JP6190872B2 - エネルギー効率が高い空気加熱、空気調節および水加熱システム - Google Patents

エネルギー効率が高い空気加熱、空気調節および水加熱システム Download PDF

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Description

本発明は、冷媒システムに関し、より詳細には、所定の構内に空気調節、加熱及び熱水の送達を行うことが可能なマルチ連通バルブユニットを備える空気加熱、空気調節および水加熱システムに関する。
図１を参照すると、従来の蒸気圧縮冷媒システムは、通常、圧縮器２０１と、コンデンサ２０２と、熱交換器２０３と、四方バルブ２００とを備え、そして、所定の空間から熱を吸収し除去するための媒体として冷媒を循環させることを利用する。四方バルブ２００は、（図１ではポート１、ポート２、ポート３およびポート４と呼ばれる）４つのポートを有し、蒸気圧縮冷媒システムが空気調節のために使用されるとき、ポート３はポート４のみと連通し、ポート１はポート２のみと連通する。これは、冷媒がポート１から四方バルブに入り、ポート２から出ることができること、またはその逆も成り立ち得ることを意味している。同様に、冷媒は、ポート３から四方バルブ２００に入り、ポート４から出ることもでき、またはその逆もまた成り立ち得る。
この条件下では、冷媒は、飽和蒸気の状態で冷媒システム中を循環し、最初に、圧縮器２０１に入る。圧縮器２０１は、より高い圧力まで、通常は、より高い温度まで冷媒を圧縮するように構成され、冷媒は過熱蒸気になる。冷媒の過熱蒸気は、四方バルブ２００のポート１に入り、そのポート２から出るように構成される。冷媒から出た四方バルブ２００は、次いで、凝縮器２０２に流入するように誘導され、そこで、冷媒の過熱蒸気は、次いで、コイルまたは管、ならびに空気または水などの冷却剤を通って流れることによって冷却され、コイルまたは管の全体を流れるように構成される。冷媒は、凝縮器２０２を通って流れる水との熱交換を実行し、所定量の熱が冷媒から放出される。冷媒の過熱蒸気は、次いで、飽和した液体状態になるように凝縮される。
冷媒の飽和液体は、次いで、膨張バルブ２０８と複数の他の機能バルブとフィルタドライヤ２０６とを通って流れるように構成され、最終的に熱交換器２０３に達する。冷媒は、膨張バルブ２０８を通過するとき、圧力が急激に低減し、その結果、断熱フラッシュ蒸発が生じる。次いで、冷媒の温度は実質的に低下し、熱交換器２０３に入るように誘導される。冷媒は、熱交換器２０３に入ったときに、水などの他の熱交換媒体との熱交換を実行するように構成され、それにより、その媒体から熱が吸収される。次いで、冷媒は蒸発し、熱交換器２０３を出る。次いで、蒸発した冷媒は、四方バルブ２００のポート３に入るように誘導され、ポート４から四方バルブ２００を出るように経路指定される。
従来の蒸気圧縮冷媒システムは、四方バルブ２００と圧縮器２０１との間に接続された膨張タンク２１２をさらに備え、ポート４から四方バルブ２００を出た冷媒は、次いで、膨張タンク２１２に流入するように誘導される。膨張タンク２１２を出た冷媒は、次いで、別の冷却サイクルを上述のように実行するために、圧縮器２０１へと流れて戻るように誘導される。
上述の従来の蒸気圧縮冷媒システムが加熱システムとして動作するとき、冷媒は、基本的に、前述の方向と比較して逆方向に流れる。この状況では、ポート１がポート３と連通し、ポート２がポート４と連通するような様式で、四方バルブ２００を動作させる。したがって、圧縮器２０１を出た冷媒は、次いで、四方バルブ２００のポート１を通過し、ポート３からバルブを出るように構成される。冷媒の過熱蒸気は、熱交換器２０３に入り、水などの他の熱交換媒体との熱交換を実行する。冷媒から熱が抽出され、冷媒は、液体状態になり、熱交換器２０３を出るように構成される。換言すると、熱交換器２０３は、実際には、冷媒を凝縮するための凝縮器として動作する。
冷媒は、次いで、上述した様式と同様に、膨張バルブ２０８と複数の他の機能バルブとフィルタドライヤ２０６とを通って流れるように構成され、最終的に、凝縮器２０２に入る。ここでは、凝縮器２０２は蒸発器に作用し、冷媒は、他の熱交換媒体との熱交換を実行するように構成され、その媒体から熱を吸収するように構成される。その結果、冷媒は、再び蒸発し、四方バルブ２００のポート２およびポート４を通って流れるように誘導される。冷媒は、次いで、膨張タンク２１２に流入し、別の過熱サイクルを実行するために圧縮器２０１へと流れて戻るように誘導される。
上述の蒸気冷却圧縮システムに関して、いくつかの欠点が存在する。前述の冷却は、エネルギー消費が非効率的であるという欠点があり、建築物に設置されたとき、非常に高額なメンテナンス費用を伴う。
第２に、上述のもののような従来の冷媒システムは、水加熱機能を提供するものではない。その結果、同じ建築物に、別個の水加熱システムを設置しなければならない。水加熱システムの必須構成要素はボイラーであるが、ボイラーは、（アイドルモード時でさえ）動作するために多くのエネルギーを必要とする。さらに、別個の水加熱システムの設置には、対応する配管システム、換気システムおよび消化システムの別個の設計および設置が必要になる。さらに、そのような別個の水加熱システムのメンテナンス費用は、非常に高額であり、このメンテナンス費用は、上述の従来の冷媒システムのメンテナンス費用に加算される。
本発明の目的は、選択的に、冷却および加熱機能を行い、所定の構内に熱水を送達することが可能な、マルチ連通バルブユニットを備える、空気加熱、空気調節および水加熱システムを提供することである。
本発明の別の目的は、複数の冷媒フロールートを確立して冷却機能、空気加熱機能または水加熱機能を選択的に助長するように、空気加熱、空気調節および水加熱システム内の異なるエレメントまたは構成要素を選択的に接続することが可能である、マルチ連通バルブユニットを備える空気加熱、空気調節および水加熱システムを提供することである。
本発明の別の目的は、空気調節機能または空気加熱機能が動作しているとき、水加熱システムにおいて水を加熱するために、冷媒から所定量の熱が抽出される、マルチ連通バルブユニットを備える空気加熱、空気調節および水加熱システムを提供することである。換言すると、本発明は、選択的に水を加熱し、空気加熱機能および空気調節機能を行うためのエネルギー効率が高いシステムを提供する。
本発明の別の目的は、複数の冷媒フロールートを確立して冷却機能、空気加熱機能または水加熱機能を選択的に助長することが可能であり、これらの中心機能が効率的かつ効果的に行われる、マルチ連通バルブユニットを備える空気加熱、空気調節および水加熱システムを提供することである。
本発明の別の目的は、選択的に、冷却および加熱機能、ならびに、所定の構内への熱水の送達を行うことが可能な、空気加熱、空気調節および水加熱システムのためのマルチ連通バルブを提供することである。
したがって、上記目的を達成するために、本発明は、
所定量の冷媒のフローを搬送するように適合された複数の接続パイプと、
マルチ連通バルブユニットと、
過熱蒸気の状態で冷媒を圧縮するように構成された圧縮器と、
マルチ連通バルブユニットおよび接続パイプを介して、圧縮器と連通する凝縮器であって、第１の所定量の熱交換媒体が凝縮器を通って循環する、凝縮器と、
マルチ連通バルブユニットおよび接続パイプを介して、凝縮器と連通する熱交換器であって、第２の所定量の熱交換媒体が熱交換器を通って循環する、熱交換器と、
熱交換器と凝縮器との間で連通可能な膨張バルブと、
マルチ連通バルブユニットおよび接続パイプを介して、熱交換器および圧縮器と連通する水加熱器であって、水加熱器が、所定量の水を蓄積するよう構成される、水加熱器と
を備える、空気加熱、空気調節および水加熱システムにおいて、
マルチ連通バルブユニットが、少なくとも、冷媒のための空気調節ルートおよび空気加熱ルートを選択的に確立するように動作するように構成され、
（ｉ）空気調節ルートでは、過熱蒸気状態の冷媒は、水加熱器に蓄積された水へと所定量の熱を放出して所定量の加熱水を生じるために、圧縮器から水加熱器に連続的に流入するように構成され、水加熱器を出た冷媒は、第１の所定の熱交換媒体へと所定量の熱を抽出するために、マルチ連通バルブユニットを通って凝縮器に流入するように誘導され、凝縮器を出た冷媒は、第２の所定の熱交換媒体から所定量の熱を吸収するために、膨張バルブおよびマルチ連通バルブユニットを通って熱交換器に流入するように構成され、熱交換器を出た冷媒は、冷却を生じるための別の熱交換サイクルを実行するために、マルチ連通バルブユニットを通って圧縮器に流入するように構成され、
