JP6778888B1

JP6778888B1 - 中継器及び空気調和装置

Info

Publication number: JP6778888B1
Application number: JP2019229511A
Authority: JP
Inventors: 吉成永富
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2019-12-19
Publication date: 2020-11-04
Anticipated expiration: 2039-12-19
Also published as: JP2021096058A

Abstract

【課題】冷媒遮断弁などの漏洩対策が不要で、かつ、水配管への変更も不要となり、既存のＲ４１０Ａ冷媒の空気調和装置をＲ３２冷媒に移行することのできる中継器を提供する。【解決手段】室外ユニット２０の冷媒が流れる室外側冷媒配管２６に接続される第１冷媒配管１２と、室内ユニット３０の冷媒が流れる室内側冷媒配管３４に接続される第２冷媒配管１３と、第１冷媒配管１２を流れる冷媒と第２冷媒配管１３を流れる冷媒との熱交換を行う熱交換器１１と、熱交換器１１の一側に接続される第１冷媒配管１２及び第２冷媒配管１３とを連結する第１連結配管１４と、熱交換器１１の他側に接続される第１冷媒配管１２及び第２冷媒配管１３とを連結する第２連結配管１５と、第１冷媒配管１２及び第２連結配管１５の中途部にそれぞれ設けた冷媒遮断弁１６と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、中継器及び空気調和装置に係り、特に、Ｒ３２冷媒を用いた空調を行うための中継器及び空気調和装置に関する。

一般に、室外ユニットと、室内ユニットとを備え、室外ユニットの圧縮機から送られる冷媒を室外熱交換器を介して室内ユニットに送り、冷媒を膨張させた後、室内熱交換器に送ることにより、室内の冷房を行うとともに、圧縮機から送られる冷媒を室内熱交換器に送ることにより、室内の暖房を行うようにしてなる直膨式の空気調和装置が知られている。
このような空気調和装置においては、従来、冷媒として、例えば、Ｒ４１０Ａ冷媒が用いられていた。

しかしながら、地球温暖化やオゾン層の破壊に対する影響に鑑みて、近年、Ｒ４１０Ａ冷媒に代わってＲ３２冷媒が用いられるようになってきている。
このＲ３２冷媒は、地球温暖化やオゾン層の破壊に対しては、Ｒ４１０Ａ冷媒より良好な性質を有しているが、Ｒ３２冷媒は微燃性のため、何らかの原因で、室内への冷媒漏洩が発生してしまうと、発火のおそれがある。
そのため、室外ユニット及び室内ユニットからなるシステム全体の冷媒量が１ヵ所で漏れることを想定して、冷媒の漏洩量が一定量を超える場合には、冷媒漏れ検知器、警報機、冷媒遮断弁、換気装置の組み合わせで対応することが必須である。
しかしながら、冷媒遮断弁や冷媒漏れ検知器などの装置は、いずれも高価であり、さらに、設置の手間と年に一度の検査が必要になるなど、使用者側に不都合があった。

そのため、例えば、室内側に冷媒を送らずに、空調を行う技術として、空気調和機は、１次冷媒が循環すると共に、圧縮機、室外熱交換器、室外膨張弁、及び室内機側を循環する２次冷媒（水）と熱交換するための熱交換器を有する室外機と、２次冷媒が流れる室内熱交換器を有する室内機と、室外機と室内機とを接続し、２次冷媒が循環する２次冷媒用配管と、２次冷媒用配管の経路に設けられ、２次冷媒を循環させるためのポンプを備え、冷媒と熱交換された２次冷媒（水）を循環させることで、室内の空調を行うようにしたチラー型による間膨式の空気調和装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−０９０１７８号公報

しかしながら、前記従来の技術においては、直膨式の空気調和装置を、チラー型による間膨式の空気調和装置にリニューアルする場合、室内側の冷媒配管をすべて水配管に変更する必要があり、多額の設備コストが必要となるとともに、設置の手間がかかるという問題がある。

本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、冷媒遮断弁などの漏洩対策が不要で、かつ、水配管への変更も不要となる微燃性冷媒を用いた中継器及び空気調和装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、室外ユニットからの冷媒が流れる室外側冷媒配管に接続される第１冷媒配管と、室内ユニットからの冷媒が流れる室内側冷媒配管に接続される第２冷媒配管と、前記第１冷媒配管を流れる冷媒と前記第２冷媒配管を流れる冷媒との熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器の一側に接続される前記第１冷媒配管と前記第２冷媒配管を連結する第１連結配管と、前記熱交換器の他側に接続される前記第１冷媒配管と前記第２冷媒配管を連結する第２連結配管と、前記第１連結配管及び前記第２連結配管にそれぞれ設けた冷媒遮断弁と、を備え、前記第１冷媒配管、前記第２冷媒配管には同一冷媒が封入され、前記室内ユニットからの冷媒漏洩量が、冷媒漏洩対策が必要な冷媒量よりも少ない冷媒量となる位置に配置される、ことを特徴とする。
これにより、室外ユニットから送られる冷媒と、室内ユニットから送られる冷媒とを、中継器の熱交換器により熱交換させることで、室内ユニットの空調を行うことができる。

