JPWO2011104870A1 - 空気調和装置および空調給湯システム - Google Patents

Abstract

【課題】設備コストを増大させることなく１つの冷凍サイクルで除湿運転を行うことができるチラー型の空気調和装置を提供する。【解決手段】冷房運転と暖房運転とを切替えて行う空調用冷媒回路(5)と、被冷却空間(60)の空調を行う空調用熱搬送媒体循環回路(8)とを備えた空気調和装置であって、空調用冷媒回路に、第１の空調用利用側熱交換器(28a)と第２の空調用利用側熱交換器(28b)との接続を直列と並列とに切替えるための接続切替手段(34a,34b)を設け、第１の空調用利用側熱交換器と第２の空調用利用側熱交換器との間の位置に第２の空調用膨張弁を設ける。空調用熱搬送媒体循環回路(8)は、第１の空調利用側熱交換器と第１の室内熱交換器(61a)とを配管で繋いで環状に形成された第１の空調用熱搬送媒体回路(8a)と、第２の空調利用側熱交換器と第２の室内熱交換器(61b)とを配管で繋いで環状に形成された第２の空調用熱搬送媒体回路(8b)とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和装置および空調給湯システムに係り、特に、被冷却空間に設置された室内熱交換器に水や熱媒体を循環させることにより空調を行うチラー型の空気調和装置および空調給湯システムに好適なものである。

一般家屋やオフィスビル等をセントラル方式（一カ所で冷水や温水を作り、各室に循環する方式のこと）で除湿運転を行う従来の技術としては、例えば、特許文献１または特許文献２に記載された技術がある。特許文献１に記載の技術は、ボイラと冷凍機を備えた空調装置において、暖房時はボイラを運転し、冷房時は冷凍機を運転する事によって冷温水を生成して冷暖房運転を行うと共に、除湿運転時はボイラと冷凍機を同時に運転し、二次回路の制御弁を切替えて除湿運転を行う技術である。また、特許文献２に記載の技術は、利用側熱交換器と再熱用熱交換器を室内送風機の送風方向に対して再熱用熱交換器が利用側熱交換器の下流に設ける事によって、除湿運転を行う技術である。

特開平８−２６１５１６号公報 特開２００２−２０６７９５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、除湿運転を行うためにボイラと冷凍機の２種類の熱源機が必要になるため、設備コストが増大するといった課題がある。また、この特許文献１に記載の技術では、除湿運転では２次回路の制御弁の切替えが必要になるため、制御が複雑になるといった課題がある。

一方、特許文献２に記載の技術は、１つの冷凍サイクルで冷房・暖房・除湿の３つの運転が可能な技術であるが、その除湿運転は冷房運転を中心にして行われる運転であるため、再加熱量が不足した際に加熱量を大きくとる事が出来ないといった課題を有している。また、特許文献２に記載の技術では、冷房運転や暖房運転においては、再熱用熱交換器（暖房時は利用側熱交換器）が空気流に対して後流側に設置されるため、空気と冷媒の温度差を大きく取る事ができず、熱交換器を効率良く利用することができないといった課題を有している。

本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、設備コストを増大させることなく１つの冷凍サイクルで除湿運転を行うことができるチラー型の空気調和装置および空調給湯システムを提供することにある。

上記した課題を解決するために、本発明に係る空気調和装置は、冷房運転と暖房運転とを切替えて行う空調用冷媒回路(5)と、被冷却空間(60)の空調を行う空調用熱搬送媒体循環回路(8)とを備えた空気調和装置であって、前記空調用冷媒回路(5)は、空調用圧縮機(21)、空調用流路切替弁(22)、空調用熱源側の熱搬送媒体（例えば、大気）と熱交換を行うための空調用熱源側熱交換器(24)、第１の空調用膨張弁(27a)、空調用利用側の熱搬送媒体（例えば、水またはブライン）と熱交換を行うための第１の空調用利用側熱交換器(28a)を順次冷媒配管で接続して環状に形成された空調用冷媒メイン回路(5a)を備え、前記空調用冷媒メイン回路に、前記第1の空調用利用側熱交換器をバイパスする第１の空調用冷媒分岐路(5b)を設け、前記第１の空調用利用側熱交換器と並列に接続されるように、前記第1の空調用冷媒分岐路に空調用利用側の熱搬送媒体（水またはブライン）と熱交換を行うための第２の空調用利用側熱交換器(28b)を設け、前記第1の空調用利用側熱交換器と前記第２の空調用利用側熱交換器とが直列に接続されるように、前記空調用冷媒メイン回路と前記第１の空調用冷媒分岐路とを空調用バイパス配管(29)で接続し、前記空調用冷媒回路に、第１の空調用利用側熱交換器と前記第２の空調用利用側熱交換器との接続を直列と並列とに切替えるための接続切替手段(34a,34b)を設け、前記接続切替手段により前記第１の空調用利用側熱交換器と前記第２の空調用利用側熱交換器とが直列に接続された状態における前記空調用冷媒回路の前記第１の空調用利用側熱交換器と前記第２の空調用利用側熱交換器との間の位置に、第２の空調用膨張弁(27b)を設け、前記空調用熱搬送媒体循環回路は、前記第１の空調利用側熱交換器と前記被冷却空間に設置された第１の室内熱交換器(61a)とを配管で繋いで環状に形成された第１の空調用熱搬送媒体回路(8a)と、前記第２の空調利用側熱交換器と前記被冷却空間に設置された第２の室内熱交換器(61b)とを配管で繋いで環状に形成された第２の空調用熱搬送媒体回路(8b)とを備え、前記第１の空調用熱搬送媒体回路および前記第２の空調用熱搬送媒体回路に、前記空調用利用側の熱搬送媒体として水またはブラインをそれぞれ循環させるようにしたことを特徴としている。

本発明に係る空気調和装置によれば、第２の空調用膨張弁を設けているため、例えば冷房運転においては、第1の空調用膨張弁で空調用冷媒の減圧量・流量を制御し、第２の空調用膨張弁を全開にすることによって、空調用熱源側熱交換器を凝縮器として作用させ、第１の空調用利用側熱交換器および第２の空調用利用側熱交換器を共に蒸発器として作用させる事ができる。

また、本発明に係る空気調和装置によれば、暖房運転においては、第１の空調用膨張弁で空調用冷媒の減圧量・流量を制御し、第２の空調用膨張弁を全開にすることによって、第１の空調用利用側熱交換器および第２の空調用利用側熱交換器を共に凝縮器として作用させ、空調用熱源側熱交換器を蒸発器として作用させることができる。

また、本発明に係る空気調和装置によれば、除湿運転において、第１の空調用膨張弁を全開にし、第２の空調用膨張弁を制御する事によって、次のような運転を行うことができる。例えば、冷却・除湿負荷が比較的高い場合には、空調用流路切替弁を冷房側に切替えて、空調用熱源側熱交換器を凝縮器として作用させる。この際、空調用熱源側熱交換器で放熱する放熱量は、冷却・除湿後の空気を再加熱する再加熱量に対応した放熱量になるように、室外ファンを制御する。空調用熱源側熱交換器を通過した空調用冷媒は、第１の空調用利用側熱交換器を凝縮器として作用させることにより、空調用利用側の熱搬送媒体へ熱を放熱する。その後、空調用冷媒は、空調用バイパス配管を通過し、第２の空調用膨張弁を通過して減圧・膨張する。第２の空調用膨張弁を通過した空調用冷媒は、第２の空調用利用側熱交換器で空調用利用側の熱搬送媒体から熱を吸熱し、空調用流路切替弁を通って空調用圧縮機へと還流する。このような除湿運転が、本発明に係る空気調和装置では可能である。

また、本発明に係る空気調装置では、空調用流路切替弁を暖房側に切替えて、第１の空調用膨張弁および第２の空調用膨張弁を制御する事で、除湿負荷が比較的少なく、加熱負荷があるような負荷形態に適した除湿運転を行う事ができる。この場合、第２の空調用利用側熱交換器を凝縮器として作用させることにより、空調用冷媒は、第２の空調用利用側熱交換器で空調用利用側の熱搬送媒体へ放熱し、冷却される。第２の空調用利用側熱交換器を通過した空調用冷媒は第２の空調用膨張弁で減圧され、第１の空調用利用側熱交換器で空調用利用側の熱搬送媒体から吸熱する。このとき、第２の空調用膨張弁の減圧量は、除湿量に応じた減圧量になるように制御される。第１の空調用利用側熱交換器を通過した空調用冷媒は、室外温度に応じた蒸発圧力になるように第１の空調用膨張弁で減圧され、空調用熱源側熱交換器で室外空気から吸熱した後、空調用流路切替弁を通って、空調用圧縮機へと還流する。このような除湿運転が、本発明に係る空気調和装置では可能である。

このように、本発明によれば、チラー型の空気調和装置においても、設備を増加させることなく、簡単な制御によって、冷房、暖房、冷房主体除湿、暖房主体除湿の４つのモードの運転ができる。また、本発明に係る空気調和装置は、第１の空調用利用側熱交換器および第２の空調用利用側熱交換器を効率良く使用する事ができるため、省エネ性にも優れている。

また、本発明に係る空気調和装置は、第１の空調用膨張弁に対して第１の空調用利用側熱交換器および第２の空調用利用側熱交換器を並列に接続させる事が可能なため、それぞれの空調用利用側熱交換器へ流入する空調用冷媒の温度（アプローチ温度）を同一に保つ事ができる。このため、第１の空調用利用側熱交換器および第２の空調用利用側熱交換器を流れる空調用冷媒と空調用利用側の熱搬送媒体との間で同一の温度差で熱交換を行う事ができる。よって、本発明に係る空気調和装置によれば、熱交換効率を良くする事ができる。

また、本発明に係る空気調和装置は、上記構成において、前記第１の空調用熱搬送媒体回路には、前記空調用利用側の熱搬送媒体の流れ方向を切替えるための第１の流路切替弁(64a)が設けられ、前記第２の空調用熱搬送媒体回路には、前記空調用利用側の熱搬送媒体の流れ方向を切替えるための第２の流路切替弁(64b)が設けられ、前記第１の空調用熱搬送媒体回路を構成する配管の一部に、前記第２の空調用熱搬送媒体回路を構成する配管の一部と共通で用いられる共通配管(65b)を組み込み、前記共通配管に、前記空調用利用側の熱搬送媒体を前記第１の空調用熱搬送媒体回路および前記第２の空調用熱搬送媒体回路に同時に循環させるための空調用熱搬送媒体循環ポンプ(67)を組み込んだことを特徴としている。

本発明に係る空気調和装置によれば、第１の空調用熱搬送媒体回路に第１の流路切替弁が設けられているので、第１の空調用利用側熱交換器を流れる空調用冷媒の流れ方向に対応させて、空調用利用側の熱搬送媒体の流れ方向を変更させることができる。よって、本発明に係る空気調和装置は、第１の空調用利用側熱交換器における熱交換効率を良くすることができる。同様に、本発明に係る空気調和装置によれば、第２の空調用熱搬送媒体回路に第２の流路切替弁が設けられているので、第２の空調用利用側熱交換器を流れる空調用冷媒の流れ方向に対応させて、空調用利用側の熱搬送媒体の流れ方向を変更させることができる。よって、本発明に係る空気調和装置は、第２の空調用利用側熱交換器における熱交換効率を良くことができる。

