(57)【要約】  空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機、冷媒と熱源熱媒体とを熱交換する熱源側熱交換器、冷媒を膨張する膨張部及び冷媒と負荷熱媒体とを熱交換する負荷側熱交換器が冷媒配管により接続され、冷媒が流れる冷媒回路と、熱源熱媒体の流量を調整する流量調整弁及び熱源側熱交換器が熱媒体配管により接続され、熱源熱媒体が流れる熱媒体回路と、熱媒体回路に流れる熱源熱媒体の規定最大流量及び規定最小流量を記憶する記憶手段を有する制御装置と、を備える。
2019058506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機、前記冷媒と熱源熱媒体とを熱交換する熱源側熱交換器、前記冷媒を膨張する膨張部及び前記冷媒と負荷熱媒体とを熱交換する負荷側熱交換器が冷媒配管により接続され、前記冷媒が流れる冷媒回路と、
前記熱源熱媒体の流量を調整する流量調整弁及び前記熱源側熱交換器が熱媒体配管により接続され、前記熱源熱媒体が流れる熱媒体回路と、
前記熱媒体回路に流れる前記熱源熱媒体の規定最大流量及び規定最小流量を記憶する記憶手段を有する制御装置と、
を備える空気調和装置。
【請求項２】
前記熱媒体配管に設けられ、前記熱媒体回路に流れる前記熱源熱媒体の流量を検出する流量センサを更に備え、
前記制御装置は、
前記流量センサによって検出された検出流量と、前記記憶手段に記憶された前記規定最大流量と、前記記憶手段に記憶された前記規定最小流量とに基づいて、前記流量調整弁の最大開度及び最小開度を設定する開度設定手段を更に有する
請求項１記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記熱媒体回路には、前記熱源熱媒体を搬送するポンプが設けられており、
前記開度設定手段は、
前記ポンプが設定出力で駆動している際、前記検出流量が前記規定最大流量を上回る場合、前記流量調整弁の開度を調整開度だけ減少させ、前記検出流量が前記規定最大流量から許容流量を減算した値を下回る場合、前記流量調整弁の開度を調整開度だけ増加させて、前記最大開度を設定する最大設定手段を更に有する
請求項２記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記熱媒体回路には、前記熱源熱媒体を搬送するポンプが設けられており、
前記開度設定手段は、
前記ポンプが設定出力で駆動している際、前記検出流量が前記規定最小流量を下回る場合、前記流量調整弁の開度を調整開度だけ増加させ、前記検出流量が前記規定最小流量に許容流量を加算した値を上回る場合、前記流量調整弁の開度を調整開度だけ減少させて、前記最小開度を設定する最小設定手段を更に有する
請求項２又は３記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記流量センサは、流量計である
請求項２〜４のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記流量センサは、
前記熱源側熱交換器の入口側及び出口側に流れる熱媒体の圧力を検出する圧力計である
請求項２〜４のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記開度設定手段は、
前記圧縮機の非運転時に、前記流量調整弁の前記最大開度及び前記最小開度を設定する
請求項２〜６のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記規定最大流量及び前記規定最小流量は、
前記制御装置が有する切替スイッチ又は外部入力によって設定される
請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱媒体回路に流れる熱源熱媒体と熱交換する熱源側熱交換器を備える空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水冷式の空気調和装置が知られている。水冷式の空気調和装置は、例えば熱媒体回路に流れる水等の熱源熱媒体と熱交換する熱源側熱交換器が設けられる熱源機を備えている。熱源熱媒体の流量を調整するため、空気調和装置は、熱源熱媒体が流れる熱媒体回路に、熱源熱媒体の流量を調整する流量調整弁を有している。流量調整弁は、空気調和装置の運転と連動して制御される。特許文献１には、室外側に設けられた室外側水熱交換器において、冷却水配管に流れる冷却水と冷媒とが熱交換される水冷式空気調和機が開示されている。冷却水配管には水量調整弁が設けられており、水量調整弁は、冷却水配管に流れる冷却水の量を調整する。特許文献１の制御器は、圧縮機及び室内ファンの回転数が低いときに水量調整弁の開度を絞ることによって、冷却水配管に流れる水の流量を低減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−３１４８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された水冷式空気調和機において、室外側水熱交換器に流れる冷却水の流量は、空調負荷によって下限流量から上限流量までの所定の範囲内で変化する。下限流量と上限流量とは、水冷式空気調和機の流量能力によって定まる。そこで、水冷式空気調和機では、水量調整弁の最大開度及び最小開度と、上限流量及び下限流量とをそれぞれ対応させる必要がある。従来、現地において、作業者が水冷式空気調和機を試運転させて、水量調整弁の最大開度及び最小開度を調整している。しかし、作業者が水量調整弁を手動で調整するため、調整に時間を要すると共に、作業者の技術力による調整ばらつきが生じる。【０００５】
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、流量調整弁の調整の時間を短縮し、調整ばらつきを軽減する空気調和装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機、冷媒と熱源熱媒体とを熱交換する熱源側熱交換器、冷媒を膨張する膨張部及び冷媒と負荷熱媒体とを熱交換する負荷側熱交換器が冷媒配管により接続され、冷媒が流れる冷媒回路と、熱源熱媒体の流量を調整する流量調整弁及び熱源側熱交換器が熱媒体配管により接続され、熱源熱媒体が流れる熱媒体回路と、熱媒体回路に流れる熱源熱媒体の規定最大流量及び規定最小流量を記憶する記憶手段を有する制御装置と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、制御装置が、熱媒体回路に流れる熱源熱媒体の規定最大流量及び規定最小流量を記憶している。このため、制御装置は、規定最大流量及び規定最小流量に基づいて、流量調整弁の開度を自動的に調整することができる。従って、流量調整弁の開度を調整する時間を短縮し、調整ばらつきを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００を示すハードウエア構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の制御装置５０を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１における流量調整弁６０の開度と熱源熱媒体の流量との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の全冷房運転時の冷媒の流れを示す回路図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の全暖房運転時の冷媒の流れを示す回路図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の冷房主体運転時の冷媒の流れを示す回路図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の暖房主体運転時の冷媒の流れを示す回路図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態１の変形例に係る空気調和装置２００を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、本発明に係る空気調和装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００を示す回路図である。図１に示すように、空気調和装置１００は、熱源機１と、複数の室内機３０ａ〜３０ｄと、中継装置２０と、制御装置５０とを備えている。なお、本実施の形態１では、１台の熱源機１に４台の室内機３０ａ〜３０ｄが接続されている場合について例示するが、熱源機１の台数は、１台でもよいし、４台以外の複数でもよい。