（ｉｉ）空気加熱ルートでは、過熱蒸気状態の冷媒は、水加熱器に蓄積された水へと所定量の熱を放出して所定量の加熱水を生じるために、圧縮器から水加熱器に連続的に流入するように構成され、水加熱器を出た冷媒は、第１の所定の熱交換媒体へと所定量の熱を抽出するために、マルチ連通バルブユニットを通って熱交換器に流入するように誘導され、熱交換器を出た冷媒は、第２の所定の熱交換媒体から所定量の熱を吸収するために、膨張バルブおよびマルチ連通バルブユニットを通って凝縮器に流入するように構成され、凝縮器を出た冷媒は、空気加熱を生じるための別の熱交換サイクルを実行するために、マルチ連通バルブユニットを通って圧縮器に流入するように構成され、
（ｉｉｉ）水加熱ルートでは、過熱蒸気状態の冷媒は、圧縮器から水加熱器に連続的に流入するように構成され、水加熱器に蓄積された水へと所定量の熱を抽出するための冷媒、水加熱器を出た冷媒は、第１の所定の熱交換媒体から熱を吸収するために、マルチ連通バルブユニットを通って凝縮器に流入するように誘導され、凝縮器を出た冷媒は、水加熱器中で加熱水を生じるための別の熱交換サイクルを実行するために、マルチ連通バルブユニットを通って圧縮器に流入するように構成される、
空気加熱、空気調節および水加熱システムを提供する。
以下の詳細な説明、添付図面および添付の特許請求の範囲から、本発明のこれらのおよび他の目的、特徴および利点が明らかになる。
従来の蒸気圧縮冷媒システムの図である。 本発明の好ましい実施形態による空気加熱、空気調節および水加熱システムの概略図である。 本発明の好ましい実施形態による空気加熱、空気調節および水加熱システムのマルチ連通バルブの概略図である。 本発明の好ましい実施形態による空気加熱、空気調節および水加熱システムのマルチ連通バルブの側断面図であり、マルチ連通バルブが、空気調節ルートおよび空気加熱ルートを形成するように動作されることを示している。 本発明の好ましい実施形態による空気加熱、空気調節および水加熱システムのマルチ連通バルブの側断面図であり、マルチ連通バルブが、水加熱ルートを形成するように動作されることを示している。
図２を参照すると、本発明の好ましい実施形態による空気加熱、空気調節および水加熱システムが示されており、この空気加熱、空気調節および水加熱システムは、所定量の冷媒のフローを搬送するように適合された複数の接続パイプ１０パイプと、マルチ連通バルブユニット２０と、過熱蒸気の状態で冷媒を圧縮するように適合された圧縮器３０と、凝縮器４０と、熱交換器５０と、膨張バルブ６０と、水加熱器７０とを備える。
凝縮器４０は、マルチ連通バルブユニット２０および接続パイプ１０を介して、圧縮器３０と連通されており、第１の所定量の熱交換媒体が、凝縮器４０を通って循環する。
熱交換器５０は、マルチ連通バルブユニット２０および接続パイプ１０を介して、凝縮器４０と連通しており、第２の所定量の熱交換媒体が、熱交換器５０を通って循環する。膨張バルブ６０は、熱交換器５０と凝縮器４０との間で連通している。
水加熱器７０は、マルチ連通バルブユニット２０および接続パイプ１０を介して、熱交換器５０および圧縮器３０と連通しており、水加熱器７０は、所定量の水を蓄積するように構成される。
マルチ連通バルブユニット２０は、少なくとも、冷媒のための空気調節ルート、空気加熱ルートおよび水加熱ルートを確立するために選択的に動作するように構成され、空気調節ルートでは、過熱蒸気状態の冷媒は、水加熱器７０に蓄積された水に所定の熱を放出して所定量の加熱水を生じるために、圧縮器３０から水加熱器７０に連続して流入するように構成され、水加熱器７０を出た冷媒は、第１の所定の熱交換媒体へと所定量の熱を抽出するために、マルチ連通バルブユニット２０を通って凝縮器４０に流入するように誘導され、凝縮器４０を出た冷媒は、第２の所定の熱交換媒体から所定量の熱を吸収するために、膨張バルブ６０およびマルチ連通バルブユニット２０を通って熱交換器５０に流入するように構成され、熱交換器５０を出た冷媒は、冷却を生じるための別の熱交換サイクルを実行するために、マルチ連通バルブユニット２０を通って圧縮器３に流入するように構成される。この空気調節ルートでは、空気加熱、空気調節および水加熱システムは、空気調節を達成することと、本発明のユーザに加熱水を送達することとを同時に行うことが可能である。さらに、水加熱器７０中で水を加熱するために使用される熱エネルギーは、冷媒中の過熱蒸気を介して提供される。したがって、本発明は、単に電気または気体のみによって水が加熱されるわけではないので、従来のＨＶＡＣシステムおよび水加熱システムと比較して、効果的にエネルギーを節約する。
一方、マルチ連通バルブユニット２０が空気加熱ルートを確立するように動作するとき、過熱蒸気状態の冷媒は、水加熱器７０に蓄積された水へと所定量の熱を放出して所定量の加熱水を生じるために、圧縮器３０から水加熱器７０へと連続的に流入するように構成され、水加熱器７０を出た冷媒は、第１の所定の熱交換媒体へと所定量の熱を抽出するために、マルチ連通バルブユニット２０を通って熱交換器５０へと流入するように誘導され、熱交換器５０を出た冷媒は、第２の所定の熱交換媒体から所定量の熱を吸収するために、膨張バルブ６０およびマルチ連通バルブユニット２０を通って凝縮器４０に流入するように構成され、凝縮器４０を出た冷媒は、空気加熱を生じるための別の熱交換サイクルを実行するために、マルチ連通バルブユニット２０を通って圧縮器３０に流入するように構成される。この空気加熱ルートでは、空気加熱、空気調節および水加熱システムは、空気加熱を達成することと、本発明のユーザに加熱水を送達することとを同時に行うことが可能である。この場合にも、水加熱器７０中で水を加熱するために使用される熱エネルギーは、冷媒中の過熱蒸気を介して提供される。したがって、本発明は、単に電気または気体のみによって水が加熱されるわけではないので、従来のＨＶＡＣシステムおよび水加熱システムと比較してエネルギーを効果的にする。
さらに、マルチ連通バルブユニット２０が水加熱ルートを確立するように動作するとき、過熱蒸気状態の冷媒は、圧縮器３０から水加熱器７０へと連続的に流入するように構成され、冷媒は、水加熱器７０に蓄積された水へと所定量の熱を放出するように適合され、水加熱器７０を出た冷媒は、第１の所定の熱交換媒体から熱を吸収するために、マルチ連通バルブユニット２０を通って凝縮器４０に流入するように誘導され、凝縮器４０を出た冷媒は、水加熱器７０中で加熱水を生じるための別の熱交換サイクルを実行するために、マルチ連通バルブユニット２０を通って圧縮器３０に流入するように構成される。このルートは、上述した空気調節ルートおよび空気加熱ルートが動作していないときのみ使用される。そのような状況では、過熱冷媒蒸気は、水加熱器７０に蓄積された水を加熱するために使用される。ただし、同じ区域または構内に追加の水加熱システムを設置する必要はない。これにより、別個のＨＶＡＣシステムおよび水加熱システムと比較して、メンテナンス費用が実質的に節約される。
本発明の好ましい実施形態によれば、マルチ連通バルブ２０は、四方バルブ２１と、四方バルブ２１に接続されたマルチ連通バルブ２２とを備える。図２に示すように、四方バルブ２１は、バルブ本体２１５を備え、バルブ本体２１５上に形成され、対応する接続パイプ１０と接続された第１〜第４のフローポート２１１、２１２、２１３、２１４を有し、マルチ連通バルブユニット２０が上述のルートのうちのどこで動作するかに応じて、第１のフローポート２１１は、第２のフローポート２１２および第３のフローポート２１３のうちの１つと選択的に連通し、第２のフローポート２１２は、第１のフローポート２１１および第４のフローポート２１４のうちの１つと選択的に連通している。２つの特定のポートが連通しているときには、前述の冷媒のような流体が、いずれかの方向で２つの対応するポートを通って流れることが可能であることを意味する。たとえば、第１のフローポート２１１と第２のフローポート２１２とが連通しているときには、冷媒は、四方バルブ２１の第１のフローポート２１１から第２のフローポート２１２に流れることが可能であり、その逆もまた成り立つ。
