JP2605422B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、熱交換器と圧縮機とを直列に接続した１対
の組を冷媒回路に並列配置した空気調和装置に係り、特
に運転効率の向上対策に関する。

（従来の技術） 従来より、例えば実公昭62−18933号公報に開示さ
れ、第９図に示すように、第１圧縮機（a₁）、第１蒸発
器（b₁）及び第１減圧弁（c₁）を第１配管（d₁）により
直列に接続し、第２圧縮機（a₂）、第２蒸発器（b₂）及
び第２減圧弁（c₂）を第２配管（d₂）で直列に接続する
一方、凝縮器（b₃）を第３配管（d₃）に介設し、該第３
配管（d₃）に対して第1,第２配管（d₁,d₂）を並列に接
続することにより、各蒸発器（b₁,b₂）における蒸発圧
力をそれぞれ吸熱源の違いに対応した異なる値に維持で
きるようにして、いわゆる冷凍効率EERを低下させるこ
となく、除湿機能を発揮しうるようにした空気調和装置
は公知の技術である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のものでは、各蒸発器の蒸発
圧力を異なる値に設定しうる利点はあるものの、各蒸発
器（b₁,b₂）の吸熱源の状態によっては、必ずしも全体
としての運転効率を十分高くすることができなかった。
また、用途も限定されており、圧縮機を２台備えること
によるコストの上昇に見合った十分な利用価値が得られ
ないという問題があった。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その
目的に、各圧縮機と各熱交換器との間で冷媒の交換を行
わせうる手段を講ずることにより、運転状態の変化に応
じて熱交換器の冷媒状態量の異同や熱交換器と圧縮機の
接続関係を変更しうるようにして、もって、運転効率の
向上を図ることにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の解決手段は、二台の
熱交換器をそれぞれ個別に二台の圧縮機に直列に接続し
た一対の組を第３の熱交換器に対して並列に接続すると
ともに、各圧縮機−熱交換器間の配管の間で冷媒をバイ
パスして流通させることにある。

具体的に、請求項１記載の発明が講じた手段は、第１
図に示すように、先ず、第１圧縮機（11）と、該第１圧
縮機（11）の吐出側に順次直列に配置される第１熱交換
器（12B）と、該第１熱交換器（12B）用の第１減圧弁
（13B）とを第１配管（14）で接続している。

また、第２圧縮機（21）と、該第２圧縮機（21）の吐
出側に順次直列に配置される第２熱交換器（22B）と、
該第２熱交換器（22B）用の第２減圧弁（23B）とを第２
配管（24）で接続している。

更に、第３熱交換器（32B）と、該第３熱交換器（32
B）用の第３減圧弁（33B）とを第３配管（34）で直列に
接続している。

そして、該第３配管（34）に対して上記第１配管（1
4）及び第２配管（24）を並列に接続している。

加えて、上記第１圧縮機（11）の吐出管（17）と第２
圧縮機（21）の吐出管（27）との間には、少なくとも第
１熱交換器（12B）と第２熱交換器（22B）との凝縮温度
が異なる二温度凝縮運転が可能に、両吐出管（17,27）
の一方から他方に冷媒をバイパスして流通させるバイパ
ス流通手段（51B）を設けている。

また、請求項２記載の発明が講じた手段は、上記請求
項１記載の発明において、第１熱交換器（12B）と第３
熱交換器（32B）との間で冷凍サイクルを切換える主サ
イクル切換機構（７）を備えた構成としている。

また、請求項３記載の発明が講じた手段は、第６図に
示すように、先ず、第１圧縮機（11）と、第１熱交換器
（12）と、該第１熱交換器（12）用の第１減圧弁（13）
とを第１配管（14）で順次直列に接続している。

また、第２圧縮機（21）と、該第２圧縮機（21）の吸
込側に順次直列に配置される第２熱交換器（22）と、該
第２熱交換器（22）用の第２減圧弁（23）とを第２配管
（24）で接続している。

更に、第３熱交換器（32）と、該第３熱交換器（32）
用の第３減圧弁（33）とを第３配管（34）で直列に接続
している。

そして、該第３配管（34）に対して上記第１配管（1
4）及び第２配管（24）を並列に接続している。

その上、上記第１熱交換器（12）と第３熱交換器（3
2）との間で冷凍サイクルを切換える主サイクル切換機
構（７）を設けている。

加えて、上記第１圧縮機（11）の吸入管（16）と第２
圧縮機（21）の吸入管（26）との間には、両吸入管（1
6,26）の一方から他方に冷媒をバイパスして流通させる
バイパス流通手段（51）を設けている。

また、請求項４記載の発明が講じた手段は、上記請求
項２又は３記載の発明において、第３熱交換器（32）を
複数個配置し、該各第３熱交換器（32）のガス管を個別
に吐出ライン（37）と吸入ライン（36）とに選択的に連
通させるよう切換える副サイクル切換機構（8,…）を設
けた構成としている。

