特許 7648899 空気調和システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-11

(45)【発行日】2025-03-19

(54)【発明の名称】空気調和システム

(51)【国際特許分類】

   F25B 29/00 20060101AFI20250312BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20250312BHJP

   F24F 11/41 20180101ALI20250312BHJP

   F25B 47/02 20060101ALI20250312BHJP

   F24F 7/08 20060101ALI20250312BHJP

【ＦＩ】

F25B29/00 361B

F25B1/00 101Z

F24F11/41 230

F25B47/02 520E

F24F7/08 A

F24F7/08 101J

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021110091

(22)【出願日】2021-07-01

(65)【公開番号】P2023007076

(43)【公開日】2023-01-18

【審査請求日】2024-05-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福山 雄太

(72)【発明者】

【氏名】松岡 慎也

(72)【発明者】

【氏名】中西 喬也

【審査官】森山 拓哉

(56)【参考文献】

【文献】特開平０３－０２０５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／０７２９２９（ＷＯ，Ａ２）

【文献】特開２００５－２９１５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７７０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０６４５６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０７８８３６０１（ＣＮ，Ａ）

【文献】欧州特許第０１６５５５５３（ＥＰ，Ｂ１）

【文献】特開２００８－２４９２６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｂ ２９／００

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２４Ｆ １１／４１

Ｆ２５Ｂ ４７／０２

Ｆ２４Ｆ ７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機（２５）と第１熱交換器（３０）とを含む第１冷媒回路（ＲＣ１）を有する第１ユニット（１１０）と、
第１空間（Ｓ１１）に配置され、第２熱交換器（５２）を有する第２ユニット（１２０）と、
第３熱交換器（５２）を有する第３ユニット（１２０）と、
前記第２熱交換器（５２）及び前記第３熱交換器（５２）を個別に蒸発器又は凝縮器として機能させるための中間冷媒回路（ＲＣ３）を有する中間ユニット（７０）と、
第１補助熱交換器（１３１）、及び、第１冷媒配管（１３５）によって前記第１補助熱交換器（１３１）と直列に接続された第２補助熱交換器（１３２）を含む補助冷媒回路（ＲＣ２）と、前記第１補助熱交換器（１３１）を通った外気を前記第１空間（Ｓ１１）に供給する給気ファン（１３７）と、前記第２補助熱交換器（１３２）を通った前記第１空間（Ｓ１１）の空気を外部に放出する排気ファン（１３８）とを有する熱回収ユニット（１３０）と、
前記熱回収ユニット（１３０）の動作を制御する制御部（１１５）と、
を備え、
前記第１冷媒回路（ＲＣ１）と前記中間冷媒回路（ＲＣ３）とが、液冷媒が流れる第１連絡管（１１）、高圧のガス冷媒が流れる第２連絡管（１２）、及び低圧のガス冷媒が流れる第３連絡管（１３）により接続されており、
前記補助冷媒回路（ＲＣ２）が、前記第１冷媒回路（ＲＣ１）と前記中間冷媒回路（ＲＣ３）との間において、前記第２連絡管（１２）及び前記第３連絡管（１３）に接続されており、
前記第１冷媒配管（１３５）と前記第１連絡管（１１）とを接続し、デフロスト運転を行う際に液冷媒が流れるバイパス管（１６）を備える、空気調和システム（１００）。

【請求項2】

前記第１冷媒配管（１３５）と前記バイパス管（１６）の接続位置（Ｐ）よりも前記第１補助熱交換器（１３１）側の当該第１冷媒配管（１３５）上に設けられた電動弁（１３６）をさらに備え、
前記第１熱交換器（３０）を除霜する第１運転中、前記第２連絡管（１２）と前記第１補助熱交換器（１３１）とが接続されるとともに、前記第３連絡管（１３）と前記第２補助熱交換器（１３２）とが接続されており、
前記制御部（１１５）が、前記電動弁（１３６）を閉止させる、請求項１に記載の空気調和システム（１００）。

【請求項3】

前記第２連絡管（１２）と前記第１補助熱交換器（１３１）とを接続する配管（１４）上に設けられた第１遮断弁（１６１）をさらに備え、
前記第１熱交換器（３０）を除霜する第１運転中、前記第２連絡管（１２）と前記第１補助熱交換器（１３１）とが接続されるとともに、前記第３連絡管（１３）と前記第２補助熱交換器（１３２）とが接続されており、
前記制御部（１１５）が、前記第１遮断弁（１６１）を閉止させる、請求項１又は請求項２に記載の空気調和システム。

【請求項4】

前記第１熱交換器（３０）を除霜する第１運転中、前記第３連絡管（１３）と前記第２補助熱交換器（１３２）とが接続されるとともに、前記第２連絡管（１２）と前記第１補助熱交換器（１３１）とが接続されており、
前記制御部（１１５）が、前記排気ファン（１３８）を運転させ、かつ、前記給気ファン（１３７）を停止させる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空気調和システム（１００）。

【請求項5】

前記冷媒は可燃性冷媒であり、
前記第２連絡管（１２）と前記第２補助熱交換器（１３２）とを接続する配管（１５）上に設けられた第２遮断弁（１６２）と、前記バイパス管（１６）上に設けられた第３遮断弁（１６３）と、をさらに備える、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空気調和システム（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、空気調和システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、熱源側ユニットと、複数の利用側ユニットと、補助熱交換器を有する給気用ユニットと、補助熱交換器を有する排気用ユニットとが配管で接続された空気調和システムであって、冷房運転する利用側ユニットと暖房運転する利用側ユニットとを同時に利用可能とした空気調和システム（いわゆる冷暖フリーシステム）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平３－２０５７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の前記空気調和システムは、いずれか一方の補助熱交換器を蒸発器として使用するとともに、他方の補助熱交換器を凝縮器として使用することによって、給気及び排気から熱回収することができる。特許文献１の前記空気調和システムでは、暖房運転中の当該空気調和システムがデフロスト運転しているときに、前記補助熱交換器によって熱回収する技術については何ら記載されていない。

【0005】

本開示は、熱回収用の補助熱交換器を備えた空気調和システムにおいて、デフロスト運転中に補助熱交換器による熱回収を可能にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）本開示の空気調和システムは、
圧縮機と第１熱交換器とを含む第１冷媒回路を有する第１ユニットと、
第１空間に配置され、第２熱交換器を有する第２ユニットと、
第３熱交換器を有する第３ユニットと、
前記第２熱交換器及び前記第３熱交換器を個別に蒸発器又は凝縮器として機能させるための中間冷媒回路を有する中間ユニットと、
第１補助熱交換器、及び、第１冷媒配管によって前記第１補助熱交換器と直列に接続された第２補助熱交換器を含む補助冷媒回路と、前記第１補助熱交換器を通った外気を前記第１空間に供給する給気ファンと、前記第２補助熱交換器を通った前記第１空間の空気を外部に放出する排気ファンとを有する熱回収ユニットと、
前記熱回収ユニットの動作を制御する制御部と、
を備え、
前記第１冷媒回路と前記中間冷媒回路とが、液冷媒が流れる第１連絡管、高圧のガス冷媒が流れる第２連絡管、及び低圧のガス冷媒が流れる第３連絡管により接続されており、
前記補助冷媒回路が、前記第１冷媒回路と前記中間冷媒回路との間において、前記第２連絡管及び前記第３連絡管に接続されており、
前記第１冷媒配管と前記第１連絡管とを接続するバイパス管を備える。

【0007】

冷暖フリーシステムを構成する空気調和システムにおいて、第１熱交換器の除霜運転中は、第２連絡管及び第３連絡管に略同圧のガス冷媒が流れ、第２連絡管と第３連絡管との間の圧力差が無くなるため、第１補助熱交換器及び第２補助熱交換器に冷媒が流れなくなる。本開示の空気調和システムでは、第１連絡管と第１冷媒配管とを接続するバイパス管を設けることによって、液冷媒を、バイパス管から第２補助熱交換器を通して第３連絡管に戻すことができる。これにより、第１熱交換器の除霜運転中に、第２補助熱交換器を利用して排気から熱回収することが可能となる。

【0008】

（２）好ましくは、前記第１冷媒配管と前記バイパス管の接続位置よりも前記第１補助熱交換器側の当該第１冷媒配管上に設けられた電動弁をさらに備え、
前記第１熱交換器を除霜する第１運転中、前記第２連絡管と前記第１補助熱交換器とが接続されるとともに、前記第３連絡管と前記第２補助熱交換器とが接続されており、
前記制御部が、前記電動弁を閉止させる。
この構成によれば、第１熱交換器を除霜する第１運転中に、液冷媒が、第１補助熱交換器側へ流れるのを抑制することができる。これにより、第１運転時に、液冷媒を、バイパス管から排気側の第２補助熱交換器を通して第３連絡管に確実に戻すことができる。この場合、給気側の第１補助熱交換器によって熱交換された冷風が、給気ファンによって第１空間に供給されるのを抑制することができる。またこの場合、第１運転の開始から完了までの時間を短縮することができる。