一方、マルチ連通バルブ２２は、複数の連通ポートがその上に形成された細長本体２２０を備え、連通ポートの各々は、四方バルブ、圧縮器、凝縮器、熱交換器、水加熱器などのような、本発明の空気加熱、空気調節および水加熱システムの対応する構成要素に接続するための対応する接続パイプ１０と接続されている。この好ましい実施形態では、細長本体２２０は、図２に示すように、第１〜第６の連通ポート２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６を有する。さらに、細長本体２２０は、その中に形成された受容キャビティ２２７を規定し、第１〜第６の連通ポート２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６は、受容キャビティ２２７を細長本体２２０の外部と連通させる。本発明のこの特定の実施形態では、第１の連通ポート２２１および第２の連通ポート２２２は、細長本体２２０の片側に離間して形成され、第３〜第６の連通ポート２２３、２２４、２２５、２２６は、細長本体２２０の反対側に離間して形成される。
マルチ連通バルブ２２は、第１のピストン部材２３と、細長本体２２０の受容キャビティ２２７内に可動式に提供された第２のピストン部材２４と、第１のピストン部材２３と第２のピストン部材２４との間に延び、それにより、第１のピストン部材２３および第２のピストン部材２４のうちの一方が移動するように駆動されたときには、他方のピストン部材２３（２４）も接続部材２５を通って移動するように駆動される接続部材２５とをさらに備える。換言すると、第１のピストン部材２３が移動するように駆動されたときには、第２のピストン部材２４も接続部材２５を通って移動するように駆動され、あるいは、第２のピストン部材２４が移動するように駆動されたときには、第１のピストン部材２３も接続部材２５を通って移動するように駆動される。
さらに、マルチ連通バルブ２２は、複数の流路コンパートメント２６１を規定するために受容キャビティ２２７内に離間させて可動式に装着された複数の分割部材２６をさらに備え、分割部材２６は、第１〜第６の連通ポート２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６の少なくとも１つに対する流体の通過を遮断するために選択的に移動するように接続部材２５に接続されており、それにより、前述の空気調節ルート、空気加熱ルートおよび水加熱ルートが規定される。
第１のピストン部材２３は、接続部材２５の対応する端部部分に接続された第１の横断方向部分２３１と、第１の横断方向部分２３１から一体かつ外向きに延びた第１の長手方向部分２３２とを有し、それにより、第１の横断方向部分２３１および第１の長手方向部分２３２内に第１のピストンキャビティ２３３が規定される。同様に、第２のピストン部材２４は、接続部材２５の対応する端部部分に接続された第２の横断方向部分２４１と、第２の横断方向部分２４１から一体かつ外向きに延びた第２の長手方向部分２４２とを有し、それにより、第２の横断方向部分２４１および第２の長手方向部分２４２内に第２のピストンキャビティ２４３が規定される。
マルチ連通バルブ２２は、細長本体２２０の２つの端部部分にそれぞれ形成された第１の圧力ポート２７および第２の圧力ポート２８をさらに有し、第１の圧力ポート２７および第２の圧力ポート２８は、第１のピストンキャビティ２３３および第２のピストンキャビティ２４３とそれぞれ連通し、それにより、第１の圧力ポート２７と第２の圧力ポート２８との間に所定の圧力差が生じたとき、第１のピストンキャビティ２３３と第２のピストンキャビティ２４３との間にも対応する圧力差が生じ、この圧力差は、細長本体２２０に沿って長手方向に移動するように第１のピストン部材２３および第２のピストン部材２４を駆動させるように構成される。この好ましい実施形態では、第１の圧力ポート２７と第２の圧力ポート２８との間の圧力差は、対応する第１のピストンキャビティ２３３または第２のピストンキャビティ２４３に高圧空気を選択的に与えて第１のピストンキャビティ２３３と第２のピストンキャビティ２４３との間に上述の圧力差をもたらすために、第１の圧力ポート２７および第２の圧力ポート２８を圧力ポンプデバイスまたは圧縮器に接続することによって達成される。
２つの隣接する流路コンパートメント２６の各々の間の流体漏れを防ぐために、マルチ連通バルブ２２は、分割部材２６と細長本体２２０の内側側壁との間、第１のピストン部材２３と細長本体２２０の内側側壁との間、および、第２のピストン部材２４と細長本体２２０の内側側壁との間にそれぞれ提供された複数のシール部材２９をさらに備える。
本発明の好ましい実施形態によれば、図２を参照すると、水加熱器７０は、第１の加熱器入口ポート７１１および第１の加熱器出口ポート７１２を規定する第１の加熱ユニット７１と、第２の加熱器入口ポート７２１および第２の加熱器出口ポート７２２を規定する第２の加熱ユニット７２とを備える。第１の加熱器入口ポート７１１は、圧縮器３０の圧縮器蒸気出口３２に接続されており、第１の加熱器出口ポート７１２は、四方バルブ２１の第４のフローポート２１４に接続されている。一方、第２の加熱器入口ポート７２１は、マルチ連通バルブ２２の第６の連通ポート２２６に接続されており、第２の加熱器出口ポート７２２は、マルチ連通バルブ２２の第４の連通ポート２２４に接続されている。さらに、圧縮器３０は、好ましくは膨張タンク８０を介して、四方バルブ２１の第１のフローポート２１１に接続された圧縮器入口３１をさらに有する。
熱交換器５０は、マルチ連通バルブ２２の第５の連通ポート２２５に接続された第１の交換器ポート５１と、マルチ連通バルブ２２の第３の連通ポート２２３に接続された第２の交換器ポート５２とを有し、冷媒は、第１の交換器ポート５１および第２の交換器ポート５２を通って熱交換器５０に出入りするように構成される。
凝縮器４０は、四方バルブ２１の第３のフローポート２１３に接続された第１の凝縮器ポート４１と、膨張バルブ６０を介してマルチ連通バルブ２２の第１の連通ポート２２１に接続された第２の凝縮器ポート４２とを有し、冷媒は、第１の凝縮器ポート４１および第２の凝縮器ポート４２を通って凝縮器４０に出入りするように構成される。
図４を参照すると、マルチ連通バルブユニット２０が空気調節ルートを形成するように動作されたとき、四方バルブ２１は、第４のフローポート２１４と第３のフローポート２１３とが連通し、第１のフローポート２１１と第２のフローポート２１２とが連通するように制御される。一方、マルチ連通バルブ２２は、第１のピストン部材２３および第２のピストン部材２４が、対応する流路コンパートメント２６１を介して第１の連通ポート２２１を第３の連通ポート２２３に連通させるために、上向きかつ長手方向に移動され、第２の連通ポート２２２が、対応する流路コンパートメント２６１を介して第５の連通ポート２２５と連通するように動作される。この空気調節ルートでは、第６の連通ポート２２６は第２のピストン部材２４によって遮断され、第４の連通ポート２２４は対応する分割部材２６によって遮断されることに留意されたい。
したがって、過熱蒸気状態の冷媒は、水加熱器７０に蓄積された水へと所定の熱を放出し、それにより、所定量の加熱水を生じるために、圧縮器３０の圧縮器蒸気出口３２から第１の加熱器入口ポート７１１において水加熱器７０に連続的に流入するように構成される。第１の加熱器出口ポート７１２から水加熱器７０を出た冷媒は、四方バルブ２２１の第４のフローポート２１４へと流れ、第３のフローポート２１３から四方バルブ２２１を出るように誘導される。冷媒は、第３のフローポート２１３から四方バルブ２１を出て、そして、凝縮器４０を通って流れる第１の所定の熱交換媒体へと所定量の熱を抽出するために、第１の凝縮器ポート４１において凝縮器４０へと流れるように誘導される。第２の凝縮器ポート４２から凝縮器４０を出た冷媒は、膨張バルブ６０を通って流れるように構成され、第１の連通ポート２２１において、第３の連通ポート２２３に連通するマルチ連通バルブ２２に入る。したがって、冷媒は、第３の連通ポート２２３からマルチ連通バルブ２２を出て、第２の交換器ポート５２において熱交換器５０に入る。冷媒は、次いで、第１の交換器ポート５１から熱交換器５０を出て、上述のように、対応する流路コンパートメント２２６を介して第２の連通ポート２２２と連通する第５の連通ポート２２５を通ってマルチ連通バルブ２２に入る。第２の連通ポート２２２は、四方バルブ２１の第２のフローポート２１２と連通している。したがって、冷媒は、第２のフローポート２１２を通って四方バルブ２１に入り、第１のフローポート２１１を通って四方バルブ２１を出る。冷媒は、次いで、好ましくは膨張タンク８０を通って、圧縮器３０へと流れて戻るように誘導される。
