空调系统施工时的利用侧换热器的热介质选定方法
【专利摘要】本发明涉及空调系统施工时的利用侧换热器的热介质选定方法，其具有：第一步骤，其决定与多个空调空间对应的利用侧换热器的必要能力；第二步骤，其算出使制冷剂在具有所决定的能力的全部利用侧换热器中循环时所必需的总制冷剂量；第三步骤，其按每个空调空间算出所述总制冷剂量分别在利用制冷剂的各空调空间中泄漏时的制冷剂浓度；第四步骤，其判断各空调空间的制冷剂浓度是否超过预定的极限浓度；第五步骤，其在第四步骤中存在超过极限浓度的空调空间的情况下，将设置于空调空间的任意一个的利用侧换热器的循环热介质选定成无毒性的介质；和第六步骤，其算出在被选定成无毒性的介质的利用侧换热器以外的全部利用侧换热器中使制冷剂循环时所必需的总制冷剂量并作为第三步骤的总制冷剂量。
【专利说明】空调系统施工时的利用侧换热器的热介质选定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及被适用于例如大厦用多联空调等的空气调节装置。
【背景技术】
[0002]在空气调节装置中具有如大厦用多联空调等那样地将热源机(室外机)配置在建筑物外并将室内机配置在建筑物的室内的结构。在这样的空气调节装置的制冷剂回路中循环的制冷剂向被供给到室内机的换热器的空气散热(吸热)，对该空气进行加热或冷却。而且，被加热或冷却了的空气被送入空调对象空间来进行制热或制冷。
[0003]通常大厦具有多个室内空间，所以这样的空气调节装置与其相应地也由多个室内机构成。另外，在大厦的规模大的情况下，存在连接室外机和室内机的制冷剂配管达到IOOm的情况。连接室外机和室内机的配管长度长时，被填充到制冷剂回路的制冷剂量相应地增加。
[0004]这样的大厦用多联空调的室内机通常被配置在人居住的室内空间(例如，办公室空间、居室、店铺等)来使用。在因某些原因，制冷剂从配置于室内空间的室内机泄漏的情况下，根据制冷剂的种类而具有易燃性、毒性，从对人体的影响及安全性的观点出发，可能会成为问题。另外，即使采用对人体无害的制冷剂，因制冷剂泄漏，室内空间中的氧浓度降低，认为也会对人体带来影响。
[0005]为了应对这样的课题考虑到如下方法，S卩，空气调节装置采用2次环路方式，在I次侧环路中利用制冷剂实施，在2次侧环路中使用无害的水、载冷剂对人居住的空间进行空调，并且利用I次侧的制冷剂对走廊等公用空间直接进行空调(例如，参照专利文献I)。
[0006]但是，在上述利用制冷剂和水、载冷剂的空调混合的系统中，关于将利用制冷剂和水、载冷剂的空调区别使用于哪种空间，不能明确地判断。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:W02011_064830A1 公报
【发明内容】
[0010]发明要解决的课题
[0011]以往，在上述专利文献I的技术中，没有区别使用利用制冷剂的空调和利用水、载冷剂的空调的使用方法。
[0012]因此，在本发明中，涉及在利用制冷剂和水、载冷剂的空调混合的系统的施工时，提示了将利用制冷剂和水、载冷剂的空调区别使用于哪种空间的使用方法。
[0013]本发明的空调系统施工时的利用侧换热器的热介质选定方法，该空调系统将多个空间作为空调对象，作为分别设置在各空间的利用侧换热器的循环热介质能够共存制冷剂和无毒性的介质这两种，
[0014]其特征在于，具有:[0015]第一步骤，其决定与各空调空间对应的利用侧换热器的必要能力；
[0016]第二步骤，其算出使制冷剂在具有所决定的能力的全部利用侧换热器中循环时必需的总制冷剂量；
[0017]第三步骤，其按每个空调空间算出所述总制冷剂量分别在利用制冷剂的各空调空间中泄漏时的制冷剂浓度；
[0018]第四步骤，其判断各空调空间的所述制冷剂浓度是否超过预定的极限浓度；
[0019]第五步骤，其在所述第四步骤中存在超过所述极限浓度的空调空间的情况下，将设置于所述空调空间的任意一个的所述利用侧换热器的循环热介质选定成无毒性的介质；和
[0020]第六步骤，其算出在被选定成无毒性的介质的利用侧换热器以外的全部所述利用侧换热器中使制冷剂循环时所必需的总制冷剂量并作为所述第三步骤的总制冷剂量。
[0021]发明的效果
[0022]在室内机中作为将热传递到居住空间的物质能够区别使用制冷剂和水、载冷剂两者的系统中，能够自动且简易地选定其区别使用的方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是表示本发明的实施方式的空气调节装置的设置例的概略图。
[0024]图2是本发明的实施方式的空气调节装置的制冷剂回路结构例。
[0025]图3是表示图2所示的空气调节装置的全制冷运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。
[0026]图4是表示图2所示的空气调节装置的全制热运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。
[0027]图5是表示图2所示的空气调节装置的制冷主体运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。
[0028]图6是表示图2所示的空气调节装置的制热主体运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。
[0029]图7表示本实施方式的室内空间中的室内机配置图。
