(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源側熱交換器(22) と利用側熱交換器(21) との間で主液配管(25,26) 及び主ガス配管(27) を介して冷媒が循環して熱搬送を行う利用側回路(B) と、
上記利用側回路(B) の主液配管(25,26) に接続されたタンク手段(T1,T2) と、冷媒を加熱して蒸発させると共に、冷媒を冷却して凝縮させ、該タンク手段(T1,T2) を加圧及び減圧して上記利用側回路(B) からの冷媒の回収及び該利用側回路(B) への冷媒の押し出しを行う加減圧手段(35,36) とを有し、上記利用側回路(B) の冷媒循環の駆動力を発生させる搬送手段(C) とを備えた熱搬送装置において、
上記利用側回路(B) からタンク手段(T1,T2) へ向かって流通する冷媒を受け、該冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離し、液冷媒のみを上記タンク手段(T1,T2) へ供給する気液分離手段(1) を備える一方、
上記気液分離手段(1) とタンク手段(T1,T2) とが冷媒の流通方向を制御する制御弁(CV-5) を介して接続され、該制御弁(CV-5) を気液分離手段(1) の液冷媒のみが流通するように構成されている
ことを特徴とする熱搬送装置。
【請求項２】
請求項１記載の熱搬送装置において、
気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒を凝縮させてタンク手段(T1,T2) へ供給する冷媒液化手段(51) を備えている
ことを特徴とする熱搬送装置。
【請求項３】
請求項１記載の熱搬送装置において、
加減圧手段(35,36) は、液冷媒を加熱して蒸発させて高圧を生成する加熱部(35) と、ガス冷媒を冷却して凝縮させて低圧を生成する冷却部(36) とを備え、
該冷却部(36) は、搬送手段(C) のガス冷媒と、気液分離手段(1) で分離したガス冷媒とを凝縮させるように構成されている
ことを特徴とする熱搬送装置。
【請求項４】
請求項３記載の熱搬送装置において、
加減圧手段(35,36) の加熱部(35) は、タンク手段(T1,T2) に液配管(34) とガス配管(31) とを介して接続され、タンク手段(T1,T2) からの液冷媒を蒸発させてガス冷媒をタンク手段(T1,T2) に供給する加圧動作を行うように構成される一方、
加減圧手段(35,36) の冷却部(36) は、タンク手段(T1,T2) に液配管(33) とガス配管(32) を介して接続され、ガス冷媒を凝縮させてタンク手段(T1,T2) 及び気液分離手段(1) のガス冷媒を吸引する減圧動作を行うように構成されている
ことを特徴とする熱搬送装置。
【請求項５】
請求項３記載の熱搬送装置において、
タンク手段(T1,T2) は、冷媒が貯留する２つのタンク部材(T1,T2) から成り、
加減圧手段(35,36) は、加熱部(35) と冷却部(36) とに切換可能に構成されて上記両タンク部材(T1,T2) にそれぞれ設けられる熱交換部材(H1,H2) を備え、一方の熱交換部材(H1,H2) を加熱部(35) に切り換えてタンク部材(T1,T2) の冷媒を蒸発させて加圧動作を行い、他方の熱交換部材(H1,H2) を冷却部(36) に切り換えてタンク部材(T1,T2) の冷媒を凝縮させて減圧動作を行うように構成される一方、
上記減圧動作を行う熱交換部材(H1,H2) において気液分離手段(1) のガス冷媒が凝縮するように該気液分離手段(1) のガス冷媒を各熱交換部材(H1,H2) 側に切り換えて導くガス導出管(39) が設けられている
ことを特徴とする熱搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱搬送装置に関し、特に、ポンプを用いることなく冷媒を循環させる熱搬送装置の改良に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、熱搬送装置には、特開平９−１７８２１７号公報に開示されているように、液冷媒を貯留したタンクを備え、タンク内部を昇圧してタンク内の液冷媒を主冷媒回路に押し出す一方、タンク内部を減圧して主冷媒回路中の液冷媒をタンクに回収することにより、ポンプを用いることなく冷媒循環を可能にした熱搬送装置がある。
【０００３】
具体的に、熱搬送装置は、図６に示すように、主冷媒回路(b) に液冷媒を貯留する一対のタンク(t1,t2) が設けられる一方、冷却熱交換器(d) と加熱熱交換器(e) とを備えて蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する駆動用冷媒回路(c) が設けられている。また、上記主冷媒回路(b) には、室内熱交換器(h) と熱源(a) とが接続されている。上記駆動用冷媒回路(c) では冷媒が循環し、冷却熱交換器(d) 及び加熱熱交換器(e) では、駆動用冷媒回路(c) の冷媒と主冷媒回路(b) の冷媒の一部との間で熱交換が行われる。これにより、加熱熱交換器(e) では、駆動用冷媒回路(c) の冷媒によって主冷媒回路(b) の冷媒が加熱されて蒸発し、高圧が発生する。一方、冷却熱交換器(d) では、駆動用冷媒回路(c) の冷媒によって主冷媒回路(b) の冷媒の一部が冷却されて凝縮し、低圧が発生する。
【０００４】
そして、加熱熱交換器(e) で発生した高圧を第１のタンク(t1) に作用させて加圧し、該タンク(t1) から液冷媒を押し出す。同時に、冷却熱交換器(d) で発生した低圧を第２のタンク(t2) に作用させて減圧し、該タンク(t2) へ液冷媒を回収する。これによって、主冷媒回路(b) での冷媒の循環動作を得るようにしている。そして、主冷媒回路(b) を流通する冷媒によって、熱源(a) で生成された冷熱又は温熱を室内交換器へ搬送し、該室内熱交換器(h) で室内の空調に利用している。更に、上記第１のタンク(t1) の液冷媒がなくなると、第１のタンク(t1) を減圧すると同時に第２のタンク(t2) を昇圧するように切り換えて、連続して冷媒の循環動作を得るようにしている。
【０００５】
また、上記主冷媒回路(b) において、両タンク(t1,t2) の下部に接続された配管には、複数の逆止弁(g) が設けられている。そして、これらの逆止弁(g) によって、上述のようにタンク(t1,t2) への昇圧と減圧とを切り換えた際にも、主冷媒回路(b) での冷媒の流通方向が変化しないようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の熱搬送装置では、タンク(t1,t2) に流入する液冷媒がフラッシュした場合、タンク(t1,t2) 内のガスの処理量が多くなり、このタンク(t1,t2) 内の減圧を確実に行うことができなくなる。このため、主冷媒回路(b) の冷媒循環量が減少し、熱搬送能力が低下するという問題があった。
【０００７】
