JP2005291541A - 空調機及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数台を同一箇所に設置してもショートサーキットの問題を生じることが無く、暖房負荷に対処することが出来て、内燃機関の防錆が可能であると共に、冷却塔を循環する冷却水における防錆剤やクーラントの濃度上昇の問題が生じない様な空調機の提供。
【解決手段】内燃機関を有する複数の空調機ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤと、該複数の空調機と連通しており且つ冷却塔３０及び冷却水循環用ポンプＰ３が介装されている冷却水循環系Ｌｗと、冷却水循環系と空調機との熱的な連通を制御する制御手段５０とを備え、前記複数の空調機の各々は、内燃機関４により駆動される圧縮機６と、内燃機関４の冷却水が循環する排熱循環系Ｌｈと、熱的負荷と熱交換を行う熱交換器２１と圧縮機６とを介装し且つ冷媒が循環する冷媒循環系Ｌと、排熱循環系Ｌｈと冷媒循環系Ｌとで熱交換を行うための第１の熱交換器Ｈ１と、冷媒循環系Ｌと冷却水循環系Ｌｗとで熱交換を行うための第２の熱交換器Ｈ２と、排熱循環系Ｌｈと冷却水循環系Ｌｗとで熱交換を行うための第３の熱交換器Ｈ３とを有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は空調機に関し、特に、内燃機関（例えばガスエンジン）と組み合わせて使用される空調機（例えば、ガスエンジン空調機）に関する。

ガスヒートポンプによる空調機（空調設備）は主に業務用向け（ビル、店舗、学校ｅｔｃ.）であり、一箇所への設置台数が多い（例えば、ビルの屋上に５０台程度並べて設置することもある）。
そして、ビル、店舗、学校等のいわゆる「業務用」の空調装置では、年間を通しての冷熱需要が多い。一般家庭に比較して、オフィス等では内部発熱が多いため、冷房運転時間が圧倒的に長くなるからである。

ここで、多数の空調機械を配置するに際して、内燃機関（例えばガスエンジン）と組み合わせて使用される空調機（例えば、ガスエンジン空調機）であれば、各空調装置（ユニット）が放出し或いは必要とする熱量を何等かの付加設備を設けることで互いに融通し合う、換言すれば、熱が余っているユニットが熱を必要とするユニットに対して熱量を提供することが可能である。
その様なコンセプトを具現化した従来技術として、図１２に示すように、空調機５Ｊを複数設け、熱媒水循環系統３を流れる熱媒水により、複数の空調機５Ｊ間で熱を提供し、受け入れる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
図１２において、符号1Ｊは蓄熱槽、２Ｊは冷熱或いは温熱を蓄熱槽１Ｊに供給するための空調機、4Ｊは熱媒水供給循環路の内の戻り配管、6Ｊは循環用のポンプを示す。

図１２において、複数の水冷式空調機５Ｊは、全てが同一の運転をするのではなく、バラツキがある。冷房で熱を出している、暖房で熱が欲しい、というのがバランスするのであれば、蓄熱槽１Ｊのみがあれば良い。
なお、業務用空調機が設置されるオフィス等では暖房需要よりも冷房需要の方が多いので、図１２の構成に適当な冷却塔１２Ｊを追加して、冷房需要のみ対処出来る様にした事例も存在する。

しかし、蓄熱槽１Ｊのみでは、暖房需要が大きくなった時に対処出来ない。そこで、蓄熱槽１Ｊにヒートポンプ２Ｊ（加熱源）をつければ対応可能であるが、ヒートポンプ２Ｊは高価であり、コストアップになってしまう。

すなわち、図１２の従来技術では、
ヒートポンプ２Ｊと蓄熱槽１Ｊは購入コストが高い、
ヒートポンプ２Ｊや蓄熱槽１Ｊを省略して、冷却塔１２Ｊのみにしたならば、暖房需要が勝つときに対処出来ない、
という問題が存在する。

これに加えて、図１２の従来技術では、複数の水冷式空調機５Ｊの内の１つでも動いていれば、ポンプ６Ｊを作動しなければならないため、熱媒水循環系統３Ｊの循環用ポンプ６Ｊは常に作動状態となり、連続運転時間が長くなり、その長寿命化が困難であるという問題も有している。
特開平１−１４５３１号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、複数の空調機装置全体として暖房需要が冷房需要を上回っている場合に対処することが出来て、ヒートポンプや蓄熱槽の様な高価なユニットを増設する必要が無く、しかも、熱の媒体を循環する系統におけるポンプの連続運転時間を短くして、長寿命化を可能とする様な空調装置及びその制御方法の提供を目的としている。

本発明の空調装置は、内燃機関（例えばガスエンジン４）を有する複数の空調機（例えばガスエンジン空調機ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤ）と、該複数の空調機（ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤ）と連通しており且つ冷却塔（３０）及び冷却水循環用ポンプ（Ｐ３）が介装されている冷却水循環系（Ｌｗ）と、冷却水循環系（Ｌｗ）と空調機（ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤ）との熱的な連通を制御する制御手段（制御盤、コントロールユニット５０）とを備え、前記複数の空調機（ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤ）の各々は、内燃機関（４）により駆動される圧縮機（６）と、内燃機関（４）の冷却水が循環する排熱循環系（Ｌｈ）と、熱的負荷（冷暖房負荷：空調を必要とする室内）と熱交換を行う熱交換器（室内熱交換器２１）と圧縮機（６）とを介装し且つ冷媒が循環する冷媒循環系（Ｌ）と、排熱循環系（Ｌｈ）と冷媒循環系（Ｌ）とで熱交換を行うための第１の熱交換器（Ｈ１）と、冷媒循環系（Ｌ）と冷却水循環系（Ｌｗ）とで熱交換を行うための第２の熱交換器（冷媒熱交換器Ｈ２）と、排熱循環系（Ｌｈ）と冷却水循環系（Ｌｗ）とで熱交換を行うための第３の熱交換器（Ｈ３）とを有していることを特徴としている（請求項１）。

本発明において、前記制御手段（５０）は、暖房運転を行っている前記空調機（ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤの内の当該空調機）の排熱（の一部）を当該空調機の第３の熱交換器（Ｈ３）を介して冷却水に投入し（且つ「排出信号」を出力し）、冷房運転を行っている前記空調機（ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤの内の当該空調機）の排熱（の一部）を当該空調機の第３の熱交換器（Ｈ３）を介して冷却水に投入し且つ第２の熱交換器（冷媒熱交換器Ｈ２）を介して冷媒の凝縮熱を冷却水に投入（し、且つ、「冷房信号」を出力）する制御を行う様に構成されているのが好ましい（請求項２）。