【００１０】
図１に示すように、空気調和装置１００は、熱源機１と、室内機３０ａ〜３０ｄと、中継装置２０とが、高圧配管４ａ、低圧配管４ｂ及び冷媒配管５ａ，５ｂを介して接続された冷媒回路１００Ａを備えている。熱源機１は、４台の室内機３０ａ〜３０ｄに冷熱又は温熱を供給する機能を有している。４台の室内機３０ａ〜３０ｄは、それぞれ互いに並列に接続されており、それぞれ同じ構成となっている。室内機３０ａ〜３０ｄは、熱源機１から供給される冷熱又は温熱によって、室内等の空調対象空間を冷房又は暖房する機能を有している。
【００１１】
中継装置２０は、熱源機１と室内機３０ａ〜３０ｄとの間に介在し、室内機３０ａ〜３０ｄからの要求に応じて熱源機１から供給される冷媒の流れを切り替える機能を有している。また、空気調和装置１００は、熱源機１に熱源熱媒体を供給する熱媒体回路１００Ｂを有している。
【００１２】
また、空気調和装置１００は、各種センサを有している。空気調和装置１００は、例えば吐出圧力センサ１５と、吸入圧力センサ１６と、熱媒体温度センサ１７と、第１の負荷温度センサ４３と、第２の負荷温度センサ４４と、空気温度センサ４５と、第１の圧力センサ４１と、第２の圧力センサ４２とを有している。
【００１３】
ここで、空気調和装置１００は、運転モードとして、全冷房運転、全暖房運転、冷房主体運転及び暖房主体運転を有している。全冷房運転は、室内機３０ａ〜３０ｄの全てが冷房運転を行うモードである。全暖房運転は、室内機３０ａ〜３０ｄの全てが暖房運転を行うモードである。冷房主体運転は、冷暖混在運転のうち、冷房運転の容量が暖房運転の容量よりも大きいモードである。暖房主体運転は、冷暖混在運転のうち、暖房運転の容量が冷房運転の容量よりも大きいモードである。
【００１４】
（熱源機１）
熱源機１は、例えばビル又は家屋等の建物の外等に配置される。なお、熱源機１は、機械室等の建物内の空間に配置されてもよい。熱源機１は、中継装置２０を介して４台の室内機３０ａ〜３０ｄに冷熱又は温熱を供給する。熱源機１は、圧縮機１０、第１の流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、アキュムレータ１３及び熱源側流路調整ユニット１４を有している。
【００１５】
圧縮機１０は、吸入した冷媒を圧縮して高温高圧の状態で吐出する。圧縮機１０は、吐出側が第１の流路切替装置１１に接続され、吸入側がアキュムレータ１３に接続される。圧縮機１０は、例えば容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成されている。第１の流路切替装置１１は、例えば四方弁等からなり、運転モードに応じて冷媒の流れる方向を切り替える。第１の流路切替装置１１は、冷房運転時に、圧縮機１０の吐出側と熱源側熱交換器１２とを接続し、熱源側流路調整ユニット１４とアキュムレータ１３の吸入側とを接続する。第１の流路切替装置１１は、暖房運転時に、圧縮機１０の吐出側と熱源側流路調整ユニット１４とを接続し、熱源側熱交換器１２とアキュムレータ１３の吸入側とを接続する。なお、第１の流路切替装置１１は、四方弁である場合について例示しているが、二方弁又は三方弁等を組み合わせることによって構成されてもよい。
【００１６】
熱源側熱交換器１２は、例えばプレート内を流れる冷媒とプレート内を流れる熱源熱媒体との間で熱交換するプレート型熱交換器からなる。熱源側熱交換器１２は、一方が第１の流路切替装置１１に接続され、他方が熱源側流路調整ユニット１４を介して高圧配管４ａに接続されている。熱源側熱交換器１２は、冷房運転時に放熱器として作用し、暖房運転時に蒸発器として作用する。アキュムレータ１３は、暖房運転時に流れる冷媒と冷房運転時に流れる冷媒との差である余剰冷媒を蓄える。また、アキュムレータ１３は、例えば室内機３０ａ〜３０ｄの運転台数の変化といった過度的な運転の変化によって生じる余剰冷媒を蓄える。アキュムレータ１３は、一方が圧縮機１０の吸入側に接続され、他方が第１の流路切替装置１１に接続されている。
【００１７】
熱源側流路調整ユニット１４は、冷房運転及び暖房運転のいずれの場合にも、熱源機１から中継装置２０に流れる冷媒の流れを一定方向にするものであり、第１の逆止弁１４ａ、第２の逆止弁１４ｂ、第３の逆止弁１４ｃ及び第４の逆止弁１４ｄを有している。第１の逆止弁１４ａは、第１の流路切替装置１１と高圧配管４ａとを接続する配管に設けられ、第１の流路切替装置１１から高圧配管４ａに向かう冷媒の流れを許容する。第２の逆止弁１４ｂは、熱源側熱交換器１２と低圧配管４ｂとを接続する配管に設けられ、低圧配管４ｂから熱源側熱交換器１２に向かう冷媒の流れを許容する。第３の逆止弁１４ｃは、熱源側熱交換器１２と高圧配管４ａとを接続する配管に設けられ、熱源側熱交換器１２から高圧配管４ａに向かう冷媒の流れを許容する。第４の逆止弁１４ｄは、第１の流路切替装置１１と低圧配管４ｂとを接続する配管に設けられ、低圧配管４ｂから第１の流路切替装置１１に向かう冷媒の流れを許容する。
【００１８】
また、熱源機１には、吐出圧力センサ１５と、吸入圧力センサ１６と、熱媒体温度センサ１７とが設けられている。吐出圧力センサ１５は、圧縮機１０と第１の流路切替装置１１との間に流れる冷媒の圧力を検出する。吸入圧力センサ１６は、第１の流路切替装置１１とアキュムレータ１３との間に流れる冷媒の圧力を検出する。熱媒体温度センサ１７は、熱媒体回路１００Ｂに流れる熱源熱媒体の温度を検出する。なお、吐出圧力センサ１５及び吸入圧力センサ１６は、熱源機１内のほかの冷媒配管に設けられてもよいし、中継装置２０内に設けられてもよい。
【００１９】
（室内機３０ａ〜３０ｄ）
室内機３０ａ〜３０ｄは、例えば居室等の建物の内部の空間である室内空間において、冷房用空気又は暖房用空気を供給することができる位置に配置されている。これにより、室内機３０ａ〜３０ｄは、空調対象空間である室内空間に冷房用空気又は暖房用空気を供給する。室内機３０ａ〜３０ｄには、有線又は無線によってリモコン（図示せず）が接続されており、利用者がリモコンを操作することによって、リモコンから室内機３０ａ〜３０ｄに所定の信号が送信される。各室内機３０ａ〜３０ｄは、それぞれ負荷側熱交換器３１及び膨張部３２を有している。
【００２０】
負荷側熱交換器３１は、例えばファン等の送風機（図示せず）から供給される空気といった負荷熱媒体と冷媒との間で熱交換して、室内空間に供給するための冷房用空気又は暖房用空気を生成する。負荷側熱交換器３１は、冷媒配管５ａを介して、中継装置２０にそれぞれ接続されている。膨張部３２は、例えば開度が変更自在の電子式膨張弁からなり、冷媒を減圧して膨張させる。膨張部３２は、冷房運転時に冷媒を減圧して膨張させて負荷側熱交換器３１に供給する。膨張部３２は、暖房運転時に冷媒を減圧して膨張させて中継装置２０に供給する。
【００２１】
また、室内機３０ａ〜３０ｄには、それぞれ、第１の負荷温度センサ４３と、第２の負荷温度センサ４４と、空気温度センサ４５とが設けられている。第１の負荷温度センサ４３は、負荷側熱交換器３１と膨張部３２との間に設けられ、負荷側熱交換器３１と膨張部３２との間に流れる冷媒の温度を検出する。第２の負荷温度センサ４４は、負荷側熱交換器３１と中継装置２０との間に設けられ、負荷側熱交換器３１と中継装置２０との間に流れる冷媒の温度を検出する。空気温度センサ４５は、負荷熱媒体である室内空気の温度を検出する。
【００２２】
（中継装置２０）
中継装置２０は、熱源機１及び複数の室内機３０ａ〜３０ｄとは別の筐体からなり、室外空間及び室内空間とは別の位置に設置可能である。中継装置２０は、気液分離器２１、第１の絞り装置２２、第２の絞り装置２３及び第２の流路切替装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを有している。中継装置２０は、高圧配管４ａ及び低圧配管４ｂを介して熱源機１に接続され、冷媒配管５ａ，５ｂを介して各室内機３０ａ〜３０ｄに接続されている。中継装置２０は、熱源機１から供給される冷熱又は温熱を各室内機３０ａ〜３０ｄに分配する。
【００２３】
