(57)【要約】【課題】冷房および被加熱流体の加熱の同時運転時に冷房能力を高く維持するとともに、ポンプダウンの実施が可能であるヒートポンプ式冷房装置、を提供する。【解決手段】ヒートポンプ式冷房装置は、蒸発器（４１）と、冷媒および被加熱流体の間で熱交換を行なう第１凝縮器（６１）と、冷媒および外気の間で熱交換を行なう第２凝縮器（５１）と、蒸発器（４１）から送られる冷媒を圧縮する圧縮機（４６）と、圧縮機（４６）から送られる冷媒を、冷凍回路（２１）上で直列に並ぶ第１凝縮器（６１）および第２凝縮器（５１）に向けて供給する第１冷媒流れと、圧縮機（４６）から送られる冷媒を、冷凍回路（２１）上で並列に並ぶ第１凝縮器（６１）および第２凝縮器（５１）に向けて供給する第２冷媒流れとを選択的に形成する第１冷媒流れ制御手段（７１，７３）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱流体を加熱する機能を備えたヒートポンプ式冷房装置であって、
ヒートポンプサイクルを構成する冷凍回路上に設けられ、冷媒および室内空間の空気の間で熱交換を行なう蒸発器と、
前記冷凍回路上に設けられ、冷媒および被加熱流体の間で熱交換を行なう第１凝縮器と、
前記冷凍回路上に設けられ、冷媒および外気の間で熱交換を行なう第２凝縮器と、
前記蒸発器と、前記第１凝縮器および前記第２凝縮器との間の前記冷凍回路上に設けられ、前記蒸発器から送られる冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から送られる冷媒を、前記冷凍回路上で直列に並ぶ前記第１凝縮器および前記第２凝縮器に向けて供給する第１冷媒流れと、前記圧縮機から送られる冷媒を、前記冷凍回路上で並列に並ぶ前記第１凝縮器および前記第２凝縮器に向けて供給する第２冷媒流れとを選択的に形成する第１冷媒流れ制御手段とを備える、ヒートポンプ式冷房装置。
【請求項２】
前記冷凍回路は、
環状に周回し、その経路上に、前記蒸発器、前記圧縮機、前記第１凝縮器および前記第２凝縮器が挙げた順に並ぶ環状路と、
前記圧縮機と前記第１凝縮器との間の前記環状路から分岐し、前記第１凝縮器を迂回して、前記第１凝縮器と前記第２凝縮器との間の前記環状路に繋がる第１迂回路と、
前記第１凝縮器と前記第２凝縮器との間の前記環状路から分岐し、前記第２凝縮器を迂回して、前記第２凝縮器と前記蒸発器との間の前記環状路に繋がる第２迂回路とを含み、
前記第１冷媒流れ制御手段は、
前記第１冷媒流れが形成される場合に、前記環状路において前記第１凝縮器から前記第２凝縮器に向かう冷媒流れを許容するとともに、前記第１迂回路および前記第２迂回路における冷媒流れを規制し、前記第２冷媒流れが形成される場合に、前記環状路において前記第１凝縮器から前記第２凝縮器に向かう冷媒流れを規制するとともに、前記第１迂回路および前記第２迂回路における冷媒流れを許容するバルブを含む、請求項１に記載のヒートポンプ式冷房装置。
【請求項３】
前記第１冷媒流れ制御手段により前記第２冷媒流れが形成される場合に、前記圧縮機から前記第１凝縮器および前記第２凝縮器のいずれか一方に供給される冷媒流れを許容し、前記圧縮機から前記第１凝縮器および前記第２凝縮器のいずれか他方に供給される冷媒流れを規制する第２冷媒流れ制御手段をさらに備える、請求項１または２に記載のヒートポンプ式冷房装置。
【請求項４】
前記第１凝縮器が設けられ、被加熱流体を貯留可能なタンクと、
前記タンクに貯留される被加熱流体の温度を検出する第１温度検出部と、
外気温を検出する第２温度検出部と、
前記第２冷媒流れ制御手段を制御する制御部とをさらに備え、
前記制御部は、前記第１温度検出部で検出される被加熱流体の温度が前記第２温度検出部で検出される外気温よりも低い場合に、前記圧縮機から前記第１凝縮器に供給される冷媒流れを許容し、前記圧縮機から前記第２凝縮器に供給される冷媒流れを規制するように、前記第２冷媒流れ制御手段を制御する、請求項３に記載のヒートポンプ式冷房装置。
【請求項５】
前記第１凝縮器が設けられ、被加熱流体を貯留可能なタンクと、
前記タンクに貯留される被加熱流体の温度を検出する第１温度検出部と、
前記圧縮機から吐出される冷媒の温度を検出する第３温度検出部と、
前記第２冷媒流れ制御手段を制御する制御部とをさらに備え、
前記制御部は、前記第１温度検出部で検出される被加熱流体の温度が、前記第３温度検出部で検出される冷媒の温度よりも高い場合に、前記圧縮機から前記第２凝縮器に供給される冷媒流れを許容し、前記圧縮機から前記第１凝縮器に供給される冷媒流れを規制するように、前記第２冷媒流れ制御手段を制御する、請求項３または４に記載のヒートポンプ式冷房装置。
【請求項６】
被加熱流体を加熱する機能を備えたヒートポンプ式冷房装置であって、
ヒートポンプサイクルを構成し、冷媒が流れる冷凍回路と、
前記冷凍回路上に設けられ、冷媒と、被加熱流体または外気の間で熱交換を行なう凝縮器と、
前記凝縮器に対して被加熱流体を給排出するための被加熱流体用回路とを備え、
前記被加熱流体用回路は、環状に周回し、その経路上に前記凝縮器が設けられ、前記凝縮器に対する被加熱流体の供給が停止されている時に被加熱流体が循環する循環路を含む、ヒートポンプ式冷房装置。
【請求項７】
前記被加熱流体用回路における被加熱流体の流れを検出する被加熱流体流れ検出部と、
前記循環路上に設けられ、作動に伴って被加熱流体を循環させるポンプと、
前記ポンプの作動を制御する制御部とをさらに備え、
前記制御部は、前記被加熱流体流れ検出部で被加熱流体の流れが検出されていない場合に、前記ポンプを作動させる、請求項６に記載のヒートポンプ式冷房装置。
【請求項８】
前記循環路を循環する被加熱流体の温度を検出する温度検出部と、
前記凝縮器に向けて外気を供給するファンとをさらに備え、
前記制御部は、前記温度検出部で検出された被加熱流体の温度が所定値以上となった場合に、前記ポンプの作動を停止するとともに、前記ファンの作動を開始する、請求項７に記載のヒートポンプ式冷房装置。
【請求項９】
前記被加熱流体用回路は、被加熱流体が流通可能な配管から構成される、請求項６から８のいずれか１項に記載のヒートポンプ式冷房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、ヒートポンプ式冷房装置に関し、より特定的には、冷房運転時の廃熱を利用して被加熱流体を加熱する機能を備えたヒートポンプ式冷房装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のヒートポンプ式冷房装置に関して、たとえば、特開２０１２−６７９３７号公報には、圧縮機の運転を制御することにより、高効率かつ短時間で給湯を完了し、湯切れを防止することを目的とした、空調給湯複合システムが開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示された空調給湯複合システムは、冷房運転を行なっている時に給湯ユニットで給湯運転を実行することによって、冷房運転での廃熱を回収する。
