WO2025141840A1

WO2025141840A1 - ヒートポンプ装置

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Publication number: WO2025141840A1
Application number: PCT/JP2023/047160
Authority: WO
Inventors: 仁志岩田; 和希外川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2023-12-28
Filing date: 2023-12-28
Publication date: 2025-07-03
Anticipated expiration: 2026-06-28

Abstract

ヒートポンプ装置（１００）は、冷房と給湯とを同時に行なう同時モードを運転モードとして有する。同時モードでは、流路切替装置（１２０）は、第１熱交換器（３）に冷媒を流通させず、かつ、第２熱交換器（９ａ）が蒸発器として作用し、第３熱交換器（１６）が凝縮器として作用するように冷媒を流通させる。制御装置（１１０）は、給湯タンク（３０４）の水を加熱する必要があって、かつ給湯要求がある場合に、給湯モードを選択し、給湯タンク（３０４）の水を加熱する必要があって、かつ給湯要求がない場合には、冷房モードおよび同時モードのいずれか一方の運転モードを選択し、給湯タンク（３０４）の水を加熱する必要がない場合には、冷房モードを選択するように構成される。

Description

ヒートポンプ装置

　本開示は、ヒートポンプ装置に関する。

　従来、熱源装置（室外機）に対して利用装置（室内機）および給湯ユニットを配管接続することによって形成した冷媒回路を搭載し、空調運転および給湯運転を同時に実行することができるようにした空調給湯複合システムが存在する（たとえば、特開昭６３－１０８１６３号公報（特許文献１））。

特開昭６３－１０８１６３号公報

　しかしながら、特開昭６３－１０８１６３号公報（特許文献１）に開示されたシステムでは、各運転モードに対する切替制御について考慮されておらず、ユーザーが意図しないタイミングで運転切り替えが行なわれて、室内の快適性および省エネルギー性を損なうおそれがある。

　たとえば、室内負荷（必要冷房能力）が高い場合に冷房給湯同時運転を行なうと、冷房能力が不足し、室内温度が目標値まで下がるのに時間がかかる。また、給湯負荷が大きい場合に冷房運転を優先してしまうと、湯切れが発生するおそれがある。

　先行技術では、各運転モードに対する切替制御について考慮されておらず、改善の余地がある。

　本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は切替制御が改善され、快適性が向上したヒートポンプ装置を提供することである。

　本開示は、ヒートポンプ装置に関する。ヒートポンプ装置は、冷房モード、給湯モード、および冷房と給湯とを同時に行なう同時モードを運転モードとして有する。ヒートポンプ装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒と室外空気との間で熱交換を行なう第１熱交換器と、冷媒と室内空気との間で熱交換を行なう第２熱交換器と、給湯タンク内の水を加熱するための液媒体が循環する液循環路に接続され、液媒体と冷媒との間で熱交換を行なう第３熱交換器と、圧縮機、第１熱交換器、第２熱交換器および第３熱交換器に冷媒を流す流路を変更可能な流路切替装置と、流路切替装置を制御する制御装置とを備える。給湯モードでは、流路切替装置は、第２熱交換器に冷媒を流通させず、かつ、第１熱交換器が蒸発器として作用し、第３熱交換器が凝縮器として作用するように冷媒を流通させる。同時モードでは、流路切替装置は、第１熱交換器に冷媒を流通させず、かつ、第２熱交換器が蒸発器として作用し、第３熱交換器が凝縮器として作用するように冷媒を流通させる。制御装置は、給湯タンクの水を加熱する必要があって、かつ給湯要求がある場合に、給湯モードを選択し、給湯タンクの水を加熱する必要があって、かつ給湯要求がない場合には、冷房モードおよび同時モードのいずれか一方の運転モードを選択し、給湯タンクの水を加熱する必要がない場合には、冷房モードを選択するように構成される。

　本開示のヒートポンプ装置によれば、各運転モードへの切替を行なうための給湯タンクなどの使用状況に基づいた切替制御を行なう制御装置を設けたので、室内の快適性を損なわずに適切に各種運転モードに切り替えることができる。

実施の形態１のヒートポンプ装置の構成を示す図である。ヒートポンプ装置に接続される給湯タンクを説明するための図である。運転モードに対する流路切替装置の設定状態を示す図である。実施の形態１のヒートポンプ装置の冷房モードにおける冷媒の流れを示す図である。実施の形態１のヒートポンプ装置の暖房モードにおける冷媒の流れを示す図である。実施の形態１のヒートポンプ装置の給湯モードにおける冷媒の流れを示す図である。実施の形態１のヒートポンプ装置の同時モードにおける冷媒の流れを示す図である。実施の形態１のヒートポンプ装置の除霜モードにおける冷媒の流れを示す図である。実施の形態１のヒートポンプ装置における冷房モードと同時モードの切り替え制御を示すフローチャートである。実施の形態１のヒートポンプ装置の暖房運転時における切り替え制御を示すフローチャートである。実施の形態２のヒートポンプ装置の構成を示した図である。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１のヒートポンプ装置の構成を示す図である。図２は、ヒートポンプ装置に接続される給湯タンクを説明するための図である。

　図１に示すヒートポンプ装置１００は、熱源装置３０１と、利用装置３０２ａ，３０２ｂと、給湯ユニット３０３とを有している。給湯ユニット３０３は、図２に示す給湯タンク３０４と接続される。

　給湯ユニット３０３の一方端は、冷媒配管であるガス配管１５を介して熱源装置３０１に接続され、他方端は、冷媒配管である液配管１８を介して熱源装置３０１に接続されている。

　利用装置３０２ａ，３０２ｂは、それぞれ、冷媒配管であるガス配管１１ａ，１１ｂと冷媒配管である液配管８ａ，８ｂとによって、熱源装置３０１に接続されている。また、給湯タンク３０４と給湯ユニット３０３とは、水配管である水上流配管２０と水下流配管２１とによって接続されている。

　なお、実施の形態１では、熱源装置１台に利用装置２台、給湯ユニット１台、給湯タンク１台が接続された場合を例に示しているが、これに限定するものではなく、それぞれ図示しているより多い台数または少ない台数を備えていてもよい。また、ヒートポンプ装置１００に用いられる冷媒は、たとえば、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０４ＡなどのＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒、Ｒ２２、Ｒ１３４ａなどのＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）冷媒、または、炭化水素、ヘリウム、二酸化炭素のような自然冷媒などがある。

　またヒートポンプ装置１００は、制御装置１１０を備える。図１では、制御装置１１０は、熱源装置３０１に配置されているが、一例である。制御装置１１０が配置される場所は限定されない。

　利用装置３０２ａ，３０２ｂは、熱源装置３０１に接続されている。利用装置３０２ａ，３０２ｂは、空調対象域に調和空気を吹き出すことができる場所（たとえば、屋内の天井への埋め込み位置、または天井からの吊り下げ位置、または、壁面への壁掛け位置等）に設置されている。利用装置３０２ａ，３０２ｂは、液配管８ａ，８ｂおよびガス配管１１ａ，１１ｂとを介して熱源装置３０１に接続されており、冷媒回路の一部を構成している。

