CN1475705A - 空调器 - Google Patents

Abstract

一种空调器，在制暖循环中，将中间单元(6)配置在室内机(4)的上游侧，并且在室内机(4)与中间热交换器(26)之间相互并联连接着构成减压装置的电动开关阀(28)和电动调整阀(30)。这种空调器，在室内机进行制暖运转时，可提高使地面采暖或供给热水所用的二次制冷剂上升到所期望的温度的舒适性及经济性，并且便于操作。

Description

空调器

技术领域

本发明涉及一种具有构成蒸气压缩式的热泵的室外机和室内机、并且使用相同的室外机对二次制冷剂进行加热的空调器。

背景技术

以前，公开了几种在蒸气压缩式的热泵中，具有直接膨胀式的室内机，并且具有通过二次制冷剂进行动作的室内末端的空调器。

图5出示了其一例，整个装置由室外机101、室内机102、热水单元103及热水地面嵌板104构成。在该空调器中，能够进行基于室内机102的制冷、制暖和基于热水地面嵌板104的地面采暖。但是，不能同时进行基于室内机102的制冷、制暖和基于热水地面嵌板104的地面采暖。

室外机101，依次连接着压缩机111、四通阀112、室外热交换器113、电动膨胀阀115、116而构成制冷剂回路。室外热交换器113，通过室外风扇114与外界气体进行热交换。四通阀112，通过与制冷、制暖等的运转模式相对应切换回路，控制制冷剂的流动方向。室外控制装置117，根据来自室内机102或热水单元103的信息，控制压缩机111、四通阀112、室外风扇114、及电动膨胀阀115、116的动作。

室内机102，由室内热交换器118、室内风扇119、及室内控制装置120构成，进行与运转模式相对应的动作，同时，将运转所必需的信息从室内控制装置120传送给室外控制装置117。

热水单元103，由进行制冷剂(一次制冷剂)与二次制冷剂的热交换的中间热交换器121、缓冲罐122、泵123、及热水单元控制装置124构成，将产生的热水送至热水地面嵌板104进行地面采暖。

在制暖运转时，被压缩机111压缩成高温高压的制冷剂经四通阀112，向室内热交换器118或中间热交换器121进行传送，分别放热冷凝后，经电动膨胀阀115、116在室外热交换113中进行蒸发，再经四通阀112返回到压缩机111。此时，室内热交换器118及中间热交换器121中的放热量由电动膨胀阀115、116的开度平衡来决定，但室内热交换118及中间热交换器121中的冷凝压力、即冷凝温度相同。

另外，图6表示在特开平5-288428中公开的一种空调器。该空调器，由压缩机201、四通阀202、第1利用侧热交换器203、第1节流装置204、中间热交换器205、第2节流装置206、热源侧热交换器207、蓄能器208、旁通管209、流量调节阀210、泵211、及第2利用侧热交换器212构成。

在该空调器中，将利用制冷剂动作的第1利用侧热交换器203设定在室内机中，将利用二次制冷剂进行动作的第2利用侧热交换器212设定在地面嵌板中，除了在基于室内机的制冷或制暖运转、基于地面嵌板的制冷或制暖运转的4种组合之外，又公开了基于室内机的除湿和基于地面嵌板的制暖的运转模式。

旁通管209与流量调节阀210，是为了调整第1利用侧热交换器203及第2利用侧热交换器212的放热均衡而设置的，在打开流量调节阀210、经第1节流装置204节流时，在旁通管209中流动的一次制冷剂的量增大，在第2利用侧热交换器212的放热量增大。

另外，在基于室内机与地面嵌板的制暖运转中，室内机、即第1利用侧热交换器203处于上游，在中间热交换器205中的冷凝温度始终比第1利用侧热交换器203的冷凝温度低。

但是，在上述以往的空调器中存在以下问题。

若在与空气进行热交换的室内机中制暖所必需的制冷剂的冷凝温度，与在热水地面采暖中所必需的热水温度相比，热水温度变高的情况较多。

在图5所示的空调器中，若在室内机102中进行制暖运转、并利用地面嵌板104进行地面采暖，则室内热交换器118和中间热交换器121中的制冷剂的冷凝温度相同。此时，对能够以低的冷凝温度输出的室内机102的影响大，即使设定高的热水温度，在中间热交换器121中也不能得到必需的冷凝温度。

另外，图6所示的空调器，由于在同样的运转状态下，比起作为室内机的第1利用侧热交换器203的冷凝温度，中间热交换器205的冷凝温度一般要低，故比起图5所示的空调器，在中间热交换器205中得到所必需的冷凝温度更为困难。

而且，图6所示的空调器，由于与运转模式无关，一般时候制冷剂通过中间热交换器205，故仅使用第1利用侧热交换器203与热源侧热交换器207的情况的效率降低得大。另外，由于第1利用侧热交换器203与中间热交换器205相串联连接，故在制暖运转时，在第1利用侧热交换器203发生放热损耗，第2利用侧热交换器212的温度不能充分上升。从而，产生不能得到充分的辐射制暖性能，制暖能力不足，有感到不舒适的问题。

