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WO2022239212A1 - 空気調和装置、及び空気調和システム - Google Patents

空気調和装置、及び空気調和システム Download PDF

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WO2022239212A1
WO2022239212A1 PCT/JP2021/018305 JP2021018305W WO2022239212A1 WO 2022239212 A1 WO2022239212 A1 WO 2022239212A1 JP 2021018305 W JP2021018305 W JP 2021018305W WO 2022239212 A1 WO2022239212 A1 WO 2022239212A1
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WO
WIPO (PCT)
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refrigerant
heat exchanger
pipe
auxiliary
compressor
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/018305
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
央貴 丸山
祐治 本村
博幸 岡野
万誉 篠崎
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to US18/550,140 priority Critical patent/US20240151438A1/en
Priority to PCT/JP2021/018305 priority patent/WO2022239212A1/ja
Priority to EP21941944.7A priority patent/EP4339523A4/en
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    • F25B2600/25Control of valves
    • F25B2600/2519On-off valves

Definitions

  • the present disclosure relates to air conditioners and air conditioning systems that include repeaters.
  • an air conditioner in which multiple indoor units are connected to an outdoor unit.
  • frost adheres to the surface of the fins of the outdoor heat exchanger that functions as an evaporator. Due to the adhesion of this frost, the pressure loss in the air passage of the outdoor heat exchanger increases and the heat transfer performance decreases, so it is necessary to defrost regularly.
  • a defrosting operation is known in which the flow of refrigerant during heating operation is temporarily switched to the flow of refrigerant during cooling operation.
  • Patent Document 1 discloses a method of continuing heating operation even during defrosting operation.
  • the outdoor heat exchange unit is divided into a plurality of heat exchangers, and while one heat exchanger of the outdoor heat exchange unit is being defrosted, the other heat exchanger is an evaporator. is operating as One of the defrosted heat exchangers operates as an evaporator, and the other heat exchanger is defrosted.
  • the air conditioner of Patent Document 1 continues the heating operation.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an air conditioner and an air conditioning system that can suppress frost formation on an outdoor heat exchanger during heating operation.
  • An air conditioner includes an outdoor unit having a compressor that compresses a refrigerant, a repeater connected to the outdoor unit, and an indoor unit connected to the repeater.
  • the auxiliary heat source equipment has an outdoor heat exchanger that exchanges heat between the water and the fluid, and the auxiliary heat source equipment has an auxiliary heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and hot water flowing inside.
  • the refrigerant heated to a high temperature by the auxiliary heat exchanger is supplied to the outdoor heat exchanger of the outdoor unit during heating operation. Therefore, the air conditioner and the air conditioning system can suppress frost formation on the outdoor heat exchanger during heating operation.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing the air conditioner 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a diagram showing the flow of refrigerant in cooling operation according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing the flow of refrigerant in heating operation according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing the flow of refrigerant in defrosting operation according to Embodiment 1.
  • FIG. 10 is a circuit diagram showing an air conditioner 100A according to Embodiment 2;
  • FIG. 10 is a diagram showing the flow of refrigerant in the pump heating operation according to Embodiment 2;
  • FIG. 10 is a circuit diagram showing an air conditioner 100B according to Embodiment 3;
  • FIG. 10 is a diagram showing the flow of refrigerant in auxiliary heating operation according to Embodiment 3;
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing an air conditioner 100 according to Embodiment 1.
  • the air conditioner 100 has one outdoor unit A, a repeater B, indoor units C and D, and an auxiliary heat source E.
  • the repeater B is interposed between the outdoor unit A, the indoor units C and D, and the auxiliary heat source unit E. Also, the indoor units C and D and the auxiliary heat source unit E are connected to the relay unit B in parallel.
  • one repeater B, two indoor units C and D, and one auxiliary heat source unit E are provided for one outdoor unit A.
  • the air conditioner 100 may include, for example, two or more outdoor units, two or more repeaters, one or three or more indoor units, or two It may be provided with more than one auxiliary heat source machine.
  • the levels of temperature, pressure, etc. shown in the entire specification are not defined in relation to absolute values, but are relatively determined by the state or operation of the apparatus.
  • the outdoor unit A and the repeater B are connected by the first refrigerant pipe 1 and the second refrigerant pipe 2.
  • the first refrigerant pipe 1 is a large-diameter pipe through which a low-pressure refrigerant flows.
  • the second refrigerant pipe 2 is a pipe having a smaller diameter than the first refrigerant pipe 1 through which a high-pressure refrigerant flows.
  • the third refrigerant pipes 3c to 3e are pipes branched from the first refrigerant pipe 1.
  • the fourth refrigerant pipes 4c to 4e are pipes branched from the second refrigerant pipe 2. As shown in FIG.
  • the repeater B and the indoor unit C are connected by a third refrigerant pipe 3c and a fourth refrigerant pipe 4c.
  • the repeater B and the indoor unit D are connected by a third refrigerant pipe 3d and a fourth refrigerant pipe 4d.
  • the repeater B and the auxiliary heat source E are connected by a third refrigerant pipe 3e and a fourth refrigerant pipe 4e.
  • the outdoor unit A is normally arranged in a space such as a roof outside a building such as a building, and supplies cold or hot heat to the indoor units C and D and the auxiliary heat source unit E via the repeater B.
  • the outdoor unit A is not limited to being installed outdoors, and may be installed in an enclosed space such as a machine room with a ventilation opening. Further, the outdoor unit A may be installed inside the building if the exhaust duct can exhaust the waste heat to the outside of the building. Also, the outdoor unit A may be installed inside a building as a water-cooled outdoor unit. As described above, the outdoor unit A may be installed in any place as long as a waste heat treatment method can be secured. Further, the outdoor unit A is provided with a sensor (not shown) for measuring the outdoor temperature.
  • the outdoor unit A includes a fifth refrigerant pipe 5, a sixth refrigerant pipe 6, a compressor 10, a suction pipe 10a, a discharge pipe 10b, a flow path switching device 11, an outdoor heat exchanger 12, an outdoor fan 13, and a first flow control device. 14 and an accumulator 15 . Further, inside the outdoor unit A, a first refrigerant pipe 1 and a second refrigerant pipe 2 are drawn.
  • the first refrigerant pipe 1 connects the channel switching device 11 and the repeater B.
  • the second refrigerant pipe 2 connects the outdoor heat exchanger 12 of the outdoor unit A and the repeater B.
  • the fifth refrigerant pipe 5 connects the channel switching device 11 and the accumulator 15 .
  • the sixth refrigerant pipe 6 connects the flow switching device 11 and the outdoor heat exchanger 12 .
  • the compressor 10 sucks and compresses the refrigerant to bring it into a high-temperature and high-pressure state, and is composed of, for example, an inverter compressor whose capacity is controllable.
  • the suction pipe 10 a connects the suction port of the compressor 10 and the channel switching device 11 .
  • the discharge pipe 10 b is connected to the discharge port of the compressor 10 and the channel switching device 11 .
  • the channel switching device 11 is, for example, a four-way switching valve that switches between the flow of refrigerant during heating operation and the flow of refrigerant during cooling operation.
  • the channel switching device 11 switches between two connection states.
  • One connection state is a connection state in which the sixth refrigerant pipe 6 and the discharge pipe 10b are connected, and the first refrigerant pipe 1 and the fifth refrigerant pipe 5 are connected.
  • the other connection state is a connection state in which the first refrigerant pipe 1 and the discharge pipe 10b are connected, and the fifth refrigerant pipe 5 and the sixth refrigerant pipe 6 are connected.
  • the outdoor heat exchanger 12 exchanges heat between the heat source side refrigerant flowing through the outdoor unit A and the air supplied from the outdoor fan 13 .
  • the outdoor heat exchanger 12 functions as an evaporator during heating operation, and evaporates the refrigerant into gas.
  • the outdoor heat exchanger 12 functions as a condenser or a radiator during cooling operation, and condenses and liquefies the refrigerant.
  • the outdoor heat exchanger 12 is, for example, an air-cooled outdoor heat exchanger.
  • the outdoor heat exchanger 12 may be of another type such as a water-cooled type instead of an air-cooled type, as long as heat is exchanged between a refrigerant and a fluid other than the refrigerant.
  • the outdoor fan 13 is installed near the outdoor heat exchanger 12 and controls the flow rate of air that exchanges heat with the refrigerant.
  • the outdoor fan 13 is an example of a flow rate control device that controls the flow rate of fluid that exchanges heat with the refrigerant. If the outdoor heat exchanger 12 is of a water-cooled type, instead of the outdoor fan 13, a pump for supplying water to the outdoor heat exchanger 12 may be provided.
  • the first flow control device 14 is provided between the check valves 16 and 19 and the outdoor heat exchanger 12 .
  • the first flow control device 14 is, for example, an electronic expansion valve whose opening is variably controlled.
  • the first flow control device 14 adjusts the flow rate of refrigerant flowing from the outdoor heat exchanger 12 to the check valve 16 during cooling operation.
  • the first flow control device 14 adjusts the flow rate of refrigerant flowing into the heat exchanger 3 from the check valve 19 during heating operation.
  • the accumulator 15 is provided on the suction side of the compressor 10, and stores surplus refrigerant caused by a difference in the amount of circulation during heating operation and cooling operation, or surplus refrigerant due to transient changes in operation.
  • the outdoor unit A also has a seventh refrigerant pipe 7 , an eighth refrigerant pipe 8 , a check valve 16 , a check valve 17 , a check valve 18 , and a check valve 19 .
  • a high-pressure refrigerant is supplied by the seventh refrigerant pipe 7, the eighth refrigerant pipe 8, the check valve 16, the check valve 17, the check valve 18, and the check valve 19 regardless of the connection state of the flow path switching device 11. It flows out from the outdoor unit A through the second refrigerant pipe 2 .
  • the low-pressure refrigerant is supplied to the outdoor unit through the first refrigerant pipe 1 by the seventh refrigerant pipe 7, the eighth refrigerant pipe 8, the check valve 16, the check valve 17, the check valve 18, and the check valve 19. Flow into A.
  • the seventh refrigerant pipe 7 connects between the flow switching device 11 and the check valve 16 in the first refrigerant pipe 1 and between the check valve 16 and the repeater B in the second refrigerant pipe 2.
  • the eighth refrigerant pipe 8 connects between the check valve 17 and the repeater B in the first refrigerant pipe 1 and between the outdoor heat exchanger 12 and the check valve 16 in the second refrigerant pipe 2. is.
  • the check valve 16 is provided between the outdoor heat exchanger 12 and the repeater B in the second refrigerant pipe 2 and allows the refrigerant to flow only in the direction from the outdoor unit A to the repeater B.
  • the check valve 17 is provided between the repeater B and the flow path switching device 11 in the first refrigerant pipe 1 and allows the refrigerant to flow only in the direction from the repeater B to the outdoor unit A.
  • the check valve 18 is provided in the seventh refrigerant pipe 7 and allows the refrigerant discharged from the compressor 10 to flow through the relay B during the heating operation.
  • the check valve 19 is provided in the eighth refrigerant pipe 8 and circulates the refrigerant returned from the repeater B to the suction side of the compressor 10 during the heating operation.
  • the outdoor unit A has a first bypass pipe 21 and a second flow control device 22 .
  • the first bypass pipe 21 connects between the first flow control device 14 and the check valve 16 in the discharge pipe 10b and the second pipe.
  • the second flow control device 22 is provided on the bypass pipe 23 .
  • the second flow control device 22 is, for example, an electronic expansion valve whose opening is variably controlled.
  • the second flow control device 22 adjusts the flow rate of refrigerant flowing from the compressor 10 to the check valve 16 during cooling operation.
  • the second flow control device 22 adjusts the flow rate of refrigerant flowing from the check valve 19 into the discharge pipe 10b during heating operation.
  • the outdoor unit A is provided with a discharge pressure gauge 25, a suction pressure gauge 26, an intermediate pressure gauge 27, and a temperature gauge 28.
  • a discharge pressure gauge 25 is provided on the discharge pipe 10 b and measures the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 10 .
  • a suction pressure gauge 26 is provided in the suction pipe 10 a and measures the pressure of the refrigerant sucked into the compressor 10 .
  • the medium-pressure pressure gauge 29 is provided between the first flow control device 14 and the second flow control device 22 and the check valves 19 and 19 in the second refrigerant pipe 2 .
  • the intermediate pressure gauge 29 measures the intermediate pressure, which is the pressure of the refrigerant flowing between the first flow control device 14 and the second flow control device 22 in the second refrigerant pipe 2 and the check valves 19 and 19. Measure.
