JP5602243B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機に関し、特に、冷媒回路構成を改良したものである。

空気調和機に採用される冷媒として、地球温暖化の観点から、地球温暖化係数が高いＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）系冷媒（例えば、Ｒ４１０Ａや、Ｒ４０４Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ１３４ａ等）の使用を制限する動きがある。それに伴い、ＨＦＣ系冷媒の代わりに、地球温暖化係数が小さい冷媒（例えば、ＨＦＯ１２３４ｙｆ（ハイドロフルオロオレフィン）、二酸化炭素等）を採用した空気調和機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、空気調和機を例えばビル等の大きな建物に設置すると、室外機と室内機の距離が遠くなる場合がある。それにより冷媒配管長が長くなって、冷媒回路規模（システム容量）が大きくなってしまう。冷媒回路の規模が大きい空気調和機は、冷媒回路の規模が小さいものと比較すると、その分冷媒流量が大きくなるので、冷媒の圧力損失が大きくなる。従って、圧力損失が顕著となる低圧の冷媒が流れる冷媒配管の内径を大きくする等して対応していた。

その他に、圧力損失を低減する技術として、高圧・液相の冷媒が流れる冷媒配管（高圧側冷媒配管）を、低圧の冷媒が流れる冷媒配管（低圧側冷媒配管）にバイパスしたものが開示されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に開示されている技術は、高圧側冷媒配管を低圧側冷媒配管にバイパスして、低圧側冷媒配管に高圧・液相の冷媒の一部を流す冷媒回路構成になっている。この構成により、低圧側冷媒配管を流れる冷媒の内、圧力損失の大きい低圧の冷媒の流量を小さくして、圧力損失を低減している。

特開２０１０−１０１５８８号公報（例えば、図１参照） 特開平６−２６５２３２号公報（例えば、図１参照）

上記のように、地球温暖化係数の小さいＨＦＯ１２３４ｙｆを空気調和機の冷媒として採用した空気調和機が提案されているが、このＨＦＯ１２３４ｙｆは、ＨＦＣ系冷媒に比べると、低圧状態（ガス状態、気液二相ガス状態）での密度が小さいため圧力損失が大きくなる。さらに、このような空気調和機を例えばビル等の大きな建物に設置し、冷媒配管が長くなる場合には、冷媒流量が大きくなるので、より圧力損失が大きくなる。

つまり、空気調和機の冷媒としてＨＦＯ１２３４ｙｆを採用したり、空気調和機の冷媒回路規模が大きかったりする場合においては、圧力損失を低減するために、冷媒配管の配管径を大きくすると、冷媒配管の加工性が悪くなるので、その分コストアップになってしまっていた。また、配管径の大きな冷媒配管自体の製品コストが高いので、さらに空気調和機がコストアップしてしまっていた。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、コストアップを抑制しながら冷媒の圧力損失を低減することを目的としている。

本発明に係る空気調和機は、圧縮機、放熱器、絞り装置、蒸発器及びアキュムレータを有し、これらが冷媒配管で接続されて冷凍サイクルを構成する空気調和機において、前記冷凍サイクルを流れる冷媒は、テトラフルオロプロペン系冷媒またはテトラフルオロプロペンを主成分とする混合冷媒からなり、前記アキュムレータから前記圧縮機の吸引側までを接続する冷媒配管と、前記蒸発器から前記アキュムレータまでを接続する冷媒配管とは、それぞれ複数本並列に接続された配管で構成されているものである。

本発明に係る空気調和機は、蒸発器から圧縮機の吸引側までを接続する冷媒配管の少なくとも一部を、複数本並列に接続された配管で構成したので、コストアップを抑制しながら冷媒の圧力損失を低減することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の冷媒回路構成例である。 図１に示す空気調和機の冷房運転モード時における冷媒の流れを説明するものである。 図１に示す空気調和機の暖房運転モード時における冷媒の流れを説明するものである。 本発明の実施の形態２に係る空気調和機の設置例を示す概略図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和機の冷媒回路構成例である。 図５に示す空気調和機の全冷房運転モード時における冷媒の流れを説明するものである。 図５に示す空気調和機の全暖房運転モード時における冷媒の流れを説明するものである。 図５に示す空気調和機の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを説明するものである。 図５に示す空気調和機の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを説明するものである。 ＨＦＯ１２３４ｙｆ冷媒とＲ４１０Ａ冷媒の０℃における密度を示したものである。 １本の所定径の冷媒配管を２本の冷媒配管で賄うようにした場合の冷媒配管径を、圧縮機の出力別に示したものである。 本発明の実施の形態２に係る空気調和機の別の例を示す冷媒回路構成である。 冷媒に含まれるＨＦＯ１２３４ｙｆの比率（重量分率）と、圧力損失との関係を示すものである。

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。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の冷媒回路構成例である。図１に基づいて、空気調和機１００の冷媒回路構成について説明する。図１に示すように、室内機は、４台の室内機３００ａ〜室内機３００ｄから構成されているものとして説明するが、特に、台数は限定されるものではない。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、室内機３００ａ〜室内機３００ｄを単に室内機３００と称することもある。

図１に示すように、空気調和機１００は、室外機（熱源機）２００と室内機３００（室内機３００ａ〜室内機３００ｄ）とが、冷媒配管４００（冷媒配管４００ａ、冷媒配管４００ｂ）で接続されて構成されている。具体的には、空気調和機１００は、室内機３００ａ〜室内機３００ｄが室外機２００に対して、並列となるように冷媒配管４００で接続されている。空気調和機１００には、地球温暖化係数が小さい冷媒で、可燃性を有する冷媒（例えば、テトラフルオロプロペン系であるＨＦＯ１２３４１ｙｆまたはＨＦＯ１２３４ｚｅ等）が用いられている。また、これらを含む混合冷媒でも良い。
図１３は、冷媒に含まれるＨＦＯ１２３４ｙｆの比率（重量分率）と、圧力損失との関係を示すものである。この図１３は、空気調和機の容量（圧縮機の容量又は出力）としては、１０ＨＰ程度、配管径としてはφ２５．４を使った場合の計算結果である。また、図中の丸印のプロットはφ２５．４の配管（１本の配管）における計算結果である。また、四角印のプロットはφ２５．４の配管を２本並列接続して構成した配管における計算結果である。さらに、破線は従来冷媒（Ｒ４１０）の圧力損失である。
図１３から、φ２５．４の配管を２本並列接続して構成した配管の場合には、従来冷媒と同じ圧力損失となるＨＦＯ１２３４ｙｆの比率は、破線と四角印プロットから、約７５％であるとわかる。そして、冷媒に含まれるＨＦＯ１２３４ｙｆの比率が約７５％以上になると、従来冷媒の圧力損失より大きくなる。そこで、冷媒に含まれるＨＦＯ１２３４ｙｆの比率が約７５％以上の場合には、配管径がφ２５．４より大きい配管を２本並列接続して構成した配管を採用すれば、従来冷媒と同等の圧力損失とすることができる。
なお、ＨＦＯ１２３４ｙｆとほぼ同じ物性であるＨＦＯ１２３４ｚｅについても、冷媒に含まれるＨＦＯ１２３４ｚｅの比率が約７５％以上の場合には、配管径がφ２５．４より大きい配管を２本並列接続して構成した配管を採用すれば、従来冷媒と同等の圧力損失とすることができる。
以下、再び図１に基づいて空気調和機１００について説明する。

