(57)【要約】【課題】リバースサイクル方式の除霜運転時における水熱交換器の凍結・破損を確実に防止し得るとともに、水回路側での熱ロスの発生を解消し得るヒートポンプシステムを提供することを目的とする。【解決手段】熱源側熱交換器７を有する熱源ユニット２に、利用側熱交換器２８を有する第１利用ユニット３と、温水を生成する水熱交換器３５を有する第２利用ユニット４とを並列に接続して１系統の冷媒回路４２を構成し、熱源側熱交換器７に着霜したとき、四方切換弁６により冷媒回路４２を暖房サイクルから冷房サイクルに切換えて除霜する除霜制御手段４５と、を備えたヒートポンプシステムにあって、除霜制御手段４５は、除霜運転時、第２利用ユニット４の水熱交換器３５に対する冷媒流れを遮断し、第１利用ユニット３の利用側熱交換器２８側のみに冷媒を流す手段３３，３４を備えている。【選択図】図１
2017036882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、四方切換弁および冷媒と外気とを熱交換する熱源側熱交換器を有する熱源ユニットと、
冷媒と室内空気とを熱交換する利用側熱交換器を有する第１利用ユニットと、
冷媒と水とを熱交換し、給湯用もしくは暖房用の温水を生成する水熱交換器を有する第２利用ユニットと、
前記熱源ユニットに対して前記第１利用ユニットおよび前記第２利用ユニットが並列に接続されて構成された１系統の冷媒回路と、
前記熱源側熱交換器に着霜したとき、前記四方切換弁により前記冷媒回路を暖房サイクルから冷房サイクルに切換えて除霜する除霜制御手段と、を備え、
前記除霜制御手段は、除霜運転時、前記第２利用ユニットの前記水熱交換器に対する冷媒流れを遮断し、前記第１利用ユニットの前記利用側熱交換器側のみに冷媒を流す手段を備え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】
前記水熱交換器に対する冷媒流れを遮断する手段は、前記水熱交換器に接続されている冷媒回路の出入口の双方もしくは一方に設けられている冷媒回路遮断弁と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】
前記冷媒回路遮断弁は、前記第２利用ユニットに対する前記冷媒回路中に専用の電子膨張弁が設けられているシステムの場合、当該電子膨張弁により兼用化された構成とされていることを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプシステム。
【請求項４】
前記水熱交換器に対する冷媒流れを遮断する手段は、前記熱源側熱交換器に対する着霜が検知され、その信号により前記四方切換弁が切換えられると同時に、または前記四方切換弁が切換えられ、前記熱源ユニットに設けられている低圧圧力センサもしくは前記第２利用ユニットに設けられている圧力センサの検出値が所定値を下回ったときに、閉成され冷媒流れを遮断する構成とされていることを特徴とする請求項１ないし３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、冷媒との熱交換により室内空気を加熱または冷却して冷・暖房を行うユニットと、冷媒との熱交換により給湯用もしくは暖房用の温水を生成するユニットとを併設したヒートポンプシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷媒との熱交換により室内空気を加熱または冷却して室内の空調を行うと同時に、冷媒との熱交換により給湯用もしくは暖房用の温水を生成可能としたヒートポンプシステムとして、特許文献１，２等に示されるように、圧縮機、四方切換弁および冷媒と外気とを熱交換する熱源側熱交換器を備えた熱源ユニットに対し、冷媒と室内空気とを熱交換する直膨式の利用側熱交換器を有する第１利用ユニットと、冷媒と水とを熱交換し、給湯用もしくは暖房用の温水を生成する直膨式の水熱交換器を有する第２利用ユニットとを並列に接続して１系統の冷媒回路（ヒートポンプサイクル）を構成したヒートポンプシステムが知られている。
【０００３】
