CN1200799A - 空气调节装置 - Google Patents

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Abstract

一种空气调节装置,将蓄热回路或冷冻循环作为热源,将来自热源的冷热或温热赋予主制冷剂回路(20)的2次制冷剂。通过小型冷冻机(40)的加热或冷却作用,给予主制冷剂回路(20)的制冷剂移动力。由此,主制冷剂回路(20)的2次制冷剂在热源侧热交换器(21)和室内热交换器(22)之间进行循环,对室内进行致冷、供暖。

Description

空气调节装置
技术领域
本发明涉及一种空气调节装置，特别是一种使用2次制冷剂的空气调节装置。
背景技术
以往的空气调节装置如日本特开昭62-238951号公报所示，已知具有1次侧制冷剂回路和2次侧制冷剂回路这样2个系统的制冷剂回路。此1次侧制冷剂回路是将压缩机、第1热源侧热交换器、减压机构和第1使用侧热交换器顺序连接而成的，而2次侧制冷剂回路是将泵、第2热源侧热交换器和第2使用侧热交换器顺序连接而成的。
从而，在1次侧制冷剂回路的第1使用侧热交换器与2次侧制冷剂回路的第2热源侧热交换器之间进行热交换，将第2使用侧热交换器设置在室内以对该室内进行空气调节。发明任务
但是，在上述的空气调节装置中，必须设置将制冷剂输送至2次侧制冷剂回路的泵。即，为进行制冷、供暖，由于上述泵必须输送液态制冷剂和气态制冷剂，必须设置液泵和气泵两者。于是，存在着使用上述气泵需要有较大的动力，此外，液泵中必须不混入气态制冷剂等问题。
为此，提议将上述2次侧制冷剂回路由自然循环式制冷剂回路构成。这种自然循环式制冷剂回路已由日本特开昭48-18843号公报所公开，是将冷凝器设置在高处，而将蒸发器设置在低处，冷凝器和蒸发器与气体管道和液体管道相连。这样，使上述1次侧制冷剂回路的第1使用侧热交换器和冷凝器进行热交换，循环制冷剂，并用蒸发器对室内进行致冷。
但是，使用上述的自然循环式制冷剂回路时，需要有制冷运行用的制冷剂回路和供暖运行用的制冷剂回路。即，例如，必须将制冷运行时的冷凝器设置在屋顶，而将供暖运行时的蒸发器设置在地下，并分别与室内热交换器相连。
因而，管道系统变得复杂，具有施工工程相当费时的问题。
本发明的目的是克服上述缺陷，不用输送制冷剂的泵就能循环制冷剂，并且能简化管道系统。
发明内容
本发明是将蓄热回路或冷冻循环作为热源，将来自该热源的冷热或温热给予主制冷剂回路(20)的2次制冷剂，此外，通过小型冷冻机(40)的加热或冷却作用，给予主制冷剂回路(20)的制冷剂移动力。由此，由主制冷剂回路(20)中使用侧热交换器(22)对室内进行制冷、供暖。结果，由1个主制冷剂回路(20)就能进行制冷、供暖，可简化管道系统。
具体为，如图1所示，本发明所述的第1解决方案设有至少热源侧热交换器(21)和使用侧热交换器(22)由制冷剂管道(23)连接而成，制冷剂由一侧的热交换器(21，22)冷凝、由另一侧的热交换器(21，22)蒸发而进行循环的主制冷剂回路(20)。
另外，还设有给予该主制冷剂回路(20)的热源侧热交换器(21)中制冷剂热量的热源机构(30)。
除此之外，在构成使压缩机(41)、第1辅助热交换器(43)、膨胀机构(4V)和第2辅助热交换器(44)顺序连接、用一侧的辅助热交换器(43，44)冷凝辅助制冷剂、并由另一侧的辅助热交换器(43，44)进行蒸发的能可逆运行的1个冷冻循环的同时，还设有将两辅助热交换器(43，44)连在主制冷剂回路(20)的液体管道(23-L)中途，而辅助制冷剂冷却及加热主制冷剂回路(20)中的液态制冷剂、以给予该液态制冷剂移动力的输送用冷冻机构(40)。
本发明所述的第2解决方案是在上述第1解决方案中，在主制冷剂回路(20)中热源侧热交换器(21)与使用侧热交换器(22)之间的制冷剂管道(23)上设有膨胀机构(EV-A)而构成的。
另外，本发明所述的第3解决方案是在上述第1解决方案中，在主制冷剂回路(20)中热源侧热交换器(21)与使用侧热交换器(22)之间的制冷剂管道(23)上设有制冷剂流量调整机构(FV)而构成的。
本发明所述的第4解决方案是在上述第1、第2或第3解决方案中，把至少主制冷剂回路(20)的热源侧热交换器(21)设置在高处，而主制冷剂回路(20)的使用侧热交换器(22)设置在低处的结构。并且，在制冷运行时，主制冷剂回路(20)的制冷剂在热源侧热交换器(21)与使用侧热交换器(22)之间自然循环，而在供暖运行时，驱动输送用冷冻机构(40)，使主制冷剂回路(20)的制冷剂在热源侧热交换器(21)和使用侧热交换器(22)之间循环。
本发明所述的第5解决方案是在上述第1、第2或第3解决方案中，至少把主制冷剂回路(20)的使用侧热交换器(22)设置在高处，而主制冷剂回路(20)的热源侧热交换器(21)设置在低处的结构。在供暖运行时，主制冷剂回路(20)的制冷剂在热源侧热交换器(21)与使用侧热交换器(22)之间自然循环，而在制冷运行时，驱动输送用冷冻机构(40)，使主制冷剂回路(20)的制冷剂在热源侧热交换器(21)和使用侧热交换器(22)之间循环。
本发明所述的第6解决方案是在上述第1、第2或第3解决方案中，输送用冷冻机构(40)加热主制冷剂回路(20)的液态制冷剂并从一侧的辅助热交换器(43，44)放出该液态制冷剂，同时，冷却主制冷剂回路(20)中的制冷剂并将液态制冷剂贮存在另一侧辅助热交换器(43，44)中的结构。
本发明所述的第7解决方案是在上述第1、第2或第3解决方案中，热源侧热交换器(21)由冷热源侧热交换器(21-C)和温热源侧热交换器(21-H)构成。热源机构(30)由冷热水回路(30-C)、温热水回路(30-H)和热源用冷冻机构(30-R)构成，其中，冷热水回路(30-C)是将贮存在蓄热槽(3T-C)中的冷热水供至冷热源侧热交换器(21-C)并将冷热给予该冷热源侧热交换器(21-C)中制冷剂地在蓄热槽(3T-C)与冷热源侧热交换器(21-C)之间循环冷热水；温热水回路(30-H)是将贮存在蓄热槽(3T-H)中的温热水供给到温热源侧热交换器(21-H)中并将温热给予该温热源侧热交换器(21-H)中制冷剂地在蓄热槽(3T-C)与温热源侧热交换器(21-H)之间循环温热水；热源用冷冻机构(30-R)是为了对上述冷热水回路(30-C)及温热水回路(30-H)蓄热而在冷却该冷热水回路(30-C)中冷热水的同时加热温热水回路(30-H)中温热水的机构。
本发明所述的第8解决方案如图6所示，是在上述第1、第2或第3解决方案中，热源侧热交换器(21)由1个热交换器构成。热源机构(30)由热源水回路(30-S)和热源用冷冻机构(30-R)构成，其中，热源水回路(30-S)将贮存在蓄热槽(3T)中的热源水供至热源侧热交换器(21)并在将冷热或温热赋予该热源侧热交换器(21)中制冷剂而在蓄热槽(3T)与热源侧热交换器(21)之间循环热源水；而热源用冷冻机构(30-R)是为了对该热源水蓄热以冷却或加热热源水回路(30-S)中热源水的。
本发明所述的第9解决方案如图8所示，是在上述第1、第2或第3解决方案中，热源侧热交换器(21)由冷热源侧热交换器(21-C)和冷温热侧热交换器(21-H)构成。热源机构(30)由冷热水回路(30-C)和热源用冷冻机构(30-R)构成，其中，冷热水回路(30-C)将贮存在蓄热槽(3T-C)中的冷热水供至冷热源侧热交换器(21-C)并将冷热赋予该冷热源侧热交换器(21-C)中制冷剂而在蓄热槽(3T-C)与冷热源侧热交换器(21-C)之间循环冷热水；热源用冷冻机构(30-R)设有压缩机(33)、主热交换器(35)、膨胀机构(EVM1，……)和冷热用热交换器(36)，同时，与主制冷剂回路(20)的冷温热侧热交换器(21-H)连接，为了对上述冷热水回路(30-C)蓄热，冷却冷热用热交换器(36)中冷热水回路(30-C)的冷热水，并将冷热或温热赋予主制冷剂回路(20)的制冷剂。
本发明所述的第10解决方案如图10所示，是在上述第1、第2或第3解决方案中，热源侧热交换器(21)由1个热交换器构成。热源机构(30)由具有压缩机(33)、主热交换器(35)和膨胀机构(EV-M)，同时，与热源侧热交换器(21)连接，并将冷热或温热赋予热源侧热交换器(21)中主制冷剂回路(20)中制冷剂的热源用冷冻机构(30-R)构成。
本发明所述的第11解决方案是在上述第1、第2或第3解决方案中，是把具有热源机构(30)及主制冷剂回路(20)的热源侧热交换器(21)设置在高处，而主制冷剂回路(20)的使用侧热交换器(22)设置在低处的结构。
