JP2013170726A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】供給配管の破損防止をはかることができる空気調和装置を得る。
【解決手段】圧縮機１０、熱源側熱交換器１２、絞り装置２６および熱媒体間熱交換器２５を配管接続して構成する熱源側冷媒循環回路Ａと、ポンプ３１、利用側熱交換器３５および流路切替装置３２、３３を配管接続して構成する熱媒体循環回路Ｂと、外部から熱媒体循環回路Ｂ内に熱媒体を供給するための供給口５４と熱媒体循環回路Ｂの分岐部５６とを接続する供給配管５１とを備え、熱媒体循環回路Ｂおよび熱源側冷媒循環回路Ａの少なくとも一方と供給配管５１の少なくとも一部の部位５２、５３とを、熱交換可能に接触させるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえばビル用マルチエアコン等に適用する空気調和装置に関するものである。

たとえば室外機と中継ユニットとの間を配管接続して構成する冷凍サイクル回路（熱源側冷媒循環回路）を循環する熱源側冷媒と、中継ユニットと室内機との間を配管接続して構成する熱媒体循環回路を循環する屋内側冷媒（熱媒体）とを熱交換させる空気調和装置がある。そして、このような構成の空気調和装置をビル用マルチエアコン等に適用する際、たとえば熱媒体の搬送動力を低減させるようにして省エネルギーをはかっているものがある（たとえば、特許文献１参照）。

ＷＯ２０１０／０４９９９８号公報（第３頁、図１等）

上述した特許文献１のような空気調和装置では、熱媒体として水等を用いることから、熱媒体循環回路を設置する環境によっては、熱媒体の循環を停止させている間に、熱媒体が凍結してしまう可能性がある。特に、外部から熱媒体を供給するためにメインの熱媒体循環回路から分岐している配管（盲腸配管、供給配管）では、熱媒体が流れにくく、周囲温度が低下した際に熱媒体が凍結しやすいため、破損防止を行なう必要がある。

本発明は上述のような課題を解決するためになされたものであり、供給配管の破損防止をはかることができる空気調和装置を得ることを目的とする。

本発明に係る空気調和装置は、熱源側冷媒を圧縮する圧縮機、熱源側冷媒を熱交換させるための熱源側熱交換器、熱源側冷媒を圧力調整するための絞り装置および熱源側冷媒と熱源側冷媒とは異なる熱媒体との熱交換を行なう熱媒体間熱交換器を配管接続して構成する熱源側冷媒循環回路と、熱媒体間熱交換器の熱交換に係る熱媒体を循環させるためのポンプ、熱媒体と空調対象空間に係る空気との熱交換を行なう利用側熱交換器および利用側熱交換器に対する加熱された熱媒体の通過または冷却された熱媒体の通過を切り替える流路切替装置を配管接続して構成する熱媒体循環回路と、外部から熱媒体循環回路内に熱媒体を供給するための供給口と熱媒体循環回路の分岐部とを接続する供給配管とを備え、熱媒体循環回路および熱源側冷媒循環回路の少なくとも一方と供給配管の少なくとも一部の部位とを、熱交換可能に接触させるものである。

本発明の空気調和装置では、供給口と熱媒体循環回路の分岐部とを接続する供給配管の少なくとも一部の部位とを熱交換可能に接触させるようにしたので、熱源側冷媒循環回路内の熱源側冷媒、熱媒体循環回路内の熱媒体からの加熱を可能とし、通常、熱媒体の動きが少ない供給配管内で熱媒体が凍結し、供給配管が破損してしまうことを防止することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の設置例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す図である。 本発明の実施の形態１に係る制御装置６０が行なう破損防止制御に係る処理を説明する図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１００の構成を示す図である。

実施の形態１．
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。図１に基づいて、空気調和装置の設置例について説明する。この空気調和装置は、熱源側冷媒を循環させる熱源側冷媒循環回路Ａおよび水や不凍液等の熱媒体を循環させる熱媒体循環回路Ｂを利用し、冷房運転または暖房運転を実行するものである。そして、各室内ユニットが運転モードとして冷房モードあるいは暖房モードを自由に選択できるものである。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、添字で区別等している複数の同種の機器等について、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字を省略して記載する場合もある。また、温度、圧力等の高低については、特に絶対的な値との関係で高低等が定まっているものではなく、システム、装置等における状態、動作等において相対的に定まるものとする。

図１においては、本実施の形態に係る空気調和装置は、熱源機である１台の室外ユニット１と、複数台の室内ユニット３と、室外ユニット１と室内ユニット３との間に介在する中継ユニット２と、を有している。中継ユニット２は、熱源側冷媒と熱媒体とで熱交換を行なうものである。室外ユニット１と中継ユニット２とは、熱源側冷媒を導通する冷媒配管４で接続されている。中継ユニット２と室内ユニット３とは、熱媒体を導通する配管（熱媒体配管）５で接続されている。そして、室外ユニット１で生成された冷熱あるいは温熱は、中継ユニット２を介して室内ユニット３に配送されるようになっている。

室外ユニット１は、通常、ビル等の建物９の外の空間（たとえば、屋上等）である室外空間６に配置され、中継ユニット２を介して室内ユニット３に冷熱または温熱を供給するものである。室内ユニット３は、建物９の内部の空間（たとえば、居室等）である室内空間７に冷房用空気あるいは暖房用空気を供給できる位置に配置され、空調対象空間となる室内空間７に冷房用空気あるいは暖房用空気を供給するものである。中継ユニット２は、室外空間６および室内空間７とは別の位置（たとえば、建物９における共用空間または天井裏などのスペース、以下、単に空間８と称する）に設置できるように構成されており、室外ユニット１および室内ユニット３とは冷媒配管４および配管５でそれぞれ接続され、室外ユニット１から供給される冷熱あるいは温熱を室内ユニット３に伝達するものである。

図１に示すように、本実施の形態に係る空気調和装置においては、室外ユニット１と中継ユニット２とが２本の冷媒配管４を用いて、中継ユニット２と各室内ユニット３とが２本の配管５を用いて、それぞれ接続されている。このように、本実施の形態に係る空気調和装置では、２本の配管（冷媒配管４、配管５）を用いて各ユニット（室外ユニット１、室内ユニット３および中継ユニット２）を接続することにより、施工が容易となっている。

本実施の形態に係る空気調和装置の動作を簡単に説明する。
熱源側冷媒は、冷媒配管４を通して室外ユニット１から中継ユニット２に搬送される。中継ユニット２に搬送された熱源側冷媒は、中継ユニット２内の熱媒体間熱交換器（後述）にて熱媒体と熱交換を行ない、熱媒体に温熱または冷熱を与える。中継ユニット２において、熱媒体に蓄えられた温熱または冷熱は、ポンプ（後述）にて、配管５を通して室内ユニット３へ搬送される。室内ユニット３に搬送された熱媒体は、室内空間７に対する暖房運転または冷房運転に供給される。

なお、図１においては、中継ユニット２が、室外ユニット１および室内ユニット３とは別筐体として、建物９の内部ではあるが室内空間７とは別の空間である空間８に設置されている状態を例に示している。中継ユニット２は、その他、エレベーター等がある共用空間等に設置することも可能である。また、図１においては、室内ユニット３が天井カセット型である場合を例に示してあるが、これに限定するものではなく、天井埋込型や天井吊下式等、室内空間７に直接またはダクト等により、暖房用空気あるいは冷房用空気を吹き出せるようになっていればどんな種類のものでもよい。

