(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調用冷媒回路と、給湯用冷媒回路と、前記空調用冷媒回路を循環する空調用冷媒と前記給湯用冷媒回路を循環する給湯用冷媒との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、前記中間熱交換器、空調用膨張弁、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回路に、大気と前記空調用冷媒との間で熱交換をするための空調用熱源側熱交換器と、前記空調用熱源側熱交換器に大気を送風する空調用室外ファンとを備えて成る空調用熱源側熱交換器ユニットを、前記空調用流路切替弁と前記空調用膨張弁との間で前記中間熱交換器と直列または並列に接続して構成され、
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回路に、大気と前記給湯用冷媒との間で熱交換をするための給湯用熱源側熱交換器と、前記給湯用熱源側熱交換器に大気を送風する給湯用室外ファンとを備えて成る給湯用熱源側熱交換器ユニットを、前記給湯用圧縮機と前記給湯用膨張弁との間で前記中間熱交換器と直列または並列に接続して構成され、
前記空調用熱源側熱交換器ユニットは、前記空調用冷媒の流量を制御するために前記空調用熱源側熱交換器の出入口にそれぞれ設けられた第１空調用冷媒流量制御弁および第２空調用冷媒流量制御弁と、を備え、
前記給湯用熱源側熱交換器ユニットは、前記給湯用冷媒の流量を制御するために前記給湯用熱源側熱交換器の出入口にそれぞれ設けられた第１給湯用冷媒流量制御弁および第２給湯用冷媒流量制御弁と、を備え、
前記制御装置は、前記空調用冷媒回路が冷房運転において必要とする放熱量および前記給湯用冷媒回路が給湯運転において必要とする吸熱量を演算すると共に、前記吸熱量より前記放熱量の方が大きい第１負荷状態の場合には、前記放熱量と前記吸熱量との差に相当する差分熱量を前記空調用熱源側熱交換器ユニットから大気に放熱するよう前記空調用熱源側熱交換器ユニットの前記空調用室外ファンの回転数を制御し、前記放熱量より前記吸熱量の方が大きい第２負荷状態の場合には、前記差分熱量を前記給湯用熱源側熱交換器ユニットにて大気から吸熱するよう前記給湯用熱源側熱交換器ユニットの前記給湯用室外ファンの回転数を制御し、前記放熱量と前記吸熱量とが等しいとみなせる範囲内にある第３負荷状態の場合には、前記空調用熱源側熱交換器ユニットおよび前記給湯用熱源側熱交換器ユニットによる大気との熱交換を中止して、前記中間熱交換器を介した前記空調用冷媒回路と前記給湯用冷媒回路との間の熱交換による運転を行うよう制御することを特徴とする空調給湯システム。
【請求項２】
請求項１の記載において、
前記制御装置は、
前記第１負荷状態において、前記給湯運転において要求される所定条件を満たすように前記給湯用膨張弁の弁開度を制御した後に、前記冷房運転において要求される所定条件を満たすように前記空調用室外ファンの回転数および前記空調用膨張弁の弁開度を制御すると共に、前記空調用室外ファンの回転数を制御しても、前記空調用熱源側熱交換器ユニットの熱交換量と前記差分熱量との間の差が予め定めた範囲外にある場合には、その差を補うように前記第１空調用冷媒流量制御弁および前記第２空調用冷媒流量制御弁の少なくとも一方の弁開度を調整するよう制御し、
前記第２負荷状態において、前記冷房運転において要求される所定条件を満たすように前記空調用膨張弁の弁開度を制御した後に、前記給湯運転において要求される所定条件を満たすように前記給湯用室外ファンの回転数および前記給湯用膨張弁の弁開度を制御すると共に、前記給湯用室外ファンの回転数を制御しても、前記給湯用熱源側熱交換器ユニットの熱交換量と前記差分熱量との間の差が予め定めた範囲外にある場合には、その差を補うように前記第１給湯用冷媒流量制御弁および前記第２給湯用冷媒流量制御弁の少なくとも一方の弁開度を調整するよう制御することを特徴とする空調給湯システム。
【請求項３】
請求項２の記載において、
前記制御装置は、演算された前記放熱量および前記吸熱量と、外気温度とに基づいて、前記冷房運転における目標凝縮温度と、前記給湯運転における目標蒸発温度とを演算し、前記目標凝縮温度を前記冷房運転において要求される前記所定条件に設定し、前記目標蒸発温度を前記給湯運転において要求される前記所定条件に設定することを特徴とする空調給湯システム。
【請求項４】
請求項１または２の記載において、
前記制御装置は、前記空調用冷媒回路では、前記空調用熱源側熱交換器および前記中間熱交換器を蒸発器として用いた暖房運転を行い、前記給湯用冷媒回路では、前記給湯用熱源側熱交換器を蒸発器として用いた給湯運転を行う強暖房運転モードを備え、
前記強暖房運転モードにおいて、前記制御装置は、第１空調用冷媒流量制御弁および第２空調用冷媒流量制御弁を開けて、前記空調用冷媒を前記空調用熱源側熱交換器と前記中間熱交換器の両方に流し、かつ、第１給湯用冷媒流量制御弁および第２給湯用冷媒流量制御弁を開けて、前記給湯用冷媒を前記中間熱交換器に流すことなく前記給湯用熱源側熱交換器に流すように制御することを特徴とする空調給湯システム。
【請求項５】
請求項１または２の記載において、
前記給湯用利用側熱交換器の入口と前記給湯用利用側の熱搬送媒体の給水口とを配管で接続し、前記給湯用利用側熱交換器の出口と前記給湯用利用側の熱搬送媒体の給湯口とを配管で接続して、前記給湯用利用側の熱搬送媒体が流れる流路を形成し、その流路の前記給湯用利用側熱交換器と前記給湯口の間の位置に前記給湯用利用側の熱搬送媒体を蓄える貯湯タンクを設けて構成された給湯流路を備え、
前記制御装置は、前記空調用冷媒回路では、前記中間熱交換器を凝縮器として用いた冷房運転を行い、前記給湯用冷媒回路では、前記給湯用熱源側熱交換器および前記中間熱交換器を蒸発器として用いた給湯運転を行う瞬間沸き上げ運転モードを備え、前記瞬間沸き上げ運転モードにおいて、前記制御装置は、前記第１空調用冷媒流量制御弁および前記第２空調用冷媒流量制御弁を閉じると共に、前記給湯用圧縮機の回転数を所定の回転数に制御し、前記空調用冷媒回路の放熱量と前記給湯用冷媒回路の吸熱量との差に相当する差分熱量を大気から吸熱するように前記給湯用室外ファンを制御することを特徴とする空調給湯システム。
【請求項６】
請求項１または２の記載において、
前記制御装置は、前記空調用冷媒回路では、前記空調用熱源側熱交換器および前記中間熱交換器を凝縮器として用いた冷房運転を行い、前記給湯用冷媒回路では、前記中間熱交換器を蒸発器として用いた給湯運転を行う急冷却運転モードを備え、
前記急冷却運転モードにおいて、前記制御装置は、前記第１給湯用冷媒流量制御弁および前記第２給湯用冷媒流量制御弁を閉じると共に、前記空調用圧縮機の回転数を所定の回転数に制御し、前記空調用冷媒回路の放熱量と前記給湯用冷媒回路の吸熱量との差を大気に放熱するように前記空調用室外ファンを制御することを特徴とする空調給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調給湯システムに係り、特に、冷房と暖房とを切替えて行う空調用冷媒回路と給湯を行う給湯用冷媒回路とを中間熱交換器を介して互いに熱交換可能に接続して、空調サイクルと給湯サイクルの二元冷凍サイクルが形成される空調給湯システムに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の空調給湯システムとして、例えば特許文献１に示すものがある。この特許文献１には、高温出力を行う高温サイクルと、中温出力または低温出力を行う中温サイクルとを備え、高温サイクルの蒸発器と中温サイクルの凝縮器とが熱交換可能に構成されたシステムが開示されている。この特許文献１の技術によれば、中温サイクルの排熱を高温サイクルで有効に利用できるため、経済的な運転が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３２６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、中温サイクル（空調サイクル）の排熱を高温サイクル（給湯サイクル）の熱源として利用できるのは、中温サイクルの排熱量が高温サイクルの吸熱量より多いときのみである。つまり、空調サイクルの空調負荷が高い場合にしか空調サイクルの排熱を利用した給湯サイクルの運転を行うことができないのである。例えば、断熱性能の高い空間や、居住者が少ないなどで内部発熱の少ない空間を空調する場合や、夜間で外気温度が低下している条件下で空調を行う場合には、空調負荷は低くなることが想定され、環境条件次第では、給湯負荷が空調負荷を上回る可能性があるが、このような場合に、特許文献１に記載の技術では、中温サイクルからの排熱のみでは高温サイクルの要求能力に応じた運転を行うことができないといった課題が残されている。【０００５】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、空調負荷が給湯負荷より小さい場合であっても、空調サイクルからの排熱を利用しながら給湯サイクルの要求能力に応じた運転を行うことができる空調給湯システムを提供することにある。また、空調サイクルの放熱量と給湯サイクルの吸熱量との間で差が生じた場合であっても、その差分の熱量だけを大気と熱交換することにより、システム全体の効率を向上させることができる空調給湯システムを提供することも本発明の別の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、空調用冷媒回路と、給湯用冷媒回路と、前記空調用冷媒回路を循環する空調用冷媒と前記給湯用冷媒回路を循環する給湯用冷媒との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、前記中間熱交換器、空調用膨張弁、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回路に、大気と前記空調用冷媒との間で熱交換をするための空調用熱源側熱交換器と、前記空調用熱源側熱交換器に大気を送風する空調用室外ファンとを備えて成る空調用熱源側熱交換器ユニットを、前記空調用流路切替弁と前記空調用膨張弁との間で前記中間熱交換器と直列または並列に接続して構成され、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回路に、大気と前記給湯用冷媒との間で熱交換をするための給湯用熱源側熱交換器と、前記給湯用熱源側熱交換器に大気を送風する給湯用室外ファンとを備えて成る給湯用熱源側熱交換器ユニットを、前記給湯用圧縮機と前記給湯用膨張弁との間で前記中間熱交換器と直列または並列に接続して構成され、前記空調用熱源側熱交換器ユニットは、前記空調用冷媒の流量を制御するために前記空調用熱源側熱交換器の出入口にそれぞれ設けられた第１空調用冷媒流量制御弁および第２空調用冷媒流量制御弁と、を備え、前記給湯用熱源側熱交換器ユニットは、前記給湯用冷媒の流量を制御するために前記給湯用熱源側熱交換器の出入口にそれぞれ設けられた第１給湯用冷媒流量制御弁および第２給湯用冷媒流量制御弁と、を備え、前記制御装置は、前記空調用冷媒回路が冷房運転において必要とする放熱量および前記給湯用冷媒回路が給湯運転において必要とする吸熱量を演算すると共に、前記吸熱量より前記放熱量の方が大きい第１負荷状態の場合には、前記放熱量と前記吸熱量との差に相当する差分熱量を前記空調用熱源側熱交換器ユニットから大気に放熱するよう前記空調用熱源側熱交換器ユニットの前記空調用室外ファンの回転数を制御し、前記放熱量より前記吸熱量の方が大きい第２負荷状態の場合には、前記差分熱量を前記給湯用熱源側熱交換器ユニットにて大気から吸熱するよう前記給湯用熱源側熱交換器ユニットの前記給湯用室外ファンの回転数を制御し、前記放熱量と前記吸熱量とが等しいとみなせる範囲内にある第３負荷状態の場合には、前記空調用熱源側熱交換器ユニットおよび前記給湯用熱源側熱交換器ユニットによる大気との熱交換を中止して、前記中間熱交換器を介した前記空調用冷媒回路と前記給湯用冷媒回路との間の熱交換による運転を行うよう制御することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明によれば、空調用冷媒回路と給湯用冷媒回路とを中間熱交換器を介して熱交換可能に接続すると共に、空調用冷媒回路に空調用熱源側熱交換器を設け、給湯用冷媒回路に給湯用熱源側熱交換器を設けた構成となっているため、第１負荷状態と第２負荷状態の両方の負荷状態において、空調サイクルからの排熱を利用しながら給湯サイクルの要求能力に応じた運転を行うことができる。しかも、本発明では、制御装置が空調側の放熱量と給湯側の吸熱量とを演算し、その差に相当する差分熱量を大気と熱交換するように空調用熱源側熱交換器ユニットおよび給湯用熱源側熱交換器ユニットの動作を制御しているため、空調給湯システム全体の効率を向上することができる。
また、前記制御装置は、前記第１負荷状態の場合には前記空調用室外ファンの回転数を制御し、前記第２負荷状態の場合には前記給湯用室外ファンの回転数を制御することにより、熱交換量の調整が簡単となる。
また、前記制御装置は、前記放熱量と前記吸熱量とが等しいとみなせる範囲内にある第３負荷状態の場合には、前記空調用熱源側熱交換器ユニットおよび前記給湯用熱源側熱交換器ユニットによる大気との熱交換を中止して、前記中間熱交換器を介した前記空調用冷媒回路と前記給湯用冷媒回路との間の熱交換による運転を行うよう制御することにより、中間熱交換器のみを用いて運転ができるので、空調用室外ファンおよび給湯用室外ファンを回転させなくて済む。よって、消費電力の低減が見込める。