【０００３】
また、特開昭５９−１３４４７１号公報には、冷媒循環系統を、冷房、暖房、給湯および冷房給湯の各運転を行ない得るように切り換え可能とした、冷房暖給湯機の冷媒回路が開示されている（特許文献２）。特許文献２に開示された冷房暖給湯機の冷媒回路においては、冷房給湯運転時に、圧縮機からの冷媒が給湯用熱交換器に圧送される。給湯用熱交換からの冷媒は、負荷側熱交換器に流入し、そのあと、再び圧縮機に戻る。
【０００４】
また、特開２００１−２４８９３７号公報には、室内冷房用冷凍サイクルの廃熱を利用することができ、かつ、室内冷房貯湯運転時に快適に運転することを目的とした、ヒートポンプ式給湯エアコンが開示されている（特許文献３）。特許文献３に開示されたヒートポンプ式給湯エアコンでは、冷房貯湯運転時、水加熱用熱交換器からコンプレッサに向かう冷媒の経路上に、室外側流量制御弁および室外側熱交換器と、室内側流量制御弁および室内側熱交換器とが並列に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−６７９３７号公報
【特許文献２】特開昭５９−１３４４７１号公報
【特許文献３】特開２００１−２４８９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１〜３に開示されるように、冷房運転時の廃熱を利用して水（被加熱流体）を加熱する機能を備えたヒートポンプ式冷房装置が知られている。
【０００７】
このようなヒートポンプ式冷房装置において、冷房給湯運転時の冷媒の放熱工程を給湯用熱交換器（水−冷媒熱交換器）でのみ実行する場合、給湯用熱交換器の熱交換性能が十分でないなどの理由により、冷房能力が低下するおそれがある。一方、ヒートポンプ式冷房装置においては、冷房装置の移設時などに冷媒を室外側熱交換器（室外機）に回収するポンプダウンと呼ばれる作業がある。冷房装置の移設に伴って冷媒が大気中に放出されることを回避するため、ヒートポンプ式冷房装置の冷凍回路を構築するに際しては、ポンプダウンの実施を考慮する必要がある。
【０００８】
そこでこの発明の１つの目的は、上記の課題を解決することであり、冷房および被加熱流体の加熱の同時運転時に冷房能力を高く維持するとともに、ポンプダウンの実施が可能であるヒートポンプ式冷房装置を提供することである。
【０００９】
次に、冷房運転時の廃熱を利用して水を加熱する機能を備えたヒートポンプ式冷房装置においては、蛇口を開くなどして給湯用熱交換器への水の供給が始まってから、冷媒から水への放熱工程が開始する。このため、給湯用熱交換器への水の供給から、十分に加熱された適温の水（湯）が出湯されるまで、相当の時間を要する。
【００１０】
そこでこの発明の別の目的は、上記の課題を解決することであり、被加熱流体の供給開始直後から、十分に加熱された適温の被加熱流体が得られるヒートポンプ式冷房装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の１つの局面に従ったヒートポンプ式冷房装置は、被加熱流体を加熱する機能を備えたヒートポンプ式冷房装置である。ヒートポンプ式冷房装置は、ヒートポンプサイクルを構成する冷凍回路上に設けられ、冷媒および室内空間の空気の間で熱交換を行なう蒸発器と、冷凍回路上に設けられ、冷媒および被加熱流体の間で熱交換を行なう第１凝縮器と、冷凍回路上に設けられ、冷媒および外気の間で熱交換を行なう第２凝縮器と、蒸発器と、第１凝縮器および第２凝縮器との間の冷凍回路上に設けられ、蒸発器から送られる冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機から送られる冷媒を、冷凍回路上で直列に並ぶ第１凝縮器および第２凝縮器に向けて供給する第１冷媒流れと、圧縮機から送られる冷媒を、冷凍回路上で並列に並ぶ第１凝縮器および第２凝縮器に向けて供給する第２冷媒流れとを選択的に形成する第１冷媒流れ制御手段とを備える。
【００１２】
また好ましくは、冷凍回路は、環状に周回し、その経路上に、蒸発器、圧縮機、第１凝縮器および第２凝縮器が挙げた順に並ぶ環状路と、圧縮機と第１凝縮器との間の環状路から分岐し、第１凝縮器を迂回して、第１凝縮器と第２凝縮器との間の環状路に繋がる第１迂回路と、第１凝縮器と第２凝縮器との間の環状路から分岐し、第２凝縮器を迂回して、第２凝縮器と蒸発器との間の環状路に繋がる第２迂回路とを含む。第１冷媒流れ制御手段は、第１冷媒流れが形成される場合に、環状路において第１凝縮器から第２凝縮器に向かう冷媒流れを許容するとともに、第１迂回路および第２迂回路における冷媒流れを規制し、第２冷媒流れが形成される場合に、環状路において第１凝縮器から第２凝縮器に向かう冷媒流れを規制するとともに、第１迂回路および第２迂回路における冷媒流れを許容するバルブを含む。
【００１３】
また好ましくは、ヒートポンプ式冷房装置は、第１冷媒流れ制御手段により第２冷媒流れが形成される場合に、圧縮機から第１凝縮器および第２凝縮器のいずれか一方に供給される冷媒流れを許容し、圧縮機から第１凝縮器および第２凝縮器のいずれか他方に供給される冷媒流れを規制する第２冷媒流れ制御手段をさらに備える。
【００１４】
また好ましくは、ヒートポンプ式冷房装置は、第１凝縮器が設けられ、被加熱流体を貯留可能なタンクと、タンクに貯留される被加熱流体の温度を検出する第１温度検出部と、外気温を検出する第２温度検出部と、第２冷媒流れ制御手段を制御する制御部とをさらに備える。制御部は、第１温度検出部で検出される被加熱流体の温度が第２温度検出部で検出される外気温よりも低い場合に、圧縮機から第１凝縮器に供給される冷媒流れを許容し、圧縮機から第２凝縮器に供給される冷媒流れを規制するように、第２冷媒流れ制御手段を制御する。
【００１５】
また好ましくは、ヒートポンプ式冷房装置は、第１凝縮器が設けられ、被加熱流体を貯留可能なタンクと、タンクに貯留される被加熱流体の温度を検出する第１温度検出部と、圧縮機から吐出される冷媒の温度を検出する第３温度検出部と、第２冷媒流れ制御手段を制御する制御部とをさらに備える。制御部は、第１温度検出部で検出される被加熱流体の温度が、第３温度検出部で検出される冷媒の温度よりも高い場合に、圧縮機から第２凝縮器に供給される冷媒流れを許容し、圧縮機から第１凝縮器に供給される冷媒流れを規制するように、第２冷媒流れ制御手段を制御する。
【００１６】
この発明の別の局面に従ったヒートポンプ式冷房装置は、被加熱流体を加熱する機能を備えたヒートポンプ式冷房装置である。ヒートポンプ式冷房装置は、ヒートポンプサイクルを構成し、冷媒が流れる冷凍回路と、冷凍回路上に設けられ、冷媒と、被加熱流体または外気との間で熱交換を行なう凝縮器と、凝縮器に対して被加熱流体を給排出するための被加熱流体用回路とを備える。被加熱流体用回路は、環状に周回し、その経路上に凝縮器が設けられ、凝縮器に対する被加熱流体の供給が停止されている時に被加熱流体が循環する循環路を含む。
【００１７】
