(57)【要約】【課題】給湯用冷凍サイクルの給湯用圧縮機を制御する半導体装置から発生した排熱を水に与えることにより利用し、かつ、空調能力を低下させることなく半導体装置を冷却できる空調複合給湯装置の提供を課題とする。【解決手段】この空調複合給湯装置は、給湯用圧縮機２１、水−冷媒熱交換器５１、給湯用絞り手段２２、および冷媒−冷媒熱交換器４１を有して給湯用冷媒が循環する給湯用冷凍サイクル２と、空調用圧縮機１０１、冷房運転または暖房運転を行なう空調用室内熱交換器１１８、空調用絞り手段１１７、室外熱交換器１０３、冷媒−冷媒熱交換器４４、および給湯熱源用絞り手段１１９を有して空調用冷媒が循環する空調用冷凍サイクル１とを備えてなり、給湯用冷凍サイクル２の給湯用圧縮機２２を駆動制御するインバータ制御回路を搭載した半導体装置６３を、水−冷媒熱交換器５１その他の適宜箇所に取り付けたことを特徴とするものである。【選択図】        図１
2010144976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯用圧縮機、水−冷媒熱交換器、給湯用絞り手段、および冷媒−冷媒熱交換器を有して給湯用冷媒が循環し、前記水−冷媒熱交換器にて給湯用冷媒により水を加熱するように構成された給湯用冷凍サイクルと、
空調用圧縮機、冷房運転または暖房運転を行なう空調用室内熱交換器、空調用絞り手段、室外熱交換器、前記冷媒−冷媒熱交換器、および給湯熱源用絞り手段を有し、前記空調用絞り手段が前記空調用室内熱交換器と直列に配置され、前記給湯熱源用絞り手段が前記冷媒−冷媒熱交換器と直列に配置され、前記空調用室内熱交換器と前記冷媒−冷媒熱交換器とが互いに並列に配置されるように構成されて空調用冷媒が循環する空調用冷凍サイクルとを備えてなり、
前記給湯用冷凍サイクルの給湯用圧縮機を駆動制御するインバータ制御回路を搭載した半導体装置を、前記水−冷媒熱交換器に取り付けたことを特徴とする空調複合給湯装置。
【請求項２】
給湯用圧縮機、水−冷媒熱交換器、給湯用絞り手段、および冷媒−冷媒熱交換器を有して給湯用冷媒が循環し、前記水−冷媒熱交換器にて給湯用冷媒により水を加熱するように構成された給湯用冷凍サイクルと、
空調用圧縮機、冷房運転または暖房運転を行なう空調用室内熱交換器、空調用絞り手段、室外熱交換器、前記冷媒−冷媒熱交換器、および給湯熱源用絞り手段を有し、前記空調用絞り手段が前記空調用室内熱交換器と直列に配置され、前記給湯熱源用絞り手段が前記冷媒−冷媒熱交換器と直列に配置され、前記空調用室内熱交換器と前記冷媒−冷媒熱交換器とが互いに並列に配置されるように構成されて空調用冷媒が循環する空調用冷凍サイクルとを備えてなり、
前記給湯用冷凍サイクルの給湯用圧縮機を駆動制御するインバータ制御回路を搭載した半導体装置を、前記冷媒−冷媒熱交換器に取り付けたことを特徴とする空調複合給湯装置。
【請求項３】
給湯用圧縮機、水−冷媒熱交換器、給湯用絞り手段、および冷媒−冷媒熱交換器を有して給湯用冷媒が循環し、前記水−冷媒熱交換器にて給湯用冷媒により水を加熱するように構成された給湯用冷凍サイクルと、
空調用圧縮機、冷房運転または暖房運転を行なう空調用室内熱交換器、空調用絞り手段、室外熱交換器、前記冷媒−冷媒熱交換器、および給湯熱源用絞り手段を有し、前記空調用絞り手段が前記空調用室内熱交換器と直列に配置され、前記給湯熱源用絞り手段が前記冷媒−冷媒熱交換器と直列に配置され、前記空調用室内熱交換器と前記冷媒−冷媒熱交換器とが互いに並列に配置されるように構成されて空調用冷媒が循環する空調用冷凍サイクルとを備えてなり、
前記給湯用冷凍サイクルの給湯用圧縮機を駆動制御するインバータ制御回路を搭載した半導体装置を、前記水−冷媒熱交換器の水配管に取り付けたことを特徴とする空調複合給湯装置。
【請求項４】
給湯用圧縮機、水−冷媒熱交換器、給湯用絞り手段、および冷媒−冷媒熱交換器を有して給湯用冷媒が循環し、前記水−冷媒熱交換器にて給湯用冷媒により水を加熱するように構成された給湯用冷凍サイクルと、
空調用圧縮機、冷房運転または暖房運転を行なう空調用室内熱交換器、空調用絞り手段、室外熱交換器、前記冷媒−冷媒熱交換器、および給湯熱源用絞り手段を有し、前記空調用絞り手段が前記空調用室内熱交換器と直列に配置され、前記給湯熱源用絞り手段が前記冷媒−冷媒熱交換器と直列に配置され、前記空調用室内熱交換器と前記冷媒−冷媒熱交換器とが互いに並列に配置されるように構成されて空調用冷媒が循環する空調用冷凍サイクルとを備えてなり、
前記給湯用冷凍サイクルの給湯用圧縮機を駆動制御するインバータ制御回路を搭載した半導体装置を、前記給湯用冷凍サイクルにおける冷媒−冷媒熱交換器出側の冷媒配管に取り付けたことを特徴とする空調複合給湯装置。
【請求項５】
給湯用圧縮機、水−冷媒熱交換器、給湯用絞り手段、および冷媒−冷媒熱交換器を有して給湯用冷媒が循環し、前記水−冷媒熱交換器にて給湯用冷媒により水を加熱するように構成された給湯用冷凍サイクルと、
空調用圧縮機、冷房運転または暖房運転を行なう空調用室内熱交換器、空調用絞り手段、室外熱交換器、前記冷媒−冷媒熱交換器、および給湯熱源用絞り手段を有し、前記空調用絞り手段が前記空調用室内熱交換器と直列に配置され、前記給湯熱源用絞り手段が前記冷媒−冷媒熱交換器と直列に配置され、前記空調用室内熱交換器と前記冷媒−冷媒熱交換器とが互いに並列に配置されるように構成されて空調用冷媒が循環する空調用冷凍サイクルと、
前記水−冷媒熱交換器の水配管と前記冷媒−冷媒熱交換器出側の冷媒配管との間で熱交換を行なう水−冷媒サブ熱交換器とを備えてなり、
前記給湯用冷凍サイクルの給湯用圧縮機を駆動制御するインバータ制御回路を搭載した半導体装置を、前記水−冷媒サブ熱交換器に取り付けたことを特徴とする空調複合給湯装置。
【請求項６】
