JP6921334B2 - 中継機 - Google Patents

Description

本発明は、室外機と室内機との間に設けられる中継機に関する。

従来の空気調和装置として、室外機と室内機との間に中継機が設けられ、冷媒と熱交換した熱媒体を室内機に送り出すポンプを中継機が備えた構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７−１０１８５５号公報

特許文献１に開示された空気調和装置では、室内機への熱媒体の供給流量を増やそうとすると、中継機のポンプの馬力を大きくする必要がある。この場合、ポンプの馬力に比例して中継機の設置面積が大きくなってしまう。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、熱媒体の供給流量を増加させるとともに設置面積が大きくなることを抑制する中継機を提供するものである。

本発明に係る中継機は、室外ユニットと室内ユニットとの間に設けられ、前記室外ユニットとの間で冷媒が循環する第１中継ユニットおよび第２中継ユニットと、前記第１中継ユニットおよび前記第２中継ユニットと前記室内ユニットとを接続し、熱媒体が循環する熱媒体回路と、を有し、前記第２中継ユニットが前記第１中継ユニットの上に設置されたものである。

本発明によれば、２台の中継ユニットにより熱媒体の供給流量を増やすことができるとともに、２台の中継ユニットが床面に対して垂直方向に設置されるため、設置面積が大きくなることを抑制できる。

本発明の実施の形態１に係る中継機を含む空気調和装置の一構成例を示す回路図である。 図１に示した空気調和装置が行う制御に関する構成を示す図である。 図１に示した中継機の構成例を示す外観斜視図である。 図３に示した中継機において、側面のパネルを開いた状態を示す図である。 図３に示した中継機を上から見たときの一例を示す平面図である。 図３に示した中継機の側面について、１つの方向から中継機を見たときの一例を示す図である。 図３に示した中継機の側面について、別の方向から中継機を見たときの一例を示す図である。 図５に示した第２中継機の内部を上から見たときの模式図である。 比較例の中継機の一例を示す外観斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る中継機の一構成例を示す外観斜視図である。 図１０に示した中継機において、支持板を取り除いた状態で第１中継ユニットを上から見たときの一例を示す平面図である。 変形例１の中継機の一構成例を示す外観斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る中継機の一構成例を示す外観斜視図である。 変形例２の中継機の一構成例を示す外観斜視図である。 本発明の実施の形態４に係る中継機の一構成例を示す図である。 本発明の実施の形態４に係る空気調和装置の制御の構成を示す図である。 本発明の実施の形態４の空気調和装置の動作手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態４の空気調和装置の別の動作手順を示すフローチャートである。

実施の形態１．
本実施の形態１の中継機の構成を説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る中継機を含む空気調和装置の一構成例を示す回路図である。空気調和装置１は、室外ユニット２と、室内ユニット３ａおよび３ｂと、中継機４とを有する。中継機４は、室外ユニット２と室内ユニット３ａおよび３ｂとの間に設けられている。中継機４は、冷媒を室外ユニット２との間で循環させ、相変化を伴わない熱媒体を室内ユニット３ａおよび３ｂとの間で循環させる。相変化を伴わない熱媒体は、例えば、水およびブラインなどである。中継機４は、第１中継ユニット４ａおよび第２中継ユニット４ｂを有する。

本実施の形態１では、室外ユニット２が１台の場合で説明するが、室外ユニット２は複数であってもよい。また、本実施の形態１では、室内ユニットが室内ユニット３ａおよび３ｂの２台の場合で説明するが、室内ユニットは１台であってもよく、３台以上であってもよい。

室外ユニット２は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機２１と、冷媒の流通方向を切り替える流路切替装置２２と、冷媒と外気とが熱交換する熱源側熱交換器２３と、熱源側送風機２４と、冷媒を減圧して膨張させる絞り装置２５と、制御装置２０とを有する。熱源側送風機２４は、外気を熱源側熱交換器２３に供給する。室内ユニット３ａは、熱媒体と室内の空気とが熱交換する負荷側熱交換器３１ａと、負荷側熱交換器３１ａに室内の空気を供給する負荷側送風機３２ａと、熱媒体の流量を調整する流量調整装置３３ａと、制御部３０ａとを有する。室内ユニット３ａには、空調対象空間となる室内の温度を検出する室温センサ３４ａが設けられている。室内ユニット３ｂは、熱媒体と室内の空気とが熱交換する負荷側熱交換器３１ｂと、負荷側熱交換器３１ｂに室内の空気を供給する負荷側送風機３２ｂと、熱媒体の流量を調整する流量調整装置３３ｂと、制御部３０ｂとを有する。室内ユニット３ｂには、空調対象空間となる室内の温度を検出する室温センサ３４ｂが設けられている。

圧縮機２１は、例えば、容量を制御できるインバータ式圧縮機である。流路切替装置２２は、暖房運転よび冷房運転等の運転モードにしたがって冷媒の流路を切り替える。流路切替装置２２は、例えば、四方弁である。絞り装置２５は、開度を任意の大きさに制御することができ、冷媒の流量を調整できる装置である。絞り装置２５は、例えば、電子膨張弁である。熱源側熱交換器２３、負荷側熱交換器３１ａおよび３１ｂは、例えば、フィンアンドチューブ式熱交換器である。

圧縮機２１、熱源側熱交換器２３、絞り装置２５および第１熱媒体熱交換器４１ａが接続され、冷媒が循環する冷媒回路１０が構成される。また、圧縮機２１、熱源側熱交換器２３、絞り装置２５および第２熱媒体熱交換器４１ｂが接続される回路にも冷媒回路１０が構成される。