この場合、前記制御手段（５０）は、暖房運転を行っている空調機（ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤの内の当該空調機）の排熱量が不足している場合には当該空調機の排熱循環系（Ｌｈ）及び冷却水循環系（Ｌｗ）を第３の熱交換器（Ｈ３）をバイパスさせ、冷却水温度が熱源として利用可能な温度以上であれば、（「取込信号」を出力して）当該空調機の第２の熱交換器（冷媒熱交換器Ｈ２）を介して冷却水が保有する熱量を冷媒循環系（Ｌ）を流れる冷媒に投入し、冷却水温度が熱源として利用可能な温度よりも低温であれば、（「要求信号」を出力して）冷媒循環系（Ｌ）及び冷却水循環系（Ｌｗ）を第２の熱交換器（冷媒熱交換器Ｈ２）をバイパスさせる制御を行う様に構成されているのが好ましい（請求項３）。

本発明の空調装置の制御方法は、内燃機関（例えばガスエンジン４）を有する複数の空調機（例えばガスエンジン空調機：ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤ）と、該複数の空調機（ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤ）と連通しており且つ冷却塔（３０）及び冷却水循環用ポンプ（Ｐ３）が介装されている冷却水循環系（Ｌｗ）と、冷却水循環系（Ｌｗ）と空調機（３０）との熱的な連通を制御する制御手段（制御盤、コントロールユニット５０）とを備え、前記複数の空調機（ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤ）の各々は、内燃機関（４）により駆動される圧縮機（６）と、内燃機関（４）の冷却水が循環する排熱循環系（Ｌｈ）と、熱的負荷（冷暖房負荷：空調を必要とする室内）と熱交換を行う熱交換器（室内熱交換器２１）と圧縮機（６）とを介装し且つ冷媒が循環する冷媒循環系（Ｌ）と、排熱循環系（Ｌｈ）と冷媒循環系（Ｌ）とで熱交換を行うための第１の熱交換器（Ｈ１）と、冷媒循環系（Ｌ）と冷却水循環系（Ｌｗ）とで熱交換を行うための第２の熱交換器（冷媒熱交換器Ｈ２）と、排熱循環系（Ｌｈ）と冷却水循環系（Ｌｗ）とで熱交換を行うための第３の熱交換器（Ｈ３）とを有している空調装置の制御方法であって、暖房運転を行っている前記空調機の排熱（の一部）を当該空調機の第３の熱交換器（Ｈ３）を介して冷却水に投入し（且つ「排出信号」を出力し）、冷房運転を行っている前記空調機（ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤの内の当該空調機）の排熱（の一部）を当該空調機の第３の熱交換器（Ｈ３）を介して冷却水に投入し且つ第２の熱交換器（冷媒熱交換器Ｈ２）を介して冷媒の凝縮熱を冷却水に投入（し、且つ、「冷房信号」を出力）することを特徴としている（請求項４）。

ここで、暖房運転を行っている空調機（ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤの内の当該空調機）の排熱量が不足している場合には当該空調機の排熱循環系（Ｌｈ）及び冷却水循環系（Ｌｗ）を第３の熱交換器（Ｈ３）をバイパスさせ、冷却水温度が熱源として利用可能な温度以上であれば、（「取込信号」を出力して）当該空調機の第２の熱交換器（冷媒熱交換器Ｈ２）を介して冷却水が保有する熱量を冷媒循環系（Ｌ）を流れる冷媒に投入し、冷却水温度が熱源として利用可能な温度よりも低温であれば、（「要求信号」を出力して）冷媒循環系（Ｌ）及び冷却水循環系（Ｌｗ）を第２の熱交換器（冷媒熱交換器Ｈ２）をバイパスさせる制御を行うのが好ましい（請求項５）。

上述した様な構成を具備する本発明の空調装置によれば、例えばガスエンジン（４）のような内燃機関を有しているので、当該内燃機関（４）の排熱を利用することにより、ボイラー等を設けなくても暖房運転が可能である。

冷却水循環系（Ｌｗ）と排熱（エンジン冷却水）循環系（Ｌｈ）とが分離しているので、防錆剤、クーランとの濃度上昇の問題と、エンジン防錆の問題とを生じない。

図１２の従来技術における蓄熱槽１Ｊ、ヒートポンプ２Ｊに相当する高コスト機器が不要であるため、イニシャルコストを低く抑えることが可能である。

冷却水循環系（Ｌｗ）を流れる冷却水を熱的な媒体として、熱が余剰となっている空調機（ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤの内の当該空調機）から、熱が不足している空調機（ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤの内の当該空調機）へ、熱を融通することが可能である。

冷却塔（３０）を介装した冷却水循環系（Ｌｗ）の冷却水を循環する冷却水循環ポンプ（Ｐ３）は、「取込信号」「排出信号」「冷房信号」が出ていない限り、各ユニットが稼動中でも、冷却水駆動ポンプを稼動しなくても良い。
図１２の従来技術の「ユニットが一つでも動いていれば、ポンプは作動する必要がある」のとは、明確に異なる。
そのためポンプの運転時間が減少し、消費電力も軽減する上、ポンプの寿命が長くなる。
例えば、全てのユニットが「自前」で暖房負荷に対処できる（全てのユニットにおいて、各ユニットにおけるガスエンジンの排熱のみで暖房負荷を賄える）場合には、冷却水循環ポンプを動かさなくても済む。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態の概要を説明する図である。
図１において、当該空調装置は、図示の例ではガスエンジンを用いた４台のガスエンジン空調機ユニットＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤ（以降、「ガスエンジン空調機ユニット」を、「ユニット」と略記する）と、冷却塔３０と、ユニットＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤ同士及び各ユニットＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤと冷却塔３０とを循環可能に接続する冷却水循環系Ｌｗとを有している。

前記冷却水循環系Ｌｗは、冷却塔３０の吐出口３０ｉと冷却塔３０の流入口３０ｏとが閉回路状に接続された本管Ｌｗｆと、後で詳述する前記各ユニットＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤ内の冷却水配管と、それら各ユニットＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤ内の冷却水配管を前記本管Ｌｗｆと接続する流入接続管Ｌｗｉ及び流出接続管Ｌｗｏとによって構成されている。

すなわち、図示の空調装置では、ガスエンジンと組み合わせて使用される空調機ユニット（ガスエンジン空調機ユニット）ＵＡ〜ＵＤを設置して、冷却塔３０を有する冷却水回路（冷却水循環系）Ｌｗを共通化している。
ここで、ガスエンジン空調機ならば、エンジン排熱が使えるので、暖房が必要な時は、エンジン排熱を融通すれば良い。

