JP5316074B2

JP5316074B2 - ヒートポンプシステム

Info

Publication number: JP5316074B2
Application number: JP2009040892A
Authority: JP
Inventors: 雅裕本田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2029-02-24
Also published as: US8769974B2; EP2402687A4; EP2402687B1; KR101305871B1; AU2010219252A1; KR20110129426A; JP2010196944A; CN102326040B; CN102326040A; WO2010098069A1; EP2402687A1; US20110302948A1; AU2010219252B2

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、特許文献１（特開昭６０−１６４１５７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給湯機がある。このようなヒートポンプ給湯機は、主として、圧縮機、冷媒−水熱交換器及び熱源側熱交換器を有しており、冷媒−水熱交換器における冷媒の放熱によって水を加熱し、これによって得られた温水を貯湯槽に供給するように構成されている。

上記従来のヒートポンプ給湯機では、熱源側熱交換器において熱源としての外気を冷却する運転が行われているため、この冷媒が得た冷却熱を他の用途に利用することができれば、省エネルギーなヒートポンプシステムを得ることができる。

本発明の課題は、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の省エネルギー化を図ることにある。

第１発明に係るヒートポンプシステムは、熱源ユニットと、吐出冷媒連絡配管と、液冷媒連絡配管と、ガス冷媒連絡配管と、第１利用ユニットと、第２利用ユニットと、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、熱源側送風機と、熱源側切換機構とを有する。熱源側圧縮機は、熱源側冷媒を圧縮する。熱源側送風機は、熱源側熱交換器の熱交換効率を調整可能な容量可変式の送風機である。熱源側切換機構は、熱源側熱交換器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ることが可能である。吐出冷媒連絡配管は、熱源側切換機構が熱源側放熱運転状態及び熱源側蒸発運転状態のいずれにおいても熱源側圧縮機の吐出から熱源ユニット外に熱源側冷媒を導出することが可能である。液冷媒連絡配管は、熱源側切換機構が熱源側放熱運転状態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の出口から熱源ユニット外に熱源側冷媒を導出することが可能で、かつ、熱源側切換機構が熱源側蒸発運転状態において熱源ユニット外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の入口に熱源側冷媒を導入することが可能である。ガス冷媒連絡配管は、熱源ユニット外から熱源側圧縮機の吸入に熱源側冷媒を導入することが可能である。第１利用ユニットは、第１利用側熱交換器と、放熱量調節手段と、第１利用側流量調節弁とを有する。第１利用側熱交換器は、熱源側圧縮機により圧縮された熱源側冷媒の放熱器として機能することが可能である。放熱量調節手段は、第１利用側熱交換器における熱源側冷媒の放熱による水媒体への放熱量を調節する。第１利用側流量調節弁は、第１利用側熱交換器を流れる熱源側冷媒の流量を調節することが可能な弁である。第１利用ユニットはまた、第１利用側熱交換器における熱源側冷媒の放熱によって水媒体を加熱する運転である水媒体加熱運転を行うことが可能である。第２利用ユニットは、第２利用側熱交換器と、第２利用側流量調節弁とを有する。第２利用側熱交換器は、熱源側切換機構が熱源側放熱運転状態において熱源側冷媒の蒸発器として少なくとも機能することが可能である。第２利用側流量調節弁は、第２利用側熱交換器を流れる熱源側冷媒の流量を調節することが可能である。第２利用ユニットはまた、第２利用側熱交換器における熱源側冷媒の蒸発によって空気媒体を冷却する冷房運転を少なくとも行うことが可能である。第２利用ユニットを冷房運転するとともに第１利用ユニットを水媒体加熱運転する場合において、第１利用側流量調節弁および第２利用側流量調節弁の状態に応じて、放熱量調節手段の放熱量の制御または熱源側送風機の運転容量の制御を行う。

このヒートポンプシステムでは、第１利用側熱交換器における熱源側冷媒の放熱によって水媒体を加熱する運転を行うことができるだけでなく、第１利用側熱交換器における熱源側冷媒の放熱によって水媒体を加熱する運転を行うとともに、水媒体を加熱することによって熱源側冷媒が得た冷却熱を、第２利用側熱交換器における熱源側冷媒の蒸発によって空気媒体を冷却する運転に利用することができるようになっているため、第１利用ユニットにおいて加熱された水媒体を給湯に使用するとともに第２利用ユニットにおいて冷却された空気媒体を室内の冷房に使用する等のように、従来のヒートポンプ給湯機では熱源側熱交換器において外気を冷却するだけで有効利用されていなかった冷却熱を有効利用することができ、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の省エネルギー化を図ることができる。

また、このヒートポンプシステムでは、第１利用側熱交換器における熱源側冷媒の放熱によって水媒体を加熱する運転を行うことができるだけでなく、第１利用側熱交換器における熱源側冷媒の放熱によって水媒体を加熱する運転を行うとともに、水媒体を加熱することによって熱源側冷媒が得た冷却熱を、第２利用側熱交換器における熱源側冷媒の蒸発によって空気媒体を冷却する運転に利用することができるようになっているため、例えば、第１利用ユニットにおいて加熱された水媒体を給湯に使用するとともに第２利用ユニットにおいて冷却された空気媒体を室内の冷房に使用する等のように、従来のヒートポンプ給湯機では熱源側熱交換器において外気を冷却するだけで有効利用されていなかった冷却熱を有効利用することができ、これにより、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の省エネルギー化を図ることができる。

このような第２利用ユニットを冷房運転すると共に第１利用ユニットにおいて加熱された水媒体を給湯に使用するような運転を行う場合に、本発明では、第１利用側流量調節弁および第２利用側流量調節弁の状態に応じて、放熱量調節手段の放熱量の制御または熱源側送風機の運転容量の制御を行っている。

したがって、例えば、熱源側熱交換器に熱源側冷媒が溜まり込んで第２利用ユニットへ流入する冷媒量が不足する場合に、第２利用側流量調節弁の開度が少なくとも所定開度よりも開いた状態になりやすくなるが、これを利用して第２利用側流量調節弁の状態に応じて熱源側送風機の運転容量の制御を行うと熱源側熱交換器に溜まり込んだ熱源側冷媒を第２利用ユニットへ導いて第２利用ユニットにおける冷媒量の不足を解消することができる。また、例えば、第１利用ユニットにおける水媒体の加熱にかかる負荷（例えば給湯負荷）が大きい場合に、第１利用側熱交換器に熱源側冷媒が溜まり込んで第１利用側流量調節弁の開度が少なくとも所定開度よりも開いた状態になりやすくなるが、これを利用して第１利用側流量調節弁の状態に応じて放熱量調節手段の放熱量の制御を行うことにより熱源側冷媒が第１利用側熱交換器に溜まりにくくすることができる。

したがって、熱源側冷媒が放熱器として機能する熱交換器のうちで特定のものに溜まり込むことを防止することができる。このため、熱源側冷媒がある特定の熱交換器に溜まり込むことによる熱交換効率の低下を防ぐことができる。

第２発明にかかるヒートポンプシステムは、第１発明に係るヒートポンプシステムであって、第２利用側流量調節弁は、その開度を調節することにより、第２利用側熱交換器における熱源側冷媒の過熱度を所定過熱度とする過熱度一定制御を行う。そして、ヒートポンプシステムでは、第２利用側流量調節弁が所定開度以上に達した場合には、熱源側送風機の風量を下げる制御を行う。

熱源側熱交換器に熱源側冷媒が溜まり込んで第２利用ユニットへ流入する冷媒量が不足する場合に、第２利用側流量調節弁の開度が少なくとも所定開度よりも開いた状態になりやすくなるが、これを利用して第２利用側流量調節弁の状態に応じて熱源側送風機の運転容量の制御を行うと熱源側熱交換器に溜まり込んだ熱源側冷媒を第２利用ユニットへ導いて第２利用ユニットにおける冷媒量の不足を解消することができる。

したがって、熱源側冷媒が放熱器として機能する熱源側熱交換器に溜まり込むことを防止することができる。このため、熱源側熱交換器の熱交換効率の低下を防ぐことができる。

第３発明にかかるヒートポンプシステムは、第１発明または第２発明にかかるヒートポンプシステムであって、第１利用側熱交換器は、熱源側冷媒と水媒体との熱交換を行う熱交換器である。

第４発明にかかるヒートポンプシステムは、第３発明にかかるヒートポンプシステムであって、水媒体回路をさらに備える。水媒体回路は、第１利用側熱交換器において熱源側冷媒との間で熱交換を行う水媒体が循環する。放熱量調節手段は、容量可変型の循環ポンプである。第１利用側流量調節弁は、その開度を調節することにより第１利用側熱交換器における熱源側冷媒の過冷却度を所定過冷却度とする過冷却度一定制御を行う。第１利用側流量調節弁が所定開度以上に達した場合には、水媒体回路を循環する水媒体の流量が小さくなるように循環ポンプの容量制御を行う。

第２利用ユニットの冷房運転を行う場合に、水媒体を介しての熱の利用（例えば給湯の利用）が無くとも水媒体を加熱することにより、第２利用ユニットを冷房運転する際に放熱器側で発生する排熱を利用することができる。しかしながら、このように第２利用ユニットの冷房運転を主目的とし、第１利用ユニットにおける水媒体の加熱運転をエネルギー効率を向上させるために第２利用ユニットの冷房運転に伴う排熱回収を行う場合には、第２利用ユニットの冷房運転および第１利用ユニットの運転が開始した直後等のような水媒体の温度が低い運転条件において、水媒体の温度が低いために水媒体の加熱にかかる負荷が冷房負荷よりも大きい場合が多い。このときに、水媒体の加熱にかかる負荷にあわせて、第２利用ユニットの冷房運転を続けてしまうと冷房負荷に対して過大なエネルギーを要する運転となってしまい効率が悪い。したがって、これを防止するために、第２利用ユニットにかかる冷房負荷に、水媒体の加熱にかかる負荷を合わせる必要がある。

このヒートポンプシステムではまた、第１利用側流量調節弁の開度を調節することにより第１利用側熱交換器における熱源側冷媒の過冷却度を所定過冷却度とする過冷却度一定制御を行っている。したがって、第２利用ユニットにおける冷房負荷に対して、第１利用ユニットにおける水媒体の加熱にかかる負荷が大きい場合に、第１利用側流量調節弁の開度が大きくなる。

そこで、このヒートポンプシステムでは、容量可変型の循環ポンプを設けるとともに、第１利用側流量調節弁の開度が所定開度以上に達した場合に、第２利用ユニットにおける冷房負荷に対して第１利用ユニットにおける水媒体の加熱にかかる負荷が大きいと判断して、水媒体回路を循環する水媒体の流量が小さくなるように循環ポンプの容量制御を行う。

これにより、第１利用ユニットにおける水媒体の加熱にかかる負荷を抑えることができ、第２利用ユニットにおける冷房負荷よりも第１利用ユニットにおける水媒体の加熱にかかる負荷を小さくすることができる。したがって、第２利用ユニットの冷房運転を行いつつ第１利用ユニットにおいて排熱回収を行う運転効率が低下することを防ぐことができる。

第５発明にかかるヒートポンプシステムは、第１発明または第２発明にかかるヒートポンプシステムであって、第１利用側熱交換器は、熱源側冷媒と熱源側冷媒とは別の利用側冷媒との熱交換を行う熱交換器である。第１利用ユニットは、利用側圧縮機と、冷媒−水熱交換器とをさらに有する。利用側圧縮機は、利用側冷媒を圧縮する。冷媒−水熱交換器は、利用側冷媒の放熱器として機能して水媒体を加熱することが可能である。第１利用ユニットはまた、第１利用側熱交換器とともに利用側冷媒が循環する利用側冷媒回路を構成している。

このヒートポンプシステムでは、第１利用側熱交換器において、利用側冷媒回路を循環する利用側冷媒が熱源側冷媒の放熱によって加熱されるようになっており、利用側冷媒回路は、この熱源側冷媒から得た熱を利用して、熱源側冷媒が循環する冷媒回路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。

第６発明にかかるヒートポンプシステムは、第５発明にかかるヒートポンプシステムであって、水媒体回路をさらに備える。水媒体回路は、容量可変型の循環ポンプを有する。水媒体回路はまた、冷媒−水熱交換器において利用側冷媒との間で熱交換を行う水媒体が循環する。放熱量調節手段は、容量可変型の循環ポンプである。第１利用側流量調節弁は、その開度を調節することにより第１利用側熱交換器における熱源側冷媒の過冷却度を所定過冷却度とする過冷却度一定制御を行う。第１利用側流量調節弁が所定開度以上に達した場合には、水媒体回路を循環する水媒体の流量が小さくなるように循環ポンプの容量制御を行う。

