WO2008013103A1

WO2008013103A1 - système de climatisation

Info

Publication number: WO2008013103A1
Application number: PCT/JP2007/064308
Authority: WO
Inventors: Hiromune Matsuoka; Toshiyuki Kurihara
Original assignee: Daikin Industries, Ltd.
Priority date: 2006-07-24
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2008-01-31
Also published as: CN101490482A; CN101490482B; JP4811167B2; AU2007277803A1; EP2045546A1; US20090288437A1; AU2007277803B2; ES2526057T3; US8156752B2; KR100994471B1; JP2008025940A; EP2045546A4; EP2045546B1; KR20090019004A

Description

明細書

空気調和システム

技術分野

[0001] 本発明は、空気調和システム、特に、冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮して行う冷凍サイクルを利用して室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能な空気調和システムに関する。

背景技術

[0002] 従来より、室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能な空気調和装置がある。

このような空気調和装置として、圧縮機と四路切換弁と熱源側熱交換器とを有する熱源ユニットと、膨張弁と利用側熱交換器とを有する利用ユニットとが、 2つの冷媒連絡管を介して接続されることによって冷媒回路が構成された、いわゆるセパレート型の空気調和装置がある。

一方、室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能なセパレート型の空気調和装置において、冷媒回路内に封入される冷媒として、これまで使用されている CFC 系冷媒、 HCFC系冷媒ゃ HFC系冷媒に代えて、環境への影響の小さい二酸化炭素の使用が有望視されている。

しかし、上述の空気調和装置において、冷媒として二酸化炭素を使用すると、冷媒としての二酸化炭素が圧縮機によって臨界圧力以上になるまで圧縮されることになる。そして、冷房運転時には、圧縮機において臨界圧力以上になるまで圧縮された冷媒が、四路切換弁を介して熱源側熱交換器に流入して冷却され、一方の冷媒連絡管を介して膨張弁に送られて低圧になるまで減圧され、利用側熱交換器に流入して加熱された後に、他方の冷媒連絡管及び四路切換弁を介して圧縮機に戻る冷凍サイタル運転が行われる。また、暖房運転時には、圧縮機において臨界圧力以上になるまで圧縮された冷媒が、四路切換弁及び他方の冷媒連絡管を介して利用側熱交換器に流入して冷却され、膨張弁に送られて低圧になるまで減圧され、一方の冷媒連絡管を介して熱源側熱交換器に流入して加熱された後に、四路切換弁を介して圧縮機に戻る冷凍サイクル運転が行われる。すなわち、冷房運転時においては、圧縮機から四路切換弁、熱源側熱交換器及び一方の冷媒連絡管を介して膨張弁に至るまでの部分を臨界圧力以上まで圧縮された二酸化炭素が通過することになり、暖房運転時においては、圧縮機から四路切換弁、他方の冷媒連絡管及び利用側熱交換器を介して膨張弁に至るまでの部分を臨界圧力以上まで圧縮された二酸化炭素が通過することになる。

[0003] このように、冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮して行う冷凍サイクルを利用して室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能な空気調和装置を構成すると、冷媒連絡管を含む冷媒回路を構成する部品のほぼ全てを、冷媒が圧縮機によって圧縮される圧力に基づいて決定される最大圧力で設計する必要が生じるため、冷媒連絡管の肉厚の増加による材料のコストアップや肉厚の増加による施工性の低下、さらに、施工性の低下によるコストアップが問題になる。

これに対して、特許文献 1では、膨張弁を熱源ユニット側に接続し、熱源側熱交換器で冷却された冷媒を膨張弁で減圧した後に、一方の冷媒連絡管を介して利用側熱交換器に送るようにすることで、冷媒連絡管の肉厚の増加を抑える手法が開示されている。

特許文献 1 :特開 2003— 139422号公報

発明の開示

[0004] しかし、特許文献 1における手法は、あくまでも、冷房のみを行うセパレート型の空気調和装置にしか対応できないものであり、室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能なセパレート型の空気調和装置には適用することができない。

