JP5511983B2 - 空調給湯複合システム - Google Patents

Description

本発明は、ヒートポンプサイクルを搭載し、空調負荷及び給湯負荷を同時に提供することができる空調給湯複合システムに関するものである。

従来から、ヒートポンプサイクルを搭載し、空調負荷及び給湯負荷を同時に提供することができる空調給湯複合システムが提案されている。そのようなものとして、コンプレッサー、室外熱交換器、絞り装置、室内熱交換器、及び、アキュムレーターを有する空調冷媒系統の凝縮器の一部に、コンプレッサー、水熱交換器、絞り装置、及び、冷媒−冷媒熱交換器を有した給湯冷媒系統をカスケード接続することにより冷房負荷、暖房負荷及び給湯負荷を同時に提供することができる空調給湯複合システムが存在する（たとえば、特許文献１参照）。

また、「冷媒を圧縮するための圧縮機を有する室外機と、その室外機に接続された空調に用いる複数の室内機と、前記室外機に接続された給湯を行うための給湯機と、前記複数の室内機の運転状態をそれぞれ検知する運転検知手段と、その運転検知手段の検知結果に応じて、前記給湯機に必要な所定の運転能力を維持した状態で前記圧縮機の運転能力を制御する制御手段とを備えた」空調給湯複合システムが開示されている（たとえば、特許文献２参照）。

ＷＯ２００９／０９８７５１（たとえば、第１頁、図１等） 特願平６−１８１２３号公報（たとえば、第１頁、図２等）

特許文献１に記載されている空調給湯複合システムは、室外ユニット、給湯ユニット、室内ユニットが接続された冷凍サイクルを有しており、給湯ユニット内にカスケード接続することで高温出湯可能な冷媒系統を１系統設けて高温出湯を可能としている。しかしながら、このような冷凍サイクル構成では、給湯ユニットに要する費用が非常に高いものとなってしまう。

また、特許文献２に記載されている空調給湯複合システムでは、特許文献１に記載の技術と比較すれば、より安価に構成することが可能である。しかしながら、空調負荷に応じて冷媒凝縮温度を設定するようになっているため、給湯側の出湯温度を高く設定することができないという問題点があった。

さらに、特許文献１及び特許文献２に記載されている空調給湯複合システムにおいては、通常、室外ユニット、室内ユニット、給湯ユニットが各々自立分散で制御動作するようになっている。そのため、給湯負荷に応じて冷媒凝縮温度を設定するようにした場合、室内ユニットないし給湯ユニットの負荷変動での発停の際、冷媒の高圧が過昇してしまうという問題点が生じてしまう。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、給湯側からの高温出湯を可能とするとともに、冷媒の高圧過昇を抑制可能な空調給湯複合システムを提供することを目的としている。

本発明に係る空調給湯複合システムは、圧縮機及び室外側熱交換器が搭載された少なくとも１台の室外ユニットと、前記室外ユニットに接続され、室内側熱交換器及び室内側絞り装置が搭載された少なくとも１台の室内ユニットと、前記室内ユニットと並列となるように前記室外ユニットに接続され、冷媒−水熱交換器及び給湯側絞り装置が搭載された少なくとも１台の給湯ユニットと、を備え、前記室外ユニットに設定された目標凝縮温度となるように運転される空調給湯複合システムであって、前記室内ユニットで暖房運転、前記給湯ユニットで給湯運転を行なっている状態において、前記給湯ユニットに設定された温度が前記圧縮機から吐出される冷媒温度よりも高いとき、前記室外ユニットの目標凝縮温度を、設定されていた目標凝縮温度よりも上昇させ、前記室内ユニットの暖房負荷を一定にするように、前記室内側絞り装置の開度を設定されていた開度よりも絞るように制御することを特徴とする。

本発明に係る空調給湯複合システムによれば、給湯ユニットでの設定温度が大きい場合、給湯側での能力制御が可能となり、設定温度を高く維持することができる。

本発明の実施の形態に係る空調給湯複合システムの冷媒回路構成の一例を示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態に係る空調給湯複合システムの制御系を示す制御ブロック図である。 冷媒系統における冷媒状態の推移を表すｐ−ｈ線図である。 本発明の実施の形態に係る空調給湯複合システムが実行する制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 目標凝縮温度の設定の一例を説明するグラフである。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る空調給湯複合システム１００の冷媒回路構成の一例を示す冷媒回路図である。図１に基づいて、空調給湯複合システム１００の構成及び動作について説明する。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。

