特開 2023-88561 空調システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023088561

(43)【公開日】2023-06-27

(54)【発明の名称】空調システム

(51)【国際特許分類】

   F24D 3/00 20220101AFI20230620BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20230620BHJP

   F24F 5/00 20060101ALI20230620BHJP

【ＦＩ】

F24D3/00 J

F25B1/00 399Y

F24F5/00 101A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021203369

(22)【出願日】2021-12-15

(71)【出願人】

【識別番号】000115854

【氏名又は名称】リンナイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】弁理士法人創成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】林 泰平

【テーマコード（参考）】

3L054

3L070

【Ｆターム（参考）】

3L054BF02

3L054BF06

3L054BF07

3L054BF08

3L070AA02

3L070AA07

3L070AA09

3L070BB02

3L070BB14

3L070BB16

3L070DD07

3L070DE09

3L070DF01

3L070DG01

3L070DG06

(57)【要約】

【課題】第１熱源及び第２熱源の２つの熱源の一方又は両方によって、空調装置に流通させる熱媒の加熱や冷却を行うことができると共に、空調装置を通って熱媒を循環させる流路での放熱ロスや圧力損失を抑制できる空調システムを提供する。
【解決手段】空調システム１は、第１熱源１０及び第２熱源２０の一方又は両方と空調装置２，３との間で熱媒を循環させ得るように空調装置２，３に対して第１熱源１０及び第２熱源２０を並列に接続する熱媒回路４０と、熱媒回路４０の流路の切換えを行う流路切換装置４５とを備え、流路の切換えによって、第１熱源１０により熱媒を冷却する冷房運転と、第１熱源１０及び第２熱源２０の一方又は両方により熱媒を加熱する暖房運転とを実行である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱媒を加熱又は冷却可能な第１熱源と、
該熱媒を加熱可能な第２熱源と、
該熱媒と屋内空間との熱交換を行うことで該屋内空間の空調を行う空調装置と、
前記第１熱源及び前記第２熱源の一方又は両方と前記空調装置との間で前記熱媒を循環させ得るように該空調装置に対して該第１熱源及び該第２熱源を並列に接続する熱媒回路と、
該熱媒回路に設けられた一つ以上の切換弁により構成され、前記熱媒を前記第１熱源と前記空調装置との間で前記第２熱源を経由させずに循環させる流路を形成する第１動作状態と、前記熱媒を前記第２熱源と前記空調装置との間で前記第１熱源を経由させずに循環させる流路を形成する第２動作状態と、前記熱媒を前記第１熱源及び前記第２熱源の両方と前記空調装置との間で循環させる流路を形成する第３動作状態とに選択的に動作可能な流路切換装置とを備えており、
前記流路切換装置を前記第１動作状態に動作させた状態で、前記第１熱源と前記空調装置との間で前記熱媒を循環させながら該熱媒を該第１熱源で冷却する冷房運転と、前記流路切換装置を前記第１動作状態に動作させた状態で、前記第１熱源と前記空調装置との間で前記熱媒を循環させながら該熱媒を該第１熱源で加熱する第１暖房運転と、前記流路切換装置を前記第２動作状態に動作させた状態で、前記第２熱源と前記空調装置との間で前記熱媒を循環させながら該熱媒を該第２熱源で加熱する第２暖房運転と、前記流路切換装置を前記第３動作状態に動作させた状態で、前記第１熱源及び前記第２熱源の両方と前記空調装置との間で前記熱媒を循環させながら該熱媒を該第１熱源及び該第２熱源で加熱する第３暖房運転とを実行可能に構成されていることを特徴とする空調システム。

【請求項2】

請求項１記載の空調システムにおいて、
前記熱媒回路は、前記第１熱源から前記熱媒を送出するように該第１熱源に接続された第１往路と、前記第１熱源に前記熱媒を還流させるように該第１熱源に接続された第１復路と、前記第２熱源から前記熱媒を送出するように該第２熱源に接続された第２往路と、前記第２熱源に前記熱媒を還流させるように該第２熱源に接続された第２復路と、前記第１往路及び前記第２往路が合流するように該第１往路及び該第２往路に接続されると共に、前記熱媒を前記空調装置に供給するように該空調装置に接続された熱媒供給路と、前記空調装置から前記熱媒を排出させるように該空調装置に接続される共に、該前記第１復路及び前記第２復路に分岐された熱媒排出路とを備えることを特徴とする空調システム。

【請求項3】

請求項１又は２記載の空調システムにおいて、
前記熱媒回路は、該熱媒回路のうち、前記第１熱源及び前記第２熱源のうちの第１熱源だけを経由する流路に設けられた第１ポンプと、前記第１熱源及び前記第２熱源のうちの前記第２熱源だけを経由する流路に設けられた第２ポンプとを備えることを特徴とする空調システム。

【請求項4】

請求項３記載の空調システムにおいて、
前記屋内空間の温度状態の要求に応じて前記空調装置の要求熱量を決定する要求熱量決定部と、前記第１熱源及び前記第２熱源のそれぞれの加熱量の制御と前記第１ポンプ及び前記第２ポンプのそれぞれの作動制御とを行う制御部とを備えており、
前記制御部は、前記第１暖房運転の実行中に、前記空調装置の要求熱量の増加に伴い、該第１暖房運転から前記第３暖房運転への切換えを行うとき、前記第１熱源の加熱量と前記第１ポンプの回転数とを前記第１暖房運転時と同じ状態に維持したまま、前記空調装置の増加後の要求熱量を実現するように、前記第２熱源の加熱量と前記第２ポンプの回転数とを制御するように構成されていることを特徴とする空調システム。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載の空調システムにおいて、
前記第２熱源は、熱媒を加熱する加熱部として、高低２種類の温度のうち、低温側温度に熱媒を加熱する低温側加熱部と、高温側温度に熱媒を加熱する高温側加熱部とを備えており、
前記熱媒回路は、前記第２熱源を経由する流路として、前記低温側加熱部を経由する流路を含んでおり、
前記高温側加熱部は、前記高温側温度に加熱された熱媒から放熱させる放熱装置との間で熱媒を循環させるように該放熱装置に循環路を介して接続されており、
該循環路は、前記高温側加熱部から前記放熱装置に供給される熱媒を前記熱媒回路に流入させないように構成されていることを特徴とする空調システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱媒を利用する空調システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば特許文献１、２に見られるように、暖房端末等の空調装置に熱媒を循環させる流路で、熱媒がヒートポンプの熱交換器とバーナにより加熱される熱交換器とを直列に流通するように該流路を構成した空調システムが知られている。そして、特許文献１，２には、空調装置の暖房運転時に、空調装置に供給する熱媒を通常は、ヒートポンプのみにより加熱し、熱媒の加熱量が不足する場合等に、ヒートポンプとバーナとの両方により熱媒を加熱する技術が記載されている。また、特許文献１には、バーナのみにより熱媒を加熱することについても記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１－２８７５３０号公報

【特許文献2】特開２０１９－４９３８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１，２に見られるように、ヒートポンプの熱交換器と、バーナにより加熱される熱交換器とに熱媒を直列に流通させる場合、空調装置から排出される熱媒が該空調装置に戻るまでの熱媒の経路長が長くなりやすいため、放熱ロスや圧力損失を生じやすいという不都合がある。

【0005】

また、特に、特許文献２に見られるように、ヒートポンプの熱交換器と、バーナにより加熱される熱交換器とに常時、直列に熱媒を流通させる空調システムでは、ヒートポンプ及びバーナのいずれか一方のみにより熱媒を加熱する場合であっても、他方側の熱交換器に熱媒を流通させることになるために放熱ロスが大きくなりやすい。加えて、空調装置の冷房運転を行わせようとした場合には、ヒートポンプにより冷却される熱媒がバーナ側の熱交換器を通ることで、該熱交換器が結露などによって劣化を生じやすい。