  • a thermometer 28 is provided on the discharge pipe 10 b and measures the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 10 . Pressure information and temperature information detected by the discharge pressure gauge 25, the suction pressure gauge 26, the intermediate pressure pressure gauge 27, and the temperature gauge 28 are sent to the control device 9 that controls the operation of the air conditioner 100, and controls each actuator. used for
  • the repeater B includes a first branch portion 31, a second branch portion 32, a third branch portion 33, solenoid valves 41c to 41e and 42c to 42e, a gas-liquid separator 51, a second bypass pipe 52, and a third bypass pipe 53. , a third flow controller 54 , a fourth flow controller 55 , a first heat exchanger 56 and a second heat exchanger 57 . Further, inside the repeater B, third refrigerant pipes 3c to 3e and fourth refrigerant pipes 4c to 4e are drawn.
  • the third refrigerant pipe 3c connects the repeater B and the indoor unit C.
  • the third refrigerant pipe 3 c is branched inside the repeater B, one branch is connected to the third branch portion 33 , and the other branch is connected to the first branch portion 31 .
  • the third refrigerant pipe 3d connects the repeater B and the indoor unit D. As shown in FIG.
  • the third refrigerant pipe 3 d is branched inside the repeater B, one branch is connected to the third branch portion 33 , and the other branch is connected to the first branch portion 31 .
  • the third refrigerant pipe 3e connects the repeater B and the auxiliary heat source E. As shown in FIG.
  • the third refrigerant pipe 3 e is branched inside the repeater B, one branch is connected to the third branch portion 33 , and the other branch is connected to the first branch portion 31 .
  • the fourth refrigerant pipe 4c connects the second branch portion 32 of the repeater B and the indoor unit C.
  • the fourth refrigerant pipe 4d connects the second branch portion 32 of the repeater B and the indoor unit D.
  • the fourth refrigerant pipe 4e connects the second branch portion 32 of the repeater B and the auxiliary heat source E. As shown in FIG.
  • the first branch portion 31 is a portion where the second refrigerant pipe 2 and the other branch of the third refrigerant pipes 3c to 3e are connected.
  • the second branch portion 32 is a portion where the second bypass pipe 52, the third bypass pipe 53, and the fourth refrigerant pipes 4c to 4e are connected.
  • the third branch portion 33 is a portion where the first refrigerant pipe 1, the second bypass pipe 52, and one branch of the third refrigerant pipes 3c to 3e are connected.
  • the solenoid valves 41c to 41e and 42c to 42e switch the circulation state of the refrigerant between the repeater B, the indoor units C and D, and the auxiliary heat source unit E.
  • the solenoid valve 41c is provided at one branch of the third refrigerant pipe 3c. By controlling the opening/closing state of the electromagnetic valve 41c, the presence or absence of circulation of the refrigerant in the third refrigerant pipe 3c, the third branch portion 33, and the first refrigerant pipe 1 is switched.
  • 41 d of solenoid valves are provided in one branch of 3 d of 3rd refrigerant
  • the solenoid valve 41e is provided at one branch of the third refrigerant pipe 3e.
  • the solenoid valve 41e By controlling the opening/closing state of the electromagnetic valve 41e, the presence or absence of circulation of the refrigerant in the third refrigerant pipe 3e, the third branch portion 33, and the first refrigerant pipe 1 is switched.
  • the solenoid valve 42c is provided on the other branch of the third refrigerant pipe 3c. By controlling the opening/closing state of the solenoid valve 42c, the presence or absence of circulation of the refrigerant in the third refrigerant pipe 3c, the first branch portion 31, and the second refrigerant pipe 2 is switched.
  • the solenoid valve 42d is provided on the other branch of the third refrigerant pipe 3d. By controlling the opening/closing state of the solenoid valve 42d, the presence or absence of circulation of the refrigerant in the third refrigerant pipe 3d, the first branch portion 31, and the second refrigerant pipe 2 is switched.
  • the solenoid valve 42e is provided on the other branch of the third refrigerant pipe 3e. By controlling the opening/closing state of the solenoid valve 42e, the presence or absence of circulation of the refrigerant in the third refrigerant pipe 3e, the first branch portion 31, and the second refrigerant pipe 2 is switched.
  • the gas-liquid separation device 51 is provided in the middle of the second refrigerant pipe 2 and separates the refrigerant flowing through the second refrigerant pipe 2 into a gas phase portion and a liquid phase portion.
  • the gas-phase portion separated by the gas-liquid separation device 51 flows into the first branch portion 31
  • the liquid-phase portion separated by the gas-liquid separation device 51 flows into the second branch portion 32 .
  • the second bypass pipe 52 is a pipe that connects the gas-liquid separation device 51 and the second branch portion 32 .
  • the third bypass pipe 53 is a pipe that connects the second branch portion 32 and the third branch portion 33 .
  • the third flow control device 54 is provided in the middle of the second bypass pipe 52 and is, for example, an electronic expansion valve whose opening is variably controlled.
  • the fourth flow control device 55 is provided in the middle of the third bypass pipe 53, and is, for example, an electronic expansion valve whose opening is variably controlled.
  • the first heat exchanger 56 includes the refrigerant between the gas-liquid separation device 51 and the fourth flow control device 55 in the second bypass pipe 52, and the second heat exchanger 57 and the third branch part in the third bypass pipe 53. heat exchange with the refrigerant between 33.
  • the second heat exchanger 57 exchanges the refrigerant between the third flow control device 54 and the second branch portion 32 in the second bypass pipe 52 and the first heat exchange with the fourth flow control device 55 in the third bypass pipe 53. It exchanges heat with the refrigerant between it and the vessel 56 .
  • a flow path switching valve such as a check valve is provided in the second branch portion 32 so that the refrigerant flowing into the second branch portion 32 from the indoor units C and D for heating flows into the second heat exchanger 57.
  • a flow path switching valve such as a check valve is provided in the second branch portion 32 so that the refrigerant flowing into the second branch portion 32 from the indoor units C and D for heating flows into the second heat exchanger 57.
  • the indoor units C and D are installed in a position where conditioned air can be supplied to the air-conditioned space such as the room, and the cold or hot heat from the outdoor unit A supplied via the repeater B supplies the air-conditioned space to the air-conditioned space. It supplies heating air.
  • the indoor unit C has a fifth flow control device 61c, an indoor heat exchanger 62c, and an indoor fan 63c.
  • the indoor unit D also has a fifth flow control device 61d, an indoor heat exchanger 62d, and an indoor fan 63d, similarly to the indoor unit C, and each device is the same as each device of the indoor unit C.
  • the indoor units C and D are provided with sensors (not shown) for measuring the room temperature.
  • the fifth flow control device 61c is, for example, an electronic expansion valve whose opening is variably controlled.
  • the fifth flow control device 61c is provided between the second branch portion 32 of the repeater B in the third refrigerant pipe 3c and the indoor heat exchanger 62c.
  • the flow rate of the refrigerant flowing into the indoor heat exchanger 62c is adjusted by the fifth flow control device 61c.
  • the indoor heat exchanger 62c exchanges heat between the load-side refrigerant flowing through the indoor unit C and the air supplied from the indoor fan 63c. Thereby, heated air or cooled air is generated to be supplied to the space to be air-conditioned.
  • the indoor heat exchanger 62c is, for example, an air-cooled indoor heat exchanger.
  • the indoor heat exchanger 62c may be of another system such as a water-cooled system instead of an air-cooled system, as long as heat is exchanged between the refrigerant and a fluid other than the refrigerant.
  • the indoor fan 63c is installed near the indoor heat exchanger 62c and controls the flow rate of air that exchanges heat with the refrigerant.
  • the indoor fan 63c is an example of a flow rate control device that controls the flow rate of fluid that exchanges heat with the refrigerant. If the indoor heat exchanger 62c is of a water-cooled type, instead of the indoor fan 63c, a pump for supplying water to the indoor heat exchanger 62c may be provided.
  • the auxiliary heat source equipment E takes heat from a heat medium such as a hot water tank F connected to a boiler or the like, and supplies heat to the outdoor heat exchanger 12 of the outdoor unit A. As a result, it is possible to suppress frost formation in the heating operation and shorten the time required for the defrosting operation.
  • the auxiliary heat source equipment E has a fifth flow control device 61 e , a water pipe 71 , a water pump 72 and an auxiliary heat exchanger 73 .
  • An air conditioning system is configured by adding a hot water tank F to the air conditioning apparatus 100 including the outdoor unit A, the relay unit B, the indoor units C and D, and the auxiliary heat source unit E.
  • the fifth flow control device 61e is, for example, an electronic expansion valve whose opening is variably controlled.
  • the fifth flow control device 61e is provided between the second branch portion 32 of the repeater B and the auxiliary heat exchanger 73 in the third refrigerant pipe 3e.
  • the flow rate of the refrigerant flowing into the auxiliary heat exchanger 73 is adjusted by the fifth flow control device 61e.
  • the water pipe 71 is connected to an external pipe 99 connected to a hot water tank F provided outside the air conditioner 100 and supplies hot water to the auxiliary heat exchanger 73 .
  • the hot water tank F is connected to a boiler (not shown) or the like provided outside the air conditioner 100, and stores hot water heated by the boiler.
  • the water pump 72 is provided in the water pipe 71 and sends hot water to the auxiliary heat exchanger 73 .
  • the auxiliary heat exchanger 73 is, for example, a plate heat exchanger.
  • the auxiliary heat exchanger 73 exchanges heat between cold refrigerant from the outdoor unit A flowing through the repeater B and hot water supplied from a heat medium connected to a boiler or the like. This heat exchange warms the cold refrigerant that has flowed into the auxiliary heat exchanger 73 and flows out of the auxiliary heat exchanger 73 as hot refrigerant.
  • control device 9 A control device 9 is provided in the air conditioner 100 .
  • the control device 9 is, for example, a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit) and a memory 9a.
  • the control device 9 executes a program stored in the memory 9 a by the CPU and controls each device of the air conditioner 100 .
  • the control device 9 controls actuators and the like based on refrigerant pressure information, refrigerant temperature information, outdoor temperature information, indoor temperature information, and the like detected by sensors provided in the air conditioner 100 .
  • the control device 9 drives the compressor 10, switches the flow path switching device 11, drives the fan motor of the outdoor fan 13, drives the fan motors of the indoor fans 63c to 63e, and controls the electromagnetic valves 41c to 41e and 42c to 42e. , and the opening of each flow control device.
  • the memory 9a stores functions and the like for determining each control value.
  • a control device 9 having the same configuration and functions is provided for each of the outdoor unit A and the repeater B, and each actuator is controlled by communicating with each other.
  • the number of the control devices 9 may be one or three or more.
  • the control device 9 may be installed in the indoor unit C or D, or the auxiliary heat source unit E, or may be installed in a place other than the outdoor unit A, the relay unit B, the indoor unit C or D, or the auxiliary heat source unit E. May be installed as a unit.
  • Each function of the control device 9 may be realized by a dedicated processing circuit such as an analog circuit or a digital circuit.
  • the air conditioner 100 has three operation modes: cooling operation, heating operation, and defrosting operation.
  • Cooling operation is an operation mode in which all the indoor units C and D perform cooling operation.
  • the heating operation is an operation mode in which all the indoor units C and D perform the heating operation.
  • Defrosting operation is an operation mode that is performed when the outdoor heat exchanger 12 is frosted. Although the details will be described below, frost formation on the outdoor heat exchanger 12 is suppressed by performing the heating operation of the first embodiment even when the outside air temperature is low.
  • the defrosting operation of Embodiment 1 can defrost the outdoor heat exchanger 12 in a short period of time when the outdoor temperature is extremely low and the outdoor heat exchanger 12 is frosted.
  • FIG. 2 is a diagram showing the flow of refrigerant in the cooling operation according to Embodiment 1.
  • FIG. In the figures showing the flow of the refrigerant, including FIG. 2, the solenoid valves that are closed are hatched.
  • the control device 9 changes the connection state of the flow path switching device 11, as shown in FIG. 5 A connection state is established in which the refrigerant pipe 5 is connected.
  • the refrigerant discharged from the compressor 10 flows to the outdoor heat exchanger 12 .
  • the solenoid valves 41c and 41d are opened, and the solenoid valves 42c, 42d, 41e and 42e are closed.
  • a low-temperature, low-pressure gas refrigerant is compressed by the compressor 10 and discharged as a high-temperature, high-pressure gas refrigerant.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 10 flows into the outdoor heat exchanger 12 via the flow switching device 11 .
  • the refrigerant is cooled while heating the outdoor air, and becomes medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant.
  • the medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 12 passes through the second refrigerant pipe 2 and is separated by the gas-liquid separator 51 .
  • the separated refrigerant exchanges heat with the refrigerant flowing through the second bypass pipe 52 in the first heat exchanger 56, passes through the third flow control device 54, and flows through the second bypass pipe 52 in the second heat exchanger 57. It exchanges heat with the refrigerant flowing through it and is cooled.
  • the liquid refrigerant cooled by the first heat exchanger 56 and the second heat exchanger 57 flows into the second branch portion 32, part of which is bypassed by the third bypass pipe 53, and the rest is the fourth refrigerant pipe 4c and Flow into 4d.
