JP5793715B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、水またはアルコールを主成分とする冷媒を用いた空気調和装置に関する。

従来、空気調和装置としては、フロン冷媒や代替フロン冷媒を用いた装置が広く利用されている。しかし、これらの冷媒は、オゾン層破壊や地球温暖化等の問題を有している。そこで、地球環境に対する負荷が極めて小さい冷媒として水を用いた空気調和装置が提案されている。例えば、特許文献１には、そのような空気調和装置として、図８に示すような空気調和装置１００が開示されている。

空気調和装置１００は、蒸発器１１１、圧縮機１１２および凝縮器１１３がこの順に接続された冷媒回路１１０を有している。蒸発器１１１および凝縮器１１３には水が貯留されている。蒸発器１１１に貯留された水は、吸熱用循環路１２０により負荷部１２１を経由して循環させられる。凝縮器１１３に貯留された水は、放熱用循環路１３０により冷却塔１３１を経由して循環させられる。圧縮機１１２は、蒸発器１１１から水蒸気を吸入して圧縮し、圧縮した水蒸気を凝縮器１１３に吐出する。

特許文献１の空気調和装置１００のように冷媒として水を用いた場合、物性上、フロン冷媒や代替フロン冷媒を用いた冷凍サイクルに比べて高圧側圧力Ｐｃと低圧側圧力Ｐｅの圧力差が小さくなるため、高精度な膨張弁および複雑な制御が必要になるという課題がある。この課題に対し、特許文献１に記載された空気調和装置１００では、高圧側圧力Ｐｃと低圧側圧力Ｐｅの圧力差を蒸発器１１１内の水の水面高さと凝縮器１１３内の水の水面高さとの間のレベル差Δｈにより確保することで、高精度な膨張弁および複雑な制御を不要としている。これにより、冷媒として水を用いた場合のシステム制御を簡易にすることができ、空気調和装置の信頼性が向上する。

特許第４４５４４５６号公報

しかしながら、空気調和装置１００の全体高さは、上述したレベル差Δｈ、水が蒸発するのに必要な面積を蒸発器１１１内に確保するための高さｈｅｘ、第１循環路１２０および第２循環路１３０に設けられたポンプ１２２，１３２の必要吸込ヘッド（required NPSH）を確保するための高さｈｐの和によりほぼ規定される。それ故に、レベル差Δｈにより圧力差を確保するためには、空気調和装置１００が非常に大型になってしまう。また、負荷部１２１および冷却塔１３１の温度が変化した場合にはさらに圧力差が広がることとなり、これをレベル差Δｈで吸収するには空気調和装置１００をさらに大型にする必要がある。

上記事情に鑑み、本発明は、水またはアルコールを主成分とする冷媒を用いた空気調和装置において、簡易なシステム制御による信頼性の向上と装置の小型化を両立できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、水またはアルコールを主成分とする冷媒を循環させる冷媒回路であって、冷媒液を貯留するとともに内部で冷媒液を蒸発させる蒸発器、冷媒蒸気を圧縮する圧縮機、内部で冷媒蒸気を凝縮させるとともに冷媒液を貯留する凝縮器、および前記凝縮器から前記蒸発器に向かって冷媒液が流れることを可能にするクラッキング圧力を有するリリーフバルブがこの順に接続された冷媒回路と、室内または室外に設置される第１熱交換器と、前記第１熱交換器とは逆に室外または室内に設置される第２熱交換器と、前記蒸発器と前記第１熱交換器との間で熱媒体を循環させる第１熱回路と、前記凝縮器と前記第２熱交換器との間で熱媒体を循環させる第２熱回路と、を備える、空気調和装置を提供する。

本発明の空気調和装置によれば、リリーフバルブを用いることにより、高圧側圧力と低圧側圧力の圧力差によって形成される、蒸発器内の冷媒液の液面高さと凝縮器内の冷媒液の液面高さとの間のレベル差を小さくすることができる。また、リリーフバルブは制御する必要がない。従って、簡易なシステム制御による信頼性の向上と装置の小型化を両立できる。

