JP6858869B2 - 温度調整装置、中継装置、負荷装置、および冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明は、温度調整装置に関し、特に、室内熱交換器において空気と熱交換を行なう液媒体の温度を調整する温度調整装置およびそれを備える中継装置、負荷装置、および冷凍サイクル装置に関する。

従来、ヒートポンプなどの熱源装置により冷温水を生成し、水ポンプで室内機へ送出して室内の冷暖房を行なう空気調和システムが知られている。このような空気調和システムでは、例えば冷房時は１６℃の冷水が室内機へ供給され、暖房時は３５℃の温水が室内機へ供給されるといったように、空調負荷によらず水温を一定にして送水する方式を用いるのが一般的である。この方式では、空調負荷が小さい場合、室温が設定値になると弁によって室内機への送水が停止され、断続的な運転となる。よって、室温が変動し快適性が損なわれ、運転効率が低下する。

また、ある空気調和システムでは、室内機に供給する水温を熱源装置が負荷に応じて変更する。しかし、このような空気調和システムでは、複数の室内機が複数の部屋を同時に空調することが一般的である。複数の部屋の負荷が異なる場合は、部屋によっては水温と負荷とが一致せず、負荷に対して水温が低い能力不足となったり、負荷に対して水温が高い能力過多となったりするので、やはり快適性が損なわれ、運転効率が低下する。

この課題を解決するために、特許第５８５５２７９号公報（特許文献１）に開示された空気調和システムは、各部屋へ流入する冷温水の流量が室内において必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量となるように、流量調整装置により冷温水の流量を制御している。

特許第５８５５２７９号公報

一般的に空気調和システムの冷却能力は、温度を低下させる顕熱処理と絶対湿度を低下させる潜熱処理の２つに分類できる。空調対象とする空間の温度を目標値まで冷却したい場合、冷却能力のうち顕熱処理量を一定に保ち、潜熱処理量のみ削減することができれば好ましい。その場合、室内温度の設定温度が同一であっても室内機が発揮する合計の冷却能力が少量で済む。その結果、熱源装置の能力が少量になり空気調和システムの消費電力が少なくて済む。

特許第５８５５２７９号公報（特許文献１）に開示された空気調和システムでは、個別室内機において空調負荷に対応する冷却能力を流量調整で調整している。この場合、室内の温度を目標とする温度まで低下させる際に、冷却能力のうち潜熱処理量の割合が増加する。このため、室内機が発揮する冷却能力が過剰となり、熱源装置の消費電力が増加するという問題があった。さらに、不要な潜熱処理により湿度が低下し、室内が乾燥することで使用者に不快感を与えるという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、省エネルギーかつ快適性が向上した、温度調整装置、中継装置、負荷装置、および冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

本開示は、熱源装置と接続された室内熱交換器において空気と熱交換を行なう熱媒体の温度を調整する温度調整装置に関する。温度調整装置は、熱媒体が流れる第１配管と、熱媒体が流れ、第１分岐配管と第２分岐配管の二手に別れた後再び合流する第２配管と、第１分岐配管を流れる熱媒体と第１配管を流れる熱媒体との間で熱交換を行なうように構成された第２の熱交換器と、第１分岐配管を流れる熱媒体の流量の変更および第２分岐配管を流れる熱媒体の流量の変更を行なうように構成された流量調整装置とを備える。

第１配管および第２配管のいずれか一方は、熱源装置から室内熱交換器に熱媒体を供給する配管であり、第１配管および第２配管のいずれか他方は、室内熱交換器から熱源装置に熱媒体を戻す配管である。

本開示の温度調節装置は、室内熱交換器に供給する液冷媒の温度を細かく調整できるので、冷凍サイクル装置の省エネルギー性を維持しつつ、温度調整性能を向上することができる。

本実施の形態の温度調整装置が適用される空調システムの全体構成を示す図である。 図１の負荷装置の構成および熱媒体の流れを代表的に示した図である。 流量調整装置の第１変形例を示した図である。 流量調整装置の第２変形例を示した図である。 流量調整装置の第３変形例を示した図である。 流量調整装置の第４変形例を示した図である。 制御装置が行なう流量調整装置の制御について示すフローチャートである。 第２の熱交換器への分配率と温度差ΔＴとの関係を示すグラフである。 実施の形態２に係る負荷装置および中継装置の回路構成および熱媒体の流れを示す図である。 第２の熱交換器３の構成例の正面図である。 第２の熱交換器３の構成例の側面図である。 第２の熱交換器３の構成例の斜視図である。 実施の形態３に係る負荷装置の回路構成および熱媒体の流れを示す図である。 実施の形態４に係る負荷装置と中継装置の回路構成および熱媒体の流れを示す図である。 実施の形態５に係る負荷装置と中継装置の回路構成および熱媒体の流れを示す図である。 実施の形態６に係る負荷装置と中継装置の回路構成および熱媒体の流れを示す図である。 実施の形態６の変形例に係る負荷装置と中継装置の回路構成および熱媒体の流れを示す図である。 実施の形態７に係る負荷装置および流量調整装置の回路構成および熱媒体の流れを示す図である。 実施の形態７に係る負荷装置および流量調整装置の第１変形例の構成を示す図である。 実施の形態７に係る負荷装置および流量調整装置の第２変形例の構成を示す図である。 実施の形態７に係る負荷装置および流量調整装置の第３変形例の構成を示す図である。 実施の形態８に係る負荷装置の回路構成および熱媒体の流れを示す図である。 実施の形態８に係る回路構成の変形例を示す図である。 実施の形態９に係る負荷装置の回路構成および熱媒体の流れを示す図である。 実施の形態９に係る負荷装置の変形例の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付している。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態の温度調整装置が適用される空調システムの全体構成を示す図である。図１を参照して、空調システム１０００は、熱源装置ＣＳと、ポンプＷＰと、負荷装置１０１−１〜１０１−ｎと、配管とを含む。

熱源装置ＣＳは、負荷装置１０１−１〜１０１−ｎに供給する熱媒体を冷却又は加熱する装置であり、熱源装置ＣＳから負荷装置１０１−１〜１０１−ｎに熱媒体を供給する幹線配管１１を通って熱源装置ＣＳから負荷装置１０１−１〜１０１−ｎに供給され、負荷装置１０１−１〜１０１−ｎから熱源装置ＣＳに熱媒体を回収する幹線配管２１を通って負荷装置１０１−１〜１０１−ｎから熱源装置ＣＳに戻される。ポンプＷＰは、幹線配管１１および幹線配管２１を通る熱媒体を空調システム１０００に循環させる。「熱媒体」としては、特に限定されないが、たとえば液媒体である水やブラインなど相変化しない液体を使用することができる。負荷装置（ファンコイルユニット）１０１−１〜１０１−ｎは、幹線配管１１と幹線配管２１との間に後述する接続配管を介して並列接続され部屋Ｒ１〜Ｒｎにそれぞれ配置される。

図２は、図１の負荷装置１０１−１〜１０１−ｎの構成および熱媒体の流れを代表的に示した図である。図２を参照して、負荷装置１０１は、水と室内空気との間で熱交換を行なう熱交換器である室内熱交換器２（第１の熱交換器）と、室内熱交換器２を流れる熱媒体の温度を調整する温度調整装置５０と、室内熱交換器２と温度調整装置５０へ熱媒体を循環させる配管と、制御装置５１と、部屋Ｒ内の温度を測定する温度センサ５２とを含む。

負荷装置１０１は接続配管１２および接続配管２２を介して、幹線配管１１および幹線配管２１と接続されている。接続配管１２の一端は幹線配管１１と接続配管１２との分岐部であるメイン分岐部Ｐ１１と接続され、接続配管１２の他端は負荷装置１０１に設けられた配管と接続する液入口Ｐ１２と接続され、接続配管２２の一端は幹線配管２１と接続配管２２との合流部であるメイン合流部Ｐ２１と接続され、接続配管２２の他端は負荷装置１０１に設けられた配管と接続する液出口Ｐ２２と接続される。

熱源装置ＣＳと接続された室内熱交換器２において空気と熱交換を行なう熱媒体の温度を温度調整装置５０が調整する。温度調整装置５０は、熱媒体が流れる配管ＦＰ１（第１配管）および配管ＦＰ２（第２配管）と、第２の熱交換器３と、流量調整装置１とを備える。配管ＦＰ２は、第１分岐配管３２，３３と第２分岐配管３１の二手に別れた後再び合流するように構成される。なお、分岐配管３２と分岐配管３３は第２の熱交換器を介して連通し、ひとつの流路を形成している。

