冷温水給湯装置
【課題】冷房運転から蓄熱運転に切り替えられた場合、低温の流体による蓄熱タンクの蓄熱タンクの温度（蓄熱熱量）低下を抑制でき、エネルギーロスを低減した冷温水給湯装置を提供すること。
【解決手段】冷温水給湯装置１０は、圧縮機２１、冷媒対流体熱交換器２２、減圧手段２３、冷媒対空気熱交換器２４が環状に接続された冷媒回路２と、循環手段５４、冷媒対流体熱交換器２２、流路切替弁６０、負荷側熱交換器５３が環状に接続された流体回路５と、流路切替弁６０とを制御する制御装置４とを備え、冷房運転から蓄熱運転へ変更要求があり、かつ温度センサで検出される流体温度が所定温度未満の場合には、冷房運転を継続し、流体温度が所定温度以上のときに、流路切替弁６０を切り替えるものである。
【解決手段】冷温水給湯装置１０は、圧縮機２１、冷媒対流体熱交換器２２、減圧手段２３、冷媒対空気熱交換器２４が環状に接続された冷媒回路２と、循環手段５４、冷媒対流体熱交換器２２、流路切替弁６０、負荷側熱交換器５３が環状に接続された流体回路５と、流路切替弁６０とを制御する制御装置４とを備え、冷房運転から蓄熱運転へ変更要求があり、かつ温度センサで検出される流体温度が所定温度未満の場合には、冷房運転を継続し、流体温度が所定温度以上のときに、流路切替弁６０を切り替えるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプを用いて室内空間の冷暖房や蓄熱タンクへの蓄熱を行う冷温水給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷媒回路の冷媒対流体熱交換器の蒸発潜熱を利用して低温の流体を生成して循環させ、負荷側熱交換器が吸熱を行なって室内空間を冷却する冷房運転を行なったり、冷媒対流体熱交換器の凝縮潜熱を利用して高温の流体を生成して循環させ、流体が蓄熱タンクを加熱する蓄熱運転を行なったりする冷温水給湯装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、図６に示すような冷凍サイクル装置１００を用いて室内空間の冷暖房や蓄熱タンク３００への蓄熱を行うことが開示されている。
【０００４】
この冷凍サイクル装置１００は、冷媒を循環させる冷媒回路１１０、圧縮機１１１、四方弁１１２、冷媒対流体熱交換器１１３、減圧手段１１４、空気対流体熱交換器１１５が配管により環状に接続されて構成されている。
【０００５】
冷媒対流体熱交換器１１３は、冷媒回路１１０と、流体回路２１０とを備えている。流体回路２１０は、冷媒対流体熱交換器１１３、循環手段２２０、流路切替弁２３０を備えている。流路切替弁２３０を切り替えて、流体を負荷側熱交換器や蓄熱タンク３００へ流通させる。負荷側熱交換器は、熱交換器と送風ファンを備えたファンコイルユニット等である。
【０００６】
冷房運転の場合、冷媒対流体熱交換器１１３で生成した低温の流体は流路切替弁２３０を経由して負荷側熱交換器へ流通し、負荷側熱交換器を介して室内空間から吸熱して室内空間を冷却した後、冷媒対流体熱交換器１１３へ戻り流体回路２１０を循環する。
【０００７】
蓄熱運転の場合、冷凍サイクル装置１００は四方弁１１２を切り替え、冷房運転の場合と比べ、冷媒の流れる方向を逆転させる。
【０００８】
冷媒対流体熱交換器１１３で生成した高温の流体は流路切替弁２３０を経由して蓄熱タンク３００へ流通し、蓄熱タンク３００へ放熱して蓄熱タンク３００を加熱し蓄熱した後、冷媒対流体熱交換器１１３へ戻り流体回路２１０を循環する。蓄熱タンク３００内で加熱された流体は、給湯等に使われる。
【０００９】
冷房運転から蓄熱運転へ切り替える場合や、蓄熱運転から冷房運転へ切り替える場合は、流路切替弁２３０を切り替える。
【００１０】
このように、冷媒対流体熱交換器１１３で低温の流体や高温の流体を生成し、流路切替弁２３０を切り替えて流体を搬送している。
【００１１】
つまり、流路切替弁２３０を切り替えることにより、冷媒対流体熱交換器１１３から流出した流体の搬送先を変えて、冷房運転の場合に室内空間の冷却を行ったり、蓄熱運転の場合に蓄熱タンク３００を加熱し蓄熱を行ったりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２２０４６２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、前記従来の構成では冷房運転から蓄熱運転に切り替えられた場合、冷媒対流体熱交換器と流路切替弁との間に滞留している低温の流体が蓄熱タンクへ流通する。
【００１４】
その結果、低温の流体が蓄熱タンクから吸熱するため、蓄熱運転直後に蓄熱タンクは冷却されて温度が低下し、その後ヒートポンプによる蓄熱タンクの加熱が行われたため、蓄熱タンクの加熱に時間を要し、エネルギー利用効率が低下していた。
【００１５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、冷房運転から蓄熱運転に切り替えられた場合、低温の流体による蓄熱タンクの蓄熱タンクの温度（蓄熱熱量）低下を抑制でき、エネルギーロスを低減した冷温水給湯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の冷温水給湯装置は、圧縮機、冷媒対流体熱交換器、減圧手段、冷媒対空気熱交換器が接続された冷媒回路と、循環手段、前記冷媒対流体熱交換器、流路切替手段、負荷側熱交換器が環状に接続された流体回路と、前記流体回路から前記流路切替手段を介して分岐し、蓄熱タンクを経由して前記負荷側熱交換器と前記冷媒対流体熱交換器との間の前記流体回路に接続された蓄熱回路と、前記冷媒対流体熱交換器にて加熱された流体温度を検出する温度センサと、制御装置とを備え、前記負荷側熱交換器における冷房運転から、前記流路切替手段を経由した流体が前記蓄熱タンクを加熱する蓄熱運転への変更要求があり、かつ、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度未満の場合には、冷房運転を継続することを特徴とするものである。
【００１７】
これによって、流体温度が所定温度未満の場合は、流体が蓄熱タンクに流入すると蓄熱タンク内の温水が冷却されると判断し、流路切替手段の負荷側熱交換器側への接続を維持し、所定温度未満の流体を負荷側熱交換器に流入させることで、所定温度未満の流体が蓄熱タンクへ流入しない。
【００１８】
その結果、所定温度未満の流体が蓄熱タンクへ流入せず、蓄熱タンクの温度低下を防止できるため、蓄熱タンクにおける蓄熱熱量の低減、即ちエネルギーロスの防止が可能となる。
【００１９】
また、本発明の冷温水給湯装置は、圧縮機、冷媒対流体熱交換器、減圧手段、冷媒対空気熱交換器が接続された冷媒回路と、循環手段、前記冷媒対流体熱交換器、流路切替手段、負荷側熱交換器が環状に接続された流体回路と、前記流体回路から前記流路切替手段を介して分岐し、蓄熱タンクを経由して前記負荷側熱交換器と前記冷媒対流体熱交換器との間の前記流体回路に接続された蓄熱回路と、前記冷媒対流体熱交換器にて加熱された流体温度を検出する温度センサと、制御装置とを備え、前記負荷側熱交換器における冷房運転から、前記流路切替手段を経由した流体が前記蓄熱タンクを加熱する蓄熱運転へ変更した後、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度以上の場合には、前記流体を前記冷媒対流体熱交換器と前記蓄熱回路との間で循環させ、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度未満の場合には、前記循環手段の運転動作を停止または前記流体回路における循環量を低下させることを特徴とするものである。
【００２０】