［室外機２００］
室外機２００には、圧縮機２０１と、油分離器２０２と、第１流路切替装置２０３と、熱源側熱交換器２０４と、アキュムレーター２０５と、が冷媒配管４００で接続されて構成されている。第１流路切替装置２０３とアキュムレーター２０５は、一部が２本の並列接続された第１冷媒配管２０７で構成されている。圧縮機２０１の吸入側とアキュムレーター２０５は、一部が２本の並列接続された第２冷媒配管２０８で構成されている。第１流路切替装置２０３と冷媒配管４００ａは、一部が２本の並列接続された第３冷媒配管２０９で構成されている。また、室外機２００内の第１流路切替装置２０３と熱源側熱交換器２０４は、一部が２本の並列接続された第４冷媒配管２１２で構成されている。また、油分離器２０２と圧縮機２０１の吸入側とは、油戻キャピラリー２０６で接続されている。

ここで、空気調和機１００において、第１冷媒配管２０７〜第３冷媒配管２０９は、一部が２本の並列接続された配管で構成したものとして説明するが、第１冷媒配管２０７〜第３冷媒配管２０９の内、少なくとも１つを、２本の並列接続された配管で構成した冷媒配管としてもよい。例えば、第１冷媒配管２０７が、１本の冷媒配管から構成され、第２冷媒配管２０８及び第３冷媒配管２０９が、２本の並列接続された配管で構成するということである。さらに、空気調和機１００において、並列接続する冷媒配管の数は、２本であるものとして説明するが、特に、限定されるものではない。

また、冷房運転モード時において、第４冷媒配管２１２は、高圧ガス冷媒が流れるので、２本の並列接続された配管のうちいずれか一方に開閉弁（図示省略）等を設けて、一方の配管だけに冷媒が流れるようにしてもよい。同様に、暖房運転モード時において、第３冷媒配管２０９は、高圧ガス冷媒が流れるので、２本の並列接続された配管のうちいずれか一方に開閉弁（図示省略）等を設けて、一方の配管だけに冷媒が流れるようにしてもよい。

圧縮機２０１は、冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にして冷媒回路に搬送するものである。この圧縮機２０１は、一方が第２冷媒配管２０８に接続され、他方が油分離器２０２に第５冷媒配管２１０を介して接続されている。圧縮機２０１は、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。油分離器２０２は、冷媒と冷凍機油とを分離するものである。この油分離器２０２は、一方が第６冷媒配管２１１を介して第１流路切替装置２０３に接続され、他方が圧縮機２０１の吐出側に接続されている。第１流路切替装置２０３は、暖房運転モード時における冷媒の流れと冷房運転モード時おける冷媒の流れを切り替えるものである。この第１流路切替装置２０３は、暖房運転モード時において、第６冷媒配管２１１と第３冷媒配管２０９及び第４冷媒配管２１２と第１冷媒配管２０７を接続するようにし、冷房運転モード時において、第６冷媒配管２１１と第４冷媒配管２１２及び第３冷媒配管２０９と第１冷媒配管２０７を接続するようにするものである。第１流路切替装置２０３は、例えば四方弁等で構成するとよい。

熱源側熱交換器（室外側熱交換器）２０４は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には放熱器（ガスクーラー）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冷媒との間で熱交換を行なうものである。この熱源側熱交換器２０４は、一方が第４冷媒配管２１２に接続され、他方が冷媒配管４００ｂに接続されている。熱源側熱交換器２０４は、例えば冷媒配管を流れる冷媒とフィンを通過する空気との間で熱交換ができるようなプレートフィンアンドチューブ型熱交換器で構成するとよい。
アキュムレーター２０５は、暖房運転モード時と冷房運転モード時の違いによる余剰冷媒、過渡的な運転の変化（たとえば、室内機３００の運転台数の変化）に対する余剰冷媒を蓄えるものである。このアキュムレーター２０５は、一方が第１冷媒配管２０７に接続され、他方が第２冷媒配管２０８に接続されている。油戻キャピラリー２０６は、油分離器２０２で捕捉された冷凍機油を圧縮機２０１の低圧側（第２冷媒配管２０８に接続されている側）に戻すものである。油戻キャピラリー２０６は、一方が油分離器２０２に接続され、他方が第２冷媒配管２０８に接続されている。

［室内機３００］
室内機３００は、利用側熱交換器（室内側熱交換器）及び絞り装置が接続されて構成されている。この室内機３００は、一方が冷媒配管４００ｂに接続され、他方が冷媒配管４００ａに接続されている。利用側熱交換器は、暖房運転時には放熱器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能し、図示省略のファン等の送風機から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行ない、空調対象空間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。この利用側熱交換器は、例えば冷媒配管を流れる冷媒とフィンを通過する空気との間で熱交換ができるようなプレートフィンアンドチューブ型熱交換器で構成するとよい。
絞り装置は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものである。この絞り装置は、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。

なお、空気調和機１００において、４台の室内機３００が接続されている場合を例に示しており、紙面下側から室内機３００ａ、室内機３００ｂ、室内機３００ｃ、室内機３００ｄとして図示している。また、室内機３００ａ〜室内機３００ｄに応じて、利用側熱交換器も、紙面下側から利用側熱交換器３０１ａ、利用側熱交換器３０１ｂ、利用側熱交換器３０１ｃ、利用側熱交換器３０１ｄとして図示している。同様に、絞り装置も、紙面下側から絞り装置３０２ａ、絞り装置３０２ｂ、絞り装置３０２ｃ、絞り装置３０２ｄとして図示している。室内機３００の接続台数を４台に限定するものではないことは言うまでもない。なお、利用側熱交換器３０１ａ〜利用側熱交換器３０１ｄを単に利用側熱交換器３０１と称することもある。また、絞り装置３０２ａ〜絞り装置３０２ｄを単に絞り装置３０２と称することもある。

空気調和機１００が実行する各運転モードについて説明する。
［冷房運転モード］
図２は、空気調和機１００の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。図２では、室内機３００の全部が冷房運転している場合を例に説明する。なお、図２では、冷媒の流れ方向を矢印で示している。

低温・低圧の冷媒が圧縮機２０１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２０１から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、油分離器２０２に流入する。油分離器２０２では、冷媒と冷媒に混ざっている冷凍機油とが分離される。分離された冷凍機油は、油戻キャピラリー２０６を通って、圧縮機２０１の低圧側に戻され、再び圧縮機２０１に戻される。油分離器２０２において分離された高温・高圧の冷媒は、第６冷媒配管２１１、第１流路切替装置２０３及び第４冷媒配管２１２を介して、熱源側熱交換器２０４に流入する。

