JP5455521B2

JP5455521B2 - 空調給湯システム

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Publication number: JP5455521B2
Application number: JP2009219896A
Authority: JP
Inventors: 和広遠藤; 達郎藤居
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2029-09-25
Also published as: JP2011069529A

Description

本発明は、空調給湯システム及びヒートポンプユニットに係り、特に、冷房と暖房とを切替えて行う空気温度調節用冷媒回路と、貯湯を行う給湯用冷媒回路とが中間熱交換器を介して接続されて二元冷凍サイクルを備える空調給湯システムに好適なものである。

この種の空調給湯システムとしては、特許文献１に示されたものがある。

特許文献１には、高温出力を行う高温サイクルと、中温出力又は低温出力を行う中温サイクルとを備え、高温サイクルの蒸発器と中温サイクルの凝縮器とが熱交換可能に構成されている。高温出力と低温出力同時運転時において、中温サイクルの排熱を高温サイクルで有効に利用でき、経済的な運転が可能である。

特開平４−３２６６９号公報

ところで、特許文献１に記載のヒートポンプシステムでは、中温サイクルと高温サイクルとを同時に運転する場合には、中温サイクルの排熱を有効に利用することができるが、中温サイクル又は高温サイクルを単独で運転する場合には、排熱を利用することができず、大幅にエネルギ消費を削減することができないという課題がある。

本発明の目的は、冷媒回路の排温冷熱を有効利用し、高いエネルギ効率を得ることにある。

上記目的を達成する本発明の空調給湯システムは、空気温度調節用冷媒回路と、給湯用冷媒回路と、空気温度調節用冷媒回路及び給湯用冷媒回路を循環する冷媒と熱交換を行って蓄熱する熱媒体を循環させる熱媒体回路とを備え、前記空気温度調節用冷媒回路を循環する冷媒と、前記給湯用冷媒回路を循環する冷媒と、前記熱媒体回路を循環する熱媒体との間で熱交換を行う中間熱交換器を有し、前記中間熱交換器を前記空気温度調節用冷媒回路の凝縮器として機能させるとともに、前記給湯用冷媒回路の蒸発器として機能させ、前記中間熱交換器において給湯用冷媒回路を循環する冷媒に対して前記空気温度調節用冷媒回路を循環する冷媒の温熱を与えることにより、前記空気温度調節用冷媒回路による空気冷却運転及び前記給湯用冷媒回路による給湯運転を行い、前記空気温度調節用冷媒回路には、前記中間熱交換器と並列に配置される空気温度調節用空気熱交換器が備えられるとともに、前記給湯用冷媒回路には、前記中間熱交換器と並列に配置される給湯用空気熱交換器が備えられ、給湯用冷媒回路を循環する冷媒の前記中間熱交換器における必要熱量と前記空気温度調節用冷媒回路を循環する冷媒の前記中間熱交換器における放熱量とが吊り合わない場合、不足する熱を前記空気温度調節用空気熱交換器又は給湯用空気熱交換器における熱交換により補うことを特徴とする。

本発明によれば、冷媒回路の排温冷熱を有効利用することにより、高いエネルギ効率を得ることができる。

本発明の第１の実施例に係る空調給湯システムの系統図である。本発明の第１の実施例に係る運転モードの状態表である。本発明の第１の実施例に係る図２の＜１＞運転モードＮo.１−０の冷媒，水及び熱媒体の流れを示す系統図である。本発明の第１の実施例に係る図２の＜２＞運転モードＮo.１−１の冷媒，水及び熱媒体の流れを示す系統図である。本発明の第１の実施例に係る図２の＜３＞運転モードＮo.２−０ａの冷媒，水及び熱媒体の流れを示す系統図である。本発明の第１の実施例に係る図２の＜４＞運転モードＮo.２−０ｂの冷媒，水及び熱媒体の流れを示す系統図である。本発明の第１の実施例に係る図２の＜５＞運転モードＮo.２−１の冷媒，水及び熱媒体の流れを示す系統図である。本発明の第１の実施例に係る図２の＜６＞運転モードＮo.２−２の冷媒，水及び熱媒体の流れを示す系統図である。本発明の第１の実施例に係る図２の＜７＞運転モードＮo.３−０の冷媒及び水の流れを示す系統図である。本発明の第１の実施例に係る図２の＜８＞運転モードＮo.３−１の冷媒，水及び熱媒体の流れを示す系統図である。本発明の第１の実施例に係る図２の＜９＞運転モードＮo.４−０の冷媒及び熱媒体の流れを示す系統図である。本発明の第１の実施例に係る図２の＜１０＞運転モードＮo.４−１の冷媒及び熱媒体の流れを示す系統図である。本発明の第１の実施例に係る図２の＜１１＞運転モードＮo.５−０の冷媒及び熱媒体の流れを示す系統図である。本発明の第１の実施例に係る図２の＜１２＞運転モードＮo.５−１の冷媒及び熱媒体の流れを示す系統図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

以下、本発明に係る空調給湯システム及びヒートポンプユニットの一実施例を、図１から図１４を用いて説明する。

本実施例に係る空調給湯システム１００は、図１に示すように、空気温度調節用冷媒回路５と、給湯用冷媒回路６と、空気温度調節用冷媒回路５及び給湯用冷媒回路６を循環する冷媒と熱交換を行って温熱又は冷熱を蓄熱する熱媒体を循環させる熱媒体回路７とを備え、前記空気温度調節用冷媒回路５を循環する冷媒と、給湯用冷媒回路６を循環する冷媒と、熱媒体回路７を循環する熱媒体との間で熱交換を行う中間熱交換器２３を有する。

以下、具体的に説明する。図１は空調給湯システム１００の系統図である。空調給湯システム１００は室外に配置されるヒートポンプユニット１と、室内に配置される室内ユニット２と、室外に配置される給湯・蓄熱タンクユニット３と、室外に配置される太陽熱集熱器４とを備える。また、空調給湯システム１００は冷房と暖房を切替えて行う空気温度調節用冷媒回路５と、給湯のための運転を行う給湯用冷媒回路６と、温冷熱源を用いて放熱又は採熱を行う熱媒体回路７と、空気温度調節用熱媒体回路８ａ，８ｂと、給湯回路９と、太陽熱集熱用熱媒体回路１０，出湯経路１１とを備える。前記熱媒体回路７を循環する熱媒体は、太陽熱集熱器４において得られる熱によって加熱される。

なお、空気温度調節用冷媒回路５と給湯用冷媒回路６とは、冷凍サイクルの熱の温度レベルを考慮して、低温側冷媒回路及び高温側冷媒回路と称することができる。

前記ヒートポンプユニット１は、圧縮機２１と利用側熱交換器２８とを有する空気温度調節用冷媒回路５と、圧縮機４１と利用側熱交換器４２とを有する給湯用冷媒回路６とを備え、空気温度調節用冷媒回路５と給湯用冷媒回路６との間には中間熱交換器２３が配置され、前記中間熱交換器２３には、空気温度調節用冷媒回路５及び給湯用冷媒回路６を循環する冷媒と熱交換する熱媒体が導入され、前記中間熱交換器２３において、前記空気温度調節用冷媒回路５を循環する冷媒と、給湯用冷媒回路６を循環する冷媒と、前記熱媒体との間で熱交換を行うものである。