发明内容

本发明鉴于现有技术所具有的上述问题点，其目的是提供一种在室内机进行制暖运转时，提高可使地面采暖或供给热水所用的二次制冷剂上升到所期望的温度的舒适性及经济性、便于操作的空调器。

另外，本发明的另一目的是廉价地提供一种通过以比较简单的循环结构复合具有不同温度级别的空气调节方式，减少放热损耗，确保充分的制暖性能，并且不会有不舒适感觉的空调器。

本发明的再一目的是提供一种不用大幅度地变更由室外机与室内机构成的现有的空调器，可容易安装用于加热二次制冷剂的中间单元，并可进行地面采暖或供给热水的空调器。

为了实现上述目的，本发明的空调器，是在具有室外机、使用制冷剂进行空气调节的室内机和由制冷剂对二次制冷剂进行加热的中间单元的空调器中，其特征在于：将中间单元配置在制暖循环中的室内机的上游侧，并且在中间单元与室内机之间设置调整制冷剂循环时的中间单元与室内机的压力的减压装置。

由设在中间单元内、并在进行制冷剂与二次制冷剂的热交换的中间热交换器的制暖循环的下游侧、进行并联连接的开关阀与中间节流装置构成上述减压装置。

最好是将进行室外机的控制的室外控制装置与进行室内机的控制的室内控制装置、经进行中间单元的控制的中间控制装置进行通信。

另外，也可在室内机中设置检测室内配管温度或室内冷凝温度的第1温度检测装置，在制暖运转时，控制向开关阀的通电，并且根据由第1温度检测装置检测出的温度进行中间节流装置的控制。

另外，也可在减压装置与室内机之间设置检测中间单元内的配管温度的第2温度检测装置，在单独运转二次制冷剂末端的情况下，控制向开关阀的通电，并且根据由第2温度检测装置检测出的温度进行节流装置的控制。

另外，还设置有连通中间单元与室内机之间的制冷剂配管、和室外机与中间单元之间的制冷剂配管的旁通管，在制暖运转时，使流出室外机的制冷剂在中间单元及室内机进行循环后返回到室外机，而在制冷运转时，使流出室外机的制冷剂在室内机进行循环后经旁通管返回到室外机。

进一步，本发明的空调器，是在设有：具有室外热交换器的室外机、具有第1利用侧热交换器并使用制冷剂进行空气调节的室内机、和具有用于使制冷剂与第2介质进行热交换的中间热交换器并通过制冷剂对第2介质进行加热的中间单元的空调器中，其特征在于：在相互连接室外机、室内机及中间单元的制冷剂配管上设置多个节流装置，在制暖运转时，通过控制该多个节流装置的开度而能够选择第1利用侧热交换器及中间热交换器的并联连接及串联连接。

最好是多个节流装置包括第1、第2及第3节流装置，依次连接设在室外机上的压缩机、第1利用侧热交换器、第1节流装置、中间热交换器、第2节流装置、及室外热交换器而构成使制冷剂进行循环的循环***，并且将具有第3节流装置的配管以旁通第1节流装置与中间热交换器的方式进行连接，进一步利用具有开关阀的配管连接、对压缩机与第1利用侧热交换器进行连接的配管和对第1节流装置与中间热交换器进行连接的配管，经中间热交换器连接第2利用侧热交换器并在该第2利用侧热交换器中使第2介质进行循环。

或者，也可以是多个节流装置，包括第1、第2、第3及第4节流装置，依次连接设在室外机上的压缩机、第1利用侧热交换器、第1节流装置、中间热交换器、第4节流装置、第2节流装置、及室外热交换器而构成使制冷剂进行循环的循环***，并且将具有第3节流装置的配管以旁通第1节流装置、中间热交换器与第4节流装置的方式进行连接，进一步利用具有开关阀的配管连接、对压缩机与第1利用侧热交换器进行连接的配管和对第1节流装置与中间热交换器进行连接的配管，经中间热交换器连接第2利用侧热交换器并在该第2利用侧热交换器中使第2介质进行循环。

在制暖启动时，于中间热交换器与第1利用侧热交换器中串联或并联流动制冷剂。

另外，也可在制冷运转时，使第1利用侧热交换器用于冷却，使中间热交换器用于加热。

附图说明

图1是表示本发明的空调器的实施例1的循环结构图。

图2是表示本发明的空调器的实施例2的循环结构图。

图3是表示本发明的空调器的实施例3的循环结构图。

图4是表示本发明的空调器的实施例4的循环结构图。

图5是表示以往的空调器的循环结构图。

图6是表示以往的另一空调器的循环结构图。

图中：2-室外机，4-室内机，6-中间单元，8-压缩机，10-室外热交换器，12-电动膨胀阀，14-四通阀，16-室外控制装置，18-室外风扇，20-室内(第1利用侧)热交换器，22-室内风扇，24-室内控制装置，26-中间热交换器，28-电动开关阀，30-电动调整阀，32-缓冲罐，34-泵，36-中间控制装置，38-热水地面嵌板(第2利用侧热交换器)，40-室内配管温度传感器，42-中间配管温度传感器，44、46-单向阀，48-旁通管，50-第1节流装置，52-第2节流装置，54-蓄能器，56-开关阀，58-第1旁通管，60-第3节流装置，62-第2旁通管，64-通信路径，66-第4节流装置。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。