　利用装置３０２ａ，３０２ｂは、冷媒回路の一部を構成する室内側冷媒回路を備えている。この室内側冷媒回路は、利用側熱交換器としての第２熱交換器９ａ，９ｂ（室内熱交換器）にて構成されている。また、利用装置３０２ａ，３０２ｂには、それぞれ、第２熱交換器９ａ，９ｂを通過する冷媒と熱交換した後の調和空気を室内等の空調対象域に供給するための室内送風機１０ａ，１０ｂが設けられている。

　第２熱交換器９ａ，９ｂの各々は、たとえば、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成することができる。また、第２熱交換器９ａ，９ｂの各々は、マイクロチャネル熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、ヒートパイプ式熱交換器、または、二重管式熱交換器で構成してもよい。第２熱交換器９ａ，９ｂは、それぞれ、利用装置３０２ａ，３０２ｂが実行する運転モードが冷房モードおよび冷房と給湯とを行なう同時モードの場合では、冷媒の蒸発器として機能して空調対象域の空気を冷却し、暖房モードの場合では冷媒の凝縮器（または放熱器）として機能して空調対象域の空気を加熱するものである。

　室内送風機１０ａ，１０ｂは、それぞれ利用装置３０２ａ，３０２ｂ内に室内空気を吸入させ、室内空気を第２熱交換器９ａ，９ｂで冷媒と熱交換させた後に、調和空気として空調対象域に供給する。つまり、利用装置３０２ａ，３０２ｂでは、室内送風機１０ａ，１０ｂにより取り込まれる室内空気と第２熱交換器９ａ，９ｂを流れる冷媒との間で熱交換させることが可能となっている。室内送風機１０ａ，１０ｂは、それぞれ、第２熱交換器９ａ，９ｂに供給する調和空気の流量を変化させることが可能なもので構成される。室内送風機１０ａ，１０ｂの各々は、たとえば遠心ファンまたは多翼ファン等のファンと、このファンを駆動する、たとえば、ＤＣファンモータからなるモータとを備えている。

　また、利用装置３０２ａ，３０２ｂには、以下に示す各種センサが設けられている。
（１）第２熱交換器９ａ，９ｂの液側に設けられ、それぞれ液冷媒の温度を検出する温度センサ２０６ａ，２０６ｂ；
（２）第２熱交換器９ａ，９ｂのガス側に設けられ、それぞれガス冷媒の温度を検出する温度センサ２０７ａ，２０７ｂ；
（３）利用装置３０２ａ，３０２ｂの室内空気の吸入口側にそれぞれ設けられ、ユニット内に流入する室内空気の温度を検出する温度センサ２０８ａ，２０８ｂ。

　なお、室内送風機１０ａ，１０ｂの動作は、利用装置３０２ａ，３０２ｂにそれぞれ配置され、利用装置３０２ａ，３０２ｂの冷房モードおよび暖房モードを含む通常運転の制御を行なう図示しない制御部によって制御される。

　給湯ユニット３０３は、熱源装置３０１に接続されている。図２に示すように、給湯ユニット３０３は、たとえば屋外等に設置された給湯タンク３０４に温水を供給し、給湯タンク３０４内の水を加熱して湯を沸かす。また、給湯ユニット３０３は、一方がガス配管１５を介して熱源装置３０１に接続されており、他方が液配管１８を介して熱源装置３０１に接続されており、ヒートポンプ装置１００における液媒体回路の一部を構成している。

　給湯ユニット３０３は、冷媒回路の一部を構成する給湯側冷媒回路を備えている。この給湯側冷媒回路は、第３熱交換器１６（プレート水熱交換器）を有している。また、給湯ユニット３０３には、第３熱交換器１６の冷媒と熱交換した後の温水を給湯タンク等に供給するためのポンプ１７が設けられている。

　第３熱交換器１６は、給湯モードにて、冷媒の凝縮器（または放熱器）として機能し、ポンプ１７によって供給される水を加熱する。ポンプ１７は、給湯ユニット３０３内に水を供給して、水を第３熱交換器１６で熱交換させて温水とした後に、給湯タンク３０４内に温水を供給して給湯タンク３０４内の水と熱交換させる。つまり、給湯ユニット３０３では、ポンプ１７により供給される水と第３熱交換器１６を流れる冷媒が熱交換し、かつ、ポンプ１７により供給される水と給湯タンク３０４内の水とが熱交換する。また、第３熱交換器１６に供給する水の流量を変更できるもので構成されている。

　また、給湯ユニット３０３には、図１に示すように第３熱交換器１６の液冷媒側に設けられ、液冷媒の温度を検出する温度センサ２０９が設けられている。

　熱源装置３０１は、たとえば屋外に設置されている。熱源装置３０１は、液配管８ａ，８ｂとガス配管１１ａ，１１ｂとを介して利用装置３０２ａ，３０２ｂに接続されている。また、熱源装置３０１は、ガス配管１５、液配管１８を介して給湯ユニット３０３に接続されている。熱源装置３０１は、ヒートポンプ装置１００における冷媒回路の一部を構成する。

　熱源装置３０１は、冷媒回路の一部を構成する室外側冷媒回路を備える。この室外側冷媒回路は、冷媒を圧縮する圧縮機１と、２つの四方弁（第１四方弁２、第２四方弁１３）と、余剰冷媒を貯留するためのアキュムレータ１４とを含む。２つの四方弁（第１四方弁２、第２四方弁１３）は、室外運転モードに応じて冷媒の流れる方向を切り替える。

　熱源装置３０１は、さらに、第１熱交換器３に空気を供給するための室外送風機４と、冷媒の流通経路を制御するための開閉弁５とを含む。

　圧縮機１は、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。実施の形態１に搭載される圧縮機１は、運転容量を変更することが可能であり、たとえば、インバータにより制御されるモータ（図示省略）によって駆動される容積式圧縮機で構成されている。実施の形態１では、圧縮機１が１台のみである場合を例に示しているが、これに限定されず、利用装置３０２ａ，３０２ｂおよび給湯ユニット３０３の接続台数等に応じて、２台以上の圧縮機１が並列に接続されたものであってもよい。

　流路切替装置１２０は、ヒートポンプ装置１００の運転モードによって冷媒の流れの方向を切り替える。

　流路切替装置１２０は、第１四方弁２と、第２四方弁１３と、第１膨張弁７ａと、第２膨張弁１９と、開閉弁５とを含む。第１四方弁２は、第１ポートＰ１～第４ポートＰ４を有する。第２四方弁１３は、第５ポートＰ５～第８ポートＰ８を有する。第１ポートＰ１は、圧縮機１の吐出側に結合される。第２ポートＰ２は、第１熱交換器３の一方端に接続される。開閉弁５の一方端は、第１熱交換器３の他方端に接続される。第１膨張弁７ａは、開閉弁５の他方端と第２熱交換器９ａの一方端との間に接続される。第２膨張弁１９は、開閉弁５の他方端と第３熱交換器１６の一方端との間に接続される。第３ポートＰ３および第７ポートＰ７は、圧縮機１の吸入側に結合される。第４ポートＰ４は、第５ポートＰ５に接続される。第６ポートＰ６は、第２熱交換器９ａの他方端に接続される。第８ポートＰ８は、第３熱交換器１６の他方端に接続される。