（作用） 以上の構成により、請求項１記載の発明では、２つの
熱交換器（12B,22B）がそれぞれ個別に第１圧縮機（1
1）及び第２圧縮機（21）により運転され、凝縮器とし
て機能するので、各熱交換器（12B,22B）の放熱源の違
いに応じて相異なる凝縮温度で運転が行われるととも
に、各熱交換器（12B,12B）の放熱源の状態によって
は、バイパス流通手段（51B）により、第１圧縮機（1
1）の吐出管（17）と第２の圧縮機（21）の吐出管（1
7）との間で冷媒がバイパスして流通するように制御さ
れ、同じ凝縮温度で運転されるので、常に異なる凝縮温
度で運転する場合のような圧縮機（11,21）の成績係数
の悪化をいずれか一方の圧縮機（11,21）について招く
ことがなく、運転効率が向上することになる。

また、バイパス流通手段（51B）により、各熱交換器
（12B,22B）を異なる凝縮温度で個別に運転しながら、
運転条件に応じて同じ凝縮温度で運転するよう変更する
ような凝縮温度の異同の変更が可能となるとともに、バ
イパス流通手段（51B）の作動，非作動の切換により、
各熱交換器（12B,22B）を各圧縮機（11,21）で個別に運
転するモードの他、一台の熱交換器（例えば12B）を二
台の圧縮機（11,21）で運転するモード、二台の熱交換
器（12B,22B）を一台の圧縮機（例えば21）で運転する
モード等、各圧縮機（11,21）と各熱交換器（12B,22B）
との接続関係や運転台数の変更が可能となるので、空調
負荷や放熱源の変化に対応した高い運転効率で運転が行
われることになる。

また、請求項２記載の発明では、主サイクル切換機構
（７）により、第１熱交換器（12B）と第３熱交換器（3
2B）との間で冷凍サイクルが切換えられるので、例えば
熱交換器（12B）を室内熱交換器とした場合、上記請求
項１記載の発明の作用に加えて、各室内で冷暖房運転が
可能となる。

また、請求項３記載の発明では、主サイクル切換機構
（７）により、第１熱交換器（12）と第３熱交換器（3
2）との間で冷凍サイクルが切換えられて冷暖房運転が
可能となる一方、上記第１熱交換器（12）が蒸発器とな
る冷凍サイクルにおいて、２つの熱交換器（12,22）が
それぞれ個別に第１圧縮機（11）及び第２圧縮機（21）
により運転され、蒸発器として機能する。この結果、各
熱交換器（12,22）の吸熱源の違いに応じて相異なる蒸
発温度で運転が行われるとともに、各熱交換器（12,2
2）の吸熱源の状態によって、バイパス流通手段（51）
により、第１圧縮機（11）の吸入管（16）と第２の圧縮
機（21）の吸入管（26）との間で冷媒がバイパスして流
通するよう制御され、同じ蒸発温度で運転されるので、
常に異なる蒸発温度で運転する場合のような圧縮機（1
1,21）の成績係数の悪化をいずれか一方の圧縮機（11,2
1）について招くことがなく、運転効率が向上すること
になる。

また、バイパス流通手段（51）の作動，非作動の切換
により、各熱交換器（12,22）を各圧縮機（11,21）で運
転するモードの他、一台の熱交換器（例えば12）を二台
の圧縮機（11,21）で運転するモード、二台の熱交換器
（12,22）を一台の圧縮機（例えば21）で運転するモー
ド等、各圧縮機（11,21）と各熱交換器（12,22）との接
続関係や運転台数の変更が可能となるので、空調負荷や
吸熱源の変化に対応した高い運転効率で運転が行われる
ことになる。

また、請求項４記載の発明では、上記請求項２又は３
記載の発明の作用に加えて、副サイクル切換機構（７）
により、複数個配置された第３熱交換器（32,…）のガ
ス管が吐出ライン（37）と吸入ライン（36）とに選択的
に連通させるよう切換えられるので、例えば第３熱交換
器（32）を室内熱交換器とした場合、各室内で空調要求
の変化に対応して、個別に冷房運転と暖房運転とが行わ
れることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、図面に基づき説明す
る。

第１図は、本発明の第１実施例に係る空気調和装置の
冷媒配管系統を示し、（11）は第１インバータ（15）に
より運転周波数を可変に調節される第１圧縮機、（12
B）は上記第１圧縮機（11）の吐出側に配置され、凝縮
器として機能する第１熱交換器である室外熱交換器、
（13B）は第１減圧弁としての第１電動膨張弁であっ
て、上記第１圧縮機（11）と室外熱交換器（12B）と第
１電動膨張（13B）は、第１配管（14）により冷媒の流
通可能に順次直列に接続されている。