【0006】

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、第１熱源及び第２熱源の２つの熱源の一方又は両方によって、空調装置に流通させる熱媒の加熱や冷却を行うことができると共に、空調装置を通って熱媒を循環させる流路での放熱ロスや圧力損失を抑制できる空調システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の空調システムは、上記の目的を達成するために、
熱媒を加熱又は冷却可能な第１熱源と、
該熱媒を加熱可能な第２熱源と、
該熱媒と屋内空間との熱交換を行うことで該屋内空間の空調を行う空調装置と、
前記第１熱源及び前記第２熱源の一方又は両方と前記空調装置との間で前記熱媒を循環させ得るように該空調装置に対して該第１熱源及び該第２熱源を並列に接続する熱媒回路と、
該熱媒回路に設けられた一つ以上の切換弁により構成され、前記熱媒を前記第１熱源と前記空調装置との間で前記第２熱源を経由させずに循環させる流路を形成する第１動作状態と、前記熱媒を前記第２熱源と前記空調装置との間で前記第１熱源を経由させずに循環させる流路を形成する第２動作状態と、前記熱媒を前記第１熱源及び前記第２熱源の両方と前記空調装置との間で循環させる流路を形成する第３動作状態とに選択的に動作可能な流路切換装置とを備えており、
前記流路切換装置を前記第１動作状態に動作させた状態で、前記第１熱源と前記空調装置との間で前記熱媒を循環させながら該熱媒を該第１熱源で冷却する冷房運転と、前記流路切換装置を前記第１動作状態に動作させた状態で、前記第１熱源と前記空調装置との間で前記熱媒を循環させながら該熱媒を該第１熱源で加熱する第１暖房運転と、前記流路切換装置を前記第２動作状態に動作させた状態で、前記第２熱源と前記空調装置との間で前記熱媒を循環させながら該熱媒を該第２熱源で加熱する第２暖房運転と、前記流路切換装置を前記第３動作状態に動作させた状態で、前記第１熱源及び前記第２熱源の両方と前記空調装置との間で前記熱媒を循環させながら該熱媒を該第１熱源及び該第２熱源で加熱する第３暖房運転とを実行可能に構成されていることを特徴とする（第１発明）。

【0008】

かかる第１発明によれば、流路切換装置の動作状態の切換えによって、熱媒回路における熱媒の流路を切換えることができるので、第１熱源により冷却した熱媒を空調装置に流通させる冷房運転と、第１熱源及び第２熱源のうちの第１熱源だけにより加熱した熱媒を空調装置に流通させる第１暖房運転と、第１熱源及び第２熱源のうちの第２熱源だけにより加熱した熱媒を空調装置に流通させる第２暖房運転と、第１熱源及び第２熱源の両方により加熱した熱媒を空調装置に流通させる第３暖房運転とを実行することが可能である。

【0009】

この場合、第１熱源と第２熱源とは、空調装置に対して並列に接続されているので、第１熱源と空調装置との間で熱媒を循環させる流路の経路長と、第２熱源と空調装置との間で熱媒を循環させる流路の経路長とをそれぞれ短い流路に構成することが可能である。ひいては、これらの流路における放熱ロスや圧力損失を抑制することが可能である。
よって、第１発明によれば、空調装置に流通させる熱媒の加熱や冷却を行うことができると共に、空調装置を通って熱媒を循環させる流路での放熱ロスや圧力損失を抑制できる。

【0010】

上記第１発明では、前記熱媒回路は、前記第１熱源から前記熱媒を送出するように該第１熱源に接続された第１往路と、前記第１熱源に前記熱媒を還流させるように該第１熱源に接続された第１復路と、前記第２熱源から前記熱媒を送出するように該第２熱源に接続された第２往路と、前記第２熱源に前記熱媒を還流させるように該第２熱源に接続された第２復路と、前記第１往路及び前記第２往路が合流するように該第１往路及び該第２往路に接続されると共に、前記熱媒を前記空調装置に供給するように該空調装置に接続された熱媒供給路と、前記空調装置から前記熱媒を排出させるように該空調装置に接続される共に、該前記第１復路及び前記第２復路に分岐された熱媒排出路とを備える回路として構成され得る（第２発明）。
これにより、第１熱源と第２熱源とを空調装置に対して並列に接続する熱媒回路を実現することができる。

【0011】

上記第１発明又は第２発明では、前記熱媒回路は、該熱媒回路のうち、前記第１熱源及び前記第２熱源のうちの第１熱源だけを経由する流路に設けられた第１ポンプと、前記第１熱源及び前記第２熱源のうちの前記第２熱源だけを経由する流路に設けられた第２ポンプとを備えることが好ましい（第３発明）。

【0012】

これによれば、特に第３暖房運転において、第１熱源を経由する熱媒の流量と、第２熱源を経由する熱媒の流量とを空調装置の運転状態等に応じて各別に増減させることが可能となる。また、第１ポンプ及び第２ポンプのいずれか一方のポンプが故障した場合でも、第１熱源及び第２熱源のうち、他方のポンプ（正常なポンプ）に対応する側の熱源によって加熱した熱媒を空調装置に供給し、該空調装置の運転（暖房運転）を行うことが可能となる。

【0013】

上記第３発明では、前記屋内空間の温度状態の要求に応じて前記空調装置の要求熱量を決定する要求熱量決定部と、前記第１熱源及び前記第２熱源のそれぞれの加熱量の制御と前記第１ポンプ及び前記第２ポンプのそれぞれの作動制御とを行う制御部とを備えており、前記制御部は、前記第１暖房運転の実行中に、前記空調装置の要求熱量の増加に伴い、該第１暖房運転から前記第３暖房運転への切換えを行うとき、前記第１熱源の加熱量と前記第１ポンプの回転数とを前記第１暖房運転時と同じ状態に維持したまま、前記空調装置の増加後の要求熱量を実現するように、前記第２熱源の加熱量と前記第２ポンプの回転数とを制御するように構成されているという態様を採用し得る（第４発明）。

【0014】

これによれば、第１暖房運転の実行中に、空調装置の要求熱量の増加に伴い、該第１暖房運転から第３暖房運転への切換えを行うときには、第１熱源の加熱量と前記第１ポンプの回転数とを前記第１暖房運転時と同じ状態に維持したまま、空調装置の増加後の要求熱量を実現するように、第２熱源の加熱量と第２ポンプの回転数とを制御するので、第１熱源及び第２熱源と第１ポンプ及び第２ポンプの作動制御を簡易な態様で行うことが可能となる。また、第１熱源の加熱量と前記第１ポンプの回転数とを維持した状態で、第２熱源の加熱量と第２ポンプの回転数とを増加させることになる。このため、第２熱源の加熱量及び第２ポンプの回転数だけでなく、第１熱源の加熱量及び第１ポンプの回転数をも変化させる場合に比べて、空調装置に供給される熱媒の温度が過渡的に過剰に変動するのを抑制することができ、ひいては、要求熱量の増加に伴う空調装置の運転状態の変化を円滑に行わせることが可能となる。

【0015】

上記第１～第４発明では、前記第２熱源は、熱媒を加熱する加熱部として、高低２種類の温度のうち、低温側温度に熱媒を加熱する低温側加熱部と、高温側温度に熱媒を加熱する高温側加熱部とを備えており、前記熱媒回路は、前記第２熱源を経由する流路として、前記低温側加熱部を経由する流路を含んでおり、前記高温側加熱部は、前記高温側温度に加熱された熱媒から放熱させる放熱装置との間で熱媒を循環させるように該放熱装置に循環路を介して接続されているという態様を採用し得る。この場合、該循環路は、前記高温側加熱部から前記放熱装置に供給される熱媒を前記熱媒回路に流入させないように構成されていることが好ましい（第５発明）。

【0016】

これによれば、前記放熱装置の運転時に、高温側加熱部から該放熱装置に供給される高温側温度の熱媒が前記熱媒回路に流入してしまうのが阻止されるので、空調装置の冷房運転時や暖房運転時に前記低温側温度よりも高い温度の熱媒が空調装置に供給されてしまうことを防止できる。ひいては、空調装置の冷房運転や暖房運転を適正に実施しながら、放熱装置の運転を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１実施形態の空調システムの構成を示す図。

【図2】実施形態の空調システムの作動制御に係る構成を示すブロック図。

【図3】本発明の第２実施形態の空調システムの構成を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を図１及び図２を参照して以下に説明する。図１に示すように、本実施形態の空調システム１は、空調装置として、暖房用空調装置２、冷暖房用空調装置３、及び浴室暖房装置４を備えると共に、熱媒を加熱又は冷却可能な第１熱源としてのヒートポンプユニット１０と、熱媒を加熱可能な第２熱源としての燃焼式熱源機２０とを備えるシステムである。この空調システム１における熱媒としては、例えば、水や不凍液等が使用され得る。

【0019】

暖房用空調装置２、冷暖房用空調装置３及び浴室暖房装置４は、いずれも熱媒を流通させる流路（図示省略）を有し、該流路を流れる熱媒と、それぞれが配置される屋内空間との熱交換を行うことで、該屋内空間の暖房又は冷房を行う公知の空調装置である。暖房用空調装置２は、それが配置される屋内空間を暖房するための空調装置であり、例えば、ファンコンベクター、パネルヒータ、床暖房装置等により構成される。また、冷暖房用空調装置３は、それが配置される屋内空間を冷房又は暖房するための空調装置であり、例えば、ファンコイルユニットにより構成される。また、浴室暖房装置４は、それが配置される浴室の暖房、乾燥、換気等を行い得る空調装置である。

