(57)【要約】【課題】給湯システムと冷暖房システムが室外機を共有する新規な給湯空調機を提供。【解決手段】給湯空調機１ａは、圧縮機１５から吐出される冷媒が流れる第１冷媒配管Ｌ１と、電子膨張弁１９に向けて冷媒が流れる第２冷媒配管Ｌ２とを備える。第１冷媒配管Ｌ１は、室内熱交換器３１に向けて冷媒が流れる第１支流管Ｌ１１と、水／冷媒熱交換器２１に向けて冷媒が流れる第２支流管Ｌ１２と、に分岐される。また、室内熱交換器３１から電子膨張弁１９に向けて冷媒が流れる第３支流管Ｌ２１と、第３熱交換器から膨張弁に向けて冷媒が流れる第４支流管Ｌ２２と、が第２冷媒配管Ｌ２に合流される。第１電磁開閉弁２３が開いていると室外ユニット１０と室内ユニット３０の間を冷媒が流れ、第１電磁開閉弁２３が閉じていると室外ユニット１０から室内ユニット３０へ向けた冷媒の流れ、または室内ユニット３０から室外ユニット１０へ向けた冷媒の流れが止められる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気と冷媒とを熱交換する第１熱交換器と、
前記第１熱交換器を経て供給される前記冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された前記冷媒が供給され、内気と前記冷媒とを熱交換する第２熱交換器と、
前記圧縮機で圧縮された前記冷媒が供給され、給湯用水と冷媒とを熱交換する第３熱交換器と、
前記第２熱交換器及び前記第３熱交換器の一方又は双方を経て供給される前記冷媒を膨張させた後に前記第１熱交換器に向けて供給する膨張弁と、
前記第３熱交換器で熱交換される前記給湯用水を貯えるとともに、前記第３熱交換器における前記熱交換により加温された前記給湯用水を貯える貯湯タンクと、
前記第３熱交換器と前記貯湯タンクの間で前記給湯用水を循環させる水循環ポンプと、
前記圧縮機から吐出される前記冷媒が流れる第１冷媒配管と、
前記膨張弁に向けて前記冷媒が流れる第２冷媒配管と、を備え
前記第１冷媒配管は、前記第２熱交換器に向けて前記冷媒が流れる第１支流管と、前記第３熱交換器に向けて前記冷媒が流れる第２支流管と、に分岐され、
前記第２熱交換器から前記膨張弁に向けて前記冷媒が流れる第３支流管と、前記第３熱交換器から前記膨張弁に向けて前記冷媒が流れる第４支流管と、前記第２冷媒配管に合流される、
ことを特徴とする給湯空調機。
【請求項２】
前記第１支流管又は前記第２支流管への前記冷媒の流入を選択的に許可する第１弁手段、又は、
前記第１支流管及び前記第２支流管への前記冷媒の流入量を調整する第２弁手段を備える、
請求項１に記載の給湯空調機。
【請求項３】
前記貯湯タンクに貯えられる前記給湯用水の温度Ｔを検知し、
温度Ｔとあらかじめ定められる基準温度Ｔｓを比較し、
前記第１弁手段は、
温度Ｔ＞基準温度Ｔｓの場合には、前記第１支流管への前記冷媒の流入を許可するが前記第２支流管への前記冷媒の流入を許可せず、
温度Ｔ≦基準温度Ｔｓの場合には、前記第２支流管への前記冷媒の流入を許可するが前記第１支流管への前記冷媒の流入を許可しない、
請求項２に記載の給湯空調機。
【請求項４】
前記貯湯タンクに貯えられる前記給湯用水の温度Ｔを検知し、
温度Ｔとあらかじめ定められる基準温度Ｔｓ１、Ｔｓ２（Ｔｓ１＞Ｔｓ２）を比較し、
前記第１弁手段は、
温度Ｔ＞基準温度Ｔｓ１の場合には、前記第１支流管への前記冷媒の流入を許可するが前記第２支流管への前記冷媒の流入を許可せず、
温度Ｔ≦基準温度Ｔｓ２の場合には、前記第２支流管への前記冷媒の流入を許可するが前記第１支流管への前記冷媒の流入を許可しない、
請求項２に記載の給湯空調機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の給湯空調機を構成する分流ユニットであって、
前記第１支流管及び前記第２支流管と、
前記第３支流管及び前記第４支流管と、
前記第１弁手段又は前記第２弁手段と、
