は、負荷側熱交換器４にて圧縮機２から吐出された冷媒との熱交換を行って加熱され、冷温水往き管１７を流通し空調端末１６に供給されて暖房が行われ、空調端末１６にて放熱された負荷側循環液は再び負荷側熱交換器４へと戻るものである。

また、熱源側循環回路１３では、地中熱交換器１１によって地中熱が採熱され、その熱を帯びた熱源側循環液が熱源側循環ポンプ１４の駆動により熱源側熱交換器６に供給される。そして熱源側熱交換器６にて冷媒と熱源側循環液とで熱交換が行われ、地中熱交換器１１にて採熱された地中熱が冷媒側に汲み上げられ、冷媒が加熱され蒸発するものである。

なお、制御部２３は、この暖房運転中、戻り温度センサ２１の検出する温水温度が、例えば、リモコン２４で設定した温水設定温度に基づいて設定される目標戻り温度になるように、圧縮機２の回転数を制御しているものである。

次に、この一実施形態の熱源装置において、冷房運転を行う場合の動作について説明する。
ユーザによりリモコン２４が操作され冷房運転の指示がなされると、制御部２３は、四方弁３を冷房運転時の流路状態となるようにし、圧縮機２、膨張弁５、熱源側循環ポンプ１４、負荷側循環ポンプ２０を駆動させて、空調端末１６に対して冷水供給を開始させる。

ここで、冷房運転が開始されると、ヒートポンプ回路８では、圧縮機２で圧縮された高温・高圧のガス冷媒が圧縮機２から吐出され、凝縮器としての熱源側熱交換器６にて、熱源側循環回路１３を流れる熱源側循環液と熱交換を行って熱源側循環液に熱を放出しながら気液混合状態で高圧の冷媒に変化する。そして、この状態の冷媒が膨張弁５において減圧されて低圧の冷媒となって蒸発しやすい状態となり、蒸発器としての負荷側熱交換器４において、負荷側循環回路１９を流れる負荷側循環液と熱交換を行って負荷側循環液から吸熱して低温・低圧のガス冷媒となって、再び圧縮機２へと戻るものである。

また、負荷側循環回路１９では、負荷側循環ポンプ２０の駆動により負荷側熱交換器４に流入した負荷側循環液は、負荷側熱交換器４にて膨張弁５から吐出された冷媒との熱交換を行って冷却され、冷温水往き管１７を流通し空調端末１６に供給されて冷房が行われ、空調端末１６にて放熱された負荷側循環液は再び負荷側熱交換器４へと戻るものである。

また、熱源側循環回路１３では、熱源側循環液が熱源側循環ポンプ１４により熱源側熱交換器６に供給され、熱源側熱交換器６において、冷媒と熱源側循環液とが対向して流れて熱交換が行われ、高温となっている冷媒の熱が熱源側循環液の方に放熱され、熱源側循環液の熱は地中熱交換器１１によって地中へと放熱される。

なお、制御部２３は、この冷房運転中、戻り温度センサ２１の検出する冷水温度が、例えば、リモコン２４で設定した冷水設定温度に基づいて設定される目標戻り温度になるように、圧縮機２の回転数を制御しているものである。

ここで、図１に示した熱源装置は、一般家庭への設置を想定しているものであり、熱源機としてのヒートポンプユニット１は１台であるが、一般家庭よりも暖房負荷または冷房負荷が大きな工場等への設置が想定される場合は、図２に示すように、熱源機を複数台連結した熱源装置となる。ここでは、ヒートポンプユニット１ａおよびヒートポンプユニット１ｂの２台連結を例示しているが３台以上の連結であってもよいものである。

図２では、ヒートポンプユニット１ａおよびヒートポンプユニット１ｂの２台の熱源機が並列に連結され、空調端末１６に供給する熱媒も大流量が必要となることから、ヒートポンプユニット１ａおよびヒートポンプユニット１ｂ外の負荷側循環回路１９に、ヒートポンプユニット１ａに内蔵された負荷側循環ポンプ２０ａまたはヒートポンプユニット１ｂに内蔵された負荷側循環ポンプ２０ｂよりも容量の大きい負荷側外付ポンプ２５が設けられ、負荷側と同様に熱源側においても、地中熱交換器１１に供給する熱媒も大流量が必要となることから、ヒートポンプユニット１ａおよびヒートポンプユニット１ｂ外の熱源側循環回路１３に、ヒートポンプユニット１ａに内蔵された熱源側循環ポンプ１４ａまたはヒートポンプユニット１ｂに内蔵された熱源側循環ポンプ１４ｂよりも容量の大きい熱源側外付ポンプ２６が設けられているものである。なお、ここでは、負荷側外付ポンプ２５および熱源側外付ポンプ２６は、圧縮機２の電流値から圧縮機２の駆動開始を検知することでその駆動を開始するものである。

