空调装置

申请号 CN200980162651.8 申请日 2009-11-30 公开(公告)号 CN102713469A 公开(公告)日 2012-10-03
申请人 三菱电机株式会社; 发明人 森本裕之; 山下浩司; 本村祐治;
摘要 本 发明 提供一种能够实现节能化的 空调 装置。空调装置(B)具有通过从室外机(1)供给的热源侧制冷剂进行空调对象空间的空气调节的制冷剂室内机(70)和通过与热源侧制冷剂不同的热介质进行空调对象空间的空气调节的热介质室内机(2)。另外,空调装置(B)具有从室外机(1)供给热源侧制冷剂的第1热介质转换器、存在于第1热介质转换器和制冷剂室内机(70)之间的第3热介质转换器(90)、存在于第1热介质转换器和热介质室内机(2)之间的第3热介质转换器(110)。
权利要求

1.一种空调装置,其特征在于,具有:
至少1台室外机,该至少1台室外机至少搭载有压缩机以及热源侧热交换器
至少1台制冷剂室内机,该至少1台制冷剂室内机至少搭载有节流装置以及第1使用侧热交换器;
至少1台热介质室内机,该至少1台热介质室内机至少搭载有第2使用侧热交换器;
第1热介质转换器,该第1热介质转换器介于所述室外机和所述制冷剂室内机以及所述热介质室内机之间;
至少1台第2热介质转换器,该至少1台第2热介质转换器介于所述第1热介质转换器和所述热介质室内机之间,至少搭载有2台以上的热介质间热交换器,将在所述室外机生成并蓄积在热源侧制冷剂中的热能或者冷能经由所述热介质间热交换器传递到与所述热源侧制冷剂不同的热介质,并供给到所述第2使用侧热交换器;以及,至少1台第3热介质转换器,该至少1台第3热介质转换器介于所述第1热介质转换器和所述制冷剂室内机之间,至少搭载有切换制冷剂流路的开关和止回阀,将在所述室外机生成的热能或者冷能供给到所述第1使用侧热交换器。
2.如权利要求1所述的空调装置,其特征在于,
在所述第1热介质转换器中具有气液分离器,该气液分类器将由所述室外机供给的所述热源侧制冷剂分离为气体制冷剂和液体制冷剂,
由所述室外机向所述第1热介质转换器供给的所述热源侧制冷剂被分离为气体制冷剂和液体制冷剂,并被供给到所述第2热介质转换器以及所述第3热介质转换器。

说明书全文

空调装置

技术领域

[0001] 本发明涉及在例如大厦用多联空调等中使用的空调装置,并且涉及如下空调装置,其通过将使用热介质的制冷制热运转和使用与热介质不同的制冷剂的制冷制热运转混合,提高了设置自由度

背景技术

[0002] 目前,存在使用如下空调装置的大厦用多联空调,该空调装置例如通过使制冷剂在配置于室外的热源机即室外机和配置于室内的室内机之间进行循环,向室内等空调对象区域输送冷能或热能,来执行制冷运转或制热运转(例如,参照专利文献1)。作为用于此类空调装置的制冷剂,例如大多使用HFC(氢氟)系制冷剂。并且,近年也开始使用二化碳(CO2)等自然制冷剂。
[0003] 另外,也存在以冷机系统为代表的其他结构的空调装置。在该空调装置中,在配置于室外的热源机中生成冷能或热能,由配置于室外机内的热交换器、防冻液等热介质传递冷能或热能,并将其输送给配置在空调对象区域的室内机即机盘管或板式散热器等,以执行制冷运转或制热运转(例如,参照专利文献2)。而且,还有被称为废热回收型冷机的装置,该装置将4根水配管与热源机连接,供给冷能以及热能。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开平-118372号公报(第3页、图1)
[0007] 专利文献2:日本特开2003-343936号公报(第5页、图1)

发明内容

[0008] 发明要解决的课题
[0009] 在现有的空调装置中,由于向室内机输送高压的制冷剂,制冷剂填充量非常大,如果制冷剂从制冷剂回路泄露,例如会加速地球暖化等,对地球环境带来恶劣影响。尤其是R410A,其地球暖化系数大到1970,从地球环境保护的观点来看,使用此类制冷剂时削减制冷剂填充量是非常重要的。另外,如果制冷剂泄漏到居住空间,会因该制冷剂所具有的化学性质而对人体带来恶劣影响。因此,需要采取进行超出必要程度的换气,或者安装泄露传感器等的措施,这会导致成本上升和电消耗的增加。
[0010] 这样的问题可通过如专利文献2中所记载的冷机系统来解决。但是,由于在室外机进行制冷剂和水的热交换,并将水输送给室内机,所以,水的输送动力会变得非常大,导致能量消耗增加。另外,在由水等供给冷能和热能双方的情况下,要在使用地准备和三通、仪表等,并且为了同时实现制冷和制热,必须增加配管的连接根数,造成设置工程、试运转调整所需的工夫、时间及费用的增加。
[0011] 另外,就冷机系统而言,在设置有计算机和服务器等的房间(所谓的服务器机房)或者收纳有电源等的电源室等,万一室内机发生漏水,可能会引起计算机和服务器等的故障,以及在电源室等造成漏电事故。尤其是,服务器相关的装置的冷却关系到信息的基础设施,因此,服务器因故障停止会引起大的损害。因此,今后的空调装置被要求其设计要考虑削减制冷剂量、制冷剂泄露时对人体的恶劣影响。此外,还必须应对如服务器机房和电源室这种不能以水作为热介质来代替制冷剂的用途。

发明内容

[0012] 本发明是为了解决上述课题而做出的,其目的在于提供一种实现安全性的提高和节能化,并实现设置自由度的提高的空调装置。
[0013] 本发明的空调装置具备:至少1台室外机,其至少搭载有压缩机以及热源侧热交换器;至少1台制冷剂室内机,其至少搭载有节流装置以及第1使用侧热交换器;至少1台热介质室内机,其至少搭载有第2使用侧热交换器;第1热介质转换器,其介于室外机和制冷剂室内机以及热介质室内机之间;至少1台第2热介质转换器,其介于第1热介质转换器和热介质室内机之间,至少搭载有2台以上的热介质间热交换器,将在所述室外机生成并被蓄积在热源侧制冷剂中的热能或者冷能经由热介质间热交换器传递到与热源侧制冷剂不同的热介质,并供给到第2使用侧热交换器;至少1台第3热介质转换器,其介于第1热介质转换器和制冷剂室内机之间,至少搭载有切换制冷剂流路的开关阀和止回阀,将在室外机生成的热能或者冷能供给到第1使用侧热交换器。
[0014] 发明效果
[0015] 根据本发明的空调装置,由于能够分为直接使用制冷剂进行制冷制热的空间、和间接使用制冷剂进行制冷制热的空间,因此能够实现系统安全性、可靠性和设置自由度的提高。附图说明
[0016] 图1是表示本发明的实施方式1的空调装置的设置例的概略图。
[0017] 图2是表示本发明的实施方式1的空调装置的回路结构的一例的概略回路结构图。
[0018] 图3是表示本发明的实施方式1的空调装置在制冷主体运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。
[0019] 图4是表示本发明的实施方式1的空调装置在制热主体运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。
[0020] 图5是表示本发明的实施方式1的空调装置在全制冷运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。
[0021] 图6是表示本发明的实施方式1的空调装置在全制热运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。
[0022] 图7是表示热介质转换器的连接状态例的示意图。
[0023] 图8是表示本发明的实施方式2的空调装置的设置例的概略图。
[0024] 图9是表示本发明的实施方式2的空调装置的回路结构的一例的概略回路结构图。
[0025] 图10是表示本发明的实施方式2的空调装置在制冷主体运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。
[0026] 图11是表示本发明的实施方式2的空调装置在制热主体运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。
[0027] 图12是表示本发明的实施方式2的空调装置在全制冷运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。
[0028] 图13是表示本发明的实施方式2的空调装置在全制热运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。

具体实施方式

[0029] 以下,根据附图对本发明的实施方式进行说明。
[0030] 实施方式1.
