(57)【要約】【課題】水冷媒熱交換器における冷媒と水との熱交換による、年間を通じての活用メリットを見出す。【解決手段】ヒートポンプ給湯機１は、四方弁３１、二方弁１２２，１２１、膨張弁１１３，１１１，６１０を適宜に切り替えることで、大気排熱を利用した通常冷房運転（図７）及び大気吸熱を利用した通常暖房運転（図１０）に加え、夏期における冷房排熱を貯湯タンクへの湯水の給湯に活用する排熱利用給湯運転（図８）及び、冬期における暖房運転時において貯湯タンク２の湯水の熱を活用しつつ除霜を行う暖房サイクル除霜アシスト運転（図１２）を実行する。このように、貯湯タンク２への湯水との熱交換を、夏期の冷房運転時において冷房排熱による給湯として活用できるのみならず、冬期の暖房運転時において室外熱交換器１７の除霜アシストとして活用できるので、年間を通した活用メリットを得ることができる。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒と外気との熱交換を行う、凝縮器又は蒸発器として選択的に機能可能なヒートポンプ熱交換器と、
前記ヒートポンプ熱交換器に接続される圧縮機と、
前記冷媒と水との熱交換を行う、凝縮器又は蒸発器として選択的に機能可能な水冷媒熱交換器と、
前記冷媒と室内空気との熱交換を行う、凝縮器又は蒸発器として選択的に機能可能な室内熱交換器と、
を有し、
前記水冷媒熱交換器の水側に、湯水を貯湯する貯湯タンクを環状に接続するための湯水配管を接続し、
前記ヒートポンプ熱交換器及び前記水冷媒熱交換器の冷媒側のうち少なくとも１つと、前記圧縮機と、前記室内熱交換器とを、冷媒配管で接続して冷媒循環回路を形成する冷暖房機能付き給湯機において、
前記圧縮機の吐出側に対し凝縮器としての前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通するとともに、前記圧縮機の吸入側に出口側が連通された蒸発器としての前記室内熱交換器の入口側に対し、前記凝縮器としてのヒートポンプ熱交換器の出口側を連通する、第１冷房状態、及び、
前記圧縮機の吐出側に対し凝縮器としての前記水冷媒熱交換器の入口側を連通するとともに、前記圧縮機の吸入側に出口側が連通された蒸発器としての前記室内熱交換器の入口側に対し、前記凝縮器としての水冷媒熱交換器の出口側を連通する、第２冷房状態、
を切替可能な冷房切替手段と、
前記圧縮機の吐出側に入口側が連通された凝縮器としての前記室内熱交換器の出口側に対し、蒸発器としての前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通するとともに、前記圧縮機の吸入側に対し前記蒸発器としてのヒートポンプ熱交換器の出口側を連通する、第１暖房状態、及び、
前記圧縮機の吐出側に入口側が連通された凝縮器としての前記室内熱交換器の出口側に対し、蒸発器あるいは吸熱器としての前記水冷媒熱交換器の入口側を連通するとともに、前記蒸発器あるいは吸熱器としての水冷媒熱交換器の出口側に対し、凝縮器あるいは放熱器としての前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通し、さらに、前記凝縮器あるいは放熱器としてのヒートポンプ熱交換器の出口側を前記圧縮機の吸入側に連通する、第２暖房状態、
を切替可能な暖房切替手段と、
を有することを特徴とする冷暖房機能付き給湯機。
【請求項２】
前記暖房切替手段は、前記第１暖房状態又は前記第２暖房状態と、
前記圧縮機の吐出側に入口側が連通された凝縮器としての前記室内熱交換器の出口側に対し、蒸発器としての前記水冷媒熱交換器の入口側を連通するとともに、前記蒸発器としての水冷媒熱交換器の出口側に対し、蒸発器としての前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通し、さらに、前記蒸発器としてのヒートポンプ熱交換器の出口側を前記圧縮機の吸入側に連通する、第３暖房状態とを切替可能である
ことを特徴とする請求項１記載の冷暖房機能付き給湯機。
【請求項３】
前記暖房切替手段は、少なくとも、前記第１暖房状態又は前記第２暖房状態と、
前記圧縮機の吐出側に入口側が連通された凝縮器としての前記室内熱交換器の出口側に対し、凝縮器としての前記水冷媒熱交換器の入口側を連通するとともに、前記凝縮器としての水冷媒熱交換器の出口側に対し、蒸発器としての前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通し、さらに、前記蒸発器としてのヒートポンプ熱交換器の出口側を前記圧縮機の吸入側に連通する、第４暖房状態とを切替可能である
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の冷暖房機能付き給湯機。
【請求項４】
前記暖房切替手段は、少なくとも、前記第１暖房状態又は前記第２暖房状態と、
前記圧縮機の吐出側に対し凝縮器としての前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通するとともに、前記凝縮器としてのヒートポンプ熱交換器の出口側に蒸発器あるいは吸熱器としての前記水冷媒熱交換器の入口側を連通し、さらに前記蒸発器あるいは吸熱器としての水冷媒熱交換器の出口側に、前記圧縮機の吸入側に出口側が連通された前記室内熱交換器の入口側を連通する、第５暖房状態とを切替可能である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の冷暖房機能付き給湯機。
【請求項５】
前記冷房切替手段は、前記第１冷房状態又は前記第２冷房状態と、
前記圧縮機の吐出側に対し凝縮器としての前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通するとともに、前記凝縮器としてのヒートポンプ熱交換器の出口側に凝縮器としての前記水冷媒熱交換器の入口側を連通し、さらに前記凝縮器としての水冷媒熱交換器の出口側に、前記圧縮機の吸入側に出口側が連通された蒸発器としての前記室内熱交換器の入口側を連通する、第３冷房状態とを切替可能である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の冷暖房機能付き給湯機。
【請求項６】
前記冷房切替手段は、
前記ヒートポンプ熱交換器のうち前記第３冷房状態において前記圧縮機に連通される側と反対側と、前記水冷媒熱交換器のうち前記第３冷房状態において前記室内熱交換器に連通される側と反対側と、を接続する第１バイパス管路と、
前記第１バイパス管路を開閉可能な第１バイパス開閉弁と、
を備える
ことを特徴とする請求項５記載の冷暖房機能付き給湯機。
【請求項７】
前記暖房切替手段は、
前記ヒートポンプ熱交換器のうち前記第２暖房状態において前記圧縮機に連通される側である第１側の反対側である第２側と、前記水冷媒熱交換器のうち前記第２暖房状態において前記室内熱交換器に連通される側である第３側の反対側である第４側と、を接続する第２バイパス管路と、
前記第２バイパス管路を開閉可能な第２バイパス開閉弁と、
を備える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の冷暖房機能付き給湯機。
【請求項８】
前記暖房切替手段は、
前記ヒートポンプ熱交換器の前記第２側において前記第２バイパス管路から分岐し前記室内熱交換器に至る管路に設けられた第１開閉弁と、
前記水冷媒熱交換器の前記第４側において前記第２バイパス管路から分岐し前記圧縮機に至る管路に設けられた第２開閉弁と、
をさらに備え、
かつ、
前記第２暖房状態では、前記第２バイパス開閉弁を開き状態、前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を閉じ状態とするとともに、前記第１暖房状態では、前記第２バイパス開閉弁  及び前記第２開閉弁を閉じ状態、前記第１開閉弁を開き状態とすることを特徴とする請求項７記載の冷暖房機能付き給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水冷媒熱交換器において冷凍サイクル内の冷媒と貯湯タンク内へ通じる湯水との熱交換を行う、冷暖房機能付き給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種の貯湯式給湯機においては、特許文献１記載のように、夏期の冷房運転時において、室内熱交換器から吸熱した熱を水冷媒熱交換器に導入し、水側へ放熱を行うことで給湯に活用するものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−５５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記の従来技術においては、夏期の冷房運転においては水冷媒熱交換器における冷媒と水との熱交換による吸熱を給湯に活用しているが、冬期の暖房運転における前記冷媒と前記水との熱交換の活用については特に配慮されていない。このため、年間を通じての活用メリットを見出すのが難しいという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、冷媒と外気との熱交換を行う、凝縮器又は蒸発器として選択的に機能可能なヒートポンプ熱交換器と、前記ヒートポンプ熱交換器に接続される圧縮機と、前記冷媒と水との熱交換を行う、凝縮器又は蒸発器として選択的に機能可能な水冷媒熱交換器と、前記冷媒と室内空気との熱交換を行う、凝縮器又は蒸発器として選択的に機能可能な室内熱交換器と、を有し、前記水冷媒熱交換器の水側に、湯水を貯湯する貯湯タンクを環状に接続するための湯水配管を接続し、前記ヒートポンプ熱交換器及び前記水冷媒熱交換器の冷媒側のうち少なくとも１つと、前記圧縮機と、前記室内熱交換器とを、冷媒配管で接続して冷媒循環回路を形成する冷暖房機能付き給湯機において、前記圧縮機の吐出側に対し凝縮器としての前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通するとともに、前記圧縮機の吸入側に出口側が連通された蒸発器としての前記室内熱交換器の入口側に対し、前記凝縮器としてのヒートポンプ熱交換器の出口側を連通する、第１冷房状態、及び、前記圧縮機の吐出側に対し凝縮器としての前記水冷媒熱交換器の入口側を連通するとともに、前記圧縮機の吸入側に出口側が連通された蒸発器としての前記室内熱交換器の入口側に対し、前記凝縮器としての水冷媒熱交換器の出口側を連通する、第２冷房状態、を切替可能な冷房切替手段と、前記圧縮機の吐出側に入口側が連通された凝縮器としての前記室内熱交換器の出口側に対し、蒸発器としての前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通するとともに、前記圧縮機の吸入側に対し前記蒸発器としてのヒートポンプ熱交換器の出口側を連通する、第１暖房状態、及び、前記圧縮機の吐出側に入口側が連通された凝縮器としての前記室内熱交換器の出口側に対し、蒸発器あるいは吸熱器としての前記水冷媒熱交換器の入口側を連通するとともに、前記蒸発器あるいは吸熱器としての水冷媒熱交換器の出口側に対し、凝縮器あるいは放熱器としての前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通し、さらに、前記凝縮器あるいは放熱器としてのヒートポンプ熱交換器の出口側を前記圧縮機の吸入側に連通する、第２暖房状態、を切替可能な暖房切替手段と、を有するものである。