また好ましくは、ヒートポンプ式冷房装置は、被加熱流体用回路における被加熱流体の流れを検出する被加熱流体流れ検出部と、循環路上に設けられ、作動に伴って被加熱流体を循環させるポンプと、ポンプの作動を制御する制御部とをさらに備える。制御部は、被加熱流体流れ検出部で被加熱流体の流れが検出されていない場合に、ポンプを作動させる。
【００１８】
また好ましくは、ヒートポンプ式冷房装置は、循環路を循環する被加熱流体の温度を検出する温度検出部と、凝縮器に向けて外気を供給するファンとをさらに備える。制御部は、温度検出部で検出された被加熱流体の温度が所定値以上となった場合に、ポンプの作動を停止する。
【００１９】
また好ましくは、被加熱流体用回路は、被加熱流体が流通可能な配管から構成される。
【発明の効果】
【００２０】
この発明の１つの局面に従えば、冷房および被加熱流体の加熱の同時運転時に冷房能力を高く維持するとともに、ポンプダウンの実施が可能であるヒートポンプ式冷房装置を提供することができる。
【００２１】
また、この発明の別の局面に従えば、被加熱流体の供給開始直後から、十分に加熱された適温の被加熱流体が得られるヒートポンプ式冷房装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１におけるヒートポンプ式冷房装置の回路構成（冷房給湯運転時）を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるヒートポンプ式冷房装置の回路構成（ポンプダウン時）を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２におけるヒートポンプ式冷房装置の回路構成（給湯用熱交換器単独での冷房給湯運転時）を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態３におけるヒートポンプ式冷房装置の回路構成（室外側熱交換器単独での冷房給湯運転時）を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態４におけるヒートポンプ式冷房装置の回路構成（冷房給湯運転時）を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態４におけるヒートポンプ式冷房装置の回路構成（冷房運転時の給湯待機時）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１におけるヒートポンプ式冷房装置の回路構成（冷房給湯運転時）を示す図である。図２は、この発明の実施の形態１におけるヒートポンプ式冷房装置の回路構成（ポンプダウン時）を示す図である。
【００２５】
図１および図２を参照して、本実施の形態におけるヒートポンプ式冷房装置１０は、冷房運転時の廃熱を利用して、被加熱流体としての水（たとえば、水道水）を加熱する機能（給湯機能）を有する。
【００２６】
ヒートポンプ式冷房装置１０は、その回路構成として、水が流通する給湯回路３１と、ヒートポンプサイクルを構成し、冷媒が循環する冷凍回路２１とを有する。
【００２７】
給湯回路３１は、タンクユニット１６に設けられている。給湯回路３１の一端（給湯回路３１における水流れの上流端）には、給湯回路３１を水の供給源に接続するための水接続口３６が設けられ、給湯回路３１の他端（給湯回路３１における水流れの下流端）は、シャワーや浴槽、床暖房装置などの給湯端末３７に接続されている。給湯回路３１を流れる水は、冷凍回路２１を循環する冷媒との熱交換によって加熱される。
【００２８】
給湯回路３１は、その回路構成として、供給路３２および排出路３３を有する。給湯回路３１の経路上には、水を貯留可能なタンク３５が設けられている。供給路３２は、水接続口３６とタンク３５との間で延び、タンク３５に対して供給される水が流れる。排出路３３は、タンク３５と給湯端末３７との間で延び、タンク３５から排出される加熱後の水（湯）が流れる。
【００２９】
給湯回路３１は、その回路構成として、バイパス路３４をさらに有する。バイパス路３４は、水接続口３６とタンク３５との間の供給路３２の経路上から分岐し、タンク３５と給湯端末３７との間の排出路３３の経路上に接続されている。給湯回路３１の経路上には、バルブ３８がさらに設けられている。バルブ３８は、排出路３３に対するバイパス路３４の接続位置に設けられている。
【００３０】
バルブ３８は、バイパス路３４から排出路３３に合流する水流れを許容または規制することにより、給湯端末３７に送り出す湯の温度調整を行なう。より具体的には、バルブ３８が開状態とされ、タンク３５から排出された湯に、バイパス路３４から供給される低温の水が混合されることによって、給湯端末３７に送り出す湯の温度調整を行なう。
【００３１】
冷凍回路２１には、室内空間を冷却するための冷媒が循環する。冷媒としては、たとえば、ＨＣ（ハイドロカーボン）やＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）が利用されている。図１中には、冷房給湯運転時の冷媒の流れ方向が矢印によって示され、図２中には、ポンプダウン時の冷媒の流れ方向が矢印によって示されている。
【００３２】
冷凍回路２１は、その回路構成として、環状に周回する環状路２２（地点Ａ→地点Ｂ→地点Ｃ→地点Ｄ→地点Ｅ→地点Ｆ→地点Ｇ→地点Ｈ→地点Ｉ→地点Ｊ→地点Ａを順に通る回路）を有する。
【００３３】
地点Ｊ〜Ａの区間が、室内機１２に設けられ、地点Ｂ〜Ｄの区間および地点Ｇ〜Ｉの区間が、室外機１４に設けられ、地点Ｅ〜Ｆの区間が、タンクユニット１６に設けられている。室内機１２と室外機１４とは、地点Ａ〜Ｂの区間および地点Ｉ〜Ｊの区間で延びる配管により接続されている。室外機１４とタンクユニット１６とは、地点Ｄ〜Ｅの区間および地点Ｆ〜Ｇの区間で延びる配管により接続されている。地点Ｂ、地点Ｄ、地点Ｇおよび地点Ｉには、各地点で冷凍回路２１を閉じることが可能なバルブ（二方弁または三方弁）が設けられている。地点Ａ、地点Ｅ、地点Ｆおよび地点Ｊでは、フレアユニオンなどの継ぎ手によって配管が接続されている。
【００３４】
ヒートポンプ式冷房装置１０は、室内側熱交換器（空気−冷媒熱交換器）４１、圧縮機４６、給湯用熱交換器（水−冷媒熱交換器）６１、室外側熱交換器（空気−冷媒熱交換器）５１、膨張弁（キャピラリチューブ）４８および膨張弁（キャピラリチューブ）４９を有する。
【００３５】
室内側熱交換器４１は、冷凍回路２１を循環する冷媒と、室内空間の空気との間で熱交換を行なう。室内側熱交換器４１は、環状路２２の地点Ｊ〜Ａの区間であって、室内機１２に設けられている。室内機１２には、室内側熱交換器４１に室内空間の空気を供給するためのファン４２が設けられている。
【００３６】
室外側熱交換器５１は、冷凍回路２１を循環する冷媒と、外気（室外空気）との間で熱交換を行なう。室外側熱交換器５１は、環状路２２の地点Ｇ〜Ｈの区間であって、室外機１４に設けられている。室外機１４には、室外側熱交換器５１に外気を供給するためのファン５２が設けられている。
【００３７】
