制冷热水供给装置以及制冷热水供给方法

摘要

提供一种空调热水供给复合系统，在同时执行制冷运转和热水供给运转的空调热水供给复合系统中，通过控制压缩机的运转，由此为高效率且在短时间内结束热水供给，防止热水中断。空调热水供给复合系统（100）在同时进行利用单元（303）的制冷运转和热水供给单元（304）的热水供给运转的情况下，在设定热水供给温度（T

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够同时执行空调运转（制冷运转、制热运转） 以及热水供给运转的空调热水供给复合系统，特别涉及通过控制压缩 机的运转，能够高效率且不损害室内的舒适性地防止热水供给完成时 间变长，并防止热水中断的空调热水供给复合系统。

背景技术

一直以来，存在一种空调热水供给复合系统，搭载有通过配管对 热源单元（室外机）连接利用单元（室内机）以及热水供给单元（热 水供给机）而形成的制冷剂回路，能够同时执行空调运转以及热水供 给运转（例如参照专利文献1～3）。

在这种空调热水供给复合系统中，以往，通过相对于热源单元（室 外机）经由连接配管（制冷剂配管）连接多台利用单元（室内机），各 个利用单元能够执行制冷运转或者制热运转。并且，通过用连接配管 （制冷剂配管）或者级联系统对热源侧单元连接热水供给单元，热水供 给单元能够实现热水供给运转。换句话说，能够同时执行利用侧单元 的空调运转和热水供给单元的热水供给运转。此外，在空调热水供给 复合系统中，在由利用单元进行制冷运转的情况下，通过由热水供给 单元执行热水供给运转，能够回收制冷运转的排热，能够实现高效率 的运转。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本平1-159569号公报

专利文献2：日本特公平6-76864号公报

专利文献3：日本特开2001-248937号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1所记载的空调热水供给复合系统中，记载了如下方 法：基于热水供给箱内的平均热水温度、设定热水供给温度以及加热 能力，来计算热水供给所需时间，从由计时器设定的时刻起提前热水 供给所要时间来计算热水供给开始时刻，但在该方法中加热能力一直 固定，当较大地设定加热能力时，不得不以效率较差的运转状态进行 热水供给。

在专利文献2所记载的空调热水供给复合系统中，根据多台室内 单元的合计制冷负荷求出最高设定热水供给温度，并将其作为设定热 水供给温度而进行热水供给。在该方法中，以制冷能力与合计制冷负 荷相等的方式决定压缩机的运转频率，不需要将多余的排热利用室外 热交换进行处理，因此能够高效率地进行制冷热水供给同时运转，但 在高温热水供给时，不进行制冷热水供给同时运转，效率差。此外， 在合计制冷负荷小的情况下，制冷能力小，因此热水供给能力也变小， 到热水供给完成为止耗费时间，有可能产生热水中断。

在专利文献3所记载的空调热水供给复合系统中，在室内单元的 制冷负荷小的情况下，将压缩机的运转频率控制为固定值，在制冷负 荷高的情况下，根据制冷负荷来控制压缩机的运转频率。在该方法中， 在制冷负荷小的情况、热水供给要求的热量小时，虽然到热水供给完 成为止不耗费时间，但相对于制冷负荷将压缩机的运转频率控制得较 高，因此成为效率差的运转。

本发明的目的在于，提供一种空调热水供给复合系统，在制冷热 水供给同时运转时，控制部在入口水温与设定热水供给温度的温差 ΔT_wm小的情况下，控制压缩机的运转频率，从而使制冷能力与利用单 元的制冷负荷相等，在温差ΔT_wm大的情况下，根据热水供给单元的 热水供给要求来控制压缩机的运转频率。通过该控制，将制冷时的排 热高效率地回收于供给的热水，并且，不损害制冷的房间内的舒适性， 防止热水供给完成时间变长，防止热水中断。

用于解决课题的手段

本发明的制冷热水供给装置的特征在于，具备：

热源单元，其具有能够进行运转频率的控制的压缩机和第一热交 换器；

利用单元，其与上述热源单元连接，具有第二热交换器；

热水供给单元，其与上述热源单元连接，具有通过对水所循环的 水回路的上述水进行加热来对热水供给箱内的水进行加热的水热交换 器；

测定部，其检测在上述水回路中向上述水热交换器流入的水的入 口水温T_wi、上述利用单元吸入的空气的吸入空气温度以及上述热水 供给箱内的水温；以及

控制部，其在接收到要求上述利用单元的制冷运转的制冷要求信 号、要求上述热水供给单元的热水供给运转的热水供给要求信号的双 方的信号的情况下，通过使从上述压缩机排出的排出制冷剂从上述水 热交换器流经上述第二热交换器，执行使用了上述第二热交换器的制 冷运转和使用了上述水热交换机的热水供给运转的同时运转，

上述控制部为，

在同时执行上述制冷运转和上述热水供给运转的过程中，在预先 保有的设定热水供给温度T_wset与由上述测定部检测的上述入口水温 T_wi的温差ΔT_wm小于预定的优先运转判断阈值M的情况下，执行根 据由上述测定部检测的上述吸入空气温度与预先保有的上述利用单元 的制冷设定温度的温差来控制上述压缩机的运转频率的制冷优先模 式，

在上述温差ΔT_wm为上述优先运转判断阈值M以上的情况下，执 行根据上述设定热水供给温度T_wset与由上述测定部检测的上述热水 供给箱内的水温的温差来控制上述压缩机的运转频率的热水供给优先 模式。

发明的效果

根据本发明的制冷热水供给装置，能够将制冷时的排热高效率地 回收于供给的热水，并且能够在维持室内舒适性的同时防止热水供给 完成时间变长，能够防止热水中断。

附图说明

图1是实施方式1的空调热水供给复合系统100的制冷剂回路结 构图。

图2是表示实施方式1的空调热水供给复合系统100的从热水供 给单元304到热水供给箱305为止的水的流动的概略图。

图3是表示实施方式1的空调热水供给复合系统100的各种传感 器、测定部101、计算部102以及控制部103的概略图。

图4是表示与实施方式1的热源单元301的运转模式相对的四通 阀的动作内容的图。

图5是表示实施方式1的空调热水供给复合系统100的制冷热水 供给同时运转模式的“（a）热水供给优先模式”和“（b）制冷优先模 式”的运转状态的概略图。

图6是表示实施方式1的制冷排热回收运转模式的制冷优先模式 和热水供给优先模式的切换的图。

图7是表示实施方式1的优先运转判断阈值M与外部空气温度以 及时刻的关系的图。

图8是表示实施方式1的优先运转判断阈值M与热水供给箱内热 量或者剩余热水量的关系的图。

图9是实施方式2的空调热水供给复合系统200的制冷剂回路图。

图10是表示与实施方式2的热源单元301的运转模式相对的四通 阀等的动作内容的图。

图11是表示实施方式2的空调热水供给复合系统200的制冷热水 供给同时运转模式的热水供给优先模式和制冷优先模式的运转状态的 概略图。

图12是表示与实施方式2的空调热水供给复合系统200的制冷热 水供给同时运转模式的热水供给优先模式中的制冷启动/停机判断相 对的室内吸入温度的时间变化的图。

具体实施方式

实施方式1．

以下，参照图1～图8对实施方式1进行说明。图1是实施方式1 的空调热水供给复合系统100（制冷热水供给装置）的制冷剂回路结 构图。此外，包括图1在内，在以下的附图中，各构成部件的大小关 系有时与实际不同。此外，在本说明书中，对于数式所使用的符号、 且初次在文中出现的符号，在［］中记载该符号的单位。而且，在无 量纲（无单位）的情况下，记载为［-］。

图2是表示空调热水供给复合系统100的从热水供给单元304到 热水供给箱305为止的水的流动的概略图。虚线的箭头401、402表示 水的流动方向。此外，图3是表示空调热水供给复合系统100的各种 传感器、测定部101、计算部102以及控制部103的概略图。以下， 参照图1～图3，对空调热水供给复合系统100的结构进行说明。

该空调热水供给复合系统100是3管式的多系统空调热水供给复 合系统，通过进行蒸气压缩式的冷冻循环运转，能够同时处理在利用 单元中选择的制冷运转或者制热运转和热水供给单元的热水供给运 转。该空调热水供给复合系统100是如下的空调热水供给复合系统， 即，在进行制冷运转的情况下，通过由热水供给单元执行热水供给运 转，能够回收制冷运转的排热，效率高并且到热水供给完成为止的时 间不会变长，并且能够防止热水中断。

＜装置构成＞

空调热水供给复合系统100具有热源单元301、分支单元302、利 用单元303、热水供给单元304以及热水供给箱305。热源单元301 和分支单元302通过作为制冷剂配管的液体延长配管6和作为制冷剂 配管的气体延长配管12连接。热水供给单元304的一方经由作为制冷 剂配管的热水供给气体延长配管15与热源单元301连接，另一方经由 作为制冷剂配管的热水供给液体配管18与分支单元302连接。利用单 元303和分支单元302通过作为制冷剂配管的室内气体配管11和作为 制冷剂配管的室内液体配管8连接。此外，热水供给箱305和热水供 给单元304通过作为水配管的上游水配管20和作为水配管的下游水配 管21连接。

