JP2008249267A

JP2008249267A - 空気調和装置

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Publication number: JP2008249267A
Application number: JP2007092436A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tsutsumi; 博司堤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2008-10-16
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: JP5194517B2

Abstract

【課題】大きなスペースとか大掛かりなダクト工事を要することなく、既存の建物の一端の給気口から他端の排気口に延びる単一の排気系統または排気ダクトを利用し、該ダクト内に配置した熱回収用熱交換器を用いて再熱利用効率を有効に高め得る空気調和装置を提供する。
【解決手段】排気ダクト内に配置した熱回収機の熱回収用熱交換器を、室外機の冷媒系統に組み込み、該室外機の熱交換器における蒸発器または凝縮器として機能する状態と同一の熱交換作用状態となるように冷媒回路を制御し、排気温度に応じて熱回収用熱交換器に接続した電動膨張弁の開度を調節することにより室外機の熱交換器と熱回収用熱交換器との熱交換分担率を配分し、排熱利用効率を高める。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和装置の改良に関し、更に詳しくは、建物の排気ダクトに配置した熱回収機により排熱を再利用する空気調和装置に関する。

従来、空調における省エネルギー対処策として、建物の排気には、一般的に、全（顕）熱交換器により再熱利用することが行われている。
しかしながら、前記全熱交換器を用いる場合、給気系統および排気系統を全てダクトにより構成する必要があるため、多大なスペースを要し、ダクト工事も大掛かりなものとなり、製作コストが高価であるという問題点があった。

前記問題点に対し、外気の取り入れ部と排気部とを建物の同一壁面部に設けてダクト工事の簡略化を図ることが考えられるが、この場合、外気の取り入れと排気とが同一壁面部で実施されることから排気が再度給気される虞があり、この方策は、実用上いま一つ不満足である。

特開平０９−０９６４６９

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、従来形式の空気調和装置におけるように、大きなスペースとか大掛かりなダクト工事を要することなく、既存の建物の一端の給気口から他端の排気口に延びる単一の排気系統または排気ダクトを利用し、該ダクト内に配置した熱回収用熱交換器を用いて再熱利用効率を有効に高め得る空気調和装置を提供することにある。

この発明の空気調和装置においては、排気ダクトに配置した熱回収用熱交換器が蒸発器として作用するときは予め定めたスーパーヒート目標値を維持する一方、凝縮器として作用するときは予め定めたサブクール目標値を維持するように熱回収用電動膨張弁を制御する熱回収制御装置と、前記圧縮機における吸入圧力の飽和温度または吐出圧力の飽和温度が所定値となるように前記圧縮機の容量を制御する室外制御装置とを設けたものである。

この発明によれば、排気ダクト内に配置した熱回収機の熱回収用熱交換器を、室外機の冷媒系統に組み込み、該室外機の熱交換器における蒸発器または凝縮器として機能する状態と同一の熱交換作用状態となるように冷媒回路を制御し、排気温度に応じて熱回収用熱交換器に接続した電動膨張弁の開度を調節することにより室外機の熱交換器と熱回収用熱交換器との熱交換分担率を配分し、排熱利用効率を高めて空気調和装置全体の消費エネルギーを有効に低減することができる。

実施の形態１．
図1は、この発明を実施するための実施の形態１の冷暖同時型空気調和装置を用いた空調システムの概念図を示す。図1において、建物１の外部に室外機２が配置され、建物１における、例えば、事務室内に第1室内機３（室内機Ａ）、会議室内に第２室内機４（室内機Ｂ）が配置される。建物１の天井部に形成されたダクト６の一端に設けられた給気口（図示しない）の近くに給気ファン７が配置される。給気ファン７により、矢印８で示されるように、給気口から吸い込まれた新鮮な外気は、各部屋（事務室、会議室、作業室等）内に取り込まれ、各室内のＣＯ_２濃度が一定値以下とされる。ダクト６の他端に設けられた排気口（図示しない）の近くに排気ファンを具備した排熱回収機１６が配置される。この排熱回収機１６は、本明細書において、単に熱回収機とも称する。排気ファンにより排気口（図示しない）に隣接して設けられた、例えば、便所の天井部から、前記事務室、会議室および便所の床部にそれぞれ設けられた連通孔を介して矢印１０で示されるように各部屋内の汚染空気が吸い出され、矢印９で示されるように建物１の外部に放出される。

