(57)【要約】【課題】  給湯負荷と給湯負荷以外の熱負荷に熱を供給するにあたって、ヒートポンプ回路の運転効率を高く保つこと。【解決手段】  ヒートポンプ回路から熱供給を受ける給湯負荷および給湯負荷以外の熱負荷を備えてなるヒートポンプ給湯機システムにおいて、ヒートポンプ回路は、独立に設けられた複数のヒートポンプ回路を有し、複数のヒートポンプ回路の少なくとも一のヒートポンプ回路の熱出力の最大能力は、他のヒートポンプ回路の熱出力の最大能力よりも大きく設定され、給湯負荷は、少なくとも一のヒートポンプ回路の熱交換器から熱供給を受ける管路を備え、給湯負荷以外の熱負荷は、他のヒートポンプ回路の熱交換器から熱供給を受けるように構成されることにより、ヒートポンプ回路の運転効率を高く保つことができる。【選択図】    図１
2005337626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートポンプ回路から熱供給を受ける給湯負荷および該給湯負荷以外の熱負荷を備えてなるヒートポンプ給湯機システムにおいて、
前記ヒートポンプ回路は、独立に設けられた複数のヒートポンプ回路を有し、該複数のヒートポンプ回路の少なくとも一のヒートポンプ回路の熱出力の最大能力は、他のヒートポンプ回路の熱出力の最大能力よりも大きく設定され、前記給湯負荷は、少なくとも前記一のヒートポンプ回路の熱交換器から熱供給を受ける管路を備え、前記給湯負荷以外の熱負荷は、前記他のヒートポンプ回路の熱交換器から熱供給を受けるように構成されたことを特徴とするヒートポンプ給湯機システム。
【請求項２】
前記給湯負荷は、前記他のヒートポンプ回路の熱交換器から熱供給を受ける管路を備えたことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ給湯機システム。
【請求項３】
前記他のヒートポンプ回路の熱交換器は、前記給湯負荷以外の熱負荷の熱媒体が通流する第１の伝熱流路と、前記給湯負荷の給水が通流する第２の伝熱流路とを備え、前記第１の伝熱流路は、前記第２の伝熱流路よりも前記他のヒートポンプ回路に流れる冷媒の上流側に配置されてなることを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプ給湯機システム。
【請求項４】
前記他のヒートポンプ回路の熱交換器は、一体に形成されてなることを特徴とする請求項３に記載のヒートポンプ給湯機システム。
【請求項５】
前記給湯負荷以外の熱負荷は、床暖房設備と浴室乾燥機の少なくとも一つを含む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給湯機システム。
【請求項６】
少なくとも前記一のヒートポンプ回路の圧縮機は、前記他のヒートポンプ回路の圧縮機よりも大きな行程容積を有することを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ給湯機システム。
【請求項７】
少なくとも前記一のヒートポンプ回路の蒸発器は、前記他のヒートポンプ回路の蒸発器よりも大きな伝熱面積を有することを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ給湯機システム。
【請求項８】
少なくとも前記一のヒートポンプ回路の熱交換器は、前記他のヒートポンプ回路の熱交換器よりも大きな伝熱面積を有することを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ給湯機システム。
【請求項９】
前記給湯負荷により加熱した湯を貯湯タンクに蓄える貯湯手段と、前記貯湯タンク内の湯量を検出する湯量検出手段と、給湯量を検出する給湯量検出手段と、外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記湯量検出手段と前記給湯量検出手段と前記外気温度検出手段がそれぞれ検出した信号に基づいて前記ヒートポンプ回路の起動停止を制御する制御手段とを備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機システム。
