CN102575860B - 空气调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明得到一种能够尽可能高效、长时间地向需要热量的室内机持续供给所需要的热量的空气调节装置等。该空气调节装置具有载热体侧装置，该载热体侧装置利用配管连接如下部分而构成载热体循环回路，即，多个泵(21)，其用于使多个中间换热器(15)所加热或冷却的载热体在各***中循环，该多个中间换热器用于对循环的载热体进行加热或冷却；多个利用侧换热器(26)，其用于进行载热体与成为热交换对象的空气的热交换；多个流路切换阀(22、23)，其为了将在多个***中循环的载热体中的、在所选择的***中的载热体供给到各利用侧换热器(26)而进行流路的切换，该空气调节装置还包括中继单元侧控制装置(300)，该中继单元侧控制装置在判断中间换热器(15)不能进行载热体的加热或冷却时，为了使载热体在优先指定的使载热体吸热的利用侧换热器(26)和使载热体放热的利用侧换热器(26)之间循环而进行流路切换阀(22、23)的切换控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种例如每个室内机都能进行制冷或制热的设置于高层建筑物等的空气调节装置。
背景技术
以往，存在如下空气调节装置：通过使制冷剂在配置于室外的作为热源机的室外机和配置于室内的室内机之间循环，来向室内等空气调节对象区域输送制冷能量或制热能量，从而进行制冷运转或制热运转。例如，在高层建筑物等建筑物用空气调节装置中，具有利用配管连接一个或多个室外机和多个室内机来使制冷剂循环的高层建筑物用多联式空调机(例如，参照专利文献1)。作为这样的空气调节装置所使用的制冷剂，大多使用例如HFC类制冷剂。另外，近年来，也开始使用二氧化碳(CO2)等天然制冷剂。
另外，还存在以制冷机***(chiller system)为代表的其他结构的空气调节装置。在该空气调节装置中，在配置于室外的热源机内生成制冷能量或制热能量，利用配置在室外机内的换热器向水、防冻液等传递制冷能量或制热能量，之后将该能量输送向配置于空气调节对象区域的作为室内机的风机盘管机组(fan coil unit)、板式散热器(panel heater)等，从而进行制冷运转或制热运转(例如，参照专利文献2)。此外，还存在被称作废热回收型制冷机的在热源机上连接4根水配管来供给制冷能量及制热能量的装置。
专利文献1：日本特开平2-118372号公报(第3页、图1)
专利文献2：日本特开2003-343936号公报(第5页、图1)
发明内容
发明解决的技术问题
在这里，在建筑物中存在如下情况：存在例如如计算机机房等需要与季节等无关地供给制冷能量的空间(以下，以计算机机房为代表)。在通常的空气调节装置中，在压缩机停止而制冷剂的循环停止时，无法向计算机机房供给制冷能量。
另一方面，在如专利文献2那样的制冷机***中，即使压缩机停止也能够使水循环而冷却计算机机房内的空气。不过，虽然供给制冷能量的配管中的介质向计算机机房供给制冷能量且吸收计算机机房内的空气的热量，但由于供给制冷能量和供给制热能量的水配管不同等而使放热受限，无法长时间供给制冷能量。
本发明是为了解决上述那样的课题而做出的，其目的在于得到一种能够尽可能高效、长时间地向需要热量的室内机持续供给所需要的热量的空气调节装置等。
本发明的空气调节装置具有载热体循环装置，该载热体循环装置利用配管连接多个载热体送出装置和多个利用侧换热器而构成载热体循环回路，该多个载热体送出装置用于使加热/冷却机构所加热或冷却的载热体循环，该多个利用侧换热器用于进行成为热交换对象的空气同载热体的热交换，本发明的空气调节装置还具有控制机构，该控制机构在判断为加热/冷却机构不能进行载热体的加热或冷却时，为了使规定的利用侧换热器的热交换优先进行，选择使载热体吸热的利用侧换热器和使载热体放热的利用侧换热器，使载热体循环。
根据本发明，预先指定优先进行动作的利用侧换热器(室内机)，在加热/冷却机构不能进行载热体的加热或冷却的情况下，控制机构使载热体在所选择的使载热体吸热的利用侧换热器和使载热体放热的利用侧换热器之间循环，由此优先进行规定的利用侧换热器的热交换，因此，能够尽可能长时间地维持空气调节对象空间内的空气的温度。此时，通过规定的利用侧换热器中的热交换，通过所选择的其他的利用侧换热器中的热交换进行载热体从空气调节对象空间内的空气吸收的热量的处理或者放出的热量的补充，所以，能够进一步长时间地维持。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的空气调节装置的结构的图。
图2是表示全制冷运转时的制冷剂及载热体的流动的图。
图3是表示制冷主体运转时的制冷剂及载热体的流动的图。
图4是表示制热主体运转时的制冷剂及载热体的流动的图。
图5是表示应急运转的处理的流程图的图。
图6是表示步骤S20中的水的循环的图。
具体实施方式
实施方式1