本発明によれば、仮に、室内ユニットから室内側冷媒配管及び第２冷媒配管に充填されているすべての冷媒が室内に漏洩した場合でも、冷媒の濃度が可燃限界に到達することはなく、極めて安全となる。また、従来の４１０Ａ冷媒を用いた既存の空気調和装置を用いる場合に、室外ユニットと室内ユニットとの間に中継器を設置するだけで、容易にＲ３２冷媒を用いた空気調和装置に移行することができる。そのため、従来のように、冷媒遮断弁などの漏洩対策が不要で、かつ、水配管への変更も不要となる。

第１実施の形態の空気調和装置を示す概略構成図第２実施の形態の空気調和装置を示す概略構成図第３実施の形態の空気調和装置を示す概略構成図

第１の発明に係る中継器は、管内に冷媒を流す第１冷媒配管及び第２冷媒配管と、前記第１冷媒配管を流れる冷媒と前記第２冷媒配管を流れる冷媒との熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器の一側に接続される前記第１冷媒配管と前記第２冷媒配管を連結する第１連結配管と、前記熱交換器の他側に接続される前記第１冷媒配管と前記第２冷媒配管を連結する第２連結配管と、前記第１冷媒配管及び前記第２連結配管にそれぞれ設けた冷媒遮断弁と、を備え、前記第１冷媒配管、前記第２冷媒配管には同一冷媒が封入される。
これにより、室外ユニットを流れる冷媒と室内ユニットを流れる冷媒とを分離することができるため、室内ユニットから漏洩する冷媒量を低減し、冷媒漏洩対策を不要とすることができる。また、既存の直膨式の空気調和装置から、室外ユニットと室内ユニットの間に中継器を設けるだけで、容易に同一冷媒による間膨式の空気調和装置にリニューアルすることができる。そのため、既存の直膨式の空気調和装置からチラーへリニューアルする場合のような、冷媒配管から水配管への変更も不要となる。

第２の発明に係る空気調和装置は、内部を循環する室外側冷媒配管を有する室外ユニットと、内部を循環する室内側冷媒配管を有する室内ユニットと、前記室外ユニットと前記室内ユニットを接続してなる中継器と、を備える空気調和装置であって、前記中継器は、前記室外側冷媒配管に接続される第１冷媒配管と、前記室内側冷媒配管に接続される第２冷媒配管と、前記第１冷媒配管内の冷媒と第２冷媒配管内の冷媒を熱交換する熱交換器と、前記熱交換器の一側に接続される前記第１冷媒配管と前記第２冷媒配管を連結する第１連結配管と、前記熱交換器の他側に接続される前記第１冷媒配管と前記第２冷媒配管を連結する第２連結配管と、前記第１冷媒配管及び前記第２連結配管にそれぞれ設けた冷媒遮断弁と、を備え、前記室外冷媒配管、前記室内冷媒配管、前記第１冷媒配管、及び、前記第２冷媒配管には同一冷媒が封入される。
これにより、室外ユニットを流れる冷媒と室内ユニットを流れる冷媒とを分離することができるため、室内ユニットから漏洩する冷媒量を低減し、冷媒漏洩対策を不要とすることができる。また、既存の直膨式の空気調和装置から、室外ユニットと室内ユニットの間に中継器を設けるだけで、容易に同一冷媒による間膨式の空気調和装置にリニューアルすることができる。そのため、既存の直膨式の空気調和装置からチラーにリニューアルする場合のような、冷媒配管から水配管への変更も不要となる。
第３の発明に係る空気調和装置は、前記室内側冷媒配管は、中途で複数の室内側枝管に分岐し、前記各室内側枝管に前記室内ユニットが設けられる。
これにより、マルチエアコンのように複数の室内機を有する場合のような、総冷媒量の多い空気調和装置においても、室外ユニットを流れる冷媒と室内ユニットを流れる冷媒とを分離するため、室内ユニットから漏洩する冷媒量を低減することができ、安全性を高めることができる。
第４の発明に係る空気調和装置は、前記第２冷媒配管、前記室内冷媒配管、及び、前記室内ユニットはそれぞれ複数設けられ、前記第１連結配管、及び、第２連結配管は、前記第１冷媒配管に接続される主管と、前記主管の中途部で分岐し前記各第２冷媒配管に接続される複数の枝管により構成され、複数の前記枝管にそれぞれ冷媒遮断弁が設けられる。
これにより、第２冷媒配管と室内冷媒配管から成る冷媒配管が複数個設けられる。よって、室内ユニットが多数設けられ総冷媒量の多い空気調和装置においても、第２冷媒配管と室内冷媒配管から成る個別の冷媒配管の冷媒量を低減することができる。そのため、室内ユニットから漏洩する冷媒量を低減することができ、安全性を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、空気調和装置の冷媒回路を示す概略構成図である。
図１に示すように、中継器１０は、熱交換器１１を備えている。熱交換器１１としては、例えば、プレート式熱交換器が用いられる。
熱交換器１１には、第１冷媒配管１２及び第２冷媒配管１３が接続されている。第２冷媒配管１３は、熱交換器１１よりも下流側の下流側第２冷媒配管１３Ａと、熱交換器１１よりも上流側の上流側第２冷媒配管１３Ｂから構成される。熱交換器１１は、第１冷媒配管１２を流れる冷媒と、第２冷媒配管１３を流れる冷媒とが熱交換を行うことができるように構成されている。本実施の形態では、冷媒として微燃性のＲ３２冷媒を用いている。
第１冷媒配管１２には、室外ユニット２０からの冷媒が流れる室外側冷媒配管２６が接続され、第２冷媒配管１３には、室内ユニット３０からの冷媒が流れる室内側冷媒配管３４が接続されるように構成されている。室外側冷媒配管２６は、ガス冷媒が流れる室外ガス側冷媒配管２６Ａと、液冷媒が流れる室外液側冷媒配管２６Ｂと、から構成される。室内側冷媒配管３４は、室内熱交換器３１よりも上流側の室内上流側冷媒配管３４Ａと、室内熱交換器３１よりも下流側の室内下流側冷媒配管３４Ｂから構成される。

