(57)【要約】【課題】室内機の一部がビル等のコンピュータールーム等の顕熱負荷の大きい場所に使用される場合でも、通常の室内機をそのまま使用して必要な顕熱能力が得られ、かつ省コストで省エネ効果が得られる空気調和装置を提供すること。【解決手段】圧縮機１等を有する熱源機Ａ、各室内側熱交換器５等を有する複数台の室内機Ｂ，Ｃ，Ｄ、及び熱源機Ａと各室内機とを第１及び第２の接続配管６，７を介して接続し、各室内側熱交換器５を、第１及び第２の接続配管に切り換え可能に接続すると共に毛細管２２を介して第１の接続配管６に切り換え可能な第１の分岐部１０、並びに第２の接続配管７に接続し得る第２の分岐部１１からなる中継機Ｅ、を備えた構成にされている。【選択図】      図１
2004324947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、この圧縮機から吐出された冷媒の流路を切り換える四方切換弁と、この四方切換弁に接続された熱源機側熱交換器とを有する１台の熱源機、室内側熱交換器と、これに接続された流量制御装置とを有する複数台の室内機、及び上記熱源機と各室内機とを第１及び第２の接続配管を介して接続し、上記各室内側熱交換器の一方の端部を上記第１及び第２の接続配管に切り換え可能に接続すると共に上記各室内側熱交換器の一方の端部を毛細管を介して上記第１の接続配管に切り換え可能に接続する弁装置を有する第１の分岐部と、上記各室内側熱交換器の他方の端部を上記第２の接続配管に接続し得る第２の分岐部からなる中継機を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
冷房運転時には各室内側熱交換器の一方の端部を毛細管を介して第１の接続配管に接続する場合と、上記各室内側熱交換器の一方の端部を毛細管を介さずに上記第１の接続配管に接続する場合とを各室内機毎に選択できるよう制御する弁装置制御部を設けたことを特徴とする請求項１項記載の空気調和装置。
【請求項３】
圧縮機と、この圧縮機から吐出された冷媒の流路を切り換える四方切換弁と、この四方切換弁に接続された熱源機側熱交換器とを有する１台の熱源機、室内側熱交換器と、これに接続された流量制御装置とを有する複数台の室内機、及び上記熱源機と各室内機とを第１及び第２の接続配管を介して接続し、上記各室内側熱交換器の一方の端部を上記第１及び第２の接続配管に切り換え可能に接続すると共に上記各室内側熱交換器の一方の端部を流量制御装置を介して上記第１の接続配管に切り換え可能に接続する弁装置を有する第１の分岐部と、上記各室内側熱交換器の他方の端部を上記第２の接続配管に接続し得る第２の分岐部からなる中継機を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項４】
冷房運転時には各室内側熱交換器の一方の端部を流量制御装置を介して第１の接続配管に接続する場合と、上記各室内側熱交換器の一方の端部を流量制御装置を介さずに上記第１の接続配管に接続する場合とを各室内機毎に選択できるよう制御する弁装置制御部を設けたことを特徴とする請求項３項記載の空気調和装置。
【請求項５】
圧縮機は容量可変な圧縮機を使用することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項記載の空気調和装置。
【請求項６】
第１の分岐部の弁装置は、各室内側熱交換器の一方の端部にそれぞれ並列的に接続された２つ以上の弁を有し、一方の弁は第１の接続配管に接続され、他方の弁は第２の接続配管に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気調和装置に関し、特に熱源機１台に対して複数台の室内機を接続する多室型ヒートポンプ空気調和装置で、各室内機毎に冷暖房を選択的に行うことができ、冷房を行う室内機と暖房を行う室内機とを同時に運転することができる空気調和装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は下記の特許文献に示された従来例の空気調和装置の全体構成を示す冷媒回路図である。この図において、Ａは熱源機、Ｂ，Ｃ，Ｄは後述するように互いに並列接続された複数台の室内機で、それぞれ同じ構成とされている。Ｅは熱源機Ａと室内機Ｂ，Ｃ，Ｄとを接続する中継機で、構成については後述する。
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３３５９６７号公報（図１）
【０００４】
図７において、熱源機Ａは以下に述べる各構成要素によって構成されている。
即ち、１は圧縮機、２は圧縮機１に接続され冷媒の流通方向を切り換える四方切換弁、３は熱源機側熱交換器、４は四方切換弁２と圧縮機１との間に接続されたアキュムレータ、３２は熱源機側熱交換器３と後述する第２の接続配管７との間に設けられた第３の逆止弁であり、熱源機側熱交換器３から第２の接続配管７の方向へのみ冷媒流通を許容する。３３は四方切換弁２と後述する第１の接続配管６との間に設けられた第４の逆止弁であり、第１の接続配管６から四方切換弁２の方向へのみ冷媒流通を許容する。３４は四方切換弁２と第２の接続配管７との間に設けられた第５の逆止弁であり、四方切換弁２から第２の接続配管７の方向へのみ冷媒流通を許容する。３５は熱源機側熱交換器３と第１の接続配管６との間に設けられた第６の逆止弁であり、第１の接続配管６から熱源機側熱交換器３の方向へのみ冷媒流通を許容する。
【０００５】
また、室内機Ｂ，Ｃ，Ｄは、それぞれ室内側熱交換器５と、各室内側熱交換器５に近接して室内側熱交換器５に直列接続された第１の流量制御装置９とで構成されている。なお、第１の流量制御装置９は、冷房時は室内側熱交換器５の出口側の過熱度により、暖房時には同じく出口側の過冷却度により開閉状態が制御されている。更に、中継機Ｅは、四方切換弁２と接続された太い第１の接続配管６、及び熱源機側熱交換器３と接続され第１の接続配管６より細い第２の接続配管７によって熱源機Ａと接続され、室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの室内側熱交換器５と接続された室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄおよび室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの第１の流量制御装置９に接続された室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄによって各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄと接続されると共に、以下に述べるような内部構成を有する。
