JP2022515015A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

第一熱交換器（３４１）が配置される第一主空気流路（３３１）と、第二熱交換器（３４２，３４３）が配置される第二主空気流路（３３２）と、排出用換気流路（３３４）と、を備える空調装置（３００）を提供する。排出用換気流路は、換気排出空気が第二熱交換器を通過することができるよう構成される。換気排出空気は還気入口（３２１）を通じて取り込まれる空気であって、排気出口（３２４）を通じて放出される。

Description

本発明は、空調装置に関する。

欧州特許出願公開第９１６４３号明細書（ＥＰ００９１６４３Ａ２）には、換気吸入口と換気排出口との間で熱交換を行うよう構成される全熱交換器を有する空調装置が提案されている。この空調装置では、全熱交換器を通過した換気排出空気は、屋外熱交換器を通過した外気と合流し、そして外部に排出される。こうして、この空調装置は換気排出空気の熱を回収して空調装置の性能を向上させることができる。

しかしながら、しかし、冷房運転動作時に外気が比較的高い場合や暖房運転動作時に外気が比較的低い場合には、屋外熱交換器が良好な熱交換効率を達成することは困難となる。このため、全熱交換器を用いたとしても、空調装置の性能を十分に改善できない場合がある。

さらに、この空調装置は、屋内熱交換器が配置される屋内主空気流路と、屋外熱交換器が配置される屋外主空気流路と、供給用換気流路と、排出用換気流路と、を有する。したがって、空調装置は、空調システムの屋内ユニット、空調システムの屋外ユニット、および換気機として機能することができる。

加えて、二酸化炭素冷媒の使用が人々の関心を引いている。二酸化炭素冷媒には、安全性、無毒性、低地球温暖化係数等の多くの利点がある。このため、上記空調装置には二酸化炭素冷媒を使用することが好ましい。一方、空調および／または換気される空間における二酸化炭素レベルは、たとえ二酸化炭素冷媒が漏れたとしても、低くしておかなければならない。

本発明の目的は、より高性能な空調装置を提供することにある。本発明の他の目的は、二酸化炭素レベルが高くなるのを確実に防止できる空調装置および／または空調システムを提供することにある。

本発明の第一の面では、還気入口と給気出口と第一主空気流路と第一熱交換器と排気出口と第二主空気流路と第二熱交換器と排出用換気流路とを備える空調装置を提供する。還気入口および給気出口はそれぞれ所定空間と連通する。第一主空気流路は、内部を空気が給気出口に向かって流れることができるよう構成される。第一熱交換器は、内部を流れる冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう第一主空気流路内に配置される。排気出口は、所定空間の外部と連通する。第二主空気流路は、内部を空気が排気出口に向かって流れることができるよう構成される。第二熱交換器は、内部を流れる冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう第二主空気流路内に配置される。排出用換気流路は、内部を空気が還気入口から排気出口に向かって流れることができるよう構成される。排出用換気流路は、換気排出空気が第二熱交換器を通過することができるよう構成されている。換気排出空気は、還気入口を通じて取り込まれる空気であって排気出口を通じて放出される。

上記の構成により、外気を使用する場合よりも換気排出空気を使用する場合の方が、第二熱交換器を通過する空気の温度と第二熱交換器内を流れる冷媒の温度との間の差がより大きくなる。このため、第二熱交換器を備える空調システムの性能を、簡単な構造で向上させることができる。また、冷房運転動作時および暖房運転動作時の両方において低負荷で動作する範囲を広げることができる。

上述した空調装置の好ましい態様では、第二主空気流路は実質的に換気排出空気のみが第二熱交換器を通過することができるよう構成される。

この構成により、上記の温度差を最大化することができる。これにより、空調システムの性能をより向上させることができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、空調装置はさらに所定空間の外部と連通する外気入口を有する。第二主空気流路は、その内部を空気が外気入口から排気出口に向かって流れることができるよう構成される。

この構成によれば、第二通過空気が第二熱交換器を通り抜けるか抜けないかを切り換えることができる。このように、例えば外気の温度と第二熱交換器内に流れる冷媒の温度との差が比較的大きい場合などで、換気排出空気の流れを低減することができる。

本発明の第二の面では、還気入口と給気出口と第一主空気流路と第一熱交換器と外気入口と排気出口と第二主空気流路と第二熱交換器と排出用換気流路とを備える空調装置を提供する。還気入口および給気出口は、それぞれが所定空間と連通する。第一主空気流路は、内部を空気が還気入口から給気出口に向かって流れることができるよう構成される。第一熱交換器は、内部を流れる冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう第一主空気流路内に配置される。外気入口および排気出口は、それぞれが所定空間の外部と連通する。第二主空気流路は、内部を空気が外気入口から排気出口に向かって流れることができるよう構成される。第二熱交換器は、内部を流れる冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう第二主空気流路内に配置される。排出用換気流路は、内部を空気が還気入口から排気出口に向かって流れることができるよう構成される。排出用換気流路は、換気排出空気が第二熱交換器を通過することができるよう構成されている。換気排出空気は、還気入口を通じて取り込まれる空気であって排気出口を通じて放出される。

上記の構成により、第二熱交換器を通過する空気の温度と第二熱交換器内を流れる冷媒の温度との間の差を、換気排出空気を利用することによって、大きくできる。これにより、簡単な構造で空調装置の性能を向上させることができる。

上述した空調装置の好ましい態様では、排出用換気流路は第二通過空気を、該第二通過空気が第二熱交換器を通過する前に、換気排出空気と混合できるよう構成されている。第二通過空気は、外気入口を通じて取り込まれる空気であって排気出口を通じて放出される。

この構成により、冷房運転動作時および暖房運転動作時の両方において低負荷で動作する範囲を広げることができる。これにより、空調装置の性能をさらに向上させることができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、空調装置は、さらに、内部を空気が外気入口から給気出口に向かって流れることができるよう構成される供給用換気流路を備える。

この構成により、空調装置は、外部から所定空間に空気が流れることを可能にし、これにより、所定空間の強制給気を行うことができる。これにより、所定空間の換気性を高めることができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、供給用換気流路は第一通過空気を、該第一通過空気が第一熱交換器を通過する前に、換気吸入空気と混合できるよう構成される。第一通過空気は還気入口を通じて取り込まれる空気であって給気出口を通じて放出される。換気吸入空気は外気入口を通じて取り込まれる空気であって給気出口を通じて放出される。

この構成により、第一熱交換器を通過する空気の温度と第一熱交換器内を流れる冷媒の温度との間の差を、換気吸入空気を利用することによって、大きくできる。これにより、簡単な構造で空調装置の性能を向上させることができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、空調装置は、さらに、供給用換気流路の少なくとも一部と排出用換気流路の少なくとも一部とを形成して、換気吸入空気と換気排出空気との間で熱交換を行う全熱交換器を備える。

この構成により、換気吸入空気の温度は換気排出空気の温度によって中程度とされる。こうして、換気吸入空気を空調が行われる空間内へと取り込む場合でも空調装置の空調負荷を低減することができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、空調装置は、さらに、少なくとも第一通過空気と第二通過空気と換気排出空気とのそれぞれの流れを調整するよう構成される気流調整器を備える。第一通過空気は還気入口を通じて取り込まれる空気であって給気出口を通じて放出される。第二通過空気が外気入口を通じて取り込まれる空気であって排気出口を通じて放出される。

この構成により、第一通過空気と第二通過空気と換気排出空気とのそれぞれの流れを調整することができる。これにより、空調装置の空調性能および／または換気性能を最適化することができる。空気の流れの調整には、空気の流量の調整、空気の流量の他の空気の流量に対しての調整、および／または空気を流すか流さないかの切り換えが含まれうる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、気流調整器は、第一主空気流路内に配置される第一主ダンパと、第二主空気流路内に配置される第二主ダンパと、排出用換気流路に配置される排出ダンパと、を有する。

この構成では、ダンパを用いるので、簡単な構造で第一通過空気と第二通過空気と換気排出空気とのそれぞれの流れを調整することができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、第一熱交換器の空気通過方向が第一主空気流路の延設方向に対して傾斜するよう、第一熱交換器が配置される。そして、第二熱交換器の空気通過方向が第二主空気流路の延設方向に対して傾斜するよう、第二熱交換器が配置される。

この構成により、第一熱交換器の空気通過面積を第一主空気流路の断面積より小さくすることができるとともに、第二熱交換器の空気通過面積を第二主空気流路の断面積より小さくすることができる。こうして、第一熱交換器および第二熱交換器の熱交換性能を維持しながら、空調装置の大きさを低減することができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、第一主空気流路と第二主空気流路とが実質的に平行に配置され、かつ還気入口から給気出口への方向と外気入口から排気出口への方向とが実質的に反対向きとなるよう構成される。

この構成により、第一主空気流路と第二主空気流路とを二つの側へと分離することができる。これにより、所定空間とその外側との間に配置することが容易な空調装置を得ることができる。また、第一通過空気と第二通過空気とは実質的に逆方向に流れる。これにより、第一熱交換器、第二熱交換器などの部品を配置するのに適した構成を得ることができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、第一主空気流路と第二主空気流路とが実質的に平行に配置され、かつ還気入口から給気出口への方向と外気入口から排気出口への方向とが実質的に同じ向きとなるよう構成される。

この構成により、第一主空気流路と第二主空気流路とを二つの側へと分離することができる。これにより、所定空間とその外側との間に配置することが容易な空調装置を得ることができる。また、第一通過空気と第二通過空気とは実質的に平行に流れる。これにより、第一通過空気と第二通過空気とを円滑に通過させるのに適した構成を得ることができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、供給用換気流路と排出用換気流路とが実質的に平行に配置され、かつ外気入口から給気出口への方向と還気入口から排気出口への方向が実質的に反対向きとなるよう構成される。

この構成により、換気吸入空気と換気排出空気とは実質的に逆向きに流れる。これにより、全熱交換器、第一ファン、第二ファンなどの部品を配置するのに適した構成を得ることができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、供給用換気流路と排出用換気流路とが実質的に平行に配置され、かつ外気入口から給気出口への方向と還気入口から排気出口への方向が実質的に同じ向きとなるよう構成される。

この構成により、換気吸入空気と換気排出空気とは実質的に平行に流れる。これにより、換気吸入空気と換気排出空気とを円滑に通過させるのに適した構成を得ることができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、空調装置は、さらに、第一熱交換器および第二熱交換器のそれぞれを冷媒圧縮機に、冷媒圧縮機の吐出側に接続される高圧気体冷媒パイプと冷媒圧縮機の吸引側に接続される低圧気体冷媒パイプとを介して、接続して、第一熱交換器と第二熱交換器と冷媒圧縮機とがヒートポンプ回路を形成するよう構成されるパイプ接続機構を備える。

この構成により、ヒートポンプ回路の冷媒圧縮機等を空調装置に搭載することなく空調システムを得ることができる。これにより、コンパクトで、軽量で、静かで、かつ／または設計、設置、メンテナンスが容易な空調装置を得ることができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、第一熱交換器および第二熱交換器のそれぞれは内部を二酸化炭素冷媒が流れるよう構成される。

二酸化炭素冷媒を用いるシステムの熱交換効率は、Ｒ４１０Ａまたは他のＨＦＣなど他の冷媒を用いる同様のシステムより低い傾向がある。この点、上記の空調装置においては、第二熱交換器が換気排出空気と熱を交換することができるので、二酸化炭素冷媒を用いているにもかかわらずその熱交換効率を向上させることができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、気流調整器は第二通過空気および換気排出空気の流れを調整して、第二熱交換器を通り抜ける空気の温度が第二熱交換器に流れる二酸化炭素冷媒の超臨界温度より低くなるよう構成される。

この構成により、第二熱交換器において二酸化炭素冷媒との熱交換を受ける空気の温度は、二酸化炭素冷媒の超臨界温度より低く維持することができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、第一熱交換器および第二熱交換器のそれぞれは内部を二酸化炭素冷媒が流れるよう構成される。気流調整器は第二通過空気および換気排出空気の流れを調整して、第二熱交換器を通り抜ける空気の温度が第二熱交換器に流れる二酸化炭素冷媒の超臨界温度より低くなるよう構成される。

二酸化炭素冷媒を用いるシステムの熱交換効率は、Ｒ４１０Ａまたは他のＨＦＣなど他の冷媒を用いる同様のシステムより低い傾向がある。この点、上記の空調装置においては、第二熱交換器が換気排出空気と熱を交換することができるので、二酸化炭素冷媒を用いているにもかかわらずその熱交換効率を向上させることができる。さらに、第二熱交換器において二酸化炭素冷媒との熱交換を受ける空気の温度は、二酸化炭素冷媒の超臨界温度より低く維持することができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、気流調整器は換気排出空気が第二熱交換器を通り抜けるか抜けないかを切り換えるよう構成される。

この構成により、適切な気流をより確実に達成することができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、空調装置は、さらに、外気入口から空調装置内へと引き込まれた空気の温度が所定の閾値以上であるという所定の条件を満たしているか否かを判断するように構成される制御器を備える。そして、所定の条件を満たしている場合換気排出空気が第二熱交換器を通り抜け、また所定の条件を満たしていない場合換気排出空気が第二熱交換器を通り抜けるのを禁止するよう、第二通過空気および換気排出空気の流れを調整するように、気流調整器は構成される。

この構成により、第二熱交換器において冷媒との熱交換を受ける空気の温度を、適切に低下することができる。こうして、第二熱交換器の熱交換効率をさらに向上できる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、気流調整器は全熱交換器を通過した換気排出空気が第二熱交換器を通り抜けるか抜けないかを切り換えるよう構成される。

この構成により、適切な気流をより確実に達成することができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、第二熱交換器は、第二主熱交換器と第二副熱交換器とを有する。第二主熱交換器は、内部を流れる冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう構成される。第二副熱交換器は、内部を流れる冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう排出用換気流路内に配置される。

つまり、第二通過空気の流量に対する換気排出空気の流量が、第二主熱交換器よりも第二副熱交換器においてより大きくなるよう、第二副熱交換器は配置される。そのために、冷媒は、冷房運転動作において、第二主熱交換器を通って流れた後のより冷たい空気との熱交換を受けることができる。したがって、熱交換効率を冷房運転動作において向上できる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、第二熱交換器が凝縮器として機能するとき、第二副熱交換器は、第二主熱交換器を通って流れた冷媒が該第二副熱交換器の内部を流れるように構成される。

この構成により、冷房運転動作時における熱交換効率を確実に向上することができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、第二熱交換器は、第二主熱交換器と第二副熱交換器とを有する。第二主熱交換器は、内部を流れる冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう構成される。第二副熱交換器は、内部を流れる冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう排出用換気流路内に配置される。

つまり、第二通過空気の流量に対する換気排出空気の流量が、第二主熱交換器よりも第二副熱交換器においてより高くなるよう、第二副熱交換器は配置される。そのために、冷媒は、冷房運転動作において、第二主熱交換器を通って流れた後のより冷たい空気との熱交換を受けることができる。したがって、熱交換効率を冷房運転動作において向上できる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、第二熱交換器が凝縮器として機能するとき、第二副熱交換器は、第二主熱交換器を通って流れた冷媒が該第二副熱交換器の内部を流れるように構成される。

