JP2001082818A - ヒートポンプシステムおよびヒートポンプシステムの据付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 利用側ユニットとして、給湯、浴槽水の追
焚、空調運転などの機能および数を選択可能とし、既存
ユニットの流用を考慮できる比較的簡易なヒートポンプ
システムを得る。 【解決手段】 圧縮機１と室外熱交換器６と電子膨張弁
５を有する室外ユニット５０と、給湯用熱交換器２を有
する貯湯ユニット５１とを冷媒配管で連結して冷凍サイ
クルを構成し、貯湯ユニット５１の冷媒配管の途中に、
給湯用熱交換器２と直列に、追焚用熱交換器３を有する
追焚ユニット５２や、暖房用熱交換器４を有する暖房空
調ユニット５３を接続可能な１対以上の接続部４５ａ，
４６ａ、接続部４３ａ，４４ａを備え、貯湯ユニット５
１の接続部のうちで他の利用側ユニットを接続しない接
続部の出入口を短絡してシステムを構築する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートポンプシス
テムおよびヒートポンプシステムの据付方法に関し、例
えば浴室や脱衣所周りなどで使用される給湯・追焚・空
調など、多くの機能を有するシステムとその据付方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のヒートポンプシステムで、貯湯、
追焚、空調などの運転が可能なシステムとしては、例え
ば特開平１０−１２２６８４号公報に掲載されているも
のがある。図１２は、この特開平１０−１２２６８４号
公報に記載されたヒートポンプシステムの構成を示す冷
媒回路図である。図において、１は圧縮機、２は給湯用
熱交換器、３は追焚用熱交換器、４ａ、４ｂは空調用熱
交換器、５は膨張弁、６は室外熱交換器、７は四方弁、
６５、６６は電磁弁、６７、６８ａ、６８ｂは膨張弁で
ある。

【０００３】この構成では、室外熱交換器６を蒸発器と
し、給湯用熱交換器２および追焚用熱交換器３を凝縮器
として動作させることにより、給湯用熱交換器２によっ
て貯湯タンク（図示せず）に温湯が貯溜され、追焚用熱
交換器３によって浴槽水の追焚が行われる。また、室外
熱交換器６を蒸発器とし、空調用熱交換器４ａ、４ｂを
凝縮器として動作させることにより、空調用熱交換器４
ａ、４ｂによって室内の暖房が行われる。また、室外熱
交換器６を凝縮器とし、空調用熱交換器４ａ、４ｂを蒸
発器として動作させることにより、空調用熱交換器４
ａ、４ｂによって室内の冷房が行われる。

【０００４】このシステムの構成では追焚用熱交換器３
は給湯用熱交換器２と直列に接続されているが、空調用
熱交換器４ａ、４ｂは給湯用熱交換器２および追焚用熱
交換器３と並列に設置されている。この各熱交換器を並
列に接続しているために、配管分岐部を設け、さらにそ
の分岐されたそれぞれの回路について膨張弁６７、６８
ａ、６８ｂを設ける必要があった。また、熱交換器を並
列に接続するため、圧縮機１の吐出側の冷媒配管を分岐
してそれぞれの配管に電磁弁６５、６６を設ける必要も
あった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のヒ
ートポンプシステムでは、貯湯用、追焚用、空調用熱交
換器などの利用側熱交換器の全てあるいはいずれかを並
列に接続する構成であったために、回路構成が複雑とな
っていた。さらにこの構成を実現するために追加の電磁
弁などが必要となり、システム価格が上昇するという問
題点もあった。また、空調ユニットは現在ではパッケー
ジ化されて広く使用されているが、従来の構成では既存
のユニットをそのまま使用するという配慮はなされてお
らず、既存ユニットの流用が困難であるなどの問題点が
あった。また、ヒートポンプシステムとして固定された
構成となっており、特に利用側の都合による変更が容易
にできる構成ではなかった。

【０００６】本発明は上記のような従来の課題を解消す
るためになされたものであり、回路構成を簡易化でき、
かつ利用者の要求に応じて利用側熱交換器の構成を選択
できる融通性の高い構成のヒートポンプシステムを得る
ことを目的とするものである。また、回路構成の簡易化
に伴い部品点数を低減でき、かつ既存ユニットを流用で
きる構成とすることで、ヒートポンプシステムを低価格
で提供することを目的とするものである。さらに、回路
構成を簡易化でき、かつ利用者の要求に応じて利用側熱
交換器の構成を選択できる融通性の高い構成のヒートポ
ンプシステムの据付方法を得ることを目的とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
るヒートポンプシステムは、圧縮機と熱源側熱交換器と
減圧手段とを有する熱源側ユニットと、利用側熱交換器
を有する第１利用側ユニットとを冷媒配管で連結して冷
凍サイクルを構成するヒートポンプシステムにおいて、
１対の冷媒出入口で構成され、前記利用側熱交換器とは
別の利用側熱交換器を有する第２利用側ユニットを前記
利用側熱交換器と直列に接続可能である接続部を前記熱
源側ユニットと前記第１利用側ユニットの少なくとも一
方に１対以上備え、前記接続部に前記第２利用側ユニッ
トを接続して、または前記第２利用側ユニットを接続し
ない前記接続部の冷媒出入口を互いに接続することで短
絡して、システムを構築するようにしたことを特徴とす
るものである。

【０００８】また、本発明の請求項２に係わるヒートポ
ンプシステムは、第２利用側ユニットを接続可能な接続
部を、第１利用側ユニット内の冷媒回路に１対以上設け
たことを特徴とするものである。

【０００９】また、本発明の請求項３に係わるヒートポ
ンプシステムは、直列に接続される複数の第２利用側ユ
ニットを備え、１つの前記第２利用側ユニットを接続す
る接続部の冷媒入口と他の前記第２利用側ユニットを接
続する接続部の冷媒出口とを接続する冷媒配管を、第１
利用側ユニット内に配設したことを特徴とするものであ
る。

【００１０】また、本発明の請求項４に係わるヒートポ
ンプシステムの第１利用側ユニットは、複数の利用側熱
交換器のうちで、最も大きな内容積の利用側熱交換器を
有するユニットであることを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明の請求項５に係わるヒートポ
ンプシステムは、第１利用側ユニットと第２利用側ユニ
ットのうちで、最も大きな内容積の利用側熱交換器を有
するユニットを減圧手段の近くに接続されるように構成
したことを特徴とするものである。

【００１２】また、本発明の請求項６に係わるヒートポ
ンプシステムの第１利用側ユニットは、給湯用熱交換器
を有する貯湯ユニットであることを特徴とするものであ
る。

【００１３】また、本発明の請求項７に係わるヒートポ
ンプシステムの第２利用側ユニットは、浴槽水の追焚用
熱交換器を有する追焚ユニット、または、空調用熱交換
器を有する空調ユニットであることを特徴とするもので
ある。

【００１４】また、本発明の請求項８に係わるヒートポ
ンプシステムの第２利用側ユニットは、冷房機能を有す
る空調ユニットであり、第１利用側ユニット内の冷媒回
路に、前記空調ユニットで冷房を行ったときに他の第２
利用側ユニットまたは第１利用側ユニットの利用側熱交
換器を迂回するバイパス配管を設けると共に、前記バイ
パス配管に逆止弁を設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１５】また、本発明の請求項９に係わるヒートポ
ンプシステムは、凝縮器として動作する複数の利用側熱
交換器のうちで一番減圧手段の近くに接続された利用側
熱交換器の出口と前記減圧手段との間に、余剰冷媒貯溜
用の液溜めを設けたことを特徴とするものである。

【００１６】また、本発明の請求項１０に係わるヒート
ポンプシステムは、第１利用側ユニットまたは第２利用
側ユニットとして給湯用熱交換器を有する貯湯ユニット
と浴槽水の追焚用熱交換器を有する追焚ユニットとを備
え、前記追焚用熱交換器を蒸発器とし前記給湯用熱交換
器を凝縮器として動作させて、前記浴槽水の排熱を前記
貯湯ユニットに回収することを特徴とするものである。

【００１７】また、本発明の請求項１１に係わるヒート
ポンプシステムは、冷媒の凝縮温度を検知する温度検知
手段と、減圧手段の入口側の冷媒の温度を検知する温度
検知手段を設け、これらの温度検知手段で検知した温度
の差から冷媒過冷却度を算出し、この冷媒過冷却度が所
定の値となるように、前記減圧手段の減圧度を制御する
ことを特徴とするものである。

【００１８】また、本発明の請求項１２に係わるヒート
ポンプシステムの据付け方法は、請求項１または請求項
２または請求項３に記載のヒートポンプシステムを据付
ける際、熱源側ユニットに第１利用側ユニットを接続し
て冷凍サイクルを構成する第１利用側ユニット接続ステ
ップと、第２利用側ユニットが接続されない接続部の冷
媒出入口を互いに接続して短絡する接続部短絡ステップ
とを備えたことを特徴とするものである。

【００１９】また、本発明の請求項１３に係わるヒート
ポンプシステムの据付け方法は、請求項１または請求項
２または請求項３に記載のヒートポンプシステムを据付
ける際、第１利用側ユニットと第２利用側ユニットのう
ちで、最も大きな内容積の利用側熱交換器を有する利用
側ユニットを、減圧手段の近くに接続する利用側ユニッ
ト接続ステップを備えたことを特徴とするものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、本発明の実
施の形態１について説明する。図１は本実施の形態によ
るヒートポンプシステムの構成を示す冷媒回路図で、こ
のヒートポンプシステムは、例えば浴室および脱衣所周
りで用いるのに有効な、給湯・追焚・空調機能などの総
合的な機能を備えている。図において、１は圧縮機、５
は減圧手段で例えば電子膨張弁、６は熱源側熱交換器で
例えば室外熱交換器、７は冷媒流路切換手段で例えば四
方弁である。圧縮機１、室外熱交換器６、電子膨張弁
５、および四方弁７を冷媒配管で連結して開いた冷媒回
路を成し、熱源側ユニット５０を構成している。この冷
媒回路の両端４１ａ、４２ａは冷媒出入口となり、一方
が圧縮機１の吐出側、他方が圧縮機１の吸入側から伸び
たものである。これに利用側ユニットを接続すること
で、冷凍サイクルが構成される。