【０００６】
即ち、１０は室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄを、第１の接続配管６または第２の接続配管７に選択的に接続する第１の分岐部で、一端が室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄにそれぞれ接続され、他端が一括接続されて第１の接続配管６に接続された３個の第１の弁装置８ａと、一端が室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄにそれぞれ接続され、他端が一括接続されて第２の接続配管７に接続された３個の第４の弁装置８ｂとから構成され、第１の弁装置８ａを開路、第４の弁装置８ｂを閉路することにより、室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄを第１の接続配管６に接続し、また、第１の弁装置８ａを閉路、第４の弁装置８ｂを開路することにより、室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄを第２の接続配管７に接続するものである。
【０００７】
１１は室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄの会合部を有する第２の分岐部、１２は第２の接続配管７の途中に設けられた気液分離装置で、その気相部は、第２の接続配管７を経て第４の弁装置８ｂに接続され、その液相部は第２の分岐部１１に接続されている。１３は気液分離装置１２と第２の分岐部１１との間に接続された開閉自在な第３の流量制御装置、１４は第２の分岐部１１と上記第１の接続配管６を結ぶバイパス配管、１５はバイパス配管１４の途中に設けられた第４の流量制御装置、１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは第２の分岐部１１内でバイパス配管１４の第３の流量制御装置１５の下流部分と各室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄとの間でそれぞれ熱交換を行う第３の熱交換部である。
【０００８】
１６ａはバイパス配管１４の第４の流量制御装置１５の下流で第３の熱交換部１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの更に下流部分と各室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄの会合部との間で熱交換を行う第２の熱交換部、１９はバイパス配管１４の第２の熱交換部１６ａより更に下流部分と、気液分離装置１２及び第３の流量制御装置１３を接続する配管との間で熱交換を行う第１の熱交換部、１７は第２の分岐部１１と第１の接続配管６との間に接続された開閉自在な第５の流量制御装置である。
中継機Ｅは上述した第１の分岐部１０、第２の分岐部１１、気液分離装置１２、第３、第４、第５の流量制御装置１３，１５，１７、第１、第２、第３の熱交換部１９，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ、及びバイパス配管１４等を内蔵するものである。
【０００９】
このように構成された従来の空気調和装置によって、大きく３つの形態の運転が行われる。即ち、複数台の室内機の総てで冷房運転を行う場合と、複数台の室内機の総てで暖房運転を行う場合と、複数台の室内機のうち一部は冷房運転を行い、他の一部は暖房運転を行う場合（冷暖房同時運転）とであり、以下で冷房運転と暖房運転の場合の運転動作を説明する。
【００１０】
まず、図８の運転動作状態図を示す説明図にて、上述した運転の形態のうち冷房運転のみの場合について説明する。図８に冷媒の流れを実線矢印で示すように、圧縮機１より吐出された高温高圧の冷媒ガスは四方切換弁２を通り、熱源機側熱交換器３で熱交換して凝縮された後、第３の逆止弁３２、第２の接続配管７を通り、中継機Ｅへ流入する。中継機Ｅへ流入した冷媒は気液分離装置１２、第３の流量制御装置１３の順に通り、第２の分岐部１１へ流入する。
第２の分岐部１１へ流入した冷媒は、会合部で室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄに分流すると共に、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに流入し、各室内側熱交換器５の出口の過熱度により制御される第１の流量制御装置９により低圧まで減圧された後、室内側熱交換器５で室内空気と熱交換して蒸発しガス化され室内を冷房する。そして、ガス状態となった冷媒は、室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄ、第１の分岐部１０の第１の弁装置８ａ、第１の接続配管６、第４の逆止弁３３、四方切換弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸入される循環サイクルを構成し、冷房運転を行う。このとき、第１の弁装置８ａは開路、第４の弁装置８ｂは閉路されている。
【００１１】
また、この時、第１の接続配管６は低圧、第２の接続配管７は高圧のため必然的に第３の逆止弁３２、第４の逆止弁３３へ冷媒が流通する。また、このサイクルの時、第３の流量制御装置１３を通過した冷媒の一部がバイパス配管１４へ入り、第４の流量制御装置１５で低圧まで減圧されて、第３の熱交換部１６ｂ，１６ｃ，１６ｄで各室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄとの間で熱交換を行い、更に、第２の熱交換部１６ａで第２の分岐部１１の各室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄの会合部との間で熱交換を行い、更にまた、第１の熱交換部１９で第３の流量制御装置１３に流入する冷媒との間で熱交換を行い蒸発した冷媒は、第１の接続配管６へ入り、第４の逆止弁３３、四方切換弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸入される。
