(57)【要約】【課題】冷媒以外の熱媒体を介して冷媒と利用側熱媒体の熱交換を行う熱源装置を提供する。【解決手段】利用側熱媒水が循環する室内側回路（80）を備える空調システム（10）には、室外ユニット（15）が設けられる。室外ユニット（15）には、冷媒回路（21）を備えるヒートポンプユニット（20）と、熱搬送回路（30）とが設けられる。熱搬送回路（30）では、熱源側熱媒水が循環する。冷媒回路（21）での冷凍サイクルによって生成した温熱は、熱源側熱媒水を介して利用側熱媒水へ付与され、室内熱交換器（75）で室内の暖房に利用される。また、熱搬送回路（30）は、ヒートポンプユニット（20）の温熱だけを暖房に利用する通常動作と、ヒートポンプユニット（20）の温熱の一部だけを暖房に利用して残りを蓄熱タンク（37）に蓄える蓄熱動作と、ヒートポンプユニット（20）と蓄熱タンク（37）の温熱を暖房に利用する利用動作とを選択的に行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を利用側熱媒体が循環すると共に室内を空気調和するための空調用熱交換器（75）が接続された利用側回路（80）を備える空調システムに設けられ、該利用側回路（80）を循環する利用側熱媒体を加熱する動作を少なくとも行う熱源装置であって、
冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷媒回路（21）と、熱源側熱媒体が循環する熱源側回路（30）とを備える一方、
上記熱源側回路（30）は、上記熱源側熱媒体を上記冷媒回路（21）の冷媒と熱交換させるための熱源側熱交換器（23）と、上記熱源側熱媒体を上記利用側熱媒体と熱交換させるための利用側熱交換器（35）とを備えて、上記熱源側熱交換器（23）と上記利用側熱交換器（35）の間で熱源側の熱媒体を循環させるように構成されている
ことを特徴とする空調システムの熱源装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記熱源側回路（30）は、上記熱源側熱交換器（23）で加熱された熱源側熱媒体を蓄えるための蓄熱タンク（37）を備え、上記熱源側熱交換器（23）で加熱された熱源側熱媒体だけを上記利用側熱交換器（35）へ送る通常動作と、上記熱源側熱交換器（23）で加熱された熱源側熱媒体を上記利用側熱交換器（35）と上記蓄熱タンク（37）の両方へ送る蓄熱動作と、上記熱源側熱交換器（23）で加熱された熱源側熱媒体と上記蓄熱タンク（37）に貯留された熱源側熱媒体の両方を上記利用側熱交換器（35）へ送る利用動作とを選択的に行うように構成されている
ことを特徴とする空調システムの熱源装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記熱源側回路（30）は、上記利用側熱交換器（35）の出口における熱源側熱媒体の温度を計測する温度センサ（16）を備え、上記温度センサ（16）の計測値が基準範囲内の場合は上記通常動作を行い、上記温度センサ（16）の計測値が上記基準範囲の下限値を下回る場合は上記蓄熱動作を行い、上記温度センサ（16）の計測値が上記基準範囲の上限値を上回る場合は上記利用動作を行うように構成されている
ことを特徴とする空調システムの熱源装置。
【請求項４】
請求項２において、
上記熱源側回路（30）は、上記利用側熱交換器（35）における熱源側熱媒体の流量を上記蓄熱動作、上記通常動作、上記利用動作の順に多くするように構成されている
ことを特徴とする空調システムの熱源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用側熱媒体が循環する利用側回路を備える空調システムに設けられる熱源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、利用側回路で循環する利用側熱媒体によって熱搬送を行う空調システムが知られている。例えば、特許文献１には、冷凍サイクルを行うヒートポンプが熱源装置として利用側回路に接続された空調システムが開示されている。この空調システムでは、熱源装置に設けられた熱交換器で冷媒と利用側熱媒体を熱交換させ、冷媒によって加熱された利用側熱媒体が、利用側回路に接続された床暖房パネルへ供給される。
【特許文献１】特開２０００−４６４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の空調システムは、熱源装置の冷媒回路を利用側回路に接続し、冷媒回路の冷媒を利用側熱媒体と熱交換させる構成を採っている。従来は、このような利用側回路の利用側熱媒体を冷媒回路の冷媒によって直接に加熱する熱源装置しか存在しておらず、場合によっては使い勝手が悪くなるおそれがあった。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷媒以外の熱媒体を介して冷媒と利用側熱媒体の熱交換を行う熱源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明は、内部を利用側の熱媒体が循環すると共に室内を空気調和するための空調用熱交換器（75）が接続された利用側回路（80）を備える空調システムに設けられ、該利用側回路（80）を循環する利用側熱媒体を加熱する動作を少なくとも行う熱源装置を対象とする。そして、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷媒回路（21）と、熱源側熱媒体が循環する熱源側回路（30）とを備える一方、上記熱源側回路（30）は、上記熱源側熱媒体を上記冷媒回路（21）の冷媒と熱交換させるための熱源側熱交換器（23）と、上記熱源側熱媒体を上記利用側熱媒体と熱交換させるための利用側熱交換器（35）とを備えて、上記熱源側熱交換器（23）と上記利用側熱交換器（35）の間で熱源側の熱媒体を循環させるように構成されるものである。
