CN102401503A - 空调系统 - Google Patents

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永松信一郎
手塚纯一郎
川口博之
岩品吉律
渡边正圭
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Abstract

一种空调系统，能够在现有的空调系统上追加设置供热水单元。该空调系统具备热源侧单元(12)、多台利用侧单元(16)、高压气体配管(28)、低压气体配管(29)、液体配管(30)、经传送线连接上述热源侧单元和利用侧单元而控制它们的控制器等。在上述控制器中，存储了连接上述利用侧单元的情况下的控制程序(A)和除了上述利用侧单元外还连接了供热水单元的情况下的控制程序(B)，通过在连接热源侧单元和利用侧单元的液体配管和高压气体配管上连接供热水单元，且在上述传送线上连接供热水单元，上述控制器认识上述供热水单元的连接，由此，控制器根据上述控制程序B控制热源侧单元、利用侧单元及供热水单元。

Description

空调系统
技术领域
本发明涉及具有热源侧单元和多台利用侧单元的组合型的空调系统，特别涉及能够同时进行由空调系统进行的空调和将其排热作为热源的供热水的空调系统。 
背景技术
作为能够同时进行由空调系统进行的空调和将其排热作为热源的供热水的现有的空调系统，有专利文献1记载的热泵系统等。此热泵系统，将由多个热交换器及压缩机构成的空调用热泵和供热水用热泵设置在一个壳体内，此热泵系统与室内空调用的热负荷、供热水用的贮热水箱等连接。 
供热水用热泵是加热上述贮热水箱内的温水的，制冷剂使用二氧化碳，来自压缩机的加热气体在热交换器内以超临界状态与温水进行热交换，温水被加热而贮留在贮热水箱中。 
空调用热泵是向各热负荷供给温热或制冷的，具备压缩机和冷暖切换用的四通阀，在制冷时与冷凝器连接而在供暧时与成为蒸发器的热交换器连接。 
上述热交换器和各热负荷由水配管连接，通过由循环泵循环的温水和热交换器的热交换，可以向利用侧热负荷供给温热。另外，通过由水配管连接空调用热泵和贮热水箱，对温水进行冷却，提高了供热水热泵性能。 
[在先技术文献] 
[专利文献] 
[专利文献1]日本专利第4229881号公报 
发明内容
发明所要解决的课题 
在上述专利文献1记载的热泵系统中，需要空调用热泵和供热水用热泵两个热泵，成为由多个水配管和多个热交换器相互进行热交换的系统，但系统结构变得复杂，存在原始成本变高的问题。另外，关于空调用热泵的制冷运转时的排热利用，经地下热采热管用于供热水用热泵，但这是间接的利用方法，效果小。进而，关于空调用热泵侧的空调负荷同时利用于制冷和供暖的情况未被考虑。特别是，此专利文献1记载的发明，是以作为新设备同时设置空调用热泵和供热水用热泵作为前提的，不能与最初仅导入空调设备，然后重新追加设置供热水设备的情况相对应。 
本发明的目的在于，通过在现有的空调系统中能够随后追加设置供热水单元，得到不需要追加设置供热水单元用的新的热源机而且还能够有效地利用从空调用热泵产生的排热来制造温水的效率高的空调系统。 
为了解决课题的手段 
为了达到上述目的，本发明的空调系统，具备： 
具有压缩机、四通阀、热源侧热交换器及膨胀弁的热源侧单元； 
具有利用侧热交换器及膨胀弁的多台利用侧单元； 
连接上述热源侧单元和上述利用侧单元的液体配管、高压气体配管及低压气体配管； 
经传送线与上述热源侧单元及上述多台利用侧单元连接，控制这些单元的控制器，
其特征在于， 
在上述控制器中，存储了连接上述利用侧单元的情况下的控制程序和除了上述利用侧单元外还连接了供热水单元的情况下的控制程序， 
通过在连接上述热源侧单元和上述利用侧单元的上述液体配管和上述高压气体配管上连接上述供热水单元，且在上述传送线上连接供 热水单元，上述控制器认识上述供热水单元的连接，由此，该控制器根据除了利用侧单元外还连接了供热水单元的情况下的上述控制程序控制上述热源侧单元、利用侧单元及供热水单元。 
[发明的效果] 
根据本发明，由于以在现有的空调系统中能够随后追加设置供热水单元的方式构成，所以具有能够得到不需要追加设置供热水单元用的新的热源机而且还能够有效地利用从空调用热泵产生的排热来制造温水的效率高的空调系统的效果。 
附图说明
图1是表示本发明的空调系统的实施例1的冷冻循环系统图。 
图2是图1所示的实施例1的控制方块图。 
图3是说明在图1所示的实施例1中能够自动认识并控制供热水单元的连接的控制流程的流程图。 