また、上記した課題を解決するために、本発明に係る空調給湯システムは、冷房運転と暖房運転とを切替えて行う空調用冷媒回路(5)と、被冷却空間(60)の空調を行う空調用熱搬送媒体循環回路(8)と、給湯を行う給湯用冷媒回路(6)と、温冷熱源を用いて前記空調用冷媒回路及び前記給湯用冷媒回路に放熱または吸熱を行う中間熱媒体回路(7)と、前記空調用冷媒回路を循環する空調用冷媒、前記給湯用冷媒回路を循環する給湯用冷媒および前記中間熱媒体回路を循環する熱源用熱搬送媒体の３流体間で熱交換を行う中間熱交換器(23)と、運転の制御を行う制御装置(1a)とを有する空調給湯システムであって、前記空調用冷媒回路(5)は、空調用圧縮機(21)、空調用流路切替弁(22)、空調用熱源側の熱搬送媒体（例えば、大気）と熱交換を行うための空調用熱源側熱交換器(24)、第１の空調用膨張弁(27a)、空調用利用側の熱搬送媒体（例えば、水またはブライン）と熱交換を行うための第１の空調用利用側熱交換器(28a)を順次冷媒配管で接続して環状に形成された空調用冷媒メイン回路(5a)を備え、前記空調用冷媒メイン回路(5a)に、前記第1の空調用利用側熱交換器(28a)をバイパスする第１の空調用冷媒分岐路(5b)と、前記空調用熱源側熱交換器(24)をバイパスする第２の空調用冷媒分岐路(5c)とを設け、前記第1の空調用冷媒分岐路(5b)に、空調用利用側の熱搬送媒体（例えば、水またはブライン）と熱交換を行うための第２の空調用利用側熱交換器(28b)を前記第１の空調用利用側熱交換器(28a)と並列に接続されるようにして設け、前記第1の空調用利用側熱交換器(28a)と前記第２の空調用利用側熱交換器(28b)とが直列に接続されるように、前記空調用冷媒メイン回路(5a)と前記空調用冷媒分岐路(5b)とを空調用バイパス配管(29)で接続し、前記第２の空調用冷媒分岐路(5c)に、前記中間熱交換器および前記中間熱交換器を流れる空調用冷媒の流量を調整するための空調用冷媒流量制御弁(26b)を設け、前記空調用冷媒回路(5)に、第１の空調用利用側熱交換器と前記第２の空調用利用側熱交換器との接続を直列と並列とに切替えるための接続切替手段(34a,34b)を設け、前記接続切替手段(34a,34b)により前記第１の空調用利用側熱交換器(28a)と前記第２の空調用利用側熱交換器(28b)とが直列に接続された状態における前記空調用冷媒回路(5)の前記第１の空調用利用側熱交換器(28a)と前記第２の空調用利用側熱交換器(28b)との間の位置に、第２の空調用膨張弁(27b)を設け、前記空調用熱搬送媒体循環回路(8)は、前記第１の空調用利用側熱交換器(28a)と前記被冷却空間(60)に設置された第１の室内熱交換器(61a)とを配管で繋いで環状に形成された第１の空調用熱搬送媒体回路(8a)と、前記第２の空調用利用側熱交換器(28b)と前記被冷却空間(60)に設置された第２の室内熱交換器(61b)とを配管で繋いで環状に形成された第２の空調用熱搬送媒体回路(8b)とを備え、前記第１の空調用熱搬送媒体回路(8a)および前記第２の空調用熱搬送媒体回路(8b)に、前記空調用利用側の熱搬送媒体として水またはブラインをそれぞれ循環させ、前記給湯用冷媒回路(6)は、給湯用圧縮機(41)、給湯用利用側の熱搬送媒体と熱交換を行う給湯用利用側熱交換器(42)、給湯用膨張弁(43)、前記中間熱交換器(23)を順次冷媒配管で接続して環状に形成された給湯用メイン回路(6a)を備え、前記給湯用冷媒メイン回路(6a)に、前記中間熱交換器をバイパスする給湯用冷媒分岐路(6b)を設け、前記給湯用冷媒分岐路(6b)に、給湯用熱源側の熱搬送媒体（例えば、大気）と前記給湯用冷媒との間で熱交換するための給湯用熱源側熱交換器(44)を設け、前記中間熱媒体回路(7)に、前記熱源用熱搬送媒体が吸熱した温熱または冷熱を蓄熱するための蓄熱タンク(50)を設けたことを特徴としている。

また、本発明に係る空調給湯システムは、上記構成において、前記制御装置(1a)は、前記接続切替手段を操作して前記第１の空調用利用側熱交換器と前記第２の空調用利用側熱交換器とを直列に接続して前記空調用冷媒回路による除湿運転を実行すると共に、前記第１の室内熱交換器または前記第２の室内熱交換器で熱交換される再加熱量に応じて、前記空調用冷媒流量制御弁の開度を制御することを特徴としている。

また、本発明に係る空調給湯システムは、上記構成において、太陽熱を集熱する太陽熱集熱器(4)と前記蓄熱タンクとを配管で接続して環状に形成された太陽熱循環回路(10)と、前記第１の空調用熱搬送媒体回路および前記第２の空調用熱搬送媒体回路の少なくとも一方と前記蓄熱タンクとを配管で接続して環状に形成された太陽熱間接循環回路(12)とを備え、前記太陽熱循環回路を循環する太陽熱搬送媒体と、前記太陽熱間接循環回路を循環する前記空調用利用側の熱搬送媒体とを前記蓄熱タンクを介して熱交換可能に構成したことを特徴としている。

本発明に係る空調給湯システムによれば、第２の空調用膨張弁を設けているため、例えば冷房運転においては、第1の空調用膨張弁で空調用冷媒の減圧量・流量を制御し、第２の空調用膨張弁を全開にすることによって、空調用熱源側熱交換器を凝縮器として作用させ、第１の空調用利用側熱交換器および第２の空調用利用側熱交換器を共に蒸発器として作用させる事ができる。

また、本発明に係る空調給湯システムによれば、暖房運転においては、第１の空調用膨張弁で空調用冷媒の減圧量・流量を制御し、第２の空調用膨張弁を全開にすることによって、第１の空調用利用側熱交換器および第２の空調用利用側熱交換器を共に凝縮器として作用させ、空調用熱源側熱交換器を蒸発器として作用させることができる。

また、本発明に係る空調給湯システムよれば、除湿運転において、第１の空調用膨張弁を全開にし、第２の空調用膨張弁を制御する事によって、次のような運転を行うことができる。例えば、冷却・除湿負荷が比較的高い場合には、空調用流路切替弁を冷房側に切替えて、空調用熱源側熱交換器を凝縮器として作用させる。この際、空調用熱源側熱交換器で放熱する放熱量は、冷却・除湿後の空気を再加熱する再加熱量に対応した放熱量になるように、室外ファンを制御する。空調用熱源側熱交換器を通過した空調用冷媒は、第１の空調用利用側熱交換器を凝縮器として作用させることにより、空調用利用側の熱搬送媒体へ熱を放熱する。その後、空調用冷媒は、空調用バイパス配管を通過し、第２の空調用膨張弁を通過して減圧・膨張する。第２の空調用膨張弁を通過した空調用冷媒は、第２の空調用利用側熱交換器で空調用利用側の熱搬送媒体から熱を吸熱し、空調用流路切替弁を通って空調用圧縮機へと還流する。このような除湿運転が、本発明に係る空調給湯システムでは可能である。

また、本発明に係る空調給湯システムでは、空調用流路切替弁を暖房側に切替えて、第１の空調用膨張弁および第２の空調用膨張弁を制御する事で、除湿負荷が比較的少なく、加熱負荷があるような負荷形態に適した除湿運転を行う事ができる。この場合、第２の空調用利用側熱交換器を凝縮器として作用させることにより、空調用冷媒は、第２の空調用利用側熱交換器で空調用利用側の熱搬送媒体へ放熱し、冷却される。第２の空調用利用側熱交換器を通過した空調用冷媒は第２の空調用膨張弁で減圧され、第１の空調用利用側熱交換器で空調用利用側の熱搬送媒体から吸熱する。このとき、第２の空調用膨張弁の減圧量は、除湿量に応じた減圧量になるように制御される。第１の空調用利用側熱交換器を通過した空調用冷媒は、室外温度に応じた蒸発圧力になるように第１の空調用膨張弁で減圧され、空調用熱源側熱交換器で室外空気から吸熱した後、空調用流路切替弁を通って、空調用圧縮機へと還流する。このような除湿運転が、本発明に係る空調給湯システムでは可能である。

このように、本発明に係る空調給湯システムよれば、設備を増加させることなく、簡単な制御によって冷房、暖房、冷房主体除湿、暖房主体除湿の４つのモードの運転ができる。また、本発明に係る空調給湯システムは、第１の空調用利用側熱交換器および第２の空調用利用側熱交換器を効率良く使用する事ができるため、省エネ性にも優れている。

また、本発明に係る空調給湯システムは、第１の空調用膨張弁に対して第１の空調用利用側熱交換器および第２の空調用利用側熱交換器を並列に接続させる事が可能なため、それぞれの空調用利用側熱交換器へ流入する空調用冷媒の温度（アプローチ温度）を同一に保つ事ができる。このため、第１の空調用利用側熱交換器および第２の空調用利用側熱交換器を流れる空調用冷媒と空調用利用側の熱搬送媒体との間で同一の温度差で熱交換を行う事ができる。よって、本発明によれば、熱交換効率を良くする事ができる。

さらに、本発明に係る空調給湯システムでは、空調排熱を給湯サイクルに利用することができるため、熱エネルギを有効利用することができる。しかも、制御装置により、第１の室内熱交換器または前記第２の室内熱交換器で熱交換される再加熱量に応じて、空調用冷媒流量制御弁の開度を制御するようにしているため、室外空気への放熱量を最小限に抑えることができる。また、本発明に係る空調給湯システムでは、太陽熱間接循環回路により、太陽熱と空調用利用側の熱搬送媒体とを熱交換させることができるため、省エネ性が向上する。このように、本発明に係る空調給湯システムでは、システム全体での消費電力の低減、および省エネ性の向上を実現できるのである。

本発明に係る空気調和装置および空調給湯システムは、設備コストを増大させることなく、１つの冷凍サイクルで除湿運転を行うことができる。しかも、本発明に係る空気調和装置および空調給湯システムは、運転の制御が簡単であるうえ、消費電力の低減および省エネ性の向上を実現できる。