【０００６】
また、請求項２では、前記暖房切替手段は、前記第１暖房状態又は前記第２暖房状態と、前記圧縮機の吐出側に入口側が連通された凝縮器としての前記室内熱交換器の出口側に対し、蒸発器としての前記水冷媒熱交換器の入口側を連通するとともに、前記蒸発器としての水冷媒熱交換器の出口側に対し、蒸発器としての前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通し、さらに、前記蒸発器としてのヒートポンプ熱交換器の出口側を前記圧縮機の吸入側に連通する、第３暖房状態とを切替可能であるものである。
【０００７】
また、請求項３では、前記暖房切替手段は、少なくとも、前記第１暖房状態又は前記第２暖房状態と、前記圧縮機の吐出側に入口側が連通された凝縮器としての前記室内熱交換器の出口側に対し、凝縮器としての前記水冷媒熱交換器の入口側を連通するとともに、前記凝縮器としての水冷媒熱交換器の出口側に対し、蒸発器としての前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通し、さらに、前記蒸発器としてのヒートポンプ熱交換器の出口側を前記圧縮機の吸入側に連通する、第４暖房状態とを切替可能であるものである。
【０００８】
また、請求項４では、前記暖房切替手段は、少なくとも、前記第１暖房状態又は前記第２暖房状態と、前記圧縮機の吐出側に対し凝縮器としての前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通するとともに、前記凝縮器としてのヒートポンプ熱交換器の出口側に蒸発器あるいは吸熱器としての前記水冷媒熱交換器の入口側を連通し、さらに前記蒸発器あるいは吸熱器としての水冷媒熱交換器の出口側に、前記圧縮機の吸入側に出口側が連通された前記室内熱交換器の入口側を連通する、第５暖房状態とを切替可能であるものである。
【０００９】
また、請求項５では、前記冷房切替手段は、前記第１冷房状態又は前記第２冷房状態と、前記圧縮機の吐出側に対し凝縮器としての前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通するとともに、前記凝縮器としてのヒートポンプ熱交換器の出口側に凝縮器としての前記水冷媒熱交換器の入口側を連通し、さらに前記凝縮器としての水冷媒熱交換器の出口側に、前記圧縮機の吸入側に出口側が連通された蒸発器としての前記室内熱交換器の入口側を連通する、第３冷房状態とを切替可能であるものである。
【００１０】
また、請求項６では、前記冷房切替手段は、前記ヒートポンプ熱交換器のうち前記第３冷房状態において前記圧縮機に連通される側と反対側と、前記水冷媒熱交換器のうち前記第３冷房状態において前記室内熱交換器に連通される側と反対側と、を接続する第１バイパス管路と、前記第１バイパス管路を開閉可能な第１バイパス開閉弁と、を備えるものである。
【００１１】
また、請求項７では、前記暖房切替手段は、前記ヒートポンプ熱交換器のうち前記第２暖房状態において前記圧縮機に連通される側である第１側の反対側である第２側と、前記水冷媒熱交換器のうち前記第２暖房状態において前記室内熱交換器に連通される側である第３側の反対側である第４側と、を接続する第２バイパス管路と、前記第２バイパス管路を開閉可能な第２バイパス開閉弁と、を備えるものである。
【００１２】
また、請求項８では、前記暖房切替手段は、前記ヒートポンプ熱交換器の前記第２側において前記第２バイパス管路から分岐し前記室内熱交換器に至る管路に設けられた第１開閉弁と、前記水冷媒熱交換器の前記第４側において前記第２バイパス管路から分岐し前記圧縮機に至る管路に設けられた第２開閉弁と、をさらに備え、かつ、前記第２暖房状態では、前記第２バイパス開閉弁を開き状態、前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を閉じ状態とするとともに、前記第１暖房状態では、前記第２バイパス開閉弁及び前記第２開閉弁を閉じ状態、前記第１開閉弁を開き状態とするものである。  
【発明の効果】
【００１３】
この発明の請求項１によれば、ヒートポンプ熱交換器、水冷媒熱交換器、室内熱交換器、圧縮機等を有しており、冷房切替手段及び暖房切替手段がそれらを選択的に適宜に連通することにより、冷房運転又は暖房運転を所望の態様で行うことができる。
【００１４】
すなわち、例えば、冷房切替手段が、前記圧縮機の吐出側に対し前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通するとともに、前記圧縮機の吸入側に出口側が連通された前記室内熱交換器の入口側に対し、前記ヒートポンプ熱交換器の出口側を連通することができる。この場合、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒ガスがヒートポンプ熱交換器（凝縮器として機能）で外気へ放熱し凝縮して液体冷媒となり、その後室内熱交換器（蒸発器として機能）で蒸発することで室内空気から吸熱して圧縮機へと戻る、大気排熱を利用した通常の冷房運転（第１冷房状態）が実現される。
【００１５】
また、暖房切替手段が、前記圧縮機の吐出側に入口側が連通された前記室内熱交換器の出口側に対し、前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通するとともに、前記圧縮機の吸入側に対し前記ヒートポンプ熱交換器の出口側を連通することができる。この場合、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒ガスが室内熱交換器（凝縮器として機能）で室内空気へ放熱し凝縮して液体冷媒となり、その後ヒートポンプ熱交換器（蒸発器として機能）で蒸発することで外気から吸熱して圧縮機へと戻る、大気吸熱を利用した通常の暖房運転（第１暖房状態）が実現される。
【００１６】
一方、前記水冷媒熱交換器の水側は、湯水配管を介して貯湯タンクに接続されている。請求項１によれば、前記水冷媒熱交換器において貯湯タンク内からの湯水に対しての熱交換を行い、冷房運転時においても暖房運転においてもその熱交換時の放熱又は吸熱を活用することができる。
【００１７】
すなわち、冷房切替手段は、前記圧縮機の吐出側に対し前記水冷媒熱交換器の入口側を連通するとともに、前記圧縮機の吸入側に出口側が連通された前記室内熱交換器の入口側に対し、前記水冷媒熱交換器の出口側を連通することができる。この場合、圧縮機吐出側→水冷媒熱交換器→室内熱交換器→圧縮機吸入側の経路の冷凍サイクルが形成され、前記のようにして室内熱交換器（蒸発器として機能）において室内空気から吸熱した後に圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒ガスの熱を、水冷媒熱交換器（凝縮器として機能）において水側に放熱することができる。この結果、夏期における冷房排熱を貯湯タンクへの湯水の加温（給湯）に活用する、排熱利用の冷房運転（第２冷房状態）を実現することができる。
【００１８】
また、暖房切替手段は、前記圧縮機の吐出側に入口側が連通された前記室内熱交換器の出口側に対し、前記水冷媒熱交換器の入口側を連通するとともに、その水冷媒熱交換器の出口側に対し前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通し、そのヒートポンプ熱交換器の出口側を前記圧縮機の吸入側に連通することができる。この場合、圧縮機吐出側→室内熱交換器→水冷媒熱交換器→ヒートポンプ熱交換器→圧縮機吸入側の経路の、水冷媒熱交換器及びヒートポンプ熱交換器をこの順で直列に接続する冷凍サイクルが形成される。この結果、前記のように圧縮機からの高温高圧の冷媒ガスが室内熱交換器（凝縮器として機能）で室内空気へ放熱し凝縮し液体冷媒となった後、水冷媒熱交換器（蒸発器あるいは吸熱器として機能）において貯湯タンクからの湯水から吸熱することで、再び冷媒ガスとなる。そして、その冷媒ガスの熱がヒートポンプ熱交換器（凝縮器あるいは放熱器として機能）において放熱されることで、前記の通常の暖房運転時においてヒートポンプ熱交換器に生じた着霜を除霜することができる。この結果、冬期における暖房運転時において、貯湯タンクの湯水の熱を活用しつつ暖房運転を止めることなく除霜を行う、除霜アシストの暖房運転（第２暖房状態）を実現することができる。
【００１９】
以上のように、本願発明の請求項１によれば、貯湯タンクへの湯水との熱交換を、夏期の冷房運転時において冷房排熱による給湯として活用できるのみならず、冬期の暖房運転時においてヒートポンプ熱交換器の除霜アシストとして活用することができるので、年間を通した活用メリットを得ることができるものである。
【００２０】
また、請求項２によれば、暖房切替手段は、圧縮機吐出側→室内熱交換器（凝縮器として機能）→水冷媒熱交換器（蒸発器として機能）→ヒートポンプ熱交換器（蒸発器として機能）→圧縮機吸入側の経路の、蒸発器としての水冷媒熱交換器と蒸発器としてのヒートポンプ熱交換器とをこの順で直列に接続する冷凍サイクルを形成する。