一方、（21）は第２インバータ（25）により運転周波
数を可変に調節される第２圧縮機、（22B）は上記第２
圧縮機（21）の吐出側に配置されるとともに、蓄熱媒体
としての水を貯溜し、蓄熱手段（図示せず）により冷熱
が蓄えられる蓄熱槽（図示せず）内に配置され、蓄冷熱
を利用して冷媒を凝縮させる第２熱交換器としての蓄熱
熱交換器、（23B）は第２減圧弁としての蓄熱電動膨張
弁であって、上記第２圧縮機（21）と蓄熱熱交換器（22
B）と蓄熱電動膨張弁（23B）は、第２配管（24）により
冷媒の流通可能に順次直列に接続されている。

次に、（32B）は凝縮器として機能する第３熱交換器
である室内熱交換器、（33B）は第３減圧弁としての室
内電動膨張弁であって、上記室内熱交換器（32B）と室
内電動膨張弁（33B）は第３配管（34）により冷媒の流
通可能に直列に接続されている。

そして、該第３配管（34）に対して、上記第１配管
（14）及び第２配管（24）が並列に接続されており、上
記室外熱交換器（12B）で空気との熱交換により得た冷
熱を室内熱交換器（32B）側に移動させるようにした主
冷媒回路（１）が構成されている。

ここで、本発明の特徴として、上記第１圧縮機（11）
の吸入管である第１吸入管（16）と第２圧縮機（21）の
吸入管である第２吸入管（26）とが接続される一方、第
１圧縮機（11）の吐出管である第１吐出管（17）と第２
圧縮機（21）の吐出管である第２吐出管（27）とは、２
つの接合部（18B,28B）間でバイパス路（２）により冷
媒の流通可能に接続されている。そして、該バイパス路
（２）には、少なくとも室外熱交換器（12B）と蓄熱熱
交換器（22B）との凝縮温度が異なる二温度凝縮運転が
可能に、第２吐出管（27）側から第１吐出管（17）側へ
の冷媒の流通のみを許容する逆止弁（３）が設けられて
いる。上記バイパス路（２）及び逆止弁（３）により、
第１吐出管（17）と第２吐出管（27）との間で一方から
他方に冷媒をバイパスして流通させるバイパス流通手段
（51B）が構成されている。

したがって、請求項１記載の発明では、室内側の要求
が大きいときに、室外熱交換器（12B）と蓄熱熱交換器
（22B）とで冷媒の凝縮を行って、蓄熱槽に蓄えられた
冷熱（ただし、蓄熱槽に冷熱を蓄える熱交換器は別途配
置されている）を利用し、蓄熱槽における冷熱源が大き
いときには相異なる凝縮温度で運転することができる。

すなわち、上記室外熱交換器（12B）と蓄熱熱交換器
（22B）とでは放熱源が異なるために、一台の圧縮機で
運転したのでは成績係数が悪化する虞れがあるが、各熱
交換器（12B,22B）の凝縮温度を変えることにより成績
係数が向上することになる。また、蓄熱槽の蓄熱量が変
化して、放熱源の差があまりなくなった後は、各熱交換
器（12B,22B）の凝縮温度がほぼ等しい値に維持され、
つまり、蓄熱熱交換器（22B）の凝縮温度が室外熱交換
器（12B）の凝縮温度よりも上昇しようとすると、第２
吐出管（27）から第１吐出管（17）に冷媒がバイパスさ
れるので、両者の凝縮温度が等しく維持され、高い運転
効率で空気調和装置の運転を行うことができる。

なお、第１圧縮機（11）の停止により、一台の圧縮機
（21）で二台の熱交換器（12B,22B）を運転することが
でき、さらに、蓄熱電動膨張弁（23B）を閉じて室外熱
交換器（12B）のみを二台の圧縮機（11,21）で運転する
ことも可能である。

次に、上記第１実施例の第１変形例について説明す
る。

第2A図及び第2B図は第１変形例を示し、上記第１図と
同様の部分は省略してバイパス路（２）の部分のみ示
す。第2A図において、バイパス路（２）と第２吐出管
（27）との接合部（28B）には三方切換弁（4A）が設け
られていて、この三方切換弁（4A）により、蓄熱熱交換
器（22B）のガス管側の接続を第１吐出管（17）側（バ
イパス路（２）を介し）と第２吐出管（27）側とに切換
え可能になされている。

すなわち、三方切換弁（4A）の接続を切り換え、蓄熱
熱交換器（22B）のガス管と第２吐出管（27）とを接続
したときには、バイパス路（２）が閉鎖され、各圧縮機
（11,21）で各熱交換器（12B,22B）を個別に運転する一
方、蓄熱熱交換器（22B）のガス管とバイパス路（２）
とを接続したときには、第１圧縮機（11）のみで二台の
熱交換器（12B,22B）を運転可能になされている。