第１中継ユニット４ａは、冷媒と熱媒体とが熱交換する第１熱媒体熱交換器４１ａと、第１中継ユニット４ａと室内ユニット３ａおよび３ｂとの間で熱媒体を循環させる第１ポンプ４２ａと、制御部４０ａとを有する。第２中継ユニット４ｂは、冷媒と熱媒体とが熱交換する第２熱媒体熱交換器４１ｂと、第２中継ユニット４ｂと室内ユニット３ａおよび３ｂとの間で熱媒体を循環させる第２ポンプ４２ｂと、制御部４０ｂとを有する。第１熱媒体熱交換器４１ａおよび第２熱媒体熱交換器４１ｂは、例えば、プレート式熱交換器である。第１ポンプ４２ａおよび第２ポンプ４２ｂの各ポンプの馬力は１２０ｋＷ以下である。

室外ユニット２の流路切替装置２２に冷媒配管１１が接続され、冷媒配管１１は第１冷媒配管１１ａおよび第２冷媒配管１１ｂに分岐する。第１冷媒配管１１ａは第１熱媒体熱交換器４１ａに接続され、第２冷媒配管１１ｂは第２熱媒体熱交換器４１ｂに接続されている。室外ユニット２の絞り装置２５に冷媒配管１２が接続され、冷媒配管１２は第１冷媒配管１２ａおよび第２冷媒配管１２ｂに分岐する。第１冷媒配管１２ａは第１熱媒体熱交換器４１ａに接続され、第２冷媒配管１２ｂは第２熱媒体熱交換器４１ｂに接続されている。

第１熱媒体熱交換器４１ａに第１熱媒体配管５３ａおよび５４ａが接続されている。第２熱媒体熱交換器４１ｂに第２熱媒体配管５３ｂおよび５４ｂが接続されている。第１熱媒体配管５３ａおよび第２熱媒体配管５３ｂが結合する熱媒体配管５３は、負荷側熱交換器３１ａおよび３１ｂと接続されている。第１熱媒体配管５４ａおよび第２熱媒体配管５４ｂが結合する熱媒体配管５４は、流量調整装置３３ａおよび３３ｂと接続されている。

第１熱媒体熱交換器４１ａと、負荷側熱交換器３１ａおよび３１ｂの一方または両方と、第１ポンプ４２ａとが接続され、熱媒体が循環する熱媒体回路６０が構成される。また、第２熱媒体熱交換器４１ｂと、負荷側熱交換器３１ａおよび３１ｂの一方または両方と、第２ポンプ４２ｂとが接続される回路にも熱媒体回路６０が構成される。熱媒体回路６０は密閉配管で構成される。

図２は、図１に示した空気調和装置が行う制御に関する構成を示す図である。制御装置２０は、プログラムを記憶するメモリ９０、およびプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）８０を有する。制御装置２０は、設定される運転モードにしたがって流路切替装置２２を制御する。制御装置２０は、室温センサ３４ａの検出値を設定温度Ｔｓａに近づけ、室温センサ３４ｂの検出値を設定温度Ｔｓｂに近づけるように冷媒回路１０を循環する冷媒の冷凍サイクルを制御する。例えば、設定温度Ｔｓａは室内ユニット３ａを使用するユーザが設定した温度であり、設定温度Ｔｓｂは室内ユニット３ｂを使用するユーザが設定した温度である。

また、制御装置２０は、流量調整装置３３ａおよび負荷側送風機３２ａを制御するための制御信号を制御部３０ａに送信し、流量調整装置３３ｂおよび負荷側送風機３２ｂを制御するための制御信号を制御部３０ｂに送信する。制御装置２０は、第１ポンプ４２ａを制御するための制御信号を制御部４０ａに送信し、第２ポンプ４２ｂを制御するための制御信号を制御部４０ｂに送信する。

制御部３０ａは、プログラムを記憶するメモリ９１ａ、およびプログラムを実行するＣＰＵ８１ａを有する。制御部３０ａは、室温センサ３４ａの検出値と設定温度Ｔｓａとを制御装置２０に送信する。制御部３０ａは、制御装置２０から受信する制御信号にしたがって流量調整装置３３ａおよび負荷側送風機３２ａを制御する。制御部３０ｂは、プログラムを記憶するメモリ９１ｂ、およびプログラムを実行するＣＰＵ８１ｂを有する。制御部３０ｂは、室温センサ３４ｂの検出値と設定温度Ｔｓｂとを制御装置２０に送信する。制御部３０ｂは、制御装置２０から受信する制御信号にしたがって流量調整装置３３ｂおよび負荷側送風機３２ｂを制御する。

制御部４０ａは、プログラムを記憶するメモリ９２ａ、およびプログラムを実行するＣＰＵ８２ａを有する。制御部４０ａは、制御装置２０から受信する制御信号にしたがって第１ポンプ４２ａを制御する。制御部４０ｂは、プログラムを記憶するメモリ９２ｂ、およびプログラムを実行するＣＰＵ８２ｂを有する。制御部４０ｂは、制御装置２０から受信する制御信号にしたがって第２ポンプ４２ｂを制御する。なお、制御装置２０が制御部３０ａ、３０ｂ、４０ａおよび４０ｂの機能を備えていてもよい。

ここで、図１に示した空気調和装置１が冷房運転を行う場合を説明する。説明を簡単にするために、ここでは、室内ユニット３ａが冷房運転を行う場合で説明する。制御装置２０は、圧縮機２１から吐出される冷媒が熱源側熱交換器２３に流入するように、流路切替装置２２の流路を設定する。低温かつ低圧の冷媒が圧縮機２１によって圧縮され、高温かつ高圧のガス冷媒が圧縮機２１から吐出される。圧縮機２１から吐出されたガス冷媒は、流路切替装置２２を経由して、熱源側熱交換器２３に流入する。熱源側熱交換器２３に流入した冷媒は、熱源側熱交換器２３において、熱源側送風機２４から供給される外気に放熱することで凝縮して液化し、高圧の液冷媒となる。

