JP5377653B2

JP5377653B2 - 空気調和装置

Info

Publication number: JP5377653B2
Application number: JP2011530673A
Authority: JP
Inventors: 浩司山下; 裕之森本; 祐治本村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-09-10
Filing date: 2009-09-10
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2029-09-10
Also published as: EP2476965A1; CN102483249B; US20120131948A1; JPWO2011030418A1; EP2476965B1; WO2011030418A1; ES2699462T3; US8794020B2; CN102483249A; EP2476965A4

Description

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

ビル用マルチエアコンなどの空気調和装置においては、例えば建物外に配置した熱源機である室外機と建物の室内に配置した室内機との間に冷媒を循環させる。そして、冷媒が放熱、吸熱して、加熱、冷却された空気により空調対象空間の冷房または暖房を行なっていた。冷媒としては、例えばＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒が多く使われている。また、二酸化炭素（ＣＯ₂）等の自然冷媒を使うものも提案されている。

また、チラーと呼ばれる空気調和装置においては、建物外に配置した熱源機にて、冷熱または温熱を生成する。そして、室外機内に配置した熱交換器で水、不凍液等を加熱、冷却し、これを室内機であるファンコイルユニット、パネルヒーター等に搬送して冷房または暖房を行なっていた（例えば、特許文献１参照）。

また、排熱回収型チラーと呼ばれる、熱源機と室内機の間に４本の水配管を接続し、冷却、加熱した水等を同時に供給し、室内機において冷房または暖房を自由に選択できるものもある（例えば、特許文献２参照）。

また、１次冷媒と２次冷媒の熱交換器を各室内機の近傍に配置し、室内機に２次冷媒を搬送するように構成されているものもある（例えば、特許文献３参照）。

また、室外機と熱交換器を持つ分岐ユニット間を２本の配管で接続し、室内機に２次冷媒を搬送するように構成されているものもある（例えば、特許文献４参照）。

特開２００５−１４０４４４号公報（第４頁、図１等）特開平５−２８０８１８号公報（第４、５頁、図１等）特開２００１−２８９４６５号公報（第５〜８頁、図１、図２等）特開２００３−３４３９３６号公報（第５頁、図１）

従来のビル用マルチエアコン等の空気調和装置では、室内機まで冷媒を循環させているため、冷媒が室内等に漏れる可能性があった。一方、特許文献１及び特許文献２に記載されているような空気調和装置では、冷媒が室内機を通過することはない。しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載されているような空気調和装置では、建物外の熱源機において熱媒体を加熱又は冷却し、室内機側に搬送する必要がある。このため、熱媒体の循環経路が長くなる。ここで、熱媒体により、所定の加熱あるいは冷却の仕事をする熱を搬送しようとすると、搬送動力等によるエネルギーの消費量が冷媒よりも高くなる。そのため、循環経路が長くなると、搬送動力が非常に大きくなる。このことから、空気調和装置において、熱媒体の循環をうまく制御することができれば省エネルギー化を図れることがわかる。

特許文献２に記載されているような空気調和装置においては、室内機毎に冷房又は暖房を選択できるようにするためには室外側から室内まで４本の配管を接続しなければならず、工事性が悪いものとなっていた。また、ポンプ等の２次媒体循環手段の容量は、空調対象空間で想定される最大熱負荷に対応できる容量が必要となる。このため、エネルギー効率の悪いシステムとなっていた。
特許文献３に記載されている空気調和装置においては、ポンプ等の２次媒体循環手段を室内機個別に持つ必要があるため、高価なシステムとなるだけでなく、騒音も大きいものとなり、実用的なものではなかった。加えて、熱交換器が室内機の近傍にあるため、冷媒が室内に近い場所で漏れるという危険性を排除することができなかった。

特許文献４に記載されているような空気調和装置においては、熱交換後の１次冷媒が熱交換前の１次冷媒と同じ流路に流入しているため、複数の室内機を接続した場合に、各室内機にて最大能力を発揮することができず、エネルギー的に無駄な構成となっていた。また、分岐ユニットと延長配管との接続が冷房２本、暖房２本の合計４本の配管でなされているため、結果的に室外機と分岐ユニットとが４本の配管で接続されているシステムと類似の構成となっており、工事性が悪いシステムとなっていた。

本発明は、上記の課題のうちの少なくとも１つを解決するためになされたもので、省エネルギー化が可能な空気調和装置を提供することを第１の目的としている。第１の目的に加え、室内機又は室内機の近傍まで冷媒を循環させずに安全性を向上させた空気調和装置を提供すること、室外機と分岐ユニット又は室内機との接続配管を減らし、工事性の向上を図るとともに、エネルギー効率を向上させた空気調和装置を提供することを第２の目的としている。

本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、複数の絞り装置、複数の熱媒体間熱交換器、複数の第１の熱媒体送出装置、複数の利用側熱交換器、第２の熱媒体送出装置、第１の熱媒体流路振り分け装置、及び第２の熱媒体流路振り分け装置を少なくとも備え、前記圧縮機、前記熱源側熱交換器、前記複数の絞り装置及び前記複数の熱媒体間熱交換器の熱源側冷媒流路が接続され、熱源側冷媒を循環させる冷媒循環回路と、前記熱媒体間熱交換器の熱媒体側流路及び前記第１の熱媒体送出装置が接続され、前記熱源側冷媒とは異なる熱媒体を循環させる複数の第１の熱媒体流路と、前記利用側熱交換器と前記第１の熱媒体流路の少なくとも１つとが接続され、前記熱媒体を循環させる複数の熱媒体循環回路と、が形成され、前記第１の熱媒体流路振り分け装置は、前記第２の熱媒体送出装置の吸入側、及び少なくとも２つの前記第１の熱媒体流路における前記第１の熱媒体送出装置の吸入側と接続され、前記第２の熱媒体流路振り分け装置は、前記第２の熱媒体送出装置の吐出側、及び前記第１の熱媒体流路振り分け装置が接続された前記第１の熱媒体流路における前記第１の熱媒体送出装置の吐出側と接続され、前記第１の熱媒体流路振り分け装置及び前記第２の熱媒体流路振り分け装置を制御することにより、前記第２の熱媒体送出装置と連通する前記第１の熱媒体流路が選択されるものである。

本発明に係る空気調和装置によれば、圧送負荷の高い第１の熱媒体送出装置が設けられた第１の熱媒体流路に第２の熱媒体送出装置を連通されることにより、第１の送出装置の容量を小さくすることができる。このため、空気調和装置の省エネルギー化を図ることができる。

本発明の実施の形態に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の回路構成の別の一例を示す概略回路構成図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の全冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置のポンプ２１ｃ、ポンプ流路切替装置２４ａ及びポンプ流路切替装置２４ｂの詳細動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の回路構成の更に別の一例を示す概略回路構成図である。

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及び図２は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。図１及び図２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、冷媒（熱源側冷媒、熱媒体）を循環させる冷凍サイクル（冷媒循環回路Ａ、熱媒体流路Ｂ、熱媒体流路Ｃ）を利用することで各室内機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。

図１においては、実施の形態に係る空気調和装置は、熱源機である１台の室外機１と、複数台の室内機２と、室外機１と室内機２との間に介在する熱媒体変換機３と、を有している。熱媒体変換機３は、熱源側冷媒と熱媒体とで熱交換を行なうものである。室外機１と熱媒体変換機３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。熱媒体変換機３と室内機２とは、水や不凍液等の熱媒体を導通する配管５で接続されている。そして、室外機１で生成された冷熱あるいは温熱は、熱媒体変換機３を介して室内機２に送られるようになっている。

図２においては、実施の形態に係る空気調和装置は、１台の室外機１と、複数台の室内機２と、室外機１と室内機２との間に介在する複数に分割した熱媒体変換機３（親熱媒体変換機３ａ、子熱媒体変換機３ｂ）と、を有している。室外機１と親熱媒体変換機３ａとは、冷媒配管４で接続されている。親熱媒体変換機３ａと子熱媒体変換機３ｂとは、冷媒配管４で接続されている。子熱媒体変換機３ｂと室内機２とは、配管５で接続されている。そして、室外機１で生成された冷熱あるいは温熱は、親熱媒体変換機３ａ及び子熱媒体変換機３ｂを介して室内機２に送られるようになっている。

