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CN101809383A - 空调供热水复合系统 - Google Patents

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CN101809383A
CN101809383A CN200880108728A CN200880108728A CN101809383A CN 101809383 A CN101809383 A CN 101809383A CN 200880108728 A CN200880108728 A CN 200880108728A CN 200880108728 A CN200880108728 A CN 200880108728A CN 101809383 A CN101809383 A CN 101809383A
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赤木智
山下浩司
田中航祐
龟山纯一
薮内宏典
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

本发明提供一种将一台或多台负荷侧单元连接在一台热源侧单元，能够将水加热到高温的热泵装置。本发明中，空调供热水复合系统(100)(热泵装置)具备搭载了空调用压缩机(101)、四通阀(102)、室外热交换器(103)的热源侧单元(10)和搭载了空调用节流构件(117)、室内热交换器(118)、第二压缩机(53)、第二负荷侧热交换器(54)、第二流量控制装置(55)的负荷侧单元(50)，将空调用压缩机(101)、四通阀(102)、室外热交换器(103)、空调用节流构件(117)、室内热交换器(118)用高压侧连接配管(106)以及低压侧连接配管(107)依次连接，构成主回路(A)，将第二压缩机(53)、第二负荷侧热交换器(54)、第二流量控制装置(55)、上述室内热交换器(118)用负荷侧制冷剂配管(56)依次连接，构成负荷侧制冷剂回路(B)。

Description

空调供热水复合系统
技术领域
本发明涉及搭载热泵循环，能够同时提供制冷负荷、制热负荷以及供热水负荷的空调供热水复合系统，特别是涉及同时满足高温供热水的需要且实现节能的空调供热水复合系统。
背景技术
以往，存在由一维的冷冻循环能够同时提供制冷负荷、制热负荷以及供热水负荷的空调供热水复合系统。作为这样的系统，提出了下述方案，即，“一种多功能热泵系统，该多功能热泵系统中构成冷冻循环，所述冷冻循环具备一台压缩机，具有连接了该压缩机、室外热交换器、室内热交换器、蓄冷热槽以及供热水热交换器的制冷剂回路，通过切换制冷剂向各自的热交换器的流动，能够进行制冷制热·供热水·蓄热·蓄冷的单独运转以及这些的复合运转”(例如，参照专利文献1)。
另外，也存在能够通过二维的冷冻循环，同时提供高温的供热水和室内空调功能的空调供热水复合系统。作为这样的系统，提出了下述方案，即，“一种热泵式供热水装置，所述热泵式供热水装置具备低级侧的制冷剂回路、高级侧的制冷剂回路以及供热水路径，该低级侧的制冷剂回路将第一压缩机、制冷剂分配装置、第一热交换器、第二热交换器、第一节流装置、室外热交换器、四通阀以及上述第一压缩机按照该顺序连接，同时，从上述制冷剂分配装置开始将上述四通阀、室内热交换器以及第二节流装置按照该顺序夹装，连接在上述第二热交换器和上述第一节流装置之间，并流动有第一制冷剂；该高级侧的制冷剂回路将第二压缩机、冷凝器、第三节流装置、上述第一热交换器以及上述第二压缩机按照该顺序连接，并流动有第二制冷剂；该供热水路径将上述第二热交换器以及上述冷凝器按照该顺序连接，并流动有供给的热水”(例如，参照专利文献2)。
还提出了下述方案，即，“一种空调供热水系统，所述空调供热水系统具备空调装置和单元型的供热水装置，该空调装置具备连接着压缩机、室外热交换器、膨胀机构和室内热交换器的空调用制冷剂回路，该单元型的供热水装置具备依次连接着压缩机、第一热交换器、膨胀机构以及第二热交换器并填充有二氧化碳制冷剂的供热水用制冷剂回路，第一热交换器构成为与从水生成为温水的供热水用温水回路连接，同时该供热水用温水回路的水和上述二氧化碳制冷剂能够热交换，第二热交换器由具有与空调用制冷剂回路的室内热交换器并联连接的散热部和与供热水用制冷剂回路连接的吸热部，同时，该低级侧制冷剂回路的制冷剂和上述二氧化碳制冷剂进行热交换的阶梯式热交换器构成”(例如，参照专利文献3)。
专利文献1：日本特开平11-270920号公报(第3-4页，图1)
专利文献2：日本特开平4-263758号公报(第2-3页，图1)
专利文献3：日本特开2004-132647号公报(第6-8页，图1)
专利文献1记载的多功能热泵系统通过一维的冷冻循环，即，一个冷冻循环，同时提供制冷负荷、制热负荷以及供热水负荷。但是，在这样的系统中，由于进行水的加热的散热过程的温度和进行制热的散热过程的温度大致相同，所以，存在不能供应高温的供热水负荷或在进行制热的室内机的散热过程也必须同时提高温度，COP(性能系数)极其恶化的问题。
专利文献2记载的热泵式供热水装置通过二维的冷冻循环，即，两个冷冻循环，同时提供制冷负荷、制热负荷以及供热水负荷。但是，在这样的系统中，由室内机进行空调的制冷剂回路和进行供热水的制冷剂回路为不同的处理，由于不能单纯地作为室内机的替代来附加供热水功能，所以，存在不能轻易地导入到已经设置的空调机的问题。
专利文献3记载的空调供热水系统也是通过二维的冷冻循环，即，两个冷冻循环，同时提供制冷负荷、制热负荷以及供热水负荷。但是，在这样的系统中，虽然能够同时提供制热负荷以及供热水负荷，但是，由于是不能同时提供制热负荷和供热水负荷、制冷负荷的结构，所以，存在不能进行将一方的排热分配给另一方的热源这种情况所产生的节能运转的问题。
本发明是为了解决上述课题而产生的发明，其目的在于，提供一种能够同时提供制冷负荷、制热负荷以及高温的供热水负荷，并且能够实现节能的空调供热水复合系统。另外，本发明其目的在于，提供一种还能轻易地导入已经设置的空调机的空调供热水复合系统。
发明内容
有关本发明的空调供热水复合系统，其特征在于，具备空调用冷冻循环和供热水用冷冻循环，所述空调用冷冻循环使空调用制冷剂在第一制冷剂回路流转，该第一制冷剂回路串联连接着空调用压缩机、流路转换构件、室外热交换器、室内热交换器以及空调用节流构件，同时串联连接制冷剂-制冷剂热交换器以及供热水热源用节流构件，并且与上述室内热交换器以及上述空调用节流构件并联连接；所述供热水用冷冻循环使供热水用制冷剂在第二制冷剂回路流转，该第二制冷剂回路串联连接着供热水用压缩机、热媒质-制冷剂热交换器、供热水用节流构件以及上述制冷剂-制冷剂热交换器，上述空调用冷冻循环和上述供热水用冷冻循环以上述空调用制冷剂和上述供热水用制冷剂通过上述制冷剂-制冷剂热交换器进行热交换的方式连接。
发明效果
根据有关本发明的空调供热水复合系统，因为同时提供制冷负荷、制热负荷以及高温的供热水负荷，并且对以往排出到大气中的温热进行回收、再利用，进行供热水，所以，系统COP大幅提高，能够实现节能。
附图说明
图1是表示有关实施方式1的空调供热水复合系统的制冷剂回路结构的制冷剂回路图。
图2是表示制冷主体运转时的空调用冷冻循环的制冷剂状态的莫里尔线图。
图3是表示有关实施方式1的空调供热水复合系统的制冷剂回路结构的制冷剂回路图。
图4是表示制热主体运转时的空调用冷冻循环的制冷剂状态的莫里尔线图。
图5是表示有关实施方式2的空调供热水复合系统的制冷剂回路结构的制冷剂回路图。
图6是表示有关实施方式2的空调供热水复合系统的制冷剂回路结构的制冷剂回路图。
图7是表示有关实施方式3的空调供热水复合系统的制冷剂回路结构的制冷剂回路图。
图8是表示有关实施方式4的空调供热水复合系统的制冷剂回路结构的制冷剂回路图。
符号说明
1：空调用冷冻循环；1a：空调用冷冻循环；2：供热水用冷冻循环；3：供热水用水流转循环；21：供热水用压缩机；22：供热水用节流构件；23：供热水用低压侧压力检测构件；24：供热水用高压侧压力检测构件；25：供热水用控制构件；26：供热水用通信构件；27：供热水用演算构件；28：供热水用存储构件；31：水流转用泵；32：储热水罐；33：出热水温度检测构件；41：制冷剂-制冷剂热交换器；51：热媒质-制冷剂热交换器；100：空调供热水复合系统；100a：空调供热水复合系统；100b：空调供热水复合系统；100c：空调供热水复合系统；101：空调用压缩机；102：四通阀；103：室外热交换器；104：蓄能器；105a：止回阀；105b：止回阀；105c：止回阀；105d：止回阀；105e：止回阀；106：高压侧连接配管；107：低压侧连接配管；108：气液分离器；109：第一分配部；109a：阀构件；109b：阀构件；110：第二分配部；110a：止回阀；110b：止回阀；111：第一内部热交换器；112：第一中继机用节流构件；113：第二内部热交换器；114：第二中继机用节流构件；115：第一会合部；116：第二会合部；117：空调用节流构件；118：室内热交换器；119：供热水热源用节流构件；120：空调用控制构件；121：空调用通信构件；122：空调用演算构件；123：空调用存储构件；124：第一热源机用节流构件；125：空调用排出气体配管；126：空调用吸入气体配管；127：空调用液体配管；128：第二热源机用节流构件；130：第一连接配管；131：第二连接配管；132：连接配管；133：连接配管；133a：连接配管；133b：连接配管；134：连接配管；134a：连接配管；134b：连接配管；135：连接配管；135a：连接配管；135b：连接配管；136：连接配管；136a：连接配管；136b：连接配管；140：排出侧配管；140a：排出侧配管；140b：排出侧配管；141：旁通管；200：供热水用冷冻循环框体；201：连接用阀；202：连接用阀；203：连接用阀；204：连接用阀；205：连接用阀；206：连接用阀；207：连接用阀；208：连接用阀；A：热源机；A2：热源机；B：制冷室内机；C：制热室内机；D：供热水热源用回路；E：中继机；E2：中继机。
具体实施方式
下面，根据附图，说明本发明的实施方式。
实施方式1.