【００２１】
この場合、前記のように圧縮機からの高温高圧の冷媒ガスが室内熱交換器（凝縮器として機能）で室内空気へ放熱し凝縮し液体冷媒となった後、水冷媒熱交換器（蒸発器として機能）において貯湯タンクからの湯水から吸熱するとともにその後のヒートポンプ熱交換器（蒸発器として機能）において外気から吸熱することで冷媒ガスとなって圧縮機へと戻る。この場合、例えば外気の温度が著しく低くヒートポンプ熱交換器で十分な吸熱を行えない場合等において、その足りない分を貯湯タンクの湯水側から補うことで、暖房能力を確保することができる。すなわち、冬期における暖房運転時において、貯湯タンクの湯水の熱を活用して暖房能力を強化する、アシスト暖房運転（第３暖房状態）を実現することができる。
【００２２】
また、請求項３によれば、暖房切替手段は、圧縮機吐出側→室内熱交換器（凝縮器として機能）→水冷媒熱交換器（凝縮器として機能）→ヒートポンプ熱交換器（蒸発器として機能）→圧縮機吸入側の経路の、凝縮器としての水冷媒熱交換器と蒸発器としてのヒートポンプ熱交換器とをこの順で直列に接続する冷凍サイクルを形成する。
【００２３】
この場合、前記のように圧縮機からの高温高圧の冷媒ガスが室内熱交換器（凝縮器として機能）で室内空気へ放熱するとともに水冷媒熱交換器（凝縮器として機能）においても貯湯タンクからの湯水へ放熱することで、凝縮し液体冷媒となった後、ヒートポンプ熱交換器（蒸発器として機能）において外気から吸熱することで冷媒ガスとなって圧縮機へと戻る。この場合、例えば暖房負荷が小さく室内熱交換器での放熱だけでは余熱が生じる場合等において、その余った分を貯湯タンクの湯水側へ放熱することにより、余熱を回収し無駄をなくすとともに、凝縮能力を向上することができる。すなわち、冬期における暖房運転時において、暖房排熱を利用して貯湯タンクの湯水の加温を行う、排熱利用の暖房運転（第４暖房状態）を実現することができる。
【００２４】
また、請求項４によれば、暖房切替手段は、圧縮機吐出側→ヒートポンプ熱交換器（凝縮器として機能）→水冷媒熱交換器（蒸発器あるいは吸熱器として機能）→室内熱交換器→圧縮機吸入側の経路の、凝縮器としてのヒートポンプ熱交換器と蒸発器あるいは吸熱器としての水冷媒熱交換器とをこの順で直列に接続する冷凍サイクル（冷房サイクルと同じ向きのサイクル）を形成する。
【００２５】
この場合、前記の冷房運転と同様、水冷媒熱交換器（蒸発器あるいは吸熱器として機能）において貯湯タンクからの湯水から吸熱した熱を、室内熱交換器及び圧縮機を経てヒートポンプ熱交換器（凝縮器として機能）において放熱することで、前記の通常の暖房運転時においてヒートポンプ熱交換器に生じた着霜を、冷房サイクルに切り替えて強力に除霜する、除霜アシストの暖房運転（第５暖房状態）を実現することができる。
【００２６】
また、請求項５によれば、冷房切替手段は、圧縮機吐出側→ヒートポンプ熱交換器（凝縮器として機能）→水冷媒熱交換器（凝縮器として機能）→室内熱交換器（蒸発器として機能）→圧縮機吸入側の経路の、凝縮器としてのヒートポンプ熱交換器と凝縮器としての水冷媒熱交換器とをこの順で直列に接続する冷凍サイクルを形成する。
【００２７】
この場合、前記のように室内熱交換器（蒸発器として機能）において室内空気から吸熱した後に圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒ガスの熱を、ヒートポンプ熱交換器（凝縮器として機能）において外気へ放出すると共に水冷媒熱交換器（凝縮器として機能）において水側に放熱することができる。この結果、例えば冷房負荷が大きい場合等において、外気温よりも低い水にも放熱を行うことで凝縮能力を向上（過冷却）させ冷凍サイクルの最適化を図る、排熱利用の冷房運転（第３冷房状態）を実現することができる。
【００２８】
また、請求項６によれば、ヒートポンプ熱交換器の反圧縮機側と水冷媒熱交換器の反室内熱交換器側とを第１バイパス管路で接続し、その第１バイパス管路に第１バイパス開閉弁を設ける。
【００２９】
これにより、第１バイパス開閉弁を開き状態とすることで、圧縮機の吐出側→ヒートポンプ熱交換器（凝縮器として機能）→第１バイパス管路→水冷媒熱交換器（凝縮器として機能）→室内熱交換器（蒸発器として機能）→圧縮機の吸入側の経路となる、前記第３冷房状態を実現することができる。また第１バイパス開閉弁を閉じ状態とすることで、圧縮機の吐出側→ヒートポンプ熱交換器（凝縮器として機能）→室内熱交換器（蒸発器として機能）→圧縮機の吸入側の経路となる前記第１冷房状態か、若しくは、圧縮機の吐出側→水冷媒熱交換器（凝縮器として機能）→室内熱交換器（蒸発器として機能）→圧縮機の吸入側の経路となる前記第２冷房状態を実現することができる。
【００３０】
また、請求項７によれば、ヒートポンプ熱交換器の反圧縮機側の第２側と水冷媒熱交換器の反室内熱交換器側である第４側とを第２バイパス管路で接続し、その第２バイパス管路に第２バイパス開閉弁を設ける。
【００３１】
これにより、第２バイパス開閉弁を開き状態とすることで、圧縮機の吐出側→室内熱交換器（凝縮器として機能）→水冷媒熱交換器（蒸発器として機能）→第２バイパス管路→ヒートポンプ熱交換器（凝縮器として機能）→圧縮機の吸入側の経路となる、前記第２暖房状態を実現することができる。また第２バイパス開閉弁を閉じ状態とすることで、圧縮機の吐出側→室内熱交換器（凝縮器として機能）→ヒートポンプ熱交換器（蒸発器として機能）→圧縮機の吸入側の経路となる前記第１暖房状態を実現することができる。
【００３２】
また、請求項８によれば、前述のように第２暖房状態とするときには、第１開閉弁及び第２開閉弁を閉じ状態としつつ第２バイパス開閉弁を開き状態とすることで、圧縮機の吐出側→室内熱交換器→水冷媒熱交換器の第３側→水冷媒熱交換器の第４側→第２バイパス管路→ヒートポンプ熱交換器の第２側→ヒートポンプ熱交換器の第１側→圧縮機の吸入側、の経路を確実に実現することができる。
【００３３】
また、前述のように第１暖房状態とするときには、第２バイパス開閉弁を閉じ状態として第２バイパス管路を非連通状態としつつ第２開閉弁も閉じ状態とし、第１開閉弁を開き状態とすることで、圧縮機の吐出側→室内熱交換器→ヒートポンプ熱交換器の第２側→ヒートポンプ熱交換器の第１側→圧縮機の吸入側、の経路を確実に実現することができる。その際、第１開閉弁の開度を適宜に制御することで、冷媒の減圧制御を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態の冷暖房機能付き給湯機全体の回路構成図
【図２】室外機制御部の機能的構成図
【図３】熱交換制御部の機能的構成図
【図４】室内機制御部の機能的構成図
【図５】貯湯制御部の機能的構成図
【図６】ヒーポン制御部の機能的構成図
【図７】通常冷房運転時の作動を説明する図
【図８】排熱利用給湯運転時の作動を説明する図
【図９】排熱併用給湯運転時の作動を説明する図
【図１０】通常暖房運転時の作動を説明する図
【図１１】排熱利用暖房運転時の作動を説明する図
【図１２】暖房サイクル除霜アシスト運転時の作動を説明する図
【図１３】アシスト暖房運転時の作動を説明する図
【図１４】冷房サイクル除霜アシスト運転時の作動を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１４に基づいて説明する。
【００３６】
本実施形態の冷暖房機能付きヒートポンプ給湯機１（冷暖房機能付き給湯機１に相当）全体の回路構成を図１に示す。
【００３７】
図１において、本実施形態のヒートポンプ給湯機１は、貯湯タンク２を備えた貯湯ユニット１００と、エアコン室外機としての室外機ユニット３００と、エアコン室内機としての室内機ユニット２００と、熱交換ユニット４００と、ヒートポンプユニット５００と、を有している。
【００３８】
前記熱交換ユニット４００は、冷媒を流通させる冷媒側の流路１５ｂと水側の流路１５ａとを有し、高温高圧の冷媒と貯湯タンク２内の湯水とを熱交換する水冷媒熱交換器１５と、沸上ポンプ１９と、を備えている。すなわち、前記水冷媒熱交換器１５の前記水側の流路１５ａと前記貯湯タンク２とが湯水配管としての加熱往き管５及び加熱戻り管６によって環状に接続され、前記貯湯ユニット１００及び熱交換ユニット４００内で湯水循環回路としての加熱循環回路４が形成されている。
【００３９】
加熱往き管５は、配管５ａ、配管５ｂ、配管５ｃ、配管５ｄを備えており、配管５ｂ，５ｃは、三方弁１０Ｅを介し、配管５ａから分岐して接続されている。前記配管５ｂは前記貯湯タンク２の下部に接続され、前記配管５ｃは、前記貯湯タンク２の高さ方向中間部に接続された、中温水取り出し用の前記配管５ｄに接続されている。
【００４０】
加熱戻り管６は、配管６ａ、配管６ｂ、配管６ｃ、配管６ｄ、配管６ｅを備えており、配管６ｂ，６ｃは、三方弁１０Ｃを介し、配管６ａから分岐して接続されている。前記配管６ｂは前記貯湯タンク２の上部に接続され、前記配管６ｄ，６ｅが、三方弁１０Ｄを介し、前記配管６ｃから分岐して接続されている。配管６ｄは、前記貯湯タンク２の高さ方向中間部に接続されており、配管６ｅは、前記貯湯タンク２の下部に接続されて貯湯タンク２に水を給水する給水管７に接続されている。給水管７からは給水バイパス管９が分岐して設けられている。
【００４１】
前記沸上ポンプ１９は、前記配管５ａの途中に設けられ、前記水側の流路１５ａを介し前記加熱往き管５からの湯水を前記加熱戻り管６へ流通させつつ、貯湯タンク２の湯水を循環させる。なお、前記加熱往き管５には、前記水冷媒熱交換器１５の前記水側の流路１５ａに流入する入水温度Ｔ１（湯水の入口温度）を検出する入水温度センサ２３が設けられ、前記加熱戻り管６には、前記水側の流路１５ａから前記貯湯タンク２に向かって流出する沸上温度Ｔｂを検出する沸上温度センサ２４が設けられている。
【００４２】
