(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも熱源側圧縮機及び熱源側熱交換器が搭載された少なくとも１台の熱源ユニットと、
前記熱源ユニットに対して並列に接続され、少なくとも負荷側熱交換器が搭載された複数台の負荷側ユニットと、
前記熱源ユニットに対して並列に接続され、少なくとも冷媒−冷媒熱交換器、水熱交換器、及び、給湯ユニット側圧縮機が搭載された給湯ユニットと、
前記熱源ユニットと前記負荷側ユニット及び前記給湯ユニットとの間に介在し、前記熱源ユニットで生成された温熱又は冷熱を前記負荷側ユニット及び前記給湯ユニットに伝達する少なくとも１台の中継機とを備えた空調給湯複合システムであって、
冷房運転サイクル状態の冷暖混在運転時において冷房負荷の方が大きく、前記給湯ユニット運転中の冷房主体運転モードにおいて、
現在の前記熱源側圧縮機の入力と前記給湯ユニット側圧縮機の入力の合算値である入力（Ａ）と、前記入力（Ａ）に対して凝縮温度をΔＣＴ増加させた場合の入力予測値（Ｂ）と比較し、前記入力（Ａ）が前記入力予測値（Ｂ）よりも大きいとき、前記熱源ユニットにおける目標凝縮温度をΔＣＴ増加させ、
前記入力（Ａ）が前記入力予測値（Ｂ）以下のとき、前記入力（Ａ）と、前記入力（Ａ）に対して凝縮温度をΔＣＴ減少させた場合の入力予測値（Ｃ）とを比較し、前記入力（Ａ）が前記入力予測値（Ｃ）よりも大きいとき、前記熱源ユニットの目標凝縮温度をΔＣＴ減少させる
ことを特徴とする空調給湯複合システム。
【請求項２】
前記熱源側熱交換器の熱交換容量を増加することで前記熱源ユニットにおける目標凝縮温度を低減させる
ことを特徴とする請求項１に記載の空調給湯複合システム。
【請求項３】
前記熱源側圧縮機として前記給湯ユニット側圧縮機の容量以上のものを用い、
前記熱源ユニットにおける目標凝縮温度を低減させることによって、前記熱源側圧縮機の入力の低減、及び、前記給湯ユニット側圧縮機の入力の増加を図るようにしている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空調給湯複合システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプサイクルを搭載し、空調負荷及び給湯負荷を同時に提供することができる空調給湯複合システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンプレッサー、冷暖房切替バルブ、室外熱交換器、絞り装置、複数の室内熱交換器、及び、アキュムレーターを有する空調冷媒系統の凝縮器の一部に、コンプレッサー、水熱交換器、絞り装置、及び、冷媒−冷媒熱交換器を有した給湯冷媒系統をカスケード接続することにより冷房負荷、暖房負荷及び給湯負荷を同時に提供することができる空調給湯複合システムが存在する。このような空調給湯複合システムでは、空調冷媒系統の排熱を給湯冷媒系統に与え、高効率な運転を行なうことが提案されている（たとえば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３２６４７号公報（第１頁、図１等）
【特許文献２】特願平１−９１３６４号公報（第１頁、図２等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されている空調給湯複合システムの運転方法では、冷房負荷が高く、かつ、給湯負荷が小さい場合に、凝縮温度制御を暖房空調と同様の制御を行なうとすると、熱源ユニット（室外機）側の圧縮機入力が過大となってしまう。そうすると、システム入力が大きくなることになるため、高効率な運転が実現できないという事象が発生する可能性があり、システムＣＯＰ（成績係数）が悪化する場合がある。このことは、給湯設備を用いていない空調用冷媒系統でも同様である。【０００５】
冷暖切替機種における暖房能力低減方法としては、冷媒回路を流れる冷媒循環量を低減させる方法（絞り装置の開度を低下させる方法）と、冷媒凝縮温度を低減させ、室内吸込温度と冷媒凝縮温度との差を縮める方法と、がある。これらの暖房能力低減方法は、低負荷になればなるほど、前者では圧縮機運転周波数が低減、後者では高圧低下によって、室外機入力を低減させることができる。しかしながら、冷暖フリー機種において冷房負荷が高い場合には、前者の場合、冷房能力が低下し、システムＣＯＰが悪化することが考えられる。また、後者の場合は、特許文献１に記載されている空調給湯複合システムと同様にシステムＣＯＰが悪化する可能性がある。【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、冷房サイクル時における冷暖同時運転時において、負荷側ユニットが全数冷房運転を行ない、かつ、給湯負荷（暖房負荷）が小さい場合、空調用冷媒系統の入力を低減してシステムＣＯＰを向上させるようにした空調給湯複合システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る空調給湯複合システムは、少なくとも熱源側圧縮機及び熱源側熱交換器が搭載された少なくとも１台の熱源ユニットと、前記熱源ユニットに対して並列に接続され、少なくとも負荷側熱交換器が搭載された複数台の負荷側ユニットと、前記熱源ユニットに対して並列に接続され、少なくとも冷媒−冷媒熱交換器、水熱交換器、及び、給湯ユニット側圧縮機が搭載された給湯ユニットと、前記熱源ユニットと前記負荷側ユニット及び前記給湯ユニットとの間に介在し、前記熱源ユニットで生成された温熱又は冷熱を前記負荷側ユニット及び前記給湯ユニットに伝達する少なくとも１台の中継機とを備えた空調給湯複合システムであって、冷房運転サイクル状態の冷暖混在運転時において冷房負荷の方が大きく、前記給湯ユニット運転中の冷房主体運転モードにおいて、現在の前記熱源側圧縮機の入力と前記給湯ユニット側圧縮機の入力の合算値である入力（Ａ）と、前記入力（Ａ）に対して凝縮温度をΔＣＴ増加させた場合の入力予測値（Ｂ）と比較し、前記入力（Ａ）が前記入力予測値（Ｂ）よりも大きいとき、前記熱源ユニットにおける目標凝縮温度をΔＣＴ増加させ、前記入力（Ａ）が前記入力予測値（Ｂ）以下のとき、前記入力（Ａ）と、前記入力（Ａ）に対して凝縮温度をΔＣＴ減少させた場合の入力予測値（Ｃ）とを比較し、前記入力（Ａ）が前記入力予測値（Ｃ）よりも大きいとき、前記熱源ユニットの目標凝縮温度をΔＣＴ減少させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る空調給湯複合システムによれば、システム入力に最も支配的な熱源側圧縮機入力を低減させることが可能なため、給湯ユニット側圧縮機入力が増加してもシステム入力としては低減することとなり、システムＣＯＰを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る空調給湯複合システムの冷媒回路構成の一例を示す冷媒回路図である。
