(57)【要約】  冷房負荷や暖房負荷等の空調負荷と冷蔵・冷凍負荷を同時に処理でき、年間を通して安定した熱源を供給可能にした冷凍空調装置を提供する。  冷凍空調装置１００は、一次側冷媒に貯えられた温熱又は冷熱を、室内熱交換器１１８を介して空調負荷として利用可能にしつつ、一次側冷媒に貯えられた冷熱を、第１冷媒−冷媒熱交換器１３１を介して冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２を循環する二次側冷媒に伝達することで冷蔵・冷凍負荷として利用可能にしている。
2011158305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調用圧縮機、熱源側熱交換器、第１絞り手段、及び、利用側熱交換器が直列に接続されているとともに、前記空調用圧縮機、前記熱源側熱交換器、第２絞り手段、及び、第１冷媒−冷媒熱交換器の一次側が直列に接続され、一次側冷媒を循環させる空調用冷凍サイクルと、
冷凍用圧縮機、前記第１冷媒−冷媒熱交換器の二次側、第３絞り手段、及び、冷凍用熱交換器が直列に接続され、二次側冷媒を循環させる冷蔵・冷凍用冷凍サイクルと、を有し、
前記一次側冷媒に貯えられた温熱又は冷熱を、前記利用側熱交換器を介して空調負荷として利用可能にしつつ、
前記一次側冷媒に貯えられた冷熱を、前記第１冷媒−冷媒熱交換器を介して前記二次側冷媒に伝達することで冷蔵・冷凍負荷として利用可能にしている
ことを特徴とする冷凍空調装置。
【請求項２】
前記空調用圧縮機、及び、前記熱源側熱交換器を熱源機に搭載し、
前記第１絞り手段、及び、前記利用側熱交換器を室内機に搭載し、
前記第２絞り手段、前記第１冷媒−冷媒熱交換器、前記冷凍用圧縮機、前記第３絞り手段、及び、前記冷凍用熱交換器を前記熱源機及び前記室内機とは別の１つのユニットに搭載した
ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍空調装置。
【請求項３】
前記空調用圧縮機、及び、前記熱源側熱交換器を熱源機に搭載し、
前記第１絞り手段、及び、前記利用側熱交換器を室内機に搭載し、
前記第２絞り手段、前記第１冷媒−冷媒熱交換器、前記冷凍用圧縮機、及び、前記第３絞り手段を冷蔵・冷凍ブースターユニットに搭載し、
前記冷凍用熱交換器を冷凍ユニットに搭載した
ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍空調装置。
【請求項４】
前記熱源機と、前記室内機及び前記冷蔵・冷凍ブースターユニットと、の間に介在し、前記熱源機で生成された温熱又は冷熱を前記室内機に、前記熱源機で生成された冷熱を前記冷蔵・冷凍ブースターユニットに、それぞれ伝達する少なくとも１台の中継機を備えた
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の冷凍空調装置。
【請求項５】
給湯用圧縮機、熱媒体−冷媒熱交換器の給湯用冷媒側、第４絞り手段、及び、第２冷媒−冷媒熱交換器の給湯用冷媒側が直列に接続され、給湯用冷媒を循環させる給湯用冷凍サイクルを有し、
前記一次側冷媒に貯えられた温熱を、前記第２冷媒−冷媒熱交換器を介して前記給湯用冷媒に伝達することで給湯負荷として利用可能にしている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷凍空調装置。
【請求項６】
前記給湯用圧縮機、前記熱媒体−冷媒熱交換器の給湯用冷媒側、前記第４絞り手段、及び、前記第２冷媒−冷媒熱交換器を給湯用ブースターユニットに搭載した
ことを特徴とする請求項５に記載の冷凍空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプサイクルを搭載し、空気調和装置と冷凍装置とを一体化した冷凍空調装置に関し、特に年間を通しての熱源の安定供給を図るようにした冷凍空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カスケード熱交換器を用いて空調装置と冷凍装置とを一体化し、二元の冷凍サイクルによって、冷房負荷、暖房負荷、給湯負荷を同時に提供する冷凍空調装置が提案されている。【０００３】
そのようなものとして、「空調用圧縮機、熱源側熱交換器及び利用側熱交換器を備えて当該利用側熱交換器により被空調室の空気調和を行う空調系統部と、冷却用圧縮機、凝縮器及び蒸発器を備えて当該蒸発器により被空調室に配置される冷却貯蔵設備の冷却を行う冷却系統部と、空調系統部の低圧側の空調用冷媒と冷凍系統部の高圧側の冷却用冷媒とが供給されて、空調用冷媒により冷却用冷媒を過冷却させるカスケード熱交換器とを備えた空調冷凍装置において、前記空調系統部に運転／停止を含む各種指示を与える遠隔操作手段を備え、前記冷却系統部の冷却用圧縮機が運転された場合に、この遠隔操作手段による指示のうち、少なくとも、運転／停止以外の指示を禁止する禁止手段を備えた空調冷凍装置」が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。【０００４】
また、「圧縮機と熱源側熱交換器と減圧装置と利用側熱交換器からなる空調用冷媒回路と、圧縮機と凝縮器と減圧装置と蒸発器からなる冷却貯蔵設備用冷媒回路と、前記空調用冷媒回路の低圧側と前記冷却貯蔵設備用冷媒回路の高圧側とを熱交換させるカスケード熱交換器及び過冷却用熱交換器とを備え、前記空調用冷媒回路の暖房運転時に、前記冷却貯蔵設備用冷媒回路の高圧側冷媒を前記カスケード熱交換器、前記凝縮器を介して過冷却用熱交換器に流す冷凍システム」が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４９２４１号公報（第４−５頁、図１等）
【特許文献２】特開２００７−１００９８６号公報（第４−５頁、図１等）
【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、上記特許文献１や特許文献２に記載されているような冷凍空調装置では、空調回路と冷蔵・冷凍回路の圧縮機等の大部分が一つの熱源機ユニットとして構成されており、空調負荷と冷蔵・冷凍負荷の割合の違いによって熱源機ユニットを選定することができなかった。また、熱源機ユニットからすべての負荷側ユニットに配管を接続する必要があるため、使用配管量の増加や冷媒量の増加につながり、据付費用が増大してしまっていた。【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、冷房負荷や暖房負荷等の空調負荷と冷蔵・冷凍負荷を同時に処理でき、年間を通して安定した熱源を供給可能にした冷凍空調装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る冷凍空調装置は、空調用圧縮機、熱源側熱交換器、第１絞り手段、及び、利用側熱交換器が直列に接続されているとともに、前記空調用圧縮機、前記熱源側熱交換器、第２絞り手段、及び、第１冷媒−冷媒熱交換器の一次側が直列に接続され、一次側冷媒を循環させる空調用冷凍サイクルと、冷凍用圧縮機、前記第１冷媒−冷媒熱交換器の二次側、第３絞り手段、及び、冷凍用熱交換器が直列に接続され、二次側冷媒を循環させる冷蔵・冷凍用冷凍サイクルと、を有し、前記一次側冷媒に貯えられた温熱又は冷熱を、前記利用側熱交換器を介して空調負荷として利用可能にしつつ、前記一次側冷媒に貯えられた冷熱を、前記二次側冷媒に伝達することで冷蔵・冷凍負荷として利用可能にしていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る冷凍空調装置によれば、空調負荷、冷蔵・冷凍負荷を同時に処理することが可能となり、年間を通して安定した熱源を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置の冷媒回路構成の一例を示す冷媒回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置の冷房主体運転時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る冷凍空調装置の冷媒回路構成の一例を示す冷媒回路図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る冷凍空調装置の冷媒回路構成の一例を示す冷媒回路図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係る冷凍空調装置の冷媒回路構成の一例を示す冷媒回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置１００の冷媒回路構成の一例を示す冷媒回路図である。図１に基づいて、冷暖同時運転で熱を回収するタイプの冷凍空調装置１００の冷媒回路構成及び動作について説明する。この冷凍空調装置１００は、ビルやマンション、ホテル等に設置され、冷媒を循環させる冷凍サイクルを利用することで空調負荷及び冷蔵・冷凍負荷を同時に供給できるものである。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図１では、冷凍空調装置１００が実行する暖房主体運転時における冷媒の流れを示している。
【００１２】
実施の形態１に係る冷凍空調装置１００は、空調用冷凍サイクル１と、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２と、を少なくとも有している。空調用冷凍サイクル１と冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２とは、冷媒−冷媒熱交換器１３１で互いの冷媒が混ざることなく熱交換を行なうように構成されている。なお、空調用冷凍サイクル１を循環する冷媒を一次側冷媒と、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２を循環する冷媒を二次側冷媒と、それぞれ称する。なお、冷蔵・冷凍の表記は、冷蔵及び／又は冷凍のことを称している。