图1是表示实施方式1的空气调节装置的结构的图。图1的空气调节装置具有作为热源装置的室外机1和用于进行空气调节对象空间的空气调节的一个或多个室内机2。另外，具有作为中继装置的中继单元3，该中继单元3为分别独立的单元，用于进行制冷剂和与制冷剂不同的用于输送热量的介质之间的热交换，进行热传递的中继。室外机1与中继单元3之间利用制冷剂配管4连接，以使例如R-410A、R-404A等近共沸混合制冷剂等制冷剂循环而进行热量的输送。另一方面，中继单元3与室内机2之间利用水配管5连接，以使水、添加了在空气调节温度区域内为不挥发性或低挥发性的防腐剂的水、防冻液等介质(载热体)循环而进行热量的输送。在此，以下说明在水配管5中循环的载热体为水的情况。
在此，在本实施方式中，在高层建筑物等建筑物外的空间设置室外机1。另外，在建筑物内，在能够对起居室等成为空气调节对象空间的室内空间内的空气进行加热或冷却的位置设置室内机2。中继单元3设置在例如建筑物内的没有人的进出或人的进出少的空间，以防止由于制冷剂泄漏等的发生而导致制冷剂给人带来不好影响(例如不舒适感等)。
另外，本实施方式的室外机1与中继单元3之间构成为能够利用两根制冷剂配管4连接。另外，中继单元3与各室内机2之间也分别利用两根水配管5并联连接。在此，中继单元3和各室内机2基本上设置在建筑物内，因此，与以往的制冷机***相比能够缩短水的循环路径的长度，能够抑制用于使水循环的能量。
在图1的空气调节装置中，具有如下冷冻循环装置：利用配管连接压缩机10、制冷剂流路切换机构11、热源侧换热器12、止回阀13a、13b、13c及13d、中间换热器15a及15b、开闭阀17a及17b、制冷剂流路切换阀18a及18b、以及储存器19，构成冷冻循环回路(制冷剂循环回路、一次侧回路)。
压缩机10对吸入的制冷剂进行加压并将其排出(送出)。另外，成为制冷剂流路切换装置的四通阀11根据室外机侧控制装置100的指示进行与制冷制热的运转形态(模式)相对应的阀的切换，来切换制冷剂的路径。在本实施方式中，根据全制冷运转(进行动作的全部的室内机2都进行制冷(也包括除湿。以下同样)时的运转)、制冷主体运转(在进行制冷、制热的室内机2同时存在的情况下，以制冷为主时的运转)时、制热主体运转(在进行制冷、制热的室内机2同时存在的情况下，以制热为主时的运转)、全制热运转(进行动作的全部的室内机2都进行制热时的运转)时，切换制冷剂路径。
热源侧换热器12例如具有使制冷剂通过的传热管及用于增大在该传热管内流动的制冷剂与外部空气之间的传热面积的散热片(未图示)，进行制冷剂与空气(外部空气)的热交换。例如，在全制热运转时、制热主体运转时，作为蒸发器发挥作用，使制冷剂蒸发并气(气体)化。另一方面，在全制冷运转时、制冷主体运转时，作为冷凝器或气体冷却器(以下称作冷凝器)发挥作用。根据情况，有时也存在如下情况：未完全气化、液化，而成为液体和气体的二相混合(气液二相制冷剂)的状态。
止回阀13a、13b、13c及13d防止制冷剂逆流，由此调整制冷剂的流动，使室外机1的制冷剂的流入流出的循环路径保持恒定。中间换热器15a、15b具有使制冷剂通过的传热管和使载热体以及制冷剂通过的传热管，用于进行制冷剂和水的介质间的热交换。在本实施方式中，中间换热器15a在全制冷运转、制冷主体运转、制热主体运转时作为蒸发器发挥作用，使制冷剂吸热而将水冷却(以下，将该水称作冷水)。中间换热器15b在制冷主体运转、制热主体运转时作为冷凝器或气体冷却器发挥作用，使制冷剂放热而加热水(以下，将该水称作热水)。另外，例如电子膨胀阀等膨胀阀16a、16b通过调整制冷剂流量来对制冷剂进行减压。开闭阀17a、17b及制冷剂流路切换阀18a、18b根据中继单元侧控制装置300的指示进行动作，使中继单元3内的制冷剂的路径发生变化。储存器19具有如下作用：储存冷冻循环回路中的过剩的制冷剂，防止制冷剂液大量地返回压缩机10而使压缩机10破损。
另外，在图1中具有如下的水侧装置：利用配管连接上述的中间换热器15a及15b、水送出装置21a及21b、流路切换阀22a、22b、22c、22d、23a、23b、23c及23d、流量调整阀25a、25b、25c及25d以及利用侧换热器26a、26b、26c及26d，构成水循环回路(二次侧回路、载热体循环回路)。
作为水送出装置的泵21a、21b为了使水循环而进行加压。在此，泵21a、21b通过使内置的马达(未图示)的转速在一定范围内变化而能够改变水的送出流量(排出流量)。另外，泵21a使中间换热器15a产生的冷水循环，泵21b使中间换热器15b产生的热水循环。因此，泵21a作为冷泵(cold pump)21a，泵21b作为热泵(hot pump)21b。
