JP5333557B2 - 給湯空調システム - Google Patents

Description

本発明は、冷媒回路を有する給湯装置と空気調和装置と蓄熱槽とを備え、給湯装置の冷媒回路が冷凍サイクルを行うことによって給湯用の温水を生成し且つ蓄熱槽に冷熱を蓄える運転と、蓄熱槽に蓄えた冷熱を利用した冷房運転とを実行可能な給湯空調システムに関するものである。

従来より、冷凍サイクルを行う冷媒回路を有して放熱器で温水を生成する給湯装置と、室内を空気調和する空気調和装置とを備え、給湯装置の蒸発器で生じる冷熱を回収して空気調和装置の冷房運転に利用する給湯空調システムが知られている（例えば、下記特許文献１を参照）。

特許文献１の給湯空調システムでは、給湯装置の放熱器は、貯湯槽と接続され、貯湯槽内の水と冷媒とを熱交換させる。また、給湯装置の蒸発器は、蓄熱槽と接続され、蓄熱槽内の蓄熱媒体と冷媒とを熱交換させる。このような構成により、給湯装置の冷媒回路において循環する冷媒は、蒸発器において蓄熱槽内の蓄熱媒体から吸熱し、吸収した熱を利用して放熱器において貯湯槽内の水を加熱する。従って、特許文献１の給湯空調システムでは、貯湯槽内の水を加熱する湯沸かし運転によって得られた冷熱が蓄熱槽に蓄えられる。この湯沸かし運転による蓄熱は、電力料金の安い深夜に行われる。

また、特許文献１の給湯空調システムでは、蓄熱槽に空気調和装置が接続されている。空気調和装置は、深夜に蓄熱槽に蓄えられた冷熱を利用して、日中に室内の冷房を行う。そのため、日中に室内を冷房するのに必要な電力は、蓄熱槽の冷熱を利用しない場合に比べて減少する。特許文献１の給湯空調システムでは、このように深夜に給湯装置の蒸発器で生じる冷熱を蓄熱槽に回収し、回収された冷熱を日中に室内の冷房に利用することによって室内の冷房に要する費用を削減している。

特開２００５−２５７１２７号公報

ところで、深夜の湯沸かし運転によって得られる冷熱の量は、日中の冷房運転に必要な冷熱の量に比べて少ないのが通常である。特に、給湯需要が少なくて冷房負荷の高い夏季には、冷房運転に必要な冷熱の量が、湯沸かし運転によって得られる冷熱の量の数倍程度に達する。

ところが、特許文献１の給湯空調システムにおいて蓄熱槽に蓄えられる冷熱は、深夜の湯沸かし運転によって得られた冷熱だけである。そのため、深夜に蓄熱槽に蓄えられた冷熱だけでは、日中の冷房負荷のほんの一部しか処理することができない。従って、湯沸かし運転によって得られた冷熱だけを蓄える従来の給湯空調システムでは、日中に室内を冷房するのに必要な電力量を十分に削減できず、給湯空調システムのランニングコストを十分に削減できなかった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、給湯装置の冷媒回路が冷凍サイクルを行うことによって給湯用の温水を生成し且つ蓄熱槽に冷熱を蓄える運転と、蓄熱槽に蓄えた冷熱を利用した冷房運転とを実行可能な給湯空調システムにおいて、ランニングコストを削減することにある。

第１の発明は、給湯用の温水を蓄える貯湯槽（11）と、該貯湯槽（11）の水を加熱するための加熱用熱交換器（48）が接続された給湯用冷媒回路（40）とを有する給湯装置（10）と、室内熱交換器（27）と室外熱交換器（24）とが接続された空調用冷媒回路（21）を有して室内を空気調和する空気調和装置（20）と、蓄熱媒体を貯留する蓄熱槽（31）と、上記給湯用冷媒回路（40）の冷媒と上記蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体とを熱交換させる給湯側熱交換器（33）と、上記空調用冷媒回路（21）の冷媒と上記蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体とを熱交換させる空調側熱交換器（34）とを有する蓄熱装置（30）とを備え、上記蓄熱装置（30）が上記蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体を冷却する蓄冷運転と、上記空気調和装置（20）が上記空調用冷媒回路（21）において冷媒を上記空調側熱交換器（34）から上記室内熱交換器（27）へ流れるように循環させ、上記蓄熱装置（30）が上記空調側熱交換器（34）を流れる冷媒を上記蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体によって冷却する利用冷房運転とが実行可能に構成され、上記蓄冷運転中には、上記給湯装置（10）の上記給湯用冷媒回路（40）が上記加熱用熱交換器（48）が放熱器となり且つ上記給湯側熱交換器（33）が蒸発器となる冷凍サイクルを行い、上記蓄熱装置（30）が上記給湯側熱交換器（33）において上記蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体を冷却する給湯側蓄冷動作と、上記空気調和装置（20）の上記空調用冷媒回路（21）が上記室外熱交換器（24）が放熱器となり且つ上記空調側熱交換器（34）が蒸発器となる冷凍サイクルを行い、上記蓄熱装置（30）が上記空調側熱交換器（34）において上記蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体を冷却する空調側蓄冷動作とが同時に並行して実行可能である。

第１の発明では、給湯空調システムが蓄冷運転と利用冷房運転とを行う。蓄冷運転中には、蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体が冷却されて蓄熱槽（31）に冷熱が蓄えられていく。蓄冷運転中の給湯空調システムでは、給湯側蓄冷動作と空調側蓄冷動作とが実行される。一方、利用冷房運転中の給湯空調システムは、蓄熱槽（31）に蓄えられた冷熱を利用して室内を冷房する。利用冷房運転中において、空調用冷媒回路（21）において循環する冷媒は、空調側熱交換器（34）において冷却された後に室内熱交換器（27）へ流入し、室内の冷房に利用される。

第１の発明の給湯空調システムは、蓄冷運転中に給湯側蓄冷動作を行う。この給湯側蓄冷動作中には、給湯用冷媒回路（40）を循環する冷媒が、加熱用熱交換器（48）において放熱し、給湯側熱交換器（33）において吸熱する。そして、給湯装置（10）は、加熱用熱交換器（48）において得られた温熱を利用して貯湯槽（11）内の水を加熱し、蓄熱装置（30）は、給湯側熱交換器（33）において得られた冷熱を利用して蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体を冷却する。つまり、給湯側蓄冷動作中には、貯湯槽（11）内の水を加熱するために給湯用冷媒回路（40）が行う冷凍サイクルによって冷熱が得られ、得られた冷熱が蓄熱装置（30）の蓄熱槽（31）に蓄えられる。

また、第１の発明の給湯空調システムは、蓄冷運転中に空調側蓄冷動作を行う。この空調側蓄冷動作中には、空調用冷媒回路（21）を循環する冷媒が、室外熱交換器（24）において放熱し、空調側熱交換器（34）において吸熱する。そして、蓄熱装置（30）は、空調側熱交換器（34）において得られた冷熱を利用して蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体を冷却する。つまり、空調側蓄冷動作中には、空調用冷媒回路（21）を循環する冷媒が蓄熱装置（30）から吸収した熱を室外空気へ放出し、蓄熱装置（30）の蓄熱槽（31）に冷熱が蓄えられる。

また、第１の発明では、蓄冷運転中に、給湯空調システムにおいて給湯側蓄冷動作と空調側蓄冷動作とが同時に並行して実行される。

第２の発明は、第１の発明において、上記蓄熱装置（30）は、上記給湯側熱交換器（33）と上記蓄熱槽（31）との間で蓄熱媒体を循環させる第１循環路（35a,35b）と、上記空調側熱交換器（34）と上記蓄熱槽（31）との間で蓄熱媒体を循環させる第２循環路（35a,35c）とを備えている。

第２の発明では、蓄冷運転中には、給湯側熱交換器（33）を流れる冷媒によって冷却された蓄熱媒体が第１循環路（35a,35b）を介して蓄熱槽（31）へ流入することによって蓄熱槽（31）に冷熱が蓄えられ、空調側熱交換器（34）を流れる冷媒によって冷却された蓄熱媒体が第２循環路（35a,35c）を介して蓄熱槽（31）へ流入することによって蓄熱槽（31）に冷熱が蓄えられる。一方、利用冷房運転中には、蓄熱槽（31）内の冷却された蓄熱媒体が第１循環路（35a,35b）を介して空調側熱交換器（34）へ流入して空調用冷媒回路（21）において室内熱交換器（27）へ流入する冷媒を冷却することによって室内が冷房される。

第３の発明は、第１の発明において、上記蓄熱槽（31）内には、内部を流通する冷媒と蓄熱媒体とを熱交換させる伝熱管（39）が設けられ、該伝熱管（39）が上記給湯側熱交換器及び上記空調側熱交換器を兼ねている。

第３の発明では、蓄熱槽（31）内に設けられた伝熱管（39）が給湯側熱交換器と空調側熱交換器とを兼ねている。

第１の発明の給湯空調システムでは、蓄冷運転中に給湯側蓄冷動作と空調側蓄冷動作とが実行可能となっている。給湯側蓄冷動作中には、給湯用冷媒回路（40）において冷凍サイクルが行われ、加熱用熱交換器（48）において冷媒から放出された熱を利用して給湯装置（10）が貯湯槽（11）内の水を加熱し、給湯側熱交換器（33）において得られた冷熱が蓄熱装置（30）の蓄熱槽（31）に蓄えられる。一方、空調側蓄冷動作中には、空調用冷媒回路（21）において冷凍サイクルが行われ、室外熱交換器（24）において冷媒が室外空気へ放熱し、空調側熱交換器（34）において得られた冷熱が蓄熱装置（30）の蓄熱槽（31）に蓄えられる。

このように上記第１の発明の給湯空調システムによれば、給湯側蓄冷動作だけでなく空調側蓄冷動作を行うことにより、給湯側蓄冷動作のみを行う場合に比べて多くの冷熱を蓄熱装置（30）の蓄熱槽（31）に蓄えることができる。そのため、貯湯槽（11）内の水を加熱する際に得られる冷熱だけでなく、空調用冷媒回路（21）の冷媒が室外空気へ放熱することによって得られる冷熱も蓄熱装置（30）の蓄熱槽（31）に蓄えることができる。従って、第１の発明によれば、電力料金の安い深夜に蓄冷運転を行い、その蓄冷運転中に給湯側蓄冷動作と空調側蓄冷動作とを行うことによって日中の利用冷房運転に必要な十分な量の冷熱を蓄熱槽（31）に蓄えることができる。その結果、日中に室内を冷房するために消費される電力量を十分に削減でき、給湯空調システムのランニングコストを十分に削減することができる。

また、第１の発明によれば、給湯側蓄熱動作と空調側蓄熱動作とを同時に並行して行うことにより、給湯側蓄熱動作の終了後に空調側蓄熱動作を行う場合に比べて蓄冷運転に要する時間を短縮することができる。

また、第２の発明によれば、給湯側熱交換器（33）と蓄熱槽（31）との間で蓄熱媒体を循環させる第１循環路（35a,35b）と、空調側熱交換器（34）と蓄熱槽（31）との間で蓄熱媒体を循環させる第２循環路（35a,35c）とを設けることにより、給湯側蓄冷動作と空調側蓄冷動作とを同時に行って、給湯用冷媒回路における冷凍サイクルによって得られた冷熱と空調用冷媒回路における冷凍サイクルによって得られた冷熱とを同じ蓄熱槽（31）に蓄えることができる。従って、給湯空調システムをコンパクトに構成することができる。

また、第３の発明によれば、給湯側熱交換器と空調側熱交換器とを蓄熱槽（31）内に設けられた伝熱管（39）によって構成することにより、給湯空調システムの部品点数を削減することができる。従って、給湯空調システムを安価に構成することができる。

