(57)【要約】【課題】給湯や冷暖房を行うヒートポンプシステムに関し、冬季においても凍結の心配がなく、ＣＯＰ（成績係数）が高くて暖房の際の温度立ち上げが早い構成を提供する。【解決手段】ヒートポンプ回路部１と、ブライン回路３１と、水流通回路３２を持つ。ヒートポンプ回路部１の蒸発器は、ヒートポンプ回路部１の冷媒とブライン回路３１との間で熱交換を行いブラインが冷却される。ブライン回路３１には水流通回路３２を流れる水との間で熱交換を行う第３熱交換器が設けられており、水流通回路３２の水が冷却される。蒸発器たる第２熱交換器を流れるのはブラインであり、ブラインが滞っていても凍結しない。自動暖房モードの際には、暖房運転の初期に貯湯タンク１０，１１の湯を取り出して暖房し、その後に暖房モードを切り替え、ヒートポンプ回路部１の熱を貯留することなく暖房に利用する直接暖房モードで運転させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートポンプ回路と、水を貯留及び消費する水流通回路と、冷房又は暖房の少なくともいずれかに用いる温調端末に熱又は冷熱を供給する熱エネルギー供給回路と、ブラインを循環させるブライン回路とを備え、ブライン回路は熱エネルギー供給回路に熱エネルギーを供給可能であり、前記ヒートポンプ回路は、圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と少なくとも一つの蒸発器を備え、前記凝縮器はヒートポンプ回路の冷媒と水流通回路を流れる水との間で熱交換を行う第１熱交換器であり、蒸発器の少なくとも一つはヒートポンプ回路の冷媒とブライン回路を流れるブラインとの間で熱交換を行う第２熱交換器であり、さらにブライン回路には水流通回路を流れる水との間で熱交換を行う第３熱交換器が設けられていることを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項２】
ヒートポンプ回路は、第２熱交換器と圧縮機との間に第４熱交換器が設けられ、第４熱交換器を通過したときヒートポンプ回路を流れる冷媒が完全に気化されてい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】
水流通回路は１又はそれ以上の貯湯タンクを備え、前記貯湯タンクに温水又は冷水を貯留可能であり、貯湯タンク内に貯留された水を取り出して第３熱交換器に通過させてブライン回路を流れるブラインの温度を変化させ、ブライン回路の熱を熱エネルギー供給回路に供給して冷房又は暖房を行うことが可能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】
ヒートポンプ回路を動作させてヒートポンプ回路内に冷媒を循環させ、同時にブライン回路のブラインを循環させて第２熱交換器でブラインを冷却し、ブライン回路を流れるブラインを直接的に熱エネルギー供給回路に流通させて冷房を行うことが可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のヒートポンプシステム。
【請求項５】
水流通回路内の昇温された水を循環させると共に、ブライン回路のブラインを循環させ、水流通回路内の水とブライン回路のブラインを第３熱交換器に通過させてブライン回路を流れるブラインを昇温し、ヒートポンプ回路の除霜運転を行うことが可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のヒートポンプシステム。
【請求項６】
水流通回路には浴槽内の湯水と熱交換する第５熱交換器が設けられ、浴槽内の湯水を第５熱交換器に流通させて浴槽内の熱を水流通回路側に回収可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のヒートポンプシステム。
【請求項７】
貯湯タンクが、内部に温度成層を形成して湯水を貯留する温度成層式タンクであり、
水流通回路には、前記温度成層式タンクの低温側から取り出された水が前記第１熱交換器を経由して温度成層式タンクの低温側に戻される待機循環流路が形成されることを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載のヒートポンプシステム。
【請求項８】
第１熱交換器以外の熱交換器と前記待機循環流路との間には、水の流れを遮断する開閉弁が設けられ、
前記開閉弁を閉状態にして前記待機流路から第１熱交換器以外の熱交換器への水の流れが遮断されることを特徴とする請求項７に記載のヒートポンプシステム。
【請求項９】
前記第１熱交換器を通過した水の温度を検知する温度検知手段を備え、
前記温度検知手段で検知された検知温度が所定の温度よりも高くなることを条件に、待機循環流路が、温度成層式タンクの低温側から取り出された水が第１熱交換器を経由して前記温度成層式タンクの高温側に導入される温水貯留循環流路に切り替えられることを特徴とする請求項７又は８に記載のヒートポンプシステム。
【請求項１０】
ヒートポンプ回路を流れる冷媒は二酸化炭素であり、ヒートポンプ回路は超臨界ヒートポンプ回路であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか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、ヒートポンプサイクルを利用して給湯や冷暖房を行うヒートポンプシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプサイクルは、低温の熱源から熱をくみ上げて昇温させる熱サイクルであり、ヒートポンプサイクルを利用した昇温装置は、電気ヒータ等のジュール熱を利用した昇温装置に比べて効率が高い。
また近年、ヒートポンプ回路に蓄熱装置を付加し、安価な夜間電力を使用して蓄熱装置に蓄熱し、より高い経済効果を発揮させるヒートポンプシステムが知られている。さらにヒートポンプサイクルの高温側を利用するだけでなく、ヒートポンプサイクルの冷却側に発生する低温を利用し、冷水を生成する方策も知られている（特許文献１）。
即ち特許文献１に開示された発明は、ヒートポンプ回路と二基の貯湯タンクを備えている。ヒートポンプ回路は圧縮機、第１熱交換器、第１減圧器、第２熱交換器、第２減圧器及び室外機を有している。特許文献１で採用するヒートポンプ回路では、第１熱交換器が高温状態となり、第２熱交換器が低温状態となる。そして第１熱交換器及び第２熱交換器でそれぞれ冷媒と水とを熱交換し、温水と冷水を作る。
第１熱交換器で作られた温水は、第１タンクに貯留し、第２熱交換器で作られた冷水は、第１タンクに貯留される。
【特許文献１】特開２００５−１８０８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ヒートポンプサイクルで生じる高温を利用して高温水を生成して風呂や給湯に使用し、さらに低温側で冷水を生成させて冷房に利用すれば、ヒートポンプが発生する高温と低温の双方を利用することができ、効率がよい。
しかしながら、冷水を利用する期間は限られており、冬季においては冷水の需要は少ない。
そのため冬季においては、冷水を生成させる必要はない。
しかしながら特許文献１に開示されたヒートポンプシステムでは、冷水を作らない場合であっても第２熱交換器の二次側に水が滞留している。そのため特許文献１に開示されたヒートポンプシステムでは、第２熱交換器の通水を停止すると、第２熱交換器内に残留する水が凍結してしまい、第２熱交換器を破損してしまう。また第２熱交換器の二次側に通水されていても、生成された冷水が消費されないから、二次熱交換器を通過する冷水の温度が次第に低下し、遂には凍結してしまう。
そのため特許文献１に開示されたヒートポンプシステムでは、第２熱交換器の凍結を防止するために二次熱交換器を他の熱源で加熱したり、第２熱交換器の二次側に湯水を循環させたりする必要があり、冬季におけるＣＯＰ（成績係数）が低下してしまうという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、冬季においても凍結の心配がなく、ＣＯＰ（成績係数）が高いヒートポンプを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、ヒートポンプ回路と、水を貯留及び消費する水流通回路と、冷房又は暖房の少なくともいずれかに用いる温調端末に熱又は冷熱を供給する熱エネルギー供給回路と、ブラインを循環させるブライン回路とを備え、ブライン回路は熱エネルギー供給回路に熱エネルギーを供給可能であり、前記ヒートポンプ回路は、圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と少なくとも一つの蒸発器を備え、前記凝縮器はヒートポンプ回路の冷媒と水流通回路を流れる水との間で熱交換を行う第１熱交換器であり、蒸発器の少なくとも一つはヒートポンプ回路の冷媒とブライン回路を流れるブラインとの間で熱交換を行う第２熱交換器であり、さらにブライン回路には水流通回路を流れる水との間で熱交換を行う第３熱交換器が設けられていることを特徴とするヒートポンプシステムである。
【０００６】
本発明のヒートポンプシステムで採用するヒートポンプ回路は、圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と少なくとも一つの蒸発器を備える。そして公知のヒートポンプサイクルと同様に、凝縮器で高温が作られ、蒸発器で低温が作られる。
本発明のヒートポンプシステムでは、凝縮器はヒートポンプ回路の冷媒と水流通回路を流れる水との間で熱交換を行う第１熱交換器であり、当該第１熱交換器で直接的に温水が作られる。
これに対して本発明で採用する蒸発器は、ヒートポンプ回路の冷媒とブライン回路を流れるブライン（不凍液）との間で熱交換を行う第２熱交換器であり、本発明においては、蒸発器たる第２熱交換器でブラインが冷却される。そしてブライン回路には水流通回路を流れる水との間で熱交換を行う第３熱交換器が設けられており、第３熱交換器を介して水流通回路の水が冷却される。
冬季においては、冷水の需要が減少するから、第２熱交換器に対するブラインの流通を停止する場合もあるが、本発明では、蒸発器たる第２熱交換器を流れるのはブラインであり、凝固点が低いから、たとえ第２熱交換器内にブラインが滞っていても凍結しない。
【０００７】
また請求項２に記載の発明は、ヒートポンプ回路は、第２熱交換器と圧縮機との間に第４熱交換器が設けられ、第４熱交換器を通過したときヒートポンプ回路を流れる冷媒が完全に気化されてい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である。
【０００８】
本発明のヒートポンプシステムでは、第２熱交換器と圧縮機との間に第４熱交換器が設けられ、第４熱交換器で冷媒が完全に気化されるから、いわゆる圧縮機に対する液戻りが生じない。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、水流通回路は１又はそれ以上の貯湯タンクを備え、前記貯湯タンクに温水又は冷水を貯留可能であり、貯湯タンク内に貯留された水を取り出して第３熱交換器に通過させてブライン回路を流れるブラインの温度を変化させ、ブライン回路の熱を熱エネルギー供給回路に供給して冷房又は暖房を行うことが可能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である。
【００１０】
本発明のヒートポンプシステムでは、貯湯タンクに熱或いは冷熱を貯留することができる。そして貯湯タンクに貯留された熱あるいは冷熱を利用して冷房や暖房を行うことができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、ヒートポンプ回路を動作させてヒートポンプ回路内に冷媒を循環させ、同時にブライン回路のブラインを循環させて第２熱交換器でブラインを冷却し、ブライン回路を流れるブラインを直接的に熱エネルギー供給回路に流通させて冷房を行うことが可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のヒートポンプシステムである。
【００１２】
本発明のヒートポンプシステムでは、ヒートポンプで発生する冷熱を貯留することなく直接的に冷房に活用することができる。
特に請求項３に記載の構成と、請求項４に記載の構成の双方を具備するヒートポンプシステムでは、貯留された冷水を使用した冷房と、冷熱を直接的に利用する冷房とを選択的に実施することができる。
また貯留された温水を使用した暖房と、冷熱を直接的に利用する冷房とを選択的に実施することもできる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、水流通回路内の昇温された水を循環させると共に、ブライン回路のブラインを循環させ、水流通回路内の水とブライン回路のブラインを第３熱交換器に通過させてブライン回路を流れるブラインを昇温し、ヒートポンプ回路の除霜運転を行うことが可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のヒートポンプシステムである。
【００１４】
