JP5905110B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の空気調和装置100の実施形態1を示す概略図であり、図1を参照して空気調和装置100について説明する。空気調和装置100は、ビル等に設置された複数の部屋の冷房暖房運転を行うものである。空気調和装置100は、熱源機である1台の室外機1と、複数台の室内機2a〜2hと、室外機1と室内機2a〜2hとの間に介在する中継ユニット3とを有している。そして、空気調和装置100は、冷媒(冷媒)を間接的に利用する方式(間接方式)を採用しており、冷媒に貯えた冷熱または温熱を、冷媒とは異なる熱媒体に伝達し、熱媒体に貯えた冷熱または温熱で空調対象空間を冷房または暖房する。
室外機1は、圧縮機10、第1冷媒流路切替器11、熱源側熱交換器12、アキュムレーター19を備えており、それぞれ冷媒配管4に接続されている。圧縮機10は、冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものである。圧縮機10は、レシプロ、ロータリー、スクロール又はスクリュー型等の各種タイプを利用して構成すればよく、たとえば容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成されている。なお、圧縮機10の冷媒流路の上流側および下流側には圧力検知装置である第2圧力センサー37と第3圧力センサー38が設けられており、圧縮機10の回転数とこの圧力センサー37、38の検知値から圧縮機10からの冷媒流量を計算できるようになっている。
図1の空気調和装置100においては、8つの室内機2a〜2hを有しており、各室内機2a〜2hには、それぞれ利用側熱交換器26a〜26hが搭載されている。この利用側熱交換器26a〜26hは、暖房運転時には放熱器(ガスクーラー)として機能し、冷房運転時には吸熱器として機能する。各利用側熱交換器26a〜26hは、それぞれ配管5によって熱変換ユニット3aおよび熱媒体流路切替ユニット3bに接続されており、熱変換ユニット3aおよび熱媒体流路切替ユニット3bから熱媒体が流入するようになっている。そして、利用側熱交換器26a〜26hは、ファン等の送風機(図示せず)から供給される室内空気と熱媒体との間で熱交換を実施して空気に冷熱又は温熱を与え、空調対象空間に供給するための暖房用空気又は冷房用空気を生成する。なお、利用側熱交換器26a〜26hは、ファン等により送風される場合に限られず、いわゆるチルドビームと呼ばれる自然対流を利用した天井に設置されるフィンピッチの荒いコイル状の熱交換器からなるものであってもよい。なお、各室内機2a〜2hには、室内から吸い込む空気の温度を検知する吸込空気温度センサー39a〜39hが取り付けられている。そして、吸込空気温度センサー39a〜39hにより検出された吸込空気温度は中継ユニット制御装置52に送られ、中継ユニット制御装置52は吸込空気温度に基づいて中継ユニット3の制御を行う。
中継ユニット3は、室外機1側を循環する冷媒と室内機2a〜2h側を循環する熱媒体との間で熱交換を行うものであって、熱交換ユニット3aと熱媒体流路切替ユニット3bとを備えている。なお、図2の空気調和装置100においては、熱交換ユニット3a内に1つの熱媒体流路切替ユニット3bが内蔵されており、その熱交換ユニット3aとは別筐体の熱媒体流路切替ユニット3bが設けられた構成について例示している。また、熱交換ユニット3aは室外機1が冷媒配管4を介して接続されており、熱媒体流路切替ユニット3bには各室内機2a〜2hが熱媒体配管5を介して接続されている。また、熱交換ユニット3aと熱媒体流路切替ユニット3bとはそれぞれ別の筐体内に収容されたものであって(図1参照)、配管40により接続されている。そして、配管40を介して熱交換ユニット3aと熱媒体流路切替ユニット3bとの間で熱媒体が循環するようになっている。
熱変換ユニット3aは、中継熱交換器15a、15b、絞り装置16a、16b、開閉装置17a、17b、第2冷媒流路切替器18a、18b、熱媒体を循環させるポンプ21a、21bを有している。
熱媒体流路切替ユニット3bは、複数の室内機2a〜2d(もしくは室内機2e〜2h)が接続されるものであって、運転モードに応じて室内機2a〜2dへ流れる熱媒体の流路を切り替えるものである。なお、上述の通り、図1および図2の空気調和装置100においては1つの熱媒体流路切替ユニット3bが内蔵され、1つの熱媒体流路切替ユニット3bが熱交換ユニット3aとは別筐体として設けられている。そして、熱交換ユニット3aに内蔵の熱媒体流路切替ユニット3bには室内機2a〜2dに接続されており、別筐体側の熱媒体流路切替ユニット3bには室内機2e〜2hが接続された場合について例示している。なお、熱媒体流路切替ユニット3b、3bは同一の構成を有するものであり、以下に各構成要素毎にまとめて分説していく。
