JPWO2018142607A1 - 空気調和装置 - Google Patents

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Abstract

この発明に係る空気調和装置は、熱源側冷媒を循環させる熱源側冷媒循環回路と、熱媒体を循環させる熱媒体循環回路とを構成し、圧縮機、第1冷媒流路切替装置および熱源側熱交換器は、室外ユニットに収容され、熱媒体間熱交換器、および絞り装置は、熱交換ユニットに収容され、利用側熱交換器は、室内ユニットに収容されており、室外ユニットと熱交換ユニットとの間に配管接続され、取り外し可能に設置され、熱源側冷媒循環回路における熱源側冷媒の循環経路を切り替える第2冷媒流路切替装置を有する冷媒回路側流路切替ユニットと、熱交換ユニットと室内ユニットとの間に配管接続され、取り外し可能に設置され、熱媒体循環回路における熱媒体の循環経路を切り替える熱媒体流路切替装置を有する熱媒体回路側流路切替ユニットとを備えるものである。

Description

この発明は、たとえば、ビル用マルチエアコンなどに適用する空気調和装置に関するものである。
たとえば、室外ユニット(室外機)と中継ユニットとの間を配管接続して熱源側冷媒を循環させる冷凍サイクル回路(冷媒循環回路)と、循環する熱源側冷媒と、中継ユニットと室内ユニット(室内機)との間を配管接続して熱媒体(屋内側冷媒)を循環させる熱媒体循環回路とを有する空気調和装置がある。熱源側冷媒循環回路は室外機と中継機とが配管接続され、熱媒体循環回路は、中継機と複数の室内機とが配管接続されている。そして、中継機が有する熱媒体熱交換器における熱源側冷媒と熱媒体との熱交換により、熱媒体が室内側に温熱または冷熱を供給して空気調和を行う。ここで、たとえば、ビル用マルチエアコンなどに適用するため、熱媒体の搬送動力を低減させて省エネルギをはかるようにした空気調和装置が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。2つの循環回路で空気調和装置を構成しているのは、ビル内の利用者の健康などに悪影響を及ぼさないような水などの冷媒を、屋内側を循環する熱媒体として利用するためである。
国際公開第2010/049998号
ここで、上述した特許文献1の空気調和装置は、中継ユニット内に、熱媒体の流路を切り替える熱媒体側切替装置も含まれている。このため、熱媒体回路における室内機の数が制限され、拡張し難い。
また、上述した特許文献1の空気調和装置は、複数の室内ユニットのうち、一部の室内ユニットが冷房を行い、他の一部または全部の室内ユニットが暖房を行う冷暖混在運転を行うことができる装置である。ここで、たとえば、冷暖混在運転を行う必要がない設備であっても、上述したような省エネルギ、安全性などの観点から、特許文献1のような空気調和装置が要求される場合がある。
しかしながら、冷暖混在運転を行う必要がない設備に、特許文献1のような空気調和装置をそのまま設置したときに、空気調和装置を構成する機器の中で、不要となる機器が生じる。
この発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、用途などに応じて、回路構成の変更などを容易に行うことができる空気調和装置を得ることを目的とする。
この発明に係る空気調和装置は、熱源側冷媒を圧縮する圧縮機、熱源側冷媒の循環経路を切り替える第1冷媒流路切替装置、熱源側冷媒を熱交換させる熱源側熱交換器、熱源側冷媒を圧力調整する絞り装置および熱源側冷媒と熱源側冷媒と異なる熱媒体との熱交換を行う熱媒体間熱交換器を配管接続して、熱源側冷媒を循環させる熱源側冷媒循環回路と、熱媒体間熱交換器、熱媒体を加圧するポンプおよび熱媒体と空調対象空間に係る空気との熱交換を行う利用側熱交換器を配管接続して、熱媒体を循環させる熱媒体循環回路とを構成し、圧縮機、第1冷媒流路切替装置および熱源側熱交換器は、室外ユニットに収容され、熱媒体間熱交換器、および絞り装置は、熱交換ユニットに収容され、利用側熱交換器は、室内ユニットに収容されており、室外ユニットと熱交換ユニットとの間に配管接続され、取り外し可能に設置され、熱源側冷媒循環回路における熱源側冷媒の循環経路を切り替える第2冷媒流路切替装置を有する冷媒回路側流路切替ユニットと、熱交換ユニットと室内ユニットとの間に配管接続され、取り外し可能に設置され、熱媒体循環回路における熱媒体の循環経路を切り替える熱媒体流路切替装置を有する熱媒体回路側流路切替ユニットとを備えるものである。
この発明によれば、熱源側冷媒循環回路と熱媒体循環回路とを有して空気調和を実現する空気調和装置において、室外ユニットと熱交換ユニットとの間で熱源側冷媒の循環経路を切り替える冷媒回路側流路切替ユニットと、熱交換ユニットと室内ユニットとの間で熱媒体の循環経路を切り替える熱媒体回路側流路切替ユニットを、取り外し可能に設置されるようにしたので、必要な運転機能などに応じて回路構成の変更などを容易に行うことができる。
この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の設置例の概略を示す図である。 この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の構成の一例を示す図である。 この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す図である。 この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す図である。 この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の全冷房運転モード時における冷媒の流れを示す図である。 この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを示す図である。 この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の別形態について説明する図である。 この発明の実施の形態1に係る別形態の空気調和装置の暖房運転モード時における冷媒の流れを示す図である。 この発明の実施の形態1に係る別形態の空気調和装置の冷房運転モード時における冷媒の流れを示す図である。 この発明の実施の形態1に係る他の空気調和装置の構成を示す図である。 この発明の実施の形態2に係る空気調和装置の構成を示す図である。 この発明の実施の形態2に係る他の空気調和装置の構成を示す図である。