空調給湯複合システム１００は、ビルやマンション、ホテル等に設置され、冷媒を循環させる冷凍サイクル（ヒートポンプ）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。空調給湯複合システム１００は、室外ユニット１１０と、室内ユニット１２０と、給湯ユニット１３０と、が接続されて構成されている。このうち、室内ユニット１２０と給湯ユニット１３０とは、熱源機である室外ユニット１１０に対して並列に接続されている。

室外ユニット１１０と、室内ユニット１２０及び給湯ユニット１３０とは、冷媒配管であるガス主管１０１、冷媒配管である液主管１０２で接続されて、連絡するようになっている。さらに、給湯ユニット１３０には水配管１０３が接続され、水が供給されるようになっている。そして、給湯ユニット１３０は、供給された水の加熱又は冷却を行なうことができるようになっている。

［室外ユニット１１０］
室外ユニット１１０は、室内ユニット１２０、給湯ユニット１３０に温熱又は冷熱を供給する機能を有している。この室外ユニット１１０は、暖房運転時の冷凍サイクル構成において、液主管１０２側から、室外側熱交換器１１３、切替弁１１２、アキュムレーター１１４、圧縮機１１１、切替弁１１２が順次接続され、ガス主管１０１に至る回路構成となっている。また、室外ユニット１１０には、室外側熱交換器１１３に空気を供給するためのファン等の送風機１１５が室外側熱交換器１１３の近傍位置に設置されている。

圧縮機１１１は、液主管１０２を流れる冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものである。圧縮機１１１は、吸入した冷媒を高圧状態に圧縮できるものであればよく、特にタイプを限定するものではない。たとえば、レシプロ、ロータリー、スクロールあるいはスクリューなどの各種タイプを利用して圧縮機１１１を構成することができる。この圧縮機１１１は、インバーターにより回転数が可変に制御可能なタイプのもので構成するとよい。

切替弁１１２は、たとえば四方弁等で構成され、要求される運転モードに応じて冷媒の流れを切り替えるものである。室外側熱交換器１１３は、冷房サイクル時には放熱器（凝縮器）、暖房サイクル時には蒸発器として機能し、送風機１１５から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行ない、冷媒を凝縮液化又は蒸発ガス化するものである。また、室外側熱交換器１１３の近傍位置に設置された送風機１１５の回転数をインバーター等で制御することで室外側熱交換器１１３の熱交換量を調整することが可能となる。アキュムレーター１１４は、圧縮機１１１の吸入側に配置され、過剰な冷媒を貯留するものである。なお、アキュムレーター１１４は、過剰な冷媒を貯留できる容器であればよい。

［室内ユニット１２０］
室内ユニット１２０は、室外ユニット１１０からの温熱又は冷熱の供給を受けて暖房負荷又は冷房負荷を担当する機能を有している。室内ユニット１２０には、室内側絞り装置１２２と、室内側熱交換器１２１とが、直列に接続されて搭載されている。なお、図１では、１台の室内ユニット１２０が搭載されている状態を例に示しているが、台数を特に限定するものではなく、複数台の室内ユニットを室内ユニット１２０と同様に設けるようにしてもよい。また、室内ユニット１２０には、室内側熱交換器１２１に空気を供給するためのファン等の送風機を室内側熱交換器１２１の近傍に設けるとよい。

室内側絞り装置１２２は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものである。この室内側絞り装置１２２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。室内側熱交換器１２１は、暖房サイクル時には放熱器（凝縮器）、冷房サイクル時には蒸発器として機能し、図示省略の送風機から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行ない、冷媒を凝縮液化又は蒸発ガス化するものである。

［給湯ユニット１３０］
給湯ユニット１３０は、室外ユニット１１０からの温熱又は冷熱を冷媒−水熱交換器１３１を介して水回路１０４に供給する機能を有している。給湯ユニット１３０は、冷媒−水熱交換器１３１及び給湯側絞り装置１３２が直列に接続されて構成されている。なお、図１では、１台の給湯ユニット１３０が搭載されている状態を例に示しているが、台数を特に限定するものではない。また、給湯側絞り装置１３２は室内側絞り装置１２２と同じ機能を有している。