室外機１は、通常、ビル等の建物９の外の空間（例えば、屋上等）である室外空間６に配置され、熱媒体変換機３を介して室内機２に冷熱又は温熱を供給するものである。室内機２は、建物９の内部の空間（例えば、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。熱媒体変換機３は、室外機１及び室内機２とは別筐体として、室外空間６及び室内空間７とは別の位置に設置できるように構成されており、室外機１及び室内機２とは冷媒配管４及び配管５でそれぞれ接続され、室外機１から供給される冷熱あるいは温熱を室内機２に伝達するものである。

図１及び図２に示すように、実施の形態に係る空気調和装置においては、室外機１と熱媒体変換機３とが２本の冷媒配管４を用いて、熱媒体変換機３と各室内機２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、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（室外機１、室内機２及び熱媒体変換機３）を接続することにより、配管の工事等が容易となり、空気調和装置の施工が容易となっている。

図２に示すように、熱媒体変換機３を、１つの親熱媒体変換機３ａと、親熱媒体変換機３ａから派生した２つの子熱媒体変換機３ｂ（子熱媒体変換機３ｂ（１）、子熱媒体変換機３ｂ（２））と、に分けることもできる。このようにすることにより、１つの親熱媒体変換機３ａに対し、子熱媒体変換機３ｂを複数接続できるようになる。この構成においては、親熱媒体変換機３ａと子熱媒体変換機３ｂとを接続する冷媒配管４は、３本になっている。この回路の詳細については、後段で詳細に説明するものとする（図３Ａ参照）。

なお、図１及び図２においては、熱媒体変換機３が、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天井裏等の空間（以下、単に空間８と称する）に設置されている状態を例に示している。熱媒体変換機３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及び図２においては、室内機２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に直接又はダクト等により、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及び図２においては、室外機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。例えば、室外機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、水冷式の室外機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機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、熱媒体変換機３は、室外機１の近傍に設置することもできる。ただし、熱媒体変換機３から室内機２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、省エネの効果は薄れることに留意が必要である。さらに、室外機１、室内機２及び熱媒体変換機３の接続台数を図１及び図２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。

図３は、実施の形態に係る空気調和装置（以下、空気調和装置１００と称する）の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。図３に基づいて、空気調和装置１００の詳しい構成について説明する。図３に示すように、室外機１と熱媒体変換機３とが、熱媒体変換機３に備えられている熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して冷媒配管４で接続されている。また、熱媒体変換機３と室内機２とも、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して配管５で接続されている。

［室外機１］
室外機１には、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ている。また、室外機１には、第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ、及び、逆止弁１３ｄ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１３ｂ、逆止弁１３ｃ、及び、逆止弁１３ｄを設けることで、室内機２の要求する運転に関わらず、熱媒体変換機３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・高圧の状態にするものであり、例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、暖房運転時（全暖房運転モード時及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時（全冷房運転モード時及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（又は放熱器）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又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、過剰な冷媒を貯留するものである。

逆止弁１３ｄは、熱媒体変換機３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（熱媒体変換機３から室外機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１３ａは、熱源側熱交換器１２と熱媒体変換機３との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（室外機１から熱媒体変換機３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１３ｂ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熱媒体変換機３に流通させるものである。逆止弁１３ｃは、第２接続配管４ｂに設けられ、暖房運転時において熱媒体変換機３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、室外機１内において、第１冷媒流路切替装置１１と逆止弁１３ｄとの間における冷媒配管４と、逆止弁１３ａと熱媒体変換機３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、室外機１内において、逆止弁１３ｄと熱媒体変換機３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３では、第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ、及び、逆止弁１３ｄ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。

［室内機２］
室内機２には、それぞれ利用側熱交換器２６が搭載されている。この利用側熱交換器２６は、配管５によって熱媒体変換機３の熱媒体流量調整装置２５と第２熱媒体流路切替装置２３に接続するようになっている。この利用側熱交換器２６は、図示省略のファン等の送風機から供給される空気と熱媒体との間で熱交換を行ない、室内空間７に供給するための暖房用空気あるいは冷房用空気を生成するものである。

この図３では、４台の室内機２が熱媒体変換機３に接続されている場合を例に示しており、紙面下から室内機２ａ、室内機２ｂ、室内機２ｃ、室内機２ｄとして図示している。また、室内機２ａ〜室内機２ｄに応じて、利用側熱交換器２６も、紙面下側から利用側熱交換器２６ａ、利用側熱交換器２６ｂ、利用側熱交換器２６ｃ、利用側熱交換器２６ｄとして図示している。なお、図１及び図２と同様に、室内機２の接続台数を図３に示す４台に限定するものではない。

［熱媒体変換機３］
熱媒体変換機３には、２つの熱媒体間熱交換器１５と、２つの絞り装置１６と、２つの開閉装置１７と、２つの第２冷媒流路切替装置１８と、３つのポンプ２１（ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ、ポンプ２１ｃ）と、４つの第１熱媒体流路切替装置２２と、４つの第２熱媒体流路切替装置２３と、２つのポンプ流路切替装置２４（ポンプ流路切替装置２４ａ、ポンプ流路切替装置２４ｂ）と、４つの熱媒体流量調整装置２５と、が搭載されている。なお、熱媒体変換機３を親熱媒体変換機３ａと子熱媒体変換機３ｂとに分けたものについては図３Ａで説明する。

ここで、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂが、本発明の第１の熱媒体送出装置に相当する。ポンプ２１ｃが本発明の第２の熱媒体送出装置に相当する。第１熱媒体流路切替装置２２が、本発明の第３の熱媒体流路振り分け装置に相当する。第２熱媒体流路切替装置２３が、本発明の第４の熱媒体流路振り分け装置に相当する。ポンプ流路切替装置２４のうち、ポンプ２１ｃの吸入側に設けられたポンプ流路切替装置２４ａが本発明の第１の熱媒体流路振り分け装置に相当し、ポンプ２１ｃの吐出側に設けられたポンプ流路切替装置２４ｂが本発明の第２の熱媒体流路振り分け装置に相当する。なお、第１の熱媒体送出装置は１つのポンプ（ポンプ２１ａ又はポンプ２１ｂ）で構成されているが、複数のポンプで構成されていてもよい。また、第２の熱媒体送出装置も１つのポンプ（ポンプ２１ｃ）で構成されているが、複数のポンプで構成されていてもよい。

２つの熱媒体間熱交換器１５（熱媒体間熱交換器１５ａ、熱媒体間熱交換器１５ｂ）は、凝縮器（放熱器）又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、室外機１で生成され熱源側冷媒に貯えられた冷熱又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１５ａは、冷媒循環回路Ａにおける絞り装置１６ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間に設けられており、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る。また、熱媒体間熱交換器１５ｂは、冷媒循環回路Ａにおける絞り装置１６ｂと第２冷媒流路切替装置１８ｂとの間に設けられており、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る。

２つの絞り装置１６（絞り装置１６ａ、絞り装置１６ｂ）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１６ａ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１５ａの上流側に設けられている。絞り装置１６ｂ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１５ｂの上流側に設けられている。２つの絞り装置１６は、開度が可変に制御可能なもの、例えば電子式膨張弁等で構成するとよい。

２つの開閉装置１７（開閉装置１７ａ、開閉装置１７ｂ）は、二方弁等で構成されており、冷媒配管４を開閉するものである。開閉装置１７ａ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１７ｂは、熱源側冷媒の入口側と出口側の冷媒配管４を接続した配管に設けられている。２つの第２冷媒流路切替装置１８（第２冷媒流路切替装置１８ａ、第２冷媒流路切替装置１８ｂ）は、四方弁等で構成され、運転モードに応じて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１８ａ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１５ａの下流側に設けられている。第２冷媒流路切替装置１８ｂは、全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１５ｂの下流側に設けられている。つまり、開閉装置１７ａ、開閉装置１７ｂ、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂは、運転モードに応じて熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂに流れる熱媒体の流れ方向を切り替える、流路切替部を構成している。後述の冷房主体運転モードや暖房主体運転モード等のみを行う場合、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂに流れる熱媒体の流れ方向を切り替える必要がないので、流路切替部を設けなくともよい。