【００２１】さらに、２、３、４はそれぞれ利用側熱交
換器であり、すべてが互いに直列に接続されている。特
に２は第１利用側熱交換器、３、４は２台の第２利用側
熱交換器である。本実施の形態では、例えば第１利用側
熱交換器２を給湯用熱交換器として用いて第１利用側ユ
ニットである貯湯ユニット５１を構成し、１台目の第２
利用側熱交換器３を追焚用熱交換器として用いて第２利
用側ユニットである追焚ユニット５２を構成し、２台目
の第２利用側熱交換器４を暖房用熱交換器として用いて
第２利用側ユニットである暖房空調ユニット５３を構成
している。ここでは利用側熱交換器を３台有する構成に
しているが、１台以上であればよい。１台の場合には第
１利用側ユニットを備え，第２利用側ユニットは備えて
いない構成となる。また、１つの利用側ユニットは、１
台の熱交換器とこれを連結する冷媒配管と熱交換器で得
た温熱または冷熱を利用するための機器で構成されてい
る。さらに両端が冷媒の出入口となる冷媒回路の途中に
熱交換器が連結され、その冷媒出入口を熱源側ユニット
または他の利用側ユニットの冷媒回路に接続すること
で、この利用側ユニットの熱交換器を含む冷媒回路に冷
媒が循環する。他のユニットに接続するための冷媒出入
口を１対の接続部と称する。

【００２２】貯湯ユニット５１は、給湯用熱交換器２、
貯湯タンク２０、水用流量調整弁１１、水用ポンプ１０
を有し、水を循環させて給湯用熱交換器２で得た温熱を
貯湯タンク２０に蓄熱する。また、追焚ユニット５２
は、追焚用熱交換器３、水用ポンプ１２を有し、浴槽２
１の浴槽水を循環させて追焚用熱交換器３で得た温熱に
よって浴槽水を温める。また、暖房空調ユニット５３
は、暖房用熱交換器４によって室内、例えば浴室や脱衣
所の暖房や乾燥を行う。

【００２３】上記のように室外ユニット５０と貯湯ユニ
ット５１と追焚ユニット５２と暖房空調ユニット５３と
で構成されたヒートポンプシステムにおいて、室外ユニ
ット５０は既存のルームエアコンに用いられている室外
ユニットにほとんど改造を加えることなく流用可能な構
成になっている。さらに、給湯用熱交換器２、追焚用熱
交換器３、暖房用熱交換器４などの利用側熱交換器がす
べて互いに直列に連結される構成であり、一部を並列に
連結した場合と比較して、電磁弁などの追加部品点数を
抑えることができ、簡易なシステム回路構成で給湯を中
心とした多機能ヒートポンプシステムの構築が可能とな
る。

【００２４】図１の４１ａ〜４６ａおよび４１ｂ〜４４
ｂは各ユニットを接続する接続部を表している。室外ユ
ニット５０に設けられている１対の接続部４１ａ、４２
ａは、貯湯ユニット５１への配管に接続可能な接続部で
あり、一方が貯湯ユニット５１への冷媒の出口となり、
他方が貯湯ユニット５１からの冷媒の入口となる。どち
らが入口あるいは出口となるかは、冷媒の循環方向によ
って逆転可能であるが、本実施の形態では、接続部４１
ａでは室外ユニット５０から貯湯ユニット５１へ冷媒が
流れ、接続部４２ａでは貯湯ユニット５１から室外ユニ
ット５０へ冷媒が流れる。また、貯湯ユニット５１に設
けられている１対の接続部４１ｂ、４２ｂは、室外ユニ
ット５０への冷媒配管に接続可能な接続部であり、一方
が室外ユニット５０への冷媒の出口となり、他方が室外
ユニット５０からの冷媒の入口となる。どちらが入口あ
るいは出口となるかは、冷媒の循環方向によって逆転可
能であるが、本実施の形態では、接続部４１ｂでは室外
ユニット５０から貯湯ユニット５１へ冷媒が流れ、接続
部４２ｂでは貯湯ユニット５１から室外ユニット５０へ
冷媒が流れる。この接続部４１ａと接続部４１ｂ、接続
部４２ａと接続部４２ｂを冷媒配管によってそれぞれ接
続して、室外ユニット５０と貯湯ユニット５１とにより
冷凍サイクルを構成する。

【００２５】また、貯湯ユニット５１に設けられている
１対の接続部４３ａ、４４ａは、第２利用側ユニットの
１つである暖房空調ユニット５３が接続される接続部で
あり、一方が暖房空調ユニット５３への冷媒の出口とな
り、他方が暖房空調ユニット５３からの冷媒の入口とな
る。どちらが入口あるいは出口となるかは、冷媒の循環
方向によって逆転可能であるが、本実施の形態では接続
部４４ａでは貯湯ユニット５１から暖房空調ユニット５
３へ冷媒が流れ、接続部４３ａでは暖房空調ユニット５
３から貯湯ユニット５１へ冷媒が流れる。暖房空調ユニ
ット５３内の冷媒配管で、接続部４３ａから４３ｂまで
の間の冷媒配管、および接続部４４ａから４４ｂまでの
間の冷媒配管は、延長配管を示しており、この暖房用熱
交換器４の設置する部屋が貯湯ユニット５１を設置する
場所と離れている場合に対応するものである。さらに、
貯湯ユニット５１に設けられている１対の接続部４５
ａ、４６ａは、第２利用側ユニットの１つである追焚ユ
ニット５２が接続される接続部であり、一方が追焚ユニ
ット５２への冷媒の出口となり、他方が追焚ユニット５
２からの冷媒の入口となる。どちらが入口あるいは出口
となるかは、冷媒の循環方向によって逆転可能である
が、本実施の形態では接続部４６ａでは貯湯ユニット５
１から追焚ユニット５２へ冷媒が流れ、接続部４５ａで
は追焚ユニット５２から貯湯ユニット５１へ冷媒が流れ
る。

【００２６】このように貯湯ユニット５１の冷媒配管の
途中に複数、例えば２対の接続部が、その回路を切断す
るように設けられており、１対の接続部に１つの第２利
用側ユニットを接続可能である。この接続部に第２利用
側ユニットを接続してヒートポンプシステムを構成する
と、利用側ユニットの利用側熱交換器は全て直列につな
がることになる。

【００２７】これらの接続部は、例えば冷媒配管接続に
従来用いられているフレア接続方式などを適用できる。
室外ユニット５０と貯湯ユニット５１を接続するジョイ
ント部は、室外ユニット５０として既存のルームエアコ
ンの室外ユニットの流用が容易なように、ルームエアコ
ンの規格に合わせた仕様にするのが望ましい。例えばガ
ス冷媒が流れる接続部４１ａと接続部４１ｂはφ９．５
２などの口径の大きめなフレアジョイントを用い、液冷
媒が主に流れる接続部４２ａと接続部４２ｂはφ６．３
５などの口径の小さめなフレアジョイントを用いる。ま
た、貯湯ユニット５１に設けられている接続部４３ａ、
４４ａ、４５ａ、４６ａは、追焚ユニット５２、暖房空
調ユニット５３などとの接続が可能となるように、全て
同一径のジョイント部を用いると、汎用性を高めること
ができる。なお、仕様に応じて特定のユニットしか接続
しないなどという場合には、ジョイント部を他と異なる
サイズに設定することも可能である。

【００２８】接続配管４９ａ、４９ｃは、貯湯ユニット
５１に設けられた冷媒配管で、追焚ユニット５２との接
続部４５ａ、４６ａのうちの冷媒入口である接続部４５
ａと、暖房空調ユニット５３との接続部４３ａ、４４ａ
のうちの冷媒出口である接続部４４ａとが接続配管４９
ａで接続されている。この接続配管４９ａが貯湯ユニッ
ト５１の冷媒回路内に配設されていることで、少なくと
も２つの第２利用側ユニットが貯湯ユニット５１に直列
に接続可能な構成になっている。また、接続配管４９ｃ
は暖房空調ユニット５３との接続部４３ａ、４４ａのう
ちの冷媒入口である接続部４３ａと、室外ユニット５０
への冷媒出口である接続部４２ｂとを接続する冷媒配管
である。この接続配管４９ａ、４９ｃは貯湯ユニット５
１の冷媒回路の一部を成している。

【００２９】次に、本実施の形態によるヒートポンプシ
ステムの運転制御について説明する。例えばインバータ
制御によって運転周波数の制御ができる圧縮機１を用い
ると、利用側の各ユニットの熱負荷に応じた適正な運転
が可能となる。電子膨張弁５の冷媒入口側、即ち電子膨
張弁５と貯湯ユニット５１の中間部には例えばサーミス
タなどで冷媒の温度が検出できる温度検知手段１００を
設けている。また、各利用側ユニットの利用側熱交換器
にも温度検知手段１０１〜１０３を設け、それぞれの熱
交換器２、３、４を運転したときの冷媒の凝縮温度を検
出する。運転中に温度検知手段１００で測定される冷媒
温度と温度検知手段１０１〜１０３で測定される冷媒凝
縮温度との温度差から電子膨張弁５手前の冷媒過冷却度
を算出し、冷媒過冷却度が適正値となるように電子膨張
弁５の開度を制御する。貯湯ユニット５１、追焚ユニッ
ト５２、暖房空調ユニット５３をそれぞれ単独に運転す
る場合には、上記のように運転している利用側ユニット
内の温度検知手段を用いて冷媒過冷却度を算出し電子膨
張弁５の開度を制御することで、冷媒を減圧する減圧手
段の減圧度を可変にでき、ヒートポンプシステムを適正
に運転できる。また、貯湯ユニット５１、追焚ユニット
５２、暖房空調ユニット５３の複数の運転が要求された
場合には、優先度を設定してまず優先度の高いユニット
を運転しその運転が終了するまで優先度の低いユニット
を待たせるような制御をしたり、また、水ポンプ１０、
１２の水輸送能力を制御したり、圧縮機１の周波数を制
御して複数のユニットを同時に運転可能とすることもで
きる。