第２の熱交換器３は、配管ＦＰ１を流れる熱媒体と配管ＦＰ２を流れる熱媒体との間で熱交換を行なうように構成される。流量調整装置１は、分岐配管３２，３３を流れる熱媒体の流量の変更と分岐配管３１を流れる熱媒体の流量の変更とを行なうように構成される。図２に示す例では、流量調整装置１は、分岐配管３２と分岐配管３１の分岐部Ｐ３１に配置され、分岐配管３２，３３を流れる熱媒体の流量と分岐配管３１を流れる熱媒体の流量との比率を変更する流量分配弁１Ａ（第１流量分配弁）を備える。なお、流量分配弁１Ａは、第１分岐配管３２と第２分岐配管３１の分岐部Ｐ３１ではなく、分岐配管３３と分岐配管３１の合流部Ｐ３２に配置されても良い。切替弁のようなものとは異なり、流量調整装置１は、分岐配管３２，３３を流れる熱媒体の流量と分岐配管３１を流れる熱媒体の流量の比率を段階的または連続的に調節するように構成される。

また、図２に示す例では、配管ＦＰ２は、熱源装置ＣＳから室内熱交換器２に熱媒体を供給する流路を構成し、配管ＦＰ１は、室内熱交換器２から熱源装置に熱媒体を戻す流路を構成する。配管ＦＰ２は、配管１３，１４と、分岐配管３１，３２，３３とを含む。配管ＦＰ１は、配管２３，２４を含む。

分岐配管３２は、負荷装置１０１の液入口Ｐ１２から熱媒体を導く配管１３から分岐し、第２の熱交換器３の第１の流路に熱媒体を供給する。分岐配管３３は、第２の熱交換器３の第１の流路から流出する熱媒体を、配管１４に送る。分岐配管３１は、第２の熱交換器３の熱交換経路をバイパスする流路を構成する。分岐配管３２と分岐配管３１は、分岐部Ｐ３１において分岐する。分岐部Ｐ３１には、流量分配弁１Ａが配置される。分岐配管３１と分岐配管３３は、合流部Ｐ３２において合流する。

配管１４は、合流部Ｐ３２と室内熱交換器２の液入口とを接続する。配管２４は、室内熱交換器２の液出口と第２の熱交換器３の第２の流路の入口とを接続する。第２の流路は、室内熱交換器２の液出口から熱源装置に戻る途中の流路である。配管２３は、第２の熱交換器３の第２の流路の出口と、負荷装置１０１の液出口Ｐ２２とを接続する。

流量分配弁１Ａは、配管１３から分岐部Ｐ３１へ流入する熱媒体が分岐配管３１と分岐配管３２とに分配される流量比を調整する。図３〜図６は、流量調整装置の変形例を示した図である。流量調整装置として、図２では分岐部Ｐ３１に分配比を変える流量分配弁１Ａを備える構成を示すが、図３〜図６に示すように変形しても良い。なお、図を見やすくするため、図３以降については、制御装置５１と温度センサ５２は、図示を省略する。

図３に示す例では、流量調整装置１は、分岐配管３２に配置される流量調整弁（第１流量調整弁）１Ｂを備える。なお、流量調整弁１Ｂは、分岐配管３３に設置されても良い。流量調整弁１Ｂは、分岐配管３２，３３を流れる熱媒体の流量と分岐配管３１を流れる熱媒体の流量との比率を変更する。流量調整弁１Ｂとして、開度が調整可能な電動弁を用いることができる。配管１３の流量が一定である場合、配管ＦＰ１の流量調整弁１Ｂの開度を絞ると、分岐配管３２，３３を流れる熱媒体の流量が減少し分岐配管３１を流れる熱媒体の流量が増加する。なお、流量調整弁１Ｂは、分岐配管３２または３３に配置される代わりに分岐配管３１に配置されてもよい。

図４に示す例では、流量調整装置１は、分岐配管３２に配置され、間欠動作するように構成された遮断弁１Ｃ（第１遮断弁）を備える。遮断弁１Ｃは、断続運転が可能である。なお、遮断弁１Ｃは、分岐配管３３に設置されても良い。遮断弁１Ｃは、配管ＦＰ１に配置される代わりに、分岐配管３１に配置されても良い。制御装置５１は、遮断弁１Ｃを間欠的にＯＮ／ＯＦＦを繰り返すように開閉制御する。制御装置５１は遮断弁１ＣのＯＮデューティー比を変更することにより、分岐配管３２，３３を流れる熱媒体の流量と分岐配管３１を流れる熱媒体の流量との比率を変更する。

図５、図６に示す例では、配管ＦＰ２（第２配管）は、並列に配置された複数の分岐配管３４（第３分岐配管）を含み、複数の分岐配管３４は、分岐配管３２（第１分岐配管）から分岐し分岐配管３３（第１分岐配管）に合流する構造を有し、複数の分岐配管３４を流れる熱媒体は第２の熱交換器３において配管ＦＰ１（第１配管）を流れる熱媒体と熱交換を行なう。流量調整装置１は、複数の分岐配管３４にそれぞれ設けられた複数の遮断弁１Ｄを備える。

特に、図６に示す例では、第２の熱交換器３は、複数の分岐配管３４ごとに熱交換量が異なるように構成される。

また図３〜図６の流量調整装置１は分岐配管３２側に設置するよう図示するが、いずれも分岐配管３３側に設置してもよい。

再び図１、図２を参照して熱媒体の流れを説明する。図２に示す矢印は熱媒体の流れる方向を示す。

ポンプＷＰから送出される熱媒体は幹線配管１１を流れる。幹線配管１１を流れる熱媒体の一部は、メイン分岐部Ｐ１１で分岐した配管１２経由して負荷装置１０１の液入口Ｐ１２へ流入する。

メイン分岐部Ｐ１１から配管１２に流入した熱媒体は配管１３を流れて分岐部Ｐ３１に到達する。分岐部Ｐ３１に到達した熱媒体（冷水）は、分岐配管３１と分岐配管３２とに分かれて流れる。分岐配管３２を流れる熱媒体は、第２の熱交換器３で室内熱交換器２よりも下流側の配管ＦＰ１を流れる熱媒体と熱交換することによって温度が上昇する。温度が上昇した熱媒体は分岐配管３３を流れ、合流部Ｐ３２に到達する。分岐配管３１を流れる熱媒体は、合流部Ｐ３２に到達すると分岐配管３３を流れる熱媒体と合流する。その結果、配管１２から供給された熱媒体は、第２の熱交換器３によって温度上昇した熱媒体と混合することによって温度が上昇する。

合流部Ｐ３２に到達した熱媒体は、配管１４を流れ、室内熱交換器２へ流入する。室内熱交換器２へ流入した熱媒体は空気と熱交換し、空調対象空間である負荷装置１０１が設置されている部屋Ｒ内の空気を冷却する。室内熱交換器２で空気と熱交換した熱媒体は温度が上昇し、配管２４を流れて第２の熱交換器３へ流入する。第２の熱交換器３へ流入した熱媒体は上流側の配管ＦＰ２を流れる熱媒体と熱交換し、温度が低下する。温度が低下した熱媒体は配管２３を流れ、負荷装置１０１の液出口Ｐ２２へ到達する。

負荷装置１０１の液出口Ｐ２２に到達した熱媒体は、負荷装置１０１から流出し配管２２を流れる。配管２２を流れる熱媒体は、メイン合流部Ｐ２１で幹線配管２１を流れる熱媒体と合流する。幹線配管２１で合流した熱媒体は、図１の熱源装置ＣＳへ流れて再び冷却される。

図７は、制御装置が行なう流量調整弁の制御について示すフローチャートである。空調装置の運転開始指示などに応じてこのフローチャートの処理は開始される。図２、図７を参照して、まずステップＳ１において、制御装置５１は、第２の熱交換器３の一次側通路への分配率が０％となるように、流量分配弁１Ａを制御する。これによって、熱源装置ＣＳからの熱媒体（冷水）は、全て分岐配管３１を流れるので、そのまま室内熱交換器２に供給される。このように初期設定では、室内熱交換器２の冷却能力は最大に設定される。