(实施例1)

图1表示了本发明的空调器的实施例1，尤其表示制暖运转时的连接状态。

本发明的空调器，具有室外机2、室内机4及中间单元6，相互连接成环状构成制冷剂回路。

室外机2，由用于压缩制冷剂(一次制冷剂)的压缩机8、用于进行室外空气与制冷剂间的热交换的室外热交换器10、作为制冷剂的节流装置的电动膨胀阀12、用于切换制冷剂的循环方向的四通阀14、用于控制室外机2的室外控制装置16、和用于向室外热交换器10供给室外空气的室外风扇18构成。

另一方面，室外机4，由进行室内空气与制冷剂间的热交换的室内热交换器20、用于向室内热交换器20供给室内空气的室内风扇22、和用于控制室内机4的室内控制装置24构成。

另外，中间单元6，由用于进行一次制冷剂与二次制冷剂间的热交换的中间热交换器26、用于开关控制制冷剂的流动的电动开关阀28、作为制冷剂的中间节流装置的电动调整阀30、用于存积二次制冷剂的缓冲罐32、用于使存积在缓冲罐32中的二次制冷剂进行循环的泵34、和用于控制中间单元6的中间控制装置36构成。电动开关阀28与电动调整阀30，并联连接在室内热交换器20与中间热交换器26之间以构成减压装置。在中间单元6中，在中间热交换器26中通过与一次制冷剂进行热交换得到的例如热水等的二次制冷剂，经缓冲罐32，通过泵34在作为二次制冷剂末端的热水地面嵌板38进行制暖。

在上述构成的本发明的空调器的制暖运转时，由压缩机8排出的制冷剂，经四通阀14沿箭头A所示的方向流动，经中间单元6流入室内机4，再流入室外机2返回至压缩机8。

下面，对同时进行基于室内机4的制暖与基于热水地面嵌板38的地面制暖的情况进行说明。

自以规定的转数进行旋转的压缩机8的排出口排出的高温高压的制冷剂气体，在制暖运转时经四通阀14在中间热交换器26中散热给由泵34进行循环的水，一部分制冷剂气体冷凝并自中间热交换器26流出。自中间热交换器26流出的制冷剂，通过电动开关阀28或电动调整阀30流入到室内机4的室内热交换器20中。在室内热交换器20中，制冷剂进一步散热给由室内风扇22供给的室内空气，几乎以液体的状态返回至室外机2。返回至室外机2的制冷剂，在电动膨胀阀12中被减压，在室外热交换器10中从由室外风扇18供给的室外空气吸热，再经四通阀14被吸入至压缩机8。

此时，中间热交换器26的制冷剂的压力，为与压缩机8的排出压力相同的压力值。另外，作为蒸发器的室外热交换器10的制冷剂压力，由室外空气的温度及湿度、室外风扇8的风量、室外热交换器10的热交换性能等来决定，成为与比室外空气温度低几度的饱和温度相对应的压力值。

电动膨胀阀12，是主要对压缩机8的吸入制冷剂的状态进行适当调整的机构，并不是能够随意地对中间热交换器26中的制冷剂压力或室外热交换器10中的制冷剂压力进行调整的机构。另外，在中间热交换器26产生的热水的温度与中间热交换器26中的制冷剂压力的饱和温度大致相等，与室内热交换器20中的制冷剂压力及温度相对应来决定室内热交换器20的能力。

在此，若考虑打开电动开关阀28的情况，则电动开关阀28与电动调整阀30都等于没有的状态，中间热交换器26的制冷剂压力与室内热交换器20的制冷剂压力大致相等。从而，若压缩机8的转数上升，则制冷剂循环量及压缩机8的排出压力上升，随着热水温度上升室内热交换器20的制冷剂温度也上升，能够普遍增加放热量。但是，在这种情况下，不能随意调整中间热交换器26与室内热交换器20的放热量平衡。即，室内空气的温度及室内风扇22的风量相同，如果热水地面嵌板38及室内机4的条件一定，则不能随意改变中间热交换器26与室内热交换器20的放热量的平衡。

在此，若关闭电动开关阀28，减小电动调整阀30的开度，则中间热交换器26的制冷剂压力上升，室内热交换器20的制冷剂压力与电动调整阀30的开度相对应、被设定在中间热交换器26的制冷剂压力与室外热交换器10的制冷剂压力的中间处。另外，随着降低室内热交换器20的压力室内机4的能力也降低。

一般在制暖时，最好是没有气流的状态，理想是主要利用热水地面嵌板38，并辅助地用室内机4来进行制暖。并且，即使室内热交换器20的制冷剂压力不高，室内机4也能够通过调整风量进行输出，但热水地面嵌板38如果不提高中间热交换器26的制冷剂压力则不能得到必需的地面温度。

从而，最好将中间热交换器26配置在易采集高温的上游侧。

这样，通过将中间热交换器26配置在上游侧，并在室内机4与中间热交换器26之间，相互并联连接配置电动开关阀28及电动调整阀30，能够得到热水地面嵌板38所必需的温度，同时，也可随意设定室内机4的能力。从而，提高制暖运转时的室温与地面温度的控制性，能够进行舒适制暖。