【0009】

（３）好ましくは、前記第２連絡管と前記第１補助熱交換器とを接続する配管上に設けられた第１遮断弁をさらに備え、
前記第１熱交換器を除霜する第１運転中、前記第３連絡管と前記第２補助熱交換器とが接続されるとともに、前記第２連絡管と前記第１補助熱交換器とが接続されており、
前記制御部が、前記第１遮断弁を閉止させる。
この構成によれば、第１運転中に、液冷媒が、第１補助熱交換器側へ流れるのを確実に抑制することができる。

【0010】

（４）好ましくは、前記第１熱交換器を除霜する第１運転中、前記第３連絡管と前記第２補助熱交換器とが接続されるとともに、前記第２連絡管と前記第１補助熱交換器とが接続されており、
前記制御部が、前記排気ファンを運転させ、かつ、前記給気ファンを停止させる。
この構成によれば、第２補助熱交換器によって、第１運転中に第１空間の排気から熱回収することができる。

【0011】

（５）好ましくは、前記冷媒は可燃性冷媒であり、
前記第２連絡管と前記第２補助熱交換器とを接続する配管上に設けられた第２遮断弁と、前記バイパス管上に設けられた第３遮断弁と、をさらに備える。
この構成によれば、第１～第３遮断弁を閉じることによって第１冷媒回路と補助冷媒回路とを完全に分離することができる。これにより、熱回収ユニットから冷媒が漏洩した場合において、当該熱回収ユニットからの冷媒の漏洩量を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本開示の一実施形態に係る空気調和システムの概略的な構成図である。

【図2】空気調和システムの冷媒回路図である。

【図3】熱回収ユニットの概略的な構成図である。

【図4】熱交換部の斜視図である。

【図5】図３のＸ－Ｘ線における概略的な断面説明図である。

【図6】図３のＹ－Ｙ線における概略的な断面説明図である。

【図7】空気調和システムの制御ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照しつつ、本開示の空気調和システムを詳細に説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0014】

図１は、本開示の一実施形態に係る空気調和システムの全体構成である。本開示の空気調和システム１００は、ビルや工場等に設置されて空調対象空間の空気調和を実現する。空気調和システム１００は、空気調和機１０１と、冷媒流路切換装置１４０とを備えている。空気調和機１０１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことで空調対象空間を冷暖房する。本実施形態で示す空気調和機１０１は、冷媒としてＲ３２を使用している。なお、Ｒ３２は微燃焼性を有する冷媒である。本開示の空気調和機は、Ｒ３２以外の冷媒を使用する構成であってもよい。

【0015】

空気調和システム１００は、建物Ｂの内部に形成された室内空間Ｓ１を空調対象空間としている。建物Ｂの内部には、複数の室内空間Ｓ１が設けられている。以下の説明では、第１の室内空間Ｓ１を第１空間Ｓ１１と称し、第１空間Ｓ１１とは別の第２の室内空間Ｓ１を第２空間Ｓ１２と称し、建物Ｂの外部の空間を室外空間Ｓ２と称する。本開示における室外空間Ｓ２は屋外空間である。

【0016】

空気調和機１０１は、熱源側ユニットとしての室外ユニット１１０と利用側ユニットとしての室内ユニット１２０及び熱回収ユニット１３０を有している。本実施形態の空気調和機１０１は、１台の室外ユニット１１０に対して２台以上の室内ユニット１２０と１台の熱回収ユニット１３０とが接続されている。室内ユニット１２０は、冷媒流路切換装置１４０を介して室外ユニット１１０に接続されている。空気調和機１０１は、冷媒流路切換装置１４０によって室内ユニット１２０毎に冷房運転及び暖房運転を自由に選択して、対象空間の空調を行うことができる。

【0017】

空気調和システム１００では、第１空間Ｓ１１のために設けた室内ユニット１２０によって、第１空間Ｓ１１の空調を行うと共に、熱回収ユニット１３０によって、第１空間Ｓ１１の換気を行うことができる。空気調和システム１００では、第２空間Ｓ１２のために設けた室内ユニット１２０によって、第２空間Ｓ１２の空調を行うことができる。室外ユニット１１０は、室外空間Ｓ２に設置されている。熱回収ユニット１３０は、建物Ｂの内部における室内空間Ｓ１の外部に設置されている。

【0018】

［室外ユニットの構成］
図２は、空気調和システム１００の冷媒回路図である。図１に示すように、室外ユニット１１０は、例えば建物Ｂの屋上やベランダ等の屋外や、地下等の室外空間Ｓ２に設置される。図２に示すように、室外ユニット１１０内には、各種の機器が配設され、これらの機器が冷媒配管を介して接続されることで、熱源側冷媒回路ＲＣ１が構成されている。熱源側冷媒回路ＲＣ１は、第１連絡管１１、第２連絡管１２及び第３連絡管１３を介して、熱回収ユニット１３０内の補助冷媒回路ＲＣ２と、冷媒流路切換装置１４０内の中間冷媒回路ＲＣ３とに接続されている。

【0019】

図２に示すように、熱源側冷媒回路ＲＣ１は、液側閉鎖弁２１、ガス側第１閉鎖弁２２、ガス側第２閉鎖弁２３、アキュムレータ２４、圧縮機２５、第１流路切換弁２６、第２流路切換弁２７、第３流路切換弁２８、室外熱交換器３０、第１室外膨張弁３４、及び第２室外膨張弁３５を備えている。熱源側冷媒回路ＲＣ１は、これらの機器が複数の冷媒配管を介して接続されることにより構成されている。室外ユニット１１０内には、室外ファン３３や制御部１１５（図７参照）等が配設されている。

【0020】

液側閉鎖弁２１、ガス側第１閉鎖弁２２、及びガス側第２閉鎖弁２３は、冷媒の充填やポンプダウン等の際に開閉される手動の弁である。液側閉鎖弁２１の一端は、第１連絡管１１に接続されている。液側閉鎖弁２１の他端は、第１室外膨張弁３４及び第２室外膨張弁３５まで延びる冷媒配管に接続されている。ガス側第１閉鎖弁２２の一端は、第２連絡管１２に接続されている。ガス側第１閉鎖弁２２の他端は、第２流路切換弁２７まで延びる冷媒配管に接続されている。ガス側第２閉鎖弁２３の一端は、第３連絡管１３に接続されている。ガス側第２閉鎖弁２３の他端は、アキュムレータ２４まで延びる冷媒配管２５ｃに接続されている。

【0021】

アキュムレータ２４は、圧縮機２５に吸入される低圧冷媒を一時的に貯留し、ガス冷媒と液冷媒とを分離するための容器である。

【0022】

圧縮機２５は、圧縮機用モータを内蔵する密閉式の構造を有しており、例えばスクロール方式やロータリ方式などの容積式の圧縮機である。圧縮機２５は、吸入配管２５ｂから吸入した低圧冷媒を圧縮した後、吐出配管２５ａから吐出する。圧縮機２５の内部には、冷凍機油が収容されている。この冷凍機油は、冷媒とともに冷媒回路内を循環することがある。本実施形態の室外ユニット１１０は、１台の圧縮機２５を備えている。ただし、室外ユニット１１０は、並列に接続された２台以上の圧縮機２５を備えていてもよい。

【0023】

第１流路切換弁２６、第２流路切換弁２７、及び第３流路切換弁２８は、四路切換弁である。第１流路切換弁２６、第２流路切換弁２７、及び第３流路切換弁２８は、空気調和機１０１の運転状況に応じて冷媒の流れを切り換える。第１流路切換弁２６、第２流路切換弁２７、及び第３流路切換弁２８の一の冷媒流入口には、吐出配管２５ａ又は吐出配管２５ａから延びる分岐管が接続されている。第１流路切換弁２６、第２流路切換弁２７、及び第３流路切換弁２８の一の冷媒流入口には、ガス側第２閉鎖弁２３とアキュムレータ２４とを接続する冷媒配管２５ｃから延びる分岐管が接続されている。第１流路切換弁２６、第２流路切換弁２７、及び第３流路切換弁２８は、運転時において、一の冷媒流路における冷媒の流れが遮断されるように構成されており、事実上、三方弁として機能している。

【0024】

室外熱交換器３０は、クロスフィン型式やマイクロチャネル型式の熱交換器である。室外熱交換器３０は、第１熱交換部３１と、第２熱交換部３２とを含んでいる。第１熱交換部３１は室外熱交換器３０の上部に設けられており、第２熱交換部３２は第１熱交換部３１よりも下部に設けられている。

【0025】

第１熱交換部３１のガス側端は、第３流路切換弁２８まで延びる冷媒配管に接続されている。第１熱交換部３１の液側端は、第１室外膨張弁３４まで延びる冷媒配管に接続されている。

【0026】

第２熱交換部３２のガス側端は、第１流路切換弁２６まで延びる冷媒配管に接続されている。第２熱交換部３２の液側端は、第２室外膨張弁３５まで延びる冷媒配管に接続されている。