図１においては、室外ユニット１が室外空間６に設置されている場合を例に示しているが、これに限定するものではない。たとえば、室外ユニット１は、換気口付の機械室等の囲まれた空間に設置してもよく、排気ダクトで廃熱を建物９の外に排気することができるのであれば建物９の内部に設置してもよく、あるいは、水冷式の室外ユニット１を用いる場合にも建物９の内部に設置するようにしてもよい。このような場所に室外ユニット１を設置するとしても、特段の問題が発生することはない。

また、中継ユニット２は、室外ユニット１の近傍に設置することもできる。ただし、中継ユニット２から室内ユニット３までの距離が長すぎると、熱媒体の搬送動力がかなり大きくなるため、省エネルギー化の効果は薄れることに留意が必要である。さらに、室外ユニット１、室内ユニット３および中継ユニット２の接続台数を図１に図示してある台数に限定するものではなく、本実施の形態に係る空気調和装置が設置される建物９に応じて台数を決定すればよい。

なお、１台の室外ユニット１に対して、複数台の中継ユニット２が接続可能となっており、複数台の中継ユニット２を空間８に点在して設置することにより、各中継ユニット２内に搭載されている熱媒体間熱交換器にて温熱または冷熱の伝達を賄うことができる。こうすることでまた、各中継ユニット２内に搭載されているポンプの搬送許容範囲内の距離または高さにある室内ユニット３の設置が可能であり、建物９全体に対しての室内ユニット３の配置が可能となる。

熱源側冷媒としては、たとえばＲ−２２、Ｒ−１３４ａ等の単一冷媒、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−４０４Ａ等の擬似共沸混合冷媒、Ｒ−４０７Ｃ等の非共沸混合冷媒、化学式内に二重結合を含む、ＣＦ₃ ＣＦ＝ＣＨ₂ 等の地球温暖化係数が比較的小さい値とされている冷媒やその混合物、あるいはＣＯ₂ やプロパン等の自然冷媒を用いることができる。加熱用として動作している熱媒体間熱交換器２５ａまたは熱媒体間熱交換器２５ｂにおいて、通常の二相変化を行なう冷媒は、凝縮液化し、ＣＯ₂ 等の超臨界状態となる冷媒は、超臨界の状態で冷却されるが、どちらでも、その他は同じ動きをし、同様の効果を奏する。

熱媒体としては、たとえばブライン（不凍液）や水、ブラインと水の混合液、水と防食効果が高い添加剤の混合液等を用いることができる。したがって、本実施の形態に係る空気調和装置においては、熱媒体が室内ユニット３を介して室内空間７に漏洩したとしても、熱媒体に安全性の高いものを使用しているため安全性の向上に寄与することになる。

図２は本実施の形態１に係る空気調和装置（以下、空気調和装置１００と称する）の構成を示す図である。図２に基づいて、空気調和装置１００の詳しい冷媒回路構成について説明する。図２に示すように、室外ユニット１と中継ユニット２とが、中継ユニット２に備えられている熱媒体間熱交換器２５ａおよび熱媒体間熱交換器２５ｂを介して冷媒配管４で接続されている。また、中継ユニット２と室内ユニット３とも、熱媒体間熱交換器２５ａおよび熱媒体間熱交換器２５ｂを介して配管５で接続されている。なお、冷媒配管４については後段で詳述するものとする。

［室外ユニット１］
室外ユニット１には、筐体内に、圧縮機１０と、四方弁等の第１冷媒流路切替装置１１と、熱源側熱交換器１２と、アキュムレーター１９とが冷媒配管４で直列に接続されて搭載され、構成されている。また、室外ユニット１には、第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｄ、逆止弁１３ｂ、および、逆止弁１３ｃが設けられている。第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｄ、逆止弁１３ｂ、および、逆止弁１３ｃを設けることで、室内ユニット３の要求する運転に関わらず、中継ユニット２に流入させる熱源側冷媒の流れを一定方向にすることができる。

圧縮機１０は、熱源側冷媒を吸入し、その熱源側冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にして熱源側冷媒循環回路Ａに搬送するものであり、たとえば容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成するとよい。第１冷媒流路切替装置１１は、暖房運転モード（全暖房運転モードおよび暖房主体運転モード）時における熱源側冷媒の流れと冷房運転モード（全冷房運転モードおよび冷房主体運転モード）時における熱源側冷媒の流れとを切り替えるものである。

熱源側熱交換器１２は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器（または放熱器）として機能し、図示省略のファン等の送風機から供給される空気と熱源側冷媒との間で熱交換を行ない、その熱源側冷媒を蒸発ガス化または凝縮液化するものである。アキュムレーター１９は、圧縮機１０の吸入側に設けられており、暖房運転時と冷房運転時の違いによる余剰冷媒、または過渡的な運転の変化に対する余剰冷媒を蓄えるものである。

逆止弁１３ａは、熱源側熱交換器１２と中継ユニット２との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（室外ユニット１から中継ユニット２への方向）のみに熱源側冷媒の流れを許容するものである。逆止弁１３ｃは、中継ユニット２と第１冷媒流路切替装置１１との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（中継ユニット２から室外ユニット１への方向）のみに熱源側冷媒の流れを許容するものである。逆止弁１３ｄは、第１接続配管４ａに設けられ、暖房運転時において圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を中継ユニット２に流通させるものである。逆止弁１３ｂは、第２接続配管４ｂに設けられ、暖房運転時において中継ユニット２から戻ってきた熱源側冷媒を圧縮機１０の吸入側に流通させるものである。

第１接続配管４ａは、室外ユニット１内において、第１冷媒流路切替装置１１と逆止弁１３ｃとの間における冷媒配管４と、逆止弁１３ａと中継ユニット２との間における冷媒配管４と、を接続するものである。第２接続配管４ｂは、室外ユニット１内において、逆止弁１３ｃと中継ユニット２との間における冷媒配管４と、熱源側熱交換器１２と逆止弁１３ａとの間における冷媒配管４と、を接続するものである。なお、図２では、第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｄ、逆止弁１３ｂ、および、逆止弁１３ｃを設けた場合を例に示しているが、これに限定するものではなく、これらを必ずしも設ける必要はない。

［室内ユニット３］
室内ユニット３は、筐体内にそれぞれ利用側熱交換器３５が搭載されて構成されている。この利用側熱交換器３５は、配管５によって中継ユニット２の熱媒体流量調整装置３４と第２熱媒体流路切替装置３３に接続するようになっている。この利用側熱交換器３５は、室内ファン３６から供給される空気と熱媒体との間で熱交換を行ない、暖房用空気あるいは冷房用空気を生成するものである。室内ファン３６は、たとえば空気調和対象空間の空気と熱媒体との熱交換を促進させ、暖房用空気あるいは冷房用空気を室内空間７に供給する。

図２では、４台の室内ユニット３が中継ユニット２に接続されている場合を例に示しており、紙面上から室内ユニット３ａ、室内ユニット３ｂ、室内ユニット３ｃ、室内ユニット３ｄとして図示している。また、室内ユニット３ａ〜室内ユニット３ｄに応じて、利用側熱交換器３５も、紙面上側から利用側熱交換器３５ａ、利用側熱交換器３５ｂ、利用側熱交換器３５ｃ、利用側熱交換器３５ｄとして図示している。なお、図１と同様に、室内ユニット３の接続台数を図２に示す４台に限定するものではない。