がユニット化されていることを特徴とする給湯空調機の分流ユニット。
【請求項６】
前記第３熱交換器をさらに備える、
請求項５に記載の給湯空調機の分流ユニット。
【請求項７】
前記水循環ポンプをさらに備える、
請求項５又は請求項６に記載の給湯空調機の分流ユニット。
【請求項８】
前記貯湯タンクをさらに備える、
請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の給湯空調機の分流ユニット。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の給湯空調機を構成する室外ユニットであって、
前記第１熱交換器、前記圧縮機、前記第３熱交換器（水／冷媒熱交換器２１）及び前記膨張弁と、
前記第１支流管、前記第２支流管、前記第３支流管及び前記第４支流管と、
前記第１弁手段又は前記第２弁手段と、
がユニット化されていることを特徴とする給湯空調機の室外ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ回路を備える給湯空調機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自然エネルギーとして大気の熱を利用するヒートポンプ給湯器が知られている。このヒートポンプ給湯器では、冷媒を圧縮、凝縮、膨張及び蒸発の冷凍サイクルで循環させるヒートポンプ回路の凝縮過程で高温となった冷媒を加熱源とし、この冷媒により熱交換して加熱された水を貯湯あるいは貯湯タンクに貯留し、これを給湯利用先に給湯するようにしている（例えば特許文献１、２）。このヒートポンプ給湯器は、高いエネルギー消費効率（ＣＯＰ）を実現している。
【０００３】
図７に従来のヒートポンプ給湯器１００の回路構成の一例を示す。
ヒートポンプ給湯器１００は、室外機１１０と、給湯ユニット１２０と、温冷水式熱交換器１３０を備えている。
室外機１１０は、室外熱交換器１１１と、圧縮機１１３と、電子膨張弁１１５が、冷媒（例えば二酸化炭素）を循環させる冷媒循環路１１７上に設けられている。冷媒循環路１１７は圧縮機１１３と電子膨張弁１１５の間で給湯ユニット１２０を通る部分がある。
給湯ユニット１２０は、水対冷媒式の熱交換器１２１と、三方弁１２３と、貯湯タンク１２５と、水循環ポンプ１２７が、水を循環させる水循環路１２９上に設けられている。熱交換器１２１には、室外機１１０の冷媒循環路１１７が通されている。
【０００４】
室外機１１０において、圧縮機１１３で高温・高圧とされた冷媒が冷媒循環路１１７を介して熱交換器１２１を通過し、さらに、電子膨張弁１１５、室外熱交換器１１１を通って、圧縮機１１３に流入する。一方、給湯ユニット１２０においては、水循環ポンプ１２７から吐出される水が熱交換器１２１、三方弁１２３を通って貯湯タンク１２５に流入する、という循環経路を辿る。この過程で、熱交換器１２１において、高温・高圧とされた冷媒と熱交換することで水が加熱された後に貯湯タンク１２５に供給される。貯湯タンク１２５は図示しない温水利用箇所（浴槽、蛇口など）に繋がっている。
ヒートポンプ給湯器１００には、貯湯タンク１２５と並列に温冷水式熱交換器１３０が設けられており、三方弁１２３の動作により、温水を温冷水式熱交換器１３０に供給する選択肢を有している。温冷水式熱交換器１３０は、床暖房などに利用されるが、温水利用箇所から給湯が求められる時には、三方弁１２３を動作させて温水を貯湯タンク１２５に流す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１２５２２６号公報