【００１３】
［空調用冷凍サイクル１］
空調用冷凍サイクル１は、熱源機Ａと、たとえば冷房負荷を担当する室内機Ｂ（以下、冷房室内機Ｂと称する）と、たとえば暖房負荷を担当する室内機Ｃ（以下、暖房室内機Ｃと称する）と、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２の熱源となる冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤ（詳しくは冷媒−冷媒熱交換器１３１の一次側）と、中継機Ｅと、によって構成されている。なお、室内機Ｂを冷房室内機として、室内機Ｃを暖房室内機として、説明するが、これらは室内機Ｂ、室内機Ｃの機能の一例であって、室内機Ｂが暖房負荷を担当してもよく、室内機Ｃが冷房負荷を担当してもよい。また、単に室内機と称する場合には、室内機Ｂ及び室内機Ｃの双方を示している。
【００１４】
図１に示すように、冷房室内機Ｂ、暖房室内機Ｃ及び冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤの空調用冷凍サイクル１側は、中継機Ｅを介して熱源機Ａに対して並列となるように接続されている。この中継機Ｅが、熱源機Ａと、冷房室内機Ｂ、暖房室内機Ｃ及び冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤの空調用冷凍サイクル１側と、の間に設置され、一次側冷媒の流れを切り換えることで、冷房室内機Ｂ、暖房室内機Ｃ及び冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤとしての機能を発揮させるようになっている。なお、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤの空調用冷凍サイクル１側を冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤの一次側と、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２側を冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤの二次側と、それぞれ称する。
【００１５】
｛熱源機Ａ｝
熱源機Ａは、中継機Ｅを介して、冷房室内機Ｂ、暖房室内機Ｃ及び冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤの一次側に温熱又は冷熱を供給する機能を有している。この熱源機Ａには、空調用圧縮機１０１と、流路切替手段である四方弁１０２と、室外熱交換器（熱源側熱交換器）１０３と、アキュムレーター１０４とが直列に配管接続されて搭載されている。なお、熱源機Ａには、室外熱交換器１０３に空気を供給するためのファン等の送風機を室外熱交換器１０３の近傍位置に設けるとよい。
【００１６】
空調用圧縮機１０１は、一次側冷媒を吸入し、その一次側冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものである。四方弁１０２は、一次側冷媒の流れを切り替えるものである。室外熱交換器１０３は、蒸発器や放熱器（凝縮器）として機能し、図示省略の送風機から供給される空気と一次側冷媒との間で熱交換を行ない、一次側冷媒を蒸発ガス化又は凝縮液化するものである。アキュムレーター１０４は、空調用圧縮機１０１の吸入側に配置され、過剰な一次側冷媒を貯留するものである。なお、アキュムレーター１０４は、過剰な一次側冷媒を貯留できる容器であればよい。
【００１７】
また、熱源機Ａには、室外熱交換器１０３と中継機Ｅとの間における高圧側接続配管１０６に所定の方向（熱源機Ａから中継機Ｅへの方向）のみに一次側冷媒の流れを許容する逆止弁１０５ａが、四方弁１０２と中継機Ｅとの間における低圧側接続配管１０７に所定の方向（中継機Ｅから熱源機Ａへの方向）のみに一次側冷媒の流れを許容する逆止弁１０５ｂが、設けられている。
【００１８】
高圧側接続配管１０６と低圧側接続配管１０７とは、逆止弁１０５ａの下流側と逆止弁１０５ｂの下流側を接続する第１接続配管１０と、逆止弁１０５ａの上流側と逆止弁１０５ｂの上流側を接続する第２接続配管１１とで接続されている。第１接続配管１０には、低圧側接続配管１０７から高圧側接続配管１０６の方向のみに一次側冷媒の流通を許容する逆止弁１０５ｃが設けられている。第２接続配管１１にも、低圧側接続配管１０７から高圧側接続配管１０６の方向のみに一次側冷媒の流通を許容する逆止弁１０５ｄが設けられている。
【００１９】
［室内機］
室内機は、熱源機Ａからの冷熱又は温熱の供給を受けて冷房負荷又は暖房負荷を担当する機能を有している。室内機には、空調用絞り手段１１７と、室内熱交換器（利用側熱交換器）１１８とが、直列に接続されて搭載されている。なお、図１では、冷房室内機Ｂが２台、暖房室内機Ｃが２台、接続されている状態を例に示している。また、室内機には、室内熱交換器１１８に空気を供給するためのファン等の送風機を室内熱交換器１１８の近傍に設けるとよい。また、便宜的に、中継機Ｅから室内熱交換器１１８に接続している配管を接続配管１２と、中継機Ｅから空調用絞り手段１１７に接続している配管を接続配管１３と称する。
【００２０】
空調用絞り手段１１７は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、一次側冷媒を減圧して膨張させるものである。この空調用絞り手段１１７は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による緻密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段等で構成するとよい。室内熱交換器１１８は、放熱器（凝縮器）や蒸発器として機能し、図示省略の送風機から供給される空気と一次側冷媒との間で熱交換を行ない、一次側冷媒を凝縮液化又は蒸発ガス化するものである。
【００２１】
｛冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤ｝
冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤは、熱源機Ａからの冷熱を冷媒−冷媒熱交換器１３１を介して冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２に伝達する機能を有している。冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤの一次側には、絞り手段１１９と、冷媒−冷媒熱交換器１３１とが、直列に接続されている。空調用冷凍サイクル１と冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２とは、冷媒−冷媒熱交換器１３１でカスケード接続されている。すなわち、冷媒−冷媒熱交換器１３１は、一次側冷媒と、二次側冷媒と、の間で熱交換を行なうものである。
【００２２】
絞り手段１１９は、空調用絞り手段１１７と同様に、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、一次側冷媒を減圧して膨張させるものである。この絞り手段１１９は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による緻密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段等で構成するとよい。冷媒−冷媒熱交換器１３１は、放熱器（凝縮器）や蒸発器として機能し、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２を循環する二次側冷媒と、空調用冷凍サイクル１を循環する一次側冷媒との、間で熱交換を行なうものである。なお、便宜的に、中継機Ｅから冷媒−冷媒熱交換器１３１に接続している配管を接続配管１４と、中継機Ｅから絞り手段１１９に接続している接続配管を接続配管１５と称する。
【００２３】
｛中継機Ｅ｝
中継機Ｅは、利用側ユニット（室内機Ｂ、室内機Ｃ及び冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤ）と、熱源機Ａとを、接続し、第１分配部１０９の弁手段１０９ａ又は弁手段１０９ｂの何れかを択一的に開閉することにより、室内熱交換器１１８を放熱器又は蒸発器とするか、冷媒−冷媒熱交換器１３１を冷水器又は給湯機とするかを決定する機能を有している。この中継機Ｅは、気液分離器１０８と、第１分配部１０９と、第２分配部１１０と、第１内部熱交換器１１１と、第１中継機用絞り手段１１２と、第２内部熱交換器１１３と、第２中継機用絞り手段１１４と、を少なくとも有している。
【００２４】
第１分配部１０９では、接続配管１２及び接続配管１４が２つに分岐されており、一方（接続配管１２ｂ及び接続配管１４ｂ）が低圧側接続配管１０７に接続し、他方（接続配管１２ａ及び接続配管１４ａ）が気液分離器１０８に接続している接続配管（接続配管１６と称する）に接続するようになっている。また、接続配管１２ａ及び接続配管１４ａには開閉制御されて冷媒を導通したりしなかったりする弁手段１０９ａが、接続配管１２ｂ及び接続配管１４ｂには開閉制御されて冷媒を導通したりしなかったりする弁手段１０９ｂが、それぞれ設けられている。
【００２５】
第２分配部１１０では、接続配管１３及び接続配管１５が２つに分岐されており、一方（接続配管１３ａ及び接続配管１５ａ）が第１会合部１１５で接続され、他方（接続配管１３ｂ及び接続配管１５ｂ）が第２会合部１１６で接続されるようになっている。また、第２分配部１１０では、接続配管１３ａ及び接続配管１５ａに冷媒の流通を一方のみに許容する逆止弁１１０ａが、接続配管１３ｂ及び接続配管１５ｂに冷媒の流通を一方のみに許容する逆止弁１１０ｂがそれぞれ設けられている。なお、逆止弁１１０ａ、逆止弁１１０ｂの代わりに電磁弁のような弁手段を用いてもよい。そうすれば、第２分配部１１０において確実に流路の切り替えを実行することができる。