【図２】空調用冷媒系統側及び給湯用冷媒系統側の冷媒状態の推移を表すｐ−ｈ線図である。
【図３】冷房主体運転時における空調給湯複合システムが実行する制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図４】空調用冷媒系統側及び給湯用冷媒系統側の冷媒状態の推移を表すｐ−ｈ線図である。
【図５】暖房主体運転時における空調給湯複合システムが実行する制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る空調給湯複合システムＡの冷媒回路構成の一例を示す冷媒回路図である。図２は、空調用冷媒系統１００側及び給湯用冷媒系統２００側の冷媒状態の推移を表すｐ−ｈ線図である。図１及び図２に基づいて、空調給湯複合システムＡの冷媒回路構成及び動作について説明する。この空調給湯複合システムＡは、空調用冷媒系統１００及び給湯用冷媒系統２００の２つの冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）を１つに纏めたものである。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１１】
本実施の形態に係る空調給湯複合システムＡは、ビルやマンション、ホテル等に設置され、冷媒（空調用冷媒、給湯用冷媒）を循環させる冷凍サイクルを利用することで冷房負荷、暖房負荷及び給湯負荷を同時に供給できるものである。空調給湯複合システムＡは、熱源ユニット（室外機）１０と、冷暖分岐ユニット（中継機）２０と、負荷側ユニット（室内機）３０と、給湯ユニット４０と、を少なくとも有している。
【００１２】
［空調用冷媒系統１００］
｛構成｝
空調用冷媒系統１００は、熱源ユニット１０と、負荷側ユニット３０（負荷側ユニット３０ａ、負荷側ユニット３０ｂ）と、冷暖分岐ユニット２０と、給湯ユニット４０の一部と、によって構成されている。このうち、負荷側ユニット３０、給湯ユニット４０は、冷暖分岐ユニット２０を介して熱源ユニット１０に対して並列となるように接続されている。そして、熱源ユニット１０と、負荷側ユニット３０と、給湯ユニット４０との、間に設置される冷暖分岐ユニット２０が空調用冷媒の流れを切り換えることで、負荷側ユニット３０、給湯ユニット４０としての機能を発揮させるようになっている。
【００１３】
熱源ユニット１０と冷暖分岐ユニット２０とは、冷媒配管である高圧主管１、冷媒配管である低圧主管２で接続されて、連絡するようになっている。冷暖分岐ユニット２０と負荷側ユニット３０ａとは、冷媒配管である液枝管３ａ、冷媒配管であるガス枝管４ａで接続されて、連絡するようになっている。冷暖分岐ユニット２０と負荷側ユニット３０ｂとは、冷媒配管である液枝管３ｂ、冷媒配管であるガス枝管４ｂで接続されて、連絡するようになっている。冷暖分岐ユニット２０と給湯ユニット４０とは、冷媒配管である液枝管３ｃ、冷媒配管であるガス枝管４ｃで接続されて、連絡するようになっている。
【００１４】
｛熱源ユニット１０｝
熱源ユニット１０は、冷暖分岐ユニット２０を介して、負荷側ユニット３０、給湯ユニット４０に温熱又は冷熱を供給する機能を有している。この熱源ユニット１０には、圧縮機（熱源側圧縮機）１１と、流路切替手段である四方弁１２と、熱源側熱交換器１３ａと、アキュムレーター１５とが直列に接続されて搭載されている。また、熱源ユニット１０には、熱源側熱交換器１３ａに空気を供給するためのファン等の送風機１３ｂが熱源側熱交換器１３ａの近傍位置に設置されている。
【００１５】
圧縮機１１は、低圧主管２を流れる空調用冷媒を吸入し、その空調用冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものである。圧縮機１１は、吸入した空調用冷媒を高圧状態に圧縮できるものであればよく、特にタイプを限定するものではない。たとえば、レシプロ、ロータリー、スクロールあるいはスクリューなどの各種タイプを利用して圧縮機１１を構成することができる。この圧縮機１１は、インバーターにより回転数が可変に制御可能なタイプのもので構成するとよい。
【００１６】
四方弁１２は、要求される運転モードに応じて空調用冷媒の流れを切り替えるものである。熱源側熱交換器１３ａは、冷房サイクル時には放熱器（凝縮器）、暖房サイクル時には蒸発器として機能し、送風機１３ｂから供給される空気と空調用冷媒との間で熱交換を行ない、空調用冷媒を凝縮液化又は蒸発ガス化するものである。なお、冷房サイクル時に冷房暖房混在運転を行なう場合には、凝縮時、液とガスの二相域の状態まで冷媒を凝縮するように調整する必要がある。アキュムレーター１５は、圧縮機１１の吸入側に配置され、過剰な空調用冷媒を貯留するものである。なお、アキュムレーター１５は、過剰な空調用冷媒を貯留できる容器であればよい。
【００１７】
また、熱源ユニット１０には、熱源側熱交換器１３ａと冷暖分岐ユニット２０との間における高圧主管１に所定の方向（熱源ユニット１０から冷暖分岐ユニット２０への方向）のみに空調用冷媒の流れを許容する逆止弁１４ａが、四方弁１２と冷暖分岐ユニット２０との間における低圧主管２に所定の方向（冷暖分岐ユニット２０から熱源ユニット１０への方向）のみに空調用冷媒の流れを許容する逆止弁１４ｄが、それぞれ設けられている。
【００１８】
高圧主管１と低圧主管２とは、逆止弁１４ａの上流側と逆止弁１４ｄの上流側を接続する第１接続配管１３０と、逆止弁１４ａの下流側と逆止弁１４ｄの下流側を接続する第２接続配管１３１とで接続されている。第１接続配管１３０には、低圧主管２から高圧主管１の方向のみに空調用冷媒の流通を許容する逆止弁１４ｃが設けられている。第２接続配管１３１にも、低圧主管２から高圧主管１の方向のみに空調用冷媒の流通を許容する逆止弁１４ｂが設けられている。
【００１９】
｛負荷側ユニット３０｝
負荷側ユニット３０は、熱源ユニット１０からの温熱又は冷熱の供給を受けて暖房負荷又は冷房負荷を担当する機能を有している。負荷側ユニット３０には、負荷側絞り装置３２と、負荷側熱交換器（室内熱交換器）３１とが、直列に接続されて搭載されている。なお、図１では、２台の負荷側ユニット３０が搭載されている状態を例に示しているが、台数を特に限定するものではない。また、負荷側ユニット３０には、負荷側熱交換器３１に空気を供給するためのファン等の送風機を負荷側熱交換器３１の近傍に設けるとよい。
【００２０】