【０００６】
第１の発明では、冷媒回路（21）と熱源側回路（30）とが熱源装置（15）に設けられる。熱源装置（15）では、冷媒回路（21）の冷媒によって熱源側回路（30）の熱源側熱媒体を加熱する動作が行われる。この動作中において、熱源側熱交換器（23）では高圧冷媒が熱源側熱媒体と熱交換し、熱源側熱交換器（23）で加熱された熱源側熱媒体が利用側熱交換器（35）へ送られる。利用側熱交換器（35）では、熱源側熱媒体と利用側熱媒体が熱交換し、利用側熱媒体が加熱される。利用側熱交換器（35）で加熱された利用側熱媒体は、空調用熱交換器（75）へ送られて室内の暖房に利用される。一方、利用側熱交換器（35）で放熱した熱源側熱媒体は、熱源側熱交換器（23）へ送り返されて加熱される。
【０００７】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記熱源側回路（30）は、上記熱源側熱交換器（23）で加熱された熱源側熱媒体を蓄えるための蓄熱タンク（37）を備え、上記熱源側熱交換器（23）で加熱された熱源側熱媒体だけを上記利用側熱交換器（35）へ送る通常動作と、上記熱源側熱交換器（23）で加熱された熱源側熱媒体を上記利用側熱交換器（35）と上記蓄熱タンク（37）の両方へ送る蓄熱動作と、上記熱源側熱交換器（23）で加熱された熱源側熱媒体と上記蓄熱タンク（37）に貯留された熱源側熱媒体の両方を上記利用側熱交換器（35）へ送る利用動作とを選択的に行うように構成されるものである。
【０００８】
第２の発明では、熱源側回路（30）が通常動作と蓄熱動作と利用動作を選択的に行うように構成される。通常動作では、冷媒回路（21）での冷凍サイクルによって得られた温熱だけが利用側熱媒体に付与される。従って、通常動作は、冷媒回路（21）で生成する温熱量と空調用熱交換器（75）での暖房負荷が均衡している状態で行うのに適している。一方、蓄熱動作では、冷媒回路（21）での冷凍サイクルによって得られた温熱の一部が利用側熱媒体に付与され、その残りが蓄熱タンク（37）に蓄えられる。冷媒回路（21）で生成する温熱量が空調用熱交換器（75）での暖房負荷に対して多すぎる状態で蓄熱動作を行えば、余剰の温熱が蓄熱タンク（37）に蓄えられる。また、利用動作では、冷媒回路（21）での冷凍サイクルによって得られた温熱の全てと、蓄熱タンク（37）に蓄えられた温熱とが利用側熱媒体に付与される。冷媒回路（21）で生成する温熱量が空調用熱交換器（75）での暖房負荷に対して不足する状態で利用動作を行えば、冷媒回路（21）で生成する温熱量を増やさなくても、暖房負荷に見合った量の温熱を利用側熱媒体に付与される。
【０００９】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記熱源側回路（30）は、上記利用側熱交換器（35）の出口における熱源側熱媒体の温度を計測する温度センサ（16）を備え、上記温度センサ（16）の計測値が基準範囲内の場合は上記通常動作を行い、上記温度センサ（16）の計測値が上記基準範囲の下限値を下回る場合は上記蓄熱動作を行い、上記温度センサ（16）の計測値が上記基準範囲の上限値を上回る場合は上記利用動作を行うように構成されるものである。
【００１０】
第３の発明では、温度センサ（16）で得られた計測値に応じて、通常動作と蓄熱動作と利用動作の切り換えが行われる。利用側熱交換器（35）の出口における熱源側熱媒体の温度（即ち、温度センサ（16）の計測値）は、空調用熱交換器（75）での暖房負荷の関係に応じて変化する物理量である。つまり、空調用熱交換器（75）での暖房負荷が大きくなるほど温度センサ（16）の計測値は低くなり、空調用熱交換器（75）での暖房負荷が小さくなるほど温度センサ（16）の計測値は高くなる。そこで、この発明では、空調用熱交換器（75）での暖房負荷に応じて変化する温度センサ（16）の計測値に基づいて、通常動作と蓄熱動作と利用動作の切り換えを行っている。
【００１１】
第４の発明は、上記第２の発明において、上記熱源側回路（30）は、上記利用側熱交換器（35）における熱源側熱媒体の流量を上記蓄熱動作、上記通常動作、上記利用動作の順に多くするように構成されるものである。
【００１２】
第４の発明の熱源側回路（30）では、蓄熱動作と通常動作と利用動作のうち、それを行うのに適した空調用熱交換器（75）での暖房負荷が大きい動作ほど、利用側熱交換器（35）における熱源側熱媒体の流量が多くなる。このため、利用側回路（80）の利用側熱媒体には、空調用熱交換器（75）での暖房負荷に見合った温熱が確実に付与される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、空調システム（10）の熱源装置（15）に冷媒回路（21）と熱源側回路（30）とが設けられている。そして、冷媒回路（21）での冷凍サイクルによって得られた温熱が熱源側回路（30）を循環する熱源側熱媒体によって搬送され、利用側回路（80）の利用側熱媒体が熱源側熱媒体によって加熱される。従って、本発明によれば、利用側熱媒体を冷媒と直接に熱交換させる構成のものを適用しにくい場合でも使い勝手の良い熱源装置（15）を提供できる。
【００１４】
ところで、冷媒回路（21）での冷凍サイクルにより得られる温熱量は、冷媒回路（21）における冷媒の循環量によって決まる。一方、冷媒回路（21）における冷媒の循環量が変化すると、それに伴って冷凍サイクルの成績係数（ＣＯＰ）も変化する。その理由としては、熱交換器を通過する冷媒の流速が変化すると熱交換器の性能が変化することや、圧縮機の回転速度が変化すると圧縮機の効率が変化すること等が挙げられる。