【0020】

なお、本実施形態では、本発明における空調装置に相当するものは、暖房用空調装置２及び冷暖房用空調装置３であり、浴室暖房装置４は、本発明における放熱装置に相当するものである。以降の説明では、暖房用空調装置２及び冷暖房用空調装置３を区別する必要が無いときは、これらを単に空調装置２，３という。

【0021】

ヒートポンプユニット１０は、公知の構成のヒートポンプ１１を備えている。該ヒートポンプ１１は、熱媒側熱交換器１２と、図示しない圧縮機、外気側熱交換器、及び膨張機構を含む冷媒回路１３とを備える。この場合、冷媒回路１３は、冷媒を、外気側熱交換器から圧縮機、熱媒側熱交換器１２、膨張機構を順に経由させて循環させることが可能であり、この状態では、屋外の外気から外気側熱交換器を介して冷媒に吸収した熱を、後述する熱媒回路４０を流れる熱媒に熱媒側熱交換器１２を介して放熱することで該熱媒を加熱することが可能である。

【0022】

また、冷媒回路１３は、冷媒を、熱媒側熱交換器１２から、圧縮機、外気側熱交換器、膨張機構を順に経由させて循環させることも可能であり、この状態では、後述する熱媒回路４０を流れる熱媒から熱媒側熱交換器１２を介して冷媒に吸収した熱を、外気側熱交換器を介して外気に放熱することで該熱媒を冷却することが可能である。従って、ヒートポンプユニット１０は、熱媒を加熱又は冷却可能な熱源としての機能を有するものである。

【0023】

燃焼式熱源機２０は、熱媒を加熱する加熱部として、熱媒を低温側温度（例えば４０～６０℃の温度）に加熱する低温側加熱部２１ａと、該低温側温度よりも高い高温側温度（例えば７０～８０℃の温度）に加熱する高温側加熱部２１ｂとを備える。

【0024】

低温側加熱部２１ａは、第１バーナ２２ａと、その燃焼熱により加熱される第１熱交換器２３ａとにより構成され、高温側加熱部２１ｂは、第２バーナ２２ｂと、その燃焼熱により加熱される第２熱交換器２３ｂとにより構成される。第１バーナ２２ａ及び第２バーナ２２ｂは、例えばガスバーナである。そして、第１バーナ２２ａ及び第２バーナ２２ｂに燃料ガスを供給する燃料供給装置２４は、図示しない燃料供給源から、主燃料供給路２５と、第１バーナ２２ａ及び第２バーナ２２ｂのそれぞれ毎に各別の副燃料供給路２６ａ，２６ｂを介して第１バーナ２２ａ及び第２バーナ２２ｂのそれぞれに燃料ガスを供給するように構成されている。

【0025】

この場合、主燃料供給路２５には、これを開閉可能な開閉弁２７が組付けられている。また、第１バーナ２２ａ側の副燃料供給路２６ａには、これを開閉可能な開閉弁２８ａと、第１バーナ２２ａへの燃料ガスの供給量を調整するための燃料調整弁２９ａとが組付けられている。同様に、第２バーナ２２ｂ側の副燃料供給路２６ｂには、これを開閉可能な開閉弁２８ｂと、第２バーナ２２ｂへの燃料ガスの供給量を調整するための燃料調整弁２９ｂとが組付けられている。上記開閉弁２７，２８ａ，２８ｂは電磁弁等により構成され、燃料調整弁２９ａ，２９ｂは比例弁等により構成され得る。

【0026】

従って、第１バーナ２２ａは、開閉弁２７，２８ａを開弁制御した状態で、図示しない点火装置により点火することで燃焼運転を開始する。そして、第１バーナ２２ａの燃焼運転中は、燃料調整弁２９ａを制御することで、該第１バーナ２２ａの燃焼量を制御することが可能である。さらに、開閉弁２７又は２８ａを閉弁制御することで、該第１バーナ２２ａが消火される。

【0027】

同様に、第２バーナ２２ｂは、開閉弁２７，２８ｂを開弁制御した状態で、図示しない点火装置により点火することで燃焼運転を開始する。そして、第２バーナ２２ｂの燃焼運転中は、燃料調整弁２９ｂを制御することで、該第２バーナ２２ｂの燃焼量を制御することが可能である。さらに、開閉弁２７又は２８ｂを閉弁制御することで、該第２バーナ２２ｂが消火される。なお、第１バーナ２２ａ及び第２バーナ２２ｂの燃料は、気体燃料に限らず、灯油等の液体燃料であってもよい。

【0028】

第１熱交換器２３ａは、後述する熱媒回路４０を介して熱媒が流通するように該熱媒回路４０に接続されており、第１バーナ２２ａの燃焼運転により与えられる燃焼熱を該熱媒に放熱することで、該熱媒を加熱し得るように構成されている。

【0029】

第２熱交換器２３ｂは、浴室暖房装置４との間で熱媒を循環させる循環路３１を介して浴室暖房装置４に接続されている。そして、第２熱交換器２３ｂは、浴室暖房装置４から循環路３１を介して還流する熱媒に、第２バーナ２２ｂの燃焼運転により与えられる燃焼熱を放熱することで該熱媒を加熱し、その加熱した熱媒を循環路３１を介して浴室暖房装置４に送出するように構成されている。

【0030】

上記循環路３１は、より詳しくは、浴室暖房装置４に供給する熱媒を、第２熱交換器２３ｂから浴室暖房装置４に流すように該第２熱交換器２３ｂの下流端（第２熱交換器２３ｂにおける熱媒の流路の下流端）を浴室暖房装置４に接続する往路３１ａと、浴室暖房装置４から排出される熱媒を、該浴室暖房装置４から第２熱交換器２３ｂに流すように該第２熱交換器２３ｂの上流端（第２熱交換器２３ｂにおける熱媒の流路の上流端）を浴室暖房装置４に接続する復路３１ｂとを備える。

【0031】

そして、往路３１ａ及び復路３１ｂの一方、例えば、復路３１ｂには、循環路３１で熱媒を循環させる動力源としての電動式のポンプ３２が組付けられている。また、往路３１ａ及び復路３１ｂの一方、例えば、往路３１ａには、これを開閉する（ひいては、循環路３１を開閉する）電磁弁等の開閉弁３３が組付けられている。さらに、往路３１ａには、第2熱交換器２３ｂから浴室暖房装置４に供給される熱媒の温度を検出する温度センサ３４が組付けられている。

【0032】

なお、高温側加熱部２１ｂは、循環路３１の復路３１ｂから往路３１ａに第２熱交換器２３ｂをバイパスさせて熱媒を流すバイパス路や、該バイパス路の熱媒の流量と第２熱交換器２３ｂの熱媒の流量との比率を調整するための制御弁を備えていてもよい。

【0033】

ヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２と、燃焼式熱源機２０の低温側加熱部２１ａの第１熱交換器２３ａとは、空調装置２，３のそれぞれに対して熱媒回路４０を介して並列に接続されている。該熱媒回路４０は、ヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２と、空調装置２，３のそれぞれとの間で、熱媒を低温側加熱部２１ａの第１熱交換器２３ａを経由させずに循環させ得る流路と、低温側加熱部２１ａの第１熱交換器２３ａと空調装置２，３のそれぞれとの間で、熱媒をヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２を経由させずに循環させ得る流路とを有するように構成されている。

【0034】

具体的には、熱媒回路４０は、熱媒側熱交換器１２から熱媒を送出する流路として該熱媒側熱交換器１２の下流端（熱媒側熱交換器１２における熱媒の流路の下流端）に接続された第１往路４１ａと、熱媒側熱交換器１２に熱媒を還流させる流路として該熱媒側熱交換器１２の上流端（熱媒側熱交換器１２における熱媒の流路の上流端）に接続された第１復路４１ｂと、第１熱交換器２３ａから熱媒を送出する流路として該第１熱交換器２３ａの下流端（第１熱交換器２３ａにおける熱媒の流路の下流端）に接続された第２往路４２ａと、第１熱交換器２３ａに熱媒を還流させる流路として該第１熱交換器２３ａの上流端（第１熱交換器２３ａにおける熱媒の流路の上流端）に接続された第２復路４２ｂと、空調装置２，３のそれぞれに熱媒を供給する流路として空調装置２，３のそれぞれの上流端（空調装置２，３のそれぞれにおける熱媒の流路の上流端）に接続された熱媒供給路４３ａと、空調装置２，３のそれぞれから熱媒を排出させる流路として空調装置２，３のそれぞれの下流端（空調装置２，３のそれぞれにおける熱媒の流路の下流端）に接続された熱媒排出路４３ｂとを備える。

