以下、図面に基づいて本発明の実施の形態� ��ついて説明する。
実施の形態1.
 図1は、本発明の実施の形態1に係る空調給� �複合システム100の冷媒回路構成(特に、冷房� ��体運転時の冷媒回路構成)を示す冷媒回路図 である。図1に基づいて、空調給湯複合シス� �ム100の冷媒回路構成、特に冷房主体運転時� �冷媒回路構成について説明する。この空調� �湯複合システム100は、ビルやマンション等� �設置され、冷媒(空調用冷媒)を循環させる冷 凍サイクル(ヒートポンプサイクル)を利用す� ��ことで冷房負荷、暖房負荷及び給湯負荷を� ��時に供給できるものである。なお、図1を含 め、以下の図面では各構成部材の大きさの関 係が実際のものとは異なる場合がある。

 図1では、空調用冷凍サイクル1において� �暖房室内機Cと給湯熱源用回路Dとに対する負 荷の合計よりも冷房室内機Bに対する負荷の� �が大きく、室外熱交換器103が放熱器として� �く場合のサイクルの状態(便宜上、冷房主体� ��転と称する)を示している。実施の形態1に� �る空調給湯複合システム100は、空調用冷凍� �イクル1と、給湯用冷凍サイクル2と、給湯用 水循環サイクル3とが、高圧側接続配管106や� �圧側接続配管107等の接続配管で接続されて� �成されており、空調用冷凍サイクル1と給湯� ��冷凍サイクル2とは冷媒-冷媒熱交換器41で、 給湯用冷凍サイクル2と給湯用水循環サイク� �3とは熱媒体-冷媒熱交換器51で、互いの冷媒� ��水が混ざることなく熱交換を行なうように� ��成されている。

[空調用冷凍サイクル1]
 空調用冷凍サイクル1は、熱源機Aと、冷房� �荷を担当する冷房室内機Bと、暖房負荷を担� ��する暖房室内機Cと、給湯用冷凍サイクル2� �熱源となる給湯熱源用回路Dと、中継機Eと、 によって構成されている。このうち、冷房室 内機B、暖房室内機C及び給湯熱源用回路Dは、 熱源機Aに対して並列となるように接続され� �搭載されている。そして、熱源機Aと、冷房� ��内機B、暖房室内機C及び給湯熱源用回路Dと� ��、間に設置される中継機Eが、冷房室内機B� �暖房室内機C及び給湯熱源用回路Dとしての機 能を発揮させるようになっている。

[熱源機A]
 熱源機Aは、空調用圧縮機101と、流路切替手 段である四方弁102と、室外熱交換器103と、ア キュムレータ104とが直列に接続されて構成さ れており、この熱源機Aは、冷房室内機B、暖� ��室内機C及び給湯熱源用回路Dに冷熱を供給� �る機能を有している。なお、室外熱交換器10 3の近傍に、この室外熱交換器103に空気を供� �するためのファン等の送風機を設けるとよ� �。また、熱源機Aでは、高圧側接続配管106及� ��低圧側接続配管107が第1接続配管130及び第2� �続配管131で接続されている。

 冷房主体運転において、高圧側接続配管1 06と第1接続配管130との接続部分(以下、単に� �続部分aと称する)は、高圧側接続配管106と第 2接続配管131との接続部分(以下、単に接続部� ��bと称する)よりも上流側であり、低圧側接� �配管107と第1接続配管130との接続部分(以下、 単に接続部分cと称する)も、低圧側接続配管1 07と第2接続配管131との接続部分(以下、単に� �続部分dと称する)よりも上流側である。

 第1接続配管130には、低圧側接続配管107か ら高圧側接続配管106の方向のみに空調用冷媒 の流通を許容する逆止弁105cが設けられてい� �。第2接続配管131にも、低圧側接続配管107か� ��高圧側接続配管106の方向のみに空調用冷媒� ��流通を許容する逆止弁105dが設けられている 。また、高圧側接続配管106の接続部分aと接� �部分bとの間には、所定の方向(熱源機Aから� �継機Eへの方向)のみに空調用冷媒の流れを許 容する逆止弁105aが、低圧側接続配管107の接� �部分cと接続部分dとの間には、所定の方向(� �継機Eから熱源機Aへの方向)のみに空調用冷� �の流れを許容する逆止弁105bが、それぞれ設� ��られている。

 空調用圧縮機101は、空調用冷媒を吸入し� ��その空調用冷媒を圧縮して高温・高圧の状� ��にするものであり、たとえばインバータに� ��り回転数が制御されるタイプのもので構成� ��るとよい。四方弁102は、空調用冷媒の流れ� ��切り替えるものである。室外熱交換器103は� ��蒸発器や放熱器(凝縮器)として機能し、図� �省略の送風機から供給される空気と空調用� �媒との間で熱交換を行ない、空調用冷媒を� �発ガス化又は凝縮液化するものである。ア� �ュムレータ104は、冷房主体運転時において� �四方弁102と空調用圧縮機101との間に配置さ� �、過剰な空調用冷媒を貯留するものである� �なお、アキュムレータ104は、過剰な空調用� �媒を貯留できる容器であればよい。

[冷房室内機B及び暖房室内機C]
 冷房室内機B及び暖房室内機Cには、空調用� �り手段117と、室内熱交換器118とが、直列に� �続されて搭載されている。また、冷房室内� �B及び暖房室内機Cには、2台の空調用絞り手� �117と、2台の室内熱交換器118とが、それぞれ� ��列に搭載されている場合を例に示している� ��冷房室内機Bは、熱源機Aからの冷熱の供給� �受けて冷房負荷を担当し、暖房室内機Cは、� ��源機Aからの冷熱の供給を受けて暖房負荷を 担当する機能を有している。

 つまり、実施の形態1では、中継機Eによ� �て、冷房室内機Bが冷房負荷を担当するよう� ��決定され、暖房室内機Cが暖房負荷を担当す るように決定された状態を示しているのであ る。なお、室内熱交換器118の近傍に、この室 内熱交換器118に空気を供給するためのファン 等の送風機を設けるとよい。また、便宜的に 、中継機Eから室内熱交換器118に接続してい� �接続配管を接続配管133と、中継機Eから空調� ��絞り手段117に接続している接続配管を接続� ��管134と称して説明するものとする。

 空調用絞り手段117は、減圧弁や膨張弁と� ��て機能し、空調用冷媒を減圧して膨張させ� ��ものである。この空調用絞り手段117は、開� ��が可変に制御可能なもの、たとえば電子式� ��張弁による緻密な流量制御手段や、毛細管� ��の安価な冷媒流量調節手段等で構成すると� ��い。室内熱交換器118は、放熱器(凝縮器)や� �発器として機能し、図示省略の送風手段か� �供給される空気と空調用冷媒との間で熱交� �を行ない、空調用冷媒を凝縮液化又は蒸発� �ス化するものである。なお、空調用絞り手� �117及び室内熱交換器118は、直列に接続され� �いる。

[給湯熱源用回路D]
 給湯熱源用回路Dは、給湯熱源用絞り手段119 と、冷媒-冷媒熱交換器41とが、直列に接続さ れて構成されており、熱源機Aからの冷熱を� �媒-冷媒熱交換器41を介して給湯用冷凍サイ� �ル2に供給する機能を有している。つまり、� ��調用冷凍サイクル1と給湯用冷凍サイクル2� �は、冷媒-冷媒熱交換器41でカスケード接続� �れているのである。なお、便宜的に、中継� �Eから冷媒-冷媒熱交換器41に接続している接� ��配管を接続配管135と、中継機Eから給湯熱源 用絞り手段119に接続している接続配管を接続 配管136と称して説明するものとする。