給湯用熱交換器６１は、冷凍回路２１を循環する冷媒と、給湯回路３１を流れる水との間で熱交換を行なう。給湯用熱交換器６１は、環状路２２の地点Ｅ〜Ｆの区間であって、タンクユニット１６に設けられている。給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１は、環状路２２の経路上において直列に並んで設けられている。給湯用熱交換器６１は、タンク３５に設けられている。
【００３８】
圧縮機４６は、室内側熱交換器４１から送られる冷媒を圧縮し、給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１に向けて送り出す。圧縮機４６は、環状路２２の地点Ｂ〜Ｃの区間であって、室外機１４に設けられている。環状路２２の経路上において、圧縮機４６は、室内側熱交換器４１と、給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１との間に設けられている。
【００３９】
膨張弁４８は、給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１から送られる冷媒を減圧する。膨張弁４８は、室外側熱交換器５１と環状路２２の地点Ｈとの間の区間であって、室外機１４に設けられている。環状路２２の経路上において、膨張弁４８は、室外側熱交換器５１と室内側熱交換器４１との間に設けられている。
【００４０】
環状路２２の経路上には、バルブ７２が設けられている。環状路２２の経路上において、バルブ７２は、室外側熱交換器５１と膨張弁４８との間に設けられている。バルブ７２は、室外側熱交換器５１から室内側熱交換器４１に向かう冷媒流れを許容または規制する二方弁（開閉弁）として設けられている。
【００４１】
冷凍回路２１は、その回路構成として、第１迂回路２３および第２迂回路２４をさらに有する。第１迂回路２３および第２迂回路２４は、室外機１４に設けられている。
【００４２】
図２中に示すように、第１迂回路２３は、圧縮機４６と給湯用熱交換器６１との間の環状路２２（地点Ｃ）から分岐し、給湯用熱交換器６１を迂回して、給湯用熱交換器６１と室外側熱交換器５１との間の環状路２２（地点Ｇと室外側熱交換器５１との間）に繋がる。第２迂回路２４は、給湯用熱交換器６１と室外側熱交換器５１との間の環状路２２（地点Ｇと室外側熱交換器５１との間）から分岐し、室外側熱交換器５１を迂回して、室外側熱交換器５１と室内側熱交換器４１との間の環状路２２（地点Ｈ）に繋がる。
【００４３】
膨張弁（キャピラリチューブ）４９は、第２迂回路２４の経路上に設けられている。膨張弁４９は、室外機１４に設けられている。膨張弁４９は、給湯用熱交換器６１から送られる冷媒を減圧する。
【００４４】
ヒートポンプ式冷房装置１０は、バルブ７１およびバルブ７３を有する。バルブ７１およびバルブ７３は、冷凍回路２１の経路上に設けられ、冷凍回路２１における冷媒流れを制御する。バルブ７１およびバルブ７３は、圧縮機４６から送られる冷媒を、冷凍回路２１上で直列に並ぶ給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１に向けて供給する第１冷媒流れ（図１中に示す冷媒流れ）と、圧縮機４６から送られる冷媒を、冷凍回路２１上で並列に並ぶ給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１に向けて供給する第２冷媒流れ（図２中に示す冷媒流れ）とを選択的に形成する。
【００４５】
本実施の形態では、バルブ７１およびバルブ７３が、冷房給湯運転時、圧縮機４６から送られる冷媒を、冷凍回路２１上で直列に並ぶ給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１に向けて供給する第１冷媒流れ（図１中に示す冷媒流れ）を形成し、ポンプダウン時、圧縮機４６から送られる冷媒を、冷凍回路２１上で並列に並ぶ給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１に向けて供給する第２冷媒流れ（図２中に示す冷媒流れ）を形成するように、図示しない制御部からの指令によって開閉制御される。
【００４６】
より具体的に説明すると、バルブ７１は、第１迂回路２３の経路上に設けられ、第１迂回路２３における冷媒流れを許容または規制するための二方弁（開閉弁）として設けられている。バルブ７３は、環状路２２、第１迂回路２３および第２迂回路２４が交わる位置に設けられ、環状路２２において給湯用熱交換器６１から室外側熱交換器５１に向かう冷媒流れを許容または規制し、第１迂回路２３および第２迂回路２４における冷媒流れを許容または規制するための四方弁として設けられている。
【００４７】
図１を参照して、冷房給湯運転時、バルブ７１は閉状態とされ、バルブ７２は開状態とされる。バルブ７３は、環状路２２において給湯用熱交換器６１から送られる冷媒を室外側熱交換器５１に向けて導き、第１迂回路２３を流れる冷媒を第２迂回路２４に導くように開閉制御される。
【００４８】
これにより、環状路２２において給湯用熱交換器６１から室外側熱交換器５１に向かう冷媒流れが許容される。圧縮機４６から送られる冷媒は、環状路２２を通って、直列に並ぶ給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１に順に供給される。一方、第１迂回路２３および第２迂回路２４における冷媒流れは規制される。
【００４９】
冷凍給湯運転時の冷媒の状態変化について説明すると、まず、圧縮機４６にて冷媒が断熱圧縮される。圧縮されるに従って冷媒の圧力と温度とが上昇し、高温高圧の過熱蒸気になって、冷媒は圧縮機４６から吐出される。圧縮機４６から吐出された冷媒は、給湯用熱交換器６１に供給される。冷媒は、給湯用熱交換器６１においてタンク３５に貯留された水に放熱する。給湯用熱交換器６１から流出した冷媒は、引き続き、室外側熱交換器５１に供給される。冷媒は、室外側熱交換器５１において、ファン５２によって供給された外気に放熱する。冷媒は、給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１において順に冷却されることによって、凝縮（液化）する。室外側熱交換器５１から流出した冷媒は、膨張弁４８に向かう。
【００５０】
膨張弁４８において、冷媒は絞り膨張され、温度と圧力とが低下して、低温低圧の気液混合状態の湿り蒸気となる。膨張弁４８から流出した冷媒は、室内側熱交換器４１に向かう。膨張弁４８から送られた気液混合状態の冷媒は、室内側熱交換器４１において室内空間の空気から吸熱することによって、蒸発する。その後、気相の冷媒は、圧縮機４６において再び断熱圧縮される。
【００５１】
冷媒はこのようなサイクルに従って、圧縮、凝縮、絞り膨張、蒸発の状態変化を連続的に繰り返す。
【００５２】