その後、空調負荷に対して室内熱交換器２の冷却能力が大きすぎる場合、制御装置５１は、第２の熱交換器３に導入される熱媒体の流量が増加し、分岐配管３１を流れる熱媒体の流量が低下するように、流量分配弁１Ａを制御する。すると、室内熱交換器２に流入する熱媒体の入口温度は上昇し、室内熱交換器２の冷却能力は減少する。

より具体的には、まずステップＳ２において、制御装置５１は、室内温度Ｔａと設定温度Ｔｓｅｔとの温度差ΔＴ（＝Ｔａ−Ｔｓｅｔ）を算出する。そしてステップＳ３において、制御装置５１は、温度差ΔＴが判定温度Ｔ１よりも低いか否かを判断する。ΔＴ＜Ｔ１である場合（Ｓ３でＹＥＳ）、ステップＳ４において、制御装置５１は第２の熱交換器３への分配率が増加するように流量分配弁１Ａを制御する。これにより、室内熱交換器２に供給される熱媒体の温度は上昇する。

一方、ΔＴ＜Ｔ１が成立しない場合（Ｓ３でＮＯ）、ステップＳ５において制御装置５１は、温度差ΔＴが判定温度Ｔ２よりも高いか否かを判断する。ΔＴ＞Ｔ２である場合（Ｓ５でＹＥＳ）、ステップＳ６において、制御装置５１は第２の熱交換器３への分配率が減少するように流量分配弁１Ａを制御する。これにより、室内熱交換器２に供給される熱媒体の温度は低下する。

なお、ステップＳ４の処理において増加時の分配率は１００％が上限であり、ステップＳ６の処理において減少時の分配率は０％が下限である。

一方、ΔＴ＞Ｔ２が成立しない場合（Ｓ５でＮＯ）、ステップＳ７において制御装置５１は分配率が現状維持となるように流量分配弁１Ａを制御する。

ステップＳ４，Ｓ６，Ｓ７のいずれかの処理によって流量分配弁１Ａの分配率が決定されると、再びＳ２以降の処理が実行される。この間に、運転中止の指令が与えられると処理は終了する。

図８は、第２の熱交換器への分配率と温度差ΔＴとの関係を示すグラフである。図７のフローチャートに従う制御が実行されると、熱交換器への分配率と温度差ΔＴとの関係は図８に示すようになる。判定温度Ｔ１，Ｔ２は、空調負荷（部屋の広さや収容人数など）によって適切な値に設定される。ただし、Ｔ２≧Ｔ１でありΔＴが温度Ｔ１〜Ｔ２の間は適切な分配比であり現状の分配比が維持される。なお、図１の設定温度Ｔｓｅｔは、空気調和システムの使用者が設定した温度である。

以上説明したように、実施の形態１に係る温度調整装置および負荷装置は、空調負荷が低いときに室内熱交換器２の冷却能力を下げることで、室内熱交換器２が連続運転できるようになり、使用者に断続的な送風による不快感を与えなくなる。また、空調負荷が低いときに水温を上げることで余分な潜熱負荷を削減できるので、冷却能力を低減でき熱源装置の消費電力量を削減できる。

なお、フローチャートで説明した流量分配弁１Ａの制御に加え、すべての部屋において、室内熱交換器２に流入する熱媒体の温度が幹線配管を流れる熱媒体の温度（送水温度）よりも高くなる場合は、熱源装置ＣＳを制御して、送水温度を上昇させても良い。熱源装置ＣＳから供給される熱媒体の温度を上げることにより、熱源装置ＣＳ内の冷凍サイクルの蒸発温度を上げることができるので、圧縮機の消費電力を低減させることができる。

また、ポンプＷＰの流量を減少させ、熱源装置ＣＳの入口と出口の熱媒体の温度差を大きくした上で、各室内機で温度調整装置を用いて適温としても良い。この場合、ポンプの送出動力が減少することで、ポンプの消費電力を低減させることができる。

実施の形態２．
図９は、実施の形態２に係る負荷装置１０２および中継装置１０３の回路構成および熱媒体の流れを示す図である。

実施の形態２に係る空調システム１０００は、熱源装置ＣＳと、ポンプＷＰと、複数の負荷装置１０２−１〜１０２−ｎと、複数の中継装置１０３−１〜１０３−ｎと、配管とを含み、実施の形態１に係る負荷装置１０１に収容していた温度調整装置５０を中継装置１０３に収容する。

負荷装置１０２は、中継装置１０３を介して熱源装置ＣＳに接続され、負荷装置１０２と中継装置１０３は配管１４および配管２４を介して接続されている。中継装置１０３は、接続配管１２および接続配管２２を介して幹線配管１１および幹線配管２１と接続されている。負荷装置１０２は、室内熱交換器２と、負荷装置１０２の液入口Ｐ１４と室内熱交換器２とを接続する配管１４Ｃと、室内熱交換器２と負荷装置１０２の液出口Ｐ２４とを接続する配管２４Ｃとを含む。

中継装置１０３は、温度調整装置５０を備える。中継装置１０３は、熱媒体の幹線配管１１，２１と室内熱交換器２との間に配置される。なお、本実施の形態において温度調整装置５０の構成は図２と同様であるが、図３〜図６に示される温度調整装置の構成、および後に図１３に示す温度調整装置の構成のいずれかを備えるものであっても良い。

温度調整装置５０は、熱媒体が流れる配管ＦＰ１および配管ＦＰ２と、第２の熱交換器３と、流量調整装置１とを備える。温度調整装置５０は、中継装置１０３の液入口Ｐ２３から液出口Ｐ２２に至る第１経路（ＦＰ１）と、中継装置１０３の液入口Ｐ１２から液出口Ｐ１３に至る第２経路（ＦＰ２）とをさらに含む。第１経路は、中継装置１０３の液入口Ｐ２３と第２の熱交換器３とを接続する配管２４Ａと、第２の熱交換器３と中継装置１０３の液出口Ｐ２２とを接続する配管２３とを含む。

第２経路は、中継装置１０３の液入口Ｐ１２と分岐部Ｐ３１とを接続する配管１３と、分岐部Ｐ３１と合流部Ｐ３２とを接続する分岐配管３１と、分岐部Ｐ３１と第２の熱交換器３とを接続する分岐配管３２と、第２の熱交換器３と合流部Ｐ３２とを接続する分岐配管３３と、合流部Ｐ３２と中継装置１０３の液出口Ｐ１３とを接続する配管１４Ａとを含む。

流量調整装置１は、配管１３から分岐部Ｐ３１へ流入する熱媒体が分岐配管３１と分岐配管３２へ分岐する流量を調整する流量分配弁１Ａを備える。なお、図９では流量調整装置１が分岐部Ｐ３１に流量分配弁１Ａを備える構成を示すが、図３〜図６に示すように変形しても良い。また図９、図３〜図６の流量調整装置１は分岐配管３２側に設置するよう図示するが、いずれも分岐配管３３側に設置してもよい。

温度調整装置５０は、中継装置１０３の液入口Ｐ１２と液出口Ｐ２２の２箇所において熱源装置側と接続される。中継装置１０３の液入口Ｐ１２は、空気調和システムの熱媒体が流れる幹線配管１１からメイン分岐部Ｐ１１において分岐した配管１２と接続される。中継装置１０３の液出口Ｐ２２は、空気調和システムの熱媒体が流れる幹線配管２１のメイン合流部Ｐ２１に合流する配管２２と接続される。

負荷装置１０２は、中継装置１０３と負荷装置１０２の液入口Ｐ１４と液出口Ｐ２４の２箇所において接続される。負荷装置１０２の液入口Ｐ１４は、中継装置１０３の液出口Ｐ１３と配管１４Ｂによって接続される。負荷装置１０２の液出口Ｐ２４は、中継装置１０３の液入口Ｐ２３と配管２４Ｂによって接続される。

図９を参照して熱媒体の流れを説明する。図９に示す矢印は熱媒体の流れ方向を示す。図１のポンプＷＰから送出される熱媒体は幹線配管１１を流れる。幹線配管１１を流れる熱媒体の一部は、メイン分岐部Ｐ１１で分岐した配管１２経由して中継装置１０３の液入口Ｐ１２から中継装置１０３へ流入する。