ガス側第１冷媒配管１２Ａ及び下流側第２冷媒配管１３Ａは、第１連結配管１４により連結されている。また、熱交換器１１の液側第１冷媒配管１２Ｂと上流側第２冷媒配管１３Ｂは、第２連結配管１５により接続されている。
第１連結配管１４には、第１冷媒遮断弁が設けられる。また、第２連結配管１５には第２冷媒遮断弁１６Ｂが設けられる。第１冷媒遮断弁１６A、第２冷媒遮断弁１６Ｂは、例えば、手動式のスピンドルバルブやボールバルブや、電動式の開閉弁などが用いられる。
下流側第２冷媒配管１３Ａの第１連結配管１４が接続される箇所より下流側には、第２冷媒配管１３の冷媒を流すポンプ１７が設けられている。

図１に示す空気調和装置は、室外ユニット２０と、室内ユニット３０とを備えている。室外ユニット２０と室内ユニット３０とは、中継器１０を介して接続されている。

室外ユニット２０は、冷媒を圧縮する圧縮機２１を備えており、圧縮機２１の吸入側には、圧縮機２１にガス冷媒を供給する気液分離器２２が接続されている。
また、圧縮機２１の吐出側には、四方弁２３を介して室外熱交換器２４が接続されている。室外熱交換器２４の近傍には、室外熱交換器２４に室外ユニット２０の周囲の空気を供給する室外送風ファン２５が設けられており、室外熱交換器２４は、室外送風ファン２５により送られる空気と冷媒とが熱交換するよう構成されている。
圧縮機２１は、室外側冷媒配管２６を介して気液分離器２２と四方弁２３と接続されている。四方弁２３は、室外側冷媒配管２６を介して圧縮機２１、気液分離機２２、室外熱交換器２４と接続されている。室外熱交換器２４は、室外側冷媒配管２６を介して四方弁２３と接続されている。気液分離器２２は、室外側冷媒配管２６を介して圧縮機２１及び四方弁２３と接続されている。

室内ユニット３０は、室内熱交換器３１を備えており、室内熱交換器３１の近傍には、室内熱交換器３１に室内ユニット３０の周囲の空気を供給する室内送風ファン３２が設けられている。室内熱交換器３１は、室内送風ファン３２で送られる空気と、冷媒とが熱交換するよう構成されている。
また、室内上流側冷媒配管３４Ａには、室内熱交換器３１に供給される冷媒の流量を調整する流量調整弁３３が設けられている。

室外ガス側冷媒配管２６Ａは、中継器１０のガス側第１冷媒配管１２Ａに接続されている。室外液側冷媒配管２６Ｂは、中継器１０の液側第１冷媒配管１２Ｂと接続されている。室内上流側冷媒配管３４Ａは、中継器１０の下流側第２冷媒配管１３Ａに接続されている。室内下流側冷媒配管３４Ｂは、中継器１０の上流側第２冷媒配管１３Ｂに接続されている。

室外ユニット２０、室外側冷媒配管２６、室内ユニット３０、室内側冷媒配管３４、第１冷媒配管１２、第２冷媒配管１３、第１連結配管１４及び第２連結配管１５により、空気調和装置の冷媒回路を構成することができる。

次に、本実施形態の空気調和装置の動作について説明する。
まず、空気調和装置に冷媒を充填する場合は、第１冷媒遮断弁１６Ａ、第２冷媒遮断弁１６Ｂを開に動作させる。四方弁の位置を図１中の点線の位置にする。この状態で、圧縮機２１を駆動しながら、室外ユニット２０の室外側冷媒配管２６から冷媒を注入する。
冷媒は、圧縮機２１から四方弁２３を経由して室外ガス側冷媒配管２６Ａを通り、中継器１０のガス側第１冷媒配管１２Ａに送られ、第１連結配管１４、第１冷媒遮断弁１６Ａ、下流側第２冷媒配管１３Ａを介して室内ユニット３０の室内上流側冷媒配管３４Ａに送られる。