次に、ヒートポンプユニット１に内蔵された負荷側循環ポンプ２０を使用するか否かを設定する方法について図３を用いて説明する。図３はリモコン２４の操作ボタンを所定操作することによってリモコン２４に表示された負荷側循環ポンプ２０の設定画面であり、負荷側循環ポンプ２０を、「使用する」、「使用しない」の設定を行うことができる。「使用する」と設定した場合、予め設定された回転数が設定され、予め設定された通常の負荷側循環ポンプ２０の制御が実施できる状態となり、「使用しない」と設定した場合は、負荷側循環ポンプ２０を駆動させない状態、すなわち停止状態とするものである。なお、初期設定では、「使用する」が設定されている。

上記の負荷側循環ポンプ２０の使用または使用否の設定において、図１に示すような一般家庭用としてヒートポンプユニット１を１台で用いる場合は、負荷側循環ポンプ２０を「使用する」と設定し、負荷側循環ポンプ２０を通常の制御で動作させる。一方、図２に示すような一般家庭用ではなく、ヒートポンプユニット１を複数台連結して用いる場合は、全てのヒートポンプユニット１（１ａ、１ｂ）において、負荷側循環ポンプ２０を「使用しない」と設定し、負荷側循環ポンプ２０を停止状態とさせる。

このように、ヒートポンプユニット１を複数台連結して用いる場合であって、負荷側循環ポンプ２０を「使用しない」と設定した場合、負荷側循環液を空調端末１６に供給する暖房運転または冷房運転の際に、制御部２３は、負荷側循環ポンプ２０を停止状態とさせたままで、負荷側循環ポンプ２０以外の圧縮機２等の電子機器には、「使用する」と設定した場合と同じ予め設定された通常の制御を行わせ、負荷側外付ポンプ２５の駆動によって循環される負荷側循環液を負荷側熱交換器４にて加熱または冷却して負荷側循環回路１９を循環させることで、負荷側外付ポンプ２５のみの駆動によりそれぞれのヒートポンプユニット１ａ、１ｂに対して流量に偏りが出ることはなく、ほぼ均等に分流するため、双方のヒートポンプユニット１ａ、１ｂで効率のよい運転を行うことができ、熱源機としてのヒートポンプニット１に内蔵された負荷側循環ポンプ２０の設定を、設置事情に合わせた設定とすることができるものであり、また、設置事情により負荷側循環ポンプ２０を停止状態としても、負荷側循環ポンプ２０以外は通常の制御を行わせることができるので、一般家庭用としてヒートポンプユニット１が１台で使用される場合であっても、複数台のヒートポンプユニット１ａ、１ｂが連結され負荷側外付ポンプ２５が設けられて使用される場合であっても、どちらの場合にも同一のヒートポンプユニット１で対応することができるものである。

また、上記のように、負荷側循環ポンプ２０を「使用しない」との設定がなされた場合、制御部２３は、負荷側循環ポンプ２０の回転数異常の判定を行わないようにするので、負荷側循環ポンプ２０の使用否設定により、暖房運転時または冷房運転時において負荷側循環ポンプ２０が停止状態であっても、エラーによりヒートポンプユニット１を停止させることなく、エラー報知もせず、ヒートポンプユニット１を正常に動作させて負荷側循環液を加熱または冷却させることができるものである。

なお、ヒートポンプ式の熱源機（ヒートポンプユニット１）において、冷房運転時であれば負荷側熱交換器４が蒸発器であり負荷側熱交換器４に熱を供給する負荷側循環回路１９を流れる熱媒の流量の大小は、ヒートポンプ式の熱源機の効率（ＣＯＰ）に大きな影響を及ぼすものであり、流量の偏りは望ましくないため、ヒートポンプ式の熱源機において負荷側循環ポンプ２０の使用または使用否の設定が可能であるということは、効率向上に大きな効果をもたらすものである。