水−冷媒サブ熱交換器は、冷媒−冷媒熱交換器出側から給湯用圧縮機入側までの冷媒配管に並列に接続された並列冷媒配管と、水−冷媒熱交換器出側から貯湯タンクまでの水配管に並列に接続された並列水配管との間で熱交換を行なうように構成され、前記水−冷媒サブ熱交換器入側の並列冷媒配管に弁手段が配備され、前記水−冷媒サブ熱交換器出側の並列冷媒配管に、前記水−冷媒サブ熱交換器から流出する方向にのみ冷媒の流れを許容する逆止弁が配備され、前記並列冷媒配管の分岐位置と合流位置の間における給湯用冷凍サイクルの冷媒配管に、給湯用圧縮機に向かう方向にのみ冷媒の流れを許容する逆止弁が配備され、前記水−冷媒サブ熱交換器入側の並列水配管に弁手段が配備され、前記水−冷媒サブ熱交換器出側の並列水配管に、前記水−冷媒サブ熱交換器から流出する方向にのみ水の流れを許容する逆止弁が配備され、前記並列水配管の分岐位置と合流位置の間における水配管に、貯湯タンクに向かう方向にのみ水の流れを許容する逆止弁が配備され、前記給湯用冷凍サイクルの給湯用圧縮機を駆動制御するインバータ制御回路を搭載した半導体装置が、前記水−冷媒サブ熱交換器に取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載の空調複合給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空調機能を有する冷媒回路と給湯機能を有する冷媒回路を備えた空調複合給湯装置に係り、詳しくは、密閉された空間に設置される給湯用冷媒回路の発熱電子部品の冷却に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷媒回路を駆動制御する各種電子部品を収容した電気品箱では、電子部品からの発熱による昇温を回避するために、電気品箱内を冷却する構成が採用されてきた。
例えば下記の特許文献１では、電気品箱の冷却ファンを運転することにより、空気調和装置の冷媒回路部の空気を電気品箱内に取り込んで電気品箱内を冷却し、暖まった空気を空気冷却用熱交換器に通して冷却したのち、空気調和装置の筐体内部の冷媒回路部に送り込んで筐体内部全体を冷却するようにしたものが開示されている。
【０００３】
また、例えば下記の特許文献２では、冷凍サイクルを行う冷媒回路と、電装品を収納した電装品箱と、冷媒回路の冷媒を流して電装品箱内を冷却する冷却用配管と、電装品箱と冷却用配管との間に設けられていて冷却用配管を流れる冷媒の冷熱を蓄熱する蓄熱層とを備えたものが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３２２２２４号公報
【特許文献２】特開２００８−２７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の電気品箱の構成では、電気品箱を冷却するための媒体が空気を含むものであるため、構造が大型化するという問題がある。また、機械室など密閉された空間に設置した場合、温まった空気がその密閉空間に溜まってしまうため、周囲温度が上昇するという問題があった。また、冷媒冷却方式であるので、冷媒温度が低い場合には冷却対象が冷えすぎて、電子部品に結露を生じるおそれがある。
【０００６】
一方、上記特許文献２の電気品箱の構成では、電気品箱を冷却するために、空調の冷却に使用すべき能力の一部を電気品箱冷却用蓄熱材に用いざるを得ないことから、元来の冷房能力が低下してしまうという問題がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、空調用冷媒が循環する空調用冷凍サイクルと、給湯用冷媒が循環する給湯用冷凍サイクルとを有する空調複合給湯装置において、給湯用冷凍サイクルの給湯用圧縮機を制御するインバータを搭載した半導体装置から発生した排熱を、加熱したい負荷である水に与えることにより、その排熱を利用し、なおかつ空調能力を低下させることなく半導体装置を１００℃以下に冷却することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る空調複合給湯装置は、給湯用圧縮機、水−冷媒熱交換器、給湯用絞り手段、および冷媒−冷媒熱交換器を有して給湯用冷媒が循環し、水−冷媒熱交換器にて給湯用冷媒により水を加熱するように構成された給湯用冷凍サイクルと、空調用圧縮機、冷房運転または暖房運転を行なう空調用室内熱交換器、空調用絞り手段、室外熱交換器、冷媒−冷媒熱交換器、および給湯熱源用絞り手段を有し、空調用絞り手段が空調用室内熱交換器と直列に配置され、給湯熱源用絞り手段が冷媒−冷媒熱交換器と直列に配置され、空調用室内熱交換器と冷媒−冷媒熱交換器とが互いに並列に配置されるように構成されて空調用冷媒が循環する空調用冷凍サイクルとを備えてなり、給湯用冷凍サイクルの給湯用圧縮機を駆動制御するインバータ制御回路を搭載した半導体装置を、水−冷媒熱交換器に取り付けたことを特徴とするものである。尚、本発明で言うインバータ制御回路は、直流電力を交流電力に変換して給湯用圧縮機を制御する半導体素子を搭載した電力変換装置のことである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の空調複合給湯装置は、給湯用圧縮機を駆動制御するインバータ制御回路を搭載した半導体装置を水−冷媒熱交換器に直接接続するという構成にしたので、半導体装置からの排熱の伝達効率を向上させて小型で効率よく半導体装置を冷却できるという効果を有する。そして、この発明の空調複合給湯装置は、給湯用冷凍サイクルを駆動制御する半導体装置の排熱を最終的に温水の温度上昇のために有効に利用できるという効果を有する。また、半導体装置の排熱を伝達する部分はいずれも常に周囲空気温度以上となる温度の部分であるため、冷えすぎにより半導体装置が結露などを生じるおそれはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における空調複合給湯装置の全体構成を示す冷媒回路図、図２はこの発明の実施の形態１における給湯負荷で半導体装置の排熱を水−冷媒熱交換器に与える態様を示した図、図３はこの発明の実施の形態１における圧縮機制御用の電源装置を示したブロック構成図、図４はこの発明の実施の形態１における水−冷媒熱交換器への半導体装置の取付態様を示した図である。以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて詳細に説明する。
図１に示した空調複合給湯装置は、空調用冷媒が循環する空調用冷凍サイクル１と、給湯用冷媒が循環する給湯用冷凍サイクル２と、湯水が循環する給湯負荷３とから構成されている。
【００１１】
空調用冷凍サイクル１は、熱源機Ａと、互いに並列接続された室内機Ｂ、Ｃと、給湯熱源用回路Ｄと、熱源機Ａと室内機Ｂ、Ｃ、給湯熱源用回路Ｄとを接続する中継機Ｅとから構成されている。
熱源機Ａは、空調用圧縮機１０１、空調用圧縮機１０１に接続されて冷媒の流通方向を切り換える四方弁１０２、室外熱交換器１０３、および、四方弁１０２と空調用圧縮機１０１との間に接続されたアキュムレータ１０４から主に構成される。更に、逆止弁１０５ａ、逆止弁１０５ｂ、逆止弁１０５ｃ、及び逆止弁１０５ｄを有している。逆止弁１０５ａは、室外熱交換器１０３と高圧側接続配管１０６との間に設けられ、室外熱交換器１０３から高圧側接続配管１０６の方向へのみ冷媒の流通を許容する。逆止弁１０５ｂは、四方弁１０２と低圧側接続配管１０７との間に設けられ、低圧側接続配管１０７から四方弁１０２の方向へのみ冷媒の流通を許容する。逆止弁１０５ｃは、四方弁１０２と高圧側接続配管１０６との間に設けられ、四方弁１０２から高圧側接続配管１０６の方向へのみ冷媒の流通を許容する。逆止弁１０５ｄは、室外熱交換器１０３と低圧側接続配管１０７との間に設けられ、低圧側接続配管１０７から室外熱交換器１０３の方向へのみ冷媒の流通を許容するようになっている。