　第１熱交換器３は、ガス側が第１四方弁２に接続され、液側が開閉弁５に接続されている。第１熱交換器３は、たとえば伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成できる。また、第１熱交換器３は、マイクロチャネル熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、ヒートパイプ式熱交換器、あるいは、二重管式熱交換器で構成してもよい。第１熱交換器３は、冷房モード、除霜モードでは冷媒の凝縮器として機能して冷媒に放熱させる。第１熱交換器３は、暖房モードでは冷媒の蒸発器として機能して冷媒に吸熱させる。

　室外送風機４は、熱源装置３０１内に室外空気を吸入して、室外空気を第１熱交換器３にて熱交換した後に、室外に排出する。つまり、熱源装置３０１では、室外送風機４により取り込まれる室外空気と第１熱交換器３を流れる冷媒とで熱交換させることが可能である。室外送風機４は、第１熱交換器３に供給する空気の流量を変更できるもので構成され、プロペラファン等のファンと、このファンを駆動する、たとえば、ＤＣファンモータからなるモータとを備えている。

　アキュムレータ１４は、圧縮機１の吸入側に設けられ、ヒートポンプ装置１００に異常が発生した時または運転制御の変更の際に伴う運転状態の過渡応答時において、液冷媒を貯留して圧縮機１への液戻りを防ぐ。

　また、熱源装置３０１には、以下に示す各種センサが設けられている。
（１）圧縮機１の吐出側に設けられ、高圧側圧力を検出する圧力センサ２０１；
（２）圧縮機１の吐出側に設けられ、吐出温度を検出する温度センサ２０２；
（３）第１熱交換器３のガス側に設けられ、ガス冷媒温度を検出する温度センサ２０３；
（４）第１熱交換器３の液側に設けられ、液冷媒の温度を検出する温度センサ２０４；
（５）熱源装置３０１の室外空気の吸入口側に設けられ、ユニット内に流入する室外空気の温度を検出する外気温度センサ２０５。

　なお、圧縮機１、第１四方弁２、室外送風機４、開閉弁５、第２四方弁１３の動作は、制御装置１１０によって制御される。また、膨張弁７ａ，７ｂ，１９の動作は、制御装置１１０によって制御される。なお、図１等では制御装置１１０は熱源装置３０１に配置されているが、リモートコントローラ、利用装置等の他の場所に配置されても良く、いくつかの場所に分かれて分散配置されても良い。

　各種温度センサ、圧力センサによって検知された各諸量は、制御装置１１０に入力される。そして制御装置１１０は、入力された各諸量に基づき、圧縮機１と、第１四方弁２と、室外送風機４と、開閉弁５と、膨張弁７ａ，７ｂと、室内送風機１０と、第２四方弁１３と、ポンプ１７と、膨張弁１９と、を制御する。

　つまり、制御装置１１０によって、ヒートポンプ装置１００の運転操作が統括制御される。制御装置１１０は、ＣＰＵと、メモリとを備える。

　ＣＰＵは、各種のプログラムを実行することで、ヒートポンプ装置１００の各アクチュエータを制御する演算主体である。ＣＰＵは、プログラムを実行することによって各種の処理を実行するが、これらの機能の一部または全部を、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）またはＦＰＧＡ（Field-Programmable　Gate　Array）などの専用のハードウェア回路を用いて実装してもよい。

　メモリは、ＣＰＵが各種のプログラムを実行するにあたって、プログラムコードまたは各種変数などを格納するための記憶領域を提供する。メモリは、１または複数の非一時的コンピュータ可読媒体（non-transitory　computer　readable　medium）であってもよい。メモリの一例としては、ＤＲＡＭ（dynamic　random　access　memory）およびＳＲＡＭ（static　random　access　memory）などの揮発性メモリ、または、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）およびフラッシュメモリなどの不揮発性メモリが挙げられる。ＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムを実行することで、ヒートポンプ装置１００の各アクチュエータを制御する。

　具体的には、リモコンを介した運転モードまたは設定温度等の指示と、各種センサでの検出情報とに基づいて、制御装置１１０は、圧縮機１の駆動周波数、第１四方弁２の切り替え、室外送風機４の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、開閉弁５の開閉、膨張弁７ａ，７ｂの開度、室内送風機１０の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、第２四方弁１３の切り替え、ポンプ１７の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、膨張弁１９の開度を制御する。

　図２に示す給湯タンク３０４は、たとえば屋外に設置されており、給湯ユニット３０３により沸かされた湯を貯留する。また、給湯タンク３０４は、一方が水上流配管２０を介して給湯ユニット３０３に接続されており、他方が水下流配管２１を介して給湯ユニット３０３に接続されている。給湯タンク３０４は、ヒートポンプ装置１００における液循環路１３０の一部を構成する。すなわち、図２に示すように、水上流配管２０、水下流配管２１およびポンプ１７は、第３熱交換器１６による加熱対象となる水の循環する液循環路１３０を構成する。給湯タンク３０４は満水式であり、使用者が湯を消費するとタンク上部より湯が出水し、その量に応じてタンク下部より市水が供給される。

　給湯ユニット３０３においてポンプ１７により送られた水は、第３熱交換器１６で冷媒により加熱されて温水となり、水上流配管２０を経由して給湯タンク３０４内に流入する。給湯タンク３０４に流入した温水はタンク内の水と熱交換をして温度が低下し、給湯タンク３０４を流出後、水下流配管２１を経由して給湯ユニット３０３に再び流入して、ポンプ１７にて再び送水された後第３熱交換器１６にてふたたび温水となる。このようなプロセスにて給湯タンク３０４に湯が沸かされる。なお、図２では間接的に湯を沸かす仕様となっているが、給湯タンク３０４の湯を給湯ユニット３０３に流して加熱し、直接的に湯を沸かす仕様としても良い。

　また、給湯タンク３０４には、以下に示す各種センサが設けられている。
（１）給湯タンク３０４のタンク上部側面に設けられ、タンク上部の湯温を検出する水温センサ２１２；
（２）水温センサ２１２の下部に設けられ、水温センサ２１２の設置位置よりも下部のタンクの湯温を検出する水温センサ２１３；
（３）水温センサ２１３の下部に設けられ、水温センサ２１３の設置位置よりも下部のタンクの湯温を検出する水温センサ２１４；
（４）給湯タンク３０４のタンク下部側面に設けられ、タンク下部の湯温を検出する水温センサ２１５。
（５）給湯タンク３０４のタンク下部より給水される水の温度を検出する水温センサ２１６。