【0035】

この場合、熱媒供給路４３ａ及び熱媒排出路４３ｂは、空調装置２，３のそれぞれに対して共用の流路であり、空調装置２，３のそれぞれは、熱媒供給路４３ａと熱媒排出路４３ｂとの間に並列に接続されている。そして、第１往路４１ａ及び第２往路４２ａは、熱媒供給路４３ａに合流するように該熱媒供給路４３ａに連接され、第１復路４１ｂ及び第２復路４２ｂは、熱媒排出路４３ｂから分岐するように該熱媒排出路４３ｂに連接されている。なお、第２往路４２ａには、逆止弁４９が組付けられている。

【0036】

熱媒回路４０は、上記のように構成されているので、ヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２と空調装置２，３のそれぞれとの間で，熱媒を低温側加熱部２１ａの第１熱交換器２３ａを経由させずに循環させ得る流路が、第１往路４１ａ、熱媒供給路４３ａ、熱媒排出路４３ｂ、第１復路４１ｂにより構成される。また、低温側加熱部２１ａの第１熱交換器２３ａと空調装置２，３のそれぞれとの間で、熱媒をヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２を経由させずに循環させ得る流路が、第２往路４２ａ、熱媒供給路４３ａ、熱媒排出路４３ｂ、第２復路４２ｂにより構成される。

【0037】

補足すると、低温側加熱部２１ａは、第２復路４２ｂから第２往路４２ａに第１熱交換器２３ａをバイパスさせて熱媒を流すバイパス路や、該バイパス路の熱媒の流量と第１熱交換器２３ａの熱媒の流量との比率を調整するための制御弁を備えていてもよい。

【0038】

また、図１では、暖房用空調装置２及び冷暖房用空調装置３を一つずつ、記載しているが、空調システム１は、複数の暖房用空調装置や、複数の冷暖房用空調装置を備えていてもよい。その場合、複数の暖房用空調装置、あるいは、複数の冷暖房用空暖房用空調装置は、それぞれ、熱媒供給路４３ａと熱媒排出路４３ｂとの間に並列に接続される。

【0039】

また、図示は省略するが、空調装置２，３のそれぞれは、それぞれにおける熱媒の流路を開閉する熱動弁等の開閉弁を備えており、該開閉弁を開弁制御した状態で熱媒供給路４３ａ側から熱媒排出路４３ｂ側への熱媒の流通が可能であり、該開閉弁を閉弁制御した状態では、熱媒の流通が遮断されるようになっている。そして、各空調装置２又は３の開閉弁は、該空調装置２又は３の運転時に開弁制御される。

【0040】

熱媒回路４０には、さらに、第１往路４１ａの途中部から分岐されて第１復路４１ｂの途中部に合流するように第１往路４１ａ及び第１復路４１ｂの間に接続されたバイパス路４４と、流路の切換えを行うための流路切換装置４５と、熱媒を流す動力源としての２つの電動式のポンプ４６，４７とが備えられている。

【0041】

流路切換装置４５は、本実施形態では、熱媒排出路４３ｂから第１復路４１ｂ及び第２復路４２ｂへの分岐部（熱媒排出路４３ｂと第１復路４１ｂ及び第２復路４２ｂとの接続部）に組付けられた第１切換弁４５ａと、第１復路４１ｂとバイパス路４４との接続部に組付けられた第２切換弁４５ｂとを含む。なお、図１では、第１切換弁４５ａ及び第２切換弁４５ｂをヒートポンプユニット１０及び燃焼式熱源機２０の外部の装置として記載しているが、これらは、ヒートポンプユニット１０又は燃焼式熱源機２０に搭載されていてもよい。

【0042】

第１切換弁４５ａは、例えば電動式の三方弁により構成され、その作動制御を行うことで、熱媒排出路４３ｂを第１復路４１ｂに開通させると共に第２復路４２ｂに対して遮断する第１動作状態と、熱媒排出路４３ｂを第２復路４２ｂに開通させると共に第１復路４１ｂに対して遮断する第２動作状態と、熱媒排出路４３ｂを第１復路４１ｂ及び第２復路４２ｂの両方に開通させる第３動作状態とに選択的に動作可能である。

【0043】

この場合、第１切換弁４５ａの第１動作状態は、換言すれば、ヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２と、空調装置２，３のそれぞれとの間で、熱媒を低温側加熱部２１ａの第１熱交換器２３ａを経由させずに循環させ得る流路を形成する動作状態である。また、第１切換弁４５ａの第２動作状態は、換言すれば、低温側加熱部２１ａの第１熱交換器２３ａと、空調装置２，３のそれぞれとの間で、熱媒をヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２を経由させずに循環させ得る流路を形成する動作状態である。また、第１切換弁４５ａの第３動作状態は、換言すれば、ヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２及び低温側加熱部２１ａの第１熱交換器２３ａの両方と、空調装置２，３のそれぞれとの間で、熱媒を循環させ得る流路を形成する動作状態である。

【0044】

第２切換弁４５ｂは、例えば電動式の三方弁により構成され、その作動制御を行うことで、バイパス路４４を第１復路４１ｂに対して遮断すると共に、第２切換弁４５ｂの上流側の第１復路４１ｂを下流側の第１復路４１ｂに開通させる第Ａ動作状態と、バイパス路４４を第２切換弁４５ｂの下流側の第１復路４１ｂに開通させると共に、第２切換弁４５ｂの上流側の第１復路４１ｂを下流側の第１復路４１ｂに対して遮断する第Ｂ動作状態とに選択的に動作可能である。

【0045】

この場合、第２切換弁４５ｂの第Ａ動作状態は、換言すれば、ヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２から送出される熱媒を、バイパス路４４を経由させずに、空調装置２，３のそれぞれを経由させて該熱媒側熱交換器１２に還流させ得る動作状態、第Ｂ動作状態は、換言すれば、ヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２から送出される熱媒の全量を、バイパス路４４を経由させて該熱媒側熱交換器１２に還流させ得る動作状態である。

【0046】

補足すると、本実施形態では、熱媒排出路４３ｂから第１復路４１ｂ及び第２復路４２ｂへの分岐部に第１切換弁４５ａを備えたが、該第１切換弁４５ａの代わりに、例えば、熱媒供給路４３ａへの第１往路４１ａ及び第２往路４２ａの合流部に三方弁等により構成される切換弁を備え、該切換弁の作動制御によって、上記第１動作状態、第２動作状態、及び第３動作状態のそれぞれと等価な動作状態を実現することも可能である。あるいは、例えば、第１往路４１ａ及び第２往路４２ａのそれぞれに、あるいは、第１復路４１ｂ及び第２復路４２ｂのそれぞれに開閉弁もしくは流量制御弁を組付けて、これらの開閉弁もしくは流量制御弁の開閉制御を行うことで、上記第１動作状態、第２動作状態、及び第３動作状態のそれぞれと等価な動作状態を実現することも可能である。

【0047】

また、前記第２切換弁４５ｂの代わりに、例えば、第１往路４１ａとバイパス路４４との接続部に三方弁等により構成される切換弁を備え、該切換弁の作動制御によって、上記第Ａ動作状態及び第Ｂ動作状態のそれぞれと等価な動作状態を実現することも可能である。あるいは、例えば、バイパス路４４と、第１往路４１ａのうちのバイパス路４４との接続部よりも下流側の流路とのそれぞれに、あるいは、バイパス路４４と、第１復路４１ｂのうちのバイパス路４４との接続部よりも上流側の流路とのそれぞれに開閉弁もしくは流量制御弁を組付けて、これらの開閉弁もしくは流量制御弁の開閉制御を行うことで、上記第Ａ動作状態及び第Ｂ動作状態のそれぞれと等価な動作状態を実現することも可能である。

【0048】

ポンプ４６（以降、第１ポンプ４６ということがある）は、熱媒回路４０のうち、ヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２を経由する流路に熱媒を流す動力源としてヒートポンプユニット１０に搭載されたポンプであり、第１往路４１ａ及び第１復路４１ｂの一方、例えば、第１往路４１ａに組付けられている。この第１ポンプ４６の作動により、熱媒が、熱媒側熱交換器１２から第１往路４１ａ、熱媒供給路４３ａ、空調装置２，３のそれぞれ、熱媒排出路４３ｂ、第１復路４１ｂを順に経由して熱媒側熱交換器１２に還流するように該熱媒を循環させることが可能である。

