JP3176710U - モジュール型の暖房、換気、空調および冷却システムと方法 - Google Patents

Abstract

【課題】用途の必要性に応じて、異なる場所または時点において、単一の空気流または複数の独立した空気流もしくはその双方を提供するように、現場で変更可能な構成を備えたモジュール型空調（ＡＣ）システムを提供する。
【解決手段】調整済空気流を生成するために冷媒を循環させる冷却システム１６を備えるＡＣモジュール１０であって、少なくとも他の１つの同様のＡＣモジュール１０と結合したり、他の１つのＡＣモジュールと双方向的に通信したり、或いは、他のＡＣモジュールと共に集合的に作動し、もしくは、他のＡＣモジュールなしに単独のユニットとして選択的に作動するように構成されているＡＣモジュールを備えたモジュール型ＡＣシステム４０とする。
【選択図】図３

Description

本考案は、暖房、換気、空調および冷却(HVACR)システムに関し、特に、モジュール型のHVACRシステムに関する。

HVACRシステムは、周囲空気の温度と品質の調節が必要となる様々な用途のために用いられる。例えば、HVACRシステムは、建物、航空機等に関連して、換気を行い、空気を濾過し、望ましい圧力関係を維持するために用いられる。こうして、HVACRシステムは、典型的には、所望の空気流を出力するために協働的に機能する様々な内部構成要素を備えた冷却サイクルを含む。不幸にして、多くの従来のシステムでは、１つの内部構成要素が故障すると、その故障が修理されるか故障部品が交換されるまで、HVACRシステム全体を停止しなければならない。こうした状況が、その結果として生じる停止時間のために、生産性の損失が生じ得る産業もがある。従って、こうした欠点を克服する改良されたHVACRシステムが必要とされている。

１つの形態では、モジュール型空調(AC)システムが空調モジュールを含む。該ＡＣモジュールは、調整済空気流（調整済空気流）を生成するために冷媒を循環させる冷却システムを含む。該ＡＣモジュールは、少なくとも他の１つの自己相似性のＡＣモジュールと結合し、他の１つのＡＣモジュールと双方向的に通信し、かつ、選択的に他のＡＣモジュールと協働するか、或いは、他のＡＣモジュールを備えない単独のユニットとして作動するようになっている。

他の形態では、モジュール型空調(AC)システムが第１のＡＣモジュールを含み、該第１のＡＣモジュールは、中央制御回路との間で双方向的にデータを交換する第１の内部データバスを含む。該第１のＡＣモジュールは、１または複数の付加的なＡＣモジュールと協働して調整済空気流を生成する。該モジュール型空調システムは、更に、第２のＡＣモジュールを含み、該第２のＡＣモジュールは、中央制御回路との間で双方向的にデータを交換する第２の内部データバス接続を含む。第２のＡＣモジュールは、更に、調整済空気流を生成するために第１のＡＣモジュールと協働的に機能するようになっている。

他の形態では、モジュール型空調(AC)システムは第１の冷却システムを備えた第１のＡＣモジュールを含み、第１の冷却システムは、少なくとも１つの付加的なＡＣモジュールと共に集合的に作動して、調整済空気流を生成する。該モジュール型空調システムは第２の冷却システムを備えた第２のＡＣモジュールを更に含み、第２の冷却システムは、第１のＡＣモジュールと共に集合的に作動して、調整済空気流を生成する。該モジュール型ＡＣシステムはブロアを更に含み、該ブロアは、周囲空気を吸い込み第１と第２のＡＣモジュールのための空気供給源を提供する。

本考案による、単独のユニットと、調整した空気（調整済空気）を集合的に生じさせるマルチモジュール型システム内のモジュールとの双方としての機能する例示的なＡＣモジュールを示す。 本考案による熱交換器を含む例示的なＡＣモジュールを示す。 本考案による調整済空気を集合的に生じさせる複数のＡＣモジュールを含むモジュール型ＡＣシステムを示す。 本考案による単一のブロワーを使用する複数のＡＣモジュールを含むモジュール型ＡＣシステムを示す。 本考案による積重ね構成の形に配置されている複数のＡＣモジュールを有するモジュール型ＡＣシステムを示す。 本考案によるモジュール型ＡＣシステムを作動させるために用いることができる例示的な制御システムを示すブロック図である。 本考案によるモジュール型ＡＣシステムを作動させるために用いることができる別の例示的な制御システムを示すブロック図である。 本考案による熱ポンプモードを可能にするための切換弁を含む例示的なＡＣモジュールを示す。