本発明の実施の形態例に係る空気調和装置の系統図である。 図１に示す空気調和装置の運転モードＮｏ．１における冷媒と熱搬送媒体の流れを示す動作図である。 図１に示す空気調和装置の運転モードＮｏ．２における冷媒と熱搬送媒体の流れを示す動作図である。 図１に示す空気調和装置の運転モードＮｏ．３における冷媒と熱搬送媒体の流れを示す動作図である。 図４に示す運転モードＮｏ．３の圧力−エンタルピ線図である。 図１に示す空気調和装置の運転モードＮｏ．４における冷媒と熱搬送媒体の流れを示す動作図である。 図６に示す運転モードＮｏ．４の圧力−エンタルピ線図である。 図１に示す空気調和装置の運転モードＮｏ．１〜Ｎｏ．４における各機器の状態を説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態例に係る空調給湯システムの系統図である。 図９に示す空調給湯システムの運転パターンＮｏ．１における冷媒と熱搬送媒体の流れを示す動作図である。 図９に示す空調給湯システムの運転パターンＮｏ．２における冷媒と熱搬送媒体の流れを示す動作図である。 図９に示す空調給湯システムの運転パターンＮｏ．３における冷媒と熱搬送媒体の流れを示す動作図である。 本発明の第２の実施の形態例に係る空調給湯システムの系統図である。

まず、本発明の実施の形態例に係る空気調和装置の構成について、図１を参照しながら説明する。

本発明の実施の形態例に係る空気調和装置１は、図１に示すように、冷房運転と暖房運転とを切り替えて行う空調用冷媒回路５と、住宅（被冷却空間）６０の室内の空調を行う空調用冷温水循環回路（空調用熱搬送媒体循環回路）８とを備えている。この空気調和装置１は、室外に配置される。一方、住宅６０には、空気調和装置１と接続される室内ユニット２が配置される。この室内ユニット２は、第１の室内熱交換器６１ａ、第２の室内熱交換器６１ｂ、および室内ファン６２を備えた構成となっている。

空調用冷媒回路５は、空調用冷媒が循環する回路であり、空調用冷媒を圧縮する空調用圧縮機２１、空調用冷媒の流路を切り替える四方弁（空調用流路切替弁）２２、ファン２５により送られてくる大気と熱交換を行う空調用熱源側熱交換器２４、空調用冷媒を減圧する第１の空調用膨張弁２７ａおよび第２の空調用膨張弁２７ｂ、空調用冷温水循環回路８と熱交換を行う第１の空調用利用側熱交換器２８ａおよび第２の空調用利用側熱交換器２８ｂを冷媒配管で接続して環状に形成されている。この空調用冷媒回路５によって空調用の冷凍サイクル（空調サイクル）が形成されている。

空調用圧縮機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、空調用圧縮機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。

続いて、空調用冷媒回路５の構成の詳細について説明する。空調用冷媒回路５は、まず、空調用圧縮機２１の吐出口２１ｂ、四方弁２２、空調用熱源側熱交換器２４、第１の空調用膨張弁２７ａ、第１の空調用利用側熱交換器２８ａ、四方弁２２、空調圧縮機２１の吸込口２１ａの順に冷媒配管で接続して環状に形成された空調用冷媒メイン回路５ａを備えている。

空調用冷媒回路５は、この空調用冷媒メイン回路５ａに後述する第１の空調用冷媒分岐路５ｂおよび空調用バイパス配管２９が設けられて構成されている。

第１の空調用冷媒分岐路５ｂは、第１の空調利用側熱交換器２８ａをバイパスする空調用冷媒分岐路であり、具体的には、第１の空調利用側熱交換器２８ａと第１の空調用膨張弁２７ａとの間の位置にある分岐点Ａと、第１の空調利用側熱交換器２８ａと四方弁２２との間の位置にある分岐点Ｂとを冷媒配管で接続して形成された空調用冷媒分岐路である。この第１の空調用冷媒分岐路５ｂには、第２の空調利用側熱交換器２８ｂが設けられていると共に、分岐点Ａに三方弁３４ａが設けられている。

さらに、空調用冷媒メイン回路５ａにおいて第１の空調利用側熱交換器２８ａと分岐点Ｂの間に形成された分岐点Ｃには、三方弁３４ｂが設けられている。そして、空調用冷媒メイン回路５ａの分岐点Ｃと第１の空調用冷媒分岐路５ｂのうち第２の空調利用側熱交換器２８ｂと分岐点Ａの間の位置にある分岐点Ｄとは、空調用バイパス配管２９で接続されている。

よって、第１の空調用利用側熱交換器２８ａと第２の空調用利用側熱交換器２８ｂとは、第１の空調用膨張弁２７ａおよび四方弁２２に対して互いに並列に接続されているだけでなく、空調用バイパス配管２９を介して互いに直列に接続されることになる。

さらに、第１の空調用利用側熱交換器２８ａと第２の空調用利用側熱交換器２８ｂとが直列に接続されている状態において、第１の空調用利用側熱交換器２８ａと第２の空調用利用側熱交換器２８ｂとの間の位置には、第２の空調用膨張弁２７ｂが設けられている。より具体的に言うと、空調用バイパス配管２９が第１の空調用冷媒分岐路５ｂと接続する位置（即ち、分岐点Ｄ）と第２の空調用利用側熱交換器２８ｂとの間の位置に、第２の空調用膨張弁２７ｂは組み込まれているのである。

このように構成された空調用冷媒回路５によれば、三方弁３４ａおよび三方弁３４ｂを操作することにより、第１の空調用利用側熱交換器２８ａと第２の空調用利用側熱交換器２８ｂとの接続が直列と並列との何れかに切り替わる。よって、空調用冷媒の流路として、空調用冷媒が第１の空調用利用側熱交換器２８ａと第２の空調用利用側熱交換器２８ｂとの双方に分かれて流れていく流路と、空調用冷媒が第１の空調用利用側熱交換器２８ａと第２の空調用利用側熱交換器２８ｂの一方から他方へ順に流れていく流路との２つの流路が形成される。ここで、この実施の形態例における三方弁３４ａおよび三方弁３４ｂが、本発明の接続切替手段に相当する。

なお、空調用冷媒回路５を循環する空調用冷媒としては、例えば、Ｒ４１０ａ、Ｒ１３４ａ、ＨＦＯ１２３４ｙｆ、ＨＦＯ１２３４ｚｅ、ＣＯ２、Ｃ３Ｈ８を用いることができる。

次に、空調用冷温水循環回路（空調用熱搬送媒体循環回路）８は、第１の室内熱交換器６１ａと第１の空調用利用側熱交換器２８ａとを配管で接続して環状に形成された第１の空調用冷温水回路（第１の空調用熱搬送媒体回路）８ａと、第２の室内熱交換器６１ｂと第２の空調用利用側熱交換器２８ｂとを配管で接続して環状に形成された第２の空調用冷温水回路（第２の空調用熱搬送媒体回路）８ｂとを有している。なお、第１の空調用冷温水回路８ａおよび第２の空調用冷温水回路８ｂを流れる熱搬送媒体は水（冷水または温水）であるが、寒冷地で使用されるような場合には、水に代えてエチレングリコール等のブラインを用いても良い。

なお、以下の説明において、空調用冷温水循環回路８を流れる水として「冷水」または「温水」という言葉が用いられることがあるが、「冷水」とは冷房時に空調用冷温水循環回路８を流れる水の意味で用いられ、「温水」とは暖房時に空調用冷温水循環回路８を流れる水の意味で用いられていることを、ここで付言しておく。

第１の空調用冷温水回路８ａは、住宅６０に設置された第１の室内熱交換器６１ａ、空調用冷温水循環ポンプ（空調用熱搬送媒体循環ポンプ）６７、制御弁６３、四方弁（第１の流路切替弁）６４ａ、第１の空調用利用側熱交換器２８ａを空調用冷温水配管６５ａ〜６５ｆで順次接続して環状に形成された回路である。より詳細に説明すると、第１の室内熱交換器６１ａと四方弁６４ａとは、空調用冷温水配管６５ａ、６５ｂ、６５ｃで接続されており、空調用冷温水循環ポンプ６７は、空調用冷温水配管６５ｂに組み込まれている。この空調用冷温水配管６５ｂは、第２の空調用冷温水回路８ｂを構成する空調用冷温水配管の一部としても用いられる共通配管である。また、四方弁６４ａと第１の空調用利用側熱交換器２８ａとは空調用冷温水配管６５ｄ、６５ｅで環状に接続され、四方弁６４ａと第１の室内熱交換器６１ａとは空調用冷温水配管６５ｆで接続されている。なお、空調用冷温水配管６５ｃに設けられた制御弁６３は、第１の空調用利用側熱交換器２８ａと第２の空調用利用側熱交換器２８ｂとに流す水の量を調整するためのものである。

このように構成された第１の空調用冷温水回路８ａによれば、空調用冷温水循環ポンプ６７により送り出された水は、第１の空調用利用側熱交換器２８ａを流れ、次に第１の室内熱交換器６１ａを流れた後、空調用冷温水配管（共通配管）６５ｂを通って再び空調用冷温水循環ポンプ６７へと戻ってくる。なお、四方弁６４ａを操作し水の流路を切り替えれば、第１の空調用利用側熱交換器２８ａを流れる水の流れ方向を変更することができる。つまり、四方弁６４ａを設けることによって、第１の空調用利用側熱交換器２８ａを流れる空調用冷媒と水とを対向流にすることができるのである。

一方、第２の空調用冷温水回路８ｂは、住宅６０に設置された第２の室内熱交換器６１ｂ、空調用冷温水循環ポンプ６７、四方弁（第２の流路切替弁）６４ｂ、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂを空調用冷温水配管６８ａ〜６８ｅおよび空調用冷温水配管６５ｂで順次接続して環状に形成された回路である。より詳細に説明すると、第２の室内熱交換器６１ｂと四方弁６４ｂとは、空調用冷温水配管６８ａ、６５ｂ、６８ｂで接続されており、空調用冷温水循環ポンプ６７は、空調用冷温水配管６５ｂに組み込まれている。この空調用冷温水配管６５ｂは、第１の空調用冷温水回路８ａを構成する空調用冷温水配管の一部としても用いられる共通配管である。また、四方弁６４ｂと第２の空調用利用側熱交換器２８ｂとは空調用冷温水配管６８ｃ、６８ｄで環状に接続され、四方弁６４ｂと第２の室内熱交換器６１ｂとは空調用冷温水配管６８ｅで接続されている。

このように構成された第２の空調用冷温水回路８ｂによれば、空調用冷温水循環ポンプ６７により送り出された水は、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂを流れ、次に第２の室内熱交換器６１ｂを流れた後、空調用冷温水配管（共通配管）６５ｂを通って再び空調用冷温水循環ポンプ６７へと戻ってくる。なお、四方弁６４ｂを操作して水の流路を切り替えれば、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂを流れる水の流れ方向を変更することができる。つまり、四方弁６４ｂを設けることによって、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂを流れる空調用冷媒と水とを対向流にすることができるのである。

なお、空気調和装置１を構成する空調用冷媒回路５および空調用冷温水循環回路８には、図示しないが、温度センサや流量センサが適宜設けられている。そして、これらの温度センサや流量センサの検出信号は、空気調和装置１に設けられた制御装置１ａに取り込まれている。この制御装置１ａは、図示しないリモコンの操作信号と、各温度センサおよび流量センサの信号とを入力し、これらの信号に基づいて、各回路５、８に組み込まれた各種機器（圧縮機、ポンプ、ファン、膨張弁、制御弁、四方弁、三方弁など）の動作を制御する。