本管Ｌｗｆの冷却塔３０の吐出口３０ｉ側近傍で、前記流入接続管Ｌｗｉ及び流出接続管Ｌｗｏの上流側には、冷却水を循環させる循環ポンプＰ３が介装されている。尚、循環ポンプＰ３には、流量制御が可能なようにインバータを備えていることが好ましい。

さらに、本管Ｌｗｆの、前記流入接続管Ｌｗｉ及び流出接続管Ｌｗｏの上流側であって前記循環ポンプＰ３よりも下流側には、バイパス弁Ｖｂを介装し、本管Ｌｗｆを各ユニットの手前で短絡するバイパス回路Ｌｗｂが形成されている。
そして、本管Ｌｗｆにおいて、前記循環ポンプＰ３とバイパス回路Ｌｗｂへの分岐点までの領域には、ポンプＰ３から吐出される冷却水の圧力を検出するための圧力センサＳｐが介装されており、停止していたポンプＰ３が急に作動した場合、或いは、あるユニットへの冷却水の供給が急に停止した場合、その圧力が上昇したことを検知した際に、後述のコントロールユニット５０が、前記バイパス弁を開放させ、冷却水の一部をバイパス回路Ｌｗｂ側に迂回させることで、ポンプＰ３下流側に発生するウォータハンマ現象を緩和させ、下流側の管路及びユニットへの悪影響を防止している。

本管Ｌｗｆの冷却塔３０の流入口３０ｉ側近傍には冷却塔３０の戻る冷却水の温度（Ｔ１）を検出する温度センサＳｔ１が設けられている。また、冷却塔近傍には外気温（Ｔ２）を検出する外気温センサＳｔ２が設置されている。

前記各ユニットＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤ、温度センサＳｔ１及び外気温センサＳｔ２、圧力センサＳｐは入力信号ラインＳｉによって、当該空調装置の運転を制御するコントロールユニット５０に接続されている。また、前記循環ポンプＰ３及びバイパス弁Ｖｂは制御信号ラインＳｏによって接続されている。
なお、図１において、ユニットＵＡ及びＵＢは共に暖房運転中であって、エンジン排熱が余っている旨を知らせる「排出信号」が出された状態であり、ユニットＵＣ及びＵＤは共に冷房運転中で、「冷房信号」が出された状態である。
図中、符号Ｔｃｉ、ＴｄｉはそれぞれユニットＵＣ、ＵＤの流入側冷却水の温度を示している。

そのように構成された空調装置は、冷房運転を行っているユニット（図示の例ではユニットＵＡ、ＵＢ）からの放熱（凝縮熱及びエンジン排熱）、暖房運転を行っているユニット（図示の例ではユニットＵＣ、ＵＤ）からの放熱と吸熱（放熱はエンジン排熱であり、吸熱は蒸発熱）ならびに冷却塔３０で交換出来る大気熱のバランスをとり、一部暖房要求（出力）の高いユニットがあっても運転可能な制御を行うことが出来る。

図２では、ガスエンジン空調機ユニットＵＡ〜ＵＤの各々の構成を示している。
図２を参照して、例えばユニットＵＡの構成を説明する。

図２において、ユニットＵＡは、大きなユニット単位として、室外機１と室内機２と冷却塔３０（図１を参照）とを接続する冷却水循環系Ｌｗ（図１を参照）に接続される流入接続管Ｌｗｉ及び流出接続管Ｌｗｏとによって構成されている。

室外機1は、内燃機関であるガスエンジン４と、該ガスエンジン４とクラッチ５を介して接続された圧縮機６と、第１の熱交換器Ｈ１と第２の熱交換器Ｈ２と第３の熱交換器Ｈ３及び補助熱交換器Ｈａとを有している。

さらに室外機１は、ガスエンジン４の冷却水が循環する排熱循環系Ｌｈと、前記圧縮機６と熱的負荷である室内機２の室内熱交換器２１とを閉回路で結び回路内に冷媒を循環させる冷媒循環系Ｌと、前記冷却塔３と室外機１内とを閉回路で結び回路内に冷却塔３０からの冷却水を循環させる上述した冷却水循環系Ｌｗとを有している。

前記排熱循環系Ｌｈは、ガスエンジン４から排出された排熱を有するエンジン冷却水（以降、排熱を有する冷却水を排熱と言う）が循環するように構成されている。
先ず、ガスエンジン４に接続された排熱配管Ｌｈ１が、第１の三方弁Ｖｈ１において排熱配管Ｌｈ２とＬｈ３とに分岐している。
排熱配管Ｌｈ３は途中に前記冷却水循環系Ｌｗと熱交換を行うための第３の熱交換器Ｈ３を介装しており、前記排熱配管Ｌｈ２と第１の合流点Ｇｈ１で合流し、排熱配管Ｌｈ４に接続される。

排熱配管Ｌｈ４は、第２の三方弁Ｖｈ２において排熱配管Ｌｈ５とＬｈ６とに分岐している。
排熱配管Ｌｈ６は途中に前記冷媒循環系Ｌと熱交換を行うための第１の熱交換器Ｈ１を介装しており、前記排熱配管Ｌｈ５と第２の合流点Ｇｈ２で合流し、排熱配管Ｌｈ７に接続される。

排熱配管Ｌｈ７は、第３の三方弁Ｖｈ３において排熱配管Ｌｈ８とＬｈ９とに分岐している。
排熱配管Ｌｈ９は途中に前記冷媒循環系Ｌと熱交換を行うための予備の熱交換器Ｈａを介装しており、前記排熱配管Ｌｈ８と第３の合流点Ｇｈ３で合流し、排熱循環ポンプ７を介装した排熱配管Ｌｈ１０に接続され、その排熱配管Ｌｈ１０はガスエンジン４にエンジン冷却水を戻すように接続されている。

前記冷媒循環系Ｌは、熱的負荷（例えば、室内空気）と熱交換を行う室内機２の室内熱交換器２１と前記圧縮機６とを冷媒が循環する閉回路である。
先ず、圧縮機６の吐出側に接続された冷媒配管Ｌｈ１が、方向切換弁（四方弁）Ｖ４の図示のポートＰ１に接続されている。
その方向切換弁（四方弁）Ｖ４の前記ポートＰ１と連通する図示のポートＰ２に冷媒配管Ｌ２が接続され、その冷媒配管Ｌ２は第１の三方弁Ｖｈ１において冷媒配管Ｌ３とＬ４とに分岐している。冷媒配管Ｌ４は途中で前記第１の熱交換器Ｈ１中を通り、前記冷媒配管Ｌ３と第１の合流点Ｇ１で合流し、冷媒配管Ｌ５に接続される。