中継装置１０３の液入口Ｐ１２から流入した熱媒体は配管１３を流れて分岐部Ｐ３１に到達する。分岐部Ｐ３１に到達した熱媒体（冷水）は、分岐配管３１と分岐配管３２とに分かれて流れる。分岐配管３２を流れる熱媒体は、第２の熱交換器３で室内熱交換器２よりも下流側の配管ＦＰ１を流れる熱媒体と熱交換することによって温度が上昇する。温度が上昇した熱媒体は分岐配管３３を流れ、合流部Ｐ３２に到達する。分岐配管３１を流れる熱媒体は、合流部Ｐ３２に到達すると分岐配管３３を流れる熱媒体と混合することによって温度が上昇する。合流部Ｐ３２に到達した熱媒体は配管１４Ａを流れ、中継装置１０３の液出口Ｐ１３に到達する。中継装置１０３の液出口Ｐ１３に到達した熱媒体は、中継装置１０３から流出し配管１４Ｂを流れる。配管１４Ｂを流れる熱媒体は、負荷装置１０２の液入口Ｐ１４から負荷装置１０２へ流入する。

負荷装置１０２へ流入した熱媒体は配管１４Ｃを流れて室内熱交換器２へ流入する。室内熱交換器２へ流入した熱媒体は空気と熱交換し、空調対象空間を冷却する。室内熱交換器２で空気と熱交換した熱媒体は温度が上昇し、配管２４Ｃを流れて負荷装置１０２の液出口Ｐ２４へ到達する。負荷装置１０２の液出口Ｐ２４へ到達した熱媒体は負荷装置１０２から流出し配管２４Ｂを流れる。配管２４Ｂを流れる熱媒体は中継装置１０３の液入口Ｐ２３に到達する。中継装置１０３の液入口Ｐ２３に到達した冷媒は配管２４Ａを流れて第２の熱交換器３へ流入する。第２の熱交換器３へ流入した熱媒体は上流側の配管ＦＰ２を流れる熱媒体と熱交換することによって温度が低下する。温度が低下した熱媒体は配管２３を流れ、中継装置１０３の液出口Ｐ２２へ到達する。

中継装置１０３の液出口Ｐ２２に到達した熱媒体は中継装置１０３から流出し配管２２を流れる。配管２２を流れる熱媒体はメイン合流部Ｐ２１で幹線配管２１を流れる熱媒体と合流する。幹線配管２１で合流した熱媒体は、図１の熱源装置ＣＳへ流れて再び冷却される。

図９に示した実施の形態２の構成は、中継装置１０３を取り除くと一般的な空調システムと同じである。言い換えると、一般的な空調システムにおいて、配管１２と負荷装置１０２の液入口Ｐ１４との間、および配管２２と負荷装置１０２の液出口Ｐ２４の間に中継装置１０３を接続した形態である。つまり、既に空調システムが導入されている建物の場合でも、配管１２および配管２２から負荷装置１０２を取り外して、中継装置１０３を挿入すれば、既存の空調システムの省エネ性を容易に向上できる。

さらに既存の空調システムへ熱媒体の温度調整機能を容易に導入するために好ましい第２の熱交換器３の構成例を説明する。図１０は、第２の熱交換器３の構成例の正面図である。図１１は、第２の熱交換器３の構成例の側面図である。図１２は、第２の熱交換器３の構成例の斜視図である。

図１０〜図１２では、第２の熱交換器３の構成部品のひとつは既存の配管４１である。図１０〜図１２に示すような、既存の配管４１より直径の大きい内径の円筒型の部品４２で既存の配管４１を周囲から覆うように設置する。この部品４２の側面には配管接続部があり、図９の分岐配管３２、３３が接続できる。円筒型の部品４２を分割し配管４１の周囲を覆うように配置しその後一体化させることによって、既存の配管の内側と外側が熱媒体で満たされることで、熱交換できる。このように熱交換器の一方を既存の状態として使用できるので、既存の空調システムへの導入をさらに容易にできる。

実施の形態３．
図１３は実施の形態３に係る負荷装置の回路構成および熱媒体の流れを示す図である。図１３を参照して、負荷装置１０４は、温度調整装置５０Ｆと、室内熱交換器２とを含む。温度調整装置５０Ｆは、熱媒体が流れる配管ＦＰ１Ａおよび配管ＦＰ２Ａと、流量調整装置１と第２の熱交換器３を備える。配管ＦＰ２Ａは、第１分岐配管３２と第２分岐配管３１の二手に別れた後再び合流するように構成される。流量調整装置１は、流量分配弁１Ａを備える。配管ＦＰ２Ａは、配管２３，２４と、分岐配管３１，３２，３３とを含む。配管ＦＰ１Ａは、配管１３，１４を含む。なお、図示しないが、図２と同様に制御装置５１および温度センサ５２も配置される。

配管１３は、負荷装置１０４の液入口Ｐ１２から第２の熱交換器３に熱媒体を導く。配管１４は、第２の熱交換器３と室内熱交換器２とを接続する。配管２４は、室内熱交換器２と分岐部Ｐ３１とを接続する。分岐配管３１は、分岐部Ｐ３１と合流部Ｐ３２とを接続するメイン回路である。分岐配管３２は、分岐部Ｐ３１と第２の熱交換器３とを接続する。分岐配管３３は、第２の熱交換器３と合流部Ｐ３２とを接続する。配管２３は、合流部Ｐ３２と負荷装置１０４の液出口Ｐ２２とを接続する。

流量調整装置１は、配管２４から分岐部Ｐ３１へ流入する熱媒体が分岐配管３１と分岐配管３２とに分配される流量を調整する流量分配弁１Ａを備える。図１３では分岐部Ｐ３１に流量分配弁１Ａを備える構成を示すが、図３〜図６の例と同様に変形しても良い。また図３〜図６の流量調整装置は分岐配管３２に設置するよう図示するが、いずれも分岐配管３３に設置してもよい。

負荷装置１０４は、熱源装置からの幹線配管１１，２１と負荷装置１０４の液入口Ｐ１２と液出口Ｐ２２の２箇所で接続される。負荷装置１０４の液入口Ｐ１２は、空気調和システムの熱媒体が流れる幹線配管１１のメイン分岐部Ｐ１１から分岐した配管１２と接続される。負荷装置１０４の液出口Ｐ２２は、空気調和システムの熱媒体が流れる幹線配管２１にメイン合流部Ｐ２１で合流する配管２２と接続される。

図１３を参照して熱媒体の流れを説明する。図１３に示す矢印は熱媒体の流れ方向を示す。図１のポンプＷＰから送出される熱媒体は幹線配管１１を流れる。幹線配管１１を流れる熱媒体の一部は、メイン分岐部Ｐ１１で分岐した配管１２を経由して負荷装置１０４の液入口Ｐ１２から負荷装置１０４へ流入する。

負荷装置１０４の液入口Ｐ１２から流入した熱媒体（冷水）は、配管１３を流れて第２の熱交換器３に流入し、室内熱交換器２よりも下流側の配管ＦＰ２Ａを流れる熱媒体と熱交換し、温度が上昇する。温度が上昇した熱媒体は配管１４を流れ、室内熱交換器２へ流入する。室内熱交換器２へ流入した熱媒体は空気と熱交換し、空調対象空間を冷却する。室内熱交換器２で空気と熱交換した熱媒体は、温度が上昇し、分岐部Ｐ３１に到達する。分岐部Ｐ３１に到達した熱媒体は、分岐して分岐配管３１と分岐配管３２を流れる。分岐配管３２を流れる熱媒体は、第２の熱交換器３で上流側の配管ＦＰ１Ａを流れる熱媒体と熱交換して温度が低下する。温度が低下した熱媒体は、分岐配管３３を流れて合流部Ｐ３２に到達する。分岐配管３１を流れる熱媒体は合流部Ｐ３２に到達し、分岐配管３３を流れる熱媒体と混合して温度が低下する。合流部Ｐ３２に到達した熱媒体は、配管２３を流れて負荷装置１０４の液出口Ｐ２２へ到達する。

負荷装置１０４の液出口Ｐ２２に到達した熱媒体は、負荷装置１０４から流出し配管２２を流れる。配管２２を流れる熱媒体はメイン合流部Ｐ２１で幹線配管２１を流れる熱媒体と合流する。幹線配管２１で合流した熱媒体は、図１の熱源装置ＣＳへ流れて再び冷却される。