続いて、上記した空気調和装置１によって行われる各種運転モードについて、図２〜図８を参照しながら説明する。ここで、図２〜図４および図６において、各熱交換器に付された矢印は熱の流れを示しており、空調用冷媒回路５および空調用冷温水循環回路８に付された矢印は、流体が各回路を流れる向きを示している。また、図２〜図４および図６において、白色の三方弁は、３つのポート全てが開状態であることを示しており、３つのポートのうち２つが白色で残り１つが黒色の三方弁は、白色のポートが開状態、黒色のポートが閉状態であることを示している。また、図２〜図４および図６において、四方弁に描かれた円弧状の実線は、四方弁を流れる流体の流路を示している。図中、白抜きの矢印は、熱の流れ方向を示している。

「運転モードＮｏ．１＜冷房運転＞」（図２参照）
運転モードＮｏ．１は、冷房運転を行うモードである。この運転モードＮｏ．１では、図８の「運転モードＮｏ．１」の欄に示すように、空調用熱源側熱交換器２４が凝縮器として使用され、第１の空調用利用側熱交換器２８ａおよび第２の空調用利用側熱交換器２８ｂは蒸発器として使用される。この運転モードＮｏ．１では、第１の空調用利用側熱交換器２８ａと第２の空調用利用側熱交換器２８ｂとは、三方弁３４ａおよび三方弁３４ｂにより、並列に接続された状態となっている。なお、この運転モードＮｏ．１では、第１の空調用膨張弁２７ａは所定の弁開度に制御され、第２の空調用膨張弁２７ｂは全開となっている。

空調用冷媒回路５では、空調用圧縮機２１の吐出口２１ｂより吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って、空調用熱源側熱交換器２４に流入する。空調用熱源側熱交換器２４に流入した高温高圧のガス冷媒は、大気へ放熱して凝縮し、液化する。そして、空調用熱源側熱交換器２４から流れ出た高圧の液冷媒は、第１の空調用膨張弁２７ａで住宅６０内の冷却・除湿負荷に応じた蒸発圧力になるように減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。その気液二相冷媒は、三方弁３４ａを通って、第１の空調用利用側熱交換器２８ａおよび第２の空調用利用側熱交換器２８ｂへとそれぞれ分かれて流入する。第１の空調用利用側熱交換器２８ａを流れる気液二相冷媒は、第１の空調用冷温水回路８ａを流れる冷水から吸熱して蒸発し、低圧のガス冷媒となる。同様に、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂを流れる気液二相冷媒は、第２の空調用冷温水回路８ｂを流れる冷水から吸熱して蒸発し、低圧のガス冷媒となる。第１の空調用利用側熱交換器２８ａから流れ出たガス冷媒と第２の空調用利用側熱交換器２８ｂから流れ出たガス冷媒は、分岐点Ｂで合流した後に、四方弁２２を通って空調用圧縮機２１の吸込口２１ａに流入し、空調用圧縮機２１により再び圧縮されて高温高圧のガス冷媒となる。

第１の空調用冷温水回路８ａでは、空調用冷温水循環ポンプ６７を駆動することにより、第１の空調用利用側熱交換器２８ａを流れる空調用冷媒に放熱した冷水は、空調用冷温水配管６５ｅを流れ、四方弁６４ａを通った後に、第１の室内熱交換器６１ａに流入する。第１の室内熱交換器６１ａでは、第１の空調用冷温水回路８ａ内の冷水と、住宅６０内の高温の空気とで熱交換が行われ、住宅６０の空気が冷却・除湿される。つまり、第１の室内熱交換器６１ａは冷却・除湿器として使用されるのである。このとき、第１の室内熱交換器６１ａを流れる冷水は、住宅６０内の空気から吸熱して昇温される。この昇温された冷水は、第２の空調用冷温水回路８ｂと共通で用いられる空調用冷温水配管６５ｂを流れて空調用冷温水循環ポンプ６７へと戻り、再び、第１の空調用利用側熱交換器２８ａにて空調用冷媒へと放熱して冷却される。

第２の空調用冷温水回路８ｂでは、空調用冷温水循環ポンプ６７を駆動することにより、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂを流れる空調用冷媒に放熱した冷水は、空調用冷温水配管６８ｄを流れ、四方弁６４ｂを通った後に、第２の室内熱交換器６１ｂに流入する。第２の室内熱交換器６１ｂでは、第２の空調用冷温水回路８ｂ内の冷水と、住宅６０内の高温の空気とで熱交換が行われ、住宅６０の空気が冷却・除湿される。つまり、第２の室内熱交換器６１ｂは冷却・除湿器として使用されるのである。このとき、第２の室内熱交換器６１ｂを流れる冷水は、住宅６０内の空気から吸熱して昇温される。この昇温された冷水は、第１の空調用冷温水回路８ａと共通で用いられる空調用冷温水配管６５ｂを流れて空調用冷温水循環ポンプ６７へと戻り、再び、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂにて空調用冷媒へと放熱して冷却される。

この運転モードＮｏ．１では、空調用冷媒は、第１の空調用利用側熱交換器２８ａと第２の空調用利用側熱交換器２８ｂとに同一のアプローチ温度で流入するため、第１の空調用利用側熱交換器２８ａおよび第２の空調用利用側熱交換器２８ｂは、共に空調用冷媒と冷水の温度差が同じ条件下で熱交換を行うことができる。よって、運転モードＮｏ．１によれば、熱交換効率が良くなるといった利点がある。第１の室内熱交換器６１ａと第２の室内熱交換器６１ｂについても、同様の理由により、熱交換効率が良くなるといった利点がある。

「運転モードＮｏ．２＜暖房運転＞」（図３参照）
運転モードＮｏ．２は、暖房運転を行うモードである。この運転モードＮｏ．２では、図８の「運転モードＮｏ．２」の欄に示すように、空調用熱源側熱交換器２４が蒸発器として使用され、第１の空調用利用側熱交換器２８ａおよび第２の空調用利用側熱交換器２８ｂは凝縮器として使用される。この運転モードＮｏ．２では、第１の空調用利用側熱交換器２８ａと第２の空調用利用側熱交換器２８ｂとは、三方弁３４ａおよび三方弁３４ｂにより、並列に接続された状態となっている。なお、この運転モードＮｏ．２では、第１の空調用膨張弁２７ａは所定の弁開度に制御され、第２の空調用膨張弁２７ｂは全開となっている。

空調用冷媒回路５では、空調用圧縮機２１の吐出口２１ｂより吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って、分岐点Ｂから第１の空調用利用側熱交換器２８ａおよび第２の空調用利用側熱交換器２８ｂへとそれぞれ分かれて流入する。第１の空調用利用側熱交換器２８ａを流れる高温高圧のガス冷媒は、第１の空調用冷温水回路８ａを流れる温水へ放熱して凝縮し、液化する。同様に、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂを流れる高温高圧のガス冷媒は、第２の空調用冷温水回路８ｂを流れる温水へ放熱して凝縮し、液化する。そして、第１の空調用利用側熱交換器２８ａから流れ出た液冷媒と第２の空調用利用側熱交換器２８ｂから流れ出た液冷媒は、分岐点Ａで合流した後に第１の空調用膨張弁２７ａで室外空気温度に応じた蒸発圧力になるように減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となって空調用熱源側熱交換器２４に流入する。空調用熱源側熱交換器２４に流入した気液二相冷媒は、大気から吸熱して蒸発し、低圧のガス冷媒となる。そして、その低圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って空調用圧縮機２１の吸込口２１ａに流入し、空調用圧縮機２１により再び圧縮されて高温高圧のガス冷媒となる。

第１の空調用冷温水回路８ａでは、空調用冷温水循環ポンプ６７を駆動することにより、第１の空調用利用側熱交換器２８ａを流れる空調用冷媒から吸熱した温水は、空調用冷温水配管６５ｄを流れ、四方弁６４ａを通った後に、第１の室内熱交換器６１ａに流入する。第１の室内熱交換器６１ａでは、第１の空調用冷温水回路８ａ内の温水と、住宅６０内の低温の空気とで熱交換が行われ、住宅６０の空気が加熱される。つまり、第１の室内熱交換器６１ａは加熱器として使用されるのである。このとき、第１の室内熱交換器６１ａを流れる温水は、住宅６０内の空気へ放熱して冷却される。この冷却された温水は、第２の空調用冷温水回路８ｂと共通で用いられる空調用冷温水配管６５ｂを流れて空調用冷温水循環ポンプ６７へと戻り、再び、第１の空調用利用側熱交換器２８ａにて空調用冷媒から吸熱して昇温される。

第２の空調用冷温水回路８ｂでは、空調用冷温水循環ポンプ６７を駆動することにより、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂを流れる空調用冷媒から吸熱した温水は、空調用冷温水配管６８ｃを流れ、四方弁６４ｂを通った後に、第２の室内熱交換器６１ｂに流入する。第２の室内熱交換器６１ｂでは、第２の空調用冷温水回路８ｂ内の温水と、住宅６０内の低温の空気とで熱交換が行われ、住宅６０の空気が加熱される。つまり、第２の室内熱交換器６１ｂは加熱器として使用されるのである。このとき、第２の室内熱交換器６１ｂを流れる温水は、住宅６０内の空気へ放熱して冷却される。この冷却された温水は、第１の空調用冷温水回路８ａと共通で用いられる空調用冷温水配管６５ｂを流れて空調用冷温水循環ポンプ６７へと戻り、再び、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂにて空調用冷媒から吸熱して昇温される。

この運転モードＮｏ．２では、空調用冷媒は、第１の空調用利用側熱交換器２８ａと第２の空調用利用側熱交換器２８ｂとに同一のアプローチ温度で流入するため、第１の空調用利用側熱交換器２８ａおよび第２の空調用利用側熱交換器２８ｂは、共に空調用冷媒と温水の温度差が同じ条件下で熱交換を行うことができる。よって、運転モードＮｏ．１によれば、熱交換効率が良くなるといった利点がある。第１の室内熱交換器６１ａと第２の室内熱交換器６１ｂについても、同様の理由により、熱交換効率が良くなるといった利点がある。

「運転モードＮｏ．３＜冷房・除湿運転＞」（図４参照）
運転モードＮｏ．３は、冷房・除湿運転（冷房主体除湿運転）を行うモードである。この運転モードＮｏ．３では、図８の「運転モードＮｏ．３」の欄に示すように、空調用熱源側熱交換器２４および第１の空調用利用側熱交換器２８ａは凝縮器として使用され、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂは蒸発器として使用される。この運転モードＮｏ．３では、第１の空調用利用側熱交換器２８ａと第２の空調用利用側熱交換器２８ｂとは、三方弁３４ａおよび三方弁３４ｂにより、直列に接続された状態となっている。なお、この運転モードＮｏ．３では、第１の空調用膨張弁２７ａは全開となっており、第２の空調用膨張弁２７ｂは所定の弁開度に制御されている。