本発明のヒートポンプシステムでは、例えば貯湯タンクに貯留された温水を水流通回路に循環させ、第３熱交換器を介してブラインを昇温することができる。そして本発明では、ブライン回路を昇温したブラインが循環し、第２熱交換器を通過する。そのため本発明のヒートポンプシステムでは、ヒートポンプ回路の除霜運転を行うことができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、水流通回路には浴槽内の湯水と熱交換する第５熱交換器が設けられ、浴槽内の湯水を第５熱交換器に流通させて浴槽内の熱を水流通回路側に回収可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のヒートポンプシステムである。
【００１６】
本発明のヒートポンプシステムでは、浴槽内の余熱を回収することができる。特に前記した請求項５に記載の構成と、請求項６に記載の構成の双方を具備するヒートポンプシステムでは、浴槽内の余熱を利用してヒートポンプ回路の除霜運転を行うことができるので、無駄が無い。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、貯湯タンクは、内部に温度成層を形成して湯水を貯留する温度成層式タンクであり、水流通回路には、前記温度成層式タンクの低温側から取り出された水が前記第１熱交換器を経由して温度成層式タンクの低温側に戻される待機循環流路が形成されることを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載のヒートポンプシステムである。
【００１８】
ここで、内部に温度成層が形成された温度成層式タンクにおいて、タンクの高温側に低温の水が導入されると温度成層が乱されるおそれがある。
請求項７のヒートポンプシステムは、温度成層式タンクの低温側から取り出された水が再び低温側に戻されるため、ヒートポンプ回路の起動直後などの第１熱交換器が十分に加熱されていない段階で、低温の水が温度成層式タンクに導入されたとしても、タンク内部に形成された温度成層が乱れるおそれが少ない。
また請求項７のヒートポンプシステムでは、第１熱交換器から供給される温水を貯湯タンクに貯留する前に、待機循環流路に湯水を循環させることが推奨される。第１熱交換器が十分に加熱されていない段階で第１熱交換器に湯水が導入されておらず、第１熱交換器が加熱された段階で初めて第１熱交換器に湯水が導入されても、第１熱交換器から供給される湯水の温度を正確に把握することは難しい。けれども予め待機循環流路に湯水を循環させておけば、第１熱交換器から供給される湯水の温度を容易に把握することができるからである。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、第１熱交換器以外の熱交換器と前記待機循環流路との間には、水の流れを遮断する開閉弁が設けられ、前記開閉弁を閉状態にして前記待機流路から第１熱交換器以外の熱交換器への水の流れが遮断されることを特徴とする請求項７に記載のヒートポンプシステムである。
【００２０】
請求項８のヒートポンプシステムは、開閉弁を閉じることにより、待機循環流路から第１熱交換器以外の熱交換器への水および熱の流れを遮断することができ、第１熱交換器以外の熱交換器での吸熱を防止して無駄な熱損失をなくすことができる。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、前記第１熱交換器を通過した水の温度を検知する温度検知手段を備え、前記温度検知手段で検知された検知温度が所定の温度よりも高くなることを条件に、待機循環流路が、温度成層式タンクの低温側から取り出された水が第１熱交換器を経由して前記温度成層式タンクの高温側に導入される温水貯留循環流路に切り替えられることを特徴とする請求項７又は８に記載のヒートポンプシステムである。
【００２２】
これにより請求項９のヒートポンプシステムは、第１熱交換器から供給される水の温度が所定の温度に達するまでは、待機循環流路に水を循環させて待機しておき、第１熱交換器から供給される水が所定の温度に達した段階で貯湯タンクへの温水の貯留を開始することができる。
【００２３】
請求項１０に記載の発明は、ヒートポンプ回路を流れる冷媒は二酸化炭素であり、ヒートポンプ回路は超臨界ヒートポンプ回路であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のヒートポンプシステムである。
【００２４】
二酸化炭素は自然界に存在する気体であるため、請求項１０のヒートポンプシステムは、オゾン層を破壊する懸念がない。また請求項１０のヒートポンプシステムは、二酸化炭素を冷媒とする超臨界ヒートポンプ回路が採用されているので、成績係数が高い。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のヒートポンプシステムは、冬季においても凍結することがなく、故障が少ない。また凍結防止のための運転を最小限におさえることができるので、熱効率が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明のヒートポンプシステムの作動原理図である。
本実施形態のヒートポンプシステムは、ヒートポンプを利用して温水と冷水を作り、これをタンクに貯留したり直接熱負荷に供給する等によって活用するものである。
本実施形態のヒートポンプシステムは、大きく分けてヒートポンプ回路部１と熱貯留部３０とによって構成されている。
【００２７】
ヒートポンプ回路部１は、二酸化炭素を熱媒体とし、超臨界ヒートポンプ回路を構成するものが望ましい。また代替フロン等の相変化する熱媒体を循環させるものであってもよい。
ただし一般にヒートポンプサイクルと称される熱サイクル（狭義のヒートポンプサイクル）は、熱媒体の流れを切り換えて温熱を取り出したり冷熱を取り出したりする構造のものを指すが、本実施形態で採用するヒートポンプ回路部１は、熱媒体の流れを切り換える機能を持たない。本実施形態で採用するのは広義のヒートポンプサイクルであり、本実施形態のヒートポンプ回路部１は、暖房サイクル又は冷凍サイクルだけを構成しているものとも言える。
即ち冷凍サイクルと称される熱サイクルと暖房サイクルと称される熱サイクルは、いずれも二つの熱交換器を持ち、この内の一つが凝縮器として機能し、他の一つが蒸発器として機能する。冷凍サイクル及び暖房サイクルと称される熱サイクルでは、熱交換器の機能が凝縮又は蒸発のいずれかに特定されている。
これに対して一般的にヒートポンプサイクルと称される熱サイクルは、内部に切替え弁を持ち、熱媒体が通過する熱交換器の順序を切り換え、一つの熱交換器をある時は凝縮器として使用し、ある時は蒸発器として使用する。
【００２８】
前記した様に本実施形態で採用するヒートポンプ回路部１は、熱媒体の循環方向を切り換える機能を持たないので、暖房サイクル又は冷凍サイクルだけを構成しているものである。
【００２９】
ヒートポンプ回路部１は、図１の様に圧縮機６、給湯熱交換器（第１熱交換器）３、膨張弁（膨張手段）４、冷水熱交換器（第２熱交換器）２、及び空気熱交換器（第４熱交換器）５が環状に接続されたものであり、内部に前記した二酸化炭素または代替フロン等の相変化する熱媒体が充填されている。
【００３０】
ヒートポンプ回路部１の構成部材たる圧縮機６は、公知のそれと同一であり、レシプロ式、ロータリー式、あるいはスクロール式の圧縮機である。
給湯熱交換器（第１熱交換器）３は、凝縮機としての機能を果たすものであり、一次側流路と二次側流路を持つ。そして一次側の流路に二酸化炭素または代替フロン等の熱媒体が流れ、二次側の流路に上水が流れる。
また給湯熱交換器３の二次側流路の入側近傍には、二次側流路に送り込まれる水の温度を検知できる給湯入側センサ７５が設けられ、給湯熱交換器３の二次側流路の出側近傍には、二次側流路から送り出される水の温度を検知できる給湯出側センサ７６が設けられている。
膨張弁４は、公知の冷凍機等に使用されるものである。
【００３１】
冷水熱交換器（第２熱交換器）２は、これに続く空気熱交換器（第４熱交換器）５と共に蒸発器として機能する。冷水熱交換器２は、一次側流路と二次側流路を持つ。そして一次側の流路に二酸化炭素または代替フロン等の熱媒体が流れ、二次側の流路にブラインが流れる。
空気熱交換器（第４熱交換器）５は、いわゆる室外機であり、冷媒流路と送風通路を有する。そして冷媒流路を二酸化炭素または代替フロン等の熱媒体が流れ、送風通路を流れる送風と熱交換するものである。空気熱交換器５の近傍には図１の様に送風機が設けられている。
またヒートポンプ回路部１は、圧縮機６、膨張弁４をはじめとする各部の動作を司るヒートポンプ制御部（図示せず）を備える。
【００３２】
ヒートポンプ回路部１には前記した様に二酸化炭素または代替フロン等の熱媒体が充填されている。そして熱媒体は、圧縮機６で断熱圧縮されて高温高圧状態となる。高温高圧状態となった熱媒体は下流の給湯熱交換器（第１熱交換器）３に流れる。給湯熱交換器３は、前記した様に凝縮器として機能するものであり、熱媒体は二次側を流れる上水と熱交換して温度降下し、液化する。二次側の上水は、熱媒体から熱を奪って昇温する。
【００３３】
給湯熱交換器３から排出された熱媒体は、膨張弁４から放出され、さらに冷水熱交換器（第２熱交換器）２に入って気化する。このとき熱媒体は周囲の熱を奪い、温度が低下する。一方、冷水熱交換器２の二次側を流れるブラインは、熱を奪われて温度が低下する。
冷水熱交換器（第２熱交換器）２を出た熱媒体は、空気熱交換器５に入り、外気によって加熱されて気化が完了し、圧縮機６に戻る。本実施形態では、熱媒体が空気熱交換器５で加熱され、完全に気化するので、圧縮機６には気体状態の熱媒体が戻る。
【００３４】
次に熱貯留部３０について説明する。
熱貯留部３０は、前記したヒートポンプ回路部１と、給湯熱交換器（第１熱交換器）３及び冷水熱交換器（第２熱交換器）２で熱的に連結されている。即ちヒートポンプ回路部１の熱媒体は給湯熱交換器３及び冷水熱交換器２の一次側を流れるのに対し、これらの二次側の流路が熱貯留部３０と連通している。
また熱貯留部３０は、入水部５６と給湯部５２によって外部と接続されている。即ち入水部５６が外部の上水源に接続されている。また給湯部５２は図示しないシャワー、カラン、浴槽等に接続されている。
【００３５】
熱貯留部３０は、温調端末機４０とも接続されている。温調端末機４０は、具体的にはエアコンの室内機であり、冷房機能と暖房機能とを兼ね備えている。もちろんエアコンの室内機は、温調端末機４０の一例に過ぎず、ファンコンベクターや床暖房機であってもよい。また温調端末機４０は複数であってもよい。
さらに熱貯留部３０は、外部の浴槽（風呂）とも接続されている。
【００３６】
熱貯留部３０の内部には、二個の貯湯タンク１０，１１と冷暖房熱交換器（第３熱交換器）８、風呂熱交換器（第５熱交換器）９、膨張タンク１６、第１主流路循環ポンプ７、ブライン循環ポンプ１３、第２主流路循環ポンプ１４が設けられ、これらの間に湯水やブラインが循環できる様に配管接続がなされている。
また必要に応じて流路を切り換えることができる様に第１弁から第１３弁まで１３個の切替え弁が設けられている。ここで第１弁から第７弁及び第１０弁は二方弁であり、第８弁、第９弁、第１１弁、第１２弁、第１３弁は三方切替え弁である。
加えて熱貯留部３０は、上記各切替え弁や第１主流路循環ポンプ７、ブライン循環ポンプ１３、第２主流路循環ポンプ１４をはじめとする各部の動作を司り、前記ヒートポンプ制御部（図示せず）との間で情報を送受できるタンク制御部（図示せず）を備える。
【００３７】
本実施形態で採用する二個の貯湯タンク１０，１１は、内部に温度成層を構成させて湯又は冷水を貯留させるものである。また二個の貯湯タンク１０，１１は、いずれも高温の湯と冷水の双方を選択的に貯留させることができる。
二個の貯湯タンク１０，１１は特徴的な構造として、上部側と下部側にそれぞれ二個の湯水出入り口を持つ。即ち二個の貯湯タンク１０，１１はいずれも４個の開口を持ち、その内の２個がタンク上部に設けられ、残る２個がタンク下部に設けられている。
説明上、それぞれの開口を上ａ開口、上ｂ開口、下ａ開口、下ｂ開口と称する。
【００３８】
配管は、大きくブラインが流れるブライン回路３１と水が流れる水流通回路３２及び風呂循環回路３７によって構成されている。これら三者は熱的には繋がっているが流路は完全に分離されており、水とブラインが混じり合ったり、浴槽の水と水流通回路３２を流れる水とが混じり合うことはない。
ブライン回路３１は一部が熱エネルギー供給回路と重複している。
また水流通回路３２は２系統の主たる回路とこれらの流れ方向を切り換えるための補助的な流路によって構成されている。
風呂循環回路３７は、浴槽の水をヒートポンプシステムに取り込み、風呂の追い焚きや残存する熱エネルギーの回収を行う回路である。
【００３９】
前記したブライン回路３１はブラインが流れ、第１主流路３５及び第２主流路３６（水流通回路３２）は湯又は冷水が流れる。また風呂循環回路３７は外部に設置された浴槽（風呂）の水を取り込んで循環させる流路である。
【００４０】
ブライン回路３１から順次説明すると、ブライン回路３１は、前記したヒートポンプ回路部１の冷水熱交換器２と冷暖房熱交換器８及び外部の温調端末機４０の間にブラインを流通させるための流路であり、その間に膨張タンク１６とブライン循環ポンプ１３が介在されている。
即ちブライン回路３１は、ヒートポンプ回路部１の冷水熱交換器２の二次側流路の一方の開口を始端とすれば、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３及び冷暖房熱交換器８を順次経由して外部の温調端末機４０に至り、冷水熱交換器２に戻る流路である。なお外部の温調端末機４０に至る流路はエネルギー供給回路４５として機能する。