部屋の用途に応じて、外気の取り入れにより部屋の気圧を高めて汚染空気が他所から入らないようにするとか、排気ファンによる吸出しにより汚染空気が各部屋の天井部から漏出しないように各室内の気圧を低くし、適切な排気処理を施した後、建物１の外部に排気するように設計される。このようにして、新鮮な外気の取り入れおよび排気が常時実施される。

図１には、建物１における代表的に１つのダクト６の排気口の近くに設けた１つの排熱回収機１６（第１排熱回収機）のみが示されるが、建物１内で、例えば、他の２箇所にそれぞれ配置された排気ダクトの排気口（図示しない）の近くに、それぞれ、排熱回収機１６と同様の第２排熱回収機および第３排熱回収機（図１には、これらの図示を省略）が配置される。

排熱回収機１６は、図２に示すように、ダクト６の排気口の近くに配置した送風機（排気ファン）１７と、白抜き太矢印で示すように送風機１７により取り込まれる排気流（空気流）の取り込み口部に配置された排気温度検知器（温度センサ）２１と、取り込まれた排気を受けて熱交換する熱回収用熱交換器１８とで構成される。

各排熱回収機１６は、建物１の天井裏に形成されたダクト６内に配置され、室外機２および各室内機（第１室内機４、第２室内機５、第３室内機６）と分離されているため、ダクト６を引き回す必要もなく、既存の通常の排気ダクト内に簡単に据付けることができる。また、当該空調システムのリニューアルにも容易に対応することができる。

３つの第１排熱回収機１１、第２排熱回収機１２および第３排熱回収機１３（図４参照）と、３つの室内機、すなわち、第１室内機３、第２室内機４および建物１内の他の部屋、例えば、図示しない作業室に設けられた第３室内機５（図１には図示を省略する）とは、分流コントローラー１４及び配管１５を介して室外機２と接続され、詳細に後述する同一の冷媒系統、すなわち、同一の冷媒流体が流通する冷媒回路を構成する。建物１内の複数個所に配置した排熱回収機１６又は排気処理機をマルチ接続し、各箇所での小排気量をまとめることにより冷媒回路における排熱回収効果が有効に高められる。

図３は、室外機２と、３つの室内機、すなわち、第１室内機３、第２室内機４および第３室内機５並びに３つの排熱回収機１６（図３には、説明の簡略化のため、代表的に第１排熱回収機のみを示し、第２排熱回収機および第３排熱回収機の図示を省略）とを、分流コントローラー１４および配管１５を介して形成した冷媒回路を示す。図３において、室外機２は、圧縮機２４、アキュムレータ、四方弁２６、室外熱交換器２７、逆止弁２８及び送風機２９により構成される。室外機２における圧縮機２４は、詳細に後述するように、室外機制御器３０（図示しない）により圧縮作動容量が制御される。分流コントローラー１４は、気液分離器３１、３つの室内機（第１室内機３、第２室内機４および第３室内機６）および３つの排熱回収機１６のそれぞれに対応する三方弁３２並びに２つの電動膨張弁３３、３３により構成される。３つの室内機、すなわち、第１室内機３、第２室内機４および第３室内機５は、ともに、室内熱交換器３６、該室内熱交換器３６と接続された電動膨張弁３７および送風機３８により構成される。３つの排熱回収機１６は、ともに、送風機１７、熱回収用熱交換器１８及び該熱回収用熱交換器１８と接続した電動膨張弁１９により構成される。各熱回収用熱交換器１６は、蒸発器または凝縮器として機能する作動状態に応じて詳細に後述する熱回収制御器２０により電動膨張弁１９の開度が調節されて送出される冷媒温度が予め定めた所定値を維持するように制御される。

以下に、図３に示される冷媒回路を構成する３つの排熱回収機（第１排熱回収機１１、第２排熱回収機１２および第３排熱回収機１３）の制御方法について説明する。なお、３つの第１排熱回収機１１、第２排熱回収機１２、第３排熱回収機１３は、それぞれ、排熱回収機Ａ、排熱回収機Ｂ、排熱回収機Ｃと略称し、３つの室内機（第１室内機３、第２室内機４、第３室内機５）は、それぞれ、室内機Ａ、室内機Ｂ、室内機Ｃと略称する。