  • the high-pressure liquid refrigerant flowing through the fourth refrigerant pipes 4c and 4d flows into the fifth flow control devices 61c and 61d of the indoor units C and D, respectively. Then, the high-pressure liquid refrigerant is throttled by the fifth flow rate control devices 61c and 61d, expands and decompresses, and becomes a low-temperature, low-pressure gas-liquid two-phase state.
  • the change of the refrigerant in the fifth flow control devices 61c and 61d is performed under a constant enthalpy.
  • the low-temperature, low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant flowing out of the fifth flow control devices 61c and 61d flows into the indoor heat exchangers 62c and 62d. Then, the refrigerant is heated while cooling the indoor air, and becomes a low-temperature, low-pressure gas refrigerant.
  • the low-temperature, low-pressure gas refrigerant flowing out of the indoor heat exchangers 62c and 62d flows into the third branch portion 33 through the solenoid valves 41c and 41d, respectively.
  • the low-temperature, low-pressure gas refrigerant that joins at the first branch portion 31 joins the low-temperature, low-pressure gas refrigerant heated by the first heat exchanger 56 and the second heat exchanger 57 of the third bypass pipe 53, 1 flows into the compressor 10 through the refrigerant pipe 1 and the flow switching device 11 and is compressed.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing the flow of refrigerant in heating operation according to the first embodiment.
  • the refrigerant sent from the compressor 10 of the outdoor unit A flows through the indoor heat exchanger 62c of the indoor unit C and the indoor heat exchanger 62d of the indoor unit D, and flows through the auxiliary heat exchanger 73 of the auxiliary heat source unit E. It is supplied to the outdoor heat exchanger 12 via the outdoor unit A and returns to the compressor 10 of the outdoor unit A again.
  • the heating operation is performed, as shown in FIG. 6 to establish a connection state in which the refrigerant pipe 6 is connected.
  • the solenoid valves 42c, 42d and 41e are opened, and the solenoid valves 41c, 41d and 42e are closed.
  • a low-temperature, low-pressure gas refrigerant is compressed by the compressor 10 and discharged as a high-temperature, high-pressure gas refrigerant.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 10 flows into the first branch portion 31 via the flow path switching device 11 and the second refrigerant pipe 2 .
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant that has flowed into the first branch portion 31 is branched at the first branch portion 31, passes through the solenoid valves 42c and 42d, and flows into the indoor heat exchangers 62c and 62d. Then, the refrigerant is heated while cooling the indoor air, and becomes medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant.
  • the low-temperature, low-pressure, gas-liquid two-phase refrigerant that exits the fifth flow control device 61e flows into the auxiliary heat exchanger 73 that exchanges heat with hot water. Then, the refrigerant is heated by heat exchange with hot water, and becomes a high-temperature, low-pressure gas refrigerant.
  • the high-temperature, low-pressure gas refrigerant coming out of the auxiliary heat exchanger 73 flows into the first refrigerant pipe 1 through the solenoid valve 41e.
  • the high-temperature, low-pressure, single-phase gas refrigerant that passes through the first refrigerant pipe 1 flows into the outdoor heat exchanger 12 . Then, the refrigerant absorbs heat from the outdoor air and becomes a low-temperature, low-pressure gas refrigerant.
  • the low-temperature and low-pressure gas refrigerant that has left the outdoor heat exchanger 12 flows through the flow switching device 11 into the compressor 10 and is compressed.
  • the outdoor heat exchanger 12 of the outdoor unit A functions as an evaporator, and when the heat transfer surface becomes 0°C or below, the moisture in the air condenses and freezes. Frost forms.
  • the outdoor fan 13 was used to suppress the decrease in the evaporation temperature.
  • the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 12 is in a state of low temperature and low pressure, and the outdoor heat exchanger 12 is easily frosted.
  • the outdoor heat exchanger 12 is frosted, the flow path of the air is narrowed and the air volume is reduced, which causes the frost to grow further and the heat exchange amount to decrease, which causes a decrease in the heating capacity.
  • Embodiment 1 the refrigerant flowing out from the indoor heat exchangers 62c and 62d passes through the auxiliary heat exchanger 73 and becomes high temperature and low pressure and flows through the outdoor heat exchanger 12. As a result, the temperature of the heat transfer surface of the outdoor heat exchanger 12 is maintained at 0 degrees or higher, and frost formation is suppressed.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing refrigerant flow in the defrosting operation according to the first embodiment.
  • the refrigerant sent from the compressor 10 of the outdoor unit A flows through the outdoor heat exchanger 12, the indoor heat exchanger 62c of the indoor unit C, the indoor heat exchanger 62d of the indoor unit D, and the auxiliary heat source device E and the auxiliary heat exchanger 73 of the outdoor unit A in parallel, and return to the compressor 10 of the outdoor unit A again.
  • FIG. A connection state is established in which the fifth refrigerant pipe 5 is connected.
  • the refrigerant discharged from the compressor 10 flows to the outdoor heat exchanger 12 .
  • the solenoid valves 41c, 41d and 41e are opened, and the solenoid valves 42c, 42d and 42e are closed.
  • a low-temperature, low-pressure gas refrigerant is compressed by the compressor 10 and discharged as a high-temperature, high-pressure gas refrigerant.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 10 flows into the outdoor heat exchanger 12 via the flow switching device 11 .
  • the refrigerant is cooled while heating the outdoor air, and becomes medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant.
  • the medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 12 passes through the second refrigerant pipe 2 and is separated by the gas-liquid separator 51 .
  • the separated refrigerant exchanges heat with the refrigerant flowing through the third bypass pipe 53 in the first heat exchanger 56, passes through the third flow control device 54, and flows through the third bypass pipe 53 in the second heat exchanger 57. It exchanges heat with the refrigerant flowing through it and is cooled.
  • the liquid refrigerant cooled by the first heat exchanger 56 and the second heat exchanger 57 flows into the second branch portion 32, part of which is bypassed by the second bypass pipe 52, and the rest is the fourth refrigerant pipe 4c to 4e.
  • the high-pressure liquid refrigerant flowing through the fourth refrigerant pipes 4c-4e flows into the fifth flow control devices 61c-61e. Then, the high-pressure liquid refrigerant is throttled by the fifth flow control devices 61c to 61e, expands and decompresses, and becomes a low-temperature, low-pressure gas-liquid two-phase state. It should be noted that the change of refrigerant in the fifth flow control devices 61c to 61e is performed under a constant enthalpy.
  • the low-temperature, low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant that has flowed through the fifth flow control devices 61c and 61d flows into the indoor heat exchangers 62c and 62d. Then, the refrigerant is heated to become a low-temperature, low-pressure gas refrigerant.
  • the auxiliary heat source E the low-temperature, low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant that has flowed through the fifth flow control device 61 e flows into the auxiliary heat exchanger 73 . Then, the refrigerant is heated while exchanging heat with hot water through the auxiliary heat exchanger 73, and becomes a high-temperature, low-pressure gas refrigerant.
  • the refrigerant that has flowed through the indoor heat exchangers 62c and 62d and the auxiliary heat exchanger 73 passes through the electromagnetic valves 41c, 41d and 41e, respectively, and flows into the third branch portion 33.
  • the refrigerant flowing into the third branch portion 33 flows to the indoor heat exchangers 62c and 62d and the auxiliary heat exchanger 73 so that it becomes a high-temperature, low-pressure gas refrigerant.
  • Refrigerant flow is regulated.
  • the high-temperature, low-pressure gas refrigerant joined at the third branch 33 joins the low-temperature, low-pressure gas refrigerant heated by the first heat exchanger 56 and the second heat exchanger 57 of the third bypass pipe 53, 1 flows into the compressor 10 through the refrigerant pipe 1 and the flow switching device 11 and is compressed.
  • the state of the refrigerant returning to the outdoor unit A was a low-temperature, low-pressure gas-liquid two-layer state.
  • Embodiment 1 in the auxiliary heat exchanger 73, heat is exchanged between the refrigerant returning to the outdoor unit A and the hot water heated by the boiler or the like. Therefore, the refrigerant returning to the outdoor unit A becomes a high-temperature, low-pressure gas refrigerant obtained by extracting heat from hot water.
  • the refrigerant heated to a high temperature by the auxiliary heat exchanger 73 is supplied to the outdoor heat exchanger 12 of the outdoor unit A of Embodiment 1 during heating operation. Therefore, the air conditioner 100 can suppress frost formation on the outdoor heat exchanger during heating operation.
  • the refrigerant brought to a high temperature and low pressure state by the auxiliary heat source E flows through the outdoor heat exchanger 12 of the outdoor unit A.
  • the temperature of the heat transfer surface of the outdoor heat exchanger 12 is maintained at 0 degrees or higher, and frost formation is suppressed. Therefore, the air conditioner 100 can continue the heating operation even when the outside air temperature is low.
  • the refrigerant discharged from the compressor 10 can be supplied to the indoor heat exchangers 62c and 62d without being used for defrosting, a decrease in heating capacity is suppressed.
  • the refrigerant returning to the outdoor unit A is in a high-temperature, low-pressure gas refrigerant state.
  • the refrigerant discharged from the compressor 10 is discharged in a higher-temperature, higher-pressure state than before, and supplied to the outdoor heat exchanger 12 . Therefore, the air conditioner 100 can improve the defrosting ability and shorten the defrosting operation time.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing an air conditioner 100A according to Embodiment 2. As shown in FIG. An air conditioner 100A of the present embodiment differs from that of the first embodiment in the configuration of the auxiliary heat source machine E. The configurations of the outdoor unit A, the repeater B, and the indoor units C and D of the air conditioner 100A are the same as in the first embodiment.
  • the auxiliary heat source machine E has a pump pipe 81, a solenoid valve 82, a refrigerant pump 83, and a check valve 84 in addition to the configuration described in the first embodiment.
  • the pump pipe 81 is connected between the second branch portion 32 of the repeater B in the fourth refrigerant pipe 4e and the fifth flow control device 61e.
  • An inflow port 81 a of the pump pipe 81 is provided closer to the repeater B than an outflow port 81 b of the pump pipe 81 .
  • the solenoid valve 82 is provided between the inlet 81 a of the pump pipe 81 and the refrigerant pump 83 .
  • the refrigerant pump 83 is provided between the solenoid valve 82 and the check valve 84 in the pump pipe 81 .
  • the refrigerant pump 83 sends out the refrigerant flowing through the pump pipe 81 to the check valve 84 side. Note that the refrigerant pump 83 does not compress the refrigerant.
  • the check valve 84 is provided in the pump pipe 81 between the refrigerant pump 83 and the outflow port 81b.
  • the check valve 84 allows the refrigerant to flow only in the direction from the refrigerant pump 83 to the outflow port 81 b in the pump pipe 81 .
  • the air conditioner 100A of Embodiment 2 executes the operation modes of cooling operation, heating operation, and defrosting operation.
  • the air conditioner 100A of Embodiment 2 can stop the compressor 10 of the outdoor unit A and perform heating operation.
  • the heating operation in which the refrigerant pump 83 is driven in this manner is referred to as pump heating operation.
  • the heating operation other than the pump heating operation will be referred to as normal heating operation.
  • the control device 9 performs normal heating operation when the heating load is equal to or greater than a predetermined threshold, and performs pump heating operation when the heating load is less than the threshold.
  • the heating load is estimated based on refrigerant pressure information, refrigerant temperature information, outdoor temperature information, indoor temperature information, and the like detected by sensors provided in the air conditioner 100, for example.
  • the solenoid valves 42c, 42d and 42e of the repeater B and the solenoid valve 82 of the auxiliary heat source machine E are opened, and the solenoid valves 41c, 41d and 41e of the repeater B are closed.
  • part of the refrigerant flowing through the fourth refrigerant pipe 4 is drawn into the pump pipe 81 and sent out by the refrigerant pump 83 .
  • the solenoid valves 42c, 42d and 41e of the repeater B are opened, and the solenoid valves 41c, 41d and 42e of the repeater B and the solenoid valve 82 of the auxiliary heat source machine E are closed. .
  • FIG. 6 is a diagram showing the flow of refrigerant in the pump heating operation according to the second embodiment.
  • the refrigerant that has flowed through the indoor heat exchanger 62c of the indoor unit C and the indoor heat exchanger 62d of the indoor unit D passes through the auxiliary heat exchanger 73 of the auxiliary heat source unit E and the refrigerant pump 83, and then flows into the room again. It becomes a flow that flows through the indoor heat exchanger 62c of the unit C and the indoor heat exchanger 62d of the indoor unit D.
  • the control device 9 stops the operation of the compressor 10 . 6
  • the control device 9 opens the electromagnetic valves 42c, 42d and 42e of the repeater B and the electromagnetic valve 82 of the auxiliary heat source machine E, and opens the electromagnetic valves 41c, 41d and 41e of the repeater B. is closed.
  • the operation of the refrigerant pump 83 is started.
  • a part of the liquid refrigerant flowing through the fourth refrigerant pipe 4 e is drawn into the pump pipe 81 and sent out by the refrigerant pump 83 .