【００１５】
一方、暖房能力の調節を冷凍サイクルによって得られる温熱量の変更だけによって行う場合は、冷媒回路（21）における冷媒の循環量の変動幅が大きくなってしまう。その結果、冷媒回路（21）での冷媒の循環量を高い成績係数が得られない値に設定せざるを得なくなる時間が長くなり、熱源装置（15）の運転効率が低下するおそれがあった。
【００１６】
それに対し、上記第２の発明では、熱源側回路（30）が通常動作と蓄熱動作と利用動作を選択的に行うように構成される。そして、冷凍サイクルで得られる温熱量が暖房負荷と均衡する場合は通常動作を、冷凍サイクルで得られる温熱量が暖房負荷に対して多すぎる場合は蓄熱動作を、冷凍サイクルで得られる温熱量が暖房負荷に対して少なすぎる場合は利用動作をそれぞれ行えば、冷媒回路（21）で得られる温熱量をそれ程変化させなくても、空調用熱交換器（75）で得られる暖房能力を暖房負荷に応じて調節することが可能となる。従って、この発明によれば、冷媒回路（21）における冷媒の循環量の変動幅を小さく抑えることができる。その結果、冷媒回路（21）での冷媒の循環量を高い成績係数が得られる値に設定できる時間を長くすることができ、熱源装置（15）の運転効率を向上させることが可能となる。
【００１７】
上記第３の発明では、空調用熱交換器（75）での暖房負荷の関係に応じて変化する物理量として、利用側熱交換器（35）の出口における熱源側熱媒体の温度を用い、その実測値に基づいて通常動作と蓄熱動作と利用動作の切り換えが行われる。従って、この発明によれば、通常動作と蓄熱動作と利用動作の切り換えを、空調用熱交換器（75）での暖房負荷に応じて適切に行うことができる。
【００１８】
上記第４の発明では、通常動作と蓄熱動作と利用動作のそれぞれにおいて、上記利用側熱交換器（35）における熱源側熱媒体の流量が適切な値に設定される。従って、この発明によれば、利用側回路（80）の利用側熱媒体に対して、空調用熱交換器（75）での暖房負荷に見合った温熱を確実に付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。本実施形態は、熱源装置である室外ユニット（15）と、利用側回路である室内側回路（80）とを備える空調システム（10）である。この空調システム（10）は、室外ユニット（15）で生成した温熱を利用して室内の暖房を行うように構成されている。
【００２１】
本実施形態の空調システム（10）は、例えば寒冷地の一般家庭に設置するのに適したものである。なお、この空調システム（10）において、室内側回路（80）は、既設のものであってもよい。つまり、例えばボイラが熱源として室内側回路（80）に接続された暖房システムが家屋等に設置されている場合において、熱源であるボイラに代えて室外ユニット（15）を室内側回路（80）に接続してもよい。
【００２２】
図１に示すように、室外ユニット（15）には、ヒートポンプユニット（20）と、熱源側回路である熱搬送回路（30）とが設けられている。
【００２３】
ヒートポンプユニット（20）には、冷媒が充填された冷媒回路（21）が収容されている。冷媒回路（21）には、いわゆるフロン冷媒が充填されている。但し、冷媒回路（21）の冷媒としては、フロン冷媒の代わりに二酸化炭素を用いてもよい。冷媒回路（21）には、圧縮機（22）と、熱源側熱交換器（23）と、膨張機構（24）と、室外熱交換器（25）とが順に接続されている。
【００２４】
圧縮機（22）は、運転容量が固定の圧縮機である。つまり、圧縮機（22）に設けられた電動機は、常に一定の回転速度で運転される。圧縮機（22）は、空調システム（10）の運転中は停止することなく連続運転を行う。つまり、圧縮機（22）は、熱搬送回路（30）で水が循環している間は停止することなく連続運転を行う。
【００２５】
熱源側熱交換器（23）は、プレート式熱交換器であって、一次側通路（23a）と二次側通路（23b）とを複数ずつ備えている。熱源側熱交換器（23）は、一次側通路（23a）を流れる流体と、二次側通路（23b）を流れる流体とを熱交換させる。冷媒回路（21）には、熱源側熱交換器（23）の一次側通路（23a）が接続されている。膨張機構（24）は、開度可変の電子膨張弁である。室外熱交換器（25）は、冷媒を空気と熱交換させるフィン・アンド・チューブ熱交換器である。室外熱交換器（25）の近傍には、室外熱交換器（25）に室外空気を送るための室外ファン（26）が設けられている。
【００２６】
熱搬送回路（30）には、熱源側熱交換器（23）と、利用側熱交換器（35）と、蓄熱タンク（37）とが設けられている。また、熱搬送回路（30）には、熱源側熱媒体である熱源側熱媒水が充填されている。
【００２７】
利用側熱交換器（35）は、プレート式熱交換器であって、一次側通路（35a）と二次側通路（35b）とを複数ずつ備えている。利用側熱交換器（35）は、一次側通路（35a）を流れる流体と、二次側通路（35b）を流れる流体とを熱交換させる。熱搬送回路（30）には、利用側熱交換器（35）の一次側通路（35a）と、熱源側熱交換器（23）の二次側通路（23b）とが接続されている。また、利用側熱交換器（35）の二次側通路（35b）は、室内側回路（80）に接続されている。
【００２８】
