(57)【要約】【課題】空調用ヒートポンプと給湯用ヒートポンプとを備えるヒートポンプシステムにおいて、各ヒートポンプが相互に排熱利用を図ることで、各ヒートポンプそれぞれで負荷低減を図るようにすること。【解決手段】ヒートポンプシステム１０において、空調用ヒートポンプ１１は、空調用冷媒を循環させる空調用冷媒回路２１を有し、給湯用ヒートポンプ１２は、給湯用冷媒を循環させる給湯用冷媒回路４１を有する。冷房給湯運転時には、冷媒間熱交換器３５において、冷媒循環流路Ｒ３を循環する空調用冷媒と冷媒循環流路Ｌ２を循環する給湯用冷媒との間で熱交換を行わせ、その熱交換により空調用冷媒の熱を給湯用冷媒へ放出させる。一方、暖房給湯運転時には、冷媒間熱交換器３５において、冷媒循環流路を循環する空調用冷媒と冷媒循環流路を循環する給湯用冷媒との間で熱交換を行わせ、その熱交換により給湯用冷媒の熱を空調用冷媒へ放出させる。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調用冷媒を循環させる空調用冷媒回路を有し、前記空調用冷媒と室内空気との間の熱交換により室内の冷暖房を行う空調用ヒートポンプと、
給湯用冷媒を循環させる給湯用冷媒回路を有し、前記給湯用冷媒と水循環流路を循環する水との間の熱交換により前記水の加熱を行う給湯用ヒートポンプと、
を備えるヒートポンプシステムであって、
前記空調用冷媒回路は、切替可能な流路として、前記空調用ヒートポンプの冷房運転と前記給湯用ヒートポンプの水加熱運転とを同時に行う冷房給湯運転時に前記空調用冷媒を循環させる第１空調循環流路と、前記空調用ヒートポンプの暖房運転と前記給湯用ヒートポンプの水加熱運転とを同時に行う暖房給湯運転時に前記空調用冷媒を循環させる第２空調循環流路とを有し、
前記給湯用冷媒回路は、切替可能な流路として、前記冷房給湯運転時に前記給湯用冷媒を循環させる第１給湯循環流路と、前記暖房給湯運転時に前記給湯用冷媒を循環させる第２給湯循環流路とを有し、
前記第１空調循環流路を循環する前記空調用冷媒と前記第１給湯循環流路を循環する前記給湯用冷媒との間で熱交換を行わせることで、前記空調用冷媒の熱を前記給湯用冷媒へ放出させる第１熱交換手段と、
前記第２空調循環流路を循環する前記空調用冷媒と前記第２給湯循環流路を循環する前記給湯用冷媒との間で熱交換を行わせることで、前記給湯用冷媒の熱を前記空調用冷媒へ放出させる第２熱交換手段と、を備えることを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項２】
前記空調用ヒートポンプは、前記空調用冷媒を圧縮する第１圧縮機を有し、
前記第１熱交換手段は、前記冷房給湯運転時に、前記第１空調循環流路において前記第１圧縮機から吐出された前記空調用冷媒と前記第１給湯循環流路を循環する前記給湯用冷媒との間で熱交換を行わせるものであることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプシステム。
【請求項３】
前記給湯用ヒートポンプは、前記給湯用冷媒を圧縮する第２圧縮機と、その第２圧縮機より吐出された前記給湯用冷媒と前記水循環流路を循環する水との間で熱交換を行わせ前記水を加熱する水熱交換器と有し、
前記第２熱交換手段は、前記暖房給湯運転時に、前記第２給湯循環流路において前記水熱交換器を通過した後の前記給湯用冷媒と、前記第２空調循環流路を循環する前記空調用冷媒との間で熱交換を行わせるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒートポンプシステム。
【請求項４】
前記第１熱交換手段と前記第２熱交換手段とは共通の熱交換器により構成され、
前記各空調循環流路と前記各給湯循環流路とはいずれも前記共通の熱交換器を経由する流路となっていることを特徴とする請求項１乃至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１熱交換手段は、前記冷房給湯運転時において、前記空調用ヒートポンプの凝縮器として機能し、
前記第２熱交換手段は、前記暖房給湯運転時において、前記空調用ヒートポンプの蒸発器として機能し、
前記空調用冷媒回路は、切替可能な流路として、前記給湯用ヒートポンプの水加熱運転が停止している状態で前記空調用ヒートポンプの冷房運転又は暖房運転を行う空調単独運転時に前記空調用冷媒を循環させる第３空調循環流路をさらに有し、
前記空調用ヒートポンプは、前記空調用冷媒と屋外空気との間で熱交換を行わせることで凝縮器又は蒸発器として機能する室外熱交換器を備え、
前記第３空調循環流路は、前記各熱交換手段を経由せずに前記室外熱交換器を経由する流路となっていることを特徴とする請求項１乃至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】
前記給湯用ヒートポンプは、前記給湯用冷媒と屋外空気との間で熱交換を行わせる熱交換器として前記空調用ヒートポンプの前記室外熱交換器を用いており、
前記冷房給湯運転時に前記空調用冷媒を循環させる前記第１空調循環流路と、前記暖房給湯運転時に前記空調用冷媒を循環させる前記第２空調循環流路とはいずれも前記室外熱交換器を経由しない経路となっていることを特徴とする請求項５に記載のヒートポンプシステム。
【請求項７】
前記給湯用冷媒回路は、切替可能な流路として、前記空調用ヒートポンプの冷房運転及び暖房運転が停止している状態で前記給湯用ヒートポンプの水加熱運転を行う給湯単独運転時に前記給湯用冷媒を循環させる第３給湯循環流路をさらに有し、
前記第３給湯循環流路は、前記各熱交換手段を経由しない流路となっていることを特徴とする請求項１乃至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】
前記給湯用ヒートポンプは、前記給湯用冷媒と屋外空気との間で熱交換を行わせることで前記給湯用冷媒に屋外空気の熱を吸収させる給湯用室外熱交換器を備え、
前記第１給湯循環流路は、前記第１熱交換手段に加え前記給湯用室外熱交換器を経由する流路となっていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項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、空調用のヒートポンプと給湯用のヒートポンプとを備え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】
特許文献１には、建物内の空調を行う空調用ヒートポンプと、建物内で利用する湯（温水）を生成する（沸かす）給湯用ヒートポンプとを備えるヒートポンプシステムが開示されている。このヒートポンプシステムでは、空調用ヒートポンプが空調用冷媒を循環させる空調用冷媒回路を有しており、その空調用冷媒と室内空気との熱交換により室内の冷暖房を行うものとなっている。また、給湯用ヒートポンプは、給湯用冷媒を循環させる給湯用冷媒回路を有しており、その給湯用冷媒と水循環流路を循環する水との間の熱交換により水を加熱し湯を生成するものとなっている。
【０００３】