具体的に、例えば暖房運転時に、室内熱交換器(h) から一方のタンク(t2) へは、液冷媒が戻ってくる。しかし、室内熱交換器(h) とタンク(t2) との間の配管は長配管であるため、この液冷媒は配管の圧力損失によりフラッシュし、一部が気化する場合がある。
【０００８】
フラッシュした冷媒は、そのままタンク(t2) に流入し、タンク(t2) 内のガス冷媒量が増加する。このガス冷媒は、冷却熱交換器(d) において冷却され、凝縮する。従って、タンク(t2) 内のガス冷媒量が増加すると、冷却熱交換器(d) において所定量の冷媒を凝縮させたとしても、タンク(t2) の内圧を充分に低下させることができない。このため、液冷媒をタンク(t2) へ吸引する力が弱まり、この結果、主冷媒回路(b) の冷媒循環量が減少し、装置の熱搬送能力が低下していた。
【０００９】
また、各タンク(t1,t2) と冷却熱交換器(d) との間には、該タンク(t1,t2) への低圧の供給を制御するために電磁弁(f) が設けられている。一方、上述のようにタンク(t2) 内のガス冷媒量が増加すると、タンク(t2) から冷却熱交換器(d) へのガス冷媒の流量が増大する。従って、該電磁弁(f) における冷媒の圧力損失が増大し、これによっても、タンク(t2) の内圧を充分に低下させることができなる。この結果、主冷媒回路(b) の冷媒循環量が減少し、装置の熱搬送能力が低下していた。
【００１０】
また、上述のように、主冷媒回路(b) には逆止弁(g) が設けられている。そして、フラッシュした冷媒が、この逆止弁(g) を流れてタンク(t2) に流入する。しかし、通常は、タンク(t2) に流入する冷媒は液冷媒であるため、この逆止弁(g)は、液冷媒が流通することを前提とした口径のものとなっている。一方、フラッシュして二相状態となった冷媒の流速は、液冷媒の流速よりも速くなる。従って、上記逆止弁(g) にフラッシュした冷媒が流れると、冷媒の圧力損失が増大する。このため、タンク(t2) の内部を所定量だけ減圧しても、タンク(t2) に充分な量の冷媒を吸引することができなくなる。この結果、主冷媒回路(b) の冷媒循環量が減少し、熱搬送能力が低下していた。
【００１１】
これに対し、従来より、電磁弁(f) や逆止弁(g) の口径を大きくし、この電磁弁(f) や逆止弁(g) での冷媒の圧力損失を低減しするという対策がとられていた。しかしながら、この場合、より大口径の電磁弁(f) や逆止弁(g) を使用する必要があり、これによって装置の回路が複雑化し、コストも増大するという問題があった。
【００１２】
更に、タンク(t1,t2) に流入する液冷媒がフラッシュした場合、タンク(t1,t2) 内では、液冷媒とガス冷媒とが混じり合った状態となるため、熱搬送能力が低下するという問題もあった。
【００１３】
具体的に、この場合、冷媒を吸引する一方のタンク(t2) には、液冷媒とガス冷媒とが互いに混じり合った状態で貯留される。即ち、泡立ったような状態となっている。そして、該一方のタンク(t2) に所定量の冷媒を吸引すると、次に該タンク(t2) から冷媒を押し出す状態に切り換わる。その際、液冷媒とガス冷媒とが互いに混じり合った状態のままの冷媒が流出する。このため、該タンク(t2) から流出して熱搬送を行う液冷媒の流量が減少し、熱源(a) で生成する冷熱又は温熱の室内熱交換器(h) への搬送量が減少していた。
【００１４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液冷媒のみがタンクに回収されるようにして、回路を簡素化して装置のコストを低減すると共に、いかなる運転状態においても安定した熱搬送運転を可能にすることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液冷媒とガス冷媒とを分離する気液分離手段(1) を設け、該気液分離手段(1) で分離された液冷媒をタンク手段(T1,T2) へ供給するようにしたものである。
【００１６】
具体的に、本発明が講じた第１の解決手段は、熱源側熱交換器(22) と利用側熱交換器(21) との間で主液配管(25,26) 及び主ガス配管(27) を介して冷媒が循環して熱搬送を行う利用側回路(B) と、上記利用側回路(B) の主液配管(25,26) に接続されたタンク手段(T1,T2) と、冷媒を加熱して蒸発させると共に、冷媒を冷却して凝縮させ、該タンク手段(T1,T2) を加圧及び減圧して上記利用側回路(B) からの冷媒の回収及び該利用側回路(B) への冷媒の押し出しを行う加減圧手段(35,36) とを有し、上記利用側回路(B) の冷媒循環の駆動力を発生させる搬送手段(C) とを備えた熱搬送装置を前提としている。そして、上記利用側回路(B) からタンク手段(T1,T2) へ向かって流通する冷媒を受け、該冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離し、液冷媒のみを上記タンク手段(T1,T2) へ供給する気液分離手段(1) を設けるものである。
【００１７】
更に、第１の解決手段は、上記気液分離手段(1) とタンク手段(T1,T2) とが冷媒の流通方向を制御する制御弁(CV-5) を介して接続され、該制御弁(CV-5) を気液分離手段(1) の液冷媒のみが流通するように構成されるものである。
【００１８】
また、本発明が講じた第２の解決手段は、上記第１の解決手段において、気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒を凝縮させてタンク手段(T1,T2) へ供給する冷媒液化手段(51) を設けるものである。
【００１９】
また、本発明が講じた第３の解決手段は、上記第１の解決手段において、  加減圧手段(35,36) は、液冷媒を加熱して蒸発させて高圧を生成する加熱部(35) と、ガス冷媒を冷却して凝縮させて低圧を生成する冷却部(36) とを設け、該冷却部(36) は、搬送手段(C) のガス冷媒と、気液分離手段(1) で分離したガス冷媒とを凝縮させるように構成するものである。
【００２０】
また、本発明が講じた第４の解決手段は、上記第３の解決手段において、加減圧手段(35,36) の加熱部(35) を、タンク手段(T1,T2) に液配管(34) とガス配管(31) とを介して接続され、タンク手段(T1,T2) からの液冷媒を蒸発させてガス冷媒をタンク手段(T1,T2) に供給する加圧動作を行うように構成する一方、加減圧手段(35,36) の冷却部(36) を、タンク手段(T1,T2) に液配管(33) とガス配管(32) を介して接続され、ガス冷媒を凝縮させてタンク手段(T1,T2) 及び気液分離手段(1) のガス冷媒を吸引する減圧動作を行うように構成するものである。
【００２１】
