JPH02279962A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は熱源側ユニットと複数台の利用側ユニットとか
ら構成され、複数室の全てを同時に冷房又は暖房し、且
つ同時に一室を冷房し他室を暖房する多室型の空気調和
装置に関する。

（口〉従来の技術 複数室の全てを同時に冷房又は暖房でき、且つ同時に複
数室の一室を冷房し他室を暖房できる多室型の空気調和
装置が特公昭５２−２４７１０号公報、特公昭５２−２
４７１１号公報、特公昭５２−２７４５９＠公報、実公
昭５４−３０２０号公報で提示されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記の特公昭５２−２４７１０号公報及び特公昭５２−
２４７１１号公報で提示の装置では利用側ユニットの数
だけ四方切換弁と熱源側熱交換器を必要とするため配管
回路構成が複雑になると共に製造コストが高くつき、且
つ各利用側ユニットごとに２木のユニット間配管を熱源
側ユニットから引き出きなければならないため、ユニッ
ト間配管の本数が多くなり配管工事が面倒である欠点を
有していた。しかも同時に一室を冷房、他室を暖房する
冷暖房運転時、各利用側ユニットと対応する熱源側熱交
換器が凝縮器及び蒸発器として夫々作用して屋外に熱を
捨てており、熱回収できない難点があった。

又、上記の特公昭５２−２７４５９号公報及び実公昭５
４−３０２０号公報で提示の装置では同時に複数室の成
る室を冷房し他室を暖房する冷暖房運転時、冷房できる
室と暖房できる室との組み合わせが決まっており、冷暖
房運転を各室で自由に選択して行なうことができず、使
用勝手が悪い欠点を有していた。

本発明は上述の課題を解決すると共に、排熱水の熱回収
や給湯、床暖房等が行なえる空気調和装置を提供するこ
とを目的としたものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、熱源側熱交換器を圧縮機の冷媒吐出管と冷媒
吸込管とに夫々切換弁を介して分岐接続する一方、熱源
側ユニットと複数台の利用側ユニットとを接続するユニ
ット間配管を圧縮機の冷媒吐出管と分岐接続された高圧
ガス管と、圧縮機の冷媒吸込管と分岐接続された低圧ガ
ス管と、熱源側熱交換器と接続された液管とで構成して
、各利用側ユニットの利用側熱交換器を高圧ガス管と低
圧ガス管とに切換弁を介して分岐接続すると共に液管に
冷媒減圧器を介して接続して冷媒回路を形成し、熱源側
熱交換器と利用側熱交換器のうちの少なくとも１個の熱
交換器を水と熱交換する水用熱交換器としたものである
。

又、本発明は、熱源側熱交換器を圧縮機の冷媒吐出管と
冷媒吸込管とに切換弁を介して分岐接続する一方、ユニ
ット間配管を前記吐出管と分岐接続された高圧ガス管と
、前記吸込管と分岐接続された低圧ガス管と、熱源側熱
交換器と接続された液管とで構成して、特定の利用側熱
交換器の一端を高圧ガス管に、他端を液管に接続する一
方、他の利用側熱交換器を前記高圧ガス管と低圧ガス管
とには切換弁を介して分岐接続すると共に前記液管には
冷媒減圧器を介して接続して冷媒回路を形成し、前記特
定の利用側熱交換器を水と熱交換する水用熱交換器とし
たものである （ホ）作用 全室を同時に冷房する場合は、熱源側熱交換器の切換弁
と各利用側熱交換器の切換弁とを冷房状態に設定するこ
とにより、圧縮機から吐出された冷媒は吐出管より熱源
側熱交換器を流れてここで凝縮液化した後、液管を経て
各利用側ユニットの冷媒減圧器に分配され、然る後、各
利用側熱交換器で蒸発気化した後、低圧ガス管と冷媒吸
込管とを順次経て圧縮機に吸入される。このように蒸発
器として作用する２個の利用側熱交換器で二基内が冷房
されると共に、水用熱交換器である他の利用側熱交換器
で冷却された循環水が輻射パネルに送られて他の一室が
輻射冷房される。この冷房運転時、特定の利用側熱交換
器には圧縮機から吐出された冷媒が流れず、床暖房され
ない。