いま、図４に示すように、３つの排熱回収機Ａ、排熱回収機Ｂ、排熱回収機Ｃ、３つの室内機Ａ、室内機Ｂ、室内機Ｃが室外機２と分流コントローラー１４を介して同一冷媒系統にマルチ接続され、これらの全ユニット（機器）が運転されるとする。各ユニットの熱交換能力として、例えば、表１に示すように、室内機Ａが４０％、室内機Ｂが３０％、室内機Ｃが３０％、排熱回収機Ａが２０％、排熱回収機Ｂが２０％、排熱回収機Ｃが２０％と設計されたとき、室外機２は、３つの排熱回収機Ａ、Ｂ、Ｃで不足する４０％の熱交換能力を補充するように制御される。３つの排熱回収機Ａ、Ｂ、Ｃのうち、何れも動作しない場合は、表２に示すように、室外機２は、１００％の熱交換能力となるように制御される。

表１

表２

室内機Ａ、Ｂ、Ｃのうち、例えば、室内機Ａのみを部分的に運転しているとき、表３に示すように、そのときの凝縮性能は排熱回収機Ａ、Ｂ、Ｃによりまかなえため、室外機２の熱交換能力は０％とされる。このとき、全ての排熱回収機Ａ、Ｂ、Ｃを運転する必要が無いため、排熱回収機Ａ、Ｂ、Ｃの運転台数が制御される。

表３

室内機Ａ、Ｂ、Ｃが冷房運転され、したがって、室内熱交換器３６が蒸発器として作動している時、図５に示すように、少なくとも、室外機２の吸込温度、各排熱回収機１６の吸込温度ならびに圧縮機２４の高圧および低圧の情報に基づいて、室外機２における圧縮機２４の吐出圧力の飽和温度Ｔｃが一定となるように、室外機２の送風機２９および排熱回収機Ａ、Ｂ、Ｃの運転が制御される。このときの冷房能力を確保するため、図６に示すように、圧縮機２４の吸込圧力Ｔｅが予め定めた目標値Ｔｅｍに維持されるように制御される。

室内機３５（室内機Ａ、Ｂ、Ｃ）が冷房運転され、したがって、室内機３５の室内熱交換器３６が蒸発器として作用する状態とされるとき、室外機２の室外熱交換器２７が凝縮器として作用する状態とされ、排熱回収機１６（排熱回収機Ａ、Ｂ、Ｃ）の熱回収用熱交換器１８は凝縮器として作用する状態とされる。一方、室内機３５が暖房運転され、したがって、室内機３５の室内熱交換器３６が凝縮器として作用する状態とされるとき、室外機２の室外熱交換器２７が蒸発器として作用する状態とされ、排熱回収機１６の熱回収用熱交換器１８は凝縮器として作用する状態とされる。室外機２の室外熱交換器２７が蒸発器として作用する状態とされるとき、排熱回収機１６の熱回収用熱交換器１８は蒸発器として作用する状態とされる。

冷房運転時には、一般的に、室外空気の温度よりも室内排気の温度が低いため、排熱回収機１６において効率よく凝縮することができ、室外機２における凝縮性能は小さくて済むため、室外機２における送風機２９の駆動動力を有効に低減することができる。
一方、暖房運転時には、一般的に、室外空気の温度よりも室内排気の温度が高いため、排熱回収機１６において効率よく蒸発することができ、室外機２における蒸発性能は小さくて済むため、室外機２における送風機２９の駆動動力を有効に低減することができる。

排熱回収機１６における送風機２９の駆動動力は、本来、排気する際に必要な動力であるため、排気の温度に依存することなく、熱回収用熱交換器１８で熱交換することで室外機２における送風機２９の送風動力を低減することができる。室外機２における送風機２９の送風動力の低減化により、室外機２における騒音低下の効果も奏功される。

室内機３５（室内機Ａ、Ｂ、Ｃ）は、リモートコントローラー（図示しない）等で運転操作するとき、送風機３８がＯＮ、室外機２の圧縮機２４がＯＮ、室内機３５の電動膨張弁３７が開とされるが、排熱回収機１６（排熱回収機Ａ、Ｂ、Ｃ）は、排気用送風機の制御が、当該空気調和装置の空調システムと独立しているため、排気用送風機１７（図２参照）がＯＮのときに、室内機３５などの操作により圧縮機２４がＯＮとなり、詳細に後述する室外機制御器３０および熱回収制御器２０（図１１参照）により、排熱回収機１６の運転が許可されたとき、排熱回収機１６の電動膨張弁１９が開（排熱回収機が運転）となる（図５参照）。