熱源側熱交換器２０４に流入した高温・高圧のガス冷媒は、図示省略の送風機から供給される空気と熱交換することで、空気に放熱する。熱源側熱交換器２０４に流入した高温・高圧のガス冷媒は、液状態となって熱源側熱交換器２０４から流出する。この液状態の冷媒は、冷媒配管４００ｂを介して、室内機３００ａ〜室内機３００ｄに流入する。

室内機３００ａ〜室内機３００ｄに流入した液状態の冷媒は、絞り装置３０２ａ〜絞り装置３０２ｄのそれぞれで膨張（減圧）させられて、低温・低圧の気液二相ガス状態となる。この気液二相ガス状態の冷媒は、利用側熱交換器３０１ａ〜利用側熱交換器３０１ｄのそれぞれに流入する。利用側熱交換器３０１ａ〜利用側熱交換器３０１ｄに流入した気液二相状態の冷媒は、図示省略の送風機から供給される空気（室内空気）と熱交換することで、空気から吸熱して、低圧のガス冷媒となって利用側熱交換器３０１ａ〜利用側熱交換器３０１ｄから流出する。

図２において図示していないが、通常、利用側熱交換器３０１の冷媒出入口には、温度センサーが設けられている。この温度センサーからの温度情報に基づいて、利用側熱交換器３０１への冷媒供給量が調整されている。具体的には、それらの温度センサーからの情報で過熱度（出口側における冷媒温度−入口における冷媒温度）を算出し、その過熱度が２〜５℃程度になるように、絞り装置３０２の開度を設定し、利用側熱交換器３０１への冷媒供給量を調整している。

利用側熱交換器３０１ａ〜利用側熱交換器３０１ｄから流出した低圧ガス冷媒は、室内機３００ａ〜室内機３００ｄから流出し、冷媒配管４００ａで合流する。その後、この低圧ガス冷媒は、冷媒配管４００ａを介して室外機２００に流入する。室外機２００に流入した冷媒は、第３冷媒配管２０９、第１流路切替装置２０３及び第１冷媒配管２０７を介してアキュムレーター２０５に流入する。ここで低圧ガス冷媒は、冷媒配管４００ａ、第３冷媒配管２０９、第１流路切替装置２０３及び第１冷媒配管２０７を流れている過程で、気液二相ガス状態になる。アキュムレーター２０５に流入した冷媒は、液冷媒とガス冷媒に分離され、ガス冷媒が第２冷媒配管２０８を介して圧縮機２０１に流入する。

なお、空気調和機１００における冷房運転モードでは、室内機３００において過熱度制御が行なわれているので、液状態の冷媒がアキュムレーター２０５に流れ込むことが抑制されるようになっている。しかしながら、過渡的な状態や、停止している室内機３００があるときは、少量の液状態（乾き度０．９５程度）の冷媒がアキュムレーター２０５に流れ込むことがある。アキュムレーター２０５に流れ込んだ液冷媒は、蒸発して圧縮機２０１に吸引されたり、アキュムレーター２０５の出口配管に設けられている油戻し穴（図示省略）を介して圧縮機２０１に吸引されたりするようになっている。

［暖房運転モード］
図３は、空気調和機１００の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。図３では、室内機３００の全部が暖房運転している場合を例に説明する。なお、図３では、冷媒の流れ方向を矢印で示している。

低温・低圧の冷媒が圧縮機２０１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２０１から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、油分離器２０２に流入する。油分離器２０２では、冷媒と冷媒に混ざっている冷凍機油とが分離される。分離された冷凍機油は、油戻キャピラリー２０６を通って、圧縮機２０１の低圧側に戻され、再び圧縮機２０１に戻される。油分離器２０２において分離された高温・高圧の冷媒は、第６冷媒配管２１１、第１流路切替装置２０３、第３冷媒配管２０９及び冷媒配管４００ａを介して、室内機３００ａ〜室内機３００ｄに流入する。

室内機３００ａ〜室内機３００ｄに流入した高温・高圧のガス冷媒は、利用側熱交換器３０１ａ〜利用側熱交換器３０１ｄで、図示省略の送風機から供給される空気（室内空気）と熱交換することで、空気に放熱して、液状態となって利用側熱交換器３０１ａ〜利用側熱交換器３０１ｄから流出する。この高圧の液状態の冷媒は、絞り装置３０２ａ〜絞り装置３０２ｄのそれぞれで膨張（減圧）させられて、低温・低圧の気液二相状態となり、室内機３００ａ〜室内機３００ｄから流出する。

図３において図示していないが、通常、利用側熱交換器３０１ａ〜利用側熱交換器３０１ｄの冷媒出口には、温度センサー及び圧力センサーが設けられている。そして、利用側熱交換器３０１への冷媒供給量は、利用側熱交換器３０１の冷媒出口に設けられている温度センサー及び圧力センサーからの情報に基づいて調整されている。具体的には、それらのセンサーからの情報で過冷却度（出口側における冷媒の検知圧力から換算された飽和温度−出口側における冷媒温度）を算出し、その過冷却度が２〜５℃程度になるように、絞り装置３０２の開度を設定し、利用側熱交換器３０１への冷媒供給量を調整している。

利用側熱交換器３０１ａ〜利用側熱交換器３０１ｄから流出した気液二相ガス状態の冷媒は、室内機３００ａ〜室内機３００ｄから流出し、冷媒配管４００ｂで合流する。その後、この気液二相状態の冷媒は、冷媒配管４００ｂを介して室外機２００に流入する。室外機２００に流入した冷媒は、熱源側熱交換器２０４に流入し、図示省略の送風機から供給される空気（室内空気）から吸熱して、低圧のガス冷媒となって熱源側熱交換器２０４から流出する。

熱源側熱交換器２０４から流出した低圧のガス冷媒は、第４冷媒配管２１２、第１流路切替装置２０３及び第１冷媒配管２０７を介してアキュムレーター２０５に流入する。ここで低圧ガス冷媒は、第４冷媒配管２１２、第１流路切替装置２０３及び第１冷媒配管２０７を流れている過程で、気液二相ガス状態になる。アキュムレーター２０５に流入した冷媒は、液冷媒とガス冷媒に分離され、ガス冷媒が第２冷媒配管２０８を介して圧縮機２０１に流入する。

なお、空気調和機１００における暖房運転モードでは、アキュムレーター２０５に余剰冷媒が常に存在している。アキュムレーター２０５に流れ込んだ液冷媒は、蒸発して圧縮機２０１に吸引されたり、アキュムレーター２０５の出口配管に設けられている油戻し穴（図示省略）を介して圧縮機２０１に吸引されたりするようになっている。