これによって、冷媒対流体熱交換器内の流体が加熱されて蓄熱タンクへ搬送される。その後、流体温度が所定温度以上になった場合は、流体が蓄熱タンクに流入しても蓄熱タンク内の温水が冷却されないことを判断した上で、加熱された流体を蓄熱タンクに流入させ
る。
【００２１】
一方、流体温度が所定温度未満の場合には、循環手段を間欠運転させることにより、蓄熱タンクへ搬送される低温の流体の容積を、冷媒対流体熱交換器出口と流路切替手段との接続配管内に存在する容積に抑制する。流体温度が所定温度未満の場合でも、従来に比べ、蓄熱タンクへ搬送される低温の流体の容積が減少する。
【００２２】
その結果、流体温度が所定温度未満の場合でも、蓄熱タンクから吸熱される熱量が減少して蓄熱タンクの温度低下を抑制でき、蓄熱タンクにおける蓄熱熱量の低減、即ちエネルギーロスの防止が可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、冷房運転から蓄熱運転に切り替えられた場合、低温の流体による蓄熱タンクの蓄熱タンクの温度（蓄熱熱量）低下を抑制でき、エネルギーロスを低減した冷温水給湯装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１における冷温水給湯装置の流体回路の概略説明図（冷房運転）
【図２】同冷温水給湯装置の流体回路の概略説明図（蓄熱運転）
【図３】同冷温水給湯装置の運転動作フローチャート
【図４】本発明の実施の形態２における冷温水給湯装置の運転動作フローチャート
【図５】同冷温水給湯装置の流体回路の概略説明図（蓄熱運転）
【図６】従来の冷温水給湯装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
第１の発明は、圧縮機、冷媒対流体熱交換器、減圧手段、冷媒対空気熱交換器が接続された冷媒回路と、循環手段、前記冷媒対流体熱交換器、流路切替手段、負荷側熱交換器が環状に接続された流体回路と、前記流体回路から前記流路切替手段を介して分岐し、蓄熱タンクを経由して前記負荷側熱交換器と前記冷媒対流体熱交換器との間の前記流体回路に接続された蓄熱回路と、前記冷媒対流体熱交換器にて加熱された流体温度を検出する温度センサと、制御装置とを備え、前記負荷側熱交換器における冷房運転から、前記流路切替手段を経由した流体が前記蓄熱タンクを加熱する蓄熱運転への変更要求があり、かつ、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度未満の場合には、冷房運転を継続することを特徴とする冷温水給湯装置である。
【００２６】
これによって、流体温度が所定温度未満の場合は、流体が蓄熱タンクに流入すると蓄熱タンク内の温水が冷却されると判断し、流路切替手段の負荷側熱交換器側への接続を維持し、所定温度未満の流体を負荷側熱交換器に流入させることで、所定温度未満の流体が蓄熱タンクへ流入しない。
【００２７】
その結果、所定温度未満の流体が蓄熱タンクへ流入せず、蓄熱タンクの温度低下を防止できるため、蓄熱タンクにおける蓄熱熱量の低減、即ちエネルギーロスの防止が可能となる。
【００２８】
第２の発明は、特に、第１の発明における冷温水給湯装置において、前記冷房運転から前記蓄熱運転への変更要求があり、かつ、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度以上の場合には、前記流路切替手段を前記蓄熱回路側へ切り替えて、前記流体を前記冷媒対流体熱交換器と前記蓄熱回路とを循環させることを特徴とするものである。
【００２９】
これによって、冷房運転から蓄熱運転に変更された後、冷媒対流体熱交換器を介して流体が加熱されて流体温度が上昇していく。その後、流体温度が所定温度以上になり、流体が蓄熱タンクに流入しても蓄熱タンク内の温水が冷却されないことを判断した上で、流路切替手段を蓄熱回路側へ切り替えることにより、加熱された流体を蓄熱タンクに流入させる。
【００３０】
その結果、所定温度以上の流体を蓄熱タンクに流入させることができ、効果的に蓄熱タンクへの蓄熱が可能となる。
【００３１】
第３の発明は、圧縮機、冷媒対流体熱交換器、減圧手段、冷媒対空気熱交換器が接続された冷媒回路と、循環手段、前記冷媒対流体熱交換器、流路切替手段、負荷側熱交換器が環状に接続された流体回路と、前記流体回路から前記流路切替手段を介して分岐し、蓄熱タンクを経由して前記負荷側熱交換器と前記冷媒対流体熱交換器との間の前記流体回路に接続された蓄熱回路と、前記冷媒対流体熱交換器にて加熱された流体温度を検出する温度センサと、制御装置とを備え、前記負荷側熱交換器における冷房運転から、前記流路切替手段を経由した流体が前記蓄熱タンクを加熱する蓄熱運転へ変更した後、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度以上の場合には、前記流体を前記冷媒対流体熱交換器と前記蓄熱回路との間で循環させ、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度未満の場合には、前記循環手段の運転動作を停止または前記流体回路における循環量を低下させることを特徴とする冷温水給湯装置である。
【００３２】
これによって、冷媒対流体熱交換器内の流体が加熱されて蓄熱タンクへ搬送される。その後、流体温度が所定温度以上になった場合は、流体が蓄熱タンクに流入しても蓄熱タンク内の温水が冷却されないことを判断した上で、加熱された流体を蓄熱タンクに流入させる。
【００３３】
一方、流体温度が所定温度未満の場合には、循環手段を間欠運転させることにより、蓄熱タンクへ搬送される低温の流体の容積を、冷媒対流体熱交換器出口と流路切替手段との接続配管内に存在する容積に抑制する。流体温度が所定温度未満の場合でも、従来に比べ、蓄熱タンクへ搬送される低温の流体の容積が減少する。
【００３４】
その結果、流体温度が所定温度未満の場合でも、蓄熱タンクから吸熱される熱量が減少して蓄熱タンクの温度低下を抑制でき、蓄熱タンクにおける蓄熱熱量の低減、即ちエネルギーロスの防止が可能となる。
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３６】
（実施の形態１）
図１に、本発明の第１の実施の形態に係る冷温水給湯装置１０を示す。この冷温水給湯装置１０は、冷凍サイクル装置１と、流体回路５と、負荷側熱交換器５３と、蓄熱タンク５５とを備えている。
【００３７】
冷凍サイクル装置１は、冷媒を循環させる冷媒回路２を備えており、冷媒としては、例えば、Ｒ４１０Ａ等の擬似共沸混合冷媒、またはＲ３２等の単一冷媒等を用いることができる。
【００３８】
冷媒回路２は、圧縮機２１、冷媒対流体熱交換器２２、膨張弁やキャピラリーチューブなどの減圧手段２３及び冷媒対空気熱交換器２４が配管により環状に接続されて構成されている。本実施の形態では、冷媒対空気熱交換器２４と圧縮機２１の間に、気液分離を行
うアキュムレータ２６が設けられている。また、冷媒回路２には、蓄熱タンク５５を加熱する蓄熱運転と負荷側熱交換器５３が吸熱を行う冷房運転とを切り替えるための四方弁２５が設けられている。
【００３９】
本実施の形態では、冷凍サイクル装置１は、冷媒対流体熱交換器２２で生成した低温の流体を負荷側熱交換器５３での吸熱に利用したり、冷媒対流体熱交換器２２で生成した高温の流体を蓄熱タンク５５の加熱等に利用したりする、冷温水生成装置を構成している。冷媒対流体熱交換器２２は、冷媒と流体との間で熱交換を行わせる熱交換器となっている。
【００４０】