空調用冷媒回路５では、空調用圧縮機２１の吐出口２１ｂより吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って、空調用熱源側熱交換器２４に流入する。空調用熱源側熱交換器２４に流入した高温高圧のガス冷媒は、大気へ放熱し、さらに、第１の空調用利用側熱交換器２８ａにて第１の空調用冷温水回路８ａを流れる冷水へ放熱することにより、凝縮して液化する。このとき、ファン２５の回転数は、除湿運転時の再加熱量（第１の室内熱交換器６１ａで行われる熱交換量）に応じた放熱量となるように制御されている。そして、液化した低温の空調用冷媒は、空調用バイパス配管２９を流れていき、第２の空調用膨張弁２７ｂにて冷却・除湿量に応じた蒸発圧力になるように減圧、膨張して気液二相冷媒となる。その気液二相冷媒は、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂにて第２の空調用冷温水回路８ｂを流れる冷水から吸熱して蒸発し、低圧のガス冷媒となる。そして、その低圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って空調用圧縮機２１の吸込口２１ａに流入し、空調用圧縮機２１により再び圧縮されて高温高圧のガス冷媒となる。

第１の空調用冷温水回路８ａでは、空調用冷温水循環ポンプ６７を駆動することにより、第１の空調用利用側熱交換器２８ａを流れる空調用冷媒から吸熱した冷水は、空調用冷温水配管６５ｅを流れ、四方弁６４ａを通った後に、第１の室内熱交換器６１ａに流入する。第１の室内熱交換器６１ａでは、第１の空調用冷温水回路８ａ内の冷水に蓄えられた温熱により住宅６０内の空気が再加熱される。つまり、第１の室内熱交換器６１ａは再加熱器として使用されるのである。このとき、第１の室内熱交換器６１ａを流れる冷水は、住宅６０内の空気へ放熱して冷却される。この冷却された冷水は、第２の空調用冷温水回路８ｂと共通で用いられる空調用冷温水配管６５ｂを流れて空調用冷温水循環ポンプ６７へと戻り、再び、第１の空調用利用側熱交換器２８ａにて空調用冷媒から吸熱して昇温される。

第２の空調用冷温水回路８ｂでは、空調用冷温水循環ポンプ６７を駆動することにより、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂを流れる空調用冷媒に放熱した冷水は、空調用冷温水配管６８ｄを流れ、四方弁６４ｂを通った後に、第２の室内熱交換器６１ｂに流入する。第２の室内熱交換器６１ｂでは、第２の空調用冷温水回路８ｂ内の冷水と、住宅６０内の高温の空気とで熱交換が行われ、住宅６０の空気が冷却・除湿される。つまり、第２の室内熱交換器６１ｂは、冷却・除湿器として使用されるのである。このとき、第２の室内熱交換器６１ｂを流れる冷水は、住宅６０内の空気から吸熱して昇温される。この昇温された冷水は、第１の空調用冷温水回路８ａと共通で用いられる空調用冷温水配管６５ｂを流れて空調用冷温水循環ポンプ６７へと戻り、再び、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂにて空調用冷媒へと放熱して冷却される。

ここで、室内ユニット２では、第１の室内熱交換器６１ａにより再加熱された空気と、第２の室内熱交換器６１ｂにより冷却・除湿された空気とが室内ファン６２により撹拌されて、室内温度と同じ温度で除湿された空気となる。その空気は、室内ユニット２の図示しない吹出口から室内へと吹き出されていく。

この運転モードＮｏ．３によれば、冷却・除湿と再加熱を同時に行うことができるため、住宅６０の室内へ快適な空気を提供することができる。

なお、この運転モードＮｏ．３を、図５に示す圧力−エンタルピ線図を用いて説明すると次の通りである。すなわち、空調用圧縮機２１で圧縮・加熱された空調用冷媒はＰ１’になり、室外及び室内へ放熱を行う。室内外の放熱量に応じてＰ２’の位置が決定され、空調用熱源側熱交換器２４を通過した空調用冷媒はＰ２’に変化する。この後、空調用冷媒は、第１の空調用利用側熱交換器２８ａで熱搬送媒体である冷水へ放熱しＰ３’になり、第２の空調用膨張弁２７ｂで減圧・膨張する事によってＰ４’の状態になり、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂで熱搬送媒体である冷水から吸熱してＰ５’へ変化し、空調用圧縮機２１の吸込口２１ａに還流するサイクルになる。したがって、再加熱量として使用できる熱量はＰ１’−Ｐ３’間の熱量となる。しかし、空調用熱源側熱交換器２４への放熱が生ずるため、この運転モードＮｏ．３では再加熱量を大きくとる事ができない。

「運転モードＮｏ．４＜暖房・除湿運転＞」（図６参照）
運転モードＮｏ．４は、冷房・除湿運転（暖房主体除湿運転）を行うモードである。この運転モードＮｏ．４では、図８の「運転モードＮｏ．４」の欄に示すように、空調用熱源側熱交換器２４および第１の空調用利用側熱交換器２８ａは蒸発器として使用され、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂは凝縮器として使用される。この運転モードＮｏ．４では、第１の空調用利用側熱交換器２８ａと第２の空調用利用側熱交換器２８ｂとは、三方弁３４ａおよび三方弁３４ｂにより、直列に接続された状態となっている。なお、この運転モードＮｏ．４では、第１の空調用膨張弁２７ａおよび第２の空調用膨張弁２７ｂ共に所定の弁開度に制御されている。

空調用冷媒回路５では、空調用圧縮機２１の吐出口２１ｂより吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂに流入する。第２の空調用利用側熱交換器２８ｂに流入した高温高圧のガス冷媒は、第２の空調用冷温水回路８ｂを流れる温水へ放熱することにより凝縮して液化する。低温の液冷媒は、第２の空調用膨張弁２７ｂにより、冷却・除湿量（第1の室内熱交換器６１ａで行われる熱交換量）に応じた蒸発圧力になるように減圧、膨張して気液二相冷媒となる。その気液二相冷媒は、空調用バイパス配管２９を流れていき、第１の空調用利用側熱交換器２８ａにて第１の空調用冷温水回路８ａを流れる温水から吸熱して蒸発した後に、第１の空調用膨張弁２７ａにて室外温度に応じた蒸発圧力になるように減圧、膨張して空調用熱源側熱交換器２４へと流入する。空調用熱源側熱交換器２４に流入した空調用冷媒は、大気から吸熱して低圧のガス冷媒となる。そして、その低圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って空調用圧縮機２１の吸込口２１ａに流入し、空調用圧縮機２１により再び圧縮されて高温高圧のガス冷媒となる。

第１の空調用冷温水回路８ａでは、空調用冷温水循環ポンプ６７を駆動することにより、第１の空調用利用側熱交換器２８ａを流れる空調用冷媒へ放熱した温水は、空調用冷温水配管６５ｄを流れ、四方弁６４ａを通った後に、第１の室内熱交換器６１ａに流入する。第１の室内熱交換器６１ａでは、第１の空調用冷温水回路８ａ内の温水と、住宅６０内の高温の空気とで熱交換が行われ、住宅６０の空気が冷却・除湿される。つまり、第１の室内熱交換器６１ａは、冷却・除湿器として使用されるのである。このとき、第１の室内熱交換器６１ａを流れる温水は、住宅６０内の空気から吸熱して昇温される。この昇温された温水は、第２の空調用冷温水回路８ｂと共通で用いられる空調用冷温水配管６５ｂを流れて空調用冷温水循環ポンプ６７へと戻り、再び、第１の空調用利用側熱交換器２８ａにて空調用冷媒へと放熱して冷却される。

第２の空調用冷温水回路８ｂでは、空調用冷温水循環ポンプ６７を駆動することにより、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂを流れる空調用冷媒から吸熱した温水は、空調用冷温水配管６８ｄを流れ、四方弁６４ｂを通った後に、第２の室内熱交換器６１ｂに流入する。第２の室内熱交換器６１ｂでは、第２の空調用冷温水回路８ｂ内の温水に蓄えられた温熱により住宅６０内の空気が再加熱される。つまり、第２の室内熱交換器６１ｂは再加熱器として使用されるのである。このとき、第２の室内熱交換器６１ｂを流れる温水は、住宅６０内の空気へ放熱して冷却される。この冷却された温水は、第１の空調用冷温水回路８ａと共通で用いられる空調用冷温水配管６５ｂを流れて空調用冷温水循環ポンプ６７へと戻り、再び、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂにて空調用冷媒から吸熱して昇温される。

ここで、室内ユニット２では、第１の室内熱交換器６１ａにより冷却・除湿された空気と第２の室内熱交換器６１ｂにより再加熱された空気と、が室内ファン６２により撹拌されて、室内温度と同じ温度で除湿された空気となる。その空気は、室内ユニット２の図示しない吹出口から室内へと吹き出されていく。

この運転モードＮｏ．４によれば、冷却・除湿と再加熱を同時に行うことができるため、住宅６０の室内へ快適な空気を提供することができる。

なお、この運転モードＮｏ．４を、図７に示す圧力−エンタルピ線図を用いて説明すると次の通りである。すなわち、空調用圧縮機２１で圧縮・加熱された空調用冷媒はＰ１になり、第２の空調用利用側熱交換器２８ｂを流れる熱搬送媒体である温水へ放熱してＰ２になる。第２の空調用利用側熱交換器２８ｂを通過した空調用冷媒は第２の空調用膨張弁２７ｂを通過して第１の空調用利用側熱交換器２８ａを流れる熱搬送媒体である温水の温度もしくは第１の空調利用側熱交換器２８ａの除湿負荷に応じた蒸発圧力まで減圧される（Ｐ３）。第２の空調用膨張弁２７ｂを通過した空調用冷媒は第１の空調用利用側熱交換器２８ａで第１の空調用利用側熱交換器２８ａを通過する熱搬送媒体である温水へ放熱し、Ｐ４になる。この後、空調用冷媒は、第１の空調用膨張弁２７ａを通過して室外空気温度に応じた蒸発圧力に減圧・膨張されてＰ５になる。そして、空調用冷媒は、空調用熱源側熱交換器２４で室外空気と熱交換しＰ６になって圧縮機２１の吸込口２１ａに還流する。このような動作を行うため、運転モードＮｏ．４では、吸熱・圧縮過程で生じた熱を第２の空調用利用側熱交換器２８ｂで放熱させる事が可能となり、加熱量の高めの除湿運転を行うことが可能となるのである。

以上、説明したように、本発明の実施の形態例に係る空気調和装置によれば、設備コストを掛けずに、簡単な制御で、空調サイクル１つで冷房運転、暖房運転、冷房・除湿運転、および加熱量が高めの暖房・除湿運転を行うことができるうえ、熱交換器を効率良く利用することができるのである。

次に、本発明の第１の実施の形態例に係る空調給湯システムの構成について図９を参照しながら説明する。なお、この空調給湯システムには、上記した本発明の実施の形態例に係る空気調和装置が組み込まれているため、この空気調和装置と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。