この構成により、冷房運転動作時における熱交換効率を確実に向上することができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、第二副熱交換器は、換気排出空気が通過できるよう、かつ第二通過空気が通過できないよう配置される。

この構成により、第二副熱交換器における第二通過空気の流量に対する換気排出空気の流量を第二主熱交換器よりも大きくすることができる。第二副熱交換器を、第二通過空気が通過できないよう、配置することもできる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、第二副熱交換器と第二主熱交換器とはこの順で換気排出空気の気流の方向に沿って直列に配置される。

この構成により、換気排出空気を、第二副熱交換器を通過した後の第二通過空気と混合することができる。これにより、第二副熱交換器における第二通過空気の流量に対する換気排出空気の流量を第二主熱交換器よりも大きくすることができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、全熱交換器と第二副熱交換器と第二主熱交換器とはこの順で換気排出空気の気流の方向に沿って直列に配置される。

この構成により、第二熱交換器の熱交換効率をさらに向上することができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、第二主熱交換器は、第二通過空気が通過できるよう、かつ換気排出空気が通過できないよう配置される。

この構成により、第二副熱交換器における第二通過空気の流量に対する換気排出空気の流量を第二主熱交換器よりも大きくすることができる。第二主熱交換器を、換気排出空気が通過できないよう、配置することもできる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、第二主熱交換器と第二副熱交換器とは一つの板形状を形成している。そして、排出用換気流路は、空気が第二主熱交換器と第二副熱交換器とに引き込まれる空間を、空気が第二主熱交換器に引き込まれる主空間と空気が第二副熱交換器に引き込まれる副空間と、に分離する分離板を有する。

この構成により、分離板は、第二主熱交換器および第二副熱交換器の上流側で第二主空気流路と排出用換気流路とを分離する。これにより、第二副熱交換器における第二通過空気の流量に対する換気排出空気の流量を第二主熱交換器よりも大きくすることができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、第二副熱交換器は第二通過空気の少なくとも一部と接するように配置される。

この構成により、第二副熱交換器を流れる冷媒と第二通過空気との間の熱交換が行われる。こうして、換気排出空気が第二副熱交換器を通過しない場合であっても、空調装置の性能を向上できる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、第二副熱交換器は、還気入口から排気出口への方向において全熱交換器の下流側に配置される。

この構成により、全熱交換器における換気吸入空気と温度と換気排出空気の温度との間の差が、第二副熱交換器によって小さくなることがない。したがって、全熱交換器における熱交換効率を高く維持することができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、空調装置はさらに、供給用換気流路内で外気入口と全熱交換器との間に配置される電気予熱器を備える。

この構成により、暖房運転動作時に、すなわち第一熱交換器が凝縮器として機能する場合、全熱交換器に流れ込む前に換気吸入空気をあらかじめ加熱することができる。これにより、冷たい空気が給気出口から放出されることが防止され、全熱交換器の熱交換負荷を低減することができる。

上述した空調装置のうちのいずれか１つにおいて他の好ましい態様では、空調装置はさらに、筐体と第一ファンと第二ファンとを備える。筐体は、少なくとも第一主空気流路と第二主空気流路と排出用換気流路とを収容する。第一ファンは、筐体内の空気を給気出口に向かって引き込むよう構成される。第二ファンは、筐体内の空気を排気出口に向かって引き込むよう構成される。

この構成により、空調システムの屋内ユニットと空調システムの屋外ユニットと換気機とが一つのユニットとして共通の筐体内に一体化される。これにより、設計、設置、メンテナンスが容易な空調装置を得ることができる。さらに、空調装置において適切な気流が生成されるので、空調装置の性能が保証される。

本発明の第三の面では、還気入口と給気出口と第一主空気流路と第一熱交換器と外気入口と排気出口と第二主空気流路と第二熱交換器と供給用換気流路と排出用換気流路と第一ファンと第二ファンと制御器とを備える空調装置を提供する。還気入口および給気出口は、それぞれが所定空間と連通する。第一主空気流路は、内部を空気が還気入口から給気出口に向かって流れることができるよう構成される。第一熱交換器は、内部を流れる二酸化炭素冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう第一主空気流路内に配置される。外気入口および排気出口は、それぞれが所定空間の外部と連通する。第二主空気流路は、内部を空気が外気入口から排気出口に向かって流れることができるよう構成される。第二熱交換器は、内部を流れる二酸化炭素冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう第二主空気流路内に配置される。供給用換気流路は、内部を空気が外気入口から給気出口に向かって流れることができるよう構成される。排出用換気流路は、内部を空気が還気入口から排気出口に向かって流れることができるよう構成される。第一ファンは、給気出口に向かう気流を生じさせるよう構成される。第二ファンは、排気出口に向かう気流を生じさせるよう構成される。制御器は、所定空間内の二酸化炭素レベルを示すＣＯ２情報を取得し、該ＣＯ２情報に応じて少なくとも第一ファンと第二ファンとを制御するよう構成される。

上記の構成により、第一ファンおよび第二ファンを両方とも、所定空間内の二酸化炭素レベルに応じて所定空間における換気量を大きくするよう動作させることができる。こうして、たとえ二酸化炭素冷媒が漏れたとしても、空調および／または換気される空間内の二酸化炭素レベルが高くなってしまうことを防止することができる。所定空間内の二酸化炭素レベルを、所定空間にある空気のまたは所定空間から取り込まれる空気の二酸化炭素濃度とすることができる。

本発明の実施形態にかかる複数の空調装置を有する空調システムの配置を示す概略図である。 空調装置の設置を示す斜視図である。 空調装置の構造的な構成を示す概略図である。 空調装置の概略的な配管図である。 空調システムの概略的な配管図である。 空調システムの機能的な構成を示すブロック図である。 空調装置の熱回収標準状態を示す概略図である。 空調装置の非熱回収標準状態を示す概略図である。 空調装置の低換気状態を示す概略図である。 空調装置の空調状態を示す概略図である。 空調装置の弱冷房状態を示す概略図である。 空調装置のフリークーリング状態を示す概略図である。 空調装置の冷媒排出状態を示す概略図である。 空調装置とその周辺との圧力平衡を説明するための概略図である。 空調装置によって実行されるプロセスを示すフローチャートである。 空調装置の第一変形例の概略的な構成を示す概略図である。 空調装置の第二変形例の概略的な構成を示す概略図である。 空調装置の第三変形例の概略的な構成を示す概略図である。 空調装置の第四変形例の概略的な構成を示す概略図である。 空調装置の第五変形例の概略的な構成を示す概略図である。 空調装置の第六変形例の概略的な構成を示す概略図である。 空調システムの変形例の概略的な配管図である。

本発明にかかる、空調装置および空調システムの好ましい実施形態を図面を参照して以下に説明する。

（空調システムの構成）
図１は、本発明にかかる複数の空調装置を有する空調システムの配置を示す概略図である。

空調システム１００は、二酸化炭素 （ＣＯ２）冷媒を用いるヒートポンプ式空調システムである。図１に示す通り、空調システム１００のほとんどの部分は建物２００内に配置されている。この建物は、複数の所定空間２２０と機械空間（機械室）２１０とを有する。所定空間２２０のそれぞれは、必要に応じて換気および／または空調が行われる空間である。所定空間２２０の数は、本の実施形態では４つであるが、１つであってもよいし、２つであってもよいし、他の正の整数であってもよい。機械空間２１０はこの実施形態において建物２００内にあるが、機械空間２１０は本実施形態においては建物２００内にあるが、実質的に建物２００の外部２３０に配置することもできる。各空間の位置に関する配置は図１に示した配置に限定されない。

空調システム１００は、複数の空調装置３００と冷媒圧縮機システム４００と複数の室内ＣＯ２センサ５１０と機械室ＣＯ２センサ５１１とを備える。複数の空調装置３００は略同じ構成を有する。複数の室内ＣＯ２センサ５１０および機械室ＣＯ２センサ５１１は略同じ構成を有する。

第一～第四空調装置３００－１～３００－４は、第一～第四の所定空間２２０－１～２００－４内にまたは近接してそれぞれ配置される。冷媒圧縮機システム４００は、機械空間２１０からそれぞれの空調装置３００へと延設される。冷媒圧縮機システム４００は、機械空間２１０内に配置される圧縮機ユニット４１０を有する。第一～第四室内ＣＯ２センサ５１０－１～５１０－４は、第一～第四の所定空間２２０－１～２００－４内にそれぞれ配置される。機械室ＣＯ２センサ５１１は機械空間２１０内に配置される。ＣＯ２センサ５１０，５１１はそれぞれ、対応する空間２２０，２１０の床面に近くに配置されることが好ましい。ＣＯ２センサ５１０，５１１のそれぞれとして、一般的な冷媒漏出検出を行うセンサは利用することができる。

図２は、空調装置３００の設置を示す斜視図である。

所定空間２２０はそれぞれ、垂直方向には天井スラブ２６１と床スラブ２６２によって実質的に区分けされ、水平方向には内壁２４０のうちの一つ以上によって実質的に区分けされる。内壁２４０の少なくとも一つは、建物２００の外壁５２０に面しており（図１参照）、かつその面している外壁５２０から間隔を空けて配置される。

図２に示す通り、空調装置３００は所定空間２２０と外部２３０との間に配置される。より具体的には、空調装置３００は、天井スラブ２６１とスラブ２６２と内壁２４０と外壁５２０とによって形成される背壁空間２７０内に設置される。

内壁２４０には、空調装置３００に面する領域に検査開口部（図示せず）と、開口部を覆う検査扉２４３と、が配置されている。内壁２４０には、内壁２４０の開口部であるＲＡ（Ｒｅｔｕｒｎ－Ａｉｒ（還気））吸気格子（グリル）２４１とＳＡ（（Ｓｕｐｐｌｙ－Ａｉｒ）給気）放出グリル２４２とが形成される。外壁２５０には、外壁２５０の開口部であるＯＡ（Ｏｕｔｓｉｄｅ－Ａｉｒ（外気））吸気グリル２５１とＥＡ（（Ｅｘｈａｕｓｔ－Ａｉｒ）排気）放出グリル２５２とが形成される。それぞれのグリル２４１，２４２，２５１，２５２の背壁空間２７０側は、ダクト（図示せず）等によって空調装置３００に接続される。これにより、空調装置３００は、二つの異なる位置で所定空間２２０と、そして二つの異なる位置で外部２３０と、連通する。

空調装置３００は、水平方向に薄い略箱形状を有することが好ましい。この形状は、背壁空間２７０を可能な限り薄くしながら、空調装置３００を背壁空間２７０内に配置するのに有用である。一方、空調装置３００の配置は図２に示した配置に限定されるものではない。例えば、空調装置３００の一部を所定空間２２０にかつ／または外部２３０に露出させることもでき、空調装置３００の全体を所定空間２２０または外部２３０に露出させることもできる。

それぞれの空調装置３００において、空調システムの室内ユニット、空調システムの屋外ユニット、換気機（ベンチレータ）および空気熱回収機が一体化されている。

図３は、空調装置３００の構造的な構成を示す概略図である。

例えば、図３における左側および右側は、それぞれ図２における上側および下側に対応し、図３における上下方向は、図２における奥行き方向に対応する。言い換えれば、図３における左側および右側を、空調装置３００が用いられる状態において上側および下側にそれぞれ対応させることもでき、図３における上下方向は、内壁２４０および／または外壁５２０に沿って延びる水平方向に対応させることもできる。

空調装置３００は筐体（ハウジング）３０１、還気入口３２１と給気出口３２２と外気入口３２３と排気出口３２４とＲＡ分離器（セパレータ）３１１とＳＡセパレータ３１２とＯＡセパレータ３１３とＥＡセパレータと全熱交換器３４４を有する。

筐体３０１は、略直方体形状を有し、空調装置３００のほとんどの部分を収容する箱状部材である。筐体３０１は、内壁２４０および／または外壁２５０と実質的に平行な一対の対向する主面を有する（図３では前方と後方とに配置されているので省略）。

還気入口３２１と給気出口３２２のそれぞれは、所定空間２２０と連通する。また、外気入口３２３と排気出口３２４のそれぞれは、外部２３０と連通する（図２を参照）。より具体的には、還気入口３２１、給気出口３２２、外気入口３２３および排気出口３２４のそれぞれは、筐体３０１に形成された開口部を有する。還気入口３２１、給気出口３２２、外気入口３２３および排気出口３２４は、それぞれＲＡ吸気グリル２４１、ＳＡ放出グリル２４２、ＯＡ吸気グリル２５１およびＥＡ放出グリル２５２にダクトなどによってこの順で接続される。

還気入口３２１、給気出口３２２、外気入口３２３および排気出口３２４は、筐体３０１の上述の主面と実質的に平行な、つまり内壁２４０および／または外壁２５０と実質的に平行な同じ面に実質的に沿って配置される。

給気出口３２２と外気入口３２３は、筐体３０１の同じ第一面３０２上に、好ましくは空調装置３００が用いられる状態において給気放出グリル２４２および外気吸気グリル２５１に近い側に、配置される。還気入口３２１と排気出口３２４は、第一面３０２とは反対側にある筐体３０１の同じ第二面３０３上に、好ましくは空調装置３００が用いられる状態において還気吸気グリル２４１よび排気放出グリル２５２に近い側に、配置される。

筐体３０１は、互いに反対側にある第三面３０４および第四面３０５を有する。第三面３０４および第四面３０５は、それぞれが第一面３０２と第二面３０３との両方に接続されている。還気入口３２１および給気出口３２２は、第四面３０５よりも第三面３０４に近い方に配置される。そして、外気入口３２３および排気出口３２４は第三面３０４よりも第四面３０５に近い方に配置される。言い換えれば、還気入口３２１、給気出口３２２、外気入口３２３および排気出口３２４は、筐体３０１の周囲にこの順で配置される。

筐体３０１は、互いに反対側にある第五面および第六面（図示せず）を上述した主面として有する。第五面および第六面は、それぞれが第一面３０２～第四面３０５のすべてに接続されている。

ＲＡセパレータ３１１、ＳＡセパレータ３１２、ＯＡセパレータ３１３およびＥＡセパレータ３１４は、筐体３０１内に配置される。また、それぞれは筐体３０１の第五面と第六面との両方に接続されている。セパレータ３１１，３１２，３１３，３１４のそれぞれは、第三面３０４および／または第四面３０５と実質的に平行である。

ＲＡセパレータ３１１は還気入口３２１に近い方に配置される。同時に、ＲＡセパレータ３１１はＲＡセパレータ３１１と筐体３０１の第二面３０３との間に開口部を形成するよう構成される。ＳＡセパレータ３１２は、給気出口３２２に近い方に配置され、ＲＡセパレータ３１１と実質的に同一面内にある。ＳＡセパレータ３１２は、筐体３０１の第一面３０２とＲＡセパレータ３１１との両方に接続される。一方、ＲＡセパレータ３１１とＳＡセパレータ３１２との間に開口部が形成されている。こうして、ＲＡセパレータ３１１とＳＡセパレータ３１２とのセパレータ・ユニット（以降「第一セパレータ・ユニット３１６」という）は、筐体３０１の内部空間を分離する。第一セパレータ・ユニット３１６は、還気入口３２１の近くに一の開口部と中央部に他の開口部とを有する。