上述のように、本実施の形態におけるヒートポンプ式冷房装置１０においては、冷房給湯運転時、冷房負荷が高く、給湯用熱交換器６１の熱交換性能が十分に得られないような場合であっても、室外側熱交換器５１における放熱工程によって放熱側の熱交換性能をカバーすることができる。これにより、冷房性能を高く維持することができる。
【００５３】
図２を参照して、ポンプダウン時、バルブ７１は開状態とされ、バルブ７２は閉状態とされる。バルブ７３は、第１迂回路２３を流れる冷媒を室外側熱交換器５１に導き、給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１の間で環状路２２を流れる冷媒を第２迂回路２４に導くように開閉制御される。
【００５４】
これにより、第１迂回路２３および第２迂回路２４における冷媒流れが許容される。圧縮機４６から送られる冷媒は、環状路２２から第１迂回路２３に分岐し、給湯用熱交換器６１を迂回して、室外側熱交換器５１に供給される。圧縮機４６から送られる冷媒は、環状路２２を通って、給湯用熱交換器６１に供給される。給湯用熱交換器６１から流出した冷媒は、環状路２２から第２迂回路２４に分岐し、室外側熱交換器５１を迂回して、環状路２２に戻る。一方、環状路２２において給湯用熱交換器６１から室外側熱交換器５１に向かう冷媒流れは規制される。
【００５５】
また、本実施の形態におけるヒートポンプ式冷房装置１０においては、圧縮機４６から送られる冷媒を並列配置された給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１に対して供給可能な回路構成によって、冷凍回路２１上の冷媒を室外側熱交換器５１に回収するポンプダウンを実施することができる。
【００５６】
ポンプダウン時、図２中の回路構成において冷房運転を実施しつつ、まず、バルブ操作により、地点Ｄのバルブを閉じることによって、地点Ｄの冷凍回路２１を閉じる。これにより、タンクユニット１６への冷媒の供給が停止されるとともに、圧縮機４６の作動により、給湯用熱交換器６１に内在する冷媒が室外機１４側に回収される。次に、所定時間が経過した後（タンクユニット１６内の冷媒、地点Ｇ−Ｆ間の配管内の冷媒、地点Ｄ−Ｅ間の配管内の冷媒が回収される時間が経過した後）、バルブ操作により、地点Ｇのバルブを閉じることによって、地点Ｇの冷凍回路２１を閉じる。これにより、タンクユニット１６側の冷凍回路２１を室外機１４側の冷凍回路２１から切り離す。
【００５７】
次に、バルブ操作により、地点Ｉのバルブを閉じることによって、地点Ｉの冷凍回路２１を閉じる。これにより、室内機１２への冷媒の供給が停止されるとともに、圧縮機４６の作動により、室内側熱交換器４１に内在する冷媒が室外機１４側に回収される。最後に、所定時間が経過した後（室内機１２内の冷媒、地点Ｉ−Ｊ間の配管内の冷媒、地点Ａ−Ｂ間の配管内の冷媒が回収される時間が経過した後）、バルブ操作により、地点Ｂのバルブを閉じることによって、地点Ｂの冷凍回路２１を閉じる。これにより、室内機１２側の冷凍回路２１を室外機１４側の冷凍回路２１から切り離す。以上の工程によって、ポンプダウンの作業が完了する。
【００５８】
このように構成された、この発明の実施の形態１におけるヒートポンプ式冷房装置１０によれば、給湯側の熱交換性能が低いシステムであっても、冷凍回路２１上で給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１を直列接続することによって、冷房性能を高く維持することができる。また、冷凍回路２１上で給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１を並列接続することによって、ポンプダウンを実施することが可能となる。
【００５９】
（実施の形態２）
図３は、この発明の実施の形態２におけるヒートポンプ式冷房装置の回路構成（給湯用熱交換器単独での冷房給湯運転時）を示す図である。本実施の形態におけるヒートポンプ式冷房装置は、実施の形態１におけるヒートポンプ式冷房装置１０と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。
【００６０】
図３を参照して、本実施の形態におけるヒートポンプ式冷房装置は、バルブ７６を有する。バルブ７６は、環状路２２の経路上であって、圧縮機４６と給湯用熱交換器６１との間（地点Ｃと地点Ｄとの間）に設けられている。バルブ７６は、環状路２２において圧縮機４６から給湯用熱交換器６１に向かう冷媒流れを許容または規制するための二方弁（開閉弁）として設けられている。
【００６１】
バルブ７１およびバルブ７６は、圧縮機４６から送られる冷媒を、冷凍回路２１上で並列に並ぶ給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１に向けて供給する第２冷媒流れが形成される場合に、圧縮機４６から給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１のいずれか一方に供給される冷媒流れを許容し、圧縮機４６から給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１のいずれか他方に供給される冷媒流れを規制する。
【００６２】
本実施の形態におけるヒートポンプ式冷房装置は、タンク内水温検出センサ８１（第１温度検出部）および外気温検出センサ８２（第２温度検出部）を有する。タンク内水温検出センサ８１および外気温検出センサ８２は、それぞれ、タンク３５に貯留された水の温度および外気温を検出する。バルブ７１およびバルブ７６は、冷房給湯運転時、タンク内水温検出センサ８１および外気温検出センサ８２によりそれぞれ検出されたタンク３５に貯留された水の温度および外気温に基づいて、図示しない制御部からの指令により開閉制御される。
【００６３】
より具体的には、タンク内水温検出センサ８１で検出される水の温度が外気温検出センサ８２で検出される外気温よりも低い場合に、冷凍回路２１上で給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１を並列接続する回路構成とするとともに、バルブ７１を閉状態とし、バルブ７６が開状態とする。これにより、圧縮機４６から給湯用熱交換器６１に供給される冷媒流れが許容され、圧縮機４６から室外側熱交換器５１に供給される冷媒流れが規制される。圧縮機４６から送られる冷媒は、給湯用熱交換器６１にのみ供給され、給湯用熱交換器６１単独での冷房給湯運転となる。
【００６４】
本実施の形態では、タンク３５内の水温が外気温よりも低い場合には、給湯用熱交換器６１における冷媒から水への放熱量が十分であると判断して、給湯用熱交換器６１のみに冷媒を供給する。これにより、給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１による２段階の放熱工程によって冷媒の過冷却度が大きくなりすぎることを防ぐ。結果、室外側熱交換器５１に液化した冷媒が多く溜まって冷媒の循環量を少なくなる現象を回避し、冷房能力を高く維持することができる。
【００６５】