以上説明したように、実施の形態３のように、室内熱交換器２の下流側に第２の熱交換器３をバイパスさせる流路を設けるようにしても、図２の構成と同様に、室内熱交換器２に供給される熱媒体の温度を調整することができる。

実施の形態４．
図１４は、実施の形態４に係る負荷装置１０２と中継装置１０５の回路構成および熱媒体の流れを示す図である。

実施の形態４は、実施の形態３に係る負荷装置１０４が備える各構成要素を、負荷装置１０２と中継装置１０５の２つの装置に分けて収容する。負荷装置１０２の構成は実施の形態２および実施の形態３と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。

中継装置１０５は、温度調整装置５０Ｆを備える。中継装置１０５は、熱媒体の幹線配管１１，２１と室内熱交換器２との間に配置される。

温度調整装置５０Ｆは、熱媒体が流れる配管ＦＰ１Ａおよび配管ＦＰ２Ａと、第２の熱交換器３と、流量調整装置１とを備える。温度調整装置５０Ｆは、中継装置１０５の液入口Ｐ１２から液出口Ｐ１３に至る第１経路（ＦＰ１Ａ）と、中継装置１０５の液入口Ｐ２３から液出口Ｐ２２に至る第２経路（ＦＰ２Ａ）とをさらに含む。第１経路（ＦＰ１Ａ）は、中継装置１０５の液入口Ｐ１２と第２の熱交換器３とを接続する配管１３と、第２の熱交換器３と中継装置１０５の液出口Ｐ１３とを接続する配管１４Ａとを含む。第２経路（ＦＰ２Ａ）は、中継装置１０５の液入口Ｐ２３と分岐部Ｐ３１とを接続する配管２４Ａと、分岐部Ｐ３１と合流部Ｐ３２とを接続する分岐配管３１と、分岐部Ｐ３１と第２の熱交換器３とを接続する分岐配管３２と、第２の熱交換器３と合流部Ｐ３２とを接続する分岐配管３３と、合流部Ｐ３２と中継装置１０５の液出口Ｐ２２とを接続する配管２３とを含む。

中継装置１０５は、配管２４Ａから分岐部Ｐ３１へ流入する熱媒体が分岐配管３１と分岐配管３２へ分岐する流量を調整する流量分配弁１Ａを備える。図１４では分岐部Ｐ３１に流量分配弁１Ａを備える構成を示すが、図３〜図６に示すように変形しても良い。また図３〜６の流量調整装置は分岐配管３２側に設置するよう図示するが、いずれも分岐配管３３側に設置してもよい。

中継装置１０５は、熱源装置側と中継装置１０５の液入口Ｐ１２と液出口Ｐ２２の２箇所において接続される。中継装置１０５の液入口Ｐ１２は、空気調和システムの熱媒体が流れる幹線配管１１からメイン分岐部Ｐ１１において分岐した配管１２と接続される。中継装置１０５の液出口Ｐ２２は、空気調和システムの熱媒体が流れる幹線配管２１のメイン合流部Ｐ２１に合流する配管２２と接続される。

負荷装置１０２は、中継装置１０５と負荷装置１０２の液入口Ｐ１４と液出口Ｐ２４の２箇所において接続される。負荷装置１０２の液入口Ｐ１４は、中継装置１０５の液出口Ｐ１３と配管１４Ｂによって接続される。負荷装置１０２の液出口Ｐ２４は、中継装置１０５の液入口Ｐ２３と配管２４Ｂによって接続される。

図１４を参照して熱媒体の流れを説明する。図１４に示す矢印は熱媒体の流れ方向を示す。図１のポンプＷＰから送出される熱媒体は、幹線配管１１を流れる。幹線配管１１を流れる熱媒体の一部は、メイン分岐部Ｐ１１で分岐して配管１２を介して中継装置１０５の液入口Ｐ１２から中継装置１０５へ流入する。

中継装置１０５の液入口Ｐ１２から流入した熱媒体（冷水）は、配管１３を流れて第２の熱交換器３に流入し、室内熱交換器２よりも下流側の配管ＦＰ２Ａを流れる熱媒体と熱交換し、温度が上昇する。温度が上昇した熱媒体は配管１４Ａを流れ、中継装置１０５の液出口Ｐ１３に到達する。中継装置１０５の液出口Ｐ１３に到達した熱媒体は、中継装置１０５から流出し配管１４Ｂを流れる。

配管１４Ｂを流れる熱媒体は、負荷装置１０２の液入口Ｐ１４から負荷装置１０２へ流入する。負荷装置１０２へ流入した熱媒体は配管１４Ｃを流れて室内熱交換器２へ流入する。室内熱交換器２へ流入した熱媒体は空気と熱交換し、空調対象空間を冷却する。室内熱交換器２で空気と熱交換した熱媒体は温度が上昇し、配管２４Ｃを流れて負荷装置１０２の液出口Ｐ２４へ到達する。負荷装置１０２の液出口Ｐ２４へ到達した熱媒体は、負荷装置１０２から流出し配管２４Ｂを流れる。配管２４Ｂを流れる熱媒体は中継装置１０５の液入口Ｐ２３に到達する。

中継装置１０５の液入口Ｐ２３に到達した熱媒体は配管２４Ａを流れて分岐部Ｐ３１に到達する。分岐部Ｐ３１に到達した熱媒体は分岐し、分岐配管３１と分岐配管３２を流れる。分岐配管３２を流れる熱媒体は第２の熱交換器３で室内熱交換器２よりも上流側の配管ＦＰ１Ａを流れる熱媒体と熱交換し、温度が低下する。温度が低下した熱媒体は分岐配管３３を流れ、合流部Ｐ３２に到達する。分岐配管３１を流れる熱媒体は合流部Ｐ３２に到達し、分岐配管３３を流れる熱媒体と混合し、温度が低下する。合流部Ｐ３２に到達した熱媒体は配管２３を流れ、中継装置１０５の液出口Ｐ２２へ到達する。

中継装置１０５の液出口Ｐ２２に到達した熱媒体は、中継装置１０５から流出し配管２２を流れる。配管２２を流れる熱媒体はメイン合流部Ｐ２１で幹線配管２１を流れる熱媒体と合流する。幹線配管２１で合流した熱媒体は、図１の熱源装置ＣＳへ流れて再び冷却される。

実施の形態４でも、中継装置１０５を既設の空調システムに追加することによって、室内熱交換器２に供給する熱媒体の温度を変更することができる。

実施の形態５．
図１５は、実施の形態５に係る負荷装置１０２と中継装置１０６の回路構成および熱媒体の流れを示す図である。図１に示すように、熱媒体は、熱源装置ＣＳから複数の負荷装置１０１−１〜１０１−ｎに幹線配管１１を通じて供給され、熱源装置ＣＳに幹線配管２１を通じて戻される。負荷装置１０１−１〜１０１−ｎのいずれか１つは、室内熱交換器２に該当し、他は、熱媒体を用いて冷却を行なう負荷装置に該当する。図１５に示す例では、中継装置１０６の配管ＦＰ１Ｂおよび配管ＦＰ２Ｂが、図９に示す実施の形態２の中継装置１０３の配管ＦＰ１および配管ＦＰ２にそれぞれ相当する。配管ＦＰ１Ｂは、幹線配管２１の一部であり、配管ＦＰ２Ｂは、幹線配管１１から分岐し室内熱交換器２に熱媒体を供給する流路を構成する。なお、配管ＦＰ２Ｂを幹線配管１１の一部とし、配管ＦＰ１Ｂを室内熱交換器２から幹線配管２１に熱媒体を戻す配管２２の一部としても良い。負荷装置１０２の構成は実施の形態２と同一であるので、ここでは説明を繰り返さない。

中継装置１０６は、温度調整装置５０Ｇを備える。温度調整装置５０Ｇは、熱媒体が流れる配管ＦＰ１Ｂおよび配管ＦＰ２Ｂと、第２の熱交換器３と、流量調整装置１とを備える。