かかるヒートポンプシステムでは、暖房サイクルでの運転時、つまり給湯用もしくは暖房用の温水を生成する温水生成運転モード、暖房運転モード、および温水生成・暖房運転モード等での運転時、熱源ユニット側の外気と熱交換する熱源側熱交換器に着霜することが知られている。そして、熱源側熱交換器に着霜したことが検知されると、その霜を取り除く（除霜）ため、四方切換弁により冷媒回路を暖房サイクルから冷房サイクルに切換えて除霜する、いわゆるリバースサイクル方式の除霜制御手段を採用している。
【０００４】
上記特許文献１，２には、リバースサイクル方式の除霜制御手段を採用したシステムにおいて、除霜運転時、第２利用ユニットの水熱交換器に循環される水の温度が所定温度以上のときに、第２利用ユニットの水熱交換器のみに、または第２利用ユニットの水熱交換器と第１利用ユニットの利用側熱交換器の双方に冷媒を流して除霜し、水側の温度が所定温度以下に低下した場合に、水熱交換器への冷媒を遮断し、第１利用ユニットの利用側熱交換器のみに冷媒を流すように切換えるようにしたものが開示されている。つまり、水熱交換器を組み込んだ空気熱源ヒートポンプシステムでは、水熱交換器での水の凍結を防止するために、通常の空気ｔｏ空気ヒートポンプシステムとは異なるロジックの除霜方式を採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−４６６９２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１９６９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したヒートポンプシステムでは、温水生成運転モード時、暖房運転モード時、および温水生成・暖房運転モード時のように暖房サイクルで運転したとき、熱源ユニットの熱源側熱交換器に着霜が発生する。この際、第２利用ユニットの水熱交換器に低圧冷媒を流して除霜するのは、水熱交換器に接続されている水回路側の温水から吸熱して除霜運転することにより、除霜運転時間を短くするためである。
【０００７】
しかしながら、通常、除霜運転は、圧縮機の回転数を最大として行うため、除霜運転に切換った瞬間に低圧圧力が急激に低下し、しかも低圧がより低くなり易いことから、低圧冷媒の吸熱作用により水回路側の温水温度が低下し、水熱交換器内で水が凍結するおそれがあり、水熱交換器が破損のリスクが発生する。特に、水熱交換器がプレート式熱交換器とされている場合、プレート同士の接合部が外れやすく、破損に至るリスクが高くなる傾向があった。
【０００８】
このため、上記したように、水回路側の温度を監視し、その温度が所定温度以下に低下した場合、水熱交換器への冷媒を遮断し、第１利用ユニットの利用側熱交換器のみに冷媒を流すように切換える必要があり、制御系が複雑化していた。また、除霜時、温水からの吸熱を利用して除霜することにより、除霜運転時間を短くできる反面、温水の温度が低下することから、除霜運転終了後、温水生成運転モードあるいは温水生成・暖房運転モードに復帰した際、温水温度の低下による熱ロス分をカバーするための運転が必要になる等の課題があった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、リバースサイクル方式の除霜運転時における水熱交換器の凍結・破損を確実に防止し得るとともに、水回路側での熱ロスの発生を解消し得るヒートポンプシステム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】
【００１０】
上記した課題を解決するために、本発明のヒートポンプシステムは、以下の手段を採用している。
すなわち、本発明にかかるヒートポンプシステムは、圧縮機、四方切換弁および冷媒と外気とを熱交換する熱源側熱交換器を有する熱源ユニットと、冷媒と室内空気とを熱交換する利用側熱交換器を有する第１利用ユニットと、冷媒と水とを熱交換し、給湯用もしくは暖房用の温水を生成する水熱交換器を有する第２利用ユニットと、前記熱源ユニットに対して前記第１利用ユニットおよび前記第２利用ユニットが並列に接続されて構成された１系統の冷媒回路と、前記熱源側熱交換器に着霜したとき、前記四方切換弁により前記冷媒回路を暖房サイクルから冷房サイクルに切換えて除霜する除霜制御手段と、を備え、前記除霜制御手段は、除霜運転時、前記第２利用ユニットの前記水熱交換器に対する冷媒流れを遮断し、前記第１利用ユニットの前記利用側熱交換器側のみに冷媒を流す手段を備えていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、第１利用ユニットの利用側熱交換器や第２利用ユニットの水熱交換器を凝縮器（放熱器）、熱源ユニットの熱源側熱交換器を蒸発器として機能させて運転する暖房運転モードや温水生成運転モード、あるいは温水生成・暖房運転モードでの運転時、つまり冷媒回路を暖房サイクルとした状態での運転時に、除霜制御手段により熱源側熱交換器に着霜したことが検知されたとき、冷媒回路が暖房サイクルから冷房サイクルに切換えられて除霜運転モードとされる。