(57)【要約】  ヒートポンプシステムは、圧縮機、室外側熱交換器、絞り装置、および、室内側熱交換器、を有し、第１空間の空調を行う第１空気調和装置と、第１補助熱交換器を有し、第１空間とは別空間である第２空間の換気および空調を行う換気装置と、圧縮機、室外側熱交換器、第１補助熱交換器、絞り装置、および、室内側熱交換器が、冷媒配管で順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、を備え、第１補助熱交換器は、換気装置の給気風路に設けられているものである。
2019082377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、室外側熱交換器、絞り装置、および、室内側熱交換器、を有し、第１空間の空調を行う第１空気調和装置と、
第１補助熱交換器を有し、前記第１空間とは別空間である第２空間の換気および空調を行う換気装置と、
前記圧縮機、前記室外側熱交換器、前記第１補助熱交換器、前記絞り装置、および、前記室内側熱交換器が、冷媒配管で順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、を備え、
前記第１補助熱交換器は、前記換気装置の給気風路に設けられている
ヒートポンプシステム。
【請求項２】
前記換気装置は全熱交換器を備え、
前記第１補助熱交換器は、前記全熱交換器の風下の給気風路に設けられている
請求項１に記載のヒートポンプシステム。
【請求項３】
前記冷媒回路は、
前記第１補助熱交換器をバイパスするバイパス回路と、
前記室外側熱交換器と前記第１補助熱交換器との間に設けられ、冷媒が前記第１補助熱交換器に流入する流路、および、冷媒が前記バイパス回路に流入する流路、を択一に切り替える流路切替装置と、を有する
請求項１または２に記載のヒートポンプシステム。
【請求項４】
前記換気装置は、排気風路に第２補助熱交換器を有し、
前記冷媒回路において、前記第１補助熱交換器に対して、前記第２補助熱交換器が並列に接続されており、
前記冷媒回路は、
前記室外側熱交換器と前記第１補助熱交換器との間に設けられ、冷媒が前記第１補助熱交換器に流入する流路、および、冷媒が前記第２補助熱交換器に流入する流路、を択一に切り替える流路切替装置を有する
請求項１または２に記載のヒートポンプシステム。
【請求項５】
前記換気装置は、排気風路に第２補助熱交換器を有し、
前記冷媒回路において、前記第１補助熱交換器に対して、前記第２補助熱交換器が並列に接続されており、
前記冷媒回路は、
前記第１補助熱交換器および前記第２補助熱交換器をバイパスするバイパス回路と、
前記室外側熱交換器と前記第１補助熱交換器との間に設けられ、冷媒が前記第１補助熱交換器に流入する流路、冷媒が前記第２補助熱交換器に流入する流路、および、冷媒が前記バイパス回路に流入する流路、を択一に切り替える流路切替装置と、を有する
請求項１または２に記載のヒートポンプシステム。
【請求項６】
前記換気装置は全熱交換器を備え、
前記第２補助熱交換器は、前記全熱交換器の風下の排気風路に設けられている
請求項４または５に記載のヒートポンプシステム。
【請求項７】
前記第２空間の内調負荷が低減するように前記流路切替装置を切り替える制御装置を備えた
請求項３〜６のいずれか一項に記載のヒートポンプシステム。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記第１空気調和装置と前記第２空間の空調を行う第２空気調和装置との運転モードが異なる、かつ、前記第１空気調和装置の前記圧縮機および前記第２空気調和装置の圧縮機がともに運転中、かつ、前記換気装置が運転中、という第１条件が成立した場合に、前記流路切替装置を、冷媒が前記第１補助熱交換器に流入する流路に切り替える
請求項７に記載のヒートポンプシステム。
【請求項９】
外気温度を検知する外気温度検知センサを備え、
前記制御装置は、
前記第１条件が成立した場合であって、
外気温度が、あらかじめ設定された第１温度以下、または、前記第１温度よりも高いあらかじめ設定された第２温度以上である場合、前記流路切替装置を、冷媒が前記バイパス回路に流入する流路に切り替える
請求項３または５に従属する請求項８に記載のヒートポンプシステム。
【請求項１０】
外気温度を検知する外気温度検知センサを備え、
前記制御装置は、
前記第１条件が成立した場合であって、
外気温度が、あらかじめ設定された第１温度以下、または、前記第１温度よりも高いあらかじめ設定された第２温度以上である場合、前記流路切替装置を、冷媒が前記第２補助熱交換器に流入する流路に切り替える
請求項４に従属する請求項８に記載のヒートポンプシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排熱を有効活用したヒートポンプシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、全熱交換器および室外機として機能する熱交換器が組み込まれた空気熱源ヒートポンプ式の空気調和装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の空気調和装置は、建築物に設置され、室内の調温および換気を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３１０９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているような空気調和装置が同一の建築物に複数設置されることがある。そして、例えば、居室向けと電算室向けとに空気調和装置が設置された際、冬季中、居室向けに設置された空気調和装置では基本的に暖房運転を行うのに対し、電算室向けに設置された空気調和装置では冷房運転を行う。この場合、電算室向けに設置された空気調和装置の室外機として機能する熱交換器からの排熱が、居室にとって有用な存在となるが、従来ではその排熱は有効活用されず室外に排出されていた。【０００５】
つまり、複数の空気調和装置がそれぞれ異なる運転モードで運転を行う際、第１空間向けに設置された空気調和装置における室外機として機能する熱交換器から排出される熱が、第１空間とは別空間である第２空間にとって有用な場合がある。しかしながら、従来ではそのような場合においても、室外機として機能する熱交換器からの排熱が有効活用されず室外に排出されていたという課題があった。【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、第１空間向けに設置された室外熱交換器から排出される熱を、第１空間とは別空間である第２空間で有効活用することにより、第２空間での内調負荷を軽減し、省エネルギー化を図ることができるヒートポンプ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】
本発明に係るヒートポンプシステムは、圧縮機、室外側熱交換器、絞り装置、および、室内側熱交換器、を有し、第１空間の空調を行う第１空気調和装置と、第１補助熱交換器を有し、前記第１空間とは別空間である第２空間の換気および空調を行う換気装置と、前記圧縮機、前記室外側熱交換器、前記第１補助熱交換器、前記絞り装置、および、前記室内側熱交換器が、冷媒配管で順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、を備え、前記第１補助熱交換器は、前記換気装置の給気風路に設けられているものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るヒートポンプシステムによれば、圧縮機、室外側熱交換器、第１補助熱交換器、絞り装置、および、室内側熱交換器が、冷媒配管で順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路を備え、第１補助熱交換器は、換気装置の給気風路に設けられている。