本発明の課題は、冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮して行う冷凍サイクルを利用して室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能な空気調和システムにおいて、冷媒連絡管の肉厚が増加するのを抑えることにある。

[0005] 第 1の発明に力、かる空気調和システムは、室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能な空気調和システムであって、冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮する圧縮機と、冷媒を加熱又は冷却する第 1熱源側熱交換器と、冷媒と熱搬送媒体とを熱交換させる第 2熱源側熱交換器と、第 1熱源側熱交換器にお!/、て冷却された冷媒によつて室内の冷房を行うことが可能な第 1利用側熱交換器と、第 2熱源側熱交換器において熱交換された熱搬送媒体によって室内の暖房を行うことが可能な第 2利用側熱交換器と、接続機構とを備えている。接続機構は、圧縮機から吐出される冷媒を第 1熱源側熱交換器、第 1利用側熱交換器、圧縮機の順に循環させる第 1接続状態と、圧縮機から吐出される冷媒を第 2熱源側熱交換器、第 1熱源側熱交換器、圧縮機の順に循環させる第 2接続状態とを切り換えることが可能である。そして、圧縮機と第 1熱源側熱交換器と第 2熱源側熱交換器と接続機構とは、熱源ユニットを構成しており、第 1利用側熱交換器は、利用ユニットを構成しており、利用ユニットと熱源ユニットとは、冷媒連絡管を介して接続されている。

[0006] この空気調和システムでは、接続機構を第 1接続状態に切り換えることで、冷媒が冷媒連絡管を介して熱源ユニットと利用ユニットとの間でやりとりしながら室内の冷房を行い、接続機構を第 2接続状態に切り換えることで、冷媒と熱交換した熱搬送媒体が熱源ユニットと第 2利用側熱交換器との間でやりとりしながら室内の暖房を行うことができるため、室内の冷房を行う場合及び室内の暖房を行う場合のいずれであっても、圧縮機において臨界圧力以上になるまで圧縮された高圧の冷媒を冷媒連絡管に流さなくても済むようになり、冷媒連絡管の肉厚を増加するのを抑えることができるこれにより、冷媒連絡管の肉厚の増加によるコストアップや施工性の低下を防ぐとともに、施工性の低下によるコストアップも防ぐことができ、しかも、室内の暖房を行う際には、熱搬送媒体による快適な暖房を行うことができる。

[0007] 第 2の発明に力、かる空気調和システムは、第 1の発明に力、かる空気調和システムにおいて、接続機構は、第 1接続機構と、第 2接続機構とを有している。第 1接続機構は、第 1接続状態において、圧縮機の吐出側と第 1熱源側熱交換器の一端とを接続するとともに圧縮機の吸入側と第 1利用側熱交換器の一端とを接続する第 1切換状態と、第 2接続状態において、圧縮機の吐出側と第 2熱源側熱交換器の一端とを接続するとともに圧縮機の吸入側と第 1熱源側熱交換器の一端とを接続する第 2切換状態とを切り換えることが可能である。第 2接続機構は、第 1接続状態において、第 1 熱源側熱交換器において冷却された冷媒を減圧して第 1利用側熱交換器に送る第 1減圧状態と、第 2接続状態において、第 2熱源側熱交換器において熱交換された冷媒を減圧して第 1熱源側熱交換器に送る第 2減圧状態とを切り換えることが可能である。

[0008] 第 3の発明に力、かる空気調和システムは、第 2の発明に力、かる空気調和システムにおいて、第 1接続機構を第 1切換状態に切り換えるとともに、第 2接続機構を、第 1熱源側熱交換器において冷却された冷媒を減圧して第 1利用側熱交換器に送り、かつ、第 2熱源側熱交換器にお!/、て熱交換された冷媒を減圧して第 1熱源側熱交換器に送る第 3減圧状態に切り換えることが可能である。