また、本発明が講じた第５の解決手段は、上記第３の解決手段において、タンク手段(T1,T2) を、冷媒が貯留する２つのタンク部材(T1,T2) により構成し、加減圧手段(35,36) を、加熱部(35) と冷却部(36) とに切換可能に構成されて上記両タンク部材(T1,T2) にそれぞれ設けられる熱交換部材(H1,H2) を備え、一方の熱交換部材(H1,H2) を加熱部(35) に切り換えてタンク部材(T1,T2) の冷媒を蒸発させて加圧動作を行い、他方の熱交換部材(H1,H2) を冷却部(36) に切り換えてタンク部材(T1,T2) の冷媒を凝縮させて減圧動作を行うように構成する一方、上記減圧動作を行う熱交換部材(H1,H2) において気液分離手段(1) のガス冷媒が凝縮するように該気液分離手段(1) のガス冷媒を各熱交換部材(H1,H2) 側に切り換えて導くガス導出管(39) を設けるものである。
【００２２】
−作用−
上記第１の解決手段では、加減圧手段(35,36) が、タンク手段(T1,T2) を加圧及び減圧する。その結果、液冷媒が押し出され、また、液冷媒が吸引される。
このような押し出し動作及び吸引動作により、利用側回路(B) の冷媒を循環させる駆動力が発生し、この冷媒が循環動作を行う。そして、この冷媒循環によって熱源側熱交換器(22) の熱を利用側熱交換器(21) へ搬送する。また、タンク手段(T1,T2) に吸引された冷媒は、その後、再びタンク手段(T1,T2) から押し出されて利用側回路(B) へと流れる。これによって熱搬送が継続して行われる。
【００２３】
一方、利用側回路(B) からタンク手段(T1,T2) へ向かって流通する冷媒は、気液分離手段(1) に流れる。そして、該冷媒は、気液分離手段(1) において液冷媒とガス冷媒とに分離され、その後、該液冷媒のみが気液分離手段(1) からタンク手段(T1,T2) へ吸引される。
【００２４】
更に、上記第１の解決手段では、気液分離手段(1) で分離された液冷媒のみが制御弁(CV-5) を通ってタンク手段(T1,T2) へ流入する。
【００２５】
また、上記第２の解決手段では、利用側回路(B) からタンク手段(T1,T2) へ向かって流通する冷媒のうち気液分離手段(1) において分離されたガス冷媒は、冷媒液化手段(51) に流れる。そして、該ガス冷媒は冷媒液化手段(51) で凝縮する。
【００２６】
また、上記第３の解決手段では、加熱部(35) により液冷媒が蒸発させられてガス冷媒となり、高圧が生成する。そして、この高圧をタンク手段(T1,T2) に作用させてタンク手段(T1,T2) を加圧し、タンク手段(T1,T2) から液冷媒を押し出す。同時に、冷却部(36) によりガス冷媒が凝縮させられて液冷媒となり、低圧が生成する。そして、この低圧をタンク手段(T1,T2) に作用させてタンク手段(T1,T2) を減圧し、タンク手段(T1,T2) へ液冷媒を吸引する。また、上記冷却部(36) は、気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒を受け、該ガス冷媒を凝縮させる。
【００２７】
また、上記第４の解決手段では、加熱部(35) に液配管(34) から液冷媒が供給され、この液冷媒が蒸発して高圧のガス冷媒が生成する。そして、この高圧のガス冷媒をガス配管(31) を通じてタンク手段(T1,T2) へ供給して、該タンク手段(T1,T2) を加圧する。同時に、冷却部(36) では、ガス冷媒が凝縮して低圧が生成し、ガス配管(32) を通じてタンク手段(T1,T2) のガス冷媒を吸引してタンク手段(T1,T2) を減圧する。また、冷却部(36) は気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒を吸引し、該ガス冷媒を凝縮させる。そして、冷却部(36) で凝縮した冷媒は、液配管(33) からタンク手段(T1,T2) に流れる。
【００２８】
また、上記第５の解決手段では、一方の熱交換部材(H1,H2) を加熱部(35) に切り換えて、該一方の熱交換部材(H1,H2) の設けられるタンク部材(T1,T2) 内の冷媒を加熱する。そして、該タンク部材(T1,T2) 内の液冷媒が蒸発して高圧が生成し、このタンク部材(T1,T2) を加圧する。同時に、他方の熱交換部材(H1,H2) を冷却部(36) に切り換えて、該他方の熱交換部材(H1,H2) の設けられるタンク部材(T1,T2) 内の冷媒を冷却する。そして、該タンク部材(T1,T2) 内のガス冷媒が凝縮して低圧が生成し、このタンク部材(T1,T2) を減圧する。また、気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒は、ガス導出管(39) によって冷却部(36) に切り換えられた熱交換部材(H1,H2) 側に導かれ、該熱交換部材(H1,H2) によって冷却されて凝縮する。
【００２９】
【発明の効果】
従って、上記の解決手段によれば、利用側回路(B) からタンク手段(T1,T2) へ向かって流れる冷媒を、気液分離手段(1) によって液冷媒とガス冷媒とに分離し、分離された液冷媒だけをタンク手段(T1,T2) に供給することができる。つまり、この冷媒の一部がフラッシュした場合であっても、液冷媒だけをタンク手段(T1,T2) へ供給することができる。
【００３０】
このため、加減圧手段(35,36) で凝縮するガス冷媒の量を削減することができ、タンク手段(T1,T2) から加減圧手段(35,36) に向かうガス冷媒の流量を低減することができる。この結果、タンク手段(T1,T2) と加減圧手段(35,36) との間の回路を簡素化することができ、冷媒回路を安価に構成することができると共に、熱搬送運転を確実に行うことができる。特に、タンク手段(T1,T2) と加減圧手段(35,36) との間のガスラインを流れるガス冷媒が少なくなるので、該ガスラインの電磁弁の口径を大きくする必要がない。この結果、冷媒回路を安価に構成することができる。
【００３１】
また、液冷媒だけをタンク手段(T1,T2) へ供給できるため、該タンク手段(T1,T2) 内において、液冷媒とガス冷媒とを確実に分離することができる。このため、タンク手段(T1,T2) に吸引した冷媒を再びタンク手段(T1,T2) から押し出す際には、液冷媒のみを押し出すことができる。この結果、液冷媒だけを確実に利用側回路(B) へ送り出すことができ、熱源側熱交換器(22) の冷熱又は温熱を利用側熱交換器(21) へ確実に搬送することができる。
【００３２】
更に、上記第１の解決手段によれば、気液分離手段(1) で分離された液冷媒だけを、制御弁(CV-5) に流通させることができる。このため、制御弁(CV-5) の口径を拡大することなく該制御弁(CV-5) での圧力損失の増大を防止できる。この結果、冷媒回路を安価に構成することができる。
【００３３】
また、上記第２の解決手段によれば、気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒を、冷媒液化手段(51) で凝縮させることができ、確実な運転を行うことができる。特に、タンク手段(T1,T2) に戻る冷媒を全て冷却してフラッシュした冷媒を凝縮させる場合に比して、ガス冷媒のみを冷却するため、圧力損失が少なく、より小型の冷媒液化手段(51) を用いることができる。
【００３４】