また、前記空調用熱源側熱交換器ユニットは、前記空調用冷媒の流量を制御するために前記空調用熱源側熱交換器の出入口にそれぞれ設けられた第１空調用冷媒流量制御弁および第２空調用冷媒流量制御弁と、を備え、前記給湯用熱源側熱交換器ユニットは、前記給湯用冷媒の流量を制御するために前記給湯用熱源側熱交換器の出入口にそれぞれ設けられた第１給湯用冷媒流量制御弁および第２給湯用冷媒流量制御弁と、を備えているので、システム全体の制御が簡単となる。
【０００８】
ここで、本発明において、「空調用熱源側熱交換器ユニットを制御すること」には、空調用室外ファンの回転数を制御すること、第１空調用冷媒流量制御弁および第２空調用冷媒流量制御弁の弁開度を制御すること、空調用熱源側熱交換器のパス数を切替えること、これらを組み合わせて制御すること、その他の空調用熱源側熱交換器の熱交換量を調整するための制御全てが含まれている。また、同様に、「給湯用熱源側熱交換器ユニットを制御すること」には、給湯用室外ファンの回転数を制御すること、第１給湯用冷媒流量制御弁および第２給湯用冷媒流量制御弁の弁開度を制御すること、給湯用熱源側熱交換器のパス数を切替えること、これらを組み合わせて制御すること、その他の給湯用熱源側熱交換器の熱交換量を調整するための制御全てが含まれている。【００１１】
また、上記構成において、前記制御装置は、前記第１負荷状態において、前記空調用室外ファンの回転数を制御しても、前記空調用熱源側熱交換器ユニットの熱交換量と前記差分熱量との間の差が予め定めた範囲外にある場合には、その差を補うように前記第１空調用冷媒流量制御弁および前記第２空調用冷媒流量制御弁の少なくとも一方の弁開度を調整するよう制御し、前記第２負荷状態において、前記給湯用室外ファンの回転数を制御しても、前記給湯用熱源側熱交換器ユニットの熱交換量と前記差分熱量との間の差が予め定めた範囲外にある場合には、その差を補うように前記第１給湯用冷媒流量制御弁および前記第２給湯用冷媒流量制御弁の少なくとも一方の弁開度を調整するよう制御する構成とするのが好ましい。【００１２】
この構成によれば、第１負荷状態において、空調用室外ファンの回転数を制御するだけでは、空調用冷媒を中間熱交換器と空調用熱源側熱交換器ユニットに所望の流量に分配して流すことができないような場合であっても、第１空調用冷媒流量制御弁および第２空調用冷媒流量制御弁の少なくとも一方の弁開度を調整する（絞る）ことにより、空調量冷媒が中間熱交換器に流れやすくなるため、所望の流量に分配することができる。よって、空調排熱を無駄なく給湯サイクルに利用できる。また同様に、この構成によれば、第２負荷状態において、第１給湯用冷媒流量制御弁および第２給湯用冷媒流量制御弁の少なくとも一方の弁開度を調整する（絞る）ことにより、給湯用冷媒を中間熱交換器と給湯用熱源側熱交換器ユニットに所望の流量に分配して流すことができる。【００１３】
また、上記構成において、前記制御装置は、前記第１負荷状態の場合には、前記給湯運転において要求される所定条件を満たすように前記給湯用膨張弁の弁開度を制御した後に、前記冷房運転において要求される所定条件を満たすように前記空調用室外ファンの回転数および前記空調用膨張弁の弁開度を制御し、前記第２負荷状態の場合には、前記冷房運転において要求される所定条件を満たすように前記空調用膨張弁の弁開度を制御した後に、前記給湯運転において要求される所定条件を満たすように前記給湯用室外ファンの回転数および前記給湯用膨張弁の弁開度を制御する構成とするのが好ましい。この構成によれば、空調サイクルの放熱量と給湯サイクルの吸熱量のうち熱量の小さい方のサイクルを先に制御し、その後、熱量の大きい方のサイクルを制御するようにしているので、熱量のバランスを調整し易いといった利点がある。
【００１４】
また、上記構成において、前記制御装置は、演算された前記放熱量および前記吸熱量と、外気温度とに基づいて、前記冷房運転における目標凝縮温度と、前記給湯運転における目標蒸発温度とを演算し、前記目標凝縮温度を前記冷房運転において要求される前記所定条件に設定し、前記目標蒸発温度を前記給湯運転において要求される前記所定条件に設定する構成とするのが好ましい。【００１６】
また、上記構成において、前記空調用熱源側熱交換器は前記空調用冷媒が流れる複数のパスで構成され、前記給湯用熱源側熱交換器は前記給湯用冷媒が流れる複数のパスで構成され、前記制御装置は、前記第１負荷状態の場合には前記空調用熱源側熱交換器のパス数を切替える制御を行い、前記第２負荷状態の場合には前記給湯用熱源側熱交換器のパス数を切替える制御を行う構成とするのが好ましい。この構成によれば、伝熱面積を小さくして効率良くサイクルを運転することができるうえ、熱交換器に流す冷媒流量を少なくすることができるため冷媒不足を防ぐことができる。【００１７】
また、上記構成において、前記空調用冷媒回路は、前記空調用熱源側熱交換器から前記空調用圧縮機の吸込側へと前記空調用冷媒を戻すための空調用冷媒戻り配管と、前記空調用冷媒戻り配管に設けられた空調用仕切弁とを備え、前記給湯用冷媒回路は、前記給湯用熱源側熱交換器から前記給湯用圧縮機の吸込側へと前記給湯用冷媒が戻るための給湯用冷媒戻り配管と、前記給湯用冷媒戻り配管に設けられた給湯用仕切弁とを備えた構成とするのが好ましい。この構成によれば、冷媒を圧縮機の吸込側へ戻すことができるので、冷媒不足を防止することができる。【００１８】
また、上記構成において、前記制御装置は、前記空調用冷媒回路では、前記空調用熱源側熱交換器および前記中間熱交換器を蒸発器として用いた暖房運転を行い、前記給湯用冷媒回路では、前記給湯用熱源側熱交換器を蒸発器として用いた給湯運転を行う強暖房運転モードを備え、前記強暖房運転モードにおいて、前記制御装置は、第１空調用冷媒流量制御弁および第２空調用冷媒流量制御弁を開けて、前記空調用冷媒を前記空調用熱源側熱交換器と前記中間熱交換器の両方に流し、かつ、第１給湯用冷媒流量制御弁および第２給湯用冷媒流量制御弁を開けて、前記給湯用冷媒を前記中間熱交換器に流すことなく前記給湯用熱源側熱交換器に流すように制御する構成とするのが好ましい。【００１９】
また、上記構成において、前記給湯用利用側熱交換器の入口と前記給湯用利用側の熱搬送媒体の給水口とを配管で接続し、前記給湯用利用側熱交換器の出口と前記給湯用利用側の熱搬送媒体の給湯口とを配管で接続して、前記給湯用利用側の熱搬送媒体が流れる流路を形成し、その流路の前記給湯用利用側熱交換器と前記給湯口の間の位置に前記給湯用利用側の熱搬送媒体を蓄える貯湯タンクを設けて構成された給湯流路を備え、前記制御装置は、前記空調用冷媒回路では、前記中間熱交換器を凝縮器として用いた冷房運転を行い、前記給湯用冷媒回路では、前記給湯用熱源側熱交換器および前記中間熱交換器を蒸発器として用いた給湯運転を行う瞬間沸き上げ運転モードを備え、前記瞬間沸き上げ運転モードにおいて、前記制御装置は、前記第１空調用冷媒流量制御弁および前記第２空調用冷媒流量制御弁を閉じると共に、前記給湯用圧縮機の回転数を所定の回転数に制御し、前記空調用冷媒回路の放熱量と前記給湯用冷媒回路の吸熱量との差に相当する差分熱量を大気から吸熱するように前記給湯用室外ファンを制御する構成とするのが好ましい。【００２０】
また、上記構成において、前記制御装置は、前記空調用冷媒回路では、前記空調用熱源側熱交換器および前記中間熱交換器を凝縮器として用いた冷房運転を行い、前記給湯用冷媒回路では、前記中間熱交換器を蒸発器として用いた給湯運転を行う急冷却運転モードを備え、前記急冷却運転モードにおいて、前記制御装置は、前記第１給湯用冷媒流量制御弁および前記第２給湯用冷媒流量制御弁を閉じると共に、前記空調用圧縮機の回転数を所定の回転数に制御し、前記空調用冷媒回路の放熱量と前記給湯用冷媒回路の吸熱量との差を大気に放熱するように前記空調用室外ファンを制御する構成とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、空調負荷が給湯負荷より大きい場合だけでなく、空調負荷が給湯負荷より小さい場合であっても、空調サイクルからの排熱を利用しながら給湯サイクルの要求能力に応じた運転を行うことができる。しかも、本発明によれば、空調サイクルの放熱量と給湯サイクルの吸熱量との間で差が生じた場合であっても、その差分の熱量だけを大気と熱交換できるので、システム全体の効率が向上する。また、本発明は、様々な運転モードを備えているため、空調サイクルの放熱量と給湯サイクルの吸熱量とのバランスを図りながら、様々な運転要求に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】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２】図１に示す空調給湯システムの運転モードを示す図である。
【図３】図１に示す空調給湯システムの運転モードを示す図である。
【図４】図２に示す冷房・給湯単独運転モード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５】図２に示す暖房・給湯単独運転モード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】図２に示すスケジュール運転モードにおける制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】図２に示すスケジュール運転モードにおける制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】図２に示すスケジュール運転モードにおける制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】図２に示すスケジュール運転モードの制御１モード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１０】図２に示すスケジュール運転モードの制御２モード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１１】図２に示すスケジュール運転モードの制御３モード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１２】図３に示す強暖房運転モード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１３】図３に示す瞬間沸き上げ運転モードにおける制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】図３に示す瞬間沸き上げ運転モードにおける制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】図３に示す急冷却運転モードにおける制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図１６】図３に示す排熱風ゼロ運転モードにおける制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】図３に示す排熱風ゼロ運転モードにおける制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】図３に示す省エネ運転モードにおける制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】図３に示す省エネ運転モードにおける制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図２０】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。
【図２１】本発明の第３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。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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、図１に示すように、空調用圧縮機２１を駆動して冷房運転と暖房運転とを切り替えて運転を行う空調用冷媒回路５と、給湯用圧縮機４１を駆動して給湯運転を行う給湯用冷媒回路６と、空調用冷媒回路５と熱交換を行って、住宅６０の室内の空調を行う空調用冷温水循環回路８と、給湯用冷媒回路６と熱交換を行って給湯を行う給湯流路９と、運転の制御を行う制御装置１ａとを備え、空調用冷媒回路５と給湯用冷媒回路６とが中間熱交換器２３を介して熱的に接続されて空調サイクルと給湯サイクルの二元冷凍サイクルが形成されたシステムである。
【００２４】
この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１と、室内に配置される室内ユニット２とを備えたユニット構成となっており、ヒートポンプユニット１には、空調用冷媒回路５、給湯用冷媒回路６、空調用冷温水循環回路８、給湯流路９、および制御装置１ａが組み込まれている。また、室内ユニット２には、住宅６０の室内空気と熱交換を行う室内熱交換器６１が組み込まれている。
【００２５】