另外，在室内控制装置24、中间控制装置36、及室外控制装置16之间进行通信时，若室内控制装置24经中间控制装置36与室外控制装置16进行通信，则中间控制装置36可容易获知室内机4的状态。这样一来，能进一步提高基于室内机4的制暖与基于热水地面嵌板38的制暖的控制性，更加可靠地实现舒适的制暖状态。

另外，在进行制冷运转时，为了避免脚下冷，最好不使用热水地面嵌板38，而仅利用室内机4进行制冷。电动开关阀28与电动调整阀30，由于在制冷运转时仅仅是产生压力损耗，所以最好打开。并且，若将电动开关阀28设定为不通电时打开，则可抑制电力的白白消耗。

从而，在制冷运转时停止泵34之后，若打开电动开关阀28，电动调整阀30不通电以打开的状态进行使用，则抑制压力损耗，并且减少白白地消耗电力，因此即使有中间单元6也能够不会在经济上有损失地进行制冷运转。

另外，即使在选择室内机4单独制暖运转的情况下，也与制冷运转相同地在停止泵34后，打开电动开关阀28，而电动调整阀30不通电以打开的状态进行使用，能够抑制压力损耗，并且减少白白地消耗电力。

另外，在开始基于室内机4与热水地面嵌板38的制暖时，即，从快速制暖性能的观点出发，最好优先使启动时的热负荷小的室内温度上升。即，在停止泵34、或抑制二次制冷剂的循环量后，电动开关阀28与电动调整阀30不通电一起以打开的状态使用，室内机4单独进行制暖运转。据此，能够不会损失经济性和制暖的启动速度地进行制暖运转。

另外，如图1所示，在室内机4的制冷配管上设置作为第1温度检测装置的室内配管温度传感器40。室内配管温度传感器40的位置，可以是制暖循环的室内机4的入口，也可以在室内热交换器20的中途。

启动制暖，若室温相对目标值达到规室内的值，则电动开关阀28关闭，与从室内控制装置24送来的、通过室内配管温度传感器40检测出的配管温度或冷凝温度相对应调整电动调整阀30的开度。例如，在不减少室内机4的能力的情况下，控制电动调整阀30节流，使室内配管温度传感器40的检测温度下降到适当的值，另一方面，在不增加室内机4的能力的情况下，控制电动调整阀30打开，使室内配管温度传感器40的检测温度上升到适当的值。据此，可提高电动调整阀30的控制精度，同时，能够精度高地实现舒适的制暖状态。

另外，在制暖循环中的中间单元6的出口处，设有作为第2温度检测装置的中间配管温度传感器42。在此，因为若考虑进行仅基于热水地面嵌板38的制暖运转的情况，则室内机4为“关”，所以，不产生通信信号就不能得到室内机4的信息。在这种状态下，根据运转条件，在室内热交换器20中有时也流动温度高的制冷剂，在室内产生自然对流或暖空气滞留在屋顶侧而有可能影响舒适性。在这种情况下，如果调整电动调整阀30的开度、以便使由中间配管温度传感器42得到的配管温度比规定的温度低，则即使不从室内机4获得通信数据，也能够高精度地调整电动调整阀30。其结果，在室内机4中流动的制冷剂温度与室内空气的温度差变小，抑制自然对流的发生，并能够实现气流极少的舒适的制暖。

并且，在室内机4停止时，可防止由室内机4排出不需要的热量，提高热效率。

另外，在本发明的空调器中，使室内控制装置24与中间控制装置36之间的通信数据形式、和中间控制装置36与室外控制装置16之间的通信数据形式相同，中间控制装置36将来自室内控制装置24的通信数据的一部分进行改写，使其成为向室外控制装置16传输的通信形式。例如，若输出室内控制装置24的某种能力要求，则中间控制装置36对中间热交换器26必需的能力进行加运算并改写能力要求值后，发信到室外抑制装置16。室外机2，将必需的能力值仅作为信息接受，不必考虑室外机2是直接与室内机4相连接还是经过中间单元6相连接，就可控制压缩机8的转速。从而，只要同样地对室内机与室外机设置通信数据形式，就可在多种设置中连接中间单元16，并能够容易实现多种多样的构成。

(实施例2)

图2表示本发明的空调器的实施例2，包括图1所示实施例1的结构，并在中间单元6上设置2个单向阀44、46。

进一步详细说明，在中间热交换器26与电动开关阀28及电调整阀30之间的制冷剂配管上，安装有仅允许制暖运转时的制冷剂流动的单向阀44，并且，设有连接电动开关阀28及电动调整阀30与室内热交换器20之间的制冷剂配管、和压缩机8与中间热交换器26之间的制冷剂配管的旁通管48，在该旁通管48中，安装有仅允许制冷运转时的制冷剂流动的单向阀46。

根据这种结构，在制暖运转时，因为中间热交换器26的上游侧的制冷剂的压力比电动开关阀28及电动调整阀30的下游侧的制冷剂的压力高，所以制冷剂不能经旁通管48沿箭头B方向流动，制冷剂在与实施例1结构相同的路径中进行循环。另一方面，在制冷运转时，通过室内热交换器20的制冷剂，在旁通管48中沿箭头B方向流动、直接返回到压缩机8中。从而，在除冰运转(除霜运转)时，中间热交换器26中不会有制冷剂流动，能够防止热水等的二次制冷剂的温度降低或结冻，并且减少制冷运转或除冰运转时的压力损耗。