 給湯熱源用絞り手段119は、空調用絞り手� ��117と同様に、減圧弁や膨張弁として機能し� ��空調用冷媒を減圧して膨張させるものであ� ��。この給湯熱源用絞り手段119は、開度が可� ��に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁� ��よる緻密な流量制御手段や、毛細管等の安� ��な冷媒流量調節手段等で構成するとよい。� ��媒-冷媒熱交換器41は、放熱器(凝縮器)や蒸� �器として機能し、給湯用冷凍サイクル2の冷� ��サイクルを循環する給湯用冷媒と、空調用� ��凍サイクル1の冷凍サイクルを循環する空調 用冷媒との、間で熱交換を行なうようになっ ている。

[中継機E]
 中継機Eは、冷房室内機B、暖房室内機C及び� ��湯熱源用回路Dのそれぞれと、熱源機Aとを� �接続する機能を有すると共に、第1分配部109� ��弁手段109a又は弁手段109bの何れかを択一的� �開閉することにより、接続される室内熱交� �器118及び冷媒-冷媒熱交換器41を冷房機(冷水� ��)とするか暖房機(給湯機)とするかを決定す� ��機能を有している。この中継機Eは、気液分 離器108と、第1分配部109と、第2分配部110と、� ��1内部熱交換器111と、第1中継機用絞り手段11 2と、第2内部熱交換器113と、第2中継機用絞り 手段114とで、構成されている。

 第1分配部109では、接続配管133及び接続配 管135が2つに分岐されており、一方(接続配管1 33b及び接続配管135b)が低圧側接続配管107に接� ��し、他方(接続配管133a及び接続配管135a)が気 液分離器108に接続している接続配管(接続配� �132と称する)に接続するようになっている。� ��た、第1分配部109では、接続配管133a及び接� �配管135aに弁手段109aが、接続配管133b及び接� �配管135bに弁手段109bがそれぞれ設けられてい る。

 第2分配部110では、接続配管134及び接続配 管136が2つに分岐されており、一方(接続配管1 34a及び接続配管136a)が第1会合部115で接続され 、他方(接続配管134b及び接続配管136b)が第2会� ��部116で接続されるようになっている。また� ��第2分配部110では、接続配管134a及び接続配� �136aに逆止弁110aが、接続配管134b及び接続配� �136bに逆止弁110bがそれぞれ設けられている。

 第1会合部115は、第2分配部110から第1中継� ��用絞り手段112及び第1内部熱交換器111を介し て気液分離器108に接続している。第2会合部11 6は、第2分配部110と第2内部熱交換器113との間 で分岐し、一方が第2内部熱交換器113を介し� �第2分配部110と第1中継機用絞り手段112との間 における第1会合部115に接続され、他方(第2会 合部116a)が第2中継機用絞り手段114、第2内部� �交換器113及び第1内部熱交換器111を介して低� ��側接続配管107に接続されている。

 気液分離器108は、空調用冷媒をガス冷媒� ��液冷媒とに分離するものであり、高圧側接� ��配管106に設けられ、一方が第1分配部109の弁 手段109aに接続され、他方が第1会合部115を経� ��第2分配部110に接続されている。第1分配部10 9は、弁手段109a又は弁手段109bの何れかが択一 的に開閉され、室内熱交換器118及び冷媒-冷� �熱交換器41に空調用冷媒を流入させる機能を 有している。第2分配部110は、逆止弁110a及び� ��止弁110bによって、空調用冷媒の流れをいず れか一方に許容する機能を有している。

 第1内部熱交換器111は、気液分離器108と第 1中継機用絞り手段112との間における第1会合� ��115に設けられており、第1会合部115を導通し ている空調用冷媒と、第2会合部116が分岐さ� �た第2会合部116aを導通している空調用冷媒と 、の間で熱交換を実行するものである。第1� �継機用絞り手段112は、第1内部熱交換器111と� ��2分配部110との間における第1会合部115に設� �られており、空調用冷媒を減圧して膨張さ� �るものである。この第1中継機用絞り手段112� ��、開度が可変に制御可能なもの、たとえば� ��子式膨張弁による緻密な流量制御手段や、� ��細管等の安価な冷媒流量調節手段等で構成� ��るとよい。

 第2内部熱交換器113は、第2会合部116に設� �られており、第2会合部116を導通している空� ��用冷媒と、第2会合部116が分岐された第2会� �部116aを導通している空調用冷媒と、の間で� ��交換を実行するものである。第2中継機用絞 り手段114は、第2内部熱交換器113と第2分配部1 10との間における第2会合部116に設けられてお り、減圧弁や膨張弁として機能し、空調用冷 媒を減圧して膨張させるものである。この第 2中継機用絞り手段114は、第1中継機用絞り手� ��112と同様に、開度が可変に制御可能なもの� ��たとえば電子式膨張弁による緻密な流量制� ��手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手� ��等で構成するとよい。

 以上のように、空調用冷凍サイクル1は、 空調用圧縮機101、流路切替手段102、室外熱交 換器103、室内熱交換器118、及び、空調用絞り 手段117が直列に接続されるとともに、冷媒-� �媒熱交換器41、及び、給湯熱源用絞り手段119 が直列に接続され、室内熱交換器118及び空調 用絞り手段117とに、冷媒-冷媒熱交換器41及び 給湯熱源用絞り手段119が並列に接続されて第 1冷媒回路を構成し、この第1冷媒回路に空調� ��冷媒を循環させることで成立している。

 ここで、空調用冷凍サイクル1の冷房主体運 転動作について説明する。
 図2は、冷房主体運転時における空調用冷凍 サイクル1の冷媒状態を示すモリエル線図(P-H� ��図)である。図1及び図2に基づいて、空調給� ��複合システム100における空調用冷凍サイク� ��1の動作について説明する。図2では、縦軸� �絶対圧力(MPa)を、横軸が比エンタルピ(kJ/kg)� �それぞれ示している。また、空調用冷媒は� �飽和液線と飽和蒸気線とで囲まれた部分で� �気液二相状態であることを、飽和液線の左� �では液状態であることを、飽和蒸気線の右� �ではガス状態であることをそれぞれ表して� �る。なお、空調用冷凍サイクル1には、空調� ��冷媒としてR410Aを使用している場合を例に� �している。

 まず、空調用圧縮機101で高温・高圧にさ� ��た空調用冷媒は、空調用圧縮機101から吐出� ��て、四方弁102を経由し、室外熱交換器103に� ��入する。この室外熱交換器103では、流入し� ��空調用冷媒が、室外空気と熱交換して放熱� ��る。室外熱交換器103から流出した空調用冷� ��は、逆止弁105aを通過し、高圧側接続配管106 に導かれ、中継機Eの気液分離器108へ到達す� �。この気液分離器108に流入した空調用冷媒� �、気相状態の空調用冷媒と液相状態の空調� �冷媒とに分離される。

 そして、飽和蒸気(気相状態の空調用冷媒 )は、第1分配部109の弁手段109aが開いている回 路に分配される。ここでは、飽和蒸気は、暖 房室内機Cや給湯熱源用回路Dに流入するよう� ��なっている。暖房室内機Cに流入した空調用 冷媒は、室内熱交換器118で放熱し(つまり、� �内空気を暖め)、空調用絞り手段117で減圧さ� ��、第1会合部115で合流する。また、給湯熱源 用回路Dに流入した空調用冷媒は、冷媒-冷媒� ��交換器41で放熱し(つまり、給湯用冷凍サイ� ��ル2に熱を与え)、給湯熱源用絞り手段119で� �圧され、暖房室内機Cから流出した空調用冷� ��と第1会合部115で合流する。

