(57)【要約】【課題】給湯だけでなく、暖房運転も可能なヒートポンプ装置を提供すること。【解決手段】圧縮機１１と給湯熱交換器の冷媒側配管１２ａと膨張弁１４と室外熱交換器１５とを環状に接続し、給湯熱交換器の冷媒側配管１２ａに対して第１暖房熱交換器の冷媒側配管１３ａを並列に接続したヒートポンプ回路と、ヒートポンプで貯湯タンク１７の水を加熱する貯湯回路と、ヒートポンプで暖房放熱器１９の水を加熱する第１暖房回路と、貯湯タンク１７の温水で暖房放熱器１９の水を加熱する第２暖房回路とを備えたことにより、ヒートポンプによる貯湯暖房同時運転ができるだけでなく、大能力から小能力まで様々な暖房運転が可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と給湯熱交換器の冷媒側配管と膨張弁と室外熱交換器とを環状に接続し、前記給湯熱交換器の冷媒側配管に対して第１暖房熱交換器の冷媒側配管を並列に接続したヒートポンプ回路と、前記給湯熱交換器の冷媒側配管内を流れる冷媒で前記給湯熱交換器の水側配管内を流れる貯湯タンクの水を加熱する貯湯回路と、前記貯湯タンクの温水で暖房放熱器の水を加熱する第２暖房熱交換器と、前記第１暖房熱交換器の冷媒側配管内を流れる冷媒で前記第１暖房熱交換器の水側配管内を流れる前記暖房放熱器の水を加熱する第１暖房回路と、前記第２暖房熱交換器の１次側配管内を流れる前記貯湯タンクの温水で前記第２暖房熱交換器の２次側配管内を流れる前記暖房放熱器の水を加熱する第２暖房回路と、前記暖房放熱器に室内空気を供給する暖房放熱器ファンを有するヒートポンプ装置。
【請求項２】
給湯熱交換器の冷媒側配管と第１暖房熱交換器の１次側配管とを流れる冷媒流量を制御する冷媒流量制御装置を備えた請求項１に記載のヒートポンプ装置。
【請求項３】
冷媒流量制御装置は、給湯熱交換器の冷媒側配管の下流側に設けた給湯熱交冷媒流量調整弁の開度と、第１暖房熱交換器の冷媒側配管の下流側に設けた第１暖房熱交冷媒流量調整弁の開度とにより、前記給湯熱交換器の冷媒側配管と前記第１暖房熱交換器の冷媒側配管とを流れる冷媒流量を制御する請求項２に記載のヒートポンプ装置。
【請求項４】
第１暖房熱交換器の水側配管と第２暖房熱交換器の２次側配管とを並列に接続した請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項５】
第１暖房熱交換器の水側配管と第２暖房熱交換器の２次側配管とを流れる水流量を制御する暖房流量制御装置を備えた請求項４に記載のヒートポンプ装置。
【請求項６】
暖房放熱器ファンは、前記暖房放熱器入口水温と暖房放熱器出口水温との温度差が所定範囲内に収まるようにファン回転数が制御される請求項５に記載のヒートポンプ装置。
【請求項７】
暖房流量制御装置は、貯湯タンクの蓄熱量と、室内空気を設定室内空気温度まで加熱するのに必要な必要室内空気加熱熱量とに応じて、第１暖房熱交換器の水側配管と第２暖房熱交換器の２次側配管とを流れる水流量を制御する請求項５または６に記載のヒートポンプ装置。
【請求項８】
貯湯タンクの蓄熱量を、前記貯湯タンク壁面に設置した複数個の温度センサーで検出する請求項１〜７のいずれか１項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項９】
必要室内空気加熱熱量を、室内空気温度と設定室内空気温度との温度差で検出する請求項１〜８のいずれか１項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項１０】
暖房流量制御装置は、貯湯タンクの蓄熱量が所定熱量以上でかつ必要室内空気加熱熱量が所定熱量以上の場合には第１暖房回路と第２暖房回路とで暖房運転を行う請求項１〜９のいずれか１項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項１１】