利用侧换热器26a、26b、26c、26d分别在室内机2a、2b、2c、2d中使水与供给到空气调节对象空间内的空气进行热交换，在空气调节对象空间内，对输送到空气调节对象空间的空气进行加热或冷却。另外，例如作为三通切换阀等的流路切换阀22a、22b、22c、22d分别在利用侧换热器26a、26b、26c、26d的入口侧(水流出侧)进行流路的切换。另外，流路切换阀23a、23b、23c、23d也分别在利用侧换热器26a、26b、26c、26d的出口侧(水流入侧)进行流路的切换。在此，这些切换装置以基本上不使热水和冷水混合的方式进行用于使热水或冷水通过利用侧换热器26a、26b、26c、26d的切换，能够根据循环路径适当地变更切换。另外，在本实施方式中，根据室内机2a、2b、2c、2d的制冷(自室内空气吸热)、制热(向室内空气放热)，流路切换阀22a、22b、22c、22d、23a、23b、23c、23d的切换方向不一定固定。流量调整阀25a、25b、25c、25d例如根据来自中继单元侧控制装置300的指示分别调整流经利用侧换热器26a、26b、26c、26d的水的流量，该中继单元侧控制装置300接受来自各室内机2a、2b、2c、2d的指示。另外，在本实施方式中，为了促进热交换，具有用于向利用侧换热器26a、26b、26c、26d送入成为热交换对象的空气的利用侧风扇27a、27b、27c、27d。
第一温度传感器31a、31b分别为检测中间换热器15a、15b的水的出口侧(水流出侧)的水的温度的温度传感器。另外，第二温度传感器34a、34b、34c、34d分别为检测利用侧换热器26a、26b、26c、26d的出口侧(流出侧)的水的温度的温度传感器。第三温度传感器35a、35b、35c、35d分别为检测中间换热器15a、15b的制冷剂入口侧(制冷剂流入侧)、制冷剂出口侧(制冷剂流出侧)的制冷剂的温度的温度传感器。压力传感器36检测中间换热器15b与膨胀阀16b之间的压力。从以上的温度检测机构、压力检测机构，将与检测出的温度、压力相关的信号发送到中继单元侧控制装置300。以下，例如对于第二温度传感器34a、34b、34c、34d等相同的机构，在不特别区分的情况下，例如省略尾标，或表示为第二温度传感器34a～34d。其他的设备、机构也同样如此。
另外，在本实施方式中，在室外机1和中继单元3中分别设有室外机侧控制装置100和中继单元侧控制装置300。并且，室外机侧控制装置100和中继单元侧控制装置300被信号线200连接，该信号线200用于进行包括各种数据的信号的通信。在此，信号线200也可以为无线。室外机侧控制装置100执行用于进行如下等控制的处理，即：向冷冻循环装置的特别是室外机1所收容的各设备发送与指示相关的信号等。因此，例如具有存储装置(未图示)，其暂时或长期地存储与各种检测机构(传感器)的检测相关的数据等进行处理所需要的各种数据、程序等。另外，中继单元侧控制装置300执行用于进行如下等控制的处理，即：例如向载热体循环装置的设备等中继单元3所收容的各设备发送与指示相关的信号等。中继单元侧控制装置300也同样具有存储装置(未图示)。在图1中，在室外机1和中继单元3内部分别设有室外机侧控制装置100和中继单元侧控制装置300，但并不限定于此。
并且，在本实施方式中，将压缩机10、四通阀11、热源侧换热器12、止回阀13a～13d、储存器19及室内机侧控制装置100收容在室外机1中。另外，将利用侧换热器26a～26d、利用侧风扇27a～27d分别收容在各室内机2a～2d中。在此，在本实施方式中，室内机2a为计算机机房用室内机。因此，室内机2a仅进行制冷。另外，室内机2b为外部空气吸入型室内机，其通过吸入外部空气并与利用侧换热器26b进行热交换，来向空气调节对象空间送入空气调节后的外部空气。在本实施方式中，使室内机2a、室内机2b的动作比其他的室内机2的动作优先进行。
此外，在本实施方式中，将与载热体循环装置相关的除利用侧换热器26a～26d以外的各设备及冷冻循环装置中的膨胀阀16a及16b、开闭阀17a及17b以及制冷剂流路切换阀18a及18b收容于中继单元3。第一温度传感器31a及31b、第二温度传感器34a～34d、第三温度传感器35a～35d也收容于中继单元3。
接下来，根据制冷剂及水的流动说明各运转模式中的空气调节装置的动作。在本实施方式中，室内机2a始终进行制冷运转，因此进行动作的全部室内机2都不进行制热运转。在此，对于冷冻循环回路等中的压力的高低，不是根据与基准压力的关系来确定的，而是作为通过压缩机1的压缩、膨胀阀16a、16b等的制冷剂流量控制等而得到的相对压力，表示为高压、低压。另外，温度的高低也同样如此。
<全制冷运转>
图2是表示全制冷运转时的制冷剂及水的各自的流动的图。在此，说明如下情况：室内机2a、2b分别进行作为对象的空气调节对象空间的制冷，室内机2c、2d停止。首先，说明冷冻循环回路中的制冷剂的流动。在此，开闭阀17a为打开状态，开闭阀17b为关闭状态。膨胀阀16b也不使制冷剂通过。
首先，在室外机1中，吸入压缩机10的制冷剂被压缩，作为高压的气态制冷剂被排出。从压缩机10排出的制冷剂经由四通阀11而流到作为冷凝器发挥作用的热源侧换热器12。高压的气态制冷剂在通过热源侧换热器12内的期间与外部空气进行热交换而冷凝，并成为高压的液态制冷剂而流出，之后流经止回阀13a(由于制冷剂的压力的关系而不向止回阀13b、13c侧流动)。进而通过制冷剂配管4流入中继单元3。