【0049】

ポンプ４７（以降、第２ポンプ４７ということがある）は、熱媒回路４０のうち、低温側加熱部２１ａの第１熱交換器２３ａを経由する流路に熱媒を流す動力源として燃焼式熱源機２０に搭載されたポンプであり、第２往路４２ａ及び第２復路４２ｂの一方、例えば、第２往路４２ａに組付けられている。この第２ポンプ４７の作動により、熱媒が、第１熱交換器２３ａから第２往路４２ａ、熱媒供給路４３ａ、空調装置２，３のそれぞれ、熱媒排出路４３ｂ、第２復路４２ｂを順に経由して第１熱交換器２３ａに還流するように該熱媒を循環させることが可能である。

【0050】

また、熱媒回路４０には、熱媒の温度を検出する温度センサが組付けられている。本実施形態では、例えば、ヒートポンプユニット１０から熱媒供給路４３ａに供給される熱媒の温度を検出する温度センサ４８ａと、燃焼式熱源機２０の低温側加熱部２１ａから熱媒供給路４３ａに供給される熱媒の温度を検出する温度センサ４８ｂと、空調装置２，３に供給される熱媒の温度を検出する温度センサ４８ｃと、空調装置２，３から排出される熱媒の温度を検出する温度センサ４８ｄとが、第１往路４１ａ、第２往路４２ａ、熱媒供給路４３ａ、熱媒排出路４３ｂに各々組付けられている。

【0051】

次に、図２を参照して、空調システム１は、さらに、該空調システム１の運転制御を行う制御装置６０と、空調システム１の運転操作をユーザが行うためのリモコン７０とを備えている。該制御装置６０は、例えば、図示しないマイクロコンピュータ等のプロセッサ、メモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ等）、インターフェース回路、通信回路等を含む1つ以上の電子回路ユニットにより構成される。

【0052】

例えば、制御装置６０は、暖房用空調装置２、冷暖房用空調装置３、浴室暖房装置４、ヒートポンプユニット１０、燃焼式熱源機２０、及び流路切換装置４５に各々搭載され、且つ相互に通信を行いつつ協働して空調システム１の運転制御を実行可能な複数の電子回路ユニットの集合体として構成され得る。この場合、いずれかの電子回路ユニットが空調システム１の全体の作動を統括する上位の制御装置、他の電子回路ユニットが、暖房用空調装置２、冷暖房用空調装置３、ヒートポンプユニット１０、燃焼式熱源機２０、及び流路切換装置４５のそれぞれの局所的な作動制御を行う制御装置として機能するように電子回路ユニットの集合体が構成されていてもよい。

【0053】

上記制御装置６０には、空調システム１に備えられた前記温度センサ３４、４８ａ～４８ｄ等の複数のセンサのそれぞれのセンシング信号（検出信号）が入力される。また、制御装置６０は、リモコン７０と有線又は無線による通信を行うことが可能である。その通信により、制御装置６０は、暖房用空調装置２、冷暖房用空調装置３、及び浴室暖房装置４の運転等に関する指令情報をリモコン７０から受信したり、該リモコン７０に様々な報知情報を送信して出力させることが可能である。

【0054】

なお、空調システム１は、1つのリモコン７０に限らず、複数のリモコンを備えていてもよい。例えば、空調システム１は、暖房用空調装置２、冷暖房用空調装置３、及び浴室暖房装置４のそれぞれ毎に各別のリモコンを備えていてもよい。

【0055】

そして、制御装置６０は、実装されたハードウェア構成とプログラム（ソフトウェア構成）とにより実現される機能として、空調装置２，３の運転に係る制御処理を実行する空調運転制御部６１と、浴室暖房装置４の運転に係る制御処理を実行する浴室運転制御部６２とを含む。

【0056】

この場合、空調運転制御部６１の制御対象要素には、ヒートポンプユニット１０の第１ポンプ４６及び冷媒回路１３の図示しない圧縮機と、燃焼式熱源機２０の低温側加熱部２１ａ及び第２ポンプ４７と、流路切換装置４５の第１切換弁４５ａ及び第２切換弁４５ｂと、空調装置２，３のそれぞれの熱媒の流路を開閉する図示しない開閉弁とが含まれる。なお、低温側加熱部２１ａの作動制御は、より詳しくは、燃料供給装置２４の開閉弁２７，２８ａ及び燃料調整弁２９ａ、並びに、図示しない点火装置の作動制御を通じて行われる。

【0057】

また、浴室運転制御部６２の制御対象要素には、燃焼式熱源機２０の高温側加熱部２１ｂ、ポンプ３２及び開閉弁３３と、浴室暖房装置４に搭載されている図示しない送風ファン及び風路切換装置とが含まれる。なお、高温側加熱部２１ｂの作動制御は、より詳しくは、燃料供給装置２４の開閉弁２７，２８ｂ及び燃料調整弁２９ｂ、並びに、図示しない点火装置の作動制御を通じて行われる。
補足すると、空調運転制御部６１は、本発明における制御部としての機能を有するものであると共に、本発明における要求熱量決定部としての機能も含む。

【0058】

次に、本実施形態の空調システム１の作動に関して説明する。まず、冷暖房用空調装置３の冷房運転について説明する。冷暖房用空調装置３の冷房運転の実行がリモコン７０で指示された場合には、制御装置６０は、空調運転制御部６１により、流路切換装置４５の第１切換弁４５ａを第１動作状態に制御すると共に、第２切換弁４５ｂを第Ａ動作状態に制御する。これにより、熱媒回路４０の熱媒排出路４３ｂが第１復路４１ｂを介してヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２に開通した状態になると共に、第２復路４２ｂとバイパス路４４とにおける熱媒の流通が遮断された状態になる。

【0059】

この状態で、空調運転制御部６１は、冷暖房用空調装置３の熱媒の流路の開閉弁（図示しない）を開弁制御し、さらに、第１ポンプ４６を作動させる。併せて、空調運転制御部６１は、ヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２から図示しない圧縮機、外気側熱交換器、及び膨張機構を順に経由させて熱媒側熱交換器１２に冷媒を還流させるようにヒートポンプ１１を作動させる。なお、第１ポンプ４６の回転数や、ヒートポンプ１１の図示しない圧縮機の回転数は、例えばリモコン７０で設定される屋内空間の温度の高低状態等に応じて制御される。

【0060】

これにより、ヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２と冷暖房用空調装置３との間で第１往路４１ａ及び熱媒供給路４３ａと、熱媒排出路４３ｂ及び第１復路４１ｂとを通って熱媒が循環しつつ、該熱媒が熱媒側熱交換器１２での冷媒との熱交換（熱媒から冷媒への放熱）によって冷やされる。また、該熱媒は、冷暖房用空調装置３での屋内空間の空気との熱交換によって、該屋内空間の空気から吸熱する。これにより、冷暖房用空調装置３が配置された屋内空間の冷房が行われる。

【0061】

次に、空調装置２，３（暖房用空調装置２及び冷暖房用空調装置３の一方又は両方）の暖房運転に関して説明する。本実施形態では、空調装置２，３の暖房運転のモードとして、ヒートポンプ１１により熱媒を加熱する第１暖房運転のモードと、燃焼式熱源機２０の低温側加熱部２１ａにより熱媒を加熱する第２暖房運転のモードと、ヒートポンプ１１及び低温側加熱部２１ａの両方により熱媒を加熱する第３暖房運転のモードとがある。そして、制御装置６０は、第１～第３暖房運転のいずれかのモードで空調装置２，３の暖房運転を行わせる。

【0062】

この場合、第１～第３暖房運転のいずれのモードで、空調装置２，３の暖房運転を行わせるかは、ヒートポンプ１１のエネルギー源としての電力の利用コスト、低温側加熱部２１ａのエネルギー源としての燃料の利用コスト、ユーザの希望、空調装置２，３の負荷等の様々な条件を反映させて決定され得る。

【0063】

例えば、制御装置６０は、燃料の利用コストよりも電力の利用コストが低い時間帯では、第１暖房運転のモードで空調装置２，３の暖房運転を行うことを優先し、空調装置２，３の負荷が大きくなった場合等に補助的に、第３暖房運転のモードでの暖房運転を行わせることが可能である。また、制御装置６０は、例えば、燃料の利用コストよりも電力の利用コストが高い時間帯では、第２暖房運転のモードで空調装置２，３の暖房運転を行うことを優先し、空調装置２，３の負荷が大きくなった場合等に補助的に、第３暖房運転のモードでの空調装置２，３の暖房運転を行わせることが可能である。