此外，在实施方式1中，将对于1台热源单元连接有1台利用单 元、1台热水供给单元、1台热水供给箱的情况作为例子表示，但不限 定于此，也可以分别具备所图示的以上或者以下的台数。此外，空调 热水供给复合系统100所使用的制冷剂，例如为R410A、R407C、 R404A等HFC（氢氟烃）制冷剂，R22、R134a等HCFC（氟氯烃） 制冷剂，或者烃、氦、二氧化碳那样的自然制冷剂等。

此外，如图1所示那样，空调热水供给复合系统100具备系统控 制装置110。系统控制装置110具备测定部101、计算部102、控制部 103、计时部104以及存储部105。在图1中，系统控制装置110配置 于热源单元301，但仅为一个例子。系统控制装置110所配置的场所 不限定。

＜热源单元301的运转模式＞

对空调热水供给复合系统100能够执行的运转模式进行简单说 明。在空调热水供给复合系统100中，根据所连接的热水供给单元304 的热水供给负荷以及利用单元303的制冷负荷或者制热负荷的比例， 决定热源单元301的运转模式。空调热水供给复合系统100能够执行 以下3种运转模式（制冷运转模式、制热热水供给同时运转模式、制 冷热水供给同时运转模式）。

制冷运转模式是无热水供给要求信号（后述）、利用单元303执行 制冷运转的情况下的热源单元301的运转模式。制热热水供给同时运 转模式是执行通过利用单元303进行的的制热运转和通过热水供给单 元304进行的热水供给运转的同时运转的情况下的热源单元301的运 转模式。制冷热水供给同时运转模式是执行通过利用单元303进行的 制冷运转和通过热水供给单元304进行的热水供给运转的同时运转的 情况下的热源单元301的运转模式。

＜利用单元303＞

利用单元303经由分支单元302与热源单元301连接。利用单元 303设置于能够向空调对象区域吹出调节空气的场所（例如，埋入或 悬吊于屋内的顶棚等，或者，挂于壁面等）。利用单元303经由分支单 元302、液体延长配管6以及气体延长配管12与热源单元301连接， 构成制冷剂回路的一部分。

利用单元303具备构成制冷剂回路的一部分的室内侧制冷剂回 路。该室内侧制冷剂回路由作为利用侧热交换器的室内热交换器9（第 二热交换器）构成。此外，利用单元303中设置有室内送风机10，该 室内送风机10用于将与通过室内热交换器9的制冷剂进行了热交换之 后的调节空气向室内等空调对象区域供给。

室内热交换器9例如能够通过由导热管和多个翅片形成的交叉翅 片式的翅片管型热交换器构成。此外，室内热交换器9也可以由微通 道热交换器、壳管式热交换器、热管式热交换器或者二重管式热交换 器构成。室内热交换器9在利用单元303执行的运转模式为制冷运转 模式以及制冷热水供给同时运转模式的情况下，作为制冷剂的蒸发器 起作用而对空调对象区域的空气进行冷却，在制热热水供给同时运转 模式的情况下，作为制冷剂的冷凝器（或者散热器）起作用而对空调 对象区域的空气进行加热。

室内送风机10具有如下功能：向利用单元303内吸入室内空气， 在通过室内热交换器9使室内空气与制冷剂热交换之后，作为调节空 气向空调对象区域供给。换句话说，在利用单元303中，能够使由室 内送风机10取入的室内空气与在室内热交换器9中流动的制冷剂之间 进行热交换。室内送风机10由能够使向室内热交换器9供给的调节空 气的流量可变的结构构成，例如具备离心风扇、多翼风扇等风扇和驱 动该风扇的例如由DC风扇马达构成的马达。

此外，在利用单元303中设置有以下所示的各种传感器。

（1）设置在室内热交换器9的液体侧，检测液体制冷剂的温度的 室内液体温度传感器206；

（2）设置在室内热交换器9的气体侧，检测气体制冷剂的温度的 室内气体温度传感器207；

（3）设置在利用单元303的室内空气的吸入口侧，检测向单元内 流入的室内空气的温度的室内吸入温度传感器208。

此外，如图3所示那样，室内送风机10的动作由控制部103控制， 该控制部103作为通常运转控制机构起作用，进行包括利用单元303 的制冷运转模式以及制热运转模式的通常运转。

＜热水供给单元304＞

热水供给单元304经由分支单元302连接于热源单元301。如图2 所示那样，热水供给单元304例如具有向设置在屋外等的热水供给箱 305供给温水，对热水供给箱305内的水进行加热而使热水沸腾的功 能。此外，热水供给单元304的一方经由热水供给气体延长配管15 与热源单元301连接，另一方经由热水供给液体配管18与分支单元 302连接，构成空调热水供给复合系统100的制冷剂回路的一部分。

热水供给单元304具备构成制冷剂回路的一部分的热水供给侧制 冷剂回路。该热水供给侧制冷剂回路作为构成设备而具有板式水热交 换器16（水热交换器）。此外，在热水供给单元304中设置有供水泵 17，该供水泵17用于将与板式水热交换器16的制冷剂进行了热交换 之后的温水向热水供给箱等供给。

板式水热交换器16在热水供给单元304执行的热水供给运转模式 下，作为制冷剂的冷凝器（或者散热器）起作用，对由供水泵17供给 的水进行加热。供水泵17具有如下功能：向热水供给单元304内供水， 使水在板式水热交换器16中进行热交换而成为温水之后，向热水供给 箱305内供给温水而与热水供给箱305内的水进行热交换。换句话说， 在热水供给单元304中，能够使通过供水泵17供给的水与在板式水热 交换器16中流动的制冷剂进行热交换，并且，能够使通过供水泵17 供给的水与热水供给箱305内的水进行热交换。此外，由能够使向板 式水热交换器16供给的水的流量可变的结构构成。

此外，在热水供给单元304中设置有以下所示的各种传感器。

（1）设置在板式水热交换器16的液体侧，检测液体制冷剂的温度 的供给热水液体温度传感器209；

（2）设置在热水供给单元304的水的入口侧，检测向单元内流入 的水的温度的入口水温传感器210；

（3）设置在热水供给单元304的水的出口侧，检测从单元内流出 的水的温度的出口水温传感器211。

此外，如图3所示那样，供水泵17的动作由控制部103控制，该 控制部103作为进行包括热水供给单元304的热水供给运转模式的通 常运转的通常运转控制机构起作用。

＜热水供给箱305＞

热水供给箱例如设置在屋外，具有积存通过热水供给单元304而 沸腾了的热水的功能。此外，热水供给箱305的一方经由上游水配管 20与热水供给单元304连接，另一方经由下游水配管21与热水供给 单元304连接，构成空调热水供给复合系统100的水回路304-1的一 部分。即，如图2所示那样，上游水配管20、下游水配管21以及供 水泵17构成板式水热交换器16的加热对象、即水进行循环的水回路 304-1。热水供给箱305为满水式，当使用者消耗热水时，热水从箱上 部出水，并对应于其量从箱下部供给自来水。

在热水供给单元304中，由供水泵17送来的水在板式水热交换器 16中被制冷剂加热而成为温水，并经由上游水配管20向热水供给箱 305内流入。向热水供给箱305流入了的温水与箱内的水进行热交换 而成为冷水，在从热水供给箱305流出后，经由下游水配管21再次向 热水供给单元304流入，在由供水泵17再次送水之后，在板式水热交 换器16中成为温水。通过这种处理，在热水供给箱305中热水沸腾。 此外，在图2中成为间接地使热水沸腾的设计，但也可以是使热水供 给箱305的热水向热水供给单元304流动并对其进行加热，直接使热 水沸腾的设计。

此外在热水供给箱305中设置有以下所示的各种传感器

（1）设置在热水供给箱305的箱上部侧面，检测箱上部的热水温 度的第一热水供给箱水温传感器212；

（2）设置在第一热水供给箱水温传感器212的下部，检测比第一 热水供给箱水温传感器212的设置位置靠下部的箱的热水温度的第二 热水供给箱水温传感器213；

（3）设置在第二热水供给箱水温传感器213的下部，检测比第二 热水供给箱水温传感器213的设置位置靠下部的箱的热水温度的第三 热水供给箱水温传感器214；

（4）设置在热水供给箱305的箱下部侧面，检测箱下部的热水温 度的第四热水供给箱水温传感器215；

（5）检测从热水供给箱305的箱下部供水的水的温度的供水温度 传感器216。

＜热源单元301＞

热源单元301例如设置在屋外，经由液体延长配管6、气体延长 配管12以及分支单元302与利用单元303连接。此外，经由热水供给 气体延长配管15、液体延长配管6以及分支单元302与热水供给单元 304连接，构成空调热水供给复合系统100的制冷剂回路的一部分。

热源单元301具有构成制冷剂回路的一部分的室外侧制冷剂回 路。该室外侧制冷剂回路作为构成设备而具有：压缩制冷剂的压缩机 1；用于对应于室外运转模式而切换制冷剂的流动方向的2个四通阀 （第一四通阀2、第二四通阀13）；作为热源侧热交换器的室外热交换 器3（第一热交换器）；以及用于存积多余制冷剂的储存器14。此外， 热源单元301包括：用于向室外热交换器3供给空气的室外送风机4； 以及用于控制制冷剂的分配流量的室外减压机构（热源侧减压机构）5。

压缩机1吸入制冷剂，压缩该制冷剂而使其成为高温高压状态。 实施方式1所搭载的压缩机1能够使运转容量可变，例如由容积式压 缩机构成，该容积式压缩机通过由变频器控制的马达（图示省略）驱 动。在实施方式1中，例示了压缩机1仅为1台的情况，但并不局限 于此，也可以对应于利用单元303以及热水供给单元304的连接台数 等，以并联的方式连接2台以上的压缩机1。此外，与压缩机1连接 的排出侧配管在中途分支，一方经由第二四通阀13与气体延长配管 12连接，另一方经由第一四通阀2与热水供给气体延长配管15连接。

