JP4811167B2 - 空気調和システム - Google Patents

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Description

本発明は、空気調和システム、特に、冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮して行う冷凍サイクルを利用して室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能な空気調和システムに関する。
従来より、室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能な空気調和装置がある。このような空気調和装置として、圧縮機と四路切換弁と熱源側熱交換器とを有する熱源ユニットと、膨張弁と利用側熱交換器とを有する利用ユニットとが、２つの冷媒連絡管を介して接続されることによって冷媒回路が構成された、いわゆるセパレート型の空気調和装置がある。
一方、室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能なセパレート型の空気調和装置において、冷媒回路内に封入される冷媒として、これまで使用されているＣＦＣ系冷媒、ＨＣＦＣ系冷媒やＨＦＣ系冷媒に代えて、環境への影響の小さい二酸化炭素の使用が有望視されている。
しかし、上述の空気調和装置において、冷媒として二酸化炭素を使用すると、冷媒としての二酸化炭素が圧縮機によって臨界圧力以上になるまで圧縮されることになる。そして、冷房運転時には、圧縮機において臨界圧力以上になるまで圧縮された冷媒が、四路切換弁を介して熱源側熱交換器に流入して冷却され、一方の冷媒連絡管を介して膨張弁に送られて低圧になるまで減圧され、利用側熱交換器に流入して加熱された後に、他方の冷媒連絡管及び四路切換弁を介して圧縮機に戻る冷凍サイクル運転が行われる。また、暖房運転時には、圧縮機において臨界圧力以上になるまで圧縮された冷媒が、四路切換弁及び他方の冷媒連絡管を介して利用側熱交換器に流入して冷却され、膨張弁に送られて低圧になるまで減圧され、一方の冷媒連絡管を介して熱源側熱交換器に流入して加熱された後に、四路切換弁を介して圧縮機に戻る冷凍サイクル運転が行われる。すなわち、冷房運転時においては、圧縮機から四路切換弁、熱源側熱交換器及び一方の冷媒連絡管を介して膨張弁に至るまでの部分を臨界圧力以上まで圧縮された二酸化炭素が通過することになり、暖房運転時においては、圧縮機から四路切換弁、他方の冷媒連絡管及び利用側熱交換器を介して膨張弁に至るまでの部分を臨界圧力以上まで圧縮された二酸化炭素が通過することになる。
このように、冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮して行う冷凍サイクルを利用して室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能な空気調和装置を構成すると、冷媒連絡管を含む冷媒回路を構成する部品のほぼ全てを、冷媒が圧縮機によって圧縮される圧力に基づいて決定される最大圧力で設計する必要が生じるため、冷媒連絡管の肉厚の増加による材料のコストアップや肉厚の増加による施工性の低下、さらに、施工性の低下によるコストアップが問題になる。
これに対して、特許文献１では、膨張弁を熱源ユニット側に接続し、熱源側熱交換器で冷却された冷媒を膨張弁で減圧した後に、一方の冷媒連絡管を介して利用側熱交換器に送るようにすることで、冷媒連絡管の肉厚の増加を抑える手法が開示されている。
特開２００３−１３９４２２号公報
しかし、特許文献１における手法は、あくまでも、冷房のみを行うセパレート型の空気調和装置にしか対応できないものであり、室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能なセパレート型の空気調和装置には適用することができない。
本発明の課題は、冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮して行う冷凍サイクルを利用して室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能な空気調和システムにおいて、冷媒連絡管の肉厚が増加するのを抑えることにある。