図１は、実施形態１の給湯空調システムの構成を示す配管系統図である。 図２は、実施形態１の給湯空調システムの蓄冷運転中の動作を示す配管系統図である。 図３は、実施形態１の給湯空調システムの第１利用冷房運転中の動作を示す配管系統図である。 図４は、実施形態１の給湯空調システムの第２利用冷房運転中の動作を示す配管系統図である。 図５は、実施形態１の給湯空調システムの単純冷房運転中の動作を示す配管系統図である。 図６は、実施形態１の給湯空調システムの蓄熱運転中の動作を示す配管系統図である。 図７は、実施形態１の給湯空調システムの利用暖房運転中の動作を示す配管系統図である。 図８は、実施形態１の給湯空調システムの単純暖房運転中の動作を示す配管系統図である。 図９は、実施形態１の給湯空調システムの単純湯沸かし運転中の動作を示す配管系統図である。 図１０は、実施形態２の給湯空調システムの構成を示す配管系統図である。 図１１は、実施形態２の給湯空調システムの蓄冷運転中の動作を示す配管系統図である。 図１２は、実施形態２の給湯空調システムの第１利用冷房運転中の動作を示す配管系統図である。 図１３は、実施形態２の給湯空調システムの第２利用冷房運転中の動作を示す配管系統図である。 図１４は、実施形態２の給湯空調システムの蓄熱運転中の動作を示す配管系統図である。 図１５は、実施形態２の給湯空調システムの利用暖房運転中の動作を示す配管系統図である。 図１６は、実施形態３の給湯空調システムの第１利用冷房運転中の第２動作を示す配管系統図である。 図１７は、実施形態３の給湯空調システムの第１利用冷房運転中の第３動作を示す配管系統図である。 図１８は、実施形態３の給湯空調システムの第２利用冷房運転中の第２動作を示す配管系統図である。 図１９は、実施形態３の給湯空調システムの第２利用冷房運転中の第３動作を示す配管系統図である。 図２０は、実施形態４の給湯空調システムの構成を示す配管系統図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

〈発明の実施形態１〉
図１は、本発明に係る給湯空調システム（1）の回路構成図である。上記給湯空調システム（1）は、給湯装置（10）と、空気調和装置（20）と、蓄熱装置（30）とを備えている。本実施形態では、給湯空調システム（1）は、既存の給湯装置（10）と空気調和装置（20）とに、蓄熱装置（30）を後付けすることによって構成されている。

〈給湯装置〉
給湯装置（10）は、貯湯槽（11）と、水回路（12）と、給湯用冷媒回路（40）と、ファン（46a）とを備えている。

貯湯槽（11）は、縦長の円筒形のタンクである。貯湯槽（11）は、その底部に給水管が接続され、その頂部に給湯管が接続されている。この貯湯槽（11）は、給湯用の温水を蓄える。

水回路（12）は、その入口端が貯湯槽（11）の底部に接続され、その出口端が貯湯槽（11）の頂部に接続されている。水回路（12）には、ポンプ（13）が設けられている。また、水回路（12）におけるポンプ（13）の吐出側には、水回路（12）の水を加熱するための加熱用熱交換器（48）が接続されている。加熱用熱交換器（48）は、一次側流路（48a）と二次側流路（48b）とが複数ずつ形成されたプレート式熱交換器によって構成され、二次側流路（48b）が水回路（12）に接続されている。

給湯用冷媒回路（40）は、それぞれ冷媒が充填された閉回路である低温側回路（41）及び高温側回路（42）と、後述する蓄熱装置（30）を後付けする際に追加される給湯側接続配管（50）と第１及び第２三方弁（51,52）とを有している。そして、給湯用冷媒回路（40）では、低温側回路（41）の高温部と高温側回路（42）の低温部との間にカスケード熱交換器（43）が設けられて二元冷凍サイクルを行う。

具体的には、低温側回路（41）では、圧縮機（44）とカスケード熱交換器（43）の一次側流路（43a）と膨張弁（45）と蒸発器（46）とが順に配管によって接続されている。一方、高温側回路（42）では、圧縮機（47）と加熱用熱交換器（48）の一次側流路（48a）と膨張弁（49）とカスケード熱交換器（43）の二次側流路（43b）とが順に配管によって接続されている。

圧縮機（44,47）は、それぞれ圧縮機構と電動機が一つのケーシングに収容された全密閉型圧縮機であり、スクロール式流体機械からなる圧縮機構を有している。

カスケード熱交換器（43）は、一次側流路（43a）と二次側流路（43b）とが複数ずつ形成されたプレート式熱交換器によって構成されている。

蒸発器（46）は、いわゆるクロスフィン型の熱交換器によって構成され、近傍にファン（46a）が設けられている。蒸発器（46）では、冷媒をファン（46a）によって供給された空気と熱交換させることによって室外空気から吸熱させて蒸発させる。

給湯側接続配管（50）は、蒸発器（46）をバイパスするように低温側回路（41）に接続されている。給湯側接続配管（50）の流入端には第１三方弁（51）が接続され、流出端には第２三方弁（52）が接続されている。また、詳細については後述するが、給湯側接続配管（50）には、給湯側熱交換器（33）の一次側流路（33a）が接続されている。

第１三方弁（51）は、低温側回路（41）の膨張弁（45）と蒸発器（46）との間に接続されている。第１三方弁（51）は、膨張弁（45）を蒸発器（46）に連通させて給湯側接続配管（50）から遮断する状態と膨張弁（45）を給湯側接続配管（50）に連通させて蒸発器（46）から遮断する状態とに切り換わる。

一方、第２三方弁（52）は、低温側回路（41）の圧縮機（44）と蒸発器（46）との間に接続されている。第１三方弁（51）は、圧縮機（44）を蒸発器（46）に連通させて給湯側接続配管（50）から遮断する状態と圧縮機（44）を給湯側接続配管（50）に連通させて蒸発器（46）から遮断する状態とに切り換わる。

〈空気調和装置〉
空気調和装置（20）は、冷媒が充填された閉回路である空調用冷媒回路（21）と、室外ファン（24a）と、３つの室内ファン（27a）とを備えている。

空調用冷媒回路（21）は、主回路（29）と、後述する蓄熱装置（30）を後付けする際に追加される空調側接続配管（53）と、第１バイパス配管（54）と、第２バイパス配管（55）と、第３〜第８三方弁（56〜61）とを備えている。

上記主回路（29）は、圧縮機（22）と、四方切換弁（23）と、室外熱交換器（24）と、室外膨張弁（25）と、３つの室内膨張弁（26）と、３つの室内熱交換器（27）とを備えている。

圧縮機（22）は、吐出側が四方切換弁（23）の第１ポートに接続され、吸入側が四方切換弁（23）の第２ポートに接続されている。また、主回路（29）では、四方切換弁（23）の第３のポートから第４のポートへ向かって順に、室外熱交換器（24）と、室外膨張弁（25）と、室内膨張弁（26）と、室内熱交換器（27）とが順に配管によって接続されている。なお、３組の室内膨張弁（26）及び室内熱交換器（27）は、それぞれ並列に接続されている。

圧縮機（22）は、圧縮機構と電動機が一つのケーシングに収容された全密閉型圧縮機であり、ローリングピストン型または揺動ピストン型のロータリ式流体機械からなる圧縮機構を有している。

四方切換弁（23）は、第１のポートが第３のポートと連通し且つ第２のポートが第４のポートと連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートが第４のポートと連通し且つ第２のポートが第３のポートと連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。

室外熱交換器（24）は、いわゆるクロスフィン型の熱交換器によって構成され、近傍に室外ファン（24a）が設けられている。室外熱交換器（24）では、冷媒を室外ファン（24a）によって供給された室外空気と熱交換させる。

３つの室内熱交換器（27）は、それぞれいわゆるクロスフィン型の熱交換器によって構成され、近傍にそれぞれ室内ファン（27a）が設けられている。室内熱交換器（27）では、冷媒を室内ファン（27a）によって供給された室内空気と熱交換させることによって室内を空気調和する。

室外膨張弁（25）と室内膨張弁（26）のそれぞれは、開度可変の電動膨張弁である。

空調側接続配管（53）は、主回路（29）の室外膨張弁（25）と各室内膨張弁（26）との間の配管に並列に接続されている。空調側接続配管（53）の一端には第３三方弁（56）が接続され、他端には第４三方弁（57）が接続されている。また、詳細については後述するが、空調側接続配管（53）には、空調側熱交換器（34）の一次側流路（34a）が接続されている。

第１バイパス配管（54）は、主回路（29）の四方切換弁（23）の第３ポートと室外熱交換器（24）とを接続するガス配管の中途部と空調側接続配管（53）の中途部とに接続されている。第１バイパス配管（54）の一端には第５三方弁（58）が接続され、他端には第６三方弁（59）が接続されている。

第２バイパス配管（55）は、主回路（29）の四方切換弁（23）の第４ポートと各室内熱交換器（27）とを接続するガス配管の中途部と空調側接続配管（53）の中途部とに接続されている。第２バイパス配管（55）の一端には第７三方弁（60）が接続され、他端には第８三方弁（61）が接続されている。

第３三方弁（56）及び第４三方弁（57）は、主回路（29）の室外膨張弁（25）と各室外膨張弁（25）との間にそれぞれ設けられ、第３三方弁（56）は室外膨張弁（25）側に接続され、第４三方弁（57）は室内膨張弁（26）側に接続されている。第３三方弁（56）は、室外膨張弁（25）を第４三方弁（57）に連通させて空調側接続配管（53）から遮断する状態と室外膨張弁（25）を空調側接続配管（53）に連通させて第４三方弁（57）から遮断する状態とに切り換わる。第４三方弁（57）は、各室内膨張弁（26）を第３三方弁（56）に連通させて空調側接続配管（53）から遮断する状態と各室内膨張弁（26）を空調側接続配管（53）に連通させて第３三方弁（56）から遮断する状態とに切り換わる。

第５三方弁（58）は、主回路（29）の四方切換弁（23）の第３ポートと室外熱交換器（24）とを接続するガス配管の中途部に接続され、第６三方弁（59）は空調側接続配管（53）における空調側熱交換器（34）の第３三方弁（56）側に接続されている。第５三方弁（58）は、四方切換弁（23）の第３ポートを室外熱交換器（24）に連通させて第１バイパス配管（54）から遮断する状態と四方切換弁（23）の第３ポートを第１バイパス配管（54）に連通させて室外熱交換器（24）から遮断する状態とに切り換わる。第６三方弁（59）は、空調側熱交換器（34）を第３三方弁（56）に連通させて第１バイパス配管（54）から遮断する状態と空調側熱交換器（34）を第１バイパス配管（54）に連通させて第３三方弁（56）から遮断する状態とに切り換わる。

第７三方弁（60）は、主回路（29）の四方切換弁（23）の第４ポートと各室内熱交換器（27）とを接続するガス配管の中途部に接続され、第８三方弁（61）は空調側接続配管（53）における空調側熱交換器（34）の第４三方弁（57）側に接続されている。第７三方弁（60）は、四方切換弁（23）の第４ポートを各室内熱交換器（27）に連通させて第２バイパス配管（55）から遮断する状態と四方切換弁（23）の第４ポートを第２バイパス配管（55）に連通させて各室内熱交換器（27）から遮断する状態とに切り換わる。第８三方弁（61）は、空調側熱交換器（34）を第４三方弁（57）に連通させて第２バイパス配管（55）から遮断する状態と空調側熱交換器（34）を第２バイパス配管（55）に連通させて第４三方弁（57）から遮断する状態とに切り換わる。

〈蓄熱装置〉
蓄熱装置（30）は、蓄熱槽（31）と、蓄熱媒体回路（32）とを備えている。

蓄熱槽（31）は、直方体状のタンクである。この蓄熱槽（31）は、潜熱利用蓄熱媒体（例えば、ＴＢＡＢ（臭化テトラｎブチルアンモニウム）水溶液、ＴＭＥ（トリメチロールエタン）水溶液、パラフィン系スラリーなど）を、蓄熱媒体として貯留している。

蓄熱媒体回路（32）は、給湯側熱交換器（33）と、空調側熱交換器（34）と、循環路（35）と、ポンプ（36）と、第１調整弁（37）と、第２調整弁（38）とを備えている。

給湯側熱交換器（33）は、一次側流路（33a）と二次側流路（33b）とが複数ずつ形成されたプレート式熱交換器であり、一次側流路（33a）を流れる流体と二次側流路（33b）を流れる流体とを熱交換させる。給湯側熱交換器（33）の一次側流路（33a）には、給湯用冷媒回路（40）に接続された給湯側接続配管（50）が接続されている。給湯側熱交換器（33）の二次側流路（33b）には、後述する循環路（35）の第１分岐管（35b）が接続されている。