以下、発明の実施の形態に係る空気調和装置について、図面などを参照しながら説明する。以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。また、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。また、圧力および温度の高低については、特に絶対的な値との関係で高低が定まっているものではなく、装置などにおける状態、動作などにおいて相対的に定まるものとする。また、添字で区別などしている複数の同種の機器などについて、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字などを省略して記載する場合がある。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の設置例の概略を示す図である。図1に基づいて、実施の形態1に係る空気調和装置の設置例について説明する。空気調和装置は、熱源側冷媒を循環させる冷媒循環回路および水などの熱媒体を循環させる熱媒体循環回路を備え、室内の冷房または暖房を行う。そして、各室内ユニット3は、冷房または暖房を自由に選択することができる。
図1においては、実施の形態1に係る空気調和装置は、熱源機となる1台の室外ユニット1、室内機となる複数台の室内ユニット3、中継ユニット2、熱媒体回路側流路切替ユニット23および熱媒体調整ユニット24を有している。中継ユニット2は、後述するように、冷媒回路側流路切替ユニット21および熱媒体熱交換器25を有する熱交換ユニット22で構成され、冷媒循環回路を循環する熱源側冷媒と熱媒体循環回路を循環する熱媒体との間の伝熱の中継を行うユニットである。室外ユニット1と中継ユニット2とは、熱源側冷媒の流路となる冷媒配管4で接続されている。また、中継ユニット2と各室内ユニット3とは、熱媒体の流路となる熱媒体配管5で接続されている。
ここで、1台の室外ユニット1に対して、複数台の中継ユニット2を接続することができる。また、たとえば、中継ユニット2に対して、複数の熱媒体回路側流路切替ユニット23および熱媒体調整ユニット24を接続することができる。また、ここでは、冷媒回路側流路切替ユニット21と熱交換ユニット22とを合わせた中継ユニット2を構成しているが、冷媒回路側流路切替ユニット21と熱交換ユニット22とを、それぞれ別々のユニットとしてもよい。
冷媒循環回路を循環する熱源側冷媒としては、たとえば、R−22、R−134aなどの単一冷媒、R−410A、R−404Aなどの擬似共沸混合冷媒、R−407Cなどの非共沸混合冷媒、化学式内に二重結合を含む、CFCF=CHなどの地球温暖化係数が比較的小さい値とされている冷媒やその混合物、CO2、プロパンなどの自然冷媒などを用いることができる。
熱媒体循環回路を循環する熱媒体としては、たとえば、ブライン(不凍液)、水、ブラインと水との混合液、防食効果が高い添加剤と水との混合液などを用いることができる。このように、実施の形態1の空気調和装置は、安全性の高いものを熱媒体に使用することができる。このため、実施の形態1に係る空気調和装置は、たとえば、熱媒体が室内ユニット3を介して室内空間7に漏洩したとしても、安全である。
次に、図1に基づいて、空気調和装置の動作について説明する。室外ユニット1は、冷媒配管4を通して中継ユニット2との間で熱源側冷媒を循環させる。このとき、熱源側冷媒は、後述する中継ユニット2内の熱媒体熱交換器25において、熱媒体との間で熱交換を行う。熱媒体は、熱交換によって加熱または冷却される。
中継ユニット2において加熱または冷却された熱媒体は、後述するポンプ31により、熱媒体配管5を通して室内ユニット3との間で熱媒体を循環させる。このとき、熱媒体は、後述する室内ユニット3内の利用側熱交換器35において、空気との間で室内ユニット3の熱交換を行う。熱媒体との間で熱交換された空気は、室内空間7の暖房または冷房に供される。
図2は、この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の構成の一例を示す図である。図2に基づいて、空気調和装置が有する機器などの構成について説明する。前述したように、室外ユニット1と中継ユニット2とが、冷媒配管4で接続されている。また、中継ユニット2と各室内ユニット3とが熱媒体配管5で接続されている。
[室外ユニット1]
室外ユニット1は、筐体内に、圧縮機10、第1冷媒流路切替装置11、熱源側熱交換器12およびアキュムレータ19を有している。圧縮機10、第1冷媒流路切替装置11、熱源側熱交換器12およびアキュムレータ19は、冷媒配管4で配管接続され、搭載されている。圧縮機10は、熱源側冷媒を、吸入し、圧縮して、高温および高圧状態にして吐出する。ここで、圧縮機10は、たとえば、容量制御可能なインバータ圧縮機などで構成するとよい。また、四方弁などの第1冷媒流路切替装置11は、後述するように、暖房運転モード(全暖房運転モードまたは暖房主体運転モード)における冷媒循環回路の熱源側冷媒の流れと冷房運転モード(全冷房運転モードまたは冷房主体運転モード)における冷媒循環回路の熱源側冷媒の流れとを切り替える。
熱源側熱交換器12は、たとえば、室外側送風機(図示せず)から供給される空気と熱源側冷媒との間で熱交換を行う。暖房運転モードにおいては、蒸発器として機能し、熱源側冷媒に吸熱させる。また、冷房運転モードにおいては、凝縮器または放熱器として機能し、熱源側冷媒に放熱させる。アキュムレータ19は、圧縮機10の吸入側に設けられている。アキュムレータ19は、たとえば、暖房運転モードと冷房運転モードとの違い、運転が変化するときの過渡期などに生じる余剰冷媒を蓄える。
また、室外ユニット1は、第1接続配管4a、第2接続配管4bおよび逆止弁13a〜13dを有している。第1接続配管4a、第2接続配管4bおよび逆止弁13a〜13dが設けられることで、運転モードに関係なく、室外ユニット1から中継ユニット2に熱源側冷媒が通過する側の冷媒配管4と、中継ユニット2から室外ユニット1に熱源側冷媒が通過する側の冷媒配管4とを一定にすることができる。ここで、第1接続配管4a、第2接続配管4bおよび逆止弁13a〜13dは、実施の形態1の空気調和装置に必須の機器ではないので、設置を省略することができる。
[室内ユニット3]
室内ユニット3は、筐体内に、利用側熱交換器35を有している。利用側熱交換器35は、熱媒体配管5と接続されており、熱媒体が通過する。利用側熱交換器35は、室内側送風機(図示せず)から供給される空気と熱媒体との間で熱交換を行う。暖かい熱媒体が通過すれば、空気は加熱され、室内空間7は暖房される。また、冷たい熱媒体が通過すれば、空気は冷却され、室内空間7は冷房される。
ここで、図2では、4台の室内ユニット3と中継ユニット2とが接続されている例を示している。紙面上から室内ユニット3a、室内ユニット3b、室内ユニット3c、室内ユニット3dとして図示している。また、室内ユニット3a〜室内ユニット3dに応じて、利用側熱交換器35も、紙面上側から利用側熱交換器35a、利用側熱交換器35b、利用側熱交換器35c、利用側熱交換器35dとしている。ここで、図1と同様に、中継ユニット2と接続される室内ユニット3の接続台数は、図2に示されている4台に限定するものではない。
[中継ユニット2]