本发明所述的第12解决方案是在上述第1、第2或第3解决方案中，把具有主制冷剂回路(20)的使用侧热交换器(22)设置在高处，而把热源机构(30)及主制冷剂回路(20)的热源侧热交换器(21)设置在低处的结构。
本发明所述的第13解决方案是在上述第1、第2或第3解决方案中，设有多个主制冷剂回路(20)，同时，对应于主制冷剂回路(20)设有多个输送用冷冻机构(40)的结构。
本发明所述的第14解决方案如图12所示，是在上述第1、第2或第3解决方案中，热源侧热交换器(21)由1个热交换器构成。主制冷剂回路(20)是在使热源侧热交换器(21)成为冷凝器而使用侧热交换器(22)成为蒸发器的制冷循环、或使使用侧热交换器(22)成为冷凝器而使热源侧热交换器(21)成为蒸发器的供暖循环中任一循环运行时，能使制冷剂通过输送用冷冻机构(40)的两辅助热交换器(43，44)的可逆运行结构。热源机构(30)由设有压缩机(33)、主热交换器(35)和膨胀机构(EV-M)，并由与热源侧热交换器(21)连接，而将冷热或温热赋予该热源侧热交换器(21)中主制冷剂回路(20)的制冷剂的热源用冷冻机构(30-R)构成。
本发明所述的第15解决方案如图13所示，是在上述第1、第2或第3解决方案中，主制冷剂回路(20)是可使热源侧热交换器(21)成为冷凝器而使用侧热交换器(22)成为蒸发器的制冷循环、或使使用侧热交换器(22)成为冷凝器而使热源侧热交换器(21)成为蒸发器的供暖循环可逆运行的结构。
热源机构(30)由具有压缩机(33)、主热交换器(35)和膨胀机构(EV-M)，同时，与主制冷剂回路(20)的热源侧热交换器(21)连接，并将冷热或温热赋予该热源侧热交换器(21)中主制冷剂回路(20)的制冷剂的热源用冷冻机构(30-R)构成。
输送用冷冻机构(40)，其压缩机兼作热源用冷冻机构(30-R)的压缩机(33)，将第1辅助热交换器(43)、膨胀机构(4V)和第2辅助热交换器(44)顺序连接，并且与热源用冷冻机构(30-R)的压缩机(33)连接而成，上述两辅助热交换器(43，44)与主制冷剂回路(20)的液体管道(23-L)相连，使得在主制冷剂回路(20)的制冷循环和供暖循环任一循环运行时，该主制冷剂回路(20)的制冷剂通过两辅助热交换器(43，44)。
本发明所述的第16解决方案如图14所示，是在上述第1、第2或第3解决方案中，主制冷剂回路(20)的热源侧热交换器(21)由冷热源侧热交换器(21-C)和温热源侧热交换器(21-H)构成，同时，该主制冷剂回路(20)的结构是，设有多个使用侧热交换器(22)，制冷剂在任一使用侧热交换器(22、22、…)中冷凝而由另一使用侧热交换器(22、22、…)蒸发进行循环。
热源机构(30)由将压缩机(33)、温热源侧热交换器(21-H)、膨胀机构(EV-M)和冷热源侧热交换器(21-C)连接，蒸发温热源侧热交换器(21-H)中主制冷剂回路(20)的制冷剂，冷凝冷热源侧热交换器(21-C)中主制冷剂回路(20)的制冷剂的热源用冷冻机构(30-R)构成。
输送用冷冻机构(40)的两辅助热交换器(43，44)与主制冷剂回路(20)的冷热源侧热交换器(21-C)和温热源侧热交换器(21-H)之间的液体管道(23-L)的中途连接。
在本发明的第1、第2、第3、第7及第13解决方案中，例如，第4及第14解决方案，分别把热源机构(30)及主制冷剂回路(20)的热源侧热交换器(21)设置在高处而主制冷剂回路(20)的使用侧热交换器(22)设置在低处，在制冷运行时，输送用冷冻机构(40)的运行停止，主制冷剂回路(20)的制冷剂则以自然循环方式循环。
即，主制冷剂回路(20)的制冷剂与冷热源侧热交换器(21-C)中冷热水进行热交换，得到来自该冷热水的冷热而冷凝、液化。此液态制冷剂由于冷热源侧热交换器(21-C)设置在高处，而靠自重落下，流入使用侧热交换器(22)中并蒸发。因向气态制冷剂相变而体积膨胀，返回到高处的冷热源侧热交换器(21-C)中，再次从冷热水中得到冷热以冷凝。反复进行这种动作。
另外，供暖运行时，由于主制冷剂回路(20)的制冷剂不能靠自然循环进行循环，故驱动输送用冷冻机构(40)，以循环主制冷剂回路(20)的制冷剂。即，主制冷剂回路(20)的制冷剂与温热源侧热交换器(21-H)中的温热水进行热交换，从该温热水中得到温热而蒸发、气化。此气态制冷剂流入使用侧热交换器(22)中冷凝而相变为液态制冷剂，并流入输送用冷冻机构(40)的各辅助热交换器(43，44)中。
之后，在本发明的第6解决方案中，反复进行使辅助制冷剂由压缩机(41)排出，在一侧的辅助热交换器(43，44)中冷凝后，由膨胀机构(4V)膨胀，在另一侧的辅助热交换器(43，44)中蒸发并返回到压缩机(41)中这样的循环。于是，在成为冷凝器的辅助热交换器(43，44)中，主制冷剂回路(20)的制冷剂被加热，压力上升并被排出，从而，该制冷剂获得移动力。
另外，在成为蒸发器的辅助热交换器(43，44)中，主制冷剂回路(20)中的制冷剂被冷却，压力下降，液态制冷剂流入该辅助热交换器(43，44)中。通过用两辅助热交换器(43，44)交替地反复进行这种流出和流入，主制冷剂回路(20)的液态制冷剂大致连续的返回到高处的温热源侧热交换器(21-H)中，反复进行这种动作。
特别是，在本发明的第7、第8及第9解决方案中，主制冷剂回路(20)的制冷剂在冷热源侧热交换器(21-C)中得到来自冷热水回路(30-C)的冷热，而在本发明第10解决方案中，主制冷剂回路(20)的制冷剂则得到来自热源用冷冻机构(30-R)的冷热。
另外，在本发明的第7及第8解决方案中，主制冷剂回路(20)的制冷剂在温热源侧热交换器(21-H)中获得来自温热水回路(30-H)的温热，而在本发明的第9及第10解决方案中，主制冷剂回路(20)的制冷剂则获得来自热源用冷冻机构(30-R)的温热。
本发明的第5及第12解决方案中，由于主制冷剂回路(20)的使用侧热交换器(22)设置在高处，而热源机构(30)及主制冷剂回路(20)的热源侧热交换器(21)设置在低处，在供暖运行时，主制冷剂回路(20)的制冷剂以自然循环方式循环，而制冷运行时，则驱动输送用冷冻机构(40)，以循环主制冷剂回路(20)的制冷剂。
在本发明第14解决方案中，主制冷剂回路(20)是可逆运行于制冷循环和供暖循环，在制冷运行时和供暖运行时这两种情况下，驱动输送用冷冻机构(40)，以循环主制冷剂回路(20)中的制冷剂。
在本发明的第15解决方案中，利用热源用冷冻机构(30-R)的压缩机以循环输送用冷冻机构(40)的辅助制冷剂。
在本发明的第16解决方案中，热源用冷冻机构(30-R)的制冷剂在主制冷剂回路(20)的冷热源侧热交换器(21-C)和温热源侧热交换器(21-H)中，进行冷凝和蒸发，以进行热回收。发明效果
因而，采用本发明，由于利用热源机构(30)的热能获得主制冷剂回路(20)中制冷剂的输送力，用1个主制冷剂回路(20)就能进行制冷运行和供暖运行，故可简化管道系统，使工程施工容易。
另外，由于利用热能输送制冷剂，而不用泵等，故在小动力下就能确实进行制冷剂输送。
此外，由于只要把构成大型主冷冻循环的热源机构(30)设置在屋顶等上即可，易于润滑油的管理，因能降低油导致的故障，可靠性提高。
另外，因室内负荷变动，热源机构(30)不会受应力，可提高可靠性。例如，在制冷运行时，即使来自使用侧热交换器(22)的液态制冷剂返回热源侧热交换器(21)，也不需要以往冷冻循环那样的压缩机(33)，不必考虑湿运行，可提高空调运行的可靠性。
采用本发明的第7、第8及第9的解决方案，由于设有冷热水回路(30-C)等，因可在夜间蓄热，可有效利用电力。
采用本发明的第9解决方案，由于用热源用冷冻机构(30-R)也能将冷热给予主制冷剂回路(20)，冷热水不足时也确实能够进行制冷运行，可提高制冷运行可靠性。
采用本发明的第14解决方案，主制冷剂回路(20)处于制冷循环和供暖循环任一运行状态下，由于用输送用冷冻机构(40)输送制冷剂，可将冷热源侧热交换器(21-C)及温热源侧热交换器(21-H)与高低差无关地配置着，可扩大配置的自由度。
采用本发明第15的解决方案，由于热源用冷冻机构(30-R)的压缩机(33)兼作输送用冷冻机构(40)的压缩机，用1个压缩机(33)，就能将热量给予主制冷剂回路(20)的制冷剂，同时，赋予移动力，可减少部件数目，简化结构。
