JP6484392B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、建物内の空間を調和する空気調和装置に関し、特に、熱源として外気を用いる空気調和装置に関する。この種の空気調和装置を空気ヒートポンプということもできる。また、この空気調和装置は、調和対象空間の冷房および／または暖房に使用できるものである。より具体的には、本発明は、熱交換器を備えた熱交換ユニットと圧縮機を有する圧縮機ユニットとを含む熱源ユニットを有する空気調和装置に関する。この熱交換器は、熱交換ユニットの第１のケーシング内にあり、圧縮機は圧縮機ユニットの第２のケーシング内に収容されている。

一般に、空気調和装置は、１つ以上の室外ユニットと、冷媒回路をなす冷媒配管を通じて接続される１つ以上の室内ユニットとからなる。この室外ユニットはその熱源と熱交換を行う熱交換器を含み、室内ユニットは調和対象空間と熱交換を行う熱交換器を含むものである。空気調和装置の室外ユニットは、大抵の場合、屋根の上や建物の壁面といった建物外に設置される。しかしこれは、状況によっては外観上好ましくない。そこで欧州特許第２１０８８９７号Ａ１には、室外ユニットを建物の天井内に入れ込むことにより、天井内に室外ユニットを隠し、建物の外側からは見えないようにすることが提案されている。

欧州特許第２１０８８９７号Ａ１

しかし、この文献に提案されている室外ユニットにはある欠点がある。第１のマイナス面は、この室外ユニットが騒音を出すことであり、騒音は建物内部にいる人に邪魔になる可能性がある。第２のマイナス面はその設置と整備である。なぜなら、この室外ユニットは比較的重い上、その構造により高さ方向に比較的広い設置空間が必要となるからである。

この問題に対処するため、本願発明者らは、図１に示すように、建物内の部屋などの空間を調和する、熱源ユニット３０を有する空気調和装置を提案する。具体的な一実施形態において、熱源ユニット３０は、熱源として外気（すなわち建物外の空気）を利用する。熱源ユニット３０は、従来技術の文献ではよく、空気調和装置の室外ユニットと定義されたものである。この熱源ユニットは、第１の熱交換器５（熱源熱交換器）と第１のケーシング２とを含む熱交換ユニット３１（熱源熱交換ユニット）を有する。第１の熱交換器５は第１のケーシング２内に配置され、熱源、具体的には外気と熱交換を行うように構成されている。さらに、熱源ユニット３０は、圧縮機ユニット３２を含む。圧縮機ユニット３２は、圧縮機３７と、第１のケーシング２とは別の第２のケーシング４４とを有する。ここでいう「別」とは、ケーシング同士が別個のアセンブリまたはユニットであることを意味し、一方のケーシングが他方のケーシング内に配置される場合を包含しない。圧縮機３７は、第２のケーシング４４内に配置されている。第１の熱交換器５は、冷媒配管により圧縮機３７に接続されている。この接続を目的として、第１および第２の冷媒配管接続部３４、３５および４２、４３が、圧縮機ユニット３２および熱源ユニット３１のそれぞれに設けられている。好ましくは、第１および第２の冷媒配管接続部は、それぞれ、第１および／または第２のケーシングの外側から手が届くようにしてある。また、この空気調和装置は、少なくとも１つの室内ユニット５０を含む。この室内ユニットは、調和対象空間と、より具体的にはその空間の空気と熱交換を行うように構成された第２の熱交換器５３を有する。第２の熱交換器５３は、また、熱交換ユニット３１および／または圧縮機ユニット３２と流体連通されている。この連通状態は、冷媒配管と、第３および第４の冷媒配管接続部４６、４７および５４、５５を室内ユニット５０および圧縮機ユニット３２に設けることで十分に得られる。具体的には、室内熱交換器５３および熱源熱交換器５は、冷媒配管接続部３４、４３、４６および５４を使って、圧縮機ユニット３２を介して、液冷媒配管７８、７９および４９によって接続されている。ただし、室内熱交換器５３および熱源熱交換器５を、冷媒配管接続部３４および５４を使って１本の液冷媒配管で直接接続することも可能である。さらに室内熱交換器５３および熱源熱交換器５は、それぞれ、圧縮機ユニット３２の圧縮機３７に、具体的には圧縮機ユニット３２内の四路弁３９に、ガス冷媒パイプ７６および７７により接続されている。この空気調和装置によれば、熱交換ユニット３１を建物内部に、その建物の外部と流体連通した状態で配置することができる。具体的には、上述したように、熱交換ユニット３１が外気を取り込み、第１の熱交換器で加熱／冷却された空気を外部に排出する。これにより、圧縮機ユニット３２を建物の内部または外部に配置することが可能となる。