[0031] 图1是表示本发明的实施方式1的空调装置的设置例的概略图。根据图1,对空调装置的设置例进行说明。在该空调装置中,通过使用使制冷剂(热源侧制冷剂、热介质)循环的冷冻循环(制冷剂循环回路a、热介质循环回路B),各室内机能够自由选择制冷模式或制热模式以作为运转模式。另外,在包括图1在内的以下附图中,有时各构成部件的大小关系与实际情况不同。
[0032] 图1中,形象地表示了将实施方式1的空调装置设置于4层的大厦100的状态。实施方式1的空调装置具有:作为热源机的1台室外机1、多台热介质室内机2(室内机2a~室内机2c)、多台制冷剂室内机70(室内机70a、室内机70b)、介于室外机1和制冷剂室内机70之间的第1热介质转换器3a、以及介于第1热介质转换器3a和热介质室内机2之间的第2热介质转换器3b。
[0033] 并且,以如下状态为例进行表示,即,室外机1设置在大厦100的屋顶,第1热介质转换器3a及制冷剂室内机70设置在第3层的例如收纳有服务器的服务器机房100a内,第2热介质转换器3b设置在第3层的例如通常无人的共用区域100b,热介质室内机2设置在第3层的例如办公室等的居室100c的状态。另外,热介质室内机2表示收容有热介质(例如水、防冻液等)所流过的热交换器的室内机,制冷剂室内机70表示收容有热源侧制冷剂(与热介质不同的制冷剂)所流经的热介质的室内机。
[0034] 即,实施方式1的空调装置具有:1台室外机1、多台热介质室内机2、多台制冷剂室内机70、以及2台热介质转换器3(第1热介质转换器3a、第2热介质转换器3b)。室外机1和第1热介质转换器3a,由导通热源侧制冷剂的制冷剂配管4连接。第1热介质转换器3a和制冷剂室内机70以及第2热介质转换器3b,由导通热源侧制冷剂的制冷剂配管62连接。第2热介质转换器3b和热介质室内机2由导通热介质的热介质配管5连接。另外,关于实施方式1的空调装置的回路结构,从图2开始进行详细说明。
[0035] 室外机1是经由第1热介质转换器3a向制冷剂室内机70以及经由第2热介质转换器3b向热介质室内机2供应冷能或热能的装置。制冷剂室内机70是向作为空调对象空间的服务器机房100a供应制冷用空气或者制热用空气的装置。热介质室内机2是向成为空调对象空间的居室100c供应制冷用空气或制热用空气的装置。热介质转换器3与室外机1、制冷剂室内机70及热介质室内机2是分开的框体,是将由室外机1供应的冷能或者热能传递给制冷剂室内机70或热介质室内机2的装置。
[0036] 在图1中,以第2热介质转换器3b设置在共用区域100b的状态为例进行了表示,但并不限定于此,也可以设置在大厦100内部的与居室100c分开的空间、即天棚背侧等空间等。另外,制冷剂室内机70以及热介质室内机2例如是天棚盒型或天棚嵌入型、天棚悬挂型等,即,只要能向空调对象空间直接或通过管道等吹送制热用空气或制冷用空气,可以采用任意种类。
[0037] 在图1中,以室外机1被设置在大厦100的屋顶上的情况为例进行了表示,但并不限定于此。例如,室外机1也可以被设置在有换气口的机械室等的被包围的空间,即,只要能通过排气管道将废热排到大厦100之外,可以设置在大厦100内部,或者,在采用水冷式的室外机1的情况下也可以设置在大厦100的内部。即使在这些位置设置室外机1,也不会发生特殊问题。
[0038] 另外,也能将热介质转换器3设置在室外机1的近旁。但必须要注意的是,如果从热介质转换器3到制冷剂室内机70以及热介质室内机2的距离过长,热介质的输送动力就会变得相当大,从而造成节能效果的降低。另外,室外机1、制冷剂室内机70、热介质室内机2以及热介质转换器3的连接台数并不限定于图1所示的台数,可根据设置实施方式1的空调装置的建筑物来决定该台数。
[0039] 图2是表示实施方式1的空调装置(以下,称之为空调装置A)的回路结构的一个例子的概略回路结构图。根据图2说明空调装置A的详细回路结构。如图2所示,室外机1和第1热介质转换器3a由制冷剂配管4连接,第1热介质转换器3a和制冷剂室内机70以及第2热介质转换器3b由制冷剂配管62连接,第2热介质转换器3b和热介质室内机2经由第2热介质转换器3b所具备的热介质间热交换器15a以及热介质间热交换器15b被热介质配管5连接。
[0040] [室外机1]
[0041] 在室外机1中,收容有通过制冷剂配管4被串联连接的压缩机10、作为制冷剂流路切换装置的四通阀11、热源侧热交换器12、存储器17。另外,室外机1中还设有第1连接配管4a、第2连接配管4b、止回阀13a、止回阀13b、止回阀13c以及止回阀13d。通过设置第1连接配管4a、第2连接配管4b、止回阀13a、止回阀13b、止回阀13c以及止回阀13d,能够使流入第1热介质转换器3a的热源侧制冷剂的流动保持一定方向。
[0042] 压缩机10吸入热源侧制冷剂并将该热源侧制冷剂压缩成高温·高压的状态,压缩机10例如由容量可控的变频压缩机(インバ一タ圧縮机)等构成。四通阀11是对制热运转时(全制热运转模式时以及制热主体运转模式时)的热源侧制冷剂的流动和制冷运转时(全制冷运转模式时以及制冷主体运转模式时)的热源侧制冷剂的流动进行切换的装置。热源侧热交换器12在制热运转时发挥蒸发器的功能,而在制冷运转时发挥冷凝器的功能,在由省略图示的风扇等送风机提供的空气和热源侧制冷剂之间进行热交换,使该热源侧制冷剂蒸发气化或者冷凝液化。存储器17被设置在压缩机10的吸入侧,其用于储存过剩的制冷剂。
[0043] 止回阀13d设在第1热介质转换器3a和四通阀11之间的制冷剂配管4中,只允许热源侧制冷剂向规定方向(从第1热介质转换器3a向室外机1的方向)流动。止回阀13a设在热源侧热交换器12和第1热介质转换器3a之间的制冷剂配管4中,只允许热源侧制冷剂向规定方向(从室外机1向第1热介质转换器3a的方向)流动。止回阀13b设在第1连接配管4a中,只允许热源侧制冷剂从止回阀13d的下游侧向止回阀13a的下游侧方向通过。止回阀13c被设在第2连接配管4b中,其只允许热源侧制冷剂从止回阀13d的上游侧向止回阀13a的上游侧方向通过。
[0044] 第1连接配管4a在室外机1内连接止回阀13d的下游侧的制冷剂配管4和止回阀13a的下游侧的制冷剂配管4。第2连接配管4b在室外机1内连接止回阀13d的上游侧的制冷剂配管4和止回阀13a的上游侧的制冷剂配管4。另外,在图2中,以设有第1连接配管4a、第2连接配管4b、止回阀13a、止回阀13b、止回阀13c、以及止回阀13d的情况为例进行了表示,但并不限定于此,并非一定要设置这些部件。
[0045] [热介质室内机2]
[0046] 在热介质室内机2中,分别搭载有使用侧热交换器(第2使用侧热交换器)26。该使用侧热交换器26经由热介质配管5与第2热介质转换器3b的热介质流量调整装置24以及第2热介质流路切换装置23连接。该使用侧热交换器26在由省略图示的风扇等送风机所供给的空气和热介质之间进行热交换,生成用于供给空调对象空间(例如,居室100c)的制热空气或者制冷空气。
[0047] 在图2中,表示了4台热介质室内机2被连接于第2热介质转换器3b的例子,从纸面的下侧开始依次为室内机2a、室内机2b、室内机2c、室内机2d。并且,与室内机2a~2d相应地,使用侧热交换器26也从纸面的下侧开始依次表示为使用侧热交换器26a、使用侧热交换器26b、使用侧热交换器26c、使用侧热交换器26d。另外,热介质室内机2的连接台数并不限定于图1所示的3台以及图2所示的4台。
[0048] [制冷剂室内机70]
[0049] 制冷剂室内机70上分别搭载有被串联连接的使用侧热交换器(第1使用侧热交换器)60和节流装置61。使用侧热交换器60以及节流装置61经由制冷剂配管62与第1热介质转换器3a连接。该使用侧热交换器60在由省略图示的风扇等送风机供给的空气和热源侧制冷剂之间进行热交换,并生成用于供给空调对象空间(例如,服务器机房100a)的制热空气或者制冷空气。节流装置61具有作为减压阀、膨胀阀的功能,是对热源侧制冷剂进行减压使其膨胀的装置。节流装置61是开度可控的装置,例如由电子式膨胀阀等构成。
[0050] 在图2中,以4台制冷剂室内机70连接于第1热介质转换器3a的情况为例进行了表示,从纸面的右侧开始依次表示为室内机70a、室内机70b、室内机70c、室内机70d。另外,与室内机70a~70d相应地,使用侧热交换器60从纸面的右侧开始依次图示为使用侧热交换器60a、使用侧热交换器60b、使用侧热交换器60c、使用侧热交换器60d,节流装置61从纸面的右侧开始依次图示为节流装置61a、节流装置61b、节流装置61c、节流装置61d。另外,制冷剂室内机70的连接台数并不限定于图1所示的2台以及图2所示的4台。
[0051] [第1热介质转换器3a]
[0052] 在第1热介质转换器3a中设有气液分离器51、节流装置53、过冷却热交换器52、设置在低压气体配管59侧的开关阀56、设置在高压气体配管58a(第1流路)侧的开关阀57、设置在从制冷剂室内机70返回的方向上的止回阀54、设置在朝向制冷剂室内机70的方向上的止回阀55。因此,第1热介质转换器3a和制冷剂室内机70经由止回阀54、止回阀
55、开关阀56以及开关阀57由制冷剂配管62连接。在此,开关阀56以及开关阀57成为本发明的第1流路切换装置。并且,止回阀54以及止回阀55成为本发明的第2流路切换装置。
[0053] 气液分离器51与连接于室外机1的1根制冷剂配管4、作为制冷剂配管的2根高压气体配管58a、高压液体配管58b(第2流路)相连接,该气液分离器51将由室外机1提给的热源侧制冷剂分离成蒸气状制冷剂和液体制冷剂。节流装置53是对在高压液体配管58b中流动并分支的一部分高压液体制冷剂进行减压的装置。过冷却热交换器52是在流经高压液体配管58b的高压液体制冷剂、和由节流装置53进行了减压的液体制冷剂之间进行热交换的装置。即,通过将由节流装置53进行了减压的制冷剂送进过冷却热交换器52,来确保从气液分离器51流出的高压液体制冷剂的过冷却。
[0054] 开关阀56以及开关阀57被选择性地进行开闭控制,以使热源侧制冷剂导通或者不导通。另外,与室内机70a~70d相应地,开关阀56从纸面的左侧开始依次图示为开关阀56a、开关阀56b、开关阀56c、开关阀56d。并且,与室内机70a~70d相应地,开关阀57从纸面的左侧开始依次图示为开关阀57a、开关阀57b、开关阀57c、开关阀57d。
[0055] 止回阀54只允许从制冷剂室内机70返回的热源侧制冷剂导通。止回阀55只允许朝向制冷剂室内机70的热源侧制冷剂导通。另外,与室内机70a~70d相应地,止回阀54从纸面的左侧开始依次图示为止回阀54a、止回阀54b、止回阀54c、止回阀54d。另外,与室内机70a~70d相应地,止回阀55从纸面的左侧开始依次图示为止回阀55a、止回阀55b、止回阀55c、止回阀55d。
[0056] 如图7所示,在第1热介质转换器3a上设有用于与使用侧热交换器60连接的连接口74(与使用侧热交换器60相应地表示了连接口74a~连接口74d)、连接口71(与使用侧热交换器60相应地表示了连接口71a~连接口71d)。连接口74作为与从第1热介质转换器3a朝向使用侧热交换器60的去路配管进行连接的连接口发挥作用,连接口71作为与从使用侧热交换器60朝向第1热介质转换器3a的归路配管进行连接的连接口发挥功能。
[0057] [第2热介质转换器3b]
[0058] 第2热介质转换器3b中设有2个热介质间热交换器15、3个节流装置16、2个热介质送出装置21、4个第1热介质流路切换装置22、4个第2热介质流路切换装置23、4个热介质流量调整装置24。