室内上流側冷媒配管３４Ａに送られた冷媒は、流量調整弁３３、室内熱交換器３１に送られ、室内下流側冷媒配管３４Ｂ、中継器１０の上流側第２冷媒配管１３Ｂに送られ、第２連結配管１５及び第２冷媒遮断弁１６Ｂを介して液側第１冷媒配管１２Ｂに送られる。
液側第１冷媒配管１２Ｂに送られた冷媒は、室外液側冷媒配管２６Ｂ、室外熱交換器２４、四方弁２３、気液分離機２２を介して圧縮機２１に戻され、冷媒の充填が完了する。すなわち、室外ユニット２０を流れる冷媒と、室内ユニット３０を流れる冷媒は同一冷媒で構成される。
熱交換器１１を流れる冷媒配管は、第１連結配管１４、第２連結配管１５よりも配管径が細いため流路抵抗が大きい。そのため、ガス側第１冷媒配管１２Ａを流れる冷媒は、流路抵抗の低い第１連結配管１４へ流れる。同様に、上流側第２冷媒配管１３Ｂを流れる冷媒は、熱交換器１１でなく第２連結配管１５へ流れる。
なお、冷媒を充填する際、ポンプ１７を駆動させてもよい。ポンプ１７を駆動させることにより、迅速に冷媒を充填させることができる。
なお、可能であれば、第１冷媒遮断弁１６Ａ、第２冷媒遮断弁１６Ｂを閉状態のまま、室内ユニット３０の室内側冷媒配管３４から規定量の冷媒を充填するようにしてもよい。これにより、室内ユニット３０側の冷媒配管への冷媒充填が不十分の場合でも、必要量の冷媒を充填させることができる。
そして、空気調和装置への冷媒の充填が完了したと判断した場合は、中継器１０の第１冷媒遮断弁１６Ａ、第２冷媒遮断弁１６Ｂを閉動作させる。

この冷媒充填が安定したか否かの判断は、例えば、各種センサなどの検出値に基づいて、室外ユニット２０に設置されている制御コントローラが判断するようにしてもよいし、冷媒を充填している作業者が判断するようにしてもよい。また、第１冷媒遮断弁１６Ａ、第２冷媒遮断弁１６Ｂの閉動作も、制御コントローラにより自動的に閉動作制御させるようにしてもよいし、作業者が手動で閉動作させるようにしてもよい。

そして、第１冷媒遮断弁１６Ａが閉動作されると、第１連結配管１４内の冷媒の流れが遮断される。第２冷媒遮断弁１６Ｂが閉動作されると、第２連結配管１５内の冷媒の流れが遮断される。これにより、室外ユニット２０から室外ガス側冷媒配管２６Ａ介してガス側第１冷媒配管１２Ａに流れる冷媒は、熱交換器１１を通った後、液側第１冷媒配管１２Ｂ及び室外液側冷媒配管２６Ｂを介して室外ユニット２０に戻される。
一方、室内ユニット３０から室内下流側冷媒配管３４Ｂを介して上流側第２冷媒配管１３Ｂに流れる冷媒は、熱交換器１１を通った後、下流側第２冷媒配管１３Ａ及び室内上流側冷媒配管３４Ａを介して室内ユニット３０に戻される。
すなわち、空調運転時においては、室外ユニット２０を流れる冷媒と、室内ユニット３０を流れる冷媒とは、完全に分離されることになる。

この状態で、冷房運転を行う場合は、室外送風ファン２５を駆動させ、室外ユニット２０の圧縮機２１及び室内ユニット３０のポンプ１７を駆動するとともに、四方弁２３を図１中実線で示すように切り替える。これにより、圧縮機２１から吐出された冷媒は、図中実線矢印で示すように、四方弁２３を介して、室外熱交換器２４に送られ、室外熱交換器２４で外気と熱交換した後、室外液側冷媒配管２６Ｂを介して中継器１０の液側第１冷媒配管１２Ｂに送られる。液側第１冷媒配管１２Ｂに送られた冷媒は、熱交換器１１に送られる。
一方、室内ユニット３０の室内側冷媒配管３４内の冷媒は、ポンプ１７の駆動により、下流側第２冷媒配管１３Ａ、室内上流側冷媒配管３４Ａ、室内熱交換器３１、室内下流側冷媒配管３４Ｂ、上流側第２冷媒配管１３Ｂ、熱交換器１１の順に流れる。
第２冷媒配管１３の冷媒は、熱交換器１１において第１冷媒配管１２を介して送られる冷媒と熱交換し、熱交換された冷媒は、流量調整弁３３により膨張されて室内熱交換器３１に送られ。室内熱交換器３１において冷媒と室内空気とが熱交換することにより、室内の冷房が行われる。

また、暖房運転を行う場合は、四方弁２３を図１中点線で示すように切り替える。これにより、圧縮機２１から吐出された冷媒は、四方弁２３、室外ガス側冷媒配管２６Ａを介して中継器１０のガス側第１冷媒配管１２Ａ、熱交換器１１に送られる。熱交換器１１に送られた冷媒は、第２冷媒配管１３から熱交換器１１に送られる冷媒と熱交換し、第２冷媒配管１３から室内熱交換器３１に送られる冷媒により、室内の暖房が行われる。