【００３０】以下、具体的な運転モードに応じた冷媒の
動作について、例えば貯湯ユニット５１を動作させる給
湯運転の説明を行う。給湯運転では室外ユニット５０の
圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒が接続部４１
ａ，４１ｂを通って貯湯ユニット５１に流入し、給湯用
熱交換器２にて貯湯タンク２０の底部から供給される低
温水と熱交換することにより凝縮される。そして冷媒は
接続部４６ａ、４５ａによって貯湯ユニット５１に接続
されている追焚用熱交換器３と、接続部４４ａ、４３ａ
によって接続されている暖房用熱交換器４を通過し、接
続部４２ｂ、４２ａを通って室外ユニット５０に流入す
る。室外ユニット５０の電子膨張弁５で減圧された後、
室外熱交換器６で外気と熱交換することにより蒸発し、
低温・低圧の状態となった後に圧縮機１へ吸入される。
このとき、上記で述べたように凝縮器である給湯用熱交
換器２の凝縮温度は給湯用熱交換器２の中間に設けられ
た温度検知手段１０３で計測され、電子膨張弁５の手前
に設置された温度検知手段１００で計測された温度との
差から冷媒過冷却度を算出する。そして、この冷媒過冷
却度が適正な値となるように電子膨張弁５の開度を制御
することにより、適正な給湯運転が可能となる。なお、
この給湯運転の際に使用しない追焚ユニット５２の追焚
用熱交換器３および暖房空調ユニット５３の暖房用熱交
換器４については運転を停止し、熱交換を行わないた
め、冷媒の凝縮は行われず給湯運転に支障をきたすこと
はない。ここで熱交換器の運転を停止するには、例えば
空調用熱交換器に関しては送風ファンを停止すればよ
く、また追焚用熱交換器や貯湯用熱交換器の場合には浴
槽水や貯湯タンクの水または湯を循環するポンプを停止
すればよい。

【００３１】追焚ユニット５２を動作させる追焚運転お
よび暖房空調ユニット５３を動作させる暖房運転につい
ても同様であり、運転している利用側熱交換器３、４に
設けた温度検知手段１０２、１０１で計測した冷媒過冷
却度に基づいた運転制御を行うことにより、適正な運転
が可能となる。この場合には給湯用熱交換器２を通過す
るが、貯湯ユニット５１のポンプ１０を停止しているの
で、給湯用熱交換器２で冷媒は凝縮されない。

【００３２】なお、図１に示したものでは、熱源側ユニ
ットである室外ユニット５０に第１利用側ユニットであ
る貯湯ユニット５１を接続し、この貯湯ユニット５１に
設けた接続部に追焚ユニット５２と暖房空調ユニット５
３との２つの第２利用側ユニットを接続してヒートポン
プシステムを構成している。ここで本実施の形態の構成
では追焚ユニット５２と暖房空調ユニット５３の設置ま
たは非設置の選択が可能であり、利用者の要望に合わせ
たシステムの構築や増設ができる。例えば、図２は図１
のシステム構成から第２利用側ユニットの１つである暖
房用熱交換器４を有する暖房空調ユニット５３を除いた
システム構成を示す冷媒回路図である。このように図１
のシステム構成から暖房空調ユニット５３を除き接続配
管１９を取付けることにより、冷媒出入口である１対の
接続部４３ａと接続部４４ａとが互いに接続配管１９に
よって短絡される。このように構成することで、利用者
が空調機能を不要であるとした場合、貯湯機能と追焚機
能を有するヒートポンプシステムを構築することができ
る。

【００３３】貯湯機能と追焚機能を有するヒートポンプ
システムにおける利用側ユニットの配置の一例について
図３（ａ）、（ｂ）に示す。図において、５５は貯湯ユ
ニット５１のうちの貯湯タンク２０を除いた構成部品を
まとめた貯湯用熱交換・接続部で、冷媒出入口となる１
対の接続部４５ａおよび接続部４６ａによって追焚ユニ
ット５２と接続されている。図３（ａ）は貯湯タンク２
０の横に追焚ユニット５２を設置した例であり、図３
（ｂ）は貯湯タンク２０の上に追焚ユニット５２を設置
した例である。図３（ａ）と図３（ｂ）とは利用者の設
置場所の都合で、どちらの構成にしてもよい。このよう
に、追焚ユニット５２を貯湯ユニット５１の内部に内蔵
可能な構成とすることで、接続配管を短くできたり、断
熱材や部品点数などを少なくでき、コンパクト化および
低価格化を実現することができる。

【００３４】また、図４は図１のシステム構成から第２
利用側ユニットの１つである追焚用熱交換器３を有する
追焚ユニット５２を除いたシステム構成を示す冷媒回路
図である。このように図１のシステム構成から追焚ユニ
ット５２を除き接続配管１９を取付けることにより、冷
媒出入口である１対の接続部４５ａと接続部４６ａとを
互いに接続配管１９で接続することによって短絡され
る。このように構成することで、利用者が追焚機能を不
要であるとした場合、貯湯機能と空調機能を有したヒー
トポンプシステムを構築することができる。

【００３５】また、図５は図１のシステム構成から第２
利用側ユニットである追焚ユニット５２と暖房空調ユニ
ット５３を除き、第１利用側ユニットである貯湯ユニッ
ト５１のみで構成した例を示す冷媒回路図である。図５
に示すように図１のシステム構成から追焚ユニット５２
と暖房空調ユニット５３を除いて接続配管１９を取付け
ることにより、接続部４３ａと接続部４４ａおよび接続
部４５ａと接続部４６ａとがそれぞれ接続配管１９によ
って短絡される。このように構成することで、利用者が
追焚機能と空調機能を不要であるとした場合、貯湯機能
のみを有したヒートポンプシステムを構築することがで
きる。

【００３６】図１、図２、図４、図５に示したように、
本実施の形態の構成では利用側ユニットの増設・削減が
容易である。これは、複数の利用側ユニットのうちで、
主なユニットとしてこの場合には貯湯ユニットを第１利
用側ユニットとし、他の利用側ユニットを第２利用側ユ
ニットとして第１利用側ユニットに接続する構成として
いるので、構成が簡単でかつ第２利用側ユニットの機能
や用途を自在に選択できる。特に、第１利用側ユニット
５１に予め設けた複数の接続部に第２利用側ユニットを
接続、またはその接続部を短絡させてヒートポンプシス
テムを構築することで、利用側ユニットの個数も利用者
の要望に合わせて構築でき、融通性の高いヒートポンプ
システムを実現している。また、システムの構築時ばか
りでなく、ある程度使用した後にシステムを変更するこ
とができる。ただし、途中でシステムを変更する場合に
は充填する冷媒量をその構成に合わせて増減するのが好
ましい。なお、上記では第１利用側ユニット５１を貯湯
ユニットに割り当てているが、これに限るものではな
い。この第１利用側ユニットを構成する利用側熱交換器
２を、例えば空調用熱交換器としてもよいし、追焚用熱
交換器としても、同様の効果を奏する。ただし、第１利
用側ユニット５１は複数の第２利用側ユニットを接続す
る構成で利用側ユニットの中心となるものであり、利用
側熱交換器のうちで最も大きな冷媒側流路内容積すなわ
ち占有面積を必要とするものに割り当てると、システム
設計上構築しやすく、また、利用者の要望に合わせた構
成も容易となる。

【００３７】従来の複数の利用側熱交換器を備えたヒー
トポンプシステムにおいて、利用側熱交換器を並列に連
結することにより、各利用側熱交換器の制御をそれぞれ
行うことができ、個別に最適に運転して性能のよいもの
を得ようとしていた。これに対し、本実施の形態では、
利用側熱交換器をすべて直列に連結することにより、運
転していない利用側熱交換器内を冷媒が通過する際の圧
力損失は若干発生するものの、構成の簡易化を図り、部
品点数の低減、低価格化という効果を奏している。特
に、空調ユニットを家庭用の浴室や脱衣所の空調を目的
として動作させる場合には、部屋の大きさがそれほど大
きくないため、例えば暖房能力として２ｋＷ程度のもの
で充分であり、この程度の低能力域であれば本実施の形
態にて充分に目的を果たすことができる。さらに、利用
する機能に応じて、１台の熱交換器と冷媒配管とを有す
る利用側ユニットを１つの集合体として構成したので扱
いやすくなり、必要な機能を有する利用側ユニットを接
続部で接続する、または、利用側ユニットを接続しない
接続部を短絡して、容易に希望のヒートポンプシステム
を構築できるという効果を奏している。

【００３８】次に図２に示した構成のヒートポンプシス
テムの据付方法を以下に述べる。まず、第１利用側ユニ
ット接続ステップで、室外ユニット５０の接続部４１ａ
と貯湯ユニット５１の接続部４１ｂを接続すると共に、
室外ユニット５０の接続部４２ａと貯湯ユニット５１の
接続部４２ｂを接続する。これにより、室外ユニット５
０の圧縮機１、貯湯ユニット５１の給湯用熱交換器２、
電子膨張弁５、および室外熱交換器６で冷凍サイクルが
構成される。次に、第２利用側ユニット接続ステップ
で、貯湯ユニット５１の１対の接続部４５ａ、４６ａに
追焚ユニット５２の冷媒出入口を接続する。次に、接続
部短絡ステップで、貯湯ユニット５１の接続部で第２利
用側ユニットが接続されない接続部４３ａ、４４ａの冷
媒出入口を、冷媒配管１９で互いに接続して短絡する。

【００３９】なお、第１利用側ユニット接続ステップと
第２利用側ユニット接続ステップと接続部短絡ステップ
の順番はいずれが先でもよい。また、上記の３つのステ
ップのうちの第２利用側接続ステップと接続部短絡ステ
ップは必ず行われるものではなく、図１に示した構成の
ように第１利用側ユニットに設けられたすべての接続部
に第２利用側ユニットを接続した場合には、接続部短絡
ステップは省略され、また図５に示した構成のように第
２利用側ユニットを接続しない場合には、第２利用側接
続ステップは省略される。