本発明の第１実施形態に係る空気調和装置の構成図 リリーフバルブの断面図 第１実施形態における高圧側圧力と低圧側圧力の圧力差と蒸発器内および凝縮機内の冷媒液の液面高さとの関係を示すグラフ 本発明の第２実施形態に係る空気調和装置の構成図 第２実施形態の変形例の空気調和装置の構成図 本発明の第３実施形態に係る空気調和装置の構成図 第３実施形態における高圧側圧力と低圧側圧力の圧力差と蒸発器内および凝縮機内の冷媒液の液面高さとの関係を示すグラフ 従来の空気調和装置の構成図

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態に係る空気調和装置１Ａを示す。この空気調和装置１Ａは、蒸発器２４、圧縮機２１、凝縮器２２およびリリーフバルブ２３を含む、冷媒を循環させる冷媒回路２と、蒸発器２４と第１熱交換器３１との間で熱媒体を循環させる第１熱回路４と、凝縮器２２と第２熱交換器３３との間で熱媒体を循環させる第２熱回路５と、を備えている。

本実施形態では、放熱回路４および吸熱回路６は冷媒回路２に合流して熱媒体を冷媒に直接接触させる回路であり、冷媒回路２、放熱回路４および吸熱回路６には、同一の冷媒が充填されている。すなわち、冷媒の一部が熱媒体として利用される。この冷媒は、水またはアルコールを主成分とする冷媒であり、冷媒回路２、放熱回路４および吸熱回路６内は、大気圧よりも低い負圧状態になっている。そして、冷媒回路２中で液化した冷媒液の一部が放熱回路４および吸熱回路６を循環する。

冷媒回路２では、蒸発器２４、圧縮機２１、凝縮器２２およびリリーフバルブ２３が流路によってこの順に接続されている。本実施形態では、蒸発器２４の内部空間が冷媒回路２と第１熱回路４の共通の流路を構成し、凝縮器２２の内部空間が冷媒回路２と第２熱回路５の共通の流路を構成している。

蒸発器２４は、冷媒液を貯留するとともに内部で冷媒液を蒸発させる。第１熱回路４は、蒸発器２４に貯留された冷媒液を第１熱交換器３１に送る、第１ポンプ４０が設けられた第１送り路４１と、第１熱交換器３１から蒸発器２４に冷媒液を戻す第１戻し路４２とを含む。第１熱交換器３１は、室内または室外に設置され、送風機３２により供給される空気を冷媒液との熱交換により冷却する。蒸発器２４内では、第１熱交換器３１で加熱された冷媒液が減圧条件下で沸騰する。なお、蒸発器２４内に戻る冷媒液は、第１戻し路４２の下流端から噴霧されてもよい。

圧縮機２は、冷媒蒸気を圧縮する。圧縮機２は、例えば高い圧力比にも対応可能な遠心型圧縮機であるが、容積型圧縮機であってもよいし、多段式圧縮機であってもよい。また、多段式圧縮機を用いる場合は、低段側と高段側の間に熱交換やインジェクションなどによって冷媒蒸気を冷却する中間冷却手段が設けられていてもよい。

凝縮器２２は、内部で冷媒蒸気を凝縮させるとともに冷媒液を貯留する。第２熱回路５は、凝縮器２２に貯留された冷媒液を第２熱交換器３３に送る、第２ポンプ５０が設けられた第２送り路５１と、第２熱交換器３３から凝縮器２２に冷媒液を戻す第２戻し路５２とを含む。第２熱交換器３３は、第１熱交換器３１とは逆に室外または室内に設置され、送風機３４により供給される空気を冷媒液との熱交換により加熱する。凝縮器２２内では、圧縮機２１から吐出された冷媒蒸気が、第２熱交換器３３で冷却された冷媒液と直接接触することにより凝縮する。なお、凝縮器２２内に戻る冷媒液は、第２戻し路５２の下流端から噴霧されてもよい。

第１熱交換器３１および第２熱交換器３３としては、例えば、フィンアンドチューブ型熱交換器を用いることができる。第１室内熱交換器３１を室内に設置した場合には冷房専用の空気調和装置１Ａが得られ、第２室内熱交換器３３を室内に設置した場合には暖房専用の空気調和装置１Ａが得られる。なお、第１熱交換器３１および第２熱交換器３３のうちの室外に設置される方は、必ずしも空気と冷媒液との間で熱交換を行うものである必要はなく、例えば工業用水などの液体と冷媒液との間で熱交換を行うものであってもよい。また、第１熱交換器３１は放射パネルなどの熱負荷装置であってもよいし、第２熱交換器３３は冷却塔や放射パネルなどの熱負荷装置であってもよい。

