专利名称：空调供热水系统以及热泵单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及空调供热水系统，特别是适于借助于中间热交换器连接用于切换进行制冷和制热的低温侧制冷剂回路与进行蓄热水的高温侧制冷剂回路、具备二元冷冻循环的空调供热水系统。
背景技术：
作为这种空调供热水系统，有专利文献1中所示的类型。在专利文献1中公开了一种热泵系统，其呈环状地连接高温冷凝器、高温蒸发器、 高温用压缩机、高温用膨胀阀，构成高温循环，呈环状地连接低级压缩机、第一控制阀、四通阀、中间冷凝器兼蒸发器、第一膨胀阀、热源侧热交换器，构成第一中温循环，从所述低级压缩机的排出侧与所述第一控制阀之间分支，借助于第二控制阀经由可与高温侧蒸发器进行热交换的中间冷凝器、热源侧热交换器，借助于四通阀与低级压缩机的吸入侧连接，构成第二中温循环。因为在高温输出与低温输出同时运行之际，可以把从中间冷凝器兼蒸发器吸收的热量作为高温循环的热源使用，所以可进行节省能量的运行。进而，通过全开第二控制阀，使低级压缩机的排出压力成为设定值地控制第一控制阀开度，从而即使高温输出负荷与低温输出负荷不平衡，也可以进行稳定的运行。先前技术文献专利文献专利文献1 日本特开平4-32669号公报
发明内容
发明要解决的课题在专利文献1所述的空调供热水系统中，公开了在供热水(高温输出)和制冷(低温输出)同时运行之际、控制成低级压缩机的排出压力为设定值的方法，但没公开该设定值的提供方法。本发明的目的是有效利用制冷剂回路的排出冷量热量，得到高的能量效率。特别是通过在同时运行供热水运行和空气冷却运行之际进行适当的运行控制，得到高的能量效率。解决课题的手段为了达到上述目的，本发明的空调供热水系统的特征在于，具备空气温度调节用制冷剂回路和供热水用制冷剂回路，具有在循环于所述空气温度调节用制冷剂回路中的制冷剂与循环于所述供热水用制冷剂回路中的制冷剂之间进行热交换的中间热交换器，使所述中间热交换器作为所述空气温度调节用制冷剂回路的冷凝器发挥作用，而且，作为所述供热水用制冷剂回路的蒸发器发挥作用，在进行依靠所述空气温度调节用制冷剂回路的空气冷却运行以及依靠所述供热水用制冷剂回路的供热水运行时，对所述空气温度调节用制冷剂回路以及供热水用制冷剂回路进行控制，以便达到基于空气温度调节用制冷剂回路的空气冷却能力以及蒸发温度和供热水用制冷剂回路的供热水能力以及冷凝温度设定的、供热水用制冷剂回路的蒸发温度目标值或者空气温度调节用制冷剂回路的冷凝温度目标值。发明效果根据本发明，通过有效利用制冷剂回路的排出冷量热量，能够得到高的能量效率。 特别是通过在同时运行供热水运行和空气冷却运行之际进行适当的运行控制，能够得到高的能量效率。
图1是本发明的第一实施例的空调供热水系统的系统图。图2是本发明的第一实施例的运行模式的状态表。图3是表示本发明的第一实施例的图2的运行模式No. 1-0的制冷剂、水及热介质流动的系统图。图4是表示本发明的第一实施例的图2的运行模式No. 1-1的制冷剂、水及热介质流动的系统图。图5是表示本发明的第一实施例的图2的运行模式No. 2-0a的制冷剂、水及热介质流动的系统图。图6是表示本发明的第一实施例的图2的运行模式No. 2-0b的制冷剂、水及热介质流动的系统图。图7是表示本发明的第一实施例的图2的运行模式No. 2-1的制冷剂、水及热介质流动的系统图。图8是表示本发明的第一实施例的图2的运行模式No. 2-2的制冷剂、水及热介质流动的系统图。图9是表示本发明的第一实施例的图2的运行模式No. 3-0的制冷剂及水流动的系统图。图10是表示本发明的第一实施例的图2的运行模式No. 3-1的制冷剂、水及热介质流动的系统图。图11是表示本发明的第一实施例的图2的运行模式No. 4-0的制冷剂及热介质流动的系统图。图12是表示本发明的第一实施例的图2的运行模式No. 4-1的制冷剂及热介质流动的系统图。图13是表示本发明的第一实施例的图2的运行模式No. 5-0的制冷剂及热介质流动的系统图。图14是表示本发明的第一实施例的图2的运行模式No. 5-1的制冷剂及热介质流动的系统图。图15是本发明的第一实施例的供热水用制冷剂回路的蒸发温度目标值设定的流程图。图16是本发明的第一实施例的设定一次式的斜率A与截距B的表。图17是表示本发明的第一实施例的(蓄热水能力/(制冷能力+蓄热水能力)) 与供热水用制冷剂回路的蒸发温度目标值的关系的图。
图18是表示本发明的第一实施例的供热水用制冷剂回路的蒸发温度与COP的关系的图。
具体实施例方式以下，对本发明的实施方式进行说明。实施例1以下，使用图1至图14对本发明的空调供热水系统及热泵单元的一个实施例进行说明。如图1所示，本实施例的空调供热水系统100具备空气温度调节用制冷剂回路5、 供热水用制冷剂回路6、和与在空气温度调节用制冷剂回路5及供热水用制冷剂回路6中循环的制冷剂进行热交换并使贮存热量或冷量的热介质循环的热介质回路7 ；具有在所述空气温度调节用制冷剂回路5中进行循环的制冷剂、在供热水用制冷剂回路6中循环的制冷齐U、和在与循环于热介质回路7中的热介质之间进行热交换的中间热交换器23。以下，进行具体说明。图1是空调供热水系统100的系统图。空调供热水系统100 具备配置于室外的热泵单元1、配置于室内的室内单元2、配置于室外的供热水/蓄热罐单元3、和配置于室外的太阳能集热器4。另外，空调供热水系统100具备切换地进行制冷和制热的空气温度调节用制冷剂回路5、进行用于供热水的运行的供热水用制冷剂回路6、使用热量冷量源进行放热或采热的热介质回路7、空气温度调节用热介质回路8a、8b、供热水回路9、太阳集热用热介质回路10、和出热水路径11。在所述热介质回路7中循环的热介质由在太阳能集热器4得到的热量进行加热。另外，对于空气温度调节用制冷剂回路5和供热水用制冷剂回路6，考虑到冷冻循环的热的温度水平，可称为低温侧制冷剂回路及高温侧制冷剂回路。所述热泵单元1具备设有压缩机21和利用侧热交换器观的空气温度调节用制冷剂回路5、和设有压缩机41和利用侧热交换器42的供热水用制冷剂回路6，在空气温度调节用制冷剂回路5与供热水用制冷剂回路6之间配置中间热交换器23，在所述中间热交换器23导入与在空气温度调节用制冷剂回路5及供热水用制冷剂回路6中循环的制冷剂进行热交换的热介质，在所述中间热交换器23中，在所述空气温度调节用制冷剂回路5中循环的制冷剂、在供热水用制冷剂回路6中循环的制冷剂和所述热介质之间进行热交换。空气温度调节用制冷剂回路5构成为，利用空气温度调节用制冷剂管路，呈环状地连接压缩空气温度调节用制冷剂成为高温制冷剂的压缩机21、在制冷运行和制热运行中切换空气温度调节用制冷剂的流动方向的四通阀22、与供热水用制冷剂回路6的供热水用制冷剂及热介质回路7的热介质进行热交换的中间热交换器23的空气温度调节用制冷剂传热管23a、与中间热交换器23串联配置的作为对空气温度调节用制冷剂进行减压的减压装置的膨胀阀24、与中间热交换器23并列配置并与用风扇沈送来的室外空气进行热交换的空气热交换器25、与空气热交换器25串联配置的作为对空气温度调节用制冷剂进行减压的减压装置的膨胀阀27、和与空气温度调节用热介质回路8a的热介质进行热交换的利用侧热交换器观的空气温度调节用制冷剂传热管^a。作为空气温度调节用制冷剂回路5的制冷剂，例如，使用作为地球变暖系数小的自然制冷剂的R290 (丙烷)，但不限于此。
