JP2018189321A - Heat pump system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空調用のヒートポンプと給湯用のヒートポンプとを備えたヒートポンプシステムに関するものである。 The present invention relates to a heat pump system including a heat pump for air conditioning and a heat pump for hot water supply.
特許文献1には、建物内の空調を行う空調用ヒートポンプと、建物内で利用する湯(温水)を生成する(沸かす)給湯用ヒートポンプとを備えるヒートポンプシステムが開示されている。このヒートポンプシステムでは、空調用ヒートポンプが空調用冷媒を循環させる空調用冷媒回路を有しており、その空調用冷媒と室内空気との熱交換により室内の冷暖房を行うものとなっている。また、給湯用ヒートポンプは、給湯用冷媒を循環させる給湯用冷媒回路を有しており、その給湯用冷媒と水循環流路を循環する水との間の熱交換により水を加熱し湯を生成するものとなっている。
また、上記特許文献1のヒートポンプシステムには、空調用冷媒回路を循環する空調用冷媒と、給湯用冷媒回路を循環する給湯用冷媒との間で熱交換を行わせる冷媒間熱交換器が設けられている。この冷媒間熱交換器では、空調用ヒートポンプと給湯用ヒートポンプとが同時運転している場合に、上記冷媒同士の熱交換が行われ、その熱交換により空調用冷媒の熱(排熱)が給湯用冷媒により回収(吸収)されるようになっている。この場合、給湯用ヒートポンプでは、その排熱を利用して負荷低減を図ることが可能となっている。
Further, the heat pump system disclosed in
ところで、上述した特許文献1のヒートポンプシステムでは、空調用ヒートポンプの冷房運転と給湯用ヒートポンプの水加熱運転(湯沸かし運転)とが同時に行われる冷房給湯運転時と、空調用ヒートポンプの暖房運転と給湯用ヒートポンプの水加熱運転とが同時に行われる暖房給湯運転時との双方において、空調用冷媒の排熱が給湯用ヒートポンプにて回収されるようになっている。そのため、上記特許文献1のヒートポンプシステムでは、冷房給湯運転時と暖房給湯運転時との双方において、排熱利用による負荷低減が給湯用ヒートポンプにて図られるようになっている。
By the way, in the heat pump system of
しかしながら、ヒートポンプシステム全体の寿命や性能劣化等を考慮すると、空調用ヒートポンプと給湯用ヒートポンプとの双方でバランスよく負荷低減が図られるのが望ましいと考えられる。その点、冷房給湯運転時及び暖房給湯運転時の双方で排熱利用による負荷低減が給湯用ヒートポンプにて図られる上記特許文献1のシステムは未だ改善の余地があると考えられる。
However, considering the life and performance degradation of the entire heat pump system, it is considered desirable to reduce the load in a balanced manner in both the air conditioning heat pump and the hot water supply heat pump. In that respect, it is considered that there is still room for improvement in the system of
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、空調用ヒートポンプと給湯用ヒートポンプとを備えるヒートポンプシステムにおいて、各ヒートポンプが相互に排熱利用を図ることで、各ヒートポンプそれぞれで負荷低減を図るようにすることを主たる目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a heat pump system including an air conditioning heat pump and a hot water supply heat pump, the heat pumps mutually use waste heat, thereby reducing the load of each heat pump. This is the main purpose.
上記課題を解決すべく、第1の発明のヒートポンプシステムは、空調用冷媒を循環させる空調用冷媒回路を有し、前記空調用冷媒と室内空気との間の熱交換により室内の冷暖房を行う空調用ヒートポンプと、給湯用冷媒を循環させる給湯用冷媒回路を有し、前記給湯用冷媒と水循環流路を循環する水との間の熱交換により前記水の加熱を行う給湯用ヒートポンプと、を備えるヒートポンプシステムであって、前記空調用冷媒回路は、切替可能な流路として、前記空調用ヒートポンプの冷房運転と前記給湯用ヒートポンプの水加熱運転とを同時に行う冷房給湯運転時に前記空調用冷媒を循環させる第1空調循環流路と、前記空調用ヒートポンプの暖房運転と前記給湯用ヒートポンプの水加熱運転とを同時に行う暖房給湯運転時に前記空調用冷媒を循環させる第2空調循環流路とを有し、前記給湯用冷媒回路は、切替可能な流路として、前記冷房給湯運転時に前記給湯用冷媒を循環させる第1給湯循環流路と、前記暖房給湯運転時に前記給湯用冷媒を循環させる第2給湯循環流路とを有し、前記第1空調循環流路を循環する前記空調用冷媒と前記第1給湯循環流路を循環する前記給湯用冷媒との間で熱交換を行わせることで、前記空調用冷媒の熱を前記給湯用冷媒へ放出させる第1熱交換手段と、前記第2空調循環流路を循環する前記空調用冷媒と前記第2給湯循環流路を循環する前記給湯用冷媒との間で熱交換を行わせることで、前記給湯用冷媒の熱を前記空調用冷媒へ放出させる第2熱交換手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a heat pump system according to a first aspect of the present invention includes an air conditioning refrigerant circuit that circulates an air conditioning refrigerant, and performs air conditioning by performing heat exchange between the air conditioning refrigerant and room air. And a hot water supply heat pump having a hot water supply refrigerant circuit for circulating the hot water supply refrigerant and heating the water by heat exchange between the hot water supply refrigerant and the water circulating in the water circulation passage. In the heat pump system, the air conditioning refrigerant circuit circulates the air conditioning refrigerant as a switchable flow path during a cooling hot water supply operation in which a cooling operation of the air conditioning heat pump and a water heating operation of the hot water supply heat pump are performed simultaneously. The air conditioning refrigerant during the heating and hot water supply operation in which the heating operation of the air conditioning heat pump and the water heating operation of the hot water supply heat pump are performed simultaneously. A second air-conditioning circulation channel that circulates, and the hot-water supply refrigerant circuit circulates as a switchable channel, a first hot-water supply circulation channel that circulates the hot-water supply refrigerant during the cooling and hot-water supply operation, and the heating and hot water supply A second hot water supply circulation path for circulating the hot water supply refrigerant during operation, the air conditioning refrigerant circulating in the first air conditioning circulation path, and the hot water supply refrigerant circulating in the first hot water circulation path Heat exchange between the first air exchange means for releasing the heat of the air conditioning refrigerant to the hot water supply refrigerant, the air conditioning refrigerant circulating in the second air conditioning circulation channel, and the second And a second heat exchange means for releasing heat from the hot water supply refrigerant to the air conditioning refrigerant by performing heat exchange with the hot water supply refrigerant circulating in the hot water supply circulation channel. To do.
本発明によれば、冷房給湯運転時においては、空調用冷媒が第1空調循環流路を循環しかつ給湯用冷媒が第1給湯循環流路を循環することで、第1熱交換手段においてそれら各冷媒の間で熱交換が行われる。そして、その熱交換により空調用冷媒の熱が給湯用冷媒に放出される。この場合、給湯用ヒートポンプ側で空調用冷媒の排熱を回収することができるため、その排熱を利用して給湯用ヒートポンプの負荷低減を図ることができる。 According to the present invention, during the cooling hot water supply operation, the air conditioning refrigerant circulates through the first air conditioning circulation passage and the hot water supply refrigerant circulates through the first hot water supply circulation passage. Heat exchange is performed between the refrigerants. Then, heat of the air conditioning refrigerant is released to the hot water supply refrigerant by the heat exchange. In this case, since the exhaust heat of the air conditioning refrigerant can be recovered on the hot water supply heat pump side, the load of the hot water supply heat pump can be reduced using the exhaust heat.
一方、暖房給湯運転時においては、空調用冷媒が第2空調循環流路を循環しかつ給湯用冷媒が第2給湯循環流路を循環することで、第2熱交換手段においてそれら各冷媒の間で熱交換が行われる。そして、その熱交換により給湯用冷媒の熱が空調用冷媒に放出される。この場合、空調用ヒートポンプ側で給湯用冷媒の排熱を回収することができるため、その排熱を利用して空調用ヒートポンプの負荷低減を図ることができる。よって、以上より、空調用ヒートポンプと給湯用ヒートポンプとの双方で排熱利用を図ることで、それら各ヒートポンプそれぞれで負荷低減を図ることができる。 On the other hand, during the heating and hot water supply operation, the air conditioning refrigerant circulates through the second air conditioning circulation passage and the hot water supply refrigerant circulates through the second hot water supply circulation passage, so that the second heat exchange means can connect each of the refrigerants. Heat exchange takes place at. And the heat of the hot water supply refrigerant is released to the air conditioning refrigerant by the heat exchange. In this case, since the exhaust heat of the hot water supply refrigerant can be recovered on the air conditioning heat pump side, the exhaust heat can be used to reduce the load on the air conditioning heat pump. Therefore, by using exhaust heat in both the air conditioning heat pump and the hot water supply heat pump, the load can be reduced in each of the heat pumps.
第2の発明のヒートポンプシステムは、第1の発明において、前記空調用ヒートポンプは、前記空調用冷媒を圧縮する第1圧縮機を有し、前記第1熱交換手段は、前記冷房給湯運転時に、前記第1空調循環流路において前記第1圧縮機から吐出された前記空調用冷媒と前記第1給湯循環流路を循環する前記給湯用冷媒との間で熱交換を行わせるものであることを特徴とする。 A heat pump system according to a second aspect of the present invention is the heat pump system according to the first aspect, wherein the air conditioning heat pump includes a first compressor that compresses the air conditioning refrigerant, and the first heat exchange means is in the cooling hot water supply operation. Heat exchange is performed between the air-conditioning refrigerant discharged from the first compressor in the first air-conditioning circulation flow path and the hot-water supply refrigerant circulating in the first hot-water supply circulation flow path. Features.