 一方、飽和液(液相状態の空調用冷媒)は� �第1内部熱交換器111にて、第2中継機用絞り手 段114で低温・低圧に膨張した空調用冷媒と熱 交換を行なうことにより過冷却度を得る。そ れから、第1中継機用絞り手段112を通過して� �空調用として利用された冷媒(暖房室内機Cや 給湯熱源用回路Dに流入し、室内熱交換器118� �冷媒-冷媒熱交換器41で放熱した空調用冷媒)� ��第1会合部115で合流する。その後、第1会合� �115で合流した空調用冷媒は、第2内部熱交換� ��113で、第2中継機用絞り手段114で低温・低圧 に膨張した空調用冷媒と熱交換を行なうこと により過冷却度を得る。この空調用冷媒は、 第2会合部116側と第2中継機用絞り手段114側と� ��分配される。

 第2会合部116を導通する空調用冷媒は、弁 手段109bが開いている回路に分配される。こ� �では、第2会合部116を導通する空調用冷媒は� ��冷房室内機Bに流入するようになっている。 冷房室内機Bに流入した空調用冷媒は、空調� �絞り手段117にて低温・低圧に膨張され、室� �熱交換器118で蒸発し、弁手段109bを経て低圧� ��接続配管107で合流する。また、第2中継機用 絞り手段114を導通した空調用冷媒は、第2内� �熱交換器113及び第1内部熱交換器111で熱交換� ��行なって蒸発し、低圧側接続配管107で冷房� ��内機Bを流出した空調用冷媒と合流する。そ して、低圧側接続配管107で合流した空調用冷 媒は、逆止弁105dを通って四方弁102に導かれ� �アキュムレータ104を経て空調用圧縮機101へ� �る。

 次に、空調用冷凍サイクル1の暖房主体運転 動作について説明する。
 図3は、本発明の実施の形態1に係る空調給� �複合システム100の冷媒回路構成(特に、暖房� ��体運転時の冷媒回路構成)を示す冷媒回路図 である。図4は、暖房主体運転時における空� �用冷凍サイクル1の冷媒状態を示すモリエル� ��図である。図3及び図4に基づいて、空調給� �複合システム100における空調用冷凍サイク� �1の暖房主体運転動作について説明する。

 図3では、空調用冷凍サイクル1において� �暖房室内機Cと給湯熱源用回路Dとに対する負 荷の合計よりも冷房室内機Bに対する負荷の� �が小さく、室外熱交換器103が蒸発器として� �く場合のサイクルの状態(便宜上、暖房主体� ��転と称する)を示している。図4では、縦軸� �絶対圧力(MPa)を、横軸が比エンタルピ(kJ/kg)� �それぞれ示している。また、空調用冷媒は� �飽和液線と飽和蒸気線とで囲まれた部分で� �気液二相状態であることを、飽和液線の左� �では液状態であることを、飽和蒸気線の右� �ではガス状態であることをそれぞれ表して� �る。なお、空調用冷凍サイクル1には、空調� ��冷媒としてR410Aを使用している場合を例に� �している。

 まず、空調用圧縮機101で高温・高圧にさ� ��た空調用冷媒は、空調用圧縮機101から吐出� ��て、四方弁102を経由し、逆止弁105cと導通し 、高圧側接続配管106に導かれ、過熱ガス状態 で中継機Eの気液分離器108へ流入する。気液� �離器108に流入した過熱ガス状態の空調用冷� �は、第1分配部109の弁手段109aが開いている回 路に分配される。ここでは、過熱ガス状態の 空調用冷媒は、暖房室内機Cや給湯熱源用回� �Dに流入するようになっている。

 暖房室内機Cに流入した空調用冷媒は、室 内熱交換器118で放熱し(つまり、室内空気を� �め)、空調用絞り手段117で減圧され、第1会合 部115で合流する。また、給湯熱源用回路Dに� �入した空調用冷媒は、冷媒-冷媒熱交換器41� �放熱し(つまり、給湯用冷凍サイクル2に熱を 与え)、給湯熱源用絞り手段119で減圧され、� �房室内機Cから流出した空調用冷媒と第1会合 部115で合流する。一方、気液分離器108に流入 した過熱ガス状態の空調用冷媒の一部は、第 1内部熱交換器111で第2中継機用絞り手段114に� ��低温・低圧に膨張した空調用冷媒と熱交換� ��行うことにより過冷却度を得る。

 それから、第1中継機用絞り手段112を通過 して、空調用として利用された空調用冷媒(� �房室内機Cや給湯熱源用回路Dに流入し、室内 熱交換器118や冷媒-冷媒熱交換器41で放熱した 空調用冷媒)と第1会合部115で合流する。なお� ��第1中継機用絞り手段112を通る一部の過熱ガ ス状態の空調用冷媒は、第1中継機用絞り手� �112を全閉にして、皆無にしてもよい。その� �、第2内部熱交換器113で、第2中継機用絞り手 段114にて低温・低圧に膨張した空調用冷媒と 熱交換を行うことにより過冷却度を得る。こ の空調用冷媒は、第2会合部116側と第2中継機� ��絞り手段114側とに分配される。

 第2会合部116を導通する空調用冷媒は、弁 手段109bが開いている回路に分配される。こ� �では、第2会合部116を導通する空調用冷媒は� ��冷房室内機Bに流入するようになっている。 冷房室内機Bに流入した空調用冷媒は、空調� �絞り手段117にて低温・低圧に膨張され、室� �熱交換器118で蒸発し、弁手段109bを経て低圧� ��接続配管107で合流する。また、第2中継機用 絞り手段114を導通した空調用冷媒は、第2内� �熱交換器113及び第1内部熱交換器111で熱交換� ��行なって蒸発し、低圧側接続配管107で冷房� ��内機Bを流出した空調用冷媒と合流する。そ して、低圧側接続配管107で合流した空調用冷 媒は、逆止弁105dを通って室外熱交換器103に� �かれ、運転条件によっては残留している液� �媒を蒸発させ、四方弁102、アキュムレータ10 4を経て空調用圧縮機101へ戻る。

[給湯用冷凍サイクル2]
 図1及び図3に基づいて、給湯用冷凍サイク� �2について説明する。なお、給湯用冷凍サイ� ��ル2の動作は、空調用冷凍サイクル1の運転� �態、つまり冷房主体運転を実行しているか� �暖房主体運転を実行しているかで相違する� �のではない。図1及び図3に示すように、給湯 用冷凍サイクル2は、給湯用圧縮機21と、熱媒 体-冷媒熱交換器51と、給湯用絞り手段22と、� ��媒-冷媒熱交換器41と、によって構成されて� ��る。つまり、給湯用冷凍サイクル2は、給湯 用圧縮機21、熱媒体-冷媒熱交換器51、給湯用� ��り手段22、及び、冷媒-冷媒熱交換器41が直� �に接続されて第2冷媒回路を構成し、この第2 冷媒回路に給湯用冷媒を循環させることで成 立している。

 給湯用圧縮機21は、給湯用冷媒を吸入し� �その給湯用冷媒を圧縮して高温・高圧の状� �にするものであり、たとえばインバータに� �り回転数が制御されるタイプのもので構成� �るとよい。熱媒体-冷媒熱交換器51は、給湯� �水循環サイクル3を循環する水(熱媒体)と、� �湯用冷凍サイクル2を循環する給湯用冷媒と� ��、間で熱交換を行なうものである。給湯用� ��り手段22は、減圧弁や膨張弁として機能し� �給湯用冷媒を減圧して膨張させるものであ� �。この給湯用絞り手段22は、開度が可変に制 御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による 緻密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷 媒流量調節手段等で構成するとよい。冷媒-� �媒熱交換器41は、給湯用冷凍サイクル2を循� �する給湯用冷媒と、空調用冷凍サイクル1を� ��環する空調用冷媒との、間で熱交換を行な� ��ものである。