熱源ユニット３０が熱交換ユニット３１と圧縮機ユニット３２とに分かれているため、各ケーシングをサイズと遮音に関して最適化することができる。また、分かれていることで、この２つのユニットを別々の場所に位置付けることができる。熱源ユニットを、音について何の制約もなく天井または建物の壁に配置させることができ、また、外観上の要件に応じて隠すことができる。同時に、この熱交換ユニットは、圧縮機を含まないことで重量が低減される。したがって、天井への設置やメインテナンスについて改善がなされる。これにより、圧縮機ユニットを、騒音が問題にならない場所であって、重量の観点から、好ましくは熱交換器より低い位置、より好ましくは床に設置することができるようになる。さらに、第１の熱交換器も含む従来技術の室外ユニットに比較して、圧縮機ユニットのサイズが小さくなっていることからも、圧縮機ユニットを、外観を損なうことなく建物外に配置することさえ可能である。圧縮機ユニットと熱交換ユニットとを分けることにはさらなる利点があり、圧縮機からの騒音は、通常は熱交換ユニットを通る空気に取り込まれて調和対象空間に伝達され、その空間内にいる人々の騒音になるが、この騒音の伝達を防止することができる。

しかし、この種のシステムには、熱源熱交換器と室内熱交換器とが圧縮機ユニットを介して接続され、従来の室外ユニットが熱源ユニット３１と圧縮機ユニット３２とに分けられていることから、熱源熱交換器と室内熱交換器ならびに熱源熱交換器と圧縮機を結ぶ配管７６および７８が長くなるため、動作時にこの配管で生じる圧力損失が比較的大きいという問題がある。具体的には、この空気調和装置が調和対象空間を加熱する暖房モードにあると、熱源ユニットと圧縮機ユニットとを、又はより具体的には圧縮機の吸気側と熱源熱交換器との間を接続する吸気側ガス冷媒配管（図面では７８）に相当の圧力損失がある。この空気調和装置が調和対象空間を冷却する冷房モードにあると、熱源ユニットと圧縮機ユニットとを結ぶ液冷媒配管に相当の圧力損失がある。場合によっては、この圧力損失を圧縮機で補償することができる。ただしこうした補償は電力消費量を増加させ、冷房動作で熱源熱交換器が補償しなくてはならない吐出過熱が増加する結果になる。したがって、このシステムの効率および能力は低下する。

この欠点を克服するため、本願発明者らは、圧縮機ユニット３２と熱交換ユニット３１との間の配管に過冷却を余分に生じさせるため、過冷却熱交換器８６を有する過冷却ユニットを内蔵させることを提案する。図１に示すように、冷媒配管８２は、アキュムレータ３８の上流の位置８１（四路弁３９とアキュムレータ３８との間）にて冷媒回路に接続されている。第５の冷媒配管接続部８３が、ストップ弁４５も付けて圧縮機ユニット３２に設けられている。第５のガス冷媒パイプ８５は、この冷媒配管接続部８３に接続されており、さらに冷媒配管接続部８４も熱交換ユニット３１に設けられている。熱交換ユニット３１のケーシング２に含まれる冷媒配管８９が、冷媒配管接続部８４に接続されて、過冷却熱交換器８６および過冷却膨張弁８７を通過し、第１の冷媒配管接続部３４と主膨張弁３３とを結ぶ冷媒配管９０に接続されている。こうして過冷却が実現されるため、冷房能力の損失を低減することができる。しかし、この冷房能力の損失を避けるためには、パイプ８２、８５および８９を含める配管作業およびこれに関連した設置時の配管作業が上乗せで必要となる。加えて、このシステムでは、過冷却熱交換器８６および膨張弁８７や、過冷却処理を制御するための制御のシステムへの組み入れが必要となる。このため、この対策では空気調和装置のコストがかさみ、空気調和装置が複雑になってしまう。