空気温度調節用冷媒回路５は、空気温度調節用冷媒を圧縮して高温の冷媒とする圧縮機２１と、冷房運転と暖房運転とで空気温度調節用冷媒の流れ方向を切替える四方弁２２と、給湯用冷媒回路６の給湯用冷媒及び熱媒体回路７の熱媒体との熱交換を行う中間熱交換器２３の空気温度調節用冷媒伝熱管２３ａと、中間熱交換器２３と直列に配置された空気温度調節用冷媒を減圧する減圧装置としての膨張弁２４と、中間熱交換器２３と並列に配置され、ファン２６により送られてくる室外空気との熱交換を行う空気熱交換器２５と、空気熱交換器２５と直列に配置された空気温度調節用冷媒を減圧する減圧装置としての膨張弁２７と、空気温度調節用熱媒体回路８ａの熱媒体との熱交換を行う利用側熱交換器２８の空気温度調節用冷媒伝熱管２８ａとを環状に空気温度調節用冷媒管路で接続して構成されている。

空気温度調節用冷媒回路５の冷媒としては、例えば、地球温暖化係数が小さい自然冷媒であるＲ２９０（プロパン）が用いられるが、これに限定されるものではない。

圧縮機２１は、容量制御が可能な可変容量型圧縮機である。このような圧縮機としては、ピストン式，ロータリー式，スクロール式，スクリュー式，遠心式のものを採用可能である。具体的には、圧縮機２１は、スクロール式の圧縮機であり、インバータ制御により容量制御が可能で、低速から高速まで回転速度が可変である。

中間熱交換器２３は、空気温度調節用冷媒伝熱管２３ａと、給湯用冷媒伝熱管２３ｂと、熱媒体伝熱管２３ｃとがお互いに接触するように一体に構成されている三流体熱交換器である。また、利用側熱交換器２８は、空気温度調節用冷媒伝熱管２８ａと、空気温度調節用熱媒体伝熱管２８ｂとが接触するように構成されている。膨張弁２４，２７は、中間熱交換器２３と空気熱交換器２５との冷媒流量比率の調整を行う。

なお、膨張弁２４，２７は、中間熱交換器２３及び空気熱交換器２５が設けられる配管における冷媒の流量比率を変更するために用いられるものであるが、配管が中間熱交換器２３及び空気熱交換器２５が設けられる配管に分岐する分岐部分に三方弁を設けるものであってもよい。

空気温度調節用熱媒体回路８ａは、空気温度調節用冷媒回路５の利用側熱交換器２８の空気温度調節用熱媒体伝熱管２８ｂと、空気温度調節用冷媒回路側の往き配管２９と、空気温度調節用往き配管３０と、室内空気との熱交換を行う室内ユニット２内に設置された室内熱交換器３１と、空気温度調節用熱媒体循環ポンプ３３，空気温度調節用熱媒体流量センサ３６を含む空気温度調節用戻り配管３２と、開閉弁３５ａを含む空気温度調節用冷媒回路側の戻り配管３４とを環状に接続して構成されている。

循環ポンプ３３は空気温度調節用熱媒体回路８ａ内に熱媒体を循環させるポンプであり、流量センサ３６は熱媒体の流量を検知するセンサである。開閉弁３５ａは、後述の開閉弁３５ｂと共に、空気温度調節用熱媒体回路８ａと、後述の空気温度調節用熱媒体回路８ｂとの切替えを行う。

ここで、空気温度調節用熱媒体回路８ｂは、蓄熱タンク６０内の水の温度が、室内熱交換器３１で暖房を行うのに十分高い場合、利用される。このとき、空気温度調節用冷媒回路５を動作させないので、エネルギ効率を高く維持することができる。

なお、開閉弁３５ａ及び開閉弁３５ｂをそれぞれ設ける代わりに、空気温度調節用戻り配管３２と第２戻り配管７２ｂと配管３４との接続部分に三方弁を設けるものであってもよい。

給湯用冷媒回路６は、給湯用冷媒を圧縮して高温の冷媒とする圧縮機４１と、高温となった給湯用冷媒と給湯回路９の水との熱交換を行う利用側熱交換器４２の給湯用冷媒伝熱管４２ａと、給湯用冷媒を減圧する減圧装置としての膨張弁４３と、空気温度調節用冷媒回路５の空気温度調節用冷媒及び熱媒体回路７の熱媒体との熱交換を行い、低温低圧の給湯用冷媒を蒸発させる中間熱交換器２３の給湯用冷媒伝熱管２３ｂと、膨張弁４３と並列に配置された給湯用冷媒を減圧する減圧装置としての膨張弁４４と、膨張弁４４と直列に配置され、ファン４６により送られてくる室外空気との熱交換を行い、低温低圧の冷媒を蒸発させる空気熱交換器４５とを環状に給湯用冷媒管路で接続して構成される。

給湯用冷媒回路６の冷媒としては、例えば、地球温暖化係数が小さいＨＦＯ１２３４ｙｆが用いられるが、これに限定されるものではない。冷媒としてＨＦＯ１２３４ｙｆは低圧冷媒であるため、これを用いた場合、配管の肉厚を薄くできるという利点がある。

圧縮機４１は、圧縮機２１と同様にインバータ制御により容量制御が可能で、低速から高速まで回転速度が可変である。利用側熱交換器４２は、給湯用冷媒伝熱管４２ａと、給湯用水伝熱管４２ｂとが接触するように構成されている。膨張弁４３，４４は、中間熱交換器２３と空気熱交換器４５との冷媒流量比率の調整を行う。

なお、膨張弁４３，４４は、中間熱交換器２３及び空気熱交換器４５が設けられる配管における冷媒の流量比率を変更するために用いられるものであるが、配管が中間熱交換器２３及び空気熱交換器４５が設けられる配管に分岐する分岐部分に三方弁を設けるものであってもよい。

給湯回路９は、給湯タンク５０の下部と、給湯用水循環ポンプ５２，給湯用水流量センサ５４を含む給湯用往き配管５１と、給湯用冷媒回路６の利用側熱交換器４２の給湯用水伝熱管４２ｂと、給湯用戻り配管５３とを環状に接続して構成される。循環ポンプ５２は給湯回路９内に水を循環させるポンプ，流量センサ５４は水の流量を検知するセンサである。そして、給湯タンク５０には、温水が貯湯される。

太陽熱集熱用熱媒体回路１０は、蓄熱タンク６０内の水への放熱を行うタンク内第１熱交換器６１と、太陽熱集熱用熱媒体循環ポンプ６３を含む太陽熱集熱用往き配管６２と、太陽熱集熱器４と、太陽熱集熱用戻り配管６４とを環状に接続して構成されている。

太陽熱集熱器４は、太陽熱により熱媒体を加熱する。循環ポンプ６３は太陽熱集熱用熱媒体回路１０内に熱媒体を循環させるポンプである。

熱媒体回路７は、蓄熱タンク６０内の水からの採熱又は水への放熱を行うタンク内第２熱交換器７０と、第１往き配管７１ａと、空気温度調節用冷媒回路５の空気温度調節用冷媒及び給湯用冷媒回路６の給湯用冷媒との熱交換を行う中間熱交換器２３の熱媒体伝熱管２３ｃと、循環ポンプ７３を含む第１戻り配管７２ａとを環状に接続して構成されている。また、第１往き配管７１ａと戻り配管７２ａとの間を接続する、バイパス弁７５を含むバイパス配管７４を備える。