采用本发明第16的解决方案，由于用主制冷剂回路(20)的冷热源侧热交换器(21-C)和温热源侧热交换器(21-H)对热源用冷冻机构(30-R)的制冷剂进行冷凝和蒸发，可用热源用冷冻机构(30-R)回收主制冷剂回路(20)排出的热量，可使效率得以提高。
附图简介
图1是本发明第1实施例的空气调节装置的制冷剂回路图，
图2是实施例1的变形例1的空气调节装置的制冷剂回路图，
图3是实施例1的变形例2的空气调节装置的制冷剂回路图，
图4是本发明实施例2的空气调节装置的制冷剂回路图，
图5是本发明实施例3的空气调节装置的制冷剂回路图，
图6是本发明实施例4的空气调节装置的制冷剂回路图，
图7是本发明实施例5的空气调节装置的制冷剂回路图，
图8是本发明实施例6的空气调节装置的制冷剂回路图，
图9是本发明实施例7的空气调节装置的制冷剂回路图，
图10是本发明实施例8的空气调节装置的制冷剂回路图，
图11是本发明实施例9的空气调节装置的制冷剂回路图，
图12是本发明实施例10的空气调节装置的制冷剂回路图，
图13是本发明实施例11的空气调节装置的制冷剂回路图，
图14是本发明实施例12的空气调节装置的制冷剂回路图。
最佳实施例
下面，根据附图详细说明本发明的实施例。
实施例1
图1示出本发明的第1，第4，第7及第11解决方案的实施例，本实施例的空气调节装置(10)是利用所谓的2次制冷剂系统对大楼等室内进行空气调节的，它具有主制冷剂回路(20)、热源机构(30)和作为输送用冷冻机构的辅助冷冻机(40)。
主制冷剂回路(20)是通过制冷剂管道(23)将热源侧热交换器(21)与多台作为使用侧热交换器的室内热交换器(22、22、…)连接构成封闭回路的，从而使制冷剂填充2次。热源侧热交换器(21)是将作为热源侧热交换器的制冷热交换器(21-C)与作为温热源侧热交换器的供暖热交换器(21-H)相并列连接而成的。上述室内热交换器(22、22、…)相互并联连接，在液体侧的制冷剂管道(23)的分支上设有与室内热交换器(22、22、…)相对应的、作为膨胀机构的膨胀阀(EV-A，EV-A，…)。
另外，在将上述制冷热交换器(21-C)与供暖热交换器(21-H)连接的、液体侧制冷剂管道(23)上设有单向阀(CV-1)，用于允许制冷剂从制冷热交换器(21-C)流入室内热交换器(22、22、…)，此外，上述主制冷剂回路(20)的液体管路(23-L)上设有电磁阀(SV-1)。
上述热源机构(30)由冷热水回路(30-C)、温热水回路(30-H)和作为热源用冷冻机构的致冷装置(30-R)构成，并设置在大楼等屋顶。与设置于屋顶的热源机构30相对应，上述主制冷剂回路(20)的制冷热交换器(21-C)及供暖热交换器(21-H)也设置在屋顶上。
上述冷热水回路(30-C)是将循环通路(31-C)与冰蓄热冷热的蓄热槽(3T-C)连接而成，另外，循环通路(31-C)设有循环泵(P1-C)，同时，与上述主制冷剂回路(20)的制冷热交换器(21-C)相连。并且，上述冷热水回路(30-C)将贮存在蓄热槽(3T-C)中的冷热水供给制冷热交换器(21-C)，并在将冷热赋予制冷热交换器(21-C)中制冷剂的蓄热槽(3T-C)与制冷热交换器(21-C)之间循环冷热水。
上述温热水回路(30-H)是将循环通路(31-H)与温水蓄热温热的蓄热槽(3T-H)连接而成，另外，循环通路(31-H)具有循环泵(P1-H)，同时，与上述主制冷剂回路(20)的供暖热交换器(21-H)相连。上述温热水回路(30-H)将贮存在蓄热槽(3T-H)中的温热水供给供暖热交换器(21-H)，将温热给予供暖热交换器(21-H)中制冷剂而在蓄热槽(3T-H)与供暖热交换器(21-H)之间循环温热水。
上述致冷装置(30-R)具有图中未示出的压缩机、四路切换阀、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，构成1个主冷冻机，通过带有循环泵(P2-C)的蓄热通路(32-C)而与冷热水回路(30-C)的蓄热槽(3T-C)连接，同时，通过带有循环泵(P2-H)的蓄热通路(32-H)，与温热水回路(30-H)的蓄热槽(3T-H)连接。上述致冷装置(30-R)冷却冷热水回路(30-C)中的冷热水并将冰贮存在蓄热槽(3T-C)中，同时，加热温热水回路(30-H)中的温热水并将温水贮存在蓄热槽(3T-H)中。
上述辅助冷冻机(40)是本发明的特征所在，将压缩机(41)、四路切换阀(42)、第1辅助热交换器(43)、作为膨胀机构的膨胀阀(4V)和第2辅助热交换器(44)顺序连接，从而构成辅助制冷剂在一侧的辅助热交换器(43，44)中冷凝、在另一侧的辅助热交换器(43，44)蒸发的、能可逆运行的1个冷冻循环。
在主制冷剂回路(20)的液体管路(23-L)的途中，上述两辅助热交换器(43，44)通过制冷剂管道(23)分支连接，并且相互并联。在液体管路(23-L)上，在各辅助热交换器(43，44)的入口和出口侧分别设有单向阀(4C)，以允许室内热交换器(22、22、…)内的制冷剂流入供暖热交换器(21-H)中。上述两辅助热交换器(43，44)的结构是，在室内热交换器(22、22、…)作为冷凝器的供暖运行时，交替进行辅助制冷剂的冷凝和蒸发，辅助制冷剂冷却与加热主制冷剂回路(20)中的液态制冷剂，并赋予液态制冷剂移动力。
另外，在上述压缩机(41)的吸入侧连接有吸入热交换器(45)，吸入热交换器(45)能使辅助制冷剂与主制冷剂回路(20)的2次制冷剂进行热交换，调节压缩机(41)所吸入的辅助制冷剂的过度热量，同时，对主制冷剂回路(20)的2次制冷剂进行过冷却。
下面，说明上述辅助冷冻机(40)的基本原理。
首先，主制冷剂回路(20)的2次制冷剂的温度上升，其压力也上升，而温度下降，其压力也下降。利用此原理，将辅助冷冻机(40)的热能转换为移动2次制冷剂的功。
具体地，辅助冷冻机(40)的辅助制冷剂由压缩机(41)排出，在一侧的辅助热交换器(43，44)中冷凝后，在膨胀阀(4V)中膨胀，由另一侧的辅助热交换器(43，44)蒸发并返回压缩机41这样的循环反复进行。用冷凝辅助制冷剂的辅助热交换器(43，44)加热2次制冷剂，其压力上升，将贮存在该辅助热交换器(43，44)中的2次液态制冷剂排出。即，该2次制冷剂得到移动力。
另外，在蒸发上升辅助制冷剂的辅助热交换器(43，44)中冷却2次制冷剂，其压力下降，2次液态制冷剂流入该辅助热交换器(43，44)中。通过用这两热交换器(43，44)反复交替地进行上述排出和流入，2次制冷剂能大致连续地输送。
此外，上述辅助冷冻机(40)的压缩机(41)由于只对主制冷剂回路(20)的2次制冷剂加热及冷却，其容量约为图中未示出的作为主冷冻机的致冷装置(30-R)中压缩机容量的20％即可。
下面，对上述空气调节装置(10)的运行动作加以说明。本实施例的空气调节装置(10)可进行7种运行动作，分别为，(1)冰蓄热运行，(2)冰蓄热运行和制冷运行，(3)冰蓄热运行和供暖运行，(4)冰蓄热运行和温水蓄热运行，(5)温水蓄热运行，(6)温水蓄热运行和供暖运行，(7)温水蓄热运行和制冷运行。
(1)的冰蓄热运行主要是深夜进行。首先，驱动致冷装置(30-R)，同时，驱动冷热水回路(30-C)的循环泵(P2-C)，用致冷装置(30-R)冷却冷热水并且在冷热水回路(30-C)的蓄热槽(3T-C)中以冰蓄热。
(5)的温水蓄热运行也主要是在深夜进行。首先，驱动致冷装置(30-R)，同时，驱动温热水回路(30-H)的循环泵(P2-H)，用致冷装置(30-R)加热温热水并且在温热水回路(30-H)的蓄热槽(3T-H)中以温水蓄热。
(4)的冰蓄热运行及温水蓄热运行与上述(1)的冰蓄热运行和(5)的温水蓄热运行同时进行。
(2)的冰蓄热运行及制冷运行与(7)的温水蓄热运行及制冷运行是除了上述(1)的冰蓄热运行和(5)的温水运行外，同时进行制冷运行。
下面，说明制冷运行动作。
制冷运行时，辅助冷冻机(40)的运转停止，主制冷剂回路(20)的2次制冷剂靠自然循环进行循环。此时，温热水回路(30-H)的循环泵(P1-H)停止，并驱动冷热水回路(30-C)的循环泵(P1-C)，把冷热水供至制冷热交换器(21-C)。
在此状态下，主制冷剂回路(20)的2次制冷剂如图1实线箭头所示，与制冷热交换器(21-C)中的冷热水热交换，从此冷热水中吸取冷热，以冷凝液化。此2次液态制冷剂因制冷热交换器(21-C)设置在屋顶会在自重作用下落下，流入各室内热交换器(22)中。