暖房流量制御装置は、貯湯タンクの蓄熱量が所定熱量以上でかつ必要室内空気加熱熱量が所定熱量未満でかつ圧縮機が停止している場合に、第２暖房回路のみで暖房運転を行う請求項１〜１０のいずれか１項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項１２】
暖房流量制御装置は、必要室内空気加熱熱量が所定熱量未満でかつ圧縮機が運転している場合に、第１暖房回路だけで暖房運転を行い、冷媒流量制御装置は、給湯熱交換器の冷媒側配管を流れる冷媒の一部またはすべてが第１暖房熱交換器の冷媒側配管を流れるように制御する請求項１〜１１のいずれか１項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項１３】
暖房流量制御装置は、貯湯タンクの蓄熱量が所定熱量未満の場合には第１暖房回路のみで暖房運転を行う請求項１〜１２のいずれか１項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項１４】
ヒートポンプ回路は、高圧側の冷媒圧力が臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルであり、前記臨界圧力以上に昇圧された冷媒により給湯熱交換器の水側配管内の水を加熱する請求項１〜１３のいずれか１項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項１５】
使用する冷媒が二酸化炭素であることを特徴とする請求項１４に記載のヒートポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯運転だけでなく暖房運転もできる多機能なヒートポンプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、給湯運転だけでなく他の運転（暖房運転）もできる多機能なヒートポンプ給湯機として図３に示すものがある（例えば、特許文献１参照）。図３に示すように、このヒートポンプ給湯機は、貯湯タンクユニット１０１とヒートポンプユニット１０２と温水暖房端末器１０３とから構成されている。ヒートポンプユニット１０２は、圧縮機１０４、凝縮器としての冷媒対水熱交換器１０５、膨張弁１０６、蒸発器１０７を環状に接続してこの順に冷媒が流れる冷媒回路を形成している。また、貯湯タンク１０８底部の水を加熱循環ポンプ１０９で冷媒対水熱交換器１０５に搬送して加熱した後に貯湯タンク１０８上部に戻す貯湯回路を形成している。貯湯タンクユニット１０１は、貯湯タンク１０８上部の湯を暖房熱交換器１１０、暖房一次ポンプ１１１を介して貯湯タンク１０８下部に戻す一次側回路と、温水暖房端末器出口の水を暖房二次ポンプ１１２、暖房熱交換器１１０を介して温水暖房端末器１０３に戻す二次側回路とを備えている。貯湯タンク１０８の湯は、暖房熱交換器１１０において二次側回路内の水を加熱して温水とし、この温水は温水暖房端末器１０３において室内空気と熱交換して部屋を暖房する。
【０００３】
このため、高効率なヒートポンプサイクルで蓄えた貯湯タンク１０８の湯を給湯に利用するだけでなく、貯湯熱を利用した暖房運転が可能となる。
【特許文献１】特開２００４−３６９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成ではヒートポンプユニット１０２により直接室内を暖房することができないため、貯湯タンク１０８に湯がない場合は室内暖房運転ができず、湯が少ない場合には暖房能力が不足するという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、貯湯タンク内の湯を利用した暖房運転だけでなく、高効率なヒートポンプサイクルによる暖房運転もできる多機能なヒートポンプ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ装置は、圧縮機と給湯熱交換器の冷媒側配管と第１暖房熱交換器の冷媒側配管と膨張弁と室外熱交換器とを環状に接続し、前記給湯熱交換器の冷媒側配管に対して第１暖房熱交換器の冷媒側配管を並列に接続したヒートポンプ回路と、前記給湯熱交換器の冷媒側配管内を流れる冷媒で給湯熱交換器の水側配管内を流れる貯湯タンクの水を加熱する貯湯回路と、前記貯湯タンクの温水で暖房放熱器の水を加熱する第２暖房熱交換器と、前記第１暖房熱交換器の冷媒側配管内を流れる冷媒で第１暖房熱交換器の水側配管内を流れる前記暖房放熱器の水を加熱する第１暖房回路と、前記第２暖房熱交換器の１次側配管内を流れる前記貯湯タンクの温水で前記第２暖房熱交換器の２次側配管内を流れる前記暖房放熱器の水を加熱する第２暖房回路と、前記暖房放熱器に室内空気を供給する暖房放熱器ファンを備えたものである。