又、全室を同時に暖房する場合は、熱源側熱交換器の切
換弁と各利用側熱交換器の切換弁とを暖房状態に設定す
ることにより、圧縮機から吐出された冷媒は吐出管と高
圧ガス管とを順次経て各利用側熱交換器に分配されここ
で夫々凝縮液化した後、各冷媒減圧器を経て液管で合流
され、然る後、熱源側熱交換器を流れて夫々蒸発気化し
た後、冷媒吸込管を経て圧縮機に吸入される。このよう
に凝縮器として作用する２個の利用側熱交換器で二重が
暖房されると共に、水用熱交換器である他の利用側熱交
換器で加熱された循環水が輻射パネルに送られて他の一
室が輻射暖房され、且つ、特定の利用側熱交換器に圧縮
機から吐出された冷媒が流れこの特定の利用側熱交換器
で加熱された循環水がフロアパネルに送られて特定の室
が床暖房される。

又、同時に任意の例えば二重を冷房し一室を暖房する場
合は、熱源側熱交換器の切換弁と冷房する利用側ユニッ
トの熱交換器の切換弁を冷房状態に設定すると共に暖房
する利用側ユニットの熱交換器の切換弁を暖房状態に設
定すると、圧縮機から吐出された冷媒の一部が熱源側熱
交換器に流れると共に残りの冷媒が高圧ガス管を経て暖
房する利用側ユニットの熱交換器へ流れこの熱交換器と
熱源側熱交換器とで凝縮液化される。そしてこれら熱交
換器で凝縮液化された冷媒は液管を経て各利用側ユニッ
トの冷媒減圧器に分配された後、各利用側熱交換器で蒸
発気化し、然る後、低圧ガス管と冷媒吸込管とを順次径
て圧縮機に吸入される。このように凝縮器として作用す
る利用側熱交換器で一室が暖房され、蒸発器として作用
する他の利用側熱交換器で二重が冷房され、且つ、上述
した床暖房も任意に行なわれる。

かかる冷房運転及び冷暖房同時運転において、水用熱交
換器である熱源側熱交換器の冷媒凝縮熱で加熱された市
水はボイラで更に加熱されて給湯に用いられる。

又、暖房運転及び冷暖房同時運転において、外気温度が
低い時には水用熱交換器である熱源側熱交換器にボイラ
からの温水を流してこの熱源側熱交換器の蒸発能力を高
めるか、もしくは水用熱交換器である利用側熱交換器に
工業用の高温排水や浴槽の排水を流してこの利用側熱交
換器の蒸発能力を高めることにより暖房効果が向上され
る。

（へ）実施例 本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、（１〉は
圧縮機（２）と熱源側熱交換器（３ａ）　（３ｂ）と気
液一 利用側ユニットで、熱源側熱交換器（３ａ）（３ｂ）を
圧縮機（２）の冷媒吐出管（７）と冷媒吸込管（８）と
に切換弁（９ａ）（１０ａ）、　（９ｂ）（１０ｂ）を
介して分岐接続する一方、熱源側ユニット（１）と利用
側ユニツＩ−（５ａ）＜５ｂ）（５ｃ）（５ｄ）とを接
続するユニット間配管（１１）を冷媒吐出管（７）と分
岐接続された高圧ガス管（１２）と、冷媒吸込管（８〉
と分岐接続された低圧ガス管（１３）と、熱源側熱交換
器（３ａ）（３ｂ）と接続された液管（１４）とで構成
して、特定の利用側熱交換器（６ｄ）の一端を開閉弁（
１８）を介して高圧ガス管（１２）に、他端を液管（１
４）に接続する一方、他の利用側熱交換器（６ａ）（６
ｂ）（６ｃ）を高圧ガス管（１２）と低圧ガス管（１３
）とには夫々切換弁（１５ａ）（１６ａ）　、　（１５
ｂ）（１６ｂ）、　（１５ｃ）（１６ｃ）を介して分岐
接続すると共に液管（１４）には電動式膨張弁等の冷媒
減圧器（１７ａ）（１７ｂ）（１７ｃ）を介して接続し
ている。