次に、中継ユニット2の構成について説明する。中継ユニット2は、前述したように、冷媒回路側流路切替ユニット21および熱交換ユニット22を有している。冷媒回路側流路切替ユニット21は、中継ユニット2内を通過する熱源側冷媒の流路を切り替える機器をモジュール化したユニットである。冷媒回路側流路切替ユニット21は、開閉装置27および開閉装置29並びに第2冷媒流路切替装置28(第2冷媒流路切替装置28a、第2冷媒流路切替装置28b)を有している。開閉装置27および開閉装置29は、たとえば、電磁弁などのように、通電により開閉動作が可能なもので構成されており、運転モードに応じて開閉が制御され、冷媒循環回路における冷媒流路の切り替える。開閉装置27は、中継ユニット2における熱源側冷媒の流入口側における冷媒配管4に設けられている。また、開閉装置29は、中継ユニット2における熱源側冷媒の流入口側の冷媒配管4と流出口側の冷媒配管4とを接続した配管(バイパス配管)に設けられている。2つの第2冷媒流路切替装置28(第2冷媒流路切替装置28a、第2冷媒流路切替装置28b)は、たとえば四方弁などで構成される。第2冷媒流路切替装置28は、運転モードに応じて、熱媒体熱交換器25が凝縮器または蒸発器として用いることができるように熱源側冷媒の流れを切り替える。第2冷媒流路切替装置28aは、冷房運転モード時の熱源側冷媒の流れにおいて、熱媒体熱交換器25aの下流側となる部分に設けられている。また、第2冷媒流路切替装置28bは、全冷房運転モード時の熱源側冷媒の流れにおいて、熱媒体熱交換器25bの下流側となる部分に設けられている。
熱交換ユニット22は、冷媒循環回路を循環する熱源側冷媒と熱媒体循環回路を循環する熱媒体との伝熱に係る機器を有するユニットである。熱交換ユニット22は、2つの熱媒体熱交換器25(熱媒体熱交換器25a、熱媒体熱交換器25b)、2つの絞り装置26(絞り装置26a、絞り装置26b)および2つのポンプ31(ポンプ31a、ポンプ31b)を有している。
熱媒体熱交換器25(熱媒体熱交換器25a、熱媒体熱交換器25b)は、熱源側冷媒と熱媒体との熱交換を行って、熱源側冷媒側から熱媒体側に熱を伝える。熱媒体熱交換器25は、熱媒体を加熱する場合には、凝縮器または放熱器として機能し、熱源側冷媒に放熱させる。また、熱媒体を冷却する場合には、蒸発器として機能し、熱源側冷媒に吸熱させる。
ここで、熱媒体熱交換器25aは、冷媒循環回路における絞り装置26aと第2冷媒流路切替装置28aとの間に設けられている。熱媒体熱交換器25aは、全冷房運転モードおよび冷暖房混在運転モード(冷房主体運転モード、暖房主体運転モード)時においては、蒸発器として機能し、熱媒体を冷却する。また、全暖房運転モード時においては、凝縮器または放熱器として機能し、熱媒体を加熱する。また、熱媒体熱交換器25bは、冷媒循環回路における絞り装置26bと第2冷媒流路切替装置28bとの間に設けられている。全暖房運転モードおよび冷房暖房混在運転モード時においては、凝縮器または放熱器として機能し、熱媒体を加熱する。また、全冷房運転モード時においては、蒸発器として機能し、熱媒体を冷却する。
また、2つの絞り装置26(絞り装置26a、絞り装置26b)は、減圧弁、膨張弁として機能し、熱源側冷媒を減圧して膨張させる装置である。絞り装置26aは、冷房運転モード時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体熱交換器25aの上流側に設けられている。また、絞り装置26bは、冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体熱交換器25bの上流側に設けられている。ここで、絞り装置26は、たとえば、開度を任意の大きさに制御することができ、熱源側冷媒の流量などを任意に調整することができる電子式膨張弁などのような装置がよい。
2つのポンプ31(ポンプ31a、ポンプ31b)は、熱媒体を吸引し、加圧して熱媒体循環回路を循環させる。ポンプ31aは、熱媒体熱交換器25aと第2熱媒体流路切替装置33との間における熱媒体配管5に設けられている。ポンプ31bは、熱媒体熱交換器25bと第2熱媒体流路切替装置33との間における熱媒体配管5に設けられている。ここで、ポンプ31は、たとえば、容量制御可能なポンプなどで構成し、室内ユニット3側の熱負荷の大きさによって、流量を調整できる装置がよい。
[熱媒体回路側流路切替ユニット23]
熱媒体回路側流路切替ユニット23は、中継ユニット2内を通過する熱媒体の流路を切り替える機器をモジュール化したユニットである。実施の形態1の熱媒体回路側流路切替ユニット23は、4つの第1熱媒体流路切替装置32(第1熱媒体流路切替装置32a〜第1熱媒体流路切替装置32d)および4つの第2熱媒体流路切替装置33(第2熱媒体流路切替装置33a〜第2熱媒体流路切替装置33d)を有している。
第1熱媒体流路切替装置32は、たとえば、三方弁などで構成されている。第1熱媒体流路切替装置32は、第2熱媒体流路切替装置33と連動して、熱媒体循環回路における熱媒体の流路を切り替える。第1熱媒体流路切替装置32は、熱媒体熱交換器25a、熱媒体熱交換器25bおよび熱媒体流量調整装置34を介して室内ユニット3の利用側熱交換器35とそれぞれ接続され、利用側熱交換器35の熱媒体流出側に設けられている。そして、第1熱媒体流路切替装置32は、室内ユニット3から流出する熱媒体が、熱媒体熱交換器25aまたは熱媒体熱交換器25bに流れるように切り替える。ここで、第1熱媒体流路切替装置32は、各室内ユニット3に応じて設置されている。図2では、各室内ユニット3に対応して、紙面上側から第1熱媒体流路切替装置32a、第1熱媒体流路切替装置32b、第1熱媒体流路切替装置32cおよび第1熱媒体流路切替装置32dの4つの第1熱媒体流路切替装置32が示されている。また、第1熱媒体流路切替装置32における流路の切替には、熱媒体熱交換器25aまたは熱媒体熱交換器25bとを択一的に切り替えるだけでなく、流す割合を切り替える場合も含む。
第2熱媒体流路切替装置33は、たとえば、三方弁などで構成されている。第2熱媒体流路切替装置33は、第1熱媒体流路切替装置32と連動して、熱媒体循環回路における熱媒体の流路を切り替える。第2熱媒体流路切替装置33は、熱媒体熱交換器25a、熱媒体熱交換器25bおよび室内ユニット3の利用側熱交換器35とそれぞれ接続され、利用側熱交換器35の熱媒体流入側に設けられている。そして、第2熱媒体流路切替装置33は、熱媒体熱交換器25aおよび熱媒体熱交換器25bを流出する熱媒体を、室内ユニット3に流入させるように切り替える。ここで、第2熱媒体流路切替装置33は、各室内ユニット3に応じて設置されている。図2では、各室内ユニット3に対応して、紙面上側から第2熱媒体流路切替装置33a、第2熱媒体流路切替装置33b、第2熱媒体流路切替装置33cおよび第2熱媒体流路切替装置33dの4つの第2熱媒体流路切替装置33が示されている。また、第2熱媒体流路切替装置33における流路の切替には、熱媒体熱交換器25aまたは熱媒体熱交換器25bからの熱媒体流入を択一的に切り替えるだけでなく、流入する割合を切り替える場合も含む。