このように構成された、この発明の実施の形態２におけるヒートポンプ式冷房装置によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【００６６】
（実施の形態３）
図４は、この発明の実施の形態３におけるヒートポンプ式冷房装置の回路構成（室外側熱交換器単独での冷房給湯運転時）を示す図である。本実施の形態におけるヒートポンプ式冷房装置は、実施の形態１におけるヒートポンプ式冷房装置１０と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。
【００６７】
図４を参照して、本実施の形態におけるヒートポンプ式冷房装置は、バルブ７６を有する。バルブ７６の構成は、実施の形態２で説明したとおりである。
【００６８】
本実施の形態におけるヒートポンプ式冷房装置は、タンク内水温検出センサ８１（第１温度検出部）および冷媒吐出温度検出センサ８３（第３温度検出部）をさらに有する。タンク内水温検出センサ８１および冷媒吐出温度検出センサ８３は、それぞれ、タンク３５に貯留された水の温度および圧縮機４６から吐出される冷媒の温度を検出する。バルブ７１およびバルブ７６は、冷房給湯運転時、タンク内水温検出センサ８１および冷媒吐出温度検出センサ８３によりそれぞれ検出されたタンク３５に貯留された水の温度および圧縮機４６から吐出される冷媒の温度に基づいて、図示しない制御部からの指令により開閉制御される。
【００６９】
より具体的には、タンク３５に設けられた補助熱源８６による加熱などによって、タンク内水温検出センサ８１で検出される水の温度が冷媒吐出温度検出センサ８３で検出される冷媒の温度よりも高い場合に、冷凍回路２１上で給湯用熱交換器６１および室外側熱交換器５１を並列接続する回路構成とするとともに、バルブ７１を開状態とし、バルブ７６が閉状態とする。これにより、圧縮機４６から給湯用熱交換器６１に供給される冷媒流れが規制され、圧縮機４６から室外側熱交換器５１に供給される冷媒流れが許容される。圧縮機４６から送られる冷媒は、室外側熱交換器５１にのみ供給され、室外側熱交換器５１単独での冷房給湯運転となる。
【００７０】
本実施の形態では、タンク３５に貯留された水の温度が圧縮機４６から吐出される冷媒の温度よりも高い場合には、タンク３５に貯留された水の温度が高すぎると判断して、室外側熱交換器５１のみに冷媒を供給する。これにより、給湯用熱交換器６１において水から冷媒への吸熱が生じることを回避し、冷房能力を高く維持することができる。
【００７１】
このように構成された、この発明の実施の形態３におけるヒートポンプ式冷房装置によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【００７２】
本発明の構成および作用効果についてまとめて説明すると、以下のとおりである。なお、発明の構成に実施の形態１〜３に記載の参照番号を付すが、これは一例である。
【００７３】
この発明の１つの局面に従ったヒートポンプ式冷房装置は、被加熱流体を加熱する機能を備えたヒートポンプ式冷房装置である。ヒートポンプ式冷房装置は、ヒートポンプサイクルを構成する冷凍回路（２１）上に設けられ、冷媒および室内空間の空気の間で熱交換を行なう蒸発器（４１）と、冷凍回路（２１）上に設けられ、冷媒および被加熱流体の間で熱交換を行なう第１凝縮器（６１）と、冷凍回路（２１）上に設けられ、冷媒および外気の間で熱交換を行なう第２凝縮器（５１）と、蒸発器（４１）と、第１凝縮器（６１）および第２凝縮器（５１）との間の冷凍回路（２１）上に設けられ、蒸発器（４１）から送られる冷媒を圧縮する圧縮機（４６）と、圧縮機（４６）から送られる冷媒を、冷凍回路（２１）上で直列に並ぶ第１凝縮器（６１）および第２凝縮器（５１）に向けて供給する第１冷媒流れと、圧縮機（４６）から送られる冷媒を、冷凍回路（２１）上で並列に並ぶ第１凝縮器（６１）および第２凝縮器（５１）に向けて供給する第２冷媒流れとを選択的に形成する第１冷媒流れ制御手段（７１，７３）とを備える。
【００７４】
このように構成されたヒートポンプ式冷房装置によれば、第１冷媒流れ制御手段により第１冷媒流れを形成することによって、冷房および被加熱流体の加熱の同時運転時、第１凝縮器および第２凝縮器において順次、冷媒から被加熱流体または外気に放熱させることが可能となる。また、第１冷媒流れ制御手段により第２冷媒流れを形成することによって、冷房運転の実施に伴って冷凍回路上の冷媒を第２凝縮器に回収することが可能となる。したがって、本発明によれば、冷房および被加熱流体の加熱の同時運転時に冷房能力を高く維持するとともに、ポンプダウンの実施を可能とするヒートポンプ式冷房装置を実現できる。
【００７５】
また好ましくは、冷凍回路（２１）は、環状に周回し、その経路上に、蒸発器（４１）、圧縮機（４６）、第１凝縮器（６１）および第２凝縮器（５１）が挙げた順に並ぶ環状路（２２）と、圧縮機（４６）と第１凝縮器（６１）との間の環状路（２２）から分岐し、第１凝縮器（６１）を迂回して、第１凝縮器（６１）と第２凝縮器（５１）との間の環状路（２２）に繋がる第１迂回路（２３）と、第１凝縮器（６１）と第２凝縮器（５１）との間の環状路（２２）から分岐し、第２凝縮器（５１）を迂回して、第２凝縮器（５１）と蒸発器（４１）との間の環状路（２２）に繋がる第２迂回路（２４）とを含む。第１冷媒流れ制御手段は、第１冷媒流れが形成される場合に、環状路（２２）において第１凝縮器（６１）から第２凝縮器（５１）に向かう冷媒流れを許容するとともに、第１迂回路（２３）および第２迂回路（２４）における冷媒流れを規制し、第２冷媒流れが形成される場合に、環状路（２２）において第１凝縮器（６１）から第２凝縮器（５１）に向かう冷媒流れを規制するとともに、第１迂回路（２３）および第２迂回路（２４）における冷媒流れを許容するバルブ（７１，７３）を含む。
【００７６】
このように構成されたヒートポンプ式冷房装置によれば、バルブを開閉制御することにより、圧縮機から送られる冷媒を、冷凍回路上で直列に並ぶ第１凝縮器および第２凝縮器に向けて供給する第１冷媒流れと、圧縮機から送られる冷媒を、冷凍回路上で並列に並ぶ第１凝縮器および第２凝縮器に向けて供給する第２冷媒流れとを選択的に形成することができる。
【００７７】
また好ましくは、ヒートポンプ式冷房装置は、第１冷媒流れ制御手段により第２冷媒流れが形成される場合に、圧縮機（４６）から第１凝縮器（６１）および第２凝縮器（５１）のいずれか一方に供給される冷媒流れを許容し、圧縮機（４６）から第１凝縮器（６１）および第２凝縮器（５１）のいずれか他方に供給される冷媒流れを規制する第２冷媒流れ制御手段（７１，７６）をさらに備える。
【００７８】
このように構成されたヒートポンプ式冷房装置によれば、第２冷媒流れが形成される場合に、状況に応じて圧縮機からの冷媒を第１凝縮器および第２凝縮器のいずれか一方にのみ供給することによって、冷房能力をさらに高く維持することができる。
【００７９】