图4是说明图1所示的实施例1中的制冷、供热水同时运转时的动作的冷冻循环系统图。 
图5是说明图1所示的实施例1中的供暖、供热水同时运转时的动作的冷冻循环系统图。 
图6是说明图1所示的实施例1中的制冷、供暖、供热水同时运转时的动作的冷冻循环系统图。 
图7是说明图1所示的实施例1中的制冷、供暖、供热水同时运转时的其它的动作的冷冻循环系统图。 
图8是局部剖切图1所示的热源侧单元的结构来了解内部结构的正视图。 
图9是说明图1所示的供热水单元的结构的图，(a)图是去除壳体的上面面板来表示的俯视图，(b)图是去除壳体的正面面板来表示的正视图。 
图10是说明图1所示的热源侧单元和供热水单元的设置例的正视图。 
图11是图1所示的空调系统中的传送线的连接图。 
具体实施方式
为了实施发明的优选方式 
下面，使用附图说明本发明的具体的实施例。在各图中赋予相同符号的部分表示相同部分。 
[实施例1]使用图1～图11说明本发明的空调系统的实施例1。 
图1是表示本发明的空调系统的实施例1的冷冻循环系统图。 
本实施例中的空调系统100，由组合型的空调机、1台供热水单元27及控制它们的控制器(控制装置)构成，上述组合型的空调机由2台热源侧单元12(12a、12b)、3台利用侧单元16(16a、16b、16c)和3台的冷暖切换单元22(22a、22b、22c)构成。 
另外，热源侧单元12的连接台数不限于2台，也可以是1台或者3台以上。至于利用侧单元16可以是多台，也可以是2台或者4台以上。供热水单元27的连接台数也可以是2台以上。 
上述热源侧单元12(12a、12b)是能同时进行制冷运转和供暖运转的冷暖同时运转用的热源侧单元，各热源侧单元分别具备室外热交换器7(7a、7b)、高低压切换用的四通阀4(4a、4b)、冷暖切换用的四通阀5(5a、5b)、压缩机1(1a、1b)、设置在该压缩机的吸入侧的制冷剂配管上的气液分离器11(11a、11b)、设置在压缩机的输出侧的油分离器2(2a、2b)和止回阀3(3a、3b)、过冷却器9(9a、9b)，电动膨胀阀6(6a、6b)、10(10a、10b)等。另外，8(8a、8b)是用于向上述室外热交换器7供给外部空气而进行热交换的送风机。上述压缩机1(1a、1b)由容量可变型的压缩机构成。另外，上述压缩机1也可以由1台或多台定速型压缩机构成。 
上述冷暖切换用的四通阀5(5a、5b)可切换到制冷运转侧或供暖运转侧地使用。另外，上述高低压切换用的四通阀4(4a、4b)，在制冷运转的情况下能够切换成想将高压气体配管28作为低压气体配管使用的情况来使用，是用于扩大低压气体流路、使制冷运转时的性 能提高的阀。这些四通阀4、5由配备在上述热源侧单元12上的控制器(控制装置)36(36a、36b)(参照图2)控制。 
连接上述热源侧单元12和上述利用侧单元16的制冷剂配管由高压气体配管28、低压气体配管29及液体配管30构成，这些制冷剂配管28、29、30的各自的一端侧，分别经上述热源侧单元12a、12b、高压气体阻止阀31(31a、31b)、低压气体阻止阀32(32a、32b)或液体阻止阀33(33a、33b)连接。 
上述利用侧单元16(16a、16b、16c)分别由热交换器13(13a、13b、13c)、送风机14(14a、14b、14c)、电动膨胀阀15(15a、15b、15c)及控制它们的控制器38(38a、38b、38c)(参照图2)等构成，上述热交换器13的一方侧经上述电动膨胀阀15与上述液体配管30连接，另一方侧与用于在制冷时与上述低压气体配管连接、在供暖时与上述高压气体配管连接的上述冷暖切换单元22连接。此冷暖切换单元22，能将各个利用侧单元切换到制冷侧或者供暖侧运转，通过此冷暖切换单元，能够将在制冷中运转的利用侧单元和在供暖中运转的利用侧单元同时混合存在于同一空调系统内地运转。 