【０００７】
これにより、高効率なヒートポンプサイクルによる貯湯と暖房の同時運転が行えるだけでなく、貯湯タンク内の温水を利用した大能力な暖房運転ができる。
【発明の効果】
【０００８】
高効率なヒートポンプにより貯湯と暖房の同時運転ができることにより、暖房運転中にも貯湯タンクに湯を蓄えることができ、貯湯タンク内の湯切れを防止することができる。
【０００９】
また、ヒートポンプサイクルによる高効率な暖房運転や貯湯タンク内の温水を利用した大能力な暖房運転が可能となり、暖房運転の省エネ、応答性向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、圧縮機と給湯熱交換器の冷媒側配管と膨張弁と室外熱交換器とを環状に接続し、前記給湯熱交換器の冷媒側配管に対して第１暖房熱交換器の冷媒側配管を並列に接続したヒートポンプ回路と、前記給湯熱交換器の冷媒側配管内を流れる冷媒で給湯熱交換器の水側配管内を流れる貯湯タンクの水を加熱する貯湯回路と、前記貯湯タンクの温水で暖房放熱器の水を加熱する第２暖房熱交換器と、前記第１暖房熱交換器の冷媒側配管内を流れる冷媒で第１暖房熱交換器の水側配管内を流れる前記暖房放熱器の水を加熱する第１暖房回路と、前記第２暖房熱交換器の１次側配管内を流れる前記貯湯タンクの温水で前記第２暖房熱交換器の２次側配管内を流れる前記暖房放熱器の水を加熱する第２暖房回路と、前記暖房放熱器に室内空気を供給する暖房放熱器ファンを備えたことにより、高効率なヒートポンプにより貯湯と暖房の同時運転ができるため暖房運転中にも貯湯タンクに湯を蓄えることができ、貯湯タンク内の湯切れを防止することができるだけでなく、ヒートポンプによる高効率な暖房運転や貯湯タンク内の温水を利用した大能力な暖房運転が可能となり、暖房運転の省エネ、応答性向上を図ることができる。特に、室内空気と暖房放熱器の温水との熱交換を促進して大能力な暖房運転ができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明のヒートポンプ装置の給湯熱交換器の冷媒側配管と第１暖房熱交換器の１次側配管とを流れる冷媒流量を制御する冷媒流量制御装置を備えたものであり、ヒートポンプによる貯湯運転と暖房運転及び貯湯暖房同時運転を切り替えることができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１または第２のいずれかの発明のヒートポンプ装置の冷媒流量制御装置を、給湯熱交換器の冷媒側配管の下流側に設けた給湯熱交冷媒流量調整弁の開度と第１暖房熱交換器の冷媒側配管の下流側に設けた第１暖房熱交冷媒流量調整弁の開度とにより、給湯熱交換器の冷媒側配管と第１暖房熱交換器の冷媒側配管とを流れる冷媒流量を制御するようにしたものであり、比較的簡易な構成でヒートポンプによる貯湯運転と暖房運転及び貯湯暖房同時運転を切り替えることができる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれかの発明のヒートポンプ装置の第１暖房熱交換器の水側配管と第２暖房熱交換器の２次側配管とを並列に接続したものであり、ヒートポンプを利用した第１暖房回路の単独運転、貯湯タンク内の温水を利用した第２暖房回路の単独運転、及び第１暖房回路と第２暖房回路の同時運転が可能となり、状況に応じた様々な暖房運転を行うことができる。
【００１４】