[0059] 2个热介质间热交换器15(第1热介质间热交换器15a、第2热介质间热交换器15b)具有冷凝器(散热器)或者蒸发器的功能,使热源侧制冷剂和热介质进行热交换,将在室外机1生成的冷能或者热能传递给热介质,供给到热介质室内机2。第1热介质间热交换器15a经由高压气体配管58a连接于第1热介质转换器3a,在制冷制热混合运转模式时对热介质进行加热。另外,第2热介质间热交换器15b经由低压气体配管59连接于第1热介质转换器3a,在制冷制热混合运转模式时对热介质进行冷却。
[0060] 3个节流装置16(节流装置16a、节流装置16b、节流装置16d)具有作为减压阀、膨胀阀的功能,是对热源侧制冷剂进行减压使其膨胀的装置。节流装置16a设在节流装置16d和第2热介质间热交换器15b之间。节流装置16b设置成与节流装置16a并联。节流装置16d设在第1热介质间热交换器15a和节流装置16a以及节流装置16b之间。3个节流装置16是开度能够可变地控制的装置,例如由电子式膨胀阀等构成。
[0061] 2个热介质送出装置21(第1热介质送出装置21a、第2热介质送出装置21b)由泵等构成,是对流过热介质配管5的热介质进行加压使之循环的装置。第1热介质送出装置21a设置于第1热介质间热交换器15a和第1热介质流路切换装置22之间的热介质配管5。第2热介质送出装置21b设置于第2热介质间热交换器15b和第1热介质流路切换装置22之间的热介质配管5。另外,对于第1热介质送出装置21a以及第2热介质送出装置21b的种类并无特别限定,例如可由容量可控的泵等构成。
[0062] 4个第1热介质流路切换装置22(第1热介质流路切换装置22a~第1热介质流路切换装置22d)由三通阀等构成,是对热介质的流路进行切换的装置。第1热介质流路切换装置22的设置个数对应于热介质室内机2的设置台数(在此为4个)。第1热介质流路切换装置22设在使用侧热交换器26的热介质流路的入口侧,三通中的一方与第1热介质间热交换器15a连接、三通中的另一方与第2热介质间热交换器15b连接、三通中的再另外一方与热介质流量调整装置24连接。在此,与热介质室内机2相应地,从纸面的下侧开始依次表示了热介质流路切换装置22a、热介质流路切换装置22b、热介质流路切换装置22c、热介质流路切换装置22d。
[0063] 4个第2热介质流路切换装置23(第2热介质流路切换装置23a~第2热介质流路切换装置23d)由三通阀等构成,是对热介质的流路进行切换的装置。第2热介质流路切换装置23的设置个数对应于热介质室内机2的设置台数(在此为4个)。第2热介质流路切换装置23设在使用侧热交换器26的热介质流路的出口侧,三通中的一方与第1热介质间热交换器15a连接、三通中的另一方与第2热介质间热交换器15b连接、三通中的再另一方与使用侧热交换器26连接。在此,与热介质室内机2相应地,从纸面的下侧开始依次表示了热介质流路切换装置23a、热介质流路切换装置23b、热介质流路切换装置23c、热介质流路切换装置23d。
[0064] 4个热介质流量调整装置24(热介质流量调整装置24a~热介质流量调整装置24d)例如由开口面积可控的二通阀等构成,是用于控制热介质的流量的装置。热介质流量调整装置24的设置个数对应于热介质室内机2的设置台数(在此为4个)。热介质流量调整装置24设在使用侧热交换器26的热介质流路的入口侧,一方与使用侧热交换器26连接,另一方与第1热介质流路切换装置22连接。在此,与热介质室内机2相应地,从纸面的下侧开始依次表示了热介质流量调整装置24a、热介质流量调整装置24b、热介质流量调整装置24c、热介质流量调整装置24d。另外,也可以将热介质流量调整装置24设在使用侧热交换器26的热介质流路的出口侧。
[0065] 如图7所示,在第2热介质转换器3b上设有用于连接使用侧热交换器26的连接口72(与使用侧热交换器26相应地表示了连接口72a~连接口72d)和连接口73(与使用侧热交换器26相应地表示了连接口73a~连接口73d)。连接口72作为与从第2热介质转换器3b朝向使用侧热交换器26的去路配管进行连接的连接口发挥作用,连接口73作为与从使用侧热交换器26朝向第2热介质转换器3b的归路配管进行连接的连接口发挥作用。
[0066] 另外,在第2热介质转换器3b上设有2个第1热介质温度检测机构31、2个第2热介质温度检测机构32、4个第3热介质温度检测机构33、4个第4热介质温度检测机构34、第1制冷剂温度检测机构35、制冷剂压力检测机构36、第2制冷剂温度检测机构37、第3制冷剂温度检测机构38。由这些检测机构检测出的信息(温度信息、压力信息)被送到用于控制空调装置A的动作的省略图示的控制装置,并被用于对压缩机10和热介质送出装置21的驱动频率、省略图示的送风机的转速、四通阀11的切换、热介质流路的切换等进行控制。
[0067] 2个第1热介质温度检测机构31(第1热介质温度检测机构31a、第1热介质温度检测机构31b)是对从热介质间热交换器15流出的热介质,即,热介质间热交换器15的出口处的热介质的温度进行检测的装置,其例如可由热敏电阻等构成。第1热介质温度检测机构31a设在第1热介质送出装置21a的入口侧的热介质配管5中。第1热介质温度检测机构31b设在第2热介质送出装置21b的热介质入口侧的热介质配管5中。
[0068] 2个第2热介质温度检测机构32(第2热介质温度检测机构32a、第2热介质温度检测机构32b)是对流入到热介质间热交换器15的热介质,即,热介质间热交换器15的入口处的热介质的温度进行检测的装置,其例如可由热敏电阻等构成。第2热介质温度检测机构32a设在第1热介质间热交换器15a的入口侧的热介质配管5中。第2热介质温度检测机构32b设在第2热介质间热交换器15b的入口侧的热介质配管5中。
[0069] 4个第3热介质温度检测机构33(第3热介质温度检测机构33a~第3热介质温度检测机构33d)设在使用侧热交换器26的热介质流路的入口侧,是对流入到使用侧热交换器26的热介质的温度进行检测的装置,其可由热敏电阻等构成。第3热介质温度检测机构33的设置个数对应于热介质室内机2的设置台数(在此为4个)。在此,与热介质室内机2相应地,从纸面的下侧开始依次表示了第3热介质温度检测机构33a、第3热介质温度检测机构33b、第3热介质温度检测机构33c、第3热介质温度检测机构33d。
[0070] 4个第4热介质温度检测机构34(第4热介质温度检测机构34a~第4热介质温度检测机构34d)设在使用侧热交换器26的热介质流路的出口侧,是对从使用侧热交换器26流出的热介质的温度进行检测的装置,其可由热敏电阻等构成。第4热介质温度检测机构34的设置个数对应于热介质室内机2的设置台数(在此为4个)。在此,与热介质室内机
2相应地,从纸面的下侧开始依次表示了第4热介质温度检测机构34a、第4热介质温度检测机构34b、第4热介质温度检测机构34c、第4热介质温度检测机构34d。
[0071] 第1制冷剂温度检测机构35设在第1热介质间热交换器15a的热源侧制冷剂流路的出口侧,即,第1热介质间热交换器15a和节流装置16d之间,是对从第1热介质间热交换器15a流出的热源侧制冷剂的温度进行检测的装置,其可由热敏电阻等构成。制冷剂压力检测机构36设在第1热介质间热交换器15a的热源侧制冷剂流路的出口侧,即,第1热介质间热交换器15a和节流装置16d之间,是对从第1热介质间热交换器15a流出的热源侧制冷剂的压力进行检测的装置,其可由压力传感器等构成。
[0072] 第2制冷剂温度检测机构37设在第2热介质间热交换器15b的热源侧制冷剂流路的入口侧,即,节流装置16a和第2热介质间热交换器15b之间,是对流入到第2热介质间热交换器15b的热源侧制冷剂的温度进行检测的装置,其可由热敏电阻等构成。第3制冷剂温度检测机构38设在第2热介质间热交换器15b的热源侧制冷剂流路的出口侧,即,与低压气体配管59连接的制冷剂配管62中,是对从第2热介质间热交换器15b流出的热源侧制冷剂的温度进行检测的装置,其可由热敏电阻等构成。
[0073] 另外,省略图示的制御装置由微型计算机等构成,根据各种检测机构的检测信息以及来自遥控器的指示,对压缩机10的驱动频率、送风机的转速(包含ON/OFF)、四通阀11的切换、热介质送出装置21的驱动、节流装置16的开度、第1热介质流路切换装置22的切换、第2热介质流路切换装置23的切换以及热介质流量调整装置24的驱动等进行控制,从而执行下述各运转模式。在此,可按每个单元设置控制装置,也可以按室外机1或者热介质转换器3综合设置控制装置。
[0074] 导通热介质的热介质配管5由与第1热介质间热交换器15a连接的部分(以下,称之为配管5a)、与第2热介质间热交换器15b连接的部分(以下,称之为配管5b)构成。配管5a以及配管5b与热介质转换器3连接的热介质室内机2的台数相应地分叉(在此,各为4个分支)。并且,配管5a以及配管5b被第1热介质流路切换装置22以及第2热介质流路切换装置23连接。通过对第1热介质流路切换装置22以及第2热介质流路切换装置23进行控制,能够决定是否使配管5a中流动的热介质流入使用侧热交换器26,或者是否使配管5b中流动的热介质流入使用侧热交换器26。
[0075] 在该空调装置A中,压缩机10、四通阀11、热源侧热交换器12、气液分离器51、开关阀56、开关阀57、止回阀54、止回阀55、使用侧热交换器60、节流装置61、第1热介质间热交换器15a、第2热介质间热交换器15b以及节流装置16被制冷剂配管4(包含高压气体配管58a、高压液体配管58b以及低压气体配管59)连接而构成冷冻循环回路,即,制冷剂循环回路a。
[0076] 另外,第1热介质间热交换器15a、第1热介质送出装置21a、第1热介质流路切换装置22、热介质流量调整装置24、使用侧热交换器26以及第2热介质流路切换装置23,被配管5a依次串联连接,构成热介质循环回路b。同样,第2热介质间热交换器15b、第2热介质送出装置21b、第1热介质流路切换装置22、热介质流量调整装置24、使用侧热交换器26以及第2热介质流路切换装置23被配管5b依次串联连接,构成热介质循环回路b。即,热介质间热交换器15上分别并联连接有多台使用侧热交换器26,热介质循环回路b为多个系统。
[0077] 即,第1热介质转换器3a和第2热介质转换器3b经由第2热介质转换器3b中设置的第1热介质间热交换器15a以及第2热介质间热交换器15b而连接。并且,第2热介质转换器3b和热介质室内机2经由第1热介质间热交换器15a以及第2热介质间热交换器15b而连接。在制冷剂循环回路a中进行循环的一次侧制冷剂即热源侧制冷剂和在热介质循环回路b中进行循环的二次侧制冷剂即热介质,通过第1热介质间热交换器15a以及第2热介质间热交换器15b进行热交换。
[0078] 在此,对于可用于制冷剂循环回路a的热源侧制冷剂以及可用于热介质循环回路b的热介质的种类进行说明。
[0079] 在制冷剂循环回路a中,能够使用例如R407C等的非共沸混合制冷剂、R410A等近共沸混合制冷剂或者R22等的单一制冷剂等。另外,可以使用二氧化碳或者碳化氢等的自然制冷剂。通过作为热源侧制冷剂使用自然制冷剂,能够抑制因制冷剂泄露而造成的地球的温室效果。
[0080] 热介质循环回路b如上所述与热介质室内机2的使用侧热交换器26连接。因此,在空调装置A中,考虑到热介质泄露到设置有热介质室内机2的居室100c等的情况,以使用安全性高的物质作为热介质为前提。因此,作为热介质,例如能够使用水或者防冻液、水和防冻液的混合液等。根据该结构,即使在较低的室外气温下也能够抑制因冻结或者腐蚀而发生的制冷剂泄露,从而获得高的可靠性。