マルチ連通バルブユニット２０が空気加熱ルートを形成するように動作されたとき、四方バルブ２１は、第４のフローポート２１４と第２のフローポート２１２とが連通し、第１のフローポート２１１と第３のフローポート２１３とが連通するように制御される。一方、マルチ連通バルブ２２は、第１のピストン部材２３および第２のピストン部材２４が、対応する流路コンパートメント２６１を介して第１の連通ポート２２１を第３の連通ポート２２３に連通させるために、上向きかつ長手方向に移動され、第２の連通ポート２２２が、対応する流路コンパートメント２６１を介して第５の連通ポート２２５と連通するように動作される。この空気加熱ルートでは、第６の連通ポート２２６は第２のピストン部材２４によって遮断され、第４の連通ポート２２４は対応する分割部材２６によって遮断されることに留意されたい。
したがって、過熱蒸気状態の冷媒は、水加熱器７０に蓄積された水へと所定の熱を放出し、それにより、所定量の加熱水を生じるために、圧縮器３０の圧縮器蒸気出口３２から第１の加熱器入口ポート７１１において水加熱器７０への連続的に流入するように構成される。第１の加熱器出口ポート７１２から水加熱器７０を出た冷媒は、四方バルブ２１の第４のフローポート２１４にように誘導される。冷媒は、第２のフローポート２１２から四方バルブ２１を出て、そして、マルチ連通バルブ２２の第２の連通ポート２２２へと流れるように誘導される。
冷媒は、第５の連通ポート２２５からマルチ連通バルブ２２を出て、そして、第２の所定の熱交換媒体へと所定量の熱を抽出するために、第１の交換器ポート５１を通って熱交換器５０に流入するように誘導される。冷媒は、次いで、第２の交換器ポート５２から熱交換器５０を出て、第３の連通ポート２２３を通ってマルチ連通バルブ２２へと流れて戻る。冷媒は、第１の連通ポート２２１からマルチ連通バルブ２２を出て、そして、第１の所定の熱交換媒体から所定量の熱を吸収するために、好ましくは膨張バルブ６０を通って、凝縮器４０の第２の凝縮器ポート４２に流入するように誘導される。冷媒は、第１の凝縮器ポート４１を通って凝縮器４０を出て、第１のフローポート２１１と連通している第３のフローポート２１３を通って、四方バルブ２１に流入するように構成される。冷媒は、四方バルブ２１を出て、そして、空気加熱を生じるための別の熱交換サイクルを実行するために、好ましくは膨張タンク８０を通って、圧縮器３０の圧縮器入口３１へと流れるように誘導される。
図５に示すように、マルチ連通バルブユニット２０が水加熱ルートを形成するようい動作されるとき、四方バルブ２１は、第４のフローポート２１４と第２のフローポート２１２とが連通し、第１のフローポート２１１と第３のフローポート２１３とが連通するように制御される。一方、マルチ連通バルブ２２は、第１のピストン部材２３および第２のピストン部材２４が、対応する流路コンパートメント２６１を介して第１の連通ポート２２１を第４の連通ポート２２４に連通させるために、上向きかつ長手方向に移動され、第２の連通ポート２２２が、対応する流路コンパートメント２６１を介して第６の連通ポート２２６と連通するように動作される。この水加熱ルートでは、第５の連通ポート２２５は、対応する分割部材２６によって遮断され、第３の連通ポート２２３は、第１のピストン部材２３によって遮断されることに留意されたい。
マルチ連通バルブユニット２０が水加熱ルートを確立するように動作されるとき、過熱蒸気状態の冷媒は、圧縮器３０の圧縮器蒸気出口３２から水加熱器７０の第１の加熱器入口ポート７１１に連続的に流入するように構成され、冷媒は、次いで、第１の加熱器出口ポート７１２を通って水加熱器７０を出る。水加熱器７０を出た冷媒は、第４のフローポート２１４を通って四方バルブ２１に流入し、第２のフローポート２１２を通って四方バルブ２１を出るように誘導される。四方バルブ２１を出た冷媒は、次いで、第６の連通ポート２２６と連通する第２の連通ポート２２２を通って、マルチ連通バルブ２２に流入するように誘導される。換言すると、冷媒は、第６の連通ポート２２６を通ってマルチ連通バルブ２２から流出し、第２の加熱器入口ポート７２１を通って再び水加熱器７０に入る。
水加熱器７０に入った後、冷媒は、水加熱器７０に蓄積された水に所定量の熱を放出して、所定量の加熱水を生じるように適合される。冷媒は、第２の加熱器出口ポート７２２から水加熱器７０を出て、そして、第１の連通ポート２２１と連通するマルチ連通バルブ２２の第４の連通ポート２２４に流入するように誘導される。冷媒は、マルチ連通バルブ２２を出て、そして、第１の所定の熱交換媒体から熱を吸収するために、（好ましくは膨張バルブ６０を通って）凝縮器４０の第２の凝縮器ポート４２に流入するように誘導される。冷媒は、第１の凝縮器ポート４１から凝縮器４０を出て、四方バルブ２１の第３のフローポート２１３に流入するように構成される。冷媒は、第１のフローポート２１１から四方バルブ２１を出て、水加熱器７０中で加熱水を生じるための別の熱交換サイクルを実行するために、圧縮器入口３１を通って圧縮器３０へと流れて戻るように誘導される。
当業者には、図面に示され、上述した本発明の実施形態は単に例にすぎず、限定することを意図するものではないことが理解されよう。本発明の目的が十分にかつ効果的に達成されたことが了解できよう。上述した実施形態は、本発明の機能的原理および構造原理を示すことを目的として図示され、記載されているが、本発明の趣旨および主要な特許性を有する主題から逸脱することなく変更できるものである。したがって、本発明は、以下の特許請求の範囲の趣旨および範囲に包含されるすべての修正を含む。
以下は、本願当初に記載の発明である。
＜請求項１＞
所定量の冷媒のフローを搬送するように適合された複数の接続パイプと、
マルチ連通バルブユニットと、
過熱蒸気の状態で前記冷媒を圧縮するように構成された圧縮器と、
前記マルチ連通バルブユニットおよび前記接続パイプを介して、前記圧縮器と連通する凝縮器であって、第１の所定量の熱交換媒体が前記凝縮器を通って循環する、凝縮器と、
前記マルチ連通バルブユニットおよび前記接続パイプを介して、前記凝縮器と連通する熱交換器であって、第２の所定量の熱交換媒体が前記熱交換器を通って循環する、熱交換器と、
前記熱交換器と前記凝縮器との間で連通可能な膨張バルブと、
前記マルチ連通バルブユニットおよび前記接続パイプを介して、前記熱交換器および前記圧縮器と連通する水加熱器であって、前記水加熱器が、所定量の水を蓄積するよう構成される、水加熱器と
を備える、空気加熱、空気調節および水加熱システムにおいて、
前記マルチ連通バルブユニットが、少なくとも、前記冷媒のための空気調節ルートおよび空気加熱ルートを選択的に確立するように動作するように構成され、
（ｉ）前記空気調節ルートでは、過熱蒸気状態の前記冷媒は、前記水加熱器に蓄積された水へと所定量の熱を放出して所定量の加熱水を生じるために、前記圧縮器から前記水加熱器に連続的に流入するように構成され、前記水加熱器を出た前記冷媒は、前記第１の所定の熱交換媒体へと所定量の熱を抽出するために、前記マルチ連通バルブユニットを通って前記凝縮器に流入するように誘導され、前記凝縮器を出た前記冷媒は、前記第２の所定の熱交換媒体から所定量の熱を吸収するために、前記膨張バルブおよび前記マルチ連通バルブユニットを通って前記熱交換器に流入するように構成され、前記熱交換器を出た前記冷媒は、冷却を生じるための別の熱交換サイクルを実行するために、前記マルチ連通バルブユニットを通って前記圧縮器に流入するように構成され、
（ｉｉ）前記空気加熱ルートでは、過熱蒸気状態の前記冷媒は、前記水加熱器に蓄積された前記水へと所定量の熱を放出して所定量の加熱水を生じるために、前記圧縮器から前記水加熱器に連続的に流入するように構成され、前記水加熱器を出た前記冷媒は、前記第１の所定の熱交換媒体へと所定量の熱を抽出するために、前記マルチ連通バルブユニットを通って前記熱交換器に流入するように誘導され、前記熱交換器を出た前記冷媒は、前記第２の所定の熱交換媒体から所定量の熱を吸収するために、前記膨張バルブおよび前記マルチ連通バルブユニットを通って前記凝縮器に流入するように構成され、前記凝縮器を出た前記冷媒は、空気加熱を生じるための別の熱交換サイクルを実行するために、前記マルチ連通バルブユニットを通って前記圧縮器に流入するように構成される、