本発明の第１の実施の形態例に係る空調給湯システムは、冷房運転と暖房運転とを切り替えて行う空調用冷媒回路５と、給湯を行う給湯用冷媒回路６と、空調用冷媒回路５および給湯用冷媒回路６と熱交換を行うための水を循環させる中間温水循環回路（中間熱媒体回路）７と、住宅（被冷却空間）６０の室内の空調を行う空調用冷温水循環回路（空調用熱搬送媒体循環回路）８と、給湯用冷媒回路６と熱交換するための水を循環させる給湯回路９と、太陽熱集熱器４で集められた太陽熱が蓄熱された水またはブラインを循環させる太陽熱循環回路１０と、高温の水（お湯）を外部に供給するための出湯経路１１とを備えている。

また、空調給湯システムは、室外に配置されるヒートポンプユニット１００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とを備えたユニット構成となっている。なお、各ユニットは、図９に示すように、一点鎖線で囲まれた範囲にそれぞれ区分けされている。

空調用冷媒回路５は、空調用冷媒メイン回路５ａと第１の空調用冷媒分岐路５ｂに加えて、空調用熱源側熱交換器２４をバイパスする第２の空調用冷媒分岐路５ｃを備えている。そして、第２の空調用冷媒分岐路５ｃには、後述する中間熱交換器２３と空調用冷媒流量制御弁２６ｂが設けられている。つまり、空調用熱源側熱交換器２４と中間熱交換器２３とは、並列に接続されているのである。そして、空調用冷媒流量制御弁２６ｂの弁開度を調整することにより、中間熱交換器２３を流れる空調用冷媒の流量を制御することができるようになっている。なお、空調用冷媒メイン回路５ａの空調用熱源側熱交換器２４近傍の位置にも、空調用熱源側熱交換器２４を流れる空調用冷媒の流量を制御するための空調用冷媒流量制御弁２６ａが設けられている。

次に、給湯用冷媒回路６は、給湯用冷媒が循環する回路であり、給湯用冷媒を圧縮する給湯用圧縮機４１、給湯回路９と熱交換を行う給湯用利用側熱交換器４２、給湯用冷媒を減圧する給湯用膨張弁４３、中間熱交換器２３、およびファン４５により送られてくる大気と熱交換を行う給湯用熱源側熱交換器４４を冷媒配管で接続して環状に形成されている。この給湯用冷媒回路６によって給湯用の冷凍サイクル（給湯サイクル）が形成されている。

給湯用圧縮機４１は、空調用圧縮機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。給湯用利用側熱交換器４２は、給湯用冷媒が流れる給湯用冷媒伝熱管（図示せず）と、後述する給湯回路９の水が流れる給湯用水伝熱管（図示せず）とが熱的に接触するように構成されている。

続いて、給湯用冷媒回路６の構成の詳細について説明する。給湯用冷媒回路６は、まず、給湯用圧縮機４１の吐出口４１ｂ、給湯用利用側熱交換器４２、給湯用膨張弁４３、中間熱交換器２３、給湯用圧縮機４１の吸込口４１ａの順に冷媒配管で接続して環状に形成された給湯用冷媒メイン回路６ａを備えている。

給湯用冷媒回路６は、この給湯用冷媒メイン回路６ａに給湯用冷媒分岐路６ｂが設けられて構成されている。給湯用冷媒分岐路６ｂは、中間熱交換器２３をバイパスする給湯用冷媒分岐路である。この給湯用分岐路６ｂに、給湯用熱源側熱交換器４４と給湯用冷媒流量制御弁４６ａが設けられている。つまり、給湯用熱源側熱交換器４４と中間熱交換器２３とは、並列に接続されているのである。そして、給湯用冷媒流量制御弁４６ａの弁開度を調整することにより、給湯用熱源側熱交換器４４を流れる給湯用冷媒の流量を制御することができるようになっている。また、給湯用冷媒メイン回路６ａの中間熱交換器２３近傍の位置にも、中間熱交換器２３を流れる給湯用冷媒の流量を制御するための給湯用冷媒流量制御弁４６ｂが設けられている。

なお、給湯用冷媒回路６を循環する給湯用冷媒としては、例えば、Ｒ１３４ａ，ＨＦＯ１２３４ｙｆ，ＨＦＯ１２３４ｚｅ、ＣＯ２、Ｃ３Ｈ８を用いることができる。

次に、中間温水循環回路（中間熱媒体回路）７は、蓄熱タンク５０と中間熱交換器２３の一端とを中間温水用配管５２で接続し、中間熱交換器２３の他端と蓄熱タンク５０とを中間温水用配管５３で接続して、環状に形成された回路である。この中間温水循環回路７には、中間温水用循環ポンプ５１、蓄熱タンク５０へ水が戻る循環量を制御するための制御弁５４、および水の全循環量を制御する制御弁５５が組み込まれている。中間温水循環回路７内の水（熱源用熱搬送媒体）は、中間温水用循環ポンプ５１を駆動することにより、中間熱交換器２３へと流れていき、この中間熱交換器２３で空調用冷媒回路５を流れる空調用冷媒および給湯用冷媒回路６を流れる給湯用冷媒とそれぞれ熱交換（放熱または吸熱）を行いながら、蓄熱タンク５０へと戻っていく。そして、蓄熱タンク５０には、蓄熱材が充填されているので、中間熱交換器２３から得た温熱または冷熱は、この蓄熱タンク５０で蓄熱されることとなる。

中間熱交換器２３は、空調用冷媒回路５を循環する空調用冷媒と、給湯用冷媒回路６を循環する給湯用冷媒と、中間温水循環回路７を循環する水との３流体の間で互いに熱交換を行うことが可能な構造となっている。具体的には、中間熱交換器２３は、中間温水循環回路７の水が流れる外管（図示せず）の中に、空調用冷媒が流れる空調用冷媒伝熱管（図示せず）と、給湯用冷媒が流れる給湯用冷媒伝熱管（図示せず）とが接合した状態で挿入された構造を成している。この構成により、空調用回路５の排熱と給湯用回路６の排熱と中間温水循環回路７に蓄えられた温冷熱を互いに有効利用できるのである。なお、本実施形態において、空調用冷媒伝熱管と給湯用冷媒伝熱管との接合にはロウ付けが用いられているが、伝熱管同士が熱的に接触できる構成であれば、溶接や伝熱管同士をバンドで巻き付けて固定する方法などを採用しても良い。

また、この中間熱交換器２３は、空調用熱源側熱交換器２４とヘッド差を有しており、空調用冷媒回路５に封入された空調用冷媒の飽和液と飽和ガスの密度差を利用して中間熱交換器２３と空調用熱源側熱交換器２４との間で空調用冷媒が自然循環するようになっている。同様に、中間熱交換器２３は、後述する給湯用熱源側熱交換器４４ともヘッド差を有しており、給湯用冷媒回路６に封入された給湯用冷媒の飽和液と飽和ガスの密度差を利用して中間熱交換器２３と給湯用熱源側熱交換器４４との間で給湯用冷媒が自然循環するようになっている。なお、中間熱交換器２３は、熱交換効率を良くするために、空調用熱源側熱交換器２４および給湯用熱源側熱交換器４４と近接して設けられている。

次に、給湯回路９は、貯湯タンク７０と給湯用利用側熱交換器４２の一端とを給湯用配管７２で接続し、給湯用利用側熱交換器４２の他端と貯湯タンク７０とを給湯用配管７３で接続して、環状に形成された回路である。給湯用配管７２には、給湯用循環ポンプ７１が組み込まれている。貯湯タンク７０内の水は、給湯用循環ポンプ７１を駆動することにより、給湯用利用側熱交換器４２へと流れていき、この給湯用利用側熱交換器４２にて給湯用冷媒と熱交換を行って高温の水（お湯）となり、貯留タンク７０へ戻っていく。そして、貯湯タンク７０には、蓄熱材が充填されているので、給湯用利用側熱交換器４２から得た温熱は、この貯湯タンク７０で蓄熱されることとなる。

次に、太陽熱循環回路１０は、住宅６０の屋根に設置された太陽熱集熱器４と蓄熱タンク５０とを太陽熱用配管８２、８３で接続して環状に形成された回路である。太陽熱用配管８２には、太陽熱用循環ポンプ８５が組み込まれている。太陽熱集熱器４で加熱された水またはブライン（太陽熱搬送媒体）は、太陽熱用循環ポンプ８５を駆動することにより、太陽熱循環回路１０内を循環し、蓄熱タンク５０を流れる間に、蓄熱タンク５０に貯留されている水と熱交換を行う。これにより、太陽熱を用いて蓄熱タンク５０内の水を温めることができる。なお、太陽熱循環回路１０を流れる水またはブラインの流量を制御するための流量制御弁８４が太陽熱用配管８２に設けられている。

次に、出湯経路１１は、貯湯タンク７０内に貯湯されている高温の水を給湯口７９に供給するための配管７４ａと、蓄熱タンク５０に貯留されている中間温度の水を給湯口７９に供給するための配管７５ａと、給水口７８から貯湯タンク７０へ水道水を供給するための配管７６ａと、給水口７８から蓄熱タンク５０へ水道水を供給するための配管７６ｂと、給水口７８から給湯口７９に直接水道水を供給するための配管７６ｃとを備えて構成されている。また、配管７４ａと配管７５ａとは三方弁７７ａを介して接続され、配管７４ａと配管７６ｃとは三方弁７７ｂを介して接続されている。このように構成された出湯経路１１によれば、三方弁７７ａ、７７ｂの各ポートの開閉を調整することにより、貯湯タンク７０内の水と蓄熱タンク５０内の水と給水口７８から供給された水道水の３つの異なる温度の水を混合して好適な温度の水を生成することができる。なお、給湯口７９と住宅６０内に設けられた給湯用制御弁６９とは配管７４ｂで接続されており、給湯用制御弁６９を開けると、お湯が給湯負荷側（浴槽、台所、洗面所など）に供給されることとなる。

なお、空調給湯システムを構成する各回路５〜１１には、図示しないが、温度センサや流量センサが適宜設けられている。そして、これらの温度センサや流量センサの検出信号は、ヒートポンプユニット１に設けられた制御装置１ａに取り込まれている。この制御装置１ａは、図示しないリモコンの操作信号と、各温度センサおよび流量センサの信号とを入力し、これらの信号に基づいて、各回路５〜１１に組み込まれた各種機器（圧縮機、ポンプ、ファン、膨張弁、四方弁、三方弁、二方弁など）の動作を制御する。

続いて、上記した空調給湯システムによって行われる各種運転モードについて、図１０〜図１３を参照しながら説明する。ここで、図１０〜図１３において、各熱交換器に付された矢印は熱の流れを示しており、各回路５〜１１に付された矢印は、流体が各回路を流れる向きを示している。また、図１０〜図１３において、白色の流量制御弁は開状態であることを示し、黒色の流量制御弁は所定開度で閉状態となっていることを示している。また、図１０〜図１３において、白色の三方弁は、３つのポート全てが開状態であることを示しており、３つのポートのうち２つが白色で残り１つが黒色の三方弁は、白色のポートが開状態、黒色のポートが閉状態であることを示している。また、図１０〜図１３において、四方弁に描かれた円弧状の実線は、四方弁を流れる流体の流路を示している。図中、白抜きの矢印は、熱の流れ方向を示している。