[0030]图8是用于说明本实施方式的空气调节装置所采用的冷却介质选定流程(基于距离的选定)的流程图。
[0031]图9是用于说明本实施方式的空气调节装置所采用的冷却介质选定流程(基于制冷剂量的选定)的流程图。
[0032]图10是用于说明本实施方式的空气调节装置所采用的冷却介质选定流程(基于室内容积的选定)的流程图。
【具体实施方式】
[0033]实施方式I
[0034]如图1所示，本实施方式的空气调节装置100具有:热源机即I台室外机I ;多台室内机2 ;介于室外机I和室内机2之间的热介质转换机3 ;多台室内机71 ;和介于室外机I和室内机71之间的中继器70。热介质转换机3利用热源侧制冷剂和热介质进行热交换。室外机I和热介质转换机3通过用于使热源侧制冷剂循环的制冷剂配管4被连接。热介质转换机3和室内机2通过用于使热介质循环的配管(热介质配管)5被连接。而且，由室外机I生成的冷能或热能经由热介质转换机3被配送到室内机2。另外，通过了中继机70的制冷剂直接被配送到室内机71。
[0035]本实施方式的空气调节装置100采用能够实现以下两种方式的方式:间接地利用热源侧制冷剂的方式(间接方式)；和直接利用的方式(直接方式)。即，兼具以下两种结构:将存储在热源侧制冷剂的冷能或热能传递到与热源侧制冷剂不同的介质(以下称为热介质)，并利用存储在热介质的冷能或热能对空调对象空间进行制冷或制热的结构；利用存储在上述热源侧制冷剂的冷能或热能直接对空调对象空间进行制冷或制热的结构。
[0036]如图2所示，空气调节装置100具有使制冷剂循环的制冷循环，各室内机2a?2d及71e?71f作为运转模式能够自由选择制冷模式或制热模式。
[0037]而且，本实施方式的空气调节装置100具有作为制冷剂采用例如R-22、R-134a等单一制冷剂、R-410A、R-404A等伪共沸混合制冷剂、R-407C等非共沸混合制冷剂、化学式内含有双键的CF3CF = CH2等地球变暖系数较小的制冷剂及其混合物或者CO2、丙烷等自然制冷剂的制冷剂循环回路A、以及作为热介质采用水等的热介质循环回路B。
[0038][室外机I]
[0039]在室外机I中通过制冷剂配管4连接而搭载有:压缩制冷剂的压缩机10 ;由四通阀等构成的第一制冷剂流路切换装置11;作为蒸发器或冷凝器发挥功能的热源侧换热器12 ;及存储剩余制冷剂的储液器19。
[0040]另外，在室外机I中设置有第一连接配管4a、第二连接配管4b、止回阀13 (13a?13d)。通过设置第一连接配管4a、第二连接配管4b、止回阀13a、止回阀13b、止回阀13c及止回阀13d，不管室内机2所要求的运转如何，都能够使流入热介质转换机3及中继器70的热源侧制冷剂的流动成为恒定方向。
[0041]压缩机10吸入热源侧制冷剂，并压缩该热源侧制冷剂成为高温、高压的状态，例如由能够进行容量控制的变频压缩机等构成即可。
[0042]第一制冷剂流路切换装置11用于切换制热运转模式时(全制热运转模式时及制热主体运转模式时)的热源侧制冷剂的流动和制冷运转模式时(全制冷运转模式时及制冷主体运转模式时)的热源侧制冷剂的流动。
[0043]热源侧换热器12在制热运转时作为蒸发器发挥功能，在制冷运转时作为冷凝器发挥功能，在从省略图示的风扇等送风机被供给的空气和热源侧制冷剂之间进行热交换。
[0044][室内机2]
[0045]在室内机2中分别搭载有利用侧换热器26。该利用侧换热器26通过配管5被连接在热介质转换机3的热介质流量调整装置25和第二热介质流路切换装置23。该利用侧换热器26用于在从省略图示的风扇等送风机供给的空气和热介质之间进行热交换，生成用于向室内空间7供给的制热用空气或制冷用空气。
[0046][室内机71]
[0047]在室内机71中分别搭载有利用侧换热器61和膨胀阀62。该利用侧换热器61通过配管67被连接在中继器70的节流装置65及节流装置66，并通过配管被连接在中继器70的电磁阀63、电磁阀64。该利用侧换热器61用于在从省略图示的风扇等送风机供给的空气和热介质之间进行热交换，并生成用于向室内空间80供给的制热用空气或制冷用空气。
[0048][热介质转换机3]
[0049]在热介质转换机3中设置有:供制冷剂和热介质进行热交换的2个热介质间换热器15 (15a、15b);使制冷剂减压的2个节流装置16 (16a、16b);对制冷剂配管4的流路进行开闭的2个开闭装置17(17a、17b);切换制冷剂流路的2个第二制冷剂流路切换装置18 (18a、18b);使热介质循环的2个泵21 (21a、21b);被连接在配管5中的一方的4个第一热介质流路切换装置22 (22a?22d);被连接在配管5中的另一方的4个第二热介质流路切换装置23 (23a?23d);与连接有第一热介质流路切换装置22这一方的配管5连接的4个热介质流量调整装置25 (25a?25d)。
[0050]热介质间换热器15a、15b作为冷凝器(散热器)或蒸发器发挥功能，利用热源侧制冷剂和热介质进行热交换，将由室外机I生成并存储在热源侧制冷剂的冷能或热能传递到热介质。热介质间换热器15a被设置在制冷剂循环回路A中的节流装置16a和第二制冷剂流路切换装置18a之间,在制冷制热混合运转模式时,被用于热介质的冷却。热介质间换热器15b被设置在制冷剂循环回路A中的节流装置16b和第二制冷剂流路切换装置18b之间，在制冷制热混合运转模式时，被用于热介质的加热。