３つのポンプ２１（ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ、ポンプ２１ｃ）は、配管５を導通する熱媒体を循環させるものである。ポンプ２１ａは、熱媒体間熱交換器１５ａと第２熱媒体流路切替装置２３との間における配管５に設けられている。ポンプ２１ｂは、熱媒体間熱交換器１５ｂと第２熱媒体流路切替装置２３との間における配管５に設けられている。ポンプ２１ｃは、２つのポンプ流路切替装置２４（ポンプ流路切替装置２４ａ、ポンプ流路切替装置２４ｂ）の間に設けられている。２つのポンプ流路切替装置２４（ポンプ流路切替装置２４ａ、ポンプ流路切替装置２４ｂ）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。ポンプ流路切替装置２４ａは、三方のうちの一つがポンプ２１ａの吸入側に、三方のうちの一つがポンプ２１ｂの吸入側に、三方のうちの一つがポンプ２１ｃの吸入側に接続されている。ポンプ流路切替装置２４ｂは、三方のうちの一つがポンプ２１ａの吐出側に、三方のうちの一つがポンプ２１ｂの吐出側に、三方のうちの一つがポンプ２１ｃの吐出側に接続されている。
３つのポンプ２１は、例えば容量制御可能なポンプ等で構成するとよい。

４つの第１熱媒体流路切替装置２２（第１熱媒体流路切替装置２２ａ〜第１熱媒体流路切替装置２２ｄ）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２２は、室内機２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。第１熱媒体流路切替装置２２は、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ａに、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ｂに、三方のうちの一つが熱媒体流量調整装置２５に、それぞれ接続され、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の出口側に設けられている。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から第１熱媒体流路切替装置２２ａ、第１熱媒体流路切替装置２２ｂ、第１熱媒体流路切替装置２２ｃ、第１熱媒体流路切替装置２２ｄとして図示している。

４つの第２熱媒体流路切替装置２３（第２熱媒体流路切替装置２３ａ〜第２熱媒体流路切替装置２３ｄ）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２３は、室内機２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。第２熱媒体流路切替装置２３は、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ａに、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ｂに、三方のうちの一つが利用側熱交換器２６の熱媒体流路の入口側に、それぞれ接続されている。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から第２熱媒体流路切替装置２３ａ、第２熱媒体流路切替装置２３ｂ、第２熱媒体流路切替装置２３ｃ、第２熱媒体流路切替装置２３ｄとして図示している。

４つの熱媒体流量調整装置２５（熱媒体流量調整装置２５ａ〜熱媒体流量調整装置２５ｄ）は、例えばステッピングモーターを用いた二方弁等で構成されており、熱媒体流路となる配管５の開度を変更可能にし、熱媒体の流量を調整するものである。熱媒体流量調整装置２５は、室内機２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。熱媒体流量調整装置２５は、一方が利用側熱交換器２６に、他方が第１熱媒体流路切替装置２２に、それぞれ接続され、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の出口側に設けられている。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から熱媒体流量調整装置２５ａ、熱媒体流量調整装置２５ｂ、熱媒体流量調整装置２５ｃ、熱媒体流量調整装置２５ｄとして図示している。

また、熱媒体変換機３には、各種検出手段（２つの第１温度センサー３１、４つの第２温度センサー３４、４つの第３温度センサー３５、及び、圧力センサー３６）が設けられている。これらの検出手段で検出された情報（温度情報、圧力情報）は、空気調和装置１００の動作を統括制御する制御装置（図示省略）に送られ、圧縮機１０の駆動周波数、図示省略の送風機の回転数、第１冷媒流路切替装置１１の切り替え、ポンプ２１の駆動周波数、第２冷媒流路切替装置１８の切り替え、熱媒体の流路の切替等の制御に利用されることになる。

２つの第１温度センサー３１（第１温度センサー３１ａ、第１温度センサー３１ｂ）は、熱媒体間熱交換器１５から流出した熱媒体、つまり熱媒体間熱交換器１５の出口における熱媒体の温度を検出するものであり、例えばサーミスター等で構成するとよい。第１温度センサー３１ａは、ポンプ２１ａの入口側における配管５に設けられている。第１温度センサー３１ｂは、ポンプ２１ｂの入口側における配管５に設けられている。

４つの第２温度センサー３４（第２温度センサー３４ａ〜第２温度センサー３４ｄ）は、第１熱媒体流路切替装置２２と熱媒体流量調整装置２５との間に設けられ、利用側熱交換器２６から流出した熱媒体の温度を検出するものであり、サーミスター等で構成するとよい。第２温度センサー３４は、室内機２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。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から第２温度センサー３４ａ、第２温度センサー３４ｂ、第２温度センサー３４ｃ、第２温度センサー３４ｄとして図示している。

４つの第３温度センサー３５（第３温度センサー３５ａ〜第３温度センサー３５ｄ）は、熱媒体間熱交換器１５の熱源側冷媒の入口側又は出口側に設けられ、熱媒体間熱交換器１５に流入する熱源側冷媒の温度又は熱媒体間熱交換器１５から流出した熱源側冷媒の温度を検出するものであり、サーミスター等で構成するとよい。第３温度センサー３５ａは、熱媒体間熱交換器１５ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間に設けられている。第３温度センサー３５ｂは、熱媒体間熱交換器１５ａと絞り装置１６ａとの間に設けられている。第３温度センサー３５ｃは、熱媒体間熱交換器１５ｂと第２冷媒流路切替装置１８ｂとの間に設けられている。第３温度センサー３５ｄは、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間に設けられている。

圧力センサー３６は、第３温度センサー３５ｄの設置位置と同様に、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間に設けられ、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間を流れる熱源側冷媒の圧力を検出するものである。

また、図示省略の制御装置は、マイコン等で構成されており、各種検出手段での検出情報及びリモコンからの指示に基づいて、圧縮機１０の駆動周波数、送風機の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、第１冷媒流路切替装置１１の切り替え、ポンプ２１の駆動、絞り装置１６の開度、開閉装置１７の開閉、第２冷媒流路切替装置１８の切り替え、第１熱媒体流路切替装置２２の切り替え、第２熱媒体流路切替装置２３の切り替え、ポンプ流路切替装置２４の切り替え、及び、熱媒体流量調整装置２５の駆動等を制御し、後述する各運転モードを実行するようになっている。なお、制御装置は、ユニット毎に設けてもよく、室外機１又は熱媒体変換機３に設けてもよい。

熱媒体を導通する配管５は、熱媒体間熱交換器１５ａに接続されるものと、熱媒体間熱交換器１５ｂに接続されるものと、で構成されている。配管５は、熱媒体変換機３に接続される室内機２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２２、及び、第２熱媒体流路切替装置２３で接続されている。第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を制御することで、熱媒体間熱交換器１５ａからの熱媒体を利用側熱交換器２６に流入させるか、熱媒体間熱交換器１５ｂからの熱媒体を利用側熱交換器２６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１７、第２冷媒流路切替装置１８、熱媒体間熱交換器１５ａの冷媒流路、絞り装置１６、及び、アキュムレーター１９を、冷媒配管４で接続して冷媒循環回路Ａを構成している。
また、熱媒体間熱交換器１５ａの熱媒体流路とポンプ２１ａとを冷媒配管５で接続して第１の熱媒体流路Ｂａを構成している。熱媒体間熱交換器１５ｂの熱媒体流路とポンプ２１ｂとを冷媒配管５で接続して第１の熱媒体流路Ｂｂを構成している。つまり、空気調和装置１００では、第１の熱媒体流路Ｂが２つとなっている。
また、第１熱媒体流路切替装置２２、熱媒体流量調整装置２５、利用側熱交換器２６、及び、第２熱媒体流路切替装置２３を、冷媒配管５で接続して第２の熱媒体流路Ｃを構成している。この図３では、４台の利用側熱交換器２６が設けられている場合を例に示しており、紙面下から第２の熱媒体流路Ｃａ、第２の熱媒体流路Ｃｂ、第２の熱媒体流路Ｃｃ、第２の熱媒体流路Ｃｄとして図示している。第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、第１の熱媒体流路Ｂａ及び第１の熱媒体流路Ｂｂと接続されている。