［空気調和機１００の有する効果］
図１０は、ＨＦＯ１２３４ｙｆ冷媒とＲ４１０Ａ冷媒の０℃における密度を示したものである。図１１は、１本の所定径の冷媒配管を２本の冷媒配管で賄うようにした場合の冷媒配管径を、圧縮機２０１の出力別に示したものである。空気調和機１００は、地球温暖化係数が小さいＨＦＯ１２３４ｙｆ等を採用している。このＨＦＯ１２３４ｙｆ冷媒の低圧状態の密度について説明する。ＨＦＯ１２３４ｙｆ冷媒は、現在多くの空気調和機に用いられているＲ４１０Ａ冷媒に比べると、低圧状態のガス密度が１／２程度となっている。例えば、０℃におけるガス密度は図１０に示すとおりである。この低圧状態のガス密度が小さいＨＦＯ１２３４ｙｆ冷媒が、冷媒配管を流れるときの流速は、同じ径の冷媒配管を流れる場合において、Ｒ４１０Ａに比べると約２倍になる。ここで、圧力損失はおおよそ流速の２乗に比例することが知られているため、ＨＦＯ１２３４ｙｆ冷媒の圧力損失はＲ４１０冷媒の約４倍になってしまい、空気調和機１００のエネルギー効率が低減してしまう。

冷媒回路構成（システム容量）が小さいルームエアコン等においては、冷媒配管径を２倍にしても、元の配管径が小さいので、加工上、問題になることが少ない。しかし、冷媒回路構成が大きいビル等の大きな建物に設置されるビル用マルチエアコン等においては、例えばＲ４１０Ａ冷媒に採用される冷媒配管径の２倍にすると、冷媒配管径がφ４４．５ｍｍになってしまう場合もある。このように径が大きな冷媒配管を曲げたりすることにより、空気調和機１００の加工コストが大幅に上昇してしまう。また、このように大きな径の冷媒配管は、通常ほとんど市場で使われないため、冷媒配管自体のコストも高くなってしまっているので、製品コストが上昇してしまう。

空気調和機１００は、低圧状態となっている冷媒が流れる冷媒配管に、径の大きな冷媒配管を用いるのではなく、冷媒配管（第１冷媒配管２０７〜第３冷媒配管２０９に相当）を２本並列に配置して、該径の大きな冷媒配管と同等の性能を賄うようにしている。２本並列とした冷媒配管は、径の大きい冷媒配管に比べると加工性がよいので加工コストを低減することができるとともに、径の大きい冷媒配管に比べると冷媒配管自体のコストも低いので製品コストを低減することができる。

ここで一例として、φ４４．５ｍｍ（配管径Ｄ１）の冷媒配管の断面積をＳ１、２本並列の冷媒配管(配管径Ｄ２)の断面積Ｓ２とすると、式（１）を満たすように冷媒配管径を決定する。
Ｓ１＝２×Ｓ２ …（１）
この式（１）を配管径Ｄ２で表すと式（２）のようになる。
Ｄ２＝Ｄ１×２^-0.5 …（２）
従って、２本並列とした冷媒配管を、φ４４．５ｍｍの径の冷媒配管と同等の性能にするには、それぞれの管径をφ３１．５ｍｍとすればよい。図１１に、空気調和器１００のシステム容量と配管Ｄ１、及び２本の配管を利用してＤ１と同等の性能を得るための配管径Ｄ２の関係を示す。

このように、空気調和機１００は、一部が２本並列（複数本並列）に接続された第１冷媒配管２０７〜第３冷媒配管２０９が設けられているので、ＨＦＯ１２３４ｙｆのような低圧冷媒を採用しても、空気調和機１００の加工コスト及び製造コストを抑制しながら、冷媒の圧力損失を低減することができる。また、第１冷媒配管２０７〜第３冷媒配管２０９の径を大きくしないので、第１冷媒配管２０７〜第３冷媒配管２０９の曲げＲを小さくすることができ、空気調和機１００をコンパクトにすることができる。
なお、冷媒として、同じテトラフルオロプロペン系であるＨＦＯ１２３４ｚｅを用いても、ＨＦＯ１２３４ｙｆと同様の効果を得ることができる。

実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機の設置例を示す概略図である。図４に基づいて、空気調和機の設置例について説明する。この空気調和機は、熱源側冷媒を循環させる冷凍サイクルである冷媒循環回路Ａ(図５〜図９参照)及び熱媒体を循環させる冷凍サイクル（第２の冷凍サイクル）である熱媒体循環回路Ｂ(図５〜図９参照)を有しており、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選択できるものである。なお、実施の形態２では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。

空気調和機１００では、冷媒の冷熱又は温熱をそのまま利用する方式（直膨方式）を採用しているが、実施の形態２に係る空気調和機では、熱源側冷媒の冷熱又は温熱を、熱媒体に伝達して利用する方式（間接方式）を採用している。つまり、実施の形態２に係る空気調和機は、熱源側冷媒に貯えた冷熱又は温熱を、熱源側冷媒とは異なる熱媒体に伝達し、この熱媒体に伝達された冷熱又は温熱で空調対象空間を冷房又は暖房するものである。

図４に示すように、実施の形態２に係る空気調和機は、熱源機である１台の室外機２００と、複数台の室内機２と、室外機２００を流れる熱源側冷媒の冷熱又は温熱を、室内機２を流れる熱媒体に伝達するための熱媒体変換機３を有している。熱媒体変換機３は、熱源側冷媒と熱媒体を熱交換させるものである。室外機２００と熱媒体変換機３とは、熱源側冷媒が流れる冷媒配管４で接続されて構成されている。熱媒体変換機３と室内機２とは、熱媒体を導通する熱媒体配管５で接続されている。そして、室外機２００で生成された冷熱又は温熱は、熱媒体変換機３の熱媒体に伝達され、室内機２に配送されるようになっている。

室外機２００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、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（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２００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２００及び室内機２とは冷媒配管４及び熱媒体配管５でそれぞれ接続され、室外機２００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４に示すように、実施の形態２に係る空気調和機においては、室外機２００と熱媒体変換機３とが冷媒配管４を介して接続され、熱媒体変換機３と各室内機２とが熱媒体配管５を介して接続されている。このように、実施の形態２に係る空気調和機では、冷媒配管４及び熱媒体配管５を用いて各ユニット（室外機２００、室内機２及び熱媒体変換機３）を接続するものであり、施工が容易となっている。

なお、図４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（たとえば、建物９における天井裏などのスペース、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４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室内空間７に供給することができれば、特に、限定されるものではない。

また、図４においては、室外機２００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２００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２００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。

熱媒体変換機３は、室外機２００の近傍であって室内機２から離れた位置に設置してもよい。但し、熱媒体変換機３から室内機２までの距離が長くなると、熱媒体の搬送に必要な動力（エネルギー）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して、熱媒体変換機３を設置するとよい。さらに、室外機２００、室内機２及び熱媒体変換機３の接続台数の台数は、特に、限定されるものではなく、建物９に応じて台数を決定すればよい。