第２利用ユニットの冷房運転を行う場合に、水媒体を介しての熱の利用（例えば給湯の利用）が無くとも水媒体を加熱することにより、第２利用ユニットを冷房運転する際に放熱器側で発生する排熱を利用することができる。しかしながら、このように第２利用ユニットの冷房運転を主目的とし、第１利用ユニットにおける水媒体の加熱運転をエネルギー効率を向上させるために第２利用ユニットの冷房運転に伴う排熱回収を行う場合には、第２利用ユニットの冷房運転および第１利用ユニットの運転が開始した直後等のような水媒体の温度が低い運転条件において、水媒体の温度が低いために水媒体の加熱にかかる負荷が冷房負荷よりも大きい場合が多い。このときに、水媒体を加熱するのにかかる負荷にあわせて、第２利用ユニットの冷房運転を続けてしまうと冷房負荷に対して過大なエネルギーを要する運転となってしまい効率が悪い。したがって、これを防止するために、第２利用ユニットにかかる冷房負荷に、水媒体の加熱にかかる負荷を合わせる必要がある。

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。

第１または第３の発明では、第１利用側熱交換器における熱源側冷媒の放熱によって水媒体を加熱する運転を行うことができるだけでなく、第１利用側熱交換器における熱源側冷媒の放熱によって水媒体を加熱する運転を行うとともに、水媒体を加熱することによって熱源側冷媒が得た冷却熱を、第２利用側熱交換器における熱源側冷媒の蒸発によって空気媒体を冷却する運転に利用することができるようになっているため、第１利用ユニットにおいて加熱された水媒体を給湯に使用するとともに第２利用ユニットにおいて冷却された空気媒体を室内の冷房に使用する等のように、従来のヒートポンプ給湯機では熱源側熱交換器において外気を冷却するだけで有効利用されていなかった冷却熱を有効利用することができ、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の省エネルギー化を図ることができる。

また、ここでは、第１利用ユニットにおいて加熱された水媒体を給湯に使用するとともに第２利用ユニットにおいて冷却された空気媒体を室内の冷房に使用する等のように、従来のヒートポンプ給湯機では熱源側熱交換器において外気を冷却するだけで有効利用されていなかった冷却熱を有効利用することができ、これにより、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の省エネルギー化を図ることができる。

第２の発明では、熱源側冷媒が放熱器として機能する熱源側熱交換器に溜まり込むことを防止することができる。このため、熱源側熱交換器の熱交換効率の低下を防ぐことができる。

第４の発明では、第１利用ユニットにおける水媒体の加熱にかかる負荷を抑えることができ、第２利用ユニットにおける冷房負荷よりも第１利用ユニットにおける水媒体の加熱にかかる負荷を小さくすることができる。したがって、第２利用ユニットの冷房運転を行いつつ第１利用ユニットにおいて排熱回収を行う運転効率が低下することを防ぐことができる。

第５の発明では、第１利用側熱交換器において、利用側冷媒回路を循環する利用側冷媒が熱源側冷媒の放熱によって加熱されるようになっており、利用側冷媒回路は、この熱源側冷媒から得た熱を利用して、熱源側冷媒が循環する冷媒回路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。

第６の発明では、第１利用ユニットにおける水媒体の加熱にかかる負荷を抑えることができ、第２利用ユニットにおける冷房負荷よりも第１利用ユニットにおける水媒体の加熱にかかる負荷を小さくすることができる。したがって、第２利用ユニットの冷房運転を行いつつ第１利用ユニットにおいて排熱回収を行う運転効率が低下することを防ぐことができる。

本発明の第１実施形態にかかるヒートポンプシステムの概略構成図である。第１実施形態の変形例１にかかるヒートポンプシステムの概略構成図である。第１実施形態の変形例２にかかるヒートポンプシステムの概略構成図である。第１実施形態の変形例２にかかるヒートポンプシステムの概略構成図である。第１実施形態の変形例２にかかるヒートポンプシステムの概略構成図である。第１実施形態の変形例３にかかるヒートポンプシステムの概略構成図である。本発明の第２実施形態にかかるヒートポンプシステムの概略構成図である。第２実施形態の変形例１にかかるヒートポンプシステムの概略構成図である。第２実施形態の変形例２にかかるヒートポンプシステムの概略構成図である。第２実施形態の変形例２にかかるヒートポンプシステムの概略構成図である。第２実施形態の変形例２にかかるヒートポンプシステムの概略構成図である。第２実施形態の変形例３にかかるヒートポンプシステムの概略構成図である。

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

（第１実施形態）
＜構成＞
−全体−
図１は、本発明の第１実施形態にかか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、第１利用ユニット４ａと、第２利用ユニット１０ａと、吐出冷媒連絡管１２と、液冷媒連絡管１３と、ガス冷媒連絡管１４と、貯湯ユニット８ａと、温水暖房ユニット９ａと、水媒体連絡管１５ａと、水媒体連絡管１６ａとを備えており、熱源ユニット２と第１利用ユニット４ａと第２利用ユニット１０ａとが冷媒連絡管１２、１３、１４を介して接続されることによって、熱源側冷媒回路２０を構成し、第１利用ユニット４ａと貯湯ユニット８ａと温水暖房ユニット９ａとが水媒体連絡管１５ａ、１６ａを介して接続されることによって、水媒体回路８０ａを構成している。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２２（後述）の潤滑のために封入されている。また、水媒体回路８０ａ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、屋外に設置されており、冷媒連絡管１２、１３、１４を介して利用ユニット４ａ、１０ａ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、熱源側膨張機構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、吐出側閉鎖弁３１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機構であり、ここでは、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が採用されている。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、その回転数（すなわち、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り、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と熱源側圧縮機２１の熱源側吸入管２１ｃと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おり、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換弁であり、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とを連通させるとともに、第２熱源側ガス冷媒管２３ｂと熱源側吸入管２１ｃとを連通（熱源側放熱運転状態に対応、図１の熱源側切換機構２３の実線を参照）したり、熱源側吐出管２１ｂと第２熱源側ガス冷媒管２３ｂとを連通させるとともに、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）する切り換えを行うことが可能である。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の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又は蒸発器として機能する熱交換器であり、その液側に熱源側液冷媒管２４ａが接続されており、そのガス側に第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等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り、ここでは、その一端が熱源側液冷媒管２４ａに接続されており、その他端が熱源側吸入管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。この吸入戻し膨張弁２６ａは、電動膨張弁からなる。

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時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。吐出側閉鎖弁３１は、熱源側吐出管２１ｂから分岐された熱源側吐出分岐管２１ｄ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、各種の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Ｐｓ１を検出する熱源側吸入圧力センサ３３と、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を検出する熱源側吐出圧力センサ３４と、熱源側熱交換器２４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を検出する熱源側熱交温度センサ３５と、外気温度Ｔｏを検出する外気温度センサ３６とが設けられている。

−吐出冷媒連絡管−
吐出冷媒連絡管１２は、吐出側閉鎖弁３１を介して熱源側吐出分岐管２１ｄに接続されており、熱源側切換機構２３が熱源側放熱運転状態及び熱源側蒸発運転状態のいずれにおいても熱源側圧縮機２１の吐出から熱源ユニット２外に熱源側冷媒を導出することが可能な冷媒管である。

−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に接続されており、熱源側切換機構２３が熱源側放熱運転状態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外に熱源側冷媒を導出することが可能で、かつ、熱源側切換機構２３が熱源側蒸発運転状態において熱源ユニット２外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に接続されており、熱源側切換機構２３が熱源側放熱運転状態において熱源ユニット２外から熱源側圧縮機２１の吸入に熱源側冷媒を導入することが可能で、かつ、熱源側切換機構２３が熱源側蒸発運転状態において熱源側圧縮機２１の吐出から熱源ユニット２外に熱源側冷媒を導出することが可能な冷媒管である。

−第１利用ユニット−
第１利用ユニット４ａは、屋内に設置されており、冷媒連絡管１２、１３を介して熱源ユニット２及び第２利用ユニット１０ａ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、第１利用ユニット４ａは、水媒体連絡管１５ａ、１６ａを介して貯湯ユニット８ａ及び温水暖房ユニット９ａに接続されており、水媒体回路８０ａの一部を構成している。

第１利用ユニット４ａは、主として、第１利用側熱交換器４１ａと、第１利用側流量調節弁４２ａと、循環ポンプ４３ａとを有している。

第１利用側熱交換器４１ａは、熱源側冷媒と水媒体との熱交換を行うことで熱源側冷媒の放熱器として機能する熱交換器であり、その熱源側冷媒が流れる流路の液側には、第１利用側液冷媒管４５ａが接続されており、その熱源側冷媒が流れる流路のガス側には、第１利用側吐出冷媒管４６ａが接続されており、その水媒体が流れる流路の入口側には、第１利用側水入口管４７ａが接続されており、その水媒体が流れる流路の出口側には、第１利用側水出口管４８ａが接続されている。第１利用側液冷媒管４５ａには、液冷媒連絡管１３が接続されており、第１利用側吐出冷媒管４６ａには、吐出冷媒連絡管１２が接続されており、第１利用側水入口管４７ａには、水媒体連絡管１５ａが接続されており、第１利用側水出口管４８ａには、水媒体連絡管１６ａが接続されている。

第１利用側流量調節弁４２ａは、開度制御を行うことで第１利用側熱交換器４１ａ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り、第１利用側液冷媒管４５ａに設けられている。

第１利用側吐出冷媒管４６ａには、吐出冷媒連絡管１２から第１利用側熱交換器４１ａへ向かう熱源側冷媒の流れを許容し、第１利用側熱交換器４１ａから吐出冷媒連絡管１２へ向かう熱源側冷媒の流れを禁止する第１利用側吐出逆止弁４９ａが設けられている。

循環ポンプ４３ａは、水媒体の昇圧を行う機構であり、ここでは、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４４ａ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４３ａは、第１利用側水出口管４８ａに設けられている。循環ポンプモータ４４ａは、インバータ装置（図示せず）によって、その回転数（すなわち、運転周波数）を可変でき、これにより、循環ポンプ４３ａの容量制御が可能になっている。

これにより、第１利用ユニット４ａは、第１利用側熱交換器４１ａを吐出冷媒連絡管１２から導入される熱源側冷媒の放熱器として機能させることで、第１利用側熱交換器４１ａにおいて放熱した熱源側冷媒を液冷媒連絡管１３に導出し、第１利用側熱交換器４１ａにおける熱源側冷媒の放熱によって水媒体を加熱する給湯運転を行うことが可能になっている。

また、第１利用ユニット４ａには、各種のセンサが設けられている。具体的には、第１利用ユニット４ａには、第１利用側熱交換器４１ａの液側における熱源側冷媒の温度である第１利用側冷媒温度Ｔｓｃ１を検出する第１利用側熱交温度センサ５０ａと、第１利用側熱交換器４１ａ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５１ａと、第１利用側熱交換器４１ａの出口における水媒体の温度である水媒体出口温度Ｔｗｌを検出する水媒体出口温度センサ５２ａとが設けられている。

−貯湯ユニット−
貯湯ユニット８ａは、屋内に設置されており、水媒体連絡管１５ａ、１６ａを介して第１利用ユニット４ａに接続されており、水媒体回路８０ａの一部を構成している。

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

貯湯タンク８１ａは、給湯に供される水媒体としての水を溜める容器であり、その上部には、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８３ａが接続されており、その下部には、給湯管８３ａによって消費された水媒体の補充を行うための給水管８４ａが接続されている。

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

これにより、貯湯ユニット８ａは、第１利用ユニット４ａにおいて加熱された水媒体回路８０ａを循環する水媒体によって貯湯タンク８１ａ内の水媒体を加熱して温水として溜めることが可能になっている。尚、ここでは、貯湯ユニット８ａとして、第１利用ユニット４ａ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、第１利用ユニット４ａ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８ａには、各種のセンサが設けられている。具体的には、貯湯ユニット８ａには、貯湯タンク８１ａ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８５ａが設けられている。

−温水暖房ユニット−
温水暖房ユニット９ａは、屋内に設置されており、水媒体連絡管１５ａ、１６ａを介して第１利用ユニット４ａに接続されており、水媒体回路８０ａの一部を構成している。