また、上記特許文献１のヒートポンプシステムには、空調用冷媒回路を循環する空調用冷媒と、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わせる冷媒間熱交換器が設けられている。この冷媒間熱交換器では、空調用ヒートポンプと給湯用ヒートポンプとが同時運転している場合に、上記冷媒同士の熱交換が行われ、その熱交換により空調用冷媒の熱（排熱）が給湯用冷媒により回収（吸収）されるようになっている。この場合、給湯用ヒートポンプでは、その排熱を利用して負荷低減を図ることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３６８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した特許文献１のヒートポンプシステムでは、空調用ヒートポンプの冷房運転と給湯用ヒートポンプの水加熱運転（湯沸かし運転）とが同時に行われる冷房給湯運転時と、空調用ヒートポンプの暖房運転と給湯用ヒートポンプの水加熱運転とが同時に行われる暖房給湯運転時との双方において、空調用冷媒の排熱が給湯用ヒートポンプにて回収されるようになっている。そのため、上記特許文献１のヒートポンプシステムでは、冷房給湯運転時と暖房給湯運転時との双方において、排熱利用による負荷低減が給湯用ヒートポンプにて図られるようになっている。
【０００６】
しかしながら、ヒートポンプシステム全体の寿命や性能劣化等を考慮すると、空調用ヒートポンプと給湯用ヒートポンプとの双方でバランスよく負荷低減が図られるのが望ましいと考えられる。その点、冷房給湯運転時及び暖房給湯運転時の双方で排熱利用による負荷低減が給湯用ヒートポンプにて図られる上記特許文献１のシステムは未だ改善の余地があると考えられる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、空調用ヒートポンプと給湯用ヒートポンプとを備えるヒートポンプシステムにおいて、各ヒートポンプが相互に排熱利用を図ることで、各ヒートポンプそれぞれで負荷低減を図るようにすることを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決すべく、第１の発明のヒートポンプシステムは、空調用冷媒を循環させる空調用冷媒回路を有し、前記空調用冷媒と室内空気との間の熱交換により室内の冷暖房を行う空調用ヒートポンプと、給湯用冷媒を循環させる給湯用冷媒回路を有し、前記給湯用冷媒と水循環流路を循環する水との間の熱交換により前記水の加熱を行う給湯用ヒートポンプと、を備えるヒートポンプシステムであって、前記空調用冷媒回路は、切替可能な流路として、前記空調用ヒートポンプの冷房運転と前記給湯用ヒートポンプの水加熱運転とを同時に行う冷房給湯運転時に前記空調用冷媒を循環させる第１空調循環流路と、前記空調用ヒートポンプの暖房運転と前記給湯用ヒートポンプの水加熱運転とを同時に行う暖房給湯運転時に前記空調用冷媒を循環させる第２空調循環流路とを有し、前記給湯用冷媒回路は、切替可能な流路として、前記冷房給湯運転時に前記給湯用冷媒を循環させる第１給湯循環流路と、前記暖房給湯運転時に前記給湯用冷媒を循環させる第２給湯循環流路とを有し、前記第１空調循環流路を循環する前記空調用冷媒と前記第１給湯循環流路を循環する前記給湯用冷媒との間で熱交換を行わせることで、前記空調用冷媒の熱を前記給湯用冷媒へ放出させる第１熱交換手段と、前記第２空調循環流路を循環する前記空調用冷媒と前記第２給湯循環流路を循環する前記給湯用冷媒との間で熱交換を行わせることで、前記給湯用冷媒の熱を前記空調用冷媒へ放出させる第２熱交換手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、冷房給湯運転時においては、空調用冷媒が第１空調循環流路を循環しかつ給湯用冷媒が第１給湯循環流路を循環することで、第１熱交換手段においてそれら各冷媒の間で熱交換が行われる。そして、その熱交換により空調用冷媒の熱が給湯用冷媒に放出される。この場合、給湯用ヒートポンプ側で空調用冷媒の排熱を回収することができるため、その排熱を利用して給湯用ヒートポンプの負荷低減を図ることができる。
【００１０】
一方、暖房給湯運転時においては、空調用冷媒が第２空調循環流路を循環しかつ給湯用冷媒が第２給湯循環流路を循環することで、第２熱交換手段においてそれら各冷媒の間で熱交換が行われる。そして、その熱交換により給湯用冷媒の熱が空調用冷媒に放出される。この場合、空調用ヒートポンプ側で給湯用冷媒の排熱を回収することができるため、その排熱を利用して空調用ヒートポンプの負荷低減を図ることができる。よって、以上より、空調用ヒートポンプと給湯用ヒートポンプとの双方で排熱利用を図ることで、それら各ヒートポンプそれぞれで負荷低減を図ることができる。
【００１１】
第２の発明のヒートポンプシステムは、第１の発明において、前記空調用ヒートポンプは、前記空調用冷媒を圧縮する第１圧縮機を有し、前記第１熱交換手段は、前記冷房給湯運転時に、前記第１空調循環流路において前記第１圧縮機から吐出された前記空調用冷媒と前記第１給湯循環流路を循環する前記給湯用冷媒との間で熱交換を行わせるものであることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、冷房給湯運転時には、第１熱交換手段において第１圧縮機より吐出された高温の空調用冷媒と給湯用冷媒との間で熱交換が行われるため、給湯用ヒートポンプにて高温状態での排熱回収を行うことができる。これにより、給湯用ヒートポンプの負荷低減を好適に図ることができる。
【００１３】
第３の発明のヒートポンプシステムは、第１又は第２の発明において、前記給湯用ヒートポンプは、前記給湯用冷媒を圧縮する第２圧縮機と、その第２圧縮機より吐出された前記給湯用冷媒と前記水循環流路を循環する水との間で熱交換を行わせ前記水を加熱する水熱交換器と有し、前記第２熱交換手段は、前記暖房給湯運転時に、前記第２給湯循環流路において前記水熱交換器を通過した後の前記給湯用冷媒と、前記第２空調循環流路を循環する前記空調用冷媒との間で熱交換を行わせるものであることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、暖房給湯運転時には、第２熱交換手段において、水熱交換器を通過した後の給湯用冷媒と空調用冷媒との間で熱交換が行われる。この場合、水熱交換器において水との熱交換を行った後の給湯用冷媒の熱（余熱）が空調用ヒートポンプにて回収されるため、水熱交換器での水の加熱能力を低下させることなく、空調用ヒートポンプの負荷低減を図ることができる。
【００１５】
第４の発明のヒートポンプシステムは、第１乃至第３のいずれかの発明において、前記第１熱交換手段と前記第２熱交換手段とは共通の熱交換器により構成され、前記各空調循環流路と前記各給湯循環流路とはいずれも前記共通の熱交換器を経由する流路となっていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、第１熱交換手段と第２熱交換手段との共用化が図られているため、熱交換器の個数削減を図ることができる。これにより、構成の簡素化等を図りながら、上記第１の発明の効果を得ることができる。
【００１７】
第５の発明のヒートポンプシステムは、第１乃至第４のいずれかの発明において、前記第１熱交換手段は、前記冷房給湯運転時において、前記空調用ヒートポンプの凝縮器として機能し、前記第２熱交換手段は、前記暖房給湯運転時において、前記空調用ヒートポンプの蒸発器として機能し、前記空調用冷媒回路は、切替可能な流路として、前記給湯用ヒートポンプの水加熱運転が停止している状態で前記空調用ヒートポンプの冷房運転又は暖房運転を行う空調単独運転時に前記空調用冷媒を循環させる第３空調循環流路をさらに有し、前記空調用ヒートポンプは、前記空調用冷媒と屋外空気との間で熱交換を行わせることで凝縮器又は蒸発器として機能する室外熱交換器を備え、前記第３空調循環流路は、前記各熱交換手段を経由せずに前記室外熱交換器を経由する流路となっていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、冷房給湯運転時には第１熱交換手段が空調用ヒートポンプの凝縮器として機能し、暖房給湯運転時には第２熱交換手段が空調用ヒートポンプの蒸発器として機能する。ここで、このような構成において、冷房単独運転時に第１熱交換手段を凝縮器として機能させ、暖房単独運転時に第２熱交換手段を蒸発器として機能させる場合、給湯用ヒートポンプの運転が停止して給湯用冷媒が循環していないことから、第１熱交換手段又は第２熱交換手段において空調用冷媒の凝縮又は蒸発が十分に行われないことが想定される。その場合、空調用ヒートポンプの効率低下を招くおそれがある。