冷媒配管Ｌ５は、第２の三方弁Ｖ２において冷媒配管Ｌ６とＬ７とに分岐している。配管Ｌ７は途中で前記第２の熱交換器Ｈ２中を通り、冷却水循環系Ｌｗと熱交換を行い、前記冷媒配管Ｌ６と第２の合流点Ｇ２で合流し、室内機２側の膨張弁８を介装した冷媒配管Ｌ８に接続され、その冷媒配管Ｌ８は室内熱交換器２１の一端に接続されている。

室内熱交換器２１の他端には冷媒配管Ｌ９が接続され、その冷媒ラインＬ９は、第３の三方弁Ｖ３において冷媒配管Ｌ１０とＬ１１とに分岐している。
前記冷媒配管Ｌ１１は途中で前記予備の熱交換器Ｈａ中を通っており、前記冷媒配管Ｌｈ１０と第３の合流点Ｇ３で合流し、冷媒配管Ｌ１２に接続されている。

冷媒配管Ｌ１２は、前記方向切換弁（四方弁）Ｖ４の図示のポートＰ３に接続されている。方向切換弁（四方弁）Ｖ４の前記ポートＰ３と連通する図示のポートＰ４に冷媒配管Ｌ１３が接続され、その冷媒配管Ｌ１３の他端は前記圧縮機６の吸入側に接続されている。

冷却水循環系Ｌｗは、前記流入接続管Ｌｗｉが第１の三方弁Ｖｗ１において、冷却水配管Ｌｗ２とＬｗ３とに分岐している。
第１の三方弁Ｖｗ１で分岐した一方の冷却水配管Ｌｗ３は第３の熱交換器Ｈ３と連通しており、第３の熱交換器Ｈ３は冷却水配管Ｌｗ４と連通している。

第１の三方弁Ｖｗ１で分岐した他方の冷却水配管Ｌｗ２は、第２の三方弁Ｖｗ２において、冷却水配管Ｌｗ５と、第２の熱交換器Ｈ２を介装した冷却水配管Ｌｗ６とに分岐している。ここで冷却水配管Ｌｗ５には、第１の合流点Ｇｗ１で、第３の熱交換器Ｈ３と連通する冷却水配管Ｌｗ４が合流している。

そして、冷却水配管Ｌｗ５と冷却水配管Ｌｗ６は、第２の合流点Ｇｗ２で合流し、前記流出接続管Ｌｗｏに接続されている。

暖房運転中で、「排出信号」が出力された状態（エンジン排熱が余っている旨のフラグ「ち」が立った状態）であるユニットＵＡ或いはユニットＵＢが、図３で示されている。
この場合、第３の熱交換器Ｈ３を介して、余剰の排熱が、冷却水循環系統Ｌｗへ投入される。
暖房中に余剰の排熱を冷却水循環系統Ｌｗへ投入する際の作動を、図３を参照して説明する。

暖房時、エンジン排熱が大き過ぎる場合は、エンジン排熱は第３の熱交換器Ｈ３および第１の熱交換器Ｈ１を循環する（第３の熱交換器Ｈ３で排熱を一部冷却水循環系Ｌｗに捨ててエンジン冷却水であるエンジン排熱の温度を所定温度まで降温しなければ、ガスエンジンに戻るエンジン冷却水が高くなり過ぎて、ガスエンジンはオーバーヒートするから）。

図３では、ガスエンジン４から排熱配管Ｌｈ１に排出された冷却水（排熱）は、第１の三方弁Ｖｈ１、排熱配管Ｌｈ３を経由し、第３の熱交換器Ｈ３において冷却水循環系Ｌｗの冷却水に排熱を与える。
その後、流過順に排熱配管Ｌｈ４、第２の三方弁Ｖｈ２を経由して、排熱配管Ｌｈ６に介装した第１の熱交換器Ｈ１でさらに冷媒循環系Ｌに排熱を与えた後、第２の合流点Ｇｈ２、排熱配管Ｌｈ７、第３の三方弁Ｖｈ３、排熱配管Ｌｈ８、第３の合流点Ｇｈ３、排熱配管Ｌｈ１０を経由してガスエンジン４に戻る。

第３の熱交換器Ｈ３には、冷却水循環系Ｌｗの配管Ｌｗ３を流れる冷却水が流入するが、当該冷却水は第３の熱交換器Ｈ３で温められた後、冷却水配管Ｌｗ４、第１の合流点Ｇｗ１、冷却水配管Ｌｗ５、第２の合流点Ｇｗ２、流出接続管Ｌｗｏを経由して、冷却水循環系Ｌｗの本管Ｌｗｆ（図１参照）に流出する。

冷媒循環系Ｌでは、既に第１の熱交換器Ｈ１で加熱され、圧縮機６で圧縮された高圧の気相冷媒は、冷媒配管Ｌ１から４方弁Ｖ４のポートＰ４、Ｐ３、冷媒配管Ｌ１２を経由して、さらに第３の合流点Ｇ３、冷媒配管Ｌ１０、第３の三方弁Ｖ３、冷媒配管Ｌ９、を経由して、室内熱交換器２１において熱を室内空気に与えて凝縮し、高圧の液相冷媒となる。

高圧の液相冷媒は、冷媒配管Ｌ８に介装された膨張弁８で膨張・減圧されて低圧の液相冷媒となる。その後、低圧の気相冷媒は、第２の合流点Ｇ２、冷媒配管Ｌ６、第２の三方弁Ｖ２、冷媒配管Ｌ５、Ｌ４を経由して冷媒配管Ｌ４に介装された第１の熱交換器Ｈ１において、排熱循環系Ｌｈの前記エンジン冷却水の排熱によって加熱されて気化する。

第１の熱交換器Ｈ１を出た気相冷媒は、冷媒配管Ｌ４、第１の三方弁Ｖ１、冷媒配管Ｌ２を経由した後、前記４方弁Ｖ４のポートＰ１、Ｐ２を経て、冷媒配管Ｌ１３によって前記圧縮機６に戻され、再び同様のサイクルを繰り返す。

暖房運転中で、エンジン排熱が不足して、ユニットＵＡ或いはユニットＵＢが「取込信号」を出力した状態であって、冷却水循環系統Ｌｗを循環する冷却水温度が熱源として利用できる温度以上である場合におけるユニットＵＡ或いはＵＢの状態が、図４で示されている。

例えば、冷却水循環系統を循環する冷却水温度が１５℃位であれば、熱源として利用出来る（通常の空冷ヒートポンプエアコンは、ＪＩＳ暖房定格能力試験条件において、気温７℃の外気を熱源として暖房運転している）。この場合、第２の熱交換器Ｈ２を経由して、冷却塔３０（図１参照）を有する回路からの熱が投入される。