第一四通阀2以及第二四通阀13具有作为根据热源单元301的运 转模式而切换制冷剂的流动方向的流路切换装置的功能。

图4是表示相对于运转模式的四通阀的动作内容的图。图4所示 的“实线”以及“虚线”意味着表示图1所示的第一四通阀2和第二四通 阀13的切换状态的“实线”以及“虚线”。

在全冷运转模式的情况下，第一四通阀2被切换为成为“实线”。 换句话说，在全冷运转模式的情况下，为了使室外热交换器3作为在 压缩机1中被压缩的制冷剂的冷凝器起作用，而切换为将压缩机1的 排出侧与室外热交换器3的气体侧连接。此外，在制热热水供给同时 运转模式或者制冷热水供给同时运转模式的情况下，第一四通阀2被 切换为“虚线”。换句话说，在制热热水供给同时运转模式或者制冷热 水供给同时运转模式的情况下，为了使室外热交换器3作为制冷剂的 蒸发器起作用，而切换为将压缩机1的排出侧与板式水热交换器16 的气体侧连接、并且将压缩机1的吸入侧与室外热交换器3的气体侧 连接。

在全冷运转模式或者制冷热水供给同时运转模式的情况下，第二 四通阀13被切换为“实线”。换句话说，在全冷运转模式或者制冷热水 供给同时运转模式的情况下，为了使室内热交换器9作为在压缩机1 中被压缩的制冷剂的蒸发器起作用，而切换为将压缩机1的吸入侧与 室内热交换器9的气体侧连接。此外，在制热热水供给同时运转模式 的情况下，被切换为“虚线”。换句话说，在制热热水供给同时运转模 式的情况下，为了使室内热交换器9作为制冷剂的冷凝器起作用，切 换为将压缩机1的排出侧与室内热交换器9的气体侧连接。

室外热交换器3的气体侧与第一四通阀2连接，液体侧与室外减 压机构5连接。室外热交换器3例如通过由导热管和多个翅片形成的 交叉翅片式的翅片管型热交换器构成。此外，室外热交换器3也可以 由微通道热交换器、壳管式热交换器、热管式热交换器或者二重管式 热交换器构成。室外热交换器3为，在全冷运转模式、制冷热水供给 同时运转模式下，作为制冷剂的冷凝器起作用而对制冷剂进行加热， 在制热热水供给同时运转模式下作为制冷剂的蒸发器起作用而对制冷 剂进行冷却。

室外送风机4具有的功能为：向热源单元301内吸入室外空气， 在室外热交换器3中对室外空气进行了热交换之后，向室外排出。换 句话说，在热源单元301中，能够使通过室外送风机4取入的室外空 气与在室外热交换器3中流动的制冷剂进行热交换。室外送风机4由 能够使向室外热交换器3供给的空气的流量可变的结构构成，具备螺 旋桨式风扇等风扇和驱动该风扇的例如由DC风扇马达构成的马达。

储存器14设置在压缩机1的吸入侧，具有在空调热水供给复合系 统100产生异常时、与运转控制变更时相伴随的运转状态的过渡响应 时，存积液体制冷剂而防止向压缩机1回液的功能。

此外，在热源单元301中设置有以下所示的各种传感器。

（1）设置在压缩机1的排出侧，检测高压侧压力的高压压力传感 器201（高压检测装置）；

（2）设置在压缩机1的排出侧，检测排出温度的排出温度传感器 202；

（3）设置在室外热交换器3的气体侧，检测气体制冷剂温度的室 外空气温度传感器203；

（4）设置在室外热交换器3的液体侧，检测液体制冷剂的温度的 室外液体温度传感器204；

（5）设置在热源单元301的室外空气的吸入口侧，检测向单元内 流入的室外空气的温度的外部空气温度传感器205。

此外，压缩机1、第一四通阀2、室外送风机4、室外减压机构5、 第二四通阀13的动作由控制部103控制，该控制部103作为进行包括 制冷运转模式、制热热水供给同时运转模式、制冷热水供给运转模式 的通常运转的通常运转控制机构起作用。

＜分支单元302＞

分支单元302例如设置在屋内，经由液体延长配管6和气体延长 配管12与热源单元301连接，经由室内液体配管8和室内气体配管 11与利用单元303连接，经由热水供给液体配管18与热水供给单元 304连接，构成空调热水供给复合系统100的制冷剂回路的一部分。 分支单元302具有对应于利用单元303以及热水供给单元304所要求 的运转对制冷剂的流动进行控制的功能。

分支单元302具备构成制冷剂回路的一部分的分支制冷剂回路。 该分支制冷剂回路作为构成设备而具有：用于控制制冷剂的分配流量 的室内减压机构（利用侧减压机构）7；以及用于控制制冷剂的分配流 量的热水供给减压机构19。

室内减压机构7设置于室内液体配管8。此外，热水供给减压机 构19设置于分支单元302内的热水供给液体配管18。室内减压机构7 具有作为减压阀、膨胀阀的功能，在制冷运转模式或者制冷热水供给 同时运转模式下，使在液体延长配管6中流动的制冷剂减压而膨胀， 在制热热水供给同时运转模式下，使在室内液体配管8中流动的制冷 剂减压而膨胀。热水供给减压机构19具有作为减压阀、膨胀阀的功能， 在制冷热水供给同时运转模式或者制热热水供给同时运转模式下，使 在热水供给液体配管18中流动的制冷剂减压而膨胀。室内减压机构7 以及热水供给减压机构19的开度能够可变地控制，例如可以由基于电 子式膨胀阀的精密的流量控制机构、毛细管等廉价的制冷剂流量调节 机构构成。

＜系统控制装置110＞

此外，如图3所示那样，热水供给减压机构19的动作由系统控制 装置110的控制部103控制，该控制部103作为进行包括热水供给单 元304的热水供给运转模式的通常运转的通常运转控制机构起作用。 此外，如图3所示那样，室内减压机构7的动作由控制部103控制， 该控制部103作为进行包括利用单元303的制冷运转模式以及制热运 转模式的通常运转的通常运转控制机构起作用。

此外，如图3所示那样，由各种温度传感器、压力传感器检测的 各个量被输入测定部101，由计算部102处理。然后，控制部103基 于计算部102的处理结果，来控制压缩机1、第一四通阀2、室外送风 机4、室外减压机构5、室内减压机构7、室内送风机10、第二四通阀 13、供水泵17以及热水供给减压机构19。换句话说，通过具备测定 部101、计算部102以及控制部103的系统控制装置110，统一控制空 调热水供给复合系统100的运转操作。此外，系统控制装置110能够 由微机构成。在以下的实施方式中说明的计算式由计算部102计算， 控制部103根据其计算结果，控制压缩机1等各设备。

具体地说，根据经由遥控器的运转模式（例如要求利用单元303 的制冷运转的制冷要求信号）、后述的热水供给要求信号、设定温度等 指示以及各种传感器的检测信息，控制部103控制压缩机1的驱动频 率、第一四通阀2的切换、室外送风机4的转速（包括工作/停止）、 室外减压机构5的开度、室内减压机构7的开度、室内送风机10的转 速（包括工作/停止）、第二四通阀13的切换、供水泵17的转速（包 括工作/停止）、热水供给减压机构19的开度，并执行各运转模式。此 外，测定部101、计算部102以及控制部103可以一体地设置、也可 以分别设置。此外，测定部101、计算部102以及控制部103也可以 设置于任意的单元。并且，测定部101、计算部102以及控制部103 也可以在每个单元设置。

＜运转模式＞

空调热水供给复合系统100根据利用单元303所要求的各个运转 负荷以及热水供给单元304所要求的热水供给要求信号，进行热源单 元301、分支单元302以及利用单元303、热水供给单元304所搭载的 各设备的控制，并执行制冷运转模式、制热热水供给同时运转模式、 制冷热水供给同时运转模式。在制冷热水供给同时运转模式中，能够 将制冷的排热利用于热水供给，因此成为高效率。

图5是表示空调热水供给复合系统100的制冷热水供给同时运转 模式的“（a）热水供给优先模式”和“（b）制冷优先模式”的运转状态 的概略图。在“（a）热水供给优先模式”下，表示室外热交换器3的吸 热量601和制冷能力602之间的关系。在“（b）制冷优先模式”下，表 示制冷能力602。在制冷热水供给同时运转模式下，如图5所示那样， 还具有根据热水供给单元304的热水供给要求信号来控制压缩机1的 运转频率的“热水供给优先模式”、和根据利用单元303的制冷负荷来 控制压缩机1的运转频率的“制冷优先模式”。

如在图6的说明中后述的那样，控制部103在同时执行制冷运转 和热水供给运转的过程中，根据预先保有的设定热水供给温度T_wset（例 如控制部103从遥控器或者热水供给单元304接收）与由测定部101 检测的入口水温T_wi（测定部101经由入口水温传感器210检测）的温 差ΔT_wm（ΔT_wm＝T_wset-T_wi）、和预定的优先运转判断阈值M之间的大 小关系，来决定优先模式。