バイパス弁７５は、戻り配管７２ａ内の中間熱交換器２３で温度変化した熱媒体の一部をバイパス配管７４にバイパスして、タンク内第２熱交換器７０において蓄熱タンク６０内の水からの採熱又は水への放熱を行った熱媒体に混合し、所望の温度の熱媒体を中間熱交換器２３へ供給する。

なお、熱媒体を適温に調整して利用する方法としては、バイパスを設けるものに限定されるものではない。例えば、ポンプ７３として流量可変のものを利用し、該ポンプの流速を調整することにより、吸熱量・放熱量を変化させるものであってもよい。

空気温度調節用熱媒体回路８ａとの切替えを行う空気温度調節用熱媒体回路８ｂは、蓄熱タンク６０内の水からの採熱又は水への放熱を行うタンク内第２熱交換器７０と、第２往き配管７１ｂと、空気温度調節用往き配管３０，室内空気との熱交換を行う室内ユニット２内に設置された室内熱交換器３１と、空気温度調節用熱媒体循環ポンプ３３，流量センサ３６を含む空気温度調節用戻り配管３２と、開閉弁３５ｂを含む第２戻り配管７２ｂとを環状に接続して構成されている。また、第２往き配管７１ｂと戻り配管７２ｂとの間を接続する、バイパス弁８１を含むバイパス配管８０を備える。

バイパス弁８１は、バイパス弁７５と同様に、戻り配管７２ｂ内の室内熱交換器３１で温度変化した熱媒体の一部をバイパス配管８０にバイパスして、タンク内第２熱交換器７０において蓄熱タンク６０内の水からの採熱又は水への放熱を行った熱媒体に混合し、所望の温度の熱媒体を室内熱交換器３１へ供給する。

出湯経路１１は、給湯タンク５０と、蓄熱タンク６０と、給湯・蓄熱タンクユニット３の外部の上水道と接続される給水金具９０と、この給水金具９０と給湯タンク５０下部とを接続する給水管９１と、この給水管９１と蓄熱タンク６０下部とを接続する第１の給水分岐管９２と、第１給湯混合弁９５及び第２給湯混合弁９７を含む給湯管９３と、この給湯管９３と接続され外部の給湯端末と接続される給湯金具９８と、蓄熱タンク６０上部と給湯混合弁９５とを接続する出湯管９４と、給水管９１と第２給湯混合弁９７とを接続する第２の給水分岐管９６とを備える。なお、蓄熱タンクは、蓄熱という機能から見た場合、出湯経路１１と接続されず、独立して設けられるものであってもよい。

給湯混合弁９５は、給湯タンク５０内の湯と蓄熱タンク７０内の湯とを混合し、給湯混合弁９７は、給湯混合弁９５で混合された湯と第２の給水分岐管９６からの水とを混合し、所望の温度の水を給湯金具９８から供給する。

空調給湯システム１００は複数の温度センサを備えている。例えば、空気温度調節用熱媒体回路８ａは、空気温度調節用冷媒回路５の利用側熱交換器２８の空気温度調節用熱媒体伝熱管２８ｂの入口と出口の温度を検知する温度センサ３７，３８を備える。また、利用側熱交換器２８の空気温度調節用冷媒伝熱管２８ａに冷媒温度を検知する温度センサ３９を備える。さらに、給湯回路９には、給湯用冷媒回路６の利用側熱交換器４２の給湯用水伝熱管４２ｂの入口と出口の温度を検知する温度センサ５５，５６を備える。さらにまた、給湯用冷媒回路６の利用側熱交換器４２の給湯用冷媒伝熱管４２ａに冷媒温度を検知する温度センサ５７を備え、中間熱交換器２３の給湯用冷媒伝熱管２３ｂに冷媒温度を検知する温度センサ５８を備える。

熱媒体回路９には、タンク内第２熱交換器７０からの熱媒体の温度を検知する温度センサ７６と、中間熱交換器２３への熱媒体往き温度を検知する温度センサ７７と、中間熱交換器２３からの熱媒体戻り温度を検知する温度センサ７８とを備える。

前記中間熱交換器２３は、空気温度調節用冷媒回路５の管路の一部と、給湯用冷媒回路６の管路の一部と、熱媒体回路７の管路の一部とを互いに隣り合わせ一体に構成したものであり、三流体熱交換器とも称することができる。

制御装置２０は、図示しないリモコンと、各温度センサの信号とを入力し、これらの信号に基づいて、圧縮機２１，４１と、四方弁２２と、膨張弁２４，２７，４３，４４と、循環ポンプ３３，５２，６３，７３などの制御を行う。

以上のように構成する空調給湯システム１００の給湯運転，暖房運転及び冷房運転の動作について、以下に説明する。図２に各運転モードの状態表、図３〜図１４に各運転モードの冷媒，水及び熱媒体の流れを示す系統図を示す。

まず、図３の＜１＞運転モードＮo.１−０の給湯・暖房運転について説明する。このモードは、給湯及び暖房の熱源として空気熱を用いる。図３に冷媒，水及び熱媒体の流れを示す。このとき、空気温度調節用冷媒回路５の膨張弁２４，給湯用冷媒回路６の膨張弁４３は全閉で冷媒は流れない。また、空気温度調節用熱媒体回路８ａの開閉弁３５ａは開で熱媒体を流し、空気温度調節用熱媒体回路８ｂの開閉弁３５ｂは閉で熱媒体を流さない。熱媒体回路７は動作しない。

空気温度調節用冷媒回路５では、圧縮機２１で圧縮され高温高圧となったガス冷媒は、四方弁２２を通って、利用側熱交換器２８の空気温度調節用冷媒伝熱管２８ａに流入する。空気温度調節用冷媒伝熱管２８ａ内を流れる高温高圧のガス冷媒は、空気温度調節用熱媒体伝熱管２８ｂ内を流れる熱媒体により冷却される（冷媒の種類によっては、凝縮し、液化する）。この高圧の冷媒は膨張弁２７で減圧され、低温低圧の冷媒（冷媒の種類によっては、気液二相冷媒）となり、空気熱交換器２５において、ファン２６により送られてくる室外空気により加熱され（冷媒の種類によっては、蒸発し）、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って、再び圧縮機２１に戻る。

空気温度調節用熱媒体回路８ａでは、循環ポンプ３３の運転によって吐出された熱媒体は、配管３４を通って、利用側熱交換器２８の空気温度調節用熱媒体伝熱管２８ｂに流入する。空気温度調節用熱媒体伝熱管２８ｂ内を流れる熱媒体は、空気温度調節用冷媒伝熱管２８ａ内を流れる高温の冷媒により加熱され昇温する。温度の上昇した熱媒体は、往き配管２９，３０を通って、室内熱交換器３１において、室内空気により冷却され、温度低下する。このとき、室内空気を加熱することにより暖房を行う。温度の低下した熱媒体は、戻り配管３２を通って、再び循環ポンプ３３に戻る。