この際、第２利用ユニットの水熱交換器に対する冷媒流れを遮断する手段により、水熱交換器に対する冷媒流れが遮断され、第１利用ユニットの利用側熱交換器のみに冷媒が循環されることによって、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒は、四方切換弁を介して熱源側熱交換器に導入され、放熱して霜を融かし、凝縮液化した後、減圧されて第１利用ユニットの利用側熱交換器に導かれ、蒸発して圧縮機に吸入される冷房サイクル内を循環し、除霜運転が行われる。そして、除霜制御手段により除霜の終了が検知されると、暖房サイクルに切換えられ、元の運転モードに復帰されることになる。従って、リバースサイクル方式の除霜制御手段を採用しても、除霜運転時、第２利用ユニットの水熱交換器に低圧冷媒が循環することがなく、水熱交換器で水が凍結し、それにより水熱交換器が破損に至るリスクを確実に解消することができるとともに、除霜運転中に水回路側の水温を監視して除霜運転モードを切換える等の制御を不要にし、その制御系を簡素化することができる。また、除霜運転時に水回路側の温水の熱を利用することによる熱ロスの発生を解消し、省エネルギー化を図ることができる。
【００１２】
さらに、本発明のヒートポンプシステムは、上記のヒートポンプシステムにおいて、前記水熱交換器に対する冷媒流れを遮断する手段は、前記水熱交換器に接続されている冷媒回路の出入口の双方もしくは一方に設けられている冷媒回路遮断弁とされていることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、水熱交換器に対する冷媒流れを遮断する手段が、水熱交換器に接続されている冷媒回路の出入口の双方もしくは一方に設けられている冷媒回路遮断弁とされているため、熱源側熱交換器に着霜し、それを検知して除霜制御手段により除霜運転に切換える際、水熱交換器に対する冷媒回路に設けられている冷媒回路遮断弁を閉じて冷媒流れを遮断することにより、水熱交換器に対する低圧冷媒の循環を阻止し、水熱交換器での水の凍結、それによる水熱交換器の破損を阻止することができる。従って、水熱交換器に対する冷媒回路に遮断弁を設けるだけの簡易な構成により、水熱交換器の凍結・破損を防止することができ、凍結・破損し易いプレート式熱交換器を用いることができる等、水熱交換器の選択の自由度を高めることができる。
【００１４】
さらに、本発明のヒートポンプシステムは、上記のヒートポンプシステムにおいて、前記冷媒回路遮断弁は、前記第２利用ユニットに対する前記冷媒回路中に専用の電子膨張弁が設けられているシステムの場合、当該電子膨張弁により兼用化された構成とされていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、冷媒回路遮断弁が、第２利用ユニットに対する冷媒回路中に専用の電子膨張弁が設けられているシステムの場合、当該電子膨張弁により兼用化された構成とされているため、冷媒回路に回路を遮断するために専用の遮断弁を設けなくても、電子膨張弁の全閉機能を利用して、除霜運転時に水熱交換器に対する冷媒回路を遮断することができる。従って、冷媒回路に対する遮断弁の設置を省略化し、構成の簡素化、低コスト化を図ることができる。
【００１６】