本発明によれば、冷房給湯運転時には、第1熱交換手段において第1圧縮機より吐出された高温の空調用冷媒と給湯用冷媒との間で熱交換が行われるため、給湯用ヒートポンプにて高温状態での排熱回収を行うことができる。これにより、給湯用ヒートポンプの負荷低減を好適に図ることができる。 According to the present invention, during the cooling and hot water supply operation, heat exchange is performed between the high-temperature air-conditioning refrigerant discharged from the first compressor and the hot water supply refrigerant in the first heat exchange means. Waste heat recovery at high temperature can be performed. Thereby, the load reduction of the heat pump for hot water supply can be aimed at suitably.
第3の発明のヒートポンプシステムは、第1又は第2の発明において、前記給湯用ヒートポンプは、前記給湯用冷媒を圧縮する第2圧縮機と、その第2圧縮機より吐出された前記給湯用冷媒と前記水循環流路を循環する水との間で熱交換を行わせ前記水を加熱する水熱交換器と有し、前記第2熱交換手段は、前記暖房給湯運転時に、前記第2給湯循環流路において前記水熱交換器を通過した後の前記給湯用冷媒と、前記第2空調循環流路を循環する前記空調用冷媒との間で熱交換を行わせるものであることを特徴とする。 In the heat pump system according to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the hot water supply heat pump compresses the hot water supply refrigerant, and the hot water supply refrigerant discharged from the second compressor. And a water heat exchanger that heats the water by performing heat exchange between the water circulating in the water circulation flow path, and the second heat exchange means is configured to circulate the second hot water supply circulation during the heating hot water supply operation. Heat exchange is performed between the hot water supply refrigerant after passing through the water heat exchanger in the flow path and the air conditioning refrigerant circulating in the second air conditioning circulation flow path. .
本発明によれば、暖房給湯運転時には、第2熱交換手段において、水熱交換器を通過した後の給湯用冷媒と空調用冷媒との間で熱交換が行われる。この場合、水熱交換器において水との熱交換を行った後の給湯用冷媒の熱(余熱)が空調用ヒートポンプにて回収されるため、水熱交換器での水の加熱能力を低下させることなく、空調用ヒートポンプの負荷低減を図ることができる。 According to the present invention, during the heating and hot water supply operation, the second heat exchange means performs heat exchange between the hot water supply refrigerant and the air conditioning refrigerant after passing through the water heat exchanger. In this case, since the heat (residual heat) of the hot water supply refrigerant after heat exchange with water in the water heat exchanger is recovered by the air conditioning heat pump, the water heating capacity in the water heat exchanger is reduced. Therefore, it is possible to reduce the load of the air conditioning heat pump.
第4の発明のヒートポンプシステムは、第1乃至第3のいずれかの発明において、前記第1熱交換手段と前記第2熱交換手段とは共通の熱交換器により構成され、前記各空調循環流路と前記各給湯循環流路とはいずれも前記共通の熱交換器を経由する流路となっていることを特徴とする。 A heat pump system according to a fourth aspect of the present invention is the heat pump system according to any one of the first to third aspects, wherein the first heat exchange means and the second heat exchange means are configured by a common heat exchanger, Both the passage and the hot water supply circulation passages are passages that pass through the common heat exchanger.
本発明によれば、第1熱交換手段と第2熱交換手段との共用化が図られているため、熱交換器の個数削減を図ることができる。これにより、構成の簡素化等を図りながら、上記第1の発明の効果を得ることができる。 According to the present invention, since the first heat exchange means and the second heat exchange means are shared, the number of heat exchangers can be reduced. Thus, the effects of the first invention can be obtained while simplifying the configuration and the like.
第5の発明のヒートポンプシステムは、第1乃至第4のいずれかの発明において、前記第1熱交換手段は、前記冷房給湯運転時において、前記空調用ヒートポンプの凝縮器として機能し、前記第2熱交換手段は、前記暖房給湯運転時において、前記空調用ヒートポンプの蒸発器として機能し、前記空調用冷媒回路は、切替可能な流路として、前記給湯用ヒートポンプの水加熱運転が停止している状態で前記空調用ヒートポンプの冷房運転又は暖房運転を行う空調単独運転時に前記空調用冷媒を循環させる第3空調循環流路をさらに有し、前記空調用ヒートポンプは、前記空調用冷媒と屋外空気との間で熱交換を行わせることで凝縮器又は蒸発器として機能する室外熱交換器を備え、前記第3空調循環流路は、前記各熱交換手段を経由せずに前記室外熱交換器を経由する流路となっていることを特徴とする。 The heat pump system according to a fifth aspect of the present invention is the heat pump system according to any one of the first to fourth aspects, wherein the first heat exchanging means functions as a condenser of the air conditioning heat pump during the cooling hot water supply operation. The heat exchange means functions as an evaporator of the air conditioning heat pump during the heating and hot water supply operation, and the water heating operation of the hot water supply heat pump is stopped as the air conditioning refrigerant circuit as a switchable flow path. The air conditioning heat pump further includes a third air conditioning circulation passage for circulating the air conditioning refrigerant during an air conditioning single operation in which the air conditioning heat pump performs a cooling operation or a heating operation, and the air conditioning heat pump includes the air conditioning refrigerant, outdoor air, An outdoor heat exchanger that functions as a condenser or an evaporator by exchanging heat between them, and the third air-conditioning circulation channel is not connected to the heat exchange means before passing through the heat exchange means. Characterized in that it is a flow path passing through the outdoor heat exchanger.
本発明によれば、冷房給湯運転時には第1熱交換手段が空調用ヒートポンプの凝縮器として機能し、暖房給湯運転時には第2熱交換手段が空調用ヒートポンプの蒸発器として機能する。ここで、このような構成において、冷房単独運転時に第1熱交換手段を凝縮器として機能させ、暖房単独運転時に第2熱交換手段を蒸発器として機能させる場合、給湯用ヒートポンプの運転が停止して給湯用冷媒が循環していないことから、第1熱交換手段又は第2熱交換手段において空調用冷媒の凝縮又は蒸発が十分に行われないことが想定される。その場合、空調用ヒートポンプの効率低下を招くおそれがある。 According to the present invention, the first heat exchanging means functions as a condenser of an air conditioning heat pump during the cooling hot water supply operation, and the second heat exchanging means functions as an evaporator of the air conditioning heat pump during the heating hot water supply operation. Here, in such a configuration, when the first heat exchange means functions as a condenser during cooling only operation and the second heat exchange means functions as an evaporator during heating single operation, the operation of the hot water supply heat pump stops. Therefore, it is assumed that the air conditioning refrigerant is not sufficiently condensed or evaporated in the first heat exchange means or the second heat exchange means. In that case, the efficiency of the air-conditioning heat pump may be reduced.
そこで本発明では、この点に鑑み、空調単独運転時(冷房単独運転時及び暖房単独運転時)には、空調用冷媒を第3空調循環流路に循環させ、それにより空調用冷媒を各熱交換手段を経由させずに室外熱交換器を経由させて循環させるようにしている。これにより、空調単独運転時には、室外熱交換器にて屋外空気との熱交換により空調用冷媒の凝縮又は蒸発を行わせることができるため、空調単独運転時に空調用ヒートポンプの効率低下を招くのを回避することができる。 Therefore, in the present invention, in view of this point, at the time of air conditioning single operation (at the time of single cooling operation and at the time of single heating operation), the air-conditioning refrigerant is circulated through the third air-conditioning circulation channel, thereby It is made to circulate through an outdoor heat exchanger, without passing through an exchange means. This allows the air conditioning refrigerant to condense or evaporate by heat exchange with outdoor air in the outdoor heat exchanger during air conditioning alone operation, leading to a reduction in efficiency of the air conditioning heat pump during air conditioning alone operation. It can be avoided.
第6の発明のヒートポンプシステムは、第5の発明において、前記給湯用ヒートポンプは、前記給湯用冷媒と屋外空気との間で熱交換を行わせる熱交換器として前記空調用ヒートポンプの前記室外熱交換器を用いており、前記冷房給湯運転時に前記空調用冷媒を循環させる前記第1空調循環流路と、前記暖房給湯運転時に前記空調用冷媒を循環させる前記第2空調循環流路とはいずれも前記室外熱交換器を経由しない経路となっていることを特徴とする。 The heat pump system according to a sixth aspect of the present invention is the heat pump system according to the fifth aspect, wherein the hot water supply heat pump serves as a heat exchanger for exchanging heat between the hot water supply refrigerant and outdoor air. The first air conditioning circulation channel that circulates the air conditioning refrigerant during the cooling and hot water supply operation, and the second air conditioning circulation channel that circulates the air conditioning refrigerant during the heating and hot water operation. The route is not via the outdoor heat exchanger.
本発明によれば、給湯用ヒートポンプの室外熱交換器が空調用ヒートポンプの室外熱交換器と共用されているため、室外熱交換器の個数削減を図ることができ、構成の簡素化等を図ることができる。 According to the present invention, since the outdoor heat exchanger of the hot water supply heat pump is shared with the outdoor heat exchanger of the air conditioning heat pump, the number of outdoor heat exchangers can be reduced, and the configuration can be simplified. be able to.
また、こうした構成にあっても、冷房給湯運転時には、空調用冷媒が室外熱交換器を経由せずに第1熱交換手段を経由して循環し、暖房給湯運転時には、空調用冷媒が室外熱交換器を経由せずに第2熱交換手段を経由して循環するため、冷房給湯運転時及び暖房給湯運転時には室外熱交換器に空調用冷媒と給湯用冷媒とのうち給湯用冷媒のみを流通させることができる。そのため、給湯用ヒートポンプの室外熱交換器を空調用ヒートポンプの室外熱交換器と共用した上記の構成にあって、冷房給湯運転時及び暖房給湯運転時において給湯用冷媒と屋外空気との間の熱交換効率の低下が生じるのを回避することができる。 Even in such a configuration, the air-conditioning refrigerant circulates through the first heat exchanging means without passing through the outdoor heat exchanger during the cooling hot water supply operation, and the air-conditioning refrigerant passes through the outdoor heat exchanger during the heating hot water supply operation. Since it circulates through the second heat exchange means without going through the exchanger, only the hot water supply refrigerant out of the air conditioning refrigerant and the hot water supply refrigerant flows to the outdoor heat exchanger during the cooling hot water supply operation and the heating hot water supply operation. Can be made. Therefore, the outdoor heat exchanger of the hot water supply heat pump is shared with the outdoor heat exchanger of the air conditioning heat pump, and the heat between the hot water supply refrigerant and the outdoor air during the cooling hot water supply operation and the heating hot water supply operation. A reduction in exchange efficiency can be avoided.