【0027】

第１熱交換部３１及び第２熱交換部３２を通過する冷媒は、室外ファン３３が生成する空気流と熱交換する。室外ファン３３は、例えばプロペラファンであり、室外ファン用モータ（図示省略）により駆動される。室外ファン３３は、室外ユニット１１０内に流入し室外熱交換器３０を通過して室外ユニット１１０外へ流出する空気流を生成する。

【0028】

第１室外膨張弁３４及び第２室外膨張弁３５は、例えば開度調整が可能な電動弁である。第１室外膨張弁３４の一端は、第１熱交換部３１から延びる冷媒配管に接続されている。第１室外膨張弁３４の他端は、液側閉鎖弁２１まで延びる冷媒配管に接続されている。

【0029】

第２室外膨張弁３５の一端は、第２熱交換部３２から延びる冷媒配管に接続されている。第２室外膨張弁３５の他端は、液側閉鎖弁２１まで延びる冷媒配管に接続されている。第１室外膨張弁３４及び第２室外膨張弁３５は、運転状況に応じて開度が調整され、内部を通過する冷媒をその開度に応じて減圧する。

【0030】

圧縮機２５、室外ファン３３、第１室外膨張弁３４、第２室外膨張弁３５、第１流路切換弁２６、第２流路切換弁２７、及び第３流路切換弁２８は、制御部１１５（図７参照）により動作制御される。室外ユニット１１０の制御部１１５は、通信線を介して、室内ユニット１２０の室内制御部５４（図７参照）及び冷媒流路切換装置１４０の制御部（図示せず）と信号の送受信を行う。

【0031】

［室内ユニットの構成］
室内ユニット１２０は、天井埋込み型、天井吊下げ型、床置き型、又は壁掛け型である。本実施形態の空気調和システム１００は、２台以上の室内ユニット１２０を備えている。

【0032】

室内ユニット１２０内には、利用側冷媒回路ＲＣ４が設けられている。利用側冷媒回路ＲＣ４は、室内膨張弁５１と、室内熱交換器５２とを備えている。利用側冷媒回路ＲＣ４は、室内膨張弁５１と室内熱交換器５２とが冷媒配管によって接続されることで構成されている。

【0033】

室内ユニット１２０内には、室内ファン５３及び室内制御部５４（図７参照）が配設されている。室内膨張弁５１は、開度調整が可能な電動弁である。室内膨張弁５１の一端は、液管ＬＰに接続されている。室内膨張弁５１の他端は、室内熱交換器５２まで延びる冷媒配管に接続されている。室内膨張弁５１は、内部を通過する冷媒をその開度に応じて減圧する。

【0034】

室内熱交換器５２は、例えば、クロスフィン型式やマイクロチャネル型式の熱交換器である。室内熱交換器５２の液側端は、室内膨張弁５１から延びる冷媒配管に接続されている。室内熱交換器５２のガス側端は、ガス管ＧＰに接続されている。室内熱交換器５２に流入した冷媒は、室内ファン５３が生成する空気流と熱交換し、室内熱交換器５２から排出される。

【0035】

室内ファン５３は、例えばクロスフローファンやシロッコファンである。室内ファン５３は、室内ファン用モータ（図示省略）によって駆動される。室内ファン５３は、室内空間Ｓ１から室内ユニット１２０内部に流入し、室内熱交換器５２を通過してから室内空間Ｓ１へ流出する空気流を生成する。

【0036】

室内膨張弁５１及び室内ファン５３は、室内ユニット１２０の室内制御部５４（図７参照）によって動作制御される。室内制御部５４には、室外ユニット１１０の制御部１１５及び図示しないリモートコントローラが接続される。室内制御部５４は、リモートコントローラに入力された設定温度等の運転条件に基づいて室内ファン５３や室内膨張弁５１を駆動させる。

【0037】

［冷媒流路切換装置の構成］
図１及び図２に示すように、冷媒流路切換装置１４０は、室外ユニット１１０と複数の室内ユニット１２０との間に設けられている。冷媒流路切換装置１４０は、ケーシング１４１を有している。冷媒流路切換装置１４０は、室外ユニット１１０及び各室内ユニット１２０へ流入する冷媒の流れを切り換える。図２に示すように、ケーシング１４１内には、複数のヘッダ管５５，５６，５７，５８と複数の切換ユニット７０とが収容されている。

【0038】

（ヘッダ管）
図２に示すように、複数のヘッダ管５５，５６，５７，５８は、第１ヘッダ管５５と、第２ヘッダ管５６と、第３ヘッダ管５７と、第４ヘッダ管５８とを含む。第１ヘッダ管５５は、第１連絡管１１に接続される。第２ヘッダ管５６は、第２連絡管１２に接続される。第３ヘッダ管５７は、第３連絡管１３に接続される。

【0039】

（切換ユニット）
冷媒流路切換装置１４０は、複数の切換ユニット７０を備えている。各切換ユニット７０は、冷媒流路切換装置１４０の中間冷媒回路ＲＣ３を形成する。各切換ユニット７０には、それぞれ１台の室内ユニット１２０が接続される。ただし、冷媒流路切換装置１４０のすべての切換ユニット７０に室内ユニット１２０が接続される必要はなく、室内ユニット１２０が接続されていない切換ユニット７０が冷媒流路切換装置１４０に存在していてもよい。

【0040】

（中間冷媒回路について）
複数の切換ユニット７０は、すべて同一の構造であり、各切換ユニット７０の中間冷媒回路ＲＣ３は、それぞれ複数の弁ＥＶ１，ＥＶ２，ＥＶ３と、複数の冷媒配管と、を備えている。

【0041】

切換ユニット７０において、複数の弁ＥＶ１，ＥＶ２，ＥＶ３は、第１弁ＥＶ１と、第２弁ＥＶ２と、第３弁ＥＶ３とを含む。これらの弁ＥＶ１，ＥＶ２，ＥＶ３は、開度を調整可能な電動弁により構成されている。第２弁ＥＶ２及び第３弁ＥＶ３は、全閉状態、全開状態、及び開度調整状態のいずれかを取るように制御部（図示せず）によって動作制御される。第１弁ＥＶ１は、最小開度状態、全開状態、全閉状態、及び開度調整状態のいずれかの状態を取るように制御部（図示せず）によって動作制御される。

【0042】

切換ユニット７０は、第２ヘッダ管５６と、第１弁ＥＶ１とを接続する第１冷媒管Ｐ１を備えている。第１冷媒管Ｐ１の途中には、フィルタＦ１が設けられている。切換ユニット７０は、第２冷媒管Ｐ２を備えている。第２冷媒管Ｐ２の一端は、第１弁ＥＶ１に接続されている。切換ユニット７０は、利用側ガス配管６１を備えている。利用側ガス配管６１の一端は、室内ユニット１２０のガス管ＧＰに接続されている。利用側ガス配管６１の他端は、第２弁ＥＶ２に接続されている。第２冷媒管Ｐ２の他端は、利用側ガス配管６１に接続されている。利用側ガス配管６１には、フィルタＦ２が設けられている。

【0043】

切換ユニット７０は、第３冷媒管Ｐ３を備えている。第３冷媒管Ｐ３の一端は、第２弁ＥＶ２に接続されている。第３冷媒管Ｐ３の他端は、第３ヘッダ管５７に接続されている。第３冷媒管Ｐ３の途中には、フィルタＦ３が設けられている。

【0044】

切換ユニット７０は、利用側液配管６２を備えている。利用側液配管６２の一端は、室内ユニット１２０の液管ＬＰに接続されている。利用側液配管６２の他端は、過冷却熱交換器５９に接続されている。過冷却熱交換器５９の内部には、第１伝熱管５９ａと、第２伝熱管５９ｂとが設けられている。過冷却熱交換器５９は、第１伝熱管５９ａを流れる冷媒と第２伝熱管５９ｂを流れる冷媒との間で熱交換を行う。利用側液配管６２の他端は、第１伝熱管５９ａの一端に接続されている。

【0045】

切換ユニット７０は、第４冷媒管Ｐ４を備えている。第４冷媒管Ｐ４の一端は、第１伝熱管５９ａの他端に接続されている。第４冷媒管Ｐ４の他端は、第１ヘッダ管５５に接続されている。

【0046】

切換ユニット７０は、第４冷媒管Ｐ４の途中から分岐する第５冷媒管Ｐ５を備えている。第５冷媒管Ｐ５の一端は、第３弁ＥＶ３の一端に接続されている。第５冷媒管Ｐ５の途中には、フィルタＦ４が設けられている。

【0047】

切換ユニット７０は、第６冷媒管Ｐ６及び第７冷媒管Ｐ７を備えている。第６冷媒管Ｐ６の一端は、第３弁ＥＶ３に接続されている。第６冷媒管Ｐ６の他端は、過冷却熱交換器５９の第２伝熱管５９ｂの一端に接続されている。第７冷媒管Ｐ７の一端は、過冷却熱交換器５９の第２伝熱管５９ｂに接続されている。第７冷媒管Ｐ７の他端は、第４ヘッダ管５８に接続されている。第４ヘッダ管５８は、接続管６３を介して、第３ヘッダ管５７に接続されている。