空調側熱交換器（34）は、一次側流路（34a）と二次側流路（34b）とが複数ずつ形成されたプレート式熱交換器であり、一次側流路（34a）を流れる流体と二次側流路（34b）を流れる流体とを熱交換させる。空調側熱交換器（34）の一次側流路（34a）には、空調用冷媒回路（21）に接続された空調側接続配管（53）が接続されている。空調側熱交換器（34）の二次側流路（34b）には、後述する循環路（35）の第２分岐管（35c）が接続されている。

循環路（35）は、流入管（35a）と、第１分岐管（35b）と、第２分岐管（35c）とを備えている。流入管（35a）は、入口端が蓄熱槽（31）の底部に接続され、出口端には第１分岐管（35b）及び第２分岐管（35c）の入口端が接続されている。第１分岐管（35b）及び第２分岐管（35c）の出口端は、それぞれ蓄熱槽（31）の頂部に接続されている。なお、流入管（35a）と第１分岐管（35b）とによって蓄熱槽（31）と給湯側熱交換器（33）との間において蓄熱媒体を循環させる第１循環路が構成され、流入管（35a）と第２分岐管（35c）とによって蓄熱槽（31）と空調側熱交換器（34）との間において蓄熱媒体を循環させる第２循環路が構成される。

ポンプ（36）は、循環路（35）の流入管（35a）に設けられている。第１調整弁（37）は、第１分岐管（35b）における給湯側熱交換器（33）の二次側流路（33b）の上流側に設けられている。第２調整弁（38）は、第２分岐管（35c）における空調側熱交換器（34）の二次側流路（34b）の上流側に設けられている。

−運転動作−
給湯空調システム（1）の運転動作を説明する。給湯空調システム（1）は、蓄冷運転と、第１利用冷房運転と、第２利用冷房運転と、単純冷房運転と、蓄熱運転と、利用暖房運転と、単純暖房運転と、単純湯沸かし運転とを行う。

〈蓄冷運転〉
蓄冷運転について、図２を参照しながら説明する。蓄冷運転では、給湯空調システム（1）は、給湯側蓄熱動作と空調側蓄熱動作とを行う。給湯側蓄熱動作は、給湯装置（10）が給湯用冷媒回路（40）において冷凍サイクルを行って貯湯槽（11）内の水を加熱する一方、冷凍サイクルによって得られた冷熱で蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体を冷却する。一方、空調側蓄熱動作では、空気調和装置（20）が空調用冷媒回路（21）において冷凍サイクルを行い、該冷凍サイクルによって得られた冷熱で蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体を冷却する。この給湯装置（10）の給湯側蓄熱動作によって得られた冷熱と、空気調和装置（20）の空調側蓄熱動作によって得られた冷熱とを蓄熱装置（30）が蓄熱槽（31）に蓄える。

給湯装置（10）では、第１及び第２三方弁（51,52）は、低温側回路（41）において冷媒が蒸発器（46）をバイパスして給湯側接続配管（50）に流れるように切り換えられる。つまり、第１三方弁（51）は、低温側回路（41）の膨張弁（45）を給湯側接続配管（50）に連通させて蒸発器（46）から遮断する状態に切り換えられ、第２三方弁（52）は、低温側回路（41）の圧縮機（44）を給湯側接続配管（50）に連通させて蒸発器（46）から遮断する状態に切り換えられる。この状態において、給湯装置（10）の圧縮機（44,47）が作動することにより、給湯用冷媒回路（40）が給湯側熱交換器（33）を蒸発器として用いた二元冷凍サイクルを行う。その際、低温側回路（41）の膨張弁（45）は、給湯側熱交換器（33）の一次側流路（33a）の出口における冷媒の過熱度が所定の目標値となるように、その開度が調節される。また、高温側回路（42）の膨張弁（49）は、カスケード熱交換器（43）の二次側流路（43b）の出口における冷媒の過熱度が所定の目標値となるように、その開度が調節される。また、水回路（12）のポンプ（13）が作動し、貯湯槽（11）と加熱用熱交換器（48）の間を水が循環する。

給湯用冷媒回路（40）における冷媒の流れを説明する。低温側回路（41）の圧縮機（44）から吐出された冷媒は、カスケード熱交換器（43）の一次側流路（43a）を通過する際に、その二次側流路（43b）を流れる冷媒に放熱して凝縮する。カスケード熱交換器（43）から流出した冷媒は、膨張弁（45）を通過する際に減圧され、その後に給湯側接続配管（50）に接続された給湯側熱交換器（33）の一次側流路（33a）へ流入する。給湯側熱交換器（33）の一次側流路（33a）を流れる冷媒は、その二次側流路（33b）を流れる熱媒体から吸熱して蒸発する。その後、冷媒は、圧縮機（44）へ吸入される。圧縮機（44）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。

また、高温側回路（42）の圧縮機（47）から吐出された冷媒は、加熱用熱交換器（48）の一次側流路（48a）を通過する際に放熱して凝縮する。加熱用熱交換器（48）から流出した冷媒は、膨張弁（49）を通過する際に減圧され、その後にカスケード熱交換器（43）の二次側流路（43b）へ流入する。カスケード熱交換器（43）の二次側流路（43b）を流れる冷媒は、その一次側流路（43a）を流れる冷媒から吸熱して蒸発する。その後、冷媒は、圧縮機（47）へ吸入される。圧縮機（47）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。

水回路（12）における水の流れを説明する。貯湯槽（11）の底部に存在する低温の水は、ポンプ（13）によって加熱用熱交換器（48）の二次側流路（48b）へ送られ、その一次側流路（48a）を流れる冷媒によって加熱される。そして、加熱後の高温の水は、貯湯槽（11）の頂部へ送り返される。

一方、空気調和装置（20）では、四方切換弁（23）が第１状態となり、第１ポートが第３ポートと連通し且つ第２ポートが第４ポートと連通する。また、第５三方弁（58）は、四方切換弁（23）の第３ポートを室外熱交換器（24）に連通させて第１バイパス配管（54）から遮断する状態に切り換えられる。第３三方弁（56）は、室外膨張弁（25）を空調側接続配管（53）に連通させて第４三方弁（57）から遮断する状態に切り換えられる。第６三方弁（59）は、空調側熱交換器（34）を第３三方弁（56）に連通させて第１バイパス配管（54）から遮断する状態に切り換えられる。第８三方弁（61）は、空調側熱交換器（34）を第２バイパス配管（55）に連通させて第４三方弁（57）から遮断する状態に切り換えられる。第７三方弁（60）は、四方切換弁（23）の第４ポートを第２バイパス配管（55）に連通させて各室内熱交換器（27）から遮断する状態に切り換えられる。

上述の状態において圧縮機（22）を作動させると、空調用冷媒回路（21）では、室外熱交換器（24）が凝縮器（即ち、放熱器）となり、空調側熱交換器（34）が蒸発器となる冷凍サイクルを行う。その際、室外膨張弁（25）は、空調側熱交換器（34）の一次側流路（34a）の出口における冷媒の過熱度が所定の目標値となるように、その開度が調節される。

空調用冷媒回路（21）における冷媒の流れを説明する。圧縮機（22）から吐出された冷媒は、室外熱交換器（24）へ流入し、該室外熱交換器（24）を通過する際に、室外空気に放熱して凝縮する。室外熱交換器（24）から流出した冷媒は、室外膨張弁（25）を通過する際に減圧され、その後に空調側接続配管（53）へ流入する。空調側接続配管（53）へ流入した冷媒は、空調側熱交換器（34）の一次側流路（34a）へ流入し、該一次側流路（34a）を通過する間に二次側流路（34b）を流れる蓄熱媒体から吸熱して蒸発する。空調側熱交換器（34）を通過した冷媒は、第２バイパス配管（55）を流れた後、圧縮機（22）へ吸入される。圧縮機（22）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。

また、蓄熱装置（30）では、蓄熱媒体回路（32）のポンプ（36）が作動し、蓄熱槽（31）と給湯側熱交換器（33）との間、及び蓄熱槽（31）と空調側熱交換器（34）との間においてそれぞれ蓄熱媒体が循環する。具体的には、蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体は、ポンプ（36）によって流入管（35a）から第１分岐管（35b）を介して給湯側熱交換器（33）の二次側流路（33b）へ流入し、該二次側流路（33b）を流れる際に一次側流路（33a）を流れる給湯用冷媒回路（40）の冷媒によって冷却される。また、蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体は、ポンプ（36）によって流入管（35a）から第２分岐管（35c）を介して空調側熱交換器（34）の二次側流路（34b）へ流入し、該二次側流路（34b）を流れる際に一次側流路（34a）を流れる空調用冷媒回路（21）の冷媒によって冷却される。給湯側熱交換器（33）及び空調側熱交換器（34）の二次側流路（33b,34b）から流出した蓄熱媒体は、蓄熱槽（31）へ送り返される。そして、給湯側熱交換器（33）及び空調側熱交換器（34）において蓄熱媒体に付与された冷熱は、潜熱として蓄熱槽（31）内に蓄えられる。

以上のようにして、蓄冷運転中には、給湯装置（10）が給湯用冷媒回路（40）において冷凍サイクルを行って貯湯槽（11）内の水を加熱する一方、冷凍サイクルによって得られた冷熱で蓄熱装置（30）が蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体を冷却する給湯側蓄冷動作と、空気調和装置（20）が空調用冷媒回路（21）において冷凍サイクルを行い、該冷凍サイクルによって得られた冷熱で蓄熱装置（30）が蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体を冷却する空調側蓄冷動作とが同時に行われる。なお、貯湯槽（11）内の水のほぼ全てが８０〜９０℃程度の高温水になるか、貯湯槽（11）内の高温水の量が翌日の給湯需要を賄える量に達すると、給湯空調システム（1）は、給湯側蓄熱動作を停止し、空調側蓄熱動作のみを行う。

〈第１利用冷房運転〉
第１利用冷房運転について、図３を参照しながら説明する。第１利用冷房運転では、蓄熱槽（31）に蓄えられた冷熱だけを用いて室内の冷房が行われる。第１利用冷房運転では、蓄熱媒体回路（32）のポンプ（36）が作動し、蓄熱槽（31）と空調側熱交換器（34）の間を蓄熱媒体が循環する。また、第１利用冷房運転では、給湯装置（10）が停止する。

空気調和装置（20）では、四方切換弁（23）が第１状態となり、第１ポートが第３ポートと連通し且つ第２ポートが第４ポートと連通する。また、第５三方弁（58）は、四方切換弁（23）の第３ポートを第１バイパス配管（54）に連通させて室外熱交換器（24）から遮断する状態に切り換えられる。第６三方弁（59）は、空調側熱交換器（34）を第１バイパス配管（54）に連通させて第３三方弁（56）から遮断する状態に切り換えられる。第８三方弁（61）は、空調側熱交換器（34）を第４三方弁（57）に連通させて第２バイパス配管（55）から遮断する状態に切り換えられる。第４三方弁（57）は、各室外膨張弁（26）を空調側接続配管（53）に連通させて第３三方弁（56）から遮断する状態に切り換えられる。第７三方弁（60）は、四方切換弁（23）の第４ポートを各室内熱交換器（27）に連通させて第２バイパス配管（55）から遮断する状態に切り換えられる。

上述の状態において、各室内膨張弁（26）を全開状態に保持して空気調和装置（20）の圧縮機（22）をガスポンプとして作動させると、空調用冷媒回路（21）では、空調側熱交換器（34）と各室内熱交換器（27）の間を冷媒が循環する。

空調用冷媒回路（21）における冷媒の流れを説明する。圧縮機（22）から吐出された冷媒は、第１バイパス配管（54）を流れた後、空調側熱交換器（34）の一次側流路（34a）へ流入する。空調側熱交換器（34）の一次側流路（34a）へ流入した冷媒は、二次側流路（34b）を流れる蓄熱媒体へ放熱して凝縮する。空調側熱交換器（34）から流出した冷媒は、各室内膨張弁（26）を通過して各室内熱交換器（27）へ流入し、該各室内熱交換器（27）において室内空気から吸熱して蒸発する。各室内熱交換器（27）において冷却された室内空気は、室内へ供給される。各室内熱交換器（27）を通過した冷媒は、圧縮機（22）へ吸入される。ガスポンプとして動作する圧縮機（22）は、吸入した冷媒を昇圧させてから吐出する。