また好ましくは、ヒートポンプ式冷房装置は、第１凝縮器（６１）が設けられ、被加熱流体を貯留可能なタンク（３５）と、タンク（３５）に貯留される被加熱流体の温度を検出する第１温度検出部（８１）と、外気温を検出する第２温度検出部（８２）と、第２冷媒流れ制御手段（７１，７６）を制御する制御部とをさらに備える。制御部は、第１温度検出部（８１）で検出される被加熱流体の温度が第２温度検出部（８２）で検出される外気温よりも低い場合に、圧縮機（４６）から第１凝縮器（６１）に供給される冷媒流れを許容し、圧縮機（４６）から第２凝縮器（５１）に供給される冷媒流れを規制するように、第２冷媒流れ制御手段（７１，７６）を制御する。
【００８０】
このように構成されたヒートポンプ式冷房装置によれば、被加熱流体の温度が外気温よりも低い場合には、第１凝縮器における冷媒から被加熱流体への放熱が十分であると判断して、第１凝縮器のみに冷媒を供給する。これにより、冷房能力を高く維持することができる。
【００８１】
また好ましくは、ヒートポンプ式冷房装置は、第１凝縮器（６１）が設けられ、被加熱流体を貯留可能なタンク（３５）と、タンク（３５）に貯留される被加熱流体の温度を検出する第１温度検出部（８１）と、圧縮機（４６）から吐出される冷媒の温度を検出する第３温度検出部（８３）と、第２冷媒流れ制御手段（７１，７６）を制御する制御部とをさらに備える。制御部は、第１温度検出部（８１）で検出される被加熱流体の温度が、第３温度検出部（８３）で検出される冷媒の温度よりも高い場合に、圧縮機（４６）から第２凝縮器（５１）に供給される冷媒流れを許容し、圧縮機（４６）から第１凝縮器（６１）に供給される冷媒流れを規制するように、第２冷媒流れ制御手段（７１，７６）を制御する。
【００８２】
このように構成されたヒートポンプ式冷房装置によれば、タンクに貯留された被加熱流体の温度が圧縮機から吐出される冷媒の温度よりも高い場合には、タンクに貯留された被加熱流体の温度が高すぎると判断して、第２凝縮器のみに冷媒を供給する。これにより、冷房能力を高く維持することができる。
【００８３】
（実施の形態４）
図５は、この発明の実施の形態４におけるヒートポンプ式冷房装置の回路構成（冷房給湯運転時）を示す図である。図６は、この発明の実施の形態４におけるヒートポンプ式冷房装置の回路構成（冷房運転時の給湯待機時）を示す図である。
【００８４】
図５および図６を参照して、本実施の形態におけるヒートポンプ式冷房装置１１０は、冷房運転時の廃熱を利用して、被加熱流体としての水（たとえば、水道水）を加熱する機能（給湯機能）を有する。
【００８５】
ヒートポンプ式冷房装置１１０は、その回路構成として、水が流通する給湯回路１３１と、ヒートポンプサイクルを構成し、冷媒が循環する冷凍回路１２１とを有する。
【００８６】
給湯回路１３１の一端（給湯回路３１における水流れの上流端）には、給湯回路１３１を水の供給源に接続するための水接続口１３６が設けられ、給湯回路１３１の他端（給湯回路１３１における水流れの下流端）は、シャワーや浴槽、床暖房装置などの給湯端末１３７に接続されている。給湯回路１３１を流れる水は、冷凍回路１２１を循環する冷媒との熱交換によって加熱される。
【００８７】
給湯回路１３１は、水が流通可能な配管から構成されている。本実施の形態におけるヒートポンプ式冷房装置１１０は、タンクレス構造である。
【００８８】
冷凍回路１２１は、環状に周回して設けられている。冷凍回路１２１には、室内空間を冷却するための冷媒が循環する。冷媒としては、たとえば、ＨＣ（ハイドロカーボン）やＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）が利用されている。
【００８９】
ヒートポンプ式冷房装置１１０は、室内側熱交換器（空気−冷媒熱交換器）１４１、圧縮機１４６、室外側熱交換器（空気，水−冷媒熱交換器）１５１および膨張弁１４８を有する。
【００９０】
室内側熱交換器１４１は、冷凍回路１２１を循環する冷媒と、室内空間の空気との間で熱交換を行なう。室内側熱交換器１４１は、冷凍回路１２１の経路上に設けられている。室内側熱交換器１４１には、室内側熱交換器１４１に室内空間の空気を供給するためのファン１４２が併設されている。ファン１４２は、代表的には、クロスフローファンである。
【００９１】
室外側熱交換器１５１は、冷凍回路１２１を循環する冷媒と、外気（室外空気）または給湯回路１３１を流れる水との間で熱交換を行なう。室外側熱交換器１５１は、冷凍回路１２１の経路上であって、給湯回路１３１の経路上に設けられている。室外側熱交換器１５１には、室外側熱交換器１５１に外気を供給するためのファン１５２が併設されている。ファン１５２は、代表的には、プロペラファンである。
【００９２】
圧縮機１４６は、室内側熱交換器１４１から送られる冷媒を圧縮し、室外側熱交換器１５１に向けて送り出す。冷凍回路１２１の経路上において、圧縮機１４６は、室内側熱交換器１４１と室外側熱交換器１５１との間に設けられている。
【００９３】
膨張弁１４８は、室外側熱交換器１５１から送られる冷媒を減圧する。冷凍回路１２１の経路上において、膨張弁１４８は、室外側熱交換器１５１と室内側熱交換器１４１との間に設けられている。冷凍回路１２１の経路上において、膨張弁１４８は、室外側熱交換器１５１および室内側熱交換器１４１に対して、圧縮機１４６の反対側に設けられている。
【００９４】
給湯回路１３１は、その回路構成として、供給路１３２および排出路１３３を有する。供給路１３２は、水接続口１３６と室外側熱交換器１５１との間で延び、室外側熱交換器１５１に対して供給される水が流れる。排出路１３３は、室外側熱交換器１５１と給湯端末１３７との間で延び、室外側熱交換器１５１から排出される加熱後の水（湯）が流れる。
【００９５】
給湯回路１３１は、その回路構成として、水戻し路１３４をさらに有する。水戻し路１３４は、室外側熱交換器１５１と給湯端末１３７との間の排出路１３３の経路上から分岐し、水接続口１３６と室外側熱交換器１５１との間の供給路１３２の経路上に接続されている。水戻し路１３４と、供給路１３２および排出路１３３とにより、水が循環可能な循環路１３０が構成されている。循環路１３０の経路上には、室外側熱交換器１５１が設けられている。
【００９６】
ヒートポンプ式冷房装置１１０は、ポンプ１９２およびバルブ１９１を有する。ポンプ１９２は、循環路１３０の経路上に設けられている。ポンプ１９２は、その作動に伴って循環路１３０で水を循環させる。バルブ１９１は、排出路１３３からの水戻し路１３４の分岐位置に設けられている。バルブ１９１は、室外側熱交換器１５１から排出路１３３に排出された水を給湯端末１３７に向けて送る水流れと、室外側熱交換器１５１から排出路１３３に排出された水を水戻し路１３４に導く水流れとを選択的に形成する三方弁として設けられている。
【００９７】
ヒートポンプ式冷房装置１１０は、フロースイッチ１９３および水温センサ１９６を有する。フロースイッチ１９３は、水接続口１３６から室外側熱交換器１５１に向けて供給される水の流れを検出する。水温センサ１９６は、循環路１３０を流れる水（湯）の温度を検出する。