熱源側熱交換器２３から流出した液冷媒は、絞り装置２５で減圧され、低圧の気液二相状態となる。気液二相状態の冷媒は第１熱媒体熱交換器４１ａおよび第２熱媒体熱交換器４１ｂに流入する。第１熱媒体熱交換器４１ａおよび第２熱媒体熱交換器４１ｂにおいて、冷媒が熱媒体から吸熱することで、低圧ガス冷媒となる。冷媒が熱媒体から吸熱することで、熱媒体の温度が下がる。第１ポンプ４２ａおよび第２ポンプ４２ｂで送り出された熱媒体は、室内ユニット３ａが設置された室内の空気から吸熱することで、室内空気が冷却され、室温が下がる。吸熱した熱媒体は、第１熱媒体熱交換器４１ａおよび第２熱媒体熱交換器４１ｂに戻る。

一方、第１熱媒体熱交換器４１ａおよび第２熱媒体熱交換器４１ｂを流出した冷媒は、流路切替装置２２を経由して圧縮機２１に戻る。空気調和装置１が冷房運転を行う間、圧縮機２１から吐出される冷媒が、熱源側熱交換器２３、絞り装置２５、第１熱媒体熱交換器４１ａおよび４１ｂを順に流通した後、圧縮機２１に吸引されるまでのサイクルが繰り返される。また、熱媒体回路６０を循環する熱媒体は、第１熱媒体熱交換器４１ａおよび第２熱媒体熱交換器４１ｂで冷媒に放熱し、室内ユニット３ａが設置された室内の空気から吸熱するサイクルを繰り返す。

なお、本実施の形態１では、空気調和装置１が暖房運転を行う場合についての説明を省略する。空気調和装置１が暖房運転を行う場合、冷媒回路１０において、冷媒の流通方向が冷房運転の場合と逆方向になり、第１熱媒体熱交換器４１ａおよび第２熱媒体熱交換器４１ｂが凝縮器として機能し、熱源側熱交換器２３が蒸発器として機能する。暖房運転では、熱媒体回路６０を循環する熱媒体は、第１熱媒体熱交換器４１ａおよび第２熱媒体熱交換器４１ｂで冷媒から吸熱し、室内ユニット３ａが設置された室内の空気に放熱する。

次に、本実施の形態１の中継機４の設置構成を説明する。図３は、図１に示した中継機の構成例を示す外観斜視図である。本実施の形態１の中継機４は、第１中継ユニット４ａおよび第２中継ユニット４ｂが床面に対して垂直方向に設置された構成である。第１中継ユニット４ａおよび第２中継ユニット４ｂは、例えば、図３に示すように直方体状の筐体である。図３に示す構成例では、第１中継ユニット４ａの上に第２中継ユニット４ｂが設置されている。図３に示す設置構成であっても、熱媒体回路６０が密閉配管で構成されるため、第１中継ユニット４ａを流通する熱媒体と第２中継ユニット４ｂを流通する熱媒体との圧力差が大きくなることが抑制される。

図３に示す集合ヘッダ５１は、図１に示した第１熱媒体配管５３ａおよび第２熱媒体配管５３ｂを結合するヘッダである。集合ヘッダ５１は、第１中継ユニット４ａから流出する熱媒体および第２中継ユニット４ｂから流出する熱媒体を合流させ、合流した熱媒体を熱媒体配管５３に流出する。分配ヘッダ５２は、図１に示した構成において、熱媒体配管５４を、第１熱媒体配管５４ａおよび第２熱媒体配管５４ｂに分岐するヘッダである。分配ヘッダ５２は、熱媒体配管５４を流通する熱媒体を、第１熱媒体配管５４ａおよび第２熱媒体配管５４ｂに分流する。

図３に示す構成では、集合ヘッダ５１および分配ヘッダ５２が中継機４に設けられた場合を示しているが、これらのヘッダが設けられていなくてもよい。つまり、第１熱媒体配管５３ａおよび第２熱媒体配管５３ｂが熱媒体配管５３に接続され、第１熱媒体配管５４ａおよび第２熱媒体配管５４ｂが熱媒体配管５４に接続されてもよい。

図３に示すように、中継機４の周囲には、作業者が中継機４をメンテナンスする際に必要なスペースであるサービススペース１１０が設けられている。図３では、サービススペース１１０を格子模様で示す。図３から、第１中継ユニット４ａおよび第２中継ユニット４ｂの両方のメンテナンスに必要なスペースが確保されていることがわかる。

図４は、図３に示した中継機において、側面のパネルを開いた状態を示す図である。図４に示すように、第１中継ユニット４ａは、筐体の４つの側面のうち、１つの方向（Ｘ軸矢印方向）の側面のパネル４６ａを開くことができる構成である。また、第２中継ユニット４ｂは、筐体の４つの側面のうち、１つの方向（Ｘ軸矢印方向）の側面のパネル４６ｂを開くことができる構成である。第１中継ユニット４ａおよび第２中継ユニット４ｂは、１つの方向だけでなく、１つの方向と反対方向（Ｘ軸矢印の反対方向）の側面のパネルも開くことができる構成であってもよい。

図３に示すように第１中継ユニット４ａの上に第２中継ユニット４ｂが設置されていても、作業者は、図４に示すように、第１中継ユニット４ａのパネル４６ａを開くことができる。そのため、作業者は、サービススペース１１０において、第１中継ユニット４ａおよび第２中継ユニット４ｂの両方をメンテナンスすることができる。

図５は、図３に示した中継機を上から見たときの一例を示す平面図である。図５では、下側の第１中継ユニット４ａが図に示されていないが、第１中継ユニット４ａの筐体の１つの側面と第２中継ユニット４ｂの筐体の１つの側面と平行な第１面（Ｙ軸矢印方向に垂直な面）１２１で熱媒体配管５３および５４が中継機４と接続されている。中継機４において、第１面１２１の向きとは反対方向の第２面（Ｙ軸矢印と反対方向に垂直な面）１２２で、冷媒配管１１および１２が中継機４と接続されている。熱媒体配管５３および５４の中継機４への接続面を、中継機４の４つの側面の１つの側面に集めることで、作業者は熱媒体配管５３および５４のメンテナンスがしやすくなる。