（１９ａ）（１９ｂ）は液管（１４）に介在させた電動
式膨張弁等の補助冷媒減圧器である。

そして、熱源側熱交換器（３ａ〉は二重管式の水用熱交
換器であり、ボイラ（２０）とポンプ（２１）と三方弁
（２２）　（２３）とを有する水回路り２４）が図示の
如く接続されている。

又、利用側熱交換器（６ａ）も二重管式の水用熱交換器
であり、輻射パネル（２５）とポンプ（２６）と三方弁
（２７）と浴槽（２８）とを有する水口路（２９）が図
示の如く接続されている。

又、特定の利用側熱交換器（６ｄ）も二重管式の水用熱
交換器であり、フロアパネル（３０）とポンプ（３１）
とを有する水回路（３２）が図示の如く接続されている
。

次に運転動作を説明する。全室を同時に冷房する場合は
、熱源側熱交換器（３ａ）　（３ｂ）の夫々の一方の切
換弁（９ａ）（９ｂ）を開くと共に他方の切換弁（１０
ａ）（１０ｂ）を閉じ、且つ利用側熱交換器（６ａ）（
６ｂ）（５Ｃ）の一方の切換弁（１５ａ）（１５ｂ）（
１５ｃ）を閉じると共に他方の切換弁（１６ａ）（１６
ｂ）（１６ｃ）を開いてファン（３３）（３４）を運転
することにより、圧縮機（２）から吐出された冷媒は吐
出管（７）、切換弁（９ａ）（９ｂ）、熱源側熱交換器
（３ａ）（３ｂ）と順次流れてここで凝縮液化した後、
液管（１４〉を経て各利用側ユニット（５ａ）（５ｂ）
（５ｃ）の冷媒減圧器（１７ａ）（１７ｂ）（１７ｃ）
に分配され、ここで減圧される。然る後、各利用側熱交
換器（６ａ）（６ｂ）　（６ｃ）で蒸発気化した後、夫
々切換弁＜１６ａ）（１６ｂ）（１６ｃ）、低圧ガス管
（１３〉、吸込管（８）、気液分離器（４）を順次繰て
圧縮機（２）に吸入される。このように熱源側熱交換器
（３ａ）は水冷凝縮器として、熱源側熱交換器（３ｂ）
は空冷凝縮器として作用する一方、蒸発器として作用す
る２個の利用側熱交換器（６ｂ）（６ｃ）で二重内が冷
房されると共に、水用熱交換器である他の利用側熱交換
器〈６８〉で冷却された循環水がポンプ（２６）により
輻射パネル（２５〉に送られて他の一室が輻射冷房され
る。この冷房運転時、木管路（２４ａ）から供給され三
方弁（２２）とポンプ（２１）とを経て熱源側熱交換器
（３ａ）に流れた市水はこの熱交換器（３ａ）の冷媒凝
縮熱で加熱された後、ボイラ（２０）で更に加熱され、
三方弁（２３）を経て木管路（２４ｂ）から取り出され
て給湯に用いられる。このようにして、冷媒凝縮熱を給
湯熱源として回収する。尚、この冷房運転時、開閉弁（
１８）が閉じ、且つポンプ（３１）が停止しており、床
暖房されない。