压缩机21是可控制容量的可变容量型压缩机。作为这样的压缩机，可以采用活塞式、旋转式、涡卷式、螺旋式、离心式的类型。具体的是，压缩机21是涡卷式压缩机，可由变换器控制进行容量控制，可以把旋转速度从低速变到高速。中间热交换器23是使空气温度调节用制冷剂传热管23a、供热水用制冷剂传热管 23b和热介质传热管23c相互接触地构成一体的三流体热交换器。另外，利用侧热交换器 28构成为使空气温度调节用制冷剂传热管28a与空气温度调节用热介质传热管28b接触。 膨胀阀M、27对中间热交换器23和空气热交换器25的制冷剂流量比率进行调整。另外，膨胀阀M、27用于改变设置有中间热交换器23及空气热交换器25的配管的制冷剂流量比率，但也可以对配管分支成设置有中间热交换器23及空气热交换器25的配管的分支部分设置三通阀。空气温度调节用热介质回路8a构成为，呈环状连接空气温度调节用制冷剂回路 5的利用侧热交换器观的空气温度调节用热介质传热管^b、空气温度调节用制冷剂回路侧的去向配管29、空气温度调节用去向配管30、与室内空气进行热交换的设于室内单元2 内的室内热交换器31、包含空气温度调节用热介质循环泵33及空气温度调节用热介质流量传感器36的空气温度调节用返回配管32、和包含开关阀3 的空气温度调节用制冷剂回路侧的返回配管；34。循环泵33是使热介质在空气温度调节用热介质回路8a内循环的泵，流量传感器 36是检测热介质流量的传感器。开关阀3 与后述的开关阀3 —起进行空气温度调节用热介质回路8a与后述的空气温度调节用热介质回路8b的切换。在此，空气温度调节用热介质回路8b在蓄热罐60内的水温度对于在室内热交换器31进行制热而言充分高的情况下被使用。此时，由于不使空气温度调节用制冷剂回路5 动作，所以可保持高的能量效率。另外，也可以替代各开关阀3 及开关阀3 的设置，而是在空气温度调节用返回配管32、第二返回配管7 和配管34的连接部分设置三通阀。供热水用制冷剂回路6构成为，利用供热水用制冷剂管路，呈环状连接压缩供热水用制冷剂成为高温制冷剂的压缩机41、进行成为高温的供热水用制冷剂与供热水回路9 中的水进行热交换的利用侧热交换器42的供热水用制冷剂传热管42a、作为对供热水用制冷剂进行减压的减压装置的膨胀阀43、与空气温度调节用制冷剂回路5中的空气温度调节用制冷剂及热介质回路7中的热介质进行热交换并使低温低压的供热水用制冷剂蒸发的中间热交换器23的供热水用制冷剂传热管23b、与膨胀阀43并列配置的作为对供热水用制冷剂进行减压的减压装置的膨胀阀44、和与膨胀阀44串联配置并与由风扇46送来的室外空气进行热交换而使低温低压制冷剂蒸发的空气热交换器45。作为供热水用制冷剂回路6的制冷剂，使用例如地球变暖系数小的HF01234yf，但不限于此。作为制冷剂，因为HF01234yf是低压制冷剂，所以具有在使用它的情况下可以使
配管壁厚变薄的优点。压缩机41与压缩机21同样可由变换器控制进行容量控制，可以把旋转速度从低速变到高速。利用侧热交换器42构成为使供热水用制冷剂传热管4 与供热水用水传热管42b接触。膨胀阀43、44调整中间热交换器23和空气热交换器45的制冷剂流量比率。另外，膨胀阀43、44用于改变设置有中间热交换器23及空气热交换器45的配管
7中的制冷剂流量比率，但也可以对配管分支成设置有中间热交换器23及空气热交换器45 的配管的分支部分设置三通阀。供热水回路9构成为，呈环状连接供热水罐50下部、包含供热水用水循环泵52 及供热水用水流量传感器M的供热水用去向配管51、供热水用制冷剂回路6的利用侧热交换器42的供热水用水传热管42b、和供热水用返回配管53。循环泵52是使水在供热水回路9内循环的泵，流量传感器M是检测水的流量的传感器。另外，在供热水罐50中贮存热水。太阳集热用热介质回路10构成为，呈环状连接对蓄热罐60内的水放热的罐内第一热交换器61、包含太阳能集热用热介质循环泵63的太阳能集热用去向配管62、太阳能集热器4、和太阳能集热用返回配管64。太阳能集热器4由太阳能对热介质进行加热。循环泵63是在太阳集热用热介质回路10内使热介质循环的泵。热介质回路7构成为，呈环状连接从蓄热罐60内的水采热或向水中放热的罐内第二热交换器70、第一去向配管71a、与空气温度调节用制冷剂回路5的空气温度调节用制冷剂及供热水用制冷剂回路6的供热水用制冷剂进行热交换的中间热交换器23的热介质传热管23c、和包含循环泵73的第一返回配管72a。另外，具备连接第一去向配管71a与返回配管7 之间的、包含旁通阀75的旁通配管74。旁通阀75向旁通配管74旁通返回配管72a内的由中间热交换器23使温度变化了的热介质的一部分，在罐内第二热交换器70中与从蓄热罐60内的水采热或向水放热了的热介质混合，把所希望的温度的热介质供给到中间热交换器23。另外，作为把热介质调整为适当温度而加以利用的方法，不限于设置旁通。例如， 作为泵73也可以利用可改变流量的类型，通过调整该泵的流速，改变吸热量/放热量。进行与空气温度调节用热介质回路8a的切换的空气温度调节用热介质回路8b构成为，呈环状连接从蓄热罐60内的水中采热或向水中放热的罐内第二热交换器70、第二去向配管71b、空气温度调节用去向配管30、与室内空气进行热交换的设置于室内单元2内的室内热交换器31、包含空气温度调节用热介质循环泵33及流量传感器36的空气温度调节用返回配管32、和包含开关阀35b的第二返回配管72b。另外，具备连接第二去向配管 71b与返回配管72b之间的、包含旁通阀81的旁通配管80。旁通阀81与旁通阀75同样，向旁通配管80旁通返回配管72b内的由室内热交换器31使温度变化了的热介质的一部分，在罐内第二热交换器70中与从蓄热罐60内的水中采热或向水放热了的热介质混合，把所希望的温度的热介质供给到室内热交换器31。出热水路径11具备供热水罐50、蓄热罐60、与供热水/蓄热罐单元3的外部的自来水连接的供水部件90、连接该供水部件90与供热水罐50下部的供水管91、连接该供水管91和蓄热罐60下部的第一供水分支管92、包含第一供热水混合阀95及第二供热水混合阀97的供热水管93、与该供热水管93连接并与外部的供热水末端连接的供热水部件98、 连接蓄热罐60上部与供热水混合阀95的出热水管94、连接供水管91与第二供热水混合阀 97的第二供水分支管96。另外，蓄热罐在从蓄热的功能看的情况下，也可以不与出热水路径11连接，而是独立设置。供热水混合阀95混合供热水罐50内的热水与蓄热罐70内的热水，供热水混合阀97混合由供热水混合阀95混合的热水与从第二供水分支管96来的水，从供热水部件98供给所希望的温度的水。空调供热水系统100具备多个温度传感器。例如，空气温度调节用热介质回路8a 具备检测空气温度调节用制冷剂回路5的利用侧热交换器观的空气温度调节用热介质传热管^b的入口和出口的温度的温度传感器37、38。另外，在利用侧热交换器观的空气温度调节用制冷剂传热管^a中具备检测制冷剂温度的温度传感器39。进而，在供热水回路 9具备检测供热水用制冷剂回路6的利用侧热交换器42的供热水用水传热管42b的入口和出口的温度的温度传感器阳、56。进而，在供热水用制冷剂回路6的利用侧热交换器42的供热水用制冷剂传热管4 中还具备检测制冷剂温度的温度传感器57，在中间热交换器23 的供热水用制冷剂传热管23b中具备检测制冷剂温度的温度传感器58。在热介质回路7具备检测从罐内第二热交换器70来的热介质的温度的温度传感器76、检测向中间热交换器23的热介质去向温度的温度传感器77、和检测从中间热交换器 23来的热介质返回温度的温度传感器78。所述中间热交换器23相互邻近地将空气温度调节用制冷剂回路5的管路的一部分、供热水用制冷剂回路6的管路的一部分和热介质回路7的管路的一部分构成一体，也可以称为三流体热交换器。控制装置20输入未图示的遥控器和各温度传感器的信号，基于这些信号，对压缩机21、41、四通阀22、膨胀阀24、27、43、44和循环泵33、52、63、73等进行控制。以下对以上构成的空调供热水系统100的供热水运行、制热运行及制冷运行的动作进行说明。在图2表示各运行模式的状态表，在图3 图14表示各运行模式的制冷剂、 水及热介质流动的系统图。首先，对图3的<1>运行模式No. 1-0的供热水/制热运行进行说明。该模式作为供热水及制热的热源使用空气热。图3表示制冷剂、水及热介质的流动。此时，空气温度调节用制冷剂回路5的膨胀阀M、供热水用制冷剂回路6的膨胀阀43全闭，制冷剂不流动。 