【請求項１０】
少なくとも前記一のヒートポンプ回路には、二酸化炭素冷媒が封入されてい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給湯機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ式給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の熱負荷を備え、ヒートポンプ回路から熱供給を受けた温水や熱媒体を各熱負荷に供給するようにしたヒートポンプ式給湯機が知られている。例えば、単一の熱源ユニットであるヒートポンプ回路に並列に複数の熱交換器を配設し、この複数の熱交換器のそれぞれに給水又は熱媒体を導いて異なる温度に加熱し、給湯負荷および床暖房負荷などに熱を供給するようにしたヒートポンプ式給湯装置が知られている（特許文献１参照。）。
【０００３】
また、一つの給湯負荷に対して複数のヒートポンプ回路を設け、例えば、水温、外気温度、給湯負荷などに応じて運転するヒートポンプ回路の台数を変化させ、熱出力の最大能力を制御するヒートポンプ式給湯機が提案されている（特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５００５０号公報
【特許文献２】特開２００３−３４３９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように、単一のヒートポンプ回路から給湯負荷と床暖房負荷などの複数の負荷設備に熱を供給する構成の場合、運転態様によっては、熱負荷が比較的小さい床暖房負荷を単独運転する態様がある。この場合、ヒートポンプ回路は、圧縮機を低回転数で断続運転することがあり、圧縮機の運転効率低下と共に断続運転によるエネルギロスが生じ、ヒートポンプ回路の成績係数が低くなるという問題がある。
【０００６】
一方、特許文献２の方法によれば、複数のヒートポンプ回路の熱出力の最大能力を同等に設定すると、例えば、床暖房負荷などの熱負荷を追加した場合、上述と同様、床暖房負荷を単独運転すると、低回転数で圧縮機を断続運転することがあり、成績係数が低くなる。
【０００７】
本発明は、給湯負荷と給湯負荷以外の熱負荷に熱を供給するにあたって、ヒートポンプ回路の運転効率を高く保つことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、ヒートポンプ回路から熱供給を受ける給湯負荷および給湯負荷以外の熱負荷を備えてなるヒートポンプ給湯機システムにおいて、ヒートポンプ回路は、独立に設けられた複数のヒートポンプ回路を有し、この複数のヒートポンプ回路の少なくとも一のヒートポンプ回路の熱出力の最大能力は、他のヒートポンプ回路の熱出力の最大能力よりも大きく設定され、給湯負荷は、少なくとも一のヒートポンプ回路の熱交換器から熱供給を受ける管路を備え、給湯負荷以外の熱負荷は、他のヒートポンプ回路の熱交換器から熱供給を受けるように構成されたことを特徴とする。
【０００９】
すなわち、通常、床暖房などに比べて給湯設備の熱負荷が最も大きいことから、ヒートポンプ回路を独立に複数設け、少なくともヒートポンプ回路の最大能力を他のヒートポンプ回路よりも大きくする。そして、最大能力の最も大きいヒートポンプ回路により給湯負荷に熱を供給するようにし、床暖房などの熱負荷に対しては、最大能力が小さい他のヒートポンプ回路から熱供給を行うようにしたのである。したがって、給湯負荷以外の熱負荷を単独運転させる場合、その熱負荷に対応する最大能力を有するヒートポンプ回路を設けることにより、ヒートポンプ回路の運転効率を向上させることができる。
【００１０】
この場合において、給湯負荷は、他のヒートポンプ回路の熱交換器から熱供給を受ける管路を備えていることが好ましい。すなわち、一般に、床暖房などの熱負荷は、熱媒体を循環させて熱を供給しており、その熱媒体の戻り温度と供給温度の差は小さいため、ヒートポンプ回路の加熱能力に余剰が生じる場合がある。そこで、給湯負荷と組み合わせた構成とすることにより、他のヒートポンプ回路の熱交換器の運転効率を一層向上できる。