熱搬送回路（30）には、供給通路（31a）と戻り通路（31b）とが設けられている。供給通路（31a）は、その一端が熱源側熱交換器（23）の二次側通路（23b）の出口端に接続され、その他端が利用側熱交換器（35）の一次側通路（35a）の入口端に接続されている。供給通路（31a）には、開閉自在の第１開閉弁（41）が設けられている。一方、戻り通路（31b）は、その一端が利用側熱交換器（35）の一次側通路（35a）の出口端に接続され、その他端が熱源側熱交換器（23）の二次側通路（23b）の入口端に接続されている。戻り通路（31b）には、吐出量が可変のポンプ（36）が設けられている。また、戻り通路（31b）のうちポンプ（36）の上流側の部分には、利用側熱交換器（35）から流出した熱源側熱媒水の温度を計測するための出口温度センサ（16）が設けられている。
【００２９】
蓄熱タンク（37）は、縦長の円筒状に形成された密閉容器である。蓄熱タンク（37）の内部空間は熱源側熱媒水で満たされており、その内部空間の上方ほど水温が高くなっている。蓄熱タンク（37）の頂部には、蓄熱タンク（37）の圧力を逃がすための逃し通路（57）が接続されている。逃し通路（57）には逃し弁（56）が設けられている。
【００３０】
蓄熱タンク（37）の上端付近には、蓄熱タンク（37）に熱源側熱媒水を流入させるための入湯通路（61）の一端と、蓄熱タンク（37）から熱源側熱媒水を流出させるための出湯通路（64）の一端とが接続されている。入湯通路（61）の他端は、供給通路（31a）における熱源側熱交換器（23）と第１開閉弁（41）の間に接続されている。入湯通路（61）には、開閉自在の第２開閉弁（42）が設けられている。一方、出湯通路（64）の他端は、供給通路（31a）における第１開閉弁（41）と利用側熱交換器（35）の間に接続されている。出湯通路（64）には、開閉自在の第５開閉弁（45）が設けられている。
【００３１】
戻り通路（31b）では、利用側熱交換器（35）とポンプ（36）の間に第１連通通路（62a）の一端が接続され、ポンプ（36）と熱源側熱交換器（23）の間に第２連通通路（62b）の一端が接続されている。第１連通通路（62a）及び第２連通通路（62b）の他端は、蓄熱タンク（37）の底部に接続された合流通路（63）に接続されている。第１連通通路（62a）は、蓄熱タンク（37）の下部をポンプ（36）の吸入側に連通させるための通路である。第１連通通路（62a）には、開閉自在の第４開閉弁（44）が設けられている。一方、第２連通通路（62b）は、蓄熱タンク（37）の下部をポンプ（36）の吐出側に連通させるための通路である。第２連通通路（62b）には、開閉自在の第３開閉弁（43）が設けられている。
【００３２】
蓄熱タンク（37）の底部に接続する合流通路（63）には、給水管（65）が接続されている。この給水管（65）は、蓄熱タンク（37）を含む熱搬送回路（30）へ水を補給するための配管であって、上水道等に接続されている。また、給水管（65）には、逆止弁（66）が設けられている。この逆止弁（66）は、合流通路（63）へ流入する方向の水の流通を許容し、合流通路（63）から流出する方向の水の流通を阻止するように構成されている。
【００３３】
本実施形態の熱搬送回路（30）では、第１〜第５の各開閉弁（41〜45）を制御することによって、熱源側熱交換器（23）で加熱された熱源側熱媒水だけを各利用側熱交換器（35）へ供給する通常動作と、熱源側熱交換器（23）で加熱された熱源側熱媒水を各利用側熱交換器（35）と蓄熱タンク（37）の両方へ供給する蓄熱動作と、熱源側熱交換器（23）で加熱された熱源側熱媒水と蓄熱タンク（37）内の熱源側熱媒水の両方を各利用側熱交換器（35）へ供給する利用動作の３種類の動作のうち何れかが行われる。コントローラ（50）は、通常動作と、蓄熱動作と、利用動作の切り換えを行うように構成されている。
【００３４】
室内側回路（80）は、利用側熱媒体である利用側熱媒水が充填された閉回路である。室内側回路（80）には、空調用熱交換器である室内熱交換器（75）が複数設けられている。室内熱交換器（75）は、室内を区画する区画部材である床面材の裏側に設置される床暖房用のラジエータや、室内空間に設置されるラジエータである。
【００３５】
室内側回路（80）において、複数の室内熱交換器（75）は、互いに並列に接続されている。具体的に、室内側回路（80）では、利用側熱交換器（35）の二次側通路（35b）の出口端に供給側ヘッダ（73）が接続され、この供給側ヘッダ（73）に各室内熱交換器（75）の一端が接続されている。また、室内側回路（80）では、利用側熱交換器（35）の二次側通路（35b）の入口端に戻り側ヘッダ（74）が接続され、この戻り側ヘッダ（74）に各室内熱交換器（75）の他端が接続されている。
【００３６】
室内側回路（80）には、戻り側ヘッダ（74）と利用側熱交換器（35）の間に、室内用ポンプ（76）が設けられている。室内用ポンプ（76）の吐出流量は、一定値に設定されている。また、室内用ポンプ（76）の吸入側には、利用側熱媒水の体積変化を吸収するための密閉容器状の膨張タンク（78）が接続されている。
【００３７】
−運転動作−
本実施形態の空調システム（10）の動作について説明する。なお、この空調システム（10）では、電源がオンになっている間は、冷媒回路（21）の圧縮機（22）と、熱搬送回路（30）のポンプ（36）と、室内側回路（80）の室内用ポンプ（76）とが連続運転を行う。
【００３８】
この空調システム（10）において、室外ユニット（15）の熱搬送回路（30）は、通常動作と、蓄熱動作と、利用動作を選択的に行う。一方、室内側回路（80）と、室外ユニット（15）のヒートポンプユニット（20）とは、熱搬送回路（30）が何れの動作を行っている場合も、同じ動作を行う。ここでは、先ず室内側回路（80）とヒートポンプユニット（20）の動作を説明し、次に熱搬送回路（30）の通常動作と蓄熱動作と利用動作を順に説明する。