冷媒−水熱交換器１３１は、水配管１０３を流れる水と、冷媒配管を流れる冷媒との間で熱交換を行なうものである。水配管１０３は、水回路１０４に接続されている。そして、冷媒−水熱交換器１３１で加熱又は冷却され、水回路１０４に供給された水が、給湯利用又は冷水利用されるようになっている。水回路１０４は、図示省略のポンプや貯湯タンクによって構成されている。つまり、水回路１０４は、冷媒−水熱交換器１３１で加熱又は冷却された水を水配管１０３を介して循環させることで成立している。なお、水配管１０３は、銅管やステンレス管、鋼管、塩化ビニル系配管などによって構成するとよい。なお、水回路１０４を循環させる熱媒体として水を例に説明しているが、水に限らず、不凍液等を循環させるようにしてもよい。

以上のように、空調給湯複合システム１００は、圧縮機１１１、切替弁１１２、室内側熱交換器１２１、室内側絞り装置１２２及び室外側熱交換器１１３が直列に接続され、圧縮機１１１、切替弁１１２、冷媒−水熱交換器１３１、給湯側絞り装置１３２及び室外側熱交換器１１３が直列に接続されている。そして、室内側熱交換器１２１と冷媒−水熱交換器１３１とが並列に接続されて、冷媒を循環させる冷凍サイクルが成立している。

［動作］
空調給湯複合システム１００が実行する運転モードには、冷房運転サイクル状態において運転している全部の室内ユニット１２０が冷房運転を実行し、運転している給湯ユニット１３０の全部が冷水運転を実行する冷房運転モード、暖房運転サイクル状態において運転している全部の室内ユニット１２０が暖房運転を実行し、運転している全部の給湯ユニット１３０が給湯運転を実行する暖房運転モードがある。

［冷房運転モード］
低圧のガス冷媒が圧縮機１１１に吸入される。圧縮機１１１で高温・高圧にされた冷媒は、圧縮機１１１から吐出され、切替弁１１２を経由し、室外側熱交換器１１３に流入する。室外側熱交換器１１３に流入した高圧ガス冷媒は、送風機１１５から供給される空気と熱交換することで放熱し、高圧の液冷媒となり、液主管１０２を介して室外ユニット１１０から流出する。室外ユニット１１０から流出した高圧液冷媒は、室内ユニット１２０及び給湯ユニット１３０に流入する。室内ユニット１２０に流入した冷媒は室内側絞り装置１２２で、給湯ユニット１３０に流入した冷媒は給湯側絞り装置１３２で、それぞれ減圧されて低圧の液とガスの二相冷媒、または、低圧の液冷媒となり、室内側熱交換器１２１、冷媒−水熱交換器１３１に流入する。

室内側熱交換器１２１と冷媒−水熱交換器１３１に流入した低圧冷媒は、室内側熱交換器１２１と冷媒−水熱交換器１３１のそれぞれで蒸発し、低圧ガス冷媒となって室内側熱交換器１２１と冷媒−水熱交換器１３１から流出する。室内側熱交換器１２１と冷媒−水熱交換器１３１から流出した低圧ガス冷媒は、ガス主管１０１を介して室外ユニット１１０に流入する。室外ユニット１１０に流入した低圧ガス冷媒は、切替弁１１２、アキュムレーター１１４を経て、再び圧縮機１１１へ吸入される。

［暖房運転モード］
低圧のガス冷媒が圧縮機１１１に吸入される。圧縮機１１１で高温・高圧にされた冷媒は、圧縮機１１１から吐出して、切替弁１１２、ガス主管１０１を介して室外ユニット１１０から流出する。室外ユニット１１０から流出した高圧ガス冷媒は、室内ユニット１２０と給湯ユニット１３０に流入する。室内ユニット１２０に流入した冷媒は室内側熱交換器１２１に、給湯ユニット１３０に流入した冷媒は冷媒−水熱交換器１３１に、それぞれ流入する。室内側熱交換器１２１と冷媒−水熱交換器１３１に流入した高圧ガス冷媒は、室内側熱交換器１２１と冷媒−水熱交換器１３１のそれぞれで凝縮（放熱）し、高圧液冷媒となって室内側熱交換器１２１と冷媒−水熱交換器１３１から流出する。