【特許文献２】特開２００９−２８７８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上説明したヒートポンプ給湯器１００を備える建物において、室内の冷暖房を行うための空気調和装置が別個に設けられているのがほとんどである。この空気調和装置としては、室内空気と冷媒とを熱交換させて冷暖房を行うタイプのものが主流である。この場合、ヒートポンプ給湯器１００に室外機が設けられるのに加えて、空気調和装置にも室外機が設けられるので、給湯器、空気調和装置を新設する際に、室外機を構成する機器が重複しコスト、設置スペースの点で無駄が生じる。また、例えば空気調和装置がすでに設置されている場合に、空気調和装置の室外機を利用したヒートポンプ方式の給湯器を設置することができれば有益である。本発明は、以上に鑑みてなされたものであり、給湯システムと冷暖房システムが室外機を共有する新規な給湯空調機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】
【０００７】
本発明の給湯空調機は、外気と冷媒とを熱交換する第１熱交換器と、第１熱交換器を経て供給される冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機で圧縮された冷媒が供給され、内気と冷媒とを熱交換する第２熱交換器と、圧縮機で圧縮された冷媒が供給され、給湯用水と冷媒とを熱交換する第３熱交換器と、第２熱交換器及び第３熱交換器の一方又は双方を経て供給される冷媒を膨張させた後に第１熱交換器に向けて供給する膨張弁とを備えている。さらに本発明の給湯空調機は、第３熱交換器で熱交換される給湯用水を貯えるとともに、第３熱交換器における熱交換により加温された給湯用水を貯える貯湯タンクと、第３熱交換器と貯湯タンクの間で給湯用水を循環させる水循環ポンプと、圧縮機から吐出される冷媒が流れる第１冷媒配管と、膨張弁に向けて冷媒が流れる第２冷媒配管とを備える。
そして本発明の給湯空調機は、第１冷媒配管は、第２熱交換器に向けて冷媒が流れる第１支流管と、第３熱交換器に向けて冷媒が流れる第２支流管とに分岐され、また、第２熱交換器から膨張弁に向けて冷媒が流れる第３支流管と、第３熱交換器から膨張弁に向けて冷媒が流れる第４支流管と、が第２冷媒配管に合流されることを特徴とする。
本発明の給湯空調機は、第１支流管〜第４支流管を上記のように配設するので、第１熱交換器及び圧縮機を含む室外機を、第３熱交換器及び貯湯タンクを含む給湯システムと冷暖房システムとで共有することが可能である。
【０００８】
本発明の給湯空調機は、第１支流管又は第２支流管への冷媒の流入を選択的に許可する第１弁手段を設けることができる。この第１弁手段は、第１支流管及び第２支流管の各々に開閉弁を設けることで実現できるし、第１冷媒配管から第１支流管及び第２支流管への分岐箇所に三方弁を設けることでも実現できる。
本発明の給湯空調機は、第１支流管及び第２支流管への冷媒の流入量を調整する第２弁手段を備えることもできる。この第２弁手段は、第１支流管及び第２支流管の各々に流量調整弁を設けることで実現できる。
第１弁手段を設ける給湯空調機は給湯と暖房を交互に行うことができ、第２弁手段を設ける給湯空調機は給湯と暖房を同時に行うことができる。
【０００９】
第１弁手段を設ける場合には、貯湯タンクに貯えられる給湯用水の温度Ｔを検知し、温度Ｔとあらかじめ定められる基準温度Ｔｓを比較する。そして、第１弁手段は、温度Ｔ＞基準温度Ｔｓの場合には、第１支流管への冷媒の流入を許可するが第２支流管への冷媒の流入を許可せず、温度Ｔ≦基準温度Ｔｓの場合には、第２支流管への冷媒の流入を許可するが第１支流管への前記冷媒の流入を許可しない、という制御を行うことが好ましい。こうすることで、貯湯タンク内の給湯用水の温度を一定に保つことができる。
また、基準温度Ｔｓ１、Ｔｓ２（Ｔｓ１＞Ｔｓ２）とし、第１弁手段が、温度Ｔ＞基準温度Ｔｓ１の場合には、第１支流管への冷媒の流入を許可するが第２支流管への冷媒の流入を許可せず、温度Ｔ≦基準温度Ｔｓ２の場合には、第２支流管への冷媒の流入を許可するが第１支流管への冷媒の流入を許可しない、というように、ヒステリシス的に制御することもできる。