また、負荷側循環ポンプ２０の設定について、図３に示したように負荷側循環ポンプ２０の使用または使用否を直接設定する形態の他に、図４に示すような負荷側循環ポンプ２０の回転数を設定することで負荷側循環ポンプ２０の使用または使用否を設定する形態としてもよいものであり、図４はリモコン２４の操作ボタンを所定操作することによってリモコン２４に表示された負荷側循環ポンプ２０の設定画面であり、負荷側循環ポンプ２０の回転数を、所定の回転数（ここでは、「３５００ｒｐｍ」と表示されているが、これは初期設定の回転数であり、３５００ｒｐｍから増減させた他の回転数にも設定可能）とする設定、回転数が０ｒｐｍに設定されることを意味する「停止」の設定を行うことができ、先に図３を用いて説明したのと同様に、図１に示すような一般家庭用としてヒートポンプユニット１を１台で用いる場合は、負荷側循環ポンプ２０を設置場所の負荷に合わせた所定の回転数に設定することで、負荷側循環ポンプ２０を使用する設定とし、負荷側循環ポンプ２０を通常の制御で動作させ、図２に示すようなヒートポンプユニット１ａ、１ｂを複数台連結して用いる場合は、負荷側循環ポンプ２０を「停止」と設定することで、負荷側循環ポンプ２０を０ｒｐｍすなわち停止状態とし、負荷側循環ポンプ２０を使用しない設定とするので、熱源機としてのヒートポンプニット１に内蔵された負荷側循環ポンプ２０の使用または使用否について、設置事情に合わせた設定とすることができるものである。なお、ここでは、負荷側循環ポンプ２０の回転数は所定の回転数に設定するものとしたが、他に、負荷側循環ポンプ２０の回転数を可変とする設定があってもよいものであり、この設定にした場合は、負荷側循環ポンプ２０を使用する設定となるものである。

次に、ヒートポンプユニット１に内蔵された熱源側循環ポンプ１４を使用するか否かを設定する方法について図５を用いて説明する。図５はリモコン２４の操作ボタンを所定操作することによってリモコン２４に表示された熱源側循環ポンプ１４の設定画面であり、熱源側循環ポンプ１４を、「使用する」、「使用しない」の設定を行うことができる。「使用する」と設定した場合、予め設定された通常の熱源側循環ポンプ１４の制御、すなわち、冷媒温度センサ１０により検出される冷媒の温度が設定された目標値になるように熱源側循環ポンプ１４の回転数を可変させる制御が実施できる状態となり、「使用しない」と設定した場合は、熱源側循環ポンプ１４を駆動させない状態、すなわち停止状態とするものである。なお、初期設定では、「使用する」が設定されている。

上記の熱源側循環ポンプ１４の使用または使用否の設定において、図１に示すような一般家庭用としてヒートポンプユニット１を１台で用いる場合は、熱源側循環ポンプ１４を「使用する」と設定し、熱源側循環ポンプ１４を通常の制御で動作させる。一方、図２に示すような一般家庭用ではなく、ヒートポンプユニット１を複数台連結して用いる場合は、全てのヒートポンプユニット１（１ａ、１ｂ）において、熱源側循環ポンプ１４を「使用しない」と設定し、熱源側循環ポンプ１４を停止状態とさせる。

このように、ヒートポンプユニット１を複数台連結して用いる場合であって、熱源側循環ポンプ１４を「使用しない」と設定した場合、暖房運転または冷房運転において熱源側循環液を地中熱交換器１１に循環させる際に、制御部２３は、熱源側循環ポンプ１４を停止状態とさせたままで、熱源側循環ポンプ１４以外の圧縮機２等の電子機器には、「使用する」と設定した場合と同じ予め設定された通常の制御を行わせ、熱源側外付ポンプ２６の駆動によって循環される熱源側循環液を熱源側熱交換器６にて冷却または加熱して熱源側循環回路１３を循環させることで、熱源側外付ポンプ２６のみの駆動によりそれぞれのヒートポンプユニット１ａ、１ｂに対して流量に偏りが出ることはなく、ほぼ均等に分流するため、双方のヒートポンプユニット１ａ、１ｂで効率のよい運転を行うことができ、熱源機としてのヒートポンプニット１に内蔵された熱源側循環ポンプ１４の設定を、設置事情に合わせた設定とすることができるものであり、また、設置事情により熱源側循環ポンプ１４を停止状態としても、熱源側循環ポンプ１４以外は通常の制御を行わせることができるので、一般家庭用としてヒートポンプユニット１を１台で用いる場合であっても、複数台のヒートポンプユニット１が連結され熱源側外付ポンプ２６が設けられて使用される場合であっても、同一のヒートポンプユニット１で対応することができるものである。