排熱回収機１６の電動膨張弁１９は、当該排熱回収機１６に搭載された熱回収用熱交換器１８の配管温度に応じて制御される。具体的には、排熱回収機１６の熱回収用熱交換器１８が蒸発器として作用する状態にあるとき、熱交換器液側温度ＴＨ１と熱交換器ガス側温度ＴＨ２との差ＳＨ＝ＴＨ２−ＴＨ１が所定の値ＳＨｍに近づくように電動膨張弁１９の開度を調節する。ＳＨ＜ＳＨｍのとき、電動膨張弁１９の開度を小さくする一方、ＳＨ＞ＳＨｍのとき、電動膨張弁１９の開度を大きくする（図７参照）。ここで、ＳＨは蒸発器のスーパーヒートを意味する。

一方、排熱回収機１６の熱回収用熱交換器１８が凝縮器として作用する状態にあるときは、熱交換器液側温度ＴＨ１と室外機２から送信される高圧飽和温度Ｔｃとの差ＳＣ＝Ｔｃ−ＴＨ１が所定の値ＳＣｍに近づくように電動膨張弁１９の開度を調節する。ＳＣ＜ＳＣｍのとき、排熱回収機１６の電動膨張弁１９の開度を小さくする一方、ＳＣ＞ＳＣｍのとき、排熱回収機１６の電動膨張弁１９の開度を大きくする（図８参照）。ＳＣは凝縮器のサブクールを意味する。

排熱回収機１６における電動膨張弁１９の制御は、他の室内機３５と同様にして行われ、各室内機３５（室内機Ａ、Ｂ、Ｃ）、排熱回収機１６の熱回収用熱交換器１８の出口の冷媒の状態、すなわち、蒸発器は予め定めたスーパーヒート目標値に、凝縮器は予め定めたサブクール目標値となるようになるように制御することにより、排熱回収機１６および室内機３５の複数台接続（マルチ接続）が容易とされる。

室内機３５が冷房モードで運転されるとき、室外機２の室外熱交換器２７は凝縮器として作用する状態とされるが、室外機２の室外熱交換器２７が凝縮器として作用する状態にあるとき、排熱回収機１６も運転する場合、排熱回収機１６の熱回収用熱交換器１８も凝縮器として作用する状態とされる。これは、分流コントローラー１４により排熱回収機１６に供給する冷媒が凝縮器として作用する状態となるように制御される。

排熱回収機１６が起動する、すなわち、電動膨張弁１９が開くとき、冷媒回路内の圧力が変動し、室内機３５の熱交換能力に影響する。その影響を小さくするために、排熱回収機１６の起動時、電動膨張弁１９の開度は予め定めた初期値に固定し、一定時間保持した後、上記ＳＨまたはＳＣに応じて電動膨張弁１９の開度を調節する。

また、室内機３５が暖房運転されるとき、室外機２の室外熱交換器２７に霜が付きにくくするため、排熱回収機１６の熱回収用熱交換器１８を主蒸発器として作用する状態として運転する。室内機３５が暖房モードで起動されるとき、室外機２の熱交換器２７は蒸発器として作用する状態とし、これと同時に、排熱回収機１６の熱回収用熱交換器１８も蒸発器として起動し、Ｔｅ制御に応じて停止する（図９参照）。このとき、蒸発温度が所定値となるように冷媒容量が制御されるが、排熱回収機１６の熱回収用熱交換器１８により冷媒が十分に蒸発されるときは、室外機２の送風機２９は停止される。除霜時、室内機３５の電動膨張弁３７を閉止し、室外機２の室外熱交換器２７を凝縮器として作用する状態とされ、排熱回収機１６の熱回収用熱交換器１８を蒸発器として作用する状態とすることにより、室内機３５の運転の快適性を損なわないようにされる。排熱回収機１６は、除霜時にも、送風機１７が常時駆動されているため、除霜能力の向上を図ることができる。