図６は、図３に示した中継機の側面について、１つの方向から中継機を見たときの一例を示す図である。図７は、図３に示した中継機の側面について、別の方向から中継機を見たときの一例を示す図である。図６は図５に示した第１面１２１を見たときの中継機４を示し、図７は図５に示した第２面１２２を見たときの中継機４を示す。

図６に示す第１面１２１において、熱媒体配管５３は、集合ヘッダ５１を介して、図１に示した第１熱媒体配管５３ａおよび第２熱媒体配管５３ｂと接続されている。第１面１２１において、図１に示した熱媒体配管５４は、分配ヘッダ５２を介して、第１熱媒体配管５４ａおよび第２熱媒体配管５４ｂと接続されている。図７に示す第２面１２２において、冷媒配管１１は、図１に示した第１冷媒配管１１ａおよび第２冷媒配管１１ｂと接続されている。第２面１２２において、冷媒配管１２は、図１に示した第１冷媒配管１２ａおよび第２冷媒配管１２ｂと接続されている。

図８は、図５に示した第２中継機の内部を上から見たときの模式図である。第２中継ユニット４ｂにおいて、図８に示すように、第１面１２１に第２熱媒体配管５３ｂおよび５４ｂが集められ、第２面１２２に第２冷媒配管１１ｂおよび１２ｂが集められている。この構成は、第１中継ユニット４ａも、第２中継ユニット４ｂと同様である。

図５〜図８を参照して説明したように、中継機４の複数の側面において、熱媒体配管が接続される側面と冷媒配管が接続される側面とを別々にすることで、サービススペース１１０を分けることができる。冷媒配管が接続される面と熱媒体配管が接続される面とが同じ場合に比べて、作業者は、配管の種類を間違えてしまうことが抑制される。その結果、メンテナンスの作業効率が向上する。第１面１２１と第２面１２２とが平行であるため、第１面１２１と第２面１２２とが中継機４の筐体を挟んで反対方向に向いている。第１面１２１と第２面１２２とを平行にすることで、配管の接続ミスを防ぐ効果が向上する。

図９は、比較例の中継機の一例を示す外観斜視図である。図９に示すように、比較例の中継機２００は中継ユニット２０１および２０２を有しているが、中継ユニット２０１および２０２が個別に床面に設置されている。本実施の形態１の中継機４は、図９に示す比較例の中継機２００に比べて、設置面積を低減することができる。また、図９に示す比較例では、中継ユニット２０１および２０２の各中継ユニットが互いに異なる室内ユニットと接続されている。つまり、中継ユニットと室内ユニットが１対１で接続されている。この場合、熱媒体配管２３０の設置面積が大きくなってしまう。

また、比較例の中継機２００は空気抜弁２５０が２つ必要であるのに対し、本実施の形態１の中継機４は、図３に示したように、空気抜弁５０が１つで済む。さらに、比較例の中継機２００では、格子模様で示すサービススペース２１０が必要になる。本実施の形態１の中継機４は、図９に示す比較例の中継機２００に比べて、メンテナンスに必要なスペースを抑制することができる。

なお、本実施の形態１では、中継機４が２台の中継ユニットを有する場合で説明したが、中継ユニットの台数は３台以上であってもよい。また、第１ポンプ４２ａおよび第２ポンプ４２ｂの各ポンプの馬力は１２０ｋＷ以下であることが望ましい。ポンプの馬力が２００ｋＷ以上必要な場合に熱媒体配管が太くなってしまう。これに対して、本実施の形態１の中継機４では、第１ポンプ４２ａおよび第２ポンプ４２ｂの各ポンプの馬力を、例えば、１００ｋＷとすることで、合計２００ｋＷの馬力の能力を発揮でき、熱媒体配管が太くなることを抑制することができる。

また、第１ポンプ４２ａの馬力と第２ポンプ４２ｂの馬力が異なっていてもよい。図９に示した比較例の中継機２００の場合、中継ユニットと室内ユニットが１対１で接続されるため、中継ユニット２０１および２０２の各ユニットのポンプの馬力を同じにする必要があった。本実施の形態１では、第１ポンプ４２ａおよび第２ポンプ４２ｂが共通の熱媒体回路６０に熱媒体を循環させているので、第１ポンプ４２ａの馬力と第２ポンプ４２ｂの馬力を同じにする必要がない。

本実施の形態１の中継機４は、室外ユニット２との間で冷媒が循環し、室内ユニット３ａおよび３ｂとの間で熱媒体を循環させる第１中継ユニット４ａおよび第２中継ユニット４ｂを有し、第２中継ユニット４ｂが第１中継ユニット４ａの上に設置されたものである。

本実施の形態１によれば、２台の中継ユニットにより熱媒体の供給流量を増やすことができるとともに、２台の中継ユニットが床面に対して垂直方向に設置されるため、設置面積が大きくなることを抑制できる。第１ポンプ４２ａおよび第２ポンプ４２ｂが、例えば、６０ｋＷの馬力のポンプであっても、１２０ｋＷの合計馬力で熱媒体の供給流量を増やすことができる。第１中継ユニット４ａの上に第２中継ユニット４ｂが設置されているため、中継機４の設置面積を低減することができる。また、中継機４のメンテナンスに必要なスペースを確保しながら、メンテナンスに必要なスペースを抑制することができる。

実施の形態２．
本実施の形態２の中継機は、第２中継ユニット４ｂを支持する架台を有するものである。本実施の形態２では、実施の形態１で説明した構成と同様な構成についての詳細な説明を省略する。

