(57)【要約】  複数台の室内機と、冷媒と熱媒体との間で熱交換させる媒体間熱交換器を有する中継機と、中継機を介して複数台の室内機のそれぞれに冷熱又は温熱を供給する熱源機と、を備えた空調システム。熱源機と中継機とは、冷媒が流れる熱源接続配管により接続され、中継機と複数台の室内機とは、熱媒体が流れる負荷接続配管により接続されている。負荷接続配管は、中継機と、中継機とは反対側の端部に設けられた室内機とを接続する主配管を有する。主配管には、複数台の室内機のうち、中継機とは反対側の端部に設けられた室内機以外の室内機の各々に対応する分岐部が設けられている。主配管のうち、中継機との接続部から、最も中継機側の分岐部である第１分岐部までの長さは、熱源接続配管の長さよりも短い。
2019155506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台の室内機と、
冷媒と熱媒体との間で熱交換させる媒体間熱交換器を有する中継機と、
圧縮機及び熱源側熱交換器を有し、前記中継機を介して複数台の前記室内機のそれぞれに冷熱又は温熱を供給する熱源機と、を備え、
前記熱源機と前記中継機とは、冷媒が流れる熱源接続配管により接続され、
前記中継機と複数台の前記室内機とは、熱媒体が流れる負荷接続配管により接続され、
前記負荷接続配管は、
前記中継機と、前記中継機とは反対側の端部に設けられた前記室内機とを接続する主配管を有し、
前記主配管には、
複数台の前記室内機のうち、前記中継機とは反対側の端部に設けられた前記室内機以外の前記室内機の各々に対応する分岐部が設けられており、
前記主配管のうち、前記中継機との接続部から、最も前記中継機側の前記分岐部である第１分岐部までの長さは、前記熱源接続配管の長さよりも短い、空調システム。
【請求項２】
前記圧縮機と、前記熱源側熱交換器と、前記媒体間熱交換器とが冷媒配管を介して接続され、冷媒が循環する冷媒回路を有し、
前記熱源接続配管は、
前記冷媒配管の液管における前記熱源機の接続部と前記中継機の接続部とをつなぐ液側接続配管と、
前記冷媒配管のガス管における前記熱源機との接続部と前記中継機との接続部とをつなぐガス側接続配管と、を有し、
前記主配管は、
前記中継機から流出する熱媒体を複数台の前記室内機側に導く往側主管と、
複数台の前記室内機から流出する熱媒体を前記中継機側に導く還側主管と、を有し、
前記第１分岐部は、
前記往側主管に設けられた往側第１分岐部と、
前記還側主管に設けられた還側第１分岐部と、により構成され、
前記往側主管は、
前記中継機との接続部と往側第１分岐部とをつなぐ往側第１主管を含み、
前記還側主管は、
前記中継機との接続部と還側第１分岐部とをつなぐ還側第１主管を含み、
前記往側第１主管と前記還側第１主管との合計の長さは、前記液側接続配管と前記ガス側接続配管との合計の長さよりも短い、請求項１に記載の空調システム。
【請求項３】
前記熱源機は、
前記圧縮機と、前記熱源側熱交換器と、前記熱源側熱交換器が凝縮器として機能する冷房運転時における前記熱源側熱交換器の下流に設けられた熱源側絞り装置と、を有し、
前記熱源側絞り装置は、
前記冷房運転時に、前記中継機に流出させる冷媒を二相状態にするものである、請求項１又は２に記載の空調システム。
【請求項４】
前記熱源機は、
前記熱源側絞り装置の開度を制御する熱源側制御装置を有し、
前記熱源側制御装置は、
蒸発器として機能する前記媒体間熱交換器の出口の過熱度が基準過熱度よりも大きくなると、前記熱源側絞り装置の開度が大きくなるように制御し、
前記過熱度が前記基準過熱度よりも小さくなると、前記熱源側絞り装置の開度が小さくなるように制御するものである、請求項３に記載の空調システム。
【請求項５】
前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力である吸入圧力を計測する吸入圧力センサと、
前記媒体間熱交換器と前記圧縮機との間を流れる冷媒の温度である第１温度を計測する第１温度センサと、を有し、
前記熱源側制御装置は、
前記吸入圧力と前記第１温度とを用いて前記過熱度を求めるものである、請求項４に記載の空調システム。
【請求項６】
前記熱源機は、
前記圧縮機の上流にアキュムレータを有し、
前記第１温度センサは、
前記熱源機内における前記アキュムレータの上流に設けられている、請求項５に記載の空調システム。
【請求項７】
前記中継機は、
前記媒体間熱交換器が凝縮器として機能する暖房運転時における前記媒体間熱交換器の下流に設けられた中継用絞り装置を有し、
前記中継用絞り装置は、
前記暖房運転時に、前記熱源機に流出させる冷媒を二相状態にするものである請求項１〜６の何れか一項に記載の空調システム。
【請求項８】
前記中継機は、
前記中継用絞り装置の開度を制御する中継用制御装置を有し、
前記中継用制御装置は、
凝縮器として機能する前記媒体間熱交換器の出口の過冷却度が基準過冷却度よりも大きくなると、前記中継用絞り装置の開度が大きくなるように制御し、
前記過冷却度が前記基準過冷却度よりも小さくなると、前記中継用絞り装置の開度が小さくなるように制御するものである、請求項７に記載の空調システム。
【請求項９】
前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力である吐出圧力を計測する吐出圧力センサと、
前記媒体間熱交換器と前記中継用絞り装置との間を流れる冷媒の温度である第２温度を計測する第２温度センサと、を有し、
前記中継用制御装置は、
前記吐出圧力と前記第２温度とを用いて前記過冷却度を求めるものである、請求項８に記載の空調システム。
【請求項１０】
複数台の前記室内機は、それぞれ、負荷側熱交換器及び流量調整弁を有し、
ポンプと、前記媒体間熱交換器と、複数台の前記室内機のそれぞれの前記負荷側熱交換器及び前記流量調整弁とが熱媒体配管を介して接続され、前記ポンプによって熱媒体が循環する熱媒体回路を有する、請求項１〜９の何れか一項に記載の空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源機と室内機との間に中継機が設けられた空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、熱源機に複数台の室内機が接続された空調システムが知られている。こうした空調システムには、熱源機から各室内機まで冷媒を循環させて冷熱又は温熱を搬送するものがある（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
また、近年は、各種の規制により冷媒量の削減が義務化され、冷媒の削減目標が年々厳しくなる傾向にある。そのため、冷媒回路上の熱源機で生成した熱を熱媒体回路上の各室内機に供給する空調システムも開発されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２の空調システムは、冷媒回路を流れる冷媒と、熱媒体回路を流れる熱媒体との間で熱交換させる媒体間熱交換器が、室外機に設けられている。【０００４】
ここで、水などの熱媒体の比熱は、冷媒の比熱よりも大きい。つまり、水などの熱媒体は、冷媒よりも温度変化しにくい。また、同じ径の配管を通過させる場合、水などの熱媒体の搬送には、冷媒の搬送よりも大きな動力が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１４４９４０号公報