したがって、本発明の目的は、効率と能力に関して上述したように、熱源ユニットおよび圧縮機ユニットを有する空気調和装置の改善を図り、余分な配管作業および設置作業を回避することである。

この目的は、請求項１に記載した主題により実現される。本発明の実施形態を、従属クレーム、下記の記載、および添付の図面に示す。

一態様によれば、建物内の部屋などの空間を調和する空気調和装置は、熱源ユニットを含む。具体的な一実施形態において、この熱源ユニットは外気（すなわち建物の外側の空気）を熱源として利用する。この熱源ユニットは、従来技術の文献ではしばしば空気調和装置の室外ユニットとされているものである。本態様の熱源ユニットは、第１の熱交換器（熱源熱交換器）と第１のケーシングとを含む熱交換ユニット（熱源熱交換ユニット）を有する。第１の熱交換器は、第１のケーシング内に配置され、熱源、具体的には外気と、熱交換を行うように構成されている。これを目的として、第１のケーシングは、熱交換器の片側に第１の接続部を有し、熱交換器の反対側に第２の接続部を有することが好ましい。この第１および第２の接続部は、外気が第１の熱交換器を通過できるように、建物の外側と流体連通した状態にあるダクトに接続されていることが好ましい。さらに、この熱源ユニットは圧縮機ユニットを含む。この圧縮機ユニットは、圧縮機と、第１のケーシングとは別の第２のケーシングとを有する。ここでいう「別」とは、ケーシング同士が別個のアセンブリまたはユニットであることを意味し、一方のケーシングが他方のケーシング内に配置されている場合を包含しない。圧縮機は、第２のケーシング内に配置されている。熱交換ユニット（具体的には第１の熱交換器）と圧縮機ユニット（具体的には圧縮機）とは、冷媒配管、具体的には第１の液冷媒パイプおよび／または第１のガス冷媒パイプにより接続されている。さらに、空気調和装置は、少なくとも１つの室内ユニットを含む。この室内ユニットは、調和対象空間と、さらに具体的にはこの空間内の空気と、熱交換を行うように構成された第２の熱交換器（室内熱交換器）を有する。この室内熱交換器も、熱交換ユニット（具体的には第１の熱交換器）および圧縮機ユニット（具体的には圧縮機）と、冷媒配管により流体連通した状態にある。この冷媒配管は、具体的には第２の液冷媒パイプおよび第２のガス冷媒パイプである。第２の熱交換器と第１の熱交換器と圧縮機とを流体連通させるため、第１および第２の冷媒配管接続部が圧縮機ユニットおよび熱交換ユニットのそれぞれに設けられ、第３および第４の冷媒配管接続部が圧縮機ユニットおよび室内ユニットのそれぞれに設けられている。具体的な一実施形態において、第１の液冷媒パイプは圧縮機ユニットおよび熱交換ユニットの第２の冷媒配管接続部に接続され、第１のガス冷媒パイプは圧縮機ユニットのおよび熱交換ユニットの第１の冷媒配管接続部に接続されている。第２の液冷媒パイプは圧縮機ユニットおよび室内ユニットの第３の冷媒配管接続部に接続され、第２のガス冷媒パイプは圧縮機ユニットおよび室内ユニットの第４のの冷媒配管接続部に接続されている。さらに、圧縮機ユニットの第２の冷媒配管接続部および第３の冷媒配管接続部を、接続冷媒パイプにより第２のケーシング内で接続させてもよい。このとき、熱交換ユニットは、第１の液冷媒パイプ、第２のケーシング内の接続冷媒配管、および第２の液冷媒パイプを介して室内ユニットに接続される。ただし、上記冒頭で説明したように、熱源熱交換器を１本の液冷媒パイプで（単数または複数の）室内熱交換器に直接接続させることも可能である。この場合、第１および第２の液冷媒パイプは存在せず、熱交換ユニットと複数の室内ユニットとを直接接続する１本の液冷媒パイプがあるだけとなる。本発明によれば、第１の液冷媒パイプの外径は、第２の液冷媒パイプの外径より大きく、かつ／または、第１のガス冷媒パイプの外形は、第２のガス冷媒パイプの外径より大きい。なお、ここで、複数の室内ユニットがこのシステムに接続される場合には、上記は、この複数の室内ユニットに接続される主たる液およびガス冷媒パイプの外径を意味していることを強調しておく。より具体的には、主たる１本の液およびガス冷媒パイプが、冷媒回路（上述したように圧縮機および熱源熱交換器）に接続され、複数の分岐パイプがこの主たる冷媒パイプを複数の室内ユニットに接続する。直径の拡大量を算出するには、主たる冷媒パイプの外径を選択する必要がある。空気調和装置の熱源ユニットの（冷房）能力に対して普通に選択した直径と関連している第２の液冷媒パイプに比較して第１の液冷媒パイプの外径を大きくすると、冷房能力の損失を回避することができる。空気調和装置の熱源ユニットの（冷房）能力に対して普通に選択した直径との比較として第２のガス冷媒パイプに比較して第１のガス冷媒パイプの外径を大きくすると、暖房能力の損失を回避することができる。このように、本発明は、配管作業、その設置、他の冷媒構成要素のいずれも追加することなく、効率を高めた空気調和装置を提供する。例えば熱源熱交換器が（単数または複数の）室内熱交換器に直接接続されている場合、液冷媒パイプの直径を大きくしなくてもよい。なぜなら、直接の接続により、液冷媒パイプは短いままでよいからである。したがって、この実施形態では、ガス冷媒パイプの直径だけを拡大することが考えられる。