流入中继单元3的液态制冷剂通过开闭阀17a，液态制冷剂通过膨胀阀16a流入中间换热器15a。在此，中继单元侧控制装置300根据第三温度传感器35a、35b所检测到的温度差(过热度)控制膨胀阀16a的开度。因此，膨胀阀16a通过调整制冷剂的流量对制冷剂进行减压，低温低压的气液二相制冷剂流入中间换热器15a。
中间换热器15a作为蒸发器对制冷剂发挥作用，因此，通过中间换热器15a的制冷剂对成为热交换对象的水进行冷却(从水吸热)，同时，成为低温低压的气态制冷剂而流出。从中间换热器15a流出的气态制冷剂通过制冷剂流路切换阀18a从中继单元3流出。之后，通过制冷剂配管4流入室外机1。
流入室外机1的制冷剂通过止回阀13d，进而经由四通阀11、储存器19而再次被吸入压缩机10。
接下来，说明水循环回路中的水的流动。在此，在图2中，不需要使水通过由于停止而不需要输送热量(不需要对空气调节对象空间进行冷却。包括压缩机热停(thermo OFF)的状态)的室内机2c、2d的利用侧换热器26c、26d。因此，根据来自中继单元侧控制装置300的指示，流量调整阀25c、25d关闭，水不流经利用侧换热器26c、26d。
在中间换热器15a中通过与制冷剂进行热交换而被冷却的冷水被冷泵21a吸引并被送出。从冷泵21a送出的冷水通过流路切换阀23a、23b。之后，通过基于来自中继单元侧控制装置300的指示的流量调整阀25a、25b的流量调整，使如下水量的水流入利用侧换热器26a、26b，即，上述水量能够提供(供给)用于对空气调节对象空间内的空气进行冷却的做功所需要的热量。在此，中继单元侧控制装置300以如下方式使流量调整阀25a、25b调整水量，即，使第一温度传感器31a所检测到的温度与第四温度传感器34a、34b所检测到的温度之间的温度差接近所设定的目标值。
流入利用侧换热器26a、26b的冷水与空气调节对象空间内的空气进行热交换，然后流出。之后，通过流量调整阀25a、25b及流路切换阀22a、22b流入中间换热器15a。通过中间换热器15a的冷水再次被冷泵21a吸引并被送出。
<制冷主体运转>
图3是表示制冷主体运转时的制冷剂及水的各自的流动的图。在此，对如下情况进行说明：室内机2a进行制冷，室内机2b进行制热，室内机2c、2d处于停止状态。在此，将开闭阀17a、17b设为关闭状态。并且，为了不产生压力损失而将膨胀阀16b设为全开。
首先，说明冷冻循环回路中的制冷剂的流动。在室外机1中，吸入压缩机10的制冷剂被压缩，成为高压的气态制冷剂被排出。自压缩机10排出的制冷剂经由四通阀11流入热源侧换热器12。高压的气态制冷剂在通过热源侧换热器12内的期间与外部空气进行热交换而冷凝。在此，在制冷主体运转时，自热源侧换热器12流出气液二相制冷剂。自热源侧换热器12流出的气液二相制冷剂流经止回阀13a。进而通过制冷剂配管4流入中继单元3。
流入中继单元3的制冷剂通过制冷剂流路切换阀18b流入中间换热器15b。流入中间换热器15b的制冷剂通过冷凝将成为热交换对象的水加热，同时成为液态制冷剂而流出，之后通过膨胀阀16b。液态制冷剂通过膨胀阀16b并由此成为低温低压的气液二相制冷剂。
之后，气液二相制冷剂通过全开的膨胀阀16a流入中间换热器15a。流入中间换热器15a的制冷剂通过蒸发将成为热交换对象的水冷却，同时成为低温低压的气态制冷剂而流出。自中间换热器15a流出的气态制冷剂通过制冷剂流路切换阀18a从中继单元3流出。之后，通过制冷剂配管4流入室外机1。
在此，中继单元侧控制装置300以第三温度传感器35a所检测到的温度与第三温度传感器35b所检测到的温度之差、即过热度(superheat)保持一定的方式控制膨胀阀16b的开度。另外，也可以以如下方式控制膨胀阀16b的开度，即：将压力传感器36所检测到的压力换算成饱和温度所得到的值与第三温度传感器35d所检测到的温度之差、即过冷度(subcooling)保持一定。另外，也可以使膨胀阀16b全开，代替膨胀阀16b，利用膨胀阀16a进行过热度、过冷度的控制。
流入室外机1的制冷剂通过止回阀13d，进而经由四通阀11、储存器19而再次被压缩机10吸入。
接下来，说明水循环回路中的水的流动。在此，在图3中，不需要使水通过由于停止而没有热负载(不需要对空气调节对象空间进行冷却、加热。包括压缩机热停的状态)的室内机2c、2d的利用侧换热器26c、26d。因此，根据来自中继单元侧控制装置300的指示，流量调整阀25c、25d关闭，水不流经利用侧换热器26c、26d。
在中间换热器15a中，与制冷剂进行热交换而被冷却了的冷水被冷泵21a吸引并被送出。另外，在中间换热器15b中，与制冷剂进行热交换而被加热了的热水被热泵21b吸引并被送出。