另外，空气温度调节用热介质回路8a的开关阀3 打开，热介质流动，空气温度调节用热介质回路8b的开关阀3 关闭，热介质不流动。热介质回路7不动作。在空气温度调节用制冷剂回路5中，由压缩机21压缩成为高温高压的气体制冷剂流过四通阀22，流入利用侧热交换器观的空气温度调节用制冷剂传热管28a中。在空气温度调节用制冷剂传热管^a内流动的高温高压的气体制冷剂由在空气温度调节用热介质传热管^b内流动的热介质冷却(根据制冷剂种类，冷凝、液化)。该高压的制冷剂由膨胀阀27减压，成为低温低压的制冷剂(根据制冷剂种类，成为气液两相制冷剂)，在空气热交换器25中，由从风扇沈送来的室外空气加热(根据制冷剂种类，蒸发)，成为低压的气体制冷剂。该低压的气体制冷剂流过四通阀22，再次返回压缩机21。在空气温度调节用热介质回路8a中，由循环泵33的运行排出的热介质经配管34， 流入利用侧热交换器观的空气温度调节用热介质传热管^b。在空气温度调节用热介质传热管^b内流动的热介质由在空气温度调节用制冷剂传热管^a内流动的高温制冷剂加热升温。温度上升的热介质经由去向配管四、30，在室内热交换器31由室内空气冷却，温度降低。此时，通过对室内空气进行加热而进行制热。温度降低的热介质经由返回配管32，再次返回循环泵33。
在供热水用制冷剂回路6中，由压缩机41压缩成为高温高压的气体制冷剂流入利用侧热交换器42的供热水用制冷剂传热管4 中。在供热水用制冷剂传热管4 内流动的高温高压的气体制冷剂由在供热水用水传热管42b内流动的水冷却(根据制冷剂种类，冷凝、液化)。该高压的制冷剂由膨胀阀44减压，成为低温低压的制冷剂(根据制冷剂种类， 成为气液两相制冷剂)，在空气热交换器45中，由从风扇46送来的室外空气加热(根据制冷剂种类，蒸发)，成为低压的气体制冷剂，再次返回压缩机41。在供热水回路9中，由循环泵52的运行从供热水罐50下部流出的水经由去向配管51，流入利用侧热交换器42的供热水用水传热管42b。在供热水用水传热管42b内流动的水由在供热水用制冷剂传热管42a内流动的高温制冷剂加热升温，经由返回配管53，返回供热水罐50的上部，贮存高温热水。接着，对图4的<2>运行模式No. 1-1的供热水/制热运行进行说明。该模式通过使所述中间热交换器23作为所述空气温度调节用制冷剂回路5的蒸发器发挥作用，同时作为所述供热水用制冷剂回路6的蒸发器发挥作用，在所述中间热交换器23中将在所述热介质回路7中循环的热介质的热量给予在所述空气温度调节用制冷剂回路5及供热水用制冷剂回路6中循环的制冷剂，进行依靠所述空气温度调节用制冷剂回路5的空气加热运行 (即，制冷运行)及依靠所述供热水用制冷剂回路6的供热水运行。具体的是，作为供热水及制热的热源使用蓄热罐60内的热水。另外，蓄热罐60内的热水是由太阳集热用热介质回路10利用太阳能加热的。图4表示制冷剂、水及热介质的流动。此时，空气温度调节用制冷剂回路5的膨胀阀27、供热水用制冷剂回路6的膨胀阀 44全闭，制冷剂不流动。另外，空气温度调节用热介质回路8a的开关阀3 打开，热介质流动，空气温度调节用热介质回路8b的开关阀3 关闭，热介质不流动。空气温度调节用热介质回路8a的动作与上述的<1>运行模式No. 1-0的情况相同。在供热水用制冷剂回路6中，由压缩机41压缩成为高温高压的气体制冷剂流入利用侧热交换器42的供热水用制冷剂传热管42a中。在供热水用制冷剂传热管42a内流动的高温高压的气体制冷剂由在供热水用水传热管42b内流动的水冷却(根据制冷剂种类， 冷凝、液化)。该高压的制冷剂由膨胀阀43减压，成为低温低压的制冷剂(根据制冷剂种类，成为气液两相制冷剂)，在中间热交换器23的供热水用制冷剂传热管2 中，由在热介质传热管23c内流动的热介质加热(根据制冷剂种类，蒸发)，成为低压的气体制冷剂，再次返回压缩机41。供热水回路9的动作与上述的<1>运行模式No. 1-0的情况相同。在热介质回路7中，在蓄热罐60内的第二热交换器70中被加热的热介质通过循环泵73的运行，流经去向配管71a，流入中间热交换器23的热介质传热管23c中。在热介质传热管23c内流动的热介质由在空气温度调节用制冷剂传热管23a内及供热水用制冷剂传热管23b内流动的低温的制冷剂冷却，温度降低，流经返回配管72a，再次返回蓄热罐60 内的第二热交换器70中。接着，对供热水/制冷运行的模式进行说明。该模式通过使所述中间热交换器23 作为所述空气温度调节用制冷剂回路5的冷凝器发挥作用，同时作为所述供热水用制冷剂回路6的蒸发器发挥作用，在所述中间热交换器23中将在所述空气温度调节用制冷剂回路5中循环的制冷剂的热量给予在供热水用回路6中循环的制冷剂，进行依靠所述空气温度调节用制冷剂回路5的空气冷却运行(即，制冷运行)及依靠所述供热水用制冷剂回路6 的供热水运行。具体的是，使用在所述空气温度调节用制冷剂回路5中与所述中间热交换器23并列配置的空气热交换器25、和在所述供热水用制冷剂回路6中与所述中间热交换器23并列配置的空气热交换器45，在供热水用制冷剂回路6中循环的制冷剂的所述中间热交换器 23的所需热量与在所述空气温度调节用制冷剂回路5中循环的制冷剂的所述中间热交换器23的放出热量不平衡，此时，认为由所述空气热交换器25或空气热交换器45中的热交换补偿不足的热量。图5的<3>运行模式No. 2-0a是用于供热水的热源(吸热)比制冷的放热大的情况，作为供热水的热源使用制冷的放热及空气热。在图5表示制冷剂、水及热介质的流动。 该模式在也可对应于供热水的吸热量比制冷的放热量大的供热水/制冷运行的方面优良。此时，空气温度调节用制冷剂回路5的膨胀阀27全闭，制冷剂不流动。另外，空气温度调节用热介质回路8a的开关阀3 打开，热介质流动，空气温度调节用热介质回路8b 的开关阀3 关闭，热介质不流动。热介质回路7不动作。在空气温度调节用制冷剂回路5中，由压缩机21压缩成为高温高压的气体制冷剂流过四通阀22，流入中间热交换器23的空气温度调节用制冷剂传热管23a中。在空气温度调节用制冷剂传热管23a内流动的高温高压的气体制冷剂由在供热水用传热管2 内流动的温度低的制冷剂冷却(根据制冷剂种类，冷凝、液化)。该高压的制冷剂由膨胀阀对减压，成为低温低压的制冷剂(根据制冷剂种类，成为气液两相制冷剂)，流入利用侧热交换器观的空气温度调节用制冷剂传热管^a。在空气温度调节用制冷剂传热管28a内流动的气液两相制冷剂由空气温度调节用热介质传热管^b内流动的温度高的热介质加热(根据制冷剂种类，蒸发)，成为低压的气体制冷剂。该低压的气体制冷剂，通过四通阀22，再次返回压缩机21。在空气温度调节用热介质回路8a中，由循环泵33的运行排出的热介质经由配管 34，流入利用侧热交换器观的空气温度调节用热介质传热管^b。在空气温度调节用热介质传热管^b内流动的热介质由在空气温度调节用制冷剂传热管^a内流动的低温的制冷剂冷却，温度下降。温度下降的热介质经由去向配管四、30，在室内热交换器31由室内空气加热，温度上升。此时，通过对室内空气进行冷却而进行制冷。温度上升的热介质经由返回配管32，再次返回循环泵33。在供热水用制冷剂回路6中，由压缩机41压缩成为高温高压的气体制冷剂流入利用侧热交换器42的供热水用制冷剂传热管42a中。在供热水用制冷剂传热管42a内流动的高温高压的气体制冷剂由在供热水用水传热管42b内流动的水冷却(根据制冷剂种类， 冷凝、液化)。该高压的制冷剂由膨胀阀43及44减压。此时，膨胀阀43、44调整在中间热交换器23中流动的制冷剂与在空气热交换器45中流动的制冷剂的流量比率。由膨胀阀 43减压成为低温低压的制冷剂(根据制冷剂种类，成为气液两相制冷剂)，在中间热交换器 23的供热水用制冷剂传热管23b中，由在空气温度调节用制冷剂传热管23a内流动的温度高的制冷剂加热蒸发，成为低压的气体制冷剂。另一方面，由膨胀阀44减压成为低温低压的制冷剂，在空气热交换器45中，由用风扇46送来的室外空气加热(根据制冷剂种类，蒸发)，成为低压的气体制冷剂。