流体回路５は、流入管５１、冷媒対流体熱交換器２２、流出管５２、流路切替弁６０、負荷側熱交換器５３、循環手段５４を備え、流路切替弁６０から分岐し、蓄熱タンク５５を経由して冷媒対流体熱交換器２２と負荷側熱交換器５３との間の流体回路５に合流する蓄熱回路６２と、制御装置４とを備えている。冷媒対流体熱交換器２２には、流体温度を検出する温度センサ７０が設置されている。
【００４１】
以上のように構成された冷温水給湯装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００４２】
まず、図１では冷媒対流体熱交換器２２で生成された低温の流体が、負荷側熱交換器５３が吸熱を行う冷房運転の場合の冷媒および流体の流れ方向を矢印で示している。
【００４３】
圧縮機２１から吐出した高圧冷媒は、四方弁２５を介して冷媒対空気熱交換器２４へ流入し凝縮熱を放熱して、冷媒自身は冷却して液化凝縮する。冷却された高圧液冷媒は、冷媒対空気熱交換器２４から流出する。
【００４４】
冷媒対空気熱交換器２４から流出した高圧液冷媒は、減圧手段２３によって減圧されて膨張した後に、冷媒対流体熱交換器２２へ流入する。冷媒対流体熱交換器２２へ流入した低圧二相冷媒は、蒸発して流体から気化熱を吸熱して、低圧の二相冷媒または過熱冷媒となって冷媒対流体熱交換器２２から流出する。
【００４５】
冷媒対流体熱交換器２２から流出した低圧冷媒は、四方弁２５を通過してアキュムレータ２６で気液分離が行われた後、気相冷媒が圧縮機２１に吸入する。
【００４６】
冷媒対流体熱交換器２２で冷却された流体は、流出管５２、流路切替弁６０を流通し、室内空間に設置された負荷側熱交換器５３へ流入する。その後、流体は負荷側熱交換器５３から吸熱を行い、循環手段５４を経由して流入管５１を流通して冷媒対流体熱交換器２２へ流入し循環する。
【００４７】
制御装置４は、流路切替弁６０が蓄熱回路６２側や負荷側熱交換器５３側へ向く制御を行う（図２）。
【００４８】
流体が蓄熱タンク５５を加熱する蓄熱運転の要求があった場合、圧縮機２１から吐出した高圧冷媒は四方弁２５を介して冷媒対流体熱交換器２２へ流入し、冷媒対流体熱交換器２２を流通する流体を加熱する。流体としては、水または不凍液である。
【００４９】
冷媒対流体熱交換器２２から流出した高圧液冷媒は、減圧手段２３によって減圧されて膨張した後に、冷媒対空気熱交換器２４へ流入する。冷媒対空気熱交換器２４へ流入した低圧二相冷媒は、蒸発して空気から気化熱を吸熱して、低圧の二相冷媒または過熱冷媒となって冷媒対空気熱交換器２４から流出する。
【００５０】
冷媒対空気熱交換器２４から流出した低圧冷媒は、四方弁２５を通過してアキュムレータ２６で気液分離が行われた後、気相冷媒が圧縮機２１に吸入する。
【００５１】
冷媒対流体熱交換器２２で生成された高温の流体は、流出管５２から流出する。冷媒対流体熱交換器２２に設置された温度センサ７０で検出される流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ未満の場合には、流路切替弁６０は負荷側熱交換器５３側へ切り替えて冷房運転を維持し、流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ以上の場合には、流路切替弁６０を蓄熱回路側へ切り替えて、流体を冷媒対流体熱交換器２２と蓄熱回路６２とを循環させるものである。
【００５２】
ここで、一般に、蓄熱タンクが設置される環境として、摂氏２０度前後に想定されることが多いため、本実施の形態では所定温度Ｔｏは、例えば摂氏２０度に設定される。
【００５３】
以下、制御動作について詳細に説明する。
【００５４】
温度センサ７０で検出した温度に基づいて、制御装置４は流路切替弁６０を制御する。制御装置４の制御を図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５５】
まず、冷温水給湯装置１０の制御装置４は、蓄熱運転運要求があるか判定する（ステップＳ１）。蓄熱運転運要求がない場合は現在の状態を維持し、蓄熱運転運要求がある場合は、冷媒対流体熱交換器２２における温度センサ７０は流体温度Ｔｗを検出し（Ｓ２）、流体温度Ｔｗと所定温度Ｔｏとを比較する（ステップＳ３）。
【００５６】
流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ未満の場合は、低温の流体が蓄熱回路６２を流通して蓄熱タンク５５から吸熱し、蓄熱タンク５５を冷却する可能性が高いと判断して、流路切替弁６０を負荷側熱交換器５３側へ切り替える（ステップＳ４）。
【００５７】
流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ以上の場合は、低温の流体が蓄熱回路６２を流通して蓄熱タンク５５から吸熱し、蓄熱タンク５５を冷却する可能性が低いと判断して、流路切替弁６０を負荷側熱交換器５３側から蓄熱回路６２側へ切り替える（ステップＳ５）。制御装置４は、蓄熱運転要求があるまで現在の状態を継続する（ステップＳ１）。
【００５８】
以上のように、本実施の形態においては、負荷側熱交換器５３が吸熱を行う冷房運転から、流路切替弁６０を経由した流体が蓄熱タンク５５を加熱する蓄熱運転への変更要求があり、かつ温度センサ７０で検出される流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ未満の場合には、冷房運転を維持する。
【００５９】
これによって、冷房運転から蓄熱運転に変更された後、冷媒対流体熱交換器２２を介して流体が加熱されて流体温度が上昇していく。
【００６０】
その後、流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ未満の場合は、流体が蓄熱タンク５５に流入すると蓄熱タンク５５内の温水が冷却されると判断し、流路切替弁６０を負荷側熱交換器５３側へ維持し、所定温度Ｔｏ未満の流体を負荷側熱交換器５３に流入させるので、所定温度Ｔｏ未満の流体が蓄熱タンク５５へ流入しない。
【００６１】
その結果、所定温度Ｔｏ未満の流体が蓄熱タンク５５へ流入せず、蓄熱タンク５５の温度低下を防止できるため、蓄熱タンク５５における蓄熱熱量の低減、即ちエネルギーロスの防止が可能となる。
【００６２】
また、冷房運転から蓄熱運転に変更要求があり、かつ、温度センサ７０で検出される流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ以上の場合には、流路切替弁６０を蓄熱回路側へ切り替えて、
流体を冷媒対流体熱交換器２２と蓄熱回路６２とを循環させる。
【００６３】
これによって、冷房運転から蓄熱運転に変更された後、冷媒対流体熱交換器２２を介して流体が加熱されて流体温度が上昇していく。その後、流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ以上になり、流体が蓄熱タンク５５に流入しても蓄熱タンク５５内の温水が冷却されないことを判断した上で、流路切替弁６０を蓄熱回路側へ切り替えることにより、加熱された流体を蓄熱タンクに流入させる。
【００６４】
その結果、所定温度Ｔｏ以上の流体を蓄熱タンク５５に流入させることができ、効果的に蓄熱タンク５５への蓄熱が可能となる。
【００６５】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る冷温水給湯装置１０の制御動作である。温度センサ７０で検出した温度に基づいて、制御装置４は流路切替弁６０を制御する。制御装置４の制御を図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００６６】
なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同一構成部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００６７】