第7の発明のヒートポンプシステムは、第1乃至第6のいずれかの発明において、前記給湯用冷媒回路は、切替可能な流路として、前記空調用ヒートポンプの冷房運転及び暖房運転が停止している状態で前記給湯用ヒートポンプの水加熱運転を行う給湯単独運転時に前記給湯用冷媒を循環させる第3給湯循環流路をさらに有し、前記第3給湯循環流路は、前記各熱交換手段を経由しない流路となっていることを特徴とする。 The heat pump system according to a seventh aspect of the present invention is the heat pump system according to any one of the first to sixth aspects, wherein the cooling circuit and the heating operation of the air conditioning heat pump are stopped as the hot water supply refrigerant circuit as a switchable flow path. And a third hot water supply circulation channel for circulating the hot water supply refrigerant during a single hot water supply operation for performing a water heating operation of the hot water supply heat pump in a state, and the third hot water supply circulation channel passes through the heat exchange means. It is characterized by being a non-flow channel.
本発明によれば、給湯単独運転時には、給湯用冷媒が第3給湯循環流路を循環する。この場合、給湯用冷媒は第1熱交換手段及び第2熱交換手段のいずれをも経由しないで循環する。これにより、空調用ヒートポンプの運転が停止し空調用冷媒が循環していないにもかかわらず給湯用冷媒を各熱交換手段を経由させて循環させることで、給湯用ヒートポンプの効率低下を招いてしまうことを回避できる。 According to the present invention, during the hot water supply single operation, the hot water supply refrigerant circulates through the third hot water supply circulation channel. In this case, the hot water supply refrigerant circulates without passing through either the first heat exchange means or the second heat exchange means. As a result, the operation of the air conditioning heat pump is stopped and the hot water supply refrigerant is circulated through each heat exchanging means even though the air conditioning refrigerant is not circulated, thereby reducing the efficiency of the hot water supply heat pump. You can avoid that.
第8の発明のヒートポンプシステムは、第1乃至第7のいずれかの発明において、前記給湯用ヒートポンプは、前記給湯用冷媒と屋外空気との間で熱交換を行わせることで前記給湯用冷媒に屋外空気の熱を吸収させる給湯用室外熱交換器を備え、前記第1給湯循環流路は、前記第1熱交換手段に加え前記給湯用室外熱交換器を経由する流路となっていることを特徴とする。 In the heat pump system according to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects of the invention, the hot water supply heat pump causes the hot water supply refrigerant to exchange heat between the hot water supply refrigerant and outdoor air. An outdoor heat exchanger for hot water supply that absorbs the heat of outdoor air is provided, and the first hot water supply circulation channel is a channel that passes through the outdoor heat exchanger for hot water supply in addition to the first heat exchange means. It is characterized by.
本発明によれば、冷房給湯運転時には、給湯用冷媒が第1熱交換手段に加え給湯用室外熱交換器を経由して循環する。この場合、給湯用冷媒は空調用冷媒から熱を吸収(回収)するとともに屋外空気からも熱を吸収するため、冷房給湯運転時において給湯用ヒートポンプの効率をより一層向上させることができる。 According to the present invention, during the cooling hot water supply operation, the hot water supply refrigerant circulates via the hot water supply outdoor heat exchanger in addition to the first heat exchange means. In this case, since the hot water supply refrigerant absorbs (recovers) heat from the air conditioning refrigerant and also absorbs heat from the outdoor air, the efficiency of the hot water supply heat pump can be further improved during the cooling hot water supply operation.
〔第1の実施形態〕
以下に、本発明を具体化した一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、住宅等の建物に、建物内の空調と給湯(湯沸かし)とを行うヒートポンプシステムが設けられている。以下、このヒートポンプシステムの構成について図1に基づいて説明する。図1はヒートポンプシステムの構成を示す図である。
[First Embodiment]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a heat pump system that performs air conditioning and hot water supply in a building such as a house is provided. Hereinafter, the configuration of the heat pump system will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a heat pump system.
図1に示すように、ヒートポンプシステム10は、建物内(室内)の空調(冷房及び暖房)を行うための空調用ヒートポンプ11と、建物内で利用する湯を生成する(沸かす)ための給湯用ヒートポンプ12とを備えている。これら各ヒートポンプ11,12は、屋外に設けられた室外機14と、屋内に設けられた室内機15とを用いて構成されている。詳しくは、空調用ヒートポンプ11が室外機14及び室内機15を用いて構成され、給湯用ヒートポンプ12が室外機14(のみ)を用いて構成されている。なお、図1では便宜上、室外機14を一点鎖線の矩形枠で示し、室内機15を二点鎖線の矩形枠で示している。
As shown in FIG. 1, a
空調用ヒートポンプ11は、空調用冷媒を循環させる空調用冷媒回路21と、その空調用冷媒回路21に設けられた圧縮機22、室内熱交換器23、膨張弁24及び室外熱交換器25とを備えている。空調用冷媒回路21は複数の冷媒流路からなる。それら複数の冷媒流路には、環状をなす環状流路27(図2において太線で示す流路)が含まれている。この環状流路27には、上記各機器22〜25、すなわち圧縮機22、室内熱交換器23、膨張弁24及び室外熱交換器25が、この順に並んで設けられている。この場合、これら各機器22〜25は環状流路27を介して直列に接続されている。なお、空調用冷媒としては、例えばHFCが用いられる。
The air
圧縮機22は、空調用冷媒を圧縮することで空調用冷媒を高温高圧とするものである。なお、圧縮機22が第1圧縮機に相当する。室内熱交換器23は、空調用冷媒と室内空気との間で熱交換を行わせるものである。室内熱交換器23は室内機15に設けられており、その室内機15には室内熱交換器23に向けて室内空気を送るファン(図示略)が設けられている。
The
膨張弁24は、空調用冷媒を膨張させることで空調用冷媒を低温低圧とするものである。室外熱交換器25は、空調用冷媒と屋外空気(外気)との間で熱交換を行わせるものである。室外熱交換器25は室外機14に設けられており、その室外機14には室外熱交換器25に向けて屋外空気を送るファン(図示略)が設けられている。
The
環状流路27には四方弁28が設けられている。四方弁28は、環状流路27(ひいては空調用冷媒回路21)を流れる空調用冷媒の流れの向きを切り替えるものである。この四方弁28により空調用冷媒の流れの向きを切り替えることで、空調用ヒートポンプ11を冷房運転と暖房運転とに切り替えることが可能となっている。詳しくは、四方弁28は、圧縮機22の吸込側に室内熱交換器23を接続しかつ圧縮機22の吐出側に室外熱交換器25(又は後述する冷媒間熱交換器35)を接続する状態(図2,図5参照)と、圧縮機22の吸込側に室外熱交換器25(又は後述する冷媒間熱交換器35)を接続しかつ圧縮機22の吐出側に室内熱交換器23を接続する状態(図3,図6参照)とに流路切替可能となっており、冷房運転時には前者の状態に、暖房運転時には後者の状態に流路切替されるようになっている。