また、第2B図では、三方切換弁（4B）により、第２吐
出管（27）の接続を蓄熱熱交換器（22B）のガス管側と
バイパス路（２）を介して室外熱交換器（12B）のガス
管側とに切換え可能になされている。

すなわち、三方切換弁（4B）の接続を切り換え、第２
吐出管（27）と蓄熱熱交換器（22B）のガス管とを接続
したときには、各圧縮機（11,21）で各熱交換器（12B,2
2B）を個別に運転する一方、第２吐出管（27）とバイパ
ス路（２）とを接続したときには、蓄熱熱交換器（22
B）を使用しない場合等に、一台の室外熱交換器（12B）
を二台の圧縮機（11,21）で運転しうるようになされて
いる。

上記バイパス路（２）及び三方切換弁（4A又は4B）に
より、第１吐出管（17）と第２吐出管（27）との間で一
方から他方へ冷媒をバイパスして流通させるバイパス流
通手段（51B）が構成されている。

したがって、第１変形例では、例えば第2A図のような
三方切換弁（4A）を配置した場合、各熱交換器（12B,22
B）を異なる凝縮温度で個別に運転しながら、室内側の
要求が小さいときには、三方切換弁（4A）を図中破線側
に切換え、第２圧縮機（21）を停止させて、第１圧縮機
（11）のみで２つの熱交換器（12B,22B）を運転するこ
とができる。

また、第2B図に示すような三方切換弁（4B）を配置し
た場合、各熱交換器（12B,22B）を異なる凝縮温度で運
転しながら、蓄熱槽の熱源が完全になくなったときに
は、三方切換弁（4B）を図中破線側に切換え、第1,第２
圧縮機（11,21）の二台で一台の熱交換器（12B）を運転
することにより、室内側の高い空調要求に対応すること
ができる効果がある。

次に、第３図は上記第１実施例の第２変形例を示し、
この変形例では、バイパス路（２）に、上記第１図の逆
止弁（３）の代わりにバイパス路（２）を開閉する開閉
弁（５）が設けられていて、空気調和装置の運転時、運
転状態に応じて開閉弁（５）を開閉することにより、第
１吐出管（17）と第２吐出管（27）の流れを合流又は分
岐可能になされている。すなわち、バイパス路（２）及
び開閉弁（５）により、バイパス流通手段（51B）が構
成されている。

例えば、室内熱交換器（32B）側で冷房運転をする
際、室外熱交換器（12B）けでなく、蓄熱熱交換器（22
B）で蓄冷熱を利用した凝縮を行わせるときには、上記
開閉弁（５）を閉じれば室外熱交換器（12B）について
は第１圧縮機（11）により、蓄熱熱交換器（22B）につ
いては第２圧縮機（21）によりそれぞれ冷媒の吐出を行
って、所定の凝縮能力を維持する。また、両熱交換器
（12B,22B）の総合能力が小さいときには、開閉弁
（５）は開いたままで第１圧縮機（11）及び第２圧縮機
（21）のうち一台は停止させて一台のみで運転をするこ
とにより、２つの熱交換器（12B,22B）を一台の圧縮機
（11又は21）を運転可能になされている。

一方、蓄熱を利用しない通常の冷房運転時には、上記
開閉弁（５）を閉じて第２圧縮機（21）を停止させ、第
１圧縮機（11）だけで運転するが、特に、室外熱交換器
（12B）の能力が大きい場合には開閉弁（５）を開いて
二台の圧縮機（11,21）で一台の室外熱交換器（12B）を
機能させるようにしている。逆に、蓄熱熱交換器（22
B）における蓄熱量が大きい場合には蓄熱のみを利用し
た冷房運転時には、開閉弁（５）を開き、第１電動膨張
弁（13B）を閉じて二台の圧縮機（11,21）で一台の蓄熱
熱交換器（22B）を機能させることになる。

したがって、第２変形例では、バイパス路（２）に配
置された開閉弁（５）の開閉により、上記第１実施例の
ように、蓄熱槽の熱源の大小に応じて凝縮温度の異同を
変化させることができるとともに、２つの圧縮機（11,2
1）の運転，停止と開閉弁（５）の開閉の組み合わせに
より、２つの熱交換器（12B,22B）を一台の圧縮機（11
又は21）で運転することも、１台の熱交換器（12B又は2
2B）を二台の圧縮機（11,21）で運転することもでき
る。

次に、第４図は上記第１実施例の第３変形例を示し、
バイパス路（２）には、冷媒の流量を調節する流量制御
弁（６）が設けられている。この流量制御弁（６）によ
っても、少なくとも上述した第２変形例の開閉弁（５）
の開閉動作と同じ動作を行わせることができ、開閉弁
（５）と同様な作用効果を発揮させることができる。