温水暖房ユニット９ａは、主として、熱交換パネル９１ａ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９１ａ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おり、水媒体回路８０ａ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り、その入口には、水媒体連絡管１６ａが接続されており、その出口には、水媒体連絡管１５ａが接続されている。

−水媒体連絡管−
水媒体連絡管１５ａは、貯湯ユニット８ａの熱交換コイル８２ａの出口及び温水暖房ユニット９ａの熱交換パネル９１ａの出口に接続されている。水媒体連絡管１６ａは、貯湯ユニット８ａの熱交換コイル８２ａの入口及び温水暖房ユニット９ａの熱交換パネル９１ａの入口に接続されている。水媒体連絡管１６ａには、水媒体回路８０ａを循環する水媒体を貯湯ユニット８ａ及び温水暖房ユニット９ａの両方、又は、貯湯ユニット８ａ及び温水暖房ユニット９ａのいずれか一方に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１６１ａが設けられている。この水媒体側切換機構１６１ａは、三方弁からなる。

−第２利用ユニット−
第２利用ユニット１０ａは、屋内に設置されており、冷媒連絡管１３、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。

第２利用ユニット１０ａは、主として、第２利用側熱交換器１０１ａと第２利用側流量調節弁１０２ａとを有している。

第２利用側熱交換器１０１ａは、熱源側冷媒と空気媒体としての室内空気との熱交換を行うことで熱源側冷媒の放熱器又は蒸発器として機能する熱交換器であり、その液側に第２利用側液冷媒管１０３ａが接続されており、そのガス側に第２利用側ガス冷媒管１０４ａが接続されている。第２利用側液冷媒管１０３ａには、液冷媒連絡管１３が接続されており、第２利用側ガス冷媒管１０４ａには、ガス冷媒連絡管１４が接続されている。この第２利用側熱交換器１０１ａにおいて熱源側冷媒と熱交換を行う空気媒体は、利用側ファンモータ１０６ａによって駆動される利用側ファン１０５ａによって供給されるようになっている。

第２利用側流量調節弁１０２ａは、開度制御を行うことで第２利用側熱交換器１０１ａ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り、第２利用側液冷媒管１０３ａに設けられている。

これにより、第２利用ユニット１０ａは、熱源側切換機構２３が熱源側放熱運転状態において、第２利用側熱交換器１０１ａを液冷媒連絡管１３から導入される熱源側冷媒の蒸発器として機能させることで、第２利用側熱交換器１０１ａにおいて蒸発した熱源側冷媒をガス冷媒連絡管１４に導出し、第２利用側熱交換器１０１ａにおける熱源側冷媒の蒸発によって空気媒体を冷却する冷房運転を行うことが可能になっており、熱源側切換機構２３が熱源側蒸発運転状態において第２利用側熱交換器１０１ａがガス冷媒連絡管１４から導入される熱源側冷媒の放熱器として機能して、第２利用側熱交換器１０１ａにおいて放熱した熱源側冷媒を液冷媒連絡管１３に導出し、第２利用側熱交換器１０１ａにおける熱源側冷媒の放熱によって空気媒体を加熱する暖房運転を行うことが可能になっている。

また、第２利用ユニット１０ａには、各種のセンサが設けられている。具体的には、第２利用ユニット１０ａには、室内温度Ｔｒを検出する室内温度センサ１０７ａが設けられている。

＜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、第１利用ユニット４ａの給湯運転（すなわち、貯湯ユニット８ａ及び／又は温水暖房ユニット９ａの運転）のみを行う給湯運転モードと、第２利用ユニット１０ａの冷房運転のみを行う冷房運転モードと、第２利用ユニット１０ａの暖房運転のみを行う暖房運転モードと、第１利用ユニット４ａの給湯運転を行うとともに第２利用ユニット１０ａの暖房運転を行う給湯暖房運転モードと、第１利用ユニット４ａの給湯運転を行うとともに第２利用ユニット１０ａの冷房運転を行う給湯冷房運転モードとがある。

以下、ヒートポンプシステム１の５つの運転モードにおける動作について説明する。

−給湯運転モード−
第１利用ユニット４ａの給湯運転のみを行う場合には、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及び第２利用側流量調節弁１０２ａが閉止された状態になる。また、水媒体回路８０ａにおいては、水媒体切換機構１６１ａが貯湯ユニット８ａ及び／又は温水暖房ユニット９ａ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低圧の熱源側冷媒は、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において冷凍機油が分離される。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、熱源側吐出分岐管２１ｄ及び吐出側閉鎖弁３１を通じて、熱源ユニット２から吐出冷媒連絡管１２に送られる。

吐出冷媒連絡管１２に送られた高圧の熱源側冷媒は、第１利用ユニット４ａに送られる。第１利用ユニット４ａに送られた高圧の熱源側冷媒は、第１利用側吐出冷媒管４６ａ及び第１利用側吐出逆止弁４９ａを通じて、第１利用側熱交換器４１ａに送られる。第１利用側熱交換器４１ａに送られた高圧の熱源側冷媒は、第１利用側熱交換器４１ａにおいて、循環ポンプ４３ａによって水媒体回路８０ａを循環する水媒体と熱交換を行って放熱する。第１利用側熱交換器４１ａにおいて放熱した高圧の熱源側冷媒は、第１利用側流量調節弁４２ａ及び第１利用側液冷媒管４５ａを通じて、第１利用ユニット４ａから液冷媒連絡管１３に送られる。

このとき、第１利用ユニット４ａにおいては、第１利用側流量調節弁４２ａは、第１利用側熱交換器４１ａの出口（すなわち、第１利用側熱交換器４１ａの液側）における熱源側冷媒の熱源側過冷却度ＳＣ１が目標熱源側冷媒過冷却度ＳＣ１ｓになるように開度制御されるようになっている。本実施形態において、第１利用側熱交換器４１ａの出口における熱源側冷媒の熱源側冷媒過冷却度ＳＣ１は、熱源側吐出飽和温度Ｔｃ１から第１利用側冷媒温度Ｔｓｃ１を差し引いた値である。なお、第１利用側熱交換器４１ａの出口における熱源側冷媒の熱源側過冷却度ＳＣ１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、この冷媒の飽和温度から第１利用側熱交温度センサ５０ａにより検出される冷媒温度値を差し引くことによって検出するようにしてもよい。

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、水媒体回路８０ａにおいては、第１利用側熱交換器４１ａにおける熱源側冷媒の放熱によって水媒体回路８０ａを循環する水媒体が加熱される。第１利用側熱交換器４１ａにおいて加熱された水媒体は、第１利用側水出口管４８ａを通じて、循環ポンプ４３ａに吸入され、昇圧された後に、第１利用ユニット４ａから水媒体連絡管１６ａに送られる。水媒体連絡管１６ａに送られた水媒体は、水媒体側切換機構１６１ａを通じて、貯湯ユニット８ａ及び／又は温水暖房ユニット９ａに送られる。貯湯ユニット８ａに送られた水媒体は、熱交換コイル８２ａにおいて貯湯タンク８１ａ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８１ａ内の水媒体を加熱する。温水暖房ユニット９ａに送られた水媒体は、熱交換パネル９１ａにおいて放熱し、これにより、室内の壁際等を加熱したり室内の床を加熱する。

このようにして、第１利用ユニット４ａの給湯運転のみを行う給湯運転モードにおける動作が行われる。

−冷房運転モード−
第２利用ユニット１０ａの冷房運転のみを行う場合には、熱源側冷媒回路２０においては、熱源側切換機構２３が熱源側放熱運転状態（図１の熱源側切換機構２３の実線で示された状態）に切り換えられ、第１利用側流量調節弁４２ａが閉止された状態になる。

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低圧の熱源側冷媒は、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において冷凍機油が分離される。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及び第１熱源側ガス冷媒管２３ａ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に送られた高圧の熱源側冷媒は、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放熱する。熱源側熱交換器において放熱した高圧の熱源側冷媒は、熱源側膨張弁２５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、熱源側液冷媒管２４ａから吸入戻し管２６に分岐された熱源側冷媒と熱交換を行って過冷却状態になるように冷却される。吸入戻し管２６を流れる熱源側冷媒は、熱源側吸入管２１ｃに戻される。過冷却器２７において冷却された熱源側冷媒は、熱源側液冷媒管２４ａ及び液側閉鎖弁２９を通じて、熱源ユニット２から液冷媒連絡管１３に送られる。

液冷媒連絡管１３に送られた高圧の熱源側冷媒は、第２利用ユニット１０ａに送られる。第２利用ユニット１０ａに送られた高圧の熱源側冷媒は、第２利用側流量調節弁１０２ａに送られる。第２利用側流量調節弁１０２ａに送られた高圧の熱源側冷媒は、第２利用側流量調節弁１０２ａにおいて減圧されて、低圧の気液二相状態になり、第２利用側液冷媒管１０３ａを通じて、第２利用側熱交換器１０１ａに送られる。

このとき、第２利用ユニット１０ａにおいては、第２利用側流量調節弁１０２ａは、第２利用側熱交換器１０１ａの出口（すなわち、第２利用側熱交換器１０１ａのガス側）における熱源側冷媒の熱源側過熱度ＳＨ１が目標過熱度目ＳＨ１ｓで一定になるように開度制御されるようになっている。本実施形態において、熱源側過熱度ＳＨ１は、第２利用側ガス側温度センサ１０９ａにより検出される冷媒温度値から第２利用側液側温度センサ１０８ａにより検出される冷媒温度値（熱源側蒸発温度Ｔｅに対応）を差し引くことによって検出される、または、熱源側吸入圧力センサ３３により検出される圧縮機２１の熱源側吸入圧力Ｐｓ１を熱源側蒸発温度Ｔｅ１に対応する飽和温度値に換算し、第２利用側ガス側温度センサ１０９ａにより検出される冷媒温度値からこの冷媒の飽和温度値を差し引くことによって検出される。なお、第２利用側熱交換器１０１ａ内を流れる冷媒の温度を検出する温度センサを設けて、この温度センサにより検出される熱源側蒸発温度Ｔｅ１に対応する冷媒温度値を、第２利用側ガス側温度センサ１０９ａにより検出される冷媒温度値から差し引くことによって、第２利用側熱交換器１０１ａの出口における熱源側冷媒の熱源側過熱度ＳＨ１を検出するようにしてもよい。

そして、２利用側熱交換器１０１ａに送られた低圧の熱源側冷媒は、第２利用側熱交換器１０１ａにおいて、利用側ファン１０５ａによって供給される空気媒体と熱交換を行って蒸発し、これにより、室内の冷房を行う。第２利用側熱交換器１０１ａにおいて蒸発した低圧の熱源側冷媒は、第２利用側ガス冷媒管１０４ａを通じて、第２利用ユニット１０ａからガス冷媒連絡管１４に送られる。

ガス冷媒連絡管１４に送られた低圧の熱源側冷媒は、熱源ユニット２に送られる。熱源ユニット２に送られた低圧の熱源側冷媒は、ガス側閉鎖弁３０、第２熱源側ガス冷媒管２３ｂ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。

このようにして、第２利用ユニット１０ａの冷房運転のみを行う冷房運転モードにおける動作が行われる。

−暖房運転モード−
第２利用ユニット１０ａの暖房運転のみを行う場合には、熱源側冷媒回路２０においては、熱源側切換機構２３が熱源側放熱運転状態（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及び第１利用側流量調節弁４２ａが閉止された状態になる。

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低圧の熱源側冷媒は、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において冷凍機油が分離される。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、第２利用ユニット１０ａに送られる。第２利用ユニット１０ａに送られた高圧の熱源側冷媒は、第２利用側ガス冷媒管１０４ａを通じて、第２利用側熱交換器１０１ａに送られる。第２利用側熱交換器１０１ａに送られた高圧の熱源側冷媒は、第２利用側熱交換器１０１ａにおいて、利用側ファン１０５ａによって供給される空気媒体と熱交換を行って放熱し、これにより、室内の暖房を行う。第２利用側熱交換器１０１ａにおいて放熱した高圧の熱源側冷媒は、第２利用側流量調節弁１０２ａ及び第２利用側液冷媒管１０３ａを通じて、第２利用ユニット１０ａから液冷媒連絡管１３に送られる。