【００１２】
また、室内機Ｂ、Ｃは、それぞれ、空調用の室内熱交換器１１８と、各室内熱交換器１１８に近接して直列接続された空調用絞り手段１１７とを備えている。空調用絞り手段１１７は、冷房時には室内熱交換器１１８の出口側の冷媒の過熱度により、暖房時には同じく出口側の冷媒の過冷却度により、各空調用絞り手段１１７を流れる冷媒の流量を制御する。給湯熱源用回路Ｄは、給湯用冷凍サイクル２と共有する冷媒−冷媒熱交換器４１の片側の冷媒流路と、冷媒−冷媒熱交換器４１に近接して前記片側の冷媒流路に直列接続された給湯熱源用絞り手段１１９とを備えている。給湯熱源用回路Ｄは各室内熱交換器１１８と互いに並列に配置されている。
【００１３】
中継機Ｅは、四方弁１０２と接続された低圧側接続配管１０７、および室外熱交換器１０３と接続され低圧側接続配管１０７よりも細い高圧側接続配管１０６によって熱源機Ａと接続される。また、室内機Ｂ、Ｃの各室内熱交換器１１８と接続された室内機側の接続配管１０７ａ、１０７ａ、・・および室内機Ｂ、Ｃの各空調用絞り手段１１７に接続された室内機側の接続配管１１７ａ、１１７ａ、・・によって各室内機Ｂ、Ｃと接続され、給湯熱源側の接続配管１０７ａおよび給湯熱源用絞り手段１１９に接続された接続配管１１７ａによって給湯熱源用回路Ｄと接続される。
【００１４】
第一の分配部１０９は、室内機側および給湯熱源側の接続配管１０７ａ、１０７ａ、・・・を、低圧側接続配管１０７または高圧側接続配管１０６に選択的に接続するものである。この第一の分配部１０９は、一端が室内機側および給湯熱源側の接続配管１０７ａ、１０７ａ、・・・にそれぞれ接続され、他端が一括されて低圧側接続配管１０７に接続された５個の弁手段１０９ａと、一端が室内機側および給湯熱源側の接続配管１０７ａ、１０７ａ、・・・にそれぞれ接続され、他端が一括されて高圧側接続配管１０６に接続された５個の弁手段１０９ｂとを備えている。弁手段１０９ａを開路、弁手段１０９ｂを閉路することにより、室内機側および給湯熱源側の接続配管１０７ａ、１０７ａ、・・・を低圧側接続配管１０７に接続し、弁手段１０９ａを閉路、弁手段１０９ｂを開路することにより、室内機側および給湯熱源側の接続配管１０７ａ、１０７ａ、・・・を高圧側接続配管１０６に接続するようになっている。
【００１５】
気液分離器１０８は高圧側接続配管１０６の途中に設けられ、その気相部は、第一の分配部１０９の弁手段１０９ａに接続され、その液相部は第二の分配部１１０に接続されている。
【００１６】
第一の中継機用絞り手段１１２は気液分離器１０８と第二の分配部１１０との間に接続され、開閉が自在である。バイパス配管１１４ａは第二の分配部１１０と低圧側接続配管１０７とを結んでいる。第二の中継機用絞り手段１１４はバイパス配管１１４ａの途中に設けられている。第二の内部熱交換器１１３は、バイパス配管１１４ａにおける第二の中継機用絞り手段１１４の下流部分と、第一の中継機用絞り手段１１２から第２の分配部１１０の第二の会合部１１６に至る配管との間で熱交換を行うものである。一方、第一の内部熱交換器１１１は、バイパス配管１１４ａにおける第二の内部熱交換器１１３の下流部分と、気液分離器１０８と、第一の中継機用絞り手段１１２を接続する配管との間で熱交換を行う。
【００１７】
給湯用冷凍サイクル２は、給湯用圧縮機２１と、空調用冷凍サイクル１と共有する冷媒−冷媒熱交換器４１と、給湯用絞り手段２２と、給湯負荷３と共有する水−冷媒熱交換器５１とから回路状に構成されている。この給湯用冷凍サイクル２では、給湯用冷媒が循環し、水−冷媒熱交換器５１にて給湯負荷３の水を加熱して湯を生成するようになっている。空調用冷凍サイクル１および給湯用冷凍サイクル２の各機器は冷媒配管を介して接続されている。
【００１８】
給湯負荷３は、水循環用ポンプ３１と、上記した水−冷媒熱交換器５１と、貯湯タンク３２とから回路状に構成されている。これらの機器は銅管、ステンレス管、鋼管、塩化ビニル系配管などを介して接続されている。
【００１９】
そして、図２に示すように、給湯用冷凍サイクル２の給湯用圧縮機２１を駆動制御する半導体装置６３が、水−冷媒熱交換器５１の表面に直に取り付けられている。この例において、図３に示すように、圧縮機制御用の電源装置（インバータ基板）６１は、整流回路、電力昇圧装置、および電力変換装置とから構成されている。電力変換装置は、インバータ制御回路６３１を搭載した半導体装置６３と電力制御装置とから構成されている。半導体装置６３はスイッチング用パワー素子(ダイオード、トランジスタなど)をモジュール化(パワーモジュール)させ、パワー半導体デバイスのスイッチ動作によって、電力の変換を行う装置である。電力制御装置は半導体電力変換装置に目的の電圧、電流、周波数の信号を出力させるための制御装置である。半導体装置６３では、入力が整流装置により交流から直流に変換され、直流信号が電力変換装置により直流信号から交流信号に変換される。このとき、圧縮機制御用の電源装置６１は信号を目的の電圧、電流、周波数などに変換し、負荷を動作させるようになっている。尚、半導体装置６３は作動により発熱する。また、整流回路付きの電力昇圧装置も発熱はするが、冷却が必要なほどの発熱はしない。
【００２０】
また、この例において、水−冷媒熱交換器５１は、図４のように、内部が空洞になった２次冷媒側扁平管５１１と水側扁平管５１２を張り合わせて、扁平管５１１、５１２の両端に配管５１６、５１７、５１４、５１５を接続して扁平管と配管を溶接して接続し、複数の張り合わせた扁平管５１１、５１２間で熱交換を行なう。半導体装置６３は水側扁平管５１２に圧縮機制御用の電源装置６１を固定するための金属板５１３をろう付けして、半導体装置６３を金属板５１３に接触させてインバータ取り付け手段６４で圧縮機制御用の電源装置６１を固定する。半導体装置６３は複数の張り合わせた扁平管に多くの熱が伝達する箇所（例えば、複数の張り合わせた扁平管の中央部分）に固定される。水側扁平管５１２は貯湯タンク３２と水循環用ポンプ３１との間、２次冷媒側扁平管５１１は給湯用圧縮機２１と給湯用絞り手段２２との間に構成される。第１の温度センサ５１８は半導体装置６３の内部温度との相関の得られる位置（例えば金属板５１３における半導体装置６３の近傍位置）に取り付けられる。
【００２１】