そして補助的な流路として外部の温調端末機４０をバイバスする端末バイパス流路４６と、冷水熱交換器２をバイパスする冷水熱交バイパス流路４７を持つ。
また温調端末機４０をバイバスする端末バイパス流路４６には第３弁たる二方弁が設けられている。冷水熱交バイパス流路４７には第２弁たる二方弁が設けられている。冷水熱交換器２の上流側であって冷水熱交バイパス流路４７の分岐点と冷水熱交換器２との間には第１弁たる二方弁が設けられている。
【００４１】
前記したブライン循環ポンプ１３を起動することによりブライン回路３１に充填されたブライン（不凍液）を循環させることができる。
また端末バイパス流路４６に設けられた第３弁を開閉することによってエネルギー供給回路４５を流れるブラインの量を増減させ、温調端末機４０に至るブライン量を調節することができる。具体的には、ブライン循環ポンプ１３を起動して端末バイパス流路４６に設けられた第３弁を閉じるとブライン回路３１を流れるブラインの全量がエネルギー供給回路４５を流れ、温調端末機４０を通過する。
逆に端末バイパス流路４６に設けられた第３弁を開くと、ブライン回路３１を流れるブラインの略全量がエネルギー供給回路４５を迂回して端末バイパス流路４６を流れる。
【００４２】
また冷水熱交バイパス流路４７に設けられた第２弁を閉じ、冷水熱交バイパス流路４７と冷水熱交換器２との間に設けられた第１弁を開くと、ブライン回路３１を流れるブラインの全量が冷水熱交換器２を通過する。
逆に冷水熱交バイパス流路４７に設けられた第２弁を開き、冷水熱交バイパス流路４７と冷水熱交換器２との間に設けられた第１弁を閉じると、ブライン回路３１を流れるブラインの全量が冷水熱交換器２を迂回する。
さらに冷水熱交バイパス流路４７に設けられた第２弁と、冷水熱交バイパス流路４７と冷水熱交換器２との間に設けられた第１弁の双方を開くと、ブライン回路３１を流れるブラインの一部が冷水熱交換器２に流れる。
【００４３】
次に水流通回路３２について説明する。水流通回路３２は前記した様に第１主流路３５と第２主流路３６によって構成されている。なお図１では、第１主流路３５が第２主流路３６の外側を取り巻く様に描かれている。
第１主流路３５は、給湯熱交換器３に対して第１貯湯タンク１０及び第２貯湯タンク１１を並列に接続した流路である。第１主流路３５には、当該流路に湯水を循環させるための第１主流路循環ポンプ７と逆止弁１５が設けられている。また各貯湯タンク１０、１１との接続流路に弁が設けられている（第７弁、第４弁）。第７弁、第４弁はいずれも二方弁である。
さらに後記する第２主流路３６と連結するための三方弁（第１１弁）が設けられている。
また第１主流路３５には入水部５６と給湯部５２が設けられている。
【００４４】
第１主流路３５についてさらに具体的に説明すると、給湯熱交換器３を中心としてこの二次側流路に給湯熱交出側流路４８がある。なお図において給湯熱交換器３の上部側が出水口であり、上部側の流路が給湯熱交出側流路４８である。そしてこの給湯熱交出側流路４８が分岐されて第１貯湯タンク１０及び第２貯湯タンク１１に接続されている。給湯熱交出側流路４８から第１貯湯タンク１０及び第２貯湯タンク１１に至る接続部は、いずれもタンク１０、１１の上部側に設けられた開口である。より具体的には給湯熱交出側流路４８の分岐部は第１貯湯タンク１０及び第２貯湯タンク１１の上ｂ開口に接続されている。
【００４５】
そして第１貯湯タンク１０に至る分岐流路には第７弁が取り付けられ、第２貯湯タンク１１に至る分岐流路には第４弁が取り付けられている。第７弁及び第４弁はいずれも二方弁である。
また給湯熱交換器３から第１貯湯タンク１０及び第２貯湯タンク１１に至る間に第１１弁たる三方弁が設けられている。三方弁の一つの開口には後記する第１連通路５０が接続されている。即ち第１１弁たる三方弁は、Ｇポート、Ｊポート、Ｈポートを持ち、図の様に第１主流路３５の主たる流路にＧポート、Ｊポートが接続され、Ｈポートには第２主流路３６に至る第１連通路５０が接続されている。
また給湯熱交出側流路４８は、逆止弁５１を介して給湯部５２に至っている。
【００４６】
一方、給湯熱交換器３の入り側（二次側流路の入り側）には給湯熱交入側流路５３がある。なお図において給湯熱交換器３の下部側が入水口であり、下側の流路が給湯熱交入側流路５３である。
そしてこの給湯熱交入側流路５３が分岐されて第１貯湯タンク１０及び第２貯湯タンク１１に接続されている。
給湯熱交入側流路５３が接続されているのはいずれもタンク１０，１１の下部に設けられた開口であり、より具体的には下ｂ開口である。
【００４７】
また給湯熱交換器３と第１貯湯タンク１０及び第２貯湯タンク１１の間には第１主流路循環ポンプ７があり、さらに第１主流路循環ポンプ７の下流側に逆止弁１５が設けられている。
第１貯湯タンク１０及び第２貯湯タンク１１と第１主流路循環ポンプ７との間には分岐部があり、後記する第２連通路５４が接続されている。
【００４８】
給湯熱交入側流路５３には入水部５６が接続されており、入水部５６には、上水の給水源が接続されている。また入水部５６から第１貯湯タンク１０及び第２貯湯タンク１１に至る導入部分には、バイパス路５７が設けられ、バイパス路５７の他端側は給湯熱交出側流路４８に接続されている。バイパス路５７の末端には湯水混合弁５８が設けられ、バイパス路５７の中途には逆止弁６０が設けられている。バイパス路５７は給湯熱交出側流路４８を流れる高温の湯に入水部５６から供給された常温の水を混合し、出湯温度を調節するために設けられたものである。
【００４９】
第１主流路３５に設けられた第１主流路循環ポンプ７を起動すると、第１主流路３５に水流が生じる。そして各弁を開閉することにより、貯湯タンク１０，１１の湯水（冷水を含む）を出し入れすることができる。
即ち第１主流路３５の第１貯湯タンク１０の上部に設けられた第７弁を開くと、給湯熱交換器３と第１貯湯タンク１０とによって構成される環状流路が開き、給湯熱交換器３を通過した湯水が第１貯湯タンク１０の上部の上ｂ開口から第１貯湯タンク１０に入る。そして第１貯湯タンク１０の下部に設けられた下ｂ開口から第１貯湯タンク１０内の湯水が押し出され、第１主流路循環ポンプ７を経て給湯熱交換器３に戻る。
【００５０】
また第１主流路３５の第２貯湯タンク１１の上部に設けられた第４弁を開くと、給湯熱交換器３と第２貯湯タンク１１とによって構成される環状流路が開き、給湯熱交換器３を通過した湯水が第２貯湯タンク１１の上部の上ｂ開口から第２貯湯タンク１１に入る。そして第２貯湯タンク１１の下部に設けられた下ｂ開口から第２貯湯タンク１１内の湯水が押し出され、第１主流路循環ポンプ７を経て給湯熱交換器３に戻る。
【００５１】
また第１１弁たる三方弁のＧポートとＨポートとの間を連通させると、給湯熱交換器３と冷暖房熱交換器８とを連通させることができる。
【００５２】
次に第２主流路３６について説明する。第２主流路３６は、冷暖房熱交換器８に対して風呂熱交換器９、第１貯湯タンク１０及び第２貯湯タンク１１を並列に接続した流路である。第２主流路３６には、当該流路に湯水を循環させるための第２主流路循環ポンプ１４が設けられている。また４個の三方弁と２個の二方弁が設けられている。
第２主流路３６についてさらに具体的に説明すると、冷暖房熱交換器８を中心としてこの二次側流路の入側に冷暖房熱交入側流路６１があり、出側に冷暖房熱交出側流路６２がある。なお図において、冷暖房熱交換器８の上部側が入水口である。
そして冷暖房熱交入側流路６１が分岐されて風呂熱交換器９、第１貯湯タンク１０が接続され、冷暖房熱交入側流路６１の末端部が第２貯湯タンク１１に接続されている。冷暖房熱交入側流路６１から第１貯湯タンク１０及び第２貯湯タンク１１に至る接続部は、いずれもタンク１０，１１の上部側に設けられた開口である。より具体的には冷暖房熱交入側流路６１の分岐部及び末端部は第１貯湯タンク１０及び第２貯湯タンク１１の上ａ開口に接続されている。
【００５３】
そして冷暖房熱交入側流路６１と第１貯湯タンク１０との分岐部分に第８弁たる三方弁が取り付けられている。第８弁たる三方弁は、Ａポート、Ｂポート、Ｃポートを持ち、この内のＡポート、Ｃポートが第２主流路３６の主たる流路に接続されている。従って第８弁のＣポートは冷暖房熱交入側流路６１の末端に接続された第２貯湯タンク１１に繋がっている。また第８弁のＢポートは、第１貯湯タンク１０の上部の開口たる上ａ開口に接続されている。
【００５４】
また冷暖房熱交入側流路６１には他に第５弁たる二方弁と、第１２弁たる三方弁が設けられている。なお風呂熱交換器９に至る分岐部は第５弁たる二方弁と、第１２弁たる三方弁の間にある。
風呂熱交換器９の他端側は冷暖房熱交換器８の出側と第２主流路循環ポンプ１４の吸い込み側との間に接続されている。風呂熱交換器９を含む分岐流路７０には第６弁たる二方弁が設けられている。
【００５５】
前記した第１２弁たる三方弁は、図の様にＫポート、Ｌポート、Ｍポートを持ち、この内のＫポート、Ｍポートが第２主流路３６の主たる流路に接続され、Ｌポートが第１渡り配管６５に接続されている。なお第１渡り配管６５の他端側は冷暖房熱交出側流路６２に接続されている。また第１２弁たる三方弁と第１貯湯タンク１０との分岐部分に設けられた第８弁の間には、第２渡り配管６６の末端側が接続されている。
【００５６】
冷暖房熱交入側流路６１であって冷暖房熱交換器８と第５弁たる二方弁との間は分岐されて第１連通路５０が設けられている。第１連通路５０の他端側は、第１主流路の給湯熱交出側流路４８に設けられた三方弁（第１１弁）のＨポートに接続されている。
【００５７】
一方、冷暖房熱交換器８の出側（二次側流路の出側）には冷暖房熱交出側流路６２がある。なお図においては、下部側が冷暖房熱交換器８の出側である。そしてこの冷暖房熱交出側流路６２が分岐されて第１貯湯タンク１０に接続され、冷暖房熱交出側流路６２の末端が第２貯湯タンク１１に接続されている。
冷暖房熱交換器８の出側（二次側流路の出側）が接続されているのはいずれも貯湯タンク１０，１１の下部に設けられた開口であり、より具体的には下ａ開口である。
【００５８】
冷暖房熱交出側流路６２と第１貯湯タンク１０及び第２貯湯タンク１１の間には第２主流路循環ポンプ１４がある。
そして冷暖房熱交出側流路６２の第１貯湯タンク１０との分岐部分に第９弁たる三方弁が取り付けられている。第９弁たる三方弁は、図の様にＤポート、Ｅポート、Ｆポートを持ち、その内のＤポート、Ｆポートが冷暖房熱交出側流路６２の主たる流路に接続されている。従って第９弁のＦポートは第２貯湯タンク１１に繋がっている。また第９弁のＥポートが第２貯湯タンクの下部に設けられた下ａ開口に接続されている。
【００５９】
また冷暖房熱交出側流路６２であって、第２主流路循環ポンプ１４と第９弁との間には第１３弁たる三方弁が設けられている。第１３弁たる三方弁は、図の様にＯポート、Ｐポート、Ｑポートを持ち、その内のＯポート、Ｑポートが冷暖房熱交出側流路６２の主たる流路に接続され、Ｐポートが第２渡り配管６６に接続され、前記した様に他端側が冷暖房熱交入側流路６１に接続されている。また第１３弁たる三方弁と第１貯湯タンク１０との分岐部分に設けられた第９弁の間には、第１渡り配管６５の末端側が接続されている。
第１３弁たる三方弁と第１渡り配管６５の末端接続部との間が更に分岐されて第２連通路５４が設けられている、第２連通路５４には第１０弁たる二方弁が設けられている。
第２連通路５４の他端側は、給湯熱交入側流路５３であって第１貯湯タンク１０と第１主流路循環ポンプ７との間に接続されている。
【００６０】
第２主流路３６に設けられた第２主流路循環ポンプ１４を起動すると、第２主流路３６に水流が生じる。そして各弁を開閉することにより、貯湯タンク１０，１１の湯水（冷水を含む）を出し入れすることができる。
即ち第２主流路３６の第１２弁をＭポートとＫポートが連通する状態とし、第１３弁をＯポートとＱポートが連通する状態を前提とし、第１貯湯タンク１０の上部に設けられた第８弁のＡポートとＢポートを連通させ、第１貯湯タンク１０の下部に設けられた第９弁のＤポートとＥポートを連通させると、冷暖房熱交換器８と第１貯湯タンク１０とによって構成される環状流路が開き、冷暖房熱交換器８を通過した湯水が第１貯湯タンク１０の下部の下ａ開口から第１貯湯タンク１０に入る。そして第１貯湯タンク１０の上部に設けられた上ａ開口から第１貯湯タンク１０内の湯水が押し出され、冷暖房熱交換器８に戻る。
【００６１】
また第２主流路３６の第１貯湯タンク１０の上部に設けられた第８弁のＡポートとＣポートを連通させ、第１貯湯タンク１０の下部に設けられた第９弁のＤポートとＦポートを連通させると、冷暖房熱交換器８と第２貯湯タンク１１とによって構成される環状流路が開き、冷暖房熱交換器８を通過した湯水が第２貯湯タンク１１の下部の下ａ開口から第２貯湯タンク１１に入る。そして第１貯湯タンク１１の上部に設けられた上ａ開口から第２貯湯タンク１１内の湯水が押し出され、冷暖房熱交換器８に戻る。
【００６２】
また第５弁たる二方弁と第６弁たる二方弁を開くと、第２主流路循環ポンプ１４に対して冷暖房熱交換器８と風呂熱交換器９とが並列接続され、冷暖房熱交換器８と風呂熱交換器９の双方に湯水が流れる。
【００６３】