【0048】

第４ヘッダ管５８には、第１ヘッダ管５５から第４冷媒管Ｐ４、第５冷媒管Ｐ５、第３弁ＥＶ３、第６冷媒管Ｐ６、過冷却熱交換器５９、及び第７冷媒管Ｐ７を経て冷媒が流入する。さらに第４ヘッダ管５８に流入した冷媒は、接続管６３を通って第３ヘッダ管５７に流入する。

【0049】

［熱回収ユニットの構成］
熱回収ユニット１３０は、室内空間Ｓ１に冷却・加熱処理した空気（外気）を供給するとともに、室内空間Ｓ１より排出される空気（排気）から熱回収しつつ、室内空間Ｓ１を換気することができる装置であり、外気処理ユニットとも称される。熱回収ユニット１３０は、建物Ｂの内部における室内空間Ｓ１の外部に配置されている。熱回収ユニット１３０は、室内空間Ｓ１の天井裏の空間に配置されており、ダクトを通じて室内空間Ｓ１及び室外空間Ｓ２とつながっている。なお、本実施形態では、熱回収ユニット１３０を室内空間Ｓ１の天井裏の空間に配置した場合を例示しているが、本開示の熱回収ユニットは、天井吊下げ型、天井埋込み型、床置き型、又は壁掛け型であってもよく、天井裏以外の場所に配置してもよい。図２及び図３に示すように、熱回収ユニット１３０は、給気側補助熱交換器１３１と、排気側補助熱交換器１３２と、補助熱交換器用切換弁１３３と、熱交換部１３４とを備えている。熱回収ユニット１３０内には、補助冷媒回路ＲＣ２が設けられている。補助冷媒回路ＲＣ２は、給気側補助熱交換器１３１、排気側補助熱交換器１３２、及び補助熱交換器用切換弁１３３が補助冷媒配管１３５によって接続されることで構成されている。補助冷媒配管１３５は、第１補助冷媒管１３５ａ、第２補助冷媒管１３５ｂ、第３補助冷媒管１３５ｃ、第４補助冷媒管１３５ｄ、及び第５補助冷媒管１３５ｅを含んでいる。

【0050】

給気側補助熱交換器１３１及び排気側補助熱交換器１３２は、例えば、クロスフィン型式やマイクロチャネル型式の熱交換器である。給気側補助熱交換器１３１の一側端は、補助熱交換器用切換弁１３３から延びる第１補助冷媒管１３５ｃに接続されている。給気側補助熱交換器１３１の他側端は、第２補助冷媒管１３５ｂの一端に接続されている。第２補助冷媒管１３５ｂの他端は、排気側補助熱交換器１３２の一側端に接続されている。第２補助冷媒管１３５ｂの中途部には、電動弁１３６が設けられている。電動弁１３６は、開度調整が可能な電動弁である。排気側補助熱交換器１３２の他側端は、補助熱交換器用切換弁１３３から延びる第３補助冷媒管１３５ａに接続されている。

【0051】

補助熱交換器用切換弁１３３は、４個のポートを有する四方切換弁であり、各ポートに第１補助冷媒管１３５ａ、第２補助冷媒管１３５ｂ、第４補助冷媒管１３５ｄ、及び第５補助冷媒管１３５ｅが接続されている。第４補助冷媒管１３５ｄは、第１分岐配管１４に接続されており、第５補助冷媒管１３５ｅは、第２分岐配管１５に接続されている。補助熱交換器用切換弁１３３は、第１補助冷媒管１３５ａ、第２補助冷媒管１３５ｂ、第４補助冷媒管１３５ｄ、及び第５補助冷媒管１３５ｅの間の冷媒の流れを切り換える。

【0052】

補助冷媒回路ＲＣ２は、第１分岐配管１４を介して第２連絡管１２に接続されるとともに、第２分岐配管１５を介して第３連絡管１３に接続される。言い換えると、熱回収ユニット１３０の補助冷媒回路ＲＣ２は、冷媒流路切換装置１４０を介することなく、室外ユニット１１０の熱源側冷媒回路ＲＣ１に接続されている。

【0053】

（バイパス管）
図１及び図２に示す如く、空気調和システム１００は、第１連絡管１１と熱回収ユニット１３０とを接続するバイパス管１６をさらに備えている。バイパス管１６は、空気調和システム１００がデフロスト運転を行う際に液冷媒を流すための配管であり、通常の冷房時、及び暖房時には利用することがない配管である。バイパス管１６の一側の端部は、第１連絡管１１と接続されており、他側の端部は、補助冷媒回路ＲＣ２を構成する補助冷媒配管１３５に接続されている。バイパス管１６と補助冷媒配管１３５との接続位置を接続位置Ｐと称する。

【0054】

図３に示すように、バイパス管１６は、補助冷媒配管１３５のうち、第２補助冷媒管１３５ｂと接続されている。このため、バイパス管１６と補助冷媒配管１３５との接続位置Ｐは、排気側補助熱交換器１３２と給気側補助熱交換器１３１の間に位置している。電動弁１３６は、第２補助冷媒管１３５ｂにおいて、接続位置Ｐよりも給気側補助熱交換器１３１側に配置されている。

【0055】

図１及び図２に示すように、バイパス管１６には、第３遮断弁１６３が配置されている。第３遮断弁１６３は、「閉」とすることで、バイパス管１６における冷媒の流れを遮断することができる弁である。第３遮断弁１６３は、デフロスト運転時以外の空気調和システム１００の運転中は「閉」とされている。

【0056】

（給気ファン及び排気ファン）
図３に示すように、熱回収ユニット１３０内には、給気ファン１３７及び排気ファン１３８が配設されている。給気ファン１３７及び排気ファン１３８は、例えばシロッコファンである。給気ファン１３７は、給気ファン用モータ（図示省略）によって駆動される。給気ファン１３７は、室外空間Ｓ２（図１参照）から熱回収ユニット１３０内部に流入し、給気側補助熱交換器１３１を通過してから室内空間Ｓ１（図１参照）へ流出する空気流を生成する。排気ファン１３８は、排気ファン用モータ（図示省略）によって駆動される。排気ファン１３８は、室内空間Ｓ１（図１参照）から熱回収ユニット１３０内部に流入し、排気側補助熱交換器１３２を通過してから室外空間Ｓ２（図１参照）へ流出する空気流を生成する。

【0057】

（給気通路及び排気通路の構成）
図３に示すように、還気取入口１５７は、室内空間Ｓ１（図１参照）からの空気（還気ＲＡ）をケーシング１５０内に取り入れるために用いられる。還気取入口１５７は、図示しないダクト等を介して室内空間Ｓ１に繋がっている。排気吹出口１５５は、ケーシング１５０内に取り入れられた還気ＲＡを、排気ＥＡとして室外空間Ｓ２（図１参照）に排出するために用いられる。排気吹出口１５５は、図示しないダクト等を介して室外空間Ｓ２に繋がっている。外気取入口１５８は、室外空間Ｓ２からの空気（外気ＯＡ）をケーシング１５０内に取り入れるために用いられる。外気取入口１５８は、図示しないダクト等を介して室外空間Ｓ２に繋がっている。給気吹出口１５６は、ケーシング１５０内に取り入れられた外気ＯＡを、給気ＳＡとして室内空間Ｓ１に供給するために用いられる。給気吹出口１５６は、図示しないダクト等を介して室内空間Ｓ１に繋がっている。

【0058】

（熱交換部）
図４は、熱交換部の斜視図である。図４に示すように、本実施形態における熱交換部１３４は、第１の空気流Ａ１と、第２の空気流Ａ２とがほぼ直交するように構成された直交型の全熱交換器である。この熱交換部１３４は、仕切板１３４ａと、隔壁板１３４ｂとを有している。仕切板１３４ａと隔壁板１３４ｂとは適宜の接着剤により交互に積層されている。熱交換部１３４は、全体としてほぼ四角柱形状に形成されている。

【0059】

仕切板１３４ａは、伝熱性及び透湿性を有し、平板状に形成されている。隔壁板１３４ｂは、ほぼ三角形状の断面が連続して形成された波板状に形成されている。隔壁板１３４ｂは、隣り合う２枚の仕切板１３４ａの間に空気の通路を形成する。隔壁板１３４ｂは、仕切板１３４ａと隔壁板１３４ｂとの積層方向（図４における上下方向）で１枚ごとに９０度角度を変えて積層されている。これにより、１枚の仕切板１３４ａを挟んでその両側に、第１の空気流Ａ１を通すための給気側通路１３４ｄと第２の空気流Ａ２を通すための排気側通路１３４ｃとが互いに直交して形成される。排気側通路１３４ｃを流れる空気と、給気側通路１３４ｄを流れる空気とは、伝熱性及び透湿性を有する仕切板１３４ａを介して顕熱及び潜熱の交換（全熱交換）が行われるようになっている。空気調和システム１００では、熱回収ユニット１３０によって、第１補助冷媒回路ＲＣ２を流れる冷媒で熱回収するとともに、熱交換部１３４によって、ケーシング１５０を流れる空気間（還気ＲＡと外気ＯＡとの間）でさらに熱回収することによって、空気調和機１０１の運転効率をさらによくすることができる。