負荷側絞り装置３２は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、空調用冷媒を減圧して膨張させるものである。この負荷側絞り装置３２は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による緻密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段等で構成するとよい。負荷側熱交換器３１は、暖房サイクル時には放熱器（凝縮器）、冷房サイクル時には蒸発器として機能し、図示省略の送風機から供給される空気と空調用冷媒との間で熱交換を行ない、空調用冷媒を凝縮液化又は蒸発ガス化するものである。
【００２１】
｛冷暖分岐ユニット２０｝
冷暖分岐ユニット２０は、利用側ユニット（負荷側ユニット３０、給湯ユニット４０）と、熱源ユニット１０とを、接続し、電磁弁２４ａ、電磁弁２４ｂ、電磁弁２４ｃのそれぞれを択一的に開閉することにより、負荷側熱交換器３１を放熱器又は蒸発器とするか、冷媒−冷媒熱交換器４１を冷水器又は給湯機とするかを決定する機能を有している。この冷暖分岐ユニット２０は、気液分離器２１と、電磁弁２４ａと、電磁弁２４ｂと、電磁弁２４ｃと、絞り装置２２と、バイパス用絞り装置２３と、を少なくとも有している。
【００２２】
電磁弁２４ａは、三方のうちの一つが低圧主管２に、三方のうちの一つがガス枝管４ａに、三方のうちの一つが気液分離器２１に、それぞれ接続されるように設けられている。電磁弁２４ｂは、三方のうちの一つが低圧主管２に、三方のうちの一つがガス枝管４ｂに、三方のうちの一つが気液分離器２１に、それぞれ接続されるように設けられている。電磁弁２４ｃは、三方のうちの一つが低圧主管２に、三方のうちの一つがガス枝管４ｃに、三方のうちの一つが気液分離器２１に、それぞれ接続されるように設けられている。
【００２３】
気液分離器２１は、空調用冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離するものであり、高圧主管１に設けられ、一方が冷媒配管を介して電磁弁（電磁弁２４ａ、電磁弁２４ｂ、電磁弁２４ｃ）に接続され、他方が絞り装置２２に接続されている。絞り装置２２は、気液分離器２１の液冷媒の流れにおける下流側に設けられており、空調用冷媒を減圧して膨張させるものである。バイパス用絞り装置２３は、絞り装置２２の下流側で分岐され低圧主管２に接続している冷媒配管に設けられており、空調用冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置２２及びバイパス用絞り装置２３は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による緻密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段等で構成するとよい。
【００２４】
｛給湯ユニット４０の一部｝
給湯ユニット４０の一部は、熱源ユニット１０からの温熱又は冷熱を冷媒−冷媒熱交換器４１を介して給湯用冷媒系統２００に供給する機能を有している。給湯ユニットの一部は、冷媒−冷媒熱交換器４１の空調用冷媒側、及び、空調用冷媒系統側絞り装置４５で構成されており、空調用冷媒系統１００の一部を構成している。つまり、空調用冷媒系統１００と給湯用冷媒系統２００とは、冷媒−冷媒熱交換器４１を介して接続されているのである。
【００２５】
冷媒−冷媒熱交換器４１は、給湯用冷媒系統２００を循環する給湯用冷媒と、空調用冷媒系統１００を循環する空調用冷媒との、間で熱交換を行なうものである。空調用冷媒系統側絞り装置４５は、負荷側絞り装置（負荷側絞り装置３２ａ、負荷側絞り装置３２ｂ）と同様に、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、空調用冷媒を減圧して膨張させるものである。この空調用冷媒系統側絞り装置４５は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による緻密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段等で構成するとよい。
【００２６】
以上のように、空調用冷媒系統１００は、圧縮機１１、四方弁１２、負荷側熱交換器３１、負荷側絞り装置３２及び熱源側熱交換器１３ａが、圧縮機１１、四方弁１２、冷媒−冷媒熱交換器４１、空調用冷媒系統側絞り装置４５及び熱源側熱交換器１３ａが、それぞれ直列に接続されており、冷暖分岐ユニット２０を介して負荷側熱交換器３１と冷媒−冷媒熱交換器４１とが並列に接続され、空調用冷媒が循環させることで成立している。
【００２７】
｛動作｝
空調給湯複合システムＡが実行する運転モードには、冷房運転サイクル状態において駆動している全部の負荷側ユニット３０（負荷側ユニット３０ａ、負荷側ユニット３０ｂ）が冷房運転を実行する全冷房運転モード、暖房運転サイクル状態において駆動している全部の負荷側ユニット３０が暖房運転を実行する全暖房運転モード、冷房運転サイクル状態の冷暖混在運転時において冷房負荷の方が大きい冷房主体運転モード、及び、暖房運転サイクル状態の冷暖混在運転時において暖房負荷の方が大きい暖房主体運転モードが存在する。なお、冷房主体運転モード及び暖房主体運転モードでは、負荷側ユニット３０ａが冷房負荷を、負荷側ユニット３０ｂが暖房負荷を、それぞれ担当しているものとして説明する。
【００２８】
（全冷房運転モード）
低圧のガス冷媒が圧縮機１１に吸入される。圧縮機１１で高温・高圧にされた空調用冷媒は、圧縮機１１から吐出して、四方弁１２を経由し、熱源側熱交換器１３ａに流入する。熱源側熱交換器１３ａに流入した高圧ガス冷媒は、送風機１３ｂから供給される空気と熱交換することで放熱し、高圧の液冷媒となり、逆止弁１４ａを経て、高圧主管１を介して熱源ユニット１０から流出する。熱源ユニット１０から流出した高圧液冷媒は、冷暖分岐ユニット２０の気液分離器２１に流入する。
【００２９】
気液分離器２１に流入した高圧液冷媒は、気液分離器２１から流出し、絞り装置２２を経て、液枝管３ａと液枝管３ｂに分流される。液枝管３ａと液枝管３ｂに分流された冷媒は、それぞれ負荷側ユニット３０ａと負荷側ユニット３０ｂに流入する。負荷側ユニット３０ａと負荷側ユニット３０ｂに流入した冷媒は、負荷側絞り装置３２ａと負荷側絞り装置３２ｂで減圧されて低圧の液とガスの二相冷媒、または、低圧の液冷媒となり、負荷側熱交換器３１ａと負荷側熱交換器３１ｂに流入する。
【００３０】
負荷側熱交換器３１ａと負荷側熱交換器３１ｂに流入した低圧冷媒は、負荷側熱交換器３１ａと負荷側熱交換器３１ｂのそれぞれで蒸発し、低圧ガス冷媒となって負荷側熱交換器３１ａと負荷側熱交換器３１ｂから流出する。負荷側熱交換器３１ａと負荷側熱交換器３１ｂから流出した低圧ガス冷媒は、ガス枝管４ａとガス枝管４ｂを流れ、電磁弁２４ａと電磁弁２４ｂを経由した後に合流してから低圧主管２を介して冷暖分岐ユニット２０から流出する。冷暖分岐ユニット２０から流出した低圧ガス冷媒は、熱源ユニット１０に流入し、逆止弁１４ｄ、四方弁１２、アキュムレーター１５を経て、再び圧縮機１１へ吸入される。