上述冷暖切换单元22(22a、22b、22c)分别由高压侧主电动膨胀阀17(17a、17b、17c)、高压侧副电动膨胀阀18(18a、18b、18c)、低压侧主电动膨胀阀19(19a、19b、19c)、低压侧副电动膨胀阀20(20a、20b、20c)、毛细管21(21a、21b、21c)及控制它们的控制器37(37a、37b、37c)(参照图2)等构成。此冷暖切换单元22的一端侧的配管与上述利用侧单元16连接，另一端侧以上述高压侧主电动膨胀阀17、高压侧副电动膨胀阀18及毛细管21与上述高压气体配管28连接、上述低压侧主电动膨胀阀19及低压侧副电动膨胀阀20与上述低压气体配管29连接的方式构成。在使利用侧单元进行制冷运转的情况下，上述高压侧主电动膨胀阀17、高压侧副电动膨胀阀18被关闭，上述低压侧主电动膨胀阀19及低压侧副电动膨胀阀20被打开，使由热交换器13蒸发的低压气体制冷剂流向低压气体配管29侧。另外，在使利用侧单元进行供暖运转的情况下，上述高压侧主电动膨胀阀 17、高压侧副电动膨胀阀18被打开，上述低压侧主电动膨胀阀19及低压侧副电动膨胀阀20被关闭，使来自高压气体配管28的高温高压的气体制冷剂流向热交换器13。 
上述供热水单元27具备贮热水箱23、使该贮热水箱23内的水和来自上述热源侧单元12的高压气体制冷剂热交换的热交换器25、用于使上述贮热水箱23内的水向上述热交换器25循环的循环泵24、设置在上述贮热水箱23上的供水口34及供热水口35等。另外，上述热交换器25的入口侧与上述高压气体配管28连接，出口侧与上述液体配管30连接，在连接上述热交换器25和液体配管30的制冷剂配管上设置了电动膨胀阀26。上述循环泵24和电动膨胀阀26以由用于控制供热水单元27的控制器42(参照图2)控制的方式构成。用于控制此供热水单元的控制器42与连接了上述热源侧单元12a和12b的控制器36a、36b的传送线44(参照图2)连接。另外，上述供水口34与供水管连接而进行向贮热水箱23的水的补给，供热水35与供热水管连接而进行供热水。
图2是图1所示的实施例1的控制方块图。 
在各热源侧单元12(12a、12b)中，由控制器36(36a、36b)控制各个压缩机1(1a、1b)、电动膨胀阀6(6a、6b)、10(10a、10b)、送风机8(8a、8b)、四通阀4(4a、4b)、5(5a、5b)。另外，向上述控制器36，作为控制信息传送来自压缩机用温度传感器37(37a、37b)、外气传感器38(38a、38b)、高压压力传感器39(39a、39b)、低压压力传感器40(40a、40b)、配管温度传感器41(41a、41b)的信息。控制器36基于来自这些传感器的信息，根据预先编程的控制顺序和压力及温度的目标值控制各构成零件。另外，上述热源侧单元12a和12b经传送线44通信，通过将热源单元12a在初期设定时从控制器36a作为主机进行设定(主机设定)，热源侧单元12a的控制器36a作为控制连接多台热源侧单元时的空调系统整体的主控制器被决定。在初期设定时没有被作为主机设定的上述其它的热源侧单元12b被作为分机设定(分机设定)，其控制器36b根据被进行了主机设定的热源侧 单元12a的主控制器36a的指令，控制被进行了分机设定的热源侧单元12b内的各零件。 
上述主控制器36a和上述各利用侧单元16的控制器38(38a、38b、38c)及上述各冷暖切换单元22(22a、22b、22c)的控制器37(37a、37b、37c)经传送线45(参照图2)连接，上述主控制器36a经各单元的控制器控制上述各单元的各零件。 
另外，在上述主控制器36a中，预先存储了仅连接了空调用的上述利用侧单元22的情况下的控制程序A和除了空调用的上述利用侧单元22之外还连接了供热水单元27的情况下的控制程序B。因此，在最初设置了空调系统时，在仅设置了空调用的利用侧单元22的情况下，上述主控制器36a根据上述控制程序A被进行控制。然后，在将供热水单元27追加设置到上述空调系统上的情况下，上述控制程序从A变更到B地被控制。 
利用侧单元22经传送线45与被进行了主机设定的上述热源侧单元12a的控制器(主控制器)36a进行通信。控制器38通过遥控器43(43a、43b、43c)的发停信号控制送风机14，将由遥控器43设定的温度条件发送给主控制器36a。另外，由用于把握制冷剂状态的气体温度传感器39(39a、39b、39c)、液体温度传感器40(40a、40b、40c)、用于把握空气状态的吸入温度传感器41(41a、41b、41c)、吹出温度传感器42(42a、42b、42c)检测的检测值也被发送给上述主控制器36a。上述主控制器36a将用于调整到最佳的制冷剂状态的电动膨胀阀15(15a、15b、15c)的开度指令发送给各利用侧单元的控制器38(38a、38b、38c)。控制器38根据上述主控制器36a的指令控制电动膨胀阀15。 