前記貯湯タンク２の上部にはまた、貯湯されている高温水を出湯する出湯管８に備えられた配管８ａが接続されている。出湯管８は、配管８ａの他に配管８ｂ，８ｃを備えており、配管８ａ及び配管８ｂが混合弁１０Ｂを介し配管８ｃへと合流するように接続されている。配管８ｂは、前記配管５ｄに接続されており、配管５ｄから取り出された中温水を前記混合弁１０Ｂへ導く。混合弁１０Ｂは、配管８ａからの高温水と配管８ｂからの中温水を所望の割合で混合し、配管８ｃへと導出する。また、配管８ｃと前記給水バイパス管９とは、混合弁１０Ａを介し出湯管１１へ合流するように接続されている。出湯管１１には、混合弁１０Ａで混合後の給湯温度を検出する給湯温度センサ３７が設けられている。混合弁１０Ａは、給湯温度センサ３７の検出結果に基づき、前記配管８ｃからの湯水と前記給水バイパス管９からの水とを混合して給湯設定温度の湯とする。
【００４３】
なお、貯湯タンク２の側面には、貯湯タンク２内の湯水の温度（貯湯温度）をそれぞれ検出し前記湯水の加熱状況（言い替えれば貯湯状況）を検知するための貯湯温度センサ１２が上下にわたり複数設けられている。
【００４４】
一方、前記水冷媒熱交換器１５において前記貯湯タンク２内の湯水と熱交換（詳細は後述）可能な冷媒循環回路３０（後述の冷媒配管１８、冷媒配管２５、冷媒配管２６を含む）が、前記熱交換ユニット４００、前記室外機ユニット３００、及び前記室内機ユニット２００にわたって設けられている。
【００４５】
すなわち、前記室外機ユニット３００においては、冷媒を圧縮する圧縮機１４と、四方弁３１と、前記冷媒と外気との熱交換により凝縮器又は蒸発器として選択的に機能（詳細は後述）するヒートポンプ熱交換器としての室外熱交換器１７とが、前記冷媒配管１８によって接続されている。なお、室外熱交換器１７には、前記室外熱交換器１７に外気を通じるための室外ファン６７が設けられている。
【００４６】
詳細には、前記冷媒配管１８は、圧縮機１４の吐出側となる配管部１８ａと、前記圧縮機１４の吸入側となる配管部１８ｃと、暖房運転時（後述の図１０、図１１等）において前記四方弁３１を介し前記配管部１８ａに接続される配管部１８ｂとを含んでいる。また前記冷媒配管１８は、前記暖房運転時における前記室外熱交換器１７の圧縮機１４側（第１側に相当）を前記四方弁３１を介し前記配管部１８ｃに接続する配管部１８ｄ，１８ｅと、前記室外熱交換器１７の反圧縮機１４側（第２側に相当）に接続される配管部１８ｆと、を含んでいる。前記配管部１８ｅは、二方弁１２２を備えており、前記配管部１８ｆは、第１開閉弁としての全閉機能付きの膨張弁１１３を備えている。
【００４７】
前記四方弁３１は４つのポートを備える弁であり、前記冷媒配管１８のうち（冷媒主経路を構成する）前記配管部１８ｂ，１８ｄ用の２つのポートのそれぞれに対して、残りの前記配管部１８ａ，１８ｃ用の２つのポートのいずれを連通するかを切り替える。前記配管部１８ａ，１８ｃ用の２つのポートどうしは、ループ状に配置された前記配管部１８ａ，１８ｃからなる冷媒副経路によって接続されており、この冷媒副経路上に前記圧縮機１４が設けられている。例えば四方弁３１は、後述する図１０、図１１、図１２等の状態に切り替えられた場合（以下適宜、「暖房側への切替」等と称する）は、前記圧縮機１４の吐出側である前記配管部１８ａを（後述の室内熱交換器２７の入口側である）前記配管部１８ｂに連通させ、後述する図７、図８、図９等の状態に切り替えられた場合（以下適宜、「冷房側への切替」等と称する）は、前記配管部１８ａを前記室外熱交換器１７側である前記配管部１８ｄ，１８ｅに連通させる。
【００４８】
一方、前記熱交換ユニット４００においては、前記冷媒の流路となる冷媒配管２５が備えられており、前記水冷媒熱交換器１５の前記冷媒側の流路１５ｂが、前記冷媒配管２５に接続されている。
【００４９】
詳細には、前記冷媒配管２５は、前記配管１８ｄと前記水冷媒熱交換器１５（詳細には前記冷媒側の流路１５ｂ）の一方側（第４側に相当）とを接続する配管部２５ａと、前記水冷媒熱交換器１５（詳細には前記冷媒側の流路１５ｂ）のうち前記配管部２５ａの反対側である他方側（第３側に相当）と前記配管１８ｆとを接続する配管部２５ｂと、を含んでいる。前記配管部２５ａは、前記四方弁３１と前記水冷媒熱交換器１５の前記一方側とを開閉可能な第２開閉弁としての二方弁１２１を備えており、前記配管部２５ｂは全閉機能付きの膨張弁１１１を備えている。
【００５０】
そして、前記熱交換ユニット４００と前記室外機ユニット３００とに跨るように、バイパス回路６００（第１バイパス管路、第２バイパス管路に相当）が設けられている。このバイパス回路６００は、前記配管部２５ａのうち、前記水冷媒熱交換器１５の前記冷媒側の流路１５ｂと前記二方弁１２１との間の分岐部Ｐ１と、前記配管部１８ｆのうち、前記膨張弁１１３と前記室外熱交換器１７との間（言い換えれば室外熱交換器１７の前記第２側）の分岐部Ｐ２との間を接続している。また、バイパス回路６００の途中には、全開機能付きの膨張弁６１０（第１バイパス開閉弁、第２バイパス開閉弁に相当）が設けられている。
【００５１】
一方、前記室内機ユニット２００においては、前記冷媒の流路となる冷媒配管２６が備えられており、前記冷媒と室内空気との熱交換により凝縮器又は蒸発器として選択的に機能（詳細は後述）する室内熱交換器２７が前記冷媒配管２６に接続されている。なお、室内熱交換器２７には、前記室内熱交換器２７に室内空気を通じるための室内ファン７７が設けられている。
【００５２】
詳細には、前記冷媒配管２６は、前記配管１８ｂに連通して設けられ、前記室内熱交換器２７のうち暖房運転時等における入口側（後述の図１０等参照）に接続される配管部２６ａと、前記室内熱交換器２７の暖房運転時等における出口側（後述の図１０等参照）を前記配管１８ｆに接続する配管部２６ｂと、を含んでいる。
【００５３】
また、前記ヒートポンプユニット５００は、冷媒を流通させる冷媒側の流路１１５ｂと水側の流路１１５ａとを有し、高温高圧の冷媒と貯湯タンク２内の湯水とを熱交換可能な水冷媒熱交換器１１５と、沸上ポンプ１１９と、を備えている。すなわち、前記加熱往き管５の配管５ａに設けた三方弁１０Ｆから分岐して設けられた配管１０５ａが前記水冷媒熱交換器１１５の前記水側の流路１１５ａの一方側（図示下側）と接続されるとともに、前記加熱戻り管６の配管６ａから分岐して設けられた配管１０６ａが前記水側の流路１１５ａの他方側（図示上側）に接続されており、これら配管１０６ａ，１０５ａによって前記ヒートポンプユニット５００内で湯水循環回路としての加熱循環回路１０４が形成されている。前記沸上ポンプ１１９は、前記配管１０５ａの途中に設けられ、前記水側の流路１１５ａを介し前記加熱往き管５からの湯水を前記加熱戻り管６へ流通させつつ、貯湯タンク２の湯水を循環させることができる。
【００５４】
また、ヒートポンプユニット５００には、前記水冷媒熱交換器１１５において前記貯湯タンク２内の湯水と熱交換可能な冷媒循環回路１３０が設けられている。すなわち、前記冷媒循環回路１３０において、冷媒を圧縮する圧縮機１１４と、前記冷媒と外気との熱交換により凝縮器又は蒸発器として選択的に機能する室外熱交換器１１７と、膨張弁１２３とが、前記冷媒配管１１８によって接続されている。なお、室外熱交換器１１７には、前記室外熱交換器１１７に外気を通じるための室外ファン１６７が設けられている。
【００５５】
ここで、前記冷媒循環回路３０，１３０内には、冷媒として例えばＲ３２冷媒が用いられ、ヒートポンプサイクルを構成している。なお、冷媒はＨＦＣ冷媒やＨＦＯ冷媒、二酸化炭素冷媒であってもよい。そして、前記冷媒配管１８において、前記配管部１８ａには、圧縮機１４から吐出される冷媒吐出温度Ｔｏｕｔを検出する吐出温度センサ２０が設けられ、前記配管部１８ｃには、圧縮機１４へ吸入される冷媒の冷媒吸入温度Ｔｉｎを検出する吸入温度センサ３２が設けられている。なお、前記室外熱交換器１７には、外気温度Ｔａｉｒを検出する外気温度センサ２２が設けられている。これらのセンサ２０，３２，２２の検出結果は、室外機ユニット３００に設けられた室外機制御部４１０に入力され、さらに適宜、貯湯ユニット１００に設けられた貯湯制御部４２０や室内機ユニット２００に設けられた室内機制御部４３０や熱交換ユニット４００に設けた熱交換制御部４４０やヒートポンプユニット５００に設けたヒーポン制御部４５０へも入力される（室外機制御部４１０を介し受信しても良いし、センサ２０，３２，２２から直接受信してもよい）。
【００５６】
また、前記熱交換ユニット４００の前記冷媒配管２５において、前記配管部２５ｂには、前記冷媒側の流路１５ｂから流出し前記膨張弁１１１に向かう冷媒流出温度Ｔ２を検出する流出温度センサ２１が設けられている。なお、前記水冷媒熱交換器１５には、前記冷媒が前記冷媒側の流路１５ｂにおいて凝縮する際の冷媒凝縮温度を検出する凝縮温度センサ３３が設けられている。これらのセンサ２１，３３の検出結果は、熱交換ユニット４００に設けられた前記熱交換制御部４４０に入力され、さらに適宜、前記室外機制御部４１０や前記室内機制御部４３０や前記貯湯制御部４２０や前記ヒーポン制御部４５０へも入力される（熱交換制御部４４０を介し受信しても良いし、センサ２１，３３から直接受信してもよい）。
【００５７】
また、室内機ユニット２００の前記冷媒配管２６において、前記室内熱交換器２７には、空調対象空間の室内温度Ｔｒを検出する室内温度センサ３４が設けられている。このセンサ３４の検出結果は、室内機ユニット２００に設けられた室内機制御部４３０に入力され、さらに適宜、前記室外機制御部４１０や前記貯湯制御部４２０や前記熱交換制御部４４０や前記ヒーポン制御部４５０へも入力される（室内機制御部４３０を介し受信しても良いし、センサ３４から直接受信してもよい）。
【００５８】
そして、前記貯湯ユニット１００の前記貯湯制御部４２０、前記熱交換ユニット４００の前記熱交換制御部４４０、前記室外機ユニット３００の前記室外機制御部４１０、前記室内機ユニット２００の前記室内機制御部４３０、及び、前記ヒートポンプユニット５００の前記ヒーポン制御部４５０は、互いに通信可能に接続されており、前記各センサの検出結果に基づき、相互に連携しつつ、前記貯湯ユニット１００、前記熱交換ユニット４００、前記室外機ユニット３００、前記室内機ユニット２００、前記ヒートポンプユニット５００内の各機器・アクチュエータの動作を制御する。
【００５９】