 ここで、給湯用冷凍サイクル2の運転動作に ついて説明する。
 図2及び図4には、冷房主体運転時及び暖房� �体運転時における給湯用冷凍サイクル2の冷� ��状態を示すモリエル線図(P-H線図)が併せて� �示してある。図1~図4に基づいて、空調給湯� �合システム100における給湯用冷凍サイクル2� ��動作について説明する。なお、給湯用冷媒� ��、飽和液線と飽和蒸気線とで囲まれた部分� ��は気液二相状態であることを、飽和液線の� ��側では液状態であることを、飽和蒸気線の� ��側ではガス状態であることをそれぞれ表し� ��いる。また、給湯用冷凍サイクル2には、給 湯用冷媒としてR134aを使用している場合を例� ��示している。

 まず、給湯用圧縮機21で高温・高圧にさ� �た給湯用冷媒は、給湯用圧縮機21から吐出し て、熱媒体-冷媒熱交換器51に流入する。この 熱媒体-冷媒熱交換器51では、流入した給湯用 冷媒が、給湯用水循環サイクル3を循環して� �る水を加熱することで放熱する。この給湯� �冷媒は、給湯用絞り手段22で空調用冷凍サイ クル1の給湯熱源用回路Dにおける冷媒-冷媒熱 交換器41の出口温度以下まで膨張される。膨� ��された給湯用冷媒は、冷媒-冷媒熱交換器41� ��、給湯熱源用回路Dを流れる空調用冷媒から 受熱して蒸発し、給湯用圧縮機21へ戻る。

[給湯用水循環サイクル3]
 図1及び図3に基づいて、給湯用水循環サイ� �ル3について説明する。なお、給湯用水循環� ��イクル3の動作は、空調用冷凍サイクル1の� �転状態、つまり冷房主体運転を実行してい� �か、暖房主体運転を実行しているかで相違� �るものではない。図1及び図3に示すように、 給湯用水循環サイクル3は、水循環用ポンプ31 と、熱媒体-冷媒熱交換器51と、貯湯タンク32� ��、によって構成されている。

 水循環用ポンプ31は、貯湯タンク32に蓄え られている水を吸入し、その水を加圧し、給 湯用水循環サイクル3内を循環させるもので� �り、たとえばインバータにより回転数が制� �されるタイプのもので構成するとよい。熱� �体-冷媒熱交換器51は、上述したように、給� �用水循環サイクル3を循環する水(熱媒体)と� �給湯用冷凍サイクル2を循環する給湯用冷媒� ��の、間で熱交換を行なうものである。貯湯� ��ンク32は、熱媒体-冷媒熱交換器51で加熱さ� �た水を貯えておくものである。

 まず、貯湯タンク32に蓄えられている比� �的低温な水は、水循環用ポンプ31によって貯 湯タンク32の底部から引き出されるとともに� ��水頭を得る。水頭を得た水は、熱媒体-冷媒 熱交換器51に流入し、この熱媒体-冷媒熱交換 器51で給湯用冷凍サイクル2を循環している給 湯用冷媒から受熱する。すなわち、熱媒体-� �媒熱交換器51に流入した水は、給湯用冷凍サ イクル2を循環している給湯用冷媒によって� �き上げられて、温度が上昇するのである。� �して、沸き上げられた水は、貯湯タンク32の 比較的高温な上部へ戻り、この貯湯タンク32� ��蓄えられることになる。

 なお、この実施の形態1では、図1及び図3� ��示すように、貯湯タンク32内の水を熱媒体-� ��媒熱交換器51にて直接加熱する場合を例に� �明したが、これに限定するものではなく、� �循環用ポンプ31及び熱媒体-冷媒熱交換器51を 通る水を貯湯タンク32内の水とは独立な閉鎖� ��として、その配管を貯湯タンク32内に通す� �とにより、貯湯タンク32内の水を加温する構 成としてもよい。この場合、閉鎖系内の媒体 は、水でなくブライン(不凍液)等でもよい。

 また、逆止弁105a、逆止弁105b、逆止弁105c� ��逆止弁105d、逆止弁110a及び逆止弁110bを電磁� ��のような弁手段で構成し、より確実に冷媒� ��路の切り替えを行なうようにしてもよい。� ��らに、空調用圧縮機101及び給湯用圧縮機21� �、レシプロタイプやロータリータイプ、ス� �ロールタイプ、スクリュータイプ等の各種� �イプのいずれのものを用いてもよく、回転� �が可変可能のものに限定することなく、回� �数固定のものでも構わない。

 空調用冷凍サイクル1を循環する空調用冷媒 にR410Aを、給湯用冷凍サイクル2を循環する給 湯用冷媒にR134aを採用した場合を例に説明し� ��が、冷媒の種類を特に限定するものではな� ��。たとえば、二酸化炭素(CO ₂  )や炭化水素、ヘリウム等のような自然冷媒� �、HFC410A、HFC407C、HFC404A等の代替冷媒等の塩� �を含まない冷媒、若しくは既存の製品に使� �されているR22やR134a等のフロン系冷媒のいず れを採用してもよい。また、空調用冷凍サイ クル1と給湯用冷凍サイクル2とは、それぞれ� ��立した冷媒回路構成になっており、循環す� ��冷媒は、同じ種類でもよいし、別の種類で� ��よいが、それぞれ混ざることなく冷媒-冷媒 熱交換器41及び熱媒体-冷媒熱交換器51で互い� ��熱交換をしているものとする。

 給湯用冷媒として臨界温度の低い冷媒を� ��いた場合、高温の給湯を行う際に熱媒体-冷 媒熱交換器51における放熱過程での給湯用冷� ��が超臨界状態となることが想定される。し� ��しながら、一般に放熱過程の冷媒が超臨界� ��態にある場合、放熱器圧力や放熱器出口温� ��の変化によるCOPの変動が大きく、高いCOPを� ��る運転を行うためには、より高度な制御が� ��求される。また、一般に、臨界温度の低い� ��媒は、同一温度に対する飽和圧力が高く、� ��の分、配管や圧縮機の肉厚を大きくする必� ��があるので、コスト増の要因ともなる。

 さらに、レジオネラ菌等の繁殖を抑える� ��めの貯湯タンク32内に蓄えられる水の推奨� �度が60℃以上であることを鑑みると、給湯の 目標温度が最低でも60℃以上となることが望� ��しい。以上のことを踏まえ、給湯用冷媒は� ��最低でも60℃以上の臨界温度を持つ冷媒を� �用することが望ましい。このような冷媒を� �湯用冷凍サイクル2の給湯用冷媒として採用� ��れば、より低コストで、より安定的に、高� ��COPを得ることができると想定される。

 この実施の形態1では、室外熱交換器103に おいて空調用冷媒が空気と熱交換する場合を 例に示しているが、これに限定するものでは なく、水や冷媒、ブライン等と熱交換する構 成としてもよい。また、実施の形態1では、� �1及び図3に示すように、冷房室内機B及び暖� �室内機Cには2台以上の室内熱交換器118が搭載 されている場合を示しているが、これに限定 するものではない。たとえば、図1に示す冷� �主体運転の場合においては、冷房室内機Bの� ��内熱交換器118が1台、暖房室内機Cの室内熱� �換器118が無いか若しくは1台であってもよい� ��また、たとえば、図3に示す暖房主体運転の 場合においては、冷房室内機B及び暖房室内� �Cの室内熱交換器118がともに無いか若しくは1 台であってもよい。