[0051]节流装置16a、16b具有作为减压阀、膨胀阀的功能，对热源侧制冷剂减压而使其膨胀。节流装置16a在全制冷运转模式时的热源侧制冷剂的流路中被设置在热介质间换热器15a的上游侧。节流装置16b在全制冷运转模式时的热源侧制冷剂的流路中被设置在热介质间换热器15b的上游侧。这些节流装置16由能够可变地控制开度的例如电子式膨胀阀等构成即可。
[0052]开闭装置17a、17b由二通阀等构成，用于开闭制冷剂配管4。
[0053]第二制冷剂流路切换装置18a、18b由四通阀等构成，根据运转模式切换热源侧制冷剂的流动。第二制冷剂流路切换装置18a在全制冷运转模式时的热源侧制冷剂的流路中被设置在热介质间换热器15a的下游侧。第二制冷剂流路切换装置18b在全制冷运转模式时的热源侧制冷剂的流路中被设置在热介质间换热器15b的下游侧。
[0054]泵21a、21b用于使配管5内的热介质循环。泵21a被设置在热介质间换热器15a和第二热介质流路切换装置23之间的配管5上。泵21b被设置在热介质间换热器15b和第二热介质流路切换装置23之间的配管5上。这些泵21由例如能够进行容量控制的泵等构成即可。此外，也可以将泵21a设置在热介质间换热器15a和第一热介质流路切换装置22之间的配管5上。另外，也可以将泵21b设置在热介质间换热器15b和第一热介质流路切换装置22之间的配管5上。
[0055]第一热介质流路切换装置22 (22a?22d)由三通阀等构成，用于切换热介质的流路。第一热介质流路切换装置22设置了与室内机2的设置台数相应的个数。第一热介质流路切换装置22的三通之一与热介质间换热器15a连接，三通之一与热介质间换热器15b连接，三通之一与热介质流量调整装置25连接，并且该第一热介质流路切换装置22被设置在利用侧换热器26的热介质流路的出口侧。此外，与室内机2对应地从纸面下侧开始图示了第一热介质流路切换装置22a、第一热介质流路切换装置22b、第一热介质流路切换装置22c、第一热介质流路切换装置22d。
[0056]第二热介质流路切换装置23 (23a?23d)由三通阀等构成，用于切换热介质的流路。第二热介质流路切换装置23设置了与室内机2的设置台数相应的个数(这里是4个)。第二热介质流路切换装置23的三通之一与热介质间换热器15a连接,三通之一与热介质间换热器15b连接，三通之一与利用侧换热器26连接，并且该第二热介质流路切换装置23被设置在利用侧换热器26的热介质流路的入口侧。这里，对第二热介质流路切换装置23，与室内机2对应地从纸面下侧开始图示了第二热介质流路切换装置23a、第二热介质流路切换装置23b、第二热介质流路切换装置23c、第二热介质流路切换装置23d。
[0057]热介质流量调整装置25 (25a?25d)由能够控制开口面积的二通阀等构成,用于调整配管5中流动的热介质的流量。热介质流量调整装置25设置了与室内机2的设置台数相应的个数。热介质流量调整装置25的一通与利用侧换热器26连接，另一通与第一热介质流路切换装置22连接，并被设置在利用侧换热器26的热介质流路的出口侧。这里，对热介质流量调整装置25,与室内机2对应地从纸面下侧开始图示了热介质流量调整装置25a、热介质流量调整装置25b、热介质流量调整装置25c、热介质流量调整装置25d。另外，也可以将热介质流量调整装置25设置在利用侧换热器26的热介质流路的入口侧。
[0058]用于使热介质循环的配管5由被连接在热介质间换热器15a的部分和被连接在热介质间换热器15b的部分构成，并经由第一热介质流路切换装置22及第二热介质流路切换装置23被连接。配管5与连接在热介质转换机3的室内机2的台数相应地分支(这里是各4分支)。而且，配管5通过控制第一热介质流路切换装置22及第二热介质流路切换装置23，来决定使来自热介质间换热器15a的热介质流入利用侧换热器26还是使来自热介质间换热器15b的热介质流入利用侧换热器26。
[0059][中继器70]
[0060]中继器70被配置在室外机I和室内机71 (71e?71h)之间。中继器70具有将制冷剂的流动切换到制冷侧的电磁阀63a?63d及切换到制热侧的电磁阀64a?64d、制冷室内机入口部节流装置65、和在全制热、制热主体运转时打开的节流装置66,能够实现室内机71的制冷、制热混合运转。另外，室内机71(71e?71h)具有利用制冷剂的利用侧换热器61 (61e?61h)和室内节流装置62 (62e?62h)。
[0061][运转模式的说明]
[0062]空气调节装置100是通过制冷剂配管4连接压缩机10、第一制冷剂流路切换装置
11、热源侧换热器12、开闭装置17、第二制冷剂流路切换装置18、热介质间换热器15的制冷剂流路、节流装置16及储液器19构成了制冷剂循环回路A。另外，通过配管5连接热介质间换热器15的热介质流路、泵21、第一热介质流路切换装置22、热介质流量调整装置25、利用侧换热器26及第二热介质流路切换装置23构成了热介质循环回路B。也就是说，在各个热介质间换热器15上分别并联地连接多台利用侧换热器26。
[0063]因此，在空气调节装置100中，室外机I和热介质转换机3经由设置在热介质转换机3上的热介质间换热器15a及热介质间换热器15b被连接,热介质转换机3和室内机2也经由热介质间换热器15a及热介质间换热器15b被连接。即，在空气调节装置100中，利用热介质间换热器15a及热介质间换热器15b，在制冷剂循环回路A中循环的热源侧制冷剂和在热介质循环回路B中循环的热介质进行热交换。