まず、冷温水給湯装置１０の制御装置４は、蓄熱運転運要求があるか判定する（ステップＳ１）。蓄熱運転運要求がない場合は現在の状態を維持し、蓄熱運転運要求がある場合は、流路切替弁６０を負荷側熱交換器５３側から蓄熱回路６２側へ切り替える（ステップＳ２）。
【００６８】
冷媒対流体熱交換器２２における温度センサ７０は流体温度Ｔｗを検出し（Ｓ３）、流体温度Ｔｗと所定温度Ｔｏとを比較する（ステップＳ４）。
【００６９】
温度センサ７０で検出される流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ以上の場合には、流体を冷媒対流体熱交換器２２と蓄熱回路６２との間で循環させ、温度センサ７０で検出される流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ未満の場合には、循環手段５４の運転動作を停止または流体回路５における循環量を低下させ、所定流量Ｇｏ未満に設定させる（ステップＳ５）。
【００７０】
また、所定流量Ｇｏとしては定格で運転している流量より少ない流量に設定し、本実施の形態では所定流量Ｇｏは、例えば定格の１／１０に設定される。
【００７１】
その後、冷媒対流体熱交換器２２における温度センサ７０は流体温度Ｔｗを検出し（ステップＳ６）、流体温度Ｔｗと所定温度Ｔｏとを比較する（ステップＳ７）。
【００７２】
流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ以上の場合は、流体が蓄熱タンク５５に流入しても蓄熱タンク５５内の温水が冷却されないことを判断した上で、流体回路５における循環量を所定流量Ｇｏ以上に設定し（ステップＳ８）、加熱された流体を蓄熱タンク５５に流入させる。制御装置４は、蓄熱運転要求があるまで現在の状態を継続する（ステップＳ１）。
【００７３】
一方、流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ未満の場合には、流体が蓄熱タンク５５に流入して蓄熱タンク５５内の温水を冷却すると判断し、循環手段５４を間欠運転させて現在の状態を維持し、流体温度Ｔｗを検出する（ステップＳ６）。
【００７４】
以上のように、本実施の形態においては、負荷側熱交換器５３が吸熱を行う冷房運転から、流路切替弁６０を経由した流体が蓄熱タンク５５を加熱する蓄熱運転へ変更した後、温度センサ７０で検出される流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ以上の場合には、流体を冷媒対
流体熱交換器２２と蓄熱回路６２との間で循環させ、温度センサ７０で検出される流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ未満の場合には、循環手段５４の運転動作を停止または流体回路５における循環量を低下させるものである。
【００７５】
これによって、冷媒対流体熱交換器２２内の流体が加熱されて蓄熱タンク５５へ搬送される。その後、流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ以上になった場合は、流体が蓄熱タンク５５に流入しても蓄熱タンク５５内の温水が冷却されないことを判断した上で、加熱された流体を蓄熱タンク５５に流入させる。
【００７６】
一方、流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ未満の場合には、循環手段５４を間欠運転させることにより、蓄熱タンク５５へ搬送される低温の流体の容積を、冷媒対流体熱交換器２２出口と流路切替弁６０との接続配管内に存在する容積に抑制する。流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ未満の場合でも、従来に比べ、蓄熱タンク５５へ搬送される低温の流体の容積が減少する。
【００７７】
その結果、流体温度が所定温度Ｔｏ未満の場合でも、蓄熱タンク５５から吸熱される熱量が減少するので、蓄熱タンク５５の温度低下を抑制でき、蓄熱タンクにおける蓄熱熱量の低減、即ちエネルギーロスの防止が可能となる。
【００７８】
また、流体の所定温度Ｔｏとしては、蓄熱タンク５５の温度を検出する蓄熱タンク温度センサ７１を備え、所定温度Ｔｏが蓄熱タンク５５の温度以下になるように設定してもよい（図５）。
【００７９】
これによって、蓄熱運転を開始する時点での蓄熱タンク５５の温度に対して、流体の所定温度Ｔｏを低く設定することにより、運転条件が変動しても、循環手段５４の運動状態が停止または循環量が低下している時間を最小限に抑制できる。
【００８０】
その結果、流体の所定温度Ｔｏが固定されている場合に対して、様々に運転条件が変動しても、蓄熱寄与時間の増加を図ることができるため、エネルギー効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上のように、本発明にかかる冷温水給湯装置は、冷房運転から蓄熱運転に切り替えられた場合、低温の流体による蓄熱タンクの蓄熱タンクの温度（蓄熱熱量）低下を抑制でき、エネルギーロスを低減することができるので、流体を加熱し、その流体を室内空間の加熱に利用する冷温水給湯暖房装置等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００８２】
２ 冷媒回路
４ 制御装置
５ 流体回路
１０ 冷温水給湯装置
２１ 圧縮機
２２ 冷媒対流体熱交換器
２３ 減圧手段
２４ 冷媒対空気熱交換器
５３ 負荷側熱交換器
５４ 循環手段
５５ 蓄熱タンク
６０ 流路切替弁（流路切替手段）
７１ 蓄熱タンク温度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプを用いて室内空間の冷暖房や蓄熱タンクへの蓄熱を行う冷温水給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷媒回路の冷媒対流体熱交換器の蒸発潜熱を利用して低温の流体を生成して循環させ、負荷側熱交換器が吸熱を行なって室内空間を冷却する冷房運転を行なったり、冷媒対流体熱交換器の凝縮潜熱を利用して高温の流体を生成して循環させ、流体が蓄熱タンクを加熱する蓄熱運転を行なったりする冷温水給湯装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、図６に示すような冷凍サイクル装置１００を用いて室内空間の冷暖房や蓄熱タンク３００への蓄熱を行うことが開示されている。
【０００４】
この冷凍サイクル装置１００は、冷媒を循環させる冷媒回路１１０、圧縮機１１１、四方弁１１２、冷媒対流体熱交換器１１３、減圧手段１１４、空気対流体熱交換器１１５が配管により環状に接続されて構成されている。
【０００５】
冷媒対流体熱交換器１１３は、冷媒回路１１０と、流体回路２１０とを備えている。流体回路２１０は、冷媒対流体熱交換器１１３、循環手段２２０、流路切替弁２３０を備えている。流路切替弁２３０を切り替えて、流体を負荷側熱交換器や蓄熱タンク３００へ流通させる。負荷側熱交換器は、熱交換器と送風ファンを備えたファンコイルユニット等である。
【０００６】
冷房運転の場合、冷媒対流体熱交換器１１３で生成した低温の流体は流路切替弁２３０を経由して負荷側熱交換器へ流通し、負荷側熱交換器を介して室内空間から吸熱して室内空間を冷却した後、冷媒対流体熱交換器１１３へ戻り流体回路２１０を循環する。
【０００７】
蓄熱運転の場合、冷凍サイクル装置１００は四方弁１１２を切り替え、冷房運転の場合と比べ、冷媒の流れる方向を逆転させる。
【０００８】