空気加熱、空気調節および水加熱システム。
＜請求項２＞
前記マルチ連通バルブユニットは、前記冷媒のための前記空気調節ルートおよび前記空気加熱ルートに加えて、水加熱ルートを選択的に確立するように動作するように構成され、前記水加熱ルートでは、過熱蒸気状態の前記冷媒は、前記水加熱器に蓄積された前記水に所定量の熱を放出するために、前記圧縮器から前記水加熱器に連続的に流入するように構成され、前記水加熱器を出た前記冷媒は、前記第１の所定の熱交換媒体から熱を吸収するために、前記マルチ連通バルブユニットを通って前記凝縮器に流入するように誘導され、前記凝縮器を出た前記冷媒は、前記水加熱器中で加熱水を生じるための別の熱交換サイクルを実行するために、前記マルチ連通バルブユニットを通って前記圧縮器に流入するように構成される、請求項１に記載の空気加熱、空気調節および水加熱システム。
＜請求項３＞
前記マルチ連通バルブユニットが、四方バルブと前記四方バルブに接続されたマルチ連通バルブとを備え、前記マルチ連通バルブは、複数の連通ポートがその上に形成された細長本体を備え、前記連通ポートの各々が、前記四方バルブ、前記圧縮器、前記凝縮器、前記熱交換器および前記水加熱器のうちの１つに接続するために、前記対応する接続パイプのうちの１つと接続される、請求項２に記載の空気加熱、空気調節および水加熱システム。
＜請求項４＞
前記細長本体は、第１〜第６の連通ポートとして実施された全部で６つの連通ポートを有し、前記細長本体は、その中に形成された受容キャビティを規定し、前記第１〜第６の連通ポートは、前記受容キャビティを前記細長本体の外部と連通させる、請求項３に記載の空気加熱、空気調節および水加熱システム。
＜請求項５＞
前記第１の連通ポートおよび前記第２の連通ポートは、前記細長本体の片側に離間して形成され、前記第３〜第６の連通ポートは、前記細長本体の反対側に離間して形成される、請求項４に記載の空気加熱、空気調節および水加熱システム。
＜請求項６＞
前記四方バルブは、バルブ本体を備え、前記バルブ本体上に形成された第１〜第４のフローポートを有し、前記対応する接続パイプとそれぞれ接続されており、前記第１のフローポートは、前記第２のフローポートおよび前記第３のフローポートのうちの１つと選択的に連通し、前記第２のフローポートは、前記第１のフローポートおよび前記第４のフローポートのうちの１つと選択的に連通している、請求項５に記載の空気加熱、空気調節および水加熱システム。
＜請求項７＞
前記マルチ連通バルブが、第１のピストン部材と、前記細長本体の前記受容キャビティ中に可動式に提供された第２のピストン部材と、前記第１のピストン部材と前記第２のピストン部材との間に延び、それにより、前記第１のピストン部材および前記第２のピストン部材のうちの一方が移動するように駆動されたときには、前記ピストン部材の他方も前記接続部材を通って移動するように駆動される接続部材とをさらに備える、請求項６に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
＜請求項８＞
前記マルチ連通バルブは、複数の流路コンパートメントを規定するために前記受容キャビティ中に離間して可動式に装着された複数の分割部材をさらに備え、前記分割部材が、前記第１〜第６の連通ポートのうちの少なくとも１つに対して流体の通過を遮断するために選択的に移動するように前記接続部材に接続されており、それにより、前記空気調節ルート、前記空気加熱ルートおよび前記水加熱ルートが規定される、請求項７に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
＜請求項９＞
前記第１のピストン部材が、前記接続部材の前記対応する端部部分に接続された第１の横断方向部分と、前記第１の横断方向部分から一体かつ外向きに延びた第１の長手方向部分と有し、それにより、前記第１の横断方向部分および前記第１の長手方向部分内に第１のピストンキャビティが規定され、前記第２のピストン部材が、前記接続部材の前記対応する端部部分に接続された第２の横断方向部分と、前記第２の横断方向部分から一体かつ外向きに延びた第２の長手方向部分とを有し、それにより、前記第２の横断方向部分および前記第２の長手方向部分内に第２のピストンキャビティが規定される、請求項８に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
＜請求項１０＞
前記マルチ連通バルブが、前記細長本体の２つの端部部分にそれぞれ形成された第１の圧力ポートおよび第２の圧力ポートをさらに有し、前記第１の圧力ポートおよび前記第２の圧力ポートが、前記第１のピストンキャビティおよび前記第２のピストンキャビティとそれぞれ連通し、それにより、前記第１の圧力ポートと前記第２の圧力ポートとの間に所定の圧力差が生じたとき、前記細長本体に沿って長手方向に移動するように前記第１のピストン部材および前記第２のピストン部材を駆動させるように、前記第１のピストンキャビティと前記第２のピストンキャビティとの間にも対応する圧力差が生じる、請求項９に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
＜請求項１１＞
前記マルチ連通バルブが、前記分割部材と前記細長本体の内側側壁との間、前記第１のピストン部材と前記細長本体の前記内側側壁との間、および、前記第２のピストン部材と前記細長本体の前記内側側壁との間にそれぞれ提供された複数のシール部材をさらに備える、請求項１０に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
＜請求項１２＞
前記圧縮器が圧縮器蒸気出口を有し、前記水加熱器が、第１の加熱器入口ポートおよび第１の加熱器出口ポートを規定する第１の加熱ユニットと、第２の加熱器入口ポートおよび第２の加熱器出口ポートを規定する第２の加熱ユニットとを備え、前記第１の加熱器入口ポートが、前記圧縮器蒸気出口に接続され、前記第１の加熱器出口ポートが、前記四方バルブの前記第４のフローポートに接続され、前記第２の加熱器入口ポートが、前記マルチ連通バルブの前記第６の連通ポートに接続され、前記第２の加熱器出口ポートが、前記マルチ連通バルブの前記第４の連通ポートに接続される、請求項１１に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
＜請求項１３＞
前記圧縮器が、前記四方バルブの前記第１のフローポートに接続された圧縮器入口をさらに有する、請求項１２に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
＜請求項１４＞
前記熱交換器が、前記マルチ連通バルブの前記第５の連通ポートに接続された第１の交換器ポートと、前記マルチ連通バルブの前記第３の連通ポートに接続された第２の交換器ポートとを有し、前記冷媒が、前記第１の交換器ポートおよび前記第２の交換器ポートのうちの一方を通って前記熱交換器に入り、前記第１の交換器ポートおよび前記第２の交換器ポートの他方を通って前記熱交換器を出るように構成される、請求項１３に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
＜請求項１５＞
前記凝縮器が、前記四方バルブの前記第３のフローポートに接続された第１の凝縮器ポートと、前記マルチ連通バルブの前記第１の連通ポートに接続された第２の凝縮器ポートとを有し、前記冷媒が、前記第１の凝縮器ポートおよび前記第２の凝縮器ポートのうちの一方を通って前記凝縮器に入り、前記第１の凝縮器ポートおよび前記第２の凝縮器ポートの他方を通って前記凝縮器を出るように構成される、請求項１４に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
＜請求項１６＞