リクエスト（室内側で要求する仕事量）とアウトプット（室内ユニットから室内に供給される熱量）はユニット側で把握出来る。リクエストとアウトプットとの相違が、何時までも縮まらない場合には、「エンジン排熱が不足している」と判断する。
その場合に、冷却塔を含む冷却水系統の温度を計測して、冷却水の温度が高ければ、第２の熱交換器Ｈ２を介して、冷却水の保有する熱量を「エンジン排熱が不足している」ユニット（の冷媒熱交経由で）に投入する。

暖房運転中で、エンジン排熱が不足して、ユニットＵＡ或いはユニットＵＢが「取込信号」を出力した状態において、冷却水循環系統Ｌｗを循環する冷却水を熱源として利用する場合のユニットＵＡの作動について図４を参照して説明する。

図４において、ガスエンジン４から排熱配管Ｌｈ１に排出された冷却水（排熱）は、第１の三方弁Ｖｈ１、排熱配管Ｌｈ２、Ｌｈ４、第２の三方弁Ｖｈ２を経由し、排熱配管Ｌｈ６に介装された第１の熱交換器Ｈ１において冷媒循環系Ｌに排熱を与える。その後、流過順に、第２の合流点Ｇｈ２、排熱配管Ｌｈ７、第３の三方弁Ｖｈ３、排熱配管Ｌｈ８、第３の合流点Ｇｈ３、排熱配管Ｌｈ１０を経由してガスエンジン４に戻る。

冷媒循環系Ｌでは、既に第１の熱交換器Ｈ１で加熱され、圧縮機６で圧縮された高圧の気相冷媒は、冷媒配管Ｌ１から４方弁Ｖ４のポートＰ４、Ｐ３を経由して、さらに冷媒配管Ｌ１２、第３の合流点Ｇ３、冷媒配管Ｌ１０、第３の三方弁Ｖ３、冷媒配管Ｌ９、を経由して、室内熱交換器２１において熱を室内空気に与えて凝縮し、高圧の液相冷媒となる。（但し、この時、前記エンジンの排熱だけでは暖房能力としては不足している。）

高圧の液相冷媒は、冷媒配管Ｌ８に介装された膨張弁８で膨張・減圧されて低圧の液相冷媒となる。その後、低圧の気相冷媒は、第２の合流点Ｇ２、冷媒配管Ｌ７を経由して、第２の熱交換器Ｈ２で、冷却水循環系Ｌｗを介して排熱の余剰なユニットから排熱をもらう。
その後、第２の三方弁Ｖ２、冷媒配管Ｌ５、Ｌ４を経由して冷媒配管Ｌ４に介装された第１の熱交換器Ｈ１において、排熱循環系Ｌｈの前記エンジン冷却水の排熱によって加熱されて気化する。

第１の熱交換器Ｈ１を出た気相冷媒は、冷媒配管Ｌ４、第１の三方弁Ｖ１、冷媒配管Ｌ２を経由した後、前記４方弁Ｖ４のポートＰ１、Ｐ２を経て、冷媒配管Ｌ１３によって前記圧縮機６に戻され、再び同様のサイクルを繰り返す。

なお、図４において、排熱と負荷と冷却水の熱エネルギーの大小如何によっては、冷却水循環系Ｌｗの流れの向きを逆としてもよい。

一方、暖房運転中で、ユニットＵＡ或いはユニットＵＢが「取込信号」を出力した状態であるが、冷却水循環系統Ｌｗを循環する冷却水温度が熱源として利用できる温度よりも低い場合におけるユニットＵＡ或いはＵＢの状態が、図５で示されている。
そうした場合の、例えば、ユニットＵＡの作動について図５を参照して説明する。

この場合は、冷却水循環系Ｌｗの冷却水温度が熱源として利用できる温度よりも低いので、ユニットＵＡ内の冷却水循環系Ｌｗは、第１及び第２の三方弁Ｖｗ１、Ｖｗ２を操作することにより、第２の熱交換器Ｈ２及び第３の熱交換器Ｈ３の何れをもバイパスして流れている。

排熱循環系Ｌｈにおいて、ガスエンジン４から排熱配管Ｌｈ１に排出されたエンジン冷却水（排熱）は、第１の三方弁Ｖｈ１、排熱配管Ｌｈ２、Ｌｈ４、第２の３方弁Ｖｈ２を経由し、排熱ラインＬｈ６に介装された第１の熱交換器Ｈ１において排熱を冷媒循環系Ｌの冷媒配管Ｌ４に暖房のための熱を与える。その後、エンジン冷却水は、第２の合流点Ｇｈ２、排熱配管Ｌｈ７、第３の三方弁Ｖｈ３、排熱配管Ｌｈ８、第３の合流点Ｇｈ３、Ｌｈ１０を経由してガスエンジン４に戻される。

冷媒循環系Ｌでは、既に第１の熱交換器Ｈ１で加熱され、圧縮機６で圧縮された高圧の気相冷媒は、冷媒配管Ｌ１から４方弁Ｖ４のポートＰ４、Ｐ３、冷媒配管Ｌ１２を経由して、さらに第３の合流点Ｇ３、冷媒配管Ｌ１０、第３の三方弁Ｖ３、冷媒配管Ｌ９、を経由して、室内熱交換器２１において熱を室内空気に与えて凝縮し、高圧の液相冷媒となる。

高圧の液相冷媒は、冷媒配管Ｌ８に介装された膨張弁８で膨張・減圧されて低圧の液相冷媒となる。その後、低圧の気相冷媒は、第２の合流点Ｇ２、冷媒配管Ｌ６、第２の三方弁Ｖ２、冷媒配管Ｌ５、Ｌ４を経由して冷媒配管Ｌ４に介装された第１の熱交換器Ｈ１において、排熱循環系Ｌｈの前記エンジン冷却水の排熱によって加熱されて気化する。

第１の熱交換器Ｈ１を出た気相冷媒は、冷媒配管Ｌ４、第１の三方弁Ｖ１、冷媒配管Ｌ２を経由した後、前記４方弁Ｖ４のポートＰ１、Ｐ２を経て、冷媒配管Ｌ１３によって前記圧縮機６に戻され、再び同様のサイクルを繰り返す。

上述したように、冷却水温度が低温熱源として利用できる温度よりも低い場合は、ユニットＵＡは、コントロールユニット５０に対して「要求信号」を出力する。その場合、図５で示す様に、ユニットＵＡ或いはＵＢは冷却水循環系とは熱的には分離されている。
そのまま運転を続け、冷却水温度が低温熱源として利用できる温度以上まで昇温したならば、「取込信号」を出力する。すると、ユニットＵＡ或いはＵＢは前述の図４で示した状態となり、第２の熱交換器（冷媒熱交換器）Ｈ２を介して、冷却水の熱量を冷媒中に取り込む。