そのため、第１空間向けに設置された室外熱交換器から排出される熱を、第１空間とは別空間である第２空間向けに設置された換気装置の給気の調温に活用でき、第２空間での内調負荷を軽減し、省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るヒートポンプシステムの概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るヒートポンプシステムの第１の詳細構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るヒートポンプシステムの第２の詳細構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るヒートポンプシステムの第２流路切替装置の制御条件の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るヒートポンプシステムの制御フローを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るヒートポンプシステムの詳細構成図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係るヒートポンプシステムの第２流路切替装置の制御条件の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るヒートポンプシステムの制御フローを示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係るヒートポンプシステムの詳細構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係るヒートポンプシステムの第２流路切替装置の制御条件の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係るヒートポンプシステムの制御フローを示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係るヒートポンプシステムの第２流路切替装置の一例を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態３に係るヒートポンプシステムの第２流路切替装置の他の例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係るヒートポンプシステムの第２流路切替装置の動作の一例を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態４に係るヒートポンプシステムの第１の詳細構成図である。
【図１６】本発明の実施の形態４に係るヒートポンプシステムの第２の詳細構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、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】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００の概略構成図である。
図１に示されるように、本実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００は、空気調和装置４０と、換気装置５３と、制御装置５４と、を備えている。
【００１２】
空気調和装置４０は、第１空間１０１向けに設置されており、第１空間１０１の空調を行うものである。また、空気調和装置４０は、室内機５１と室外機５２とで構成されている。換気装置５３は、第２空間１０２向けに設置されており、第２空間１０２の換気および空調を行うものである。また、室内機５１、室外機５２、および、換気装置５３は、冷媒配管１で接続されている。なお、第１空間１０１と第２空間１０２とは別空間である。
【００１３】
制御装置５４は、室内機５１の内部に格納されており、室内機５１、室外機５２、および、換気装置５３と通信伝送線２で接続されている。そして、制御装置５４は、各機器（室内機５１、室外機５２、および、換気装置５３）に対して、運転状態の監視、および、アクチュエータの出力指令などを行うように構成されている。また、制御装置５４には無線または有線でリモコン５６が接続されており、リモコン５６から各機器の運転／停止などの発停、運転モード、設定温度、風量などを変更できるように構成されている。
【００１４】
なお、本実施の形態１では、制御装置５４は、室外機５２に内部に格納されている構成としたが、制御装置５４の設置場所については特に限定されるものではなく、例えば、室内機５１の内部に格納されていてもよい。
【００１５】
また、図１に示されている空気調和装置４１については、後述する。
【００１６】
図２は、本発明の実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００の第１の詳細構成図である。図３は、本発明の実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００の第２の詳細構成図である。
図２および図３に示されるように、室内機５１は、室内側熱交換器７と、絞り装置８と、室内ファン２１と、を備えている。また、室外機５２は、圧縮機３と、第１流路切替装置４と、室外側熱交換器５と、室外ファン６と、第２流路切替装置９と、を備えている。また、換気装置５３は、全熱交換器１０と、給気ファン１３と、排気ファン１４と、第１補助熱交換器１５と、外気温度検知センサ１７と、を備えている。
【００１７】
また、ヒートポンプシステム１００は、圧縮機３、第１流路切替装置４、室外側熱交換器５、第２流路切替装置９、第１補助熱交換器１５、絞り装置８、および、室内側熱交換器７が、冷媒配管１で順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路を備えている。また、冷媒回路は、第１補助熱交換器１５をバイパスするバイパス回路１８を備えている。
【００１８】
第１流路切替装置４は、冷媒が流れる方向を、冷媒が圧縮機３の吐出側から室外側熱交換器５へと向かうα方向（図３の実線）、または、冷媒が圧縮機３の吐出側から室内側熱交換器７へと向かうβ方向（図３の破線）に択一的に切り替えるものである。第１流路切替装置４は、例えば四方弁で構成されている。
【００１９】
また、第２流路切替装置９は、冷媒が流れる方向を、冷媒が第１補助熱交換器１５を通過せずバイパス回路１８を通過する第１方向（図３の経路（１））、または、冷媒が第１補助熱交換器１５を通過する第２方向（図３の経路（２））に択一的に切り替えるものである。第２流路切替装置９は、例えば三方弁で構成されている。
【００２０】
次に、ヒートポンプシステム１００の動作を説明するに当たり、第１空間１０１の空調を行う空気調和装置４０の冷房運転時および暖房運転時の動作、および、第２空間１０２の換気および空調を行う換気装置５３の動作について説明する。
【００２１】
［冷房運転時］
空気調和装置４０が冷房運転時には、第１流路切替装置４の切替方向がα方向に切り替えられる。そして、第２流路切替装置９の切替方向が第１方向に切り替えられている場合は、圧縮機３により吐出された高温高圧の冷媒が室外側熱交換器５を通過して凝縮する。一方、第２流路切替装置９の切替方向が第２方向に切り替えられている場合は、圧縮機３により吐出された高温高圧の冷媒が室外側熱交換器５、第１補助熱交換器１５を順次通過して凝縮する。
【００２２】
凝縮した冷媒は、絞り装置８により減圧され低温低圧となり、室内側熱交換器７に流入して第１空間１０１の室内空気と熱交換を行い蒸発する。蒸発した冷媒は、圧縮機３に吸入され圧縮されて高温高圧となり、再び吐出され、上記の流れを繰り返す。一方、室内側熱交換器７で熱交換された空気は、第１空間１０１に吹き出される。
【００２３】
［暖房運転時］
空気調和装置４０が暖房運転時には、第１流路切替装置４の切替方向がβ方向に切り替えられる。圧縮機３により吐出された高温高圧の冷媒が室内側熱交換器７に流入し、第１空間１０１の室内空気と熱交換して凝縮し、凝縮した冷媒は、絞り装置８によって減圧される。そして、第２流路切替装置９の切替方向が第１方向に切り替えられている場合は、減圧された冷媒が、室外側熱交換器５を通過して蒸発する。一方、第２流路切替装置９の切替方向が第２方向に切り替えられている場合は、減圧された冷媒が、第１補助熱交換器１５、室外側熱交換器５を順次通過して蒸発する。