このとき、例えば、冷房能力や暖房能力に応じて、圧縮機２１の駆動周波数の制御、ポンプ１７の駆動周波数の制御、室内ユニット３０の流量調整弁３３の開度を制御することで、室内における適正な冷房能力または暖房能力を確保することができる。

日本冷凍空調工業会の『微燃性冷媒を使用した業務用エアコンの安全ガイドライン及び規格（ＪＲＡ４０７０，ＪＲＡＧＬ−１６）』には、空調システムに微燃性冷媒を用いる場合、室内ユニットから室内空間への漏洩時最大濃度が室内容積に対し、ＬＦＬ（ＬｏｗｅｒＦｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙＬｉｍｉｔ：可燃限界）を超える冷媒封入量としてはならない旨が規定されている。また、室内ユニットから室内空間への漏洩時最大濃度が室内容積に対し１／４ＬＦＬを超える場合、冷媒漏洩対策が必要と規定されている。冷媒漏洩対策としては、冷媒センサと警報装置の設置が必要となる。また、換気装置または安全遮断弁のいずれか１つの設置が必要と規定されている。
本実施の形態では、中継器１０により、空調運転時において、室外ユニット２０を流れる冷媒と、室内ユニット３０を流れる冷媒は完全に分離されている。そのため、第２冷媒配管１３、室内側冷媒配管３４、室内熱交換器３１内の冷媒量（以下、室内漏洩冷媒量という）を、室内容積に対し１／４ＬＦＬ以下の冷媒量になる位置に中継器１０を設置することで、上記冷媒漏洩対策を行うことが不要となるので、安価な空調システムを実現することができる。

ここで、日本冷凍空調工業会の『微燃性冷媒を使用した業務用エアコンの安全ガイドライン及び規格（ＪＲＡ４０７０，ＪＲＡＧＬ−１６）』に規定される安全遮断弁は、安全性の高い仕様が要求されるため高価となる。一方、本実施の形態の冷媒遮断弁１６は、上記規格を順守する必要がなく、また、手動式でも対応できるため安価に実現することができる。
一般に、ビル用マルチエアコンは、屋外に室外ユニット２０を配置し、ビル内の各階フロアに室内ユニット３０を配置する。そのため、中継器１０をビル内に設置し、中継器１０と室内ユニット３０とを室内側冷媒配管３４により接続することにより、室内側冷媒配管３４は、室外側冷媒配管２６よりも配管長を短くすることができる。これにより、室内漏洩冷媒量を大幅に低減できる。

一般に、中継器１０を各階の天井裏に設置し、中継器１０と各階の室内ユニットとを室内側冷媒配管３４により接続することにより、室内空間への漏洩時最大濃度を室内容積に対する１／４ＬＦＬ以下に抑えることができる。例えば、１階の天井裏に中継器１０を配置し、１階に配置される各室内ユニット３０と中継器１０とを室内側冷媒配管３４により接続するということである。
また、中継器１０を各階の部屋に設置し、中継器１０と各階の室内ユニットとを室内側冷媒配管３４により接続しても、室内空間への漏洩時最大濃度を室内容積に対する１／４ＬＦＬ以下に抑えることができる。例えば、１階の部屋に中継器１０を配置し、１階に配置される各室内ユニット３０と中継器１０とを室内側冷媒配管３４により接続するということである。

以上述べたように、本実施の形態においては、室外ユニット２０の冷媒が流れる室外側冷媒配管２６に接続される第１冷媒配管１２と、室内ユニット３０の冷媒が流れる室内側冷媒配管３４に接続される第２冷媒配管１３と、第１冷媒配管１２を流れる冷媒と第２冷媒配管１３を流れる冷媒との熱交換を行う熱交換器１１と、熱交換器１１の一側に接続される第１冷媒配管１２及び第２冷媒配管１３とを連結する第１連結配管１４と、熱交換器１１の他側に接続される第１冷媒配管１２及び第２冷媒配管１３とを連結する第２連結配管１５と、第１冷媒配管１２及び第２連結配管１５の中途部にそれぞれ設けた第１冷媒遮断弁１６Ａ及び第２冷媒遮断弁１６Ｂと、を備え、第１冷媒配管１２と第２冷媒配管１３には同一冷媒が封入されている。

これにより、室外ユニット２０から送られる冷媒と、室内ユニット３０から送られる冷媒とを、中継器１０の熱交換器１１により熱交換させることで、室内ユニット３０の空調を行うので、仮に、室内ユニット３０から室内側冷媒配管３４及び第２冷媒配管１３に充填されているすべての冷媒が室内に漏洩した場合でも、冷媒の濃度が可燃限界に到達することはなく、極めて安全となる。また、従来の４１０Ａ冷媒を用いた既存の空気調和装置を用いる場合に、室外ユニット２０と室内ユニット３０との間に中継器１０を設置するだけで、容易にＲ３２冷媒を用いた空気調和装置に移行することができる。そのため、従来のように、漏洩対策が不要で、かつ、水配管への変更も不要となる。

