JP6072076B2 - 空気調和装置 - Google Patents

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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、室外に配置した室外機において、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する。そして、熱媒体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、室外機と室内機の間に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室外側熱交換器も存在している（たとえば、特許文献２参照）。
また、冷媒と熱媒体との熱交換器を各室内機の近傍に配置し、室内機に熱媒体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、室内機に熱媒体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）。
また、室外機と中継機を２本の冷媒配管で接続し、中継機と室内機をそれぞれ２本の水等の熱媒体を流す配管で接続し、中継機で冷媒から熱媒体に熱を伝え、冷暖同時を実現する空気調和装置も存在している（たとえば、特許文献５参照）。
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） ＷＯ２０１０／０４９９９８号公報（第６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。また、非常に多くの冷媒量を使用していた。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、冷媒が室内機を通過することはない。ただ、特許文献１に記載されているような空気調和装置では、冷媒が室内に漏れる心配はないが、冷房運転か暖房運転のいずれかを切り替えて実施するため、室内の多様な空調負荷に対応するための冷暖同時運転はできなかった。
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可能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、熱交換後の冷媒が熱交換前の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。
特許文献５に記載されているような空気調和装置においては、室外機から中継機までは２本の冷媒配管にて冷媒が搬送され、中継機から室内機まではそれぞれ２本の熱媒体配管にて熱媒体が搬送され、冷暖同時運転も可能となっている。しかし、冷媒として可燃性を有する冷媒を使用した場合、中継機が建物内に設置されるため、中継機の設置位置によっては、建物内で発火等する可能性があった。また、たとえば冷媒として、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ等の低密度の冷媒を使用した場合、室外機と中継機とを接続する冷媒配管（延長配管）での大きな圧力損失を防ぐためには、太い冷媒配管（延長配管）を使用しなければならず、工事性の悪いシステムとなってしまう、という欠点があった。さらに、室外機から中継機まで冷媒を循環させる必要があり、室外機と中継機とを接続する冷媒配管が長い場合は、使用する冷媒量が多くなってしまう、という欠点があった。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、工事性のよい空気調和装置を得るものである。また、室外から建物内に冷媒配管を引き入れずに、２本の配管で冷暖同時運転ができる、安全な空気調和装置を得るものである。さらに、建物の内部と外部とを長い冷媒配管で接続することがなく、冷媒量を少なくすることができる空気調和装置を得るものである。
本発明に係る空気調和装置は、建物の内部にあって、空調対象空間の空気調和が可能な位置に設置された複数の室内機と、建物の内部または建物の外部であり建物に近接した位置にあって、空調対象空間とは別の離れた位置である非空調対象空間に設置可能な中継機とを備え、中継機と各室内機とは、水またはブラインの第一の熱媒体が流れる第一の熱媒体配管で接続し、中継機は、圧縮機、運転中に相変化をするまたは超臨界状態になる冷媒と第一の熱媒体との熱交換を行う複数の第一の熱媒体間熱交換器、複数の絞り装置および冷媒と水またはブラインの第二の熱媒体との熱交換を行う第二の熱媒体間熱交換器を冷媒配管で接続して構成した冷媒循環回路を収容して、冷却された第一の熱媒体と加熱された第一の熱媒体とを同時に生成可能とし、さらに冷却された第一の熱媒体と加熱された第一の熱媒体とを、複数の室内機に振り分けて搬送可能とし、第二の熱媒体は、建物の外部と中継機との間を循環し、第二の熱媒体間熱交換器にて、冷媒を加熱する熱交換を行う場合には、第二の熱媒体と冷媒とが並行流となり、冷媒を冷却する熱交換を行う場合には、第二の熱媒体と冷媒とが対向流となるように、冷媒循環回路を冷媒が流れ、第二の熱媒体を供給する２本の第二の熱媒体配管を建物の外部から中継機に接続して、第二の熱媒体間熱交換器における冷媒と第二の熱媒体との熱交換により、第二の熱媒体を介して、冷媒から建物の屋外空間の空気に放熱するまたは冷媒に屋外空間の空気から吸熱する第二の熱媒体循環回路を構成し、第二の熱媒体循環回路に、第二の熱媒体送出装置および開度調整可能な第二の熱媒体流量調整装置を備え、第二の熱媒体流量調整装置の開度を制御して第二の熱媒体間熱交換器を通過する第二の熱媒体の流量を調整する、中継機の内部または近辺に設置された第一の制御装置と、室外機の内部または近辺に設置された第二の制御装置とをさらに備え、第二の制御装置は第二の熱媒体送出装置と制御可能に接続し、第一の制御装置と第二の制御装置とを有線または無線の信号線にて信号の送受信が可能なように接続し、第一の制御装置と第二の制御装置との間で、少なくとも第二の熱媒体流量調整装置の開度に係る情報を送受信することにより、第二の熱媒体流量調整装置の開度の制御と第二の熱媒体送出装置の回転数の制御とを、第二の熱媒体流量調整装置の開度が全開開度に近づくように、第二の熱媒体送出装置の回転数の制御を、連携して行うものであり、室外から建物内に冷媒配管を引き入れずに、２本の熱媒体の配管で冷暖同時運転ができる、工事性がよくかつ安全な空気調和装置を得ることができるものである。
本発明の空気調和装置は、室外から建物内に冷媒配管を引き入れずに、２本の熱媒体の配管で冷暖同時運転ができ、室外機は屋外または機械室に、中継機は建物の内部の非空調対象空間、建物の外部に繋がる建物内に食い込んだ凹み等の空間、または建物の外部であり建物に近接した位置等に設置することができ、冷媒が室内に漏れることはなく、中継機内の冷媒量はあまり多くないため、可燃性冷媒使用時に中継機から冷媒が漏れても、発火するまでの濃度には上がらず、安全に使用することができる。
本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の設置例を示す概略図。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の構成を示す図。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の全冷房運転時の冷媒および熱媒体の流れを示す回路図。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の全暖房運転時の冷媒および熱媒体の流れを示す回路図。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷房主体運転時の冷媒および熱媒体の流れを示す回路図。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の暖房主体運転時の冷媒および熱媒体の流れを示す回路図。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の別の設置例を示す概略図。 本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の構成を示す図。 本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の全冷房運転時の冷媒および熱媒体の流れを示す回路図。 本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の全暖房運転時の冷媒および熱媒体の流れを示す回路図。 本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の冷房主体運転時の冷媒および熱媒体の流れを示す回路図。 本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の暖房主体運転時の冷媒および熱媒体の流れを示す回路図。 本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の設置例を示す概略図。 本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の中継機の概略図。 本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の別の構成を示す図。 本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の中継機の別例の概略図。
実施の形態１．
本発明の実施の形態１について、図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。図１に基づいて、空気調和装置の設置例について説明する。この空気調和装置は、第二の熱媒体を循環させる熱媒体回路（第二の熱媒体循環回路Ｂ）、第一の冷媒を循環させる冷媒回路（第一の冷媒循環回路Ｃ）および第一の熱媒体を循環させる熱媒体回路（第一の熱媒体循環回路Ｄ）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。ここで、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、以下に説明する温度、圧力等の高低については、特に絶対的な値との関係で高低等が定まっているものではなく、システム、装置等における状態、動作等において相対的に定まるものとする。
図１においては、本実施の形態に係る空気調和装置は、室外機である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との間に介在する中継機３と、を有している。吸放熱ユニットとなる室外機１は、屋外空間に放熱または吸熱して第二の熱媒体を冷却または加熱させる。中継機３は、第一の冷媒の作用で第二の熱媒体に放熱または吸熱して第一の熱媒体を冷却または加熱させる。第一の熱媒体は室内機２へ配送され、空調負荷をまかなう。室外機１と中継機３とは、第二の熱媒体が流れる熱媒体配管５ａで接続されている。中継機３と室内機２とは、第一の熱媒体が流れる熱媒体配管５ｂで接続されている。そして、中継機３で生成された冷熱あるいは温熱は、第二の熱媒体を介して室外機１で吸熱または放熱され、第一の熱媒体を介して室内機２に配送されるようになっている。ここで、本実施の形態の第一の冷媒は、運転中に二相変化をするまたは超臨界状態になるものであり、第一の熱媒体および第二の熱媒体は、水または不凍液等である。
室外機１は、通常、ビル等の建物９の外の空間（たとえば、屋上等）である屋外空間６、または、建物９の内部であって屋外空間６に繋がる空間、に配置され、中継機３で生成された冷熱あるいは温熱を、第二の熱媒体を介し、吸熱あるいは放熱するものである。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するものである。中継機３は、室外機１および室内機２とは別筐体として、屋外空間６および室内空間７とは別の離れた位置である建物９内の非空調対象空間８（以下、単に空間８と称する）に設置できるように構成されており、室外機１および室内機２とは熱媒体配管５ａおよび熱媒体配管５ｂでそれぞれ接続され、生成した冷熱あるいは温熱を室内機２に伝達するものである。
なお、中継機３は、室外機１および室内機２とは離れた位置に設置可能であり、室外機１と室内機２の間に位置するものであれば、１つの筐体で構成されていてもよいし、複数の筐体で構成されていてもよい。中継機３が、複数の筐体で構成されている場合は、その筐体間を第一の冷媒が流れる２本または３本または４本の冷媒配管で接続してもよいし、第一の熱媒体が流れる２本または３本または４本の熱媒体配管で接続してもよい。中継機３が複数の筐体で構成されている場合は、それぞれの筐体は近接した位置に設置してもよいし、離れた位置に設置してもよい。
図１に示すように、本実施の形態に係る空気調和装置においては、室外機１と中継機３とが２本の熱媒体配管５ａを用いて、中継機３と各室内機２とが２本の熱媒体配管５ｂ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（熱媒体配管５ａおよび熱媒体配管５ｂ）を用いて各ユニット（室外機１、室内機２および中継機３）を接続することができるので、施工が容易となっている。
なお、図１においては、中継機３が、天井裏等の空間８に設置されている状態を例に示している。中継機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においては、室内機２が天井カセット型であり、本体が天井裏にあり、吹出口が室内空間７に露出してい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、壁掛型のように、本体が室内空間７に設置されているものであっても、天井埋込型や天井吊下式等のように、室内空間７にダクト等により空気を吹き出せるようになっているものであってもよく、室内空間７に暖房用空気あるいは冷房用空気を吹き出し、室内空間７の空調負荷をまかなえるようなものであれば、どんな種類のものでもよい。
図１においては、室外機１が屋外空間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を用いて、建物９の内部に設置するようにしてもよい。
また、中継機３と室外機１とは離れた位置に設置することが可能な構成となっているが、近傍に設置することもできる。さらに、室外機１、室内機２および中継機３の接続台数を図１に図示してある台数に限定するものではなく、本実施の形態に係る空気調和装置が設置される建物９に応じて台数を決定すればよい。
図２は本発明の実施の形態１に係る空気調和装置（以下、空気調和装置１００と称する）の構成を示す図である。図２に基づいて、空気調和装置１００の詳しい構成について説明する。図２に示すように、室外機１と中継機３とが、室外機１に備えられている室外側熱交換器１２および中継機３に備えられている第二の熱媒体熱交換器１３を介して、熱媒体配管５ａで接続されている。また、中継機３と室内機２とも、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂを介して熱媒体配管５ｂで接続されている。
［室外機１］
室外機１には、熱媒体配管５ａに流れる第二の熱媒体を循環させるためのポンプ２１ｃと第二の熱媒体と屋外空間６の空気（外気）との熱交換を行う室外側熱交換器１２とが設けられている。ポンプ２１ｃは、室外側熱交換器１２の出口流路である熱媒体配管５ａに設けられており、たとえば容量制御可能なポンプ等で構成するとよい。
また、室外機１には、室外側熱交換器温度検出装置３２ａおよび室外側熱交換器温度検出装置３２ｂ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）は、室外機１に対応して設けられている制御装置５０に送られ、図示省略の室外側熱交換器１２に送風する送風機の回転数、ポンプ２１ｃの駆動周波数等の制御に利用されることになる。