【００２４】
蒸発した冷媒は、圧縮機３に吸入、圧縮され高温高圧となり、再び吐出され、上記の流れを繰り返す。一方、室内側熱交換器７で熱交換された空気は、第１空間１０１に吹き出される。
【００２５】
換気装置５３は、室外から取り込んだ空気を、第２空間１０２から排出される空気と熱交換させた後、第２空間１０２に取り込むものである。給気ファン１３は、給気風路１１に、室外から第２空間１０２に空気を取り込む空気流れを生じさせるものである。排気ファン１４は、排気風路１２に、第２空間１０２の空気を室外に排気する空気流れを生じさせるものである。全熱交換器１０は、給気風路１１に流れる空気と排気風路１２に流れる空気とを熱交換させるものである。
【００２６】
また、全熱交換器１０の風下の給気風路１１、つまり、全熱交換器１０と給気ファン１３との間の給気風路１１には、第１補助熱交換器１５が設置されている。第１補助熱交換器１５は、全熱交換器１０を通過した空気を、冷媒と熱交換するものである。室外から換気装置５３に取り込まれた後、全熱交換器１０を通過した空気が、第１補助熱交換器１５を通過する構成とすることで、排気に熱を奪われないため、効率的に熱を利用することができる。なお、第１補助熱交換器１５を通過した空気は、第２空間１０２に供給される。
【００２７】
また、全熱交換器１０の風上の給気風路１１には、外気温度検知センサ１７が設けられている。この外気温度検知センサ１７は、例えばサーミスタであり、外気温度を検知する。そして、外気温度検知センサ１７が検知した外気温度に関する情報（以下、外気温度情報と称する）は、制御装置５４に送られる。
【００２８】
なお、本実施の形態１では、外気温度検知センサ１７は、換気装置５３が備えている構成としたが、それに限定されるものではない。また、外気温度検知センサ１７の設置場所についても限定されるものではなく、例えば、換気装置５３の外部に設けられていてもよい。
【００２９】
また、空気調和装置４０が冷房運転を行っているときに、冷媒が第１補助熱交換器１５を通過するように第２流路切替装置９を切り替えることによって、第２空間１０２に第１補助熱交換器１５で暖められた空気が供給される。
【００３０】
なお、空気調和装置４０が冷房運転を行っているときに、第１補助熱交換器１５に冷媒を流すときは、室外ファン６の回転数、給気ファン１３の回転数、および、排気ファン１４の回転数を調整するとよい。
【００３１】
室外ファン６の回転数、給気ファン１３の回転数、および、排気ファン１４の回転数を調整することで、室外側熱交換器５での熱交換量と第１補助熱交換器１５での熱交換量とを調整することができる。そうすることで、室外側熱交換器５と第１補助熱交換器１５とでの凝縮量が制御されるため、冷凍サイクルの動作が安定し、かつ、第１補助熱交換器１５による熱交換量が調整されるため、第２空間１０２に供給する熱量を調整することができる。
【００３２】
例えば、空気調和装置４０が冷房運転を行っているときに、冷媒を第１補助熱交換器１５に通過させるときは、冷媒を第１補助熱交換器１５に通過させないときと比較して、室外ファン６の回転数を低くする。
【００３３】
また、空気調和装置４０が暖房運転を行っているときに、冷媒が第１補助熱交換器１５を通過するように第２流路切替装置９を切り替えることによって、第２空間１０２に第１補助熱交換器１５で冷却された空気が供給される。
【００３４】
なお、空気調和装置４０が暖房運転を行っているときに、冷媒を第１補助熱交換器１５に通過させるときは、室外ファン６の回転数、給気ファン１３の回転数、および、排気ファン１４の回転数を調整するとよい。
【００３５】
室外ファン６の回転数、給気ファン１３の回転数、および、排気ファン１４の回転数を調整することで、室外側熱交換器５での熱交換量と第１補助熱交換器１５での熱交換量とを調整することができる。そうすることで、室外側熱交換器５と第１補助熱交換器１５とでの蒸発量が制御されるため、冷凍サイクルの動作が安定し、かつ、第１補助熱交換器１５による熱交換量が調整されるため、第２空間１０２に供給する熱量を調整することができる。
【００３６】
例えば、空気調和装置４０が暖房運転を行っているときに、冷媒を第１補助熱交換器１５に通過させるときは、冷媒を第１補助熱交換器１５に通過させないときと比較して、室外ファン６の回転数を低くする。
【００３７】
上記のように、本実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００によれば、第１空間１０１の空調を行うときに、室外側熱交換器５によって室外に排出される熱を利用して、第２空間１０２の空調を行うことができる。すなわち、本実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００によれば、排熱を利用して空気調和を行うことができるため、ヒートポンプシステム１００のシステム全体としての省エネルギー化を達成することができる。さらに、本実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００によれば、室外側熱交換器５での熱交換量を低減することができるため、ヒートアイランド現象およびコールドアイランド現象を抑制することができる。
【００３８】
図４は、本発明の実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００の第２流路切替装置９の制御条件の一例を示す図である。なお、図４中の「−」は、条件によらないことを意味している。
図４で説明する動作例では、第２空間１０２に空気調和装置４１（図１参照）が設置されている。空気調和装置４１は、第１空間１０１に設置されている空気調和装置４０とは異なるものであり、たとえば、冷凍サイクルを利用して第２空間１０２の空気調和を行うものである。また、空気調和装置４１は、制御装置５４と通信伝送線２で接続されている。
【００３９】
図４に示されるように、ヒートポンプシステム１００は、第１空間１０１に設置された空気調和装置４０の運転状態（運転モードおよびサーモ状態）、第２空間１０２に設置された空気調和装置４１の運転状態（運転モードおよびサーモ状態）、および、第２空間１０２に設置された換気装置５３の運転状態（発停）を条件に、第２流路切替装置９の切替方向を決定する。
【００４０】
図５は、本発明の実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００の制御フローを示す図である。
以下、本実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００の制御について、図５を用いて説明する。
制御装置５４は、第１空間１０１に設置された空気調和装置４０の運転情報を取得するとともに（ステップＳ１０１）、第２空間１０２に設置された空気調和装置４１および換気装置５３の運転情報を取得する（ステップＳ１０２）。また、制御装置５４は、外気温度情報を取得する（ステップＳ１０３）。
【００４１】
ここで、空気調和装置４０の運転情報には、空気調和装置４０の運転モードおよびサーモ状態が含まれている。また、空気調和装置４１の運転情報には、空気調和装置４１の運転モードおよびサーモ状態が含まれている。また、換気装置５３の運転情報には、換気装置５３の発停（運転／停止）情報が含まれている。
【００４２】
ステップＳ１０３の後、制御装置５４は、各運転情報に基づいて、空気調和装置４０の運転モードと空気調和装置４１の運転モードとが同じかどうかを判定する（ステップＳ１０４）。
【００４３】
ステップＳ１０３において、制御装置５４は、空気調和装置４０の運転モードと空気調和装置４１の運転モードとが同じであると判定した場合（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、第２流路切替装置９の切替方向を第１方向に切り替える（ステップＳ１０５）。一方、制御装置５４は、空気調和装置４０の運転モードと空気調和装置４１の運転モードとが異なると判定した場合（ステップＳ１０４のＮＯ）、ステップＳ１０６へ進む。
【００４４】