  • the liquid refrigerant sent from the refrigerant pump 83 passes through the check valve 96 , joins the liquid refrigerant flowing through the fourth refrigerant pipe 4 , and flows into the auxiliary heat exchanger 73 .
  • the refrigerant is heated while exchanging heat with hot water through the auxiliary heat exchanger 73, and becomes a high-temperature, medium-pressure refrigerant.
  • the refrigerant exiting the auxiliary heat exchanger 73 flows into the first branch portion 31 through the solenoid valve 42e.
  • the refrigerant that has flowed into the first branch portion 31 flows into the indoor units C and D through the electromagnetic valves 42c and 42d.
  • the high-temperature, medium-pressure refrigerant that has flowed into the indoor units C and D is cooled while heating the indoor air in the indoor heat exchangers 62c and 62d, and becomes medium-temperature, medium-pressure liquid refrigerant.
  • the medium-temperature, medium-pressure liquid refrigerant that has flowed out of the indoor heat exchangers 62c and 62d passes through the fifth flow control devices 61c and 61d and flows into the second branch portion 32.
  • the refrigerant that has flowed into the second branch portion 32 flows again into the fourth refrigerant pipe 4e of the auxiliary heat source equipment E and circulates.
  • the outdoor heat exchanger 12 of the outdoor unit A is supplied with the refrigerant heated to a high temperature by the auxiliary heat exchanger 73 . Therefore, the air conditioner 100A can suppress frost formation on the outdoor heat exchanger during heating operation.
  • the auxiliary heat exchanger 73 heat is exchanged between the refrigerant flowing through the auxiliary heat source equipment E and hot water heated by a boiler or the like, so that the temperature of the refrigerant can be increased. Furthermore, by performing a pump heating operation in which the refrigerant is circulated between the indoor units C and D and the auxiliary heat source equipment E using the refrigerant pump 83, the heating operation can be performed without operating the compressor 10 of the outdoor unit A. It becomes possible.
  • the air conditioner 100A can suppress frost formation on the outdoor heat exchanger 12 while continuing the heating operation.
  • FIG. 7 is a circuit diagram showing an air conditioner 100B according to Embodiment 3.
  • An air conditioner 100A of the present embodiment differs from that of the first embodiment in the configuration of the auxiliary heat source equipment E.
  • the configurations of the outdoor unit A, the repeater B, and the indoor units C and D of the air conditioner 100B are the same as in the first embodiment.
  • the auxiliary heat source machine E has an auxiliary compressor pipe 91, an electromagnetic valve 92, an electromagnetic valve 93, an auxiliary accumulator 94, an auxiliary compressor 95, and a check valve 96 in addition to the configuration described in the first embodiment.
  • the auxiliary compressor pipe 91 is connected between the solenoid valves 41e and 42e of the repeater B and the auxiliary heat exchanger 73 in the third refrigerant pipe 3e.
  • An inflow port 91 a of the auxiliary compressor pipe 91 is provided closer to the auxiliary heat exchanger 73 than an outflow port 91 b of the auxiliary compressor pipe 91 .
  • the solenoid valve 92 is provided between a portion of the third refrigerant pipe 3e to which the inflow port 91a of the auxiliary compressor pipe 91 is connected and a portion to which the outflow port 91b is connected. By controlling the opening/closing state of the electromagnetic valve 92, the flow path of the refrigerant flowing from the auxiliary heat exchanger 73 is adjusted.
  • the solenoid valve 93 is provided between the inlet 91 a and the auxiliary accumulator 94 in the auxiliary compressor pipe 91 . By controlling the open/closed state of the electromagnetic valve 93 , whether or not the refrigerant flows from the auxiliary heat exchanger 73 to the auxiliary compressor pipe 91 is switched.
  • the auxiliary accumulator 94 is provided between the solenoid valve 93 and the auxiliary compressor 95 in the auxiliary compressor pipe 91 , that is, on the suction side of the auxiliary compressor 95 .
  • the auxiliary accumulator 94 stores surplus refrigerant caused by a difference in the amount of circulation between heating operation and cooling operation, or surplus refrigerant for transient changes in operation.
  • the auxiliary compressor 95 sucks in the refrigerant flowing through the auxiliary heat source E and compresses it to a high temperature and high pressure state.
  • the auxiliary compressor 95 is composed of, for example, an inverter compressor whose capacity is controllable.
  • the check valve 96 is provided in the auxiliary compressor pipe 91 between the auxiliary compressor 95 and the outflow port 91b. The check valve 96 allows the flow of refrigerant only from the auxiliary compressor 95 to the outflow port 91b.
  • the air conditioner 100B of Embodiment 3 executes the operation modes of cooling operation, heating operation, and defrosting operation.
  • the air conditioner 100B of Embodiment 3 can stop the compressor 10 of the outdoor unit A and perform the heating operation.
  • Such a heating operation in which the auxiliary compressor 95 is driven is called an auxiliary heating operation.
  • the heating operation that is not the auxiliary heating operation will be referred to as normal heating operation.
  • the control device 9 performs normal heating operation when the heating load is equal to or greater than a predetermined threshold, and performs auxiliary heating operation when the heating load is less than the threshold.
  • the heating load is estimated based on refrigerant pressure information, refrigerant temperature information, outdoor temperature information, indoor temperature information, and the like detected by sensors provided in the air conditioner 100, for example.
  • the solenoid valves 42c, 42d and 42e of the relay machine B and the solenoid valve 93 of the auxiliary heat source machine E are opened, and the solenoid valves 41c, 41d and 41e of the relay machine B and the auxiliary heat source machine are opened.
  • the E solenoid valve 92 is closed.
  • the refrigerant that has flowed out of the auxiliary heat exchanger 73 flows to the repeater B through the auxiliary compressor pipe 91 during the auxiliary heating operation.
  • FIG. 8 is a diagram showing the flow of refrigerant in auxiliary heating operation according to the third embodiment.
  • the refrigerant that has flowed through the indoor heat exchanger 62c of the indoor unit C and the indoor heat exchanger 62d of the indoor unit D passes through the auxiliary heat exchanger 73 of the auxiliary heat source equipment E and the auxiliary compressor 95, and is again It becomes a flow that flows through the indoor heat exchanger 62c of the indoor unit C and the indoor heat exchanger 62d of the indoor unit D.
  • the control device 9 stops the operation of the compressor 10 .
  • the control device 9 opens the electromagnetic valves 42c, 42d and 42e of the relay machine B and the electromagnetic valve 93 of the auxiliary heat source machine E, and opens the electromagnetic valves 41c, 41d and 41e of the relay machine B. , and the electromagnetic valve 92 of the auxiliary heat source machine E are closed.
  • auxiliary compressor 95 In this state, the operation of the auxiliary compressor 95 is started. Liquid refrigerant flowing out of the auxiliary heat exchanger 73 and flowing through the third refrigerant pipe 3 e passes through the electromagnetic valve 93 and the auxiliary accumulator 94 and is sucked into the auxiliary compressor 95 . The refrigerant compressed by the auxiliary compressor 95 into a high-temperature, high-pressure gas state passes through the check valve 96 and flows through the third refrigerant pipe 3e again. The high-temperature and high-pressure refrigerant flowing through the third refrigerant pipe 3 e flows into the first branch portion 31 .
  • the refrigerant that has flowed into the first branch portion 31 flows into the indoor units C and D through the solenoid valves 42c and 42d.
  • the high-temperature and high-pressure refrigerant that has flowed into the indoor units C and D is cooled while heating the indoor air in the indoor heat exchangers 62c and 62d, and becomes medium-temperature and medium-pressure liquid refrigerant.
  • the medium-temperature, medium-pressure liquid refrigerant that has flowed out of the indoor heat exchangers 62c and 62d passes through the fifth flow control devices 61c and 61d and flows into the second branch portion 32.
  • the medium-temperature and medium-pressure refrigerant that has flowed into the second branch 32 flows into the fourth refrigerant pipe 4e of the auxiliary heat source E again and circulates.
  • the medium-temperature, medium-pressure refrigerant that has flowed into the fourth refrigerant pipe 4e is throttled by the fifth flow control device 61e, expands and decompresses, and becomes a low-temperature, low-pressure gas-liquid two-layer state. Then, the refrigerant is heated while exchanging heat with hot water through the auxiliary heat exchanger 73, becomes a high-temperature, low-pressure gas refrigerant, flows into the auxiliary accumulator 94 through the electromagnetic valve 93, and the refrigerant circulates.
  • the outdoor heat exchanger 12 of the outdoor unit A is supplied with the refrigerant heated to a high temperature by the auxiliary heat exchanger 73 . Therefore, the air conditioner 100B can suppress frost formation on the outdoor heat exchanger during heating operation.
  • auxiliary heat exchanger 73 heat is exchanged between the refrigerant flowing through the auxiliary heat source equipment E and hot water heated by a boiler or the like, so that the temperature of the refrigerant can be increased. Furthermore, by performing an auxiliary heating operation in which the refrigerant is circulated between the indoor units C and D and the auxiliary heat source equipment E using the auxiliary compressor 95, the heating operation is performed without operating the compressor 10 of the outdoor unit A. becomes possible.
  • the air conditioner 100B can suppress frost formation on the outdoor heat exchanger 12 while continuing the heating operation.
  • the auxiliary compressor 95 keeps the refrigerant at a high temperature and high pressure, so the heating capacity can be increased compared to the case where the refrigerant is circulated by a pump.
  • the third embodiment may be combined with the second embodiment. That is, in addition to the configuration described in the second embodiment, the auxiliary heat source equipment E has an auxiliary compressor pipe 91, an electromagnetic valve 92, an electromagnetic valve 93, an auxiliary accumulator 94, an auxiliary compressor 95, and a check valve 96. can be
  • the air conditioner may perform a cooling/heating mixed operation in which one of the indoor units C and D performs the heating operation and the other performs the cooling operation.
  • the control state of the flow path switching device 11 and each solenoid valve is not limited to that described in the above embodiment, and the air conditioning load in each indoor unit, the heat supplied from the auxiliary heat source E, etc. Accordingly, switching of the connection state is appropriately performed.

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Abstract

空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機を有する室外機と、室外機と接続された中継機と、中継機に接続された室内機と、を備え、圧縮機の駆動により、室外機、中継機及び室内機の間を冷媒が循環する空気調和装置であって、室内機と並列になるように中継機に接続された補助熱源機を備え、室外機は、内部を流れる冷媒と流体との間で熱交換を行う室外熱交換器を有し、補助熱源機は、内部を流れる冷媒と温水との間で熱交換を行う補助熱交換器を有する。

Description

空気調和装置、及び空気調和システム
 本開示は、中継機を備える空気調和装置、及び空気調和システムに関する。
 従来、室外機に複数台の室内機が接続された空気調和装置が知られている。空気調和装置は、低外気温時に暖房運転を行うと、蒸発器として機能する室外熱交換器のフィン表面に霜が付着する。この霜の付着により、室外熱交換器の風路における圧力損失が増大して、伝熱性能が低下するため、定期的な除霜を行う必要がある。室外熱交換器の除霜を行う方法として、暖房運転時の冷媒の流れから、一時的に冷房運転時の冷媒の流れに切り替える除霜運転を行うことが知られている。
 特許文献1は、除霜運転中においても暖房運転を継続する方法を開示している。特許文献1では、室外側熱交換ユニットが複数の熱交換器に分割されており、室外側熱交換ユニットの一方の熱交換器が除霜されている間も、他方の熱交換器が蒸発器として動作している。除霜が完了した一方の熱交換器は蒸発器として動作し、他方の熱交換器の除霜が行なわれる。この動作を繰り返すことで、特許文献1の空気調和装置は、暖房運転を継続する。
国際公開第2016/189739号
 従来の除霜運転では、一時的に室内の暖房を行うことができない。また、特許文献1に開示された除霜運転でも、室外熱交換器の除霜に圧縮機から吐出した高温且つ高圧の冷媒が利用される。したがって、暖房を行う室内機では冷媒不足となり、暖房能力を十分に発揮することができないことがある。
 本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、暖房運転時における室外熱交換器の着霜を抑制することができる空気調和装置、及び空気調和システムを提供することを目的としている。
 本開示に係る空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機を有する室外機と、室外機と接続された中継機と、中継機に接続された室内機と、を備え、圧縮機の駆動により、室外機、中継機及び室内機の間を冷媒が循環する空気調和装置であって、室内機と並列になるように中継機に接続された補助熱源機を備え、室外機は、内部を流れる冷媒と流体との間で熱交換を行う室外熱交換器を有し、補助熱源機は、内部を流れる冷媒と温水との間で熱交換を行う補助熱交換器を有する。
 本開示の空気調和装置、及び空気調和システムにおいて、室外機の室外熱交換器には、暖房運転時、補助熱交換器によって高温になった冷媒が供給される。したがって、空気調和装置及び空気調和システムは、暖房運転時における室外熱交換器の着霜を抑制することができる。
実施の形態1に係る空気調和装置100を示す回路図である。 実施の形態1に係る冷房運転における冷媒の流れを示す図である。 実施の形態1に係る暖房運転における冷媒の流れを示す回路図である。 実施の形態1に係る除霜運転における冷媒の流れを示す回路図である。 実施の形態2に係る空気調和装置100Aを示す回路図である。 実施の形態2に係るポンプ暖房運転における冷媒の流れを示す図である。 実施の形態3に係る空気調和装置100Bを示す回路図である。 実施の形態3に係る補助暖房運転における冷媒の流れを示す図である。
 実施の形態1.