【００３１】
（全暖房運転モード）
低圧のガス冷媒が圧縮機１１に吸入される。圧縮機１１で高温・高圧にされた空調用冷媒は、圧縮機１１から吐出して、四方弁１２、逆止弁１４ｂを経て、高圧主管１を介して熱源ユニット１０から流出する。熱源ユニット１０から流出した高圧ガス冷媒は、冷暖分岐ユニット２０の気液分離器２１に流入する。気液分離器２１に流入した高圧ガス冷媒は、気液分離器２１から流出した後に分流されて電磁弁２４ａと電磁弁２４ｂを経て、ガス枝管４ａとガス枝管４ｂを流れる。
【００３２】
ガス枝管４ａとガス枝管４ｂを流れる冷媒は、それぞれ負荷側ユニット３０ａと負荷側ユニット３０ｂに流入する。負荷側ユニット３０ａと負荷側ユニット３０ｂに流入した冷媒は、負荷側熱交換器３１ａと負荷側熱交換器３１ｂに流入する。負荷側熱交換器３１ａと負荷側熱交換器３１ｂに流入した高圧ガス冷媒は、負荷側熱交換器３１ａと負荷側熱交換器３１ｂのそれぞれで凝縮（放熱）し、高圧液冷媒となって負荷側熱交換器３１ａと負荷側熱交換器３１ｂから流出する。負荷側熱交換器３１ａと負荷側熱交換器３１ｂから流出した高圧液冷媒は、負荷側絞り装置３２ａと負荷側絞り装置３２ｂで減圧されて低圧の液とガスの二相冷媒、または、低圧の液冷媒となり、液枝管３ａと液枝管３ｂを介して負荷側ユニット３０ａと負荷側ユニット３０ｂから流出する。
【００３３】
液枝管３ａと液枝管３ｂを介して負荷側ユニット３０ａと負荷側ユニット３０ｂから流出した低圧冷媒は、合流した後にバイパス用絞り装置２３を経て、低圧主管２を介して冷暖分岐ユニット２０から流出する。冷暖分岐ユニット２０から流出した低圧冷媒は、熱源ユニット１０に流入し、逆止弁１４ｃを介して熱源側熱交換器１３ａに流入する。熱源側熱交換器１３ａに流入した低圧冷媒は、送風機１３ｂから供給される空気と熱交換することで低圧ガス冷媒となって熱源側熱交換器１３ａから流出する。熱源側熱交換器１３ａから流出した冷媒は、四方弁１２、アキュムレーター１５を経て、再び圧縮機１１へ吸入される。
【００３４】
（全冷房運転モード）
低圧のガス冷媒が圧縮機１１に吸入される。圧縮機１１で高温・高圧にされた空調用冷媒は、圧縮機１１から吐出して、四方弁１２を経由し、熱源側熱交換器１３ａに流入する。熱源側熱交換器１３ａに流入した高圧ガス冷媒は、送風機１３ｂから供給される空気と熱交換することで放熱し、高圧の液とガスの二相冷媒となり、逆止弁１４ａを経て、高圧主管１を介して熱源ユニット１０から流出する。熱源ユニット１０から流出した高圧二相冷媒は、冷暖分岐ユニット２０の気液分離器２１に流入する。
【００３５】
気液分離器２１に流入した高圧二相冷媒は、高圧の飽和ガス冷媒と高圧の飽和液冷媒に分離されてから流出する。気液分離器２１から流出した高圧の飽和ガス冷媒は、電磁弁２４ｂを経て、ガス枝管４ｂを流れて負荷側ユニット３０ｂに流入する。負荷側ユニット３０ｂに流入した高圧ガス冷媒は、負荷側熱交換器３１ｂで凝縮され、高圧液冷媒となる。この高圧液冷媒は、負荷側絞り装置３２ｂで減圧されて中間圧の液とガスの二相冷媒、または、中間圧の液冷媒となり、液枝管３ｂへ流れ、冷房時に用いる冷媒として再利用される。
【００３６】
一方、気液分離器２１から流出した高圧の飽和液冷媒は、絞り装置２２を経て、液枝管３ｂを流れてきた冷媒と合流してから液枝管３ａを流れて負荷側ユニット３０ａに流入する。負荷側ユニット３０ａに流入した冷媒は、負荷側絞り装置３２ａで減圧されて低圧の液とガスの二相冷媒、または、低圧の液冷媒となり、負荷側熱交換器３１ａに流入する。負荷側熱交換器３１ａに流入した低圧冷媒は、負荷側熱交換器３１ａで蒸発し、低圧ガス冷媒となって負荷側熱交換器３１ａから流出する。負荷側熱交換器３１ａから流出した低圧ガス冷媒は、ガス枝管４ａを流れ、電磁弁２４ａを経由した後に低圧主管２を介して冷暖分岐ユニット２０から流出する。
【００３７】
このとき、液ライン（負荷側熱交換器３１ｂ、液枝管３ａ、ガス枝管４ａ、絞り装置２２、バイパス用絞り装置２３）の区間に溜まる液冷媒量が多くなると、液ラインの圧力が上昇し、負荷側ユニット３０ｂの一次側との差圧が小さくなることから、負荷側ユニット３０ｂに流れる冷媒循環量が少なくなり、暖房能力低下となる。そのため、空調給湯複合システムＡでは、液ラインに溜まった液を逃がすため、バイパス用絞り装置２３を適度に開くことで液ラインに溜まる液を低圧主管２へ流すことができ、液ラインの圧力の調整を図っている。よって、低圧主管２では、負荷側ユニット３０ａから流れる低圧のガス冷媒と、バイパス用絞り装置２３から流れる低圧の液冷媒、または、低圧のガス冷媒と液冷媒の二相冷媒と、が入り混じることで低圧のガス冷媒と液冷媒の二相冷媒が流れることになる。
【００３８】
低圧主管２を介して冷暖分岐ユニット２０から流出した低圧のガス冷媒と液冷媒の二相冷媒は、熱源ユニット１０に流入し、逆止弁１４ｄ、四方弁１２、アキュムレーター１５を経て、再び圧縮機１１へ吸入される。
【００３９】
（暖房主体運転モード）
低圧のガス冷媒が圧縮機１１に吸入される。圧縮機１１で高温・高圧にされた空調用冷媒は、圧縮機１１から吐出して、四方弁１２、逆止弁１４ｂを経て、高圧主管１を介して熱源ユニット１０から流出する。熱源ユニット１０から流出した高圧ガス冷媒は、冷暖分岐ユニット２０の気液分離器２１に流入する。気液分離器２１に流入した高圧ガス冷媒は、気液分離器２１から流出して電磁弁２４ｂを経て、ガス枝管４ｂを流れる。
【００４０】
ガス枝管４ｂを流れる高圧ガス冷媒は、負荷側ユニット３０ｂに流入する。負荷側ユニット３０ｂに流入した冷媒は、負荷側熱交換器３１ｂに流入する。負荷側熱交換器３１ｂに流入した高圧ガス冷媒は、負荷側熱交換器３１ｂで凝縮（放熱）し、高圧液冷媒となって負荷側熱交換器３１ｂから流出する。負荷側熱交換器３１ｂから流出した高圧液冷媒は、負荷側絞り装置３２ｂで減圧されて中間圧の液冷媒とガス冷媒の二相冷媒、または、中間圧の液冷媒となり、液枝管３ｂを介して負荷側ユニット３０ｂから流出する。
【００４１】
液枝管３ｂを介して負荷側ユニット３０ｂから流出した中間圧冷媒は、液枝管３ａへと流れて負荷側ユニット３０ａに流入する。負荷側ユニット３０ａに流入した中間圧冷媒は、負荷側絞り装置３２ａで減圧されて低圧の液冷媒とガス冷媒の二相冷媒、または、低圧の液冷媒となり、負荷側熱交換器３１ａに流入する。負荷側熱交換器３１ａに流入した低圧冷媒は、負荷側熱交換器３１ａで蒸発し、低圧ガス冷媒となって負荷側熱交換器３１ａから流出する。負荷側熱交換器３１ａから流出した低圧ガス冷媒は、ガス枝管４ａを流れ、電磁弁２４ａを経由した後に低圧主管２を介して冷暖分岐ユニット２０から流出する。
【００４２】