一方、排気に、室内の発熱負荷が加わる場合があり、室内機３５が冷房運転される時、排熱回収機１６の吸込温度が室外機２の吸込温度よりも高い場合がある。この場合、室外機２の室外熱交換器２７を凝縮器として作用させる方が熱交換効率は高いが、送風機２９の駆動動力の影響や、室外機２の騒音を低減するため、排熱回収機１６の熱回収用熱交換器１８を凝縮器として作用する状態にすることが必要となる。このとき、排気温度が高すぎる場合、益々高圧ガス圧力が上昇することなり、正常運転の維持ができなくなる。したがって、排気温度が高圧の飽和温度に対し予め定めた所定温度以上となるまでは、排熱回収機１６の熱回収用熱交換器１８を凝縮器として作用する状態とし、排気温度が所定温度を超えると、排熱回収機１６の電動膨張弁１９を閉止し、室外機２の室外熱交換器２７を主凝縮器として作用する運転状態とする（図５中、ステップ３（Ｓ３）の判別動作参照）。

排熱回収機１６から室外機２への主熱交換作用（主凝縮器又は主蒸発器として作用する状態）の移行を急激に行うと圧力変動が大きく、熱交換能力に悪影響を及ぼすため、圧縮機２４の高圧の吐出圧力の飽和温度Ｔｃと排熱回収機１６の吸込温度Ｔｘとの差に応じて、排熱回収機１６の電動膨張弁１９の動作目標値であるＳＨｍ（スーパーヒート目標値）およびＳＣｍ（サブクール目標値）を変化させ、これにより、電動膨張弁１９の開度を変化させるようにする。冷房時および暖房時におけるＳＨｍ（スーパーヒート目標値）、ＳＣｍ（サブクール目標値）の一例を、それぞれ、表４、表５に示す。

表４

表５

各排熱回収機１６（排熱回収機Ａ、Ｂ、Ｃ）の熱回収用熱交換器１８が蒸発器として作用する状態では、図１１に示すように、室外回収制御器２０は、排熱回収機１６の排気吸込口部に配置された吸込温度センサー２１、熱回収用熱交換器１８の蒸気側温度検出用のガス管温度センサー２２、熱回収用熱交換器１８の液側温度検出用の液管センサー２３および排気用送風機１７の運転信号を受けて熱回収用電動膨張弁１９に開度信号を送出するとともに室外機２の圧縮機２４の作動容量指令を送出しかつ分流コントローラー制御器４０に対し分流コントローラー１４の三方弁（切り換え弁）３２および電動膨張弁３３に作動指令を送出し、熱回収用熱交換器１８が予め定めたスーパーヒート目標値を維持するように制御する一方、熱回収用熱交換器１８が凝縮器として作用する状態では、予め定めたサブクール目標値を維持するように制御する。室外制御器２０は、熱回収用制御器３０から室外機２の圧縮機２４の作動指令を受けて、圧縮機２４の吸入圧力の飽和温度または吐出圧力の飽和温度が所定値となるように作動容量を制御する。

排気には、用途により腐食性ガスが含まれる場合がある。一般的な建物では、排気は便所から行われるが、アンモニアや硫化水素成分等により熱交換器のアルミや銅材料が腐食する恐れがある。また、工場排気においても酸性ガス等の腐食性ガスが含まれる場合がある。そのため、特に、排熱回収機１６の熱回収用熱交換器１８には、エポキシ樹脂を電着塗装し、耐腐食性を高めるようにする。

実施の形態２．
排熱回収機１６と室内空調用の室内機３５との併用は、室内機３５が停止しているときには有効活用ができない。一方、図１２に示すように、外気処理機４６は、室内機３５と同様、外気処理用熱交換器４７と電動膨張弁４８と送風機４９を備え、常時運転されることに着目し、排熱回収機１６と併用することで有効活用を実現したものである。図１２の空気調和装置は、図１（実施の形態１）のものと比べ、吸気ファン７に代えて外気処理機４６が配置され、冷暖同時型室外機２に代えて圧縮機４２、アキュムレーター４３、四方弁４４により構成される熱源機４１（図１３参照）が配置された点が異なり、その他の構成部分は等価なものであり、同一の数字符号を付して説明を省略する。図１２の空気調和装置において、外気処理機４６の熱交換器４７と排熱回収機（以下に、排気処理機ともいう）５１の熱回収用熱交換器５３は、互いに相異なる蒸発器または凝縮器として機能する状態とされる。すなわち、外気処理機４６の外気処理用熱交換器４７が凝縮器として機能する状態のときは、排気処理機５１の熱回収用熱交換器５３は蒸発器として機能する状態とされるようにする。外気処理機４６は、新鮮空気を取り入れるとか、室内を陽圧にするために、常時送風機４９を運転する必要があるが、除霜時は、冷風防止とか、外気処理機４６に搭載された加湿器の凍結防止のため、送風機４９を一時停止させる必要がある。そこで、排気処理機５１に蒸発性能を充足する熱交換器を設ける一方、排気処理機４６に電動膨張弁４８を設け、外気処理機４６の容量制御に応じて排気処理用熱交換器の熱交換容量を変化させる。