[熱媒体調整ユニット24]
熱媒体調整ユニット24は、中継ユニット2を通過して各室内ユニット3に流入出する熱媒体の量を調整する機器をモジュール化したユニットである。実施の形態1の熱媒体調整ユニット24は、4つの熱媒体流量調整装置34(熱媒体流量調整装置34a〜熱媒体流量調整装置34d)を有している。
熱媒体流量調整装置34は、開口面積を制御できる二方弁などで構成されている。熱媒体流量調整装置34は、熱媒体配管5に流れる熱媒体の流量を制御する。熱媒体流量調整装置34は、利用側熱交換器35と第1熱媒体流路切替装置32との間に接続されている。そして、熱媒体流量調整装置34は、室内ユニット3へ流入する熱媒体の温度および流出する熱媒体の温度により、室内ユニット3を通過させる熱媒体の量を調整し、利用側熱交換器35が、室内負荷に応じた熱交換を行えるようにする。ここで、熱媒体流量調整装置34は、各室内ユニット3に応じて設置されている。図2では、室内ユニット3に対応して、紙面上側から熱媒体流量調整装置34a、熱媒体流量調整装置34b、熱媒体流量調整装置34cおよび熱媒体流量調整装置34dが示されている。また、熱媒体流量調整装置34は、室内ユニット3において、停止、サーモOFFなどの負荷を必要としていないときは、熱媒体流量調整装置34を全閉にして、室内ユニット3への熱媒体供給を止めることができる。さらに、熱媒体流量調整装置34を利用側熱交換器35と第2熱媒体流路切替装置33との間に設けてもよい。第1熱媒体流路切替装置32または第2熱媒体流路切替装置33が熱媒体流量調整装置34の機能を代替できる場合には、熱媒体流量調整装置34の設置を省略することもできる。
また、中継ユニット2には、2つの温度センサ40(温度センサ40a、温度センサ40b)が設けられている。温度センサ40で検出された情報(温度情報)は、空気調和装置の動作を統括制御する制御装置(図示せず)に送られ、圧縮機10の駆動周波数、図示省略の送風機の回転数、第1冷媒流路切替装置11の切替、ポンプ31の駆動周波数、第2冷媒流路切替装置28の切替、熱媒体の流路の切替、室内ユニット3の熱媒体流量の調整などの制御に利用されることになる。2つの温度センサ40は、熱媒体熱交換器25から流出した熱媒体、つまり熱媒体熱交換器25の出口における熱媒体の温度を検出するものであり、たとえばサーミスターなどで構成するとよい。温度センサ40aは、ポンプ31aの入口側における熱媒体配管5に設けられている。温度センサ40bは、ポンプ31bの入口側における熱媒体配管5に設けられている。
図3は、この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す図である。図3では、すべての室内ユニット3が暖房を行っている例について説明する。ここで、図3において、冷媒循環回路における太線は、全暖房運転モードにおいて、熱源側冷媒が通過する冷媒配管4を示している。また、熱源側冷媒が流れる方向を実線矢印で示し、熱媒体が流れる方向を破線矢印で示している。
圧縮機10は、熱源側冷媒を圧縮し、高温および高圧の気体の熱源側冷媒を吐出する。吐出された高温および高圧の冷媒は、第1冷媒流路切替装置11および逆止弁13cを通過して室外ユニット1から流出し、室外ユニット1外の冷媒配管4を通過して、中継ユニット2に流入する。ここで、第1冷媒流路切替装置11は、圧縮機10から吐出された高温高圧の気体の冷媒を室外ユニット1内の熱源側熱交換器12を通過せずに室外ユニット1外に流出するように切り替えられている。
中継ユニット2に流入した気体の熱源側冷媒は、分岐され、それぞれ第2冷媒流路切替装置28aおよび第2冷媒流路切替装置28bに流入する。ここで、第2冷媒流路切替装置28aおよび第2冷媒流路切替装置28bは、それぞれ暖房側に切り替えられている。また、開閉装置27は閉止されている。第2冷媒流路切替装置28aおよび28bをそれぞれ通過した気体の熱源側冷媒は、熱媒体熱交換器25aおよび25bを通過し、このとき、熱媒体との熱交換が行われる。熱媒体熱交換器25aおよび25bを通過した熱源側冷媒は、高温高圧の液冷媒となる。高温高圧の液冷媒となった熱源側冷媒は、絞り装置26aおよび26bを通過することにより減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。絞り装置26aおよび26bを通過した低温低圧の気液二相の熱源側冷媒は、合流して中継ユニット2から流出する。このとき、開閉装置29は閉止している。
中継ユニット2から流出した熱源側冷媒は、外部の冷媒配管4を通過して、室外ユニット1に流入する。室外ユニット1に流入した低温低圧の熱源側冷媒は、逆止弁13bを通過して熱源側熱交換器12を通過する。このとき、室外空間6の空気と熱交換が行われ、低温低圧の気体の熱源側冷媒となる。熱源側冷媒は、第1冷媒流路切替装置11およびアキュムレータ19を通過して、圧縮機10に吸入される。
次に、全暖房運転モードにおける熱媒体の流れについて説明する。上記に説明した通り、熱媒体は、熱媒体熱交換器25aおよび熱媒体熱交換器25bにおいて、高温高圧の気体の冷媒と熱交換を行い、高温の熱媒体となる。熱媒体熱交換器25aおよび、25bにて高温とされた熱媒体はそれぞれ熱媒体熱交換器25a、25bに接続されているポンプ31a、31bにより室内ユニット3へ搬送される。搬送された熱媒体は各室内ユニット3に接続されている熱媒体回路側流路切替ユニット23の第2熱媒体流路切替装置33を通過し、熱媒体流量調整装置34にて各室内ユニット3へ流入する熱媒体流量が調整される。このとき、第2熱媒体流路切替装置33は、熱媒体熱交換器25aおよび熱媒体熱交換器25bの両方から搬送される熱媒体を、熱媒体流量調整装置34および室内ユニット3に供給できるよう中間開度または熱媒体熱交換器25aおよび熱媒体熱交換器25bの熱媒体流出口における熱媒体の温度に応じた開度調整が行われる。熱媒体配管5にて接続された室内ユニット3へ流入した熱媒体は利用側熱交換器35にて室内空間7の室内空気と熱交換を行うことで暖房が行われる。利用側熱交換器35にて熱交換された熱媒体は、熱媒体配管5および熱媒体流量調整装置34を通して、中継ユニット2内へ搬送される。搬送された熱媒体は、熱媒体回路側流路切替ユニット23の第1熱媒体流路切替装置32を通じて熱媒体熱交換器25a、25bのそれぞれへと流入され室内ユニット3を通じて室内空間7へ供給した分の熱量を冷媒側から受け取り、再度、ポンプ31aおよびポンプ31bへ搬送される。
図4は、この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す図である。ここで、図4において、冷媒循環回路における太線は、全暖房運転モードにおいて、熱源側冷媒が通過する冷媒配管4を示している。また、熱源側冷媒が流れる方向を実線矢印で示し、熱媒体が流れる方向を破線矢印で示している。