室内側熱交換器１２１から流出した高圧液冷媒は室内側絞り装置１２２で、冷媒−水熱交換器１３１から流出した高圧液冷媒は給湯側絞り装置１３２で、それぞれ減圧されて低圧の液とガスの二相冷媒、または、低圧の液冷媒となり、液主管１０２を介して室内ユニット１２０、給湯ユニット１３０から流出する。室内ユニット１２０と給湯ユニット１３０から流出した低圧冷媒は、液主管１０２を介して室外ユニット１１０に流入し、室外側熱交換器１１３に流入する。室外側熱交換器１１３に流入した低圧冷媒は、送風機１１５から供給される空気と熱交換することで低圧ガス冷媒となって室外側熱交換器１１３から流出する。室外側熱交換器１１３から流出した冷媒は、切替弁１１２、アキュムレーター１１４を経て、再び圧縮機１１１へ吸入される。

ところで、空調給湯複合システム１００は、制御手段２００を備えている。この制御手段２００は、空調給湯複合システム１００のシステム全体を制御する機能を有しており、室外ユニット制御手段２１０、室内ユニット制御手段２２０、及び、給湯ユニット制御手段２３０を備えている。

各制御手段の割り振りについては、各々のユニットに対応する制御手段を与え、各々のユニットが独立して制御を行なう自立分散協調制御でもよく、どれか一つのユニットが全制御手段を有し、その制御手段を有したユニットが通信等を用いて他ユニットに制御指令を与えるようにしてもよい。たとえば、図１に示すように、室外ユニット１１０に室外ユニット制御手段２１０を、室内ユニット１２０に室内ユニット制御手段２２０を、給湯ユニット１３０に給湯ユニット制御手段２３０を、それぞれ備えるようにすれば、室外ユニット１１０、室内ユニット１２０、給湯ユニット１３０がそれぞれ独立して制御を行なうようにすることができる。なお、各制御手段は、無線又は有線の通信手段（通信手段２１１、通信手段２２１、通信手段２３１）で情報伝達が可能となっている。

室外ユニット制御手段２１０は、室外ユニット１１０における冷媒の圧力状態及び冷媒の温度状態を制御する機能を有している。具体的には、室外ユニット制御手段２１０は、圧縮機１１１の運転周波数を制御したり、送風機１１５のファン回転数を制御したり、切替弁１１２を切り替えたりする機能を有している。

室内ユニット制御手段２２０は、室内ユニット１２０の冷房運転時における過熱度、室内ユニット１２０の暖房運転時における過冷却度を制御する機能を有している。具体的には、室内ユニット制御手段２２０は、室内側熱交換器１２１の熱交換面積を変化させたり、図示省略の送風機のファン回転数を制御したり、室内側絞り装置１２２の開度を制御したりする機能を有している。

給湯ユニット制御手段２３０は、給湯ユニット１３０の冷水運転時における過熱度、給湯ユニット１３０の給湯運転時における過冷却度を制御する機能を有している。具体的には、給湯側絞り装置１３２の開度を制御したり、図１には図示していないが、水流量の調整を行なうために給湯ユニット１３０内の水回路１０４に設置された三方弁またはポンプ等を制御したりする機能を有している。

また、図示していないが、空調給湯複合システム１００には、冷媒の吐出圧力を検知するセンサーや冷媒の吸入圧力を検知するセンサー、冷媒の吐出温度を検知するセンサー、空調冷媒の吸引温度を検知するセンサー、室外側熱交換器１１３に流出入する冷媒の温度を検知するセンサー、室外ユニット１１０に取り込まれる外気温を検知するセンサー、室内側熱交換器１２１に流出入する冷媒の温度を検知するセンサー、図示省略の貯湯タンク内に貯留される水の温度を検知するセンサー等を設けておくとよい。これらの各種センサーで検知された情報（温度情報や圧力情報等の計測情報）は、制御手段２００に送られ、各アクチュエーター（圧縮機１１１、切替弁１１２、送風機１１５、室内側絞り装置１２２、給湯側絞り装置１３２等の駆動部品）の制御に利用されることになる。

図２は、空調給湯複合システム１００の制御系を示す制御ブロック図である。図３は、冷媒系統における冷媒状態の推移を表すｐ−ｈ線図である。図４は、空調給湯複合システム１００が実行する制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。図５は、目標凝縮温度の設定の一例を説明するためのグラフである。図２〜図５に基づいて、空調給湯複合システム１００が実行する制御系について詳しく説明する。なお、図４に示すフローチャートでは、室内ユニット１２０を停止する際の２つの遅延処理の流れを示している。また、図２及び図４では、室内ユニット１２０の停止を例に説明しているが、給湯ユニット１３０についても同様である。