在上述结构中，使用了单向阀44、46，但也可取代单向阀44、46而使用电动开关阀。

(实施例3)

图3表示本发明的空调器的实施例3，通过经制冷剂配管而相互连接的室外机2、中间单元6、及室内机4而构成制冷剂回路。

如图3所示，用于压缩制冷剂(一次制冷剂)的压缩机8、用于切换制冷剂的循环方向的四通阀14、进行室内空气与制冷剂的热交换的第1利用侧热交换器20、可进行两方向流动的节流控制及可处于全开状态的第1节流装置50、进行制冷剂与第2介质的热交换的中间热交换器26、可进行两方向流动的节流控制的第2节流装置52、进行室外空气与制冷剂的热交换的室外热交换器10、和用于防止向压缩机液体回流的蓄能器54被连接成环状。

另外，四通阀14与第1利用侧热交换器20之间的制冷剂配管、和第1节流装置50与中间热交换器26之间的制冷剂配管，通过安装有开关阀56的第1旁通管58进行连接，第1旁通管58成为旁通第1利用侧热交换器20与第1节流装置50的制冷剂通路。进一步，第1利用侧热交换器20与第1节流装置50之间的制冷剂配管、和中间热交换器26与第2节流装置52之间的制冷剂配管，通过安装有进行两方向流动的节流控制及可处于全开状态的第3节流装置60的第2旁通管62实行连接，并且第2旁通管62成为旁通第1节流装置50与中间热交换器26的制冷剂通路。

另外，第2利用侧热交换器38、泵34及缓冲罐32，与中间热交换器26用配管进行连接，构成使第2介质进行循环的循环***。即，是将热泵的制冷剂与第2介质分别进行循环的循环***，以经过中间热交换器26进行热交换的方式进行组合的循环结构。

另外，在上述各机器中，压缩机8、四通阀14、第2节流装置52、室外热交换器10、和蓄能器54，被设置在室外机2中，并且第1利用侧热交换器20被设置在室内机4中。

并且，包括第1节流装置50、中间热交换器26、具有开关阀56的第1旁通管58、具有第3节流装置60的第2旁通管62的制冷剂回路、和由中间热交换器26、泵34及缓冲罐32构成的第2介质回路，被设置在中间单元6中，可自由拆装地与室外机2及室内机4进行连接。

另外，形成通过控制中间单元6的中间控制装置36、连接控制室内机4的室内控制装置24与控制室外机2的室外控制装置16的通信路径64。

以下，对上述结构的本发明的空调器的动作进行说明。在此，分别举例对使用与室内空气进行热交换的气流热交换器作为第1利用侧热交换器20、使用装入管子的地面采暖垫作为第2利用侧热交换器38、使用水作为第2介质的情况进行说明。

首先，对制暖运转时的动作进行说明。

启动时，关闭开关阀56及第3节流装置60，将第1节流装置50以全开的状态在串联连接气流热交换器20与中间热交换器26的回路中进行启动。室内机4及室外机2一边经通信路径64进行通信，一边进行预定的动作。该控制内容，是没有中间单元6时的控制模式，气流热交换器20通过遥控等来加热室内空气以达到所期望的温度。

此时，室内机4及室外机2之间的通信内容，可在中间控制装置36进行参照，并且中间单元6以设在中间热交换器26的出口配管部等中间单元6内部的传感器的信息为基础、计算出在利用侧热交换器中必要的热量，变更信号内容。即，由中间单元6向从室内机4送出的要求热量中追加必需的热量，对与重新设定的要求热量相对应的信号修正通信内容并送至室外机2。接受信号的室外机2，控制应输出与要求相对应的能力的第2节流装置52的阀开度、压缩机频率等。中间单元6，使泵34根据需要进行运转，在中间热交换器26中得到的热量被消耗在利用地面采暖坐垫的制暖热量上。

在上述说明中，阐述了一种制暖运转启动时将气流热交换器20与中间热交换器26串联连接使用的方法，但即使由并联构成的回路进行启动也没有问题。

若室温上升接近设定温度，则可优先切换为能够节能运转的地面采暖的运转，以便以更少的热量得到制暖感觉。

在地面采暖的优先运转时，打开开关阀56，使第1节流装置50全闭，将冷冻循环设定为完全并联使用中间热交换器26与气流热交换器20的循环。在这种情况下，室外机2，按照经中间控制装置36给予的修正过的指示信号，控制输出与要求相对应的能力的第2节流装置52的阀开度、压缩机频率等。地面温度通过水循环量的控制或第3节流装置60的开度控制来进行调整。并且，在想提高地面温度时，由于若第3节流装置60设成全闭就可抑制在气流热交换器中的放热损耗，故由室外机2得到的热量全部经中间热交换器26给予水回路侧、在地面采暖中进行使用。因此，通过中间控制装置36的控制，可以随意设定地面温度。

下面，对制冷运转时的动作进行说明。

在制冷运转时，若在切换四通阀14的同时使第1节流装置50及开关阀56一起处于全闭状态，并使第3节流装置60处于全开状态，则构成与没有中间单元6的通常空调相同的回路结构，成为仅利用与一般空调相同的气流的制冷运转。