よって、空気調和装置１００では、室外機１と熱媒体変換機３とが、熱媒体変換機３に設けられている熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して接続され、熱媒体変換機３と室内機２とも、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂ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１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂで冷媒循環回路Ａを循環する熱源側冷媒と第１の熱媒体流路Ｂ及び第２の熱媒体流路Ｃを循環する熱媒体とが熱交換するようになっている。

このように空気調和装置１００を構成することにより、空調対象空間である室内空間７の空気を空気調和する室内機２には熱媒体が循環することとなり、冷媒が循環しない。このため、冷媒が漏れても室内空間７へ侵入するのを抑制でき、安全な空気調和装置１００を得ることができる。また、熱媒体変換機３を設置する場所の自由度が増すので、チラーのような空気調和装置よりも熱媒体を循環する配管を短くでき、搬送動力が少なくてすむ。そのため、空気調和装置１００の省エネルギー化を図ることができる。

図３Ａは、実施の形態に係る空気調和装置（以下、空気調和装置１００Ａと称する）の回路構成の別の一例を示す概略回路構成図である。図３Ａに基づいて、熱媒体変換機３を親熱媒体変換機３ａと子熱媒体変換機３ｂとに分けた場合の空気調和装置１００Ａの回路構成について説明する。図３Ａに示すように、熱媒体変換機３は、親熱媒体変換機３ａと、子熱媒体変換機３ｂとで、筐体を分けて構成されている。このように構成することにより、図２に示したように１つの親熱媒体変換機３ａに対し、複数の子熱媒体変換機３ｂを接続することができる。

親熱媒体変換機３ａには、気液分離器１４と、絞り装置１６ｃと、が設けられている。その他の構成要素については、子熱媒体変換機３ｂに搭載されている。気液分離器１４は、室外機１に接続する１本の冷媒配管４と、子熱媒体変換機３ｂの熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂに接続する２本の冷媒配管４と、に接続され、室外機１から供給される熱源側冷媒を蒸気状冷媒と液状冷媒とに分離するものである。絞り装置１６ｃは、気液分離器１４の液状冷媒の流れにおける下流側に設けられ、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り、冷房暖房混在運転時に、絞り装置１６ｃの出口側における冷媒の圧力状態を中圧にするように制御される。絞り装置１６ｃ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。このように構成することにより、親熱媒体変換機３ａに子熱媒体変換機３ｂを複数接続できるようになる。

［運転モード説明］
空気調和装置１００が実行する各運転モードについて説明する。この空気調和装置１００は、各室内機２からの指示に基づいて、その室内機２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、室内機２の全部で同一運転をすることができるとともに、室内機２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。なお、空気調和装置１００Ａが実行する各運転モードについても同様であるので、空気調和装置１００Ａが実行する各運転モードについては説明を省略する。

空気調和装置１００が実行する運転モードには、駆動している室内機２の全てが冷房運転を実行する全冷房運転モード、駆動している室内機２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主体運転モード、及び、暖房負荷の方が大きい暖房主体運転モードがある。以下に、各運転モードについて、熱源側冷媒及び熱媒体の流れとともに説明する。

［全冷房運転モード］
図４は、空気調和装置１００の全冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図４では、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂでのみ冷熱負荷が発生している場合を例に全冷房運転モードについて説明する。なお、図４では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の流れる配管を示している。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に示す全冷房運転モードの場合、室外機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へ流入させるように切り替える。

熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ及びポンプ２１ｃを駆動させる。このとき、ポンプ流路切替装置２４ａは、ポンプ２１ａの吸入側及びポンプ２１ｂの吸入側と連通するように、開度を調整する（例えば中間的な開度とする）。つまり、ポンプ２１ａの吸入側からポンプ流路切替装置２４ａに熱媒体が流れる流路と、ポンプ２１ｂの吸入側からポンプ流路切替装置２４ａに熱媒体が流れる流路と、が確保されるように、ポンプ流路切替装置２４ａの開度を調整する。ポンプ流路切替装置２４ｂは、ポンプ２１ａの吐出側及びポンプ２１ｂの吐出側と連通するように、開度を調整する（例えば中間的な開度とする）。つまり、ポンプ流路切替装置２４ｂからポンプ２１ａの吐出側に熱媒体が流れる流路と、ポンプ流路切替装置２４ｂからポンプ２１ｂの吐出側に熱媒体が流れる流路と、が確保されるように、ポンプ流路切替装置２４ｂの開度を調整する。

また、熱媒体変換機３では、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを閉止し、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。また、開閉装置１７ａは開、開閉装置１７ｂは閉となっている。

まず始めに、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を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した高圧液冷媒は、逆止弁１３ａを通って室外機１から流出し、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した高圧液冷媒は、開閉装置１７ａを経由した後に分岐されて絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂ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、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入し、第１の熱媒体流路Ｂ及び第２の熱媒体流路Ｃを循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低温・低圧のガス冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂから流出したガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｄを通って、第１冷媒流路切替装置１１及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。

このとき、絞り装置１６ａは、第３温度センサー３５ａで検出された温度と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるスーパーヒート（過熱度）が一定になるように開度が制御される。同様に、絞り装置１６ｂは、第３温度センサー３５ｃで検出された温度と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるスーパーヒートが一定になるように開度が制御される。

次に、第１の熱媒体流路Ｂ及び第２の熱媒体流路Ｃにおける熱媒体の流れについて説明する。
全冷房運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方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２１ａ、ポンプ２１ｂ及びポンプ２１ｃによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ及びポンプ２１ｃ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２３ａ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂで室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行なう。

それから、熱媒体は、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂから流出して熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂに流入する。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂから流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ及びポンプ２１ｃへ吸い込まれる。

なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、第１温度センサー３１ａで検出された温度、あるいは、第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。熱媒体間熱交換器１５の出口温度は、第１温度センサー３１ａ又は第１温度センサー３１ｂのどちらの温度を使用してもよいし、これらの平均温度を使用してもよい。このとき、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方へ流れる流路が確保されるように、中間的な開度にしている。

全冷房運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器２６（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がないため、熱媒体流量調整装置２５により流路を閉じて、利用側熱交換器２６へ熱媒体が流れないようにする。図４においては、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｃ及び利用側熱交換器２６ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｃや利用側熱交換器２６ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５ｃや熱媒体流量調整装置２５ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。

［全暖房運転モード］
図５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冷媒回路図である。この図５では、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂでのみ温熱負荷が発生している場合を例に全暖房運転モードについて説明する。なお、図５では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の流れる配管を示している。また、図５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５に示す全暖房運転モードの場合、室外機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を経由させずに熱媒体変換機３へ流入させるように切り替える。

また、熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ及びポンプ２１ｃを駆動させる。このとき、ポンプ流路切替装置２４ａは、ポンプ２１ａの吸入側及びポンプ２１ｂの吸入側と連通するように、開度を調整する（例えば中間的な開度とする）。つまり、ポンプ２１ａの吸入側からポンプ流路切替装置２４ａに熱媒体が流れる流路と、ポンプ２１ｂの吸入側からポンプ流路切替装置２４ａに熱媒体が流れる流路と、が確保されるように、ポンプ流路切替装置２４ａの開度を調整する。ポンプ流路切替装置２４ｂは、ポンプ２１ａの吐出側及びポンプ２１ｂの吐出側と連通するように、開度を調整する（例えば中間的な開度とする）。つまり、ポンプ流路切替装置２４ｂからポンプ２１ａの吐出側に熱媒体が流れる流路と、ポンプ流路切替装置２４ｂからポンプ２１ｂの吐出側に熱媒体が流れる流路と、が確保されるように、ポンプ流路切替装置２４ｂの開度を調整する。

熱媒体変換機３では、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを閉止し、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。また、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは開となっている。

まず始めに、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１３ｂを通過し、室外機１から流出する。室外機１から流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３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１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入する。

熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、第１の熱媒体流路Ｂ及び第２の熱媒体流路Ｃ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１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂ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、開閉装置１７ｂを通って、熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、第２接続配管４ｂを導通し、逆止弁１３ｃ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及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。

このとき、絞り装置１６ａは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように開度が制御される。同様に、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度が制御される。なお、熱媒体間熱交換器１５の中間位置の温度が測定できる場合は、その中間位置での温度を圧力センサー３６の代わりに用いてもよく、安価にシステムを構成できる。