第１２弁と第１３弁を切り替え、第１２弁たる三方弁のＫポートとＬポートを連通させ、第１３弁たる三方弁のＯポートとＰポートを連通させると、貯湯タンク１０，１１に対する入水、出水の方向が逆転する。即ち通常のルートとして、第１２弁たる三方弁のＫポートとＭポートを連通させ、第１３弁たる三方弁のＯポートとＱポートを連通させた状態（通常状態）で第２主流路循環ポンプ１４を動作させると、前記した様に、冷暖房熱交換器８を通過した湯水が第１、第２貯湯タンク１０，１１の下部の下ａ開口から第１、第２貯湯タンク１０，１１に入り、第１、第２貯湯タンク１０，１１の上部に設けられた上ａ開口から第１、第２貯湯タンク１０，１１内の湯水が押し出され、冷暖房熱交換器８に戻る。
【００６４】
これに対して第１２弁たる三方弁のＫポートとＬポートを連通させ、第１３弁たる三方弁のＯポートとＰポートを連通させると、貯湯タンク１０，１１に対する入水、出水の方向が逆転し、冷暖房熱交換器８を通過した湯水は第１、第２貯湯タンク１０，１１の上部上ａ開口から第１、第２貯湯タンク１０，１１に入り、第１、第２貯湯タンク１０，１１の下部に設けられた下ａ開口から第１、第２貯湯タンク１０，１１内の湯水が押し出され、第２主流路循環ポンプ１４を経て冷暖房熱交換器８に戻る。
即ち第１３弁たる三方弁のＯポートとＰポートを連通させ、ＯポートとＱポートの間を遮断すると、第２主流路循環ポンプ１４から吐出された湯水が第１３弁たる三方弁で遮断され、第２主流路循環ポンプ１４の吐出側と第２渡り配管６６とが連通し、さらに冷暖房熱交入側流路６１の一部を経由して第１、第２貯湯タンク１０，１１の上部側開口たる上ａ開口と連通する。
【００６５】
同様に、第１２弁たる三方弁のＫポートとＬポートを連通させ、ＫポートとＭポートの間の流通を遮断すると、第１、第２貯湯タンク１０，１１の下部側開口たる下ａ開口と第１渡り配管６５とが連通する。そしてさらに第１渡り配管６５が冷暖房熱交換器８の入り側に連通し、冷暖房熱交換器８を経由して第２主流路循環ポンプ１４の入り側に至る。
従って第１２弁たる三方弁のＫポートとＬポートを連通させ、第１３弁たる三方弁のＯポートとＰポートを連通させると、貯湯タンク１０，１１に対する入水箇所と出水箇所が入れ代わり、貯湯タンク１０，１１の上部側から入水し、下部側から出水する構成となる。
【００６６】
次に風呂循環回路３７について説明する。風呂循環回路３７は、前記した風呂熱交換器９に外部の浴槽（風呂）の湯水を循環させる回路であり、浴槽へ湯水を送る往き側配管と、浴槽から湯を風呂熱交換器９に戻す戻り側流路によって構成されている。そして戻り側流路（風呂から風呂熱交換器９に向かう側）に風呂ポンプ１２が設けられている。
風呂ポンプ１２を起動すると、外部の浴槽内の湯水が風呂熱交換器９に導入され、さらに外部の浴槽に戻される。
【００６７】
次に本実施形態のヒートポンプシステムの動作モードについて説明する。
本実施形態のヒートポンプシステムは、冷温水貯留モード、温水貯留モード、貯湯タンクを利用した冷房モード、直接冷房モード、貯湯タンクを利用した暖房モード、直接暖房モード、風呂熱回収モード、出湯モード、風呂熱回収による除霜モード、暖房及び温水貯留同時モード、タンクとヒートポンプを併用した暖房モード、冷房及び風呂追い焚き同時モード、凍結予防モード、温水貯留待機モードの各モードで動作させることができる。
以下順次説明する。
【００６８】
（冷温水貯留モードについて）
図２は、本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、冷水と温水を生成させて貯留する冷温水貯留モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
冷温水貯留モードは、ヒートポンプ回路部１を動作させて温水と冷水を生成させ、これをそれぞれ貯湯タンクに貯留するモードである。
本実施形態では、第１貯湯タンク１０に冷水を貯留し、第２貯湯タンク１１に温水を貯留する。
【００６９】
前記した様に本実施形態のヒートポンプシステムは、大きく分けてヒートポンプ回路部１と熱貯留部３０とによって構成され、さらに熱貯留部３０はブライン回路３１と、水流通回路３２及び風呂循環回路３７を持つ。またさらに水流通回路３２は第１、第２主流路３５、３６によって構成されている。
従って本実施形態のヒートポンプシステムの流路構成は、ヒートポンプ回路部１と、ブライン回路３１と、第１、第２主流路３５、３６と、風呂循環回路３７の５流路によって構成されていると言える。
【００７０】
冷温水貯留モードにおいては、前記した５流路の内、ヒートポンプ回路部１と、ブライン回路３１と、第１、第２主流路３５、３６の４流路を利用する。
即ちヒートポンプ回路部１においては、圧縮機６を起動してヒートポンプ回路に冷媒を流通させる。その結果、給湯熱交換器（第１熱交換器）３の冷媒流路側が高温となり、冷水熱交換器（第２熱交換器）２の冷媒流路側が低温となる。
【００７１】
ブライン回路３１においては、冷水熱交換器２から膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３、冷暖房熱交換器８、端末バイパス流路４６を経由して冷水熱交換器２に戻る流路を開く。そしてブライン循環ポンプ１３を起動し、前記した冷水熱交換器２、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３、冷暖房熱交換器８、端末バイパス流路４６、冷水熱交換器２の回路にブラインを循環させる。
【００７２】
第１、第２主流路３５、３６においては、第１主流路３５と第２主流路３６を独立させ（縁切り）る。そして第１主流路３５は、給湯熱交換器３と第２貯湯タンク１１を結ぶ環状ルートを開き、他の流路を閉鎖する。即ち給湯熱交換器３から第２貯湯タンク１１の上ｂ開口、第２貯湯タンク１１の下ｂ開口、第１主流路循環ポンプ７、逆止弁１５を経由して給湯熱交換器３に戻る流路を開く。
そして第１主流路循環ポンプ７を起動し、上記した流路に湯水を循環させる。
【００７３】
第２主流路３６は、冷暖房熱交換器８と第１貯湯タンク１０を結ぶ環状ルートを開き、他の流路を閉鎖する。即ち冷暖房熱交換器８から第２主流路循環ポンプ１４、第１貯湯タンク１０の下ａ開口、第１貯湯タンク１０の上ａ開口を経由して冷暖房熱交換器８に戻る流路を開く。
そして第２主流路循環ポンプ１４を起動し、上記した流路に湯水を循環させる。
【００７４】
冷温水貯留モードにおける各弁の開閉状態及び各ポンプの起動状態は、次の表１の通りである。
【００７５】
【表１】
2008134045.tif 000003
【００７６】
冷温水貯留モードにおいては、給湯熱交換器３で高温が作られ、冷水熱交換器２で低温が作られる。
そして前記した様に第１主流路３５によって給湯熱交換器３と第２貯湯タンク１１を結ぶ環状流路が開かれ、第１主流路循環ポンプ７によって当該流路の湯水が循環移動されるから、給湯熱交換器３を通過する湯水は、第１主流路循環ポンプ７によって第２貯湯タンク１１の上部側に供給される。
第２貯湯タンク１１内では、高温の湯水が第２貯湯タンク１１の上から層状に貯留される。即ち第２貯湯タンク１１内では、新たに供給された高温の湯水と、タンク内に残留していた低温の湯水との間に明確な境界ができて両者が混じり合わず、第２貯湯タンク１１内に温度成層が構成される。
また低温の湯水は、第２貯湯タンク１１の底部から押し出され、給湯熱交換器３に戻る。
この循環を繰り返し、しだいに第２貯湯タンク１１内が高温の湯で満たされてゆく。
【００７７】
また冷水熱交換器２で低温が作られるが、前記したようにブライン回路３１においては、冷水熱交換器２から膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３、冷暖房熱交換器８、端末バイパス流路４６を経由して冷水熱交換器２に戻る流路が開かれ、ブライン循環ポンプ１３によってブライン回路３１内のブラインが循環する。そのため冷水熱交換器２によってブラインが冷却され、当該冷却されたブラインが冷暖房熱交換器８に移動して二次側の湯水を冷却する。
【００７８】
ここで前記した様に第２主流路３６によって冷暖房熱交換器８と第１貯湯タンク１０を結ぶ環状流路が開かれ、第２主流路循環ポンプ１４によって当該流路の湯水が循環移動されるから、冷暖房熱交換器８を通過する湯水は、第２主流路循環ポンプ１４によって第１貯湯タンク１０の下部側に供給される。
第１貯湯タンク１０内では、冷水が第１貯湯タンク１０の下から層状に貯留される。即ち第１貯湯タンク１０内では、新たに供給された冷水とタンク内に残留していた常温の湯水との間に明確な境界ができて両者が混じり合わず、第１貯湯タンク１０内に温度成層が構成される。
また常温の湯水は、第１貯湯タンク１０の上部から押し出され、冷暖房熱交換器８に戻る。
この循環を繰り返し、しだいに第１貯湯タンク１０内が低温の水で満たされてゆく。
上記した実施形態では、第１貯湯タンク１０に冷水を貯留し、第２貯湯タンク１１に温水を貯留したが、逆に第１貯湯タンク１０に温水を貯留し、第２貯湯タンク１１に冷水を貯留してもよい。
【００７９】
（温水貯留モードについて）
図３は、本発明のヒートポンプシステムの温水貯留モードにおける作動原理図であり、第２貯湯タンクに対して温水を貯留する場合における弁の開閉状況と湯水の流れを示す。図４は、本発明のヒートポンプシステムの温水貯留モードにおける作動原理図であり、第１貯湯タンクに対して温水を貯留する場合における弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
温水貯留モードは、ヒートポンプ回路を動作させて温水を生成させ、これを第１貯湯タンクと第２貯湯タンクの双方に貯留するモードである。
【００８０】
温水貯留モードにおいては、ヒートポンプ回路部１と、第１主流路３５を利用する。
即ちヒートポンプ回路部１においては、圧縮機６を起動してヒートポンプ回路に冷媒を流通させる。その結果、給湯熱交換器（第１熱交換器）３の冷媒流路側が高温となる。また温水貯留モードにおいては、ヒートポンプ回路部１で作られた低温は不要であるから、空気熱交換器５で大気と熱交換して冷媒を気化させる。
【００８１】
温水貯留モードにおいては、ブライン回路３１を使用しないので、ブライン循環ポンプ１３を停止させる。
その結果、ブライン回路３１の冷水熱交換器２が低温状態となり、冷水熱交換器２内のブラインが極めて低い温度環境下に置かれるが、ブラインはその性質上、凝固点が低いので凍結することはない。
【００８２】
第１、第２主流路３５、３６においては、第１主流路３５と第２主流路３６を独立させ（縁切り）、第１主流路３５だけを使用する。即ち第２主流路３６の第２主流路循環ポンプ１４は停止する。
第１主流路３５は、前記した冷温水貯留モードと同様に、給湯熱交換器３と第２貯湯タンク１１を結ぶ環状ルートを開き、他の流路を閉鎖する。即ち給湯熱交換器３から第２貯湯タンク１１の上ｂ開口、第２貯湯タンク１１の下ｂ開口、第１主流路循環ポンプ７、逆止弁１５を経由して給湯熱交換器３に戻る流路を開く。
そして第１主流路循環ポンプ７を起動し、上記した流路に湯水を循環させる。
【００８３】
温水貯留モードにおいて第２貯湯タンクに温水を貯留する場合における各弁の開閉状態及び各ポンプの起動状態は、次の表２の通りである。
【００８４】
【表２】
2008134045.tif 000004
【００８５】
温水貯留モードにおいては、給湯熱交換器３で高温が作られる。
そして前記した様に第１主流路３５によって給湯熱交換器３と第２貯湯タンク１１を結ぶ環状流路が開かれ、第１主流路循環ポンプ７によって当該流路の湯水が循環移動されるから、給湯熱交換器３を通過する湯水は、第１主流路循環ポンプ７によって第２貯湯タンク１１の上部側に供給され、高温の湯水が第２貯湯タンク１１の上から層状に貯留される。
【００８６】
また低温の湯水は、第２貯湯タンク１１の底部から押し出され、給湯熱交換器３に戻る。
この循環を繰り返し、しだいに第２貯湯タンク１１内が高温の湯で満たされてゆく。
第２貯湯タンク１１内が高温の湯で満たされたら、湯を貯留する貯湯タンクを第２貯湯タンク１１から第１貯湯タンク１０に切替え、第１貯湯タンク１０に高温の湯を供給する。
即ち図４の様に、第１主流路３５は、給湯熱交換器３と第１貯湯タンク１０を結ぶ環状ルートを開き、他の流路を閉鎖する。具体的には、給湯熱交換器３から第１貯湯タンク１０の上ｂ開口、第１貯湯タンク１０の下ｂ開口、第１主流路循環ポンプ７、逆止弁１５を経由して給湯熱交換器３に戻る流路を開く。
そして第１主流路循環ポンプ７を起動し、上記した流路に湯水を循環させる。
【００８７】
温水貯留モードにおいて第１貯湯タンク１０に温水を貯留する場合における各弁の開閉状態及び各ポンプの起動状態は、次の表３の通りである。
【００８８】
【表３】
2008134045.tif 000005
【００８９】
この場合も同様に、給湯熱交換器３で高温が作られ、第１主流路３５によって給湯熱交換器３と第１貯湯タンク１０を結ぶ環状流路が開かれ、第１主流路循環ポンプ７によって当該流路の湯水が循環移動されるから、給湯熱交換器３を通過する湯水は、第１主流路循環ポンプ７によって第１貯湯タンク１０の上部側に供給され、高温の湯水が第１貯湯タンク１０の上から層状に貯留される。
【００９０】
（貯湯タンクを利用した冷房モードについて）
図５は、本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、貯湯タンクを利用した冷房モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