逆に全室を同時に暖房する場合は、熱源側熱交換器（３
ａ）（３ｂ）の一方の切換弁（９ａ）（９ｂ）を閉じる
と共に他方の切換弁（１０ａ）（１０ｂ）を開き、且つ
利用側熱交換器（６ａ　）（６ｂ）（６ｃ）の一方の切
換弁（１５ａ）（１５ｂ）（１５ｃ）を開くと共に他方
の切換弁（１６ａ）（１６ｂ）（１６ｃ）を閉しること
により、圧縮機（２）から吐出された冷媒は吐出管（７
）、高圧ガス管（１２〉を順次繰て切換弁（１５ａ）（
１５ｂ）（１５ｃ）、利用側熱交換器（６ａ）（６ｂ）
（６ｃ）へと分配され、ここで夫々凝縮液化した後、各
冷媒減圧器（１７ａ）（１７ｂ）（１７ｃ）で減圧され
て液管（１４）で合流され、然る後、熱源側熱交換器（
３ａ）（３ｂ）で蒸発気化した後、切換弁（１０ａ）（
１０ｂ）、吸込管（８〉、気液分離器（４）を順次繰て
圧縮機（２）に吸入される。このように凝縮器として作
用する２個の利用側熱交換器（６ｂ）（６ｃ）で王室が
暖房されると共に、水用熱交換器である他の利用側熱交
換器（６ａ）で加熱された循環水がポンプ（２６）によ
り輻射バネル（２５〉に送られて他の一室が輻射暖房さ
れ、且つ特定の利用側熱交換器（６ｄ）に圧縮機（２〉
から吐出された冷媒が開閉弁（１８）を経て流れこの熱
交換器（６ｄ〉で加熱された循環水がポンプ（３１）で
フロアパネル（３０）に送られて特定の室が床暖房され
る。

この暖房運転において、外気温度が低い時には熱源側熱
交換器（３ａ）にボイラ（２０）からの温水が三方弁（
２３）、三方弁（２２）、ポンプ（２１）を順次繰て流
れ、この熱交換器（３ｂ）の蒸発能力を高めるか、もし
くは利用側熱交換器（６ａ）に浴槽（２８）の排水や工
業用の高温排水を流してこの熱交換器（６８）の蒸発能
力を高めることにより暖房効果が向上される。

又、同時に任意の例えば王室を冷房し一室を暖房する場
合は、熱源側熱交換器（３ａ）の一方の切換弁（９ａ）
を開くと共に他方の切換弁（１０ａ）と熱源側熱交換器
（３ｂ〉の両方の切換弁（９ｂ）（１０ｂ）を閉じ、且
つ、冷房する利用側ユニッ）　（５ａ）（５ｃ）の一方
の切換弁（１５ａ）（１５ｃ）を閉じると共に他方の切
換弁（１６ａ）（ｔ６ｃ）を開き、且つ暖房する利用側
ニーニット（５ｂ）の一方の切換弁（１５ｂ）を開くと
共に他方の切換弁（１６ｂ）を閉じると、圧縮機（２）
から吐出された冷媒の一部が吐出管（７）、切換弁（９
ａ）を順次繰て一方の熱源側熱交換器（３ａ）のみに流
れると共に残りの冷媒が高圧ガス管（１２）を経て暖房
する利用側ユニット（５ｂ）の切換弁（１５ｂ）、利用
側熱交換器（６ｂ）へと流れ、この利用側熱交換器（６
ｂ）と熱源側熱交換器（３ａ〉とで凝縮液化される。そ
して、これら熱交換器（６ｂ）　（３ａ）で凝縮液化さ
れた冷媒は液管（１４）を経て利用側ユニッ）　（５ａ
）（５ｃ）の冷媒減圧器（１７ａ）（１７ｃ）で減圧き
れた後、夫々の利用側熱交換器（６ａ）（６ｃ）で蒸発
気化され、然る後、各切換弁（１６ａ）（１６ｃ）を経
て低圧ガス管（１３）で合流され、吸込管（８）、気液
分離器（４）を順次繰て圧縮機（２）に吸入される。こ
のように凝縮器として作用する利用側熱交換器（６ｂ）
で−室が暖房され、蒸発器として作用する他の利用側熱
交換器（６ｃ）で直接的に、利用側熱交換器（６ａ〉を
介して輻射パネル（２５）で間接的に、王室が冷房され
る。