 以下、本開示に係る空気調和装置100の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、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。図1は、実施の形態1に係る空気調和装置100を示す回路図である。図1に示すように、空気調和装置100は、1台の室外機A、中継機B、室内機C及びD、並びに補助熱源機Eを有している。中継機Bは、室外機Aと、室内機C及びD並びに補助熱源機Eとの間に介在している。また、室内機C及びD並びに補助熱源機Eは、それぞれが並列に、中継機Bに接続されている。なお、本実施の形態1では、1台の室外機Aに対して、1台の中継機B、2台の室内機C及びD、並びに1台の補助熱源機Eが設けられている場合について例示しているが、それぞれの接続台数は図示している台数に限定されるものではない。空気調和装置100は、例えば2台以上の室外機を備えてもよいし、2台以上の中継機を備えてもよいし、1台又は3台以上の室内機を備えてもよいし、2台以上の補助熱源機を備えていてもよい。また、明細書全文に示す温度及び圧力等の高低については、特に絶対的な値との関係で高低が定まっているものではなく、装置における状態又は動作において相対的に定まるものとする。
 室外機Aと中継機Bとは、第1冷媒配管1及び第2冷媒配管2により接続されている。第1冷媒配管1は、低圧の冷媒が流れる太い径の配管である。第2冷媒配管2は、高圧の冷媒が流れる第1冷媒配管1より細い径の配管である。第3冷媒配管3c~3eは、第1冷媒配管1から分岐された配管である。第4冷媒配管4c~4eは、第2冷媒配管2から分岐された配管である。中継機Bと室内機Cとは、第3冷媒配管3c及び第4冷媒配管4cにより接続されている。中継機Bと室内機Dとは、第3冷媒配管3d及び第4冷媒配管4dにより接続されている。中継機Bと補助熱源機Eとは、第3冷媒配管3e及び第4冷媒配管4eにより接続されている。
 (室外機A)
 室外機Aは、通常、ビル等の建物の外の屋上等の空間に配置され、中継機Bを介して室内機C及びD並びに補助熱源機Eに、冷熱又は温熱を供給するものである。なお、室外機Aは、室外に設置される場合に限らず、例えば換気口が形成された機械室等の囲まれた空間に設置されてもよい。また、室外機Aは、排気ダクトで廃熱を建物の外に排気することができる場合、建物の内部に設置されてもよい。また、室外機Aは、水冷式の室外機として建物の内部に設置されるようにしてもよい。このように、室外機Aは、廃熱の処理方法を確保することができれば、どのような場所に設置されていてもよい。また、室外機Aには、室外温度を計測するセンサ(図示せず)が設けられている。
 室外機Aは、第5冷媒配管5、第6冷媒配管6、圧縮機10、吸入管10a、吐出管10b、流路切替装置11、室外熱交換器12、室外ファン13、第1流量制御装置14、及びアキュムレータ15を有している。また、室外機Aの内部には、第1冷媒配管1及び第2冷媒配管2が引き込まれている。
 第1冷媒配管1は、流路切替装置11と中継機Bとを接続する。第2冷媒配管2は、室外機Aの室外熱交換器12と、中継機Bとを接続する。第5冷媒配管5は、流路切替装置11とアキュムレータ15とを接続する。第6冷媒配管6は、流路切替装置11と室外熱交換器12とを接続する。
 圧縮機10は、冷媒を吸入及び圧縮して高温且つ高圧の状態にするものであり、例えば容量が制御可能なインバーター圧縮機等で構成される。吸入管10aは、圧縮機10の吸入口と流路切替装置11とを接続している。吐出管10bは、圧縮機10の吐出口と流路切替装置11と接続している。
 流路切替装置11は、例えば、四方切替弁であり、暖房運転時における冷媒の流れと冷房運転時における冷媒の流れとを切り替えるものである。流路切替装置11は、2つの接続状態を切り替える。一方の接続状態は、第6冷媒配管6と吐出管10bとが接続され、第1冷媒配管1と第5冷媒配管5とが接続される接続状態である。他方の接続状態は、第1冷媒配管1と吐出管10bとが接続され、第5冷媒配管5と第6冷媒配管6とが接続される接続状態である。
 室外熱交換器12は、室外機Aを流れる熱源側冷媒と室外ファン13から供給される空気との間で熱交換を行なう。室外熱交換器12は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷媒を蒸発ガス化する。また、室外熱交換器12は、冷房運転時には凝縮器又は放熱器として機能し、冷媒を凝縮液化する。室外熱交換器12は、例えば、空冷式の室外熱交換器である。室外熱交換器12は、冷媒と冷媒以外の流体とが熱交換を行う形態であれば、空冷式ではなく、水冷式等、他の方式であってもよい。
 室外ファン13は、室外熱交換器12の近傍に設置され、冷媒と熱交換する空気の流量を制御する。室外ファン13は、冷媒と熱交換する流体の流量を制御する流量制御装置の一例である。室外熱交換器12が水冷式であれば、室外ファン13ではなく室外熱交換器12に水を供給するポンプを代わりに設けるようにしてもよい。
 第1流量制御装置14は、逆止弁16及び逆止弁19と、室外熱交換器12との間に設けられている。第1流量制御装置14は、例えば、開度が可変に制御される電子式膨張弁である。第1流量制御装置14は、冷房運転時には室外熱交換器12から逆止弁16へ流れる冷媒の流量を調整する。第1流量制御装置14は、暖房運転時には逆止弁19から熱交換器3へ流入する冷媒の流量を調整する。
 アキュムレータ15は、圧縮機10の吸入側に設けられており、暖房運転時と冷房運転時とにおける循環量の違いによって生じる余剰冷媒、又は過渡的な運転の変化に対する余剰冷媒を蓄えるものである。
 また、室外機Aは、第7冷媒配管7、第8冷媒配管8、逆止弁16、逆止弁17、逆止弁18、及び逆止弁19を有している。第7冷媒配管7、第8冷媒配管8、逆止弁16、逆止弁17、逆止弁18、及び逆止弁19によって、流路切替装置11の接続状態にかかわらず、高圧の冷媒が第2冷媒配管2を介して室外機A内から流出する。また、第7冷媒配管7、第8冷媒配管8、逆止弁16、逆止弁17、逆止弁18、及び逆止弁19によって、低圧の冷媒が第1冷媒配管1を介して室外機A内に流入する。
 第7冷媒配管7は、第1冷媒配管1における流路切替装置11と逆止弁16との間と、第2冷媒配管2における逆止弁16と中継機Bとの間とを接続するものである。第8冷媒配管8は、第1冷媒配管1における逆止弁17と中継機Bとの間と、第2冷媒配管2における室外熱交換器12と逆止弁16との間とを接続するものである。
 逆止弁16は、第2冷媒配管2における室外熱交換器12と中継機Bとの間に設けられ、冷媒の流れを室外機Aから中継機Bへの方向のみに許容するものである。逆止弁17は、第1冷媒配管1における中継機Bと流路切替装置11との間に設けられ、冷媒の流れを中継機Bから室外機Aへの方向のみに許容するものである。逆止弁18は、第7冷媒配管7に設けられ、暖房運転時において圧縮機10から吐出された冷媒を中継機Bに流通させるものである。逆止弁19は、第8冷媒配管8に設けられ、暖房運転時において中継機Bから戻ってきた冷媒を圧縮機10の吸入側に流通させるものである。
 また、室外機Aは、第1バイパス配管21、及び第2流量制御装置22を有している。第1バイパス配管21は、吐出管10bと第2配管における第1流量制御装置14と逆止弁16との間を接続する。第2流量制御装置22は、バイパス配管23に設けられている。第2流量制御装置22は、例えば、開度が可変に制御される電子式膨張弁である。第2流量制御装置22は、冷房運転時には圧縮機10から逆止弁16へ流れる冷媒の流量を調整する。第2流量制御装置22は、暖房運転時には逆止弁19から吐出管10bへ流入する冷媒の流量を調整する。
 また、室外機Aには、吐出圧力計25、吸入圧力計26、中圧圧力計27、及び温度計28が設けられている。吐出圧力計25は、吐出管10bに設けられ、圧縮機10から吐出された冷媒の圧力を測定する。吸入圧力計26は、吸入管10aに設けられ、圧縮機10に吸入される冷媒の圧力を測定する。中圧圧力計29は、第2冷媒配管2における第1流量制御装置14及び第2流量制御装置22と、逆止弁19及び逆止弁19との間に設けられている。中圧圧力計29は、第2冷媒配管2における第1流量制御装置14及び第2流量制御装置22と、逆止弁19及び逆止弁19との間を流れる冷媒の圧力である中圧を測定する。温度計28は、吐出管10bに設けられ、圧縮機10から吐出された冷媒の温度を測定するものである。吐出圧力計25、吸入圧力計26、中圧圧力計27及び温度計28によって検出された圧力情報及び温度情報は、空気調和装置100の動作を制御する制御装置9に送られ、各アクチュエータの制御に利用される。
 (中継機B)
 中継機Bは、第1分岐部31、第2分岐部32、第3分岐部33、電磁弁41c~41e及び42c~42e、気液分離装置51、第2バイパス配管52、第3バイパス配管53、第3流量制御装置54、第4流量制御装置55、第1熱交換器56、並びに第2熱交換器57を有している。また、中継機Bの内部には、第3冷媒配管3c~3e、及び第4冷媒配管4c~4eが引き込まれている。
 第3冷媒配管3cは、中継機Bと室内機Cとを接続している。第3冷媒配管3cは、中継機Bの内部で分岐しており、分岐の一方が第3分岐部33に接続し、分岐の他方が第1分岐部31に接続している。第3冷媒配管3dは、中継機Bと室内機Dとを接続している。第3冷媒配管3dは、中継機Bの内部で分岐しており、分岐の一方が第3分岐部33に接続し、分岐の他方が第1分岐部31に接続している。第3冷媒配管3eは、中継機Bと補助熱源機Eとを接続している。第3冷媒配管3eは、中継機Bの内部で分岐しており、分岐の一方が第3分岐部33に接続し、分岐の他方が第1分岐部31に接続している。
 第4冷媒配管4cは、中継機Bの第2分岐部32と室内機Cとを接続している。第4冷媒配管4dは、中継機Bの第2分岐部32と室内機Dとを接続している。第4冷媒配管4eは、中継機Bの第2分岐部32と補助熱源機Eとを接続している。
 第1分岐部31は、第2冷媒配管2と、第3冷媒配管3c~3eの分岐の他方とが接続された部分である。第2分岐部32は、第2バイパス配管52と、第3バイパス配管53と、第4冷媒配管4c~4eとが接続された部分である。第3分岐部33は、第1冷媒配管1と、第2バイパス配管52と、第3冷媒配管3c~3eの分岐の一方とが接続された部分である。
 電磁弁41c~41e及び42c~42eは、中継機Bと、室内機C及びD並びに補助熱源機Eとの冷媒の流通状態を切り替える。電磁弁41cは、第3冷媒配管3cの分岐の一方に設けられている。電磁弁41cの開閉状態が制御されることで、第3冷媒配管3cと第3分岐部33及び第1冷媒配管1とにおける冷媒の流通の有無が切り替えられる。電磁弁41dは、第3冷媒配管3dの分岐の一方に設けられている。電磁弁41dの開閉状態が制御されることで、第3冷媒配管3dと第3分岐部33及び第1冷媒配管1とにおける冷媒の流通の有無が切り替えられる。電磁弁41eは、第3冷媒配管3eの分岐の一方に設けられている。電磁弁41eの開閉状態が制御されることで、第3冷媒配管3eと第3分岐部33及び第1冷媒配管1とにおける冷媒の流通の有無が切り替えられる。
 電磁弁42cは、第3冷媒配管3cの分岐の他方に設けられている。電磁弁42cの開閉状態が制御されることで、第3冷媒配管3cと第1分岐部31及び第2冷媒配管2とにおける冷媒の流通の有無が切り替えられる。電磁弁42dは、第3冷媒配管3dの分岐の他方に設けられている。電磁弁42dの開閉状態が制御されることで、第3冷媒配管3dと第1分岐部31及び第2冷媒配管2とにおける冷媒の流通の有無が切り替えられる。電磁弁42eは、第3冷媒配管3eの分岐の他方に設けられている。電磁弁42eの開閉状態が制御されることで、第3冷媒配管3eと第1分岐部31及び第2冷媒配管2とにおける冷媒の流通の有無が切り替えられる。