貯湯タンクを利用した冷房モードは、前記した冷温水貯留モードによって貯留された冷水を利用して冷房を行うものである。
本実施形態では、第１貯湯タンク１０に貯留した冷水を利用して温調端末機４０で冷房を行う例を示すが、第２貯湯タンク１１に貯留した冷水を利用してもよい。
【００９１】
貯湯タンクを利用した冷房モードにおいては、ブライン回路３１と、第２主流路３６を利用する。
ヒートポンプ回路部１は使用しないので圧縮機６は停止させる。
【００９２】
ブライン回路３１においては、冷暖房熱交換器８、エネルギー供給回路（往き側）４５、外部の温調端末機４０、エネルギー供給回路（戻り側）４５、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３を経由して冷暖房熱交換器８に戻る流路を開く。即ち第１弁を閉じて冷水熱交換器２に至る流路を遮断し、代わって第２弁を開いて冷水熱交バイパス流路４７を開放する。また第３弁を閉じて端末バイパス流路４６を閉じる。
そしてブライン循環ポンプ１３を起動し、前記した冷暖房熱交換器８、エネルギー供給回路（往き側）４５、外部の温調端末機４０、エネルギー供給回路（戻り側）４５、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３を経由して冷暖房熱交換器８に戻る流路にブラインを循環させる。
【００９３】
第１、第２主流路３５、３６においては、第１主流路３５と第２主流路３６を独立させ（縁切り）、第２主流路３６だけを使用する。また第１２弁及び第１３弁を切り換えて第１渡り配管６５及び第２渡り配管６６に通水可能な状態とする。
即ち第１２弁たる三方弁のＫポートとＬポートを連通させ、第１３弁たる三方弁のＯポートとＰポートを連通させ、冷暖房熱交換器８、第２主流路循環ポンプ１４、第１３弁、第２渡り配管６６、第１貯湯タンク１０の上ａ開口、第１貯湯タンク１０の下ａ開口、第２渡り配管６５、第１２弁を経て冷暖房熱交換器８に戻る流路を開く。
そして第２主流路循環ポンプ１４起動し、上記した流路に湯水を循環させる。
【００９４】
貯湯タンクを利用した冷房モードにおける各弁の開閉状態及び各ポンプの起動状態は、次の表４の通りである。
【００９５】
【表４】
2008134045.tif 000006
【００９６】
貯湯タンクを利用した冷房モードにおいては、第１貯湯タンク１０の下部側に溜まった冷水が第１貯湯タンク１０の下ａ開口、第２渡り配管６５、第１２弁を経て冷暖房熱交換器８に至る。そして冷暖房熱交換器８でブライン回路３１を流れるブラインと熱交換し、ブラインを冷却する。
冷暖房熱交換器８で冷熱を受けて温度低下したブラインは、エネルギー供給回路４５を経て外部の温調端末機４０に至り、冷房に寄与する。温調端末機４０を出たブラインは、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３を経由して冷暖房熱交換器８に戻る。
【００９７】
（直接冷房モードについて）
図６は、本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、直接冷房モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
直接冷房モードは、ヒートポンプ回路を動作させて低温を作り、この冷熱を貯留することなく温調端末機４０に移動させて冷房するモードである。また本動作モードでは、同時に第２貯湯タンク１１に温水を貯留する。
【００９８】
直接冷房モードを行う際の流路構成は、前述した冷温水貯留モードと類似するものであり、前記冷温水貯留モードでは冷暖房熱交換器８を利用して水流通回路３２を流れる水を冷却したのに対し、直接冷房モードでは、ブラインを温調端末機４０側に送って直接冷熱を消費する点で異なる。
【００９９】
直接冷房モードにおいては、ヒートポンプ回路部１と、ブライン回路３１と、第１主流路３５を利用する。
即ちヒートポンプ回路部１においては、圧縮機６を起動してヒートポンプ回路に冷媒を流通させる。その結果、給湯熱交換器（第１熱交換器）３の冷媒流路側が高温となり、冷水熱交換器（第２熱交換器）２の冷媒流路側が低温となる。
【０１００】
ブライン回路３１においては、冷水熱交換器２から膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３、冷暖房熱交換器８、エネルギー供給回路（往き側）４５、外部の温調端末機４０、エネルギー供給回路（戻り側）４５を経由して冷水熱交換器２に戻る流路を開く。そして上記した回路にブラインを循環させる。
【０１０１】
第１、第２主流路３５、３６においては、第１主流路３５と第２主流路３６を独立させ（縁切り）、第１主流路３５だけを使用する。第１主流路３５は、給湯熱交換器３と第２貯湯タンク１１を結ぶ環状ルートを開き、他の流路を閉鎖する。即ち給湯熱交換器３から第２貯湯タンク１１の上ｂ開口、第２貯湯タンク１１の下ｂ開口、第１主流路循環ポンプ７、逆止弁１５を経由して給湯熱交換器３に戻る流路を開く。
そして第１主流路循環ポンプ７を起動し、上記した流路に湯水を循環させる。
【０１０２】
直接冷房モードにおける各弁の開閉状態及び各ポンプの起動状態は、次の表５の通りである。
【０１０３】
【表５】
2008134045.tif 000007
【０１０４】
直接冷房モードにおいては、給湯熱交換器３で高温が作られ、冷水熱交換器２で低温が作られる。
そして前記した様に第１主流路３５によって給湯熱交換器３と第２貯湯タンク１１を結ぶ環状流路が開かれ、第１主流路循環ポンプ７によって当該流路の湯水が循環移動されるから、給湯熱交換器３を通過する湯水は、第１主流路循環ポンプ７によって第２貯湯タンク１１の上部側に供給され、高温の湯水が第２貯湯タンク１１の上から層状に貯留される。
また低温の湯水は、第２貯湯タンク１１の底部から押し出され、給湯熱交換器３に戻る。
この循環を繰り返し、しだいに第２貯湯タンク１１内が高温の湯で満たされてゆく。
【０１０５】
また冷水熱交換器２で低温が作られるが、前記したようにブライン回路３１においては、冷水熱交換器２から膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３、冷暖房熱交換器８、エネルギー供給回路４５を経由して外部の温調端末機４０に至る流路が開かれ、冷房に寄与する。温調端末機４０を出たブラインは、冷水熱交換器２に戻る。
【０１０６】
（貯湯タンクを利用した暖房モードについて）
図７は、本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、第１貯湯タンクを利用した暖房モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
第１貯湯タンクを利用した暖房モードは、第１貯湯タンクに貯留された温水を利用して暖房を行うものである。
【０１０７】
第１貯湯タンクを利用した暖房モードにおいては、ブライン回路３１と、第２主流路３６を利用する。
ヒートポンプ回路部１は使用しないので圧縮機６は停止させる。
【０１０８】
ブライン回路３１の流路構成は、前記した貯湯タンクを利用した冷房モードの場合と同一である。
即ち第１貯湯タンクを利用した暖房モードにおいては、冷暖房熱交換器８、エネルギー供給回路（往き側）４５、外部の温調端末機４０、エネルギー供給回路（戻り側）４５、第２弁、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３を経由して冷暖房熱交換器８に戻る流路を開く。
そしてブライン循環ポンプ１３を起動し、前記した冷暖房熱交換器８、エネルギー供給回路（往き側）４５、外部の温調端末機４０、エネルギー供給回路（戻り側）４５、第２弁、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３を経由して冷暖房熱交換器８に戻る流路にブラインを循環させる。
【０１０９】
第１、第２主流路３５、３６においては、第１主流路３５と第２主流路３６を独立させ（縁切り）、第２主流路３６だけを使用する。そして第２主流路３６は、冷暖房熱交換器８と第１貯湯タンク１０を結ぶ環状ルートを開き、他の流路を閉鎖する。即ち冷暖房熱交換器８から第２主流路循環ポンプ１４、第１貯湯タンク１０の下ａ開口、第１貯湯タンク１０の上ａ開口を経由して冷暖房熱交換器８に戻る流路を開く。
そして第２主流路循環ポンプ１４を起動し、上記した流路に湯水を循環させる。
【０１１０】
第１貯湯タンクを利用した暖房モードにおける各弁の開閉状態及び各ポンプの起動状態は、次の表６の通りである。
【０１１１】
【表６】
2008134045.tif 000008
【０１１２】
第１貯湯タンクを利用した暖房モードにおいては、第１貯湯タンク１０の上部側に溜まった温水が第１貯湯タンク１０の上ａ開口から排出されて冷暖房熱交換器８に至る。そして冷暖房熱交換器８でブライン回路３１を流れるブラインと熱交換し、ブラインを昇温する。
冷暖房熱交換器８で熱を受けて温度上昇したブラインは、エネルギー供給回路４５を経て外部の温調端末機４０に至り、暖房に寄与する。温調端末機４０を出たブラインは、第２弁、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３を経由して冷暖房熱交換器８に戻る。
【０１１３】
以上は、第１貯湯タンク１０を利用して暖房を行う場合であるが、第２貯湯タンク１１を利用した暖房モードも可能である。
図８は、本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、第２貯湯タンクを利用した暖房モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
第２貯湯タンク１１を利用した暖房モードは、第２貯湯タンク１１に貯留された温水を利用して暖房を行うものであり、前記した第１貯湯タンク１０を利用した暖房モードに類似した動作である。
即ち前記した第１貯湯タンク１０を利用した暖房モードでは、第２主流路３６の弁を開閉し、冷暖房熱交換器８と第１貯湯タンク１０を結ぶ環状ルートを開き、他の流路を閉鎖したのに対し、第２貯湯タンク１１を利用した暖房モードは、冷暖房熱交換器８と第２貯湯タンク１１を結ぶ環状ルートを開く点だけが相違し、他は同一である。
第２貯湯タンク１１を利用した暖房モードにおける各弁の開閉状態及び各ポンプの起動状態は、次の表７の通りである。
【０１１４】
【表７】
2008134045.tif 000009
【０１１５】
第２湯タンク１１を利用した暖房モードにおいては、第２貯湯タンク１１の上部側に溜まった温水が第２貯湯タンク１１の上ａ開口から排出されて冷暖房熱交換器８に至る。そして冷暖房熱交換器８でブライン回路３１を流れるブラインと熱交換し、ブラインを昇温する。
冷暖房熱交換器８で熱を受けて温度上昇したブラインは、エネルギー供給回路４５を経て外部の温調端末機４０に至り、暖房に寄与する。温調端末機４０を出たブラインは、第２弁、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３を経由して冷暖房熱交換器８に戻る。
【０１１６】
（直接暖房モードについて）
図９は、本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、直接暖房モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
直接暖房モードは、ヒートポンプ回路を動作させて高温を作り、この熱を貯留することなく温調端末機４０に移動させて暖房するモードである。
【０１１７】
直接暖房モードにおいては、ヒートポンプ回路部１と、ブライン回路３１と、第１主流路３５の一部と第２主流路３６の一部とを利用する。
即ちヒートポンプ回路部１においては、圧縮機６を起動してヒートポンプ回路に冷媒を流通させる。その結果、給湯熱交換器（第１熱交換器）３の冷媒流路側が高温となり、冷水熱交換器（第２熱交換器）２の冷媒流路側が低温となる。
【０１１８】
ブライン回路３１は、冷暖房熱交換器８、エネルギー供給回路（往き側）４５、外部の温調端末機４０、エネルギー供給回路（戻り側）４５、第２弁、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３を経由して冷暖房熱交換器８に戻る流路を開く。
そしてブライン循環ポンプ１３を起動し、前記した冷暖房熱交換器８、エネルギー供給回路（往き側）４５、外部の温調端末機４０、エネルギー供給回路（戻り側）４５、第２弁、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３を経由して冷暖房熱交換器８に戻る流路にブラインを循環させる。
【０１１９】
第１主流路３５及び第２主流路３６は、第１連通路５０及び第２連通路５４を経由して連通させ、給湯熱交換器３と冷暖房熱交換器８を結ぶ環状ルートを開き、他の流路を閉鎖する。即ち第１１弁たる三方弁のＧポートとＨポートとの間を連通させ、第１連通路５０を経由して給湯熱交換器３と冷暖房熱交換器８とを連通させる。さらに第１０弁を開いて第２連通路５４を開通させ、冷暖房熱交換器８の吐出側と給湯熱交換器３とを連通させる。
その結果、給湯熱交換器３から、第１１弁、第１連通路５０、冷暖房熱交換器８、第２主流路循環ポンプ１４、第１３弁、第１０弁、第２連通路５４、第１主流路循環ポンプ７、逆止弁１５を経由して給湯熱交換器３に戻る流路が開かれる。