上記したように構成された空調複合給湯装置の動作を以下に説明する。ここでは、室内機Ｂが冷房運転を行ない、室内機Ｃが暖房運転を行ない、給湯熱源用回路Ｄが給湯に利用される例を説明する。
図１の空調用冷凍サイクル１において、空調用圧縮機１０１にて圧縮された高温高圧のガス冷媒は四方弁１０２と逆止弁１０５ｃを通り、気液分離器１０８に入る。気液分離器１０８の過熱ガス状態の空調用冷媒の一部は、第一の分配部１０９に入り弁手段１０９ａ、１０９ａ、・・・のうちで、開いている回路（暖房用の室内機Ｃと湯熱源用回路Ｄ）に分配される。分配された冷媒は暖房用の室内機Ｃまたは給湯熱源用回路Ｄを通って放熱し、第一の会合部１１５にて合流する。
【００２２】
また、気液分離器１０８に至る過熱ガス状態の空調用冷媒の一部は第一の内部熱交換器１１１にて、第二の中継機用絞り手段１１４にて低温低圧に膨張した冷媒と熱交換を行うことにより過冷却度を得る。続いて、第一の中継機用絞り手段１１２を通り、第一の会合部１１５を経た空調用冷媒と合流する。合流した冷媒は、第二の内部熱交換器１１３において、第二の中継機用絞り手段１１４で低温低圧に膨張した冷媒と熱交換を行うことにより過冷却度を得た後、第二の会合部１１６を通る冷媒と、バイパス配管１１４ａの第二の中継機用絞り手段１１４を通る冷媒とに分配される。
【００２３】
第二の会合部１１６を通る冷媒は、弁手段１０９ｂが開いている回路（冷房用の室内機Ｂ）に分配され、空調用絞り手段１１７にて低温低圧に膨張し、冷房用の室内機Ｂの室内熱交換器１１８で蒸発して室内空気を冷却したのち、低圧側接続配管１０７に流入する。
【００２４】
また、第二の中継機用絞り手段１１４を通った冷媒は、第一、第二の内部熱交換器１１１、１１３にて熱交換を行って蒸発し、冷房用の室内機Ｂを経た冷媒と低圧側接続配管１０７で合流する。合流した冷媒は逆止弁１０５ｄによって室外熱交換器１０３に導かれ、運転条件によっては残留している液冷媒を蒸発させ、四方弁１０２、アキュムレータ１０４を経て空調用圧縮機１０１へ戻る。
【００２５】
次に、給湯用冷凍サイクル２の動作について説明する。給湯用圧縮機２１を出た給湯用冷媒は、水−冷媒熱交換器５１にて熱交換により給湯負荷３の水を加熱し、空調用冷凍サイクル１の給湯熱源用回路Ｄにおける水−冷媒熱交換器５１の出口温度以下まで給湯用絞り手段２２によって膨張する。膨張した給湯用冷媒は、冷媒−冷媒熱交換器４１にて、給湯熱源用回路Ｄを流れる空調用冷媒から受熱して蒸発し、給湯用圧縮機２１へ戻る。
【００２６】
次に、給湯負荷３の動作について説明する。貯湯タンク３２の底部から比較的低温の状態で出た水は、水循環用ポンプ３１にて加圧され、水−冷媒熱交換器５１にて給湯用冷媒と熱交換して加熱された後、貯湯タンク３２へ戻る。
【００２７】
そして、給湯用冷凍サイクル２では、インバータ制御回路６３１を搭載した半導体装置６３が動作して給湯用圧縮機２１が駆動し、半導体装置６３はインバータとして動作して発熱し、装置温度が上昇する。半導体装置６３の排熱は金属板５１３を介して水側扁平管５１２に与えられ、熱を与えられた水側扁平管５１２の給湯負荷３の温水は貯湯タンク３２へ流れ、循環する。
【００２８】
このとき、半導体装置６３の発熱とともに水−冷媒熱交換器５１の水側扁平管５１２の温度も上昇する。第１の温度センサ５１８の検出値が、半導体装置６３を保護するために予め設定されている上限温度よりも高くなると、給湯用圧縮機２１を停止させて半導体装置６３の温度低下を待つ。その間、空調用冷凍サイクル１も運転を抑制する。第１の温度センサ５１８の検出値が設定温度よりも低下すると、給湯用圧縮機２１が動作して水−冷媒熱交換器５１を通じて水側扁平管５１２に熱を供給し、再び目標温度に到達させる動作を行う。
【００２９】
以上のように、半導体装置６３の排熱は空気を介さずに直接、水−冷媒熱交換器５１に伝達されるため、半導体装置６３の排熱を効率よく温水に利用できる。
【００３０】
一般に、給湯用冷媒サイクル２および給湯負荷３は、密閉された空間である機械室などに設置されることが多いため、給湯用圧縮機２１の動作時に半導体装置６３が周囲空気に対して排熱を続けると排熱が機械室に溜まりやすい。しかしながら、本実施形態の空調複合給湯装置によれば、半導体装置６３からの排熱が機械室に溜まることを防ぐことができる。
【００３１】
金属板５１３に半導体装置６３を直に接触させ、排熱を水−冷媒熱交換器５１に直に伝導することができるので、半導体装置６３に風を送って冷却する必要がない。そのためにファンとヒートシンクを撤去できるから、信頼性が向上すると共にコストの低減ができる。
【００３２】
金属板５１３に半導体装置６３を直に接触させ、空気を介さず排熱を水−冷媒熱交換器５１に直接伝導するので、電気品箱の形状を小型化することができる。
【００３３】
給湯負荷３は温水のみの利用であるため、水−冷媒熱交換器５１に排熱を与えれば与えるほど温水の加熱に貢献できるので、排熱を有効利用することができ、給湯用冷凍サイクル２の給湯用圧縮機２１に出力されるインバータ制御回路６３１を搭載した半導体装置６３からの運転周波数を下げることもできる。
【００３４】
半導体装置６３の排熱を水側扁平管５１２に与えることによって空調用冷凍サイクル１や給湯用冷凍サイクル２は運転を抑制するため、それぞれのサイクル１、２から余分な熱が発生することを防ぐことができる。給湯負荷３の水温は半導体装置６３から熱を与え続けられるため、急激に温度低下することを防ぐことができる。
【００３５】
この空調複合給湯装置は、温水を概ね９０℃以下（本実施の形態では最大７０℃）に加熱する装置であるため、水−冷媒熱交換器５１などが比較的高温ではあっても半導体装置６３を１００℃以下に冷却することは可能である。また、給湯負荷３の温水温度は７０℃と常に周囲空気温度よりも高いため、冷えすぎにより半導体装置６３が結露することがない。
【００３６】
尚、図１において、第二の分配部１１０の逆止弁１１０ａ、１１０ｂは、電磁弁のような弁手段で代用することによって、より確実に流路切り替えを行なうようにすることも可能である。
【００３７】
また、第一の中継機用絞り手段１１２、第二の中継機用絞り手段１１４、空調用絞り手段１１７、給湯熱源用絞り手段１１９、給湯用絞り手段２２は、毛細管等からなる安価な冷媒流量調節手段、あるいは電子膨張弁による緻密な流量制御手段のいずれを使用することもできる。
【００３８】
また、空調用圧縮機１０１はレシプロ、ロータリー、スクロール、スクリューなどの各種タイプのいずれのものを用いてもよく、回転数可変可能のものでも、回転数固定のものを用いても原理的には変わらない。給湯用圧縮機２１も同様であるが、給湯用圧縮機２１は回転数可変の物を想定し、可変手段としての圧縮機制御用の電源装置６１が電気品箱内に搭載されている。