ＯＡセパレータ３１３は外気入口３２３の近くに配置される。同時に、ＯＡセパレータ３１３はＯＡセパレータ３１３と筐体３０１の第一面３０２との間に開口部を形成するよう構成される。ＥＡセパレータ３１４は、排気出口３２４に近い方に配置され、ＯＡセパレータ３１３と実質的に同一面内にある。同時に、ＥＡセパレータ３１４はＥＡセパレータ３１４と筐体３０１の第二面３０３との間に開口部を形成するよう構成される。この開口部を以降では「内部アパーチャ３１５」という。ＥＡセパレータ３１４はＯＡセパレータ３１３に接続されている。一方、ＯＡセパレータ３１３とＥＡセパレータ３１４との間に開口部が形成されている。こうして、ＯＡセパレータ３１３とＥＡセパレータ３１４とのセパレータ・ユニット（以降「第二セパレータ・ユニット」という）は、筐体３０１の内部空間を分離する。第二セパレータ・ユニットは、外気入口３２３の近くに一の開口部と中央部に他の開口部と排気出口３２４の近くにさらに他の開口部（内部アパーチャ３１５）とを有する。

第一セパレータ・ユニット３１６と第二セパレータ・ユニット３１７とは、互いから間隔を空けて配置される。第一セパレータ・ユニット３１６は第三面３０４側に配置される。また、第二セパレータ・ユニット３１７は第四面３０５側に配置される。言い換えれば、第一セパレータ・ユニット３１６は、第二セパレータ・ユニット３１７よりも還気入口３２１および給気出口３２２に近い方に配置されており、そして第二セパレータ・ユニット３１７は、第一セパレータ・ユニット３１６よりも外気入口３２３および排気出口３２４に近い方に配置されている。

第一セパレータ・ユニット３１６および第二セパレータ・ユニット３１７は、還気入口３２１と排気出口３２４との間の領域と給気出口３２２と外気入口３２３との間の領域とから、互いに実質的に平行に延設されている。好ましくは、図２に示す通り、第一セパレータ・ユニット３１６および第二セパレータ・ユニット３１７の延設方向は、外気入口３２３および／または還気入口３２１に向かって多少傾斜している。第一セパレータ・ユニット３１６のＲＡセパレータ３１１と第二セパレータ・ユニット３１７のＥＡセパレータ３１４との間には還気入口３２１と連通する空間が形成される。ＳＡセパレータ３１２とＯＡセパレータ３１３との間には外気入口３２３と連通する空間が形成される。

全熱交換器３４４は、第一セパレータ・ユニット３１６と第二セパレータ・ユニット３１７との間に配置される。全熱交換器３４４は、互いに合流することなくライナーを介して互いに交差する複数の第一空気経路および複数の第二空気経路（部分的に図３に示す）を有する。全熱交換器３４４は、第一空気経路を通過する空気と第二空気経路を通過する空気と間の全熱交換を行うよう構成される。

ＳＡセパレータ３１２とＯＡセパレータ３１３との間に形成される上述の空間およびＲＡセパレータ３１１とＳＡセパレータ３１２と間に形成される上述の開口部のそれぞれと第一空気経路が連通するよう、全熱交換器３４４が配置される。また、ＲＡセパレータ３１１とＥＡセパレータ３１４との間に形成される上述の空間およびＯＡセパレータ３１３とＥＡセパレータ３１４との間に形成される上述の開口部それぞれと第二空気経路が連通するよう、全熱交換器３４４が配置される。

こうして、空調装置３００は、筐体３０１に収容される第一主空気流路３３１、第二主空気流路３３２、供給用換気流路３３３および排出用換気流路３３４を有する。

第一主空気流路３３１は、筐体３０１の第三面３０４と第一セパレータ・ユニット３１６との間に実質的に形成される空間である。第一主空気流路３３１は、内部を空気が還気入口３２１から給気出口３２２に向かって流れることができるよう構成される。還気入口３２１を通じて取り込まれそして給気出口３２２を通じて放出される空気を、以降では「第一通過空気６１１」という。図３の一点破線の矢印のうちの一つで示す通り、第一通過空気６１１は第一主空気流路３３１内を流れる。

第二主空気流路３３２は、筐体３０１の第四面３０５と第二セパレータ・ユニット３１７と間に実質的に形成された空間である 第二主空気流路３３２は、その内部を空気が外気入口３２３ から排気出口３２４に向かって流れることができるよう構成される。外気入口３２３を通じて取り込まれそして排気出口３２４を通じて放出される空気を、以降では「第二通過空気６１２」という。図３の一点破線の矢印のうちの一つで示す通り、第二通過空気６１２は第二主空気流路３３２内を流れる。

なお、第一主空気流路３３１と第二主空気流路３３２とが実質的に平行に配置され、かつ還気入口３２１から給気出口３２２への方向と、外気入口３２３から排気出口３２４への方向とが実質的に反対向きとなるよう構成されることを記載しておく。

供給用換気流路３３３は、外気入口３２３の近くにあるＯＡセパレータ３１３の上述の開口部と、ＯＡセパレータ３１３とＳＡセパレータ３１２との間に形成される上述の空間と、全熱交換器３４４の第一空気経路と、ＳＡセパレータ３１２とＲＡセパレータ３１１との間に形成される上述の開口部と、によって実質的に形成される。供給用換気流路３３３は、内部を空気が外気入口３２３から給気出口３２２に向かって空気が流れることができるよう構成される。外気入口３２３を通じて取り込まれそして給気出口３２２を通じて放出される空気を、以降では「換気吸入空気６１３」という。図３の一点破線の矢印のうちの一つで示す通り、換気吸入空気６１３は、第二主空気流路３３２の一部、供給用換気流路３３３そしてその後第一主空気流路３３１の一部を流れる。

排出用換気流路３３４は、還気入口３２１の近くにあるＲＡセパレータ３１１の上述の開口部と、ＲＡセパレータ３１１とＥＡセパレータ３１４との間に形成される上述の空間と、全熱交換器３４４の第二空気経路と、ＯＡセパレータ３１３とＥＡセパレータ３１４との間に形成される上述の開口部と、によって実質的に形成される。排出用換気流路３３４は、内部を空気が還気入口３２１から排気出口３２４に向かって流れることができるよう構成される。還気入口３２１を通じて取り込まれそして排気出口３２４を通じて放出される空気を、以降では「換気排出空気６１４」という。図３の一点破線の矢印のうちの一つで示す通り、換気排出空気６１４は、第一主空気流路３３１の一部、排出用換気流路３３４そしてその後第二主空気流路３３２の一部を流れる。

また、全熱交換器３４４は、供給用換気流路３３３の少なくとも一部と排出用換気流路３３４の少なくとも一部とを形成するとも言える。こうして、全熱交換器３４４は、換気吸入空気６１３と換気排出空気６１４との間の熱交換を行うよう構成される。

空調装置３００はさらに、第一熱交換器３４１と第二主熱交換器３４２と第二副熱交換器３４３とを有する。第一熱交換器３４１と一セットの第二主熱交換器３４２および第二副熱交換器３４３とは、ヒートポンプ回路の蒸発器および凝縮器として機能するように構成される。第一熱交換器３４１、第二主熱交換器３４２および第二副熱交換器３４３のそれぞれは、内部を流れる冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう構成される。なお、第二主熱交換器３４２と第二副熱交換器３４３とを、単一の熱交換器（第二熱交換器３４２，３４３）と見なすこともできることを記載しておく。

第一熱交換器３４１は第一主空気流路３３１内に配置される。より具体的には、第一熱交換器３４１は、ＲＡセパレータ３１１とＳＡセパレータ３１２との間に形成される上述の開口部（つまり全熱交換器３４４の第一空気経路の出口）と給気出口３２２との間に配置される。言い換えれば、第一熱交換器３４１は、第一通過空気６１１だけでなく換気吸入空気６１３も通過できるよう、配置される。また、供給用換気流路３３３は、第一通過空気６１１を、第一通過空気６１１が第一熱交換器３４１を通過する前に、換気吸入空気６１３と混合できるよう構成されるとも言える。好ましくは、第一熱交換器３４１の空気通過方向が第一主空気流路３３１の延設方向に対して傾斜するよう、第一熱交換器３４１が配置されている。

第二熱交換器３４２は第二主空気流路３３２内に配置される。より具体的には、第二主熱交換器３４２は、ＯＡセパレータ３１３とＥＡセパレータ３１４との間に形成される上述の開口部（つまり全熱交換器３４４の第二空気経路の出口）と排気出口３２４との間に配置される。言い換えれば、第二主熱交換器３４２は、第二通過空気６１２だけでなく換気排出空気６１４も通過できるよう、配置される。また、排出用換気流路３３４は、第二通過空気６１２を、第二通過空気６１２が第二主熱交換器３４２を通過する前に、換気排出空気６１４と混合できるよう構成されるとも言える。好ましくは、第二主熱交換器３４２の空気通過方向が第二主空気流路３３２の延設方向に対して傾斜するよう、第二主熱交換器３４２は配置される。

第二副熱交換器３４３は排出用換気流路３３４に配置される。第二副熱交換器３４３は、還気入口３２１から排気出口３２４への方向において全熱交換器３４４の下流側に（つまり全熱交換器３４４の第二空気経路の出口側に）配置されている。より具体的には、第二副熱交換器３４３は、ＯＡセパレータ３１３とＥＡセパレータ３１４との間に形成される上述の開口部を覆うよう（つまり全熱交換器３４４の第二空気経路の出口を覆うよう）、第二主空気流路３３２内に配置される。

このように、全熱交換器３４４、第二副熱交換器３４３および第二主熱交換器３４２は、この順で換気排出空気６１４の気流の方向に沿って直列に配置される。第二副熱交換器３４３は、換気排出空気６１４が通過できるよう、かつ第二通過空気６１２が通過するのを防止すると同時に換気排出空気６１４を第二通過空気６１２の少なくとも一部と接触させるよう、配置されると言える。また、第二通過空気６１２の流量に対する換気排出空気６１４の流量が、第二主熱交換器３４２よりも第二副熱交換器３４３においてより大きくなるよう、第二副熱交換器３４３は配置されると言える。

排出用換気流路３３４はさらに、筐体３０１内に排出バイパス流路３３５を有する。排出バイパス流路３３５は、排気出口３２４の近くにあるＥＡセパレータ３１４の上述の内部アパーチャ３１５によって実質的に形成される。

排出バイパス流路３３５は、内部を空気が還気入口３２１から排気出口３２４に向かって流れることができるよう、しかもその空気が第一熱交換器３４１、全熱交換器３４４および第二主熱交換器３４２のうちのいずれの一つも通過しないよう、構成される。還気入口３２１を通じて取り込まれ、そして全熱交換器３４４を通過することなく（つまり排出バイパス流路３３５を通過することによって）排気出口３２４を通じて放出される空気を、以降では「排出バイパス空気６１５」という。図３の一点破線の矢印のうちの一つで示す通り、排出バイパス空気６１５は、第一主空気流路３３１の一部、排出バイパス流路３３５そしてその後第二主空気流路３３２の一部を流れる。排出バイパス空気６１５を換気排出空気６１４の一部であるとも言える。

空調装置３００はさらに、第一ファン３４５と第二ファン３４６と第三ファン３４７と第一主ダンパ３５１と第二主ダンパ３５２と第二副ダンパ３５３と排出バイパスダンパ（排出ダンパ）３５４とを有する。第一主ダンパ３５１、第二主ダンパ３５２、第二副ダンパ３５３および排出バイパスダンパ（排出ダンパ）３５４のそれぞれはモータ・ダンパである。

第一ファン３４５は、給気出口３２２を好ましくは筐体３０１の内部から覆うよう、第一主空気流路３３１に配置される。第一ファン３４５は、筐体３０１内の空気を給気出口３２２に向かって引き込むよう、構成される。

第二ファン３４６は、排気出口３２４を好ましくは筐体３０１の内部から覆うよう、第二主空気流路３３２に配置される。第二ファン３４６は、筐体３０１内の空気を排気出口３２４に向かって引き込むよう、構成される。

第三ファン３４７は、供給用換気流路３３３に、つまり外気入口３２３と全熱交換器３４４との間に、配置される。第三ファン３４７は、空気を外気入口３２３から給気出口３２２に向かって全熱交換器３４４の第一空気経路を通じて引き込むよう、構成される。

第一主ダンパ３５１は、第一主空気流路３３１内の、還気入口３２１と第一熱交換器３４１との間に配置される。より具体的には、第一主ダンパ３５１は、第一主空気流路３３１と排出用換気流路３３４とが分岐する点と、第一主空気流路３３１と供給用換気流路３３３とが合流する点と、の間に配置される。このように、第一主ダンパ３５１は第一通過空気６１１の流れを調整するよう構成される。なお、本実施形態において空気の流れの調整には、空気の流量を段階的にまたは無段階に調整することと、空気の流量の他の空気の流量に対して段階的にまたは無段階に調整することと、および／または空気を流すか流さないかを切り換えること、を含めることができることを記載しておく。

第二主ダンパ３５２は、第二主空気流路３３２内の、外気入口３２３と第一熱交換器３４１との間に配置される。より具体的には、第二主ダンパ３５２は、第二主空気流路３３２と供給用換気流路３３３とが分岐する点と、第二主空気流路３３２と排出用換気流路３３４とが合流する点と、の間に配置される。このように、第二主ダンパ３５２は第二通過空気６１２の流れを調整するよう構成される。

第二副ダンパ３５３は、供給用換気流路３３３に、つまり外気入口３２３と全熱交換器３４４との間に、配置される。より具体的には、第二副ダンパ３５３は、第二主空気流路３３２と供給用換気流路３３３とが分岐する点と、第三ファン３４７と、の間に配置される。このように、第二副ダンパ３５３は換気吸入空気６１３の流れを調整するよう構成される。

排出バイパスダンパ３５４は、内部アパーチャ３１５内に排出バイパス流路３３５に配置される。このように、排出バイパスダンパ３５４は排出バイパス空気６１５の流れを調整するよう構成される。

いくつかの気流のうちの一つの調整により、気流の他の一つが影響を受けることになる。したがって、第一主ダンパ３５１、第二主ダンパ３５２、第二副ダンパ３５３および排出バイパスダンパ３５４のそれぞれは、空調装置３００における気流を調整するよう構成される気流調整器（レギュレータ）３５０（図６参照）の一部であるとも言える。さらに、第一ファン３４５、第二ファン３４６および第三ファン３４７のそれぞれもまた、同じ理由で気流調整器３５０を構成すると言える。