 気液分離装置51は、第2冷媒配管2の途中に設けられ、第2冷媒配管2を介して流れた冷媒を気相部分と液相部分とに分離するものである。気液分離装置51で分離された気相部分は第1分岐部31に流れ、気液分離装置51で分離された液相部分は第2分岐部32に流れる。
 第2バイパス配管52は、気液分離装置51と第2分岐部32とを接続する配管である。第3バイパス配管53は、第2分岐部32と第3分岐部33とを接続する配管である。第3流量制御装置54は、第2バイパス配管52の途中に設けられ、例えば、開度が可変に制御される電子式膨張弁である。第4流量制御装置55は、第3バイパス配管53の途中に設けられ、例えば、開度が可変に制御される電子式膨張弁である。
 第1熱交換器56は、第2バイパス配管52における気液分離装置51と第4流量制御装置55との間の冷媒と、第3バイパス配管53における第2熱交換器57と第3分岐部33との間の冷媒とを熱交換する。第2熱交換器57は、第2バイパス配管52における第3流量制御装置54と第2分岐部32との間の冷媒と、第3バイパス配管53における第4流量制御装置55と第1熱交換器56との間の冷媒とを熱交換する。
 なお、第2分岐部32に逆止弁等の流路切替弁を設けて、暖房を行う室内機C及びDから第2分岐部32に流入する冷媒を第2熱交換器57に流入させるようにしてもよい。この場合、第4流量制御装置55の上流の冷媒が確実に単相の液冷媒となるため、安定した流量制御ができる。
 (室内機C及びD)
 室内機C及びDは、室内等の空調対象空間に空調空気を供給できる位置に設置され、中継機Bを介して供給された室外機Aからの冷熱又は温熱により、空調対象空間に冷房空気又は暖房空気を供給するものである。室内機Cは、第5流量制御装置61c、室内熱交換器62c、及び室内ファン63cを有する。以下では、室内機Dの詳細な説明は省略するが、室内機Dも室内機Cと同様に、第5流量制御装置61d、室内熱交換器62d、及び室内ファン63dを有し、それぞれの機器の構成は、室内機Cのそれぞれの機器と同じである。また、室内機C及びDには、室内温度を計測するセンサ(図示せず)が設けられている。
 第5流量制御装置61cは、例えば、開度が可変に制御される電子式膨張弁である。第5流量制御装置61cは、第3冷媒配管3cにおける中継機Bの第2分岐部32と、室内熱交換器62cとの間に設けられている。第5流量制御装置61cによって、室内熱交換器62cに流入する冷媒の流量が調整される。
 室内熱交換器62cは、室内機Cを流れる負荷側冷媒と室内ファン63cから供給される空気との間で熱交換を行なう。これにより、空調対象空間に供給するための暖房空気又は冷房空気が生成される。室内熱交換器62cは、例えば、空冷式の室内熱交換器である。室内熱交換器62cは、冷媒と冷媒以外の流体とが熱交換を行う形態であれば、空冷式ではなく、水冷式等、他の方式であってもよい。
 室内ファン63cは、室内熱交換器62cの近傍に設置され、冷媒と熱交換する空気の流量を制御する。室内ファン63cは、冷媒と熱交換する流体の流量を制御する流量制御装置の一例である。室内熱交換器62cが水冷式であれば、室内ファン63cではなく室内熱交換器62cに水を供給するポンプを代わりに設けるようにしてもよい。
 (補助熱源機E)
 補助熱源機Eはボイラ等に接続された温水タンクF等の熱媒体から採熱し、室外機Aの室外熱交換器12に温熱を供給する。これにより、暖房運転における着霜の抑制、及び除霜運転に要する時間の短縮が図られる。補助熱源機Eは、第5流量制御装置61e、水配管71、水ポンプ72、補助熱交換器73を有する。また、室外機A、中継機B、室内機C及びD、並びに補助熱源機Eを備える空気調和装置100に温水タンクFを加えた構成を空気調和システムとする。
 第5流量制御装置61eは、例えば、開度が可変に制御される電子式膨張弁である。第5流量制御装置61eは、第3冷媒配管3eにおける中継機Bの第2分岐部32と、補助熱交換器73との間に設けられている。第5流量制御装置61eによって、補助熱交換器73に流入する冷媒の流量が調整される。
 水配管71は、空気調和装置100の外部に設けられた温水タンクFに接続された外部配管99と接続しており、補助熱交換器73に温水を供給するものである。温水タンクFは、空気調和装置100の外部に設けられたボイラ(図示せず)等に接続されており、ボイラによって加熱された温水を貯留している。
 水ポンプ72は、水配管71に設けられ、補助熱交換器73に温水を送出する。補助熱交換器73は、例えば、プレート熱交換器である。補助熱交換器73は、中継機Bを介して流れる室外機Aからの冷熱冷媒と、ボイラ等に接続された熱媒体から供給される温水との間で熱交換を行う。この熱交換によって、補助熱交換器73に流入した冷熱冷媒が暖められ、温熱冷媒として補助熱交換器73から流出する。
 (制御装置9)
 空気調和装置100には、制御装置9が設けられている。制御装置9は、例えばCPU(Central Processing Unit)及びメモリ9aを備えるマイクロコンピュータである。制御装置9は、メモリ9aに記憶されたプログラムをCPUで実行し、空気調和装置100の各機器を制御する。制御装置9は、空気調和装置100に設けられた各センサで検出された冷媒の圧力情報、冷媒の温度情報、室外温度情報及び室内温度情報等に基づいて、アクチュエータ等を制御する。例えば、制御装置9は、圧縮機10の駆動、流路切替装置11の切り替え、室外ファン13のファンモータの駆動、室内ファン63c~63eのファンモータの駆動、電磁弁41c~41e及び42c~42e、並びに各流量制御装置の開度を制御する。メモリ9aには、各制御値を決定する関数等が格納される。
 同様の構成及び機能を有する制御装置9が室外機A及び中継機Bのそれぞれに設けられ、互いに通信を行うことで各アクチュエータが制御される。なお、本実施の形態1では、制御装置9が室外機A及び中継機Bに設けられている場合について例示しているが、制御装置9は1個でも3個以上でもよい。また、制御装置9は、室内機C若しくはD、又は補助熱源機Eに設置されてもよいし、室外機A、中継機B、室内機C若しくはD、又は補助熱源機E以外の場所に別ユニットとして設置されてもよい。なお、制御装置9の各機能を、例えばアナログ回路又はデジタル回路等の専用の処理回路で実現する構成としてもよい。
 (運転モード)
 次に、空気調和装置100が実行する各種運転時の運転動作について説明する。空気調和装置100には、冷房運転、暖房運転、及び除霜運転の3つの運転モードがある。冷房運転は、全ての室内機C及びDが冷房運転を行う運転モードである。暖房運転は、全ての室内機C及びDが暖房運転を行う運転モードである。除霜運転は、室外熱交換器12が着霜した場合に行われる運転モードである。詳細は以下で説明するが、実施の形態1の暖房運転を行うことによって、低外気温時においても、室外熱交換器12の着霜が抑制されている。実施の形態1の除霜運転は、外気温が極めて低く、室外熱交換器12が着霜した場合等に、短期間で室外熱交換器12の除霜を行うことができる。
 (冷房運転)
 図2は、実施の形態1に係る冷房運転における冷媒の流れを示す図である。なお、以下図2を含めて冷媒の流れを示す図では、閉止されている電磁弁にハッチングを施して示している。冷房運転では、室外機Aの圧縮機10から送出された冷媒が室外熱交換器12を流れ、室内機Cの室内熱交換器62c及び室内機Dの室内熱交換器62dを並行して通過し、再び室外機Aの圧縮機10に戻る流れとなる。冷房運転が行われる場合、制御装置9は、図2に示すように、流路切替装置11の接続状態を、第6冷媒配管6と吐出管10bとが接続され、第1冷媒配管1と第5冷媒配管5とが接続される接続状態にする。これにより、圧縮機10から吐出された冷媒が室外熱交換器12に流れる。また、電磁弁41c及び41dは開放され、電磁弁42c、42d、41e及び42eは閉止される。
 この状態で、圧縮機10の運転を開始する。低温且つ低圧のガス冷媒が圧縮機10によって圧縮され、高温且つ高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機10から吐出された高温且つ高圧のガス冷媒は、流路切替装置11を介して室外熱交換器12に流入する。このとき、冷媒が室外空気を加熱しながら冷却され、中温且つ高圧の液状冷媒となる。室外熱交換器12から流出した中温且つ高圧の液状冷媒は、第2冷媒配管2を通り、気液分離装置51で分離される。そして、分離された冷媒は、第1熱交換器56で第2バイパス配管52を流れる冷媒と熱交換した後、第3流量制御装置54を通り、第2熱交換器57で第2バイパス配管52を流れる冷媒と熱交換し、冷却される。
 第1熱交換器56及び第2熱交換器57で冷却された液状冷媒は、第2分岐部32に流入し、一部が第3バイパス配管53にバイパスされ、残りが第4冷媒配管4c及び4dに流入する。第4冷媒配管4c及び4dを流れる高圧の液状冷媒は、室内機C及びDの第5流量制御装置61c及び61dに流入する。そして、高圧の液状冷媒は、第5流量制御装置61c及び61dで絞られて膨張して減圧し、低温且つ低圧の気液二相状態になる。なお、第5流量制御装置61c及び61dでの冷媒の変化はエンタルピが一定のもとで行われる。第5流量制御装置61c及び61dから流出した低温且つ低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器62c及び62dに流入する。そして、冷媒が室内空気を冷却しながら加熱され、低温且つ低圧のガス冷媒となる。
 室内熱交換器62c及び62dから流出した低温且つ低圧のガス冷媒は、それぞれ電磁弁41c及び41dを通り、第3分岐部33に流入する。第1分岐部31で合流した低温且つ低圧のガス冷媒は、第3バイパス配管53の第1熱交換器56及び第2熱交換器57で加熱された低温且つ低圧のガス冷媒と合流し、第1冷媒配管1及び流路切替装置11を通って圧縮機10に流入し、圧縮される。
 (暖房運転)
 図3は、実施の形態1に係る暖房運転における冷媒の流れを示す回路図である。暖房運転では、室外機Aの圧縮機10から送出された冷媒が室内機Cの室内熱交換器62c及び室内機Dの室内熱交換器62dを流れ、補助熱源機Eの補助熱交換器73を経由して、室外熱交換器12に供給され、再び室外機Aの圧縮機10に戻る流れとなる。暖房運転が行なわれる場合、制御装置9は、図3に示すように、流路切替装置11の接続状態を、第1冷媒配管1と吐出管10bとが接続され、第5冷媒配管5と第6冷媒配管6とが接続される接続状態にする。また、電磁弁42c、42d及び41eは開放され、電磁弁41c、41d及び42eは閉止される。
 この状態で、圧縮機10の運転を開始する。低温且つ低圧のガス冷媒が圧縮機10によって圧縮され、高温且つ高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機10から吐出された高温且つ高圧のガス冷媒は、流路切替装置11及び第2冷媒配管2を介して第1分岐部31に流入する。第1分岐部31に流入した高温且つ高圧のガス冷媒は、第1分岐部31で分岐され、電磁弁42c及び42dを通り、室内熱交換器62c及び62dに流入する。そして、冷媒が室内空気を冷却しながら加熱され、中温且つ高圧の液状冷媒となる。
 室内熱交換器62c及び62dから流出した中温且つ高圧の液状冷媒は、第5流量制御装置61c及び61dに流入し、第2分岐部32で合流する。第2分岐部32で合流した中温且つ高圧の液冷媒の一部は、補助熱源機Eの第5流量制御装置61eに流入する。そして、中温且つ高圧の液冷媒は第5流量制御装置61eで絞られることで、膨張して減圧し、低温且つ低圧の気液二相状態になる。