【0060】

図５は、図３のＸ－Ｘ線における概略的な断面説明図である。図６は、図３のＹ－Ｙ線における概略的な断面説明図である。図３、図５及び図６に示すように、熱回収ユニット１３０は、ケーシング１５０を有している。ケーシング１５０の内部は、熱交換部１３４によって室内空間Ｓ１側と室外空間Ｓ２側（図１参照）との２つの領域に区画されている。図５に示すように、ケーシング１５０内には、熱交換部１３４よりも第１の空気流Ａ１の上流側に上流側給気通路１５１ａが形成され、熱交換部１３４よりも第１の空気流Ａ１の下流側に下流側給気通路１５１ｂが形成されている。上流側給気通路１５１ａと下流側給気通路１５１ｂとによって、室内空間Ｓ１と室外空間Ｓ２とを熱交換部１３４を経由して連通させる給気通路１５１が構成されている。

【0061】

図６に示すように、ケーシング１５０内には、熱交換部１３４よりも第２の空気流Ａ２の上流側に上流側排気通路１５２ａが形成され、熱交換部１３４よりも第２の空気流Ａ２の下流側に下流側排気通路１５２ｂが形成されている。上流側排気通路１５２ａと下流側排気通路１５２ｂとによって、室内空間Ｓ１と室外空間Ｓ２とを熱交換部１３４を経由して連通させる排気通路１５２が構成される。

【0062】

図５及び図６に示すように、下流側給気通路１５１ｂと上流側排気通路１５２ａとの間には、区画壁１５３が設けられている。上流側給気通路１５１ａと下流側排気通路１５２ｂとの間には、区画壁１５４が設けられている。

【0063】

図５に示すように、下流側給気通路１５１ｂにおいて、給気吹出口１５６の近傍には給気ファン１３７及び給気側補助熱交換器１３１が配置されている。この給気ファン１３７が運転されることによって第１の空気流Ａ１が生成され、室外空間Ｓ２の外気ＯＡが給気通路１５１を通り、給気側補助熱交換器１３１によって熱交換されるとともに、給気ＳＡとして室内空間Ｓ１に供給される。給気側補助熱交換器１３１は、補助冷媒回路ＲＣ２を流れる冷媒と、給気通路１５１を通る空気（外気ＯＡ）の間で熱交換（熱回収）する。

【0064】

図６に示すように、下流側排気通路１５２ｂにおいて、排気吹出口１５５の近傍には排気ファン１３８及び排気側補助熱交換器１３２が配置されている。この排気ファン１３８が運転されることによって第２の空気流Ａ２が生成され、室内空間Ｓ１からの還気ＲＡが排気通路１５２を通り、排気側補助熱交換器１３２によって熱交換されるとともに、排気ＥＡとして室外空間Ｓ２に排出される。排気側補助熱交換器１３２は、補助冷媒回路ＲＣ２を流れる冷媒と、排気通路１５２を通る空気（排気ＥＡ）の間で熱交換（熱回収）する。

【0065】

［制御部について］
図７は、空気調和システム１００の制御ブロック図である。図７に示すように、空気調和システム１００は、制御部１１５を備えている。制御部１１５は、空気調和機１０１の動作を制御する装置であり、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを備えたマイクロコンピュータにより構成される。制御部１１５は、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等を用いてハードウェアとして実現されるものであってもよい。制御部１１５は、メモリにインストールされたプログラムをプロセッサが実行することによって、所定の機能を発揮する。なお、制御部１１５は、空気調和機１０１の一部として当該空気調和機１０１と一体で設けてもよいし、空気調和機１０１とは別の装置として別体で設けてもよい。

【0066】

本実施形態の制御部１１５は、室外ユニット１１０に設けられている。制御部１１５は、室外ユニット１１０に内蔵された圧縮機２５、第１流路切換弁２６、第２流路切換弁２７、第３流路切換弁２８、室外ファン３３、第１室外膨張弁３４、及び第２室外膨張弁３５が接続されている。制御部１１５は、室内ユニット１２０の室内制御部５４を介して、室内膨張弁５１、及び室内ファン５３が接続されている。制御部１１５は、熱回収ユニット１３０の補助熱交換器用切換弁１３３、電動弁１３６、給気ファン１３７、及び排気ファン１３８が接続されている。なお、制御部１１５は、熱回収ユニット１３０の制御部（図示せず）を介して、補助熱交換器用切換弁１３３、電動弁１３６、給気ファン１３７、及び排気ファン１３８に接続されていてもよい。制御部１１５は、冷媒流路切換装置１４０（切換ユニット７０）の制御部（図示せず）を介して、第１弁ＥＶ１、第２弁ＥＶ２、及び第３弁ＥＶ３が接続されている。制御部１１５は、第１遮断弁１６１及び第２遮断弁１６２が接続されている。制御部１１５は、空気調和システム１００の運転状況に応じて、接続されている上記各部の動作を制御する。

【0067】

［遮断弁について］
図１及び図２に示すように、空気調和システム１００は、第１遮断弁１６１及び第２遮断弁１６２を有している。第１遮断弁１６１及び第２遮断弁１６２は電動弁であり、第１遮断弁１６１が第１分岐配管１４に配置され、第２遮断弁１６２が第２分岐配管１５に配置されている。第１遮断弁１６１及び第２遮断弁１６２は、制御部１１５により動作が制御される。制御部１１５には、冷媒センサ１８０（図７参照）が接続されている。

【0068】

空気調和システム１００では、冷媒センサ１８０（図７参照）が、熱回収ユニット１３０から漏洩した冷媒を検知することができる位置に配置されている。冷媒センサ１８０が冷媒を検知した場合に、制御部１１５が、第１～第３遮断弁１６１，１６２，１６３を作動させる。空気調和システム１００では、第１～第３遮断弁１６１，１６２，１６３が作動した場合、熱回収ユニット１３０の補助冷媒回路ＲＣ２が、空気調和システム１００におけるその他の各冷媒回路ＲＣ１，ＲＣ３，ＲＣ４から完全に切り離される。このため、空気調和システム１００では、仮に熱回収ユニット１３０から燃焼性を有する冷媒（本実施形態ではＲ３２）が漏出したとしても、その時点で補助冷媒回路ＲＣ２内に貯留されている冷媒量を越えて、当該熱回収ユニット１３０から冷媒が漏洩するのを抑制することが可能となる。なお、本開示の空気調和システムで、可燃性を有さない冷媒を使用する場合、第１及び第２遮断弁、及び冷媒センサは設けなくてもよい。

【0069】

［空気調和システムの運転］
以下、空気調和システム１００によって、稼働している室内ユニット１２０のすべてが冷房を行う場合（以下、「全冷房運転」ともいう）、稼働している室内ユニット１２０のすべてが暖房を行う場合（以下、「全暖房運転」ともいう）、及び、稼働している室内ユニット１２０の一部が冷房、他が暖房を行う場合（以下、「冷暖房混合運転」ともいう）について、図２を参照して説明する。

【0070】

（全冷房運転）
全冷房運転では、制御部１１５によって、以下のように各弁が調整される。切換ユニット７０の第１弁ＥＶ１は全閉とされ、第２弁ＥＶ２は全開とされ、第３弁ＥＶ３は開度調整され、室内膨張弁５１は開度調整され、第１及び第２室外膨張弁３４，３５は全開とされ、第１及び第２遮断弁１６１，１６２は全開とされ、第３遮断弁１６３は全閉とされる。室外ユニット１１０の第１流路切換弁２６は、圧縮機２５の吐出配管２５ａと第２熱交換部３２のガス側端とを接続するように切り換えられる。第２流路切換弁２７は、吐出配管２５ａと第２連絡管１２とを接続するように切り換えられる。第３流路切換弁２８は、吐出配管２５ａと第１熱交換部３１のガス側端とを接続するように切り換えられる。

【0071】

停止中の室内ユニット１２０においては、制御部１１５によって、全冷房運転、全暖房運転、及び冷暖房混合運転のいずれを行う場合においても、室内膨張弁５１が全閉とされ、この室内ユニット１２０に対応する第１弁ＥＶ１は最小開度とされ、第２弁ＥＶ２及び第３弁ＥＶ３は全閉とされる。

【0072】

圧縮機２５が駆動すると、圧縮機２５により圧縮された高圧のガス冷媒は、吐出配管２５ａ、第１流路切換弁２６及び第３流路切換弁２８等を経て、室外熱交換器３０に流入し、凝縮する。室外熱交換器３０において凝縮した冷媒は、第１及び第２室外膨張弁３４，３５、液側閉鎖弁２１等を通過して第１連絡管１１に流入する。