【００１１】
つまり、この場合、他のヒートポンプ回路の熱交換器は、給湯負荷以外の熱負荷の熱媒体が通流する第１の伝熱流路と、給湯負荷の給水が通流する第２の伝熱流路とを備え、第１の伝熱流路は、第２の伝熱流路よりも他のヒートポンプ回路に流れる冷媒の上流側に配置するようにする。このように、加熱負荷の異なる二つの伝熱流路を冷媒の通流方向に沿って適宜配置することにより、ヒートポンプ回路の熱効率を高くできる。
【００１２】
また、他のヒートポンプ回路の熱交換器は一体に形成されることにより、装置構成が簡単になる。
【００１３】
なお、給湯負荷以外の熱負荷としては、例えば、床暖房設備と浴室乾燥機の少なくとも一つを含むようにしてもよい。
【００１４】
ここで、ヒートポンプ回路の最大能力は、圧縮機の容量（行程容積）、蒸発器又は熱交換器の伝熱面積などによって決まってくる。具体的に、一のヒートポンプ回路は、他のヒートポンプ回路と比べて、圧縮機の行程容積、蒸発器の伝熱面積、熱交換器の伝熱面積がそれぞれ大きくなるように設定する。
【００１５】
また、給湯負荷により加熱した湯を貯湯タンクに蓄える貯湯手段と、貯湯タンク内の湯量を検出する湯量検出手段と、給湯量を検出する給湯量検出手段と、外気温度を検出する外気温度検出手段と、湯量検出手段と給湯量検出手段と外気温度検出手段がそれぞれ検出した信号に基づいてヒートポンプ回路の起動停止を制御する制御手段とを備えることが好ましい。これによれば、各検出手段の検出値に基づいて、起動させるヒートポンプ回路を適宜選択できるから、例えば、システム全体の運転効率が向上し、消費電力を低減できる。
【００１６】
さらに、少なくとも一のヒートポンプ回路には、二酸化炭素冷媒が封入されていることが好ましい。すなわち、二酸化炭素冷媒を最大能力の大きいヒートポンプ回路に用いることにより、ヒートポンプ回路の効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、給湯負荷と給湯負荷以外の熱負荷に熱を供給するにあたって、ヒートポンプ回路の運転効率を高く保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明を適用してなるヒートポンプ給湯機システムの全体構成図である。
【００１９】
本実施形態のヒートポンプ給湯機システムは、ヒートポンプ回路、給湯経路、床暖房経路、制御装置から構成される。ヒートポンプ回路は、それぞれが独立して運転できる第１のヒートポンプ回路及び第２のヒートポンプ回路からなり、第１のヒートポンプ回路は、第１の圧縮機１、第１の水熱交換器２、第１の電動膨張弁３、第１の蒸発器４を順次冷媒配管で接続した閉回路であり、第２のヒートポンプ回路は、第２の圧縮機１１、第２の水熱交換器１２、第２の電動膨張弁１３、第２の蒸発器１４を順次冷媒配管で接続した閉回路である。各回路には同種又は異種の冷媒が封入されている。
【００２０】
第１の圧縮機１及び第２の圧縮機１１は、低速回転から高速回転まで回転数が制御自在になっている。また、第１の蒸発器４及び第２の蒸発器１４は、それぞれ第１のファン５及び第２のファン１５から送られる空気と冷媒とを熱交換するようになっている。
【００２１】
第１の二方向弁６及び第２の二方向弁１６は、例えば、電磁コイルと、電磁コイル通電中のみ開放する開閉弁とを備えて構成され、第１の圧縮機１及び第２の圧縮機１１の出口側と、第１の蒸発器４及び第２の蒸発器１４の入口側をそれぞれバイパスして形成され、第１の蒸発器４及び第２の蒸発器１４が着霜する際に開閉弁を開き、第１の圧縮機１及び第２の圧縮機１１から吐出される高温高圧の冷媒ガスを、第１の蒸発器４及び第２の蒸発器１４にそれぞれ導いて霜を融かすようになっている。
【００２２】
第１のヒートポンプ回路の熱出力の最大能力（以下、最大能力と略す。）は、第２のヒートポンプ回路の最大能力より大きく設定されている。具体的には、第１のヒートポンプ回路は、第２のヒートポンプ回路に比べて、圧縮機の容量（行程容積）、蒸発器の伝熱面積、水熱交換器の伝熱面積が大きくなるように設定されている。