空調用冷媒回路５は、空調用冷媒が循環することにより冷凍サイクル（空調サイクル）が形成される回路であり、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、給湯用冷媒回路６を循環する給湯用冷媒と熱交換を行う中間熱交換器２３、空調用冷媒タンク２６、空調用冷媒を減圧する空調用膨張弁２７、空調用冷温水循環回路８と熱交換を行う空調用利用側熱交換器２８を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に、空調用室外ファン２５から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を接続した構成となっている。ここでは空調用冷温水循環回路８と熱交換するとしているが、この空調用冷温水循環回路８を介さず、直接住宅６０の室内空気と熱交換してもよい。
【００２６】
より詳細に説明すると、この空調用熱源側熱交換器２４は、空調用冷媒メイン回路５ａの四方弁２２と空調用膨張弁２７の間の位置に、中間熱交換器２３と並列になるようにして接続されており、空調用熱源側熱交換器２４の出入口には、それぞれ空調用冷媒の流量を制御する第１膨張弁（第１空調用冷媒流量制御弁）３５ｃおよび第２膨張弁（第２空調用冷媒流量制御弁）３５ｄが組み込まれている。ここで、空調用熱源側熱交換器２４、空調用室外ファン２５、第１膨張弁３５ｃ、および第２膨張弁３５ｄが、本発明の空調用熱源側熱交換器ユニットに相当する。なお、空調用冷媒回路５を循環する空調用冷媒には、Ｒ４１０ａ、Ｒ１３４ａ，ＨＦＯ１２３４ｙｆ，ＨＦＯ１２３４ｚｅ、ＣＯ２の中から使用条件に適した冷媒が用いられる。
【００２７】
次に、上記した空調用冷媒回路５に組み込まれる各機器の構造について、詳細に説明する。空調用圧縮機２１は、容量制御が可能な可変容量型の圧縮機である。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。
【００２８】
空調用利用側熱交換器２８は、図示しないが、空調用冷媒が流れる空調用冷媒伝熱管と水（空調用利用側の熱搬送媒体）が流れる空調用冷温水伝熱管とが熱的に接触するように構成されている。空調用冷媒タンク２６は、空調用冷媒回路５の流路の切替えによって変化する空調用冷媒の量を制御するバッファとしての機能を備えたものである。空調用膨張弁２７は、弁の開度を調整することにより、空調用冷媒の圧力を所定の圧力まで減圧することができる。
【００２９】
空調用冷温水循環回路８は、空調用冷媒回路５と熱交換を行うための空調用利用側の熱搬送媒体として水が流れる回路であり、四方弁５３と空調用冷温水循環ポンプ５２と住宅６０に設置された室内熱交換器６１とを空調用冷温水配管５５ａで接続し、室内熱交換器６１と四方弁２２とを空調用冷温水配管５５ｂで接続し、四方弁５３と空調用利用側熱交換器２８とを空調用冷温水配管５５ｃで接続して、環状に形成された回路である。この空調用冷温水循環回路８内を流れる水（冷水または温水）は、室内熱交換器６１を介して住宅６０内の空気と熱交換して、住宅６０内を冷房または暖房する。ここで、空調用冷温水循環回路８内を流れる空調用利用側の熱搬送媒体として、水の代わりにエチレングリコールなどのブラインを用いても良い。ブラインを用いると寒冷地でも適用できることは言うまでもない。
【００３０】
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。
【００３１】
給湯用冷媒回路６は、給湯用冷媒が循環することにより冷凍サイクル（給湯サイクル）が形成される回路であり、給湯用冷媒を圧縮する給湯用圧縮機４１、給湯流路９と熱交換を行う給湯用利用側熱交換器４２、給湯用冷媒の量を制御するバッファとしての機能を備えた給湯用冷媒タンク４６、給湯用冷媒を減圧する給湯用膨張弁４３、空調用冷媒回路５を循環する空調用冷媒と熱交換を行う中間熱交換器２３を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に、給湯用室外ファン４５から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を接続した構成となっている。
【００３２】
より詳細に説明すると、この給湯用熱源側熱交換器４４は、給湯用冷媒メイン回路６ａの給湯用圧縮機４１と給湯用膨張弁４３の間の位置に、中間熱交換器２３と並列になるようにして接続されており、給湯用熱源側熱交換器４４の出入口には、それぞれ給湯用冷媒の流量を制御する第３膨張弁（第１給湯用冷媒流量制御弁）４９ａおよび第４膨張弁（第２給湯用冷媒流量制御弁）４９ｃが組み込まれている。ここで、給湯用熱源側熱交換器４４、給湯用室外ファン４５、第３膨張弁４９ａ、および第４膨張弁４９ｃが、本発明の給湯用熱源側熱交換器ユニットに相当する。なお、給湯用冷媒回路６を循環する給湯用冷媒には、Ｒ４１０ａ、Ｒ１３４ａ，ＨＦＯ１２３４ｙｆ，ＨＦＯ１２３４ｚｅ、ＣＯ２の中から使用条件に適した冷媒が用いられる。
【００３３】
次に、上記した給湯用冷媒回路６に組み込まれる各機器の構造について、詳細に説明する。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、図示しないが、給湯流路９に供給される水が流れる給湯用水伝熱管と、給湯用冷媒が流れる給湯用冷媒伝熱管とが熱的に接触するように構成されている。給湯用膨張弁４３は、弁の開度を調整することにより、給湯用冷媒の圧力を所定の圧力まで減圧することができる。
【００３４】
ここで、本実施形態では、中間熱交換器２３としてプレート式熱交換器が用いられている。また、空調用冷媒回路５の中間熱交換器２３の出入口には、それぞれ二方弁３５ａ、３５ｂが設けられており、給湯用冷媒回路６の中間熱交換器２３の出入口には、それぞれ二方弁４９ｂ、４９ｄがそれぞれ設けられている。
【００３５】
給湯流路９は、給湯用利用側の熱搬送媒体としての水が流れる流路であり、給湯用利用側熱交換器４２の入口と給水口７８とを給湯用配管７２で接続し、給湯用利用側熱交換器４２の出口と給湯口７９とを給湯用配管７３で接続して形成された流路である。給湯用配管７３には、貯湯タンク７０が取り付けられており、給水口７８から供給された水は、給湯用利用側熱交換器４２にて熱交換されてお湯になった後、この貯湯タンク７０に蓄えられる。そして、貯湯タンク７０内に蓄えられた湯は、給湯口７９から給湯負荷側（浴槽、洗面所、台所など）へ供給される。また、貯湯タンク７０の底部には、ドレン配管７１ａとドレン弁７１ｂが設けられている。ドレン弁７１ｂは通常は閉じており、制御装置１ａからの指令を受けると、ドレン弁７１ｂが開き、貯湯タンク７０内に蓄えられている湯がドレン配管７１ａを通って外部に排出されるようになっている。なお、給湯流路９には、図示しないが、水の流量を検知する流量センサが組み込まれている。
【００３６】
この空調給湯システムには、複数の温度センサＴＨ１〜ＴＨ２０を備えている。具体的には、給湯流路９を流れる水の温度を測定するために、給湯用利用側熱交換器４２の入口に温度センサＴＨ２が、給水口７８に温度センサＴＨ１がそれぞれ設けられている。また、空調用冷温水循環回路８を流れる冷温水の温度を測定するために、空調用利用側熱交換器２８の暖房運転時における入口に温度センサＴＨ４が、空調用利用側熱交換器２８の暖房運転時における出口に温度センサＴＨ３が、室内熱交換器６１の出口に温度センサＴＨ５がそれぞれ設けられている。
【００３７】
また、給湯用冷媒回路６を流れる給湯用冷媒の温度を測定するために、給湯用圧縮機４１の吸込口４１ａに温度センサＴＨ６が、給湯用圧縮機４１の吐出口４１ｂに温度センサＴＨ７が、給湯用膨張弁４３の出口に温度センサＴＨ８が、給湯用熱源側熱交換器４４の出口に温度センサＴＨ９が、中間熱交換器２３の出口に温度センサＴＨ１０がそれぞれ設けられている。
【００３８】
また、空調用冷媒回路５を流れる空調用冷媒の温度を測定するために、空調用圧縮機２１の吸込口２１ａに温度センサＴＨ１１が、空調用圧縮機２１の吐出口２１ｂに温度センサＴＨ１２が、中間熱交換器２３の出入口に温度センサＴＨ１３および温度センサＴＨ１４が、空調用熱源側熱交換器２４の出入口に温度センサＴＨ１５および温度センサＴＨ１６が、空調用膨張弁４３の冷房運転時の出口に温度センサＴＨ１７が、空調用利用側熱交換器２８の冷房運転時の出口に温度センサＴＨ１８が、それぞれ設けられている。
【００３９】
また、空調給湯システムには、外気温度を測定するための温度センサＴＨ１９、住宅６０の室内温度を測定するための温度センサＴＨ２０，および貯湯タンク７０内に蓄えられた湯温を測定するための温度センサＴＨ２１も設けられている。
【００４０】
さらに、空調用圧縮機２１には回転数を検知するための回転数検知センサＲＡが設けられている。給湯用圧縮機４１にも同様に回転数検知センサＲＨが設けられている。また、空調用膨張弁２７には弁の開度を検知する弁開度検知センサＰＡが設けられ、給湯用膨張弁４３には弁の開度を検知する弁開度検知センサＰＨが設けられている。
【００４１】
制御装置１ａは、図示しないリモコンからの指令信号、温度センサＴＨ１〜ＴＨ２１、回転数検知センサＲＡ、ＲＨ、弁開度検知センサＰＡ、ＰＨからの検知信号などを入力し、これらの入力信号に基づいて、空調用圧縮機２１および給湯用圧縮機４１の駆動／停止、四方弁２２、５３の切り替え、空調用膨張弁２７および給湯用膨張弁４３の弁の開度の調整、膨張弁３５ｃ、３５ｄ、４９ａ、４９ｃの弁の開度の調整、空調用冷温水循環ポンプ５２の駆動／停止、二方弁３５ａ、３５ｂ、４９ａ、４９ｄ、５４ａ、５４ｂの開閉、その他の空調給湯システムの運転に必要な制御を行っている。
【００４２】
続いて、第１の実施の形態例に係る空調給湯システムにて行われる各種運転モードについて説明していくが、まず各種運転モードの概要について図２および図３を用いて説明する。第１の実施の形態例に係る空調給湯システムは、「冷房・給湯単独運転モード」、「暖房・給湯単独運転モード」、「スケジュール運転モード」、「強暖房運転モード」、「瞬間沸き上げ運転モード」、「急冷却運転モード」、「排熱風ゼロ運転モード」、「省エネ運転モード」の８つの運転モードを備えている。
【００４３】
「冷房・給湯単独運転モード」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単独で行う運転モードである。この運転モードは、図２に示すように、給湯サイクルにおいて、給湯用圧縮機４１が運転され、給湯用利用側熱交換器４２が凝縮器として使用され、給湯用熱源側熱交換器４４が蒸発器として使用され、中間熱交換器２３が不使用である。一方、空調サイクルでは、空調用圧縮機２１が運転され、空調用利用側熱交換器２８が蒸発器として使用され、空調用熱源側熱交換器２４が凝縮器として使用され、中間熱交換器２３は不使用である。
【００４４】
「暖房・給湯単独運転モード」は、空調用冷媒回路５による暖房運転と、給湯用冷媒回路６による給湯運転とをそれぞれ単独で行う運転モードである。この運転モードは、図２に示すように、給湯サイクルにおいて、給湯用圧縮機４１が運転され、給湯用利用側熱交換器４２が凝縮器として使用され、給湯用熱源側熱交換器４４が蒸発器として使用され、中間熱交換器２３が不使用である。一方、空調サイクルでは、空調用圧縮機２１が運転され、空調用利用側熱交換器２８が凝縮器として使用され、空調用熱源側熱交換器２４が蒸発器として使用され、中間熱交換器２３は不使用である。
【００４５】
「スケジュール運転モード」は、中間熱交換器２３を介して空調用冷媒回路５を流れる空調用冷媒と給湯用冷媒回路６を流れる給湯用冷媒とで熱交換を行いながら、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行う運転モードである。このスケジュール運転モードは、給湯用冷媒回路６が必要とする給湯吸熱量と空調用冷媒回路５が必要とする空調放熱量との大小によって、制御１〜制御３までの３つの運転モードが設定されている。
【００４６】
給湯吸熱量と空調放熱量との差が予め定めた範囲内にあることにより給湯吸熱量と空調放熱量とが等しいとみなすことができる場合、即ち、空調給湯システムの負荷が第３負荷状態にある場合に行われる運転モードが「制御１モード」である。制御１モードは、図２に示すように、給湯サイクルにおいて、給湯用圧縮機４１が運転され、給湯用利用側熱交換器４２が凝縮器として使用され、給湯用熱源側熱交換器４４が不使用であり、中間熱交換器２３が蒸発器として使用される。一方、空調サイクルでは、空調用圧縮機２１が運転され、空調用利用側熱交換器２８が蒸発器として使用され、空調用熱源側熱交換器２４が不使用であり、中間熱交換器２３が凝縮器として使用される。つまり、制御１モードでは、給湯吸熱量と空調放熱量とのバランスが取れているので、給湯用熱源側熱交換器４４および空調用熱源側熱交換器２４を使用せずに、中間熱交換器２３のみを用いた運転が行われる。
【００４７】
給湯吸熱量よりも空調放熱量の方が大きい場合、即ち、空調給湯システムの負荷が第１負荷状態にある場合に行われる運転モードが「制御２モード」である。制御２モードは、図２に示すように、給湯サイクルにおいて、給湯用圧縮機４１が運転され、給湯用利用側熱交換器４２が凝縮器として使用され、給湯用熱源側熱交換器４４が不使用であり、中間熱交換器２３が蒸発器として使用される。一方、空調サイクルでは、空調用圧縮機２１が運転され、空調用利用側熱交換器２８が蒸発器として使用され、空調用熱源側熱交換器２４が凝縮器として使用され、中間熱交換器２３が凝縮器として使用される。つまり、制御２モードでは、給湯吸熱量より空調放熱量の方が大きいので、空調サイクルの排熱を中間熱交換器２３を介して給湯サイクルに放熱するだけでは熱量のバランスが取れないため、空調放熱量と給湯吸熱量の差に相当する差分熱量（余剰分）を、空調用熱源側熱交換器２４から大気に放熱しながら冷房運転と給湯運転が行われている。