この空気調和システムでは、第 1接続機構を第 1切換状態に切り換えるとともに、第 2接続機構を、第 1熱源側熱交換器にお!/、て冷却された冷媒を減圧して第 1利用側熱交換器に送り、かつ、第 2熱源側熱交換器において熱交換された冷媒を減圧して第 1熱源側熱交換器に送る第 3減圧状態に切り換えることが可能であるため、第 1禾 IJ 用側熱交換器によって室内の冷房を行うとともに、第 2利用側熱交換器による室内の冷房を行うことも可能になる。

[0009] 第 4の発明に力、かる空気調和システムは、第 1〜第 3の発明のいずれかにかかる空気調和システムにおいて、熱搬送媒体は、水である。

この空気調和システムでは、熱搬送媒体が水であるため、接続機構を第 2接続状態に切り換えて運転を行う際に、第 2熱源側熱交換器にお!/、て冷媒と熱交換した熱搬送媒体としての水を給湯に利用することも可能である。

第 5の発明に力、かる空気調和システムは、第 1〜第 4の発明のいずれかにかかる空気調和システムにおいて、冷媒は、二酸化炭素である。

図面の簡単な説明

[0010] [図 1]本発明の一実施形態に力、かる空気調和システムの概略構成図である。

[図 2]空気調和システムの冷房運転時の動作を示す概略構成図である。

[図 3]空気調和システムの暖房運転時の動作を示す概略構成図である。

[図 4]変形例 1にかかる空気調和システムの概略構成図である。

[図 5]変形例 2にかかる空気調和システムの概略構成図である。

符号の説明

[0011] 1 空気調和システム 2 熱源ユニット

4 利用ユニット

6、 7 冷媒連絡管

21 圧縮機

22 第 1熱源側熱交換器

23 第 2熱源側熱交換器

24 接続機構

27 四路切換弁（第 1接続機構）

28 第 2接続機構

41 第 1利用側熱交換器

51 第 2利用側熱交換器

発明を実施するための最良の形態

[0012] 以下、図面に基づいて、本発明に力、かる空気調和システムの実施形態について説明する。

(1)空気調和システムの構成

図 1は、本発明の一実施形態に力、かる空気調和システム 1の概略構成図である。空気調和システム 1は、冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮して行う冷凍サイクルを利用して建物 Uの室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能な空気調和システムである。

空気調和システム 1は、主として、熱源ユニット 2と、利用ユニット 4と、室内暖房ュニット 5と、熱源ユニット 2と利用ユニット 4とを接続する冷媒連絡管としての冷媒連絡管 6 及び冷媒連絡管 7と、熱源ユニット 2と室内暖房ユニット 5とを接続する媒体連絡管としての媒体連絡管 8及び媒体連絡管 9とを備えている。そして、熱源ユニット 2と利用ユニット 4とが冷媒連絡管 6、 7を介して接続されることにより冷媒回路 10が構成されており、熱源ユニット 2と室内暖房ユニット 5とが媒体連絡管 8、 9を介して接続されることにより熱搬送媒体回路 11が構成されている。

[0013] <冷媒回路〉

まず、空気調和システム 1の冷媒回路 10について説明する。冷媒回路 10は、主として、圧縮機 21と、第 1熱源側熱交換器 22と、第 2熱源側熱交換器 23と、第 1利用側熱交換器 41と、接続機構 24と、閉鎖弁 25、 26と、冷媒連絡管 6、 7とを有しており、冷媒として二酸化炭素が封入されている。

圧縮機 21は、モータ等の駆動機構によって駆動されて、低圧の冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮する圧縮機である。

第 1熱源側熱交換器 22は、熱源としての空気や水と冷媒とを熱交換させることで、冷媒を加熱又は冷却する熱交換器である。

第 2熱源側熱交換器 23は、冷媒と熱搬送媒体とを熱交換させる熱交換器である。第 1利用側熱交換器 41は、第 1熱源側熱交換器において冷却された冷媒によって室内の冷房を行うことが可能な熱交換器であり、一端 41aが冷媒連絡管 6に接続されており、他端 41bが冷媒連絡管 7に接続されている。