从中间热交换器23及空气热交换器出来的气体制冷剂再次返回压缩机41。此时，作为供热水的热源使用制冷的排热及空气热。供热水回路9的动作与上述的<1>运行模式No. 1-0的情况相同。图6的<4>运行模式No. 2-0b是供热水所需要的热源(吸热)比制冷的放热小的情况，多余的制冷的放热由空气吸收。图6表示制冷剂、水及热介质的流动。此时，供热水用制冷剂回路6的膨胀阀44全闭，制冷剂不流动。另外，空气温度调节用热介质回路8a的开关阀3 打开，热介质流动，空气温度调节用热介质回路8b的开关阀3 关闭，热介质不流动。热介质回路7不动作。在空气温度调节用制冷剂回路5中，由压缩机21压缩成为高温高压的气体制冷剂流过四通阀22，流入中间热交换器23的空气温度调节用制冷剂传热管23a及空气热交换器 25中。流入空气温度调节用制冷剂传热管23a内的高温高压的气体制冷剂由在供热水用传热管23b内流动的温度低的制冷剂冷却(根据制冷剂种类，冷凝、液化)。另一方面，流入空气热交换器25的高温高压的气体制冷剂由从风扇沈送来的室外空气冷却，冷凝、液化。流出中间热交换器23及空气热交换器25的高压的制冷剂分别由膨胀阀M及27减压，成为低温低压的制冷剂(根据制冷剂种类，成为气液两相制冷剂)。此时，膨胀阀M、27调整在中间热交换器23中流动的制冷剂与在空气热交换器25中流动的制冷剂的流量比率。低温低压的制冷剂流入利用侧热交换器观的空气温度调节用制冷剂传热管观⑴由在空气温度调节用热介质传热管^b内流动的温度高的热介质加热(根据制冷剂种类，蒸发)，成为低压的气体制冷剂。该低压的气体制冷剂通过四通阀22，再次返回压缩机21。此时，不用作供热水热源的多余的制冷的放热由空气吸收。空气温度调节用热介质回路8a的动作与上述的<3>运行模式No. 2-0a的情况相同。在供热水用制冷剂回路6中，由压缩机41压缩成为高温高压的气体制冷剂流入利用侧热交换器42的供热水用制冷剂传热管42a中。在供热水用制冷剂传热管42a内流动的高温高压的气体制冷剂由在供热水用水传热管42b内流动的水冷却(根据制冷剂种类， 冷凝、液化)。该高压的制冷剂由膨胀阀43减压，成为低温低压的制冷剂(根据制冷剂种类，成为气液两相制冷剂)，在中间热交换器23的供热水用制冷剂传热管23b中，由在空气温度调节用制冷剂传热管23a内流动的温度高的制冷剂加热(根据制冷剂种类，蒸发)，成为低压的气体制冷剂，再次返回压缩机41。此时，作为供热水的热源使用制冷的排热。供热水回路9的动作与上述的<1>运行模式No. 1-0的情况相同。另外，作为供热水/制冷运行的模式，除上述以外，在供热水用制冷剂回路6中循环的制冷剂的所述中间热交换器23的所需热量与在所述空气温度调节用制冷剂回路5中循环的制冷剂的所述中间热交换器23的放出热量不平衡的情况下，认为由与在所述热介质回路7中循环的热介质的热交换补偿不足的热量。图7的<5>运行模式No. 2-1是用于供热水的热源(吸热)比制冷的放热大的情况，作为供热水的热源使用制冷的放热及蓄热罐60内的热水。该模式在也可对应于供热水的吸热量比制冷的放热量大的供热水/制冷运行的方面优良。另外，该模式替代<3>运行模式No. 2-0a的空气热而使用热水。蓄热罐60内的热水是由太阳集热用热介质回路10利用太阳能加热的。图7表示制冷剂、水及热介质的流动。
12此时，空气温度调节用制冷剂回路5的膨胀阀27和供热水用制冷剂回路6的膨胀阀43全闭，制冷剂不流动。另外，空气温度调节用热介质回路8a的开关阀3 打开，热介质流动， 空气温度调节用热介质回路8b的开关阀3 关闭，热介质不流动。空气温度调节用制冷剂回路5及空气温度调节用热介质回路8a的动作与上述的 <3>运行模式No. 2-0a的情况相同。在供热水用制冷剂回路6中，由压缩机41压缩成为高温高压的气体制冷剂流入利用侧热交换器42的供热水用制冷剂传热管42a中。在供热水用制冷剂传热管42a内流动的高温高压的气体制冷剂由在供热水用水传热管42b内流动的水冷却(根据制冷剂种类， 冷凝、液化)。该高压制冷剂由膨胀阀43减压，成为低温低压的制冷剂(根据制冷剂种类， 成为气液两相制冷剂)，在中间热交换器23的供热水用制冷剂传热管23b中，由在空气温度调节用制冷剂传热管23a内流动的温度高的制冷剂及在热介质传热管23c内流动的温度高的热介质加热加热(根据制冷剂种类，蒸发)，成为低压气体制冷剂，再次返回压缩机41。 此时，作为供热水的热源使用制冷的排热及热水。供热水回路9的动作与上述的<1>运行模式No. 1-0的情况相同。在热介质回路7，在蓄热罐60内的第二热交换器70中被加热的热介质通过循环泵 73的运行，流经去向配管71a，流入中间热交换器23的热介质传热管23c中。在热介质传热管23c内流动的热介质由在供热水用制冷剂传热管23b内流动的低温制冷剂冷却，温度降低，流经返回配管72a，再次返回蓄热罐60内的第二热交换器70中。另外，因为该<5>运行模式No. 2-1是供热水用制冷剂回路6的低压侧制冷剂吸热的模式，所以蓄热罐60内的水的温度需要比低压侧制冷剂的温度(即，蒸发温度)高。图8的<6>运行模式No. 2-2是供热水所需要的热源(吸热)比制冷的放热小的情况，多余的制冷的放热由蓄热罐60内的冷水吸收。该模式替代<4>运行模式No. 2-0b的空气吸热而采用冷水吸热。在此，蓄热罐60内的冷水是由后述的<8>运行模式No. 3-1的供热水运行进行冷却的。例如，优选的是，在夜间进行<8>运行模式No. 3-1，在供热水运行同时生成冷水，在白天进行<6>运行模式No. 2-2的供热水/制冷运行时使用该冷量。图8表示制冷剂、水及热介质的流动。此时，空气温度调节用制冷剂回路5的膨胀阀27和供热水用制冷剂回路6的膨胀阀43全闭，制冷剂不流动。另外，空气温度调节用热介质回路8a的开关阀3 打开，热介质流动，空气温度调节用热介质回路8b的开关阀35b 关闭，热介质不流动。另外，在该<6>运行模式No. 2-2，由于空气温度调节用制冷剂回路5的供热水用制冷剂放热，故需要蓄热罐60内的水的温度比供热水用制冷剂的温度(冷凝温度)低。在空气温度调节用制冷剂回路5中，由压缩机21压缩成为高温高压的气体制冷剂流过四通阀22，流入中间热交换器23的空气温度调节用制冷剂传热管23a中。在空气温度调节用制冷剂传热管23a内流动的高温高压的气体制冷剂由在供热水用传热管2 内流动的温度低的制冷剂及在热介质传热管23c内流动的温度低的热介质冷却(根据制冷剂种类，冷凝、液化)。该高压制冷剂由膨胀阀对减压成为低温低压的制冷剂(根据制冷剂种类， 成为气液两相制冷剂)，流入利用侧热交换器观的空气温度调节用制冷剂传热管^a。在空气温度调节用制冷剂传热管^a内流动的制冷剂由在空气温度调节用热介质传热管^b内流动的温度高的热介质加热(根据制冷剂种类，蒸发)，成为低压气体制冷剂。该低压气体制冷剂通过四通阀22，再次返回压缩机21。此时，没有作为供热水的热源被使用的多余的制冷的放热由冷水吸收。空气温度调节用热介质回路8a的动作与上述的<1>运行模式No. 1-0的情况相同。另外，供热水用制冷剂回路6及供热水回路9的动作与上述的<4>运行模式 No. 2-0b的情况相同。在热介质回路7，在蓄热罐60内的第二热交换器70中被冷却的热介质通过循环泵 73的运行，流经去向配管71a，流入中间热交换器23的热介质传热管23c中。在热介质传热管23c内流动的热介质由在空气温度调节用制冷剂传热管23a内流动的高温的制冷剂加热，温度上升，流经返回配管72a，再次返回蓄热罐60内的第二热交换器70中。接着，对图9的<7>运行模式No. 3-0的供热水运行进行说明。该模式作为供热水的热源使用空气热。图9表示制冷剂及水的流动。此时，供热水用制冷剂回路6的膨胀阀 43全闭，制冷剂不流动。空气温度调节用制冷剂回路5、空气温度调节用热介质回路8a、8b、 热介质回路7不动作。在供热水用制冷剂回路6及供热水回路9的动作与上述的<1>运行模式No. 