自冷泵21a送出的冷水通过流路切换阀23a。另外，自热泵21b送出的热水通过流路切换阀23b。像这样，流路切换阀23b使热水通过，阻断冷水。另外，流路切换阀23a使冷水通过，阻断热水。因此，在循环中，冷水和热水所流动的流路被间隔而分开，不会混合。
之后，通过基于来自中继单元侧控制装置300的指示的流量调整阀25a、25b的流量调整，使如下水量的水流入利用侧换热器26a、26b，即，上述水量能够提供(供给)用于对空气调节对象空间内的空气进行冷却、加热的做功所需要的热量。在此，中继单元侧控制装置300对于冷水以如下方式使流量调整阀25a调整水量，即：使第一温度传感器31a所检测到的温度与第四温度传感器34a所检测到的温度的温度差接近所设定的目标值。另一方面，对于热水，以如下方式使流量调整阀25b调整水量，即：使第一温度传感器31b所检测到的温度与第四温度传感器34b所检测到的温度的温度差接近所设定的目标值。
流入利用侧换热器26a、26b的水与空气调节对象空间内的空气进行热交换并流出。之后，通过流量调整阀25a、25b及流路切换阀22a、22b流入中间换热器15a、15b。在中间换热器15a中被冷却了的水再次被冷泵21a吸引并被送出。同样地，在中间换热器15b中被加热了的水再次被热泵21b吸引并被送出。
<制热主体运转>
图4是表示制热主体运转时的制冷剂及水的各自的流动的图。在此，对如下情况进行说明：室内机2a进行制冷，室内机2b进行制热，室内机2c、2d停止。在此，将开闭阀17a、17b设为关闭状态。
首先，说明冷冻循环回路中的制冷剂的流动。在室外机1中，吸入压缩机10的制冷剂被压缩，成为高压的气态制冷剂并被排出。自压缩机10排出的制冷剂流经四通阀11、止回阀13b。进而通过制冷剂配管4流入中继单元3。
流入中继单元3的制冷剂通过制冷剂流路切换阀18b，流入中间换热器15b。流入中间换热器15b的制冷剂通过冷凝将成为热交换对象的水加热，并且成为液态制冷剂而流出，之后通过膨胀阀16b。由于通过膨胀阀16b，液态制冷剂成为低温低压的气液二相制冷剂。
之后，气液二相制冷剂通过全开的膨胀阀16a流入中间换热器15a。流入中间换热器15a的制冷剂通过蒸发将成为热交换对象的水冷却，同时成为低温低压的气态制冷剂而流出。自中间换热器15a流出的气态制冷剂通过制冷剂流路切换阀18a从中继单元3流出。之后，通过制冷剂配管4流入室外机1。
在此，中继单元侧控制装置300以如下方式控制膨胀阀16b的开度，即：将压力传感器36所检测到的压力换算成饱和温度所得到的值与第三温度传感器35b所检测到的温度之差、即过冷度(subcooling)保持一定。例如，也可以使膨胀阀16b全开，代替膨胀阀16b，利用膨胀阀16a控制过冷度。
流入热源机1的制冷剂经由止回阀13c流入作为蒸发器发挥作用的热源侧换热器12。低温低压的气液二相制冷剂在通过热源侧换热器12内的期间与外部空气进行热交换而蒸发，成为低温低压的气态制冷剂。自热源侧换热器12流出的制冷剂经由四通阀11、储存器19而再次被压缩机10吸入。
另一方面，在制热主体运转中，水循环回路中的水的流动与上述的图3中的制冷主体运转中的水的流动相同。
通过这样，本实施方式的空气调节装置通过进行中继单元3内的制冷剂路径的切换等，能够同时进行如下动作：在中间换热器15a中加热水循环回路中的水，在中间换热器15b中冷却水循环回路中的水。因此，从室外机1侧到中继单元3不需要通过分别独立的配管供给气态制冷剂和液态制冷剂。因此，能够构成如下冷冻循环回路，即，室外机1与中继单元3之间利用两根制冷剂配管4连接，能够在室外机2中使制冷、制热混在一起同时进行运转。
另外，在中继单元3侧，流路切换阀22a～22d、23a～23d，流量调整阀25a～25d进行切换并进行流量调整。因此，在中继单元3侧，对于各室内机2a～2d的利用侧换热器26a～26d，供给热水或冷水中的需要的一方或者不使其循环。因此，中继单元3与室内机2a～2d之间也能够利用两根水配管5连接。
接下来，说明例如在压缩机10由于某种原因而停止时等情况下所进行的应急运转。在此，应急运转是指，在由于压缩机10的停止等而导致冷冻循环回路中的制冷剂的循环停止时，能够尽可能长时间地维持计算机机房的温度的运转。
若在冷冻循环回路中制冷剂的循环停止，则例如在中间换热器15a中无法冷却冷水。因此，在本实施方式中，预先针对利用侧换热器15(室内机2)指定优先顺序。并且，将到循环停止为止所冷却了的低温的冷水优先供给到计算机机房用的室内机2a，来维持计算机机房的温度。然后，将通过室内机2a的利用侧换热器26a的热交换而温度上升了的冷水送入作为外部空气吸入型室内机的室内机2b的利用侧换热器26b。并且，使冷水由于热交换而从计算机机房中的空气吸收的热量向温度低于该冷水(特别是在冬季)的外部空气放出，使冷水冷却而再次利用于计算机机房内的空气的冷却。
在通常的运转时，在外部空气吸入型室内机中吸入外部空气的情况下，以在利用侧换热器26中进行了热交换的外部空气的温度(吹出温度)成为规定的温度的方式切换并执行制冷、制热。另外，在不吸入外部空气的情况下，例如，在制热过负载小容量、制冷低温小容量运转时，利用增大室内机容量的辅助运转，确保运转的稳定。