次に、第５図は第１実施例の第４変形例を示し、本変
形例では複数の室内熱交換器（32B,…）が主冷媒回路
（１）内で並列に配置されている。なお、室外熱交換器
（12B）及び蓄熱熱交換器（22B）の構成については、上
記第１実施例から第３変形例までの構成のいちいずれで
あってもよく、これらの各例に示すように、バイパス路
（２）の開閉，切換え又は冷媒バイパス量の調節を行う
ようになされている。

したがって、第４変形例では、複数台設けられた室内
熱交換器（32B,…）に対して、上記各発明の作用が得ら
れる。したがって、特に運転状態の変化が複雑なマルチ
式空気調和装置において、２つの熱交換器（12B,22B）
の凝縮温度の調節や、各熱交換器（12B,22B）と各圧縮
機（11,21）との接続関係，運転台数を変更することに
より、上記各発明の効果をさらに顕著に得ることができ
ることになる。

なお、上記実施例及び各変形例では、第１熱交換器
（12B）を室外熱交換器、第２熱交換器（22B）を蓄熱熱
交換器、第３熱交換器（32B）を室内熱交換器とした
が、例えば第１熱交換器（12B）を室内熱交換器、第２
熱交換器（22B）を蓄熱槽に温熱を蓄えるための蓄熱熱
交換器、第３熱交換器（32B）を室外熱交換器としても
よい。その場合、室内熱交換器（12B）で暖房運転をし
ながら蓄熱熱交換器（22B）で蓄熱槽に温熱を蓄える蓄
熱運転をする暖房及び暖蓄熱同時運転を行う際に、蓄熱
媒体温度の変化に応じて各熱交換器（12B,22B）の凝縮
温度の異同が変化することにより、上記第１実施例と同
様に、運転効率の向上効果が得られる。また、各熱交換
器（12B,22B）と圧縮機（11,21）との接続関係や運転台
数を可変にしうることはいうまでもない。各変形例につ
いても同様である。

さらに、上記第１実施例及び各変形例では、第２熱交
換器（22B）を蓄熱熱交換器としたが、例えば第1,第２
熱交換器（12B,22B）が室内熱交換器、第３熱交換器（3
2B）が室外熱交換器であってもよく、その場合には、各
室内熱交換器（12B,22B）の設定温度や要求能力の違い
に応じて凝縮温度の異同を変化させうる利点がある。

次に、請求項３記載の発明に係る第２実施例について
説明する。

第６図は、第３実施例の空気調和装置の構成を示し、
本実施例では、第1,第２熱交換器（12,22）がそれぞれ
第1,第２圧縮機（11,21）の吸入側に配置されている。

具体的に、第１圧縮機（11）と該第１圧縮機（11）の
吸入側に配置される室外熱交換器と第１電動膨張（13）
とが、第１配管（14）により冷媒の流通可能に順次直列
に接続されている。

また、第２圧縮機（21）と該第２圧縮機（21）の吸入
側に配置される蓄熱熱交換器、（23）と蓄熱電動膨張弁
（23）とが、第２配管（24）により冷媒の流通可能に順
次直列に接続されている。

一方、室内熱交換器（32）と室内電動膨張弁（33）と
が第３配管（34）により冷媒の流通可能に直列に接続さ
れている。

そして、圧縮機（11,21）の第１吸入管（16）と第２
吸入管（26）とが２つの接続部（18,28）の間でバイパ
ス路（２）により冷媒の流通可能に接続されていて、該
バイパス路（２）に、第１吸入管（16）側から第２吸入
管（26）側への冷媒の流通のみを許容する逆止弁（３）
が介設されている。上記バイパス路（２）及び逆止弁
（３）によりバイパス流通手段（51）が構成されてい
る。

ここで、上記室外熱交換器（12）のガス管側には、冷
媒回路（１）の冷凍サイクルを切換える主サイクル切換
機構としての室外四路切換弁（７）が配置されていて、
室外熱交換器（12）のガス管側と室内熱交換器（32）の
ガス管側との各圧縮機（11,21）に対する接続を吸入管
（16,26）側と吐出管（17,27）側とに交互に切換えるよ
うになされている。

すなわち、室外四路切換弁（７）が図中実線側に切換
えられたときには、第６図実線矢符に示すように、室内
熱交換器（32）が凝縮器になって暖房運転が行われる。

一方、室外四路切換弁（７）が図中破線側に切換えら
れたときには、第６図一点鎖線矢符に示すように、室内
熱交換器（32）が蒸発器となり、冷房運転が行われるよ
うになされている。この冷房運転時は、室外熱交換器
（12）から室内熱交換器（32）の他、蓄熱電動膨張弁
（23）にも流れ、該蓄熱電動膨張弁（23）で冷媒を減圧
し、蓄熱熱交換器（22）で冷媒を蒸発させることによ
り、蓄熱槽に冷熱を蓄える。

