JP5452629B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、たと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。

従来から、ビル用マルチエアコンなどの空気調和装置においては、たとえば室外に配置した熱源機である室外機と室内に配置した室内機との間に冷媒を循環させることによって冷房運転または暖房運転を実行するようになっている。具体的には、冷媒が放熱して加熱された空気あるいは冷媒が吸熱して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。このような空気調和装置に使用される冷媒としては、たとえばＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）系の冷媒が多く使われており、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。ここで、いずれも不燃性の冷媒が使用されている。

一方、チラーシステムに代表される別の構成の空気調和装置も存在している。このような空気調和装置では、室外に配置した熱源機において、冷熱または温熱を生成し、室外機内に配置した熱交換器で水や不凍液等の熱媒体を加熱または冷却し、これを空調対象域に配置した室内機であるファンコイルユニットやパネルヒーター等に搬送し、冷房あるいは暖房を実行するようになっている（たとえば、特許文献１参照）。

また、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排熱回収型チラーと呼ばれる熱源側熱交換器も存在している（たとえば、特許文献２参照）。

１次冷媒および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空気調和装置も存在している（たとえば、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との間を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空気調和装置も存在している（たとえば、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など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。そこで、冷媒としては、不燃性の冷媒のみが使用されており、安全面より、地球温暖化係数が小さいとしても可燃性の冷媒を使用することができなかった。一方、特許文献１および特許文献２に記載されているような空気調和装置では、冷媒は屋外に設置された熱源機内のみで循環されており、冷媒が室内機を通過することはなく、冷媒として可燃性の冷媒を用いたとしても、冷媒が室内に漏れることはない。

しかしながら、特許文献１および特許文献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または冷却し、室内機側に搬送する必要があるため、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、循環経路が長くなると、搬送動力によるエネルギーの消費量が、冷媒を室内機搬送する空気調和装置よりも、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、室内機毎に冷房また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。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ず、可燃性の冷媒を使用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、上記の課題を解決するためになされたもので、省エネルギー化を図りつつも、冷媒に係る安全性を確保できるようにした空気調和装置を得るものである。例えば、可燃性冷媒には地球温暖化係数の小さい冷媒が多く、冷媒として可燃性冷媒を用いることができれば、地球環境への影響も少なくできる。室内機または室内機の近傍まで冷媒を循環させないため、可燃性冷媒を用いても、冷媒が室内へ漏れるのを防止でき、安全性の高い空気調和装置を得ることができる。さらに、室外機と分岐ユニット（熱媒体変換機）また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ることができる。

本発明に係る空気調和装置は、可燃性を有する冷媒と前記冷媒と異なる熱媒体とを熱交換させる熱媒体間熱交換器と、該熱媒体間熱交換器を収容し、収容空間の内と外とを通気可能にするために形成された通気口を有する筐体とを有し、建物内の空調対象空間とは異なる非空調対象空間に設置された熱媒体変換機と、該熱媒体変換機と配管接続され前記冷媒を循環させる１または複数の室外機と、該室外機は前記建物の外または前記建物の外に繋がる前記建物内の空間に設置されており、前記室外機とは別系統で前記熱媒体変換機と配管接続され、前記熱媒体を循環させて前記空調対象空間に係る空気と熱交換させる利用側熱交換器を有する１または複数の室内機とを備え、複数の室内機と前記熱媒体変換機との間はそれぞれ２本１組の配管で接続し、冷却した熱媒体または加熱した熱媒体のいずれかを選択して各組の配管に通過可能にするものである。

この発明の空気調和装置は、空調対象空間の空気を加熱または冷却するための室内機には熱媒体が循環することとなり、冷媒が循環しないため、例えば、可燃性の冷媒が配管等から漏れたとしても、室内等の空調対象空間へ侵入することを抑制することができ、安全な空気調和装置を得ることができる。また、チラーのような空気調和装置よりも媒体を循環する配管を短くできるため、搬送動力が少なくてすむ。そのため、省エネルギー化を図ることができる。また、例えば、地球温暖化係数が低い冷媒を用いることができるので、地球環境保護をはかることができる。