かかる冷暖房同時運転時、利用側ユニット（５ｂ）の冷
媒減圧器（１７ｂ）が全開して冷媒圧力損失が生しない
ようにしているが、液管（１４）内の液冷媒圧力がアン
バランスにならないように補助減圧器（１９ａ）で圧力
調整されでいる。

次に一室を冷房し二基を暖房する場合は補助冷媒減圧器
（１９ａ）を作動させることにより可能である。

例えは、利用側ユニッ）（５ｂ）で冷房し、利用側ユニ
ット（５ａ）（５ｃ）で暖房する場合は熱源側熱交換器
（３ａ）の一方の切換弁（１０ａ）を開くと共に他方の
切換弁（９ａ）（９ｂ）（１０ｂ）を閉し、且つ冷房す
る利用側ユニット（５ｂ）の一方の切換弁（１５ｂ）を
閉じると共に他方の切換弁（１６ｂ）を開き、且つ暖房
する利用側ユニット（５ａ）（５ｃ）の一方の切換弁（
１５ａ）（１５ｃ）を開くと共に他方の切換弁（１６ａ
）（１６ｃ）を閉じると、圧縮機（２）から吐出きれた
冷媒が吐出管（７）、高圧ガス管（１２）を順次経て切
換弁（１５ａ）（１５ｃ）へと分配され夫々の利用側熱
交換器（６ａ）（６ｃ）で凝縮液化される。そしてこの
液化された冷媒は夫々全開された冷媒減圧器（１７ａ）
（１７Ｃ）を経て液管（１４）に流れ、この液管中の液
冷媒の一部が冷媒減圧器（１７ｂ〉で減圧された後に利
用側熱交換器（６ｂ）で、且つ残りの液冷媒が補助冷媒
減圧器（１９ａ）で減圧された後に熱源側熱交換器（３
ａ）で夫々蒸発気化され、吸込管（８）、気液分離器（
４）を順次経て圧縮機（２）に吸入される。このように
凝縮器として作用する利用側熱交換器（６ｃ）で直接的
に、利用側熱交換器（６ａ）を介して輻射パネル（２５
）で間接的に二基が暖房され、蒸発器として作用する他
の利用側熱交換器（６ｂ）で−室が冷房される。

かかる二基冷房一室暖房運転、及び−室冷房二重暖房運
転の場合、開閉弁（１８）を開き、且つポンプ（３１〉
を運転させると前述の如くフロアパネル（３０）による
床暖房運転も同時に行なえる。

尚、上記実施例では４台の利用側ユニット（５ａ）（５
ｂ）　（５ｃ）　（５ｄ）を用いたが、５台以上の多数
の能力が異なる利用側ユニットの場合でも単にユニット
間配管（１１〉と分岐接続するだけで台数を容易に増や
すことが可能である。

又、上記実施例では、切換弁（９ａ）（１０ａ）、　（
９ｂ）（１０ｂ）、　（１５ａ）（１６ａ）、　（１５
ｂ）　（１６ｂ）、　（１５ｃ）（１６ｃ）に夫々二方
弁を用いたが、この代わりに切換弁（９ａ）（１０ａ）
を三方弁に、切換弁（９ｂ）（１０ｂ）を三方弁といっ
た具合に計５個の三方弁を用いても良い。

又、上記実施例では複数個の熱源側熱交換器（３ａ）（
３ｂ）を別体に形成したが、これら熱源側熱交換器（３
ａ）（３ｂ）を一体に形成しても良い。又、熱源側熱交
換器（３ａ）と接続された水回路（２４〉に冷却塔を設
けて熱源側熱交換器（３ａ）が凝縮器として作用する際
にこの熱交換器を冷却水で冷却するようにすれば空冷式
の熱源側熱交換器（３ｂ〉は必らずしも必要としない。