【００４０】実施の形態２．以下、本発明の実施の形態
２について説明する。本実施の形態は、冷媒の循環と複
数の利用側熱交換器の接続位置を考慮することで、異な
る運転モードでの最適冷媒量の差によって生じる性能の
低下を、最小限に押さえるように構成したヒートポンプ
システムに関するものである。ヒートポンプシステムの
構築時には、その構成から必要である冷媒の量を推定
し、冷媒回路に充填するのであるが、必要である冷媒の
量は運転する利用側熱交換器の内容積や運転する利用側
熱交換器の接続されている接続位置に応じて、ある程度
の差がある。ここで、熱交換器の内容積とは冷媒側流路
内容積のことである。どの利用側熱交換器を運転するか
という運転モードの違いによって生じる液冷媒量の差を
小さくすれば、運転モードそれぞれに最適な運転を行う
ことができ、高効率で高性能なヒートポンプシステムが
得られる。

【００４１】図６は本発明の実施の形態２によるヒート
ポンプシステムの構成を示す冷媒回路図で、このシステ
ムは実施の形態１と同様、例えば浴室および脱衣所周り
で用いるのに有効な多機能を有するものである。図にお
いて、図１と同一符号は同一、または相当部分を示して
おり、図１の構成と比較すると、室外ユニット５０に対
して貯湯ユニット５１の接続を逆にして構成している。
即ち、接続部４１ａ、４１ｂでは室外ユニット５０から
貯湯ユニット５１へ冷媒が流れ、接続部４２ａ、４２ｂ
では貯湯ユニット５１から室外ユニット５０へ冷媒が流
れる。

【００４２】本実施の形態のヒートポンプシステムは、
実施の形態１と同様、室外熱交換器６を蒸発器とし、給
湯用熱交換器２または追焚用熱交換器３または暖房用熱
交換器４を凝縮器として動作させる。即ち、室外ユニッ
ト５０の圧縮機１から吐出された冷媒は、室外ユニット
５０−＞貯湯ユニット５１の接続配管４９ｃ−＞暖房空
調ユニット５３の暖房用熱交換器４−＞貯湯ユニット５
１の接続配管４９ａ−＞追焚ユニット５２の追焚用熱交
換器３−＞貯湯ユニット５１の給湯用熱交換器２−＞室
外ユニット５０の順で循環する。ここで利用側熱交換器
の冷媒側流路内容積は、給湯用熱交換器２の内容積が最
大であり、次に追焚用熱交換器３、暖房用熱交換器４の
順に小さくなっている。追焚用熱交換器３と暖房用熱交
換器４の内容積の大小は、暖房する部屋の大きさに応じ
て異なるので、逆転する場合もあるが、給湯用熱交換器
２の内容積は他の熱交換器と比較して最も大きく、ま
た、家庭用のヒートポンプシステムとして必要性が高
く、さらに使用頻度も高い。

【００４３】そこで、本実施の形態では、給湯用熱交換
器２を有する貯湯ユニット５１をヒートポンプシステム
の中心として第１利用側ユニットを構成し、追焚ユニッ
ト５２と暖房空調ユニット５３を第２利用側ユニットと
して貯湯ユニット５１に接続するように構成している。
さらに、冷媒の循環において、給湯用熱交換器２が他の
利用側熱交換器よりも下流側なるように接続している。
即ち、最の大きい内容積の利用側熱交換器である給湯用
熱交換器２を他の利用側熱交換器よりも室外ユニット５
０の減圧手段である電子膨張弁５の近くに接続して冷媒
回路を構成している。

【００４４】利用側熱交換器２、３、４のいずれかを凝
縮器として冷媒過冷却度が適正な値となるように運転す
ると、運転中の利用側熱交換器内では冷媒ガスが凝縮さ
れるにつれて液冷媒状態となる。このため、運転中の利
用側熱交換器の冷媒配管容積の半分程度に液冷媒が流れ
ることになる。さらに、運転中の利用側熱交換器の出口
から電子膨張弁５の入口までの冷媒配管には液冷媒が流
れる。即ち、直列に接続された利用側熱交換器２、３、
４のうちで最も圧縮機１の近くに接続されている（即ち
最も上流の）利用側熱交換器を運転する場合に液冷媒の
量が最大となり、最も電子膨張弁５の近くに接続されて
いる（即ち最も下流の）利用側熱交換器を運転する場合
に液冷媒の量が最小となる。

【００４５】図１では、内容積が最小である暖房用熱交
換器４を電子膨張弁５の近くに接続し、その上流側に次
に内容積が大きい追焚用熱交換器３を接続し、内容積が
最も大きい給湯用熱交換器２を最も圧縮機１の近くに接
続している。この場合、給湯用熱交換器２を運転する際
に最適な量の冷媒を充填すると、給湯用熱交換器２の半
分程度と、給湯用熱交換器２の出口から追焚用熱交換器
３と暖房用熱交換器４を含み、電子膨張弁５の入口まで
の冷媒配管に液冷媒が満たされるだけの冷媒量となる。
この冷媒量で例えば暖房用熱交換器４を運転しても冷媒
の量が多すぎて、暖房用熱交換器４での冷媒過冷却度を
適正な状態にすることは困難である。また、暖房用熱交
換器４を運転する際に最適な量の冷媒を充填すると、暖
房用熱交換器４の半分程度と、暖房用熱交換器４の出口
から電子膨張弁５の入口までの冷媒配管に液冷媒が満た
されるだけの冷媒量となる。この冷媒量で例えば給湯用
熱交換器２を運転しても冷媒の量が少なすぎて、給湯用
熱交換器２での冷媒過冷却度を適正な状態にすることは
困難である。

【００４６】上記のような不都合の解決策の１つとし
て、充填する冷媒量を冷媒量の多い運転に合わせてお
き、冷媒量の少ない運転の場合に余剰となった冷媒を貯
溜する液溜めを冷媒配管に設けることで対処できる。こ
の液溜めに関しては実施の形態５に述べる。本実施の形
態では、構成部品数を増やすことなく液溜めを設けずに
冷媒量の差による不具合を解決したものである。即ち、
冷媒側流路の内容積が最も大きい給湯用熱交換器２を電
子膨張弁５の近くに接続し、その上流側に次に内容積が
大きい追焚用熱交換器３を接続し、内容積が最小である
暖房用熱交換器４を最も圧縮機１の近くに接続した。そ
して、給湯用熱交換器２を運転する際に最適な量の冷媒
を充填する。この冷媒量で例えば暖房用熱交換器４を運
転すると、最適には暖房用熱交換器４の半分程度と、追
焚用熱交換器３と給湯用熱交換器２内を含み、暖房用熱
交換器４の出口から電子膨張弁５の入口までの冷媒配管
が液冷媒で満たされる状態が好ましいが、暖房用熱交換
器４を流れる冷媒の状態を出口でも二相とし、過冷却さ
せない状態で運転を行うことにより、液冷媒単体の場合
に比べて必要冷媒量が少なく済むために、充填冷媒量が
少なくても暖房運転が可能となる。なお、暖房用熱交換
器４の出口にて過冷却をさせずに二相状態として運転を
行った場合には、得られる暖房能力が過冷却をさせた場
合よりも少なくなるものの、運転目的が浴室や脱衣所の
暖房・乾燥など必要暖房能力が少ない場合には充分に対
応可能である。

【００４７】このように構成することで、貯湯ユニット
５１または追焚ユニット５２または暖房空調ユニット５
３を運転する運転モードのそれぞれにおいて生じる冷媒
量の差をある程度小さくできるので、運転している利用
側熱交換器の目標能力を確保することができ、一定の冷
媒量を充填して各運転モードで運転した場合でも、不都
合が生じるのを押さえることができる。

【００４８】なお、直列に接続する利用側熱交換器の内
容積は、循環する冷媒の流れの上流から下流に向かって
順次大きくなっているのが好ましいが、少なくとも最も
大きい内容積を有する利用側熱交換器を電子膨張弁の近
くに接続することでも、ある程度の効果を奏する。

【００４９】本実施の形態によるヒートポンプシステム
の据付方法では、熱源側ユニットに第１利用側ユニット
を接続する、または第１利用側ユニットに第２利用側ユ
ニットを接続する利用側ユニット接続ステップにおい
て、第１利用側ユニットと第２利用側ユニットのうち
で、最も大きな冷媒側流路内容積を有する熱交換器のあ
る利用側ユニットを、熱源側ユニットの減圧手段である
電子膨張弁５の近くに接続すればよい。さらに詳しく述
べると、最も大きな冷媒側流路内容積を有する熱交換器
のある利用側ユニットを第１利用側ユニットとすると、
装置の大きなものに小さなものが接続されることにな
り、装置として構成しやすい。このため、給湯用熱交換
器２と追焚用熱交換器３と暖房用熱交換器４のうちで内
容積が最も大きい給湯用熱交換器２を有する貯湯ユニッ
ト５１を電子膨張弁５の近くとなる第１利用側ユニット
として熱源側ユニットに接続する。そして、その上流側
に接続する第２利用側ユニットとして、次に内容積の大
きな追焚用熱交換器３を有する追焚ユニット５２を、貯
湯ユニット５１の接続部に接続する。さらにその上流側
に位置する第２利用側ユニットとして、内容積の小さな
暖房用熱交換器４を有する暖房空調ユニット５３を、貯
湯ユニット５１の接続部に接続する。もちろん、第１利
用側ユニットの接続部のうちで、第２利用側ユニットを
接続しない接続部があれば、その冷媒出入口を接続配管
によって互いに接続して短絡し、ヒートポンプシステム
を据付ける。

【００５０】このように据付けることで、液溜めなどの
構成部品を付加することなく、異なる運転モードでの冷
媒量差をある程度小さくできるヒートポンプシステムを
構成することができる。なお、上記据付方法は、利用側
ユニットを順に下流側から接続するものとして述べた
が、接続する順番は限定するものではなく、利用側熱交
換器の冷媒側流路の内容積で接続する位置を決定してい
る。