[0081] 以下,说明空调装置A执行的各运转模式。该空调装置A根据来自各热介质室内机2以及各制冷剂室内机70的指示,可使该热介质室内机2以及制冷剂室内机70进行制冷运转或者制热运转。即,空调装置A既能使热介质室内机2以及制冷剂室内机70都进行相同的运转,也能使热介质室内机2以及制冷剂室内机70分别进行不同的运转。
[0082] 空调装置A执行的运转模式包括:驱动中的热介质室内机2以及制冷剂室内机70都执行制冷运转的全制冷运转模式、驱动中的热介质室内机2以及制冷剂室内机70都执行制热运转的全制热运转模式、制冷负荷较大的制冷主体运转模式以及制热负荷较大的制热主体运转模式。以下,关于各运转模式,与热源侧制冷剂以及热介质的流动一起进行说明。
[0083] [制冷主体运转模式]
[0084] 图3是表示空调装置A的制冷主体运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。在图3中,以在使用侧热交换器26a、使用侧热交换器60d发生热能负荷、在使用侧热交换器
26b~使用侧热交换器26d、使用侧热交换器60a~使用侧热交换器60c发生冷能负荷的情况为例来说明制冷主体运转模式。另外,在图3中,粗线所示的配管为制冷剂(热源侧制冷剂以及热介质)所循环的配管。另外,在图3中,热源侧制冷剂以及热介质的流动方向如箭头所示。
[0085] 在图3所示的制冷主体运转模式的情况下,在室外机1中,切换四通阀11,以使从压缩机10被排出的热源侧制冷剂流入热源侧热交换器12。在第2热介质转换器3b中,使第1热介质送出装置21a以及第2热介质送出装置21b驱动,打开热介质流量调整装置24,对第1热介质流路切换装置22以及第2热介质流路切换装置23进行控制,使第1热介质间热交换器15a和使用侧热交换器26a之间、第2热介质间热交换器15b和使用侧热交换器26b~使用侧热交换器26d之间分别循环有热介质。在第1热介质转换器3a中,关闭节流装置53、开通开关阀56a~开关阀56c、关闭开关阀56d、关闭开关阀57a~开关阀57c、开通开关阀57d。
[0086] 首先,对于制冷剂循环回路a中的热源侧制冷剂的流动进行说明。
[0087] 低温·低压的制冷剂被压缩机10压缩而成为高温·高压的气体制冷剂,并被排出。从压缩机10被排出的高温·高压的气体制冷剂通过四通阀11,流入热源侧热交换器12。然后,在热源侧热交换器12内向室外空气进行放热,同时冷凝,成为气液二相制冷剂。
从热源侧热交换器12流出的气液二相制冷剂通过止回阀13a从室外机1流出,并通过制冷剂配管4流入第1热介质转换器3a。流入第1热介质转换器3a的气液二相制冷剂流入气液分离器51,并被分离成气体制冷剂和液体制冷剂。
[0088] 被气液分离器51分离的气体制冷剂的一部分通过高压气体配管58a,流入第2热介质转换器3b的第1热介质间热交换器15a。流入第1热介质间热交换器15a的气体制冷剂在对热介质循环回路b中循环的热介质进行放热的同时冷凝液化,成为液体制冷剂。从第1热介质间热交换器15a流出的液体制冷剂通过节流装置16d。另一方面,被气液分离器51分离的液体制冷剂通过高压液体配管58b,流入第2热介质转换器3b,并与通过第1热介质间热交换器15a以及节流装置16d的液体制冷剂合流。
[0089] 合流的液体制冷剂被节流装置16a进行节流而膨胀,成为低温·低压的气液二相制冷剂并流入第2热介质间热交换器15b。该气液二相制冷剂在具有蒸发器的作用的第2热介质间热交换器15b内从热介质循环回路B中循环的热介质进行吸热,由此,在对热介质进行冷却的同时成为低温·低压的气体制冷剂。从第2热介质间热交换器15b流出的气体制冷剂从第2热介质转换器3b流出,经由第1热介质转换器3a,并通过低压气体配管59以及制冷剂配管4,流入室外机1。流入室外机1的制冷剂通过止回阀13d,并经由四通阀11以及存储器17,被再次吸入到压缩机10。
[0090] 在此,被气液分离器51分离的高压液体制冷剂通过高压液体配管58b,其一部分流入第2热介质转换器3b,其余的高压液体制冷剂通过止回阀55a~止回阀55c,并被节流装置61a~节流装置61c进行减压而成为低压的气液二相制冷剂。低压的气液二相制冷剂流入使用侧热交换器60a~使用侧热交换器60c,在此吸收热(对周围的空气进行冷却)、蒸发,成为低压气体制冷剂。该低压气体制冷剂通过开关阀56a~开关阀56c之后与来自第2热介质转换器3b的低压气体制冷剂合流,并通过低压气体配管59以及制冷剂配管4,流入室外机1。
[0091] 另一方面,被气液分离器51分离的高压气体制冷剂的其余部分,通过高压气体配管58a、开关阀57d,流入使用侧热交换器60d,在此供给热量(对周围空气进行加温)的同时冷凝成为高压液体制冷剂。该高压液体制冷剂通过节流装置61d、止回阀54d,流入第1热介质转换器3a,并与在气液分离器51被分离的高压液体制冷剂合流。
[0092] 用于制冷运转、制热运转的热源侧制冷剂因节流装置61a~节流装置61d的作用,只有维持空调对象空间所需的空调负荷的流量流入使用侧热交换器60a~使用侧热交换器60d。
[0093] 接下来,对热介质循环回路b的热介质的流动进行说明。
[0094] 在第1热介质送出装置21a被加压并流出的热介质经由第1热介质流路切换装置22a并通过热介质流量调整装置24a流入使用侧热交换器26a。并且,在使用侧热交换器26a中向室内空气供热,对热介质室内机2所被设置的居室100c进行制热。另外,在第2热介质送出装置21b被加压之后流出的热介质提供第1热介质流路切换装置22B~第1热介质流路切换装置22d,通过热介质流量调整装置24b~热介质流量调整装置24d,流入使用侧热交换器26b~使用侧热交换器26d。并且,在使用侧热交换器26b~使用侧热交换器26d中从室内空气吸热,对热介质室内机2所被设置的居室100c进行制冷。
[0095] 用于制热运转的热介质因热介质流量调整装置24a的作用,只有维持居室100c等的空调对象空间所需的空调负荷的流量流入使用侧热交换器26a。并且,进行了制热运转的热介质通过第2热介质流路切换装置23a流入第1热介质间热交换器15a,再次被吸入第1热介质送出装置21a。
[0096] 用于制冷运转的热介质因热介质流量调整装置24b~热介质流量调整装置24d的作用,只有维持居室100c等的空调对象空间所需的空调负荷的流量流入使用侧热交换器26B~使用侧热交换器26d。并且,进行了制冷运转的热介质通过第2热介质流路切换装置
23B~第2热介质流路切换装置23d流入第2热介质间热交换器15B,再次被吸入第2热介质送出装置21B。
[0097] [制热主体运转模式]
[0098] 图4是表示空调装置A在制热主体运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。在图4中,以在使用侧热交换器26a、使用侧热交换器60d发生冷能负荷,在使用侧热交换器
26B~使用侧热交换器26d、使用侧热交换器60a~使用侧热交换器60c发生热能负荷的情况为例来说明制热主体运转模式。另外,在图4中,粗线所示配管表示制冷剂(热源侧制冷剂以及热介质)循环的配管。另外,在图4中,热源侧制冷剂以及热介质的流动的方向如箭头所示。
[0099] 在图4所示的制热主体运转模式的情况下,在室外机1中,切换四通阀11,以使从压缩机10排出的热源侧制冷剂不经过热源侧热交换器12就流入第1热介质转换器3a。在第2热介质转换器3b中,驱动第1热介质送出装置21a以及第2热介质送出装置21B,开放热介质流量调整装置24,控制第1热介质流路切换装置22以及第2热介质流路切换装置23,使在第1热介质间热交换器15a和使用侧热交换器26B~使用侧热交换器26d之间、第
2热介质间热交换器15B和使用侧热交换器26a之间分别循环有热介质。在第1热介质转换器3a中,使节流装置53成为关闭或者小开度状态,关闭开关阀56a~开关阀56c,开通开关阀56d,开通开关阀57a~开关阀57c,关闭开关阀57d。
[0100] 首先,对于制冷剂循环回路a中的的热源侧制冷剂的流动进行说明。
[0101] 低温·低压的制冷剂经压缩机10的压缩,成为高温·高压的气体制冷剂并被排出。从压缩机10排出的高温·高压的气体制冷剂通过四通阀11,并通过止回阀13B从室外机1流出。从室外机1流出的制冷剂通过制冷剂配管4并流入第1热介质转换器3a。在制冷剂配管4中,一部分气体制冷剂液化,流入第1热介质转换器3a的制冷剂流入气液分离器51,被分离成气体制冷剂和液体制冷剂。然后,气体制冷剂通过高压气体配管58a,一部分从第
1热介质转换器3a流出。
[0102] 从第1热介质转换器3a流出的高压气体制冷剂流入第2热介质转换器3B的第1热介质间热交换器15a。流入第1热介质间热交换器15a的气体制冷剂对在热介质循环回路B中循环的热介质进行放热并冷凝化,成为液体制冷剂。从第1热介质间热交换器15a流出的液体制冷剂通过节流装置16d,被减压而膨胀,成为低温·低压的气液二相制冷剂。另一方面,在气液分离器51被分离的液体制冷剂通过高压液体配管58B,流入第2热介质转换器3B,并与通过第1热介质间热交换器15a以及节流装置16d的气液二相制冷剂合流。
[0103] 合流之后气液二相制冷剂流入第2热介质间热交换器15B。该气液二相制冷剂通过作为蒸发器起作用的第2热介质间热交换器15B,从在热介质循环回路b中循环的热介质吸热,在对热介质进行冷却的同时,以气液二相状态从第2热介质间热交换器15B流出。从第2热介质间热交换器15B流出的气液二相制冷剂从第2热介质转换器3B流出,经由第1热介质转换器3a,通过低压气体配管59以及制冷剂配管4流入室外机1。流入室外机1的制冷剂通过止回阀13c流入热源侧热交换器12。流入热源侧热交换器12的气液二相制冷剂对周围的空气进行冷却,同时成为低压的气体制冷剂,经由四通阀11以及存储器17被再次吸入压缩机10。
[0104] 在此,被气液分离器51分离的高压气体制冷剂的其余部分通过开关阀57a~开关阀57c,流入使用侧热交换器60a~使用侧热交换器60c,在此供热(对周围的空气加温),同时冷凝而成为高压液体制冷剂。该高压液体制冷剂通过节流装置61a~节流装置61c、止回阀54a~止回阀54c流入第1热介质转换器3a,与由气液分离器51分离的高压液体制冷剂合流。合流之后的高压液体制冷剂通过过冷却热交换器52、止回阀55d,在节流装置61d被减压,成为低压气液二相制冷剂,流入使用侧热交换器60d,在此对空气进行冷却的同时成为低压的气体制冷剂,从使用侧热交换器60d流出。从使用侧热交换器60d流出的气液二相制冷剂流入第1热介质转换器3a,与来自第2热介质转换器3B的制冷剂合流之后流入室外机1。
[0105] 制冷运转、制热运转所使用的热源侧制冷剂因节流装置61a~节流装置61d的作用,只有维持空调对象空间所需空调负荷的流量流入使用侧热交换器60a~使用侧热交换器60d。
[0106] 接下来,关于热介质循环回路B的热介质的流动进行说明。
[0107] 在第1热介质送出装置21a被加压而流出热介质经由第1热介质流路切换装置22B~第1热介质流路切换装置22d并通过热介质流量调整装置24B~热介质流量调整装置24d,流入使用侧热交换器26B~使用侧热交换器26d。并且,在使用侧热交换器26B~使用侧热交换器26d中向室内空气供热,进行设置有热介质室内机2的居室100c的制热。
另外,被第2热介质送出装置21B进行加压而流出的热介质经由第1热介质流路切换装置
22a并通过热介质流量调整装置24a流入使用侧热交换器26a。并且,在使用侧热交换器
26a中从室内空气吸热,进行设置有热介质室内机2的居室100c的制冷。