給湯用冷媒回路６では、圧縮機４１で圧縮され高温高圧となったガス冷媒は、利用側熱交換器４２の給湯用冷媒伝熱管４２ａに流入する。給湯用冷媒伝熱管４２ａ内を流れる高温高圧のガス冷媒は、給湯用水伝熱管４２ｂ内を流れる水により冷却される（冷媒の種類によっては、凝縮し、液化する）。この高圧の冷媒は膨張弁４４で減圧され、低温低圧の冷媒（冷媒の種類によっては、気液二相冷媒）となり、空気熱交換器４５において、ファン４６により送られてくる室外空気により加熱され（冷媒の種類によっては、蒸発し）、低圧のガス冷媒となり、再び圧縮機４１に戻る。

給湯回路９では、循環ポンプ５２の運転により給湯タンク５０の下部から流出した水は、往き配管５１を通り、利用側熱交換器４２の給湯用水伝熱管４２ｂに流入する。給湯用水伝熱管４２ｂ内を流れる水は、給湯用冷媒伝熱管４２ａ内を流れる高温の冷媒により加熱され昇温し、戻り配管５３を通って、給湯タンク５０の上部に戻され、高温の湯が貯湯される。

次に、図４の＜２＞運転モードＮo.１−１の給湯・暖房運転ついて説明する。このモードは、前記中間熱交換器２３を前記空気温度調節用冷媒回路５の蒸発器として機能させるとともに、前記給湯用冷媒回路６の蒸発器として機能させ、前記中間熱交換器２３において前記空気温度調節用冷媒回路５及び給湯用冷媒回路６を循環する冷媒に対して前記熱媒体回路７を循環する熱媒体の温熱を与えることにより、前記空気温度調節用冷媒回路５による空気加熱運転（即ち、冷房運転）及び前記給湯用冷媒回路６による給湯運転を行うものである。

具体的には、給湯及び暖房の熱源として蓄熱タンク６０内の温水を用いる。なお、蓄熱タンク６０内の温水は、太陽熱集熱用熱媒体回路１０により太陽熱により加熱されたものである。図４に冷媒，水及び熱媒体の流れを示す。このとき、空気温度調節用冷媒回路５の膨張弁２７，給湯用冷媒回路６の膨張弁４４は全閉で冷媒は流れない。また、空気温度調節用熱媒体回路８ａの開閉弁３５ａは開で熱媒体を流し、空気温度調節用熱媒体回路８ｂの開閉弁３５ｂは閉で熱媒体を流さない。

空気温度調節用熱媒体回路８ａでの動作は、前述の＜１＞運転モードＮo.１−０の場合と同じである。

給湯用冷媒回路６では、圧縮機４１で圧縮され高温高圧となったガス冷媒は、利用側熱交換器４２の給湯用冷媒伝熱管４２ａに流入する。給湯用冷媒伝熱管４２ａ内を流れる高温高圧のガス冷媒は、給湯用水伝熱管４２ｂ内を流れる水により冷却される（冷媒の種類によっては、凝縮し、液化する）。この高圧の冷媒は膨張弁４３で減圧され、低温低圧の冷媒（冷媒の種類によっては、気液二相冷媒）となり、中間熱交換器２３の給湯用冷媒伝熱管２３ｂにおいて、熱媒体伝熱管２３ｃ内を流れる熱媒体により加熱され（冷媒の種類によっては、蒸発し）、低圧のガス冷媒となり、再び圧縮機４１に戻る。

給湯回路９での動作は、前述の＜１＞運転モードＮo.１−０の場合と同じである。

熱媒体回路７では、蓄熱タンク６０内の第２熱交換器７０において加熱された熱媒体は、循環ポンプ７３の運転により、往き配管７１ａを通り、中間熱交換器２３の熱媒体伝熱管２３ｃに流入する。熱媒体伝熱管２３ｃ内を流れる熱媒体は、空気温度調節用冷媒伝熱管２３ａ内及び給湯用冷媒伝熱管２３ｂ内を流れる低温の冷媒により冷却され温度低下し、戻り配管７２ａを通って、再び蓄熱タンク６０内の第２熱交換器７０に戻る。

次に、給湯・冷房運転のモードについて説明する。このモードは、前記中間熱交換器２３を前記空気温度調節用冷媒回路５の凝縮器として機能させるとともに、前記給湯用冷媒回路６の蒸発器として機能させ、前記中間熱交換器２３において給湯用冷媒回路６を循環する冷媒に対して前記空気温度調節用冷媒回路５を循環する冷媒の温熱を与えることにより、前記空気温度調節用冷媒回路５による空気冷却運転（即ち、冷房運転）及び前記給湯用冷媒回路６による給湯運転を行うものである。

具体的には、前記空気温度調節用冷媒回路５において前記中間熱交換器２３と並列に配置される空気熱交換器２５と、前記給湯用冷媒回路６において前記中間熱交換器２３と並列に配置される空気熱交換器４５とを用い、給湯用冷媒回路６を循環する冷媒の前記中間熱交換器２３における必要熱量と前記空気温度調節用冷媒回路５を循環する冷媒の前記中間熱交換器２３における放熱量とが吊り合わない場合、不足する熱を前記空気熱交換器２５又は空気熱交換器４５における熱交換により補うものが考えられる。

図５の＜３＞運転モードＮo.２−０ａは、給湯のための熱源（吸熱）が冷房の放熱より大きい場合であり、給湯の熱源として冷房の放熱及び空気熱を用いる。図５に冷媒，水及び熱媒体の流れを示す。このモードは、給湯の吸熱量が冷房の放熱量より大きくなる給湯・冷房運転にも対応可能である点で優れている。

このとき、空気温度調節用冷媒回路５の膨張弁２７は全閉で冷媒は流れない。また、空気温度調節用熱媒体回路８ａの開閉弁３５ａは開で熱媒体を流し、空気温度調節用熱媒体回路８ｂの開閉弁３５ｂは閉で熱媒体を流さない。熱媒体回路７は動作しない。

空気温度調節用冷媒回路５では、圧縮機２１で圧縮され高温高圧となったガス冷媒は、四方弁２２を通って、中間熱交換器２３の空気温度調節用冷媒伝熱管２３ａに流入する。空気温度調節用冷媒伝熱管２３ａ内を流れる高温高圧のガス冷媒は、給湯用伝熱管２３ｂ内を流れる温度の低い冷媒により冷却される（冷媒の種類によっては、凝縮し、液化する）。この高圧の冷媒は膨張弁２４で減圧され、低温低圧の冷媒（冷媒の種類によっては、気液二相冷媒）となり、利用側熱交換器２８の空気温度調節用冷媒伝熱管２８ａに流入する。空気温度調節用冷媒伝熱管２８ａ内を流れる気液二相冷媒は、空気温度調節用熱媒体伝熱管２８ｂ内を流れる温度の高い熱媒体により加熱され（冷媒の種類によっては、蒸発し）、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って、再び圧縮機２１に戻る。