このとき、液ライン（負荷側熱交換器３１ｂ、液枝管３ｂ、液枝管３ａ、負荷側熱交換器３１ａ、絞り装置２２、バイパス用絞り装置２３）の区間に溜まる液冷媒量が多くなると、液ラインの圧力が上昇し、負荷側ユニット３０ｂの一次側との差圧が小さくなることから、負荷側ユニット３０ｂに流れる冷媒循環量が少なくなり、暖房能力低下となる。そのため、空調給湯複合システムＡでは、液ラインに溜まった液を逃がすため、バイパス用絞り装置２３を適度に開くことで液ラインに溜まる液を低圧主管２へ流すことができ、液ラインの圧力の調整を図っている。よって、低圧主管２では、負荷側ユニット３０ａから流れる低圧のガス冷媒と、バイパス用絞り装置２３から流れる低圧の液冷媒、または、低圧のガス冷媒と液冷媒の二相冷媒と、が入り混じることで低圧のガス冷媒と液冷媒の二相冷媒が流れることになる。
【００４３】
低圧主管２を介して冷暖分岐ユニット２０から流出した低圧のガス冷媒と液冷媒の二相冷媒は、熱源ユニット１０に流入し、逆止弁１４ｃを介して熱源側熱交換器１３ａに流入する。熱源側熱交換器１３ａに流入した低圧のガス冷媒と液冷媒の二相冷媒は、送風機１３ｂから供給される空気と熱交換することで低圧ガス冷媒となって熱源側熱交換器１３ａから流出する。熱源側熱交換器１３ａから流出した冷媒は、四方弁１２、アキュムレーター１５を経て、再び圧縮機１１へ吸入される。
【００４４】
［給湯用冷媒系統２００］
｛構成｝  
給湯用冷媒系統２００は、給湯ユニット４０の空調用冷媒系統１００を構成していない残りの一部と、水熱交換器４３を介して熱交換を実行する水回路４６の一部と、で構成されている。
【００４５】
｛給湯ユニット４０の残りの一部｝
給湯ユニット４０の残りの一部は、冷媒−冷媒熱交換器４１を介して受け取った温熱又は冷熱を水熱交換器４３を介して水回路４６に供給する機能を有している。給湯ユニットの残りの一部は、給湯ユニット側圧縮機４２、水熱交換器４３、給湯用冷媒系統絞り装置４４、及び、冷媒−冷媒熱交換器４１の給湯用冷媒側で構成されており、給湯用冷媒系統の一部を構成している。
【００４６】
すなわち、給湯ユニット４０には２種類の冷媒系統が存在している。給湯ユニット４０の空調用冷媒系統１００側は、液枝管３ｃとガス枝管４ｃの間に設置されている空調用冷媒系統側絞り装置４５、及び、冷媒−冷媒熱交換器４１の空調用冷媒系統側が接続されて構成されている。給湯ユニット４０の給湯用冷媒系統２００側は、給湯ユニット側圧縮機４２、水熱交換器４３、給湯用冷媒系統側絞り装置４４、及び、冷媒−冷媒熱交換器４１の給湯用冷媒系統側が冷媒配管であるガス管（ガス管５、ガス管６）及び冷媒配管である液管（液管７、液管８）とで順次接続されて構成されている。
【００４７】
給湯ユニット側圧縮機４２は、給湯用冷媒を吸入し、その給湯用冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものである。この給湯ユニット側圧縮機４２は、インバーターにより回転数が可変に制御可能なタイプとして構成してもよく、回転数が固定されているタイプとして構成してもよい。また、給湯ユニット側圧縮機４２は、吸入した給湯用冷媒を高圧状態に圧縮できるものであればよく、特にタイプを限定するものではない。たとえば、レシプロ、ロータリー、スクロールあるいはスクリューなどの各種タイプを利用して給湯ユニット側圧縮機４２を構成することができる。
【００４８】
水熱交換器４３は、水回路４６を循環する熱媒体（水や不凍液等の流体）と、給湯用冷媒系統２００を循環する給湯用冷媒との、間で熱交換を行なうものである。つまり、給湯用冷媒系統２００と水回路４６とは、水熱交換器４３を介して接続されている。給湯用冷媒系統側絞り装置４４は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、給湯用冷媒を減圧して膨張させるものである。この給湯用冷媒系統側絞り装置４４は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による緻密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段等で構成するとよい。冷媒−冷媒熱交換器４１は、上述したように、給湯用冷媒系統２００を循環する給湯用冷媒と、空調用冷媒系統１００を循環する空調用冷媒との、間で熱交換を行なうものである。
【００４９】
｛動作｝
まず、給湯ユニット側圧縮機４２で高温・高圧にされた給湯用冷媒は、給湯ユニット側圧縮機４２から吐出して、ガス管６を流れて水熱交換器４３に流入する。この水熱交換器４３では、流入した給湯用冷媒が放熱することで水回路４６を循環している水を加熱する。水熱交換器４３から流出した給湯用冷媒は、液管７を流れて給湯用冷媒系統側絞り装置４４で空調用冷媒系統１００の冷媒−冷媒熱交換器４１の出口温度以下まで膨張される。膨張された給湯用冷媒は、液管８を流れて冷媒−冷媒熱交換器４１で、空調用冷媒系統側を流れる空調用冷媒から受熱して蒸発する。冷媒−冷媒熱交換器４１から流出して給湯用冷媒は、ガス管５を流れて給湯ユニット側圧縮機４２へ戻る。
【００５０】
｛水回路４６の一部｝
水回路４６は、図示省略のポンプや貯湯タンクによって構成されている。つまり、水回路４６は、水熱交換器４３で加熱又は冷却された水を循環させることで成立している。なお、水回路４６を構成している水配管は、銅管やステンレス管、鋼管、塩化ビニル系配管などによって構成するとよい。なお、水回路４６として説明しているが、水に限らず、不凍液等を循環させるようにしてもよい。
【００５１】
ところで、空調給湯複合システムＡは、制御手段３００を備えている。この制御手段３００は、空調用冷媒系統１００及び給湯用冷媒系統２００を含めたシステム全体の制御機能を有しており、熱源ユニット制御手段３１０、冷暖分岐ユニット制御手段３２０、負荷側ユニット制御手段３３０（負荷側ユニット制御手段３３０ａ、負荷側ユニット制御手段３３０ｂ）、及び、給湯ユニット制御手段３４０を備えている。
【００５２】
各制御手段の割り振りについては、各々のユニットに対応する制御手段を与え、各々のユニットが独立して制御を行なう自立分散協調制御でもよく、どれか一つのユニットが全制御手段を有し、その制御手段を有したユニットが通信等を用いて他ユニットに制御指令を与えるようにしてもよい。たとえば、熱源ユニット１０が熱源ユニット制御手段３１０、冷暖分岐ユニット制御手段３２０、負荷側ユニット制御手段３３０を有し、給湯ユニット４０が給湯ユニット制御手段３４０を有し、熱源ユニット１０と給湯ユニット４０とがそれぞれ独立して制御を行なうようにすることができる。なお、各制御手段は、無線又は有線の通信手段３５０で情報伝達が可能となっている。
【００５３】
熱源ユニット制御手段３１０は、空調用冷媒系統１００における冷媒の圧力状態及び冷媒の温度状態を制御する機能を有している。具体的には、熱源ユニット制御手段３１０は、圧縮機１１の運転周波数を制御したり、熱源側熱交換器１３ａの熱交換面積を変化させたり、送風機１３ｂのファン回転数を制御したり、四方弁１２を切り替えたりする機能を有している。