本考案の上記特徴および利点その他の特徴および利点は、添付図面を参照する以下の詳細な説明から一層理解されよう。添付図面において、同様の構成要素には同じ記号が付されている。

以下、モジュール型空調システムの複数の実施形態を説明する。モジュール型空調システムは、オペレータの要求に従い個別的または協働的に機能する１または複数のＡＣモジュールを含むことができる。こうして、現時点で想定されているＡＣモジュールの実施形態は、様々なシステム構成で協働的に機能するようにできよう。例えば、ＡＣモジュールの各々は別個のブロワーを含むことができ、或いは、各ブロワーは、航空機が地上にある時の航空機の冷房または暖房のような下流側の用途のために調整済空気の単一の流れを供給するために使用される共通マニフォールドの中に調整済空気を供給するように構成されていることがある。別の例としては、ＡＣシステムは、単一のブロワーによって複数のＡＣモジュールに供給することがある。更に別の例では、ＡＣモジュールは、空間的な制限を有する用途では、モジュール型ＡＣシステムが使用されるように容易に積重ねられるように構成することができよう。実際上、モジュールを用いた開示のモジュール型ＡＣシステムは、従来の非モジュール型のＡＣシステムを上回る利点を提供するだろう。例えば、ＡＣシステムをモジュール化することによって、非モジュール型のＡＣシステムに比較して、システム効率および応答性の向上とシステムのダウンタイムの減少とを可能にするだろう。こうしたモジュール方式は、類似の複数のモジュールを用いることに基づいており、モジュールは、単独で使用したり、或いは、様々な組合せの形で互いに関連付けることが可能となっている。こうした組合せは冗長性を実現し、一時的なまたは長期間に亘る必要能力の変化（低くなったり高くなったりする）に対応し、また、用途の必要性に応じて、異なる場所または時点において、単一の空気流または複数の独立した空気流もしくはその双方を提供するように、現場で変更可能な構成を実現するだろう。

そうしたシステムは広範な用途に使用できるが、特に、航空機その他の一時的（非恒久的）な設備に調整済空気を一時的に供給することに適しているだろう。このような設備は、例えば、野外病院、緊急時対応テントまたは建物(emergency response tents and buildings)、災害現場（例えば、仮設建物や損傷した建物）等のような、一時的な用途、モジュールの応用その他の野外用途を含むだろう。以下で説明するモジュール型システムは、それ自体の専用の電力供給源を明確に含むものとしては示されていないが、こうしたモジュール型システムは、利用可能な場合には、送電網から電力供給を受けるであろうが、特に野外作業および災害対応の場合には、発電機（例えば、エンジン駆動式装置）その他の電力供給源から受電することも可能である。

次に図面を参照すると、図１に例示的なＡＣモジュール１０を示す。該ＡＣモジュールは、単独で機能して調整済空気を生成すると共に、冷却空気を集合的に発生させるマルチモジュール型システム内のユニットとしての付加的なＡＣモジュールと結合させて機能するようになっている。従って、モジュール１０は、単一のシステムとして協働的に機能する任意の他のモジュールに結合され得る点に留意されたい。こうして、空調モジュール１０は、モジュール１０の単独使用時に用いることのできるユーザーインターフェース１２を含む。該インタフェースは、該モジュールがマルチモジュール型システムの一部分である時にも作動状態とすることができよう。或いは、該インタフェースは、このモジュールがシステム内でマスターモードまたはスレーブモードとして作動できるように、作動停止することもできよう。ユーザーインターフェース１２を介して、オペレータは所望の設定の入力、モジュールのオンオフ等を行うことができよう。更に、そのモジュールがマルチモジュール型システムの一部分として使用される場合には、ユーザーインターフェース１２は、オペレータが各モジュールの連携を容易化し、かつ、各モジュール上に配置されているユーザーインターフェースを選択的に起動または停止させることを可能にする制御装置を含むことができよう。