要求信号を出力しているユニットが多数存在する場合は、熱的な負荷が要求されていないユニットのガスエンジン４を稼動させて、圧縮機側６とのクラッチ５を切って、ガスエンジン４を排熱発生のためにのみ運転すればよい。
係る熱的な負荷が要求されていないユニットの第３の熱交換器Ｈ３を経由して、冷却塔３０（図１を参照）を含む冷却水回路Ｌｗに排熱を投入する。冷却水回路Ｌｗに投入された排熱は、「要求信号」を発生したユニットの第２の熱交換器Ｈ２を経由して、当該（「要求信号」を発生した）ユニットに投入される。

例えばユニットＵＣ、ＵＤが冷房運転中である場合を、図６で示す。
図６を参照して、例えば、ユニットＵＣが冷房運転中の場合の作動について説明する。なお、ユニットＵＣの構成は、前述のユニットＵＡと同様である。

図６において、ガスエンジン４から排熱配管Ｌｈ１に排出された冷却水（排熱）は、第１の三方弁Ｖｈ１、排熱配管Ｌｈ３を経由し、第３の熱交換器Ｈ３において冷却水循環系Ｌｗの冷却水に排熱を与え、以下、流過順に排熱配管Ｌｈ４、第２の三方弁Ｖｈ２、排熱配管Ｌｈ５、第２の合流点Ｇｈ２、排熱配管Ｌｈ７、第３の三方弁Ｖｈ３、排熱配管Ｌｈ８、第３の合流点Ｇｈ３、排熱配管Ｌｈ１０を経由してガスエンジン４に戻る。

第３の熱交換器Ｈ３には、冷却水循環系Ｌｗの配管Ｌｗ３を流れる冷却水が流入するが、当該冷却水は第３の熱交換器Ｈ３で温められた後、冷却水配管Ｌｗ４、第１の合流点Ｇｗ１、冷却水配管Ｌｗ５、第２の合流点Ｇｗ２、流出接続管Ｌｗｏを経由して流れる。
その際、第２の熱交換器Ｈ２では、冷媒ラインＬ（Ｌ３、Ｌ５）を流れる高圧気相冷媒の凝縮熱が、冷却水配管Ｌ６を流れる冷却水に投入される。第２の熱交換器Ｈ２で加熱された冷却水は、冷却水配管Ｌｗ６、流出接続管Ｌｗｏを経由して、本管Ｌｗｆ（図１参照）側に戻される。

冷媒循環系Ｌでは、圧縮機６によって圧縮された高圧気相冷媒が、冷媒配管Ｌ１から４方弁のポートＰ１、Ｐ２を経由して、さらに冷媒配管Ｌ２、第１の三方弁Ｖ１、冷媒配管Ｌ３、Ｌ５、第２の三方弁Ｖ２を経由して、前述したように、冷媒配管Ｌ７に介装された第２の熱交換器Ｈ２において、冷却水循環系Ｌｗを流れる冷却水に熱（凝縮熱）を与え、凝縮して、高圧液相冷媒に変化する。

高圧気相冷媒は、第２の熱交換器Ｈ２（配管Ｌ７）から室内機２側の配管Ｌ８に流入し、膨張弁８によって膨張・減圧されて、室内熱交換器２１において蒸発（気化）し、その際の気化熱によって室内の空気から熱を奪うことにより室内温度を下げる（冷房仕事を行う）。

冷房仕事を終えた低圧の気相冷媒は、配管Ｌ９、第３の三方弁Ｖ３、冷媒配管Ｌ１０、Ｌ１２、前記四方弁Ｖ４のポートＰ３、ポートＰ４、冷媒配管Ｌ１３を経由して前記圧縮機６に戻され、再び同様のサイクルを繰り返す。

図６のサイクルでは、ガスエンジン４の排熱は、第３の熱交換器Ｈ３を介して、冷却水循環系Ｌｗの冷却水に放出される。そして、冷媒（高圧気相冷媒）の凝縮熱が、第２の熱交換器（冷媒熱交換器）Ｈ２を介して、冷却水循環系Ｌｗの冷却水に放出されるのである。

図７は、ユニットＵＡ〜ＵＤの各々が、図３〜図６の何れの運転状態を選択するかの制御を示すフローチャートである。
図３〜図６で示した運転状態の選択制御について図７を参照して説明する。

先ず、各ユニットは、各室内機に設けられたリモコンからの指令により、冷房運転を行うのか、暖房運転を行うのかを判断し（ステップＳ１）、冷房運転であれば、ステップＳ２で図６の冷房運転にシフトし、ステップＳ８まで進む。一方暖房運転であれば、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、各ユニットは、エンジン排熱が過剰であるか、不足であるかを判断し、排熱が過剰であれば、ステップＳ４で「排出信号」を出力し、図３の運転にシフトした後、ステップＳ８まで進む。一方、排熱が不足していれば、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、各ユニットは、冷却水循環系Ｌｗの冷却水は熱源として利用可能か否かを判断し、利用可能であれば（ステップＳ５のＹＥＳ）、ステップＳ６で「取込信号」を出力し、図４の運転にシフトした後、ステップＳ８まで進む。一方、利用不可であれば（ステップＳ５のＮＯ）、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８では、各ユニットは制御を終了するか否かを判断して、終了であれば（ステップＳ８のＹＥＳ）、そのまま終了し、終了しないのであれば（ステップＳ８のＮＯ）、ステップＳ１に戻り、再びステップＳ１以降を繰り返す。

次に、再び図１を参照しつつ、冷却塔の運転制御について説明する。
先ず、図８を参照して、冷房運転中のユニットがある場合、ステップＳ１１において、例えば、冷房運転中のユニットＵＣ、ＵＤの冷却水入口温度Ｔｃｉ、Ｔｄｉ（図１参照）を計測する。

次のステップＳ１２では、コントロールユニット５０は、Ｔｃｉ、Ｔｄｉが共に所定温度以下で、且つ、冷却水循環系Ｌｗに介装した温度センサＳｔ１で計測した冷却水温度が閾値以上であるか否かを判断する。

入口温度Ｔｃｉ、Ｔｄｉがともに所定温度以下で、且つ、冷却水温度Ｔ１が閾値以上である場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）は、ステップＳ１３に進み、そうでないのなら（ステップＳ１２のＮＯ）、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１３では冷却塔３０を稼動（図示しない冷却塔のファンを回す）してステップＳ１５に進み、ステップＳ１４では冷却塔３０を停止（図示しない冷却塔のファンを停止させる）して、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、制御を終了するか否かを判断し、終了するのであれば（ステップＳ１５のＹＥＳ）、そのまま終了し、終了しないのであれば（ステップＳ１５のＮＯ）、ステップＳ１１に戻り、再びステップＳ１１以降を繰り返す。