【００４８】
空調放熱量よりも給湯吸熱量の方が大きい場合、即ち、空調給湯システムの負荷が第２負荷状態にある場合に行われる運転モードが「制御３モード」である。制御３モードは、図２に示すように、給湯サイクルにおいて、給湯用圧縮機４１が運転され、給湯用利用側熱交換器４２が凝縮器として使用され、給湯用熱源側熱交換器４４が蒸発器として使用され、中間熱交換器２３が蒸発器として使用される。一方、空調サイクルでは、空調用圧縮機２１が運転され、空調用利用側熱交換器２８が蒸発器として使用され、空調用熱源側熱交換器２４が不使用であり、中間熱交換器２３が凝縮器として使用される。つまり、制御３モードでは、空調放熱量より給湯吸熱量の方が大きいので、空調サイクルの排熱を中間熱交換器２３を介して給湯サイクルに放熱するだけでは熱量のバランスが取れないため、空調放熱量と給湯吸熱量の差に相当する差分熱量（不足分）を、給湯用熱源側熱交換器４４を介して大気から吸熱しながら冷房運転と給湯運転が行われている。
【００４９】
「強暖房運転モード」は、中間熱交換器２３を補助的に用いた空調用冷媒回路５による暖房運転と、給湯用冷媒回路６による給湯運転とを行う運転モードである。この運転モードは、図３に示すように、給湯サイクルにおいて、給湯用圧縮機４１が運転され、給湯用利用側熱交換器４２が凝縮器として使用され、給湯用熱源側熱交換器４４が蒸発器として使用され、中間熱交換器２３は不使用である。一方、空調サイクルでは、空調用圧縮機２１が運転され、空調用利用側熱交換器２８が凝縮器として使用され、空調用熱源側熱交換器２４が蒸発器として使用され、中間熱交換器２３が補助的な蒸発器として使用される。この強暖房運転モードは、空調用熱源側熱交換器２４を蒸発器として用いるだけでなく、中間熱交換器２３のプレートの伝熱面を利用して少しでも中間熱交換器２３を蒸発器として利用することにより、空調サイクルの蒸発温度を高めることができるため、特に冬季で室内が十分に暖まらないような場合に適した運転モードである。
【００５０】
「瞬間沸き上げ運転モード」は、中間熱交換器２３を介して空調用冷媒回路５を流れる空調用冷媒と給湯用冷媒回路６を流れる給湯用冷媒とで熱交換を行いながら、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行う運転モードである。この運転モードは、図３に示すように、給湯サイクルにおいて、給湯用圧縮機４１が運転され、給湯用利用側熱交換器４２が凝縮器として使用され、給湯用熱源側熱交換器４４が蒸発器として使用され、中間熱交換器２３が蒸発器として使用される。一方、空調サイクルでは、空調用圧縮機２１が運転され、空調用利用側熱交換器２８が蒸発器として使用され、空調用熱源側熱交換器２４が不使用であり、中間熱交換器２３が凝縮器として使用される。この瞬間沸き上げ運転モードは、たくさんのお湯が一時的に必要となった場合など、給湯負荷が一時的に高まる場合に適した運転モードである。
【００５１】
「急冷却運転モード」は、中間熱交換器２３を介して空調用冷媒回路５を流れる空調用冷媒と給湯用冷媒回路６を流れる給湯用冷媒とで熱交換を行いながら、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行う運転モードである。この運転モードは、図３に示すように、給湯サイクルにおいて、給湯用圧縮機４１が運転され、給湯用利用側熱交換器４２が凝縮器として使用され、給湯用熱源側熱交換器４４が不使用であり、中間熱交換器２３が蒸発器として使用される。一方、空調サイクルでは、空調用圧縮機２１が所定の使用回転数（Ｍａｘ回転数）で運転され、空調用利用側熱交換器２８が蒸発器として使用され、空調用熱源側熱交換器２４が凝縮器として使用され、中間熱交換器２３が凝縮器として使用される。この急冷却運転モードは、夏季において瞬時に室内を冷却したい場合に適した運転モードである。
【００５２】
「排熱風ゼロ運転モード」は、中間熱交換器２３を介して空調用冷媒回路５を流れる空調用冷媒と給湯用冷媒回路６を流れる給湯用冷媒とで熱交換を行いながら、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行う運転モードである。この運転モードは、図３に示すように、給湯サイクルにおいて、給湯用圧縮機４１が運転され、給湯用利用側熱交換器４２が凝縮器として使用され、給湯用熱源側熱交換器４４が不使用であり、中間熱交換器２３が蒸発器として使用される。一方、空調サイクルでは、空調用圧縮機２１が運転（後に停止）され、空調用利用側熱交換器２８が蒸発器として使用され、空調用熱源側熱交換器２４が不使用であり、中間熱交換器２３が凝縮器として使用される。この排熱風ゼロ運転モードは、空調用熱源側熱交換器２４から熱風を出したくないような状況での運転に適した運転モードである。
【００５３】
「省エネ運転モード」は、中間熱交換器２３を介して空調用冷媒回路５を流れる空調用冷媒と給湯用冷媒回路６を流れる給湯用冷媒とで熱交換を行いながら、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行う運転モードである。この運転モードは、図３に示すように、給湯サイクルにおいて、給湯用圧縮機４１が運転され、給湯用利用側熱交換器４２が凝縮器として使用され、給湯用熱源側熱交換器４４が不使用であり、中間熱交換器２３が蒸発器として使用される。一方、空調サイクルでは、空調用圧縮機２１が運転（後に停止）され、空調用利用側熱交換器２８が蒸発器として使用され、空調用熱源側熱交換器２４が不使用であり、中間熱交換器２３が凝縮器として使用される。この省エネ運転モードは、とにかく電気代を抑えて給湯・冷房運転を行いたい場合に適した運転モードである。
【００５４】
続いて、上記した各運転モードの詳細について、図４〜図１９を参照しながら説明する。なお、図４、図５、図９〜図１２において、熱交換器に付された白色の太矢印は熱の流れを示しており、各回路５、６、８、９に付された矢印は、冷媒または流体が各回路を流れる向きを示している。また、白色の二方弁は開状態であることを示し、黒色の二方弁は閉状態であることを示している。また、膨張弁３５ｃ、３５ｄ、４９ａ、４９ｃは、白色の場合は開状態であり、黒色の場合は閉状態であることを示している。また、四方弁２２、５３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。また、空調用室外ファン２５および給湯用室外ファン４５は、白色の場合は運転中であることを示しており、黒色の場合は停止中であることを示している。また、点線で示されている熱交換器は、その運転モードにおいて使用されていない、即ち、冷媒が流れていないことを示している。
【００５５】
まず、「冷房・給湯単独運転モード」における冷媒と熱搬送媒体の流れについて、図４を参照しながら詳しく説明する。
【００５６】
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内を流れる高温高圧のガス冷媒は、空調用室外ファン２５から送られてくる大気へ放熱して凝縮し、液化する。この高圧の液冷媒は、空調用冷媒タンク２６を流れた後に所定の開度に調節された空調用膨張弁２７で減圧、膨張し、低温低圧の気液二相冷媒となり、空調用利用側熱交換器２８に流入する。空調用利用側熱交換器２８内を流れる気液二相冷媒は、空調用冷温水循環回路８内を流れる高温の冷水から吸熱して蒸発し、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って、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。
【００５７】
空調用冷温水循環回路８では、空調用利用側熱交換器２８を流れる空調用冷媒に放熱した冷水は、空調用冷温水循環ポンプ５２を駆動することにより、空調用冷温水配管５５ａを通って、室内熱交換器６１に流入する。室内熱交換器６１では、空調用冷温水循環回路８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の空気が冷却される。つまり、住宅６０の室内が冷房される。このとき、室内熱交換器６１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、空調用冷温水循環ポンプ５２により空調用冷温水配管５５ｂ、５５ｃを流れていき、再び空調用利用側熱交換器２８を流れる間に空調用冷媒回路５を流れる空調用冷媒と熱交換を行って、冷却される。
【００５８】
一方、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、給湯流路９内を流れる水へ放熱して凝縮し、液化する。そして、液化した高圧の冷媒は、給湯用冷媒タンク４６を流れ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を流れる間に、給湯用室外ファン４５から送られてくる大気から吸熱して蒸発し、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、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。
【００５９】
給湯流路９では、給水口７８に流入した水は、給湯用配管７２内を流れて給湯用利用側熱交換器４２へと導かれる。給湯用利用側熱交換器４２に流入した水は、給湯用利用側熱交換器４２にて、給湯用冷媒回路６を流れる給湯用冷媒から吸熱して、高温の湯に変化する。この湯は、給湯用配管７３内を流れて貯湯タンク７０にて蓄えられ、利用者の要求により、給湯口７９から給湯負荷側へと導かれていく。
【００６０】
この運転モードＮｏ．１では、二方弁３５ａ、３５ｂ、４９ｂ、４９ｄにより、中間熱交換器２３へ冷媒が流れる流路は閉鎖されており、空調用冷媒と給湯用冷媒との間での熱交換は行われない。
【００６１】
次に、「暖房・給湯単独運転モード」における冷媒と熱搬送媒体の流れについて、図５を参照しながら詳しく説明する。
【００６２】
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、空調用利用側熱交換器２８に流入する。空調用利用側熱交換器２８内を流れる高温高圧のガス冷媒は、空調用冷温水回路８内を流れる温水へ放熱して凝縮し、液化する。この高圧の液冷媒は、所定の開度に調節された空調用膨張弁２７で減圧、膨張し、低温低圧の気液二相冷媒となり、空調用冷媒タンク２６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内を流れる気液二相冷媒は、空調用室外ファン２５から送られてくる大気から吸熱して蒸発し、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って、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。
【００６３】
空調用冷温水循環回路８では、空調用利用側熱交換器２８を流れる空調用冷媒から吸熱して昇温された温水は、空調用冷温水循環ポンプ５２を駆動することにより、空調用冷温水配管５５ａを通って、室内熱交換器６１に流入する。室内熱交換器６１では、空調用冷温水循環回路８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、住宅６０の室内が暖房される。このとき、室内熱交換器６１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、空調用冷温水循環ポンプ５２により空調用冷温水配管５５ｂ、５５ｃを流れていき、再び空調用利用側熱交換器２８を流れる間に空調用冷媒回路５を流れる空調用冷媒と熱交換を行って、昇温される。
【００６４】
なお、給湯用冷媒回路６における給湯用冷媒の流れ、給湯流路９における水の流れは、「冷房・給湯単独運転モード」と同じであるため、ここでの説明は省略する。また、この「暖房・給湯単独運転モード」では、二方弁３５ａ、３５ｂ、４９ｂ、４９ｄにより、中間熱交換器２３へ冷媒が流れる流路は閉鎖されており、空調用冷媒と給湯用冷媒との間での熱交換は行われない。
【００６５】
次に、「スケジュール運転モード」における冷媒および熱搬送媒体の流れと、この運転モードにおける制御について、図６〜図１１を参照しながら説明する。スケジュール運転モードでは、制御装置１ａが、空調用冷媒回路５が必要とする放熱量および給湯用冷媒回路６が必要とする吸熱量を演算して比較し、その比較結果に基づいて「制御１モード」、「制御２モード」、「制御３モード」の何れかのモードを決定し、その決定に従って空調給湯システムの運転を制御している。そこで、まず、制御装置１ａが行う制御処理の手順について、図６〜図８を参照しながら説明する。
【００６６】