一方、第１及び第２並びに第３の熱交換部１９，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄで熱交換し、冷却され過冷却度を十分につけられた上記第２の分岐部１１の冷媒は冷房しようとしている室内機Ｂ，Ｃ，Ｄへ流入する。
【００１２】
次に、図８を用いて暖房運転のみの場合について説明する。この場合は、四方切換弁２が切り換えられ、冷媒の流れが図８に破線矢印で示すようになる。即ち、圧縮機１より吐出された高温高圧の冷媒ガスは四方切換弁２を通り、第５の逆止弁３４、第２の接続配管７を通り、中継機Ｅへ流入する。中継機Ｅへ流入した冷媒は気液分離装置１２、第２の接続配管７を経て第１の分岐部１０に流入する。第１の分岐部１０に流入した冷媒は、第４の弁装置８ｂ、室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄを通り、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに流入し、室内側熱交換器５で室内空気と熱交換して凝縮液化し、室内を暖房する。そして、液状態となった冷媒は、各室内側熱交換器５の出口の過冷却度により制御される第１の流量制御装置９を通り、室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄから第２の分岐部１１に流入して会合部で合流し、更に第５の流量制御装置１７で低圧の気液二相状態まで減圧される。そして、低圧まで減圧された冷媒は、第１の接続配管６に至る。
【００１３】
また、室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄから会合部で合流した冷媒の一部は、バイパス配管１４に流入し、第４の流量制御装置１５で減圧された後、第３の熱交換部１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ、第２の熱交換部１６ａ、第１の熱交換部１９を経て第１の接続配管６に至り、上述した第５の流量制御装置１７からの冷媒と合流し、第６の逆止弁３５、熱源機側熱交換器３に流入し熱交換して蒸発しガス状態となった冷媒は、四方切換弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸入される循環サイクルを構成し、暖房運転を行う。この時、第１の弁装置８ａ閉路、第４の弁装置８ｂは開路されている。また、第１の接続配管６が低圧、第２の接続配管７が高圧のため必然的に第５の逆止弁３４、第６の逆止弁３５へ冷媒は流通する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の空気調和装置は以上のように構成されているため冷房運転の場合において、室内機の一部がビル等のコンピュータールーム等の顕熱負荷の大きい場所、即ち冷房負荷の内、顕熱比（冷房負荷に対する顕熱負荷の比率）の大きい場所に使用される場合には、他の通常冷房運転負荷の場所に使用されている室内機では必要な顕熱能力が得られないという問題があった。
また、顕熱負荷が大きく潜熱負荷（冷房負荷から顕熱負荷を除いた負荷）が小さいため、冷凍サイクルのバランス上、蒸発温度が低下して室内熱交換器が凍結して水漏れが発生するという問題点があった。
また、必要な顕熱能力を得るためには顕熱比の大きい専用の室内機を使用するか、または顕熱比は小さいが冷房能力の大きな室内機を使用する必要があり、コンピュータの増設などにより室内側の顕熱負荷が変動する場合には、その都度これらの室内機に入れ替える必要があり、余分な費用が発生するという問題があった。
また、必要な顕熱能力を得るためには圧縮機の運転容量を増加させて冷房能力を増加させる必要があったため、消費電力が大きくなるという問題点があった。
【００１５】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、室内機の一部がビル等のコンピュータールーム等の顕熱負荷の大きい場所に使用される場合でも、通常の室内機をそのまま使用して必要な顕熱能力が得られ、かつ省コストで省エネ効果が得られる空気調和装置を提供するものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る空気調和装置は、圧縮機と、この圧縮機から吐出された冷媒の流路を切り換える四方切換弁と、この四方切換弁に接続された熱源機側熱交換器とを有する１台の熱源機、室内側熱交換器と、これに接続された流量制御装置とを有する複数台の室内機、及び熱源機と各室内機とを第１及び第２の接続配管を介して接続し、各室内側熱交換器の一方の端部を第１及び第２の接続配管に切り換え可能に接続すると共に各室内側熱交換器の一方の端部を毛細管を介して第１の接続配管に切り換え可能に接続する弁装置を有する第１の分岐部と、各室内側熱交換器の他方の端部を第２の接続配管に接続し得る第２の分岐部からなる中継機を備えたものである。
【００１７】
この発明に係る空気調和装置は、また、冷房運転時には各室内側熱交換器の一方の端部を毛細管を介して第１の接続配管に接続する場合と、各室内側熱交換器の一方の端部を毛細管を介さずに第１の接続配管に接続する場合とを各室内機毎に選択できるよう制御する弁装置制御部を設けたものである。
【００１８】
この発明に係る空気調和装置は、また、圧縮機と、この圧縮機から吐出された冷媒の流路を切り換える四方切換弁と、この四方切換弁に接続された熱源機側熱交換器とを有する１台の熱源機、室内側熱交換器と、これに接続された流量制御装置とを有する複数台の室内機、及び熱源機と各室内機とを第１及び第２の接続配管を介して接続し、各室内側熱交換器の一方の端部を第１及び第２の接続配管に切り換え可能に接続すると共に各室内側熱交換器の一方の端部を流量制御装置を介して第１の接続配管に切り換え可能に接続する弁装置を有する第１の分岐部と、各室内側熱交換器の他方の端部を第２の接続配管に接続し得る第２の分岐部からなる中継機を備えたものである。
【００１９】