この発明の実施の形態に係る空気調和装置のシステム構成図。 この発明の実施の形態に係る空気調和装置の別のシステム構成図。 この発明の実施の形態に係る空気調和装置の熱媒体変換機の構造図。 この発明の実施の形態に係る空気調和装置のシステム回路図。 この発明の実施の形態に係る空気調和装置の別のシステム回路図。 実施の形態に係る空気調和装置の全冷房運転時のシステム回路図。 実施の形態に係る空気調和装置の全暖房運転時のシステム回路図。 実施の形態に係る空気調和装置の冷房主体運転時のシステム回路図。 実施の形態に係る空気調和装置の暖房主体運転時のシステム回路図。 この発明の実施の形態に係る空気調和装置の別のシステム回路図。

この発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１および図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および図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、熱媒体循環回路Ｂ）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、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、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に配送されるようになっている。

図２においては、本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および子熱媒体変換機３ｂを介して室内機２に配送されるようになっている。

室外機１は、通常、ビル等の建物９の屋外の空間（たとえば、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に冷熱または温熱を供給するものである。室内機２は、建物９の内部の屋内の空間（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。熱媒体変換機３は、室外機１および室内機２とは別体として、室外空間６および室内空間７とは別の空間である非空調対象空間の位置に設置できるように構成されており、室外機１および室内機２とは冷媒配管４および配管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および図２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１組の配管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（室外機１、室内機２および熱媒体変換機３）を接続することにより、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。

なお、図１および図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非空調対象空間（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。本実施の形態における空間８は、密閉された空間ではなく、建物９に設置された通気口１４により、室外空間６と通気可能に構成されている。なお、建物９の通気口１４については、基本的には形等を限定するものではなく、空間８に冷媒が漏れた場合に、空間８の冷媒の濃度が上がり過ぎないように、自然対流または強制対流により、室外空間６に冷媒を排出できる程度に通気可能に構成されていればよい。また、図１および図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および図２のような本実施の形態の空気調和装置においては、可燃性の冷媒を用いるものとする。可燃性冷媒としては、例えば、ＣＦ₃ ＣＦ＝ＣＨ₂ で表される化学式で、分子構造中、二重結合を１個有する地球温暖化係数が比較的小さいとされている冷媒を用いると環境負荷を低減することができる。ここで、ＣＦ₃ ＣＦ＝ＣＨ₂ ではなく、Ｃ₃Ｈ_mＦ_n （但し、ｍおよびｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する）で表される化学式で、分子構造中に二重結合を１個有する他の冷媒でもよい。また、これらを含む混合冷媒でもよい。混合冷媒の場合は、二重結合を１個有する冷媒の割合が混合冷媒全体の質量に対して、質量％で２０％以上９０％以下とし、さらにＨＦＣ冷媒を含む混合冷媒とすると、冷媒の物性的に運転効率のよいシステムが構築できる。例えば、二重結合を１個有する冷媒が２０質量％の場合はＨＦＣ冷媒は８０質量％とし、二重結合を１個有する冷媒が９０質量％の場合はＨＦＣ冷媒は１０質量％とする。ＣＦ₃ ＣＦ＝ＣＨ₂ にＨＦＣ３２を加えると、非共沸冷媒になるため、物性上、凝縮過程および蒸発過程において温度勾配を持つようになるが、圧縮機の吸入冷媒密度を調整できるため、ＣＦ₃ ＣＦ＝ＣＨ₂ を単独で使用する場合よりも性能がよくなる場合があり、例えば、ＣＦ₃ ＣＦ＝ＣＨ₂ を８０質量％、ＨＦＣ３２を２０質量％、あるいは、ＣＦ₃ ＣＦ＝ＣＨ₂ を４０質量％、ＨＦＣ３２を６０質量％等とするとよい。また、可燃性を有するＨＦＣ冷媒であるＨＦＣ３２を単独で使用してもよい。これらの冷媒は可燃性はあるが、弱燃性に分類されるものであり、プロパン等の強燃性の冷媒よりも、可燃性限界濃度が比較的高いため、自然対流程度の通気がなされていれば、冷媒が漏れた場合の濃度を可燃性限界濃度以下に保つことができる。また、強制対流により通気量を多くすれば、プロパン等の強燃性の冷媒を用いることもできる。

従って、熱媒体変換機３は、例えば天井裏以外でも、居住空間以外であり、室外空間６と何らかの通気がなされている空間であれば、どんなところに設置してもよい。例えば、エレベーター等がある共用空間で室外空間６と通気がなされている空間等に設置することも可能である。