第１ポンプ４０および第２ポンプ５０は、運転条件に応じた流量を回転数により制御可能なポンプである。第１ポンプ４０および第２ポンプ５０は、例えばキャビテーションの発生を防止すべく有効吸込ヘッド（available NPSH：吸込口から液面までの高さ）が必要吸込ヘッド（required NPSH）よりも十分に大きくなるように蒸発器２４および凝縮器２２の下方に設置されている。

リリーフバルブ２３は、一方弁であり、凝縮器２２から蒸発器２４に向かって冷媒液が流れることを可能にするクラッキング圧力を有する。具体的に、リリーフバルブ２３は、図２に示すように、スリーブ１１およびキャップ１２で構成されるケース内でボール１３がバネ１４によって内部流路を閉じる位置に押し付けられた構成を有する。すなわち、バネ１４の強度によりクラッキング圧力が設定されており、リリーフバルブ２３の前後の圧力差によりボール１３に作用する力がバネ力以上になった場合に、バネ１４の付勢力に抗してボール１３が移動して内部流路が開かれる。なお、リリーフバルブ２３は、必ずしも図２に示すような構成を有している必要はなく、バネおよびプランジャーによりクラッキング圧力を設定可能な構成を有していてもよい。

次に、本実施形態の空気調和装置１Ａの運転動作について説明する。

圧縮機２１で圧縮された過熱状態の冷媒蒸気は、凝縮器２２において、第２熱交換器３３で過冷却された冷媒液と熱交換することで凝縮する。凝縮器２２にて液化した冷媒液の一部は、第２ポンプ５０により第２熱交換器３３へ圧送される。第２熱交換器３３に圧送された冷媒液は、ここで空気に放熱した後に凝縮器２２に戻る。凝縮器２２にて液化した冷媒液の残りは、リリーフバルブ２３を経由して、蒸発器２４へ導入される。蒸発器２４内の冷媒液の一部は、第１ポンプ４０により第１熱交換器３１に圧送され、ここで空気から吸熱した後に、蒸発器２４に戻る。蒸発器２４内の冷媒液は、減圧下での沸騰により蒸発し、気化した冷媒蒸気が第１圧縮機２１に吸入される。

リリーフバルブ２３は、次の式（１）で表される圧力のつり合い条件が満たされるように作動する。すなわち、式（１）の右辺が左辺を上回ったときに、リリーフバルブ２３が内部流路を開く。式（１）中、Ｐｅは蒸発器２４内の冷媒蒸気の圧力［ｋＰａ］、Ｐｃは凝縮器２２内の冷媒蒸気の圧力［ｋＰａ］、Ｐｖはリリーフバルブ２３のクラッキング圧力［ｋＰａ］、ｈｅはリリーフバルブ２３からの蒸発器２４内の冷媒液の液面高さ［ｍ］、ｈｃはリリーフバルブ２３からの凝縮器２２内の冷媒液の液面高さ［ｍ］、ρは冷媒液の密度［ｋｇ／ｍ³］、ｇは重力加速度［ｍ／ｓ²］である。
Ｐｅ＋ρｇｈｅ／１０００＋Ｐｖ＝Ｐｃ＋ρｇｈｃ／１０００・・・（１）

本実施形態の空気調和装置１Ａによれば、リリーフバルブ２３を用いることにより、高圧側圧力Ｐｃと低圧側圧力Ｐｅの圧力差によって形成される、蒸発器２４内の冷媒液の液面高さと凝縮器２２内の冷媒液の液面高さとの間のレベル差Δｈを小さくすることができる。また、リリーフバルブ２３は制御する必要がなく、前後の圧力差によって自動的に開閉する。すなわち、冷媒回路２における冷媒の循環がリリーフバルブ２３のクラッキング圧力によって制御される。従って、簡易なシステム制御による信頼性の向上と装置の小型化を両立できる。

例えば、図８に示す従来の空気調和装置１００では、低圧側圧力Ｐｅが１ｋＰａ、高圧側圧力Ｐｃが１０ｋＰａの運転条件下では、図３に示すように、蒸発器２４内の冷媒液の液面高さと凝縮器２２内の冷媒液の液面高さとの間のレベル差Δｈは０．９２ｍとなる。これに対し、本実施形態においてリリーフバルブ２３のクラッキング圧力Ｐｖを４．５ｋＰａに設定した場合は、式（１）より、蒸発器２４内の冷媒液の液面高さと凝縮器２２内の冷媒液の液面高さとの間のレベル差Δｈは０．４６ｍと、リリーフバルブ２３がない場合の半分になる。