また、上記第３〜第５の解決手段によれば、気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒を、加減圧手段(35,36) の冷却部(36) で凝縮させることができ、確実な運転を行うことができる。
【００３５】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示すように、空気調和装置は、熱源である熱源側回路(A) で生成した温熱及び冷熱を、利用側熱交換器である室内熱交換器(21) へ搬送して空気調和を行う熱搬送装置で構成され、熱源側回路(A) と利用側回路(B) と搬送用回路(C) と駆動用回路(D) とを備えている。
【００３６】
先ず、搬送用回路(C) は、利用側回路(B) に搬送力を付与するものであって、搬送手段に構成されている。そして、該搬送用回路(C) は、冷媒が充填されると共に、低圧部である冷却熱交換器(36) と、高圧部である加熱熱交換器(35) と、サブタンク(ST) と、タンク手段である第１及び第２メインタンク(T1,T2) とを備えている。また、この冷却熱交換器(36) 及び加熱熱交換器(35) によって加減圧手段が構成されている。
【００３７】
上記加熱熱交換器(35) の上端部にはガス配管であるガス供給管(31) が接続されている。このガス供給管(31) は、３本の分岐管(31a,31b,31c) に分岐されて各分岐管(31a〜31c) が各メインタンク(T1,T2) 及びサブタンク(ST) の上端部に個別に接続している。これら各分岐管(31a〜31c) には、第１〜第３のタンク加圧電磁弁(SV-P1〜SV-P3) が設けられている。また、この加熱熱交換器(35) の下端部には液回収管(34) が接続されている。この液回収管(34) はサブタンク(ST) の下端部に接続されて液配管を構成している。この液回収管(34) には、サブタンク(ST) からの冷媒の流出のみを許容する逆止弁(CV-1) が設けられている。尚、各メインタンク(T1,T2) は、冷却熱交換器(36) よりも低い位置に設置されている。また、サブタンク(ST) は、加熱熱交換器(35) よりも高い位置に設置されている。
【００３８】
一方、冷却熱交換器(36) の上端部にはガス配管であるガス回収管(32) が接続されている。このガス回収管(32) は３本の分岐管(32a〜32c) に分岐され、各分岐管(32a〜32c) が上記ガス供給管(31) の分岐管(31a〜31c) に接続されている。そして、ガス回収管(32) は、各メインタンク(T1,T2) 及びサブタンク(ST) の上端部に個別に接続されている。これら各分岐管(32a〜32c) には、第１〜第３のタンク減圧電磁弁(SV-V1〜SV-V3) が設けられている。また、この冷却熱交換器(36) の下端部には液配管である液供給管(33) が接続されている。この液供給管(33) は２本の分岐管(33a,33b) に分岐され、各分岐管(33a,33b) が各メインタンク(T1,T2) の下端部にそれぞれ接続している。これら分岐管(33a,33b) には、各メインタンク(T1,T2) への冷媒の回収のみを許容する逆止弁(CV-2) が設けられている。
【００３９】
また、各メインタンク(T1,T2) には回収用液配管(38) と押出し用液配管(37) とが接続されている。この回収用液配管(38) は２本の分岐管(38a,38b) に分岐され、各分岐管(38a,38b) が各メインタンク(T1,T2) の下端部にそれぞれ接続している。これら各分岐管(38a,38b) には、各メインタンク(T1,T2) への冷媒の流入のみを許容する逆止弁(CV-5) が設けられている。一方、押出し用液配管(37) は３本の分岐管(37a,37b,37c) に分岐され、各分岐管(37a〜37c) が上記回収用液配管(38) の分岐管(38a,38b) 及び液回収管(34) に接続することにより、各メインタンク(T1,T2) 及びサブタンク(ST) の下端部に接続している。これら分岐管(37a〜37c) のうち、各メインタンク(T1,T2) に接続する分岐管(37a,37b) には、メインタンク(T1,T2) 下端からの冷媒の流出のみを許容する逆止弁(CV-3) が設けられる一方、サブタンク(ST) に接続する分岐管(37c) には、該サブタンク(ST) への冷媒の流入のみを許容する逆止弁(CV-4) が設けられている。そして、回収用液配管(38) の分岐管(38a,38b) に設けられた逆止弁(CV-5) は、冷媒の流通方向を制御する制御弁に構成されている。更に、上記押出し用液配管(37) には、駆動用回路(D) との間で熱交換を行う放熱熱交換器(42) が接続されている。
【００４０】
次に、上記利用側回路(B) は、熱源である熱源側回路(A) との間で熱交換を行う熱源側熱交換器(22) と、室内熱交換器(21) と、利用側電動膨張弁(23) とが冷媒配管(8) によって接続された冷媒回路である。具体的に、室内熱交換器(21) の液側には利用側電動膨張弁(23) が接続される一方、室内熱交換器(21) のガス側には熱源側熱交換器(22) が接続されている。また、利用側電動膨張弁(23) の一端と熱源側熱交換器(22) の一端とは、利用側四路切換弁(24) を介して、搬送用回路(C) の回収用液配管(38) と押出し用液配管(37) とに接続されている。そして、利用側電動膨張弁(23) と利用側四路切換弁(24) とを接続する冷媒配管(8) と、熱源側熱交換器(22) と利用側四路切換弁(24) とを接続する冷媒配管(8) とが主液配管(25,26) に構成される一方、室内熱交換器(21) と熱源側熱交換器(22) とを接続する冷媒配管(8) が主ガス配管(27) に構成されている。
【００４１】
上記利用側四路切換弁(24) とメインタンク(T1,T2) との間の回収用液配管(38) には、気液分離器(1) が設けられている。この気液分離器(1) は、本発明の特徴とするものであって、略円筒状の容器である分離器本体(2) と、冷媒入口管(3) と、液冷媒出口管(4) と、ガス冷媒出口管(5) とによって構成されている。上記冷媒入口管(3) は、一端が回収用液配管(38) を介して利用側四路切換弁(24) に接続される一方、他端が分離器本体(2) の内部空間における上下方向の中央付近に位置して開口している。上記液冷媒出口管(4) は、一端が搬送用回路(C) の回収用液配管(38) に接続される一方、他端が分離器本体(2) の内部空間における下端部に位置して開口している。上記ガス冷媒出口管(5) は、一端がガス戻し管(39) に接続される一方、他端が分離器本体(2) の内部空間における上端部に位置して開口している。更に、該ガス戻し管(39) は、搬送用回路(C) のガス回収管(32) に接続されている。
【００４２】