第５の発明は、特に、第４の発明のヒートポンプ装置の第１暖房熱交換器の水側配管と第２暖房熱交換器の２次側配管とを流れる水流量を制御する暖房流量制御装置を備えたものであり、第１暖房回路と第２暖房回路の運転効率向上を図ることができる。
【００１５】
第６の発明は、特に、第５の発明のヒートポンプ装置の暖房放熱器ファンの回転数を、暖房放熱器入口水温と暖房放熱器出口水温との温度差が所定範囲内に収まるように制御するものであり、暖房放熱器の温水と室内空気との熱交換を高効率で行うことができる。
【００１６】
第７の発明は、特に、第５または第６の発明のヒートポンプ装置の暖房流量制御装置を、貯湯タンクの蓄熱量と室内空気を設定室内空気温度まで加熱するのに必要な必要室内空気加熱熱量とに応じて第１暖房熱交換器の水側配管と第２暖房熱交換器の２次側配管とを流れる水流量を制御するもので、状況に応じた暖房運転を行うことができる。
【００１７】
第８の発明は、特に、第１〜第７のいずれか１つの発明のヒートポンプ装置の貯湯タンクの蓄熱量を、貯湯タンク壁面に設置した複数個の温度センサーで検出するもので、蓄熱量を比較的低コストで精度良く検出できる。
【００１８】
第９の発明は、特に、第１〜第８のいずれか１つの発明のヒートポンプ装置の必要室内空気加熱熱量を、現在の室内空気温度と設定室内空気温度との温度差で検出するもので、必要室内空気加熱熱量を比較的低コストで精度良く検出できる。
【００１９】
第１０の発明は、特に、第１〜第９のいずれか１つの発明のヒートポンプ装置の暖房流量制御装置を、貯湯タンクの蓄熱量が所定熱量以上でかつ必要室内空気加熱熱量が所定熱量以上の場合には第１暖房回路と第２暖房回路とで暖房運転を行うようにしたもので、大能力な暖房運転で速やかに室内を暖房することができる。
【００２０】
第１１の発明は、特に、第１〜第１０のいずれか１つの発明のヒートポンプ装置の暖房流量制御装置を、貯湯タンクの蓄熱量が所定熱量以上でかつ必要室内空気加熱熱量が所定熱量未満でかつ圧縮機が停止している場合に、第１暖房回路を使用せずに第２暖房回路だけで暖房運転を行うようにしたもので、暖房運転の速やかな起動が可能となる。
【００２１】
第１２の発明は、特に、第１〜第１１のいずれか１つの発明のヒートポンプ装置の暖房流量制御装置を、貯湯タンクの蓄熱量が所定熱量以上でかつ必要室内空気加熱熱量が所定熱量未満でかつ圧縮機が運転している場合に、第１暖房回路だけで暖房運転を行うようにしたもので、高効率なヒートポンプによる暖房運転の速やかな起動が可能となる。
【００２２】
第１３の発明は、特に、第１〜第１２のいずれか１つの発明のヒートポンプ装置の暖房流量制御装置を、貯湯タンクの蓄熱量が所定熱量未満の場合には第２暖房回路を使用せずに第１暖房回路だけで暖房運転を行うようにしたもので、貯湯タンクの蓄熱量が少ない場合でもヒートポンプを利用した高効率な暖房運転ができる。
【００２３】
第１４の発明は、特に、第１〜１３のいずれか１つの発明のヒートポンプ装置の冷媒回路を、冷媒の圧力が臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルとし、前記臨界圧力以上に昇圧された冷媒により給湯熱交換器の水側配管内の水を加熱することにより、前記給湯熱交換器の冷媒側配管内の冷媒は臨界圧力以上に加圧されているので、前記給湯熱交換器の水側配管内の水により熱を奪われて温度低下しても凝縮することがない。従って、前記給湯熱交換器の全域で冷媒と水との間の温度差を形成しやすくなり、高温の湯が得られ、かつ熱交換効率を高くできる。
【００２４】
第１５の発明は、特に、第１４の発明のヒートポンプ装置において、使用する冷媒を二酸化炭素としたものであり、比較的安価でかつ安定な二酸化炭素を冷媒に使用することにより、製品コストを抑えるとともに、信頼性を向上させることができる。また、二酸化炭素はオゾン破壊係数がゼロであり、地球温暖化係数も代替冷媒ＨＦＣ−４０７Ｃの約１７００分の１と非常に小さいため、地球環境に優しい製品を提供できる。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態のヒートポンプ装置の構成図である。