次に、第１の熱媒体流路Ｂ及び第２の熱媒体流路Ｃ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１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方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２１ａ、ポンプ２１ｂ及びポンプ２１ｃによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ及びポンプ２１ｃ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２３ａ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂ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。

なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、第１温度センサー３１ａで検出された温度、あるいは、第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。熱媒体間熱交換器１５の出口温度は、第１温度センサー３１ａ又は第１温度センサー３１ｂのどちらの温度を使用してもよいし、これらの平均温度を使用してもよい。

このとき、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方へ流れる流路が確保されるように、中間的な開度にしている。また、本来、利用側熱交換器２６は、その入口と出口の温度差で制御すべきであるが、利用側熱交換器２６の入口側の熱媒体温度は、第１温度センサー３１ｂで検出された温度とほとんど同じ温度であり、第１温度センサー３１ｂを使用することにより温度センサーの数を減らすことができ、安価にシステムを構成できる。

全暖房運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器２６（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がないため、熱媒体流量調整装置２５により流路を閉じて、利用側熱交換器２６へ熱媒体が流れないようにする。図５においては、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｃ及び利用側熱交換器２６ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｃや利用側熱交換器２６ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５ｃや熱媒体流量調整装置２５ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。

［冷房主体運転モード］
図６は、空気調和装置１００の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図６では、利用側熱交換器２６ａで冷熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂで温熱負荷が発生している場合を例に冷房主体運転モードについて説明する。なお、図６では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の循環する配管を示している。また、図６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６に示す冷房主体運転モードの場合、室外機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へ流入させるように切り替える。

熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ及びポンプ２１ｃを駆動させる。このとき、ポンプ流路切替装置２４ａは、ポンプ２１ａの吸入側と連通するように開度を調整する。つまり、ポンプ２１ａの吸入側からポンプ流路切替装置２４ａに熱媒体が流れる流路が確保されるように、ポンプ流路切替装置２４ａの開度を調整する。ポンプ流路切替装置２４ｂは、ポンプ２１ａの吐出側と連通するように、開度を調整する。つまり、ポンプ流路切替装置２４ｂからポンプ２１ａの吐出側に熱媒体が流れる流路が確保されるように、ポンプ流路切替装置２４ｂの開度を調整する。すなわち、冷房負荷の大きい冷房主体運転モードにおいては、室内空間７の冷房に用いられる熱媒体をポンプ２１ａ及びポンプ２１ｃで循環させている。

また、熱媒体変換機３では、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを閉止し、熱媒体間熱交換器１５ａと利用側熱交換器２６ａとの間を、熱媒体間熱交換器１５ｂと利用側熱交換器２６ｂとの間を、それぞれ熱媒体が循環するようにしている。また、開閉装置１７ａ、開閉装置１７ｂは閉となっている。

まず始めに、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を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮し、二相冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した二相冷媒は、逆止弁１３ａを通って室外機１から流出し、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した二相冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。

熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した二相冷媒は、第１の熱媒体流路Ｂ及び第２の熱媒体流路Ｃ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１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで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１６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、第１の熱媒体流路Ｂ及び第２の熱媒体流路Ｃを循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低圧のガス冷媒となる。このガス冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ａから流出し、第２冷媒流路切替装置１８ａを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｄを通って、第１冷媒流路切替装置１１及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。

このとき、絞り装置１６ｂは、第３温度センサー３５ａで検出された温度と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるスーパーヒートが一定になるように開度が制御される。また、絞り装置１６ａは全開となっている。なお、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度を制御してもよい。また、絞り装置１６ｂを全開とし、絞り装置１６ａでスーパーヒート又はサブクールを制御するようにしてもよい。

次に、第１の熱媒体流路Ｂ及び第２の熱媒体流路Ｃにおける熱媒体の流れについて説明する。
冷房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ｂ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２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。また、冷房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａ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２１ａ及びポンプ２１ｃによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ｂ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２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ｂに流入する。ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｃ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２３ａを介して、利用側熱交換器２６ａに流入する。

利用側熱交換器２６ｂでは熱媒体が室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。また、利用側熱交換器２６ａでは熱媒体が室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行なう。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。利用側熱交換器２６ｂを通過し若干温度が低下した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ｂ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。利用側熱交換器２６ａを通過し若干温度が上昇した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ａを通って、熱媒体間熱交換器１５ａへ流入し、再びポンプ２１ａ及びポンプ２１ｃへ吸い込まれる。

この間、暖かい熱媒体と冷たい熱媒体とは、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３の作用により、混合することなく、それぞれ温熱負荷、冷熱負荷がある利用側熱交換器２６へ導入される。なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、暖房側、冷房側ともに、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、暖房側においては第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を、冷房側においては第２温度センサー３４で検出された温度と第１温度センサー３１ａで検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。

冷房主体運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器２６（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がないため、熱媒体流量調整装置２５により流路を閉じて、利用側熱交換器２６へ熱媒体が流れないようにする。図６においては、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｃ及び利用側熱交換器２６ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｃや利用側熱交換器２６ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５ｃや熱媒体流量調整装置２５ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。

［暖房主体運転モード］
図７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冷媒回路図である。この図７では、利用側熱交換器２６ａで冷熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂで温熱負荷が発生している場合を例に暖房主体運転モードについて説明する。なお、図７では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の循環する配管を示している。また、図７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７に示す暖房主体運転モードの場合、室外機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を経由させずに熱媒体変換機３へ流入させるように切り替える。

熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ及びポンプ２１ｃを駆動させる。このとき、ポンプ流路切替装置２４ａは、ポンプ２１ｂの吸入側と連通するように開度を調整する。つまり、ポンプ２１ｂの吸入側からポンプ流路切替装置２４ａに熱媒体が流れる流路が確保されるように、ポンプ流路切替装置２４ａの開度を調整する。ポンプ流路切替装置２４ｂは、ポンプ２１ｂの吐出側と連通するように、開度を調整する。つまり、ポンプ流路切替装置２４ｂからポンプ２１ｂの吐出側に熱媒体が流れる流路が確保されるように、ポンプ流路切替装置２４ｂの開度を調整する。すなわち、暖房負荷の大きい暖房主体運転モードにおいては、室内空間７の暖房に用いられる熱媒体をポンプ２１ａ及びポンプ２１ｃで循環させている。

まず始めに、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１３ｂを通過し、室外機１から流出する。室外機１から流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３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１８ｂを通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。

熱媒体間熱交換器１５ｂに流入したガス冷媒は、第１の熱媒体流路Ｂ及び第２の熱媒体流路Ｃ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１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで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１６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、第１の熱媒体流路Ｂ及び第２の熱媒体流路Ｃ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１５ａから流出し、第２冷媒流路切替装置１８ａを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。

室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｃ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及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。

このとき、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度が制御される。また、絞り装置１６ａは全開となっている。なお、絞り装置１６ｂを全開とし、絞り装置１６ａでサブクールを制御するようにしてもよい。

次に、第１の熱媒体流路Ｂ及び第２の熱媒体流路Ｃ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１５ｂ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２１ｂ及びポンプ２１ｃ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１５ａ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２１ａによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ｂ及びポンプ２１ｃ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２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ｂに流入する。ポンプ２１ａ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２３ａを介して、利用側熱交換器２６ａに流入する。

利用側熱交換器２６ｂでは熱媒体が室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。また、利用側熱交換器２６ａでは熱媒体が室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行なう。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。利用側熱交換器２６ｂを通過し若干温度が低下した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ｂ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ｂ及びポンプ２１ｃへ吸い込まれる。利用側熱交換器２６ａを通過し若干温度が上昇した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ａを通って、熱媒体間熱交換器１５ａへ流入し、再びポンプ２１ａへ吸い込まれる。

暖房主体運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器２６（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がないため、熱媒体流量調整装置２５により流路を閉じて、利用側熱交換器２６へ熱媒体が流れないようにする。図７においては、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｃ及び利用側熱交換器２６ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｃや利用側熱交換器２６ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５ｃや熱媒体流量調整装置２５ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。