ステップＳ１０６において、制御装置５４は、各運転情報に基づいて、空気調和装置４０がサーモＯＮ、かつ、空気調和装置４１がサーモＯＮであるかどうかを判定する。ここで、空気調和装置４０がサーモＯＮとは、空気調和装置４０の圧縮機３が運転中のことである。同様に、空気調和装置４１がサーモＯＮとは、空気調和装置４１の圧縮機（図示せず）が運転中のことである。
【００４５】
ステップＳ１０６において、制御装置５４は、空気調和装置４０および空気調和装置４１のうち少なくとも一方がサーモＯＮではないと判定した場合（ステップＳ１０６のＮＯ）、第２流路切替装置９の切替方向を第１方向に切り替える（ステップＳ１１０）。一方、制御装置５４は、空気調和装置４０がサーモＯＮ、かつ、空気調和装置４１がサーモＯＮであると判定した場合（ステップＳ１０６のＹＥＳ）、ステップＳ１０７へ進む。
【００４６】
ステップＳ１０７において、制御装置５４は、各運転情報に基づいて、換気装置５３が運転中であるかどうかを判定する。制御装置５４は、換気装置５３が運転中ではないと判定した場合（ステップＳ１０７のＮＯ）、第２流路切替装置９の切替方向を第１方向に切り替える（ステップＳ１１０）。一方、制御装置５４は、換気装置５３が運転中であると判定した場合（ステップＳ１０７のＹＥＳ）、ステップＳ１０８へ進む。
【００４７】
ステップＳ１０８において、制御装置５４は、外気温度情報に基づいて、外気温度があらかじめ設定された第１温度よりも大きく、かつ、あらかじめ設定された第２温度未満であるかどうかを判定する。ここで、第１温度とは、冷凍サイクルの動作が不安定となる低温の温度閾値であり、第２温度とは、冷凍サイクルの動作が不安定となる高温の温度閾値である。
【００４８】
ステップＳ１０８において、制御装置５４は、外気温度が第１温度よりも大きく、かつ、第２温度未満であると判定した場合（ステップＳ１０８のＹＥＳ）、第２流路切替装置９の切替方向を第２方向に切り替える（ステップＳ１０９）。一方、制御装置５４は、外気温度が第１温度以下、または、第２温度以上であるかと判定した場合（ステップＳ１０８のＮＯ）、第２流路切替装置９の切替方向を第１方向に切り替える（ステップＳ１１０）。
【００４９】
以上のように、制御装置５４は、空気調和装置４０と空気調和装置４１との運転モードが異なり、空気調和装置４０および空気調和装置４１がともにサーモＯＮで、換気装置５３が運転中の場合に、外気温度に応じて、第２流路切替装置９の切替方向を第２方向に切り替える。このように第２流路切替装置９を制御することで、第１空間１０１に設置された空気調和装置４０の排熱を第２空間１０２で活用することができる。そのため、第２空間１０２における内調負荷が低減し、ヒートポンプシステム１００の省エネルギー化を図ることができる。
【００５０】
なお、気温が低い低外気時または気温が高い高外気時の、冷凍サイクルの動作が不安定になる場合は、冷凍サイクルの動作の安定化を優先するため、第２流路切替装置９の切替方向を第２方向に切り替えない。換気装置５３が動作しているときは、換気の制御が優先されるため、冷凍サイクルの動作が安定するように、換気装置５３の給気風路１１の風量または排気風路１２の風量を制御することは困難である。そのような場合には、第２流路切替装置９の切替方向を第１方向に切り替え、冷凍サイクルの動作の安定化を優先する。
【００５１】
なお、本実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００は、第２流路切替装置９と第１補助熱交換器１５とが冷媒配管１で接続された補助熱交換器ユニット５００（図３参照）によって、簡易に構成することができる。すなわち、既存の冷凍サイクル装置に、補助熱交換器ユニット５００を接続するのみで、ヒートポンプシステム１００を構成することができる。
【００５２】
また、実施の形態１のヒートポンプシステム１００は、上記の例に限定されない。すなわち、第１補助熱交換器１５は、給気風路１１に設けられていなくてもよい。第１補助熱交換器１５は、第１空間１０１と異なる空間の第２空間１０２に設けられ、第２空間１０２に熱を供給するものであればよい。
【００５３】
以上、本実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００は、圧縮機３、室外側熱交換器５、絞り装置８、および、室内側熱交換器７、を有し、第１空間１０１の空調を行う空気調和装置４０と、第１補助熱交換器１５を有し、第１空間１０１とは別空間である第２空間１０２の換気および空調を行う換気装置５３と、圧縮機３、室外側熱交換器５、第１補助熱交換器１５、絞り装置８、および、室内側熱交換器７が、冷媒配管１で順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、を備え、第１補助熱交換器１５は、換気装置５３の給気風路１１に設けられているものである。
【００５４】
本実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００によれば、圧縮機３、室外側熱交換器５、第１補助熱交換器１５、絞り装置８、および、室内側熱交換器７が、冷媒配管１で順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路を備えている。そして、第１補助熱交換器１５は、換気装置５３の給気風路１１に設けられている。そのため、第１空間１０１向けに設置された室外側熱交換器５から排出される熱を、第１空間１０１とは別空間である第２空間１０２向けに設置された換気装置５３の給気の調温に活用でき、第２空間１０２での内調負荷を軽減し、省エネルギー化を図ることができる。
【００５５】
また、本実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００において、第１補助熱交換器１５は、全熱交換器１０の風下の給気風路１１に設けられている。本実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００によれば、室外から換気装置５３に取り込まれた後、全熱交換器１０を通過した空気が、第１補助熱交換器１５を通過する構成となっているため、排気に熱を奪われず、効率的に熱を利用することができる。
【００５６】
また、本実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００において、制御装置５４は、第１空間１０１の空調を行う空気調和装置４０と第２空間１０２の空調を行う空気調和装置４１との運転モードが異なる、かつ、空気調和装置４０の圧縮機３および空気調和装置４１の圧縮機（図示せず）がともに運転中、かつ、換気装置５３が運転中、という第１条件が成立した場合に、第２流路切替装置９を、冷媒が第１補助熱交換器１５に流入する流路に切り替える。
【００５７】
本実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００によれば、このように第２流路切替装置９を制御することで、第１空間１０１に設置された空気調和装置４０の排熱を第２空間１０２で活用することができる。そのため、第２空間１０２における内調負荷が低減し、ヒートポンプシステム１００の省エネルギー化を図ることができる。
【００５８】
また、本実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００において、制御装置５４は、第１条件が成立した場合であって、外気温度が、あらかじめ設定された第１温度以下、または、１温度よりも高いあらかじめ設定された第２温度以上である場合、第２流路切替装置９を、冷媒がバイパス回路１８に流入する流路に切り替える。
【００５９】
本実施の形態１に係るヒートポンプシステム１００によれば、冷凍サイクルの動作が不安定になる場合は、冷凍サイクルの動作の安定化を優先することができる。
【００６０】
実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２について説明するが、実施の形態１と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【００６１】