[0064]此外，与上述制冷剂回路相独立地经由配管4连接室外机I和中继器70，从中继器70还向室内机71供给制冷剂。[0065]关于空气调节装置100所执行的各运转模式进行说明。该空气调节装置100基于来自各室内机2的指示，能够利用该室内机2实现制冷运转或制热运转。也就是说，空气调节装置100能够使室内机2及室内机71全部进行同一运转，并且能够使各个室内机2分别进行不同的运转。
[0066]在空气调节装置100所执行的运转模式中，具有所驱动的室内机2、71全部执行制冷运转的全制冷运转模式、所驱动的室内机2、71全部执行制热运转的全制热运转模式、制冷负荷一方大的作为制冷制热混合运转模式的制冷主体运转模式及制热负荷一方大的作为制冷制热混合运转模式的制热主体运转模式。以下，关于各运转模式，与热源侧制冷剂及热介质的流动一起进行说明。
[0067][全制冷运转模式]
[0068]图3是表示图2所示的空气调节装置100的全制冷运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。在该图3中，以由利用侧换热器26a、26b、61e?61h产生冷能负荷的情况为例对全制冷运转模式进行说明。此外，在图3中，粗线表示的配管表示供制冷剂(热源侧制冷剂及热介质)流动的配管。另外，在图3中，用实线箭头表示热源侧制冷剂的流动方向，用虚线箭头表示热介质的流动方向。
[0069]在图3所示的全制冷运转模式的情况下，在室外机I中，以使从压缩机10排出的热源侧制冷剂流入热源侧换热器12的方式切换第一制冷剂流路切换装置11。在热介质转换机3中，使泵21a及泵21b驱动，并开放热介质流量调整装置25a及热介质流量调整装置25b，使热介质流量调整装置25c及热介质流量调整装置25d成为全闭，并且热介质在各个热介质间换热器15a和热介质间换热器15b以及利用侧换热器26a和利用侧换热器26b之间循环。
[0070]首先，对制冷剂循环回路A中的热源侧制冷剂的流动进行说明。低温、低压的制冷剂被压缩机10压缩，成为高温、高压的气体制冷剂并被排出。从压缩机10排出的高温、高压的气体制冷剂经由第一制冷剂流路切换装置11流入热源侧换热器12。而且，在热源侧换热器12中，向室外空气散热，并且成为高压的液体制冷剂。从热源侧换热器12流出的高压制冷剂通过止回阀13a从室外机I流出，并通过制冷剂配管4流入热介质转换机3。流入热介质转换机3的高压制冷剂经由开闭装置17a之后被分支并在节流装置16a及节流装置16b中膨胀，成为低温、低压的二相制冷剂。此外，开闭装置17b成为关闭。
[0071]该二相制冷剂分别流入作为蒸发器发挥作用的热介质间换热器15a及热介质间换热器15b，从在热介质循环回路B中循环的热介质吸热，由此，冷却热介质，并且成为低温、低压的气体制冷剂。从热介质间换热器15a及热介质间换热器15b流出的气体制冷剂经由第二制冷剂流路切换装置18a、第二制冷剂流路切换装置18b，从热介质转换机3流出，并通过制冷剂配管4再流入室外机I。流入室外机I的制冷剂通过止回阀13d经由第一制冷剂流路切换装置11及储液器19再被吸入压缩机10。
[0072]以下，对热介质循环回路B中的热介质的流动进行说明。在全制冷运转模式下，利用热介质间换热器15a及热介质间换热器15b两者，热源侧制冷剂的冷能被传递到热介质，被冷却的热介质通过泵21a及泵21b在配管5内流动。被泵21a及泵21b加压并流出的热介质经由第二热介质流路切换装置23a及第二热介质流路切换装置23b，流入利用侧换热器26a及利用侧换热器26b。而且，热介质在利用侧换热器26a及利用侧换热器26b中从室内空气吸热，由此进行室内空间7的制冷。
[0073]然后，热介质从利用侧换热器26a及利用侧换热器26b流出并流入热介质流量调整装置25a及热介质流量调整装置25b。此时，根据热介质流量调整装置25a及热介质流量调整装置25b的作用，热介质的流量被控制成负担室内所需的空调负荷所必需的流量并流入利用侧换热器26a及利用侧换热器26b。从热介质流量调整装置25a及热介质流量调整装置25b流出的热介质通过第一热介质流路切换装置22a及第一热介质流路切换装置22b，流入热介质间换热器15a及热介质间换热器15b，再被吸入泵21a及泵21b。
[0074]在执行全制冷运转模式时，热介质不需要向没有热负荷的利用侧换热器26(包括温度传感器关闭)流动，从而通过热介质流量调整装置25关闭流路，热介质不向利用侧换热器26流动。在图3中，在利用侧换热器26a及利用侧换热器26b中，由于具有热负荷，所以有热介质流动，但在利用侧换热器26c及利用侧换热器26d中，没有热负荷，对应的热介质流量调整装置25c及热介质流量调整装置25d成为全闭。而且，在从利用侧换热器26c、利用侧换热器26d有热负荷产生的情况下，开放热介质流量调整装置25c、热介质流量调整装置25d，使热介质循环即可。
[0075]另外，通过了上述配管4的热源侧制冷剂还流入中继器70侧，通过了节流装置65、节流装置62之后，在利用侧换热器61中吸热后蒸发，经由电磁阀63之后，返回室外机I。由此，室内空间80被制冷。
[0076][全制热运转模式]
[0077]图4是表示图2所示的空气调节装置100的全制热运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。在该图4中，以由利用侧换热器26a、26b、61e?6Ih产生热能负荷的情况为例对全制热运转模式进行说明。此外，在图4中，粗线所示的配管表示供制冷剂(热源侧制冷剂及热介质)流动的配管。另外，在图4中，用实线箭头表示热源侧制冷剂的流动方向，用虚线箭头表示热介质的流动方向。