第２利用ユニット１０ａにおいては、第２利用側流量調節弁１０２ａは、第２利用側熱交換器１０１ａの出口（すなわち、第２利用側熱交換器１０１ａの液側）における熱源側冷媒の熱源側過冷却度ＳＣ１１が目標熱源側過冷却度ＳＣ１１ｓで一定になるように開度制御されるようになっている。本実施形態において、第２利用側熱交換器１０１ａの出口における熱源側冷媒の熱源側過冷却度ＳＣ１１は、熱源側吐出圧力センサ３４により検出される熱源側圧縮機２１の熱源側吐出圧力Ｐｄを凝縮温度Ｔｃに対応する飽和温度値に換算し、この熱源側冷媒の飽和温度値から第２利用側液側温度センサ１０８ａにより検出される冷媒温度値を差し引くことによって検出される。なお、第２利用側熱交換器１０１ａ内を流れる冷媒の温度を検出する温度センサを設けて、この温度センサにより検出される凝縮温度Ｔｃに対応する冷媒温度値を、第２利用側液側温度センサ１０８ａにより検出される冷媒温度値から差し引くことによって第２利用側熱交換器１０１ａの出口における冷媒の過冷却度ＳＣ１１を検出するようにしてもよい。

このようにして、第２利用ユニット１０ａの暖房運転のみを行う暖房運転モードにおける動作が行われる。

−給湯暖房運転モード−
第１利用ユニット４ａの給湯運転を行うとともに第２利用ユニット１０ａの暖房運転を行う場合には、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が閉止された状態になる。また、水媒体回路８０ａにおいては、水媒体切換機構１６１ａが貯湯ユニット８ａ及び／又は温水暖房ユニット９ａ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低圧の熱源側冷媒は、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において冷凍機油が分離される。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、その一部が、熱源側吐出分岐管２１ｄ及び吐出側閉鎖弁３１を通じて、熱源ユニット２から吐出冷媒連絡管１２に送られ、その残りが、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。

このとき、第２利用ユニット１０ａにおいては、第２利用側流量調節弁１０２ａは、第２利用側熱交換器１０１ａの出口（すなわち、第２利用側熱交換器１０１ａの液側）における熱源側冷媒の熱源側過冷却度ＳＣ１１が過冷却度目標値ＳＣ１１ｓで一定になるように開度制御されるようになっている。

このとき、第１利用ユニット４ａにおいては、第１利用側流量調節弁４２ａは、第１利用側熱交換器４１ａの出口（すなわち、第１利用側熱交換器４１ａの液側）における熱源側冷媒の熱源側過冷却度ＳＣ１が過冷却度目標値ＳＣ１ｓで一定になるように開度制御されるようになっている。

第２利用ユニット１０ａ及び第１利用ユニット４ａから液冷媒連絡管１３に送られた熱源側冷媒は、液冷媒連絡管１３において合流して、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。

このようにして、第１利用ユニット４ａの給湯運転を行うとともに第２利用ユニット１０ａの暖房運転を行う給湯暖房運転モードにおける動作が行われる。

−給湯冷房運転モード−
第１利用ユニット４ａの給湯運転を行うとともに第２利用ユニット１０ａの冷房運転を行う場合には、熱源側冷媒回路２０においては、熱源側切換機構２３が熱源側放熱運転状態（図１の熱源側切換機構２３の実線で示された状態）に切り換えられる。また、水媒体回路８０ａにおいては、水媒体切換機構１６１ａが貯湯ユニット８ａ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低圧の熱源側冷媒は、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において冷凍機油が分離される。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、その一部が、熱源側吐出分岐管２１ｄ及び吐出側閉鎖弁３１を通じて、熱源ユニット２から吐出冷媒連絡管１２に送られ、その残りが、熱源側切換機構２３及び第１熱源側ガス冷媒管２３ａ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に送られた高圧の熱源側冷媒は、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放熱する。熱源側熱交換器において放熱した高圧の熱源側冷媒は、熱源側膨張弁２５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、熱源側液冷媒管２４ａから吸入戻し管２６に分岐された熱源側冷媒と熱交換を行って過冷却状態になるように冷却される。吸入戻し管２６を流れる熱源側冷媒は、熱源側吸入管２１ｃに戻される。過冷却器２７において冷却された熱源側冷媒は、熱源側液冷媒管２４ａ及び液側閉鎖弁２９を通じて、熱源ユニット２から液冷媒連絡管１３に送られる。

熱源ユニット２及び第１利用ユニット４ａから液冷媒連絡管１３に送られた熱源側冷媒は、液冷媒連絡管１３において合流して、第２利用ユニット１０ａに送られる。第２利用ユニット１０ａに送られた熱源側冷媒は、第２利用側流量調節弁１０２ａに送られる。第２利用側流量調節弁１０２ａに送られた熱源側冷媒は、第２利用側流量調節弁１０２ａにおいて減圧されて、低圧の気液二相状態になり、第２利用側液冷媒管１０３ａを通じて、第２利用側熱交換器１０１ａに送られる。第２利用側熱交換器１０１ａに送られた低圧の熱源側冷媒は、第２利用側熱交換器１０１ａにおいて、利用側ファン１０５ａによって供給される空気媒体と熱交換を行って蒸発し、これにより、室内の冷房を行う。第２利用側熱交換器１０１ａにおいて蒸発した低圧の熱源側冷媒は、第２利用側ガス冷媒管１０４ａを通じて、第２利用ユニット１０ａからガス冷媒連絡管１４に送られる。

このとき、第２利用ユニット１０ａにおいては、第２利用側流量調節弁１０２ａは、第２利用側熱交換器１０１ａの熱源側過熱度ＳＨ１（具体的には、第２利用側液側温度センサ１０８ａで検出される熱源側冷媒温度と第２利用側ガス側温度センサ１０９ａで検出される熱源側冷媒温度との温度差）に基づいて開度制御する等、第２利用ユニット１０ａの冷房負荷に応じて開度制御されている。

一方、水媒体回路８０ａにおいては、第１利用側熱交換器４１ａにおける熱源側冷媒の放熱によって水媒体回路８０ａを循環する水媒体が加熱される。第１利用側熱交換器４１ａにおいて加熱された水媒体は、第１利用側水出口管４８ａを通じて、循環ポンプ４３ａに吸入され、昇圧された後に、第１利用ユニット４ａから水媒体連絡管１６ａに送られる。水媒体連絡管１６ａに送られた水媒体は、水媒体側切換機構１６１ａを通じて、貯湯ユニット８ａに送られる。貯湯ユニット８ａに送られた水媒体は、熱交換コイル８２ａにおいて貯湯タンク８１ａ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８１ａ内の水媒体を加熱する。

このようにして、第１利用ユニット４ａの給湯運転を行うとともに第２利用ユニット１０ａの冷房運転を行う給湯冷房運転モードにおける動作が行われる。

−給湯冷房運転モードにおける冷媒循環量制御−
次に、上述の給湯冷房運転モードにおける熱源側冷媒回路２０を流れる熱源側冷媒の冷媒循環制御について、第１利用ユニットにおける水媒体の加熱にかかる負荷（給湯負荷）が第２利用ユニットにおける冷房負荷よりも大きい場合と、第２利用ユニットにおいて冷媒不足が発生する場合とに分けて説明する。

（１）給湯負荷が冷房負荷よりも大きい場合
上述の給湯冷房運転モードを行う場合に、水媒体を介しての熱の利用（例えば給湯の利用）が無くとも水媒体を加熱することにより、第２利用ユニットを冷房運転する際に放熱器側で発生する排熱を利用する場合が考えられる。しかしながら、このように第２利用ユニット１０ａの冷房運転を主目的とし、第１利用ユニット４ａの給湯運転をエネルギー効率を向上させるための第２利用ユニット１０ａの冷房運転に伴う排熱回収として行う場合には、第２利用ユニット１０ａの冷房運転および第１利用ユニット４ａの給湯運転が開始した直後等のような水媒体の温度が低い運転条件において、水媒体の温度が低いために給湯負荷が冷房負荷よりも大きい場合が多い。

このときに、第２利用ユニット１０ａの冷房運転を給湯負荷にあわせて行うと、冷房負荷に対して過大なエネルギーを要する運転となってしまい効率が悪くなる。したがって、これを防止するために、冷房負荷に対して給湯負荷を合わせる必要がある。

ところで、このヒートポンプシステム１において給湯冷房運転モードを行うと、熱源側熱交換器２４および第１利用側熱交換器４１ａが放熱器として機能し、第２利用側熱交換器１０１ａが蒸発器として機能することになり、放熱器として機能する熱交換器が２つとなり、蒸発器として機能する第２利用側熱交換器１０１ａに対して放熱器として機能する熱交換器２４、４１ａが並列の関係となる。

したがって、第１利用ユニット４ａの運転が開始した直後のような水媒体の温度が低い運転条件（例えば、水媒体の温度が外気温度よりも低い条件）においては、放熱器として機能する熱交換器に流入する熱源側冷媒は、第１利用側熱交換器４１ａにおける熱源側冷媒の圧力が熱源側熱交換器２４における熱源側冷媒の圧力よりも低くなるため、第１利用側熱交換器４１ａに溜まりやすい状態となる。この場合に、第１利用側熱交換器４１ａでは、第１利用側熱交換器４１ａの出口（すなわち、第１利用側熱交換器４１ａの液側）における熱源側冷媒の熱源側過冷却度ＳＣ１が過冷却度目標値ＳＣ１ｓで一定になるように第１利用側流量調節弁４２ａが開度制御されているため、第１利用側熱交換器４１ａに熱源側冷媒が溜まり込むと第１利用側流量調節弁４２ａが開くことになる。このことを利用して、ヒートポンプシステム１では、第１利用側流量調節弁４２ａが所定開度よりも開く状態になると、給湯負荷が大きいと判断し、水媒体回路８０ａを循環する水媒体の流量が小さくなるように循環ポンプ４３ａの容量制御が行われる。

（２）第２利用ユニットにおいて冷媒不足が発生する場合
上述した（１）の運転は、水媒体の温度が低い条件の場合にのみ行われるため、少なくとも給湯運転の起動時に行われることが多い。上述したような循環ポンプ４３ａのよう両制御が行われる状態であっても第２利用ユニット１０ａの冷房運転を行うと少なからず水媒体への加熱を行うことになるため徐々に水媒体の温度が上昇して、水媒体の温度が高い運転条件（例えば、水媒体の温度が外気温度よりも高い条件）となる。このとき、放熱器として機能する熱交換器に流入する熱源側冷媒は、第１利用熱交換器４１ａにおける熱源側冷媒の圧力が熱源側熱交換器２４における熱源側冷媒の圧力よりも高くなるため、熱源側熱交換器２４に溜まりやすい状態となる。この状態では、熱源側熱交換器２４の熱交換能力が過多となり、第２利用側熱交換器１０１ａを流れる熱源側冷媒の量が少なくなる。この場合に、第２利用ユニット１０ａにおいては、第２利用側熱交換器１０１ａの熱源側過熱度ＳＨ１（具体的には、第２利用側液側温度センサ１０８ａで検出される熱源側冷媒温度と第２利用側ガス側温度センサ１０９ａで検出される熱源側冷媒温度との温度差）に基づいて第２利用側流量調節弁１０２ａが開度制御されているため、熱源側熱交換器２４に熱源側冷媒が溜まり込むと第２利用側流量調節弁１０２ａが開くことになる。このことを利用して、ヒートポンプシステム１では、第２利用側流量調節弁１０２ａが所定開度よりも開く状態になると、熱源側熱交換器２４にかかる熱交換機能力が過多であると判断し、熱源側ファン３２の風量が小さくなるように熱源側ファンモータ３２ａの回転数制御が行われる。

＜特徴＞
このヒートポンプシステム１には、以下のような特徴がある。

−Ａ−
熱源側熱交換器２４に熱源側冷媒が溜まり込んで第２利用ユニット１０ａへ流入する冷媒量が不足する場合に、第２利用側流量調節弁１０２ａの開度が少なくとも所定開度よりも開いた状態になりやすくなるが、このように第２利用側流量調節弁１０２ａの状態に応じて熱源側ファン３２の運転容量の制御を行うと熱源側熱交換器２４に溜まり込んだ熱源側冷媒を第２利用ユニット１０ａへ導いて第２利用ユニット１０ａにおける冷媒量の不足を解消することができる。また、第１利用ユニット４ａにおける給湯負荷が大きい場合に、第１利用側熱交換器４１ａに熱源側冷媒が溜まり込んで第１利用側流量調節弁４２ａの開度が少なくとも所定開度よりも開いた状態になりやすくなるが、このように第１利用側流量調節弁４２ａの状態に応じて循環ポンプ４３ａの容量制御を行うことにより熱源側冷媒が第１利用側熱交換器４１ａに溜まりにくくすることができる。