【００２３】
給湯経路は、給水口、ポンプ２０、第２の水熱交換器１２、第１の水熱交換器２、タンク湯混合弁２２、二方弁２４、出湯口を順次水配管で接続して構成される。貯湯タンク２１は、頂部がタンク湯混合弁２２と接続される一方、底部が給水口とポンプ２０を接続する給水管と接続されている。また、給水口は、二方弁２３を備えた水管を介してタンク湯混合弁２２と出湯口とを接続する給湯管に接続されており、出湯温度調節のため所定量の配水が行われるようになっている。
【００２４】
床暖房経路は、床暖房３１、ポンプ３０、第２の水熱交換器１２を順次水配管で接続した環状経路からなり、ポンプ３０の稼動に伴い、水またはブライン等の熱媒体が循環するようになっている。
【００２５】
第１の水熱交換器２は、第１のヒートポンプ回路の冷媒が通流する冷媒側伝熱管７と、給湯経路から供給される水が通流する給水側伝熱管２５とを備えて構成され、第２の水熱交換器１２は、第２のヒートポンプ回路の冷媒が通流する冷媒側伝熱管１７と、給湯経路から供給される水が通流する給水側伝熱管２６と、床暖房経路から供給される熱媒体が通流する熱媒体伝熱管３２とを備えて構成される。第２の水熱交換器１２においては、熱媒体伝熱管３２は、給水側伝熱管２６の冷媒上流側に配置されており、冷媒側伝熱管１７の一部と熱媒体伝熱管３２とが熱的に接触して形成される熱媒体熱交換部と、冷媒側伝熱管１７の一部と給水側伝熱管２６とが熱的に接触して形成される水熱交換部とを備えて構成される。
【００２６】
外気温度センサ４１、貯湯量検知センサ４２、４３、４４及び使用水量センサ４５により検知された信号は、マイクロコンピュータを有する制御装置４０に入力され、ここにおいて演算処理された後、第１の圧縮機１及び第２の圧縮機１１、第１のファン５及び第２のファン１５、ポンプ２０及びポンプ３０を運転制御するようになっている。また、図示しないが、制御装置４０は、第１の電動膨張弁３及び第２の電動膨張弁１３、二方弁６及び二方弁１６、タンク湯混合弁２２、二方弁２３及び二方弁２４などを制御するようになっている。
【００２７】
次に、本実施形態の動作を説明する。図１の矢印は、冷媒と水の流れ方向を示す。第１のヒートポンプ回路において、第１の圧縮機１で圧縮された冷媒は、第１の水熱交換器２の冷媒側伝熱管７に導入され、放熱して給水側伝熱管２５を通流する水を加熱するとともに凝縮する。冷媒側伝熱管７を通過して、第１の電動膨張弁３に導かれ膨張した冷媒は、第１の蒸発器４において、空気と熱交換して吸熱により蒸発し、第１の圧縮機１に吸い込まれる。
【００２８】
一方、第２のヒートポンプ回路において、第２の圧縮機１１で圧縮された冷媒は、第２の水熱交換器１２の冷媒側伝熱管１７に導かれ、放熱して熱媒体伝熱管３２を通流する床暖房の循環水又はブラインを加熱し、次いで給水側伝熱管２６を通流する給水を加熱して凝縮する。そして、第２の電動膨張弁１３を通じて膨張した冷媒は、第２の蒸発器１４において、空気と熱交換して吸熱により蒸発し、第２の圧縮機１１に吸い込まれる。
【００２９】
次に、給湯と床暖房の経路について説明する。ここで３つの運転状態について、次のように定義する。まず、「給湯運転」とは、熱交換器で冷媒により加熱された温水を直接出湯する運転を示す。この運転は、必要に応じて貯湯タンク２１内の湯を混合して出湯するが、基本的には、直接出湯することから、「直接出湯（運転）」とも呼ぶ。次に「貯湯運転」とは、水熱交換器で冷媒により加熱された温水を貯湯タンク２１内に蓄える運転を示す。また、「床暖房運転」とは、第２の水熱交換器１２で加熱された温水又はブラインを床暖房３１に循環させる運転を示す。
【００３０】
給湯運転時において、水源から供給された給水は、ポンプ２０の稼動に伴い、まず、第２の水熱交換器１２の給水側伝熱管２６に導かれ、所定温度まで加熱された後、第１の水熱交換器２の給水側伝熱管２５を通じて、さらに高温の所定温度に加熱され、タンク湯混合弁２２、二方弁２４を経由して出湯口から出湯される。ここで、必要に応じて貯湯タンク２１内から供給された温水は、タンク湯混合弁２２を通じて所定量混合され、設定温度の温水に調節されて出湯される。なお、二方弁２４は、給湯運転時以外は閉じられ、給湯運転時のみ開放されている。