[0078]在图4所示的全制热运转模式的情况下，在室外机I中，以使从压缩机10排出的热源侧制冷剂不经由热源侧换热器12地流入热介质转换机3的方式切换第一制冷剂流路切换装置11。在热介质转换机3中，使泵21a及泵21b驱动，开放热介质流量调整装置25a及热介质流量调整装置25b，使热介质流量调整装置25c及热介质流量调整装置25d成为全闭，热介质在热介质间换热器15a和热介质间换热器15b的每一个与利用侧换热器26a以及利用侧换热器26b之间循环。
[0079]首先，对制冷剂循环回路A中的热源侧制冷剂的流动进行说明。低温、低压的制冷剂被压缩机10压缩，成为高温、高压的气体制冷剂并排出。从压缩机10排出的高温、高压的气体制冷剂通过第一制冷剂流路切换装置11、止回阀13b，从室外机I流出。从室外机I流出的高温、高压的气体制冷剂通过制冷剂配管4流入热介质转换机3。流入热介质转换机3的高温、高压的气体制冷剂被分支并通过第二制冷剂流路切换装置18a及第二制冷剂流路切换装置18b，分别流入热介质间换热器15a及热介质间换热器15b。
[0080]流入热介质间换热器15a及热介质间换热器15b的高温、高压的气体制冷剂向在热介质循环回路B中循环的热介质散热，并且成为高压的液体制冷剂。从热介质间换热器15a及热介质间换热器15b流出的液体制冷剂在节流装置16a及节流装置16b中膨胀，成为低温、低压的二相制冷剂。该二相制冷剂通过开闭装置17b，从热介质转换机3流出，并通过制冷剂配管4再流入室外机I。此外，开闭装置17a成为关闭。
[0081]流入室外机I的制冷剂通过止回阀13c流入作为蒸发器发挥作用的热源侧换热器12。而且，流入热源侧换热器12的制冷剂在热源侧换热器12中从室外空气吸热，成为低温、低压的气体制冷剂。从热源侧换热器12流出的低温、低压的气体制冷剂经由第一制冷剂流路切换装置11及储液器19再被吸入压缩机10。
[0082]以下，对热介质循环回路B中的热介质的流动进行说明。
[0083]在全制热运转模式中，利用热介质间换热器15a及热介质间换热器15b两者，热源侧制冷剂的热能被传递到热介质，被加热的热介质通过泵21a及泵21b在配管5内流动。被泵21a及泵21b加压并流出的热介质经由第二热介质流路切换装置23a及第二热介质流路切换装置23b，流入利用侧换热器26a及利用侧换热器26b。而且，热介质在利用侧换热器26a及利用侧换热器26b中向室内空气散热，由此进行室内空间7的制热。
[0084]然后，热介质从利用侧换热器26a及利用侧换热器26b流出并流入热介质流量调整装置25a及热介质流量调整装置25b。此时，通过热介质流量调整装置25a及热介质流量调整装置25b的作用，热介质的流量被控制成负担室内所需的空调负荷所必需的流量并流入利用侧换热器26a及利用侧换热器26b。从热介质流量调整装置25a及热介质流量调整装置25b流出的热介质通过第一热介质流路切换装置22a及第一热介质流路切换装置22b，流入热介质间换热器15a及热介质间换热器15b，再被吸入泵21a及泵21b。
[0085]在执行全制热运转模式时，热介质不需要向没有热负荷的利用侧换热器26(包括温度传感器关闭)流动，从而通过热介质流量调整装置25关闭流路，热介质不向利用侧换热器26流动。在图4中，在利用侧换热器26a及利用侧换热器26b中具有热负荷，从而有热介质流动，但在利用侧换热器26c及利用侧换热器26d中没有热负荷，使相应的热介质流量调整装置25c及热介质流量调整装置25d成为全闭。而且，在从利用侧换热器26c、利用侧换热器26d有热负荷产生的情况下，开放热介质流量调整装置25c、热介质流量调整装置25d，使热介质循环即可。
[0086]另外，通过了上述配管4的热源侧制冷剂(气体制冷剂)还流入中继器70侧，经由电磁阀64之后，在利用侧换热器61中散热，通过了室内节流装置62及节流装置66之后，经由配管4返回室外机I。由此，室内空间80被制热。
[0087][制冷主体运转模式]
[0088]图5是表示图2所示的空气调节装置100的制冷主体运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。在该图5中，以在利用侧换热器26a中产生冷能负荷、且在利用侧换热器26b中产生热能负荷的情况为例对制冷主体运转模式进行说明。此外，在图5中，粗线所示的配管表示供制冷剂(热源侧制冷剂及热介质)循环的配管。另外，在图5中，用实线箭头表示热源侧制冷剂的流动方向，用虚线箭头表示热介质的流动方向。
[0089]在图5所示的制冷主体运转模式的情况下，在室外机I中，以使从压缩机10排出的热源侧制冷剂流入热源侧换热器12的方式切换第一制冷剂流路切换装置11。在热介质转换机3中，使泵21a及泵21b驱动，开放热介质流量调整装置25a及热介质流量调整装置25b，使热介质流量调整装置25c及热介质流量调整装置25d成为全闭，热介质分别在热介质间换热器15a和利用侧换热器26a之间、以及热介质间换热器15b和利用侧换热器26b之间循环。[0090]首先，对制冷剂循环回路A中的热源侧制冷剂的流动进行说明。低温、低压的制冷剂被压缩机10压缩，成为高温、高压的气体制冷剂并排出。从压缩机10排出的高温、高压的气体制冷剂经由第一制冷剂流路切换装置11流入热源侧换热器12。而且，在热源侧换热器12中向室外空气散热，并且成为液体制冷剂。从热源侧换热器12流出的制冷剂从室外机I流出，通过止回阀13a、制冷剂配管4流入热介质转换机3。流入热介质转换机3的制冷剂通过第二制冷剂流路切换装置18b流入作为冷凝器发挥作用的热介质间换热器15b。