冷暖切换单元16与利用侧单元22一起，经传送线45向被进行了主机设定的上述热源侧单元12a的主控制器36a通信。上述主控制器36a，通过来自由传送线45通信的利用侧单元16的制冷运转指令或供暖运转指令，经冷暖切换单元16的控制器37控制电动膨胀阀17、18、19、20的开度，将利用侧单元16以与高压气体配管31或低压气体配 管32连接的方式切换。由此，在一个空调系统内，可以使进行制冷运转的利用侧单元和进行供暖运转的利用侧单元混合存在地同时运转。 
供热水单元27，可以在最初设置空调系统时同时设置，或者也可以在设置完了空调系统后追加设置。供热水单元27与连接了上述热源侧单元12和上述利用侧单元16的上述液体配管30和上述高压气体配管28连接。另外，供热水单元27的控制器42与连接了热源单元12a和12b的传送线44连接，与被进行了主机设定的热源单元12a的上述主控制器36a通信。通过供热水单元27的控制器42与上述传送线44连接，上述主控制器36a认识供热水单元27的连接，由此该主控制器36a根据除了利用侧单元外还连接了供热水单元的情况下的上述控制程序B控制上述热源侧单元12、利用侧单元16及供热水单元27。 
这样，主控制器36a，通过认识在成为控制对象的空调系统内连接了供热水单元27的情况，最初以同时运转由利用侧单元进行的空调调节和由供热水单元进行的供热水的方式进行控制。设置了检测通向供热水单元27的热交换器25的入口侧的水温的水温传感器51、检测热交换器25的出口侧的水温的水温传感器52、检测热交换器25的入口侧的高压气体制冷剂的温度的气体温度传感器53、检测热交换器25的出口侧的冷凝液体制冷剂的温度的液体温度传感器54，来自这些传感器的各检测值经供热水单元27的控制器42发送给上述主控制器36a。主控制器36a将电动膨胀阀26及循环泵24的控制指令值发送给控制器42，以便成为最佳的水温及制冷剂状态，该控制器42基于上述控制指令值控制上述电动膨胀阀26及循环泵24。 
图3是说明在图1所示的实施例1中能够自动认识并控制供热水单元的连接的控制流程的流程图。如果空调系统接通了电源，则被进行了主机设定的热源侧单元12a的控制器(主控制器)36a取得连接的机器的机种信息(步骤S1)。判断在其取得的机器信息中是否包含了供热水单元(步骤S2)。在包含了供热水单元的情况下向步骤S3转移，变更成除了利用侧单元16以外还连接了供热水单元27的情况下的上述控制程序B，根据此控制程序开始运转控制。在上述步骤S2 中，在判断为未包含供热水单元的情况下，由仅连接了空调用的利用侧单元22的情况下的控制程序A开始运转。 
通过这样地构成，在现有的空调系统100上随后追加设置供热水单元27，也可以由现有的热源侧单元12制造温水。从而，不需要供热水用的特别的热源单元，而且因为能够利用制冷运转的利用侧单元的热来制造温水，所以具有能够提高空调系统整体的效率的效果。 
接着，由图4～图7说明图1所示的实施例1的动作。 
图4是说明图1所示的实施例1中的制冷、供热水同时运转时的动作的冷冻循环系统图，说明利用侧单元16完全进行制冷运转，同时供热水单元27的运转也进行时的制冷剂的流动。 
制冷剂向图4所示的实线箭头的方向流动，从压缩机1(1a、1b)输出的高压气体制冷剂的一方，通过四通阀4(4a、4b)，向高压气体阻止阀31(31a、31b)、高压气体配管28流动。剩余的高压气体制冷剂，通过四通阀5(5a、5b)，被由多个制冷剂通路构成的热源侧的热交换器7(7a、7b)冷凝。冷凝的液体制冷剂，在通过过冷却器9(9a、9b)时，在该过冷却器的上流侧分支，与由电动膨胀阀10(10a、10b)减压的制冷剂热交换而进一步被冷却。由此通过液体阻止阀33的制冷剂成为过冷却状态。上述分支减压的制冷剂成为过热状态，通过低压侧配管后流向气液分离器11(11a、11b)。由于上述过冷却器9的效果，与仅由热交换器7进行热交换相比，能够更大地取得制冷剂的过冷却度，可以进行效率更好的运转。另外，因为上述分支的制冷剂不通过利用侧单元16的热交换器13，所以能够减轻低压气体配管29的压力损失，特别对热源侧单元12和利用侧单元16之间的距离长的长配管时的性能提高有效果。通过了液体配管30的制冷剂进入利用侧单元16的电动膨胀阀15。电动膨胀阀15是可以设定成任意的节流量的膨胀装置，由电动膨胀阀15减压的制冷剂，被送往成为蒸发器的利用侧的热交换器13进行蒸发，与来自送风机14的室内空气进行热交换来冷却室内空气。由热交换器13蒸发的制冷剂，经冷暖切换单元22流向低压气体配管29，进而流入气液分离器11而被调整到适当的吸 入干度，被再吸入压缩机1内。在制冷运转时，上述冷暖切换单元22中的低压侧主电动膨胀阀19及低压侧副电动膨胀阀20被控制成开，高压侧主电动膨胀阀17及高压侧副电动膨胀阀18被控制成闭。 