即从上述制冷热交换器(21-C)流出的2次液态制冷剂通过单向阀(CV-1)及电磁阀(SV-1)，再由膨胀阀(EV-A)减压后，流入各室内热交换器(22)中。此2次液态制冷剂由各室内热交换器(22)蒸发相变成2次气态制冷剂使室内致冷。
通过相变为2次气态制冷剂，体积膨胀，从而2次制冷剂上升至气态侧制冷剂管道(23)，从各室内热交换器(22、22、…)中返回到屋顶的制冷热交换器(21-C)中，再次由冷热水给予冷热而冷凝。反复进行这种动作能实现制冷运行。
(3)的冰蓄热运行及供暖运行和(6)的温水蓄热运行及供暖运行除了上述(1)的冰蓄热运行和(5)的温水蓄热运行外，同时进行供暖运行。
下面，说明此供暖运行。
此供暖运行时，主制冷剂回路(20)的2次制冷剂因供暖热交换器(21-H)设置在屋顶，不能用自然循环进行循环，从而，作为本发明的特征是，驱动辅助冷冻机(40)，以循环2次制冷剂。此时，冷热水回路(30-C)的循环泵(P1-C)停止，驱动温热水回路(30-H)的循环泵(P1-H)，将温热水供至供暖热交换器(21-H)。
在此状态下，主制冷剂回路(20)的2次制冷剂与供暖热交换器(21-H)中的温热水进行热交换，从该温热水中获得温热，以蒸发气化。此2次气态制冷剂如图1中点划线箭头所示，由于膨胀而通过气体侧的制冷剂管道(23)，流入各室内热交换器(22、22、…)中。
于是，在这些室内热交换器(22、22、…)中2次气态制冷剂冷凝，相变为2次液态制冷剂以对室内供暖。此2次液态制冷剂由膨胀阀(EV-A)减压后，因由电磁阀(SV-1)封闭而流入辅助冷冻机(40)的各辅助热交换器(43，44)中。即，上述2次液态制冷剂自身因没有返回到屋顶的供暖热交换器(21-H)中的移动力，从而流入各辅助热交换器(43，44)中。
此辅助冷冻机(40)因构成1个冷冻循环，辅助制冷剂由压缩机(41)排出、在一侧的辅助热交换器(43，44)中冷凝后、由膨胀阀膨胀，在另一侧的辅助热交换器(43，44)蒸发、返回到压缩机41中这样的循环反复进行。例如，第1辅助热交换器(43)作为冷凝器、第2辅助热交换器(44)作为蒸发器情况下，在第1辅助热交换器(43)中，2次制冷剂被加热，压力上升，使贮存在该第1辅助热交换器(43)中的2次液态制冷剂排出。结果，该2次制冷剂得到移动力。
另外，在上述第2辅助热交换器(44)中，2次制冷剂被冷却，压力下降，2次液态制冷剂流入该第2辅助热交换器(44)中。通过用这两辅助热交换器(43，44)反复交替地进行这种排出和流入，2次液态制冷剂大致连续地升至液态管道(23-L)，并返回到供暖热交换器(21-H)。于是，再次从温热水获得温热进行蒸发。反复进行此动作以实现供暖运行。
另外，上述辅助冷冻机(40)中的四路切换阀(42)的切换，即两辅助热交换器(43，44)的冷凝和蒸发的切换，例如加热第1辅助热交换器(43)，2次液态制冷剂全部流出的话，由于该第1辅助热交换器(43)会充满两次气态制冷剂，会使与辅助制冷剂的热交换率下降，由于压缩机41的排出压力上升，此排出压力成为给定值时，切换四路切换阀。于是，第2辅助热交换器44就成为冷凝器，第1辅助热交换器(43)成为蒸发器。这种动作反复进行。
另外，在上述制冷运行时，是将辅助冷冻机(40)停下，主制冷剂回路(20)的2次制冷剂进行自然循环，由于两辅助热交换器(43，44)内存有液态制冷剂，从而，在规定时间，间歇地驱动辅助冷冻机(40)，以排出存在两辅助热交换器(43，44)内的液态制冷剂。
采用上述的实施例1，由于借助辅助冷冻机(40)的热能得到主制冷剂回路(20)的2次制冷剂的输送力，用1个主制冷剂回路(20)就能够进行制冷运行和供暖运行，故可简化管道系统，能够容易地进行施工工程。
另外，由于用热能输送制冷剂，而不使用泵等装置，用小动力就能可靠地输送制冷剂。
此外，只更把构成大型主冷冻机的致冷装置(30-R)设置在屋顶等之上，能够容易地管理润滑油，由于可降低因油造成的故障，可以提高可靠性。
另外，由于因室内负荷的变动，致冷装置(30-R)上不会受应力，能提高可靠性。例如，即使制冷运行时，来自室内热交换器(22、22、…)的2次液态制冷剂返回到制冷热交换器(21-C)中，由于不需要以往冷冻循环那样的压缩机41，不必考虑湿运行等，空调运行的可靠性得以提高。
另外，由于设有上述冷热水回路(30-C)及温热水回路(30-H)，在夜间等能够蓄热，从而可有效地利用电力。
第1实施例的变形例1
图2示出上述实施例1的变形例，其中，省略了主制冷剂回路20中的膨胀阀(EV-A，EV-A，…)。
因而，主制冷剂回路(20)在制冷运行时及供暖运行时不进行2次制冷剂的减压动作。即在制冷运行时，从制冷热交换器(21-C)流出的2次液态制冷剂靠自重落下，通过单向阀(CV-1)及电磁阀(SV-1)，流入各室内热交换器(22)中，由各室内热交换器(22、22、…)蒸发以对室内制冷。
另外，在供暖运行时，用供暖热交换器(21-H)蒸发的2次气态制冷剂流入各室内热交换器(22、22、…)中冷凝，相变为2次液态制冷剂，对室内供暖。此2次液态制冷剂直接流入辅助冷冻机40的各辅助热交换器(43，44)中，得到移动力后返回到供暖热交换器(21-H)中。
第1实施例的变形例2
图3示出上述实施例1的另一变形例，设有取代主制冷剂回路20中多个膨胀阀(EV-A，EV-A，…)的、作为流量调整机构的多个流量控制阀(FV，FV，…)。
因而，主制冷剂回路20在制冷运行时及供暖运行时，不进行2次制冷剂的减压动作，只进行流量调整。也就是，在制冷运行时，从制冷热交换器(21-C)流出的2次液态制冷剂靠自重落下，通过单向阀(CV-1)及电磁阀(SV-1)，并通过多个流量控制阀(FV，FV，…)流入各室内热交换器(22、22、…)中。此时，2次液态制冷剂由流量控制阀(FV，FV，…)控制其流量，由各室内热交换器(22、22、…)蒸发以对室内进行制冷。
另外，在供暖运行时，由供暖热交换器(21-H)蒸发的2次气态制冷剂流入各室内热交换器(22、22、…)中冷凝，相变为2次液态制冷剂以对室内供暖。此时，2次液态制冷剂用流量控制阀(FV，FV，…)控制其流量，也就是，控制流入各室内热交换器(22、22、…)中的2次气态制冷剂的流量。此时，此2次液态制冷剂经流量控制阀(FV，FV，…)流入辅助冷冻机40的各辅助热交换器(43，44)中，得到移动力以返回到供暖热交换器(21-H)中。
第1实施例1的其它变形例
图1所示的实施例1的膨胀阀(EV-A，EV-A，…)除了有2次制冷剂的减压功能外，可以具有图3所示的流量控制阀(FV，FV，…)的功能。
实施例2
实施例2如图4所示，示出本发明第13解决方案的实施形态，设有2个主制冷剂回路(20，20)，随之设有2个辅助冷冻机(40，40)。
具体地，冷热水回路(30-C)具有2个循环通路(31C，31C)，该循环通路(31C，31C)具有电磁阀(SV-2，SV-2)，并分别与主制冷剂回路(20，20)的制冷热交换器(21C，21C)连接。并且，在上述两循环通路(31C，31C)的相交部分设有循环泵(P1-C)。
温热水回路(30-H)具有2个循环通路(31-H，31-H)，该循环通路(31-H，31-H)具有电磁阀(21-H，21-H)，并分别与主制冷剂回路(20，20)的供暖热交换器(21-H，21-H)连接。并且，上述两循环通路(31-H，31-H)的相交部分设有循环泵(P1-H)。
因而，在本实施例2中，由第1主制冷剂回路20进行制冷运行状态下，第2主制冷剂回路20可进行供暖运行，反之，由第2主制冷剂回路20进行制冷运行状态下，第1主制冷剂回路20可进行供暖运行。结果，对于多个室内热交换器(22、22、…)可同时进行冷暖运行。
另外，自然循环的制冷运行或利用辅助冷冻机40的供暖运行与实施例1同样，主制冷剂回路20可以设有3个以上。而其他的结构及作用、效果与实施例1相同。
实施例2的变形例
在本实施例2中，主制冷剂回路20上是设有膨胀阀(EV-A，EV-A，…)的，但可以如实施例1的图2所示，省略该主制冷剂回路20的膨胀阀(EV-A，EV-A，…)，此外，如实施例1的图3所示，可以设有替代膨胀阀(EV-A，EV-A，…)的、作为流量调整机构的流量控制阀(FV，FV，…)。另外，上述膨胀阀(EV-A，EV-A，…)可以具有流量控制功能。
实施例3