実施の形態２の空気調和装置における排熱回収機５１は、図１３に示すように、熱源機４１と、３つの二方弁（切り換え弁）５２、３つの熱回収用熱交換器５３（第１熱回収用熱交換器Ａ、第２熱回収用熱交換器Ｂ、第３熱回収用熱交換器Ｃ）および送風機５４により構成される。外気処理機４６が冷房運転、したがって、外気処理用熱交換器４７が蒸発器として機能する状態とされるとき、圧縮機４２の吐出圧力の飽和温度Ｔｃに応じて二方弁５２を切り換え制御され、排熱回収機５１の３つの熱回収用熱交換器５３（熱回収用熱交換器Ａ、Ｂ、Ｃ）による熱交換能力が７段階に切り替え可能とされる。

熱源機４１と排熱回収機５１とは、図１３に示すように、分離された形態のもの（分離型）であっても、図１５に示すように、一体化された形態のもの（一体型）であっても、同様の熱回収効果を得ることができる。分離型および一体型の何れにおいても排気のための送風機５４の風量は、排気により決定されるため、熱交換作動容量は複合熱回収用熱交換器（Ａ、Ｂ、Ｃ）５３の作動切り替えにより制御される。

実施の形態２の空気調和装置においては、外気処理機４６の他に、図１６（分離型）、図１７（一体型）にそれぞれ示すように、室内機３５と複合またはマルチ接続したものであってもよい。

また、熱源機４１と、３つの室内機３５（第１室内機３、第２室内機４、第３室内機５）および排熱回収機５６とは、図１８に示すように、３つの室内機３、４、５および排熱回収機５６にそれぞれ対応する三方弁（切り換え弁）３２を介して冷暖同時型冷媒回路を構成することができる。

実施の形態３．
排気から排熱回収する、すなわち、熱再利用するものに限らず、図１９に示すように、排水管（排水回路）５９から排熱回収することができる。図１９の空気調和装置は、図１（実施の形態１）のものと比べ、排気から排熱回収する排熱回収機１６に代えて、排水回路５６から排熱回収する、実施の形態２の空気調和装置における排熱回収機５５と実質的に同様の排熱回収機５６が配置され点が異なり、その他の構成部分は等価なものであり、同一の数字符号を付して説明を省略する。

排熱回収機５６は、図２０に示すように、熱回収用熱交換器５７と、電動膨張弁５８と、二重管チューブとかプレートフィンチチューブ等を用いて形成される排水管５９とにより構成される。３つの室内機３５（第１室内機３、第２室内機４、第３室内機５）と排熱回収機５６とは、分流コントローラー１４および配管１５を介して室外機２と同一の冷媒系統（冷媒回路）が形成される。この構成により、排気からの排熱回収と併用することができる。

冷暖同時型空気調和装置における室外機２と、外気処理機と排熱回収機とが一体化された排熱回収給排気ユニット６１とを用いて、図２１に示すように、排熱回収用空調システムを構成することができる。更に、図２２に示すように、全熱交換器と組み合わせた排熱回収給排気ユニット６３を用いて排熱回収用空調システムを構成することができる。