【００３９】
また、空調用冷凍サイクル１と給湯用冷凍サイクル２の回路内を流れる冷媒の種類は、二酸化炭素、炭化水素、ヘリウム、のような自然冷媒、ＨＦＣ４１０Ａ、ＨＦＣ４０７Ｃ、ＨＦＣ４０４Ａなどの代替冷媒など塩素を含まない冷媒、若しくは既存の製品に使用されているＲ２２、Ｒ１３４ａなどのフロン系冷媒のいずれを使用してもよい。
【００４０】
また、空調用冷凍サイクル１と給湯用冷凍サイクル２とは、それぞれ独立した冷媒回路になっているが、内部を流れる冷媒は同じ種類のものでもよいし、別の種類のものでも構わない。すなわち、それぞれ混ざることなく冷媒−冷媒熱交換器４１、水−冷媒熱交換器５１にて互いに熱交換をするように構成される。
【００４１】
また、空調用冷凍サイクル１において余剰冷媒を受液器によって貯蔵する場合を示したが、これに限るものではなく、冷凍サイクルにおいて放熱器となる熱交換器にて貯蔵することとして受液器を取り除いてもよい。
【００４２】
尚、図５に示すように、半導体装置６３を冷媒−冷媒熱交換器４１の表面に直に取り付けても構わない。これにより、半導体装置６３の排熱が冷媒−冷媒熱交換器４１に与えられて半導体装置６３が冷却される。
【００４３】
このような構成では、第１の温度センサ５１８の検出値が、半導体装置６３を保護するために予め設定されている上限温度よりも高くなると、給湯用圧縮機２１を停止させて半導体装置６３の温度低下を待つ。その間、空調用冷凍サイクル１も運転を抑制し、余分な熱を発生させない。上限温度よりも第１の温度センサ５１９の検出値が低くなると、給湯用圧縮機２１が動作して半導体装置６３が発熱し、冷媒−冷媒熱交換器４１に排熱が供給される。
従って、半導体装置６３の排熱が冷媒−冷媒熱交換器４１に与えられて半導体装置６３が冷却される。すなわち、図２に示した構成の場合と同様の効果が得られる。
また、図２に示した水−冷媒熱交換器５１に排熱を与える場合よりも半導体装置６３を冷媒により低温で冷却できるため、半導体装置６３の半導体の寿命を延ばすことができる。
【００４４】
尚、図１にて、冷房用の室内機Ｂと暖房用の室内機Ｃとがそれぞれ２台以上の場合について図示しているが、図１では冷房用の室内機Ｂが１台以上、暖房用の室内機Ｃが無いか若しくは１台以上であってもよい。また、それぞれの室内機Ｂ、Ｃは容量が大から小まで異なっていても、全てが同一でもよい。
【００４５】
排熱を生じる熱媒体は半導体装置６３であるが、半導体装置６３が複数であってもかまわない。上記の場合、半導体装置６３の排熱を水−冷媒熱交換器５１のよく伝達できる位置に取り付けるものとする。また、発熱する媒体は金属板５１３に取り付け得る形状、構造の電子部品（例えば、ダイオード、トランスなど）ならば何でもよい。
【００４６】
第１の温度センサ５１８は、圧縮機制御用の電源装置６１を固定するための金属板５１３に取り付け可能な形状、構造を有し、かつ、半導体装置６３の動作温度の上限から下限までを測定できる温度範囲のセンサであればよい。
【００４７】
半導体装置６３を固定する金属板５１３はアルミニウムなどのように熱伝導率が高い材質で圧縮機制御用の電源装置６１を支えられる強度があるものならば何でもよい。
また、この実施の形態においては、給湯用冷凍サイクル２により水−冷媒熱交換器５１で加熱される媒体として、給湯負荷３で循環する水を例示したが、本発明に言う「水」とは純然たる水に限るものでなく、加熱されても支障のない純水以外の液体も含むものである。
【００４８】
尚、半導体装置６３が取り付けられる熱交換器としては、図６（ａ）〜（ｄ）に示すような種々の構成が例示される。例えば、（ａ）に示すように、銅製の扁平角管Ｈ（上記した扁平管５１１，５１２に相当）の２つをろう付けなどで貼り合わせたものであり、片面に金属板５１３がろう付けなどで接着される。この構成は水−冷媒熱交換器５１以外に、冷媒−冷媒熱交換器４１や、後述する水−冷媒サブ熱交換器９に適用可能である。（ｂ）に示すものは、板状に形成されたアルミ成型多孔管Ｉの片面に、円管を押し潰した形状の楕円管Ｊ、Ｊ、・・・がろう付けなどで接着され、更に楕円管Ｊ、Ｊ、・・・に金属板５１３がろう付けなどで接着されたものである。この構成は水−冷媒熱交換器５１以外に水−冷媒サブ熱交換器９に適用可能である。（ｃ）に示すものは、（ｂ）とは逆に、楕円管Ｊ、Ｊ、・・・がろう付けなどで接着されたアルミ成型多孔管Ｉの他面に、金属板５１３がろう付けなどで接着されたものである。この構成も水−冷媒熱交換器５１以外に水−冷媒サブ熱交換器９に適用可能である。（ｄ）に示すものは、アルミ成型多孔管Ｉの２つがろう付けなどで接着されたものである。この構成は冷媒−冷媒熱交換器４１に適用可能である。
【００４９】
実施の形態２．
上記した実施の形態１では、半導体装置６３の排熱を熱交換器５１、４１に与えるようにしたが、この実施形態２では半導体装置６３の排熱を配管に与える空調複合給湯装置について説明する。
【００５０】
図７に示すように、半導体装置６３は水−冷媒熱交換器５１の出口側水配管３４に取り付けられている。半導体装置６３は、図８に示すように、両端に配管３４２、３４３を接続した複数の扁平管３４１、３４１、・・・に取り付けられる。この半導体装置６３は、扁平管３４１に圧縮機制御用の電源装置６１を固定するための金属板５１３をろう付けして、半導体装置６３を金属板５１３に接触させてインバータ取り付け手段で圧縮機制御用の電源装置６１を固定する。扁平管３４１は水−冷媒熱交換器５１と貯湯タンク３２との間に構成される。半導体装置６３の内部温度との相関の得られる位置（例えば金属板５１３における半導体装置６３の近傍位置）に第２の温度センサ５１９が取り付けられる。
【００５１】
この実施形態における空調用冷凍サイクル１、給湯用冷凍サイクル２、および給湯負荷３も実施形態１と同様の動作を行なう。
【００５２】
そして、第２の温度センサ５１９の検出値が、半導体装置６３を保護するために予め設定されている上限温度より高くなると、給湯用圧縮機２１を停止させて半導体装置６３の温度低下を待つ。その間、空調用冷凍サイクル１も運転を抑制し、余分な熱を発生しない。給湯負荷３の水温は半導体装置６３から熱を与え続けられるため、急激に温度が低下することがない。設定温度よりも第２の温度センサ５１９の検出値が低下すると、給湯用圧縮機２１が動作して出口側水配管３４の扁平管３４１に熱を供給して、再び目標温度に到達させる動作を行う。
【００５３】