好ましくは、第１の液冷媒パイプの外径を、第２の液冷媒パイプの外径より３０％から７０％大きくする。これに関連して、この下限値は、実際には市販のパイプサイズで規定され、規範とするＤＩＮ ＥＮ １２７３５−１：２０１０（Ｅ）に準拠している。上限値については、技術上の理由で選択される。この上限を超えるとシステムの危機的な液冷媒制御状態を起こすおそれがある。より具体的には、外径が７０％を超えて大きくなると、より多くの冷媒がシステムに必要となる。この結果、システムの冷媒制御が、具体的には冷房運転と暖房運転の切り替え時の制御がさらに難しくなる。また、より多くの冷媒が必要となるため、費用面に悪影響を与えるという更なる欠点がある。

別の一実施形態によれば、第１のガス冷媒パイプの外径は、第２のガス冷媒配管の外径より１５％から４５％大きい。これについても、この増加の下限値は、実際には市販のパイプサイズで規定され、規範とするＤＩＮ ＥＮ １２７３５−１：２０１０（Ｅ）に準拠している。一方、上限値は、技術上の理由で選択される。この直径が４５％を超えて拡大されると、冷媒に含まれる油分が信頼性をもって圧縮機に戻らないという問題が起こり得る。具体的には、外径が大きくなりすぎると冷媒の流動量が落ち、油分がその冷媒に含まれなくなってしまう。このため、その油分は配管内に残留し、その潤滑特性ゆえ圧縮機に戻らない。

好ましくは、直径の拡大は、その空気調和装置の設置現場で設置時に行われ、配管工が、室内ユニットおよび圧縮機ユニットの接続に適した第１のパイプサイズを選択し、圧縮機ユニットおよび熱交換ユニットの接続に適した、第１のパイプサイズとは異なりこれより大きい第２のパイプサイズを選択する。

この熱源ユニットのさらなる特徴および効果は、下記に記載する実施形態により理解されよう。下記実施形態の説明では、添付の図面を参照する。

本願発明者らが開発した第１の概念による空気調和装置の概略回路図を示すが、本明細書の請求項はこれをカバーしていない。 本発明の一実施形態による空気調和装置の概略回路図を示す。