接続機構 24は、圧縮機 21から吐出される冷媒を第 1熱源側熱交換器 22、第 1利用側熱交換器 41、圧縮機 21の順に循環させる第 1接続状態と、圧縮機 21から吐出される冷媒を第 2熱源側熱交換器 23、第 1熱源側熱交換器 22、圧縮機 21の順に循環させる第 2接続状態とを切り換えることが可能であり、主として、第 1接続機構としての四路切換弁 27と、第 2接続機構 28とを有している。

第 1接続機構としての四路切換弁 27は、圧縮機 21の吐出側に接続される第 1ポート 27aと、第 1熱源側熱交換器 22の一端 22aに接続される第 2ポート 27bと、圧縮機 2 1の吸入側及び閉鎖弁 26に接続される第 3ポート 27cと、第 2熱源側熱交換器 23の一端 23aに接続される第 4ポート 27dとを有しており、第 1ポート 27aと第 2ポート 27b とを連通させ、かつ、第 3ポート 27cと第 4ポート 27dとを連通させる第 1切換状態（図 1の四路切換弁 27内の実線を参照）と、第 1ポート 27aと第 4ポート 27dとを連通させ、かつ、第 2ポート 27bと第 3ポート 27cとを連通させる第 2切換状態（図 1の四路切換弁 27内の破線を参照）とを切り換えることが可能である。すなわち、四路切換弁 27は、第 1切換状態に切り換えることによって、圧縮機 21の吐出側と第 1熱源側熱交換器 22の一端 22aとを接続するとともに圧縮機 21の吸入側と第 1利用側熱交換器 41の一端 41 aとを接続し、第 2切換状態に切り換えることによって、圧縮機 21の吐出側と第 2熱源側熱交換器 23の一端 23aとを接続するとともに圧縮機 21の吸入側と第 1熱源側熱交換器 22の一端 22aとを接続することが可能である。尚、第 1接続機構としては、複数の電磁弁や三方弁を組み合わせて設けることによって、四路切換弁 27に代用してもよい。

[0015] 第 2接続機構 28は、主として、第 1熱源側熱交換器 22の他端 22bと閉鎖弁 25との間に接続される第 1膨張機構 29と、第 1熱源側熱交換器 22の他端 22bと第 2熱源側熱交換器 23の他端 23bとの間に接続される第 2膨張機構 30と、第 1熱源側熱交換器 22の他端 22bと第 1膨張機構 29及び第 2膨張機構 30との間に接続される第 3膨張機構 31とを有している。ここで、本実施形態においては、膨張機構 29、 30、 31として、電動膨張弁が使用されている。

そして、第 2接続機構 28は、第 1接続状態において、第 2膨張機構 30を全閉状態にするとともに第 1膨張機構 29及び第 3膨張機構 31を開状態にする第 1減圧状態と、第 1膨張機構 29を全閉状態にするとともに第 2膨張機構 30及び第 3膨張機構 31を開状態にする第 2減圧状態とを切り換えることが可能である。すなわち、第 2接続機構 28は、第 1接続機構としての四路切換弁 27を第 1切換状態にするとともに第 2接続機構 28を第 1減圧状態にすることによって (すなわち、接続機構 24を第 1接続状態にすることによって）、第 1熱源側熱交換器 22において冷却された冷媒を第 1膨張機構 29及び第 3膨張機構 31によって減圧して第 1利用側熱交換器 22に送るようにし、第 1接続機構としての四路切換弁 27を第 2切換状態にするとともに、第 2接続機構 28を第 2減圧状態にすることによって (すなわち、接続機構 24を第 2接続状態にすることによって）、第 2熱源側熱交換器 23において熱交換された冷媒を第 2膨張機構 30及び第 3膨張機構 31によって減圧して第 1熱源側熱交換器 22に送るようにすることが可能である。

[0016] 閉鎖弁 25、 26は、外部の機器 ·配管（具体的には、冷媒連絡管 6、 7)との接続口に設けられた弁である。閉鎖弁 25は、第 1膨張機構 29に接続されている。閉鎖弁 26 は、圧縮機 21の吸入側及び四路切換弁 27の第 3ポート 27cに接続されている。冷媒連絡管 6、 7は、空気調和システム 1を設置場所に設置する際に、現地にて施ェされる冷媒配管である。