ところで、本実施形態では、図３に示すように、高圧側圧力Ｐｃと低圧側圧力Ｐｅの圧力差が小さな運転条件下では、凝縮器２２内の冷媒液の液面が蒸発器２３内の冷媒液の液面よりも高くなって、それらの間に逆のレベル差Δｈが形成される。そこで、運転条件が変化したときのレベル差Δｈの変動幅を最小にするには、リリーフバルブ２３のクラッキング圧力Ｐｖを、低圧側圧力Ｐｅと高圧側圧力Ｐｃの圧力差の１／２（Ｐｖ＝（Ｐｃ−Ｐｅ）／２）に設定すればよい。

＜変形例＞
前記実施形態では、第１熱回路４および第２熱回路５が冷媒回路２に合流して熱媒体を冷媒に直接接触させる回路であったが、第１熱回路４および第２熱回路５は、冷媒回路２に合流せずに熱媒体を冷媒に間接的に接触させる回路であってもよい。この場合は、蒸発器２４および凝縮器２２を、例えばシェルアンドチューブ式熱交換器とすればよい。

（第２実施形態）
図４に、本発明の第２実施形態に係る空気調和装置１Ｂを示す。この空気調和装置１Ｂは、室内の冷房と暖房とが切り替え可能な構成を有している。具体的には、第１熱回路４および第２熱回路５に、第１四方弁７１および第２四方弁７２が設けられている。空気調和装置１Ｂのその他の構成は、第１実施形態の空気調和装置１Ａと同じである。

より詳しくは、第１熱回路４の第１送り路４１における第１ポンプ４０よりも下流側部分は第２熱回路５の第２送り路５１における第２ポンプ５０よりも下流側部分と交わっており、その交わった位置に第１四方弁７１が配置されている。さらに、第１熱回路４の第１戻し路４２は第２熱回路５の第２戻し路５２と交わっており、その交わった位置に第２四方弁７２が配置されている。

第１四方弁７１は、本発明の第１切換手段に相当し、実線矢印の向きに冷媒液を流す第１状態と破線矢印の向きに冷媒液を流す第２状態との間で切り換えられる。第１状態では、第１四方弁７１は、第１ポンプ４０から圧送される冷媒液を第１熱交換器３１に導くとともに、第２ポンプ５０から圧送される冷媒液を第２熱交換器３３に導く。第２状態では、第１四方弁７１は、第１ポンプ４０から圧送される冷媒液を第２熱交換器３３に導くとともに、第２ポンプ５０から圧送される冷媒液を第１熱交換器３１に導く。

第２四方弁７２は、本発明の第２切換手段に相当し、実線矢印の向きに冷媒液を流す第１状態と破線矢印の向きに冷媒液を流す第２状態との間で切り換えられる。第１状態では、第２四方弁７２は、第１熱交換器３１から流出する冷媒液を蒸発器２４に導くとともに、第２熱交換器３３から流出する冷媒液を凝縮器２２に導く。第２状態では、第２四方弁７２は、第１熱交換器３１から流出する冷媒液を凝縮器２２に導くとともに、第２熱交換器３３から流出する冷媒液を蒸発器２４に導く。

例えば、第１熱交換器３１を室外に設置し、第２熱交換器３３を室内に設置した場合には、第１四方弁７１および第２四方弁７２をそれぞれ第１状態に切り換えることにより室内の暖房を行うことができ、第１四方弁７１および第２四方弁７２をそれぞれ第２状態に切り換えることにより室内の冷房を行うことができる。

本実施形態においても、蒸発器２４内の冷媒液の液面高さと凝縮器２２内の冷媒液の液面高さとの間のレベル差Δｈを小さくすることができ、さらに冷媒回路２における冷媒の循環がリリーフバルブ２３のクラッキング圧力によって制御されるため、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜変形例＞
前記実施形態では、本発明の第１切換手段および第２切換手段として第１四方弁７１および第２四方弁７２が用いられていたが、本発明の第１切換手段および第２切換手段はこれに限られるものではない。例えば、図５に示すように、第１切換手段および第２切換手段は、三方弁を用いて構成することも可能である。