【００３１】
貯湯運転時において、水源から供給された給水は、給湯運転時と同様、ポンプ２０の稼動に伴い、第２の水熱交換器１２を通じて所定温度まで加熱され、次いで、第１の水熱交換器２に導かれ、さらに高温の所定温度に加熱された後、タンク湯混合弁２２を経由して貯湯タンク２１に蓄えられる。
【００３２】
床暖房運転において、ポンプ３０の稼動により循環する循環水又はブラインは、第２の水熱交換器１２の熱媒体伝熱管３２を通じて所定温度に加熱された後、床暖房３１において放熱する。なお、後述するように、給湯運転や貯湯運転は、２つのヒートポンプ回路のいずれか一方のみを運転する場合もある。このとき、給水は２台の水熱交換器２，１２のうちのいずれか一方によって加熱される。また、床暖房を行い、常時貯湯用の湯がつくられている場合などには、貯湯タンク２１の湯を出湯するようにしてもよい。
【００３３】
図２は、給湯運転、貯湯運転、床暖房運転の三つの運転モードについての組み合わせと、制御装置４０によって選択される運転動作からなる９通りの運転モードを示している。なお、運転動作は、外気温度や使用水量、貯湯タンク２１の貯湯量等に基づいて適宜選択される。
【００３４】
運転モード１は、給湯運転と床暖房運転とを同時に行うものであり、外気温度センサ４１で検出された外気温度が低い場合や使用水量センサ４５で検出された使用水量が多く負荷が大きい場合に適用され、第１のヒートポンプ回路と第２のヒートポンプ回路の両方を運転する。このとき、第１の圧縮機１及び第２の圧縮機１２、第１のファン５及び第２のファン１５、ポンプ２０及びポンプ３０は、全て運転している。
【００３５】
運転モード２は、貯湯運転と床暖房運転とを同時に行う場合であり、床暖房を運転しているとき、貯湯タンク２１内の貯湯量が少ない場合に適用される。なお、貯湯タンク２１の貯湯量は、図１の貯湯量検知センサ（例えば、温度センサ）４２，４３，４４によって検出される。運転モード３は、同じく貯湯運転と床暖房運転とを同時に行う場合であるが、ある程度貯湯タンク２１の貯湯量が確保されている場合に適用され、床暖房と同時にゆっくりと貯湯運転を行うようにする。この場合、ポンプ２０により送られる水の流量を少なくするとよい。
【００３６】
運転モード４及び運転モード５は、給湯のみ行う運転モードである。運転モード４は、外気温度センサ４１で検出された外気温度が低い場合や使用水量センサ４５で検出された使用水量が多く負荷が大きい場合に適用され、両方のヒートポンプ回路を運転している。運転モード５は、外気温度センサ４１で検出された外気温度が高い場合や、使用水量センサ４５で検出された使用水量が少なく比較的負荷が小さい場合に適用され、第１のヒートポンプ回路のみを運転している。
【００３７】
運転モード６から運転モード８は、貯湯のみ行う運転モードである。運転モード６では、貯湯量検知センサ４２，４３，４４によって検出された貯湯タンク２１の貯湯量が少ない場合や、外気温度センサ４１で検出された外気温度が低い場合などに適用され、両方のヒートポンプ回路を運転する。運転モード７は、外気温度センサ４１で検出された外気温度が高い場合や、使用水量センサ４５で検出された使用水量が少ない場合など、負荷が低く、かつ湯量センサ４２，４３，４４で検出された貯湯タンク２１の貯湯量もある程度確保されている場合に適用され、第１のヒートポンプ回路のみ運転する。運転モード８は、貯湯タンクの貯湯量がかなり多く、外気温度が高い場合などに適用され、第２のヒートポンプ回路のみを運転する。運転モード９は、床暖房のみを運転する場合であり、貯湯タンク２１が満水のときに床暖房運転を行うときに適用され、第２のヒートポンプ回路のみを運転する。
【００３８】
これらの運転モードのほか、第１の蒸発器４に霜が多く着いた場合には、第１の圧縮機１を運転し、二方弁６を開いて、ファン５を停止する除霜運転を行う。第２の蒸発器１４に霜が多く着いた場合も同様に、第２の圧縮機１１を運転し、二方弁１６を開いて、ファン１５を停止する除霜運転を行う。多く霜が着いたかどうかは、図１には示していないが、例えば、蒸発器出口のパイプに取り付けられた温度センサの検出温度によって判定できる。