さらに、本発明のヒートポンプシステムは、上述のいずれかのヒートポンプシステムにおいて、前記水熱交換器に対する冷媒流れを遮断する手段は、前記熱源側熱交換器に対して着霜が検知され、その信号により前記四方切換弁が切換えられると同時に、または前記四方切換弁が切換えられ、前記熱源ユニットに設けられている低圧圧力センサもしくは前記第２利用ユニットに設けられている圧力センサの検出値が所定値を下回ったときに、閉成され冷媒流れを遮断する構成とされていることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、水熱交換器に対する冷媒流れを遮断する手段が、熱源側熱交換器に対する着霜が検知され、その信号により四方切換弁が切換えられると同時に、または四方切換弁が切換えられ、熱源ユニットに設けられている低圧圧力センサもしくは第２利用ユニットに設けられている圧力センサの検出値が所定値を下回ったときに、閉成され、冷媒流れを遮断する構成とされているため、四方切換弁を切換えて除霜運転する際、水熱交換器に対する冷媒流れを遮断する手段（冷媒回路遮断弁）を確実に閉成し、水熱交換器に対する冷媒流れを遮断することができる。従って、水熱交換器の凍結・破損を防止し、制御系を簡素化することができるとともに、水回路側での熱ロスの発生を解消し、省エネルギー化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、リバースサイクル方式の除霜制御手段を採用したとしても、除霜運転時、第２利用ユニットの水熱交換器に低圧冷媒が循環することがなく、水熱交換器で水が凍結し、それにより水熱交換器が破損に至るリスクを確実に解消することができるとともに、除霜運転中に水回路側の水温を監視して除霜運転モードを切換える等の制御を不要にし、その制御系を簡素化することができる。また、除霜運転時に水回路側の温水の熱を利用することによる熱ロスの発生を解消し、省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るヒートポンプシステムのシステム系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１を用いて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態に係るヒートポンプシステムのシステム系統図が示されている。
ヒートポンプシステム１は、熱源ユニット２と、第１利用ユニット３と、第２利用ユニット４とを備え、熱源ユニット２に対して第１利用ユニット３および第２利用ユニット４が並列に接続された構成とされている。
【００２１】
［熱源ユニット］
上記熱源ユニット２は、冷媒を圧縮する圧縮機５、冷媒の循環方向を切換える四方切換弁６、冷媒と外気とを熱交換する熱源側熱交換器７、暖房サイクル時に冷媒を断熱膨張する暖房用電子膨張弁（ＥＥＶＨ）８、液冷媒を溜めるレシーバ９、冷房サイクル時に冷媒を断熱膨張する冷房用電子膨張弁（ＥＥＶＣ）１０、圧縮機５に吸入される冷媒中の液分を分離し、ガス分のみを吸入させるアキュームレータ１１、第１利用ユニット３および第２利用ユニット４との間に接続される液側配管１６およびガス側配管１７を接続するための液側操作弁１２およびガス側操作弁１３等を公知の如く冷媒配管１４を介して接続した熱源側冷媒回路１５を備えたもの（室外機）である。
【００２２】
また、熱源ユニット（室外機）２には、熱源側熱交換器７に外気を通風する室外側ファン１８が付設されているとともに、圧縮機５から吐出された高圧冷媒の温度および圧力を検出する吐出温度センサ１９および高圧圧力センサ２０、圧縮機５に吸入される低圧冷媒の温度および圧力を検出する吸入温度センサ２１および低圧圧力センサ２２、熱源側熱交換器７の各位置での温度を検出する熱交温度センサ２３，２４、外気温度を検出する外温センサ２５等が設けられている。
【００２３】
［第１利用ユニット］
第１利用ユニット３は、室内の空調（冷・暖房）に供される室内機であり、熱源ユニット２の液側操作弁１２およびガス側操作弁１３に接続されている液側配管１６およびガス側配管１７から分岐した分岐液管１６Ａおよび分岐ガス管１７Ａに対して、冷媒回路遮断弁２６，２７を介して利用側熱交換器２８を接続したものである。この利用側熱交換器２８は、図示省略の室内ファンを介して通風される室内空気と冷媒とを熱交換させ、室内空気を加熱または冷却する直膨式の熱交換器とされている。
【００２４】
第１利用ユニット（室内機）３には、室内から吸い込んだ空気の温度を検出する吸込み温度センサ２９、利用側熱交換器２７の両端部位および中央部位の温度を検出する熱交温度センサ３０，３１，３２が設けられている。
【００２５】
［第２利用ユニット］