【特許文献２】特開２０１６−９０１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２のような空調システムは、室外機に設けられた媒体間熱交換器から各室内機の近くまで熱媒体配管を延ばし、そこから各室内機に向けて分岐させているため、配管長が長くなる。よって、比熱及び搬送に要する動力が相対的に大きい熱媒体の移動距離が長くなるため、システム全体の運転効率が低下し、エネルギー消費量が増加するという課題がある。【０００７】
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あり、システム全体の運転効率を高め、省エネルギー化を実現する空調システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る空調システムは、複数台の室内機と、冷媒と熱媒体との間で熱交換させる媒体間熱交換器を有する中継機と、圧縮機及び熱源側熱交換器を有し、中継機を介して複数台の室内機のそれぞれに冷熱又は温熱を供給する熱源機と、を備え、熱源機と中継機とは、冷媒が流れる熱源接続配管により接続され、中継機と複数台の室内機とは、熱媒体が流れる負荷接続配管により接続され、負荷接続配管は、中継機と、中継機とは反対側の端部に設けられた室内機とを接続する主配管を有し、主配管には、複数台の室内機のうち、中継機とは反対側の端部に設けられた室内機以外の室内機の各々に対応する分岐部が設けられており、主配管のうち、中継機との接続部から、最も中継機側の分岐部である第１分岐部までの長さは、熱源接続配管の長さよりも短い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、主配管における中継機から第１分岐部までの長さが熱源接続配管の長さよりも短いことから、比熱及び搬送に要する動力が冷媒よりも大きい熱媒体の量を減らすことができるため、システム全体の運転効率を高め、省エネルギー化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空調システムの構成を例示した回路図である。
【図２】図１の冷媒回路の冷房運転時における冷媒の状態を示すｐ−ｈ線図である。
【図３】図１の冷媒回路の暖房運転時における冷媒の状態を示すｐ−ｈ線図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る空調システムの構成を例示した回路図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る空調システムの構成を例示した回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空調システムの構成を例示した回路図である。図１に示すように、空調システム１００は、熱源機１０と、中継機２０と、複数台の室内機３０ａ〜３０ｃと、を有している。図１では、空調システム１００が３台の室内機３０ａ〜３０ｃを有する場合を例示している。
【００１２】
熱源機１０は、中継機２０を介して各室内機３０ａ〜３０ｃのそれぞれに冷熱又は温熱を供給する。熱源機１０は、圧縮機１１と、四方弁１２と、熱源側熱交換器１３と、熱源側絞り装置１４と、アキュムレータ１５と、を有している。また、熱源機１０は、熱源側送風機１６と、熱源側制御装置１７と、を有している。中継機２０は、冷媒と熱媒体との間で熱交換させる媒体間熱交換器２１と、中継用絞り装置２２と、ポンプ２３と、中継用制御装置２４と、を有している。各室内機３０ａ〜３０ｃは、それぞれ、負荷側熱交換器３１と、流量調整弁３２と、負荷側送風機３３と、負荷側制御装置３４と、を有している。
【００１３】
すなわち、空調システム１００は、圧縮機１１、四方弁１２、熱源側熱交換器１３、熱源側絞り装置１４、中継用絞り装置２２、媒体間熱交換器２１、及びアキュムレータ１５が冷媒配管４１を介して接続され、冷媒が循環する冷媒回路４０を有している。ここで、冷媒回路４０を循環させる冷媒としては、例えば、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を用いることができる。もっとも、冷媒回路４０を循環させる冷媒として、化学式内に二重結合を含む、ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２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、その混合物、ＣＯ２、プロパンなどの自然冷媒などを用いてもよい。
【００１４】
また、空調システム１００は、ポンプ２３と、媒体間熱交換器２１と、各室内機３０ａ〜３０ｃのそれぞれの負荷側熱交換器３１及び流量調整弁３２とが熱媒体配管６１を介して接続され、熱媒体が循環する熱媒体回路６０を有している。ここで、熱媒体としては、水又はブラインなどを用いることができる。
【００１５】
熱源機１０と中継機２０とは、冷媒配管４１の一部を構成する熱源接続配管５０によって接続されている。熱源接続配管５０は、液側接続配管５１とガス側接続配管５２とにより構成されている。液側接続配管５１は、冷媒配管４１の液管５５の一部を構成し、熱源機１０の接続部１０ｘと、中継機２０の接続部２５ｘとをつなぐ配管である。ここで、液管５５は、熱源側絞り装置１４と中継用絞り装置２２との間を接続する配管である。液管５５は、液冷媒又は二相冷媒を流通させるものであり、本実施の形態１では、主に二相冷媒を流通させる。液側接続配管５１は、冷房運転時において、熱源機１０から流出する冷媒を中継機２０へ導き、暖房運転時において、中継機２０から流出する冷媒を熱源機１０へ導く。
【００１６】
ガス側接続配管５２は、冷媒配管４１のガス管５６の一部を構成し、熱源機１０の接続部１０ｙと、中継機２０の接続部２５ｙとをつなぐ配管である。本実施の形態１において、ガス管５６は、媒体間熱交換器２１と四方弁１２との間を接続する配管である。つまり、ガス管５６は、四方弁１２と接続部１０ｙとをつなぐ配管と、ガス側接続配管５２と、接続部２５ｙと媒体間熱交換器２１とをつなぐ配管と、により構成されている。ガス側接続配管５２は、冷房運転時において、中継機２０から流出する冷媒を熱源機１０へ導き、暖房運転時において、熱源機１０から流出する冷媒を中継機２０へ導く。
【００１７】
中継機２０と各室内機３０ａ〜３０ｃとは、熱媒体配管６１の一部を構成する負荷接続配管７０によって接続されている。負荷接続配管７０は、中継機２０と、中継機２０とは反対側の端部に設けられた室内機とを接続する主配管８０を有している。主配管８０には、複数台の室内機のうち、中継機とは反対側の端部に設けられた室内機以外の室内機の各々に対応する分岐部が設けられている。
【００１８】
本実施の形態１において、中継機２０とは反対側の端部に設けられた室内機は、室内機３０ｃである。すなわち、主配管８０は、中継機２０の接続部２６ｘ及び２６ｙと、室内機３０ｃのそれぞれの接続部３０ｘ及び３０ｙとを接続する。そして、主配管８０には、室内機３０ａに対応する第１分岐部６１ａと、室内機３０ｂに対応する第２分岐部６２ａと、が設けられている。主配管８０のうち、中継機２０との接続部２６ａから、最も中継機２０側の分岐部である第１分岐部６１ａまでの第１主管８０ａの長さは、熱源接続配管５０の長さよりも短くなっている。
【００１９】