随着近年来冷气设备的普及，也能听到在利用气流的制冷运转中冷气滞留在下方、脚下冷而感到不舒适的意见。在本发明的冷冻循环中，一边进行气流制冷一边进行地面采暖，能够进行用于防止地面的温度过低的混合运转。

其次，对本发明的混合运转时的动作进行说明。

在混合运转时，四通阀14设定在制冷位置，使第2节流装置52处于全开，第3节流装置60处于全闭，并且将第1节流装置50以适当的节流状态进行运转。此时的室外机2的控制内容，相当于没有中间单元6时的二次加热除湿模式(二次加热除湿模式，是将室内气流热交换器分割成2部分，并在中间设置节流机构，将上游部分作为冷凝器使用，将下游部分作为蒸发器使用)。即，在进行混合运转时，中间控制装置36，向室外控制装置16输送二次加热除湿运转的指示信号，另一方面向室内控制装置24输送制冷运转的指示信号，中间控制装置36，以从室内控制装置24及室外控制装置16获得的信息、和设在中间热交换器26的出口配管部等中间单元6内部的传感器的信息为基础、控制第1节流装置50。这样，既可抑制地面温度的过低又可进行基于气流的制冷运转。

如上所述，因为室外机2的运转控制，与中间单元6的有无无关，不用附加任何的变更就可进行，所以取下中间单元6作为由室外机2及室内机4构成的一般***发挥作用。相反，因为中间单元6也可不用任何变更就能够与一般的空调相连接，所以组合的自由度高。

(实施例4)

图4表示本发明的空调器的实施例4，在图3所示的实施例3中，在连接第2节流装置52与第3节流装置60之间的制冷剂配管、和中间热交换器26的制冷剂配管上设置第4节流装置66，第2旁通管62，以旁通的方式连接第1节流装置50、中间热交换器26及第4节流装置66。

从而，包括第1节流装置50、中间热交换器26、具有开关阀56的第1旁通管58、具有第3节流装置60的第2旁通管62、第4节流装置66的制冷剂回路、和由中间热交换器26、泵34、和缓冲罐32构成的第2制冷剂回路，被设在中间单元6中，并可自由拆装地与室外机2及室内机4相连接。

以下，对上述结构的本发明的空调器的动作进行说明。在此，也与实施例3相同，分别举例对使用与室内空气进行热交换的气流热交换器作为第1利用侧热交换器20、使用装入有管子的地面采暖坐垫作为第2利用侧热交换器38、使用水作为第2介质的情况进行说明。

首先，对制暖运转时的动作进行说明。

启动时，关闭开关阀56及第3节流装置60，将第1节流装置50及第4节流装置66以全开的状态、在串联连接气流热交换器20与中间热交换器26的回路中进行启动。室内机4及室外机2一边经通信路径64进行通信，一边进行预定的动作。该控制内容，是没有中间单元6时的控制模式，气流热交换器20通过遥控等来加热室内空气以达到所期望的温度。

此时，室内机4及室外机2之间的通信内容，可在中间控制装置36进行参照，中间单元6以设在中间热交换器26的出口配管部等中间单元6内部的传感器的信息为基础、进行在利用侧热交换器中必要的热量计算，并变更信号内容。即，由中间单元6向从室内机4送出的要求热量追加必需的热量，对与重新设定的要求热量相对应的信号修正通信内容并送至室外机2。接受信号的室外机2，控制应输出与要求相对应的能力的第2节流装置52的阀开度、压缩机频率等。中间单元6，使泵34根据需要进行运转，在中间热交换器26中得到的热量被消耗在利用地面采暖垫的制暖热量上。

在上述说明中，阐述了制暖运转启动时将气流热交换器20与中间热交换器26串联连接使用的方法，但即使由并联构成的回路进行启动也没有问题。

若室温上升接近设定温度，则可切换为可节能运转的地面采暖优先的运转，以便以更少的热量得到制暖感觉。

地面采暖优先运转时，打开开关阀56，使第1节流装置50全闭，并适当地打开第3节流装置60及第4节流装置66，将冷冻循环设定为完全并联使用中间热交换器26与气流热交换器20的循环。在这种情况下，室外机2按照经中间控制装置36给予的修正过的指示信号，控制输出与要求相对应的能力的第2节流装置52的阀开度、压缩机频率等。地面温度、通过水循环量的控制或第3以及第4节流装置60、66的开度控制进行调整。并且，在想提高地面温度时，由于若将第3节流装置60设成全闭就可抑制在气流热交换器20中的放热损耗，故由室外机2得到的热量全部经中间热交换器26给予水回路侧、在地面采暖中进行使用。因此，通过中间控制装置36的控制，可以随意设定地面温度。另外，与实施例3相比较，能够通过第4节流装置66进行细微的能力调整。

其次，对制冷运转时的动作进行说明。

在制冷运转时，若切换四通阀14的同时使第1节流装置50、开关阀56及第4节流装置66全部处于全闭状态，使第3节流装置60处于全开状态，则构成与没有中间单元6的通常空调相同的回路结构，成为仅利用与一般空调相同的气流的制冷动作。