【００３９】
図３は、本実施形態の２つのヒートポンプ回路をモリエル線図で表したものであり、（ａ）は、第１のヒートポンプ回路を示し、（ｂ）は、第２のヒートポンプ回路を示している。なお、図のモリエル線図は、ヒートポンプ回路をフルパワーで運転した場合を示している。
【００４０】
第１のヒートポンプ回路の最大能力は大きいため、高圧側の圧力は高く、低圧側の圧力は低くなり、冷媒循環量は多い。第２のヒートポンプ回路の最大能力は小さいため、高圧側の圧力は低く、低圧側の圧力は高く、冷媒循環量は少ない。したがって、第１のヒートポンプ回路は高能力運転に適しており、第２のヒートポンプ回路は低能力運転時の効率が高い。給湯運転で直接出湯を行う場合は、高い給湯能力が必要なのに対し、安定時の床暖房運転では小さな暖房能力しか必要ないため、床暖房を備えた第２のヒートポンプ回路の最大能力を小さくすることにより、床暖房の単独運転時に最大能力が大きいヒートポンプ回路を用いて、低速、断続運転を行う必要がなくなり、ヒートポンプ回路の運転効率が向上し、床暖房の成績係数が向上して消費電力を低減できる。
【００４１】
また、外気温度、使用水量及び貯湯タンク２１の貯湯量などに応じて、運転するヒートポンプ回路を選択することにより、給湯と床暖房のシステムの効率が向上し、消費電力を低減できる。さらに床暖房の場合、水の出入口の温度差が小さいため、特に二酸化炭素冷媒の場合には運転効率が低下する傾向がある。これは、図３の第２のヒートポンプ回路に示した破線のようなサイクルになるためである。そこで、前述したように、第２のヒートポンプ回路を、熱媒体熱交換部と水熱交換部を組み合わせた構造とし、床暖房運転と貯湯運転とを同時に行うことにより、さらに総合的な効率を向上することができ、消費電力を大幅に低減できる。
【００４２】
また、第１のヒートポンプ回路と第２のヒートポンプ回路の冷媒を異なるものとしてもよい。例えば、第１のヒートポンプ回路には二酸化炭素冷媒を用い、第２のヒートポンプ回路にはプロパン等の炭化水素系冷媒を用いる。それぞれの冷媒が給湯と床暖房の異なる温度レベルに適しているので、総合的に高い効率が得られ、消費電力を低減できる。
【００４３】
本実施形態では、第１の蒸発器４及び第２の蒸発器１４を別個に設けているが、２つを一体化した共通の蒸発器とし、冷媒流路のみを２系統設けてもよい。なお、本実施形態では、ファン５，６を２個設けているが、１個のファンで全ての蒸発器に送風するようにしてもよい。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。図４は、本実施形態におけるヒートポンプ給湯機システムの全体構成図である。なお、図１と構成が共通する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００４５】
本実施形態のヒートポンプ給湯機システムは、３つのヒートポンプ回路、給湯経路、床暖房経路、浴室乾燥経路、制御装置から構成され、第１と第２のヒートポンプ回路、床暖房経路は第１の実施形態と同様である。第３のヒートポンプ回路は、第３の圧縮機５１、第３の水熱交換器５２、第３の電動膨張弁５３、第３の蒸発器５４を順次冷媒配管で接続した閉回路で構成され、第３の水熱交換器５２において、浴室乾燥機６１に流れる循環水を加熱すると共に、給湯経路から供給された水を加熱するようになっている。
【００４６】
浴室乾燥経路は、浴室乾燥機６１、ポンプ６０、第３の水熱交換器５２を順次水配管で接続した環状経路であり、浴室乾燥運転を行うようになっている。第３の水熱交換器５２は、第３のヒートポンプ回路の冷媒が通流する冷媒側伝熱管５７と、給湯経路から供給される水が通流する給水側伝熱管２７と、浴室乾燥経路から供給される循環水又はブラインの熱媒体が通流する熱媒体伝熱管６２とを備えて構成される。第３の水熱交換器５２においては、熱媒体伝熱管６２は、給水側伝熱管２７の冷媒上流側に配置されており、冷媒側伝熱管５７の一部と熱媒体伝熱管６２とが熱的に接触して形成される熱媒体熱交換部と、冷媒側伝熱管５７一部と給水側伝熱管２７とが熱的に接触して形成される水熱交換部とを備えている。