ここで、熱媒体は、比熱及び搬送に要する動力が冷媒よりも大きい。よって、熱媒体配管６１の全体の長さを短くすれば、熱媒体の量を減らすことができるため、システム全体の運転効率を高め、省エネルギー化を図ることができる。また、熱媒体の量が減れば、空調システム１００の起動時に、熱媒体に与える熱量を減らすことができるため、空調システム１００の起動時間を短縮することができる。ただし、各室内機の設置場所は、建物及び部屋のつくり等により自ずと決まるため、第１分岐部６１ａから先の熱媒体配管６１の長さは、現地施工前に調整することができない。この点、本実施の形態１では、現地施工前に調整可能な第１主管８０ａの長さを、熱源接続配管５０の長さよりも短くすることにより、熱媒体配管６１の全長を短くしている。
【００２０】
より具体的に、主配管８０は、中継機２０から流出する熱媒体を各室内機３０ａ〜３０ｃ側に導く往側主管８１と、各室内機３０ａ〜３０ｃから流出する熱媒体を中継機２０側に導く還側主管８２と、を有している。往側主管８１は、接続部２６ｘと接続部３０ｘとをつなぐ配管である。往側主管８１には、往側第１分岐部６１ｘと往側第２分岐部６２ｘとが設けられている。還側主管８２は、接続部２６ｙと接続部３０ｙとをつなぐ配管である。還側主管８２には、還側第１分岐部６１ｙと還側第２分岐部６２ｙとが設けられている。
【００２１】
すなわち、第１分岐部６１ａは、往側主管８１に設けられた往側第１分岐部６１ｘと、還側主管８２に設けられた還側第１分岐部６１ｙと、を有している。第２分岐部６２ａは、往側主管８１に設けられた往側第２分岐部６２ｘと、還側主管８２に設けられた還側第２分岐部６２ｙと、を有している。また、第１主管８０ａは、往側主管８１の一部であり、接続部２６ｘと往側第１分岐部６１ｘとをつなぐ往側第１主管８１ａと、還側主管８２の一部であり、接続部２６ｙと還側第１分岐部６１ｙとをつなぐ還側第１主管８２ａと、を有している。そして、往側第１主管８１ａと還側第１主管８２ａとの合計の長さは、液側接続配管５１とガス側接続配管５２との合計の長さよりも短くなっている。例えば、往側第１主管８１ａと還側第１主管８２ａとの双方が、液側接続配管５１及びガス側接続配管５２よりも短くなるようにしてもよい。
【００２２】
負荷接続配管７０は、主配管８０と室内機３０ａとをつなぐ分岐配管９１と、主配管８０と室内機３０ｂとをつなぐ分岐配管９２と、を有している。分岐配管９１は、第１分岐部６１ａにおいて主配管８０に接続されている。分岐配管９２は、第２分岐部６２ａにおいて主配管８０に接続されている。
【００２３】
分岐配管９１は、往側第１分岐部６１ｘと室内機３０ａの接続部３０ｘとをつなぐ往側分岐配管９１ｘと、室内機３０ａの接続部３０ｙと還側第１分岐部６１ｙとをつなぐ還側分岐配管９１ｙと、を含む。分岐配管９２は、往側第２分岐部６２ｘと室内機３０ｂの接続部３０ｘとをつなぐ往側分岐配管９２ｘと、室内機３０ｂの接続部３０ｙと還側第２分岐部６２ｙとをつなぐ還側分岐配管９２ｙと、を含む。
【００２４】
圧縮機１１は、例えばインバータによって駆動される圧縮機モータ（図示せず）を有し、冷媒を吸入して圧縮する。四方弁１２は、圧縮機１１に接続されており、熱源側制御装置１７により制御されて冷媒の流路を切り替える。四方弁１２は、各室内機３０ａ〜３０ｃに冷熱を供給する冷房運転時において、図１の実線の流路となる。一方、四方弁１２は、各室内機３０ａ〜３０ｃに温熱を供給する暖房運転時において、図１の破線の流路となる。
【００２５】
熱源側熱交換器１３は、例えばフィンアンドチューブ型熱交換器からなり、冷媒回路４０を流れる冷媒と外気との間で熱交換させる。熱源側熱交換器１３は、冷房運転時、すなわち熱源機１０が冷熱の供給源となるときに凝縮器として機能する。一方、熱源側熱交換器１３は、暖房運転時、すなわち熱源機１０が温熱の供給源となるときに蒸発器として機能する。熱源側絞り装置１４は、例えば電子膨張弁からなり、冷媒を減圧し膨張させる。熱源側絞り装置１４は、冷房運転時における熱源側熱交換器１３の下流に設けられている。熱源側絞り装置１４は、冷房運転時において、熱源側制御装置１７により制御され、熱源側熱交換器１３から流入する高圧冷媒を減圧して二相冷媒を生成する。アキュムレータ１５は、圧縮機１１の上流に設けられ、過剰な冷媒を貯留して、圧縮機１１への液冷媒の流入を抑制する。熱源側送風機１６は、熱源側熱交換器１３に外気を送風する。
【００２６】
媒体間熱交換器２１は、例えばプレート式熱交換器からなり、冷媒回路４０と熱媒体回路６０との間に接続されている。媒体間熱交換器２１は、冷媒回路４０を循環する冷媒と、熱媒体回路６０を循環する熱媒体との間で熱交換させる。媒体間熱交換器２１は、冷房運転時に蒸発器として機能し、暖房運転時に凝縮器として機能する。中継用絞り装置２２は、例えば電子膨張弁からなり、冷媒を減圧し膨張させる。中継用絞り装置２２は、暖房運転時における媒体間熱交換器２１の下流に設けられている。中継用絞り装置２２は、暖房運転時において、中継用制御装置２４によって制御され、媒体間熱交換器２１から流入する高圧冷媒を減圧して二相冷媒を生成する。
【００２７】
ポンプ２３は、例えばインバータによって駆動されるモータ（図示せず）を有しており、モータを動力源として駆動し、熱媒体回路６０内の熱媒体を循環させる。すなわち、ポンプ２３は、中継用制御装置２４によって制御され、熱媒体回路６０内で熱媒体を循環させるための圧力を加える。
【００２８】
負荷側熱交換器３１は、例えばフィンアンドチューブ型熱交換器からなり、熱媒体回路６０を流れる熱媒体と室内の空気との間で熱交換させる。流量調整弁３２は、例えば電子膨張弁からなり、負荷側制御装置３４によって制御されて、負荷側熱交換器３１に流入させる熱媒体の量を調整する。流量調整弁３２は、負荷側熱交換器３１の下流側に設けるとよい。
【００２９】
負荷側送風機３３は、負荷側熱交換器３１に室内の空気を送風する。負荷側制御装置３４は、流量調整弁３２の開度を制御する。各室内機３０ａ〜３０ｃのそれぞれの負荷側制御装置３４は、熱源機１０の熱源側制御装置１７と、中継機２０の中継用制御装置２４との間でデータ通信を行うことができる。
【００３０】
熱源機１０には、吸入圧力センサ１１ａと吐出圧力センサ１１ｂとが設けられている。吸入圧力センサ１１ａは、圧縮機１１の吸入側に設けられ、圧縮機１１に吸入される冷媒の圧力である吸入圧力Ｐｓを計測する。吐出圧力センサ１１ｂは、圧縮機１１の吐出側に設けられ、圧縮機１１から吐出される冷媒の圧力である吐出圧力Ｐｄを計測する。吸入圧力センサ１１ａ及び吐出圧力センサ１１ｂは、それぞれ、計測したデータを熱源側制御装置１７に出力する。
【００３１】
中継機２０には、第１温度センサ２１ａと第２温度センサ２１ｂとが設けられている。第１温度センサ２１ａは、媒体間熱交換器２１と圧縮機１１との間を流れる冷媒の温度である第１温度を計測する。本実施の形態１において、第１温度センサ２１ａは、中継機２０内における媒体間熱交換器２１と四方弁１２との間に設けられている。第２温度センサ２１ｂは、媒体間熱交換器２１と中継用絞り装置２２との間に設けられ、媒体間熱交換器２１と中継用絞り装置２２との間を流れる冷媒の温度である第２温度を計測する。
【００３２】
第１温度センサ２１ａは、冷房運転時における媒体間熱交換器２１の下流に設けられている。第２温度センサ２１ｂは、暖房運転時における媒体間熱交換器２１の下流に設けられている。第１温度センサ２１ａ及び第２温度センサ２１ｂは、それぞれ、計測したデータを中継用制御装置２４に出力する。
【００３３】