室外側熱交換器温度検出装置３２ａおよび室外側熱交換器温度検出装置３２ｂは、室外側熱交換器１２に流入および流出する第二の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等で構成するとよい。室外側熱交換器温度検出装置３２ｂは、室外側熱交換器１２とポンプ２１ｃとの間の熱媒体配管５ａに設けられている。なお、室外側熱交換器温度検出装置３２ｂは、ポンプ２１ｃの後の流路に設けてもよい。
また、制御装置５０は、たとえばマイクロコンピュータ等で構成されており、たとえば各種検出装置での検出情報およびリモートコントローラからの指示に基づいて、図示省略の室外側熱交換器１２に付属の送風機の回転数、ポンプ２１ｃの駆動周波数等を制御する。
第二の熱媒体が流れる熱媒体配管５ａは、室外側熱交換器１２の入口および出口に接続されている。室外側熱交換器１２の入口に接続されている熱媒体配管５ａは、中継機３と接続されており、室外側熱交換器１２の出口に接続されている熱媒体配管５ａは、ポンプ２１ｃを介して、中継機３と接続されている。
［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、熱媒体配管５ｂによって中継機３の第一の熱媒体流量調整装置２５と第二の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２では、４台の室内機２が中継機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と同様に、室内機２の接続台数を図２に示す４台に限定するものではない。
［中継機３］
中継機３には、圧縮機１０と、四方弁等の第一の冷媒流路切替装置２７と、第二の熱媒体間熱交換器１３と、第一の絞り装置１６ａおよび第一第一の絞り装置１６ｂと、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂと、第二の冷媒流路切替装置１８ａおよび第二の冷媒流路切替装置１８ｂとが冷媒配管４で直列に接続されて搭載され、第一の冷媒が冷媒配管４の内部を循環し、第一の冷媒回路を構成している。
中継機３には、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂと、第一の絞り装置１６ａおよび第一の絞り装置１６ｂと、２つの開閉装置１７と、２つの第二の冷媒流路切替装置１８と、ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂと、４つの第一の熱媒体流路切替装置２２と、４つの第二の熱媒体流路切替装置２３と、４つの第一の熱媒体流量調整装置２５と、が搭載され、第一の熱媒体循環回路Ｄを構成している。
また、中継機３には、冷媒配管４ｂ、冷媒配管４ｃ、逆止弁２４ａ、逆止弁２４ｂ、逆止弁２４ｃ、および、逆止弁２４ｄが設けられている。これらを設けることで、第一の冷媒流路切替装置２７の向きによらず、開閉装置１７ａの入口側に流れる第一の冷媒の向きを一定方向にすることができる。これにより、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれにて、第一の熱媒体を冷却するか加熱するかを切り替えるための冷媒回路を簡易構築にすることができる。なお、逆止弁２４は設けなくても構成できる。後述の実施の形態２で逆止弁２４を設けない構成について説明する。
圧縮機１０は、第一の冷媒を吸入し、その第一の冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にして吐出するものであり、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。
第一の冷媒流路切替装置２７は、たとえば、四方弁等で構成され、第二の熱媒体間熱交換器１３を凝縮器として動作させて、第一の冷媒から第二の熱媒体に熱を放熱する冷房運転と、第二の熱媒体間熱交換器１３を蒸発器として動作させて、第二の熱媒体から第一の冷媒に熱を吸熱する暖房運転と、を切り替えるものである。
第二の熱媒体間熱交換器１３は、凝縮器（凝縮に至らなくても第一の冷媒に放熱させる機器も含む。以下同じ）または蒸発器（蒸発に至らなくても第一の冷媒に吸熱させる機器も含む。以下同じ）として機能し、第一の冷媒の冷熱または温熱を、第二の熱媒体に伝達するものである。第二の熱媒体間熱交換器１３は、第一の冷媒循環回路Ｃにおける第一の冷媒流路切替装置２７と逆止弁２４ａとの間に設けられており、第二の熱媒体の冷却または加熱に供するものである。
第一の熱媒体間熱交換器１５（第一の熱媒体間熱交換器１５ａ、第一の熱媒体間熱交換器１５ｂ）は、凝縮器または蒸発器として機能し、第一の冷媒の冷熱または温熱を、第一の熱媒体に伝達するものである。第一の熱媒体間熱交換器１５ａは、第一の冷媒循環回路Ｃにおける第一の絞り装置１６ａと第二の冷媒流路切替装置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、第一の熱媒体間熱交換器１５ｂは、第一の冷媒循環回路Ｃにおける第一の絞り装置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つの第一の絞り装置１６（第一の絞り装置１６ａ、第一の絞り装置１６ｂ）は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、第一の冷媒を減圧して膨張させるものである。第一の絞り装置１６ａは、第一の熱媒体間熱交換器１５ａが蒸発器として動作する場合の熱媒体間熱交換器１５ａの上流側に設けられている。第一の絞り装置１６ｂは、第一の熱媒体間熱交換器１５ｂが蒸発器として動作する場合の熱媒体間熱交換器１５ｂの上流側に設けられている。２つの第一の絞り装置１６ａおよび第一の絞り装置１６ｂ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、電磁弁、電子式膨張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、冷房運転時の第二の熱媒体間熱交換器１３の出口側と第一の絞り装置１６の入口側とを接続する流路に設けられている。開閉装置１７ｂは、第一の熱媒体間熱交換器１５を蒸発器として使用する場合の第一の絞り装置１６の入口側流路と第二の冷媒流路切替装置１８の出口側流路とを接続する位置に設けられている。
２つの第二の冷媒流路切替装置１８（第二の冷媒流路切替装置１８ａ、第二の冷媒流路切替装置１８ｂ）は、運転モードに応じて冷媒の流れを切り替えるものである。第二の冷媒流路切替装置１８ａは、第一の熱媒体間熱交換器１５ａが蒸発器として動作する場合における第一の熱媒体間熱交換器１５ａの下流側に設けられている。第二の冷媒流路切替装置１８ｂは、第一の熱媒体間熱交換器１５ａが蒸発器として動作する場合における第一の熱媒体間熱交換器１５ｂの下流側に設けられている。第二の冷媒流路切替装置１８（第二の冷媒流路切替装置１８ａ、第二の冷媒流路切替装置１８ｂ）は、たとえば、四方弁、二方弁、電磁弁等で構成される。図２は、四方弁を用いた場合を示している。
２つのポンプ（第一の熱媒体送出装置）２１（ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ）は、熱媒体配管５ｂを流れる第一の熱媒体を循環させるものである。ポンプ２１ａは、第一の熱媒体間熱交換器１５ａと第二の熱媒体流路切替装置２３との間の熱媒体配管５ｂに設けられている。ポンプ２１ｂは、第一の熱媒体間熱交換器１５ｂと第二の熱媒体流路切替装置２３との間における熱媒体配管５ｂに設けられている。ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂ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つの第一の熱媒体流路切替装置２２（第一の熱媒体流路切替装置２２ａ〜第一の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。第一の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。第一の熱媒体流路切替装置２２は、三方のうちの一つが第一の熱媒体間熱交換器１５ａに、三方のうちの一つが第一の熱媒体間熱交換器１５ｂに、三方のうちの一つが第一の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、紙面下側から第一の熱媒体流路切替装置２２ａ、第一の熱媒体流路切替装置２２ｂ、第一の熱媒体流路切替装置２２ｃ、第一の熱媒体流路切替装置２２ｄとして図示している。
４つの第二の熱媒体流路切替装置２３（第二の熱媒体流路切替装置２３ａ〜第二の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。第二の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。第二の熱媒体流路切替装置２３は、三方のうちの一つが第一の熱媒体間熱交換器１５ａに、三方のうちの一つが第一の熱媒体間熱交換器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、紙面下側から第二の熱媒体流路切替装置２３ａ、第二の熱媒体流路切替装置２３ｂ、第二の熱媒体流路切替装置２３ｃ、第二の熱媒体流路切替装置２３ｄとして図示している。なお、第一のの熱媒体流路切替装置２２と第二の熱媒体流路切替装置２３とは別体に設けられている必要はなく、利用側熱交換器２６に流れる第一の熱媒体の流路をポンプ２１ａ側とポンプ２２側とで切りかえられればよく、第一の熱媒体流路切替装置２２と第二の熱媒体流路切替装置２３とが一体に形成されていてもよい。
４つの第一の熱媒体流量調整装置２５（第一の熱媒体流量調整装置２５ａ〜第一の熱媒体流量調整装置２５ｄ）は、開口面積（開度）を制御できる二方弁等で構成されており、熱媒体配管５ｂに流れる流量を制御するものである。第一の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。第一の熱媒体流量調整装置２５は、一方が利用側熱交換器２６に、他方が第一の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、紙面下側から第一の熱媒体流量調整装置２５ａ、第一の熱媒体流量調整装置２５ｂ、第一の熱媒体流量調整装置２５ｃ、第一の熱媒体流量調整装置２５ｄとして図示している。なお、第一の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。さらに、第一の熱媒体流量調整装置２５は、第一の熱媒体流路切替装置２２および第二の熱媒体流路切替装置２３と別体に設けられている必要はなく、熱媒体配管５ｂを流れる第一の熱媒体の流量を調整できれば、第一の熱媒体流路切替装置２２または第二の熱媒体流路切替装置２３と一体に形成されていてもよく、第一の熱媒体流路切替装置２２と第二の熱媒体流路切替装置２３と第一の熱媒体流量調整装置２５とが一体に形成されていてもよい。
第二の熱媒体流路切替装置２８は、開度が調整可能な二方弁等で構成されており、第二の熱媒体間熱交換器１３に流れる第二の熱媒体の流量を調整するものである。第二の熱媒体流路切替装置２８は、第二の熱媒体間熱交換器１３の入口流路であり、第二の熱媒体が流通する熱媒体配管５ａに設けられている。第二の熱媒体流路切替装置２８は、第二の熱媒体間熱交換器１３の出口流路に設けられていてもよい。第二の熱媒体流路切替装置２８は、たとえば、熱媒体間熱交換器温度検出装置３３ｂの検出温度と熱媒体間熱交換器温度検出装置３３ａの検出温度との温度差が一定になるように、開度を調整する。
また、中継機３には、各種検出装置（２つの熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ａ〜３１ｂ、２つの熱媒体間熱交換器温度検出装置３３ａ〜３３ｂ、４つの利用側熱交換器出口温度検出装置３４ａ〜３４ｄ、６つの熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置３５ａ〜３５ｄ、低圧冷媒圧力検出装置３７、および、高圧冷媒圧力検出装置３８）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、中継機３に対応して設けられている制御装置６０に送られ、圧縮機１０の駆動周波数、第一の冷媒流路切替装置２７の切り替え、第一の絞り装置１６の開度、開閉弁１７の開閉、第二の冷媒流路切替装置１８の切り替え、ポンプ２１の駆動周波数、第一の熱媒体流路切替装置２２の切り替え、第二の熱媒体流路切替装置２３の切り替え、第一の熱媒体流量調整装置２５の開度、第二の熱媒体流量調整装置２８の開度等の制御に利用されることになる。
２つの熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１（熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ａ、熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ｂ）は、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した第一の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等で構成するとよい。熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ａは、ポンプ２１ａの入口側における熱媒体配管５ｂに設けられている。熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ｂは、ポンプ２１ｂの入口側における熱媒体配管５ｂに設けられている。
４つの利用側熱交換器出口温度検出装置３４（利用側熱交換器出口温度検出装置３４ａ〜利用側熱交換器出口温度検出装置３４ｄ）は、第一の熱媒体流路切替装置２２と第一の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から流出した第一の熱媒体の温度を検出するものであり、サーミスタ等で構成するとよい。利用側熱交換器出口温度検出装置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、紙面下側から利用側熱交換器出口温度検出装置３４ａ、利用側熱交換器出口温度検出装置３４ｂ、利用側熱交換器出口温度検出装置３４ｃ、利用側熱交換器出口温度検出装置３４ｄとして図示している。なお、利用側熱交換器出口温度検出装置３４は、第一の熱媒体流量調整装置２５と利用側熱交換器２６との間の流路に設けられていてもよい。
４つの熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置３５（熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置３５ａ〜熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置３５ｄ）は、第一の熱媒体間熱交換器１５の冷媒の入口側または出口側に設けられ、第一の熱媒体間熱交換器１５に流入する第一の冷媒の温度または第一の熱媒体間熱交換器１５から流出した第一の冷媒の温度を検出するものであり、サーミスタ等で構成するとよい。熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置３５ａは、第一の熱媒体間熱交換器１５ａと第二の冷媒流路切替装置１８ａとの間に設けられている。熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置３５ｂは、第一の熱媒体間熱交換器１５ａと第一の絞り装置１６ａとの間に設けられている。熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置３５ｃは、第一の熱媒体間熱交換器１５ｂと第二の冷媒流路切替装置１８ｂとの間に設けられている。熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置３５ｄは、第一の熱媒体間熱交換器１５ｂと第一の絞り装置１６ｂとの間に設けられている。