ＡＣモジュール１０は更に制御回路１４を含む。制御回路１４は、モジュール１０の内部構成要素の作動を容易化し、必要に応じて、モジュール１０がそのシステム内の他のモジュールと協働的に機能することを確実なものにするように、１または複数の追加的なモジュールの制御回路とインタフェースする。更に、ＡＣモジュール１０は、調整済空気を生成する冷却システム１６を含む。図示する実施形態では、冷却システム１６は、調整済空気を生成するために蒸気圧縮サイクルを使用する。然しながら、冷却システム１６は、調整済空気を生成するために公知の様々な任意の適切な冷却システムまたは方法を採用できる。

図示する実施形態では、冷却システム１６は、冷却サイクルを行うように相互連結された圧縮機１６、凝縮器２０、凝縮器送風機２２、膨張弁２４、蒸発器２６、ブロワー２８、（必要に応じて）中間冷却器３０を含む。作動中、冷媒が冷却システム１６を流通し、該冷却システムは、矢印３２にて示すように、ＡＣモジュール１０から排出される調整済空気を生成する。例えば、１つの例示的な冷却経路が図１に矢印で示されている。該経路内において、気化冷媒は圧縮機１６に流入して略等エントロピー圧縮され、高圧気化冷媒が形成される。こうして生成された冷媒が凝縮器２０に流入する。該凝縮器によって除熱され気化冷媒が液体に凝縮される。次いで、該液体冷媒は膨張弁２４に流入して、該膨張弁によって減圧される。次いで、冷媒は蒸発器２６のコイル内を流通する。冷媒は、蒸発器２６内を流通すると同時に、気化潜熱によって熱を吸収しながら気化し、ブロワー２８によって蒸発器コイルの上方を流動する周囲空気を冷却する。この空気は、また（ブロワーによる熱力学的仕事の少なくとも一部分を取り除くために）中間冷却器３０内を流通させてもよい。気化冷媒は蒸発器２６から流出して圧縮機１６に流入し、こうして冷却サイクルが継続される。当業者には理解されるように、蒸発器で気相冷媒の過熱が生じたり、或いは、凝縮器で液相冷媒の過冷却が生じたりすることがある。

図示する冷却システム１６は、送風機２２によって凝縮器２０に空気を供給し、作動中の熱を排出するようになっている。該送風機は、（例えば、換気ルーバー、開口部等を通して）モジュール１０から高温空気を排出するのに適した方向に空気を放出する。更に、中間冷却器３０が単一のユニットとして示されているが、中間冷却器３０は、中間冷却器３０外に周囲空気を方向付ける追加の送風機またはブロワーのような複合的な構成要素を含むことができる。

上述のように、図１のＡＣモジュール１０は、様々な用途で使用できるあらゆるモジュール型ＡＣシステムにおいての使用が想定されているということに留意されたい。例えば、モジュール１０は、調整済空気を地上の航空機に供給する航空機地上配給車両(aircraft ground delivery cart)で使用されるだろう。こうした用途では、モジュール型ＡＣシステムは、様々な外部条件に対応するだろう。例えば、空気温度が使用中に上昇させられる場合には、モジュール型ＡＣシステムは、追加のユニットからの調整済空気の送出を起動するだろう。このようにして、地上支援装置車両(ground support equipment cart)上のモジュール型ＡＣシステムとして機能する時には、該ＡＣシステムは、そのユニットの場所に存在する条件に適応性があるだろう。幾つかの実施形態の上述の特徴が、半分の能力で作動する２つのモジュールの方が最大能力で作動する単一のユニットよりも効率が高い可能性があるので、従来の非モジュール型ＡＣシステムを上回る明確な利点を提供するだろう。実際に、本明細書に説明されている開示ＡＣモジュールは、調整済空気の供給を必要とするあらゆる用途に使用されるだろう。従って、後述するように、様々な制御方式が、連携して作動する２つ以上のこうしたモジュールを最良の形で使用するために想定されるだろう。