熱源側制御装置１７は、圧縮機１１、四方弁１２、及び熱源側絞り装置１４の動作を制御する。熱源側制御装置１７は、各種の演算に用いるデータなどを記憶する熱源側記憶部１７ａを有している。熱源側制御装置１７は、中継機２０の中継用制御装置２４と、各室内機３０ａ〜３０ｃのそれぞれの負荷側制御装置３４との間でデータ通信を行うことができる。
【００３４】
冷房運転時において、熱源側制御装置１７は、吸入圧力センサ１１ａにおいて計測された吸入圧力Ｐｓと、第１温度センサ２１ａにおいて計測された第１温度と、を用いて蒸発器出口の過熱度を求める。蒸発器出口の過熱度とは、冷房運転時に蒸発器として機能する媒体間熱交換器２１の出口の過熱度であり、以降では過熱度という。より具体的に、熱源側制御装置１７は、冷房運転時において、吸入圧力Ｐｓを飽和温度換算して蒸発温度を求める。熱源側制御装置１７は、中継用制御装置２４を介して第１温度を取得する。熱源側制御装置１７は、第１温度から蒸発温度を減算することにより過熱度を求める。
【００３５】
熱源側制御装置１７は、求めた過熱度に基づいて、熱源側絞り装置１４の開度を制御する。熱源側制御装置１７は、過熱度が基準過熱度よりも大きくなると、熱源側絞り装置１４の開度が大きくなるように制御し、過熱度が基準過熱度よりも小さくなると、熱源側絞り装置１４の開度が小さくなるように制御する。基準過熱度は、実機での試験などにより定まり、過熱度が基準過熱度のときに、熱源側絞り装置１４から液管５５に流出される冷媒が二相状態となる。基準過熱度は、例えば１℃〜２℃に設定されるが、冷媒回路４０の特性及び空調システム１００の設置環境などに応じて適宜変更するとよい。
【００３６】
より具体的に、例えば、熱源側記憶部１７ａには、過熱度を変数とする熱源側絞り装置１４の開度導出用の熱源側開度導出関数が記憶されていてもよい。この場合、熱源側制御装置１７は、過熱度を熱源側開度導出関数に代入することで、過熱度に対応する熱源側絞り装置１４の開度を求めることができる。また、熱源側記憶部１７ａには、過熱度と熱源側絞り装置１４の開度とを対応づけた熱源側開度テーブルが記憶されていてもよい。この場合、熱源側制御装置１７は、過熱度を熱源側開度テーブルに照らすことで、過熱度に対応する熱源側絞り装置１４の開度を求めることができる。そして、熱源側制御装置１７は、求めた開度となるように、熱源側絞り装置１４の開度を調整するとよい。
【００３７】
さらに、基準過熱度が熱源側記憶部１７ａに記憶されている場合、熱源側制御装置１７は、過熱度と基準過熱度との差分値を求め、求めた差分値に基づいて熱源側絞り装置１４の開度を制御してもよい。この場合、熱源側開度導出関数は、過熱度と基準過熱度との差分値を変数とする関数となる。同様に、熱源側開度テーブルは、差分値と熱源側絞り装置１４の開度とが対応づけられたものとなる。ここで、熱源側開度導出関数及び熱源側開度テーブルは、熱源側絞り装置１４の開度そのものではなく、熱源側絞り装置１４の開度の調整量を導出するためのものであってよい。
【００３８】
中継用制御装置２４は、中継用絞り装置２２及びポンプ２３の動作を制御する。中継用制御装置２４は、各種の演算に用いるデータなどを記憶する中継用記憶部２４ａを有している。中継用制御装置２４は、熱源機１０の熱源側制御装置１７と、各室内機３０ａ〜３０ｃのそれぞれの負荷側制御装置３４との間でデータ通信を行うことができる。
【００３９】
暖房運転時において、中継用制御装置２４は、吐出圧力センサ１１ｂにおいて計測された吐出圧力Ｐｄと、第２温度センサ２１ｂにおいて計測された第２温度と、を用いて凝縮器出口の過冷却度を求める。凝縮器出口の過冷却度とは、暖房運転時に凝縮器として機能する媒体間熱交換器２１の出口の過冷却度であり、以降では過冷却度という。より具体的に、中継用制御装置２４は、暖房運転時において、熱源側制御装置１７を介して吐出圧力Ｐｄを取得し、取得した吐出圧力Ｐｄを飽和温度換算して凝縮温度を求める。中継用制御装置２４は、第２温度センサ２１ｂから第２温度を取得する。中継用制御装置２４は、凝縮温度から第２温度を減算することにより過冷却度を求める。
【００４０】
中継用制御装置２４は、求めた過冷却度に基づいて、中継用絞り装置２２の開度を制御する。中継用制御装置２４は、過冷却度が基準過冷却度よりも大きくなると、中継用絞り装置２２の開度が大きくなるように制御し、過冷却度が基準過冷却度よりも小さくなると、中継用絞り装置２２の開度が小さくなるように制御する。基準過冷却度は、実機での試験などにより定まり、過冷却度が基準過冷却度のときに、中継用絞り装置２２から液管５５に流出される冷媒が二相状態となる。基準過冷却度は、例えば５℃〜６℃に設定されるが、冷媒回路４０の特性及び空調システム１００の設置環境などに応じて適宜変更するとよい。
【００４１】
より具体的に、例えば、中継用記憶部２４ａには、過冷却度を変数とする中継用絞り装置２２の開度導出用の中継用開度導出関数が記憶されていてもよい。この場合、中継用制御装置２４は、過冷却度を中継用開度導出関数に代入することで、過冷却度に対応する中継用絞り装置２２の開度を求めることができる。また、中継用記憶部２４ａには、過冷却度と中継用絞り装置２２の開度とを対応づけた中継用開度テーブルが記憶されていてもよい。この場合、中継用制御装置２４は、過冷却度を中継用開度テーブルに照らすことで、過冷却度に対応する中継用絞り装置２２の開度を求めることができる。そして、中継用制御装置２４は、求めた開度となるように、中継用絞り装置２２の開度を調整するとよい。
【００４２】
さらに、基準過冷却度が中継用記憶部２４ａに記憶されている場合、中継用制御装置２４は、過冷却度と基準過冷却度との差分値を求め、求めた差分値に基づいて中継用絞り装置２２の開度を制御してもよい。この場合、中継用開度導出関数は、過冷却度と基準過冷却度との差分値を変数とする関数となる。同様に、中継用開度テーブルは、差分値と中継用絞り装置２２の開度とが対応づけられたものとなる。ここで、中継用開度導出関数及び中継用開度テーブルは、中継用絞り装置２２の開度の調整量を導出するためのものであってよい。
【００４３】
熱源側制御装置１７と、中継用制御装置２４と、各室内機３０ａ〜３０ｃのそれぞれの負荷側制御装置３４とは、マイコンなどの演算装置と、こうした演算装置と協働して上記の各機能を実現させるソフトウェアとによって構成することができる。なお、熱源側制御装置１７と、中継用制御装置２４と、各室内機３０ａ〜３０ｃのそれぞれの負荷側制御装置３４とは、上記の各機能のうちの一部又は全部を実現する回路デバイスのようなハードウェアを含んでいてもよい。
【００４４】
図２は、図１の冷媒回路の冷房運転時における冷媒の状態を示すｐ−ｈ線図である。図３は、図１の冷媒回路の暖房運転時における冷媒の状態を示すｐ−ｈ線図である。図２及び図３のｐ−ｈ線図では、横軸に比エンタルピをとり、縦軸に圧力をとっている。そして、図２及び図３のｐ−ｈ線図では、熱源側絞り装置１４、液管５５、及び中継用絞り装置２２のそれぞれを表すシンボルを、熱源側絞り装置１４、液管５５、及び中継用絞り装置２２のそれぞれでの冷媒の状態変化に対応する箇所に示している。図２及び図３を参照して、空調システム１００における冷媒回路４０の動作について説明する。
【００４５】
まず、図２を参照して、冷媒回路４０の冷房運転時の動作について説明する。本実施の形態１において、熱源側制御装置１７は、冷房運転時の熱源側絞り装置１４の開度を、熱源側熱交換器１３から流出する冷媒の過熱度に基づき、熱源側絞り装置１４から流出する冷媒が二相状態となるように制御する。中継用制御装置２４は、冷房運転時において、中継用絞り装置２２を開の状態とする。中継用制御装置２４は、冷房運転時の中継用絞り装置２２の開度を全開にしてもよい。