一方、蓄熱装置（30）では、第１調整弁（37）が全閉状態に保持される一方、第２調整弁（38）は適宜開度が調整される。この状態において、蓄熱媒体回路（32）のポンプ（36）を作動させると、蓄熱槽（31）と空調側熱交換器（34）の間において蓄熱媒体が循環する。蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体は、ポンプ（36）によって空調側熱交換器（34）の二次側流路（34b）へ送られ、その一次側流路（34a）を流れる冷媒から吸熱する。つまり、空調側熱交換器（34）では、二次側流路（34b）の蓄熱媒体から一次側流路（34a）の冷媒へ冷熱が付与される。空調側熱交換器（34）の二次側流路（34b）を通過した蓄熱媒体は、蓄熱槽（31）へ送り返される。

〈第２利用冷房運転〉
第２利用冷房運転について、図４を参照しながら説明する。第２利用冷房運転では、蓄熱槽（31）に蓄えられた冷熱と、空調用冷媒回路（21）が行う冷凍サイクルによって得られた冷熱とを用いて室内の冷房が行われる。第２利用冷房運転では、蓄熱媒体回路（32）のポンプ（36）が作動し、蓄熱槽（31）と空調側熱交換器（34）の間を蓄熱媒体が循環する。また、第２利用冷房運転では、給湯装置（10）が停止する。

空気調和装置（20）では、四方切換弁（23）が第１状態となり、第１ポートが第３ポートと連通し且つ第２ポートが第４ポートと連通する。また、第５三方弁（58）は、四方切換弁（23）の第３ポートを室外熱交換器（24）に連通させて第１バイパス配管（54）から遮断する状態に切り換えられる。第３三方弁（56）は、室外膨張弁（25）を空調側接続配管（53）に連通させて第４三方弁（57）から遮断する状態に切り換えられる。第６三方弁（59）は、空調側熱交換器（34）を第３三方弁（56）に連通させて第１バイパス配管（54）から遮断する状態に切り換えられる。第８三方弁（61）は、空調側熱交換器（34）を第４三方弁（57）に連通させて第２バイパス配管（55）から遮断する状態に切り換えられる。第４三方弁（57）は、各室内膨張弁（26）を空調側接続配管（53）に連通させて第３三方弁（56）から遮断する状態に切り換えられる。第７三方弁（60）は、四方切換弁（23）の第４ポートを各室内熱交換器（27）に連通させて第２バイパス配管（55）から遮断する状態に切り換えられる。

上述の状態において、室外膨張弁（25）を全開状態に保持しつつ圧縮機（22）を作動させると、空調用冷媒回路（21）が、室外熱交換器（24）が凝縮器（即ち、放熱器）となり、空調側熱交換器（34）が過冷却器（即ち、放熱器）となり、各室内熱交換器（27）が蒸発器となる冷凍サイクルを行う。その際、各室内膨張弁（26）は、各室内熱交換器（27）の出口における冷媒の過熱度が所定の目標値となるように、その開度が調節される。

空調用冷媒回路（21）における冷媒の流れを説明する。圧縮機（22）から吐出された冷媒は、室外熱交換器（24）へ流入し、該室外熱交換器（24）を通過する際に、室外空気に放熱して凝縮する。室外熱交換器（24）から流出した冷媒は、室外膨張弁（25）を通過して空調側接続配管（53）へ流入する。空調側接続配管（53）へ流入した冷媒は、空調側熱交換器（34）の一次側流路（34a）へ流入し、該一次側流路（34a）を通過する間に二次側流路（34b）を流れる蓄熱媒体によって冷却される。空調側熱交換器（34）を通過した冷媒は、各室内膨張弁（26）へ流入し、各室内膨張弁（26）を通過する際に減圧される。各室内膨張弁（26）で減圧された冷媒は、各室内熱交換器（27）へ流入し、室内空気から吸熱して蒸発する。各室内熱交換器（27）において冷却された室内空気は、室内へ供給される。各室内熱交換器（27）を通過した冷媒は、圧縮機（22）へ吸入される。圧縮機（22）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。

一方、蓄熱装置（30）では、第１調整弁（37）が全閉状態に保持される一方、第２調整弁（38）は適宜開度が調整される。この状態において、蓄熱媒体回路（32）のポンプ（36）を作動させると、蓄熱槽（31）と空調側熱交換器（34）の間において蓄熱媒体が循環する。蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体は、ポンプ（36）によって空調側熱交換器（34）の二次側流路（34b）へ送られ、その一次側流路（34a）を流れる冷媒から吸熱する。つまり、空調側熱交換器（34）では、二次側流路（34b）の蓄熱媒体から一次側流路（34a）の冷媒へ冷熱が付与される。空調側熱交換器（34）の二次側流路（34b）を通過した蓄熱媒体は、蓄熱槽（31）へ送り返される。

〈単純冷房運転〉
単純冷房運転について、図５を参照しながら説明する。単純冷房運転では、空調用冷媒回路（21）が行う冷凍サイクルによって得られた冷熱だけを用いて室内の冷房が行われる。単純冷房運転では、給湯装置（10）及び蓄熱装置（30）が停止する。

空気調和装置（20）では、四方切換弁（23）が第１状態となり、第１ポートが第３ポートと連通し且つ第２ポートが第４ポートと連通する。また、第５三方弁（58）は、四方切換弁（23）の第３ポートを室外熱交換器（24）に連通させて第１バイパス配管（54）から遮断する状態に切り換えられる。第５三方弁（58）は、四方切換弁（23）の第３ポートを室外熱交換器（24）に連通させて第１バイパス配管（54）から遮断する状態に切り換えられる。第３三方弁（56）は、室外膨張弁（25）を第４三方弁（57）に連通させて空調側接続配管（53）から遮断する状態に切り換えられる。第４三方弁（57）は、各室内膨張弁（26）を第３三方弁（56）に連通させて空調側接続配管（53）から遮断する状態に切り換えられる。第７三方弁（60）は、四方切換弁（23）の第４ポートを各室内熱交換器（27）に連通させて第２バイパス配管（55）から遮断する状態に切り換えられる。

上述の状態において、圧縮機（22）を作動させると、空調用冷媒回路（21）では、室外熱交換器（24）が凝縮器（即ち、放熱器）となり、各室内熱交換器（27）が蒸発器となる冷凍サイクルを行う。その際、室外膨張弁（25）は、全開状態に保持され、各室内膨張弁（26）は、各室内熱交換器（27）の出口における冷媒の過熱度が所定の目標値となるように、その開度が調節される。

空調用冷媒回路（21）における冷媒の流れを説明する。圧縮機（22）から吐出された冷媒は、室外熱交換器（24）へ流入し、該室外熱交換器（24）を通過する間に室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（24）を通過した冷媒は、室外膨張弁（25）を通過し、その後に各室内膨張弁（26）へ流入して減圧される。各室内膨張弁（26）で減圧された冷媒は、各室内熱交換器（27）へ流入し、室内空気から吸熱して蒸発する。各室内熱交換器（27）において冷却された室内空気は、室内へ供給される。各室内熱交換器（27）を通過した冷媒は、圧縮機（22）へ吸入される。圧縮機（22）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。

〈蓄熱運転〉
蓄熱運転について、図６を参照しながら説明する。蓄熱運転では、空調用冷媒回路（21）が行う冷凍サイクルによって温熱が得られ、得られた温熱が蓄熱槽（31）に蓄えられる。蓄熱運転では、蓄熱媒体回路（32）のポンプ（36）が作動し、蓄熱槽（31）と空調側熱交換器（34）の間を蓄熱媒体が循環する。また、蓄熱運転では、給湯装置（10）が停止する。

空気調和装置（20）では、四方切換弁（23）が第２状態となり、第１ポートが第４ポートと連通し且つ第２ポートが第３ポートと連通する。また、第７三方弁（60）は、四方切換弁（23）の第４ポートを第２バイパス配管（55）に連通させて各室内熱交換器（27）から遮断する状態に切り換えられる。第８三方弁（61）は、空調側熱交換器（34）を第２バイパス配管（55）に連通させて第４三方弁（57）から遮断する状態に切り換えられる。第６三方弁（59）は、空調側熱交換器（34）を第３三方弁（56）に連通させて第１バイパス配管（54）から遮断する状態に切り換えられる。第３三方弁（56）は、室外膨張弁（25）を空調側接続配管（53）に連通させて第４三方弁（57）から遮断する状態に切り換えられる。第５三方弁（58）は、四方切換弁（23）の第３ポートを室外熱交換器（24）に連通させて第１バイパス配管（54）から遮断する状態に切り換えられる。

上述の状態において、圧縮機（22）を作動させると、空調用冷媒回路（21）では、空調側熱交換器（34）が凝縮器（即ち、放熱器）となり、室外熱交換器（24）が蒸発器となる冷凍サイクルを行う。その際、室外膨張弁（25）は、室外熱交換器（24）の出口における冷媒の過熱度が所定の目標値となるように、その開度が調節される。

空調用冷媒回路（21）における冷媒の流れを説明する。圧縮機（22）から吐出された冷媒は、第２バイパス配管（55）へ流入する。第２バイパス配管（55）へ流入した冷媒は、空調側熱交換器（34）の一次側流路（34a）へ流入し、該一次側流路（34a）を通過する間に二次側流路（34b）を流れる蓄熱媒体に放熱して凝縮する。空調側熱交換器（34）を通過した冷媒は、室外膨張弁（25）へ流入し、該室外膨張弁（25）を通過する際に減圧される。室外膨張弁（25）において減圧された冷媒は、室外熱交換器（24）へ流入し、室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（24）を通過した冷媒は、圧縮機（22）へ吸入される。圧縮機（22）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。

蓄熱装置（30）では、第１調整弁（37）が全閉状態に保持される一方、第２調整弁（38）は適宜開度が調整される。この状態において、蓄熱媒体回路（32）のポンプ（36）を作動させると、蓄熱槽（31）と空調側熱交換器（34）の間において蓄熱媒体が循環する。蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体は、ポンプ（36）によって空調側熱交換器（34）の二次側流路（34b）へ送られ、その一次側流路（34a）を流れる冷媒によって加熱される。空調側熱交換器（34）において加熱された蓄熱媒体は、蓄熱槽（31）へ送り返される。従って、蓄熱槽（31）には、圧縮機（22）から吐出された冷媒の温熱が蓄えられる。

〈利用暖房運転〉
利用暖房運転について、図７を参照しながら説明する。利用暖房運転では、蓄熱槽（31）に蓄えられた温熱を用いて室内の暖房が行われる。利用暖房運転では、蓄熱媒体回路（32）のポンプ（36）が作動し、蓄熱槽（31）と空調側熱交換器（34）の間を蓄熱媒体が循環する。また、利用暖房運転では、給湯装置（10）が停止する。

空気調和装置（20）では、四方切換弁（23）が第２状態となり、第１ポートが第４ポートと連通し且つ第２ポートが第３ポートと連通する。また、第７三方弁（60）は、四方切換弁（23）の第４ポートを各室内熱交換器（27）に連通させて第２バイパス配管（55）から遮断する状態に切り換えられる。第４三方弁（57）は、各室内膨張弁（26）を空調側接続配管（53）に連通させて第３三方弁（56）から遮断する状態に切り換えられる。第８三方弁（61）は、空調側熱交換器（34）を第４三方弁（57）に連通させて第２バイパス配管（55）から遮断する状態に切り換えられる。第６三方弁（59）は、空調側熱交換器（34）を第１バイパス配管（54）に連通させて第３三方弁（56）から遮断する状態に切り換えられる。第５三方弁（58）は、四方切換弁（23）の第３ポートを第１バイパス配管（54）に連通させて室外熱交換器（24）から遮断する状態に切り換えられる。

上述の状態において圧縮機（22）を作動させると、空調用冷媒回路（21）では、各室内熱交換器（27）が凝縮器（即ち、放熱器）となり、空調側熱交換器（34）が蒸発器となる冷凍サイクルを行う。その際、各室内膨張弁（26）は、空調側熱交換器（34）の一次側流路（34a）の出口における冷媒の過熱度が所定の目標値となるように、その開度が調節される。