[0091]流入热介质间换热器15b的制冷剂向在热介质循环回路B中循环的热介质散热，并且成为温度进一步降低了的制冷剂。从热介质间换热器15b流出的制冷剂在节流装置16b中膨胀成为低压二相制冷剂。该低压二相制冷剂经由节流装置16a流入作为蒸发器发挥作用的热介质间换热器15a。流入热介质间换热器15a的低压二相制冷剂从在热介质循环回路B中循环的热介质吸热，由此，冷却热介质，并且成为低压的气体制冷剂。该气体制冷剂从热介质间换热器15a流出，经由第二制冷剂流路切换装置18a从热介质转换机3流出，通过制冷剂配管4再流入室外机I。流入室外机I的制冷剂经由止回阀13d、第一制冷剂流路切换装置11及储液器19，再被吸入压缩机10。
[0092]以下，对热介质循环回路B中的热介质的流动进行说明。
[0093]在制冷主体运转模式中,利用热介质间换热器15b热源侧制冷剂的热能被传递到热介质，被加热的热介质通过泵21b在配管5内流动。另外，在制冷主体运转模式下，利用热介质间换热器15a热源侧制冷剂的冷能被传递到热介质,被冷却的热介质通过泵21a在配管5内流动。被泵21b加压并流出的被加热的热介质经由第二热介质流路切换装置23b流入利用侧换热器26b。被泵21a加压并流出的被冷却的热介质经由第二热介质流路切换装置23a，流入利用侧换热器26a。
[0094]在利用侧换热器26b中，热介质向室内空气散热，由此进行室内空间7的制热。另外，在利用侧换热器26a中，热介质从室内空气吸热，由此进行室内空间7的制冷。此时，通过热介质流量调整装置25a及热介质流量调整装置25b的作用，热介质的流量被控制成负担室内所需的空调负荷所必需的流量并流入利用侧换热器26a及利用侧换热器26b。通过利用侧换热器26b且温度稍降低的热介质通过热介质流量调整装置25b及第一热介质流路切换装置22b，流入热介质间换热器15b，再被吸入泵21b。另一方面，通过利用侧换热器26a且温度稍上升的热介质通过热介质流量调整装置25a及第一热介质流路切换装置22a，流入热介质间换热器15a，再被吸入泵21a。
[0095]在执行制冷主体运转模式时，热介质不需要向没有热负荷的利用侧换热器26(包括温度传感器关闭)流动，从而通过热介质流量调整装置25关闭流路，热介质不向利用侧换热器26流动。在图5中，由于在利用侧换热器26a及利用侧换热器26b中具有热负荷，所以有热介质流动，但在利用侧换热器26c及利用侧换热器26d中没有热负荷，使相应的热介质流量调整装置25c及热介质流量调整装置25d成为全闭。而且，在从利用侧换热器26c、利用侧换热器26d有热负荷产生的情况下，开放热介质流量调整装置25c、热介质流量调整装置25d，使热介质循环即可。
[0096]另外，通过了上述配管4的制冷剂还流入中继器70侧，流入了的一部分经由电磁阀64e进入室内机71e并在利用侧换热器61e中散热之后，被节流装置62e减压，再流入中继器70。该再流入了的制冷剂与通过了节流装置65的制冷剂合流，经由室内节流装置62f?62h之后，在利用侧换热器61f?61h中吸热后蒸发，经由电磁阀63之后，返回室外机I。
[0097][制热主体运转模式]
[0098]图6是表示图2所示的空气调节装置100的制热主体运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。在该图6中，以在利用侧换热器26a中产生热能负荷、且在利用侧换热器26b中产生冷能负荷的情况为例对制热主体运转模式进行说明。此外，在图6中，粗线所示的配管表示供制冷剂(热源侧制冷剂及热介质)循环的配管。另外，在图6中，用实线箭头表示热源侧制冷剂的流动方向，用虚线箭头表示热介质的流动方向。
[0099]在图6所示的制热主体运转模式的情况下，在室外机I中，以使从压缩机10排出的热源侧制冷剂不经由热源侧换热器12地流入热介质转换机3的方式切换第一制冷剂流路切换装置11。在热介质转换机3中，使泵2Ia及泵2Ib驱动，开放热介质流量调整装置25a及热介质流量调整装置25b，使热介质流量调整装置25c及热介质流量调整装置25d成为全闭，热介质分别在热介质间换热器15a和利用侧换热器26b之间、以及热介质间换热器15b和利用侧换热器26a之间循环。
[0100]首先，对制冷剂循环回路A中的热源侧制冷剂的流动进行说明。低温、低压的制冷剂被压缩机10压缩，成为高温、高压的气体制冷剂并排出。从压缩机10排出的高温、高压的气体制冷剂通过第一制冷剂流路切换装置11、止回阀13b，从室外机I流出。从室外机I流出的高温、高压的气体制冷剂通过制冷剂配管4流入热介质转换机3。流入热介质转换机3的高温、高压的气体制冷剂通过第二制冷剂流路切换装置18b流入作为冷凝器发挥作用的热介质间换热器15b。
[0101]流入热介质间换热器15b的气体制冷剂向在热介质循环回路B中循环的热介质散热，并且成为液体制冷剂。从热介质间换热器15b流出的制冷剂在节流装置16b中膨胀而成为低压二相制冷剂。该低压二相制冷剂经由节流装置16a流入作为蒸发器发挥作用的热介质间换热器15a。流入热介质间换热器15a的低压二相制冷剂从在热介质循环回路B中循环的热介质吸热而蒸发，并冷却热介质。该低压二相制冷剂从热介质间换热器15a流出，经由第二制冷剂流路切换装置18a，从热介质转换机3流出，再流入室外机I。
[0102]流入室外机I的制冷剂通过止回阀13c流入作为蒸发器发挥作用的热源侧换热器