因此，在本实施方式中，在室内机2b未进行制冷时，切换流路切换阀22b、23b进行制冷。并且，形成使冷水在冷泵21a、利用侧换热器26a、利用侧换热器26b之间循环的循环路径。并且，通过在室内机2b的利用侧换热器26b中与外部空气进行热交换，使利用侧换热器26a中的自计算机机房的空气吸热而变热的冷水冷却，并将其再次送入利用侧换热器26a。换而言之，在制冷动作的水的流动中，室内机2b的利用侧换热器26b通过热交换加热(制热)外部空气并将其吸入。
在此进行了应急运转时的说明，但根据情况的不同，在不是应急运转的情况下也能够应用。在室内机2b的利用侧换热器26b中，使冷水所具有的热量向外部空气放出，由此，在中间换热器15a中能够减少制冷剂与冷水之间热交换的热量，因此能够实现节能化。
如以上那样，根据实施方式1的空气调节装置，例如像始终进行制冷的计算机机房用的室内机2a那样，预先指定在应急运转时优先进行动作的室内机2，例如，在判断为压缩机10停止并且在中间换热器15a中无法冷却冷水时，开始应急运转，将在此之前在中间换热器15a中冷却了的冷水优先供给到室内机2a，因此，能够维持计算机机房内的空气的温度而使其不上升。并且，此时，自计算机机房内的空气吸收的热量通过其他的室内机2放热而使温度降低，再次供给到室内机2a，因此能够长时间地维持计算机机房内的空气的温度。特别是在本实施方式中，将外部空气吸入型室内机2b切换成制冷，在利用侧换热器26a中，来自计算机机房内的空气的热量通过利用侧换热器26b向外部空气放出，因此，在如冬季那样外部空气为低温的情况下特别有效。
并且，通过设置中继单元3，与通常的制冷机***相比，热泵21b、冷泵21a位于靠近室内机2的位置，因此能够缩短水循环回路的循环路径长度。另外，通过使中继单元3与各室内机2的铅垂方向上的高低差缩小，能够减小重力的影响。因此，能够提高作为载热体的水的输送能力。另外，能够抑制输送所消耗的能量，能够实现节能化。此外，中继单元3与室内机2之间的水配管5为双管式，因此能够容易地进行配管工程施工。
实施方式2
在上述的实施方式中，说明了在应急运转中使冷水在计算机机房用的室内机2a与外部空气吸入型室内机2b之间循环的步骤。在本实施方式中，进一步说明包括进行制热或制冷的其他室内机2在内而进行的应急运转。
图5是表示本发明的实施方式2的中继单元侧控制装置300的应急运转的处理的流程图的图。根据图5说明本实施方式的空气调节装置的动作。
中继单元侧控制装置300根据来自室外机侧控制装置100的信号等判断是否进行应急运转(S1)。若判断为不需要进行应急运转，则进行热泵21b、冷泵21a的排出流量的控制(S40)。
若判断为进行应急运转，则对进行制热或制冷的各室内机的继续进行的动作等进行判断。首先，判断某一室内机2是否为计算机机房用的室内机2a(S2)。在为室内机2a的情况下继续进行制冷(S15)。在不是计算机机房用的室内机2a的情况下，接着判断是否为外部空气吸入型室内机2b(S3)。在为室内机2b的情况下，若进行制冷则继续进行制冷，若进行制热则切换成制冷而进行制冷(S15)。
在通过步骤S2及S3判断为不是室内机2a、室内机2b中的任意一种时，接着判断冷水的温度是否低于对室内机2a(计算机机房)设定的温度(计算机机房设定温度)(S4)。在此，对于用于检测冷水的温度的温度传感器不特别限定。例如，能够根据第一温度传感器31b、第二温度传感器34a中的任意一个或多个温度传感器所检测到的温度进行判断。
若判断为冷水的温度低于计算机机房设定温度，则判断作为判断对象的室内机2是进行制冷还是进行制热(S5)。若进行制冷则继续进行制冷(S6)。由此，与从其它的室内机2返回的冷水混合而使冷水的温度均匀化。但是，即使例如在使流量调整阀25进行动作的情况下，也使流量调整阀25为比通常运转时的开度小的规定开度，抑制冷却能力，能够尽可能维持计算机机房的制冷。另外，若进行制热则继续进行制热(S7)，使热水所具有的热量向空气调节对象空间放出而使热水冷却。
另一方面，若在步骤S4中判断为冷水的温度不低于计算机机房设定温度(冷水的温度为计算机机房设定温度以上)，则进一步判断冷水的温度是否高于热水的温度(S8)。若判断为冷水的温度不高于热水的温度(冷水的温度为热水的温度以下)，则判断作为判断对象的室内机2是进行制冷还是进行制热(S9)。若进行制热则继续进行制热(S10)。若进行制冷，则判断冷水的温度是否高于成为空气调节对象的空气的温度(室内温度)(S11)。在此，空气的温度由设于各室内机2的温度传感器(未图示)等检测。
若判断为冷水的温度不高于室内温度(冷水的温度为室内温度以下)，则例如利用流量调整阀25使冷水不流经利用侧换热器26，使利用侧风扇27等停止(压缩机热停)(S12)。另一方面，若判断为冷水的温度高于室内温度，则继续进行制冷动作(S13)，进行驱动利用侧风扇27等的动作(压缩机启动)(S14)，使冷水所具有的热量向空气调节对象空间放热而使冷水冷却。