空調用冷媒回路（21）における冷媒の流れを説明する。圧縮機（22）から吐出された冷媒は、各室内熱交換器（27）へ流入し、各室内熱交換器（27）を通過する間に室内空気へ放熱して凝縮する。各室内熱交換器（27）において加熱された室内空気は、室内へ供給される。各室内熱交換器（27）を通過した冷媒は、各室内膨張弁（26）を通過する際に減圧され、その後に空調側接続配管（53）へ流入する。その後、冷媒は、空調側熱交換器（34）の一次側流路（34a）へ流入し、二次側流路（34b）を流れる蓄熱媒体から吸熱して蒸発する。空調側熱交換器（34）から流出した冷媒は、第１バイパス配管（54）へ流入し、その後、圧縮機（22）へ吸入される。圧縮機（22）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。

一方、蓄熱装置（30）では、第１調整弁（37）が全閉状態に保持される一方、第２調整弁（38）は適宜開度が調整される。この状態において、蓄熱媒体回路（32）のポンプ（36）を作動させると、蓄熱槽（31）と空調側熱交換器（34）の間において蓄熱媒体が循環する。蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体は、ポンプ（36）によって空調側熱交換器（34）の二次側流路（34b）へ送られ、その一次側流路（34a）を流れる冷媒へ放熱する。空調側熱交換器（34）の二次側流路（34b）を通過した蓄熱媒体は、蓄熱槽（31）へ送り返される。

〈単純暖房運転〉
単純暖房運転について、図８を参照しながら説明する。単純暖房運転では、空調用冷媒回路（21）が行う冷凍サイクルによって得られた温熱だけを用いて室内の暖房が行われる。単純暖房運転では、給湯装置（10）及び蓄熱装置（30）が停止する。

空気調和装置（20）では、四方切換弁（23）が第２状態となり、第１ポートが第４ポートと連通し且つ第２ポートが第３ポートと連通する。また、第７三方弁（60）は、四方切換弁（23）の第４ポートを各室内熱交換器（27）に連通させて第２バイパス配管（55）から遮断する状態に切り換えられる。第４三方弁（57）は、各室内膨張弁（26）を第３三方弁（56）に連通させて空調側接続配管（53）から遮断する状態に切り換えられる。第３三方弁（56）は、室外膨張弁（25）を第４三方弁（57）に連通させて空調側接続配管（53）から遮断する状態に切り換えられる。第５三方弁（58）は、四方切換弁（23）の第３ポートを室外熱交換器（24）に連通させて第１バイパス配管（54）から遮断する状態に切り換えられる。

上述の状態において圧縮機（22）を作動させると、空調用冷媒回路（21）では、各室内熱交換器（27）が凝縮器（即ち、放熱器）となり、室外熱交換器（24）が蒸発器となる冷凍サイクルを行う。その際、各室内膨張弁（26）は、全開状態に保持される一方、室外膨張弁（25）は、暖房側熱交換器の出口における冷媒の過熱度が所定の目標値となるように、その開度が調節される。

空調用冷媒回路（21）における冷媒の流れを説明する。圧縮機（22）から吐出された冷媒は、各室内熱交換器（27）へ流入し、各室内熱交換器（27）を通過する間に室内空気へ放熱して凝縮する。各室内熱交換器（27）において加熱された室内空気は、室内へ供給される。各室内熱交換器（27）を通過した冷媒は、各室内膨張弁（26）を通過後に室外膨張弁（25）へ流入し、該室外膨張弁（25）を通過する際に減圧される。室外膨張弁（25）において減圧された冷媒は、室外熱交換器（24）へ流入し、室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（24）を通過した冷媒は、圧縮機（22）へ吸入される。圧縮機（22）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。

〈単純湯沸かし運転〉
単純湯沸かし運転について、図９を参照しながら説明する。単純湯沸かし運転では、給湯用冷媒回路（40）が行う冷凍サイクルによって得られた温熱だけを用いて貯湯槽（11）内の水を加熱する。単純湯沸かし運転では、空気調和装置（20）及び蓄熱装置（30）が停止する。

給湯装置（10）では、第１及び第２三方弁（51,52）は、低温側回路（41）において冷媒が蓄熱装置（30）の給湯側熱交換器（33）に流れないように切り換えられる。つまり、第１三方弁（51）は、低温側回路（41）の膨張弁（45）を蒸発器（46）に連通させて給湯側接続配管（50）から遮断する状態に切り換えられ、第２三方弁（52）は、低温側回路（41）の圧縮機（44）を蒸発器（46）に連通させて給湯側接続配管（50）から遮断する状態に切り換えられる。この状態において、給湯装置（10）の圧縮機（44,47）が作動することにより、給湯用冷媒回路（40）が二元冷凍サイクルを行う。その際、低温側回路（41）の膨張弁（45）は、蒸発器（46）の出口における冷媒の過熱度が所定の目標値となるように、その開度が調節される。また、高温側回路（42）の膨張弁（49）は、カスケード熱交換器（43）の二次側流路（43b）の出口における冷媒の過熱度が所定の目標値となるように、その開度が調節される。また、水回路（12）のポンプ（13）が作動し、貯湯槽（11）と加熱用熱交換器（48）の間を水が循環する。

給湯用冷媒回路（40）における冷媒の流れを説明する。低温側回路（41）の圧縮機（44）から吐出された冷媒は、カスケード熱交換器（43）の一次側流路（43a）を通過する際に、その二次側流路（43b）を流れる冷媒に放熱して凝縮する。カスケード熱交換器（43）から流出した冷媒は、膨張弁（45）を通過する際に減圧され、その後に蒸発器（46）へ流入し、室外空気から吸熱して蒸発する。その後、冷媒は、圧縮機（44）へ吸入される。圧縮機（44）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。

また、高温側回路（42）の圧縮機（47）から吐出された冷媒は、加熱用熱交換器（48）の一次側流路（48a）を通過する際に放熱して凝縮する。加熱用熱交換器（48）から流出した冷媒は、膨張弁（49）を通過する際に減圧され、その後にカスケード熱交換器（43）の二次側流路（43b）へ流入する。カスケード熱交換器（43）の二次側流路（43b）を流れる冷媒は、その一次側流路（43a）を流れる冷媒から吸熱して蒸発する。その後、冷媒は、圧縮機（47）へ吸入される。圧縮機（47）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。

水回路（12）における水の流れを説明する。貯湯槽（11）の底部に存在する低温の水は、ポンプ（13）によって加熱用熱交換器（48）の二次側流路（48b）へ送られ、その一次側流路（48a）を流れる冷媒によって加熱される。そして、加熱後の高温の水は、貯湯槽（11）の頂部へ送り返される。

〈冷房シーズンにおける運転動作〉
夏季等の冷房シーズンにおいて、給湯空調システム（1）は、蓄冷運転と、第１利用冷房運転と、第２利用冷房運転と、単純冷房運転とを行う。

蓄冷運転は、電力料金が安い深夜に行われる。一方、第１利用冷房運転、第２利用冷房運転、及び単純冷房運転は、主に日中から夕方にかけて行われる。

冷房シーズンの深夜において、給湯空調システム（1）は、蓄冷運転を必ず行う。上述したように、蓄冷運転中の給湯空調システム（1）では、給湯装置（10）が給湯用冷媒回路（40）において冷凍サイクルを行って貯湯槽（11）内の水を加熱する一方、冷凍サイクルによって得られた冷熱で蓄熱装置（30）が蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体を冷却する給湯側蓄熱動作と、空気調和装置（20）が空調用冷媒回路（21）において冷凍サイクルを行い、該冷凍サイクルによって得られた冷熱で蓄熱装置（30）が蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体を冷却する空調側蓄熱動作とが行われる。そして、蓄冷運転において、貯湯槽（11）内の水のほぼ全てが８０〜９０℃程度の高温水になるか、貯湯槽（11）内の高温水の量が翌日の給湯需要を賄える量に達すると、給湯空調システム（1）は、給湯側蓄熱動作を停止し、空調側蓄熱動作のみを行う。

ところで、給湯需要が比較的少なくて冷房負荷の高い夏季には、給湯側蓄熱動作によって蓄熱装置（30）に蓄えられた冷熱だけでは、日中の冷房負荷を処理しきれない場合が多い。しかし、蓄冷運転では、給湯空調システム（1）は、給湯側蓄熱動作だけでなく、空調側蓄熱動作を行うことによって蓄熱装置（30）に冷熱を蓄えることとしている。上述したように、空調側蓄熱動作では、空調用冷媒回路（21）の冷媒が蓄熱媒体から吸収した熱を室外空気へ放出しているため、貯湯槽（11）内の高温水の量とは無関係に蓄熱装置（30）に冷熱を蓄えることができる。そこで、本実施形態の給湯空調システム（1）は、深夜に給湯側蓄熱動作と空調側蓄熱動作とを行う蓄冷運転を行うことによって、蓄熱装置（30）に蓄えられた冷熱量を充分に確保している。

第１利用冷房運転と第２利用冷房運転は、蓄冷運転によって蓄熱装置（30）に蓄えられた冷熱を利用して、室内を冷房する運転である。第１利用冷房運転や第２利用冷房運転における給湯空調システム（1）の消費電力は、空調用冷媒回路（21）が行う冷凍サイクルによって得られた冷熱だけを利用して冷房を行う単純冷房運転中の給湯空調システム（1）の消費電力に比べて少なくなる。このため、電力料金の高い日中から夕方にかけての給湯空調システム（1）の消費電力が減少し、給湯空調システム（1）のランニングコストが低減される。

なお、蓄熱装置（30）に蓄えられた冷熱を使い切った後においても、室内の冷房が必要な場合がある。その様な場合、給湯空調システム（1）は、単純冷房運転を行う。

〈暖房シーズンにおける運転動作〉
冬季等の暖房シーズンにおいて、給湯空調システム（1）は、蓄熱運転と、利用暖房運転と、単純暖房運転と、単純湯沸かし運転とを行う。

上述したように、蓄熱運転中の給湯空調システム（1）では、蓄熱装置（30）に温熱が蓄えられる。利用暖房運転中の給湯空調システム（1）は、蓄熱運転中に蓄熱装置（30）に蓄えられた温熱を利用して、上述した運転を行う。

なお、蓄熱装置（30）に蓄えられた温熱を使い切った後においても、室内の暖房が必要な場合がある。その様な場合、給湯空調システム（1）は、単純暖房運転を行う。また、暖房を行わずに湯沸かしのみが必要な場合がある。その様な場合、給湯空調システム（1）は、単純湯沸かし運転を行う。

−実施形態１の効果−
本実施形態の給湯空調システム（1）では、蓄冷運転中に給湯側蓄冷動作と空調側蓄冷動作とが実行可能となっている。給湯側蓄冷動作中には、給湯用冷媒回路（40）において冷凍サイクルが行われ、加熱用熱交換器（48）において冷媒から放出された熱を利用して給湯装置（10）が温水を生成し、給湯側熱交換器（33）において得られた冷熱が蓄熱装置（30）の蓄熱槽（31）に蓄えられる。一方、空調側蓄冷動作中には、空調用冷媒回路（21）において冷凍サイクルが行われ、室外熱交換器（24）において冷媒が室外空気へ放熱し、空調側熱交換器（34）において得られた冷熱が蓄熱装置（30）の蓄熱槽（31）に蓄えられる。

このように本実施形態の給湯空調システム（1）によれば、給湯側蓄冷動作だけでなく空調側蓄冷動作を行うことにより、給湯側蓄冷動作のみを行う場合に比べて多くの冷熱を蓄熱装置（30）の蓄熱槽（31）に蓄えることができる。そのため、温水を生成する際に得られる冷熱だけでなく、空調用冷媒回路（21）の冷媒が室外空気へ放熱することによって得られる冷熱も蓄熱装置（30）の蓄熱槽（31）に蓄えることができる。従って、本実施形態の給湯空調システム（1）によれば、電力料金の安い深夜に蓄冷運転を行い、その蓄冷運転中に給湯側蓄冷動作と空調側蓄冷動作とを行うことによって日中の利用冷房運転に必要な十分な量の冷熱を蓄熱槽（31）に蓄えることができる。その結果、日中に室内を冷房するために消費される電力量を十分に削減でき、給湯空調システムのランニングコストを十分に削減することができる。