 第5流量制御装置61eを出た低温且つ低圧で気液二相状態の冷媒は、温水と熱交換を行う補助熱交換器73に流入する。そして、冷媒が温水との熱交換により加熱され、高温且つ低圧のガス冷媒となる。補助熱交換器73から出た高温且つ低圧のガス冷媒は、電磁弁41eを通り第1冷媒配管1に流入する。
 第1冷媒配管1を通る高温且つ低圧でガス単相の冷媒は、室外熱交換器12に流入する。そして、冷媒は室外空気から吸熱して、低温且つ低圧のガス冷媒となる。室外熱交換器12を出た低温且つ低圧のガス冷媒は、流路切替装置11を通って圧縮機10に流入し、圧縮される。
 一般的に、低外気温時に暖房運転を行う場合、室外機Aの室外熱交換器12は蒸発器として機能し、その伝熱面が零度以下になると、空気中の水分が凝縮及び氷結して霜が生じる。従来は、室外熱交換器12に着霜させないために、室外ファン13を用いて蒸発温度の低下を抑制していた。しかしながら、室外熱交換器12に流入する冷媒は低温且つ低圧の状態であり、室外熱交換器12は容易に着霜する。室外熱交換器12が着霜した場合には、空気の流路が狭くなり風量が低下することで、霜が更に成長し、熱交換量が減少するため、暖房能力の低下の原因となる。
 これに対して、実施の形態1では、室内熱交換器62c及び62dから流出した冷媒が、補助熱交換器73を介することで、高温且つ低圧の状態となって室外熱交換器12を流れる。これにより、室外熱交換器12は、伝熱面の温度が0度以上に維持され、着霜が抑制されている。
 (除霜運転)
 図4は、実施の形態1に係る除霜運転における冷媒の流れを示す回路図である。除霜運転では、室外機Aの圧縮機10から送出された冷媒が室外熱交換器12を流れ、室内機Cの室内熱交換器62c及び室内機Dの室内熱交換器62d並びに補助熱源機Eの補助熱交換器73を並行して通過し、再び室外機Aの圧縮機10に戻る流れとなる。除霜運転が行なわれる場合、制御装置9は、図4に示すように、流路切替装置11の接続状態を、第6冷媒配管6と吐出管10bとが接続され、第1冷媒配管1と第5冷媒配管5とが接続される接続状態にする。これにより、圧縮機10から吐出された冷媒が室外熱交換器12に流れる。また、電磁弁41c、41d及び41eは開放され、電磁弁42c、42d及び42eは閉止される。
 この状態で、圧縮機10の運転を開始する。低温且つ低圧のガス冷媒が圧縮機10によって圧縮され、高温且つ高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機10から吐出された高温且つ高圧のガス冷媒は、流路切替装置11を介して室外熱交換器12に流入する。このとき、冷媒は室外空気を加熱しながら冷却され、中温且つ高圧の液冷媒となる。室外熱交換器12から流出した中温且つ高圧の液状冷媒は、第2冷媒配管2を通り、気液分離装置51で分離される。そして、分離された冷媒は、第1熱交換器56で第3バイパス配管53を流れる冷媒と熱交換した後、第3流量制御装置54を通り、第2熱交換器57で第3バイパス配管53を流れる冷媒と熱交換し、冷却される。
 第1熱交換器56及び第2熱交換器57で冷却された液状冷媒は、第2分岐部32に流入し、一部が第2バイパス配管52にバイパスされ、残りが第4冷媒配管4c~4eに流入する。第4冷媒配管4c~4eを流れる高圧の液冷媒は、第5流量制御装置61c~61eに流入する。そして、高圧の液状冷媒は、第5流量制御装置61c~61eで絞られることで、膨張して減圧し、低温且つ低圧の気液二相状態になる。なお、第5流量制御装置61c~61eでの冷媒の変化はエンタルピが一定のもとで行われる。
 室内機C及びDについては、第5流量制御装置61c及び61dを流れた低温且つ低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器62c及び62dに流入する。そして、冷媒が加熱され、低温且つ低圧のガス冷媒となる。補助熱源機Eについては、第5流量制御装置61eを流れた低温且つ低圧の気液二相状態の冷媒は、補助熱交換器73に流入する。そして、冷媒が補助熱交換器73を介して温水と熱交換しながら加熱され、高温且つ低圧のガス冷媒となる。
 室内熱交換器62c及び62d、並びに補助熱交換器73を流れた冷媒は、それぞれ電磁弁41c、41d及び41eを通り、第3分岐部33に流入する。なお、第3分岐部33に流入した冷媒が、高温且つ低圧のガス冷媒となるように、第5流量制御装置61c~61eでは、室内熱交換器62c及び62d、並びに補助熱交換器73へ流れる冷媒の流量が調整されている。第3分岐部33で合流した高温且つ低圧のガス冷媒は、第3バイパス配管53の第1熱交換器56及び第2熱交換器57で加熱された低温且つ低圧のガス冷媒と合流し、第1冷媒配管1及び流路切替装置11を通って圧縮機10に流入し、圧縮される。
 従来は、室外機Aへ戻る冷媒の状態が低温且つ低圧の気液二層状態であった。これに対して、実施の形態1では、補助熱交換器73において、室外機Aに戻る冷媒とボイラ等で加熱された温水とが熱交換を行っている。このため、室外機Aに戻る冷媒は温水から採熱した高温且つ低圧の状態のガス冷媒となる。
 実施の形態1の室外機Aの室外熱交換器12には、暖房運転時、補助熱交換器73によって高温になった冷媒が供給される。したがって、空気調和装置100は、暖房運転時における室外熱交換器の着霜を抑制することができる。
 また、実施の形態1によれば、暖房運転時において、室外機Aの室外熱交換器12には、補助熱源機Eによって高温且つ低圧の状態となった冷媒が流通する。これにより、室外熱交換器12は、伝熱面の温度が0度以上に維持され、着霜が抑制されている。したがって、空気調和装置100は、低外気温時においても暖房運転を継続することができる。また、圧縮機10から吐出された冷媒を除霜に用いず、室内熱交換器62c及び62dに供給することができるため、暖房能力の低下が抑制されている。
 また、実施の形態1によれば、除霜運転時において、室外機Aに戻る冷媒が高温且つ低圧のガス冷媒状態となっている。高温且つ低圧のガス冷媒を圧縮機10へ供給することで、圧縮機10から吐出される冷媒状態は従来よりも高温且つ高圧の冷媒状態で吐出され、室外熱交換器12に供給される。したがって、空気調和装置100は、除霜能力を向上させ、除霜運転時間を短縮することができる。
 実施の形態2.
 図5は、実施の形態2に係る空気調和装置100Aを示す回路図である。本実施の形態の空気調和装置100Aは、補助熱源機Eの構成が実施の形態1と相違する。空気調和装置100Aの室外機A、中継機B、並びに室内機C及びDの構成は、実施の形態1と同じである。
 補助熱源機Eは、実施の形態1で説明した構成に加えて、ポンプ配管81、電磁弁82、冷媒ポンプ83、及び逆止弁84を有する。ポンプ配管81は、第4冷媒配管4eにおける中継機Bの第2分岐部32と第5流量制御装置61eとの間に接続されている。ポンプ配管81の流入口81aは、ポンプ配管81の流出口81bよりも中継機B寄りに設けられている。
 電磁弁82は、ポンプ配管81における流入口81aと冷媒ポンプ83との間に設けられている。電磁弁82の開閉状態が制御されることで、第4冷媒配管4eからポンプ配管81への冷媒の流通の有無が切り替えられる。冷媒ポンプ83は、ポンプ配管81における電磁弁82と逆止弁84との間に設けられている。冷媒ポンプ83は、ポンプ配管81を流れる冷媒を逆止弁84側に送出するものである。なお、冷媒ポンプ83は、冷媒を圧縮するものではない。逆止弁84は、ポンプ配管81における冷媒ポンプ83と流出口81bとの間に設けられている。逆止弁84は、冷媒の流れを冷媒ポンプ83からポンプ配管81における流出口81bへの方向のみに許容するものである。
 実施の形態2の空気調和装置100Aは、冷房運転、暖房運転、及び除霜運転の運転モードを実行する。実施の形態2の空気調和装置100Aは、冷媒ポンプ83を駆動させることで、室外機Aの圧縮機10を停止させて暖房運転を行うことができる。このように、冷媒ポンプ83を駆動させる暖房運転をポンプ暖房運転と呼称する。なお、説明の便宜上、ポンプ暖房運転ではない暖房運転を通常の暖房運転と呼称する。制御装置9は、暖房負荷が所定の閾値以上であった場合は、通常の暖房運転を実行し、閾値未満であった場合は、ポンプ暖房運転を実行する。暖房負荷は、例えば空気調和装置100に設けられた各センサで検出された冷媒の圧力情報、冷媒の温度情報、室外温度情報及び室内温度情報等に基づいて推定される。
 ポンプ暖房運転を行う際には、中継機Bの電磁弁42c、42d及び42e、並びに補助熱源機Eの電磁弁82が開放され、中継機Bの電磁弁41c、41d及び41eが閉止される。これにより、第4冷媒配管4を流れる冷媒の一部がポンプ配管81に引き込まれ、冷媒ポンプ83によって送出される。通常の暖房運転を行う際には、中継機Bの電磁弁42c、42d及び41eが開放され、中継機Bの電磁弁41c、41d及び42e、並びに補助熱源機Eの電磁弁82が閉止される。これにより、第4冷媒配管4eを流れる冷媒の全てがポンプ配管81を経由せずに第5流量制御装置61eに流れる。以下では、ポンプ暖房運転における冷媒の流れについて説明をする。冷房運転、除霜運転、及び通常の暖房運転における冷媒の流れについては、実施の形態1と同じであるため説明を省略する。
 (ポンプ暖房運転)
 図6は、実施の形態2に係るポンプ暖房運転における冷媒の流れを示す図である。ポンプ暖房運転では、室内機Cの室内熱交換器62c及び室内機Dの室内熱交換器62dを流れた冷媒が、補助熱源機Eの補助熱交換器73及び冷媒ポンプ83を経由し、再び室内機Cの室内熱交換器62c及び室内機Dの室内熱交換器62dに流通する流れとなる。ポンプ暖房運転が行われる場合、制御装置9は、圧縮機10の運転を停止する。また、制御装置9は、図6に示すように、中継機Bの電磁弁42c、42d及び42e、並びに補助熱源機Eの電磁弁82を開放し、中継機Bの電磁弁41c、41d及び41eが閉止される。
 この状態で、冷媒ポンプ83の運転を開始する。第4冷媒配管4eを流れる液冷媒の一部は、ポンプ配管81に引き込まれ、冷媒ポンプ83によって送出される。冷媒ポンプ83から送出された液冷媒は、逆止弁96を通り、第4冷媒配管4を流れる液冷媒に合流して、補助熱交換器73に流入する。そして、冷媒が補助熱交換器73を介して温水と熱交換しながら加熱され、高温且つ中圧の冷媒となる。
 補助熱交換器73を出た冷媒は、電磁弁42eを通り、第1分岐部31に流入する。第1分岐部31に流入した冷媒は、電磁弁42c及び42dを通り室内機C及びDに流入する。室内機C及びDに流入した高温且つ中圧の冷媒は、室内熱交換器62c及び62dで室内空気を加熱しながら冷却され、中温且つ中圧の液冷媒となる。
 室内熱交換器62c及び62dを流出した中温且つ中圧の液冷媒は、第5流量制御装置61c及び61dを通り、第2分岐部32に流入する。第2分岐部32に流入した冷媒は、再び補助熱源機Eの第4冷媒配管4eに流入し循環する。
 実施の形態2においても、通常の暖房運転時、室外機Aの室外熱交換器12には、補助熱交換器73によって高温になった冷媒が供給される。したがって、空気調和装置100Aは、暖房運転時における室外熱交換器の着霜を抑制することができる。
 また、実施の形態2では、補助熱交換器73において、補助熱源機Eを流れる冷媒とボイラ等で加熱された温水との熱交換を行うことで、冷媒を高温にすることができる。更に、冷媒ポンプ83を用いて、冷媒を室内機C及びDと補助熱源機Eとの間を循環させるポンプ暖房運転を行うことで、室外機Aの圧縮機10を運転させずに暖房運転が可能となる。
 また、ポンプ暖房運転の際には、室外機Aの圧縮機10の運転が停止するため、室外熱交換器12に低温の冷媒が流通しない。このため、空気調和装置100Aは、暖房運転を継続しつつ、室外熱交換器12の着霜を抑制することができる。
 実施の形態3.