【００１９】
そこで本発明では、この点に鑑み、空調単独運転時（冷房単独運転時及び暖房単独運転時）には、空調用冷媒を第３空調循環流路に循環させ、それにより空調用冷媒を各熱交換手段を経由させずに室外熱交換器を経由させて循環させるようにしている。これにより、空調単独運転時には、室外熱交換器にて屋外空気との熱交換により空調用冷媒の凝縮又は蒸発を行わせることができるため、空調単独運転時に空調用ヒートポンプの効率低下を招くのを回避することができる。
【００２０】
第６の発明のヒートポンプシステムは、第５の発明において、前記給湯用ヒートポンプは、前記給湯用冷媒と屋外空気との間で熱交換を行わせる熱交換器として前記空調用ヒートポンプの前記室外熱交換器を用いており、前記冷房給湯運転時に前記空調用冷媒を循環させる前記第１空調循環流路と、前記暖房給湯運転時に前記空調用冷媒を循環させる前記第２空調循環流路とはいずれも前記室外熱交換器を経由しない経路となっていることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、給湯用ヒートポンプの室外熱交換器が空調用ヒートポンプの室外熱交換器と共用されているため、室外熱交換器の個数削減を図ることができ、構成の簡素化等を図ることができる。
【００２２】
また、こうした構成にあっても、冷房給湯運転時には、空調用冷媒が室外熱交換器を経由せずに第１熱交換手段を経由して循環し、暖房給湯運転時には、空調用冷媒が室外熱交換器を経由せずに第２熱交換手段を経由して循環するため、冷房給湯運転時及び暖房給湯運転時には室外熱交換器に空調用冷媒と給湯用冷媒とのうち給湯用冷媒のみを流通させることができる。そのため、給湯用ヒートポンプの室外熱交換器を空調用ヒートポンプの室外熱交換器と共用した上記の構成にあって、冷房給湯運転時及び暖房給湯運転時において給湯用冷媒と屋外空気との間の熱交換効率の低下が生じるのを回避することができる。
【００２３】
第７の発明のヒートポンプシステムは、第１乃至第６のいずれかの発明において、前記給湯用冷媒回路は、切替可能な流路として、前記空調用ヒートポンプの冷房運転及び暖房運転が停止している状態で前記給湯用ヒートポンプの水加熱運転を行う給湯単独運転時に前記給湯用冷媒を循環させる第３給湯循環流路をさらに有し、前記第３給湯循環流路は、前記各熱交換手段を経由しない流路となっていることを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、給湯単独運転時には、給湯用冷媒が第３給湯循環流路を循環する。この場合、給湯用冷媒は第１熱交換手段及び第２熱交換手段のいずれをも経由しないで循環する。これにより、空調用ヒートポンプの運転が停止し空調用冷媒が循環していないにもかかわらず給湯用冷媒を各熱交換手段を経由させて循環させることで、給湯用ヒートポンプの効率低下を招いてしまうことを回避できる。
【００２５】
第８の発明のヒートポンプシステムは、第１乃至第７のいずれかの発明において、前記給湯用ヒートポンプは、前記給湯用冷媒と屋外空気との間で熱交換を行わせることで前記給湯用冷媒に屋外空気の熱を吸収させる給湯用室外熱交換器を備え、前記第１給湯循環流路は、前記第１熱交換手段に加え前記給湯用室外熱交換器を経由する流路となっていることを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、冷房給湯運転時には、給湯用冷媒が第１熱交換手段に加え給湯用室外熱交換器を経由して循環する。この場合、給湯用冷媒は空調用冷媒から熱を吸収（回収）するとともに屋外空気からも熱を吸収するため、冷房給湯運転時において給湯用ヒートポンプの効率をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１の実施形態におけるヒートポンプシステムの構成を示す図。
【図２】冷房単独運転モード時における冷媒の流れを示す図。
【図３】暖房単独運転モード時における冷媒の流れを示す図。
【図４】給湯単独運転モード時における冷媒の流れを示す図。
【図５】冷房給湯運転モード時における冷媒の流れを示す図。
【図６】暖房給湯運転モード時における冷媒の流れを示す図。
【図７】第２の実施形態におけるヒートポンプシステムの構成を示す図であり、冷房単独運転モード時における冷媒の流れを併せて示す。
【図８】給湯単独運転モード時における冷媒の流れを示す図。
【図９】冷房給湯運転モード時における冷媒の流れを示す図。
【図１０】暖房給湯運転モード時における冷媒の流れを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
〔第１の実施形態〕
以下に、本発明を具体化した一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、住宅等の建物に、建物内の空調と給湯（湯沸かし）とを行うヒートポンプシステムが設けられている。以下、このヒートポンプシステムの構成について図１に基づいて説明する。図１はヒートポンプシステムの構成を示す図である。
【００２９】
図１に示すように、ヒートポンプシステム１０は、建物内（室内）の空調（冷房及び暖房）を行うための空調用ヒートポンプ１１と、建物内で利用する湯を生成する（沸かす）ための給湯用ヒートポンプ１２とを備えている。これら各ヒートポンプ１１，１２は、屋外に設けられた室外機１４と、屋内に設けられた室内機１５とを用いて構成されている。詳しくは、空調用ヒートポンプ１１が室外機１４及び室内機１５を用いて構成され、給湯用ヒートポンプ１２が室外機１４（のみ）を用いて構成されている。なお、図１では便宜上、室外機１４を一点鎖線の矩形枠で示し、室内機１５を二点鎖線の矩形枠で示している。
【００３０】
空調用ヒートポンプ１１は、空調用冷媒を循環させる空調用冷媒回路２１と、その空調用冷媒回路２１に設けられた圧縮機２２、室内熱交換器２３、膨張弁２４及び室外熱交換器２５とを備えている。空調用冷媒回路２１は複数の冷媒流路からなる。それら複数の冷媒流路には、環状をなす環状流路２７（図２において太線で示す流路）が含まれている。この環状流路２７には、上記各機器２２〜２５、すなわち圧縮機２２、室内熱交換器２３、膨張弁２４及び室外熱交換器２５が、この順に並んで設けられている。この場合、これら各機器２２〜２５は環状流路２７を介して直列に接続されている。なお、空調用冷媒としては、例えばＨＦＣが用いられる。
【００３１】
圧縮機２２は、空調用冷媒を圧縮することで空調用冷媒を高温高圧とするものである。なお、圧縮機２２が第１圧縮機に相当する。室内熱交換器２３は、空調用冷媒と室内空気との間で熱交換を行わせるものである。室内熱交換器２３は室内機１５に設けられており、その室内機１５には室内熱交換器２３に向けて室内空気を送るファン（図示略）が設けられている。
【００３２】
膨張弁２４は、空調用冷媒を膨張させることで空調用冷媒を低温低圧とするものである。室外熱交換器２５は、空調用冷媒と屋外空気（外気）との間で熱交換を行わせるものである。室外熱交換器２５は室外機１４に設けられており、その室外機１４には室外熱交換器２５に向けて屋外空気を送るファン（図示略）が設けられている。