　図３は、運転モードに対する流路切替装置の設定状態を示す図である。
　図３においてＯＮ（実線）と表示されている場合は、図１に示した対応する四方弁の内部の実線で示された流路が連通し、破線で示された流路が非連通であることを示す。また、図３においてＯＦＦ（破線）と表示されている場合は、図１に示した対応する四方弁の内部の破線で示された流路が連通し、実線で示された流路が非連通であることを示す。

　また、開閉弁５については、図３でＯＮと表示されている場合は、開状態を示し、ＯＦＦと表示されている場合は、閉状態を示す。

　また、膨張弁７，１９については、図３でＯＮと表示されている場合は、流量調整をしている状態を示し、ＯＦＦと表示されている場合は、閉状態を示す。

　冷房モードの場合、第１四方弁２はＯＮ（実線）に設定され、第２四方弁はＯＦＦ（破線）に設定され、開閉弁５はＯＮ（開）に設定され、膨張弁７はＯＮ（流量調整）に設定され、膨張弁１９はＯＦＦ（閉）に設定される。

　このように設定されることによって、冷房モードでは、流路切替装置１２０は、第３熱交換器１６に冷媒を流通させず、かつ、第２熱交換器９ａが蒸発器として作用し、第１熱交換器３が凝縮器として作用するように冷媒を流通させる。

　暖房モードの場合、第１四方弁２はＯＦＦ（破線）に設定され、第２四方弁はＯＮ（実線）に設定され、開閉弁５はＯＮ（開）に設定され、膨張弁７はＯＮ（流量調整）に設定され、膨張弁１９はＯＦＦ（閉）に設定される。

　このように設定されることによって、暖房モードでは、流路切替装置１２０は、第３熱交換器１６に冷媒を流通させず、かつ、第２熱交換器９ａが凝縮器として作用し、第１熱交換器３が蒸発器として作用するように冷媒を流通させる。

　給湯モードの場合、第１四方弁２はＯＦＦ（破線）に設定され、第２四方弁はＯＦＦ（破線）に設定され、開閉弁５はＯＮ（開）に設定され、膨張弁７はＯＦＦ（閉）に設定され、膨張弁１９はＯＮ（流量調整）に設定される。

　このように設定されることによって、給湯モードでは、流路切替装置１２０は、第２熱交換器９ａに冷媒を流通させず、かつ、第１熱交換器３が蒸発器として作用し、第３熱交換器１６が凝縮器として作用するように冷媒を流通させる。

　冷房と給湯を行なう同時モードの場合、第１四方弁２はＯＦＦ（破線）に設定され、第２四方弁はＯＦＦ（破線）に設定され、開閉弁５はＯＦＦ（閉）に設定され、膨張弁７はＯＮ（流量調整）に設定され、膨張弁１９はＯＮ（流量調整）に設定される。

　このように設定されることによって、同時モードでは、流路切替装置１２０は、第１熱交換器３に冷媒を流通させず、かつ、第２熱交換器９ａが蒸発器として作用し、第３熱交換器１６が凝縮器として作用するように冷媒を流通させる。

　除霜モードの場合、第１四方弁２はＯＮ（実線）に設定され、第２四方弁はＯＮ（実線）に設定され、開閉弁５はＯＮ（開）に設定され、膨張弁７はＯＦＦ（閉）に設定され、膨張弁１９はＯＮ（流量調整）に設定される。

　このように設定されることによって、除霜モードでは、流路切替装置１２０は、第２熱交換器９ａに冷媒を流通させず、かつ、第１熱交換器３が凝縮器として作用し、第３熱交換器１６が蒸発器として作用するように冷媒を流通させる。

　図４は、実施の形態１のヒートポンプ装置の冷房モードにおける冷媒の流れを示す図である。

　冷房モードでは利用装置３０２ａ，３０２ｂが冷房を行なう。冷房モードでは、図３の冷房モードの欄に示すように流路切替装置１２０が設定された状態で、圧縮機１、室外送風機４、室内送風機１０が起動される。

　そうすると、低圧のガス冷媒は、圧縮機１に吸入され、圧縮されて高温・高圧のガス冷媒となる。その後、高温・高圧のガス冷媒は、第１四方弁２を経由して、第１熱交換器３を通過し、室外送風機４によって供給される室外空気と熱交換を行なって凝縮され、高圧の液冷媒となる。高圧の液冷媒は、第１熱交換器３から流出した後に、開閉弁５を通過し、膨張弁７ａ，７ｂで減圧され低圧の気液二相の冷媒となった後、液配管８ａ，８ｂを経由して利用装置３０２ａ，３０２ｂに流入する。

　利用装置３０２ａ，３０２ｂに流入した冷媒は、第２熱交換器９ａ，９ｂを通過し、室内送風機１０ａ，１０ｂによって供給される室内空気と熱交換を行なって蒸発し、低圧のガス冷媒となる。第１熱交換器３の液側における冷媒の過冷却度は、凝縮温度から、温度センサ２０４により検出される温度を差し引くことによって求められる。ここで、凝縮温度は、圧力センサ２０１から検出される圧力により演算される飽和温度である。

　膨張弁７ａ，７ｂは、第１熱交換器３の液側における冷媒の過冷却度が目標値になるように第２熱交換器９ａ，９ｂを流れる冷媒の流量を制御しているため、第１熱交換器３において凝縮された高圧の液冷媒は、目標の過冷却度を有する状態となる。このように、第２熱交換器９ａ，９ｂには、利用装置３０２ａ，３０２ｂが設置された空調空間において要求される冷房負荷に応じた流量の冷媒が流れている。

　第２熱交換器９ａ，９ｂを通過した冷媒は、利用装置３０２ａ，３０２ｂから流出し、ガス配管１１ａ，１１ｂを経由してから合流／分岐部２７で合流しガス配管１２に流れる。その後冷媒は、第２四方弁１３を経由してアキュムレータ１４を通過し、再び圧縮機１に吸入される。

　なお、圧縮機１の運転周波数は、利用装置３０２ａ，３０２ｂにおいて、室内設定温度と温度センサ２０８ａ，２０８ｂにより検出される室内吸込温度との温度差がなくなるように制御装置１１０によって制御されている。また、室外送風機４の風量は、外気温度センサ２０５により検出される外気温度に応じて凝縮温度が目標値となるように制御装置１１０によって制御されている。ここで、凝縮温度は、圧力センサ２０１から検出される圧力により演算される飽和温度である。

　図５は、実施の形態１のヒートポンプ装置の暖房モードにおける冷媒の流れを示す図である。

　暖房モードでは利用装置３０２ａ，３０２ｂが暖房を行なう。暖房モードでは、図３の暖房モードの欄に示すように流路切替装置１２０が設定された状態で、圧縮機１、室外送風機４、室内送風機１０が起動される。

　そうすると、低圧のガス冷媒は、圧縮機１に吸入され、圧縮されて高温・高圧のガス冷媒となる。その後、高温・高圧のガス冷媒は、第１四方弁２および第２四方弁１３を経由して、利用装置３０２ａ，３０２ｂに流入する。利用装置３０２ａ，３０２ｂに流入した冷媒は、第２熱交換器９ａ，９ｂを通過し、室内送風機１０ａ，１０ｂによって供給される室内空気と熱交換を行なって凝縮し、高圧の液冷媒となる。