另一方面，若判断为冷水的温度高于热水的温度，则进行上述的S11以后的处理。由此，在室内温度为冷水的温度以下的室内机2的利用侧换热器26中，冷水放出自计算机机房内的空气吸收的热量。此时，在进行制热的室内机2中，以使冷水循环的方式(向制冷侧)切换流路切换阀22b、23b(S13)。在此，对于室内温度高于冷水的温度的进行制热的室内机2，如步骤S12那样，继续进行制热，且使利用侧风扇27等停止。
在此，在实际的空气调节装置中，在构成的水循环路径中，水配管5几乎占有整个路径长度，因此，通过进行切换，使作为热水循环的水与冷水混合并进行循环。此时，通过将冷水与热水混合，冷水的温度下降。
这样，使温度低的热水与冷水混合，在室内温度为冷水的温度以下的室内机2的利用侧换热器26，使冷水所具有的热量放出。此时，为了促进冷水从计算机机房内的空气吸热(供给制冷能量)、在其他的室内机2中的放热，冷泵21a以最大驱动使水循环，配合通过循环输送的水的热量，指定各室内机2的利用侧换热器26能够进行热交换的容量。另外，通过驱动利用侧风扇27来促进热交换。
在此，在冷水的温度高于热水的温度的情况下，使室内温度低于冷水的温度的室内机2动作，放出从计算机机房的空气吸收的热量。例如为了在室内机2a内使温度低的热水循环，也可以切换流路切换阀22a、23a。在该情况下，热泵21b起到冷泵21a的作用，热水作为冷水循环。
针对各室内机2进行以上那样的S2～S15的处理(S16)。之后，若判断为对进行制热或制冷的全部的室内机2进行了处理，则判断是否存在进行制热的室内机2(S17)。若存在进行制热的室内机2，则热泵21b保持原状态(S18)。
另一方面，若不存在进行制热的室内机2，则判断进行制冷的室内机2所需要的热量的供给能力(制冷合计能力)是否大于通过冷泵21a能输送的水量所能够供给的热量(冷泵容量)(S19)。
例如，在上述那样冷水的温度高于热水的温度的情况下，使冷泵21a为最大驱动，但当冷水所具有的热量未完全放出而冷水的温度上升时，流速上升，有时超过冷泵容量。因此，若判断为制冷合计能力大于冷泵容量，则切换流路切换阀22、23，使通常分为两个***的循环路径成为一个***，使冷水也在热泵21b中循环(S20)。之后，控制热泵21b、冷泵21a的排出流量(S21)。反复进行以上的处理。
图6是表示S20中的水的循环的图。在图6中说明如下情况：使在利用侧换热器26a中从计算机机房的空气吸收的热量在利用侧换热器26b～26d中放热。此时，以进行放热的来自热泵21b的水流入利用侧换热器26a的方式切换流路切换阀22a，以从计算机机房的空气吸热的水向冷泵21a流动的方式切换流路切换阀23a。另一方面，以进行吸热的来自冷泵21a的水流入利用侧换热器26b～26d的方式切换流路切换阀22b～22d，以进行放热的水向热泵21b流动的方式切换流路切换阀23b～23d。以计算机机房室内机的利用侧换热器26a与其他的利用侧换热器26b～26d成为串联连接状态的方式使水循环。由此，能够在中间换热器15中不使水混合(blend)地进行在利用侧换热器26a中的吸热和在利用侧换热器26b～26d中的放热。
在此，对于流路切换阀22a，也可以以来自冷泵21a的水流入利用侧换热器26a的方式进行切换，对于流路切换阀23a，也可以以从计算机机房的空气吸热所涉及的水向热泵21b流动的方式进行切换，使水流动。此时，以来自热泵21b的水流入利用侧换热器26b～26d的方式切换流路切换阀22b～22d，以进行放热所涉及的水向冷泵21a流动的方式切换流路切换阀23b～23d。
如以上那样，根据实施方式2的空气调节装置，在冷水的温度低于计算机机房设定温度的情况下，在其他的室内机2中也继续进行制冷或制热，因此，在其他的室内机2中也能够维持空气调节对象空间的温度。此时，对于室内机2a以外的进行制冷的室内机2，抑制能力，因此，对于室内机2a，能够长时间地尽可能地向计算机机房供给制冷能量。另外，关于在各***的循环路径中分别循环的冷水和热水，当中继单元侧控制装置300判断为冷水的温度高于热水的温度时，切换流路切换阀22、23，使热水也能够循环，因此能够进一步长时间地维持计算机机房内的空气的温度。
此外，在冷水的温度为计算机机房设定温度以上的情况下，在进行制冷的室内机2中，在冷水的温度高于室内温度时，通过停止压缩机使动作停止，因此能够防止冷水从该空气调节对象空间内的空气吸热。并且，在判断为制冷合计能力大于冷泵容量时，使冷水也在热泵21b中循环，因此能够尽可能长时间地供给维持计算机机房的温度所需要的热量。
特别是在实施方式2的空气调节装置中，采用如下结构：通过切换流路切换阀22、23，能够将由水配管4等连结的水循环回路划分成冷水和热水两个***的循环路径。因此，即使例如在中间换热器15a中无法使冷水所具有的热量放出，也能够进行如下的处理：通过切换流路切换阀22、23，利用进行制热的室内机2的利用侧换热器26进行放出等。