第１の発明にかかる空気調和システムは、室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能な空気調和システムであって、冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮する圧縮機と、冷媒を加熱又は冷却する第１熱源側熱交換器と、冷媒と熱搬送媒体とを熱交換させる第２熱源側熱交換器と、第１熱源側熱交換器において冷却された冷媒によって室内の冷房を行うことが可能な第１利用側熱交換器と、第２熱源側熱交換器において熱交換された熱搬送媒体によって室内の暖房を行うことが可能な第２利用側熱交換器と、接続機構とを備えている。接続機構は、圧縮機から吐出される冷媒を第１熱源側熱交換器、第１利用側熱交換器、圧縮機の順に循環させる第１接続状態と、圧縮機から吐出される冷媒を第２熱源側熱交換器、第１熱源側熱交換器、圧縮機の順に循環させる第２接続状態とを切り換えることが可能である。そして、圧縮機と第１熱源側熱交換器と第２熱源側熱交換器と接続機構とは、熱源ユニットを構成しており、第１利用側熱交換器は、利用ユニットを構成しており、利用ユニットと熱源ユニットとは、冷媒連絡管を介して接続されている。また、接続機構は、第１接続機構と、第２接続機構とを有している。第１接続機構は、第１接続状態において、圧縮機の吐出側と第１熱源側熱交換器の一端とを接続するとともに圧縮機の吸入側と第１利用側熱交換器の一端とを接続する第１切換状態と、第２接続状態において、圧縮機の吐出側と第２熱源側熱交換器の一端とを接続するとともに圧縮機の吸入側と第１熱源側熱交換器の一端とを接続する第２切換状態とを切り換えることが可能である。第２接続機構は、第１接続状態において、第１熱源側熱交換器において冷却された冷媒を減圧して第１利用側熱交換器に送る第１減圧状態と、第２接続状態において、第２熱源側熱交換器において熱交換された冷媒を減圧して第１熱源側熱交換器に送る第２減圧状態とを切り換えることが可能である。
この空気調和システムでは、接続機構を第１接続状態に切り換えることで、冷媒が冷媒連絡管を介して熱源ユニットと利用ユニットとの間でやりとりしながら室内の冷房を行い、接続機構を第２接続状態に切り換えることで、冷媒と熱交換した熱搬送媒体が熱源ユニットと第２利用側熱交換器との間でやりとりしながら室内の暖房を行うことができるため、室内の冷房を行う場合及び室内の暖房を行う場合のいずれであっても、圧縮機において臨界圧力以上になるまで圧縮された高圧の冷媒を冷媒連絡管に流さなくても済むようになり、冷媒連絡管の肉厚を増加するのを抑えることができる。
これにより、冷媒連絡管の肉厚の増加によるコストアップや施工性の低下を防ぐとともに、施工性の低下によるコストアップも防ぐことができ、しかも、室内の暖房を行う際には、熱搬送媒体による快適な暖房を行うことができる。
第２の発明にかかる空気調和システムは、第１の発明にかかる空気調和システムにおいて、第１接続機構を第１切換状態に切り換えるとともに、第２接続機構を、第１熱源側熱交換器において冷却された冷媒を減圧して第１利用側熱交換器に送り、かつ、第１熱源側熱交換器において熱交換された冷媒を減圧して第２熱源側熱交換器に送る第３減圧状態に切り換えることが可能である。
この空気調和システムでは、第１接続機構を第１切換状態に切り換えるとともに、第２接続機構を、第１熱源側熱交換器において冷却された冷媒を減圧して第１利用側熱交換器に送り、かつ、第１熱源側熱交換器において熱交換された冷媒を減圧して第２熱源側熱交換器に送る第３減圧状態に切り換えることが可能であるため、第１利用側熱交換器によって室内の冷房を行うとともに、第２利用側熱交換器による室内の冷房を行うことも可能になる。
第３の発明にかかる空気調和システムは、第１又は第２の発明にかかる空気調和システムにおいて、熱搬送媒体は、水である。
この空気調和システムでは、熱搬送媒体が水であるため、接続機構を第２接続状態に切り換えて運転を行う際に、第２熱源側熱交換器において冷媒と熱交換した熱搬送媒体としての水を給湯に利用することも可能である。
第４の発明にかかる空気調和システムは、第１〜第３の発明のいずれかにかかる空気調和システムにおいて、冷媒は、二酸化炭素である。