空調装置３００にはさらに電気予熱器３４８を有することもできる。電気予熱器３４８は、供給用換気流路３３３内の外気入口３２３と全熱交換器３４４との間に配置される。より具体的には、電気予熱器３４８は、第三ファン３４７と、全熱交換器３４４の第一空気経路の入口と、の間に配置される。第一熱交換器３４１が凝縮器として機能する場合に、電気予熱器３４８は通過する空気を加熱するよう構成される。

図４は、空調装置３００の概略的な配管図である。

空調装置３００は、パイプ接続機構３７０と液体冷媒パイプ３６０と第一膨張弁（バルブ）３６１と第二膨張弁３６２と受け器（レシーバ）３６３と放出弁４２０を有する。

パイプ接続機構３７０は、第一熱交換器３４１と第二熱交換器３４２，３４３（第二主熱交換器３４２および第二副熱交換器３４３）のそれぞれを冷媒圧縮機システム４００（図１参照）に接続するよう構成される。このように、パイプ接続機構３７０は、第一熱交換器３４１と第二熱交換器３４２，３４３とを、空調装置３００のうちのいずれか１つの筐体３０１の外部に配置される圧縮機ユニット４１０に、高圧気体冷媒パイプ４３０と低圧気体冷媒パイプ４４０とを介して接続するよう構成される。

パイプ接続機構３７０は、高圧気体冷媒ポート３７１と、低圧気体冷媒ポート３７２と、切換機構としての四方弁（フォーウェイ・バルブ）３７３と、を有する。

高圧気体冷媒ポート３７１は、四方弁３７３を冷媒圧縮機システム４００の高圧気体冷媒パイプ４３０（図５参照）に接続するよう構成される。低圧気体冷媒ポート３７２は、四方弁３７３を冷媒圧縮機システム４００の低圧気体冷媒パイプ４４０（図５参照）に接続するよう構成される。低圧気体冷媒ポート３７２は、四方弁３７３を冷媒圧縮機システム４００の低圧気体冷媒パイプ４４０（図５参照）に接続するよう構成される
四方弁３７３は四つの配管接続ポートを有するモータ・バルブとすることができる。四方弁３７３は、第一熱交換器３４１と第二熱交換器３４２，３４３とのそれぞれに接続される。このように、四方弁３７３は、空調装置３００の状態を冷房モード接続状態と暖房モード接続状態との間で切り換えるよう構成される。

ここで、冷房モード接続状態とは、第一熱交換器３４１が低圧気体冷媒パイプ４４０に接続され、かつ第二熱交換器３４２，３４３が高圧気体冷媒パイプ４３０に接続される状態である。冷房モード接続状態では、冷房運転動作を空調装置３００において達成することができる。冷房運転動作とは、第一熱交換器３４１がヒートポンプ回路の蒸発器として機能し、かつ第二熱交換器３４２，３４３がヒートポンプ回路の凝縮器として機能する動作である。

一方、暖房モード接続状態は、第一熱交換器３４１が高圧気体冷媒パイプ４３０に接続され、かつ第二熱交換器３４２，３４３が低圧気体冷媒パイプ４４０に接続される状態である。暖房モード接続状態では、暖房運転動作を空調装置３００において達成することができる。暖房運転動作とは、第一熱交換器３４１がヒートポンプ回路の凝縮器として機能し、かつ第二熱交換器３４２，３４３がヒートポンプ回路の蒸発器として機能する動作である。

液体冷媒パイプ３６０は、第二主熱交換器３４２、第二副熱交換器３４３および第一熱交換器３４１をこの順で、四方弁３７３が第一熱交換器３４１と第二熱交換器３４２，３４３とに接続されている側に対して反対側で、直列に接続する。このように、冷媒が第二主熱交換器３４２、第二副熱交換器３４３および第一熱交換器３４１に、この順序でおよび／または逆の順序で直列に流れるよう、液体冷媒パイプ３６０は構成される。

こうして、第一熱交換器３４１、第二熱交換器３４２，３４３、冷媒圧縮機システム４００および液体冷媒パイプ３６０は、ヒートポンプ回路を形成する。

ここで、語「ヒートポンプ回路」は、蒸発器と凝縮器の間の熱媒体として循環冷媒を循環させることにより、蒸発器の周囲の領域から凝縮器の周囲の領域へと熱エネルギーを送るよう構成されるシステムを意味する。「ヒートポンプ回路」は少なくとも冷媒圧縮機、凝縮器、膨張弁、および蒸発器を有することができ、少なくとも冷媒圧縮機、凝縮器、膨張弁、および蒸発器はこの順で直列に接続されている。冷媒圧縮機は、冷媒を加圧して冷媒回路を通って循環させるよう構成される。凝縮器は、冷媒圧縮機から放出された冷媒によって放熱を行うよう構成される。膨張弁は、凝縮器から放出された冷媒の減圧を行うよう構成される。蒸発器は、膨張弁から放出された冷媒によって熱吸収を行いそしてその冷媒を冷媒圧縮機に向かって送るよう構成される。

第一膨張弁３６１および第二膨張弁３６２は、液体冷媒パイプ３６０に配置される。第一膨張弁３６１および第二膨張弁３６２を電磁弁（ソレノイドバルブ）とすることができる。第一膨張弁３６１は、第二膨張弁３６２よりも第一熱交換器３４１の近くに配置され、第一熱交換器３４１が蒸発器として機能する場合には第一熱交換器３４１へ放出される冷媒の量を制御する。第二膨張弁３６２は、第一膨張弁３６１よりも第二熱交換器３４２，３４３の近くに配置され、第二熱交換器３４２，３４３が蒸発器として機能する場合には第二熱交換器３４２，３４３へ放出される冷媒の量を制御する。

受け器３６３は、液体冷媒パイプ３６０において第一膨張弁３６１と第二膨張弁３６２との間に配置される。受け器３６３は、ヒートポンプ回路内を循環する冷媒の量の変動を吸収するよう構成される。

このように、第一熱交換器３４１と第二主熱交換器３４２とは、同じ冷媒回路において一セットの凝縮器および蒸発器として機能することができる。それだけでなく、第一熱交換器３４１と第二主熱交換器３４２のそれぞれの機能を、蒸発器と凝縮器との間で切り換えることができる。

なお、第二主熱交換器３４２が凝縮器として機能する場合には、第二副熱交換器３４３は第二主熱交換器３４２を通って流れた冷媒が該第二副熱交換器の内部を流れるよう構成されていることを記載しておく。また、第二主熱交換器３４２が蒸発器として機能する場合には、第二主熱交換器３４２は第二副熱交換器３４３を流れた冷媒が該第二主熱交換器の内部を流れるよう構成されていることを記載しておく。

放出弁４２０は安全弁としての機能を有する電磁弁とすることができる。放出弁４２０は、液体冷媒パイプ３６０に接続されるとともに、開いたときにヒートポンプ回路内の冷媒を液体冷媒パイプ３６０から放出するよう構成される。放出弁４２０は建物２００の外部２３０（図１参照）に配置されることが好ましい。この場合、パイプを、外部２３０にある放出弁４２０を液体冷媒パイプ３６０に接続するために液体冷媒パイプ３６０から外部２３０へと分岐させることができる。

図５は、空調システム１００の概略的な配管図である。

上述の通り、空調システム１００は、複数の空調装置３００と、冷媒圧縮機システム４００と、を有する。冷媒圧縮機システム４００は、圧縮機ユニット４１０と高圧気体冷媒パイプ４３０と低圧気体冷媒パイプ４４０とを有する。

圧縮機ユニット４１０は少なくとも一つの冷媒圧縮機４１１を有する。冷媒圧縮機４１１は、冷媒を吸引側から取り込み、取り込んだ冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を吐出側から放出するよう構成される。圧縮機ユニット４１０は、圧縮機ユニット４１０の他のすべての部品を実質的に収容する筐体を有することができる。

高圧気体冷媒パイプ４３０は冷媒圧縮機４１１の吐出側に接続される。高圧気体冷媒パイプ４３０は各空調装置３００に向かって分岐し、各空調装置に接続される。分岐した高圧気体冷媒パイプ４３０は、それぞれ空調装置３００の高圧気体冷媒ポート３７１に接続される。低圧気体冷媒パイプ４４０は冷媒圧縮機４１１の吸引側に接続される。低圧気体冷媒パイプ４４０は各空調装置３００に向かって分岐し、各空調装置に接続される。分岐した低圧気体冷媒パイプ４４０は、それぞれ空調装置３００の低圧気体冷媒ポート３７２に接続される。

このように、空調装置３００のそれぞれと冷媒圧縮機システム４００とがヒートポンプ回路を形成する。少なくとも圧縮機ユニット４１０は複数の空調装置３００によって共有される。さらに、高圧気体冷媒パイプ４３０の少なくとも一部と低圧気体の少なくとも一部も、複数の空調装置３００によって共有される。こうして、ツーパイプシステムの冷媒配管が達成される。

特に二酸化炭素冷媒が用いられる場合、冷媒の圧力が比較的高いので、冷媒配管を厚くする必要がある。この点、上記のようなツーパイプシステムを用いることによって、配管の全長を短くし、配管接続を簡単化することができる。したがって、配管のコストを大幅に低減し、配管の空間を大幅に節約できる。

圧縮機ユニット４１０は、流体が通るよう気体冷媒パイプに接続されるとともに液体冷媒と気体冷媒を分離するように構成されるアキュムレーター（図示せず）を有することができる。

図６は、空調システム１００の機能的な構成を示すブロック図である。

上述の通り、空調システム１００は、室内ＣＯ２センサ５１０と機械室ＣＯ２センサ５１１と空調装置３００と圧縮機ユニット４１０とを有する。空調装置３００は気流調整器３５０と冷媒調整器３７４とユニット制御器（コントローラ）３８１とを有する。圧縮機ユニット４１０は冷媒圧縮機４１１とシステム制御器４１２とシステム・ストレージ（記憶器）４１３とを有する。

室内ＣＯ２センサ５１０は、所定空間２２０における二酸化炭素レベルを検出し、検出された二酸化炭素レベルを示すＣＯ２情報をユニット制御器３８１へと送信するよう構成される。機械室ＣＯ２センサ５１１は、機械空間２１０における二酸化炭素レベルを検出し、検出された二酸化炭素レベルを示すＣＯ２情報をシステム制御器４１２へと送信するよう構成される。二酸化炭素レベルを、空気中の二酸化炭素濃度の値、または二酸化炭素濃度の各所定範囲に対応する所定値のうちの指数（インデックス）値とすることができる。

室内ＣＯ２センサ５１０は、ＣＯ２情報を対応する空調装置３００のユニット制御器３８１および／またはシステム制御器４１２へと直接送信することができる。室内ＣＯ２センサ５１０は、ＣＯ２情報をユニット制御器３８１へとシステム制御器４１２を介して間接的に、および／またはシステム制御器４１２へとユニット制御器３８１を介して間接的に送信することもできる。同じことが機械室ＣＯ２センサ５１１にも適用できる。室内ＣＯ２センサ５１０と機械室ＣＯ２センサ５１１とのそれぞれは、有線通信および／または無線通信によってＣＯ２情報を送信することができる。

気流調整器３５０は、第一主ダンパ３５１と第二主ダンパ３５２と第二副ダンパ３５３と排出バイパスダンパ３５４とを有する（図３参照）。こうして、気流調整器３５０は、第一通過空気６１１、第二通過空気６１２、換気吸入空気６１３、換気排出空気６１４および排出バイパス空気６１５のそれぞれの流れを調整するよう構成される。

冷媒調整器３７４は、第二熱交換器３４２，３４３、液体冷媒パイプ３６０および第一熱交換器３４１における冷媒の循環量を調整するよう構成される。また、冷媒調整器３７４は、二酸化炭素冷媒を上記の要素内に流すか流さないかを切り換えるよう構成される。なお、本実施形態においては、冷媒の循環量の調整には、冷媒の流量の調整、および／または冷媒を流すか流さないかの切り換えを含めることができることを記載しておく。

冷媒調整器３７４は、ヒートポンプ回路に配置されるとともに高圧気体冷媒ポート３７１と低圧気体冷媒ポート３７２とのそれぞれの近くに、および／または四方弁３７３（図４参照）の近くに配置されるソレノイドバルブ（図示せず）を有する。また、冷媒調整器３７４を、第一膨張弁３６１と第二膨張弁３６２のそれぞれが開く程度を制御するよう構成することができる。また、冷媒調整器３７４は、指示信号をシステム制御器４１２および／またはユニット制御器３８１へと送信することにより、冷媒圧縮機４１１の回転数を制御することができる。

ユニット制御器３８１は、空調装置３００の動作を制御するよう構成される。より具体的には、ユニット制御器３８１は、少なくとも第一ファン３４５と第二ファン３４６と第三ファン３４７と気流調整器３５０と冷媒調整器３７４とを制御するよう構成される。これにより、ユニット制御器３８１は、空調装置３００の複数の所定の動作状態のなかから空調装置３００の状態を切り換える。所定の動作状態の詳細は後で説明する。また、ユニット制御器３８１は、少なくとも対応する室内ＣＯ２センサ５１０から送信されたＣＯ２情報を取得するよう構成される。ユニット制御器３８１を、他の室内ＣＯ２センサ５１０および機械室ＣＯ２センサ５１１からの送信されたＣＯ２情報を取得するよう構成することが好ましい。ユニット制御器３８１は、取得されたＣＯ２情報に基づいて上記の動作制御を行うよう構成される。

ユニット制御器３８１は、図示しないが、ＣＰＵ（中央処理装置）などの演算回路と、ＣＰＵによって用いられるＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）などの作業メモリと、ＣＰＵよって用いられる制御プログラムおよび情報を記憶するＲＯＭ（読み出し専用メモリ）などの記録媒体と、を有する。このように、ユニット制御器３８１は、空調装置３００の動作を制御するために制御プログラムを実行するＣＰＵによって情報処理および信号処理を行うよう構成される。

システム制御器４１２は、冷媒圧縮機４１１の出力（回転速度）を含む空調システム１００の動作を制御するよう構成される。システム制御器４１２は、室内ＣＯ２センサ５１０と機械室ＣＯ２センサ５１１とのそれぞれから送信されるＣＯ２情報を取得し、ＣＯ２情報に基づいて放出弁４２０を制御するよう構成される。システム制御器４１２は、演算回路と、ＣＰＵによって用いられる作業メモリと、ＣＰＵによって用いられる制御プログラムおよび情報を記憶する記録媒体と、を有する。このように、システム制御器４１２は圧縮機ユニット４１０の動作を制御するために制御プログラムを実行するＣＰＵによって情報処理および信号処理を行うよう構成される。

（空調装置の動作状態）
空調装置３００の上述の所定の動作状態には、熱回収標準状態と非熱回収標準状態と低換気状態と空調状態と弱冷房状態とフリークーリング状態と冷媒排出状態とが含まれる。

これらの動作状態の詳細を、図面の図７～図１３を参照して以下に説明する。これらの図において、細い破線は対応する部品が動作中ではないことを示しており、矢印は実質的に主な気流の経路と方向を示している。気流に関する説明は、所定空間２２０が実質的に気密であることを前提とする。なお、空気漏れなどにより示した気流以外の微小な気流も空調装置３００に流れている場合があることを記載しておく。