次に、図９を参照して、暖房運転中のユニットがある場合の冷却塔３０の運転制御方法について説明する。

先ず、ステップＳ２１で各ユニットの運転状態をフラグによって確認し、外気温度Ｔ２及び冷却水温度Ｔ１を計測する。

次のステップＳ２２ではコントロールユニット５０は、何れかのユニットから「要求信号（暖房時であって、熱量が不足する場合に出す信号）」があったか否かを判断し、「要求信号」がなければ（ステップＳ２２のＮＯ）、ステップＳ２９に進み、「要求信号」が有れば（ステップＳ２２のＹＥＳ）、次のステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３では外気温Ｔ２から冷却水温度Ｔ１を引いた値「Ｔ２−Ｔ１」が閾値以上か否かを判断し、「Ｔ２−Ｔ１」が閾値以上であれば（ステップＳ２３のＹＥＳ）、ステップＳ２４に進み、「Ｔ２−Ｔ１」が閾値未満であれば（ステップＳ２３のＮＯ）、ステップＳ２９に進む。
ここで、当該空調装置では、例えば、外気温Ｔ２が１５℃（仮に露点が１０℃）で、冷却水温度Ｔ１が５℃というような場合、冷却ファンを回せば、冷却水温度を昇温できる。その様な時、冷却塔３０を介して、大気熱を取り込む運転をヒートタワー運転という。

ステップＳ２４では、冷却塔３０を運転（ヒートタワー運転）し、次のステップＳ２５に進む。一方ステップＳ２９では冷却塔３０を停止し、ステップＳ３０まで進む。

ステップＳ２５では、タイマをスタートさせ、ステップＳ２６において、コントロールユニット５０は、さらに「要求信号」があったか否かを判断し、有れば（ステップＳ２６の）、次のステップＳ２７に進み、無ければ（ステップＳ２６のＮＯ）、ステップＳ２８まで進む。

ステップＳ２７では、コントロールユニット５０は所定の時間が経過するまでチェックしており、時間が経過すればステップＳ２８に進み、冷却塔３０の運転を終了する。

次のステップＳ３０では、制御を終了するか否かを判断しており、終了するのであれば（ステップＳ３０のＹＥＳ）、そのまま終了する。終了しないのであれば（ステップＳ３０のＮＯ）、ステップＳ２１に戻り、再びステップＳ２１以降を繰り返す。

次に、図１０を参照して、冷却水循環系Ｌｗに改装されたポンプＰ３の制御を説明する。

先ず、ステップＳ３１において、フラグ（各ユニットの運転状態）を確認して、次のステップＳ３２ではコントロールユニット５０は冷房運転をしているユニットが有るか、無いかを判断し、冷房運転のユニットがあればステップＳ３６まで進み、冷房運転のユニットが無ければステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３では、コントロールユニット５０は「取り込み信号（温熱が必要で取り込んでいる）」及び／、又は「排出信号（排熱を捨てたい）」があるか否かを判断しており、そうした信号があればステップＳ３６まで進み、信号が無ければステップＳ３４に進む。

ステップＳ３４では、冷却塔３０の運転指令が有るか、無いかを判断しており、指令があればステップＳ３６に進み、無ければステップＳ３５に進む。

ステップＳ３５では、冷却水ポンプＰ３を停止した後ステップＳ３７に進む。ステップＳ３６では、冷却水ポンプＰ３を稼動して、ステップＳ３７に進む。

ステップＳ３７では、コントロールユニット５０は制御を終了するか否かを判断しており、終了するのであれば（ステップＳ３７のＹＥＳ）、そのまま終了し、終了しないのであれば（ステップＳ３７のＮＯ）、ステップＳ３１に戻り、再びステップＳ３１以降を繰り返す。

図１０のフローチャートにおいて、「取り込み」「排出」「冷房」フラッグが出ていない限り、各ユニットが稼動中でも、ポンプを稼動しなくても良い。また、ステップＳ３１〜Ｓ３３の順番は、任意に変更しても良い。

次に、図１１を参照して、冷却水ポンプＰ３が稼動した場合或いは何れかのユニットへの冷却水供給が急閉止した場合に、冷却水循環系Ｌｗに急激な圧力が上昇して、所謂「ウォータハンマ」現象が生じないように運転する制御方法について説明する。

ステップＳ４１において、冷却水循環系Ｌｗに介装した前記圧力センサＳｐ（図１参照）によってポンプＰ３下流の冷却水の圧力を検出する。

次のステップＳ４２では、コントロールユニット５０は検出した情報から冷却水の圧力Ｐｗが第１の所定値Ｐ１以上であるか否かを判断しており、第１の所定値Ｐ１以上であれば（ステップＳ４１のＹＥＳ）、ステップＳ４３に進み、第１の所定値Ｐ１未満であれば（ステップＳ４２のＮＯ）、ステップＳ４１、Ｓ４２のループを繰り返す。

ステップＳ４３では、バイパス回路Ｌｗｂに介装されたバイパス弁Ｖｂを開放し、次のステップＳ４４に進む。

ステップＳ４４では、コントロールユニット５０は冷却水の圧力Ｐｗが第２の所定値以下となったか否かを判断しており、第２の所定値Ｐ２以下であれば（ステップＳ４４のＹＥＳ）、ステップＳ４５に進み、バイパス弁Ｖｂを閉じた後ステップＳ４１に戻り、再びステップＳ４１以降を繰り返す。
一方、冷却水の圧力Ｐｗが第２の所定値Ｐ２を超えていれば（ステップＳ４４のＮＯ）、ステップＳ４４のループを繰り返す。

上述した様な構成を具備する本実施形態の空調装置によれば、例えばガスエンジン４のような内燃機関を有しているので、当該内燃機関４の排熱を利用することにより、ボイラー等を設けなくても暖房運転が可能である。

冷却水循環系Ｌｗと排熱（エンジン冷却水）循環系Ｌｈとが分離しているので、防錆剤、クーランとの濃度上昇の問題と、エンジン防錆の問題とを生じない。

図１２の従来技術における蓄熱槽１Ｊ、ヒートポンプ２Ｊに相当する高コスト機器が不要であるため、イニシャルコストを低く抑えることが可能である。

冷却水循環系Ｌｗを流れる冷却水を熱的な媒体として、熱が余剰となっている空調機（ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤの内の当該空調機）から、熱が不足している空調機（ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤの内の当該空調機）へ、熱を融通することが可能である。