このとき、前記室内機ユニット２００は、リモコン等の適宜の操作部６０（以下単に「リモコン６０」と称する）によって操作可能である。すなわち、リモコン６０は、例えば前記室内機制御部４３０に対し情報送受信可能に接続されており、ユーザは、このリモコン６０を適宜に手動操作することにより、いずれの運転を行うかの運転指示、すなわち、大気排熱の冷房運転（以下適宜、「通常冷房運転」等という）、排熱利用給湯の冷房運転（以下適宜、「排熱利用給湯運転」等という）、大気排熱・排熱利用給湯を併用する冷房運転（以下適宜、「排熱併用給湯運転」等という）、大気吸熱の暖房運転（以下適宜、「通常暖房運転」等という）、排熱利用（暖房余剰熱利用）の暖房運転（以下適宜、「排熱利用暖房運転」等という）、貯湯熱利用・大気吸熱による除霜を暖房サイクルにて行う暖房運転（以下適宜、「暖房サイクル除霜アシスト運転」等という）、貯湯熱利用・大気吸熱によるアシストを伴う暖房運転（以下適宜、「アシスト暖房運転」等という）、貯湯熱利用・大気吸熱による除霜を冷房サイクルにて行う暖房運転（以下適宜、「冷房サイクル除霜アシスト運転」等という）、のいずれを行うかを指示することができる。これらのリモコン６０からの指示内容は、室内機ユニット２００に設けられた前記室内機制御部４３０に入力され、さらに適宜、前記室外機制御部４１０や前記熱交換制御部４４０や前記貯湯制御部４２０やヒーポン制御部４５０へも入力される（室内機制御部４３０を介し受信しても良いし、リモコン６０から直接受信してもよい）。
【００６０】
次に、前記室外機ユニット３００に備えられた前記室外機制御部４１０について説明する。室外機制御部４１０は、詳細な図示を省略するが、各種のデータやプログラムを記憶する記憶部と、演算・制御処理を行う制御部とを備えている。この室外機制御部４１０の機能的構成を図２により説明する。
【００６１】
図２に示すように、前記室外機制御部４１０は、四方弁制御部４１０Ａと、圧縮機制御部４１０Ｂと、膨張弁制御部４１０Ｃと、室外ファン制御部４１０Ｄと、二方弁制御部４１０Ｅと、を機能的に備えている。
【００６２】
四方弁制御部４１０Ａには、前記リモコン６０により指示された、いずれの運転を行うかの運転指示と、前記貯湯温度センサ１２により検出された前記貯湯温度とが入力される。
【００６３】
四方弁制御部４１０Ａは、前記運転指示と、前記貯湯温度に対応した前記湯水の加熱状況（貯湯状況）とに応じて、実際にヒートポンプ給湯機１をどのような運転態様（前記の通常冷房運転、排熱利用給湯運転、排熱併用給湯運転、通常暖房運転、排熱利用暖房運転、暖房サイクル除霜アシスト運転、アシスト暖房運転、冷房サイクル除霜アシスト運転）で運転するかを決定し、対応する運転情報を、前記圧縮機制御部４１０Ｂ、膨張弁制御部４１０Ｃ、室外ファン制御部４１０Ｄ、二方弁制御部４１０Ｅ、及び、貯湯制御部４２０、室内機制御部４３０、熱交換制御部４４０、ヒーポン制御部４５０に出力する。
また四方弁制御部４１０Ａは、上記決定された運転態様に対応する開閉信号を四方弁３１へ出力し、四方弁３１を切り替える（詳細な制御内容は後述）。
【００６４】
圧縮機制御部４１０Ｂには、前記外気温度センサ２２により検出された前記外気温度Ｔａｉｒと、前記室内温度センサ３４により検出された前記室内温度Ｔｒと、前記リモコン６０により設定された前記エアコン設定温度Ｔｃｏｎとが入力される（直接入力される場合のほか、前記の間接的な入力も含む。以下同様）。圧縮機制御部４１０Ｂは、前記のようにして四方弁制御部４１０Ａから入力される前記運転情報に応じて、入力された前記の温度及び設定のうち少なくとも１つに基づき、前記圧縮機１４の回転数を制御する。なおこのときの圧縮機１４の回転数（制御値）は、後述の熱交換制御部４４０の膨張弁制御部４４０Ｂにも出力される（図示省略）。
【００６５】
膨張弁制御部４１０Ｃには、前記吐出温度センサ２０により検出された前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔと、前記流出温度センサ２１により検出された前記冷媒流出温度Ｔ２と、前記吸入温度センサ３２により検出された前記冷媒吸入温度Ｔｉｎとが入力される。膨張弁制御部４１０Ｃは、前記四方弁制御部４１０Ａからの前記運転情報に応じて、前記の入力された温度のうち少なくとも１つに基づき、前記膨張弁１１３の開度を制御する（詳細な制御内容は後述）。
【００６６】
二方弁制御部４１０Ｅは、前記四方弁制御部４１０Ａからの前記運転情報に応じて、前記二方弁１２２の開閉を制御する（詳細な制御内容は後述）。
【００６７】
室外ファン制御部４１０Ｄには、前記外気温度センサ２２により検出された前記外気温度Ｔａｉｒが入力される。室外ファン制御部４１０Ｄは、前記四方弁制御部４１０Ａからの前記運転情報に応じて、前記外気温度Ｔａｉｒに基づき、前記室外ファン６７の回転数を制御する。
【００６８】
なお、前記運転態様の決定は、貯湯制御部４２０や室内機制御部４３０や熱交換制御部４４０やヒーポン制御部４５０で行っても良い。この場合は、それら貯湯制御部４２０や室内機制御部４３０や熱交換制御部４４０やヒーポン制御部４５０から、決定された運転態様に対応した前記運転情報が室外機制御部４１０に入力され、その入力された運転情報に応じて四方弁制御部４１０Ａ、圧縮機制御部４１０Ｂ、膨張弁制御部４１０Ｃ、室外ファン制御部４１０Ｄ、二方弁制御部４１０Ｅが各種制御を行う。
【００６９】
次に、前記熱交換ユニット４００に備えられた前記熱交換制御部４４０について説明する。熱交換制御部４４０は、前記室外機制御部４１０同様、記憶部と制御部とを備えており、その機能的構成を図３により説明する。
【００７０】
図３に示すように、前記熱交換制御部４４０は、ポンプ制御部４４０Ａと、膨張弁制御部４４０Ｂと、二方弁制御部４４０Ｃとを機能的に備えている。
【００７１】
ポンプ制御部４４０Ａには、前記室外機制御部４１０からの前記運転情報と、前記沸上温度センサ２４により検出された前記沸上温度Ｔｂとが入力される。ポンプ制御部４４０Ａは、前記のようにして室外機制御部４１０から入力される前記運転情報に応じて、入力された前記沸上温度Ｔｂに基づき、前記沸上ポンプ１９の回転数を制御する。
【００７２】
膨張弁制御部４４０Ｂには、前記室外機制御部４１０からの前記運転情報と、前記外気温度センサ２２により検出された前記外気温度Ｔａｉｒと、前記室外機制御部４１０の前記圧縮機制御部４１０Ｂから入力された前記圧縮機１４の回転数（制御値。但し公知の手法で検出された実際の圧縮機１４の回転数を入力しても良い）と、前記流出温度センサ２１により検出された前記冷媒流出温度Ｔ２と、前記吸入温度センサ３２により検出された前記冷媒吸入温度Ｔｉｎと、前記吐出温度センサ２０により検出された前記冷媒吐出温度Ｔｏｕｔとが入力される。膨張弁制御部４４０Ｂは、前記室外機制御部４１０からの前記運転情報に応じて、前記の入力された温度や回転数のうち少なくとも１つに基づき、前記膨張弁１１１０，６１０の開閉や開度を制御する（詳細な制御内容は後述）。
【００７３】
二方弁制御部４４０Ｃには、前記室外機制御部４１０からの前記運転情報が入力される。二方弁制御部４４０Ｃは、前記運転情報に基づき、前記二方弁１２１の開閉動作を制御する（詳細な制御内容は後述）。
【００７４】
なお、前記と同様、運転態様の決定を、熱交換制御部４４０内（例えば前記二方弁制御部４４０Ｃ）や室内機制御部４３０や貯湯制御部４２０やヒーポン制御部４５０で行っても良い。この場合は、それら二方弁制御部４４０Ｃや室内機制御部４３０や貯湯制御部４２０やヒーポン制御部４５０で決定した運転態様に対応する運転情報に応じて、ポンプ制御部４４０Ａ、膨張弁制御部４４０Ｂが各種制御を行う。
【００７５】
次に、前記室内機ユニット２００に備えられた前記室内機制御部４３０について説明する。室内機制御部４３０は、前記室外機制御部４１０及び熱交換制御部４４０同様、記憶部と制御部とを備えており、その機能的構成を図４により説明する。
【００７６】
図４に示すように、前記室内機制御部４３０は、室内ファン制御部４３０Ａを機能的に備えている。室内ファン制御部４３０Ａには、前記室外機制御部４１０からの前記運転情報と、前記室内温度センサ３４により検出された前記室内温度Ｔｒと、前記リモコン６０により設定された前記エアコン設定温度Ｔｃｏｎとが入力される。室内ファン制御部４３０Ａは、前記室外機制御部４１０からの前記運転情報に応じて、前記室内温度Ｔｒ及びエアコン設定温度Ｔｃｏｎに基づき、前記室内ファン７７の回転数を制御する。
【００７７】
なお、前記と同様、運転態様の決定を、室内機制御部４３０内や熱交換制御部４４０や貯湯制御部４２０やヒーポン制御部４５０で行っても良い。この場合は、それら室内機制御部４３０や熱交換制御部４４０や貯湯制御部４２０やヒーポン制御部４５０で決定した運転態様に対応する運転情報に応じて、室内ファン制御部４３０Ａが前記制御を行う。
【００７８】
次に、前記貯湯ユニット１００に備えられた前記貯湯制御部４２０について説明する。貯湯制御部４２０は、前記室外機制御部４１０、熱交換制御部４４０、室内機制御部４３０と同様、記憶部と制御部とを備えており、その機能的構成を図５により説明する。
【００７９】
図５に示すように、前記貯湯制御部４２０は、取り出し制御部４２０Ａと、戻し制御部４２０Ｂと、温度制御部４２０Ｃと、を機能的に備えている。
【００８０】
取り出し制御部４２０Ａには、前記室外機制御部４１０からの前記運転情報と、前記貯湯温度センサ１２により検出された前記貯湯温度とが入力される。取り出し制御部４２０Ａは、前記室外機制御部４１０からの前記運転情報と、前記貯湯温度に対応した前記湯水の加熱状況（貯湯状況）とに応じて三方弁１０Ｅの開度を適宜に制御する。これにより、貯湯タンク２内の湯水のうち、配管５ｂを介して貯湯タンク２の下部から低温水を取り出すのか、若しくは、配管５ｄ，５ｃを介して貯湯タンク２の中間部から中温水を取り出すのか、等が制御される。貯湯タンク２から取り出された前記低温水や前記中温水は、前記したように水冷媒熱交換器１５の水側の流路１５ａへと導かれる。
【００８１】