気液分離器２１は、熱源機１から供給される高圧の気液二相冷媒を、液冷媒とガス冷媒とに分離する。気液分離器２１は、中継装置２０の入口に設置され、高圧配管４ａを介して熱源機１に接続されている。気液分離器２１は、上部にガス管２１ａが接続され、下部に液管２１ｂが接続されている。気液分離器２１によって分離された冷媒のうち液冷媒は、液管２１ｂから第２の流路切替装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを介して室内機３０ａ〜３０ｄに流れる。これにより、室内機３０ａ〜３０ｄに冷熱が供給される。気液分離器２１によって分離された冷媒のうちガス冷媒は、ガス管２１ａから第２の流路切替装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを介して室内機３０ａ〜３０ｄに流れる。これにより、室内機３０ａ〜３０ｄに温熱が供給される。
【００２４】
第１の絞り装置２２は、減圧弁及び開閉弁の機能を有し、例えば開度が可変の電子式膨張弁からなる。第１の絞り装置２２は、液管２１ｂに設けられている。第１の絞り装置２２は、液冷媒を目標圧力まで減圧させるとともに、液冷媒の流路を開閉する。第２の絞り装置２３は、減圧弁及び開閉弁の機能を有し、例えば開度が可変の電子式膨張弁からなる。第２の絞り装置２３は、低圧配管４ｂに接続される中継装置２０の出口側の低圧配管４ｂと、第１の絞り装置２２の出口側に接続される配管との間に設けられている。第２の絞り装置２３は、全暖房運転モードにおいて、冷媒の流路を開いて冷媒をバイパスさせ、暖房主体運転モードにおいて、負荷側の負荷に応じて開度を調整し、バイパス流量を調整する。
【００２５】
第２の流路切替装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、複数の室内機３０ａ〜３０ｄの運転モードに応じて流路を切り替えるものであり、室内機３０ａ〜３０ｄの設置台数と同じ個数だけ設置される。第２の流路切替装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、第１の開閉装置２５ａ及び第２の開閉装置２５ｂと、第５の逆止弁２６ａ及び第６の逆止弁２６ｂとを有している。第１の開閉装置２５ａ及び第２の開閉装置２５ｂは、ガス管２１ａ、低圧配管４ｂ及び熱源側熱交換器１２に接続される冷媒配管５ａに接続されている。第５の逆止弁２６ａ及び第６の逆止弁２６ｂは、液管２１ｂ及び膨張部３２に接続される冷媒配管５ｂに接続されている。なお、本実施の形態１では、第２の流路切替装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが第５の逆止弁２６ａ、第６の逆止弁２６ｂ、第１の開閉装置２５ａ及び第２の開閉装置２５ｂを有している場合について例示しているが、例えば四方弁等で構成されてもよい。
【００２６】
第１の開閉装置２５ａは、例えば電磁弁等からなり、ガス管２１ａと冷媒配管５ａとの間に設けられている。第１の開閉装置２５ａは、室内機３０ａ〜３０ｄの暖房運転時に開放され、室内機３０ａ〜３０ｄの冷房運転時に閉止される。第２の開閉装置２５ｂは、例えば電磁弁等からなり、冷媒配管５ｂと低圧配管４ｂとの間に設けられている。第２の開閉装置２５ｂは、室内機３０ａ〜３０ｄの冷房運転時に開放され、室内機３０ａ〜３０ｄの暖房運転時に閉止される。第１の開閉装置２５ａと第２の開閉装置２５ｂとは、互いに並列に接続されている。
【００２７】
第５の逆止弁２６ａは、一方が冷媒配管５ｂに接続され、他方が第１の絞り装置２２及び第２の絞り装置２３に接続されている。第５の逆止弁２６ａは、第１の絞り装置２２側から室内機３０ａ〜３０ｄに流れる冷媒の流れを許容する。これにより、室内機３０ａ〜３０ｄの冷房運転時に、冷媒が第５の逆止弁２６ａを通って室内機３０ａ〜３０ｄに流入する。第６の逆止弁２６ｂは、一方が冷媒配管５ｂに接続され、他方が第１の絞り装置２２及び第２の絞り装置２３に接続されている。第６の逆止弁２６ｂは、冷媒配管５ｂ側から第２の絞り装置２３に流れる冷媒の流れを許容する。これにより、室内機３０ａ〜３０ｄの暖房運転時に、冷媒が第６の逆止弁２６ｂを通って第２の絞り装置２３に流入する。
【００２８】
また、中継装置２０には、第１の圧力センサ４１と第２の圧力センサ４２とが設けられている。第１の圧力センサ４１は、気液分離器２１と第１の絞り装置２２との間に流れる冷媒の圧力を検出する。第２の圧力センサ４２は、第１の絞り装置２２を通過した冷媒の圧力を検出する。なお、第１の圧力センサ４１、第１の負荷温度センサ４３及び第２の負荷温度センサ４４は、負荷側熱交換器３１を流れる冷媒の温度を検出する冷媒温度センサとして機能する。
【００２９】
（冷媒）
空気調和装置１００に用いられる冷媒は、例えばＲ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ又はＲ４０４Ａ等のＨＦＣ冷媒でもよいし、Ｒ２２又はＲ１３４ａ等のＨＣＦＣ冷媒でもよいし、炭化水素又はヘリウム等の自然冷媒でもよい。
【００３０】
（熱媒体回路１００Ｂ）
熱媒体回路１００Ｂは、ポンプ６１、流量調整弁６０及び熱源側熱交換器１２が熱媒体配管６２により接続され、熱源熱媒体が流れる。ポンプ６１は、熱源側熱媒体を熱源側熱交換器１２に搬送する。ポンプ６１は、通常、予め設定された設定出力で駆動している。流量調整弁６０は、開度調整可能であり、熱媒体回路１００Ｂを循環する熱源熱媒体の流量を調整する。なお、流量調整弁６０は、部品としての最小開度が全閉であり、流入する熱源熱媒体を全て遮断する。なお、流量調整弁６０は、部品として最小開度が全閉ではなく、若干開いているものであってもよい。この場合、二方弁等が併用されることによって、全閉と同じように熱源熱媒体の流れを遮断することができる。また、流量調整弁６０は、部品としての最大開度が全開であり、流入する熱源熱媒体を全てそのまま流出させる。
【００３１】
熱源側熱交換器１２は、前述の如く、例えばプレート内を流れる冷媒とプレート内を流れる熱源熱媒体との間で熱交換するプレート型熱交換器からなる。熱源側熱交換器１２は、一方が流量調整弁６０に接続され、他方がポンプ６１の吸入側に接続される。熱源側熱交換器１２は、冷房運転時に放熱器として作用し、これにより、熱源熱媒体が加熱される。熱源側熱交換器１２は、暖房運転時に蒸発器として作用し、これにより、熱源熱媒体が冷却される。なお、熱源側熱交換器１２には、熱源熱媒体を流すことができる流量が予め決められている。これを、本実施の形態１では、熱源機１の流量能力の範囲と呼称する場合がある。
【００３２】
熱媒体回路１００Ｂには、熱源機１に設けられた熱媒体温度センサ１７及び流量センサ６３が設けられている。熱媒体温度センサ１７は、熱媒体回路１００Ｂに流れる熱源熱媒体の温度を検出する。流量センサ６３は、熱媒体配管６２に設けられ、熱媒体回路１００Ｂに流れる熱源熱媒体の流量を検出する。本実施の形態１では、流量センサ６３は、熱源熱媒体の流量を直接計測する流量計である場合について例示しているが、流量センサ６３は、２個の圧力計としてもよい。この場合、圧力計は、熱源側熱交換器１２の入口側及び出口側に流れる熱源熱媒体の圧力を検出する。そして、制御装置５０は、２個の圧力計によって計測された圧力の差圧に基づいて熱源熱媒体の流量を推定する。なお、本実施の形態１では、１台の熱源機１と１台のポンプ６１とが接続されているが、これに限らず、１台のポンプ６１に複数台の熱源機１が接続されてもよい。
【００３３】
（熱媒体）
熱媒体回路１００Ｂに用いられる熱源熱媒体は、例えば水であるが、ブラインとしてもよい。熱源熱媒体が水である場合、熱源側熱交換器１２において、冷媒と水とで熱交換して、冷熱又は温熱を室内機３０ａ〜３０ｄに供給する。即ち、本実施の形態１の空気調和装置１００は、水冷式の空気調和装置１００である。
【００３４】
（制御装置５０）
図２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００を示すハードウエア構成図である。図２に示すように、制御装置５０は、マイコン等で構成されており、各センサによって検出された検出情報及びリモコンから送信された指示信号に基づいて、空気調和装置１００の動作を制御する。なお、本実施の形態１では、制御装置５０は、熱源機１に設けられている場合について例示しているが、制御装置５０は、室内機３０ａ〜３０ｄに設けられていてもよい。また、制御装置５０は、熱源機１及び室内機３０ａ〜３０ｄとは別の筐体として設けられていてもよい。