A four-
環状流路27には、熱交換用流路31が接続されている。熱交換用流路31は、その一端部が三方弁32を介して環状流路27における圧縮機22と室外熱交換器25との間(より詳しくは四方弁28と室外熱交換器25との間)に接続され、その他端部が三方弁33を介して環状流路27における膨張弁24と室外熱交換器25との間に接続されている。
A
熱交換用流路31には、冷媒間熱交換器35が設けられている。冷媒間熱交換器35は、熱交換用流路31を流れる空調用冷媒と給湯用ヒートポンプ12の給湯用冷媒回路41(その詳細は後述)を流れる給湯用冷媒との間で熱交換を行わせるものである。この場合、冷媒間熱交換器35は、室外熱交換器25と並列に配置されている。
An
続いて、給湯用ヒートポンプ12について説明する。
Next, the hot water
給湯用ヒートポンプ12は、給湯用冷媒を循環させる給湯用冷媒回路41と、その給湯用冷媒回路41に設けられた圧縮機42、水熱交換器43、膨張弁44及び室外熱交換器25とを備えている。給湯用冷媒回路41は複数の冷媒流路からなる。それら複数の冷媒流路には環状をなす環状流路47(図4で太線で示す流路)が含まれている。環状流路47には、上記各機器42〜44,25、すなわち圧縮機42、水熱交換器43、膨張弁44及び室外熱交換器25が、この順に並んで配置されている。この場合、上記各機器42〜44,25は環状流路47を介して直列に接続されている。なお、給湯用冷媒としては、例えばCO2が用いられる。
The hot water
圧縮機42は、給湯用冷媒を圧縮することで給湯用冷媒を高温高圧とするものである。なお、圧縮機42が第2圧縮機に相当する。水熱交換器43は、圧縮機42から吐出された高温の給湯用冷媒と水循環流路51を循環する水との間で熱交換を行わせるものである。水循環流路51には、循環ポンプ52と貯湯槽53とが設けられている。循環ポンプ52は、水循環流路51において水を循環させるものであり、その循環する水が水熱交換器43において給湯用冷媒との熱交換により加熱されるようになっている。そして、その加熱された水が貯湯槽53に蓄えられるようになっている。図示は省略するが、貯湯槽53には、その蓄えられた湯を室内の給湯端末(例えばキッチンや浴室等に設けられた水栓)に供給する給湯配管が接続されている。
The
膨張弁44は、給湯用冷媒を膨張させることで給湯用冷媒を低温低圧とするものである。室外熱交換器25は、膨張弁44で膨張された給湯用冷媒と屋外空気との間で熱交換を行わせるものである。室外熱交換器25は、上述したように、空調用冷媒と屋外空気との間の熱交換にも用いられている。このため、室外熱交換器25は、空調用ヒートポンプ11と給湯用ヒートポンプ12との両方で共用されるものとなっている。
The
環状流路47において水熱交換器43と膨張弁44との間には熱交換用流路55が接続されている。熱交換用流路55は、その一端部が三方弁56を介して環状流路47に接続され、その他端部が三方弁57を介して環状流路47に接続されている。この場合、各三方弁56,57のうち、三方弁56が水熱交換器43側(換言すると上流側)に配置され、三方弁57が膨張弁44側(換言すると下流側)に配置されている。
A
熱交換用流路55には、上述した冷媒間熱交換器35が設けられている。この冷媒間熱交換器35において、熱交換用流路55を流れる給湯用冷媒と熱交換用流路31を流れる空調用冷媒との間で熱交換が行われる。
The heat
熱交換用流路55は、環状流路47における室外熱交換器25と圧縮機42との間の流路部分と接続流路58,59を介して接続されている。各接続流路58,59のうち、第1接続流路58は、その一端部が三方弁61を介して熱交換用流路55における冷媒間熱交換器35の下流側に接続され、その他端部が三方弁62を介して環状流路47の上記流路部分に接続されている。第2接続流路59は、その一端部が三方弁63を介して熱交換用流路55における冷媒間熱交換器35の上流側に接続され、その他端部が三方弁64を介して環状流路47の上記流路部分に接続されている。この場合、環状流路47の上記流路部分において、各三方弁62,64のうち、三方弁62が圧縮機42側に配置され、三方弁64が室外熱交換器25側に配置されている。
The
以上が、ヒートポンプシステム10の構成に関する説明である。図示は省略するが、ヒートポンプシステム10には、空調用ヒートポンプ11及び給湯用ヒートポンプ12の各種制御を行う制御装置が設けられている。制御装置は、CPU等を有する周知のマイクロコンピュータを備えて構成され、例えば室外機14に設けられている。この制御装置により、空調用ヒートポンプ11の圧縮機22、各三方弁32,33及び四方弁28が制御され、また給湯用ヒートポンプ12の圧縮機42及び各三方弁56,57,61〜64が制御されるようになっている。
The above is the description regarding the configuration of the
次に、ヒートポンプシステム10の動作について説明する。ヒートポンプシステム10は、その運転モードとして、冷房単独運転モード、暖房単独運転モード、給湯単独運転モード、冷房給湯運転モード及び暖房給湯運転モードを有している。以下においては、これら各運転モードごとにヒートポンプシステム10の動作について説明する。
Next, the operation of the
まず、冷房単独運転モードにおけるヒートポンプシステム10の動作について図2に基づき説明する。図2は、冷房単独運転モードでヒートポンプシステム10を動作させた場合における冷媒の流れを示す図である。
First, the operation of the
冷房単独運転モードは、給湯用ヒートポンプ12による水加熱運転(湯沸かし運転)が停止している状態で、空調用ヒートポンプ11による冷房運転を行う場合(すなわち冷房単独運転時)に実行される。冷房単独運転モードでは、制御装置により空調用ヒートポンプ11の圧縮機22が駆動される。また、冷房単独運転モードでは、空調用冷媒回路21において空調用冷媒が当該モード用の冷媒循環流路R1(図2において太線で示す流路)を循環するよう、四方弁28及び各三方弁32,33による流路切替が行われる。なお、冷媒循環流路R1が第3空調循環流路に相当する。
The cooling only operation mode is executed when the cooling operation by the air
また、図2では便宜上、四方弁28において開放された通路を実線で示しており、また三方弁32,33において開放されたポートを黒塗りで示している。また、後述する図3〜図10においても、これと同様に、四方弁の開放通路を実線で示し、三方弁の開放ポートを黒塗りで示している。
Further, in FIG. 2, for convenience, a passage opened in the four-
図2に示すように、冷房単独運転モードでは、空調用ヒートポンプ11において、圧縮機22により圧縮されて高温高圧となった空調用冷媒(ガス冷媒)が四方弁28と三方弁32とを経由して室外熱交換器25に流入する。室外熱交換器25では、空調用冷媒が屋外空気との熱交換により冷却されて凝縮する。この場合、室外熱交換器25は凝縮器として機能する。室外熱交換器25で凝縮された空調用冷媒は三方弁33を経由して膨張弁24に流入し、その膨張弁24において減圧され低温低圧となる。
As shown in FIG. 2, in the cooling single operation mode, in the air
膨張弁24で減圧された空調用冷媒は室内熱交換器23に流入し、その室内熱交換器23において室内空気との熱交換により加熱され蒸発(気化)する。この場合、室内熱交換器23は蒸発器として機能する。また、室内空気は空調用冷媒との熱交換により冷却され、その冷却された室内空気により室内の冷房が行われる。蒸発した空調用冷媒は四方弁28を経由して再び圧縮機22に戻る。
The air-conditioning refrigerant decompressed by the
続いて、暖房単独運転モードにおけるヒートポンプシステム10の動作について図3に基づき説明する。図3は、暖房単独運転モード時における冷媒の流れを示す図である。
Next, the operation of the
暖房単独運転モードは、給湯用ヒートポンプ12による水加熱運転が停止している状態で、空調用ヒートポンプ11による暖房運転を行う場合(すなわち暖房単独運転時)に実行される。暖房単独運転モードでは、制御装置により空調用ヒートポンプ11の圧縮機22が駆動される。また、暖房単独運転モードでは、空調用冷媒回路21において空調用冷媒が当該モード用の冷媒循環流路R2(図3において太線で示す流路)を循環するよう、四方弁28及び各三方弁32,33による流路切替が行われる。なお、冷媒循環流路R2が第3空調循環流路に相当する。
The heating single operation mode is executed when the heating operation by the air
図3に示すように、暖房単独運転モードでは、空調用ヒートポンプ11において、圧縮機22により圧縮されて高温高圧となった空調用冷媒(ガス冷媒)が四方弁28を経由して室内熱交換器23に流入する。室内熱交換器23では、空調用冷媒が室内空気との熱交換により冷却されて凝縮する。この場合、室内熱交換器23は凝縮器として機能する。また、室内空気は空調用冷媒との熱交換により加熱され、その加熱された室内空気により室内の暖房が行われる。
As shown in FIG. 3, in the heating single operation mode, in the air
室内熱交換器23で冷却された空調用冷媒は膨張弁24に流入し、その膨張弁24において減圧され低温低圧となる。膨張弁24で減圧された空調用冷媒は三方弁33を経由して室外熱交換器25に流入する。室外熱交換器25では、空調用冷媒が屋外空気との熱交換により加熱されて蒸発(気化)する。この場合、室外熱交換器25は蒸発器として機能する。室外熱交換器25で蒸発した空調用冷媒は三方弁32及び四方弁28を経由して再び圧縮機22に戻る。
The air-conditioning refrigerant cooled by the
続いて、給湯単独運転モードにおけるヒートポンプシステム10の動作について図4に基づき説明する。図4は、給湯単独運転モード時における冷媒の流れを示す図である。
Next, the operation of the
給湯単独運転モードは、空調用ヒートポンプ11による空調運転(冷房運転及び暖房運転)が停止している状態で、給湯用ヒートポンプ12による水加熱運転(湯沸かし運転)を行う場合(すなわち給湯単独運転時)に実行される。給湯単独運転モードでは、制御装置により、給湯用ヒートポンプ12の圧縮機42と循環ポンプ52とが駆動される。また、給湯単独運転モードでは、給湯用冷媒回路41において給湯用冷媒が当該モード用の冷媒循環流路L1(図4において太線で示す流路)を循環するよう、各三方弁56,57,61〜64による流路切替が行われる。なお、冷媒循環流路L1が第3給湯循環流路に相当する。