図６は、本発明の実施の形態２に係るヒートポンプシステム１００の詳細構成図である。なお、図６に示されるように、本実施の形態２では、全熱交換器１０と給気ファン１３との間の給気風路１１に、第１補助熱交換器１５が設置されており、全熱交換器１０と排気ファン１４との間の排気風路１２に、第２補助熱交換器１６が設置されている。
【００６２】
また、ヒートポンプシステム１００は、圧縮機３、第１流路切替装置４、室外側熱交換器５、第２流路切替装置９、第１補助熱交換器１５、絞り装置８、および、室内側熱交換器７が、冷媒配管１で順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路を備えている。また、冷媒回路において、第１補助熱交換器１５に対して、第２補助熱交換器１６が並列に接続されている。
【００６３】
そして、第２流路切替装置９は、冷媒が流れる方向を、冷媒が第１補助熱交換器１５を通過する第２方向（図６の経路（２））、または、冷媒が第２補助熱交換器１６を通過する第３方向（図６の経路（３））に択一的に切り替える。
【００６４】
第２補助熱交換器１６は、全熱交換器１０を通過した空気を、冷媒と熱交換するものである。室内から換気装置５３に取り込まれた後、全熱交換器１０を通過した空気が、第２補助熱交換器１６を通過する構成とすることで、効率的に熱を利用することができる。なお、第２補助熱交換器１６を通過した空気は、屋外に排出される。
【００６５】
第２補助熱交換器１６は、室外側熱交換器５とともに、空調の熱を排熱するものである。第２補助熱交換器１６が機能することで、室外側熱交換器５の熱交換量を低減することができる。
【００６６】
たとえば、空気調和装置４０が冷房運転を行っているときは、室外側熱交換器５および第２補助熱交換器１６が凝縮器として機能する。空気調和装置４０が冷房運転を行っているときは、第１空間１０１が冷やされた状態となっており、排気風路１２には第１空間１０１からの冷たい空気が流れる。そして、排気風路１２に流れる冷たい空気を利用して第２補助熱交換器１６が冷媒を凝縮することで、第２補助熱交換器１６は効率よく冷媒を凝縮することができる。したがって、室外側熱交換器５の熱交換量を低減することができる。
【００６７】
また、空気調和装置４０が暖房運転を行っているときは、室外側熱交換器５および第２補助熱交換器１６が蒸発器として機能する。空気調和装置４０が暖房運転を行っているときは、第１空間１０１が暖められた状態となっているため、排気風路１２には第１空間１０１からの暖かい空気が流れる。そして、排気風路１２に流れる暖かい空気を利用して第２補助熱交換器１６が冷媒を蒸発することで、第２補助熱交換器１６は効率よく冷媒を蒸発させることができる。したがって、室外側熱交換器５の熱交換量を低減することができる。
【００６８】
室内から換気装置５３に取り込まれた後、全熱交換器１０を通過した空気が、第２補助熱交換器１６を通過する構成とすることで、室内に流れる空気の熱交換が優先されるため、室内の快適性が確保され、かつ、空気調和装置４０の省エネルギー化が実現される。
【００６９】
図７は、本発明の実施の形態２に係るヒートポンプシステム１００の第２流路切替装置９の制御条件の一例を示す図である。なお、図７中の「−」は、条件によらないことを意味している。
図７で説明する動作例では、第２空間１０２に空気調和装置４１（図１参照）が設置されている。空気調和装置４１は、第１空間１０１に設置されている空気調和装置４０とは異なるものであり、たとえば、冷凍サイクルを利用して第２空間１０２の空気調和を行うものである。また、空気調和装置４１は、制御装置５４と通信伝送線２で接続されている。
【００７０】
図７に示されるように、ヒートポンプシステム１００は、第１空間１０１に設置された空気調和装置４０の運転状態（運転モードおよびサーモ状態）、第２空間１０２に設置された空気調和装置４１の運転状態（運転モードおよびサーモ状態）、および、第２空間１０２に設置された換気装置５３の運転状態（発停）を条件に、第２流路切替装置９の切替方向を決定する。
【００７１】
図８は、本発明の実施の形態２に係るヒートポンプシステム１００の制御フローを示す図である。
以下、本実施の形態２に係るヒートポンプシステム１００の制御について、図８を用いて説明する。
制御装置５４は、第１空間１０１に設置された空気調和装置４０の運転情報を取得するとともに（ステップＳ２０１）、第２空間１０２に設置された空気調和装置４１および換気装置５３の運転情報を取得する（ステップＳ２０２）。また、制御装置５４は、外気温度情報を取得する（ステップＳ２０３）。
【００７２】
ここで、空気調和装置４０の運転情報には、空気調和装置４０の運転モードおよびサーモ状態が含まれている。また、空気調和装置４１の運転情報には、空気調和装置４１の運転モードおよびサーモ状態が含まれている。また、換気装置５３の運転情報には、換気装置５３の発停（運転／停止）情報が含まれている。
【００７３】
ステップＳ２０３の後、制御装置５４は、各運転情報に基づいて、空気調和装置４０の運転モードと空気調和装置４１の運転モードとが同じかどうかを判定する（ステップＳ２０４）。
【００７４】
ステップＳ２０４において、制御装置５４は、空気調和装置４０の運転モードと空気調和装置４１の運転モードとが同じであると判定した場合（ステップＳ２０４のＹＥＳ）、第２流路切替装置９の切替方向を第３方向に切り替える（ステップＳ２０５）。一方、制御装置５４は、空気調和装置４０の運転モードと空気調和装置４１の運転モードとが異なると判定した場合（ステップＳ２０４のＮＯ）、ステップＳ２０６へ進む。
【００７５】
ステップＳ２０６において、制御装置５４は、各運転情報に基づいて、空気調和装置４０がサーモＯＮ、かつ、空気調和装置４１がサーモＯＮであるかどうかを判定する。ここで、空気調和装置４０がサーモＯＮとは、空気調和装置４０の圧縮機３が運転中のことである。同様に、空気調和装置４１がサーモＯＮとは、空気調和装置４１の圧縮機（図示せず）が運転中のことである。
【００７６】
ステップＳ２０６において、制御装置５４は、空気調和装置４０および空気調和装置４１のうち少なくとも一方がサーモＯＮではないと判定した場合（ステップＳ２０６のＮＯ）、第２流路切替装置９の切替方向を第３方向に切り替える（ステップＳ２１０）。一方、制御装置５４は、空気調和装置４０がサーモＯＮ、かつ、空気調和装置４１がサーモＯＮであると判定した場合（ステップＳ２０６のＹＥＳ）、ステップＳ２０７へ進む。
【００７７】
ステップＳ２０７において、制御装置５４は、各運転情報に基づいて、換気装置５３が運転中であるかどうかを判定する。制御装置５４は、換気装置５３が運転中ではないと判定した場合（ステップＳ２０７のＮＯ）、第２流路切替装置９の切替方向を第３方向に切り替える（ステップＳ２１０）。一方、制御装置５４は、換気装置５３が運転中であると判定した場合（ステップＳ２０７のＹＥＳ）、ステップＳ２０８へ進む。
【００７８】
ステップＳ２０８において、制御装置５４は、外気温度情報に基づいて、外気温度があらかじめ設定された第１温度よりも大きく、かつ、あらかじめ設定された第２温度未満であるかどうかを判定する。ここで、第１温度とは、冷凍サイクルの動作が不安定となる低温の温度閾値であり、第２温度とは、冷凍サイクルの動作が不安定となる高温の温度閾値である。
【００７９】
ステップＳ２０８において、制御装置５４は、外気温度が第１温度よりも大きく、かつ、第２温度未満であると判定した場合（ステップＳ２０８のＹＥＳ）、第２流路切替装置９の切替方向を第２方向に切り替える（ステップＳ２０９）。一方、制御装置５４は、外気温度が第１温度以下、または、第２温度以上であるかと判定した場合（ステップＳ２０８のＮＯ）、第２流路切替装置９の切替方向を第３方向に切り替える（ステップＳ２１０）。
【００８０】
以上のように、制御装置５４は、空気調和装置４０と空気調和装置４１との運転モードが異なり、空気調和装置４０および空気調和装置４１がともにサーモＯＮで、換気装置５３が運転中の場合に、第２流路切替装置９の切替方向を第２方向に切り替える。このように第２流路切替装置９を制御することで、第１空間１０１に設置された空気調和装置４０の排熱を第２空間１０２で活用することができる。そのため、第２空間１０２における内調負荷が低減し、ヒートポンプシステム１００のシステム全体としての省エネルギー化を図ることができる。