図５は、実施の形態２に係る空気調和機１０１の冷媒回路構成の一例を示す概略回路構成図である。図５に基づいて、空気調和機１０１の冷媒回路構成について説明する。図５に示すように、室外機２００と熱媒体変換機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とが、冷媒配管４を介して接続されている。また、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂと室内機２ａ〜室内機２ｄ（単に室内機２とも称することもある）とが、熱媒体配管５を介して接続されている。なお、冷媒配管４及び熱媒体配管５については後述するものとする。

［室外機２００］
室外機２００には、圧縮機２０１と、第１流路切替装置２０３と、熱源側熱交換器２０４と、アキュムレーター２０５と後述する各冷媒配管で接続されている。第１流路切替装置２０３とアキュムレーター２０５を接続する冷媒配管は、一部が２本の並列接続された第１冷媒配管２０７で構成されている。圧縮機２０１の吸入側とアキュムレーター２０５は、一部が２本の並列接続された第２冷媒配管２０８で構成されている。第１流路切替装置２０３と熱源側熱交換器２０４は、一部が２本の並列接続された第４冷媒配管２１２で構成されている。さらに、室外機２００内であって、冷媒配管４と第１流路切替装置２０３は、一部が２本の並列接続された第３冷媒配管２０９で構成されている。なお、実施の形態２に係る室外機２００においては、空気調和機１００に設けられている油分離器２０２及び油戻キャピラリー２０６が、設けられていないものとして説明するものとする。
また、室外機２００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、熱媒体変換器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。

なお、後述する全冷房運転モード及び冷房主体運転モードにおいて、第４冷媒配管２１２は、高圧ガス冷媒が流れるので、２本の並列接続された配管のうちいずれか一方に開閉弁（図示省略）等を設けて、一方の配管だけに冷媒が流れるようにしてもよい。同様に、全暖房運転モード時及び暖房主体運転モード時において、第３冷媒配管２０９は、高圧ガス冷媒が流れるので、２本の並列接続された配管のうちいずれか一方に開閉弁（図示省略）等を設けて、一方の配管だけに冷媒が流れるようにしてもよい。

［室内機２］
室内機２には、利用側熱交換器２６ａ〜利用側熱交換器２６ｄ（単に利用側熱交換器２６とも称することもある）が備えられている。この利用側熱交換器２６は、熱媒体配管５を介して熱媒体流量調整装置２５ａ〜熱媒体流量調整装置２５ｄ（単に熱媒体流量調整装置２５とも称することもある）と、熱媒体配管５を介して第２熱媒体流路切替装置２３ａ〜第２熱媒体流路切替装置２３ｄ（単に、第２熱媒体流路切替装置２３とも称することもある）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。

図５においては、４台の室内機２ａ〜室内機２ｄが、熱媒体変換機３に熱媒体配管５を介して接続されている場合を例に示している。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とする。なお、室内機２の接続台数は、４台に限定されるものではない。

［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１５ａ、１５ｂ（単に熱媒体間熱交換器１５とも称することもある）と、２つの絞り装置１６ａ、１６ｂ（単に絞り装置１６とも称することもある）と、２つの開閉装置１７、３７と、４つの第２流路切替装置１８ａ（１）、１８ａ（２）、１８ｂ（１）、１８ｂ（２）（単に第２流路切替装置１８とも称することもある）と、２つのポンプ２１ａ、２１ｂ（単にポンプ２１とも称することもある）と、４つの第１熱媒体流路切替装置２２ａ〜第１熱媒体流路切替装置２２ｄ（単に第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２３ａ〜第２熱媒体流路切替装置２３ｄ（単に第２熱媒体流路切替装置２３とも称することもある）と、４つの熱媒体流量調整装置２５ａ〜熱媒体流量調整装置２５ｄ（単に熱媒体流量調整装置２５と称することもある）と、が搭載されている。

２つの熱媒体間熱交換器１５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２００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、図５に示す冷媒循環回路Ａにおける絞り装置１６ａと、第２流路切替装置１８ａ（１）及び第２流路切替装置１８ａ（２）と、を接続する配管の間に接続されており、冷房暖房混在運転モード時において熱媒体を冷却するものである。熱媒体間熱交換器１５ｂは、図５に示す冷媒循環回路Ａにおける絞り装置１６ｂと、第２流路切替装置１８ｂ（１）及び第２流路切替装置１８ｂ（２）と、を接続する配管の間に接続されており、冷房暖房混在運転モード時において熱媒体を加熱するものである。

２つの絞り装置１６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、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１５ａの上流側に設けられている。絞り装置１６ｂ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。

開閉装置１７と第２開閉装置３７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１７は、冷媒配管４のうち点Ｐ５から点Ｐ６までの間の冷媒配管４に設けられている。また、第２開閉装置３７は、熱媒体変換機３のうち、熱源側冷媒が高圧状態で循環する側の配管と、熱源側冷媒が低圧状態で循環する側の配管を、バイパスする配管４ｄに設けられている。
図１２は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機１０１の図５以外の冷媒回路構成例である。なお、図５では上記した第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、逆止弁１３ｄ、配管４ｄ、第２開閉装置３７が設けられているものとして説明するが、これらがない図１２のような冷媒回路構成であっても冷暖房混在運転を実施することができる。以下再び、図５に基づいて、空気調和機１０１の説明をするものとする。

４つの第２流路切替装置１８は、二方弁等で構成され、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流路切替装置１８ａ（１）、１８ａ（２）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１５ａの下流側に設けられている。第２流路切替装置１８ｂ（１）、１８ｂ（２）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１５ｂの下流側に設けられている。

２つのポンプ２１は、熱媒体配管５に流れる熱媒体を循環させるものである。ポンプ２１ａは、熱媒体配管５のうち、熱媒体間熱交換器１５ａと第２熱媒体流路切替装置２３とを接続する配管の間に接続されている。ポンプ２１ｂは、熱媒体配管５のうち、熱媒体間熱交換器１５ｂと第２熱媒体流路切替装置２３とを接続する配管の間に接続されている。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。なお、ポンプ２１ａを、熱媒体配管５のうち、熱媒体間熱交換器１５ａと第１熱媒体流路切替装置２２とを接続する配管の間に接続してもよい。また、ポンプ２１ｂを、熱媒体配管５のうち、熱媒体間熱交換器１５ｂと第１熱媒体流路切替装置２２とを接続する配管の間に接続してもよい。

４つの第１熱媒体流路切替装置２２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とする。

４つの第２熱媒体流路切替装置２３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とする。

４つの熱媒体流量調整装置２５は、開口面積を制御できる二方弁等で構成されており、熱媒体配管５に流れる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、各種検出手段（図５では、２つの第１温度センサー３１ａ、３１ｂ、４つの第２温度センサー３４ａ〜第２温度センサー３４ｄ、４つの第３温度センサー３５ａ〜第３温度センサー３５ｄ、及び、圧力センサー３６）が設けられている。これらの各種検出手段で検出された情報（温度情報、圧力情報）は、空気調和機１０１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２０１の駆動周波数、熱源側熱交換器２０４及び利用側熱交換器２６近傍に設けられる図示省略の送風機の回転数、第１流路切替装置２０３の切り替え、ポンプ２１の駆動周波数、第２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。