【００２６】
第１会合部１１５は、第２分配部１１０から第１中継機用絞り手段１１２及び第１内部熱交換器１１１を介して気液分離器１０８に接続している。第２会合部１１６は、第２分配部１１０と第２内部熱交換器１１３との間で分岐し、一方が第２内部熱交換器１１３を介して第２分配部１１０と第１中継機用絞り手段１１２との間における第１会合部１１５に接続され、他方（第２会合部１１６ａ）が第２中継機用絞り手段１１４、第２内部熱交換器１１３及び第１内部熱交換器１１１を介して低圧側接続配管１０７に接続されている。
【００２７】
気液分離器１０８は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離するものであり、高圧側接続配管１０６に設けられ、一方が第１分配部１０９の弁手段１０９ａに接続され、他方が第１会合部１１５を経て第２分配部１１０に接続されている。第１分配部１０９は、弁手段１０９ａ又は弁手段１０９ｂの何れかが択一的に開閉され、室内熱交換器１１８及び冷媒−冷媒熱交換器１３１に対して冷媒を流出入させる機能を有している。第２分配部１１０は、逆止弁１１０ａ及び逆止弁１１０ｂによって、冷媒の流れをいずれか一方に許容する機能を有している。
【００２８】
第１内部熱交換器１１１は、気液分離器１０８と第１中継機用絞り手段１１２との間における第１会合部１１５に設けられており、第１会合部１１５を導通している冷媒と、第２会合部１１６が分岐された第２会合部１１６ａを導通している冷媒と、の間で熱交換を実行するものである。第１中継機用絞り手段１１２は、第１内部熱交換器１１１と第２分配部１１０との間における第１会合部１１５に設けられており、冷媒を減圧して膨張させるものである。この第１中継機用絞り手段１１２は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による緻密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段等で構成するとよい。
【００２９】
第２内部熱交換器１１３は、第２会合部１１６に設けられており、第２会合部１１６を導通している冷媒と、第２会合部１１６が分岐された第２会合部１１６ａを導通している冷媒と、の間で熱交換を実行するものである。第２中継機用絞り手段１１４は、第２内部熱交換器１１３と第２分配部１１０との間における第２会合部１１６に設けられており、減圧弁や膨張弁として機能し、冷媒を減圧して膨張させるものである。この第２中継機用絞り手段１１４は、第１中継機用絞り手段１１２と同様に、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による緻密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段等で構成するとよい。
【００３０】
以上のように、空調用冷凍サイクル１は、空調用圧縮機１０１、四方弁１０２、室内熱交換器１１８、空調用絞り手段１１７、室外熱交換器１０３、アキュムレーター１０４が直列に接続され、空調用圧縮機１０１、四方弁１０２、冷媒−冷媒熱交換器１３１、絞り手段１１９、室外熱交換器１０３、アキュムレーター１０４が直列に接続されており、中継機Ｅを介して室内熱交換器１１８と冷媒−冷媒熱交換器１３１とが並列に接続され、これらに冷媒を循環させることで成立している。
【００３１】
なお、空調用圧縮機１０１は、吸入した冷媒を高圧状態に圧縮できるものであればよく、特にタイプを限定するものではない。たとえば、レシプロ、ロータリー、スクロールあるいはスクリューなどの各種タイプを利用して空調用圧縮機１０１を構成することができる。この空調用圧縮機１０１は、インバーターにより回転数が可変に制御可能なタイプとして構成してもよく、回転数が固定されているタイプとして構成してもよい。
【００３２】
また、空調用冷凍サイクル１を循環する冷媒の種類を特に限定するものではなく、たとえば二酸化炭素（ＣＯ2 ）や炭化水素、ヘリウムなどの自然冷媒、ＨＦＣ４１０ＡやＨＦＣ４０７Ｃ、ＨＦＣ４０４Ａなどの塩素を含まない代替冷媒、若しくは既存の製品に使用されているＲ２２やＲ１３４ａなどのフロン系冷媒のいずれを使用してもよい。
【００３３】
ここで、図１に基づいて冷凍空調装置１００が実行する暖房主体運転時の空調用冷凍サイクル１での一次側冷媒の流れについて説明する。冷凍空調装置１００は、室内機の全てが冷房運転を実行する全冷房運転モード、室内機の全てが暖房運転を実行する全暖房運転モード、冷暖混在であって冷房負荷の方が大きい冷房主体運転モード（図２参照）、及び、冷暖混在であって暖房負荷の方が大きい暖房主体運転モードを有している。また、図１では冷媒の流れを逆止弁及び弁手段の開閉状態（白抜き（開状態）及び黒塗り（閉状態））で表している。
【００３４】
空調用圧縮機１０１で高温・高圧にされたガス状態の一次側冷媒は、空調用圧縮機１０１から吐出して、四方弁１０２を経由し、逆止弁１０５ｃを導通し、高圧側接続配管１０６に導かれ、過熱ガス状態で中継機Ｅの気液分離器１０８へ流入する。気液分離器１０８に流入した過熱ガス状態の一次側冷媒は、接続配管１６を流れ、第１分配部１０９の弁手段１０９ａが開いている回路、つまり暖房室内機Ｃに分配される。暖房室内機Ｃに流入した一次側冷媒は、室内熱交換器１１８で放熱し（つまり、室内空気を暖め）、空調用絞り手段１１７で減圧され、第１会合部１１５で合流する。
【００３５】
一方、気液分離器１０８に流入した過熱ガス状態の一次側冷媒の一部は、第１内部熱交換器１１１で第２中継機用絞り手段１１４にて低温・低圧に膨張した一次側冷媒と熱交換を行なうことにより過冷却度を得る。それから、第１中継機用絞り手段１１２を通過して、空調用として利用された一次側冷媒（暖房室内機Ｃに流入し、室内熱交換器１１８で放熱した一次側冷媒）と第１会合部１１５で合流する。なお、第１中継機用絞り手段１１２を通る一部の過熱ガス状態の一次側冷媒は、第１中継機用絞り手段１１２を全閉にして、皆無にしてもよい。
【００３６】
その後、合流した一次側冷媒は、第２内部熱交換器１１３で、第２中継機用絞り手段１１４にて低温・低圧に膨張した一次側冷媒と熱交換を行なうことにより過冷却度を得る。そして、この一次側冷媒は、第２会合部１１６側と第２中継機用絞り手段１１４側とに分配される。
【００３７】
第２会合部１１６を導通する一次側冷媒は、弁手段１０９ｂが開いている回路、つまり冷房室内機Ｂ及び冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤの一次側に分配される。冷房室内機Ｂに流入した一次側冷媒は、空調用絞り手段１１７にて低温・低圧に膨張され、室内熱交換器１１８で蒸発し、弁手段１０９ｂを経て低圧側接続配管１０７に流入する。冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤの一次側に流入した一次側冷媒は、絞り手段１１９にて低温・低圧に膨張され、冷媒−冷媒熱交換器１３１で蒸発し、弁手段１０９ｂを経て低圧側接続配管１０７に流入する。
【００３８】
また、第２中継機用絞り手段１１４を導通した一次側冷媒は、第２内部熱交換器１１３及び第１内部熱交換器１１１で熱交換を行なって蒸発し、低圧側接続配管１０７で冷房室内機Ｂ及び冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤの一次側を流出した一次側冷媒と合流する。そして、低圧側接続配管１０７で合流した一次側冷媒は、逆止弁１０５ｄを通って室外熱交換器１０３に導かれ、運転条件によっては残留している液冷媒を蒸発させ、四方弁１０２、アキュムレーター１０４を経て空調用圧縮機１０１へ戻る。
【００３９】
［冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２］
冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２は、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤ（詳しくは冷媒−冷媒熱交換器１３１の二次側）と、冷蔵・冷凍ユニットＦと、によって構成されている。つまり、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２は、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤに搭載されている冷凍用圧縮機１３０と、冷媒−冷媒熱交換器１３１と、冷凍用絞り手段１３２と、冷蔵・冷凍ユニットＦに搭載されている冷凍用熱交換器１３３と、が直列に配管接続されることで構成されている。この冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２は、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤに搭載されている冷媒−冷媒熱交換器１３１によって空調用冷凍サイクル１と接続している。
【００４０】
｛冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤ｝
上述したように、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤは、熱源機Ａからの温熱又は冷熱を冷媒−冷媒熱交換器１３１を介して冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２に伝達する機能を有している。冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤの二次側には、冷凍用圧縮機１３０と、冷媒−冷媒熱交換器１３１の二次側と、冷凍用絞り手段１３２と、が直列に接続されている。