【0073】

第１連絡管１１に流入した冷媒は、冷媒流路切換装置１４０の第１ヘッダ管５５を流れ、各切換ユニット７０の第４冷媒管Ｐ４へ流入する。第４冷媒管Ｐ４へ流入した冷媒は、過冷却熱交換器５９の第１伝熱管５９ａに流入し、さらに利用側液配管６２を経て室内ユニット１２０に流入する。

【0074】

第４冷媒管Ｐ４へ流入した冷媒は、第５冷媒管Ｐ５にも分岐して流れ、第３弁ＥＶ３の開度に応じて減圧され、過冷却熱交換器５９の第２伝熱管５９ｂに流入する。この過冷却熱交換器５９において、第１伝熱管５９ａを流れる冷媒と第２伝熱管５９ｂを流れる冷媒との間で熱交換され、第１伝熱管５９ａを流れる冷媒が過冷却されて室内ユニット１２０に流入する。

【0075】

過冷却熱交換器５９の第２伝熱管５９ｂを流れる冷媒は、第７冷媒管Ｐ７から第４ヘッダ管５８に流入し、接続管６３を経て第３ヘッダ管５７に流入する。室内ユニット１２０に流入した冷媒は、室内膨張弁５１により減圧された後に室内熱交換器５２において蒸発する。

【0076】

室内ユニット１２０において、室内熱交換器５２で蒸発した冷媒は、ガス管ＧＰから利用側ガス配管６１に流入し、主に第２弁ＥＶ２を通過して第３ヘッダ管５７に流入する。第３ヘッダ管５７に流入した冷媒は、第３連絡管１３及びガス側第２閉鎖弁２３を経て、アキュムレータ２４に流入し、圧縮機２５へ吸入される。

【0077】

（冷房運転時の熱回収ユニットによる処理について）
空気調和システム１００が冷房運転中である場合、制御部１１５によって補助熱交換器用切換弁１３３が切換えられて、第１補助冷媒管１３５ａと第４補助冷媒管１３５ｄとが接続されると共に、第３補助冷媒管１３５ｃと第５補助冷媒管１３５ｅとが接続される（図３参照）。熱回収ユニット１３０の排気側補助熱交換器１３２には、第２連絡管１２及び第１分岐配管１４から高圧のガス冷媒が供給され、当該ガス冷媒が第１補助冷媒管１３５ａから排気側補助熱交換器１３２に流入する。このとき、制御部１１５によって電動弁１３６の開度を調整することによって、排気側補助熱交換器１３２に流入する冷媒の量を調整するとともに、冷媒の圧力を減圧する。前記ガス冷媒は、排気側補助熱交換器１３２において空気（排気ＥＡ）と熱交換して凝縮されて液冷媒となる。この液冷媒は、第２補助冷媒管１３５ｂを介して給気側補助熱交換器１３１に供給される。前記液冷媒は、給気側補助熱交換器１３１において空気（外気ＯＡ）と熱交換して蒸発されて低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、第２分岐配管１５を介して第３連絡管１３に戻される。熱回収ユニット１３０は、このようにして、冷房運転時において、外気ＯＡを冷却して室内空間Ｓ１に供給する。第２流路切換弁２７を介して第２連絡管１２に流れる高圧のガス冷媒は、第１弁ＥＶ１を全閉としているため、室内ユニット１２０には流れない。

【0078】

（全暖房運転について）
全暖房運転では、制御部１１５によって、以下のように各弁が調整される。切換ユニット７０の第１弁ＥＶ１は全開とされ、第２弁ＥＶ２は全閉とされ、第３弁ＥＶ３は全閉とされ、室内膨張弁５１は全開とされ、第１及び第２室外膨張弁３４，３５は開度調整され、第１及び第２遮断弁１６１，１６２は全開とされ、第３遮断弁１６３は全閉とされる。室外ユニット１１０の第１流路切換弁２６は、冷媒配管２５ｃと第２熱交換部３２のガス側端とを接続するように切り換えられる。第２流路切換弁２７は、吐出配管２５ａと第２連絡管１２とを接続するように切り換えられる。第３流路切換弁２８は、冷媒配管２５ｃと第１熱交換部３１のガス側端とを接続するように切り換えられる。

【0079】

圧縮機２５が駆動すると、圧縮機２５により圧縮された高圧のガス冷媒は、吐出配管２５ａ及び第２流路切換弁２７等を経て、第２連絡管１２に流入する。第２連絡管１２に流入した冷媒は、冷媒流路切換装置１４０の第２ヘッダ管５６、切換ユニット７０の第１冷媒管Ｐ１を経て第１弁ＥＶ１を通過し、利用側ガス配管６１から室内ユニット１２０のガス管ＧＰに流入する。

【0080】

ガス管ＧＰに流入した冷媒は、室内ユニット１２０の室内熱交換器５２に流入して凝縮する。凝縮した冷媒は、室内膨張弁５１を通過して液管ＬＰを流れ、切換ユニット７０の利用側液配管６２に流入する。利用側液配管６２に流入した冷媒は、過冷却熱交換器５９、第４冷媒管Ｐ４を経て、第１ヘッダ管５５に流入する。

【0081】

第１ヘッダ管５５に流入した冷媒は、第１連絡管１１を流れ室外ユニット１１０に流入し、第１及び第２室外膨張弁３４，３５において減圧される。減圧された冷媒は、室外熱交換器３０を通過する際に蒸発し、第１流路切換弁２６及び第３流路切換弁２８等を経て、アキュムレータ２４に流入し、圧縮機２５に吸入される。

【0082】

（暖房運転時の熱回収ユニットによる処理について）
空気調和システム１００が暖房運転中である場合、制御部１１５によって補助熱交換器用切換弁１３３が切換えられて、第３補助冷媒管１３５ｃと第４補助冷媒管１３５ｄとが接続されると共に、第１補助冷媒管１３５ａと第５補助冷媒管１３５ｅとが接続される（図３参照）。熱回収ユニット１３０の給気側補助熱交換器１３１には、第２連絡管１２及び第１分岐配管１４から高圧のガス冷媒が供給され、当該ガス冷媒が第４補助冷媒管１３５ｄ及び第３補助冷媒管１３５ｃから給気側補助熱交換器１３１に流入する。このとき、制御部１１５によって電動弁１３６の開度を調整することによって、給気側補助熱交換器１３１に流入する冷媒の量を調整するとともに、冷媒の圧力を減圧する。前記ガス冷媒は、給気側補助熱交換器１３１において空気（外気ＯＡ）と熱交換して凝縮されて液冷媒となる。前記液冷媒は、第２補助冷媒管１３５ｂを介して排気側補助熱交換器１３２に供給され、排気側補助熱交換器１３２において空気（排気ＥＡ）と熱交換して蒸発されて低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、第１補助冷媒管１３５ａ、第５補助冷媒管１３５ｅ、及び第２分岐配管１５を介して第３連絡管１３に戻される。熱回収ユニット１３０は、このようにして、暖房運転時において、外気ＯＡを加熱して室内空間Ｓ１に供給する。

【0083】

（冷暖混合運転）
冷暖混合運転では、制御部１１５によって、以下のように各弁が調整される。稼働している室内ユニット１２０のうち、冷房運転を行う室内ユニット１２０（以下、「冷房側室内ユニット１２０」ともいう）に対応する切換ユニット７０（以下、「冷房側切換ユニット７０」ともいう）において、第１弁ＥＶ１は最小開度とされ、第２弁ＥＶ２は全開とされ、第３弁ＥＶ３は開度調整され、冷房側室内ユニット１２０の室内膨張弁５１は開度調整され、第１及び第２遮断弁１６１，１６２は全開とされ、第３遮断弁１６３は全閉とされる。室外ユニット１１０の第１流路切換弁２６は、冷媒配管２５ｃと第２熱交換部３２のガス側端とを接続するように切り換えられる。第２流路切換弁２７は、吐出配管２５ａと第２連絡管１２とを接続するように切り換えられる。第３流路切換弁２８は、吐出配管２５ａと第１熱交換部３１のガス側端とを接続するように切り換えられる。

【0084】

稼働している室内ユニット１２０のうち、暖房運転を行う室内ユニット１２０（以下、「暖房側室内ユニット１２０」ともいう）に対応する切換ユニット７０（以下、「暖房側切換ユニット７０」ともいう）において、第１弁ＥＶ１は全開とされ、第２弁ＥＶ２は全閉とされ、第３弁ＥＶ３は全閉とされ、暖房側室内ユニット１２０の室内膨張弁５１は全開とされ、第１室外膨張弁３４及び第２室外膨張弁３５は開度調整される。本実施形態では、第１空間Ｓ１１の室内ユニット１２０（冷房側室内ユニット１２０）を冷房運転し、第２空間Ｓ１２の室内ユニット１２０（暖房側室内ユニット１２０）を暖房運転している。この場合、第１空間Ｓ１１用として設けられている熱回収ユニット１３０では、給気側補助熱交換器１３１が、第１空間Ｓ１１の冷房側室内ユニット１２０に合わせて蒸発器として機能し、排気側補助熱交換器１３２は、凝縮器として機能する。