冷媒対流体熱交換器１１３で生成した高温の流体は流路切替弁２３０を経由して蓄熱タンク３００へ流通し、蓄熱タンク３００へ放熱して蓄熱タンク３００を加熱し蓄熱した後、冷媒対流体熱交換器１１３へ戻り流体回路２１０を循環する。蓄熱タンク３００内で加熱された流体は、給湯等に使われる。
【０００９】
冷房運転から蓄熱運転へ切り替える場合や、蓄熱運転から冷房運転へ切り替える場合は、流路切替弁２３０を切り替える。
【００１０】
このように、冷媒対流体熱交換器１１３で低温の流体や高温の流体を生成し、流路切替弁２３０を切り替えて流体を搬送している。
【００１１】
つまり、流路切替弁２３０を切り替えることにより、冷媒対流体熱交換器１１３から流出した流体の搬送先を変えて、冷房運転の場合に室内空間の冷却を行ったり、蓄熱運転の場合に蓄熱タンク３００を加熱し蓄熱を行ったりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２２０４６２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、前記従来の構成では冷房運転から蓄熱運転に切り替えられた場合、冷媒対流体熱交換器と流路切替弁との間に滞留している低温の流体が蓄熱タンクへ流通する。
【００１４】
その結果、低温の流体が蓄熱タンクから吸熱するため、蓄熱運転直後に蓄熱タンクは冷却されて温度が低下し、その後ヒートポンプによる蓄熱タンクの加熱が行われたため、蓄熱タンクの加熱に時間を要し、エネルギー利用効率が低下していた。
【００１５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、冷房運転から蓄熱運転に切り替えられた場合、低温の流体による蓄熱タンクの蓄熱タンクの温度（蓄熱熱量）低下を抑制でき、エネルギーロスを低減した冷温水給湯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の冷温水給湯装置は、圧縮機、冷媒対流体熱交換器、減圧手段、冷媒対空気熱交換器が接続された冷媒回路と、循環手段、前記冷媒対流体熱交換器、流路切替手段、負荷側熱交換器が環状に接続された流体回路と、前記流体回路から前記流路切替手段を介して分岐し、蓄熱タンクを経由して前記負荷側熱交換器と前記冷媒対流体熱交換器との間の前記流体回路に接続された蓄熱回路と、前記冷媒対流体熱交換器にて加熱された流体温度を検出する温度センサと、制御装置とを備え、前記負荷側熱交換器における冷房運転から、前記流路切替手段を経由した流体が前記蓄熱タンクを加熱する蓄熱運転への変更要求があり、かつ、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度未満の場合には、冷房運転を継続することを特徴とするものである。
【００１７】
これによって、流体温度が所定温度未満の場合は、流体が蓄熱タンクに流入すると蓄熱タンク内の温水が冷却されると判断し、流路切替手段の負荷側熱交換器側への接続を維持し、所定温度未満の流体を負荷側熱交換器に流入させることで、所定温度未満の流体が蓄熱タンクへ流入しない。
【００１８】
その結果、所定温度未満の流体が蓄熱タンクへ流入せず、蓄熱タンクの温度低下を防止できるため、蓄熱タンクにおける蓄熱熱量の低減、即ちエネルギーロスの防止が可能となる。
【００１９】
また、本発明の冷温水給湯装置は、圧縮機、冷媒対流体熱交換器、減圧手段、冷媒対空気熱交換器が接続された冷媒回路と、循環手段、前記冷媒対流体熱交換器、流路切替手段、負荷側熱交換器が環状に接続された流体回路と、前記流体回路から前記流路切替手段を介して分岐し、蓄熱タンクを経由して前記負荷側熱交換器と前記冷媒対流体熱交換器との間の前記流体回路に接続された蓄熱回路と、前記冷媒対流体熱交換器にて加熱された流体温度を検出する温度センサと、制御装置とを備え、前記負荷側熱交換器における冷房運転から、前記流路切替手段を経由した流体が前記蓄熱タンクを加熱する蓄熱運転へ変更した後、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度以上の場合には、前記流体を前記冷媒対流体熱交換器と前記蓄熱回路との間で循環させ、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度未満の場合には、前記循環手段の運転動作を停止または前記流体回路における循環量を低下させることを特徴とするものである。
【００２０】
これによって、冷媒対流体熱交換器内の流体が加熱されて蓄熱タンクへ搬送される。その後、流体温度が所定温度以上になった場合は、流体が蓄熱タンクに流入しても蓄熱タンク内の温水が冷却されないことを判断した上で、加熱された流体を蓄熱タンクに流入させ
る。
【００２１】
一方、流体温度が所定温度未満の場合には、循環手段を間欠運転させることにより、蓄熱タンクへ搬送される低温の流体の容積を、冷媒対流体熱交換器出口と流路切替手段との接続配管内に存在する容積に抑制する。流体温度が所定温度未満の場合でも、従来に比べ、蓄熱タンクへ搬送される低温の流体の容積が減少する。
【００２２】
その結果、流体温度が所定温度未満の場合でも、蓄熱タンクから吸熱される熱量が減少して蓄熱タンクの温度低下を抑制でき、蓄熱タンクにおける蓄熱熱量の低減、即ちエネルギーロスの防止が可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、冷房運転から蓄熱運転に切り替えられた場合、低温の流体による蓄熱タンクの蓄熱タンクの温度（蓄熱熱量）低下を抑制でき、エネルギーロスを低減した冷温水給湯装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１における冷温水給湯装置の流体回路の概略説明図（冷房運転）
【図２】同冷温水給湯装置の流体回路の概略説明図（蓄熱運転）
【図３】同冷温水給湯装置の運転動作フローチャート
【図４】本発明の実施の形態２における冷温水給湯装置の運転動作フローチャート
【図５】同冷温水給湯装置の流体回路の概略説明図（蓄熱運転）
【図６】従来の冷温水給湯装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
第１の発明は、圧縮機、冷媒対流体熱交換器、減圧手段、冷媒対空気熱交換器が接続された冷媒回路と、循環手段、前記冷媒対流体熱交換器、流路切替手段、負荷側熱交換器が環状に接続された流体回路と、前記流体回路から前記流路切替手段を介して分岐し、蓄熱タンクを経由して前記負荷側熱交換器と前記冷媒対流体熱交換器との間の前記流体回路に接続された蓄熱回路と、前記冷媒対流体熱交換器にて加熱された流体温度を検出する温度センサと、制御装置とを備え、前記負荷側熱交換器における冷房運転から、前記流路切替手段を経由した流体が前記蓄熱タンクを加熱する蓄熱運転への変更要求があり、かつ、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度未満の場合には、冷房運転を継続することを特徴とする冷温水給湯装置である。
【００２６】
これによって、流体温度が所定温度未満の場合は、流体が蓄熱タンクに流入すると蓄熱タンク内の温水が冷却されると判断し、流路切替手段の負荷側熱交換器側への接続を維持し、所定温度未満の流体を負荷側熱交換器に流入させることで、所定温度未満の流体が蓄熱タンクへ流入しない。
【００２７】
その結果、所定温度未満の流体が蓄熱タンクへ流入せず、蓄熱タンクの温度低下を防止できるため、蓄熱タンクにおける蓄熱熱量の低減、即ちエネルギーロスの防止が可能となる。
【００２８】