そして第１主流路循環ポンプ７及び第２主流路循環ポンプ１４を起動し、上記した流路に湯水を循環させる。
【０１２０】
直接暖房モードにおける各弁の開閉状態及び各ポンプの起動状態は、次の表８の通りである。
【０１２１】
【表８】
2008134045.tif 000010
【０１２２】
直接暖房モードにおいては、給湯熱交換器３で高温が作られ、給湯熱交換器３と冷暖房熱交換器８を結ぶ環状流路が開かれ、第１主流路循環ポンプ７及び第２主流路循環ポンプ１４によって当該流路の湯水が循環移動されるから、給湯熱交換器３を通過する湯は、冷暖房熱交換器８に運ばれてブライン回路と熱交換する。
冷暖房熱交換器８で熱を受けて昇温したブラインは、エネルギー供給回路４５を経て外部の温調端末機４０に至り、暖房に寄与する。温調端末機４０を出たブラインは、第２弁、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３を経由して冷暖房熱交換器８に戻る。
【０１２３】
直接暖房モードにおいては、ブライン回路３１を使用するものの、ブラインはヒートポンプ回路部１の冷水熱交換器２を迂回するので、ブライン回路３１の冷水熱交換器２が低温状態となり、冷水熱交換器２内のブラインが極めて低い温度環境下に置かれるが、ブラインはその性質上、凝固点が低いので凍結することはない。
【０１２４】
（風呂熱回収モードについて）
図１０は、本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、第１貯湯タンクを利用した風呂熱回収モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。図１１は、本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、第２貯湯タンクを利用した風呂熱回収モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
風呂熱回収モードは、風呂循環回路３７を利用して風呂熱交換器９に外部の浴槽の湯水を循環させ、風呂の残り湯に含まれる熱エネルギーを回収するものである。
風呂熱回収モードでは、風呂ポンプ１２を起動し、外部の浴槽内の湯水を風呂熱交換器９に導入する。
【０１２５】
第１、第２主流路３５、３６においては、第１主流路３５と第２主流路３６を独立させ（縁切り）、第２主流路３６だけを使用する。また第１２弁及び第１３弁を切り換えて第１渡り配管６５及び第２渡り配管６６に通水可能な状態とする。
即ち第１２弁たる三方弁のＫポートとＬポートを連通させ、第１３弁たる三方弁のＯポートとＰポートを連通させる。また第５弁を閉じて冷暖房熱交換器８に至る流路を遮断し、代わって第６弁を開いて風呂熱交換器９に至る流路を開放する。
【０１２６】
そして風呂熱交換器９、第２主流路循環ポンプ１４、第１３弁、第２渡り配管６６、第１貯湯タンク１０の上ａ開口、第１貯湯タンク１０の下ａ開口、第２渡り配管６５、第１２弁を経て風呂熱交換器９に戻る流路を開く。
そして第２主流路循環ポンプ１４を起動し、上記した流路に湯水を循環させる。
【０１２７】
第１貯湯タンク１０を利用した風呂熱回収モードにおける各弁の開閉状態及び各ポンプの起動状態は、次の表９の通りである。
【０１２８】
【表９】
2008134045.tif 000011
【０１２９】
第１貯湯タンク１０を利用した風呂熱回収モードにおいては、前記した様に風呂ポンプ１２を起動し、外部の浴槽内の湯水を風呂熱交換器９に導入する。また第２主流路循環ポンプ１４起動し、第１貯湯タンク１０の下部に溜まった水を抜き出して風呂熱交換器９に導く。ここで浴槽内に湯があり、さらにその湯が常温よりも高いならば、風呂熱交換器９で風呂側から第１貯湯タンク１０側の水に熱移動があり、風呂の残り湯に含まれる熱エネルギーが回収される。
そして風呂熱交換器９で昇温された水は、第２主流路循環ポンプ１４、第１３弁、第２渡り配管６６を経て、第１貯湯タンク１０の上ａ開口から第１貯湯タンク１０に導入される。
【０１３０】
以上説明したのは、第１貯湯タンク１０に風呂の残り湯に含まれる熱エネルギーを回収する場合の流路であるが、第１貯湯タンク１０を第２貯湯タンク１１に切り換えることによって第２貯湯タンクに風呂の残り湯に含まれる熱エネルギーを回収することもできる。
図１１は、本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、第２貯湯タンクを利用した風呂熱回収モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【０１３１】
第２貯湯タンク１１を利用した風呂熱回収モードにおける各弁の開閉状態及び各ポンプの起動状態は、次の表１０の通りである。
【０１３２】
【表１０】
2008134045.tif 000012
【０１３３】
（出湯モードについて）
図１２は、本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、第１貯湯タンクを利用した出湯モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
出湯モードは、第１貯湯タンク１０又は第２貯湯タンク１１内の湯を出湯させるモードである。
出湯モードにおいては、入水口と第１貯湯タンク１０又は第２貯湯タンク１１を経由し、給湯口に至る流路だけを開き、他の流路を全て遮断する。
第１貯湯タンク１０を利用した出湯モードにおける各弁の開閉状態及び各ポンプの起動状態は、次の表１１の通りである。
【０１３４】
【表１１】
2008134045.tif 000013
【０１３５】
第１貯湯タンク１０を利用した出湯モードでは、給水が第１貯湯タンク１０の下部に導入され、第１貯湯タンク１０の上部に溜まった高温の湯が押し出されて給湯部５２に至る。またバイパス路５７を流れる水が第１貯湯タンク１０から排出された湯と混合されて温度調節がなされる。
【０１３６】
第１貯湯タンク１０を第２貯湯タンク１１に切り換えることによって第２貯湯タンク１１内の湯を出湯させることもできる。
【０１３７】
（風呂熱回収による除霜モードについて）
図１３は、本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、風呂熱回収による除霜モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
風呂熱回収による除霜モードは、風呂循環回路３７を利用して風呂熱交換器９に外部の浴槽の湯水を循環させ、風呂の残り湯に含まれる熱エネルギーを回収し、その熱をブライン回路に導入し、さらにこの熱を利用してヒートポンプ回路の除霜運転を行う運転モードである。また、除霜モードにおいては、第２貯湯タンク１１の焚き上げも同時に行われる。
【０１３８】
風呂熱回収による除霜モードにおいては、ヒートポンプ回路部１と、ブライン回路３１と、第１、第２主流路３５、３６及び風呂循環回路３７を利用する。
即ちヒートポンプ回路部１においては、圧縮機６を起動してヒートポンプ回路に冷媒を流通させる。その結果、給湯熱交換器（第１熱交換器）３の冷媒流路側が高温となり、冷水熱交換器（第２熱交換器）２の冷媒流路側が低温となる。
【０１３９】
ブライン回路３１においては、冷水熱交換器２から膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３、冷暖房熱交換器８、端末バイパス流路４６を経由して冷水熱交換器２に戻る流路を開く。そしてブライン循環ポンプ１３を起動し、前記した冷水熱交換器２、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３、冷暖房熱交換器８、端末バイパス流路４６、冷水熱交換器２の回路にブラインを循環させる。
【０１４０】
第１、第２主流路３５、３６においては、第１主流路３５と第２主流路３６を独立させ（縁切り）る。そして第１主流路３５は、給湯熱交換器３と第２貯湯タンク１１を結ぶ環状ルートを開き、他の流路を閉鎖する。即ち給湯熱交換器３から第２貯湯タンク１１の上ｂ開口、第２貯湯タンク１１の下ｂ開口、第１主流路循環ポンプ７、逆止弁１５を経由して給湯熱交換器３に戻る流路を開く。
そして第１主流路循環ポンプ７を起動し、上記した流路に湯水を循環させる。
【０１４１】
第２主流路３６は、第１貯湯タンク１０と第２貯湯タンク１１を共に迂回させ、冷暖房熱交換器８から第２渡り配管６６を経由して冷暖房熱交換器８に戻る流路を開く。即ち第１３弁たる三方弁のＯポートとＰポートを連通させ、第２渡り配管６６を流れる流路を開く。さらに  第６弁を開いて冷暖房熱交換器８を通る流路と並列に風呂熱交換器９を通過する流路を開く。
【０１４２】
そして第２主流路循環ポンプ１４を起動し、上記した流路に湯水を循環させる。
第２主流路循環ポンプ１４から吐出された湯水は、第１３弁を経由して第２渡り配管６６に流れ、冷暖房熱交換器８側に流れる。ただし湯水は中途で分流され、一部は冷暖房熱交換器８に流れ、残部は風呂熱交換器９を通過する。冷暖房熱交換器８及び風呂熱交換器９を出た湯水は、合流されて第２主流路循環ポンプ１４に戻る。
【０１４３】
また風呂循環回路３７を利用して風呂熱交換器９に外部の浴槽の湯水を循環させ、風呂の残り湯に含まれる熱エネルギーを回収する。即ち風呂ポンプ１２を起動し、外部の浴槽内の湯水を風呂熱交換器９に導入する。
風呂熱回収による除霜モードにおける各弁の開閉状態及び各ポンプの起動状態は、次の表１２の通りである。
【０１４４】
【表１２】
2008134045.tif 000014
【０１４５】
風呂熱回収による除霜モードにおいては、給湯熱交換器３で高温が作られ、冷水熱交換器２は低温となる。
そして前記した様に第１主流路３５によって給湯熱交換器３と第２貯湯タンク１１を結ぶ環状流路が開かれ、第１主流路循環ポンプ７によって当該流路の湯水が循環移動されるから、給湯熱交換器３を通過する湯水は、第１主流路循環ポンプ７によって第２貯湯タンク１１の上部側に供給される。
第２貯湯タンク１１内では、高温の湯水が第２貯湯タンク１１の上から層状に貯留される。即ち第２貯湯タンク１１内では、新たに供給された高温の湯水と、タンク内に残留していた低温の湯水との間に明確な境界ができて両者が混じり合わず、第２貯湯タンク１１内に温度成層が構成される。
また低温の湯水は、第２貯湯タンク１１の底部から押し出され、給湯熱交換器３に戻る。
【０１４６】
また冷水熱交換器２は低温となるが、風呂熱回収による除霜モードにおいては、冷水熱交換器２が風呂から回収された熱によって昇温される。
即ち前記した様に、風呂ポンプ１２を起動し、外部の浴槽内の湯水が風呂熱交換器９に導入される。また第２主流路循環ポンプ１４が起動され、第２主流路循環ポンプ１４から吐出された湯水の一部が分流されて風呂熱交換器９を通過する。ここで浴槽内に湯があり、さらにその湯が常温よりも高いならば、風呂熱交換器９で風呂側から第２主流路３６側の水に熱移動があり、風呂の残り湯に含まれる熱エネルギーが回収されて第２主流路３６側の水が昇温する。
そして風呂熱交換器９で昇温された水は、冷暖房熱交換器８にも流れ込み、冷暖房熱交換器８を経由してブライン回路３１を流れるブラインが昇温する。
前記したようにブライン回路３１においては、冷暖房熱交換器８から端末バイパス流路４６を経由して冷水熱交換器２に戻る流路が開かれ、ブライン循環ポンプ１３によってブライン回路３１内のブラインが循環している。そのため冷暖房熱交換器８で昇温されたブラインが冷水熱交換器２に入り、冷水熱交換器２が昇温されて除霜される。
【０１４７】
（タンク暖房及び温水貯留同時モード（暖房・貯湯併用モード）について）
図１４は、本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、タンク暖房及び温水貯留同時モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
タンク暖房及び温水貯留同時モード（暖房・貯湯併用モード）は、第１貯湯タンク１０又は第２貯湯タンク１１から湯を抜き出して暖房に供すると同時に、ヒートポンプ回路部１を動作させて温水を生成させ、これを第１貯湯タンク１０又は第２貯湯タンク１１に貯留するモードである。タンク暖房及び温水貯留同時モード（暖房・貯湯併用モード）には第１貯湯タンク１０を利用する場合と、第２貯湯タンク１１を利用する場合があるが、図１４は、第１貯湯タンクを利用する場合の作動原理図を示している。
【０１４８】
タンク暖房及び温水貯留同時モード（暖房・貯湯併用モード）においては、ヒートポンプ回路部１と、第１主流路３５及び第２主流路３６を利用する。
即ちヒートポンプ回路部１においては、圧縮機６を起動してヒートポンプ回路に冷媒を流通させる。その結果、給湯熱交換器（第１熱交換器）３の冷媒流路側が高温となる。また温水貯留モードにおいては、ヒートポンプ回路部１で作られた低温は不要であるから、空気熱交換器５で大気と熱交換して冷媒を気化させる。
【０１４９】
ブライン回路３１の流路構成は、前記した貯湯タンクを利用した冷房モードや、貯湯タンクを利用したタンク暖房モード（暖房単独モード）の場合と同一である。
即ちタンク暖房及び温水貯留同時モードにおいては、冷暖房熱交換器８、エネルギー供給回路（往き側）４５、外部の温調端末機４０、エネルギー供給回路（戻り側）４５、第２弁、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３を経由して冷暖房熱交換器８に戻る流路を開く。
