JP2000121104A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱源水の流れを制御する流体機器の耐久性を
向上させること。 【解決手段】 圧縮装置２４、空気と冷媒とを熱交換す
る第一室外熱交換器２５、及び熱源水と冷媒とを熱交換
する第二室外熱交換器２６を備えた室外ユニット２１
と、室内熱交換器２７を備え、室外ユニットに連結され
た室内ユニット２２と、第二室外熱交換器との間で熱源
水を循環させる熱源機２３と、を有する空気調和装置２
０において、熱源機から第二室外熱交換器へ向かう熱源
水の流れを制御する制御弁４６が、第二室外熱交換器か
ら熱源機へ熱源水が戻る第二室外熱交換器の二次側（配
管２９Ｂ）に配設されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気と冷媒とを熱
交換する室外熱交換器の他に、熱源水と冷媒とを熱交換
する室外熱交換器を別途備えた空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気と冷媒とを熱交換する室外熱交換器
のみを使用した、いわゆるヒートポンプ式空気調和装置
では、寒冷地での暖房運転時に充分な暖房効果が得られ
ないことがある。そこで、上記ヒートポンプ式の空気調
和装置に、ボイラ等の熱源機からの熱源水と冷媒とを熱
交換させる室外熱交換器を別途設置して、この室外熱交
換器を暖房運転時に機能させるようにした空気調和装置
が提案されている(特開平９−２１７９６３号公報記載
の発明)。

【０００３】上述の公報記載の空気調和装置では、図３
に示すように、熱源水と冷媒とを熱交換させる室外熱交
換器１０へ、熱源機１１から上記熱源水を流す室外熱交
換器１０の一次側に、定流量弁１２が配設されて、室外
熱交換器１０へ流れ込む熱源水の流量が調整されてい
る。なお、図３中の符号１３は、流路を開閉する開閉弁
を示す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】熱源機１１から室外熱
交換器１０へ熱源水を流す室外熱交換器１０の一次側で
は、熱源水の温度が約５０〜７０℃と高いので、定流量
弁１２内に内蔵されている樹脂製のオリフィスなどは経
弁変化が加速して、定流量弁１２の耐久性が低下する場
合がある。

【０００５】本発明の課題は、上述の事情を考慮してな
されたものであり、熱源水の流れを制御する流体機器の
耐久性を向上させることができる空気調和装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、圧縮装置、空気と冷媒とを熱交換する第一室外熱交
換器、及び熱源水と冷媒とを熱交換する第二室外熱交換
器を備えた室外ユニットと、室内熱交換器を備え、上記
室外ユニットに連結された室内ユニットと、上記第二室
外熱交換器との間で熱源水を循環させる熱源機と、を有
する空気調和装置において、上記熱源機から上記第二室
外熱交換器へ向かう熱源水の流れを制御する流体機器
が、上記第二室外熱交換器から上記熱源機へ熱源水が戻
る上記第二室外熱交換器の二次側に配設されたことを特
徴とするものである。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、上記流体機器は、熱源水の流れを制御
する制御弁であることを特徴とするものである。

【０００８】請求項１又は２に記載の発明には、次の作
用がある。

【０００９】第二室外熱交換器から熱源機へ流れる熱源
水は、熱源機から第二室外熱交換器へ流れる熱源水より
も温度が低い。そこで、流体機器(制御弁)が、第二室外
熱交換器から熱源機へ熱源水が戻る第二室外熱交換器の
二次側に配設されたことにより、上記流体機器の温度
(熱)に対する耐久性を向上させることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づき説明する。

【００１１】図１は、本発明に係る空気調和装置の一実
施の形態を示す冷媒回路図である。

【００１２】この図１に示す空気調和装置２０は、圧縮
装置２４、第一室外熱交換器２５及び第二室外熱交換器
２６を備えた室外ユニット２１と、室内熱交換器２７及
び膨張機構（不図示）を備え、室外ユニット２１とユニ
ット間配管２８にて接続された複数の室内ユニット２２
と、ブライン配管２９を用い第二室外熱交換器２６との
間で熱源水を循環させるボイラ等の熱源機２３と、を有
して構成される。

【００１３】圧縮装置２４は、例えば６馬力の能力一定
型の圧縮機２４Ａと、例えば最大４馬力の能力可変型の
圧縮機２４Ｂとを備えてなる。これらの圧縮機２４Ａ及
び２４Ｂは、冷媒を流す室外主冷媒配管３０において並
列に配設される。室外主冷媒配管３０には、この圧縮装
置２４の吸込側にアキュムレータ３１が、吐出側に四方
弁３２がそれぞれ配設され、更に、この四方弁３２に第
一室外熱交換器２５が室外主冷媒配管３０を介して配設
される。この室外主冷媒配管３０の両端部が、ユニット
間配管２８の両端部にそれぞれ接続される。 室外主冷
媒配管３０における圧縮装置２４の吐出側と吸込側は、
バイパス弁３３を備えたバイパス配管３４にて接続され
ている。又、圧縮機２４Ｂには、高圧開閉弁３５を備え
た高圧管３６と、低圧開閉弁３７を備えた低圧管３８と
が接続されている。