したがって、上記室外四路切換弁（７）が図中実線側
に切換えられた暖房運転において、２つの熱交換器であ
る室外熱交換器（12）及び蓄熱熱交換器（22）がそれぞ
れ個別に第１圧縮機（11）及び第２圧縮機（21）により
蒸発器として機能するよう運転されるので、各熱交換器
（12,22）の吸熱源の差が大きいときには相異なる蒸発
温度で運転することができる。

すなわち、上記実施例のごとく、室外熱交換器（12）
と蓄熱熱交換器（22）とでは吸熱源が異なるために、一
台の圧縮機で運転したのでは成績係数が悪化する虞れが
あるが、各熱交換器（12,22）の蒸発温度を変えること
により成績係数が向上することになる。また、蓄熱槽の
蓄熱量が変化して、吸熱源の差があまりなくなった後
は、各熱交換器（12,22）の蒸発温度がほぼ等しい値に
維持され、つまり、蓄熱熱交換器（22）の蒸発温度が室
外熱交換器（12）の蒸発温度よりも低下しようとする第
１吸入管（16）から第２吸入管（26）に冷媒がバイパス
されるので、両者の蒸発温度が等しく維持され、高い運
転効率で空気調和装置の運転を行うことができる。

例えば、第９図に示す従来のもののように、単に室外
熱交換器（12）と蓄熱熱交換器（22）とで蒸発温度を変
えただけで運転を続けるとすると、各熱交換器（12〜3
2）の冷媒状態量（蒸発器については蒸発温度、凝縮器
については凝縮温度）が下記第１表に示される状態Ｉ〜
IIIのように変化する。

その場合、上記状態Ｉでは、蒸発温度を変えることに
よって、第１圧縮機（11）と第２圧縮機（21）とが共に
成績係数が高い状態で運転されることになるが、状態II
Iでは、第２圧縮機（21）は熱源のほとんどない蓄熱槽
から暖熱を無理に取ることになるため、成績係数がかえ
って悪化し、全体としての運転効率が低下してしまう。
ところが、上記第６図に示される回路構成では、蓄熱熱
交換器（22）の蒸発温度が室外熱交換器（12）の蒸発温
度よりも低下しようとすると第１吸入管（16）から第２
吸入管（26）に冷媒がバイパスされるので、両者の蒸発
温度は等しくなる。

すなわち、上記第２表のような運転状態となる。つま
り、各吸入管（16），（26）の間に冷媒を流通させるバ
イパス路（２）を設けるとともに、逆止弁（３）をバイ
パス路（２）に設けることにより、蓄熱熱交換器（第２
熱交換器）（22）の熱源が十分ある間は蓄熱熱交換器
（22）側の蒸発温度を高くして運転する一方、蓄熱槽の
熱源が少なくなったときには同じ蒸発温度で運転するこ
とになり、全体としての運転効率が向上することにな
る。

加えて、例えば室内側の要求が小さい場合には第１圧
縮機（11）を停止させ、第２圧縮機（21）だけで、２台
の熱交換器（12,22）を運転することができるととも
に、上記実施例のように蓄暖熱がなくなった場合には蓄
熱電動膨張弁（23）を閉じることにより、一台の室外熱
交換器（12）のみを二台の圧縮機（11,21）で運転する
こともでき、運転効率をより一層向上させることができ
る。

更に、上記実施例では、必要に応じて室内側で冷房運
転を行うことができる利点がある。また、その際、蓄熱
電動膨張弁（23）で冷媒を減圧し、蓄熱熱交換器（22）
で冷媒を蒸発させることにより、蓄熱槽に冷熱を蓄える
ことも可能であり、かかる冷房及び蓄冷熱同時運転が可
能であるという利点をも有する。

なお、本実施例においても、第１圧縮機（11）の停止
により、一台の圧縮機（21）で二台の熱交換器（12,2
2）を運転することができ、さらに、蓄熱電動膨張弁（2
3）を閉じて室外熱交換器（12）のみを二台の圧縮機（1
1,21）で運転することも可能である。

また、図は省略するが、第２図〜第５図に示すと同様
に、変形例として、第６図における逆止弁（３）の代わ
りに、バイパス路（２）に三方切換弁、開閉弁又は流量
制御弁を配置することができ、さらに第３熱交換器（3
2）を複数台並列配置することもできる。それらの場
合、上記第１実施例で説明したと同様に、蒸発温度の異
同、各熱交換器（12,22）の各圧縮機（11,21）の接続関
係及び運転台数等の調節を行うことができ、上述の効果
を発揮させることができる。

またなお、第１実施例と同様に、例えば第１熱交換器
（12）が室内熱交換器、第３熱交換器（32）が室外熱交
換器、第２熱交換器（22）が蓄暖熱を行う蓄熱熱交換器
等であってもよいことはいうまでもない。さらに、第２
熱交換器（22）は蓄熱熱交換器に限定されるものではな
く、室内熱交換器であっても同様の効果を得ることがで
きる。