12。而且，流入热源侧换热器12的制冷剂在热源侧换热器12中从室外空气吸热，成为低温、低压的气体制冷剂。从热源侧换热器12流出的低温、低压的气体制冷剂经由第一制冷剂流路切换装置11及储液器19再被吸入压缩机10。
[0103]以下，对热介质循环回路B中的热介质的流动进行说明。
[0104]在制热主体运转模式下,利用热介质间换热器15b将热源侧制冷剂的热能传递到热介质，被加热的热介质通过泵21b在配管5内流动。另外，在制热主体运转模式下，利用热介质间换热器15a热源侧制冷剂的冷能被传递到热介质,被冷却的热介质通过泵21a在配管5内流动。被泵21b加压并流出的被加热的热介质经由第二热介质流路切换装置23a流入利用侧换热器26a。被泵21a加压并流出的被冷却的热介质经由第二热介质流路切换装置23b流入利用侧换热器26b。
[0105]在利用侧换热器26b中，热介质从室内空气吸热，由此进行室内空间7的制冷。另夕卜，在利用侧换热器26a中，热介质向室内空气散热，由此进行室内空间7的制热。此时，根据热介质流量调整装置25a及热介质流量调整装置25b的作用，热介质的流量被控制成负担室内所需的空调负荷所必需的流量并流入利用侧换热器26a及利用侧换热器26b。通过利用侧换热器26b且温度稍上升的热介质通过热介质流量调整装置25b及第一热介质流路切换装置22b，流入热介质间换热器15a，再被吸入泵21a。通过利用侧换热器26a且温度稍降低的热介质通过热介质流量调整装置25a及第一热介质流路切换装置22a，流入热介质间换热器15b，再被吸入泵21b。
[0106]在执行制热主体运转模式时，热介质不需要向没有热负荷的利用侧换热器26(包括温度传感器关闭)流动，从而通过热介质流量调整装置25关闭流路，热介质不向利用侧换热器26流动。在图6中，由于在利用侧换热器26a及利用侧换热器26b中具有热负荷，所以有热介质流动，但在利用侧换热器26c及利用侧换热器26d中没有热负荷，使对应的热介质流量调整装置25c及热介质流量调整装置25d成为全闭。而且，在从利用侧换热器26c、利用侧换热器26d有热负荷产生的情况下，开放热介质流量调整装置25c、热介质流量调整装置25d，使热介质循环即可。
[0107]另外，通过了上述配管4的气体制冷剂还流入中继器70侧，流入的一部分进入电磁阀64e?64g。通过了电磁阀64e?64的制冷剂进入室内机71e?71g,在利用侧换热器61e?61g中散热后，在节流装置62e?62g中被减压并再次流入中继器70，与通过了节流装置65的制冷剂合流。该合流了的制冷剂的一部分经由节流装置62h之后，在利用侧换热器61h中吸热后蒸发，并进入电磁阀63h。而且，从电磁阀63h排出的制冷剂在上述合流之后分离，并与通过了节流装置66的制冷剂再次合流并返回室外机I。
[0108][制冷剂配管4]
[0109]如上所述，实施方式的空气调节装置100具有几个运转模式。在这些运转模式中，热源侧制冷剂在连接室外机I和热介质转换机3或中继器70的制冷剂配管4中流动。
[0110][配管5]
[0111]在本实施方式的空气调节装置100所执行的各个运转模式中，水、防冻液等热介质在连接热介质转换机3和室内机2的配管5中流动。
[0112][热介质]
[0113]作为热介质能够使用例如载冷剂(防冻液)、水、载冷剂和水的混合液、水和防腐蚀效果高的添加剂的混合液等。因此，在空气调节装置100中，即使热介质经由室内机2向室内空间7泄漏，由于热介质使用了安全性高的材料，所以有助于安全性的提高。
[0114]接着，对设置与空气调节装置100对应的室内机时的、在该室内机中循环的用于加热或冷却的介质的选定方法进行说明。
[0115]图7是具有室内机A?F的空气调节装置100进行空调的空间的一例。在通路等的空间中设置热介质转换机3、中继器70及空调机F，采用利用5个室内机A?E对5个空调空间(或房间)进行空调的设定。这里，室内机A的空间为800m3，室内机B的空间为80m3，室内机C的空间为120m3，室内机D的空间为120m3，室内机E的空间为60m3。而且，从中继器70到各室内机的距离以室内机A、B、C、D、E的顺序逐渐靠近。此外，室内机A?室内机E是与图1?图6所示的室内机26、71的标记相独立地规定的标记。
[0116]图8是表不本发明的一实施方式的、基于配置在图7的各空间中的室内机中循环的介质的距离的、选定方法的流程图。[0117](步骤I)
[0118]选定各空间A?E的必要能力。另外，此时，选定从自动地选择中排除的室内机。例如，如室内机F那样地向共用地板设置的情况，作为介质不使用水，而使用制冷剂。此外，在制冷剂声音引人注意的情况下，也有将水作为介质的选择。此外，在图8中，为了便于说明，使制冷剂为氟利昂制冷剂。
[0119](步骤2)
[0120]计算在步骤I中排除的室内机以外的室内机(这里是A?E)的介质全部采用制冷剂的情况的空气调节装置100的总制冷剂量。例如在这里，总制冷剂量为25kg。
[0121](步骤3)
[0122]按每个空调空间计算空气调节装置100的总制冷剂量全部在I个空调空间中泄漏的情况下的浓度。例如，在室内机B的空间中为25kg + 80m3 = 0.31kg/m3，在室内机E的空间中为 25kg + 60m3 = 0.416kg/m3。
[0123](步骤4)
[0124]根据步骤3的计算结果，判定是否存在制冷剂浓度超过极限浓度的空调空间。例如在极限浓度被设定成0.3kg/m3的情况下,室内机B(0.31kg/m3)和室内机E(0.416kg/m3)的空调空间超过极限浓度。