【００３５】
制御装置５０は、第１の圧力センサ４１によって検出された圧力と、第２の圧力センサ４２によって検出された圧力との差が目標圧力差となるように、第１の絞り装置２２の開度を制御する。目標圧力差は、例えば０．３ＭＰａである。制御装置５０は、冷房運転時に、第１の負荷温度センサ４３によって検出された温度と第２の負荷温度センサ４４によって検出された温度との差として得られるスーパーヒート（過熱度）が一定となるように、膨張部３２の開度を制御する。制御装置５０は、暖房運転時に、第１の圧力センサ４１によって検出された圧力を飽和温度に変換した値と、第１の負荷温度センサ４３によって検出された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定となるように、膨張部３２の開度を制御する。
【００３６】
また、制御装置５０は、吐出圧力センサ１５によって検出された圧力が目標圧力を下回らないように圧縮機１０の圧縮量を制御する。制御装置５０は、吸入圧力センサ１６によって検出された圧力が目標圧力の範囲内に収まるように、圧縮機１０の圧縮量を制御する。制御装置５０は、熱媒体温度センサ１７によって検出された温度が目標温度の範囲外となる場合、空気調和装置１００の運転を停止させて、機器の損傷を抑制する。
【００３７】
なお、空気調和装置１００は、報知手段７を備えていてもよい。報知手段７は、例えば表示装置又はスピーカ等である。制御装置５０は、各センサによって検出された検出情報及びリモコンから送信された指示信号に基づいて、表示装置に検出情報又は指示内容を表示する。また、制御装置５０は、各センサによって検出された検出情報及びリモコンから送信された指示信号に基づいて、スピーカに所定の音声を出力させる。また、制御装置５０は、リモコン等からの指示を受けた各室内機３０ａ〜３０ｄからの情報を取得して、各室内機３０ａ〜３０ｄが冷房運転又は暖房運転をするように制御する。即ち、空気調和装置１００は、室内の全てが同一運転を行うことができると共に、それぞれの室内機３０ａ〜３０ｄが異なる運転を行うこともできる。
【００３８】
制御装置５０は、熱媒体回路１００Ｂに流れる熱源熱媒体の流量が、熱源機１の流量能力の範囲内に収まるように、空調負荷に応じた流量調整弁６０の開度を制御している。例えば、制御装置５０は、空調負荷が大きいときに、流量調整弁６０の開度を増加させて、熱媒体の流量を増加させる。また、制御装置５０は、空調負荷が小さいときに、流量調整弁６０の開度を減少させて、熱源熱媒体の流量を減少させる。これにより、必要なときに必要な分だけ熱源熱媒体を使用することができる。
【００３９】
図３は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の制御装置５０を示すブロック図である。図３に示すように、制御装置５０は、記憶手段５１と、開度設定手段５２とを有している。記憶手段５１は、例えばメモリ等で構成されており、熱媒体回路１００Ｂに流れる熱源熱媒体の規定最大流量Ｆｍａｘ及び規定最小流量Ｆｍｉｎを記憶する。空気調和装置１００において、熱源側熱交換器１２に流すことができる熱源熱媒体の流量は予め定められているため、熱媒体回路１００Ｂに流れる熱源熱媒体の流量には、最大から最小までの範囲が設けられている。
【００４０】
規定最大流量Ｆｍａｘとは、熱源側熱交換器１２に流すことができる熱源熱媒体の最大流量をいう。また、規定最小流量Ｆｍｉｎとは、熱源側熱交換器１２に熱源熱媒体が流れる上で、最低限必要な熱源熱媒体の流量をいう。なお、規定最大流量Ｆｍａｘ及び規定最小流量Ｆｍｉｎは、制御装置５０の切替スイッチ（図示せず）又は、制御装置５０に対し外部入力によって設定される。外部入力とは、例えば端末等を用いて記憶手段５１に規定最大流量Ｆｍａｘ及び規定最小流量Ｆｍｉｎを入力することをいう。
【００４１】
開度設定手段５２は、流量センサ６３によって検出された検出流量と、記憶手段５１に記憶された規定最大流量Ｆｍａｘと、記憶手段５１に記憶された規定最小流量Ｆｍｉｎとに基づいて、流量調整弁６０の最大開度及び最小開度を設定するものである。最大開度とは、部品としての最大開度とは異なり、熱源機１の流量能力の範囲の上限値である規定最大流量Ｆｍａｘに対応する開度をいう。最小開度とは、部品としての最小開度とは異なり、熱源機１の流量能力の範囲の下限値である規定最小流量Ｆｍｉｎに対応する開度をいう。ここで、開度設定手段５２は、最大設定手段５２ａと、最小設定手段５２ｂとを有している。
【００４２】
図４は、本発明の実施の形態１における流量調整弁６０の開度と熱源熱媒体の流量との関係を示すグラフである。図４において、横軸は流量調整弁６０の開度Ｌであり、縦軸は熱源熱媒体の流量Ｆである。最大設定手段５２ａは、ポンプ６１が設定出力で駆動している際、流量センサ６３によって検出された流量が規定最大流量Ｆｍａｘを上回る場合、流量調整弁６０の開度を調整開度ΔＬだけ減少させる。一方、最大設定手段５２ａは、ポンプ６１が設定出力で駆動している際、流量センサ６３によって検出された流量が規定最大流量Ｆｍａｘから許容流量ΔＱｗを減算した値を下回る場合、流量調整弁６０の開度を調整開度ΔＬだけ増加させる。これにより、最大設定手段５２ａは、最大開度を設定する。ここで、許容流量ΔＱｗは、熱源機１の流量能力の範囲の上限値である規定最大流量Ｆｍａｘ自体の範囲を決定するパラメータである。また、調整開度ΔＬは、流量調整弁６０の開度を調整する際の調整幅である。なお、許容流量ΔＱｗに対応する開度は、調整開度ΔＬより大きい。これにより、流量調整弁６０の開度を調整する際に、調整範囲を超えて調整してしまうことを抑制することができる。
【００４３】
図４に示すように、最大設定手段５２ａは、流量調整弁６０の開度を、予め設定されている所定の初期開度Ｌ０に設定する。そして、最大設定手段５２ａは、流量センサ６３によって検出された検出流量が規定最大流量Ｆｍａｘを上回る場合、流量調整弁６０の初期開度Ｌ０を調整開度ΔＬだけ減少させる。そして、所定の時間が経過して、流量センサ６３によって検出された検出流量が規定最大流量Ｆｍａｘを下回るまで、開度Ｌを調整開度ΔＬだけ毎回繰り返し減少させる。
【００４４】
一方、最大設定手段５２ａは、流量センサ６３によって検出された検出流量が規定最大流量Ｆｍａｘから許容流量ΔＱｗを減算した値を下回る場合、流量調整弁６０の開度Ｌを調整開度ΔＬだけ増加させる。そして、所定の時間が経過して、流量センサ６３によって検出された検出流量が規定最大流量Ｆｍａｘから許容流量ΔＱｗを減算した値を上回るまで、開度Ｌを調整開度ΔＬだけ毎回繰り返し増加させる。なお、調整開度ΔＬは、規定最大流量Ｆｍａｘを下回るまでの開度と、規定最大流量Ｆｍａｘから許容流量ΔＱｗを減算した値を上回るまでの開度とで、変更されてもよい。
【００４５】
最大設定手段５２ａは、流量センサ６３によって検出された検出流量が規定最大流量Ｆｍａｘ以下且つ規定最大流量Ｆｍａｘから許容流量ΔＱｗを減算した値以上の条件を満足すると、そのときの設定開度Ｌを最大開度Ｌｍａｘとして設定する。なお、最大開度Ｌｍａｘは、部品としての最大開度Ｌａｌｌよりも開度が小さい。
【００４６】
最小設定手段５２ｂは、ポンプ６１が設定出力で駆動している際、流量センサ６３によって検出された検出流量が規定最小流量Ｆｍｉｎを下回る場合、流量調整弁６０の開度を調整開度ΔＬだけ増加させる。一方、最小設定手段５２ｂは、ポンプ６１が設定出力で駆動している際、流量センサ６３によって検出された検出流量が規定最小流量Ｆｍｉｎを上回る場合、流量調整弁６０の開度を調整開度ΔＬだけ減少させる。これにより、最小設定手段５２ｂは、最小開度を設定する。
【００４７】
最小設定手段５２ｂは、流量センサ６３によって検出された検出流量が規定最小流量Ｆｍｉｎを下回る場合、流量調整弁６０の設定開度Ｌを調整開度ΔＬだけ増加させる。そして、所定の時間が経過して、流量センサ６３によって検出された流量が規定最小流量Ｆｍｉｎを上回るまで、開度Ｌを調整開度ΔＬだけ毎回繰り返し増加させる。一方、最小設定手段５２ｂは、流量センサ６３によって検出された検出流量が規定最小流量Ｆｍｉｎに許容流量ΔＱｗを加算した値を上回る場合、流量調整弁６０の開度Ｌを調整開度ΔＬだけ減少させる。そして、所定の時間が経過して、流量センサ６３によって検出された検出流量が規定最小流量Ｆｍｉｎに許容流量ΔＱｗを加算した値を下回るまで、開度Ｌを調整開度ΔＬだけ毎回繰り返し減少させる。なお、調整開度ΔＬは、規定最小流量Ｆｍｉｎを上回るまでの開度と、規定最小流量Ｆｍｉｎに許容流量ΔＱｗを加算した値を下回るまでの開度とで、変更されてもよい。最小設定手段５２ｂは、流量センサ６３によって検出された検出流量が規定最小流量Ｆｍｉｎ以上且つ規定最小流量Ｆｍｉｎに許容流量ΔＱｗを加算した値以下の条件を満足すると、そのときの設定開度Ｌを最小開度Ｌｍｉｎとして設定する。