温度調整装置５０Ｇは、中継装置１０６の液入口Ｐ２３から液出口Ｐ２２に至る第１経路（ＦＰ１Ｂ）と、中継装置１０６の液入口Ｐ１２から液出口Ｐ１３に至る第２経路（ＦＰ２Ｂ）とをさらに含む。第２経路（ＦＰ２Ｂ）は、中継装置１０６の液入口Ｐ１２と分岐部Ｐ３１とを接続する配管１３と、分岐部Ｐ３１と合流部Ｐ３２とを接続する分岐配管３１と、分岐部Ｐ３１と第２の熱交換器３とを接続する分岐配管３２と、第２の熱交換器３と合流部Ｐ３２とを接続する分岐配管３３と、合流部Ｐ３２と中継装置１０６の液出口Ｐ１３とを接続する配管１４Ａとを含む。第１経路（ＦＰ１Ｂ）は、中継装置１０６の液入口Ｐ２３と第２の熱交換器３とを接続する幹線配管２１Ａと、第２の熱交換器３と中継装置１０６の液出口Ｐ２２とを接続する幹線配管２１Ｂとを含む。

流量分配弁１Ａは、配管１３から分岐部Ｐ３１へ流入する熱媒体が分岐配管３１と分岐配管３２へ分岐する流量を調整するように構成される。図１５では分岐部Ｐ３１に流量分配弁１Ａを備える構成を示すが、図３〜図６に示すように変形しても良い。また図３〜６の流量調整装置は分岐配管３２側に設置するよう図示するが、いずれも分岐配管３３側に設置してもよい。

中継装置１０６は、空気調和システムの熱媒体の幹線配管と、中継装置１０６の液入口Ｐ１２、液入口Ｐ２３、液出口Ｐ２２の３か所において接続される。中継装置１０６の液入口Ｐ１２は、空気調和システムの熱媒体が流れる幹線配管１１からメイン分岐部Ｐ１１において分岐した配管１２と接続される。中継装置１０６は、幹線配管２１に対しては、途中に挿入される。すなわち、中継装置１０６の液入口Ｐ２３は、幹線配管２１の上流側に接続され、中継装置１０６の液出口Ｐ２２は、幹線配管２１の下流側に接続される。

負荷装置１０２の液入口Ｐ１４は、中継装置１０６の液出口Ｐ１３と配管１４Ｂによって接続される。また、負荷装置１０２の液出口Ｐ２４は、幹線配管２１のメイン合流部Ｐ２１と配管２２によって接続される。

図１５を参照して熱媒体の流れを説明する。図１５に示す矢印は熱媒体の流れ方向を示す。図１のポンプＷＰから送出される熱媒体は幹線配管１１を流れる。幹線配管１１を流れる熱媒体の一部は、メイン分岐部Ｐ１１で分岐した配管１２経由して中継装置１０６の液入口Ｐ１２から中継装置１０６へ流入する。

中継装置１０６の液入口Ｐ１２から流入した熱媒体は配管１３を流れて分岐部Ｐ３１に到達する。分岐部Ｐ３１に到達した熱媒体の一部は分岐配管３１を流れ、残部は分岐配管３２を流れる。分岐配管３２を流れる熱媒体は、第２の熱交換器３で幹線配管２１側の熱媒体と熱交換し、温度が上昇する。温度が上昇した熱媒体は分岐配管３３を流れ、合流部Ｐ３２に到達する。分岐配管３１を流れる熱媒体は合流部Ｐ３２に到達し、分岐配管３３を流れる熱媒体と混合し、温度が上昇する。合流部Ｐ３２で合流した熱媒体は配管１４Ａを流れ、中継装置１０６の液出口Ｐ１３に到達する。中継装置１０６の液出口Ｐ１３に到達した熱媒体は、中継装置１０６から流出し、配管１４Ｂを流れる。

配管１４Ｂを流れる熱媒体は、負荷装置１０２の液入口Ｐ１４から負荷装置１０２へ流入する。流入した熱媒体は配管１４Ｃを流れて室内熱交換器２へ流入する。室内熱交換器２へ流入した熱媒体は空気と熱交換し、空調対象空間を冷却する。室内熱交換器２で空気と熱交換した熱媒体は温度が上昇し、配管２４Ｃを流れて負荷装置１０２の液出口Ｐ２４へ到達する。負荷装置１０２の液出口Ｐ２４へ到達した熱媒体は、負荷装置１０２から流出し配管２２を流れる。

配管２２を流れる熱媒体はメイン合流部Ｐ２１において、幹線配管２１を流れる熱媒体と合流する。合流した熱媒体はメイン出口配管を流れて中継装置１０６の液入口Ｐ２３に到達する。中継装置１０６の液入口Ｐ２３に到達した冷媒は配管２１Ａを流れて第２の熱交換器３へ流入する。第２の熱交換器３へ流入した熱媒体は分岐配管３２，３３の熱媒体と熱交換し、温度が低下する。温度が低下した熱媒体は配管２１Ｂを流れ、中継装置１０６の液出口Ｐ２２へ到達する。

中継装置１０６の液出口Ｐ２２に到達した熱媒体は幹線配管２１を流れ、図１の熱源装置ＣＳへ流れて再び冷却される。

実施の形態５で示したように、中継装置を幹線配管に挿入することによっても、既存の空調システムの省エネルギー性を改善することができる。

実施の形態６．
図１６は、実施の形態６に係る負荷装置１０２と中継装置１０７の回路構成および熱媒体の流れを示す図である。

実施の形態６では、空調システムが複数の負荷装置１０２を有する場合に、幹線配管と複数の負荷装置とを中継する中継装置１０７を用いる。中継装置１０７は、実施の形態２に係る中継装置１０３を統合した形態である。

図１に示すように、熱媒体は、熱源装置ＣＳから複数の室内熱交換器２に幹線配管を通じて供給される。図１６に示す例では、中継装置１０７は、熱媒体の幹線配管１１，２１と複数の室内熱交換器２との間に配置され、複数の室内熱交換器２にそれぞれ対応する複数の温度調整装置５０を備える。なお、中継装置１０７は、温度調整装置５０の代わりに、図３〜図６、図１３に示される温度調整装置のいずれかを備えるものであっても良い。中継装置１０３に相当する部分の構成および熱媒体の流れは実施の形態２で説明しているので、ここでは説明を繰り返さない。なお図１６では第２の熱交換器３の熱交換に図９の中継装置１０３の構成を採用しているが、図１４の中継装置１０５の構成を採用しても良い。

実施の形態６では、複数の中継装置が統合されているので、個々の負荷装置１０２の近くに個別の中継装置の配置場所が取れず、別の場所に配置場所が確保できる場合などに中継装置を配置することが可能となる。

図１７は、実施の形態６の変形例に係る負荷装置１０２と中継装置１０８の回路構成および熱媒体の流れを示す図である。

実施の形態６の変形例は、空調システムが複数の負荷装置１０２を有する場合に、幹線配管と複数の負荷装置とを中継する中継装置１０８を用いる。中継装置１０８は、実施の形態６に係る中継装置１０７の分岐部Ｐ３１と接続する分岐配管３２を流れる熱媒体が、別系統の第２の熱交換器３と接続し、熱交換する。熱交換した熱媒体は、分岐配管３３を流れて元の系統の合流部Ｐ３２において、分岐配管３１を流れる熱媒体と合流する。第２の熱交換器３における熱交換を除き、構成と熱媒体の流れは実施の形態６と同様である。なお図１７では第２の熱交換器３の熱交換に図９の中継装置１０３の構成を採用しているが、図１４の中継装置１０５の構成を採用しても良い。

実施の形態７．
図１８は、実施の形態７に係る負荷装置の回路構成および熱媒体の流れを示す図である。実施の形態７では、実施の形態１〜６で実現した負荷装置に、流入する熱媒体の流量を調整する構成を追加したものである。この構成の追加によって、熱媒体の温度調整と同時に流量調整も可能になり、空調対象空間の温湿度同時調整が実現する。

実施の形態７では、空調システムは、室内熱交換器２へ流れる熱媒体の流量を調整する流量分配弁５１Ａを備える。図１に示すように、熱媒体は、熱源装置ＣＳから複数の負荷装置１０１−１〜１０１−ｎに幹線配管１１，２１を通じて供給される。負荷装置１０１−１〜１０１−ｎのいずれか１つは、室内熱交換器２に該当し、他は、熱媒体を用いて冷却を行なう負荷装置に該当する。図１８では、幹線配管１１のメイン分岐部Ｐ１１に流量分配弁５１Ａを設置する構成を示すが、図１９〜図２１に示すように変形しても良い。