２つの第１温度センサー３１ａ、３１ｂ（単に第１温度センサー３１とも称することもある）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の入口側における熱媒体配管５に設けられている。第１温度センサー３１ｂは、ポンプ２１ｂの入口側における熱媒体配管５に設けられている。

４つの第２温度センサー３４ａ〜第２温度センサー３４ｄ（単に第２温度センサー３４と称することもある）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３５ａ〜第３温度センサー３５ｄ（単に第３温度センサー３５と称することもある）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２０１の駆動周波数、送風機の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、第１流路切替装置２０３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、及び、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２００または熱媒体変換機３に設けてもよい。

熱媒体が流れる熱媒体配管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。熱媒体配管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、熱媒体配管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に流入させるかが設定されるようになっている。

そして、空気調和機１０１では、圧縮機２０１、第１流路切替装置２０３、熱源側熱交換器２０４、開閉装置１７、絞り装置１６、熱媒体間熱交換器１５のうち熱源側冷媒の流路、第２流路切替装置１８及びアキュムレーター２０５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１５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、及び、第２熱媒体流路切替装置２３を、熱媒体配管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、空気調和機１０１では、室外機２００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が、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、空気調和機１０１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。

この空気調和機１０１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、空気調和機１０１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。

次に、空気調和機１０１が実行する各運転モードについて説明する。
空気調和機１０１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暖房混在運転モードとしての冷房主体運転モード、及び、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。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６は、空気調和機１０１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６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に示す全冷房運転モードの場合、室外機２００では、第１流路切替装置２０３を、圧縮機２０１から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器２０４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及びポンプ２１ｂを駆動させ、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を全閉とし、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。

まず、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・低圧の熱源側冷媒が圧縮機２０１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２０１から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１流路切替装置２０３、第４冷媒配管２１２を介して熱源側熱交換器２０４に流入する。そして、熱源側熱交換器２０４で室外空気に放熱しながら高圧液冷媒となる。熱源側熱交換器２０４から流出した高圧冷媒は、逆止弁１３ａを通って、室外機２００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に流入した高圧冷媒は、開閉装置１７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・低圧の気液二相ガス冷媒となる。なお、開閉装置１７は開、第２開閉装置３７は閉となっている。

この気液二相ガス冷媒は、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、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及び熱媒体間熱交換器１５ｂから流出したガス冷媒は、第２流路切替装置１８ａ（１）及び第２流路切替装置１８ｂ（１）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２００へ流入する。室外機２００に流入した冷媒は、逆止弁１３ｄを通って、第３冷媒配管２０９、第１流路切替装置２０３、第１冷媒配管２０７、アキュムレーター２０５、第２冷媒配管２０８を介して、圧縮機２０１へ流入する。
なお、この室外機２００に流入し、逆止弁１３ｄに流入する前の冷媒（点Ｐ３参照）は、逆止弁１３ｃを通過することが防止されている。これは、この室外機２００に流入し、逆止弁１３ｄに流入する前の冷媒（点Ｐ３参照）は低圧ガス状態であるが、点Ｐ４側の冷媒配管４を流れる冷媒は高圧ガス状態となっているので、逆止弁１３ｃの弁が閉じてしまうためである。

このとき、第２流路切替装置１８ａ（１）及び第２流路切替装置１８ｂ（１）は開、第２流路切替装置１８ａ（２）及び第２流路切替装置１８ｂ（２）は閉となっている。ただし、バイパス配管４ｄの上流が高圧ガス状態になっており、バイパス配管４ｄは高圧ガス状態の熱源側冷媒で満たされている。

また、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過熱度が一定になるように開度が制御される。

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及びポンプ２１ｂによって熱媒体配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ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によって、熱媒体の流量が室内空間７（図４参照）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、その後、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂへ流入する。

なお、利用側熱交換器２６の熱媒体配管５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。

［全暖房運転モード］
図７は、空気調和機１０１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７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）の流れ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に示す全暖房運転モードの場合、室外機２００では、第１流路切替装置２０３を、圧縮機２０１から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器２０４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及びポンプ２１ｂを駆動させ、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を全閉とし、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２０１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２０１から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１流路切替装置２０３、第３冷媒配管２０９、逆止弁１３ｂを介して室外機２００から流出する。室外機２００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流路切替装置１８ａ（２）及び第２流路切替装置１８ｂ（２）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、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら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、第２開閉装置３７、バイパス配管４ｄ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２００へ流入する。なお、開閉装置１７は閉となっている。

室外機２００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２０４に流入する。そして、熱源側熱交換器２０４に流入した冷媒は、熱源側熱交換器２０４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２０４から流出した低温・低圧のガス冷媒は、第４冷媒配管２１２、第１流路切替装置２０３、第１冷媒配管２０７、アキュムレーター２０５、第２冷媒配管２０８を介して圧縮機２０１へ流入する。
なお、室外機２００に流入し、逆止弁１３ｃに流入する前の冷媒（点Ｐ３参照）は、逆止弁１３ｄを通過することが防止されている。これは、この室外機２００に流入し、逆止弁１３ｃに流入する前の冷媒（点Ｐ３参照）は低圧ガス状態であるが、点Ｐ１側の冷媒配管４を流れる冷媒は高圧ガス状態となっているので、逆止弁１３ｄの弁が閉じてしまうためである。
同様の理由で、点Ｐ４を流れる冷媒は、低圧ガス状態であるが、点Ｐ２を流れる冷媒は、高圧ガス状態となっており、逆止弁１３ａの弁が閉じてしまうので、冷媒が、逆止弁１３ａを通過してしまうことが防止されている。

このとき、第２流路切替装置１８ａ（２）及び第２流路切替装置１８ｂ（２）は開、第２流路切替装置１８ａ（１）及び第２流路切替装置１８ｂ（１）は閉となっている。

また、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、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及びポンプ２１ｂによって熱媒体配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ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。

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及びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。

なお、利用側熱交換器２６の熱媒体配管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として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。