図１および図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。たとえば、室外機１を、換気口付の機械室等の囲まれた空間に設置する等、室外空間６に対し通気がなされているところであれば、建物９内等でも設置可能である。

さらに、室外機１、室内機２および熱媒体変換機３の接続台数を図１および図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。

また、熱媒体変換機３から冷媒が漏れた場合でも、室内空間７に冷媒が漏れないようにするため、熱媒体変換機３を設置する空間８と室内空間７との間を遮断して通気がなされないように構成するのが望ましい。しかし、空間８と室内空間７との間に、例えば配管５を通す穴等によりできた小さな通気口ができたとしても、空間８と室内空間７との間の通気口の通気抵抗を、空間８と室外空間６との間の通気口１４の通気抵抗よりも大きく設定しておくようにしておくとよい。通気口１４の通気抵抗より大きければ、漏れた冷媒は室内空間７側には漏れず、室外空間６へ排出されるため、問題ない。

また、図１および図２に示すように、室外機１と熱媒体変換機３を接続する冷媒配管は、室外空間６を通すか、室内空間７においてはパイプシャフト２０に通すようにする。パイプシャフト２０は、配管を通すためのダクトで、周囲を金属等で囲われているため、配管から冷媒が漏れた場合でも、周囲に拡散することはない。そして、パイプシャフト２０は、居住空間以外の非空調対象空間、あるいは室外空間６に設置されているため、配管から漏れた冷媒は、パイプシャフト２０から空間８を通して、あるいは直接、室外空間６へ排出され、室内空間７に漏れることはない。また、熱媒体変換機３をパイプシャフト内に設置するようにしてもよい。

図３は本実施の形態に係る熱媒体変換機３の構造を示す図である。図３に示す通り、熱媒体変換機３は、機能を行う機器を収容するための筐体５０を有している。本実施の形態では、この筐体５０の少なくとも一部に、筐体５０内の収容空間と熱媒体変換機３を設置してある空間８（収容空間外）とを通気可能にする通気口２４を設ける。この通気口２４については、なるべく開口面積が大きく、通気抵抗の少ないものとするのが望ましい。しかしながら、一方で開口面積が大きすぎると、強度的に弱くなってしまうため、筐体５０内部の機器を保護することができなくなる可能性がある。また、機器、熱媒体変換機３を通過する冷媒等により発生する音が周囲へ伝播される。

そこで、筐体５０の一部をパンチングメタルが有する小さな加工穴を通気口２４として複数開いているものにするか、あるいは、筐体５０の対面に、それぞれ１箇所以上の通気口を設け、各通気口２４の開口面積は大きくなくとも、通気され易い構造とするとよい。

図４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）の回路構成等の一例を示す概略回路構成図である。図４に示すように、熱媒体変換機３に、通気口２４と送風機５１を設置するようにしてもよい。このようにすると、通気口２４の開口面積があまり大きくなくても、送風機５１の作用により、熱媒体変換機３内に漏れた冷媒を、筐体５０の周囲の空間８を介して室外空間６に排出することができる。

また、熱媒体変換機３の筐体５０内に、冷媒の濃度を検出するための冷媒濃度検出装置となる冷媒濃度センサー５２を設置してもよい。熱媒体変換機３の筐体内の冷媒の濃度が一定値以上にならないように、熱媒体変換機３に設置した送風機５１を制御するようにしてもよい。

可燃性冷媒であっても、一定濃度を超えないと燃え広がらないため、冷媒が筐体５０内、空間８に漏れたとしても、冷媒濃度が一定値以下になるように制御すれば、安全に使用できる。送風機５１の制御は、冷媒濃度センサー５２の検出に係る濃度に基づいて、制御装置５３が、送風機５１をＯＮ／ＯＦＦ動作をさせてもよいし、送風機５１の回転数を制御するようにしてもよい。また、例えば、送風機５１を常時動作させるようにしておいてもよい。このような場合には、冷媒濃度センサー５２を設置しなくても、熱媒体変換機３内の冷媒濃度を一定値以下にすることができる。