【００４８】
空調負荷に応じて変化する流量調整弁６０の開度は、設定された最大開度と最小開度との間の範囲内で調整されるため、熱媒体回路１００Ｂを循環する熱源熱媒体の流量は、熱源機１の流量能力の範囲内に収まる。
【００４９】
以上のように、開度設定手段５２は、記憶手段５１に記憶された規定最大流量Ｆｍａｘ及び規定最小流量Ｆｍｉｎに基づいて流量調整弁６０の最大開度及び最小開度を設定している。このため、圧縮機１０の動作の有無にかかわらず、流量調整弁６０の最大開度及び最小開度を設定することができる。従って、本実施の形態１の開度設定手段５２は、圧縮機１０の非運転時に、流量調整弁６０の最大開度及び最小開度を設定することができる。
【００５０】
次に、空気調和装置１００の各運転モードにおける動作について説明する。前述の如く、空気調和装置１００は、運転モードとして、全冷房運転、全暖房運転、冷房主体運転及び暖房主体運転を有している。なお、以下の説明では、室内機３０ａ，３０ｂが運転し、室内機３０ｃ，３０ｄについては空調負荷が無く冷媒を流す必要がない場合について例示する。従って、室内機３０ｃ，３０ｄに設けられたそれぞれの膨張部３２は、閉止される。なお、室内機３０ｃ，３０ｄにおいて空調負荷の発生が生じた場合、それぞれの膨張部３２が開放されて、冷媒が循環するようにしてもよい。
【００５１】
（全冷房運転）
図５は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の全冷房運転時の冷媒の流れを示す回路図である。先ず、全冷房運転について説明する。空気調和装置１００において、室内機３０ａ，３０ｂが冷房運転を行い、室内機３０ｃ，３０ｄは停止している。第１の流路切替装置１１は、圧縮機１０から吐出された冷媒が熱源側熱交換器１２に流れるように切り替えられる。図５に示すように、低温且つ低圧の冷媒が圧縮機１０に吸入され、圧縮機１０から吐出された高温且つ高圧のガス冷媒は、第１の流路切替装置１１を通り、放熱器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。
【００５２】
熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２において熱源熱媒体に放熱して液化される。液化された高圧の液冷媒は、第３の逆止弁１４ｃを通って熱源機１から流出し、高圧配管４ａを通って中継装置２０に流入する。中継装置２０に流入した高圧の液冷媒は、気液分離器２１、第１の絞り装置２２、第２の流路切替装置２４ａ，２４ｂの第５の逆止弁２６ａ及び冷媒配管５ｂを経由して各室内機３０ａ，３０ｂに流入する。
【００５３】
そして、室内機３０ａ，３０ｂに流入した冷媒は、負荷側熱交換器３１の出口側のスーパーヒートが一定となるように制御された膨張部３２によって、膨張され、低温且つ低圧の気液二相の冷媒となる。気液二相の冷媒は、蒸発器として作用する負荷側熱交換器３１に流入し、負荷熱媒体である室内空気から吸熱することによって、室内空気を冷却しつつ、低温且つ低圧のガス冷媒となる。その際、室内が冷房される。室内機３０ａ，３０ｂから流出したガス冷媒は、冷媒配管５ａ及び第２の流路切替装置２４ａ，２４ｂの第２の開閉装置２５ｂを通って、中継装置２０から流出する。中継装置２０から流出した冷媒は、低圧配管４ｂを通って、再び熱源機１に流入する。熱源機１に流入した冷媒は、第４の逆止弁１４ｄを通って第１の流路切替装置１１及びアキュムレータ１３を経由して、圧縮機１０に再度吸入される。
【００５４】
次に、熱媒体回路１００Ｂの熱源熱媒体の流れについて説明する。ポンプ６１に吸入された熱源熱媒体は、ポンプ６１から吐出され、流量調整弁６０を通って熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した熱源熱媒体は、冷媒と熱交換されて加熱される。加熱された熱源熱媒体は、再びポンプ６１に吸入される。
【００５５】
（全暖房運転）
図６は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の全暖房運転時の冷媒の流れを示す回路図である。次に、全暖房運転について説明する。空気調和装置１００において、室内機３０ａ，３０ｂが暖房運転を行い、室内機３０ｃ，３０ｄは停止している。第１の流路切替装置１１は、圧縮機１０から吐出された冷媒が熱源側熱交換器１２を経由せずに中継装置２０に流れるように切り替えられる。図６に示すように、低温且つ低圧の冷媒が圧縮機１０に吸入され、圧縮機１０から吐出された高温且つ高圧のガス冷媒は、第１の流路切替装置１１及び第１の逆止弁１４ａを通り、高圧配管４ａを通って中継装置２０に流入する。中継装置２０に流入した高温且つ高圧のガス冷媒は、気液分離器２１、第２の流路切替装置２４ａ，２４ｂの第１の開閉装置２５ａ及び冷媒配管５ａを経由して各室内機３０ａ，３０ｂに流入する。
【００５６】
そして、室内機３０ａ，３０ｂに流入した高温且つ高圧のガス冷媒は、凝縮器として作用する負荷側熱交換器３１に流入し、負荷熱媒体である室内空気に放熱することによって、室内空気を加熱しつつ、液冷媒となる。その際、室内が暖房される。負荷側熱交換器３１から流出した液冷媒は、負荷側熱交換器３１の出口側のサブクールが一定となるように制御された膨張部３２によって、膨張され、低温且つ低圧の気液二相の冷媒となる。その後、冷媒は、冷媒配管５ｂ、第６の逆止弁２６ｂ及び第２の絞り装置２３を通って、中継装置２０から流出する。
【００５７】
中継装置２０から流出した冷媒は、低圧配管４ｂを通って、再び熱源機１に流入する。熱源機１に流入した冷媒は、第２の逆止弁１４ｂを通って、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２において熱源熱媒体から吸熱して、低温且つ低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温且つ低圧のガス冷媒は、第１の流路切替装置１１及びアキュムレータ１３を経由して、圧縮機１０に再度吸入される。
【００５８】
次に、熱媒体回路１００Ｂの熱源熱媒体の流れについて説明する。ポンプ６１に吸入され熱源熱媒体は、ポンプ６１から吐出され、流量調整弁６０を通って熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した熱源熱媒体は、冷媒と熱交換されて冷却される。冷却された熱源熱媒体は、再びポンプ６１に吸入される。
【００５９】
（冷房主体運転）
図７は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の冷房主体運転時の冷媒の流れを示す回路図である。次に、冷房主体運転について説明する。空気調和装置１００において、室内機３０ａが冷房運転を行い、室内機３０ｂが暖房運転を行い、室内機３０ｃ，３０ｄは停止している。第１の流路切替装置１１は、圧縮機１０から吐出された冷媒が熱源側熱交換器１２に流れるように切り替えられる。図７に示すように、低温且つ低圧の冷媒が圧縮機１０に吸入され、圧縮機１０から吐出された高温且つ高圧のガス冷媒は、第１の流路切替装置１１を通り、放熱器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２において熱源熱媒体に放熱して気液二相の冷媒となる。気液二相の冷媒は、第３の逆止弁１４ｃを通って熱源機１から流出し、高圧配管４ａを通って中継装置２０に流入する。中継装置２０に流入した気液二相の冷媒は、気液分離器２１において、高圧のガス冷媒と高圧の液冷媒とに分離される。
【００６０】
気液分離器２１において分離された高圧のガス冷媒は、ガス管２１ａ、第２の流路切替装置２４ｂの第１の開閉装置２５ａ及び冷媒配管５ａを経由して、室内機３０ｂに流入する。室内機３０ｂに流入した高温のガス冷媒は、凝縮器として作用する負荷側熱交換器３１に流入し、負荷熱媒体である室内空気に放熱することによって、室内空気を加熱しつつ、液冷媒となる。その際、室内が暖房される。負荷側熱交換器３１から流出した液冷媒は、負荷側熱交換器３１の出口側のサブクールが一定となるように制御された膨張部３２によって、膨張される。その後、冷媒は、冷媒配管５ｂ及び第６の逆止弁２６ｂを通って、第１の絞り装置２２の出口側に流れる。