−Ｂ−
第２利用ユニット１０ａの冷房運転を行う場合に、水媒体を介しての熱の利用（給湯の利用）が無くとも水媒体を加熱することにより、第２利用ユニット１０ａを冷房運転する際に放熱器側で発生する排熱を利用することができる。しかしながら、このように第２利用ユニット１０ａの冷房運転を主目的とし、第１利用ユニット４ａにおける水媒体の加熱運転をエネルギー効率を向上させるために、第２利用ユニット１０ａの冷房運転に伴う排熱回収を行う場合には、第２利用ユニット１０ａの冷房運転および第１利用ユニット４ａの運転が開始した直後等のような水媒体の温度が低い運転条件において、水媒体の温度が低いために給湯負荷が冷房負荷よりも大きい場合が多い。このときに、給湯負荷にあわせて、第２利用ユニット１０ａの冷房運転を続けてしまうと冷房負荷に対して過大なエネルギーを要する運転となってしまい効率が悪い。したがって、これを防止するために、第２利用ユニット１０ａにかかる冷房負荷に、給湯負荷を合わせる必要がある。

このヒートポンプシステム１ではまた、第１利用側流量調節弁４２ａの開度を調節することにより第１利用側熱交換器４１ａにおける熱源側冷媒の過冷却度を所定過冷却度とする過冷却度一定制御を行っている。したがって、第２利用ユニット１０ａにおける冷房負荷に対して、第１利用ユニット４ａにおける給湯負荷が大きい場合に、第１利用側流量調節弁４２ａの開度が大きくなる。

そこで、このヒートポンプシステム１では、容量可変型の循環ポンプ４３ａを設けるとともに、第１利用側流量調節弁４２ａの開度が所定開度以上に達した場合に、第２利用ユニット１０ａにおける冷房負荷に対して第１利用ユニット４ａにおける給湯負荷が大きいと判断して、水媒体回路８０ａを循環する水媒体の流量が小さくなるように循環ポンプ４３ａの容量制御を行う。

これにより、第１利用ユニット４ａにおける給湯負荷を抑えることができ、第２利用ユニット１０ａにおける冷房負荷よりも第１利用ユニット４ａにおける給湯負荷を小さくすることができる。したがって、第２利用ユニット１０ａの冷房運転を行いつつ第１利用ユニット４ａにおいて排熱回収を行う運転効率が低下することを防ぐことができる。

（１）変形例１
上述のヒートポンプシステム１（図１参照）では、第１利用側熱交換器４１ａが熱源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給湯運転を行うことができるようになっているが、これに加えて、図２に示されるように、第１利用ユニット４ａをガス冷媒連絡管１４にさらに接続し、第１利用側熱交換器４１ａを吐出冷媒連絡管１２から導入される熱源側冷媒の放熱器として機能させる水媒体加熱運転状態と第１利用側熱交換器４１ａを液冷媒連絡管１３から導入される熱源側冷媒の蒸発器として機能させる水媒体冷却運転状態とを切り換えることが可能な第１利用側切換機構５３ａをさらに設けて、第１利用側切換機構５３ａが水媒体加熱運転状態において、第１利用側熱交換器４１ａにおいて放熱した熱源側冷媒を液冷媒連絡管１３に導出するとともに、第１利用側熱交換器４１ａにおける熱源側冷媒の放熱によって水媒体を加熱する運転（給湯運転）を行うことを可能にし、第１利用側切換機構５３ａが水媒体冷却運転状態において、第１利用側熱交換器４１ａにおいて蒸発した熱源側冷媒をガス冷媒連絡管１４に導出するとともに、第１利用側熱交換器４１ａにおける熱源側冷媒の蒸発によって水媒体を冷却する運転を行うことを可能にしてもよい。

第１利用側熱交換器４１ａの熱源側冷媒が流れる流路のガス側には、第１利用側吐出冷媒管４６ａとともに、第１利用側ガス冷媒管５４ａが接続されている。第１利用側ガス冷媒管５４ａには、ガス冷媒連絡管１４に接続されている。第１利用側切換機構５３ａは、第１利用側吐出冷媒管４６ａに設けられた第１利用側吐出開閉弁５５ａ（ここでは、第１利用側吐出逆止弁４９ａを省略）と、第１利用側ガス冷媒管５４ａに設けられた第１利用側ガス開閉弁５６ａとを有しており、第１利用側吐出開閉弁５５ａを開け、かつ、第１利用側ガス開閉弁５６ａを閉止することによって水媒体加熱運転状態とし、第１利用側吐出開閉弁５５ａを閉止し、かつ、第１利用側ガス開閉弁５６ａを開けることによって水媒体冷却運転状態とするものである。第１利用側吐出開閉弁５５ａ及び第１利用側ガス開閉弁５６ａは、いずれも開閉制御が可能な電磁弁からなる。尚、第１利用側切換機構５３ａは、三方弁等によって構成してもよい。

また、第１利用側切換機構５３ａには、水媒体加熱運転状態及び水媒体冷却運転状態のいずれにおいても吐出冷媒連絡管１２とガス冷媒連絡管１４とを連通させる第１冷媒回収機構５７ａと、第１利用側熱交換器４１ａとガス冷媒連絡管１４とを連通させる第２冷媒回収機構５８ａとを設けるようにしている。さらに、第１利用側ガス冷媒管５４ａに第１利用側ガス逆止弁５９ａ及び第１利用側バイパス冷媒管６０ａをさらに設けて、第１利用側吐出開閉弁５５ａ及び第１利用側ガス開閉弁５６ａとともに第１利用側切換機構５３ａを構成するようにしている。

第１冷媒回収機構５７ａは、キャピラリチューブを有する冷媒管であり、その一端が、第１利用側吐出冷媒管４６ａのうち第１利用側吐出開閉弁５５ａと吐出冷媒連絡管１２とを接続する部分に接続されており、その他端が、第１利用側ガス冷媒管５４ａのうち第１利用側ガス開閉弁５６ａとガス冷媒連絡管１４とを接続する部分に接続されており、第１利用側吐出開閉弁５５ａや第１利用側ガス開閉弁５６ａの開閉状態によらず、吐出冷媒連絡管１２とガス冷媒連絡管１４とを連通させるようになっている。これにより、このヒートポンプシステム１では、熱源側冷媒が吐出冷媒連絡管１２に溜まり込みにくくなるため、熱源側冷媒回路２０における冷媒循環量不足の発生を抑えることができる。

第２冷媒回収機構５８ａは、キャピラリチューブを有する冷媒管であり、その一端が、第１利用側ガス冷媒管５４ａのうち第１利用側熱交換器４１ａのガス側と第１利用側ガス開閉弁５６ａとを接続する部分に接続されており、その他端が、第１利用側ガス冷媒管５４ａのうち第１利用側ガス開閉弁５６ａとガス冷媒連絡管１４とを接続する部分に接続されており、第１利用ユニット４ａの運転を停止している場合であっても、第１利用側ガス開閉弁５６ａをバイパスして第１利用側熱交換器４１ａのガス側とガス冷媒連絡管１４とを連通させるようになっている。これにより、このヒートポンプシステム１では、熱源側冷媒が第１利用側熱交換器４１ａに溜まり込みにくくなるため、熱源側冷媒回路２０における冷媒循環量不足の発生を抑えることができる。

第１利用側ガス逆止弁５９ａは、第１利用側ガス冷媒管５４ａのうち第１利用側ガス開閉弁５６ａとガス冷媒連絡管１４とを接続する部分に設けられている。第１利用側ガス逆止弁５９ａは、第１利用側熱交換器４１ａからガス冷媒連絡管１４へ向かう熱源側冷媒の流れを許容し、ガス冷媒連絡管１４から第１利用側熱交換器４１ａへ向かう熱源側冷媒の流れを禁止する逆止弁であり、これにより、第１利用側ガス開閉弁５６ａを通じて、ガス冷媒連絡管１４から第１利用側熱交換器４１ａへ向かう熱源側冷媒の流れが禁止されるようになっている。

第１利用側バイパス冷媒管６０ａは、第１利用側ガス開閉弁５６ａ及び第１利用側ガス逆止弁５９ａをバイパスするように第１利用側ガス冷媒管５４ａに接続されており、第１利用側ガス冷媒管５４ａの一部を構成している。第１利用側バイパス冷媒管６０ａには、ガス冷媒連絡管１４から第１利用側熱交換器４１ａへ向かう熱源側冷媒の流れを許容し、第１利用側熱交換器４１ａからガス冷媒連絡管１４へ向かう熱源側冷媒の流れを禁止する第１利用側バイパス逆止弁５９ａが設けられており、これにより、第１利用側バイパス冷媒管６０ａを通じて、ガス冷媒連絡管１４から第１利用側熱交換器４１ａへ向かう熱源側冷媒の流れが許容されるようになっている。これにより、このヒートポンプシステム１では、給湯運転モード及び給湯暖房運転モードにおいて、吐出冷媒連絡管１２だけでなくガス冷媒連絡管１４からも第１利用ユニット４ａに高圧の熱源側冷媒を送ることができるようになるため、熱源ユニット２から第１利用ユニット４ａに供給される熱源側冷媒の圧力損失が減少し、給湯能力や運転効率の向上に寄与することができる。

このヒートポンプシステム１においては、第１利用側切換機構５３ａを水媒体加熱運転状態（すなわち、第１利用側吐出開閉弁５５ａを開け、かつ、第１利用側ガス開閉弁５６ａを閉止した状態）にすることによって、上述のヒートポンプシステム１（図１参照）と同様の給湯運転モードにおける動作や給湯暖房モードにおける動作が可能である。しかも、このヒートポンプシステム１では、第１利用ユニット４ａの給冷水運転を行うとともに第２利用ユニット１０ａの冷房運転を行う給冷水冷房運転モードにおける動作も可能である。

以下、この給冷水冷房運転モードにおける動作について説明する。

第１利用ユニット４ａの給冷水運転を行うとともに第２利用ユニット１０ａの冷房運転を行う場合には、熱源側冷媒回路２０においては、熱源側切換機構２３が熱源側放熱運転状態（図２の熱源側切換機構２３の実線で示された状態）に切り換えられ、第１利用側切換機構５３ａが水媒体冷却運転状態（すなわち、第１利用側吐出開閉弁５５ａを閉止し、かつ、第１利用側ガス開閉弁５６ａを開けた状態）に切り換えられる。また、水媒体回路８０ａにおいては、水媒体切換機構１６１ａが温水暖房ユニット９ａに水媒体を供給する状態に切り換えられる。

液冷媒連絡管１３に送られた熱源側冷媒は、液冷媒連絡管１３において分岐して、第１利用ユニット４ａ及び第２利用ユニット１０ａに送られる。

第２利用ユニット１０ａに送られた熱源側冷媒は、第２利用側流量調節弁１０２ａに送られる。第２利用側流量調節弁１０２ａに送られた熱源側冷媒は、第２利用側流量調節弁１０２ａにおいて減圧されて、低圧の気液二相状態になり、第２利用側液冷媒管１０３ａを通じて、第２利用側熱交換器１０１ａに送られる。第２利用側熱交換器１０１ａに送られた低圧の熱源側冷媒は、第２利用側熱交換器１０１ａにおいて、利用側ファン１０５ａによって供給される空気媒体と熱交換を行って蒸発し、これにより、室内の冷房を行う。第２利用側熱交換器１０１ａにおいて蒸発した低圧の熱源側冷媒は、第２利用側ガス冷媒管１０４ａを通じて、第２利用ユニット１０ａからガス冷媒連絡管１４に送られる。

第１利用ユニット４ａに送られた熱源側冷媒は、第１利用側流量調節弁４２ａに送られる。第１利用側流量調節弁４２ａに送られた熱源側冷媒は、第１利用側流量調節弁４２ａにおいて減圧されて、低圧の気液二相状態になり、第１利用側液冷媒管４５ａを通じて、第１利用側熱交換器４１ａに送られる。第１利用側熱交換器４１ａに送られた低圧の熱源側冷媒は、第１利用側熱交換器４１ａにおいて、循環ポンプ４３ａによって水媒体回路８０ａを循環する水媒体と熱交換を行って蒸発する。第１利用側熱交換器４１ａにおいて蒸発した低圧の熱源側冷媒は、第１利用側切換機構５３ａを構成する第１利用側ガス開閉弁５６ａ及び第１利用側ガス冷媒管５４ａを通じて、第１利用ユニット４ａからガス冷媒連絡管１４に送られる。