具体的には、第１切換手段は、第１送り路４１における第１ポンプ４０よりも下流側部分に配設された第１三方弁７３、第２送り路５１における第２ポンプ５０よりも下流側部分に配設された第２三方弁７４、第１三方弁７３から第２送り路５２における第２三方弁７４よりも下流側部分につながる第１連絡路８１、および、第２三方弁７４から第１送り路４１における第１三方弁７３よりも下流側部分につながる第２連絡路８２で構成されていてもよい。第２切換手段は、第１戻し路４２に配設された第３三方弁７５、第２戻し路５２に配設された第４三方弁７６、第３三方弁７５から第２戻し路５２における第４三方弁７６よりも下流側部分につながる第３連絡路８３、および、第４三方弁７６から第１戻し路４２における第３三方弁７５よりも下流側部分につながる第４連絡路８４で構成されていてもよい。

（第３実施形態）
図６に、本発明の第３実施形態に係る空気調和装置１Ｃを示す。この空気調和装置１Ｃでは、冷媒回路２が、リリーフバルブ２３と蒸発器２４の間に、並列回路を構成する一対の分流路２５を有している。また、蒸発器２４には、圧縮機２１に吸入される冷媒蒸気の圧力である低圧側圧力Ｐｅを検出する低圧検出手段として第１圧力センサ６１が設けられており、凝縮器２２には、圧縮機２１から吐出された冷媒蒸気の圧力である高圧側圧力Ｐｃを検出する高圧検出手段として第２圧力センサ６２が設けられている。空気調和装置１Ｃのその他の構成は、第１実施形態の空気調和装置１Ａと同じである。

一対の分流路２５の一方には電磁開閉弁２６が設けられており、他方には第２のリリーフバルブ２７が設けられている。第２のリリーフバルブ２７は、第１実施形態で説明したリリーフバルブ２３と同様の構成であり、リリーフバルブ２３のクラッキング圧力Ｐｖよりも大きなクラッキング圧力Ｐｖ２を有している。

本実施形態では、高圧側圧力Ｐｃと低圧側圧力Ｐｅの圧力差が最大値の１／２以下の低負荷運転領域においては、リリーフバルブ２３のクラッキング圧力Ｐｖにより、凝縮器２２から蒸発器２４への冷媒液の戻りが規制され、かつ、凝縮器２２内の冷媒液の液面と蒸発器２４内の冷媒液の液面高さの間のレベル差Δｈの変動幅が小さく抑えられることが可能となっている。一方、高圧側圧力Ｐｃと低圧側圧力Ｐｅの圧力差が最大値の１／２以上の高負荷運転領域においては、第２のリリーフバルブ２７のクラッキング圧力Ｐｖ２により、凝縮器２２から蒸発器２４への冷媒液の戻りが規制され、かつ、凝縮器２２内の冷媒液の液面と蒸発器２４内の冷媒液の液面高さの間のレベル差Δｈの変動幅が小さく抑えられることが可能となっている。

例えば、低負荷運転領域において開閉するリリーフバルブ２３のクラッキング圧力Ｐｖは、高圧側圧力Ｐｃと低圧側圧力Ｐｅの圧力差の最大値の１／４に設定される。また、高負荷運転領域において開閉する第２のリリーフバルブ２７のクラッキング圧力Ｐｖ２は、圧力差の最大値の３／４に設定される。電磁開閉弁２６は、運転時に第２圧力センサ６２により検出される高圧側圧力Ｐｃと第１圧力センサ６１により検出される低圧側圧力Ｐｅとの間の圧力差が、最大値の１／２（リリーフバルブ２３のクラッキング圧力Ｐｖと第２のリリーフバルブ２７のクラッキング圧力Ｐｖ２との間にある所定の圧力）よりも小さいときに開かれ、最大値の１／２よりも大きいときに閉じられる。なお、圧力差が最大値の１／２と等しいときは、電磁開閉弁２６は、開かれてもよいし閉じられてもよい。