下面，对本发明的混合运转时的动作进行说明。

在混合运转时，四通阀14设定在制冷位置，使第2节流装置52及第4节流装置66一起处于全开，第3节流装置60处于全闭，并且将第1节流装置50以适当的节流状态进行运转。此时的室外机2的控制内容相当于没有中间单元6时的二次加热除湿模式。即，在进行混合运转时，中间控制装置36，向室外控制装置16输送二次加热除湿运转的指示信号，另一方面向室内控制装置24输送制冷运转的指示信号，中间控制装置36，以从室内控制装置24及室外控制装置16获得的信息、和设在中间热交换器26的出口配管部等中间单元6内部的传感器的信息为基础、控制第1节流装置50及第4节流装置66。这样，既可抑制地面温度的过低又可进行基于气流的制冷运转。

在上述实施例中，表示了没有向室外机2追加新的传感器的情况，但在从通信路径得到的信息不充分的情况下，也可追加排出温度传感器等，与中间控制装置36相连接。

另外，在上述实施例1～4中，作为一次制冷剂使用HFC制冷剂(例如R410A或R32)或HCFC制冷剂(例如R22)等的亚临界制冷剂，但也可使用CO₂等超临界制冷剂。即，在超临界循环中，为了得到高的二次制冷温度，而提高压力是很有效的，在被限定的范围的压缩机运转频率内能够实现不同温度的输出。

并且，在实施例1～4中，将二次制冷剂末端作为热水地面嵌板(地面采暖垫)38进行了说明，但二次制冷剂末端也能是供给热水设备，作为二次制冷剂，除水以外也可使用盐水(不冻液)。

(发明效果)

本发明，因为具有如上所述的结构，所以可起到以下所述的效果。

因为将中间单元配置在制暖循环的室内机的上游侧，并且在中间单元与室内机之间设置有调整制冷剂循环时的调整压力损耗的减压装置，所以可提供一种即使室内机进行运转、也能够获得所期望的二次制冷剂温度、提高基于室内机的制暖与基于二次制冷剂末端的制暖或供给热水的控制性，舒适且便于使用的空调器。

另外，因为由设在中间单元内、在进行制冷剂与二次制冷剂的热交换的中间热交换器的制暖循环的下游侧并联连接的开关阀与中间节流装置构成减压装置，所以通过在制冷运转时及室内机单独制暖运转时对开关阀进行开控制，而能够防止基于减压装置的压力及热损耗，可实现舒适性及经济性优越的制暖或制冷状态。并且，在同时启动基于室内机的室内的制暖运转与基于二次制冷剂末端的室内的制暖或供给热水等时，在停止二次制冷剂的循环或抑制循环量的同时，通过对开关阀进行开控制而抑制基于减压装置的白白地损耗压力，能够优先上升启动时热负荷小的室内温度。从而，能够不影响制暖运转时的经济性与制暖的启动速度而进行舒适的制暖运转。

另外，因为室外控制装置与室内控制装置，用于经中间控制装置进行通信，所以中间单元能够容易获取室内机的信息，能够提高基于室内机的制暖与基于二次制冷剂末端的制暖或供给热水的控制性。并且，因为中间控制装置能够对从室内控制装置送来的一部分信息进行改写并向室外控制装置传输，所以在从室外机观察时，能够不用考虑室内机的种类的不同及是否存在中间单元地控制室外机。从而，可容易实现多种多样的装置结构，例如，也可在由室外机与室内机组成的空调器上追加装设中间单元。

另外，因为根据设在室内机中的第1温度检测装置的输出来控制中间节流装置，所以能够提高基于室内机的制暖与基于二次制冷剂末端的制暖或供给热水的控制精度。

另外，因为在进行基于二次制冷剂末端的单独运转时，根据设在减压装置与室内机之间的第2温度检测装置的输出来控制中间节流装置，所以无需与室内机的通信就可进行基于二次制冷剂末端的高效的单独运转，并可抑制白白地消耗电力，同时可防止在室内机中流动温度高的制冷剂，可抑制自然对流的发生及暖气的滞留。从而，能够实现气流与温度分布极小的舒适的制暖。

另外，因为在制暖运转时使流出室外机的制冷剂在中间单元及室内机中进行循环、返回至室外机，另一方面，在制冷运转时使流出室外机的制冷剂在室内机中进行循环、经旁通管返回至室外机，所以在除冰运转时，在中间单元中不会有制冷剂流动，能够防止热水等的二次制冷剂的温度降低或结冻，并且减少制冷运转或除冰运转时的压力损耗。

进一步，根据本发明，在相互连接室外机、室内机及中间单元的制冷剂配管上设有多个节流装置，在制暖运转时，通过控制多个节流装置的开度而选择第1利用侧热交换器及中间热交换器的并联连接及串联连接，所以，可廉价地提供一种根据需要可并联或串联使用第1利用侧热交换器及中间热交换器，例如，可抑制制暖运转时的放热损耗、同时提高经济性及舒适性的空调器。

另外，在制冷运转时，因为将第1利用侧热交换器用于冷却，将中间热交换器用于加热，所以独立地防止基于气流的室温控制与基于辐射的脚下过冷并能够高精度地对其进行控制。从而，例如，能够廉价地实现在制冷时不会感到不舒服、并体现个人的爱好的、舒适性更高的空调器。