圧縮機10は、熱源側冷媒を圧縮し、高温および高圧の気体の熱源側冷媒を吐出する。吐出された高温および高圧の冷媒は、第1冷媒流路切替装置11および逆止弁13cを通過して室外ユニット1から流出し、室外ユニット1外の冷媒配管4を通過して、中継ユニット2に流入する。第1冷媒流路切替装置11は、圧縮機10から吐出された高温高圧の気体の冷媒を室外ユニット1内の熱源側熱交換器12を通過せずに室外ユニット1外に流出するように切り替えられている。
中継ユニット2へ流入し、第2冷媒流路切替装置28bを通過した高温高圧の気体冷媒は、熱媒体熱交換器25bへ流入し、熱媒体と熱交換を行う。このとき、熱源側冷媒は高温高圧の液冷媒となり、熱媒体は加熱される。高温高圧の液冷媒となった熱源側冷媒は絞り装置26bを通過することにより減圧され、低温低圧の気液二相冷媒へとなる。なお、このとき、絞り装置26bは、熱媒体熱交換器25bの出口冷媒の過冷却度が目標値になるように制御されている。そして、低温低圧の二相冷媒となった熱源側冷媒は、絞り装置26aを通過し、熱媒体熱交換器25aに流入し、熱媒体と熱交換を行い、熱媒体を冷却する。このとき、絞り装置26aは、全開となっている。また、開閉装置29および開閉装置27は閉止している。そして、第2冷媒流路切替装置28aを通過した冷媒は、中継ユニット2から流出する。
中継ユニット2から流出した熱源側冷媒は、外部の冷媒配管4を通過して、室外ユニット1に流入する。室外ユニット1に流入した低温低圧の熱源側冷媒は、逆止弁13bを通過して熱源側熱交換器12を通過する。このとき、室外空間6の空気と熱交換が行われ、低温低圧の気体の熱源側冷媒となる。熱源側冷媒は、第1冷媒流路切替装置11およびアキュムレータ19を通過して、圧縮機10に吸入される。
次に暖房主体モードにおける熱媒体の流れについて説明する。上述したように、熱媒体は、熱媒体熱交換器25aにおいて冷却され、熱媒体熱交換器25bにおいて、加熱される。熱媒体熱交換器25aにおいて冷却された熱媒体は、ポンプ31aにより搬送される。また、熱媒体熱交換器25bにおいて、加熱された熱媒体は、ポンプ31bにより搬送される。搬送された熱媒体は各室内ユニット3に接続されている第2熱媒体流路切替装置33を通過する。このとき、熱媒体流量調整装置34において、各室内ユニット3へ流入する熱媒体の流量が調整される。ここで、各第2熱媒体流路切替装置33において、対応する室内ユニット3が暖房を行っているときは、熱媒体熱交換器25bおよびポンプ31bが接続されている流路と通じるように切替えられる。また、対応する室内ユニット3が冷房を行っているときは、熱媒体熱交換器25aおよびポンプ31aが接続されている流路と通じるように切替えられる。そして、熱媒体は、中継ユニット2を流出し、中継ユニット2外の熱媒体配管5を通過して室内ユニット3に流入する。
室内ユニット3に流入した熱媒体は、利用側熱交換器35において、室内空間7の空気との熱交換が行われる。熱交換された室内空間7の空気により、室内の暖房または冷房が行われる。熱交換された熱媒体は、室内ユニット3を流出する。室内ユニット3を流出した熱媒体は、中継ユニット2外の熱媒体配管5を通過して中継ユニット2に流入する。
中継ユニット2に流入した熱媒体は、第1熱媒体流路切替装置32を通過する。ここで、各第1熱媒体流路切替装置32において、対応する室内ユニット3が暖房を行っているときは、熱媒体熱交換器25bおよびポンプ31bが接続されている流路と通じるように切替えられる。また、対応する室内ユニット3が冷房を行っているときは、熱媒体熱交換器25aおよびポンプ31aが接続されている流路と通じるように切替えられる。それぞれの流路を通過した熱媒体は、熱媒体熱交換器25における熱交換により、加熱または冷却される。
図5は、この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の全冷房運転モード時における冷媒の流れを示す図である。図5では、すべての室内ユニット3が冷房を行っている例について説明する。ここで、図5において、冷媒循環回路における太線は、全暖房運転モードにおいて、熱源側冷媒が通過する冷媒配管4を示している。また、熱源側冷媒が流れる方向を実線矢印で示し、熱媒体が流れる方向を破線矢印で示している。
圧縮機10は、熱源側冷媒を圧縮し、高温および高圧の気体の熱源側冷媒を吐出する。吐出された高温および高圧の冷媒は、第1冷媒流路切替装置11を通過して熱源側熱交換器12を通過する。熱源側冷媒は、熱源側熱交換器12を通過することにより、室外空間6の空気との熱交換が行われる。熱源側冷媒は、液冷媒となる。熱源側熱交換器12を通過した熱源側冷媒は、逆止弁13aを通過し、室外ユニット1から流出する。室外ユニット1から流出した熱源側冷媒は、室外ユニット1外の冷媒配管4を通過して、中継ユニット2に流入する。ここで、第1冷媒流路切替装置11は、圧縮機10から吐出された高温高圧の気体の熱源側冷媒を熱源側熱交換器12を通過するように切り替えられている。
中継ユニット2に流入した熱源側冷媒は開閉装置27を通過した後、分岐し、絞り装置26aおよび絞り装置26bを通過する。絞り装置26aおよび26bを通過した熱源側冷媒は、減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となって、熱媒体熱交換器25aおよび熱媒体熱交換器25bを通過する。熱媒体熱交換器25aおよび熱媒体熱交換器25bを通過した熱源側冷媒は、熱媒体との熱交換が行われる。このとき、絞り装置26aおよび絞り装置26bは、熱媒体熱交換器25aおよび熱媒体熱交換器25bの熱媒体流出側における熱源側冷媒の過熱度が目標値になるように制御される。また、開閉装置29は閉止されている。熱媒体熱交換器25aおよび25bを通過した熱源側冷媒は第2冷媒流路切替装置28aおよび28bを通過してから合流し、中継ユニット2から流出する。ここで、第2冷媒流路切替装置28aおよび第2冷媒流路切替装置28bは、それぞれ冷房側に切り替えられている。
中継ユニット2から流出した熱源側冷媒は、外部の冷媒配管4を通過して、室外ユニット1に流入する。室外ユニット1に流入した低温低圧の熱源側冷媒は、室外ユニット1に流入した低温低圧の熱源側冷媒は、逆止弁13c、第1冷媒流路切替装置11およびアキュムレータ19を通過して、圧縮機10に吸入される。