図２は、蒸発器２６から流出する低温気化冷媒と、凝縮器２０から流出する高温液体冷媒との間でエネルギーを交換する熱交換器３４を含むＡＣモジュール１０の他の実施形態を示す。図２のモジュール１０内の冷却システム１６は、圧縮機１８、凝縮器２０、凝縮器送風機２２、熱交換器３４、膨張弁２４、蒸発器２６、中間冷却器３０、ブロワー２８を含む。作動中は、熱交換器３４は、（例えば並流モードまたは対向流モードで）液体から蒸気への伝熱装置(liquid to vapor heat transfer device)（液体／蒸気伝熱装置と記載する）として機能するだろう。すなわち、該実施形態では、凝縮器２０から流出する高温液体冷媒は、蒸発器２６から流出する低温気化冷媒に伝達される熱の供給源である。更に、蒸発器２６からの気化冷媒が中を通過する熱交換器の側部が、該システムの特定の作動期間中に冷媒のための蓄熱器として機能するだろう。この場合に、作動時には、熱交換器は、あらゆる液体冷媒が圧縮機１８に到達する可能性を低減させるかまたは取り除くだろう。

従って、図２の実施形態では、上述のように、気化冷媒は圧縮機１８の中を通って凝縮器２０の中に流れ込む。然しながら、該実施形態では、凝縮器２０から流出する高温液体は熱交換器３４の第１の側部３６に入る。液体が熱交換器３４内を流通する間、冷媒が冷却され（または、過冷却され）、従って、そのモジュールの冷却能力が増大し、膨張弁２４に到達する前に冷媒が瞬間的にフラッシュする可能性が低減または無くなる。次いで、冷媒は、上述のように、膨張弁２４および蒸発器２６内を流通する。ブロワー２８からの空気が、中間冷却器３０および蒸発器２６内を同時に流れ、調整済空気が生成される。蒸気／気体冷媒は、蒸発器２６を出た後に、熱交換器３４の第２の側部３８内を流通する。熱交換器３４は冷媒を温めて、あらゆる残留液体を取り除き（または、過熱を行い）、こうして、圧縮機の中へ再流入するように実質的に完全に気化した冷媒を出力する。

図３は、例示的なモジュール型ＡＣシステム４０の実施形態を示す。モジュール型ＡＣシステム４０は、付加的なＡＣモジュール１０′、１０″、１０″′に結合されている図１のＡＣモジュール１０を含む。４つのＡＣモジュールが示されているが、特定の用途に適している任意の数のモジュールがモジュール型システム４０内で互いに結合されることが可能であるということに留意されたい。図示する実施形態では、各モジュール１０、１０′、１０″、１０″′は、別個のブロワー２８、２８′、２８″、２８″′を含む別個の冷却システム１６、１６′、１６″、１６″′を含む。各ＡＣモジュール１０、１０′、１０″、１０″′は、ＡＣモジュールの下方に位置しているマニフォールド４４内で調整済空気の単一の流れ４２を形成するように、その他の流れと共に互いに収束する調整済空気の別々の流れ３２、３２′、３２″、３２″′を生じさせる。すなわち、モジュール型システム４０のＡＣモジュールは、下流側の用途のために調整済空気４２を出力するために協働的に機能するように構成されている。