[0108] 用于制热运转的热介质因热介质流量调整装置24B~热介质流量调整装置24d的作用,只有维持居室100c等的空调对象空间所需的空调负荷的流量流入使用侧热交换器26B~使用侧热交换器26d。并且,进行了制热运转的热介质通过第2热介质流路切换装置
23B~第2热介质流路切换装置23d流入第1热介质间热交换器15a,并再次被吸入第1热介质送出装置21a。
[0109] 用于制冷运转的热介质因热介质流量调整装置24a的作用,只有维持居室100c等的空调对象空间所需的空调负荷的流量流入使用侧热交换器26a。并且,进行了制冷运转的热介质通过第2热介质流路切换装置23a流入第2热介质间热交换器15b,并再次被吸入第2热介质送出装置21B。
[0110] [全制冷运转模式]
[0111] 图5是表示空调装置A在全制冷运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。在图5中,以在使用侧热交换器26a~使用侧热交换器26d、使用侧热交换器60a~使用侧热交换器60d都发生冷能负荷的情况为例来说明全制冷运转模式。在图5中,粗线所示配管表示制冷剂(热源侧制冷剂以及热介质)在流动的配管。另外,在图5中,热源侧制冷剂以及热介质的流动的方向如箭头所示。
[0112] 在图5所示的全制冷运转模式的情况下,在室外机1中,切换四通阀11,以使从压缩机10排出的热源侧制冷剂流入热源侧热交换器12。在第2热介质转换器3B中,驱动第2热介质送出装置21b,开放热介质流量调整装置24,通过控制第1热介质流路切换装置22以及第2热介质流路切换装置23,使得在第2热介质间热交换器15B和使用侧热交换器
26a~使用侧热交换器26d之间分别循环有热介质。在第1热介质转换器3a中,关闭节流装置53,开通开关阀56a~开关阀56d,关闭开关阀57a~开关阀57d。
[0113] 首先,对于制冷剂循环回路A的热源侧制冷剂的流动进行说明。
[0114] 低温·低压的制冷剂经压缩机10压缩成为高温·高压的气体制冷剂并被排出。从压缩机10被排出的高温·高压的气体制冷剂通过四通阀11流入热源侧热交换器12。并且,在热源侧热交换器12向室外空气进行放热,同时冷凝成为液体制冷剂。从热源侧热交换器12流出的液体制冷剂通过止回阀13a而从室外机1流出,并通过制冷剂配管4流入第1热介质转换器3a。流入第1热介质转换器3a的液体制冷剂流入气液分离器51。
[0115] 流入气液分离器51的液体制冷剂通过高压液体配管58B,一部分从第1热介质转换器3a流出,流入第2热介质转换器3B。流入第2热介质转换器3B的液体制冷剂被节流装置16a节流而膨胀,成为低温·低压的气液二相制冷剂并流入第2热介质间热交换器15B。该气液二相制冷剂通过作为蒸发器起作用的第2热介质间热交换器15B,从在热介质循环回路b中循环的热介质吸热,在冷却热介质的同时成为低温·低压的气体制冷剂。
[0116] 从第2热介质间热交换器15B流出的气体制冷剂从第2热介质转换器3B流出,经由第1热介质转换器3a并通过低压气体配管59以及制冷剂配管4流入室外机1。流入室外机1的制冷剂通过止回阀13d并经由四通阀11以及存储器17被再次吸入压缩机10。
[0117] 在此,从气液分离器51通过高压液体配管58B的液体制冷剂的其余部分,通过止回阀55a~止回阀55d,被节流装置61a~节流装置61d进行减压,成为低压的气液二相制冷剂。低压的气液二相制冷剂流入使用侧热交换器60a~使用侧热交换器60d,在此吸收热(对周围的空气进行冷却)、蒸发,成为低压气体制冷剂。该低压气体制冷剂通过开关阀56a~开关阀56d之后,与来自第2热介质转换器3B的低压气体制冷剂合流,通过低压气体配管59以及制冷剂配管4流入室外机1。
[0118] 用于制冷运转的热源侧制冷剂因节流装置61a~节流装置61d的作用,只有维持空调对象空间所需的空调负荷所必要的流量流入使用侧热交换器60a~使用侧热交换器60d。
[0119] 接下来,对于热介质循环回路b中的热介质的流动进行说明。
[0120] 在第2热介质送出装置21b被加压而流出热介质,经由第1热介质流路切换装置22a~第1热介质流路切换装置22d并通过热介质流量调整装置24a~热介质流量调整装置24d,流入使用侧热交换器26a~使用侧热交换器26d。并且,在使用侧热交换器26a~使用侧热交换器26d从室内空气吸热,从而进行设置有热介质室内机2的居室100c的制冷。
[0121] 用于制冷运转的热介质,因热介质流量调整装置24a~热介质流量调整装置24d的作用,只有维持居室100c等的空调对象空间所需的空调负荷的流量流入使用侧热交换器26a~使用侧热交换器26d。并且,进行了制冷运转的热介质通过第2热介质流路切换装置23a~2热介质流路切换装置23d,流入第2热介质间热交换器15b,并再次被吸入第2热介质送出装置21b。
[0122] [全制热运转模式]
[0123] 图6是表示空调装置A在全制热运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。在图6中,以在使用侧热交换器26a~使用侧热交换器26d、使用侧热交换器60a~使用侧热交换器60d都发生热能负荷的情况为例说明全制热运转模式。在图5中,粗线所示的配管为制冷剂(热源侧制冷剂以及热介质)在流动的配管。另外,在图5中,热源侧制冷剂以及热介质的流动方向如箭头所示。
[0124] 在图6所示的全制热运转模式的情况下,在室外机1中,切换四通阀11,以使得从压缩机10排出的热源侧制冷剂不经由热源侧热交换器12就流入第1热介质转换器3a。在第2热介质转换器3B中,驱动第1热介质送出装置21a,开放热介质流量调整装置24,通过控制第1热介质流路切换装置22以及第2热介质流路切换装置23,以使得在第1热介质间热交换器15a和使用侧热交换器26a~使用侧热交换器26d之间分别都循环有热介质。在第1热介质转换器3a中,调整节流装置53的开度,关闭开关阀56a~开关阀56d,开通开关阀57a~开关阀57d。
[0125] 首先,说明制冷剂循环回路A中的热源侧制冷剂的流动。
[0126] 低温·低压的制冷剂被压缩机10压缩,成为高温·高压的气体制冷剂被排出。从压缩机10被排出的高温·高压的气体制冷剂通过四通阀11,通过止回阀13B从室外机1流出。从室外机1流出的制冷剂通过制冷剂配管4,流入第1热介质转换器3a。流入第1热介质转换器3a的制冷剂流入气液分离器51。从气液分离器51流出的气体制冷剂的一部分通过高压气体配管58a,从第1热介质转换器3a流出。
[0127] 从第1热介质转换器3a流出的高压气体制冷剂流入第2热介质转换器3B的第1热介质间热交换器15a。流入第1热介质间热交换器15a的气体制冷剂一边对在热介质循环回路B中循环的热介质进行放热一边冷凝液化,成为液体制冷剂。从第1热介质间热交换器15a流出的液体制冷剂被节流装置16d减压到压缩机10的吸入压力,成为气液二相状态的制冷剂,从第2热介质转换器3B流出,流入第1热介质转换器3a。
[0128] 流入第1热介质转换器3a的气液二相制冷剂与通过节流装置53以及过冷却热交换器52而来的低压气液二相制冷剂合流,并通过低压气体配管59以及制冷剂配管4流入室外机1。流入室外机1的气液二相制冷剂通过止回阀13c流入热源侧热交换器12。流入热源侧热交换器12的气液二相制冷剂对周围的空气进行冷却,同时成为低压的气体制冷剂,经由四通阀11以及存储器17被再次吸入压缩机10。
[0129] 在此,从气液分离器51流出的气体制冷剂的其余部分通过开关阀57a~开关阀57d,流入使用侧热交换器60a~使用侧热交换器60d。流入使用侧热交换器60a~使用侧热交换器60d的高压气体制冷剂在对周围的空气加温的同时成为高压液体制冷剂,从使用侧热交换器60a~使用侧热交换器60d流出。从使用侧热交换器60a~使用侧热交换器
60d流出的高压液体制冷剂通过节流装置61a~节流装置61d、止回阀54a~止回阀54d,流入第1热介质转换器3a。流入第1热介质转换器3a的制冷剂被节流装置53减压,成为低压的气液二相制冷剂,并与来自第2热介质转换器3B的低压二相制冷剂合流,通过低压气体配管59以及制冷剂配管4,流入室外机1。
[0130] 用于制热运转的热源侧制冷剂因节流装置61a~节流装置61d的作用,只有维持空调对象空间所需的空调负荷的流量流入使用侧热交换器60a~使用侧热交换器60d。
[0131] 接下来,说明热介质循环回路B中的热介质的流动。
[0132] 在第1热介质送出装置21a被加压而流出的热介质,经由第1热介质流路切换装置22a~第1热介质流路切换装置22d并通过热介质流量调整装置24a~热介质流量调整装置24d,流入使用侧热交换器26a~使用侧热交换器26d。并且,在使用侧热交换器26a~使用侧热交换器26d中向室内空气供热,从而对设置有热介质室内机2的居室100c进行制热。
[0133] 用于制热运转的热介质因热介质流量调整装置24a~热介质流量调整装置24d的作用,只有维持居室100c等空调对象空间所需空调负荷的流量流入使用侧热交换器26a~使用侧热交换器26d。并且,进行了制热运转的热介质通过第2热介质流路切换装置23a~第2热介质流路切换装置23d,流入第1热介质间热交换器15a,并被再次吸入第1热介质送出装置21a。
[0134] 如实施方式1的空调装置A那样,通过将热介质转换器分成2个部分(第1热介质转换器3a、第2热介质转换器3B),能够分成直接使用制冷剂(以下,称之为直膨式)进行制冷制热的空间和间接使用制冷剂(以下称之为间接式)以热介质进行制冷制热的空间。即,在空调装置A中,在第1热介质转换器3a上设置用于与制冷剂室内机70连接的连接口(连接口74,连接口71),以使热源侧制冷剂流动,在第2热介质转换器上设置用于与热介质室内机2连接的连接口(连接口72、连接口73),以使热介质流动。
[0135] 根据这种结构,在空调装置A中,能使直膨式和间接式混合存在。从而,通过空调装置A,在像电算室或服务器机房100a等的无法用水进行冷却的场所,以直膨式进行制冷制热,而在人多聚集的办公室或居室100c等则以间接式进行制冷制热,从而能够提高系统的安全性和可靠性。因此,通过空调装置A,能够提高设置的自由度。
[0136] 另外,通过在第2热介质转换器3B至少设置2台热介质间热交换器,即使在制冷和制热混合存在的空间,也能够用1台空调装置A来解决问题。
[0137] 在本实施方式1中,说明了将由室外机1提供的热源侧制冷剂分离成蒸气状制冷剂和液体制冷剂的气液分离器51被设置在第1热介质转换器3a中的情况,但是在使用二氧化碳作为热源侧制冷剂的情况下,不需要将气液分离器51设置在第1热介质转换器3a上。即,在作为热源侧制冷剂使用二氧化碳的情况下,取代气液分离器51,可以将热源侧制冷剂设置在用于分支为高压气体配管58a以及高压液体配管58B的分支配管上(制冷剂分支部)。其理由在于,对二氧化碳进行高压压缩后将达到超临界状态,在散热器(具有以上说明的冷凝器的功能的热交换器)中以超临界状态被冷却。即,原因在于被高压压缩的二氧化碳从散热器流出之后也不会成为气体制冷剂和液体制冷剂混合的二相状态。另外,使用二氧化碳作为热源侧制冷剂,在取代气液分离器51设置分支配管的情况下,在各运转模式下的空调机A的动作也与上述相同,在各运转模式下可获得与上面相同的效果。
[0138] 另外,在本实施方式1中,说明了构成开关阀56以及开关阀57的情况,但开关阀56以及开关阀57也可以由1个三通阀构成。另外,止回阀54以及止回阀55也可分别由二通阀构成。
[0139] 实施方式2.