第２の発明は、特に、第１の発明における冷温水給湯装置において、前記冷房運転から前記蓄熱運転への変更要求があり、かつ、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度以上の場合には、前記流路切替手段を前記蓄熱回路側へ切り替えて、前記流体を前記冷媒対流体熱交換器と前記蓄熱回路とを循環させることを特徴とするものである。
【００２９】
これによって、冷房運転から蓄熱運転に変更された後、冷媒対流体熱交換器を介して流体が加熱されて流体温度が上昇していく。その後、流体温度が所定温度以上になり、流体が蓄熱タンクに流入しても蓄熱タンク内の温水が冷却されないことを判断した上で、流路切替手段を蓄熱回路側へ切り替えることにより、加熱された流体を蓄熱タンクに流入させる。
【００３０】
その結果、所定温度以上の流体を蓄熱タンクに流入させることができ、効果的に蓄熱タンクへの蓄熱が可能となる。
【００３１】
第３の発明は、圧縮機、冷媒対流体熱交換器、減圧手段、冷媒対空気熱交換器が接続された冷媒回路と、循環手段、前記冷媒対流体熱交換器、流路切替手段、負荷側熱交換器が環状に接続された流体回路と、前記流体回路から前記流路切替手段を介して分岐し、蓄熱タンクを経由して前記負荷側熱交換器と前記冷媒対流体熱交換器との間の前記流体回路に接続された蓄熱回路と、前記冷媒対流体熱交換器にて加熱された流体温度を検出する温度センサと、制御装置とを備え、前記負荷側熱交換器における冷房運転から、前記流路切替手段を経由した流体が前記蓄熱タンクを加熱する蓄熱運転へ変更した後、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度以上の場合には、前記流体を前記冷媒対流体熱交換器と前記蓄熱回路との間で循環させ、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度未満の場合には、前記循環手段の運転動作を停止または前記流体回路における循環量を低下させることを特徴とする冷温水給湯装置である。
【００３２】
これによって、冷媒対流体熱交換器内の流体が加熱されて蓄熱タンクへ搬送される。その後、流体温度が所定温度以上になった場合は、流体が蓄熱タンクに流入しても蓄熱タンク内の温水が冷却されないことを判断した上で、加熱された流体を蓄熱タンクに流入させる。
【００３３】
一方、流体温度が所定温度未満の場合には、循環手段を間欠運転させることにより、蓄熱タンクへ搬送される低温の流体の容積を、冷媒対流体熱交換器出口と流路切替手段との接続配管内に存在する容積に抑制する。流体温度が所定温度未満の場合でも、従来に比べ、蓄熱タンクへ搬送される低温の流体の容積が減少する。
【００３４】
その結果、流体温度が所定温度未満の場合でも、蓄熱タンクから吸熱される熱量が減少して蓄熱タンクの温度低下を抑制でき、蓄熱タンクにおける蓄熱熱量の低減、即ちエネルギーロスの防止が可能となる。
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３６】
（実施の形態１）
図１に、本発明の第１の実施の形態に係る冷温水給湯装置１０を示す。この冷温水給湯装置１０は、冷凍サイクル装置１と、流体回路５と、負荷側熱交換器５３と、蓄熱タンク５５とを備えている。
【００３７】
冷凍サイクル装置１は、冷媒を循環させる冷媒回路２を備えており、冷媒としては、例えば、Ｒ４１０Ａ等の擬似共沸混合冷媒、またはＲ３２等の単一冷媒等を用いることができる。
【００３８】
冷媒回路２は、圧縮機２１、冷媒対流体熱交換器２２、膨張弁やキャピラリーチューブなどの減圧手段２３及び冷媒対空気熱交換器２４が配管により環状に接続されて構成されている。本実施の形態では、冷媒対空気熱交換器２４と圧縮機２１の間に、気液分離を行
うアキュムレータ２６が設けられている。また、冷媒回路２には、蓄熱タンク５５を加熱する蓄熱運転と負荷側熱交換器５３が吸熱を行う冷房運転とを切り替えるための四方弁２５が設けられている。
【００３９】
本実施の形態では、冷凍サイクル装置１は、冷媒対流体熱交換器２２で生成した低温の流体を負荷側熱交換器５３での吸熱に利用したり、冷媒対流体熱交換器２２で生成した高温の流体を蓄熱タンク５５の加熱等に利用したりする、冷温水生成装置を構成している。冷媒対流体熱交換器２２は、冷媒と流体との間で熱交換を行わせる熱交換器となっている。
【００４０】
流体回路５は、流入管５１、冷媒対流体熱交換器２２、流出管５２、流路切替弁６０、負荷側熱交換器５３、循環手段５４を備え、流路切替弁６０から分岐し、蓄熱タンク５５を経由して冷媒対流体熱交換器２２と負荷側熱交換器５３との間の流体回路５に合流する蓄熱回路６２と、制御装置４とを備えている。冷媒対流体熱交換器２２には、流体温度を検出する温度センサ７０が設置されている。
【００４１】
以上のように構成された冷温水給湯装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００４２】
まず、図１では冷媒対流体熱交換器２２で生成された低温の流体が、負荷側熱交換器５３が吸熱を行う冷房運転の場合の冷媒および流体の流れ方向を矢印で示している。
【００４３】
圧縮機２１から吐出した高圧冷媒は、四方弁２５を介して冷媒対空気熱交換器２４へ流入し凝縮熱を放熱して、冷媒自身は冷却して液化凝縮する。冷却された高圧液冷媒は、冷媒対空気熱交換器２４から流出する。
【００４４】
冷媒対空気熱交換器２４から流出した高圧液冷媒は、減圧手段２３によって減圧されて膨張した後に、冷媒対流体熱交換器２２へ流入する。冷媒対流体熱交換器２２へ流入した低圧二相冷媒は、蒸発して流体から気化熱を吸熱して、低圧の二相冷媒または過熱冷媒となって冷媒対流体熱交換器２２から流出する。
【００４５】
冷媒対流体熱交換器２２から流出した低圧冷媒は、四方弁２５を通過してアキュムレータ２６で気液分離が行われた後、気相冷媒が圧縮機２１に吸入する。
【００４６】
冷媒対流体熱交換器２２で冷却された流体は、流出管５２、流路切替弁６０を流通し、室内空間に設置された負荷側熱交換器５３へ流入する。その後、流体は負荷側熱交換器５３から吸熱を行い、循環手段５４を経由して流入管５１を流通して冷媒対流体熱交換器２２へ流入し循環する。
【００４７】
制御装置４は、流路切替弁６０が蓄熱回路６２側や負荷側熱交換器５３側へ向く制御を行う（図２）。
【００４８】
流体が蓄熱タンク５５を加熱する蓄熱運転の要求があった場合、圧縮機２１から吐出した高圧冷媒は四方弁２５を介して冷媒対流体熱交換器２２へ流入し、冷媒対流体熱交換器２２を流通する流体を加熱する。流体としては、水または不凍液である。
【００４９】
冷媒対流体熱交換器２２から流出した高圧液冷媒は、減圧手段２３によって減圧されて膨張した後に、冷媒対空気熱交換器２４へ流入する。冷媒対空気熱交換器２４へ流入した低圧二相冷媒は、蒸発して空気から気化熱を吸熱して、低圧の二相冷媒または過熱冷媒となって冷媒対空気熱交換器２４から流出する。
【００５０】
冷媒対空気熱交換器２４から流出した低圧冷媒は、四方弁２５を通過してアキュムレータ２６で気液分離が行われた後、気相冷媒が圧縮機２１に吸入する。
【００５１】
冷媒対流体熱交換器２２で生成された高温の流体は、流出管５２から流出する。冷媒対流体熱交換器２２に設置された温度センサ７０で検出される流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ未満の場合には、流路切替弁６０は負荷側熱交換器５３側へ切り替えて冷房運転を維持し、流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ以上の場合には、流路切替弁６０を蓄熱回路側へ切り替えて、流体を冷媒対流体熱交換器２２と蓄熱回路６２とを循環させるものである。
【００５２】