【００５４】
冷暖分岐ユニット制御手段３２０は、冷暖分岐ユニット２０の絞り装置２２、バイパス用絞り装置２３の開度や、電磁弁（電磁弁２４ａ、電磁弁２４ｂ、電磁弁２４ｃ）の開閉を制御したりする機能を有している。
【００５５】
負荷側ユニット制御手段３３０は、負荷側ユニット３０の冷房運転時における過熱度、負荷側ユニット３０の暖房運転時における過冷却度を制御する機能を有している。具体的には、負荷側ユニット制御手段３３０は、負荷側熱交換器３１の熱交換面積を変化させたり、図示省略の送風機のファン回転数を制御したり、負荷側絞り装置３２の開度を制御したりする機能を有している。
【００５６】
給湯ユニット制御手段３４０は、給湯用冷媒系統２００を統括制御する機能を有している。具体的には、給湯ユニット側圧縮機４２の運転周波数を制御したり、給湯用冷媒系統絞り装置４４の開度を制御したりする機能を有している。
【００５７】
また、図示していないが、空調給湯複合システムＡには、空調用冷媒の吐出圧力を検知するセンサーや空調用冷媒の吸入圧力を検知するセンサー、空調用冷媒の吐出温度を検知するセンサー、空調冷媒の吸引温度を検知するセンサー、熱源側熱交換器１３ａに流出入する空調用冷媒の温度を検知するセンサー、熱源ユニット１０に取り込まれる外気温を検知するセンサー、負荷側熱交換器３１に流出入する空調用冷媒の温度を検知するセンサー、図示省略の貯湯タンク内に貯留される水の温度を検知するセンサー等を設けておくとよい。これらの各種センサーで検知された情報（温度情報や圧力情報等の計測情報３１２）は、制御手段３００に送られ、各アクチュエーターの制御に利用されることになる。
【００５８】
まずは、冷房主体運転モード時における制御処理について説明する。
熱源ユニット制御手段３１０により、空調用冷媒系統１００の蒸発温度を任意に設定した目標値に収束させるため、制御指令３１１の一部である圧縮機１１の運転周波数を変化させることで制御する。また、熱源ユニット制御手段３１０により、空調用冷媒系統１００の凝縮温度を任意に設定した目標値に収束させるため、制御指令３１１の一部である熱源側熱交換器１３ａの熱交換容量を変化させることで制御する。なお、制御指令３１１は、熱源ユニット１０から得られた計測情報３１２を基にして決定する。
【００５９】
ここでは、熱源ユニット制御手段３１０、給湯ユニット制御手段３４０は、たとえば互いに独立して制御を行なう場合を例に説明する。冷房主体運転モード時において、負荷側ユニット３０にて運転している負荷側ユニット３０が全て冷房運転を行ない、かつ、給湯負荷が所定の基準値より少ない状態の場合、すなわち空調用冷媒系統１００の凝縮側の負荷が所定の基準値より少ない場合において、凝縮温度の目標値を高い状態のまま維持することは、圧縮機１１の入力を増加させることとなり、高効率ではない運転を実行することになってしまう。
【００６０】
所定の基準値は、たとえば給湯ユニット４０の入口水温と設定温度との差あるいは出口水温と設定温度との差温を計算したもの、図示はしていないが給湯用冷媒系統２００の圧力センサーと温度センサーを基にして冷凍サイクル上から演算して算出される給湯能力と給湯ユニット４０の定格能力との差を計算したもの、または、給湯ユニット４０がもつ運転容量（たとえば、各々の給湯ユニット４０に個別の容量を与えたものと給湯ユニット４０の運転台数の乗算にて運転中の給湯ユニット４０の運転容量を算出する）と冷房運転をしている負荷側ユニット３０の運転容量との比、等でよく、これらを組み合わせたものでもよい。
【００６１】
この問題に対し、空調給湯複合システムＡでは、空調用冷媒系統１００において空調用冷媒系統１００側の目標凝縮温度を低減させることにより（図２（ｂ）参照）、圧縮機１１の入力も低減させることができる。空調用冷媒系統１００側における目標凝縮温度の低減は、たとえば熱源ユニット１０（詳しくは熱源側熱交換器１３ａ）の熱交換容量を増加させて行なうことができる。
【００６２】
また、低減させる目標凝縮温度の目標値については、たとえば全冷房運転時における目標凝縮温度を目標値にするとよい。
【００６３】
一方、空調給湯複合システムＡでは、給湯用冷媒系統２００において蒸発能力が低下し、回路系統を流れる冷媒循環量が低減することにより、給湯ユニット側圧縮機４２の運転周波数を増加させることで凝縮能力（給湯能力）を維持させる動きとなり、給湯ユニット側圧縮機４２の入力が増加することとなる（図２（ａ）参照）。
【００６４】
空調用冷媒系統１００の圧縮機１１の容量は、給湯用冷媒系統２００の給湯ユニット側圧縮機の容量以上のものが選定されることが多い。このことから、圧縮機（圧縮機１１、給湯ユニット側圧縮機４２）の入力においては、圧縮機１１の入力が支配的である状況が多いことになる。そのため、空調給湯複合システムＡでは、システム入力としては低減することとなり、システムＣＯＰが向上することになる。
【００６５】
空調用冷媒系統１００の凝縮温度を低下させるための判断基準としては、空調用冷媒系統１００における冷房側の負荷が凝縮側の負荷より高いことを検出したときとすることが望ましい。たとえば、冷房主体運転モード時において、負荷側ユニット３０は全て冷房運転で、かつ、凝縮器は給湯ユニット４０だけの場合なら、上記条件は一意的に満たされることになる。また、負荷側ユニット３０が凝縮器として運転している（暖房運転）場合でも、負荷側ユニット３０の吸込温度と設定温度の差が小さいと検知したときを空調用冷媒系統１００の凝縮温度を低下させるための判断基準としてもよい。
【００６６】
図３は、冷房主体運転時における空調給湯複合システムＡが実行する制御処理の流れの一例を簡易的に示すフローチャートである。図３に基づいて、空調給湯複合システムＡが実行する冷房主体運転時における制御処理の流れについて説明する。なお、より詳しい制御処理については図５で説明するものとする。
【００６７】
制御手段３００は、負荷側ユニット３０において凝縮器として機能している負荷側熱交換器３１が停止中、給湯ユニット４０のみが運転中であるかどうかを判断する（ステップＳ１０１）。負荷側ユニット３０において凝縮器として機能している負荷側熱交換器３１が停止中、給湯ユニット４０のみが運転中であると判断した場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、制御手段３００は、冷房主体運転であるかどうかを判断する（ステップＳ１０２）。冷房主体運転であると判断した場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、制御手段３００は、計算に必要な空調用冷媒系統１００の情報を取得する（ステップＳ１０３）。なお、ステップＳ１０３において必要であれば所定の基準値と対比させるパラメータ（判定情報）を計算する。