具体地说，控制部103在

ΔT_wm＜M

的情况下，以制冷优先模式运转。

所谓制冷优先模式是指，控制部103根据由测定部101检测的室 内吸入温度（测定部101经由室内吸入温度传感器208检测）与预先 保有的利用单元303的室内设定温度（例如控制部103从遥控器或者 利用单元303接收）的温差，来控制压缩机1的运转频率的模式。

此外，在ΔT_wm≧M

的情况下，控制部103以热水供给优先模式运转。

所谓热水供给优先模式是指，控制部103根据设定热水供给温度 T_wset与由测定部101检测的热水供给箱305内的水温（测定部101经 由第一热水供给箱水温传感器212～215等检测）的温差，来控制压缩 机1的运转频率的模式。

此外，在热水供给箱305内所存积的水温未达到设定热水供给温 度的情况下，由热水供给单元304输出热水供给要求信号。在输出了 热水供给要求信号的情况下，控制部103为了使热水供给箱内的水温 在尽可能短的时间内上升到设定热水供给温度，提高压缩机1的运转 频率而增大热水供给能力。此外，在根据制冷负荷来控制压缩机1的 运转频率的情况下，制冷负荷根据室内吸入温度（吸入空气温度）与 室内设定温度（制冷设定温度）的温差（室内温差）进行推测，并以 室内温差越大则制冷负荷越大的方式进行控制。

在以热水供给优先模式进行了制冷热水供给同时运转模式的情况 下，控制部103根据热水供给单元304的热水供给要求信号来决定压 缩机1的运转频率。因此，为了使制冷能力与制冷负荷相等而需要由 室外热交换器3进行散热。当来自热水供给单元304（或者计算部102） 的热水供给要求信号的输出消失、完成热水供给时，控制部103进行 制冷运转。在该动作中，由于提高压缩机1的运转频率而增大热水供 给能力，因此能够在短时间内结束热水供给。

在以制冷优先模式进行了制冷热水供给同时运转模式的情况下， 根据利用单元303的制冷负荷来决定压缩机1的运转频率，因此制冷 能力与制冷负荷相等，不需要室外热交换器3的吸热。当来自热水供 给单元304的热水供给要求信号消失、完成热水供给时，进行制冷运 转。在该动作中，使压缩机1的运转频率比热水供给优先的动作的情 况下低，因此能够高效率地进行热水供给，但热水供给能力变小，因 此到热水供给完成为止耗费时间。

＜动作＞

对空调热水供给复合系统100进行的制冷运转模式、制热热水供 给同时运转模式、制冷热水供给同时运转模式的具体的动作内容进行 说明。各运转模式的四通阀的动作如图4所示。

［制冷运转模式］

在制冷运转模式下，利用单元303成为制冷运转模式。在制冷运 转模式下，第一四通阀2成为实线所示的状态、即压缩机1的排出侧 与室外热交换器3的气体侧连接的状态。此外，第二四通阀13成为实 线所示的状态、即压缩机1的吸入侧经由气体延长配管12与室内热交 换器9连接的状态。

在该制冷剂回路的状态下，起动压缩机1、室外送风机4、室内送 风机10。于是，低压的气体制冷剂被压缩机1吸入、被压缩而成为高 温高压的气体制冷剂。然后，高温高压的气体制冷剂经由第一四通阀 2，向室外热交换器3流入，与由室外送风机4供给的室外空气进行热 交换而冷凝，成为高压的气体制冷剂。在从室外热交换器3流出后， 向室外减压机构5流动，并在减压后，经由液体延长配管6向分支单 元302流入。此时，室外减压机构5被控制为最大开度。流入了分支 单元302的制冷剂被室内减压机构7减压，在成为低压的气液二相的 制冷剂之后，从分支单元302流出，经由室内液体配管8向利用单元 303流入。

流入了利用单元303的制冷剂向室内热交换器9流入，与由室内 送风机10供给的室内空气进行热交换而蒸发，成为低压的气体制冷 剂。从根据高压压力传感器201所检测的压力而计算的饱和温度（冷 凝温度）、减去由室外液体温度传感器204检测的温度，由此求出室外 热交换器3的液体侧的制冷剂的过冷度。

室内减压机构7以室外热交换器3的液体侧的制冷剂的过冷度成 为规定值的方式，对在室内热交换器9中流动的制冷剂的流量进行控 制，因此在室外热交换器3中蒸发的低压的气体制冷剂，成为具有规 定的过冷度的状态。如此，在室内热交换器9中，流动有与在设置有 利用单元303的空调空间中要求的制冷负荷相对应的流量的制冷剂。

从室内热交换器9流出的制冷剂从利用单元303流出，经由室内 气体配管11以及分支单元302之后流经气体延长配管12，经由第二 四通阀13并通过储存器14，再次被压缩机1吸入。

此外，压缩机1的运转频率由控制部103控制，从而，在利用单 元303中，室内设定温度与由室内吸入温度传感器208检测的室内吸 入温度的温度差消失。此外，室外送风机4的风量由控制部103控制， 从而，与由外部空气温度传感器205检测的外部空气温度相对应，冷 凝温度成为规定值。在此，冷凝温度是根据由高压压力传感器201检 测的压力而计算出的饱和温度。

［制热热水供给同时运转模式］

在制热热水供给同时运转模式中，利用单元303成为制热运转模 式，热水供给单元304成为热水供给运转模式。在制热热水供给同时 运转模式中，第一四通阀2为虚线所示的状态，即压缩机1的排出侧 与板式水热交换器16的气体侧连接，压缩机1的吸入侧与室外热交换 器3的气体侧连接。此外，第二四通阀13为虚线所示的状态，即压缩 机1的排出侧与室内热交换器9的气体侧连接。

在该制冷剂回路的状态下，起动压缩机1、室外送风机4、室内送 风机10、供水泵17。于是，低压的气体制冷剂被压缩机1吸入，被压 缩而成为高温高压的气体制冷剂。然后，高温高压的气体制冷剂以流 过第一四通阀2或者第二四通阀13的方式被分配。

流入到第一四通阀2的制冷剂，从热源单元301流出，经由热水 供给气体延长配管15向热水供给单元304流入。流入到热水供给单元 304的制冷剂，向板式水热交换器16流入，与由供水泵17供给的水 进行热交换而冷凝，成为高压的液体制冷剂，并从板式水热交换器16 流出。在板式水热交换器16中对水进行了加热的制冷剂，在从热水供 给单元304流出后，经由热水供给液体配管18向分支单元302流入， 由热水供给减压机构19减压，成为低压的气液二相的制冷剂。然后， 与从室内减压机构7流来的制冷剂合流而从分支单元302流出。

此外，热水供给减压机构19由控制部103控制，成为板式水热交 换器16的液体侧的过冷度成为规定值那样的开度。通过如下方式求出 板式水热交换器16的液体侧的过冷度，即，根据由高压压力传感器 201检测的压力来计算饱和温度（冷凝温度），并减去由热水供给液温 度传感器209检测的温度。热水供给减压机构19以板式水热交换器 16的液体侧的制冷剂的过冷度成为规定值的方式控制在板式水热交 换器16中流动的制冷剂的流量，因此在板式水热交换器16中被冷凝 的高压的液体制冷剂，成为具有规定的过冷度的状态。如此，在板式 水热交换器16中流动的制冷剂的流量与在热水供给单元304所设置的 设施的热水的利用状况下所要求的热水供给要求相对应。

另一方面，流入到第二四通阀13的制冷剂从热源单元301流出， 经由气体延长配管12向分支单元302流动。然后，经由室内气体配管 11向利用单元303流入。流入到利用单元303的制冷剂，向室内热交 换器9流入，与由室内送风机10供给的室内空气进行热交换而冷凝成 为高压的液体制冷剂，从室内热交换器9流出。在室内热交换器9中 对室内空气进行了加热的制冷剂，从利用单元303流出，经由室内液 体配管8向分支单元302流入，由室内减压机构7减压，成为低压的 气液二相或者液相的制冷剂。然后，与从热水供给减压机构19流来的 制冷剂合流，从分支单元302流出。

室内减压机构7由控制部103控制为室内热交换器9液体侧的过 冷度成为规定值那样的开度。根据高压压力传感器201所检测的压力 来计算饱和温度（冷凝温度），并减去由室内液体温度传感器206检测 的温度，由此求出室内热交换器9液体侧的过冷度。即，室内减压机 构7由控制部103控制，成为室内热交换器9的液体侧的制冷剂的过 冷度成为规定值那样的开度。室内减压机构7以室内热交换器9的液 体侧的制冷剂的过冷度成为规定值的方式控制在室内热交换器9中流 动的制冷剂的流量，所以，在室内热交换器9中冷凝的高压的液体制 冷剂，成为具有规定的过冷度的状态。因此，在室内热交换器9中流 动的制冷剂的流量与利用单元303所设置的空调空间中所要求的制热 负荷相对应。

从分支单元302流出的制冷剂经由液体延长配管6向热源单元 301流入，并在通过了室外减压机构5之后向室外热交换器3流入。 此外，室外减压机构5的开度被控制为全开。流入到室外减压机构5 的制冷剂，与由室外送风机4供给的室外空气进行热交换而蒸发，成 为低压的气体制冷剂。该制冷剂在从室外热交换器3流出之后，经由 第一四通阀2并在通过了储存器14之后，再次被压缩机1吸入。

根据从热水供给箱检测到的热水供给要求信号，通过控制部103 来控制压缩机1的运转频率。此外，根据由外部空气温度传感器205 检测的外部空气温度，通过控制部103控制室外送风机4的风量，以 使蒸发温度成为规定值。在此，根据由室外液体温度传感器204检测 的温度来求出蒸发温度。