In the hot water supply single operation mode, when the air heating operation (cooling operation and heating operation) by the air
図4に示すように、給湯単独運転モードでは、給湯用ヒートポンプ12において、圧縮機42により圧縮されて高温高圧となった給湯用冷媒(ガス冷媒)が水熱交換器43に流入する。水熱交換器43では、給湯用冷媒が水循環流路51を循環する水との間の熱交換により冷却されて凝縮する。また、水循環流路51内の水は給湯用冷媒との熱交換により加熱され、その加熱された水が貯湯槽53に蓄えられる。
As shown in FIG. 4, in the hot water supply single operation mode, in the hot water
水熱交換器43で凝縮された給湯用冷媒は各三方弁56,57を経由して膨張弁44に流入する。膨張弁44では、給湯用冷媒が減圧され低温低圧の状態となる。膨張弁44で減圧された給湯用冷媒は室外熱交換器25に流入し、その室外熱交換器25において屋外空気との熱交換により加熱され蒸発(気化)する。蒸発した給湯用冷媒は各三方弁62,64を経由して再び圧縮機42に戻る。
The hot water supply refrigerant condensed in the
続いて、冷房給湯運転モードにおけるヒートポンプシステム10の動作について図5に基づき説明する。図5は、冷房給湯運転モード時における冷媒の流れを示す図である。
Next, the operation of the
冷房給湯運転モードは、空調用ヒートポンプ11による冷房運転と給湯用ヒートポンプ12による水加熱運転とを同時に行う場合(すなわち冷房給湯運転時)に実行される。冷房給湯運転モードでは、制御装置により各ヒートポンプ11,12の圧縮機22,42と、循環ポンプ52とが駆動される。また、冷房給湯運転モードでは、空調用冷媒回路21において空調用冷媒が当該モード用の冷媒循環流路R3(図5において太線で示す流路)を循環するよう、四方弁28及び各三方弁32,33による流路切替が行われるとともに、給湯用冷媒回路41において給湯用冷媒が当該モード用の冷媒循環流路L2(図5において太線で示す流路)を循環するよう、各三方弁56,57,61〜64による流路切替が行われる。なお、この場合、冷媒循環流路R3が第1空調循環流路に相当し、冷媒循環流路L2が第1給湯循環流路に相当する。
The cooling hot water supply operation mode is executed when the cooling operation by the air
図5に示すように、冷房給湯運転モードでは、空調用ヒートポンプ11において、圧縮機22により圧縮されて高温高圧となった空調用冷媒(ガス冷媒)が四方弁28と三方弁32とを経由して冷媒間熱交換器35に流入する。冷媒間熱交換器35では、空調用冷媒が給湯用冷媒回路41(冷媒循環流路L2)を流れる給湯用冷媒との熱交換により冷却され凝縮する。この場合、冷媒間熱交換器35は空調用ヒートポンプ11の凝縮器として機能する。なお、冷媒間熱交換器35が第1熱交換手段に相当する。
As shown in FIG. 5, in the cooling hot water supply operation mode, in the air
冷媒間熱交換器35で凝縮された空調用冷媒は三方弁33を経由して膨張弁24に流入し、その膨張弁24にて減圧され低温低圧となる。減圧された空調用冷媒は室内熱交換器23に流入し、その室内熱交換器23において室内空気との熱交換により加熱され蒸発する。この場合、室内熱交換器23は蒸発器として機能する。また、室内空気は空調用冷媒との熱交換により冷却され、その冷却された室内空気により室内の冷房が行われる。蒸発した空調用冷媒は四方弁28を経由して再び圧縮機22に戻る。
The air-conditioning refrigerant condensed in the
一方、給湯用ヒートポンプ12では、圧縮機42により圧縮されて高温高圧となった給湯用冷媒(ガス冷媒)が水熱交換器43に流入し、その水熱交換器43にて水循環流路51を流れる水との熱交換により冷却され凝縮する。また、水循環流路51内の水は給湯用冷媒との熱交換により加熱され、その加熱された水が貯湯槽53に蓄えられる。
On the other hand, in the hot water
水熱交換器43で凝縮された給湯用冷媒は各三方弁56,57を経由して膨張弁44に流入する。膨張弁44では、給湯用冷媒が減圧されて低温低圧となり、その減圧された給湯用冷媒が室外熱交換器25に流入する。室外熱交換器25では給湯用冷媒が屋外空気との熱交換により加熱されて蒸発する。この場合、室外熱交換器25が給湯用室外熱交換器に相当する。
The hot water supply refrigerant condensed in the
蒸発した給湯用冷媒は各三方弁63,64及び第2接続流路59を経由して冷媒間熱交換器35に流入する。冷媒間熱交換器35では、給湯用冷媒が冷媒循環流路R3(詳しくは熱交換用流路31)を流れる空調用冷媒との熱交換により加熱される。詳しくは、給湯用冷媒は圧縮機22より吐出された高温の空調用冷媒により加熱される。また、換言すると、この場合、上記の熱交換により、空調用冷媒の熱が給湯用冷媒に放出され、その放出された熱が給湯用冷媒により回収(吸収)される。
The evaporated hot water supply refrigerant flows into the
上記のように、給湯用冷媒は室外熱交換器25と冷媒間熱交換器35とでそれぞれ加熱される。この場合、給湯用冷媒は室外熱交換器25において全部蒸発されてもよいし、室外熱交換器25と冷媒間熱交換器35とのそれぞれで蒸発されてもよい。冷媒間熱交換器35で加熱された給湯用冷媒は各三方弁61,62及び第1接続流路58を経由して再び圧縮機42に戻る。
As described above, the hot water supply refrigerant is heated by the
続いて、暖房給湯運転モードにおけるヒートポンプシステム10の動作について図6に基づき説明する。図6は、暖房給湯運転モード時における冷媒の流れを示す図である。
Next, the operation of the
暖房給湯運転モードは、空調用ヒートポンプ11による暖房運転と給湯用ヒートポンプ12による水加熱運転とを同時に行う場合(すなわち暖房給湯運転時)に実行される。暖房給湯運転モードでは、制御装置により各ヒートポンプ11,12の圧縮機22,42と、循環ポンプ52とが駆動される。また、暖房給湯運転モードでは、空調用冷媒回路21において空調用冷媒が当該モード用の冷媒循環流路R4(図6において太線で示す流路)を循環するよう、四方弁28及び各三方弁32,33による流路切替が行われるとともに、給湯用冷媒回路41において給湯用冷媒が当該モード用の冷媒循環流路L3(図6において太線で示す流路)を循環するよう、各三方弁56,57,61〜64による流路切替が行われる。なお、この場合、冷媒循環流路R4が第2空調循環流路に相当し、冷媒循環流路L3が第2給湯循環流路に相当する。
The heating and hot water supply operation mode is executed when the heating operation by the air
図6に示すように、暖房給湯運転モードでは、空調用ヒートポンプ11において、圧縮機22により圧縮されて高温高圧となった空調用冷媒(ガス冷媒)が四方弁28を経由して室内熱交換器23に流入する。室内熱交換器23では、空調用冷媒が室内空気との熱交換により冷却されて凝縮する。この場合、室内熱交換器23は凝縮器として機能する。また、室内空気は空調用冷媒との熱交換により加熱され、その加熱された室内空気により室内の暖房が行われる。
As shown in FIG. 6, in the heating and hot water supply operation mode, in the air
室内熱交換器23で加熱された空調用冷媒は膨張弁24に流入し、その膨張弁24において減圧され低温低圧となる。膨張弁24で減圧された空調用冷媒は三方弁33を経由して冷媒間熱交換器35に流入する。冷媒間熱交換器35では、空調用冷媒が給湯用冷媒回路41(冷媒循環流路L3)を流れる給湯用冷媒との熱交換により加熱され蒸発する。この場合、冷媒間熱交換器35は空調用ヒートポンプ11の蒸発器として機能する。なお、冷媒間熱交換器35が第2熱交換手段に相当する。冷媒間熱交換器35で蒸発した空調用冷媒は三方弁32及び四方弁28を経由して再び圧縮機22に戻る。
The air-conditioning refrigerant heated by the
一方、給湯用ヒートポンプ12では、圧縮機42により圧縮されて高温高圧となった給湯用冷媒(ガス冷媒)が水熱交換器43に流入し、その水熱交換器43にて水循環流路51を流れる水との熱交換により冷却され凝縮する。また、水循環流路51内の水は給湯用冷媒との熱交換により加熱され、その加熱された水が貯湯槽53に蓄えられる。
On the other hand, in the hot water
水熱交換器43で凝縮された給湯用冷媒は各三方弁56,63を経由して冷媒間熱交換器35に流入する。冷媒間熱交換器35では、給湯用冷媒が冷媒循環流路R4(詳しくは熱交換用流路31)を流れる空調用冷媒との熱交換により冷却される。この場合、給湯用冷媒は、水熱交換器43にて水との熱交換を行った後の余熱(排熱)を、上記の熱交換により空調用冷媒に放出する。そして、その放出した熱が空調用冷媒により回収(吸収)される。
The hot water supply refrigerant condensed in the
冷媒間熱交換器35で冷却された給湯用冷媒は各三方弁57,61を経由して膨張弁44に流入する。膨張弁44では、給湯用冷媒が減圧されて低温低圧となり、その減圧された給湯用冷媒が室外熱交換器25に流入する。室外熱交換器25では給湯用冷媒が屋外空気との熱交換により加熱されて蒸発する。蒸発した給湯用冷媒は各三方弁62,64を経由して再び圧縮機42に戻る。
The hot water supply refrigerant cooled by the
以上、詳述した本実施形態の構成によれば、以下の優れた効果が得られる。 As mentioned above, according to the structure of this embodiment explained in full detail, the following outstanding effects are acquired.