［中継ユニット２］
中継ユニット２は、筐体内に、少なくとも２つの熱媒体間熱交換器（冷媒−水熱交換器）２５と、２つの絞り装置２６と、開閉装置２７と、開閉装置２９と、２つの第２冷媒流路切替装置２８と、２つのポンプ３１と、４つの第１熱媒体流路切替装置３２と、４つの第２熱媒体流路切替装置３３と、４つの熱媒体流量調整装置３４と、が搭載されて構成されている。さらに本実施の形態の空気調和装置においては、供給配管５１および供給口５４を有している。

２つの熱媒体間熱交換器２５（熱媒体間熱交換器２５ａ、熱媒体間熱交換器２５ｂ）は、暖房運転する室内ユニット３へ対して熱媒体を供給する際には凝縮器（放熱器）、または、冷房運転する室内ユニット３へ対して熱媒体を供給する際には蒸発器として機能し、熱源側冷媒と熱媒体とで熱交換を行ない、室外ユニット１で生成され熱源側冷媒に貯えられた冷熱または温熱を熱媒体に伝達するものである。

熱媒体間熱交換器２５ａは、熱源側冷媒循環回路Ａにおける絞り装置２６ａと第２冷媒流路切替装置２８ａとの間に設けられており、全冷房運転モードおよび冷房暖房混在運転モード時において熱媒体の冷却に供するものであり、全暖房運転モード時において熱媒体の加熱に供するものである。また、熱媒体間熱交換器２５ｂは、熱源側冷媒循環回路Ａにおける絞り装置２６ｂと第２冷媒流路切替装置２８ｂとの間に設けられており、全暖房運転モードおよび冷房暖房混在運転モード時において熱媒体の加熱に供するものであり、全冷房運転モード時において熱媒体の冷却に供するものである。

２つの絞り装置２６（絞り装置２６ａ、絞り装置２６ｂ）は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、熱源側冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置２６ａは、冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器２５ａの上流側に設けられている。絞り装置２６ｂは、冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器２５ｂの上流側に設けられている。２つの絞り装置２６は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成するとよい。

開閉装置２７および開閉装置２９は、たとえば電磁弁等の通電により開閉動作が可能なもので構成されており、室内ユニット３の運転モードに応じて開閉が制御され、熱源側冷媒循環回路Ａにおける冷媒流路の切り替えを行なっている。開閉装置２７は、熱源側冷媒の入口側における冷媒配管４に設けられている。開閉装置２９は、熱源側冷媒の入口側と出口側の冷媒配管４を接続した配管（バイパス配管）に設けられている。

２つの第２冷媒流路切替装置２８（第２冷媒流路切替装置２８ａ、第２冷媒流路切替装置２８ｂ）は、たとえば四方弁等で構成され、室内ユニット３の運転モードに応じて、熱媒体間熱交換器２５が凝縮器または蒸発器として用いることができるように熱源側冷媒の流れを切り替えるものである。第２冷媒流路切替装置２８ａは、冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器２５ａの下流側に設けられている。第２冷媒流路切替装置２８ｂは、全冷房運転モード時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器２５ｂの下流側に設けられている。

２つのポンプ３１（ポンプ３１ａ、ポンプ３１ｂ）は、配管５を導通する熱媒体を室内ユニット３へ搬送するものである。ポンプ３１ａは、熱媒体間熱交換器２５ａと第２熱媒体流路切替装置３３との間における配管５に設けられている。ポンプ３１ｂは、熱媒体間熱交換器２５ｂと第２熱媒体流路切替装置３３との間における配管５に設けられている。２つのポンプ３１は、たとえば容量制御可能なポンプ等で構成し、室内ユニット３における負荷の大きさによってその流量を調整できるようにしておくとよい。

４つの第１熱媒体流路切替装置３２（第１熱媒体流路切替装置３２ａ〜第１熱媒体流路切替装置３２ｄ）は、三方弁等で構成されており、熱媒体の流路を切り替えるものである。第１熱媒体流路切替装置３２は、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器２５ａに、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器２５ｂに、三方のうちの一つが熱媒体流量調整装置３４に、それぞれ接続され、利用側熱交換器３５の熱媒体流路の出口側に設けられている。すなわち、第１熱媒体流路切替装置３２は、室内ユニット３から流出した熱媒体の流路を、熱媒体間熱交換器２５ａと熱媒体間熱交換器２５ｂとの間で切り替えるものである。

なお、第１熱媒体流路切替装置３２は、室内ユニット３の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。室内ユニット３に対応させて、紙面上側から第１熱媒体流路切替装置３２ａ、第１熱媒体流路切替装置３２ｂ、第１熱媒体流路切替装置３２ｃ、第１熱媒体流路切替装置３２ｄとして図示している。また、熱媒体流路の切替には、一方から他方への完全な切替だけでなく、一方から他方への部分的な切替も含んでいるものとする。

４つの第２熱媒体流路切替装置３３（第２熱媒体流路切替装置３３ａ〜第２熱媒体流路切替装置３３ｄ）は、三方弁等で構成されており、熱媒体の流路を切り替えるものである。第２熱媒体流路切替装置３３は、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器２５ａに、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器２５ｂに、三方のうちの一つが利用側熱交換器３５に、それぞれ接続され、利用側熱交換器３５の熱媒体流路の入口側に設けられている。すなわち、第２熱媒体流路切替装置３３は、室内ユニット３に流入させる熱媒体の流路を、熱媒体間熱交換器２５ａと熱媒体間熱交換器２５ｂとの間で切り替えるものである。

なお、第２熱媒体流路切替装置３３は、室内ユニット３の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。室内ユニット３に対応させて、紙面上側から第２熱媒体流路切替装置３３ａ、第２熱媒体流路切替装置３３ｂ、第２熱媒体流路切替装置３３ｃ、第２熱媒体流路切替装置３３ｄとして図示している。また、熱媒体流路の切替には、一方から他方への完全な切替だけでなく、一方から他方への部分的な切替も含んでいるものとする。

４つの熱媒体流量調整装置３４（熱媒体流量調整装置３４ａ〜熱媒体流量調整装置３４ｄ）は、開口面積を制御できる二方弁等で構成されており、配管５に流れる熱媒体の流量を制御するものである。熱媒体流量調整装置３４は、一方が利用側熱交換器３５に、他方が第１熱媒体流路切替装置３２に、それぞれ接続され、利用側熱交換器３５の熱媒体流路の出口側に設けられている。すなわち、熱媒体流量調整装置３４は、室内ユニット３へ流入する熱媒体の温度および流出する熱媒体の温度により室内ユニット３へ流入する熱媒体の量を調整し、室内負荷に応じた最適な熱媒体量を室内ユニット３に提供可能とするものである。

なお、熱媒体流量調整装置３４は、室内ユニット３の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。室内ユニット３に対応させて、紙面上側から熱媒体流量調整装置３４ａ、熱媒体流量調整装置３４ｂ、熱媒体流量調整装置３４ｃ、熱媒体流量調整装置３４ｄとして図示している。また、熱媒体流量調整装置３４を利用側熱交換器３５の熱媒体流路の入口側、つまり利用側熱交換器３５と第２熱媒体流路切替装置３３との間に設けてもよい。また、室内ユニット３において、停止やサーモＯＦＦ等の負荷を必要としていないときは、熱媒体流量調整装置３４を全閉にすることにより、室内ユニット３への熱媒体の供給を止めることができる。