また、上記駆動用回路(D) は、搬送用回路(C) の冷媒を加熱及び冷却するための回路であって、蒸気圧縮式冷凍サイクルで構成されている。該駆動用回路(D) は、駆動用圧縮機(41) と加熱熱交換器(35) と放熱熱交換器(42) と駆動用電動膨張弁(43) と冷却熱交換器(36) とが順に冷媒配管(8) で接続され、閉回路に構成されている。上記加熱熱交換器(35) 及び冷却熱交換器(36) では、駆動用回路(D) の冷媒と搬送用回路(C) の冷媒とが熱交換を行う。そして、加熱熱交換器(35)では、駆動用回路(D) の冷媒が凝縮し、搬送用回路(C) の冷媒が加熱されて蒸発する。一方、上記冷却熱交換器(36) では、駆動用回路(D) の冷媒が蒸発し、搬送用回路(C) の冷媒が冷却されて凝縮する。上記放熱熱交換器(42) では、駆動用回路(D) の冷媒と搬送用回路(C) の各メインタンク(T1,T2) から押し出された液冷媒とが熱交換を行う。そして、駆動用回路(D) で発生した余剰分の熱の放熱が行われる。
【００４３】
上記熱源側回路(A) は、熱源側圧縮機(11) と熱源側四路切換弁(14) と室外熱交換器(12) と熱源側電動膨張弁(13) と熱源側熱交換器(22) とが順に冷媒配管(8) で接続されて、蒸気圧縮式冷凍サイクルの閉回路に構成されている。また、上記熱源側四路切換弁(14) により熱源側回路(A) における冷媒の循環方向が可逆となり、上記熱源側熱交換器(22) において温熱及び冷熱が生成するように構成されている。
【００４４】
−運転動作−
次に、冷房運転時における運転動作について説明する。この運転時には、先ず、各電動膨脹弁(13,23,43) が所定開度に調整される。また、各電磁弁(SV-P1,SV-V2,SV-P3) が次の状態にあるところから説明する。第１メインタンク(T1) の加圧電磁弁(SV-P1) 、サブタンク(ST) の加圧電磁弁(SV-P3) 、第２メインタンク(T2) の減圧電磁弁(SV-V2) が開放されている。一方、第２メインタンク(T2) の加圧電磁弁(SV-P2) 、第１メインタンク(T1) の減圧電磁弁(SV-V1) 、サブタンク(ST) の減圧電磁弁(SV-V3) は閉鎖されている。また、利用側四路切換弁(24) 及び熱源側四路切換弁(14) は、図１に実線で示すように切り換えられている。
【００４５】
この状態で、熱源側回路(A) では、図２に一点鎖線の矢印で示す如く、熱源側圧縮機(11) から吐出した高温高圧のガス冷媒が、室外熱交換器(12) で外気と熱交換を行って凝縮する。その後、この冷媒は、熱源側電動膨張弁(13) で減圧され、熱源側熱交換器(22) に流入し、ここで、利用側回路(B) の冷媒と熱交換を行って蒸発して熱源側圧縮機(11) に戻り、このような循環動作を繰り返す。
【００４６】
また、駆動用回路(D) では、図２に二点鎖線の矢印で示すように、駆動用圧縮機(41) から吐出した高温高圧のガス冷媒は、加熱熱交換器(35) に流入する。この加熱熱交換器(35) に流入した冷媒は、搬送用回路(C) の冷媒と熱交換を行ってその一部が凝縮し、搬送用回路(C) の冷媒を加熱する。その後、加熱熱交換器(35) で一部が凝縮した冷媒は放熱熱交換器(42) へ流れ、第１メインタンク(T1) から利用側回路(B) へ流れる液冷媒と熱交換して、全てが凝縮する。この凝縮した冷媒は、駆動用電動膨張弁(43) で減圧した後に、冷却熱交換器(36) に流入する。この冷却熱交換器(36) に流入した冷媒は、搬送用回路(C) の冷媒と熱交換を行って蒸発し、該搬送用回路(C) の冷媒を冷却する。その後、この蒸発した冷媒は駆動用圧縮機(41) に吸入され、このような循環動作を繰り返す。
【００４７】
搬送用回路(C) では、加熱熱交換器(35) において、搬送用回路(C) の冷媒が蒸発して高圧が発生する。この高圧は、ガス供給管(31) の分岐管(31a) を経て第１メインタンク(T1) に供給され、第１メインタンク(T1) が加圧される。このため、第１メインタンク(T1) に貯留された液冷媒が、図２の実線の矢印に示すように、第１メインタンク(T1) から押し出される。そして、第１メインタンク(T1) から押し出された冷媒は、各逆止弁(CV-3,CV-5) によって流通方向が制御されて、押出し用液配管(37) に流れる。更に、押出し用液配管(37) に流れた冷媒は、放熱熱交換器(42) において駆動用回路(D) の冷媒と熱交換を行い、駆動用回路(D)の冷媒を凝縮させる。
【００４８】
また、冷却熱交換器(36) において、搬送用回路(C) の冷媒が凝縮して低圧が発生する。この低圧は、ガス回収管(32) の分岐管(32b) を経て第２メインタンク(T2) に供給され、第２メインタンク(T2) が減圧される。更に、各逆止弁(CV-3,CV-5) によって回収用液配管(38) における冷媒の流通方向が制御される。このため、気液分離器(1) で分離された液冷媒は、液冷媒出口管(4) から回収用液配管(38) に吸引されて、図２の実線の矢印に示すように、第２メインタンク(T2) に回収される。
【００４９】
また、気液分離器(1) で分離されたガス冷媒は、ガス冷媒出口管(5) からガス戻し管(39) を流れてガス回収管(32) へ流入する。そして、ガス回収管(32) から冷却熱交換器(36) へ流れ、駆動用回路(D) の冷媒と熱交換して凝縮する。
【００５０】
一方、利用側回路(B) では、第１メインタンク(T1) から押し出されて押出し用液配管(37) を流れた冷媒が、利用側四路切換弁(24) を経て主液配管(25) に流れる。この主液配管(25) を流れる冷媒は、利用側電動膨張弁(23) を経た後、室内熱交換器(21) において室内空気と熱交換を行い、蒸発して室内空気を冷却する。この室内熱交換器(21) で蒸発した冷媒は、主ガス配管(27) を流れて熱源側熱交換器(22) で凝縮し、その後、主液配管(26) を流れ、利用側四路切換弁(24) を経て気液分離器(1) に流入する。そして、気液分離器(1) に流入した冷媒は液冷媒とガス冷媒とに分離され、この液冷媒は回収用液配管(38) を流れて第２メインタンク(T2) に回収される。
【００５１】
ここで、気液分離器(1) の作用について説明すると、利用側回路(B) を流れた冷媒は、冷媒入口管(3) から分離器本体(2) の内部へと流入する。そして、この分離器本体(2) に流入した冷媒のうち液冷媒だけが分離器本体(2) の下部に溜まり、分離器本体(2) の内部において液冷媒とガス冷媒とが分離した状態となる。この状態で、分離器本体(2) の下部に溜まった液冷媒は、分離器本体(2) の内部空間における下端部に開口する液冷媒出口管(4) から回収用液配管(38) を経て第２メインタンク(T2) へと回収される。一方、分離器本体(2) 内部のガス冷媒は、分離器本体(2) の内部空間における上端部に開口するガス冷媒出口管(5) からガス戻し管(39) を流れて冷却熱交換器(36) へと流入する。
【００５２】
また、搬送用回路(C) では、サブタンク(ST) は加熱熱交換器(35) と均圧されている。このため、図２に実線の矢印で示すように、該サブタンク(ST) 内の液冷媒が液回収管(34) を経て加熱熱交換器(35) に供給される。この供給された液冷媒は加熱熱交換器(35) 内で蒸発して第１メインタンク(T1) 内の加圧に寄与する。その後、このサブタンク(ST) 内の液冷媒の殆どが加熱熱交換器(35) に供給されると、サブタンク(ST) の加圧電磁弁(SV-P3) が閉鎖されると共に、サブタンク(ST) の減圧電磁弁(SV-V3) が開放される。これにより、サブタンク(ST) 内は低圧になり、図２に破線の矢印で示すように、押出し用液配管(37) を流れている冷媒の一部が回収される。