特定の実施形態では、モジュール型システム４０は、ＡＣモジュール１０上のユーザーインターフェース１２によって制御するようにできよう。すなわち、ユーザーインターフェース１２は、モジュール型システム４０全体の作動を制御するために使用されるだろう。このような実施形態では、ユーザーインターフェース１２、１２′、１２″、１２″′は、作動中に作動停止させられる（または、インタフェース１２を介したコマンドまたは設定入力に従うように構成されている）だろう。このようにして、ＡＣモジュール１０はシステム４０のための「マスター」制御装置であり、ＡＣモジュール１０′、１０″、１０″′はシステム４０の「スレーブ」となろう。このような構成は、各モジュール内に配置されている制御回路１４、１４′、１４″、１４″′を介したモジュールの協働的な機能を容易化するだろう。更に、他の実施形態では、任意のモジュール上のユーザーインターフェースの何れか１つが「マスター」として機能し、これによって、使用中に、残りのユーザーインターフェースを作動停止させ、かつ、対応するＡＣモジュールを「スレーブ」として機能するように強制するようにできよう。実際には、システム４０内の任意のモジュール上の任意のユーザーインターフェースが、制御のための「マスター」として指定されてもよい。

モジュール型システム４０のモジュール方式は、非モジュール型ＡＣシステムを上回る様々な明確な利点があろう。例えば、モジュール型システム４０は、その多機能性の故に多くの用途における効率的な使用に適合可能であるだろう。明確に述べれば、該モジュール型システムは、ＡＣモジュールの一部または全部を選択的に使用することがあるので、調整済空気の送り出しを容易に減少または増加させるだろう。この特徴は、１つのモジュールが故障する状況において利点をもたらすだろう。例えば、該システムが最大能力よりも低い状態で作動しておりかつ単一のモジュールが故障する場合には、その故障中のモジュールが停止させられ、かつ、別のモジュールが停止中のモジュールの送出に置き換わるように起動させられるだろう。これに加えて、モジュールが選択的に起動または作動停止させられるので、そのシステムが所望の空気送出を維持しながら、１または複数のモジュールが構成要素の交換または修理のために停止させられることが可能だろう。更に、該モジュール型システムは、制御装置が様々な能力レベルでモジュールを作動させることを可能にする。この特徴は、１または複数のモジュールが最大能力で作動する代わりに、各モジュールが半分の能力（または、何らかの部分的な能力）で作動することを可能にし、これによって特定のシステムの効率を増大させるだろう。実際には、モジュール型システム４０の現時点で想定されている実施形態は、様々な有利な制御方式が実現されることを可能にする。

図４は、モジュール型ＡＣシステム４６の他の実施形態を示す。モジュール型ＡＣシステム４６は、モジュール４８、４８′、４８″、４８″′を含む。然しながら、更に他の実施形態では、ＡＣシステム４６は、特定の用途に適している任意の数のモジュールを含むだろう。図示する実施形態では、システム４６は、システム４６内のモジュールすべての機能を維持するのに十分な大きさの能力にされている単一のブロワー５０と単一の中間冷却器５２とを含む。すなわち、図示する実施形態では、ブロワー５０と中間冷却器５２は、４つまでのモジュール４８の作動を維持するのに十分である。従って、該実施形態の冷却システム５４、５４′、５４″、５４″′は、図１から図３の実施形態の場合のような個別のブロワーと中間冷却器を含まない。

更に、図示する実施形態では、モジュール型システム４６は、各モジュールが調整済空気を中に供給する共通マニフォールド５６を含む。示されている実施形態は、マニフォールド５６の内側に位置している（または、更に一般的には、該マニフォールドと流体連通している）蒸発器２６、２６′、２６″、２６″′を含む。然しながら、更に他の実施形態では、蒸発器はマニフォールド５６の中に調整済空気を吹き込むようになっているだろうが、マニフォールド５６内には配置されていないだろう。上述のように、モジュール型システム４６は、任意の１つのモジュール上に配置されている単一のユーザーインターフェースを介して制御されるか、または、各モジュールが別個のインタフェースを介して独立的に制御されるだろう。