この発明に係る空気調和装置は、また、冷房運転時には各室内側熱交換器の一方の端部を流量制御装置を介して第１の接続配管に接続する場合と、各室内側熱交換器の一方の端部を流量制御装置を介さずに第１の接続配管に接続する場合とを各室内機毎に選択できるよう制御する弁装置制御部を設けたものである。
【００２０】
この発明に係る空気調和装置は、また、圧縮機は容量可変な圧縮機を使用するものである。
【００２１】
この発明に係る空気調和装置は、また、第１の分岐部の弁装置は、各室内側熱交換器の一方の端部にそれぞれ並列的に接続された２つ以上の弁を有し、一方の弁は第１の接続配管に接続され、他方の弁は第２の接続配管に接続されているものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて詳細に説明する。
図１は、実施の形態１による空気調和装置の全体構成を示す冷媒回路図である。なお、図１では熱源機１台に室内機３台、中継機１台を接続した場合について説明するが、４台以上の室内機、及び２台以上の中継機を接続した場合でも同様の効果が得られる。
【００２３】
図１において、Ａは熱源機、Ｂ，Ｃ，Ｄは後述するように互いに並列接続された室内機で、それぞれ同じ構成となっている。Ｅは熱源機Ａと室内機Ｂ，Ｃ，Ｄとを接続する中継機で、構成については後述する。
熱源機Ａは以下に述べる各構成要素によって構成されている。即ち、１は圧縮機、２は圧縮機１に接続され冷媒の流通方向を切り換える四方切換弁、３は熱源機側熱交換器、４は四方切換弁２と圧縮機１との間に接続されたアキュムレータ、３２は熱源機側熱交換器３と後述する第２の接続配管７との間に設けられた第３の逆止弁であり、熱源機側熱交換器３から第２の接続配管７の方向へのみ冷媒流通を許容する。
３３は四方切換弁２と後述する第１の接続配管６との間に設けられた第４の逆止弁であり、第１の接続配管６から四方切換弁２の方向へのみ冷媒流通を許容する。３４は四方切換弁２と第２の接続配管７との間に設けられた第５の逆止弁であり、四方切換弁２から第２の接続配管７の方向へのみ冷媒流通を許容する。３５は熱源機側熱交換器３と第１の接続配管６との間に設けられた第６の逆止弁であり、第１の接続配管６から熱源機側熱交換器３の方向へのみ冷媒流通を許容する。
【００２４】
また、室内機Ｂ，Ｃ，Ｄは、それぞれ室内側熱交換器５と、各室内側熱交換器５に近接して室内側熱交換器５に直列接続された第１の流量制御装置９とで構成されている。なお、第１の流量制御装置９は、冷房時は室内側熱交換器５の出口側の過熱度により、暖房時には同じく出口側の過冷却度により開閉状態が制御されている。更に、中継機Ｅは、四方切換弁２と接続された太い第１の接続配管６、及び熱源機側熱交換器３と接続され第１の接続配管６より細い第２の接続配管７によって熱源機Ａと接続され、室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの室内側熱交換器５と接続された室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄおよび室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの第１の流量制御装置９に接続された室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄによって各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄと接続されると共に、以下に述べるような内部構成を有する。
【００２５】
即ち、１０は室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄを、第１の接続配管６または第２の接続配管７に選択的に接続する第１の分岐部で、一端が室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄにそれぞれ接続され、他端が一括接続されて第１の接続配管６に接続された３個の第１の弁装置８ａと、一端が室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄにそれぞれ毛細管２２を介して接続され、他端が一括接続されて第１の接続配管６に接続された３個の第２の弁装置２０と、一端が室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄにそれぞれ接続され、他端が一括接続されて第２の接続配管７に接続された３個の第４の弁装置８ｂとから構成され、第１の弁装置８ａまたは第２の弁装置２０を開路、第４の弁装置８ｂを閉路することにより、室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄを第１の接続配管６に接続し、また、第１の弁装置８ａ及び第２の弁装置２０を閉路、第４の弁装置８ｂを開路することにより、室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄを第２の接続配管７に接続するものである。
【００２６】
１１は室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄにそれぞれ逆並列関係に一端が接続された第１の逆止弁１７及び第２の逆止弁１８と、第１の逆止弁１７の各他端を一括接続した会合部１７Ａと、第２の逆止弁１８の各他端を一括接続した会合部１８Ａとを有する第２の分岐部、１２は第２の接続配管７の途中に設けられた気液分離装置で、その気相部は、第２の接続配管７を経て第１の分岐部１０の第４の弁装置８ｂに接続され、その液相部は第２の分岐部１１に接続されている。１３は気液分離装置１２と第２の分岐部１１との間に接続された開閉自在な第３の流量制御装置、１４は第２の分岐部１１と上記第１の接続配管６を結ぶバイパス配管、１５はバイパス配管１４の途中に設けられた第４の流量制御装置、１６はバイパス配管１４の第４の流量制御装置１５の下流部分と第３の流量制御装置１３から第２の分岐部１１の会合部１８Ａに至る配管との間で熱交換を行う第２の熱交換部、１９はバイパス配管１４の第２の熱交換部１６の下流部分と、気液分離装置１２と第３の流量制御装置１３を接続する配管との間で熱交換を行う第１の熱交換部、２１は上記第１、第２の弁装置８ａ，２０の開閉を制御する弁装置制御部、また、４５は第３の流量制御装置１３と気液分離装置１２とを接続する配管に取り付けた第１の圧力検出器、４６は第３の流量制御装置１３と第２の分岐部１１とを接続する配管に取り付けた第２の圧力検出器である。