1-0 的情况相同。接着，对图10的<8>运行模式No. 3-1的供热水运行进行说明。该模式是通过使所述中间热交换器23作为所述供热水用制冷剂回路6的蒸发器发挥作用，在所述中间热交换器23中将在所述热介质回路7中循环的热介质的热量给予在所述供热水用制冷剂回路 6中循环的制冷剂，进行供热水运行。具体的是，作为供热水运行的热源使用蓄热罐60内的热水。图10表示制冷剂、水及热介质的流动。此时，供热水用制冷剂回路6的膨胀阀44全闭，制冷剂不流动。空气温度调节用制冷剂回路5、空气温度调节用热介质回路8a、8b不动作。供热水用制冷剂回路6及供热水回路9的动作与上述的<2>运行模式No. 1-1的情况相同。另外，对于<8>运行模式No. 3-1的供热水运行，若考虑能量效率，则在供热水罐50 内的沸点温度 > 蓄热罐60内的水温 > 外气温度这样的关系成立的情况下使用，这是理想的。在热介质回路7，在蓄热罐60内的第二热交换器70中被加热的热介质通过循环泵 73的运行流经去向配管71a，流入中间热交换器23的热介质传热管23c中。在热介质传热管23c内流动的热介质由在供热水用制冷剂传热管23b内流动的低温制冷剂冷却，温度降低，流经返回配管72a，再次返回蓄热罐60内的第二热交换器70中。由该模式，蓄热罐60 内的水被冷却，成为冷水。接着，对图11的<9>运行模式No. 4-0的制热运行进行说明。该模式作为制热的热源使用空气热。图11表示制冷剂及热介质的流动。此时，空气温度调节用制冷剂回路5 的膨胀阀M全闭，制冷剂不流动。另外，空气温度调节用热介质回路8a的开关阀35a打开， 热介质流动，空气温度调节用热介质回路8b的开关阀3 关闭，热介质不流动。供热水用制冷剂回路6、供热水回路9、热介质回路7不动作。
空气温度调节用制冷剂回路5及空气温度调节用热介质回路8a的动作与上述的 <1>运行模式No. 1-0的情况相同。接着，对图12的<10>运行模式No. 4-1的制热运行进行说明。该模式是通过使所述中间热交换器23作为所述空气温度调节用制冷剂回路5的蒸发器发挥作用，在所述中间热交换器23中将在所述热介质回路7中循环的热介质的热量给予在所述空气温度调节用制冷剂回路5中循环的制冷剂，进行依靠所述空气温度调节用制冷剂回路的空气加热运行 (即，制热运行)。具体的是，作为制热的热源使用蓄热罐60内的热水。图12表示制冷剂及热介质的流动。此时，空气温度调节用制冷剂回路5的膨胀阀27全闭，制冷剂不流动。另外，空气温度调节用热介质回路8a的开关阀3 打开，热介质流动，空气温度调节用热介质回路8b 的开关阀3 关闭，热介质不流动。供热水用制冷剂回路6、供热水回路9不动作。空气温度调节用制冷剂回路5及空气温度调节用热介质回路8a的动作与上述的 <2>运行模式No. 1-1的情况相同。在热介质回路7，在蓄热罐60内的第二热交换器70中被加热的热介质通过循环泵73的运行，流经去向配管71a，流入中间热交换器23的热介质传热管23c中。在热介质传热管23c内流动的热介质由在空气温度调节用制冷剂传热管23a内流动的低温制冷剂冷却，温度降低，流经返回配管72a，再次返回蓄热罐60内的第二热交换器70中。接着，对图13的<11>运行模式No. 5-0的制冷运行进行说明。该模式使制冷的放热由空气吸收。图13表示制冷剂及热介质的流动。此时，空气温度调节用制冷剂回路5的膨胀阀M全闭，制冷剂不流动。另外，空气温度调节用热介质回路8a的开关阀3 打开， 热介质流动，空气温度调节用热介质回路8b的开关阀3 关闭，热介质不流动。供热水用制冷剂回路6、供热水回路9、热介质回路7不动作。在空气温度调节用制冷剂回路5中，由压缩机21压缩成为高温高压的气体制冷剂流过四通阀22，流入空气热交换器25中。流入空气热交换器25的高温高压的气体制冷剂由用风扇沈送来的室外空气冷却(根据制冷剂种类，冷凝、液化)。该高压制冷剂由膨胀阀 27减压，成为低温低压的制冷剂(根据制冷剂种类，成为气液两相制冷剂)，流入利用侧热交换器观的空气温度调节用制冷剂传热管观⑴由在空气温度调节用热介质传热管^b内流动的温度高的热介质加热(根据制冷剂种类，蒸发)，成为低压气体制冷剂。该低压气体制冷剂，流过四通阀22，再次返回压缩机21。空气温度调节用热介质回路8a的动作与上述的<3>运行模式No. 2-0a的情况相同。接着，对图14的<12>运行模式No. 5-1的制冷运行进行说明。该模式是通过使所述中间热交换器23作为所述空气温度调节用制冷剂回路5的冷凝器发挥作用，在所述中间热交换器23中将在所述热制冷剂回路7中循环的热介质的冷量给予在所述空气温度调节用制冷剂回路5中循环的制冷剂，进行依靠所述空气温度调节用制冷剂回路5的空气冷却运行(即，制冷运行)。具体的是，制冷的放热由蓄热罐60内的冷水吸收。在此，蓄热罐60内的冷水是在上述的<8>运行模式No. 3-1的供热水运行中被冷却的。把由供热水运行生成的冷量随时间推移作为制冷运行时的冷量源使用。即，例如，在夜间进行<8>运行模式No. 3-1，供热水，同时生成冷水，在白天进行<12>运行模式No. 5-1的制冷运行时，利用该冷量，这是理想的。图14表示制冷剂及热介质的流动。此时，空气温度调节用制冷剂回路5的膨胀阀 27全闭，制冷剂不流动。供热水用制冷剂回路6、供热水回路9不动作。在空气温度调节用制冷剂回路5中，由压缩机21压缩成为高温高压的气体制冷剂流过四通阀22，流入中间热交换器23的空气温度调节用制冷剂传热管23a中。在空气温度调节用制冷剂传热管23a内流动的高温高压气体制冷剂由在热介质传热管23c内流动的温度低的热介质冷却(根据制冷剂种类，冷凝、液化)。该高压制冷剂由膨胀阀M减压，成为低温低压的制冷剂(根据制冷剂种类，成为气液两相制冷剂)，流入利用侧热交换器观的空气温度调节用制冷剂传热管^a，由在空气温度调节用热介质传热管^b内流动的温度高的热介质加热(根据制冷剂种类，蒸发)，成为低压气体制冷剂。该低压气体制冷剂通过四通阀22，再次返回压缩机21。空气温度调节用热介质回路8a的动作与上述的<3>运行模式No. 2-0a的情况相同。在热介质回路7，在蓄热罐60内的第二热交换器70中被冷却的热介质通过循环泵73的运行，流经去向配管71a，流入中间热交换器23的热介质传热管23c中。在热介质传热管23c内流动的热介质由在空气温度调节用制冷剂传热管23a内流动的高温制冷剂加热，温度上升，流经返回配管72a，再次返回蓄热罐60内的第二热交换器70。如以上说明的那样，根据上述构成，因为热介质回路可以贮存在空气温度调节用制冷剂回路及供热水用制冷剂回路中循环的制冷剂的热(热量或冷量)，所以不仅在各回路同时运行之际，在不同的时间运行时也可以有效地利用空气温度调节用制冷剂回路及供热水用制冷剂回路的排热，所以可以得到高的能量效率。另外，作为供热水及空调的热源，因为可以利用从太阳能集热器得到的热量，所以可得到高的能量效率。由计算估计，一年可以节省约四成消费电力。另外，在只进行供热水运行的情况下，空气温度调节用制冷剂回路不运行，只运行供热水用制冷剂回路即可，所以可减少不必要的能量消费。另外，在供热水/制冷运行时，供热水的吸热量比制冷的放热量大的情况下，因为也可以在供热水用制冷剂回路的空气热交换器利用空气热，所以可不考虑供热水的吸热与制冷的放热量的大小而运行。另外，因为中间热交换器是使空气温度调节用制冷剂传热管、供热水用制冷剂传热管和热介质传热管相互接触地构成一体的三流体热交换器，所以与具备供热水用制冷剂传热管和供热水用制冷剂传热管的两流体热交换器、供热水用制冷剂传热管和热介质传热管的两流体热交换器、空气温度调节用制冷剂传热管和热介质传热管的两流体热交换器的情况相比，热交换器数量可减少，可降低成本及机器容积。另外，由于具备多种可有效地利用制冷剂回路的排出热量冷量及太阳能等的热量冷量源的运行模式，可以得到高的能量效率。接着，对所述供热水/制冷运行的模式的控制进行说明。在该模式中，在进行依靠所述空气温度调节用制冷剂回路5的空气冷却运行及依靠所述供热水用制冷剂回路6的供热水运行时，以达到基于空气温度调节用制冷剂回路5的空气冷却能力及蒸发温度和供热水用制冷剂回路6的供热水能力及冷凝温度进行设定的、供热水用制冷剂回路6的蒸发温度目标值或空气温度调节用制冷剂回路5的冷凝温度目标值，对所述空气温度调节用制冷剂回路及供热水用制冷剂回路进行控制。此时，把供热水用制冷剂回路6的蒸发温度目标值或空气温度调节用制冷剂回路 5的冷凝温度目标值设定成，使得依靠所述空气温度调节用制冷剂回路5的空气冷却运行及依靠所述供热水用制冷剂回路6的供热水运行的效率最高。另外，在该模式，设定成，供热水能力相对于空气冷却能力的比率越大，则供热水用制冷剂回路6的蒸发温度目标值或空气温度调节用制冷剂回路5的冷凝温度目标值越