［制冷热水供给同时运转模式］

在制冷热水供给同时运转模式下，利用单元303成为制冷运转模 式，热水供给单元304成为热水供给运转模式。在制冷热水供给同时 运转模式下，第一四通阀2成为虚线所示的状态，即压缩机1的排出 侧经由热水供给气体延长配管15与板式水热交换器16连接，并且压 缩机1的吸入侧与室外热交换器3的气体侧连接。此外，第二四通阀 13成为实线所示的状态、即压缩机1的吸入侧经由气体延长配管12 与室内热交换器9连接的状态。

在该制冷剂回路的状态下，当起动压缩机1、室外送风机4、室内 送风机10、供水泵17时，低压的气体制冷剂被压缩机1吸入，被压 缩而成为高温高压的气体制冷剂。然后，高温高压的气体制冷剂向第 一四通阀2流入。

流入第一四通阀2的制冷剂从热源单元301流出，经由热水供给 气体延长配管15向热水供给单元304流入。流入到热水供给单元304 的制冷剂向板式水热交换器16流入，与由供水泵17供给的水进行热 交换而冷凝成为高压的液体制冷剂，并从板式水热交换器16流出。在 板式水热交换器16中加热了水的制冷剂，从热水供给单元304流出， 经由热水供给液体配管18向分支单元302流入。

流入了分支单元302的制冷剂由热水供给减压机构19减压，成为 中间压的气液二相或者液相的制冷剂。在此，热水供给减压机构19 被控制为最大开度。然后，被分配为向液体延长配管6流入的制冷剂 和向室内减压机构7流入的制冷剂。

流入了室内减压机构7的制冷剂被减压而成为低压的气液二相状 态，经由室内液体配管8向利用单元303流入。向利用单元303流入 的制冷剂向室内热交换器9流入，与由室内送风机10供给的室内空气 进行热交换而蒸发并成为低压的气体制冷剂。

室内减压机构7由控制部103控制为板式水热交换器16的液体侧 的制冷剂的过冷度成为规定值那样的开度。该过冷度的求出方法如在 制冷运转模式中说明了的那样。

在室内热交换器9中流动的制冷剂，之后从利用单元303流出， 经由室内气体配管11、分支单元302以及气体延长配管12向热源单 元301流入。向热源单元301流入的制冷剂在通过了第二四通阀13 之后，与通过了室外热交换器3的制冷剂合流。

另一方面，向液体延长配管6流入的制冷剂，之后向热源单元301 流入，由热源侧减压机构5减压为低压的气液二相制冷剂之后，向室 外热交换器3流入，与由室外送风机4供给的室外空气进行热交换而 蒸发。然后，经由第一四通阀2与通过了室内热交换器9的制冷剂合 流。然后，通过储存器14而再次被压缩机1吸入。

（1）在制冷热水供给同时运转模式为热水供给优先模式的情况下， 根据热水供给单元304的热水供给要求，而由控制部103控制压缩机 1的运转频率。因此，为了使制冷能力相对于利用单元303的制冷负 荷相等，而需要由室外热交换器3进行吸热。室外减压机构5的开度 由控制部103控制，从而使室外热交换器3气体侧的过热度成为规定 值。通过从室外空气温度传感器203所检测的温度减去室外液体温度 传感器204所检测的温度，求出室外热交换器3气体侧的过热度。室 外送风机4的风量由控制部103控制，从而在利用单元303中，室内 设定温度与由室内吸入温度传感器208检测的温度的温度差消失。

（2）此外，在制冷热水供给同时运转模式为制冷优先模式的情况 下，对应于利用单元303的制冷负荷，根据室内吸入温度与室内设定 温度的温差来决定压缩机1的运转频率，因此不需要由室外热交换器 3进行吸热。

因此，室外减压机构5的开度由控制部103控制为微开，室外送 风机4由控制部103控制为停止。

在以制冷优先来进行制冷热水供给同时运转模式的情况下，与热 水供给优先相比能够高效率地进行热水供给，但到热水供给完成为止 耗费时间。因此，在到热水供给完成为止所需要的热量多的情况下， 为了防止发生热水中断，需要以热水供给优先来进行制冷热水供给同 时运转模式。此外，可以认为在入口水温相对于设定热水供给温度低 的情况下，热水供给箱305内的水温也低，需要较多的热水供给的热 量。因此，以设定热水供给温度T_wset［℃］与入口水温T_wi［℃］的 温差越大、越需要较多热水供给的热量的方式，按照设定热水供给温 度T_wset［℃］与入口水温T_wi［℃］的温差ΔT_wm［℃］（热水供给温 差）来进行制冷优先和热水供给优先的切换。

ΔT_wm＝T_wset-T_wi  （1）

设定热水供给温度T_wset是指使用者利用遥控器（图示省略）进行 设定的热水的温度或者热水供给箱内的热水的温度等。

图6是表示制冷优先模式和热水供给优先模式的切换的图。如图 6所示那样，设定优先运转判断阈值M［℃］。然后，控制部103在上 述式1的热水供给温差ΔT_wm低于优先运转判断阈值M［℃］的情况 下，以制冷优先模式进行运转，在热水供给温差ΔT_wm为优先运转判 断阈值M［℃］以上的情况下，以热水供给优先进行运转。由于热水 供给箱305为满水式，因此热水供给箱305内的水量始终一定。因此， 由此能够适当地预计热水供给所需要的热量。在到热水供给完成之前 不需要较多热量的情况下，以制冷优先进行运转，高效率地进行热水 供给，在需要较多热量的情况下，按照热水供给优先而能够防止热水 供给时间变长，能够防止热水中断。

图7是表示优先运转判断阈值M与外部空气温度以及时刻之间的 关系的图。此外，如图7所示那样，外部空气温度越高，使用者的热 水使用量越减少，因此增大优先运转判断阈值M。并且，也可以将1 日的热水使用量作为时间表（1日的热水使用量的时间变化）（热水使 用量变化数据的一个例子）存储到微机（系统控制装置110）的存储 部105中，控制部103基于计时部104的时间计测，根据热水的使用 量的时间表而使优先运转判断阈值M变化。具体地说，如图7所示那 样，控制部103在1日中的热水使用量较多的时间内的时刻（时刻X）， 与热水使用量较少的时间内的时刻（时刻Y）相比，使优先运转判断 阈值M变小。或者，控制部103在时间表的热水使用量超过规定使用 量的时间段，与热水使用量不超过上述规定量的时间段相比，将优先 运转判断阈值M设定为较小的值。通过如此地进行控制，相对于使用 者的热水使用量，输入更具体的信息，因此能够防止热水中断。

1日的热水使用量的时间表的制作方法为，将1日或者比其更长 的日数（例如1周期间的量）按照每1小时或者比其更长的时间（例 如每2小时），向处于微机内的存储器记录热水使用量，而制作1日的 热水使用量的时间表。此外，也可以采用使用者进行输入的方法。

图8是表示优先运转判断阈值M与热水供给箱内热量或者剩余热 水量的关系的图。如图8所示那样，热水供给箱305所积蓄的热量越 大、或者剩余热水量越大，则将优先运转判断阈值M［℃］设定得越 大。具体地说，控制部103从计算热水供给箱305所积蓄的积蓄热量 的计算部102（蓄热量计算部）输入积蓄热量。然后，如图8所示那 样，输入的积蓄热量越大，则控制部103将优先运转判断阈值M设定 为越大的值。对于剩余热水量，如图8所示那样，控制部103从计算 热水供给箱305所积蓄的积蓄热量的计算部102（积蓄热量计算部） 输入积蓄热量，输入的积蓄热量越大，则如图8所示那样，将优先运 转判断阈值M设定为越大的值。通过如此地进行控制，能够防止即使 在热水供给箱内存在大量的有效热，仍然进行热水供给优先运转的情 况，无损进行制冷优先运转模式的机会，因此运转效率提高。计算部 102对热水供给箱305的热量以及剩余热水量的具体计算方法如以下 所示。

使用实施方式1的热水供给箱305所设置的温度传感器，计算部 102通过下式2来计算热水供给箱热量Q_TANK［KJ］。

[数1]

$Q_{\mathrm{TANK}}=\frac{{\rho }_w\times C_{p,w}}{1000}\times [V_{\mathrm{TANK},1}\times (T_{\mathrm{TANK},1}-T_{\mathrm{TANKwi}})$

$+(V_{\mathrm{TANK},2}-V_{\mathrm{TANK},1})\times (T_{\mathrm{TANK},2}-T_{\mathrm{TANKwi}})$

$+(V_{\mathrm{TANK},3}-V_{\mathrm{TANK},2})\times (T_{\mathrm{TANK},3}-T_{\mathrm{TANKwi}})$

$+(V_{\mathrm{TANK},4}-V_{\mathrm{TANK},3})\times (T_{\mathrm{TANK},4}-T_{\mathrm{TANKwi}})]$