低負荷運転領域においては、リリーフバルブ２３のクラッキング圧力Ｐｖに関する圧力のつり合いにより、蒸発器２４内の冷媒液の液面高さと凝縮器２２内の冷媒液の液面高さとの間のレベル差Δｈは、圧力差が最大値の１／２の時に最大となる。ここで、もしこのままの回路状態で圧力差が上昇すると、蒸発器２４内の冷媒液の液面高さは上昇し、凝縮器２２内の冷媒液の液面高さは低下するため、レベル差Δｈはさらに大きくなってしまう。そこで、電磁開閉弁２６を閉に制御することにより、第２のリリーフバルブ２７のクラッキング圧力Ｐｖ２に関する圧力のつり合いによりレベル差Δｈを低下させる。

例えば、低圧側圧力Ｐｅが１ｋＰａ、高圧側圧力Ｐｃが１０ｋＰａ、リリーフバルブ２３のクラッキング圧力Ｐｖが２．２５ｋＰａ、第２のリリーフバルブ２７のクラッキング圧力Ｐｖ２が６．７５ｋＰａである場合、図７に示すように、蒸発器２４内の冷媒液の液面高さと凝縮器２２内の冷媒液の液面高さとは、レベル差Δｈ＝０．３３ｍでつり合うことになる。

本実施形態においても、蒸発器２４内の冷媒液の液面高さと凝縮器２２内の冷媒液の液面高さとの間のレベル差Δｈを小さくすることができ、さらに冷媒回路２における冷媒の循環がリリーフバルブ２３または第２のリリーフバルブ２７のクラッキング圧力によって制御されるため、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜変形例＞
前記実施形態では、第１圧力センサ６１および第２圧力センサ６２により低圧側圧力Ｐｅおよび高圧側圧力Ｐｃが検出されていたが、本発明の低圧検出手段および高圧検出手段はこれに限られるものではない。例えば、低圧側圧力Ｐｅは、圧縮機２１入口の蒸発温度から求めてもよい。つまり、本発明の低圧検出手段は、蒸発器２４内の冷媒液もしくは冷媒蒸気の温度または冷媒回路２における蒸発器２４と圧縮機２１の間の冷媒蒸気の温度を検出する蒸発温度センサ、および前記蒸発温度センサにより検出される温度を圧力に換算する演算部で構成されていてもよい。また、高圧側圧力Ｐｃは、圧縮機２１出口の凝縮温度から求めてもよい。つまり、本発明の高圧検出手段は、凝縮器２２内の冷媒蒸気もしくは冷媒液の温度を検出する凝縮温度センサ、および前記凝縮温度センサにより検出される温度を圧力に換算する演算部で構成されていてもよい。これにより、高価な圧力センサを用いずに、サーミスタや熱電対等の安価な温度センサを用いて低圧側圧力ＰＬおよび高圧側圧力ＰＨを検出することが可能になる。

また、一対の分流路２５が構成する並列回路は、１段だけでなく複数段設けられていてもよい。例えば、並列回路をｎ（ｎ≧１）段設ける場合に、ｍ段目の並列回路におけるリリーフバルブのクラッキング圧力Ｐｖｍは、次の式（２）により決定すればよい。式中、ΔＰｍａｘは、高圧側圧力Ｐｃと低圧側圧力Ｐｅの圧力差の最大値［ｋＰａ］である。
Ｐｖｍ＝ΔＰｍａｘ／（２ｎ）＋ΔＰｍａｘ（ｍ−１）／ｎ・・・（２）

なお、ｎ個の電磁開閉弁の制御については、運転時に高圧検出手段により検出される高圧側圧力Ｐｃと低圧検出手段により検出される低圧側圧力Ｐｅとの間の圧力差をΔＰ［ｋＰａ］としたときに、ΔＰ≧（または＞）ΔＰｍａｘ／ｎ＋ΔＰｍａｘ（ｍ−１）／ｎとなる１段目からｍ段目までの電磁開閉弁をすべて開とし、残り（ｍ＋１段目からｎ段目までの電磁開閉弁）を閉とする（ただし、ｎ＝１の場合は、前記実施形態のとおり）。