図７は、空調装置３００の熱回収標準状態を示す概略図である。

図７に示す通り、熱回収標準状態は、第一通過空気６１１、第二通過空気６１２、換気吸入空気６１３および換気排出空気６１４が流れることができ、排出バイパス空気６１５（図３を参照）は流れず、第一ファン３４５と第二ファン３４６とが動作可能であり、そして冷媒が第一熱交換器３４１、第二副熱交換器３４３および第二主熱交換器３４２を流れることができる状態である。また、第三ファン３４７を動作可能とすることもできる。予熱器３４８を、空調装置３００が暖房モード接続状態である場合には、つまり空調装置３００が所定空間２２０を暖房する場合には、動作可能とすることもできる。

この熱回収標準状態においては、空調装置３００は、少なくとも換気排出空気６１４の暖気（ホットヒート）および／または冷気（コールドヒート）の一部を回収することによって換気吸入空気６１３の加熱および／または冷却を行いながら、所定空間２２０の空調と換気とを行うことができる。

図８は、空調装置３００の非熱回収標準状態を示す概略図である。

図８に示す通り、非熱回収標準状態は、第一通過空気６１１、第二通過空気６１２、換気吸入空気６１３および排出バイパス空気６１５が流れることができ、第一ファン３４５と第二ファン３４６とが動作可能であり、そして冷媒が第一熱交換器３４１、第二副熱交換器３４３および第二主熱交換器３４２を流れることができる状態である。また、第三ファン３４７を動作可能とすることもできる。予熱器３４８を、空調装置３００が所定空間２２０を暖房する場合には、動作可能とすることもできる。換気排出空気６１４（図３参照）は流れることがあったとしても、その流れは小さい。全熱交換器３４４、第二副熱交換器３４３および第二主熱交換器３４２による摩擦抵抗が、開いている排出バイパスダンパ３５４による摩擦抵抗よりはるかに高いからである。

この非熱回収標準状態において、空調装置３００は、排出バイパス空気６１５を流れさせながら、所定空間２２０の空調と換気とを行うことができる。また、換気排出空気６１４の少なくとも一部が全熱交換器３４４を通過しないように迂回するとも言える。

図９は、空調装置３００の低換気状態を示す概略図である。

図９に示す通り、低換気状態は、換気排出空気６１４および換気吸入空気６１３が流れることができ、第一通過空気６１１、第二通過空気６１２および排出バイパス空気６１５は流れず、第一ファン３４５は動作可能であり、そして冷媒が第一熱交換器３４１、第二副熱交換器３４３および第二主熱交換器３４２を流れない状態である。また、第三ファン３４７と予熱器３４８とを動作可能とすることもできる。必要とされる換気性能が低いので、第二ファン３４６を停止することもできる。

この低換気状態においては、空調装置３００は、少なくとも換気排出空気６１４の暖気（ホットヒート）および／または冷気（コールドヒート）の一部を回収することによって換気吸入空気６１３の加熱および／または冷却を行いながら、所定空間２２０の換気を行うことができる。

図１０は、空調装置３００の空調状態を示す概略図である。

図１０に示す通り、空調状態は、第一通過空気６１１および第二通過空気６１２が流れることができ、換気吸入空気６１３、換気排出空気６１４および排出バイパス空気６１５は流れず、第一ファン３４５と第二ファン３４６とが動作可能であり、そして冷媒が第一熱交換器３４１、第二副熱交換器３４３および第二主熱交換器３４２を流れることができる状態である。第三ファン３４７と電気予熱器３４８とは停止することが好ましい。

この空調状態においては、空調装置３００は、所定空間２２０へと外気を取り込むことなく、所定空間２２０の空調を行うことができる。ここで、外気は、外気入口３２３からの空調装置３００内へと引き込まれる空気を意味する。

図１１は、空調装置３００の弱冷房状態を示す概略図である。

図１１に示す通り、弱冷房状態は、換気吸入空気６１３および換気排出空気６１４が流れることができ、第一通過空気６１１、第二通過空気６１２および排出バイパス空気６１５は流れず、第一ファン３４５は動作可能であり、そして冷媒が第一熱交換器３４１、第二副熱交換器３４３および第二主熱交換器３４２を流れることができる状態である。また、第三ファン３４７を動作可能とすることもできる。必要とされる換気性能が低いので、第二ファン３４６を停止することもできる。

この弱冷房状態においては、空調装置３００は、換気排出空気６１４を流れさせながら、所定空間２２０の換気を行うことができる。このように、空調を、第一通過空気６１１および第二通過空気６１２を用いることなく行うことができる。

図１２は、空調装置３００のフリークーリング状態を示す概略図である。

図１２に示す通り、フリークーリング状態は、第一通過空気６１１と第二通過空気６１２とが流れず、換気吸入空気６１３および排出バイパス空気６１５は流れることができ、第一ファン３４５は動作可能であり、そして冷媒が第一熱交換器３４１、第二副熱交換器３４３および第二主熱交換器３４２を流れない状態である。また、第三ファン３４７を動作可能とすることもできる。必要とされる換気性能が低いので、第二ファン３４６を停止することもできる。換気排出空気６１４の流れ（図３参照）は上述の通り小さい。

このフリークーリング状態においては、空調装置３００は、排出バイパス空気６１５を流れさせながら、所定空間２２０のフリークーリングと換気とを行うことができる。

図１３は、空調装置３００の冷媒排出状態を示す概略図である。

図１３に示す通り、冷媒排出状態は、換気吸入空気６１３と排出バイパス空気６１５とが流れることができ、第一通過空気６１１と第二通過空気６１２とは流れず、第二ファン３４６、第三ファン３４７および第一ファン３４５が動作し、そして冷媒が第一熱交換器３４１、第二副熱交換器３４３および第二主熱交換器３４２を流れない状態である。換気排出空気６１４の少なくとも一部が排出バイパス流路３３５に流れ込むことができると言える。換気排出空気６１４の流れ（図３参照）は上述の通り小さい。

この冷媒排出状態においては、空調装置３００は、排出バイパス空気６１５を流れさせながら、所定空間２２０の強制換気を行うことができる。

（動作状態の切換）
空調装置３００のユニット制御器３８１は、空調装置３００の状態を上述の所定の動作状態の間で、空調装置３００の動作状態の指示および／または所定空間２２０と関係する条件に基づいて、切り換えるよう構成される。そのような指示および／または条件を、所定空間２２０の目標温度、所定空間２２０の実際の温度、外気の温度、所定空間２２０が使用されているか否か、等とすることができる。ユーザは、空調装置３００の動作状態の指示を、タッチ・パネルなどのユーザ・インターフェースを介して行うことができる。

ＣＯ２情報によって示される二酸化炭素レベルが第一所定閾値以上である場合に冷媒排出状態（図１３）が達成されるよう、ユニット制御器３８１が第一ファン３４５、第二ファン３４６、第三ファン３４７、気流調整器３５０および冷媒調整器３７４を制御することが好ましい。第一所定閾値を、二酸化炭素冷媒の漏出が疑われる二酸化炭素レベルとすることができる。

また、二酸化炭素レベルが第一所定閾値以上である状態が所定時間続いたという条件でユニット制御器３８１が空調装置３００の状態を冷媒排出状態（図１３）へと切り換えることも好ましい。

二酸化炭素レベルが第一所定閾値より低くかつ第二所定閾値以上である場合に低換気状態（図９）を達成するよう、ユニット制御器３８１が第一ファン３４５、第二ファン３４６、第三ファン３４７、気流調整器３５０および冷媒調整器３７４を制御することが好ましい。第二所定閾値は第一所定閾値より低く設定される。第二所定閾値を、人体に好ましくない最も小さい限度の二酸化炭素レベルとすることができる。

ユニット制御器３８１は、少なくとも標準状態と換気状態と空調状態（図１０）との間で切り換えるよう構成されると言える。標準状態は、第一通過空気６１１、第二通過空気６１２、換気吸入空気６１３および換気排出空気６１４が流れることができ、第一ファン３４５と第二ファン３４６とが動作可能であり、そして冷媒が第一熱交換器３４１と第二主熱交換器３４２を流れることができる状態である。換気状態は、第一通過空気６１１と第二通過空気６１２とが流れず、換気吸入空気６１３と換気排出空気６１４とが流れることができ、第一ファン３４５は動作可能であり、そして冷媒が第一熱交換器３４１および第二主熱交換器３４２を流れない状態である。

この場合、上述の熱回収標準状態（図７）と上述の非熱回収標準状態（図８）とは標準状態に含まれ、そして上述の低換気状態（図９）とフリークーリング状態（図１２）と冷媒排気状態（図１３）とは換気状態に含まれる。

また、上記の換気状態においては、排出バイパス空気６１５は流れずかつ第一ファン３４５が動作可能である通常換気状態と、冷媒排出状態（図１３）と、の間で少なくとも切り換えるよう、ユニット制御器３８１が構成されると言える。この場合、上述の低換気状態（図９）を通常換気状態に含めることができる。

空調装置３００が冷房モード接続状態である場合、つまり空調装置３００が所定空間２２０の冷房動作を行いかつ冷房負荷が比較的低い場合、ユニット制御器３８１は非熱回収標準状態（図８）や低冷房状態（図１１）を選択することが好ましい。

空調装置３００が所定空間２２０の冷房動作を行いかつ外気の温度が所定空間２２０における内部空気の温度よりかなり低いという条件では、ユニット制御器３８１はフリークーリング状態（図１２）を選択することが好ましい。

凍結や目詰まり等によって全熱交換器３４４が誤動作していることが検出された場合または予想される場合、ユニット制御器３８１は、排出バイパスダンパ３５４が開いている動作状態を、例えば非熱回収標準状態（図８）、弱冷房状態（図９）、および冷媒排出状態（図１３）を、選択することもできる。そのような状況は、全熱交換器３４４にまたはその近傍に配置される温度センサおよび／または圧力センサを用いることにより、検出することができる。

二酸化炭素レベルが第一所定閾値または第三所定閾値以上である場合には、二酸化炭素冷媒の漏出の可能性を示す警報情報を、ユニット制御器３８１が出力することが好ましい。第三所定閾値を第一所定閾値より高くすることも低くすることもできる。警報情報は、音、音声メッセージ、光、画像、振動、外部情報処理デバイスに送信される電気信号等の態様とすることができる。

さらに、二酸化炭素レベルが第一所定閾値または第四所定閾値以上である場合、ヒートポンプ回路内の冷媒を所定空間２２０の外部２３０へと放出するよう放出弁４２０（図４参照）を制御するように、ユニット制御器３８１は構成される。第四所定閾値を第一所定閾値より高くすることも低くすることもできる。この制御を圧縮機ユニット４１０のシステム制御器４１２（図６参照）によって実行することができる。

冷媒としての二酸化炭素（ＣＯ２）の臨界温度は比較的低い（３１°Ｃ）。空調装置の室外熱交換器が高い室外温度において凝縮器として機能する場合、室外熱交換器内の冷媒は「超臨界（ｔｒａｎｓｃｒｉｔｉｃａｌ）」となる。このことは、冷媒が液体に凝縮できずに、気体状態のまま残留し、室外熱交換器において廃棄される熱の量が凝縮が生じる（「臨界未満（ｓｕｂｃｒｉｔｉｃａｌ）」状態のような）場合よりはるかに小さくなってしまうことを意味する。その結果、二酸化炭素冷媒を用いるシステムの熱交換効率は、Ｒ４１０Ａまたは他のＨＦＣなど他の冷媒を用いる同様のシステムより低い傾向にある。この点、上記の空調装置３００においては、第二熱交換器３４２，３４３が外気より冷たい換気排出空気６１４と熱を交換するので、二酸化炭素冷媒を用いているにもかかわらずその熱交換効率を向上させることができる。したがって、本実施形態にかかる空調装置３００は好適である。

第二熱交換器（第二主熱交換器３４２および／または第二副熱交換器３４３）を通り抜ける空気の温度が第二熱交換器に流れる二酸化炭素冷媒の超臨界温度より低くなるよう、空調装置３００はその動作状態を切り換えるよう構成されることが好ましい。

例えば、空調装置３００が空調状態（図１０参照）にあるときには、ユニット制御器３８１は、第二熱交換器を通り抜ける空気の温度を、そして好ましくは外気の温度と所定空間２２０内の空気の温度を、取得するよう構成される。取得した温度が第二熱交換器に流れる二酸化炭素冷媒の超臨界温度以上である場合、ユニット制御器３８１は、動作状態を空調状態から熱回収標準状態（図７参照）へと切り換えるよう、気流調整器３５０を制御する。炭素の超臨界温度の値を、ユニット制御器３８１のメモリに予め記憶することができる。

（気圧バランスの制御）
さらに、ユニット制御器３８１を、空調装置３０における気圧バランスが所定のバランスに維持されるよう、気流調整器３５０を制御するよう構成することもできる。外気が扉（ドア）や窓等を介して所定空間２２０内に入るのを防止するために、所定空間２２０における気圧を外部２３０の気圧以上に維持することが好ましい。

図１４は、空調装置３００とその周辺との圧力平衡を説明するための概略図である。

ここで、第一～第六圧力Ｐ１～Ｐ６を上記の気圧バランスを説明するために定義する。第一圧力Ｐ１は、所定空間２２０における、例えば給気出口３２２の直ぐ下流側における気圧の値である。第二圧力Ｐ２は、第一主空気流路３３１における、例えば第一熱交換器３４１の直ぐ上流側における気圧の値である。第三圧力Ｐ３は、排出用換気流路３３４における、例えば全熱交換器３４４の直ぐ上流側における気圧の値である。第四圧力Ｐ４は、供給用換気流路３３３における、例えば全熱交換器３４４の直ぐ上流側における気圧の値である。第五圧力Ｐ５は、第二主空気流路３３２における、例えば第二主熱交換器３４２の直ぐ上流側における気圧の値である。第六圧力Ｐ６は、外部２３０における、例えば外気入口３２３の直ぐ上流側における気圧の値である。

第一圧力Ｐ１が第二圧力Ｐ２～第六圧力Ｐ６のうちのどの一つよりも高く、第四圧力Ｐ４および第六圧力Ｐ６が第二圧力Ｐ２、第三圧力Ｐ３および第五圧力Ｐ５のうちのどの一つよりも高く、かつ第二圧力Ｐ２および第三圧力Ｐ３が第五圧力Ｐ５よりも高い気圧バランスを維持するよう、空調装置３００が構成される。

上記の気圧バランスを達成するよう、ユニット制御器３８１は、第一ファン３４５、第二ファン３４６および第三ファン３４７のそれぞれの回転速度と、第一主ダンパ３５１、第二主ダンパ３５２、第二副ダンパ３５３および排出バイパスダンパ３５４のそれぞれの回転角と、を制御することができる。このために、空調装置３００は複数のセンサを有することができる。