尚、冷媒連絡管 6、 7内及び第 1利用側熱交換器 41には、後述のように、第 2接続機構 28によって減圧された後の冷媒が流れるようになつているため、圧縮機 21において臨界圧力以上になるまで圧縮された冷媒が高圧状態のままで、冷媒連絡管 6、 7及び第 1利用側熱交換器 41を流れることはない。このため、冷媒連絡管 6、 7及び第 1利用側熱交換器 41は、冷媒が圧縮機 21によって圧縮される圧力に基づいて設計するのではなぐ冷媒が第 2接続機構 28によって減圧された後の圧力に基づいて設計できることとなり、その結果、冷媒連絡管 6、 7及び第 1利用側熱交換器 41の肉厚の増加が抑えられて!/、る。

[0017] <熱搬送媒体回路〉

次に、空気調和システム 1の熱搬送媒体回路 11につレ、て説明する。

熱搬送媒体回路 11は、主として、第 2熱源側熱交換器 23と、媒体タンク 32と、媒体ポンプ 33と、第 2利用側熱交換器 51と、媒体連絡管 8、 9とを有しており、熱搬送媒体として水が使用されている。

媒体タンク 32は、第 2熱源側熱交換器 23において冷媒と熱交換された熱搬送媒体を溜める容器であり、その入口が第 2熱源側熱交換器 23の一端 23cに接続されてい媒体ポンプ 33は、モータ等の駆動機構によって回転駆動されて、熱搬送媒体回路 11内の熱搬送媒体を循環させるポンプであり、媒体タンク 32に溜められた熱搬送媒体を媒体連絡管 8を通じて第 2利用側熱交換器 51に圧送するように接続されている

〇

[0018] 第 2利用側熱交換器 51は、第 2熱源側熱交換器 23において熱交換された熱搬送媒体によって室内の暖房を行うことが可能な熱交換器であり、一端 51aが媒体連絡管 8を介して媒体ポンプ 33の吐出側に接続されており、他端 51bが媒体連絡管 9を介して第 2熱源側熱交換器 23の他端 23dに接続されている。

媒体連絡管 8、 9は、空気調和システム 1を設置場所に設置する際に、現地にて施ェされる媒体配管である。

<熱源ユニット〉

熱源ユニット 2は、例えば、室外に設置されており、主として、圧縮機 21と、第 1熱源側熱交換器 22と、第 2熱源側熱交換器 23と、接続機構 24 (具体的には、四路切換弁 27及び膨張機構 29、 30、 31)と、媒体タンク 32と、媒体ポンプ 33とがユニット内に収容されている。尚、媒体タンク 32や媒体ポンプ 33については、熱源ユニット 2とは別のユニットに収容するようにしてもよい。

[0019] <利用ユニット〉

利用ユニット 4は、例えば、室内の壁面や天井面に配置されており、主として、第 1 利用側熱交換器 41と、送風ファン（図示せず）とがユニット内に収容されている。

<室内暖房ユニット〉

室内暖房ユニット 5は、例えば、床下に設置されており、主として、床下暖房用配管としての第 2利用側熱交換器 51と、床面に設けられた伝熱パネル（図示せず）とを有する、いわゆる床暖房装置である。尚、室内暖房ユニット 5としては、このような床暖房装置に限られず、例えば、室内の壁面や天井面に配置されたファンコイルユニット（この場合、第 2利用側熱交換器 51が伝熱管コイルとして機能する）にしたり、室内の壁面に設置されたラジェータ（この場合には、第 2利用側熱交換器 51がラジェータ用熱交換器として機能する）にしてもよい。

[0020] (2)空気調和システムの動作

次に、本実施形態の空気調和システム 1の冷房運転時及び暖房運転時の動作について、図 2及び図 3を用いて説明する。ここで、図 2は、空気調和システム 1の冷房運転時の動作を示す概略構成図である。図 3は、空気調和システム 1の暖房運転時の動作を示す概略構成図である。