尚ο作为该具体例，具有利用热介质的<5>运行模式No. 2-1及<6>运行模式No. 2_2。具体的是，在该模式，在进行依靠所述空气温度调节用制冷剂回路5的空气冷却运行及依靠所述供热水用制冷剂回路6的供热水运行时，以达到基于空气温度调节用制冷剂回路5的空气冷却能力及蒸发温度和供热水用制冷剂回路6的供热水能力及冷凝温度进行设定的、供热水用制冷剂回路6的蒸发温度目标值或空气温度调节用制冷剂回路5的冷凝温度目标值，对所述空气温度调节用制冷剂回路5、供热水用制冷剂回路6及热介质回路 7进行控制。以下，进行详细说明。用图7、图15 图18对图7的<5>运行模式No. 2-1的蓄热水/制冷运行时的供热水用制冷剂回路6的蒸发温度控制进行说明。该运行模式是用于蓄热水的热源(吸热)比制冷的放热大的情况，作为蓄热水的热源使用制冷的放热及蓄热罐 60内的热水。控制装置20为使空气温度调节用制冷剂回路5的利用侧热交换器观的热介质出口的温度传感器38的温度成为规定的目标值，对压缩机21的旋转速度进行控制。该热介质出口温度的目标值基于进行空调的室内制冷负荷而设定。此时，在热介质出口的温度传感器38的温度比目标值高时，因为能力不足，要增加压缩机旋转速度，在比目标值低时，因为能力过剩，要降低压缩机旋转速度，在与目标值相同时，保持该压缩机旋转速度。另外，控制装置20为使供热水用制冷剂回路6的利用侧热交换器42的水出口的温度传感器56的温度成为规定的目标值，对压缩机41的旋转速度进行控制。该水出口温度的目标值基于一天的热水负荷而设定。此时，在水出口的温度传感器56的温度比目标值低时，因为能力不足，使压缩机旋转速度，在比目标值高时，因为能力过剩，降低压缩机旋转速度，在与目标值相同时保持该压缩机旋转速度。接着，用图15所示的流程图对在供热水用制冷剂回路6的中间热交换器23的供热水用制冷剂传热管23b中流动的制冷剂的蒸发温度目标值Th-eO的设定进行说明。首先，在步骤S11，控制装置20利用配置在空气温度调节用制冷剂回路5的利用侧热交换器 28的制冷剂传热管28a中的温度传感器39，检测空气温度调节用制冷剂回路5的蒸发温度 Tl-e，利用配置在供热水用制冷剂回路6的利用侧热交换器42的制冷剂传热管42a中的温度传感器57，检测供热水用制冷剂回路6的冷凝温度Th-c。接着，在步骤S12，利用配置在空气温度调节用制冷剂回路5的利用侧热交换器观的空调用热介质传热管^b的热介质入口侧的温度传感器37，检测热介质入口温度，利用配置在热介质出口侧的温度传感器 38，检测热介质出口温度，利用配置在返回配管32中的流量传感器36，检测热介质流量。另夕卜，在步骤S13，利用配置在供热水用制冷剂回路6的利用侧热交换器42的蓄热水用水传热管42b的水入口侧的温度传感器55，检测水入口温度，利用配置于水出口侧的温度传感器 56，检测水出口温度，利用配置于去向配管51的流量传感器M，检测水流量。在步骤S14，根据在步骤S12、步骤S13中检测的温度、流量，计算制冷能力Ql和蓄热水能力Qh。制冷能力Ql由预先存储的热介质比热和热介质密度与检测出的热介质流量和热介质入口出口温度之差的积求出。另外，蓄热水能力Qh由预先存储的水比热和水密度与检测的水流量和水入口出口温度之差的积求出。接着，在步骤S15，基于在步骤Sll中检测的空气温度调节用制冷剂回路5的蒸发温度Tl-e、供热水用制冷剂回路6的冷凝温度Th-c和在步骤S14算出的制冷能力Q1、蓄热水能力Qh，设定在供热水用制冷剂回路6的中间热交换器23的供热水用制冷剂传热管23b 中流动的制冷剂的蒸发温度的目标值Th-eO。图15中的S15的f表示函数。用图16、图17 说明具体的函数f的作用。首先，控制装置20使用图16所示的预先设定的表，对应于空气温度调节用制冷剂回路5的蒸发温度Tl-e和供热水用制冷剂回路6的冷凝温度Th-c，选择涉及表示供热水用制冷剂回路6的蒸发温度目标值Th-eO的(蓄热水能力Qh/(制冷能力 Ql+蓄热水能力Qh))的一次式的斜率A和截距B。以下表示该一次式。Th-eO = AXQh/ (Ql+Qh) +B...(算式 1)图16的表针对空气温度调节用制冷剂回路蒸发温度Tl-e和供热水用制冷剂回路冷凝温度Th-c的各范围分别提供斜率A和截距B。例如，在空气温度调节用制冷剂回路5 的蒸发温度Tl-e为9°C、供热水用制冷剂回路6的冷凝温度Th-c为64°C时，斜率A为a， 截距B为b。此时的(蓄热水能力Qh/(制冷能力Ql+蓄热水能力Qh))与供热水用制冷剂回路的蒸发温度目标值Th-eO的关系如图17所示。另外，(蓄热水能力Qh/(制冷能力Ql+ 蓄热水能力Qh))与供热水用制冷剂回路的蒸发温度目标值Th-eO的关系，与空气温度调节用制冷剂回路蒸发温度Tl-e和供热水用制冷剂回路冷凝温度Th-c无关，设定成蓄热水能力Qh相对于(制冷能力Ql+蓄热水能力Qh)的比率越大，则供热水用制冷剂回路6的蒸发温度目标值Th-eO越高。在此，以下说明设定成蓄热水能力Qh相对于(制冷能力Ql+蓄热水能力Qh)的比率越大则供热水用制冷剂回路6的蒸发温度目标值Th-eO越高的理由。图18是关于在空气温度调节用制冷剂回路5的蒸发温度Tl-e为9°C、供热水用制冷剂回路6的冷凝温度Th-c为64°C时、制冷能力Ql为4kW、蓄热水能力Qh为5. SkW、制冷能力Ql同为4kW、蓄热水能力Qh为6kW的运行条件，通过计算表示供热水用制冷剂回路6 的蒸发温度与空调供热水系统100的能量效率COP ((制冷能力+蓄热水能力)/消费电力) 的关系。从图中可知在各运行条件下存在COP成为最高的供热水用制冷剂回路6的蒸发温度。另外，该COP成为最高的蒸发温度在蓄热水能力Qh比5. SkW大的6kW的情况下变高。 因而，根据运行条件，将供热水用制冷剂回路6的蒸发温度的目标值设定为COP成为最高的蒸发温度，通过控制蒸发温度，可以保持空调供热水系统100的高的能量效率。接着，对蓄热水能力Qh相对于(制冷能力Ql+蓄热水能力Qh)的比率越大则COP 成为最高的供热水用制冷剂回路6的蒸发温度越高的理由进行说明。在<5>运行模式No. 2-1的蓄热水/制冷运行时，在中间热交换器23，空气温度调节用制冷剂回路5的制冷剂传热管23a内的冷凝过程的制冷剂和热介质传热管23c内的热介质与供热水用制冷剂回路6的制冷剂传热管23b内的蒸发过程的制冷剂进行热交换。此