【００４１】
冷凍用圧縮機１３０は、二次側冷媒を吸入し、その二次側冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものである。この冷凍用圧縮機１３０は、インバーターにより回転数が可変に制御可能なタイプとして構成してもよく、回転数が固定されているタイプとして構成してもよい。また、冷凍用圧縮機１３０は、吸入した二次側冷媒を高圧状態に圧縮できるものであればよく、特にタイプを限定するものではない。たとえば、レシプロ、ロータリー、スクロールあるいはスクリューなどの各種タイプを利用して冷凍用圧縮機１３０を構成することができる。
【００４２】
冷媒−冷媒熱交換器１３１は、上述したように、空調用冷凍サイクル１を循環する一次側冷媒と、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２を循環する二次側冷媒と、の間で熱交換を行なうものである。冷凍用絞り手段１３２は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、二次側冷媒を減圧して膨張させるものである。この冷凍用絞り手段１３２は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による緻密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段等で構成するとよい。
【００４３】
なお、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２を循環する二次側冷媒の種類を特に限定するものではなく、たとえば二酸化炭素や炭化水素、ヘリウムなどの自然冷媒、ＨＦＣ４１０ＡやＨＦＣ４０７Ｃ、ＨＦＣ４０４Ａなどの塩素を含まない代替冷媒、若しくは既存の製品に使用されているＲ２２やＲ１３４ａなどのフロン系冷媒のいずれを使用してもよい。
【００４４】
｛冷蔵・冷凍ユニットＦ｝
冷蔵・冷凍ユニットＦは、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤからの冷熱の供給を受けて冷蔵・冷凍負荷を担当する機能を有している。冷蔵・冷凍ユニットＦには、冷凍用熱交換器１３３が搭載されている。この冷凍用熱交換器１３３は、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤの冷凍用絞り手段１３２と冷凍用圧縮機１３０との間に設けられ、蒸発器として機能し、図示省略の送風機から供給される空気と二次側冷媒との間で熱交換を行ない、二次側冷媒を蒸発ガス化するものである。なお、冷蔵・冷凍ユニットＦには、冷凍用熱交換器１３３に空気を供給するためのファン等の送風機を冷凍用熱交換器１３３の近傍に設けるとよい。
【００４５】
ここで、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２での一次側冷媒の流れについて説明する。
まず、冷凍用圧縮機１３０で高温・高圧にされた給湯用冷媒は、冷凍用圧縮機１３０から吐出して、冷媒−冷媒熱交換器１３１に流入する。この冷媒−冷媒熱交換器１３１では、流入した二次側冷媒が空調用冷凍サイクル１を循環している一次側により冷却・凝縮される。この二次側冷媒は、冷凍用絞り手段１３２で膨張される。膨張された二次側冷媒は、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤから流出し、冷蔵・冷凍ユニットＦに流入する。
【００４６】
冷蔵・冷凍ユニットＦに流入した二次側冷媒は、冷凍用熱交換器１３３で図示省略の送風機から供給される空気から受熱して蒸発し、冷蔵・冷凍ユニットＦから流出する。冷蔵・冷凍ユニットＦから流出した二次側冷媒は、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤの二次側に流入し、冷凍用圧縮機１３０へ戻る。
【００４７】
なお、図示していないが、冷凍空調装置１００には、一次側冷媒の吐出圧力や吸入圧力を検知するセンサーや、一次側冷媒の吐出温度や吸入温度を検知するセンサー、室外熱交換器１０３に流出入する一次側冷媒の温度を検知するセンサー、熱源機Ａに取り込まれる外気温を検知するセンサー、室内熱交換器１１８に流出入する一次側冷媒の温度を検知するセンサー、二次側冷媒の吐出圧力や吸入圧力を検知するセンサー、二次冷媒の吐出温度や吸引温度を検知するセンサー、冷凍用熱交換器１３３に流出入する二次側冷媒の温度を検知するセンサー、冷蔵・冷凍ユニットＦに取り込まれる外気温を検知するセンサー、冷媒−冷媒熱交換器１３１に流出入する一次側冷媒及び二次側冷媒の温度を検知するセンサー等を設けておくとよい。
【００４８】
これらの各種センサーで検知された情報（温度情報や圧力情報等）は、冷凍空調装置１００の動作を制御する図示省略の制御手段に送られ、空調用圧縮機１０１の駆動周波数や、四方弁１０２の切り替え、弁手段１０９ａ及び弁手段１０９ｂの開閉、冷凍用圧縮機１３０の駆動周波数、各絞り装置の開度等の制御に利用されることになる。
【００４９】
なお、空調用冷凍サイクル１と冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２とは、上述したように、それぞれ独立した冷媒回路構成（空調用冷凍サイクル１及び冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２）になっているため、各冷媒回路を循環させる冷媒を同じ種類のものとしてもよいし、別の種類のものとしてもよい。つまり、各冷媒回路の冷媒は、それぞれ混ざることなく冷媒−冷媒熱交換器１３１にて互いに熱交換するように流れている。
【００５０】
また、空調用冷凍サイクル１において余剰冷媒を受液器（アキュムレーター１０４）によって貯蔵する場合を示したが、これに限るものではなく、冷凍サイクルにおいて放熱器となる熱交換器にて貯蔵するようにすれば、アキュムレーター１０４を取り除いてもよい。さらに、図１では、冷房室内機Ｂと暖房室内機Ｃとが２台接続されている状態を例に示しているが、冷房室内機Ｂを１台以上、暖房室内機Ｃを０台若しくは１台以上接続するようにしてもよい。
【００５１】
さらに、図１では冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤと冷蔵・冷凍ユニットＦとがともに１台接続されている状態を例に示しているが、接続台数を限定するものではない。たとえば、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤを２台以上接続するようにしてもよいし、冷蔵・冷凍ユニットＦを２台以上接続するようにしてもよい。そして、搭載されている各室内機や冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤの容量は、全部を同一としてもよく、大から小まで異なるようにしてもよい。
【００５２】
以上のように、実施の形態１に係る冷凍空調装置１００では、冷蔵または冷凍負荷系統を二元サイクルで構成しているため、低温の冷凍需要（たとえば、−２０℃）を提供する場合に、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２の蒸発器（冷凍用熱交換器１３３）の温度を低温（たとえば、蒸発温度−２５℃）にすればよく、他に冷房空調負荷がある場合に、冷房室内機Ｂの蒸発温度（たとえば、０℃）までも低下させずに済むので、空調負荷側の室内の快適性を維持しつつ、省エネを実現できる。また、たとえば冬期の空調冷房運転中に低温の給湯需要があった場合、冷凍空調装置１００では、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２で回収した排熱を再利用して暖房空調を行なうので、システムＣＯＰが大幅に向上し、省エネとなる。
【００５３】
図２は、本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置１００の冷房主体運転時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図２に基づいて、冷凍空調装置１００が実行する空調用冷凍サイクル１の冷房主体運転について説明する。なお、図２では冷媒の流れを逆止弁及び弁手段の開閉状態（白抜き（開状態）及び黒塗り（閉状態））で表している。
【００５４】
空調用圧縮機１０１で高温・高圧にされたガス状態の一次側冷媒は、空調用圧縮機１０１から吐出して、四方弁１０２を経由し、室外熱交換器１０３に流入する。室外熱交換器１０３に流入した一次側冷媒は、室外熱交換器１０３に供給される空気に放熱し、周囲の空気温度程度にまで冷却される。この一次側冷媒は、室外熱交換器１０３から流出し、逆止弁１０５ａを導通し、高圧側接続配管１０６に導かれ、中継機Ｅの気液分離器１０８へ流入する。
【００５５】
気液分離器１０８に流入した一次側冷媒は、気液分離器１０８から流出して第１内部熱交換器１１１に流入する。第１内部熱交換器１１１に流入した一次側冷媒は、第２中継機用絞り手段１１４にて低温・低圧に膨張した一次側冷媒と熱交換を行なうことによって過冷却度を得る。それから、第１中継機用絞り手段１１２を通過して、空調用として利用された一次側冷媒と第１会合部１１５で合流する。合流した一次側冷媒は、その後、第２内部熱交換器１１３にて、第２中継機用絞り手段１１４にて低温・低圧に膨張した一次側冷媒と熱交換を行なうことにより、さらに過冷却度を得る。そして、第２会合部１１６を流れる一次側冷媒と、第２中継機用絞り手段１１４を流れる一次側冷媒と、に分配される。
【００５６】