そしてブライン循環ポンプ１３を起動し、前記した冷暖房熱交換器８、エネルギー供給回路（往き側）４５、外部の温調端末機４０、エネルギー供給回路（戻り側）４５、第２弁、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３を経由して冷暖房熱交換器８に戻る流路にブラインを循環させる。本運転モードでは、第２弁を開き、冷水熱交バイパス流路４７にブラインを通過させるので、冷水熱交換器２にはブラインは流れない。
【０１５０】
第１、第２主流路３５、３６においては、第１主流路３５と第２主流路３６を独立させ（縁切り）る。しかしながら、タンク暖房及び温水貯留同時モード（暖房・貯湯併用モード）においては、第１主流路３５と第２主流路３６の双方を使用する。
第１主流路３５は、前記した冷温水貯留モードと同様に、給湯熱交換器３と第１貯湯タンク１０を結ぶ環状ルートを開き、他の流路を閉鎖する。即ち給湯熱交換器３から第１貯湯タンク１０の上ｂ開口、第１貯湯タンク１１の下ｂ開口、第１主流路循環ポンプ７、逆止弁１５を経由して給湯熱交換器３に戻る流路を開く。
そして第１主流路循環ポンプ７を起動し、上記した流路に湯水を循環させる。
【０１５１】
第２主流路３６は、冷暖房熱交換器８と第１貯湯タンク１０を結ぶ環状ルートを開き、他の流路を閉鎖する。即ち冷暖房熱交換器８から第２主流路循環ポンプ１４、第１貯湯タンク１０の下ａ開口、第１貯湯タンク１０の上ａ開口を経由して冷暖房熱交換器８に戻る流路を開く。
そして第２主流路循環ポンプ１４を起動し、上記した流路に湯水を循環させる。
【０１５２】
タンク暖房及び温水貯留同時モードにおける各弁の開閉状態及び各ポンプの起動状態は、次の表１３の通りである。
【０１５３】
【表１３】
2008134045.tif 000015
【０１５４】
タンク暖房及び温水貯留同時モードにおいては、給湯熱交換器３で高温が作られる。
そして前記した様に第１主流路３５によって給湯熱交換器３と第１貯湯タンク１０を結ぶ環状流路が開かれ、第１主流路循環ポンプ７によって当該流路の湯水が循環移動されるから、給湯熱交換器３を通過する湯水は、第１主流路循環ポンプ７によって第１貯湯タンク１０の上部側に供給され、高温の湯水が第１貯湯タンク１０の上から層状に貯留される。
【０１５５】
また低温の湯水は、第１貯湯タンク１０の底部から押し出され、給湯熱交換器３に戻る。
【０１５６】
さらにタンク暖房及び温水貯留同時モードにおいては、第１貯湯タンク１０の上部側に溜まった温水が第１貯湯タンク１０の上ａ開口から排出されて冷暖房熱交換器８に至る。そして冷暖房熱交換器８でブライン回路３１を流れるブラインと熱交換し、ブラインを昇温する。
ここでタンク暖房及び温水貯留同時モードにおいては、ヒートポンプ回路部１が運転されており、冷水熱交換器２は冷却されるものの、ブラインは冷水熱交バイパス流路４７を流れてヒートポンプ回路部１の冷水熱交換器２を迂回するので、ブラインが冷却されることはない。
ブライン回路３１の冷水熱交換器２が低温状態となり、冷水熱交換器２内のブラインが極めて低い温度環境下に置かれるが、ブラインはその性質上、凝固点が低いので凍結することはない。
また冷水熱交換器２内のブラインが収縮しても、膨張タンク１６から第２熱交換器側２にブラインが流れ込み、第２熱交換器内が極度の負圧になることがなく、第２熱交換器が傷まない。
【０１５７】
冷暖房熱交換器８で熱を受けて温度上昇したブラインは、エネルギー供給回路４５を経て外部の温調端末機４０に至り、暖房に寄与する。温調端末機４０を出たブラインは、第２弁（冷水熱交バイパス流路４７）、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３を経由して冷暖房熱交換器８に戻る。
【０１５８】
（タンクとヒートポンプを併用した暖房モードについて）
図１５は、本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、タンクとヒートポンプを併用した暖房モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
タンクとヒートポンプを併用した暖房モードは、第１貯湯タンク１０又は第２貯湯タンク１１の湯と、ヒートポンプ回路部１で新たに生成される湯を双方とも利用して暖房を行うモードである。
即ちタンクとヒートポンプを併用した暖房モードでは、第１貯湯タンク１０又は第２貯湯タンク１１から湯を抜き出して暖房に供すると同時に、ヒートポンプ回路部１を動作させて高温の温水を作り、この熱を貯留することなく温調端末機４０に移動させて暖房するモードである。
【０１５９】
タンクとヒートポンプを併用した暖房モードには第１貯湯タンク１０を利用する場合と、第２貯湯タンク１１を利用する場合があるが、図１５は、第１貯湯タンクを利用する場合の作動原理図を示している。
【０１６０】
タンクとヒートポンプを併用した暖房モードにおいては、ヒートポンプ回路部１と、第１主流路３５及び第２主流路３６を利用する。
即ちヒートポンプ回路部１においては、圧縮機６を起動してヒートポンプ回路に冷媒を流通させる。その結果、給湯熱交換器（第１熱交換器）３の冷媒流路側が高温となる。またタンクとヒートポンプを併用した暖房モードにおいては、ヒートポンプ回路部１で作られた低温は不要であるから、空気熱交換器５で大気と熱交換して冷媒を気化させる。
【０１６１】
ブライン回路３１の流路構成は、前記した貯湯タンクを利用した冷房モードや、貯湯タンクを利用したタンク暖房モード（暖房単独モード）の場合と同一である。
即ちタンクとヒートポンプを併用した暖房モードにおいては、冷暖房熱交換器８、エネルギー供給回路（往き側）４５、外部の温調端末機４０、エネルギー供給回路（戻り側）４５、第２弁、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３を経由して冷暖房熱交換器８に戻る流路を開く。
そしてブライン循環ポンプ１３を起動し、前記した冷暖房熱交換器８、エネルギー供給回路（往き側）４５、外部の温調端末機４０、エネルギー供給回路（戻り側）４５、第２弁、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３を経由して冷暖房熱交換器８に戻る流路にブラインを循環させる。本運転モードにおいては、第２弁を開き、冷水熱交バイパス流路４７にブラインを通過させるので、冷水熱交換器２にはブラインは流れない。
【０１６２】
第１、第２主流路３５、３６においては、第１主流路３５と第２主流路３６を連通させる。即ち第１主流路３５及び第２主流路３６は、第１連通路５０及び第２連通路５４を経由して連通させ、給湯熱交換器３と冷暖房熱交換器８を結ぶ環状ルートを開く。
また第２主流路３６の冷暖房熱交換器８と第１貯湯タンク１０を結ぶ環状ルートについても開き、その他の流路を閉鎖する。即ち冷暖房熱交換器８から第２主流路循環ポンプ１４、第１貯湯タンク１０の下ａ開口、第１貯湯タンク１０の上ａ開口を経由して冷暖房熱交換器８に戻る流路を開く。
【０１６３】
具体的には、第１１弁たる三方弁のＧポートとＨポートとの間を連通させ、第１連通路５０を経由して給湯熱交換器３と冷暖房熱交換器８とを連通させる。さらに第１０弁を開いて第２連通路５４を開通させ、冷暖房熱交換器８の吐出側と給湯熱交換器３とを連通させる。
その結果、給湯熱交換器３から、第１１弁、第１連通路５０、冷暖房熱交換器８、第２主流路循環ポンプ１４、第１３弁、第１０弁、第２連通路５４、第１主流路循環ポンプ７、逆止弁１５を経由して給湯熱交換器３に戻る流路が開かれる。
【０１６４】
また冷暖房熱交換器８から第２主流路循環ポンプ１４、第１貯湯タンク１０の下ａ開口、第１貯湯タンク１０の上ａ開口を経由して冷暖房熱交換器８に戻る流路について開く。  そして第１主流路循環ポンプ７及び第２主流路循環ポンプ１４を起動し、上記した流路に湯水を循環させる。
【０１６５】
タンクとヒートポンプを併用した暖房モードにおける各弁の開閉状態及び各ポンプの起動状態は、次の表１４の通りである。
【０１６６】
【表１４】
2008134045.tif 000016
【０１６７】
タンクとヒートポンプを併用した暖房モードにおいては、給湯熱交換器３で高温が作られ、給湯熱交換器３と冷暖房熱交換器８を結ぶ環状流路が開かれ、第１主流路循環ポンプ７及び第２主流路循環ポンプ１４によって当該流路の湯水が循環移動される。そのため給湯熱交換器３を通過する湯は、冷暖房熱交換器８に運ばれる。
さらにタンクとヒートポンプを併用した暖房モードにおいては、第１貯湯タンク１０内の湯も冷暖房熱交換器８に運ばれてブライン回路と熱交換する。
即ち本動作モードにおいては、第１貯湯タンク１０の上部側に溜まった温水が第１貯湯タンク１０の上ａ開口から排出され、第１連通路５０との分岐部８０で給湯熱交換器３側から供給された湯と合流し、冷暖房熱交換器８に至る。
従ってタンクとヒートポンプを併用した暖房モードにおいては、給湯熱交換器３で作られた湯と、第１貯湯タンク１０から取り出された湯が合流して冷暖房熱交換器８に流れ、冷暖房熱交換器８でブライン回路３１を流れるブラインと熱交換し、ブラインを昇温する。
【０１６８】
冷暖房熱交換器８で熱を受けて昇温したブラインは、エネルギー供給回路４５を経て外部の温調端末機４０に至り、暖房に寄与する。温調端末機４０を出たブラインは、第２弁、膨張タンク１６、ブライン循環ポンプ１３を経由して冷暖房熱交換器８に戻る。
【０１６９】
（直接冷房及び風呂追い焚き同時モードについて）
直接冷房及び風呂追い焚き同時モードは、ヒートポンプ回路を動作させて低温を作り、この冷熱を温調端末機４０に移動させて冷房を行い、同時に第２貯湯タンク１１に温水を貯留して、貯湯された温水を風呂の追い焚きに利用するモードである。
図１６は、本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、直接冷房と風呂追い焚き同時モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
本実施形態では、第２貯湯タンク１１を用いる例を示すが、第１貯湯タンク１０を用いてもよい。
【０１７０】
直接冷房及び風呂追い焚き同時モードは、ヒートポンプ回路部１とブライン回路３１と水流通回路３２と風呂循環回路３７とを利用する。
即ちヒートポンプ回路部１においては、圧縮機６を起動してヒートポンプ回路に冷媒を流通させる。その結果、給湯熱交換器（第１熱交換器）３の冷媒流路側が高温となり、冷水熱交換器（第２熱交換器）２の冷媒流路側が低温となる。
【０１７１】
ブライン回路３１は、図６の直接冷房モードと同一の流路構成であり、ブライン循環ポンプ１３を起動させて、ブラインを循環させる。
また水流通回路３２は、第１主流路３５と第２主流路３６を独立させる（縁切り）。
第１主流路３５の流路構成は、直接冷房モードと同一の環状流路であり、第１主流路循環ポンプ７を起動させて、この流路に湯水を循環させる。
第２主流路３６には、風呂熱交換器９と第２貯湯タンク１１とを結ぶ環状流路が開かれる。具体的な環状流路は、風呂熱交換器９から順に、第６弁、第２主流路循環ポンプ１４、第１３弁、第９弁、第２貯湯タンク１１、第８弁、第１２弁を経由して風呂熱交換器９に戻る流路である。そして第２主流路循環ポンプ１４を起動させ、この流路に湯水を循環させる。
【０１７２】
直接冷房及び風呂追い焚き同時モードにおける各弁の開閉状態及び各ポンプの起動状態は、次の表１５の通りである。
【０１７３】
【表１５】
2008134045.tif 000017
【０１７４】
直接冷房及び風呂追い焚き同時モードでは、直接冷房モードと同様に、ヒートポンプ回路部１の給湯熱交換器３で生成された温水が貯湯タンクに貯留され、冷水熱交換器２で冷却されたブラインが冷房に寄与する。
風呂熱交換器９の一次側流路には、第２主流路循環ポンプ１４によって第２貯湯タンク１１に貯留された温水が流され、風呂熱交換器９の二次側流路には、風呂ポンプ１２によって外部の浴槽内の湯水が流される。ここで一次側流路を流れる温水が二次側流路を流れる湯水よりも高温ならば、１次側流路を流れる温水から２次側流路を流れる湯水への熱移動があり、浴槽内の湯水が昇温され風呂の追い焚きが行われる。
【０１７５】
（凍結予防モードについて）
凍結予防モードは、冬季の朝方など冷え込みが厳しい時期に、水流通回路３２内の水を循環させて、水流通回路３２内の水が凍結するのを防止するものである。
図１７は、本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、凍結予防モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【０１７６】
凍結予防モードでは、水流通回路３２が利用されて環状流路が形成される。具体的な環状流路は、給湯熱交換器３から順に、第１１弁、第１連通路５０、冷暖房熱交換器８、第２主流路循環ポンプ１４、第１３弁、第１０弁、第１主流路循環ポンプ７、逆止弁１５を経由して給湯熱交換器３に戻る流路である。そして、第１主流路循環ポンプ７および第２主流路循環ポンプ１４を起動させて、上記流路の湯水が循環される。
【０１７７】
凍結予防モードにおける各弁の開閉状態及び各ポンプの起動状態は、次の表１６の通りである。