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
第１、第２及び第４の発明では、冷媒連絡管の肉厚の増加によるコストアップや施工性の低下を防ぐとともに、施工性の低下によるコストアップも防ぐことができ、しかも、室内の暖房を行う際には、熱搬送媒体による快適な暖房を行うことができる。
第２の発明では、第１利用側熱交換器によって室内の冷房を行うとともに、第２利用側熱交換器による室内の冷房を行うことも可能になる。
第３の発明では、第２熱源側熱交換器において冷媒と熱交換した熱搬送媒体としての水を給湯に利用することも可能である。
以下、図面に基づいて、本発明にかかる空気調和システムの実施形態について説明する。
（１）空気調和システムの構成
図１は、本発明の一実施形態にかかる空気調和システム１の概略構成図である。空気調和システム１は、冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮して行う冷凍サイクルを利用して建物Ｕの室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能な空気調和システムである。
空気調和システム１は、主として、熱源ユニット２と、利用ユニット４と、室内暖房ユニット５と、熱源ユニット２と利用ユニット４とを接続する冷媒連絡管としての冷媒連絡管６及び冷媒連絡管７と、熱源ユニット２と室内暖房ユニット５とを接続する媒体連絡管としての媒体連絡管８及び媒体連絡管９とを備えている。そして、熱源ユニット２と利用ユニット４とが冷媒連絡管６、７を介して接続されることにより冷媒回路１０が構成されており、熱源ユニット２と室内暖房ユニット５とが媒体連絡管８、９を介して接続されることにより熱搬送媒体回路１１が構成されている。
＜冷媒回路＞
まず、空気調和システム１の冷媒回路１０について説明する。
冷媒回路１０は、主として、圧縮機２１と、第１熱源側熱交換器２２と、第２熱源側熱交換器２３と、第１利用側熱交換器４１と、接続機構２４と、閉鎖弁２５、２６と、冷媒連絡管６、７とを有しており、冷媒として二酸化炭素が封入されている。
圧縮機２１は、モータ等の駆動機構によって駆動されて、低圧の冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮する圧縮機である。
第１熱源側熱交換器２２は、熱源としての空気や水と冷媒とを熱交換させることで、冷媒を加熱又は冷却する熱交換器である。
第２熱源側熱交換器２３は、冷媒と熱搬送媒体とを熱交換させる熱交換器である。
第１利用側熱交換器４１は、第１熱源側熱交換器において冷却された冷媒によって室内の冷房を行うことが可能な熱交換器であり、一端４１ａが冷媒連絡管６に接続されており、他端４１ｂが冷媒連絡管７に接続されている。
接続機構２４は、圧縮機２１から吐出される冷媒を第１熱源側熱交換器２２、第１利用側熱交換器４１、圧縮機２１の順に循環させる第１接続状態と、圧縮機２１から吐出される冷媒を第２熱源側熱交換器２３、第１熱源側熱交換器２２、圧縮機２１の順に循環させる第２接続状態とを切り換えることが可能であり、主として、第１接続機構としての四路切換弁２７と、第２接続機構２８とを有している。
第１接続機構としての四路切換弁２７は、圧縮機２１の吐出側に接続される第１ポート２７ａと、第１熱源側熱交換器２２の一端２２ａに接続される第２ポート２７ｂと、圧縮機２１の吸入側及び閉鎖弁２６に接続される第３ポート２７ｃと、第２熱源側熱交換器２３の一端２３ａに接続される第４ポート２７ｄとを有しており、第１ポート２７ａと第２ポート２７ｂとを連通させ、かつ、第３ポート２７ｃと第４ポート２７ｄとを連通させる第１切換状態（図１の四路切換弁２７内の実線を参照）と、第１ポート２７ａと第４ポート２７ｄとを連通させ、かつ、第２ポート２７ｂと第３ポート２７ｃとを連通させる第２切換状態（図１の四路切換弁２７内の破線を参照）とを切り換えることが可能である。すなわち、四路切換弁２７は、第１切換状態に切り換えることによって、圧縮機２１の吐出側と第１熱源側熱交換器２２の一端２２ａとを接続するとともに圧縮機２１の吸入側と第１利用側熱交換器４１の一端４１ａとを接続し、第２切換状態に切り換えることによって、圧縮機２１の吐出側と第２熱源側熱交換器２３の一端２３ａとを接続するとともに圧縮機２１の吸入側と第１熱源側熱交換器２２の一端２２ａとを接続することが可能である。尚、第１接続機構としては、複数の電磁弁や三方弁を組み合わせて設けることによって、四路切換弁２７に代用してもよい。