さらに、供給配管５１は、供給口５４を介して、外部から熱媒体循環回路Ｂに熱媒体を供給するための配管である。供給配管５１は、ポンプ３１ｂの吸入側となる分岐部５６において、配管５から分岐している。そして、熱媒体間熱交換器２５ｂとポンプ３１ｂの間の部位５２において、配管５と接触している。さらに、暖房運転または暖房主体運転において第２冷媒流路切替装置２８ｂに流入する熱源側冷媒が流れる部分の冷媒配管４における部位５３において、冷媒配管４（特に暖房運転等において高圧側となる配管）と接触している。ここで、供給配管５１と配管５、冷媒配管４との熱交換が可能であれば、部位５２、５３における接触については、直接接触に限らず、例えば金具等で間接的に接触させるようにしてもよい。また、熱源側冷媒回路Ａ又は熱媒体循環回路Ｂのいずれか一方との熱交換により破損防止をはかれる場合には、供給配管５１と、配管５、冷媒配管４のいずれかの配管とを接触させるようにしてもよい。供給口５４は熱媒体を外部から供給するための開口部分である。

ここで、部位５２および部位５３は、重力方向（鉛直方向）について、供給口５４および分岐部５６よりも低い位置であるものとし、部位５２および部位５３から供給口５４および分岐部５６への接続配管（供給配管５１）は、順次、高くなるように構成する。また、本実施の形態では、部位５２、部位５３において、それぞれ熱源側冷媒循環回路Ａ、熱媒体循環回路Ｂと接触しているが、たとえばどちらか一方でもよい。

また、本実施の形態では、２つの第１温度センサー４１、２つの第２温度センサー４２、４つの第３温度センサー４３、４つの第４温度センサー４４および第５温度センサー４５を設けている。これらの検出装置が検出する物理量に係る信号は、後述する空気調和装置１００の動作を制御する制御装置６０に送られ、ポンプ３１の駆動周波数、配管５を流れる熱媒体の流路の切替等の制御に利用されることになる。

熱媒体流出温度検出装置となる第１温度センサー４１（第１温度センサー４１ａおよび第１温度センサー４１ｂ）は、熱媒体間熱交換器２５の熱媒体流路出口側における熱媒体の温度を検出する。ここで、第１温度センサー４１ａは、配管５の第１ポンプ３１ａの入口側の部分に設けられている。第１温度センサー４１ｂは、配管５の第２ポンプ３１ｂの入口側の部分に設けられている。

また、熱媒体流入温度検出装置となる第２温度センサー４２（第２温度センサー４２ａおよび第２温度センサー４２ｂ）は、熱媒体間熱交換器２５の熱媒体流路入口側における熱媒体の温度を検出する。第２温度センサー４２ａは、配管５の第１熱媒体間熱交換器２５ａの熱媒体流路入口側の部分に設けられている。第２温度センサー４２ｂは、配管５の第２熱媒体間熱交換器２５ｂの熱媒体流路入口側の部分に設けられている。

利用側流入温度検出装置となる第３温度センサー４３（第３温度センサー４３ａ〜４３ｄ）は、各室内ユニット３の利用側熱交換器３５の熱媒体の入口側の部分に設けられ、利用側熱交換器３５に流入する熱媒体の温度を検出する。図２では、室内ユニット３ａ〜３ｄに対応して紙面下側から第３温度センサー４３ａ、第３温度センサー４３ｂ、第３温度センサー４３ｃ、第３温度センサー４３ｄとして図示している。

利用側流出温度検出装置となる第４温度センサー４４（第４温度センサー４４ａ〜４４ｄ）は、各室内ユニット３の利用側熱交換器３５の熱媒体の出口側の部分に設けられ、利用側熱交換器３５から流出した熱媒体の温度を検出する。図２では、室内ユニット３ａ〜３ｄに対応して紙面下側から第４温度センサー４４ａ、第４温度センサー４４ｂ、第４温度センサー４４ｃ、第４温度センサー４４ｄとして図示している。

また、外気温度検出装置となる第５温度センサー４５は、たとえば室外ユニット１に設けられ、屋外の空気の温度（外気温度）を検出する。ここで、以上に説明した各温度センサーについては、サーミスター等で構成するとよい。また、特に示していないが、たとえば熱源側冷媒の温度を検出する温度センサーを有するようにしてもよい。そして、たとえば、圧力センサー等、他の物理量を検出するための検出装置を有するようにしてもよい。

また、空気調和装置１００には、各検出手段および利用者からの指令を受け付けるためのリモコンからの情報に基づいて空気調和装置のユニットに搭載される各機器の動作を制御する制御装置６０が設けられている。制御装置６０は、たとえば、中継ユニット２に搭載されているポンプ３１の駆動、絞り装置２６の開度、第１熱媒体流路切替装置３２および第２熱媒体流路切替装置３３の切り替えおよび、熱媒体流量調整装置３４の切り替えを制御するようになっている。つまり、制御装置６０は、中継ユニット２における熱媒体の流量を調整する流量制御手段、熱媒体の流路を決定する流路決定手段、各機器のＯＮ／ＯＦＦを実行するＯＮ／ＯＦＦ制御手段、および、設定した目標値を各検出手段からの情報に基づいて適宜変更する制御目標値変更手段としての機能を有している。特に本実施の形態では、特に熱媒体循環回路における熱媒体の温度等に基づいて、供給配管５１の保護をはかる処理を行なう。制御装置６０は、たとえばマイクロコンピュータ等で構成されている。そして、計時装置となるタイマー６１を有し、計時を行えるものとする。また、データ等を記憶するための記憶装置（図示せず）も有しているものとする。ここで、ユニット毎に制御装置を設けるようにしてもよい。この場合には、各制御装置を互いに通信可能にしておくとよい。

熱媒体を導通する配管５は、熱媒体間熱交換器２５ａに接続されるものと、熱媒体間熱交換器２５ｂに接続されるものと、で構成されている。配管５は、中継ユニット２に接続される室内ユニット３の台数に応じて分岐（ここでは、各４分岐）されている。そして、配管５は、第１熱媒体流路切替装置３２、および、第２熱媒体流路切替装置３３により接続されている。第１熱媒体流路切替装置３２および第２熱媒体流路切替装置３３を制御することで、熱媒体間熱交換器２５ａからの熱媒体を利用側熱交換器３５に流入させるか、熱媒体間熱交換器２５ｂからの熱媒体を利用側熱交換器３５に流入させるかが決定されるようになっている。

そして、空気調和装置１００では、圧縮機１０、第１冷媒流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、開閉装置２７および２９、第２冷媒流路切替装置２８、熱媒体間熱交換器２５の冷媒流路、絞り装置２６、および、アキュムレーター１９を、冷媒配管４で接続して熱源側冷媒循環回路Ａを構成している。また、熱媒体間熱交換器２５の熱媒体流路、ポンプ３１、第１熱媒体流路切替装置３２、熱媒体流量調整装置３４、利用側熱交換器３５、および、第２熱媒体流路切替装置３３を、配管５で接続して熱媒体循環回路Ｂを構成している。つまり、熱媒体間熱交換器２５のそれぞれに複数台の利用側熱交換器３５が並列に接続され、熱媒体循環回路Ｂを複数系統としているのである。