冷房給湯運転時には、空調用冷媒を冷媒循環流路R3に循環させかつ給湯用冷媒を冷媒循環流路L2に循環させることで、それら各冷媒同士を冷媒間熱交換器35で熱交換させるようにした。そして、その熱交換により空調用冷媒の熱を給湯用冷媒に放出させるようにした。この場合、給湯用ヒートポンプ12において空調用冷媒の排熱を回収することができるため、その排熱を利用して給湯用ヒートポンプ12の負荷低減を図ることができる。
During the cooling and hot water supply operation, the refrigerant for air conditioning is circulated in the refrigerant circulation flow path R3 and the refrigerant for hot water supply is circulated in the refrigerant circulation flow path L2, so that each of the refrigerants exchanges heat with the
一方、暖房給湯運転時には、空調用冷媒を冷媒循環流路R4に循環させかつ給湯用冷媒を冷媒循環流路L3に循環させることで、それら各冷媒同士を冷媒間熱交換器35で熱交換させるようにした。そして、その熱交換により給湯用冷媒の熱を空調用冷媒に放出させるようにした。この場合、空調用ヒートポンプ11において給湯用冷媒の排熱を回収することができるため、その排熱を利用して空調用ヒートポンプ11の負荷低減を図ることができる。よって、以上より、空調用ヒートポンプ11と給湯用ヒートポンプ12との双方で排熱利用を図ることで、それら各ヒートポンプ11,12それぞれで負荷低減を図ることができる。
On the other hand, at the time of heating and hot water supply operation, the refrigerant for air conditioning is circulated through the refrigerant circulation channel R4 and the refrigerant for hot water supply is circulated through the refrigerant circulation channel L3, so that each of the refrigerants exchanges heat with the
冷房給湯運転時には、冷媒間熱交換器35において、圧縮機22より吐出された高温の空調用冷媒と給湯用冷媒との間で熱交換を行わせるようにしたため、給湯用ヒートポンプ12において高温状態での排熱回収を行うことができる。これにより、給湯用ヒートポンプ12の負荷低減を好適に図ることができる。
In the cooling hot water supply operation, the
暖房給湯運転時には、冷媒間熱交換器35において、水熱交換器43を通過した後の給湯用冷媒と空調用冷媒との間で熱交換を行わせるようにした。この場合、水熱交換器43において水との熱交換を行った後の給湯用冷媒の熱(余熱)が空調用ヒートポンプ11にて回収されるため、水熱交換器43での水の加熱能力を低下させることなく、空調用ヒートポンプ11の負荷低減を図ることができる。
During the heating and hot water supply operation, the
冷房給湯運転時に空調用冷媒と給湯用冷媒との間で熱交換を行わせる熱交換器(第1熱交換手段)と、暖房給湯運転時に空調用冷媒と給湯用冷媒との間で熱交換を行わせる熱交換器(第2熱交換手段)とについて、共通の冷媒間熱交換器35を用いた。この場合、熱交換器の個数削減を図ることができるため、構成の簡素化や室外機14のコンパクト化等を図ることができる。
A heat exchanger (first heat exchange means) that exchanges heat between the air conditioning refrigerant and the hot water supply refrigerant during the cooling hot water supply operation, and heat exchange between the air conditioning refrigerant and the hot water supply refrigerant during the heating hot water operation. A common
冷房単独運転時には空調用冷媒を冷媒循環流路R1に循環させ、暖房単独運転時には空調用冷媒を冷媒循環流路R2に循環させることで、冷房単独運転時及び暖房単独運転時(つまり空調単独運転時)には空調用冷媒を冷媒間熱交換器35を経由させずに室外熱交換器25を経由させて循環させるようにした。これにより、空調単独運転時には、冷媒間熱交換器35ではなく、室外熱交換器25を空調用冷媒の凝縮器又は蒸発機として用いることができる。このため、空調単独運転時に空調用冷媒の凝縮又は蒸発が十分に行われず、空調用ヒートポンプ11の効率低下を招いてしまうのを回避することができる。
The air conditioning refrigerant is circulated through the refrigerant circulation channel R1 during the cooling single operation, and the air conditioning refrigerant is circulated through the refrigerant circulation channel R2 during the heating single operation, so that the air conditioning refrigerant and the heating single operation (that is, the air conditioning single operation). The air conditioning refrigerant is circulated through the
給湯用ヒートポンプ12の室外熱交換器を空調用ヒートポンプ11の室外熱交換器と共用にしたため、室外熱交換器25の個数削減を図ることができる。これにより、構成の簡素化や室外機14のコンパクト化等を図ることができる。
Since the outdoor heat exchanger of the hot water
また、こうした構成にあって、冷房給湯運転時及び暖房給湯運転時には、空調用冷媒を室外熱交換器25を経由させず冷媒間熱交換器35を経由させて循環させるようにしたため、冷房給湯運転時及び暖房給湯運転時には、室外熱交換器25にて空調用冷媒と給湯用冷媒とのうち、給湯用冷媒のみを流通させることができる。そのため、給湯用ヒートポンプ12の室外熱交換器を空調用ヒートポンプ11の室外熱交換器と共用した構成にあって、冷房給湯運転時及び暖房給湯運転時において給湯用冷媒と屋外空気との間の熱交換効率の低下が生じるのを回避することができる。
Further, in such a configuration, at the time of cooling hot water supply operation and heating hot water supply operation, the air conditioning refrigerant is circulated not through the
給湯単独運転時には、給湯用冷媒を冷媒循環流路L1に循環させることで冷媒間熱交換器35を経由させないようにした。この場合、空調用ヒートポンプ11の運転が停止して空調用冷媒が循環していないにもかかわらず給湯用冷媒を冷媒間熱交換器35に流通させることで、給湯用ヒートポンプ12の効率低下を招いてしまうことを回避することができる。
During the hot water supply single operation, the hot water supply refrigerant is circulated in the refrigerant circulation flow path L1 so as not to pass through the
冷房給湯運転時には、給湯用冷媒を冷媒循環流路L2において冷媒間熱交換器35に加え室外熱交換器25を経由させて循環させるようにした。この場合、給湯用冷媒は冷媒間熱交換器35にて空調用冷媒から熱を吸収(回収)するとともに、室外熱交換器25にて屋外空気から熱を吸収する。このため、冷房給湯運転時において給湯用ヒートポンプ12の効率をより一層向上させることができる。
During the cooling hot water supply operation, the hot water supply refrigerant is circulated through the
〔第2の実施形態〕
上記第1の実施形態では、冷房給湯運転時に空調用冷媒と給湯用冷媒との熱交換を行わせる熱交換器(第1熱交換手段に相当)と、暖房給湯運転時に空調用冷媒と給湯用冷媒との熱交換を行わせる熱交換器(第2熱交換手段に相当)としていずれも同じ冷媒間熱交換器35を用い熱交換器の共用化を図ったが、本実施形態では、冷房給湯運転時に各冷媒間の熱交換を行わせる熱交換器(第1熱交換手段に相当)と、暖房給湯運転時に各冷媒間の熱交換を行わせる熱交換器(第2熱交換手段に相当)とをそれぞれ個別に設けている。以下においては、かかる本実施形態のヒートポンプシステムについて図7に基づき説明する。なお、図7は、本実施形態におけるヒートポンプシステムの構成を示す図である。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, a heat exchanger (corresponding to the first heat exchanging means) that performs heat exchange between the air conditioning refrigerant and the hot water supply refrigerant during the cooling hot water supply operation, and the air conditioning refrigerant and the hot water supply during the heating hot water supply operation. Although the same
図7に示すように、本実施形態のヒートポンプシステム70は、空調用ヒートポンプ71と給湯用ヒートポンプ72とを備えている。空調用ヒートポンプ71は、空調用冷媒回路74を有し、その空調用冷媒回路74の環状流路75(図7における太線参照)に圧縮機22、室内熱交換器23、膨張弁24及び室外熱交換器25が設けられている。環状流路75には、熱交換用流路76,77が接続されている。これら各熱交換用流路76,77はいずれも、その一端部が三方弁78,79を介して環状流路75における圧縮機22と室外熱交換器25との間に接続され、その他端部が三方弁81,82を介して環状流路75における膨張弁24と室外熱交換器25との間に接続されている。また、各熱交換用流路76,77にはそれぞれ冷媒間熱交換器83,84が設けられている。
As shown in FIG. 7, the
一方、給湯用ヒートポンプ72は、給湯用冷媒回路86を有し、その給湯用冷媒回路86の環状流路87(図8における太線参照)には圧縮機42、水熱交換器43、膨張弁44及び室外熱交換器25が設けられている。環状流路87には、熱交換用流路88,89が接続されている。熱交換用流路88は、その両端部がいずれも三方弁91,92を介して環状流路87における圧縮機42と室外熱交換器25との間に接続されている。また、熱交換用流路89は、その両端部がいずれも三方弁93,94を介して環状流路87における膨張弁44と水熱交換器43との間に接続されている。また、各熱交換用流路88,89にはそれぞれ上述の冷媒間熱交換器83,84が設けられている。
On the other hand, the hot water
次に、ヒートポンプシステム70の動作について説明する。まず、冷房単独運転モードにおけるヒートポンプシステム70の動作について図7に基づき説明する。図7には、冷房単独運転モード時における冷媒の流れを示している。
Next, the operation of the
図7に示すように、冷房単独運転モードでは、空調用ヒートポンプ71において、空調用冷媒が空調用冷媒回路74における当該モード用の冷媒循環流路R11(図7において太線で示す流路)を循環する。空調用冷媒は、冷媒循環流路R11を、圧縮機22→室外熱交換器25→膨張弁24→室内熱交換器23→圧縮機22の順に経由して循環する。この場合、室内熱交換器23において空調用冷媒と室内空気との熱交換により、室内空気が冷却され室内の冷房が行われる。なお、冷媒循環流路R11が第3空調循環流路に相当する。
As shown in FIG. 7, in the air
続いて、暖房単独運転モードについて説明する。図示は省略するが、暖房単独運転モードでは、空調用冷媒が当該モード用の冷媒循環流路を循環する。この冷媒循環流路は、冷房単独運転時の冷媒循環流路R11に対して空調用冷媒の流れる向きが逆の向きとされた流路となっている。暖房単独運転モードでは、空調用冷媒が、当該冷媒循環流路を圧縮機22→室内熱交換器23→膨張弁24→室外熱交換器25→圧縮機22の順に経由して循環する。この場合、室内熱交換器23において空調用冷媒と室内空気との熱交換により、室内空気が加熱され室内の暖房が行われる。なお、この場合の冷媒循環流路が第3空調循環流路に相当する。
Then, heating independent operation mode is demonstrated. Although illustration is omitted, in the heating single operation mode, the air-conditioning refrigerant circulates through the refrigerant circulation passage for the mode. This refrigerant circulation channel is a channel in which the flow direction of the air-conditioning refrigerant is opposite to that of the refrigerant circulation channel R11 during cooling only operation. In the heating single operation mode, the air-conditioning refrigerant circulates through the refrigerant circulation passage in the order of the
続いて、給湯単独運転モードについて図8に基づき説明する。図8には、給湯単独運転モード時における冷媒の流れを示す。 Next, the hot water supply single operation mode will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows the flow of the refrigerant in the hot water supply single operation mode.
図8に示すように、給湯単独運転モードでは、給湯用ヒートポンプ72において、給湯用冷媒が給湯用冷媒回路86における当該モード用の冷媒循環流路L11(図8において太線で示す流路)を循環する。給湯用冷媒は、冷媒循環流路L11を、圧縮機42→水熱交換器43→膨張弁44→室外熱交換器25→圧縮機42の順に経由して循環する。この場合、水熱交換器43において給湯用冷媒と水循環流路51内の水との熱交換が行われ、その熱交換により水が加熱される。なお、冷媒循環流路L11が第3給湯循環流路に相当する。
As shown in FIG. 8, in the hot water supply independent operation mode, in the hot water
続いて、冷房給湯運転モードについて図9に基づき説明する。図9には、冷房給湯運転モード時における冷媒の流れを示す。 Next, the cooling hot water supply operation mode will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows the refrigerant flow in the cooling hot water supply operation mode.