「運転パターンＮｏ．１＜冷房除湿／給湯運転（単独）＞」（図１０参照）
運転パターンＮｏ．１は、空調用冷媒回路５による冷房運転と、給湯用冷媒回路６による給湯運転とをそれぞれ行う運転パターンである。この運転パターンＮｏ．１では、中間温水循環回路７に水を循環させておらず、空調用冷媒流量制御弁２６ｂおよび給湯用冷媒流量制御弁４６ｂは閉じられているため、中間熱交換器２３を介して空調用冷媒回路５と給湯用冷媒回路６と中間温水循環回路７との間の熱交換は行われない。なお、太陽熱循環回路１０では、太陽熱用循環ポンプ８５は停止している。この運転パターンＮｏ．１では、上記した運転モードＮｏ．３と同じ空調サイクルの運転が行われている。そのため、この運転パターンＮｏ．１に関する以下の説明において、空調用冷媒回路５の動作と空調用冷媒の流れ、並びに、空調用冷温水循環回路８の動作と水の流れについての説明は省略する。

この運転パターンＮｏ．１では、空調用制御弁２６ａの弁開度が制御装置１ａによって制御されている。具体的には、制御装置１ａは、運転パターンＮｏ．１において再加熱器として用いられる第１の室内熱交換器６１ａの再加熱量に応じて、空調用冷媒流量制御弁２６ａの弁開度を調整している。

給湯用冷媒回路６では、給湯用圧縮機４１で圧縮され高温高圧となったガス冷媒は、給湯用利用側熱交換器４２に流入する。給湯用利用側熱交換器４２内を流れる高温高圧のガス冷媒は、給湯回路９内を流れる水へ放熱して凝縮し、液化する。液化した高圧の冷媒は、給湯用冷媒タンク４６に流入した後に所定の開度に調節された給湯用膨張弁４３で減圧、膨張して、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、給湯用熱源側熱交換器４４に流入する。給湯用熱源側熱交換器４４を流れる気液二相冷媒は、大気から吸熱して蒸発し、低圧のガス冷媒となる。給湯用熱源側熱交換器４４を出た低圧のガス冷媒は、給湯用圧縮機４１の吸込口４１ａに流入し、給湯用圧縮機４１により再び圧縮されて高温高圧のガス冷媒となる。

給湯回路９では、貯湯タンク７０に貯留している水は、給湯用循環ポンプ７１によって給湯用利用側熱交換器４２に送り込まれ、給湯用利用側熱交換器４２を流れていく間に、給湯用冷媒回路６を流れる給湯用冷媒から温熱を吸収する。これにより、水が給湯用利用側熱交換器４２によって高温の水となる。

出湯経路１１では、給湯負荷側の要求に応じて、空調給湯システムの運転によって得られた所定温度の水が給湯負荷側へと供給される。

この運転パターンＮｏ．１によれば、冷却・除湿と再加熱を同時に行うことができるため、住宅６０の室内へ快適な空気を提供することができる。加えて、空調サイクルと給湯サイクルをそれぞれ単独で運転できるため、空調負荷と給湯負荷の要求に応じた運転を行うことができる。

「運転パターンＮｏ．２＜冷房除湿／給湯運転（排熱利用）＞」（図１１参照）
運転パターンＮｏ．２は、空調用冷媒回路５による冷房運転と、給湯用冷媒回路６による給湯運転とをそれぞれ行う運転パターンである。この運転パターンＮｏ．２では、中間温水循環回路７に水を循環させていないが、空調用冷媒流量制御弁２６ｂおよび給湯用冷媒流量制御弁４６ｂが開いているため、中間熱交換器２３を介して空調用冷媒回路５と給湯用冷媒回路６との間の熱交換が行われる。それ以外の点は、殆ど運転パターンＮｏ．１と同じであるため、以下の説明では、運転パターンＮｏ．１と相違する点を中心に説明し、運転パターンＮｏ．１と共通する動作については説明を省略する。

この運転パターンＮｏ．２では、空調用冷媒流量制御弁２６ａおよび空調用冷媒流量制御弁２６ｂの弁開度が制御装置１ａによって制御されている。具体的には、制御装置１ａは、運転パターンＮｏ．２において再加熱器として用いられる第１の室内熱交換器６１ａの再加熱量に応じて、空調用冷媒流量制御弁２６ａ、２６ｂの弁開度をそれぞれ調整している。

空調用冷媒回路５では、空調用圧縮機４１で圧縮され高温高圧となったガス冷媒は、空調用熱源側熱交換器２４と中間熱交換器２３とにそれぞれ分かれて流入する。空調用熱源側熱交換機２４を流れる空調用冷媒は、大気へ放熱する。一方、中間熱交換器２３を流れる空調用冷媒は、給湯用冷媒回路６を流れる給湯用冷媒へと放熱する。そして、空調用熱源側熱交換器２４と中間熱交換器２３をそれぞれ出た空調用冷媒は、合流した後に空調用膨張弁２７ａへと流れていく。それ以降は、運転パターンＮｏ．１と同じである。

給湯用冷媒回路６では、給湯用流用制御弁４６ａが閉じているため、給湯用冷媒は、給湯用熱源側熱交換器４４へは流れず、中間熱交換器２３へと流れていき、この中間熱交換器２３にて空調用冷媒回路５を流れる空調用冷媒から吸熱してガス冷媒となる点が運転パターンＮｏ．１と相違する。

この運転パターンＮｏ．２によれば、冷却・除湿と再加熱を同時に行うことができるため、住宅６０の室内へ快適な空気を提供することができる。加えて、空調排熱を給湯サイクルの熱源として利用できるため、熱エネルギを有効利用でき、給湯サイクルの運転にかかる消費電力を低減することができる。よって、この運転パターンＮｏ．２では、空調給湯システムの効率向上が図られることとなる。

「運転パターンＮｏ．３＜冷房除湿運転（排熱利用）＞」（図１２参照）
運転パターンＮｏ．３は、空調用冷媒回路５による冷房運転は行われるが、給湯用冷媒回路６による給湯運転は停止している運転パターンである。この運転パターンＮｏ．３では、中間温水循環ポンプ５１が駆動して、中間温水循環回路７に水が循環している。そのため、中間熱交換器２３を介して空調用冷媒回路５と中間温水循環回路７との間で熱交換が行われる。それ以外の点は、殆ど運転パターンＮｏ．２と同じであるため、以下の説明では、運転パターンＮｏ．２と相違する点を中心に説明し、運転パターンＮｏ．２と共通する動作については説明を省略する。

この運転パターンＮｏ．３では、空調用冷媒流量制御弁２６ａおよび空調用冷媒流量制御弁２６ｂの弁開度が制御装置１ａによって制御されている。具体的には、制御装置１ａは、運転パターンＮｏ．３において再加熱器として用いられる第１の室内熱交換器６１ａの再加熱量に応じて、空調用冷媒流量制御弁２６ａ、２６ｂの弁開度をそれぞれ調整している。

中間温水循環回路７を流れる水は、中間熱交換器２３にて空調用冷媒回路５を流れる空調用冷媒から吸熱して、中間温度（水道水より高温だが貯湯タンク７０に貯湯されている水より低温の温度）まで昇温される。昇温された水は、中間温水用配管５３を通って蓄熱タンク５０に流入し、この蓄熱タンク５０にて温熱が蓄熱される。

この運転パターンＮｏ．３によれば、冷却・除湿と再加熱を同時に行うことができるため、住宅６０の室内へ快適な空気を提供することができる。加えて、給湯サイクルを運転することなく、空調排熱を利用して中間温度の水を作ることができるため、熱エネルギの有効利用が図られるうえ、給湯サイクルの運転にかかる消費電力を削減することができる。また、蓄熱タンク５０にて温熱を蓄熱できるため、空調サイクルと給湯サイクルの運転に時間差があるような場合でも、空調排熱を給湯サイクルへ利用することができる。よって、この運転パターンＮｏ．３では、空調給湯システムの効率を向上が図られることとなる。

以上、排熱利用に関する実施の形態を冷房除湿運転中心に説明を記述したが、冷房運転においても中間熱交換器２３および空調用熱源側熱交換器２４は凝縮器として作用するため、排熱利用による効率の向上は同等の効果を得る事ができる。

次に、本発明の第２の実施の形態例に係る空調給湯システムの構成について図１３を参照しながら説明する。なお、本発明の第２の実施の形態例に係る空調給湯システムには、上記した本発明の第１の実施の形態例に係る空調給湯システムに対して、太陽集熱器４で集熱された太陽熱を空調用冷温水循環回路８に取り込んだ構成を備えている点、空調冷媒流量制御弁２６ｂに代えて二方弁３５ａにした点、給湯用冷媒流量制御弁４６ｂに代えて二方弁４７ａにした点で相違している。そのため、第２の実施の形態例に係る空調給湯システムの説明のうち第１の実施の形態例に係る空調給湯システムと同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。

本発明の第２の実施の形態例に係る空調給湯システムは、蓄熱タンク５０と第１の空調用冷温水回路８ａとを空調用冷温水配管９３および空調用冷温水配管９４で接続し、空調用冷温水配管９３に冷温水流量制御弁９１を取り付け、空調用冷温水配管６５ｆと空調用冷温水配管９４との接続部に三方弁９２を取り付けて環状に形成された太陽熱間接循環回路１２を備えている。そして、太陽熱間接循環回路１２を流れる水と太陽熱循環回路１０を流れる水またはブラインが、蓄熱タンク５０を介して熱交換可能な構成となっている。

この第２の実施の形態例に係る空調給湯システムによれば、空調用冷温水循環ポンプ６７を駆動することにより、第１の空調用冷温水配管８ａ内の水を太陽熱間接循環回路１２に設けられた冷温水流量制御弁９１を経由して蓄熱タンク５０へと導くことができる。ここで、太陽熱用循環ポンプ８５を駆動して太陽熱循環回路１０内の水またはブラインを循環させると、太陽集熱器４で集熱された太陽熱は、蓄熱タンク５０にて蓄熱される。よって、蓄熱タンク５０へ導かれた太陽熱間接循環回路１２内の水は、蓄熱タンク５０に蓄熱された温熱を吸熱して温められる。温められた水は、空調用冷温水配管９４を流れていき、三方弁９２を経由して第１の空調用冷温水回路８ａへと戻される。

このように、第２の実施の形態例では、第１の空調用冷温水回路８ａを流れる水は、第１の空調用利用側熱交換器２８ａで空調用冷媒から吸熱するたけでなく、太陽熱間接循環回路１２により太陽熱集熱器４で集熱された太陽熱を間接的に受け取ることができる。よって、第２の実施の形態例は、太陽熱の熱量を除湿運転時の再加熱や暖房運転時の加熱に利用することができ、空調給湯システムの効率が向上する。