在此，

ρ_w［kg/m³］为水的密度，

C_p，w［kJ/（kgK）］为水的比热，

V_TANK，1［L］为从热水供给箱305上部到第一热水供给箱水温传 感器212设置高度为止的热水供给箱内部容积，

V_TANK，2［L］为从热水供给箱305上部到第二热水供给箱水温传 感器213设置高度为止的热水供给箱内部容积，

V_TANK，3［L］为从热水供给箱305上部到第三热水供给箱水温传 感器214设置高度为止的热水供给箱内部容积，

V_TANK，4［L］为从热水供给箱305上部到第四热水供给箱水温传 感器215设置高度为止的热水供给箱内部容积。

热水供给箱的截面积根据设备规格是已知的，因此通过预先在设 计时决定各传感器的设置高度，能够计算各内部容积。

T_TANK，1［℃］为第一热水供给箱水温传感器212的检测温度，

T_TANK，2［℃］为第二热水供给箱水温传感器213的检测温度，

T_TANK，3［℃］为第三热水供给箱水温传感器214的检测温度，

T_TANK，4［℃］为第四热水供给箱水温传感器215的检测温度。

此外，T_TANKWi［℃］为供水温度传感器216的检测温度。

通过以上方法，能够计算热水供给箱305的积蓄热量。

此外，例如，计算部102在热水供给箱305内的热水温度达到热 水供给温度T_w，set的情况下，将T_TANK，1、T_TANK，2、T_TANK，3、T_TANK，4设为T_w，set而计算热水供给箱305热量Q_TANK。然后，控制部103在 相对于该计算值、根据当前的热水供给箱305的温度传感器信息计算 出的Q_TANK的计算值为一半（规定热量）以下的情况下，与热水供给 温差ΔT_wm无关地进行热水供给优先运转模式。具体地说，控制部103 在执行制冷运转和热水供给运转的同时运转的过程中，从计算热水供 给箱305所积蓄的积蓄热量的计算部102（积蓄热量计算部）输入积 蓄热量。控制部103在从计算部102输入的积蓄热量小于规定热量的 情况下，执行热水供给优先模式。通过该控制来防止热水中断。在实 施方式1的热水供给箱中，箱侧面的温度传感器的设置数为4个，但 不限定于该数。通过在箱高度方向设置更多温度传感器，能够高精度 地计算热水供给箱305热量。

通过使用热水供给箱305热量Q_TANK，计算部102能够如以下那 样计算剩余热水量L_w［L］。

[数2]

$L_w=\frac{1000\times Q_{\mathrm{TANK}}}{{\rho }_w\times C_{p,w}\times (T_{\mathrm{wu}}-T_{\mathrm{TANKwi}})}---\left(3\right)$

在此，T_wu为使用者的使用热水温度［℃］。此外，例如在剩余热 水量L_w［L］为热水供给箱305容量的一半（规定容量）以下的情况 下，与热水供给温差ΔT_wm无关地进行热水供给优先运转模式。即， 控制部103在执行制冷运转和上述热水供给运转的同时运转的过程 中，从计算热水供给箱305中残存的热水的剩余热水量的计算部（剩 余热水量计算部）输入剩余热水量L_w，并且在输入的剩余热水量L_w比规定量少的情况下，执行热水供给优先模式。通过该控制能够防止 热水中断。

此外，在以制冷优先模式进行制冷热水供给同时运转模式、利用 单元303的制冷负荷较小的情况下，压缩机1的运转频率被控制得较 低，因此即使优先运转判断阈值M较小，到热水供给完成为止也耗费 时间。因此，控制部103通过计时部104计测制冷优先模式的运转时 间，如果制冷优先模式的运转时间成为一定时间以上，则提高压缩机 1的运转频率，增大热水供给能力。此时，热水供给温差ΔT_wm越大， 则压缩机1的运转频率被控制得越高。换句话说，控制部103在执行 制冷运转和热水供给运转的同时运转的过程中，在制冷优先模式的执 行时间为规定时间以上的情况下，温差T_wm越大，则将压缩机1的运 转频率控制得越高。通过如此地进行控制，与热水供给优先地进行了 运转的情况相比，能够高效率地进行热水供给，并且能够缩短热水供 给时间、防止发生热水中断。此外，也可以强制地成为热水供给优先 模式。

此外，在制冷负荷高的情况下，压缩机1的运转频率被控制得较 高，因此制冷优先模式相对于热水供给优先模式的运转效率的优越性 变小。在该情况下，也可以使热水供给时间的缩短优先，而以热水供 给优先模式进行运转。具体地说，由于室外热交换器3的吸热量为0， 因此能够利用与压缩机1的输入量相对的利用单元303的制冷能力和 热水供给单元304的热水供给能力的和，通过下式来计算制冷排热回 收运转的制冷优先模式的运转效率（COP）［-］。

[数3]

$\mathrm{COP}=\frac{Q_w+(Q_w-W_{\mathrm{comp}})}{W_{\mathrm{comp}}}---\left(4\right)$

在此，Q_w为热水供给能力［kW］，W_COMP为压缩机输入「kW」。

分子的第二项为制冷能力，为热水供给能力Q_w与压缩机输入 W_COMP之差。根据冷冻循环的运转状态，利用下式来计算W_COMP。

W_COMP＝G_r×（h_d-h_s）  （5）

在此，

G_r［kg/s］为压缩机排出部的制冷剂循环量，根据由高压压力传 感器201检测的压力的饱和温度（冷凝温度）、由室内液体温度传感器 206检测的温度（蒸发温度）以及压缩机频率来决定。

h_d［kJ/kg］是压缩机排出部的比焓，根据由高压压力传感器201 检测的压力和由排出温度传感器202检测的温度来计算。

h_s［kJ/kg］是压缩机吸入部的比焓，由于是储存器回路，因此吸 入过热度成为0，根据室内液体温度传感器206来计算。

此外，根据向热水供给单元304供给的水的出入口温度差，利用 下式来计算Q_w。

Q_w＝ρ_w×C_p，w×V_w×（T_wo-T_wi）  （6）

在此，

ρ_w［kg/m³］为水的密度，

C_p，w［kJ/（kg℃）］为水的比热，

V_w［m³/s］为水的流量，

T_wo［℃］为板式水热交换器16出口的水温，

T_wi为板式水热交换器16入口的水温。

通过以上的方法，控制部103能够根据运转状态来计算运转效率 （COP）。控制部103在COP成为一定值以下的情况下，强制地以热 水供给优先模式进行运转。

如此，控制部103在制冷优先模式的执行过程中，从计算制冷优 先模式的运转效率（COP）的计算部（运转效率计算部）输入制冷优 先模式的运转效率（COP），在输入的运转效率（COP）为规定值以 下的情况下，将执行中的制冷优先模式切换为热水供给优先模式。

此外，也可以在操作利用单元303或者利用单元303的遥控器上， 设置有能够识别空调热水供给复合系统100或者热源单元301的运转 动作的显示部，使用者能够变更热源单元301的运转动作。

例如，在制冷热水供给同时运转模式中，在显示部上显示制冷优 先模式或者热水供给优先模式。然后，使用者在识别到热水的消耗量 突然变多的情况下，利用遥控器（操作部）强制地指定热水供给优先 模式，由此能够防止发生热水中断。

此外，即使进行制冷运转模式、制热热水供给同时运转模式、制 冷热水供给同时运转模式等的显示，使用者也容易掌握运转状态。

换句话说，如图1所示那样，利用单元303具有显示部303-1和 操作部303-2。显示部303-1显示当前的运转模式是制冷优先模式还是 热水供给优先模式。操作部303-2在进行了规定操作的情况下，输出 指示从显示部303-1所显示的当前的优先模式向其它的优先模式切换 的切换指令信号。然后，控制部103输入从操作部303-2输出的切换 指令信号，当输入切换指令信号时，将当前的优先模式向其它的优先 模式切换。此外，在利用遥控器的情况下，控制部103是具有显示当 前的运转模式是制冷优先模式还是热水供给优先模式的显示部的遥控 器，从输出切换指令信号的遥控器输入切换指令信号，所述切换指令 信号指示从上述显示部所显示的当前的优先模式向其它的优先模式切 换，当输入切换指令信号时，将当前的优先模式向其它的优先模式切 换。

此外，在板式水热交换器16的水流量一定的情况下，根据入口水 温传感器210的检测温度，室外热交换器3的冷凝温度CT［℃］变 化。因此，也可以代替温差ΔT_wm［℃］而使用根据室外热交换器3 的冷凝温度CT［℃］与热水供给设定温度T_wset［℃］的温差来求出 的下式7的ΔT。通过如上所述的结构，即使没有入口水温传感器210， 通过使用式7的ΔT，也能够应用基于优先运转判断阈值M的制冷优 先运转或者热水供给优先运转的判断。

如此，控制部103在执行制冷运转和热水供给运转的同时运转的 过程中，从计算室外热交换器3的冷凝温度CT的计算部102（冷凝 温度计算部）输入冷凝温度CT。然后，控制部103代替热水供给温 差ΔT_wm，使用设定热水供给温度T_wset与冷凝温度CT的温差ΔT（下 式7）。

ΔT＝T_wset-CT  （7）

根据以上的实施方式1，在能够利用热水供给运转来进行制冷排 热回收的空调热水供给复合系统中，能够提供一种空调热水供给复合 系统100，其效率高且不损害室内舒适性，热水供给完成不耗费时间， 能够防止热水中断。

实施方式2．

以下，参照图9～图12说明实施方式2。

图9是表示实施方式2的空调热水供给复合系统200的制冷剂回 路构成的制冷剂回路图。基于图9对空调热水供给复合系统200的构 成以及动作进行说明。实施方式2的空调热水供给复合系统200也具 备系统控制装置110。此外，在该实施方式2中，以与上述实施方式1 的不同点为中心进行说明，对于与实施方式1相同作用的部分，赋予 相同附图标记而省略说明。