[0140] 图8是本发明的实施方式2的空调装置的设置例的概略图。以下根据图8来说明空调装置的设置例。该空调装置通过使用使制冷剂(热源侧制冷剂,热介质)循环的冷冻循环(制冷剂循环回路a,热介质循环回路B),各室内机可自由选择作为运转模式的制冷模式或者制热模式。在此,以实施方式2与实施方式1的不同点为中心进行说明,对于与实施方式1相同的部分赋予相同的符号,并省略相关说明。
[0141] 在图8,表现的是将实施方式2的空调装置设置在4层建筑的大厦100的状态。实施方式2的空调装置具备作为热源机的1台室外机1、多台热介质室内机2(室内机2a~室内机2c)、多台制冷剂室内机70(室内机70a、室内机70b)、介于室外机1和制冷剂室内机70之间的第1热介质转换器80以及第3热介质转换器90、介于第1热介质转换器80和热介质室内机2之间的第2热介质转换器110。
[0142] 并且,表示了室外机1被设置在大厦100的屋顶上,第1热介质转换器80以及第2热介质转换器110被设置在第3层的共用区域100b中,设置有热介质室内机2在第3层的居室100c中,第3热介质转换器90以及制冷剂室内机70被设置在第2层的服务器机房
100a的状态的例子。
[0143] 即,实施方式2的空调装置具有1台室外机1、多台热介质室内机2、多台制冷剂室内机70、3台热介质转换器(第1热介质转换器80,第2热介质转换器110,第3热介质转换器90)。室外机1和第1热介质转换器80由用于导通热源侧制冷剂的制冷剂配管4所连接。第1热介质转换器3a、和第2热介质转换器110以及第3热介质转换器90由用于导通热源侧制冷剂的制冷剂配管62所连接。第2热介质转换器110和热介质室内机2由用于导通热介质的热介质配管5所连接。第3热介质转换器90和制冷剂室内机70由用于导通热源侧制冷剂的制冷剂配管62所连接。在此,关于实施方式2的空调装置的回路结构,在图9之后详述。
[0144] 在图8中,例举了第1热介质转换器80以及第2热介质转换器110被设置在共用区域100B中的状态,但并不限定于此,也可以设置在与大厦100内部的居室100c所不同的空间,例如天棚背侧等的空间中等。另外,第1热介质转换器80以及第2热介质转换器110也能够设置在室外机1附近。但必须要注意的是,从第1热介质转换器80至制冷剂室内机70以及热介质室内机2的距离如果过长,热介质的输送动力会变得相当大,从而节能效果会降低。并且,热介质转换器的连接台数并不限于图8所示的台数,可根据实施方式2的空调装置所被设置的建筑物来决定台数。
[0145] 图9是表示实施方式2的空调装置(以下,称之为空调装置B)的回路结构的一个例子的概略回路结构图。以下,根据图9来说明空调装置B的详细回路结构。如图9所示,室外机1和第1热介质转换器80经由制冷剂配管4与热介质配管5连接,第1热介质转换器80、和第2热介质转换器110以及第3热介质转换器90经由制冷剂配管62与热介质配管5连接,第3热介质转换器90和制冷剂室内机70经由制冷剂配管62与热介质配管5连接,第2热介质转换器110和热介质室内机2经由第2热介质转换器3B所具备的热介质间热交换器15a以及热介质间热交换器15b分别与热介质配管5连接。
[0146] [第1热介质转换器80]
[0147] 第1热介质转换器80是从实施方式1中说明的第1热介质转换器3a提取一部分而构成的结构。即,第1热介质转换器80设置有气液分离器51、节流装置53、过冷却热交换器52。另外,在低压气体配管59、高压气体配管58a、高压液体配管58b上设有未图示的连接口,以能够与其他的热介质转换器连接。
[0148] [第2热介质转换器110]
[0149] 第2热介质转换器110具有与实施方式1中说明的第2热介质转换器3B相同的结构。在此,为便于说明,对图中符号做有变更。
[0150] [第3热介质转换器90]
[0151] 第3热介质转换器90是从实施方式1中说明的第1热介质转换器3a提取一部分,并设置了节流装置92和过冷却热交换器91的结构。并且,第3热介质转换器90经由制冷剂配管62(低压气体配管59、高压气体配管58a、高压液体配管58b)与第1热介质转换器80构成配管连接。
[0152] 过冷却热交换器91用于在高压液体配管58B中通过的高压液体制冷剂和由节流装置92减压的液体制冷剂之间进行热交换。即,通过将由节流装置92减压的制冷剂送入过冷却热交换器91中,来确保来自第1热介质转换器80的高压液体制冷剂的过冷却。
[0153] 以下,说明由空调装置B执行的各运转模式。该空调装置B根据来自各热介质室内机2以及各制冷剂室内机70的指示,使该热介质室内机2以及制冷剂室内机70可进行制冷运转或者制热运转。即,在空调装置B中,既可以是热介质室内机2以及制冷剂室内机70全部进行相同的运转,也可以是热介质室内机2以及制冷剂室内机70分别进行不同的运转。
[0154] 由空调装置B执行的运转模式中包括,驱动中的热介质室内机2以及制冷剂室内机70全部执行制冷运转的全制冷运转模式、驱动中的热介质室内机2以及制冷剂室内机70全部执行制热运转的全制热运转模式、制冷负荷较大的制冷主体运转模式以及制热负荷较大的制热主体运转模式。以下,关于各运转模式,与热源侧制冷剂以及热介质的流动一同进行说明。
[0155] [制冷主体运转模式]
[0156] 图10是表示空调装置B在制冷主体运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。在图10中,以在使用侧热交换器26a和使用侧热交换器60a发生冷能负荷、在使用侧热交换器26B和使用侧热交换器60b发生热能负荷的情况为例来说明制冷主体运转模式。在图
10中,粗线所示配管表示制冷剂(热源侧制冷剂以及热介质)所循环的配管。另外,在图10中,热源侧制冷剂以及热介质的流动方向如箭头所示。
[0157] 在图10所示的制冷主体运转模式的情况下,在室外机1中,切换四通阀11,以使得由压缩机10排出的热源侧制冷剂流入热源侧热交换器12。在第1热介质转换器80中,关闭节流装置53。在第2热介质转换器110中,驱动第1热介质送出装置21a以及第2热介质送出装置21b,开放热介质流量调整装置24,通过控制第1热介质流路切换装置22以及第2热介质流路切换装置23,以使得在第1热介质间热交换器15a和使用侧热交换器26B之间、在第2热介质间热交换器15B和使用侧热交换器26a之间分别有热介质循环。在第3热介质转换器90中,关闭节流装置92,开通开关阀56a,关闭开关阀56B~开关阀56d,开通开关阀57b,关闭开关阀57a、开关阀57c以及开关阀57d。
[0158] 首先,说明制冷剂循环回路a中的热源侧制冷剂的流动。
[0159] 低温·低压的制冷剂被压缩机10压缩而成为高温·高压的气体制冷剂,并被排出。由压缩机10排出的高温·高压的气体制冷剂通过四通阀11,流入热源侧热交换器12。并且,在热源侧热交换器12向室外空气进行放热的同时冷凝,成为气液二相制冷剂。从热源侧热交换器12流出的气液二相制冷剂通过止回阀13a,从室外机1流出,并通过制冷剂配管
4流入第1热介质转换器80。流入第1热介质转换器80的气液二相制冷剂流入气液分离器51,被分离成气体制冷剂和液体制冷剂。
[0160] 被气液分离器51分离的气体制冷剂的一部分通过高压气体配管58a,流入第2热介质转换器110的第1热介质间热交换器15a。流入第1热介质间热交换器15a的气体制冷剂对热介质循环回路B中循环的热介质进行放热的同时冷凝液化,成为液体制冷剂。从第1热介质间热交换器15a流出的液体制冷剂通过节流装置16d。另一方面,被气液分离器51分离的液体制冷剂通过高压液体配管58b,流入第2热介质转换器110,并与通过了第1热介质间热交换器15a以及节流装置16d的液体制冷剂合流。
[0161] 合流之后的液体制冷剂被节流装置16a节流而膨胀,成为低温·低压的气液二相制冷剂并流入第2热介质间热交换器15b。该气液二相制冷剂在作为蒸发器起作用的第2热介质间热交换器15b,通过从在热介质循环回路b中循环的热介质吸热,在对热介质进行冷却的同时成为低温·低压的气体制冷剂。从第2热介质间热交换器15b流出的气体制冷剂,从第2热介质转换器110流出,并经由第1热介质转换器80,通过低压气体配管59以及制冷剂配管4,流入室外机1。流入到室外机1的制冷剂通过止回阀13d,经由四通阀11以及存储器17,被压缩机10再次吸入。
[0162] 在此,被气液分离器51分离的高压液体制冷剂通过高压液体配管58B,其一部分流入第2热介质转换器110,其余的高压液体制冷剂通过第3热介质转换器90的止回阀55a,在节流装置61a被减压而成为低压的气液二相制冷剂。低压的气液二相制冷剂流入使用侧热交换器60a,在此吸收热(对周围的空气进行冷却)并蒸发,成为低压气体制冷剂。该低压气体制冷剂通过开关阀56a后,与来自第2热介质转换器110的低压气体制冷剂合流,并通过低压气体配管59以及制冷剂配管4,流入室外机1。
[0163] 另一方面,被气液分离器51分离的高压气体制冷剂的其余部分通过高压气体配管58a、开关阀57b,流入使用侧热交换器60b,在此供热(对周围的空气加温)的同时冷凝,成为高压液体制冷剂。该高压液体制冷剂通过节流装置61b、止回阀54b,流入第1热介质转换器80,并流入第3热介质转换器90,与被气液分离器51分离的高压液体制冷剂合流。
[0164] 被使用于制冷运转、制热运转的热源侧制冷剂因节流装置61a、节流装置61b的作用,只有维持空调对象空间所需的空调负荷的流量流入使用侧热交换器60a、使用侧热交换器60b。
[0165] 其次,就热介质循环回路B中的热介质的流动进行说明。
[0166] 在第1热介质送出装置21a被加压而流出的热介质经由第1热介质流路切换装置22b,并通过热介质流量调整装置24b,流入使用侧热交换器26B。并且,在使用侧热交换器
26B中向室内空气供热,以进行对设置有热介质室内机2的居室100c的制热。另外,被第2热介质送出装置21b加压而流出的热介质经由第1热介质流路切换装置22a,通过热介质流量调整装置24a,流入使用侧热交换器26a。并且,在使用侧热交换器26a从室内空气吸热,以对设置有热介质室内机2的居室100c进行制冷。
[0167] 被用于制热运转的热介质因热介质流量调整装置24b的作用,只有维持居室100c等的空调对象空间所需的空调负荷的流量流入使用侧热交换器26B。并且,进行了制热运转的热介质通过第2热介质流路切换装置23b,流入第1热介质间热交换器15a,并再次被第1热介质送出装置21a吸入。
[0168] 被用于制冷运转的热介质因热介质流量调整装置24a的作用,只有维持居室100c等的空调对象空间所需空调负荷的流量流入使用侧热交换器26a。并且,进行了制冷运转的热介质通过第2热介质流路切换装置23a,流入第2热介质间热交换器15b,并再次被第2热介质送出装置21b吸入。
[0169] [制热主体运转模式]
[0170] 图11是表示空调装置B在制热主体运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。在图11中,以在使用侧热交换器26b和使用侧热交换器60b产生冷能负荷、在使用侧热交换器26a和使用侧热交换器60a产生热能负荷的情况为例来说明制热主体运转模式。在图