【００３３】
環状流路２７には四方弁２８が設けられている。四方弁２８は、環状流路２７（ひいては空調用冷媒回路２１）を流れる空調用冷媒の流れの向きを切り替えるものである。この四方弁２８により空調用冷媒の流れの向きを切り替えることで、空調用ヒートポンプ１１を冷房運転と暖房運転とに切り替えることが可能となっている。詳しくは、四方弁２８は、圧縮機２２の吸込側に室内熱交換器２３を接続しかつ圧縮機２２の吐出側に室外熱交換器２５（又は後述する冷媒間熱交換器３５）を接続する状態（図２，図５参照）と、圧縮機２２の吸込側に室外熱交換器２５（又は後述する冷媒間熱交換器３５）を接続しかつ圧縮機２２の吐出側に室内熱交換器２３を接続する状態（図３，図６参照）とに流路切替可能となっており、冷房運転時には前者の状態に、暖房運転時には後者の状態に流路切替されるようになっている。
【００３４】
環状流路２７には、熱交換用流路３１が接続されている。熱交換用流路３１は、その一端部が三方弁３２を介して環状流路２７における圧縮機２２と室外熱交換器２５との間（より詳しくは四方弁２８と室外熱交換器２５との間）に接続され、その他端部が三方弁３３を介して環状流路２７における膨張弁２４と室外熱交換器２５との間に接続されている。
【００３５】
熱交換用流路３１には、冷媒間熱交換器３５が設けられている。冷媒間熱交換器３５は、熱交換用流路３１を流れる空調用冷媒と給湯用ヒートポンプ１２の給湯用冷媒回路４１（その詳細は後述）を流れる給湯用冷媒との間で熱交換を行わせるものである。この場合、冷媒間熱交換器３５は、室外熱交換器２５と並列に配置されている。
【００３６】
続いて、給湯用ヒートポンプ１２について説明する。
【００３７】
給湯用ヒートポンプ１２は、給湯用冷媒を循環させる給湯用冷媒回路４１と、その給湯用冷媒回路４１に設けられた圧縮機４２、水熱交換器４３、膨張弁４４及び室外熱交換器２５とを備えている。給湯用冷媒回路４１は複数の冷媒流路からなる。それら複数の冷媒流路には環状をなす環状流路４７（図４で太線で示す流路）が含まれている。環状流路４７には、上記各機器４２〜４４，２５、すなわち圧縮機４２、水熱交換器４３、膨張弁４４及び室外熱交換器２５が、この順に並んで配置されている。この場合、上記各機器４２〜４４，２５は環状流路４７を介して直列に接続されている。なお、給湯用冷媒としては、例えばＣＯ２が用いられる。
【００３８】
圧縮機４２は、給湯用冷媒を圧縮することで給湯用冷媒を高温高圧とするものである。なお、圧縮機４２が第２圧縮機に相当する。水熱交換器４３は、圧縮機４２から吐出された高温の給湯用冷媒と水循環流路５１を循環する水との間で熱交換を行わせるものである。水循環流路５１には、循環ポンプ５２と貯湯槽５３とが設けられている。循環ポンプ５２は、水循環流路５１において水を循環させるものであり、その循環する水が水熱交換器４３において給湯用冷媒との熱交換により加熱されるようになっている。そして、その加熱された水が貯湯槽５３に蓄えられるようになっている。図示は省略するが、貯湯槽５３には、その蓄えられた湯を室内の給湯端末（例えばキッチンや浴室等に設けられた水栓）に供給する給湯配管が接続されている。
【００３９】
膨張弁４４は、給湯用冷媒を膨張させることで給湯用冷媒を低温低圧とするものである。室外熱交換器２５は、膨張弁４４で膨張された給湯用冷媒と屋外空気との間で熱交換を行わせるものである。室外熱交換器２５は、上述したように、空調用冷媒と屋外空気との間の熱交換にも用いられている。このため、室外熱交換器２５は、空調用ヒートポンプ１１と給湯用ヒートポンプ１２との両方で共用されるものとなっている。
【００４０】
環状流路４７において水熱交換器４３と膨張弁４４との間には熱交換用流路５５が接続されている。熱交換用流路５５は、その一端部が三方弁５６を介して環状流路４７に接続され、その他端部が三方弁５７を介して環状流路４７に接続されている。この場合、各三方弁５６，５７のうち、三方弁５６が水熱交換器４３側（換言すると上流側）に配置され、三方弁５７が膨張弁４４側（換言すると下流側）に配置されている。
【００４１】
熱交換用流路５５には、上述した冷媒間熱交換器３５が設けられている。この冷媒間熱交換器３５において、熱交換用流路５５を流れる給湯用冷媒と熱交換用流路３１を流れる空調用冷媒との間で熱交換が行われる。
【００４２】
熱交換用流路５５は、環状流路４７における室外熱交換器２５と圧縮機４２との間の流路部分と接続流路５８，５９を介して接続されている。各接続流路５８，５９のうち、第１接続流路５８は、その一端部が三方弁６１を介して熱交換用流路５５における冷媒間熱交換器３５の下流側に接続され、その他端部が三方弁６２を介して環状流路４７の上記流路部分に接続されている。第２接続流路５９は、その一端部が三方弁６３を介して熱交換用流路５５における冷媒間熱交換器３５の上流側に接続され、その他端部が三方弁６４を介して環状流路４７の上記流路部分に接続されている。この場合、環状流路４７の上記流路部分において、各三方弁６２，６４のうち、三方弁６２が圧縮機４２側に配置され、三方弁６４が室外熱交換器２５側に配置されている。
【００４３】
以上が、ヒートポンプシステム１０の構成に関する説明である。図示は省略するが、ヒートポンプシステム１０には、空調用ヒートポンプ１１及び給湯用ヒートポンプ１２の各種制御を行う制御装置が設けられている。制御装置は、ＣＰＵ等を有する周知のマイクロコンピュータを備えて構成され、例えば室外機１４に設けられている。この制御装置により、空調用ヒートポンプ１１の圧縮機２２、各三方弁３２，３３及び四方弁２８が制御され、また給湯用ヒートポンプ１２の圧縮機４２及び各三方弁５６，５７，６１〜６４が制御されるようになっている。
【００４４】
次に、ヒートポンプシステム１０の動作について説明する。ヒートポンプシステム１０は、その運転モードとして、冷房単独運転モード、暖房単独運転モード、給湯単独運転モード、冷房給湯運転モード及び暖房給湯運転モードを有している。以下においては、これら各運転モードごとにヒートポンプシステム１０の動作について説明する。
【００４５】
まず、冷房単独運転モードにおけるヒートポンプシステム１０の動作について図２に基づき説明する。図２は、冷房単独運転モードでヒートポンプシステム１０を動作させた場合における冷媒の流れを示す図である。
【００４６】
冷房単独運転モードは、給湯用ヒートポンプ１２による水加熱運転（湯沸かし運転）が停止している状態で、空調用ヒートポンプ１１による冷房運転を行う場合（すなわち冷房単独運転時）に実行される。冷房単独運転モードでは、制御装置により空調用ヒートポンプ１１の圧縮機２２が駆動される。また、冷房単独運転モードでは、空調用冷媒回路２１において空調用冷媒が当該モード用の冷媒循環流路Ｒ１（図２において太線で示す流路）を循環するよう、四方弁２８及び各三方弁３２，３３による流路切替が行われる。なお、冷媒循環流路Ｒ１が第３空調循環流路に相当する。
【００４７】
また、図２では便宜上、四方弁２８において開放された通路を実線で示しており、また三方弁３２，３３において開放されたポートを黒塗りで示している。また、後述する図３〜図１０においても、これと同様に、四方弁の開放通路を実線で示し、三方弁の開放ポートを黒塗りで示している。
【００４８】
図２に示すように、冷房単独運転モードでは、空調用ヒートポンプ１１において、圧縮機２２により圧縮されて高温高圧となった空調用冷媒（ガス冷媒）が四方弁２８と三方弁３２とを経由して室外熱交換器２５に流入する。室外熱交換器２５では、空調用冷媒が屋外空気との熱交換により冷却されて凝縮する。この場合、室外熱交換器２５は凝縮器として機能する。室外熱交換器２５で凝縮された空調用冷媒は三方弁３３を経由して膨張弁２４に流入し、その膨張弁２４において減圧され低温低圧となる。