图1是表示有关本发明的实施方式1的空调供热水复合系统100的制冷剂回路结构(尤其是制冷主体运转时的制冷剂回路结构)的制冷剂回路图。根据图1，说明空调供热水复合系统100的制冷剂回路结构，尤其是制冷主体运转时的制冷剂回路结构。该空调供热水复合系统100设置在大厦、公寓等，通过利用使制冷剂(空调用制冷剂)流转的冷冻循环(热泵循环)，能够同时供给制冷负荷、制热负荷以及供热水负荷。另外，包括图1在内，下面的附图中，存在各构成部件的大小的关系与实际情况不同的情况。
图1中，表示在空调用冷冻循环1，针对制冷室内机B的负荷比针对制热室内机C和供热水热源用回路D的负荷的合计大，室外热交换器103作为散热器动作的情况下的循环的状态(为了方便，称为制冷主体运转)。有关实施方式1的空调供热水复合系统100通过用高压侧连接配管106、低压侧连接配管107等连接配管连接空调用冷冻循环1、供热水用冷冻循环2、供热水用水流转循环3等构成，以空调用冷冻循环1和供热水用冷冻循环2通过制冷剂-制冷剂热交换器41，不混合彼此的制冷剂、水地进行热交换，供热水用冷冻循环2和供热水用水流转循环3通过热媒质-制冷剂热交换器51，不混合彼此的制冷剂、水地进行热交换的方式构成。
[空调用冷冻循环1]
空调用冷冻循环1具有热源机A、负责制冷负荷的制冷室内机B、负责制热负荷的制热室内机C、成为供热水用冷冻循环2的热源的供热水热源用回路D以及中继机E。其中，制冷室内机B、制热室内机C以及供热水热源用回路D以相对于热源机A并联的方式被连接搭载。这样，设置在热源机A和制冷室内机B、制热室内机C以及供热水热源用回路D之间的中继机E发挥作为制冷室内机B、制热室内机C以及供热水热源用回路D的功能。
[热源机A]
热源机A通过串联连接空调用压缩机101、作为流路转换构件的四通阀102、室外热交换器103、蓄能器104而构成，该热源机A具有向制冷室内机B、制热室内机C以及供热水热源用回路D供给冷热的功能。另外，也可以在室外热交换器103的附近设置用于向该室外热交换器103供给空气的风扇等的送风机。另外，在热源机A，由第一连接配管130以及第二连接配管131连接高压侧连接配管106以及低压侧连接配管107。
在制冷主体运转时，高压侧连接配管106和第一连接配管130的连接部分(下面单称为连接部分a)与高压侧连接配管106和第二连接配管131的连接部分(下面单称为连接部分b)相比，为上游侧，低压侧连接配管107和第一连接配管130的连接部分(下面单称为连接部分c)与低压侧连接配管107和第二连接配管131的连接部分(下面单称为连接部分d)相比，也为上游侧。
在第一连接配管130上设置仅允许空调用制冷剂从低压侧连接配管107向高压侧连接配管106的方向流通的止回阀105c。在第二连接配管131上也设置仅允许空调用制冷剂从低压侧连接配管107向高压侧连接配管106的方向流通的止回阀105d。另外，分别为在高压侧连接配管106的连接部分a和连接部分b之间，设置仅允许空调用制冷剂在规定的方向(从热源机A向中继机E的方向)流动的止回阀105a，在低压侧连接配管107的连接部分c和连接部分d之间，设置仅允许空调用制冷剂在规定的方向(从中继机E向热源机A的方向)流动的止回阀105b。
空调用压缩机101是吸入空调用制冷剂，将该空调用制冷剂压缩，使之成为高温·高压的状态的部件，例如，也可以由通过变频器控制转速的类型的部件构成。四通阀102是转换空调用制冷剂的流动的部件。室外热交换器103是作为蒸发器、散热器(冷凝器)发挥功能，在从未图示出的送风机供给的空气和空调用制冷剂之间进行热交换，将空调用制冷剂蒸发气化或冷凝液化的部件。蓄能器104是在制冷主体运转时配置在四通阀102和空调用压缩机101之间，储存过剩的空调用制冷剂的部件。另外，蓄能器104只要是能够储存过剩的空调用制冷剂的容器即可。
[制冷室内机B以及制热室内机C]
在制冷室内机B以及制热室内机C上串联连接搭载空调用节流构件117、室内热交换器118。另外，以在制冷室内机B以及制热室内机C上分别并联搭载两台空调用节流构件117和两台室内热交换器118的情况为例来表示。制冷室内机B接受来自热源机A的冷热的供给，负责制冷负荷，制热室内机C具有接受来自热源机A的冷热的供给，负责制热负荷的功能。
即，在实施方式1中，表示由中继机E决定制冷室内机B负责制冷负荷，决定由制热室内机C负责制热负荷的状态。另外，也可以在室内热交换器118的附近，设置用于向该室内热交换器118供给空气的风扇等的送风机。另外，为了方便，将从中继机E连接到室内热交换器118的连接配管称为连接配管133，将从中继机E连接到空调用节流构件117的连接配管称为连接配管134，以此进行说明。
空调用节流构件117作为减压阀、膨胀阀发挥功能，是对空调用制冷剂减压，使之膨胀的部件。该空调用节流构件117可以由能够可变地控制开度的部件，例如基于电子式膨胀阀的精密的流量控制构件、毛细管等廉价的制冷剂流量调节构件等构成。室内热交换器118是作为散热器(冷凝器)、蒸发器发挥功能，在从未图示出的送风构件供给的空气和空调用制冷剂之间进行热交换，将空调用制冷剂冷凝液化或蒸发气化的部件。另外，空调用节流构件117以及室内热交换器118串联连接。
[供热水热源用回路D]
供热水热源用回路D通过将供热水热源用节流构件119和制冷剂-制冷剂热交换器41串联连接而构成，具有将来自热源机A的冷热经制冷剂-制冷剂热交换器41向供热水用冷冻循环2供给的功能。即，空调用冷冻循环1和供热水用冷冻循环2由制冷剂-制冷剂热交换器41阶梯式连接。另外，为了方便，将从中继机E连接到制冷剂-制冷剂热交换器41的连接配管称为连接配管135，将从中继机E连接到供热水热源用节流构件119的连接配管称为连接配管136，以此进行说明。
供热水热源用节流构件119与空调用节流构件117同样，是作为减压阀、膨胀阀发挥功能，对空调用制冷剂进行减压，使之膨胀的部件。该供热水热源用节流构件119可以由能够可变地控制开度的部件，例如基于电子式膨胀阀的精密的流量控制构件、毛细管等廉价的制冷剂流量调节构件等构成。制冷剂-制冷剂热交换器41是作为散热器(冷凝器)、蒸发器发挥功能，在供热水用制冷剂和空调用制冷剂之间进行热交换，该供热水用制冷剂在供热水用冷冻循环2的冷冻循环中流转，该空调用制冷剂在空调用冷冻循环1的冷冻循环中流转。
[中继机E]
中继机E具有将制冷室内机B、制热室内机C以及供热水热源用回路D的每一个和热源机A连接的功能，同时，具有通过择一地开闭第一分配部109的阀构件109a或阀构件109b的任意一个，来决定使所连接的室内热交换器118以及制冷剂-制冷剂热交换器41为制冷机(冷水器)还是制热机(供热水机)的功能。该中继机E具有气液分离器108、第一分配部109、第二分配部110、第一内部热交换器111、第一中继机用节流构件112、第二内部热交换器113、第二中继机用节流构件114。
在第一分配部109，连接配管133以及连接配管135被分支为两个，一方(连接配管133b以及连接配管135b)与低压侧连接配管107连接，另一方(连接配管133a以及连接配管135a)与气液分离器108上所连接的连接配管(称为连接配管132)连接。另外，在第一分配部109，分别为阀构件109a设置在连接配管133a以及连接配管135a上，阀构件109b设置在连接配管133b以及连接配管135b上。