戻し制御部４２０Ｂには、前記室外機制御部４１０からの前記運転情報と、前記貯湯温度センサ１２により検出された前記貯湯温度とが入力される。戻し制御部４２０Ｂは、前記室外機制御部４１０からの前記運転情報と、前記貯湯温度に対応した前記湯水の加熱状況（貯湯状況）とに応じて三方弁１０Ｃ，１０Ｄの開度を適宜に制御する。これにより、水冷媒熱交換器１５において熱交換を行った後の湯水を、配管６ｃ，６ｅを介して貯湯タンク２の下部へ戻すのか、若しくは、配管６ｃ，６ｄを介して貯湯タンク２の中間部へ戻すのか、若しくは、配管６ｂ介して貯湯タンク２の上部へ戻すのか、等が制御される。
【００８２】
温度制御部４２０Ｃには、前記室外機制御部４１０からの前記運転情報と、前記貯湯温度センサ１２により検出された前記貯湯温度と、給湯温度センサ３７により検出された給湯温度と、が入力される。温度制御部４２０Ｃは、前記室外機制御部４１０からの前記運転情報と、前記貯湯温度に対応した前記湯水の加熱状況（貯湯状況）とに応じて、前記給湯温度センサ３７からの前記給湯温度が、前記給湯設定温度となるように、混合弁１０Ａ，１０Ｂの開度を適宜に制御する。
【００８３】
なお、前記と同様、運転態様の決定を、貯湯制御部４２０内や熱交換制御部４４０や室内機制御部４３０やヒーポン制御部４５０で行っても良い。この場合は、それら貯湯制御部４２０や熱交換制御部４４０や室内機制御部４３０で決定した運転態様に対応する運転情報に応じて、取り出し制御分４２０Ａ、戻し制御部４２０Ｂ、温度制御部４２０Ｃが前記制御を行う。
【００８４】
次に、前記ヒートポンプユニット５００に備えられた前記ヒーポン制御部４５０について説明する。ヒーポン制御部４５０は、前記室外機制御部４１０、熱交換制御部４４０、室内機制御部４３０、貯湯制御部４２０と同様、記憶部と制御部とを備えており、その機能的構成を図６により説明する。
【００８５】
図６に示すように、前記ヒーポン制御部４５０は、ポンプ制御部４５０Ａと、圧縮機制御部４５０Ｂと、膨張弁制御部４５０Ｃと、室外ファン制御部４５０Ｄと、を機能的に備えている。
【００８６】
ポンプ制御部４５０Ａには、前記室外制御部４１０からの前記運転情報と、前記水冷媒熱交換器１１５の水側の流路１１５ａの出口側に設けられた温度センサ（図示せず）からの出口温度とが入力される。ポンプ制御部４５０Ａは、前記のようにして入力される前記運転情報に応じて、入力された前記の温度及び設定のうち少なくとも１つに基づき、前記沸上ポンプ１１９の回転数を制御する。
【００８７】
圧縮機制御部４５０Ｂには、前記室外機制御部４１０からの前記運転情報と、前記外気温度センサ２２により検出された前記外気温度Ｔａｉｒとが入力される。圧縮機制御部４５０Ｂは、前記のようにして入力される前記運転情報に応じて、入力された前記の温度及び設定のうち少なくとも１つに基づき、前記圧縮機１１４の回転数を制御する。
【００８８】
膨張弁制御部４５０Ｃには、前記室外機制御部４１０からの前記運転情報と、前記圧縮機１１４の吐出側に設けられた吐出温度センサ（図示せず）により検出された前記冷媒吐出温度とが入力される。膨張弁制御部４５０Ｃは、前記運転情報に応じて、前記の入力された温度のうち少なくとも１つに基づき、前記膨張弁１２３の開度を制御する。
【００８９】
室外ファン制御部４５０Ｄには、前記室外機制御部４１０からの前記運転情報と、前記外気温度センサ２２により検出された前記外気温度Ｔａｉｒが入力される。室外ファン制御部４５０Ｄは、前記運転情報に応じて、前記外気温度Ｔａｉｒに基づき、前記室外ファン１６７の回転数を制御する。
【００９０】
なお、前記と同様、運転態様の決定を、ヒーポン制御部４５０内や貯湯制御部４２０や室内機制御部４３０や熱交換制御部４４０で行っても良い。この場合は、それらヒーポン制御部４５０や貯湯制御部４２０や室内機制御部４３０や熱交換制御部４４０で決定した運転態様に対応した前記運転情報に応じて、圧縮機制御部４５０Ｂ、膨張弁制御部４５０Ｃ、室外ファン制御部４５０Ｄが前記制御を行う。
【００９１】
ヒーポン制御部４５０は、上記圧縮機制御部４５０Ｂ、膨張弁制御部４５０Ｃ、室外ファン制御部４５０Ｄの制御により、前記水冷媒熱交換器１５における前記熱交換が行われない場合であっても（若しくは当該水冷媒熱交換器１５における前記熱交換の実行と併せて）、貯湯タンク２内の湯水を加熱して供給する沸上運転等を実行することができる。
【００９２】
ここで、前記したように、本実施形態のヒートポンプ給湯機１では、通常冷房運転、排熱利用給湯運転、排熱併用給湯運転、通常暖房運転、排熱利用暖房運転、暖房サイクル除霜アシスト運転、アシスト暖房運転、冷房サイクル除霜アシスト運転沸上運転等の各種類の運転を選択的に実行することができる。以下、各運転の詳細を順次説明する。
【００９３】
＜通常冷房運転＞
まず、図７を用いて、通常冷房運転について説明する。この図７に示す通常冷房運転時においては、前記四方弁制御部４１０Ａにより、前記四方弁３１は、前記配管部１８ａを前記配管部１８ｄに連通させると共に前記配管部１８ｃを前記配管部１８ｂに連通させる位置（前記した冷房側）に切り替えられる。また前記二方弁制御部４１０Ｅ，４４０Ｃにより、二方弁１２２が開き状態、二方弁１２１が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部４１０Ｃ，４４０Ｂにより、膨張弁１１３が適宜の開度に調整された状態、膨張弁１１１が全閉状態、膨張弁６１０が全閉状態に制御される。
【００９４】
この結果、圧縮機１４の吐出側の配管部１８ａ→配管部１８ｄ→配管部１８ｅ（二方弁１２２）→室外熱交換器１７→配管部１８ｆ（膨張弁１１３）→配管部２６ｂ→室内熱交換器２７→配管部２６ａ→配管部１８ｂ→圧縮機１４の吸入側の配管部１８ｃの冷媒経路が形成される（第１冷房状態に相当）。
【００９５】
これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機１４で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、室外ファン６７の回転駆動とともに凝縮器として機能する前記室外熱交換器１７において外気と熱交換を行って熱を放出しながら高圧の液体に変化する。こうして液体となった冷媒は前記膨張弁１１３において適宜に減圧されて低温・低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、室内ファン７７の回転駆動とともに蒸発器として機能する前記室内熱交換器２７において室内空気から吸熱して蒸発しガスに変化することで空調対象空間を冷却し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機１４へと戻る。
【００９６】
＜排熱利用給湯運転＞
次に、図８を用いて、排熱利用給湯運転について説明する。この図８に示す排熱利用給湯運転時においては、前記四方弁制御部４１０Ａにより、前記通常冷房運転時と同様、前記四方弁３１は、前記冷房側に切り替えられる。また前記二方弁制御部４１０Ｅ，４４０Ｃにより、二方弁１２２が閉じ状態、二方弁１２１が開き状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部４１０Ｃ，４４０Ｂにより、前記膨張弁１１３が全閉状態、前記膨張弁１１１が適宜の開度に調整された状態、前記膨張弁６１０が全閉状態に制御される。
【００９７】
この結果、圧縮機１４の吐出側の配管部１８ａ→配管部１８ｄ→配管部２５ａ（二方弁１２１）→水冷媒熱交換器１５→配管部２５ｂ（膨張弁１１１）→配管部２６ｂ→室内熱交換器２７→配管部２６ａ→配管部１８ｂ→圧縮機１４の吸入側の配管部１８ｃの冷媒経路が形成される（第２冷房状態に相当）。
【００９８】
これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機１４で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、凝縮器として機能する前記水冷媒熱交換器１５の前記冷媒側の流路１５ｂにおいて熱を放出しながら高圧の液体に変化する。こうして液体となった冷媒は前記膨張弁１１１において適宜に減圧されて低温・低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、室内ファン７７の回転駆動とともに蒸発器として機能する前記室内熱交換器２７において室内空気から吸熱して蒸発しガスに変化することで空調対象空間を冷却し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機１４へと戻る。
【００９９】
またこのとき、沸上ポンプ１９が前記ポンプ制御部４４０Ａの制御により回転することで、貯湯タンク２下部に接続された前記配管５ｂから取り出された低温水（未加熱水）が、水冷媒熱交換器１５の前記水側の流路１５ａにおいて前記凝縮する冷媒から受熱して加熱された後、貯湯タンク２上部に接続された前記配管６ｂから貯湯タンク２内に戻されることで、貯湯タンク２内に順次高温水（加熱水）が積層状に貯湯される。以上の結果、夏期における冷房排熱を貯湯タンク２への湯水の加温（給湯）に活用することができる。
【０１００】
＜排熱併用給湯運転＞
次に、図９を用いて、排熱併用給湯運転について説明する。この図９に示す排熱利用給湯運転時においては、前記四方弁制御部４１０Ａにより、前記通常冷房運転時等と同様、前記四方弁３１は、前記冷房側に切り替えられる。また前記二方弁制御部４１０Ｅ，４４０Ｃにより、二方弁１２２が開き状態、二方弁１２１が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部４１０Ｃ，４４０Ｂにより、前記膨張弁１１３が全閉状態、前記膨張弁１１１が適宜の開度に調整された状態、前記膨張弁６１０が全開状態に制御される。
【０１０１】
この結果、圧縮機１４の吐出側の配管部１８ａ→配管部１８ｄ→配管部１８ｅ（二方弁１２２）→室外熱交換器１７→バイパス回路６００（膨張弁６１０）→水冷媒熱交換器１５→配管部２５ｂ（膨張弁１１１）→配管部２６ｂ→室内熱交換器２７→配管部２６ａ→配管部１８ｂ→圧縮機１４の吸入側の配管部１８ｃの冷媒経路が形成される（第３冷房状態に相当）。
【０１０２】
これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機１４で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、室外ファン６７の回転駆動とともに凝縮器として機能する前記室外熱交換器１７において外気と熱交換を行って熱を放出するとともに、さらにその後凝縮器として機能する前記水冷媒熱交換器１５の前記冷媒側の流路１５ｂにおいて熱を放出することで、高圧の液体に変化する。こうして液体となった冷媒は前記膨張弁１１１において適宜に減圧されて低温・低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、室内ファン７７の回転駆動とともに蒸発器として機能する前記室内熱交換器２７において室内空気から吸熱して蒸発しガスに変化することで空調対象空間を冷却し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機１４へと戻る。すなわち、凝縮器としての室外熱交換器１７と凝縮器あるいは放熱器としての水冷媒熱交換器１５とがこの順で直列に接続される。
【０１０３】
またこのとき、沸上ポンプ１９が前記ポンプ制御部４４０Ａの制御により回転することで、前記と同様、貯湯タンク２下部に接続された前記配管５ｂから取り出された低温水（未加熱水）が、水冷媒熱交換器１５の前記水側の流路１５ａにおいて前記凝縮する冷媒から受熱して加熱された後、貯湯タンク２上部に接続された前記配管６ｂから貯湯タンク２内に戻されることで、貯湯タンク２内に順次高温水（加熱水）が積層状に貯湯される。以上の結果、例えば冷房負荷が大きい場合等において、外気温よりも低い水にも放熱を行うことで凝縮能力を向上（過冷却）させ冷凍サイクルの最適化を図ることができる。
【０１０４】
＜通常暖房運転＞
次に、図１０を用いて、通常暖房運転について説明する。この図１０に示す通常暖房運転時においては、前記四方弁制御部４１０Ａにより、前記四方弁３１は、前記配管部１８ａを前記配管部１８ｂに連通させると共に前記配管部１８ｃを前記配管部１８ｄに連通させる位置（前記した暖房側）に切り替えられる。また前記二方弁制御部４１０Ｅ，４４０Ｃにより、二方弁１２２が開き状態、二方弁１２１が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部４１０Ｃ，４４０Ｂにより、膨張弁１１３が適宜の開度に調整された状態、膨張弁１１１が全閉状態、膨張弁６１０が全閉状態に制御される。
【０１０５】
この結果、圧縮機１４の吐出側の配管部１８ａ→配管部１８ｂ→配管部２６ａ→室内熱交換器２７→配管部２６ｂ→配管部１８ｆ（膨張弁１１３）→室外熱交換器１７→配管部１８ｅ（二方弁１２２）→配管部１８ｄ→圧縮機１４の吸入側の配管部１８ｃの冷媒経路が形成される（第１暖房状態に相当）。
【０１０６】
これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機１４で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、凝縮器として機能する室内熱交換器２７において室内空気と熱交換を行って熱を放出し空調対象空間を加熱しながら高圧の液体に変化する。こうして液体となった冷媒は前記膨張弁１１３において減圧されて低温・低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、蒸発器として機能する前記室外熱交換器１７において外気と熱交換を行って蒸発してガスに変化することで吸熱し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機１４へと戻る。
【０１０７】
＜排熱利用暖房運転＞
次に、図１１を用いて、排熱利用暖房運転について説明する。この図１１に示す排熱利用暖房運転時においては、前記四方弁制御部４１０Ａにより、前記通常暖房運転時等と同様、前記四方弁３１は、前記暖房側に切り替えられる。また前記二方弁制御部４１０Ｅ，４４０Ｃにより、二方弁１２２が開き状態、二方弁１２１が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部４１０Ｃ，４４０Ｂにより、前記膨張弁１１３が全閉状態、前記膨張弁１１１が全開状態、前記膨張弁６１０が適宜の開度に調整された状態に制御される。
【０１０８】
この結果、圧縮機１４の吐出側の配管部１８ａ→配管部１８ｂ→配管部２６ａ→室内熱交換器２７→配管部２６ｂ→配管部２５ｂ（膨張弁１１１）→水冷媒熱交換器１５→バイパス回路６００（膨張弁６１０）→室外熱交換器１７→配管部１８ｅ（二方弁１２２）→配管部１８ｄ→圧縮機１４の吸入側の配管部１８ｃの冷媒経路が形成される（第４暖房状態に相当）。
【０１０９】
これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機１４で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、凝縮器として機能する室内熱交換器２７において室内空気と熱交換を行って熱を放出し空調対象空間を加熱するとともに、さらにその後凝縮器あるいは吸熱器として機能する前記水冷媒熱交換器１５の前記冷媒側の流路１５ｂにおいて熱を放出することで、高圧の液体に変化する。こうして液体となった冷媒は前記膨張弁６１０において減圧されて低温・低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、蒸発器として機能する前記室外熱交換器１７において外気と熱交換を行って蒸発してガスに変化することで吸熱し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機１４へと戻る。すなわち、凝縮器としての水冷媒熱交換器１５と蒸発器としての室外熱交換器１７とがこの順で直列に接続される。
【０１１０】
またこのとき、沸上ポンプ１９が前記ポンプ制御部４４０Ａの制御により回転することで、前記と同様、貯湯タンク２下部に接続された前記配管５ｂから取り出された低温水（未加熱水）が、水冷媒熱交換器１５の前記水側の流路１５ａにおいて前記凝縮する冷媒から受熱して加熱された後、貯湯タンク２上部に接続された前記配管６ｂから貯湯タンク２内に戻されることで、貯湯タンク２内に順次高温水（加熱水）が積層状に貯湯される。以上の結果、例えば暖房負荷が小さく室内熱交換器２７の放熱だけでは余熱が生じる場合等において、その余った分を貯湯タンク２の湯水側へ放熱することにより、余熱を回収し無駄をなくすとともに、凝縮能力を向上することができる。すなわち、冬期における暖房運転時において、暖房排熱（暖房の余剰熱）を利用して貯湯タンク２の湯水の加温を行うことができる。
【０１１１】
＜暖房サイクル除霜アシスト運転＞
次に、図１２を用いて、暖房サイクル除霜アシスト運転について説明する。この図１２に示す暖房サイクル除霜アシスト運転時においては、前記四方弁制御部４１０Ａにより、前記通常暖房運転時等と同様、前記四方弁３１は、前記暖房側に切り替えられる。また前記二方弁制御部４１０Ｅ，４４０Ｃにより、前記と同様、二方弁１２２が開き状態、二方弁１２１が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部４１０Ｃ，４４０Ｂにより、前記膨張弁１１３が全閉状態、前記膨張弁１１１が全開状態、前記膨張弁６１０が全開状態に制御される。
【０１１２】
この結果、圧縮機１４の吐出側の配管部１８ａ→配管部１８ｂ→配管部２６ａ→室内熱交換器２７→配管部２６ｂ→配管部２５ｂ（膨張弁１１１）→水冷媒熱交換器１５→バイパス回路６００（膨張弁６１０）→室外熱交換器１７→配管部１８ｅ（二方弁１２２）→配管部１８ｄ→圧縮機１４の吸入側の配管部１８ｃの冷媒経路が形成される（第２暖房状態に相当）。
【０１１３】
これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機１４で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、凝縮器として機能する室内熱交換器２７において室内空気と熱交換を行って熱を放出し高圧の液体に変化することで空調対象空間を加熱した後、蒸発器あるいは吸熱器として機能する前記水冷媒熱交換器１５の前記冷媒側の流路１５ｂにおいて蒸発してガスに変化する、あるいは吸熱することで、前記水側の流路１５ａを流れる貯湯タンク２からの温水から吸熱する。その後、さらに凝縮器として機能する前記室外熱交換器１７において熱を放出することで、例えば前記通常暖房運転時において室外熱交換器１７に生じた着霜を溶解させ、除霜をアシストする。こうして温度低下した冷媒は、再び圧縮機１４へと戻る。すなわちこの場合、蒸発器としての水冷媒熱交換器１５と凝縮器としての室外熱交換器１７とがこの順で直列に接続されることとなる。
【０１１４】
このとき、沸上ポンプ１９が前記ポンプ制御部４４０Ａの制御により回転することで、貯湯タンク２の中間部に接続された前記配管５ｄから取り出された中温水（例えば４０℃程度）が、水冷媒熱交換器１５の前記水側の流路１５ａにおいて前述のように放熱して前記冷媒を蒸発あるいは吸熱させた後、貯湯タンク２下部に接続された前記配管６ｅから貯湯タンク２内に戻される。以上の結果、冬期における暖房運転時において、貯湯タンク２内の湯水の熱を活用しつつ除霜を行うことができる。しかもそのとき、図１４を用いて後述する冷房サイクル除霜アシスト運転の実行時のように、暖房サイクルから冷房サイクルへの切り替えが不要であるため、暖房運転を止めることなく除霜を行うことができる。
【０１１５】
＜アシスト暖房運転＞
次に、図１３を用いて、アシスト暖房運転について説明する。この図１３に示すアシスト暖房運転時においては、前記四方弁制御部４１０Ａにより、前記通常暖房運転時等と同様、前記四方弁３１は、前記暖房側に切り替えられる。また前記二方弁制御部４１０Ｅ，４４０Ｃにより、前記と同様、二方弁１２２が開き状態、二方弁１２１が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部４１０Ｃ，４４０Ｂにより、前記膨張弁１１３が全閉状態、前記膨張弁１１１が適宜の開度に調整された状態、前記膨張弁６１０が全開状態に制御される。