【００９８】
本実施の形態におけるヒートポンプ式冷房装置１１０においては、室外側熱交換器１５１に対する水の供給が停止されている時に、循環路１３０に水を循環させる。
【００９９】
より具体的には、フロースイッチ１９３により水接続口１３６から室外側熱交換器１５１に向けて水が供給されているか否かを検出する。室外側熱交換器１５１に対する水の供給が検出された場合、図示しない制御部は、室外側熱交換器１５１から排出路１３３に排出された水を給湯端末１３７に向けて送るように、バルブ１９１を開閉制御する。一方、室外側熱交換器１５１に対する水の供給が検出されなかった場合、図示しない制御部は、室外側熱交換器１５１から排出路１３３に排出された水を水戻し路１３４に導くように、バルブ１９１を開閉制御するとともに、ポンプ１９２を作動させる。
【０１００】
本実施の形態では、室外側熱交換器１５１に対する水の供給が停止されている時に、循環路１３０に水を循環させることによって、室外側熱交換器１５１において冷媒と水との間で熱交換を行なう。これにより、循環路１３０を循環する水が加熱されるため、水接続口１３６から室外側熱交換器１５１への水の供給が開始された時に、十分に加熱された適温の湯を直ちに給湯端末１３７に送り出すことができる。
【０１０１】
さらに本実施の形態では、図示しない制御部は、水温センサ１９６で検出された循環路１３０上の水の温度が所定値以上となった場合に、ポンプ１９２の作動を停止するとともに、ファン１５２の作動を開始する。給湯端末１３７から暫くの間、出湯されることなく、水が循環路１３０を循環し続けると、循環路１３０上の水の温度が上昇して、室外側熱交換器１５１における冷媒と水との間の熱交換が滞る。このような状態を回避するため、ポンプ１９２の作動を停止し、ファン１５２の作動を開始することによって、室外側熱交換器１５１における熱交換を、冷媒および水間の熱交換から冷媒および外気間の熱交換に切り替える。
【０１０２】
さらにその後、環状路１３０上の水の温度が低下すれば、ファン１５２の作動を停止し、ポンプ１９２の作動を開始することによって、室外側熱交換器１５１における熱交換を、冷媒および外気間の熱交換から冷媒および水間の熱交換に切り替えればよい。
【０１０３】
このように構成された、この発明の実施の形態４におけるヒートポンプ式冷房装置１１０によれば、給湯が行われていない時に給湯回路１３１の循環路１３０で水を循環させることによって、加熱された湯を準備しておく。これにより、給湯開始後の直後から適温の湯を給湯端末１３７に供給することができる。特に本実施の形態では、給湯開始後の直後から適温の湯を得る手段として貯湯用のタンクを用いていないため、冷房装置の小型化および低コスト化を図ることができる。
【０１０４】
本発明の構成および作用効果についてまとめて説明すると、以下のとおりである。なお、発明の構成に実施の形態４に記載の参照番号を付すが、これは一例である。
【０１０５】
この発明の別の局面に従ったヒートポンプ式冷房装置は、被加熱流体を加熱する機能を備えたヒートポンプ式冷房装置である。ヒートポンプ式冷房装置は、ヒートポンプサイクルを構成し、冷媒が流れる冷凍回路（１２１）と、冷凍回路（１２１）上に設けられ、冷媒と、被加熱流体または外気との間で熱交換を行なう凝縮器（１５１）と、凝縮器（１５１）に対して被加熱流体を給排出するための被加熱流体用回路（１３１）とを備える。被加熱流体用回路（１３１）は、環状に周回し、その経路上に凝縮器（１５１）が設けられ、凝縮器（１５１）に対する被加熱流体の供給が停止されている時に被加熱流体が循環する循環路（１３０）を含む。
【０１０６】
このように構成されたヒートポンプ式冷房装置によれば、凝縮器に対する被加熱流体の供給が停止されている時に、循環路に被加熱流体を循環させ、凝縮器における冷媒と非加熱流体との熱交換によって被加熱流体を加熱する。これにより、凝縮器に対する被加熱流体の供給が開始された直後から、十分に加熱された適温の被加熱流体を得ることができる。
【０１０７】
また好ましくは、ヒートポンプ式冷房装置は、被加熱流体用回路（１３１）における被加熱流体の流れを検出する被加熱流体流れ検出部（１９３）と、循環路（１３０）上に設けられ、作動に伴って被加熱流体を循環させるポンプ（１９２）と、ポンプ（１９２）の作動を制御する制御部とをさらに備える。制御部は、被加熱流体流れ検出部（１９３）で被加熱流体の流れが検出されていない場合に、ポンプ（１９２）を作動させる。
【０１０８】
このように構成されたヒートポンプ式冷房装置によれば、被加熱流体流れ検出部で被加熱流体の流れが検出されていない場合にポンプを作動させることによって、循環路に被加熱流体を循環させることができる。
【０１０９】
また好ましくは、ヒートポンプ式冷房装置は、循環路（１３０）を循環する被加熱流体の温度を検出する温度検出部（１９６）と、凝縮器（１５１）に向けて外気を供給するファン（１５２）とをさらに備える。制御部は、温度検出部（１９６）で検出された被加熱流体の温度が所定値以上となった場合に、ポンプ（１９２）の作動を停止する。
【０１１０】
このように構成されたヒートポンプ式冷房装置によれば、被加熱流体の温度が所定値以上となった場合に、凝縮器における熱交換を、冷媒および被加熱流体間の熱交換から冷媒および外気間の熱交換に切り替えることができる。
【０１１１】
また好ましくは、被加熱流体用回路（１３１）は、被加熱流体が流通可能な配管から構成される。
【０１１２】
このように構成されたヒートポンプ式冷房装置によれば、タンクレスの構造により、冷房装置の小型化および低コスト化を図ることができる。
【０１１３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
この発明は、主に、冷房運転時の廃熱を利用して被加熱流体を加熱する機能を備えたヒートポンプ式冷房装置に適用される。
【符号の説明】
【０１１５】
１０，１１０  ヒートポンプ式冷房装置、１２  室内機、１４  室外機、１６  タンクユニット、２１，１２１  冷凍回路、２２  環状路、２３  第１迂回路、２４  第２迂回路、３１，１３１  給湯回路、３２，１３２  供給路、３３，１３３  排出路、３４  バイパス路、３５  タンク、６１  給湯用熱交換器、３６，１３６  水接続口、３７，１３７  給湯端末、３８，７１，７２，７３，７６，１９１  バルブ、４１，１４１  室内側熱交換器、４２，５２，１４２，１５２  ファン、４６，１４６  圧縮機、４８，４９，１４８  膨張弁、５１，１５１  室外側熱交換器、６１  給湯用熱交換器、８１  タンク内水温検出センサ、８２  外気温検出センサ、８３  冷媒吐出温度検出センサ、８６  補助熱源、１３４  水戻し路、１９２  ポンプ、１９３  フロースイッチ、１９６  水温センサ。
【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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