　高圧の液冷媒は、第２熱交換器９ａ，９ｂから流出後、液配管８ａ，８ｂを経由して膨張弁７ａ，７ｂで減圧され低圧の気液二相の冷媒となる。その後、気液二相の冷媒は合流／分岐部２８で合流し、開閉弁５を通過し第１熱交換器３に流入する。この気液二相の冷媒は、第１熱交換器３を通過し、室外送風機４によって供給される室外空気と熱交換を行なって蒸発し、低圧のガス冷媒となる。この低圧ガス冷媒は、第１四方弁２を経由してアキュムレータ１４を通過し、再び圧縮機１に吸入される。

　図６は、実施の形態１のヒートポンプ装置の給湯モードにおける冷媒の流れを示す図である。

　給湯モードでは給湯ユニット３０３が給湯タンク３０４の水を加熱する。給湯モードでは、図３の給湯モードの欄に示すように流路切替装置１２０が設定された状態で、圧縮機１、室外送風機４およびポンプ１７が起動される。

　そうすると、低圧のガス冷媒は、圧縮機１に吸入され、圧縮されて高温・高圧のガス冷媒となる。その後、高温・高圧のガス冷媒は、第１四方弁２および第２四方弁１３を経由して、給湯ユニット３０３に流入する。給湯ユニット３０３に流入した冷媒は、第３熱交換器１６を通過し、液循環路によって供給される液媒体と熱交換を行なって凝縮し、高圧の液冷媒となる。

　高圧の液冷媒は、第３熱交換器１６から流出後、液配管１８を経由して膨張弁１９で減圧され低圧の気液二相の冷媒となった後に開閉弁５を通過し第１熱交換器３に流入する。この気液二相の冷媒は、第１熱交換器３を通過し、室外送風機４によって供給される室外空気と熱交換を行なって蒸発し、低圧のガス冷媒となる。この低圧ガス冷媒は、第１四方弁２を経由してアキュムレータ１４を通過し、再び圧縮機１に吸入される。

　図７は、実施の形態１のヒートポンプ装置の同時モードにおける冷媒の流れを示す図である。

　同時モードでは利用装置３０２ａ，３０２ｂが冷房を行ない、給湯ユニット３０３が給湯タンク３０４の水を加熱する。同時モードでは、図３の同時モードの欄に示すように流路切替装置１２０が設定された状態で、圧縮機１、室内送風機１０およびポンプ１７が起動される。

　高圧の液冷媒は、第３熱交換器１６から流出後、液配管１８を経由して膨張弁１９および／または膨張弁７ａ，７ｂで減圧され低圧の気液二相の冷媒となった後に液配管８ａ，８ｂを経由して利用装置３０２ａ，３０２ｂに流入する。

　利用装置３０２ａ，３０２ｂに流入した冷媒は、第２熱交換器９ａ，９ｂを通過し、室内送風機１０ａ，１０ｂによって供給される室内空気と熱交換を行なって蒸発し、低圧のガス冷媒となる。

　第２熱交換器９ａ，９ｂを通過した冷媒は、利用装置３０２ａ，３０２ｂから流出し、ガス配管１１ａ，１１ｂを経由してから合流／分岐部２７で合流しガス配管１２に流れ、第２四方弁１３を経由してアキュムレータ１４を通過し、再び圧縮機１に吸入される。

　同時モードでは、冷房運転時の排熱を利用して給湯ユニット３０３で湯沸かしを行なうため、屋外に排熱を放出せずに済む。また、給湯タンクの水温が低い場合は、屋外に排熱を放出するよりも効率良く冷房を行なうこともできる。

　図８は、実施の形態１のヒートポンプ装置の除霜モードにおける冷媒の流れを示す図である。

　除霜モードでは、給湯ユニット３０３の熱を第１熱交換器３に移動させる。除霜モードでは、図３の除霜モードの欄に示すように流路切替装置１２０が設定された状態で、圧縮機１、室外送風機４およびポンプ１７が起動される。

　そうすると、低圧のガス冷媒は、圧縮機１に吸入され、圧縮されて高温・高圧のガス冷媒となる。その後、高温・高圧のガス冷媒は、第１四方弁２を経由して、第１熱交換器３を通過し、室外送風機４によって供給される室外空気と熱交換を行なって凝縮され、高圧の液冷媒となる。高圧の液冷媒は、第１熱交換器３から流出後、開閉弁５を通過し、膨張弁１９で減圧され低圧の気液二相の冷媒となった後、液配管１８を経由して給湯ユニット３０３に流入する。給湯ユニット３０３に流入した冷媒は、第３熱交換器１６を通過し、液循環路の液媒体と熱交換を行なって蒸発し、低圧のガス冷媒となる。

　低圧のガス冷媒は、第３熱交換器１６から流出後、ガス配管１５および第２四方弁１３を経由してアキュムレータ１４を通過し、再び圧縮機１に吸入される。

　図８に示した除霜モードでは、利用装置３０２ａ，３０２ｂに冷媒を流さないので、暖房中であった室内に除霜運転時に冷風が吹き出すことを防ぐことができる。

　図９は、実施の形態１のヒートポンプ装置における冷房モードと同時モードの切り替え制御を示すフローチャートである。

　ステップＳ１において、制御装置１１０は、沸き上げ要求の有無を判断する。給湯タンク３０４の水温センサ２１２～２１５で検出された温度から、給湯タンク３０４内の水を加熱する必要がある場合、沸き上げ要求有となる。具体的には、たとえば、給湯設定温度に対して水温センサ２１２～２１５で検出された温度が低ければ、沸き上げ要求ありと判断され、給湯設定温度に対して検出された温度が高ければ、沸き上げ要求なしと判断される。

　沸き上げ要求なしであれば（Ｓ１でＮＯ）、ステップＳ２において制御装置１１０は冷房モードを選択し、図３の冷房モード欄に示すように各要素を制御し、ヒートポンプ装置１００の運転を行なう。

　一方、沸き上げ要求ありであれば（Ｓ１でＹＥＳ）、ステップＳ３において制御装置１１０は給湯要求の有無を判断する。ユーザーが湯の水栓を開くなどした場合に、給湯要求有となる。具体的には、たとえば、給湯タンク３０４の入口の給水管または出口の給湯管に流量センサを設けておき、検出された流量が判定値を超えた場合に給湯要求ありと判断され、検出された流量が判定値を超えない場合、給湯要求なしと判断される。

　給湯要求がなければ（Ｓ３でＮＯ）、ステップＳ４において、制御装置１１０は、室内温度と設定温度との差ΔＴが判定値（たとえば１０℃）以下であるか否かを判断する。

　室内温度と設定温度の差ΔＴが判定値より大きい場合は（Ｓ４でＮＯ）、ステップＳ５で冷房モードを選択し、室内快適性を優先する。ステップＳ５においては、制御装置１１０は、図３の冷房モード欄に示すように各要素を制御し、ヒートポンプ装置１００の運転を行なう。