【００５３】
このような動作を所定時間行った後、搬送用回路(C) の電磁弁(SV-P1,SV-P2,…) を切換える。つまり、第１メインタンク(T1) の加圧電磁弁(SV-P1) 、第２メインタンク(T2) の減圧電磁弁(SV-V2) 、サブタンク(ST) の減圧電磁弁(SV-V3) を閉鎖する。第２メインタンク(T2) の加圧電磁弁(SV-P2) 、第１メインタンク(T1) の減圧電磁弁(SV-V1) 、サブタンク(ST) の加圧電磁弁(SV-P3) を開放する。
【００５４】
これにより、第１メインタンク(T1) の内圧が低圧となり、逆に、第２メインタンク(T2) 及びサブタンク(ST) の内圧が高圧となる。このため、第２メインタンク(T2) から押し出された液冷媒が上述と同様に循環して第１メインタンク(T1) に回収される冷媒循環状態となり、また、サブタンク(ST) 内の液冷媒が加熱熱交換器(35) に供給される。この場合にも、このサブタンク(ST) 内の液冷媒の殆どが加熱熱交換器(35) に供給されると、サブタンク(ST) の加圧電磁弁(SV-P3) が閉鎖されると共に、サブタンク(ST) の減圧電磁弁(SV-V3) が開放されて、サブタンク(ST) への冷媒の回収が行われる。
【００５５】
以上のように各電磁弁(SV-P1,SV-P2,…) が切換え動作を行い、冷媒が第１メインタンク(T1) から押し出されて第２メインタンク(T2) に回収される動作と、冷媒が第２メインタンク(T2) から押し出されて第２メインタンク(T2) に回収される動作とが交互に行われる。そして、利用側回路(B) では冷媒が循環し、室内が冷房されることになる。
【００５６】
次に、暖房運転時における運転動作について説明する。この運転時には、先ず、利用側四路切換弁(24) 及び熱源側四路切換弁(14) は、図１に破線で示すように切り換えられると共に、その他の電動膨張弁(13,23,43) や電磁弁(SV-P1,SV-P2,…) は、冷房運転時と同様に操作される。
【００５７】
この状態で、搬送用回路(C) と駆動用回路(D) とは、冷房運転時と同様に動作する。
【００５８】
また、熱源側回路(A) では、熱源側圧縮機(11) から吐出した高温高圧のガス冷媒が、熱源側熱交換器(22) で利用側回路(B) の冷媒と熱交換を行って凝縮する。その後、この冷媒は、熱源側電動膨張弁(13) で減圧され、室外熱交換器(12) に流入し、ここで、外気と熱交換を行って蒸発して熱源側圧縮機(11) に戻り、このような循環動作を繰り返す。
【００５９】
一方、利用側回路(B) では、第１メインタンク(T1) から押し出されて押出し用液配管(37) を流れた冷媒が、利用側四路切換弁(24) を経て主液配管(26) に流れる。この主液配管(26) を流れる冷媒は、熱源側熱交換器(22) で加熱されて蒸発する。この蒸発した冷媒は、室内熱交換器(21) に流れて凝縮し、室内空気を加熱する。この凝縮した冷媒は、主液配管(25) を流れ、利用側四路切換弁(24) を経て気液分離器(1) に流入する。そして、気液分離器(1) に流入した冷媒は液冷媒とガス冷媒とに分離され、この液冷媒は回収用液配管(38) を流れて第２メインタンク(T2) に回収される。
【００６０】
−実施形態１の効果−
本実施形態１によれば、利用側回路(B) からメインタンク(T1,T2) へ向かって流れる冷媒を、気液分離器(1) によって液冷媒とガス冷媒とに分離し、分離された液冷媒だけをメインタンク(T1,T2) に供給することができる。つまり、この冷媒の一部がフラッシュしている場合であっても、液冷媒だけをメインタンク(T1,T2) へ供給することができる。従って、冷却熱交換器(36) で処理するガス冷媒の量を削減することができ、メインタンク(T1,T2) から冷却熱交換器(36) に向かうガス冷媒の流量を低減することができる。つまり、メインタンク(T1,T2) に接続されたガス回収管(32) の分岐管(32a,32b) を流れるガス冷媒の流量を低減することができる。この結果、該分岐管(32a,32b) に設けられた電磁弁(SV-V1,SV-V2) の口径を拡大することなく該電磁弁(SV-V1,SV-V2) での圧力損失の増大を防止することができ、搬送用回路(C) を安価に構成することができる。
【００６１】
また、気液分離器(1) で分離された液冷媒だけを、回収用液配管(38) の逆止弁(CV-5) に流通させることができ、該逆止弁(CV-5) の口径を拡大することなく逆止弁(CV-5) での圧力損失の増大を防止できる。この結果、搬送用回路(C) を安価に構成することができる。
【００６２】
また、液冷媒だけをメインタンク(T1,T2) へ供給できるため、該メインタンク(T1,T2) 内において、液冷媒とガス冷媒とを確実に分離することができる。このため、メインタンク(T1,T2) に吸引した冷媒を再びメインタンク(T1,T2) から押し出す際には、液冷媒のみを押し出すことができる。この結果、液冷媒だけを確実に利用側回路(B) へ送り出すことができ、熱源側熱交換器(22) の熱を室内熱交換器(21) へ確実に搬送して、室内の空調を行うことができる。
【００６３】
また、気液分離器(1) で分離されたガス冷媒を、冷却熱交換器(36) で凝縮させることができる。このため、該ガス冷媒を凝縮させるために別個の熱交換器等を設ける必要がなく、この結果、冷媒回路の複雑化を回避することができる。
【００６４】
【発明の実施の形態２】
本発明の実施形態２は、上記実施形態１が、気液分離器(1) で分離されたガス冷媒を冷却熱交換器(36) で凝縮させるようにしたのに代えて、図３に示すように、冷媒液化手段である凝縮用熱交換器(51) を設けるものである。そして、この凝縮用熱交換器(51) によって、気液分離器(1) で分離されたガス冷媒をこの凝縮用熱交換器(51) で凝縮させるようにしている。その他の構成は実施形態１と同様である。
【００６５】
上記凝縮用熱交換器(51) は、駆動用圧縮機(41) と冷却熱交換器(36) との間に接続されると共に、放熱熱交換器(42) と駆動用電動膨張弁(43) との間に凝縮用電動膨張弁(52) を介して接続されている。具体的に、凝縮用熱交換器(51) は、駆動用回路(D) の駆動用圧縮機(41) と冷却熱交換器(36) との間に接続されると共に、駆動用回路(D) の放熱熱交換器(42) と駆動用電動膨張弁(43) との間に凝縮用電動膨張弁(52) を介して接続されている。また、この凝縮用熱交換器(51) は、気液分離器(1) のガス冷媒出口管(5) に接続されると共に、搬送用回路(C) の液供給管(33) に接続されている。そして、搬送用回路(C) の冷媒と気液分離器(1) で分離されたガス冷媒とが、凝縮用熱交換器(51) において熱交換を行うように構成されている。