【００１４】高圧開閉弁３５の開操作により圧縮機２４
Ｂが４馬力の最大馬力に設定され、低圧開閉弁３７の開
操作により圧縮機２４Ｂが２馬力に設定される。これら
の高圧開閉弁３５、低圧開閉弁３７の開閉操作とバイパ
ス弁３３の開閉操作によって、圧縮装置２４の能力が１
〜１０馬力まで、１馬力単位で設定可能に構成される。

【００１５】室外主冷媒配管３０における第一室外熱交
換器２５の室内ユニット２２側には冷房用開閉弁３９が
配設される。又、前記第二室外熱交換器２６に連結され
て冷媒を流す室外副冷媒配管４０は、その一端が室外主
冷媒配管３０における冷房用開閉弁３９の室内ユニット
２２側に接続され、他端が室外主冷媒配管３０における
アキュムレータ３１の上流側に接続される。又、この室
外副冷媒配管４０には暖房用開閉弁４１が配設される。

【００１６】上記第一室外熱交換器２５は、室外の空気
と冷媒とを熱交換させる熱交換器であり、この第一室外
熱交換器２５を用いたヒートポンプによる空気調和装置
２０の暖房運転時と冷房運転時に、冷房用開閉弁３９が
全開操作され、暖房用開閉弁４１が全閉操作される。
又、第一室外熱交換器２５を用いたヒートポンプによら
ず、第二室外熱交換器２６を用い、熱源機２３からの熱
源水と冷媒とを熱交換させることによりなされる空気調
和装置２０の暖房運転時に、暖房用開閉弁４１が全開操
作され、冷房用開閉弁３９が全閉操作される。これらの
空気調和装置２０の冷房運転と暖房運転は、四方弁３２
の切換操作と、冷房用開閉弁３９及び暖房用開閉弁４１
の開閉操作により実施される。

【００１７】つまり、四方弁３２を冷房側に切り換え、
冷房用開閉弁３９を全開操作し、暖房用開閉弁４１を全
閉操作した時には、冷媒が実線矢印のごとく流れ、第一
室外熱交換器２５が凝縮器として機能し、室内熱交換器
２７が蒸発器として機能して冷房運転状態となり、各室
内ユニット２２の室内熱交換器２７が室内を冷房する。
この時には、後述の循環ポンプ４２が停止されて、第二
室外熱交換器２６は機能していない。

【００１８】又、外気温が所定温度以上の時に暖房運転
を実施させる場合には、四方弁３２を暖房側に切り換
え、冷房用開閉弁３９を全開操作し、暖房用開閉弁４１
を全閉操作する。すると、冷媒が破線矢印のごとく流
れ、第一室外熱交換器２５が蒸発器として機能し、室内
熱交換器２７が凝縮器として機能してヒートポンプによ
る暖房運転状態となり、各室内ユニット２２の室内熱交
換器２７が室内を暖房する。この時にも、循環ポンプ４
２が停止されて、第二室外熱交換器２６は機能していな
い。

【００１９】更に、外気温が所定温度以下の時に暖房運
転を実施させる場合には、四方弁３２を暖房側に切り換
え、暖房用開閉弁４１を全開操作し、冷房用開閉弁３９
を全閉操作し、且つ、熱源機２３及び循環ポンプ４２を
運転させる。すると、第二室外熱交換器２６の作用で、
熱源機２３からの熱源水によって冷媒が熱交換（加熱）
され、この加熱された冷媒は、アキュムレータ３１、圧
縮装置２４、四方弁３２及びユニット間配管２８を経て
各室内ユニット２２の室内熱交換器２７へ流れ、この室
内熱交換器２７が室内を暖房する。室内熱交換器２７か
ら流出した冷媒は、ユニット間配管２８及び暖房用開閉
弁４１を経て第二室外熱交換器２６へ流れ、熱源水によ
り再び加熱されてアキュムレータ３１側へ流れる。この
暖房運転時には、第一室外熱交換器２５は機能していな
い。

【００２０】尚、図１中の符号４３はオイルセパレー
タ、符号４４は結氷防止コイルである。

【００２１】ところで、ブライン配管２９には、一方の
配管２９Ａ（つまり第二室外熱交換器２６の一次側）に
循環ポンプ４２が、他方の配管２９Ｂ（つまり第二室外
熱交換器２６の二次側）に開閉弁４５、及び流体機器と
しての制御弁４６（定流量弁４７及び定流量弁４８）が
配設される。開閉弁４５及び定流量弁４７は直列に配列
され、これらと定流量弁４８とが並列に配列される。