熱媒体間熱交換器温度検出装置３３ａは、第二の熱媒体間熱交換器１３の熱媒体の入口流路に設けられ、第二の熱媒体間熱交換器１３に流入する第二の熱媒体の温度を検出するものである。熱媒体間熱交換器温度検出装置３３ｂは、第二の熱媒体間熱交換器１３の熱媒体の出口流路に設けられ、第二の熱媒体間熱交換器１３から流出する第二の熱媒体の温度を検出するものである。熱媒体間熱交換器温度検出装置３３ａおよび熱媒体間熱交換器温度検出装置３３ｂは、サーミスタ等で構成するとよい。
低圧冷媒圧力検出装置３７は、圧縮機１０の吸入流路に設けられ、圧縮機１０に吸入される第一の冷媒の圧力を検出するものである。高圧冷媒圧力検出装置３８は、圧縮機１０の吐出流路に設けられ、圧縮機１０から吐出される第一の冷媒の圧力を検出するものである。
また、制御装置６０は、たとえばマイクロコンピュータ等で構成されており、各種検出装置での検出情報およびリモートコントローラからの指示に基づいて、圧縮機１０の駆動周波数、第一の冷媒流路切替装置２７の切り替え、ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂの駆動周波数、第一の絞り装置１６ａおよび第一の絞り装置１６ｂの開度、開閉装置１７の開閉、第二の冷媒流路切替装置１８の切り替え、第一の熱媒体流路切替装置２２の切り替え、第二の熱媒体流路切替装置２３の切り替え、および、第一の熱媒体流量調整装置２５の開度、第二の熱媒体流量調整装置２８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。
第二の熱媒体が流れる熱媒体配管５ａは、第二の熱媒体間熱交換器１３の入口および出口に接続されている。第二の熱媒体間熱交換器１３の出口に接続されている熱媒体配管５ａは、室外機１と接続されており、第二の熱媒体間熱交換器１３の入口に接続されている熱媒体配管５ａは、第二の熱媒体流量調整装置２８を介して、室外機１と接続されている。
第一の熱媒体が流れる熱媒体配管５ｂは、第一の熱媒体間熱交換器１５ａに接続されるものと、第一の熱媒体間熱交換器１５ｂに接続されるものと、で構成されている。熱媒体配管５ｂは、中継機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５ｂは、第一の熱媒体流路切替装置２２、および、第二の熱媒体流路切替装置２３で接続されている。第一の熱媒体流路切替装置２２および第二の熱媒体流路切替装置２３を制御することで、第一の熱媒体間熱交換器１５ａからの熱媒体を利用側熱交換器２６に流入させるか、第一の熱媒体間熱交換器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。
空気調和装置１００では、圧縮機１０、第一の冷媒流路切替装置２７、第二の熱媒体間熱交換器１３の冷媒流路、開閉装置１７、第一の絞り装置１６、第一の熱媒体間熱交換器１５の冷媒流路、および、第二の冷媒流路切替装置１８を、冷媒配管４で接続して中継機３内の第一の冷媒循環回路Ｃを構成している。また、熱源側熱交換器１２、ポンプ２１ｃ、第二の熱媒体流量調整装置２８、および、第二の熱媒体間熱交換器１３を、熱媒体配管５ａで接続して、室外機１と中継機３との間を循環する第二の熱媒体循環回路Ｂを構成し、第一の熱媒体間熱交換器１５の熱媒体流路、ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂ、第一の熱媒体流路切替装置２２、第一の熱媒体流量調整装置２５、利用側熱交換器２６、および、第二の熱媒体流路切替装置２３を、熱媒体配管５ｂで接続して、中継機３と室内機２との間を循環する第一の熱媒体循環回路Ｄを構成している。第一の熱媒体間熱交換器１５のそれぞれには、複数台の利用側熱交換器２６が並列に接続され、第一の熱媒体循環回路Ｄを複数系統としている。
すなわち、空気調和装置１００では、室外機１と中継機３とが、中継機３に設けられている第二の熱媒体間熱交換器１３を介して接続され、中継機３と室内機２とは、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂを介して接続されている。空気調和装置１００では、室外側熱交換器１２で、室外機１の第二の熱媒体循環回路Ｂを循環する第二の熱媒体と屋外空間６の空気とが熱交換するようになっており、第二の熱媒体間熱交換器１３で、中継機３の第一の冷媒循環回路Ｃを循環する第一の冷媒と室外機１から搬送された第二の熱媒体とが熱交換するようになっている。そして、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂで中継機３の第一の冷媒循環回路Ｃを循環する第一の冷媒と中継機３の第一の熱媒体循環回路Ｄを循環する第一の熱媒体とが熱交換するようになっている。
この際、第一の熱媒体と第二の熱媒体は、共に、中継機３に流入および流出するが、互いに、流路が分かれており、第一の熱媒体と第二の熱媒体とが混じりあうことはない。
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。
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、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３は、空気調和装置１００の全冷房運転モード時における冷媒および熱媒体の流れを示す回路図である。この図３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３では、太線で表された配管が冷媒および熱媒体の流れる配管を示している。また、図３では、冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
図３に示す全冷房運転モードの場合、室外機１では、ポンプ２１ｃを駆動させて第二の熱媒体を循環させる。中継機３では、第一の冷媒流路切替装置２７を、圧縮機１０から吐出された冷媒が、第二の熱媒体間熱交換器１３へ流入させるように切り替え、ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂを駆動させ、第一の熱媒体流量調整装置２５ａおよび第一の熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、第一の熱媒体流量調整装置２５ｃおよび第一の熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器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、室外機１から中継機３に至る第二の熱媒体循環回路Ｂにおける第二の熱媒体の流れについて説明する。
全冷房運転モードでは、室外側熱交換器１２で第二の熱媒体の温熱を屋外空間６に放熱し、冷やされた第二の熱媒体がポンプ２１ｃによって熱媒体配管５ａ内を流動させられる。ポンプ２１ｃで加圧されて流出した第二の熱媒体は、室外機１を流出し、熱媒体配管５ａを通って、中継機３に流出し、第二の熱媒体流量調整装置２８を介して、第二の熱媒体間熱交換器１３に流入する。第二の熱媒体間熱交換器１３で、第二の熱媒体の冷熱を第一の冷媒に伝えた後、中継機３から流出し、熱媒体配管５ａを通って、室外機１に流入し、再び、室外側熱交換器１２に流入する。
この際、熱媒体流量調整装置２８は、熱媒体間熱交換器温度検出装置３３ｂが検出する第二の熱媒体間熱交換器１３の出口側の第二の熱媒体の温度と、熱媒体間熱交換器温度検出装置３３ａが検出する第二の熱媒体間熱交換器１３の入口側の第二の熱媒体の温度との温度差が目標値になるように、開度を制御する。そして、この制御された熱媒体流量調整装置２８の開度がなるべく全開開度に近づくように、ポンプ２１ｃの回転数を制御する。すなわち、熱媒体流量調整装置２８の開度が全開に対してかなり小さい開度になっていたら、ポンプ２１ｃの回転数が小さくなるように制御し、熱媒体流量調整装置２８の開度が全開に近い開度でも、同一の第二の熱媒体流量となるように、制御する。なお、目標とする熱媒体流量調整装置２８の開度は全開でなくても全開状態の開口面積の９０％や８５％等の大き目の開度であればよい。そして、この場合、熱媒体流量調整装置２８の開度を制御している制御装置６０は中継機３の内部あるいは近辺に設置されており、ポンプ２１ｃの回転の回転数を制御している制御装置５０は室外機１の内部あるいは近辺に設置されており、たとえば、室外機１（制御装置５０）が建物の屋上に設置されていて、中継機３（制御装置６０）が建物内の所定階の天井裏等に設置され、互いに離れた位置に設置されている。そこで、中継機３の制御装置６０と室外機１の制御装置５０とは、双方の制御装置を接続している有線または無線の通信線を通じて、熱媒体流量調整装置２８の開度を信号として送受信し、上述のような連携制御を行う。なお、室外機１の制御装置５０は、図示省略の室外側熱交換器１２に付属の送風機の制御も行っている。
次に、中継機３の第一の冷媒循環回路Ｃにおける第一の冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の第一の冷媒が圧縮機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、第一の冷媒流路切替装置２７を介して凝縮器として作用する第二の熱媒体間熱交換器１３に流入する。そして、第二の熱媒体間熱交換器１３で第二の熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、高圧液冷媒となる。この時、第二の熱媒体間熱交換器１３において、第二の熱媒体の流れ方向と第一の冷媒の流れ方向とは対向流となるように、流路が構成されている。第二の熱媒体間熱交換器１３から流出した高圧液冷媒は、逆止弁２４ａを通って、開閉装置１７ａを経由した後に分岐されて、第一の絞り装置１６ａおよび第一の絞り装置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第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入し、第一の熱媒体循環回路Ｄを循環する第一の熱媒体から吸熱することで、第一の熱媒体を冷却しながら、低温・低圧のガス冷媒となる。この時、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂにおいて、第一の冷媒の流れ方向と第一の熱媒体の流れ方向とは並行流となるように、流路が構成されている。そして、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂから流出したガス冷媒は、第二の冷媒流路切替装置１８ａおよび第二の冷媒流路切替装置１８ｂを介して、逆止弁２４ｄを通って、第一の冷媒流路切替装置２７を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。
このとき、第一の絞り装置１６ａは、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置３５ａで検出された温度と熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置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、第一の絞り装置１６ｂは、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置３５ｃで検出された温度と熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置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。
また、圧縮機１０は、低圧冷媒圧力検出装置３７で検出される第一の冷媒の圧力（低圧）が目標圧力、たとえば０℃の飽和圧力、になるように制御される。また、熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ａの検出温度または／および熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ｂの検出温度が目標温度に近づくように、圧縮機１０の周波数を制御してもよい。
次に、第一の熱媒体循環回路Ｄにおける第一の熱媒体の流れについて説明する。
全冷房運転モードでは、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂのすべてで第一の冷媒の冷熱が第一の熱媒体に伝えられ、冷やされた第一の熱媒体がポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂによって配管５ｂ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第一の熱媒体は、第二の熱媒体流路切替装置２３ａおよび第二の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、第一の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、第一の熱媒体は、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂから流出して第一の熱媒体流量調整装置２５ａおよび第一の熱媒体流量調整装置２５ｂに流入する。このとき、第一の熱媒体流量調整装置２５ａおよび第一の熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって第一の熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷をまかな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。第一の熱媒体流量調整装置２５ａおよび第一の熱媒体流量調整装置２５ｂから流出した熱媒体は、第一の熱媒体流路切替装置２２ａおよび第一の熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器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５ｂ内では、第二の熱媒体流路切替装置２３から第一の熱媒体流量調整装置２５を経由して第一の熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに第一の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、熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ａで検出された温度、あるいは、熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ｂで検出された温度と利用側熱交換器出口温度検出装置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、まかなうことができる。第一の熱媒体間熱交換器１５の出口温度は、熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ａまたは熱媒体間熱交換器出口温度検出装置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、第一の熱媒体流路切替装置２２および第二の熱媒体流路切替装置２３は、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂのすべてに流路を確保し、熱交換量に応じた流量が流れるような開度に制御されている。