図１０は、本発明の実施の形態２に係る中継機の一構成例を示す外観斜視図である。図１０では、本実施の形態２の中継機４の構成を説明するために、図３に示した構成の一部を図に示すことを省略している。本実施の形態２の中継機４は、図３に示した第１中継ユニット４ａおよび第２中継ユニット４ｂの筐体の４つの角部が削られている。第１中継ユニット４ａおよび第２中継ユニット４ｂの筐体は、水平面の形状が八角形である。なお、第１中継ユニット４ａおよび第２中継ユニット４ｂの筐体の水平面の形状は八角形に限らない。例えば、第１中継ユニット４ａおよび第２中継ユニット４ｂの筐体の水平面の形状は、楕円であってもよい。

本実施の形態２の中継機４は、支持板１５１および４本の脚部１５２で構成される架台１５０を有する。図１０に示すように、第１中継ユニット４ａの上面を支持板１５１が覆うようにして、架台１５０が設置されている。４本の脚部１５２は、第１中継ユニット４ａの筐体の外周の外側に配置されている。そして、支持板１５１の上に第２中継ユニット４ｂが設置されている。

図１１は、図１０に示した中継機において、支持板を取り除いた状態で第１中継ユニットを上から見たときの一例を示す平面図である。図１１に示すように、床面に平行な第１方向（Ｘ軸矢印方向）において、隣り合う２本の脚部１５２の距離ｘ１は第１中継ユニット４ａの筐体の長さの最大値Ｘｍａｘ以下である。また、床面に平行であって第１方向に垂直な第２方向（Ｙ軸矢印方向）において、隣り合う２本の脚部１５２の距離ｙ１は第１中継ユニット４ａの筐体の長さの最大値Ｙｍａｘ以下である。第１中継ユニット４ａおよび第２中継ユニット４ｂの筐体の水平面の形状が楕円である場合、最大値Ｘｍａｘは楕円の短軸の長さであり、最大値Ｙｍａｘは楕円の長軸の長さである。

本実施の形態２によれば、架台１５０の脚部１５２が第１中継ユニット４ａの筐体の第１方向の長さと第２方向の長さのそれぞれに収まる。そのため、第２中継ユニット４ｂを支持する架台１５０を設けても、設置面積が大きくなることを抑制できる。この場合、第２中継ユニット４ｂの下側に設置される第１中継ユニット４ａの筐体の強度について、第２中継ユニット４ｂの重さを考慮して設計する必要がない。

［変形例１］
本変形例１は、第１中継ユニット４ａの上板１６０ａが傾斜した構成である。図１２は、変形例１の中継機の一構成例を示す外観斜視図である。図１２に示すように、第１中継ユニット４ａの上板１６０ａが傾斜している。図１２に示す構成例では、上板１６０ａはＸ軸矢印方向に傾いている。また、第２中継ユニット４ｂの底板に開口１６１が設けられている。図１２では、開口１６１が３つの場合を示しているが、開口１６１は少なくとも１つ設けられていればよい。

本変形例１では、図１に示した第２熱媒体熱交換器４１ｂが結露した場合、結露水が開口１６１を通過して上板１６０ａに落ちる。上板１６０ａはドレンパンとしての役目を果たす。なお、上板１６０ａの一番低い端部に溝を設け、溝にドレン配管を接続することで、結露水を収集して排水することができる。ドレン配管にポンプが設けられていてもよい。また、第２中継ユニット４ｂの上板１６０ｂも傾斜していてもよい。

図１０および図１２に示したように、第１中継ユニット４ａおよび第２中継ユニット４ｂの筐体を共通にすることで、複数種のユニットを製造する場合に比べて、製造コストを削減することができる。

実施の形態３．
本実施の形態３は、集合ヘッダ５１および分配ヘッダ５２が中継機の内部に設けられたものである。本実施の形態３では、実施の形態１および２で説明した構成と同様な構成についての詳細な説明を省略する。

図１３は、本発明の実施の形態３に係る中継機の一構成例を示す外観斜視図である。図１３では、本実施の形態３の中継機４の構成を説明するために、図３に示した構成の一部を図に示すことを省略している。

図１３に示すように、第１中継ユニット４ａの上板に第１開口４７ａが２つ設けられている。第２中継ユニット４ｂの底板には、２つの第１開口４７ａに対向する位置に２つの第２開口４８ｂが設けられている。集合ヘッダ５１は第１開口４７ａおよび第２開口４８ｂを貫通して設置されている。また、分配ヘッダ５２も第１開口４７ａおよび第２開口４８ｂを貫通して設置されている。

本実施の形態３によれば、集合ヘッダ５１および分配ヘッダ５２が中継機４の内部に設けられているので、中継機４を室外に設置することもできる。集合ヘッダ５１、空気抜弁５０および分配ヘッダ５２が中継機４の内部に設けられることで、雨および風等の天候による影響を防ぐことができる。

図１３に示す第２中継ユニット４ｂの上板１６０ｂには、上板１６０ｂに形成された開口を塞ぐ仮蓋１７０が設けられている。この仮蓋１７０は、ハンマー等の道具で叩くことで、図１３に示す破線の形状で開口が上板１６０ｂに形成されるものである。２つの第１開口４７ａは、中継機４の製造時に形成されていたが、仮蓋１７０で覆われていた。作業者が中継機４を設置する際、ハンマー等の道具で２つの仮蓋１７０を叩いて取り除くことで、図１３に示すように２つの第１開口４７ａが形成された。

このようにして、中継機４の設置環境に応じて、作業者は、中継機４の設置時に、集合ヘッダ５１および分配ヘッダ５２を中継機４の内部に設けるか外部に設けるかを選択することができる。なお、本実施の形態３では、集合ヘッダ５１および分配ヘッダ５２が中継機４の内部に設けられる場合を説明したが、集合ヘッダ５１および分配ヘッダ５２のうち、一方が中継機４の内部に設けられてもよい。また、第２開口４８ｂは、中継機４の製造時に設けられていてもよく、中継機４の設置時に仮蓋１７０が取り除かれることで形成されてもよい。