また、本実施形態の給湯空調システム（1）によれば、給湯側熱交換器（33）と蓄熱槽（31）との間で蓄熱媒体を循環させる第１循環路（35a,35b）と、空調側熱交換器（34）と蓄熱槽（31）との間で蓄熱媒体を循環させる第２循環路（35a,35c）とを設けることにより、給湯側蓄冷動作と空調側蓄冷動作とを同時に行って、給湯用冷媒回路における冷凍サイクルによって得られた冷熱と空調用冷媒回路における冷凍サイクルによって得られた冷熱とを同じ蓄熱槽（31）に蓄えることができる。従って、給湯空調システム（1）をコンパクトに構成することができる。

また、本実施形態の給湯空調システム（1）によれば、給湯側蓄熱動作と空調側蓄熱動作とを同時に並行して行うこととしているため、給湯側蓄熱動作の終了後に空調側蓄熱動作を行う場合に比べて蓄冷運転に要する時間を短縮することができる。

《発明の実施形態２》
実施形態２の給湯空調システム（1）は、実施形態１の給湯空調システム（1）において、空気調和装置（20）及び蓄熱装置（30）の構成を変更したものである。なお、給湯装置（10）は、実施形態１と同様に構成されている。以下、図１０を用いて説明する。

〈空気調和装置〉
実施形態２では、空気調和装置（20）は、第１〜第３空調ユニット（20A,20B,20C）を備えている。各空調ユニット（20A,20B,20C）は、冷媒が充填された閉回路である空調用冷媒回路（21）と、室外ファン（24a）と、室内ファン（27a）とを備えている。

空調用冷媒回路（21）は、実施形態１において、空調側接続配管（53）における空調側熱交換器（34）の第４三方弁（57）側に接続されていた第８三方弁（61）が、主回路（29）の第３三方弁（56）と第４三方弁（57）との間に接続されている点、及び空調側接続配管（53）に空調側熱交換器（34）ではなく伝熱管（39）が接続される点以外は実施形態１と同様に構成されている。実施形態２では、第８三方弁（61）は、第４三方弁（57）を第３三方弁（56）に連通させて第２バイパス配管（55）を遮断する状態と第４三方弁（57）を第２バイパス配管（55）に連通させて第３三方弁（56）を遮断する状態とに切り換わる。

〈蓄熱装置〉
実施形態２では、蓄熱装置（30）は、第１〜第３蓄熱ユニット（30A,30B,30C）と、各蓄熱ユニット（30A,30B,30C）を接続する第１〜第４接続管（81〜84）と、第１〜第８流路切換弁（71〜78）とを備えている。

各蓄熱ユニット（30A,30B,30C）は、蓄熱槽（31）と、伝熱管（39）とを備えている。伝熱管（39）は、蓄熱槽（31）内に配置され、蓄熱媒体に浸かった状態で上下に蛇行している。また、実施形態２では、蓄熱槽（31）には、水が蓄熱媒体として貯留されている。詳細については後述するが、蓄熱装置（30）は、蓄熱槽（31）に蓄熱媒体として貯留された水を凍結させることによって冷熱を蓄え、蓄熱槽（31）に蓄熱媒体として貯留された水を加熱して温水を生成することによって温熱を蓄える。

第１流路切換弁（71）及び第２流路切換弁（72）は、三方弁によって構成され、給湯側接続配管（50）の中途部及び第１空調ユニット（20A）の空調側接続配管（53）の中途部にそれぞれ接続されている。給湯側接続配管（50）において、第１流路切換弁（71）は第２三方弁（52）側に接続され、第２流路切換弁（72）は第１三方弁（51）側に接続されている。一方、第１空調ユニット（20A）の空調側接続配管（53）において、第１流路切換弁（71）は第３三方弁（56）側に接続され、第２流路切換弁（72）は第４三方弁（57）側に接続されている。また、第１流路切換弁（71）には第１蓄熱ユニット（30A）の伝熱管（39）の一端が接続され、第２流路切換弁（72）には第１蓄熱ユニット（30A）の伝熱管（39）の他端が接続されている。

第３流路切換弁（73）は、三方弁によって構成され、第１空調ユニット（20A）の空調側接続配管（53）の第１流路切換弁（71）と第６三方弁（59）との間に接続されている。第４流路切換弁（74）は、三方弁によって構成され、第１空調ユニット（20A）の空調側接続配管（53）の第２流路切換弁（72）と第４三方弁（57）との間に接続されている。

第５流路切換弁（75）及び第６流路切換弁（76）は、四方弁によって構成され、第２空調ユニット（20B）の空調側接続配管（53）の中途部にそれぞれ接続されている。第２空調ユニット（20B）の空調側接続配管（53）において、第５流路切換弁（75）は第３三方弁（56）側に接続され、第６流路切換弁（76）は第４三方弁（57）側に接続されている。また、第５流路切換弁（75）には第２蓄熱ユニット（30B）の伝熱管（39）の一端が接続され、第６流路切換弁（76）には第２蓄熱ユニット（30B）の伝熱管（39）の他端が接続されている。

第７流路切換弁（77）及び第８流路切換弁（78）は、三方弁によって構成され、第３空調ユニット（20C）の空調側接続配管（53）の中途部にそれぞれ接続されている。第３空調ユニット（20C）の空調側接続配管（53）において、第７流路切換弁（77）は第３三方弁（56）側に接続され、第８流路切換弁（78）は第４三方弁（57）側に接続されている。また、第７流路切換弁（77）には第３蓄熱ユニット（30C）の伝熱管（39）の一端が接続され、第８流路切換弁（78）には第３蓄熱ユニット（30C）の伝熱管（39）の他端が接続されている。

第１接続管（81）は、第３流路切換弁（73）と第５流路切換弁（75）とに接続されている。第２接続管（82）は、第５流路切換弁（75）と第７流路切換弁（77）とに接続されている。第３接続管（83）は、第４流路切換弁（74）と第６流路切換弁（76）とに接続されている。第４接続管（84）は、第６流路切換弁（76）と第８流路切換弁（78）とに接続されている。

このような構成により、各伝熱管（39）は、第１〜第８流路切換弁（71〜78）の切換により、給湯用冷媒回路（40）と各空調用冷媒回路（21）とに選択的に接続されることとなる。つまり、実施形態２では、蓄熱槽（31）内に設けられた伝熱管（39）は、本発明に係る給湯側熱交換器と空調側熱交換器とを兼ねることとなる。

−運転動作−
給湯空調システム（1）の運転動作を説明する。給湯空調システム（1）は、蓄冷運転と、第１利用冷房運転と、第２利用冷房運転と、単純冷房運転と、蓄熱運転と、利用暖房運転と、単純暖房運転と、単純湯沸かし運転とを行う。なお、単純冷房運転と単純暖房運転と単純湯沸かし運転とは、実施形態１と同様であるため、以下では蓄冷運転と、第１利用冷房運転と、第２利用冷房運転と、蓄熱運転と、利用暖房運転とについて説明する。

〈蓄冷運転〉
蓄冷運転について、図１１を参照しながら説明する。蓄冷運転では、給湯空調システム（1）は、給湯側蓄熱動作と空調側蓄熱動作とを行う。給湯側蓄熱動作は、給湯装置（10）が給湯用冷媒回路（40）において冷凍サイクルを行って貯湯槽（11）内の水を加熱する一方、冷凍サイクルによって得られた冷熱で第１蓄熱ユニット（30A）の蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体を冷却する。一方、空調側蓄熱動作では、空気調和装置（20）が第２及び第３空調ユニット（20B,20C）の空調用冷媒回路（21）において冷凍サイクルを行い、該冷凍サイクルによって得られた冷熱で第２及び第３蓄熱ユニット（30B,30C）の蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体を冷却する。この給湯装置（10）の給湯側蓄熱動作によって得られた冷熱と、空気調和装置（20）の空調側蓄熱動作によって得られた冷熱とを蓄熱装置（30）が第１〜第３蓄熱ユニット（30A〜30C）の蓄熱槽（31）に蓄える。また、この蓄冷運転では、第１空調ユニット（20A）が停止する。

給湯側蓄熱動作における給湯装置（10）の動作は、給湯側熱交換器（33）が伝熱管（39）に置き換わること以外は実施形態１とほぼ同様であるため、説明を省略する。

空気調和装置（20）では、第１空調ユニット（20A）が停止する一方、第２及び第３空調ユニット（20B,20C）が空調側蓄熱動作を行う。なお、第２及び第３空調ユニット（20B,20C）における空調側蓄熱動作は、空調側熱交換器（34）が伝熱管（39）に置き換わって伝熱管（39）を流れる冷媒が蓄熱槽（31）の蓄熱媒体から吸熱すること、第４三方弁（57）が第８三方弁（61）を空調側接続配管（53）に連通させて室内膨張弁（26）から遮断する状態に切り換えられること、及び第８三方弁（61）が第２バイパス配管（55）を第４三方弁（57）に連通させて第３三方弁（56）から遮断する状態に切り換えられること以外は実施形態１とほぼ同様であるため、説明を省略する。

蓄熱装置（30）では、第１流路切換弁（71）及び第２流路切換弁（72）は、それぞれ第１蓄熱ユニット（30A）の伝熱管（39）を給湯側接続配管（50）に連通させて第１空調ユニット（20A）の空調側接続配管（53）から遮断する。第５流路切換弁（75）は、第２蓄熱ユニット（30B）の伝熱管（39）を第２空調ユニット（20B）の空調側接続配管（53）に連通させて第１接続管（81）及び第２接続管（82）から遮断する。第６流路切換弁（76）は、第２蓄熱ユニット（30B）の伝熱管（39）を第２空調ユニット（20B）の空調側接続配管（53）に連通させて第３接続管（83）及び第４接続管（84）から遮断する。第７流路切換弁（77）は、第３蓄熱ユニット（30C）の伝熱管（39）を第３空調ユニット（20C）の空調側接続配管（53）に連通させて第２接続管（82）から遮断する。第８流路切換弁（78）は、第３蓄熱ユニット（30C）の伝熱管（39）を第３空調ユニット（20C）の空調側接続配管（53）に連通させて第４接続管（84）から遮断する。

上述のように第１〜第８流路切換弁（71〜78）を切り換えることにより、第１蓄熱ユニット（30A）の伝熱管（39）は、給湯装置（10）の給湯用冷媒回路（40）に接続され、第２蓄熱ユニット（30B）の伝熱管（39）は、第２空調ユニット（20B）の空調用冷媒回路（21）に接続され、第３蓄熱ユニット（30C）の伝熱管（39）は、第３空調ユニット（20C）の空調用冷媒回路（21）に接続される。つまり、第１蓄熱ユニット（30A）では、伝熱管（39）に給湯用冷媒回路（40）の冷媒が流入し、第２蓄熱ユニット（30B）では、伝熱管（39）に第２空調ユニット（20B）の空調用冷媒回路（21）の冷媒が流入し、第３蓄熱ユニット（30C）では、伝熱管（39）に第３空調ユニット（20C）の空調用冷媒回路（21）の冷媒が流入する。各蓄熱槽（31）では、各伝熱管（39）を流れる冷媒によって蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体が冷却される。

ここで、実施形態２では、各蓄熱槽（31）には、水が蓄熱媒体として貯留されている。そのため、蓄熱装置（30）は、各蓄熱槽（31）に蓄熱媒体として貯留された水を凍結させることによって、冷熱を蓄える。つまり、蓄冷運転では、蓄熱槽（31）内の水が伝熱管（39）を流れる冷媒によって冷却され、伝熱管（39）の周囲の水が凍って氷となる。実施形態２の蓄冷運転では、このようにして給湯用冷媒回路（40）における冷凍サイクルによって得られた冷熱と第２及び第３空調ユニット（20B,20C）の空調用冷媒回路（21）における冷凍サイクルによって得られた冷熱とが蓄熱装置（30）に蓄えられる。

以上のようにして、実施形態２の蓄冷運転中においても、給湯空調システム（1）では、給湯側蓄冷動作と空調側蓄冷動作とが同時に行われる。なお、貯湯槽（11）内の水のほぼ全てが８０〜９０℃程度の高温水になるか、貯湯槽（11）内の高温水の量が翌日の給湯需要を賄える量に達すると、給湯空調システム（1）は、給湯側蓄熱動作を停止し、空調側蓄熱動作のみを行う。