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、第一の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３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、対応する第一の熱媒体流量調整装置２５ｃおよび第一の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、第一の熱媒体流量調整装置２５ｃや第一の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４は、空気調和装置１００の全暖房運転モード時における冷媒および熱媒体の流れを示す回路図である。この図４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４では、太線で表された配管が冷媒および熱媒体の流れる配管を示している。また、図４では、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に示す全暖房運転モードの場合、室外機１では、ポンプ２１ｃを駆動させて第二の熱媒体を循環させる。中継機３では、第一の冷媒流路切替装置２７を、第二の熱媒体間熱交換器１３から流出した冷媒が、圧縮機１０へ吸入されるように切り替え、ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂを駆動させ、第一の熱媒体流量調整装置２５ａおよび第一の熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、第一の熱媒体流量調整装置２５ｃおよび第一の熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器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、室外機１から中継機３に至る第二の熱媒体循環回路Ｂにおける第二の熱媒体の流れについて説明する。
全暖房運転モードでは、室外側熱交換器１２で屋外空間の空気から第二の熱媒体に吸熱し、暖められた第二の熱媒体がポンプ２１ｃによって熱媒体配管５ａ内を流動させられる。ポンプ２１ｃで加圧されて流出した第二の熱媒体は、室外機１を流出し、熱媒体配管５ａを通って、中継機３に流出し、第二の熱媒体流量調整装置２８を介して、第二の熱媒体間熱交換器１３に流入する。第二の熱媒体間熱交換器１３で、第二の熱媒体の温熱を第二の冷媒に伝えた後、中継機３から流出し、熱媒体配管５ａを通って、室外機１に流入し、再び、室外側熱交換器１２に流入する。
この際、熱媒体流量調整装置２８は、熱媒体間熱交換器温度検出装置３３ａが検出する第二の熱媒体間熱交換器１３の入口側の第二の熱媒体の温度と、熱媒体間熱交換器温度検出装置３３ｂが検出する第二の熱媒体間熱交換器１３の出口側の第二の熱媒体の温度との温度差が目標値になるように、開度を制御する。そして、この制御された熱媒体流量調整装置２８の開度がなるべく全開開度に近づくように、ポンプ２１ｃの回転数を制御する。すなわち、熱媒体流量調整装置２８の開度が全開に対してかなり小さい開度になっていたら、ポンプ２１ｃの回転数が小さくなるように制御し、熱媒体流量調整装置２８の開度が全開に近い開度でも、同一の第二の熱媒体流量となるように、制御する。なお、目標とする熱媒体流量調整装置２８の開度は全開でなくても全開の９０％や８５％等の大き目の開度であればよい。そして、この場合、熱媒体流量調整装置２８の開度を制御している制御装置６０は中継機３の内部あるいは近辺に設置されており、ポンプ２１ｃの回転の回転数を制御している制御装置５０は室外機１の内部あるいは近辺に設置されており、たとえば、室外機１（制御装置５０）が建物の屋上に設置されていて、中継機３（制御装置６０）が建物内の所定階の天井裏等に設置され、互いに離れた位置に設置されている。そこで、中継機３の制御装置６０と室外機１の制御装置５０とは、双方の制御装置を接続している有線または無線の通信線を通じて、熱媒体流量調整装置２８の開度を信号として送受信し、上述のような連携制御を行う。なお、室外機１の制御装置５０は、図示省略の室外側熱交換器１２に付属の送風機の制御も行っている。
次に、中継機３の第一の冷媒循環回路Ｃにおける第一の冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の第一の冷媒が圧縮機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、第一の冷媒流路切替装置２７を介して、逆止弁２４ｂおよび冷媒配管４ｂを通過し、分岐されて第二の冷媒流路切替装置１８ａおよび第二の冷媒流路切替装置１８ｂを通って、凝縮器として作用する第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、第一の熱媒体循環回路Ｄを循環する第一の熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液冷媒となる。この時、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂにおいて、第一の冷媒の流れ方向と第一の熱媒体の流れ方向とは対向流となるように、流路が構成されている。そして、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、第一の絞り装置１６ａおよび第一の絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となり、開閉装置１７ｂを通った後、逆止弁２４ｃおよび冷媒配管４ｃを通過して、蒸発器として作用する第二の熱媒体間熱交換器１３に流入する。そして、第二の熱媒体間熱交換器１３に流入した冷媒は、第二の熱媒体循環回路Ｂを流れる第二の熱媒体から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となり、第一の冷媒流路切替装置２７を介して圧縮機１０へ再度吸入される。この時、第二の熱媒体間熱交換器１３において、第一の冷媒の流れ方向と第二の熱媒体の流れ方向とは並行流となるように、流路が構成されている。
このとき、第一の絞り装置１６ａは、高圧冷媒圧力検出装置３８で検出された第一の冷媒の圧力（高圧）から計算される飽和温度と熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置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、第一の絞り装置１６ｂは、高圧冷媒圧力検出装置３８で検出された第一の冷媒の圧力（高圧）から計算される飽和温度と熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置３５ｄ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。また、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは開となっている。なお、第一の熱媒体間熱交換器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高圧冷媒圧力検出装置３８の代わりに用いてもよく、安価にシステムを構成できる。
また、圧縮機１０は、高圧冷媒圧力検出装置３８で検出される第一の冷媒の圧力（高圧）が目標圧力、たとえば４９℃の飽和圧力、になるように制御される。また、熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ａの検出温度または／および熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ｂの検出温度が目標温度に近づくように、圧縮機１０の周波数を制御してもよい。
次に、第一の熱媒体循環回路Ｄにおける第一の熱媒体の流れについて説明する。
全暖房運転モードでは、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂの双方で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５ｂ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第一の熱媒体は、第二の熱媒体流路切替装置２３ａおよび第二の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、第一の熱媒体は、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂから流出して第一の熱媒体流量調整装置２５ａおよび第一の熱媒体流量調整装置２５ｂに流入する。このとき、第一の熱媒体流量調整装置２５ａおよび第一の熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって第一の熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷をまかな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。第一の熱媒体流量調整装置２５ａおよび第一の熱媒体流量調整装置２５ｂから流出した第一の熱媒体は、第一の熱媒体流路切替装置２２ａおよび第一の熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器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５ｂ内では、第二の熱媒体流路切替装置２３から第一の熱媒体流量調整装置２５を経由して第一の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、熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ａで検出された温度、あるいは、熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ｂで検出された温度と利用側熱交換器出口温度検出装置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、まかなうことができる。第一の熱媒体間熱交換器１５の出口温度は、熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ａまたは熱媒体間熱交換器出口温度検出装置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、第一の熱媒体流路切替装置２２および第二の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のすべてに流路を確保し、熱交換量に応じた流量が流れるような開度に制御されている。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、熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ａまたは熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ｂで検出された温度とほとんど同じ温度であり、熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ａまたは／および熱媒体間熱交換器出口温度検出装置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、第一の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、対応する第一の熱媒体流量調整装置２５ｃおよび第一の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、第一の熱媒体流量調整装置２５ｃや第一の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５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および熱媒体の流れを示す回路図である。この図５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５では、太線で表された配管が冷媒および熱媒体の循環する配管を示している。また、図５では、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に示す冷房主体運転モードの場合、室外機１では、ポンプ２１ｃを駆動させて第二の熱媒体を循環させる。中継機３では、第一の冷媒流路切替装置２７を、圧縮機１０から吐出された冷媒が、第二の熱媒体間熱交換器１３へ流入させるように切り替え、ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂを駆動させ、第一の熱媒体流量調整装置２５ａおよび第一の熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、第一の熱媒体流量調整装置２５ｃおよび第一の熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、第一の熱媒体間熱交換器１５ａと利用側熱交換器２６ａとの間を、第一の熱媒体間熱交換器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、室外機１から中継機３に至る第二の熱媒体循環回路Ｂにおける第二の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、室外側熱交換器１２で第二の熱媒体の温熱を屋外空間に放熱し、冷やされた第二の熱媒体がポンプ２１ｃによって熱媒体配管５ａ内を流動させられる。ポンプ２１ｃで加圧されて流出した第二の熱媒体は、室外機１を流出し、熱媒体配管５ａを通って、中継機３に流出し、第二の熱媒体流量調整装置２８を介して、第二の熱媒体間熱交換器１３に流入する。第二の熱媒体間熱交換器１３で、第二の熱媒体の冷熱を第一の冷媒に伝えた後、中継機３から流出し、熱媒体配管５ａを通って、室外機１に流入し、再び、室外側熱交換器１２に流入する。
この際、熱媒体流量調整装置２８は、後述の第一の冷媒循環回路Ｃにおける高圧側圧力が目標圧力に近づくように、開度が制御され、第二の熱媒体間熱交換器を流れる第二の熱媒体の流量を制御する。そして、この制御された熱媒体流量調整装置２８の開度がなるべく全開開度に近づくように、ポンプ２１ｃの回転数を制御する。すなわち、熱媒体流量調整装置２８の開度が全開に対してかなり小さい開度になっていたら、ポンプ２１ｃの回転数が小さくなるように制御し、熱媒体流量調整装置２８の開度が全開に近い開度でも、同一の第二の熱媒体流量となるように、制御する。なお、目標とする熱媒体流量調整装置２８の開度は全開でなくても全開の９０％や８５％等の大き目の開度であればよい。そして、この場合、熱媒体流量調整装置２８の開度を制御している制御装置６０は中継機３の内部あるいは近辺に設置されており、ポンプ２１ｃの回転の回転数を制御している制御装置５０は室外機１の内部あるいは近辺に設置されており、たとえば、室外機１（制御装置５０）が建物の屋上に設置されていて、中継機３（制御装置６０）が建物内の所定階の天井裏等に設置され、互いに離れた位置に設置されている。そこで、中継機３の制御装置６０と室外機１の制御装置５０とは、双方の制御装置を接続している有線または無線の通信線を通じて、熱媒体流量調整装置２８の開度を信号として送受信し、上述のような連携制御を行う。なお、室外機１の制御装置５０は、図示省略の室外側熱交換器１２に付属の送風機の制御も行っている。