第２利用ユニット４は、給湯用もしくは暖房用の温水を生成する温水室内機であり、熱源ユニット２の液側操作弁１２およびガス側操作弁１３に接続されている液側配管１６およびガス側配管１７から分岐した分岐液管１６Ｂおよび分岐ガス管１７Ｂに対して、冷媒回路遮断弁３３，３４を介して接続された水熱交換器（冷媒／水熱交換器）３５を備えたものである。この水熱交換器（冷媒／水熱交換器）３５は、冷媒と水とを熱交換する直膨式の熱交換器、例えばプレート式の熱交換器とされている。
【００２６】
水熱交換器（冷媒／水熱交換器）３５の水流路側には、水入口配管３６Ａおよび水出口配管３６Ｂからなる水回路３６が接続されており、水入口配管３６Ａ中に設けられている水循環ポンプ３７を介して温水を貯湯するタンクに給水された水あるいは温水負荷との間を循環する水が循環される構成とされている。
また、この第２利用ユニット（温水室内機）４には、水熱交換器３５に対する水の入口水温および出口水温を検出する入口水温センサ３８および出口水温センサ３９が設けられるとともに、水熱交換器３５の冷媒の出口温度および圧力を検出する出口液管センサ４０および圧力センサ４１が設けられている。
【００２７】
そして、上記熱源ユニット（室外機）２の熱源側冷媒回路１５の両端に設けられている液側操作弁１２およびガス側操作弁１３に対して、液側配管１６およびガス側配管１７並びに分岐液管１６Ａ，１６Ｂ、分岐ガス管１７Ａ，１７Ｂを介して第１利用ユニット（室内機）３および第２利用ユニット（温水室内機）４を並列に接続することにより、１系統の冷媒回路（ヒートポンプサイクル）４２を構成している。
【００２８】
また、上記熱源ユニット２には、ヒートポンプシステム１の運転を制御する熱源側コントローラ４３が設けられている。この熱源側コントローラ４３は、熱源ユニット２、第１利用ユニット３および第２利用ユニット４に設けられている各種センサからの検出値や設定値等に基づいて、圧縮機５の回転数や運転モードに応じた四方切換弁６の切換え、室外側ファン１８の回転数、暖房用電子膨張弁（ＥＥＶＨ）８および冷房用電子膨張弁（ＥＥＶＣ）１０の開度、冷媒回路遮断弁２６，２７および３３，３４の開閉、水循環ポンプ３７の回転数等々を適宜コントロールし、ヒートポンプシステム１を各運転モードに応じて適切に制御する運転制御手段４４を有するものである。
【００２９】
熱源側コントローラ４３には、上記した運転制御手段４４の他に、ヒートポンプシステム１を暖房サイクルとして運転しているときに、熱源側熱交換器７に着霜した場合、その霜を除霜（デフロスト）するための除霜制御手段４５が設けられている。
【００３０】
つまり、上記ヒートポンプシステム１は、第１利用ユニット（室内機）３のみを運転する冷・暖房運転、第２利用ユニット（温水室内機）４のみを運転して給湯用もしくは暖房用の温水を生成する温水生成運転、更には第１利用ユニット（室内機）３および第２利用ユニット（温水室内機）４の双方を同時に運転する温水生成・暖房運転等々を行うことができるが、暖房運転モード、温水生成運転モードおよび温水生成・暖房運転モードでの運転は、いずれの場合も、熱源側熱交換器７を蒸発器、利用側熱交換器２７および水熱交換器（冷媒／水熱交換器）３５を凝縮器（放熱器）として機能させる暖房サイクルでの運転となる。
【００３１】
この場合、外気温が低いと、外気から吸熱して冷媒を蒸発される蒸発器として機能する熱源側熱交換器７に着霜が発生し熱交換を阻害することから、熱源側熱交換器７に着霜した場合、その霜を取り除くための除霜運転を行うようにしている。除霜運転は、除霜制御手段４４が熱源側熱交換器７に着霜したことを検知したとき、冷媒回路４２を四方切換弁６により暖房サイクルから冷房サイクルに切換え、圧縮機５から吐出された高温高圧の冷媒ガスを四方切換弁６により熱源側熱交換器７に導入し、その熱で霜を融かすリバースサイクル方式の除霜方法を用いている。
【００３２】
リバースサイクル方式の除霜方法は、上記の如く、冷媒回路４２を暖房サイクルから冷房サイクルに切換え、熱源側熱交換器７にホットガス冷媒を導入して霜を除霜するものである。この際、熱源側熱交換器７で除霜に供された冷媒は、放熱して凝縮液化され、冷房用電子膨張弁（ＥＥＶＣ）１０で減圧された後、第１利用ユニット３の利用側熱交換器２８および第２利用ユニット４の水熱交換器３５に流通し、そこで蒸発ガス化され、四方切換弁６を経て圧縮機５に吸入されることになるが、除霜運転時、水熱交換器３５に低圧冷媒を流し水と熱交換させて蒸発させると、水熱交換器３５内において水が凍結し、水熱交換器３５が破損のリスクを生じる。