〈第１利用冷房運転〉
第１利用冷房運転について、図１２を参照しながら説明する。第１利用冷房運転では、各蓄熱槽（31）に蓄えられた冷熱だけを用いて各空調ユニット（20A,20B,20C）の室内の冷房が行われる。第１利用冷房運転では、給湯装置（10）が停止する。

空気調和装置（20）では、各空調ユニット（20A,20B,20C）の空調用冷媒回路（21）において圧縮機（22）をガスポンプとして用いた冷媒循環動作が行われる。この冷媒循環動作は、空調側熱交換器（34）が伝熱管（39）に置き換わって伝熱管（39）を流れる冷媒が蓄熱槽（31）の蓄熱媒体に放熱すること以外は実施形態１とほぼ同様であるため、説明を省略する。

蓄熱装置（30）では、第１流路切換弁（71）及び第２流路切換弁（72）は、それぞれ第１蓄熱ユニット（30A）の伝熱管（39）を第１空調ユニット（20A）の空調側接続配管（53）に連通させて給湯側接続配管（50）から遮断する。第５流路切換弁（75）は、第２蓄熱ユニット（30B）の伝熱管（39）を第２空調ユニット（20B）の空調側接続配管（53）に連通させて第１接続管（81）及び第２接続管（82）から遮断する。第６流路切換弁（76）は、第２蓄熱ユニット（30B）の伝熱管（39）を第２空調ユニット（20B）の空調側接続配管（53）に連通させて第３接続管（83）及び第４接続管（84）から遮断する。第７流路切換弁（77）は、第３蓄熱ユニット（30C）の伝熱管（39）を第３空調ユニット（20C）の空調側接続配管（53）に連通させて第２接続管（82）から遮断する。第８流路切換弁（78）は、第３蓄熱ユニット（30C）の伝熱管（39）を第３空調ユニット（20C）の空調側接続配管（53）に連通させて第４接続管（84）から遮断する。

上述のように第１〜第８流路切換弁（71〜78）を切り換えることにより、各蓄熱ユニット（30A〜30C）の伝熱管（39）は、各空調ユニット（20A〜20C）の空調用冷媒回路（21）に接続される。つまり、各蓄熱ユニット（30A〜30C）において、伝熱管（39）に各空調ユニット（20A〜20C）の空調用冷媒回路（21）の冷媒が流入する。その結果、各蓄熱槽（31）では、蓄熱媒体が各伝熱管（39）を流れる冷媒から吸熱して、各伝熱管（39）を流れる冷媒が冷却される。つまり、各伝熱管（39）を流れる冷媒が蓄熱槽（31）内の氷によって冷却される。その結果、各蓄熱槽（31）内の氷は融解する。

〈第２利用冷房運転〉
第２利用冷房運転について、図１３を参照しながら説明する。第２利用冷房運転では、各蓄熱槽（31）に蓄えられた冷熱と、各空調ユニット（20A,20B,20C）の空調用冷媒回路（21）が行う冷凍サイクルによって得られた冷熱とを用いて各空調ユニット（20A,20B,20C）の室内の冷房が行われる。第２利用冷房運転では、給湯装置（10）が停止する。

空気調和装置（20）では、各空調ユニット（20A,20B,20C）の空調用冷媒回路（21）において冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。この冷媒循環動作は、空調側熱交換器（34）が伝熱管（39）に置き換わって伝熱管（39）を流れる冷媒が蓄熱槽（31）の蓄熱媒体に放熱すること以外は実施形態１とほぼ同様であるため、説明を省略する。

蓄熱装置（30）では、第１利用冷房運転と同様に第１〜第８流路切換弁（71〜78）が切り換えられて、各蓄熱ユニット（30A〜30C）の伝熱管（39）に各空調ユニット（20A〜20C）の空調用冷媒回路（21）の冷媒が流入する。その結果、各蓄熱槽（31）では、蓄熱媒体が各伝熱管（39）を流れる冷媒から吸熱して、各伝熱管（39）を流れる冷媒が冷却される。つまり、各伝熱管（39）を流れる冷媒が蓄熱槽（31）内の氷によって冷却される。その結果、各蓄熱槽（31）内の氷は融解する。

〈蓄熱運転〉
蓄熱運転について、図１４を参照しながら説明する。蓄熱運転では、各空調ユニット（20A,20B,20C）の空調用冷媒回路（21）が行う冷凍サイクルによって温熱が得られ、得られた温熱が各蓄熱槽（31）に蓄えられる。蓄熱運転では、給湯装置（10）が停止する。

空気調和装置（20）では、各空調ユニット（20A,20B,20C）の空調用冷媒回路（21）において冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。この冷媒循環動作は、空調側熱交換器（34）が伝熱管（39）に置き換わって伝熱管（39）を流れる冷媒が蓄熱槽（31）の蓄熱媒体に放熱すること、第４三方弁（57）が第８三方弁（61）を空調側接続配管（53）に連通させて室内膨張弁（26）から遮断する状態に切り換えられること、及び第８三方弁（61）が第２バイパス配管（55）を第４三方弁（57）に連通させて第３三方弁（56）から遮断する状態に切り換えられること以外は実施形態１とほぼ同様であるため、説明を省略する。

蓄熱装置（30）では、第１利用冷房運転と同様に第１〜第８流路切換弁（71〜78）が切り換えられて、各蓄熱ユニット（30A〜30C）の伝熱管（39）に各空調ユニット（20A〜20C）の空調用冷媒回路（21）の冷媒が流入する。その結果、各蓄熱槽（31）では、蓄熱媒体が各伝熱管（39）を流れる冷媒によって加熱される。蓄熱装置（30）は、このようにして各蓄熱槽（31）に、圧縮機（22）から吐出された冷媒の温熱を蓄える。

〈利用暖房運転〉
利用暖房運転について、図１５を参照しながら説明する。利用暖房運転では、各蓄熱槽（31）に蓄えられた温熱を用いて各空調ユニット（20A,20B,20C）の室内の暖房が行われる。利用暖房運転では、給湯装置（10）が停止する。

空気調和装置（20）では、各空調ユニット（20A,20B,20C）の空調用冷媒回路（21）において冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。この冷媒循環動作は、空調側熱交換器（34）が伝熱管（39）に置き換わって伝熱管（39）を流れる冷媒が蓄熱槽（31）の蓄熱媒体から吸熱すること以外は実施形態１とほぼ同様であるため、説明を省略する。

蓄熱装置（30）では、第１利用冷房運転と同様に第１〜第８流路切換弁（71〜78）が切り換えられて、各蓄熱ユニット（30A〜30C）の伝熱管（39）に各空調ユニット（20A〜20C）の空調用冷媒回路（21）の冷媒が流入する。その結果、各蓄熱槽（31）では、蓄熱媒体が各伝熱管（39）を流れる冷媒に放熱し、各伝熱管（39）を流れる冷媒が加熱される。

以上のように、本実施形態２の給湯空調システム（1）においても、蓄冷運転中に給湯側蓄熱動作だけでなく空調側蓄熱動作を行うこととしている。これにより、実施形態１と同様の効果を奏することができる。また、本実施形態２の給湯空調システム（1）によれば、本発明に係る給湯側熱交換器と空調側熱交換器とを蓄熱槽（31）内に設けられた伝熱管（39）によって構成することにより、給湯空調システムの部品点数を削減することができる。従って、給湯空調システムを安価に構成することができる。

《発明の実施形態３》
実施形態３の給湯空調システム（1）は、実施形態２の給湯空調システム（1）において、第１利用冷房運転と第２利用冷房運転における動作を変更したものである。以下、実施形態２と異なる第１利用冷房運転と第２利用冷房運転の動作について説明する。

ここで、実施形態２では、蓄冷運転において、第１蓄熱ユニット（30A）の蓄熱槽（31）には、給湯装置（10）の給湯用冷媒回路（40）における冷凍サイクルによって得られた冷熱が蓄えられ、第２及び第３蓄熱ユニット（30B,30C）の蓄熱槽（31）には、空気調和装置（20）の第２及び第３空調ユニット（20B,20C）の給湯用冷媒回路（40）における冷凍サイクルによって得られた冷熱が蓄えられている。蓄冷運転において、貯湯槽（11）内の水のほぼ全てが８０〜９０℃程度の高温水になるか、貯湯槽（11）内の高温水の量が翌日の給湯需要を賄える量に達すると、給湯空調システム（1）は、給湯側蓄熱動作を停止する。すなわち、第１蓄熱ユニット（30A）の蓄熱槽（31）へ冷熱が蓄えられなくなる。そのため、第１蓄熱ユニット（30A）の蓄熱槽（31）には、第２及び第３蓄熱ユニット（30B,30C）の蓄熱槽（31）に比べて蓄えられる冷熱が少なくなる。

そこで、以下の第１利用冷房運転及び第２利用冷房運転では、まず実施形態２と同様の第１動作を行い、第１蓄熱ユニット（30A）の蓄熱槽（31）の冷熱が利用できなくなると、第１空調ユニット（20A）が第２蓄熱ユニット（30B）の蓄熱槽（31）の冷熱を利用する第２動作を行い、さらに第２蓄熱ユニット（30B）の蓄熱槽（31）の冷熱が利用できなくなると、第１及び第２空調ユニット（20A,20B）が第３蓄熱ユニット（30C）の蓄熱槽（31）の冷熱を利用する第３動作を行うこととしている。

〈第１利用冷房運転〉
実施形態３では、第１利用冷房運転では、上述のように第１〜第３動作が実行される。そして、第１動作（図１２参照）において、第１蓄熱ユニット（30A）の蓄熱槽（31）内の氷が全て若しくはほぼ融解して伝熱管（39）内を流れる冷媒を冷却できなくなると、図１６に示すように、第３〜第６流路切換弁（73〜76）が切り換えられて第２動作に切り換えられる。

第２動作では、第３流路切換弁（73）は、第１空調ユニット（20A）の第６三方弁（59）を第１接続管（81）に連通させて第１流路切換弁（71）から遮断する状態に切り換えられる。第４流路切換弁（74）は、第１空調ユニット（20A）の第４三方弁（57）を第３接続管（83）に連通させて第２流路切換弁（72）から遮断する状態に切り換えられる。第５流路切換弁（75）は、第２空調ユニット（20B）の第６三方弁（59）を第１接続管（81）及び第２蓄熱ユニット（30B）の伝熱管（39）に連通させて第２接続管（82）から遮断する状態に切り換えられる。第６流路切換弁（76）は、第２空調ユニット（20B）の第４三方弁（57）を第３接続管（83）及び第２蓄熱ユニット（30B）の伝熱管（39）に連通させて第４接続管（84）から遮断する状態に切り換えられる。

このように第３〜第６流路切換弁（73〜76）が切り換えられることにより、第１空調ユニット（20A）の圧縮機（22）から吐出されて第１バイパス配管（54）を通過して第６三方弁（59）に流入した冷媒は、第１接続管（81）を通過し、第５流路切換弁（75）において第２空調ユニット（20B）からの冷媒と合流して第２蓄熱ユニット（30B）の伝熱管（39）に流入する。第２蓄熱ユニット（30B）の伝熱管（39）において蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体によって冷却された冷媒は、第６流路切換弁（76）において分流され、一部は第３接続管（83）及び第４流路切換弁（74）を通過して第１空調ユニット（20A）の第４三方弁（57）に流入し、残りは第２空調ユニット（20B）の第４三方弁（57）に流入する。その他の動作は第１動作と同様である。このような第２動作において、やがて第２蓄熱ユニット（30B）の蓄熱槽（31）内の氷が全て若しくはほぼ融解して伝熱管（39）内を流れる冷媒を冷却できなくなると、図１７に示すように、第５〜第８流路切換弁（75〜78）が切り換えられて第３動作に切り換えられる。