また、第２会合部１１６を通る一次側冷媒は、弁手段１０９ｂが開いている回路、つまり冷房室内機Ｂ、及び、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤの一次側に分配される。冷房室内機Ｂに流入した一次側冷媒は、空調用絞り手段１１７にて低温・低圧に膨張され、室内熱交換器１１８で蒸発し、弁手段１０９ｂを経て低圧側接続配管１０７に流入する。冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤの一次側に流入した一次側冷媒は、絞り手段１１９にて低温・低圧に膨張され、冷媒−冷媒熱交換器１３１で蒸発し、弁手段１０９ｂを経て低圧側接続配管１０７に流入する。
【００５７】
さらに、第２中継機用絞り手段１１４を導通した一次側冷媒は、第２内部熱交換器１１３及び第１内部熱交換器１１１で熱交換を行なって蒸発し、低圧側接続配管１０７で冷房室内機Ｂ及び冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤの一次側を流出した一次側冷媒と合流する。
【００５８】
一方、気液分離器１０８で分離されたガス状態の一次側冷媒は、弁手段１０９ａを通って暖房室内機Ｃ側へ分配される。暖房室内機Ｃに流入した一次側冷媒は、室内熱交換器１１８で放熱し、空調用絞り手段１１７で減圧され、第１会合部１１５で合流する。
最終的に、低圧側接続配管１０７で合流した一次側冷媒は、逆止弁１０５ｂ、四方弁１０２、アキュムレーター１０４を経て空調用圧縮機１０１へ戻る。なお、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２を循環する二次側冷媒の流れについて暖房主体運転時と同様である。
【００５９】
したがって、冷凍空調装置１００によれば、空調、冷蔵、冷凍それぞれの負荷によって最適な負荷側ユニットを選定でき、熱源機Ａからそれぞれの負荷側ユニットに別途新しい配管を設置する必要がなく、中継機Ｅから負荷側ユニットを配管接続するだけでよいので、配管使用量を削減できることになる。また、冷凍空調装置１００によれば、冷房負荷、暖房負荷を同時に行なうことができる空調複合システムを使用することで、２元冷凍サイクルを用いて空調負荷と同時に冷蔵・冷凍負荷を提供するができる。よって、冷凍空調装置１００によれば、年間を通して安定した熱源を供給できる。さらに、冷凍空調装置１００によれば、年間を通して負荷側ユニットで熱回収することができので、省エネ運転を実現することができる。
【００６０】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２に係る冷凍空調装置１００ａの冷媒回路構成の一例を示す冷媒回路図である。図３に基づいて、冷暖同時運転で熱を回収するタイプの冷凍空調装置１００ａの冷媒回路構成について説明する。この冷凍空調装置１００ａは、実施の形態１に係る冷凍空調装置１００と同様にビルやマンション、ホテル等に設置され、冷媒を循環させる冷凍サイクルを利用することで空調負荷及び冷蔵・冷凍負荷を同時に供給できるものである。なお、実施の形態２では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
【００６１】
実施の形態１では、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤと冷蔵・冷凍ユニットＦとを別筐体とし、それらを配管で接続した構成を例に示したが、実施の形態２では、冷蔵・冷凍用ブースターユニットと冷蔵・冷凍ユニットとを同一の筐体（図３に示すユニットＧ）とした構成を例に示している。冷蔵・冷凍用ブースターユニットと冷蔵・冷凍ユニットとを同一のユニットＧとすることにより、配管の更なる節約になるとともに、トータルでのユニット設置面積や製造コストの低下に寄与することもできる。
【００６２】
実施の形態３．
図４は、本発明の実施の形態３に係る冷凍空調装置１００ｂの冷媒回路構成の一例を示す冷媒回路図である。図４に基づいて、冷暖同時運転で熱を回収するタイプの冷凍空調装置１００ｂの冷媒回路構成及び動作について説明する。この冷凍空調装置１００ｂは、実施の形態１に係る冷凍空調装置１００と同様にビルやマンション、ホテル等に設置され、冷媒を循環させる冷凍サイクルを利用することで空調負荷、給湯負荷及び冷蔵・冷凍負荷を同時に供給できるものである。なお、実施の形態３では実施の形態１及び実施の形態２との相違点を中心に説明し、実施の形態１及び実施の形態２と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
【００６３】
実施の形態３に係る冷凍空調装置１００ｂは、実施の形態１又は実施の形態２に係る冷凍空調装置に給湯システムを追加した構成をしている。すなわち、冷凍空調装置１００ｂは、空調用冷凍サイクル１、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２だけでなく、給湯用冷凍サイクル３及び給湯負荷側サイクル４を有している。空調用冷凍サイクル１と給湯用冷凍サイクル３とは、冷媒−冷媒熱交換器１４１で互いの冷媒が混ざることなく熱交換を行なうように構成されている。また、給湯用冷凍サイクル３と給湯負荷側サイクル４とは、熱媒体−冷媒熱交換器１４３で冷媒と熱媒体（たとえば、水や不凍液等）とが混ざることなく熱交換を行なうように構成されている。なお、給湯用冷凍サイクル３を循環する冷媒を給湯用冷媒と称する。
【００６４】
［給湯用冷凍サイクル３］
給湯用冷凍サイクル３は、給湯用ブースターユニットＨに搭載されている給湯用圧縮機１４０と、熱媒体−冷媒熱交換器１４３の給湯用冷媒側と、給湯用絞り手段１４２と、冷媒−冷媒熱交換器１４１の給湯用冷媒側と、が直列に配管接続されることで構成されている。この給湯用冷凍サイクル３は、熱源機Ａからの温熱を冷媒−冷媒熱交換器１４１を介して給湯用ユニットＩに供給する機能を有している。なお、給湯用ブースターユニットＨは、室内機や冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤと同様に熱源機Ａに対して並列に接続されて搭載されている。したがって、中継機Ｅにより、一次側冷媒の流れが切り換えられ、給湯用ブースターユニットＨとしての機能を発揮させるようになっている。
【００６５】
［給湯負荷側サイクル４］
給湯負荷側サイクル４は、給湯用ユニットＩに搭載されている水循環用ポンプ１４４と、熱媒体−冷媒熱交換器１４３の熱媒体側と、貯湯タンク１４５と、が直列に配管接続されることで構成されている。この給湯負荷側サイクル４は、給湯用ブースターユニットＨの熱媒体−冷媒熱交換器１４３を介して伝達された温熱で貯湯タンク１４５に蓄える水を湯に沸き上げる機能を有している。
【００６６】
｛給湯用ブースターユニットＨ｝
給湯用ブースターユニットＨは、熱源機Ａからの温熱を冷媒−冷媒熱交換器１４１を介して給湯用冷凍サイクル３に伝達する機能を有している。給湯用ブースターユニットＨの一次側には、絞り手段１２０と、冷媒−冷媒熱交換器１４１とが、直列に接続されている。また、給湯用ブースターユニットＨの二次側（給湯側）には、給湯用圧縮機１４０と、熱媒体−冷媒熱交換器１４３の給湯用冷媒側と、給湯用絞り手段１４２と、冷媒−冷媒熱交換器１４１の給湯用冷媒側と、が直列に接続されている。空調用冷凍サイクル１と給湯用冷凍サイクル３は、冷媒−冷媒熱交換器１４１でカスケード接続されている。すなわち、冷媒−冷媒熱交換器１４１は、一次側冷媒と、給湯用冷媒と、の間で熱交換を行なうものである。
【００６７】
絞り手段１２０は、空調用絞り手段１１７と同様に、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、一次側冷媒を減圧して膨張させるものである。この絞り手段１２０は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による緻密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段等で構成するとよい。冷媒−冷媒熱交換器１４１は、放熱器（凝縮器）や蒸発器として機能し、給湯用冷凍サイクル３を循環する給湯用冷媒と、空調用冷凍サイクル１を循環する一次側冷媒との、間で熱交換を行なうものである。なお、便宜的に、中継機Ｅから冷媒−冷媒熱交換器１４１に接続している配管を接続配管１４ａと、中継機Ｅから絞り手段１２０に接続している接続配管を接続配管１５ａと称する。
【００６８】
給湯用圧縮機１４０は、給湯用冷媒を吸入し、その給湯用冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものである。この給湯用圧縮機１４０は、インバーターにより回転数が可変に制御可能なタイプとして構成してもよく、回転数が固定されているタイプとして構成してもよい。また、給湯用圧縮機１４０は、吸入した冷媒を高圧状態に圧縮できるものであればよく、特にタイプを限定するものではない。たとえば、レシプロ、ロータリー、スクロールあるいはスクリューなどの各種タイプを利用して給湯用圧縮機１４０を構成することができる。
【００６９】
熱媒体−冷媒熱交換器１４３は、給湯用冷凍サイクル３を循環する給湯用冷媒と、給湯負荷側サイクルを循環する熱媒体との、間で熱交換を行なうものである。つまり、給湯用冷凍サイクル３と給湯負荷側サイクルとは、熱媒体−冷媒熱交換器１４３を介してカスケード接続されている。給湯用絞り手段１４２は、減圧弁や膨張弁として機能し、給湯用冷媒を減圧して膨張させるものである。この給湯用絞り手段１４２は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による緻密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段等で構成するとよい。
【００７０】
なお、給湯用冷凍サイクル３を循環する冷媒の種類を特に限定するものではなく、たとえば二酸化炭素や炭化水素、ヘリウムなどの自然冷媒、ＨＦＣ４１０ＡやＨＦＣ４０７Ｃ、ＨＦＣ４０４Ａなどの塩素を含まない代替冷媒、若しくは既存の製品に使用されているＲ２２やＲ１３４ａなどのフロン系冷媒のいずれを使用してもよい。