よって、空気調和装置１００では、室外ユニット１と中継ユニット２とが、中継ユニット２に設けられている熱媒体間熱交換器２５ａおよび熱媒体間熱交換器２５ｂを介して接続され、中継ユニット２と室内ユニット３とも、熱媒体間熱交換器２５ａおよび熱媒体間熱交換器２５ｂを介して接続されている。すなわち、空気調和装置１００では、熱媒体間熱交換器２５ａおよび熱媒体間熱交換器２５ｂで熱源側冷媒循環回路Ａを循環する熱源側冷媒と熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体とが熱交換するようになっている。このようなシステム構成を用いることで、空気調和装置１００は、室内負荷に応じた最適な冷房運転または暖房運転を実現することができるのである。

次に、空気調和装置１００が実行する運転モードについて説明する。この空気調和装置１００は、各室内ユニット３からの指示に基づいて、その室内ユニット３で冷房運転あるいは暖房運転が可能になっている。つまり、空気調和装置１００は、室内ユニット３の全部で同一運転をすることができるとともに、室内ユニット３のそれぞれで異なる運転をすることができるようになっている。

空気調和装置１００が実行する運転モードには、駆動している室内ユニット３の全てが冷房運転を実行する全冷房運転モード、駆動している室内ユニット３の全てが暖房運転を実行する全暖房運転モード、冷房負荷の方が大きい冷房暖房混在運転モードとしての冷房主体運転モード、および、暖房負荷の方が大きい冷房暖房混在運転モードとしての暖房主体運転モードがある。ここでは、全暖房運転モードと暖房主体運転モードとについて説明する。

［全暖房運転モード］
図３は空気調和装置１００の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す図である。図３では、室内ユニット３の全部が駆動している場合を例に説明する。なお、図３では、太線で表された冷媒配管４で全暖房運転モード時における熱源側冷媒の流れを示している。また、図３では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。

図３に示す全暖房運転モードの場合、室外ユニット１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２を経由させずに中継ユニット２へ流入させるように切り替える。

中継ユニット２では、第２冷媒流路切替装置２８ａおよび第２冷媒流路切替装置２８ｂを暖房側に切り替え、ポンプ３１ａおよびポンプ３１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置３４を開放し、熱媒体間熱交換器２５ａおよび熱媒体間熱交換器２５ｂのそれぞれと利用側熱交換器３５との間を熱媒体が循環するようにしている。絞り装置２６ａは、熱媒体間熱交換器２５ａの出口冷媒の過熱度が所定の目標値になるように開度が制御される。同様に、絞り装置２６ｂは、熱媒体間熱交換器２５ｂの出口冷媒の過冷却度が所定の目標値になるように開度が制御される。また、開閉装置２７を閉、開閉装置２９を開としている。

なお、第２熱媒体流路切替装置３３は、熱媒体間熱交換器２５ａ、熱媒体間熱交換器２５ｂの両方から搬送される熱媒体を、熱媒体流量調整装置３４および室内ユニット３に供給できるように中間的な開度、あるいは、熱媒体間熱交換器２５ａ、熱媒体間熱交換器２５ｂの出口における熱媒体の温度に応じた開度に調整される。

まず始めに、熱源側冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を通り、第１接続配管４ａを導通し、逆止弁１３ｄを通過し、室外ユニット１から流出する。室外ユニット１から流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４を通って中継ユニット２に流入する。中継ユニット２に流入した高温・高圧のガス冷媒は、分岐されて第２冷媒流路切替装置２８ａおよび第２冷媒流路切替装置２８ｂを通って、熱媒体間熱交換器２５ａおよび熱媒体間熱交換器２５ｂのそれぞれに流入する。

熱媒体間熱交換器２５ａおよび熱媒体間熱交換器２５ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液冷媒となる。熱媒体間熱交換器２５ａおよび熱媒体間熱交換器２５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置２６ａおよび絞り装置２６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。この二相冷媒は、合流した後、開閉装置２９を通って、中継ユニット２から流出し、冷媒配管４を通って再び室外ユニット１へ流入する。室外ユニット１に流入した冷媒は、第２接続配管４ｂを導通し、逆止弁１３ｂを通過して、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。

そして、熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温・低圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１およびアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。

次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
全暖房運転モードでは、熱媒体間熱交換器２５ａおよび熱媒体間熱交換器２５ｂの双方で熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、高温の熱媒体がポンプ３１ａおよびポンプ３１ｂによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ３１ａおよびポンプ３１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置３３ａ〜第２熱媒体流路切替装置３３ｄを通過し、熱媒体流量調整装置３４ａ〜熱媒体流量調整装置３４ｄで流量が調整された後、利用側熱交換器３５ａ〜利用側熱交換器３５ｄに流入する。そして、高温の熱媒体が利用側熱交換器３５ａ〜利用側熱交換器３５ｄで室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。

それから、熱媒体は、利用側熱交換器３５ａ〜利用側熱交換器３５ｄから流出して室内ユニット３ａ〜室内ユニット３ｄから中継ユニット２に搬送される。中継ユニット２に搬送された熱媒体は、熱媒体流量調整装置３４ａ〜熱媒体流量調整装置３４ｄに流入する。熱媒体流量調整装置３４ａ〜熱媒体流量調整装置３４ｄから流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置３２ａ〜第１熱媒体流路切替装置３２ｄを通って、熱媒体間熱交換器２５ａおよび熱媒体間熱交換器２５ｂへ流入し、室内ユニット３を通じて室内空間７へ供給した分の熱量を熱源側冷媒から受け取り、再びポンプ３１ａおよびポンプ３１ｂへ吸い込まれる。

［暖房主体運転モード］
図４は空気調和装置１００の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す図である。なお、図４では、太線で表された冷媒配管４で暖房主体運転モード時における熱源側冷媒の流れを示している。また、図４では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。

図４に示す暖房主体運転モードの場合、室外ユニット１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２を経由させずに中継ユニット２へ流入させるように切り替える。

中継ユニット２では、第２冷媒流路切替装置２８ａを冷房側、第２冷媒流路切替装置２８ｂを暖房側に切り替え、ポンプ３１ａおよびポンプ３１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置３４を開放し、第１熱媒体流路切替装置３２および第２熱媒体流路切替装置３３を、室内ユニット３の実行している運転モードに応じて切り替えるようにしている。絞り装置２６ｂは、熱媒体間熱交換器２５ｂの出口冷媒の過冷却度が所定の目標値になるように開度が制御される。また、絞り装置２６ａを全開、開閉装置２７を閉、開閉装置２９を閉としている。なお、絞り装置２６ｂを全開とし、絞り装置２６ａで過冷却度を制御するようにしてもよい。

なお、第２熱媒体流路切替装置３３は、接続されている室内ユニット３が暖房運転モードを実行するときは、熱媒体間熱交換器２５ｂおよびポンプ３１ｂが接続されている方向に切り替えられ、接続されている室内ユニット３が冷房運転モードを実行するときは、熱媒体間熱交換器２５ａおよびポンプ３１ａが接続されている方向に切り替えられる。すなわち、室内ユニット３の運転モードによって室内ユニット３へ供給する熱媒体を温水または冷水に切り替えることを可能としている。