【００４９】
膨張弁２４で減圧された空調用冷媒は室内熱交換器２３に流入し、その室内熱交換器２３において室内空気との熱交換により加熱され蒸発（気化）する。この場合、室内熱交換器２３は蒸発器として機能する。また、室内空気は空調用冷媒との熱交換により冷却され、その冷却された室内空気により室内の冷房が行われる。蒸発した空調用冷媒は四方弁２８を経由して再び圧縮機２２に戻る。
【００５０】
続いて、暖房単独運転モードにおけるヒートポンプシステム１０の動作について図３に基づき説明する。図３は、暖房単独運転モード時における冷媒の流れを示す図である。
【００５１】
暖房単独運転モードは、給湯用ヒートポンプ１２による水加熱運転が停止している状態で、空調用ヒートポンプ１１による暖房運転を行う場合（すなわち暖房単独運転時）に実行される。暖房単独運転モードでは、制御装置により空調用ヒートポンプ１１の圧縮機２２が駆動される。また、暖房単独運転モードでは、空調用冷媒回路２１において空調用冷媒が当該モード用の冷媒循環流路Ｒ２（図３において太線で示す流路）を循環するよう、四方弁２８及び各三方弁３２，３３による流路切替が行われる。なお、冷媒循環流路Ｒ２が第３空調循環流路に相当する。
【００５２】
図３に示すように、暖房単独運転モードでは、空調用ヒートポンプ１１において、圧縮機２２により圧縮されて高温高圧となった空調用冷媒（ガス冷媒）が四方弁２８を経由して室内熱交換器２３に流入する。室内熱交換器２３では、空調用冷媒が室内空気との熱交換により冷却されて凝縮する。この場合、室内熱交換器２３は凝縮器として機能する。また、室内空気は空調用冷媒との熱交換により加熱され、その加熱された室内空気により室内の暖房が行われる。
【００５３】
室内熱交換器２３で冷却された空調用冷媒は膨張弁２４に流入し、その膨張弁２４において減圧され低温低圧となる。膨張弁２４で減圧された空調用冷媒は三方弁３３を経由して室外熱交換器２５に流入する。室外熱交換器２５では、空調用冷媒が屋外空気との熱交換により加熱されて蒸発（気化）する。この場合、室外熱交換器２５は蒸発器として機能する。室外熱交換器２５で蒸発した空調用冷媒は三方弁３２及び四方弁２８を経由して再び圧縮機２２に戻る。
【００５４】
続いて、給湯単独運転モードにおけるヒートポンプシステム１０の動作について図４に基づき説明する。図４は、給湯単独運転モード時における冷媒の流れを示す図である。
【００５５】
給湯単独運転モードは、空調用ヒートポンプ１１による空調運転（冷房運転及び暖房運転）が停止している状態で、給湯用ヒートポンプ１２による水加熱運転（湯沸かし運転）を行う場合（すなわち給湯単独運転時）に実行される。給湯単独運転モードでは、制御装置により、給湯用ヒートポンプ１２の圧縮機４２と循環ポンプ５２とが駆動される。また、給湯単独運転モードでは、給湯用冷媒回路４１において給湯用冷媒が当該モード用の冷媒循環流路Ｌ１（図４において太線で示す流路）を循環するよう、各三方弁５６，５７，６１〜６４による流路切替が行われる。なお、冷媒循環流路Ｌ１が第３給湯循環流路に相当する。
【００５６】
図４に示すように、給湯単独運転モードでは、給湯用ヒートポンプ１２において、圧縮機４２により圧縮されて高温高圧となった給湯用冷媒（ガス冷媒）が水熱交換器４３に流入する。水熱交換器４３では、給湯用冷媒が水循環流路５１を循環する水との間の熱交換により冷却されて凝縮する。また、水循環流路５１内の水は給湯用冷媒との熱交換により加熱され、その加熱された水が貯湯槽５３に蓄えられる。
【００５７】
水熱交換器４３で凝縮された給湯用冷媒は各三方弁５６，５７を経由して膨張弁４４に流入する。膨張弁４４では、給湯用冷媒が減圧され低温低圧の状態となる。膨張弁４４で減圧された給湯用冷媒は室外熱交換器２５に流入し、その室外熱交換器２５において屋外空気との熱交換により加熱され蒸発（気化）する。蒸発した給湯用冷媒は各三方弁６２，６４を経由して再び圧縮機４２に戻る。
【００５８】
続いて、冷房給湯運転モードにおけるヒートポンプシステム１０の動作について図５に基づき説明する。図５は、冷房給湯運転モード時における冷媒の流れを示す図である。
【００５９】
冷房給湯運転モードは、空調用ヒートポンプ１１による冷房運転と給湯用ヒートポンプ１２による水加熱運転とを同時に行う場合（すなわち冷房給湯運転時）に実行される。冷房給湯運転モードでは、制御装置により各ヒートポンプ１１，１２の圧縮機２２，４２と、循環ポンプ５２とが駆動される。また、冷房給湯運転モードでは、空調用冷媒回路２１において空調用冷媒が当該モード用の冷媒循環流路Ｒ３（図５において太線で示す流路）を循環するよう、四方弁２８及び各三方弁３２，３３による流路切替が行われるとともに、給湯用冷媒回路４１において給湯用冷媒が当該モード用の冷媒循環流路Ｌ２（図５において太線で示す流路）を循環するよう、各三方弁５６，５７，６１〜６４による流路切替が行われる。なお、この場合、冷媒循環流路Ｒ３が第１空調循環流路に相当し、冷媒循環流路Ｌ２が第１給湯循環流路に相当する。
【００６０】
図５に示すように、冷房給湯運転モードでは、空調用ヒートポンプ１１において、圧縮機２２により圧縮されて高温高圧となった空調用冷媒（ガス冷媒）が四方弁２８と三方弁３２とを経由して冷媒間熱交換器３５に流入する。冷媒間熱交換器３５では、空調用冷媒が給湯用冷媒回路４１（冷媒循環流路Ｌ２）を流れる給湯用冷媒との熱交換により冷却され凝縮する。この場合、冷媒間熱交換器３５は空調用ヒートポンプ１１の凝縮器として機能する。なお、冷媒間熱交換器３５が第１熱交換手段に相当する。
【００６１】
冷媒間熱交換器３５で凝縮された空調用冷媒は三方弁３３を経由して膨張弁２４に流入し、その膨張弁２４にて減圧され低温低圧となる。減圧された空調用冷媒は室内熱交換器２３に流入し、その室内熱交換器２３において室内空気との熱交換により加熱され蒸発する。この場合、室内熱交換器２３は蒸発器として機能する。また、室内空気は空調用冷媒との熱交換により冷却され、その冷却された室内空気により室内の冷房が行われる。蒸発した空調用冷媒は四方弁２８を経由して再び圧縮機２２に戻る。
【００６２】
一方、給湯用ヒートポンプ１２では、圧縮機４２により圧縮されて高温高圧となった給湯用冷媒（ガス冷媒）が水熱交換器４３に流入し、その水熱交換器４３にて水循環流路５１を流れる水との熱交換により冷却され凝縮する。また、水循環流路５１内の水は給湯用冷媒との熱交換により加熱され、その加熱された水が貯湯槽５３に蓄えられる。
【００６３】
水熱交換器４３で凝縮された給湯用冷媒は各三方弁５６，５７を経由して膨張弁４４に流入する。膨張弁４４では、給湯用冷媒が減圧されて低温低圧となり、その減圧された給湯用冷媒が室外熱交換器２５に流入する。室外熱交換器２５では給湯用冷媒が屋外空気との熱交換により加熱されて蒸発する。この場合、室外熱交換器２５が給湯用室外熱交換器に相当する。
【００６４】
蒸発した給湯用冷媒は各三方弁６３，６４及び第２接続流路５９を経由して冷媒間熱交換器３５に流入する。冷媒間熱交換器３５では、給湯用冷媒が冷媒循環流路Ｒ３（詳しくは熱交換用流路３１）を流れる空調用冷媒との熱交換により加熱される。詳しくは、給湯用冷媒は圧縮機２２より吐出された高温の空調用冷媒により加熱される。また、換言すると、この場合、上記の熱交換により、空調用冷媒の熱が給湯用冷媒に放出され、その放出された熱が給湯用冷媒により回収（吸収）される。
【００６５】