［冷房主体運転モード］
図８は、空気調和機１０１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８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８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に示す冷房主体運転モードの場合、室外機２００では、第１流路切替装置２０３を、圧縮機２０１から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器２０４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及びポンプ２１ｂを駆動させ、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２０１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２０１から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１流路切替装置２０３、第４冷媒配管２１２を介して、放熱器として作用する熱源側熱交換器２０４に流入する。そして、熱源側熱交換器２０４で室外空気に放熱しながら液冷媒となる。熱源側熱交換器２０４から流出した冷媒は、逆止弁１３ａを通って室外機２００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に流入した冷媒は、第２流路切替装置１８ｂ（２）を通って放熱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、さらに温度が低下した冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した冷媒は、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流路切替装置１８ａ（１）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２００へ流入する。室外機２００に流入した冷媒は、逆止弁１３ｄ、第３冷媒配管２０９、第１流路切替装置２０３、第１冷媒配管２０７、アキュムレーター２０５、第２冷媒配管２０８を介して、圧縮機２０１へ再度吸入される。
なお、この室外機２００に流入し、逆止弁１３ｄに流入する前の冷媒（点Ｐ３参照）は、逆止弁１３ｃを通過することが防止されている。これは、この室外機２００に流入し、逆止弁１３ｄに流入する前の冷媒（点Ｐ３参照）は低圧ガス状態であるが、点Ｐ４側の冷媒配管４を流れる冷媒は高圧ガス状態となっているので、逆止弁１３ｃの弁が閉じてしまうためである。

このとき、第２流路切替装置１８ａ（１）は開、第２流路切替装置１８ａ（２）は閉、第２流路切替装置１８ｂ（１）は閉、第２流路切替装置１８ｂ（２）は開となっている。
なお、開閉装置１７及び第２開閉装置３７はともに閉状態である。

また、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過熱度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１７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で過熱度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によって熱媒体配管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によって熱媒体配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ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。

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の熱媒体配管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として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８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９は、空気調和機１０１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９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９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９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９に示す暖房主体運転モードの場合、室外機２００では、第１流路切替装置２０３を、圧縮機２０１から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器２０４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及びポンプ２１ｂを駆動させ、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を全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａと利用側熱交換器２６ｂとの間を、熱媒体間熱交換器１５ｂと利用側熱交換器２６ａ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２０１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２０１から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１流路切替装置２０３、第３冷媒配管２０９、逆止弁１３ｂを介して室外機２００から流出する。室外機２００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流路切替装置１８ｂ（２）を通って放熱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液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した冷媒は、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流路切替装置１８ａ（１）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２００へ流入する。

室外機２００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２０４に流入する。そして、熱源側熱交換器２０４に流入した冷媒は、熱源側熱交換器２０４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２０４から流出した低温・低圧のガス冷媒は、第４冷媒配管２１２、第１流路切替装置２０３、第１冷媒配管２０７、アキュムレーター２０５、第２冷媒配管２０８を介して圧縮機２０１へ再度吸入される。
なお、この室外機２００に流入し、逆止弁１３ｃに流入する前の冷媒（点Ｐ３参照）は、逆止弁１３ｄを通過することが防止されている。これは、この室外機２００に流入し、逆止弁１３ｃに流入する前の冷媒（点Ｐ３参照）は低圧ガス状態であるが、点Ｐ１側の冷媒配管４を流れる冷媒は高圧ガス状態となっているので、逆止弁１３ｄの弁が閉じてしまうためである。
同様の理由で、点Ｐ４を流れる冷媒は、低圧ガス状態であるが、点Ｐ２を流れる冷媒は、高圧ガス状態となっており、逆止弁１３ａの弁が閉じてしまうので、冷媒が、逆止弁１３ａを通過してしまうことはない。

このとき、第２流路切替装置１８ａ（２）は閉、第２流路切替装置１８ａ（１）は開、第２流路切替装置１８ｂ（２）は開、第２流路切替装置１８ｂ（１）は閉となっている。

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１７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によって熱媒体配管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によって熱媒体配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ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。

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上昇した熱媒体は、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の熱媒体配管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として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。

［空気調和機１０１の有する効果］
実施の形態２に係る空気調和機１０１は、冷凍サイクルを２つ有しているが、実施の形態１に係る空気調和機１００の有する効果と同等の効果を得られることは言うまでもない。つまり、空気調和機１０１は、一部が２本並列（又は、複数本並列）に接続された第１冷媒配管２０７〜第３冷媒配管２０９が設けられているので、ＨＦＯ１２３４ｙｆのような低圧冷媒を採用しても、空気調和機１０１の加工コスト及び製造コストを抑制しながら、冷媒の圧力損失を低減することができる。また、第１冷媒配管２０７〜第３冷媒配管２０９の径を大きくしないので、第１冷媒配管２０７〜第３冷媒配管２０９の曲げＲを小さくすることができ、空気調和機１０１をコンパクトにすることができる。

［冷媒配管４］
以上説明したように、空気調和機１０１は、全冷房運転モード、冷房主体運転モード、全暖房運転モード及び暖房主体運転モードができるものである。これらの各運転モードにおいては、室外機２００と熱媒体変換機３とを接続する冷媒配管４には熱源側冷媒が流れている。

［熱媒体配管５］
空気調和機１０１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を接続する熱媒体配管５には水や不凍液等の熱媒体が流れている。

［熱源側冷媒］
空気調和機１０１には、地球温暖化係数が小さい冷媒で、可燃性を有する冷媒が用いられている。例えば、テトラフルオロプロペン系であるＨＦＯ１２３４ｙｆやＨＦＯ-１２３４ｚｅが用いられている。また、これらを含む混合冷媒でも良い。
図１３は、冷媒に含まれるＨＦＯ１２３４ｙｆの比率（重量分率）と、圧力損失との関係を示すものである。この図１３は、空気調和機の容量（圧縮機の容量又は出力）としては、１０ＨＰ程度、配管径としてはφ２５．４を使った場合の計算結果である。また、図中の丸印のプロットはφ２５．４の配管（１本の配管）における計算結果である。また、四角印のプロットはφ２５．４の配管を２本並列接続して構成した配管における計算結果である。さらに、破線は従来冷媒（Ｒ４１０）の圧力損失である。
図１３から、φ２５．４の配管を２本並列接続して構成した配管の場合には、従来冷媒と同じ圧力損失となるＨＦＯ１２３４ｙｆの比率は、破線と四角印プロットから、約７５％であるとわかる。そして、冷媒に含まれるＨＦＯ１２３４ｙｆの比率が約７５％以上になると、従来冷媒の圧力損失より大きくなる。そこで、冷媒に含まれるＨＦＯ１２３４ｙｆの比率が約７５％以上の場合には、配管径がφ２５．４より大きい配管を２本並列接続して構成した配管を採用すれば、従来冷媒と同等の圧力損失とすることができる。
なお、ＨＦＯ１２３４ｙｆとほぼ同じ物性であるＨＦＯ１２３４ｚｅについても、冷媒に含まれるＨＦＯ１２３４ｚｅの比率が約７５％以上の場合には、配管径がφ２５．４より大きい配管を２本並列接続して構成した配管を採用すれば、従来冷媒と同等の圧力損失とすることができる。

［熱媒体］
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、空気調和機１０１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、冷房主体運転モードと暖房主体運転モードにおいて、熱媒体間熱交換器１５ｂと熱媒体間熱交換器１５ａの状態（加熱または冷却）が変化すると、今まで温水だったものが冷やされて冷水になり、冷水だったものが温められて温水になり、エネルギーの無駄が発生する。そこで、空気調和機１０１では、冷房主体運転モード及び暖房主体運転モードのいずれにおいても、常に、熱媒体間熱交換器１５ｂが暖房側、熱媒体間熱交換器１５ａが冷房側となるように構成している。