［ポンプ２１ｃ、ポンプ流路切替装置２４ａ、ポンプ流路切替装置２４ｂの動作説明］
続いて、図８を用いて、ポンプ２１ｃ、ポンプ流路切替装置２４ａ及びポンプ流路切替装置２４ｂの詳細動作について説明する。

図８は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置のポンプ２１ｃ、ポンプ流路切替装置２４ａ及びポンプ流路切替装置２４ｂの詳細動作を示すフローチャートである。
例えば空気調和装置１００の運転が開始されると、図８のフローチャートに示す制御が開始される。例えば空気調和装置１００の運転が開始されると（ＳＴ０）、運転モードが認識される。（ＳＴ１）

運転モードが全暖房運転又は全冷房運転の場合、第１の熱媒体流路Ｂａ及び第１の熱媒体流路Ｂｂの双方とポンプ２１ｃが連通するように、ポンプ流路切替装置２４ａ及びポンプ流路切替装置２４ｂを例えば中間的な開度に設定する（ＳＴ２）。そして、運転室内機２の容量に基づいて、ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ及びポンプ２１ｃの回転数指令値を同一の値に設定し（ＳＴ３）、フローチャートを抜ける（ＳＴ８）。なお、本実施の形態の場合、全暖房運転又は全冷房運転においては全ての熱媒体流路が連通する。このため、第１の熱媒体流路Ｂａ又は第１の熱媒体流路Ｂｂのいずれか一方とポンプ２１ｃを連通させてもよい。

運転モードが冷房主体運転の場合、暖房負荷よりも冷却負荷の方が大きい。このため、冷房に用いられる熱媒体が流れる第１の熱媒体流路Ｂａとポンプ２１ｃが連通するように、ポンプ流路切替装置２４ａ及びポンプ流路切替装置２４ｂの開度を調整する。例えば、ポンプ流路切替装置２４ａ及びポンプ流路切替装置２４ｂの開度を第１の熱媒体流路Ｂａ側（熱媒体間熱交換器１５ａ側）へ全開にする（ＳＴ４）。そして、冷房運転室内機２の容量に基づいて、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｃの回転数指令値を同一の値に設定する。また、暖房運転室内機の容量に基づいて、ポンプ２１ｂの回転数指令値を設定する（ＳＴ５）。その後、フローチャートを抜ける（ＳＴ８）。

運転モードが暖房主体運転の場合、冷房負荷よりも暖房負荷の方が大きい。このため、暖房に用いられる熱媒体が流れる第１の熱媒体流路Ｂｂとポンプ２１ｃが連通するように、ポンプ流路切替装置２４ａ及びポンプ流路切替装置２４ｂの開度を調整する。例えば、ポンプ流路切替装置２４ａ及びポンプ流路切替装置２４ｂの開度を第１の熱媒体流路Ｂｂ側（熱媒体間熱交換器１５ｂ側）へ全開にする（ＳＴ６）。そして、暖房運転室内機２の容量に基づいて、ポンプ２１ｂ及びポンプ２１ｃの回転数指令値を同一の値に設定する。また、冷房運転室内機の容量に基づいて、ポンプ２１ｂの回転数指令値を設定する（ＳＴ７）。その後、フローチャートを抜ける（ＳＴ８）。

このように制御することにより、暖房負荷と冷房負荷の負荷バランスに対応して、空調負荷の大きい室内機２の熱媒体流路を流れる熱媒体の圧送に、ポンプ２１ｃを用いることができる。このため、運転モードによらず、確実に適切な能力を発揮でき、空気調和装置１００の省エネルギー化を図ることができる。
また、ポンプ２１ｃとこのポンプ２１ｃが連通した熱媒体流路に設けられたポンプ２１との回転数指令値を同一とすることにより、これらポンプを同一のポンプとみなし、ポンプ２１ｃが設けられていない空気調和装置と同様の制御を用いることができる。

また、全冷房運転モード及び全暖房運転モードの場合、空気調和装置１００では、運転中の室内機２に対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を中間的な開度にし、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方に熱媒体が流れるようにしている。これにより、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方を暖房運転又は冷房運転に使用することができるため、伝熱面積が大きくなり、効率のよい暖房運転又は冷房運転を行なうことができる。

また、利用側熱交換器２６にて暖房負荷と冷房負荷とが混在して発生している場合は、暖房運転を行なっている利用側熱交換器２６に対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を加熱用の熱媒体間熱交換器１５ｂに接続される流路へ切り替え、冷房運転を行なっている利用側熱交換器２６に対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を冷却用の熱媒体間熱交換器１５ａに接続される流路へ切り替えることにより、各室内機２にて、暖房運転、冷房運転を自由に行なうことができる。

さらに、本実施の形態に係る空気調和装置は、図１０に示すような室外機（以下、室外機１Ｂと称する）と熱媒体変換機（以下、熱媒体変換機３Ｂと称する）とを３本の冷媒配管４（冷媒配管４（１）、冷媒配管４（２）、冷媒配管４（３））で接続するような構成のもの（以下、空気調和装置１００Ｂと称する）でもよい。なお、図９には、空気調和装置１００Ｂの設置例を図示している。つまり、空気調和装置１００Ｂも、室内機２の全部で同一運転をすることができるとともに、室内機２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。また、熱媒体変換機３Ｂ内における冷媒配管４（２）には、冷房主体運転モード時の高圧液合流のための絞り装置１６ｄ（例えば電子式膨張弁等）が設けられている。

空気調和装置１００Ｂの基本的な構成については、空気調和装置１００と同様であるが、室外機１Ｂ及び熱媒体変換機３Ｂの構成が若干異なっている。室外機１Ｂには、圧縮機１０、熱源側熱交換器１２、アキュムレーター１９、２つの流路切替部（流路切替部４１及び流路切替部４２）が搭載されている。熱媒体変換機３Ｂでは、開閉装置１７ａ及び冷媒配管４を分岐させて第２冷媒流路切替装置１８ｂと接続させた冷媒配管を設けておらず、代わりに開閉装置１７ｃ及び開閉装置１７ｄを設けるとともに、開閉装置１７ｂが設けられている分岐配管を冷媒配管４（３）に接続するようにしている。また、熱媒体変換機３Ｂには、冷媒配管４（１）及び冷媒配管４（２）を接続する分岐配管と、開閉装置１７ｅと、開閉装置１７ｆと、が設けられている。

冷媒配管４（３）は、圧縮機１０の吐出配管と熱媒体変換機３Ｂとを接続している。２つの流路切替部は、二方弁等で構成されており、冷媒配管４を開閉するものである。流路切替部４１は、圧縮機１０の吸入配管と熱源側熱交換器１２との間に設けられており、開閉が制御されることで、熱源機冷媒の流れを切り替えるものである。流路切替部４２は、圧縮機１０の吐出配管と熱源側熱交換器１２との間に設けられており、開閉が制御されることで、熱源機冷媒の流れを切り替えるものである。

開閉装置１７ｃ〜開閉装置１７ｆは、二方弁等で構成されており、冷媒配管４を開閉するものである。開閉装置１７ｃは、熱媒体変換機３Ｂ内における冷媒配管４（３）に設けられており、冷媒配管４（３）を開閉するものである。開閉装置１７ｄは、熱媒体変換機３Ｂ内における冷媒配管４（２）に設けられており、冷媒配管４（２）を開閉するものである。開閉装置１７ｅは、熱媒体変換機３Ｂ内における冷媒配管４（１）に設けられており、冷媒配管４（１）を開閉するものである。開閉装置１７ｆは、熱媒体変換機３Ｂ内において冷媒配管４（１）と冷媒配管４（２）とを接続する分岐配管に設けられており、この分岐配管を開閉するものである。開閉装置１７ｅ及び開閉装置１７ｆによって、室外機１Ｂの熱源側熱交換器１２に冷媒を流入させることを可能にしている。

以下、図１０に基づいて空気調和装置１００Ｂが実行する各運転モードについて簡単に説明する。なお、第１の熱媒体流路Ｂ及び第２の熱媒体流路Ｃにおける熱媒体の流れについては空気調和装置１００と同様であるため説明を省略する。

［全冷房運転モード］
この全冷房運転モードでは、流路切替部４１が閉、流路切替部４２が開、開閉装置１７ｂが閉、開閉装置１７ｃが閉、開閉装置１７ｄが開、開閉装置１７ｅが開、開閉装置１７ｆが閉に制御される。