図２は、空気調和装置の回路図を示す。この空気調和装置は、熱交換ユニット３１と圧縮機ユニット３２とを含む熱源ユニット３０を有する。

熱交換ユニット３１は、上方熱交換器部分６とこれに並列に接続された下方熱交換器部分７とからなる熱交換器５（第１の熱交換器）を含む。熱交換ユニット３１は、冷媒回路の主膨張弁３３を含む。

熱交換ユニット３１はケーシング２（第１のケーシング）を含み、ケーシング２は空気調和装置の外側エアダクトに接続するように構成されている。具体的には、この熱交換ユニットは、空気調和装置の「室外」ユニットとして構成されているものの、屋内に、具体的には建物の天井内に配置される。このため、ケーシング２には、室外空気をケーシング２内に取り込むことができるように、熱交換ユニット３１と建物の外側とを連通するエアダクトに接続するための第１の接続部が設けられている。もう１つの接続部がケーシング２の反対の端部に配置されており、この接続部は、熱交換ユニット３１を再度エアダクトに接続して建物の外側に通じさせ、熱交換器５を通過した空気を外側に排出できるようにするものである。

ケーシング２は、熱交換ユニット３１を冷媒回路の冷媒配管に接続させるための第１の冷媒配管接続部３４および第２の冷媒配管接続部３５を有する。

圧縮機ユニット３２はケーシング４４（第２のケーシング）を有する。このケーシング４４（第２のケーシング）内に圧縮機３７が配置されている。さらに、下記で説明する圧縮機ユニットの構成要素すべてが、他にもあればそれも、このケーシング４４（第２のケーシング）内に配置される。また、圧縮機ユニットには、オプションのアキュムレータ３８と、四路弁３９とを含めることができる。圧縮機ユニット３２は、さらに、第１の冷媒配管接続部３４および第２の冷媒配管接続部４３を含む。

ストップ弁４５（２つのストップ弁。接続部４２および４３それぞれに１つ）を、第１の冷媒配管接続部４２および第２の冷媒配管接続部４３付近に設けてもよい。

さらに、第３の冷媒配管接続部４６および第４の冷媒配管接続部４７が、調和対象空間と流体連通した状態で配置される室内ユニット５０の１つ以上（本実施形態では１つ）との接続用に設けられている。ストップ弁４８（２つのストップ弁。接続部４６および４７それぞれに１つ）が冷媒配管接続部４６および４７付近に設けられている。

さらに、冷媒配管８０（第２の冷媒配管）が、冷媒配管接続部４２および冷媒配管接続部４７を、四路弁３９、圧縮機３７、オプションのアキュムレータ３８に接続しており、四路弁３９はこの順序の位置に挿入されている。

上述の構成要素は、冷房運転を考えると、冷媒配管接続部４７から冷媒配管接続部４２まで次の順序で配置される（図２の実線矢印）。すなわち、冷媒配管接続部４７、四路弁３９、アキュムレータ３８、圧縮機３７、四路弁３９、冷媒配管接続部４２の順である。上述の構成要素は、暖房運転を考えると、冷媒配管接続部４７から冷媒配管接続部４２まで、次の順序で配置される（図２の破線矢印）。すなわち、冷媒配管接続部４２、四路弁３９、オプションのアキュムレータ３８、圧縮機３７、四路弁３９、冷媒配管接続部４７の順である。

さらに、冷媒配管（接続冷媒配管）４９が、冷媒配管接続部４３と冷媒配管接続部４６とを接続している。冷媒配管５１が、アキュムレータ３８（アキュムレータ３８は好ましくは吸入アキュムレータである）と四路弁３９とを接続している。

室内ユニット５０の一例は、室内熱交換器５３（第２の熱交換器）を含む。室内熱交換器５３（第２の熱交換器）は、それぞれ冷媒配管接続部５４，５５と冷媒配管（後述参照）とを介して、圧縮機ユニット３２の第３の冷媒接続部４６および第４の冷媒接続部４７に接続されている。任意に、室内ユニット５０は、室内熱交換器５３と冷媒配管接続部５４との間に室内膨張弁５６を有してもよい。室内ユニット５０は、原則として、この種の空気調和装置に用いる一般の室内ユニットとして構成可能である。