また、本実施形態においては、第２冷媒配管１３にポンプ１７が設けられている。
これにより、ポンプ１７による冷媒の流量を制御することで、室内ユニット３０の冷媒量を調整して、冷房または暖房能力を調整することができる。

次に、本発明の第２実施の形態について説明する。
図２は本発明の第２実施の形態を示す概略構成図である。
図２に示すように、本実施の形態においては、中継器１０に対して２つの室内ユニット３０を接続した場合の例を示している。

本実施の形態においては、室内下流側冷媒配管３４Ａは、第１分岐点３７Ａから、２つの下流側室内枝管３４Ｃに分岐する。２つの下流側室内枝管３４Ｃはそれぞれ、室内ユニット３０と接続する。また、室内下流側冷媒配管３４Ｂは、第２分岐点３７Ｂから、２つの上流側室内枝管３４Ｄに分岐する。２つの上流側室内枝管３４Ｄはそれぞれ、室内ユニット３０と接続する。
この場合、中継器１０の下流側第２冷媒配管１３Ａには、１つのポンプ１７が設けられている。
なお、室外ユニット２０及び室内ユニット３０の構成は、前記第１実施の形態と同様である。

本実施の形態においては、中継器１０のポンプ１７を駆動することにより、熱交換器１１により第１冷媒配管１２を流れる冷媒と熱交換した下流側第２冷媒配管１３Ａの冷媒は、室内下流側冷媒配管３４Ａへ流れる。室内下流側冷媒配管３４Ａへ送られた冷媒は第１分岐点３７Ａで分流し、それぞれ２本の上流側室内枝管３４Ｃへ送られ、各流量調整弁３３、各室内熱交換器３１、各下流側室内枝管３４Ｄへと流れる。各下流側室内枝管３４Ｄを流れる冷媒は、第２分岐点３７Ｂで合流し、室内下流側冷媒配管３４Ｂ、上流側第２冷媒配管１３Ｂ、熱交換器１１へと流れる。
そして、各室内ユニット３０の冷房能力または暖房能力に応じて各流量調整弁３３の開度を制御することで、各室内ユニット３０に必要な冷房能力または暖房能力を得ることができる。

ここで、第２冷媒配管１３、室内側冷媒配管３４、各室内熱交換器１３内の冷媒量を室内容積に対し１／４ＬＦＬ以下とすることにより、日本冷凍空調工業会の『微燃性冷媒を使用した業務用エアコンの安全ガイドライン及び規格（ＪＲＡ４０７０，ＪＲＡＧＬ−１６）』に規定される冷媒漏洩対策を行う必要がない。これにより、各室内ユニット３０に、安全遮断弁を設ける必要がなくなるので、コストを低減させることができる。
なお、第２実施の形態では、２つの室内ユニット３０を設けた場合の例について説明した。しかし、本発明はこれに限られず、室内側冷媒配管３４、第２冷媒配管１３、及び、室内熱交換器３１内の冷媒量を室内容積に対し１／４ＬＦＬ以下の冷媒量であれば、３つ以上の上流側室内枝管３４Ｃ、各下流側室内枝管３４Ｄ、室内ユニット３０で構成してもよい。

以上述べたように、第２実施の形態においては、室内側冷媒配管３４が途中で分岐され、各室内側冷媒配管３４に複数の室内ユニット３０それぞれ接続される。

これにより、室外ユニット２０から送られる冷媒と、２つの室内ユニット３０から送られる冷媒とを、中継器１０の熱交換器１１により熱交換させることで、室内ユニット３０の空調を行うので、仮に、各室内ユニット３０から室内側冷媒配管３４及び第２冷媒配管１３に充填されているすべての冷媒がそれぞれの室内に漏洩した場合でも、冷媒の濃度が可燃限界に到達することはなく、極めて安全となる。また、従来の４１０Ａ冷媒を用いた既存の空気調和装置を用いる場合に、室外ユニット２０と２つの室内ユニット３０との間に中継器１０を設置するだけで、容易にＲ３２冷媒を用いた空気調和装置に移行することができる。そのため、従来のように、漏洩対策が不要で、かつ、水配管への変更も不要となる。

次に、本発明の第３実施の形態について説明する。
図３は第３実施の形態を示す概略構成図である。図３に示すように、本実施の形態においては、第２実施の形態と同様に、中継器１０に対して２つの室内ユニット３０を接続した場合の例を示している。
本実施の形態においては、中継器１０の熱交換器１１に接続される第２冷媒配管１３を２つ設ける。そして、各第２冷媒配管１３に室内ユニット３０を設けるようにしたものである。

熱交換器１１には、２つの第２冷媒配管１３がそれぞれ並列に接続されている。各第２冷媒配管１３をそれぞれ流れる冷媒は、熱交換器１１に接続された第１冷媒配管１２を流れる冷媒と熱交換するように構成されている。