【００８１】
また、第２流路切替装置９の切替方向が第３方向の場合は、空気調和装置４０の室外側熱交換器５の熱交換の一部を、第２補助熱交換器１６がまかなうことができる。その結果、空気調和装置４０における室外ファン６の風量を低下させることができるため、室外ファン６のファン速を抑制することによる省エネルギー化および低騒音化を図ることができる。
【００８２】
なお、気温が低い低外気時または気温が高い高外気時の、冷凍サイクルの動作が不安定になる場合は、冷凍サイクルの動作の安定化を優先するため、第２流路切替装置９の切替方向を第２方向に切り替えない。換気装置５３が動作しているときは、換気の制御が優先されるため、冷凍サイクルの動作が安定するように、換気装置５３の給気風路１１の風量または排気風路１２の風量を制御することは困難である。そのような場合には、第２流路切替装置９の切替方向を第３方向に切り替え、冷凍サイクルの動作の安定化を優先する。
【００８３】
以上、本実施の形態２に係るヒートポンプシステム１００において、第２補助熱交換器１６は、全熱交換器１０の風下の排気風路１２に設けられている。本実施の形態２に係るヒートポンプシステム１００によれば、室内から換気装置５３に取り込まれた後、全熱交換器１０を通過した空気が、第２補助熱交換器１６を通過する構成となっているため、効率的に熱を利用することができる。
【００８４】
また、本実施の形態２に係るヒートポンプシステム１００において、制御装置５４は、第１空間１０１の空調を行う空気調和装置４０と第２空間１０２の空調を行う空気調和装置４１との運転モードが異なる、かつ、空気調和装置４０の圧縮機３および空気調和装置４１の圧縮機（図示せず）がともに運転中、かつ、換気装置５３が運転中、という第１条件が成立した場合に、第２流路切替装置９を、冷媒が第１補助熱交換器１５に流入する流路に切り替える。
【００８５】
本実施の形態２に係るヒートポンプシステム１００によれば、このように第２流路切替装置９を制御することで、第１空間１０１に設置された空気調和装置４０の排熱を第２空間１０２で活用することができる。そのため、第２空間１０２における内調負荷が低減し、ヒートポンプシステム１００の省エネルギー化を図ることができる。
【００８６】
また、本実施の形態２に係るヒートポンプシステム１００において、制御装置５４は、第１条件が成立した場合であって、外気温度が、あらかじめ設定された第１温度以下、または、第１温度よりも高いあらかじめ設定された第２温度以上である場合、第２流路切替装置９を、冷媒が第２補助熱交換器１６に流入する流路に切り替える。
【００８７】
本実施の形態２に係るヒートポンプシステム１００によれば、冷凍サイクルの動作が不安定になる場合は、冷凍サイクルの動作の安定化を優先することができる。
【００８８】
実施の形態３．
以下、本発明の実施の形態３について説明するが、実施の形態１および２と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１および２と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【００８９】
図９は、本発明の実施の形態３に係るヒートポンプシステム１００の詳細構成図である。
図９に示されるように、本実施の形態３では、全熱交換器１０と給気ファン１３との間の給気風路１１に、第１補助熱交換器１５が設置されており、全熱交換器１０と排気ファン１４との間の排気風路１２に、第２補助熱交換器１６が設置されている。
【００９０】
また、ヒートポンプシステム１００は、圧縮機３、第１流路切替装置４、室外側熱交換器５、第２流路切替装置９、第１補助熱交換器１５、絞り装置８、および、室内側熱交換器７が、冷媒配管１で順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路を備えている。また、冷媒回路において、第１補助熱交換器１５に対して、第２補助熱交換器１６が並列に接続されている。また、冷媒回路は、第１補助熱交換器１５および第２補助熱交換器１６をバイパスするバイパス回路１８を備えている。
【００９１】
そして、第２流路切替装置９は、冷媒が流れる方向を、冷媒が第１補助熱交換器１５および第２補助熱交換器１６を通過せずバイパス回路１８を通過する第１方向（図９の経路（１））、冷媒が第１補助熱交換器１５を通過する第２方向（図９の経路（２））、または、冷媒が第２補助熱交換器１６を通過する第３方向（図９の経路（３））に択一的に切り替える。
【００９２】
図１０は、本発明の実施の形態３に係るヒートポンプシステム１００の第２流路切替装置９の制御条件の一例を示す図である。なお、図１０中の「−」は、条件によらないことを意味している。
図１０で説明する動作例では、第２空間１０２に空気調和装置４１（図１参照）が設置されている。空気調和装置４１は、第１空間１０１に設置されている空気調和装置４０とは異なるものであり、たとえば、冷凍サイクルを利用して第２空間１０２の空気調和を行うものである。また、空気調和装置４１は、制御装置５４と通信伝送線２で接続されている。
【００９３】
図１０に示されるように、ヒートポンプシステム１００は、第１空間１０１に設置された空気調和装置４０の運転状態（運転モードおよびサーモ状態）、第２空間１０２に設置された空気調和装置４１の運転状態（運転モードおよびサーモ状態）、および、第２空間１０２に設置された換気装置５３の運転状態（発停）を条件に、第２流路切替装置９の切替方向を決定する。
【００９４】
図１１は、本発明の実施の形態３に係るヒートポンプシステム１００の制御フローを示す図である。
以下、本実施の形態３に係るヒートポンプシステム１００の制御について、図１１を用いて説明する。
制御装置５４は、第１空間１０１に設置された空気調和装置４０の運転情報を取得するとともに（ステップＳ３０１）、第２空間１０２に設置された空気調和装置４１および換気装置５３の運転情報を取得する（ステップＳ３０２）。また、制御装置５４は、外気温度情報を取得する（ステップＳ３０３）。
【００９５】
ここで、空気調和装置４０の運転情報には、空気調和装置４０の運転モードおよびサーモ状態が含まれている。また、空気調和装置４１の運転情報には、空気調和装置４１の運転モードおよびサーモ状態が含まれている。また、換気装置５３の運転情報には、換気装置５３の発停（運転／停止）情報が含まれている。
【００９６】
ステップＳ３０３の後、制御装置５４は、各運転情報に基づいて、空気調和装置４０の運転モードと空気調和装置４１の運転モードとが同じかどうかを判定する（ステップＳ３０４）。
【００９７】
ステップＳ３０４において、制御装置５４は、空気調和装置４０の運転モードと空気調和装置４１の運転モードとが同じであると判定した場合（ステップＳ３０４のＹＥＳ）、第２流路切替装置９の切替方向を第３方向に切り替える（ステップＳ３０５）。一方、制御装置５４は、空気調和装置４０の運転モードと空気調和装置４１の運転モードとが異なると判定した場合（ステップＳ３０４のＮＯ）、ステップＳ３０６へ進む。
【００９８】
ステップＳ３０６において、制御装置５４は、各運転情報に基づいて、空気調和装置４０がサーモＯＮ、かつ、空気調和装置４１がサーモＯＮであるかどうかを判定する。ここで、空気調和装置４０がサーモＯＮとは、空気調和装置４０の圧縮機３が運転中のことである。同様に、空気調和装置４１がサーモＯＮとは、空気調和装置４１の圧縮機（図示せず）が運転中のことである。
【００９９】
ステップＳ３０６において、制御装置５４は、空気調和装置４０および空気調和装置４１のうち少なくとも一方がサーモＯＮではないと判定した場合（ステップＳ３０６のＮＯ）、第２流路切替装置９の切替方向を第３方向に切り替える（ステップＳ３１０）。一方、制御装置５４は、空気調和装置４０がサーモＯＮ、かつ、空気調和装置４１がサーモＯＮであると判定した場合（ステップＳ３０６のＹＥＳ）、ステップＳ３０７へ進む。
【０１００】
ステップＳ３０７において、制御装置５４は、各運転情報に基づいて、換気装置５３が運転中であるかどうかを判定する。制御装置５４は、換気装置５３が運転中ではないと判定した場合（ステップＳ３０７のＮＯ）、第２流路切替装置９の切替方向を第３方向に切り替える（ステップＳ３１０）。一方、制御装置５４は、換気装置５３が運転中であると判定した場合（ステップＳ３０７のＹＥＳ）、ステップＳ３０８へ進む。