また、空間８に冷媒の濃度を検出する冷媒濃度検出装置となる空間用冷媒濃度センサー６２を設けるようにしてもよい。そして、空間８から室外空間６に空気を搬出できる位置に空間用送風機６１を設け、空間８の内部の冷媒の濃度が一定値以上にならないように、空間用送風機６１を制御するようにすると、より安全に使用できる。空間用送風機６１の制御は、空間用冷媒濃度センサー６２の検出した冷媒の濃度に基づいて、例えば前述した制御装置５３が送風機をＯＮ／ＯＦＦ動作をさせてもよい。また、空間用送風機６１の回転数を制御するようにしてもよい。また、空間用送風機６１を常時動作させるようにしておけば、空間用冷媒濃度センサー６２を設置しなくても、空間８内の冷媒濃度を一定値以下にすることができる。

なお、建物９の通気口１４は、壁に穴を開けたようなものでなく、壁の隙間のようなものでも、空間８全体として、室外空間６に対して十分な開口面積があれば、どんなものでも構わない。

次に図４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４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およ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およ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。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、および、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、および、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、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、暖房運転時（全暖房運転モード時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時（全冷房運転モード時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、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４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、および、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４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および図２と同様に、室内機２の接続台数を図４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、２つのポンプ２１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、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４Ａで説明する。

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）また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加熱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冷却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、たと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。

２つのポンプ２１（ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ）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。２つのポンプ２１は、たと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に、それぞれ接続され、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の入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、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に流れる流量を制御するものである。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、熱媒体流量調整装置２５を利用側熱交換器２６の熱媒体流路の入口側に設けてもよい。

また、熱媒体変換機３には、各種検出装置（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、および、圧力センサー３６）が設けられている。これらの検出装置で検出された情報（温度情報、圧力情報）は、例えば、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。ここで、前述した制御装置５３を用いてもよい。また、熱媒体変換機３の制御については、制御装置５３が行うようにしてもよい。

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、たと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また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また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、各種検出装置での検出情報およ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、および、熱媒体流量調整装置２５の開度等を制御し、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または熱媒体変換機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、および、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および第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、および、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、ポンプ２１、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、および、第２熱媒体流路切替装置２３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１５のそれぞれに複数台の利用側熱交換器２６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およ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およ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およ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。

図４Ａ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４Ａ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４Ａ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およ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する。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。

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。以下、空気調和装置１００には、空気調和装置１００Ａも含まれているものとする。

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、および、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、熱源側冷媒および熱媒体の流れとともに説明する。

［全冷房運転モード］
図５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５では、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器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５では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒および熱媒体）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およびポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａおよ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および熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器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および絞り装置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および熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入し、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、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およ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および第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。

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。また、開閉装置１７ａは開、開閉装置１７ｂは閉となっている。

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。
全冷房運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａおよ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およびポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａおよびポンプ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２３ａおよび第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂに流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器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および利用側熱交換器２６ｂから流出して熱媒体流量調整装置２５ａおよ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およ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および利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。熱媒体流量調整装置２５ａおよ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および第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂ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または第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および第２熱媒体流路切替装置２３は、熱媒体間熱交換器１５ａおよ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５においては、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器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および利用側熱交換器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およ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６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６では、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器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６では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒および熱媒体）の流れ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。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａおよ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および熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器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および第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａおよ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およ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、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１５ａおよ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および絞り装置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。

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。また、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは開となっている。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、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１５ａおよ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およびポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａおよびポンプ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２３ａおよび第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂに流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器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。

それから、熱媒体は、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂから流出して熱媒体流量調整装置２５ａおよ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およ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および利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。熱媒体流量調整装置２５ａおよ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および第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂ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または第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および第２熱媒体流路切替装置２３は、熱媒体間熱交換器１５ａおよ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２６ａ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６においては、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器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および利用側熱交換器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およ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７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冷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（熱源側冷媒および熱媒体）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およびポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａおよ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および熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、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、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、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、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。

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、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは閉となっている。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でスーパーヒートまたはサブクールを制御するようにしてもよい。

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。
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およびポンプ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２３ａおよび第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂ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およ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および利用側熱交換器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および第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および第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。

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および第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７においては、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器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および利用側熱交換器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およ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８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８では、利用側熱交換器２６ａで温熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂで冷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８では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒および熱媒体）の循環する配管を示している。また、図８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８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およびポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａおよ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および熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器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、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、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。