次に、中継機３の第一の冷媒循環回路Ｃにおける第一の冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の第一の冷媒が圧縮機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、第一の冷媒流路切替装置２７を介して第一の凝縮器として作用する第二の熱媒体間熱交換器１３に流入する。そして、第二の熱媒体間熱交換器１３で第二の熱媒体に放熱しながら凝縮し、高圧の二相冷媒となる。この時、第二の熱媒体間熱交換器１３において、第二の熱媒体の流れ方向と第一の冷媒の流れ方向とは対向流となるように、流路が構成されている。第二の熱媒体間熱交換器１３から流出した高圧二相冷媒は、逆止弁２４ａを通って、第二の冷媒流路切替装置１８ｂを通って、第二の凝縮器として作用する第一の熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。第一の熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した高圧二相冷媒は、第一の熱媒体循環回路Ｄを循環する第一の熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。この時、第一の熱媒体間熱交換器１５ｂにおいて、第一の冷媒の流れ方向と第一の熱媒体の流れ方向とは対向流となるように、流路が構成されている。そして、熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、第一の絞り装置１６ｂで膨張させられて低圧二相冷媒となった後、第一の絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する第一の熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。
第一の熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、第一の熱媒体循環回路Ｄを循環する第一の熱媒体から吸熱することで、第一の熱媒体を冷却しながら、低圧のガス冷媒となる。この時、第一の熱媒体間熱交換器１５ａにおいて、第一の冷媒の流れ方向と第一の熱媒体の流れ方向とは並行流となるように、流路が構成されている。
そして、第一の熱媒体間熱交換器１５ａから流出したガス冷媒は、第二の冷媒流路切替装置１８ａを介して、逆止弁２４ｄを通って、第一の冷媒流路切替装置２７を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。
このとき、第一の絞り装置１６ｂは、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置３５ａで検出された温度と熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置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。また、第一の絞り装置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、第一の絞り装置１６ｂは、高圧圧力検出装置３８で検出された圧力を飽和温度に換算した値と熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置３５ｄ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を制御してもよい。また、第一の絞り装置１６ｂを全開とし、第一の絞り装置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。
また、圧縮機１０の周波数および第二の熱媒体流量調整装置２８の開度は、低圧冷媒圧力検出装置３７で検出される第一の冷媒の圧力（低圧）および高圧冷媒圧力検出装置３８で検出される第一の冷媒の圧力（高圧）が目標圧力になるように制御される。制御目標値は、たとえば高圧側が４９℃の飽和圧力、低圧側が０℃の飽和圧力等である。圧縮機１０の周波数を制御すると、第一の熱媒体間熱交換器１５および第二の熱媒体間熱交換器１３を流れる第一の冷媒の流量が変化し、第二の熱媒体流量調整装置２８の開度を制御すると、第二の熱媒体間熱交換器１３を流れる第二の熱媒体の流量が変化する。これによって、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂおよび第二の熱媒体間熱交換器１３での冷媒と熱媒体との熱交換量を変化させることができ、高圧側圧力および低圧側圧力の双方を目標値に制御することが可能となる。
また、熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ａの検出温度および熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ｂの検出温度が目標温度に近づくように、圧縮機１０の周波数および第二の熱媒体流量調整装置２８の開度を制御するようにしてもよい。
次に、第一の熱媒体循環回路Ｄにおける第一の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、第一の熱媒体間熱交換器１５ｂで第一の冷媒の温熱が第一の熱媒体に伝えられ、暖められた第一の熱媒体がポンプ２１ｂによって配管５ｂ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、第一の熱媒体間熱交換器１５ａで第一の冷媒の冷熱が第一の熱媒体に伝えられ、冷やされた第一の熱媒体がポンプ２１ａによって配管５ｂ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第一の熱媒体は、第二の熱媒体流路切替装置２３ａおよび第二の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では第一の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では第一の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、第一の熱媒体流量調整装置２５ａおよび第一の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まかな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、第一の熱媒体流量調整装置２５ｂおよび第一の熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、第一の熱媒体間熱交換器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、第一の熱媒体流量調整装置２５ａおよび第一の熱媒体流路切替装置２２ａを通って、第一の熱媒体間熱交換器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、第一の熱媒体流路切替装置２２および第二の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５ｂ内では、暖房側、冷房側ともに、第二の熱媒体流路切替装置２３から第一の熱媒体流量調整装置２５を経由して第一の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、暖房側においては熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ｂで検出された温度と利用側熱交換器出口温度検出装置３４で検出された温度との差を、冷房側においては利用側熱交換器出口温度検出装置３４で検出された温度と熱媒体間熱交換器出口温度検出装置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、まかなうことができる。
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、第一の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、対応する第一の熱媒体流量調整装置２５ｃおよび第一の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、第一の熱媒体流量調整装置２５ｃや第一の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６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および熱媒体の流れを示す回路図である。この図６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６では、太線で表された配管が冷媒および熱媒体の循環する配管を示している。また、図６では、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に示す暖房主体運転モードの場合、室外機１では、ポンプ２１ｃを駆動させて第二の熱媒体を循環させる。中継機３では、第一の冷媒流路切替装置２７を、第二の熱媒体間熱交換器１３から流出した冷媒が、圧縮機１０へ吸入されるように切り替え、ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂを駆動させ、第一の熱媒体流量調整装置２５ａおよび第一の熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、第一の熱媒体流量調整装置２５ｃおよび第一の熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器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、室外機１から中継機３に至る第二の熱媒体循環回路Ｂにおける第二の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、室外側熱交換器１２で屋外空間の空気から第二の熱媒体に吸熱し、暖められた第二の熱媒体がポンプ２１ｃによって熱媒体配管５ａ内を流動させられる。ポンプ２１ｃで加圧されて流出した第二の熱媒体は、室外機１を流出し、熱媒体配管５ａを通って、中継機３に流出し、第二の熱媒体流量調整装置２８を介して、第二の熱媒体間熱交換器１３に流入する。第二の熱媒体間熱交換器１３で、第二の熱媒体の温熱を第二の冷媒に伝えた後、中継機３から流出し、熱媒体配管５ａを通って、室外機１に流入し、再び、室外側熱交換器１２に流入する。
この際、熱媒体流量調整装置２８は、後述の第一の冷媒循環回路Ｃにおける低圧側圧力が目標圧力に近づくように、開度が制御され、第二の熱媒体間熱交換器を流れる第二の熱媒体の流量を制御する。そして、この制御された熱媒体流量調整装置２８の開度がなるべく全開開度に近づくように、ポンプ２１ｃの回転数を制御する。すなわち、熱媒体流量調整装置２８の開度が全開に対してかなり小さい開度になっていたら、ポンプ２１ｃの回転数が小さくなるように制御し、熱媒体流量調整装置２８の開度が全開に近い開度でも、同一の第二の熱媒体流量となるように、制御する。なお、目標とする熱媒体流量調整装置２８の開度は全開でなくても全開の９０％や８５％等の大き目の開度であればよい。そして、この場合、熱媒体流量調整装置２８の開度を制御している制御装置６０は中継機３の内部あるいは近辺に設置されており、ポンプ２１ｃの回転の回転数を制御している制御装置５０は室外機１の内部あるいは近辺に設置されており、たとえば、室外機１（制御装置５０）が建物の屋上に設置されていて、中継機３（制御装置６０）が建物内の所定階の天井裏等に設置され、互いに離れた位置に設置されている。そこで、中継機３の制御装置６０と室外機１の制御装置５０とは、双方の制御装置を接続している有線または無線の通信線を通じて、熱媒体流量調整装置２８の開度を信号として送受信し、上述のような連携制御を行う。なお、室外機１の制御装置５０は、図示省略の室外側熱交換器１２に付属の送風機の制御も行っている。
次に、中継機３の第一の冷媒循環回路Ｃにおける第一の冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の第一の冷媒が圧縮機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、第一の冷媒流路切替装置２７を通り、逆止弁２４ｂおよび冷媒配管４ｂを通過し、第二の冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する第一の熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。第一の熱媒体間熱交換器１５ｂに流入したガス冷媒は、第一の熱媒体循環回路Ｄを循環する第一の熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。この時、第一の熱媒体間熱交換器１５ｂにおいて、第一の冷媒の流れ方向と第一の熱媒体の流れ方向とは対向流となるように、流路が構成されている。そして、第一の熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、第一の絞り装置１６ｂで膨張させられて低圧二相冷媒となり、第一の絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する第一の熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。
第一の熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、第一の熱媒体循環回路Ｄを循環する熱媒体から吸熱することで蒸発し、第一の熱媒体を冷却する。この時、第一の熱媒体間熱交換器１５ａにおいて、第一の冷媒の流れ方向と第一の熱媒体の流れ方向とは並行流となるように、流路が構成されている。
そして、第一の熱媒体間熱交換器１５ａから流出した低圧二相冷媒は、第二の冷媒流路切替装置１８ａを介して、逆止弁２４ｃを通って、蒸発器として作用する第二の熱媒体間熱交換器１３に流入する。そして、第二の熱媒体間熱交換器１３に流入した冷媒は、第二の熱媒体循環回路Ｂを循環する第二の熱媒体から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となり、第一の冷媒流路切替装置２７を介して圧縮機１０へ再度吸入される。
このとき、第一の絞り装置１６ｂは、高圧冷媒圧力検出装置３８で検出された圧力を飽和温度に換算した値と熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置３５ｄ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。また、第一の絞り装置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、第一の絞り装置１６ｂを全開とし、第一の絞り装置１６ａでサブクールを制御するようにしてもよい。
また、圧縮機１０の周波数および第二の熱媒体流量調整装置２８の開度は、低圧冷媒圧力検出装置３７で検出される第一の冷媒の圧力（低圧）および高圧冷媒圧力検出装置３８で検出される第一の冷媒の圧力（高圧）が目標圧力になるように制御される。制御目標値は、たとえば高圧側が４９℃の飽和圧力、低圧側が０℃の飽和圧力等である。圧縮機１０の周波数を制御すると、第一の熱媒体間熱交換器１５および第二の熱媒体間熱交換器１３を流れる第一の冷媒の流量が変化し、第二の熱媒体流量調整装置２８の開度を制御すると、第二の熱媒体間熱交換器１３を流れる第二の熱媒体の流量が変化する。これによって、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂおよび第二の熱媒体間熱交換器１３での冷媒と熱媒体との熱交換量を変化させることができ、高圧側圧力および低圧側圧力の双方を目標値に制御することが可能となる。