【００２７】
このように構成された実施の形態１の空気調和装置によって、大きく３つの形態の運転が行われる。即ち、複数台の室内機の総てで冷房運転を行う場合と、複数台の室内機の総てで暖房運転を行う場合と、複数台の室内機のうち一部は冷房運転を行い、他の一部は暖房運転を行う場合（冷暖房同時運転）とである。更に、冷暖房同時運転については、２つの形態の運転が行われる。即ち、複数の室内機のうち大部分の室内機が暖房運転を行う場合（暖房主体運転）と、複数の室内機のうち大部分が冷房運転を行う場合（冷房主体運転）とである。以下で上記各運転における運転状態を説明する。
【００２８】
まず、図２を用いて冷房運転のみの場合について説明する。図２に冷媒の流れを実線矢印で示すように、圧縮機１より吐出された高温高圧の冷媒ガスは四方切換弁２を通り、熱源機側熱交換器３で熱交換して凝縮された後、第３の逆止弁３２、第２の接続配管７を通り、中継機Ｅへ流入する。
中継機Ｅへ流入した冷媒は気液分離装置１２、第３の流量制御装置１３の順に通り、第２の分岐部１１へ流入する。第２の分岐部１１へ流入した冷媒は、会合部１７Ａで室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄに分流すると共に、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに流入し、各室内側熱交換器５の出口の過熱度により制御される第１の流量制御装置９により低圧まで減圧された後、室内側熱交換器５で室内空気と熱交換して蒸発しガス化され室内を冷房する。そして、ガス状態となった冷媒は、室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄ、第１の分岐部１０の第１の弁装置８ａまたは第２の弁装置２０を通り、第１の接続配管６、第４の逆止弁３３、四方切換弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸入される循環サイクルを構成し、冷房運転を行う。このとき、第１の弁装置８ａまたは第２の弁装置２０は開路、第４の弁装置８ｂは閉路されている。
【００２９】
また、この時、第１の接続配管６は低圧、第２の接続配管７は高圧のため必然的に第３の逆止弁３２、第４の逆止弁３３へ冷媒が流通する。また、このサイクルの時、第３の流量制御装置１３を通過した冷媒の一部がバイパス配管１４へ入り、第４の流量制御装置１５で低圧まで減圧されて、第２の熱交換部１６で各室内機側の第２の分岐部１１に流入する冷媒との間で熱交換を行い、また、第１の熱交換部１９で第３の流量制御装置１３に流入する冷媒との間で熱交換を行い蒸発した冷媒は、第１の接続配管６へ入り、第４の逆止弁３３、四方切換弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸入される。一方、第１の熱交換部１９で熱交換し、冷却され過冷却度を十分につけられた上記第２の分岐部１１の冷媒は、第１の逆止弁１７、室内側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄを経由して冷房しようとしている室内機Ｂ，Ｃ，Ｄへ流入する。
【００３０】
弁装置制御部２１では冷房しようとしている室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの室内側熱交換器５のいずれかの蒸発温度を高くする場合には、その室内機に相当する第１の弁装置８ａを閉、第２の弁装置２０を開とする制御を行い、冷房しようとしている室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの室内側熱交換器５のいずれかの蒸発温度を通常の温度、または低くする場合には、その室内機に相当する第１の弁装置８ａを開、第２の弁装置２０を閉とする制御を行う。すなわち、第１の弁装置８ａを開、第２の弁装置２０を閉とした場合には、毛細管２２を経由せず冷媒が流通するため圧力損失が小さく室内側熱交換器５の蒸発温度を通常の温度または低くすることができる。
一方、第１の弁装置８ａを閉、第２の弁装置２０を開とした場合には、毛細管２２を経由して冷媒が流通するため圧力損失が大きく室内側熱交換器５の蒸発温度を高くすることが可能となる。このように、各室内機側熱交換器５の蒸発温度を選択的に高くすることが可能となる。
【００３１】
更に、圧縮機１にインバータコントロール等により容量可変な圧縮機を使用した場合には、圧縮機の運転容量を可変することで室内側熱交換器５での蒸発温度の設定をきめ細かく任意の温度に制御することが可能となる。すなわち、室内側熱交換器５での蒸発温度を上げる場合には圧縮機１の運転容量を小さくするよう制御を行い、逆に室内側熱交換器５での蒸発温度を下げる場合には圧縮機１の運転容量を大きくするよう制御を行う。
【００３２】
ここで、図５を用いて冷房運転時における室内側熱交換器の蒸発温度と顕熱能力との関係を説明する。図５は一般的な室内熱交換器を使用した時のある一定の空気条件下（一定の乾球温度及び湿球温度）での冷房運転時における蒸発温度を冷房能力（潜熱能力と顕熱能力の合計）、顕熱能力、顕熱比（冷房能力に対する顕熱能力の割合）を示した図であり、横軸が蒸発温度、縦軸左が冷房能力及び顕熱能力、縦軸右が顕熱比を示したものである。図５に示されているように蒸発温度が上昇すると冷房能力は減少するが、顕熱能力はほぼ一定能力を維持する。即ち、蒸発温度が上昇するほど顕熱比が大きくなる。
【００３３】
従って、コンピュータールームのように顕熱負荷が大きい場所で、その顕熱負荷に合致するように室内機の容量の選定を実施する場合には、通常の蒸発温度または蒸発温度が低い場合で選定すると大きな冷房能力を持った室内機、即ち製品形状が大きな室内機を選定する必要があるが、蒸発温度を上げることにより顕熱比が大きくなるので、小さな冷房能力を持った室内機、即ち製品形状が小さな室内機を選定することが可能となり、費用削減が可能となる。また、大きな冷房能力を持った室内機を使用して必要な顕熱能力を得ようとすると冷房能力が大きくなるため、冷凍サイクル上のバランスにおいて蒸発温度の低下を招き、室内側熱交換器が凍結して水漏れを引き起こす不具合が発生する可能性があるが、蒸発温度を上げることによりこの不具合を防止できる。