スケジュール運転が開始されると、まず、ステップＳ１で制御装置１ａは、各種データの受信処理を行う。具体的には、制御装置１ａは、給湯サイクルにおける目標湯温（沸き上げ温度）、目標湯量（流量）、および水道水温度のデータを受信すると共に、空調サイクルにおける目標温度（設定温度）、目標風量、および室内温度のデータを受信する。なお、給湯サイクルの目標湯温および目標湯量は、リモコンの設定により制御装置１ａに入力されるデータであり、水道水温度は温度センサＴＨ１から入力されるデータである。また、空調サイクルの目標温度および目標風量は、リモコンの設定より制御装置１ａに入力されるデータであり、室内温度は温度センサＴＨ２０から入力されるデータである。
【００６７】
次いで、ステップＳ２に進み、制御装置１ａは、ステップＳ１で受信した各種データに基づいて演算処理を行う。具体的には、制御装置１ａは、給湯サイクルにおける目標能力（Ｑｈ）、給湯用圧縮機４１の目標回転数、給湯用圧縮機４１の目標吐出温度（Ｔｄ）、および給湯用圧縮機４１の入力（Ｗｈｃｏｍｐ）を演算すると共に、空調サイクルにおける目標能力（Ｑｃ）、空調用圧縮機２１の目標回転数、空調用冷媒の目標蒸発温度（Ｔｅ）、および空調用圧縮機２１の入力（Ｗｃｃｏｍｐ）を演算する。次いで、ステップＳ３に進み、制御装置１ａは、給湯サイクルの目標能力（Ｑｈ）と圧縮機入力（Ｗｈｃｏｍｐ）との差から給湯吸熱量を演算すると共に、空調サイクルの目標能力（Ｑｃ）と圧縮機入力（Ｗｃｃｏｍｐ）との和から空調放熱量を演算する。
【００６８】
次いで、ステップＳ４に進んで、制御装置１ａは、ステップＳ３で演算した給湯吸熱量と空調放熱量とが等しいか否か、即ち、現在の状態が第３負荷状態であるかを判定する。なお、このステップＳ４では、給湯吸熱量と空調放熱量との差が予め定めた数値範囲にある場合に、両者は等しいと判定される。ステップＳ４でＹｅｓと判定された場合には、ステップＳ５に進み、制御装置１ａは、「制御１モード」の処理を行う。具体的には、制御装置１ａは、中間熱交換器２３の出入口の二方弁３５ａ、３５ｂ、４９ｂ、４９ｄを開け、給湯用熱源側熱交換器４４の出入口にある第３膨張弁４９ａおよび第４膨張弁４９ｃを閉め、空調用熱源側熱交換器２４の出入口にある第１膨張弁３５ｃおよび第２膨張弁３５ｄを閉める。つまり、制御装置１ａは、給湯吸熱量と空調放熱量とが等しいため、中間熱交換器２３のみを用いて冷房運転と給湯運転を行うことができる状態にする。
【００６９】
次いで、ステップＳ６に進み、制御装置１ａは、ステップＳ２での演算結果に従って給湯サイクルおよび空調サイクルの運転を制御する。具体的には、制御装置１ａは、給湯サイクルにおいて、目標回転数となるように給湯用圧縮機４１を制御し、給湯用室外ファン４５を停止すると共に、目標吐出温度（Ｔｄ）となるように給湯用膨張弁４３の弁開度を制御する。また、制御装置１ａは、空調サイクルにおいて、目標回転数となるように空調用圧縮機２１を制御し、空調用室外ファン２５を停止すると共に、目標蒸発温度（Ｔｅ）となるように空調用膨張弁２７の弁開度を制御する。そして、次のステップでリターンとなって、スケジュール運転の処理を抜ける。
【００７０】
一方、ステップＳ４でＮｏと判定された場合には、ステップＳ７に進み、制御装置１ａは、給湯吸熱量が空調放熱量未満かを判定する。給湯吸熱量が空調放熱量未満であると判定された場合、即ち、現在の状態が第１負荷状態の場合には、制御装置１ａは、「制御２モード」の処理を行い、給湯吸熱量が空調放熱量を超えていると判定された場合、即ち、現在の状態が第２負荷状態の場合には、制御装置１ａは、「制御３モード」の処理を行う。
【００７１】
次に、制御２モードの処理について説明する。この制御２の処理では、図６に示すように、まず、ステップＳ８において、制御装置１ａが、中間熱交換器２３の出入口の二方弁３５ａ、３５ｂ、４９ｂ、４９ｄを開け、給湯用熱源側熱交換器４４の出入口にある第３膨張弁４９ａおよび第４膨張弁４９ｃを閉め、空調用熱源側熱交換器２４の出入口にある第１膨張弁３５ｃおよび第２膨張弁３５ｄを開ける。つまり、制御装置１ａは、給湯吸熱量より空調放熱量の方が大きいため、空調放熱量と給湯吸熱量との差に相当する差分熱量を空調用熱源側熱交換器２４から大気に放熱しながら冷房運転と給湯運転を行うことができる状態にする。
【００７２】
次いで、ステップＳ９に進み、制御装置１ａは、各種データの受信処理を行う。具体的には、制御装置１ａは、ステップＳ３で演算した給湯吸熱量および空調放熱量のデータと、温度センサＴＨ１９から入力された外気温度のデータを受信する。そして、ステップＳ１０に進み、制御装置１ａは、ステップＳ９で受信した各種データに基づいて、給湯サイクルにおける給湯用冷媒の目標蒸発温度（Ｔｅ）と、空調サイクルにおける空調用冷媒の目標凝縮温度（Ｔｃ）を演算する。
【００７３】
次いで、ステップＳ１１に進み、制御装置１ａは、ステップＳ９での演算結果に従って給湯サイクルおよび空調サイクルの運転を制御する。具体的には、制御装置１ａは、給湯サイクルにおいて、目標回転数となるように給湯用圧縮機４１を制御し、給湯用室外ファン４５を停止すると共に、目標蒸発温度（Ｔｅ）となるように給湯用膨張弁４３の弁開度を制御する。また、制御装置１ａは、空調サイクルにおいて、目標回転数となるように空調用圧縮機２１を制御し、目標凝縮温度（Ｔｃ）となるように空調用室外ファン２５の回転数を制御すると共に、目標凝縮温度（Ｔｃ）となるように空調用膨張弁２７の弁開度を制御する。
【００７４】
次いで、ステップＳ１２に進み、制御装置１ａは、給湯サイクルの目標蒸発温度（Ｔｅ）になっているか否かを判定する。ステップＳ１２でＹｅｓと判定された場合は、ステップＳ１３に進んで、制御装置１ａは、空調サイクルの目標凝縮温度（Ｔｃ）になっているか否かを判定する。ステップＳ１３でＹｅｓと判定された場合には、ステップＳ１５に進み、制御装置１ａは、給湯サイクルの運転が目標給湯能力（Ｑｈ）となっているかを確認すると共に、空調サイクルの運転が目標空調能力（Ｑｃ）となっているかを確認する。そして、ステップＳ１５でＹｅｓと判定された場合には、次のステップでリターンとなって、スケジュール運転の処理を抜ける。なお、ステップＳ１５でＮｏと判定された場合には、ステップＳ１１に戻る。
【００７５】
一方、ステップＳ１２でＮｏと判定された場合には、ステップＳ１１に戻り、制御装置１ａは、給湯サイクルの目標蒸発温度（Ｔｅ）となるまで、給湯用膨張弁４３の弁開度を調整する。このように、制御２モードの処理では、給湯吸熱量が空調放熱量より小さいため、まず、熱量の小さい給湯サイクルが目標蒸発温度（Ｔｅ）になるように制御している。そして、ステップＳ１３でＮｏと判定された場合には、ステップＳ１４にて第１膨張弁３５ｃおよび第２膨張弁３５ｄの開度を調整する（少し閉める）。そして、ステップＳ１１に戻り、制御装置１ａは、空調サイクルの目標凝縮温度（Ｔｃ）となるまで、第１膨張弁３５ｃおよび第２膨張弁３５ｄの開度を調整する。このように、制御２モードの処理では、制御装置１ａは、給湯サイクルが目標蒸発温度（Ｔｅ）になった後に、空調サイクルの運転を制御しているのである。
【００７６】
ここで、空調サイクルを目標凝縮温度（Ｔｃ）にするための制御の順番は、空調用室外ファン２５の回転数の調整（ステップＳ１１）を行うのが先であり、それでも空調サイクルが目標凝縮温度（Ｔｃ）にならない場合（ステップＳ１４でＮｏの場合）に、空調用熱源側熱交換器２４の出入口にある第１膨張弁３５ｃおよび第２膨張弁３５ｄの開度を補助的に調整するようにしている。つまり、制御装置１ａは、空調用室外ファン２５の回転数を制御しても、空調用熱源側熱交換器２４の熱交換量と、ステップＳ３で求めた給湯吸熱量と空調放熱量との差に相当する差分熱量との間の差が予め定めた範囲外にある場合に、その差を補うように第１膨張弁３５ｃと第２膨張弁３５ｄの開度を調整して、交換する熱量のバランスを保つように制御しているのである。
【００７７】
制御３モードの処理では、図７に示すように、まず、ステップＳ１６において、制御装置１ａが、中間熱交換器２３の出入口の二方弁３５ａ、３５ｂ、４９ｂ、４９ｄを開け、給湯用熱源側熱交換器４４の出入口にある第３膨張弁４９ａおよび第４膨張弁４９ｃを開け、空調用熱源側熱交換器２４の出入口にある第１膨張弁３５ｃおよび第２膨張弁３５ｄを閉める。つまり、制御装置１ａは、空調放熱量より給湯吸熱量の方が大きいため、給湯吸熱量と空調放熱量との差に相当する差分熱量を給湯用熱源側熱交換器４４にて大気から吸熱しながら冷房運転と給湯運転を行うことができる状態にする。
【００７８】
次いで、ステップＳ１７に進み、制御装置１ａは、各種データの受信処理を行う。具体的には、制御装置１ａは、ステップＳ３で演算した給湯吸熱量および空調放熱量のデータと、温度センサＴＨ１９から入力された外気温度のデータを受信する。そして、ステップＳ１８に進み、制御装置１ａは、ステップＳ１７で受信した各種データに基づいて、給湯サイクルにおける給湯用冷媒の目標蒸発温度（Ｔｅ）と、空調サイクルにおける空調用冷媒の目標凝縮温度（Ｔｃ）を演算する。
【００７９】
次いで、ステップＳ１９に進み、制御装置１ａは、ステップＳ１８での演算結果に従って給湯サイクルおよび空調サイクルの運転を制御する。具体的には、制御装置１ａは、給湯サイクルにおいて、目標回転数となるように給湯用圧縮機４１を制御し、目標蒸発温度（Ｔｅ）となるように給湯用室外ファン４５の回転数を制御すると共に、目標蒸発温度（Ｔｅ）となるように給湯用膨張弁４３の弁開度を制御する。また、制御装置１ａは、空調サイクルにおいて、目標回転数となるように空調用圧縮機２１を制御し、空調用室外ファン２５を停止すると共に、目標凝縮温度（Ｔｃ）となるように空調用膨張弁２７の弁開度を制御する。
【００８０】
次いで、ステップＳ２０に進み、制御装置１ａは、空調サイクルの目標凝縮温度（Ｔｃ）になっているか否かを判定する。ステップＳ２０でＹｅｓと判定された場合は、ステップＳ２１に進んで、制御装置１ａは、給湯サイクルの目標蒸発温度（Ｔｅ）になっているか否かを判定する。ステップＳ２１でＹｅｓと判定された場合には、ステップＳ２３に進み、制御装置１ａは、給湯サイクルの運転が目標給湯能力（Ｑｈ）となっているかを確認すると共に、空調サイクルの運転が目標空調能力（Ｑｃ）となっているかを確認する。そして、ステップＳ２３でＹｅｓと判定された場合には、次のステップでリターンとなって、スケジュール運転の処理を抜ける。なお、ステップＳ２３でＮｏと判定された場合には、ステップＳ１９に戻る。
【００８１】
一方、ステップＳ２０でＮｏと判定された場合には、ステップＳ１９に戻り、制御装置１ａは、空調サイクルの目標凝縮温度（Ｔｃ）となるまで、空調用膨張弁２７の弁開度を調整する。このように、制御３モードの処理では、空調放熱量が給湯吸熱量より小さいため、まず、熱量の小さい空調サイクルが目標凝縮温度（Ｔｃ）になるようするように制御している。そして、ステップＳ２１でＮｏと判定された場合には、ステップＳ２２にて第３膨張弁４９ａおよび第４膨張弁４９ｃの開度を調整する（少し閉める）。そして、ステップＳ１９に戻り、制御装置１ａは、給湯サイクルの目標蒸発温度（Ｔｅ）となるまで、第３膨張弁４９ａおよび第４膨張弁４９ｃの開度を調整する。このように、制御３モードの処理では、制御装置１ａは、空調サイクルが目標凝縮温度（Ｔｃ）になった後に、給湯サイクルの運転を制御しているのである。
【００８２】
ここで、給湯サイクルを目標蒸発温度（Ｔｅ）にするための制御の順番は、給湯用室外ファン４５の回転数の調整（ステップＳ１９）を行うのが先であり、それでも給湯サイクルが目標蒸発温度（Ｔｅ）にならない場合（ステップＳ２１でＮｏの場合）に、給湯用熱源側熱交換器４４の出入口にある第３膨張弁４９ａおよび第４膨張弁４９ｃの開度を補助的に調整するようにしている。つまり、制御装置１ａは、給湯用室外ファン４５の回転数を制御しても、給湯用熱源側熱交換器４４の熱交換量と、ステップＳ３で求めた給湯吸熱量と空調放熱量との差に相当する差分熱量との間の差が予め定めた範囲外にある場合に、その差を補うように第３膨張弁４９ａと第４膨張弁４９ｄの開度を調整して、交換する熱量のバランスを保つように制御しているのである。
【００８３】
次に、スケジュール運転モードでの冷媒および熱搬送媒体の流れについて、図９〜図１１を参照しながら説明する。最初に、「制御１モード」について図９を用いて説明する。制御１モードでは、第１膨張弁３５ｃ、第２膨張弁３５ｄ、第３膨張弁４９ａ、および第４膨張弁４９ｃは閉じており、空調用室外ファン２５および給湯用室外ファン４５は停止している。
【００８４】
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、中間熱交換器２３に流入する。中間熱交換器２３内を流れる高温高圧のガス冷媒は、中間熱交換器２３を流れる低温の給湯用冷媒へ放熱して凝縮し、液化する。この高圧の液冷媒は、空調用冷媒タンク２６を流れた後に所定の開度に調節された空調用膨張弁２７で減圧、膨張し、低温低圧の気液二相冷媒となり、空調用利用側熱交換器２８に流入する。空調用利用側熱交換器２８内を流れる気液二相冷媒は、空調用冷温水循環回路８内を流れる高温の冷水から吸熱して蒸発し、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って、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。
【００８５】