また、熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ａの検出温度および熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ｂの検出温度が目標温度に近づくように、圧縮機１０の周波数および第二の熱媒体流量調整装置２８の開度を制御するようにしてもよい。
次に、第一の熱媒体循環回路Ｄにおける第一の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、第一の熱媒体間熱交換器１５ｂで第一の冷媒の温熱が第一の熱媒体に伝えられ、暖められた第一の熱媒体がポンプ２１ｂによって配管５ｂ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、第一の熱媒体間熱交換器１５ａで第一の冷媒の冷熱が第一の熱媒体に伝えられ、冷やされた第一の熱媒体がポンプ２１ａによって配管５ｂ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第一の熱媒体は、第二の熱媒体流路切替装置２３ａおよび第二の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では第一の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では第一の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、第一の熱媒体流量調整装置２５ａおよび第一の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まかな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第一の熱媒体は、第一の熱媒体流量調整装置２５ｂおよび第一の熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、第一の熱媒体間熱交換器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第一の熱媒体は、第一の熱媒体流量調整装置２５ａおよび第一の熱媒体流路切替装置２２ａを通って、第一の熱媒体間熱交換器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、第一の熱媒体流路切替装置２２および第二の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５ｂ内では、暖房側、冷房側ともに、第二の熱媒体流路切替装置２３から第一の熱媒体流量調整装置２５を経由して第一の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、暖房側においては熱媒体間熱交換器出口温度検出装置３１ｂで検出された温度と利用側熱交換器出口温度検出装置３４で検出された温度との差を、冷房側においては利用側熱交換器出口温度検出装置３４で検出された温度と熱媒体間熱交換器出口温度検出装置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、まかなうことができる。
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、第一の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、対応する第一の熱媒体流量調整装置２５ｃおよび第一の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、第一の熱媒体流量調整装置２５ｃや第一の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。
［熱媒体配管５ａ］
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と中継機３とを接続する熱媒体配管５ａには水や不凍液等の第二の熱媒体が流れている。
［熱媒体配管５ｂ］
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、中継機３と室内機２を接続する熱媒体配管５ｂには水や不凍液等の第一の熱媒体が流れている。なお、第一の熱媒体と第二の熱媒体とは、互いに交じり合うことはなく、同じ種類の熱媒体を使用してもよいし、異なる種類の熱媒体としてもよい。
なお、室外機１の制御装置５０は、室外熱交換器温度検出装置３２ｂの検出温度と室外熱交換器温度検出装置３２ａの検出温度との温度差を目標値に近づけるように、または、室外熱交換器温度検出装置３２ｂの検出温度あるいは室外熱交換器温度検出装置３２ａの検出温度を目標温度に近づけるように、または、室外熱交換器温度検出装置３２ｂの検出温度あるいは室外熱交換器温度検出装置３２ａの検出温度と図示省略の屋外空間の空気温度との温度差を目標値に近づけるように、ポンプ２１ｃの制御を行うようにすれば、室外機１の制御装置５０と中継機３の制御装置６０との間で、運転モードの通信を行わなくても、ポンプ２１ｃと第二の熱媒体流量調整装置２８とを連動して制御することができる。
図７は本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。中継機３を複数台設置する場合は、図７のように、室外機１と中継機３を接続している熱媒体配管５ａを分岐し、中継機３ａ、中継機３ｂを接続し、それぞれに室内機２を接続する。なお、図７では、中継機３が２台である場合を例に示しているが、これに限るものではなく、何台でも接続できる。
また、図示していないが、室外機１が複数台設置され、各室外機１から流出した熱媒体２を合流させて、熱媒体配管５ａを循環させ、１台または複数台の中継機３に流入するようにシステムを構成してもよい。
また、ここでは、中継機３について、一つの筐体内にすべての部品が収容されている場合について説明を行ったが、中継機３を複数の筐体に分けるようにしてもよい。たとえば、図２において、ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂの図示右側の部分が別筐体に収容されており、中継機３の２つの筐体の間を、第一の熱媒体が流れる４本の配管で接続するようにしてもよい。この場合、２つの中継機３の筐体は離れた位置に設置してもよい。
また、ここでは、第一の熱媒体流路切替装置２２と第二の熱媒体流路切替装置２３と第一の熱媒体流量調整装置２５とが、別々のものである場合について説明したが、これに限るものではなく、熱媒体の流路切り替えと熱媒体の流量調整とができれば、どんなものでもよく、第一の熱媒体流路切替装置２２と第二の熱媒体流路切替装置２３と第一の熱媒体流量調整装置２５とのすべてが一体になっていてもよいし、第一の熱媒体流路切替装置２２と第二の熱媒体流路切替装置２３と第一の熱媒体流量調整装置２５とのうちいずれか２つが一体となっていてもよい。
また、ここでは、第二の熱媒体流量調整装置２８の開度を調整して、第二の熱媒体間熱交換器１３を流れる熱媒体の流量を調整し、第二の熱媒体流量調整装置２８の開度が全開に近くなるように、ポンプ２１ｃの回転数を変化させる場合について説明を行ったが、第二の熱媒体流量調整装置２８を備えていなくても、ポンプ２１ｃの回転数を直接変化させて、第二の熱媒体間熱交換器１３を流れる熱媒体の流量を調整してもよい。この場合は、制御装置５０と制御装置６０との間で送受信される信号は、第二の熱媒体流量調整装置２８の開度ではなく、熱媒体間熱交換器温度検出装置３３ａの検出温度、または、熱媒体間熱交換器温度検出装置３３ｂの検出温度、または、熱媒体間熱交換器温度検出装置３３ｂの検出温度と熱媒体間熱交換器温度検出装置３３ａの検出温度との温度差のいずれか１つ以上の信号を送受信するようにすればよい。
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、対応する第一の熱媒体流路切替装置２２および第二の熱媒体流路切替装置２３を中間の開度にし、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂの双方に熱媒体が流れるようにしている。これにより、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器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に対応する第一の熱媒体流路切替装置２２および第二の熱媒体流路切替装置２３を加熱用の第一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に対応する第一の熱媒体流路切替装置２２および第二の熱媒体流路切替装置２３を冷却用の第一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、ここで説明した第一の熱媒体流路切替装置２２および第二の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一の熱媒体流路切替装置２２および第二の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、ここでは、第一の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、第一の熱媒体流量調整装置２５および第二の熱媒体流量調整装置２８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、第一の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、第二の冷媒流路切替装置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。
また、利用側熱交換器２６と第一の熱媒体流量調整弁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、さらに第一の熱媒体間熱交換器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、第一の熱媒体流量調整弁２５は、中継機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、中継機３と室内機２とは別体に構成されていてもよい。
本発明の空気調和装置において、主に、中継機３は建物の中に設置されるため、中継機３の第一の冷媒循環回路Ｃにて使用する第一の冷媒の冷媒は、建物の中の中継機３を設置した空間（非空調対象空間８）に存在することになる。そのため、第一の冷媒としては、Ｒ−２２、ＨＦＯ−１３４ａ、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−４０４Ａ、Ｒ−４０７Ｃ等の不燃性の冷媒を使用すると、安全に使用できる。また、第一の冷媒として、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）、Ｒ３２といった微燃性冷媒に区分される冷媒（ＡＳＨＲＡＥ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｈｅａｔｉｎｇ， Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｎｇ ａｎｄ Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）の区分でＡ２Ｌに分類される冷媒（Ａ２（弱燃性）に分類される冷媒のうち、燃焼速度が１０ｃｍ／ｓ以下の冷媒））を使用することもでき、更にはＣＯ２ 等の高圧側超臨界状態で使用する冷媒やプロパン（Ｒ２９０）の強燃性冷媒やその他の冷媒も使用できる。第一の熱媒体間熱交換器１５ａまたは第一の熱媒体間熱交換器１５ｂを凝縮器として作用させる場合、通常の二相変化をする冷媒は、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、空気調和装置に、可燃性を示す冷媒を使用する場合、冷媒回路に封入する冷媒量は、その空気調和装置が設置される空間（部屋）の容積によって上限値が定められている。空間の冷媒濃度がＬＦＬ（燃焼下限界。Ｌｏｗｅｒ Ｆｌａｍｍａｂｌｅ Ｌｉｍｉｔ）を超えて、空間に着火源があると、着火する。そして、ＡＳＨＲＡＥの規定では、可燃性冷媒は、ＬＦＬ×４以下の冷媒量の場合は、機器を設置する空間の容積に規定はなく、どんな大きさの空間に設置してもよいと定められている。更に、可燃性冷媒の中でも、Ｒ３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）等のように、微燃性冷媒に区分される冷媒（Ａ２Ｌ冷媒）を使用する場合、機器に封入された冷媒量が、ＬＦＬ×４×１．５以下であれば、機器を設置する空間の容積に規定はなく、どんな大きさの空間に設置してもよいと定められている。Ｒ−３２のＬＦＬは０．３０６（ｋｇ／ｍ３ ）、ＨＦＯ−１２３４ｙｆのＬＦＬは０．２８９（ｋｇ／ｍ３ ）であり、これに４×１．５を乗じると、Ｒ−３２の場合は１．８３６（ｋｇ）、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの場合は１．７３４（ｋｇ）となる。このため、冷媒量がこれらの量以下であれば、機器の設置制約はなくなる。よって、本発明の空気調和装置においては、建物の中にある冷媒を封入してある機器は中継機３だけである。そこで、中継機３の冷媒循環器回路Ｃ内には、Ｒ−３２の場合は１．８（ｋｇ）以下、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの場合は１．７（ｋｇ）以下の冷媒量を封入するようにするとよい。また、Ｒ−３２とＨＦＯ−１２３４ｙｆとの混合冷媒の場合は、その混合比率で計算される限界冷媒量以下の冷媒量を封入するようにするとよい。このようにすれば、中継機３の設置位置に制約がなくなり、どこにでも設置できるようになる。なお、冷媒循環回路内に封入する冷媒量を少なくするためには、機器の容量を小さくする必要がある。よって、中継機３に搭載する圧縮機１０は、使用する冷媒がＲ−３２の場合は１．８（ｋｇ）、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの場合は１．７（ｋｇ）以下の封入冷媒量となるような容量（冷却能力）の圧縮機とする。建物の空調負荷が決めた中継機３が発揮できる能力（冷却熱量または加熱熱量）よりも大きい場合は、図７に示したように、１台の室外機１に複数台の中継機３を接続するようにすればよい。
一般的に、可燃性冷媒には、ＧＷＰ（地球温暖化係数。Ｇｌｏｂａｌ Ｗａｒｍｉｎｇ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）が小さいものが多い。たとえば、可燃性が強い強燃性冷媒（ＩＳＯおよびＡＳＨＲＡＥ区分でＡ３）であるプロパン（Ｒ−２９０）のＧＷＰは６、可燃性が非常に弱い微燃性冷媒（ＡＳＨＲＡＥ区分でＡ２Ｌ）であるＨＦＯ−１２３４ｙｆのＧＷＰは４、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）のＧＷＰは６である。本発明の空気調和装置では、冷媒が封入されている中継機３は建物内の非空調対象空間に設置されており、中継機３の第一の冷媒循環回路Ｃに用いる第一の冷媒として、微燃性冷媒でありかつＧＷＰが小さい（ＧＷＰが５０以下等）冷媒、たとえばＨＦＯ−１２３４ｙｆまたはＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）、を用いるようにすると、安全でかつ地球の温暖化への影響が小さい、空気調和装置を得ることができる。