ここで、一般に、蓄熱タンクが設置される環境として、摂氏２０度前後に想定されることが多いため、本実施の形態では所定温度Ｔｏは、例えば摂氏２０度に設定される。
【００５３】
以下、制御動作について詳細に説明する。
【００５４】
温度センサ７０で検出した温度に基づいて、制御装置４は流路切替弁６０を制御する。制御装置４の制御を図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５５】
まず、冷温水給湯装置１０の制御装置４は、蓄熱運転運要求があるか判定する（ステップＳ１）。蓄熱運転運要求がない場合は現在の状態を維持し、蓄熱運転運要求がある場合は、冷媒対流体熱交換器２２における温度センサ７０は流体温度Ｔｗを検出し（Ｓ２）、流体温度Ｔｗと所定温度Ｔｏとを比較する（ステップＳ３）。
【００５６】
流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ未満の場合は、低温の流体が蓄熱回路６２を流通して蓄熱タンク５５から吸熱し、蓄熱タンク５５を冷却する可能性が高いと判断して、流路切替弁６０を負荷側熱交換器５３側へ切り替える（ステップＳ４）。
【００５７】
流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ以上の場合は、低温の流体が蓄熱回路６２を流通して蓄熱タンク５５から吸熱し、蓄熱タンク５５を冷却する可能性が低いと判断して、流路切替弁６０を負荷側熱交換器５３側から蓄熱回路６２側へ切り替える（ステップＳ５）。制御装置４は、蓄熱運転要求があるまで現在の状態を継続する（ステップＳ１）。
【００５８】
以上のように、本実施の形態においては、負荷側熱交換器５３が吸熱を行う冷房運転から、流路切替弁６０を経由した流体が蓄熱タンク５５を加熱する蓄熱運転への変更要求があり、かつ温度センサ７０で検出される流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ未満の場合には、冷房運転を維持する。
【００５９】
これによって、冷房運転から蓄熱運転に変更された後、冷媒対流体熱交換器２２を介して流体が加熱されて流体温度が上昇していく。
【００６０】
その後、流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ未満の場合は、流体が蓄熱タンク５５に流入すると蓄熱タンク５５内の温水が冷却されると判断し、流路切替弁６０を負荷側熱交換器５３側へ維持し、所定温度Ｔｏ未満の流体を負荷側熱交換器５３に流入させるので、所定温度Ｔｏ未満の流体が蓄熱タンク５５へ流入しない。
【００６１】
その結果、所定温度Ｔｏ未満の流体が蓄熱タンク５５へ流入せず、蓄熱タンク５５の温度低下を防止できるため、蓄熱タンク５５における蓄熱熱量の低減、即ちエネルギーロスの防止が可能となる。
【００６２】
また、冷房運転から蓄熱運転に変更要求があり、かつ、温度センサ７０で検出される流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ以上の場合には、流路切替弁６０を蓄熱回路側へ切り替えて、
流体を冷媒対流体熱交換器２２と蓄熱回路６２とを循環させる。
【００６３】
これによって、冷房運転から蓄熱運転に変更された後、冷媒対流体熱交換器２２を介して流体が加熱されて流体温度が上昇していく。その後、流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ以上になり、流体が蓄熱タンク５５に流入しても蓄熱タンク５５内の温水が冷却されないことを判断した上で、流路切替弁６０を蓄熱回路側へ切り替えることにより、加熱された流体を蓄熱タンクに流入させる。
【００６４】
その結果、所定温度Ｔｏ以上の流体を蓄熱タンク５５に流入させることができ、効果的に蓄熱タンク５５への蓄熱が可能となる。
【００６５】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る冷温水給湯装置１０の制御動作である。温度センサ７０で検出した温度に基づいて、制御装置４は流路切替弁６０を制御する。制御装置４の制御を図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００６６】
なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同一構成部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００６７】
まず、冷温水給湯装置１０の制御装置４は、蓄熱運転運要求があるか判定する（ステップＳ１）。蓄熱運転運要求がない場合は現在の状態を維持し、蓄熱運転運要求がある場合は、流路切替弁６０を負荷側熱交換器５３側から蓄熱回路６２側へ切り替える（ステップＳ２）。
【００６８】
冷媒対流体熱交換器２２における温度センサ７０は流体温度Ｔｗを検出し（Ｓ３）、流体温度Ｔｗと所定温度Ｔｏとを比較する（ステップＳ４）。
【００６９】
温度センサ７０で検出される流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ以上の場合には、流体を冷媒対流体熱交換器２２と蓄熱回路６２との間で循環させ、温度センサ７０で検出される流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ未満の場合には、循環手段５４の運転動作を停止または流体回路５における循環量を低下させ、所定流量Ｇｏ未満に設定させる（ステップＳ５）。
【００７０】
また、所定流量Ｇｏとしては定格で運転している流量より少ない流量に設定し、本実施の形態では所定流量Ｇｏは、例えば定格の１／１０に設定される。
【００７１】
その後、冷媒対流体熱交換器２２における温度センサ７０は流体温度Ｔｗを検出し（ステップＳ６）、流体温度Ｔｗと所定温度Ｔｏとを比較する（ステップＳ７）。
【００７２】
流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ以上の場合は、流体が蓄熱タンク５５に流入しても蓄熱タンク５５内の温水が冷却されないことを判断した上で、流体回路５における循環量を所定流量Ｇｏ以上に設定し（ステップＳ８）、加熱された流体を蓄熱タンク５５に流入させる。制御装置４は、蓄熱運転要求があるまで現在の状態を継続する（ステップＳ１）。
【００７３】
一方、流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ未満の場合には、流体が蓄熱タンク５５に流入して蓄熱タンク５５内の温水を冷却すると判断し、循環手段５４を間欠運転させて現在の状態を維持し、流体温度Ｔｗを検出する（ステップＳ６）。
【００７４】
以上のように、本実施の形態においては、負荷側熱交換器５３が吸熱を行う冷房運転から、流路切替弁６０を経由した流体が蓄熱タンク５５を加熱する蓄熱運転へ変更した後、温度センサ７０で検出される流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ以上の場合には、流体を冷媒対
流体熱交換器２２と蓄熱回路６２との間で循環させ、温度センサ７０で検出される流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ未満の場合には、循環手段５４の運転動作を停止または流体回路５における循環量を低下させるものである。
【００７５】
これによって、冷媒対流体熱交換器２２内の流体が加熱されて蓄熱タンク５５へ搬送される。その後、流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ以上になった場合は、流体が蓄熱タンク５５に流入しても蓄熱タンク５５内の温水が冷却されないことを判断した上で、加熱された流体を蓄熱タンク５５に流入させる。