図２に示すように、制御手段２００は、マイクロコンピューターやＤＳＰなどで構成されており、運転信号受信手段２４０と、サーモ温度設定・記憶手段２５０と、温度情報検知手段２６０と、サーモ判定手段２７０と、室内ユニット停止判定手段２８０と、バックアップ手段２９０と、を有している。バックアップ手段２９０には、演算回路２９１と、遅延回路２９２と、室内ユニット停止手段２９３と、が備えられている。

運転信号受信手段２４０は、通信手段２２１を介して室内ユニット制御手段２２０から送られてくる室内ユニット１２０の運転／停止信号の受信手段として機能する。この運転信号受信手段２４０に入力された情報（室内ユニット運転情報）は、室内ユニット停止判定手段２８０に送られる。サーモ温度設定・記憶手段２５０は、通信手段２２１を介して室内ユニット制御手段２２０から送られてくる室内ユニット１２０の設定温度信号の受信手段として機能する。このサーモ温度設定・記憶手段２５０に入力された情報（サーモ温度情報）は、サーモ判定手段２７０に送られる。温度情報検知手段２６０は、図示省略の温度センサーで検知され、通信手段２２１を介して室内ユニット制御手段２２０から送られてくる室内ユニット１２０の温度情報の受信手段として機能する。この温度情報検知手段２６０に入力された情報（温度情報）は、サーモ判定手段２７０に送られる。

サーモ判定手段２７０は、サーモ温度設定・記憶手段２５０から送られてきたサーモ温度情報と、温度情報検知手段２６０から送られてきた温度情報と、から室内ユニット１２０の温度状態を判定する機能を有する。このサーモ判定手段２７０で判定された情報は、サーモ判定情報として室内ユニット停止判定手段２８０に送られる。室内ユニット停止判定手段２８０は、運転信号受信手段２４０から送られてきた室内ユニット運転情報と、サーモ判定手段２７０から送られてきたサーモ判定情報と、に基づいて対象としている室内ユニット１２０を停止するかどうかの判定を実行する機能を有する。この室内ユニット停止判定手段２８０で判定された情報は、停止信号としてバックアップ手段２９０に送られる。

演算回路２９１は、室内ユニット停止判定手段２８０から送られてきた停止信号に基づいて、圧縮機１１１の運転周波数を決定したり、室内ユニット１２０の停止までの時間を遅延させたりする機能を有している。この演算回路２９１で演算された情報（たとえば、圧縮機周波数低減情報や室内ユニット１２０の停止までの遅延時間情報）は、圧縮機１１１の図示省略のインバーター回路や遅延回路２９２に送られる。遅延回路２９２は、演算回路２９１から送られてきた室内ユニット１２０の停止までの遅延時間情報に基づいて、室内ユニット１２０の停止を遅延させる機能を有している。つまり、遅延回路２９２は、室内ユニット停止判定手段２８０から送られたきた停止信号を室内ユニット停止手段２９３に入力されるまでに迂回させる機能を有している。

室内ユニット停止手段２９３は、遅延回路２９２を経由してきた停止信号に基づいて、対象としている室内ユニット１２０を停止させる機能を有している。具体的には、室内ユニット停止手段２９３は、室内ユニット停止判定手段２８０から送られ、演算回路２９１及び遅延回路２９２を経由し、演算回路２９１で決定された遅延時間が経過した後に入力される停止信号に基づいて、対象としている室内ユニット１２０に対して室内ユニット停止指令を出すようになっている。

上記の構成に基づき、暖房運転モード時における制御処理について説明する。
暖房運転モード時では、室外ユニット制御手段２１０により、空調給湯複合システム１００の凝縮温度を任意に設定した目標値に収束させるため、圧縮機１１１の運転周波数を変化させることで制御する。また、暖房運転モード時では、室外ユニット制御手段２１０により、空調給湯複合システム１００の蒸発温度を任意に設定した目標値に収束させるため、室外側熱交換器１１３の熱交換容量を変化させる。なお、制御指令は、室外ユニット１１０から得られた計測情報（たとえば圧力情報や温度情報）を基にして決定する。また、室外ユニット制御手段２１０、室内ユニット制御手段２２０、給湯ユニット制御手段２３０は、たとえば互いに独立して制御を行なう場合を例に説明する。