［変形例２］
本変形例２は、第２中継ユニット４ｂの上板１６０ｂに開口が設けられた構成である。図１４は、変形例２の中継機の一構成例を示す外観斜視図である。図１４に示すように、変形例２では、図１３に示した仮蓋１７０が取り除かれることで、第２中継ユニット４ｂの上板１６０ｂに第１開口４７ｂが設けられている。第１開口４７ｂは、空気抜弁５０に対向する位置に設けられている。

本変形例２によれば、作業者は、第２中継ユニット４ｂの上から空気抜弁５０を操作して、空気抜きすることができる。

実施の形態４．
本実施の形態４は、第１ポンプ４２ａの馬力と第２ポンプ４２ｂの馬力が異なる場合において、制御装置２０が第１ポンプ４２ａおよび第２ポンプ４２ｂの回転数を制御するものである。本実施の形態４では、第１ポンプ４２ａの馬力が第２ポンプ４２ｂの馬力よりも大きい場合で説明する。本実施の形態４では、実施の形態１〜３で説明した構成と同様な構成についての詳細な説明を省略する。

本実施の形態４の中継機の構成を説明する。図１５は、本発明の実施の形態４に係る中継機の一構成例を示す図である。第１中継ユニット４ａには、第１熱媒体熱交換器４１ａから流出する冷媒の温度を検出する第１温度センサ４３ａおよび４５ａと、第１熱媒体熱交換器４１ａに流れる熱媒体の流量を検出する第１流量検出部４４ａとが設けられている。第１流量検出部４４ａは、第１中継ユニット４ａを流通する熱媒体の流量を検出する役目を果たす。第２中継ユニット４ｂには、第２熱媒体熱交換器４１ｂから流出する冷媒の温度を検出する第２温度センサ４３ｂおよび４５ｂと、第２熱媒体熱交換器４１ｂに流れる熱媒体の流量を検出する第２流量検出部４４ｂとが設けられている。第２流量検出部４４ｂは、第２中継ユニット４ｂを流通する熱媒体の流量を検出する役目を果たす。第１流量検出部４４ａおよび第２流量検出部４４ｂは、例えば、流量計である。

図１５に示す構成例では、第１流量検出部４４ａは第１熱媒体配管５３ａに設けられている。第２流量検出部４４ｂは第２熱媒体配管５３ｂに設けられている。第１温度センサ４３ａは第１冷媒配管１１ａに設けられ、第１温度センサ４５ａは第１冷媒配管１２ａに設けられている。第２温度センサ４３ｂは第２冷媒配管１１ｂに設けられ、第２温度センサ４５ｂは第２冷媒配管１２ｂに設けられている。

図１６は、本発明の実施の形態４に係る空気調和装置の制御の構成を示す図である。制御装置２０は、冷媒回路１０の冷凍サイクルを制御する冷凍サイクル制御手段２６と、判定手段２７と、ポンプ制御手段２８とを有する。判定手段２７は、冷房運転の場合、第１温度センサ４３ａの検出値と第２温度センサ４３ｂの検出値との温度差Ｔｄが決められた温度閾値Ｔｔｈ以上であるか否かを判定する。判定手段２７は、暖房運転の場合、第１温度センサ４５ａの検出値と第２温度センサ４５ｂの検出値との温度差Ｔｄが温度閾値Ｔｔｈ以上であるか否かを判定する。また、判定手段２７は、第１流量検出部４４ａの検出値と第２流量検出部４４ｂの検出値との流量差ＦＬｄが決められた流量閾値ＦＬｔｈ以上であるか否かを判定する。

温度差Ｔｄが温度閾値Ｔｔｈ以上である場合、第２ポンプ４２ｂが十分に熱媒体を送り出すことができず、第２熱媒体熱交換器４１ｂで冷媒が熱媒体と十分に熱交換できず、第２熱媒体熱交換器４１ｂで熱媒体が沸騰または凍結していると考えられるからである。流量差ＦＬｄが決められた流量閾値ＦＬｔｈ以上である場合も、第２ポンプ４２ｂが十分に熱媒体を送り出すことができないと考えられる。

ポンプ制御手段２８は、温度差Ｔｄが温度閾値Ｔｔｈ以上であると判定手段２７が判定した場合、第１ポンプ４２ａの回転数を小さくする。ポンプ制御手段２８は、流量差ＦＬｄが流量閾値ＦＬｔｈ以上であると判定手段２７が判定した場合、第１ポンプ４２ａの回転数を小さくする。

なお、第１流量検出部４４ａおよび第２流量検出部４４ｂは流量計に限らない。第１流量検出部４４ａおよび第２流量検出部４４ｂの各検出部は、流量計の代わりに、例えば、２つの圧力センサを有する構成であってもよい。２つの圧力センサの検出値の圧力差から熱媒体の流量が算出される。

次に、本実施の形態４の空気調和装置１の動作を説明する。ここでは、空気調和装置１が冷房運転を行う場合で説明する。図１７は、本発明の実施の形態４の空気調和装置の動作手順を示すフローチャートである。判定手段２７は、第１温度センサ４３ａの検出値と第２温度センサ４３ｂの検出値との温度差Ｔｄを算出する（ステップＳ１０１）。判定手段２７は、温度差Ｔｄが温度閾値Ｔｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２の判定の結果、温度差Ｔｄが温度閾値Ｔｔｈ以上である場合、ポンプ制御手段２８は、第１ポンプ４２ａの回転数を小さくする（ステップＳ１０３）。一方、ステップＳ１０２の判定の結果、温度差Ｔｄが温度閾値Ｔｔｈ未満である場合、判定手段２７は、ステップＳ１０１に戻る。