　一方、室内温度と設定温度の差ΔＴが判定値以下である場合は（Ｓ４でＹＥＳ）、制御装置１１０は、ステップＳ６において冷房と給湯を同時に行なう同時モードを選択し、省エネルギー性を優先する。ステップＳ６では、制御装置１１０は、図３の同時モード欄に示すように各要素を制御し、ヒートポンプ装置１００の運転を行なう。

　なおΔＴ（＝室内温度－設定温度）に対する判定値は、給湯負荷（設定湯温またはタンク容量）に応じて設定変更することが望ましく上記１０℃に限定するものではない。

　ステップＳ３において、給湯要求有の場合（Ｓ３でＹＥＳ）、制御装置１１０は、ステップＳ７において給湯モードを選択する。ステップＳ７においては、制御装置１１０は、図３の給湯モード欄に示すように各要素を制御し、ヒートポンプ装置１００の運転を行なう。

　このとき随時ステップＳ８において、制御装置１１０は、沸き上げが完了したか否かを判断する。沸き上げ要求有かつ給湯要求有の場合、湯切れによりユーザー要求の給湯が行なえない可能性があるため、給湯運転のみが優先して行なわれる。具体的には、たとえば、給湯設定温度に対して水温センサ２１２～２１５で検出された温度が低ければ、沸き上げ未完了と判断され、給湯設定温度に対して検出された温度が高ければ、沸き上げ完了と判断される。

　沸き上げ完了していない場合（Ｓ８でＮＯ）、ステップＳ７に戻り給湯モードでの運転が継続される。一方、沸き上げ完了した場合（Ｓ８でＹＥＳ）、ステップＳ９において、ステップＳ４と同様な条件で、同時モードの運転に移行するか否かの判断を行なう。

　室内温度と設定温度の差ΔＴが判定値より大きい場合は（Ｓ９でＮＯ）、ステップＳ１０で冷房モードを選択し、室内快適性を優先する。ステップＳ１０においては、制御装置１１０は、図３の冷房モード欄に示すように各要素を制御し、ヒートポンプ装置１００の運転を行なう。

　一方、室内温度と設定温度の差ΔＴが判定値以下である場合は（Ｓ９でＹＥＳ）、制御装置１１０は、ステップＳ１１において冷房と給湯とを同時に行なう同時モードを選択し、省エネルギー性を優先する。同時モードでの運転時間を増やすことで、単独運転（冷房モード、給湯モード）での運転時間を低減することが可能になる。したがってヒートポンプ装置のトータルの稼働時間を短縮することが可能であり、年間消費電力の削減に寄与する。ステップＳ１１では、制御装置１１０は、図３の同時モード欄に示すように各要素を制御し、ヒートポンプ装置１００の運転を行なう。

　図１０は、実施の形態１のヒートポンプ装置の暖房運転時における切り替え制御を示すフローチャートである。暖房運転中に実行される除霜運転では、不適切なタイミングで除霜運転を行なうことで着霜による能力低下が発生し、省エネルギー性を損なうおそれがある。したがって、実施の形態１では、着霜判定条件により適切なタイミングで除霜運転が行なわれるようにしている。

　まず、ステップＳ１１において、制御装置１１０は、沸き上げ要求の有無を判断する。給湯タンク３０４の水温センサ２１２～２１５で検出された温度から、給湯タンク３０４内の水を加熱する必要がある場合、沸き上げ要求有となる。具体的には、たとえば、給湯設定温度に対して水温センサ２１２～２１５で検出された温度が低ければ、沸き上げ要求ありと判断され、給湯設定温度に対して検出された温度が高ければ、沸き上げ要求なしと判断される。

　沸き上げ要求なしであれば（Ｓ１１でＮＯ）、ステップＳ２において制御装置１１０は暖房モードを選択し、図３の暖房モード欄に示すように各要素を制御し、ヒートポンプ装置１００の運転を行なう。

　一方、沸き上げ要求ありであれば（Ｓ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１３において制御装置１１０は給湯モードを選択する。ステップＳ１３においては、制御装置１１０は、図３の給湯モード欄に示すように各要素を制御し、ヒートポンプ装置１００の運転を行なう。

　続いて、ステップＳ１４において、制御装置は、暖房モードまたは給湯モード運転している運転時間が判定時間（たとえば１時間）より長いか否かを判断する。なお、１時間は一例であり、判定時間は、使用環境、使用条件によって適宜変更されても良い。

　運転時間が判定時間以下である場合（Ｓ１４でＮＯ）、着霜のおそれがないため、このフローチャートの処理から抜け、再びステップＳ１１において暖房モードを選択するか給湯モードを選択するかが判断される。

　運転時間が判定時間よりも長い場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、ステップＳ１５において室外熱交換器の着霜判定が実施される。着霜判定の条件はＴ１＞Ｔ２である。ここで、Ｔ１、Ｔ２は以下のように定められる。
Ｔ１＝外気温度－冷媒温度
Ｔ２＝５℃（外気温度≧０℃のとき）
Ｔ２＝３℃（－１０℃≦外気温度＜０℃のとき）
Ｔ２＝１℃（外気温度＜－１０℃のとき）
　Ｔ１≦Ｔ２である場合（Ｓ１５でＮＯ）、着霜のおそれがないため、このフローチャートの処理から抜け、再びステップＳ１１において暖房モードを選択するか給湯モードを選択するかが判断される。

　Ｔ１＞Ｔ２である場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、着霜のおそれがあるため、ステップＳ１６において制御装置１１０は除霜モードを選択し、図３の除霜モード欄に示すように各要素を制御し、ヒートポンプ装置１００の運転を行なう。そして、制御装置１１０は、ステップＳ１７において沸き上げが完了したか否かを判断する。具体的には、たとえば、給湯設定温度に対して水温センサ２１２～２１５で検出された温度が低ければ、沸き上げ未完了と判断され、給湯設定温度に対して検出された温度が高ければ、沸き上げ完了と判断される。

　沸き上げ完了していない場合（Ｓ１７でＮＯ）、ステップＳ１３に戻り給湯モードでの運転が継続される。一方、沸き上げ完了した場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、このフローチャートの処理から一旦抜け、再びステップＳ１１において暖房モードを選択するか給湯モードを選択するかが判断される。

　なお、ステップＳ１４における運転時間およびステップＳ１５における着霜判定条件の温度は例示した値に限定するものではなく、設置場所等に応じて変更可能である。また、ステップＳ１４，Ｓ１５の判定を、単に運転経過時間のみで判定しても良い。

　以上説明したように、実施の形態１のヒートポンプ装置によれば、適切な運転切り替えを行なうことにより、室内の快適性を損なわずに各種運転モードに切り替えることで、快適性と省エネルギー性を両立することができる。