【００３３】
そこで、本実施形態においては、除霜制御手段４５に対して、除霜運転時、第２利用ユニット４の水熱交換器３５への冷媒回路４２に設けられている冷媒回路遮断弁３３，３４を閉成して水熱交換器３５への冷媒流れを遮断するとともに、冷媒回路遮断弁２６，２７を開として第１利用ユニット３の利用側熱交換器２８側のみに冷媒を流す制御系を付加した構成としている。
【００３４】
つまり、除霜制御手段４５は、上記の如く暖房運転モード、温水生成運転モードおよび温水生成・暖房運転モードでの運転時、熱源側熱交換器７の温度を熱交温度センサ２３により検出し、それが所定値以下のとき、熱源側熱交換器７に着霜していると判断し、四方切換弁６を冷房サイクルの切換え、圧縮機５の回転数を制御して除霜運転モードとするとともに、冷媒回路遮断弁３３，３４を閉、冷媒回路遮断弁２６，２７を開として水熱交換器３５への冷媒流れを遮断し、第１利用ユニット３の利用側熱交換器２８側のみに冷媒を流して除霜運転を行い、熱交温度センサ２３の検出値が所定温度以上となり、除霜完了が検知されると、元の運転モードに復帰させる機能を有するものとされている。
【００３５】
以上に説明の構成により、本実施形態によると、以下の作用効果を奏する。
［第１利用ユニットを用いた冷・暖房運転］
この場合、冷媒回路遮断弁２６，２７が開、冷媒回路遮断弁３３，３４が閉とされた状態で運転される。
そして、冷房時は、四方切換弁６を冷房サイクル側に切換え、圧縮機５から吐出された高温高圧の冷媒を、四方切換弁６により熱源側熱交換器７に導き、以下レシーバ９、冷房用電子膨張弁（ＥＥＶＣ）１０、利用側熱交換器２８、四方切換弁６、アキュームレータ１１を経て圧縮機５に戻る冷媒回路４２を循環させ、熱源側熱交換器７を凝縮器、利用側熱交換器２８を蒸発器として作用させることにより、利用側熱交換器２８で冷却された空気を室内に吹出し、冷房に供するようにしている。
【００３６】
なお、この冷房時、冷媒回路遮断弁２６，２７を開とし、利用側熱交換器２８に冷媒を流して室内空気を冷却し、室内の冷房に供するだけでなく、冷媒回路遮断弁３３，３４を開とし、水熱交換器３５で冷水を生成し、その冷水を冷房負荷側に循環させ、冷水冷房を行うようなシステムとして用いてもよいことはもちろんである。
【００３７】
一方、暖房時は、四方切換弁６を暖房サイクル側に切換え、圧縮機５から吐出された高温高圧の冷媒を、四方切換弁６により利用側熱交換器２８に導き、以下レシーバ９、暖房用電子膨張弁（ＥＥＶＨ）８、熱源側熱交換器７、四方切換弁６、アキュームレータ１１を経て圧縮機５に戻る冷媒回路４２を循環させ、利用側熱交換器２８を凝縮器、熱源側熱交換器７を蒸発器として作用させることにより、利用側熱交換器２８での放熱により加熱された空気を室内に吹出し、暖房に供するようにしている。
【００３８】
［第２利用ユニットを用いた温水生成運転］
この場合、冷媒回路遮断弁２６，２７が閉、冷媒回路遮断弁３３，３４が開とされた状態で運転され、水熱交換器３５で給湯用もしくは暖房用の温水が生成されることになる。
そして、この運転は、暖房サイクルで運転されるため、四方切換弁６は暖房サイクル側に切換えられることになる。
【００３９】
このため、圧縮機５から吐出された高温高圧の冷媒は、四方切換弁６によって先ず水熱交換器３５に導かれ、以下レシーバ９、暖房用電子膨張弁（ＥＥＶＨ）８、熱源側熱交換器７、四方切換弁６、アキュームレータ１１を経て圧縮機５に戻る冷媒回路４２内を循環される。この際、水熱交換器３５が凝縮器、熱源側熱交換器７が蒸発器として作用し、水熱交換器３５での放熱により水回路３６内を循環している水が加熱され、所定温度の温水が生成される。この温水を貯湯タンクあるいは温水負荷に供給し、給湯あるいは温水暖房に供するようにしている。
【００４０】
［第１利用ユニットおよび第２利用ユニットを用いた温水生成・暖房運転］
この場合、冷媒回路遮断弁２６，２７および３３，３４は、いずれも開とされた状態で運転され、また四方切換弁６は暖房サイクル側に切換えられて運転される。
このため、第１利用ユニットおよび第２利用ユニットは、熱源ユニット２の熱源側冷媒回路１５に対して、並列に接続された状態となり、従って、圧縮機５から吐出された高温高圧の冷媒は、四方切換弁６により利用側熱交換器２８および水熱交換器３５の双方に並行して導かれることになる。