さらに、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、室内機２ａ〜室内機２ｄ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、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、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、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、熱媒体流量調整装置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、熱媒体流量調整装置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流路切替装置１８が二方流路切替弁であるかのように示したが、これに限るものではなく、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。また、四方弁を用いて第２流路切替装置１８を構成するようにしてもよい。

空気調和機１０１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。例えば、熱媒体間熱交換器１５及び絞り装置１６がそれぞれ１つで、それらに複数の利用側熱交換器２６と熱媒体流量調整装置２５が並列に接続され、冷房運転か暖房運転のいずれか一方しか行なえない構成であってよく、空気調和機１０１の奏する効果と同様の効果を奏することは言うまでもない。

また、利用側熱交換器２６と熱媒体流量調整装置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及び絞り装置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、問題ない。さらに、熱媒体流量調整装置２５は、熱媒体変換機３内に設けられている場合を例に説明したが、特に、限定されるものではなく、室内機２内に設けられていてもよい。

また、通常、熱源側熱交換器２０４及び利用側熱交換器２６には、送風機が付設されており、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２０４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２０４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、空気調和機１０１において、熱媒体間熱交換器１５ａ、熱媒体間熱交換器１５ｂが２つである場合を例に説明したが、熱媒体を冷却、加熱できるように構成であればよく、特に限定されるものではない。さらに、ポンプ２１ａ、ポンプ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接続してもよい。

また、空気調和機１０１において、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、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く、特に、限定されるものではない。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熱媒体流路切替装置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。

２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ） 室内機、３ 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、４ｄ バイパス配管、５ 熱媒体配管、６ 室外空間、７ 室内空間、８ 空間、９ 建物、１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ） 逆止弁、１５（１５ａ、１５ｂ） 熱媒体間熱交換器、１６（１６ａ、１６ｂ） 絞り装置、１７ 開閉装置、１８（１８ａ（１）、１８ａ（２）、１８ｂ（１）、１８ｂ（２）） 第２流路切替装置、２１（２１ａ、２１ｂ） ポンプ、２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ） 第１熱媒体流路切替装置、２３（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ） 第２熱媒体流路切替装置、２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ） 熱媒体流量調整装置、２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ） 利用側熱交換器、３１（３１ａ、３１ｂ） 第１温度センサー、３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ） 第２温度センサー、３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ） 第３温度センサー、３６ 圧力センサー、３７ 第２開閉装置、１００ 空気調和機、１０１ 空気調和機、２００ 室外機、２０１ 圧縮機、２０２ 油分離器、２０３ 第１流路切替装置、２０４ 熱源側熱交換器、２０５ アキュムレーター、２０６ 油戻キャピラリー、２０７ 第１冷媒配管、２０８ 第２冷媒配管、２０９ 第３冷媒配管、２１０ 第５冷媒配管、２１１ 第６冷媒配管、２１２ 第４冷媒配管、３００（３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄ） 室内機、３０１（３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃ、３０１ｄ） 利用側熱交換器、３０２（３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０２ｄ） 絞り装置、４００（４００ａ、４００ｂ） 冷媒配管、Ａ 冷媒循環回路、Ｂ 熱媒体循環回路。

Claims (12)

1. 圧縮機、放熱器、絞り装置、蒸発器及びアキュムレータを有し、これらが冷媒配管で接続されて冷凍サイクルを構成する空気調和機において、
   前記冷凍サイクルを流れる冷媒は、テトラフルオロプロペン系冷媒またはテトラフルオロプロペンを主成分とする混合冷媒からなり、
   前記アキュムレータから前記圧縮機の吸引側までを接続する冷媒配管と、前記蒸発器から前記アキュムレータまでを接続する冷媒配管とは、それぞれ複数本並列に接続された配管で構成されている
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 前記冷凍サイクルを流れる冷媒は、
   前記冷凍サイクルに封入されている重量に対するテトラフルオロプロペン系冷媒の重量の比が７５％以上である
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記放熱器又は前記蒸発器として機能させる熱源側熱交換器と、
   前記放熱器又は前記蒸発器として機能させる利用側熱交換器と、を備え、
   冷媒の流れを切換えて、冷暖房運転が切換え可能なものにおいて、
   暖房運転時には、
   前記利用側熱交換器を前記放熱器として、前記熱源側熱交換器を前記蒸発器としてそれぞれ機能させ、
   冷房運転時には、
   前記熱源側熱交換器を前記放熱器として、前記利用側熱交換器を前記蒸発器としてそれぞれ機能させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
4. 前記放熱器又は前記蒸発器として機能させる熱源側熱交換器と、
   前記放熱器又は前記蒸発器として機能させ、複数の利用側熱交換器と熱媒体配管で接続された複数の熱媒体間熱交換器と、を備え、
   前記複数の熱媒体間熱交換器へ流入する冷媒の流れを切換えて、全暖房運転、全冷房運転及び冷房暖房混在が可能なものにおいて、
   全暖房運転時には、
   前記熱源側熱交換器を前記放熱器として、前記熱媒体間熱交換器を前記蒸発器としてそれぞれ機能させ、
   全冷房運転時には、
   前記熱源側熱交換器を前記蒸発器として、前記熱媒体間熱交換器を前記放熱器としてそれぞれ機能させ、
   冷房暖房混在運転時には、
   前記熱源側熱交換器を前記放熱器又は前記蒸発器として、前記熱媒体間熱交換器のうちの少なくとも１つを前記放熱器として、前記熱媒体間熱交換器のうちの残りを前記蒸発器としてそれぞれ機能させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
5. 前記複数本並列に接続された配管は、
   前記圧縮機の出力に応じて内径が設定される
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和機。
6. 前記圧縮機が、略２２ｋＷの出力を有する場合において、
   前記複数本並列に接続された配管は、それぞれの内径を２６．９ｍｍ以下とした
   ことを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。
7. 前記圧縮機が、略２８ｋＷ〜３３ｋＷの出力を有する場合において、
   前記複数本並列に接続された配管は、それぞれの内径を３１．５ｍｍ以下とした
   ことを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。
8. 前記圧縮機が、略４０ｋＷの出力を有する場合において、
   前記複数本並列に接続された配管は、それぞれの内径を３５．９ｍｍ以下とした
   ことを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。
9. 前記冷凍サイクルを流れる冷媒を、ＨＦＯ１２３４ｙｆとした
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の空気調和機。
10. 前記冷凍サイクルを流れる冷媒を、ＨＦＯ１２３４ｚｅとした
    ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の空気調和機。
11. 前記冷凍サイクルを流れる冷媒を、ＨＦＯ１２３４ｙｆを主成分とした
    ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の空気調和機。
12. 前記冷凍サイクルを流れる冷媒を、ＨＦＯ１２３４ｚｅを主成分とした
    ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の空気調和機。

Images