<冷房運転 >

まず、冷媒回路 10について、閉鎖弁 25、 26を全開状態とし、さらに、接続機構 24 を第 1接続状態とする。すなわち、第 1接続機構としての四路切換弁 27を第 1切換状態（図 2の四路切換弁 27内の実線を参照）とするとともに、第 2接続機構 28を第 1減圧状態 (すなわち、第 1膨張機構 29及び第 3膨張機構 31を開状態、かつ、第 2膨張機構 30を全閉状態）として、第 2熱源側熱交換器 23を使用しない状態とする。また、熱搬送媒体回路 11につレ、ても、使用しなレ、状態とする。

[0021] このような冷媒回路 10の状態において、圧縮機 21を駆動すると、圧縮機 21に吸入された冷媒が、圧縮機 21において臨界圧力以上になるまで圧縮される。この高圧の冷媒は、四路切換弁 27を通過して第 1熱源側熱交換器 22に流入し、第 1熱源側熱交換器 22において、熱源としての空気や水と熱交換を行うことによって冷却される。

この第 1熱源側熱交換器 22において冷却された冷媒は、第 3膨張機構 31及び第 1 膨張機構 29において減圧されて、低圧の冷媒となる。ここで、冷媒の減圧の際には、第 3膨張機構 31、第 1膨張機構 29の順に 2段階に減圧するようにしているため、膨張機構 29、 31における騒音が小さくなるとともに、膨張機構 29、 31の耐久性も向上している。

[0022] この膨張機構 29、 31において減圧された低圧の冷媒は、熱源ユニット 2を出て、冷媒連絡管 6を通じて利用ユニット 4に送られる。

この利用ユニット 4に送られた低圧の冷媒は、第 1利用側熱交換器 41に流入し、室内の冷房を行うことによって、加熱'蒸発される。

この第 1利用側熱交換器 41において加熱 ·蒸発された低圧の冷媒は、利用ユニット 4を出て、冷媒連絡管 7を通じて熱源ユニット 2に送られる。

この熱源ユニット 2に送られた低圧の冷媒は、圧縮機 21の吸入側に戻される。このような冷凍サイクル運転を行うことによって、冷房運転が行われる。

<暖房運転〉

まず、冷媒回路 10について、閉鎖弁 25、 26を全開状態とし、さらに、接続機構 24 を第 2接続状態とする。すなわち、第 1接続機構としての四路切換弁 27を第 2切換状態（図 3の四路切換弁 27内の破線を参照）とするとともに、第 2接続機構 28を第 2減圧状態 (すなわち、第 2膨張機構 30及び第 3膨張機構 31を開状態、かつ、第 1膨張機構 29を全閉状態）として、第 1利用側熱交換器 41を使用しない状態とする。また、熱搬送媒体回路 11については、媒体ポンプ 33を駆動して、熱搬送媒体回路 11内の熱搬送媒体を循環させる。

[0023] このような冷媒回路 10の状態において、圧縮機 21を駆動すると、圧縮機 21に吸入された冷媒が、圧縮機 21において臨界圧力以上になるまで圧縮される。

この高圧の冷媒は、四路切換弁 27を通過して第 2熱源側熱交換器 23に流入し、第 2熱源側熱交換器 23にお!/ヽて、熱搬送媒体と熱交換を行うことによって冷却されこの第 2熱源側熱交換器 23において冷却された冷媒は、第 2膨張機構 30及び第 3 膨張機構 31において減圧されて、低圧の冷媒となる。ここで、冷媒の減圧の際には、第 2膨張機構 30、第 3膨張機構 31の順に 2段階に減圧するようにしているため、膨張機構 30、 31における騒音が小さくなるとともに、膨張機構 30、 31の耐久性も向上している。