【０１１６】
この結果、圧縮機１４の吐出側の配管部１８ａ→配管部１８ｂ→配管部２６ａ→室内熱交換器２７→配管部２６ｂ→配管部２５ｂ（膨張弁１１１）→水冷媒熱交換器１５→バイパス回路６００（膨張弁６１０）→室外熱交換器１７→配管部１８ｅ（二方弁１２２）→配管部１８ｄ→圧縮機１４の吸入側の配管部１８ｃの冷媒経路が形成される（第３暖房状態に相当）。
【０１１７】
これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機１４で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、凝縮器として機能する室内熱交換器２７において室内空気と熱交換を行って熱を放出し空調対象空間を加熱することで、高圧の液体に変化する。こうして液体となった冷媒は前記膨張弁１１１において減圧されて低温・低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、蒸発器として機能する前記水冷媒熱交換器１５の前記冷媒側の流路１５ｂにおいて蒸発して前記水側の流路１５ａを流れる貯湯タンク２からの温水から吸熱するともに、さらにその後に蒸発器あるいは吸熱器として機能する前記室外熱交換器１７においても外気と熱交換を行って蒸発して吸熱し、低温・低圧のガスとなって再び圧縮機１４へと戻る。すなわち、蒸発器としての水冷媒熱交換器１５と蒸発器あるいは吸熱器としての室外熱交換器１７とがこの順で直列に接続される。
【０１１８】
このとき、前記同様、沸上ポンプ１９が前記ポンプ制御部４４０Ａの制御により回転することで、貯湯タンク２の中間部に接続された前記配管５ｄから取り出された中温水（例えば４０℃程度）が、水冷媒熱交換器１５の前記水側の流路１５ａにおいて前述のように放熱して前記冷媒を蒸発させた後、貯湯タンク２下部に接続された前記配管６ｅから貯湯タンク２内に戻される。以上の結果、例えば外気の温度が著しく低く室外熱交換器１７で十分な吸熱を行えない場合等において、その足りない分を貯湯タンク２の湯水側から補うことで、暖房能力を確保することができる。すなわち、冬期における暖房運転時において、貯湯タンク２内の湯水の熱を活用して暖房能力を強化することができる。
【０１１９】
＜冷房サイクル除霜アシスト運転＞
次に、図１４を用いて、冷房サイクル除霜アシスト運転について説明する。この図１４に示す冷房サイクル除霜アシスト運転時においては、暖房運転中ではあるものの前記図７〜図９と同様に冷房サイクルでの運転が行われる。すなわち、前記四方弁制御部４１０Ａにより、前記通常冷房運転時等と同様、前記四方弁３１は、前記冷房側に切り替えられる。また前記二方弁制御部４１０Ｅ，４４０Ｃにより、二方弁１２２が開き状態、二方弁１２１が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部４１０Ｃ，４４０Ｂにより、前記膨張弁１１３が全閉状態、前記膨張弁１１１が全開状態、前記膨張弁６１０が全開状態に制御される。
【０１２０】
この結果、圧縮機１４の吐出側の配管部１８ａ→配管部１８ｄ→配管部１８ｅ（二方弁１２２）→室外熱交換器１７→バイパス回路６００（膨張弁６１０）→水冷媒熱交換器１５→配管部２５ｂ（膨張弁１１１）→配管部２６ｂ→室内熱交換器２７→配管部２６ａ→配管部１８ｂ→圧縮機１４の吸入側の配管部１８ｃの冷媒経路が形成される（第５暖房状態に相当）。
【０１２１】
これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機１４で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、室外ファン６７の回転駆動とともに凝縮器として機能する前記室外熱交換器１７において熱を放出することで、例えば前記通常暖房運転時において室外熱交換器１７に生じた着霜を強力に溶解させ、除霜する。その後、蒸発器あるいは吸熱器として機能する前記水冷媒熱交換器１５の前記冷媒側の流路１５ｂにおいて蒸発してガスに変化する、あるいは吸熱することで、前記水側の流路１５ａを流れる貯湯タンク２からの温水から吸熱する。その後、室内熱交換器２７を通過した後、再び圧縮機１４へと戻る。すなわちこの場合、凝縮器としての室外熱交換器１７と蒸発器あるいは吸熱器としての水冷媒熱交換器１５とがこの順で直列に接続されることとなる。
【０１２２】
このとき、前記同様、沸上ポンプ１９が前記ポンプ制御部４４０Ａの制御により回転することで、貯湯タンク２の中間部に接続された前記配管５ｄから取り出された中温水（例えば４０℃程度）が、水冷媒熱交換器１５の前記水側の流路１５ａにおいて前述のように放熱して前記冷媒を蒸発あるいは吸熱させた後、貯湯タンク２下部に接続された前記配管６ｅから貯湯タンク２内に戻される。以上の結果、前記の通常の暖房運転時等において室外熱交換器１７に生じた着霜を、冷房サイクルに切り替えて強力に除霜することができ、さらに室内熱交換器１７を冷却しないため、除霜終了後の暖房運転の立ち上がりを迅速化できる。
【０１２３】
なお、以上の各種運転態様の説明にて前記したように、前記四方弁３１と、前記二方弁１２２，１２１と、前記膨張弁１１３，１１１，６１０と、前記バイパス回路６００と、前記四方弁３１を制御する前記四方弁制御部４１０Ａと、前記二方弁１２２，１２１を制御する前記二方弁制御部４１０Ｅ，４４０Ｃと、前記膨張弁１１３，１１１，６１０を制御する前記膨張弁制御部４１０Ｃ，４４０Ｂが、各請求項記載の冷房切替手段として機能すると共に、暖房切替手段としても機能する。
【０１２４】
以上説明したように、本実施形態のヒートポンプ給湯機１によれば、四方弁３１、二方弁１２２，１２１、膨張弁１１３，１１１，６１０を適宜に切り替えることにより、大気排熱を利用した通常冷房運転（図７参照）及び大気吸熱を利用した通常暖房運転（図１０参照）に加え、夏期における冷房排熱を貯湯タンクへの湯水の加温（給湯）に活用する排熱利用給湯運転（図８参照）、及び、冬期における暖房運転時において貯湯タンク２の湯水の熱を活用しつつ除霜を行う暖房サイクル除霜アシスト運転（図１２参照）を実行することができる。このように、貯湯タンク２への湯水との熱交換を、夏期の冷房運転時において冷房排熱による給湯として活用できるのみならず、冬期の暖房運転時において室外熱交換器１７の除霜アシストとして活用することができるので、年間を通した活用メリットを得ることができる。
【０１２５】
また、本実施形態では特に、図１３に示したアシスト暖房運転を実行することで、例えば外気の温度が著しく低くヒートポンプ熱交換器で十分な吸熱を行えない場合等において、その足りない分を貯湯タンク２の湯水側から補うことで、暖房能力を確保することができる。すなわち、冬期における暖房運転時において、貯湯タンク２内の湯水の熱を活用して暖房能力を強化することができる。
【０１２６】
また、本実施形態では特に、図１１に示した排熱利用暖房運転を実行することで、例えば暖房負荷が小さく室内熱交換器２７での放熱だけでは余熱が生じる場合等において、その余った分を貯湯タンク２の湯水側へ放熱することにより、余熱を回収し無駄をなくすとともに、凝縮能力を向上することができる。すなわち、冬期における暖房運転時において、暖房排熱を利用して貯湯タンク２内の湯水の加温を行うことができる。
【０１２７】
また、本実施形態では特に、図１４に示した冷房サイクル除霜アシスト運転を実行することで、通常暖房運転時等において室外熱交換器１７に生じた着霜を、冷房サイクルに切り替えて強力に除霜することができる。
【０１２８】
また、本実施形態では特に、図９に示した排熱併用給湯運転を行うことで、例えば冷房負荷が大きい場合等において、外気温よりも低い水にも放熱を行うことで凝縮能力を向上（過冷却）させ冷凍サイクルの最適化を図ることができる。
【０１２９】
なお、本発明は以上の態様に限定されることなく、その趣旨を変更しない範囲で適用可能なもので、例えば、前記二方弁１２１，１２２のうち少なくとも１つを、閉止機能付きの膨張弁で置き換えても良い。また、前記膨張弁１１１，１１３，６１０に代え、減圧器としてエジェクターを用いても良い。
【符号の説明】
【０１３０】
１                ヒートポンプ給湯機（冷暖房機能付き給湯機）
２                貯湯タンク
４                加熱循環回路（湯水循環回路）
５                加熱往き管（湯水配管）
６                加熱戻り管（湯水配管）
１４              圧縮機
１５              水冷媒熱交換器
１５ａ            冷媒側の流路
１５ｂ            水側の流路
１７              室外熱交換器（ヒートポンプ熱交換器）
１８              冷媒配管
２７              室内熱交換器
３０              冷媒循環回路
３１              四方弁
６７              室外ファン
７７              室内ファン
１１１            膨張弁
１１３            膨張弁（第１開閉弁）
１２１            二方弁（第２開閉弁）
１２２            二方弁
４１０            室外機制御部
４１０Ａ          四方弁制御部（冷房切替手段、暖房切替手段）
４１０Ｃ          膨張弁制御部（冷房切替手段、暖房切替手段）
４１０Ｅ          二方弁制御部（冷房切替手段、暖房切替手段）
４４０            熱交換制御部
４４０Ｂ          膨張弁制御部（冷房切替手段、暖房切替手段）
４４０Ｃ          二方弁制御部（冷房切替手段、暖房切替手段）
６００            バイパス回路（第１バイパス管路、第２バイパス管路）
６０１            膨張弁（第１バイパス開閉弁、第２バイパス開閉弁）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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