一方、第７図は、請求項２記載の発明の第３実施例を
示し、図６の第２実施例と同様に室外四路切換弁（７）
を設けたもので、上記第1,第２熱交換器（12,22）をそ
れぞれ第1,第２圧縮機（11,21）の吐出側に配置して、
第１吐出管（17）と第２吐出管（27）とをバイパス路
（２）で接続することになる。

この場合、室外四路切換弁（７）が図中実線側に切換
えられたときには、第７図実線矢符に示すように、第１
図と同様に、室内熱交換器（32）が蒸発器になって冷房
運転が行われる。

一方、室外四路切換弁（７）が図中破線側に切換えら
れたときには、第７図一点鎖線矢符に示すように、室内
熱交換器（32）が凝縮器となり、暖房運転が行われるよ
うになされている。この暖房運転時は、第1,第２圧縮機
（11,21）の吐出冷媒が室内熱交換器（32）の他、蓄熱
熱交換器（22）にも流れ、該蓄熱熱交換器（22）で冷媒
を凝縮させることにより、蓄熱槽に温熱を蓄えることに
なる。

したがって、第１図に示した請求項１記載の発明の効
果に加えて、必要に応じて室内側で冷暖房運転を行うこ
とができる利点がある。

なお、この第７図の実施例においても、逆止弁（３）
の代りに、三方切換弁、開閉弁、流量制御弁をバイパス
路（２）に配置することができ、さらに第３熱交換器
（32）を複数台並列配置しうることはいうまでもない。

次に、請求項４の発明について、第８図に基づき説明
する。

第８図は、請求項４記載の発明に係る第４実施例の空
気調和装置の構成を示し、上記第６図に示す空気調和装
置の構成に加えて、２台の室内熱交換器（32,32）が冷
媒回路（１）内で並列に配置され、さらに、各室内熱交
換器（32,32）のガス管側には、各室内熱交換器（32,3
2）のガスライン側と圧縮機（11,21）の吐出ライン（3
7）とを接続する状態と、各室内熱交換器（32,32）のガ
スライン側と圧縮機（11,21）の吸入ライン（36）とを
接続する状態とに切換える副サイク切換機構としての２
つの室内四路切換弁（8,8）がそれぞれ配置されてい
る。すなわち、室内側の要求の変化に応じて各室内熱交
換器（32,32）を凝縮器又は蒸発器として機能させ、冷
暖房運転を個別に行うことができるようになされてい
る。なお、（9,…）はいずれも、各四路切換弁（7,8,
8）の一接続ポートと吸入ライン（36）との間に介設さ
れたキャピラリチューブである。

したがって、請求項４の発明では、上記請求項３の発
明の効果に加えて、各室内で空調要求の変化に応じて、
個別に冷暖房運転を切換えることができ、そのように室
内側のトータルの要求が複雑に変化するような場合に
も、第1,第２熱交換器（12,22）の蒸発温度又は凝縮温
度の異同や各熱交換器（12,22）と各圧縮機（11,21）と
の接続関係もしくは運転台数の変更が可能となって、全
体として運転効率の向上効果が顕著に得られることにな
る。

なお、図示しないが、第７図の実施例に、第８図と同
様に、２つの室内四路切換弁（8,8）を設けてもよく、
この場合、第８図と同様に、上記請求項２の発明の効果
に加えて、各室内で空調要求の変化に応じて、個別に冷
暖房運転を切換えることができる。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、
第1,第２熱交換器をそれぞれ個別に二台の圧縮機の吐出
側に直列に接続した１対の組を第３熱交換器に対して並
列に配置し、各圧縮機の吐出管の間で一方から他方に冷
媒バイパスして流通させるバイパス流通手段を設けたの
で、空調負荷や放熱源の変化に応じて第1,第２熱交換器
の凝縮温度の異同、及び第1,第２熱交換器と各圧縮機と
の接続関係や運転台数を変更することができ、よって、
運転効率の向上を図ることができる。

また、請求項３記載の発明によれば、第1,第２熱交換
器をそれぞれ個別に二台の圧縮機に直列に接続した１対
の組を第３熱交換器に対して並列に接続し、各圧縮機の
吸入管の間で一方から他方に冷媒をバイパスして流通さ
せるバイパス流通手段を設けたので、空調負荷や吸熱源
の変化に応じて、第1,第２熱交換器の蒸発温度の異同、
及び第1,第２熱交換器と各圧縮機との接続関係や運転台
数を変更することができ、よって、全体としての運転効
率の向上を図ることができる。

また、請求項２及び請求項３記載の発明によれば、第
１熱交換器と第３熱交換器との冷凍サイクルを切換える
ようにしたので、室内側で冷暖房運転の切換をすること
ができる。