【0064】

また、制御装置６０は、例えば、第１～第３暖房運転のうち、ユーザがリモコン７０で指定したモードで空調装置２，３の暖房運転を行わせることも可能である。このように、第１～第３暖房運転のいずれのモードで空調装置２，３の暖房運転を行わせるかは、様々な条件に応じて決定され得る。

【0065】

第１暖房運転のモードでは、制御装置６０は、空調運転制御部６１により、冷房運転の場合と同様に、流路切換装置４５の第１切換弁４５ａを第１動作状態に制御すると共に、第２切換弁４５ｂを第Ａ動作状態に制御する。そして、この状態で、空調運転制御部６１は、暖房運転対象の空調装置２，３のそれぞれの熱媒の流路の開閉弁（図示しない）を開弁制御し、さらに、第１ポンプ４６を作動させる。併せて、空調運転制御部６１は、ヒートポンプ１１の冷媒を、熱媒側熱交換器１２から図示しない膨張機構、外気側熱交換器、及び圧縮機を順に経由させて熱媒側熱交換器１２に還流させるようにヒートポンプ１１を作動させる。なお、第１ポンプ４６の回転数や、ヒートポンプ１１の図示しない圧縮機の回転数は、例えばリモコン７０で設定される屋内空間の温度の高低状態等に応じて制御される。

【0066】

これにより、ヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２と、暖房運転対象の空調装置２，３との間で第１往路４１ａ及び熱媒供給路４３ａと、熱媒排出路４３ｂ及び第１復路４１ｂとを通って熱媒が循環しつつ、該熱媒が熱媒側熱交換器１２での冷媒との熱交換（冷媒から熱媒への放熱）によって加熱される。また、該熱媒は、暖房運転対象の空調装置２，３での屋内空間の空気との熱交換によって、該屋内空間の空気に放熱する。これにより、暖房運転対象の空調装置２，３が配置された屋内空間の暖房が行われる。

【0067】

また、第２暖房運転のモードでは、制御装置６０は、空調運転制御部６１により、流路切換装置４５の第１切換弁４５ａを第２動作状態に制御すると共に、第２切換弁４５ｂを第Ａ動作状態に制御する。これにより、熱媒回路４０の熱媒排出路４３ｂが第２復路４２ｂを介して低温側加熱部２１ａの第１熱交換器２３ａに開通した状態になると共に、第１復路４１ｂ及びバイパス路４４における熱媒の流通が遮断された状態になる。

【0068】

この状態で、空調運転制御部６１は、暖房運転対象の空調装置２，３のそれぞれの熱媒の流路の開閉弁（図示しない）を開弁制御し、さらに、第２ポンプ４７を作動させる。併せて、空調運転制御部６１は、低温側加熱部２１ａの第１バーナ２２ａの燃焼運転を開始させる。なお、第２ポンプ４７の回転数や、第１バーナ２２ａの燃焼量は、例えばリモコン７０で設定される屋内空間の温度の高低状態等に応じて制御される。

【0069】

これにより、低温側加熱部２１ａの第１熱交換器２３ａと、暖房運転対象の空調装置２，３との間で第２往路４２ａ及び熱媒供給路４３ａと、熱媒排出路４３ｂ及び第２復路４２ｂとを通って熱媒が循環しつつ、該熱媒が第１熱交換器２３ａで第１バーナ２２ａの燃焼熱により加熱される。また、該熱媒は、暖房運転対象の空調装置２，３での屋内空間の空気との熱交換によって、該屋内空間の空気に放熱する。これにより、暖房運転対象の空調装置２，３が配置された屋内空間の暖房が行われる。

【0070】

また、第３暖房運転のモードでは、制御装置６０は、空調運転制御部６１により、流路切換装置４５の第１切換弁４５ａを第３動作状態に制御すると共に、第２切換弁４５ｂを第Ａ動作状態に制御する。これにより、熱媒回路４０の熱媒排出路４３ｂが第１復路４１ｂを介してヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２に開通した状態になると共に、第２復路４２ｂを介して低温側加熱部２１ａの第１熱交換器２３ａに開通した状態になる。また、バイパス路４４における熱媒の流通が遮断された状態になる。

【0071】

この状態で、空調運転制御部６１は、暖房運転対象の空調装置２，３のそれぞれの熱媒の流路の開閉弁（図示しない）を開弁制御し、さらに、第１ポンプ４６及び第２ポンプ４７の両方を作動させる。併せて、空調運転制御部６１は、ヒートポンプ１１の冷媒を、熱媒側熱交換器１２から図示しない膨張機構、外気側熱交換器、及び圧縮機を順に経由させて熱媒側熱交換器１２に還流させるようにヒートポンプ１１を作動させると共に、低温側加熱部２１ａの第１バーナ２２ａの燃焼運転を開始させる。なお、第１ポンプ４６及び第２ポンプ４７のそれぞれの回転数や、ヒートポンプ１１の図示しない圧縮機の回転数、第１バーナ２２ａの燃焼量は、例えばリモコン７０で設定される屋内空間の温度の高低状態等に応じて制御される。

【0072】

これにより、ヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２と、暖房運転対象の空調装置２，３との間で第１往路４１ａ及び熱媒供給路４３ａと、熱媒排出路４３ｂ及び第１復路４１ｂとを通って熱媒が循環しつつ、該熱媒が熱媒側熱交換器１２での冷媒との熱交換（冷媒から熱媒への放熱）によって加熱される。併せて、低温側加熱部２１ａの第１熱交換器２３ａと、暖房運転対象の空調装置２，３との間で第２往路４２ａ及び熱媒供給路４３ａと、熱媒排出路４３ｂ及び第２復路４２ｂとを通って熱媒が循環しつつ、該熱媒が第１熱交換器２３ａで第１バーナ２２ａの燃焼熱により加熱される。そして、該熱媒は、暖房運転対象の空調装置２，３での屋内空間の空気との熱交換によって、該屋内空間の空気に放熱する。これにより、暖房運転対象の空調装置２，３が配置された屋内空間の暖房が行われる。

【0073】

この場合、ヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２を経由する熱媒の流量と、低温側加熱部２１ａの第１熱交換器２３ａを経由する熱媒の流量とを、第１ポンプ４６及び第２ポンプ４７のそれぞれにより各別に調整することができる。このため、空調装置２，３にヒートポンプ１１及び低温側加熱部２１ａのそれぞれから供給される熱媒の流量を、空調装置２，３の要求熱量の変化等に応じて適切に変化させることができる。
本実施形態では、第１～第３暖房運転のそれぞれのモードでの空調装置２，３の暖房運転は上記の如く実行される。

【0074】

この場合、第１暖房運転のモードでは、熱媒が低温側加熱部２１ａの第１熱交換器２３ａや、第２復路４２ｂ及び第２往路４２ａに流通しないので、放熱ロスや圧力損失を低減できる。同様に、第２暖房運転モードでは、熱媒がヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２や、第１復路４１ｂ及び第１往路４１ａに流通しないので、放熱ロスや圧力損失を低減できる。

【0075】

次に、空調装置２，３の暖房運転を、第１暖房運転モードから第３暖房運転のモードに移行させる場合の作動を説明する。例えば、第１暖房運転のモードでの暖房運転中に、ユーザがリモコン７０で、屋内空間の温度を高くするように操作した場合、暖房運転対象の空調装置２，３の要求熱量（暖房運転対象の空調装置２，３に単位時間当たりに供給する熱量の要求値）が増加するので、該要求熱量に対してヒートポンプ１１の出力（熱媒の加熱量）が不足し、第１暖房運転のモードから第３暖房運転のモードへの移行が行われ得る。

【0076】

この場合、本実施形態では、制御装置６０は、モードの移行直前における第１暖房運転のモードでのヒートポンプ１１による熱媒の加熱量（ヒートポンプ１１の出力）と、第１ポンプ４６の回転数（ひいては、第１ポンプ４６による熱媒の流量）とを維持したまま、第３暖房運転のモードへの移行を行うように、ヒートポンプ１１及び第１ポンプ４６と、低温側加熱部２１ａの第１バーナ２２ａ及び第２ポンプ４７との作動制御を行う。

【0077】

具体的には、制御装置６０の空調運転制御部６１は、モードの移行前と移行後とで、暖房運転対象の空調装置２，３の要求熱量を、リモコン７０で設定された屋内空間の温度の要求値に高低状態に応じて設定する。該要求熱量は、屋内空間の温度の要求値が高いほと、大きくなるように設定される。