在利用侧单元的制冷负荷小的情况下，或者在使利用侧容量降低的情况下，与利用侧的负荷变动相应地使热源侧单元12的容量可变式压缩机1的容量降低，或者使热源侧单元的送风机8的风量降低而使热交换量降低。进而在利用侧单元16的负荷相对于热源侧单元12的容量极端小的情况下，也使热源侧单元12的运转台数降低。 
上述冷暖切换单元22，在利用侧单元进行制冷运转的情况下，为了与低压气体配管29连接，关闭高压侧的电动膨胀阀17、18，打开低压侧的电动膨胀阀19、20，但如果使得用于与高压气体配管28或者低压气体配管29连接的上述电动膨胀阀17～20的口径不同，从口径的小的电动膨胀阀开始操作，则具有能够降低因电动膨胀阀操作时的压力变化而引起的制冷剂流动音的效果。另外，即使是上述电动膨胀阀17～20的单独操作，也可以控制制冷剂的流动。另外，在本实施例中，设置了在设置于高压侧的电动膨胀阀17的前后进行旁通的毛细管21，但通过设置此毛细管21，具有在电动膨胀阀17关闭时制冷剂被密封，能够缓和由制冷剂的气化引起的压力上升的效果。 
另外，在高压气体配管28中流动的高温高压的气体制冷剂进入供热水单元27，在热交换器25中，与来自由循环泵24循环的贮热水箱23的水进行热交换。在热交换器25中气体制冷剂成为气液二相状态，循环的水被加热而上升到能利用供热水的温度。与来自设置在贮热水箱23内的检测向热交换器25供给的水的温度的水温传感器51和检测由热交换器25加热而返回贮热水箱的温水的温度的水温传感器52(参照图2)的检测温度相应地控制循环泵24，与供热水的需要状况相应地控制贮热水箱23内的水温。另外，通过与检测在热交换器25中流动的制冷剂的入口侧的温度的气体温度传感器53和检测出口侧的温度的液温度传感器54的值及上述贮热水箱23内的温度相应地控制电动膨胀阀26的开度，控制制冷剂流量，以最佳化的方式控制加热制冷 剂气体和循环水的热交换量。由此可以进行稳定的制冷运转和供热水单元的同时运转。 
通过了上述电动膨胀阀26的制冷剂经液体配管30流向利用侧单元16。由此能够将由利用侧单元16吸热并由热源侧单元12的热交换器7向大气排热的热量的一部分作为供热水单元的热源进行再利用，能够降低热源单元12的负荷，得到也降低了向大气的排热量的效率良好的空调系统。 
图5是说明图1所示的实施例1中的供暖、供热水同时运转时的动作的冷冻循环系统图，说明利用侧单元16完全进行供暖运转，同时供热水单元27的运转也进行的情况下的制冷剂的流动。 
制冷剂向图5所示的虚线箭头的方向流动，从压缩机1输出的气体制冷剂通过四通阀4，流向高压气体阻止阀31、高压气体配管28。在高压气体配管28中流动的制冷剂在冷暖切换单元22中通过高压侧的主电动膨胀阀17及副电动膨胀阀18，流向利用侧单元16。流向利用侧单元16的高温高压的气体制冷剂在由多个制冷剂通路构成的热交换器13中与来自送风机14的室内空气进行热交换而冷凝，为了由电动膨胀阀15确保任意的过冷却度，可任意地调整节流量。通过高温高压气体制冷剂由热交换器13放热进行供暖。冷凝的液体制冷剂，流向连接热源侧单元12和利用侧单元16的液体配管30，通过液体阻止阀33、过冷却器9，进入电动膨胀阀6而被减压。电动膨胀阀6是能设定成任意的节流量的膨胀装置，由电动膨胀阀6减压了的制冷剂，被送往成为蒸发器的热源侧的热交换器7而进行蒸发。蒸发的制冷剂经由四通阀5，在气液分离器11中被调整到适当的吸入干度，被再吸入压缩机1中。 
在利用侧单元16的供暖负荷小的情况下，或者在使利用侧容量降低的情况下，与利用侧的负荷变动相应地使热源侧单元12的容量可变式压缩机1的容量降低，或者使热源侧单元12的送风机8的风量降低而使热交换量降低。进而在利用侧单元16的负荷相对于热源侧单元12的容量变得极端小的情况下，也使热源侧单元12的运转台数降低。 
另外，在高压气体配管28中流动的高温高压的气体制冷剂的一部分进入供热水单元27，在热交换器25中，与来自由循环泵24循环的贮热水箱23的水进行热交换。在热交换器25中气体制冷剂成为气液二相状态，循环的水被加热，上升到能利用供热水的温度。与来自检测向热交换器25供给的水的温度的水温传感器51和检测由热交换器25加热而返回贮热水箱的温水温度的水温传感器52的检测温度相应地控制循环泵24，与供热水的需要状况相应地控制贮热水箱23内的水温。另外，通过与检测制冷剂的向热交换器25的入口侧的温度的气体温度传感器53和检测出口侧的温度的液体温度传感器54的值及上述贮热水箱23内的温度相应地控制电动膨胀阀26的开度，控制制冷剂流量，以最佳化的方式控制加热制冷剂气体和循环水的热交换量。由此可以进行稳定的供暖运转和供热水单元的同时运转。 