前記マルチ連通バルブユニットが、前記空気調節ルートを形成するように動作されたとき、前記四方バルブは、前記第４のフローポートと前記第３のフローポートとが連通し、前記第１のフローポートと前記第２のフローポートとが連通するように制御され、前記マルチ連通バルブは、前記第１のピストン部材および前記第２のピストン部材が、前記対応する流路コンパートメントを介して前記第１の連通ポートを前記第３の連通ポートに連通させるために、上向きかつ長手方向に移動され、前記第２の連通ポートが、前記対応する流路コンパートメントを介して前記第５の連通ポートと連通するように動作され、それにより、前記第４の連通ポートが対応する分割部材によって遮断され、前記第６の連通ポートが前記第２のピストン部材によって遮断され、前記マルチ連通バルブユニットが前記空気加熱ルートを形成するように動作されたとき、前記四方バルブは、前記第４のフローポートと前記第２のフローポートとが連通し、前記第１のフローポートと前記第３のフローポートとが連通するように制御され、前記マルチ連通バルブは、前記第１のピストン部材および前記第２のピストン部材が、前記対応する流路コンパートメントを介して前記第１の連通ポートを前記第３の連通ポートに連通させるために、上向きかつ長手方向に移動され、前記第２の連通ポートが、前記対応する流路コンパートメントを介して前記第５の連通ポートと連通するように動作され、それにより、前記第４の連通ポートが対応する分割部材によって遮断され、前記第６の連通ポートが前記第２のピストン部材によって遮断され、前記マルチ連通バルブユニットが前記水加熱ルートを形成するように動作されるとき、前記四方バルブは、前記第４のフローポートと前記第２のフローポートとが連通し、前記第１のフローポートと前記第３のフローポートとが連通するように制御され、前記マルチ連通バルブは、前記第１のピストン部材および前記第２のピストン部材が、前記対応する流路コンパートメントを介して前記第１の連通ポートを前記第４の連通ポートに連通させるために下向きかつ長手方向に移動され、前記第２の連通ポートが、前記対応する流路コンパートメントを介して前記第６の連通ポートと連通するように動作され、前記第３の連通ポートが前記第１のピストン部材によって遮断され、前記第５の連通ポートが対応する分割部材によって遮断される、請求項１５に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
＜請求項１７＞
所定量の冷媒のフローを搬送するように適合された複数の接続パイプと、四方バルブと、圧縮器と、凝縮器と、熱交換器と、膨張バルブと、水加熱器とを備える空気加熱、空気調節および水加熱システムのためのマルチ連通バルブにおいて、前記マルチ連通バルブが、
受容キャビティを規定し、複数の連通ポートがその上に離間して形成された複数の連通ポートを有する細長本体であって、前記連通ポートの各々が、前記四方バルブ、前記圧縮器、前記凝縮器、前記熱交換器および前記水加熱器のうちの１つに接続するために、前記対応する接続パイプのうちの１つと接続される、細長本体と、
前記細長本体の前記受容キャビティ中に可動式に提供された第１のピストン部材および第２のピストン部材と、
前記第１のピストン部材と前記第２のピストン部材との間に延び、それにより、前記第１のピストン部材および前記第２のピストン部材のうちの一方が移動するように駆動されたとき、前記ピストン部材の他方も前記接続部材を通って移動するように駆動される、接続部材であって、前記マルチ連通バルブが、少なくとも、前記冷媒のための空気調節ルート、空気加熱ルートおよび水加熱ルートを選択的に確立するように動作されるように構成されたマルチ連通バルブユニットを形成するように、前記四方バルブに接続するように適合され、前記空気調節ルートでは、前記空気加熱、空気調節および水加熱システムが、所定の区域に冷気を送達するように構成され、前記空気加熱ルートでは、前記空気加熱、空気調節および水加熱システムが、前記所定の区域に加熱空気を送達するように構成され、前記水加熱ルートでは、前記空気加熱、空気調節および水加熱システムが、前記所定の区域に加熱水を送達するように構成される、接続部材と
を備える、マルチ連通バルブ。
＜請求項１８＞
前記細長本体が、第１〜第６の連通ポートとして実施される６つの連通ポートを有し、前記第１の連通ポートおよび前記第２の連通ポートは、前記細長本体の片側に離間して形成され、前記第３〜第６の連通ポートは、前記細長本体の反対側に離間して形成される、請求項１７に記載のマルチ連通バルブ。
＜請求項１９＞
複数の流路コンパートメントを規定するために前記受容キャビティ中に離間して可動式に装着された複数の分割部材をさらに備え、前記分割部材が、前記第１〜第６の連通ポートのうちの少なくとも１つに対して流体の通過を遮断するように選択的に移動するように前記接続部材に接続されており、それにより、前記空気調節ルート、前記空気加熱ルートおよび前記水加熱ルートが規定される、請求項１８に記載のマルチ連通バルブ。
＜請求項２０＞
前記第１のピストン部材が、前記接続部材の前記対応する端部部分に接続された第１の横断方向部分と、前記第１の横断方向部分から一体かつ外向きに延びた第１の長手方向部分と有し、それにより、前記第１の横断方向部分および前記第１の長手方向部分内に第１のピストンキャビティが規定され、前記第２のピストン部材が、前記接続部材の前記対応する端部部分に接続された第２の横断方向部分と、前記第２の横断方向部分から一体かつ外向きに延びた第２の長手方向部分とを有し、それにより、前記第２の横断方向部分および前記第２の長手方向部分内に第２のピストンキャビティが規定される、請求項１９に記載のマルチ連通バルブ。
＜請求項２１＞
前記細長本体の２つの端部部分にそれぞれ形成された第１の圧力ポートおよび第２の圧力ポートをさらに有し、前記第１の圧力ポートおよび前記第２の圧力ポートが、前記第１のピストンキャビティおよび前記第２のピストンキャビティとそれぞれ連通し、それにより、前記第１の圧力ポートと前記第２の圧力ポートとの間に所定の圧力差が生じたとき、前記細長本体に沿って長手方向に移動するように前記第１のピストン部材および前記第２のピストン部材を駆動させるように、前記第１のピストンキャビティと前記第２のピストンキャビティとの間にも対応する圧力差が生じる、請求項２０に記載のマルチ連通バルブ。
＜請求項２２＞
前記マルチ連通バルブが、前記分割部材と前記細長本体の内側側壁との間、前記第１のピストン部材と前記細長本体の前記内側側壁との間、および、前記第２のピストン部材と前記細長本体の前記内側側壁との間にそれぞれ提供された複数のシール部材をさらに備える、請求項２１に記載のマルチ連通バルブ。
＜請求項２３＞
前記空気調節ルートおよび前記空気加熱ルートでは、前記第１のピストン部材および前記第２のピストン部材が、前記対応する流路コンパートメントを介して前記第１の連通ポートを前記第３の連通ポートに連通させるために、上向きかつ長手方向に移動され、前記第２の連通ポートが前記対応する流路コンパートメントを介して前記第５の連通ポートと連通し、それにより、前記第４の連通ポートが対応する分割部材によって遮断され、前記第６の連通ポートが前記第２のピストン部材によって遮断され、前記水加熱ルートでは、前記第１のピストン部材および前記第２のピストン部材が、前記対応する流路コンパートメントを介して前記第１の連通ポートを前記第４の連通ポートに連通させるために、下向きかつ長手方向に移動され、前記第２の連通ポートが、前記対応する流路コンパートメントを介して前記第６の連通ポートと連通し、前記第３の連通ポートが前記第１のピストン部材によって遮断され、前記第５の連通ポートは対応する分割部材によって遮断される、請求項２２に記載のマルチ連通バルブ。

Claims (17)

  1. 所定量の冷媒のフローを搬送するように適合された複数の接続パイプと、
    マルチ連通バルブユニットと、
    過熱蒸気の状態で前記冷媒を圧縮するように構成された圧縮器と、
    前記マルチ連通バルブユニットおよび前記接続パイプを介して、前記圧縮器と連通する凝縮器であって、第１の所定量の熱交換媒体が前記凝縮器を通って循環する、凝縮器と、
    前記マルチ連通バルブユニットおよび前記接続パイプを介して、前記凝縮器と連通する熱交換器であって、第２の所定量の熱交換媒体が前記熱交換器を通って循環する、熱交換器と、
    前記熱交換器と前記凝縮器との間で連通可能な膨張バルブと、
    前記マルチ連通バルブユニットおよび前記接続パイプを介して前記熱交換器と連通し、前記接続パイプを介して前記圧縮器と連通する水加熱器であって、前記水加熱器が、所定量の水を蓄積するよう構成される、水加熱器と
    を備える、空気加熱、空気調節および水加熱システムにおいて、