【０１０１】
ステップＳ３０８において、制御装置５４は、外気温度情報に基づいて、外気温度があらかじめ設定された第１温度よりも大きく、かつ、あらかじめ設定された第２温度未満であるかどうかを判定する。ここで、第１温度とは、冷凍サイクルの動作が不安定となる低温の温度閾値であり、第２温度とは、冷凍サイクルの動作が不安定となる高温の温度閾値である。
【０１０２】
ステップＳ３０８において、制御装置５４は、外気温度が第１温度よりも大きく、かつ、第２温度未満であると判定した場合（ステップＳ３０８のＹＥＳ）、第２流路切替装置９の切替方向を第２方向に切り替える（ステップＳ３０９）。一方、制御装置５４は、外気温度が第１温度以下、または、第２温度以上であるかと判定した場合（ステップＳ３０８のＮＯ）、第２流路切替装置９の切替方向を第１方向に切り替える（ステップＳ３１１）。
【０１０３】
以上のように、制御装置５４は、空気調和装置４０と空気調和装置４１との運転モードが異なり、空気調和装置４０および空気調和装置４１がともにサーモＯＮで、換気装置５３が運転中の場合に、第２流路切替装置９の切替方向を第２方向に切り替える。このように第２流路切替装置９を制御することで、第１空間１０１に設置された空気調和装置４０の排熱を第２空間１０２で活用することができる。そのため、第２空間１０２における内調負荷が低減し、ヒートポンプシステム１００のシステム全体としての省エネルギー化を図ることができる。
【０１０４】
また、第２流路切替装置９の切替方向が第３方向の場合は、空気調和装置４０の室外側熱交換器５の熱交換の一部を、第２補助熱交換器１６がまかなうことができる。その結果、空気調和装置４０における室外ファン６の風量を低下させることができるため、室外ファン６のファン速を抑制することによる省エネルギー化および低騒音化を図ることができる。
【０１０５】
なお、気温が低い低外気時または気温が高い高外気時の、冷凍サイクルの動作が不安定になる場合は、冷凍サイクルの動作の安定化を優先するため、第２流路切替装置９の切替方向を第２方向に切り替えない。換気装置５３が動作しているときは、換気の制御が優先されるため、冷凍サイクルの動作が安定するように、換気装置５３の給気風路１１の風量または排気風路１２の風量を制御することは困難である。そのような場合には、第２流路切替装置９の切替方向を第１方向に切り替え、冷凍サイクルの動作の安定化を優先する。
【０１０６】
図１２は、本発明の実施の形態３に係るヒートポンプシステム１００の第２流路切替装置９の一例を示す図である。図１３は、本発明の実施の形態３に係るヒートポンプシステム１００の第２流路切替装置９の他の例を示す図である。図１２および図１３は、第２流路切替装置９をそれぞれ回転軸方向に見たときの模式図である。
【０１０７】
図１２に示されるように、第２流路切替装置９は、例えば、網掛け部分が導通した構造の回転弁であり、円筒形状を有し、外周部８０と円筒弁体８１とで構成されている。また、外周部８０には接続開口８０ａ〜８０ｄが形成されており、円筒弁体８１の内部には、管路８１ａが形成されている。
【０１０８】
接続開口８０ａは、冷媒配管１で室外側熱交換器５と接続されており、接続開口８０ｂは、冷媒配管１で第１補助熱交換器１５と接続されている。また、接続開口８０ｃは、冷媒配管１で第２補助熱交換器１６と接続されており、接続開口８０ｄは、冷媒配管１で絞り装置８と接続されている。
【０１０９】
または、図１３に示されるように、第２流路切替装置９は、例えば、網掛け部分が導通した構造の回転弁であり、円筒形状を有し、外周部９０と円筒弁体９１とで構成されている。また、外周部９０には接続開口９０ａ〜９０ｄが形成されており、円筒弁体９１の内部には、管路９１ａ〜９１ｃが形成されている。
【０１１０】
図１４は、本発明の実施の形態３に係るヒートポンプシステム１００の第２流路切替装置９の動作の一例を示す図である。なお、図１４には、図１２および図１３に示された状態をそれぞれ基準角（０°）とした場合の、回転弁の回転角に対する効果（得られる動作モード）の一覧が示されている。
【０１１１】
図１２に示される回転弁の場合、円筒弁体８１が基準角に位置した状態では、第２流路切替装置９が第３方向に切り替えられた状態であり、室外側熱交換器５での熱交換をアシストする。また、円筒弁体８１が基準角から時計方向に４５°回転した状態では、第２流路切替装置９が第１方向に切り替えられた状態であり、換気装置５３の内部に設置された第１補助熱交換器１５および第２補助熱交換器１６をバイパスする。また、円筒弁体８１が基準角から時計方向に３１５°（または反時計方向に４５°）回転した状態では、第２流路切替装置９が第２方向に切り替えられた状態であり、第２空間１０２の内調負荷を低減する。
【０１１２】
図１３に示される回転弁の場合、円筒弁体９１が基準角に位置した状態、または、基準角から時計方向に１８０°回転した状態では、第２流路切替装置９が第３方向に切り替えられた状態であり、室外側熱交換器５での熱交換をアシストする。また、円筒弁体９１が基準角から時計方向に４５°、または、基準角から２２５°回転した状態では、第２流路切替装置９が第１方向に切り替えられた状態であり、換気装置５３の内部に設置された第１補助熱交換器１５および第２補助熱交換器１６をバイパスする。また、円筒弁体９１が基準角から時計方向に９０°、または、基準角から２７０°回転した状態では、第２流路切替装置９が第２方向に切り替えられた状態であり、第２空間１０２の内調負荷を低減する。
【０１１３】
以上、本実施の形態３に係るヒートポンプシステム１００において、制御装置５４は、第１空間１０１の空調を行う空気調和装置４０と第２空間１０２の空調を行う空気調和装置４１との運転モードが異なる、かつ、空気調和装置４０の圧縮機３および空気調和装置４１の圧縮機（図示せず）がともに運転中、かつ、換気装置５３が運転中、という第１条件が成立した場合に、第２流路切替装置９を、冷媒が第１補助熱交換器１５に流入する流路に切り替える。
【０１１４】
本実施の形態３に係るヒートポンプシステム１００によれば、このように第２流路切替装置９を制御することで、第１空間１０１に設置された空気調和装置４０の排熱を第２空間１０２で活用することができる。そのため、第２空間１０２における内調負荷が低減し、ヒートポンプシステム１００の省エネルギー化を図ることができる。
【０１１５】
また、本実施の形態３に係るヒートポンプシステム１００において、制御装置５４は、第１条件が成立した場合であって、外気温度が、あらかじめ設定された第１温度以下、または、１温度よりも高いあらかじめ設定された第２温度以上である場合、第２流路切替装置９を、冷媒がバイパス回路１８に流入する流路に切り替える。
【０１１６】
本実施の形態３に係るヒートポンプシステム１００によれば、冷凍サイクルの動作が不安定になる場合は、冷凍サイクルの動作の安定化を優先することができる。
【０１１７】
実施の形態４．
以下、本発明の実施の形態４について説明するが、実施の形態１〜３と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１〜３と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【０１１８】
図１５は、本発明の実施の形態４に係るヒートポンプシステム１００の第１の詳細構成図である。
図１５に示されるように、本実施の形態４では、全熱交換器１０と給気ファン１３との間の給気風路１１に、補助熱交換器２５が設置されている。
【０１１９】
また、ヒートポンプシステム１００は、圧縮機３、第１流路切替装置４、室内側熱交換器７、絞り装置８、および、水熱交換器２２が、冷媒配管２７で順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路を備えている。また、水熱交換器２２、熱源側熱交換器２３、補助熱交換器２５、および、ポンプ２６が、水配管２８で順次接続され、水が循環する水回路を有している。また、水回路において、補助熱交換器２５に対して、バイパス開閉弁２４が並列に設けられている。