【００４１】
利用側熱交換器２８および水熱交換器３５に並行して導かれた冷媒は、各々にて放熱して凝縮液化された後、液側配管１６で合流してレシーバ９に導入され、以下暖房用電子膨張弁（ＥＥＶＨ）８、熱源側熱交換器７、四方切換弁６、アキュームレータ１１を経て圧縮機５に戻る冷媒回路４２内を循環される。この際、利用側熱交換器２８で室内空気を加熱することにより、暖房に供し、水熱交換器３５で温水を生成することにより、給湯あるいは温水暖房に供するようにしている。
【００４２】
［除霜運転］
上記した第１利用ユニット３を用いた暖房運転モード時、第２利用ユニット４を用いた温水生成運転モード時、および第１利用ユニット３および第２利用ユニット７の双方を用いた温水生成・暖房運転モード時、冷媒回路４２は、いずれも暖房サイクルとして運転される。このため、運転条件によっては、外気と熱交換している熱源ユニット２の熱源側熱交換器７に着霜が発生することがある。この着霜は、除霜制御手段４５により、熱源側熱交換器７に設けられている熱交温度センサ２３が所定温度以下の温度を検出したことをもって検知することができる。
【００４３】
除霜制御手段４５が熱源側熱交換器７への着霜を検知すると、四方切換弁６により冷媒回路４２を冷房サイクルに切換え、圧縮機５を除霜運転用回転数とするとともに、冷媒回路遮断弁２６，２７を開、冷媒回路遮断弁３３，３４を閉として水熱交換器３５への冷媒流れを遮断し、冷媒を第１利用ユニット３の利用側熱交換器２８側のみに流すようにして除霜運転を開始する。
【００４４】
これによって、圧縮機５から吐出された高温高圧の冷媒ガスは、四方切換弁６を介して熱源側熱交換器７に導かれ、そこで放熱して凝縮液化された後、以下レシーバ９、冷房用電子膨張弁（ＥＥＶＣ）１０、利用側熱交換器２８、四方切換弁６、アキュームレータ１１を経て圧縮機５に戻る冷媒回路４２を循環し、熱源側熱交換器７での放熱によって霜を融解する。なお、この際、利用側熱交換器２８が蒸発器として作用するため、室内に冷風が吹出し、暖房環境を阻害する虞があるため、第１利用ユニット３の室内ファンを停止して運転するようにすればよい。
【００４５】
こうして、熱源側熱交換器７に着霜した霜が融解され、取り除かれると、熱源側熱交換器７の温度が上昇するため、除霜制御手段４５は、熱交温度センサ２３の検出値が所定温度を上回ったことをもって除霜が完了したことを検知し、除霜運転を終了させ、四方切換弁６や冷媒回路遮断弁２６，２７，３３，３４等を除霜運転開始前の状態に戻し、元の運転モードに復帰させてそのモードでの運転を再開する。
【００４６】
斯くして、本実施形態によると、リバースサイクル方式の除霜制御手段を採用したとしても、除霜運転時に、第２利用ユニット４の水熱交換器３５に低圧冷媒が循環することはなく、水熱交換器３５で水が凍結し、水熱交換器３５が破損に至るリスクを確実に解消することができるとともに、除霜運転中に水回路３６側の水温を監視して除霜運転モードを切換える等の制御を不要にし、その制御系を簡素化することができる。
また、除霜運転時に水回路３６側に貯湯されている温水の熱を利用することによる熱ロスの発生を解消し、省エネルギー化を図ることができる。
【００４７】
さらに、水熱交換器３５に対する冷媒流れを遮断する手段が、水熱交換器３４に接続されている冷媒回路４２の出入口に設けられている冷媒回路遮断弁３３，３４とされているため、熱源側熱交換器７に着霜し、それを検知して除霜制御手段４５により除霜運転に切換える際、水熱交換器３５への冷媒回路４２に設けられている冷媒回路遮断弁３３，３４を閉じて冷媒流れを遮断することにより、水熱交換器３５への冷媒の流れを阻止し、水熱交換器３５での水の凍結、それによる水熱交換器３５の破損を阻止することができる。
【００４８】
これによって、水熱交換器３５に対する冷媒回路３２に遮断弁３３，３４を設けるだけの簡易な構成により、水熱交換器３５の凍結・破損を防止することができ、凍結・破損し易いプレート式熱交換器を用いることができる等、水熱交換器３５の選択の自由度を高めることができる。
【００４９】