空気温度調節用熱媒体回路８ａでは、循環ポンプ３３の運転によって吐出された熱媒体は、配管３４を通って、利用側熱交換器２８の空気温度調節用熱媒体伝熱管２８ｂに流入する。空気温度調節用熱媒体伝熱管２８ｂ内を流れる熱媒体は、空気温度調節用冷媒伝熱管２８ａ内を流れる低温の冷媒により冷却され温度低下する。温度の低下した熱媒体は、往き配管２９，３０を通って、室内熱交換器３１において、室内空気により加熱され、温度上昇する。このとき、室内空気を冷却することにより冷房を行う。温度の上昇した熱媒体は、戻り配管３２を通って、再び循環ポンプ３３に戻る。

給湯用冷媒回路６では、圧縮機４１で圧縮され高温高圧となったガス冷媒は、利用側熱交換器４２の給湯用冷媒伝熱管４２ａに流入する。給湯用冷媒伝熱管４２ａ内を流れる高温高圧のガス冷媒は、給湯用水伝熱管４２ｂ内を流れる水により冷却される（冷媒の種類によっては、凝縮し、液化する）。この高圧の冷媒は膨張弁４３及び４４で減圧される。このとき、膨張弁４３，４４は、中間熱交換器２３を流れる冷媒と空気熱交換器４５を流れる冷媒との流量比率の調整を行う。膨張弁４３で減圧され、低温低圧となった冷媒（冷媒の種類によっては、気液二相冷媒）は、中間熱交換器２３の給湯用冷媒伝熱管２３ｂにおいて、空気温度調節用冷媒伝熱管２３ａ内を流れる温度の高い冷媒により加熱され蒸発し、低圧のガス冷媒となる。一方、膨張弁４４で減圧され、低温低圧となった冷媒は、空気熱交換器４５において、ファン４６により送られてくる室外空気により加熱され（冷媒の種類によっては、蒸発し）、低圧のガス冷媒となる。中間熱交換器２３及び空気熱交換器を出たガス冷媒は再び圧縮機４１に戻る。このとき、給湯の熱源として冷房の排熱及び空気熱が使用される。

図６の＜４＞運転モードＮo.２−０ｂは、給湯に必要な熱源（吸熱）が冷房の放熱より小さい場合であり、余分な冷房の放熱を空気に吸熱させる。図６に冷媒，水及び熱媒体の流れを示す。このとき、給湯用冷媒回路６の膨張弁４４は全閉で冷媒は流れない。また、空気温度調節用熱媒体回路８ａの開閉弁３５ａは開で熱媒体を流し、空気温度調節用熱媒体回路８ｂの開閉弁３５ｂは閉で熱媒体を流さない。熱媒体回路７は動作しない。

空気温度調節用冷媒回路５では、圧縮機２１で圧縮され高温高圧となったガス冷媒は、四方弁２２を通って、中間熱交換器２３の空気温度調節用冷媒伝熱管２３ａ及び空気熱交換器２５に流入する。空気温度調節用冷媒伝熱管２３ａに流入した高温高圧のガス冷媒は、給湯用伝熱管２３ｂ内を流れる温度の低い冷媒により冷却される（冷媒の種類によっては、凝縮し、液化する）。一方、空気熱交換器２５に流入した高温高圧のガス冷媒は、ファン２６により送られてくる室外空気により冷却され凝縮し、液化する。中間熱交換器２３及び空気熱交換器２５を出た高圧の冷媒はそれぞれ、膨張弁２４及び２７で減圧され、低温低圧の冷媒（冷媒の種類によっては、気液二相冷媒）となる。このとき、膨張弁２４，２７は中間熱交換器２３を流れる冷媒と空気熱交換器２５を流れる冷媒との流量比率の調整を行う。低温低圧の冷媒は、利用側熱交換器２８の空気温度調節用冷媒伝熱管２８ａに流入し、空気温度調節用熱媒体伝熱管２８ｂ内を流れる温度の高い熱媒体により加熱され（冷媒の種類によっては、蒸発し）、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って、再び圧縮機２１に戻る。このとき、給湯の熱源として利用されない余分な冷房の放熱を空気に吸熱させている。

空気温度調節用熱媒体回路８ａの動作は、前述の＜３＞運転モードＮo.２−０ａの場合と同じである。

給湯用冷媒回路６では、圧縮機４１で圧縮され高温高圧となったガス冷媒は、利用側熱交換器４２の給湯用冷媒伝熱管４２ａに流入する。給湯用冷媒伝熱管４２ａ内を流れる高温高圧のガス冷媒は、給湯用水伝熱管４２ｂ内を流れる水により冷却される（冷媒の種類によっては、凝縮し、液化する）。この高圧の冷媒は膨張弁４３で減圧され、低温低圧となった冷媒（冷媒の種類によっては、気液二相冷媒）は、中間熱交換器２３の給湯用冷媒伝熱管２３ｂにおいて、空気温度調節用冷媒伝熱管２３ａ内を流れる温度の高い冷媒により加熱され（冷媒の種類によっては、蒸発し）、低圧のガス冷媒となり、再び圧縮機４１に戻る。このとき、給湯の熱源として冷房の排熱が使用される。

また、給湯・冷房運転のモードとしては、上記以外にも、給湯用冷媒回路６を循環する冷媒の前記中間熱交換器２３における必要熱量と前記空気温度調節用冷媒回路５を循環する冷媒の前記中間熱交換器２３における放熱量とが吊り合わない場合、不足する熱を前記熱媒体回路７を循環する熱媒体との熱交換により補うものが考えられる。

図７の＜５＞運転モードＮo.２−１は、給湯のための熱源（吸熱）が冷房の放熱より大きい場合であり、給湯の熱源として冷房の放熱及び蓄熱タンク６０内の温水を用いる。このモードは、給湯の吸熱量が冷房の放熱量より大きくなる給湯・冷房運転にも対応可能である点で優れている。

また、このモードは、＜３＞運転モードＮo.２−０ａの空気熱の代わりに温水を用いたものである。蓄熱タンク６０内の温水は、太陽熱集熱用熱媒体回路１０により太陽熱により加熱されたものである。図７に冷媒，水及び熱媒体の流れを示す。このとき、空気温度調節用冷媒回路５の膨張弁２７及び給湯用冷媒回路６の膨張弁４３は全閉で冷媒は流れない。また、空気温度調節用熱媒体回路８ａの開閉弁３５ａは開で熱媒体を流し、空気温度調節用熱媒体回路８ｂの開閉弁３５ｂは閉で熱媒体を流さない。

空気温度調節用冷媒回路５及び空気温度調節用熱媒体回路８ａの動作は、前述の＜３＞運転モードＮo.２−０ａの場合と同じである。

給湯用冷媒回路６では、圧縮機４１で圧縮され高温高圧となったガス冷媒は、利用側熱交換器４２の給湯用冷媒伝熱管４２ａに流入する。給湯用冷媒伝熱管４２ａ内を流れる高温高圧のガス冷媒は、給湯用水伝熱管４２ｂ内を流れる水により冷却される（冷媒の種類によっては、凝縮し、液化する）。この高圧の冷媒は膨張弁４３で減圧され、低温低圧となった冷媒（冷媒の種類によっては、気液二相冷媒）は、中間熱交換器２３の給湯用冷媒伝熱管２３ｂにおいて、空気温度調節用冷媒伝熱管２３ａ内を流れる温度の高い冷媒、及び熱媒体伝熱管２３ｃ内を流れる温度の高い熱媒体により加熱され（冷媒の種類によっては、蒸発し）、低圧のガス冷媒となり、再び圧縮機４１に戻る。このとき、給湯の熱源として冷房の排熱及び温水が使用される。