また、第１熱媒体流路切替装置３２は、接続されている室内ユニット３が暖房運転モードを実行しているときは、熱媒体間熱交換器２５ｂが接続されている方向に切り替えられ、接続されている室内ユニット３が冷房運転モードを実行しているときは、熱媒体間熱交換器２５ａに接続されている方向に切り替えられている。これにより、暖房運転モードで利用された熱媒体を暖房用途として機能している熱媒体間熱交換器２５ｂへ、冷房運転モードで利用された熱媒体を冷房用途として機能している熱媒体間熱交換器２５ａへと流入させることを可能にしている。

まず始めに、熱源側冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を通り、第１接続配管４ａを導通し、逆止弁１３ｄを通過し、室外ユニット１から流出する。室外ユニット１から流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４を通って中継ユニット２に流入する。中継ユニット２に流入した高温・高圧のガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置２８ｂを通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器２５ｂに流入する。

熱媒体間熱交換器２５ｂに流入したガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。熱媒体間熱交換器２５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置２６ｂで減圧、膨張させられて低圧二相冷媒となる。この低圧二相冷媒は、絞り装置２６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器２５ａに流入する。熱媒体間熱交換器２５ａに流入した低圧二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで蒸発し、熱媒体を冷却する。この低圧二相冷媒は、熱媒体間熱交換器２５ａから流出し、第２冷媒流路切替装置２８ａを介して中継ユニット２から流出し、冷媒配管４を通って再び室外ユニット１へ流入する。

室外ユニット１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｂを通って、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温・低圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１およびアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。

次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
暖房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器２５ｂで熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ３１ｂによって配管５内を流動させられることになる。また、暖房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器２５ａで熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ３１ａによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ３１ａおよびポンプ３１ｂで加圧されて流出した冷房用、暖房用の各熱媒体は、冷房、暖房を行なう各室内ユニット３に接続されている第２熱媒体流路切替装置３３を通過し、冷房用、暖房に対応する利用側熱交換器３５に流入する。利用側熱交換器３５に流入する熱媒体は、熱媒体流量調整装置３４にて流量が調整される。

室内ユニット３の利用側熱交換器３５では、熱媒体が室内空気と熱交換を行なうことで室内空間７の暖房または冷房を実行する。利用側熱交換器３５で熱交換された熱媒体は、配管５を流れ、室内ユニット３から中継ユニット２に流入する。中継ユニット２に流入した熱媒体は、熱媒体流量調整装置３４を通過した後、第１熱媒体流路切替装置３２に流入する。第１熱媒体流路切替装置３２は、暖房運転モードで利用された熱媒体を暖房用途として機能にしている熱媒体間熱交換器２５ｂへ、冷房運転モードで利用された熱媒体を冷房用途として機能している熱媒体間熱交換器２５ａへと流入させる。そして、再度それぞれの熱媒体が熱源側冷媒と熱交換を行った後、再びポンプ３１ａおよびポンプ３１ｂへ吸い込まれる。

以上のように、全暖房運転モードまたは暖房主体運転モードの場合、室外ユニット１内の熱源側熱交換器１２は蒸発器となり、外気との熱交換を行なう。そのため、室外空間６の温度が低い場合、熱源側熱交換器１２の蒸発温度がより低くなり、熱源側熱交換器１２表面へ対して、外気の水分が着霜してしまい、熱交換性能が低下してしまうことが考えられる。このため、空気調和装置１００では熱源側熱交換器１２の表面に付着した霜を除去するデフロスト（除霜）を行なうようにする。

また、本実施の形態の空気調和装置１００では、熱媒体の循環を停止しているときに熱媒体循環回路の供給配管５１において、熱媒体が凍結して破損しないように、制御装置６０が破損監視処理を行なう。そして、熱媒体が凍結する可能性があるものと判断すると、凍結防止運転を行い、ポンプ３１を駆動させて熱媒体の循環、加熱を行なう。このとき、凍結防止に係る電力消費を少なくするため、まず、室内ユニット３の利用側熱交換器３５において室内の空気から採熱（熱媒体への熱量供給）をするようにして熱媒体を加熱する。室内の空気からの採熱ができなくなると、冷凍サイクル回路の運転による採熱により熱媒体の凍結防止をはかる。

図５は本発明の実施の形態１に係る制御装置６０が行なう供給配管５１の破損防止制御に係る処理を説明する図である。ここでは、周囲温度が低下していることにより熱媒体循環回路内の熱媒体が凍結して、供給配管５１等が破損してしまうことを防止するために行なう制御について説明する。

図５において、ＳＴＥＰ１では、ポンプ３１を停止させると凍結監視を開始する。ＳＴＥＰ２では、室外ユニット１が有する第５温度センサー４５の検出に係る外気温度に基づいて、外気温度が、熱媒体が凍結する可能性がある第１所定温度以下であるかどうかを判断する。ここで、一般的に供給配管５１が破損を引き起こすような場合、検出される温度中、外気温度が最も低い温度となる。そして、第１所定温度は熱媒体の凍結回避を目的とするため、熱媒体の凍結温度を基準にするのがよい。このため、一例として、熱媒体が真水の場合には第１所定温度は０℃とし、不凍液が含まれている場合にはその不凍液の凍結温度とする。外気温度が第１所定温度以下であると判断すると、ＳＴＥＰ３に進む。外気温度が第１所定温度以下でない（第１所定温度より高い）と判断すると、熱媒体が凍結することはないとしてＳＴＥＰ１１へ進む。ここでは、外気温度と比較しているが、熱媒体循環回路Ｂ内の熱媒体の温度（特に温度が低いことが想定される中継ユニット２を流れる熱媒体の温度）と比較して判断してもよい。

ＳＴＥＰ３では、タイマー６１の計時に基づいて、前回の破損防止に係る処理終了から第１所定時間が経過したかどうかを判断する。これは、たとえば破損防止のために一旦温度が上昇した供給配管５１内の熱媒体が周囲の温度近傍になるまでの時間を待つために行なうものである。このため、第１所定時間をあらかじめ設定しておくこともできるが、たとえば、外気温度、熱媒体の温度等に基づいて第１所定時間の決定、変更を任意に行えるようにしてもよい。例えば熱媒体の凍結温度と外気温度との差に基づいて第１所定時間を決定するようにしてもよい。差が大きいほど凍結しやすくなるため、第１所定時間を短い時間に設定する。第１所定時間が経過したものと判断するとＳＴＥＰ４に進む。第１所定時間が経過していないものと判断するとＳＴＥＰ１１に進む。

ＳＴＥＰ４ではポンプ３１を起動して凍結防止運転を開始する。ＳＴＥＰ５では第２温度センサー４２が検出する熱媒体間熱交換器２５の熱媒体入口側温度が第２所定温度以下であるかどうかを判断する。第２所定温度以下であると判断するとＳＴＥＰ８に進む。第２所定温度以下でない（第２所定温度より高い）と判断すると、ＳＴＥＰ６に進む。ここでは、第２温度センサー４２の検出に係る温度に基づいて判断しているが、他の温度センサー（第１温度センサー４１、第３温度センサー４３、第４温度センサー４４）の検出に係る温度に基づいて判断するようにしてもよい。また、部位５２において供給配管５１を加熱し、自然対流によって供給口５４等に加熱に係る熱媒体を供給する。例えば真水の場合、４℃における比重が最も大きくなるため、自然対流による供給を可能とするため、少なくとも４℃を超える温度にするようにする。そこで、真水の場合には、第２所定温度を１０℃以上に設定する。