【００４６】
圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒（図２の点Ａ）は、四方弁１２を経て、熱源側熱交換器１３に流入する。冷房運転時において、熱源側熱交換器１３は、凝縮器として機能する。すなわち、熱源側熱交換器１３では、内部を通過する冷媒と、熱源側送風機１６により送風される外気との熱交換が行われ、冷媒の凝縮熱が外気に放出される。これにより、熱源側熱交換器１３に流入した冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒となる（図２の点Ｂ）。
【００４７】
熱源側熱交換器１３から流出した高圧の液冷媒は、熱源側絞り装置１４に流入して減圧され、冷媒回路４０の高圧側圧力よりも低く、かつ低圧側圧力よりも高い中圧の二相冷媒となる（図２の点Ｃ）。熱源側絞り装置１４から流出した中圧の二相冷媒は、液管５５を通過した後、中継用絞り装置２２を通過する。液管５５及び中継用絞り装置２２を通過した冷媒は、液管５５及び中継用絞り装置２２での圧力損失により減圧され、低圧の二相冷媒となる（図２の点Ｄ及び点Ｅ）。
【００４８】
中継用絞り装置２２を通過した低圧の二相冷媒は、媒体間熱交換器２１に流入する。媒体間熱交換器２１では、内部を通過する冷媒と熱媒体との間で熱交換が行われる。冷房運転時において、媒体間熱交換器２１は、蒸発器として機能する。すなわち、媒体間熱交換器２１に流入した冷媒は、蒸発して低圧のガス冷媒となる（図２の点Ｆ）。一方、媒体間熱交換器２１に流入した熱媒体は、冷媒の吸熱作用によって冷却される。
【００４９】
媒体間熱交換器２１で蒸発した低圧のガス冷媒は、ガス管５６及び四方弁１２を通過し、圧力損失により減圧されて圧縮機１１に吸入される（図２の点Ｇ）。圧縮機１１に吸入された低圧のガス冷媒は、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となる（図２の点Ａ）。冷房運転時は、上記一連のサイクルが繰り返される。
【００５０】
次に、図３を参照して、冷媒回路４０の暖房運転時の動作について説明する。暖房運転時に、熱源側制御装置１７は、四方弁１２を図１の破線の流路に切り替える。よって、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒は、熱源接続配管５０を経由して媒体間熱交換器２１に流入する。熱源側制御装置１７は、暖房運転時において、熱源側絞り装置１４を開の状態とする。熱源側制御装置１７は、暖房運転時の熱源側絞り装置１４の開度を全開にしてもよい。そして、中継用制御装置２４は、暖房運転時の中継用絞り装置２２の開度を、媒体間熱交換器２１から流出する冷媒の過冷却度に基づき、中継用絞り装置２２から流出する冷媒が二相状態となるように制御する。
【００５１】
すなわち、圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒（図３の点Ａ）は、四方弁１２及びガス管５６を通過し、圧力損失により減圧されて媒体間熱交換器２１に流入する（図３の点Ｂ）。冷房運転時において、媒体間熱交換器２１は、凝縮器として機能する。すなわち、媒体間熱交換器２１では、内部を通過する冷媒と熱媒体との間で熱交換が行われ、冷媒の凝縮熱が熱媒体に放熱される。これにより、媒体間熱交換器２１に流入した冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒となる（図３の点Ｃ）。なお、媒体間熱交換器２１に流入した熱媒体は、冷媒の放熱作用によって加熱される。
【００５２】
媒体間熱交換器２１で凝縮した高圧の液冷媒は、中継用絞り装置２２に流入して減圧され、中圧の二相冷媒となる（図３の点Ｄ）。中継用絞り装置２２から流出した中圧の二相冷媒は、液管５５を通過し、全開状態の熱源側絞り装置１４を通過する。液管５５及び熱源側絞り装置１４を通過した冷媒は、液管５５及び熱源側絞り装置１４での圧力損失により減圧され、低圧の二相冷媒となる（図３の点Ｅ及び点Ｆ）。
【００５３】
熱源側絞り装置１４を通過した低圧の二相冷媒は、熱源側熱交換器１３に流入する。暖房運転時において、熱源側熱交換器１３は、蒸発器として機能する。すなわち、熱源側熱交換器１３では、内部を通過する冷媒と、熱源側送風機１６により送風される外気との熱交換が行われる。これにより、熱源側熱交換器１３に流入した冷媒は、蒸発して低圧のガス冷媒となる（図３の点Ｇ）。熱源側熱交換器１３から流出した低圧のガス冷媒は、四方弁１２を通って圧縮機１１に吸入されて圧縮され、高温高圧のガス冷媒となる（図３の点Ａ）。暖房運転時は、上記一連のサイクルが繰り返される。
【００５４】
ここで、空調システム１００は、熱媒体配管６１の全長が短くなるよう、中継機２０をできるだけ室内機側に配置し、熱媒体の量の削減を図っている。そのため、冷媒配管４１の全長は、中継機２０を熱源機１０側に配置する場合よりも長くなる。この点、空調システム１００は、上記のとおり、冷房運転時及び暖房運転時の何れにおいても、液管５５内の冷媒を二相状態にする。つまり、空調システム１００によれば、冷媒配管４１内における冷媒の密度を低減させることができるため、冷媒配管４１への冷媒の充填量の削減を図ることができる。
【００５５】
以上のように、本実施の形態１の空調システム１００は、主配管８０における中継機２０から第１分岐部６１ａまでの第１主管８０ａの長さが熱源接続配管５０の長さよりも短い。よって、比熱及び搬送に要する動力が冷媒よりも大きい熱媒体の量を減らすことができるため、システム全体の運転効率を高め、省エネルギー化を実現することができる。
【００５６】
すなわち、空調システム１００は、往側第１主管８１ａと還側第１主管８２ａとの合計の長さが、液側接続配管５１とガス側接続配管５２との合計の長さよりも短くなっている。よって、熱媒体回路６０における熱媒体配管６１が短くなる分、熱媒体の量を抑えることができ、熱媒体に与える熱量を削減することができるため、起動時間を短縮することができる。そして、ポンプ２３による熱媒体の搬送動力を低減することができ、システム全体の運転効率を高めることができる。
【００５７】
また、水などの熱媒体を循環させる熱媒体配管の径は、冷媒を循環させる冷媒配管の径よりも大きい。そのため、単位長さ当たりのコストは、熱媒体配管の方が冷媒配管よりも高くなり、工事費用についても、熱媒体回路６０側の方が冷媒回路４０側よりも高くなる。そして、熱媒体配管の主管における分岐部から各室内機までの配管長は、現地施工によって決まるため、事前に設定することができない。この点、空調システム１００は、主配管８０のうち、中継機２０から第１分岐部６１ａまでの長さが、熱源接続配管５０の長さよりも短くなっているため、材料コストなどを抑えることができる。
【００５８】
加えて、空調システム１００は、媒体間熱交換器２１を有する中継機２０が、熱源機１０と各室内機３０ａ〜３０ｃとの間に介在している。そのため、例えば特許文献１のように、熱源機から各室内機までの広範囲に冷媒を循環させる構成よりも、冷媒量を削減することができ、起動時間を短縮することができる。
【００５９】