实施例3如图5所示，示出本发明的第5及第12解决方案的实施形态，是将冷热水回路(30-C)或温热水回路(30-H)设置在地下以取代实施例1中将冷热水回路(30-C)或温热水回路(30-H)等设置在屋顶的形式。
即，主制冷剂回路(20)的制冷热交换器(21-C)及供暖热交换器(21-H)设置在地下，同时，冷热水回路(30-C)及温热水的蓄热槽(3T-C)设置在地下，另外，水冷的致冷装置(30-R)及辅助冷冻机(40)设置在地下。
在本实施例3中，由于主制冷剂回路(20)的制冷热交换器(21-C)及供暖热交换器(21-H)设置在地下，该主制冷剂回路(20)与实施例1相反，在供暖运行时，2次制冷剂为自然循环，在供暖运行时，2次制冷剂靠辅助冷冻机(40)得到移动力。
另外，在主制冷剂回路(20)中，制冷热交换器(21-C)与两辅助热交换器(43，44)构成串联回路，供暖热交换器(21-H)与电磁阀(SV-1)构成串联回路，两串联回路相互并列连接。因而，省略了实施例1的单向阀(CV-1)。
具体地，供暖运行时，辅助冷冻机(40)的运行停止，主制冷剂回路(20)的2次制冷剂以自然循环进行循环。首先，主制冷剂回路(20)的2次制冷剂如图5点划线箭头所示，与供暖热交换器(21-H)中的温热水进行热交换，从该温热水中得到温热，并蒸发气化。因该2次气态制冷剂的相变体积膨胀，2次制冷剂上升到气态侧制冷剂管道23，流入各室内热交换器(22、22、…)，在各室内热交换器(22、22、…)中，2次气态制冷剂冷凝，相变为2次液态制冷剂，以对室内供暖。
之后，上述2次液态制冷剂靠膨胀阀(EV-A，EV-A，…)膨胀后，因供暖热交换器(21-H)设置在地下，靠自重落下，通过电磁阀(SV-1)，返回到供暖热交换器(21-H)中。并且，上述2次液态制冷剂再次从温热水中获得温热而蒸发。反复进行这种动作，实现供暖运行。
制冷运行时，由于主制冷剂回路(20)的2次制冷剂不能以自然循环进行循环，作为本发明的特征是，驱动辅助冷冻机(40)以使2次制冷剂循环。首先，主制冷剂回路(20)的2次制冷剂与制冷热交换器(21-C)中的冷热水进行热交换，从该冷热水中得到冷热，以冷凝液化。此2次液态制冷剂如图5实线箭头所示，由于不需要移向上方的室内热交换器(22、22、…)中的移动力，就流入各辅助热交换器(43，44)中。
上述辅助冷冻机(40)的动作与实施例1的相同，上述辅助制冷剂由一侧的辅助热交换器(43，44)冷凝后，靠膨胀阀(4V)膨胀，由另一侧的辅助热交换器(43，44)蒸发而返回到压缩机(41)中，这样的循环反复进行。即，在作为冷凝器的辅助热交换器(43，44)中，2次制冷剂被加热，其压力上升，排出积存的2次液态制冷剂，使该2次制冷剂得到移动力。
另外，在作为蒸发器的辅助热交换器(43，44)中，2次制冷剂被冷却使其压力下降，2次液态制冷剂流入。通过在两辅助热交换器(43，44)中反复交替地进行上述排出和流入，2次液态制冷剂大致连续地上升至液态制冷剂管道(23)，因电磁阀封闭，由膨胀阀(EV-A，EV-A，…)膨胀后，流入各室内热交换器(22、22、…)中。
于是，在各室内热交换器(22、22、…)中，2次液态制冷剂蒸发，相变为2次气态制冷剂，以对室内制冷。此2次气态制冷剂通过气态侧制冷剂管道(23)后，返回到制冷热交换器(21-C)中。并且，再次从冷热水中得到冷热而冷凝。反复进行这种动作以实现制冷运行。
另外，其他的冰蓄热运行等与实施例1相同，而其他结构及作用、效果与实施例1相同。
实施例3变形例
在本实施例3中，主制冷剂回路(20)上设有膨胀阀(EV-A，EV-A，…)，但如实施例1的图2同样，可以省略此主制冷剂回路(20)的膨胀阀(EV-A，EV-A，…)，此外，如实施例1的图3所示，可以设有作为流量调整机构的、替代膨胀阀(EV-A，EV-A，…)的流量控制阀(FV，FV，…)。另外，上述膨胀阀(EV-A，EV-A，…)可以具有流量控制功能。
实施例4
实施例4如图6所示，示出本发明的第4、第8及第11的解决方案的实施形态，替代实施例1中的设有冷热水回路(30-C)和温热水回路(30-H)的方式，它将进行冰蓄热和温水蓄热的1个热源水回路(30-S)设置在屋顶。
主制冷剂回路(20)设有作为热源侧热交换器的1个制冷供暖热交换器(21)。热源水回路(30-S)的蓄热槽3T通过带有循环泵P1的循环通路(31)与制冷供暖热交换器(21)连接，同时，具有循环泵P2的蓄热通路(32)与作为热源用冷冻机构的空气冷却的致冷装置(30-R)连接。
在实施例1中可进行7种运行动作，而在实施例4中可进行(1)冰蓄热运行，(2)冰蓄热运行和制冷运行，(5)温水蓄热运行，(6)温水蓄热运行和供暖运行等4种运行。
(1)的冰蓄热运行和(5)的温水蓄热运行主要在深夜进行。首先，驱动致冷装置(30-R)，同时，驱动热源水回路(30-S)的循环泵P2，在该致冷装置(30-R)中冷却或加热热源水，在热源水回路(30-S)的蓄热槽(3T)中以冰或温水蓄热。
其他的制冷运行或供暖运行等与实施例1相同，在供暖运行时，驱动辅助冷冻机(40)而赋予2次制冷剂移动力。其他结构及作用、效果与实施例1相同。
实施例4的变形例
在本实施例4中，膨胀阀(EV-A，EV-A，…)是设置在主制冷剂回路(20)上的，但可以如实施例1的图2所示，省略该主制冷剂回路(20)的膨胀阀(EV-A，EV-A，…)，另外，如实施例1的图3所示，可以设有作为流量调整机构的、代替膨胀阀(EV-A，EV-A，…)的流量控制阀(FV，FV，…)。另外，上述膨胀阀(EV-A，EV-A，…)可以具有流量控制功能。
实施例5
实施例5如图7所示，示出本发明的第5、第8及第12的解决方案的实施形态，与实施例6同样的，设有1个热源水回路(30-S)，另外，与实施例3同样，将热源水回路(30-S)设置在地下。
因而，在本实施例5中，可进行与实施例4同样的4种运行，此外，由于制冷供暖热交换器(21)设置在地下，在制冷运行时，驱动辅助冷冻机(40)而赋予2次制冷剂移动力，使该2次制冷剂从制冷供暖热交换器(21)处上升移动到室内热交换器(22、22、…)中。其他结构及作用、效果与实施例1同样。
实施例5的变形例
在本实施例5中，膨胀阀(EV-A，EV-A，…)是设置在主制冷剂回路(20)上的，但如实施例1的图2所示，也可以省略该主制冷剂回路(20)的膨胀阀(EV-A，EV-A，…)，另外，如实施例1的图3所示，可以设有作为流量调整机构的、代替膨胀阀(EV-A，EV-A，…)的流量控制阀(FV，FV，…)。此外，上述膨胀阀EV-A可以具有流量控制功能。
实施例6
实施例6如图8所示，示出本发明的第4、第9及第11解决方案的实施形态，将作为1个热源用冷冻机构的主冷冻机(30-R)代替实施例1的温热水回路(30-H)和致冷装置(30-R)。
具体地，将主冷冻机(30-R)将压缩机(33)、四路切换阀(34)、主热交换器(35)作为膨胀机构的供暖用膨胀阀(EVM1)及制冰用膨胀阀(EVM2)和作为冷热用热交换器的制冰热交换器(36)顺序连接以构成1个冷冻循环。上述制冰热交换器(36)的结构是，与冷热水回路(30-C)的蓄热通路(32-C)连接，同时，在制冰热交换器(36)和四路切换阀(34)之间设有单向阀(CV-2)以允许制冷剂从制冰热交换器(36)流入压缩机(33)中。
另外，上述主冷冻机(30-R)与主制冷剂回路(20)的制冷供暖热交换器(21-H)连接，该制冷供暖热交换器(21-H)的一端连在单向阀(CV-2)和四路切换阀(34)之间，另一端经制冷用膨胀阀(EVM3)连在供暖用膨胀阀(EVM1)与制冰用膨胀阀(EVM2)之间。于是，上述主冷冻机(30-R)的结构是由制冰热交换器(36)生成供冷热用的冰，另外，由制冷供暖热交换器(21-H)将冷热或温热赋予主制冷剂回路(20)的2次制冷剂。
另外，主制冷剂回路(20)仅用制冷供暖热交换器(21-H)替代实施例1的供暖热交换器，而回路构成是相同的。
下面，说明运行动作，在实施例1中，可有7种运行动作，而在本实施例6中，可有(1)冰蓄热运行，(2)冰蓄热运行和制冷运行，(3)冰蓄热运行和供暖运行，(8)直接制冷运行，(9)直接供暖运行这样5种运行。但不能进行上述实施例1的(4)的冰蓄热运行和温水蓄热运行，(5)的温水蓄热运行，(6)的温水蓄热运行和供暖运行，(7)的温水蓄热运行和制冷运行。