この膨張機構 30、 31において減圧された低圧の冷媒は、第 1熱源側熱交換器 22 に流入し、熱源としての空気や水と熱交換を行うことによって加熱，蒸発される。

[0024] この第 1熱源側熱交換器 22において加熱 ·蒸発された低圧の冷媒は、四路切換弁

27を通過した後に圧縮機 21の吸入側に戻される。

一方、第 2熱源側熱交換器 23において、冷媒と熱交換を行うことによって加熱された熱搬送媒体は、媒体タンク 32に一時的に溜められた後に、媒体ポンプ 33によって昇圧される。

この媒体ポンプ 33によって昇圧された熱搬送媒体は、熱源ユニット 2を出て、媒体連絡管 8を通じて室内暖房ユニット 5に送られる。

この室内暖房ユニット 5に送られた熱搬送媒体は、第 2利用側熱交換器 51に流入し、室内の暖房を行うことによって、冷却される。

この第 2利用側熱交換器 51にお!/、て加熱された熱搬送媒体は、室内暖房ユニット 5を出て、媒体連絡管 9を通じて熱源ユニット 2に送られる。

[0025] この熱源ユニット 2に送られた熱搬送媒体は、第 2熱源側熱交換器 23に戻される。

このような冷凍サイクル運転を行うことによって、暖房運転が行われる。

(3)空気調和システムの特徴

本実施形態の空気調和システム 1では、接続機構 24を第 1接続状態に切り換えることで、冷媒が冷媒連絡管 6、 7を介して熱源ユニット 2と利用ユニット 4との間でやりとりしながら室内の冷房を行い、接続機構 24を第 2接続状態に切り換えることで、冷媒と熱交換した熱搬送媒体が熱源ユニット 2と室内暖房ユニット 5 (すなわち、第 2利用側熱交換器 51)との間でやりとりしながら室内の暖房を行うことができるため、室内の冷房を行う場合及び室内の暖房を行う場合のいずれであっても、圧縮機 21において臨界圧力以上になるまで圧縮された高圧の冷媒 (ここでは、二酸化炭素）を冷媒連絡管 6、 7に流さなくても済むようになり、冷媒連絡管 6、 7の肉厚を増加するのを抑えること力 Sでさる。

[0026] これにより、冷媒連絡管の肉厚の増加によるコストアップや施工性の低下を防ぐとともに、施工性の低下によるコストアップも防ぐことができ、しかも、室内の暖房を行う際には、熱搬送媒体による快適な暖房を行うことができる。

(4)変形例 1

上述の実施形態においては、暖房運転時に、熱搬送媒体回路 11内を循環する熱搬送媒体としての水を、室内暖房ユニット 5の第 2利用側熱交換器 51に流入させるようにしているが、図 4に示されるように、室内暖房ユニット 5に流入させる手前で給湯配管 12を分岐させるようにして、給湯に使用するようにしてもよい。この際、給湯に使用されて熱搬送媒体回路 11から流出する熱搬送媒体としての水は、媒体タンク 32まわりに給水配管 13を接続して、媒体タンク 32内の水位を一定に保つ等により補給され

[0027] これにより、接続機構 24を第 2接続状態に切り換えて暖房運転を行う際に、第 2熱源側熱交換器 23において冷媒と熱交換した熱搬送媒体としての水を給湯に利用することも可能になる。

(5)変形例 2

上述の実施形態及び変形例 1においては、冷房運転時に、熱搬送媒体回路 11を使用しない状態にしているが、図 5に示されるように、第 1接続機構としての四路切換弁 27を第 1切換状態（図 5の四路切換弁 27内の実線を参照）とするとともに、第 2接続機構 28を、第 1熱源側熱交換器 22において冷却された冷媒を減圧して第 1利用側熱交換器 41に送り、かつ、第 2熱源側熱交換器 23において熱交換された冷媒を減圧して第 1熱源側熱交換器 22に送る第 3減圧状態 (すなわち、第 1膨張機構 29、第 2膨張機構 30及び第 3膨張機構 31のすベてを開状態）に切り換えるようにしてもよい。