【００６６】
−運転動作−
本実施形態の空気調和装置は、気液分離器(1) で分離されたガス冷媒を凝縮させる動作を除いて、上記実施形態１の空調と同様に動作する。
【００６７】
先ず、駆動用回路(D) では、加熱熱交換器(35) 及び放熱熱交換器(42) で凝縮した液冷媒が、駆動用電動膨張弁(43) と凝縮用電動膨張弁(52) とに分岐して流れる。駆動用電動膨張弁(43) に流れた液冷媒は、実施形態１の場合と同様に冷却熱交換器(36) で蒸発する。一方、凝縮用電動膨張弁(52) に流れた液冷媒は、この凝縮用電動膨張弁(52) で減圧された後に、凝縮用熱交換器(51) へ流れる。この減圧された液冷媒は、凝縮用熱交換器(51) において蒸発し、気液分離器(1) で分離されたガス冷媒を凝縮させる。この凝縮用熱交換器(51) で蒸発した冷媒は、冷却熱交換器(36) で蒸発した冷媒と合流し、その後、駆動用圧縮機(41) に吸入される。
【００６８】
一方、気液分離器(1) で分離されたガス冷媒は、ガス冷媒出口管(5) を流れて凝縮用熱交換器(51) へと流入する。この凝縮用熱交換器(51) に流入したガス冷媒は、駆動用回路(D) の冷媒との熱交換によって凝縮する。そして、この凝縮した冷媒は、搬送用回路(C) の液供給管(33) へ流入する。
【００６９】
−実施形態２の効果−
本実施形態２によれば、上記実施形態１と同様に、利用側回路(B) からメインタンク(T1,T2) へ向かって流れる冷媒がフラッシュしている場合であっても、冷却熱交換器(36) で処理するガス冷媒の量を削減することができる。このため、メインタンク(T1,T2) に接続されたガス回収管(32) の分岐管(32a,32b) を流れるガス冷媒の流量を低減することができる。この結果、該分岐管(32a,32b) に設けられた電磁弁(SV-V1,SV-V2) の口径を拡大する必要がなく、搬送用回路(C) を安価に構成することができる。
【００７０】
また、上記実施形態１と同様に、気液分離器(1) で分離された液冷媒だけを、回収用液配管(38) の逆止弁(CV-5) に流通させることができ、該逆止弁(CV-5) の口径を拡大する必要がなく、搬送用回路(C) を安価に構成することができる。
【００７１】
また、気液分離器(1) で分離されたガス冷媒を、凝縮用熱交換器(51) で凝縮させることができ、確実な運転を行うことができる。特に、メインタンク(T1,T2) に戻る冷媒を全て冷却してフラッシュした冷媒を凝縮させる場合に比して、ガス冷媒のみを冷却するため、圧力損失が少なく、より小型の凝縮用熱交換器(51) を用いることができる。
【００７２】
また、液冷媒だけをメインタンク(T1,T2) へ供給できるため、該メインタンク(T1,T2) 内において、液冷媒とガス冷媒とを確実に分離することができる。この結果、上記実施形態１と同様に、液冷媒だけを確実に利用側回路(B) へ送り出すことができ、熱源側熱交換器(22) の熱を室内熱交換器(21) へ確実に搬送して、室内の空調を行うことができる。
【００７３】
また、気液分離器(1) で分離されたガス冷媒の凝縮は、凝縮用熱交換器(51) において行うことができる。従って、搬送用回路(C) の冷却熱交換器(36) においてこのガス冷媒の凝縮を行う必要がなく、この結果、冷却熱交換器(36) の最適化を図ることができ、回路構成を簡略化することができる。
【００７４】
【発明の実施の形態３】
本発明の実施形態３は、以下の点において上記実施形態１と異なる。
【００７５】
つまり、上記実施形態１は、駆動用回路(D) の加熱熱交換器(35) 及び冷却熱交換器(36) と、タンク手段のタンク部材である第１及び第２メインタンク(T1,T2)とをガス配管(31,32) 及び液配管(33,34) によって接続し、該加熱熱交換器(35)で生成する高圧と冷却熱交換器(36) で生成する低圧とを第１及び第２メインタンク(T1,T2) に供給して、第１及び第２メインタンク(T1,T2) を加減圧するようにしている。
【００７６】
これに対し、本実施形態３は、図４に示すように、各メインタンク(T1,T2) と一体に駆動用回路(D) の熱交換部材(H1,H2) を設けるものである。そして、第１及び第２メインタンク(T1,T2) の内部の冷媒を加熱又は冷却して蒸発又は凝縮させて、第１及び第２メインタンク(T1,T2) を加減圧するようにしている。
【００７７】
従って、本実施形態の搬送用回路(C) においては、上記実施形態１と異なり、加熱熱交換器(35) へ液冷媒を供給するためのサブタンク(ST) は不要となり、また、両メインタンク(T1,T2) 及びサブタンク(ST) に接続されたガス配管(31,32)及び液配管(33,34) は不要となる。その他の構成は実施形態１の搬送用回路(C) と同様である。また、利用側回路(B) 及び熱源側回路(A) の構成は、実施形態１と同様である。
【００７８】
上記駆動用回路(D) は、駆動用圧縮機(41)、駆動用四路切換弁(44)、第１熱交換部(H1)、駆動用膨張弁(43) 及び第２熱交換部(H2) を順に冷媒配管で接続して形成され、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成している。そして、上記駆動用四路切換弁(44) を切り換えて、第１及び第２熱交換部材(H1,H2) を冷却部(36) である蒸発器と加熱部(35) である凝縮器とに相互に切り換え可能に構成されている。
【００７９】
また、上記第１及び第２熱交換部材(H1,H2) には、それぞれ冷媒凝縮部(C1,C2) が設けられ、第１熱交換部材(H1) に設けられた第１冷媒凝縮部(C1) と、第２熱交換部材(H2) に設けられた第２冷媒凝縮部(C2) とに構成されている。
【００８０】
各冷媒凝縮部(C1,C2) の上端は、ガス導出管(61) を介して気液分離手段(1) のガス冷媒出口管(5) に接続されている。該各ガス導出管(61) には、気液分離手段(1) から各冷媒凝縮部(C1,C2) へ向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁(CV-6)がそれぞれ設けられている。
【００８１】
一方、第１冷媒凝縮部(C1) の下端は、冷媒配管で回収用液配管の分岐管(38a)に接続されることにより、第１メインタンク(T1) の下端部に接続されている。また、第２冷媒凝縮部(C2) の下端は、冷媒配管で回収用液配管の分岐管(38b) に接続されることにより、第２メインタンク(T2) の下端部に接続されている。更に、各冷媒凝縮部(C1,C2) の下端と回収用液配管の各分岐管(38a,38b) とを接続する冷媒配管には、冷媒凝縮部(C1,C2) から回収用液配管の分岐管(38a,38b) へ向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV-7) がそれぞれ設けられている。
【００８２】
−運転動作−