【００１０】
本発明の給湯空調機は、室外ユニット、分流ユニット、室内ユニットというように要素をユニット化して構成することができる。
その中で、第１支流管及び第２支流管と、第３支流管及び第４支流管と、第１弁手段又は第２弁手段とをユニット化した分流ユニットを用意し、さらに貯湯タンクと水循環ポンプを加えれば、室外ユニット及び室内ユニットからなる従来の冷暖房システムを給湯空調機にできる。
この場合、分流ユニットが第３熱交換器、水循環ポンプ、貯湯タンクをさらに備えることで、現地での取付け作業を軽減できる。
【００１１】
また、分流ユニットの機能を室外機に包含させた室外ユニットを構成できる。この室外ユニットは、第１熱交換器、圧縮機、第３熱交換器及び膨張弁と、第１支流管、第２支流管、第３支流管及び第４支流管と、第１弁手段又は第２弁手段とがユニット化されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、給湯システムと冷暖房システムが室外機を共有する低コストかつ省スペースの給湯空調機が提供される。また、本発明によれば、室外機を共有する給湯空調機の構成部分をユニット化することで、設置作業の負担を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による第１実施形態の給湯空調機の回路構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による第２実施形態の給湯空調機の回路構成を示すブロック図である。
【図３】本発明による第３実施形態の給湯空調機の回路構成を示すブロック図である。
【図４】本発明による第４実施形態の給湯空調機の回路構成を示すブロック図である。
【図５】本発明による第５実施形態の給湯空調機の回路構成を示すブロック図である。
【図６】本発明による第６実施形態の給湯空調機を示すブロック図である。
【図７】従来の給湯器の回路構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
［第１実施形態］
第１実施形態に係る給湯空調機１ａは、室外ユニット１０と、分流ユニット２０ａを介して室外ユニット１０と接続される室内ユニット３０と、分流ユニット２０ａを介して室外ユニット１０と接続される貯湯タンク４０を備える。このように、給湯空調機１ａは、一台の室外ユニット１０に室内ユニット３０と貯湯タンク４０が分流ユニット２０ａを介して並列に接続されており、室内ユニット３０により室内の冷暖房を行うとともに、貯湯タンク４０を介して給湯利用先７に給湯するシステムを構成している。
給湯空調機１ａは、冷房時には、冷却器（蒸発器）としての室内熱交換器（第２熱交換機）３１から冷媒（例えば、４０７Ｃ等）を室外ユニット１０へ送り、暖房時には、室外ユニット１０から送られてくる冷媒を加熱器（凝縮器）としての室内熱交換器３１に入れるようになされている。
本実施形態において、「ユニット」とは、ユニットを構成する要素が単一の筐体内に収容されていることを意味する。
【００１５】
＜室外ユニット１０＞
室外ユニット１０は、室外熱交換器（第１熱交換器）１１と、四方切替え弁１３と、圧縮機１５と、アキュムレータ１７と、電子膨張弁１９とを備えている。室外ユニット１０は、これらの間で冷媒を流通させる第１冷媒配管Ｌ１及び第２冷媒配管Ｌ２を備えている。
第１冷媒配管Ｌ１は、室外熱交換器１１と四方切替え弁１３の間、四方切替え弁１３と圧縮機１５の間、圧縮機１５とアキュムレータ１７の間、アキュムレータ１７と四方切替え弁１３の間を接続し、四方切替え弁１３から分流ユニット２０ａに向けて延設されている部分が該当する。また、第２冷媒配管Ｌ２は、室外熱交換器１１と電子膨張弁１９の間を接続し、電子膨張弁１９から分流ユニット２０ａに向けて延設されている部分が該当する。なお、電子膨張弁１９は、室外熱交換器１１と室内熱交換器３１との間にあるという相対的な位置を変えないことを前提に、室外ユニット１０の外部、例えば室内ユニット３０側に設けてもよい。