11中,粗线所示配管表示制冷剂(热源侧制冷剂以及热介质)所循环的配管。另外,在图11中,热源侧制冷剂以及热介质的流动方向如箭头所示。
[0171] 在图11所示的制热主体运转模式的情况下,在室外机1中,切换四通阀11,以使得从压缩机10排出的热源侧制冷剂不经由热源侧热交换器12就流入第1热介质转换器80。在第1热介质转换器80中,关闭节流装置53。在第2热介质转换器110中,驱动第1热介质送出装置21a以及第2热介质送出装置21B,开放热介质流量调整装置24,通过控制第1热介质流路切换装置22以及第2热介质流路切换装置23,以使得在第1热介质间热交换器
15a和使用侧热交换器26a之间、在第2热介质间热交换器15B和使用侧热交换器26B之间分别有热介质循环。在第3热介质转换器90中,通过调整节流装置92的开度,开放开关阀
56B、关闭开关阀56a和开关阀56c以及开关阀56d、开放开关阀57a、关闭开关阀57b~开关阀57d。
[0172] 首先,就制冷剂循环回路a中的热源侧制冷剂的流动进行说明。
[0173] 低温·低压的制冷剂被压缩机10压缩而成为高温·高压的气体制冷剂并被排出。从压缩机10排出的高温·高压的气体制冷剂通过四通阀11,通过止回阀13B从室外机1流出。从室外机1流出的制冷剂通过制冷剂配管4,流入第1热介质转换器80。在制冷剂配管4中,一部分的气体制冷剂发生液化,流入第1热介质转换器80的制冷剂流入气液分离器51,被分离成气体制冷剂和液体制冷剂。并且,气体制冷剂通过高压气体配管58a,液体制冷剂通过高压液体配管58B,分别从第1热介质转换器80流出。
[0174] 从第1热介质转换器80流出的高压气体制冷剂的一部分流入第2热介质转换器110的第1热介质间热交换器15a。流入第1热介质间热交换器15a的气体制冷剂对热介质循环回路B中循环的热介质进行放热的同时冷凝液化,成为液体制冷剂。从第1热介质间热交换器15a流出的液体制冷剂通过节流装置16d,被减压而膨胀,成为低温·低压的气液二相制冷剂。另一方面,被气液分离器51分离的液体制冷剂通过高压液体配管58B,其一部分流入第2热介质转换器110,并与通过第1热介质间热交换器15a以及节流装置16d的气液二相制冷剂合流。
[0175] 合流之后的气液二相制冷剂流入第2热介质间热交换器15B。该气液二相制冷剂通过在作为蒸发器起作用的第2热介质间热交换器15B中从在热介质循环回路B中循环的热介质吸热,从而对热介质进行冷却的同时,以气液二相状态从第2热介质间热交换器15B流出。从第2热介质间热交换器15B流出的气液二相制冷剂,从第2热介质转换器110流出,经由第1热介质转换器80,通过低压气体配管59以及制冷剂配管4,流入室外机1。流入室外机1的制冷剂通过止回阀13c,流入热源侧热交换器12。流入热源侧热交换器12的气液二相制冷剂在对周围空气进行冷却的同时成为低压的气体制冷剂,经由四通阀11以及存储器17,被压缩机10再次吸入。
[0176] 在此,被气液分离器51分离之后从第1热介质转换器80流出的高压气体制冷剂的其余部分流入第3热介质转换器90。流入第3热介质转换器90的高压气体制冷剂通过开关阀57a,流入使用侧热交换器60a,在此供热(对周围的空气加温)的同时冷凝,成为高压液体制冷剂。该高压液体制冷剂通过节流装置61a、止回阀54a。然后,该液体制冷剂通过过冷却热交换器91,一部分的液体制冷剂通过节流装置92流入配管59,一部分的制冷剂液流入止回阀55b、使用侧热交换器60b。
[0177] 在使用热交换器60a冷凝的液体制冷剂的一部分被提供给使用侧热交换器61B,一部分被提供给热介质转换器。
[0178] 被过冷却转换器91冷却的高压液体制冷剂的一部分通过止回阀55B,在节流装置61B被减压成为低压的气液二相制冷剂。该气液二相制冷剂流入使用侧热交换器60B,在此对空气进行冷却的同时成为低压的气体制冷剂,从使用侧热交换器60B流出。从使用侧热交换器60流出的低压气体制冷剂通过开关阀56B,与经由过冷却热交换器91而来的低压液体制冷剂合流,并从第3热介质转换器90流出。并且,进一步与从第2热介质转换器110流出的制冷剂合流,经由第1热介质转换器80流入室外机1。
[0179] 另外,在过冷却转换器91被冷却的高压液体制冷剂的剩余的一部分,流入节流装置92并被减压。被节流装置92减压的制冷剂,对通过高压液体配管58B而流入过冷却转换器91的高压液体制冷剂进行冷却,成为低压液体制冷剂。从过冷却转换器91流出的低压液体制冷剂,从第3热介质转换器90流出,并与从使用侧热交换器60流出的低压气体制冷剂合流。
[0180] 被用于制冷运转、制热运转的热源侧制冷剂因节流装置61a、节流装置61b的作用,只有维持空调对象空间所需空调负荷的流量流入使用侧热交换器60a、使用侧热交换器60B。另外,在图11中,表示了对节流装置16B的开度进行调整,以调整流入第2热介质间热交换器15B的制冷剂流量的情况。
[0181] 其次,对热介质循环回路B中的热介质的流动进行说明。
[0182] 在第1热介质送出装置21a被加压而流出的热介质经由第1热介质流路切换装置22a,通过热介质流量调整装置24a,流入使用侧热交换器26a。然后,在使用侧热交换器26a中向室内空气供热,对设置有热介质室内机2的居室100c进行制热。另外,在第2热介质送出装置21B被加压而流出的热介质经由第1热介质流路切换装置22B,通过热介质流量调整装置24B流入到使用侧热交换器26B。并且,在使用侧热交换器26B中从室内空气吸热,对设置有热介质室内机2的居室100c进行制冷。
[0183] 被用于制热运转的热介质,因热介质流量调整装置24a的作用,只有维持居室100c等的空调对象空间所需的空调负荷的流量流入使用侧热交换器26a。并且,进行了制热运转的热介质通过第2热介质流路切换装置23a,流入第1热介质间热交换器15a,并再次被第1热介质送出装置21a吸入。
[0184] 被用于制冷运转的热介质因热介质流量调整装置24b的作用,只有维持居室100c等的空调对象空间所需空调负荷的流量流入使用侧热交换器26B。并且,进行了制冷运转的热介质通过第2热介质流路切换装置23b,流入第2热介质间热交换器15b,并被再次吸入到第2热介质送出装置21b。
[0185] [全制冷运转模式]
[0186] 图12是表示空调装置B在全制冷运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。在图12中,以在使用侧热交换器26a、使用侧热交换器26b、使用侧热交换器60a、使用侧热交换器60b全部产生冷能负荷的情况为例来说明全制冷运转模式。在图12中,粗线所示配管表示制冷剂(热源侧制冷剂以及热介质)所流过的配管。另外,在图12中,热源侧制冷剂以及热介质的流动方向如箭头所示。
[0187] 在图12所示的全制冷运转模式的情况下,在室外机1中,切换四通阀11,以使得从压缩机10排出的热源侧制冷剂流入热源侧热交换器12。在第1热介质转换器80中,关闭节流装置53。在第2热介质转换器110中,驱动第2热介质送出装置21B,开放热介质流量调整装置24,通过控制第1热介质流路切换装置22以及第2热介质流路切换装置23,使得在第2热介质间热交换器15B、和使用侧热交换器26a以及使用侧热交换器26b之间分别有热介质循环。在第3热介质转换器90中,关闭节流装置92,开放开关阀56a以及开关阀56b,关闭开关阀56c以及开关阀56d,关闭开关阀57a~开关阀57d。
[0188] 首先,关于制冷剂循环回路a中的热源侧制冷剂的流动进行说明。
[0189] 低温·低压的制冷剂被压缩机10压缩成为高温·高压的气体制冷剂被排出。从压缩机10被排出的高温·高压的气体制冷剂通过四通阀11,流入热源侧热交换器12。并且,在热源侧热交换器12向室外空气进行放热并冷凝,成为液体制冷剂。从热源侧热交换器12流出的液体制冷剂通过止回阀13a从室外机1流出,并通过制冷剂配管4流入第1热介质转换器80。流入第1热介质转换器80的液体制冷剂流入气液分离器51。
[0190] 流入气液分离器51的液体制冷剂通过高压液体配管58B,从第1热介质转换器80流出。从第1热介质转换器80流出的高压液体制冷剂的一部分流入第2热介质转换器110,并被节流装置16a节流而膨胀,成为低温·低压的气液二相制冷剂,流入第2热介质间热交换器15B。该气液二相制冷剂在作为蒸发器起作用的第2热介质间热交换器15B通过从在热介质循环回路B循环的热介质吸热,从而对热介质进行冷却的同时成为低温·低压的气体制冷剂。
[0191] 从第2热介质间热交换器15B流出的气体制冷剂,从第2热介质转换器110流出,并经由第1热介质转换器80,通过低压气体配管59以及制冷剂配管4流入室外机1。流入室外机1的制冷剂通过止回阀13d,经由四通阀11以及存储器17,被再次吸入到压缩机10。
[0192] 在此,从第1热介质转换器80流出的高压液体制冷剂的其余部分流入第3热介质转换器90。流入第3热介质转换器90的高压液体制冷剂通过止回阀55a、止回阀55B,在节流装置61a、节流装置61b被减压而成为低压的气液二相制冷剂。低压的气液二相制冷剂流入使用侧热交换器60a、使用侧热交换器60b,在此吸收热(对周围的空气进行冷却)并蒸发,成为低压气体制冷剂。该低压气体制冷剂通过开关阀56a、开关阀56b之后,与来自从第2热介质转换器110的低压气体制冷剂合流,并流入第1热介质转换器80,通过低压气体配管59以及制冷剂配管4流入室外机1。
[0193] 用于制冷运转的热源侧制冷剂因节流装置61a、节流装置61B的作用,只有维持空调对象空间所需空调负荷的流量流入使用侧热交换器60a、使用侧热交换器60B。
[0194] 其次,关于热介质循环回路B中的热介质的流动进行说明。
[0195] 在第2热介质送出装置21b被加压而流出的热介质经由第1热介质流路切换装置22a、第1热介质流路切换装置22b,通过热介质流量调整装置24a、热介质流量调整装置24B,流入使用侧热交换器26a、使用侧热交换器26b。并且,在使用侧热交换器26a、使用侧热交换器26b中从室内空气吸热,对设置有热介质室内机2的居室100c进行制冷。
[0196] 被用于制冷运转的热介质因热介质流量调整装置24a、热介质流量调整装置24b的作用,只有维持居室100c等的空调对象空间所需空调负荷的流量流入使用侧热交换器26a、使用侧热交换器26b。并且,进行了制冷运转的热介质通过第2热介质流路切换装置
23a、第2热介质流路切换装置23b,流入第2热介质间热交换器15b,并再次被第2热介质送出装置21b吸入。
[0197] [全制热运转模式]
[0198] 图13是表示空调装置B在全制热运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。在图13中,以在使用侧热交换器26a、使用侧热交换器26b、使用侧热交换器60a、使用侧热交换器60B全部产生热能负荷的情况为例来说明全制热运转模式。在图13中,粗线所示配管表示制冷剂(热源侧制冷剂以及热介质)所流过的配管。另外,在图13中,热源侧制冷剂以及热介质的流动方向如箭头所示。