また、第一の冷媒として、可燃性が強い強燃性冷媒（ＩＳＯおよびＡＳＨＲＡＥ区分でＡ３）であるプロパン（Ｒ−２９０）を使用する場合において、プロパンのＬＦＬは０．０３８（ｋｇ／ｍ３ ）である。このため、第一の冷媒循環回路Ｃ内に封入する冷媒量を、これに４を乗じた値である０．１５２（ｋｇ）以下にすれば、機器の設置制約はなくなり、安全に使用することができる。
第一の熱媒体と第二の熱媒体とは、同じ種類のものであっても、異なる種類のものであってもよく、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、第一の熱媒体が室内機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、室外機１と中継機３との間を、冷媒ではなく熱媒体を循環させているため、システム全体での冷媒量を少なくすることができ、第一の冷媒として、可燃性を示す冷媒を使用した場合でも、安全に使用できる。
また、ここでは、室外機１と中継機３とを設置し、室外機１と中継機３とを熱媒体配管で接続する場合について説明した。しかし、空気調和装置を設置する建物として、水道等の水源が完備しており、かつ、室外機１の設置場所の問題や室外機１から中継機３まで熱媒体配管を引き回すのが困難な場合等は、室外機１を設置せずに、水道等の水源を直接中継機３に接続し、第二の熱媒体として使用するようにしてもよい。しかし、この場合は、第二の熱媒体間熱交換器１３を流れる第二の熱媒体の温度は、水源によって決まり、第二の熱媒体の温度を調整することができない。そのため、水源の温度が変化すると、第一の冷媒循環回路Ｃの高圧および低圧が変動するため、室外機１を使用する場合に比べて、空気調和装置としての動作は、多少不安定になるが、この場合でも、第一の冷媒循環回路Ｃおよび第一の熱媒体循環回路Ｄを用いて、空調対象空間の空気を冷却、加熱することはできる。また、屋外空間６に吸放熱ユニットとして冷却塔を有している場合には、第二の熱媒体を中継機３と冷却塔との間で循環させ、第二の熱媒体の放熱または吸熱を冷却塔で行うようにしてもよい。
また、一般的に、室外側熱交換器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、送風により熱媒体と空気との伝熱を促進させる場合が多いが、これに限るものではなく、たと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ーのようなものも用いることができるし、室外側熱交換器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、中継機３の第一の冷媒循環回路Ｃにおいては、圧縮機１０の吸入側にアキュムレータがない構成としたが、アキュムレータを備える構成としてもよい。
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、第一の熱媒体間熱交換器１５ａ、第一の熱媒体間熱交換器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、ポンプ２１ｂ、ポンプ２１ｃ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。
実施の形態２．
図８は本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の構成を示す図である。図８には、図２に対して、中継機３内の第一の冷媒循環回路Ｃの回路構成が少し異なっている。第一の冷媒流路切替装置２７の代わりに、第一の冷媒流路切替装置２７ａおよび第一の冷媒流路切替装置２７ｂが設置されている。また、圧縮機１０の吐出側の配管が第二の冷媒流路切替装置１８に繋がる配管と第二の熱媒体間熱交換器１３に繋がる配管に分岐され、図示左側の冷媒回路と図示右側の冷媒回路が３本の配管にて接続されている。本実施の形態の説明においては、実施の形態１と異なる点について説明する。なお、第一の冷媒流路切替装置２７ａおよび第一の冷媒流路切替装置２７ｂは、電磁弁や二方弁等の開閉を切り替える開閉弁を用いるが、流路の開閉が行えればどのようなものでもよいし、第一の冷媒流路切替装置２７ａと第一の冷媒流路切替装置２７ｂとを一体に構成し、流路切替が同時に行えるようなものでもよい。
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、第一の冷媒循環回路Ｃにおける第一の冷媒の流れについて説明する。その他の第二の熱媒体循環回路Ｂ、および、第一の熱媒体循環回路Ｄの機器動作および熱媒体の流れは実施の形態１と同様である。
［全冷房運転モード］
図９は、空気調和装置１００の全冷房運転モード時における冷媒および熱媒体の流れを示す回路図である。なお、図９では、太線で表された配管が冷媒および熱媒体の流れる配管を示している。また、図９では、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。
低温・低圧の第一の冷媒が圧縮機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、第一の冷媒流路切替装置２７ｂを介して凝縮器として作用する第二の熱媒体間熱交換器１３に流入する。そして、第二の熱媒体間熱交換器１３で第二の熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、高圧液冷媒となる。この時、第二の熱媒体間熱交換器１３において、第二の熱媒体の流れ方向と第一の冷媒の流れ方向とは対向流となるように、流路が構成されている。第二の熱媒体間熱交換器１３から流出した高圧液冷媒は、分岐され、第一の絞り装置１６ａおよび第一の絞り装置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第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入し、第一の熱媒体循環回路Ｄを循環する第一の熱媒体から吸熱することで、第一の熱媒体を冷却しながら、低温・低圧のガス冷媒となる。この時、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂにおいて、第一の冷媒の流れ方向と第一の熱媒体の流れ方向とは並行流となるように、流路が構成されている。そして、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂから流出したガス冷媒は、第二の冷媒流路切替装置１８ａおよび第二の冷媒流路切替装置１８ｂを介して、圧縮機１０へ再度吸入される。このとき、第一の冷媒流路切替装置２７ａは閉、第一の冷媒流路切替装置２７ｂは開となっている。
［全暖房運転モード］
図１０は、空気調和装置１００の全暖房運転モード時における冷媒および熱媒体の流れを示す回路図である。なお、図１０では、太線で表された配管が冷媒および熱媒体の流れる配管を示している。また、図１０では、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。
低温・低圧の第一の冷媒が圧縮機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、分岐されて第二の冷媒流路切替装置１８ａおよび第二の冷媒流路切替装置１８ｂを通って、凝縮器として作用する第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、第一の熱媒体循環回路Ｄを循環する第一の熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液冷媒となる。この時、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂにおいて、第一の冷媒の流れ方向と第一の熱媒体の流れ方向とは対向流となるように、流路が構成されている。そして、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第一の熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、第一の絞り装置１６ａおよび第一の絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となり、蒸発器として作用する第二の熱媒体間熱交換器１３に流入する。そして、第二の熱媒体間熱交換器１３に流入した冷媒は、第二の熱媒体循環回路Ｂを流れる第二の熱媒体から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となり、第一の冷媒流路切替装置２７ａを介して圧縮機１０へ再度吸入される。この時、第二の熱媒体間熱交換器１３において、第一の冷媒の流れ方向と第二の熱媒体の流れ方向とは並行流となるように、流路が構成されている。また、第一の冷媒流路切替装置２７ａは開、第一の冷媒流路切替装置２７ｂは閉となっている。
［冷房主体運転モード］
図１１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および熱媒体の流れを示す回路図である。なお、図１１では、太線で表された配管が冷媒および熱媒体の流れる配管を示している。また、図１１では、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。
低温・低圧の第一の冷媒が圧縮機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、第一の冷媒流路切替装置２７ｂを介して第一の凝縮器として作用する第二の熱媒体間熱交換器１３に流入する冷媒と、第二の冷媒流路切替装置１８ｂを通って、第二の凝縮器として作用する第一の熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する冷媒とに分岐される。そして、第一の冷媒流路切替装置２７ｂを介して第一の凝縮器として作用する第二の熱媒体間熱交換器１３に流入した冷媒は、第二の熱媒体間熱交換器１３で第二の熱媒体に放熱しながら凝縮し、高圧液冷媒となる。この時、第二の熱媒体間熱交換器１３において、第二の熱媒体の流れ方向と第一の冷媒の流れ方向とは対向流となるように、流路が構成されている。また、圧縮機１０の吐出側で分岐され、第二の冷媒流路切替装置１８ｂを通って、第二の凝縮器として作用する第一の熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した高圧ガス冷媒は、第一の熱媒体循環回路Ｄを循環する第一の熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。この時、第一の熱媒体間熱交換器１５ｂにおいて、第一の冷媒の流れ方向と第一の熱媒体の流れ方向とは対向流となるように、流路が構成されている。そして、熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、全開状態の第一の絞り装置１６ｂを通った後、第二の熱媒体間熱交換器１３から流出した高圧液冷媒と合流し、第一の絞り装置１６ａにて絞られて低圧二相冷媒になり、蒸発器として作用する第一の熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。第一の熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、第一の熱媒体循環回路Ｄを循環する第一の熱媒体から吸熱することで、第一の熱媒体を冷却しながら、低圧のガス冷媒となる。この時、第一の熱媒体間熱交換器１５ａにおいて、第一の冷媒の流れ方向と第一の熱媒体の流れ方向とは並行流となるように、流路が構成されている。そして、第一の熱媒体間熱交換器１５ａから流出したガス冷媒は、第二の冷媒流路切替装置１８ａを介して、圧縮機１０へ再度吸入される。この時、第一の冷媒流路切替装置２７ａは閉、第一の冷媒流路切替装置２７ｂは開となっており、第一の絞り装置１６ｂは全開、第一の絞り装置１６ａは、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置３５ａで検出された温度と熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置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。なお、第一の絞り装置１６ａは、高圧圧力検出装置３８で検出された圧力を飽和温度に換算した値と熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置３５ｄ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を制御してもよい。
［暖房主体運転モード］
図１２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および熱媒体の流れを示す回路図である。なお、図１２では、太線で表された配管が冷媒および熱媒体の流れる配管を示している。また、図１２では、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。
低温・低圧の第一の冷媒が圧縮機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、第二の冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する第一の熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。第一の熱媒体間熱交換器１５ｂに流入したガス冷媒は、第一の熱媒体循環回路Ｄを循環する第一の熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。この時、第一の熱媒体間熱交換器１５ｂにおいて、第一の冷媒の流れ方向と第一の熱媒体の流れ方向とは対向流となるように、流路が構成されている。そして、第一の熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、第一の絞り装置１６ｂで膨張させられて低圧二相冷媒となった後、全開状態の第一の絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する第一の熱媒体間熱交換器１５ａに流入する冷媒と、蒸発器として作用する第二の熱媒体間熱交換器１３に流入する冷媒と、に分岐される。全開状態の第一の絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する第一の熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、第一の熱媒体循環回路Ｄを循環する熱媒体から吸熱することで蒸発し、第一の熱媒体を冷却して、低温・低圧のガス冷媒となり、第二の熱媒体間熱交換器１３に流入した冷媒は、第二の熱媒体循環回路Ｂを循環する第二の熱媒体から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。そして、第一の熱媒体間熱交換器１５ａから流出した低温・低圧のガス冷媒は、第二の冷媒流路切替装置１８ａを通った後、第二の熱媒体間熱交換器１３から流出し、第一の冷媒流路切替装置２７ａを通った低温・低圧のガス冷媒と合流し、圧縮機１０へ再度吸入される。この時、第一の熱媒体間熱交換器１５ａおよび第二の熱媒体間熱交換器１３においては、冷媒の流れ方向と熱媒体の流れ方向とは並行流となるように、流路が構成されている。この時、第一の冷媒流路切替装置２７ａは開、第一の冷媒流路切替装置２７ｂは閉となっており、第一の絞り装置１６ａは全開、第一の絞り装置１６ｂは、高圧圧力検出装置３８で検出された圧力を飽和温度に換算した値と熱媒体間熱交換器冷媒温度検出装置３５ｄ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を制御する。