【００１６】
給湯空調機１ａでは、暖房時又は給湯時、第２冷媒配管Ｌ２から供給される冷媒が電子膨張弁１９に送られ、ここで絞られることにより断熱膨張して気液二相状態とされた冷媒は、室外熱交換器１１に供給される。室外熱交換器１１に供給された冷媒は、その蒸発潜熱で冷やされてガス冷媒になった後、第１冷媒配管Ｌ１を通って四方切替え弁１３から、アキュムレータ１７に送られる。このアキュムレータ１７に送られたガス冷媒はさらに圧縮機１５に送られ、ここで圧縮されて高温高圧のガス冷媒となり、四方切替え弁１３を介して第１冷媒配管Ｌ１を通って分流ユニット２０ａに供給される。
【００１７】
また、給湯空調機１ａは、冷房時、室内ユニット３０の室内熱交換器３１を経た冷媒を、第１冷媒配管Ｌ１を通して四方切替え弁１３に送り、この四方切替え弁１３を介してアキュムレータ１７に入れ、このアキュムレータ１７から圧縮機１５に送り込む。圧縮機１５に送られた冷媒は、ここで圧縮され高温高圧のガス冷媒となり、第１冷媒配管Ｌ１を通り、さらに四方切替え弁１３を介して室外熱交換器１１に送られる。室外熱交換器１１に送られたガス冷媒は、空気により冷やされて凝縮され液冷媒になった後、第２冷媒配管Ｌ２を通って電子膨張弁１９に送られる。電子膨張弁１９に入った液冷媒は、ここで絞られることにより断熱膨張して気液二相の冷媒となり、第２冷媒配管Ｌ２を通って室内ユニット３０の室内熱交換器３１に入り、ここで冷媒の蒸発潜熱で室内空気を冷却することによって蒸発気化する。
なお、給湯空調機１は冷房運転及び暖房運転の両者を行いうるものであるが、本発明の特徴に従って、図面を含め本実施形態では給湯を伴うことができる暖房運転の際の動作について冷凍サイクルを説明する。
【００１８】
＜分流ユニット２０ａ＞
分流ユニット２０ａは、室外ユニット１０から供給される冷媒を、室内ユニット３０又は貯湯タンク４０に対して選択的に供給する機能を有する。この機能を果たすために、分流ユニット２０ａは以下の構成を備えている。
【００１９】
分流ユニット２０ａにおいて、第１冷媒配管Ｌ１は支流管（第１支流管）Ｌ１１及び支流管（第２支流管）Ｌ１２に分岐され、また、第２冷媒配管Ｌ２は支流管（第３支流管）Ｌ２１及び支流管（第４支流管）Ｌ２２に分岐されている。
支流管Ｌ１１と支流管Ｌ２１は、室内熱交換器３１内で冷媒が流通できるように繋がれている。支流管Ｌ１１及び支流管Ｌ２１が室外ユニット１０と室内ユニット３０とを接続することで、冷媒は室外ユニット１０と室内ユニット３０を第１冷媒配管Ｌ１、支流管Ｌ１１、支流管Ｌ２１及び第２配管Ｌ２で形成される流路を循環する。
また、支流管Ｌ１２と支流管Ｌ２２は、水／冷媒熱交換器（第３熱交換器）２１内で冷媒が流通できるように繋がれている。支流管Ｌ１２及び支流管Ｌ２２が室外ユニット１０と水／冷媒熱交換器２１とを接続することで、冷媒は室外ユニット１０と水／冷媒熱交換器２１を第１冷媒配管Ｌ１、支流管Ｌ１２、支流管Ｌ２２及び第２配管Ｌ２で形成される流路を循環する。
【００２０】
分流ユニット２０ａにおいて、支流管Ｌ１１には室外ユニット１０と室内ユニット３０の間に第１電磁開閉弁（第１弁手段）２３が設けられている。この第１電磁開閉弁２３が開いている（ＯＮ）と室外ユニット１０と室内ユニット３０の間を冷媒が流れ、第１電磁開閉弁２３が閉じている（ＯＦＦ）と室外ユニット１０から室内ユニット３０へ向けた冷媒の流れ、または室内ユニット３０から室外ユニット１０へ向けた冷媒の流れが止められる。
【００２１】
分流ユニット２０ａにおいて、支流管Ｌ１２には室外ユニット１０と水／冷媒熱交換器２１の間に第２電磁開閉弁２５が設けられている。この第２電磁開閉弁２５が開いている（ＯＮ）と室外ユニット１０と水／冷媒熱交換器２１の間を冷媒が流れ、第２電磁開閉弁２５が閉じている（ＯＦＦ）と室外ユニット１０から水／冷媒熱交換器２１へ向けた冷媒の流れ、または水／冷媒熱交換器２１から室外ユニット１０へ向けた冷媒の流れが止められる。