本発明の実施の形態１の空気調和装置の概略図である。図１の空気調和装置に用いることができる排熱回収機の概略図である。本発明の実施の形態１の冷暖同時型空気調和装置の冷媒回路図である。前記冷暖同時型空気調和装置における冷媒配管接続図である。前記冷暖同時型空気調和装置の冷房時の圧縮機吐出圧力制御流れ図である。前記冷暖同時型空気調和装置の冷房時の圧縮機吸込圧力制御流れ図である。前記冷暖同時型空気調和装置の蒸発器のスーパーヒート制御流れ図である。前記冷暖同時型空気調和装置の凝縮器のサブクール制御流れ図である。前記冷暖同時型空気調和装置の暖房時の圧縮機吸込圧力制御流れ図である。前記冷暖同時型空気調和装置の暖房時の圧縮機吐出圧力制御流れ図である。前記冷暖同時型空気調和装置の排熱回収機における信号流れ線図である。本発明の実施の形態２の空気調和装置の概略図である。外気処理機と併用した熱源機分離型空気調和装置の冷媒配管接続図である。前記熱源機分離型空気調和装置の冷房時の圧縮機吐出圧力制御流れ図である。外気処理機と併用した熱源機一体型空気調和装置の冷媒配管接続図である。外気処理機および室内機を併用した熱源機分離型空気調和装置の冷媒配管接続図である。外気処理機および室内機を併用した熱源機一体型空気調和装置の冷媒配管接続図である。排熱回収機および室内機を併用した冷暖同時型空気調和装置の冷媒配管接続図である。排水からの排熱回収機を備えた空気調和装置の概略図である。排水からの排熱回収機と排水回路との冷媒回路図である。外気処理機と排熱回収機とを一体化した冷暖同時型空気調和装置の概略図である。外気処理機と排熱回収機と全熱交換器とを併用した冷暖同時型空気調和装置の概略図である。

符号の説明

２室外機
３第１室内機（Ａ）
４第２室内機（Ｂ）
５第３室内機（Ｃ）
６ダクト
１１第１排熱回収機（Ａ）
１２第２排熱回収機（Ｂ）
１３第３排熱回収機（Ｃ）
１４分流コントローラー
１５配管
１６排熱回収機
１７送風機
１８熱回収用熱交換器
１９電動膨張弁
２０熱回収制御器
２４圧縮機
２５アキュムレーター
２６四方弁
２７室外熱交換器
２８逆止弁
３０室外制御器
３５室内機
４０分流コントローラー制御器
４６外気処理機
５１排熱回収機
５５排熱回収機
５７熱回収用熱交換器

Claims

圧縮機、四方弁及び室外熱交換器を搭載した室外機と、電動膨張弁及び室内熱交換器を搭載した室内機と、前記室外熱交換器が前記四方弁を介して凝縮器または蒸発器として機能する状態に切り換えられると同一の凝縮器または蒸発器として機能する状態に切り換えられる熱回収用熱交換器及び電動膨張弁を搭載して排気ダクトに配置された熱回収機とにより構成された空気調和装置において、
前記熱回収用熱交換器が蒸発器として作用するときは予め定めたスーパーヒート目標値を維持する一方、凝縮器として作用するときは予め定めたサブクール目標値を維持するように熱回収用電動膨張弁を制御する熱回収制御装置と、前記圧縮機における吸入圧力の飽和温度または吐出圧力の飽和温度が所定値となるように前記圧縮機の容量を制御する室外制御装置とを備えたことを特徴とする空気調和装置。
熱回収用熱交換器を通過する冷媒流体の一次側温度に応じてスーパーヒートまたはサブクール目標値を変更することを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
室内機の室内熱交換器と熱回収機の熱回収用熱交換器とが各熱交換器と接続した三方弁を介して蒸発器または凝縮器として機能する状態に切り替え可能とし、前記室内機と前記熱回収機とは互いに異なる蒸発器または凝縮器として機能する状態に切り換える制御装置を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和装置。
室内機が外気処理機として作用することを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３に記載の空気調和装置。
室外機が複数の室外熱交換器にそれぞれ電磁弁を接続して構成した熱交換器を含み、冷房運転時には前記室外機の圧縮機における吐出圧力の飽和温度にて、暖房運転時には前記室外機の圧縮機における吸入圧力の飽和温度にて前記各室外用熱交換器の容量を制御することを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
圧縮機、四方弁及び複数の熱交換器にそれぞれ電磁弁を接続して形成される室外熱交換器を搭載した室外機と、電動膨張弁及び外気処理用熱交換器を搭載した外気処理機とを具備する空気調和装置において、前記室外熱交換器の各熱交換器が建物の各部分の排熱を熱交換し、これらの建物部分の排熱温度に応じて前記室外熱交換器の各熱交換器の容量を制御する制御装置を備えたことを特徴とした空気調和装置。