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、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは閉となっている。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、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、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２１ａおよびポンプ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２３ａおよび第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂに流入する。

利用側熱交換器２６ｂ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。また、利用側熱交換器２６ａ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。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａおよ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および利用側熱交換器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上昇した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ｂおよび第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａに流入し、再びポンプ２１ａへ吸い込まれる。利用側熱交換器２６ａ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２５ａおよび第１熱媒体流路切替装置２２ａを通って、熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ｂ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および第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。

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８においては、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器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および利用側熱交換器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およ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。

［冷媒配管４］
以上説明したように、本実施の形態に係る空気調和装置１００は、幾つかの運転モードを具備している。これらの運転モードにおいては、室外機１と熱媒体変換機３とを接続する配管４には熱源側冷媒が流れている。

［配管５］
本実施の形態に係る空気調和装置１００が実行する幾つかの運転モードにおいては、熱媒体変換機３と室内機２を接続する配管５には水や不凍液等の熱媒体が流れている。

空気調和装置１００では、利用側熱交換器２６にて暖房負荷または冷房負荷のみが発生している場合は、対応する第１熱媒体流路切替装置２２および第２熱媒体流路切替装置２３を中間の開度にし、熱媒体間熱交換器１５ａおよ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および熱媒体間熱交換器１５ｂの双方を暖房運転また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また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および第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および第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。

なお、実施の形態で説明した第１熱媒体流路切替装置２２および第２熱媒体流路切替装置２３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２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および第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、実施の形態では、熱媒体流量調整装置２５が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、利用側熱媒体流量制御装置２５は、ステッピングモーター駆動式で流路を流れる流量を制御できるものを使用するとよく、二方弁でも三方弁の一端を閉止したものでもよい。また、利用側熱媒体流量制御装置２５として、開閉弁等の二法流路の開閉を行うものを用い、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返して平均的な流量を制御するようにしてもよい。

また、第２冷媒流路切替装置１８が四方弁であるかのように示したが、これに限るものではなく、二方流路切替弁や三方流路切替弁を複数個用い、同じように冷媒が流れるように構成してもよい。

本実施の形態に係る空気調和装置１００は、冷房暖房混在運転ができるものとして説明をしてきたが、これに限定するものではない。熱媒体間熱交換器１５および絞り装置１６がそれぞれ１つで、それらに複数の利用側熱交換器２６と熱媒体流量調整弁２５が並列に接続され、冷房運転か暖房運転のいずれかしか行なえない構成であっても同様の効果を奏する。

また、利用側熱交換器２６と熱媒体流量調整弁２５とが１つしか接続されていない場合でも同様のことが成り立つのは言うまでもなく、更に熱媒体間熱交換器１５および絞り装置１６として、同じ動きをするものが複数個設置されていても、当然問題ない。さらに、熱媒体流量調整弁２５は、熱媒体変換機３に内蔵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、室内機２に内蔵されていてもよく、熱媒体変換機３と室内機２とは別体に構成されていてもよい。

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、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、一般的に、熱源側熱交換器１２および利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄ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く、例えば利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄとしては放射を利用したパネルヒータのようなものも用いることができるし、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も用いることができ、放熱あるいは吸熱をできる構造のものであればどんなものでも用いることができる。

また、ここでは、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄが４つである場合を例に説明を行ったが、幾つ接続してもよい。

また、熱媒体間熱交換器１５ａ、１５ｂが２つである場合を例に説明を行ったが、当然、これに限るものではなく、熱媒体を冷却または／および加熱できるように構成すれば、幾つ設置してもよい。

また、ポンプ２１ａ、２１ｂはそれぞれ一つとは限らず、複数の小容量のポンプを並列に並べてもよい。

図４Ａは、実施の形態に係る空気調和装置（以下、空気調和装置１００Ｂ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。例えば、図９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にしてもよい。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（たと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および熱媒体変換機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および流路切替部４２）が搭載されている。流路切替部４１および流路切替部４２が第１冷媒流路切替装置を構成している。空気調和装置１００では、第１冷媒流路切替装置が四方弁である場合を例に説明したが、図９に示すように第１冷媒流路切替装置が複数の二方弁の組み合わせであってもよい。