[0125](步骤5)
[0126]在步骤4中超过极限浓度的空调空间中，将距离中继器70最远的室内机71的利用侧换热器的介质从制冷剂变更成水。在该例中，关于上述距离，由于室内机E比室内机B远，所以室内机E的介质采用水。此外，上述“距离中继器70最远的室内机71”与从中继器70到室内机71的制冷剂回路长度最长的情况对应。这是考虑了从中继器70到室内机71的制冷剂回路长时，制冷剂的泄漏量相应地变多。
[0127](步骤6)
[0128]再次计算空气调节装置100的总制冷剂量，返回步骤3。
[0129](步骤7)
[0130]在步骤4中没有超过极限浓度的空调空间的情况下，研究结束，决定室内机的介质。
[0131]根据图8的流程，自动地决定使制冷剂在室内机A?D中循环、且使水在室内机E中循环。因此，室内机A?D适用图1?图6所示的室内机71，室内机E适用图1?图6所示的室内机2。
[0132]图9是表示本发明的其他实施方式的基于配置在图7的各空间中的室内机中循环的介质的量的选定方法的流程图。图9和图8的不同仅是步骤5。即，图9的例子是在超过了极限浓度的空调空间中，将与空气调节装置100的总制冷剂量最少的室内机(S卩，总制冷剂量的削减幅度最大的室内机)对应的循环介质变更成水。
[0133]图10是表示本发明的又一其他实施方式的基于配置于图7的各空间的室内机中循环的介质的室内容积的选定方法的流程图。图10和图8的不同仅是步骤5。S卩，图10的例子是在超过了极限浓度的空调空间中，将与容积最小的空调空间对应的室内机的循环介质变更成水。
[0134]此外，在步骤5中，也可以与极限浓度无关地简单地将“距离中继器最远的室内机”、“总制冷剂量的削减幅度最大的室内机”、“与容积最小的空调空间对应的室内机”的循环制冷剂决定为水。
[0135]通过采用图8?图10所示的方法，在图1?图6所示的制冷剂和水、载冷剂的空调混合的系统的施工时，能够自动地决定在室内机中循环的热介质(制冷剂、水、载冷剂等)的各空间中的区别使用。而且，由此，即使在任意的空调空间中，都能够发挥防止超过允许限度的制冷剂的泄漏这样的效果。
[0136]附图标记的说明
[0137]I室外机，2 (2a?2d)室内机，3热介质转换机，4制冷剂配管，4a第一连接配管，4b第二连接配管，5配管，6室外空间，7室内空间，8空间，9建筑物，10压缩机，11第一制冷剂流路切换装置，12热源侧换热器，13 (13a?13d)止回阀，15 (15a、15b)热介质间换热器，16 (16a、16b)节流装置，17 (17a、17b)开闭装置，18 (18a、18b)第二制冷剂流路切换装置，19储液器，21(21a、21b)泵，22 (22a?22d)第一热介质流路切换装置，23 (23a?23d)第二热介质流路切换装置，25 (25a?25d)热介质流量调整装置，26 (26a?26d)利用侧换热器，61(61e?61h)利用侧换热器，62 (62e?62h)室内节流装置，63 (63e?63h)电磁阀，64(64e?64h)电磁阀，65节流装置，66节流装置，67配管，70中继器，71 (71e?71h)室内机，100空气调节装置，A制冷剂循环回路，B热介质循环回路。
【权利要求】
1.一种空调系统施工时的利用侧换热器的热介质选定方法，所述空调系统将多个空间作为空调对象，作为分别设置在各空间的利用侧换热器的循环热介质能够共存制冷剂和无毒性的介质这两种， 其特征在于，具有: 第一步骤，其决定与各空调空间对应的利用侧换热器的必要能力； 第二步骤，其算出使制冷剂在具有所决定的能力的全部利用侧换热器中循环时必需的总制冷剂量； 第三步骤，其按每个空调空间算出所述总制冷剂量分别在利用制冷剂的各空调空间中泄漏时的制冷剂浓度； 第四步骤，其判断各空调空间的所述制冷剂浓度是否超过预定的极限浓度； 第五步骤，其在所述第四步骤中存在超过所述极限浓度的空调空间的情况下，将设置于所述空调空间的任意一个的所述利用侧换热器的循环热介质选定成无毒性的介质；和 第六步骤，其算出在被选定成无毒性的介质的利用侧换热器以外的全部所述利用侧换热器中使制冷剂循环时所必需的总制冷剂量并作为所述第三步骤的总制冷剂量。
2.如权利要求1所述的热介质选定方法，其特征在于，在所述步骤5中，根据所述多个利用侧换热器的运转方式，距离用于切换相对于各利用侧换热器的制冷剂的流动的中继器最远的利用侧换热器的循环热介质采用无毒性的介质。
3.如权利要求1所述的热介质选定方法，其特征在于，在所述步骤5中，所述总制冷剂量的削减幅度为最大的利用侧换热器的循环热介质采用无毒性的介质。
4.如权利要求1所述的热介质选定方法，其特征在于，在所述步骤5中，与在所述空调空间中容积最小的空调空间对应的利用侧换热器的循环热介质采用无毒性的介质。
5.如权利要求1?4中任一项所述的热介质选定方法，其特征在于，在所述第五步骤中将所述循环热介质采用无毒性的介质的空调空间是从所述步骤4中超过所述极限浓度的空调空间中选定的。
6.如权利要求1?5中任一项所述的热介质选定方法，其特征在于，在所述多个空调空间之间，能够进行制冷运转和制热运转的混合运转。
【文档编号】F25B1/00GK103958978SQ201180075240
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2011年11月30日 优先权日:2011年11月30日
【发明者】岛本大祐, 森本修, 本多孝好, 东幸志, 西冈浩二 申请人:三菱电机株式会社