【００７１】
｛給湯用ユニットＩ｝
給湯用ユニットＩは、給湯用ブースターユニットＨから供給される温熱によって水が湯に沸き上げられるものである。給湯用ユニットＩには、水循環用ポンプ１４４と、熱媒体−冷媒熱交換器１４３の熱媒体側と、貯湯タンク１４５と、が直列に接続されている。つまり、給湯用ユニットＩは、水循環用ポンプ１４４、熱媒体−冷媒熱交換器１４３、及び、貯湯タンク１４５が接続されて給湯負荷側サイクル４を構成し、これに熱媒体を循環させることで成立している。なお、給湯負荷側サイクル４の配管は、たとえば銅管やステンレス管、鋼管、塩化ビニル系配管などによって構成されている。
【００７２】
水循環用ポンプ１４４は、貯湯タンク１４５に蓄えられている水を吸入し、その水を加圧し、給湯負荷側サイクル４内を循環させるものであり、たとえばインバーターにより回転数が制御されるタイプのもので構成するとよい。熱媒体−冷媒熱交換器１４３は、上述したように、給湯負荷側サイクル４を循環する熱媒体と、給湯用冷凍サイクル３を循環する給湯用冷媒との、間で熱交換を行なうものである。貯湯タンク１４５は、熱媒体−冷媒熱交換器１４３で加熱された水を貯えておくものである。
【００７３】
一般的に、夏季でも給湯負荷の需要があり、冬季でも冷蔵・冷凍負荷の需要がある。このため、冷凍空調装置１００ｂでは、給湯用ブースターユニットＨと、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤと、を同一システムに組み込むことで、年間を通して冷却負荷（冷房負荷、冷蔵・冷凍負荷）と加熱負荷（暖房負荷、給湯負荷）とが同時に利用される機会を増やし、熱回収による省エネ効果の増大を期待したものとなっている。
【００７４】
ここで、給湯用冷凍サイクル３での給湯用冷媒の流れについて説明する。なお、冷凍空調装置１００ｂにおける熱源機Ａ、室内機、冷蔵・冷凍ユニットＦ、及び、中継機Ｅの動作、一次側冷媒の流れは、実施の形態１及び実施の形態２と同様である。また、中継機Ｅから給湯用ブースターユニットＨへ流れる一次側冷媒の流れは、中継機Ｅから暖房室内機Ｃへ流れる一次側冷媒の流れと同様であり、高温の冷媒ガスは、弁手段１０９ａを導通し、冷媒−冷媒熱交換器１４１にて放熱し、絞り手段１１９を通って、第１会合部１１５にて合流することになる。
【００７５】
給湯用ブースターユニットＨにおいて、給湯用圧縮機１４０で高温・高圧にされた給湯用冷媒は、給湯用圧縮機１４０から吐出して、熱媒体−冷媒熱交換器１４３に流入する。この熱媒体−冷媒熱交換器１４３では、流入した給湯用冷媒が、給湯負荷側サイクル４を循環している熱媒体を加熱することで放熱する。この給湯用冷媒は、給湯用絞り手段１４２で膨張される。膨張された給湯用冷媒は、冷媒−冷媒熱交換器１４１で、空調用冷凍サイクル１を一次側冷媒から受熱して蒸発し、給湯用圧縮機１４０へ戻る。
【００７６】
なお、給湯用冷凍サイクル３を循環する二次側冷媒の種類を特に限定するものではなく、たとえば二酸化炭素や炭化水素、ヘリウムなどの自然冷媒、ＨＦＣ４１０ＡやＨＦＣ４０７Ｃ、ＨＦＣ４０４Ａなどの塩素を含まない代替冷媒、若しくは既存の製品に使用されているＲ２２やＲ１３４ａなどのフロン系冷媒のいずれを使用してもよい。また、空調用冷凍サイクル１と給湯用冷凍サイクル３とは、それぞれ独立した冷媒回路構成になっているため、各冷媒回路を循環させる冷媒を同じ種類のものとしてもよいし、別の種類のものとしてもよい。つまり、各冷媒回路の冷媒は、それぞれ混ざることなく冷媒−冷媒熱交換器１４１にて互いに熱交換するように流れている。
【００７７】
以上のように、冷凍空調装置１００ｂでは、給湯負荷系統を二元サイクルで構成しているため、高温の給湯需要（たとえば、８０℃）を提供する場合に、給湯用冷凍サイクル３の放熱器の温度を高温（たとえば、凝縮温度８５℃）にすればよく、他に暖房負荷がある場合に、暖房室内機Ｃの凝縮温度（たとえば、５０℃）までも増加させずに済むので、省エネとなる。また、たとえば夏季の空調冷房運転中に高温の給湯需要があった場合、従来はボイラーなどによって提供する必要があったが、従来大気中に排出していた温熱を回収し、再利用して給湯を行なうので、システムＣＯＰが大幅に向上し、省エネとなる。
【００７８】
次に、給湯負荷側サイクル４を流れる熱媒体（ここでは水）の流れについて説明する。
貯湯タンク１４５に蓄えられている比較的低温な水は、水循環用ポンプ１４４によって貯湯タンク１４５の底部から引き出されるとともに加圧される。水循環用ポンプ１４４で加圧された水は、熱媒体−冷媒熱交換器１４３に流入し、この熱媒体−冷媒熱交換器１４３で給湯用冷凍サイクル３を循環している給湯用冷媒から受熱する。すなわち、熱媒体−冷媒熱交換器１４３に流入した水は、給湯用冷凍サイクル３を循環している給湯用冷媒によって沸き上げられて、温度が上昇するのである。そして、沸き上げられた水は、貯湯タンク１４５の比較的高温な上部へ戻り、この貯湯タンク１４５に蓄えられることになる。
【００７９】
また、空調用冷凍サイクル１において余剰冷媒を受液器（アキュムレーター１０４）によって貯蔵する場合を示したが、これに限るものではなく、冷凍サイクルにおいて放熱器となる熱交換器にて貯蔵するようにすれば、アキュムレーター１０４を取り除いてもよい。さらに、図４では、冷房室内機Ｂと暖房室内機Ｃとが２台接続されている状態を例に示しているが、冷房室内機Ｂを０台もしくは３台以上、暖房室内機Ｃを０台、１台もしくは３台以上接続するようにしてもよい。
【００８０】
さらに、図４では給湯用ブースターユニットＨと給湯用ユニットＩとがともに１台接続されている状態を例に示しているが、接続台数を限定するものではない。たとえば、給湯用ブースターユニットＨを２台以上接続するようにしてもよいし、給湯用ユニットＩを２台以上接続するようにしてもよい。また、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤと冷蔵・冷凍ユニットＦとがともに１台接続されている状態を例に示しているが、接続台数を限定するものではない。たとえば、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤを２台以上接続するようにしてもよいし、冷蔵・冷凍ユニットＦを２台以上接続するようにしてもよい。そして、搭載されている各室内機や各ブースターユニットの容量は、全部を同一としてもよく、大から小まで異なるようにしてもよい。
【００８１】
実施の形態４．
図５は、本発明の実施の形態４に係る冷凍空調装置１００ｃの冷媒回路構成の一例を示す冷媒回路図である。図５に基づいて、冷凍空調装置１００ｃの冷媒回路構成及び動作について説明する。この冷凍空調装置１００ｃは、実施の形態１に係る冷凍空調装置１００と同様にビルやマンション、ホテル等に設置され、冷媒を循環させる冷凍サイクルを利用することで冷房負荷及び冷蔵・冷凍負荷を同時に供給できるものである。なお、実施の形態４では実施の形態１〜実施の形態３との相違点を中心に説明し、実施の形態１〜実施の形態３と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
【００８２】
実施の形態１〜実施の形態３に係る冷凍空調装置では、熱源機Ａと各負荷側ユニットとの間に中継機Ｅを介在させて冷暖同時運転が可能なシステムについて説明したが、実施の形態４に係る冷凍空調装置１００ｃでは、図５に示すような冷房専用タイプのシステムについて説明する。
【００８３】
実施の形態４に係る冷凍空調装置１００ｃは、空調用冷凍サイクル１ｃと、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２ｃと、を少なくとも有している。空調用冷凍サイクル１ｃと冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２ｃとは、冷媒−冷媒熱交換器１３１ｃで互いの冷媒が混ざることなく熱交換を行なうように構成されている。なお、空調用冷凍サイクル１ｃを循環する冷媒を一次側冷媒と、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２ｃを循環する冷媒を二次側冷媒と、それぞれ称する。
【００８４】
［空調用冷凍サイクル１ｃ］
空調用冷凍サイクル１は、熱源機Ａｃと、たとえば冷房負荷を担当する室内機Ｂｃ（以下、冷房室内機Ｂｃと称する）と、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２ｃの熱源となる冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃ（詳しくは冷媒−冷媒熱交換器１３１ｃの一次側）と、によって構成されている。
【００８５】
図５に示すように、冷房室内機Ｂｃ、及び冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃの空調用冷凍サイクル１側は、熱源機Ａｃに対して並列となるように接続されている。なお、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃの空調用冷凍サイクル１ｃ側を冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃの一次側と、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２ｃ側を冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃの二次側と、それぞれ称する。
【００８６】
｛熱源機Ａｃ｝