【００２７】
図１において、圧縮機１１と給湯熱交換器の冷媒側配管１２ａと膨張弁１４と室外熱交換器１５とを環状に接続し、給湯熱交換器の冷媒側配管１２ａに対して第１暖房熱交換器の冷媒側配管１３ａを並列に接続してヒートポンプ回路を形成している。また、給湯熱交換器の冷媒側配管１２ａの下流側には給湯熱交冷媒流量調整弁１６ａが、第１暖房熱交換器の冷媒側配管１３ａの下流側には第１暖房熱交冷媒流量調整弁１６ｂが接続されている。冷媒流量制御装置１６は、給湯熱交冷媒流量調整弁１６ａと第１暖房熱交冷媒流量調整弁１６ｂの弁開度を制御することで、給湯熱交換器の冷媒側配管１２ａと第１暖房熱交換器の冷媒側配管１３ａとを流れる冷媒流量を制御し、ヒートポンプによる貯湯運転、暖房運転、及び貯湯暖房同時運転を切り替えることができる。
【００２８】
また、本発明の第１の実施の形態のヒートポンプ装置は、給湯熱交換器の冷媒側配管１２ａ内を流れる冷媒で給湯熱交換器の水側配管１２ｂ内を流れる貯湯タンク１７の水を加熱する貯湯回路と、貯湯タンク１７の温水で暖房放熱器１９の水を加熱する第２暖房熱交換器２１と、第１暖房熱交換器の冷媒側配管１３ａ内を流れる冷媒で第１暖房熱交換器の水側配管１３ｂ内を流れる暖房放熱器１９の水を加熱する第１暖房回路と、第２暖房熱交換器の１次側配管２１ａ内を流れる貯湯タンク１７の温水で第２暖房熱交換器の２次側配管２１ｂ内を流れる暖房放熱器１９の水を加熱する第２暖房回路とを備えている。貯湯回路は、貯湯タンク１７と積層ポンプ１８と給湯熱交換器の水側配管１２ｂとを環状に接続して形成している。第１暖房回路は、暖房放熱器１９と第１暖房ポンプ２０と水流量調整弁２４と第１暖房熱交換器の水側配管１３ｂとを環状に接続して形成している。第２暖房回路は、暖房放熱器１９と第１暖房ポンプ２０と水流量調整弁２４と第２暖房熱交換器の２次側配管２１ｂとを環状に接続して形成している。
【００２９】
第１暖房熱交換器の水側配管１３ｂと第２暖房熱交換器の２次側配管２１ｂとは並列に接続されており、両者を流れる水流量の配分は、貯湯タンク１７の蓄熱量と室内空気を設定室内空気温度まで加熱するのに必要な必要室内空気加熱熱量とに応じて暖房流量制御装置２３により制御される。貯湯タンク１７の蓄熱量は、貯湯タンク１７壁面に設置した複数個の温度センサー（残湯量センサー）２５ａ〜２５ｃで検出し、必要室内空気加熱熱量は、室内空気温度センサー２６で検出した現在の室内空気温度と設定室内空気温度との温度差で検出している。
【００３０】
また、暖房放熱器１９は、室内空気を供給する暖房放熱器ファン２９を備えており、室内空気と暖房放熱器１９の温水との熱交換を促進して大能力な暖房運転ができる。暖房放熱器ファン２９の回転数は、暖房放熱器入口温度センサー２７で検出した暖房放熱器入口水温と暖房放熱器出口温度センサー２８で検出した暖房放熱器出口水温との温度差が所定範囲内に収まるように制御され、暖房放熱器１９の温水と室内空気との熱交換を高効率で行うことができる。
【００３１】
以上のように構成されたヒートポンプ装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００３２】
暖房運転モードとしては、第１暖房回路（ヒートポンプサイクルによる高効率な運転）単独運転，第２暖房回路（貯湯タンク１７の温水を利用した応答性が早い運転）単独運転，第１暖房回路と第２暖房回路の同時運転（大能力運転）の３種類が可能であり、これらの暖房運転モードは、貯湯タンク１７の蓄熱量と必要室内空気加熱熱量とに応じて暖房流量制御装置２３で切り替えられる。
【００３３】
また、ヒートポンプサイクルの運転モードとしては、冷媒の全てが給湯熱交換器の冷媒側配管１２ａを流れる貯湯運転，冷媒の全てが第１暖房熱交換器の冷媒側配管１３ａを流れる暖房運転，冷媒が給湯熱交換器の冷媒側配管１２ａと第１暖房熱交換器の冷媒側配管１３ａの両方を流れる貯湯暖房同時運転の３種類が可能であり、これらの運転モードは暖房流量制御装置２３と圧縮機１１の運転状態に応じて冷媒流量制御装置１６で切り替えられる。