【００６１】
一方、気液分離器２１において分離された高圧の液冷媒は、液管２１ｂを通って第１の絞り装置２２において中間圧にまで膨張され、室内機３０ｂから流出した冷媒と合流する。なお、中間圧とは、例えば高圧から０．３ＭＰａ程度減算した値である。合流した中間圧の液冷媒は、第５の逆止弁２６ａ及び冷媒配管５ｂを経由して室内機３０ａに流入する。そして、室内機３０ａに流入した冷媒は、負荷側熱交換器３１の出口側のスーパーヒートが一定となるように制御された膨張部３２によって、膨張され、低温且つ低圧の気液二相の冷媒となる。
【００６２】
気液二相の冷媒は、蒸発器として作用する負荷側熱交換器３１に流入し、負荷熱媒体である室内空気から吸熱することによって、室内空気を冷却しつつ、低温且つ低圧のガス冷媒となる。その際、室内が冷房される。室内機３０ａから流出したガス冷媒は、冷媒配管５ａ及び第２の流路切替装置２４ａの第２の開閉装置２５ｂを通って、中継装置２０から流出する。中継装置２０から流出した冷媒は、低圧配管４ｂを通って、再び熱源機１に流入する。熱源機１に流入した冷媒は、第４の逆止弁１４ｄを通って第１の流路切替装置１１及びアキュムレータ１３を経由して、圧縮機１０に再度吸入される。
【００６３】
次に、熱媒体回路１００Ｂの熱源熱媒体の流れについて説明する。ポンプ６１に吸入された熱源熱媒体は、ポンプ６１から吐出され、流量調整弁６０を通って熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した熱源熱媒体は、冷媒と熱交換されて加熱される。加熱された熱源熱媒体は、再びポンプ６１に吸入される。
【００６４】
（暖房主体運転）
図８は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の暖房主体運転時の冷媒の流れを示す回路図である。次に、暖房主体運転について説明する。空気調和装置１００において、室内機３０ａが冷房運転を行い、室内機３０ｂが暖房運転を行い、室内機３０ｃ，３０ｄは停止している。第１の流路切替装置１１は、圧縮機１０から吐出された冷媒が熱源側熱交換器１２を経由せずに中継装置２０に流れるように切り替えられる。図８に示すように、低温且つ低圧の冷媒が圧縮機１０に吸入され、圧縮機１０から吐出された高温且つ高圧のガス冷媒は、第１の流路切替装置１１及び第１の逆止弁１４ａを通り、高圧配管４ａを通って中継装置２０に流入する。中継装置２０に流入した高温且つ高圧のガス冷媒は、気液分離器２１、ガス管２１ａ、第２の流路切替装置２４ｂの第１の開閉装置２５ａ及び冷媒配管５ａを経由して室内機３０ｂに流入する。
【００６５】
そして、室内機３０ｂに流入した高温且つ高圧のガス冷媒は、凝縮器として作用する負荷側熱交換器３１に流入し、負荷熱媒体である室内空気に放熱することによって、室内空気を加熱しつつ、液冷媒となる。その際、室内が暖房される。負荷側熱交換器３１から流出した液冷媒は、負荷側熱交換器３１の出口側のサブクールが一定となるように制御された膨張部３２によって、膨張され、低温且つ低圧の気液二相の冷媒となる。その後、冷媒は、冷媒配管５ｂ及び第６の逆止弁２６ｂを経由した後、２つのルートに分岐する。一つ目のルートは、第２の流路切替装置２４ａの第５の逆止弁２６ａに流入するルートであり、二つ目のルートは、第２の絞り装置２３に流入するバイパスとして使用されるルートである。
【００６６】
第５の逆止弁２６ａを通過した冷媒は、冷媒配管５ｂを経由して、室内機３０ａに流入する。そして、室内機３０ａに流入した冷媒は、負荷側熱交換器３１の出口側のスーパーヒートが一定となるように制御された膨張部３２によって、膨張され、低温且つ低圧の気液二相の冷媒となる。気液二相の冷媒は、蒸発器として作用する負荷側熱交換器３１に流入し、負荷熱媒体である室内空気から吸熱することによって、室内空気を冷却しつつ、低温且つ低圧のガス冷媒となる。その際、室内が冷房される。
【００６７】
室内機３０ａから流出したガス冷媒は、冷媒配管５ａ及び第２の流路切替装置２４ａの第２の開閉装置２５ｂを通って、第２の絞り装置２３を通った冷媒と合流して、中継装置２０から流出する。中継装置２０から流出した冷媒は、低圧配管４ｂを通って、再び熱源機１に流入する。熱源機１に流入した冷媒は、第２の逆止弁１４ｂを通って、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２において熱源熱媒体から吸熱して、低温且つ低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温且つ低圧のガス冷媒は、第１の流路切替装置１１及びアキュムレータ１３を経由して、圧縮機１０に再度吸入される。
【００６８】
次に、熱媒体回路１００Ｂの熱源熱媒体の流れについて説明する。ポンプ６１に吸入された熱源熱媒体は、ポンプ６１から吐出され、流量調整弁６０を通って熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した熱源熱媒体は、冷媒と熱交換されて冷却される。冷却された熱源熱媒体は、再びポンプ６１に吸入される。
【００６９】
図９は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の動作を示すフローチャートである。次に、制御装置５０による流量調整弁６０の制御について説明する。先ず、最大設定手段５２ａの動作について説明する。図９に示すように、先ず、制御装置５０によって、流量調整弁６０の開度が初期開度Ｌ０となるように制御される（ステップＳＴ１）。次に、流量センサ６３によって熱媒体回路１００Ｂに流れる熱源熱媒体の流量が検出される（ステップＳＴ２）。
【００７０】
そして、検出された検出流量Ｆが、記憶手段５１に記憶された規定最大流量Ｆｍａｘより大きいかが判定される（ステップＳＴ３）。検出流量Ｆが規定最大流量Ｆｍａｘより大きい場合（ステップＳＴ３のＹＥＳ）、最大設定手段５２ａは、流量調整弁６０の開度Ｌを調整開度ΔＬ１だけ減少させる（ステップＳＴ４）。そして、ステップＳＴ２に戻って、最大設定手段５２ａは、検出流量Ｆが規定最大流量Ｆｍａｘを下回るまで、開度Ｌを調整開度ΔＬ１だけ毎回繰り返し減少させる。
【００７１】
検出流量Ｆが規定最大流量Ｆｍａｘ以下の場合（ステップＳＴ３のＮＯ）、検出流量Ｆが規定最大流量Ｆｍａｘから許容流量ΔＱｗを減算した値より小さいかが判定される（ステップＳＴ５）。検出流量Ｆが規定最大流量Ｆｍａｘから許容流量ΔＱｗを減算した値より小さい場合（ステップＳＴ５のＹＥＳ）、最大設定手段５２ａは、流量調整弁６０の開度Ｌを調整開度ΔＬ２だけ増加させる（ステップＳＴ６）。そして、ステップＳＴ２に戻って、最大設定手段５２ａは、検出流量Ｆが規定最大流量Ｆｍａｘから許容流量ΔＱｗを減算した値を上回るまで、開度Ｌを調整開度ΔＬ２だけ毎回繰り返し増加させる。
【００７２】
検出流量Ｆが規定最大流量Ｆｍａｘから許容流量ΔＱｗを減算した値より大きい場合（ステップＳＴ５のＮＯ）、最大設定手段５２ａは、そのときの設定開度Ｌを最大開度Ｌｍａｘとして設定する（ステップＳＴ７）。なお、調整開度ΔＬ１は、調整開度ΔＬ２より大きい。
【００７３】
図１０は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の動作を示すフローチャートである。次に、最小設定手段５２ｂの動作について説明する。図１０に示すように、先ず、制御装置５０によって、流量調整弁６０の開度が初期開度Ｌ０となるように制御される（ステップＳＴ１１）。次に、流量センサ６３によって熱媒体回路１００Ｂに流れる熱源熱媒体の流量が検出される（ステップＳＴ１２）。
【００７４】
そして、検出された検出流量Ｆが、記憶手段５１に記憶された規定最小流量Ｆｍｉｎより小さいかが判定される（ステップＳＴ１３）。検出流量Ｆが規定最小流量Ｆｍｉｎより小さい場合（ステップＳＴ１３のＹＥＳ）、最小設定手段５２ｂは、流量調整弁６０の開度Ｌを調整開度ΔＬ１だけ増加させる（ステップＳＴ１４）。そして、ステップＳＴ１２に戻って、最小設定手段５２ｂは、検出流量Ｆが規定最小流量Ｆｍｉｎを上回るまで、開度Ｌを調整開度ΔＬ１だけ毎回繰り返し増加させる。
【００７５】