在第二分配部110，连接配管134以及连接配管136被分支为两个，一方(连接配管134a以及连接配管136a)在第一会合部115连接，另一方(连接配管134b以及连接配管136b)在第二会合部116连接。另外，在第二分配部110，分别为止回阀110a设置在连接配管134a以及连接配管136a上，止回阀110b设置在连接配管134b以及连接配管136b上。
第一会合部115从第二分配部110经第一中继机用节流构件112以及第一内部热交换器111与气液分离器108连接。第二会合部116在第二分配部110和第二内部热交换器113之间分支，一方经第二内部热交换器113与第二分配部110和第一中继机用节流构件112之间的第一会合部115连接，另一方(第二会合部116a)经第二中继机用节流构件114、第二内部热交换器113以及第一内部热交换器111与低压侧连接配管107连接。
气液分离器108是将空调用制冷剂分离为气体制冷剂和液体制冷剂的部件，被设置在高压侧连接配管106上，一方与第一分配部109的阀构件109a连接，另一方经第一会合部115与第二分配部110连接。第一分配部109具有择一地开闭阀构件109a或阀构件109b中的任意一个，使空调用制冷剂流入室内热交换器118以及制冷剂-制冷剂热交换器41的功能。第二分配部110具有通过止回阀110a以及止回阀110b，允许空调用制冷剂向任意一方流动的功能。
第一内部热交换器111设置在气液分离器108和第一中继机用节流构件112之间的第一会合部115上，是在第一会合部115导通的空调用制冷剂和在第二会合部116被分支的第二会合部116a导通的空调用制冷剂之间执行热交换的部件。第一中继机用节流构件112设置在第一内部热交换器111和第二分配部110之间的第一会合部115上，是对空调用制冷剂减压，使之膨胀的部件。该第一中继机用节流构件112可以由能够可变地控制开度的部件，例如基于电子式膨胀阀的精密的流量控制构件、毛细管等廉价的制冷剂流量调节构件等构成。
第二内部热交换器113设置在第二会合部116上，是在第二会合部116导通的空调用制冷剂和在第二会合部116被分支的第二会合部116a导通的空调用制冷剂之间执行热交换的部件。第二中继机用节流构件114设置在第二内部热交换器113和第二分配部110之间的第二会合部116上，是作为减压阀、膨胀阀发挥功能，对空调用制冷剂减压，使之膨胀的部件。该第二中继机用节流构件114与第一中继机用节流构件112同样，可以由能够可变地控制开度的部件，例如基于电子式膨胀阀的精密的流量控制构件、毛细管等廉价的制冷剂流量调节构件等构成。
像上述那样，空调用冷冻循环1是通过下述方式成立的，即，串联连接空调用压缩机101、流路转换构件102、室外热交换器103、室内热交换器118以及空调用节流构件117，同时，串联连接制冷剂-制冷剂热交换器41以及供热水热源用节流构件119，在室内热交换器118以及空调用节流构件117并联连接制冷剂-制冷剂热交换器41以及供热水热源用节流构件119，构成第一制冷剂回路，使空调用制冷剂在该第一制冷剂回路流转。
这里，对空调用冷冻循环1的制冷主体运转动作进行说明。
图2是表示制冷主体运转时的空调用冷冻循环1的制冷剂状态的莫里尔线图(P-H线图)。根据图1以及图2，说明空调供热水复合系统100的空调用冷冻循环1的动作。图2中，分别为纵轴表示绝对压力(MPa)，横轴表示比热焓(kJ/kg)。另外，分别表示空调用制冷剂在由饱和液体线和饱和蒸气线包围的部分为气液二相状态，在饱和液体线的左侧为液体状态，在饱和蒸气线的右侧为气体状态。另外，以在空调用冷冻循环1中作为空调用制冷剂使用R410A的情况为例进行表示。
首先，因空调用压缩机101而成为高温·高压的空调用制冷剂从空调用压缩机101排出，经由四通阀102，流入室外热交换器103。在该室外热交换器103，流入的空调用制冷剂与室外空气热交换，进行散热。从室外热交换器103流出的空调用制冷剂通过止回阀105a被导入高压侧连接配管106，到达中继机E的气液分离器108。流入到该气液分离器108的空调用制冷剂被分离为气相状态的空调用制冷剂和液相状态的空调用制冷剂。
然后，饱和蒸气(气相状态的空调用制冷剂)被分配到第一分配部109的阀构件109a打开的回路。这里，饱和蒸气流入制热室内机C、供热水热源用回路D。流入到制热室内机C的空调用制冷剂由室内热交换器118散热(即，烘暖室内空气)，由空调用节流构件117减压，在第一会合部115合流。另外，流入到供热水热源用回路D的空调用制冷剂由制冷剂-制冷剂热交换器41散热(即，给与供热水用冷冻循环2热)，由供热水热源用节流构件119减压，与从制热室内机C流出的空调用制冷剂在第一会合部115合流。
另一方面，饱和液体(液相状态的空调用制冷剂)由第一内部热交换器111与通过第二中继机用节流构件114膨胀为低温·低压的空调用制冷剂进行热交换，据此，得到过冷却度。然后，通过第一中继机用节流构件112，与作为空调用来利用的制冷剂(流入制热室内机C、供热水热源用回路D，由室内热交换器118、制冷剂-制冷剂热交换器41进行了散热的空调用制冷剂)在第一会合部115合流。此后，在第一会合部115合流的空调用制冷剂由第二内部热交换器113与通过第二中继机用节流构件114膨胀为低温·低压的空调用制冷剂进行热交换，据此，得到过冷却度。该空调用制冷剂被分配到第二会合部116侧和第二中继机用节流构件114侧。
在第二会合部116导通的空调用制冷剂被分配到阀构件109b打开的回路。在这里，在第二会合部116导通的空调用制冷剂流入制冷室内机B。流入到制冷室内机B的空调用制冷剂由空调用节流构件117膨胀为低温·低压，在室内热交换器118蒸发，经阀构件109b在低压侧连接配管107合流。另外，在第二中继机用节流构件114导通的空调用制冷剂在第二内部热交换器113以及第一内部热交换器111进行热交换并蒸发，在低压侧连接配管107与在制冷室内机B流出的空调用制冷剂合流。于是，在低压侧连接配管107合流的空调用制冷剂通过止回阀105d被导入四通阀102，经蓄能器104返回空调用压缩机101。
接着，对空调用冷冻循环1的制热主体运转动作进行说明。
图3是表示有关本发明的实施方式1的空调供热水复合系统100的制冷剂回路结构(尤其是制热主体运转时的制冷剂回路结构)的制冷剂回路图。图4是表示制热主体运转时的空调用冷冻循环1的制冷剂状态的莫里尔线图。根据图3以及图4，说明空调供热水复合系统100的空调用冷冻循环1的制热主体运转动作。
图3中，表示在空调用冷冻循环1中，针对制冷室内机B的负荷比针对制热室内机C和供热水热源用回路D的负荷的合计小，室外热交换器103是表示作为蒸发器动作的情况下的循环的状态(为了方便，称为制热主体运转)。图4中，分别为纵轴表示绝对压力(MPa)，横轴表示比热焓(kJ/kg)。另外，分别表示空调用制冷剂在由饱和液体线和饱和蒸气线包围的部分为气液二相状态，在饱和液体线的左侧为液体状态，在饱和蒸气线的右侧为气体状态。另外，以在空调用冷冻循环1中作为空调用制冷剂使用R410A的情况为例进行表示。
首先，因空调用压缩机101而成为高温·高压的空调用制冷剂从空调用压缩机101排出，经由四通阀102，与止回阀105c导通，被导入高压侧连接配管106，以过热气体状态流入中继机E的气液分离器108。流入到气液分离器108的过热气体状态的空调用制冷剂被分配到第一分配部109的阀构件109a打开的回路。在这里，过热气体状态的空调用制冷剂流入制热室内机C、供热水热源用回路D。