ここで本実施の形態の空気調和装置１００の構成では、第二の熱媒体間熱交換器１３に流れる冷媒の流量と第一の熱媒体間熱交換器１５ａに流れる冷媒の流量とは、動的に制御することはできず、配管の流動抵抗等で決まる。そこで、第二の熱媒体間熱交換器１３の入口側冷媒流路に、別の絞り装置（図示せず）をさらに備えるようにすると、この絞り装置と第一の絞り装置１６ａとの双方を制御して、第二の熱媒体間熱交換器１３に流れる冷媒の流量と第一の熱媒体間熱交換器１５ａに流れる冷媒の流量とを調整することができ、熱媒体間熱交換器をより有効に活用できる。
実施の形態３．
図１３は本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の設置例を示す図である。図１３において、中継機３が設置されている空間８は、建物９の内部に設けられた凹みのような空間である。たとえば、ドアの上に設けられた内側に角状に凹んだスペース、地面近辺の壁に縦長に設けられた凹み等、建物９の外部に出っ張らずに、中継機３を収納できるスペースである。中継機３をここに設置すると、中継機３は、外見上、建物９に埋め込まれたような形となり、きれいに設置することができ、美観的によい。なお、中継機３は、建物９の外部空間６から、第二の熱媒体である空気を、中継器３の内部に収容された第二の熱媒体間熱交換器１３に、供給することができるように構成されている。ここで、建物９の外部空間６と中継機３の内部でのみ、第二の熱媒体である空気を循環させられればよく、空間８に中継機３を収容した後は、中継機３と空間８との間に隙間がある必要はない。中継機３を設置した後、中継機３の周囲に、屋外空間６の空気が通って建物９の内部に流入する隙間が殆どない状態にできる場合は、図１３の中継機３の右側に図示してあるような、建物の内部と空間８を仕切る仕切り板のようなものは必要なく、空間８は、建物の内部の天井裏等の空間と直接繋がった空間であってもよい。
図１４は本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の中継機３の内部構成の一部を示した概略図である。図１４では、中継機３を図１３における上側から見たときの内部を示している。図１４において、中継機３に収容した機器、構造等に関し、第二の熱媒体間熱交換器１３の近辺のみ、詳しく示し、その他の機器等については図示を省略してある。図１４において、太白抜矢印は、第二の熱媒体である空気の流れを示しており、黒実線矢印は第一の冷媒の流れを示している。図１４において、第二の熱媒体間熱交換器１３は、第二の熱媒体である空気と第一の冷媒との熱交換を行うものであり、たとえばプレートフィンコイル型熱交換器等である。図１４では、第二の熱媒体間熱交換器１３は、第二の熱媒体間熱交換器１３（１）と第二の熱媒体間熱交換器１３（２）の２つに分割され、その間を冷媒配管で接続している。第一の冷媒は、第二の熱媒体間熱交換器１３が凝縮器として作用する場合（全冷房運転モード、冷房主体運転モード）において、第二の熱媒体間熱交換器１３（１）を流れた後に、第二の熱媒体間熱交換器１３（２）に流れるように配管構成されている。第二の熱媒体間熱交換器１３（１）には、周囲の空気を流動させるための送風機４０が設けられている。また、第二の熱媒体間熱交換器１３（１）と第二の熱媒体間熱交換器１３（２）との間には、第一の仕切り板４１が設置されている。そして、図１４において第二の熱媒体間熱交換器１３の右側には、第二の仕切り板４２が設置されている。第一の仕切り板４１は、第二の熱媒体である空気を、第二の熱媒体間熱交換器１３（１）および第二の熱媒体間熱交換器１３（２）の両方をそれぞれ通過させるように設けられている。また、第二の仕切り板４２は、図１４において、第二の仕切り板４２の左側から流入した空気（第二の熱媒体）が、第二の仕切り板４２の右側に流れないようにするために設けられている。第一の仕切り板４１と第二の仕切り板４２で、中継機３内における第二の熱媒体となる空気の風路を形成する。この送風機４０並びに第一の仕切り板４１および第二の仕切り板４２の作用により、第二の熱媒体である空気は、外部空間６から中継機３の内部に流入し、仕切り板４１に沿って、第二の熱媒体間熱交換器１３（２）を通過した後、仕切り板４２に沿って流れて、第二の熱媒体間熱交換器１３（１）に至り、仕切り板４１に沿って、第二の熱媒体間熱交換器１３（１）を通過した後、送風機４０を通って、中継機３から外部空間６に流出する。このように風路が形成されているため、中継機３を、建物９の内部空間と近接した空間（建物９の壁等に設けられた凹み等）に設置した状態で、第二の熱媒体である空気を、第二の熱媒体間熱交換器１３に循環させることができ、第二の熱媒体である空気と第一の冷媒との熱交換を行うことができる。
図１５は、本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の別の構成を示す図である。実施の形態１で示した図２における水やブライン等と第一の冷媒との熱交換を行う第二の熱媒体間熱交換器１３が、空気等と第一の冷媒との熱交換を行う第二の熱媒体間熱交換器１３に、置き換わっている。また、図２で設置されていた第二の熱媒体循環回路Ｂおよびそれに付随するセンサー、弁、配管等が設置されていない。また、本実施の形態の空気調和装置では、第二の熱媒体間熱交換器１３において、第一の冷媒と外部空間６の空気とが直接熱交換するため、図２で設置されていた、第二の熱媒体と外部空間６の空気との熱交換を行うための室外機１が設置されていない。第一の熱媒体および第一の冷媒の循環、各種運転モードにおいては、水等の第二の熱媒体が空気等の第二の熱媒体に置き換わるだけで、実施の形態１と同一であり、説明を省略する。また、実施の形態１において水等の第二の熱媒体の循環は、空気等の第二の熱媒体の循環に変わるが、各運転モードにおいて、第一の冷媒と第二の熱媒体とが熱交換を行い、放熱または吸熱する説明は、実施の形態１と同様であり、効果も同一である。また、その際の空気等の第二の熱媒体の流動の仕方については、上述の通りであり、運転モードによらず同じなので、説明を省略する。
図１６は本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の中継機３の内部構成の別例の一部を示した概略図である。前述した図１４の構成の中継機３では、第二の熱媒体間熱交換器１３において、第二の熱媒体間熱交換器１３（１）と第二の熱媒体間熱交換器１３（２）との２つに分割した。そして、第二の熱媒体間熱交換器１３（１）と第二の熱媒体間熱交換器１３（２）との間を冷媒配管で接続する場合について説明した。しかしながら、この構成に限るものではない。たとえば、第二の熱媒体間熱交換器１３は幾つに分割してもよい。また、図１６のように、第二の熱媒体間熱交換器１３をＷ字のように構成するようにしてもよく、どのような構造でもよい。
また、第二の熱媒体である空気の流れについて、図１４においては、図示左側の一面から流入し、折り返しされて同一面から流出する場合について説明した。しかし、空間８に中継機３を設置し、中継機３の周囲に隙間が十分にできる場合は、空気が中継機３に流入する面と、中継機３から流出する面とを別の面としてもよい。このような場合も、中継機３の周囲を通って、外部空間６に空気が流出する。外部空間６から中継機３に流入した第二の熱媒体である空気が再び外部空間６に流出するようになっていれば、その他どのような構造であっても構わない。
また、本実施の形態３において、第二の熱媒体間熱交換器１３の内容積が大きい場合は、運転モード変化に伴う余剰冷媒を貯留するアキュムレータを圧縮機１０の吸入側に設けるべきである。ただ、第二の熱媒体間熱交換器１３として、扁平管等の細管熱交換器を用いる場合等、アキュムレータを設けなくてもよい場合もあり、どちらの場合でも、本発明においては作用効果が同一となる。
また、中継機３の設置位置は、建物９の外部であっても、建物９に沿わせるように配置する等、建物９に近接した位置であれば構わない。
１ 室外機、２ 室内機、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 室内機、３、３ａ、３ｂ 中継機、４、４ｂ、４ｃ 冷媒配管、５ａ 第二の熱媒体が流れる熱媒体配管、５ｂ 第一の熱媒体が流れる熱媒体配管、６ 屋外空間、７ 室内空間（空調対象空間）、８ 非空調対象空間、９ 建物、１０ 圧縮機、１２ 室外側熱交換器、１３ 第二の熱媒体間熱交換器、１４ バイパス流量調整装置（熱源側）、１５ａ、１５ｂ 第一の熱媒体間熱交換器、１６ａ、１６ｂ 第一の絞り装置、１７ａ、１７ｂ 開閉装置、１８ａ、１８ｂ 第二の冷媒流路切替装置、２０ａ、２０ｂ バイパス流量調整装置（中継機側）、２１ａ、２１ｂ ポンプ（第一の熱媒体送出装置）、２１ｃ ポンプ（第二の熱媒体送出装置）、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ 第一の熱媒体流路切替装置、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ 第二の熱媒体流路切替装置、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ 逆止弁、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ 第一の熱媒体流量調整装置、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ 利用側熱交換器、２７、２７ａ、２７ｂ 第一の冷媒流路切替装置、２８ 第二の熱媒体流量調整装置、２９ 第三の熱媒体流路切替装置、３１ａ、３１ｂ 熱媒体間熱交換器出口温度検出装置、３２ａ、３２ｂ 室外側熱交換器温度検出装置、３３ａ、３３ｂ 熱媒体間熱交換器温度検出装置、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、３７ 低圧冷媒圧力検出装置、３８ 高圧冷媒圧力検出装置、４０ 送風機（第二の熱媒体間熱交換器１３用）、４１ 第一の仕切り板、４２ 第二の仕切り板、５０ 制御装置（室外機）、６０ 制御装置（中継機）、１００ 空気調和装置、Ｂ 第二の熱媒体循環回路、Ｃ 第一の冷媒循環回路、Ｄ 第一の熱媒体循環回路。

Claims (8)

  1. 建物の内部にあって、空調対象空間の空気調和が可能な位置に設置された複数の室内機と、
    前記建物の内部または前記建物の外部であり前記建物に近接した位置にあって、前記空調対象空間とは別の離れた位置である非空調対象空間に設置可能な中継機とを備え、
    前記中継機と各室内機とは、水またはブラインの第一の熱媒体が流れる第一の熱媒体配管で接続し、
    前記中継機は、圧縮機、運転中に相変化をするまたは超臨界状態になる冷媒と前記第一の熱媒体との熱交換を行う複数の第一の熱媒体間熱交換器、複数の絞り装置および前記冷媒と水またはブラインの第二の熱媒体との熱交換を行う第二の熱媒体間熱交換器を冷媒配管で接続して構成した冷媒循環回路を収容して、冷却された前記第一の熱媒体と加熱された前記第一の熱媒体とを同時に生成可能とし、さらに前記冷却された第一の熱媒体と前記加熱された第一の熱媒体とを、前記複数の室内機に振り分けて搬送可能とし、前記第二の熱媒体は、前記建物の外部と前記中継機との間を循環し、前記第二の熱媒体間熱交換器にて、前記冷媒を加熱する熱交換を行う場合には、前記第二の熱媒体と前記冷媒とが並行流となり、前記冷媒を冷却する熱交換を行う場合には、前記第二の熱媒体と前記冷媒とが対向流となるように、前記冷媒循環回路を前記冷媒が流れ、
    前記第二の熱媒体を供給する２本の第二の熱媒体配管を前記建物の外部から前記中継機に接続して、前記第二の熱媒体間熱交換器における前記冷媒と前記第二の熱媒体との熱交換により、前記第二の熱媒体を介して、前記冷媒から前記建物の屋外空間の空気に放熱するまたは前記冷媒に前記屋外空間の空気から吸熱する第二の熱媒体循環回路を構成し、
    前記第二の熱媒体循環回路に、第二の熱媒体送出装置および開度調整可能な第二の熱媒体流量調整装置を備え、
    前記第二の熱媒体流量調整装置の開度を制御して前記第二の熱媒体間熱交換器を通過する前記第二の熱媒体の流量を調整する、前記中継機の内部または近辺に設置された第一の制御装置と、
    室外機の内部または近辺に設置された第二の制御装置とをさらに備え、
    前記第二の制御装置は前記第二の熱媒体送出装置と制御可能に接続し、
    前記第一の制御装置と前記第二の制御装置とを有線または無線の信号線にて信号の送受信が可能なように接続し、前記第一の制御装置と前記第二の制御装置との間で、少なくとも前記第二の熱媒体流量調整装置の開度に係る情報を送受信することにより、前記第二の熱媒体流量調整装置の開度の制御と前記第二の熱媒体送出装置の回転数の制御とを、前記第二の熱媒体流量調整装置の開度が全開開度に近づくように、前記第二の熱媒体送出装置の回転数の制御を、連携して行うことを特徴とする空気調和装置。
  2. 前記冷媒循環回路は第一の冷媒流路切替装置および第二の冷媒流路切替装置をさらに有し、
    複数の前記第一の熱媒体間熱交換器における熱媒体側流路、前記第一の熱媒体を送り出す複数の第一の熱媒体送出装置、前記空調対象空間の空気と前記第一の熱媒体との熱交換を行う複数の利用側熱交換器並びに前記複数の利用熱交換器の熱媒体流入口側および流出口のそれぞれに設置されて前記第一の熱媒体の流路を切り替える複数の第一の熱媒体流路切替装置を第一の熱媒体配管で接続して構成する第一の熱媒体循環回路を構成し、
    前記室内機は利用側熱交換器を収容し、
    前記中継機は、前記冷媒の蒸発熱または凝縮熱によって、前記第二の熱媒体から吸熱または放熱し、複数の前記第一の熱媒体間熱交換器のうち、前記冷媒の蒸発熱または凝縮熱によって、一部の前記第一の熱媒体間熱交換器における前記第一の熱媒体の冷却と、残りの前記第一の熱媒体間熱交換器における前記第一の熱媒体の加熱とを同時に行う請求項１に記載の空気調和装置。
  3. 前記第二の熱媒体から前記屋外空間の空気に放熱または前記屋外空間の空気から前記第二の熱媒体に吸熱する吸放熱ユニットを備える請求項１又は２に記載の空気調和装置。
  4. 前記吸放熱ユニットは、前記第二の熱媒体の温度を調節することが可能な室外機であることを特徴とする請求項３に記載の空気調和装置。
  5. 前記第二の熱媒体循環回路は、外気と前記第二の熱媒体との熱交換を行う室外側熱交換器をさらに有し、
    前記室外側熱交換器および前記第二の熱媒体送出装置を前記室外機に収容し、
    前記室外機は前記建物の外部である前記屋外空間または前記建物の内部であって前記屋外空間と繋がる空間に設置されている請求項４に記載の空気調和装置。
  6. 前記第二の熱媒体間熱交換器における熱媒体側流路の入口側または／および出口側に設置された第一の熱媒体温度検出装置と、
    前記中継機の内部または近辺に設置された前記第一の制御装置と、
    前記室外機の内部または近辺に設置された前記第二の制御装置とをさらに備え、
    前記第二の制御装置は前記第二の熱媒体送出装置と制御可能に接続し、
    前記第一の制御装置と前記第二の制御装置とは有線または無線の信号線にて信号の送受信が可能なように接続し、前記第一の制御装置と前記第二の制御装置との間で、前記第一の熱媒体温度検出装置の検出温度または前記第一の熱媒体温度検出装置の検出温度から演算される値を送受信することにより、前記第二の熱媒体送出装置の回転数の制御を行うことを特徴とする請求項５に記載の空気調和装置。
  7. 地球温暖化係数が５０以下で、かつ、弱燃性でかつ燃焼速度が１０ｃｍ／ｓ以下の冷媒（微燃性冷媒）を前記冷媒とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
  8. 前記冷媒がＲ−３２の場合は１．８ｋｇ以下の冷媒量を前記冷媒循環回路に封入し、前記冷媒がＨＦＯ−１２３４ｙｆの場合は１．７ｋｇ以下の冷媒量を前記冷媒循環回路に封入することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
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