 冷房室内機Bや暖房室内機Cのそれぞれの� �内熱交換器118の容量を特に限定するもので� �なく、それぞれの室内熱交換器118の容量が� �なっていてもよく、同一であってもよい。� �た、空調用冷凍サイクル1において余剰冷媒� ��アキュムレータ104によって貯留する場合を� ��したが、これに限定するものではなく、ア� ��ュムレータ104を取り除き、空調用冷凍サイ� ��ル1において放熱器となる熱交換器(室外熱� �換器103や室内熱交換器118、冷媒-冷媒熱交換� ��41等)で余剰冷媒を貯留するようにしてもよ� ��。

 この実施の形態1に係る空調給湯複合シス テム100では、給湯負荷系統を二元サイクル(� �調用冷凍サイクル1及び給湯用冷凍サイクル2 )で構成しているため、高温の給湯需要(たと� ��ば、80℃以上の湯)を提供する場合に、給湯� ��冷凍サイクル2の放熱器(熱媒体-冷媒熱交換� ��51)の温度を高温(たとえば、凝縮温度85℃)に 設定すれば済む。したがって、給湯需要の他 に暖房負荷の要求がある場合に、暖房室内機 Cの凝縮温度(たとえば、50℃)までも増加させ� ��に済むことになり、エネルギーの消費を低� ��することができる。

 また、たとえば、夏期の空調冷房運転中� ��高温の給湯需要があった場合、従来はボイ� ��ー等を利用して給湯需要に対応する必要が� ��ったが、この実施の形態1に係る空調給湯複 合システム100では、従来大気中に排出してい た温熱を回収し、再利用して給湯を行うので 、システムCOPが大幅に向上し、省エネとなる 。以上のように、実施の形態1に係る空調給� �複合システム100に基づいて、本発明の一例� �説明したが、本発明の効果を示す空調給湯� �合システム100に導入可能な空調用冷凍サイ� �ル1は、これに限るものではなく、冷房機能� ��暖房機能とを同時に供給可能な構成であれ� ��どのようなものでもよく、たとえば以下の� ��施の形態2に示す構成としてもよい。

実施の形態2.
 図5は、本発明の実施の形態2に係る空調給� �複合システム100aの冷媒回路構成(特に、冷房 主体運転時の冷媒回路構成)を示す冷媒回路� �である。図5に基づいて、空調給湯複合シス� ��ム100aの冷媒回路構成、特に冷房主体運転時 の冷媒回路構成について説明する。この空調 給湯複合システム100aは、ビルやマンション� �に設置され、冷媒(空調用冷媒)を循環させる 冷凍サイクルを利用することで冷房負荷、暖 房負荷及び給湯負荷を同時に供給できるもの である。なお、この実施の形態2では上述し� �実施の形態1との相違点を中心に説明するも� ��とし、実施の形態1と同一部分には、同一符 号を付して説明を省略するものとする。

 図5に示すように、実施の形態2に係る空調� �湯複合システム100aでは、空調用冷凍サイク� ��1aの熱源機A ₂  及び中継機E ₂  が実施の形態1に係る空調給湯複合システム10 0における空調用冷凍サイクル1の熱源機A及び 中継機Eと異なる構成となっていることを特� �としている。なお、熱源機A ₂  及び中継機E ₂  以外の構成(つまり、冷房室内機B、暖房室内� ��C、給湯熱源用回路D、給湯用冷凍サイクル2� ��び給湯用水循環サイクル3)については、実� �の形態1と同様の構成となっている。

[熱源機A ₂  ]
 熱源機A ₂  は、空調用圧縮機101と、四方弁102と、室外熱 交換器103と、第1熱源機用絞り手段124と、ア� �ュムレータ104とで、構成されており、この� �源機A ₂  は、熱源機Aと同様に、冷房室内機B、暖房室� ��機C及び給湯熱源用回路Dに冷熱を供給する� �能を有している。また、空調用圧縮機101に� �続している吐出側配管140が、空調用圧縮機10 1と四方弁102との間で分岐し、一方(吐出側配� ��140a)が四方弁102に接続し、他方(吐出側配管1 40b)が空調用吐出ガス配管125に接続している� �

 さらに、熱源機A ₂  では、四方弁102と室外熱交換器103との間にお ける接続配管と、四方弁102のもう一つの冷媒 流路(四方弁102と室外熱交換器103とが直接接� �していない方の冷媒流路)となる接続配管と� ��、接続するバイパス管141が設けられている� ��すなわち、バイパス管141は、四方弁102と室� ��熱交換器103とを直接接続するために設けら� ��ているのである。そして、バイパス管141に� ��、空調用冷媒の流れる上流側から第2熱源機 用絞り手段128、逆止弁105eが設置されている� �

 第1熱源機用絞り手段124及び第2熱源機用� �り手段128は、減圧弁や膨張弁として機能し� �空調用冷媒を減圧して膨張させるものであ� �。この第1熱源機用絞り手段124及び第2熱源機 用絞り手段128は、開度が可変に制御可能なも の、たとえば電子式膨張弁による緻密な流量 制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節 手段等で構成するとよい。逆止弁105eは、所� �の方向(四方弁102から室外熱交換器103への方� ��)のみに空調用冷媒の流れを許容するもので ある。

[中継機E ₂  ]
 中継機E ₂  は、冷房室内機B、暖房室内機C及び給湯熱源� ��回路Dのそれぞれと、熱源機A ₂  とを、接続する機能を有すると共に、第1分� �部109の弁手段109a又は弁手段109bの何れかを択 一的に開閉することにより、接続される室内 熱交換器118及び冷媒-冷媒熱交換器41を冷房機 (冷水器)とするか暖房機(給湯機)とするかを� �定する機能を有している。この中継機E ₂  は、第1分配部109のみが設けられており、気� �分離器108、第2分配部110、第1内部熱交換器111 、第1中継機用絞り手段112、第2内部熱交換器1 13及び第2中継機用絞り手段114が設けられてい ない点で実施の形態1に係る中継機Eと異なっ� ��いる。

 第1分配部109では、接続配管133及び接続配管 135が2つに分岐されており、一方(接続配管133b 及び接続配管135b)が空調用吐出ガス配管125に� ��続し、他方(接続配管133a及び接続配管135a)が 空調用吸入ガス配管126に接続するようになっ ている。また、中継機E ₂  では、第2分配部110が設けられていないため 接続配管134及び接続配管136が分岐されておら ず、接続配管134及び接続配管136は、空調用液 配管127に接続されるようになっている。

 ここで、空調用冷凍サイクル1aの冷房主体� �転動作について説明する。
 まず、空調用圧縮機101で高温・高圧にされ� ��空調用冷媒は、一部が空調用吐出ガス配管1 25へ導かれ中継機E ₂  に流入し、他は四方弁102へ導かれる。空調用 吐出ガス配管125へ導かれた空調用冷媒は、弁 手段109bが開いている回路に分配される。こ� �では、空調用冷媒は、暖房室内機Cや給湯熱� ��用回路Dに流入するようになっている。また 、暖房室内機Cに流入した空調用冷媒は、室� �熱交換器118で放熱し、空調用絞り手段117で� �圧され、空調用液配管127で合流する。給湯� �源用回路Dに流入した空調用冷媒は、冷媒-冷 媒熱交換器41で放熱し、給湯熱源用絞り手段1 19で減圧され、暖房室内機Cから流出した空調 用冷媒と空調用液配管127で合流する。