本明細書に開示のモジュール型ユニットは、好適な様々のタイプの調整済空気を供給できよう。例えば、モジュールは、実質的に周囲のまたは高温空気を取り入れて、実質的により低温空気を出力するように構成することができよう。該実施形態では、モジュール型ユニットは、空気冷却ユニットとして作動するようにできよう。更に別の例では、モジュールは、実質的に周囲のまたは低温空気を取り入れて、実質的により高温かまたはより熱い空気を出力するように構成することができよう。この場合には、モジュールは、空気加温ユニットとして機能しよう。実際には、単一のモジュール型ユニットは、ある１つの場合には空気冷却ユニットとして、また別の場合には空気加温ユニットとして選択的に作動するようにできよう。同様に、本明細書に開示のモジュール型システムは、空気冷却ユニット、空気加熱ユニット、または、その組合せとして作動するようにできよう。

更に、水のような冷却サイクルの副産物が、必要に応じて、他の用途のために収集、再循環させることができよう。当業者には理解されるように、周囲の露点が低い場合でも、周囲空気の冷却によって実質的に液体の水凝縮物が該空気から抽出されよう。野外（例えば、移動病院、災害救助設備等）で用いる場合には、この水が極めて貴重となり、この水を収集するために、１または複数の凝縮物収集トレイまたは容器等を１または複数の蒸発器の下方に配置することができよう。

図５は、異なる構成の図３のモジュール１０、１０′、１０″、１０″′を含むモジュール型ＡＣシステム５８の他の実施形態を示す。該実施形態では、複数のモジュールが互いに積重ねられており、モジュール１０、１０′が調整済空気３２、３２′を第１のマニフォールド６０内に供給し、モジュール１０″、１０″′が調整済空気３２″、３２″′を第２のマニフォールド６２内に供給するようになっている。第１のマニフォールド６０内の空気と、第２のマニフォールド６２内の空気が合流する他のマニフォールドを含む実施形態もあろう。こうしたモジュールの積重ね構成は、空間的な制限がある用途において利点があろう。例えば、移動病院または検査テントで使用されるＡＣシステムの場合には、空間が制限されるだろう。こうした用途では、ＡＣモジュールを積重ねるか或いはそうでない場合には密集的に整列させ、こうしてＡＣモジュールの上方の垂直空間を利用することが有利だろう。所望の用途に適しているように、任意の個数のモジュールを任意の他の個数のモジュールの上に積重ねるようにしても（例えば、２×２、３×３、３×２等）。流れを用途に応じて選択的に組合わせたり分離したりできるように、マニフォールドに関連する空気配管を現場で組立可能とすることができよう。

図６は、本明細書に開示のモジュール型ＡＣシステムを操作するために用いることができる制御システム６４の一例を示すブロック図である。図示する実施形態では、制御システム６４はサブモジュール６６を含み、該サブモジュールは、同サブモジュール内で通信すると共に、コントローラエリアネットワーク(CAN)通信を介して付加的なサブモジュールと通信するようにできよう。サブモジュール６６は空調システム７０を含み、該空調システムは、第１のバス(CAN-A)７４および第２のバス(CAN-B)７６によってシステム制御装置７２に結合されている。サブモジュール６６はインバータ７８を更に含み、該インバータは、ブロワー８２に結合されているバス(CAN)８０を有する。インバータ７８とシステム制御装置７２は中央制御装置８６の第１のバス(CAN-A)８４に結合されている。中央制御装置８６は、該中央制御装置を付加的なサブモジュール６８に結合する第２のバス(CAN-B)８８を更に含む。サブモジュール６６は、中央制御装置８６に結合されているユーザーインターフェース９０を更に含む。

作動中、空調システムは、データをシステム制御装置７２の第１のバス７４に送り、該第１のバス７４からデータを受取る。システム制御装置７２は、空調システム７０の作動に関するデータをバス８４を経由して中央制御装置に送信する。これと同時に、インバータはバス８０を経由して中央制御装置８６のバス８４にデータを送出する。中央制御装置８６は、重要度が低いシステム情報が重要な情報の後に受取られて処理される優先順位が付けられた順序で、バス８４を経由してデータを受取る。更に、システムオペレータはユーザーインターフェース９０から情報の入力をすることができよう。このユーザーインターフェースは、システムコマンドを再プログラムやオーバーライドするために使用することができる。このようにして、中央制御装置８６は、システム６４の作動を調整するためにサブモジュール６６の内部構成要素と別個のサブモジュール６８の双方とインタフェースするようにできよう。こうして、中央制御装置８６は、すべてのサブモジュールのためのコマンド信号を出力するシステム６４の「マスター」制御装置として、または、別の中央制御装置からのコマンドを受取って実行する「スレーブ」制御装置として機能するように構成されよう。