进一步，进行室外机的控制的室外控制装置与进行室内机的控制的室内控制装置，经进行中间单元控制的中间控制装置来进行通信，例如，在以往的室内机与室外机的中间，仅仅追加装设包括中间热交换器的中间单元、而不用变更以往单元的控制就可进行使用，能够廉价地提供单独对2个利用侧热交换器进行控制的舒适性高的空调器。

Claims (13)

1.一种空调器，具有室外机、使用制冷剂进行空气调节的室内机、和由制冷剂对二次制冷剂进行加热的中间单元，其特征在于：

将上述中间单元配置在制暖循环中的上述室内机的上游侧，并且在上述中间单元与上述室内机之间设置调整制冷剂循环时的、上述中间单元与上述室内机的压力的减压装置。

2.如权利要求1所述的空调器，其特征在于：由被设在上述中间单元内、并且并联连接在进行制冷剂与二次制冷剂的热交换的中间热交换器的制暖循环的下游侧的开关阀与中间节流装置构成上述减压装置。

3.如权利要求1或2所述的空调器，其特征在于：进行上述室外机的控制的室外控制装置与进行上述室内机的控制的室内控制装置，经进行上述中间单元的控制的中间控制装置进行通信。

4.如权利要求2所述的空调器，其特征在于：在上述室内机中设置有检测室内配管温度或室内冷凝温度的第1温度检测装置，在制暖运转时，控制向上述开关阀的通电，并且根据由上述第1温度检测装置检测出的温度进行上述中间节流装置的控制。

5.如权利要求2所述的空调器，其特征在于：在上述减压装置与上述室内机之间，设置有检测上述中间单元内的配管温度的第2温度检测装置，在单独运转二次制冷剂末端的情况下，控制向上述开关阀的通电，并且根据由上述第2温度检测装置检测出的温度进行上述节流装置的控制。

6.如权利要求1或2所述的空调器，其特征在于：还设置有连通上述中间单元与上述室内机之间的制冷剂配管、和上述室外机与上述中间单元之间的制冷剂配管的旁通管，在制暖运转时，使流出上述室外机的制冷剂在上述中间单元及上述室内机进行循环后返回到上述室外机，而在制冷运转时，使流出上述室外机的制冷剂在上述室内机进行循环后、经上述旁通管返回到上述室外机。

7.一种空调器，设有：具有室外热交换器的室外机、具有第1利用侧热交换器并使用制冷剂进行空气调节的室内机、和具有用于使制冷剂与第2介质进行热交换的中间热交换器并由制冷剂对第2介质进行加热的中间单元，其特征在于：

在相互连接上述室外机、室内机及中间单元的制冷剂配管上设置有多个节流装置，在制暖运转时，通过控制该多个节流装置的开度、能够选择上述第1利用侧热交换器及上述中间热交换器的并联连接及串联连接。

8.如权利要求7所述的空调器，其特征在于：上述多个节流装置，包括第1、第2及第3节流装置，依次连接设在上述室外机上的压缩机、上述第1利用侧热交换器、上述第1节流装置、上述中间热交换器、上述第2节流装置、及上述室外热交换器，构成使制冷剂进行循环的循环***，并且将具有上述第3节流装置的配管以旁通上述第1节流装置与上述中间热交换器的方式进行连接，进一步利用具有开关阀的配管连接、对上述压缩机与上述第1利用侧热交换器进行连接的配管和对上述第1节流装置与上述中间热交换器进行连接的配管，经上述中间热交换器连接第2利用侧热交换器并使第2介质在该第2利用侧热交换器中进行循环。

9.如权利要求7所述的空调器，其特征在于：上述多个节流装置包括第1、第2、第3及第4节流装置，依次连接设在上述室外机上的压缩机、上述第1利用侧热交换器、上述第1节流装置、上述中间热交换器、上述第4节流装置、上述第2节流装置、及上述室外热交换器，构成使制冷剂进行循环的循环***，并且将具有上述第3节流装置的配管以旁通上述第1节流装置、上述中间热交换器和上述第4节流装置的方式进行连接，进一步利用具有开关阀的配管连接、对上述压缩机与上述第1利用侧热交换器进行连接的配管和对上述第1节流装置与上述中间热交换器进行连接的配管，经上述中间热交换器连接第2利用侧热交换器并使第2介质在该第2利用侧热交换器中进行循环。

10.如权利要求7～9中任意一项所述的空调器，其特征在于：在制暖启动时，于上述中间热交换器与上述第1利用侧热交换器中串联流动制冷剂。

11.如权利要求7～9中任意一项所述的空调器，其特征在于：在制暖运转时，于上述中间热交换器与上述第1利用侧热交换器中并联流动制冷剂。

12.如权利要求7～9中任意一项所述的空调器，其特征在于：在制冷运转时，将上述第1利用侧热交换器用于冷却，将上述中间热交换器用于加热。

13.如权利要求7～9中任意一项所述的空调器，其特征在于：进行上述室外机的控制的室外控制装置与进行上述室内机的控制的室内控制装置、经进行上述中间单元的控制的中间控制装置进行通信。

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