第１連結配管１４は、第１主管１４Ａと、第１主管１４Ａの第１分岐点４０で分岐する２本の第１枝管１４Ｂにより構成される。第１主管１４Ａは、ガス側第１冷媒配管１２Ａと接続し、第１枝管１４Ｂはそれぞれ、下流側第２冷媒配管１３Ａに接続される。
第２連結配管１５は、第２主管１５Ａと、第２主管１５Ａの第２分岐点４１で分岐する２本の第２枝管１５Ｂから構成される。第２主管１５Ａは、液側第１冷媒配管１２Ｂと接続し、第２枝管１５Ｂはそれぞれ、２本の上流側第２冷媒配管１３Ｂに接続される。
２本の第１枝管１４Ｂにはそれぞれ第１冷媒遮断弁１６Ａが設けられる。２本の第２枝管１５Ｂにはそれぞれ、第２冷媒遮断弁１６Ｂが設けられる。
各下流側第２冷媒配管１３Ａの第１連結配管１４が接続される箇所よりさらに下流側には、それぞれポンプ１７が設けられている。
なお、室外ユニット２０及び室内ユニット３０の構成は、前記各実施の形態と同様である。

本実施の形態において空気調和装置に冷媒を充填する場合は、第１冷媒遮断弁１６Ａ、第２冷媒遮断弁１６Ｂを開に動作させた状態で、圧縮機２１を駆動しながら、室外ユニット２０の室外側冷媒配管２６から冷媒を注入する。四方弁２３は図３中の点線に位置する。
圧縮機２１から吐出された冷媒は、四方弁２３、室外ガス側冷媒配管２６Ａ、ガス側第１冷媒配管１２Ａ、第１主管１４Ａに送られる。第１主管１４Ａに送られた冷媒は、第１分岐点４０から２本の第１枝管１４Ｂに分岐して流れ、各第１冷媒遮断弁１６A、各下流側第２冷媒配管１３Ａ、各室内上流側冷媒配管３４Ａに送られる。
各室内上流側冷媒配管３４Ａに送られた冷媒は、各室内熱交換器３１、各室内下流側冷媒配管３４Ｂ、各上流側２冷媒配管１３Ｂ、各第２枝管１５Ｂ、各第２冷媒遮断弁１６Ｂに送られる。各第２枝管１５Ｂを流れる冷媒は第２分岐点４１で合流し、第２主管１５Ａを流れる。第２主管１５Ａを流れた冷媒は、液側第１冷媒配管１２Ｂ、室外液側冷媒配管２６Ｂ、室外熱交換器２４、気液分離器２２を介して圧縮機２１に戻される。

冷媒の充填が完了したら、各冷媒遮断弁１６を閉動作させる。
本実施の形態においては、ポンプ１７の駆動周波数、流量調整弁３３の開度を調整することにより、各室内ユニット３０ごとに必要な冷房能力または暖房能力に応じて、各室内ユニット３０ごとに異なる量の冷媒を送ることが可能となる。
これは、例えば、室外ユニット２０、中継器１０及び一方の室内ユニット３０が、建物の同一階に設置されており、他方の室内ユニット３０のみが他の階に設置されている場合（各室内ユニット３０の高低差が大きい場合）や各室内ユニット３０に対する冷媒循環量が異なる場合など、各ポンプ１７による冷媒の流量を調整することにより、各室内ユニット３０に必要な冷媒量を確保することが可能となる。

空気調和システムの室内機が多くなると、第２冷媒配管１３、各室内側冷媒配管３４、及び、各室内熱交換器３１内の冷媒量は、室内容積に対し１／４ＬＦＬを超える可能性がある。このような場合でも、第２冷媒配管１３を複数設け、第２冷媒配管１３と各室内側冷媒配管３４から成る閉回路を複数設けることにより、各閉回路内の冷媒量を抑制することができる。そのため、室内ユニット３０が多数設けられる空気調和システムでも、室内ユニットから室内空間への漏洩時最大濃度を室内容積に対する１／４ＬＦＬ以下に抑えることができる。
また、本実施の形態では、複数の第１冷媒配管１２と接続する構成として、第１連結配管１４を第１主管１４Ａと複数の第１枝管１４Ｂにより構成を説明した。しかし、本発明はこれに限られず、例えば、第１連結配管１４と第２連結配管１５を複数設け、複数の第１連結配管１４と第２連結配管１５が、各第１冷媒配管１２と接続する構成としてもよい。

以上述べたように、第３実施の形態においては、熱交換器１１に、複数の室内ユニット３０からの冷媒が流れる複数の第２冷媒配管１３を接続し、熱交換器１１は、室外ユニット２０からの冷媒が流れる第１冷媒配管１２と、複数の第２冷媒配管１３とが熱交換し、複数の第２冷媒配管１３の中途部に、それぞれポンプ１７が設けられている。

これにより、室外ユニット２０から送られ第１冷媒配管１２を流れる冷媒と、２つの室内ユニット３０からそれぞれ送られ２つの第２冷媒配管１３を流れる冷媒とを、中継器１０の熱交換器１１により熱交換させることで、各室内ユニット３０の空調を行うので、仮に、各室内ユニット３０から室内側冷媒配管３４及び第２冷媒配管１３に充填されているすべての冷媒がそれぞれの室内に漏洩した場合でも、冷媒の濃度が可燃限界に到達することはなく、極めて安全となる。また、従来の４１０Ａ冷媒を用いた既存の空気調和装置を用いる場合に、室外ユニット２０と２つの室内ユニット３０との間に中継器１０を設置するだけで、容易にＲ３２冷媒を用いた空気調和装置に移行することができる。そのため、従来のように、冷媒遮断弁１６などの漏洩対策が不要で、かつ、水配管への変更も不要となる。