熱媒体変換機３Ｂでは、開閉装置１７および冷媒配管４（２）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、代わりに第２冷媒流路切替装置１８ａ（１）および第２冷媒流路切替装置１８ｂ（１）が冷媒配管４（１）に接続され、第２冷媒流路切替装置１８ａ（２）および第２冷媒流路切替装置１８ｂ（２）が冷媒配管４（３）に接続されている。また、絞り装置１６ｄが設けられ、冷媒配管４（２）に接続されている。

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。

以下、図９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、熱媒体循環回路Ｂ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、全開状態の絞り装置１６ｄを通った後、分岐されて絞り装置１６ａおよび絞り装置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および熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入し、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、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およ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および第２冷媒流路切替装置１８ｂを介してから合流し、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および第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａおよ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およ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、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１５ａおよ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および絞り装置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、全開状態の絞り装置１６ｄ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。

［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・高圧のガス冷媒の一部が、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、高圧の液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した液冷媒は、冷媒配管４（２）を通って熱媒体変換機３Ｂに流入し、絞り装置１６ｄで若干減圧され中圧になる。一方、残りの高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４（３）を通り、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・高圧の冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ｂ（２）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、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で若干減圧されて中圧になり、絞り装置１６ｄで減圧され中圧になった液冷媒と合流する。合流した冷媒は、絞り装置１６ａで膨張させられて低圧二相冷媒となり、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、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、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（１）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で温熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂで冷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、第２冷媒流路切替装置１８ｂ（２）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、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、２つに分流され、一方は、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、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１５ａから流出し、低温・低圧ガス冷媒となって、第２冷媒流路切替装置１８ａ（１）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。また、絞り装置１６ｂを通った後分流させられた低圧二相冷媒は、全開状態の絞り装置１６ｄを介して熱媒体変換機３Ｂから流出し、冷媒配管４（２）を通って室外機１Ｂへ流入する。

冷媒配管４（２）を通って室外機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を通り、冷媒配管４（１）を通って室外機１Ｂに流入した低温・低圧ガス冷媒と合流し、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。

以上のように、本実施の形態に係る空気調和装置（空気調和装置１００、空気調和装置１００Ａおよび空気調和装置１００Ｂ）は、室内機２または室内機２の近傍まで熱源側冷媒を循環させずに、配管５と各アクチュエータとの接続から漏れてしまった熱媒体を空調対象空間に流出させることなく、安全性を向上させたものとなる。また、空気調和装置１００は、配管５を短くできるので省エネルギー化を図ることができる。さらに、空気調和装置１００は、室外機１と熱媒体変換機３または室内機２との接続配管（冷媒配管４、配管５）を減らし、工事性を向上できる。

１ 熱源機（室外機）、２ 室内機、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 室内機、３、３ａ、３ｂ 熱媒体変換機、４、４ａ、４ｂ 冷媒配管、５ 水や不凍液等の熱媒体が流れる配管、６ 室外空間、７ 室内空間、８ 天井裏等の室外空間および室内空間とは別の空間、９ ビル等の建物、１０ 圧縮機、１１ 四方弁（第一の冷媒流路切替装置）、１２ 熱源側熱交換器、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 逆止弁、１４ 建物に設けられた通気口、１５ａ、１５ｂ 熱媒体間熱交換器、１６ａ、１６ｂ 絞り装置、１７ａ、１７ｂ 開閉装置、１８ａ、１８ｂ 第二の冷媒流路切替装置、１９ アキュムレータ、２０ パイプシャフト、２１ａ、２１ｂ ポンプ（熱媒体送出装置）、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ 熱媒体流路切替装置、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ 熱媒体流路切替装置、２４ 熱媒体変換機に設けられた通気口、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ 熱媒体流量調整装置、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ 利用側熱交換器、３１ａ、３１ｂ 熱媒体間熱交換器出口温度検出装置、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ 利用側熱交換器出口温度検出装置、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ 熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置、３６ 熱媒体間熱交換器冷媒圧力検出装置、５０ 筐体、５１ 送風機、５２ 冷媒濃度センサー、５３ 制御装置、６１ 空間用送風機、６２ 空間用冷媒濃度センサー、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 熱媒体循環回路。

Claims (15)