　実施の形態２．
　図１１は、実施の形態２のヒートポンプ装置の構成を示した図である。

　図１１に示すヒートポンプ装置１００Ａは、熱源装置３０１Ａと、分岐装置３０６と、利用装置３０２ａ，３０２ｂと、給湯ユニット３０３とを備える。給湯ユニット３０３は、図２に示す給湯タンク３０４の水を加熱する。利用装置３０２ａ，３０２ｂ、給湯ユニット３０３、給湯タンク３０４については、図１に示したものと同様な構成であるので説明は繰り返さない。

　実施の形態２では、流路切替装置１２０の構成要素が、熱源装置３０１Ａと分岐装置３０６とに分かれて配置される。

　具体的には、熱源装置３０１Ａと分岐装置３０６とは、冷媒配管である液延長配管６と冷媒配管であるガス配管１２とで接続されている。給湯ユニット３０３は、一方が冷媒配管であるガス配管１５を介して熱源装置３０１に接続され、他方が冷媒配管である液配管１８を介して分岐装置３０６に接続されている。利用装置３０２ａ，３０２ｂと分岐装置３０６とは、冷媒配管であるガス配管１１ａ，１１ｂと冷媒配管である液配管８ａ，８ｂとによって接続されている。

　第１四方弁２および第２四方弁１３は、ヒートポンプ装置１００Ａの運転モードによって冷媒の流れの方向を切り替える流路切替装置の一部を構成している。

　流路切替装置の構成要素のうち、第１四方弁２と、第２四方弁１３と、開閉弁５とは、熱源装置３０１Ａに配置される。

　流路切替装置の構成要素のうち、第１膨張弁７ａ，７ｂと、第２膨張弁１９とは、分岐装置３０６に配置される。第１膨張弁７ａ，７ｂ、第２膨張弁１９の各一方端は、ともに分岐装置３０６の内部の合流／分岐部２８で接続された後に液延長配管６に接続されている。第１膨張弁７ａ，７ｂ、第２膨張弁１９の各他方端は、それぞれ、液配管８ａ，８ｂおよび液配管１８に接続されている。さらに、ガス配管１１ａ，１１ｂを合流させガス配管１２に接続する合流／分岐部２７も分岐装置３０６に配置される。

　なお、図１１に示した他の構成要素については、図１と同様に接続されているので、ここでは説明は繰り返さない。

　また、図３～図８で説明した各運転モード、および図９、図１０で説明した運転モードの切替制御については、実施の形態２でも同様であるので、説明は繰り返さない。

　実施の形態２によれば、分岐装置に流路切替装置の一部を分散して配置したので、室外に配置する熱源装置を小型化できる。また延長配管を途中までまとめられ、配管本数を減らすことも可能となる。

　［まとめ］
　（第１項）　本開示は、ヒートポンプ装置１００に関する。ヒートポンプ装置１００は、冷房モード、給湯モード、および冷房と給湯とを同時に行なう同時モードを運転モードとして有する。ヒートポンプ装置は、冷媒を圧縮する圧縮機１と、冷媒と室外空気との間で熱交換を行なう第１熱交換器３と、冷媒と室内空気との間で熱交換を行なう第２熱交換器９ａと、給湯タンク３０４内の水を加熱するための液媒体が循環する液循環路１３０に接続され、液媒体と冷媒との間で熱交換を行なう第３熱交換器１６と、圧縮機１、第１熱交換器３、第２熱交換器９ａおよび第３熱交換器１６に冷媒を流す流路を変更可能な流路切替装置１２０と、流路切替装置１２０を制御する制御装置１１０とを備える。給湯モードでは、流路切替装置１２０は、第２熱交換器９ａに冷媒を流通させず、かつ、第１熱交換器３が蒸発器として作用し、第３熱交換器１６が凝縮器として作用するように冷媒を流通させる。同時モードでは、流路切替装置１２０は、第１熱交換器３に冷媒を流通させず、かつ、第２熱交換器９ａが蒸発器として作用し、第３熱交換器１６が凝縮器として作用するように冷媒を流通させる。制御装置１１０は、給湯タンク３０４の水を加熱する必要があって、かつ給湯要求がある場合に、給湯モードを選択し、給湯タンク３０４の水を加熱する必要があって、かつ給湯要求がない場合には、冷房モードおよび同時モードのいずれか一方の運転モードを選択し、給湯タンク３０４の水を加熱する必要がない場合には、冷房モードを選択するように構成される。

　（第２項）　第１項に記載のヒートポンプ装置において、制御装置１１０は、図９に示すように、給湯タンク３０４の水を加熱する必要があって、かつ給湯要求がない場合には、設定温度と室内温度との差に基づいて冷房モードおよび同時モードのいずれか一方の運転モードを選択するように構成される。

　（第３項）　第２項に記載のヒートポンプ装置において、制御装置１１０は、図９に示すように、室内温度と設定温度との差が第１判定しきい値よりも小さい場合には、同時モードを選択し、室内温度と設定温度との差が第１判定しきい値よりも大きい場合には、冷房モードを選択するように構成される。

　（第４項）　第１項から第３項のいずれか１項に記載のヒートポンプ装置において、ヒートポンプ装置１００は、暖房モードと除霜モードとを運転モードとしてさらに有する。暖房モードでは、流路切替装置１２０は、第３熱交換器１６に冷媒を流通させず、かつ、第１熱交換器３が蒸発器として作用し、第２熱交換器９ａが凝縮器として作用するように冷媒を流通させる。除霜モードでは、流路切替装置１２０は、第２熱交換器９ａに冷媒を流通させず、かつ、第１熱交換器３が凝縮器として作用し、第３熱交換器１６が蒸発器として作用するように冷媒を流通させる。図１０に示すように、制御装置１１０は、給湯タンク３０４の水を加熱する必要がある場合には、給湯モードを選択し、給湯モードまたは暖房モードを選択中に着霜判定条件が成立した場合には、除霜モードを選択するように構成される。

　（第５項）　第４項に記載のヒートポンプ装置において、図１０のステップＳ１５に示すように、着霜判定条件は、外気温度と第１熱交換器３に流れる冷媒の温度との差が第２判定しきい値よりも大きいことを含む。

　（第６項）　第５項に記載のヒートポンプ装置において、図１０のステップＳ１４に示すように、着霜判定条件は、暖房モードまたは給湯モードを選択中の運転時間が判定時間より長いことをさらに含む。

　（第７項）　第１項から第５項のいずれか１項に記載のヒートポンプ装置において、流路切替装置１２０は、第１四方弁２と、第２四方弁１３と、第１膨張弁７ａと、第２膨張弁１９と、開閉弁５とを含む。第１四方弁２は、第１ポートＰ１～第４ポートＰ４を有する。第２四方弁１３は、第５ポートＰ５～第８ポートＰ８を有する。第１ポートＰ１は、圧縮機１の吐出側に結合される。第２ポートＰ２は、第１熱交換器３の一方端に接続される。開閉弁５の一方端は、第１熱交換器３の他方端に接続される。第１膨張弁７ａは、開閉弁５の他方端と第２熱交換器９ａの一方端との間に接続される。第２膨張弁１９は、開閉弁５の他方端と第３熱交換器１６の一方端との間に接続される。第３ポートＰ３および第７ポートＰ７は、圧縮機１の吸入側に結合される。第４ポートＰ４は、第５ポートＰ５に接続される。第６ポートＰ６は、第２熱交換器９ａの他方端に接続される。第８ポートＰ８は、第３熱交換器１６の他方端に接続される。