上記のように、給湯用冷媒は室外熱交換器２５と冷媒間熱交換器３５とでそれぞれ加熱される。この場合、給湯用冷媒は室外熱交換器２５において全部蒸発されてもよいし、室外熱交換器２５と冷媒間熱交換器３５とのそれぞれで蒸発されてもよい。冷媒間熱交換器３５で加熱された給湯用冷媒は各三方弁６１，６２及び第１接続流路５８を経由して再び圧縮機４２に戻る。
【００６６】
続いて、暖房給湯運転モードにおけるヒートポンプシステム１０の動作について図６に基づき説明する。図６は、暖房給湯運転モード時における冷媒の流れを示す図である。
【００６７】
暖房給湯運転モードは、空調用ヒートポンプ１１による暖房運転と給湯用ヒートポンプ１２による水加熱運転とを同時に行う場合（すなわち暖房給湯運転時）に実行される。暖房給湯運転モードでは、制御装置により各ヒートポンプ１１，１２の圧縮機２２，４２と、循環ポンプ５２とが駆動される。また、暖房給湯運転モードでは、空調用冷媒回路２１において空調用冷媒が当該モード用の冷媒循環流路Ｒ４（図６において太線で示す流路）を循環するよう、四方弁２８及び各三方弁３２，３３による流路切替が行われるとともに、給湯用冷媒回路４１において給湯用冷媒が当該モード用の冷媒循環流路Ｌ３（図６において太線で示す流路）を循環するよう、各三方弁５６，５７，６１〜６４による流路切替が行われる。なお、この場合、冷媒循環流路Ｒ４が第２空調循環流路に相当し、冷媒循環流路Ｌ３が第２給湯循環流路に相当する。
【００６８】
図６に示すように、暖房給湯運転モードでは、空調用ヒートポンプ１１において、圧縮機２２により圧縮されて高温高圧となった空調用冷媒（ガス冷媒）が四方弁２８を経由して室内熱交換器２３に流入する。室内熱交換器２３では、空調用冷媒が室内空気との熱交換により冷却されて凝縮する。この場合、室内熱交換器２３は凝縮器として機能する。また、室内空気は空調用冷媒との熱交換により加熱され、その加熱された室内空気により室内の暖房が行われる。
【００６９】
室内熱交換器２３で加熱された空調用冷媒は膨張弁２４に流入し、その膨張弁２４において減圧され低温低圧となる。膨張弁２４で減圧された空調用冷媒は三方弁３３を経由して冷媒間熱交換器３５に流入する。冷媒間熱交換器３５では、空調用冷媒が給湯用冷媒回路４１（冷媒循環流路Ｌ３）を流れる給湯用冷媒との熱交換により加熱され蒸発する。この場合、冷媒間熱交換器３５は空調用ヒートポンプ１１の蒸発器として機能する。なお、冷媒間熱交換器３５が第２熱交換手段に相当する。冷媒間熱交換器３５で蒸発した空調用冷媒は三方弁３２及び四方弁２８を経由して再び圧縮機２２に戻る。
【００７０】
一方、給湯用ヒートポンプ１２では、圧縮機４２により圧縮されて高温高圧となった給湯用冷媒（ガス冷媒）が水熱交換器４３に流入し、その水熱交換器４３にて水循環流路５１を流れる水との熱交換により冷却され凝縮する。また、水循環流路５１内の水は給湯用冷媒との熱交換により加熱され、その加熱された水が貯湯槽５３に蓄えられる。
【００７１】
水熱交換器４３で凝縮された給湯用冷媒は各三方弁５６，６３を経由して冷媒間熱交換器３５に流入する。冷媒間熱交換器３５では、給湯用冷媒が冷媒循環流路Ｒ４（詳しくは熱交換用流路３１）を流れる空調用冷媒との熱交換により冷却される。この場合、給湯用冷媒は、水熱交換器４３にて水との熱交換を行った後の余熱（排熱）を、上記の熱交換により空調用冷媒に放出する。そして、その放出した熱が空調用冷媒により回収（吸収）される。
【００７２】
冷媒間熱交換器３５で冷却された給湯用冷媒は各三方弁５７，６１を経由して膨張弁４４に流入する。膨張弁４４では、給湯用冷媒が減圧されて低温低圧となり、その減圧された給湯用冷媒が室外熱交換器２５に流入する。室外熱交換器２５では給湯用冷媒が屋外空気との熱交換により加熱されて蒸発する。蒸発した給湯用冷媒は各三方弁６２，６４を経由して再び圧縮機４２に戻る。
【００７３】
以上、詳述した本実施形態の構成によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００７４】
冷房給湯運転時には、空調用冷媒を冷媒循環流路Ｒ３に循環させかつ給湯用冷媒を冷媒循環流路Ｌ２に循環させることで、それら各冷媒同士を冷媒間熱交換器３５で熱交換させるようにした。そして、その熱交換により空調用冷媒の熱を給湯用冷媒に放出させるようにした。この場合、給湯用ヒートポンプ１２において空調用冷媒の排熱を回収することができるため、その排熱を利用して給湯用ヒートポンプ１２の負荷低減を図ることができる。
【００７５】
一方、暖房給湯運転時には、空調用冷媒を冷媒循環流路Ｒ４に循環させかつ給湯用冷媒を冷媒循環流路Ｌ３に循環させることで、それら各冷媒同士を冷媒間熱交換器３５で熱交換させるようにした。そして、その熱交換により給湯用冷媒の熱を空調用冷媒に放出させるようにした。この場合、空調用ヒートポンプ１１において給湯用冷媒の排熱を回収することができるため、その排熱を利用して空調用ヒートポンプ１１の負荷低減を図ることができる。よって、以上より、空調用ヒートポンプ１１と給湯用ヒートポンプ１２との双方で排熱利用を図ることで、それら各ヒートポンプ１１，１２それぞれで負荷低減を図ることができる。
【００７６】
冷房給湯運転時には、冷媒間熱交換器３５において、圧縮機２２より吐出された高温の空調用冷媒と給湯用冷媒との間で熱交換を行わせるようにしたため、給湯用ヒートポンプ１２において高温状態での排熱回収を行うことができる。これにより、給湯用ヒートポンプ１２の負荷低減を好適に図ることができる。
【００７７】
暖房給湯運転時には、冷媒間熱交換器３５において、水熱交換器４３を通過した後の給湯用冷媒と空調用冷媒との間で熱交換を行わせるようにした。この場合、水熱交換器４３において水との熱交換を行った後の給湯用冷媒の熱（余熱）が空調用ヒートポンプ１１にて回収されるため、水熱交換器４３での水の加熱能力を低下させることなく、空調用ヒートポンプ１１の負荷低減を図ることができる。
【００７８】
冷房給湯運転時に空調用冷媒と給湯用冷媒との間で熱交換を行わせる熱交換器（第１熱交換手段）と、暖房給湯運転時に空調用冷媒と給湯用冷媒との間で熱交換を行わせる熱交換器（第２熱交換手段）とについて、共通の冷媒間熱交換器３５を用いた。この場合、熱交換器の個数削減を図ることができるため、構成の簡素化や室外機１４のコンパクト化等を図ることができる。
【００７９】
冷房単独運転時には空調用冷媒を冷媒循環流路Ｒ１に循環させ、暖房単独運転時には空調用冷媒を冷媒循環流路Ｒ２に循環させることで、冷房単独運転時及び暖房単独運転時（つまり空調単独運転時）には空調用冷媒を冷媒間熱交換器３５を経由させずに室外熱交換器２５を経由させて循環させるようにした。これにより、空調単独運転時には、冷媒間熱交換器３５ではなく、室外熱交換器２５を空調用冷媒の凝縮器又は蒸発機として用いることができる。このため、空調単独運転時に空調用冷媒の凝縮又は蒸発が十分に行われず、空調用ヒートポンプ１１の効率低下を招いてしまうのを回避することができる。
【００８０】
給湯用ヒートポンプ１２の室外熱交換器を空調用ヒートポンプ１１の室外熱交換器と共用にしたため、室外熱交換器２５の個数削減を図ることができる。これにより、構成の簡素化や室外機１４のコンパクト化等を図ることができる。
【００８１】
また、こうした構成にあって、冷房給湯運転時及び暖房給湯運転時には、空調用冷媒を室外熱交換器２５を経由させず冷媒間熱交換器３５を経由させて循環させるようにしたため、冷房給湯運転時及び暖房給湯運転時には、室外熱交換器２５にて空調用冷媒と給湯用冷媒とのうち、給湯用冷媒のみを流通させることができる。そのため、給湯用ヒートポンプ１２の室外熱交換器を空調用ヒートポンプ１１の室外熱交換器と共用した構成にあって、冷房給湯運転時及び暖房給湯運転時において給湯用冷媒と屋外空気との間の熱交換効率の低下が生じるのを回避することができる。