さらに、熱源側熱交換器１３が凝縮器として機能する冷房運転のとき、熱源側絞り装置１４は、中継機２０に流出させる冷媒を二相状態にする。より具体的に、熱源側制御装置１７は、蒸発器として機能する媒体間熱交換器２１の出口の過熱度が基準過熱度よりも大きくなると、熱源側絞り装置１４の開度が大きくなるように制御する。一方、熱源側制御装置１７は、蒸発器として機能する媒体間熱交換器２１の出口の過熱度が基準過熱度よりも小さくなると、熱源側絞り装置１４の開度が小さくなるように制御する。このようにすれば、熱源側絞り装置１４から液管５５に流出する冷媒が二相状態となることから、冷媒の密度を低減させることができるため、充填冷媒量の削減を図ることができる。つまり、ガス冷媒の体積は、液冷媒の体積よりも大きいため、液管５５に液冷媒を流す場合よりも、気液二相冷媒におけるガス冷媒の分だけ冷媒量を削減することができる。
【００６０】
また、中継用絞り装置２２は、媒体間熱交換器２１が凝縮器として機能する暖房運転のとき、熱源機１０に流出させる冷媒を二相状態にする。より具体的に、中継用制御装置２４は、凝縮器として機能する媒体間熱交換器２１の出口の過冷却度が基準過冷却度よりも大きくなると、中継用絞り装置２２の開度が大きくなるように制御する。また、中継用制御装置２４は、凝縮器として機能する媒体間熱交換器２１の出口の過冷却度が基準過冷却度よりも小さくなると、中継用絞り装置２２の開度が小さくなるように制御する。このようにすれば、中継用絞り装置２２から液管５５に流出する冷媒が二相状態となることから、冷媒の密度を低減させることができるため、充填冷媒量の削減を図ることができる。
【００６１】
すなわち、空調システム１００は、冷房運転時及び暖房運転時の何れにおいても、液管５５内の冷媒が二相化されるため、液管５５に冷媒液を通過させる場合に比べて、冷媒量を削減することができる。したがって、空調システム１００によれば、熱媒体に与える熱量を減らし、熱媒体の移動量を減らすと共に、冷媒に与える熱量を減らし、冷媒の移動量を減らすことができる。よって、システム全体の運転効率を向上させ、省エネルギー化を図ることができる。
【００６２】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係る空調システムの構成を例示した回路図である。本実施の形態２の空調システム２００は、一部のセンサの配置が前述した実施の形態１とは異なっている。実施の形態１と同等の構成部材については同一の符号を用いて説明は省略する。
【００６３】
図４に示すように、空調システム２００は、第１温度センサ２１ａの代わりに、熱源機２１０内おけるアキュムレータ１５の上流に設けられた第１温度センサ１５ａを有している。第１温度センサ１５ａは、計測した第１温度を熱源側制御装置２１７に出力する。
【００６４】
すなわち、熱源側制御装置２１７は、冷房運転時において、吸入圧力センサ１１ａにおいて計測された吸入圧力Ｐｓを飽和温度換算して蒸発温度を求める。また、熱源側制御装置２１７は、第１温度センサ１５ａから第１温度を直接取得する。そして、熱源側制御装置２１７は、第１温度から蒸発温度を減算することにより、蒸発器出口の過熱度を求める。熱源側制御装置２１７の他の構成は、実施の形態１の熱源側制御装置１７と同様である。
【００６５】
ここで、実施の形態１の空調システム１００は、熱源側制御装置１７が、中継機２０に配置された第１温度センサ１５ａから第１温度を取得する。しかしながら、冷媒配管４１のうち、媒体間熱交換器２１とアキュムレータ１５との間の部分は、外気などにさらされるため、この部分を通過する間に冷媒の温度が変化する。よって、第１温度センサ２１ａにおいて計測された第１温度を用いて過熱度を求めると、過熱度に誤差が生じ得る。
【００６６】
この点、本実施の形態２では、熱源側制御装置２１７が、アキュムレータ１５の上流に設けられた第１温度センサ１５ａで計測した第１温度を用いて過熱度を求める。よって、実施の形態２の空調システム２００によれば、過熱度をより高精度に求めることができるため、媒体間熱交換器２１とアキュムレータ１５との間の配管での吸熱又は放熱のロスを考慮した省エネルギー運転を実現することができる。
【００６７】
また、本実施の形態２の空調システム２００によっても、実施の形態１の空調システム１００と同様、比熱及び搬送に要する動力が冷媒よりも大きい熱媒体の量を減らすことができるため、システム全体の運転効率を高め、省エネルギー化を実現することができる。その他の効果についても、実施の形態１と同様である。
【００６８】
実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３に係る空調システムの構成を例示した回路図である。本実施の形態３の空調システム３００は、各種のデータを計測するセンサの構成が上述した各実施の形態とは異なっている。上述した実施の形態１及び２と同等の構成部材については同一の符号を用いて説明は省略する。
【００６９】
図５に示すように、空調システム３００は、第１圧力センサ５５ａと第２圧力センサ５５ｂとを有している。第１圧力センサ５５ａは、熱源機３１０内における液管５５に設けられ、液管５５を流れる冷媒の圧力である第１圧力Ｐｍ１を計測する。第１圧力センサ５５ａは、計測した第１圧力Ｐｍ１を熱源側制御装置３１７に出力する。第２圧力センサ５５ｂは、中継機３２０内における液管５５に設けられ、液管５５に流れる冷媒の圧力である第２圧力Ｐｍ２を計測する。第２圧力センサ５５ｂは、計測した第２温度を中継用制御装置３２４に出力する。
【００７０】
熱源側制御装置３１７は、冷房運転時に、第１圧力センサ５５ａが計測した第１圧力Ｐｍ１に基づいて熱源側絞り装置１４の開度を制御する。熱源側制御装置３１７は、第１圧力Ｐｍ１が第１基準圧力よりも低くなると、熱源側絞り装置１４の開度が大きくなるように制御し、第１圧力Ｐｍ１が第１基準圧力よりも高くなると、熱源側絞り装置１４の開度が小さくなるように制御する。第１基準圧力は、実機での試験などにより定まり、第１圧力Ｐｍ１が第１基準圧力のときに、熱源側絞り装置１４から液管５５に流出される冷媒が二相状態となる。第１基準圧力は、冷媒回路４０の特性及び空調システム３００の設置環境などに応じて適宜変更するとよい。
【００７１】
より具体的に、例えば、熱源側記憶部１７ａには、第１圧力Ｐｍ１を変数とする熱源側絞り装置１４の開度導出用の熱源側開度導出関数が記憶されていてもよい。この場合、熱源側制御装置３１７は、第１圧力Ｐｍ１を熱源側開度導出関数に代入することで、第１圧力Ｐｍ１に対応する熱源側絞り装置１４の開度を求めることができる。また、熱源側記憶部１７ａには、第１圧力Ｐｍ１と熱源側絞り装置１４の開度とを対応づけた熱源側開度テーブルが記憶されていてもよい。この場合、熱源側制御装置３１７は、第１圧力Ｐｍ１を熱源側開度テーブルに照らすことで、第１圧力Ｐｍ１に対応する熱源側絞り装置１４の開度を求めることができる。そして、熱源側制御装置３１７は、求めた開度となるように、熱源側絞り装置１４の開度を調整するとよい。
【００７２】
さらに、第１基準圧力が熱源側記憶部１７ａに記憶されている場合、熱源側制御装置３１７は、第１圧力Ｐｍ１と第１基準圧力との差分値を求め、求めた差分値に基づいて熱源側絞り装置１４の開度を制御してもよい。この場合、熱源側開度導出関数は、第１圧力Ｐｍ１と第１基準圧力との差分値を変数とする関数となる。同様に、熱源側開度テーブルは、差分値と熱源側絞り装置１４の開度とが対応づけられたものとなる。熱源側開度導出関数及び熱源側開度テーブルは、熱源側絞り装置１４の開度そのものではなく、熱源側絞り装置１４の開度の調整量を導出するためのものであってよい。熱源側制御装置３１７の他の構成は、実施の形態１の熱源側制御装置１７と同様である。