図７は、本明細書に開示のモジュール型ＡＣシステムを作動させるために用いることができる他の制御システム９２の一例を示すブロック図である。該実施形態では、サブモジュール９４が付加的な空調システム９６を含み、該付加的な空調システムは、図６に関して説明した第１のバス(CAN-A)を経由して付加的なシステム制御装置９８に結合されている。第２のシステム制御装置９８は第２のバス(CAN-B)１０２を更に含み、該第２のバスを経由してシステム制御装置９８が中央制御装置８６の第１のバス８４と双方向的に通信する。該実施形態では、中央制御装置８６は、サブモジュール９４の第１の空調システム７０と第２の空調システム９６の双方を付加的なサブモジュール６８の１または複数の空調システムとインタフェースさせる。実際には、各々のサブモジュール９４が特定の用途に適している１または複数の空調システムを含むことができよう。

図８は、本考案の更に他の実施形態による代案のＡＣモジュール１０４を示す。該実施形態では、モジュール１０４は、制御回路１４と、ユーザーインターフェース１２と、冷却システム１６とを含む。該冷却システムは、上述のように、圧縮機１８と、凝縮器２０と、膨張弁２４と、蒸発器２６と、中間冷却器３０と、ブロワー２８とを含む。然しながら、図８の実施形態は、更に、作動中に冷却システム１６を通過する冷媒の流れを変更する切換弁１０６を含み、従って、モジュール１０４は、冷却された空気を出力する冷却空気システムとして、或いは、加熱された空気を出力するヒートポンプとして構成される。

図示する実施形態では、冷却システム１６は、空気冷却システムとしての使用のために構成されている。すなわち、圧縮機から流出する冷媒が切換弁１０６内を流通するが、圧縮機２０に流入する前に逆転させられない。同様に、上述のように、蒸発器２６から流出する冷媒は切換弁１０６に流入するが、弁１０６内を流通し凝縮器１８に流入する。然しながら、ヒートポンプモードでは、切換弁１０６は、凝縮器１８からの冷媒流が切換弁１０６内で方向転換して蒸発器２６に流入するように位置決めされる。然しながら、該実施形態では、蒸発器２６は凝縮器として作用するように構成されている。冷媒流は、凝縮器として作用するように構成されている蒸発器を通過した後に、膨張弁２４内を流通して凝縮器２０に流入する。該凝縮器は蒸発器として作用する。次いで、冷媒は切換弁１０６内を流通し、切換弁１０６はその流れを圧縮機の入口に戻るように方向付ける。従って、モジュール１０４は、切換弁１０６の位置に応じて、冷却された空気または加熱された空気のどちらかを出力するように構成することができる。このタイプのモジュール型システムは、上述の構成の何れかまたはすべてにおいて使用されるだろう。

本明細書では本考案の特定の特徴だけが図示され説明されているが、様々な変更と変化とが当業者に明らかだろう。従って、添付の請求の範囲が本考案の真の着想に含まれるすべてのこうした変更と変化のすべてを範囲内に含むことが意図されているということが理解されるべきである。

１０ ＡＣモジュール
１２ ユーザーインターフェース
１４ 制御回路
１６ 冷却システム
１６ 圧縮機
２０ 凝縮器
２２ 凝縮器送風機
２４ 膨張弁
２６ 蒸発器
２８ ブロワー
３０ 中間冷却器

Claims (15)