また、支流管Ｌ２２には室外ユニット１０と水／冷媒熱交換器２１の間に逆止弁２７が設けられている。逆止弁２７は、水／冷媒熱交換器２１から室外ユニット１０へ向けた冷媒の流れを許容するが、室外ユニット１０から水／冷媒熱交換器２１へ向けた冷媒の流れを止める。逆止弁２７は、給湯空調機１ａを冷房運転させている際に水／冷媒熱交換器２１へ冷媒が流入するのを止めるために設けられるものである。逆止弁２７の替わりに電磁開閉弁を設け、冷房運転時にはこの電磁開閉弁を閉じてもよい。
【００２２】
分流ユニット２０ａは、水／冷媒熱交換器２１を備える。水／冷媒熱交換器２１は、室外ユニット１０から供給される冷媒と後述する貯湯タンク４０から供給される水とを熱交換して、水を温水に加熱して貯湯タンク４０に戻す。
【００２３】
給湯空調機１ａは、冷凍サイクルを利用した暖房運転を行う場合には、分流ユニット２０ａの第１電磁開閉弁２３をＯＮ、第２開閉弁２５をＯＦＦにする。また、給湯空調機１ａは、給湯運転を行う場合には、分流ユニット２０ａの第１電磁開閉弁２３をＯＦＦ、第２電磁開閉弁２５をＯＮにする。
【００２４】
＜室内ユニット３０＞
室内ユニット３０は、家屋、事務所等の室内に設置され、室内熱交換器３１を流れる冷媒と室内の空気で熱交換することで、室内の空気を温め又は冷やす。
室内熱交換器３１には支流管Ｌ１１の一端部及び支流管Ｌ２１の一端部が挿入され、二つの支流管Ｌ１１、Ｌ２１は室内熱交換器３１内で冷媒が流通できるように繋がれている。なお、前述したように、電子膨張弁１９は室内ユニット３０内の支流管Ｌ２１に設けることができる。
【００２５】
＜貯湯タンク４０＞
給湯空調機１ａは、貯湯タンク４０を備える。
貯湯タンク４０は、水配管Ｌ３、Ｌ４により水／冷媒熱交換器２１と接続されている。水配管Ｌ３の一端部及び水配管Ｌ４の一端部が水／冷媒熱交換器２１に挿入され、二つの水配管Ｌ３、Ｌ４は水／冷媒熱交換器２１内で給湯用水が流通できるように繋がれている。水配管Ｌ３の他端部及び水配管Ｌ４の他端部は、貯湯タンク４０内に挿通されており、給湯運転時には水／冷媒熱交換器２１で暖められた給湯用水は水配管Ｌ３を通って貯湯タンク４０に供給され、貯湯タンク４０内に貯留される給湯用水が水配管Ｌ４を通って水／冷媒熱交換器２１に供給される。水配管Ｌ４に設けられている水循環ポンプ９を駆動させることにより、貯湯タンク４０内に貯留される給湯用水が水配管Ｌ４を通って水／冷媒熱交換器２１に供給される。
さらに水／冷媒熱交換器２１で温められた給湯用水は、水配管Ｌ３、貯湯タンク４０、水配管Ｌ４、水循環ポンプ９及び水／冷媒熱交換器２１の経路を循環する。
【００２６】
貯湯タンク４０には、水道などの給水源５が接続されており、貯湯タンク４０内の給湯用水が不足した場合には、給水源５から貯湯タンク４０内に水が供給される。
また、貯湯タンク４０には給湯利用先７が接続されており、給湯利用先７から温水の供給指示があると、貯湯タンク４０内に貯留されている温水が給湯利用先７に向けて吐出される。給湯利用先７は、浴室のシャワー、浴槽に向けた蛇口等のほか、図７で示した温冷水式熱交換器１３０など、種々の適用が考えられる。
【００２７】
＜暖房運転＞
給湯空調機１ａで暖房運転を行う場合、第１電磁開閉弁２３をＯＮ、第２電磁開閉弁２５をＯＦＦにする。なお、室外ユニット１０及び室内ユニット３０は動作していることを前提とする。そうすると、冷媒は、圧縮機１５、四方切替え弁１３、第１電磁開閉弁２３、室内ユニット３０（室内熱交換器３１）、電子膨張弁１９、室外熱交換器１１、四方切替え弁１３、アキュムレータ１７、圧縮機１５…の順に循環する。圧縮機１５から室内熱交換器３１に供給された高温高圧のガス冷媒と室内の空気とが熱交換することで、給湯空調機１ａは室内を暖房する。
【００２８】
＜給湯運転＞