【００３９】
〈室内側回路の動作〉
室内側回路（80）の動作について説明する。室内用ポンプ（76）の運転中において、室内側回路（80）では、利用側熱交換器（35）と室内熱交換器（75）の間を利用側熱媒水が循環する。
【００４０】
具体的に、利用側熱交換器（35）の二次側通路（35b）へ流入した利用側熱媒水は、その一次側通路（35a）を流れる熱源側熱媒水によって加熱される。利用側熱交換器（35）で加熱された利用側熱媒水は、供給側ヘッダ（73）へ流入して各室内熱交換器（75）へ分配される。室内熱交換器（75）では、利用側熱媒水が放熱し、利用側熱媒水の温度が低下する。各室内熱交換器（75）で放熱した利用側熱媒水は、戻り側ヘッダ（74）へ流入して合流してから室内用ポンプ（76）へ吸い込まれ、その後に利用側熱交換器（35）の二次側通路（35b）へ流入する。
【００４１】
〈ヒートポンプユニットの動作〉
ヒートポンプユニット（20）の動作について説明する。ヒートポンプユニット（20）の冷媒回路（21）では、冷媒が循環することによって冷凍サイクルが行われる。また、冷媒回路（21）では、膨張機構（24）の開度が適宜調節される。
【００４２】
具体的に、圧縮機（22）から吐出された冷媒は、熱源側熱交換器（23）の一次側通路（23a）へ流入し、二次側通路（23b）の熱源側熱媒水へ放熱して凝縮する。熱源側熱交換器（23）で凝縮した冷媒は、膨張機構（24）を通過する際に膨張し、その後に室外熱交換器（25）において室外ファン（26）が送る室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（25）で蒸発した冷媒は、圧縮機（22）に戻って圧縮され、再び吐出される。
【００４３】
〈熱搬送回路の通常動作〉
図２に示すように、通常動作では、第１開閉弁（41）が開状態に設定され、第２開閉弁（42）、第３開閉弁（43）、第４開閉弁（44）及び第５開閉弁（45）が閉状態に設定される。通常動作中において、熱搬送回路（30）では、熱源側熱交換器（23）で加熱された熱源側熱媒水だけが利用側熱交換器（35）へ供給される。
【００４４】
熱源側熱交換器（23）の二次側通路（23b）へ流入した熱源側熱媒水は、その一次側通路（23a）を流れる冷媒によって加熱される。熱源側熱交換器（23）で加熱された熱源側熱媒水は、供給通路（31a）を通って利用側熱交換器（35）の一次側通路（35a）へ流入する。利用側熱交換器（35）の一次側通路（35a）では、熱源側熱媒水が二次側通路（35b）の利用側熱媒水へ放熱し、熱源側熱媒水の温度が低下する。利用側熱交換器（35）で放熱した熱源側熱媒水は、戻り通路（31b）を通ってポンプ（36）へ吸い込まれ、その後に熱源側熱交換器（23）の二次側通路（23b）へ流入する。
【００４５】
通常動作中は、ヒートポンプユニット（20）での冷凍サイクルにより生成した温熱が熱源側熱媒水に付与され、熱源側熱媒水に付与された温熱が更に利用側熱媒水に付与される。そして、利用側熱媒水に付与された温熱が、室内の暖房に利用される。
【００４６】
〈熱搬送回路の蓄熱動作〉
図３に示すように、蓄熱動作では、第１開閉弁（41）、第２開閉弁（42）及び第４開閉弁（44）が開状態に設定され、第３開閉弁（43）及び第５開閉弁（45）が閉状態に設定される。ポンプ（36）の吐出流量は、通常動作中と同じ値に設定される。蓄熱動作中において、熱搬送回路（30）では、熱源側熱交換器（23）で加熱された熱源側熱媒水が、利用側熱交換器（35）と蓄熱タンク（37）の両方へ供給される。
【００４７】
熱源側熱交換器（23）の二次側通路（23b）へ流入した熱源側熱媒水は、その一次側通路（23a）を流れる冷媒によって加熱される。熱源側熱交換器（23）で加熱された熱源側熱媒水は、その一部が供給通路（31a）を通って利用側熱交換器（35）の一次側通路（35a）へ流入し、残りが入湯通路（61）へ流入する。利用側熱交換器（35）の一次側通路（35a）へ流入した熱源側熱媒水は、通常動作中と同様に、二次側通路（35b）の利用側熱媒水へ放熱した後に戻り通路（31b）へ流入する。
【００４８】
一方、入湯通路（61）へ流入した熱源側熱媒水は、蓄熱タンク（37）の内部空間の上端部へ流入する。蓄熱タンク（37）からは、その内部空間の底部に存在する低温の熱源側熱媒水が、合流通路（63）へ押し出されてゆく。このため、蓄熱タンク（37）の内部空間では、高温の熱源側熱媒水の量が増加する。つまり、蓄熱タンク（37）に蓄えられる温熱量が増加する。蓄熱タンク（37）から合流通路（63）へ流出する熱源側熱媒水の流量は、入湯通路（61）から蓄熱タンク（37）へ流入する熱源側熱媒水の流量と等しくなる。蓄熱タンク（37）から合流通路（63）へ流出した熱源側熱媒水は、利用側熱交換器（35）で放熱した熱源側熱媒水と合流してポンプ（36）へ吸い込まれ、その後に熱源側熱交換器（23）の二次側通路（23b）へ流入する。
【００４９】
蓄熱動作中は、ヒートポンプユニット（20）での冷凍サイクルにより生成した温熱が熱源側熱媒水に付与される。熱源側熱媒水に付与された温熱は、その一部が利用側熱媒水に付与されて室内の暖房に利用され、残りが蓄熱タンク（37）に蓄えられる。
【００５０】
〈熱搬送回路の利用動作〉
図４に示すように、利用動作では、第１開閉弁（41）、第３開閉弁（43）及び第５開閉弁（45）が開状態に設定され、第２開閉弁（42）及び第４開閉弁（44）が閉状態に設定される。ポンプ（36）の吐出流量は、通常動作中よりも大きな値に設定される。利用動作中において、熱搬送回路（30）では、熱源側熱交換器（23）で加熱された熱源側熱媒水と、蓄熱タンク（37）内に貯留されている高温の熱源側熱媒水とが、利用側熱交換器（35）へ供給される。