流入到制热室内机C的空调用制冷剂由室内热交换器118散热(即，烘暖室内空气)，由空调用节流构件117减压，在第一会合部115合流。另外，流入到供热水热源用回路D的空调用制冷剂由制冷剂-制冷剂热交换器41散热(即，给与供热水用冷冻循环2热)，由供热水热源用节流构件119减压，与从制热室内机C流出的空调用制冷剂在第一会合部115合流。另一方面，流入到气液分离器108的过热气体状态的空调用制冷剂的一部分由第一内部热交换器111与通过第二中继机用节流构件114膨胀为低温·低压的空调用制冷剂进行热交换，据此，得到过冷却度。
然后，通过第一中继机用节流构件112，与作为空调用来利用的空调用制冷剂(流入制热室内机C、供热水热源用回路D，由室内热交换器118、制冷剂-制冷剂热交换器41进行了散热的空调用制冷剂)在第一会合部115合流。另外，也可以将第一中继机用节流构件112全闭，使通过第一中继机用节流构件112的一部分的过热气体状态的空调用制冷剂全部消除。此后，由第二内部热交换器113与通过第二中继机用节流构件114膨胀为低温·低压的空调用制冷剂进行热交换，据此，得到过冷却度。该空调用制冷剂被分配到第二会合部116侧和第二中继机用节流构件114侧。
在第二会合部116导通的空调用制冷剂被分配到阀构件109b打开的回路。在这里，在第二会合部116导通的空调用制冷剂流入制冷室内机B。流入到制冷室内机B的空调用制冷剂由空调用节流构件117膨胀为低温·低压，在室内热交换器118蒸发，经阀构件109b在低压侧连接配管107合流。另外，在第二中继机用节流构件114导通的空调用制冷剂在第二内部热交换器113以及第一内部热交换器111进行热交换并蒸发，在低压侧连接配管107与在制冷室内机B流出的空调用制冷剂合流。于是，在低压侧连接配管107合流的空调用制冷剂通过止回阀105d被导入室外热交换器103，根据运转条件，使残留的液体制冷剂蒸发，经四通阀102、蓄能器104返回空调用压缩机101。
[供热水用冷冻循环2]
根据图1以及图3，说明供热水用冷冻循环2。另外，供热水用冷冻循环2的动作在空调用冷冻循环1的运转状态，即执行制冷主体运转或是执行制热主体运转，没有不同。如图1以及图3所示，供热水用冷冻循环2具有供热水用压缩机21、热媒质-制冷剂热交换器51、供热水用节流构件22、制冷剂-制冷剂热交换器41。即，供热水用冷冻循环2通过下述方式成立，即，串联连接供热水用压缩机21、热媒质-制冷剂热交换器51、供热水用节流构件22以及制冷剂-制冷剂热交换器41，构成第二制冷剂回路，使供热水用制冷剂在该第二制冷剂回路流转。
供热水用压缩机21是吸入供热水用制冷剂，将该供热水用制冷剂压缩，使之成为高温·高压的状态的部件，例如，也可以由通过变频器控制转速的类型的部件构成。热媒质-制冷剂热交换器51是在水(热媒质)和供热水用制冷剂之间进行热交换的部件，所述水(热媒质)在供热水用水流转循环3中流转，所述供热水用制冷剂在供热水用冷冻循环2中流转。供热水用节流构件22是作为减压阀、膨胀阀发挥功能，将供热水用制冷剂减压，使之膨胀的部件。该供热水用节流构件22可以由能够可变地控制开度的部件，例如基于电子式膨胀阀的精密的流量控制构件、毛细管等廉价的制冷剂流量调节构件等构成。制冷剂-制冷剂热交换器41是在供热水用制冷剂和空调用制冷剂之间进行热交换的部件，该供热水用制冷剂在供热水用冷冻循环2中流转，该空调用制冷剂在空调用冷冻循环1中流转。
这里，说明供热水用冷冻循环2的运转动作。
图2以及图4中，一并图示出表示制冷主体运转时以及制热主体运转时的供热水用冷冻循环2的制冷剂状态的莫里尔线图(P-H线图)。根据图1～图4，说明空调供热水复合系统100的供热水用冷冻循环2的动作。另外，分别表示供热水用制冷剂在由饱和液体线和饱和蒸气线包围的部分为气液二相状态，在饱和液体线的左侧为液体状态，在饱和蒸气线的右侧为气体状态。另外，以在供热水用冷冻循环2中作为供热水用制冷剂使用R134a的情况为例进行表示。
首先，因供热水用压缩机21而成为高温·高压的供热水用制冷剂从供热水用压缩机21排出，流入热媒质-制冷剂热交换器51。在该热媒质-制冷剂热交换器51，流入的供热水用制冷剂通过加热在供热水用水流转循环3中流转的水来散热。该供热水用制冷剂由供热水用节流构件22膨胀到小于等于空调用冷冻循环1的供热水热源用回路D的制冷剂-制冷剂热交换器41的出口温度。膨胀后的供热水用制冷剂在制冷剂-制冷剂热交换器41，从在供热水热源用回路D流动的空调用制冷剂受热，并蒸发，返回供热水用压缩机21。
[供热水用水流转循环3]
根据图1以及图3，说明供热水用水流转循环3。另外，供热水用水流转循环3的动作在空调用冷冻循环1的运转状态，即，执行制冷主体运转或是执行制热主体运转，没有不同。如图1以及图3所示，供热水用水流转循环3具有水流转用泵31、热媒质-制冷剂热交换器51、储热水罐32。
水流转用泵31是吸入储存在储热水罐32的水，对该水加压，使之在供热水用水流转循环3内流转的部件，例如可以由通过变频器控制转速的类型的部件构成。热媒质-制冷剂热交换器51如上所述，是在水(热媒质)和供热水用制冷剂之间进行热交换的部件，所述水(热媒质)在供热水用水流转循环3中流转，所述供热水用制冷剂在供热水用冷冻循环2中流转。储热水罐32是存储由热媒质-制冷剂热交换器51加热的水的部件。
首先，存储在储热水罐32的较低温的水由水流转用泵31从储热水罐32的底部抽出，同时得到水位差。得到了水位差的水流入热媒质-制冷剂热交换器51，在该热媒质-制冷剂热交换器51从在供热水用冷冻循环2流转的供热水用制冷剂受热。即，流入到热媒质-制冷剂热交换器51的水由在供热水用冷冻循环2流转的供热水用制冷剂煮开，温度上升。然后，被煮开的水返回储热水罐32的较高温的上部，存储在该储热水罐32中。
另外，虽然在本实施方式1中，如图1以及图3所示，以由热媒质-制冷剂热交换器51直接加热储热水罐32内的水的情况为例进行了说明，但是并非限定于此，也可以做成将通过水流转用泵31以及热媒质-制冷剂热交换器51的水作为独立于储热水罐32内的水独立的封闭系统，使其配管通过储热水罐32内，据此，对储热水罐32内的水进行加温。该情况下，封闭系统内的媒质也可以不是水而是卤水(防冻液)等。
另外，也可以由电磁阀那样的阀构件构成止回阀105a、止回阀105b、止回阀105c、止回阀105d、止回阀110a以及止回阀110b，更切实地进行制冷剂流路的转换。再有，空调用压缩机101以及供热水用压缩机21可以使用往复型、转子型、涡旋型、螺杆型等各种类型的压缩机中的任意一种，不限于转速可变的压缩机，也可以是转速固定的压缩机。
虽然以在空调用冷冻循环1流转的空调用制冷剂采用R410A，在供热水用冷冻循环2流转的供热水用制冷剂采用R134a的情况为例进行了说明，但是，对制冷剂的种类没有特别限定。例如，也可以采用二氧化碳(CO2)、碳氢化合物、氦等那样的自然制冷剂、HFC410A、HFC407C、HFC404A等替代制冷剂等不含氯的制冷剂、或者现有产品中使用的R22、R134a等氟利昂类制冷剂的任意一种。另外，空调用冷冻循环1和供热水用冷冻循环2为分别独立的制冷剂回路结构，流转的制冷剂可以种类相同，也可以种类不同，但是，分别不会混合地由制冷剂-制冷剂热交换器41以及热媒质-制冷剂热交换器51相互进行热交换。