第２接続機構２８は、主として、第１熱源側熱交換器２２の他端２２ｂと閉鎖弁２５との間に接続される第１膨張機構２９と、第１熱源側熱交換器２２の他端２２ｂと第２熱源側熱交換器２３の他端２３ｂとの間に接続される第２膨張機構３０と、第１熱源側熱交換器２２の他端２２ｂと第１膨張機構２９及び第２膨張機構３０との間に接続される第３膨張機構３１とを有している。ここで、本実施形態においては、膨張機構２９、３０、３１として、電動膨張弁が使用されている。
そして、第２接続機構２８は、第１接続状態において、第２膨張機構３０を全閉状態にするとともに第１膨張機構２９及び第３膨張機構３１を開状態にする第１減圧状態と、第１膨張機構２９を全閉状態にするとともに第２膨張機構３０及び第３膨張機構３１を開状態にする第２減圧状態とを切り換えることが可能である。すなわち、第２接続機構２８は、第１接続機構としての四路切換弁２７を第１切換状態にするとともに第２接続機構２８を第１減圧状態にすることによって（すなわち、接続機構２４を第１接続状態にすることによって）、第１熱源側熱交換器２２において冷却された冷媒を第１膨張機構２９及び第３膨張機構３１によって減圧して第１利用側熱交換器２２に送るようにし、第１接続機構としての四路切換弁２７を第２切換状態にするとともに、第２接続機構２８を第２減圧状態にすることによって（すなわち、接続機構２４を第２接続状態にすることによって）、第２熱源側熱交換器２３において熱交換された冷媒を第２膨張機構３０及び第３膨張機構３１によって減圧して第１熱源側熱交換器２２に送るようにすることが可能である。
閉鎖弁２５、２６は、外部の機器・配管（具体的には、冷媒連絡管６、７）との接続口に設けられた弁である。閉鎖弁２５は、第１膨張機構２９に接続されている。閉鎖弁２６は、圧縮機２１の吸入側及び四路切換弁２７の第３ポート２７ｃに接続されている。
冷媒連絡管６、７は、空気調和システム１を設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒配管である。
尚、冷媒連絡管６、７内及び第１利用側熱交換器４１には、後述のように、第２接続機構２８によって減圧された後の冷媒が流れるようになっているため、圧縮機２１において臨界圧力以上になるまで圧縮された冷媒が高圧状態のままで、冷媒連絡管６、７及び第１利用側熱交換器４１を流れることはない。このため、冷媒連絡管６、７及び第１利用側熱交換器４１は、冷媒が圧縮機２１によって圧縮される圧力に基づいて設計するのではなく、冷媒が第２接続機構２８によって減圧された後の圧力に基づいて設計できることとなり、その結果、冷媒連絡管６、７及び第１利用側熱交換器４１の肉厚の増加が抑えられている。
＜熱搬送媒体回路＞
次に、空気調和システム１の熱搬送媒体回路１１について説明する。
熱搬送媒体回路１１は、主として、第２熱源側熱交換器２３と、媒体タンク３２と、媒体ポンプ３３と、第２利用側熱交換器５１と、媒体連絡管８、９とを有しており、熱搬送媒体として水が使用されている。
媒体タンク３２は、第２熱源側熱交換器２３において冷媒と熱交換された熱搬送媒体を溜める容器であり、その入口が第２熱源側熱交換器２３の一端２３ｃに接続されている。
媒体ポンプ３３は、モータ等の駆動機構によって回転駆動されて、熱搬送媒体回路１１内の熱搬送媒体を循環させるポンプであり、媒体タンク３２に溜められた熱搬送媒体を媒体連絡管８を通じて第２利用側熱交換器５１に圧送するように接続されている。
第２利用側熱交換器５１は、第２熱源側熱交換器２３において熱交換された熱搬送媒体によって室内の暖房を行うことが可能な熱交換器であり、一端５１ａが媒体連絡管８を介して媒体ポンプ３３の吐出側に接続されており、他端５１ｂが媒体連絡管９を介して第２熱源側熱交換器２３の他端２３ｄに接続されている。
媒体連絡管８、９は、空気調和システム１を設置場所に設置する際に、現地にて施工される媒体配管である。
＜熱源ユニット＞
熱源ユニット２は、例えば、室外に設置されており、主として、圧縮機２１と、第１熱源側熱交換器２２と、第２熱源側熱交換器２３と、接続機構２４（具体的には、四路切換弁２７及び膨張機構２９、３０、３１）と、媒体タンク３２と、媒体ポンプ３３とがユニット内に収容されている。尚、媒体タンク３２や媒体ポンプ３３については、熱源ユニット２とは別のユニットに収容するようにしてもよい。