该空调热水供给复合系统200为3管式的多系统空调热水供给复 合系统，通过进行蒸气压缩式的冷冻循环运转，能够同时处理在利用 单元303中选择的制冷运转或者制热运转、以及热水供给单元的热水 供给运转。该空调热水供给复合系统200在进行制冷运转的情况下， 通过由热水供给单元来执行热水供给运转，能够进行制冷运转中的排 热的回收，效率高且不损害室内舒适性，到热水供给完成为止的时间 不变长，能够防止热水中断。

＜装置构成＞

空调热水供给复合系统200具有热源单元301、利用单元303、热 水供给单元304、热水供给箱305。此外，在实施方式2的空调热水供 给复合系统200中，利用单元为1台，因此对与利用单元303有关的 构成要素的记载，未记载数字后方的字母。热源单元301和利用单元 303通过作为制冷剂配管的液体延长配管6和作为制冷剂配管的气体 延长配管12连接。热源单元301和热水供给单元304通过作为制冷剂 配管的热水供给气体延长配管15和作为制冷剂配管的热水供给液体 延长配管26连接。热水供给单元304和热水供给箱305通过作为水配 管的上游水配管20和作为水配管的下游水配管21连接。

＜热源单元301＞

利用单元303和热水供给单元304的制冷剂回路的构成与实施方 式1的空调热水供给复合系统100相同。此外，热水供给箱305的水 回路的构成与实施方式1的空调热水供给复合系统100相同。热源单 元301的回路构成为，从实施方式1的空调热水供给复合系统100中 去掉第一四通阀2、第二四通阀13、储存器14，而设置了控制制冷剂 的流动方向的空调排出电磁阀22、热水供给排出电磁阀25、低压均压 电磁阀27、切换制冷剂的流动方向的第三四通阀23、用于存积多余制 冷剂的储液器24。换句话说，热源单元301所具备的室外侧制冷剂回 路作为要素设备而具有压缩机1、第三四通阀23、室外热交换器3、 室外送风机4、室外减压机构5、储液器24、空调排出电磁阀22、热 水供给排出电磁阀25、低压均压电磁阀27。

＜运转模式＞

空调热水供给复合系统200与实施方式1的空调热水供给复合系 统100相同，能够执行3个运转模式（制冷运转模式、制热热水供给 同时运转模式、制冷热水供给运转模式）。

图10是表示与空调热水供给复合系统200的热源单元301的运转 模式相对的四通阀23等的动作内容的图。各运转模式的四通阀以及电 磁阀的动作如图10所示。此外，与实施方式1的空调热水供给复合系 统100相同，在制冷热水供给运转模式下，存在根据热水供给单元304 的热水供给要求来决定压缩机1的运转频率的热水供给优先模式、和 根据利用单元303的制冷负荷来决定压缩机1的运转频率的制冷优先 模式。

［制冷运转模式］

在制冷运转模式下，第三四通阀23成为实线所示的状态、即压缩 机1的排出侧与室外热交换器3的气体侧连接的状态，压缩机1的吸 入侧与室内热交换器9的气体侧连接的状态。此外，空调排出电磁阀 22打开，热水供给排出电磁阀25关闭，低压均压电磁阀27关闭。在 该制冷剂回路的状态下，控制部103起动压缩机1、室外送风机4、室 内送风机10。于是，低压的气体制冷剂被压缩机1吸入，被压缩成为 高温高压的气体制冷剂。然后，高温高压的气体制冷剂经由第三四通 阀23向室外热交换器3流入，与由室外送风机4供给的室外空气进行 热交换而冷凝，成为高压的气体制冷剂。

在从室外热交换器3流出后，流向室外减压机构5并被减压。室 外减压机构5被控制，从而室外热交换器3液体侧的过冷度成为规定 值。从根据高压压力传感器201所检测到的压力而计算的饱和温度减 去室外液体温度传感器204所检测到的温度，由此求出室外热交换器 3液体侧的过冷度。

在从室外减压机构5流出后，经由储液器24而由室内减压机构7 减压，并从热源单元301流出。然后，经由液体延长配管6向利用单 元303流入，并向室内热交换器9流入，与由室内送风机10供给的室 内空气进行热交换而蒸发，成为低压的气体制冷剂。室内减压机构7 被控制，从而室内热交换器9气体侧的过热度成为规定值。通过从室 内气体温度传感器207所检测到的温度减去由室内液体温度传感器 206检测到的温度，求出室内热交换器9气体侧的过热度。在从室内 热交换器9流出后，从利用单元303流出，经由气体延长配管12向热 源单元301流入。然后，通过第三四通阀23再次向压缩机1流入。

此外，压缩机1的运转频率由控制部103控制，从而，利用单元 303中、室内设定温度与室内吸入温度传感器208所检测到的温度的 温差变小。此外，室外送风机4的风量由控制部103控制，从而，对 应于外部空气温度传感器205所检测的外部空气温度，冷凝温度成为 规定值。在此，冷凝温度是根据高压压力传感器201所检测的压力而 计算的饱和温度。

［制热热水供给同时运转模式］

在制热热水供给同时运转模式下，第三四通阀23为虚线所示的状 态，即压缩机1的排出侧与室内热交换器9的气体侧连接，压缩机1 的吸入侧与室外热交换器3的气体侧连接。此外，空调排出电磁阀22 打开，热水供给排出电磁阀25打开，低压均压电磁阀27关闭。在该 制冷剂回路的状态下，起动压缩机1、室外送风机4、室内送风机10、 供水泵17。于是，低压的气体制冷剂被压缩机1吸入，被压缩而成为 高温高压的气体制冷剂。然后，高温高压的气体制冷剂被分配为在热 水供给排出电磁阀25或者空调排出电磁阀22中流动。

流入了热水供给排出电磁阀25的制冷剂从热源单元301流出，经 由热水供给气体延长配管15流入热水供给单元304。流入热水供给单 元304的制冷剂向板式水热交换器16流入，与由供水泵17供给的水 进行热交换而冷凝，成为高压的液体制冷剂，并从板式水热交换器16 流出。在板式水热交换器16中加热了水的制冷剂，在从热水供给单元 304流出后，经由热水供给液体延长配管26向热源单元301流入，通 过热水供给减压机构19减压。然后，与从室内减压机构7流来的制冷 剂合流。此外，热水供给减压机构19由控制部103控制为板式水热交 换器16的液体侧的过冷度成为规定值那样的开度。通过根据高压压力 传感器201所检测的压力来计算饱和温度（冷凝温度），并减去由热水 供给液温度传感器209检测的温度，求出板式水热交换器16的液体侧 的过冷度。

另一方面，流入空调排出电磁阀22的制冷剂在通过第三四通阀 23之后，从热源单元301流出，经由气体延长配管12向利用单元303 流入。流入利用单元303的制冷剂向室内热交换器9流入，与由室内 送风机10供给的室内空气进行热交换而冷凝成为高压的液体制冷剂， 并从室内热交换器9流出。在室内热交换器9中加热了室内空气的制 冷剂，从利用单元303流出，经由液体延长配管6向热源单元301流 入，并通过室内减压机构7减压。然后，与从热水供给减压机构19 流来的制冷剂合流。在此，室内减压机构7由控制部103控制为室内 热交换器9的液体侧的制冷剂的过冷度成为规定值那样的开度。从根 据高压压力传感器201检测的压力来计算的饱和温度（冷凝温度）、减 去由室内液体温度传感器206检测的温度，由此求出室内热交换器9 的液体侧的制冷剂的过冷度。

合流的制冷剂通过储液器24，由室外减压机构5减压，向室外热 交换器3流入。此外，室外减压机构5的开度被控制，以使室外热交 换器3气体侧的过热度成为规定值。从室外空气温度传感器203所检 测的温度减去室外液体温度传感器204所检测的温度，由此求出室外 热交换器3气体侧的过热度。流入了室外热交换器3的制冷剂，与由 室外送风机4供给的室外空气进行热交换而蒸发，成为低压的气体制 冷剂。该制冷剂在从室外热交换器3流出之后，经由第三四通阀23 再次被压缩机1吸入。

此外，根据由热水供给箱检测的热水供给要求信号，由控制部103 控制压缩机1的运转频率。此外，室外送风机4的风量由控制部103 控制，从而，与由外部空气温度传感器205检测的外部空气温度相对 应，蒸发温度成为规定值。在此，根据由室外液体温度传感器204检 测的温度来求出蒸发温度。

［制冷热水供给同时运转模式］

在制冷热水供给同时运转模式下，第三四通阀23为实线所示的状 态，即压缩机1的排出侧与室外热交换器3气体侧连接，并且，压缩 机1的吸入侧与室内热交换器9的气体侧连接。此外，空调排出电磁 阀22关闭，热水供给排出电磁阀25打开，低压均压电磁阀27打开。 在该制冷剂回路的状态下，当起动压缩机1、室外送风机4、室内送风 机10、供水泵17时，低压的气体制冷剂被压缩机1吸入，被压缩成 为高温高压的气体制冷剂。然后，高温高压的气体制冷剂通过热水供 给排出电磁阀25而从热源单元301流出，经由热水供给气体延长配管 15向热水供给单元304流入。流入热水供给单元304的制冷剂向板式 水热交换器16流入，与由供水泵17供给的水进行热交换而冷凝成为 高压的液体制冷剂，并从板式水热交换器16流出。在板式水热交换器 16中加热了水的制冷剂，从热水供给单元304流出，经由热水供给液 体延长配管26向热源单元301流入。