第２利用ユニット１０ａ及び第１利用ユニット４ａからガス冷媒連絡管１４に送られた熱源側冷媒は、ガス冷媒連絡管１４において合流して、熱源ユニット２に送られる。熱源ユニット２に送られた低圧の熱源側冷媒は、ガス側閉鎖弁３０、第２熱源側ガス冷媒管２３ｂ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、水媒体回路８０ａにおいては、第１利用側熱交換器４１ａにおける熱源側冷媒の蒸発によって水媒体回路８０ａを循環する水媒体が冷却される。第１利用側熱交換器４１ａにおいて冷却された水媒体は、第１利用側水出口管４８ａを通じて、循環ポンプ４３ａに吸入され、昇圧された後に、第１利用ユニット４ａから水媒体連絡管１６ａに送られる。水媒体連絡管１６ａに送られた水媒体は、水媒体側切換機構１６１ａを通じて、温水暖房ユニット９ａに送られる。温水暖房ユニット９ａに送られた水媒体は、熱交換パネル９１ａにおいて吸熱し、これにより、室内の壁際等を冷却したり室内の床を冷却する。

このようにして、第１利用ユニット４ａの給冷水運転を行うとともに第２利用ユニット１０ａの冷房運転を行う給湯冷房運転モードにおける動作が行われる。

これにより、このヒートポンプシステム１では、第１利用側熱交換器４１ａにおける熱源側冷媒の放熱によって水媒体を加熱する運転（給湯運転）と第１利用側熱交換器４１ａにおける熱源側冷媒の蒸発によって水媒体を冷却する運転（給冷水運転）とを切り換えて行うことができるようになっており、しかも、第２利用側熱交換器１０１ａにおける熱源側冷媒の蒸発によって空気媒体を冷却する運転（冷房運転）を行うとともに、第１利用側熱交換器４１ａにおける熱源側冷媒の蒸発によって水媒体を冷却する運転（給冷水運転）を行うことができるようになっているため、上述のように、第１利用ユニット４ａにおいて冷却された水媒体をラジエータや床暖房パネルに使用しながら、第２利用ユニット１０ａにおいて冷却された空気媒体を室内の冷房に使用する等のような、第１利用ユニット４ａと第２利用ユニット１０ａとを組み合わせた快適な空気調和を行うことができる。

（２）変形例２
上述のヒートポンプシステム１（図２参照）では、熱源ユニット２に１つの第１利用ユニット４ａと１つの第２利用ユニット１０ａとが冷媒連絡管１２、１３、１４を介して接続されているが、図３〜図５に示されるように（ここでは、温水暖房ユニット、貯湯ユニット及び水媒体回路８０ａ、８０ｂ等の図示を省略）、複数（ここでは、２つ）の第１利用ユニット４ａ、４ｂを、冷媒連絡管１２、１３、１４を介して、互いが並列に接続されるようにしたり、及び／又は、複数（ここでは、２つ）の第２利用ユニット１０ａ、１０ｂを、冷媒連絡管１３、１４を介して、互いが並列に接続されるようにしてもよい。尚、第１利用ユニット４ｂの構成は、第１利用ユニット４ａの構成と同様であるため、第１利用ユニット４ｂの構成については、それぞれ、第１利用ユニット４ａの各部を示す符号の添字「ａ」の代わりに添字「ｂ」を付して、各部の説明を省略する。また、第２利用ユニット１０ｂの構成は、第２利用ユニット１０ａの構成と同様であるため、第２利用ユニット１０ｂの構成については、それぞれ、第２利用ユニット１０ａの各部を示す符号の添字「ａ」の代わりに添字「ｂ」を付して、各部の説明を省略する。

これにより、これらのヒートポンプシステム１では、水媒体の加熱が必要な複数の場所や用途に対応することができ、また、空気媒体の冷却が必要な複数の場所や用途に対応することができる。

（３）変形例３
上述のヒートポンプシステム１（図２〜図５参照）では、第２利用ユニット１０ａ、１０ｂ内に第２利用側流量調節弁１０２ａ、１０２ｂが設けられているが、図６に示されるように（ここでは、温水暖房ユニット、貯湯ユニット及び水媒体回路８０ａ等の図示を省略）、第２利用ユニット１０ａ、１０ｂから第２利用側流量調節弁１０２ａ、１０２ｂを省略して、第２利用側流量調節弁１０２ａ、１０２ｂを有する膨張弁ユニット１７を設けるようにしてもよい。

（第２実施形態）
上述の第１実施形態及びその変形例におけるヒートポンプシステム１では、例えば、６５℃以上の温水のような高温の水媒体を得るためには、熱源側圧縮機２１の吐出における熱源側冷媒の圧力を高くする等の運転効率の悪い条件で運転を行う必要があり、好ましいものとはいえない。

そこで、このヒートポンプシステム２００では、上述の第１実施形態におけるヒートポンプシステム１（図１参照）の構成において、図７に示されるように、第１利用側熱交換器４１ａを吐出冷媒連絡管１２から導入される熱源側冷媒と熱源側冷媒とは別の利用側冷媒との熱交換を行う熱交換器とし、第１利用ユニット４ａに、利用側冷媒を圧縮する利用側圧縮機６２ａ（後述）や利用側冷媒の放熱器として機能して水媒体を加熱することが可能な冷媒−水熱交換器６５ａ（後述）等をさらに設けることで、第１利用側熱交換器４１ａとともに利用側冷媒が循環する利用側冷媒回路４０ａを構成するようにしている。以下、このヒートポンプシステム２００の構成について説明する。

＜構成＞
−全体−
図７は、本発明の第２実施形態にかかるヒートポンプシステム２００の概略構成図である。ヒートポンプシステム２００は、蒸気圧縮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２００は、主として、熱源ユニット２と、第１利用ユニット４ａと、第２利用ユニット１０ａと、吐出冷媒連絡管１２と、液冷媒連絡管１３と、ガス冷媒連絡管１４と、貯湯ユニット８ａと、温水暖房ユニット９ａと、水媒体連絡管１５ａと、水媒体連絡管１６ａとを備えており、熱源ユニット２と第１利用ユニット４ａと第２利用ユニット１０ａとが冷媒連絡管１２、１３、１４を介して接続されることによって、熱源側冷媒回路２０を構成し、第１利用ユニット４ａが利用側冷媒回路４０ａを構成し、第１利用ユニット４ａと貯湯ユニット８ａと温水暖房ユニット９ａとが水媒体連絡管１５ａ、１６ａを介して接続されることによって、水媒体回路８０ａを構成している。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２２の潤滑のために封入されている。また、利用側冷媒回路４０ａ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又はエーテル系の冷凍機油が利用側圧縮機６２ａ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されるという観点から、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以下の冷媒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８０ａには、水媒体としての水が循環するようになっている。

尚、以下の構成に関する説明では、第１実施形態におけるヒートポンプシステム１（図１参照）と同様の構成を有する熱源ユニット２、第２利用ユニット１０ａ、貯湯ユニット８ａ、温水暖房ユニット９ａ、吐出冷媒連絡管１２、液冷媒連絡管１３、ガス冷媒連絡管１４及び水媒体連絡管１５ａ、１６ａの構成については、同じ符号を付して説明を省略し、第１利用ユニット４ａの構成のみについて説明を行う。

−第１利用ユニット−
第１利用ユニット４ａは、屋内に設置されており、冷媒連絡管１２、１３を介して熱源ユニット２及び第２利用ユニット１０ａ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、第１利用ユニット４ａは、利用側冷媒回路４０ａを構成している。さらに、第１利用ユニット４ａは、水媒体連絡管１５ａ、１６ａを介して貯湯ユニット８ａ及び温水暖房ユニット９ａに接続されており、水媒体回路８０ａの一部を構成している。

第１利用ユニット４ａは、主として、第１利用側熱交換器４１ａと、第１利用側流量調節弁４２ａと、利用側圧縮機６２ａと、冷媒−水熱交換器６５ａと、冷媒−水熱交側流量調節弁６６ａと、利用側アキュムレータ６７ａと、循環ポンプ４３ａとを有している。

第１利用側熱交換器４１ａは、熱源側冷媒と利用側冷媒との熱交換を行うことで熱源側冷媒の放熱器として機能する熱交換器であり、その熱源側冷媒が流れる流路の液側には、第１利用側液冷媒管４５ａが接続されており、その熱源側冷媒が流れる流路のガス側には、第１利用側吐出冷媒管４６ａが接続されており、その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６８ａが接続されており、その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６９ａが接続されている。第１利用側液冷媒管４５ａには、液冷媒連絡管１３が接続されており、第１利用側吐出冷媒管４６ａには、吐出冷媒連絡管１２が接続されており、カスケード側液冷媒管６８ａには、冷媒−水熱交換器６５ａが接続されており、第２カスケード側ガス冷媒管６９ａには、利用側圧縮機６２ａが接続されている。

利用側圧縮機６２ａは、利用側冷媒を圧縮する機構であり、ここでは、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６３ａによって駆動される密閉式圧縮機が採用されている。この利用側圧縮機６２ａ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。利用側圧縮機モータ６３ａは、インバータ装置（図示せず）によって、その回転数（すなわち、運転周波数）を可変でき、これにより、利用側圧縮機６２ａの容量制御が可能になっている。また、利用側圧縮機６２ａの吐出には、カスケード側吐出管７０ａが接続されており、利用側圧縮機６２ａの吸入には、カスケード側吸入管７１ａが接続されている。このカスケード側吸入管７１ａは、第２カスケード側ガス冷媒管６９ａに接続されている。

冷媒−水熱交換器６５ａは、利用側冷媒と水媒体との熱交換を行うことで利用側冷媒の放熱器として機能する熱交換器であり、その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６８ａが接続されており、その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７２ａが接続されており、その水媒体が流れる流路の入口側には、第１利用側水入口管４７ａが接続されており、その水媒体が流れる流路の出口側には、第１利用側水出口管４８ａが接続されている。第１カスケード側ガス冷媒管７２ａは、カスケード側吐出管７０ａに接続されており、第１利用側水入口管４７ａには、水媒体連絡管１５ａが接続されており、第１利用側水出口管４８ａには、水媒体連絡管１６ａが接続されている。

冷媒−水熱交側流量調節弁６６ａは、開度制御を行うことで冷媒−水熱交換器６５ａを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り、カスケード側液冷媒管６８ａに設けられている。

利用側アキュムレータ６７ａは、カスケード側吸入管７１ａに設けられており、利用側冷媒回路４０ａを循環する利用側冷媒をカスケード側吸入管７１ａから利用側圧縮機６２ａに吸入される前に一時的に溜めるための容器である。

このように、利用側圧縮機６２ａ、冷媒−水熱交換器６５ａ、冷媒−水熱交側流量調節弁６６ａ及び第１利用側熱交換器４１ａが冷媒管７１ａ、７０ａ、７２ａ、６８ａ、６９ａを介して接続されることによって、利用側冷媒回路４０ａが構成されている。

これにより、第１利用ユニット４ａは、第１利用側熱交換器４１ａを吐出冷媒連絡管１２から導入される熱源側冷媒の放熱器として機能させることで、第１利用側熱交換器４１ａにおいて放熱した熱源側冷媒を液冷媒連絡管１３に導出し、第１利用側熱交換器４１ａにおける熱源側冷媒の放熱によって利用側冷媒回路４０ａを循環する利用側冷媒を加熱し、この加熱された利用側冷媒が利用側圧縮機６２ａにおいて圧縮された後に、冷媒−水熱交換器６５ａにおいて放熱することによって水媒体を加熱する給湯運転を行うことが可能になっている。

また、第１利用ユニット４ａには、各種のセンサが設けられている。具体的には、第１利用ユニット４ａには、第１利用側熱交換器４１ａの液側における熱源側冷媒の温度である第１利用側冷媒温度Ｔｓｃ１を検出する第１利用側熱交温度センサ５０ａと、冷媒−水熱交換器６５ａ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を検出する第１冷媒−水熱交温度センサ７３ａと、冷媒−水熱交換器６５ａ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５１ａと、冷媒−水熱交換器６５ａの出口における水媒体の温度である水媒体出口温度Ｔｗｌを検出する水媒体出口温度センサ５２ａと、利用側圧縮機６２ａ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を検出する利用側吸入圧力センサ７４ａと、利用側圧縮機６２ａ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圧力センサ７５ａと、利用側圧縮機６２ａ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を検出する利用側吐出温度センサ７６ａとが設けられている。