【0085】

圧縮機２５が駆動すると、圧縮機２５により圧縮された高圧のガス冷媒の一部は、吐出配管２５ａ及び第２流路切換弁２７を経て、第２連絡管１２に流入する。圧縮機２５により圧縮された高圧のガス冷媒の他の一部は、吐出配管２５ａ及び第３流路切換弁２８を経て室外熱交換器３０の第１熱交換部３１において凝縮され、第１室外膨張弁３４を経て一部が第１連絡管１１に流入し、残りが第２室外膨張弁３５に流入する。第１熱交換部３１において凝縮された冷媒は、第２室外膨張弁３５を経て第２熱交換部３２において蒸発し、第１流路切換弁２６を経て圧縮機２５に吸入される。冷暖混合運転において、第２熱交換部３２の使い方は、室内ユニット１２０及び熱回収ユニット１３０における冷媒の凝縮量及び蒸発量のバランスに応じて変更する。冷暖混合運転においては、室内ユニット１２０及び熱回収ユニット１３０における冷媒の凝縮量及び蒸発量のバランスに応じて、第１熱交換部３１及び第２熱交換部３２の両方が凝縮器又は蒸発器として機能する。

【0086】

第２連絡管１２に流入した冷媒は、冷媒流路切換装置１４０の第２ヘッダ管５６に流入し、暖房側切換ユニット７０の第１冷媒管Ｐ１、第１弁ＥＶ１、利用側ガス配管６１を流れて、ガス管ＧＰに流入する。

【0087】

ガス管ＧＰに流入した冷媒は、暖房側室内ユニット１２０の室内熱交換器５２において凝縮する。凝縮した冷媒は、液管ＬＰから暖房側切換ユニット７０の利用側液配管６２に流入し、過冷却熱交換器５９、第４冷媒管Ｐ４を流れて第１ヘッダ管５５に流入する。

【0088】

室外ユニット１１０から第１連絡管１１に流入した冷媒も第１ヘッダ管５５に流入する。第１ヘッダ管５５に流入した冷媒は、冷房側切換ユニット７０の第４冷媒管Ｐ４、過冷却熱交換器５９、利用側液配管６２、液管ＬＰを経て冷房側室内ユニット１２０に流入する。このとき過冷却熱交換器５９を通過した冷媒は、第４冷媒管Ｐ４から分岐して第５冷媒管Ｐ５を流れ第３弁ＥＶ３で減圧された冷媒によって過冷却される。

【0089】

冷房側室内ユニット１２０に流入した冷媒は、室内膨張弁５１において減圧され、室内熱交換器５２において蒸発し、室内を冷房する。蒸発した冷媒は、ガス管ＧＰを流れて、冷房側切換ユニット７０の利用側ガス配管６１に流入し、第２弁ＥＶ２を経て第３冷媒管Ｐ３及び第３ヘッダ管５７に流入し、第３連絡管１３を流れてアキュムレータ２４に流入し、圧縮機２５に吸入される。

【0090】

熱回収ユニット１３０は、給気側補助熱交換器１３１が、第１空間Ｓ１１の冷房側室内ユニット１２０に合わせて蒸発器として機能し、外気ＯＡを冷却して、室内空間Ｓ１１に給気ＳＡを供給する。熱回収ユニット１３０は、排気側補助熱交換器１３２が凝縮器として機能し、還気ＲＡから熱回収してガス冷媒を蒸発させ、昇温した還気ＲＡを排気ＥＡとして室外空間Ｓ２に放出する。

【0091】

［デフロスト運転について］
空気調和システム１００において、前述した全暖房運転を行うと、蒸発器となる室外熱交換器３０の表面に霜が付く場合がある。空気調和システム１００は、室外熱交換器３０を除霜するデフロスト運転を実行可能に構成されている。デフロスト運転では、室外ユニット１１０の室外熱交換器３０で冷媒が放熱及び凝縮し、各室内ユニット１２０の室内熱交換器５２で冷媒が蒸発する冷凍サイクル（デフロストサイクル）が行われる。また、全暖房運転からデフロスト運転へ切り換わる前には、準備運転が実行される。

【0092】

（準備運転）
暖房運転中に、室外熱交換器３０の表面に霜が付いたことを示す条件が成立したと制御部が判断すると、空気調和システム１００は、前記制御部によって、全暖房運転からデフロスト運転へ移行するための準備運転が開始される。室外熱交換器３０の表面に霜が付いたことを示す条件は、例えば室外熱交換器３０を流れる冷媒の温度や圧力、室外熱交換器３０を通過する空気温度、暖房運転の継続時間等に基づいて判断される。準備運転は、所定時間の間実行され、その後、デフロスト運転に移行する。

【0093】

空気調和システム１００は、準備運転において、圧縮機２５の回転数を段階的に小さくし、その後停止する。空気調和システム１００は、準備運転において、圧縮機２５の回転数の低下に伴い室内膨張弁５１の開度を小さくする。空気調和システム１００は、準備運転において、全暖房運転時の各流路切換弁２６，２７，２８の状態を維持する。空気調和システム１００は、準備運転における基本的な冷媒の流れを全暖房運転と同様とする。

【0094】

（デフロスト運転）
空気調和システム１００は、準備運転が開始された後所定時間が経過すると、デフロスト運転を実行する。デフロスト運転が開始すると、各流路切換弁２６，２７，２８は、制御部によって切り換えられる。デフロスト運転が開始すると、室内ユニット１２０の室内ファン５３をＯＦＦとする。室外ユニット１１０の第１流路切換弁２６は、吐出配管２５ａと第２熱交換部３２のガス側端とを接続する。第２流路切換弁２７は、冷媒配管２５ｃと第２連絡管１２とを接続する。第３流路切換弁２８は、吐出配管２５ａと第１熱交換部３１のガス側端とを接続する。

【0095】

デフロスト運転では、切換ユニット７０の第１弁ＥＶ１及び第２弁ＥＶ２は、開度調整される。第３弁ＥＶ３は、全閉とされる。室内膨張弁５１は、開度調整される。第１及び第２室外膨張弁３４，３５は、開度調整される。第１遮断弁１６１は、全閉とされる。第２及び第３遮断弁１６２，１６３は、全開とされる。

【0096】

デフロスト運転中は、以下のような冷凍サイクル（デフロストサイクル）が行われる。デフロスト運転が開始されると、圧縮機２５の回転数が目標回転数まで徐々に大きくなる。デフロスト運転の開始直後には、室内膨張弁５１を所定の開度で開放する。

【0097】

圧縮機２５が駆動すると、圧縮機２５により圧縮された高圧のガス冷媒は、吐出配管２５ａ、第１流路切換弁２６及び第３流路切換弁２８を経て、室外熱交換器３０（第１熱交換部３１及び第２熱交換部３２）に流入する。室外熱交換器３０では、冷媒が、室外熱交換器３０の表面に付着した霜に放熱する。これにより、室外熱交換器３０の表面の霜が融けていく。室外熱交換器３０に流入し放熱・凝縮した冷媒は、第１室外膨張弁３４及び第２室外膨張弁３５を経て、第１連絡管１１及び第１ヘッダ管５５に流入する。

【0098】

デフロスト運転では、室内膨張弁５１は所定開度で開放しているため、冷媒が、第１連絡管１１、第１ヘッダ管５５、第４冷媒管Ｐ４、第１伝熱管５９ａ、利用側液配管６２、及び液管ＬＰから室内膨張弁５１を介して室内ユニット１２０へ流れる。冷媒は、室内膨張弁５１で減圧された後、室内熱交換器５２で蒸発する。室内熱交換器５２は、室内ユニット１２０の内部にあるため、冷媒が蒸発しても室内空間の温度にはさほど影響しない。本実施形態では、デフロスト運転中に室内ファン５３を停止しているため、この影響はより小さい。

【0099】

室内熱交換器５２で蒸発したガス冷媒は、ガス管ＧＰ、利用側ガス配管６１、第２弁ＥＶ２、第３冷媒管Ｐ３、第３ヘッダ管５７、及び第３連絡管１３を流れるとともに、ガス管ＧＰ、利用側ガス配管６１、第２冷媒管Ｐ２、第１弁ＥＶ１、第１冷媒管Ｐ１、第２ヘッダ管５６、及び第２連絡管１２を流れ、室外ユニット１１０に流入し、アキュムレータ２４を経て圧縮機２５に吸入される。

【0100】

デフロスト運転中において、制御部１１５が室外熱交換器３０の除霜を完了する条件が成立したと判断すると、空気調和システム１００は、デフロスト運転を終了して、通常の運転（全暖房運転）を再開する。室外熱交換器３０の除霜を完了する条件は、例えば室外熱交換器３０を流れる冷媒の温度及び圧力、室外熱交換器３０を通過する空気温度、デフロスト運転の継続時間等に基づいて判断される。