1时，若提高供热水用制冷剂回路6的蒸发温度，则空气温度调节用制冷剂回路5的冷凝温度也上升，若降低供热水用制冷剂回路6的蒸发温度，则空气温度调节用制冷剂回路5的冷凝温度也降低，供热水用制冷剂回路6的蒸发温度与空气温度调节用制冷剂回路5的冷凝温度一起变化。若提高供热水用制冷剂回路6的蒸发温度，则供热水用制冷剂回路6的蒸发和冷凝的温度差变小，根据冷冻循环的特性，压缩机41的消费电力变小。另一方面，此时， 因为空气温度调节用制冷剂回路5的冷凝温度也上升，所以空气温度调节用制冷剂回路5 的蒸发和冷凝的温度差增大，根据冷冻循环的特性，压缩机21的消费电力变大。另外，在供热水用制冷剂回路6的蒸发温度下降时，成为上述的相反动作。另外，在空调供热水系统100的总消费电力中，空气温度调节用制冷剂回路5的压缩机21和供热水用制冷剂回路6的压缩机41的消费电力占大部分。因而，为保持空调供热水系统100的高的C0P，需要减少压缩机21、41中的消费电力。所谓蓄热水能力Qh相对于(制冷能力Ql+蓄热水能力Qh)的比率大，是指总消费电力中的供热水用制冷剂回路6 的压缩机41的消费电力的比率大。因而，通过提高供热水用制冷剂回路6的蒸发温度，以使蓄热水能力Qh相对于(制冷能力Ql+蓄热水能力Qh)的比率越大则供热水用制冷剂回路6的压缩机41的消费电力越小，从而能够保持高的COP。在此，所谓提高供热水用制冷剂回路6的蒸发温度，意味着提高空气温度调节用制冷剂回路5的冷凝温度。另外，此时，因为供热水用制冷剂回路6的蒸发温度提高，所以压缩机41的消费电力减小，因为空气温度调节用制冷剂回路5的冷凝温度提高，所以压缩机21的消费电力增大。另外，因为压缩机41的消费电力相对地比压缩机21的消费电力大，所以即使压缩机21的消费电力增加，压缩机41的消费电力也减少，这样也会减少总的消费电力。因此， 根据上述方式，设为提高供热水用制冷剂回路6的蒸发温度。通过以上的说明，可知在步骤S15中，根据空气温度调节用制冷剂回路5的蒸发温度Tl-e、供热水用制冷剂回路6的冷凝温度Th-c、制冷能力Ql和蓄热水能力Qh，设定供热水用制冷剂回路6的蒸发温度的目标值Th-eO。另外，该目标值设定为COP成为最高。在步骤S15之后，经过一定时间(步骤S16)以后，再返回步骤S11，如此反复。供热水用制冷剂回路6的蒸发温度通过调整流向中间热交换器23的热介质传热管23c的热介质的温度来进行控制。在中间热交换器23中，在供热水用制冷剂回路6的制冷剂传热管2 内流动的蒸发过程的制冷剂从在空气温度调节用制冷剂回路5的制冷剂传热管23a内流动的冷凝过程的制冷剂吸热，此外还从在热介质传热管23内流动的热介质吸热。在供热水用制冷剂回路6的蒸发温度比目标值Th-eO高的情况下，使热介质回路7 的热介质去向温度的温度传感器77的温度目标值下降，以使去向温度的温度传感器77的温度成为目标值的方式，基于检测来自罐内热交换器70的热介质温度的温度传感器76的值和检测来自中间热交换器23的温度下降的热介质返回温度的温度传感器78的值，控制旁通阀75成为打开方向。由此，通过增加温度下降的返回热介质的混合量，可以使去向热介质的温度下降。另一方面，在供热水用制冷剂回路6的蒸发温度比目标值Th-eO低的情况下，提高热介质去向温度的温度传感器77的温度目标值，以使去向温度的温度传感器77 的温度成为目标值的方式，控制旁通阀75成为关闭方向。由此，通过减少温度下降的返回
19热介质的混合量，使去向热介质的温度上升。随着去向热介质的温度变化，以获得中间热交换器23的热收支平衡的方式，改变供热水用制冷剂回路6的蒸发温度、空气温度调节用制冷剂回路5的冷凝温度，供热水用制冷剂回路6的蒸发温度成为目标值Th-eO。通过以上控制，在蓄热水/制冷运行时，由于使供热水用制冷剂回路6的蒸发温度设成能量效率最高，所以可保持空调供热水系统100的高的能量效率。另外，在实施例中，以供热水用制冷剂回路6的蒸发温度作为控制目标值，但把空气温度调节用制冷剂回路5的冷凝温度作为控制目标值也可以得到同样的效果。另外，在图8的<6>运行模式No. 2-2的蓄热水/制冷运行的情况下，即，在用于蓄热水的热源(吸热)比制冷的放热小、使多余的制冷的放热由蓄热罐60内的冷水吸收的情况下，同样可以控制。即，通过调整控制流向中间热交换器23的去向热介质的温度，以便成为预先设定成能量效率为最高的供热水用制冷剂回路6的蒸发温度或空气温度调节用制冷剂回路5的冷凝温度的目标值，可以保持空调供热水系统100的高的能量效率。另外，作为供热水/制冷运行的模式的控制具体例，具有利用空气热的<3>运行模式No. 2-0a及<4>运行模式No. 2_0b。具体的是，在该模式下，以成为基于空气温度调节用制冷剂回路5的空气冷却能力及蒸发温度和供热水用制冷剂回路6的供热水能力及冷凝温度进行设定的供热水用制冷剂回路6的蒸发温度目标值或空气温度调节用制冷剂回路5的冷凝温度目标值的方式， 控制所述空气热交换器25的风扇沈及空气热交换器45的风扇46的旋转速度。以下，进行具体说明。对图5的<3>运行模式No. 2-0a的蓄热水/制冷的情况、即在用于蓄热水的热源(吸热)比制冷的放热大时作为蓄热水的热源使用制冷的放热及空气热的情况进行说明。此时，在已说明的<5>运行模式No. 2-1的情况下，连图15所示的在供热水用制冷剂回路6的中间热交换器23的供热水用制冷剂回路23b中流动的制冷剂的蒸发温度的目标值设定方法都相同，而其蒸发温度的控制方法不同。如图5所示，在中间热交换器23，在供热水用制冷剂回路6的制冷剂传热管2 内流动的蒸发过程的制冷剂从在空气温度调节用制冷剂回路5的制冷剂传热管23a内流动的冷凝过程的制冷剂吸热，此外，在与中间热交换器23并列配置的空气热交换器45中流动的蒸发过程的制冷剂从由风扇46送来的室外空气吸热。此时，若降低风扇46的旋转速度，则在空气热交换器45中空气侧的热传导率降低，空气温度与制冷剂温度的温度差变大，所以在空气热交换器45中流动的制冷剂的蒸发温度下降，在与空气热交换器45并列流动的中间热交换器23的制冷剂传热管23b内流动的制冷剂的蒸发温度也下降。另一方面，若增加风扇46的旋转速度，则在空气热交换器45 中空气侧的热传导率提高，空气温度与制冷剂温度的温度差变小，所以在空气热交换器45 中流动的制冷剂的蒸发温度上升，在与空气热交换器45并列流动的中间热交换器23的制冷剂传热管23b内流动的制冷剂的蒸发温度也上升。利用该关系，在供热水用制冷剂回路 6的蒸发温度比目标值Th-eO高的情况下，降低风扇46的旋转速度，在供热水用制冷剂回路6的蒸发温度比目标值Th-eO低的情况下，提高风扇46的旋转速度。由此，供热水用制冷剂回路6的蒸发温度成为目标值Th-eO。通过以上的控制，由于在蓄热水/制冷运行时把供热水用制冷剂回路6的蒸发温度设为能量效率最高，所以可以保持空调供热水系统100的高的能量效率。另外，在实施例中，把供热水用制冷剂回路6的蒸发温度作为控制目标值，但即使把空气温度调节用制冷剂回路5的冷凝温度作为控制目标值也可以得到同样的效果。另外，在图6的<4>运行模式No. 2-0b的蓄热水/制冷运行的情况下，即在用于蓄热水的热源(吸热)比制冷的放热小、多余的制冷的放热由空气吸收的情况下也同样可以控制。如图6所示，在中间热交换器23，在空气温度调节用制冷剂回路5的制冷剂传热管 23a内流动的冷凝过程的制冷剂向在供热水用制冷剂回路6的制冷剂传热管23b内流动的蒸发过程的制冷剂放热，此外，在与中间热交换器23并列配置的空气热交换器25流动的冷凝过程的制冷剂向由风扇46送来的室外空气放热。此时，若降低风扇沈的旋转速度，则在空气热交换器25中空气侧的热传导率降低，空气温度与制冷剂温度的温度差变大，所以在空气热交换器45中流动的制冷剂的冷凝温度上升，在与空气热交换器25并列流动的中间热交换器23的制冷剂传热管23a内流动的制冷剂的冷凝温度也上升。另一方面，若增加风扇26的旋转速度，则在空气热交换器25 中空气侧的热传导率提高，空气温度与制冷剂温度的温度差变小，所以在空气热交换器25 中流动的制冷剂的冷凝温度下降，在与空气热交换器25并列流动的中间热交换器23的制冷剂传热管23a内流动的制冷剂的冷凝温度也下降。通过利用该关系，可以控制使得与空气温度调节用制冷剂回路5的冷凝温度相关的供热水用制冷剂回路6的蒸发温度成为目标值 ι-eO。如以上所说明的那样，由于在蓄热水/制冷运行时将供热水用制冷剂回路6的蒸发温度设为能量效率最高，所以可以保持空调供热水系统100的高的能量效率。另外，本发明的空调供热水系统及热泵单元不限于上述实施方式的构成，在不脱离发明构思的范围内可进行各种各样的变更。例如，在上述实施例中，在制冷能力和贮存热水能力的计算中使用流量传感器检测的流量，但例如也可以根据泵流量的旋转速度推定流量来进行计算。在这种情况下，因为不需要流量传感器，所以可降低成本。另外，在上述实施例中，把热介质回路与同太阳能集热器连接的蓄热罐连接起来， 但例如也可以与成为热量冷量源的地中或地下水连接。另外，在上述实施例中，说明了热介质回路7具备从蓄热罐60内的水采热或向水中放热的罐内第二热交换器70，在蓄热罐60内的水中贮存热量及冷量，但不限于此，也可以在蓄热罐内贮存热介质。关于太阳能集热用热介质回路，不限于在蓄热罐的水中进行热量的蓄热，也可以在蓄热罐中贮存热介质。另外，在上述实施例中，构成为设置一个蓄热罐而可以贮存热量及冷量中的任一方的构成，但不限于此，作为贮存热量及贮存冷量的构成，也可以设置多个蓄热罐。另外，也可以连接热介质回路和太阳能集热用热介质回路而构成循环路径。这在对热量进行蓄热的情况下特别适合。另外，空气温度调节用制冷剂回路只要是调节空气温度的构成，则不限于所谓制冷、制热的空调用构成。例如，作为冷却空气运行，可考虑冷却冷藏箱或冷冻箱的箱内空间的运行，作为加热空气运行，可考虑浴室干燥等的运行。