熱交換ユニット３１は、ガス冷媒配管７６および液冷媒配管７８により、それぞれ冷媒配管接続部３４，３５および冷媒配管接続部４３，４２を用いて、圧縮機ユニット３２に接続されている。圧縮機ユニット３２は、再度、ガス冷媒配管７７および液冷媒配管７９を介して、それぞれ冷媒配管接続部４６，４７および冷媒配管接続部５４，５５を用いて、（単数または複数の）室内ユニット５０に接続されている。より具体的には、熱源熱交換器５は、冷媒配管接続部３４、第１の液冷媒パイプ７８、冷媒配管接続部４３、接続冷媒配管４９、冷媒配管接続部４６、第２の液冷媒パイプ７９および冷媒配管接続部５４を介して、室内熱交換器５３に接続されている。一方で、熱源熱交換器５は、冷媒配管接続部３５、第１のガス冷媒パイプ７６、冷媒配管接続部４２を介して、四路弁３９に接続され、室内熱交換器５３は、冷媒配管接続部５５、第２のガス冷媒パイプ７７、冷媒配管接続部４７を介して四路弁３９に接続されている。

上記空気調和装置は、下記のように動作する。冷房運転時（図１の実線矢印）、冷媒が、冷媒配管接続部４７において圧縮機ユニット３２に流入し、四路弁３９を通過して、アキュムレータ３８に導入される。このアキュムレータを通過する際、そのガス冷媒から付随の液冷媒が分離されて、一時的にアキュムレータ３８に貯留される。

続いて、ガス冷媒は、圧縮機３７内に導入され圧縮される。圧縮された冷媒は、冷媒配管接続部４２、３５およびガス冷媒パイプ７６を介して熱交換ユニット３１に入る。この冷媒は、熱交換ユニット３１のプレート６，７を有する熱交換器５を通過して凝縮される（熱交換器５が凝縮器として機能する）。これにより、熱が、熱交換器５の熱交換器のエレメント６，７を並行して通過する外気に伝達される。膨張弁３３は全開にして、冷却時の高圧の低下を回避する。次に、冷媒は、冷媒配管接続部３４，４３および液冷媒パイプ７８を介して圧縮機ユニット３２に流入する。圧縮機ユニット３２では、冷媒は、接続冷媒配管４９を通過し、冷媒配管接続部４６、第２の液冷媒パイプ７９、および第３の冷媒接続部５４を介して、室内ユニット５０へと、具体的にはその熱交換器５３へと流入する。冷媒は、続いて、室内膨張弁５６によりさらに膨張され、熱交換器５３で蒸発し（熱交換器５３は蒸発器として機能する）、調和対象である空間７２を冷却する。したがって、熱は、調和対象空間の空気から熱交換器５３を流れる冷媒へと伝達される。最終的に、冷媒は、再度、冷媒配管接続部５５，４７およびガス冷媒パイプ７７を介して圧縮機ユニット３２に戻る。圧縮機ユニット３２において、冷媒はまず四路弁３９を通過してからアキュムレータ３８に入る。

暖房時、回路は逆向きとなり、図１では暖房を破線矢印で示している。その過程は原則として同じである。ただし、暖房時には、第１の熱交換器５が蒸発器として、第２の熱交換器５３が凝縮器として機能する。具体的には、冷媒は、冷媒配管接続部４２を介して第１のガス冷媒パイプ７６により圧縮機ユニット３２に導入された後、四路弁３９を介してアキュムレータ３８に入る。そして、冷媒は、圧縮機３７で圧縮されてから四路弁３９に入り、冷媒配管接続部４７、５５および第２のガス冷媒パイプ７７を通過し、室内ユニット５０に、具体的には室内熱交換器５３に流入する。室内熱交換器５３では、冷媒が凝縮される（室内熱交換器５３は凝縮器として機能する）。続いて、冷媒は、膨張弁５６で膨張され、冷媒配管内部接続５４、４６および第２の液冷媒パイプ７９を介して圧縮機ユニット３２に再導入され、ここで冷媒は接続冷媒配管４９に流入する。引き続き、冷媒は、冷媒配管接続部４３，３４および第１の液冷媒パイプ７８を介して熱交換ユニット３１に流入する。この冷媒は、熱交換ユニット３１内で主膨張弁３３によりさらに膨張され、熱交換器５内で蒸発する（熱交換器５は蒸発器として機能する）。この後、冷媒は、冷媒配管接続部３５，４２と第１のガス冷媒パイプ７６とを介して圧縮機ユニット３２に再導入される。