[0028] これにより、圧縮機 21から吐出される冷媒を第 1熱源側熱交換器 22、第 1利用側熱交換器 41、圧縮機 21の順に循環させるとともに、圧縮機 21から吐出される冷媒を第 1熱源側熱交換器 22、第 2熱源側熱交換器 23、圧縮機 21の順に循環させることも可能になるため、このような冷媒回路 10の状態において、媒体ポンプ 33を駆動して熱搬送媒体回路 11内の熱搬送媒体を循環させることによって、利用ユニット 4 (すなわち、第 1利用側熱交換器 41)による室内の冷房とともに、室内暖房ユニット 5 (すなわち、第 2利用側熱交換器 51)による室内の冷房を行うことができるようになり、冷房のノリエーシヨンを増やすことができる。

産業上の利用可能性

本発明を利用すれば、冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮して行う冷凍サイクルを利用して室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能な空気調和システムにおいて、冷媒連絡管の肉厚が増加するのを抑えることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 室内の冷房と暖房とを切り換えて行うことが可能な空気調和システムであって、冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮する圧縮機（21)と、

冷媒を加熱又は冷却する第 1熱源側熱交換器 (22)と、

冷媒と熱搬送媒体とを熱交換させる第 2熱源側熱交換器 (23)と、

前記第 1熱源側熱交換器において冷却された冷媒によって室内の冷房を行うことが可能な第 1利用側熱交換器 (41)と、

前記第 2熱源側熱交換器において熱交換された熱搬送媒体によって室内の暖房を行うことが可能な第 2利用側熱交換器 (51 )と、

前記圧縮機から吐出される冷媒を前記第 1熱源側熱交換器、前記利用側熱交換器、前記圧縮機の順に循環させる第 1接続状態と、前記圧縮機から吐出される冷媒を前記第 2熱源側熱交換器、前記第 1熱源側熱交換器、前記圧縮機の順に循環させる第 2接続状態とを切り換えることが可能な接続機構（24)とを備え、

前記圧縮機と前記第 1熱源側熱交換器と前記第 2熱源側熱交換器と前記接続機構とは、熱源ユニット（2)を構成しており、

前記第 1利用側熱交換器は、利用ユニット (4)を構成しており、

前記利用ユニットと前記熱源ユニットとは、冷媒連絡管（6、 7)を介して接続されている、

空気調和システム（1)。

[2] 前記接続機構 (24)は、第 1接続機構 (27)と、第 2接続機構 (28)とを有しており、前記第 1接続機構は、前記第 1接続状態において、前記圧縮機（21)の吐出側と前記第 1熱源側熱交換器 (22)の一端（22a)とを接続するとともに前記圧縮機の吸入側と前記第 1利用側熱交換器 (41)の一端 (41a)とを接続する第 1切換状態と、前記第 2接続状態において、前記圧縮機の吐出側と前記第 2熱源側熱交換器（23)の一端（23a)とを接続するとともに前記圧縮機の吸入側と前記第 1熱源側熱交換器の一端とを接続する第 2切換状態とを切り換えることが可能であり、

前記第 2接続機構は、前記第 1接続状態において、前記第 1熱源側熱交換器において冷却された冷媒を減圧して前記第 1利用側熱交換器に送る第 1減圧状態と、前記第 2接続状態において、前記第 2熱源側熱交換器において熱交換された冷媒を減圧して前記第 1熱源側熱交換器に送る第 2減圧状態とを切り換えることが可能である、

請求項 1に記載の空気調和システム（1)。

[3] 前記第 1接続機構（27)を第 1切換状態に切り換えるとともに、前記第 2接続機構（2 8)を、前記第 1熱源側熱交換器 (22)において冷却された冷媒を減圧して前記第 1 利用側熱交換器 (41)に送り、かつ、前記第 2熱源側熱交換器（23)において熱交換された冷媒を減圧して第 1熱源側熱交換器 (22)に送る第 3減圧状態に切り換えることが可能である、請求項 2に記載の空気調和システム（1)。

[4] 前記熱搬送媒体は、水である、請求項;!〜 3のいずれかに記載の空気調和システム（1)。

[5] 前記冷媒は、二酸化炭素である、請求項 1〜4のいずれかに記載の空気調和システム（1)。