在此，对作为实施例6的特征的主冷冻机(30-R)的动作加以说明，(1)的冰蓄热运行时，制冷用膨胀阀(EVM3)为全闭，四路切换阀(34)切换成图8虚线所示。在此状态下，如图8点划线所示，从压缩机(33)排出的制冷剂由主热交换器(35)冷凝，由制冰用膨胀阀(EVM2)膨胀后，由制冰热交换器(36)蒸发返回到压缩机(33)中。反复进行这种循环。于是，用上述制冰热交换器(36)冷却冷热水以进行冰蓄热。
(8)的直接制冷运行时，制冰用膨胀阀(EVM2)成为全闭状态，四路切换阀(34)切换成图8虚线状态。在此状态下，如图8双点划线所示，从压缩机排出的制冷剂由主热交换器(35)冷凝，用制冷用膨胀阀(EVM3)膨胀后，由制冷供暖热交换器(21-H)蒸发返回到压缩机(33)中。反复进行此循环。于是，由上述制冷供暖热交换器(21-H)冷却并冷凝主制冷剂回路(20)的2次制冷剂，以赋予冷热。
(9)的直接供暖运行时，制冰用膨胀阀(EVM2)成为全闭状态，四路切换阀(34)切换成图8的实线状态。在此状态下，如图8实线所示，从压缩机(33)排出的制冷剂由制冷供暖热交换器(21-H)冷凝，用供暖用膨胀阀(EVM1)膨胀后，由主热交换器(35)蒸发并返回到压缩机(33)中。反复进行这种循环。于是，由上述制冷供暖热交换器(21-H)加热并蒸发主制冷剂回路(20)的2次制冷剂，以赋予温热。
另外，上述主制冷剂回路(20)及辅助冷冻机(40)的动作与实施例1大致相同。即，利用冰蓄热的制冷运行与实施例1相同，但无蓄热的冰时，进行上述的(8)的运行，由制冷供暖热交换器(21-H)冷却2次制冷剂，以自然循环的方式循环2次制冷剂，从而进行制冷运行。
另外，供暖运行时，驱动主冷冻机(30-R)，由制冷供暖热交换器(21-H)将温热赋予主制冷剂回路(20)的2次制冷剂。此外，驱动辅助冷冻机(40)，将移动力赋予2次制冷剂，以进行供暖运行。
因而，采用实施例6，除了有实施例1的效果外，即使冰蓄热不足也能确实进行制冷运行，从而可提高制冷运行的可靠性。其他的结构及作用、效果与实施例1相同。
实施例6的变形例
在本实施例6中，膨胀阀(EV-A，EV-A，…)设置在主制冷剂回路(20)上，但可如实施例1的图2所示，省略此主制冷剂回路(20)的膨胀阀(EV-A，EV-A，…)，另外，如实施例1的图3所示，可以设有作为流量调整机构的、代替膨胀阀(EV-A，EV-A，…)的流量控制阀(FV，FV，…)。另外，上述膨胀阀(EV-A，EV-A，…)可以具有流量控制功能。
实施例7
实施例7如图9所示，示出本发明的第5、第9及第12的解决方案的实施形态，与实施例6中不同、不是将冷热水回路(30-C)或主冷冻机(30-R)等设置在屋顶，而是将冷热水回路(30-C)或主冷冻机(30-R)等设置在地下，与实施例3相对应。
在本实施例7中，与实施例6同样的，可进行(1)冰蓄热运行，(2)冰蓄热运行和制冷运行，(3)冰蓄热运行和供暖运行，(8)直接制冷运行和(9)直接供暖运行这样的5种运行，直接制冷及直接供暖的动作与实施例6相同。
但是，与实施例3同样，由于制冷热交换器(21-C)及制冷供暖热交换器(21-H)设置在地下，供暖运行时，主制冷剂回路(20)的2次制冷剂以自然循环方式循环，在制冷运行时，驱动辅助冷冻机(40)，主制冷剂回路(20)的2次制冷剂得到移动力。其他结构及作用、效果与实施例6相同。
实施例7的变形例
在本实施例7中，膨胀阀(EV-A，EV-A，…)设置在主制冷剂回路(20)上，但可如实施例1的图2所示，省略此主制冷剂回路(20)的膨胀阀(EV-A，EV-A，…)，另外，如实施例1的图3所示，可以设置作为流量调整机构的、代替膨胀阀(EV-A，EV-A，…)的流量控制阀(FV，FV，…)。另外，上述膨胀阀(EV-A，EV-A，…)可以具有流量控制功能。
实施例8
实施例8如图10所示，示出本发明的第4、第10及第11的解决方案的实施形态，设有作为1个热源用冷冻机构的主冷冻机(30-R)，代替上述实施例1的冷热水回路(30-C)及温热水回路(30-H)。并且，主制冷剂回路(20)具有作为1个热源侧热交换器的制冷供暖热交换器(21)。
上述主冷冻机(30-R)具有压缩机(33)、四路切换阀(34)、主热交换器(35)和膨胀阀(EV-M)，同时，与主制冷剂回路(20)的制冷供暖热交换器(21)连接。
因而，在本实施例8中，只能进行(8)直接制冷运行和(9)直接供暖运行，直接制冷运行时的主冷冻机(30-R)中四路切换阀(34)切换至图10的虚线位置，从压缩机(33)排出的制冷剂由主热交换器(35)冷凝，用膨胀阀(EV-M)膨胀后，由制冷供暖热交换器(21)蒸发返回到压缩机中。反复进行达种循环。于是，由上述制冷供暖热交换器(21)冷却并冷凝主制冷剂回路(20)的2次制冷剂，以赋予冷热。
直接供暖运行时的主冷冻机(30-R)中的四路切换阀(34)切换至图10实线，从压缩机(33)排出的制冷剂由制冷供暖热交换器(21)冷凝，用膨胀阀(EV-M)膨胀后，由主热交换器(35)蒸发并返回到压缩机(33)中。反复进行这样的循环。于是，由上述制冷供暖热交换器(21)加热并蒸发主制冷剂回路(20)的2次制冷剂，以赋予温热。
另外，上述主制冷剂回路(20)及辅助冷冻机(40)的动作与上述实施例1基本相同，制冷运行时，处于上述(8)的运行状态，由制冷供暖热交换器(21)冷却2次制冷剂，以自然循环的方式循环2次制冷剂，使室内致冷。
而在供暖运行时，在上述(9)的运行状态下，由制冷供暖热交换器(21)将温热赋予主制冷剂回路(20)的2次制冷剂，再驱动辅助冷冻机(40)，将移动力赋予制冷剂以进行供暖运行。其他结构及作用、效果与实施例1相同。
实施例8的变形例
在本实施例8中，膨胀阀(EV-A，EV-A，…)设置在主制冷剂回路(20)上，但可如实施例1的图2所示，省略此主制冷剂回路(20)的膨胀阀(EV-A，EV-A，…)，另外，如实施例1的图3所示，可以设有作为流量调整机构的、代替膨胀阀(EV-A，EV-A，…)的流量控制阀(FV，FV，…)。另外，上述膨胀阀(EV-A，EV-A，…)可以具有流量控制功能。
实施例9
实施例9如图11所示，示出本发明的第5、第10及第12的解决方案的实施形态，代替实施例8中的将主冷冻机(30-R)等设置在屋顶，而是将该主冷冻机(30-R)等设置在地下，从而与实施例3相对应。在本实施例9中，与实施例8同样的，只能进行(8)的直接制冷运行和(9)的直接供暖运行。
于是，与实施例3同样地，由于将制冷供暖热交换器(21)设置在地下，供暖运行时，主制冷剂回路(20)的2次制冷剂以自然循环方式循环，而在制冷运行时，则驱动辅助冷冻机(40)，使主制冷剂回路(20)的2次制冷剂得到移动力。其他结构及作用、效果与实施例8相同。
实施例9的变形例
在本实施例9中，膨胀阀(EV-A，EV-A，…)设置在主制冷剂回路(20)上，但可如实施例1的图2所示，省略此主制冷剂回路(20)的膨胀阀(EV-A，EV-A，…)，另外，如实施例1的图3所示，可以设有作为流量调整机构的、代替膨胀阀(EV-A，EV-A，…)的流量控制阀(FV，FV，…)。另外，上述膨胀阀(EV-A，EV-A，…)可以具有流量控制功能。
实施例10
实施例10如图12所示，它示出本发明的第14解决方案的实施形态，与实施例8同样的，主制冷剂回路(20)设有1个作为热源侧热交换器(21)的制冷供暖热交换器(21)，另外，设有1个作为热源用冷冻机构的主冷冻机(30-R)。
上述主制冷剂回路(20)具有四路切换阀(34)，构成包括使制冷供暖热交换器(21)成为冷凝器，使室内热交换器(22、22、…)成为蒸发器的制冷循环，和室内热交换器(22)成为冷凝器，制冷供暖热交换器(21)成为蒸发器的供暖循环可逆运行结构。上述主制冷剂回路(20)的四路切换阀(25)及辅助冷冻机(40)的两辅助热交换器(43，44)设有液体管路(23-L)。
在实施例10中，与实施例8同样，只进行(8)直接制冷运行和(9)直接供暖运行，(8)的直接制冷运行时，主冷冻机(30-R)的四路切换阀(34)切换至图12的实线状态，从压缩机(33)排出的制冷剂由主热交换器(35)冷凝，由膨胀阀(EV-M)膨胀后，由制冷供暖热交换器(21)蒸发返回到压缩机(33)中。反复进行这种循环。
另外，(9)的直接供暖运行时，主冷冻机(30-R)的四路切换阀(34)切换至图12的虚线位置，从压缩机(33)排出的制冷剂由制冷供暖热交换器(21)冷凝，由膨胀阀(EV-M)膨胀后，由主热交换器(35)蒸发，返回到压缩机(33)中。反复进行这种循环。