【００２２】熱源水は、循環ポンプ４２の作用で、配管
２９Ａを経て熱源機２３から第二室外熱交換器２６へ流
れ、この第二室外熱交換器２６にて冷媒と熱交換して冷
媒を加熱した後、配管２９Ｂを経て第二室外熱交換器２
６から熱源機２３へ戻される。従って、配管２９Ｂを流
れる熱源水の温度は、配管２９Ａを流れる熱源水の温度
が約５０〜７０℃であるのに対し、約２０〜５０℃と低
温となっている。この低温側の配管２９Ｂに開閉弁４５
及び制御弁４６が配設されて、熱源機２３から第二室外
熱交換器２６へ流れる熱源水の流れが制御される。

【００２３】制御弁４６の定流量弁４７は、熱源機２３
から多量の熱源水が流れてきても、例えば７．５リット
ル／分の熱源水を第二室外熱交換器２６へ流すよう流量
を制御する。又、制御弁４６の定流量弁４８は、熱源機
２３から多量の熱源水が流れてきても、例えば４リット
ル／分の熱源水を第二室外熱交換器２６へ流すよう流量
を調整する。

【００２４】開閉弁４５は、室内ユニット２２の運転台
数や暖房運転時における室内熱交換器２７の凝縮温度
（空調負荷）に応じて開閉が制御される。つまり、室内
ユニット２２の運転台数が少なく且つ室内熱交換器２７
の凝縮温度が所定温度以上の時には、冷媒が第二室外熱
交換器２６を経て熱源水により充分加熱されていると判
断できるので、開閉弁４５を閉操作して、定流量弁４８
を経て第二室外熱交換器２６へ約４リットル／分の熱源
水を供給する。又、室内ユニット２２の運転台数が多く
且つ室内熱交換器２７の凝縮温度が所定温度以下の時に
は、冷媒が第二室外熱交換器２６を経て熱源水により十
分加熱されていないと判断できるので、開閉弁４５を開
操作して、定流量弁４７及び定流量弁４８を経て第二室
外熱交換器２６へ約１１．５リットル／分の熱源水を供
給する。

【００２５】定流量弁４７及び４８は、内蔵されたニー
ドルとオリフィスによって熱源水の流量を一定量に調整
しており、この際に、シリコンゴム製の上記オリフィス
が撓み変形する。シリコンゴム等の樹脂部品は、流量を
調整する流体の温度が高くなればなるほど経年変化が加
速してしまう。このため、定流量弁４７及び４８は、熱
源水の温度が低い第二室外熱交換器２６の二次側（配管
２９Ｂ）に配設されるのである。

【００２６】上記実施の形態によれば、次の効果を奏す
る。

【００２７】第二室外熱交換器２６から熱源機２３へ流
れる熱源水は、熱源機２３から第二室外熱交換器２６へ
流れる熱源水よりも温度が低い。そこで、制御弁４６の
定流量弁４７及び４８が、第二室外熱交換器２６から熱
源機２３へ熱源水が戻る第二室外熱交換器２６の二次側
（配管２９Ｂ）に配設されたことにより、定流量弁４７
及び定流量弁４８の温度（熱）に対する耐久性を向上さ
せることができる。

【００２８】以上、一実施の形態に基づいて本発明を説
明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００２９】例えば、上記実施の形態では、流体機器が
制御弁４６の定流量弁４７及び４８の場合を述べたが、
樹脂部品が内蔵された逆止弁やオリフィス等の他の流体
機器においても、本発明を適用できる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る空気調和装
置によれば、熱源機から第二室外熱交換器へ向かう熱源
水の流れを制御する流体機器が、第二室外熱交換器から
熱源機へ熱源水が戻る第二室外熱交換器の二次側に配設
されたことから、流体機器の温度に対する耐久性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空気調和装置の一実施の形態を示
す冷媒回路図である。

【図２】図１の一部を拡大して示す冷媒回路図である。

【図３】従来の空気調和装置における室外熱交換器と熱
源機とを示す冷媒回路図である。

【符号の説明】

２０ 空気調和装置 ２１ 室外ユニット ２３ 熱源機 ２４ 圧縮装置 ２５ 第一室外熱交換器 ２６ 第二室外熱交換器 ２７ 室内熱交換器 ３０ 室外主冷媒配管 ４２ 循環ポンプ ２９Ｂ 配管（第二室外熱交換器２６の二次側） ４６ 制御弁（流体機器） ４７ 定流量弁 ４８ 定流量弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮装置、空気と冷媒とを熱交換する第
   一室外熱交換器、及び熱源水と冷媒とを熱交換する第二
   室外熱交換器を備えた室外ユニットと、 室内熱交換器を備え、上記室外ユニットに連結された室
   内ユニットと、 上記第二室外熱交換器との間で熱源水を循環させる熱源
   機と、を有する空気調和装置において、 上記熱源機から上記第二室外熱交換器へ向かう熱源水の
   流れを制御する流体機器が、上記第二室外熱交換器から
   上記熱源機へ熱源水が戻る上記第二室外熱交換器の二次
   側に配設されたことを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 上記流体機器は、熱源水の流れを制御す
   る制御弁であることを特徴とする請求項１に記載の空気
   調和装置。