ＳＴＥＰ６では、タイマー６１の計時に基づいて、第２所定時間が経過したかどうかを判断する。そして、第２所定時間が経過したものと判断すると、ＳＴＥＰ７へ進む。第２所定時間が経過していないと判断するとＳＴＥＰ８へ進む。ここで、部位５２は、供給口５４および分岐部５６に対して重力方向（鉛直方向）に対して相対的に低い位置にある。このため、ポンプ３１の吸入側の配管５を流れる熱媒体の温度が供給配管５１内の熱媒体の温度よりも高いと、配管５と供給配管５１とが部位５２において接触しているため、部位５２付近の供給配管５１内の熱媒体が加熱されて熱膨張する。これにより、部位５２付近の熱媒体密度が小さく（軽く）なり、部位５２から供給口５４および分岐部５６に向けて対流が発生して（加熱された熱媒体が流れ）、供給配管５１内部の熱媒体の温度が一様に上昇する。このようにして供給配管５１内部の温度が上昇するまでの時間を予め決定しておき、第２所定時間とする。ここで、例えば供給配管５１の長さ、分岐部５６と供給口５４等の先端部分との高低差、外気温度と熱媒体循環回路Ｂを循環しているときの熱媒体の温度との温度差等により第２所定時間を変更するようにしてもよい。

ＳＴＥＰ７では、ポンプ３１を停止して凍結防止運転を終了し、ＳＴＥＰ１１へ進む。ここで、供給配管５１内の熱媒体の加熱させるだけの目的でポンプ３１を駆動させる場合にはポンプ３１を停止するが、たとえば熱媒体循環回路Ｂ全体の凍結防止をはかる場合にはポンプ３１を停止させずに熱媒体の循環を継続させるようにしてもよい。

ＳＴＥＰ８では、室温が第３所定温度以下であるかどうかを判断する。ここで、室温については、第３温度センサー４３、第４温度センサー４４の検出に係る温度に基づいて判断するようにしてもよいし、また別の温度センサーの検出に係る温度に基づいてもよい。第３所定温度も、第２所定温度と同様に、供給配管５１において自然対流による供給ができるようにする温度を設定する。例えば真水の場合、熱媒体循環回路Ｂを循環しているときの熱媒体の温度が１０℃以上必要となる場合には、第３所定温度を１５℃で設定することが望ましい。第３所定温度以下でない（第３所定温度より高い）と判断すると、ＳＴＥＰ５へ戻り、圧縮機１０を運転させずにポンプ３１のみを駆動させて熱媒体を循環させ、室内ユニット３側から採熱して熱媒体を加熱し、温度を高めるようにする。このとき、必要に応じて室内ユニット３が有する室内ファン３６を駆動させる等して、室内の空気と熱媒体とが熱交換しやすい状況をつくってもよい。一方で、静穏が必要な場合には、室内ファン３６を駆動させないようにしてもよい。さらに、たとえば室温が高い室内ユニット３の利用側熱交換器３５のみ熱媒体を通過させて採熱するようにしてもよい。室温が第３所定温度以下であると判断すると、室内ユニット３からの採熱が期待できないものとして、ＳＴＥＰ９へ進む。

ＳＴＥＰ９では、室外ユニット１の圧縮機１０を起動して熱源側冷媒循環回路Ａを運転させる。このとき運転モードは暖房モードとすることで、冷媒配管４と供給配管５１とが部位５３において接触しているため、室外ユニット１からの採熱により、部位５３付近の供給配管５１内の熱媒体が加熱されて熱膨張し、供給配管５１内部の熱媒体の温度が一様に上昇する。ここで、たとえば、熱源側冷媒循環回路Ａにおいて、目標となる高圧側圧力については、通常の暖房モードを行なう場合よりも低い圧力となるように設定すると、圧縮機１０の消費電力を低く抑えることができ、効率よく熱媒体を加熱することができる。また、圧縮機１０の容量について、暖房モードで通常運転する場合よりも低い制限を設けるようにしても同様の効果を奏する。

ＳＴＥＰ１０では、タイマー６１の計時に基づいて、第３所定時間が経過したかどうかを判断する。そして、第３所定時間が経過したものと判断すると、ＳＴＥＰ１１へ進む。ここで、第３所定時間は、たとえば熱源側冷媒循環回路Ａの運転により供給配管５１内部の温度が上昇するまでの時間とし、予め決定しておく。ここで、例えば供給配管５１の長さ、分岐部５６と供給口５４等の先端部分との高低差、外気温度と熱媒体循環回路Ｂを循環しているときの熱媒体の温度との温度差等により第３所定時間を変更するようにしてもよい。また、冷媒の温度は１５℃以上となるように設定することが望ましく、熱媒体と冷媒との温度差を大きくとるようにして、第３所定時間を第２所定時間よりも短い時間に設定するようにしてもよい。

ＳＴＥＰ１１では、運転が停止し、凍結監視開始以降における圧縮機１０の積算運転時間が第４所定時間以上であるかどうかを判断する。圧縮機１０の積算運転時間が多くなると、室外ユニット１の熱源側熱交換器１２に霜が多量についている可能性があり、たとえば暖房モードによる運転開始時の立上りが悪くなる可能性がある。そこで、圧縮機１０が第４所定時間以上運転しているものと判断するとＳＴＥＰ１２に進む。ＳＴＥＰ１２では熱源側熱交換器１２のデフロスト（除霜）を行なう。また、圧縮機１０の積算時間をリセットする。デフロストの方法については特に限定するものではない。たとえば、熱源側熱交換器１２にヒータ等の加熱装置（図示せず）を取り付けている場合には、加熱装置により熱源側熱交換器１２を加熱して霜を融解させるようにしてもよい。また、熱源側熱交換器１２に圧縮機１０が吐出した熱源側冷媒を流入させて霜を融解させるようにしてもよい。デフロストを行なうとＳＴＥＰ１３に進む。

一方、圧縮機１０が第４所定時間以上運転していないと判断すると熱源側熱交換器１２のデフロストを行わず、ＳＴＥＰ１３へ進む。ここでは、デフロストを行なうかどうかを、圧縮機１０の積算時間に基づいての判断するようにしているが、これに限定するものではない。たとえば、低圧側圧力が所定圧力以下に低下したものと判断した場合に行なうようにしてもよい。また、暖房運転時間が予め分かっている場合には、その直前にデフロストを行なうようにしてもよい。

ＳＴＥＰ１４では、圧縮機１０の駆動を停止させる。そして、ＳＴＥＰ１４では、空気調和に係る運転を開始するかどうかを判断する。空調運転を開始するものと判断すると、ＳＴＥＰ１５に進み、凍結監視を終了する。空調運転を開始しないものと判断すると、ＳＴＥＰ２に戻って凍結監視を継続する。