図9に示すように、冷房給湯運転モードでは、空調用ヒートポンプ71において、空調用冷媒が空調用冷媒回路74における当該モード用の冷媒循環流路R12(図9において太線で示す流路)を循環する。空調用冷媒は、冷媒循環流路R12を、圧縮機22→冷媒間熱交換器83→膨張弁24→室内熱交換器23→圧縮機22の順に経由して循環する。この場合、室内熱交換器23において空調用冷媒と室内空気との熱交換により、室内空気が冷却され室内の冷房が行われる。また、冷媒間熱交換器83では、空調用冷媒と給湯用冷媒回路86(詳しくは後述する冷媒循環流路L12内の熱交換用流路88)を流れる給湯用冷媒との間で熱交換が行われ、その熱交換により空調用冷媒が冷却され凝縮する。なお、冷媒循環流路R12が第1空調循環流路に相当する。
As shown in FIG. 9, in the cooling hot water supply operation mode, in the air
一方、給湯用ヒートポンプ72では、給湯用冷媒が給湯用冷媒回路86における当該モード用の冷媒循環流路L12(図9において太線で示す流路)を循環する。給湯用冷媒は、冷媒循環流路L12を、圧縮機42→水熱交換器43→膨張弁44→室外熱交換器25→冷媒間熱交換器83→圧縮機42の順に経由して循環する。この場合、水熱交換器43では、給湯用冷媒と水循環流路51内の水との熱交換により水が加熱される。また、冷媒間熱交換器83では、給湯用冷媒が冷媒循環流路R12(詳しくは熱交換用流路76)を流れる空調用冷媒との熱交換により加熱される。換言すると、この場合、上記熱交換により、空調用冷媒の熱が給湯用冷媒に放出され、その放出された熱が給湯用冷媒により回収(吸収)される。なお、この場合、冷媒間熱交換器83が第1熱交換手段に相当する。また、冷媒循環流路L12が第1給湯循環流路に相当する。
On the other hand, in the hot water
続いて、暖房給湯運転モードについて図10に基づき説明する。図10には、暖房給湯運転モード時における冷媒の流れを示す。 Next, the heating and hot water supply operation mode will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows the flow of the refrigerant in the heating hot water supply operation mode.
図10に示すように、暖房給湯運転モードでは、空調用ヒートポンプ71において、空調用冷媒が空調用冷媒回路74における当該モード用の冷媒循環流路R13(図10において太線で示す流路)を循環する。空調用冷媒は、冷媒循環流路R13を、圧縮機22→→室内熱交換器23→膨張弁24→冷媒間熱交換器84→圧縮機22の順に経由して循環する。この場合、室内熱交換器23において空調用冷媒と室内空気との熱交換により、室内空気が加熱され室内の暖房が行われる。また、冷媒間熱交換器84では、空調用冷媒と給湯用冷媒回路86(詳しくは後述する冷媒循環流路L13内の熱交換用流路89)を流れる給湯用冷媒との間で熱交換が行われ、その熱交換により空調用冷媒が加熱され蒸発する。なお、冷媒循環流路R13が第2空調循環流路に相当する。
As shown in FIG. 10, in the heating and hot water supply operation mode, in the air
一方、給湯用ヒートポンプ72では、給湯用冷媒が給湯用冷媒回路86における当該モード用の冷媒循環流路L13(図10において太線で示す流路)を循環する。給湯用冷媒は、冷媒循環流路L13を、圧縮機42→水熱交換器43→冷媒間熱交換器84→膨張弁44→室外熱交換器25→圧縮機42の順に経由して循環する。この場合、水熱交換器43では、給湯用冷媒と水循環流路51内の水との熱交換により水が加熱される。また、冷媒間熱交換器84では、給湯用冷媒が冷媒循環流路R13(詳しくは熱交換用流路77)を流れる空調用冷媒との熱交換により冷却される。換言すると、この場合、その熱交換により、給湯用冷媒の熱が空調用冷媒に放出され、その放出された熱が空調用冷媒により回収(吸収)される。なお、この場合、冷媒間熱交換器84が第2熱交換手段に相当する。また、冷媒循環流路L13が第2給湯循環流路に相当する。
On the other hand, in the hot water
以上、詳述した本実施形態の構成によれば、上記第1の実施形態における効果と同様の効果を得ることができる。すなわち、冷房給湯運転時には、空調用冷媒を冷媒循環流路R12に循環させかつ給湯用冷媒を冷媒循環流路L12に循環させることで、それら各冷媒同士を冷媒間熱交換器83で熱交換させ、その熱交換により空調用冷媒の熱を給湯用冷媒に放出させるようにしたため、給湯用ヒートポンプ72において空調用冷媒の排熱を回収することができ、その結果、その排熱を利用して給湯用ヒートポンプ72の負荷低減を図ることができる。
As mentioned above, according to the structure of this embodiment explained in full detail, the effect similar to the effect in the said 1st Embodiment can be acquired. That is, at the time of cooling hot water supply operation, the refrigerant for air conditioning is circulated in the refrigerant circulation flow path R12 and the refrigerant for hot water supply is circulated in the refrigerant circulation flow path L12, so that each refrigerant is heat-exchanged by the
また、暖房給湯運転時には、空調用冷媒を冷媒循環流路R13に循環させかつ給湯用冷媒を冷媒循環流路L13に循環させることで、それら各冷媒同士を冷媒間熱交換器84で熱交換させ、その熱交換により給湯用冷媒の熱を空調用冷媒に放出させるようにしたため、空調用ヒートポンプ71において給湯用冷媒の排熱を回収することができ、その結果、その排熱を利用して空調用ヒートポンプ71の負荷低減を図ることができる。よって、以上より、空調用ヒートポンプ71と給湯用ヒートポンプ72との双方で排熱利用を図ることで、それら各ヒートポンプ71,72それぞれで負荷低減を図ることができる。
Further, during the heating and hot water supply operation, the refrigerant for air conditioning is circulated in the refrigerant circulation passage R13 and the refrigerant for hot water supply is circulated in the refrigerant circulation passage L13, so that each of the refrigerants exchanges heat with the
〔他の実施形態〕
本発明は上記実施形態に限らず、例えば次のように実施されてもよい。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented as follows, for example.
・上記各実施形態では、暖房給湯運転時に、冷媒間熱交換器35,84において、水熱交換器43を通過した後の給湯用冷媒と空調用冷媒との間で熱交換を行わせるようにしたが、これを変更し、例えば暖房給湯運転時に、冷媒間熱交換器(第2熱交換手段)において、圧縮機42より吐出されかつ水熱交換器43に流入する前の給湯用冷媒と空調用冷媒との間で熱交換を行わせるようにしてもよい。この場合、圧縮機42により吐出された高温の給湯用冷媒と空調用冷媒との間で熱交換が行われるため、空調用ヒートポンプ11にて高温状態での排熱回収を行うことができる。そのため、空調用ヒートポンプ11の負荷低減をより一層図ることができる。
In each of the above embodiments, during the heating and hot water supply operation, heat exchange between the hot water supply refrigerant and the air conditioning refrigerant after passing through the
但し、このような構成では、給湯用冷媒が空調用冷媒との間で熱交換を行った後に、水熱交換器43において水との熱交換を行うことになるため、水の加熱能力が低下することが懸念される。そのため、この点を鑑みると、上記各実施形態のように、水熱交換器43を通過した後の給湯用冷媒と空調用冷媒との間で熱交換を行わせるのが望ましい。
However, in such a configuration, since the hot water supply refrigerant performs heat exchange with the air conditioning refrigerant, the
・上記各実施形態では、冷房単独運転時に、空調用冷媒を室外熱交換器25を経由する冷媒循環流路R1,R11(第3空調循環流路に相当)に循環させるようにしたが、これを変更して、冷房単独運転時に、空調用冷媒を冷媒間熱交換器35,83を経由する冷房給湯運転時用の冷媒循環流路R3,R12に循環させてもよい。この場合、冷媒循環流路R3,R12に室外熱交換器25を設けてもよい。
In each of the embodiments described above, the air conditioning refrigerant is circulated through the refrigerant circulation channels R1 and R11 (corresponding to the third air conditioning circulation channel) via the
また、上記実施形態では、暖房単独運転時に、空調用冷媒を室外熱交換器25を経由する冷媒循環流路R2(第3空調循環流路に相当)に循環させるようにしたが、これを変更して、暖房単独運転時に、空調用冷媒を冷媒間熱交換器35,84を経由する暖房給湯運転時用の冷媒循環流路R4,R13に循環させてもよい。この場合、冷媒循環流路R4,R13に室外熱交換器25を設けてもよい。
In the above embodiment, the air conditioning refrigerant is circulated in the refrigerant circulation channel R2 (corresponding to the third air conditioning circulation channel) passing through the
上記のような構成とした場合、冷媒循環流路R1,R11(R2)を不要とできるため、その分、空調用冷媒回路21,74の構成を簡素化することができる。
In the case of the above-described configuration, the refrigerant circulation channels R1 and R11 (R2) can be omitted, so that the configuration of the air
・上記各実施形態では、給湯単独運転時に、給湯用冷媒を冷媒間熱交換器35,83,84を経由しない冷媒循環流路L1,L11(第3給湯循環流路に相当)に循環させるようにしたが、これを変更して、給湯単独運転時に、給湯用冷媒を冷媒間熱交換器35,83を経由する冷房給湯運転時用又は暖房給湯運転時用の冷媒循環流路L2,L3,L12,L13に循環させるようにしてもよい。その場合、冷媒循環流路L1,L11を設ける必要がなくなるため、その分、給湯用冷媒回路41,86の構成を簡素化することができる。
In each of the above embodiments, the hot water supply refrigerant is circulated in the refrigerant circulation passages L1, L11 (corresponding to the third hot water supply circulation passage) that do not pass through the
・上記各実施形態では、冷房給湯運転時に、給湯用冷媒を冷媒間熱交換器35,83に加え室外熱交換器25を経由させて循環させたが、冷房給湯運転時に給湯用冷媒を冷媒間熱交換器35,83にのみ経由させて循環させてもよい。換言すると、冷房給湯運転時に給湯用冷媒を循環させる冷媒循環流路L2,L12(第1給湯循環流路)を冷媒間熱交換器35,83を経由しかつ室外熱交換器25を経由しない流路としてもよい。
In each of the above embodiments, the hot water supply refrigerant is circulated through the
・上記各実施形態では、空調用ヒートポンプ11,71と給湯用ヒートポンプ12,72とで室外熱交換器25の共用化を図ったが、これを変更して、各ヒートポンプ11,12(71,72)ごとに個別に室外熱交換器を設けてもよい。
In each of the above-described embodiments, the
10…ヒートポンプシステム、11…空調用ヒートポンプ、12…給湯用ヒートポンプ、21…空調用冷媒回路、22…第1圧縮機としての圧縮機、25…給湯用室外熱交換器としての室外熱交換器、35…第1熱交換手段及び第2熱交換手段としての冷媒間熱交換器、41…給湯用冷媒回路、42…第2圧縮機としての圧縮機、43…水熱交換器、51…水循環流路、70…ヒートポンプシステム、71…空調用ヒートポンプ、72…給湯用ヒートポンプ、74…空調用冷媒回路、86…給湯用冷媒回路、83…第1熱交換手段としての冷媒間熱交換器、84…第2熱交換手段としての冷媒間熱交換器、R1…第3空調循環流路としての冷媒循環流路、R2…第3空調循環流路としての冷媒循環流路、R3…第1空調循環流路としての冷媒循環流路、R4…第2空調循環流路としての冷媒循環流路、L1…第3給湯循環流路としての冷媒循環流路、L2…第1給湯循環流路としての冷媒循環流路、L3…第2給湯循環流路としての冷媒循環流路、R11…第3空調循環流路としての冷媒循環流路、R12…第1空調循環流路としての冷媒循環流路、R13…第2空調循環流路としての冷媒循環流路、L11…第3給湯循環流路としての冷媒循環流路、L12…第1給湯循環流路としての冷媒循環流路、L13…第2給湯循環流路としての冷媒循環流路。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
給湯用冷媒を循環させる給湯用冷媒回路を有し、前記給湯用冷媒と水循環流路を循環する水との間の熱交換により前記水の加熱を行う給湯用ヒートポンプと、
を備えるヒートポンプシステムであって、
前記空調用冷媒回路は、切替可能な流路として、前記空調用ヒートポンプの冷房運転と前記給湯用ヒートポンプの水加熱運転とを同時に行う冷房給湯運転時に前記空調用冷媒を循環させる第1空調循環流路と、前記空調用ヒートポンプの暖房運転と前記給湯用ヒートポンプの水加熱運転とを同時に行う暖房給湯運転時に前記空調用冷媒を循環させる第2空調循環流路とを有し、
前記給湯用冷媒回路は、切替可能な流路として、前記冷房給湯運転時に前記給湯用冷媒を循環させる第1給湯循環流路と、前記暖房給湯運転時に前記給湯用冷媒を循環させる第2給湯循環流路とを有し、
前記第1空調循環流路を循環する前記空調用冷媒と前記第1給湯循環流路を循環する前記給湯用冷媒との間で熱交換を行わせることで、前記空調用冷媒の熱を前記給湯用冷媒へ放出させる第1熱交換手段と、
前記第2空調循環流路を循環する前記空調用冷媒と前記第2給湯循環流路を循環する前記給湯用冷媒との間で熱交換を行わせることで、前記給湯用冷媒の熱を前記空調用冷媒へ放出させる第2熱交換手段と、を備えることを特徴とするヒートポンプシステム。 An air conditioning heat pump that has an air conditioning refrigerant circuit for circulating the air conditioning refrigerant, and that heats and cools the room by heat exchange between the air conditioning refrigerant and room air;