第３動作では、第５流路切換弁（75）は、第２空調ユニット（20B）の第６三方弁（59）及び第１接続管（81）を第２接続管（82）に連通させて第２蓄熱ユニット（30B）の伝熱管（39）から遮断する状態に切り換えられる。第６流路切換弁（76）は、第２空調ユニット（20B）の第４三方弁（57）及び第３接続管（83）を第４接続管（84）に連通させて第２蓄熱ユニット（30B）の伝熱管（39）から遮断する状態に切り換えられる。第７流路切換弁（77）は、第３空調ユニット（20C）の第６三方弁（59）及び第２接続管（82）を第３蓄熱ユニット（30C）の伝熱管（39）に連通させる状態に切り換えられる。第８流路切換弁（78）は、第３空調ユニット（20C）の第４三方弁（57）及び第４接続管（84）を第３蓄熱ユニット（30C）の伝熱管（39）に連通させる状態に切り換えられる。

このように第５〜第８流路切換弁（75〜78）が切り換えられることにより、第１空調ユニット（20A）の圧縮機（22）から吐出されて第１バイパス配管（54）を通過して第６三方弁（59）に流入した冷媒は、第１接続管（81）を通過して第５流路切換弁（75）において第２空調ユニット（20B）からの冷媒と合流し、第２接続管（82）を通過して第７流路切換弁（77）において第３空調ユニット（20C）からの冷媒と合流して第３蓄熱ユニット（30C）の伝熱管（39）に流入する。第３蓄熱ユニット（30C）の伝熱管（39）において蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体によって冷却された冷媒は、第８流路切換弁（78）において分流され、一部は第４接続管（84）を通過して第６流路切換弁（76）に流入し、残りは第３空調ユニット（20C）の第４三方弁（57）に流入する。第６流路切換弁（76）に流入した冷媒は、第６流路切換弁（76）において分流され、一部は第３接続管（83）及び第４流路切換弁（74）を通過して第１空調ユニット（20A）の第４三方弁（57）に流入し、残りは第２空調ユニット（20B）の第４三方弁（57）に流入する。その他の動作は第１及び第２動作と同様である。このような第３動作において、やがて第３蓄熱ユニット（30C）の蓄熱槽（31）内の氷が全て若しくはほぼ融解して伝熱管（39）内を流れる冷媒を冷却できなくなると第１利用冷房運転を終了する。

〈第２利用冷房運転〉
実施形態３では、第２利用冷房運転では、上述のように第１〜第３動作が実行される。そして、実施形態２の第２利用冷房運転と同様の第１動作（図１３参照）において、第１蓄熱ユニット（30A）の蓄熱槽（31）内の氷が全て若しくはほぼ融解して伝熱管（39）内を流れる冷媒を冷却できなくなると、図１８に示すように、第３〜第６流路切換弁（73〜76）が上記第１利用冷房運転と同様に切り換えられて第２動作に切り換えられる。

第３〜第６流路切換弁（73〜76）が切り換えられることにより、第１空調ユニット（20A）の圧縮機（22）から吐出されて室外熱交換器（24）及び室外膨張弁（25）を通過して第６三方弁（59）に流入した冷媒は、第１接続管（81）を通過し、第５流路切換弁（75）において第２空調ユニット（20B）からの冷媒と合流して第２蓄熱ユニット（30B）の伝熱管（39）に流入する。第２蓄熱ユニット（30B）の伝熱管（39）において蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体によって冷却された冷媒は、第６流路切換弁（76）において分流され、一部は第３接続管（83）及び第４流路切換弁（74）を通過して第１空調ユニット（20A）の第４三方弁（57）に流入し、残りは第２空調ユニット（20B）の第４三方弁（57）に流入する。その他の動作は第１動作と同様である。このような第２動作において、やがて第２蓄熱ユニット（30B）の蓄熱槽（31）内の氷が全て若しくはほぼ融解して伝熱管（39）内を流れる冷媒を冷却できなくなると、図１９に示すように、第５〜第８流路切換弁（75〜78）が上記第１利用冷房運転と同様に切り換えられて第３動作に切り換えられる。

第５〜第８流路切換弁（75〜78）が切り換えられることにより、第１空調ユニット（20A）の圧縮機（22）から吐出されて室外熱交換器（24）及び室外膨張弁（25）を通過して第６三方弁（59）に流入した冷媒は、第１接続管（81）を通過して第５流路切換弁（75）において第２空調ユニット（20B）からの冷媒と合流し、第２接続管（82）を通過して第７流路切換弁（77）において第３空調ユニット（20C）からの冷媒と合流して第３蓄熱ユニット（30C）の伝熱管（39）に流入する。第３蓄熱ユニット（30C）の伝熱管（39）において蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体によって冷却された冷媒は、第８流路切換弁（78）において分流され、一部は第４接続管（84）を通過して第６流路切換弁（76）に流入し、残りは第３空調ユニット（20C）の第４三方弁（57）に流入する。第６流路切換弁（76）に流入した冷媒は、第６流路切換弁（76）において分流され、一部は第３接続管（83）及び第４流路切換弁（74）を通過して第１空調ユニット（20A）の第４三方弁（57）に流入し、残りは第２空調ユニット（20B）の第４三方弁（57）に流入する。その他の動作は第１及び第２動作と同様である。このような第３動作において、やがて第３蓄熱ユニット（30C）の蓄熱槽（31）内の氷が全て若しくはほぼ融解して伝熱管（39）内を流れる冷媒を冷却できなくなると第２利用冷房運転を終了する。

《発明の実施形態４》
実施形態４の給湯空調システム（1）は、実施形態２の給湯空調システム（1）において、給湯装置（10）及び蓄熱装置（30）の構成を変更したものである。なお、空気調和装置（20）は、実施形態２と同様に構成されている。以下、図２０を用いて説明する。

〈給湯装置〉
実施形態４では、給湯装置（10）は、第１〜第３給湯ユニット（10A,10B,10C）を備えている。各給湯ユニット（10A,10B,10C）は、実施形態２と同様の給湯用冷媒回路（40）とファン（46a）とを備えている。

〈蓄熱装置〉
実施形態４では、蓄熱装置（30）は、実施形態２において第１蓄熱ユニット（30A）のみに設けられていた第１及び第２流路切換弁（81,82）が、第２及び第３蓄熱ユニット（30B,30C）にも設けられている。

具体的には、実施形態４では、各蓄熱ユニット（30A,30B,30C）のそれぞれにおいて、第１流路切換弁（71）及び第２流路切換弁（72）は、給湯側接続配管（50）の中途部及び各空調ユニット（20A,20B,20C）の空調側接続配管（53）の中途部にそれぞれ接続されている。給湯側接続配管（50）において、第１流路切換弁（71）は第２三方弁（52）側に接続され、第２流路切換弁（72）は第１三方弁（51）側に接続されている。一方、各空調ユニット（20A,20B,20C）の空調側接続配管（53）において、各第１流路切換弁（71）は第３三方弁（56）側に接続され、各第２流路切換弁（72）は第４三方弁（57）側に接続されている。また、各蓄熱ユニット（30A,30B,30C）において、第１流路切換弁（71）には対応する蓄熱ユニット（30A,30B,30C）の伝熱管（39）の一端が接続され、第２流路切換弁（72）には対応する蓄熱ユニット（30A,30B,30C）の伝熱管（39）の他端が接続されている。第１流路切換弁（71）及び第２流路切換弁（72）は、伝熱管（39）を給湯側接続配管（50）に連通させて空調側接続配管（53）から遮断する状態と、伝熱管（39）を空調側接続配管（53）に連通させて給湯側接続配管（50）から遮断する状態とにそれぞれ切り換わる。

その他の構成は、実施形態２と同様である。このような形態であっても実施形態２と同様の運転を行うことができ、同様の効果を奏することができる。また、実施形態４によれば、蓄冷運転において、第１及び第２蓄熱ユニット（30A,30B）において給湯側蓄冷動作によって得られた冷熱を蓄熱し、第３蓄熱ユニット（30C）において空調側蓄冷動作によって得られた冷熱を蓄熱することも可能である。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

上記各実施形態では、蓄冷運転において、給湯側蓄冷動作と空調側蓄冷動作とを同時に行い、貯湯槽（11）内の水のほぼ全てが８０〜９０℃程度の高温水になるか、貯湯槽（11）内の高温水の量が翌日の給湯需要を賄える量に達すると、給湯側蓄熱動作を停止することとしていた。しかし、給湯側蓄冷動作と空調側蓄冷動作とは必ずしも同時に行う必要はない。例えば、給湯側蓄冷動作を行った後に空調側蓄冷動作を行ってもよい。

また、上記各実施形態では、給湯装置（10）は、低温側回路（41）と高温側回路（42）とを備えて二元冷凍サイクルを行うように構成されていたが、カスケード熱交換器（43）を加熱用熱交換器（48）に変更した低温側回路（41）のみを備えて単段冷凍サイクルを行うように構成してもよい。

また、上記各実施形態では、空調用冷媒回路（21）には圧縮機（22）が１台だけ接続されていたが、圧縮機（22）を複数接続することとしてもよい。その際には、少なくとも１台の圧縮機（22）をガスポンプとして利用できるロータリ式圧縮機にすることにより、第１利用冷房運転が可能となる。その他の圧縮機は、ロータリ式圧縮機以外の圧縮機、例えば、スクロール式圧縮機であってもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、給湯装置と空気調和装置と蓄熱装置とを備えた給湯空調システムについて有用である。

１ 給湯空調システム
１０ 給湯装置
２０ 空気調和装置
２１ 空調用冷媒回路
２４ 室外熱交換器
２７ 室内熱交換器
３０ 蓄熱装置
３１ 蓄熱槽
３３ 給湯側熱交換器
３４ 空調側熱交換器
３９ 伝熱管（給湯側熱交換器、空調側熱交換器）
４０ 給湯用冷媒回路

Claims (3)

1. 給湯用の温水を蓄える貯湯槽（11）と、該貯湯槽（11）の水を加熱するための加熱用熱交換器（48）が接続された給湯用冷媒回路（40）とを有する給湯装置（10）と、
   室内熱交換器（27）と室外熱交換器（24）とが接続された空調用冷媒回路（21）を有して室内を空気調和する空気調和装置（20）と、
   蓄熱媒体を貯留する蓄熱槽（31）と、上記給湯用冷媒回路（40）の冷媒と上記蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体とを熱交換させる給湯側熱交換器（33）と、上記空調用冷媒回路（21）の冷媒と上記蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体とを熱交換させる空調側熱交換器（34）とを有する蓄熱装置（30）とを備え、
   上記蓄熱装置（30）が上記蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体を冷却する蓄冷運転と、
   上記空気調和装置（20）が上記空調用冷媒回路（21）において冷媒を上記空調側熱交換器（34）から上記室内熱交換器（27）へ流れるように循環させ、上記蓄熱装置（30）が上記空調側熱交換器（34）を流れる冷媒を上記蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体によって冷却する利用冷房運転とが実行可能に構成され、
   上記蓄冷運転中には、
   上記給湯装置（10）の上記給湯用冷媒回路（40）が上記加熱用熱交換器（48）が放熱器となり且つ上記給湯側熱交換器（33）が蒸発器となる冷凍サイクルを行い、上記蓄熱装置（30）が上記給湯側熱交換器（33）において上記蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体を冷却する給湯側蓄冷動作と、
   上記空気調和装置（20）の上記空調用冷媒回路（21）が上記室外熱交換器（24）が放熱器となり且つ上記空調側熱交換器（34）が蒸発器となる冷凍サイクルを行い、上記蓄熱装置（30）が上記空調側熱交換器（34）において上記蓄熱槽（31）内の蓄熱媒体を冷却する空調側蓄冷動作とが同時に並行して実行可能である
   ことを特徴とする給湯空調システム。
2. 請求項１において、
   上記蓄熱装置（30）は、
   上記給湯側熱交換器（33）と上記蓄熱槽（31）との間で蓄熱媒体を循環させる第１循環路（35a,35b）と、
   上記空調側熱交換器（34）と上記蓄熱槽（31）との間で蓄熱媒体を循環させる第２循環路（35a,35c）とを備えている
   ことを特徴とする給湯空調システム。
3. 請求項１において、
   上記蓄熱槽（31）内には、内部を流通する冷媒と蓄熱媒体とを熱交換させる伝熱管（39）が設けられ、該伝熱管（39）が上記給湯側熱交換器及び上記空調側熱交換器を兼ねている
   ことを特徴とする給湯空調システム。

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