通过了上述电动膨胀阀26的制冷剂经液体配管30与来自利用侧单元16的液体制冷剂合流而流向热源侧单元12，由电动膨胀阀6减压后，在热交换器7中与来自利用侧单元的制冷剂一起通过与大气的热交换进行吸热而蒸发，经由气液分离器11吸入压缩机1中。 
图6是说明图1所示的实施例1中的制冷、供暖、供热水同时运转时的动作的冷冻循环系统图，说明利用侧单元16a是制冷运转，利用侧单元16b是供暖运转，同时也进行供热水单元27的运转的情况下的制冷剂的流动。另外，在此例中，利用侧单元16c成为停止状态。 
在供热水单元27运转的情况下，停止热源单元12a，将热源单元12b的热交换器7b作为蒸发器使用。另外，无论将休止侧的热源单元作为12a和12b的哪一个，考虑各热源单元12a、12b的运转时间，都由被进行了主机设定的热源侧单元12a的主控制器36a以各热源单元的运转时间均衡化的方式进行轮流控制(rotation control)。 
从压缩机1b输出的高温高压的气体制冷剂，从四通阀4b流向高压气体阻止阀31b、高压气体配管28。在高压气体配管28中流动的制冷剂，由冷暖切换单元22b通过高压侧的电动膨胀阀17b、18b，流向利用侧单元16b。流入了利用侧单元16b的气体制冷剂，在由多个制 冷剂通路构成的热交换器13b中放热而冷凝，进行供暖。冷凝了的液体制冷剂，为了由电动膨胀阀15b确保任意的过冷却度，被调整节流量。另外，冷凝了的液体制冷剂，同时进入制冷运转中的利用侧单元16a的电动膨胀阀15a。电动膨胀阀15a是可以设定成任意的节流量的膨胀装置，由电动膨胀阀15a减压的制冷剂被送往成为蒸发器的利用侧热交换器13a进行蒸发，室内空气被冷却。蒸发了的制冷剂，由冷暖切换单元22a通过低压侧的电动膨胀阀19、20，流向低压气体配管29，在热源侧单元12b的气液分离器11b中被调整到适当的吸入干度后，被再吸入压缩机1中。这样，通过将由利用侧单元16b的供暖运转放热的液体制冷剂在利用侧单元16a的制冷运转中用于吸热，热回收循环成为可能，能够实现效率良好的冷暖同时运转。 
另外，在高压气体配管28中流动的加热气体制冷剂进入供热水单元27，在热交换器25中，与来自由循环泵24循环的贮热水箱23的水进行热交换。在热交换器25中气体制冷剂成为气液二相状态，循环的水被加热而上升到能利用供热水的温度。与来自检测向热交换器25供给的水的温度的水温传感器51和检测由热交换器25加热而返回贮热水箱的温水温度的水温传感器52的检测温度相应地控制循环泵24，与供热水的需要状况相应地控制贮热水箱23内的水温。另外，通过与检测制冷剂的向热交换器25的入口侧温度的气体温度传感器53和检测出口侧温度的液体温度传感器54的值及贮热水箱23内的温度相应地调整电动膨胀阀26的开度，控制制冷剂流量，能以使加热制冷剂气体和循环水的热交换量最佳化的方式运转。由此可以进行稳定的制冷、供暖、供热水的同时运转。 
通过了上述电动膨胀阀26的制冷剂经液体配管30流向热源侧单元12b(在利用侧单元16a的制冷负荷大的情况下，也向该利用侧单元16a流动一部分)，在由电动膨胀阀6b减压后，在热交换器7b中通过与大气的热交换进行吸热而蒸发，经由气液分离器11被吸入压缩机1中。 
图7是说明图1所示的实施例1中的制冷、供暖、供热水的同时 运转时的动作的冷冻循环系统图，是说明与图6所示的动作不同的其它的动作的图。此动作例是利用侧单元的制冷负荷比供暖负荷多的情况下的例，通过将热源侧单元12a作为冷凝器使用，确保了冷凝器和蒸发器的热平衡，实现了适当的循环状态。 
即，在图6的例中，因为将供暖负荷和供热水负荷加在一起的负荷比制冷负荷大，所以使冷凝制冷剂的一部分由热源侧单元的热交换器蒸发而从大气吸热，但在图7的例中，因为制冷负荷比将供暖负荷和供热水负荷加在一起的负荷大，所以使来自压缩机的高压气体制冷剂的一部分由热源侧单元的热交换器冷凝而向大气放热，将此冷凝制冷剂和来自上述供暖负荷及供热水负荷的冷凝制冷剂加在一起向制冷负荷供给。由于其它的动作与图6所示的大致相同，所以省略其说明。 
如此图7的例或上述的图6的例那样，通过与利用侧单元的制冷负荷、供暖负荷及供热水单元的负荷的状况相应地将热源侧单元作为冷凝器或者蒸发器使用，进而控制热源侧单元的运转台数、压缩机容量，能够在同一的空调系统内，使能够进行制冷、供暖、供热水的同时运转的冷冻循环成立。 