【００３４】
まず、貯湯タンク１７の蓄熱量が所定熱量以上（例えば、貯湯タンク１７中央部の残湯量センサー２５ｂの検出温度が４５℃以上）でかつ必要室内空気加熱熱量が所定熱量以上（例えば、設定室内空気温度と室内空気温度との温度差が１０Ｋ以上）の場合には、第１暖房回路と第２暖房回路とで暖房運転を行う。具体的には、暖房流量制御装置２３は、残湯量センサー２５の検出温度があらかじめ定められた所定の温度以上で、かつ設定室内空気温度と室内空気温度センサー２６の検出温度との温度差があらかじめ定められた所定の温度差以上の場合には、第２暖房ポンプ２２、圧縮機１１を作動させるように制御し、かつ、水流量調整弁２４を、暖房放熱器１９の水が第１暖房熱交換器の水側配管１３ｂ及び第２暖房熱交換器の２次側配管２１ｂを流れるように制御して、第１暖房回路と第２暖房回路とで暖房運転を行うように制御する。即ち、必要室内空気加熱熱量が大きい場合（例えば、低温の室内を暖房する場合）には、ヒートポンプによる高効率な第１暖房回路と貯湯タンク１７の温水を利用した応答性が早い第２暖房回路により大能力な暖房運転で速やかに室内を暖房することができる。
【００３５】
次に、貯湯タンク１７の蓄熱量が所定熱量以上（例えば、貯湯タンク１７中央部の残湯量センサー２５ｂの検出温度が４５℃以上）でかつ必要室内空気加熱熱量が所定熱量未満（例えば、設定室内空気温度と室内空気温度との温度差が２Ｋ未満）でかつ圧縮機１１が停止している場合には、第１暖房回路を使用せずに第２暖房回路だけで暖房運転を行う。具体的には、暖房流量制御装置２３は、残湯量センサー２５の検出温度があらかじめ定められた所定の温度以上で、かつ設定室内空気温度と室内空気温度センサー２６の検出温度との温度差があらかじめ定められた所定の温度差未満で、かつ圧縮機１１が停止している場合には、第２暖房ポンプ２２を作動させるように制御し、かつ、水流量調整弁２４を、暖房放熱器１９の水が第２暖房熱交換器の２次側配管２１ｂを流れるように制御して、第２暖房回路のみで暖房運転を行うように制御する。即ち、必要室内空気加熱熱量が小さい場合（例えば、室内の保温の場合）には、応答性が早い第２暖房回路により速やかに室内空気を設定室内温度に加熱することができる。
【００３６】
また、貯湯タンク１７の蓄熱量が所定熱量以上（例えば、貯湯タンク１７中央部の残湯量センサー２５ｂの検出温度が４５℃以上）でかつ必要室内空気加熱熱量が所定熱量未満（例えば、設定室内空気温度と室内空気温度との温度差が２Ｋ未満）でかつ圧縮機１１が運転（貯湯運転）している場合には、第２暖房回路を使用せずに第１暖房回路だけで暖房運転を行う。具体的には、暖房流量制御装置２３は、残湯量センサー２５の検出温度があらかじめ定められた所定の温度以上で、かつ設定室内空気温度と室内空気温度センサー２６の検出温度との温度差があらかじめ定められた所定の温度差未満で、かつ圧縮機１１が運転している場合には、水流量調整弁２４を、暖房放熱器１９の水が第１暖房熱交換器の水側配管１３ｂを流れるように制御して、第１暖房回路のみで暖房運転を行うように制御する。この時、圧縮機１１は運転しておりヒートポンプサイクルは安定しているため、冷媒流量制御装置１６により給湯熱交換器の冷媒側配管１２ａを流れる冷媒の一部または全てを第１暖房熱交換器の冷媒側配管１３ｂに流すことで、高効率で応答性の早いヒートポンプサイクルによる暖房運転が可能となる。
【００３７】
更に、貯湯タンク１７の蓄熱量が所定熱量未満（例えば、貯湯タンク１７上部の残湯量センサー２５ａの検出温度が４５℃未満）の場合には、第２暖房回路を使用せずに第１暖房回路だけで暖房運転を行う。具体的には、暖房流量制御装置２３は、残湯量センサー２５の検出温度があらかじめ定められた所定の温度未満の場合には、圧縮機１１を作動させるように制御し、かつ、水流量調整弁２４を、暖房放熱器１９の水が第１暖房熱交換器の水側配管１３ｂを流れるように制御して、第１暖房回路のみで暖房運転を行うように制御する。即ち、万一、貯湯タンク１７に温水が無い場合でも、応答性では多少劣るものの、ヒートポンプサイクルによる高効率な第１暖房回路の暖房運転を行うことができる。