（ト）発明の効果 本発明は、熱源側ユニットと、複数台の利用側ユニット
とを接続するユニット間配管を、高圧ガス管と低圧ガス
管と液管との３本の冷媒管で構成したので、利用側ユニ
ットをユニット間配管に単に分岐接続するだけで何台で
も組み合わせることができると共に、複数台の利用側ユ
ニットの同時冷房運転及び同時暖房運転はもとより冷暖
房同時運転を任意の利用側ユニットで自由に選択して行
なうことができる。

併せて、冷暖房同時運転時には凝縮器として作用する利
用側熱交換器と、蒸発器として作用する利用側熱交換器
とがシリーズ接続されるため熱回収による効率の良い運
転を行なうことができる。

しかも、熱源側熱交換器を水用熱交換器としたことによ
り、この熱源側熱交換器の冷媒凝縮熱を給湯用熱源とし
て熱回収できると共に、ボイラによる補助加熱で冬期の
外気温低下時における暖房能力の低下を防止でき、又、
利用側熱交換器の何れかを水用熱交換器としたことによ
り輻射冷暖房が行なえると共に浴槽の排熱水や工業用排
熱水の熱回収も行なえ、更には特定の利用側熱交換器を
水用熱交換器としたことにより床暖房を行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示す空気調和装置の冷媒回路図
である。 （１）・・・熱源側ユニット、　（２）・・・圧縮機、
　（３ａ）（３ｂ）・・・熱源側熱交換器、　（５ａ）
（５ｂ）（５ｃ）　（５ｄ）＝利州側ユニット、　（６
ａ）　（６ｂ）（６ｃ）　（６ｄ）・・・利用側熱交換
器、　（７）・・・冷媒吐出管、　（８）・・・冷媒吸
込管、（９ａ）（１０ａ）、　（９ｂ）（１０ｂ）・−
切換弁、　（１１）・・・ユニット間配管、　（１２）
・・・高圧ガス管、　（１３）・・・低圧ガス管、　（
１４）・・・液管、　（１５ａ）（１６ａ＞、　（１５
ｂ）　（１６ｂ）。 （１５ｃ）（１６ｃ）−切換弁、　（１７ａ）（１７ｂ
）（１７ｃ）−冷媒減圧器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮機と熱源側熱交換器とを内蔵した熱源側ユニッ
   トと、利用側熱交換器を内蔵した複数台の利用側ユニッ
   トとをユニット間配管で接続した空気調和装置において
   、熱源側熱交換器を圧縮機の冷媒吐出管と冷媒吸込管と
   に切換弁を介して分岐接続する一方、ユニット間配管を
   前記吐出管と分岐接続された高圧ガス管と、前記吸込管
   と分岐接続された低圧ガス管と、熱源側熱交換器と接続
   された液管とで構成して、各利用側熱交換器を前記高圧
   ガス管と低圧ガス管とには切換弁を介して分岐接続する
   と共に前記液管には冷媒減圧器を介して接続して冷媒回
   路を形成し、前記熱源側熱交換器と利用側熱交換器のう
   ちの少なくとも１個の熱交換器を水と熱交換する水用熱
   交換器としたことを特徴とする空気調和装置。 ２、圧縮機と熱源側熱交換器とを内蔵した熱源側ユニッ
   トと、利用側熱交換器を内蔵した複数台の利用側ユニッ
   トとをユニット間配管で接続した空気調和装置において
   、熱源側熱交換器を圧縮機の冷媒吐出管と冷媒吸込管と
   に切換弁を介して分岐接続する一方、ユニット間配管を
   前記吐出管と分岐接続された高圧ガス管と、前記吸込管
   と分岐接続された低圧ガス管と、熱源側熱交換器と接続
   された液管とで構成して、特定の利用側熱交換器の一端
   を高圧ガス管に、他端を液管に接続する一方、他の利用
   側熱交換器を前記高圧ガス管と低圧ガス管とには切換弁
   を介して分岐接続すると共に前記液管には冷媒減圧器を
   介して接続して冷媒回路を形成し、前記特定の利用側熱
   交換器を水と熱交換する水用熱交換器としたことを特徴
   とする空気調和装置。