【００５１】
熱源側熱交換器（23）の二次側通路（23b）へ流入した熱源側熱媒水は、その一次側通路（23a）を流れる冷媒によって加熱される。熱源側熱交換器（23）で加熱された熱源側熱媒水は、供給通路（31a）を通って利用側熱交換器（35）の一次側通路（35a）へ流入する。
【００５２】
一方、蓄熱タンク（37）には、その内部空間の底部へ合流通路（63）から熱源側熱媒水が送り込まれる。このため、蓄熱タンク（37）からは、その内部空間の上部に存在する高温の熱源側熱媒水が、出湯通路（64）へ押し出されてゆく。蓄熱タンク（37）から出湯通路（64）へ流出した熱源側熱媒水は、利用側熱交換器（35）の一次側通路（35a）へ流入する。
【００５３】
蓄熱タンク（37）の内部空間では、高温の熱源側熱媒水の量が減少する。つまり、蓄熱タンク（37）に蓄えられる温熱量が減少する。蓄熱タンク（37）から出湯通路（64）へ流出する熱源側熱媒水の流量は、合流通路（63）から蓄熱タンク（37）へ流入する熱源側熱媒水の流量と等しくなる。
【００５４】
利用側熱交換器（35）の一次側通路（35a）へ流入した熱源側熱媒水は、通常動作中と同様に、二次側通路（35b）の利用側熱媒水へ放熱した後に戻り通路（31b）へ流入する。戻り通路（31b）へ流入した熱源側熱媒水は、ポンプ（36）へ吸い込まれる。ポンプ（36）から吐出された熱源側熱媒水は、その一部が熱源側熱交換器（23）の二次側通路（23b）へ流入し、その残りが合流通路（63）を通って蓄熱タンク（37）へ流入する。熱源側熱交換器（23）の二次側通路（23b）へ流入した熱源側熱媒水は、通常動作中と同様に、一次側通路（23a）の冷媒によって加熱される。
【００５５】
利用動作中は、ヒートポンプユニット（20）での冷凍サイクルにより生成した温熱と、蓄熱タンク（37）に蓄えられていた温熱の両方が利用側熱媒水に付与される。そして、利用側熱媒水に付与された温熱が、室内の暖房に利用される。
【００５６】
−コントローラの動作−
コントローラ（50）が行う制御動作について説明する。コントローラ（50）には、出口温度センサ（16）の計測値（Ｔo）と、室内の設定温度（Ｔs）とが入力される。そして、コントローラ（50）は、入力されたこれらの値に基づいて通常動作と蓄熱動作と利用動作のうちの一つを選択し、選択した動作を熱搬送回路（30）に実行させるように構成されている。
【００５７】
コントローラ（50）には、熱搬送回路（30）の動作を選択するための第１判定値（Ｔ１）及び第２判定値（Ｔ２）が、予め設定されている。第１判定値（Ｔ１）はプラスの値になっており、第２判定値（Ｔ２）はマイナスの値になっている。また、第１判定値（Ｔ１）と第２判定値（Ｔ２）は、それぞれの絶対値が互いに等しくなっている。そして、コントローラ（50）は、出口温度センサ（16）の計測値（Ｔo）と室内の設定温度（Ｔs）との差（Ｔo−Ｔs）を、第１判定値（Ｔ１）及び第２判定値（Ｔ２）と比較し、その結果に基づいて通常動作と蓄熱動作と利用動作のうちの一つを選択する。
【００５８】
コントローラ（50）は、下記の式１が成立する場合、つまり、利用側熱交換器（35）の一次側通路（35a）の出口における熱源側熱媒水の温度の実測値が基準範囲（Ｔ２＋Ｔs以上Ｔ１＋Ｔs以下の範囲）内の値であると判断した場合には、通常動作を選択する。
式１：Ｔ２≦Ｔo−Ｔs≦Ｔ１  
【００５９】
上記の式１が成立する場合には、出口温度センサ（16）の計測値（Ｔo）と室内の設定温度（Ｔs）との差がそれほど大きくなく、室内熱交換器（75）の暖房能力が室内の暖房負荷と概ね均衡していると判断できる。そこで、この場合には、コントローラ（50）が通常動作を選択する。コントローラ（50）は、通常動作を選択すると、第１開閉弁（41）を開状態に設定し、第２開閉弁（42）、第３開閉弁（43）、第４開閉弁（44）及び第５開閉弁（45）を閉状態に設定することによって、熱搬送回路（30）に通常動作を実行させる。
【００６０】
コントローラ（50）は、下記の式２が成立する場合、つまり、利用側熱交換器（35）の一次側通路（35a）の出口における熱源側熱媒水の温度の実測値が基準範囲の上限値（Ｔ１＋Ｔs）を上回ると判断した場合には、蓄熱動作を選択する。
式２：Ｔ１＜Ｔo−Ｔs
【００６１】
上記の式２が成立する場合は、出口温度センサ（16）の計測値（Ｔo）が室内の設定温度（Ｔs）を大幅に上回っており、室内熱交換器（75）の暖房能力が室内の暖房負荷に対して大きすぎると判断できる。そこで、この場合には、コントローラ（50）が蓄熱動作を選択する。コントローラ（50）は、蓄熱動作を選択すると、第１開閉弁（41）、第２開閉弁（42）及び第４開閉弁（44）を開状態に設定し、第３開閉弁（43）及び第５開閉弁（45）を閉状態に設定することによって、熱搬送回路（30）に蓄熱動作を実行させる。また、コントローラ（50）は、ポンプ（36）の吐出流量を通常動作中と同じ値に設定する。
【００６２】
コントローラ（50）は、下記の式３が成立する場合、つまり、各利用側熱交換器（35）を通過した水の温度が基準範囲の下限値（Ｔ２＋Ｔs）を下回ると判断した場合には、利用動作を選択する。
式３：Ｔo−Ｔs＜Ｔ２
【００６３】
上記の式３が成立する場合は、出口温度センサ（16）の計測値（Ｔo）が室内の設定温度（Ｔs）を大幅に下回っており、室内熱交換器（75）の暖房能力が室内の暖房負荷に対して小さすぎると判断できる。そこで、この場合には、コントローラ（50）が利用動作を選択する。コントローラ（50）は、利用動作を選択すると、第１開閉弁（41）、第３開閉弁（43）及び第５開閉弁（45）を開状態に設定し、第２開閉弁（42）及び第４開閉弁（44）を閉状態に設定することによって、熱搬送回路（30）に利用動作を実行させる。また、コントローラ（50）は、ポンプ（36）の吐出流量を通常動作中よりも大きな値に設定する。