（空調装置の動作）
図１５は、空調装置３００によって実行されるプロセスを示すフローチャートである。プロセスはユニット制御器３８１（図６参照）によって実行される。

ステップＳ１１００において、ユニット制御器３８１は、所定空間２２０における二酸化炭素レベルＬを示すＣＯ２情報を室内ＣＯ２センサ５１０から取得する。ユニット制御器３８１は、室内ＣＯ２センサ５１０に要求を送信しその後ＣＯ２情報を応答として受信する、かつ／または室内ＣＯ２センサ５１０によって定期的に送信されるＣＯ２情報を受動的に受信する。

ステップＳ１２００において、ユニット制御器３８１は、二酸化炭素レベルＬが第一所定閾値Ｔｈ１以上か否かを判断する。二酸化炭素レベルＬが第一閾値Ｔｈ１より低い場合（Ｓ１２００がＮｏの場合）、ユニット制御器３８１はステップＳ１３００へと移行する。二酸化炭素レベルＬが第一閾値Ｔｈ１以上である場合（Ｓ１２００がＹｅｓの場合）、ユニット制御器３８１は後で説明するステップＳ１６００へと移行する。

ステップＳ１３００において、ユニット制御器３８１は、動作状態が指定されているか否かを判断する。上述の動作状態のうちの一つが指定されている場合がある。その指定は、ユーザの操作、他のデバイス、または上述の条件に基づいてユニット制御器３８１自体によって行われる。動作状態が指定されている場合（Ｓ１３００でＹｅｓの場合）、ユニット制御器３８１はステップＳ１４００へと移行する。いずれの動作状態も指定されていない場合（Ｓ１３００でＮｏの場合）、ユニット制御器３８１は後で説明するステップＳ１５００へと移行する。

ステップＳ１４００において、ユニット制御器３８１は指定されている動作状態を空調装置３００に設定する。より具体的には、ユニット制御器３８１は、指定されている動作状態を達成するよう、第一ファン３４５と第二ファン３４６と第三ファン３４７と気流調整器３５０と冷媒調整器３７４とを制御する。

ステップＳ１５００において、ユニット制御器３８１は、ユニット制御器３８１による動作の終了が指示されたか否かを判断する。その指示は、ユーザの操作、他のデバイス、またはユニット制御器３８１自体によって行われる。動作の終了が指示されていない場合（Ｓ１５００でＮｏの場合）、ユニット制御器３８１はステップＳ１１００に戻る。動作の終了が指示された場合（Ｓ１５００でＹｅｓの場合）、ユニット制御器３８１は後で説明するステップＳ１９００へと進む。

ステップＳ１６００において、つまり二酸化炭素レベルＬが第一閾値Ｔｈ１以上であった場合、ユニット制御器３８１は冷媒排気状態を空調装置３００に設定する。より具体的には、ユニット制御器３８１は、冷媒排出状態を達成するよう、第一ファン３４５と第二ファン３４６と第三ファン３４７と気流調整器３５０と冷媒調整器３７４とを制御する。

ステップＳ１７００において、ユニット制御器３８１は警報情報を出力する。

ステップＳ１８００において、ユニット制御器３８１は、冷媒排気状態での動作の終了が指定されたか否かを判断する。その指定は、ユーザの操作、他のデバイス、またはユニット制御器３８１自体によって行われる。動作の終了が指定されていない場合（Ｓ１８００でＮｏの場合）、ユニット制御器３８１はステップＳ１８００における判断を繰り返す。動作の終了が指定された場合（Ｓ１８００でＹｅｓの場合）、ユニット制御器３８１はステップＳ１９００へと進む。

ステップＳ１９００において、ユニット制御器３８１はその動作を終了する。

（利点のある効果）
上述の通り、本実施形態にかかる空調装置３００は、換気排出空気６１４が第二熱交換器３４２，３４３を通過できるよう構成される排出用換気流路３３４を有する。第二熱交換器３４２，３４３を通過する空気の温度と第二熱交換器３４２，３４３内を流れる冷媒の温度との間の差を、換気排出空気６１４を利用することによって、大きくできる。これにより、簡単な構造で空調装置３００の性能を向上させることができる。

さらに、本実施形態にかかる空調装置３００は、空調装置３００によって空調および／または換気が行われる所定空間２２０における二酸化炭素レベルを示すＣＯ２情報を取得するとともにＣＯ２情報に基づいて少なくとも第一ファン３４５および第二ファン３４６を制御するよう構成されるユニット３８１を有する。これにより、たとえ二酸化炭素冷媒が漏れたとしても、空調および／または換気される空間における二酸化炭素レベルが高くなってしまうことを防止することができる。

（変形例）
上で説明した本実施形態にかかる空調装置３００および空調システム１００の構成を変更することもできる。そのような変更のいくつかの例を以下に説明する。それぞれの変更実施例を他の変更実施例のうちの一つ以上と組み合わせることもできる。

（空気経路の変形例）
空調装置３００はさらに、内部を空気が流れることができるよう構成される流路を、上述の流路に加えてまたは上述の流路のうちの一つ以上の代わりに有することができる。

例えば、空調装置３００を、より能動的に、換気排出空気６１４が全熱交換器３４４と第二熱交換器の両方を通過するのを防止するよう構成することもできる。

図１６は、空調装置３００の第一変形例の概略的な構成を示す概略図である。空調装置３００の第一変形例としての空調装置３００ａは、以下に説明する特徴を除いて空調装置３００と実質的に同じ特徴を有する。

空調装置３００ａは、モータ・ダンパでありユニット制御器３８１によって制御される排出切換ダンパ（排出ダンパ）３５５を、排出バイパスダンパ３５４（図３参照）の代わりに、有する。排出切換ダンパ３５５は、内部アパーチャ３１５と、ＲＡセパレータ３１１とＥＡセパレータ３１４との間に形成される上述の空間と、の間に配置される。排出切換ダンパ３５５は気流調整器３５０（図６参照）の一部である。

排出切換ダンパ３５５は第一角度と第二角度との間で、図１６における破線の矢印によって示す通り、回転するよう構成される。第一角度は、内部アパーチャ３１５が排出切換ダンパ３５５によって閉じられており同時に上述の空間が還気入口３２１に対して開いている角度である。第二角度は、上述の空間が排出切換ダンパ３５５によって閉じられる際に、内部アパーチャ３１５が開く角度である。このように、排出切換ダンパ３５５は、換気排出空気６１４が主として流れる空気経路を全熱交換器３４４の第二空気経路と内部アパーチャ３１５との間で切り換えるよう構成される。言い換えれば、排出切換ダンパ３５５は、換気排出空気６１４が第二熱交換器３４２．３４３を通り抜けるか抜けないかを切り換えるよう構成されている。

例えば、冷房運転動作の際に、ユニット制御器３８１は、外気の温度を取得し、外気の温度が所定閾値以上であるという所定の条件が満たされているか否かを判断するよう構成される。ユニット制御器３８１は、上記の条件が満たされる場合に、内部アパーチャ３１５を閉じるよう排出切換ダンパ３５５を制御する。これにより、換気排出空気６１４は、全熱交換器３４４と第二主熱交換器３４２とを通り抜ける。一方、ユニット制御器３８１は、上記の条件が満たされない場合には、内部アパーチャ３１５を開くよう排出切換ダンパ３５５を制御する。これにより、換気排出空気６１４は、全熱交換器３４４と第二主熱交換器３４２とを通り抜けることができない。この状態は、図１２を参照して上で説明したフリークーリング状態と実質的に同じである。

また、空調装置３００を、換気排出空気６１４が全熱交換器３４４を通過することなく第二熱交換器を通過するよう構成することもできる。

図１７は、空調装置３００の第二変形例の概略的な構成を示す概略図である。空調装置３００の第二変形例としての空調装置３００ｂは、以下に説明する特徴を除いて空調装置３００と実質的に同じ特徴を有する。

空調装置３００ｂはセミ・バイパス（半迂回）経路３３６を有する。セミ・バイパス流路３３６は、全熱交換器３４４の第二空気経路と実質的に平行に形成される。セミ・バイパス流路３３６を、ＥＡセパレータ３１４と全熱交換器３４４の外面との間に形成することができる。セミ・バイパス流路３３６は、内部を空気が全熱交換器３４４を通過することなく還気入口３２１から排気出口３２４に向かって流れることができるよう、構成される。

セミ・バイパス流路３３６の一端は、排出バイパス流路３３５が排出用換気流路３３４から分岐する点と、全熱交換器３４４の第二空気経路と、の間に位置することが好ましい。また、セミ・バイパス流路３３６の他端は、全熱交換器３４４の第二空気経路と第二副熱交換器３４３との間に位置することが好ましい。こうして、セミ・バイパス流路３３６により、換気排出空気６１４が全熱交換器を通過することなく第二副熱交換器３４３と第二主熱交換器３４２とを通過することができる。

空調装置３００ｂは、モータ・ダンパでありユニット制御器３８１によって制御される第一切換ダンパ（排出ダンパ）３５６を有する。第一切換ダンパ３５６は、セミ・バイパス流路３３６が排出用換気流路３３４から分岐する点に配置される。第一切換ダンパ３５６は気流調整器３５０（図６参照）の一部である。

第一切換ダンパ３５６は第一角度と第二角度との間で、図１７における破線の矢印によって示す通り、回転するよう構成される。第一角度は、セミ・バイパス流路３３６が第一切換ダンパ３５６によって閉じられており、かつ全熱交換器３４４の第二空気経路が還気入口３２１に対して開いている角度である。第二角度は、セミ・バイパス流路３３６が開いており、かつ全熱交換器３４４の第二空気経路が第一切換ダンパ３５６によって還気入口３２１に対して閉じられている角度である。このように、第一切換ダンパ３５６は、換気排出空気６１４が主として流れる空気経路を全熱交換器３４４の第二空気経路とセミ・バイパス流路３３６との間で切り換えるよう構成される。

例えば、冷房運転動作の際に、ユニット制御器３８１は、第二主熱交換器３４２に流れる冷媒の温度を取得し、取得した温度が所定閾値以上であるか否かを判断するよう構成される。ユニット制御器３８１は、取得した温度が所定閾値以上である場合全熱交換器３４４の第二空気経路を閉じるよう、第一切換ダンパ３５６を制御する。これにより、換気排出空気６１４は、セミ・バイパス流路３３６と第二主熱交換器３４２を通り抜ける。一方、ユニット制御器３８１は、取得した温度が所定閾値より低い場合セミ・バイパス流路３３６を閉じるよう、第一切換ダンパ３５６を制御する。これにより、換気排出空気６１４は、全熱交換器３４４と第二主熱交換器３４２とを通り抜ける。したがって、必要に応じて、第二副熱交換器３４３と第二主熱交換器３４２とに流れる冷媒の温度を効果的に低下させることができる。

また、凍結や目詰まり等によって全熱交換器３４４が誤動作していることが検出された場合または予想される場合には全熱交換器３４４の第二空気経路を閉じるよう第一切換ダンパ３５６を制御するように、ユニット制御器３８１を構成することもできる。

あるいは、空調装置３００を、換気排出空気６１４が第二熱交換器を通過することなく全熱交換器３４４を通過するよう構成することもできる。

図１８は、空調装置３００の第二変形例の概略的な構成を示す概略図である。空調装置３００の第三変形例としての空調装置３００ｃは、以下に説明する特徴を除いて空調装置３００と実質的に同じ特徴を有する。

空調装置３００ｃはセミ・バイパス・アパーチャ３３７を有する。この構成により、第二副熱交換器３４３を省略することもできる。セミ・バイパス・アパーチャ３３７は、第二主熱交換器３４２とＥＡセパレータ３１４との間に形成される。こうして、第二主熱交換器３４２に沿った第二主空気流路３３２の断面は、第二主熱交換器３４２が広がっている領域と、第二熱交換器がない他の領域（つまりセミ・バイパス・アパーチャ３３７）と、に少なくとも分割される。セミ・バイパス・アパーチャ３３７は、内部を空気が第二主熱交換器３４２を通過することなく全熱交換器３４４の第二空気経路から排気出口３２４に向かって流れることができるよう、構成される。

空調装置３００ｃは、モータ・ダンパでありユニット制御器３８１によって制御される第二切換ダンパ（排出ダンパ）３５７を有する。第二切換ダンパ３５７は、第二主熱交換器３４２とセミ・バイパス・アパーチャ３３７との間に配置される。第二切換ダンパ３５７は気流調整器３５０（図６参照）の一部である。

第二切換ダンパ３５７は第一角度と第二角度との間で、図１８における破線の矢印によって示す通り、回転するよう構成される。第一角度は、セミ・バイパス・アパーチャ３３７が第二切換ダンパ３５７によって閉じられており、かつ第二主熱交換器３４２が全熱交換器３４４の第二空気経路に対して開いている角度である。第二角度は、セミ・バイパス・アパーチャ３３７が開いており、第二主熱交換器３４２が全熱交換器３４４の第二空気経路に対して第二切換ダンパ３５７によって閉じられている角度である。このように、第二切換ダンパ３５７は、換気排出空気６１４が主として流れる空気経路を、第二主熱交換器３４２とセミ・バイパス・アパーチャ３３７との間で切り換えるよう、構成される。言い換えれば、第二切換ダンパ３５７は、全熱交換器３４４を通過した換気排出空気６１４が第二主熱交換器３４２を通り抜けるか抜けないかを切り換えるよう、構成される。

例えば、冷房運転動作の際に、ユニット制御器３８１は、外気の温度を取得し、外気の温度が所定閾値以上であるか否かを判断するよう構成される。ユニット制御器３８１は、外気の温度が所定閾値以上である場合セミ・バイパス・アパーチャ３３７を閉じるよう、第二切換ダンパ３５７を制御する。これにより、換気排出空気６１４は第二主熱交換器３４２を通り抜ける。一方、ユニット制御器３８１は、外気の温度が所定閾値より低い場合セミ・バイパス・アパーチャ３３７を開くよう、第二切換ダンパ３５７を制御する。これにより、換気排出空気６１４は第二主熱交換器３４２を通り抜けない。

空調装置３００の他の変形として、還気入口３２１、給気出口３２２、外気入口３２３および排気出口３２４の位置関係（つまり第一主空気流路３３１、第二主空気流路３３２、供給用換気流路３３３、排出用換気流路３３４および排出バイパス流路３３５の配置）を、上で説明した位置関係から変更することができる。

図１９は、空調装置３００の第四変形例の概略的な構成を示す概略図である。空調装置３００の第四変形例としての空調装置３００ｄは、以下に説明する特徴を除いて空調装置３００と実質的に同じ特徴を有する。

空調装置３００ｄにおいては、還気入口３２１と外気入口３２３とが筐体３０１の同じ第一面３０２に配置され、そして、給気出口３２２と排気出口３２４とが同じ第二面３０３に配置される。言い換えれば、第一主空気流路３３１と第二主空気流路３３２とが実質的に平行に配置され、一方、還気入口３２１から給気出口３２２への方向と、外気入口３２３から排気出口３２４への方向とが実質的に同じ向きとなるよう構成されている。

このような構成においては、図１９に示す通り、第一熱交換器３４１の空気通過方向と第二主熱交換器３４２の空気通過方向とが互いに対して傾斜するよう、第一熱交換器３４１と第二主熱交換器３４２とを配置することが好ましい。また、全熱交換器３４４を第一熱交換器３４１と第二主熱交換器３４２との間に配置することが好ましい。