一般的な暖房運転モード時の制御では、運転している室内ユニット１２０の全てが暖房運転、運転している給湯ユニット１３０の全てが給湯運転を行ない、かつ、給湯ユニット１３０で設定された出湯温度が冷媒温度よりも高い場合（たとえば、冷媒温度が５０度であるのに対し、給湯ユニット１３０の設定温度が５５度である場合）、水回路１０４で要求されている出湯温度が設定温度を達成することができない。

また、図３に記載しているように空調給湯複合システム１００の冷媒凝縮温度ＣＴ２＞設定温度ＴＯになるように圧縮機１１１にて冷媒循環量を上昇させるように制御する場合、室内ユニット１２０に過剰に冷媒が流れることで、室内ユニット１２０の能力が過剰になる。そのため、室内ユニット１２０においてサーモＯＮ・ＯＦＦの発停が頻繁に繰り返されることになり、冷媒の高圧側がハンチングし、高圧が過昇してしまい室外ユニット１１０が異常停止してしまうことがある。この場合は更に、給湯ユニット１３０側の給湯能力が低下し、出湯温度が高くならず、給湯ユニット１３０の出湯温度が設定温度に到達しないことにもなる。

そこで、空調給湯複合システム１００では、以下の３つの制御処理を行なうことによって高い出湯温度の維持を可能とした。３つの制御処理の前提として、給湯側の設定温度に応じて室外ユニット１１０の目標凝縮温度を変更する。目標凝縮温度は、給湯ユニット１３０で設定された出湯温度（以下、単に設定温度と称する）を通信手段２３１、通信手段２１１を介して受け取った室外ユニット制御手段２１０がその設定温度に基づいて設定すればよい。目標凝縮温度は、実測等で予め求めた関係式、あるいは、図５に示すような設定温度Ｔｏ（横軸）−目標凝縮温度ＣＴｍ（縦軸）のパターンを任意に纏めたグラフを参照して設定すればよい。なお、図５に基づいて目標凝縮温度を設定する場合、グラフに記載されていない数値は線形補完を行ない決定すればよい。

（１）室内ユニット１２０の能力を一定にする制御処理
この制御は、室内側絞り装置１２２の開度を調整することで実行される。給湯ユニット１３０の設定温度に対し、制御開度補正係数を設定することで室内側絞り装置１２２の能力を一定状態にすることで実行される。設定温度を通信手段２３１、通信手段２２１を介して受け取った室内ユニット制御手段２２０が、その設定温度に対して制御開度補正係数を設定し、室内側絞り装置１２２の開度を制御すればよい。具体的には、設定温度が圧縮機１１１から吐出された冷媒温度よりも大きい場合、室外ユニット１１０の目標凝縮温度を上昇させるとともに、室内ユニット１２０の暖房能力維持のために室内側絞り装置１２２の開度を絞り気味（絞る方向）に制御すればよいのである。なお、制御開度補正係数は、実測等で予め求めた関係式、あるいは設定温度−開度補正係数を任意に纏めた表やグラフ等を参照して設定すればよい。

（２）室内ユニット１２０が停止する処理を遅延させ、停止する前に圧縮機１１１の周波数制御を低下させる制御処理（図４（ａ）、（ｂ））
この制御は、給湯負荷に応じて冷媒凝縮温度を設定するようにした場合、室内ユニット１２０ないし給湯ユニット１３０の負荷変動での発停の際、冷媒の高圧過昇を抑制するための処理である。
図４（ａ）では、室内ユニット１２０を停止させる前に、圧縮機１１１の周波数を低下させ、圧縮機１１１の周波数低下処理が終了した後に室内ユニット１２０を停止させる処理の流れを示している。
図４（ｂ）では、室内ユニット１２０を停止させる前に、任意で設定した時間が経過してから室内ユニット１２０を停止させる処理の流れを示している。