【0078】

そして、本実施形態では、第１暖房運転のモードにおいて、空調装置２，３の要求熱量がヒートポンプ１１の所定の上限出力以下の熱量である場合には、ヒートポンプ１１の出力Qhp1（単位時間当たりの熱媒の加熱量）と、第１ポンプ４６による熱媒の流量Fhp1とを次式（１）に基づいて制御する。

Ｑhp1＝Ｑr1＝（Ｂti－Ｂto）・Ｆhp1 ……（１）

【0079】

ここで、Ｑr1は、第１暖房運転のモードでの空調装置２，３の要求熱量、Ｂtiは、空調装置２，３に供給される熱媒の目標温度（例えば６０℃）、Ｂtoは空調装置２，３から排出される熱媒の温度（前記温度センサ４８ｄで検出される温度）である。

【0080】

従って、ヒートポンプ１１の出力Qhp1は、空調装置２，３の要求熱量Ｑr1に一致するように制御され、第１ポンプ４６による熱媒の流量Ｆhp1は、要求熱量Ｑr1を、温度差（Ｂti－Ｂto）で除算した値に一致するように（換言すれば、空調装置２，３から排出される熱媒を、ヒートポンプ１１によりＢtoからＢtiまで昇温させ得るように）制御される。なお、ヒートポンプ１１の出力は、冷媒回路１３の図示しない圧縮機の回転数の制御を通じて調整され、第１ポンプ４６による熱媒の流量は、該第１ポンプ４６の回転数の制御を通じて調整される。

【0081】

空調装置２，３の要求熱量が、ヒートポンプ１１の所定の上限出力を越えた場合には、第１暖房運転では、該要求熱量をヒートポンプ１１の出力で満たすことができないため、空調運転制御部６１は、暖房運転のモードを第１暖房運転のモードから第３暖房運転のモードに移行させる。この場合、空調運転制御部６１は、モードの移行後のヒートポンプ１１の出力Ｑhp2と、第１ポンプ４６による熱媒の流量Ｆhp2とを、次式（２ａ），（２ｂ）で示すように、モードの移行前の出力Ｑhp1と流量Ｆhp1とに各々維持するように制御する。

Ｑhp2＝Ｑhp1 ……（２ａ）
Ｆhp2＝Ｆhp1 ……（２ｂ）

【0082】

また、空調運転制御部６１は、モードの移行後の第１バーナ２２ａによる熱媒の加熱量Ｑg2と、第２ポンプ４７による熱媒の流量Ｆg2とをそれぞれ、次式（３）に基づき制御する。

Ｑg2＝Ｑr2－Ｑhp2＝（Ｂti－Ｂto）・Ｆg2 ……（３）

【0083】

ここで、Ｑr2は、モードの移行後の空調装置２，３の要求熱量である。従って、モードの移行後の第１バーナ２２ａによる熱媒の加熱量Qg2は、モードの移行後の空調装置２，３の要求熱量Ｑr2から、ヒートポンプ１１の出力Ｑhp2（＝モードの移行直前の要求熱量Ｑr1）を差し引いた値になるように制御される。また、第２ポンプ４７による熱媒の流量Ｆg2は、第１バーナ２２ａによる熱媒の加熱量Qg2を、温度差（Ｂti－Ｂto）で除算した値に一致するように（換言すれば、空調装置２，３から排出される熱媒のうち、低温側加熱部２１ａに第２復路４２ｂを介して流れる熱媒を、第１バーナ２２ａの燃焼運転によってＢtoからＢtiまで昇温させ得るように）制御される。なお、第１バーナ２２ａによる熱媒の加熱量Qg2は、第１バーナ２２ａへの燃料ガスの供給量の制御を通じて調整され、第２ポンプ４７による熱媒の流量は、該第２ポンプ４７の回転数の制御を通じて調整される。

【0084】

具体的な数値を例示すると、例えば、モードの移行前の空調装置２，３の要求熱量が例えば３kW、モードの移行後の空調装置２，３の要求熱量が例えば５kW、空調装置２，３に供給される熱媒の目標温度が例えば６０℃、空調装置２，３から排出される熱媒の温度が例えば４０℃である場合、モードの移行前のヒートポンプ１１の出力Ｑhp1と第１ポンプ４６による熱媒の流量Ｆhp1はそれぞれ、Ｑhp1＝３kW＝４３kcal／min，Ｆhp1＝２．１５リットル／min＝２１５０cm³／minとなる。また、モードの移行後のヒートポンプ１１の出力Ｑhp2と、第１ポンプ４６による熱媒の流量Ｆhp2と、第１バーナ２２ａによる熱媒の加熱量Ｑg2と、第２ポンプ４７による熱媒の流量Ｆg2とは、はそれぞれ、Ｑhp2＝３kW＝４３kcal／min，Ｆhp2＝２．１５リットル／min＝２１５０cm³／min、Ｑg2＝２kW＝２８．６７kcal／min、Ｆg2＝１．４３リットル／min＝１４３０cm³／minとなる。

【0085】

なお、上記の数値例では、モードの移行前と移行後とで空調装置２，３から排出される熱媒の温度を一定としているが、該温度がモードの移行前と移行後と変化した場合でも、モードの移行後の第１バーナ２２ａによる熱媒の加熱量Ｑg2と、第２ポンプ４７による熱媒の流量Ｆg2とを上記式（３）に基づいて算出することができる。

【0086】

本実施形態では、暖房運転のモードが第１暖房運転のモードから第３暖房運転のモードに移行するときに、上記のようにヒートポンプ１１、第１ポンプ４６、低温側加熱部２１ａ及び第２ポンプ４７の作動制御を行うので、モードの移行の前後でヒートポンプ１１、及び第１ポンプ４６の作動状態を一定に保つことができる。このため、ヒートポンプ１１による熱媒の加熱状態の安定性が高まり、ひいては、空調装置２，３に供給される温度の変動を極力抑制し得るように、暖房運転のモードを第１暖房運転のモードから第３暖房運転のモードに円滑に移行させることができる。

【0087】

次に、第２暖房運転のモードでの空調装置２，３の暖房運転の途中で、ヒートポンプユニット１０の凍結防止運転を行う場合の作動を説明する。第２暖房運転のモードでは、ヒートポンプ１１は運転しておらず、またヒートポンプユニット１０は屋外に設置されていることから、屋外が低温になった場合にヒートポンプ１１（熱媒側熱交換器１２等）、第１往路４１ａ、第１復路４１ｂの各部が凍結する虞がある。このため、ヒートポンプユニット１０は各部の凍結を防止する凍結防止運転を実行する。ヒートポンプユニット１０の凍結防止運転を実行するときには、制御装置６０の空調運転制御部６１は、空調装置２，３の暖房運転を第２暖房運転のモードで維持する。併せて、空調運転制御部６１は、第２切換弁４５ｂを第Ａ動作状態から第Ｂ動作状態に切換制御する。これにより、第１往路４１ａがバイパス路４４を介して第１復路４１ｂに開通した状態になる。

【0088】

この状態で、空調運転制御部６１は、第１ポンプ４６を作動させる。これにより、熱媒が熱媒側熱交換器１２、第１往路４１ａ、バイパス路４４、第１復路４１ｂを通って循環し、ヒートポンプユニット１０の各所の凍結が防止される。なお、熱媒を循環させるだけでは凍結防止できない程外気温が低下した場合、ヒートポンプ１１を動作させて冷媒回路１３で冷媒を加熱し、熱媒側熱交換器１２に加熱した冷媒を供給することで、熱媒側熱交換器１２、第１往路４１ａ、バイパス路４４、第１復路４１ｂを通って循環する熱媒を加熱する。

【0089】

この場合、熱媒側熱交換器１２を流れる熱媒は、第１往路４１ａ、バイパス路４４及び第１復路４１ｂを経由して熱媒側熱交換器１２に還流するため、低温の熱媒が空調装置２，３に供給されることが阻止される。

【0090】

なお、この凍結防止運転は、空調装置２，３の暖房運転が行われていない状態でも実行可能である。この場合、空調運転制御部６１は第１切換弁４５ａの状態を変更する必要は無く、第２切換弁４５ｂを第Ａ動作状態から第Ｂ動作状態に切換制御し、第１ポンプ４６を作動させると共に、必要に応じてヒートポンプ１１を動作させて冷媒回路１３で冷媒を加熱し、熱媒側熱交換器１２に加熱した冷媒を供給すればよい。