1. モジュール型空調(AC)システムであって、
   調整済空気流を生成するために冷媒を循環させる冷却システムを備えるＡＣモジュールであって、少なくとも他の１つの同様のＡＣモジュールと結合したり、他の１つのＡＣモジュールと双方向的に通信したり、或いは、他のＡＣモジュールと共に集合的に作動し、もしくは、他のＡＣモジュールなしに単独のユニットとして選択的に作動するように構成されているＡＣモジュールを備えるモジュール型ＡＣシステム。
2. 前記ＡＣモジュールは、単独ユニットとして作動する時には該ＡＣモジュールの作動を制御し、集合的に作動する時には該ＡＣモジュールおよび他のＡＣモジュールの作動を制御する制御回路を備える請求項１に記載のモジュール型ＡＣシステム。
3. 前記ＡＣモジュールは、液体／蒸気伝熱装置として機能するように構成されている熱交換器を備える請求項１に記載のモジュール型ＡＣシステム。
4. 前記熱交換器は、蒸発器から流出する低温気化冷媒と凝縮器から流出する高温液体冷媒との間でエネルギーを交換するように構成されている請求項３に記載のモジュール型ＡＣシステム。
5. 前記ＡＣモジュールは、他のＡＣモジュールに重畳、結合するようになっている請求項１に記載のモジュール型ＡＣシステム。
6. 前記ＡＣモジュールは第１のブロワーを備え、前記他のＡＣモジュールは第２のブロワーを備えており、前記第１と第２のブロワーは調整済空気を共通のマニフォールド内に収集するようになっている請求項１に記載のモジュール型ＡＣシステム。
7. 前記ＡＣモジュールは、冷却された空気を生成する冷却モードと、加熱された空気を生成するヒートポンプモードとの間で、前記ＡＣモジュールの機能を選択的に逆転させるように構成されている切換弁を備える請求項１に記載のモジュール型ＡＣシステム。
8. 前記ＡＣモジュールは、コントローラエリアネットワーク(CAN)通信を介して他のＡＣモジュールと通信する請求項１に記載のモジュール型ＡＣシステム。
9. モジュール型空調(AC)システムであって、
   第１のＡＣモジュールと中央制御回路との間で双方向的にデータを交換するように構成されている第１の内部データバスを備え、調整済空気流を生成するように１または複数の付加的なＡＣモジュールと共に集合的に機能するように構成されている第１のＡＣモジュールと、
   第２のＡＣモジュールと前記中央制御回路との間で双方向的にデータを交換するように構成されている第２の内部データバス接続を備え、調整済空気流を生成するように前記第１のＡＣモジュールと共に集合的に機能するように構成されている第２のＡＣモジュールとを備えるモジュール型ＡＣシステム。
10. 前記中央制御回路は、前記第１のＡＣモジュールと前記第２のＡＣモジュールとの作動を調整するように構成されている請求項９に記載のモジュール型ＡＣシステム。
11. 前記第１のＡＣモジュールは第１のユーザーインターフェースを備え、前記第２のＡＣモジュールは第２のユーザーインターフェースを備え、前記中央制御回路は、前記第１のインタフェースと前記第２のインタフェースの一方をマスターインタフェースとして指定し、かつ、前記第１のインタフェースと前記第２のインタフェースの他方をスレーブインタフェースとして指定するように構成されている請求項９に記載のモジュール型ＡＣシステム。
12. 前記マスターインタフェースを介してオペレータが前記第１のＡＣモジュールと前記第２のＡＣモジュールの作動を制御することを可能にするように構成されている請求項１１に記載のモジュール型ＡＣシステム。
13. 前記第１のＡＣモジュールは、コントローラエリアネットワーク(CAN)通信を介して前記第２のＡＣモジュールと通信する請求項９に記載のモジュール型ＡＣシステム。
14. 前記第１のＡＣモジュールと前記第２のＡＣモジュールの少なくとも一方は、冷却された空気を生成する冷却モードと、加熱された空気を生成するヒートポンプモードとの間で前記ＡＣモジュールの機能を選択的に逆転させるように構成されている切換弁を備える請求項９に記載のモジュール型ＡＣシステム。
15. 前記第１のＡＣモジュールと前記第２のＡＣモジュールの少なくとも一方は、液体／蒸気伝熱装置として機能するように構成されている熱交換器を備える請求項９に記載のモジュール型ＡＣシステム。

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