【００６４】
−実施形態１の効果−
本実施形態では、空調システム（10）の室外ユニット（15）に冷媒回路（21）と熱搬送回路（30）とが設けられている。そして、冷媒回路（21）での冷凍サイクルによって得られた温熱が熱搬送回路（30）を循環する熱源側熱媒水によって搬送され、室内側回路（80）の利用側熱媒水が熱源側熱媒水によって加熱される。従って、本実施形態によれば、利用側熱媒水を冷媒と直接に熱交換させる構成のものを適用しにくい場合でも使い勝手の良い室外ユニット（15）を提供できる。
【００６５】
ところで、冷媒回路（21）での冷凍サイクルにより得られる温熱量は、冷媒回路（21）における冷媒の循環量によって決まる。一方、冷媒回路（21）における冷媒の循環量が変化すると、それに伴って冷凍サイクルの成績係数（ＣＯＰ）も変化する。その理由としては、熱交換器を通過する冷媒の流速が変化すると熱交換器の性能が変化することや、圧縮機の回転速度が変化すると圧縮機の効率が変化すること等が挙げられる。
【００６６】
一方、暖房能力の調節を冷凍サイクルによって得られる温熱量の変更だけによって行う場合は、冷媒回路（21）における冷媒の循環量の変動幅が大きくなってしまう。その結果、冷媒回路（21）での冷媒の循環量（具体的には、圧縮機（22）の回転速度）を高い成績係数が得られない値に設定せざるを得なくなる時間が長くなり、室外ユニット（15）の運転効率が低下するおそれがあった。
【００６７】
それに対し、本実施形態では、熱搬送回路（30）が通常動作と蓄熱動作と利用動作を選択的に行うように構成される。そして、冷凍サイクルで得られる温熱量が暖房負荷と均衡する場合は通常動作を、冷凍サイクルで得られる温熱量が暖房負荷に対して多すぎる場合は蓄熱動作を、冷凍サイクルで得られる温熱量が暖房負荷に対して少なすぎる場合は利用動作をそれぞれ行えば、冷媒回路（21）で得られる温熱量を能動的に調節できなくても、室内熱交換器（75）で得られる暖房能力を暖房負荷に応じて調節することが可能となる。
【００６８】
つまり、本実施形態によれば、冷媒回路（21）の圧縮機（22）の回転速度が固定されているにも拘わらず、室内熱交換器（75）で得られる暖房能力を暖房負荷に応じて調節できる。従って、本実施形態によれば、室内熱交換器（75）での暖房能力を調節可能にすると共に、圧縮機（22）の回転速度を高い成績係数が得られる値に保つことができ、室外ユニット（15）の運転効率を向上させることが可能となる。
【００６９】
また、本実施形態では、室内熱交換器（75）での暖房負荷の関係に応じて変化する物理量として、利用側熱交換器（35）の一次側通路（35a）の出口における熱源側熱媒水の温度を用い、その実測値に基づいて通常動作と蓄熱動作と利用動作の切り換えが行われる。従って、本実施形態によれば、通常動作と蓄熱動作と利用動作の切り換えを、室内熱交換器（75）での暖房負荷に応じて適切に行うことができる。
【００７０】
また、本実施形態では、通常動作と蓄熱動作と利用動作のそれぞれにおいて、上記利用側熱交換器（35）の一次側通路（35a）における熱源側熱媒水の流量が適切な値に設定される。従って、本実施形態によれば、室内側回路（80）の利用側熱媒水に対して、室内熱交換器（75）での暖房負荷に見合った温熱を確実に付与することができる。
【００７１】
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。本実施形態は、上記実施形態の空調システム（10）において、室外ユニット（15）の熱搬送回路（30）の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の熱搬送回路（30）について、上記実施形態１と異なる点を説明する。
【００７２】
図５に示すように、本実施形態の熱搬送回路（30）には、副ポンプ（39）が追加されている。それに伴い、本実施形態の熱搬送回路（30）では、戻り通路（31b）に配置されたポンプが主ポンプ（36）となっている。また、本実施形態の熱搬送回路（30）では、戻り通路（31b）における熱源側熱交換器（35）と主ポンプ（36）の間に第２連通通路（62b）が接続され、この第２連通通路（62b）に副ポンプ（39）が設けられている。
【００７３】
副ポンプ（39）は、利用動作中にだけ運転され、通常動作中と蓄熱動作中には停止する。なお、主ポンプ（36）は、上記実施形態１と同様に、通常動作と蓄熱動作と利用動作の全てにおいて運転される。利用動作中の熱搬送回路（30）において、利用側熱交換器（35）の一次側通路（35a）を通過した熱源側熱媒水は、その一部が副ポンプ（39）に吸い込まれ、残りが主ポンプ（36）に吸い込まれる。副ポンプ（39）に吸い込まれた熱源側熱媒水は、合流通路（63）を通って蓄熱タンク（37）の底部へ送り込まれる。そして、蓄熱タンク（37）の上部に存在する高温の熱源側熱媒水は、出湯通路（64）へ押し出されて利用側熱交換器（35）へ送られる。一方、主ポンプ（36）に吸い込まれた熱源側熱媒水は、熱源側熱交換器（23）の二次側通路（23b）へ流入して加熱され、その後に供給通路（31a）を通って利用側熱交換器（35）へ送られる。
【００７４】
なお、利用動作中における主ポンプ（36）の吐出流量は、上記実施形態１とは異なり、通常動作中と同じ値に設定される。つまり、主ポンプ（36）の吐出流量は常に一定である。このため、主ポンプ（36）には、吐出流量が固定のポンプを用いることができる。