A hot water supply heat pump that heats the water by heat exchange between the hot water supply refrigerant and the water circulating in the water circulation flow path, having a hot water supply refrigerant circuit for circulating the hot water supply refrigerant;
A heat pump system comprising:
The air-conditioning refrigerant circuit has a first air-conditioning circulation flow for circulating the air-conditioning refrigerant as a switchable flow path during a cooling hot-water supply operation in which a cooling operation of the air-conditioning heat pump and a water heating operation of the hot-water supply heat pump are performed simultaneously. A second air conditioning circulation channel for circulating the air conditioning refrigerant during a heating hot water supply operation in which a heating operation of the air conditioning heat pump and a water heating operation of the hot water supply heat pump are performed simultaneously,
The hot water supply refrigerant circuit has, as a switchable flow path, a first hot water supply circulation path for circulating the hot water supply refrigerant during the cooling hot water supply operation and a second hot water supply circulation for circulating the hot water supply refrigerant during the heating hot water supply operation. A flow path,
Heat exchange is performed between the air-conditioning refrigerant circulating in the first air-conditioning circulation channel and the hot-water supply refrigerant circulating in the first hot-water supply circulation channel, so that the heat of the air-conditioning refrigerant is transferred to the hot-water supply First heat exchanging means to be discharged to the refrigerant for use;
Heat exchange is performed between the air-conditioning refrigerant circulating in the second air-conditioning circulation channel and the hot-water supply refrigerant circulating in the second hot-water supply circulation channel, so that the heat of the hot-water supply refrigerant is air-conditioned. A heat pump system comprising: a second heat exchanging means for releasing the refrigerant into the industrial refrigerant.
前記第1熱交換手段は、前記冷房給湯運転時に、前記第1空調循環流路において前記第1圧縮機から吐出された前記空調用冷媒と前記第1給湯循環流路を循環する前記給湯用冷媒との間で熱交換を行わせるものであることを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプシステム。 The air conditioning heat pump has a first compressor that compresses the air conditioning refrigerant,
The first heat exchanging means is configured to circulate the air-conditioning refrigerant discharged from the first compressor in the first air-conditioning circulation channel and the first hot-water supply circulation channel during the cooling hot-water supply operation. The heat pump system according to claim 1, wherein heat exchange is performed between the heat pump system and the heat pump system.
前記第2熱交換手段は、前記暖房給湯運転時に、前記第2給湯循環流路において前記水熱交換器を通過した後の前記給湯用冷媒と、前記第2空調循環流路を循環する前記空調用冷媒との間で熱交換を行わせるものであることを特徴とする請求項1又は2に記載のヒートポンプシステム。 The hot water supply heat pump performs heat exchange between a second compressor that compresses the hot water supply refrigerant, and the hot water supply refrigerant discharged from the second compressor and the water circulating in the water circulation passage. A water heat exchanger for heating the water;
The second heat exchange means circulates the hot water supply refrigerant after passing through the water heat exchanger in the second hot water supply circulation channel and the second air conditioning circulation channel in the heating hot water supply operation. The heat pump system according to claim 1, wherein heat exchange is performed with the refrigerant for use.
前記各空調循環流路と前記各給湯循環流路とはいずれも前記共通の熱交換器を経由する流路となっていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のヒートポンプシステム。 The first heat exchange means and the second heat exchange means are constituted by a common heat exchanger,
4. The air conditioning circulation flow path and the hot water supply circulation flow path are both flow paths that pass through the common heat exchanger. 5. Heat pump system.
前記第2熱交換手段は、前記暖房給湯運転時において、前記空調用ヒートポンプの蒸発器として機能し、
前記空調用冷媒回路は、切替可能な流路として、前記給湯用ヒートポンプの水加熱運転が停止している状態で前記空調用ヒートポンプの冷房運転又は暖房運転を行う空調単独運転時に前記空調用冷媒を循環させる第3空調循環流路をさらに有し、
前記空調用ヒートポンプは、前記空調用冷媒と屋外空気との間で熱交換を行わせることで凝縮器又は蒸発器として機能する室外熱交換器を備え、
前記第3空調循環流路は、前記各熱交換手段を経由せずに前記室外熱交換器を経由する流路となっていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のヒートポンプシステム。 The first heat exchanging means functions as a condenser of the heat pump for air conditioning during the cooling hot water supply operation.
The second heat exchange means functions as an evaporator of the air conditioning heat pump during the heating and hot water supply operation,
The air-conditioning refrigerant circuit serves as a switchable flow path for supplying the air-conditioning refrigerant during air-conditioning single operation in which the air-conditioning heat pump is cooled or heated while the water heating operation of the hot-water supply heat pump is stopped. A third air-conditioning circulation channel for circulation;
The air conditioning heat pump includes an outdoor heat exchanger that functions as a condenser or an evaporator by performing heat exchange between the air conditioning refrigerant and outdoor air,
5. The third air-conditioning circulation channel is a channel that passes through the outdoor heat exchanger without passing through the heat exchange means. 6. Heat pump system.
前記冷房給湯運転時に前記空調用冷媒を循環させる前記第1空調循環流路と、前記暖房給湯運転時に前記空調用冷媒を循環させる前記第2空調循環流路とはいずれも前記室外熱交換器を経由しない経路となっていることを特徴とする請求項5に記載のヒートポンプシステム。 The hot water supply heat pump uses the outdoor heat exchanger of the air conditioning heat pump as a heat exchanger for performing heat exchange between the hot water supply refrigerant and outdoor air,
Both the first air-conditioning circulation channel for circulating the air-conditioning refrigerant during the cooling and hot-water supply operation and the second air-conditioning circulation channel for circulating the air-conditioning refrigerant during the heating and hot-water supply operation are both used for the outdoor heat exchanger. The heat pump system according to claim 5, wherein the route is a route that does not pass through.
前記第3給湯循環流路は、前記各熱交換手段を経由しない流路となっていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のヒートポンプシステム。 The hot water supply refrigerant circuit uses the hot water supply refrigerant as a switchable flow path during a single hot water supply operation in which a water heating operation of the hot water supply heat pump is performed in a state where the cooling operation and the heating operation of the air conditioning heat pump are stopped. A third hot water supply circulation channel for circulation;
The heat pump system according to any one of claims 1 to 6, wherein the third hot water supply circulation channel is a channel that does not pass through each of the heat exchange means.
前記第1給湯循環流路は、前記第1熱交換手段に加え前記給湯用室外熱交換器を経由する流路となっていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のヒートポンプシステム。 The hot water supply heat pump includes a hot water supply outdoor heat exchanger that causes the hot water supply refrigerant to absorb heat of outdoor air by causing heat exchange between the hot water supply refrigerant and outdoor air,
The said 1st hot water supply circulation flow path is a flow path which goes through via the said hot water supply outdoor heat exchanger in addition to the said 1st heat exchange means. Heat pump system.
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