空調装置３００のさらに他の変形例として、供給用換気流路３３３と排出用換気流路３３４とが実質的に平行に配置され、かつ外気入口３２３から給気出口３２２への方向と還気入口３２１から排気出口３２４への方向が実質的に反対向きとなるよう構成される。

また、外気入口３２３から給気出口３２２への方向と還気入口３２１から排気出口３２４への方向とを実質的に同じと向きとすることもできる。

第二主熱交換器３４２と排出用換気流路３３４との位置関係は、上で説明した位置関係に限定されない。例えば、第二主熱交換器３４２を、第二通過空気６１２が通過できるよう、かつ換気排出空気６１４が通過できないよう、配置することもできる。

図２０は、空調装置３００の第五変形例の概略的な構成を示す概略図である。空調装置３００の第五変形例としての空調装置３００ｅは、以下に説明する特徴を除いて空調装置３００と実質的に同じ特徴を有する。

空調装置３００ｅにおいて、第二主熱交換器３４２と第二副熱交換器３４３とは一つの板形状を形成する。排出用換気流路３３４は分離板（プレート）３５８を有する。分離プレート３５８は、空気が第二主熱交換器３４２と第二副熱交換器３４３とへ引き込まれる空間を、主空間と副空間とに分離する。主空間は、空気が第二主熱交換器３４２に引き込まれる空間である。副空間は、空気が第二副熱交換器３４３に引き込まれる空間である。

この構成においては、分離プレート３５８は、第二主熱交換器３４２および第二副熱交換器３４３の上流側で第二主空気流路３３２と排出用換気流路３３４を分離して、換気排出空気６１４が第二主熱交換器３４２を通過するのを防止する。

（ユニット構造の変形例）
空調装置３００のさらに他の変形として、空調装置３００の一部を空調装置３００の他の部分から分離することができる。例えば、第一主空気流路３３１および第一熱交換器３４１を有する室内ユニットと、第二主空気流路３３２および第二主熱交換器３４２を有する屋外ユニットと、を別々に配置することができる。

図２１は、空調装置３００の第六変形例の概略的な構成を示す概略図である。空調装置３００の第六変形例としての空調装置３００ｆは、以下に説明する特徴を除いて空調装置３００と実質的に同じ特徴を有する。

空調装置３００ｆにおいては、第一主空気流路３３１、第二主空気流路３３２および全熱交換器３４４は、互いから分離される。これらの流路は複数のダクトによって接続される。このように、供給用換気流路３３３の一部と排出用換気流路の一部は、ダクトによって形成される。圧縮機ユニット４１０を、図２１に示す通り、背壁空間２７０に配置することができる。

さらなる選択肢として、例えば、ユニット制御器３８１を圧縮機ユニット４１０に配置し、システム制御器４１２（図６参照）と一体化することもできる。この場合、この一体的制御器は、第一ファン３４５、第二ファン３４６、第三ファン３４７、気流調整器３５０、冷媒調整器３７４および／または放出弁４２０と有線通信および／または無線通信によって通信して制御するよう構成される。

いずれの場合も、制御器を、空調装置３００の少なくとも一つを冷房モード接続状態と暖房モード接続状態との間で制御して、空調装置３００の該少なくとも一つを冷房モード接続状態と暖房モード接続状態のうちの一方とすると同時に空調装置３００の他の一つを冷房モード接続状態と暖房モード接続状態のうちの他方とするよう、構成することが好ましい。

（システム構造の変形例）
空調装置３００のさらに他の変形として、冷媒回路を、複数の空調装置３００との間で、および／または第一熱交換器３４１と第二主熱交換器３４２との間で分離することもできる。例えば、図５に示す通り、フォー・パイプ・システムをツー・パイプのシステムの代わりに用いることができる。

図２２は、空調システム１００の変形例の概略的な構成を示す概略図である。空調システム１００の変形例としての空調システム１００ｇは、以下に説明する特徴を除いて空調システム１００と実質的に同じ特徴を有する。

空調システム１００ｇにおいては、それぞれの空調装置３００ｇには、第一熱交換器３４１と第二熱交換器３４２，３４３とを直接接続する液体冷媒パイプ３６０と四方弁３７３と（図４および図５参照）が備えられていない。それに代わって、空調システム１００ｇは、空調装置３００ｇの外部に液体冷媒パイプ３６０ｇと、圧縮機ユニット４１０ｇ内に切換機構として四方弁３７３ｇと、を有する。言い換えれば、液体冷媒パイプ３６０ｇと四方弁３７３ｇとは、冷媒圧縮機システム４００ｅに配置される。四方弁３７３が空調装置３００ｇに装着されないので、空調装置３００ｇは四方弁３７３によって生じるノイズの影響を回避できる。

さらに、それぞれの空調装置３００ｇは、高圧気体冷媒ポート３７１および低圧気体冷媒ポート３７２（図４および図５参照）の代わりに、第一気体冷媒ポート３７５と第二気体冷媒ポート３７６と第一液体冷媒ポート３７７と第二液体冷媒ポート３７８とを有する。

第一気体冷媒ポート３７５と第一液体冷媒ポート３７７とは、第一熱交換器３４１の両側に接続される。第二気体冷媒ポート３７６と第二液体冷媒ポート３７８とは、第二熱交換器３４２，３４３ の両側に接続される。

液体冷媒パイプ３６０ｇの一端は、空調装置３００ｇの各第一熱交換器３４１に向かって分岐されて接続される。より具体的には、液体冷媒パイプ３６０ｇの一端は、空調装置３００ｇの第一液体冷媒ポート３７７のそれぞれに接続される。液体冷媒パイプ３６０ｇの他端側は、空調装置３００ｇの各第二熱交換器３４２に向かって分岐されて接続される。より具体的には、液体冷媒パイプ３６０ｇの他端は、空調装置３００ｇの第二液体冷媒ポート３７８のそれぞれに接続される。こうして、空調装置３００ｇの第一熱交換器３４１と液体冷媒パイプ３６０ｇと同じ空調装置３００ｇの第二熱交換器３４２とがこの順序で直列に接続される。

液体冷媒パイプ３６０ｇには、少なくとも一つの膨張弁が配置される。好ましくは、第一膨張弁３６１は、それぞれの空調装置３００ｇの第一液体冷媒ポート３７７と第一熱交換器３４１との間に配置され、そして第二膨張弁３６２は、それぞれの空調装置３００ｇの第二液体冷媒ポート３７８と第二熱交換器３４２，３４３との間に配置される。なお、第一膨張弁３６１と第二膨張弁３６２との代わりに、すべての空調装置３００ｇのそれぞれを循環する冷媒が通過する部分に一つの膨張弁のみを配置することもできる。

空調システム１００ｇはさらに、第一気体冷媒パイプ４５１ｇと第二気体冷媒パイプ４５２ｇとを有する 第一気体冷媒パイプ４５１ｇは空調装置３００ｇの第一熱交換器３４１に向かって分岐されて接続される。より具体的には、第一気体冷媒パイプ４５１ｇは、空調装置３００ｇの第一気体冷媒ポート３７５のそれぞれに接続される。第二気体冷媒パイプ４５２ｇは空調装置３００ｇの第二熱交換器３４２，３４３に向かって分岐されて接続される。より具体的には、第二気体冷媒パイプ４５２ｇは、空調装置３００ｇの第二気体冷媒ポート３７６のそれぞれに接続される。液体冷媒パイプ３６０ｇには放出弁４２０が備えられることが好ましい（図２２には図示せず）。

高圧気体冷媒パイプ４３０と低圧気体冷媒パイプ４４０は、圧縮機ユニット４１０ｇに配置される。四方弁３７３ｇは、高圧気体冷媒パイプ４３０、低圧気体冷媒パイプ４４０、第一気体冷媒パイプ４５１ｇおよび第二気体冷媒パイプ４５２ｇのそれぞれに接続される。四方弁３７３ｇは、空調装置３００の状態を冷房モード接続状態と暖房モード接続状態との間で切り換えるよう構成される。四方弁３７３ｇの動作は、システム制御器４１２（図６参照）によって制御される。

液体冷媒パイプ３６０ｇの少なくとも一部を圧縮機ユニット４１０ｇに配置することができる。この場合、受け器３６３をこの部分に配置することが好ましい。加えて、圧縮機ユニット４１０ｇがさらに冷却用副熱交換器４１４を有することが好ましい。

冷却用副熱交換器４１４は、流体が通るよう液体冷媒パイプに接続される。冷却用副熱交換器４１４は、液体冷媒パイプ内を流れる冷媒を冷ますよう構成される。より具体的には、冷却用副熱交換器４１４は、液体冷媒パイプ３６０ｇから分岐して低圧気体冷媒パイプ４４０と合流するバイパスパイプを有する。バイパスパイプは、液体冷媒パイプ３６０ｇから低圧気体冷媒パイプ４４０への冷媒の流れの方向に沿って膨張弁と冷媒熱交換器とをこの順で有する。冷媒熱交換器は、液体冷媒パイプ３６０ｇ内を流れる冷媒と、膨張弁の後のバイパスパイプ内を流れる冷媒と、の間で熱交換を行う。

この膨張弁を通過するとき、冷媒の温度は低下する。従って、液体冷媒パイプ３６０ｇ内を流れる冷媒は、冷媒熱交換器において冷やされる。また、液体冷媒パイプ３６０ｇ内を流れる冷媒の一部は、冷媒圧縮機４１１の吸引側に向かって分岐し、したがって空調装置３００ｇ内には流れ込まない。このように、この構成により、蒸発器として機能する第一熱交換器３４１または第二熱交換器３４２，３４３の熱交換効率を向上できる、かつ／または蒸発器の熱交換効率を維持しながら蒸発器における冷媒の質量流（マスフロー）を低減できる。

上で説明した空調システム１００の構成のいずれにおいても、圧縮機ユニット４１０は複数の冷媒圧縮機４１１を有することができる。この場合、高圧気体冷媒パイプ４３０および低圧気体冷媒パイプ４４０のそれぞれを冷媒圧縮機４１１に向かって分岐させて接続することができる。この場合、複数の冷媒圧縮機４１１が複数の空調装置３００によって共有される。

圧縮機ユニット４１０、高圧気体冷媒パイプ４３０および低圧気体冷媒パイプ４４０の部品を、空調装置３００のうちの一つ以上と筐体３０１または他の筐体内で一体化することもできる。

（他の変形例）
言うまでもなく、空調装置３００の応用は上で説明した応用に限定されない。例えば、空調装置３００を、空調および／または換気される複数の空間を含む区域（コンパウンド）に設置することができる。

上記の空調システムにおいて用いられる冷媒は二酸化炭素冷媒に限定されない。例えば、Ｒ４１０Ａ、Ｒ１３４ａ、Ｒ３２または他の冷媒を空調システム１００に用いることができる。

空調装置３００、圧縮機ユニット４１０および空調システム１００の他の部品のそれぞれの数および／または配置は、上で説明した数および／または配置に限定されない。例えば、複数の空調装置３００を同じ空間のために配置することもできる。空調装置３００を、天井に、空調および／または換気される空間に、または外部に露出された状態で配置することもできる。

もちろん、空調装置３００のそれぞれの部品の数および／または配置は、上で説明した数および／または配置に限定されない。例えば、第一熱交換器３４１および第二主熱交換器３４２の空気通過方向が第一主空気流路３３１および第二主空気流路３３２の延設方向にそれぞれ実質的に対応するよう、第一熱交換器３４１および第二主熱交換器３４２を配置することができる。

空調装置３００の複数の部品および複数の空気流路の一つ以上を省略できる、または実質的に同一の機能を有する他の部品と置き換えることができることは明らかであろう。例えば、全熱交換器３４４、第二副熱交換器３４３、第三ファン３４７、電気予熱器３４８および／または内部アパーチャ３１５（そして排出バイパスダンパ３５４）を省略することができる。空調装置３００における必要な気流を生じさせる一つ以上の動力源（空気ファンなど）が空調装置３００の外部に配置される場合、第一ファン３４５、第二ファン３４６および／または第三ファン３４７を省略することもできる。第一パイプから分岐される第一ペアのパイプと、第二パイプから分岐される第二ペアのパイプと、四つの分岐パイプにそれぞれ配置される四つのバルブと、を有する機構で、四方弁３７３を置き換えることもできる。

上記の記述において特に記載しなかった部品を追加することもできる。例えば、排出用換気流路３３４に配置される排出ダンパとして、モータ・ダンパであって排出バイパスダンパ３５４とは異なる排出主ダンパを配置することもできる。そのような排出主ダンパを、還気入口３２１と全熱交換器３４４との間に配置し、全熱交換器３４４を通過する換気排出空気６１４の少なくとも一部の流れを調整するよう構成することができる。

空調装置３００によって実行される動作は上で説明した動作に限定されない。例えば、空調装置３００を、上で説明した動作状態の一部だけを実行するよう構成することもできる。また、動作状態を切り換えるための条件も上で説明した条件に限定されない。

本発明の説明のためにいくつかの実施形態が選択されたに過ぎず、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の変更、変形ができることは、本開示から当業者には明らかであろう。例えば、特に記載しない限り、必要に応じておよび／または所望により、種々の部品の大きさ、形状、配置、向きを、変更によりそれらの意図する機能を損なわない限り、変更できる。特に記載しない限り、直接接続された、または互いが接触しているよう示した二つの部品は変更によりそれらの意図する機能を損なわない限り、それらの間に中間構造を有することができる。特に記載しない限り、一つの要素の機能は二つによって達成することができ、またその逆の場合も同様である。一の態様の構造および機能を他の態様に適用することもできる。すべての利点が必ずしも同時に特定の態様にもたらされる必要はない。したがって、本発明にかかる実施形態の上記説明は例示のためのみのものである。