 一方、四方弁102へ導かれた空調用冷媒は� ��四方弁102を経由し、室外熱交換器103に流入� ��る。この室外熱交換器103では、流入した空� ��用冷媒が、室外空気と熱交換して放熱する� ��室外熱交換器103から流出した空調用冷媒は� ��第1熱源機用絞り手段124で減圧され、空調用 液配管127で合流する。この空調用液配管127で 合流した空調用冷媒は、弁手段109aが開いて� �る回路に分配される。ここでは、空調用冷� �は、冷房室内機Bに流入するようになってい� ��。冷房室内機Bに流入した空調用冷媒は、空 調用絞り手段117にて低温・低圧に膨張され、 室内熱交換器118で蒸発し、弁手段109aを経て� �調用吸入ガス配管126で合流する。空調用吸� �ガス配管126で合流した空調用冷媒は、一部� �アキュムレータ104を経て空調用圧縮機101へ� �り、他はバイパス管141に導かれる。

 次に、空調用冷凍サイクル1aの暖房主体運� �動作について説明する。
 図6は、本発明の実施の形態2に係る空調給� �複合システム100aの冷媒回路構成(特に、暖房 主体運転時の冷媒回路構成)を示す冷媒回路� �である。図6に基づいて、空調給湯複合シス� ��ム100aにおける空調用冷凍サイクル1aの暖房� ��体運転動作について説明する。まず、空調� ��圧縮機101で高温・高圧にされた空調用冷媒� ��、その大部分が空調用吐出ガス配管125へ導� ��れ、弁手段109bが開いている回路に分配され る。ここでは、空調用冷媒は、暖房室内機C� �給湯熱源用回路Dに流入するようになってい� ��。

 暖房室内機Cに流入した空調用冷媒は、室 内熱交換器118で放熱し、空調用絞り手段117で 減圧され、空調用液配管127で合流する。また 、給湯熱源用回路Dに流入した空調用冷媒は� �冷媒-冷媒熱交換器41で放熱し、給湯熱源用� �り手段119で減圧され、暖房室内機Cから流出� ��た空調用冷媒と空調用液配管127で合流する� ��この空調用液配管127で合流した空調用冷媒� ��、弁手段109aが開いている回路と、室外熱交 換器103に導かれる回路とに分配される。ここ では、空調用冷媒は、冷房室内機Bと、室外� �交換器103とに流入するようになっている。

 弁手段109aが開いている回路に分配された 空調用冷媒は、空調用絞り手段117で低温・低 圧に膨張され、冷房室内機Bの室内熱交換器11 8で蒸発し、空調用吸入ガス配管126で合流す� �。また、室外熱交換器103に導かれた空調用� �媒は、第1熱源機用絞り手段124で低温・低圧� ��膨張し、室外熱交換器103で蒸発し、バイパ� ��管141に導かれ、第2熱源機用絞り手段128及び 逆止弁105eを経た吐出ガス冷媒と合流する。� �の空調用冷媒は、四方弁102を経て、冷房室� �機Bに導かれた空調用冷媒と空調用吸入ガス� ��管126で合流する。この空調用吸入ガス配管1 26で合流した空調用冷媒は、アキュムレータ1 04を経て空調用圧縮機101へ戻る。

 給湯用冷凍サイクル2の動作は、空調用冷 凍サイクル1aの運転状態、つまり冷房主体運� ��を実行しているか、暖房主体運転を実行し� ��いるかで相違するものではなく、構成及び� ��作については実施の形態1で説明した通りで ある。給湯用水循環サイクル3の動作も、空� �用冷凍サイクル1aの運転状態、つまり冷房主 体運転を実行しているか、暖房主体運転を実 行しているかで相違するものではなく、構成 及び動作については実施の形態1で説明した� �りである。

 なお、逆止弁105eを電磁弁のような弁手段で 構成し、より確実に冷媒流路の切り替えを行 なうようにしてもよい。また、空調用冷凍サ イクル1aを循環する空調用冷媒は、種類を特� ��限定するものではない。たとえば、実施の� ��態1と同様にR410Aを使用してもよく、二酸化� ��素(CO ₂  )や炭化水素、ヘリウム等のような自然冷媒� �、HFC410A、HFC407C、HFC404A等の代替冷媒等の塩� �を含まない冷媒、若しくは既存の製品に使� �されているR22やR134a等のフロン系冷媒のいず れを採用してもよい。

 空調用冷凍サイクル1aと給湯用冷凍サイ� �ル2とは、それぞれ独立した冷媒回路構成に� ��っており、循環する冷媒は、同じ種類でも� ��いし、別の種類でもよいが、それぞれ混ざ� ��ことなく冷媒-冷媒熱交換器41及び熱媒体-冷 媒熱交換器51で互いに熱交換をしているもの� ��する。また、実施の形態2では、図5及び図6� ��示すように、冷房室内機B及び暖房室内機C� �は2台以上の室内熱交換器118が搭載されてい� ��場合を示しているが、これに限定するもの� ��はない。たとえば、図5に示す冷房主体運転 の場合においては、冷房室内機Bの室内熱交� �器118が1台、暖房室内機Cの室内熱交換器118が 無いか若しくは1台であってもよい。また、� �とえば、図6に示す暖房主体運転の場合にお� ��ては、冷房室内機B及び暖房室内機Cの室内� �交換器118がともに無いか若しくは1台であっ� ��もよい。

 この実施の形態2に係る空調給湯複合シス テム100aでは、給湯負荷系統を二元サイクル(� ��調用冷凍サイクル1a及び給湯用冷凍サイク� �2)で構成しているため、高温の給湯需要(た� �えば、80℃以上の湯)を提供する場合に、給� �用冷凍サイクル2の放熱器(熱媒体-冷媒熱交� �器51)の温度を高温(たとえば、凝縮温度85℃)� ��設定すれば済む。したがって、給湯需要の� ��に暖房負荷の要求がある場合に、暖房室内� ��Cの凝縮温度(たとえば、50℃)までも増加さ� �ずに済むことになり、エネルギーの消費を� �減することができる。

実施の形態3.
 図7は、本発明の実施の形態3に係る空調給� �複合システム100bの冷媒回路構成を示す冷媒� ��路図である。図7に基づいて、空調給湯複合 システム100bの冷媒回路構成について説明す� �。この空調給湯複合システム100bは、ビルや� ��ンション等に設置され、冷媒(空調用冷媒)� �循環させる冷凍サイクルを利用することで� �房負荷、暖房負荷及び給湯負荷を同時に供� �できるものである。なお、この実施の形態3� ��は上述した実施の形態1及び実施の形態2と� �相違点を中心に説明するものとし、実施の� �態1及び実施の形態2と同一部分には、同一符 号を付して説明を省略するものとする。

 この図7では、冷房主体運転における四方 弁102の状態を実線で、暖房主体運転における 四方弁102の状態を破線でそれぞれ示している 。また、図7には、給湯用冷凍サイクル筐体20 0を表す一点鎖線を図示している。つまり、� �調用冷凍サイクル1の一部、給湯用冷凍サイ� ��ル2、及び、給湯用水循環サイクル3の一部� �、給湯用冷凍サイクル筐体200に収納される� �うになっているのである。それに加え、給� �用冷凍サイクル筐体200の着脱を可能にする� �めに、空調用冷凍サイクル1と給湯用冷凍サ� ��クル2との接続部分、及び、給湯用冷凍サイ クル2と給湯用水循環サイクル3との接続部分� ��接続用バルブが取り付けられている。

 空調用冷凍サイクル1と給湯用冷凍サイク ル2との接続部分、つまり接続配管135及び接� �配管136には、それぞれ2つの接続用バルブ(接 続用バルブ201及び接続用バルブ202、接続用バ ルブ203及び接続用バルブ204)が取り付けられ� �いる。接続用バルブ202及び接続用バルブ203� �、給湯用冷凍サイクル筐体200内に取り付け� �れており、接続用バルブ201及び接続用バル� �204は、給湯用冷凍サイクル筐体200外に取り� �けられている。