【００５１】実施の形態１または実施の形態２では冷媒
回路を流れる冷媒の方向は一方向であり、図１、図２、
図４〜図６の冷媒回路において、室外ユニット５０に接
続されている四方弁７は特に必要ではなく、設けなくて
もよい。ただし、既存の室外ユニットを流用する場合
は、ほとんど四方弁７を有する構成となっている。

【００５２】実施の形態３．以下、本発明の実施の形態
３について説明する。図７は本発明の実施の形態３によ
るヒートポンプシステムの構成を示す冷媒回路図で、こ
のシステムは実施の形態１と同様、例えば浴室および脱
衣所周りで用いるのに有効な多くの機能を有するもので
ある。図において、５４は第２利用側ユニットである空
調ユニットであり、冷暖用熱交換器９、接続部４３ｂ、
４４ｂ、温度検知手段１０４を有する。また、第１利用
側ユニットである貯湯ユニット５１内には、冷暖空調ユ
ニット５４との接続部４４ａと追焚ユニット５２との接
続部４５ａとを接続している接続配管４９ａと、貯湯ユ
ニット５１の給湯用熱交換器２と室外ユニット５０への
接続部４１ｂの間の配管とを接続するバイパス配管２４
を備え、そのバイパス配管２４に逆止弁２５を備えてい
る。この逆止弁２５は、接続部４４ａから接続部４１ｂ
への冷媒の流れを通過させ、接続部４１ｂから接続部４
４ａへ冷媒が流れるのを阻止するものである。温度検知
手段１０４は冷暖用熱交換器９内の冷媒配管の途中に設
けられ冷媒の凝縮温度または蒸発温度を検知し、計測し
た温度を冷暖用熱交換器９を運転したときの制御に用い
る。さらに他の各符号において、図１と同一符号は同
一、または相当部分を示している。

【００５３】本実施の形態のヒートポンプシステムは、
熱源側ユニットとして室外ユニット５０、利用側ユニッ
トでは、第１利用側ユニットとして貯湯ユニット５１、
第１利用側ユニット５１の１対の冷媒出入口である接続
部４５ａ、４６ａに接続される第２利用側ユニットとし
て追焚ユニット５２、他の１対の冷媒出入口である接続
部４３ａ、４４ａに接続される他の第２利用側ユニット
として冷暖空調ユニット５４で構築されている。

【００５４】本実施の形態の特徴は、冷暖空調ユニット
５４として冷房運転と暖房運転を行うことができる冷暖
用熱交換器９を備えたことである。以下、冷暖空調ユニ
ット５４において冷房運転を行った時の冷媒の流れにつ
いて説明する。冷房運転では室外熱交換器６を凝縮器と
し冷暖用熱交換器９を蒸発器として動作させるので、冷
凍サイクル内の冷媒の流れ方向は実施の形態１とは逆に
する。即ち、四方弁７を図７に示すように接続し、圧縮
機１から吐出された高温高圧の冷媒は室外熱交換器６に
て外気と熱交換することにより凝縮され、電子膨張弁５
にて減圧される。そして冷媒は接続部４２ａ，４２ｂを
介して第１利用側ユニット５１に流入し、さらに接続部
４３ａを経由して冷暖空調ユニット５４に流入する。こ
こで冷暖熱交換器９で冷暖空調ユニット５４が設置され
た室内の空気と熱交換することにより、室内空気は冷却
されて冷風となり、一方、冷媒は蒸発して低温・低圧の
状態となる。そして、接続部４４ａを通って第１利用側
ユニット５１の接続配管４９ａへ流入した冷媒は２分岐
し、バイパス配管２４と逆止弁２５、または追焚用熱交
換器３と給湯用熱交換器２を経て、接続部４１ｂ、４１
ａを通って圧縮機１へ吸入される。

【００５５】なお、他の運転モード、即ち冷暖空調ユニ
ット５４での暖房運転時の動作、貯湯ユニット５１運転
時の動作、追焚ユニット５２運転時の動作では、四方弁
７を切換えて冷媒を逆に流す。このとき、逆止弁２５に
よってバイパス配管２４に冷媒が流れるのを阻止される
ので、冷媒の動作は実施の形態１と同様になる。

【００５６】本実施の形態のようにヒートポンプシステ
ムに利用側ユニットの１つとして冷房空調機能を備えた
ことにより、さらに多くの機能を有するシステムが得ら
れる。例えば、浴室・脱衣所周りで使用した場合には、
冷暖用熱交換器９の主な使用用途としては、浴室乾燥ま
たは脱衣所暖房に加えて冷房運転も可能となり、脱衣所
などでの冷房や浴室や脱衣所の積極的な除湿運転を行な
うことが可能となる。この構成においても利用側熱交換
器をすべて直列に接続しており、電磁弁などの追加部品
点数を抑えることも可能となるため、簡易なシステム回
路構成にて給湯を中心とし、暖房に加えて冷房運転も可
能な多くの機能を有するヒートポンプシステムの構築が
可能となる。もちろん実施の形態１と同様、追焚ユニッ
ト５２と冷暖空調ユニット５４の設置、非設置の選択が
可能であり、利用者の要望に合わせたシステム構成の構
築、増設、削減が容易にできる。さらに、熱源側ユニッ
ト５０としては、既存のルームエアコンに用いられてい
る室外ユニットにほとんど改造を加えることなく流用可
能である。

【００５７】この図７におけるバイパス配管２４は、上
記のように冷暖空調ユニット５４で冷媒運転を行ったと
きに、他の第２利用側ユニットおよび第１利用側ユニッ
トの利用側熱交換器である追焚ユニット５２と給湯用熱
交換器２に冷媒が流れるのを迂回する配管である。この
バイパス配管２４によって、冷暖空調ユニット５４で冷
房を行った後の冷媒は２分岐し、一部の冷媒は逆止弁２
５を通って接続部４１ｂへ流れ、他の冷媒は追焚ユニッ
ト５２と給湯用熱交換器２を通って接続部４１ｂに達す
る。このバイパス配管２４によって、蒸発したガス冷媒
の一部が流れる冷媒配管の長さを短くできる。このた
め、すべてのガス冷媒が追焚ユニット５２と給湯用熱交
換器２を通って接続部４１ｂに流れる場合よりも冷媒回
路低圧側圧力損失を低減でき、冷房運転時の高効率運転
が可能となる。もちろん、バイパス配管２４と逆止弁２
５を設けなくてもよく、その場合には運転効率はある程
度低下するがシステムを構成することは可能である。

【００５８】図８は、本実施の形態によるヒートポンプ
システムの他の構成を示す冷媒回路図である。図に示す
ように、第１利用側ユニットに３対の第２利用側ユニッ
トへの接続部４５ａ、４６ａ、接続部４７ａ、４８ａ、
接続部４３ａ、４４ａを設け、第２利用側ユニットとし
て、追焚ユニット５２、暖房空調ユニット５３、冷暖空
調ユニット５４を備えている。接続配管４９ａ、４９
ｂ、４９ｃは貯湯ユニット５１内の冷媒回路の一部であ
り、接続配管４９ａは接続部４５ａと接続部４８ａとを
接続する配管であり、接続配管４９ｂは接続部４７ａと
接続部４４ａとを接続する配管であり、接続配管４９ｃ
は接続部４３ａと接続部４１ｂとを接続する配管であ
る。図８に示すシステムは、図７のシステムに暖房用熱
交換器４を有する暖房空調ユニット５３を追加した構成
である。また、図６と同様、熱源側ユニット５０を利用
側ユニットに対して冷媒の循環方向を逆に接続している
ので、利用側熱交換器を凝縮器として動作させる時の冷
媒の循環は、冷暖用熱交換器９、暖房用熱交換器４、追
焚用熱交換器３、給湯用熱交換器２の順になる。冷媒の
循環方向が図７の構成とは逆なので、バイパス回路２４
に設けた逆止弁２５の方向も逆になり、接続部４２ｂか
ら接続部４４ａへの冷媒の流れを通過させ、接続部４４
ａから接続部４２ｂへ冷媒が流れるのを阻止する。

【００５９】以下、冷暖空調ユニット５４で冷房運転を
行ったときの動作を説明する。四方弁７は図８に示すよ
うに接続され、圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒
は室外熱交換器６にて外気と熱交換することにより凝縮
され、電子膨張弁５にて減圧される。そして接続部４２
ａ、４２ｂを介して第１利用側ユニット５１に流入した
冷媒は、２分岐し、バイパス配管２４と逆止弁２５、ま
たは給湯用熱交換器２と追焚用熱交換器３と暖房用熱交
換器４とを経て、接続部４４ａを経由して冷暖空調ユニ
ット５４に流入する。ここで冷暖用熱交換器９で冷暖空
調ユニット５４が設置された室内の空気と熱交換するこ
とにより、室内空気は冷却されて冷風となり、一方、冷
媒は蒸発して低温・低圧の状態となる。そして、接続部
４３ａを通って第１利用側ユニット５１を経由し接続部
４１ｂ、４１ａを通って圧縮機１へ吸入される。

【００６０】なお、冷暖空調ユニット５４での暖房運転
時の動作、貯湯ユニット５１運転時の動作、追焚ユニッ
ト５２運転時の動作、暖房空調ユニット５３運転時の動
作では、冷媒は逆止弁２５によって接続部４４ａから接
続部４２ｂへ流れるのを阻止されるので、実施の形態１
において冷媒の循環方向は逆ではあるが他の動作に関し
ては同様である。

【００６１】図８に示した実施の形態では利用側ユニッ
トとして暖房空調ユニット５３と冷暖空調ユニット５４
とを備えており、例えば浴室に暖房空調ユニット５３、
脱衣所に冷暖空調ユニット５４を設置すれば、浴室と脱
衣所両方の暖房が可能である。特に、冷暖空調ユニット
５４を脱衣所に設置すれば、冷暖用熱交換器９の冷房や
送風によって入浴後のほてった体を冷やすことができた
り、冷房での除湿運転によって脱衣所を除湿・乾燥する
ことができる。また逆に冷暖空調ユニット５４を浴室に
設置するか、暖房空調ユニット５３の代わりに接続部４
７ａ、４８ａにも冷暖房機能を有する冷暖空調ユニット
を接続すれば、冷暖用熱交換器９の冷房による除湿運転
が可能なため、湿度の高くなりがちな浴室を短時間に除
湿・乾燥することができる。