【００６８】
それから、制御手段３００は、所定の基準値との対比を行なうことで省エネ設定とするかどうかを判断する（ステップＳ１０４）。省エネ設定とすると判断した場合（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、制御手段３００は、空調用冷媒系統１００の目標凝縮温度を低減する（ステップＳ１０５）。
【００６９】
一方、負荷側ユニット３０において凝縮器として機能している負荷側熱交換器３１が停止中、給湯ユニット４０のみが運転中でないと判断した場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、冷房主体運転でないと判断した場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、省エネ設定としないと判断した場合（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、制御手段３００は、目標凝縮温度を元に戻す（ステップＳ１０６）。このような一連の制御処理を任意に定めた時間間隔ごと、または、運転台数変化において逐次処理するように構築するとよい。
【００７０】
図５は、冷房主体運転時における空調給湯複合システムＡが実行する制御処理の流れの一例をより詳細に示すフローチャートである。図５に基づいて、空調給湯複合システムＡが実行する冷房主体運転時における制御処理の流れについて説明する。なお、図５では、冷房主体運転時の制御処理を示しているが、この内容は暖房運転時の制御処理についても適用可能である。
【００７１】
制御手段３００は、負荷側ユニット３０において凝縮器として機能している負荷側熱交換器３１が停止中、給湯ユニット４０のみが運転中であるかどうかを判断する（ステップＳ２０１）。負荷側ユニット３０において凝縮器として機能している負荷側熱交換器３１が停止中、給湯ユニット４０のみが運転中であると判断した場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、制御手段３００は、計算に必要な空調用冷媒系統１００の情報を取得する（ステップＳ２０２）。                      
【００７２】
それから、制御手段３００は、現在の入力（Ａ）を演算する（ステップＳ２０３）。制御手段３００は、現在の入力に対し、凝縮温度をΔＣＴ増加させた場合の入力予測値（Ｂ）を演算する（ステップＳ２０４）。制御手段３００は、現在の入力（Ａ）に対し、凝縮温度をΔＣＴ減少させた場合の入力予測値（Ｃ）を演算する（ステップＳ２０５）。その後、制御手段３００は、現在の入力（Ａ）と入力予測値（Ｂ）とを比較する（ステップＳ２０６）。現在の入力（Ａ）が入力予測値（Ｂ）よりも大きいと判断した場合（ステップＳ２０６；Ｙｅｓ）、制御手段３００は、目標凝縮温度をΔＣＴ増加させる（ステップＳ２０８）。
【００７３】
一方、現在の入力（Ａ）が入力予測値（Ｂ）以下であると判断した場合（ステップＳ２０６；Ｎｏ）、制御手段３００は、現在の入力（Ａ）と入力予測値（Ｃ）とを比較する（ステップＳ２０７）。現在の入力（Ａ）が入力予測値（Ｃ）よりも大きいと判断した場合（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、制御手段３００は、目標凝縮温度をΔＣＴ減少させる（ステップＳ２０９）。このような一連の制御処理を任意に定めた時間間隔ごと、または、運転台数変化において逐次処理するように構築するとよい。
【００７４】
つづいて、全暖房運転モード、または、暖房主体運転モード時における制御処理について説明する。
熱源ユニット制御手段３１０により、空調用冷媒系統１００の凝縮温度を任意に設定した目標値に収束させるため、制御指令３１１の一部である圧縮機１１の運転周波数を変化させることで制御する。また、熱源ユニット制御手段３１０により、空調用冷媒系統１００の蒸発温度を任意に設定した目標値に収束させるため、制御指令３１１の一部である熱源側熱交換器１３ａの熱交換容量を変化させることで制御する。なお、制御指令３１１は、熱源ユニット１０から得られた計測情報３１２を基にして決定する。
【００７５】
ここでは、熱源ユニット制御手段３１０、給湯ユニット制御手段３４０は、たとえば互いに独立して制御を行なう場合を例に説明する。全暖房運転モード時、または、暖房主体運転モード時において、給湯ユニット運転中、かつ、暖房負荷が小さく、熱源ユニット１００の入力が支配的な構成の場合（たとえば、空冷式の熱源機の場合）、凝縮温度の目標値を高い状態のまま維持することは、圧縮機１１の入力を増加させることとなり、高効率ではない運転を実行することになってしまう。
【００７６】
この問題に対し、空調給湯複合システムＡでは、空調用冷媒系統１００において空調用冷媒系統１００側の目標凝縮温度を調整することにより（図２（ｂ）参照）、システム入力（圧縮機１１の入力と給湯ユニット３００側の圧縮機の入力の合算値）を低減させることができる。空調用冷媒系統１００側における目標凝縮温度の調整は、たとえば熱源ユニット１０（詳しくは圧縮機１１）の駆動周波数を変化させて行なうことができる。
【００７７】
目標凝縮温度を変化させる方法としては、空調給湯複合システムＡにかかる温度負荷状況によって様々な負荷パターンが想定される。そのため、図５に示すように、ある一定間隔の時間ごとにおいて、空調用冷媒系統１００の入力と給湯用冷媒系統２００の入力を演算後、合算したもの（すなわちシステム入力）に対し、空調用冷媒系統１００の凝縮温度を任意に設定した凝縮温度変化量分だけ増減させた場合におけるシステム入力の演算値を比較させる。そして、システム入力が低下するのであれば、凝縮温度変化分だけ目標凝縮温度を増減させるようにし、システム入力の予測を元にしたフィードフォワード制御を行なうようにしてやればよい。
【００７８】
図４は、空調用冷媒系統１００側及び給湯用冷媒系統２００側の冷媒状態の推移を表すｐ−ｈ線図である。図４に基づいて、本思想を基に、制御手段３００が行なう制御の概念について説明する。
【００７９】
図４において、給湯ユニット４０の給湯能力をＱｃ＿ｂ、給湯ユニット４０の蒸発能力をＱｅ＿ｂ、給湯ユニットの入力をＷｂとすると、Ｑｃ＿ｂ＝Ｑｅ＿ｂ＋Ｗｂという関係が成り立つ。システム全入力をＷａｌｌ、冷媒系統１００の入力をＷａとすると、Ｗｂの入力はインバーターロスと油ロスを除いた場合、給湯ユニットの給湯能力Ｑｃ＿ｂに給湯ユニット４０の蒸発能力Ｑｅ＿ｂの差に等しいことから、Ｗａｌｌ＝Ｗａ＋Ｗｂ＝Ｗａ＋（Ｑｃ＿ｂ−Ｑｅ＿ｂ）という関係が成り立つ。
【００８０】
ここで、システム入力Ｗａｌｌを低減させるには、給湯能力を低減させない場合（Ｑｃ＿ｂ＝一定の場合）、Ｗａｌｌの変化前後の差が０を下回るようになれば、システムとしては給湯能力一定でかつシステム入力が低減することになる。そうすれば、システムＣＯＰを低減することが可能である。