図１９に示す例では、流量分配弁１Ａに加えて、配管ＦＰ２と幹線配管１１との間の配管１２に配置される流量調整弁５１Ｂ（第２流量調整弁）がさらに設けられる。なお、流量調整弁５１Ｂは、配管ＦＰ１と幹線配管２１との間の配管２２に配置されても良い。

図２０に示す例では、流量分配弁１Ａに加えて、配管ＦＰ２と幹線配管１１との間の配管１２に配置され、間欠動作するように構成された遮断弁５１Ｃ（第２遮断弁）がさらに設けられる。なお、遮断弁５１Ｃは、配管ＦＰ１と幹線配管２１との間の配管２２に配置されても良い。

図２１に示す例では、流量分配弁１Ａに加えて、配管ＦＰ２と幹線配管１１との間に配置され、互いに並列接続された複数の配管ＦＰ４と、複数の配管ＦＰ４にそれぞれ設けられた複数の遮断弁５１Ｄとがさらに設けられる。なお、複数の配管ＦＰ４および複数の遮断弁５１Ｄは、配管ＦＰ１と幹線配管２１との間に配置されても良い。

また図１９〜図２１の流量調整装置は配管１２に設置するよう図示するが、いずれも配管１３、１４、２２〜２４のいずれに設置してもよい。

なお、図１８〜図２１では実施の形態１の負荷装置１０１に流量調整装置を追加した例を示しているが、実施の形態２〜６に対して同様な流量調整装置を配置してもよい。

実施の形態８．
図２２は、実施の形態８に係る負荷装置１０９の回路構成および熱媒体の流れを示す図である。

図２２を参照して、負荷装置１０９は、ポンプ４、温度調整装置５０、室内熱交換器２、第３の熱交換器５を含み、ポンプ４、分岐部Ｐ３１、合流部Ｐ３２、室内熱交換器２、第２の熱交換器３、第３の熱交換器５の順に熱媒体を循環させる回路と、幹線配管１１から負荷装置１０９の液入口Ｐ１２、第３の熱交換器５、負荷装置１０９の液出口Ｐ２２を経由して幹線配管２１に流す流路とを含む。

ポンプ４を起点とする回路は、ポンプ４と分岐部Ｐ３１とを接続する配管１３と、分岐部Ｐ３１と合流部Ｐ３２とを接続する分岐配管３１と、分岐部Ｐ３１と第２の熱交換器３とを接続する分岐配管３２と、第２の熱交換器３と合流部Ｐ３２とを接続する分岐配管３３と、合流部Ｐ３２と室内熱交換器２とを接続する配管１４と、室内熱交換器２と第２の熱交換器３とを接続する配管２４と、第２の熱交換器３と第３の熱交換器５とを接続する配管２３と、第３の熱交換器５とポンプとを接続する配管３５とを含む。

負荷装置１０９の液入口Ｐ１２を起点とする流路は、負荷装置１０９の液入口Ｐ１２と第３の熱交換器５とを接続する配管３６と、第３の熱交換器５と負荷装置１０９の液出口Ｐ２２とを接続する配管３７とを含む。

温度調整装置５０は、配管１３から分岐部Ｐ３１へ流入する熱媒体が分岐配管３１と分岐配管３２へ分岐する流量を調整する流量調整装置を備える。図２２では分岐部Ｐ３１に流量分配弁１Ａを備える構成を示すが、図３〜図６に示すように変形しても良い。また図３〜図６の流量調整装置は分岐配管３２に設置するよう図示するが、いずれも分岐配管３３に設置してもよい。また、図２２では第２の熱交換器３の熱交換に実施の形態１の図２と同様な構成を示しているが、実施の形態３の図１３と同様な構成としてもよい。

負荷装置１０９は、負荷装置１０９の液入口Ｐ１２と液出口Ｐ２２の２箇所で空気調和システムの幹線配管１１，２１と接続される。負荷装置１０９の液入口Ｐ１２は、空気調和システムの熱媒体が流れる幹線配管１１におけるメイン分岐部Ｐ１１から分岐した配管１２に接続される。負荷装置１０９の液出口Ｐ２２は、空気調和システムの熱媒体が流れる幹線配管２１におけるメイン合流部Ｐ２１から分岐した配管２２と接続される。

図２２を参照して熱媒体の流れを説明する。図２２に示す矢印は熱媒体の流れ方向を示す。

図１のポンプＷＰから送出される熱媒体は幹線配管１１を流れる。幹線配管１１を流れる熱媒体の一部は、メイン分岐部Ｐ１１で分岐した配管１２経由して負荷装置１０９の液入口Ｐ１２に到達する。負荷装置１０９の液入口Ｐ１２に到達した熱媒体は、配管３６を流れて第３の熱交換器５に流入する。第３の熱交換器５に流入した熱媒体は、負荷装置の利用側熱媒体と熱交換し、利用側熱媒体を冷却する。第３の熱交換器５で利用側熱媒体と熱交換した熱媒体は配管３７を流れ、負荷装置１０９の液出口Ｐ２２に到達する。負荷装置１０９の液出口Ｐ２２に到達した熱媒体は配管２２を流れて負荷装置１０９から流出する。配管２２を流れる熱媒体はメイン合流部Ｐ２１で幹線配管２１を流れる熱媒体と合流する。幹線配管２１で合流した熱媒体は、図１の熱源装置ＣＳへ流れて再び冷却される。

図２２には、幹線配管１１，２１を流れる熱媒体が水やブラインである例を示すが、実施の形態８の熱源装置を、ガス冷媒を用いる冷凍サイクルとしてもよい。この場合、冷媒はポンプＷＰではなく圧縮機で搬送され、幹線配管１１，１２，３６のいずれか、または図示領域外に設置する膨張装置で低圧冷媒となり第３の熱交換器５へ流入して利用側熱媒体と熱交換する。

ポンプ４から送出される熱媒体は、配管１３を流れて分岐部Ｐ３１に到達する。分岐部Ｐ３１に到達した熱媒体は、分岐配管３１と分岐配管３２に分かれて流れる。分岐配管３２を流れる配管ＦＰ２の熱媒体は第２の熱交換器３で室内熱交換器２よりも下流側の配管ＦＰ１の熱媒体と熱交換し、温度が上昇する。温度が上昇した熱媒体は、分岐配管３３を流れ合流部Ｐ３２に到達する。分岐配管３１を流れる残りの熱媒体は合流部Ｐ３２に到達し、分岐配管３３を流れる熱媒体と混合し、温度が上昇する。合流部Ｐ３２に到達した熱媒体は配管１４を流れ、室内熱交換器２へ流入する。

室内熱交換器２へ流入した熱媒体は、空気と熱交換することによって空調対象空間を冷却する。室内熱交換器２で空気と熱交換した熱媒体は、温度が上昇し配管２４を通り第２の熱交換器３へ流入する。第２の熱交換器３へ流入した熱媒体は、上流側の配管ＦＰ２の熱媒体と熱交換することによって温度が低下する。温度が低下した熱媒体は配管２３を流れ、第３の熱交換器５へ流入する。第３の熱交換器５へ流入した熱媒体は、幹線配管１１から分岐した配管３６を流れる熱媒体と熱交換して温度が低下する。温度が低下した熱媒体は配管３５を経由してポンプ４に至り、再び配管１３に送出される。

図２２では実施の形態８の構成を単一の負荷装置１０９に収容する構成を示すが、図２３のように負荷装置１１０と中継装置１１１に分割した構成としてもよい。このとき、中継装置１１１は、実施の形態６に示す図１６のように複数系統の中継装置の部分をひとつの中継装置に収容してもよい。

実施の形態８は、ポンプ４に回転数可変のものを用いれば、ポンプ４が流量調整機能になるので、実施の形態７と同様に空調対象空間の温湿度同時調整が実現する。

さらに、図２２の回路に第３の熱交換器５へ流れる熱媒体の流量を調整する装置を備えると、空調対象空間の温湿度を調整できる幅を拡大することができる。構成は、実施の形態７の図１８と同様に、幹線配管１１のメイン分岐部Ｐ１１に流量分配弁５１Ａを設置する構成、図１９のように配管１２に流量調整弁５１Ｂを設置する構成、図２０のように配管１２に断続運転可能な遮断弁５１Ｃを設置する構成、図２１のように配管１２が複数並列に分岐して各配管に遮断弁５１Ｄを設置する構成としてもよく、これらの流量調整装置は配管１２，２２，３６，３７のいずれに設置してもよい。