また、請求項４記載の発明によれば、第３熱交換器を
複数台配置し、各第３熱交換器を個別に蒸発器又は凝縮
器として切換えるようにしたので、各室内で空調要求の
変化に応じて、個別に冷暖房運転を切換えてすることが
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明の実施例を示し、第１図は第１
実施例に係る空気調和装置の冷媒配管系統図、第2A図及
び第2B図は第１実施例の第１変形例に係るバイパス路に
配置された二種類の三方切換弁についての構成を部分的
に示す冷媒配管図、第３図は第１実施例の第２変形例に
係るバイパス路の構成を部分的に示す冷媒配管図、第４
図は第１実施例の第３変形例に係るバイパス路の構成を
部分的に示す冷媒配管図、第５図は第１実施例の第４変
形例に係る冷媒回路の構成を部分的に示す冷媒配管系統
図である。 第６図は第２実施例に係る空気調和装置の全体構成を示
す冷媒配管系統図、第７図は第３実施例に係る空気調和
装置の全体構成を示す冷媒配管系統図、第８図は第４実
施例に係る空気調和装置の全体構成を示す冷媒配管系統
図である。 第９図は従来の空気調和装置の構成を示す冷媒配管系統
図である。 １……主冷媒回路、２……バイパス路、７……室外四路
切換弁（主サイクル切換機構）、８……室内四路切換弁
（副サイクル切換機構）、11,21……第1,第２圧縮機、1
2B,12……室外熱交換器（第１熱交換器）、22B,22……
蓄熱熱交換器（第２熱交換器）、32B,32……室内熱交換
器（第３熱交換器）、13B,13……室外電動膨張弁（第１
減圧弁）、23B,23……蓄熱電動膨張弁（第２減圧弁）、
33B,33……室内電動膨張弁（第３減圧弁）、14,24,34…
…第１〜第３配管、16,26……第1,第２吸入管、17,27…
…第1,第２吐出管、51……バイパス流通手段。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１圧縮機（11）と、該第１圧縮機（11）
   の吐出側に順次直列に配置される第１熱交換器（12B）
   と、該第１熱交換器（12B）用の第１減圧弁（13B）とを
   第１配管（14）で接続し、 第２圧縮機（21）と、該第２圧縮機（21）の吐出側に順
   次直列に配置される第２熱交換器（22B）と、該第２熱
   交換器（22B）用の第２減圧弁（23B）とを第２配管（2
   4）で接続する一方、 第３熱交換器（32B）と、該第３熱交換器（32B）用の第
   ３減圧弁（33B）とを第３配管（34）で直列に接続し、 該第３配管（34）に対して上記第１配管（14）及び第２
   配管（24）を並列に接続するとともに、 上記第１圧縮機（11）の吐出管（17）と第２圧縮機（2
   1）の吐出管（27）との間には、少なくとも第１熱交換
   器（12B）と第２熱交換器（22B）との凝縮温度が異なる
   二温度凝縮運転が可能に、両吐出管（17,27）の一方か
   ら他方に冷媒をバイパスして流通させるバイパス流通手
   段（51B）を設けている ことを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】第１熱交換器（12）と第３熱交換器（32）
   との間で冷凍サイクルを切換える主サイクル切換機構
   （７）を備えている ことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
3. 【請求項３】第１圧縮機（11）と、第１熱交換器（12）
   と、該第１熱交換器（12）用の第１減圧弁（13）とを第
   １配管（14）で順次直列に接続し、 第２圧縮機（21）と、該第２圧縮機（21）の吸込側に順
   次直列に配置される第２熱交換器（22）と、該第２熱交
   換器（22）用の第２減圧弁（23）とを第２配管（24）で
   接続する一方、 第３熱交換器（32）と、該第３熱交換器（32）用の第３
   減圧弁（33）とを第３配管（34）で直列に接続し、 該第３配管（34）に対して上記第１配管（14）及び第２
   配管（24）を並列に接続するとともに、 上記第１熱交換器（12）と第３熱交換器（32）との間で
   冷凍サイクルを切換える主サイクル切換機構（７）を設
   ける一方、 上記第１圧縮機（11）の吸入管（16）と第２圧縮機（2
   1）の吸入管（26）との間には、両吸入管（16,26）の一
   方から他方に冷媒をバイパスして流通させるバイパス流
   通手段（51）を設けている ことを特徴とする空気調和装置。
4. 【請求項４】第３熱交換器（32）は複数個並列配置され
   ていて、該各第３熱交換器（32,…）のガス管を個別に
   吐出ライン（37）と吸入ライン（36）とに選択的に連通
   させるように切換える副サイクル切換機構（8,…）を備
   えている ことを特徴とする請求項２又は３記載の空気調和装置。