熱媒体回路７では、蓄熱タンク６０内の第２熱交換器７０において加熱された熱媒体は、循環ポンプ７３の運転により、往き配管７１ａを通り、中間熱交換器２３の熱媒体伝熱管２３ｃに流入する。熱媒体伝熱管２３ｃ内を流れる熱媒体は、給湯用冷媒伝熱管２３ｂ内を流れる低温の冷媒により冷却され温度低下し、戻り配管７２ａを通って、再び蓄熱タンク６０内の第２熱交換器７０に戻る。

なお、この＜５＞運転モードＮo.２−１は、給湯用冷媒回路６の低圧側冷媒が吸熱するモードであるため、蓄熱タンク６０内の水の温度が低圧側冷媒の温度（即ち、蒸発温度）より高い必要がある。

図８の＜６＞運転モードＮo.２−２は、給湯に必要な熱源（吸熱）が冷房の放熱より小さい場合であり、余分な冷房の放熱を蓄熱タンク６０内の冷水に吸熱させる。このモードは、＜４＞運転モードＮo.２−０ｂの空気に吸熱させる代わりに冷水に吸熱させたものである。

ここで、蓄熱タンク６０内の冷水は、後述の＜８＞運転モードＮo.３−１の給湯運転で冷却されたものである。例えば、夜に＜８＞運転モードＮo.３−１を行って、給湯運転するとともに冷水を生成し、昼に＜６＞運転モードＮo.２−２の給湯・冷房運転を行う際にこの冷熱を利用することが好ましい。

図８に冷媒，水及び熱媒体の流れを示す。このとき、空気温度調節用冷媒回路５の膨張弁２７及び給湯用冷媒回路６の膨張弁４３は全閉で冷媒は流れない。また、空気温度調節用熱媒体回路８ａの開閉弁３５ａは開で熱媒体を流し、空気温度調節用熱媒体回路８ｂの開閉弁３５ｂは閉で熱媒体を流さない。

なお、この＜６＞運転モードＮo.２−２では、空気温度調節用冷媒回路５の給湯用冷媒が放熱するため、蓄熱タンク６０内の水の温度が給湯用冷媒の温度（凝縮温度）より低い必要がある。

空気温度調節用冷媒回路５では、圧縮機２１で圧縮され高温高圧となったガス冷媒は、四方弁２２を通って、中間熱交換器２３の空気温度調節用冷媒伝熱管２３ａに流入する。空気温度調節用冷媒伝熱管２３ａ内を流れる高温高圧のガス冷媒は、給湯用伝熱管２３ｂ内を流れる温度の低い冷媒、及び熱媒体伝熱管２３ｃ内を流れる温度の低い熱媒体によりにより冷却される（冷媒の種類によっては、凝縮し、液化する）。この高圧の冷媒は膨張弁２４で減圧され、低温低圧の冷媒（冷媒の種類によっては、気液二相冷媒）となり、利用側熱交換器２８の空気温度調節用冷媒伝熱管２８ａに流入する。空気温度調節用冷媒伝熱管２８ａ内を流れる冷媒は、空気温度調節用熱媒体伝熱管２８ｂ内を流れる温度の高い熱媒体により加熱され（冷媒の種類によっては、蒸発し）、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って、再び圧縮機２１に戻る。このとき、給湯の熱源として利用されない余分な冷房の放熱を冷水に吸熱させている。

また、給湯用冷媒回路６及び給湯回路９の動作は、前述の＜４＞運転モードＮo.２−０ｂの場合と同じである。

熱媒体回路７では、蓄熱タンク６０内の第２熱交換器７０において冷却された熱媒体は、循環ポンプ７３の運転により、往き配管７１ａを通り、中間熱交換器２３の熱媒体伝熱管２３ｃに流入する。熱媒体伝熱管２３ｃ内を流れる熱媒体は、空気温度調節用冷媒伝熱管２３ａ内を流れる高温の冷媒により加熱され温度上昇し、戻り配管７２ａを通って、再び蓄熱タンク６０内の第２熱交換器７０に戻る。

次に、図９の＜７＞運転モードＮo.３−０の給湯運転について説明する。このモードは、給湯の熱源として空気熱を用いる。図９に冷媒及び水の流れを示す。このとき、給湯用冷媒回路６の膨張弁４３は全閉で冷媒は流れない。空気温度調節用冷媒回路５，空気温度調節用熱媒体回路８ａ，８ｂ，熱媒体回路７は動作しない。

給湯用冷媒回路６及び給湯回路９での動作は、前述の＜１＞運転モードＮo.１−０の場合と同じである。

次に、図１０の＜８＞運転モードＮo.３−１の給湯運転について説明する。このモードは、前記中間熱交換器２３を前記給湯用冷媒回路６の蒸発器として機能させ、前記中間熱交換器２３において前記給湯用冷媒回路６を循環する冷媒に対して前記熱媒体回路７を循環する熱媒体の温熱を与えることにより、給湯運転を行うものである。

具体的には、給湯運転の熱源として蓄熱タンク６０内の温水を用いる。図１０に冷媒，水及び熱媒体の流れを示す。このとき、給湯用冷媒回路６の膨張弁４４は全閉で冷媒は流れない。空気温度調節用冷媒回路５，空気温度調節用熱媒体回路８ａ，８ｂは動作しない。

給湯用冷媒回路６及び給湯回路９での動作は、前述の＜２＞運転モードＮo.１−１の場合と同じである。

なお、＜８＞運転モードＮo.３−１の給湯運転は、エネルギ効率を考慮すると、給湯タンク５０内の沸上温度＞蓄熱タンク６０内の水温＞外気温度という関係が成立する場合に利用されるのが好ましい。

熱媒体回路７では、蓄熱タンク６０内の第２熱交換器７０において加熱された熱媒体は、循環ポンプ７３の運転により、往き配管７１ａを通り、中間熱交換器２３の熱媒体伝熱管２３ｃに流入する。熱媒体伝熱管２３ｃ内を流れる熱媒体は、給湯用冷媒伝熱管２３ｂ内を流れる低温の冷媒により冷却され温度低下し、戻り配管７２ａを通って、再び蓄熱タンク６０内の第２熱交換器７０に戻る。このモードにより、蓄熱タンク６０内の水は冷却され、冷水となる。

次に、図１１の＜９＞運転モードＮo.４−０の暖房運転について説明する。このモードは、暖房の熱源として空気熱を用いる。図１１に冷媒及び熱媒体の流れを示す。このとき、空気温度調節用冷媒回路５の膨張弁２４は全閉で冷媒は流れない。また、空気温度調節用熱媒体回路８ａの開閉弁３５ａは開で熱媒体を流し、空気温度調節用熱媒体回路８ｂの開閉弁３５ｂは閉で熱媒体を流さない。給湯用冷媒回路６，給湯回路９，熱媒体回路７は動作しない。