【０１２０】
水熱交換器２２は、冷媒回路を流れる冷媒を、水回路を流れる水と熱交換させるものである。バイパス開閉弁２４は、補助熱交換器２５の両端に水配管２８で接続されており、閉のときは水を補助熱交換器２５に通過させ、開のときは水を補助熱交換器２５に通過させないようにするものである。熱源側熱交換器２３は、水回路を流れる水を、室内に流れる空気と熱交換させるものである。
【０１２１】
補助熱交換器２５は、全熱交換器１０を通過した空気を、水と熱交換させるものである。室外から換気装置５３に取り込まれた後、全熱交換器１０を通過した空気が、補助熱交換器２５を通過する構成とすることで、室内に流れる空気の熱交換が優先されるため、室内の快適性が確保され、かつ、空気調和装置４０の省エネルギー化が実現される。
【０１２２】
図１６は、本発明の実施の形態４に係るヒートポンプシステム１００の第２の詳細構成図である。
図１６に示されるように、ヒートポンプシステム１００は、複数の冷媒回路および複数の水回路を有し、水回路が互いに並列に設けられている構成としてもよい。また、複数の室内側熱交換器７および絞り装置８を有し、室内側熱交換器７および絞り装置８が互いに並列に設けられている構成としてもよい。
【０１２３】
なお、第２流路切替装置９は、本発明の「流路切替装置」に相当し、空気調和装置４０は、本発明の「第１空気調和装置」に相当し、空気調和装置４１は、本発明の「第２空気調和装置」に相当する。
【符号の説明】
【０１２４】
１  冷媒配管、２  通信伝送線、３  圧縮機、４  第１流路切替装置、５  室外側熱交換器、６  室外ファン、７  室内側熱交換器、８  絞り装置、９  第２流路切替装置、１０  全熱交換器、１１  給気風路、１２  排気風路、１３  給気ファン、１４  排気ファン、１５  第１補助熱交換器、１６  第２補助熱交換器、１７  外気温度検知センサ、１８  バイパス回路、２１  室内ファン、２２  水熱交換器、２３  熱源側熱交換器、２４  バイパス開閉弁、２５  補助熱交換器、２６  ポンプ、２７  冷媒配管、２８  水配管、４０  空気調和装置、４１  空気調和装置、５１  室内機、５２  室外機、５３  換気装置、５４  制御装置、５６  リモコン、８０  外周部、８０ａ〜８０ｄ  接続開口、８１  円筒弁体、８１ａ  管路、９０  外周部、９０ａ〜９０ｄ  接続開口、９１  円筒弁体、９１ａ〜９１ｄ  管路、１００  ヒートポンプシステム、１０１  第１空間、１０２  第２空間、５００  補助熱交換器ユニット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年12月9日(2019.12.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係るヒートポンプシステムは、圧縮機、室外側熱交換器、絞り装置、および、室内側熱交換器、を有し、第１空間の空調を行う第１空気調和装置と、第１補助熱交換器を有し、前記第１空間とは別空間である第２空間の換気および空調を行う換気装置と、前記圧縮機、前記室外側熱交換器、前記第１補助熱交換器、前記絞り装置、および、前記室内側熱交換器が、冷媒配管で順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、を備え、前記第１補助熱交換器は、前記換気装置の給気風路に設けられており、前記換気装置は、排気風路に第２補助熱交換器を有し、前記冷媒回路において、前記第１補助熱交換器に対して、前記第２補助熱交換器が並列に接続されており、前記冷媒回路は、前記室外側熱交換器と前記第１補助熱交換器との間に設けられ、冷媒が前記第１補助熱交換器に流入する流路、および、冷媒が前記第２補助熱交換器に流入する流路、を択一に切り替える流路切替装置を有するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、室外側熱交換器、絞り装置、および、室内側熱交換器、を有し、第１空間の空調を行う第１空気調和装置と、
第１補助熱交換器を有し、前記第１空間とは別空間である第２空間の換気および空調を行う換気装置と、
前記圧縮機、前記室外側熱交換器、前記第１補助熱交換器、前記絞り装置、および、前記室内側熱交換器が、冷媒配管で順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、を備え、
前記第１補助熱交換器は、前記換気装置の給気風路に設けられており、
前記換気装置は、排気風路に第２補助熱交換器を有し、
前記冷媒回路において、前記第１補助熱交換器に対して、前記第２補助熱交換器が並列に接続されており、
前記冷媒回路は、
前記室外側熱交換器と前記第１補助熱交換器との間に設けられ、冷媒が前記第１補助熱交換器に流入する流路、および、冷媒が前記第２補助熱交換器に流入する流路、を択一に切り替える流路切替装置を有する
ヒートポンプシステム。
【請求項２】
圧縮機、室外側熱交換器、絞り装置、および、室内側熱交換器、を有し、第１空間の空調を行う第１空気調和装置と、
第１補助熱交換器を有し、前記第１空間とは別空間である第２空間の換気および空調を行う換気装置と、
前記圧縮機、前記室外側熱交換器、前記第１補助熱交換器、前記絞り装置、および、前記室内側熱交換器が、冷媒配管で順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、を備え、
前記第１補助熱交換器は、前記換気装置の給気風路に設けられており、
前記換気装置は、排気風路に第２補助熱交換器を有し、
前記冷媒回路において、前記第１補助熱交換器に対して、前記第２補助熱交換器が並列に接続されており、
前記冷媒回路は、
前記第１補助熱交換器および前記第２補助熱交換器をバイパスするバイパス回路と、
前記室外側熱交換器と前記第１補助熱交換器との間に設けられ、冷媒が前記第１補助熱交換器に流入する流路、冷媒が前記第２補助熱交換器に流入する流路、および、冷媒が前記バイパス回路に流入する流路、を択一に切り替える流路切替装置と、を有する
ヒートポンプシステム。
【請求項３】
前記換気装置は全熱交換器を備え、
前記第１補助熱交換器は、前記全熱交換器の風下の給気風路に設けられている
請求項１または２に記載のヒートポンプシステム。
【請求項４】
前記換気装置は全熱交換器を備え、
前記第２補助熱交換器は、前記全熱交換器の風下の排気風路に設けられている
請求項１〜３のいずれか一項に記載のヒートポンプシステム。
【請求項５】
前記第２空間の内調負荷が低減するように前記流路切替装置を切り替える制御装置を備えた
請求項１〜４のいずれか一項に記載のヒートポンプシステム。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記第１空気調和装置と前記第２空間の空調を行う第２空気調和装置との運転モードが異なる、かつ、前記第１空気調和装置の前記圧縮機および前記第２空気調和装置の圧縮機がともに運転中、かつ、前記換気装置が運転中、という第１条件が成立した場合に、前記流路切替装置を、冷媒が前記第１補助熱交換器に流入する流路に切り替える
請求項５に記載のヒートポンプシステム。
【請求項７】
外気温度を検知する外気温度検知センサを備え、
前記制御装置は、
前記第１条件が成立した場合であって、
外気温度が、あらかじめ設定された第１温度以下、または、前記第１温度よりも高いあらかじめ設定された第２温度以上である場合、前記流路切替装置を、冷媒が前記バイパス回路に流入する流路に切り替える
請求項２に従属する請求項６に記載のヒートポンプシステム。
【請求項８】
外気温度を検知する外気温度検知センサを備え、
前記制御装置は、
前記第１条件が成立した場合であって、
外気温度が、あらかじめ設定された第１温度以下、または、前記第１温度よりも高いあらかじめ設定された第２温度以上である場合、前記流路切替装置を、冷媒が前記第２補助熱交換器に流入する流路に切り替える
請求項１に従属する請求項６に記載のヒートポンプシステム。
【国際調査報告】
2019082377.tif 000019
2019082377.tif 000020
2019082377.tif 000021
2019082377.tif 000022