空調用冷温水循環回路８では、空調用利用側熱交換器２８を流れる空調用冷媒に放熱した冷水は、空調用冷温水循環ポンプ５２を駆動することにより、空調用冷温水配管５５ａを通って、室内熱交換器６１に流入する。室内熱交換器６１では、空調用冷温水循環回路８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の空気が冷却される。つまり、住宅６０の室内が冷房される。このとき、室内熱交換器６１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、空調用冷温水循環ポンプ５２により空調用冷温水配管５５ｂ、５５ｃを流れていき、再び空調用利用側熱交換器２８を流れる間に空調用冷媒回路５を流れる空調用冷媒と熱交換を行って、冷却される。
【００８６】
一方、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、給湯流路９内を流れる水へ放熱して凝縮し、液化する。そして、液化した高圧の冷媒は、給湯用冷媒タンク４６を流れ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、中間熱交換器２３を流れる間に、中間熱交換器２３を流れる高温の空調用冷媒から吸熱して蒸発し、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、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。
【００８７】
給湯流路９では、給水口７８に流入した水は、給湯用配管７２内を流れて給湯用利用側熱交換器４２へと導かれる。給湯用利用側熱交換器４２に流入した水は、給湯用利用側熱交換器４２にて、給湯用冷媒回路６を流れる給湯用冷媒から吸熱して、高温の湯に変化する。この湯は、給湯用配管７３内を流れて貯湯タンク７０にて蓄えられ、利用者の要求により、給湯口７９から給湯負荷側へと導かれていく。
【００８８】
このように、制御１モードでは、給湯吸熱量と空調放熱量が等しいため、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を使用せず、中間熱交換器２３のみを使用して、空調サイクルの排熱を給湯サイクルに利用した空調給湯システムの運転が可能である。よって、この制御１モードによれば、空調サイクルの排熱を無駄にすることなく、システム全体の効率化を図ることができる。
【００８９】
次に、「制御２モード」について図１０を用いて説明する。制御２モードでは、第１膨張弁３５ｃおよび第２膨張弁３５ｄは開いているが、第３膨張弁４９ａおよび第４膨張弁４９ｃは閉じている。また、空調用室外ファン２５は回転しているが、給湯用室外ファン４５は停止している。
【００９０】
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、中間熱交換器２３および空調用熱源側熱交換器２４に流入する。中間熱交換器２３内を流れる高温高圧のガス冷媒は、中間熱交換器２３を流れる低温の給湯用冷媒へ放熱して凝縮し、液化すると同時に、空調用熱源側熱交換器２４内を流れる高温高圧のガス冷媒は、空調用室外ファン２５から送られてくる大気へ放熱して凝縮し、液化する。この高圧の液冷媒は、空調用冷媒タンク２６を流れた後に所定の開度に調節された空調用膨張弁２７で減圧、膨張し、低温低圧の気液二相冷媒となり、空調用利用側熱交換器２８に流入する。空調用利用側熱交換器２８内を流れる気液二相冷媒は、空調用冷温水循環回路８内を流れる高温の冷水から吸熱して蒸発し、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って、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。
【００９１】
一方、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、給湯流路９内を流れる水へ放熱して凝縮し、液化する。そして、液化した高圧の冷媒は、給湯用冷媒タンク４６を流れ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、中間熱交換器２３を流れる間に、中間熱交換器２３を流れる高温の空調用冷媒から吸熱して蒸発し、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、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。
【００９２】
なお、制御２モードにおける空調用冷温水循環回路８の冷水の流れ、および給湯流路９における水の流れは、制御１モードと同じであるため、ここでの説明は省略する。
【００９３】
このように、制御２モードでは、給湯吸熱量より空調放熱量の方が大きいため、空調放熱量と給湯吸熱量との差に相当する差分熱量は、空調用熱源側熱交換器２４から大気に放熱される。このとき、給湯サイクルでは、給湯用熱源側熱交換器４４は使用されていない。つまり、給湯サイクルでは、中間熱交換器２３のみを使用して、空調サイクルの排熱を給湯サイクルに利用した空調給湯システムの運転が可能である。よって、この制御２モードによれば、空調サイクルの排熱を無駄にすることなく、システム全体の効率化を図ることができる。
【００９４】
次に、「制御３モード」について図１１を用いて説明する。制御３モードでは、第１膨張弁３５ｃおよび第２膨張弁３５ｄは閉じているが、第３膨張弁４９ａおよび第４膨張弁４９ｃは開いている。また、空調用室外ファン２５は停止しているが、給湯用室外ファン４５は回転している。
【００９５】
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、中間熱交換器２３に流入する。中間熱交換器２３内を流れる高温高圧のガス冷媒は、中間熱交換器２３を流れる低温の給湯用冷媒へ放熱して凝縮し、液化する。この高圧の液冷媒は、空調用冷媒タンク２６を流れた後に所定の開度に調節された空調用膨張弁２７で減圧、膨張し、低温低圧の気液二相冷媒となり、空調用利用側熱交換器２８に流入する。空調用利用側熱交換器２８内を流れる気液二相冷媒は、空調用冷温水循環回路８内を流れる高温の冷水から吸熱して蒸発し、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って、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。
【００９６】
一方、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、給湯流路９内を流れる水へ放熱して凝縮し、液化する。そして、液化した高圧の冷媒は、給湯用冷媒タンク４６を流れ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、中間熱交換器２３および給湯用熱源側熱交換器４４を流れる間に、中間熱交換器２３を流れる高温の空調用冷媒および給湯用室外ファン４５から送られてくる大気からそれぞれ吸熱して蒸発し、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、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。
【００９７】
なお、制御３モードにおける空調用冷温水循環回路８の冷水の流れ、および給湯流路９における水の流れは、制御１モードと同じであるため、ここでの説明は省略する。
【００９８】
このように、制御３モードでは、空調放熱量より給湯吸熱量の方が大きいため、給湯吸熱量と空調放熱量との差に相当する差分熱量は、給湯用熱源側熱交換器４４にて大気から吸熱される。このとき、空調サイクルでは、空調用熱源側熱交換器２４は使用されていない。つまり、空調サイクルの排熱は、中間熱交換器２３のみを介して給湯サイクルに放熱している。別言すれば、空調サイクルの排熱は、全て給湯サイクルに利用されている。よって、この制御３モードによれば、空調サイクルの排熱を無駄にすることなく、システム全体の効率化を図ることができる。
【００９９】
次に、「強暖房運転モード」における冷媒と熱搬送媒体の流れについて、図１２を参照しながら詳しく説明する。強暖房運転モードでは、二方弁３５ａ、３５ｂが開いており、二方弁４９ｂ、４９ｄが閉じており、膨張弁３５ｃ、３５ｄ、４９ａ、４９ｃは開いている。よって、給湯用冷媒は、中間熱交換器２３には流れずに、給湯用熱源側熱交換器４４のみに流れ、空調用冷媒は中間熱交換器２３と空調用熱源側熱交換器２４の両方に流れるようになっている。
【０１００】
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、空調用利用側熱交換器２８に流入する。空調用利用側熱交換器２８内を流れる高温高圧のガス冷媒は、空調用冷温水回路８内を流れる温水へ放熱して凝縮し、液化する。この高圧の液冷媒は、所定の開度に調節された空調用膨張弁２７で減圧、膨張し、低温低圧の気液二相冷媒となり、空調用冷媒タンク２６を通って空調用熱源側熱交換器２４および中間熱交換器２３に流入する。空調用熱源側熱交換器２４内を流れる気液二相冷媒は、空調用室外ファン２５から送られてくる大気から吸熱して蒸発し、低圧のガス冷媒となる。一方、中間熱交換器２３内を流れる気液二相冷媒は、給湯用冷媒の流れていないプレートから多少は吸熱して蒸発し、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、四方弁２２を通って、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。
【０１０１】
一方、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、給湯流路９内を流れる水へ放熱して凝縮し、液化する。そして、液化した高圧の冷媒は、給湯用冷媒タンク４６を流れ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を流れる間に、給湯用室外ファン４５から送られてくる大気から吸熱して蒸発し、低圧のガス冷媒となる。そして、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。
【０１０２】
なお、空調用冷温水循環回路８における温水の流れは、「暖房・給湯単独運転モード」と同じであるため、ここでの説明は省略する。また、給湯流路９における水の流れは、「冷房・給湯単独運転モード」と同じであるため、同様に、ここでの説明は省略する。
【０１０３】
ここで、強暖房運転モードの大きな特徴は、給湯用冷媒の流れていない中間熱交換器２３を空調サイクルにおいて蒸発器として用いている点にある。つまり、中身が空のプレートの伝熱面からも吸熱して少しでも空調用冷媒回路５による暖房運転の能力を高めている点がこのモードの特徴である。よって、冬季で住宅６０の室内が十分に暖まり難いような場合に、この強暖房運転モードによる運転を行うのが効果的である。
【０１０４】
次に、「瞬間沸き上げ運転モード」における冷媒および熱搬送媒体の流れと、この運転モードにおける制御について説明するが、冷媒および熱搬送媒体の流れについては、スケジュール運転モードの「制御３モード」（図１１参照）と同じであるため、ここでの説明は省略し、瞬間沸き上げ運転モードの制御についてのみ図１３および図１４を用いて説明することにする。
【０１０５】
瞬間沸き上げ運転モードが開始されると、まず、ステップＳ１０１で制御装置１ａは、温度センサＴＨ２１から入力されるタンク温度が給湯可能な温度以下であるか否かを判定する。ステップＳ１０１でＹｅｓの場合には、制御装置１ａは、給湯吸熱量が空調放熱量よりも大であるか否かをステップＳ１０２で判定する。給湯吸熱量の方が空調放熱量より大きい場合には、ステップＳ１０３に進み、制御装置１ａは、中間熱交換器２３の出入口の二方弁３５ａ、３５ｂ、４９ｂ、４９ｄを開け、給湯用熱源側熱交換器４４の出入口にある第３膨張弁４９ａおよび第４膨張弁４９ｃを開け、空調用熱源側熱交換器２４の出入口にある第１膨張弁３５ｃおよび第２膨張弁３５ｄを閉める。つまり、制御装置１ａは、空調放熱量より給湯吸熱量の方が大きいため、給湯吸熱量と空調放熱量との差に相当する差分熱量を給湯用熱源側熱交換器４４にて大気から吸熱しながら冷房運転と給湯運転を行うことができる状態にする。
【０１０６】
次いで、ステップＳ１０４に進み、制御装置１ａは、各種データの受信処理を行う。具体的には、制御装置１ａは、給湯サイクルにおける目標湯量、目標湯温、水道水温度（温度センサＴＨ１からの入力）、室外温度（温度センサＴＨ１９からの入力）を受信する。さらに、制御装置１ａは、空調サイクルにおける目標温度、目標風量、室内温度（温度センサＴＨ２０からの入力）、室外温度（温度センサＴＨ１９からの入力）を受信する。そして、ステップＳ１０５に進み、制御装置１ａは、ステップＳ１０４で受信した各種データに基づいて、空調サイクルにおける目標能力、空調用圧縮機２１の回転数、空調用室外ファン２５の回転数、空調用圧縮機２１の吐出温度、空調用圧縮機２１の消費電力、および放熱量を演算する。
【０１０７】
次いで、ステップＳ１０６に進み、制御装置１ａは、ステップＳ１０５で演算した空調サイクルの放熱量のデータを受信すると共に、給湯サイクルにおける目標湯量、目標湯温、水道水温度、室外温度のデータを受信する。そして、次のステップＳ１０７に進み、制御装置１ａは、給湯サイクルにおける目標能力、給湯用圧縮機４１の回転数、給湯用室外ファン４５の回転数、給湯用圧縮機４１の吐出温度、および給湯用圧縮機２１の消費電力を演算する。そして、ステップＳ１０８に進み、制御装置１ａは、先ほど行った演算結果に従って給湯サイクルおよび空調サイクルの運転を制御する。