＜動作＞
次に、ヒートポンプシステム２００の動作について説明する。

ヒートポンプシステム２００の運転モードとしては、第１利用ユニット４ａの給湯運転（すなわち、貯湯ユニット８ａ及び／又は温水暖房ユニット９ａの運転）のみを行う給湯運転モードと、第２利用ユニット１０ａの冷房運転のみを行う冷房運転モードと、第２利用ユニット１０ａの暖房運転のみを行う暖房運転モードと、第１利用ユニット４ａの給湯運転を行うとともに第２利用ユニット１０ａの暖房運転を行う給湯暖房運転モードと、第１利用ユニット４ａの給湯運転を行うとともに第２利用ユニット１０ａの冷房運転を行う給湯冷房運転モードとがある。

以下、ヒートポンプシステム２００の５つの運転モードにおける動作について説明する。

−給湯運転モード−
第１利用ユニット４ａの給湯運転のみを行う場合には、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７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及び第２利用側流量調節弁１０２ａが閉止された状態になる。また、水媒体回路８０ａにおいては、水媒体切換機構１６１ａが貯湯ユニット８ａ及び／又は温水暖房ユニット９ａに水媒体を供給する状態に切り換えられる。

吐出冷媒連絡管１２に送られた高圧の熱源側冷媒は、第１利用ユニット４ａに送られる。第１利用ユニット４ａに送られた高圧の熱源側冷媒は、第１利用側吐出冷媒管４６ａ及び第１利用側吐出逆止弁４９ａを通じて、第１利用側熱交換器４１ａに送られる。第１利用側熱交換器４１ａに送られた高圧の熱源側冷媒は、第１利用側熱交換器４１ａにおいて、利用側冷媒回路４０ａ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。第１利用側熱交換器４１ａにおいて放熱した高圧の熱源側冷媒は、第１利用側流量調節弁４２ａ及び第１利用側液冷媒管４５ａを通じて、第１利用ユニット４ａから液冷媒連絡管１３に送られる。

一方、利用側冷媒回路４０ａにおいては、第１利用側熱交換器４１ａにおける熱源側冷媒の放熱によって利用側冷媒回路４０ａ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。第１利用側熱交換器４１ａ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６９ａを通じて、利用側アキュムレータ６７ａに送られる。利用側アキュムレータ６７ａに送られた低圧の利用側冷媒は、カスケード側吸入管７１ａを通じて、利用側圧縮機６２ａ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７０ａに吐出される。カスケード側吐出管７０ａ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７２ａを通じて、冷媒−水熱交換器６５ａに送られる。冷媒−水熱交換器６５ａに送られた高圧の利用側冷媒は、冷媒−水熱交換器６５ａにおいて、循環ポンプ４３ａによって水媒体回路８０ａ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６５ａ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６６ａにおいて減圧されて、低圧の気液二相状態になり、カスケード側液冷媒管６８ａを通じて、再び、第１利用側熱交換器４１ａに送られる。

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

−冷房運転モード−
第２利用ユニット１０ａの冷房運転のみを行う場合には、熱源側冷媒回路２０においては、熱源側切換機構２３が熱源側放熱運転状態（図７の熱源側切換機構２３の実線で示された状態）に切り換えられ、第１利用側流量調節弁４２ａが閉止された状態になる。

液冷媒連絡管１３に送られた高圧の熱源側冷媒は、第２利用ユニット１０ａに送られる。第２利用ユニット１０ａに送られた高圧の熱源側冷媒は、第２利用側流量調節弁１０２ａに送られる。第２利用側流量調節弁１０２ａに送られた高圧の熱源側冷媒は、第２利用側流量調節弁１０２ａにおいて減圧されて、低圧の気液二相状態になり、第２利用側液冷媒管１０３ａを通じて第２利用側熱交換器１０１ａに送られる。

そして、第２利用側熱交換器１０１ａに送られた低圧の熱源側冷媒は、第２利用側熱交換器１０１ａにおいて、利用側ファン１０５ａによって供給される空気媒体と熱交換を行って蒸発し、これにより、室内の冷房を行う。第２利用側熱交換器１０１ａにおいて蒸発した低圧の熱源側冷媒は、第２利用側ガス冷媒管１０４ａを通じて、第２利用ユニット１０ａからガス冷媒連絡管１４に送られる。

−暖房運転モード−
第２利用ユニット１０ａの暖房運転のみを行う場合には、熱源側冷媒回路２０においては、熱源側切換機構２３が熱源側放熱運転状態（図７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及び第１利用側流量調節弁４２ａが閉止された状態になる。

第２利用ユニット１０ａにおいては、第２利用側流量調節弁１０２ａは、第２利用側熱交換器１０１ａの出口（すなわち、第２利用側熱交換器１０１ａの液側）における熱源側冷媒の熱源側過冷却度ＳＣ１１が目標熱源側過冷却度ＳＣ１１ｓで一定になるように開度制御されるようになっている。本実施形態において、第２利用側熱交換器１０１ａの出口における熱源側冷媒の熱源側過冷却度ＳＣ１１は、熱源側吐出圧力センサ３４により検出される熱源側圧縮機２１の熱源側吐出圧力Ｐｄを凝縮温度Ｔｃに対応する飽和温度値に換算し、この熱源側冷媒の飽和温度値から第２利用側液側温度センサ１０８ａにより検出される冷媒温度値を差し引くことによって検出される。なお、第２利用側熱交換器１０１ａ内を流れる冷媒の温度を検出する温度センサを設けて、この温度センサにより検出される凝縮温度Ｔｃに対応する冷媒温度値を、第２利用側液側温度センサ１０８ａにより検出される冷媒温度値から差し引くことによって第２利用側熱交換器１０１ａの出口における冷媒の過冷却度ＳＣｒを検出するようにしてもよい。

−給湯暖房運転モード−
第１利用ユニット４ａの給湯運転を行うとともに第２利用ユニット１０ａの暖房運転を行う場合には、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７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が閉止された状態になる。また、水媒体回路８０ａにおいては、水媒体切換機構１６１ａが貯湯ユニット８ａ及び／又は温水暖房ユニット９ａに水媒体を供給する状態に切り換えられる。

−給湯冷房運転モード−
第１利用ユニット４ａの給湯運転を行うとともに第２利用ユニット１０ａの冷房運転を行う場合には、熱源側冷媒回路２０においては、熱源側切換機構２３が熱源側放熱運転状態（図７の熱源側切換機構２３の実線で示された状態）に切り換えられる。また、水媒体回路８０ａにおいては、水媒体切換機構１６１ａが貯湯ユニット８ａ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低圧の熱源側冷媒は、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において冷凍機油が分離される。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、その一部が、熱源側吐出分岐管２１ｄ及び吐出側閉鎖弁３１を通じて、熱源ユニット２から吐出冷媒連絡管１２に送られ、その残りが、熱源側切換機構２３及び第１熱源側ガス冷媒管２３ａ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に送られた高圧の熱源側冷媒は、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放熱する。熱源側熱交換器において放熱した高圧の熱源側冷媒は、熱源側膨張弁２５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、熱源側液冷媒管２４ａから吸入戻し管２６に分岐された熱源側冷媒と熱交換を行って過冷却状態になるように冷却される。吸入戻し管２６を流れる熱源側冷媒は、熱源側吸入管２１ｃに戻される。過冷却器２７において冷却された熱源側冷媒は、熱源側液冷媒管２４ａ及び液側閉鎖弁２９を通じて、熱源ユニット２から液冷媒連絡管１３に送られる。

熱源ユニット２及び第１利用ユニット４ａから液冷媒連絡管１３に送られた熱源側冷媒は、液冷媒連絡管１３において合流して、第２利用ユニット１０ａに送られる。第２利用ユニット１０ａに送られた熱源側冷媒は、第２利用側流量調節弁１０２ａに送られる。第２利用側流量調節弁１０２ａに送られた熱源側冷媒は、第２利用側流量調節弁１０２ａにおいて減圧されて、低圧の気液二相状態になり、第２利用側液冷媒管１０３ａを通じて第２利用側熱交換器１０１ａに送られる。第２利用側熱交換器１０１ａに送られた低圧の熱源側冷媒は、第２利用側熱交換器１０１ａにおいて、利用側ファン１０５ａによって供給される空気媒体と熱交換を行って蒸発し、これにより、室内の冷房を行う。第２利用側熱交換器１０１ａにおいて蒸発した低圧の熱源側冷媒は、第２利用側ガス冷媒管１０４ａを通じて、第２利用ユニット１０ａからガス冷媒連絡管１４に送られる。

また、水媒体回路８０ａにおいては、冷媒−水熱交換器６５ａにおける利用側冷媒の放熱によって水媒体回路８０ａを循環する水媒体が加熱される。冷媒−水熱交換器６５ａにおいて加熱された水媒体は、第１利用側水出口管４８ａを通じて、循環ポンプ４３ａに吸入され、昇圧された後に、第１利用ユニット４ａから水媒体連絡管１６ａに送られる。水媒体連絡管１６ａに送られた水媒体は、水媒体側切換機構１６１ａを通じて、貯湯ユニット８ａに送られる。貯湯ユニット８ａに送られた水媒体は、熱交換コイル８２ａにおいて貯湯タンク８１ａ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８１ａ内の水媒体を加熱する。

＜特徴＞
このヒートポンプシステム２００には、以下のような特徴がある。

−Ａ−
このヒートポンプシステム２００では、熱源側冷媒回路２０と水媒体回路８０ａとの間に利用側冷媒回路４０ａが介在している点が第１実施形態におけるヒートポンプシステム１とは異なるが、第１実施形態におけるヒートポンプシステム１と同様に、熱源側熱交換器２４に熱源側冷媒が溜まり込んで第２利用ユニット１０ａへ流入する冷媒量が不足する場合に、第２利用側流量調節弁１０２ａの開度が少なくとも所定開度よりも開いた状態になりやすくなるが、このように第２利用側流量調節弁１０２ａの状態に応じて熱源側ファン３２の運転容量の制御を行うと熱源側熱交換器２４に溜まり込んだ熱源側冷媒を第２利用ユニット１０ａへ導いて第２利用ユニット１０ａにおける冷媒量の不足を解消することができる。また、第１利用ユニット４ａにおける給湯負荷が大きい場合に、第１利用側熱交換器４１ａに熱源側冷媒が溜まり込んで第１利用側流量調節弁４２ａの開度が少なくとも所定開度よりも開いた状態になりやすくなるが、このように第１利用側流量調節弁４２ａの状態に応じて循環ポンプ４３ａの容量制御を行うことにより熱源側冷媒が第１利用側熱交換器４１ａに溜まりにくくすることができる。

−Ｂ−
このヒートポンプシステム２００では、熱源側冷媒回路２０と水媒体回路８０ａとの間に利用側冷媒回路４０ａが介在している点が第１実施形態におけるヒートポンプシステム１とは異なるが、第１実施形態におけるヒートポンプシステム１と同様に、第２利用ユニット１０ａの冷房運転を行う場合に、水媒体を介しての熱の利用（給湯の利用）が無くとも水媒体を加熱することにより、第２利用ユニット１０ａを冷房運転する際に放熱器側で発生する排熱を利用することができる。しかしながら、このように第２利用ユニット１０ａの冷房運転を主目的とし、第１利用ユニット４ａにおける水媒体の加熱運転をエネルギー効率を向上させるために、第２利用ユニット１０ａの冷房運転に伴う排熱回収を行う場合には、第２利用ユニット１０ａの冷房運転および第１利用ユニット４ａの運転が開始した直後等のような水媒体の温度が低い運転条件において、水媒体の温度が低いために給湯負荷が冷房負荷よりも大きい場合が多い。このときに、給湯負荷にあわせて、第２利用ユニット１０ａの冷房運転を続けてしまうと冷房負荷に対して過大なエネルギーを要する運転となってしまい効率が悪い。したがって、これを防止するために、第２利用ユニット１０ａにかかる冷房負荷に、給湯負荷を合わせる必要がある。