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・高圧のガス冷媒の全部が、流路切替部４２を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した高圧液冷媒は、冷媒配管４（２）を通って熱媒体変換機３Ｂに流入する。熱媒体変換機３Ｂに流入した高圧液冷媒は、分岐されて絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂ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、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入し、第１の熱媒体流路Ｂａ及び第１の熱媒体流路Ｂｂを循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低温・低圧のガス冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂから流出したガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを介してから合流し、開閉装置１７ｅを通って熱媒体変換機３Ｂから流出し、冷媒配管４（１）を通って再び室外機１Ｂへ流入する。室外機１Ｂに流入した冷媒は、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。

［全暖房運転モード］
この全暖房運転モードでは、流路切替部４１が開、流路切替部４２が閉、開閉装置１７ｂが閉、開閉装置１７ｃが開、開閉装置１７ｄが開、開閉装置１７ｅが閉、開閉装置１７ｆが閉に制御される。

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・高圧のガス冷媒の全部が、冷媒配管４（３）を通過し、室外機１Ｂから流出する。室外機１Ｂから流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４（３）を通って熱媒体変換機３Ｂに流入する。熱媒体変換機３Ｂ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１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入する。

熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、第１の熱媒体流路Ｂａ及び第１の熱媒体流路Ｂｂ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１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂ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、開閉装置１７ｄを通って、熱媒体変換機３Ｂから流出し、冷媒配管４（２）を通って再び室外機１Ｂへ流入する。

室外機１Ｂに流入した冷媒は、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、流路切替部４１及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。

［冷房主体運転モード］
ここでは、利用側熱交換器２６ａで冷熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂで温熱負荷が発生している場合を例に冷房主体運転モードについて説明する。なお、冷房主体運転モードでは、流路切替部４１が閉、流路切替部４２が開、開閉装置１７ｂが開、開閉装置１７ｃが閉、開閉装置１７ｄが閉、開閉装置１７ｅが開、開閉装置１７ｆが閉に制御される。

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・高圧のガス冷媒の全部が、流路切替部４２を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮し、二相冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した二相冷媒は、冷媒配管４（２）を通って熱媒体変換機３Ｂに流入する。熱媒体変換機３Ｂに流入した二相冷媒は、開閉装置１７ｂ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。

熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した二相冷媒は、第１の熱媒体流路Ｂｂ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１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで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１６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、第１の熱媒体流路Ｂａを循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低圧のガス冷媒となる。このガス冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ａから流出し、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び開閉装置１７ｅを介して熱媒体変換機３Ｂから流出し、冷媒配管４（１）を通って再び室外機１Ｂへ流入する。室外機１Ｂに流入した冷媒は、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。

［暖房主体運転モード］
ここでは、利用側熱交換器２６ａで冷熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂで温熱負荷が発生している場合を例に暖房主体運転モードについて説明する。なお、暖房主体運転モードでは、流路切替部４１が開、流路切替部４２が閉、開閉装置１７ｂが閉、開閉装置１７ｃが開、開閉装置１７ｄが閉、開閉装置１７ｅが閉、開閉装置１７ｆが開に制御される。

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・高圧のガス冷媒の全部が、冷媒配管４（３）を通過し、室外機１Ｂから流出する。室外機１Ｂから流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４（３）を通って熱媒体変換機３Ｂに流入する。熱媒体変換機３Ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、開閉装置１７ｃ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。

熱媒体間熱交換器１５ｂに流入したガス冷媒は、第１の熱媒体流路Ｂｂ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１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで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１６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、第１の熱媒体流路Ｂａ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１５ａから流出し、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び開閉装置１７ｆを介して熱媒体変換機３Ｂから流出し、冷媒配管４（２）を通って再び室外機１Ｂへ流入する。

なお、本実施の形態で説明した第１熱媒体流路切替装置２２、第２熱媒体流路切替装置２３及びポンプ流路切替装置２４は、三方弁等の三方流路を切り替えられるもの、開閉弁等の二方流路の開閉を行なうものを２つ組み合わせる等、流路を切り替えられるものであればよい。また、ステッピングモーター駆動式の混合弁等の三方流路の流量を変化させられるもの、電子式膨張弁等の二方流路の流量を変化させられるものを２つ組み合わせる等して第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３として用いてもよい。この場合は、流路の突然の開閉によるウォーターハンマーを防ぐこともできる。さらに、本実施の形態では、熱媒体流量調整装置２５がステッピングモーター駆動式の二方弁である場合を例に説明を行なったが、三方流路を持つ制御弁とし利用側熱交換器２６をバイパスするバイパス管と共に設置するようにしてもよい。

また、熱源側冷媒としては、例えば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、ＣＦ₃ＣＦ＝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１５ａ又は熱媒体間熱交換器１５ｂにおいて、通常の二相変化を行う冷媒は、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。

また、熱媒体としては、例えばブライン（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、空気調和装置１００においては、熱媒体が室内機２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。

また、本実施の形態では、空気調和装置１００にアキュムレーター１９を含めている場合を例に説明したが、アキュムレーター１９を設けなくてもよい。また、実施の形態では、空気調和装置１００に逆止弁１３ａ〜逆止弁１３ｄがある場合を例に説明したが、これらも必須の部品ではない。したがって、アキュムレーター１９や逆止弁１３ａ〜逆止弁１３ｄを設けなくても、同様の動作をし、同様の効果を奏することは言うまでもない。

また、一般的に、熱源側熱交換器１２及び利用側熱交換器２６には、送風機が取り付けられており、送風により凝縮あるいは蒸発を促進させる場合が多いが、これに限るものではない。例えば、利用側熱交換器２６としては放射を利用したパネルヒーターのようなものを用いることもできるし、熱源側熱交換器１２としては、水や不凍液により熱を移動させる水冷式のタイプのものを用いることもできる。つまり、熱源側熱交換器１２及び利用側熱交換器２６としては、放熱あるいは吸熱をできる構造のものであれば種類を問わず、用いることができる。また、利用側熱交換器２６の個数を特に限定するものではない。

また、本実施の形態では、第１熱媒体流路切替装置２２、第２熱媒体流路切替装置２３、及び、熱媒体流量調整装置２５が、各利用側熱交換器２６にそれぞれ１つずつ接続されている場合を例に説明したが、これに限るものではなく、１つの利用側熱交換器２６に対し、それぞれが複数接続されていてもよい。この場合には、同じ利用側熱交換器２６に接続されている、第１熱媒体流路切替装置２２、第２熱媒体流路開閉装置２３、熱媒体流量調整装置２５を同じように動作させればよい。

また、本実施の形態では、熱媒体間熱交換器１５が２つある場合を例に説明したが、当然、これに限るものではない。熱媒体を冷却又は／及び加熱できるように構成すれば、熱媒体間熱交換器１５をいくつ設置してもよい。この場合、空調負荷の大きい室内機２に接続された第１の熱媒体流路Ｂの全てとポンプ２１ｃを連通させる必要はなく、これら第１の熱媒体流路Ｂのいずれかとポンプ２１ｃとを連通させてもよい。

また、本実施の形態ではポンプ２１ｃをポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂの吸入側及び吐出側と連通させるように構成したが、ポンプ２１ｃは第１の熱媒体流路Ｂａ及び第１の熱媒体流路Ｂｂの任意の位置に設置することができる。

以上のように、本実施の形態に係る空気調和装置１００は、熱媒体側の熱媒体流路切替装置（第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３）、熱媒体流量調整装置２５、ポンプ２１を制御することにより、安全かつ省エネルギー性の高い運転を実行することができる。