検出流量Ｆが規定最小流量Ｆｍｉｎ以上の場合（ステップＳＴ１３のＮＯ）、検出流量Ｆが規定最小流量Ｆｍｉｎに許容流量ΔＱｗを加算した値より大きいかが判定される（ステップＳＴ１５）。検出流量Ｆが規定最小流量Ｆｍｉｎに許容流量ΔＱｗを加算した値より大きい場合（ステップＳＴ１５のＹＥＳ）、最小設定手段５２ｂは、流量調整弁６０の開度Ｌを調整開度ΔＬ２だけ減少させる（ステップＳＴ１６）。そして、ステップＳＴ１２に戻って、最小設定手段５２ｂは、検出流量Ｆが規定最小流量Ｆｍｉｎに許容流量ΔＱｗを加算した値を下回るまで、開度Ｌを調整開度ΔＬ２だけ毎回繰り返し減少させる。
【００７６】
検出流量Ｆが規定最小流量Ｆｍｉｎに許容流量ΔＱｗを加算した値より小さい場合（ステップＳＴ１５のＮＯ）、最小設定手段５２ｂは、そのときの設定開度Ｌを最小開度Ｌｍｉｎとして設定する（ステップＳＴ１７）。なお、調整開度ΔＬ１は、調整開度ΔＬ２より大きい。
【００７７】
本実施の形態１によれば、制御装置５０が、熱媒体回路１００Ｂに流れる熱源熱媒体の規定最大流量Ｆｍａｘ及び規定最小流量Ｆｍｉｎを記憶している。このため、制御装置５０は、規定最大流量Ｆｍａｘ及び規定最小流量Ｆｍｉｎに基づいて、流量調整弁６０の開度を自動的に調整することができる。従って、流量調整弁６０の開度を調整する時間を短縮し、調整ばらつきを軽減することができる。また、制御装置５０の開度設定手段５２は、流量センサ６３によって検出された流量と、記憶手段５１に記憶された規定最大流量Ｆｍａｘと、記憶手段５１に記憶された規定最小流量Ｆｍｉｎとに基づいて、流量調整弁６０の最大開度及び最小開度を設定する。このように、本実施の形態１は、流量調整弁６０の最大開度及び最小開度を自動的に設定する。
【００７８】
従来の水冷式空気調和機においては、室外側水熱交換器に流すことができる冷却水の流量は予め定められているため、試運転時に、水量調整弁の最大開度及び最小開度を調整する必要がある。この場合、現地において、作業者が、水冷式空気調和機を運転させて、水量調整弁を手動で調整する。しかし、作業者が水量調整弁を手動で調整するため、調整に時間を要すると共に、作業者の技術力による調整ばらつきが生じる。これに対し、本実施の形態１は、流量調整弁６０の最大開度及び最小開度を自動的に設定しているため、作業者が水量調整弁を手動で調整する必要がない。従って、調整の時間を短縮することができると共に、調整ばらつきも生じない。
【００７９】
また、従来、圧縮機及び室内ファンの回転数に応じて流量調整弁の開度を変更する空気調和装置が知られている。この場合、圧縮機及び室内ファンが運転している状態でなければ、流量調整弁の開度を変更することができず、試運転時に熱源側熱交換器に供給される流量が、規定された流量範囲内になるように流量調整弁の開度を調整する上で、多大な時間を要する。このように、開度の再調整が繰り返されるため、試運転の効率が悪くなる。
【００８０】
これに対し、本実施の形態１の開度設定手段５２は、記憶手段５１に記憶された規定最大流量Ｆｍａｘ及び規定最小流量Ｆｍｉｎに基づいて流量調整弁６０の最大開度及び最小開度を設定している。このため、圧縮機１０の動作の有無にかかわらず、流量調整弁６０の最大開度及び最小開度を設定することができる。従って、本実施の形態１の開度設定手段５２は、圧縮機１０の非運転時に、流量調整弁６０の最大開度及び最小開度を設定することができる。よって、試運転時に、流量範囲を満足するように流量調整弁６０の開度の調整を繰り返す必要がない。従って、試運転の効率を大幅に向上させることができる。また、圧縮機１０の非運転時に、流量調整弁６０の最大開度及び最小開度を設定することができるため、冷媒配管の工事が未完了であっても、流量調整弁６０の開度を調整することができる。
【００８１】
（変形例）
図１１は、本発明の実施の形態１の変形例に係る空気調和装置２００を示す回路図である。変形例では、全冷房運転又は全暖房運転が可能であり、中継装置２０が設けられていない。空気調和装置２００は、熱源機１と室内機３０ａ〜３０ｄとの間に、３本の冷媒配管４を接続する継手を６個有している。
【００８２】
熱源側熱交換器１２に接続された冷媒配管４と膨張部３２に接続された冷媒配管５の間には、３個の第１の継手１２０ａ、第２の継手１２０ｂ及び第３の継手１２０ｃが直列に接続されている。３個の第１の継手１２０ａ、第２の継手１２０ｂ及び第３の継手１２０ｃは、それぞれ４台の室内機３０ａ〜３０ｄの膨張部３２に接続されている。
【００８３】
また、第１の流路切替装置１１に接続された冷媒配管４と負荷側熱交換器３１に接続された冷媒配管５との間には、３個の第６の継手１２０ｆ、第５の継手１２０ｅ及び第４の継手弁１２０ｄが直列に接続されている。３個の第６の継手１２０ｆ、第５の継手１２０ｅ及び第４の継手１２０ｄは、それぞれ４台の室内機３０ａ〜３０ｄの負荷側熱交換器３１に接続されている。
【００８４】
次に、空気調和装置２００の各運転モードにおける動作について説明する。前述の如く、空気調和装置２００は、運転モードとして、全冷房運転及び全暖房運転を有している。
【００８５】
（全冷房運転）
先ず、全冷房運転について説明する。低温且つ低圧の冷媒が圧縮機１０に吸入され、圧縮機１０から吐出された高温且つ高圧のガス冷媒は、第１の流路切替装置１１を通り、放熱器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２において熱源熱媒体に放熱して液化される。液化された高圧の液冷媒は、冷媒配管４を通って第１の継手１２０ａに至る。冷媒は、第１の継手１２０ａにおいて、室内機３０ａに向かう冷媒と第２の継手１２０ｂに向かう冷媒とに分岐する。第２の継手１２０ｂに向かった冷媒は、第２の継手１２０ｂにおいて、室内機３０ｂに向かう冷媒と第３の継手１２０ｃに向かう冷媒とに分岐する。第３の継手１２０ｃに向かった冷媒は、第３の継手１２０ｃにおいて、室内機３０ｃに向かう冷媒と室内機３０ｄに向かう冷媒とに分岐する。
【００８６】
室内機３０ａ〜３０ｄに流入したそれぞれの冷媒は、膨張部３２によって膨張され、低温且つ低圧の気液二相の冷媒となる。気液二相の冷媒は、蒸発器として作用する負荷側熱交換器３１に流入し、負荷熱媒体である室内空気から吸熱することによって、室内空気を冷却しつつ、低温且つ低圧のガス冷媒となる。その際、室内が冷房される。室内機３０ａから流出したガス冷媒は、第４の継手１２０ｄ、第５の継手１２０ｅ及び第６の継手１２０ｆを通って、冷媒配管４に至り、再び熱源機１に流入する。
【００８７】
室内機３０ｂから流出したガス冷媒は、第４の継手１２０ｄ、第５の継手１２０ｅ及び第６の継手１２０ｆを通って、冷媒配管４に至り、再び熱源機１に流入する。室内機３０ｃから流出したガス冷媒は、第５の継手１２０ｅ及び第６の継手１２０ｆを通って、冷媒配管４に至り、再び熱源機１に流入する。室内機３０ｄから流出したガス冷媒は、第６の継手１２０ｆを通って、冷媒配管４に至り、再び熱源機１に流入する。熱源機１に流入した冷媒は、第４の逆止弁１４ｄを通って第１の流路切替装置１１及びアキュムレータ１３を経由して、圧縮機１０に再度吸入される。
【００８８】
次に、熱媒体回路１００Ｂの熱源熱媒体の流れについて説明する。ポンプ６１に吸入された熱源熱媒体は、ポンプ６１から吐出され、流量調整弁６０を通って熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した熱源熱媒体は、冷媒と熱交換されて加熱される。加熱された熱源熱媒体は、再びポンプ６１に吸入される。
【００８９】
（全暖房運転）
次に、全暖房運転について説明する。低温且つ低圧の冷媒が圧縮機１０に吸入され、圧縮機１０から吐出された高温且つ高圧のガス冷媒は、第１の流路切替装置１１を通り、冷媒配管４を通って、第６の継手１２０ｆに至る。冷媒は、第６の継手１２０ｆにおいて、室内機３０ｄに向かう冷媒と第５の継手１２０ｅに向かう冷媒とに分岐する。第５の継手１２０ｅに向かった冷媒は、第５の継手１２０ｅにおいて、室内機３０ｃに向かう冷媒と第４の継手１２０ｄに向かう冷媒とに分岐する。第４の継手１２０ｄに向かった冷媒は、第４の継手１２０ｄにおいて、室内機３０ｂに向かう冷媒と室内機３０ａに向かう冷媒とに分岐する。
【００９０】
室内機３０ａ〜３０ｄに流入したそれぞれの冷媒は、凝縮器として作用する負荷側熱交換器３１に流入し、負荷熱媒体である室内空気に放熱することによって、室内空気を加熱しつつ、液冷媒となる。その際、室内が暖房される。負荷側熱交換器３１から流出した液冷媒は、膨張部３２によって、膨張され、低温且つ低圧の気液二相の冷媒となる。