圧縮機ユニット３２と熱交換ユニット３１とが分割されているため、圧縮機ユニット３２を、騒音感度が高くない領域に設置することが可能となる。これにより、圧縮機をたとえ室内に配置したとしても騒音障害は起こらない。また、圧縮機ユニット３２のケーシング４４が十分防音されてもよい。さらには、熱交換ユニット３１と圧縮機ユニット３２とを分割するという概念により、熱交換ユニット３１に流入する空気に、調和対象空間に伝達されうる圧縮機の騒音が含まれない。

熱交換ユニット３１および圧縮機ユニット３２のユニットごとの重量がそれぞれ小さくなっていることから、その設置が改善される。また、圧縮機ユニット３２を床に設置して、重い圧縮機モジュールを持ち上げる必要がないようにすることができる。圧縮機ユニット３２の設置面積（幅および奥行き）が比較的小さく、圧縮機ユニット３２の、具体的にはそのケーシング４４の高さが低くなっているため、圧縮機ユニット３２を調和対象の部屋内に配置する場合には、戸棚やカウンターの下などに隠すことも可能である。

熱交換ユニット３１にも、騒音障害がないという利点がある。熱交換ユニット３１が圧縮機を含まないため、空気流が取り込み得る唯一の音はファンの騒音である。このため、空気流の騒音は劇的に低下する。さらに、ケーシングを調和対象である空間７２に対して完全に閉じた状態にすることができるため、この空間に伝達される騒音はない。また、このケーシングに十分防音されてもよい。熱交換ユニット３１はその高さが低くなっているため、このユニットを天井などに簡単に隠すことができる。したがって、ユニット３１は外側から見えなくなる。また、同じケーシング内に圧縮機を有するユニットと比べると重量が小さくなっているため、設置も改善される。

通常、ガス冷媒パイプおよび液冷媒パイプのパイプ外径は、「室外ユニット」すなわち熱源ユニット３０の能力に応じて選択される。また、このパイプ外径は、市販され、かつ関連規範に準拠したパイプ直径に左右される。この規範は目下、ＤＩＮ ＥＮ １２７３５−１：２０１０（Ｅ）であり、これはメートル単位とヤード・ポンド単位とを区別して対応パイプの外径を規定している。結果として、外径に関係するパイプ内径も間接的に選択される。なぜなら、この規範は外径のみを示しているが、パイプの壁厚を規定しているため、間接的に内径を規定していることになるからである。下記の表は、熱源ユニットの対応能力に関する通常（普通すなわち標準）の配管外径サイズを示すものである。

本発明によれば、第１のガス冷媒パイプ７６および／または第１の液冷媒パイプ７８の外径は、表１に示す上述の標準外径に比較して拡大される。ここでは、第１のガス冷媒パイプ７６の外径は、表１に示す標準外径に比較して１５％から４５％拡大され、かつ／または、第１の液冷媒パイプ７８の外径は、表１に示す標準外径に比較して３０％から７０％拡大されることが好ましい。このように、本発明は、（請求項に記載しているように）第１のガス冷媒および液冷媒パイプの外側のパイプ径を、第２のガス冷媒および液冷媒パイプに比較して規定する方法とは別の方法として、熱源ユニットの能力に依存する上記の表に示す第１のガス冷媒および液冷媒パイプの標準の外径との関連で規定することもできる。

本実施形態において、第２のガス冷媒パイプ７７および第２の液冷媒パイプ７９の外径は、上記表に示す標準外径サイズにしたがって選択される。したがって、第１のガス冷媒パイプ７６および第１の液冷媒パイプ７８の外径は、第２のガス冷媒パイプ７７および第２の液冷媒パイプ７９に比較して、１５％から４５および３０％から７０％の間の範囲で拡大される。なお、ここで、複数の室内ユニットがこのシステムに接続される場合、上記は、この複数の室内ユニットに接続される主たる液冷媒パイプおよびガス冷媒パイプの外径を意味していることを強調しておく。一般に、主たる液冷媒パイプおよびガス冷媒パイプは冷媒回路（圧縮機および熱源熱交換器）に接続され、複数の分岐パイプがこの主たる冷媒パイプを複数の室内ユニットに接続する。直径の拡大量を算出するには、主たる冷媒パイプの外径を選択する必要がある。