【0101】

（デフロスト運転中の熱回収ユニットによる処理について）
空気調和システム１００では、デフロスト運転中に、制御部１１５（図７参照）によって、第１遮断弁１６１を全閉、第２遮断弁１６２を全開、第３遮断弁１６３を全開とするとともに、給気ファン１３７を停止し、かつ、排気ファン１３８を運転させる。

【0102】

このため、空気調和システム１００では、デフロスト運転中に、第１連絡管１１を流れる液冷媒を、バイパス管１６を介して補助冷媒回路ＲＣ２へ流すことができる。バイパス管１６から第２補助冷媒管１３５ｂに流れた液冷媒は、排気側補助熱交換器１３２へ流入する。液冷媒は、排気側補助熱交換器１３２で排気ＥＡと熱交換して蒸発する。蒸発したガス冷媒は、第１補助冷媒管１３５ａ、補助熱交換器用切換弁１３３、及び第２分岐配管１５を介して、第３連絡管１３を流れて室外ユニット１１０に流入し、アキュムレータ２４を経て圧縮機２５に吸入される。

【0103】

空気調和システム１００では、デフロスト運転中に排気ＥＡから熱回収することができるため、デフロスト運転中の運転効率をよくすることができる。空気調和システム１００では、デフロスト運転中に熱源側冷媒回路ＲＣ１を流れる冷媒量を増やすことができるため、室外熱交換器３０に付着した霜をより短時間で除去することが可能となる。これにより、デフロスト運転の所要時間を短縮することができ、第１空間Ｓ１１について空調が行われない期間を短くすることで、第１空間Ｓ１１にいるユーザの快適度を向上させることができる。

【0104】

空気調和システム１００では、デフロスト運転中に給気ファン１３７を停止することができる。このため、空気調和システム１００では、デフロスト運転中に温度の低い外気ＯＡが第１空間Ｓ１１に供給されるのを抑制することができる。

【0105】

空気調和システム１００では、制御部１１５（図７参照）によってデフロスト運転中に電動弁１３６を閉としている。これにより、バイパス管１６から補助冷媒配管１３５に流入する液冷媒の給気側補助熱交換器１３１側への供給を遮断することができる。このため、空気調和システム１００では、デフロスト運転中に外気ＯＡが給気側補助熱交換器１３１において熱交換して冷却され、第１空間Ｓ１１に冷却された外気ＯＡが流入するのを確実に抑制することができる。

【0106】

空気調和システム１００では、制御部１１５（図７参照）によってデフロスト運転中に第１遮断弁１６１を閉としている。これにより、バイパス管１６から補助冷媒配管１３５に流入する液冷媒の給気側補助熱交換器１３１側への供給をより確実に遮断することができる。このため、空気調和システム１００では、デフロスト運転中に外気ＯＡが給気側補助熱交換器１３１において熱交換して冷却され、第１空間Ｓ１１に冷却された外気ＯＡが流入するのをより確実に抑制することができる。

【0107】

［実施形態の作用効果］
上述した本実施形態における空気調和システム１００は、圧縮機２５と室外熱交換器３０とを含む熱源側冷媒回路ＲＣ１を有する室外ユニット１１０と、第１空間Ｓ１１に配置され、室内熱交換器５２を有する室内ユニット１２０と、室内熱交換器５２を有する室内ユニット１２０と、各室内熱交換器５２を個別に蒸発器又は凝縮器として機能させるための中間冷媒回路ＲＣ３を有する切換ユニット７０と、給気側補助熱交換器１３１、及び、補助冷媒配管１３５によって給気側補助熱交換器１３１と直列に接続された排気側補助熱交換器１３２を含む補助冷媒回路ＲＣ２と、給気側補助熱交換器１３１を通った外気を第１空間Ｓ１１に供給する給気ファン１３７と、排気側補助熱交換器１３２を通った第１空間Ｓ１１の空気を外部に放出する排気ファン１３８とを有する熱回収ユニット１３０と、熱回収ユニット１３０の動作を制御する制御部１１５と、を備え、熱源側冷媒回路ＲＣ１と中間冷媒回路ＲＣ３とが、液冷媒が流れる第１連絡管１１、高圧のガス冷媒が流れる第２連絡管１２、及び低圧のガス冷媒が流れる第３連絡管１３により接続されており、補助冷媒回路ＲＣ２が、熱源側冷媒回路ＲＣ１と中間冷媒回路ＲＣ３との間において、第１連絡管１１及び第２連絡管１２に接続されており、補助冷媒配管１３５と第１連絡管１１とを接続するバイパス管１６を備える。

【0108】

以上のような構成では、第１連絡管１１と補助冷媒配管１３５とを接続するバイパス管１６を設けることによって、液冷媒を、バイパス管１６から排気側補助熱交換器１３２を通して第３連絡管１３に戻すことができる。これにより、室外熱交換器３０の除霜運転中に、排気側補助熱交換器１３２を利用して排気ＥＡから熱回収することが可能となる。

【0109】

上述した本実施形態における空気調和システム１００は、補助冷媒配管１３５とバイパス管１６の接続位置Ｐよりも給気側補助熱交換器１３１側の補助冷媒配管１３５上に設けられた電動弁１３６をさらに備えている。空気調和システム１００は、室外熱交換器３０を除霜するデフロスト運転中、第２連絡管１２と給気側補助熱交換器１３１とが接続されるとともに、第３連絡管１３と排気側補助熱交換器１３２とが接続されており、制御部１１５が、電動弁１３６を閉止させる。
この構成によれば、室外熱交換器３０を除霜するデフロスト運転中に、液冷媒が、給気側補助熱交換器１３１側へ流れるのを防止することができる。これにより、デフロスト運転時に、液冷媒を、バイパス管１６から排気側補助熱交換器１３２を通して第３連絡管１３に確実に戻すことができる。この場合、給気側補助熱交換器１３１によって熱交換された冷風が、給気ファン１３７によって第１空間Ｓ１１に供給されるのを抑制することができる。またこの場合、デフロスト運転の開始から完了までの時間を短縮することができる。

【0110】

上述した本実施形態における空気調和システム１００は、第２連絡管１２と給気側補助熱交換器１３１とを接続する第１分岐配管１４上に設けられた第１遮断弁１６１をさらに備えている。空気調和システム１００は、室外熱交換器３０を除霜するデフロスト運転中、第２連絡管１２と給気側補助熱交換器１３１とが接続されるとともに、第３連絡管１３と排気側補助熱交換器１３２とが接続されており、制御部１１５が、第１遮断弁１６１を閉止させる。
この構成によれば、デフロスト運転中に、液冷媒が、給気側補助熱交換器１３１側へ流れるのを確実に抑制することができる。

【0111】

上述した本実施形態における空気調和システム１００は、室外熱交換器３０を除霜するデフロスト運転中、第２連絡管１２と給気側補助熱交換器１３１とが接続されるとともに、第３連絡管１３と排気側補助熱交換器１３２とが接続されており、制御部１１５が、排気ファン１３８を運転させ、かつ、給気ファン１３７を停止させる。
この構成によれば、排気側補助熱交換器１３２によって、デフロスト運転中に第１空間Ｓ１１の排気ＥＡから熱回収することができる。

【0112】

上述した本実施形態における空気調和システム１００は、冷媒として可燃性冷媒であるＲ３２を用いている。空気調和システム１００は、第３連絡管１３と排気側補助熱交換器１３２とを接続する第２分岐配管１５上に設けられた第２遮断弁１６２と、バイパス管１６上に設けられた第３遮断弁１６３と、をさらに備えている。
この構成によれば、第１～第３遮断弁１６１，１６２，１６３を閉じることによって熱源側冷媒回路ＲＣ１と補助冷媒回路ＲＣ２とを完全に分離することができる。これにより、熱回収ユニット１３０から冷媒が漏洩した場合において、当該熱回収ユニット１３０からの冷媒の漏洩量を抑制することができる。

【符号の説明】

【0113】

１１ ：第１連絡管
１２ ：第２連絡管
１３ ：第３連絡管
１６ ：バイパス管
２５ ：圧縮機
３０ ：室外熱交換器（第１熱交換器）
５２ ：室内熱交換器（第２熱交換器、第３熱交換器）
７０ ：中間ユニット
ＲＣ１ ：熱源側冷媒回路（第１冷媒回路）
ＲＣ２ ：補助冷媒回路
ＲＣ３ ：中間冷媒回路
１００ ：空気調和システム
１１０ ：室外ユニット（第１ユニット）
１１５ ：制御部
１２０ ：室内ユニット（第２ユニット）
１３０ ：熱回収ユニット
１３１ ：給気側補助熱交換器（第１補助熱交換器）
１３２ ：排気側補助熱交換器（第２補助熱交換器）
１３５ ：補助冷媒配管（第１冷媒配管）
１３６ ：電動弁
１３７ ：給気ファン
１３８ ：排気ファン
１５１ ：給気通路
１５２ ：排気通路
１６１ ：第１遮断弁
１６２ ：第２遮断弁
１６３ ：第３遮断弁
Ｓ１１ ：第１空間
Ｐ ：接続位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】