【００８１】
Ｗａｌｌの変化前後を算出するために必要なパラメータとしては、Ｗａ、Ｑｃ＿ｂ、Ｑｅ＿ｂ等であるが、たとえばＱｃ＿ｂ一定に保つ場合であれば、ＷａとＱｅ＿ｂの変化前後の情報があれば計算可能である。
【００８２】
Ｑｅ＿ｂは、冷媒系統１００からの排熱を冷媒−冷媒熱交換器４１でそのまま授受するため、空調用冷媒系統１００の凝縮能力から算出される。凝縮能力は、冷媒−冷媒熱交換器４１に流入する冷媒循環量Ｇｒと冷媒−冷媒熱交換器４１前後のエンタルピ差があれば、算出可能である。
【００８３】
冷媒循環量Ｇｒは、空調用冷媒系統１００の凝縮温度、蒸発温度、圧縮機吐出温度または圧縮機吸入温度、膨張弁４５の開度情報があれば算出できる。エンタルピ差は冷媒−冷媒熱交換器４１の圧力、ガス管温度、液管温度があれば算出できる。
【００８４】
空調用冷媒系統１００及び給湯用冷媒系統２００に使用可能な冷媒について説明する。空調用冷媒系統１００及び給湯用冷媒系統２００で冷凍サイクルに使用できる冷媒には、非共沸混合冷媒や擬似共沸混合冷媒、単一冷媒等がある。非共沸混合冷媒には、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒であるＲ４０７Ｃ（Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ）等がある。この非共沸混合冷媒は、沸点が異なる冷媒の混合物であるので、液相冷媒と気相冷媒との組成比率が異なるという特性を有している。擬似共沸混合冷媒には、ＨＦＣ冷媒であるＲ４１０Ａ（Ｒ３２／Ｒ１２５）やＲ４０４Ａ（Ｒ１２５／Ｒ１４３ａ／Ｒ１３４ａ）等がある。この擬似共沸混合冷媒は、非共沸混合冷媒と同様の特性の他、Ｒ２２の約１．６倍の動作圧力という特性を有している。
【００８５】
また、単一冷媒には、ＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）冷媒であるＲ２２やＨＦＣ冷媒であるＲ１３４ａ等がある。この単一冷媒は、混合物ではないので、取り扱いが容易であるという特性を有している。そのほか、自然冷媒である二酸化炭素やプロパン、イソブタン、アンモニア等を使用することもできる。なお、Ｒ２２はクロロジフルオロメタン、Ｒ３２はジフルオロメタン、Ｒ１２５はペンタフルオロメタンを、Ｒ１３４ａは１，１，１，２−テトラフルオロメタンを、Ｒ１４３ａは１，１，１−トリフルオロエタンをそれぞれ示している。したがって、空調用冷媒系統１００及び給湯用冷媒系統の用途や目的に応じた冷媒を使用するとよい。
【００８６】
なお、空調用冷媒系統１００と給湯用冷媒系統２００とは、上述したように、それぞれ独立した冷媒回路構成になっているため、各冷媒回路を循環させる冷媒を同じ種類のものとしてもよいし、別の種類のものとしてもよい。また、給湯用冷媒として臨界温度の低い冷媒を用いた場合、高温の給湯を行なう際に水熱交換器４３における放熱過程での給湯用冷媒が超臨界状態となることが想定される。しかしながら、一般に放熱過程の冷媒が超臨界状態にある場合、放熱器圧力や放熱器出口温度の変化によるＣＯＰの変動が大きく、高いＣＯＰを得る運転を行なうためには、より高度な制御が要求される。一方、一般に、臨界温度の低い冷媒は、同一温度に対する飽和圧力が高く、その分、配管や圧縮機の肉厚を大きくする必要があるので、コスト増の要因ともなる。
【００８７】
さらに、レジオネラ菌等の繁殖を抑えるための図示省略の貯湯タンク内に蓄えられる水の推奨温度が６２℃以上であることを鑑みると、給湯の目標温度が最低でも６２℃以上となることが多いと想定される。以上のことを踏まえ、給湯用冷媒には、最低でも６２℃以上の臨界温度を持つ冷媒を採用している。このような冷媒を給湯用冷媒系統２００の給湯用冷媒として採用すれば、より低コストで、より安定的に、高いＣＯＰを得ることができるからである。
【００８８】
また、空調用冷媒系統１００において余剰冷媒を受液器（アキュムレーター１５）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ようにすれば、アキュムレーター１５を取り除いてもよい。さらに、図１では、負荷側ユニット３０が２台以上接続されている場合を例に示しているが、接続台数を特に限定するものではなく、たとえば負荷側ユニット３０が１台以上接続されていればよい。そして、負荷側ユニット３０を複数台設置する場合、各負荷側ユニット３０の容量は、全部を同一としてもよく、大から小まで異なるようにしてもよい。
【００８９】
以上のように、この実施の形態に係る空調給湯複合システムＡでは、冷房サイクル時における冷暖同時運転時（冷房主体運転モード時）において、負荷側ユニット３０が全数冷房運転を行ない、かつ、給湯負荷が所定の基準値より少ない状態の場合、空調用冷媒系統１００の入力を低減してシステムＣＯＰを向上させることを可能としている。
【符号の説明】
【００９０】
１  高圧主管、２  低圧主管、３ａ  液枝管、３ｂ  液枝管、３ｃ  液枝管、４ａ  ガス枝管、４ｂ  ガス枝管、４ｃ  ガス枝管、５  ガス管、６  ガス管、７  液管、８  液管、１０  熱源ユニット、１１  圧縮機、１２  四方弁、１３ａ  熱源側熱交換器、１３ｂ  送風機、１４ａ  逆止弁、１４ｂ  逆止弁、１４ｃ  逆止弁、１４ｄ  逆止弁、１５  アキュムレーター、２０  冷暖分岐ユニット、２１  気液分離器、２２  絞り装置、２３  バイパス用絞り装置、２４ａ  電磁弁、２４ｂ  電磁弁、２４ｃ  電磁弁、３０  負荷側ユニット、３０ａ  負荷側ユニット、３０ｂ  負荷側ユニット、３１  負荷側熱交換器、３１ａ  負荷側熱交換器、３１ｂ  負荷側熱交換器、３２  負荷側絞り装置、３２ａ  負荷側絞り装置、３２ｂ  負荷側絞り装置、４０  給湯ユニット、４１  冷媒−冷媒熱交換器、４２  給湯ユニット側圧縮機、４３  水熱交換器、４４  給湯用冷媒系統側絞り装置、４５  空調用冷媒系統側絞り装置、４６  水回路、１００  空調用冷媒系統、１３０  第１接続配管、１３１  第２接続配管、２００  給湯用冷媒系統、３００  制御手段、３１０  熱源ユニット制御手段、３１１  制御指令、３１２  計測情報、３２０  冷暖分岐ユニット制御手段、３３０  負荷側ユニット制御手段、３３０ａ  負荷側ユニット制御手段、３３０ｂ  負荷側ユニット制御手段、３４０  給湯ユニット制御手段、３５０  通信手段、Ａ  空調給湯複合システム。
【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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