以上のように、実施の形態１の空気調和装置１００によれば、供給口５４と分岐部５６との間の供給配管５１と、熱源側冷媒循環回路Ａ、熱媒体循環回路Ｂとを部位５２、５３で接触させるようにしたので、供給配管５１内で熱媒体が凍結し、供給配管が破損してしまうことを防止することができる。このとき、たとえば、暖房、冷房等空気調和に係る運転の停止等によりポンプ３１を停止しているときに、制御装置６０が、屋外の温度が第１所定温度以下であると判断すると、ポンプ３１を起動させる等して、供給配管５１内の熱媒体を加熱させるようにしたので、供給配管５１での熱媒体の凍結を防止し、供給配管５１の破損防止をはかることができる。ここで、破損防止に係る処理を終了してから第１所定時間が経過し、供給配管５１内の熱媒体の温度が凍結温度に至った可能性があると判断したときにポンプ３１を起動させることで、破損防止に必要になったときにポンプ３１を起動させることができ、消費電力の低減、省エネルギーをはかることができる。このとき、第５温度センサー４５の検出に係る外気温度に基づいて第１所定時間を設定することで、さらに省エネルギーをはかることができる。

そして、熱媒体循環回路Ｂ内の熱媒体の温度が高い場合には、ポンプ３１を駆動させて、熱媒体循環回路Ｂ内を循環する熱媒体の熱量を使って、供給配管５１内部の熱媒体を部位５２で加熱することができる。このとき、ポンプ３１の駆動動力のみで熱媒体を加熱することができるので、最小限の電気入力で供給配管５１の破損防止（凍結保護）をはかることができる。

また、熱媒体循環回路Ｂ内の熱媒体の温度が低い場合には、たとえば圧縮機１０から吐出する高温高圧のガス冷媒の熱量を使って、供給配管５１内部の熱媒体を部位５３で加熱することができる。このため、供給配管５１の破損防止（凍結保護）を速やかに実行することができる。

さらに、部位５２および部位５３は、供給口５４および分岐部５６に対して相対的に低い位置に配置するようにしたので、自然対流により供給配管５１内部を一様に温めることができ、簡易な構成で供給配管５１内部の熱媒体の温度を均一にし、供給配管５１の破損防止（凍結保護）をはかることができる。

また、凍結監視開始以降における圧縮機１０の積算運転時間が第２所定時間以上であると判断すると、熱源側熱交換器１２のデフロスト（除霜）を行なうようにしたので、凍結防止運転において冷凍サイクル回路の運転を行なうことにより熱源側熱交換器１２に付いた霜を除いておき、たとえば暖房モードによる運転開始時の立上りをよくすることができる。

実施の形態２．
図６は本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１００の構成を示す図である。本実施の形態では、供給配管５１において供給口５４付近に第６温度センサ４６を設けている。上述の実施の形態１では、ＳＴＥＰ６において、制御装置６０は、第２所定時間が経過したかどうかを判断して、供給配管５１内の熱媒体凍結の可能性に係る判断を行なうようにした。本実施の形態のように、第６温度センサ４６を設け、部位５２（熱媒体循環回路Ｂ）から離れた第６温度センサ４６の検知に係る温度が所定温度以上であるかどうかを判断することによっても供給配管５１内の熱媒体凍結の可能性に係る判断を行なうことができ、同様の効果を奏する。

また、上述の実施の形態１では、ＳＴＥＰ１０において、制御装置６０は、第３所定時間が経過したかどうかを判断して、供給配管５１内の熱媒体凍結の可能性に係る判断を行なうようにしたが、部位５３から離れた第６温度センサ４６の検知に係る温度が第２所定温度以上であるかどうかを判断することによっても供給配管５１内の熱媒体凍結の可能性に係る判断を行なうことができ、同様の効果を奏する。

また、ＳＴＥＰ２において、外気温度の代わりに、外気温度と共に第６温度センサ４６の検出に係る温度を判断に用いるようにしてもよい。

実施の形態３．
上述の実施の形態では、冷暖房混在運転等を可能とするために、２台以上の熱媒体間熱交換器２５を有する空気調和装置１００としたが、たとえば、１台の熱媒体間熱交換器を有する空気調和装置についても適用することができる。また、室内ユニット３が１台の空気調和装置にも適用することができる。

また、上述の実施の形態では、熱源側冷媒を循環させる冷凍サイクル回路を利用して熱媒体の加熱、冷却を行なったが、熱媒体に加熱、冷却を行なう機器については特に限定するものではない。

上述した実施の形態では、冷凍装置への適用について説明した。本発明は、これらの装置に限定することなく、たとえばヒートポンプ装置等、凍結の可能性を有する熱媒体を利用する冷媒回路等を構成する装置にも適用することができる。

１ 室外ユニット、２ 中継ユニット、３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 室内ユニット、４ 冷媒配管、４ａ 第１接続配管、４ｂ 第２接続配管、５ 配管、６ 室外空間、７ 室内空間、８ 空間、９ 建物、１０ 圧縮機、１１ 第１冷媒流路切替装置、１２ 熱源側熱交換器、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ 逆止弁、１９ アキュムレーター、２５，２５ａ，２５ｂ 熱媒体間熱交換器、２６，２６ａ，２６ｂ 絞り装置、２７ 開閉装置、２８，２８ａ，２８ｂ 第２冷媒流路切替装置、２９ 開閉装置、３１，３１ａ，３１ｂ ポンプ、３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ 第１熱媒体流路切替装置、３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ 第２熱媒体流路切替装置、３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ 熱媒体流量調整装置、３５，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ 利用側熱交換器、３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ 室内ファン、４１，４１ａ，４１ｂ 第１温度センサー、４２，４２ａ，４２ｂ 第２温度センサー、４３，４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ 第３温度センサー、４４，４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ 第４温度センサー、４５ 第５温度センサー、４６ 第６温度センサー、５１ 供給配管、５２，５３ 部位、５４ 供給口、５６ 分岐部、６０ 制御装置、６１ タイマー、１００ 空気調和装置、Ａ 熱源側冷媒循環回路、Ｂ 熱媒体循環回路。

Claims (5)

1. 熱源側冷媒を圧縮する圧縮機、前記熱源側冷媒を熱交換させるための熱源側熱交換器、前記熱源側冷媒を圧力調整するための絞り装置および前記熱源側冷媒と前記熱源側冷媒とは異なる熱媒体との熱交換を行なう熱媒体間熱交換器を配管接続して構成する熱源側冷媒循環回路と、
   前記熱媒体間熱交換器の熱交換に係る前記熱媒体を循環させるためのポンプ、前記熱媒体と空調対象空間に係る空気との熱交換を行なう利用側熱交換器および該利用側熱交換器に対する加熱された前記熱媒体の通過または冷却された前記熱媒体の通過を切り替える流路切替装置を配管接続して構成する熱媒体循環回路と、
   外部から前記熱媒体循環回路内に前記熱媒体を供給するための供給口と該熱媒体循環回路の分岐部とを接続する供給配管と
   を備え、
   前記熱媒体循環回路および熱源側冷媒循環回路の少なくとも一方と前記供給配管の少なくとも一部の部位とを、熱交換可能に接触させることを特徴とする空気調和装置。
2. 前記供給配管内の熱媒体の温度および外気温度の少なくとも一方が所定の温度以下となると、前記ポンプを一定時間以上駆動させることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記部位は、重力方向において、前記分岐部および前記供給口よりも相対的に低い位置にあることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和装置。
4. 前記供給口付近と前記部位との間の前記供給配管に、温度検知手段を取り付けることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の空気調和装置。
5. 前記ポンプを起動させてからの圧縮機の駆動時間が所定時間以上であると、前記ポンプを停止した後に前記熱源側熱交換器を除霜させることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の空気調和装置。

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