（１）変形例１
上述のヒートポンプシステム２００（図７参照）において、図８に示されるように、冷媒−水熱交換器６５ａを利用側冷媒の放熱器として機能させるとともに第１利用側熱交換器４１ａを利用側冷媒の蒸発器として機能させる利用側放熱運転状態と冷媒−水熱交換器６５ａを利用側冷媒の蒸発器として機能させるとともに第１利用側熱交換器４１ａを利用側冷媒の放熱器として機能させる利用側蒸発運転状態とを切り換えることが可能な第２利用側切換機構６４ａを利用側冷媒回路４０ａにさらに設け、第１利用ユニット４ａをガス冷媒連絡管１４にさらに接続し、第１利用側熱交換器４１ａを吐出冷媒連絡管１２から導入される熱源側冷媒の放熱器として機能させる水媒体加熱運転状態と第１利用側熱交換器４１ａを液冷媒連絡管１３から導入される熱源側冷媒の蒸発器として機能させる水媒体冷却運転状態とを切り換えることが可能な第１利用側切換機構５３ａをさらに設けるようにしてもよい。

ここで、第２利用側切換機構６４ａは、四路切換弁であり、カスケード側吐出管７０ａと、カスケード側吸入管７１ａと、第１カスケード側ガス冷媒管７２ａと、第２カスケード側ガス冷媒管６９ａとに接続されている。そして、第２利用側切換機構６４ａは、カスケード側吐出管７０ａと第１カスケード側ガス冷媒管７２ａとを連通させるとともに、第２カスケード側ガス冷媒管６９ａとカスケード側吸入管７１ａとを連通（利用側放熱運転状態に対応、図８の第２利用側切換機構６４ａの実線を参照）したり、カスケード側吐出管７０ａと第２カスケード側ガス冷媒管６９ａとを連通させるとともに、第１カスケード側ガス冷媒管７２ａとカスケード側吸入管７１ａとを連通（利用側蒸発運転状態に対応、図８の第２利用側切換機構６４ａの破線を参照）する切り換えを行うことが可能である。尚、第２利用側切換機構６４ａ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、上述と同様の利用側冷媒の流れの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。

（２）変形例２
上述のヒートポンプシステム２００（図８参照）では、熱源ユニット２に１つの第１利用ユニット４ａと１つの第２利用ユニット１０ａとが冷媒連絡管１２、１３、１４を介して接続されているが、第１実施形態の変形例１０（図３〜図５参照）と同様に、図９〜図１１に示されるように（ここでは、温水暖房ユニット、貯湯ユニット及び水媒体回路８０ａ、８０ｂ等の図示を省略）、複数（ここでは、２つ）の第１利用ユニット４ａ、４ｂを、冷媒連絡管１２、１３、１４を介して、互いが並列に接続されるようにしたり、及び／又は、複数（ここでは、２つ）の第２利用ユニット１０ａ、１０ｂを、冷媒連絡管１２、１４を介して、互いが並列に接続されるようにしてもよい。尚、第１利用ユニット４ｂの構成は、第１利用ユニット４ａの構成と同様であるため、第１利用ユニット４ｂの構成については、それぞれ、第１利用ユニット４ａの各部を示す符号の添字「ａ」の代わりに添字「ｂ」を付して、各部の説明を省略する。また、第２利用ユニット１０ｂの構成は、第２利用ユニット１０ａの構成と同様であるため、第２利用ユニット１０ｂの構成については、それぞれ、第２利用ユニット１０ａの各部を示す符号の添字「ａ」の代わりに添字「ｂ」を付して、各部の説明を省略する。

これにより、これらのヒートポンプシステム２００では、水媒体の加熱が必要な複数の場所や用途に対応することができ、また、空気媒体の冷却が必要な複数の場所や用途に対応することができる。

（３）変形例３
上述のヒートポンプシステム２００（図８〜図１１参照）では、第２利用ユニット１０ａ、１０ｂ内に第２利用側流量調節弁１０２ａ、１０２ｂが設けられているが、図１２に示されるように（ここでは、温水暖房ユニット、貯湯ユニット及び水媒体回路８０ａ等の図示を省略）、第２利用ユニット１０ａ、１０ｂから第２利用側流量調節弁１０２ａ、１０２ｂを省略して、第２利用側流量調節弁１０２ａ、１０２ｂを有する膨張弁ユニット１７を設けるようにしてもよい。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態及びその変形例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

＜Ａ＞
第１実施形態及びその変形例にかかるヒートポンプシステム１において、例えば、第２熱源側ガス冷媒管２３ｂと熱源側吸入管２１ｃとを連通させることによってガス冷媒連絡管１４を冷凍サイクルにおける低圧の熱源側冷媒が流れる冷媒管として使用し、これにより、第２利用側熱交換器１０１ａ、１０１ｂを熱源側冷媒の蒸発器としてのみ機能させるようにして、第２利用ユニット１０ａ、１０ｂを冷房専用の利用ユニットにしてもよい。この場合においても、給湯冷房運転モードにおける運転が可能であり、省エネルギー化を図ることができる。

＜Ｂ＞
第２実施形態及びその変形例にかかるヒートポンプシステム２００において、例えば、第２熱源側ガス冷媒管２３ｂと熱源側吸入管２１ｃとを連通させることによってガス冷媒連絡管１４を冷凍サイクルにおける低圧の熱源側冷媒が流れる冷媒管として使用し、これにより、第２利用側熱交換器１０１ａ、１０１ｂを熱源側冷媒の蒸発器としてのみ機能させるようにして、第２利用ユニット１０ａ、１０ｂを冷房専用の利用ユニットにしてもよい。この場合においても、給湯冷房運転モードにおける運転が可能であり、省エネルギー化を図ることができる。

＜Ｃ＞
第１、第２実施形態及びそれらの変形例にかかるヒートポンプシステム１、２００において、第２利用ユニット１０ａ、１０ｂが室内の冷暖房に使用される利用ユニットではなく、冷蔵や冷凍等の冷暖房とは異なる用途に使用されるものであってもよい。

＜Ｄ＞
第２実施形態及びその変形例にかかるヒートポンプシステム２００においては、利用側冷媒としてＨＦＣ−１３４ａが使用されているが、これに限定されず、例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２、３、３、３−テトラフルオロ−１−プロペン）等、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以下の冷媒であればよい。

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の省エネルギー化を図ることができる。

１、２００ヒートポンプシステム
２熱源ユニット
４ａ、４ｂ第１利用ユニット
１０ａ、１０ｂ第２利用ユニット
１２吐出冷媒連絡管
１３液冷媒連絡管
１４ガス冷媒連絡管
２１熱源側圧縮機
２３熱源側切換機構
２４熱源側熱交換器
４１ａ、４１ｂ第１利用側熱交換器
４２ａ、４２ｂ第１利用側流量調節弁
４３ａ、４３ｂ循環ポンプ
５７ａ、５７ｂ第１冷媒回収機構
５８ａ、５８ｂ第２冷媒回収機構
６２ａ、６２ｂ利用側圧縮機
６５ａ、６５ｂ冷媒−水熱交換器
８０ａ、８０ｂ水媒体回路
１０１ａ、１０１ｂ第２利用側熱交換器

特開昭６０−１６４１５７号公報

Claims

熱源側冷媒を圧縮する熱源側圧縮機（２１）と、熱源側熱交換器（２４）と、前記熱源側熱交換器の熱交換効率を調整可能な容量可変式の熱源側送風機（３２）と、前記熱源側熱交換器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前記熱源側熱交換器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ることが可能な熱源側切換機構（２３）と、を有する熱源ユニット（２）と、
前記熱源側切換機構が前記熱源側放熱運転状態及び前記熱源側蒸発運転状態のいずれにおいても前記熱源側圧縮機の吐出から前記熱源ユニット外に熱源側冷媒を導出することが可能な吐出冷媒連絡管（１２）と、
前記熱源側切換機構が前記熱源側放熱運転状態において熱源側冷媒の放熱器として機能する前記熱源側熱交換器の出口から前記熱源ユニット外に熱源側冷媒を導出することが可能で、かつ、前記熱源側切換機構が前記熱源側蒸発運転状態において前記熱源ユニット外から熱源側冷媒の蒸発器として機能する前記熱源側熱交換器の入口に熱源側冷媒を導入することが可能な液冷媒連絡管（１３）と、
前記熱源ユニット外から前記熱源側圧縮機の吸入に熱源側冷媒を導入することが可能なガス冷媒連絡管（１４）と、
前記熱源側圧縮機により圧縮された熱源側冷媒の放熱器として機能することが可能な第１利用側熱交換器（４１ａ、４１ｂ）と、前記第１利用側熱交換器における熱源側冷媒の放熱による水媒体への放熱量を調節する放熱量調節手段（４３ａ、４３ｂ）と、前記第１利用側熱交換器を流れる熱源側冷媒の流量を調節することが可能な第1利用側流量調節弁（４２ａ、４２ｂ）とを有し、前記第１利用側熱交換器における熱源側冷媒の放熱によって水媒体を加熱する運転である水媒体加熱運転を行うことが可能な第１利用ユニット（４ａ、４ｂ）と、
前記熱源側切換機構が前記熱源側放熱運転状態において熱源側冷媒の蒸発器として少なくとも機能することが可能な第２利用側熱交換器（１０１ａ、１０１ｂ）と、前記第２利用側熱交換器を流れる熱源側冷媒の流量を調節することが可能な第２利用側流量調節弁（１０２ａ、１０２ｂ）と、を有し、前記第２利用側熱交換器において蒸発した熱源側冷媒を前記ガス冷媒連絡管に導出し、前記第２利用側熱交換器における熱源側冷媒の蒸発によって空気媒体を冷却する冷房運転を少なくとも行うことが可能な第２利用ユニット（１０ａ、１０ｂ）と、
を備え、
前記第２利用ユニットを前記冷房運転するとともに前記第１利用ユニットを前記水媒体加熱運転する場合において、前記第１利用側流量調節弁および前記第２利用側流量調節弁の状態に応じて、前記放熱量調節手段の放熱量の制御または前記熱源側送風機の運転容量の制御を行う、
ヒートポンプシステム（１、２００）。
前記第２利用側流量調節弁は、その開度を調節することにより、前記第２利用側熱交換器における前記熱源側冷媒の過熱度を所定過熱度とする過熱度一定制御を行い、
前記第２利用側流量調節弁が所定開度以上に達した場合には、前記熱源側送風機の風量を下げる制御を行う、
請求項１に記載のヒートポンプシステム。
前記第１利用側熱交換器（４１ａ、４１ｂ）は、熱源側冷媒と水媒体との熱交換を行う熱交換器である、請求項１または２に記載のヒートポンプシステム（１）。
前記第１利用側熱交換器（４１ａ、４１ｂ）において熱源側冷媒との間で熱交換を行う水媒体が循環する水媒体回路（８０ａ、８０ｂ）をさらに備え、
前記放熱量調節手段は、容量可変型の循環ポンプ（４３ａ、４３ｂ）であり、
前記第１利用側流量調節弁は、その開度を調節することにより前記第１利用側熱交換器における前記熱源側冷媒の過冷却度を所定過冷却度とする過冷却度一定制御を行い、
前記第１利用側流量調節弁が所定開度以上に達した場合には、前記水媒体回路を循環する水媒体の流量が小さくなるように前記循環ポンプの容量制御を行う、
請求項３に記載のヒートポンプシステム（１）。
前記第１利用側熱交換器（４１ａ、４１ｂ）は、熱源側冷媒と熱源側冷媒とは別の利用側冷媒との熱交換を行う熱交換器であり、
前記第１利用ユニット（４ａ、４ｂ）は、利用側冷媒を圧縮する利用側圧縮機（６２ａ、６２ｂ）と、利用側冷媒の放熱器として機能して水媒体を加熱することが可能な冷媒−水熱交換器（６５ａ、６５ｂ）とをさらに有しており、前記第１利用側熱交換器とともに利用側冷媒が循環する利用側冷媒回路（４０ａ、４０ｂ）を構成している、
請求項１または２に記載のヒートポンプシステム（２００）。
容量可変型の循環ポンプ（４３ａ、４３ｂ）を有し、前記冷媒−水熱交換器（６５ａ、６５ｂ）において利用側冷媒との間で熱交換を行う水媒体が循環する水媒体回路（８０ａ、８０ｂ）をさらに備え、
前記放熱量調節手段は、容量可変型の循環ポンプ（４３ａ、４３ｂ）であり、
前記第１利用側流量調節弁は、その開度を調節することにより前記第１利用側熱交換器における前記熱源側冷媒の過冷却度を所定過冷却度とする過冷却度一定制御を行い、
前記第１利用側流量調節弁が所定開度以上に達した場合には、前記水媒体回路を循環する水媒体の流量が小さくなるように前記循環ポンプの容量制御を行う、
請求項５に記載のヒートポンプシステム（２００）。