【００７５】
本実施形態では、利用動作中に蓄熱タンク（37）の下部へ送られる熱源側熱媒水の流量が、副ポンプ（39）の吐出流量によって決定される。つまり、利用動作の際に蓄熱タンク（37）から利用側熱交換器（35）へ供給される温水の流量は、副ポンプ（39）の吐出流量によって決定される。このため、本実施形態によれば、利用動作中に蓄熱タンク（37）から利用側熱交換器（35）へ供給される熱源側熱媒水の流量を所望の流量に容易に設定することができる。
【００７６】
《発明の実施形態３》
本発明の実施形態３について説明する。本実施形態は、上記実施形態の空調システム（10）において、暖房運転と冷房運転を切り換え可能としたものである。
【００７７】
図６に示すように、本実施形態の空調システム（10）では、室外ユニット（15）の冷媒回路（21）の構成が、上記実施形態１と相違している。ここでは、本実施形態の冷媒回路（21）について、上記実施形態１と異なる点を説明する。
【００７８】
本実施形態の冷媒回路（21）には、四方切換弁（27）が追加されている。この四方切換弁（27）は、第１のポートが圧縮機（22）の吐出側に、第２のポートが圧縮機（22）の吸入側に、第３のポートが熱源側熱交換器（23）の一次側通路（23a）に、第４のポートが室外熱交換器（25）に、それぞれ接続されている。そして、四方切換弁（27）は、圧縮機（22）の吐出側が室外熱交換器（25）に連通して圧縮機（22）の吸入側が熱源側熱交換器（23）に連通する第１状態（図６に実線で示す状態）と、圧縮機（22）の吐出側が熱源側熱交換器（23）に連通して圧縮機（22）の吸入側が室外熱交換器（25）に連通する第２状態（図６に破線で示す状態）とに切り換わる。
【００７９】
空調システム（10）の暖房運転中には、四方切換弁（27）が第２状態（図６に破線で示す状態）に設定され、熱源側熱交換器（23）が凝縮器となって室外熱交換器（25）が蒸発器となる冷凍サイクルが冷媒回路（21）で行われる。また、この暖房運転中において、熱搬送回路（30）は、通常動作と蓄熱動作と利用動作を選択的に行う。
【００８０】
一方、空調システム（10）の冷房運転中には、四方切換弁（27）が第１状態（図６に実線で示す状態）に設定され、室外熱交換器（25）が凝縮器となって熱源側熱交換器（23）が蒸発器となる冷凍サイクルが冷媒回路（21）で行われる。この冷房運転中において、熱搬送回路（30）は、通常動作を行う（図６を参照）。つまり、冷房運転中の熱搬送回路（30）では、熱源側熱交換器（23）で冷却された熱源側熱媒水が利用側熱交換器（35）へ送られ、利用側熱交換器（35）で利用側熱媒水から吸熱した熱源側熱媒水が熱源側熱交換器（23）へ送り返されて再び冷却される。また、冷房運転中の室内側回路（80）では、利用側熱交換器（35）で冷却された利用側熱媒水が室内熱交換器（75）へ送られ、室内熱交換器（75）で室内空気等から吸熱した利用側熱媒水が利用側熱交換器（35）へ送り返されて再び冷却される。
【００８１】
《その他の実施形態》
−第１変形例−
上記の各実施形態の熱搬送回路（30）では、図７に示すように、逃し通路（57）と逃し弁（56）が省略されると共に、膨張タンク（38）が追加されていてもよい。膨張タンク（38）は、密閉容器状に形成されている。この膨張タンク（38）は、熱源側熱媒水の体積変化を吸収するために、熱搬送回路（30）におけるポンプ（36）の吸込側に接続されている。
【００８２】
−第２変形例−
上記の各実施形態において、室内側回路（80）は、内部を循環する利用側熱媒水が大気と接触しない閉回路となっているが、この室内側回路（80）は、内部を循環する利用側熱媒水が大気と接触する開放回路となっていてもよい。開放回路に構成された室内側回路（80）には、密閉容器状の膨張タンク（78）に代えて、内部の水面が大気と接触する開放タンクが接続される。
【００８３】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
以上説明したように、本発明は、空調システムに設けられる熱源装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】実施形態１の空調システムの構成を示す配管系統図である。
【図２】通常動作中における熱源側熱媒水の流れを示す実施形態１の空調システムの配管系統図である。
【図３】蓄熱動作中における熱源側熱媒水の流れを示す実施形態１の空調システムの配管系統図である。
【図４】利用動作中における熱源側熱媒水の流れを示す実施形態１の空調システムの配管系統図である。
【図５】実施形態２の空調システムの構成と利用動作中における熱源側熱媒水の流れを示す配管系統図である。
【図６】実施形態３の空調システムの構成と通常動作中における熱源側熱媒水の流れを示す配管系統図である。
【図７】その他の実施形態の第１変形例の空調システムの構成を示す配管系統図である。
【符号の説明】
【００８６】
10    空調システム
15    室外ユニット（熱源装置）
16    出口温度センサ（温度センサ）
21    冷媒回路
23    熱源側熱交換器
30    熱搬送回路（熱源側回路）
35    利用側熱交換器
37    蓄熱タンク
75    室内熱交換器（空調用熱交換器）
80    室内側回路（利用側回路）
【図１】
2009281642.tif 000003
【図２】
2009281642.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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