【００８２】
給湯単独運転時には、給湯用冷媒を冷媒循環流路Ｌ１に循環させることで冷媒間熱交換器３５を経由させないようにした。この場合、空調用ヒートポンプ１１の運転が停止して空調用冷媒が循環していないにもかかわらず給湯用冷媒を冷媒間熱交換器３５に流通させることで、給湯用ヒートポンプ１２の効率低下を招いてしまうことを回避することができる。
【００８３】
冷房給湯運転時には、給湯用冷媒を冷媒循環流路Ｌ２において冷媒間熱交換器３５に加え室外熱交換器２５を経由させて循環させるようにした。この場合、給湯用冷媒は冷媒間熱交換器３５にて空調用冷媒から熱を吸収（回収）するとともに、室外熱交換器２５にて屋外空気から熱を吸収する。このため、冷房給湯運転時において給湯用ヒートポンプ１２の効率をより一層向上させることができる。
【００８４】
〔第２の実施形態〕
上記第１の実施形態では、冷房給湯運転時に空調用冷媒と給湯用冷媒との熱交換を行わせる熱交換器（第１熱交換手段に相当）と、暖房給湯運転時に空調用冷媒と給湯用冷媒との熱交換を行わせる熱交換器（第２熱交換手段に相当）としていずれも同じ冷媒間熱交換器３５を用い熱交換器の共用化を図ったが、本実施形態では、冷房給湯運転時に各冷媒間の熱交換を行わせる熱交換器（第１熱交換手段に相当）と、暖房給湯運転時に各冷媒間の熱交換を行わせる熱交換器（第２熱交換手段に相当）とをそれぞれ個別に設けている。以下においては、かかる本実施形態のヒートポンプシステムについて図７に基づき説明する。なお、図７は、本実施形態におけるヒートポンプシステムの構成を示す図である。
【００８５】
図７に示すように、本実施形態のヒートポンプシステム７０は、空調用ヒートポンプ７１と給湯用ヒートポンプ７２とを備えている。空調用ヒートポンプ７１は、空調用冷媒回路７４を有し、その空調用冷媒回路７４の環状流路７５（図７における太線参照）に圧縮機２２、室内熱交換器２３、膨張弁２４及び室外熱交換器２５が設けられている。環状流路７５には、熱交換用流路７６，７７が接続されている。これら各熱交換用流路７６，７７はいずれも、その一端部が三方弁７８，７９を介して環状流路７５における圧縮機２２と室外熱交換器２５との間に接続され、その他端部が三方弁８１，８２を介して環状流路７５における膨張弁２４と室外熱交換器２５との間に接続されている。また、各熱交換用流路７６，７７にはそれぞれ冷媒間熱交換器８３，８４が設けられている。
【００８６】
一方、給湯用ヒートポンプ７２は、給湯用冷媒回路８６を有し、その給湯用冷媒回路８６の環状流路８７（図８における太線参照）には圧縮機４２、水熱交換器４３、膨張弁４４及び室外熱交換器２５が設けられている。環状流路８７には、熱交換用流路８８，８９が接続されている。熱交換用流路８８は、その両端部がいずれも三方弁９１，９２を介して環状流路８７における圧縮機４２と室外熱交換器２５との間に接続されている。また、熱交換用流路８９は、その両端部がいずれも三方弁９３，９４を介して環状流路８７における膨張弁４４と水熱交換器４３との間に接続されている。また、各熱交換用流路８８，８９にはそれぞれ上述の冷媒間熱交換器８３，８４が設けられている。
【００８７】
次に、ヒートポンプシステム７０の動作について説明する。まず、冷房単独運転モードにおけるヒートポンプシステム７０の動作について図７に基づき説明する。図７には、冷房単独運転モード時における冷媒の流れを示している。
【００８８】
図７に示すように、冷房単独運転モードでは、空調用ヒートポンプ７１において、空調用冷媒が空調用冷媒回路７４における当該モード用の冷媒循環流路Ｒ１１（図７において太線で示す流路）を循環する。空調用冷媒は、冷媒循環流路Ｒ１１を、圧縮機２２→室外熱交換器２５→膨張弁２４→室内熱交換器２３→圧縮機２２の順に経由して循環する。この場合、室内熱交換器２３において空調用冷媒と室内空気との熱交換により、室内空気が冷却され室内の冷房が行われる。なお、冷媒循環流路Ｒ１１が第３空調循環流路に相当する。
【００８９】
続いて、暖房単独運転モードについて説明する。図示は省略するが、暖房単独運転モードでは、空調用冷媒が当該モード用の冷媒循環流路を循環する。この冷媒循環流路は、冷房単独運転時の冷媒循環流路Ｒ１１に対して空調用冷媒の流れる向きが逆の向きとされた流路となっている。暖房単独運転モードでは、空調用冷媒が、当該冷媒循環流路を圧縮機２２→室内熱交換器２３→膨張弁２４→室外熱交換器２５→圧縮機２２の順に経由して循環する。この場合、室内熱交換器２３において空調用冷媒と室内空気との熱交換により、室内空気が加熱され室内の暖房が行われる。なお、この場合の冷媒循環流路が第３空調循環流路に相当する。
【００９０】
続いて、給湯単独運転モードについて図８に基づき説明する。図８には、給湯単独運転モード時における冷媒の流れを示す。
【００９１】
図８に示すように、給湯単独運転モードでは、給湯用ヒートポンプ７２において、給湯用冷媒が給湯用冷媒回路８６における当該モード用の冷媒循環流路Ｌ１１（図８において太線で示す流路）を循環する。給湯用冷媒は、冷媒循環流路Ｌ１１を、圧縮機４２→水熱交換器４３→膨張弁４４→室外熱交換器２５→圧縮機４２の順に経由して循環する。この場合、水熱交換器４３において給湯用冷媒と水循環流路５１内の水との熱交換が行われ、その熱交換により水が加熱される。なお、冷媒循環流路Ｌ１１が第３給湯循環流路に相当する。
【００９２】
続いて、冷房給湯運転モードについて図９に基づき説明する。図９には、冷房給湯運転モード時における冷媒の流れを示す。
【００９３】
図９に示すように、冷房給湯運転モードでは、空調用ヒートポンプ７１において、空調用冷媒が空調用冷媒回路７４における当該モード用の冷媒循環流路Ｒ１２（図９において太線で示す流路）を循環する。空調用冷媒は、冷媒循環流路Ｒ１２を、圧縮機２２→冷媒間熱交換器８３→膨張弁２４→室内熱交換器２３→圧縮機２２の順に経由して循環する。この場合、室内熱交換器２３において空調用冷媒と室内空気との熱交換により、室内空気が冷却され室内の冷房が行われる。また、冷媒間熱交換器８３では、空調用冷媒と給湯用冷媒回路８６（詳しくは後述する冷媒循環流路Ｌ１２内の熱交換用流路８８）を流れる給湯用冷媒との間で熱交換が行われ、その熱交換により空調用冷媒が冷却され凝縮する。なお、冷媒循環流路Ｒ１２が第１空調循環流路に相当する。
【００９４】
一方、給湯用ヒートポンプ７２では、給湯用冷媒が給湯用冷媒回路８６における当該モード用の冷媒循環流路Ｌ１２（図９において太線で示す流路）を循環する。給湯用冷媒は、冷媒循環流路Ｌ１２を、圧縮機４２→水熱交換器４３→膨張弁４４→室外熱交換器２５→冷媒間熱交換器８３→圧縮機４２の順に経由して循環する。この場合、水熱交換器４３では、給湯用冷媒と水循環流路５１内の水との熱交換により水が加熱される。また、冷媒間熱交換器８３では、給湯用冷媒が冷媒循環流路Ｒ１２（詳しくは熱交換用流路７６）を流れる空調用冷媒との熱交換により加熱される。換言すると、この場合、上記熱交換により、空調用冷媒の熱が給湯用冷媒に放出され、その放出された熱が給湯用冷媒により回収（吸収）される。なお、この場合、冷媒間熱交換器８３が第１熱交換手段に相当する。また、冷媒循環流路Ｌ１２が第１給湯循環流路に相当する。
【００９５】
続いて、暖房給湯運転モードについて図１０に基づき説明する。図１０には、暖房給湯運転モード時における冷媒の流れを示す。
【００９６】