在作为供热水用制冷剂使用了临界温度低的制冷剂的情况下，假想在进行高温的供热水时，热媒质-制冷剂热交换器51的散热过程中的供热水用制冷剂成为超临界状态的情况。但是，一般在散热过程的制冷剂处于超临界状态的情况下，因散热器压力、散热器出口温度的变化而产生的COP的变动增大，为了进行得到高COP的运转，要求更高的控制。另外，一般临界温度低的制冷剂相对于同一温度的饱和压力高，这使得有必要增大配管、压缩机的壁厚，因此，也成为成本增加的要因。
再有，若考虑用于抑制军团菌等的繁殖的储热水罐32内储存的水的推荐温度为大于等于60℃的情况，则希望供热水的目标温度最低大于等于60℃。按照上述情况，希望供热水用制冷剂采用具有最低大于等于60℃的临界温度的制冷剂。若将这样的制冷剂作为供热水用冷冻循环2的供热水用制冷剂来采用，则可以想象能够以更低成本、更稳定地得到高COP。
虽然在该实施方式1中，以在室外热交换器103，空调用制冷剂与空气进行热交换的情况为例进行了表示，但是，并非限定于此，也可以做成与水、制冷剂、卤水等进行热交换的结构。另外，虽然在实施方式1中，如图1以及图3所示，对在制冷室内机B以及制热室内机C上搭载了大于等于两台的室内热交换器118的情况进行了表示，但是并非限定于此。例如，在图1所示的制冷主体运转的情况下，也可以是有一台制冷室内机B的室内热交换器118，没有或有一台制热室内机C的室内热交换器118。另外，例如，在图3所示的制热主体运转的情况下，也可以完全没有或有一台制冷室内机B以及制热室内机C的室内热交换器118。
对制冷室内机B、制热室内机C的各自的室内热交换器118的容量没有特别限定，各自的室内热交换器118的容量可以不同，也可以相同。另外，虽然表示了在空调用冷冻循环1中由蓄能器104储存过剩制冷剂的情况，但是并非限定于此，也可以除去蓄能器104，在空调用冷冻循环1中用成为散热器的热交换器(室外热交换器103、室内热交换器118、制冷剂-制冷剂热交换器41等)储存过剩制冷剂。
在有关本实施方式1的空调供热水复合系统100中，由于由二维循环(空调用冷冻循环1以及供热水用冷冻循环2)构成供热水负荷系统，所以，在提供高温的供热水需要(例如，大于等于80℃的热水)的情况下，只要将供热水用冷冻循环2的散热器(热媒质-制冷剂热交换器51)的温度设定为高温(例如冷凝温度85℃)即可。因此，在除供热水需要以外还有制热负荷要求的情况下，不增加到制热室内机C的冷凝温度(例如，50℃)即可，能够降低能量的消耗。
另外，例如在夏季的空调制冷运转中存在高温供热水的需要的情况下，以往有必要利用锅炉等对应供热水需要，但是，因为在有关本实施方式1的空调供热水复合系统100中，对以往排出到大气中的温热进行回收、再利用，进行供热水，所以，系统COP大幅提高，节能。像上述那样，根据有关实施方式1的空调供热水复合系统100，对本发明的一个例子进行了说明，但是，能够导入到显示出本发明的效果的空调供热水复合系统100的空调用冷冻循环1并非限定于此，只要是能够同时供给制冷功能和制热功能的结构，什么样的结构均可，例如，也可以是下面的实施方式2所示的结构。
实施方式2.
图5是表示有关本发明的实施方式2的空调供热水复合系统100a的制冷剂回路结构(尤其是制冷主体运转时的制冷剂回路结构)的制冷剂回路图。根据图5，说明空调供热水复合系统100a的制冷剂回路结构，尤其是制冷主体运转时的制冷剂回路结构。该空调供热水复合系统100a设置在大厦、公寓等，通过利用使制冷剂(空调用制冷剂)流转的冷冻循环，能够同时供给制冷负荷、制热负荷以及供热水负荷。另外，在本实施方式2中，以与上述实施方式1的不同之处为中心进行说明，对与实施方式1相同的部分标注相同的符号，省略说明。
如图5所示，在有关实施方式2的空调供热水复合系统100a的特征是，空调用冷冻循环1a的热源机A2以及中继机E2做成与有关实施方式1的空调供热水复合系统100的空调用冷冻循环1的热源机A以及中继机E不同的结构。另外，就除热源机A2以及中继机E2以外的结构(即，制冷室内机B、制热室内机C、供热水热源用回路D、供热水用冷冻循环2以及供热水用水流转循环3)而言，做成与实施方式1相同的结构。
[热源机A2]
热源机A2具有空调用压缩机101、四通阀102、室外热交换器103、第一热源机用节流构件124、蓄能器104，该热源机A2与热源机A同样，具有向制冷室内机B、制热室内机C以及供热水热源用回路D供给冷热的功能。另外，与空调用压缩机101连接的排出侧配管140在空调用压缩机101和四通阀102之间分支，一方(排出侧配管140a)与四通阀102连接，另一方(排出侧配管140b)与空调用排出气体配管125连接。
再有，在热源机A2设置将四通阀102和室外热交换器103之间的连接配管和成为四通阀102的另一个制冷剂流路(四通阀102和室外热交换器103没有直接连接的制冷剂流路)的连接配管连接的旁通管141。即，旁通管141是为了将四通阀102和室外热交换器103直接连接而设置的。然后，在旁通管141上，从空调用制冷剂流动的上游侧开始设置第二热源机用节流构件128、止回阀105e。
第一热源机用节流构件124以及第二热源机用节流构件128是作为减压阀、膨胀阀发挥功能，对空调用制冷剂减压，使之膨胀的部件。该第一热源机用节流构件124以及第二热源机用节流构件128可以由能够可变地控制开度的部件，例如基于电子式膨胀阀的精密的流量控制构件、毛细管等廉价的制冷剂流量调节构件等构成。止回阀105e是仅允许空调用制冷剂在规定的方向(从四通阀102向室外热交换器103的方向)流动的部件。
[中继机E2]
中继机E2具有将制冷室内机B、制热室内机C以及供热水热源用回路D的每一个和热源机A2连接的功能，同时，具有通过择一地开闭第一分配部109的阀构件109a或阀构件109b的任意一个，来决定使所连接的室内热交换器118以及制冷剂-制冷剂热交换器41为制冷机(冷水器)还是制热机(供热水机)的功能。该中继机E2仅设有第一分配部109，在没有设置气液分离器108、第二分配部110、第一内部热交换器111、第一中继机用节流构件112、第二内部热交换器113以及第二中继机用节流构件114这点上，与有关实施方式1的中继机E不同。
在第一分配部109，连接配管133以及连接配管135被分支为两个，一方(连接配管133b以及连接配管135b)与空调用排出气体配管125连接，另一方(连接配管133a以及连接配管135a)与空调用吸入气体配管126连接。另外，在中继机E2，由于没有设置第二分配部110，所以，连接配管134以及连接配管136没有分支，连接配管134以及连接配管136与空调用液体配管127连接。
这里，对空调用冷冻循环1a的制冷主体运转动作进行说明。
首先，因空调用压缩机101而成为高温·高压的空调用制冷剂的一部分被导入空调用排出气体配管125，流入中继机E2，其它的被导入四通阀102。导入到空调用排出气体配管125的空调用制冷剂被分配到阀构件109b打开的回路。这里，空调用制冷剂流入制热室内机C、供热水热源用回路D。另外，流入到制热室内机C的空调用制冷剂由室内热交换器118散热，由空调用节流构件117减压，在空调用液体配管127合流。流入到供热水热源用回路D的空调用制冷剂由制冷剂-制冷剂热交换器41散热，由供热水热源用节流构件119减压，与从制热室内机C流出的空调用制冷剂在空调用液体配管127合流。