また、上記のように、熱源側循環ポンプ１４を「使用しない」との設定がなされた場合、制御部２３は、熱源側循環ポンプ１４の回転数異常の判定を行わないようにするので、熱源側循環ポンプ１４の使用否設定により、暖房運転時または冷房運転時において熱源側循環ポンプ１４が停止状態であっても、エラーによりヒートポンプユニット１を停止させることなく、エラー報知もせず、ヒートポンプユニット１を正常に動作させて熱源側循環液を冷却または加熱させることができるものである。

なお、ヒートポンプ式の熱源機（ヒートポンプユニット１）において、暖房運転時であれば熱源側熱交換器６が蒸発器であり熱源側熱交換器６に熱を供給する熱源側循環回路１３を流れる熱媒の流量の大小は、ヒートポンプ式の熱源機の効率（ＣＯＰ）に大きな影響を及ぼすものであり、流量の偏りは望ましくないため、ヒートポンプ式の熱源機において熱源側循環ポンプ１４の使用または使用否の設定が可能であるということは、効率向上に大きな効果をもたらすものである。

また、熱源側循環ポンプ１４の設定について、図５に示したように熱源側循環ポンプ１４の使用または使用否を直接設定する形態の他に、図６に示すような熱源側循環ポンプ１４の回転数を設定することで熱源側循環ポンプ１４の使用または使用否を設定する形態としてもよいものであり、図６はリモコン２４の操作ボタンを所定操作することによってリモコン２４に表示された熱源側循環ポンプ１４の設定画面であり、熱源側循環ポンプ１４の回転数を、冷媒温度センサ１０により検出される冷媒の温度が設定された目標値になるように可変させることを意味する「自動」とする設定、回転数が０ｒｐｍに設定されることを意味する「停止」の設定を行うことができ、先に図５を用いて説明したのと同様に、図１に示すような一般家庭用としてヒートポンプユニット１を１台で用いる場合は、熱源側循環ポンプ１４の回転数を「自動」と設定することで、熱源側循環ポンプ１４を使用する設定とし、熱源側循環ポンプ１４を通常の制御で動作させ、図２に示すようなヒートポンプユニット１を複数台連結して用いる場合は、熱源側循環ポンプ１４を「停止」と設定することで、熱源側循環ポンプ１４を０ｒｐｍすなわち停止状態とし、熱源側循環ポンプ１４を使用しない設定とするので、熱源機としてのヒートポンプニット１に内蔵された熱源側循環ポンプ１４の使用または使用否について、設置場所の負荷や設置事情に合わせた設定とすることができるものである。なお、熱源側循環ポンプ１４の回転数は、「自動」の設定の他に、所定の回転数（例えば、３５００ｒｐｍ等）に固定する設定があってもよいものである。

なお、本発明は先に説明した一実施形態に限定されるものでなく、本実施形態では、リモコン２４を、負荷側循環ポンプ２０の使用または使用否を設定する、または熱源側循環ポンプ１４の使用または使用否を設定する設定手段としたが、設定手段として制御部２３の電子基板上にＤＩＰスイッチを設け、ＤＩＰスイッチのＯＮまたはＯＦＦにより、負荷側循環ポンプ２０の使用または使用否を設定する、または熱源側循環ポンプ１４の使用または使用否を設定するようにしてもよいものであり、また、ＤＩＰスイッチにより負荷側循環ポンプ２０または熱源側循環ポンプ１４の回転数を指定（例えば、負荷側循環ポンプ２０または熱源側循環ポンプ１４を使用する場合は、設置場所の負荷に応じて回転数可変または所定の回転数に指定し、負荷側循環ポンプ２０または熱源側循環ポンプ１４を使用しない場合は０ｒｐｍに指定）して、設置事情に合わせるようにするものであってもよいものである。