图8是局部剖切图1所示的热源侧单元的结构来了解内部结构的正视图。在图8中，在热源侧单元12的壳体50内，由制冷剂配管连接地收容了压缩机1、高低压切换用的四通阀4、冷暖切换用的四通阀5、热交换器7、气液分离器11、高压气体阻止阀31、低压气体阻止阀32及液体阻止阀33等构成图1所示的热源侧单元的零件。另外，在上述压缩机1的上方设置了图2所示的控制器36。进而，在壳体50的上部设置了送风机8，通过上述热交换器7吸引外部空气，将热交换后的空气向壳体上方排出。上述压缩机1和气液分离器11，经上述四通阀4、5连接。上述高压气体阻止阀31、低压气体阻止阀32、液体阻止阀33设置在热源侧单元的正面，在空调系统的设置时，能够容易地由制冷剂配管连接热源侧单元和利用侧单元、供热水单元。 
图9是说明图1所示的供热水单元的结构的图，(a)图是去除壳体的上面面板来表示的俯视图，(b)图是去除壳体的正面面板来表示 的正视图。在供热水单元27的壳体内，收容了贮热水箱23、循环泵24、热交换器25、电动膨胀阀26、控制器42等。上述热交换器25在此例中由板式的热交换器构成。另外，46是用于与冷冻循环的高压气体配管28连接的高压气体配管口，47同样是用于与液体配管30连接的液体配管口，48是用于向贮热水箱23供给水的供水配管，49是用于向供热水部位输送贮热水箱23的温水的供热水配管。 
图10是说明图1所示的热源侧单元和供热水单元的设置例的正视图，是将热源侧单元12设置2台，将供热水单元设置1台的情况下的例。在各热源侧单元12的高压气体阻止阀31、低压气体阻止阀32、液体阻止阀33上分别连接了高压气体配管28、低压气体配管29及液体配管30。另外，在供热水单元27的高压气体配管口46及液体配管口47上分别连接了高压气体配管28及液体配管30。另外，在上述供热水单元27上也连接了供水配管48和供热水配管49。因为供热水单元27将空调用的热源侧单元12作为热源机共用，所以与分别构筑成空调系统和供热水系统的情况下相比，由于不需要供热水用的热源机，所以可以省空间化及低成本化。 
图11是图1所示的空调系统中的传送线的连接图。在作为主机而被设定的热源侧单元12a上，经传送线44连接了热源侧单元12b和供热水单元27。另外，在热源侧单元12a上，由传送线45连接了冷暖切换单元22(22a、22b、22c)，经这些冷暖切换单元22连接了利用侧单元16(16a、16b、16c)。 
根据以上所述的本发明的实施例，在现有的能冷暖同时运转的空调系统上通过在后附加可以连接供热水单元，能够去掉供热水专用的热源机。另外，能够进行将空调系统的排热作为热源的空调、供热水，也能够提高效率。 
特别是，在宾馆或医院中因为进行每个房间的制冷或者供暖的设定，所以在一个空调系统内可进行制冷、供暖的同时运转的组合型空调系统正在增加。因为由此空调系统不需要在每层上设置热源侧单元，另外也能够减少连接热源侧单元和利用侧单元的配管根数，所以配管 空间也能够降低。另外，在重新追加设置供热水系统的情况下，除了贮热水箱、热交换器外，还需要用于制造温水的电加热器、气体加热器或者热泵等热源机。作为加热源，在采用电加热器、气体加热器的情况下，在效率方面存在课题。另一方面，在采用利用了热泵的供热水系统的情况下，因为需要高价的热源机，所以也存在需要宽广的设置空间的课题。 
与此相对，通过采用本实施例，因为不用重新设置供热水专用的热源机，可以追加设置供热水单元，能够共用空调用和供热水用的热源单元，所以能够实现低成本化和省空间化。另外，通过在同一冷冻循环内进行空调、供热水同时运转，也能够将空调利用时的排热利用于供热水，能够实现效率良好的空调系统。进而，由于热源单元和供热水单元由不同壳体构成，所以与使热源单元和供热水单元一体化的结构相比，紧凑且运输性也变得良好。 
这样根据本实施例，能够实现可以将由空调产生的排热用于供热水的效率良好的空调系统，同时对于现有的空调系统，可以追加设置低价格且能减小安装面积的供热水单元。 
符号说明： 
1(1a、1b)：压缩机 
2(2a、2b)：油分离器 
3(3a、3b)：止回阀 
4(4a、4b)：高低压切换用的四通阀 
5(5a、5b)：冷暖切换用的四通阀 
6(6a、6b)、10(10a、10b)：电动膨胀阀 
7(7a、7b)：热源侧的热交换器 
8(8a、8b)：送风机 
9(9a、9b)：过冷却器 