【００３８】
なお、貯湯タンク１７の蓄熱量が所定熱量以上（例えば、貯湯タンク１７中央部の残湯量センサー２５ｂの検出温度が４５℃以上）で、かつ、必要室内空気加熱熱量が所定の範囲（例えば、室内暖房設定温度と室内空気温度との温度差が２Ｋ以上１０Ｋ未満）の場合には、第２暖房回路のみで暖房運転を行うように制御する。
【００３９】
次に、暖房放熱器ファン２９の動作について説明する。
【００４０】
暖房放熱器ファン制御装置３６は、暖房放熱器入口温度センサー２７と暖房放熱器出口温度センサー２８との検出温度差が所定範囲の上限値以上になった場合には暖房放熱器ファン２９の回転数を下げるように制御し、また、暖房放熱器入口温度センサー２７と暖房放熱器出口温度センサー２８との検出温度差が所定範囲の下限値未満になった場合には暖房放熱器ファン２９の回転数を上げるように制御する。このように制御することで、暖房放熱器入口温度センサー２７と暖房放熱器出口温度センサー２８との検出温度差が所定範囲内に収まるように制御することができ、暖房放熱器１９の温水と室内空気との熱交換を高効率で行うことができる。
【００４１】
以上のように、本実施の形態１においては、高効率なヒートポンプにより貯湯と暖房の同時運転ができるだけでなく、貯湯タンク１７の蓄熱量や必要室内空気加熱熱量に応じて、高効率なヒートポンプによる暖房運転や貯湯タンク１７内の温水を利用した大能力な暖房運転が可能となり、暖房運転の省エネ、応答性向上を図ることができる。
【００４２】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態のヒートポンプ装置の構成図である。図２において、本発明の第１の実施の形態のヒートポンプ装置と同様の構成部分については共通の符号を用い、詳細な説明を省略する。
【００４３】
実施の形態１と異なるのは、図２において、冷媒流量制御装置を三方混合弁３７としたものである。三方混合弁３７の弁の位置により、簡略な構成で給湯熱交換器の冷媒側配管１２ａと第１暖房熱交換器の冷媒側配管１３ａの冷媒流量配分を設定することができる。
【００４４】
なお、実施の形態１および実施の形態２では、ヒートポンプサイクルを、冷媒の圧力が臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルとしたが、もちろん一般の臨界圧力以下のヒートポンプサイクルでもよい。またこの場合、冷媒としてはフロンガス、アンモニアなどを用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明にかかるヒートポンプ装置は、給湯運転だけでなく暖房運転の他、風呂加熱運転や浴室乾燥運転等多機能なヒートポンプサイクルに対しての適用が有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態２におけるヒートポンプ装置の構成図
【図３】従来のヒートポンプ装置の構成図
【符号の説明】
【００４７】
１１  圧縮機
１２  給湯熱交換器
１２ａ  給湯熱交換器の冷媒側配管
１２ｂ  給湯熱交換器の水側配管
１３  第１暖房熱交換器
１３ａ  第１暖房熱交換器の冷媒側配管
１３ｂ  第１暖房熱交換器の水側配管
１４  膨張弁
１５  室外熱交換器
１６  冷媒流量制御装置
１６ａ  給湯熱交冷媒流量調整弁
１６ｂ  第１暖房熱交冷媒流量調整弁
１７  貯湯タンク
１９  暖房放熱器
２１  第２暖房熱交換器
２１ａ  第２暖房熱交換器の１次側配管
２１ｂ  第２暖房熱交換器の２次側配管
２３  暖房流量制御装置
２９  暖房放熱器ファン
３０  送風機
３７  冷媒流量制御装置（三方混合弁）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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