【００６２】図８におけるバイパス配管２４は、上記の
ように冷暖空調ユニット５４で冷媒運転を行ったとき
に、第１利用側ユニットの利用側熱交換器および他の第
２利用側ユニットである給湯用熱交換器２と追焚ユニッ
ト５２と暖房空調ユニット５３とに冷媒が流れるのを迂
回する配管である。電子膨張弁５で減圧された後の２相
状態の冷媒の一部を冷暖用熱交換器９に循環させること
で、給湯用熱交換器２と追焚ユニット５２と暖房空調ユ
ニット５３とを循環した後で冷媒が冷暖用熱交換器９に
循環する場合に比べ、冷房運転の要求があった場合の応
答をすばやくできる。バイパス回路２４を設けていない
場合には特に例えば給湯運転から冷房運転に切換えた場
合に、冷房運転の立ち上がりは遅くなって応答性が悪く
なる。これは、給湯運転時には給湯用熱交換器２の温度
は高温になっており、冷房運転に切換えても給湯用熱交
換器２に流れ込んだ冷媒がここで熱交換して蒸発してし
まい、給湯用熱交換器２が所定の蒸発温度に下がるまで
冷暖用熱交換器９を蒸発器として動作させることができ
ないからである。これに対しバイパス回路２４によって
給湯用熱交換器２を迂回すれば、冷房運転時の応答性の
低下を解消でき、効率良く運転できる。もちろん、バイ
パス配管２４と逆止弁２５を設けなくてもよく、その場
合には冷房運転の応答性はある程度遅くなるがシステム
を構成することは可能である。特に冷房運転を浴室乾燥
などに使用する場合には応答性が悪くてもそれほどは問
題ない。

【００６３】さらにこのように冷媒側流路の内容積の最
も大きな熱交換器である給湯用熱交換器２を電子膨張弁
５の近くに接続しているので、実施の形態２の効果と同
様、直列に接続されている利用側熱交換器が複数あって
も、利用側熱交換器を運転する運転モードのそれぞれに
おいて、運転している利用側熱交換器の冷媒過冷却度を
ある程度適正な状態にすることができ、一定の冷媒量を
充填して各運転モードで運転した場合でも、不都合が生
じるのを最低限に押さえることができる。

【００６４】なお、図７、図８の構成では第１利用側ユ
ニット５１に複数対設けた接続部のすべてに第２利用側
ユニットを接続したが、実施の形態１と同様、利用者の
要望によって選択が可能であり、第２利用側ユニットへ
の接続部のいずれか１対または複数対、あるいはすべて
の冷媒出入口を互いに接続することで短絡させて構成す
ることもできる。なお、第１利用側ユニットでの第２利
用側ユニットの接続部の数は、予め多く構成しておくこ
とにより、ヒートポンプシステムの構築の際に利用者の
選択範囲を広くすることができる。

【００６５】図９は、本実施の形態によるヒートポンプ
システムの住宅への組込み例を示す構成図である。この
例では冷暖空調ユニット５４を脱衣所７２に設置して脱
衣所空調ユニット６２とし、暖房空調ユニット５２を浴
室７１に設置して浴室乾燥ユニット６１を実現させてい
る。

【００６６】熱源側ユニットである室外ユニット５０、
２つの第２利用側ユニットである脱衣所空調ユニット６
２と浴室乾燥ユニット６１は、第１利用側ユニットであ
る貯湯ユニット５１を経由して接続される構成となって
おり、各ユニットは冷媒配管６３で接続されている。ま
た、追焚ユニット５２は図３に示したように第１利用側
ユニットである貯湯ユニット５１内に設置され、追焚用
熱交換器３と熱交換する構成の水配管６４が貯湯ユニッ
ト５１から伸びて浴槽２１に接続されている。なお、住
宅内への組込みは上記に限るものではなく、例えば脱衣
所空調ユニット６２と浴室乾燥ユニット６１の形態は壁
掛け型、天井埋め込み型など使用形態に合わせて自由に
選択可能である。

【００６７】実施の形態４．以下、本発明の実施の形態
４について説明する。図１０は本発明の実施の形態４に
よるヒートポンプシステムの構成を示す冷媒回路図で、
このシステムは実施の形態１と同様、例えば浴室および
脱衣所周りで用いるのに有効な多くの機能を有するもの
である。図において、３０は第２利用側ユニットである
追焚ユニット５２の冷媒配管に設けられた減圧手段で、
ここでは電子膨張弁、３１は開閉弁でここでは電磁弁で
ある。電子膨張弁３０と電磁弁３１とは互いに並列に冷
媒回路内に接続されている。その接続場所は、追焚用熱
交換器３よりも給湯用熱交換器２の接続されている側の
冷媒配管である。また、３２は電子膨張弁５と並列に接
続されている電磁弁で、冷媒を電子膨張弁５によって減
圧させる時に閉とし、冷媒を電子膨張弁５によって減圧
させない時に開として、電子膨張弁５をバイパスするも
のである。さらに他の各符号において、図８と同一符号
は同一、または相当部分を示している。

【００６８】本実施の形態のヒートポンプシステムは、
熱源側ユニットとして室外ユニット５０、利用側ユニッ
トでは、第１利用側ユニットとして貯湯ユニット５１、
第１利用側ユニット５１に１対の接続部４５ａ、４６ａ
によって接続される１つの第２利用側ユニットとして追
焚ユニット５２、第１利用側ユニット５１に１対の接続
部４７ａ、４８ａによって接続される他の第２利用側ユ
ニットとして暖房空調ユニット５３、第１利用側ユニッ
ト５１に１対の接続部４３ａ、４４ａによって接続され
る他の第２利用側ユニットとして冷暖空調ユニット５４
で構築されている。

【００６９】本実施の形態の特徴は、給湯用熱交換器２
を凝縮器、追焚用熱交換器３を蒸発器として動作させる
ことで、入浴後の高温の浴槽水の温熱を貯湯タンク２０
に蓄え、入浴に用いた後の排熱を有効利用した排熱回収
給湯運転を行なうことができる構成としたことである。
以下、追焚ユニット５２で排熱回収して貯湯ユニット５
１に給湯する排熱回収給湯運転を行った時の冷媒の流れ
について説明する。なお、他の運転モード、即ち冷暖空
調ユニット５４と暖房空調ユニット５３での暖房運転時
の動作、貯湯ユニット５１運転時の動作、追焚ユニット
５２での追焚運転時の動作、冷暖空調ユニット５４での
冷房運転時の動作は図８の場合と同様である。

【００７０】四方弁７は図のように接続され、電磁弁３
１は閉、電磁弁３２は開、電子膨張弁３０は適度な開度
に調整しておく。また、暖房用熱交換器４、冷暖用熱交
換器９、室外熱交換器６は運転しない。圧縮機１から吐
出された高温高圧の冷媒は、室外熱交換器６と電磁弁３
２を通過し、接続部４２ａ、４２ｂを介して貯湯ユニッ
ト５１に流入する。貯湯ユニット５１の給湯用熱交換器
２にて貯湯タンク２０の底部から供給される低温水と熱
交換することにより凝縮される。この熱交換によって、
貯湯タンク２０内の低温水に蓄熱されてその温度は上昇
する。凝縮した液冷媒は、接続部４６ａを通って追焚ユ
ニット５２に流入し、電磁弁３１が閉であるため電子膨
張弁３０で減圧され、追焚用熱交換器３にて高温の浴槽
２１の残り湯と熱交換を行って蒸発し、低温低圧にな
る。この後、暖房空調ユニット５３、冷暖空調ユニット
５４、第１利用側ユニット５１の接続部４３ａ、４１ｂ
を通過して、室外ユニット５０の圧縮機１へ吸入され
る。

【００７１】即ち、電子膨張弁３０、電磁弁３１、電磁
弁３２を備えることで、追焚用熱交換器３を蒸発器、給
湯用熱交換器２を凝縮器として動作させることができ、
これによって高温の浴槽残り湯を有効利用できる。この
排熱回収給湯運転を行なうことにより、蒸発圧力が高い
状態にて圧縮機１の運転が可能となるため、通常の室外
熱交換器６を利用した外気との熱交換による貯湯運転よ
りも圧縮機１の入力を抑えた省エネルギー運転が可能と
なる。

【００７２】また、給湯用熱交換器２を凝縮器とし、冷
暖用熱交換器９を蒸発器として動作させるように構成す
れば、冷暖用熱交換器９で冷房運転を行ったときに通常
は室外熱交換器６から大気に捨てている熱を回収して給
湯を行うことができる。

【００７３】さらに実施の形態３と同様、第１利用側ユ
ニットに３対の第２利用側ユニットへの接続部４５ａ，
４６ａ、接続部４７ａ、４８ａ、接続部４３ａ、４４ａ
を設け、追焚ユニット５２、暖房空調ユニット５３、冷
暖空調ユニット５４を備えており、多くの機能を有する
ヒートポンプシステムを構成している。また、図１０の
構成では３つの第２利用側ユニットを接続する構成とし
たが、利用者の要望によって選択が可能であり、利用側
ユニットとして少なくとも貯湯ユニット５１と追焚ユニ
ット５２を有するヒートポンプシステムであれば、排熱
回収給湯運転でエネルギーを有効に利用することができ
る。

【００７４】実施の形態５．以下、本発明の実施の形態
５について説明する。図１１は本発明の実施の形態５に
よるヒートポンプシステムの構成を示す冷媒回路図で、
例えば第１利用側ユニット５１内の冷媒回路に、余剰冷
媒を貯溜する液溜め１３と、減圧手段である電子膨張弁
３５を備えた構成としている。さらに、室外ユニット５
０の利用側ユニットに対する接続は図７と同様で、この
冷媒の循環方向で逆止弁２５の向きが決まる。１０５〜
１０７は温度検知手段であり、図中、図１０と同一符号
は同一、または相当部分を示す。