冷却塔３０を介装した冷却水循環系Ｌｗの冷却水を循環する冷却水循環ポンプは、「取込信号」「排出信号」「冷房信号」が出ていない限り、各ユニットが稼動中でも、冷却水駆動ポンプＰ３を稼動しなくても良い。
図１２の従来技術では、ユニットが一つでも動いていれば、ポンプは作動する必要があるのとは、明確に異なる。
そのためポンプの運転時間が減少し、消費電力も軽減する上、ポンプの寿命が長くなる。
例えば、全てのユニットが「自前」で暖房負荷に対処できる（全てのユニットにおいて、各ユニットにおけるガスエンジンの排熱のみで暖房負荷を賄える）場合には、冷却水循環ポンプを動かさなくても済む。

実施形態の概略構成を示すブロック図。 ガスエンジン空調機ユニットの構成を示すブロック図。 暖房中で「排出信号」が出力された状態のユニットのブロック図。 暖房運転中で、エンジン排熱が不足して、「取込信号」を出力した状態のユニットのブロック図。 暖房運転中で、「取込信号」を出力した状態であるが、冷却水循環系統Ｌｗを循環する冷却水温度が熱源として利用できる温度よりも低い場合のユニットのブロック図。 冷房運転中ユニットの作動を説明するブロック図。 ユニットが、図３〜図６の何れの運転状態を選択するかの制御を示すフローチャート。 冷却塔の運転（ヒートタワー運転）制御について説明するフローチャート。 暖房運転中のユニットがある場合の冷却塔の運転制御方法を示したフローチャート。 冷却水循環系に改装されたポンプの制御を説明するフローチャート。 冷却水ポンプが稼動した場合の、冷却水循環系の急激な圧力上昇を抑制するための制御方法を示したフローチャート。 従来技術における空調装置の構成例を示すブロック図。

符号の説明

１・・・室外機
２・・・室内機
４・・・内燃機関／ガスエンジン
６・・・圧縮機
７・・・冷却水ポンプ
８・・・膨張弁
９・・・冷却水ポンプ
２１・・・室内熱交換器
３０・・・冷却塔
５０・・・コントロールユニット
Ｈ１・・・第１の熱交換器
Ｈ２・・・第２の熱交換器
Ｈ３・・・第３の熱交換器
Ｈａ・・・予備熱交換器
Ｌ・・・冷媒循環系
Ｌｈ・・・排熱循環系
Ｌｗ・・・冷却水循環系
Ｌｗｂ・・・バイパス回路
Ｐ３・・・冷却水循環ポンプ
Ｓｉ・・・入力信号ライン
Ｖ１〜Ｖ３・・・三方弁
Ｖ４・・・四方弁
Ｖｂ・・・バイパス弁
Ｖｈ１〜Ｖｈ３・・・三方弁
Ｖｗ１、Ｖｗ２・・・三方弁
Ｓｔ１・・・冷却水温度センサ
Ｓｔ２・・・外気温度センサ
Ｓｔｈ・・・排熱温度センサ
Ｓｔｗ・・・冷却水温度センサ

Claims (5)

1. 内燃機関を有する複数の空調機と、該複数の空調機と連通しており且つ冷却塔及び冷却水循環用ポンプが介装されている冷却水循環系と、冷却水循環系と空調機との熱的な連通を制御する制御手段とを備え、前記複数の空調機の各々は、内燃機関により駆動される圧縮機と、内燃機関の冷却水が循環する排熱循環系と、熱的負荷と熱交換を行う熱交換器と圧縮機と介装し且つ冷媒が循環する冷媒循環系と、排熱循環系と冷媒循環系とで熱交換を行うための第１の熱交換器と、冷媒循環系と冷却水循環系とで熱交換を行うための第２の熱交換器と、排熱循環系と冷却水循環系とで熱交換を行うための第３の熱交換器とを有していることを特徴とする空調装置。
2. 前記制御手段は、暖房運転を行っている前記空調機の排熱を当該空調機の第３の熱交換器を介して冷却水に投入し、冷房運転を行っている前記空調機の排熱を当該空調機の第３の熱交換器を介して冷却水に投入し且つ第２の熱交換器を介して冷媒の凝縮熱を冷却水に投入する制御を行う様に構成されている請求項１の空調装置。
3. 前記制御手段は、暖房運転を行っている空調機の排熱量が不足している場合には当該空調機の排熱循環系及び冷却水循環系を第３の熱交換器をバイパスさせ、冷却水温度が熱源として利用可能な温度以上であれば、当該空調機の第２の熱交換器を介して冷却水が保有する熱量を冷媒循環系を流れる冷媒に投入し、冷却水温度が熱源として利用可能な温度よりも低温であれば、冷媒循環系及び冷却水循環系を第２の熱交換器をバイパスさせる制御を行う様に構成されている請求項２の空調装置。
4. 内燃機関を有する複数の空調機と、該複数の空調機と連通しており且つ冷却塔及び冷却水循環用ポンプが介装されている冷却水循環系と、冷却水循環系と空調機との熱的な連通を制御する制御手段とを備え、前記複数の空調機の各々は、内燃機関により駆動される圧縮機と、内燃機関の冷却水が循環する排熱循環系と、熱的負荷と熱交換を行う熱交換器と圧縮機と介装し且つ冷媒が循環する冷媒循環系と、排熱循環系と冷媒循環系とで熱交換を行うための第１の熱交換器と、冷媒循環系と冷却水循環系とで熱交換を行うための第２の熱交換器と、排熱循環系と冷却水循環系とで熱交換を行うための第３の熱交換器とを有している空調装置を制御する方法であって、暖房運転を行っている前記空調機の排熱を当該空調機の第３の熱交換器を介して冷却水に投入し、冷房運転を行っている前記空調機の排熱を当該空調機の第３の熱交換器を介して冷却水に投入し且つ第２の熱交換器を介して冷媒の凝縮熱を冷却水に投入することを特徴とする空調装置の制御方法。
5. 暖房運転を行っている空調機の排熱量が不足している場合には当該空調機の排熱循環系及び冷却水循環系を第３の熱交換器をバイパスさせ、冷却水温度が熱源として利用可能な温度以上であれば、当該空調機の第２の熱交換器を介して冷却水が保有する熱量を冷媒循環系を流れる冷媒に投入し、冷却水温度が熱源として利用可能な温度よりも低温であれば、冷媒循環系及び冷却水循環系を第２の熱交換器をバイパスさせる制御を行う請求項４の空調装置の制御方法。

Images