また、圧縮機としてインバータコントロール等による容量可変な圧縮機を使用した場合には、蒸発温度を上げるため圧縮機の運転容量を小さくできるので、消費電力の低減が可能であるため省エネ効果を得ることが可能となる。
【００３４】
上述した実施例１では、中継機を接続した冷凍サイクルで説明したが、熱源機と室内機のみとで構成される冷凍サイクルにおいても、容量可変な圧縮機を使用することで蒸発温度を上げることが可能であり、同様の効果を得ることができる。
【００３５】
次に、図２を用いて暖房運転のみの場合について説明する。この場合は、四方切換弁２が切り換えられ、冷媒の流れが図２に破線矢印で示すようになる。即ち、圧縮機１より吐出された高温高圧の冷媒ガスは四方切換弁２を通り、第５の逆止弁３４、第２の接続配管７を通り、中継機Ｅへ流入する。中継機Ｅへ流入した冷媒は気液分離装置１２、第２の接続配管７を経て第１の分岐部１０に流入する。第１の分岐部１０に流入した冷媒は、第４の弁装置８ｂ、室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄを通り、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに流入し、室内側熱交換器５で室内空気と熱交換して凝縮液化し、室内を暖房する。そして、液状態となった冷媒は、各室内側熱交換器５の出口の過冷却度により制御される第１の流量制御装置９を通り、室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄから第２の分岐部１１に流入し、第２の逆止弁１８を通った後、会合部１８Ａで合流し、ここから第４の流量制御装置１５に流入して低圧の気液二相状態まで減圧される。低圧まで減圧された冷媒は、バイパス配管１４、第２の熱交換部１６、第１の熱交換部１９を経た後、第１の接続配管６に通り、第６の逆止弁３５、熱源機側熱交換器３に流入し熱交換して蒸発しガス状態となった冷媒は、四方切換弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸入される循環サイクルを構成し、暖房運転を行う。
この時、第１及び第２の弁装置８ａ，２０は閉路、第４の弁装置８ｂは開路されている。また、第１の接続配管６が低圧、第２の接続配管７が高圧のため必然的に第５の逆止弁３４、第６の逆止弁３５へ冷媒は流通する。
【００３６】
次に、冷暖房同時運転における暖房主体の場合について図３を用いて説明する。ここでは室内機Ｂ，Ｃの２台が暖房、室内機Ｄの１台が冷房しようとしている場合について説明する。即ち、図３に実線矢印で示すように圧縮機１より吐出された高温高圧の冷媒ガスは四方切換弁２、第５の逆止弁３４、第２の接続配管７を通り、中継機Ｅに流入する。中継機Ｅに流入した冷媒は気液分離装置１２を経て、第１の分岐部１０に流入する。第１の分岐部１０へ流入した冷媒は、室内機Ｂ，Ｃに接続された第４の弁装置８ｂ、室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃの順に通り、暖房しようとしている室内機Ｂ，Ｃに流入し、室内側熱交換器５で室内空気と熱交換して凝縮液化し、室内を暖房する。そして、この液状態となった冷媒は、室内側熱交換器５の出口の過冷却度により制御され、ほぼ全開状態の第１の流量制御装置９を通り少し減圧されて高圧と低圧の中間の圧力（中間圧）になり、室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃから第２の逆止弁１８を通り会合部１８Ａで合流する。
【００３７】
冷房しようとしている室内機Ｄへの冷媒の流れは、中継機Ｅの第２の分岐部１１の会合部１８Ａで合流した冷媒の一部が第２の熱交換部１６を経て第２の分岐部１１の会合部１７Ａに至り、室内機Ｄに接続された第１の逆止弁１７、室内側の第２の接続配管７ｄを通り、室内側熱交換器５に入り熱交換して蒸発しガス状態となって室内を冷房し、第１の分岐部１０の室内機Ｄに接続された第１の弁装置８ａまたは第２の弁装置２０を介して第１の接続配管６に流入する。
一方、室内機Ｂ，Ｃから中継機Ｅの第２の分岐部１１の会合部１８Ａに流入した室内機Ｂ，Ｃの暖房用の冷媒の他の一部は、第２の接続配管７の高圧と第２の分岐部１１の中間圧との差を一定にするように制御される開閉自在な第４の流量制御装置１５を通って、バイパス配管１４に流入し、第１の接続配管６に至るため、ここで室内機Ｄを冷房した冷媒と合流して太い第１の接続配管６に流入し、第６の逆止弁３５、熱源機側熱交換器３に流入し熱交換して蒸発しガス状態となった冷媒は、四方切換弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸入される循環サイクルを構成し、暖房主体運転を行う。
【００３８】
このとき、暖房しようとしている室内機Ｂ，Ｃに接続される第１、第２の弁装置８ａ，２０は閉路、第４の弁装置８ｂは開路され、冷房しようとしている室内機Ｄに接続される第１の弁装置８ａまたは第２の弁装置２０は開路、第４の弁装置８ｂは閉路されている。また、第１の接続配管６が低圧、第２の接続配管７が高圧のため必然的に第５の逆止弁３４、第６の逆止弁３５へ冷媒は流通する。
【００３９】
また、このサイクルの時、バイパス配管１４へ入った冷媒は、第４の流量制御装置１５で低圧まで減圧されて、第２の熱交換部１６で第２の分岐部１１へ流入する冷媒との間で、更に第１の熱交換部１９で第３の流量制御装置１３へ流入する冷媒との間で熱交換を行い蒸発した冷媒は、第１の接続配管６へ入り、第６の逆止弁３５を経て、熱源機側熱交換器３に流入し熱交換して蒸発しガス状態となる。そして、この冷媒は四方切換弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸入される。一方、第１及び第２の熱交換部１９，１６で熱交換し冷却され過冷却度を十分につけられた冷媒は冷房しようとしている室内機Ｄへ流入する。
【００４０】