上限の４５％は、これ以上に外径が大きくなると冷媒に含まれる油分が圧縮機に戻るよりシステム内に残留するようになってしまうという問題を引き起こすことから定められる値である。下限の１５％は、上記規範に基づいて市販されているパイプから定まる値である。

上限の７０％は、これ以上に外径が大きくなるとシステム内に液冷媒の制御に関する問題が起こることから定められる値であり、下限の３０％はこの場合も、上記規範に基づいて市販されているパイプから定まる値である。

能力が５ｋＷである熱源ユニット３１の具体例を挙げると、第２のガス冷媒パイプ７７の外径は１５．９ｍｍ、第２の液冷媒パイプ７９の外径は９．５ｍｍである。本発明によれば、第１のガス冷媒パイプ７６の外径は、１８．２８５ｍｍから２３．０５５ｍｍの範囲内となり、具体的な一実施形態では１９．１ｍｍである。第１の液冷媒パイプ７８の外径は１２．３５ｍｍから１６．１５ｍｍの範囲内となり、具体的な一実施形態では１２．７ｍｍである。

ガス冷媒パイプの直径を拡大すると、空気調和装置の暖房能力の損失を回避することができ、液冷媒パイプの直径を拡大すると、空気調和装置の冷房能力の損失を回避することができる。図１に関して本出願の冒頭で示したもう１つの解決策と比較すると、追加のパイプ８２，８５，８９も、これらのパイプのための追加設置作業も、過冷却用熱交換器８６や過冷却用電気膨張弁８７などの追加の冷媒構成要素も、追加の制御用ソフトウェアも不要である。唯一必要となるのは、配管工が、空気調和装置の設置場所で、第１のガス冷媒パイプ７６および第１の液冷媒パイプ７８用に、その外径が空気調和装置のパイプにこれまで使われていたであろう空気調和装置の熱源ユニットの能力に応じた標準のパイプ直径を上記範囲内で上回る、および／または、その外径が本発明の効果を実現するように第２のガス冷媒７７および第２の液冷媒パイプ７９を上回る、パイプを選択することである。このようにして、本発明は、上記の問題を解決する単純かつ明快な解決策を提供する。

Claims (3)

1. 建物（７０）内の空間（７２）を調和する空気調和装置であって、
   第１のケーシング（２）内に配置され、熱源と熱交換を行うように構成された第１の熱交換器（５）を含む熱交換ユニット（３１）と、前記第１のケーシングとは別の第２のケーシング（４４）内に配置された圧縮機（３７）を含む圧縮機ユニット（３２）と、を有し、前記熱交換ユニットと前記圧縮機ユニットとが、第１の液冷媒パイプ（７８）および第１のガス冷媒パイプ（７６）を介して流体接続されている熱源ユニット（３０）と、
   調和対象の前記空間と熱交換を行うように構成され、かつ、第２の液冷媒パイプ（７９）および第２のガス冷媒パイプ（７７）を介して前記熱交換ユニットおよび／または前記圧縮機ユニットと流体連通している第２の熱交換器（５３）を有する少なくとも１つの室内ユニット（５０）と、
   を備え、
   前記第１の液冷媒パイプの外径は前記第２の液冷媒パイプの外径より大きく、かつ、前記第１のガス冷媒パイプの外径は前記第２のガス冷媒パイプの外径より大きい、
   空気調和装置。
2. 前記第１の液冷媒パイプ（７８）の外径は、前記第２の液冷媒パイプ（７９）の外径より３０％から７０％大きい、
   請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記第１のガス冷媒パイプ（７６）の外径は、前記第２のガス冷媒パイプ（７７）の外径より１５％から４５％大きい、
   請求項１または２に記載の空気調和装置。

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