11(11a、11b)：气液分离器 
12(12a、12b)：热源侧单元 
13(13a、13b、13c)：利用侧的热交换器 
14(14a、14b、14c)：送风机 
15(15a、15b、15c)：电动膨胀阀 
16(16a、16b、16c)：利用侧单元 
17(17a、17b、17c)：高压侧主电动膨胀阀 
18(18a、18b、18c)：高压侧副电动膨胀阀 
19(19a、19b、19c)：低压侧主电动膨胀阀 
20(20a、20b、20c)：低压侧副电动膨胀阀 
21(21a、21b、21c)：毛细管 
22(22a、22b、22c)：冷暖切换单元 
23：贮热水箱 
24：循环泵 
25：热交换器 
26：电动膨胀阀 
27：供热水单元 
28：高压气体配管 
29：低压气体配管 
30：液体配管 
31：高压气体阻止阀 
32：低压气体阻止阀 
33：液体阻止阀 
34：供水口 
35：供热水口 
36a、36b：热源单元的控制器 
37a、37b、37b：利用侧单元的控制器 
38a、38b、38c：冷暖切换单元的控制器 
39a、39b、39c：气体温度传感器 
40a、40b、40c：液体温度传感器 
41a、41b、41c：吸入温度传感器 
42a、42b、42c：吹出温度传感器 
43a、43b、43c：操作遥控器 
44、45：传送线 
46：高压气体配管口 
47：液体配管口 
48：供水配管 
49：供热水配管 
50：壳体 
51、52：水温传感器 
53：气体温度传感器 
54：液体温度传感器 
100：空调系统。 

Claims (8)

1.一种空调系统，具备：
具有压缩机、四通阀、热源侧热交换器及膨胀弁的热源侧单元；
具有利用侧热交换器及膨胀弁的多台利用侧单元；
连接上述热源侧单元和上述利用侧单元的液体配管、高压气体配管及低压气体配管；
经传送线与上述热源侧单元及上述多台利用侧单元连接，控制这些单元的控制器，
其特征在于，
在上述控制器中，存储了连接上述利用侧单元的情况下的控制程序和除了上述利用侧单元外还连接了供热水单元的情况下的控制程序，
通过在连接上述热源侧单元和上述利用侧单元的上述液体配管和上述高压气体配管上连接上述供热水单元，且在上述传送线上连接供热水单元，上述控制器认识上述供热水单元的连接，由此，该控制器根据除了利用侧单元外还连接了供热水单元的情况下的上述控制程序控制上述热源侧单元、利用侧单元及供热水单元。
2.如权利要求1记载的空调系统，其特征在于，上述供热水单元具备：贮热水箱；使贮热水箱内的水和来自上述热源侧单元的高压气体制冷剂进行热交换的热交换器；用于控制该供热水单元的控制器，上述热交换器的入口侧与上述高压气体配管连接，而出口侧与上述液体配管连接，用于控制上述供热水单元的控制器与上述传送线连接。
3.如权利要求2记载的空调系统，其特征在于，上述供热水单元具备：设置在上述贮热水箱上的供水口及供热水口；用于使贮热水箱内的水向上述热交换器循环的循环泵；设置在连接上述热交换器和上述液体配管的制冷剂配管上的电动膨胀阀，上述循环泵和上述电动膨胀阀由用于控制上述供热水单元的控制器控制。
4.如权利要求1记载的空调系统，其特征在于，上述各利用侧单元，其利用侧热交换器的一方侧经上述膨胀弁与上述液体配管连接，另一方侧与冷暖切换单元连接，该冷暖切换单元用于在制冷时与上述低压气体配管连接，而在供暖时与上述高压气体配管连接。
5.如权利要求1记载的空调系统，其特征在于，具备：设置在上述高压气体配管的上述热源侧单元侧的高压气体阻止阀；设置在上述低压气体配管的上述热源侧单元侧的低压气体阻止阀；设置在上述液体配管的上述热源侧单元侧的液体阻止阀。
6.如权利要求1记载的空调系统，其特征在于，设置在上述热源侧单元上的上述压缩机由容量可变型压缩机或者多台定速型压缩机构成，同时在上述压缩机的吸入侧具备气液分离器。
7.如权利要求1记载的空调系统，其特征在于，上述热源侧单元具备多台，同时，在各热源侧单元上搭载了控制各个热源侧单元的控制器，将搭载在上述热源侧单元的任一个上的上述控制器作为主控制器也控制空调系统整体。
8.如权利要求7记载的空调系统，其特征在于，在上述各利用侧单元及上述供热水单元上搭载用于控制各个单元的控制器，上述1台热源侧单元的主控制器和各单元的控制器经上述传送线连接，上述主控制器经各单元的控制器控制上述各单元。
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