図１７に示す手順によれば、第２熱媒体熱交換器４１ｂにおける沸騰または凍結が起きていると考えられる場合、第２ポンプ４２ｂが十分に熱媒体を送り出すことができるようになる。その結果、第２熱媒体熱交換器４１ｂにおける熱交換効率が向上する。

次に、本実施の形態４の空気調和装置１の別の動作を説明する。図１８は、本発明の実施の形態４の空気調和装置の別の動作手順を示すフローチャートである。判定手段２７は、第１流量検出部４４ａの検出値と第２流量検出部４４ｂの検出値との流量差ＦＬｄを算出する（ステップＳ２０１）。判定手段２７は、流量差ＦＬｄが流量閾値ＦＬｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２の判定の結果、流量差ＦＬｄが流量閾値ＦＬｔｈ以上である場合、ポンプ制御手段２８は、第１ポンプ４２ａの回転数を小さくする（ステップＳ２０３）。一方、ステップＳ２０２の判定の結果、流量差ＦＬｄが流量閾値ＦＬｔｈ未満である場合、判定手段２７は、ステップＳ２０１に戻る。

図１８に示す手順によれば、第２熱媒体熱交換器４１ｂを含む熱媒体回路６０において熱媒体の流れが滞っていると考えられる場合、第２ポンプ４２ｂが十分に熱媒体を送り出すことができるようになる。その結果、第２熱媒体熱交換器４１ｂにおける熱交換効率が向上する。

なお、本実施の形態４では、制御装置２０が第１ポンプ４２ａの回転数を制御する場合で説明したが、制御部４０ａまたは４０ｂが第１ポンプ４２ａの回転数を制御してもよい。例えば、制御部４０ａは、制御部４０ｂおよび制御装置２０を介して、第２中継ユニット４ｂに設けられた各種センサの検出値を受信することで、第１ポンプ４２ａの回転数を制御することができる。

本実施の形態４の中継機４は、判定手段２７およびポンプ制御手段２８を有する。判定手段２７は、第１中継ユニット４ａおよび第２中継ユニット４ｂにおける、冷媒の温度差Ｔｄおよび熱媒体の流量差ＦＬｄの一方または両方を算出する。そして、判定手段２７は、流量差ＦＬｄが流量閾値ＦＬｔｈ以上か否か、および温度差Ｔｄが温度閾値Ｔｔｈ以上か否かを判定する。判定の結果、流量差ＦＬｄが流量閾値ＦＬｔｈ以上、および温度差Ｔｄが温度閾値Ｔｔｈ以上のうち、一方または両方である場合、ポンプ制御手段２８は、第１ポンプ４２ａの回転数を小さくする。

第１ポンプ４２ａの熱媒体の供給流量が多すぎて第２ポンプ４２ｂが十分に熱媒体を送り出すことができない場合、第２熱媒体熱交換器４１ｂにおいて冷媒と熱媒体とが十分に熱交換できなくなるおそれがある。本実施の形態４では、第２熱媒体熱交換器４１ｂから流出する冷媒の温度および第２中継ユニット４ｂを流通する熱媒体の流量のパラメータの一方または両方を監視し、パラメータが小さくなったとき、第１ポンプ４２ａの回転数が小さくなる。そのため、第２ポンプ４２ｂが十分に熱媒体を送り出すことができるようになり、第２熱媒体熱交換器４１ｂにおける熱交換効率が向上する。その結果、空気調和装置１の全体の消費電力が低減する。

また、本実施の形態４では、馬力の異なる２台のポンプを２台の中継ユニットに設置することができるため、必要な馬力に応じて、設置するポンプの選択の幅が広くなる。さらに、本実施の形態４では、第１ポンプ４２ａの馬力が第２ポンプ４２ｂの馬力よりも大きい。第２ポンプ４２ｂよりも重量が大きい第１ポンプ４２ａを下側に設置することで中継機４の物理的安定性が向上する。

１ 空気調和装置、２ 室外ユニット、３ａ、３ｂ 室内ユニット、４ 中継機、４ａ 第１中継ユニット、４ｂ 第２中継ユニット、１０ 冷媒回路、１１ 冷媒配管、１１ａ 第１冷媒配管、１１ｂ 第２冷媒配管、１２ 冷媒配管、１２ａ 第１冷媒配管、１２ｂ 第２冷媒配管、２０ 制御装置、２１ 圧縮機、２２ 流路切替装置、２３ 熱源側熱交換器、２４ 熱源側送風機、２５ 絞り装置、２６ 冷凍サイクル制御手段、２７ 判定手段、２８ ポンプ制御手段、３０ａ、３０ｂ 制御部、３１ａ、３１ｂ 負荷側熱交換器、３２ａ、３２ｂ 負荷側送風機、３３ａ、３３ｂ 流量調整装置、３４ａ、３４ｂ 室温センサ、４０ａ、４０ｂ 制御部、４１ａ 第１熱媒体熱交換器、４１ｂ 第２熱媒体熱交換器、４２ａ 第１ポンプ、４２ｂ 第２ポンプ、４３ａ 第１温度センサ、４３ｂ 第２温度センサ、４４ａ 第１流量検出部、４４ｂ 第２流量検出部、４５ａ 第１温度センサ、４５ｂ 第２温度センサ、４６ａ、４６ｂ パネル、４７ａ、４７ｂ 第１開口、４８ｂ 第２開口、５０ 空気抜弁、５１ 集合ヘッダ、５２ 分配ヘッダ、５３ 熱媒体配管、５３ａ 第１熱媒体配管、５３ｂ 第２熱媒体配管、５４ 熱媒体配管、５４ａ 第１熱媒体配管、５４ｂ 第２熱媒体配管、６０ 熱媒体回路、８０、８１ａ、８１ｂ、８２ａ、８２ｂ ＣＰＵ、９０、９１ａ、９１ｂ、９２ａ、９２ｂ メモリ、１１０ サービススペース、１２１ 第１面、１２２ 第２面、１５０ 架台、１５１ 支持板、１５２ 脚部、１６０ａ、１６０ｂ 上板、１６１ 開口、１７０ 仮蓋、２００ 中継機、２０１ 中継ユニット、２１０ サービススペース、２３０ 熱媒体配管、２５０ 空気抜弁。