なお、冬季など冷え込みが厳しく水流通回路３２内の水が凍結するおそれが高い場合には、表１６に示すように第１主流路循環ポンプ７および第２主流路循環ポンプ１４の双方を起動させて環状流路内に大量の湯水を循環させることが望ましいが、外気の温度がそれほど低くなければ、第１主流路循環ポンプ７または第２主流路循環ポンプ１４のいずれか一方のみを起動させる構成であってもよい。
【０１７８】
【表１６】
2008134045.tif 000018
【０１７９】
（温水貯留待機モードについて）
温水貯留待機モードは、給湯熱交換器３から供給される水の温度が所定の温度に達するまでの間、水流通回路３２内に形成した環状流路（待機循環流路）に湯水を循環させるモードであり、主として図３，４の温水貯留モード前に実行される。
図１８は、本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、温水貯留待機モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
本実施形態では、第２貯湯タンク１１を利用した例を示すが、第１貯湯タンク１０を利用してもよい。
【０１８０】
温水貯留待機モードにおいては、ヒートポンプ回路部１と、水流通回路３２の第１主流路３５の一部と第２主流路３６の一部とを利用する。
ヒートポンプ回路部１および水流通回路３２の流路構成は、図９の直接暖房モードと同一である。
【０１８１】
温水貯留待機モードにおける各弁の開閉状態及び各ポンプの起動状態は、次の表１７の通りである。
【０１８２】
【表１７】
2008134045.tif 000019
【０１８３】
温水貯留待機モードでは、ヒートポンプ回路部１が起動されてから、給湯熱交換器３で加熱される水の温度が所定の温度に達するまでの間、第１主流路循環ポンプ７および第２主流路循環ポンプ１４を起動させて、水流通回路３２に形成された環状流路内で湯水を循環させる。そして給湯出側センサ７６の検知温度が所定の温度よりも高くなると、タンク制御部（図示せず）によって熱貯留部３０の流路構成を変更して、動作モードを図３，４の温水貯留モードに切り替える。
これにより第２貯湯タンク１１には、所定の温度にまで加熱された温水を導入することができ、十分に加熱されていない低温の水が第２貯湯タンク１１に導入されて内部の温度成層を崩すおそれがない。
【０１８４】
また上記実施形態の第１０弁たる二方弁を、図１９の様に三方弁に変更することで、図１８で示した温水貯留待機モードよりも熱効率を向上させることもできる。
図１９は、本発明の変形例のヒートポンプシステムの作動原理図であり、温水貯留待機モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【０１８５】
具体的に説明すると、第１０弁たる三方弁は、図１９の様にＲポート、Ｓポート、Ｔポートを持ち、この内のＲポートおよびＴポートには、第２連通路５４の主たる流路が接続され、Ｓポートには給湯熱交出側流路４８に至る第３連通路５５の一方の端部が接続されている。なお第３連通路５５の他方の端部は、給湯熱交出側流路４８の給湯熱交換器３と第１１弁との間に接続されている。
【０１８６】
図１９に示す変形例のヒートポンプシステムにおける温水貯留待機モードは、水流通回路３２に形成される環状流路の流路構成が、図１８に示す温水貯留モードと相違する。
変形例の環状流路は、冷暖房熱交換器８および風呂熱交換器９から独立され（縁切り）、給湯熱交換器３から順に、第３連通路５５、第１０弁、第９弁、第２貯湯タンク１１の下ａ開口、第２貯湯タンク１１、第２貯湯タンク１１の下ｂ開口、第１主流路循環ポンプ７、逆止弁１５を経由して給湯熱交換器３に戻る流路である。そして、第１主流路循環ポンプ７を起動させることにより、上記の流路に湯水を循環させる。
【０１８７】
変形例の温水貯留待機モードにおける各弁の開閉状態及び各ポンプの起動状態は、次の表１８の通りである。
【０１８８】
【表１８】
2008134045.tif 000020
【０１８９】
また上記実施形態のヒートポンプシステムは、給湯入側センサ７５によって検知される検知温度によって、圧縮器６の回転数を変更させてヒートポンプ回路部１の加熱能力を制御する構成にすることができる。
この構成を採用すると、図１８の温水貯留待機モードでは、動作モードの切替直前において環状流路内の水温が所定温度近くにまで上昇してしまう。そのため給湯入側センサ７５で検知される検知温度が高くなっており、ヒートポンプ回路部１の加熱能力は低い状態にされる。
【０１９０】
このタイミングで、動作モードが切り替えられると、給湯熱交換器３に導入される水の温度が急激に低下してしまうので、ヒートポンプ回路部１では圧縮器６の回転数を上げて加熱能力を高める必要がある。そのため、図１８の温水貯留待機モードでは、動作モードの切替直後からヒートポンプ回路部１の加熱能力が高まるまでの間、給湯熱交換器３から供給される温水の温度が所定の温度よりも低くなってしまうおそれがある。
【０１９１】
これに対し、図１９に示す変形例の温水貯留待機モードは、第２貯留タンク１１の下ｂ開口から取り出された水が給湯熱交換器３に導入される構成である。このため動作モードが温水貯留モードに切り替えられても、給湯熱交換器３に導入される水については温水貯留待機モードと同一であるので、給湯熱交換器３に導入される水の温度は変動しない。よってヒートポンプ回路部１の加熱能力を変更させる必要がなく、動作モードの切替直後から所定温度に加熱された温水を第２貯湯タンク１１に貯留させることができる。
【０１９２】
また図１９に示す変形例の温水貯留待機モードで形成される環状流路は、冷暖房熱交換器８および風呂熱交換器９と縁切りされており、これらの熱交換器への水の流れが遮断されている。このため変形例のヒートポンプシステムは、温水貯留待機モードにおいて環状流路を循環する湯水が冷暖房熱交換器８や風呂熱交換器９に流れて収熱されるのを防止し、熱損失を低減させることができる。
【０１９３】
この様に本実施形態のヒートポンプシステムは、多様な運転モードに対応することができる効果がある。
また本実施形態のヒートポンプシステムでは、全ての運転モードにおいて、冷暖房熱交換器８内で向流熱交換を行わしめることができる効果がある。風呂熱交換器９についても同様であり、全ての運転モードにおいて、風呂熱交換器９内で向流熱交換を行わしめることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０１９４】
【図１】本発明のヒートポンプシステムの作動原理図である。
【図２】本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、冷水と温水を生成させて貯留する冷温水貯留モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【図３】本発明のヒートポンプシステムの温水貯留モードにおける作動原理図であり、第２貯湯タンクに対して温水を貯留する場合における弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【図４】本発明のヒートポンプシステムの温水貯留モードにおける作動原理図であり、第１貯湯タンクに対して温水を貯留する場合における弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【図５】本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、貯湯タンクを利用した冷房モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【図６】本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、直接冷房モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【図７】本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、第１貯湯タンクを利用した暖房モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【図８】本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、第２貯湯タンクを利用した暖房モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【図９】本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、直接暖房モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【図１０】本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、第１貯湯タンクを利用した風呂熱回収モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【図１１】本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、第２貯湯タンクを利用した風呂熱回収モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【図１２】本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、第１貯湯タンクを利用した出湯モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【図１３】本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、風呂熱回収による除霜モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【図１４】本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、暖房及び温水貯留同時モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【図１５】本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、タンクとヒートポンプを併用した暖房モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【図１６】本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、直接冷房及び風呂追い焚き同時モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【図１７】本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、凍結予防モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【図１８】本発明のヒートポンプシステムの作動原理図であり、温水貯留待機モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【図１９】本発明のヒートポンプシステムの変形例の作動原理図であり、温水貯留待機モードにおける弁の開閉状況と湯水の流れを示す。
【符号の説明】
【０１９５】
１  ヒートポンプ回路部
２  冷水熱交換器（第２熱交換器）
３  給湯熱交換器（第１熱交換器）
４  膨張弁（膨張手段）
５  空気熱交換器（第４熱交換器）
６  圧縮機
７  第１主流路循環ポンプ
８  冷暖房熱交換器（第３熱交換器）
９  風呂熱交換器（第５熱交換器）
１０  第１貯湯タンク
１１  第２貯湯タンク
１３  ブライン循環ポンプ
１４  第２主流路循環ポンプ
１６  膨張タンク
３０  熱貯留部
３１  ブライン回路
３２  水流通回路
３５  第１主流路
３６  第２主流路
３７  風呂循環回路
４０  温調端末機
４６  端末バイパス流路
４７  冷水熱交バイパス流路
４８  給湯熱交出側流路
５０  第１連通路
５３  給湯熱交入側流路
５４  第２連通路
６２  冷暖房熱交出側流路
６５  第１渡り配管
【図１】
2008134045.tif 000021
【図２】
2008134045.tif 000022
【図３】
2008134045.tif 000023
【図４】
2008134045.tif 000024
【図５】
2008134045.tif 000025
【図６】
2008134045.tif 000026
【図７】
2008134045.tif 000027
【図８】
2008134045.tif 000028
【図９】
2008134045.tif 000029
【図１０】
2008134045.tif 000030
【図１１】
2008134045.tif 000031
【図１２】
2008134045.tif 000032
【図１３】
2008134045.tif 000033
【図１４】
2008134045.tif 000034
【図１５】
2008134045.tif 000035
【図１６】
2008134045.tif 000036
【図１７】
2008134045.tif 000037
【図１８】
2008134045.tif 000038
【図１９】
2008134045.tif 000039