なお、第１の空調用冷温水回路８ａから太陽熱間接循環回路１２へ流す水の流量は、除湿運転時の再加熱量あるいは暖房運転時の加熱量に応じて、冷温水流量制御弁９１の弁開度を制御装置１ａが制御することで調整可能である。

以上、説明したように、本発明の第１の実施の形態例および第２の実施の形態例に係る空調給湯システムによれば、設備コストを掛けず、また複雑な制御も行うことなく、１つの空調サイクルで冷房運転、暖房運転、冷房・除湿運転（冷房主体除湿運転）、および加熱量が高めの暖房・除湿運転（暖房主体除湿運転）を行うことができる。しかも、第１の実施の形態例および第２の実施の形態例に係る空調給湯システムでは、空調排熱を給湯サイクルに利用することができるため、システム全体の効率が向上する。また、第１の実施の形態例および第２の実施の形態例に係る空調給湯システムは、太陽熱を空調サイクルに利用することもできるため、システム全体のさらなる効率の向上を図ることができる。勿論、消費電力が低減することは言うまでもない。

なお、上記した第２の実施の形態例に係る空調給湯システムでは、太陽熱間接循環回路１２を第１の空調用冷媒回路８ａに接続するようにしたが、太陽熱間接循環回路１２を第２の空調用冷媒回路８ｂに接続するようにすることもできる。

１ａ…制御装置、４…太陽熱集熱器４、５…空調用冷媒回路、５ａ…空調用冷媒メイン回路、５ｂ…第１の空調用冷媒分岐路、５ｃ…第２の空調用冷媒分岐路、６…給湯用冷媒回路、７…中間温水循環回路（中間熱媒体回路）、８…空調用冷温水循環回路（空調用熱搬送媒体循環回路）、８ａ…第１の空調用冷温水回路（第１の空調用熱搬送媒体回路）、８ｂ…第２の空調用冷温水回路（第２の空調用熱搬送媒体回路）、１０…太陽熱循環回路、１２…太陽熱間接循環回路、２１…空調用圧縮機、２１ａ…空調圧縮機の吸込口、２１ｂ…空調用圧縮機の吐出口、２２…四方弁（空調用流路切替弁）、２３…中間熱交換器、２４…空調用熱源側熱交換器、２６ａ、２６ｂ…空調用冷媒流量制御弁、２７ａ…第１の空調用膨張弁、２７ｂ…第２の空調用膨張弁、２８ａ…第１の空調用利用側熱交換器、２８ｂ…第２の空調用利用側熱交換器、２９…空調用バイパス配管、３４ａ、３４ｂ…三方弁（接続切替手段）、４１…給湯用圧縮機、４２…給湯用利用側熱交換器、４３…給湯用膨張弁、４４…給湯用熱源側熱交換器、５０…蓄熱タンク、６０…住宅（被冷却空間）、６１ａ…第１の室内熱交換器、６１ｂ…第２の室内熱交換器、６４ａ…四方弁（第１の流路切替弁）、６４ｂ…四方弁（第２の流路切替弁）、６５ｂ…空調用冷温水配管（共通配管）、６７…空調用冷温水循環ポンプ（空調用熱搬送媒体循環ポンプ）

Claims (5)

1. 冷房運転と暖房運転とを切替えて行う空調用冷媒回路と、被冷却空間の空調を行う空調用熱搬送媒体循環回路とを備えた空気調和装置であって、
   前記空調用冷媒回路は、空調用圧縮機、空調用流路切替弁、空調用熱源側の熱搬送媒体と熱交換を行うための空調用熱源側熱交換器、第１の空調用膨張弁、空調用利用側の熱搬送媒体と熱交換を行うための第１の空調用利用側熱交換器を順次冷媒配管で接続して環状に形成された空調用冷媒メイン回路を備え、
   前記空調用冷媒メイン回路に、前記第1の空調用利用側熱交換器をバイパスする第１の空調用冷媒分岐路を設け、
   前記第１の空調用利用側熱交換器と並列に接続されるように、前記第1の空調用冷媒分岐路に空調用利用側の熱搬送媒体と熱交換を行うための第２の空調用利用側熱交換器を設け、
   前記第1の空調用利用側熱交換器と前記第２の空調用利用側熱交換器とが直列に接続されるように、前記空調用冷媒メイン回路と前記第１の空調用冷媒分岐路とを空調用バイパス配管で接続し、
   前記空調用冷媒回路に、第１の空調用利用側熱交換器と前記第２の空調用利用側熱交換器との接続を直列と並列とに切替えるための接続切替手段を設け、
   前記接続切替手段により前記第１の空調用利用側熱交換器と前記第２の空調用利用側熱交換器とが直列に接続された状態における前記空調用冷媒回路の前記第１の空調用利用側熱交換器と前記第２の空調用利用側熱交換器との間の位置に、第２の空調用膨張弁を設け、
   前記空調用熱搬送媒体循環回路は、前記第１の空調利用側熱交換器と前記被冷却空間に設置された第１の室内熱交換器とを配管で繋いで環状に形成された第１の空調用熱搬送媒体回路と、前記第２の空調利用側熱交換器と前記被冷却空間に設置された第２の室内熱交換器とを配管で繋いで環状に形成された第２の空調用熱搬送媒体回路とを備え、
   前記第１の空調用熱搬送媒体回路および前記第２の空調用熱搬送媒体回路に、前記空調用利用側の熱搬送媒体として水またはブラインをそれぞれ循環させるようにした
   ことを特徴とする空気調和装置。
2. 請求項１の記載において、
   前記第１の空調用熱搬送媒体回路には、前記空調用利用側の熱搬送媒体の流れ方向を切替えるための第１の流路切替弁が設けられ、
   前記第２の空調用熱搬送媒体回路には、前記空調用利用側の熱搬送媒体の流れ方向を切替えるための第２の流路切替弁が設けられ、
   前記第１の空調用熱搬送媒体回路を構成する配管の一部に、前記第２の空調用熱搬送媒体回路を構成する配管の一部と共通で用いられる共通配管を組み込み、
   前記共通配管に、前記空調用利用側の熱搬送媒体を前記第１の空調用熱搬送媒体回路および前記第２の空調用熱搬送媒体回路に同時に循環させるための空調用熱搬送媒体循環ポンプを組み込んだ
   ことを特徴とする空気調和装置。
3. 冷房運転と暖房運転とを切替えて行う空調用冷媒回路と、被冷却空間の空調を行う空調用熱搬送媒体循環回路と、給湯を行う給湯用冷媒回路と、温冷熱源を用いて前記空調用冷媒回路及び前記給湯用冷媒回路に放熱または吸熱を行う中間熱媒体回路と、前記空調用冷媒回路を循環する空調用冷媒、前記給湯用冷媒回路を循環する給湯用冷媒および前記中間熱媒体回路を循環する熱源用熱搬送媒体の３流体間で熱交換を行う中間熱交換器と、運転の制御を行う制御装置とを有する空調給湯システムであって、
   前記空調用冷媒回路は、空調用圧縮機、空調用流路切替弁、空調用熱源側の熱搬送媒体と熱交換を行うための空調用熱源側熱交換器、第１の空調用膨張弁、空調用利用側の熱搬送媒体と熱交換を行うための第１の空調用利用側熱交換器を順次冷媒配管で接続して環状に形成された空調用冷媒メイン回路を備え、
   前記空調用冷媒メイン回路に、前記第1の空調用利用側熱交換器をバイパスする第１の空調用冷媒分岐路と、前記空調用熱源側熱交換器をバイパスする第２の空調用冷媒分岐路とを設け、
   前記第1の空調用冷媒分岐路に、空調用利用側の熱搬送媒体と熱交換を行うための第２の空調用利用側熱交換器を前記第１の空調用利用側熱交換器と並列に接続されるようにして設け、
   前記第1の空調用利用側熱交換器と前記第２の空調用利用側熱交換器とが直列に接続されるように、前記空調用冷媒メイン回路と前記空調用冷媒分岐路とを空調用バイパス配管で接続し、
   前記第２の空調用冷媒分岐路に、前記中間熱交換器および前記中間熱交換器を流れる空調用冷媒の流量を調整するための空調用冷媒流量制御弁を設け、
   前記空調用冷媒回路に、第１の空調用利用側熱交換器と前記第２の空調用利用側熱交換器との接続を直列と並列とに切替えるための接続切替手段を設け、
   前記接続切替手段により前記第１の空調用利用側熱交換器と前記第２の空調用利用側熱交換器とが直列に接続された状態における前記空調用冷媒回路の前記第１の空調用利用側熱交換器と前記第２の空調用利用側熱交換器との間の位置に、第２の空調用膨張弁を設け、
   前記空調用熱搬送媒体循環回路は、前記第１の空調用利用側熱交換器と前記被冷却空間に設置された第１の室内熱交換器とを配管で繋いで環状に形成された第１の空調用熱搬送媒体回路と、前記第２の空調用利用側熱交換器と前記被冷却空間に設置された第２の室内熱交換器とを配管で繋いで環状に形成された第２の空調用熱搬送媒体回路とを備え、
   前記第１の空調用熱搬送媒体回路および前記第２の空調用熱搬送媒体回路に、前記空調用利用側の熱搬送媒体として水またはブラインをそれぞれ循環させ、
   前記給湯用冷媒回路は、給湯用圧縮機、給湯用利用側の熱搬送媒体と熱交換を行う給湯用利用側熱交換器、給湯用膨張弁、前記中間熱交換器を順次冷媒配管で接続して環状に形成された給湯用メイン回路を備え、
   前記給湯用冷媒メイン回路に、前記中間熱交換器をバイパスする給湯用冷媒分岐路を設け、前記給湯用冷媒分岐路に、給湯用熱源側の熱搬送媒体と前記給湯用冷媒との間で熱交換するための給湯用熱源側熱交換器を設け、
   前記中間熱媒体回路に、前記熱源用熱搬送媒体が吸熱した温熱または冷熱を蓄熱するための蓄熱タンクを設けた
   ことを特徴とする空調給湯システム。
4. 請求項３の記載において、
   前記制御装置は、前記接続切替手段を操作して前記第１の空調用利用側熱交換器と前記第２の空調用利用側熱交換器とを直列に接続して前記空調用冷媒回路による除湿運転を実行すると共に、前記第１の室内熱交換器または前記第２の室内熱交換器で熱交換される再加熱量に応じて、前記空調用冷媒流量制御弁の開度を制御する
   ことを特徴とする空調給湯システム。
5. 請求項３または４の記載において、
   太陽熱を集熱する太陽熱集熱器と前記蓄熱タンクとを配管で接続して環状に形成された太陽熱循環回路と、前記第１の空調用熱搬送媒体回路および前記第２の空調用熱搬送媒体回路の少なくとも一方と前記蓄熱タンクとを配管で接続して環状に形成された太陽熱間接循環回路とを備え、
   前記太陽熱循環回路を循環する太陽熱搬送媒体と、前記太陽熱間接循環回路を循環する前記空調用利用側の熱搬送媒体とを前記蓄熱タンクを介して熱交換可能に構成した
   ことを特徴とする空調給湯システム。

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