給湯空調機１ａで給湯運転を行う場合、第１電磁開閉弁２３をＯＦＦ、第２電磁開閉弁２５をＯＮにする。そうすると、冷媒は、圧縮機１５、四方切替え弁１３、第２電磁開閉弁２５、水／冷媒熱交換器２１、電子膨張弁１９、室外熱交換器１１、四方切替え弁１３、アキュムレータ１７、圧縮機１５…の順に循環する。このとき、水循環ポンプ９を駆動させて貯湯タンク４０と水／冷媒熱交換器２１内の水を循環させる。そうすると、循環される水は水／冷媒熱交換器２１において高温高圧のガス冷媒と熱交換されることで温められる。
【００２９】
＜暖房（又は冷房）と給湯の切替え＞
暖房運転と給湯運転の切替えは、例えば以下のようにして行うことが好ましい。
給湯空調機１ａは、コントローラ５０を備える。
コントローラ５０は、室外ユニット１０の動作、分流ユニット２０ａ、室内ユニット３０の動作を制御する。室外ユニット１０の動作とは、圧縮機１５の運転条件、四方切替え弁１３の流路の切替えを含んでいる。分流ユニット２０ａの動作とは、第１電磁開閉弁２３、第２電磁開閉弁２５のＯＮ、ＯＦＦを含んでいる。
【００３０】
また、コントローラ５０は、貯湯タンク４０内の水の温度Ｔを検知する。コントローラ５０は、検知する水の温度Ｔ（℃）と基準温度Ｔｓ（℃）を比較し、この比較の結果に基づいて、水／冷媒熱交換器２１に冷媒を流す場合と、室内ユニット３０に冷媒を流す場合を選択する。
具体的には、貯湯タンク４０の水温Ｔ（℃）が基準温度Ｔｓ（℃）以下になることをコントローラ５０が検知すると、コントローラ５０は、水循環ポンプ９を駆動させ貯湯タンク４０と水／冷媒熱交換器２１の間で水を循環させる。また、コントローラ５０は、分流ユニット２０ａに対して第１電磁開閉弁２３をＯＦＦ、第２電磁開閉弁２５をＯＮにするように指示する。つまり、コントローラ５０は、支流管Ｌ１２への冷媒の流入を許可するが支流管Ｌ１１への冷媒の流入を許可しない。なお、室外ユニット１０は一点鎖線の矢印の向きに冷媒が流れるように動作しているものとする。そうすると、水／冷媒熱交換器２１において冷媒と水が熱交換することで循環する水が温められる給湯運転が行われる。
【００３１】
コントローラ５０は、検知する水温Ｔ（℃）が基準温度Ｔｓ（℃）を超えると、水循環ポンプ９を停止させて貯湯タンク４０と水／冷媒熱交換器２１の間の水の循環を止める。また、コントローラ５０は、分流ユニット２０ａに対して第１電磁開閉弁２３をＯＮ、第２電磁開閉弁２５をＯＦＦにするように指示する。つまり、コントローラ５０は、支流管Ｌ１１への冷媒の流入を許可するが支流管Ｌ１２への冷媒の流入を許可しない。そうすると、冷媒は室内ユニット３０に供給されることで、暖房運転が行われる。この際に四方切換え弁１３の流路を切替えることで冷房運転を行えることはいうまでもない。
なお、２つの基準温度Ｔｓ１（℃）、Ｔｓ２（℃）を設けて、水／冷媒熱交換器２１に冷媒を流す場合と、室内ユニット３０に冷媒を流す場合を選択することもできる。例えば、基準温度Ｔｓ１＝６５℃、Ｔｓ２＝５５℃（Ｔｓ１＞Ｔｓ２）とした場合に、水温Ｔ（℃）が基準温度Ｔｓ２（℃）以下になると、支流管Ｌ１２への冷媒の流入を許可するが支流管Ｌ１１への冷媒の流入を許可しないこととし、水温Ｔ（℃）が基準温度Ｔｓ１を超える場合には、支流管Ｌ１１への冷媒の流入を許可するが支流管Ｌ１２への冷媒の流入を許可しない、というように制御することがでる。これにより、ヒステリシス的な制御が可能となる。
【００３２】
以上説明したように、第１実施形態による給湯空調機１ａは、我が国において一般的に使用されている空気熱交換式の室内ユニット３０を流用し、かつ分流ユニット２０ａ、貯湯タンク４０を設けることで、１台の室外ユニット１０で冷暖房運転と給湯運転が可能となる。このため、空調機のリニューアル時に、給湯運転も可能な給湯空調機を提供できる。