【００７６】
一方、流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ未満の場合には、循環手段５４を間欠運転させることにより、蓄熱タンク５５へ搬送される低温の流体の容積を、冷媒対流体熱交換器２２出口と流路切替弁６０との接続配管内に存在する容積に抑制する。流体温度Ｔｗが所定温度Ｔｏ未満の場合でも、従来に比べ、蓄熱タンク５５へ搬送される低温の流体の容積が減少する。
【００７７】
その結果、流体温度が所定温度Ｔｏ未満の場合でも、蓄熱タンク５５から吸熱される熱量が減少するので、蓄熱タンク５５の温度低下を抑制でき、蓄熱タンクにおける蓄熱熱量の低減、即ちエネルギーロスの防止が可能となる。
【００７８】
また、流体の所定温度Ｔｏとしては、蓄熱タンク５５の温度を検出する蓄熱タンク温度センサ７１を備え、所定温度Ｔｏが蓄熱タンク５５の温度以下になるように設定してもよい（図５）。
【００７９】
これによって、蓄熱運転を開始する時点での蓄熱タンク５５の温度に対して、流体の所定温度Ｔｏを低く設定することにより、運転条件が変動しても、循環手段５４の運動状態が停止または循環量が低下している時間を最小限に抑制できる。
【００８０】
その結果、流体の所定温度Ｔｏが固定されている場合に対して、様々に運転条件が変動しても、蓄熱寄与時間の増加を図ることができるため、エネルギー効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上のように、本発明にかかる冷温水給湯装置は、冷房運転から蓄熱運転に切り替えられた場合、低温の流体による蓄熱タンクの蓄熱タンクの温度（蓄熱熱量）低下を抑制でき、エネルギーロスを低減することができるので、流体を加熱し、その流体を室内空間の加熱に利用する冷温水給湯暖房装置等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００８２】
２ 冷媒回路
４ 制御装置
５ 流体回路
１０ 冷温水給湯装置
２１ 圧縮機
２２ 冷媒対流体熱交換器
２３ 減圧手段
２４ 冷媒対空気熱交換器
５３ 負荷側熱交換器
５４ 循環手段
５５ 蓄熱タンク
６０ 流路切替弁（流路切替手段）
７１ 蓄熱タンク温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、冷媒対流体熱交換器、減圧手段、冷媒対空気熱交換器が接続された冷媒回路と、循環手段、前記冷媒対流体熱交換器、流路切替手段、負荷側熱交換器が環状に接続された流体回路と、前記流体回路から前記流路切替手段を介して分岐し、蓄熱タンクを経由して前記負荷側熱交換器と前記冷媒対流体熱交換器との間の前記流体回路に接続された蓄熱回路と、前記冷媒対流体熱交換器にて加熱された流体温度を検出する温度センサと、制御装置とを備え、前記負荷側熱交換器における冷房運転から、前記流路切替手段を経由した流体が前記蓄熱タンクを加熱する蓄熱運転への変更要求があり、かつ、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度未満の場合には、冷房運転を継続することを特徴とする冷温水給湯装置。
【請求項２】
前記冷房運転から前記蓄熱運転への変更要求があり、かつ、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度以上の場合には、前記流路切替手段を前記蓄熱回路側へ切り替えて、前記流体を前記冷媒対流体熱交換器と前記蓄熱回路とを循環させることを特徴とする請求項１に記載の冷温水給湯装置。
【請求項３】
圧縮機、冷媒対流体熱交換器、減圧手段、冷媒対空気熱交換器が接続された冷媒回路と、循環手段、前記冷媒対流体熱交換器、流路切替手段、負荷側熱交換器が環状に接続された流体回路と、前記流体回路から前記流路切替手段を介して分岐し、蓄熱タンクを経由して前記負荷側熱交換器と前記冷媒対流体熱交換器との間の前記流体回路に接続された蓄熱回路と、前記冷媒対流体熱交換器にて加熱された流体温度を検出する温度センサと、制御装置とを備え、前記負荷側熱交換器における冷房運転から、前記流路切替手段を経由した流体が前記蓄熱タンクを加熱する蓄熱運転へ変更した後、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度以上の場合には、前記流体を前記冷媒対流体熱交換器と前記蓄熱回路との間で循環させ、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度未満の場合には、前記循環手段の運転動作を停止または前記流体回路における循環量を低下させることを特徴とする冷温水給湯装置。
【請求項１】
圧縮機、冷媒対流体熱交換器、減圧手段、冷媒対空気熱交換器が接続された冷媒回路と、循環手段、前記冷媒対流体熱交換器、流路切替手段、負荷側熱交換器が環状に接続された流体回路と、前記流体回路から前記流路切替手段を介して分岐し、蓄熱タンクを経由して前記負荷側熱交換器と前記冷媒対流体熱交換器との間の前記流体回路に接続された蓄熱回路と、前記冷媒対流体熱交換器にて加熱された流体温度を検出する温度センサと、制御装置とを備え、前記負荷側熱交換器における冷房運転から、前記流路切替手段を経由した流体が前記蓄熱タンクを加熱する蓄熱運転への変更要求があり、かつ、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度未満の場合には、冷房運転を継続することを特徴とする冷温水給湯装置。
【請求項２】
前記冷房運転から前記蓄熱運転への変更要求があり、かつ、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度以上の場合には、前記流路切替手段を前記蓄熱回路側へ切り替えて、前記流体を前記冷媒対流体熱交換器と前記蓄熱回路とを循環させることを特徴とする請求項１に記載の冷温水給湯装置。
【請求項３】
圧縮機、冷媒対流体熱交換器、減圧手段、冷媒対空気熱交換器が接続された冷媒回路と、循環手段、前記冷媒対流体熱交換器、流路切替手段、負荷側熱交換器が環状に接続された流体回路と、前記流体回路から前記流路切替手段を介して分岐し、蓄熱タンクを経由して前記負荷側熱交換器と前記冷媒対流体熱交換器との間の前記流体回路に接続された蓄熱回路と、前記冷媒対流体熱交換器にて加熱された流体温度を検出する温度センサと、制御装置とを備え、前記負荷側熱交換器における冷房運転から、前記流路切替手段を経由した流体が前記蓄熱タンクを加熱する蓄熱運転へ変更した後、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度以上の場合には、前記流体を前記冷媒対流体熱交換器と前記蓄熱回路との間で循環させ、前記温度センサで検出される流体温度が所定温度未満の場合には、前記循環手段の運転動作を停止または前記流体回路における循環量を低下させることを特徴とする冷温水給湯装置。
【図１】
【図２】
【図５】
【図３】
【図４】
【図６】
【図２】
【図５】
【図３】
【図４】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１０４６０５（Ｐ２０１３−１０４６０５Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４８３２８（Ｐ２０１１−２４８３２８）
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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