【００７５】複数の利用側熱交換器を直列に接続した場
合、それぞれの運転モードによって生じる冷媒量の差に
ついては実施の形態２ですでに述べており、実施の形態
２では利用側熱交換器の内容積の最も大きいものを電子
膨張弁５の近くに接続することで冷媒量差を緩和してい
る。本実施の形態では、液溜め１３と電子膨張弁３５に
よって余剰冷媒を溜めることで、適正な運転状態を保つ
ことが可能となる。

【００７６】液溜め１３の動作を示す運転の一例とし
て、冷暖空調ユニット５４の冷暖用熱交換器９で暖房運
転を実施した場合の冷媒の動作について、以下説明を行
う。電磁弁３１を開、電磁弁３２を閉、電子膨張弁５お
よび電子膨張弁３５は適度な開度に調整する。圧縮機１
から吐出された高温高圧の冷媒は給湯用熱交換器２、電
磁弁３１、追焚用熱交換器３、暖房用熱交換器４を順次
通過し、冷暖用熱交換器９に至る。この冷暖用熱交換器
９で室内空気と熱交換することにより、室内空気は暖房
されると同時に冷媒は凝縮される。そして冷媒は電子膨
張弁３５にて減圧されてニ相状態となり、余剰液冷媒は
液溜め１３に貯溜される。そして、電子膨張弁５にて第
２段階の減圧が行われた後、室外熱交換器６にて外気と
熱交換を行って低温低圧の状態となり圧縮機１へと吸入
される。

【００７７】以下、冷媒が冷暖用熱交換器９で凝縮され
た後の２段階の減圧動作をさらに詳しく述べる。冷暖用
熱交換器９に設けた温度検知手段１０４で測定した凝縮
温度と温度検知手段１００で検出した冷媒温度との差か
ら電子膨張弁３５手前の冷媒過冷却度を算出し、冷媒過
冷却度が適正値、例えば５℃程度となるように電子膨張
弁３５の開度を制御する。冷媒は電子膨張弁３５で減圧
されてニ相状態となり、余剰液冷媒は液溜め１３に貯溜
される。通過した冷媒は室外ユニット５０に流入する。
そこで温度検知手段１０５で検出した冷媒温度と温度検
知手段１０６で測定した蒸発温度との差から圧縮機１の
吸入側の冷媒過熱度を算出し、冷媒過熱度が適正値、例
えば１０℃程度となるように電子膨張弁５の開度を制御
する。これにより冷媒はさらに減圧され、室外熱交換器
６で外気と熱交換を行って低温低圧のガス冷媒となり圧
縮機１へと吸入される。このように液溜め１３に余剰冷
媒を貯溜することにより、複数の利用側熱交換器のそれ
ぞれを運転する際の冷媒量の差を低減し、どのような機
能の運転を行ってもその運転モードに適正な冷媒量にて
運転が可能となる。このため、運転効率の低下を防止で
きる。

【００７８】なお、冷媒が他の利用側熱交換器、即ち暖
房用熱交換器４、追焚用熱交換器３、給湯用熱交換器２
のいずれかで凝縮した場合の動作も同様であるが、冷媒
の凝縮温度は、運転している利用側熱交換器に設けた温
度検知手段１０１〜１０３のいずれかで測定する。ま
た、冷暖用熱交換器９で冷房を行う場合には、動作はほ
ぼ上記と同じであるが、冷媒の循環方向が逆になるた
め、温度検知手段１０６と温度検知手段１０７とで計測
した温度から冷媒過冷却度を算出し、温度検知手段１０
４と温度検知手段１０５とで計測した温度から冷媒過熱
度を算出する。

【００７９】液溜め１３の接続個所は、凝縮器として動
作する複数の利用側熱交換器、この場合には給湯用熱交
換器２、追焚用熱交換器３、暖房用熱交換器４、冷暖用
熱交換器９のうちで一番減圧手段である電子膨張弁５の
近くに接続された冷暖用熱交換器９の出口と電子膨張弁
５との間に設ければよい。図１１に示したものでは貯湯
ユニット５１の接続配管４９ｃに設けてあり、この液溜
め１３の冷暖空調用熱交換器９側に電子膨張弁３５と温
度検知手段１００をこの順で設けている。なお、図１０
に示した構成のように熱源側ユニット５０の冷媒循環が
逆になる場合の液溜め１３の接続個所は、給湯用熱交換
器２、追焚用熱交換器３、暖房用熱交換器４、冷暖用熱
交換器９のうちで一番電子膨張弁５の近くに接続された
給湯用熱交換器２の出口と電子膨張弁５との間に設けれ
ばよい。そしてその液溜め１３の入口側に電子膨張弁３
５を設け、電子膨張弁３５の入口側に温度検知手段１０
０を設ければよい。

【００８０】なお、実施の形態１〜実施の形態５では特
に冷媒の種類を限定していないが、本システムでは冷媒
としてＨＣＦＣ系（Ｒ２２やＲ１２３などや、これら冷
媒数種の混合冷媒）、ＨＦＣ系（Ｒ１１６、Ｒ１２５、
Ｒ１３４ａ、Ｒ１４、Ｒ１４３ａ、Ｒ１５２ａ、Ｒ２２
７ｅａ、Ｒ２３、Ｒ２３６ｅａ、Ｒ２３６ｆａ、Ｒ２４
５ｃａ、Ｒ２４５ｆａ、Ｒ３２、Ｒ４１、ＲＣ３１８な
どや、これら冷媒数種の混合冷媒のＲ４０７Ａ、Ｒ４０
７Ｂ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０７Ｄ、Ｒ４０７Ｅ、Ｒ４１０
Ａ、Ｒ４１０Ｂ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ５０７Ａ、Ｒ５０８
Ａ、Ｒ５０８Ｂなど）、ＨＣ系（ブタン、イソブタン、
エタン、プロパン、プロピレンなどやこれら冷媒数種の
混合冷媒）、またこれらＨＣＦＣ系やＨＦＣ系、ＨＣ
系、自然冷媒など数種冷媒の混合冷媒などの使用が可能
である。

【００８１】また、実施の形態１〜実施の形態５では熱
源側ユニットや利用側の空調ユニットに既存のユニット
の流用が可能なため、既存のルームエアコン並の解体性
を確保することが可能である。このため、リサイクルを
する上で他のエアコン機器との共通処理が容易に可能で
ある。

【００８２】また、実施の形態１〜実施の形態５ではヒ
ートポンプの小型化および据付易さから第１利用側ユニ
ット５１に第２利用側ユニット５２，５３を接続する接
続部設けているが、熱源側ユニット５０に第２利用側ユ
ニットを接続する接続部を設けてもよい。例えば戸外に
設けた温室を暖房するなど、第２利用側ユニットの設置
場所が室外ユニット５０の近くにある場合に有効であ
る。

【００８３】なお、電子膨張弁５は室外ユニット５０内
に接続したが、利用側ユニット、本実施の形態では例え
ば貯湯ユニット５１内に接続してもよい。また、システ
ム構築時に第１利用側ユニットの接続部の数よりも多く
の第２利用側ユニットを接続したい場合や、設置場所の
都合で第２利用側ユニット同士が近くに配置される場合
には、１つの第２利用側ユニットに他の利用側ユニット
を接続するように構成してもよい。

【００８４】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１によれ
ば、圧縮機と熱源側熱交換器と減圧手段とを有する熱源
側ユニットと、利用側熱交換器を有する第１利用側ユニ
ットとを冷媒配管で連結して冷凍サイクルを構成するヒ
ートポンプシステムにおいて、１対の冷媒出入口で構成
され、前記利用側熱交換器とは別の利用側熱交換器を有
する第２利用側ユニットを前記利用側熱交換器と直列に
接続可能である接続部を前記熱源側ユニットと前記第１
利用側ユニットの少なくとも一方に１対以上備え、前記
接続部に前記第２利用側ユニットを接続して、または前
記第２利用側ユニットを接続しない前記接続部の冷媒出
入口を互いに接続することで短絡して、システムを構築
するようにしたことにより、利用側ユニットの機能や数
などを利用者の要望に合わせて選択でき、かつ既存ユニ
ットを流用するように配慮でき、比較的簡易な構成のヒ
ートポンプシステムが得られる。

【００８５】また、本発明の請求項２によれば、第２利
用側ユニットを接続可能な接続部を、第１利用側ユニッ
ト内の冷媒回路に１対以上設けたことにより、利用側ユ
ニットの機能や数などを利用者の要望に合わせて選択で
き、かつ既存ユニットを流用するように配慮できると共
に、回路構成を簡易にしたことで部品点数を低減でき低
価格化できるヒートポンプシステムが得られる。

【００８６】また、本発明の請求項３によれば、直列に
接続される複数の第２利用側ユニットを備え、１つの前
記第２利用側ユニットを接続する接続部の冷媒入口と他
の前記第２利用側ユニットを接続する接続部の冷媒出口
とを接続する冷媒配管を、第１利用側ユニット内に配設
したことにより、利用側ユニットの機能や数などを利用
者の要望に合わせて選択でき、かつ既存ユニットを流用
するように配慮できると共に、回路構成を簡易にしたこ
とで部品点数を低減でき低価格化できるヒートポンプシ
ステムが得られる。

【００８７】また、本発明の請求項４によれば、第１利
用側ユニットを、複数の利用側熱交換器のうちで、最も
大きな内容積の利用側熱交換器を有するユニットとした
ことにより、設計上構築しやすく、また、利用側ユニッ
トを利用者の要望に合わせて構成しやすいヒートポンプ
システムが得られる。

【００８８】また、本発明の請求項５によれば、第１利
用側ユニットと第２利用側ユニットのうちで、最も大き
な内容積の利用側熱交換器を有するユニットを減圧手段
の近くに接続されるように構成したことにより、複数の
利用側熱交換器のそれぞれを運転する際の冷媒量の差を
ある程度低減でき、運転効率の低下を防止できるヒート
ポンプシステムが得られる。

【００８９】また、本発明の請求項６によれば、第１利
用側ユニットを、給湯用熱交換器を有する貯湯ユニット
としたことにより、必要性および使用頻度が高い給湯機
能を中心とし、浴室や脱衣所周りで有効に利用できるヒ
ートポンプシステムが得られる。