另一方面，导入到四通阀102的空调用制冷剂经由四通阀102流入室外热交换器103。在该室外热交换器103，流入的空调用制冷剂与室外空气进行热交换，并散热。从室外热交换器103流出的空调用制冷剂由第一热源机用节流构件124减压，在空调用液体配管127合流。在该空调用液体配管127合流的空调用制冷剂被分配到阀构件109a打开的回路。在这里，空调用制冷剂流入制冷室内机B。流入到制冷室内机B的空调用制冷剂由空调用节流构件117膨胀为低温·低压，在室内热交换器118蒸发，经阀构件109a在空调用吸入气体配管126合流。在空调用吸入气体配管126合流的空调用制冷剂的一部分经蓄能器104返回空调用压缩机101，其它的被导入旁通管141。
接着，对空调用冷冻循环1a的制热主体运转动作进行说明。
图6是表示有关本发明的实施方式2的空调供热水复合系统100a的制冷剂回路结构(尤其是制热主体运转时的制冷剂回路结构)的制冷剂回路图。根据图6，说明空调供热水复合系统100a的空调用冷冻循环1a的制热主体运转的动作。首先，因空调用压缩机101而成为高温·高压的空调用制冷剂其大部分被导入空调用排出气体配管125，分配到阀构件109b打开的回路。在这里，空调用制冷剂流入制热室内机C、供热水热源用回路D。
流入到制热室内机C的空调用制冷剂由室内热交换器118散热，由空调用节流构件117减压，在空调用液体配管127合流。另外，流入到供热水热源用回路D的空调用制冷剂由制冷剂-制冷剂热交换器41散热，由供热水热源用节流构件119减压，与从制热室内机C流出的空调用制冷剂在空调用液体配管127合流。在此空调用液体配管127合流的空调用制冷剂被分配到阀构件109a打开的回路和导入到室外热交换器103的回路。在这里，空调用制冷剂流入制冷室内机B和室外热交换器103。
被分配到阀构件109a打开的回路的空调用制冷剂由空调用节流构件117膨胀为低温·低压，在制冷室内机B的室内热交换器118蒸发，在空调用吸入气体配管126合流。另外，导入到室外热交换器103的空调用制冷剂由第一热源机用节流构件124膨胀为低温·低压，在室外热交换器103蒸发，被导入旁通管141，与经第二热源机用节流构件128以及止回阀105e的排出气体制冷剂合流。该空调用制冷剂经四通阀102，与被导入到制冷室内机B的空调用制冷剂在空调用吸入气体配管126合流。在该空调用吸入气体配管126合流的空调用制冷剂经蓄能器104返回空调用压缩机101。
供热水用冷冻循环2的动作在空调用冷冻循环1a的运转状态，即，执行制冷主体运转或是执行制热主体运转，没有不同，就构成以及动作而言，如实施方式1所说明的那样。供热水用水流转循环3的动作也在空调用冷冻循环1a的运转状态，即，执行制冷主体运转或是执行制热主体运转，没有不同，就构成以及动作而言，如实施方式1所说明的那样。
另外，也可以由电磁阀那样的阀构件构成止回阀105e，更切实地进行制冷剂流路的转换。另外，在空调用冷冻循环1a流转的空调用制冷剂对种类没有特别限定。例如，可以与实施方式1同样地使用R410A，也可以采用二氧化碳(CO2)、碳氢化合物、氦等那样的自然制冷剂、HFC410A、HFC407C、HFC404A等替代制冷剂等不含氯的制冷剂、或者现有产品中使用的R22、R134a等氟利昂类制冷剂中的任意一种。
空调用冷冻循环1a和供热水用冷冻循环2为分别独立的制冷剂回路结构，流转的制冷剂可以种类相同，也可种类不同，但是，分别不会混合地由制冷剂-制冷剂热交换器41以及热媒质-制冷剂热交换器51相互进行热交换。另外，虽然在实施方式2中，如图5以及图6所示，对在制冷室内机B以及制热室内机C上搭载了大于等于两台的室内热交换器118的情况进行了表示，但是并非限定于此。例如，在图5所示的制冷主体运转的情况下，也可以是有一台制冷室内机B的室内热交换器118，没有或有一台制热室内机C的室内热交换器118。另外，例如，在图6所示的制热主体运转的情况下，也可以完全没有或有一台制冷室内机B以及制热室内机C的室内热交换器118。
在有关本实施方式2的空调供热水复合系统100a中，由于由二维循环(空调用冷冻循环1a以及供热水用冷冻循环2)构成供热水负荷系统，所以，在提供高温的供热水需要(例如，大于等于80℃的热水)的情况下，只要将供热水用冷冻循环2的散热器(热媒质-制冷剂热交换器51)的温度设定为高温(例如冷凝温度85℃)即可。因此，在除供热水需要以外还有制热负荷要求的情况下，不增加到制热室内机C的冷凝温度(例如，50℃)即可，能够降低能量的消耗。
实施方式3.
图7是表示有关本发明的实施方式3的空调供热水复合系统100b的制冷剂回路结构的制冷剂回路图。根据图7，说明空调供热水复合系统100b的制冷剂回路结构。该空调供热水复合系统100b设置在大厦、公寓等，通过利用使制冷剂(空调用制冷剂)流转的冷冻循环，能够同时供给制冷负荷、制热负荷以及供热水负荷。另外，在本实施方式3中，以与上述实施方式1以及实施方式2的不同之处为中心进行说明，对与实施方式1以及实施方式2相同的部分标注相同的符号，省略说明。
此图7中，分别为用实线表示制冷主体运转的四通阀102的状态，用虚线表示制热主体运转的四通阀102的状态。另外，在图7中图示出表示供热水用冷冻循环框体200的单点划线。即，空调用冷冻循环1的一部分、供热水用冷冻循环2以及供热水用水流转循环3的一部分被收纳在供热水用冷冻循环框体200中。在此基础上，由于能够进行供热水用冷冻循环框体200的拆装，所以，在空调用冷冻循环1和供热水用冷冻循环2的连接部分以及供热水用冷冻循环2和供热水用水流转循环3的连接部分安装连接用阀。
在空调用冷冻循环1和供热水用冷冻循环2的连接部分，即，连接配管135以及连接配管136上分别安装两个连接用阀(连接用阀201以及连接用阀202、连接用阀203以及连接用阀204)。连接用阀202以及连接用阀203被安装在供热水用冷冻循环框体200内，连接用阀201以及连接用阀204被安装在供热水用冷冻循环框体200外。
在供热水用冷冻循环2和供热水用水流转循环3的连接部分，即，将热媒质-制冷剂热交换器51和储热水罐32连接的水配管以及将水流转用泵31和热媒质-制冷剂热交换器51连接的水配管上分别安装两个连接用阀(连接用阀205以及连接用阀206、连接用阀207以及连接用阀208)。连接用阀206以及连接用阀207被安装在供热水用冷冻循环框体200内，连接用阀205以及连接用阀208被安装在供热水用冷冻循环框体200外。
即，在有关实施方式3的空调供热水复合系统100b中，不同之处是在有关实施方式1的空调供热水复合系统100的结构的基础上，设置了能够拆装的供热水用冷冻循环框体200这点。另外，就除供热水用冷冻循环框体200、连接用阀201～连接用阀208以外的结构(即，热源机A、制冷室内机B、制热室内机C、供热水热源用回路D、中继机E、空调用冷冻循环1、供热水用冷冻循环2以及供热水用水流转循环3)而言，做成与实施方式1相同的结构。
通过将空调供热水复合系统100b做成这样的结构，能够相对于通用的空调用冷冻循环，以替代通用的室内机(制冷室内机B、制热室内机C等)的形式，构成有关本发明的空调供热水复合系统100b。因此，能够抑制针对专用的空调用冷冻循环的开发投资，同时，能够使用已经设置的空调用冷冻循环，构成基于本发明的空调供热水复合系统100b，能够更容易地实现节能。
实施方式4.