＜利用ユニット＞
利用ユニット４は、例えば、室内の壁面や天井面に配置されており、主として、第１利用側熱交換器４１と、送風ファン（図示せず）とがユニット内に収容されている。
＜室内暖房ユニット＞
室内暖房ユニット５は、例えば、床下に設置されており、主として、床下暖房用配管としての第２利用側熱交換器５１と、床面に設けられた伝熱パネル（図示せず）とを有する、いわゆる床暖房装置である。尚、室内暖房ユニット５としては、このような床暖房装置に限られず、例えば、室内の壁面や天井面に配置されたファンコイルユニット（この場合、第２利用側熱交換器５１が伝熱管コイルとして機能する）にしたり、室内の壁面に設置されたラジエータ（この場合には、第２利用側熱交換器５１がラジエータ用熱交換器として機能する）にしてもよい。
（２）空気調和システムの動作
次に、本実施形態の空気調和システム１の冷房運転時及び暖房運転時の動作について、図２及び図３を用いて説明する。ここで、図２は、空気調和システム１の冷房運転時の動作を示す概略構成図である。図３は、空気調和システム１の暖房運転時の動作を示す概略構成図である。
＜冷房運転＞
まず、冷媒回路１０について、閉鎖弁２５、２６を全開状態とし、さらに、接続機構２４を第１接続状態とする。すなわち、第１接続機構としての四路切換弁２７を第１切換状態（図２の四路切換弁２７内の実線を参照）とするとともに、第２接続機構２８を第１減圧状態（すなわち、第１膨張機構２９及び第３膨張機構３１を開状態、かつ、第２膨張機構３０を全閉状態）として、第２熱源側熱交換器２３を使用しない状態とする。また、熱搬送媒体回路１１についても、使用しない状態とする。
このような冷媒回路１０の状態において、圧縮機２１を駆動すると、圧縮機２１に吸入された冷媒が、圧縮機２１において臨界圧力以上になるまで圧縮される。
この高圧の冷媒は、四路切換弁２７を通過して第１熱源側熱交換器２２に流入し、第１熱源側熱交換器２２において、熱源としての空気や水と熱交換を行うことによって冷却される。
この第１熱源側熱交換器２２において冷却された冷媒は、第３膨張機構３１及び第１膨張機構２９において減圧されて、低圧の冷媒となる。ここで、冷媒の減圧の際には、第３膨張機構３１、第１膨張機構２９の順に２段階に減圧するようにしているため、膨張機構２９、３１における騒音が小さくなるとともに、膨張機構２９、３１の耐久性も向上している。
この膨張機構２９、３１において減圧された低圧の冷媒は、熱源ユニット２を出て、冷媒連絡管６を通じて利用ユニット４に送られる。
この利用ユニット４に送られた低圧の冷媒は、第１利用側熱交換器４１に流入し、室内の冷房を行うことによって、加熱・蒸発される。
この第１利用側熱交換器４１において加熱・蒸発された低圧の冷媒は、利用ユニット４を出て、冷媒連絡管７を通じて熱源ユニット２に送られる。
この熱源ユニット２に送られた低圧の冷媒は、圧縮機２１の吸入側に戻される。
このような冷凍サイクル運転を行うことによって、冷房運転が行われる。
＜暖房運転＞
まず、冷媒回路１０について、閉鎖弁２５、２６を全開状態とし、さらに、接続機構２４を第２接続状態とする。すなわち、第１接続機構としての四路切換弁２７を第２切換状態（図３の四路切換弁２７内の破線を参照）とするとともに、第２接続機構２８を第２減圧状態（すなわち、第２膨張機構３０及び第３膨張機構３１を開状態、かつ、第１膨張機構２９を全閉状態）として、第１利用側熱交換器４１を使用しない状態とする。また、熱搬送媒体回路１１については、媒体ポンプ３３を駆動して、熱搬送媒体回路１１内の熱搬送媒体を循環させる。
このような冷媒回路１０の状態において、圧縮機２１を駆動すると、圧縮機２１に吸入された冷媒が、圧縮機２１において臨界圧力以上になるまで圧縮される。
この高圧の冷媒は、四路切換弁２７を通過して第２熱源側熱交換器２３に流入し、第２熱源側熱交換器２３において、熱搬送媒体と熱交換を行うことによって冷却される。
この第２熱源側熱交換器２３において冷却された冷媒は、第２膨張機構３０及び第３膨張機構３１において減圧されて、低圧の冷媒となる。ここで、冷媒の減圧の際には、第２膨張機構３０、第３膨張機構３１の順に２段階に減圧するようにしているため、膨張機構３０、３１における騒音が小さくなるとともに、膨張機構３０、３１の耐久性も向上している。