　（第８項）　第７項に記載のヒートポンプ装置は、図１に示すように、熱源装置３０１をさらに備える。圧縮機１、第１熱交換器３、流路切替装置１２０は、熱源装置３０１に配置される。

　（第９項）　第７項に記載のヒートポンプ装置は、図１１に示すように、熱源装置３０１Ａおよび分岐装置３０６をさらに備える。圧縮機１、第１熱交換器３、第１四方弁２、第２四方弁１３および開閉弁５は、熱源装置３０１Ａに配置される。第１膨張弁７ａおよび第２膨張弁１９は、分岐装置３０６に配置される。

　今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１　圧縮機、２，１３　四方弁、３，９ａ，９ｂ，１６　熱交換器、４　室外送風機、５　開閉弁、６　液延長配管、７，７ａ，７ｂ，１９　膨張弁、８ａ，８ｂ，１８　液配管、１０，１０ａ，１０ｂ　室内送風機、１１ａ，１１ｂ，１２，１５　ガス配管、１４　アキュムレータ、１７　ポンプ、２０　水上流配管、２１　水下流配管、２７，２８　合流／分岐部、１００，１００Ａ　ヒートポンプ装置、１１０　制御装置、１２０　切替装置、１３０　液循環路、２０１　圧力センサ、２０２－２０５，２０６ａ，２０６ｂ，２０７ａ，２０７ｂ，２０８ａ，２０８ｂ，２０９　温度センサ、　外気温度センサ、２１２－２１６　水温センサ、３０１，３０１Ａ　熱源装置、３０２ａ，３０２ｂ　利用装置、３０３　給湯ユニット、３０４　給湯タンク、３０６　分岐装置、Ｐ１－Ｐ８　ポート。

Claims

　冷房モード、給湯モード、および冷房と給湯とを同時に行なう同時モードを運転モードとして有するヒートポンプ装置であって、
　冷媒を圧縮する圧縮機と、
　前記冷媒と室外空気との間で熱交換を行なう第１熱交換器と、
　前記冷媒と室内空気との間で熱交換を行なう第２熱交換器と、
　給湯タンク内の水を加熱するための液媒体が循環する液循環路に接続され、前記液媒体と前記冷媒との間で熱交換を行なう第３熱交換器と、
　前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記第２熱交換器および前記第３熱交換器に前記冷媒を流す流路を変更可能な流路切替装置と、
　前記流路切替装置を制御する制御装置とを備え、
　前記給湯モードでは、前記流路切替装置は、前記第２熱交換器に前記冷媒を流通させず、かつ、前記第１熱交換器が蒸発器として作用し、前記第３熱交換器が凝縮器として作用するように前記冷媒を流通させ、
　前記同時モードでは、前記流路切替装置は、前記第１熱交換器に前記冷媒を流通させず、かつ、前記第２熱交換器が蒸発器として作用し、前記第３熱交換器が凝縮器として作用するように前記冷媒を流通させ、
　前記制御装置は、
　前記給湯タンクの水を加熱する必要があって、かつ給湯要求がある場合に、前記給湯モードを選択し、
　前記給湯タンクの水を加熱する必要があって、かつ給湯要求がない場合には、前記冷房モードおよび前記同時モードのいずれか一方の運転モードを選択し、
　前記給湯タンクの水を加熱する必要がない場合には、前記冷房モードを選択するように構成される、ヒートポンプ装置。
　前記制御装置は、前記給湯タンクの水を加熱する必要があって、かつ給湯要求がない場合には、設定温度と室内温度との差に基づいて前記冷房モードおよび前記同時モードのいずれか一方の運転モードを選択するように構成される、請求項１に記載のヒートポンプ装置。
　前記制御装置は、前記室内温度と前記設定温度との差が第１判定しきい値よりも小さい場合には、前記同時モードを選択し、前記室内温度と前記設定温度との差が前記第１判定しきい値よりも大きい場合には、前記冷房モードを選択するように構成される、請求項２に記載のヒートポンプ装置。
　前記ヒートポンプ装置は、暖房モードと除霜モードとを運転モードとしてさらに有し、
　前記暖房モードでは、前記流路切替装置は、前記第３熱交換器に前記冷媒を流通させず、かつ、前記第１熱交換器が蒸発器として作用し、前記第２熱交換器が凝縮器として作用するように前記冷媒を流通させ、
　前記除霜モードでは、前記流路切替装置は、前記第２熱交換器に前記冷媒を流通させず、かつ、前記第１熱交換器が凝縮器として作用し、前記第３熱交換器が蒸発器として作用するように前記冷媒を流通させ、
　前記制御装置は、
　前記給湯タンクの水を加熱する必要がある場合には、前記給湯モードを選択し、
　前記給湯モードまたは前記暖房モードを選択中に着霜判定条件が成立した場合には、前記除霜モードを選択するように構成される、請求項１から３のいずれか１項に記載のヒートポンプ装置。
　前記着霜判定条件は、外気温度と前記第１熱交換器に流れる前記冷媒の温度との差が第２判定しきい値よりも大きいことを含む、請求項４に記載のヒートポンプ装置。
　前記着霜判定条件は、前記暖房モードまたは前記給湯モードを選択中の運転時間が判定時間より長いことをさらに含む、請求項５に記載のヒートポンプ装置。
　前記流路切替装置は、第１四方弁と、第２四方弁と、第１膨張弁と、第２膨張弁と、開閉弁とを含み、
　前記第１四方弁は、第１ポート～第４ポートを有し、
　前記第２四方弁は、第５ポート～第８ポートを有し、
　前記第１ポートは、前記圧縮機の吐出側に結合され、
　前記第２ポートは、前記第１熱交換器の一方端に接続され、
　前記開閉弁の一方端は、前記第１熱交換器の他方端に接続され、
　前記第１膨張弁は、前記開閉弁の他方端と前記第２熱交換器の一方端との間に接続され、
　前記第２膨張弁は、前記開閉弁の他方端と前記第３熱交換器の一方端との間に接続され、
　前記第３ポートおよび前記第７ポートは、前記圧縮機の吸入側に結合され、
　前記第４ポートは、前記第５ポートに接続され、
　前記第６ポートは、前記第２熱交換器の他方端に接続され、
　前記第８ポートは、前記第３熱交換器の他方端に接続される、請求項１から５のいずれか１項に記載のヒートポンプ装置。
　熱源装置をさらに備え、
　前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記流路切替装置は、前記熱源装置に配置される、請求項７に記載のヒートポンプ装置。
　熱源装置および分岐装置をさらに備え、
　前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記第１四方弁、前記第２四方弁および前記開閉弁は、前記熱源装置に配置され、
　前記第１膨張弁および前記第２膨張弁は、前記分岐装置に配置される、請求項７に記載のヒートポンプ装置。