图8是表示有关本发明的实施方式4的空调供热水复合系统100c的制冷剂回路结构的制冷剂回路图。根据图8，说明空调供热水复合系统100c的制冷剂回路结构。该空调供热水复合系统100c设置在大厦、公寓等，通过利用使制冷剂(空调用制冷剂)流转的冷冻循环，能够同时供给制冷负荷、制热负荷以及供热水负荷。另外，在本实施方式4中，以与上述实施方式1～实施方式3的不同之处为中心进行说明，对与实施方式1～实施方式3相同的部分标注相同的符号，省略说明。
图8中，分别为用实线表示制冷主体运转的四通阀102的状态，用虚线表示制热主体运转的四通阀102的状态。如图8所示，虽然有关实施方式4的空调供热水复合系统100c基本与有关实施方式1的空调供热水复合系统100相同，但是，不同之处是设置了供热水用低压侧压力检测构件23、供热水用高压侧压力检测构件24、出热水温度检测构件(热媒质温度检测构件)33、供热水用控制构件25以及空调用控制构件120这点。
供热水用低压侧压力检测构件23设置在供热水用压缩机21的吸入侧，是检测吸入到供热水用压缩机21的空调用制冷剂的压力的部件。供热水用高压侧压力检测构件24设置在供热水用压缩机21的排出侧，是检测从供热水用压缩机21排出的空调用制冷剂的压力的部件。出热水温度检测构件33设置在热媒质-制冷剂热交换器51的水出口侧，是检测存储在储热水罐32，并预定出热水的水的温度的部件。另外，供热水用低压侧压力检测构件23、供热水用高压侧压力检测构件24以及出热水温度检测构件33的检测信息向供热水用控制构件25输出。
供热水用控制构件25具有供热水用通信构件26、供热水用演算构件27、供热水用存储构件28。该供热水用控制构件25用供热水用存储构件28存储作为来自上述各检测构件的检测信息的供热水用冷冻循环2的ON/OFF状态，例如供热水用压缩机21的ON/OFF状态、频率、排出温度等、在供热水用冷冻循环2流转的供热水用制冷剂的高压侧压力、低压侧压力、冷凝温度、蒸发温度等、热媒质-制冷剂热交换器51的进水温度、出热水温度等、供热水用节流构件22以及供热水热源用节流构件119的节流情况(使用了电子膨胀阀的情况下的脉冲数)等信息中的至少一个，根据该存储的信息，由供热水用演算构件27演算，执行各种控制。
空调用控制构件120具有空调用通信构件121、空调用演算构件122、空调用存储构件123。这样，空调用控制构件120以及供热水用控制构件25经供热水用控制构件25所具有的供热水用通信构件26和空调用控制构件120所具有的空调用通信构件121相同通信信息，据此，能够进行联合的控制动作。这样，由于使两个控制构件能够通信，所以，能够构筑更高度、稳定性进一步增加的节能系统。
空调用控制构件120用空调用存储构件123存储作为来自省略了图示的各种检测构件的检测信息的空调用冷冻循环1的ON/OFF状态，例如空调用压缩机101的ON/OFF状态、频率、排出温度等、在空调用冷冻循环1流转的空调用制冷剂的高压侧压力、低压侧压力、冷凝温度、蒸发温度等、室外热交换器103的风扇风量、入口温度、出口温度、吸入空气温度等、四通阀102的转换状态、第一中继机用节流构件112、第二中继机用节流构件114以及空调用节流构件117的节流情况、阀构件109a以及阀构件109b的转换状态、制冷室内机B以及制热室内机C的风扇风量、室内机吸入空气温度等信息中的至少一个以上，根据该存储的信息，由空调用演算构件122演算，执行各种控制。
对在本实施方式中进行的控制的具体的样态列举如下。
例如，若从空调用控制构件120向供热水用控制构件25通信空调用压缩机101的ON/OFF状态，并与之相吻合地控制供热水用压缩机21的ON/OFF时间，则不必进行供热水用压缩机21的不经济的运转即可，能够实现这部分的节能。另外，在空调用压缩机101起动后，等到空调用冷冻循环1稳定，然后起动供热水用压缩机21，据此，在供热水用冷冻循环2的供热水用制冷剂通过制冷剂-制冷剂热交换器41时，能够充分吸热空调用冷冻循环1的热，能够蒸发，因此，供热水用冷冻循环2能够稳定地动作，系统的可靠性增加，能够切实地节能。
另外，在空调用压缩机101每次产生故障、负荷过小，临时停止后再次工作时，且供热水用压缩机21以高频运转的情况下，可设想若没有与空调用压缩机101联动地控制供热水用压缩机21，而是以高频运转供热水用压缩机21，则在空调用压缩机101的停止中引起供热水用冷冻循环2的低压侧压力异常降低，在空调用压缩机101再次工作时引起大的热冲击。因此，在供热水用压缩机21工作中，空调用压缩机101停止的情况下，例如通过将供热水用冷冻循环2的低压侧压力纳入规定的范围的情况追加到供热水用压缩机21的控制目标中，可以防止大的热冲击，更长期地增加系统的可靠性，能够切实地节能。
另外，在有关实施方式4的空调供热水复合系统100c中，在储热水罐32内的水为低温的状况下，供热水用压缩机21的压缩比容易减小，产生供热水用压缩机21停转等的可能性。因此，根据供热水用控制构件25存储的供热水用冷冻循环2的供热水用低压侧压力检测构件23和供热水用高压侧压力检测构件24的输出，在由供热水用演算构件27算出的供热水用压缩机21的压缩比降低到规定的范围以下时，通过对供热水用节流构件22进行节流，将供热水用冷冻循环2向使压缩比增加的方向控制，能够增加系统的可靠性，切实地节能。
具体地说，也可以通过有线或无线将供热水用控制构件25和供热水用节流构件22连接，直接给与信号(例如，在使用了电子膨胀阀的情况下，传输使脉冲减少的信号)，也可以通过使将作为供热水用节流构件22的控制目标值设想的、热媒质-制冷剂热交换器51的出口的供热水用制冷剂的过冷却度或者制冷剂-制冷剂热交换器41的出口的供热水用制冷剂的过热度与供热水用冷冻循环2的压缩比在规定的范围内的情况下的值相比增加，来间接对供热水用节流构件22进行节流。
另外，因为通过对供热水热源用节流构件119给与节流控制信号，供热水用冷冻循环2的蒸发热源也减少，所以，供热水用冷冻循环2的低压侧压力减少，以此，能够使压缩比增加。具体地说，也可以通过有线或无线将供热水用控制构件25和供热水热源用节流构件119连接，直接给与节流信号(例如，在使用了电子膨胀阀的情况下，传输使脉冲减少的信号)，也可以通过使将作为供热水热源用节流构件119的控制目标值设想的、制冷剂-制冷剂热交换器41出口的空调用制冷剂的过冷却度与供热水用冷冻循环2的压缩比在规定的范围内的情况下的值相比增加，来间接对供热水用节流构件119进行节流。
另外，虽然在这里表示了通过有线或无线将供热水热源用节流构件119的控制与供热水用控制构件25连接来进行的情况，但是并非局限于此，也可以与空调用控制构件120连接来进行。另外，也可以是例如将温度检测构件粘贴在供热水用节流构件22和制冷剂-制冷剂热交换器41之间的配管上，检测蒸发温度，用从其输出算出的饱和压力来替代供热水用低压侧压力检测构件23。再有，虽然在热媒质-制冷剂热交换器51为板式热交换器的情况下困难，但是例如在像在双重管式热交换器中制冷剂在外侧流动时那样，能够用温度检测构件检测冷凝温度的情况下，供热水用高压侧压力检测构件24也同样，由温度检测构件检测冷凝温度，用从其输出算出的饱和压力来代替。