この膨張機構３０、３１において減圧された低圧の冷媒は、第１熱源側熱交換器２２に流入し、熱源としての空気や水と熱交換を行うことによって加熱・蒸発される。
この第１熱源側熱交換器２２において加熱・蒸発された低圧の冷媒は、四路切換弁２７を通過した後に圧縮機２１の吸入側に戻される。
一方、第２熱源側熱交換器２３において、冷媒と熱交換を行うことによって加熱された熱搬送媒体は、媒体タンク３２に一時的に溜められた後に、媒体ポンプ３３によって昇圧される。
この媒体ポンプ３３によって昇圧された熱搬送媒体は、熱源ユニット２を出て、媒体連絡管８を通じて室内暖房ユニット５に送られる。
この室内暖房ユニット５に送られた熱搬送媒体は、第２利用側熱交換器５１に流入し、室内の暖房を行うことによって、冷却される。
この第２利用側熱交換器５１において加熱された熱搬送媒体は、室内暖房ユニット５を出て、媒体連絡管９を通じて熱源ユニット２に送られる。
この熱源ユニット２に送られた熱搬送媒体は、第２熱源側熱交換器２３に戻される。
このような冷凍サイクル運転を行うことによって、暖房運転が行われる。
（３）空気調和システムの特徴
本実施形態の空気調和システム１では、接続機構２４を第１接続状態に切り換えることで、冷媒が冷媒連絡管６、７を介して熱源ユニット２と利用ユニット４との間でやりとりしながら室内の冷房を行い、接続機構２４を第２接続状態に切り換えることで、冷媒と熱交換した熱搬送媒体が熱源ユニット２と室内暖房ユニット５（すなわち、第２利用側熱交換器５１）との間でやりとりしながら室内の暖房を行うことができるため、室内の冷房を行う場合及び室内の暖房を行う場合のいずれであっても、圧縮機２１において臨界圧力以上になるまで圧縮された高圧の冷媒（ここでは、二酸化炭素）を冷媒連絡管６、７に流さなくても済むようになり、冷媒連絡管６、７の肉厚を増加するのを抑えることができる。
これにより、冷媒連絡管の肉厚の増加によるコストアップや施工性の低下を防ぐとともに、施工性の低下によるコストアップも防ぐことができ、しかも、室内の暖房を行う際には、熱搬送媒体による快適な暖房を行うことができる。
（４）変形例１
上述の実施形態においては、暖房運転時に、熱搬送媒体回路１１内を循環する熱搬送媒体としての水を、室内暖房ユニット５の第２利用側熱交換器５１に流入させるようにしているが、図４に示されるように、室内暖房ユニット５に流入させる手前で給湯配管１２を分岐させるようにして、給湯に使用するようにしてもよい。この際、給湯に使用されて熱搬送媒体回路１１から流出する熱搬送媒体としての水は、媒体タンク３２まわりに給水配管１３を接続して、媒体タンク３２内の水位を一定に保つ等により補給される。
これにより、接続機構２４を第２接続状態に切り換えて暖房運転を行う際に、第２熱源側熱交換器２３において冷媒と熱交換した熱搬送媒体としての水を給湯に利用することも可能になる。
（５）変形例２
上述の実施形態及び変形例１においては、冷房運転時に、熱搬送媒体回路１１を使用しない状態にしているが、図５に示されるように、第１接続機構としての四路切換弁２７を第１切換状態（図５の四路切換弁２７内の実線を参照）とするとともに、第２接続機構２８を、第１熱源側熱交換器２２において冷却された冷媒を減圧して第１利用側熱交換器４１に送り、かつ、第１熱源側熱交換器２２において熱交換された冷媒を減圧して第２熱源側熱交換器２３に送る第３減圧状態（すなわち、第１膨張機構２９、第２膨張機構３０及び第３膨張機構３１のすべてを開状態）に切り換えるようにしてもよい。
これにより、圧縮機２１から吐出される冷媒を第１熱源側熱交換器２２、第１利用側熱交換器４１、圧縮機２１の順に循環させるとともに、圧縮機２１から吐出される冷媒を第１熱源側熱交換器２２、第２熱源側熱交換器２３、圧縮機２１の順に循環させることも可能になるため、このような冷媒回路１０の状態において、媒体ポンプ３３を駆動して熱搬送媒体回路１１内の熱搬送媒体を循環させることによって、利用ユニット４（すなわち、第１利用側熱交換器４１）による室内の冷房とともに、室内暖房ユニット５（すなわち、第２利用側熱交換器５１）による室内の冷房を行うことができるようになり、冷房のバリエーションを増やすことができる。