空気調和装置100においては、冷媒循環回路Aと熱媒体循環回路Bとが構成されており、中継熱交換器15a、15bにおいて冷媒循環回路Aを循環する冷媒と熱媒体循環回路Bを循環する水とが熱交換されるようになっている。この冷媒循環回路Aは、圧縮機10、第1冷媒流路切替器11、熱源側熱交換器12、開閉装置17a、17b、第2冷媒流路切替器18a、18b、中継熱交換器15a、15bの冷媒流路、絞り装置16a、16b、及び、アキュムレーター19を冷媒配管4で接続して構成されている。一方、熱媒体循環回路Bは、中継熱交換器15a、15bの熱媒体流路、ポンプ21a、21b、ポンプ42a、42b、第1熱媒体流路切替器22a〜22h、熱媒体流量調整器25a〜25h、利用側熱交換器26a〜26h、及び、第2熱媒体流路切替器23a〜23hを、配管5で接続して構成されている。
図3は、図2に示す空気調和装置100の全冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図3において、利用側熱交換器26a〜26cおよび26e〜26gの室内機で冷熱負荷が発生している場合を例に全冷房運転モードについて説明する。なお、図3において太線で表された配管が冷媒(冷媒及び熱媒体)の流れる配管を示し、冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
図4は、図2に示す空気調和装置100の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図4では、利用側熱交換器26a〜26c、26e〜26gでのみ温熱負荷が発生している場合を例に全暖房運転モードについて説明する。なお、図4では、太線で表された配管が冷媒(冷媒及び熱媒体)の流れる配管を示している。また、図4では、冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
図5は、図2に示す空気調和装置100の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図5では、利用側熱交換器26aで温熱負荷が発生し、利用側熱交換器26d、26eで冷熱負荷が発生している場合を例に冷房主体運転モードについて説明する。なお、図5では、太線で表された配管が冷媒(冷媒及び熱媒体)の循環する配管を示している。また、図5では、冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
図6は、図2に示す空気調和装置100の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図6では、利用側熱交換器26a、26eで温熱負荷が発生し、利用側熱交換器26dで冷熱負荷が発生している場合を例に暖房主体運転モードについて説明する。なお、図6では、太線で表された配管が冷媒(冷媒及び熱媒体)の循環する配管を示している。また、図6では、冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
Claims (4)
- 冷媒を圧縮する圧縮機と、空気と前記冷媒との間で熱交換を行う熱源側熱交換器とを備えた室外機と、
空気と熱媒体との間で熱交換を行う室内熱交換器を備えた複数の室内機と、
前記室外機に冷媒配管により接続されているとともに前記室内機に熱媒体配管により接続された、前記冷媒と前記熱媒体との間で熱交換を行う中継ユニットと、
前記中継ユニットに流入する前記冷媒の流路を暖房運転時の暖房流路と冷房運転時の冷房流路とに切り替える第1冷媒流路切替器と
を備え、
前記中継ユニットが、前記冷媒と前記熱媒体との間で熱交換を行う熱交換ユニットと、前記熱交換ユニットにより熱交換された前記熱媒体を複数の前記室内機へ分岐して送出する複数の熱媒体流路切替ユニットとを有し、前記熱交換ユニットと前記熱媒体流路切替ユニットとがそれぞれ別筐体に収容されてなるものであり、
前記熱交換ユニットが、
前記冷媒と前記熱媒体との間で熱交換を行う複数の中継熱交換器と、
前記冷房運転と前記暖房運転の切り替えに応じて前記中継熱交換器に流入する前記熱媒体の流路の切り替えを行う第2冷媒流路切替器と、
を有するものであり、
前記熱媒体流路切替ユニットが、
前記各室内機毎にそれぞれ設けられた、前記各室内機と前記各中継熱交換器との接続の組み合わせを切り替える複数の熱媒体流路切替器と、
前記各熱媒体流路切替器毎に接続されており、前記複数の室内機への流入する流量を調整する複数の熱媒体流量調整器と
を備えたものであり、
前記熱媒体流路切替ユニットが、前記熱交換ユニットから送出された前記熱媒体を前記室内機に吐出するポンプを有するものであることを特徴とする空気調和装置。 - 前記熱交換ユニットが、前記中継熱交換器により熱交換された前記熱媒体を前記熱媒体流路切替ユニットへ送出するポンプを備えたものであることを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
- 前記ポンプが、直列もしくは並列に複数台接続されていることを特徴とする請求項1または2に記載の空気調和装置。
- 前記熱交換ユニットが、前記各室内機毎にそれぞれ設けられた、前記各室内機と前記各中継熱交換器との接続の組み合わせを切り替える前記複数の熱媒体流路切替器と、前記各熱媒体流路切替器毎に接続されており、前記複数の室内機への流入する流量を調整する複数の熱媒体流量調整器とを内蔵したものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気調和装置。
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