【０１０８】
具体的には、制御装置１ａは、給湯サイクルにおいて、目標回転数となるように給湯用圧縮機４１を制御し、目標回転数となるように給湯用室外ファン４５の回転数を制御すると共に、目標能力となるように給湯用膨張弁４３の弁開度を制御する。また、制御装置１ａは、空調サイクルにおいて、目標回転数となるように空調用圧縮機２１を制御し、空調用室外ファン２５を停止すると共に、目標能力となるように空調用膨張弁２７の弁開度を制御する。
【０１０９】
次いで、ステップＳ１０９に進み、制御装置１ａは、給湯サイクルおよび空調サイクルはそれぞれ目標能力になっているか否かを判定する。ステップＳ１０９でＹｅｓと判定された場合は、ステップＳ１１０に進んで、制御装置１ａは、給湯加水の必要があるか否かを判定する。加水の必要がある場合には、ステップＳ１１１に進んで、制御装置１ａは、タンク戻り弁（図示せず）を閉じ、水回路弁（図示せず）を開けて加水する。一方、ステップＳ１１０でＮｏの場合には、ステップＳ１１２に進んで、制御装置１ａは、タンク戻り弁（図示せず）を閉じ、水回路弁（図示せず）を閉じる。つまり、加水を行わない。そして、ステップＳ１１３にて、給湯口７９を経由して給湯負荷側（図示せず）の蛇口からお湯が供給される。そして、次のステップでリターンとなって、瞬間沸き上げ運転モードの処理を抜ける。なお、ステップＳ１０９でＮｏの場合には、ステップＳ１０８に戻り、ステップＳ１０１でＮｏと判定された場合、およびステップＳ１０２でＮｏと判定された場合には、リターンとなって瞬間沸き上げ運転モードの処理を抜ける。
【０１１０】
このように、瞬間沸き上げ運転モードは、給湯サイクルにおいて、中間熱交換器２３と給湯用熱源側熱交換器４４の両方を蒸発器として用いて運転することにより、たくさんのお湯が必要な場合など高い給湯要求にも対応できる運転モードであると言える。
【０１１１】
次に、「急冷却運転モード」における冷媒および熱搬送媒体の流れと、この運転モードにおける制御について説明するが、冷媒および熱搬送媒体の流れについては、スケジュール運転モードの「制御２モード」（図１０参照）と同じであるため、ここでの説明は省略し、急冷却運転モードの制御についてのみ図１５を用いて説明することにする。
【０１１２】
急冷却運転モードが開始されると、まず、ステップＳ２０１で制御装置１ａは、冷房要求は冷房単独運転の最大能力以上であるか否かを判定する。ステップＳ２０１でＹｅｓの場合には、制御装置１ａは、空調放熱量が給湯吸熱量よりも大であるか否かをステップＳ２０２で判定する。空調放熱量の方が給湯吸熱量より大きい場合には、ステップＳ２０３に進み、制御装置１ａは、中間熱交換器２３の出入口の二方弁３５ａ、３５ｂ、４９ｂ、４９ｄを開け、給湯用熱源側熱交換器４４の出入口にある第３膨張弁４９ａおよび第４膨張弁４９ｃを閉め、空調用熱源側熱交換器２４の出入口にある第１膨張弁３５ｃおよび第２膨張弁３５ｄを開ける。つまり、制御装置１ａは、給湯吸熱量より空調放熱量の方が大きいため、給湯吸熱量と空調放熱量との差に相当する差分熱量を空調用熱源側熱交換器２４から大気に放熱しながら冷房運転と給湯運転を行うことができる状態にする。
【０１１３】
次いで、ステップＳ２０４に進み、制御装置１ａは、各種データの受信処理を行う。具体的には、制御装置１ａは、給湯サイクルにおける目標湯量、目標湯温、水道水温度（温度センサＴＨ１からの入力）、室外温度（温度センサＴＨ１９からの入力）を受信する。さらに、制御装置１ａは、空調サイクルにおける目標温度、目標風量、室内温度（温度センサＴＨ２０からの入力）、室外温度（温度センサＴＨ１９からの入力）データを受信する。そして、ステップＳ２０５に進み、制御装置１ａは、ステップＳ２０４で受信した各種データに基づいて、空調サイクルにおける目標能力、空調用圧縮機２１の吐出温度、空調用圧縮機２１の消費電力、および放熱量を演算する。
【０１１４】
次いで、ステップＳ２０６に進み、制御装置１ａは、ステップＳ２０５で演算した空調サイクルの放熱量のデータを受信すると共に、給湯サイクルにおける目標湯量、目標湯温、水道水温度、室外温度のデータを受信する。そして、次のステップＳ２０７に進み、制御装置１ａは、給湯サイクルにおける目標能力、給湯用圧縮機４１の回転数、給湯用室外ファン４５の回転数、給湯用圧縮機４１の吐出温度、および給湯用圧縮機２１の消費電力を演算する。そして、ステップＳ２０８に進み、制御装置１ａは、先ほど行った演算結果に従って給湯サイクルおよび空調サイクルの運転を制御する。
【０１１５】
具体的には、制御装置１ａは、給湯サイクルにおいて、目標回転数となるように給湯用圧縮機４１を制御し、給湯用室外ファン４５を停止するよう制御すると共に、目標能力となるように給湯用膨張弁４３の弁開度を制御する。また、制御装置１ａは、空調サイクルにおいて、所定の回転数となるように空調用圧縮機２１を制御し、所定の回転数となるように空調用室外ファン２５の回転を制御すると共に、目標能力となるように空調用膨張弁２７の弁開度を制御する。ここでは、空調用圧縮機２１の所定の回転数は最大使用回転数に設定しているが、最大回転数に限るものではない。また、空調用室外ファン２５の所定の回転数も最大使用回転数に設定しているが、最大回転数に限るものではない。
【０１１６】
次いで、ステップＳ２０９に進み、制御装置１ａは、給湯サイクルおよび空調サイクルはそれぞれ目標能力になっているか否かを判定する。ステップＳ２０９でＹｅｓと判定された場合は、次のステップでリターンとなって、急冷却運転モードの処理を抜ける。なお、ステップＳ２０９でＮｏの場合には、ステップＳ２０８に戻り、ステップＳ２０１でＮｏと判定された場合、およびステップＳ２０２でＮｏと判定された場合には、リターンとなって急冷却運転モードの処理を抜ける。
【０１１７】
このように、急冷却運転モードは、空調サイクルにおいて、中間熱交換器２３と空調用熱源側熱交換器２４の両方を凝縮器として用いて運転することにより、住宅６０の室内を急冷却したいなどの冷房単独運転の最大能力を超える冷房要求にも対応することができる。
【０１１８】
次に、「排熱風ゼロ運転モード」における冷媒および熱搬送媒体の流れと、この運転モードにおける制御について説明するが、冷媒および熱搬送媒体の流れについては、スケジュール運転モードの「制御１モード」（図９参照）と同じであるため、ここでの説明は省略し、排熱風ゼロ運転モードの制御についてのみ図１６および図１７を用いて説明することにする。この排熱風ゼロ運転モードでは、空調放熱量が給湯吸熱量より大きい場合であっても、空調放熱量に合うように給湯運転の能力（負荷）を高めるようにして、冷房排熱が出ないように制御している点に大きな特徴がある。即ち、排熱風ゼロ運転モードでは、空調放熱量と給湯吸熱量との差に相当する差分熱量を、空調用熱源側熱交換器２４を介して大気に放熱するのではなく、給湯運転の負荷を高めるようにして空調放熱量と給湯吸熱量との熱量のバランスを図ることにより、空調用熱源側熱交換器２４を用いることなく中間熱交換器２３のみによる熱交換で冷房運転と給湯運転を行うことを可能にしているのである。以下、その制御について説明する。
【０１１９】
排熱風ゼロ運転モードが開始されると、まず、ステップＳ３０１で制御装置１ａは、空調放熱量が給湯吸熱量よりも大であるか否かを判定する。空調放熱量の方が給湯吸熱量より大きい場合には、ステップＳ３０２に進み、制御装置１ａは、中間熱交換器２３の出入口の二方弁３５ａ、３５ｂ、４９ｂ、４９ｄを開け、給湯用熱源側熱交換器４４の出入口にある第３膨張弁４９ａおよび第４膨張弁４９ｃを閉め、空調用熱源側熱交換器２４の出入口にある第１膨張弁３５ｃおよび第２膨張弁３５ｄを閉める。
【０１２０】
次いで、ステップＳ３０３に進み、制御装置１ａは、各種データの受信処理を行う。具体的には、制御装置１ａは、給湯サイクルにおける目標湯量、目標湯温、水道水温度（温度センサＴＨ１からの入力）、室外温度（温度センサＴＨ１９からの入力）を受信する。さらに、制御装置１ａは、空調サイクルにおける目標温度、目標風量、室内温度（温度センサＴＨ２０からの入力）、および室外温度（温度センサＴＨ１９からの入力）のデータを受信する。そして、ステップＳ３０４に進み、制御装置１ａは、ステップＳ３０３で受信した各種データに基づいて、空調サイクルにおける目標能力、空調用圧縮機２１の回転数、空調用室外ファン２５の回転数、空調用圧縮機２１の吐出温度、空調用圧縮機２１の消費電力、および放熱量を演算する。
【０１２１】
次いで、ステップＳ３０５に進み、制御装置１ａは、ステップＳ３０４で演算した空調サイクルの放熱量のデータを受信すると共に、給湯サイクルにおける目標湯量、目標湯温、水道水温度、室外温度のデータを受信する。そして、次のステップＳ３０６に進み、制御装置１ａは、給湯サイクルにおける目標能力、給湯用圧縮機４１の回転数、給湯用室外ファン４５の回転数、および給湯用圧縮機４１の吐出温度を演算する。そして、ステップＳ３０７に進み、制御装置１ａは、先ほど行った演算結果に従って給湯サイクルおよび空調サイクルの運転を制御する。
【０１２２】
具体的には、制御装置１ａは、給湯サイクルにおいて、目標回転数となるように給湯用圧縮機４１を制御し、給湯用室外ファン４５を停止するよう制御すると共に、目標能力となるように給湯用膨張弁４３の弁開度を制御する。また、制御装置１ａは、空調サイクルにおいて、目標回転数となるように空調用圧縮機２１を制御し、目標回転数となるように空調用室外ファン２５の回転を制御すると共に、目標能力となるように空調用膨張弁２７の弁開度を制御する。
【０１２３】
次いで、ステップＳ３０８に進み、制御装置１ａは、給湯サイクルおよび空調サイクルはそれぞれ目標能力になっているか否かを判定する。ステップＳ３０８でＹｅｓと判定された場合には、ステップＳ３０９に進んで、制御装置１ａは、貯湯タンク７０に蓄えられた湯が、貯湯量（貯湯タンク７０に蓄えることができる量）を満たしているかを判定する。貯湯量が満たされていない場合（ステップＳ３０９でＮｏの場合）は、そのまま運転が続行され（ステップＳ３１０）、ステップＳ３０９に戻る。
【０１２４】
一方、ステップＳ３０９でＹｅｓの場合には、次のステップＳ３１１に進み、制御装置１ａは、ドレン弁７１ｂを開放して、貯湯タンク７０内のお湯をドレン配管７１ａから外部に排出する。次いで、制御装置１ａは、ステップＳ３１２に進んで、空調サイクルの運転を停止する。つまり、制御装置１ａは、空調用圧縮機２１および空調用室外ファン２５の運転を停止する。そして、ステップＳ３１３に進んで、制御装置１ａは、給湯用熱源側熱交換器４４の出入口にある第３膨張弁４９ａおよび第４膨張弁４９ｃを開け、中間熱交換器２３の出入口の二方弁４９ｂ、４９ｄを閉める。
【０１２５】
次いで、制御装置１ａは、ステップＳ３１４に進んで、各種データを受信する。具体的には、制御装置１ａは、給湯サイクルにおける現在時刻、沸き上げ完了目標時間、貯湯タンク内温度（温度センサＴＨ２１からの入力）、水道水温度（温度センサＴＨ１からの入力）、室外温度（温度センサＴＨ１９からの入力）を受信する。そして、ステップＳ３１５に進み、制御装置１ａは、ステップＳ３１４で受信した各種データに基づいて、給湯サイクルにおける目標能力、給湯用圧縮機４１の回転数、給湯用室外ファン４５の回転数、給湯用圧縮機２１の吐出温度、給湯用圧縮機２１の消費電力、および給湯用膨張弁４３の弁開度を演算する。次いで、ステップＳ３１６に進み、制御装置１ａは、先ほど行った演算結果に従って給湯サイクルの運転を制御する。具体的には、制御装置１ａは、給湯サイクルにおいて、目標回転数となるように給湯用圧縮機４１を制御し、目標回転数となるよう給湯用室外ファン４５の回転を制御する。そして、次のステップでリターンとなって、排熱風ゼロ運転モードの処理を抜ける。なお、ステップＳ３０８でＮｏの場合には、ステップＳ３０７に戻り、ステップＳ３０１でＮｏと判定された場合には、リターンとなって排熱風ゼロ運転モードの処理を抜ける。
【０１２６】
このように、排熱風ゼロ運転モードは、給湯サイクルにおいて中間熱交換器２３を蒸発器として用い、空調放熱量が給湯吸熱量より大きい場合であっても、空調放熱量に合うように給湯運転の能力（負荷）を高めるようにして空調排熱を給湯サイクルに放熱して給湯運転を行うようにしている。そして、排熱風ゼロ運転モードでは、貯湯タンク７０内のお湯が一杯になったら、お湯をドレン配管７１ａから外部に排出するようにしている。つまり、空調排熱を一旦お湯を沸かすために利用し、その後、不要となったお湯を外部に排出することで、空調排熱を外気に放出することができる。よって、例えば、近所の住宅の窓が開いているために、空調用室外ファン２５を回すと熱風がその窓から入り込む可能性があるので、空調用室外ファン２５をなるべく回さずに運転したいといった要求に、この排熱風ゼロ運転モードは答えることができる。
【０１２７】
次に、「省エネ運転モード」における冷媒および熱搬送媒体の流れと、この運転モードにおける制御について説明するが、冷媒および熱搬送媒体の流れについては、スケジュール運転モードの「制御１モード」（図９参照）と同じであるため、ここでの説明は省略し、省エネ運転モードの制御についてのみ図１８および図１９を用いて説明することにする。この省エネ運転モードでは、給湯吸熱量と空調放熱量が等しい第３負荷状態であれば、制御装置１ａは、そのままシステムを運転する。一方、給湯吸熱量より空調放熱量が大きい第１負荷状態、もしくは空調放熱量より給湯吸熱量の方が大きい第２負荷状態のときには、制御装置１ａは、第３負荷状態となるように給湯運転をコントロールしている。そして、制御装置１ａは、目標時間までに目標湯量および目標湯温になるように、現在時間と残り時間と運転能力を考慮しながら給湯運転を行い、必要ならば、制御装置１ａは、冷房運転が途中でも、省エネ運転モードを停止して、通常の排熱回収運転（即ち、スケジュール運転モード）に切替えるようシステムの制御を行う。