【００４７】
第３の圧縮機５１で圧縮された冷媒は、第３の水熱交換器５２の冷媒側伝熱管５７に導かれ、放熱して熱媒体伝熱管６２を通流する浴室乾燥機の循環水又はブラインを加熱し、さらに給水側伝熱管２７を通流する給水を加熱して凝縮する。そして、第３の電動膨張弁５３を通じて膨張した冷媒は、第３の蒸発器５４において、空気と熱交換して吸熱により蒸発し、第３の圧縮機５１に吸い込まれる。なお、蒸発器５４には、ファン５５の回転に伴い、空気が供給される。
【００４８】
浴室乾燥運転時において、ポンプ６０の稼動により循環する循環水又はブラインは、第３の水熱交換器５２の熱媒体伝熱管６２を通じて所定温度に加熱された後、浴室乾燥機６１において放熱する。
【００４９】
一方、給湯運転時において、水源から供給された給水は、ポンプ２０の稼動に伴い、まず、第３の水熱交換器５２の給水側伝熱管２７に導かれ、所定温度まで加熱された後、第２の水熱交換器１２の給水側伝熱管２６を通じてさらに高温の所定温度に加熱され、続いて、第１の水熱交換器２を通じてさらに高温の所定温度に加熱され、タンク湯混合弁２２、二方弁２４を経由して出湯口から出湯する。
【００５０】
なお、床暖房運転時において、ポンプ３０の稼動により循環する循環水又はブラインが、第２の水冷媒熱交換器１２を通じて加熱され、床暖房３１で放熱するのは、第１の実施形態と同様である。
【００５１】
本実施形態では、３つのヒートポンプ回路のうち、第１のヒートポンプ回路を、最も高い最大能力とし、第２のヒートポンプ回路及び第３のヒートポンプ回路の最大能力を、第１のヒートポンプ回路の最大能力よりも低くなるようにしている。そのためには、上述したように、それぞれのヒートポンプ回路において、圧縮機の行程容積、水熱交換器の伝熱面積、蒸発器の伝熱面積などを変化させ、最大能力に差が生じるようにする。なお、本実施形態においても、各運転の組み合わせ、外気温度や使用水量、貯湯タンク２１の貯湯量等に応じて、どのヒートポンプ回路を運転するかを適宜選択して運転を行うようにする。
【００５２】
本実施形態によれば、直接給湯運転、貯湯運転、床暖房運転、浴室乾燥運転に応じて、最大能力の異なる３系統のヒートポンプ回路を備え、それらを適宜選択して運転することにより、消費電力を低減し、ヒートポンプ回路の運転効率を向上することができる。
【００５３】
なお、本実施形態においても、ヒートポンプ回路の最大能力や熱負荷側の使用温度レベルに応じて２種類以上の冷媒を用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明を適用してなる第１の実施形態のヒートポンプ給湯機システムの全体構成図である。
【図２】図１のヒートポンプ給湯機システムにおける各運転モードの運転動作を示す図である。
【図３】図１のヒートポンプ給湯機システムにおけるヒートポンプ回路をモリエル線図で表したものであり、（ａ）は、第１のヒートポンプ回路を示し、（ｂ）は、第２のヒートポンプ回路を示している。
【図４】本発明を適用してなる第２の実施形態のヒートポンプ給湯機システムの全体構成図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  第１の圧縮機
２  第１の水熱交換器
３  第１の電動膨張弁
４  第１の蒸発器
１１  第２の圧縮機
１２  第２の水熱交換器
１３  第２の電動膨張弁
１４  第２の蒸発器
２０，３０，６０  ポンプ
２１  貯湯タンク
３１  床暖房
４０  制御装置
４１  外気温度センサ
４２，４３，４４  貯湯量センサ
４５  使用水量センサ
６１  浴室乾燥機
【図１】
2005337626.tif 000003
【図２】
2005337626.tif 000004
【図３】
2005337626.tif 000005
【図４】
2005337626.tif 000006