また、本実施形態では、熱源機をヒートポンプユニット１とし、熱交換部をヒートポンプ回路８とし、ヒートポンプユニット１に内蔵された負荷側循環ポンプ２０の使用または使用否を設定できるようにしたが、熱源機は、バーナを備え該バーナによって発生する燃焼熱を利用して燃焼熱と循環液とを熱交換部で熱交換させて循環液を加熱するようなものであってもよく、この燃焼熱を利用する熱源機に内蔵され循環液を空調端末に循環させる循環ポンプについて、使用または使用否を設定できるようにしたものでもよいものである。

また、本実施形態では、ヒートポンプユニット１の熱源として地中熱交換器１１を示したが、熱源としては、地中熱の他に、湖沼、貯水池、井戸等の水熱源も利用可能であり、さらに、熱源側熱交換器６に供給される熱源側循環液は熱源側循環回路１３のような閉回路を循環する形態でなくてもよく、熱源側循環液は熱源側熱交換器６で熱交換した後は外部に排出されるような開放式の形態であってもよいものである。

１ヒートポンプユニット
２圧縮機
４負荷側熱交換器
５膨張弁
６熱源側熱交換器
７冷媒配管
８ヒートポンプ回路
１１地中熱交換器
１３熱源側循環回路
１４熱源側循環ポンプ
１６空調端末
１９負荷側循環回路
２０負荷側循環ポンプ
２４リモコン

Claims

熱交換部および循環ポンプが筐体に内蔵された熱源機と、前記熱交換部で加熱または冷却された熱媒を前記循環ポンプを駆動させることで前記熱源機の外部に通水可能な循環回路とを備えた熱源装置において、前記熱媒を加熱または冷却する動作時に前記循環ポンプを使用するか否かを設定する設定手段を設け、前記循環ポンプの使用否が前記設定手段により設定された場合、前記熱媒を加熱または冷却する動作時において、前記循環ポンプを停止状態とさせたまま、前記循環ポンプ以外は通常の制御を行わせるようにしたことを特徴とする熱源装置。
圧縮機、負荷側熱交換器、減圧手段、熱源側熱交換器を冷媒配管で接続したヒートポンプ回路および循環ポンプが筐体に内蔵された熱源機と、前記負荷側熱交換器で加熱または冷却された熱媒を前記循環ポンプを駆動させることで前記熱源機の外部の空調端末に通水可能な負荷側循環回路とを備えた熱源装置において、前記熱媒を加熱または冷却する動作時に前記循環ポンプを使用するか否かを設定する設定手段を設け、前記循環ポンプの使用否が前記設定手段により設定された場合、前記熱媒を加熱または冷却する動作時において、前記循環ポンプを停止状態とさせたまま、前記循環ポンプ以外は通常の制御を行わせるようにしたことを特徴とする熱源装置。
圧縮機、負荷側熱交換器、減圧手段、熱源側熱交換器を冷媒配管で接続したヒートポンプ回路および循環ポンプが筐体に内蔵された熱源機と、前記熱源側熱交換器で加熱または冷却された熱媒を前記循環ポンプを駆動させることで前記熱源機の外部の所定の熱源に通水可能な熱源側循環回路とを備えた熱源装置において、前記熱媒を加熱または冷却する動作時に前記循環ポンプを使用するか否かを設定する設定手段を設け、前記循環ポンプの使用否が前記設定手段により設定された場合、前記熱媒を加熱または冷却する動作時において、前記循環ポンプを停止状態とさせたまま、前記循環ポンプ以外は通常の制御を行わせるようにしたことを特徴とする熱源装置。
前記設定手段は、前記循環ポンプの回転数を設定することで、前記熱媒を加熱または冷却する動作時の前記循環ポンプの使用または使用否を設定するようにしたことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の熱源装置。
前記循環ポンプの使用否が前記設定手段により設定された場合、前記循環ポンプを停止状態とさせ、前記循環ポンプの回転数異常を判定しないようにしたことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の熱源装置。