【００７３】
中継用制御装置３２４は、暖房運転時に、第２圧力センサ５５ｂが計測した第２圧力Ｐｍ２に基づいて、中継用絞り装置２２の開度を制御する。中継用制御装置３２４は、第２圧力Ｐｍ２が第２基準圧力よりも低くなると、中継用絞り装置２２の開度が大きくなるように制御し、第２圧力Ｐｍ２が第２基準圧力よりも高くなると、中継用絞り装置２２の開度が小さくなるように制御する。第２基準圧力は、実機での試験などにより定まり、第２圧力Ｐｍ２が第２基準圧力のときに、中継用絞り装置２２から液管５５に流出される冷媒が二相状態となる。第２基準圧力は、冷媒回路４０の特性及び空調システム３００の設置環境などに応じて適宜変更するとよい。
【００７４】
より具体的に、例えば、中継用記憶部２４ａには、第２圧力Ｐｍ２を変数とする中継用絞り装置２２の開度導出用の中継用開度導出関数が記憶されていてもよい。この場合、中継用制御装置３２４は、第２圧力Ｐｍ２を中継用開度導出関数に代入することで、第２圧力Ｐｍ２に対応する中継用絞り装置２２の開度を求めることができる。また、中継用記憶部２４ａには、第２圧力Ｐｍ２と中継用絞り装置２２の開度とを対応づけた中継用開度テーブルが記憶されていてもよい。この場合、中継用制御装置３２４は、第２圧力Ｐｍ２を中継用開度テーブルに照らすことで、第２圧力Ｐｍ２に対応する中継用絞り装置２２の開度を求めることができる。そして、中継用制御装置３２４は、求めた開度となるように、中継用絞り装置２２の開度を調整するとよい。
【００７５】
さらに、第２基準圧力が中継用記憶部２４ａに記憶されている場合、中継用制御装置３２４は、第２圧力Ｐｍ２と第２基準圧力との差分値を求め、求めた差分値に基づいて中継用絞り装置２２の開度を制御してもよい。この場合、中継用開度導出関数は、第２圧力Ｐｍ２と第２基準圧力との差分値を変数とする関数となる。同様に、中継用開度テーブルは、差分値と中継用絞り装置２２の開度とが対応づけられたものとなる。中継用開度導出関数及び中継用開度テーブルは、中継用絞り装置２２の開度の調整量を導出するためのものであってよい。中継用制御装置３２４の他の構成は、実施の形態１の熱源側制御装置１７と同様である。
【００７６】
以上のように、本実施の形態３の空調システム３００によっても、上記の実施の形態１及び２と同様、比熱及び搬送に要する動力が冷媒よりも大きい熱媒体の量を減らすことができるため、システム全体の運転効率を高め、省エネルギー化を実現することができる。
【００７７】
また、空調システム３００においても、冷房運転のときに熱源側絞り装置１４が中継機２０に流出させる冷媒を二相状態とし、暖房運転のときに中継用絞り装置２２が熱源機１０に流出させる冷媒を二相状態にする。したがって、空調システム３００によっても、液管５５に冷媒液を通過させる場合に比べて、冷媒量を削減することができる。他の効果については、実施の形態１及び２と同様である。
【００７８】
ところで、本実施の形態３では、第１圧力Ｐｍ１をもとに熱源側絞り装置１４の開度を調整し、第２圧力Ｐｍ２をもとに中継用絞り装置２２の開度を調整する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、冷房運転時において、熱源側絞り装置１４の開度は、熱源側制御装置３１７が、吐出圧力Ｐｄから第１圧力Ｐｍ１を減算した差圧値に基づいて制御してもよい。このとき、中継用絞り装置２２の開度は、中継用制御装置３２４が、蒸発器出口の過熱度に基づいて制御するとよい。また、暖房運転時において、熱源側絞り装置１４の開度は、第２圧力Ｐｍ２から吸入圧力Ｐｓを減算した差圧値に基づいて制御してもよい。このとき、中継用絞り装置２２の開度は、中継用制御装置３２４が、凝縮器出口の過冷却度に基づいて制御するとよい。このようにすれば、空調システムの運転状態によらず、液管５５内の冷媒密度を一定にすることができる。よって、液管５５内の冷媒量の増減による性能低下を抑制することができる。
【００７９】
上述した実施の形態は、空調システムにおける好適な具体例であり、本発明の技術的範囲は、これらの態様に限定されるものではない。例えば、実施の形態１〜３の空調システムは、中継機の中継用制御装置がシステム全体を統括的に制御してもよい。より具体的に、実施の形態１の場合、中継用制御装置２４が、冷房運転時に、吸入圧力Ｐｓと第１温度とを用いて過熱度を求め、求めた過熱度に基づいて熱源側絞り装置１４の開度を制御してもよい。つまり、中継用制御装置２４は、求めた過熱度に対応する熱源側絞り装置１４の開度を求め、求めた開度を示す制御信号を熱源側制御装置１７に送信することにより、熱源側制御装置１７を介して熱源側絞り装置１４の開度を制御してもよい。実施の形態２及び３の場合も、上記同様に構成するとよい。かかる構成を採ると、実施の形態２の場合、中継用制御装置２４は、第１温度センサ１５ａにおいて計測された第１温度を、熱源機２１０側から熱源側制御装置２１７を介して取得する必要がある。一方、実施の形態１の場合、中継用制御装置２４は、第１温度センサ２１ａにおいて計測された第１温度を直接取得することができる。したがって、実施の形態１に上記の構成を適用した方が、実施の形態２に上記の構成を適用した場合よりも、制御の簡素化を図ることができる。
【００８０】
上記各実施の形態では、四方弁１２で冷媒の流路を切り替えることにより冷熱と温熱との双方を供給できる熱源機１０、２１０、及び３１０を例示したが、これに限定されない。熱源機１０、２１０、及び３１０は、四方弁１２を設けずに構成し、冷熱又は温熱のうちの一方を供給するようにしてもよい。つまり、空調システム１００、２００、及び３００は、冷房運転又は暖房運転の何れか一方を行うものであってよい。また、空調システム１００、２００、及び３００は、各室内機のそれぞれの運転状態を個別に切り替える冷暖同時運転を実行できるものであってよい。
【００８１】
また、上記各実施の形態では、空調システム１００、２００、及び３００が３台の室内機を有する場合を例示したが、これに限定されない。空調システム１００、２００、及び３００は、２台の室内機を有するものであってよく、４台以上の室内機を有するものであってもよい。なお、空調システム１００、２００、及び３００が２台の室内機を有する場合、中継機とは反対側の端部に設けられた室内機以外の室内機の各々に対応する分岐部は、第１分岐部のみとなる。
【符号の説明】
【００８２】
１０、２１０、３１０  熱源機、１０ｘ、１０ｙ、２５ｘ、２５ｙ、２６ａ、２６ｘ、２６ｙ、３０ａ〜３０ｃ、３０ｘ、３０ｙ  接続部、１１  圧縮機、１１ａ  吸入圧力センサ、１１ｂ  吐出圧力センサ、１２  四方弁、１３  熱源側熱交換器、１４  熱源側絞り装置、１５  アキュムレータ、１５ａ  第１温度センサ、１６  熱源側送風機、１７、２１７、３１７  熱源側制御装置、１７ａ  熱源側記憶部、２０、３２０  中継機、２１  媒体間熱交換器、２１ａ  第１温度センサ、２１ｂ  第２温度センサ、２２  中継用絞り装置、２３  ポンプ、２４、３２４  中継用制御装置、２４ａ  中継用記憶部、３０ａ〜３０ｃ  室内機、３１  負荷側熱交換器、３２  流量調整弁、３３  負荷側送風機、３４  負荷側制御装置、４０  冷媒回路、４１  冷媒配管、５０  熱源接続配管、５１  液側接続配管、５２  ガス側接続配管、５５  液管、５５ａ  第１圧力センサ、５５ｂ  第２圧力センサ、６０  熱媒体回路、６１  熱媒体配管、６１ａ  第１分岐部、６１ｂ  第２分岐部、６１ｘ  往側第１分岐部、６１ｙ  還側第１分岐部、６２ａ  第２分岐部、６２ｘ  往側第２分岐部、６２ｙ  還側第２分岐部、７０  負荷接続配管、８０  主配管、８１  往側主管、８１ａ  往側第１主管、８２  還側主管、８２ａ  還側第１主管、９１  分岐配管、９１ｘ  往側分岐配管、９１ｙ  還側分岐配管、９２  分岐配管、９２ｘ  往側分岐配管、９２ｙ  還側分岐配管、１００、２００、３００  空調システム。