なお、本発明は、前記実施形態に記載のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更及び応用が可能である。
第１実施の形態１から第３実施の形態において、冷媒漏洩対策が必要な冷媒量は、室内空間に対する１／４ＬＦＬを超える冷媒量と説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、１／２ＬＦＬや２／３ＬＦＬであってもよい。

第１実施の形態１から第３実施の形態では、ポンプ１７は熱交換器１１より下流側であって第１連結配管１４が接続される箇所よりさらに下流側に設置される構成を説明したが、本発明はこれに限られず、ポンプ１７は第２冷媒配管１３に設けられていればよい。
本実形態３において、１つの熱交換器１１に対して２つの第２冷媒配管１３を並列に接続する場合の例を示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、中継器１０に２つの熱交換器１１を設け、２つの第１冷媒配管１２を各熱交換器１１に接続するようにしてもよい。

以上のように、本発明に係る中継器は、室外ユニットから送られ第１冷媒配管を流れる冷媒と、２つの室内ユニットからそれぞれ送られ２つの第２冷媒配管を流れる冷媒とを、熱交換器により熱交換させることで、各室内ユニットの空調を行うことができ、室内の冷媒の濃度が可燃限界に到達することを防止して、安全に空調を行うことのできる中継器として好適に利用可能である。

１０中継器
１１熱交換器
１２第１冷媒配管
１３第２冷媒配管
１４第１連結配管
１５第２連結配管
１６Ａ第１冷媒遮断弁
１６Ｂ第２冷媒遮断弁
１７ポンプ
２０室外ユニット
２１圧縮機
２４室外熱交換器
２６室外側冷媒配管
３０室内ユニット
３１室内熱交換器
３３流量調整弁
３４室内側冷媒配管

Claims

室外ユニットからの冷媒が流れる室外側冷媒配管に接続される第１冷媒配管と、
室内ユニットからの冷媒が流れる室内側冷媒配管に接続される第２冷媒配管と、
前記第１冷媒配管を流れる冷媒と前記第２冷媒配管を流れる冷媒との熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器の一側に接続される前記第１冷媒配管と前記第２冷媒配管を連結する第１連結配管と、
前記熱交換器の他側に接続される前記第１冷媒配管と前記第２冷媒配管を連結する第２連結配管と、
前記第１連結配管及び前記第２連結配管にそれぞれ設けた冷媒遮断弁と、を備え、
前記第１冷媒配管、前記第２冷媒配管には同一冷媒が封入され、
前記室内ユニットからの冷媒漏洩量が、冷媒漏洩対策が必要な冷媒量よりも少ない冷媒量となる位置に配置される、
ことを特徴とする中継器。
室外ユニットと、前記室外ユニットからの冷媒が流れる室外側冷媒配管と、
室内熱交換器を有する室内ユニットと、前記室内ユニットからの冷媒が流れる室内側冷媒配管と、
前記室外ユニットと前記室内ユニットを接続してなる中継器と、を備える空気調和装置であって、
前記中継器は、
前記室外側冷媒配管に接続される第１冷媒配管と、
前記室内側冷媒配管に接続される第２冷媒配管と、
前記第１冷媒配管内の冷媒と前記第２冷媒配管内の冷媒を熱交換する熱交換器と、
前記熱交換器の一側に接続される前記第１冷媒配管と前記第２冷媒配管を連結する第１連結配管と、
前記熱交換器の他側に接続される前記第１冷媒配管と前記第２冷媒配管を連結する第２連結配管と、
前記第１連結配管及び前記第２連結配管にそれぞれ設けた冷媒遮断弁と、を備え、
前記室外側冷媒配管、前記室内側冷媒配管、前記第１冷媒配管、及び、前記第２冷媒配管には同一冷媒が封入され、
前記室内熱交換器、前記室内側冷媒配管および前記第２冷媒配管内の冷媒量が、冷媒漏洩対策が必要な冷媒量よりも少ない冷媒量となる位置に前記中継器を配置する
ことを特徴とする空気調和装置。
前記室内側冷媒配管は、中途で複数の室内側枝管に分岐し、前記各室内側枝管に前記室内ユニットが設けられる、
ことを特徴とする請求項２に記載の空気調和装置。
前記第２冷媒配管、前記室内側冷媒配管、及び、前記室内ユニットはそれぞれ複数設けられ、
前記第１連結配管、及び、第２連結配管は、前記第１冷媒配管に接続される主管と、前記主管の中途部で分岐し前記各第２冷媒配管に接続される複数の枝管により構成され、
複数の前記枝管にそれぞれ冷媒遮断弁が設けられる、
ことを特徴とする請求項２に記載の空気調和装置。