 給湯用冷凍サイクル2と給湯用水循環サイ クル3との接続部分、つまり熱媒体-冷媒熱交� ��器51と貯湯タンク32を接続している水配管及 び水循環用ポンプ31と熱媒体-冷媒熱交換器51� ��を接続している水配管には、それぞれ2つの 接続用バルブ(接続用バルブ205及び接続用バ� �ブ206、接続用バルブ207及び接続用バルブ208)� ��取り付けられている。接続用バルブ206及び� ��続用バルブ207は、給湯用冷凍サイクル筐体2 00内に取り付けられており、接続用バルブ205� ��び接続用バルブ208は、給湯用冷凍サイクル� ��体200外に取り付けられている。

 すなわち、実施の形態3に係る空調給湯複 合システム100bでは、実施の形態1に係る空調� ��湯複合システム100の構成に加え、着脱可能� ��給湯用冷凍サイクル筐体200を設けた点が異� ��っている。なお、給湯用冷凍サイクル筐体2 00、接続用バルブ201~接続用バルブ208以外の構 成(つまり、熱源機A、冷房室内機B、暖房室内 機C、給湯熱源用回路D、中継機E、空調用冷凍 サイクル1、給湯用冷凍サイクル2及び給湯用� ��循環サイクル3)については、実施の形態1と� ��様の構成となっている。

 空調給湯複合システム100bをこのような構 成とすることにより、汎用の空調用冷凍サイ クルに対して、汎用の室内機(冷房室内機Bや� ��房室内機C等)を代替する形で、本発明に関� �る空調給湯複合システム100bを構成すること� ��できる。したがって、専用の空調用冷凍サ� ��クルに対する開発投資を抑制できるととも� ��、既設の空調用冷凍サイクルを用いて本発� ��による空調給湯複合システム100bを構成する ことができ、より容易に省エネを実現するこ とができる。

実施の形態4.
 図8は、本発明の実施の形態4に係る空調給� �複合システム100cの冷媒回路構成を示す冷媒� ��路図である。図8に基づいて、空調給湯複合 システム100cの冷媒回路構成について説明す� �。この空調給湯複合システム100cは、ビルや� ��ンション等に設置され、冷媒(空調用冷媒)� �循環させる冷凍サイクルを利用することで� �房負荷、暖房負荷及び給湯負荷を同時に供� �できるものである。なお、この実施の形態4� ��は上述した実施の形態1~実施の形態3との相� ��点を中心に説明するものとし、実施の形態1 ~実施の形態3と同一部分には、同一符号を付� ��て説明を省略するものとする。

 この図8では、冷房主体運転における四方 弁102の状態を実線で、暖房主体運転における 四方弁102の状態を破線でそれぞれ示している 。図8に示すように、実施の形態4に係る空調� ��湯複合システム100cは、基本的に実施の形態 1に係る空調給湯複合システム100と同様であ� �が、給湯用低圧側圧力検出手段23、給湯用高 圧側圧力検出手段24、出湯温度検出手段(熱媒 体温度検出手段)33、給湯用制御手段25、及び� ��空調用制御手段120が設けられている点が異� ��っている。

 給湯用低圧側圧力検出手段23は、給湯用� �縮機21の吸入側に設けられており、給湯用圧 縮機21に吸入される空調用冷媒の圧力を検出� ��るものである。給湯用高圧側圧力検出手段2 4は、給湯用圧縮機21の吐出側に設けられてお り、給湯用圧縮機21から吐出された空調用冷� ��の圧力を検出するものである。出湯温度検� ��手段33は、熱媒体-冷媒熱交換器51の水出口� �に設けられており、貯湯タンク32に蓄えられ 、出湯される予定の水の温度を検出するもの である。また、給湯用低圧側圧力検出手段23� ��給湯用高圧側圧力検出手段24、及び、出湯� �度検出手段33での検出情報は、給湯用制御手 段25に出力されるようになっている。

 給湯用制御手段25は、給湯用通信手段26と 、給湯用演算手段27と、給湯用記憶手段28と� �構成されている。この給湯用制御手段25は、 上記各検出手段からの検出情報である給湯用 冷凍サイクル2のON/OFF状態、たとえば給湯用� �縮機21のON/OFF状態や周波数、吐出温度等や、 給湯用冷凍サイクル2を循環している給湯用� �媒の高圧側圧力や低圧側圧力、凝縮温度、� �発温度等、熱媒体-冷媒熱交換器51の入水温� �や出湯温度等、給湯用絞り手段22及び給湯熱 源用絞り手段119の絞り具合(電子膨張弁を用� �た場合のパルス数)等の情報の内、少なくと� ��1つを給湯用記憶手段28で記憶し、この記憶� ��れた情報に基づいて給湯用演算手段27が演� �し、各種制御を実行するようになっている� �

 空調用制御手段120は、空調用通信手段121� ��、空調用演算手段122と、空調用記憶手段123� ��で構成されている。そして、空調用制御手� ��120及び給湯用制御手段25は、給湯用制御手� �25の有する給湯用通信手段26と、空調用制御� ��段120の有する空調用通信手段121とを介して� ��互いに情報を通信することによって、連携� ��た制御動作が可能となっている。このよう� ��、2つの制御手段を通信可能とすることで、 より高度な、より安定性の増した、省エネシ ステムが構築できる。

 空調用制御手段120は、図示省略の各種検� ��手段からの検出情報である空調用冷凍サイ� ��ル1のON/OFF状態、たとえば空調用圧縮機101の ON/OFF状態や周波数、吐出温度等や、空調用冷 凍サイクル1を循環している空調用冷媒の高� �側圧力や低圧側圧力、凝縮温度、蒸発温度� �、室外熱交換器103のファン風量や入口温度� �出口温度、吸込空気温度等、四方弁102の切� �状態、第1中継機用絞り手段112、第2中継機用 絞り手段114、及び空調用絞り手段117の絞り具 合、弁手段109a及び弁手段109bの切替状態、冷� ��室内機B及び暖房室内機Cのファン風量や室� �機吸込空気温度等の情報の内、少なくとも� �つ以上を空調用記憶手段123で記憶し、この� �憶された情報に基づいて空調用演算手段122� �演算し、各種制御を実行するようになって� �る。

 本実施の形態にて行なわれる制御の具体的� ��様を以下に挙げる。
 たとえば、空調用制御手段120から給湯用制� ��手段25へ、空調用圧縮機101のON/OFF状態を通� �し、それに合わせて給湯用圧縮機21のON/OFFタ イミングを制御すれば、給湯用圧縮機21の無� ��な運転をしなくて済み、その分の省エネが� ��現できる。また、空調用圧縮機101の起動後� ��空調用冷凍サイクル1の安定を待ってから給 湯用圧縮機21を起動させることにより、給湯� ��冷凍サイクル2の給湯用冷媒が冷媒-冷媒熱� �換器41を通過する際に、空調用冷凍サイクル 1の熱を十分吸熱でき、蒸発することができ� �ため、給湯用冷凍サイクル2が安定して動作� ��ることができるようになり、システムの信� ��性が増し、確実に省エネにすることができ� ��。

 また、空調用圧縮機101が故障や負荷過小� ��つき、一旦停止してから再び稼動するよう� ��ときであって、かつ給湯用圧縮機21が高周� �数で運転している場合には、給湯用圧縮機21 を空調用圧縮機101と連動して制御せずに、給 湯用圧縮機21を高周波数で運転すると、空調� ��圧縮機101の停止中に給湯用冷凍サイクル2の 低圧側圧力が異常低下を起こし、空調用圧縮 機101の再稼動時に大きなヒートショックを起 こすことが想定される。このため、給湯用圧 縮機21が稼働中に空調用圧縮機101が停止した� ��合に、たとえば給湯用冷凍サイクル2の低圧 側圧力が所定の範囲に収まることを給湯用圧 縮機21の制御目標に追加することにより、大� ��なヒートショックを防止し、より長期にわ� ��ってシステムの信頼性が増し、確実に省エ� ��にすることができる。