１００，１００ｇ 空調システム
２００ 建物
２１０ 機械空間
２２０ 所定空間
２３０ 外部
２４０ 内壁
２４１ ＲＡ吸気グリル
２４２ ＳＡ放出グリル
２４３ 検査扉
２５０ 外壁
２５１ ＯＡ吸気グリル
２５２ ＥＡ放出グリル
２６１ 天井スラブ
２６２ 床スラブ
２７０ 背壁空間
３００、３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄ、３００ｅ、３００ｆ，３００ｇ 空調装置
３０１ 筐体
３０２ 第一面
３０３ 第二面
３０４ 第三面
３０５ 第四面
３１１ ＲＡセパレータ
３１２ ＳＡセパレータ
３１３ ＯＡセパレータ
３１４ ＥＡセパレータ
３１５ 内部アパーチャ
３１６ 第一セパレータ・ユニット
３１７ 第二セパレータ・ユニット
３２１ 還気入口
３２２ 給気出口
３２３ 外気入口
３２４ 排気出口
３３１ 第一主空気流路
３３２ 第二主空気流路
３３３ 供給用換気流路
３３４ 排出用換気流路
３３５ 排出バイパス流路
３３６ セミ・バイパス流路
３３７ セミ・バイパス・アパーチャ
３４１ 第一熱交換器
３４２ 第二主熱交換器（第二熱交換器）
３４３ 第二副熱交換器（第二熱交換器）
３４４ 全熱交換器
３４５ 第一ファン
３４６ 第二ファン
３４７ 第三ファン
３４８ 電気予熱器
３５０ 気流調整器
３５１ 第一主ダンパ
３５２ 第二主ダンパ
３５３ 第二副ダンパ
３５４ 排出バイパスダンパ（排出ダンパ）
３５５ 排出切換ダンパ（排出ダンパ）
３５６ 第一切換ダンパ（排出ダンパ）
３５７ 第二切換ダンパ（排出ダンパ）
３５８ 分離プレート
３６０，３６０ｇ 液体冷媒パイプ
３６１ 第一膨張弁
３６２ 第二膨張弁
３６３ 受け器
３７０ パイプ接続機構
３７１ 高圧気体冷媒ポート
３７２ 低圧気体冷媒ポート
３７３，３７３ｇ 四方弁（切換機構）
３７４ 冷媒調整器
３７５ 第一気体冷媒ポート
３７６ 第二気体冷媒ポート
３７７ 第一液体冷媒ポート
３７８ 第二液体冷媒ポート
３８１ ユニット制御器（コントローラ）
４００，４００ｇ 冷媒圧縮機システム
４１０，４１０ｇ 圧縮機ユニット
４１１ 冷媒圧縮機
４１２ システム制御器（コントローラ）
４１３ システム記憶器
４１４ 冷却用副熱交換器
４２０ 放出弁
４３０ 高圧気体冷媒パイプ
４４０ 低圧気体冷媒パイプ
４５１ｇ 第一気体冷媒パイプ
４５２ｇ 第二気体冷媒パイプ
５１０ 室内ＣＯ２センサ
５１１ 機械室ＣＯ２センサ
６１１ 第一通過空気
６１２ 第二通過空気
６１３ 換気吸入空気
６１４ 換気排出空気
６１５ 排出バイパス空気

欧州特許出願公開第９１６４３号明細書（ＥＰ００９１６４３Ａ２）

Claims (36)

1. それぞれが所定空間と連通する還気入口および給気出口と、
   内部を空気が前記給気出口に向かって流れることができるよう構成される第一主空気流路と、
   内部を流れる冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう前記第一主空気流路内に配置される第一熱交換器と、
   前記所定空間の外部と連通する排気出口と、
   内部を空気が前記排気出口に向かって流れることができるよう構成される第二主空気流路と、
   内部を流れる冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう前記第二主空気流路内に配置される第二熱交換器と、
   内部を空気が前記還気入口から前記排気出口に向かって流れることができるよう構成される排出用換気流路と、
   を備える空調装置であって、
   前記排出用換気流路は換気排出空気が前記第二熱交換器を通過することができるよう構成されており、
   前記換気排出空気は前記還気入口を通じて取り込まれる空気であって前記排気出口を通じて放出される空気である空調装置。
2. 請求項１に記載の空調装置であって、前記第二主空気流路は実質的に前記換気排出空気のみが第二熱交換器を通過することができるよう構成されている空調装置。
3. 請求項１または２に記載の空調装置であって、さらに、前記所定空間の外部と連通する外気入口を備えており、
   第二通過空気が前記外気入口を通じて取り込まれる空気であって前記排気出口を通じて放出される空気であり、
   前記第二主空気流路は、その内部を空気が前記外気入口から前記給気出口に向かって流れることができるよう構成される空調装置。
4. それぞれが所定空間と連通する還気入口および給気出口と、
   内部を空気が前記還気入口から前記給気出口に向かって流れることができるよう構成される第一主空気流路と、
   内部を流れる冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう前記第一主空気流路内に配置される第一熱交換器と、
   それぞれが前記所定空間の外部と連通する外気入口および排気出口と、
   内部を空気が前記外気入口から前記排気出口に向かって流れることができるよう構成される第二主空気流路と、
   内部を流れる冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう前記第二主空気流路内に配置される第二熱交換器と、
   内部を空気が前記還気入口から前記排気出口に向かって流れることができるよう構成される排出用換気流路と、
   を備える空調装置であって、
   前記排出用換気流路は換気排出空気が前記第二熱交換器を通過することができるよう構成されており、
   前記換気排出空気は前記還気入口を通じて取り込まれる空気であって前記排気出口を通じて放出される空気である空調装置。
5. 請求項４に記載の空調装置であって、
   前記排出用換気流路は第二通過空気を、該第二通過空気が前記第二熱交換器を通過する前に、前記換気排出空気と混合できるよう構成されており、
   前記第二通過空気が前記外気入口を通じて取り込まれる空気であって前記排気出口を通じて放出される空気である空調装置。
6. 請求項３～５のいずれか１項に記載の空調装置であって、さらに、内部を空気が前記外気入口から前記給気出口に向かって流れることができるよう構成される供給用換気流路を備える空調装置。
7. 請求項６に記載の空調装置であって、
   前記供給用換気流路は第一通過空気を、該第一通過空気が前記第一熱交換器を通過する前に、換気吸入空気と混合できるよう構成されており、
   前記第一通過空気は前記還気入口を通じて取り込まれる空気であって前記給気出口を通じて放出される空気であり、
   前記換気吸入空気は前記外気入口を通じて取り込まれる空気であって前記給気出口を通じて放出される空気である空調装置。
8. 請求項６または７に記載の空調装置であって、さらに、前記供給用換気流路の少なくとも一部と前記排出用換気流路の少なくとも一部とを形成して、前記換気吸入空気と前記換気排出空気との間で熱交換を行う全熱交換器を備える空調装置。
9. 請求項３～８のいずれか１項に記載の空調装置であって、さらに、少なくとも第一通過空気と第二通過空気と換気排出空気とのそれぞれの流れを調整するよう構成される気流調整器を備えており、
   前記第一通過空気は前記還気入口を通じて取り込まれる空気であって前記給気出口を通じて放出される空気であり、
   前記第二通過空気が前記外気入口を通じて取り込まれる空気であって前記排気出口を通じて放出される空気である空調装置。
10. 請求項９に記載の空調装置であって、
    前記気流調整器は、
    前記第一主空気流路内に配置される第一主ダンパと、
    前記第二主空気流路内に配置される第二主ダンパと、
    前記排出用換気流路に配置される排出ダンパと、
    を備える空調装置。
11. 請求項３～１０のいずれか１項に記載の空調装置であって、
    前記第一熱交換器の空気通過方向が前記第一主空気流路の延設方向に対して傾斜するよう、前記第一熱交換器が配置されており、
    前記第二熱交換器の空気通過方向が前記第二主空気流路の延設方向に対して傾斜するよう、前記第二熱交換器が配置されている空調装置。
12. 請求項３～１１のいずれか１項に記載の空調装置であって、前記第一主空気流路と前記第二主空気流路とが実質的に平行に配置され、かつ前記還気入口から前記給気出口への方向と前記外気入口から前記排気出口への方向とが実質的に反対向きとなるよう構成されている空調装置。
13. 請求項３～１１のいずれか１項に記載の空調装置であって、前記第一主空気流路と前記第二主空気流路とが実質的に平行に配置され、かつ前記還気入口から前記給気出口への方向と前記外気入口から前記排気出口への方向とが実質的に同じ向きとなるよう構成されている空調装置。
14. 前記供給用換気流路を備える請求項３～１１のいずれか１項に記載の空調装置であって、
    前記供給用換気流路と前記排出用換気流路とが実質的に平行に配置され、かつ前記外気入口から前記給気出口への方向と前記還気入口から前記排気出口への方向が実質的に反対向きとなるよう構成されている空調装置。
15. 供給用換気流路を備える請求項３～１１のいずれか１項に記載の空調装置であって、
    前記供給用換気流路と前記排出用換気流路とが実質的に平行に配置され、かつ前記外気入口から前記給気出口への方向と前記還気入口から前記排気出口への方向が実質的に同じ向きとなるよう構成されている空調装置。
16. 請求項１～１５のいずれか１項に記載の空調装置であって、さらに、前記第一熱交換器および前記第二熱交換器のそれぞれを冷媒圧縮機に、前記冷媒圧縮機の吐出側に接続される高圧気体冷媒パイプと前記冷媒圧縮機の吸引側に接続される低圧気体冷媒パイプとを介して、接続して、前記第一熱交換器と前記第二熱交換器と前記冷媒圧縮機とがヒートポンプ回路を形成するよう構成されるパイプ接続機構を備える空調装置。
17. 請求項３～１６のいずれか１項に記載の空調装置であって、前記第一熱交換器および前記第二熱交換器のそれぞれは内部を二酸化炭素冷媒が流れるよう構成される空調装置。
18. 前記気流調整器を備える請求項１７に記載の空調装置であって、
    前記気流調整器は前記第二通過空気および前記換気排出空気の流れを調整して、前記第二熱交換器を通り抜ける空気の温度が前記第二熱交換器に流れる二酸化炭素冷媒の超臨界温度より低くなるよう構成されている空調装置。
19. 請求項１または２のいずれか１項に記載の空調装置であって、
    前記第一熱交換器および前記第二熱交換器のそれぞれは内部を二酸化炭素冷媒が流れるよう構成されており、
    前記気流調整器は前記換気排出空気の流れを調整して、前記第二熱交換器を通り抜ける空気の温度が前記第二熱交換器に流れる二酸化炭素冷媒の超臨界温度より低くなるよう構成されている空調装置。
20. 前記気流調整器を備える請求項９～１９のいずれか１項に記載の空調装置であって、
    前記気流調整器は前記換気排出空気が前記第二熱交換器を通り抜けるか抜けないかを切り換えるよう構成されている空調装置。
21. 請求項２０に記載の空調装置であって、さらに、前記外気入口から前記空調装置内へと引き込まれた空気の温度が所定の閾値以上であるという所定の条件を満たしているか否かを判断するように構成される制御器を備えており、
    前記所定の条件を満たしている場合前記換気排出空気が前記第二熱交換器を通り抜け、また前記所定の条件を満たしていない場合前記換気排出空気が前記第二熱交換器を通り抜けるのを禁止するよう、前記第二通過空気および前記換気排出空気の流れを調整するように、前記気流調整器は構成されている空調装置。
22. 前記全熱交換器と前記気流調整器を備える請求項９～２１のいずれか１項に記載の空調装置であって、
    前記気流調整器は前記全熱交換器を通過した前記換気排出空気が前記第二熱交換器を通り抜けるか抜けないかを切り換えるよう構成されている空調装置。
23. 請求項１または２のいずれか１項に記載の空調装置であって、
    前記第二熱交換器は、
    内部を流れる冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう構成される第二主熱交換器と、
    内部を流れる冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう前記排出用換気流路内に配置される第二副熱交換器と、
    を備える空調装置。
24. 請求項２３に記載の空調装置であって、前記第二熱交換器が凝縮器として機能するとき、前記第二副熱交換器は、前記第二主熱交換器を通って流れた冷媒が該第二副熱交換器の内部を流れるように構成されている空調装置。
25. 請求項３～２２のいずれか１項に記載の空調装置であって、
    前記第二熱交換器は、
    内部を流れる冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう構成される第二主熱交換器と、
    内部を流れる冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう前記排出用換気流路内に配置される第二副熱交換器と、
    を備える空調装置。
26. 請求項２５に記載の空調装置であって、前記第二熱交換器が凝縮器として機能するとき、前記第二副熱交換器は、前記第二主熱交換器を通って流れた冷媒が該第二副熱交換器の内部を流れるように構成されている空調装置。
27. 請求項２５または２６に記載の空調装置であって、前記第二副熱交換器は、前記換気排出空気が通過できるよう、かつ前記第二通過空気が通過できないよう配置されている空調装置。
28. 請求項２５～２７のいずれか１項に記載の空調装置であって、前記第二副熱交換器と前記第二主熱交換器とはこの順で前記換気排出空気の気流の方向に沿って直列に配置されている空調装置。
29. 前記全熱交換器を備える請求項２９に記載の空調装置であって、
    前記全熱交換器と前記第二副熱交換器と前記第二主熱交換器とはこの順で前記換気排出空気の気流の方向に沿って直列に配置されている空調装置。
30. 請求項２５～２７のいずれか１項に記載の空調装置であって、前記第二主熱交換器は、前記第二通過空気が通過できるよう、かつ前記換気排出空気が通過できないよう配置されている空調装置。
31. 請求項３０に記載の空調装置であって、
    前記第二主熱交換器と前記第二副熱交換器とは一つの板形状を形成しており、
    前記排出用換気流路は、空気が前記第二主熱交換器と前記第二副熱交換器とに引き込まれる空間を、空気が前記第二主熱交換器に引き込まれる主空間と空気が前記第二副熱交換器に引き込まれる副空間と、に分離する分離板を有する空調装置。
32. 請求項２５～３１のいずれか１項に記載の空調装置であって、前記第二副熱交換器は前記第二通過空気の少なくとも一部と接するように配置されている空調装置。
33. 前記全熱交換器を備える請求項２５～３２のいずれか１項に記載の空調装置であって、
    前記第二副熱交換器は、前記還気入口から前記排気出口への方向において全熱交換器の下流側に配置されている空調装置。
34. 前記全熱交換器を備える請求項３～３３のいずれか１項に記載の空調装置であって、さらに、前記供給用換気流路内で前記外気入口と前記全熱交換器との間に配置される電気予熱器を備える空調装置。
35. 請求項１～３４のいずれか１項に記載の空調装置であって、さらに、
    少なくとも前記第一主空気流路と前記第二主空気流路と前記排出用換気流路とを収容する筐体と、
    前記筐体内の空気を前記給気出口に向かって引き込むよう構成される第一ファンと、
    前記筐体内の空気を前記排気出口に向かって引き込むよう構成される第二ファンと、
    を備える空調装置。
36. それぞれが所定空間と連通する還気入口および給気出口と、
    内部を空気が前記還気入口から前記給気出口に向かって流れることができるよう構成される第一主空気流路と、
    内部を流れる二酸化炭素冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう前記第一主空気流路内に配置される第一熱交換器と、
    それぞれが前記所定空間の外部と連通する外気入口および排気出口と、
    内部を空気が前記外気入口から前記排気出口に向かって流れることができるよう構成される第二主空気流路と、
    内部を流れる二酸化炭素冷媒と通過する空気との間で熱交換を行うよう前記第二主空気流路内に配置される第二熱交換器と、
    内部を空気が前記外気入口から前記給気出口に向かって流れることができるよう構成される供給用換気流路と、
    内部を空気が前記還気入口から前記排気出口に向かって流れることができるよう構成される排出用換気流路と、
    前記給気出口に向かう気流を生じさせるよう構成される第一ファンと、
    前記排気出口に向かう気流を生じさせるよう構成される第二ファンと、
    前記所定空間内の二酸化炭素レベルを示すＣＯ２情報を取得し、該ＣＯ２情報に応じて少なくとも前記第一ファンと前記第二ファンとを制御するよう構成される制御器と、
    を備える空調装置。

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