なお、上記の如く、外気と熱交換する熱源側熱交換器７に対する着霜を、冷媒と室内空気とを熱交換する直膨式の利用側熱交換器（室内熱交換器）２８を蒸発器とする冷房サイクル（＝除霜サイクル）に切換えて除霜するリバースサイクル方式の除霜制御は、通常の空気ｔｏ空気ヒートポンプ式エアコンにて確立されている除霜制御方式であり、それをそのまま流用することができ、水熱交換器を組み込んだ空気熱源ヒートポンプシステムにあって、新たな除霜制御方式の開発を省略することが可能である。
【００５０】
上記実施形態では、除霜運転モード時、冷媒回路遮断弁２６，２７を開、冷媒回路遮断弁３３，３４を閉として水熱交換器３５への冷媒流れを遮断し、冷媒を第１利用ユニット３の利用側熱交換器２８側のみに流すようにしているが、これら冷媒回路４２中に設けられる冷媒回路遮断弁２６，２７，３３，３４は、除霜運転時の冷媒回路切換え専用に設けられるものではなく、他の運転モード時の冷媒回路切換え用として兼用化されていることは云うまでもない。
【００５１】
［その他の実施形態］
本発明は、上記した第１実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、以下のような実施形態としてもよい。
（１）上記第１実施形態では、熱源側熱交換器７に対する着霜の検知および除霜の終了を熱源側熱交換器７に設けた熱交温度センサ２３の検出値により除霜制御手段４５で判断するようにしているが、外気温を検出する外温センサ２５の検出値との組み合わせや、温度センサの検出値によらず、暖房サイクルでの運転時間をカウントし、所定時間毎に定期的に除霜運転を行うようにした形態としてもよい。
【００５２】
（２）上記第１実施形態では、水熱交換器３５に接続される冷媒回路（分岐液管１６Ｂおよび分岐ガス管１７Ｂ）４２の出入口の双方に冷媒回路遮断弁３３，３４を設けた構成としているが、除霜運転時の冷媒の循環を阻止するためには、いずれか一方のみに冷媒回路遮断弁３３，３４を設けた構成としてもよく、この場合、冷媒回路遮断弁の設置個数を減らすことで、低コスト化することができる。
【００５３】
（３）また、上記第１実施形態では、熱源ユニット（室外機）２側に暖房用電子膨張弁（ＥＥＶＨ）８および冷房用電子膨張弁（ＥＥＶＣ）１０を設けた構成としているが、冷房用電子膨張弁（ＥＥＶＣ）１０を第１利用ユニット（室内機）３および第２利用ユニット（温水室内機）４の分岐液管１６Ａ，１６Ｂにそれぞれ個別に分散配置してもよい。
【００５４】
この場合、各々分散配置されている冷房用電子膨張弁（ＥＥＶＣ）１０の全閉機能を利用し、該電子膨張弁（ＥＥＶＣ）１０を除霜運転時に水熱交換器３５への冷媒流れを遮断する冷媒回路遮断弁（遮断弁３３）として兼用化することができ、これによって、冷媒回路遮断弁の設置個数を減らすことができるため、冷媒回路４２の構成の簡素化、低コスト化を図ることができる。
【００５５】
（４）更に、上記第１実施形態では、熱源側熱交換器７に設けられている熱交温度センサ２３の検出値に基づいて、除霜制御手段４５により着霜の有無を判断（検知）し、その信号により四方切換弁６を冷房サイクルに切換えるとともに、冷媒回路遮断弁３３，３４を閉成するようにしているが、冷媒回路遮断弁３３，３４の閉成は、着霜を検知し、除霜のために四方切換弁６が切換えられたとき、低圧圧力が急激に低下するので、その圧力が所定の値を下回ったことを低圧圧力センサ２２もしくは圧力センサ４１で検知し、冷媒回路遮断弁３３，３４を閉成するようにしてもよい。
【００５６】
なお、本発明は、上記した実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、第１利用ユニット（室内機）３を１台接続した例について説明したが、第１利用ユニット（室内機）３を複数台並列に接続したマルチタイプのヒートポンプシステムとしてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１  ヒートポンプシステム
２  熱源ユニット
３  第１利用ユニット
４  第２利用ユニット
５  圧縮機
６  四方切換弁
７  熱源側熱交換器
２８  利用側熱交換器
３３，３４  冷媒回路遮蔽弁（水熱交換器に対する冷媒流れを遮断する手段）
３５  水熱交換器
４２  冷媒回路
４５  除霜制御手段
【図１】
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