本発明を利用すれば、冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮して行う冷凍サイクルを利用して室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能な空気調和システムにおいて、冷媒連絡管の肉厚が増加するのを抑えることができる。
本発明の一実施形態にかかる空気調和システムの概略構成図である。 空気調和システムの冷房運転時の動作を示す概略構成図である。 空気調和システムの暖房運転時の動作を示す概略構成図である。 変形例１にかかる空気調和システムの概略構成図である。 変形例２にかかる空気調和システムの概略構成図である。
１ 空気調和システム
２ 熱源ユニット
４ 利用ユニット
６、７ 冷媒連絡管
２１ 圧縮機
２２ 第１熱源側熱交換器
２３ 第２熱源側熱交換器
２４ 接続機構
２７ 四路切換弁（第１接続機構）
２８ 第２接続機構
４１ 第１利用側熱交換器
５１ 第２利用側熱交換器

Claims (4)

  1. 室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能な空気調和システムであって、
    冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮する圧縮機（２１）と、
    冷媒を加熱又は冷却する第１熱源側熱交換器（２２）と、
    冷媒と熱搬送媒体とを熱交換させる第２熱源側熱交換器（２３）と、
    前記第１熱源側熱交換器において冷却された冷媒によって室内の冷房を行うことが可能な第１利用側熱交換器（４１）と、
    前記第２熱源側熱交換器において熱交換された熱搬送媒体によって室内の暖房を行うことが可能な第２利用側熱交換器（５１）と、
    前記圧縮機から吐出される冷媒を前記第１熱源側熱交換器、前記利用側熱交換器、前記圧縮機の順に循環させる第１接続状態と、前記圧縮機から吐出される冷媒を前記第２熱源側熱交換器、前記第１熱源側熱交換器、前記圧縮機の順に循環させる第２接続状態とを切り換えることが可能な接続機構（２４）とを備え、
    前記圧縮機と前記第１熱源側熱交換器と前記第２熱源側熱交換器と前記接続機構とは、熱源ユニット（２）を構成しており、
    前記第１利用側熱交換器は、利用ユニット（４）を構成しており、
    前記利用ユニットと前記熱源ユニットとは、冷媒連絡管（６、７）を介して接続されており、
    前記接続機構は、第１接続機構（２７）と、第２接続機構（２８）とを有しており、
    前記第１接続機構は、前記第１接続状態において、前記圧縮機の吐出側と前記第１熱源側熱交換器の一端（２２ａ）とを接続するとともに前記圧縮機の吸入側と前記第１利用側熱交換器の一端（４１ａ）とを接続する第１切換状態と、前記第２接続状態において、前記圧縮機の吐出側と前記第２熱源側熱交換器の一端（２３ａ）とを接続するとともに前記圧縮機の吸入側と前記第１熱源側熱交換器の一端とを接続する第２切換状態とを切り換えることが可能であり、
    前記第２接続機構は、前記第１接続状態において、前記第１熱源側熱交換器において冷却された冷媒を減圧して前記第１利用側熱交換器に送る第１減圧状態と、前記第２接続状態において、前記第２熱源側熱交換器において熱交換された冷媒を減圧して前記第１熱源側熱交換器に送る第２減圧状態とを切り換えることが可能である、
    空気調和システム（１）。
  2. 前記第１接続機構（２７）を第１切換状態に切り換えるとともに、前記第２接続機構（２８）を、前記第１熱源側熱交換器（２２）において冷却された冷媒を減圧して前記第１利用側熱交換器（４１）に送り、かつ、前記第１熱源側熱交換器（２２）において熱交換された冷媒を減圧して第２熱源側熱交換器（２３）に送る第３減圧状態に切り換えることが可能である、請求項１に記載の空気調和システム（１）。
  3. 前記熱搬送媒体は、水である、請求項１又は２に記載の空気調和システム（１）。
  4. 前記冷媒は、二酸化炭素である、請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和システム（１）。
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