    前記マルチ連通バルブユニットが、少なくとも、前記冷媒のための空気調節ルートおよび空気加熱ルートを選択的に確立するように動作するように構成され、
    （ｉ）前記空気調節ルートでは、過熱蒸気状態の前記冷媒は、前記水加熱器に蓄積された水へと所定量の熱を放出して所定量の加熱水を生じるために、前記圧縮器から前記水加熱器に連続的に流入するように構成され、前記水加熱器を出た前記冷媒は、前記第１の所定の熱交換媒体へと所定量の熱を抽出するために、前記マルチ連通バルブユニットを通って前記凝縮器に流入するように誘導され、前記凝縮器を出た前記冷媒は、前記第２の所定の熱交換媒体から所定量の熱を吸収するために、前記膨張バルブおよび前記マルチ連通バルブユニットを通って前記熱交換器に流入するように構成され、前記熱交換器を出た前記冷媒は、冷却を生じるための別の熱交換サイクルを実行するために、前記マルチ連通バルブユニットを通って前記圧縮器に流入するように構成され、
    （ｉｉ）前記空気加熱ルートでは、過熱蒸気状態の前記冷媒は、前記水加熱器に蓄積された前記水へと所定量の熱を放出して所定量の加熱水を生じるために、前記圧縮器から前記水加熱器に連続的に流入するように構成され、前記水加熱器を出た前記冷媒は、前記第２の所定の熱交換媒体へと所定量の熱を抽出するために、前記マルチ連通バルブユニットを通って前記熱交換器に流入するように誘導され、前記熱交換器を出た前記冷媒は、前記第１の所定の熱交換媒体から所定量の熱を吸収するために、前記膨張バルブおよび前記マルチ連通バルブユニットを通って前記凝縮器に流入するように構成され、前記凝縮器を出た前記冷媒は、空気加熱を生じるための別の熱交換サイクルを実行するために、前記マルチ連通バルブユニットを通って前記圧縮器に流入するように構成され、
    前記マルチ連通バルブユニットは、前記冷媒のための前記空気調節ルートおよび前記空気加熱ルートに加えて、水加熱ルートを選択的に確立するように動作するように構成され、前記水加熱ルートでは、過熱蒸気状態の前記冷媒は、前記水加熱器に蓄積された前記水に所定量の熱を放出するために、前記圧縮器から前記水加熱器に連続的に流入するように構成され、前記水加熱器を出た前記冷媒は、前記第１の所定の熱交換媒体から熱を吸収するために、前記マルチ連通バルブユニットを通って前記凝縮器に流入するように誘導され、前記凝縮器を出た前記冷媒は、前記水加熱器中で加熱水を生じるための別の熱交換サイクルを実行するために、前記マルチ連通バルブユニットを通って前記圧縮器に流入するように構成され、
    前記マルチ連通バルブユニットが、四方バルブと前記四方バルブに接続されたマルチ連通バルブとを備え、前記マルチ連通バルブは、複数の連通ポートがその上に形成された細長本体を備え、前記連通ポートの各々が、前記四方バルブ、前記凝縮器、前記熱交換器および前記水加熱器のうちの１つに接続するために、対応する前記接続パイプのうちの１つと接続され、
    前記細長本体は、第１〜第６の連通ポートとして実施された全部で６つの連通ポートを有し、前記細長本体は、その中に形成された受容キャビティを規定し、前記第１〜第６の連通ポートは、前記受容キャビティを前記細長本体の外部と連通させ、
    前記第１の連通ポートおよび前記第２の連通ポートは、前記細長本体の片側に離間して形成され、前記第３〜第６の連通ポートは、前記細長本体の反対側に離間して形成され、
    前記四方バルブは、バルブ本体を備え、前記バルブ本体上に形成された第１〜第４のフローポートを有し、対応する前記接続パイプとそれぞれ接続されており、前記第１のフローポートは、前記第２のフローポートおよび前記第３のフローポートのうちの１つと選択的に連通し、前記第２のフローポートは、前記第１のフローポートおよび前記第４のフローポートのうちの１つと選択的に連通しており、
    前記マルチ連通バルブが、第１のピストン部材と、前記細長本体の前記受容キャビティ中に可動式に提供された第２のピストン部材と、前記第１のピストン部材と前記第２のピストン部材との間に延びる接続部材とをさらに備え、前記第１のピストン部材および前記第２のピストン部材のうちの一方が移動するように駆動されたときには、前記接続部材を介して前記ピストン部材の他方も移動するように駆動される空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
  2. 前記マルチ連通バルブは、複数の流路コンパートメントを規定するために前記受容キャビティ中に離間して可動式に装着された複数の分割部材をさらに備え、前記分割部材が、前記第１〜第６の連通ポートのうちの少なくとも１つに対して流体の通過を遮断するために選択的に移動するように前記接続部材に接続されており、それにより、前記空気調節ルート、前記空気加熱ルートおよび前記水加熱ルートが規定される、請求項１に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
  3. 前記第１のピストン部材が、前記接続部材の対応する端部部分に接続された第１の横断方向部分と、前記第１の横断方向部分から一体かつ外向きに延びた第１の長手方向部分とを有し、それにより、前記第１の横断方向部分および前記第１の長手方向部分内に第１のピストンキャビティが規定され、前記第２のピストン部材が、前記接続部材の対応する端部部分に接続された第２の横断方向部分と、前記第２の横断方向部分から一体かつ外向きに延びた第２の長手方向部分とを有し、それにより、前記第２の横断方向部分および前記第２の長手方向部分内に第２のピストンキャビティが規定される、請求項２に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
  4. 前記マルチ連通バルブが、前記細長本体の２つの端部部分にそれぞれ形成された第１の圧力ポートおよび第２の圧力ポートをさらに有し、前記第１の圧力ポートおよび前記第２の圧力ポートが、前記第１のピストンキャビティおよび前記第２のピストンキャビティとそれぞれ連通し、それにより、前記第１の圧力ポートと前記第２の圧力ポートとの間に所定の圧力差が生じたとき、前記細長本体に沿って長手方向に移動するように前記第１のピストン部材および前記第２のピストン部材を駆動させるように、前記第１のピストンキャビティと前記第２のピストンキャビティとの間にも対応する圧力差が生じる、請求項３に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
  5. 前記マルチ連通バルブが、前記分割部材と前記細長本体の内側側壁との間、前記第１のピストン部材と前記細長本体の前記内側側壁との間、および、前記第２のピストン部材と前記細長本体の前記内側側壁との間にそれぞれ提供された複数のシール部材をさらに備える、請求項４に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
  6. 前記圧縮器が圧縮器蒸気出口を有し、前記水加熱器が、第１の加熱器入口ポートおよび第１の加熱器出口ポートを規定する第１の加熱ユニットと、第２の加熱器入口ポートおよび第２の加熱器出口ポートを規定する第２の加熱ユニットとを備え、前記第１の加熱器入口ポートが、前記圧縮器蒸気出口に接続され、前記第１の加熱器出口ポートが、前記四方バルブの前記第４のフローポートに接続され、前記第２の加熱器入口ポートが、前記マルチ連通バルブの前記第６の連通ポートに接続され、前記第２の加熱器出口ポートが、前記マルチ連通バルブの前記第４の連通ポートに接続される、請求項５に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
  7. 前記圧縮器が、前記四方バルブの前記第１のフローポートに接続された圧縮器入口をさらに有する、請求項６に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
  8. 前記熱交換器が、前記マルチ連通バルブの前記第５の連通ポートに接続された第１の交換器ポートと、前記マルチ連通バルブの前記第３の連通ポートに接続された第２の交換器ポートとを有し、前記冷媒が、前記第１の交換器ポートおよび前記第２の交換器ポートのうちの一方を通って前記熱交換器に入り、前記第１の交換器ポートおよび前記第２の交換器ポートの他方を通って前記熱交換器を出るように構成される、請求項７に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