次に、運転動作について説明する。冷房運転時及び暖房運転時における利用側回路(B) 及び熱源側回路(A) の動作は、実施形態１と同様である。従って、ここでは、搬送用回路(C) 及び駆動用回路(D) によって利用側回路(B) へ冷媒を循環させる動作について説明する。
【００８３】
先ず、上記駆動用回路(D) において、駆動用四路切換弁(44) を、図４に実線で示すように切り換える。この状態で、駆動用圧縮機(41) から吐出された高温高圧のガス冷媒は、第１熱交換部材(H1) で凝縮して、第１メインタンク(T1) 内の冷媒を加熱する。即ち、第１熱交換部材(H1) が凝縮器となり、加熱部(36) として作用する。第１熱交換部材(H1) で凝縮した冷媒は、駆動用膨張弁(43) で減圧されて低圧の液冷媒となる。この低圧の液冷媒は、第２熱交換部材(H2) で蒸発して、第２メインタンク(T2) 内の冷媒を冷却する。即ち、第２熱交換部材(H2) が蒸発器となり、冷却部(35) として作用する。そして、第２熱交換部材(H2) で蒸発した冷媒は、駆動用圧縮機(41) に吸入されて、この循環を繰り返す。
【００８４】
次に、上記搬送用回路(C) では、第１メインタンク(T1) 内の冷媒が加熱されて蒸発し、第１メインタンク(T1) が加圧される。このため、第１メインタンク(T1) に貯留されている液冷媒が押し出され、この液冷媒は押出し用液配管(37) を通って利用側回路(B) へと流れる。同時に、第２メインタンク(T2) 内の冷媒が冷却されて凝縮し、第２メインタンク(T2) が減圧される。このため、第２メインタンク(T2) には、回収用液配管(38) を通って利用側回路(B) から液冷媒が回収される。
【００８５】
一方、気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒は、ガス導出管(61) を通って第２冷媒凝縮部(C2) へと流れる。つまり、ガス導出管(61) には逆止弁(CV-6) が設けられているため、上記ガス冷媒は、駆動用回路(D) における蒸発器となっている低温の第２熱交換部材(H2) に設けられた第２冷媒凝縮部(C2) へと流れる。そして、該第２冷媒凝縮部(C2) において冷却されて凝縮する。第２冷媒凝縮部(C2) で凝縮した冷媒は、回収用液配管の分岐管(38b) を通って第２メインタンク(T2) へ回収される。
【００８６】
このような動作を所定時間行った後に、駆動用四路切換弁(44) を図４に破線で示すように切り換える。この状態で、搬送用回路(C) において、第２熱交換部材(H2) は凝縮器となり、第１熱交換部材(H1) は蒸発器となる。即ち、第２熱交換部材(H2) は加熱部(36) となり、第１熱交換部材(H1) は冷却部(35) となる。このため、上述の場合とは逆に、第１メインタンク(T1) が減圧されると同時に、第２メインタンク(T2) が加圧される。従って、第２メインタンク(T2) の液冷媒が利用側回路(B) へ押し出され、第１メインタンク(T1) に利用側回路(B) の液冷媒が回収される。一方、気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒は、第１冷媒凝縮部(C1) に流れて凝縮する。
【００８７】
そして、上述のように駆動用四路切換弁(44) を切り換え、各メインタンク(T1,T2) からの液冷媒の押し出しと回収とを交互に行う。これによって、利用側回路(B) を冷媒が連続して循環し、熱源側熱交換器(22) から室内熱交換器(21) へと冷熱又は温熱が搬送され、室内の冷房又は暖房が行われる。
【００８８】
【発明の実施の形態４】
本発明の実施形態４は、上記実施形態３が、各熱交換部材(H1,H2) に冷媒凝縮部(C1,C2) を設け、該冷媒凝縮部(C1,C2) と気液分離手段(1) とをガス導出管(61) により接続しているのに代えて、図５に示すように、両メインタンク(T1,T2)と気液分離手段(1) とをガス導出管(61) により接続するものである。その他の構成は、上記実施形態３と同様である。
【００８９】
具体的に、ガス導出管(61) は、一端が気液分離手段(1) とをガス導出管(61) に接続される一方、他端は二つの分岐管に分岐して両メインタンク(T1,T2) の上端部に接続されている。上記ガス導出管(61) の各分岐管には、気液分離手段(1)からメインタンク(T1,T2) へ向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁(CV-8) が、それぞれ設けられている。
【００９０】
−運転動作−
本実施形態の空気調和装置の動作は上記実施形態３とほぼ同様であり、気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒を凝縮させる動作のみが異なる。以下、該ガス冷媒を凝縮させる動作について説明する。
【００９１】
気液分離手段(1) で分離されたガス冷媒は、ガス導出管(61) を流れる。このガス冷媒は、逆止弁(CV-8) の作用によって、内部が減圧されている一方のメインタンク(T1,T2) へむかって流れ、該一方のメインタンク(T1,T2) に流入する。そして、このメインタンク(T1,T2) へ流入したガス冷媒は、メインタンク(T1,T2) の内部のガス冷媒と共に冷却されて凝縮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態１の空気調和装置の冷媒回路図である。
【図２】  実施形態１の空気調和装置の冷媒循環動作を表す冷媒回路図である。
【図３】  実施形態２の空気調和装置の冷媒回路図である。
【図４】  実施形態３の空気調和装置の冷媒回路図である。
【図５】  実施形態４の空気調和装置の冷媒回路図である。
【図６】  従来の熱搬送装置を用いた空気調和装置の冷媒回路図である。
【符号の説明】
(A)     熱源側回路
(B)     利用側回路
(C)     搬送用回路（搬送手段）
(D)     駆動用回路
(T1)    第１メインタンク（タンク部材、タンク手段）
(T2)    第２メインタンク（タンク部材、タンク手段）
(H1)    第１熱交換部材
(H2)    第２熱交換部材
(1)     気液分離器  （気液分離手段）
(21)    室内熱交換器（利用側熱交換器）
(22)    熱源側熱交換器
(25)    主液配管
(26)    主液配管
(27)    主ガス配管
(31)    ガス供給管（ガス配管）
(32)    ガス回収管（ガス配管）
(33)    液供給管  （液配管）
(34)    液回収管  （液配管）
(35)    加熱熱交換器（加熱部、加減圧手段）
(36)    冷却熱交換器（冷却部、加減圧手段）
(51)    凝縮用熱交換器（冷媒液化手段）
(61)    ガス導出管
(CV-5)  逆止弁（制御弁）
【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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