流入热源单元301的制冷剂，通过被固定为最大开度的热水供给 减压机构19，然后被分配为向室内减压机构7流入的制冷剂和向储液 器24流入的制冷剂。向室内减压机构7流入的制冷剂在减压后，从热 源单元301流出，经由液体延长配管6向利用单元303流入的制冷剂 向室内热交换器9流入，与由室内送风机10供给的室内空气进行热交 换而蒸发成为低压的气体制冷剂。在此，室内减压机构7被控制，以 使室内热交换器9气体侧的过热度成为规定值。该过热度的求出方法 与制冷运转模式的情况同样。

在室内热交换器9中流动的制冷剂，之后从利用单元303流出， 经由气体延长配管12向热源单元301流入。流入热源单元301的制冷 剂在通过第三四通阀23之后，与通过了室外热交换器3的制冷剂合流。

另一方面，流入储液器24的制冷剂在通过开度被固定为微开的室 外减压机构5而减压为低压之后，在室外热交换器3中被室外空气加 热而成为低压的气体制冷剂。然后，通过低压均压电磁阀27，与通过 了室内热交换器9的制冷剂合流。在合流后再次被压缩机1吸入。

此外，低压均压电磁阀27是为了使室外热交换器3成为低压而设 置的，因此口径较小。因此，不能够吸热多余的制冷的热量。因此， 室外送风机4控制为冷却散热板所需要的最低限度的风量，并且，室 外减压机构5的开度控制为微开。

在制冷热水供给同时运转模式为热水供给优先模式的情况下，根 据热水供给单元304的热水供给要求，由控制部103控制压缩机1的 运转频率。此外，在制冷热水供给同时运转模式为制冷优先模式的情 况下，对应于利用单元303的制冷负荷，根据室内吸入温度与室内设 定温度的温差，来决定压缩机1的运转频率。

在制冷热水供给同时运转模式下，在实施方式2的空调热水供给 复合系统200的情况下，由于低压均压电磁阀27的口径较小，因此不 能够向室外热交换器3大量流动制冷剂。因此，不能够由室外热交换 器3进行吸热，制冷的排热在热水供给时完全被回收。因此，热水供 给优先模式的运转动作与实施方式1的空调热水供给复合系统100的 情况不同。

图11是实施方式2的空调热水供给复合系统100的制冷热水供给 同时运转的热水供给优先模式和制冷优先模式的动作的概略图。图11 的阴影线表示制冷能力602。在以热水供给优先模式进行了制冷热水 供给同时运转模式的情况下，根据热水供给单元304的热水供给要求 信号来决定压缩机1的运转频率，因此制冷能力变得比制冷负荷大。 因此，在利用单元303的制冷室内温度比室内设定温度低的情况下， 控制部103成为制冷停机，而进行热水供给运转。制冷停机例如为， 控制部103进行如下控制：使室内减压机构7关闭，并且使低压均压 电磁阀27关闭，将四通阀23切换为虚线而进行热水供给运转。在此， 在四通阀23的切换中，需要前后差压，但在制冷热水供给同时运转中， 四通阀23前后都成为低压，因此在实施了确保差压的控制之后切换四 通阀23。即，在将低压均压电磁阀27关闭之后，在一定时间将空调 排出电磁阀22保持为打开，室外热交换器3气体侧的压力上升，在确 保了四通阀23的前后差压之后，再次将空调排出电磁阀22关闭而进 行四通阀23的切换。此外，在利用单元303的制冷室内温度（吸入空 气温度）变得比室内设定温度（制冷设定温度）高的情况下，再次进 行制冷热水供给同时运转的热水供给优先模式。即，将室内减压机构 7打开，将四通阀23切换为虚线，并且将低压均压电磁阀27控制为 打开。当来自热水供给单元304的热水供给要求不再存在并完成热水 供给时，进行制冷运转。在该动作中，压缩机1的运转频率提高、而 增大热水供给能力，因此能够在短时间内完成热水供给。

如此，控制部103在制冷运转与热水供给运转的同时运转执行中， 在利用单元303的吸入空气温度变得比室内设定温度低的情况下，在 利用单元303的吸入空气温度变得比室内设定温度高之前，停止利用 单元303的制冷运转。

在此，作为制冷停机的判断方法，使用当前的室内吸入温度，但 也可以使用一定时间后的计算值。

图12是表示制冷热水供给同时运转模式的热水供给优先模式的、 与制冷开机/停机判断相对的室内吸入温度的时间变化的图。2个圆圈 501、502表示一定时间后的室内吸入温度的计算值。未赋予附图标记 的8个圆圈表示实测数据。关于基于一定时间后的室内吸入温度的计 算值的制冷开机/停机判断，图12表示与制冷开机/停机相对的室内吸 入温度的时间变化。也可以将过去的室内吸入温度数据（吸入空气温 度变化数据的一个例子）预先存储在存储器（存储部105）中，通过 计算部102根据过去和当前的室内吸入温度来模拟一定时间后的室内 吸入温度，并用作控制部103的制冷开机/停机的判断基准。例如，根 据1分钟前和当前的室内吸入温度，使室内吸入温度相对于时间成比 例，通过计算部102求出1分钟后的室内吸入温度。参照的过去数据 为1点以上即可，通过根据更多数据来求出一定时间后的室内吸入温 度，能够提高计算精度。控制部103为，如果一定时间后的室内吸入 温度变得比室内设定温度低，则使制冷运转停机，实施热水供给运转。 此外，控制部103为，如果一定时间后的室内吸入温度变得比制冷判 断阈值高，则作为冷却停机而进行制冷热水供给同时运转模式的热水 供给优先。通过如此地进行控制，能够防止室内的过冷，不损害舒适 性。

如此，存储部105存储室内吸入温度数据，该室内吸入温度数据 表示制冷运转和热水供给运转的同时运转执行中的、利用单元303的 吸入空气温度与时间经过相伴随的变化。

计算部102基于存储部105所存储的室内吸入温度数据来模拟吸 入空气温度相对于时间的变化。然后，控制部103在执行制冷运转和 热水供给运转的同时运转的情况下，在计算部102的模拟结果中吸入 空气温度比室内设定温度低的期间，停止利用单元303的制冷运转。

在以制冷优先模式进行了制冷热水供给同时运转模式的情况下， 与实施方式1的空调热水供给复合系统相同。换句话说，根据利用单 元303的制冷负荷来决定压缩机1的运转频率，因此制冷能力与制冷 负荷相等。利用单元303的制冷室内温度被控制为室内设定温度。当 来自热水供给单元304的热水供给要求消失并完成热水供给时，进行 制冷运转。在该动作中，使压缩机1的运转频率比热水供给优先的动 作的情况低，因此能够高效率地进行热水供给，但热水供给能力变小， 因此到热水供给完成为止耗费时间。

在制冷热水供给同时运转模式下，如实施方式2的空调热水供给 复合系统200那样，即使在将制冷的排热完全回收到热水供给中那样 的情况下，也与实施方式1的空调热水供给复合系统200的情况同样 地导入优先运转判断阈值M，由此能够适当地预计热水供给所需要的 热量。即，控制部103在热水供给所需要的热量较少的情况，以制冷 优先模式高效率地进行热水供给，在热水供给所需要的热量较多的情 况，以热水供给优先模式进行热水供给而能够防止热水中断。此外， 在热水供给优先模式下，如果利用单元303的制冷室内温度变得比室 内设定温度低，则进行制冷停机并进行热水供给运转，如果制冷室内 温度变得比室内设定温度高，则再次进行制冷热水供给同时运转的热 水供给优先模式，由此能够不损害室内舒适性地进行制冷，并且能够 缩短热水供给时间。

此外，在以上的实施方式中，对空调热水供给复合系统100（制 冷热水供给装置）进行了说明，但还能够将空调热水供给复合系统100 的动作作为制冷热水供给方法进行掌握。即，能够作为对于具备热源 单元301、利用单元303a、303b、热水供给单元304、测定部101等 的热水供给装置，控制装置103执行以上的实施方式所述的控制的制 冷热水供给方法进行掌握。

附图标记的说明

1压缩机，2第一四通阀，3室外热交换器，4室外送风机， 5室外减压机构，6液体延长配管，7室内减压机构，8室内液 体配管，9室内热交换器，10室内送风机，11室内气体配管，12 气体延长配管，13第二四通阀，14储存器，15热水供给气体延 长配管，16板式水热交换器，17供水泵，18热水供给液体配管， 19热水供给减压机构，20上游水配管，21下游水配管，22空 调排出电磁阀，23第三四通阀，24储液器，25热水供给排出电 磁阀，26热水供给液体延长配管，27低压均压电磁阀，100空调 热水供给复合系统，110系统控制装置，101测定部，102计算部， 103控制部，104计时部，105存储部，200空调热水供给复合 系统，201高压压力传感器，202排出温度传感器，203室外空气 温度传感器，204室外液体温度传感器，205外部空气温度传感器， 206室内液体温度传感器，207室内气体温度传感器，208室内吸 入温度传感器，209热水供给液温度传感器，210入口水温传感器， 211出口水温传感器，212第一热水供给箱水温传感器，213第二 热水供给箱水温传感器，214第三热水供给箱水温传感器，215第 四热水供给箱水温传感器，216供水温度传感器，301热源单元， 302分支单元，303利用单元，303-1显示部，303-2操作部， 304热水供给单元，304-1水回路，305热水供给箱。