Claims (12)

1. 室外ユニットと室内ユニットとの間に設けられ、前記室外ユニットとの間で冷媒が循環する第１中継ユニットおよび第２中継ユニットと、
   前記第１中継ユニットおよび前記第２中継ユニットと前記室内ユニットとを接続し、熱媒体が循環する熱媒体回路と、を有し、
   前記第２中継ユニットが前記第１中継ユニットの上に設置された構成である、
   中継機。
2. 前記第１中継ユニットが設置された床面で前記第２中継ユニットを支持する４本の脚部を備えた架台を有し、
   前記４本の脚部は前記第１中継ユニットの筐体の外周の外側に配置され、
   前記床面に平行な第１方向において、前記４本の脚部のうち、前記外周に沿って隣り合う２本の脚部の距離は前記第１中継ユニットの筐体の長さの最大値以下であり、
   前記床面に平行であって前記第１方向に垂直な第２方向において、前記４本の脚部のうち、前記外周に沿って隣り合う２本の脚部の距離は前記第１中継ユニットの筐体の長さの最大値以下である、請求項１に記載の中継機。
3. 前記第２中継ユニットの底板に開口が設けられ、
   前記第１中継ユニットの上板は、前記床面と平行な面に対して傾斜している構成である、請求項２に記載の中継機。
4. 前記第１中継ユニットは、
   前記室外ユニットと接続され、前記室外ユニットと前記第１中継ユニットとの間で前記冷媒が循環する第１冷媒配管と、
   前記室内ユニットと接続され、前記室内ユニットと前記第１中継ユニットとの間で前記熱媒体が循環する第１熱媒体配管と、を有し、
   前記第２中継ユニットは、
   前記室外ユニットと接続され、前記室外ユニットと前記第２中継ユニットとの間で前記冷媒が循環する第２冷媒配管と、
   前記室内ユニットと接続され、前記室内ユニットと前記第２中継ユニットとの間で前記熱媒体が循環する第２熱媒体配管と、を有し、
   前記第１中継ユニットの筐体において前記第１熱媒体配管が前記第１中継ユニットに接続される側面と前記第２中継ユニットにおいて前記第２熱媒体配管が前記第２中継ユニットに接続される側面とが平行な第１面であり、
   前記第１中継ユニットの筐体において前記第１冷媒配管が前記第１中継ユニットに接続される側面と前記第２中継ユニットの筐体において前記第２冷媒配管が前記第２中継ユニットに接続される側面とが、前記第１面とは異なる第２面である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の中継機。
5. 前記第１面と前記第２面とが平行である、請求項４に記載の中継機。
6. 前記第１中継ユニットの上板に第１開口が設けられ、
   前記第２中継ユニットの底板に、前記第１開口に対向する位置に第２開口が設けられ、
   前記第１開口および第２開口を貫通し、前記第１熱媒体配管および前記第２熱媒体配管を接続するヘッダを有する、請求項４または５に記載の中継機。
7. 前記ヘッダに空気抜弁が設けられ、
   前記第２中継ユニットの上板に、前記空気抜弁に対向する位置に前記第１開口が設けられている、請求項６に記載の中継機。
8. 前記第１中継ユニットは、前記室内ユニットと前記第１中継ユニットとの間で前記熱媒体を循環させる第１ポンプを有し、
   前記第２中継ユニットは、前記室内ユニットと前記第２中継ユニットとの間で前記熱媒体を循環させる第２ポンプを有し、
   前記第１ポンプの馬力と前記第２ポンプの馬力とが異なる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の中継機。
9. 前記第１ポンプおよび前記第２ポンプの各ポンプの馬力は１２０ｋＷ以下である、請求項８に記載の中継機。
10. 前記第１ポンプの馬力が前記第２ポンプの馬力よりも大きい、請求項８または９に記載の中継機。
11. 前記第１中継ユニットは前記冷媒と前記熱媒体が熱交換する第１熱媒体熱交換器を有し、
    前記第２中継ユニットは前記冷媒と前記熱媒体が熱交換する第２熱媒体熱交換器を有し、
    前記第１熱媒体熱交換器から流出する前記冷媒の温度を検出する第１温度センサと、
    前記第２熱媒体熱交換器から流出する前記冷媒の温度を検出する第２温度センサと、
    前記第１ポンプの回転数を制御する制御部と、を有し、
    前記制御部は、
    前記第１温度センサの検出値と前記第２温度センサの検出値との温度差が決められた温度閾値以上であるか否かを判定する判定手段と、
    前記温度差が前記温度閾値以上であると前記判定手段が判定した場合、前記第１ポンプの回転数を小さくするポンプ制御手段と、
    を有する、請求項１０に記載の中継機。
12. 前記第１中継ユニットを流通する前記熱媒体の流量を検出する第１流量検出部と、
    前記第２中継ユニットを流通する前記熱媒体の流量を検出する第２流量検出部と、
    前記第１ポンプの回転数を制御する制御部と、を有し、
    前記制御部は、
    前記第１流量検出部の検出値と前記第２流量検出部の検出値との流量差が決められた流量閾値以上であるか否かを判定する判定手段と、
    前記流量差が前記流量閾値以上であると前記判定手段が判定した場合、前記第１ポンプの回転数を小さくするポンプ制御手段と、
    を有する、請求項１０または１１に記載の中継機。

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