この暖房主体運転時において弁装置制御部２１では冷房しようとしている室内機Ｄの室内側熱交換器５の蒸発温度を高くする場合には、その室内機に相当する第１の弁装置８ａを閉、第２の弁装置２０を開とする制御を行い、冷房しようとしている室内機Ｄの室内側熱交換器５の蒸発温度を通常の温度、または低くする場合には、その室内機に相当する第１の弁装置８ａを開、第２の弁装置２０を閉とする制御を行う。すなわち、第１の弁装置８ａを開、第２の弁装置２０を閉とした場合には、毛細管２２を経由せず冷媒が流通するため圧力損失が小さく室内側熱交換器５の蒸発温度を通常の温度または低くすることができる。一方、第１の弁装置８ａを閉、第２の弁装置２０を開とした場合には、毛細管２２を経由して冷媒が流通するため圧力損失が大きく室内側熱交換器５の蒸発温度を高くすることが可能となる。このように、各室内側熱交換器５の蒸発温度を選択的に高くすることが可能となる。
このように、冷房しようとする室内機Ｄの蒸発温度を選択的に制御することの効果は、前述した冷房運転時の効果と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００４１】
次に、冷暖房同時運転における冷房主体の場合について図４を用いて説明する。ここでは、室内機Ｂ，Ｃの２台が冷房、室内機Ｄの１台が暖房しようとしている場合について説明する。即ち、図４に冷媒の流れを実線矢印で示すように、圧縮機１より吐出された高温高圧の冷媒ガスは四方切換弁２を通り、熱源機側熱交換器３で任意量熱交換して気液２相の高温高圧冷媒となり、第３の逆止弁３２、第２の接続配管７を通り、中継機Ｅに流入する。中継機Ｅに流入した冷媒は気液分離装置１２へ送られ、ここで、ガス冷媒と液冷媒に分離され、分離されたガス冷媒は、第２の接続配管７を経て中継機Ｅの第１の分岐部１０の第４の弁装置８ｂ、室内機側の第１の接続配管６ｄの順に通り、暖房しようとしている室内機Ｄに流入し、室内側熱交換器５で室内空気と熱交換して凝縮液化し、室内を暖房する。
【００４２】
更に、室内側熱交換器５の出口の過冷却度により制御されほぼ全開状態の第１の流量制御装置９を通り少し減圧されて、高圧と低圧の中間の圧力（中間圧）となり、室内側の第２の接続配管７ｄを経て、第２の分岐部１１の第２の逆止弁１８を通り会合部１８Ａからバイパス配管１４に流入し、第４の流量制御装置１５で低圧まで減圧されて、第２の熱交換部１６で第２の分岐部１１に流入する冷媒との間で熱交換を行い、また、第１の熱交換部１９で第３の流量制御装置１３へ流入する冷媒との間で熱交換を行い蒸発した冷媒は、第１の接続配管６に至る。
一方、中継機Ｅの気液分離装置１２で分離された残りの液冷媒は、第１の熱交換部１９で熱交換して冷却され過冷却度を十分につけた後、高圧と中間圧の差を一定にするように制御される第３の流量制御装置１３を通って第２の分岐部１１の会合部１７Ａに流入する。
【００４３】
冷房しようとしている室内機Ｂ，Ｃへの冷媒の流れは、中継機Ｅの第２の分岐部１１の会合部１７Ａから室内機Ｂ，Ｃに接続された第１の逆止弁１７、室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃを通り、各室内機Ｂ，Ｃに流入する。そして、この冷媒は、室内機Ｂ，Ｃの室内側熱交換器５の出口の過熱度により制御される第１の流量制御装置９により低圧まで減圧されて室内側熱交換器５で室内空気と熱交換して蒸発しガス化され室内を冷房する。そして、このガス状態となった冷媒は、室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ、第１の分岐部１０の第１の弁装置８ａまたは第２の弁装置２０を経て、第１の接続配管６へ流入し、バイパス配管１４を経て第１の接続配管６に流入する上述の室内機Ｄの暖房用冷媒と合流した後、第４の逆止弁３３、四方切換弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸入される循環サイクルを構成し、冷房主体運転を行う。
【００４４】
この時、冷房しようとしている室内機Ｂ，Ｃに接続される第１の弁装置８ａまたは第２の弁装置２０は開路、第４の弁装置８ｂは閉路され、暖房しようとしている室内機Ｄに接続される第１、第２の弁装置８ａ，２０は閉路、第４の弁装置８ｂは開路されている。また、第１の接続配管６は低圧、第２の接続配管７は高圧のため必然的に第３の逆止弁３２、第４の逆止弁３３へ冷媒は流通する。
【００４５】
この冷房主体運転時において弁装置制御部２１では冷房しようとしている室内機Ｂ，Ｃの室内側熱交換器５のいずれかの蒸発温度を高くする場合には、その室内機に相当する第１の弁装置８ａを閉、第２の弁装置２０を開とする制御を行い、冷房しようとしている室内機Ｂ，Ｃの室内側熱交換器５のいずれかの蒸発温度を通常の温度、または低くする場合には、その室内機に相当する第１の弁装置８ａを開、第２の弁装置２０を閉とする制御を行う。すなわち、第１の弁装置８ａを開、第２の弁装置２０を閉とした場合には、毛細管２２を経由せず冷媒が流通するため圧力損失が小さく室内側熱交換器５の蒸発温度を通常の温度または低くすることができる。一方、第１の弁装置８ａを閉、第２の弁装置２０を開とした場合には、毛細管２２を経由して冷媒が流通するため圧力損失が大きく室内側熱交換器５の蒸発温度を高くすることが可能となる。このように、各室内側熱交換器５の蒸発温度を選択的に高くすることが可能となる。
このように、冷房しようとする室内機Ｂ，Ｃの蒸発温度を選択的に制御することの効果は、前述した冷房運転時の効果と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００４６】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２を図６に基づいて詳細に説明する。
図６は、実施の形態２の全体構成を示す冷媒回路図である。この図において、図１と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。図６において、２３は一端が室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄにそれぞれ接続され、他端が一括接続されて第１の接続配管６に接続された３個の第２の弁装置２０と第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄとの間に介在する第２の流量制御装置であり、冷房運転時に第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄから第１の接続配管６へ流通する冷媒の圧力損失をコントロールする。