此外，辅助冷冻机(40)即使在制冷运行时及供暖运行时任一情况下驱动，也反复进行着辅助制冷剂由一侧的辅助热交换器(43，44)冷凝，而由另一侧的辅助热交换器(43，44)蒸发这样的循环。
另外，上述(8)的制冷运行时，主制冷剂回路(20)的2次制冷剂在四路切换阀(25)切换至图12虚线状态时，在制冷供暖热交换器(21)中接受来自主冷冻机(30-R)的冷热加以液化，并流入成为蒸发器的辅助热交换器(43，44)中。另外，由于成为冷凝器的辅助热交换器的2次制冷剂被加热、其压力上升，被赋予移动力，而从辅助热交换器(43，44)中流出。之后，2次液态制冷剂由室内膨胀阀(EV-A，EV-A，…)减压后，由室内热交换器(22、22、…)蒸发气化，以对室内制冷，并且流回制冷供暖热交换器(21)中。反复进行这种循环。
另外，上述(9)的供暖运行时，主制冷剂回路(20)的2次制冷剂在四路切换阀(34)切换至图12实线状态时，由制冷供暖热交换器(21)接受来自主冷冻机(30-R)的温热而气化，此2次气化制冷剂由室内热交换器(22、22、…)冷凝、液化，对室内供暖后，由室内膨胀阀(EV-A，EV-A，…)减压，流入成为蒸发器的辅助热交换器(43，44)中。另外，由于成为冷凝器的辅助热交换器的2次制冷剂被加热，其压力上升，而被赋予移动力，从辅助热交换器43，44流出，返回到制冷供暖热交换器(21)中。反复进行这种循环。
因而，采用实施例10，由于能将制冷供暖热交换器(21)和室内热交换器(22、22、…)高低差无关系地配置着，能够扩大配置自由度。其他结构及作用、效果与实施例1相同。
实施例10的变形例
在实施例10中，膨胀阀(EV-A，EV-A，…)设置在主制冷剂回路(20)上，但可如实施例1的图2所示，省略此主制冷剂回路(20)的膨胀阀(EV-A，EV-A，…)，另外，如实施例1的图3所示，可以设有作为流量调整机构的、代替膨胀阀(EV-A，EV-A，…)的流量控制阀(FV，FV，…)。另外，上述膨胀阀(EV-A，EV-A，…)可以具有流量控制功能。
实施例11
实施例11如图13所示，示出本发明的第15解决方案的实施形态，与实施例10同样，主制冷剂回路(20)具有1个作为热源侧热交换器(21)的制冷供暖热交换器(21)，同时，设有1个作为热源用冷冻机构的主冷冻机(30-R)，另外，主冷冻机(30-R)的压缩机(33)兼作辅助冷冻机(40)的压缩机。具体地，上述辅助冷冻机(40)的四路切换阀(42)中的2个孔口与主冷冻机(30-R)的压缩机(33)的排出侧和吸入侧相连。
因而，在本实施例11中，(8)的直接制冷运行时的主冷冻机(30-R)与实施例10同样，四路切换阀(34)切换至图13虚线位置，从压缩机(33)排出的制冷剂由主热交换器(35)冷凝，由膨胀阀(EV-M)膨胀后，由制冷供暖热交换器(21)蒸发返回到压缩机(33)中，这样的循环反复进行，同时，从压缩机(33)排出的制冷剂由两辅助热交换器(43，44)冷凝和蒸发并返回到压缩机(33)中。反复进行这样的循环。
另外，(9)的直接供暖运行时的主冷冻机(30-R)与实施例10同样，四路切换阀(34)切换至图13实线位置，从压缩机(33)排出的制冷剂由供暖热交换器(21)冷凝，由膨胀阀(EV-M)膨胀后，由主热交换器(35)蒸发并返回到压缩机(33)中这样的循环反复进行，同时，从压缩机(33)排出的制冷剂由两辅助热交换器(43，44)冷凝和蒸发并返回到压缩机(33)中。反复进行这样的循环。
于是，在主制冷剂回路(20)中，与实施例10同样，2次制冷剂在两辅助热交换器(43，44)中得到移动力以在制冷供暖热交换器(21)和各室内热交换器(22、22、…)中循环，从而对室内制冷或供暖。
结果，由于在本实施例11中，用1个压缩机(33)就能赋予2次制冷剂热量，同时，能赋予移动力，可减少部件数目和简化结构。其他结构和作用、效果与实施例10相同。
实施例11的变形例
在本实施例11中，膨胀阀(EV-A，EV-A，…)设置在主制冷剂回路20上，但可如实施例1的图2所示，省略此主制冷剂回路(20)的膨胀阀(EV-A，EV-A，…)，另外，如实施例1的图3所示，可以设有作为流量调整机构的、代替膨胀阀(EV-A，EV-A，…)的流量控制阀(FV，FV，…)。另外，上述膨胀阀(EV-A，EV-A，…)可以具有流量控制功能。
实施例12
实施例12如图14所示，示出本发明的第16解决方案的实施形态，主制冷剂回路(20)具有制冷热交换器(21-C)和供暖热交换器(21-H)，同时，还具有第1热交换器群(2A)和第2热交换器群(2B)。
即，上升主制冷剂回路(20)是将制冷热交换器(21-C)、供暖热交换器(21-H)、第1热交换器群(2A)和第2热交换器群(2B)串联连接，并且在此制冷热交换器(21-C)和供暖热交换器(21-H)之间设有2个辅助热交换器(43，44)。
上述两热交换器群(2A，2B)是将多个室内热交换器(22、22、…)相互并联连接而成，各室内热交换器(22、22、…)上连有室内膨胀阀(EV-A，EV-A，…)。
主冷冻机(30-R)将压缩机(33)、供暖热交换器(21-H)、膨胀阀(EV-M)和制冷热交换器(21-C)串联连接，以构成1个冷冻循环。
因而，在本实施例12中，只是直接供暖运行和直接制冷运行同时进行，主冷冻机(30-R)的制冷剂由供暖热交换器(21-H)冷凝，由膨胀阀(EV-M)膨胀后，由制冷热交换器(21-C)蒸发并返回到压缩机(33)中。反复进行这种循环。
另外，主制冷剂回路(20)的2次制冷剂由供暖热交换器(21-H)得到来自主冷冻机(30-R)的温热以蒸发气化，并流入第2热交换器群(2B)的各室内热交换器(22、22、…)中冷凝、液化，对室内供暖。之后，上述2次液态制冷剂由膨胀阀(EV-A，EV-A，…)膨胀，由第1热交换器群(2A)的各室内热交换器(22、22、…)蒸发、气化，以对室内供暖。该2次气态制冷剂流入制冷热交换器(21-C)中，获得来自主冷冻机(30-R)的冷热以冷凝、液化。
接着，上述2次液态制冷剂流入成为蒸发器的辅助冷冻机(40)的辅助热交换器(43，44)中，另外，由于成为冷凝器的辅助热交换器(43，44)的2次液态制冷剂被加热，其压力上升，被赋予移动力，而从辅助热交换器(43，44)中流出。之后，2次液态制冷剂再次返回到供暖热交换器(21-H)，反复进行上述的循环。
结果，能用主冷冻机(30-R)回收主制冷剂回路(20)所排出的热量，可提高效率。其他的结构及作用、效果与实施例8相同。
实施例12的变形例
在本实施例12中，膨胀阀(EV-A，EV-A，…)设置在主制冷剂回路(20)上，但可如实施例1的图2所示，省略此主制冷剂回路(20)的膨胀阀(EV-A，EV-A，…)，另外，如实施例1的图3所示，可以设有作为流量调整机构的、代替膨胀阀(EV-A，EV-A，…)的流量控制阀(FV，FV，…)。另外，上述膨胀阀(EV-A，EV-A，…)可以具有流量控制功能。
其它实施例
上述实施例4至实施例9每一个均设有1个主制冷剂回路(20)及1个辅助冷冻机(40)，但可与实施例2同样的，设有多个主制冷剂回路(20，20)及多个辅助冷冻机(40，40)。
此外，实施例13中，是第1热交换器群(2A)进行制冷运行，而第2热交换器群(2B)进行供暖运行的，但可以采用在主冷冻机(30-R)上设有四路切换阀，使该主冷冻机(30-R)为可逆运行的结构，第1热交换器群(2A)可进行除了制冷运行之外的供暖运行，而第2热交换器群(2B)也可进行除供暖运行外的制冷运行。
实用性
正如上述，采用本发明的空气调节装置，不用泵等驱动源就能循环制冷剂以进行热量输送，特别是，由于可简化管道系统，可适用于大型楼房的空气调节。

Claims (16)

1、一种空气调节装置，其特征在于，它设有：至少热源侧热交换器(21)和使用侧热交换器(22)由制冷剂管道(23)连接而成的，并且制冷剂由所述一侧的热交换器(21，22)冷凝而由另一侧的热交换器(21，22)蒸发进行循环的主制冷剂回路(20)；
   给予该主制冷剂回路(20)的热源侧热交换器(21)中制冷剂热量的热源机构(30)；
  使压缩机(41)、第1辅助热交换器(43)、膨胀机构(4V)和第2辅助热交换器(44)顺序连接、构成辅助制冷剂由一侧的辅助热交换器(43，44)冷凝、并由另一侧的辅助热交换器(43，44)蒸发的可逆运行的1个冷冻循环，同时，把两辅助热交换器(43，44)连在主制冷剂回路(20)的液体管道(23-L)中途，使辅助制冷剂冷却及加热主制冷剂回路(20)的液态制冷剂、以赋予该液态制冷剂移动力的输送用冷冻机构(40)。