図４（ａ）の処理の流れを具体的に説明する。
室内ユニット１２０の停止条件が達成されたとき（Ｓ１）、室内ユニット制御手段２２０は、室内ユニット停止信号を送信する（Ｓ２）。この時点では、室内ユニット１２０は現在の運転状態を保持し、停止処理を実行しない（Ｓ３）。室外ユニット制御手段２１０は、室内ユニット停止信号を受け取ると（Ｓ４）、圧縮機１１１の周波数を低下させ（Ｓ５）、周波数低下処理を完了させる（Ｓ６）。そして、室外ユニット制御手段２１０は、圧縮機１１１の周波数低下処理が完了した信号を送信する（Ｓ７）。室内ユニット制御手段２２０は、圧縮機１１１の周波数低下処理が完了した信号を受け取ると（Ｓ８）、室内ユニット１２０を停止させる。つまり、室内ユニット１２０の停止条件が達成されてから所定時間ΔＴが経過した後に室内ユニット１２０が停止されることになる。

図４（ｂ）の処理の流れを具体的に説明する。
室内ユニット１２０の停止条件が達成されたとき（Ｓ１１）、室内ユニット制御手段２２０は、室内ユニット停止信号を送信する（Ｓ１２）。この時点で、室内ユニット制御手段２２０は、タイマカウントを開始する（Ｓ１３）。つまり、室内ユニット１２０を所定時間ΔＴが経過するまで現在の運転状態を保持させるためタイマカウントを実行する。なお、タイマカウントは、室内ユニット制御手段２２０で実行すればよい。室内ユニット制御手段２２０は、所定時間ΔＴが経過した後、室内ユニット１２０を停止させる（Ｓ１４）。一方、室外ユニット制御手段２１０では、室内ユニット停止信号を受け取り（Ｓ１５）、圧縮機１１１の周波数を低下させ（Ｓ１６）、その低下処理を完了させる（Ｓ１７）。ただし、ΔＴは、圧縮機１１１の周波数低下処理に要する時間よりも長い時間に設定する。

（３）給湯側絞り装置１３２による出口水温を一定にする制御処理
この処理は、給湯側絞り装置１３２の制御で出口水温を一定にすることによって、給湯ユニット１３０をサーモＯＦＦさせない制御処理である。この制御処理は、高圧側のハンチングの抑制を更に高めるために行われる。具体的には、給湯ユニット１３０のサーモ温度と設定温度との差温、あるいは、その比較を基にして、給湯側絞り装置１３２の開度を制御することで実行する。つまり、給湯側絞り装置１３２の開度を制御することで給湯ユニット１３０に流入させる冷媒循環量を調整し、冷媒−水熱交換器１３１から流出する水の温度を一定に制御している。

以上のような各制御処理を実行することで、１冷媒回路系統の空調給湯複合システム１００であっても、給湯ユニット１３０では高温出湯が可能であり、室内ユニット１２０では標準制御と同じ吹き出し温度での運転が可能となる。なお、空調給湯複合システム１００の特性によっては、処理（２）、（３）の処理のいずれかを省略することも可能である。

ここで、空調給湯複合システム１００に使用可能な冷媒について説明する。空調給湯複合システム１００の冷凍サイクルに使用できる冷媒には、非共沸混合冷媒や擬似共沸混合冷媒、単一冷媒等がある。非共沸混合冷媒には、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒であるＲ４０７Ｃ（Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ）等がある。この非共沸混合冷媒は、沸点が異なる冷媒の混合物であるので、液相冷媒と気相冷媒との組成比率が異なるという特性を有している。擬似共沸混合冷媒には、ＨＦＣ冷媒であるＲ４１０Ａ（Ｒ３２／Ｒ１２５）やＲ４０４Ａ（Ｒ１２５／Ｒ１４３ａ／Ｒ１３４ａ）等がある。この擬似共沸混合冷媒は、非共沸混合冷媒と同様の特性の他、Ｒ２２の約１．６倍の動作圧力という特性を有している。

また、単一冷媒には、ＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）冷媒であるＲ２２やＨＦＣ冷媒であるＲ１３４ａ等がある。この単一冷媒は、混合物ではないので、取り扱いが容易であるという特性を有している。そのほか、自然冷媒である二酸化炭素やプロパン、イソブタン、アンモニア等を使用することもできる。なお、Ｒ２２はクロロジフルオロメタン、Ｒ３２はジフルオロメタン、Ｒ１２５はペンタフルオロメタンを、Ｒ１３４ａは１，１，１，２−テトラフルオロメタンを、Ｒ１４３ａは１，１，１−トリフルオロエタンをそれぞれ示している。したがって、空調給湯複合システム１００の用途や目的に応じた冷媒を使用するとよい。