熱源機Ａｃは、冷房室内機Ｂ、及び冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃの一次側に冷熱を供給する機能を有している。この熱源機Ａｃには、空調用圧縮機１０１ｃと、室外熱交換器（熱源側熱交換器）１０３ｃと、アキュムレーター１０４ｃとが直列に配管接続されて搭載されている。なお、熱源機Ａｃには、室外熱交換器１０３に空気を供給するためのファン等の送風機を室外熱交換器１０３の近傍位置に設けるとよい。
【００８７】
空調用圧縮機１０１ｃは、一次側冷媒を吸入し、その一次側冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものである。室外熱交換器１０３ｃは、放熱器（凝縮器）として機能し、図示省略の送風機から供給される空気と一次側冷媒との間で熱交換を行ない、一次側冷媒を凝縮液化するものである。アキュムレーター１０４ｃは、空調用圧縮機１０１ｃの吸入側に配置され、過剰な一次側冷媒を貯留するものである。なお、アキュムレーター１０４ｃは、過剰な一次側冷媒を貯留できる容器であればよい。
【００８８】
［冷房室内機Ｂｃ］
冷房室内機Ｂｃは、熱源機Ａｃからの冷熱又は温熱の供給を受けて冷房負荷を担当する機能を有している。冷房室内機Ｂｃには、空調用絞り手段１１７ｃと、室内熱交換器（利用側熱交換器）１１８ｃとが、直列に接続されて搭載されている。なお、図５では、冷房室内機Ｂが２台接続されている状態を例に示している。また、冷房室内機Ｂｃには、室内熱交換器１１８ｃに空気を供給するためのファン等の送風機を室内熱交換器１１８ｃの近傍に設けるとよい。
【００８９】
空調用絞り手段１１７ｃは、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、一次側冷媒を減圧して膨張させるものである。この空調用絞り手段１１７ｃは、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による緻密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段等で構成するとよい。室内熱交換器１１８ｃは、蒸発器として機能し、図示省略の送風機から供給される空気と一次側冷媒との間で熱交換を行ない、一次側冷媒を蒸発ガス化するものである。
【００９０】
｛冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃ｝
冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃは、熱源機Ａｃからの冷熱を冷媒−冷媒熱交換器１３１ｃを介して冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２ｃに伝達する機能を有している。冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃの一次側には、絞り手段１１９ｃと、冷媒−冷媒熱交換器１３１ｃとが、直列に接続されている。空調用冷凍サイクル１ｃと冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２ｃとは、冷媒−冷媒熱交換器１３１ｃでカスケード接続されている。すなわち、冷媒−冷媒熱交換器１３１ｃは、一次側冷媒と、二次側冷媒と、の間で熱交換を行なうものである。
【００９１】
絞り手段１１９ｃは、空調用絞り手段１１７ｃと同様に、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、一次側冷媒を減圧して膨張させるものである。この絞り手段１１９ｃは、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による緻密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段等で構成するとよい。冷媒−冷媒熱交換器１３１ｃは、蒸発器として機能し、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２ｃを循環する二次側冷媒と、空調用冷凍サイクル１ｃを循環する一次側冷媒との、間で熱交換を行なうものである。
【００９２】
以上のように、空調用冷凍サイクル１ｃは、空調用圧縮機１０１ｃ、室外熱交換器１０３ｃ、空調用絞り手段１１７ｃ、室内熱交換器１１８ｃ、アキュムレーター１０４ｃが直列に接続され、空調用圧縮機１０１ｃ、室外熱交換器１０３ｃ、絞り手段１１９ｃ、冷媒−冷媒熱交換器１３１ｃ、アキュムレーター１０４ｃが直列に接続されており、これらに冷媒を循環させることで成立している。
【００９３】
なお、空調用圧縮機１０１ｃは、吸入した冷媒を高圧状態に圧縮できるものであればよく、特にタイプを限定するものではない。たとえば、レシプロ、ロータリー、スクロールあるいはスクリューなどの各種タイプを利用して空調用圧縮機１０１ｃを構成することができる。この空調用圧縮機１０１ｃは、インバーターにより回転数が可変に制御可能なタイプとして構成してもよく、回転数が固定されているタイプとして構成してもよい。
【００９４】
また、空調用冷凍サイクル１ｃを循環する冷媒の種類を特に限定するものではなく、たとえば二酸化炭素（ＣＯ2 ）や炭化水素、ヘリウムなどの自然冷媒、ＨＦＣ４１０ＡやＨＦＣ４０７Ｃ、ＨＦＣ４０４Ａなどの塩素を含まない代替冷媒、若しくは既存の製品に使用されているＲ２２やＲ１３４ａなどのフロン系冷媒のいずれを使用してもよい。
【００９５】
ここで、図５に基づいて冷凍空調装置１００ｃの運転中における空調用冷凍サイクル１ｃでの一次側冷媒の流れについて説明する。
空調用圧縮機１０１ｃで高温・高圧にされたガス状態の一次側冷媒は、空調用圧縮機１０１ｃから吐出して、室外熱交換器１０３ｃへ流入する。室外熱交換器１０３ｃに流入した過熱ガス状態の一次側冷媒は、室外熱交換器１０３ｃに供給される空気で冷却され、液化する。この一次側冷媒は、室外熱交換器１０３ｃから流出し、高圧側接続配管１０６ｃを流れ、冷房室内機Ｂｃ及び冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃの一次側にそれぞれに分配される。
【００９６】
冷房室内機Ｂｃに流入した一次側冷媒は、空調用絞り手段１１７ｃにて低温・低圧に膨張され、室内熱交換器１１８ｃで蒸発し、低圧側接続配管１０７ｃに流入する。冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃの一次側に流入した一次側冷媒は、絞り手段１１９ｃにて低温・低圧に膨張され、冷媒−冷媒熱交換器１３１ｃで蒸発し、低圧側接続配管１０７ｃに流入する。低圧側接続配管１０７ｃを流れる一次側冷媒は、その後、熱源機Ａに流入し、アキュムレーター１０４ｃを介して空調用圧縮機１０１ｃへ戻る。
【００９７】
［冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２ｃ］
冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２ｃは、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃ（詳しくは冷媒−冷媒熱交換器１３１の二次側）と、冷蔵・冷凍ユニットＦｃと、によって構成されている。つまり、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２ｃは、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃに搭載されている冷凍用圧縮機１３０ｃと、冷媒−冷媒熱交換器１３１ｃと、冷凍用絞り手段１３２ｃと、冷蔵・冷凍ユニットＦｃに搭載されている冷凍用熱交換器１３３ｃと、が直列に配管接続されることで構成されている。この冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２ｃは、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃに搭載されている冷媒−冷媒熱交換器１３１ｃによって空調用冷凍サイクル１ｃと接続している。
【００９８】
｛冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃ｝
上述したように、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃは、熱源機Ａｃからの冷熱を冷媒−冷媒熱交換器１３１ｃを介して冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２ｃに伝達する機能を有している。冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃの二次側には、冷凍用圧縮機１３０ｃと、冷媒−冷媒熱交換器１３１ｃの二次側と、冷凍用絞り手段１３２ｃと、が直列に接続されている。
【００９９】
冷凍用圧縮機１３０ｃは、二次側冷媒を吸入し、その二次側冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものである。この冷凍用圧縮機１３０ｃは、インバーターにより回転数が可変に制御可能なタイプとして構成してもよく、回転数が固定されているタイプとして構成してもよい。また、冷凍用圧縮機１３０ｃは、吸入した二次側冷媒を高圧状態に圧縮できるものであればよく、特にタイプを限定するものではない。たとえば、レシプロ、ロータリー、スクロールあるいはスクリューなどの各種タイプを利用して冷凍用圧縮機１３０ｃを構成することができる。
【０１００】
冷媒−冷媒熱交換器１３１ｃは、上述したように、空調用冷凍サイクル１ｃを循環する一次側冷媒と、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２ｃを循環する二次側冷媒と、の間で熱交換を行なうものである。冷凍用絞り手段１３２ｃは、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、二次側冷媒を減圧して膨張させるものである。この冷凍用絞り手段１３２ｃは、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁による緻密な流量制御手段や、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段等で構成するとよい。