【００９０】また、本発明の請求項７によれば、第２利
用側ユニットを、浴槽水の追焚用熱交換器を有する追焚
ユニット、または、空調用熱交換器を有する空調ユニッ
トとしたことにより、多くの機能を有するヒートポンプ
システムが得られる。

【００９１】また、本発明の請求項８によれば、第２利
用側ユニットを、冷房機能を有する空調ユニットとし、
第１利用側ユニット内の冷媒回路に、前記空調ユニット
で冷房を行ったときに他の第２利用側ユニットまたは第
１利用側ユニットの利用側熱交換器を迂回するバイパス
配管を設けると共に、前記バイパス配管に逆止弁を設け
たことにより、冷房機能も有するヒートポンプシステム
が得られる。

【００９２】また、本発明の請求項９によれば、凝縮器
として動作する複数の利用側熱交換器のうちで一番減圧
手段の近くに接続された利用側熱交換器の出口と前記減
圧手段との間に、余剰冷媒貯溜用の液溜めを設けたこと
により、利用側熱交換器のそれぞれを運転する際に最適
な冷媒量を循環させ、運転効率の低下を防止できるヒー
トポンプシステムが得られる。

【００９３】また、本発明の請求項１０によれば、第１
利用側ユニットまたは第２利用側ユニットとして給湯用
熱交換器を有する貯湯ユニットと浴槽水の追焚用熱交換
器を有する追焚ユニットとを備え、前記追焚用熱交換器
を蒸発器とし前記給湯用熱交換器を凝縮器として動作さ
せて、前記浴槽水の排熱を前記貯湯ユニットに回収する
ことにより、エネルギーを有効に利用することのできる
ヒートポンプシステムが得られる。

【００９４】また、本発明の請求項１１によれば、冷媒
の凝縮温度を検知する温度検知手段と、減圧手段の入口
側の冷媒の温度を検知する温度検知手段を設け、これら
の温度検知手段で検知した温度の差から冷媒過冷却度を
算出し、この冷媒過冷却度が所定の値となるように、前
記減圧手段の減圧度を制御することにより、多様な運転
モードで良好に運転することのできるヒートポンプシス
テムが得られる。

【００９５】また、本発明の請求項１２によれば、請求
項１または請求項２または請求項３に記載のヒートポン
プシステムを据付ける際、熱源側ユニットに第１利用側
ユニットを接続して冷凍サイクルを構成する第１利用側
ユニット接続ステップと、第２利用側ユニットが接続さ
れない接続部の冷媒出入口を互いに接続して短絡する接
続部短絡ステップとを備えたことにより、利用側ユニッ
トの機能や数などを利用者の要望に合わせて選択できる
融通性の高いヒートポンプシステムの据付方法が得られ
る。

【００９６】また、本発明の請求項１３によれば、請求
項１または請求項２または請求項３に記載のヒートポン
プシステムを据付ける際、第１利用側ユニットと第２利
用側ユニットのうちで、最も大きな内容積の利用側熱交
換器を有する利用側ユニットを、減圧手段の近くに接続
する利用側ユニット接続ステップを備えたことにより、
利用側ユニットの機能や数などを利用者の要望に合わせ
て選択でき、複数の利用側熱交換器のそれぞれを運転す
る際の冷媒量の差をある程度低減し、運転効率の低下を
防止できるヒートポンプシステムの据付方法が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１によるヒートポンプシ
ステムの構成を示す冷媒回路図である。

【図２】 実施の形態１によるヒートポンプシステムの
他の構成を示す冷媒回路図である。

【図３】 実施の形態１に係る貯湯ユニットを示す構成
図である。

【図４】 実施の形態１によるヒートポンプシステムの
さらに他の構成を示す冷媒回路図である。

【図５】 実施の形態１によるヒートポンプシステムの
さらに他の構成を示す冷媒回路図である。

【図６】 本発明の実施の形態２によるヒートポンプシ
ステムの構成を示す冷媒回路図である。

【図７】 本発明の実施の形態３によるヒートポンプシ
ステムの構成を示す冷媒回路図である。

【図８】 実施の形態３によるヒートポンプシステムの
他の構成を示す冷媒回路図である。

【図９】 実施の形態３に係るヒートポンプシステムの
住宅への組み込み例を示す構成図である。

【図１０】 本発明の実施の形態４によるヒートポンプ
システムの構成を示す冷媒回路図である。

【図１１】 本発明の実施の形態５におけるヒートポン
プシステムの構成を示す冷媒回路図である。

【図１２】 従来のヒートポンプシステムの構成を示す
冷媒回路図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機、２ 給湯用熱交換器、３ 追焚用熱交換
器、４ 暖房用熱交換器、５ 電子膨張弁、６ 室外熱
交換器、９ 冷暖用熱交換器、２０ 貯湯タンク、２１
浴槽、４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ 接続部、４
３ａ，４３ｂ，４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４６ａ 接続
部、４９ａ，４９ｂ，４９ｃ 接続配管、５０ 室外ユ
ニット、５１ 貯湯ユニット、５２ 追焚ユニット、５
３ 暖房空調ユニット、５４ 冷暖空調ユニット、１０
０，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０
６，１０７ 温度検知手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邊 興隆 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 平本 立一 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3L092 GA08 HA04 HA10 JA14 KA04 LA05

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機と熱源側熱交換器と減圧手段とを
   有する熱源側ユニットと、利用側熱交換器を有する第１
   利用側ユニットとを冷媒配管で連結して冷凍サイクルを
   構成するヒートポンプシステムにおいて、１対の冷媒出
   入口で構成され、前記利用側熱交換器とは別の利用側熱
   交換器を有する第２利用側ユニットを前記利用側熱交換
   器と直列に接続可能である接続部を前記熱源側ユニット
   と前記第１利用側ユニットの少なくとも一方に１対以上
   備え、前記接続部に前記第２利用側ユニットを接続し
   て、または前記第２利用側ユニットを接続しない前記接
   続部の冷媒出入口を互いに接続することで短絡して、シ
   ステムを構築するようにしたことを特徴とするヒートポ
   ンプシステム。
2. 【請求項２】 第２利用側ユニットを接続可能な接続部
   を、第１利用側ユニット内の冷媒回路に１対以上設けた
   ことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプシステ
   ム。
3. 【請求項３】 直列に接続される複数の第２利用側ユニ
   ットを備え、１つの前記第２利用側ユニットを接続する
   接続部の冷媒入口と他の前記第２利用側ユニットを接続
   する接続部の冷媒出口とを接続する冷媒配管を、第１利
   用側ユニット内に配設したことを特徴とする請求項１記
   載のヒートポンプシステム。
4. 【請求項４】 第１利用側ユニットは、複数の利用側熱
   交換器のうちで、最も大きな内容積の利用側熱交換器を
   有するユニットであることを特徴とする請求項１または
   請求項２または請求項３記載のヒートポンプシステム。
5. 【請求項５】 第１利用側ユニットと第２利用側ユニッ
   トのうちで、最も大きな内容積の利用側熱交換器を有す
   るユニットが減圧手段の近くに接続されるように構成し
   たことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか
   １項に記載のヒートポンプシステム。
6. 【請求項６】 第１利用側ユニットは、給湯用熱交換器
   を有する貯湯ユニットであることを特徴とする請求項１
   または請求項２または請求項３記載のヒートポンプシス
   テム。
7. 【請求項７】 第２利用側ユニットは、浴槽水の追焚用
   熱交換器を有する追焚ユニット、または、空調用熱交換
   器を有する空調ユニットであることを特徴とする請求項
   １または請求項２または請求項３記載のヒートポンプシ
   ステム。
8. 【請求項８】 第２利用側ユニットは、冷房機能を有す
   る空調ユニットであり、第１利用側ユニット内の冷媒回
   路に、前記空調ユニットで冷房を行ったときに他の第２
   利用側ユニットまたは第１利用側ユニットの利用側熱交
   換器を迂回するバイパス配管を設けると共に、前記バイ
   パス配管に逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２または請求項３記載のヒートポンプシステ
   ム。
9. 【請求項９】 凝縮器として動作する複数の利用側熱交
   換器のうちで一番減圧手段の近くに接続された利用側熱
   交換器の出口と前記減圧手段との間に、余剰冷媒貯溜用
   の液溜めを設けたことを特徴とする請求項１ないし請求
   項８のいずれか１項に記載のヒートポンプシステム。
10. 【請求項１０】 第１利用側ユニットまたは第２利用側
    ユニットとして給湯用熱交換器を有する貯湯ユニットと
    浴槽水の追焚用熱交換器を有する追焚ユニットとを備
    え、前記追焚用熱交換器を蒸発器とし前記給湯用熱交換
    器を凝縮器として動作させて、前記浴槽水の排熱を前記
    貯湯ユニットに回収することを特徴とする請求項１また
    は請求項２または請求項３記載のヒートポンプシステ
    ム。
11. 【請求項１１】 冷媒の凝縮温度を検知する温度検知手
    段と、減圧手段の入口側の冷媒の温度を検知する温度検
    知手段を設け、これらの温度検知手段で検知した温度の
    差から冷媒過冷却度を算出し、この冷媒過冷却度が所定
    の値となるように、前記減圧手段の減圧度を制御するこ
    とを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３
    記載のヒートポンプシステム。
12. 【請求項１２】 請求項１または請求項２または請求項
    ３に記載のヒートポンプシステムを据付ける際、熱源側
    ユニットに第１利用側ユニットを接続して冷凍サイクル
    を構成する第１利用側ユニット接続ステップと、第２利
    用側ユニットが接続されない接続部の冷媒出入口を互い
    に接続して短絡する接続部短絡ステップとを備えたこと
    を特徴とするヒートポンプシステムの据付方法。
13. 【請求項１３】 請求項１または請求項２または請求項
    ３に記載のヒートポンプシステムを据付ける際、第１利
    用側ユニットと第２利用側ユニットのうちで、最も大き
    な内容積の利用側熱交換器を有する利用側ユニットを、
    減圧手段の近くに接続する利用側ユニット接続ステップ
    を備えたことを特徴とするヒートポンプシステムの据付
    方法。