实施方式3
在上述的实施方式中，说明了如下情况：中间换热器15b加热作为载热体的水并使其作为热水循环，中间换热器15a冷却作为载热体的水使其作为冷水循环。例如，也可以在各中间换热器15中冷却(加热)水，使温度不同的水在各***的循环路径中循环。例如，在两中间换热器15进行水的冷却的情况下，在应急运转时，在两***内都循环有与冷却相关的水，因此能够长时间地维持计算机机房内的空气的温度。
另外，以能够在室内机2中同时混在一起进行制冷制热的空气调节装置为例进行了说明，但并不限定于此。例如，对于仅进行制冷或制热的空气调节装置，优先指定进行制冷动作或制热动作的室内机2(利用侧换热器26)。并且，在应急运转的情况下，能够使优先指定的室内机2进行制冷动作或制热动作。
另外，在上述的实施方式中，作为在应急运转时优先进行动作的室内机2，对进行制冷的计算机机房用的室内机2a进行了说明，但也可以以如下方式进行指定，即，使在应急运转时进行制热动作的室内机2优先。
此外，在上述的实施方式中，利用中间换热器15a、15b并通过构成冷冻循环回路的冷冻循环装置，进行在水循环回路中循环的冷水的冷却、热水的加热。不过，加热、冷却并不限定于冷冻循环装置，也可以利用其它的加热/冷却机构进行冷水的冷却、热水的加热。
产业上的可利用性
在上述的实施方式中，说明了应用于空气调节装置的情况。本发明并不限定于应用于这些装置，例如，在保冷装置中，能够用于维持保冷状态。另外，还能够应用于热泵装置等构成载热体循环回路的其他装置。
附图标记说明
1热源装置(室外机)，2a、2b、2c、2d室内机，3中继单元，4制冷剂配管，5a、5b、5c、5d水配管，10压缩机，11四通阀，12热源侧换热器，13a、13b、13c、13d止回阀，15a、15b中间换热器，17a、17b开闭阀，18a、18b制冷剂流路切换阀，19储存器，21a、21b泵(水送出装置)，22a、22b、22c、22d流路切换阀，23a、23b、23c、23d流路切换阀，25a、25b、25c、25d流量调整阀，26a、26b、26c、26d利用侧换热器，27a、27b、27c、27d利用侧风扇，31a、31b第一温度传感器，34a、34b、34c、34d第二温度传感器，35a、35b、35c、35d第三温度传感器，36压力传感器，100室外机侧控制装置，200信号线，300中继单元侧控制装置。
Claims (6)
1.一种空气调节装置，其特征在于，
具有载热体循环装置，该载热体循环装置利用配管连接多个载热体送出装置和多个利用侧换热器而构成载热体循环回路，
上述多个载热体送出装置用于使加热/冷却机构的加热或冷却所涉及的载热体循环，
上述多个利用侧换热器进行成为热交换对象的空气与上述载热体的热交换，
上述空气调节装置还具有控制机构，该控制机构进行如下控制：在判断上述加热/冷却机构不能进行载热体的加热或冷却时，选择使上述载热体吸热的利用侧换热器和使上述载热体放热的利用侧换热器，经由这些利用侧换热器使上述载热体循环。
2.根据权利要求1所述的空气调节装置，其特征在于，
上述载热体循环装置还具有多个流路切换机构，上述多个流路切换机构进行用于向各个被选择了的各利用侧换热器供给载热体的切换，
上述控制机构进行上述流路切换机构的切换控制。
3.根据权利要求1或2所述的空气调节装置，其特征在于，
使上述载热体吸热的利用侧换热器为计算机机房用的室内机所具有的利用侧换热器，
作为使上述载热体放热的利用侧换热器，包括外部空气吸入型室内机所具有的进行与室外空气的热交换的利用侧换热器。
4.根据权利要求3所述的空气调节装置，其特征在于，
在不包含上述计算机机房用的室内机所具有的利用侧换热器的其他的循环路径所涉及的上述利用侧换热器中，从上述载热体向成为上述热交换对象的空气放热，
上述控制机构在判断为在包含上述计算机机房用的室内机所具有的利用侧换热器在内的上述循环路径中循环的载热体的温度高于上述其他的循环路径所涉及的载热体的温度时，切换上述流路切换机构，从而使上述其他的循环路径所涉及的载热体在上述计算机机房用的室内机所具有的利用侧换热器中进行热交换。
5.根据权利要求2所述的空气调节装置，其特征在于，
上述控制机构在判断为使包含被选择了的利用侧换热器的循环路径中的载热体循环的上述载热体送出装置的能力不足时，以使上述载热体循环回路中的循环路径成为一个的方式切换上述流路切换机构。
6.根据权利要求1或2所述的空气调节装置，其特征在于，
上述加热/冷却机构是进行制冷剂与上述载热体的介质间的热交换的中间换热器，
该空气调节装置还具有冷冻循环装置，该冷冻循环装置利用配管连接用于对上述制冷剂进行加压的压缩机、用于切换上述制冷剂的循环路径的制冷剂流路切换装置、用于使上述制冷剂进行热交换的热源侧换热器、用于对上述制冷剂进行压力调整的节流装置以及上述中间换热器，而构成冷冻循环回路。
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