  9. 前記凝縮器が、前記四方バルブの前記第３のフローポートに接続された第１の凝縮器ポートと、前記マルチ連通バルブの前記第１の連通ポートに接続された第２の凝縮器ポートとを有し、前記冷媒が、前記第１の凝縮器ポートおよび前記第２の凝縮器ポートのうちの一方を通って前記凝縮器に入り、前記第１の凝縮器ポートおよび前記第２の凝縮器ポートの他方を通って前記凝縮器を出るように構成される、請求項８に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
  10. 前記マルチ連通バルブユニットが、前記空気調節ルートを形成するように動作されたとき、前記四方バルブは、前記第４のフローポートと前記第３のフローポートとが連通し、前記第１のフローポートと前記第２のフローポートとが連通するように制御され、前記マルチ連通バルブは、前記第１のピストン部材および前記第２のピストン部材が、対応する前記流路コンパートメントを介して前記第１の連通ポートを前記第３の連通ポートに連通させるために、上向きかつ長手方向に移動され、前記第２の連通ポートが、対応する前記流路コンパートメントを介して前記第５の連通ポートと連通するように動作され、それにより、前記第４の連通ポートが対応する分割部材によって遮断され、前記第６の連通ポートが前記第２のピストン部材によって遮断され、前記マルチ連通バルブユニットが前記空気加熱ルートを形成するように動作されたとき、前記四方バルブは、前記第４のフローポートと前記第２のフローポートとが連通し、前記第１のフローポートと前記第３のフローポートとが連通するように制御され、前記マルチ連通バルブは、前記第１のピストン部材および前記第２のピストン部材が、対応する前記流路コンパートメントを介して前記第１の連通ポートを前記第３の連通ポートに連通させるために、上向きかつ長手方向に移動され、前記第２の連通ポートが、対応する前記流路コンパートメントを介して前記第５の連通ポートと連通するように動作され、それにより、前記第４の連通ポートが対応する分割部材によって遮断され、前記第６の連通ポートが前記第２のピストン部材によって遮断され、前記マルチ連通バルブユニットが前記水加熱ルートを形成するように動作されるとき、前記四方バルブは、前記第４のフローポートと前記第２のフローポートとが連通し、前記第１のフローポートと前記第３のフローポートとが連通するように制御され、前記マルチ連通バルブは、前記第１のピストン部材および前記第２のピストン部材が、対応する前記流路コンパートメントを介して前記第１の連通ポートを前記第４の連通ポートに連通させるために下向きかつ長手方向に移動され、前記第２の連通ポートが、対応する前記流路コンパートメントを介して前記第６の連通ポートと連通するように動作され、前記第３の連通ポートが前記第１のピストン部材によって遮断され、前記第５の連通ポートが対応する分割部材によって遮断される、請求項９に記載の空気加熱、空気調節及び水加熱システム。
  11. 所定量の冷媒のフローを搬送するように適合された複数の接続パイプと、四方バルブと、圧縮器と、凝縮器と、熱交換器と、膨張バルブと、水加熱器とを備える空気加熱、空気調節および水加熱システムのためのマルチ連通バルブにおいて、前記マルチ連通バルブが、
    受容キャビティを規定し、複数の連通ポートがその上に離間して形成された複数の連通ポートを有する細長本体であって、前記連通ポートの各々が、前記四方バルブ、前記凝縮器、前記熱交換器および前記水加熱器のうちの１つに接続するために、対応する前記接続パイプのうちの１つと接続される、細長本体と、
    前記細長本体の前記受容キャビティ中に可動式に提供された第１のピストン部材および第２のピストン部材と、
    前記第１のピストン部材と前記第２のピストン部材との間に延びる接続部材であって、前記第１のピストン部材および前記第２のピストン部材のうちの一方が移動するように駆動されたとき、前記接続部材を介して前記ピストン部材の他方も移動するように駆動され、前記マルチ連通バルブが、少なくとも、前記冷媒のための空気調節ルート、空気加熱ルートおよび水加熱ルートを選択的に確立するように動作されるように構成されたマルチ連通バルブユニットを形成するように、前記四方バルブに接続するように適合され、前記空気調節ルートでは、前記空気加熱、空気調節および水加熱システムが、所定の区域に冷気を送達するように構成され、前記空気加熱ルートでは、前記空気加熱、空気調節および水加熱システムが、前記所定の区域に加熱空気を送達するように構成され、前記水加熱ルートでは、前記空気加熱、空気調節および水加熱システムが、前記所定の区域に加熱水を送達するように構成される、接続部材と
    を備える、マルチ連通バルブ。
  12. 前記細長本体が、第１〜第６の連通ポートとして実施される６つの連通ポートを有し、前記第１の連通ポートおよび前記第２の連通ポートは、前記細長本体の片側に離間して形成され、前記第３〜第６の連通ポートは、前記細長本体の反対側に離間して形成される、請求項１１に記載のマルチ連通バルブ。
  13. 複数の流路コンパートメントを規定するために前記受容キャビティ中に離間して可動式に装着された複数の分割部材をさらに備え、前記分割部材が、前記第１〜第６の連通ポートのうちの少なくとも１つに対して流体の通過を遮断するように選択的に移動するように前記接続部材に接続されており、それにより、前記空気調節ルート、前記空気加熱ルートおよび前記水加熱ルートが規定される、請求項１２に記載のマルチ連通バルブ。
  14. 前記第１のピストン部材が、前記接続部材の対応する端部部分に接続された第１の横断方向部分と、前記第１の横断方向部分から一体かつ外向きに延びた第１の長手方向部分とを有し、それにより、前記第１の横断方向部分および前記第１の長手方向部分内に第１のピストンキャビティが規定され、前記第２のピストン部材が、前記接続部材の対応する端部部分に接続された第２の横断方向部分と、前記第２の横断方向部分から一体かつ外向きに延びた第２の長手方向部分とを有し、それにより、前記第２の横断方向部分および前記第２の長手方向部分内に第２のピストンキャビティが規定される、請求項１３に記載のマルチ連通バルブ。
  15. 前記細長本体の２つの端部部分にそれぞれ形成された第１の圧力ポートおよび第２の圧力ポートをさらに有し、前記第１の圧力ポートおよび前記第２の圧力ポートが、前記第１のピストンキャビティおよび前記第２のピストンキャビティとそれぞれ連通し、それにより、前記第１の圧力ポートと前記第２の圧力ポートとの間に所定の圧力差が生じたとき、前記細長本体に沿って長手方向に移動するように前記第１のピストン部材および前記第２のピストン部材を駆動させるように、前記第１のピストンキャビティと前記第２のピストンキャビティとの間にも対応する圧力差が生じる、請求項１４に記載のマルチ連通バルブ。
  16. 前記マルチ連通バルブが、前記分割部材と前記細長本体の内側側壁との間、前記第１のピストン部材と前記細長本体の前記内側側壁との間、および、前記第２のピストン部材と前記細長本体の前記内側側壁との間にそれぞれ提供された複数のシール部材をさらに備える、請求項１５に記載のマルチ連通バルブ。
  17. 前記空気調節ルートおよび前記空気加熱ルートでは、前記第１のピストン部材および前記第２のピストン部材が、対応する前記流路コンパートメントを介して前記第１の連通ポートを前記第３の連通ポートに連通させるために、上向きかつ長手方向に移動され、前記第２の連通ポートが対応する前記流路コンパートメントを介して前記第５の連通ポートと連通し、それにより、前記第４の連通ポートが対応する分割部材によって遮断され、前記第６の連通ポートが前記第２のピストン部材によって遮断され、前記水加熱ルートでは、前記第１のピストン部材および前記第２のピストン部材が、対応する前記流路コンパートメントを介して前記第１の連通ポートを前記第４の連通ポートに連通させるために、下向きかつ長手方向に移動され、前記第２の連通ポートが、対応する前記流路コンパートメントを介して前記第６の連通ポートと連通し、前記第３の連通ポートが前記第１のピストン部材によって遮断され、前記第５の連通ポートは対応する分割部材によって遮断される、請求項１６に記載のマルチ連通バルブ。
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