【０１０１】
なお、冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２ｃを循環する二次側冷媒の種類を特に限定するものではなく、たとえば二酸化炭素や炭化水素、ヘリウムなどの自然冷媒、ＨＦＣ４１０ＡやＨＦＣ４０７Ｃ、ＨＦＣ４０４Ａなどの塩素を含まない代替冷媒、若しくは既存の製品に使用されているＲ２２やＲ１３４ａなどのフロン系冷媒のいずれを使用してもよい。
【０１０２】
｛冷蔵・冷凍ユニットＦｃ｝
冷蔵・冷凍ユニットＦｃは、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃからの冷熱の供給を受けて冷蔵・冷凍負荷を担当する機能を有している。冷蔵・冷凍ユニットＦｃには、冷凍用熱交換器１３３ｃが搭載されている。この冷凍用熱交換器１３３ｃは、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃの冷凍用絞り手段１３２ｃと冷凍用圧縮機１３０ｃとの間に設けられ、蒸発器として機能し、図示省略の送風機から供給される空気と二次側冷媒との間で熱交換を行ない、二次側冷媒を蒸発ガス化するものである。なお、冷蔵・冷凍ユニットＦｃには、冷凍用熱交換器１３３ｃに空気を供給するためのファン等の送風機を冷凍用熱交換器１３３ｃの近傍に設けるとよい。
【０１０３】
なお、冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤｃ及び冷蔵・冷凍ユニットＦｃ、つまり冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２ｃでの二次側冷媒の流れは、実施の形態１〜実施の形態３で説明した冷蔵・冷凍用ブースターユニットＤ及び冷蔵・冷凍ユニットＦ、つまり冷蔵・冷凍用冷凍サイクル２での二次側冷媒の流れと同様である。
【０１０４】
このような構成の冷凍空調装置１００ｃは、たとえば年間を通して比較的温暖な気候の南国地方での用途を想定したものであり、年間を通して冷房負荷があり、暖房負荷のない場合に有効である。したがって、冷凍空調装置１００ｃによれば、空調負荷（冷房負荷）、冷蔵・冷凍負荷のそれぞれによって最適な負荷側ユニットを選定でき、また、空調負荷と冷蔵・冷凍負荷の熱源を１つのユニット（熱源機Ａ）とすることで据付スペースを縮小することができる。
【０１０５】
なお、本発明に係る冷凍空調装置を実施の形態に分けて説明したが、各実施の形態の特徴事項を適宜組み合わせて冷凍空調装置を構成するようにしてもよい。各実施の形態を適宜組み合わせるようにすれば、各実施の形態の特徴事項による効果を重畳的に得ることができることになる。
【符号の説明】
【０１０６】
１  空調用冷凍サイクル、１ｃ  空調用冷凍サイクル、２  冷蔵・冷凍用冷凍サイクル、２ｃ  冷蔵・冷凍用冷凍サイクル、３  給湯用冷凍サイクル、４  給湯負荷側サイクル、１０  第１接続配管、１１  第２接続配管、１２  接続配管、１２ａ  接続配管、１２ｂ  接続配管、１３  接続配管、１３ａ  接続配管、１３ｂ  接続配管、１４  接続配管、１４ａ  接続配管、１４ｂ  接続配管、１５  接続配管、１５ａ  接続配管、１５ｂ  接続配管、１６  接続配管、１００  冷凍空調装置、１００ａ  冷凍空調装置、１００ｂ  冷凍空調装置、１００ｃ  冷凍空調装置、１０１  空調用圧縮機、１０１ｃ  空調用圧縮機、１０２  四方弁、１０３  室外熱交換器、１０３ｃ  室外熱交換器、１０４  アキュムレーター、１０４ｃ  アキュムレーター、１０５ａ  逆止弁、１０５ｂ  逆止弁、１０５ｃ  逆止弁、１０５ｄ  逆止弁、１０６  高圧側接続配管、１０６ｃ  高圧側接続配管、１０７  低圧側接続配管、１０７ｃ  低圧側接続配管、１０８  気液分離器、１０９  第１分配部、１０９ａ  弁手段、１０９ｂ  弁手段、１１０  第２分配部、１１０ａ  逆止弁、１１０ｂ  逆止弁、１１１  第１内部熱交換器、１１２  第１中継機用絞り手段、１１３  第２内部熱交換器、１１４  第２中継機用絞り手段、１１５  第１会合部、１１６  第２会合部、１１６ａ  第２会合部、１１７  空調用絞り手段（第１絞り手段）、１１７ｃ  空調用絞り手段（第１絞り手段）、１１８  室内熱交換器、１１８ｃ  室内熱交換器、１１９  絞り手段（第２絞り手段）、１１９ｃ  絞り手段（第２絞り手段）、１２０  絞り手段、１３０  冷凍用圧縮機、１３０ｃ  冷凍用圧縮機、１３１  冷媒−冷媒熱交換器（第１冷媒−冷媒熱交換器）、１３１ｃ  冷媒−冷媒熱交換器（第１冷媒−冷媒熱交換器）、１３２  冷凍用絞り手段（第３絞り手段）、１３２ｃ  冷凍用絞り手段（第３絞り手段）、１３３  冷凍用熱交換器、１３３ｃ  冷凍用熱交換器、１４０  給湯用圧縮機、１４１  冷媒−冷媒熱交換器（第２冷媒−冷媒熱交換器）、１４２  給湯用絞り手段（第４絞り手段）、１４３  熱媒体−冷媒熱交換器、１４４  水循環用ポンプ、１４５  貯湯タンク、Ａ  熱源機、Ａｃ  熱源機、Ｂ  室内機、Ｂｃ  室内機、Ｃ  室内機、Ｄ  冷凍用ブースターユニット、Ｅ  中継機、Ｆ  冷凍ユニット、Ｆｃ  冷凍ユニット、Ｇ  ユニット、Ｈ  給湯用ブースターユニット、Ｉ  給湯用ユニット。
【図１】
2011158305.tif 000003
【図２】
2011158305.tif 000004
【図３】
2011158305.tif 000005
【図４】
2011158305.tif 000006
【図５】
2011158305.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月15日(2012.11.15)
【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】
本発明に係る冷凍空調装置は、空調用圧縮機、熱源側熱交換器、第１絞り手段、及び、利用側熱交換器が直列に接続されているとともに、前記空調用圧縮機、前記熱源側熱交換器、第２絞り手段、及び、第１冷媒−冷媒熱交換器の一次側が直列に接続され、一次側冷媒を循環させる空調用冷凍サイクルと、冷凍用圧縮機、前記第１冷媒−冷媒熱交換器の二次側、第３絞り手段、及び、冷凍用熱交換器が直列に接続され、二次側冷媒を循環させる冷蔵・冷凍用冷凍サイクルと、前記空調用圧縮機、及び、前記熱源側熱交換器を熱源機に搭載し、前記第１絞り手段、及び、前記利用側熱交換器を室内機に搭載し、前記第２絞り手段、前記第１冷媒−冷媒熱交換器、前記冷凍用圧縮機、及び、前記第３絞り手段を冷蔵・冷凍ブースターユニットに搭載し、前記熱源機から流入する高圧接続配管と、前記熱源機へ流出する低圧接続配管と、がそれぞれ接続され、前記空調用冷凍サイクルと前記冷蔵・冷凍用冷凍サイクルの間に介在する少なくとも１台の中継機を備え、前記一次側冷媒に貯えられた温熱又は冷熱を、前記利用側熱交換器を介して空調負荷として利用可能にしつつ、前記一次側冷媒に貯えられた冷熱を、前記第１冷媒−冷媒熱交換器を介して前記二次側冷媒に伝達することで冷蔵・冷凍負荷として利用可能にしていることを特徴とする。
【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】
空調用圧縮機、熱源側熱交換器、第１絞り手段、及び、利用側熱交換器が直列に接続されているとともに、前記空調用圧縮機、前記熱源側熱交換器、第２絞り手段、及び、第１冷媒−冷媒熱交換器の一次側が直列に接続され、一次側冷媒を循環させる空調用冷凍サイクルと、
冷凍用圧縮機、前記第１冷媒−冷媒熱交換器の二次側、第３絞り手段、及び、冷凍用熱交換器が直列に接続され、二次側冷媒を循環させる冷蔵・冷凍用冷凍サイクルと、
前記空調用圧縮機、及び、前記熱源側熱交換器を熱源機に搭載し、
前記第１絞り手段、及び、前記利用側熱交換器を室内機に搭載し、
前記第２絞り手段、前記第１冷媒−冷媒熱交換器、前記冷凍用圧縮機、及び、前記第３絞り手段を冷蔵・冷凍ブースターユニットに搭載し、
前記熱源機から流入する高圧接続配管と、前記熱源機へ流出する低圧接続配管と、がそれぞれ接続され、前記空調用冷凍サイクルと前記冷蔵・冷凍用冷凍サイクルの間に介在する少なくとも１台の中継機を備え、
前記一次側冷媒に貯えられた温熱又は冷熱を、前記利用側熱交換器を介して空調負荷として利用可能にしつつ、
前記一次側冷媒に貯えられた冷熱を、前記第１冷媒−冷媒熱交換器を介して前記二次側冷媒に伝達することで冷蔵・冷凍負荷として利用可能にしている
ことを特徴とする冷凍空調装置。
【請求項２】
給湯用圧縮機、熱媒体−冷媒熱交換器の給湯用冷媒側、第４絞り手段、及び、第２冷媒−冷媒熱交換器の給湯用冷媒側が直列に接続され、給湯用冷媒を循環させる給湯用冷凍サイクルを有し、
前記給湯用圧縮機、前記熱媒体−冷媒熱交換器の給湯用冷媒側、前記第４絞り手段、及び、前記第２冷媒−冷媒熱交換器を給湯用ブースターユニットに搭載し、
前記中継機を、
前記空調用冷凍サイクルと前記冷蔵・冷凍用冷凍サイクル及び前記給湯用冷凍サイクルの間に介在させ、
前記一次側冷媒に貯えられた温熱を、前記第２冷媒−冷媒熱交換器を介して前記給湯用冷媒に伝達することで給湯負荷として利用可能にしている
ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍空調装置。
【国際調査報告】
2011158305.tif 000008
2011158305.tif 000009
2011158305.tif 000010
2011158305.tif 000011
2011158305.tif 000012