実施の形態９．
図２４は、実施の形態９に係る負荷装置の回路構成および熱媒体の流れを示す図である。図２４に示す負荷装置１１２は、図１に示す実施の形態１の負荷装置１０１の構成において、第２の熱交換器３に代えてヒータ６を含む。構成変更により、配管２４は室内熱交換器２と負荷装置１１２の液出口Ｐ２２を接続する。その他の構成、および熱媒体の流れは実施の形態１と同様であるので説明は繰り返さない。また図２４のヒータ６が熱量可変である場合は、図２５に示す負荷装置１１３のヒータ７のように構成を簡略化してもよい。この構成では、ヒータによる消費電力が必要となるため省エネ効果が低減するものの、室内空間の湿度低下による不快感抑制効果は十分期待できる。

さらに、室内熱交換器２へ流れる熱媒体の流量を調整する機構を備えることで、空調対象空間の温湿度の同時調整を実現することができる。

流量を調整する構成は実施の形態７の図１８と同様に幹線配管１１のメイン分岐部Ｐ１１に流量分配弁５１Ａを設置する構成、図１９のように配管１２に流量調整弁５１Ｂを設置する構成、図２０のように配管１２に断続運転可能な遮断弁５１Ｃを設置する構成、図２１のように配管１２が複数並列に分岐して各配管に遮断弁５１Ｄを設置する構成としてもよい。またこれらの調整機構は、いずれも配管１３，１４，２２，２４のいずれかに設置してもよい。

なお、上記各実施の形態は、冷凍サイクル装置にも適用可能である。冷凍サイクル装置は、中継装置と、熱源装置を備えるもの、または負荷装置と熱源装置を備えるものであり、代表的には空調装置であるが、ショーケース、冷蔵庫、冷凍庫、冷蔵倉庫、冷凍倉庫なども冷凍サイクル装置の一例として挙げることができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 流量調整装置、１Ａ，５１Ａ 流量分配弁、１Ｂ，５１Ｂ 流量調整弁、１Ｃ，１Ｄ，５１Ｃ，５１Ｄ 遮断弁、２ 室内熱交換器、３ 第２の熱交換器、４，ＷＰ ポンプ、５ 第３の熱交換器、６ ヒータ、１１，２１，２１Ａ，２１Ｂ 幹線配管、１２〜１４，１４Ａ〜１４Ｃ，２２〜２４，２４Ａ〜２４Ｃ，３５〜３７，４１，ＦＰ１Ｂ，ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ４ 配管、３１〜３４ 分岐配管、４２ 部品、５０，５０Ｆ 温度調整装置、５１ 制御装置、５２ 温度センサ、１０１，１０２，１０４，１０９，１１０，１１２ 負荷装置、１０３，１０５，１０６，１０７，１０８，１１１ 中継装置、１０００ 空調システム、ＣＳ 熱源装置、ＦＣＵ１〜ＦＣＵｎ ファンコイルユニット、Ｐ１１ メイン分岐部、Ｐ１２，Ｐ１４，Ｐ２３ 液入口、Ｐ１３，Ｐ２２，Ｐ２４ 液出口、Ｐ２１ メイン合流部、Ｐ３１ 分岐部、Ｐ３２ 合流部、Ｒ１〜Ｒｎ 部屋。

Claims (15)

1. 熱源装置と接続された室内熱交換器において空気と熱交換を行なう熱媒体の温度を調整する温度調整装置であって、
   前記熱媒体が流れる第１配管と、
   前記熱媒体が流れ、第１分岐配管と第２分岐配管の二手に別れた後再び合流する第２配管と、
   前記第１分岐配管を流れる前記熱媒体と前記第１配管を流れる前記熱媒体との間で熱交換を行なうように構成された第２の熱交換器と、
   前記第１分岐配管を流れる前記熱媒体の流量の変更および前記第２分岐配管を流れる前記熱媒体の流量の変更を行なうように構成された流量調整装置とを備え、
   前記第１配管および前記第２配管のいずれか一方は、前記熱源装置から前記室内熱交換器に前記熱媒体を供給する配管であり、前記第１配管および前記第２配管のいずれか他方は、前記室内熱交換器から前記熱源装置に前記熱媒体を戻す配管である、温度調整装置。
2. 前記流量調整装置は、前記第１分岐配管と前記第２分岐配管の分岐部または合流部に配置され、前記第１分岐配管を流れる前記熱媒体の流量と前記第２分岐配管を流れる前記熱媒体の流量との比率を変更する第１流量分配弁を備える、請求項１に記載の温度調整装置。
3. 前記流量調整装置は、前記第１分岐配管または前記第２分岐配管に配置され、前記第１分岐配管を流れる前記熱媒体の流量と前記第２分岐配管を流れる前記熱媒体の流量との比率を変更する第１流量調整弁を備える、請求項１に記載の温度調整装置。
4. 前記流量調整装置は、前記第１分岐配管または前記第２分岐配管に配置され、間欠動作するように構成された第１遮断弁を備える、請求項１に記載の温度調整装置。
5. 前記第２配管は、並列に配置された複数の第３分岐配管を含み、
   前記複数の第３分岐配管は、前記第１分岐配管から分岐し再び前記第１分岐配管に合流する構造を有し、前記複数の第３分岐配管を流れる前記熱媒体は前記第２の熱交換器において前記第１配管を流れる前記熱媒体と熱交換を行ない、
   前記流量調整装置は、前記複数の第３分岐配管にそれぞれ設けられた複数の第１遮断弁を備える、請求項１に記載の温度調整装置。
6. 前記第２の熱交換器は、前記複数の第３分岐配管ごとに熱交換量が異なるように構成される、請求項５に記載の温度調整装置。
7. 前記熱媒体は、前記室内熱交換器および前記熱媒体を用いて冷却を行なう負荷装置に対して、前記熱源装置から幹線配管を通じて供給され、
   前記流量調整装置は、
   前記第１配管または前記第２配管と前記幹線配管との間に配置される第２流量調整弁をさらに備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の温度調整装置。
8. 前記熱媒体は、前記室内熱交換器および前記熱媒体を用いて冷却を行なう負荷装置に対して、前記熱源装置から幹線配管を通じて供給され、
   前記流量調整装置は、
   前記第１配管または前記第２配管と前記幹線配管との間に配置され、間欠動作するように構成された第２遮断弁をさらに備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の温度調整装置。
9. 前記熱媒体は、前記室内熱交換器および前記熱媒体を用いて冷却を行なう負荷装置に対して、前記熱源装置から幹線配管を通じて供給され、
   前記流量調整装置は、
   前記第１配管または前記第２配管と前記幹線配管との間に配置され、並列接続された複数の第４配管と、
   前記複数の第４配管にそれぞれ設けられた複数の第２遮断弁とをさらに備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の温度調整装置。
10. 前記熱媒体は、前記室内熱交換器および前記熱媒体を用いて冷却を行なう負荷装置に対して、前記熱源装置から第１幹線配管を通じて供給され、前記熱源装置に第２幹線配管を通じて戻され、
    前記第１配管および前記第２配管の一方は、前記第１幹線配管または前記第２幹線配管の一方の一部であり、
    前記第１配管および前記第２配管の他方は、前記第１幹線配管または前記第２幹線配管の他方から分岐し前記室内熱交換器に前記熱媒体を供給する配管である、請求項１から６のいずれか１項に記載の温度調整装置。
11. 前記熱媒体は、前記室内熱交換器および前記熱媒体を用いて冷却を行なう負荷装置に対して、前記熱源装置から幹線配管を通じて供給され、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の温度調整装置を備え、前記熱媒体の幹線配管と前記室内熱交換器との間に配置される、中継装置。
12. 前記熱媒体は、前記熱源装置から複数の前記室内熱交換器に幹線配管を通じて供給され、
    前記熱媒体の幹線配管と複数の前記室内熱交換器との間に配置され、
    複数の前記室内熱交換器にそれぞれ対応する複数の請求項１から７のいずれか１項に記載の温度調整装置を備える、中継装置。
13. 請求項１１または１２に記載の中継装置と、
    前記熱源装置とを備える、冷凍サイクル装置。
14. 請求項１から１０のいずれか１項に記載の温度調整装置と、前記室内熱交換器とを備える、負荷装置。
15. 請求項１４に記載の負荷装置と、
    前記熱源装置とを備える、冷凍サイクル装置。

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