２４は第２の流量制御装置２３の弁開度をコントロールする流量制御装置制御部であり、冷房運転時に室内側熱交換器における蒸発温度を任意に高くコントロールすることが可能である。
また、冷房運転、暖房運転、冷暖房同時運転（冷房主体運転及び暖房主体運転）時における冷媒の流れは、上述した実施の形態１と同じであるため説明は省略する。
【００４７】
ここで実施例２における冷房運転時の弁装置制御部２１及び流量制御装置制御部２４について説明する。
弁装置制御部２１では冷房しようとしている室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの室内側熱交換器５のいずれかの蒸発温度を高くする場合には、その室内機に相当する第１の弁装置８ａを閉、第２の弁装置２０を開とする制御を行い、冷房しようとしている室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの室内側熱交換器５のいずれかの蒸発温度を通常の温度、または低くする場合には、その室内機に相当する第１の弁装置８ａを開、第２の弁装置２０を閉とする制御を行う。すなわち、第１の弁装置８ａを開、第２の弁装置２０を閉とした場合には、第２の流量制御装置２３を経由せず冷媒が流通するため圧力損失が小さく室内側熱交換器５の蒸発温度を通常の温度または低くすることができる。一方、第１の弁装置８ａを閉、第２の弁装置２０を開とした場合には、第２の流量制御装置２３を経由して冷媒が流通するため圧力損失が大きく室内側熱交換器５の蒸発温度を高くすることが可能となる。
【００４８】
このとき、流量制御装置制御部２４により第２の流量制御装置２３の弁開度を任意にコントロールすることによって、第２の流量制御装置２３を経由して冷媒が流通するときの圧力損失を任意にコントロールできるので、各室内側熱交換器５の蒸発温度を選択的に、かつ任意の温度に高くすることが可能となる。また、室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの一部がビル等のコンピュータールーム等の顕熱負荷の大きい場所に使用される場合にでも通常の室内機をそのまま使用して蒸発温度を任意の温度に高くコントロールして顕熱比の大きな運転を実施できるので、必要な顕熱能力をきめ細かく任意の温度に設定できると共に、低コストで実現することができる。
【００４９】
更に、圧縮機１にインバータコントロール等により容量可変な圧縮機を使用した場合には、圧縮機の運転容量の可変によるコントロールと、第２の流量制御装置２３の弁開度コントロールとの組合せで、室内側熱交換器５での蒸発温度の設定を各室内機の使用環境に応じてきめ細かく任意の温度に制御し、かつ消費電力を小さくする運転を自動的に実施することが可能となる。すなわち、室内機Ｂ，Ｃ，Ｄ全ての蒸発温度を高くする場合には、圧縮機１の運転容量を小さくするよう制御を行い消費電力を低減して省エネ運転を優先して行い、また、室内機の一部が通常の空調負荷の場所で使用され通常の冷房能力が必要であり、かつ他の室内機はコンピュータールームなど顕熱能力が大きい場所で使用され顕熱比を大きく設定したい場合、即ち蒸発温度を高く設定したい場合には、第２の流量制御装置２３の弁開度のコントロールのみで蒸発温度を高くするコントロールを行なうことで、通常の空調負荷で使用している室内機の冷房能力を減少させることなく運転を実施できる。このように個々の室内機の使用環境が異なっていても、蒸発温度コントロールと省エネ運転を自動的に切り換え可能となる。
【００５０】
【発明の効果】
この発明に係る空気調和装置では、室内機の一部がビル等のコンピュータールーム等の顕熱負荷の大きい場所に使用される場合でも、通常の室内機をそのまま使用して蒸発温度を高くコントロールして顕熱比の大きな運転を実施できるので、必要な顕熱能力を低コストで得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す空気調和装置の全体構成図である。
【図２】図１に示す空気調和装置の冷房又は暖房のみの運転動作状態図である。
【図３】図１に示す空気調和装置の暖房主体の運転動作状態図である。
【図４】図１に示す空気調和装置の冷房主体の運転動作状態図である。
【図５】冷房運転時の室内側熱交換器の蒸発温度と顕熱能力の関係を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２を示す空気調和装置の全体構成図である。
【図７】従来の空気調和装置の全体構成図である。
【図８】図７に示す空気調和装置の冷房又は暖房のみの運転動作状態図である。
【符号の説明】
１  圧縮機、２  四方切換弁、３  熱源機側熱交換器、４  アキュムレータ、５  室内側熱交換器、６  第１の接続配管、６ｂ，６ｃ，６ｄ  室内機側の第１の接続配管、７  第２の接続配管、７ｂ，７ｃ，７ｄ  室内機側の第２の接続配管、８ａ  第１の弁装置、８ｂ  第４の弁装置、９  第１の流量制御装置、１０第１の分岐部、１１  第２の分岐部、１２  気液分離装置、１３  第３の流量制御装置、１４  バイパス配管、１５  第４の流量制御装置、１６  第２の熱交換部、１７  第１の逆止弁、１７Ａ，１８Ａ  会合部、１８  第２の逆止弁、１９  第１の熱交換部、２０  第２の弁装置、２１  弁装置制御部、２２  毛細管、２３  第２の流量制御装置、２４  流量制御装置制御部、２５  第３の熱交換部、２６  第１の温度検出器、２７  第２の温度検出器、３２  第３の逆止弁、３３  第４の逆止弁、３４  第５の逆止弁、３５  第６の逆止弁、４５  第１の圧力検出器、４６  第２の圧力検出器、Ａ  熱源機、Ｂ，Ｃ，Ｄ  室内機、Ｅ  中継機。
【図１】
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【図２】
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【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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