【０１２８】
省エネ運転モードが開始されると、まず、ステップＳ４０１で制御装置１ａは、空調放熱量と給湯吸熱量とが等しいか（空調放熱量と給湯吸熱量との差が予め定めた範囲内にあるか）否かを判定する。空調放熱量と給湯吸熱量とが等しいとみなされた場合には、ステップＳ４０２に進み、制御装置１ａは、中間熱交換器２３の出入口の二方弁３５ａ、３５ｂ、４９ｂ、４９ｄを開け、給湯用熱源側熱交換器４４の出入口にある第３膨張弁４９ａおよび第４膨張弁４９ｃを閉め、空調用熱源側熱交換器２４の出入口にある第１膨張弁３５ｃおよび第２膨張弁３５ｄを閉める。つまり、制御装置１ａは、給湯吸熱量と空調放熱量とが等しいバランスであるため、中間熱交換器２３のみを用いた冷房運転と給湯運転を行うことができる状態にする。
【０１２９】
次いで、ステップＳ４０３に進み、制御装置１ａは、各種データの受信処理を行う。具体的には、制御装置１ａは、空調サイクルにおける目標温度、目標風量、目標風量、室内温度（温度センサＴＨ２０からの入力）、および室外温度（温度センサＴＨ１９からの入力）のデータを受信する。そして、ステップＳ４０４に進み、制御装置１ａは、ステップＳ４０３で受信した各種データに基づいて、空調サイクルにおける目標能力、空調用圧縮機２１の回転数、空調用室外ファン２５の回転数、空調用圧縮機２１の吐出温度、空調用圧縮機２１の消費電力、および放熱量を演算する。
【０１３０】
次いで、ステップＳ４０５に進み、制御装置１ａは、ステップＳ４０４で演算した空調サイクルの放熱量のデータを受信すると共に、給湯サイクルにおける目標湯量、目標湯温、水道水温度、室外温度のデータを受信する。そして、次のステップＳ４０６に進み、制御装置１ａは、給湯サイクルにおける目標能力、給湯用圧縮機４１の回転数、給湯用室外ファン４５の回転数、給湯用圧縮機４１の吐出温度、および給湯用圧縮機４１の消費電力を演算する。そして、ステップＳ４０７に進み、制御装置１ａは、先ほど行った演算結果に従って給湯サイクルおよび空調サイクルの運転を制御する。
【０１３１】
具体的には、制御装置１ａは、給湯サイクルにおいて、目標回転数となるように給湯用圧縮機４１を制御し、給湯用室外ファン４５を停止するよう制御すると共に、目標能力となるように給湯用膨張弁４３の弁開度を制御する。また、制御装置１ａは、空調サイクルにおいて、目標回転数となるように空調用圧縮機２１を制御し、空調用室外ファン２５を停止するよう制御すると共に、目標能力となるように空調用膨張弁２７の弁開度を制御する。
【０１３２】
次いで、ステップＳ４０８に進み、制御装置１ａは、給湯サイクルおよび空調サイクルはそれぞれ目標能力になっているか否かを判定する。ステップＳ４０８でＹｅｓと判定された場合には、ステップＳ４０９に進んで、制御装置１ａは、空調サイクルの運転を停止して給湯サイクルのみによる給湯単独運転を開始する。つまり、制御装置１ａは、空調用圧縮機２１および空調用室外ファン２５の運転を停止する。そして、ステップＳ４１０に進んで、制御装置１ａは、給湯用熱源側熱交換器４４の出入口にある第３膨張弁４９ａおよび第４膨張弁４９ｃを開け、中間熱交換器２３の出入口の二方弁４９ｂ、４９ｄを閉める。
【０１３３】
次いで、制御装置１ａは、ステップＳ４１１に進んで、各種データを受信する。具体的には、制御装置１ａは、給湯サイクルにおける現在時刻、沸き上げ完了目標時間、貯湯タンク内温度（温度センサＴＨ２１からの入力）、水道水温度（温度センサＴＨ１からの入力）、室外温度（温度センサＴＨ１９からの入力）を受信する。そして、ステップＳ４１２に進み、制御装置１ａは、ステップＳ４１１で受信した各種データに基づいて、給湯サイクルにおける目標能力、給湯用圧縮機４１の回転数、給湯用室外ファン４５の回転数、給湯用圧縮機２１の吐出温度、給湯用圧縮機２１の消費電力、および給湯用膨張弁４３の弁開度を演算する。
【０１３４】
次いで、ステップＳ４１３に進み、制御装置１ａは、先ほど行った演算結果に従って給湯サイクルの運転を制御する。具体的には、制御装置１ａは、給湯サイクルにおいて、目標回転数となるように給湯用圧縮機４１を制御し、目標回転数となるよう給湯用室外ファン４５の回転を制御する。そして、次のステップでリターンとなって、省エネ運転モードの処理を抜ける。なお、ステップＳ４０８でＮｏの場合には、ステップＳ４０７に戻り、ステップＳ４０１でＮｏと判定された場合には、リターンとなって省エネ運転モードの処理を抜ける。このように、省エネ運転モードは、空調排熱を全て給湯運転に利用しながら運転を行うため、省エネ性に優れた運転モードであると言える。
【０１３５】
以上、説明したように本発明の第１の実施の形態例に係る空調給湯システムによれば、空調放熱量が給湯吸熱量より大きい場合には、空調サイクルにおいて、中間熱交換器２３と空調用熱源側熱交換器２４にて放熱しながら冷房運転を行い、給湯サイクルにおいて、中間熱交換器２３から吸熱しながら給湯運転を行うことができる。また、空調放熱量が給湯吸熱量より小さい場合には、空調サイクルにおいて、中間熱交換器２３にて放熱しながら冷房運転を行い、給湯サイクルにおいて、中間熱交換器２３および給湯用熱源側熱交換器４４から吸熱しながら給湯運転を行うことができる。また、空調放熱量と給湯吸熱量とが等しい場合には、空調サイクルと給湯サイクルとの間の熱の授受を、中間熱交換器２３を介して行いながら冷房運転と給湯運転とを行うことができる。
【０１３６】
つまり、本実施の形態例に係る空調給湯システムによれば、空調放熱量と給湯吸熱量との大小関係に応じた冷房運転および給湯運転を行うことができる。
【０１３７】
また、本実施の形態例に係る空調給湯システムによれば、空調放熱量と給湯吸熱量の差に相当する差分熱量のみを空調用熱源側熱交換器２４または給湯用熱源側熱交換器４４を介して熱交換するよう制御されたシステムになっているため、システム全体の効率が向上する。
【０１３８】
また、本実施の形態例に係る空調給湯システムでは、「冷房・給湯単独運転モード」、「暖房・給湯単独運転モード」、「スケジュール運転モード」、「強暖房運転モード」、「瞬間沸き上げ運転モード」、「急冷却運転モード」、「排熱風ゼロ運転モード」、「省エネ運転モード」の８つの運転モードを備えているので、多彩な運転要求に答えることができ、利便性が高まる。
【０１３９】
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について説明するが、先に述べた第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の部分は、同一の符号を付して、その説明は省略している。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、図２０に示すように、中間熱交換器２３と給湯用熱源側熱交換器４４とが直列に接続され、かつ、中間熱交換器２３と空調用熱源側熱交換器２４とが直列に接続されている点が特徴となっている。
【０１４０】
より具体的に説明すると、空調用冷媒回路５における四方弁２２と空調用膨張弁２７との間の冷媒配管に、四方弁２２側から、二方弁３５ａ、中間熱交換器２３、二方弁３５ｂ、第１膨張弁３５ｃ、空調用熱源側熱交換器２４、第２膨張弁３５ｄ、空調用冷媒タンク２６の順にそれぞれが直列に組み込まれている。そして、空調用冷媒回路５には、中間熱交換器２３をバイパスするための空調用バイパス配管１０１が接続され、この空調用バイパス配管１０１には空調用バイパス弁３５ｅが取り付けられている。
【０１４１】
同様に、給湯用冷媒回路６における給湯用圧縮機４１と給湯用膨張弁４３との間の冷媒配管に、給湯用圧縮機４１側から、二方弁４９ｄ、中間熱交換器２３、二方弁４９ｂ、第４膨張弁４９ｃ、給湯用熱源側熱交換器４４、第３膨張弁４９ａの順にそれぞれが直列に組み込まれている。そして、給湯用冷媒回路６には、中間熱交換器２３をバイパスするための給湯用バイパス配管２０１が接続され、この給湯用バイパス配管２０１には給湯用バイパス弁４９ｅが取り付けられている。
【０１４２】
この第２の実施の形態例に係る空調給湯システムによっても、二方弁３５ａ、３５ｂ、４９ｂ、４９ｄ、膨張弁３５ｃ、３５ｄ、４９ａ、４９ｃ、バイパス弁３５ｅ、４９ｅを適宜に開閉制御すれば、第１の実施の形態例に係る空調給湯システムと同様の運転を行うことができる。
【０１４３】
次に、本発明の第３の実施の形態例に係る空調給湯システムについて説明するが、先に述べた第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の部分は、同一の符号を付して、その説明は省略している。本発明の第３の実施の形態例に係る空調給湯システムは、図２１に示すように、空調用熱源側熱交換器３２４と給湯用熱源側熱交換器４４４とが共に複数のパスを備えた構成となっている点が特徴となっている。
【０１４４】
より具体的に説明すると、空調用冷媒回路５に設けられた空調用熱源側熱交換器３２４は、２パスの流路が形成されおり、必要に応じて一方のパスを閉鎖し、他方のパスのみに空調用冷媒を流すことができる構成となっている。また、閉鎖されたパスに残った空調用冷媒を空調用圧縮機２１の吸込側に戻すために、空調用熱源側熱交換器３２４と空調用圧縮機２１の吸込側とは、空調用冷媒戻り配管３０１で接続されている。なお、この空調用冷媒戻り配管３０１には空調用仕切弁３０１ａが設けられており、この空調用仕切弁３０１ａを開けると、空調用熱源側熱交換器３２４に残っている空調用冷媒が空調用冷媒戻り配管３０１を流れて空調用圧縮機２１の吸込側に戻るようになっている。
【０１４５】
給湯用冷媒回路６に設けられた給湯用熱源側熱交換器４４４も同様に、２パスの流路が形成されおり、必要に応じて一方のパスを閉鎖し、他方のパスのみに給湯用冷媒を流すことができる構成となっている。また、閉鎖されたパスに残った給湯用冷媒を給湯用圧縮機４１の吸込側に戻すために、給湯用熱源側熱交換器４４４と給湯用圧縮機４１の吸込側とは、給湯用冷媒戻り配管４０１で接続されている。なお、この給湯用冷媒戻り配管４０１には給湯用仕切弁４０１ａが設けられており、この給湯用仕切弁４０１ａを開けると、給湯用熱源側熱交換器４４４に残っている給湯用冷媒が給湯用冷媒戻り配管４０１を流れて給湯用圧縮機４１の吸込側に戻るようになっている。
【０１４６】
この第３の実施の形態例に係る空調給湯システムによれば、第１の実施の形態例に係る空調給湯システムの運転を行うことができることに加えて、空調用熱源側熱交換器３２４のパス数を制御装置１ａが切替えることにより、空調用熱源側熱交換器３２４の熱交換量を調整することができる。また、給湯用熱源側熱交換器４４４についても、制御装置１ａがパス数を切替えることにより、給湯用熱源側熱交換器４４４の熱交換量を調整することができる。なお、熱交換器のパス数については、空調給湯システムの仕様に応じて適宜選択すれば良い。
【符号の説明】
【０１４７】
１ａ…制御装置、５…空調用冷媒回路、５ａ…空調用冷媒メイン回路、６…給湯用冷媒回路、６ａ…給湯用冷媒メイン回路、９…給湯流路、２１…空調用圧縮機、２２…四方弁（空調用流路切替弁）、２４、３２４…空調用熱源側熱交換器、２５…空調用室外ファン、２７…空調用膨張弁、２８…空調用利用側熱交換器、３５ｃ…第１膨張弁（第１空調用冷媒流量制御弁）、３５ｄ…第２膨張弁（第２空調用冷媒流量制御弁）、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、４４４…給湯用熱源側熱交換器、４５…給湯用室外ファン、４９ａ…第３膨張弁（第１給湯用冷媒流量制御弁）、４９ｃ…第４膨張弁（第２給湯用冷媒流量制御弁）、７０…貯湯タンク、７１ａ…ドレン配管、７１ｂ…ドレン弁、７８…給水口、７９…給湯口、３０１…空調用冷媒戻り配管、３０１ａ…空調用仕切弁、４０１…給湯用冷媒戻り配管、４０１ａ…給湯用仕切弁
【図１】
0005572711.tif 000002
【図２】
0005572711.tif 000003
【図３】
0005572711.tif 000004
【図４】
0005572711.tif 000005
【図５】
0005572711.tif 000006
【図６】
0005572711.tif 000007
【図７】
0005572711.tif 000008
【図８】
0005572711.tif 000009
【図９】
0005572711.tif 000010
【図１０】
0005572711.tif 000011
【図１１】
0005572711.tif 000012
【図１２】
0005572711.tif 000013
【図１３】
0005572711.tif 000014
【図１４】
0005572711.tif 000015
【図１５】
0005572711.tif 000016
【図１６】
0005572711.tif 000017
【図１７】
0005572711.tif 000018
【図１８】
0005572711.tif 000019
【図１９】
0005572711.tif 000020
【図２０】
0005572711.tif 000021
【図２１】
0005572711.tif 000022