なお、上記実施の形態では、コントローラ５０が貯湯タンク４０内の水温を検知することで給湯運転と暖房／冷房運転の切換えを行う例を示したが、本発明はこれに限らず、例えば温水を多く使用する時間帯を把握しておき、その時間帯の前に給湯運転を行っておくこともできる。
【００３３】
［第２実施形態］
第２実施形態に係る給湯空調機１ｂは、基本的な構成要素は第１実施形態と同様であるが、図２に示すように水循環ポンプ９が分流ユニット２０ｂの内部に設けられるところに特徴がある。
このようにすることで、施工者が水循環ポンプ９を別途用意して設置する手間を省くことができる。
【００３４】
［第３実施形態］
第３実施形態に係る給湯空調機１ｃは、基本的な構成要素は第１実施形態と同様であるが、図３に示すように分流ユニット２０ｃが室外ユニット１０ｃの内部に設けられるところに特徴がある。
このようにすることで、施工者が分流ユニット２０ｃを別途用意して設置する手間を省くことができる。なお、図３の例では水循環ポンプ９を分流ユニット２０ｃの外部に設けているが、第２実施形態と同様に水循環ポンプ９を分流ユニット２０ｃの内部に設けてもよい。
【００３５】
［第４実施形態］
第４実施形態に係る給湯空調機１ｄは、基本的な構成要素は第１実施形態と同様であるが、図４に示すように分流ユニット２０ｄの中に貯湯タンク４０が収容されているところに特徴がある。
このようにすることで、施工者が分流ユニット２０ｄと貯湯タンク４０を別途用意して設置する手間を省くことができる。
【００３６】
［第５実施形態］
第５実施形態に係る給湯空調機１ｅは、基本的な構成要素は第１実施形態と同様であるが、図５に示すように水／冷媒熱交換器２１、水循環ポンプ９を除いて分流ユニット２０ｅを構成しているところに特徴がある。
このようにすることで、分流ユニット２０ｅを弁、配管という最小の要素で構成できるとともに、室外ユニット１０、室内ユニット３０等の他の構成要素を既存のものを用いることができる。
【００３７】
［第６実施形態］
第６実施形態に係る給湯空調機１ｆは、基本的な構成要素は第５実施形態と同様であるが、図６に示すように支流管Ｌ１１に設けられる弁を第１流量調整弁２４（第２弁手段）、支流管Ｌ１２に設けられる弁を第２流量調整弁２６（第２弁手段）にしているところに特徴がある。
このようにすることで、支流管Ｌ１１に設けられる第１流量調整弁２４、支流管Ｌ１２に設けられる第２流量調整弁２６の開度を調整することで、室内ユニット３０の室内熱交換器３１及び水／冷媒熱交換器２１の各々に冷媒を供給できる。したがって、給湯空調機１ｆが暖房運転しているときに暖房と給湯を同時に行うことができるので、給湯中であっても室内の快適性を維持できる。
【００３８】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択あるいは組合せたり、他の構成に適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ…給湯空調機
５…給水源、７…給湯利用先、９…水循環ポンプ
１０，１０ｃ…室外ユニット
１１…室外熱交換器、１３…四方切換え弁、１５…圧縮機
１７…アキュムレータ、１９…電子膨張弁
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ…分流ユニット
２１…水／冷媒熱交換器、２３…第１電磁開閉弁、２５…第２電磁開閉弁
２４…第１流量調整弁、２６…第２流量調整弁、２７…逆止弁
３０…室内ユニット
３１…室内熱交換器
４０…貯湯タンク、５０…コントローラ、６０…昇温ユニット
Ｌ１…第１冷媒配管、Ｌ２…第２冷媒配管
Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…支流管
Ｌ３，Ｌ４…水配管
【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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