空気温度調節用冷媒回路５及び空気温度調節用熱媒体回路８ａでの動作は、前述の＜１＞運転モードＮo.１−０の場合と同じである。

次に、図１２の＜１０＞運転モードＮo.４−１の暖房運転について説明する。このモードは、前記中間熱交換器２３を前記空気温度調節用冷媒回路５の蒸発器として機能させ、前記中間熱交換器２３において前記空気温度調節用冷媒回路５を循環する冷媒に対して前記熱媒体回路７を循環する熱媒体の温熱を与えることにより、前記空気温度調節用冷媒回路による空気加熱運転（即ち、暖房運転）を行うものである。

具体的には、暖房の熱源として蓄熱タンク６０内の温水を用いる。図１２に冷媒及び熱媒体の流れを示す。このとき、空気温度調節用冷媒回路５の膨張弁２７は全閉で冷媒は流れない。また、空気温度調節用熱媒体回路８ａの開閉弁３５ａは開で熱媒体を流し、空気温度調節用熱媒体回路８ｂの開閉弁３５ｂは閉で熱媒体を流さない。給湯用冷媒回路６，給湯回路９は動作しない。

空気温度調節用冷媒回路５及び空気温度調節用熱媒体回路８ａでの動作は、前述の＜２＞運転モードＮo.１−１の場合と同じである。

熱媒体回路７では、蓄熱タンク６０内の第２熱交換器７０において加熱された熱媒体は、循環ポンプ７３の運転により、往き配管７１ａを通り、中間熱交換器２３の熱媒体伝熱管２３ｃに流入する。熱媒体伝熱管２３ｃ内を流れる熱媒体は、空気温度調節用冷媒伝熱管２３ａ内を流れる低温の冷媒により冷却され温度低下し、戻り配管７２ａを通って、再び蓄熱タンク６０内の第２熱交換器７０に戻る。

次に、図１３の＜１１＞運転モードＮo.５−０の冷房運転について説明する。このモードは、冷房の放熱を空気に吸熱させる。図１３に冷媒及び熱媒体の流れを示す。このとき、空気温度調節用冷媒回路５の膨張弁２４は全閉で冷媒は流れない。また、空気温度調節用熱媒体回路８ａの開閉弁３５ａは開で熱媒体を流し、空気温度調節用熱媒体回路８ｂの開閉弁３５ｂは閉で熱媒体を流さない。給湯用冷媒回路６，給湯回路９，熱媒体回路７は動作しない。

空気温度調節用冷媒回路５では、圧縮機２１で圧縮され高温高圧となったガス冷媒は、四方弁２２を通って、空気熱交換器２５に流入する。空気熱交換器２５に流入した高温高圧のガス冷媒は、ファン２６により送られてくる室外空気により冷却される（冷媒の種類によっては、凝縮し、液化する）。この高圧の冷媒は膨張弁２７で減圧され、低温低圧となった冷媒（冷媒の種類によっては、気液二相冷媒）は、利用側熱交換器２８の空気温度調節用冷媒伝熱管２８ａに流入し、空気温度調節用熱媒体伝熱管２８ｂ内を流れる温度の高い熱媒体により加熱され（冷媒の種類によっては、蒸発し）、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って、再び圧縮機２１に戻る。

次に、図１４の＜１２＞運転モードＮo.５−１の冷房運転について説明する。このモードは、前記中間熱交換器２３を前記空気温度調節用冷媒回路５の凝縮器として機能させ、前記中間熱交換器２３において空気温度調節用冷媒回路５を循環する冷媒に対して前記熱媒体回路７を循環する熱媒体の冷熱を与えることにより、前記空気温度調節用冷媒回路５による空気冷却運転（即ち、冷房運転）を行うものである。

具体的には、冷房の放熱を蓄熱タンク６０内の冷水に吸熱させる。ここで、蓄熱タンク６０内の冷水は、前述の＜８＞運転モードＮo.３−１の給湯運転で、冷却されたものである。給湯運転で生成した冷熱を、時間をシフトして冷房運転時の冷熱源として使用するものである。即ち、例えば、夜に＜８＞運転モードＮo.３−１を行って、給湯するとともに冷水を生成し、昼に＜１２＞運転モードＮo.５−１の冷房運転を行う際にこの冷熱を利用することが好ましい。

図１４に冷媒及び熱媒体の流れを示す。このとき、空気温度調節用冷媒回路５の膨張弁２７は全閉で冷媒は流れない。給湯用冷媒回路６，給湯回路９は動作しない。

空気温度調節用冷媒回路５では、圧縮機２１で圧縮され高温高圧となったガス冷媒は、四方弁２２を通って、中間熱交換器２３の空気温度調節用冷媒伝熱管２３ａに流入する。空気温度調節用冷媒伝熱管２３ａ内を流れる高温高圧のガス冷媒は、熱媒体伝熱管２３ｃ内を流れる温度の低い熱媒体により冷却される（冷媒の種類によっては、凝縮し、液化する）。この高圧の冷媒は膨張弁２４で減圧され、低温低圧となった冷媒（冷媒の種類によっては、気液二相冷媒）は、利用側熱交換器２８の空気温度調節用冷媒伝熱管２８ａに流入し、空気温度調節用熱媒体伝熱管２８ｂ内を流れる温度の高い熱媒体により加熱され（冷媒の種類によっては、蒸発し）、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って、再び圧縮機２１に戻る。

以上、説明したように、上記構成によれば、熱媒体回路が空気温度調節用冷媒回路及び給湯用冷媒回路を循環する冷媒の熱（温熱又は冷熱）を蓄熱することができるため、各回路を同時に運転する場合だけでなく、異なる時間に運転する場合においても空気温度調節用冷媒回路及び給湯用冷媒回路の排熱を有効に利用することができるため、高いエネルギ効率を得ることができる。

また、給湯及び空調の熱源として、太陽熱集熱器で得られた温熱を利用することができるため、高いエネルギ効率を得ることが可能である。計算で見積もると、年間で消費電力量を約４割削減できる。

また、給湯だけ運転する場合、空気温度調節用冷媒回路は運転せず、給湯用冷媒回路だけ運転すればよいので、無駄なエネルギ消費を削減することができる。

また、給湯・冷房運転時，給湯の吸熱量が冷房の放熱量より大きい場合も、給湯用冷媒回路の空気熱交換器で空気熱を利用できるため、給湯の吸熱と冷房の放熱量の大小に関わらず運転が可能である。

また、中間熱交換器は、空気温度調節用冷媒伝熱管と、給湯用冷媒伝熱管と、熱媒体伝熱管とがお互いに接触するように一体に構成されている三流体熱交換器であるため、給湯用冷媒伝熱管と給湯用冷媒伝熱管との二流体熱交換器と、給湯用冷媒伝熱管と熱媒体伝熱管との二流体熱交換器と、空気温度調節用冷媒伝熱管と熱媒体伝熱管との二流体熱交換器とを備えた場合より、熱交換器の数が少なくでき、コスト及び機器容積を小さくできる。

また、冷媒回路の排温冷熱及び太陽熱等の温冷熱源を有効に利用できる運転モードを複数備えることにより、高いエネルギ効率を得ることができる。

なお、本発明に係る空調給湯システム及びヒートポンプユニットは、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、上記実施例では、熱媒体回路を太陽熱集熱器と接続された蓄熱タンクと接続したが、例えば、温冷熱源となる地中や地下水と接続しても良い。