本発明の空気調和装置は、家庭用エアコン、業務用エアコン等に有用である。

１Ａ，１Ｂ 空気調和装置
２ 冷媒回路
２１ 圧縮機
２２ 凝縮器
２３ リリーフバルブ
２４ 蒸発器
２５ 分流路
２６ 電磁開閉弁
２７ 第２のリリーフバルブ
３１ 第１熱交換器
３３ 第２熱交換器
４ 第１熱回路
４０ 第１ポンプ
４１ 第１送り路
４２ 第１戻し路
５ 第２熱回路
５０ 第２ポンプ
５１ 第２送り路
５２ 第２戻し路
６１ 第１圧力センサ（低圧検出手段）
６２ 第２圧力センサ（高圧検出手段）
７１ 第１四方弁（第１切換手段）
７２ 第２四方弁（第２切換手段）

Claims (5)

1. 水またはアルコールを主成分とする冷媒を循環させる冷媒回路であって、冷媒液を貯留するとともに内部で冷媒液を蒸発させる蒸発器、冷媒蒸気を圧縮する圧縮機、内部で冷媒蒸気を凝縮させるとともに冷媒液を貯留する凝縮器、および前記凝縮器から前記蒸発器に向かって冷媒液が流れることを可能にするクラッキング圧力を有するリリーフバルブがこの順に接続された冷媒回路と、
   室内または室外に設置される第１熱交換器と、
   前記第１熱交換器とは逆に室外または室内に設置される第２熱交換器と、
   前記蒸発器と前記第１熱交換器との間で熱媒体を循環させる第１熱回路と、
   前記凝縮器と前記第２熱交換器との間で熱媒体を循環させる第２熱回路と、
   を備え、
   前記冷媒回路は、前記凝縮器と前記リリーフバルブとを接続する流路及び前記リリーフバルブと前記蒸発器とを接続する流路に膨張弁を有さず、
   前記凝縮器と前記リリーフバルブとを接続する流路が前記凝縮器と前記リリーフバルブとの間で分岐することなく延びている、
   空気調和装置。
2. 前記冷媒回路は、前記リリーフバルブと前記蒸発器との間に、並列回路を構成する一対の分流路を有しており、
   前記一対の分流路の一方に電磁開閉弁が設けられ、他方に前記リリーフバルブのクラッキング圧力よりも大きなクラッキング圧力を有する第２のリリーフバルブが設けられている、
   請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記圧縮機に吸入される冷媒蒸気の圧力である低圧側圧力を検出する低圧検出手段と、
   前記圧縮機から吐出された冷媒蒸気の圧力である高圧側圧力を検出する高圧検出手段と、をさらに備え、
   前記電磁開閉弁は、前記高圧検出手段により検出される高圧側圧力と前記低圧検出手段により検出される低圧側圧力との間の圧力差が、前記リリーフバルブのクラッキング圧力と前記第２のリリーフバルブのクラッキング圧力との間にある所定の圧力よりも小さいときに開かれ、前記圧力差が前記所定の圧力よりも大きいときに閉じられる、請求項２に記載の空気調和装置。
4. 前記第１熱回路を循環する前記熱媒体は、前記蒸発器に貯留された冷媒液であり、
   前記第１熱回路は、前記蒸発器から前記第１熱交換器に冷媒液を送る、第１ポンプが設けられた第１送り路と、前記第１熱交換器から前記蒸発器に冷媒液を戻す第１戻し路とを含み、
   前記第２熱回路を循環する前記熱媒体は、前記凝縮器に貯留された冷媒液であり、
   前記第２熱回路は、前記凝縮器から前記第２熱交換器に冷媒液を送る、第２ポンプが設けられた第２送り路と、前記第２熱交換器から前記凝縮器に冷媒液を戻す第２戻し路とを含む、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
5. 前記第１送り路および前記第２送り路に設けられ、前記第１ポンプから圧送される冷媒液を前記第１熱交換器に導き、前記第２ポンプから圧送される冷媒液を前記第２熱交換器に導く第１状態と、前記第１ポンプから圧送される冷媒液を前記第２熱交換器に導き、前記第２ポンプから圧送される冷媒液を前記第１熱交換器に導く第２状態との間で切り換えられる第１切換手段と、
   前記第１戻し路および前記第２戻し路に設けられ、前記第１熱交換器から流出する冷媒液を前記蒸発器に導き、前記第２熱交換器から流出する冷媒液を前記凝縮器に導く第１状態と、前記第１熱交換器から流出する冷媒液を前記凝縮器に導き、前記第２熱交換器から流出する冷媒液を前記蒸発器に導く第２状態との間で切り換えられる第２切換手段と、
   をさらに備える、請求項４に記載の空気調和装置。

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