1. 可燃性を有する冷媒と前記冷媒と異なる熱媒体とを熱交換させる熱媒体間熱交換器と、該熱媒体間熱交換器を収容し、収容空間の内と外とを通気可能にするために形成された通気口を有する筐体とを有し、建物内の空調対象空間とは異なる非空調対象空間に設置された熱媒体変換機と、
   該熱媒体変換機と配管接続され前記冷媒を循環させる１または複数の室外機と、該室外機は前記建物の外または前記建物の外に繋がる前記建物内の空間に設置されており、
   前記室外機とは別系統で前記熱媒体変換機と配管接続され、前記熱媒体を循環させて前記空調対象空間に係る空気と熱交換させる利用側熱交換器を有する１または複数の室内機とを備え、
   複数の室内機と前記熱媒体変換機との間はそれぞれ２本１組の配管で接続し、冷却した熱媒体または加熱した熱媒体のいずれかを選択して各組の配管に通過可能にすることを特徴とする空気調和装置。
2. 前記通気口となる加工穴を有するパンチングメタルを前記筐体の少なくとも一部に設ける、または、前記筐体の対向する２つの面に、それぞれ１箇所以上の前記通気口を設けることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記収容空間から気体を排出するための送風機をさらに備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気調和装置。
4. 前記収容空間の前記冷媒の濃度を検出する冷媒濃度検出装置と、
   該冷媒濃度検出装置の検出に係る前記冷媒の濃度に基づいて、前記冷媒の濃度が所定値以上にならないように前記送風機を制御する制御手段と
   をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の空気調和装置。
5. 前記冷媒は、Ｃ_３Ｈ_ｍＦ_ｎ （ｍおよびｎはｍ＋ｎ＝６となるそれぞれ１以上５以下の整数）の化学式を有し、分子構造中に二重結合を１つ有する物質からなる冷媒、または、混合冷媒であって、二重結合を１つ有する物質からなる冷媒が混合冷媒の質量に対して２０質量％以上９０質量％以下で、かつ、ＨＦＣ冷媒を含む冷媒、または、可燃性を有するＨＦＣ冷媒であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の空気調和装置。
6. 前記非空調対象空間は前記建物の外の空間と自然対流または強制対流により通気可能としていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の空気調和装置。
7. 前記熱媒体変換機は、
   前記熱媒体を冷却する冷却用熱交換器と前記熱媒体を加熱する加熱用熱交換器とを前記熱媒体間熱交換器として有し、
   また、前記冷却用熱交換器と前記加熱用熱交換器の間に設けられた膨張弁、および、一方の室内機が冷房を行っているときに、他方の室内機が暖房を行うように、前記複数の室内機と前記冷却用熱交換器および前記加熱用熱交換器との熱媒体の流路接続を切り替える熱媒体流路切替装置を有することを特徴とする請求項６に記載の空気調和装置。
8. 前記室外機と前記熱媒体変換機との間を２本の配管で接続したことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の空気調和装置。
9. 前記空調対象空間とは通気不能又は前記建物外の空間との間の通気抵抗よりも大きい通気抵抗となるような前記非空調対象空間に、前記熱媒体変換機を設置したことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の空気調和装置。
10. 前記冷媒が流れる配管のうち、少なくとも前記建物内の空間に設置された配管をパイプシャフトで覆い、
    前記パイプシャフト内の空間と前記空調対象空間との間は通気不能にする、または、前記非空調対象空間若しくは前記建物外の空間との間の通気抵抗よりも大きい通気抵抗にする、または、前記配管空間と前記非空調対象空間とを通気可能とすることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の空気調和装置。
11. 前記非空調対象空間とは、パイプシャフトであることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の空気調和装置。
12. 前記非空調対象空間とは、前記建物の天井裏であることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の空気調和装置。
13. 前記非空調対象空間から前記建物外の空間に気体を排出するための空間用送風機をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載の空気調和装置。
14. 前記非空調対象空間の前記冷媒の濃度を検出する空間用冷媒濃度検出装置と、
    該空間用冷媒濃度検出装置の検出に係る前記冷媒の濃度に基づいて、前記冷媒の濃度が所定値以上にならないように前記空間用送風機を制御する制御手段と
    をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の空気調和装置。
15. 前記熱媒体変換機と前記室内機とを同一階の天井裏に設置するようにし、前記熱媒体が流れる配管の高低差が、前記天井裏の空間における高さ以下とすることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれかに記載の空気調和装置。

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