また、上記実施例では、熱媒体回路７は、蓄熱タンク６０内の水からの採熱又は水への放熱を行うタンク内第２熱交換器７０を備え、蓄熱タンク６０内の水に温熱及び冷熱の蓄熱を行うものとして説明したが、これに限定されるものではなく、蓄熱タンクに熱媒体を貯留するものであってもよい。太陽熱集熱用熱媒体回路に関しても、蓄熱タンクの水に温熱の蓄熱を行うものに限定されるものではなく、蓄熱タンクに熱媒体を貯留するものであってもよい。

また、上記実施例では、蓄熱タンクが一つ設けられ、温熱及び冷熱のいずれか一方を蓄熱できる構成となっているが、これに限定されるものではなく、温熱を蓄熱するもの及び冷熱を蓄熱するものとして、複数の蓄熱タンクが設けられるものであってもよい。

また、熱媒体回路と太陽熱集熱用熱媒体回路とを接続して循環経路が構成されるものであってもよい。これは、温熱の蓄熱を行うものである場合に、特に好適である。

また、空気温度調節用冷媒回路は、空気の温度を調節するものであれば、冷房や暖房といった空調用のものに限定されない。例えば、空気冷却運転としては、冷蔵庫や冷凍庫の庫内空間を冷却する運転が考えられ、空気加熱運転としては、浴室乾燥等の運転が考えられる。

また、上記実施例では、空気温度調節用熱媒体回路を用いて空気温度調節用冷媒回路で得られた熱を間接的に伝達することにより、空気温度調節を行うものであったが、これに限定されるものではなく、空気温度調節用冷媒回路の利用側熱交換器を用いて直接的に空気温度調節を行うものであっても良い。

また、上記実施例では、給湯用冷媒回路６は、給湯に用いられる温水を生成するものであれば、水を直接的に加熱するものであってもよく、別の熱媒体を用いて水を間接的に加熱するものであってもよい。

また、本発明に係る空調給湯システム及びヒートポンプユニットは、図２に示される全ての運転モードを備えるものでなくても良い。

また、上記実施例では、＜３＞運転モードＮo.２−０ａや＜５＞運転モードＮo.２−１では、給湯のための熱が冷房時の放熱で不足する熱を空気熱や熱媒体等の外部の熱によって補うものであるが、これに限定されるものではなく、冷房時の放熱量に合せて給湯用冷媒回路の冷媒循環量を調節し、冷房時の放熱のみで給湯を行うものであっても良い。

また、上記実施例では、＜４＞運転モードＮo.２−０ｂや＜６＞運転モードＮo.２−２では、冷房の放熱のうち給湯に必要な熱を超えた分を空気熱として外部に捨てたり熱媒体に吸熱させるものであるが、これに限定されるものではなく、冷房時の放熱量に合せて給湯用冷媒回路の冷媒循環量を調節し、冷房時の放熱を全て給湯に用いるものであっても良い。

また、上記実施例では、給湯回路９は、給湯用冷媒回路６によって給湯運転を行い、水を加熱して温水とするものであったが、これに限定されるものではなく、給湯のための熱媒体を加熱するものであってもよい。この場合には、例えば、給湯タンクには加熱された高温の熱媒体が貯留され、この高温の熱媒体を用いて水を間接的に加熱することにより、出湯を行う構造が考えられる。

１ヒートポンプユニット
２室内ユニット
３給湯・蓄熱タンクユニット
４太陽熱集熱器
５空気温度調節用冷媒回路
６給湯用冷媒回路
７熱媒体回路
８ａ，８ｂ空気温度調節用熱媒体回路
９給湯回路
１０太陽集熱用熱媒体回路
１１出湯経路
２１，４１圧縮機
２３中間熱交換器
２５，４５空気熱交換器
２８，４２利用側熱交換器
５０給湯タンク
６０蓄熱タンク
１００空調給湯システム

Claims

空気温度調節用冷媒回路と、給湯用冷媒回路と、空気温度調節用冷媒回路及び給湯用冷媒回路を循環する冷媒と熱交換を行って蓄熱する熱媒体を循環させる熱媒体回路とを備え、
前記空気温度調節用冷媒回路を循環する冷媒と、前記給湯用冷媒回路を循環する冷媒と、前記熱媒体回路を循環する熱媒体との間で熱交換を行う中間熱交換器を有し、
前記中間熱交換器を前記空気温度調節用冷媒回路の凝縮器として機能させるとともに、前記給湯用冷媒回路の蒸発器として機能させ、
前記中間熱交換器において給湯用冷媒回路を循環する冷媒に対して前記空気温度調節用冷媒回路を循環する冷媒の温熱を与えることにより、
前記空気温度調節用冷媒回路による空気冷却運転及び前記給湯用冷媒回路による給湯運転を行い、
前記空気温度調節用冷媒回路には、前記中間熱交換器と並列に配置される空気温度調節用空気熱交換器が備えられるとともに、
前記給湯用冷媒回路には、前記中間熱交換器と並列に配置される給湯用空気熱交換器が備えられ、
給湯用冷媒回路を循環する冷媒の前記中間熱交換器における必要熱量と前記空気温度調節用冷媒回路を循環する冷媒の前記中間熱交換器における放熱量とが吊り合わない場合、不足する熱を前記空気温度調節用空気熱交換器又は給湯用空気熱交換器における熱交換により補うことを特徴とする空調給湯システム。
空気温度調節用冷媒回路と、給湯用冷媒回路と、空気温度調節用冷媒回路及び給湯用冷媒回路を循環する冷媒と熱交換を行って蓄熱する熱媒体を循環させる熱媒体回路とを備え、
前記空気温度調節用冷媒回路を循環する冷媒と、前記給湯用冷媒回路を循環する冷媒と、前記熱媒体回路を循環する熱媒体との間で熱交換を行う中間熱交換器を有し、
前記中間熱交換器を前記空気温度調節用冷媒回路の凝縮器として機能させるとともに、前記給湯用冷媒回路の蒸発器として機能させ、
前記中間熱交換器において給湯用冷媒回路を循環する冷媒に対して前記空気温度調節用冷媒回路を循環する冷媒の温熱を与えることにより、
前記空気温度調節用冷媒回路による空気冷却運転及び前記給湯用冷媒回路による給湯運転を行い、
給湯用冷媒回路を循環する冷媒の前記中間熱交換器における必要熱量と前記空気温度調節用冷媒回路を循環する冷媒の前記中間熱交換器における放熱量とが吊り合わない場合、不足する熱を前記熱媒体回路を循環する熱媒体との熱交換により補うことを特徴とする空調給湯システム。
請求項１又は２に記載の空調給湯システムにおいて、
前記中間熱交換器は、空気温度調節用冷媒回路の管路の一部と、給湯用冷媒回路の管路の一部と、熱媒体回路の管路の一部とを互いに隣り合わせ一体に構成したことを特徴とする空調給湯システム。
請求項１〜３の何れか一項に記載の空調給湯システムにおいて、
前記熱媒体回路を循環する熱媒体は、太陽熱集熱器において得られる熱によって加熱されることを特徴とする空調給湯システム。