図１０に示すように、暖房給湯運転モードでは、空調用ヒートポンプ７１において、空調用冷媒が空調用冷媒回路７４における当該モード用の冷媒循環流路Ｒ１３（図１０において太線で示す流路）を循環する。空調用冷媒は、冷媒循環流路Ｒ１３を、圧縮機２２→→室内熱交換器２３→膨張弁２４→冷媒間熱交換器８４→圧縮機２２の順に経由して循環する。この場合、室内熱交換器２３において空調用冷媒と室内空気との熱交換により、室内空気が加熱され室内の暖房が行われる。また、冷媒間熱交換器８４では、空調用冷媒と給湯用冷媒回路８６（詳しくは後述する冷媒循環流路Ｌ１３内の熱交換用流路８９）を流れる給湯用冷媒との間で熱交換が行われ、その熱交換により空調用冷媒が加熱され蒸発する。なお、冷媒循環流路Ｒ１３が第２空調循環流路に相当する。
【００９７】
一方、給湯用ヒートポンプ７２では、給湯用冷媒が給湯用冷媒回路８６における当該モード用の冷媒循環流路Ｌ１３（図１０において太線で示す流路）を循環する。給湯用冷媒は、冷媒循環流路Ｌ１３を、圧縮機４２→水熱交換器４３→冷媒間熱交換器８４→膨張弁４４→室外熱交換器２５→圧縮機４２の順に経由して循環する。この場合、水熱交換器４３では、給湯用冷媒と水循環流路５１内の水との熱交換により水が加熱される。また、冷媒間熱交換器８４では、給湯用冷媒が冷媒循環流路Ｒ１３（詳しくは熱交換用流路７７）を流れる空調用冷媒との熱交換により冷却される。換言すると、この場合、その熱交換により、給湯用冷媒の熱が空調用冷媒に放出され、その放出された熱が空調用冷媒により回収（吸収）される。なお、この場合、冷媒間熱交換器８４が第２熱交換手段に相当する。また、冷媒循環流路Ｌ１３が第２給湯循環流路に相当する。
【００９８】
以上、詳述した本実施形態の構成によれば、上記第１の実施形態における効果と同様の効果を得ることができる。すなわち、冷房給湯運転時には、空調用冷媒を冷媒循環流路Ｒ１２に循環させかつ給湯用冷媒を冷媒循環流路Ｌ１２に循環させることで、それら各冷媒同士を冷媒間熱交換器８３で熱交換させ、その熱交換により空調用冷媒の熱を給湯用冷媒に放出させるようにしたため、給湯用ヒートポンプ７２において空調用冷媒の排熱を回収することができ、その結果、その排熱を利用して給湯用ヒートポンプ７２の負荷低減を図ることができる。
【００９９】
また、暖房給湯運転時には、空調用冷媒を冷媒循環流路Ｒ１３に循環させかつ給湯用冷媒を冷媒循環流路Ｌ１３に循環させることで、それら各冷媒同士を冷媒間熱交換器８４で熱交換させ、その熱交換により給湯用冷媒の熱を空調用冷媒に放出させるようにしたため、空調用ヒートポンプ７１において給湯用冷媒の排熱を回収することができ、その結果、その排熱を利用して空調用ヒートポンプ７１の負荷低減を図ることができる。よって、以上より、空調用ヒートポンプ７１と給湯用ヒートポンプ７２との双方で排熱利用を図ることで、それら各ヒートポンプ７１，７２それぞれで負荷低減を図ることができる。
【０１００】
〔他の実施形態〕
本発明は上記実施形態に限らず、例えば次のように実施されてもよい。
【０１０１】
・上記各実施形態では、暖房給湯運転時に、冷媒間熱交換器３５，８４において、水熱交換器４３を通過した後の給湯用冷媒と空調用冷媒との間で熱交換を行わせるようにしたが、これを変更し、例えば暖房給湯運転時に、冷媒間熱交換器（第２熱交換手段）において、圧縮機４２より吐出されかつ水熱交換器４３に流入する前の給湯用冷媒と空調用冷媒との間で熱交換を行わせるようにしてもよい。この場合、圧縮機４２により吐出された高温の給湯用冷媒と空調用冷媒との間で熱交換が行われるため、空調用ヒートポンプ１１にて高温状態での排熱回収を行うことができる。そのため、空調用ヒートポンプ１１の負荷低減をより一層図ることができる。
【０１０２】
但し、このような構成では、給湯用冷媒が空調用冷媒との間で熱交換を行った後に、水熱交換器４３において水との熱交換を行うことになるため、水の加熱能力が低下することが懸念される。そのため、この点を鑑みると、上記各実施形態のように、水熱交換器４３を通過した後の給湯用冷媒と空調用冷媒との間で熱交換を行わせるのが望ましい。
【０１０３】
・上記各実施形態では、冷房単独運転時に、空調用冷媒を室外熱交換器２５を経由する冷媒循環流路Ｒ１，Ｒ１１（第３空調循環流路に相当）に循環させるようにしたが、これを変更して、冷房単独運転時に、空調用冷媒を冷媒間熱交換器３５，８３を経由する冷房給湯運転時用の冷媒循環流路Ｒ３，Ｒ１２に循環させてもよい。この場合、冷媒循環流路Ｒ３，Ｒ１２に室外熱交換器２５を設けてもよい。
【０１０４】
また、上記実施形態では、暖房単独運転時に、空調用冷媒を室外熱交換器２５を経由する冷媒循環流路Ｒ２（第３空調循環流路に相当）に循環させるようにしたが、これを変更して、暖房単独運転時に、空調用冷媒を冷媒間熱交換器３５，８４を経由する暖房給湯運転時用の冷媒循環流路Ｒ４，Ｒ１３に循環させてもよい。この場合、冷媒循環流路Ｒ４，Ｒ１３に室外熱交換器２５を設けてもよい。
【０１０５】
上記のような構成とした場合、冷媒循環流路Ｒ１，Ｒ１１（Ｒ２）を不要とできるため、その分、空調用冷媒回路２１，７４の構成を簡素化することができる。
【０１０６】
・上記各実施形態では、給湯単独運転時に、給湯用冷媒を冷媒間熱交換器３５，８３，８４を経由しない冷媒循環流路Ｌ１，Ｌ１１（第３給湯循環流路に相当）に循環させるようにしたが、これを変更して、給湯単独運転時に、給湯用冷媒を冷媒間熱交換器３５，８３を経由する冷房給湯運転時用又は暖房給湯運転時用の冷媒循環流路Ｌ２，Ｌ３，Ｌ１２，Ｌ１３に循環させるようにしてもよい。その場合、冷媒循環流路Ｌ１，Ｌ１１を設ける必要がなくなるため、その分、給湯用冷媒回路４１，８６の構成を簡素化することができる。
【０１０７】
・上記各実施形態では、冷房給湯運転時に、給湯用冷媒を冷媒間熱交換器３５，８３に加え室外熱交換器２５を経由させて循環させたが、冷房給湯運転時に給湯用冷媒を冷媒間熱交換器３５，８３にのみ経由させて循環させてもよい。換言すると、冷房給湯運転時に給湯用冷媒を循環させる冷媒循環流路Ｌ２，Ｌ１２（第１給湯循環流路）を冷媒間熱交換器３５，８３を経由しかつ室外熱交換器２５を経由しない流路としてもよい。
【０１０８】
・上記各実施形態では、空調用ヒートポンプ１１，７１と給湯用ヒートポンプ１２，７２とで室外熱交換器２５の共用化を図ったが、これを変更して、各ヒートポンプ１１，１２（７１，７２）ごとに個別に室外熱交換器を設けてもよい。
【符号の説明】
【０１０９】
１０…ヒートポンプシステム、１１…空調用ヒートポンプ、１２…給湯用ヒートポンプ、２１…空調用冷媒回路、２２…第１圧縮機としての圧縮機、２５…給湯用室外熱交換器としての室外熱交換器、３５…第１熱交換手段及び第２熱交換手段としての冷媒間熱交換器、４１…給湯用冷媒回路、４２…第２圧縮機としての圧縮機、４３…水熱交換器、５１…水循環流路、７０…ヒートポンプシステム、７１…空調用ヒートポンプ、７２…給湯用ヒートポンプ、７４…空調用冷媒回路、８６…給湯用冷媒回路、８３…第１熱交換手段としての冷媒間熱交換器、８４…第２熱交換手段としての冷媒間熱交換器、Ｒ１…第３空調循環流路としての冷媒循環流路、Ｒ２…第３空調循環流路としての冷媒循環流路、Ｒ３…第１空調循環流路としての冷媒循環流路、Ｒ４…第２空調循環流路としての冷媒循環流路、Ｌ１…第３給湯循環流路としての冷媒循環流路、Ｌ２…第１給湯循環流路としての冷媒循環流路、Ｌ３…第２給湯循環流路としての冷媒循環流路、Ｒ１１…第３空調循環流路としての冷媒循環流路、Ｒ１２…第１空調循環流路としての冷媒循環流路、Ｒ１３…第２空調循環流路としての冷媒循環流路、Ｌ１１…第３給湯循環流路としての冷媒循環流路、Ｌ１２…第１給湯循環流路としての冷媒循環流路、Ｌ１３…第２給湯循環流路としての冷媒循環流路。
【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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