 また、実施の形態4に係る空調給湯複合シ ステム100cでは、貯湯タンク32内の水が低温の 状況において、給湯用圧縮機21の圧縮比が小� ��くなり易く、給湯用圧縮機21のストール等� �恐れが生じる。このため、給湯用制御手段25 が記憶している給湯用冷凍サイクル2の給湯� �低圧側圧力検出手段23と給湯用高圧側圧力検 出手段24の出力に基づいて、給湯用演算手段2 7によって算出される給湯用圧縮機21の圧縮比 が所定の範囲を下回った時は、給湯用絞り手 段22を絞ることによって、圧縮比を増加させ� ��方向に給湯用冷凍サイクル2を制御し、シス テムの信頼性を増加させ、確実に省エネにす ることができる。

 具体的には、給湯用制御手段25と給湯用� �り手段22とを有線又は無線にて接続し、直接 的に信号を与えてもよいし(たとえば、電子� �張弁を用いる場合、パルスを減少させる信� �を送る)、給湯用絞り手段22の制御目標値と� �て想定される、熱媒体-冷媒熱交換器51の出� �における給湯用冷媒の過冷却度、若しくは� �媒-冷媒熱交換器41の出口の給湯用冷媒の過� �度を、給湯用冷凍サイクル2の圧縮比が所定� ��範囲内にある場合の値よりも増加させるこ� ��により、間接的に給湯用絞り手段22を絞っ� �もよい。

 また、給湯熱源用絞り手段119に対して、� ��る制御信号を与えることによっても、給湯� ��冷凍サイクル2の蒸発熱源が減少するため、 給湯用冷凍サイクル2の低圧側圧力が減少し� �以って、圧縮比を増加させることができる� �具体的には、給湯用制御手段25と給湯熱源用 絞り手段119とを有線または無線にて接続し、 直接的に絞る信号を与えてもよいし(たとえ� �、電子膨張弁を用いる場合、パルスを減少� �せる信号を送る)、給湯熱源用絞り手段119の� ��御目標値として想定される、冷媒-冷媒熱交 換器41出口の空調用冷媒の過冷却度を、給湯� ��冷凍サイクル2の圧縮比が所定の範囲内にあ る場合の値よりも増加させることにより、間 接的に給湯用絞り手段119を絞ってもよい。

 なお、ここでは、給湯熱源用絞り手段119� ��制御を給湯用制御手段25と有線または無線� �て接続して行う場合を示したが、これに限� �ものではなく、空調用制御手段120と接続し� �行ってもよい。また、給湯用低圧側圧力検� �手段23は、たとえば給湯用絞り手段22と冷媒- 冷媒熱交換器41の間の配管に温度検出手段を� ��付して蒸発温度を検出し、その出力から算� ��される飽和圧力で以って代替してもよい。� ��らに、熱媒体-冷媒熱交換器51がプレート熱� ��換器の場合は困難であるが、たとえば二重� ��熱交換器で外側に冷媒を流す時のように、� ��度検出手段で凝縮温度を検出可能な場合は� ��給湯用高圧側圧力検出手段24も同様に、温� �検出手段によって凝縮温度を検出し、その� �力から算出される飽和圧力で以って代替し� �もよい。

 また、給湯用圧縮機21の制御に関しては� �出湯温度検出手段33の出力を目標値として制 御すると、直接ユーザーの需要に従うことに なるので、無駄な運転が無く、省エネとなる 。但し、熱媒体-冷媒熱交換器51の水側の配管 は、耐腐食性の観点からステンレスが採用さ れることが想定され、この場合、出湯温度を 検出するためには、出湯部の配管外部に温度 検出手段を貼付する方法は採用できず、直接 配管内部の水温を検出することが必要となり 、コストアップの要因となり、省エネシステ ム導入の障害となる。

 しかしながら、熱媒体-冷媒熱交換器51の� ��能が事前に分かっていれば、水と熱交換を� ��っている給湯用冷媒の凝縮温度から出湯温� ��をある程度の精度で推測できることが分か� ��ている。たとえば、ある組み合わせにおい� ��、出湯温度と給湯用冷凍サイクル2の凝縮温 度との差は6℃であり、そこから水循環量を1/ 4倍に減じても、その値は3℃までしか小さく� ��らないことがシミュレーションにより確認� ��れている。したがって、直接出湯温度を測� ��せずとも、給湯用冷凍サイクル2の給湯用高 圧側圧力検出手段24の出力に基づいて、ある� ��度の精度で出湯温度を推定し、当該推定値� ��以って給湯用圧縮機21の制御目標値とする� �とができる。

 すなわち、給湯用制御手段25は、給湯用� �凍サイクル2の高圧側の圧力、凝縮温度、及� ��、給湯用圧縮機21の出口から熱媒体-冷媒熱� ��換器51の入口までの位置における温度のう� �、少なくとも1つ以上の値に基づいて、熱媒� ��-冷媒熱交換器51の出口側における熱媒体(こ こでは、水)の温度(出湯温度)を推定し、この 推定値が所定の目標値に近づくように、給湯 用圧縮機21を制御することができ、コストア� ��プすることなく、省エネシステムを導入す� ��ことができる。

 また、貯湯タンク32内の水が低温の状況� �おいて、熱媒体-冷媒熱交換器51における熱� �換量が増大する傾向にあり、たとえば同時� �暖房室内機Cが稼働している場合には、暖房� ��内機C側で必要な加熱能力が得られないこと がある。

 本実施の形態に関わるシステムでは、たと� ��ば貯湯タンク32内の水が低温の場合に、給� �用圧縮機21の周波数の上限値が小さくなるよ うに制御することによって、暖房室内機Cの� �熱能力を確保することができ、ユーザの快� �性を損なわずに安定的な省エネシステムを� �現することができる。
 また、本実施の形態では、暖房室内機Cが1� �も稼働していない時は、暖房室内機Cの能力� ��足を懸念する必要がないので、給湯用圧縮� ��21の周波数の上限値を減少させないという� �御も可能で、システムの能力を最大限に活� �することが可能となる。なお、貯湯タンク32 内の水の温度を、入水温度や出水温度を用い て推測してもよい。

 また、本実施の形態に関わるシステムは� ��空調用冷凍サイクルが、温熱負荷と冷熱負� ��とを同時に賄うことにより、排熱を減少さ� ��ることによる省エネが実現されるシステム� ��あるが、冷房負荷や暖房負荷といった空調� ��荷がユーザによるリアルタイムの需要に左� ��されるのに対し、給湯負荷は貯湯タンク32� �貯めた温熱を以って賄うことが可能なので� �本実施の形態のように、空調用冷凍サイク� �と給湯用冷凍サイクルとが互いに通信を行� �うシステムならば、たとえば冷房室内機Bの� ��働に合わせて、給湯用冷凍サイクル2を稼働 させることにより、排熱を最小化させるよう に運転させることが可能となる。

 また、排熱の最小化を図る際、空調用冷� ��サイクルと給湯用冷凍サイクルとが通信を� ��なうことにより、空調用冷凍サイクルの室� ��熱交換器103での熱交換量が小さくなるよう� ��、給湯用圧縮機21を制御することで、排熱� �最小化を図ることが可能となる。たとえば� �室外熱交換器103が空気熱交換器の場合は、� �ァンの風量を小さくするように、給湯用圧� �機21を制御すれば、排熱の最小化を図ること が可能となる。