【図１】
2019155506.tif 000003
【図２】
2019155506.tif 000004
【図３】
2019155506.tif 000005
【図４】
2019155506.tif 000006
【図５】
2019155506.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月11日(2020.5.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る空調システムは、複数台の室内機と、冷媒と熱媒体との間で熱交換させる媒体間熱交換器を有する中継機と、圧縮機及び熱源側熱交換器を有し、中継機を介して複数台の室内機のそれぞれに冷熱又は温熱を供給する熱源機と、を備え、熱源機と中継機とは、冷媒が流れる熱源接続配管により接続され、中継機と複数台の室内機とは、熱媒体が流れる負荷接続配管により接続され、負荷接続配管は、中継機と、中継機とは反対側の端部に設けられた室内機とを接続する主配管を有し、主配管には、複数台の室内機のうち、中継機とは反対側の端部に設けられた室内機以外の室内機の各々に対応する分岐部が設けられており、主配管のうち、中継機との接続部から、最も中継機側の分岐部である第１分岐部までの長さは、熱源接続配管の長さよりも短く、熱源機は、圧縮機と、熱源側熱交換器と、熱源側熱交換器が凝縮器として機能する冷房運転時における熱源側熱交換器の下流に設けられた熱源側絞り装置と、を有し、熱源側絞り装置は、冷房運転時に、中継機に流出させる冷媒を二相状態にするものであり、中継機は、媒体間熱交換器が凝縮器として機能する暖房運転時における媒体間熱交換器の下流に設けられた中継用絞り装置を有し、中継用絞り装置は、暖房運転時に、熱源機に流出させる冷媒を二相状態にする。
【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】
複数台の室内機と、
冷媒と熱媒体との間で熱交換させる媒体間熱交換器を有する中継機と、
圧縮機及び熱源側熱交換器を有し、前記中継機を介して複数台の前記室内機のそれぞれに冷熱又は温熱を供給する熱源機と、を備え、
前記熱源機と前記中継機とは、冷媒が流れる熱源接続配管により接続され、
前記中継機と複数台の前記室内機とは、熱媒体が流れる負荷接続配管により接続され、
前記負荷接続配管は、
前記中継機と、前記中継機とは反対側の端部に設けられた前記室内機とを接続する主配管を有し、
前記主配管には、
複数台の前記室内機のうち、前記中継機とは反対側の端部に設けられた前記室内機以外の前記室内機の各々に対応する分岐部が設けられており、
前記主配管のうち、前記中継機との接続部から、最も前記中継機側の前記分岐部である第１分岐部までの長さは、前記熱源接続配管の長さよりも短く、
前記熱源機は、
前記圧縮機と、前記熱源側熱交換器と、前記熱源側熱交換器が凝縮器として機能する冷房運転時における前記熱源側熱交換器の下流に設けられた熱源側絞り装置と、を有し、
前記熱源側絞り装置は、
前記冷房運転時に、前記中継機に流出させる冷媒を二相状態にするものであり、
前記中継機は、
前記媒体間熱交換器が凝縮器として機能する暖房運転時における前記媒体間熱交換器の下流に設けられた中継用絞り装置を有し、
前記中継用絞り装置は、
前記暖房運転時に、前記熱源機に流出させる冷媒を二相状態にするものである、空調システム。
【請求項２】
前記圧縮機と、前記熱源側熱交換器と、前記媒体間熱交換器とが冷媒配管を介して接続され、冷媒が循環する冷媒回路を有し、
前記熱源接続配管は、
前記冷媒配管の液管における前記熱源機の接続部と前記中継機の接続部とをつなぐ液側接続配管と、
前記冷媒配管のガス管における前記熱源機との接続部と前記中継機との接続部とをつなぐガス側接続配管と、を有し、
前記主配管は、
前記中継機から流出する熱媒体を複数台の前記室内機側に導く往側主管と、
複数台の前記室内機から流出する熱媒体を前記中継機側に導く還側主管と、を有し、
前記第１分岐部は、
前記往側主管に設けられた往側第１分岐部と、
前記還側主管に設けられた還側第１分岐部と、により構成され、
前記往側主管は、
前記中継機との接続部と前記往側第１分岐部とをつなぐ往側第１主管を含み、
前記還側主管は、
前記中継機との接続部と前記還側第１分岐部とをつなぐ還側第１主管を含み、
前記往側第１主管と前記還側第１主管との合計の長さは、前記液側接続配管と前記ガス側接続配管との合計の長さよりも短い、請求項１に記載の空調システム。
【請求項３】
前記熱源機は、
前記熱源側絞り装置の開度を制御する熱源側制御装置を有し、
前記熱源側制御装置は、
蒸発器として機能する前記媒体間熱交換器の出口の過熱度が基準過熱度よりも大きくなると、前記熱源側絞り装置の開度が大きくなるように制御し、
前記過熱度が前記基準過熱度よりも小さくなると、前記熱源側絞り装置の開度が小さくなるように制御するものである、請求項１又は２に記載の空調システム。
【請求項４】
前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力である吸入圧力を計測する吸入圧力センサと、
前記媒体間熱交換器と前記圧縮機との間を流れる冷媒の温度である第１温度を計測する第１温度センサと、を有し、
前記熱源側制御装置は、
前記吸入圧力と前記第１温度とを用いて前記過熱度を求めるものである、請求項３に記載の空調システム。
【請求項５】
前記熱源機は、
前記圧縮機の上流にアキュムレータを有し、
前記第１温度センサは、
前記熱源機内における前記アキュムレータの上流に設けられている、請求項４に記載の空調システム。
【請求項６】
前記中継機は、
前記中継用絞り装置の開度を制御する中継用制御装置を有し、
前記中継用制御装置は、
凝縮器として機能する前記媒体間熱交換器の出口の過冷却度が基準過冷却度よりも大きくなると、前記中継用絞り装置の開度が大きくなるように制御し、
前記過冷却度が前記基準過冷却度よりも小さくなると、前記中継用絞り装置の開度が小さくなるように制御するものである、請求項１〜５の何れか一項に記載の空調システム。
【請求項７】
前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力である吐出圧力を計測する吐出圧力センサと、
前記媒体間熱交換器と前記中継用絞り装置との間を流れる冷媒の温度である第２温度を計測する第２温度センサと、を有し、
前記中継用制御装置は、
前記吐出圧力と前記第２温度とを用いて前記過冷却度を求めるものである、請求項６に記載の空調システム。
【請求項８】
複数台の前記室内機は、それぞれ、負荷側熱交換器及び流量調整弁を有し、
ポンプと、前記媒体間熱交換器と、複数台の前記室内機のそれぞれの前記負荷側熱交換器及び前記流量調整弁とが熱媒体配管を介して接続され、前記ポンプによって熱媒体が循環する熱媒体回路を有する、請求項１〜７の何れか一項に記載の空調システム。
【国際調査報告】
2019155506.tif 000008
2019155506.tif 000009