另外，在上述实施例中，通过使用空气温度调节用热介质回路来间接传递在空气温度调节用制冷剂回路得到的热，从而进行空气温度调节，但不限于此，也可以用空气温度调节用制冷剂回路的利用侧热交换器直接进行空气温度调节。另外，在上述实施例中，供热水用制冷剂回路6只要是生成用于供热水的热水的构成，则可以是直接加热水的构成，也可以是用别的热介质间接加热水的构成。另外，本发明的空调供热水系统及热泵单元也可以不是具备图2所示的所有运行模式的构成。另外，在上述实施例中，在<3>运行模式No. 2-0a或<5>运行模式No. 2_1中，用于供热水的热量利用制冷时的放热不足的那部分热量由空气热或热介质等外部热加以补充， 但不限于此，也可以与制冷时的放热量吻合地调节供热水用制冷剂回路的制冷剂循环量， 只由制冷时的放热进行供热水。另外，在上述实施例中，在<4>运行模式No. 2-0b或<6>运行模式No. 2-2中，将制冷的放热中超过供热水所需的热量的部分作为空气热排向外部或是由热介质吸收，但不限于此，也可以与制冷时的放热量吻合地调节供热水用制冷剂回路的制冷剂循环量，把制冷时的放热全部用于供热水。另外，在上述实施例中，供热水回路9由供热水用制冷剂回路6进行供热水运行， 加热水成为热水，但不限于此，也可以加热用于供热水的热介质。在这种情况下，可考虑例如通过在供热水罐中贮存加热了的高温热介质、使用该高温的热介质间接加热水来进行供热水的构造。附图标记说明1 热泵单元，2 室内单元，3 供热水/蓄热罐单元，4 太阳能集热器，5 空气温度调节用制冷剂回路，6 供热水用制冷剂回路，7 热介质回路，8a、8b 空气温度调节用热介质回路，9 供热水回路，10 太阳集热用热介质回路，11 出热水路径，21、41 压缩机，23 中间热交换器，25、45 空气热交换器，28、42 利用侧热交换器，50 供热水罐，60 蓄热罐， 100 空调供热水系统。
权利要求
1.一种空调供热水系统，其特征在于，具备空气温度调节用制冷剂回路和供热水用制冷剂回路，具有在循环于所述空气温度调节用制冷剂回路中的制冷剂与循环于所述供热水用制冷剂回路中的制冷剂之间进行热交换的中间热交换器，使所述中间热交换器作为所述空气温度调节用制冷剂回路的冷凝器发挥作用，而且，作为所述供热水用制冷剂回路的蒸发器发挥作用，在进行依靠所述空气温度调节用制冷剂回路的空气冷却运行以及依靠所述供热水用制冷剂回路的供热水运行时，对所述空气温度调节用制冷剂回路以及供热水用制冷剂回路进行控制，以便达到基于空气温度调节用制冷剂回路的空气冷却能力以及蒸发温度和供热水用制冷剂回路的供热水能力以及冷凝温度设定的、供热水用制冷剂回路的蒸发温度目标值或者空气温度调节用制冷剂回路的冷凝温度目标值。
2.如权利要求1所述的空调供热水系统，其特征在于，设定供热水用制冷剂回路的蒸发温度目标值或者空气温度调节用制冷剂回路的冷凝温度目标值，以便依靠所述空气温度调节用制冷剂回路的空气冷却运行以及依靠所述供热水用制冷剂回路的供热水运行的效率成为最高。
3.如权利要求1所述的空调供热水系统，其特征在于，相对于空气冷却能力的供热水能力比率越大，则将供热水用制冷剂回路的蒸发温度目标值或者空气温度调节用制冷剂回路的冷凝温度目标值设定得越高。
4.如权利要求1所述的空调供热水系统，其特征在于，在所述空气温度调节用制冷剂回路中，具备与所述中间热交换器并列配置且具有风扇的空气温度调节用空气热交换器， 而且，在所述供热水用制冷剂回路中，具备与所述中间热交换器并列配置且具有风扇的供热水用空气热交换器，对所述空气温度调节用空气热交换器的风扇以及供热水用空气热交换器的风扇的旋转速度进行控制，以便达到基于空气温度调节用制冷剂回路的空气冷却能力以及蒸发温度和供热水用制冷剂回路的供热水能力以及冷凝温度设定的、供热水用制冷剂回路的蒸发温度目标值或者空气温度调节用制冷剂回路的冷凝温度目标值。
5.一种空调供热水系统，其特征在于，具备空气温度调节用制冷剂回路、供热水用制冷剂回路、和使热介质进行循环的热介质回路，该热介质与在空气温度调节用制冷剂回路以及供热水用制冷剂回路中循环的制冷剂进行热交换而蓄热，具有在循环于所述空气温度调节用制冷剂回路中的制冷剂、循环于所述供热水用制冷剂回路中的制冷剂、和循环于所述热介质回路中的热介质之间进行热交换的中间热交换器，使所述中间热交换器作为所述空气温度调节用制冷剂回路的冷凝器发挥作用，而且，作为所述供热水用制冷剂回路的蒸发器发挥作用，在进行依靠所述空气温度调节用制冷剂回路的空气冷却运行以及依靠所述供热水用制冷剂回路的供热水运行时，对所述空气温度调节用制冷剂回路、供热水用制冷剂回路以及热介质回路进行控制，以便达到基于空气温度调节用制冷剂回路的空气冷却能力以及蒸发温度和供热水用制冷剂回路的供热水能力以及冷凝温度设定的、供热水用制冷剂回路的蒸发温度目标值或者空气温度调节用制冷剂回路的冷凝温度目标值。
6.如权利要求5所述的空调供热水系统，其特征在于，基于所述供热水用制冷剂回路的蒸发温度目标值或者空气温度调节用制冷剂回路的冷凝温度目标值，对所述热介质回路的热介质温度进行控制。
7.一种热泵单元，其特征在于，具备包括压缩机以及利用侧热交换器的空气温度调节用制冷剂回路、和包括压缩机以及利用侧热交换器的供热水用制冷剂回路，在空气温度调节用制冷剂回路与供热水用制冷剂回路之间配置有中间热交换器， 使所述中间热交换器作为所述空气温度调节用制冷剂回路的冷凝器发挥作用，而且， 作为所述供热水用制冷剂回路的蒸发器发挥作用，在进行依靠所述空气温度调节用制冷剂回路的空气冷却运行以及依靠所述供热水用制冷剂回路的供热水运行时，对所述空气温度调节用制冷剂回路以及供热水用制冷剂回路进行控制，以便达到基于空气温度调节用制冷剂回路的空气冷却能力以及蒸发温度和供热水用制冷剂回路的供热水能力以及冷凝温度设定的、供热水用制冷剂回路的蒸发温度目标值或者空气温度调节用制冷剂回路的冷凝温度目标值。
全文摘要
本发明提供空调供热水系统以及热泵单元，有效利用制冷剂回路的排出热量冷量，得到高的能量效率。特别是通过在供热水运行和空气冷却运行的同时运行之际进行适当的运行控制，得到高的能量效率。在进行依靠空气温度调节用制冷剂回路(5)的空气冷却运行及依靠供热水用制冷剂回路(6)的供热水运行时，以达到基于空气温度调节用制冷剂回路(5)的空气冷却能力及蒸发温度和供热水用制冷剂回路(6)的供热水能力及冷凝温度设定的、供热水用制冷剂回路(6)的蒸发温度目标值或空气温度调节用制冷剂回路(5)的冷凝温度目标值的方式，对所述空气温度调节用制冷剂回路及供热水用制冷剂回路进行控制。
文档编号F25B7/00GK102472535SQ20108003440
公开日2012年5月23日 申请日期2010年2月25日 优先权日2009年9月25日
发明者藤居达郎, 远藤和广 申请人:株式会社日立制作所