一般に、給湯用冷凍サイクル２や給湯負荷３は、密閉された空間である機械室に設置されるため、圧縮機２１の動作時に半導体装置６３が周囲空気に対して排熱を続けると排熱が機械室に溜まってしまう。しかしながら、本実施形態の装置であれば、排熱が機械室に溜まることを防ぐことができる。
【００５４】
半導体装置６３を直に金属板５１３に接触させているため、排熱を直に水配管３４、３３に伝達することができるので、半導体装置６３に風を送って冷却する必要がない。そのためにファンとヒートシンクが撤去できるため、信頼性が向上すると共にコストの低減ができる。また、半導体装置６３を取り付ける場所の自由度が高くなる。
【００５５】
給湯負荷３は温水のみの利用であるため、水配管３４、３３に排熱を与えれば与えるほど温水の加熱に貢献できるので、排熱を有効利用することができ、給湯用冷凍サイクル２の圧縮機２１に出力されるインバータ制御回路６３１を搭載した半導体装置６３からの運転周波数を下げることもできる。
【００５６】
水−冷媒熱交換器５１から排出される温水は最大７０℃に対して排熱するのみで熱交換器など他の部品へ熱を伝える等の影響はない。
【００５７】
この空調複合給湯装置は、温水を概ね９０℃以下（実施の形態では最大７０℃）に加熱する装置であるため、水−冷媒熱交換器の出口側配管なども高温ではあるが、半導体装置６３を１００℃以下に冷却することは可能である。また、給湯負荷３の温水温度は常に周囲空気温度よりも高いため、冷えすぎによる半導体装置６３の結露を生じることがない。
【００５８】
水側扁平管３４１は楕円状の配管など圧縮機制御用の電源装置６１を固定するための金属板５１３がろう付けで固定され得る金属配管ならば形状は何でもよい。ただし、水配管と圧縮機制御用の電源装置６１を固定するための金属板５１３の接触面積が小さい形状であると、排熱を配管に伝達する効率が悪くなるため、接触面積が大きい形状の配管の方がよい。
【００５９】
排熱を与える場所、すなわち半導体装置６３を取り付ける場所は、この例では水−冷媒熱交換器５１の出口側水配管３４としたが、水−冷媒熱交換器５１の入口側水配管３３でも構わない。
【００６０】
尚、半導体装置６３が取り付けられる配管としては、図９（ａ）〜（ｃ）に示すような種々の構成が例示される。例えば、（ａ）に示すように、銅製の扁平角管Ｈ（上記した扁平管５１１または５１２に相当）をろう付けなどで金属板５１３に接着したものである。この構成は水−冷媒熱交換器５１の出口側水配管３３，３４以外に、冷媒−冷媒熱交換器４１の出口側冷媒配管２４に適用可能である。（ｂ）に示すものは、楕円管Ｊをろう付けなどで金属板５１３に接着したものである。この構成も水−冷媒熱交換器５１の出口側水配管３４に適用可能である。（ｃ）に示すものは、アルミ成型多孔管Ｉをろう付けなどで金属板５１３に接着したものである。この構成は冷媒−冷媒熱交換器４１の出口側冷媒配管２４に適用可能である。
【００６１】
尚、半導体装置６３の排熱を図１０のように冷媒−冷媒熱交換器４１の出口側冷媒配管２４、もしくは入口側冷媒配管２３に与えるようにして、半導体装置６３を冷却してもよい。
【００６２】
上記の場合、第２の温度センサ５１９の検出値が、半導体装置６３を保護するために予め設定されている上限温度より高くなるとき、給湯用圧縮機２１を停止させて半導体装置６３の温度低下を待つ。その間、空調用冷凍サイクル１も運転を抑制し、余分な熱を発生させない。上限温度よりも第２の温度センサ５１９の検出値が低下すると、給湯用圧縮機２１が動作して半導体装置６３が発熱し、冷媒配管２４、２３に排熱を供給する。この場合も、半導体装置６３の排熱が冷媒−冷媒熱交換器４１に与えられて半導体装置６３が冷却され、図２に示した構成と同様の効果が得られる。
【００６３】
また、水−冷媒熱交換器５１に接続されている水配管３４、３３に排熱を与えるときよりも半導体装置６３を冷媒により低温で冷却できるため、半導体装置６３の半導体の寿命を延ばすことができる。
【００６４】
実施の形態３．
以上の実施の形態１、２では半導体装置６３を熱交換器や配管の１箇所に接続したが、この実施形態では給湯用冷凍サイクル２と給湯用負荷３の配管の双方に半導体装置６３の排熱を与えるようにした空調複合給湯装置を図１１により説明する。
この実施形態の給湯用冷凍サイクル７は、給湯用圧縮機２１と、水−冷媒熱交換器５１と、給湯用絞り手段２２と、冷媒−冷媒熱交換器４１と、弁手段７１と、逆止弁７２と、逆止弁７３と、水−冷媒サブ熱交換器９とによって構成される。給湯負荷８は、水循環用ポンプ３１と、水−冷媒熱交換器５１と、弁手段８１と、逆止弁８２と、逆止弁８３と、貯湯タンク３２とによって構成される。
【００６５】
水−冷媒サブ熱交換器９は、冷媒−冷媒熱交換器４１出側から給湯用圧縮機２１入側までの出口側冷媒配管２４に並列に接続された並列冷媒配管２４１と、水−冷媒熱交換器５１出側から貯湯タンク３２までの出口側水配管３４に並列に接続された並列水配管３４４との間で熱交換を行なうように構成されている。水−冷媒サブ熱交換器９入側の並列冷媒配管２４１に弁手段７１が配備されている。水−冷媒サブ熱交換器９出側の並列冷媒配管２４１に、水−冷媒サブ熱交換器９から流出する方向にのみ冷媒の流れを許容する逆止弁７２が配備されている。並列冷媒配管２４１の分岐位置と合流位置の間における出口側冷媒配管２４に、給湯用圧縮機２１に向かう方向にのみ冷媒の流れを許容する逆止弁７３が配備されている。水−冷媒サブ熱交換器９入側の並列水配管３４４に弁手段８１が配備されている。水−冷媒サブ熱交換器９出側の並列水配管３４４に、水−冷媒サブ熱交換器９から流出する方向にのみ水の流れを許容する逆止弁８２が配備されている。並列水配管３４４の分岐位置と合流位置の間における出口側水配管３４に、貯湯タンク３２に向かう方向にのみ水の流れを許容する逆止弁８３が配備されている。給湯用冷凍サイクル７の給湯用圧縮機２１を駆動制御するインバータ制御回路６３１を搭載した半導体装置６３が、水−冷媒サブ熱交換器９の表面に取り付けられている。
【００６６】
水−冷媒サブ熱交換器９は、２次冷媒側扁平管５１１と水側扁平管５１２を張り合わせて、扁平管５１１、５１２の両端にそれぞれ配管５１６、５１７、５１４、５１５を接続し、扁平管５１１、５１２間で熱交換をする。半導体装置６３は水側扁平管５１２にインバータ制御回路６３１を搭載した半導体装置６３を固定するための金属板５１３をろう付けして、半導体装置６３を金属板５１３に接触させてインバータ取り付け手段で半導体装置６３を固定する。水側扁平管５１２は水−冷媒熱交換器５１と貯湯タンク３２との間、２次冷媒側扁平管５１１は冷媒−冷媒熱交換器４１と給湯用圧縮機２１との間に構成される。半導体装置６３の内部温度との相関の得られる位置（例えば金属板５１３の半導体装置６３の近傍位置）に第３の温度センサ５２０が取り付けられる。