2、按照权利要求1所述的空气调节装置，其特征在于，在主制冷剂回路(20)中热源侧热交换器(21)与使用侧热交换器(22)之间的制冷剂管道(23)上设有膨胀机构(EV-A)。
3、按照权利要求1所述的空气调节装置，其特征在于，在主制冷剂回路(20)中热源侧热交换器(21)与使用侧热交换器(22)之间的制冷剂管道(23)上设有制冷剂流量调整机构(FV)。
4、按照权利要求1、2或3所述的空气调节装置，其特征在于，
   至少主制冷剂回路(20)的热源侧热交换器(21)设置在高处，而主制冷剂回路(20)的使用侧热交换器(22)设置在低处，此外，
   制冷运行时，主制冷剂回路(20)的制冷剂在热源侧热交换器(21)与使用侧热交换器(22)之间自然循环，
   而在供暖运行时，驱动输送用冷冻机构(40)而使主制冷剂回路(20)的制冷剂在热源侧热交换器(21)和使用侧热交换器(22)之间循环。
5、按照权利要求1、2或3所述的空气调节装置，其特征在于，
   至少主制冷剂回路(20)的使用侧热交换器(22)设置在高处，而主制冷剂回路(20)的热源侧热交换器(21)设置在低处，
   供暖运行时，主制冷剂回路(20)的制冷剂在热源侧热交换器(21)与使用侧热交换器(22)之间自然循环，
   而在制冷运行时，驱动输送用冷冻机构(40)而使主制冷剂回路(20)的制冷剂在热源侧热交换器(21)和使用侧热交换器(22)之间循环。
6、按照权利要求1、2或3所述的空气调节装置，其特征在于，
   输送用冷冻机构(40)的结构为，加热主制冷剂回路(20)中液态制冷剂并从一侧的辅助热交换器(43，44)放出该液态制冷剂，同时，冷却主制冷剂回路(20)中制冷剂并将液态制冷剂贮存在另一侧辅助热交换器(43，44)中。
7、按照权利要求1、2或3所述的空气调节装置，其特征在于，
   热源侧热交换器(21)由冷热源侧热交换器(21-C)和温热源侧热交换器(21-H)构成，此外，
   热源机构(30)由冷热水回路(30-C)、温热水回路(30-H)和热源用冷冻机构(30-R)构成；其中，冷热水回路(30-C)是将贮存在蓄热槽(3T-C)中的冷热水供给冷热源侧热交换器(21-C)并在将冷热给予该冷热源侧热交换器(21-C)中制冷剂在蓄热槽(3T-C)与冷热源侧热交换器(21-C)之间循环冷热水；温热水回路(30-H)是将贮存在蓄热槽(3T-H)中的温热水供给温热源侧热交换器(21-H)并在将温热给予该温热源侧热交换器(21-H)中制冷剂在蓄热槽(3T-C)与温热源侧热交换器(21-H)之间循环温热水；热源用冷冻机构(30-R)是为上述冷热水回路(30-C)及温热水回路(30-H)蓄热、冷却该冷热水回路(30-C)中的冷热水并加热温热水回路(30-H)中的温热水。
8、按照权利要求1、2或3所述的空气调节装置，其特征在于，
   热源侧热交换器(21)由1个热交换器构成，此外，
   热源机构(30)由热源水回路(30-S)和热源用冷冻机构(30-R)构成；其中，热源水回路(30-S)是将贮存在蓄热槽(3T)中的热源水供给热源侧热交换器(21)并在将冷热或温热给予该热源侧热交换器(21)中制冷剂在蓄热槽(3T)与热源侧热交换器(21)之间循环热源水；而热源用冷冻机构(30-R)是为了对该热源水蓄热而对热源水回路(30-S)中的热源水冷却或加热。
9、按照权利要求1、2或3所述的空气调节装置，其特征在于，
   热源侧热交换器(21)由冷热源侧热交换器(21-C)和冷温热侧热交换器(21-H)构成，
   热源机构(30)由冷热水回路(30-C)和热源用冷冻机构(30-R)构成；其中，冷热水回路(30-C)将贮存在蓄热槽(3T-C)中的冷热水供给冷热源侧热交换器(21-C)并在将冷热给予该冷热源侧热交换器(21-C)中制冷剂在蓄热槽(3T-C)与冷热源侧热交换器(21-C)之间循环冷热水；热源用冷冻机构(30-R)设有压缩机(33)、主热交换器(35)、膨胀机构(EVM1，……)和冷热用热交换器(36)，同时，与主制冷剂回路(20)的冷温热侧热交换器(21-H)连接，为了对上述冷热水回路(30-C)蓄热，冷却冷热用热交换器(36)中冷热水回路(30-C)中的冷热水的同时，将冷热或温热给予主制冷剂回路(20)中的制冷剂。
10、按照权利要求1、2或3所述的空气调节装置，其特征在于，
    热源侧热交换器(21)由1个热交换器构成，
    而热源机构(30)是设有压缩机(33)、主热交换器(35)和膨胀机构(EV-M)，同时，与热源侧热交换器(21)连接，并将冷热或温热给予热源侧热交换器(21)中主制冷剂回路(20)的制冷剂的热源用冷冻机构(30-R)而构成的。
11、按照权利要求1、2或3所述的空气调节装置，其特征在于，
   热源机构(30)及主制冷剂回路(20)的热源侧热交换器(21)设置在高处，而主制冷剂回路(20)的使用侧热交换器(22)设置在低处。
12、按照权利要求1、2或3所述的空气调节装置，其特征在于，
   主制冷剂回路(20)的使用侧热交换器(22)设置在高处，而热源机构(30)及主制冷剂回路(20)的热源侧热交换器(21)设置在低处。
13、按照权利要求1、2或3所述的空气调节装置，其特征在于，
   主制冷剂回路(20)设有多个，同时，设有对应于主制冷剂回路(20)的多个输送用冷冻机构(40)。
14、按照权利要求1、2或3所述的空气调节装置，其特征在于，
   热源侧热交换器(21)由1个热交换器，
   主制冷剂回路(20)的构成使得在进行将热源侧热交换器(21)成为冷凝器而使用侧热交换器(22)作为蒸发器的制冷循环、或将使用侧热交换器(22)作为冷凝器而将热源侧热交换器(21)成为蒸发器的供暖循环中任一循环运行时，都能使制冷剂通过输送用冷冻机构(40)的两辅助热交换器(43，44)可逆运行，
   热源机构(30)由设有压缩机(33)、主热交换器(35)和膨胀机构(EV-M)，同时，与热源侧热交换器(21)连接，并将冷热或温热给予该热源侧热交换器(21)中主制冷剂回路(20)的制冷剂的热源用冷冻机构(30-R)构成。
15、按照权利要求1、2或3所述的空气调节装置，其特征在于，
   主制冷剂回路(20)为可进行将热源侧热交换器(21)成为冷凝器而使用侧热交换器(22)成为蒸发器的制冷循环、或将使用侧热交换器(22)成为冷凝器而将热源侧热交换器(21)成为蒸发器的供暖循环的可逆运行的结构；
   热源机构(30)由设有压缩机(33)、主热交换器(35)和膨胀机构(EV-M)，同时，与主制冷剂回路(20)的热源侧热交换器(21)连接，并将冷热或温热给予该热源侧热交换器(21)中主制冷剂回路(20)的制冷剂的热源用冷冻机构(30-R)构成，
   输送用冷冻机构(40)的构成为，将压缩机兼作热源用冷冻机构(30-R)的压缩机，顺序连接第1辅助热交换器(43)、膨胀机构(4V)和第2辅助热交换器(44)，并且与热源用冷冻机构(30-R)的压缩机(33)连接，上述两辅助热交换器(43，44)在主制冷剂回路(20)的制冷循环和供暖循环任一循环运行时，都能使该主制冷剂回路(20)的制冷剂通过两辅助热交换器(43，44)与主制冷剂回路(20)的液体管道(23-L)相连。
16、按照权利要求1、2或3所述的空气调节装置，其特征在于，
   主制冷剂回路(20)的热源侧热交换器(21)由冷热源侧热交换器(21-C)和温热源侧热交换器(21-H)构成，同时，该主制冷剂回路(20)设有多个使用侧热交换器(22、22、…)，制冷剂可由任一使用侧热交换器(22)冷凝而由另一使用侧热交换器(22)蒸发地进行循环，
   热源机构(30)是由与压缩机(33)、温热源侧热交换器(21-H)、膨胀机构(EV-M)和冷热源侧热交换器(21-C)连接，蒸发温热源侧热交换器(21-H)中主制冷剂回路(20)的制冷剂、冷凝冷热源侧热交换器(21-C)中主制冷剂回路(20)的制冷剂的热源用冷冻机构(30-R)构成，
  输送用冷冻机构(40)的两辅助热交换器(43，44)连接在主制冷剂回路(20)的冷热源侧热交换器(21-C)和温热源侧热交换器(21-H)之间的液体管道(23-L)的中间。
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