また、空調給湯複合システム１００において余剰冷媒を受液器（アキュムレーター１１４）によって貯蔵する場合を示したが、これに限るものではなく、冷凍サイクルにおいて放熱器となる熱交換器にて貯蔵するようにすれば、アキュムレーター１１４を取り除いてもよい。さらに、図１では、室内ユニット１２０が１台接続されている場合を例に示しているが、接続台数を特に限定するものではなく、たとえば室内ユニット１２０が２台以上接続されていればよい。そして、室内ユニット１２０を複数台設置する場合、各室内ユニット１２０の容量は、全部を同一としてもよく、大から小まで異なるようにしてもよい。

以上のように、この実施の形態に係る空調給湯複合システム１００では、暖房サイクル時における出湯温度を高めに保ちながら、自立分散制御を可能としている。すなわち、空調給湯複合システム１００では、給湯ユニット１３０における設定温度が大きい場合、室外ユニット１１０の目標凝縮温度を上昇させ、室内ユニット１２０の暖房能力維持のために室内側絞り装置１２２の開度を絞り気味に制御することで、給湯側メインでの能力制御が可能となり、給湯の設定温度を高く維持することが可能である。そのため、室外ユニット１１０、室内ユニット１２０、給湯ユニット１３０が各々自立して動作する状況化においても高温出湯制御が可能となっている。

１００ 空調給湯複合システム、１０１ ガス主管、１０２ 液主管、１０３ 水配管、１０４ 水回路、１１０ 室外ユニット、１１１ 圧縮機、１１２ 切替弁、１１３ 室外側熱交換器、１１４ アキュムレーター、１１５ 送風機、１２０ 室内ユニット、１２１ 室内側熱交換器、１２２ 室内側絞り装置、１３０ 給湯ユニット、１３１ 冷媒−水熱交換器、１３２ 給湯側絞り装置、２００ 制御手段、２１０ 室外ユニット制御手段、２１１ 通信手段、２２０ 室内ユニット制御手段、２２１ 通信手段、２３０ 給湯ユニット制御手段、２３１ 通信手段、２４０ 運転信号受信手段、２５０ 記憶手段、２６０ 温度情報検知手段、２７０ サーモ判定手段、２８０ 室内ユニット停止判定手段、２９０ バックアップ手段、２９１ 演算回路、２９２ 遅延回路、２９３ 室内ユニット停止手段。

Claims (5)

1. 圧縮機及び室外側熱交換器が搭載された少なくとも１台の室外ユニットと、
   前記室外ユニットに接続され、室内側熱交換器及び室内側絞り装置が搭載された少なくとも１台の室内ユニットと、
   前記室内ユニットと並列となるように前記室外ユニットに接続され、冷媒−水熱交換器及び給湯側絞り装置が搭載された少なくとも１台の給湯ユニットと、を備え、
   前記室外ユニットに設定された目標凝縮温度となるように運転される空調給湯複合システムであって、
   前記室内ユニットで暖房運転、前記給湯ユニットで給湯運転を行なっている状態において、
   前記給湯ユニットに設定された温度が前記圧縮機から吐出される冷媒温度よりも高いとき、
   前記室外ユニットの目標凝縮温度を、設定されていた目標凝縮温度よりも上昇させ、
   前記室内ユニットの暖房負荷を一定にするように、前記室内側絞り装置の開度を設定されていた開度よりも絞るように制御する
   空調給湯複合システム。
2. 前記室内ユニット又は給湯ユニットを個別に停止させるとき、
   停止対象となる室内ユニット又は給湯ユニットを停止させる前に、前記圧縮機の周波数を現在の周波数よりも低下させてから、前記停止対象となる室内ユニット又は給湯ユニットを停止させる
   請求項１に記載の空調給湯複合システム。
3. 前記室外ユニットから前記圧縮機の周波数を現在の周波数よりも低下させる処理が完了したとの情報を受け取った後、
   前記停止対象となる室内ユニット又は給湯ユニットを停止させる
   請求項２に記載の空調給湯複合システム。
4. 前記圧縮機の周波数を現在の周波数よりも低下させる処理が完了するまでの時間以上の時間が経過した後、
   前記停止対象となる室内ユニット又は給湯ユニットを停止させる
   請求項２に記載の空調給湯複合システム。
5. 前記給湯側絞り装置の開度を制御することで、前記冷媒−水熱交換器から流出する水の温度を一定に調整する
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の空調給湯複合システム。

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