次に、全冷房運転モードにおける熱媒体の流れについて説明する。上記に説明した通り、熱媒体は、熱媒体熱交換器25aおよび熱媒体熱交換器25bにおいて、低温低圧の熱源側冷媒と熱交換を行い、低温の熱媒体となる。熱媒体熱交換器25aおよび、25bにて低温とされた熱媒体はそれぞれ熱媒体熱交換器25aおよび25bに接続されているポンプ31aおよび31bにより室内ユニット3へ搬送される。搬送された熱媒体は各室内ユニット3に接続されている熱媒体回路側流路切替ユニット23の第2熱媒体流路切替装置33を通過し、熱媒体流量調整装置34にて各室内ユニット3へ流入する熱媒体流量が調整される。このとき、第2熱媒体流路切替装置33は、熱媒体熱交換器25aおよび熱媒体熱交換器25bの両方から搬送される熱媒体を、熱媒体流量調整装置34および室内ユニット3に供給できるよう中間開度または熱媒体熱交換器25aおよび熱媒体熱交換器25bの熱媒体流出口における熱媒体の温度に応じた開度調整が行われる。熱媒体配管5にて接続された室内ユニット3へ流入した熱媒体は利用側熱交換器35にて室内空間7の室内空気と熱交換を行うことで冷房が行われる。利用側熱交換器35にて熱交換された熱媒体は、熱媒体配管5および熱媒体流量調整装置34を通して、中継ユニット2内へ搬送される。搬送された熱媒体は熱媒体回路側流路切替ユニット23の第1熱媒体流路切替装置32を通じて熱媒体熱交換器25aおよび熱媒体熱交換器25bのそれぞれへと流入され室内ユニット3を通じて室内空間7へ供給した分の熱量を冷媒側から受け取り、再度、ポンプ31aおよびポンプ31bへ搬送される。
図6は、この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを示す図である。ここで、図6において、冷媒循環回路における太線は、全暖房運転モードにおいて、熱源側冷媒が通過する冷媒配管4を示している。また、熱源側冷媒が流れる方向を実線矢印で示し、熱媒体が流れる方向を破線矢印で示している。
圧縮機10は、熱源側冷媒を圧縮し、高温および高圧の気体の熱源側冷媒を吐出する。吐出された高温および高圧の冷媒は、第1冷媒流路切替装置11を通過して熱源側熱交換器12を通過する。熱源側冷媒は、熱源側熱交換器12を通過することにより、室外空間6の空気との熱交換が行われる。熱源側冷媒は、液冷媒となる。熱源側熱交換器12を通過した熱源側冷媒は、逆止弁13aを通過し、室外ユニット1から流出する。室外ユニット1から流出した熱源側冷媒は、室外ユニット1外の冷媒配管4を通過して、中継ユニット2に流入する。ここで、第1冷媒流路切替装置11は、圧縮機10から吐出された高温高圧の気体の熱源側冷媒を熱源側熱交換器12を通過するように切り替えられている。
中継ユニット2に流入した熱源側冷媒は、第2冷媒流路切替装置28bを通過して、熱媒体熱交換器25bへ流入する。このとき、第2冷媒流路切替装置28aは冷房側の流路に切り替えられている。また、第2冷媒流路切替装置28bは暖房側の流路に切り替えられている。熱媒体熱交換器25bへ流入した熱源側冷媒は、熱媒体と熱交換を行う。熱源側冷媒は高温高圧の液冷媒となり、熱媒体は加熱される。高温高圧の液冷媒となった熱源側冷媒は絞り装置26bを通過することにより減圧され、低温低圧の気液二相冷媒へとなる。このとき、絞り装置26bは、熱媒体熱交換器25aの熱媒体流出口における熱媒体の過熱度が目標値になるように制御されている。そして、低温低圧の二相冷媒となった冷媒は熱媒体熱交換器25aを通過し、冷媒−水熱交換器内で熱媒体と熱交換を行った後、中継ユニット2から流出する。ここで、開閉装置29は閉となっている。
中継ユニット2から流出した熱源側冷媒は、外部の冷媒配管4を通過して、室外ユニット1に流入する。室外ユニット1に流入した低温低圧の熱源側冷媒は、室外ユニット1に流入した低温低圧の熱源側冷媒は、逆止弁13c、第1冷媒流路切替装置11およびアキュムレータ19を通過して、圧縮機10に吸入される。
次に冷房主体モードにおける熱媒体の流れについて説明する。上述したように、熱媒体は、熱媒体熱交換器25aにおいて冷却され、熱媒体熱交換器25bにおいて、加熱される。熱媒体熱交換器25aにおいて冷却された熱媒体は、ポンプ31aにより搬送される。また、熱媒体熱交換器25bにおいて、加熱された熱媒体は、ポンプ31bにより搬送される。搬送された熱媒体は各室内ユニット3に接続されている第2熱媒体流路切替装置33を通過する。このとき、熱媒体流量調整装置34において、各室内ユニット3へ流入する熱媒体の流量が調整される。ここで、各第2熱媒体流路切替装置33において、対応する室内ユニット3が暖房を行っているときは、熱媒体熱交換器25bおよびポンプ31bが接続されている流路と通じるように切り替えられる。また、対応する室内ユニット3が冷房を行っているときは、熱媒体熱交換器25aおよびポンプ31aが接続されている流路と通じるように切り替えられる。そして、熱媒体は、中継ユニット2を流出し、中継ユニット2外の熱媒体配管5を通過して室内ユニット3に流入する。
室内ユニット3に流入した熱媒体は、利用側熱交換器35において、室内空間7の空気との熱交換が行われる。熱交換された室内空間7の空気により、室内の暖房または冷房が行われる。熱交換された熱媒体は、室内ユニット3を流出する。室内ユニット3を流出した熱媒体は、中継ユニット2外の熱媒体配管5を通過して中継ユニット2に流入する。
中継ユニット2に流入した熱媒体は、第1熱媒体流路切替装置32を通過する。ここで、各第1熱媒体流路切替装置32において、対応する室内ユニット3が暖房を行っているときは、熱媒体熱交換器25bおよびポンプ31bが接続されている流路と通じるように切替えられる。また、対応する室内ユニット3が冷房を行っているときは、熱媒体熱交換器25aおよびポンプ31aが接続されている流路と通じるように切替えられる。それぞれの流路を通過した熱媒体は、熱媒体熱交換器25における熱交換により、加熱または冷却される。
図7は、この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の別形態について説明する図である。冷媒循環回路と熱媒体循環回路とを有する構成を維持したままで、冷暖混在運転を行わなくてもよい空気調和装置とする場合には、図7に示すように空気調和装置を構成することができる。ここで、図7においては、中継ユニット2内に、熱媒体熱交換器25および絞り装置26をそれぞれ1台有する熱交換ユニット22が設けられた場合について説明する。
図7の空気調和装置の中継ユニット2においては、図2の空気調和装置において設置されていた冷媒回路側流路切替ユニット21が設置されずに構成されている。このため、冷媒循環回路側においては、熱交換ユニット22が有する熱媒体熱交換器25および絞り装置26に、中継ユニット2外部の冷媒配管4が直接的に配管接続される構成となる。また、熱媒体循環回路側においては、図2の空気調和装置において設置されていた熱媒体回路側流路切替ユニット23が設置されずに構成されている。このため、冷媒循環回路側においては、熱交換ユニット22が有する熱媒体熱交換器25およびポンプ31に、熱媒体調整ユニット24および中継ユニット2外部の冷媒配管4が直接的に配管接続される構成となる。室外ユニット1における、第1接続配管4a、第2接続配管4bおよび逆止弁13a〜13dは、設置を省略している。
空気調和装置の運転の仕様、用途などにより、中継ユニット2内のユニットを、必要となるユニットで構成することにより、仕様、用途などが異なる空気調和装置において、機器の共有などを行うことができる。また、熱媒体の搬送動力を低減させることができるので、省エネルギをはかることができる。さらに、水などの熱媒体を用いることで、利用者の安全性に配慮することができる。