【0091】

次に、浴室暖房装置４の暖房運転（又は乾燥運転）に関して説明する。浴室暖房装置４の暖房運転（又は乾燥運転）の実行がリモコン７０で指示された場合には、制御装置６０は、浴室運転制御部６２により、浴室暖房装置４の運転に係る制御を実行する。具体的には、浴室運転制御部６２は、循環路３１の開閉弁３３を開弁制御すると共に、ポンプ３２を作動させる。そして、この状態で、浴室運転制御部６２は、高温側加熱部２１ｂの第２バーナ２２ｂの燃焼運転を開始させる。なお、第２バーナ２２ｂの燃焼量は、浴室暖房装置４に供給される熱媒の温度（温度センサ３４で検出される温度）が所定の目標温度（例えば８０℃）になるように制御される。

【0092】

これにより、高温側加熱部２１ｂの第２熱交換器２３ｂと浴室暖房装置４との間で熱媒が循環路３１を介して循環しつつ、第２バーナ２２ｂの燃焼運転により第２熱交換器２３ｂで加熱され、その加熱された熱媒が浴室暖房装置４に供給される。そして、浴室運転制御部６２が、浴室暖房装置４の図示しない送風ファンを制御することで、浴室暖房装置４に供給された熱媒により加熱された温風が浴室に送風される。

【0093】

この場合、本実施形態では、浴室暖房装置４用の熱媒を流す循環路３１が、前記熱媒回路４０から独立（分離）した流路であるので、浴室暖房装置４に供給される高温の熱媒が、熱媒回路４０に流入することはない。従って、暖房用空調装置２又は冷暖房用空調装置３の暖房運転が行われている場合、あるいは、冷暖房用空調装置３の冷房運転が行われている場合のいずれの場合であっても、空調装置２，３の運転状態に影響を及ぼすことなく、浴室暖房装置４の暖房運転（又は乾燥運転）を行うことができる。

【0094】

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図３を参照して説明する。なお、本実施形態の空調システム１’は第１実施形態の空調システム１と一部の構成だけが相違するものであるので、第１実施形態と同一の事項については説明を省略する。

【0095】

前記第１実施形態では、浴室暖房装置４用の熱媒の流路である循環路３１を、空調装置２，３用の熱媒回路４０から独立（分離）した流路として構成したが、本実施形態の空調システム１’では、例えば、図３に示すように、浴室暖房装置４と高温側加熱部２１ｂの第２熱交換器２３ｂとの間で熱媒を循環させる循環路３１’が構成されている。

【0096】

この空調システム１’では、循環路３１’の復路３１ｃの構成が第１実施形態と相違する。具体的には、復路３１ｃは、浴室暖房装置４から第２ポンプ４７の下流側で熱媒回路４０の第２復路４２ｂに合流し、さらに、第２ポンプ４７の下流側で第２復路４２ｂから分岐して、高温側加熱部２１ｂの第２熱交換器２３ｂに至るように構成されている。

【0097】

従って、熱媒回路４０の第２復路４２ｂのうち、浴室暖房装置４側の復路３１ｃの合流部と分岐部との間の流路（第２ポンプ４７を含む流路）が、空調装置２，３から低温側加熱部２１ａの第１熱交換器２３ａに熱媒を戻す流路としての機能と、浴室暖房装置４から高温側加熱部２１ｂの第２熱交換器２３ｂに熱媒を戻す流路としての機能を併せ持つ流路となっている。

【0098】

加えて本実施形態では、第２ポンプ４７は、空調装置２，３と低温側加熱部２１ａの第１熱交換器２３ａとの間で熱媒を循環させるための動力源としての機能と、浴室暖房装置４と高温側加熱部２１ｂの第２熱交換器２３ｂとの間で熱媒を循環させるための動力源としての機能とを併せ持つ。従って、循環路３１’には、専用のポンプは備えられていない。

【0099】

本実施形態の空調システム１’は、以上説明した事項以外は、第１実施形態と同じである。この空調システム１’では、冷暖房用空調装置３の冷房運転と、空調装置２，３の暖房運転は、前記第１実施形態と同様に行われる。

【0100】

また、浴室暖房装置４の暖房運転時（又は乾燥運転時）には、循環路３１’の開閉弁３３を開弁制御すると共に第２ポンプ４７を作動させた状態で、高温側加熱部２１ｂの第２バーナ２２ｂの燃焼運転が行われる。この場合、第１実施形態と同様に、浴室暖房装置４に供給される熱媒の温度が所定の目標温度（例えば８０℃）になるように第２バーナ２２ｂの燃焼量が制御される。

【0101】

かかる浴室暖房装置４の暖房運転時（又は乾燥運転時）には、浴室暖房装置４での放熱後の熱媒が熱媒回路４０の第２復路４２ｂに流入するものの、高温側加熱部２１ｂの第２熱交換器２３ｂから浴室暖房装置４に供給される高温の熱媒は、熱媒回路４０には流入しない。このため、暖房用空調装置２又は冷暖房用空調装置３の暖房運転が行われている場合、あるいは、冷暖房用空調装置３の冷房運転が行われている場合のいずれの場合であっても、空調装置２，３の運転状態に影響を及ぼすことなく、浴室暖房装置４の暖房運転（又は乾燥運転）を行うことが可能である。

【0102】

なお、本発明は以上説明した第１実施形態又は第２実施形態に限らず、他の実施形態を採用することもできる。例えば前記空調システム１，１’は、第２熱源として、燃焼式熱源機２０を備えたが、本発明の空調システムは、該燃焼式熱源機２０の代わりに、例えば電熱式の熱源機を備えてもよい。また、本発明の空調システムは、浴室暖房装置４等の放熱装置を備えないシステムであってもよい。この場合、高温側加熱部２１ｂや、循環路３１，３１’を省略し得る。

【0103】

また、前記各実施形態では、本発明における放熱装置として、浴室暖房装置４を例示したが、放熱装置は、例えば、加熱された熱媒から浴槽の湯水への放熱を行う熱交換器等であってもよい。また、ヒートポンプユニット１０の凍結防止のために、例えばヒータをヒートポンプユニット１０に搭載してもよい。その場合、第２切換弁４５ｂ及びバイパス路４４を省略し得る。

【0104】

また、前記各実施形態では、ヒートポンプ１１の熱媒側熱交換器１２を経由する流路用の第１ポンプ４６と、低温側加熱部２１ａの第１熱交換器２３ａを経由する流路用の第２ポンプ４７とを備えたが、これらのポンプ４６，４７の代わりに、例えば、熱媒供給路４３ａ又は熱媒排出路４３ｂにポンプを備えるようにしてもよい。ただし、前記各実施形態尾の如く、第１ポンプ４６及び第２ポンプ４７を備えた場合には、一方のポンプ４６又は４７が故障した場合でも、ヒートポンプ１１及び低温側加熱部２１ａのうち、他方のポンプ４７又は４６に対応するものにより加熱した熱媒を空調装置２，３に供給して暖房運転を行うことができる。

【0105】

また、前記各実施形態では、燃焼式熱源機２０は、空調装置２，３に供給する熱媒を加熱するための第１バーナ２２ａと、浴室暖房装置４（放熱装置）に供給する熱媒を加熱するための第２バーナ２２ｂとを各別に備えたが、例えば、それぞれに共通のバーナを備えると共に、該バーナの燃焼運転により発生する顕熱を熱媒に伝熱する顕熱型の熱交換器と、潜熱を熱媒に伝熱する潜熱型の熱交換器とを備えてもよい。そして、顕熱型の熱交換器で加熱した熱媒を浴室暖房装置４（放熱装置）に供給し得るようにすると共に、潜熱型の熱交換器で加熱した熱媒を空調装置２，３に供給し得るように熱媒の流路を構成してもよい。

【符号の説明】

【0106】

１，１’…空調システム、２，３…空調装置、４…浴室暖房装置（放熱装置）、１０…ヒートポンプユニット（第１熱源）、２０…燃焼式熱源機（第２熱源）、２１ａ…低温側加熱部、２１ｂ…高温側加熱部、３１，３１’…循環路、４０…熱媒回路、４１ａ…第１往路、４１ｂ…第１復路、４２ａ…第２往路、４２ｂ…第２復路、４３ａ…熱媒供給路、４３ｂ…熱媒排出路、４５…流路切換装置、４５ａ，４５ｂ…切換弁、４６…第１ポンプ、４７…第２ポンプ、６１…空調運転制御部（要求熱量決定部、制御部）。

【図1】

【図2】

【図3】