１室外機、１Ｂ室外機、２室内機、２ａ室内機、２ｂ室内機、２ｃ室内機、２ｄ室内機、３熱媒体変換機、３Ｂ熱媒体変換機、３ａ親熱媒体変換機、３ｂ子熱媒体変換機、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逆止弁、１３ｂ逆止弁、１３ｃ逆止弁、１３ｄ逆止弁、１４気液分離器、１５熱媒体間熱交換器、１５ａ熱媒体間熱交換器、１５ｂ熱媒体間熱交換器、１６絞り装置、１６ａ絞り装置、１６ｂ絞り装置、１６ｃ絞り装置、１６ｄ絞り装置、１７開閉装置、１７ａ開閉装置、１７ｂ開閉装置、１７ｃ開閉装置、１７ｄ開閉装置、１７ｅ開閉装置、１７ｆ開閉装置、１８第２冷媒流路切替装置、１８ａ第２冷媒流路切替装置、１８ｂ第２冷媒流路切替装置、１９アキュムレーター、２１ポンプ、２１ａポンプ、２１ｂポンプ、２１ｃポンプ、２２第１熱媒体流路切替装置、２２ａ第１熱媒体流路切替装置、２２ｂ第１熱媒体流路切替装置、２２ｃ第１熱媒体流路切替装置、２２ｄ第１熱媒体流路切替装置、２３第２熱媒体流路切替装置、２３ａ第２熱媒体流路切替装置、２３ｂ第２熱媒体流路切替装置、２３ｃ第２熱媒体流路切替装置、２３ｄ第２熱媒体流路切替装置、２４ポンプ流路切替装置、２４ａポンプ流路切替装置、２４ｂポンプ流路切替装置、２５熱媒体流量調整装置、２５ａ熱媒体流量調整装置、２５ｂ熱媒体流量調整装置、２５ｃ熱媒体流量調整装置、２５ｄ熱媒体流量調整装置、２６利用側熱交換器、２６ａ利用側熱交換器、２６ｂ利用側熱交換器、２６ｃ利用側熱交換器、２６ｄ利用側熱交換器、３１第１温度センサー、３１ａ第１温度センサー、３１ｂ第１温度センサー、３４第２温度センサー、３４ａ第２温度センサー、３４ｂ第２温度センサー、３４ｃ第２温度センサー、３４ｄ第２温度センサー、３５第３温度センサー、３５ａ第３温度センサー、３５ｂ第３温度センサー、３５ｃ第３温度センサー、３５ｄ第３温度センサー、３６圧力センサー、４１流路切替部、４２流路切替部、１００空気調和装置、１００Ａ空気調和装置、１００Ｂ空気調和装置、Ａ冷媒循環回路、Ｂ第１の熱媒体流路、Ｃ第２の熱媒体流路。

Claims

圧縮機、熱源側熱交換器、複数の絞り装置、複数の熱媒体間熱交換器、複数の第１の熱媒体送出装置、複数の利用側熱交換器、第２の熱媒体送出装置、第１の熱媒体流路振り分け装置、及び第２の熱媒体流路振り分け装置を少なくとも備え、
前記圧縮機、前記熱源側熱交換器、前記複数の絞り装置及び前記複数の熱媒体間熱交換器の熱源側冷媒流路が接続され、熱源側冷媒を循環させる冷媒循環回路と、
前記熱媒体間熱交換器の熱媒体側流路及び前記第１の熱媒体送出装置が接続され、前記熱源側冷媒とは異なる熱媒体を循環させる複数の第１の熱媒体流路と、
前記利用側熱交換器と前記第１の熱媒体流路の少なくとも１つとが接続され、前記熱媒体を循環させる複数の第２の熱媒体流路と、
が形成され、
前記第１の熱媒体流路振り分け装置は、前記第２の熱媒体送出装置の吸入側、及び少なくとも２つの前記第１の熱媒体流路における前記第１の熱媒体送出装置の吸入側と接続され、
前記第２の熱媒体流路振り分け装置は、前記第２の熱媒体送出装置の吐出側、及び前記第１の熱媒体流路振り分け装置が接続された前記第１の熱媒体流路における前記第１の熱媒体送出装置の吐出側と接続され、
前記第１の熱媒体流路振り分け装置及び前記第２の熱媒体流路振り分け装置を制御することにより、
前記第２の熱媒体送出装置と連通する前記第１の熱媒体流路が選択されることを特徴とする空気調和装置。
前記圧縮機及び前記熱源側熱交換器が室外機に収容され、
前記複数の絞り装置、前記複数の熱媒体間熱交換器、前記複数の第１の熱媒体送出装置、前記第２の熱媒体送出装置、前記第１の熱媒体流路振り分け装置、及び前記第２の熱媒体流路振り分け装置が熱媒体変換機に収容され、
前記利用側熱交換器が室内機に収容され、
前記室外機、前記熱媒体変換機及び前記室内機のそれぞれは、別体に形成され、互いに離れた場所に設置できることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
圧縮機、熱源側熱交換器、複数の絞り装置、複数の熱媒体間熱交換器、複数の第１の熱媒体送出装置、複数の利用側熱交換器、第２の熱媒体送出装置、第１の熱媒体流路振り分け装置、第２の熱媒体流路振り分け装置、複数の第３の熱媒体流路振り分け装置、及び複数の第４の熱媒体流路振り分け装置を少なくとも備え、
前記圧縮機、前記熱源側熱交換器、前記複数の絞り装置及び前記複数の熱媒体間熱交換器の熱源側冷媒流路が接続され、熱源側冷媒を循環させる冷媒循環回路と、
前記熱媒体間熱交換器の熱媒体側流路及び前記第１の熱媒体送出装置が接続され、前記熱源側冷媒とは異なる熱媒体を循環させる複数の第１の熱媒体流路と、
前記第３の熱媒体流路振り分け装置を介して前記複数の第１の熱媒体回路の一方の端部と前記利用側熱交換器の一方の端部とが接続され、前記第４の熱媒体流路振り分け装置を介して前記利用側熱交換器の他方の端部と前記複数の第１の熱媒体回路の他方の端部とが接続され、前記熱媒体を循環させる複数の第２の熱媒体流路と、
が形成され、
前記圧縮機及び前記熱源側熱交換器が室外機に収容され、
前記複数の絞り装置、前記複数の熱媒体間熱交換器、前記複数の第１の熱媒体送出装置、前記第２の熱媒体送出装置、前記第１の熱媒体流路振り分け装置、前記第２の熱媒体流路振り分け装置、前記複数の第３の熱媒体流路振り分け装置、及び前記複数の第４の熱媒体流路振り分け装置が熱媒体変換機に収容され、
前記利用側熱交換器が室内機に収容され、
前記室外機、前記熱媒体変換機及び前記室内機のそれぞれは、別体に形成され、互いに離れた場所に設置でき、
前記第１の熱媒体流路振り分け装置は、前記第２の熱媒体送出装置の吸入側、及び少なくとも２つの前記第１の熱媒体流路における前記第１の熱媒体送出装置の吸入側と接続され、
前記第２の熱媒体流路振り分け装置は、前記第２の熱媒体送出装置の吐出側、及び前記第１の熱媒体流路振り分け装置が接続された前記第１の熱媒体流路における前記第１の熱媒体送出装置の吐出側と接続され、
前記第１の熱媒体流路振り分け装置及び前記第２の熱媒体流路振り分け装置を制御することにより、
前記第２の熱媒体送出装置と連通する前記第１の熱媒体流路が選択されることを特徴とする空気調和装置。
前記複数の熱媒体間熱交換器の一部に前記圧縮機から吐出された高温・高圧の熱源側冷媒を流して前記熱媒体を加熱し、前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部に低温・低圧の熱源側冷媒を流して前記熱媒体を冷却する冷房暖房混在運転モードが実行可能であり、
冷房暖房混在運転モードを実行している際、
冷房負荷よりも暖房負荷の方が大きい状態においては、暖房用に用いられる前記熱媒体を循環させる前記第１の熱媒体送出装置が設けられた前記第１の熱媒体流路の少なくとも１つと前記第２の熱媒体送出装置とを連通させ、
暖房負荷よりも冷房負荷の方が大きい状態においては、冷房用に用いられる前記熱媒体を循環させる前記第１の熱媒体送出装置が設けられた前記第１の熱媒体流路の少なくとも１つと前記第２の熱媒体送出装置とを連通させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
前記第２の熱媒体送出装置の回転数指令値を、該第２の熱媒体送出装置と連通する前記第１の熱媒体流路のいずれかに設けられた前記第１の熱媒体送出装置の回転数指令値と同一にすることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の空気調和装置。
前記室外機と前記熱媒体変換機とを２本の冷媒配管で接続し、前記熱媒体変換機と前記室内機とを２本の熱媒体配管で接続したことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の空気調和装置。