図8は、この発明の実施の形態1に係る別形態の空気調和装置の暖房運転モード時における冷媒の流れを示す図である。ここで、図8において、熱源側冷媒が流れる方向を実線矢印で示し、熱媒体が流れる方向を破線矢印で示している。
圧縮機10は、熱源側冷媒を圧縮し、高温および高圧の気体の熱源側冷媒を吐出する。吐出された高温および高圧の冷媒は、第1冷媒流路切替装置11を通過して室外ユニット1から流出し、室外ユニット1外の冷媒配管4を通過して、中継ユニット2に流入する。ここで、第1冷媒流路切替装置11は、圧縮機10から吐出された高温高圧の気体の冷媒を室外ユニット1内の熱源側熱交換器12を通過せずに室外ユニット1外に流出するように切り替えられている。
中継ユニット2に流入した気体の熱源側冷媒は、熱媒体熱交換器25aを通過する。このとき、熱媒体との熱交換が行われる。熱媒体熱交換器25aを通過した熱源側冷媒は、高温高圧の液冷媒となる。高温高圧の液冷媒となった熱源側冷媒は、絞り装置26aを通過することにより減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。絞り装置26aを通過した低温低圧の気液二相の熱源側冷媒は、中継ユニット2から流出する。
中継ユニット2から流出した熱源側冷媒は、外部の冷媒配管4を通過して、室外ユニット1に流入する。室外ユニット1に流入した低温低圧の熱源側冷媒は、熱源側熱交換器12を通過する。このとき、室外空間6の空気と熱交換が行われ、低温低圧の気体の熱源側冷媒となる。熱源側冷媒は、第1冷媒流路切替装置11およびアキュムレータ19を通過して、圧縮機10に吸入される。
次に、暖房運転モードにおける熱媒体の流れについて説明する。上記に説明した通り、熱媒体は、熱媒体熱交換器25aおよび熱媒体熱交換器25bにおいて、高温高圧の気体の冷媒と熱交換を行い、高温の熱媒体となる。熱媒体熱交換器25aおよび熱媒体熱交換器25bにて高温とされた熱媒体はそれぞれ熱媒体熱交換器25a、25bに接続されているポンプ31a、31bにより室内ユニット3へ搬送される。このとき、熱媒体流量調整装置34にて各室内ユニット3へ流入する熱媒体流量が調整される。熱媒体配管5にて接続された室内ユニット3へ流入した熱媒体は利用側熱交換器35にて室内空間7の室内空気と熱交換を行うことで暖房が行われる。利用側熱交換器35にて熱交換された熱媒体は、熱媒体配管5および熱媒体流量調整装置34を通して、中継ユニット2内へ搬送される。中継ユニット2に送られた冷媒は、搬送された熱媒体は、熱媒体熱交換器25aおよび熱媒体熱交換器25bを通過して加熱され、再度、ポンプ31aおよびポンプ31bにより搬送される。
図9は、この発明の実施の形態1に係る別形態の空気調和装置の冷房運転モード時における冷媒の流れを示す図である。ここで、図9において、熱源側冷媒が流れる方向を実線矢印で示し、熱媒体が流れる方向を破線矢印で示している。
圧縮機10は、熱源側冷媒を圧縮し、高温および高圧の気体の熱源側冷媒を吐出する。吐出された高温および高圧の冷媒は、第1冷媒流路切替装置11を通過して熱源側熱交換器12を通過する。熱源側冷媒は、熱源側熱交換器12を通過することにより、室外空間6の空気との熱交換が行われる。熱源側冷媒は、液冷媒となる。熱源側熱交換器12を通過した熱源側冷媒は、室外ユニット1から流出する。室外ユニット1から流出した熱源側冷媒は、室外ユニット1外の冷媒配管4を通過して、中継ユニット2に流入する。ここで、第1冷媒流路切替装置11は、圧縮機10から吐出された高温高圧の気体の熱源側冷媒を熱源側熱交換器12を通過するように切り替えられている。
中継ユニット2に流入した熱源側冷媒は、絞り装置26aを通過する。絞り装置26aを通過した熱源側冷媒は、減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となって、熱媒体熱交換器25aを通過する。熱媒体熱交換器25aを通過した熱源側冷媒は、熱媒体との熱交換が行われる。このとき、絞り装置26aは、熱媒体熱交換器25aの熱媒体流出側における熱源側冷媒の過熱度が目標値になるように制御される。熱媒体熱交換器25aを通過した熱源側冷媒は、中継ユニット2から流出する。
中継ユニット2から流出した熱源側冷媒は、外部の冷媒配管4を通過して、室外ユニット1に流入する。室外ユニット1に流入した低温低圧の熱源側冷媒は、室外ユニット1に流入した低温低圧の熱源側冷媒は、第1冷媒流路切替装置11およびアキュムレータ19を通過して、圧縮機10に吸入される。
次に、冷房運転モードにおける熱媒体の流れについて説明する。上記に説明した通り、熱媒体は、熱媒体熱交換器25aおよび熱媒体熱交換器25bにおいて、低温低圧の気体の冷媒と熱交換を行い、低温の熱媒体となる。熱媒体熱交換器25aおよび熱媒体熱交換器25bにて低温とされた熱媒体はそれぞれ熱媒体熱交換器25a、25bに接続されているポンプ31a、31bにより室内ユニット3へ搬送される。このとき、熱媒体流量調整装置34にて各室内ユニット3へ流入する熱媒体流量が調整される。熱媒体配管5にて接続された室内ユニット3へ流入した熱媒体は利用側熱交換器35にて室内空間7の室内空気と熱交換を行うことで冷房が行われる。利用側熱交換器35にて熱交換された熱媒体は、熱媒体配管5および熱媒体流量調整装置34を通して、中継ユニット2内へ搬送される。中継ユニット2に送られた冷媒は、搬送された熱媒体は、熱媒体熱交換器25aおよび熱媒体熱交換器25bを通過して冷却され、再度、ポンプ31aおよびポンプ31bにより搬送される。
以上のように、実施の形態1の空気調和装置によれば、中継ユニット2を、モジュール化した冷媒回路側流路切替ユニット21、熱交換ユニット22、熱媒体回路側流路切替ユニット23および熱媒体調整ユニット24で構成し、空気調和装置の運転形態などに合わせて、ユニットの取り付けまたは取り外しを行うようにしたので、用途に応じて、回路構成を変更することができる。また、構成に必要がないユニットを設置しなくてすむので、設置面積、コストなどを抑えることができる。
図10は、この発明の実施の形態1に係る他の空気調和装置の構成を示す図である。さらに、熱媒体回路側流路切替ユニット23および熱媒体調整ユニット24を中継ユニット2と別のユニットで構成することで、冷暖混在運転において、複数の熱媒体回路側流路切替ユニット23aと熱媒体回路側流路切替ユニット23bおよび熱媒体調整ユニット24aと熱媒体調整ユニット24bとを並列に接続し、室内ユニット3の数を増やすことができる。
さらに、空内空間7の空気を加熱または冷却するための室内ユニット3には熱媒体が循環することとなり、熱源側冷媒が循環しないため、熱源側冷媒が室内空間7に漏れることをを抑制することができ、安全性を高めることができる。また、チラーのような空気調和装置よりも熱媒体を循環する配管を短くできるため、搬送動力を少なくすることができる。
実施の形態2.