【００６７】
給湯用冷凍サイクル７では、給湯用圧縮機２１を出た給湯用冷媒が、水−冷媒熱交換器５１にて水を加熱して熱交換し、給湯用絞り手段２２にて空調用冷凍サイクル１の給湯熱源用回路Ｄにおける水−冷媒熱交換器５１の出口温度以下まで膨張し、冷媒−冷媒熱交換器４１にて、給湯熱源用回路Ｄを流れる空調用冷媒から受熱して蒸発し、弁手段７１を通り、水−冷媒サブ熱交換器９で排熱を受熱し、逆止弁７２に導かれて給湯用圧縮機２１へ戻る。また、冷媒−冷媒熱交換器４１から蒸発した冷媒は弁手段７１を通らずに逆止弁７３に導かれて逆止弁７２から流れる冷媒と合流し、給湯用圧縮機２１へ戻る。上記の各機器は冷媒配管を介して接続されている。
【００６８】
給湯負荷８においては、比較的低温の状態で貯湯タンク３２の底部を出た水は、水循環用ポンプ３１にて加圧され、水−冷媒熱交換器５１にて給湯用冷媒にて熱交換した後、弁手段８１を通り、水−冷媒熱交換器９で排熱を受熱し、逆止弁８２に導かれて、貯湯タンク３２へ戻る。また、冷媒−冷媒熱交換器５１から蒸発した冷媒は弁手段８１を通らずに逆止弁７３に導かれて逆止弁８２から流れる冷媒と合流し、貯湯タンク３２へ戻る。上記の各機器は銅管、ステンレス管、鋼管、塩化ビニル系配管などを介して接続されている。
【００６９】
そして、給湯用圧縮機２１を動作させるために、半導体装置６３はインバータ回路として動作して発熱し、半導体装置６３の温度が上昇する。半導体装置６３の排熱は金属板５１３を介して水側扁平管５１２に与えられ、熱を与えられた水側扁平管５１２の給湯負荷８の温水は給湯負荷８の貯湯タンク３２へ流入し、更に循環する。このとき、冷媒−冷媒熱交換器４１に接続されている弁手段７１と逆止弁７２は閉じた状態である。給湯負荷８の弁手段８１と逆止弁８２が閉じられ、給湯用冷凍サイクル７の弁手段７１と逆止弁７２が開けられると、半導体装置６３の排熱は給湯用冷凍サイクル７の冷媒−冷媒熱交換器４１の出口側冷媒配管２４に与えられる。
【００７０】
ここで、この実施形態における空調複合給湯装置の制御動作を、図１２の制御フローチャートを用いて説明する。まず、運転の初期状態として、弁手段７１、逆止弁７２、逆止弁７３、逆止弁８３が開かれ、弁手段８１と逆止弁８２が閉じられ（ステップＳ１）、給湯用圧縮機２１が駆動されて（ステップＳ２）、給湯用冷凍サイクル７が運転される。そして、給湯用冷凍サイクル７の運転中に、弁手段８１と逆止弁８２が開けられ、弁手段７１と逆止弁７２が閉じられて水−冷媒サブ熱交換器９から温水に排熱が与えられる。そうして、第３の温度センサ５２０の検出値が、半導体装置６３を保護するために予め設定されている上限温度よりも高くなった場合（ステップＳ３のＹ）、目標周波数から所定値△Ｆ分減らした周波数を出力して給湯用圧縮機２１を減速させ（ステップＳ４）、弁手段７１と逆止弁７２を開け（ステップＳ５）、弁手段８１と逆止弁８２を閉じ、半導体装置６３の排熱を冷媒−冷媒熱交換器４１の出口側冷媒配管２４に与えて半導体装置６３の温度低下を待つ。一方、設定温度（上限値）よりも第３の温度センサ５２０の検出値が低い場合は（ステップＳ３のＮ）、給湯用圧縮機２１を目標周波数で作動させたまま（ステップＳ６）、弁手段８１と逆止弁８２を開け、弁手段７１と逆止弁７２を閉じさせることにより（ステップＳ７）、排熱を水−冷媒熱交換器５１の出口側水配管３４に供給して再び目標温度に到達させる動作を行うのである。
【００７１】
以上のように、半導体装置６３の排熱が空気を介さずに直接、水−冷媒サブ熱交換器９に伝達されるため、効率よく排熱を温水に利用できる。また、上記のように、第３の温度センサ５２０の検出温度がその上限値に到達した場合に、減らした目標周波数で給湯用圧縮機２１を運転することで半導体装置６３の温度上昇を防ぐことができる。
尚、図１２のフローチャートでは、第３の温度センサ５２０の検出値が上限値に達したときに給湯用圧縮機２１を減速させる方法を示したが、そのときに給湯用圧縮機２１を停止させる制御方法であっても構わない。
【００７２】
一般に、給湯用冷凍サイクル２と給湯負荷３は、密閉された空間である機械室などに設置されることが多いため、給湯用圧縮機２１の動作時に半導体装置が周囲空気に対して排熱を続けると排熱が機械室に溜まってしまう。しかしながら、本実施形態の空調複合給湯装置では、半導体装置６３からの排熱が機械室に溜まることを防ぐことができる。
【００７３】
水−冷媒サブ熱交換器９に半導体装置６３を直に接触させ、排熱を直に水−冷媒サブ熱交換器９に伝導することができるので、半導体装置に風を送って冷却する必要がない。そのために、ファンとヒートシンクが撤去できるため、信頼性が向上する。また、半導体装置６３を取り付ける場所の自由度が高くなる。
【００７４】
給湯負荷８は温水のみの利用であるため、水−冷媒サブ熱交換器９に排熱を与えれば与えるほど温水の加熱に貢献できるので、排熱を有効利用することができ、給湯用冷凍サイクル２の給湯用圧縮機２１に出力されるインバータ制御回路６３１を搭載した半導体装置６３からの運転周波数を下げることもできる。
【００７５】
半導体装置６３の排熱を水側扁平管３４１に与えることによって空調用冷凍サイクル１や給湯用冷凍サイクル２は運転を抑制するため、それぞれのサイクル１、２から余分な熱が発生することを防ぐことができる。
【００７６】
この空調複合給湯装置は、温水を概ね９０℃以下（実施の形態では最大７０℃）に過熱する装置であるため、水−冷媒サブ熱交換器９なども比較的高温ではあっても半導体装置６３を１００℃以下に冷却することは可能である。また、給湯負荷８の温水温度は７０℃と常に周囲空気温度よりも高いため、冷えすぎによる半導体装置６３の結露を生じることはない。
【００７７】
以上のように、圧縮機動作中に温水に排熱を与え、圧縮機停止中に冷媒配管に排熱を与えるといったように、排熱を与える箇所を変化させることにより、半導体装置６３からの排熱を有効利用でき、かつ半導体装置６３を効率よく冷却できるという効果を奏する。
尚、半導体装置６３は、上記した実施形態１または実施形態２と同様に、冷媒−冷媒熱交換器４１、水−冷媒熱交換器５１、出口側冷媒配管２４、入口側冷媒配管２３、出口側水配管３４、または入口側水配管３３に取り付けることができる。
【００７８】
尚、図１１の空調複合給湯装置において、弁手段７１としては、絞り手段、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段、あるいは電子膨張弁による緻密な流量制御手段を用いてもよい。
【００７９】
また、逆止弁７２、７３、８２の代わりに、電磁弁のような弁手段を用いてより確実に流路切り替えを行ってもよい。