[0199] 在图13所示的全制热运转模式的情况下,在室外机1中,切换四通阀11,使得从压缩机10排出的热源侧制冷剂不经由热源侧热交换器12就直接流入第1热介质转换器3a。在第1热介质转换器80中,关闭节流装置53。在第2热介质转换器110中,驱动第2热介质送出装置21a,开放热介质流量调整装置24,控制第1热介质流路切换装置22以及第2热介质流路切换装置23,以使在第1热介质间热交换器15a、和使用侧热交换器26a以及使用侧热交换器26B之间分别有热介质循环。在第3热介质转换器90中,调整节流装置92的开度,关闭开关阀56a~开关阀56d,开放开关阀57a以及开关阀57d,关闭开关阀57c以及开关阀57d。
[0200] 首先,关于制冷剂循环回路a中的热源侧制冷剂的流动进行说明。
[0201] 低温·低压的制冷剂被压缩机10压缩成为高温·高压的气体制冷剂被排出。从压缩机10排出的高温·高压的气体制冷剂通过四通阀11,通过止回阀13b从室外机1流出。从室外机1流出的制冷剂通过制冷剂配管4流入第1热介质转换器80。流入第1热介质转换器3a的制冷剂流入气液分离器51。
[0202] 流入气液分离器51的气体制冷剂通过高压气体配管58a,从第1热介质转换器80流出。从第1热介质转换器80流出的高压气体制冷剂的一部分流入第2热介质转换器110的第1热介质间热交换器15a。流入第1热介质间热交换器15a的气体制冷剂在对热介质循环回路B中循环的热介质进行放热的同时冷凝液化,成为液体制冷剂。从第1热介质间热交换器15a流出的液体制冷剂在节流装置16d被减压至压缩机10的吸入压力,成为气液二相状态的制冷剂,从第2热介质转换器110流出,流入第1热介质转换器80。
[0203] 在此,从第1热介质转换器80流出的高压气体制冷剂的剩余部分,流入第3热介质转换器90。流入第3热介质转换器90的高压气体制冷剂通过开关阀57a、开关阀57b流入使用侧热交换器60a、使用侧热交换器60B。流入使用侧热交换器60a、使用侧热交换器60b的高压气体制冷剂对周围的空气进行加温的同时成为高压液体制冷剂,并从使用侧热交换器60a、使用侧热交换器60b流出。从使用侧热交换器60a、使用侧热交换器60B流出的高压液体制冷剂通过节流装置61a、节流装置61b、止回阀54a、止回阀54b,在节流装置92被进一步减压而成为低压的气液二相制冷剂,从第3热介质转换器90流出。从第3热介质转换器90流出的制冷剂与来自第2热介质转换器110的制冷剂合流,并通过低压气体配管
59以及制冷剂配管4,流入室外机1。
[0204] 被用于制热运转的热源侧制冷剂因节流装置61a、节流装置61b的作用,只有维持空调对象空间所需空调负荷的流量流入使用侧热交换器60a、使用侧热交换器60B。
[0205] 其次,关于热介质循环回路b中的热介质的流动进行说明。
[0206] 在第1热介质送出装置21a被加压而流出的热介质经由第1热介质流路切换装置22a、第1热介质流路切换装置22b,通过热介质流量调整装置24a、热介质流量调整装置24b,流入使用侧热交换器26a、使用侧热交换器26b。并且,在使用侧热交换器26a、使用侧热交换器26b中向室内空气供热,对设置有热介质室内机2的居室100c进行制热。
[0207] 被用于制热运转的热介质因热介质流量调整装置24a、热介质流量调整装置24b的作用,只有维持居室100c等的空调对象空间所需空调负荷的流量流入使用侧热交换器26a、使用侧热交换器26b。并且,接下来进行了制热运转的热介质通过第2热介质流路切换装置23a、第2热介质流路切换装置23b,流入第1热介质间热交换器15a,并被再次吸入到第1热介质送出装置21a。
[0208] 如实施方式2的空调装置B这样,通过将热介质转换器分成3个部分(第1热介质转换器80、第2热介质转换器110、第3热介质转换器90),能够分成以直膨式进行制冷制热的空间和间接式地以热介质进行制冷制热的空间。即,在空调装置B中,通过在第1热介质转换器80上设置用于连接与第3热介质转换器90对应的制冷剂室内机70的连接口(与实施方式1同样)来使热源侧制冷剂流动,并设置用于连接与第2热介质转换器110对应的热介质室内机2的连接口(与实施方式1相同)来使热介质流动。
[0209] 通过采用这种结构,在空调装置B中,能够使直膨式和间接式混合存在。因此,在空调装置B中,对于电算室或服务器机房100a等无法使用水进行冷却的场所,进行直膨式的制冷制热,而对人多聚集的办公室或居室100c等通过进行间接式的制冷制热,能够提高系统的安全性、可靠性。因此,通过空调装置B,能够进一步提高设置自由度。
[0210] 另外,通过在第2热介质转换器3b设置至少2台热介质间热交换器,即使在制冷和制热混合存在的空间,也能够通过1台空调装置B来满足需要。
[0211] 如实施方式1以及实施方式2中所述,被设置在热介质室内机2的热介质入口侧的热介质配管5中的热介质流量调整装置24如果是可对流路进行关闭的二通阀,则其操作较为简单,但并不限定于此,也可以关闭三通阀的一端,以此作为二通阀使用,还可以使用具有可关闭流路的机能的三通阀来使使用侧热交换器26旁通,调整流量。另外,在热介质流量调整装置24也可以使用以步进达驱动式来控制流路中流量的装置。并且,作为热介质流量调整装置24,使用开关阀等可开闭双方流路的结构,通过反复切换ON/OFF来控制平均流量。
[0212] 在实施方式1以及实施方式2中,以空调装置A包含存储器17的情况为例进行了说明,但也可以不设置存储器17。另外,一般情况,在热源侧热交换器12、使用侧热交换器26以及使用侧热交换器60上安装送风机,通过送风来促进冷凝或者蒸发的情况居多,但并不限定于此。例如,作为使用侧热交换器26以及使用侧热交换器60可以使用利用辐射的板式散热器等,作为热源侧热交换器12可使用通过水或者防冻液来转移热的水冷式的结构。
即,作为热源侧热交换器12、使用侧热交换器26以及使用侧热交换器60,只要是能够接收放热或者吸热的结构,就能够使用任何种类的装置。
[0213] 在实施方式1以及实施方式2中,以热介质间热交换器15a、热介质间热交换器15b为2个的情况为例进行了说明,当然并不限定于此,只要是能对热介质进行冷却或者/以及加热的结构,其设置数量是任意的。另外,第1热介质送出装置21a、第2热介质送出装置21b也并不限定于各一个,也可以将多个小容量的热介质送出装置并列地排列连接。
[0214] 另外,在本实施方式2中,说明了将室外机1所提供的热源侧制冷剂分离为蒸气状制冷剂和液体制冷剂的气液分离器51被设在第1热介质转换器80内的情况,但是在作为热源侧制冷剂使用二氧化碳时,并不需要将气液分离器51设在第1热介质转换器80内。即,在作为热源侧制冷剂使用二氧化碳的情况下,代替气液分离器51,可设置将热源侧制冷剂分支成高压气体配管58a以及高压液体配管58b的分支配管(制冷剂分支部)。对二氧化碳进行高压压缩后会成为超临界状态,在散热器(以上说明中具有冷凝器的功能的热交换器)中在该超临界状态下直接被冷却。即,被压缩成高压的二氧化碳从散热器流出之后也不会成为气体制冷剂和液体制冷剂相混的二相状态。在此,即使作为热源侧制冷剂使用二氧化碳,并代替气液分离器51设置分支配管(制冷剂分支部),在各运转模式下的空调机A的动作也与以上的相同,在各运转模式下可获得与上述相同的效果。
[0215] 符号说明
[0216] 1 室外机,2 热介质室内机,2a 室内机,2b 室内机,2c 室内机,2d 室内机,3 热介质转换器,3a 第1热介质转换器,3b 第2热介质转换器,4 制冷剂配管,4a 连接配管,4b 连接配管,5 热介质配管,5a 配管,5b 配管,10 压缩机,11 四通阀,12 热源侧热交换器,13a 止回阀,13b 止回阀,13c 止回阀,13d 止回阀,15 热介质间热交换器,15a 第1热介质间热交换器,15b 第2热介质间热交换器,16 节流装置,16a 节流装置,16b 节流装置,
16d 节流装置,17 存储器,21 热介质送出装置,21a 第1热介质送出装置,21b 第2热介质送出装置,22 第1热介质流路切换装置,22a 第1热介质流路切换装置,22b 第1热介质流路切换装置,22c 第1热介质流路切换装置,22d 第1热介质流路切换装置,23 第2热介质流路切换装置,23a 第2热介质流路切换装置,23b 第2热介质流路切换装置,23c 第
2热介质流路切换装置,23d 第2热介质流路切换装置,24 热介质流量调整装置,24a 热介质流量调整装置,24b 热介质流量调整装置,24c 热介质流量调整装置,24d 热介质流量调整装置,26 使用侧热交换器,26a 使用侧热交换器,26b 使用侧热交换器,26c 使用侧热交换器,26d 使用侧热交换器,31 第1热介质温度检测机构,31a 第1热介质温度检测机构,
31b 第1热介质温度检测机构,32 第2热介质温度检测机构,32a 第2热介质温度检测机构,32b 第2热介质温度检测机构,33 第3热介质温度检测机构,33a 第3热介质温度检测机构,33b 第3热介质温度检测机构,33c 第3热介质温度检测机构,33d 第3热介质温度检测机构,34 第4热介质温度检测机构,34a 第4热介质温度检测机构,34b 第4热介质温度检测机构,34c 第4热介质温度检测机构,34d 第4热介质温度检测机构,35 第1制冷剂温度检测机构,36 制冷剂压力检测机构,37 第2制冷剂温度检测机构,38 第3制冷剂温度检测机构,51 气液分离器,52 过冷却热交换器,53 节流装置,54 止回阀,54a 止回阀,54b 止回阀,54c 止回阀,54d 止回阀,55 止回阀,55a 止回阀,55b 止回阀,55c 止回阀,55d 止回阀,56 开关阀,56a 开关阀,56b 开关阀,56c 开关阀,56d 开关阀,57 开关阀,57a 开关阀,57b 开关阀,57c 开关阀,57d 开关阀,58a 高压气体配管,58b 高压液体配管,59 低压气体配管,60 使用侧热交换器,60a 使用侧热交换器,60b 使用侧热交换器,60c 使用侧热交换器,60d 使用侧热交换器,61 节流装置,61a 节流装置,61b 节流装置,61c 节流装置,61d 节流装置,62 制冷剂配管,70 制冷剂室内机,70a 室内机,70b 室内机,70c 室内机,70d 室内机,71 连接口,71a 连接口,71b 连接口,71c 连接口,71d 连接口,72 连接口,72a 连接口,72b 连接口,72c 连接口,72d 连接口,73 连接口,73a 连接口,73b 连接口,73c 连接口,73d 连接口,74 连接口,74a 连接口,74b 连接口,74c 连接口,74d 连接口,80 第1热介质转换器,90 第3热介质转换器,91 过冷却热交换器,92 节流装置,100 大厦,100a 服务器机房,100b 共用区域,100c 居室,110 第2热介质转换器,A 空调装置,B 空调装置,a 制冷剂循环回路,b 热介质循环回路。
QQ群二维码
意见反馈