図11は、この発明の実施の形態2に係る空気調和装置の構成を示す図である。上述した実施の形態1の空気調和装置においては、冷暖混在運転を行わなくてもよい空気調和装置について、中継ユニット2内に、熱媒体熱交換器25および絞り装置26をそれぞれ1台有する熱交換ユニット22が設けられたものであった。実施の形態2の空気調和装置では、中継ユニット2内の熱交換ユニット22が、熱媒体熱交換器25および絞り装置26をそれぞれ2台有するものとする。
中継ユニット2内において、熱媒体熱交換器25および絞り装置26をそれぞれ2台有することで、熱媒体熱交換器25における熱交換能力を高めることができる。このため、冷媒循環回路側から、熱媒体循環回路側に、より多くの熱供給を行うことができる。したがって、熱媒体循環回路における室内ユニット3の数を増やすことができる。
図12は、この発明の実施の形態2に係る他の空気調和装置の構成を示す図である。図12のように、冷媒回路側流路切替ユニット21があれば、室外ユニット1において、第1接続配管4a、第2接続配管4b、逆止弁13a、逆止弁13b、逆止弁13cおよび逆止弁13dを取り付けたままでもよい。このため、室外ユニット1の構成を変更することなく、空気調和装置を構成することができる。
1 室外ユニット、2 中継ユニット、3,3a,3b,3c,3d 室内ユニット、4 冷媒配管、4a 第1接続配管、4b 第2接続配管、5 熱媒体配管、6 室外空間、7 室内空間、10 圧縮機、11 第1冷媒流路切替装置、12 熱源側熱交換器、13a,13b,13c,13d 逆止弁、19 アキュムレータ、21 冷媒回路側流路切替ユニット、22 熱交換ユニット、23,23a,23b 熱媒体回路側流路切替ユニット、24,24a,24b 熱媒体調整ユニット、25,25a,25b 熱媒体熱交換器、26,26a,26b 絞り装置、27,29 開閉装置、28,28a,28b 第2冷媒流路切替装置、31,31a,31b ポンプ、32,32a,32b,32c,32d 第1熱媒体流路切替装置、33,33a,33b,33c,33d 第2熱媒体流路切替装置、34,34a,34b,34c,34d 熱媒体流量調整装置、35,35a,35b,35c,35d 利用側熱交換器、40,40a,40b 温度センサ。

Claims (2)

  1. 熱源側冷媒を圧縮する圧縮機、前記熱源側冷媒の循環経路を切り替える第1冷媒流路切替装置、前記熱源側冷媒を熱交換させる熱源側熱交換器、前記熱源側冷媒を圧力調整する絞り装置および前記熱源側冷媒と前記熱源側冷媒と異なる熱媒体との熱交換を行う熱媒体間熱交換器を配管接続して、前記熱源側冷媒を循環させる熱源側冷媒循環回路と、
    前記熱媒体間熱交換器、前記熱媒体を加圧するポンプおよび前記熱媒体と空調対象空間に係る空気との熱交換を行う利用側熱交換器を配管接続して、前記熱媒体を循環させる熱媒体循環回路とを構成し、
    前記圧縮機、前記第1冷媒流路切替装置および前記熱源側熱交換器は、室外ユニットに収容され、
    前記熱媒体間熱交換器、および前記絞り装置は、熱交換ユニットに収容され、
    前記利用側熱交換器は、室内ユニットに収容されており、
    前記室外ユニットと前記熱交換ユニットとの間に配管接続され、取り外し可能に設置され、熱源側冷媒循環回路における前記熱源側冷媒の循環経路を切り替える第2冷媒流路切替装置を有する冷媒回路側流路切替ユニットと、
    前記熱交換ユニットと前記室内ユニットとの間に配管接続され、取り外し可能に設置され、前記熱媒体循環回路における前記熱媒体の循環経路を切り替える熱媒体流路切替装置を有する熱媒体回路側流路切替ユニットと
    を備える空気調和装置。
  2. 複数の前記熱媒体回路側流路切替ユニットが、前記熱交換ユニットと並列に配管接続される請求項1に記載の空気調和装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6881623B1 (ja) * 2020-01-20 2021-06-02 ブラザー工業株式会社 空調機

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02223774A (ja) * 1989-02-27 1990-09-06 Toshiba Corp 空気調和機
WO2010050007A1 (ja) * 2008-10-29 2010-05-06 三菱電機株式会社 空気調和装置
WO2010128557A1 (ja) * 2009-05-08 2010-11-11 三菱電機株式会社 空気調和装置
JP2011033290A (ja) * 2009-08-04 2011-02-17 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器、空気調和装置およびヒートポンプシステム
WO2014045358A1 (ja) * 2012-09-20 2014-03-27 三菱電機株式会社 空気調和装置
JP2015227741A (ja) * 2014-05-30 2015-12-17 ダイキン工業株式会社 冷媒流路切換ユニット

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02223774A (ja) * 1989-02-27 1990-09-06 Toshiba Corp 空気調和機
WO2010050007A1 (ja) * 2008-10-29 2010-05-06 三菱電機株式会社 空気調和装置
WO2010128557A1 (ja) * 2009-05-08 2010-11-11 三菱電機株式会社 空気調和装置
JP2011033290A (ja) * 2009-08-04 2011-02-17 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器、空気調和装置およびヒートポンプシステム
WO2014045358A1 (ja) * 2012-09-20 2014-03-27 三菱電機株式会社 空気調和装置
JP2015227741A (ja) * 2014-05-30 2015-12-17 ダイキン工業株式会社 冷媒流路切換ユニット

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