【００８０】
また、弁手段８１の代わりに、毛細管等の安価な流量調節手段、あるいは電子膨張弁による緻密な流量制御手段を用いてもよい。
【００８１】
半導体装置６３の排熱は運転の有無に関わらず水−冷媒サブ熱交換器９の水側扁平管、２次冷媒側扁平管、どちらに与えてもよい。また、半導体装置６３を２次冷媒側扁平管に取り付けても構わない。
【００８２】
水−冷媒サブ熱交換器９の２次冷媒側扁平管は冷媒−冷媒熱交換器４１の２次冷媒入口配管５１７と２次冷媒出口配管５１６のうち、どちらの配管と接続されていてもよい。また、水側扁平管５１２は水−冷媒熱交換器５１の入口側水配管５１４、出口側水配管５１５のうち、どちらの配管と接続されていてもよい。
【００８３】
実施の形態４．
この実施形態に係る空調複合給湯装置は、図１３に示すように、空調用冷凍サイクル１ａと、給湯用冷凍サイクル２と、給湯負荷３とから構成されている。
空調用冷凍サイクル１ａが、図１に示した空調用冷凍サイクル１と異なるところは、中継機Ｅ、逆止弁１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄを省略して、室内機ＢおよびＣの双方が冷房のみまたは暖房のみの運転を行なうように構成されていることである。給湯用冷凍サイクル２および給湯負荷３の構成ならびに動作については、図１に示したものと同じである。
【００８４】
このような空調用冷凍サイクル１ａを備える空調複合給湯装置の場合は、室内機Ｂおよび室内機Ｃで冷房運転または暖房運転のいずれかしか行なえないが、半導体装置６３からの排熱を回収させることはできる。更に、空調用冷凍サイクル１ａの四方弁１０２を省略した暖房運転専用の空調用冷凍サイクル（図示省略）であっても、給湯負荷３側に半導体装置６３からの排熱を回収できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】この発明の実施の形態１における空調複合給湯装置の暖房主体運転時の冷媒回路図である。
【図２】この発明の実施の形態１における給湯負荷で半導体装置の排熱を水−冷媒熱交換器に与える態様を示した図である。
【図３】この発明の実施の形態１における圧縮機制御用の電源装置を示したブロック構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１における水−冷媒熱交換器への半導体装置の取付態様を示した図である。
【図５】この発明の実施の形態１における給湯用冷凍サイクルで半導体装置の排熱を冷媒−冷媒熱交換器に与える態様を示した図である。
【図６】この発明の実施の形態１における水−冷媒熱交換器の種々の構成例を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２における給湯負荷で半導体装置の排熱を水−冷媒熱交換器の出口側水配管に与える態様を示した図である。
【図８】この発明の実施の形態２における水−冷媒熱交換器の出口側水配管への半導体装置の取付態様を示した図である。
【図９】この発明の実施の形態２において半導体装置が取り付けられる配管の種々の態様を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態２における給湯用冷凍サイクルで半導体装置の排熱を冷媒−冷媒熱交換器の出口側冷媒配管に与える態様を示した図である。
【図１１】この発明の実施の形態３における空調複合給湯装置の給湯用冷凍サイクルと給湯負荷で半導体装置の排熱を水−冷媒熱交換器の出口側冷媒配管と冷媒−冷媒熱交換器の出口側冷媒配管に与える態様を示した図である。
【図１２】この発明の実施の形態３における空調複合給湯装置の制御フローを示した図である。
【図１３】この発明の実施の形態４における空調複合給湯装置の全体構成を示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
【００８６】
１  空調用冷凍サイクル、１ａ  空調用冷凍サイクル、２  給湯用冷凍サイクル、３  給湯負荷、Ａ  熱源機、Ｂ  冷房用の室内機、Ｃ  暖房用の室内機、Ｄ  給湯熱源用回路、Ｅ  中継機、Ｈ  扁平角管、Ｉ  アルミ成型多孔管、Ｊ  楕円管、１０１  空調用圧縮機、１０２  四方弁、１０３  室外熱交換器、１０４  アキュムレータ、１０５ａ  逆止弁、１０５ｂ  逆止弁、１０５ｃ  逆止弁、１０５ｄ  逆止弁、１０６  高圧側接続配管、１０６ａ  接続配管、１０７  低圧側接続配管、１０７ａ  接続配管、１０８  気液分離器、１０９  第一の分配部、１０９ａ  弁手段、１０９ｂ  弁手段、１１０  第二の分配部、１１０ａ  逆止弁、１１０ｂ  逆止弁、１１１  第一の内部熱交換器、１１２  第一の中継機用絞り手段、１１３  第二の内部熱交換器、１１４  第二の中継機用絞り手段、１１４ａ  バイパス配管、１１５  第一の会合部、１１６  第二の会合部、１１７  空調用絞り手段、１１７ａ  接続配管、１１８  室内熱交換器、１１９  給湯熱源用絞り手段、１２０  空調用制御手段、１２１  空調用通信手段、１２２  空調用演算手段、１２３  空調用記憶手段、１２４  第一の熱源機用絞り手段、１２５  空調用吐出ガス配管、１２６  空調用吸入ガス配管、１２７  空調用液配管、１２８  第二の熱源機用絞り手段、２１  給湯用圧縮機、２２  給湯用絞り手段、２３  入口側冷媒配管、２４  出口側冷媒配管、２４１  並列冷媒配管、２５  インバータの信号線、３１  水循環用ポンプ、３２  貯湯タンク、３３  入口側水配管、３４  出口側水配管、３４１  扁平管、３４２  水循環用ポンプ側配管、３４３  貯湯タンク側配管、３４４  並列水配管、４１  冷媒−冷媒熱交換器、５１  水−冷媒熱交換器、５１１  ２次冷媒側扁平管、５１２  水側扁平管、５１３  金属板、５１４  水入口配管、５１５  水出口配管、５１６  ２次冷媒出口配管、５１７  ２次冷媒入口配管、５１８  第１の温度センサ、５１９  第２の温度センサ、５２０  第３の温度センサ、６１  圧縮機制御用の電源装置、６３  半導体装置、６３１  インバータ制御回路、６４  インバータ取り付け手段、７  給湯用冷凍サイクル、７１  弁手段、７２  逆止弁、７３  逆止弁、８  給湯負荷、８１  弁手段、８２  逆止弁、８３  逆止弁、９  水−冷媒サブ熱交換器。
【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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