【００９１】
室内機３０ｄから流出した冷媒は、第３の継手１２０ｃ、第２の継手１２０ｂ及び第１の継手１２０ａを通って、冷媒配管４に至り、再び熱源機１に流入する。室内機３０ｃから流出したガス冷媒は、第３の継手１２０ｃ、第２の継手１２０ｂ及び第１の継手１２０ａを通って、冷媒配管４に至り、再び熱源機１に流入する。室内機３０ｂから流出した冷媒は、第２の継手１２０ｂ及び第１の継手１２０ａを通って、冷媒配管４に至り、再び熱源機１に流入する。室内機３０ａから流出した冷媒は、第１の継手１２０ａを通って、冷媒配管４に至り、再び熱源機１に流入する。
【００９２】
熱源機１に流入した冷媒は、第２の逆止弁１４ｂを通って、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２において熱源熱媒体から吸熱して、低温且つ低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温且つ低圧のガス冷媒は、第１の流路切替装置１１及びアキュムレータ１３を経由して、圧縮機１０に再度吸入される。
【００９３】
次に、熱媒体回路１００Ｂの熱源熱媒体の流れについて説明する。ポンプ６１に吸入された熱源熱媒体は、ポンプ６１から吐出され、流量調整弁６０を通って熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した熱源熱媒体は、冷媒と熱交換されて冷却される。冷却された熱源熱媒体は、再びポンプ６１に吸入される。
【００９４】
変形例のように、中継装置２０が設けられていない場合にも、制御装置５０が、熱媒体回路１００Ｂに流れる熱源熱媒体の規定最大流量Ｆｍａｘ及び規定最小流量Ｆｍｉｎを記憶していれば、実施の形態１と同様の効果を奏する。このように、冷媒の配管接続による流路構成、圧縮機１０、熱交換器、膨張部３２等の冷媒回路１００Ａを構成する機器等は、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１  熱源機、４  冷媒配管、４ａ  高圧配管、４ｂ  低圧配管、５，５ａ，５ｂ  冷媒配管、７  報知手段、１０  圧縮機、１１  第１の流路切替装置、１２  熱源側熱交換器、１３  アキュムレータ、１４  熱源側流路調整ユニット、１４ａ  第１の逆止弁、１４ｂ  第２の逆止弁、１４ｃ  第３の逆止弁、１４ｄ  第４の逆止弁、１５  吐出圧力センサ、１６  吸入圧力センサ、１７  熱媒体温度センサ、２０  中継装置、２１  気液分離器、２１ａ  ガス管、２１ｂ  液管、２２  第１の絞り装置、２３  第２の絞り装置、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ  第２の流路切替装置、２５ａ  第１の開閉装置、２５ｂ  第２の開閉装置、２６ａ  第５の逆止弁、２６ｂ  第６の逆止弁、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ  室内機、３１  負荷側熱交換器、３２  膨張部、４１  第１の圧力センサ、４２  第２の圧力センサ、４３  第１の負荷温度センサ、４４  第２の負荷温度センサ、４５  空気温度センサ、５０  制御装置、５１  記憶手段、５２  開度設定手段、５２ａ  最大設定手段、５２ｂ  最小設定手段、６０  流量調整弁、６１  ポンプ、６２  熱媒体配管、６３  流量センサ、１００  空気調和装置、１００Ａ  冷媒回路、１００Ｂ  熱媒体回路、１２０ａ  第１の継手、１２０ｂ  第２の継手、１２０ｃ  第３の継手、１２０ｄ  第４の継手、１２０ｅ  第５の継手、１２０ｆ  第６の継手、２００  空気調和装置。
【図１】
2019058506.tif 000003
【図２】
2019058506.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2019058506.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月18日(2019.11.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明に係る空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機、冷媒と熱源熱媒体とを熱交換する熱源側熱交換器、冷媒を膨張する膨張部及び冷媒と負荷熱媒体とを熱交換する負荷側熱交換器が冷媒配管により接続され、冷媒が流れる冷媒回路と、熱源熱媒体の流量を調整する流量調整弁及び熱源側熱交換器が熱媒体配管により接続され、熱源熱媒体が流れる熱媒体回路と、熱媒体回路に流れる熱源熱媒体の規定最大流量及び規定最小流量を記憶する記憶手段を有する制御装置と、熱媒体配管に設けられ、熱媒体回路に流れる熱源熱媒体の流量を検出する流量センサと、を備え、制御装置は、流量センサによって検出された検出流量と、記憶手段に記憶された規定最大流量と、記憶手段に記憶された規定最小流量とに基づいて、流量調整弁の最大開度及び最小開度を設定する開度設定手段を更に有する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機、前記冷媒と熱源熱媒体とを熱交換する熱源側熱交換器、前記冷媒を膨張する膨張部及び前記冷媒と負荷熱媒体とを熱交換する負荷側熱交換器が冷媒配管により接続され、前記冷媒が流れる冷媒回路と、
前記熱源熱媒体の流量を調整する流量調整弁及び前記熱源側熱交換器が熱媒体配管により接続され、前記熱源熱媒体が流れる熱媒体回路と、
前記熱媒体回路に流れる前記熱源熱媒体の規定最大流量及び規定最小流量を記憶する記憶手段を有する制御装置と、
前記熱媒体配管に設けられ、前記熱媒体回路に流れる前記熱源熱媒体の流量を検出する流量センサと、を備え、
前記制御装置は、
前記流量センサによって検出された検出流量と、前記記憶手段に記憶された前記規定最大流量と、前記記憶手段に記憶された前記規定最小流量とに基づいて、前記流量調整弁の最大開度及び最小開度を設定する開度設定手段を更に有する
空気調和装置。
【請求項２】
前記熱媒体回路には、前記熱源熱媒体を搬送するポンプが設けられており、
前記開度設定手段は、
前記ポンプが設定出力で駆動している際、前記検出流量が前記規定最大流量を上回る場合、前記流量調整弁の開度を調整開度だけ減少させ、前記検出流量が前記規定最大流量から許容流量を減算した値を下回る場合、前記流量調整弁の開度を調整開度だけ増加させて、前記最大開度を設定する最大設定手段を更に有する
請求項１記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記熱媒体回路には、前記熱源熱媒体を搬送するポンプが設けられており、
前記開度設定手段は、
前記ポンプが設定出力で駆動している際、前記検出流量が前記規定最小流量を下回る場合、前記流量調整弁の開度を調整開度だけ増加させ、前記検出流量が前記規定最小流量に許容流量を加算した値を上回る場合、前記流量調整弁の開度を調整開度だけ減少させて、前記最小開度を設定する最小設定手段を更に有する
請求項１又は２記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記流量センサは、流量計である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記流量センサは、
前記熱源側熱交換器の入口側及び出口側に流れる熱媒体の圧力を検出する圧力計である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記開度設定手段は、
前記圧縮機の非運転時に、前記流量調整弁の前記最大開度及び前記最小開度を設定する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記規定最大流量及び前記規定最小流量は、
前記制御装置が有する切替スイッチ又は外部入力によって設定される
請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気調和装置。
【国際調査報告】
2019058506.tif 000014
2019058506.tif 000015
2019058506.tif 000016
2019058506.tif 000017