 図7は、実施の形態3に係る空気調和装置100Bを示す回路図である。本実施の形態の空気調和装置100Aは、補助熱源機Eの構成において、実施の形態1と相違する。空気調和装置100Bの室外機A、中継機B、並びに室内機C及びDの構成は、実施の形態1と同じである。
 補助熱源機Eは、実施の形態1で説明した構成に加えて、補助圧縮機配管91、電磁弁92、電磁弁93、補助アキュムレータ94、補助圧縮機95、及び逆止弁96を有する。補助圧縮機配管91は、第3冷媒配管3eにおける中継機Bの電磁弁41e及び42eと補助熱交換器73との間に接続されている。補助圧縮機配管91の流入口91aは、補助圧縮機配管91の流出口91bよりも補助熱交換器73寄りに設けられている。
 電磁弁92は、第3冷媒配管3eにおける補助圧縮機配管91の流入口91aが接続された箇所と、流出口91bとが接続された箇所との間に設けられている。電磁弁92の開閉状態が制御されることで、補助熱交換器73から流れた冷媒の流路が調整される。電磁弁93は、補助圧縮機配管91における流入口91aと補助アキュムレータ94との間に設けられている。電磁弁93の開閉状態が制御されることで、補助熱交換器73から補助圧縮機配管91への冷媒の流通の有無が切り替えられる。補助アキュムレータ94は、補助圧縮機配管91における電磁弁93と補助圧縮機95との間、即ち補助圧縮機95の吸入側に設けられている。補助アキュムレータ94は、暖房運転時と冷房運転時とにおける循環量の違いによって生じる余剰冷媒、又は過渡的な運転の変化に対する余剰冷媒を蓄えるものである。
 補助圧縮機95は、補助熱源機Eを流れる冷媒を吸入し、圧縮して高温且つ高圧の状態にする。補助圧縮機95は、例えば容量が制御可能なインバーター圧縮機等で構成されている。逆止弁96は、補助圧縮機配管91における補助圧縮機95と流出口91bとの間に設けられている。逆止弁96は、冷媒の流れを補助圧縮機95から流出口91bへの方向のみに許容するものである。
 実施の形態3の空気調和装置100Bは、冷房運転、暖房運転、及び除霜運転の運転モードを実行する。実施の形態3の空気調和装置100Bは、補助圧縮機95を駆動させることで、室外機Aの圧縮機10を停止させて暖房運転を行うことができる。このように、補助圧縮機95を駆動させる暖房運転を補助暖房運転と呼称する。なお、説明の便宜上、補助暖房運転ではない暖房運転を通常の暖房運転と呼称する。制御装置9は、暖房負荷が所定の閾値以上であった場合は、通常の暖房運転を実行し、閾値未満であった場合は、補助暖房運転を実行する。暖房負荷は、例えば空気調和装置100に設けられた各センサで検出された冷媒の圧力情報、冷媒の温度情報、室外温度情報及び室内温度情報等に基づいて推定される。
 補助暖房運転を行う際には、中継機Bの電磁弁42c、42d及び42e、並びに補助熱源機Eの電磁弁93が開放され、中継機Bの電磁弁41c、41d及び41e、並びに補助熱源機Eの電磁弁92が閉止される。これにより、補助暖房運転中に、補助熱交換器73を流出した冷媒は、補助圧縮機配管91を通って、中継機Bに流れる。通常の暖房運転を行う際には、中継機Bの電磁弁42c、42d及び41e、並びに補助熱源機Eの電磁弁92が開放され、中継機Bの電磁弁41c、41d及び42e、並びに補助熱源機Eの電磁弁93が閉止される。これにより、通常の暖房運転中に、補助熱交換器73を流出した冷媒は、補助圧縮機配管91を経由せずに、中継機Bに流れる。以下では、補助暖房運転における冷媒の流れについて説明をする。冷房運転、除霜運転、及び通常の暖房運転における冷媒の流れについては、実施の形態1と同じであるため説明を省略する。
 (補助暖房運転)
 図8は、実施の形態3に係る補助暖房運転における冷媒の流れを示す図である。補助暖房運転では、室内機Cの室内熱交換器62c及び室内機Dの室内熱交換器62dを流れた冷媒が、補助熱源機Eの補助熱交換器73及び補助圧縮機95を経由し、再び室内機Cの室内熱交換器62c及び室内機Dの室内熱交換器62dに流通する流れとなる。ポンプ暖房運転が行われる場合、制御装置9は、圧縮機10の運転を停止する。また、制御装置9は、図6に示すように、中継機Bの電磁弁42c、42d及び42e、並びに補助熱源機Eの電磁弁93を開放し、中継機Bの電磁弁41c、41d及び41e、並びに補助熱源機Eの電磁弁92を閉止する。
 この状態で、補助圧縮機95の運転を開始する。補助熱交換器73を流出し、第3冷媒配管3eを流れる液冷媒は、電磁弁93及び補助アキュムレータ94を通り、補助圧縮機95に吸入される。補助圧縮機95によって圧縮され、高温且つ高圧のガス状態となった冷媒は、逆止弁96を通り、再び第3冷媒配管3eを流れる。第3冷媒配管3eを流れる高温且つ高圧の冷媒は、第1分岐部31に流入する。
 第1分岐部31に流入した冷媒は、電磁弁42c及び42dを通り室内機C及びDに流入する。室内機C及びDに流入した高温且つ高圧の冷媒は、室内熱交換器62c及び62dで室内空気を加熱しながら冷却され、中温且つ中圧の液冷媒となる。
 室内熱交換器62c及び62dを流出した中温且つ中圧の液冷媒は、第5流量制御装置61c及び61dを通り、第2分岐部32に流入する。第2分岐部32に流入した中温且つ中圧の冷媒は、再び補助熱源機Eの第4冷媒配管4eに流入し循環する。
 第4冷媒配管4eに流入した中温且つ中圧の冷媒は、第5流量制御装置61eで絞られることで、膨張して減圧され、低温且つ低圧の気液二層状態になる。そして、冷媒が補助熱交換器73を介して温水と熱交換しながら加熱され、高温且つ低圧のガス冷媒となり、電磁弁93を介して補助アキュムレータ94に流入し冷媒が循環する。
 実施の形態3においても、通常の暖房運転時、室外機Aの室外熱交換器12には、補助熱交換器73によって高温になった冷媒が供給される。したがって、空気調和装置100Bは、暖房運転時における室外熱交換器の着霜を抑制することができる。
 また、実施の形態3では、補助熱交換器73において、補助熱源機Eを流れる冷媒とボイラ等で加熱された温水との熱交換を行うことで、冷媒を高温にすることができる。更に、補助圧縮機95を用いて、冷媒を室内機C及びDと補助熱源機Eとの間を循環させる補助暖房運転を行うことで、室外機Aの圧縮機10を運転させずに暖房運転が可能となる。
 また、補助暖房運転の際には、室外機Aの圧縮機10の運転が停止するため、室外熱交換器12に低温の冷媒が流通しない。このため、空気調和装置100Bは、暖房運転を継続しつつ、室外熱交換器12の着霜を抑制することができる。
 また、補助暖房運転では、補助圧縮機95で冷媒を高温且つ高圧の状態にしているため、冷媒をポンプで循環させる場合よりも暖房能力を高くすることができる。
 以上が実施の形態の説明であるが、各実施の形態で説明した構成は、その趣旨の範囲内で適宜変形することが可能である。例えば、実施の形態2のポンプ配管81を第4冷媒配管4eにおける中継機Bの第2分岐部32と第5流量制御装置61eとの間ではなく、第3冷媒配管3eに設けるようにしてもよい。また、実施の形態2の冷媒ポンプ83又は実施の形態3の補助圧縮機95と、室外機Aの圧縮機10とを同時に使用し、通常の暖房運転時における圧縮機10の機能を補助するようにしてもよい。
 また、実施の形態2に実施の形態3を組み合わせるようにしてもよい。即ち、補助熱源機Eが実施の形態2で説明した構成に加えて、補助圧縮機配管91、電磁弁92、電磁弁93、補助アキュムレータ94、補助圧縮機95、及び逆止弁96を有するようにしてもよい。
 また、各実施の形態において、空気調和装置は、室内機C及び室内機Dの一方が暖房運転を行い、他方が冷房運転を行う冷暖混在運転を行うものであってもよい。この場合、流路切替装置11及び各電磁弁の制御状態は、上記実施の形態で説明したものに限定されず、各室内機での空調負荷、及び補助熱源機Eから供給される温熱等に応じて、接続状態の切り替えが適宜行われる。
 1 第1冷媒配管、2 第2冷媒配管、3c 第3冷媒配管、3d 第3冷媒配管、3e 第3冷媒配管、4c 第4冷媒配管、4d 第4冷媒配管、4e 第4冷媒配管、5 第5冷媒配管、6 第6冷媒配管、7 第7冷媒配管、8 第8冷媒配管、9 制御装置、9a メモリ、10 圧縮機、10a 吸入管、10b 吐出管、11 流路切替装置、12 室外熱交換器、13 室外ファン、14 第1流量制御装置、15 アキュムレータ、16 逆止弁、17 逆止弁、18 逆止弁、19 逆止弁、21 第1バイパス配管、22 第2流量制御装置、25 吐出圧力計、26 吸入圧力計、27 中圧圧力計、28 温度計、31 第1分岐部、32 第2分岐部、33 第3分岐部、41c 電磁弁、42c 電磁弁、41d 電磁弁、42d 電磁弁、41e 電磁弁、42e 電磁弁、51 気液分離装置、52 第2バイパス配管、53 第3バイパス配管、54 第3流量制御装置、55 第4流量制御装置、56 第1熱交換器、57 第2熱交換器、61c 第5流量制御装置、61d 第5流量制御装置、61e 第5流量制御装置、62c 室内熱交換器、62d 室内熱交換器、63c 室内ファン、63d 室内ファン、71 水配管、72 水ポンプ、73 補助熱交換器、81 ポンプ配管、81a 流入口、81b 流出口、82 電磁弁、83 冷媒ポンプ、84 逆止弁、91 補助圧縮機配管、91a 流入口、91b 流出口、92 電磁弁、93 電磁弁、94 補助アキュムレータ、95 補助圧縮機、96 逆止弁、99 外部配管、100 空気調和装置、100A 空気調和装置、100B 空気調和装置、A 室外機、B 中継機、C 室内機、D 室内機、E 補助熱源機、F 温水タンク。

Claims (8)

  1.  冷媒を圧縮する圧縮機を有する室外機と、前記室外機と接続された中継機と、前記中継機に接続された室内機と、を備え、前記圧縮機の駆動により、前記室外機、前記中継機及び前記室内機の間を冷媒が循環する空気調和装置であって、
     前記室内機と並列になるように前記中継機に接続された補助熱源機を備え、
     前記室外機は、
     内部を流れる冷媒と流体との間で熱交換を行う室外熱交換器を有し、
     前記補助熱源機は、
     内部を流れる冷媒と温水との間で熱交換を行う補助熱交換器を有する
     空気調和装置。
  2.  制御装置を更に備え、
     前記室外機は、
     冷媒の流路を切り替える流路切替弁を更に有し、
     前記中継機は、
     前記中継機と、前記室内機及び前記補助熱源機とにおける冷媒の流通の有無を切り替える複数の弁を有し、
     前記室内機は、
     内部を流れる冷媒と流体との間で熱交換を行う室内熱交換器を有し、
     前記制御装置は、運転モードに応じて前記流路切替弁と複数の前記弁とを制御する。
     請求項1に記載の空気調和装置。
  3.  前記制御装置は、
     前記圧縮機の吐出側と前記中継機とが接続されるように前記流路切替弁を切り替え、前記圧縮機から吐出された冷媒が前記室内熱交換器を流れ、前記室内熱交換器を流れた冷媒が前記補助熱交換器を経由して、前記室外熱交換器に供給されるように複数の前記弁を切り替えて、暖房運転を実行する
     請求項2に記載の空気調和装置。
  4.  前記制御装置は、
     前記圧縮機の吐出側と前記室外熱交換器とが接続されるように前記流路切替弁を切り替え、前記圧縮機から送出された冷媒が前記室外熱交換器を流れ、前記室内熱交換器と前記補助熱源機とを並行して通過し、前記圧縮機に戻るように複数の前記弁を切り替えて、除霜運転を実行する
     請求項2又は3に記載の空気調和装置。
  5.  前記中継機は、
     前記室外機との間を低圧の冷媒が流れる第1冷媒配管と、高圧の冷媒が流れる第2冷媒配管とによって接続され、
     前記室内機及び前記補助熱源機との間を前記第1冷媒配管から分岐する複数の第3冷媒配管と、前記第2冷媒配管から分岐する複数の第4冷媒配管によって接続され、
     複数の前記第3冷媒配管は、それぞれ前記中継機側で分岐し、一方が前記第1冷媒配管に接続され、他方が前記第2冷媒配管に接続され、
     複数の前記弁は、前記第3冷媒配管の分岐の一方と他方とにそれぞれ設けられている
     請求項2~4の何れか1項に記載の空気調和装置。
  6.  前記補助熱源機は、
     前記第3冷媒配管又は前記第4冷媒配管に接続されたポンプ配管と、
     前記ポンプ配管に設けられ、冷媒を送出する冷媒ポンプと、を更に有し、
     前記制御装置は、
     前記室外機の前記圧縮機を停止させ、前記冷媒ポンプを駆動させ、前記室内熱交換器を流れた冷媒が、前記補助熱交換器及び前記冷媒ポンプを経由して、前記室内熱交換器に戻るように複数の前記弁を切り替えて、ポンプ暖房運転を実行する
     請求項5に記載の空気調和装置。
  7.  前記補助熱源機は、
     前記第3冷媒配管又は前記第4冷媒配管に接続された補助圧縮機配管と、
     前記補助圧縮機配管に設けられ、冷媒を圧縮する補助圧縮機と、を更に有し、
     前記制御装置は、
     前記室外機の前記圧縮機を停止させ、前記補助圧縮機を駆動させ、前記室内熱交換器を流れた冷媒が、前記補助熱交換器及び前記補助圧縮機を経由して、前記室内熱交換器に戻るように複数の前記弁を切り替えて、補助暖房運転を実行する
     請求項5又は6に記載の空気調和装置。
  8.  請求項1~7の何れか1項に記載の空気調和装置と、
     前記補助熱交換器に温水を供給する温水タンクと、を備える
     空気調和システム。
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