另外，就供热水用压缩机21的控制而言，因为若将出热水温度检测构件33的输出作为目标值来控制，则直接适应了用户的需要，所以，没有不经济的运转，节能。但是，从耐腐蚀性的观点出发，设想热媒质-制冷剂热交换器51的水侧的配管采用不锈钢的情况，为了检测出热水温度，不能采用在出热水部的配管外部粘贴温度检测构件的方法，有必要直接检测配管内部的水温，成为成本提高的要因，成为导入节能系统的障碍。
但是，若能够事前知道热媒质-制冷剂热交换器51的性能，则能够从与水进行热交换的供热水用制冷剂的冷凝温度以某种程度的精度推测出热水温度，这点很明确。例如，在某个组合中，出热水温度和供热水用冷冻循环2的冷凝温度的差为6℃，通过模拟可以确认即使水流转量从这里减少到1/4倍，其值只减小到3℃。因此，即使不直接测定出热水温度，也可以根据供热水用冷冻循环2的供热水用高压侧压力检测构件24的输出，以某种程度的精度推定出热水温度，以该推定值作为供热水用压缩机21的控制目标值。
即，供热水用控制构件25能够根据供热水用冷冻循环2的高压侧的压力、冷凝温度以及从供热水用压缩机21的出口到热媒质-制冷剂热交换器51的入口的位置的温度中的至少一个以上的值，推定热媒质-制冷剂热交换器51的出口侧的热媒质(这里为水)的温度(出热水温度)，对供热水用压缩机21进行控制，使该推定值接近规定的目标值，不会提高成本，能够导入节能系统。
另外，在储热水罐32内的水为低温的状况下，存在热媒质-制冷剂热交换器51的热交换量增大的倾向，例如，在制热室内机C同时工作的情况下，存在在制热室内机C侧不能得到必要的加热能力的情况。
在有关本实施方式的系统中，例如在储热水罐32内的水为低温的情况下，通过以使供热水用压缩机21的频率的上限值减小的方式进行控制，能够确保制热室内机C的加热能力，能无损用户的舒适性地实现稳定的节能系统。
另外，在本实施方式中，因为在没有一台制热室内机C工作时，没有必要担心制热室内机C的能力不足，所以，还能够进行不使供热水用压缩机21的频率的上限值减少这样的控制，能够最大限度地利用系统的能力。另外，也可以使用入水温度、出水温度推测储热水罐32内的水的温度。
另外，虽然有关本实施方式的系统是空调用冷冻循环同时供应温热负荷和冷热负荷，实现使排热减少带来的节能的系统，但是，因为相对于制冷负荷、制热负荷这样的空调负荷受用户的实时的需要的左右，供热水负荷能够由储存在储热水罐32的温热来供应，所以，若是像本实施方式这样，空调用冷冻循环和供热水用冷冻循环进行相互通信的系统，则例如通过与制冷室内机B的工作相吻合地使供热水用冷冻循环2工作，能够以排热最小化的方式运转。
另外，在谋求排热的最小化时，通过空调用冷冻循环和供热水用冷冻循环进行通信，控制供热水用压缩机21，使在空调用冷冻循环的室外热交换器103的热交换量减小，据此，能够谋求排热的最小化。例如，在室外热交换器103为空气热交换器的情况下，若控制供热水用压缩机21，使风扇的风量减小，则能够谋求排热的最小化。

Claims (13)

1.一种空调供热水复合系统，其特征在于，
具备空调用冷冻循环和供热水用冷冻循环，
所述空调用冷冻循环使空调用制冷剂在第一制冷剂回路流转，该第一制冷剂回路串联连接着空调用压缩机、流路转换构件、室外热交换器、室内热交换器以及空调用节流构件，同时串联连接制冷剂-制冷剂热交换器以及供热水热源用节流构件，并且与上述室内热交换器以及上述空调用节流构件并联连接；
所述供热水用冷冻循环使供热水用制冷剂在第二制冷剂回路流转，该第二制冷剂回路串联连接着供热水用压缩机、热媒质-制冷剂热交换器、供热水用节流构件以及上述制冷剂-制冷剂热交换器，
上述空调用冷冻循环和上述供热水用冷冻循环
以上述空调用制冷剂和上述供热水用制冷剂通过上述制冷剂-制冷剂热交换器进行热交换的方式连接。
2.如权利要求1所述的空调供热水复合系统，其特征在于，具备供热水用控制构件和空调用控制构件，
所述供热水用控制构件具有通过有线或无线通信信息的供热水用通信构件，与上述供热水用冷冻循环的状态相应地控制该供热水用冷冻循环的动作，
所述空调用控制构件具有通过有线或无线对信息进行通信的空调用通信构件，与上述空调用冷冻循环的状态相应地控制该空调用冷冻循环的动作，
上述供热水用控制构件以及上述空调用控制构件，
通过上述供热水用通信构件和上述空调用通信构件相互通信来联合控制上述供热水用冷冻循环的动作和上述空调用冷冻循环的动作。
3.如权利要求2所述的空调供热水复合系统，其特征在于，具备：
检测上述供热水用冷冻循环的高压侧的压力的压力检测构件以及检测冷凝温度的温度检测构件中的至少一个和
检测上述供热水用冷冻循环的低压侧的压力的压力检测构件以及检测蒸发温度的温度检测构件中的至少一个，
上述供热水用控制构件以及上述空调用控制构件，
通过相互通信来自各检测构件的检测信息来联合控制上述空调用冷冻循环的动作和上述供热水用冷冻循环的动作。
4.如权利要求2或3所述的空调供热水复合系统，其特征在于，上述供热水用控制构件从上述各检测构件的检测信息，演算上述供热水用压缩机的压缩比，控制上述供热水用节流构件，使该演算结果纳入规定的范围。
5.如权利要求4所述的空调供热水复合系统，其特征在于，上述供热水用控制构件根据上述演算结果，控制上述供热水热源用节流构件。
6.如权利要求2至5中的任一项所述的空调供热水复合系统，其特征在于，设置检测上述热媒质-制冷剂热交换器的出口侧的热媒质的温度的热媒质温度检测构件，
上述供热水用控制构件根据来自上述热媒质温度检测构件的信息，控制上述供热水用压缩机，使上述热媒质-制冷剂热交换器的出口侧的热媒质的温度接近规定的目标值。
7.如权利要求2至6中的任一项所述的空调供热水复合系统，其特征在于，上述供热水用控制构件根据上述供热水用冷冻循环的高压侧的压力、冷凝温度以及从上述供热水用压缩机出口到上述热媒质-制冷剂热交换器入口的位置上的温度中的至少一个以上的值，推定上述热媒质-制冷剂热交换器的出口侧的热媒质的温度，控制上述供热水用压缩机，使该推定值接近规定的目标值。
8.如权利要求2至7中的任一项所述的空调供热水复合系统，其特征在于，根据上述热媒质-制冷剂热交换器的出口侧的热媒质的温度，使上述供热水用压缩机的频率的上限值变化。
9.如权利要求2至8中的任一项所述的空调供热水复合系统，其特征在于，仅在上述室内热交换器工作的情况下，根据上述热媒质-制冷剂热交换器的出口侧的热媒质的温度，使上述供热水用压缩机的频率的上限值变化。
10.如权利要求2至9中的任一项所述的空调供热水复合系统，其特征在于，控制上述供热水用压缩机，使在上述室外热交换器的热交换量纳入规定的范围。
11.如权利要求1至10中的任一项所述的空调供热水复合系统，其特征在于，具备串联连接水循环用泵、上述热媒质-制冷剂热交换器以及储热水罐，并使作为热媒质的水流转的供热水用水流转循环，
上述供热水用制冷剂和上述水通过上述热媒质-制冷剂热交换器进行热交换，加热上述水。
12.如权利要求1至11中的任一项所述的空调供热水复合系统，其特征在于，将构成上述供热水用冷冻循环的各机器收容在同一个框体内。
13.如权利要求1至12中的任一项所述的空调供热水复合系统，其特征在于，上述供热水用制冷剂采用临界温度大于等于60℃的制冷剂。
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