JP7305081B1

JP7305081B1 - 空気調和装置

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Publication number: JP7305081B1
Application number: JP2023512095A
Authority: JP
Inventors: 勇輝水野; 傑鳩村; 尚平石村; 卓羽入田; 孝典小池; 博紀鷲山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2022-10-14
Filing date: 2022-10-14
Publication date: 2023-07-07
Anticipated expiration: 2042-10-14
Also published as: WO2024079874A1; JPWO2024079874A1

Abstract

空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮機から吐出された冷媒が流れる配管の接続向きを切り替える室外流路切替装置、空気と冷媒との間で熱交換を行わせる室外熱交換器、及び冷媒を膨張させる室外膨張弁、を有する室外機と、冷媒又は熱媒体と、空気との間で熱交換を行わせる室内冷媒熱交換器を有する室内機と、室外機から冷媒を介して供給される温熱を、冷媒又は熱媒体を介して室内機に中継する中継機と、制御装置と、を備え、制御装置は、暖房運転、及び暖房運転中に室外熱交換器に着いた霜を除く霜取運転を実行し、霜取運転中に、中継機を制御して室内機への温熱の供給を遮断し、室外流路切替装置を制御して、圧縮機から吐出された冷媒を、室外熱交換器を経由させずに中継機に流通させる。

Description

本開示は、中継機を有する空気調和装置に関する。

ヒートポンプ式の空気調和装置においては、低外気時に暖房を行う場合、室外熱交換器表面に霜が生じるため、定期的な霜取運転が必要となる。一般的に、霜取運転中に室外熱交換器で放熱した冷媒は低温となるため、冷媒回路において室外熱交換器の下流に位置する機器は冷媒に吸熱され温度が低下する。よって、霜取運転からの暖房復帰する際には、冷えた機器を再度加熱する必要があり、直ちに暖房が開始されず、室内において実際に暖房が開始されるまでの暖房復帰時間が長くなることがあった。

そこで、特許文献１には、霜取運転中に室外熱交換器で放熱し低温となった冷媒を、室外機、主管及び中継機のみで循環させ、枝管及び室内機に流さないように、弁の開閉及び向きを制御する、２管式冷暖同時運転システムを構成する空気調和装置が開示されている。特許文献１の空気調和装置では、霜取運転中、室外熱交換器で放熱し低温となった冷媒を、室外機、主管及び中継機のみで循環させ、中継機と室内機とを繋ぐ延長枝管及び室内機に流さないように、弁の開閉状態及び向きを制御する。これにより、特許文献１の空気調和装置は、延長枝管の温度低下を抑制して、暖房復帰時の延長枝管の再加熱を行う必要性をなくすことで、暖房復帰時間の短縮を図っている。

特許第２５９８５５０号公報

しかしながら、特許文献１では、室外機と中継機とを繋ぐ延長主管が低温冷媒に吸熱されて温度低下するため、暖房復帰時にこれらを再加熱する必要がある。したがって、特許文献１の空気調和装置においても、暖房復帰時間を更に短縮する余地が残されている。

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、霜取運転からの暖房復帰時間が短縮された空気調和装置を提供することを目的とするものである。

本開示に係る空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮機から吐出された冷媒が流れる配管の接続向きを切り替える室外流路切替装置、空気と冷媒との間で熱交換を行わせる室外熱交換器、及び冷媒を膨張させる室外膨張弁、を有する室外機と、冷媒又は熱媒体と、空気との間で熱交換を行わせる室内冷媒熱交換器を有する室内機と、室外機から冷媒を介して供給される温熱を、冷媒又は熱媒体を介して室内機に中継する中継機と、制御装置と、を備え、室外機と中継機とは、低圧主管、及び運転モードに関わらず低圧主管を流れる冷媒よりも圧力が高い冷媒が流れる高圧主管によって接続され、制御装置は、暖房運転、及び暖房運転中に室外熱交換器に着いた霜を除く霜取運転を実行し、霜取運転中に、中継機を制御して室内機への温熱の供給を遮断し、室外流路切替装置を制御して、圧縮機から吐出された冷媒を、中継機及び室外膨張弁を経由して、室外熱交換器に流通させ、室外膨張弁で冷媒を減圧することにより、霜取運転中の高圧主管及び低圧主管を流れる冷媒の圧力を、室外熱交換器を流れる冷媒の圧力よりも高く制御し、霜取運転中の高圧主管及び低圧主管を流れる冷媒の温度を、室外熱交換器を流れる冷媒の温度よりも高く制御し、霜取運転中に、室外熱交換器を流出する冷媒はガス状態である。

本開示の空気調和装置は、霜取運転中に、中継機を制御して室内機への温熱の供給を遮断し、室外流路切替装置を制御して、圧縮機から吐出された冷媒を、室外熱交換器を経由させずに中継機に流通させる。このため、室外機、中継機、及び室外機と中継機とを繋ぐ主管は、高温の冷媒が循環することで、霜取運転中に温度が低下することが抑制されている。また、冷媒が循環しない室内機、及び中継機と室内機とを繋ぐ枝管の温度も霜取運転中に低下することが抑制されている。したがって、本開示の空気調和装置によれば、暖房復帰時に室外機、中継機、室内機、並びに主管及び枝管の再加熱に要する時間がかからず、霜取運転が終了してから室内において実際に暖房が開始されるまでの暖房復帰時間を短縮することができる。

実施の形態１に係る空気調和装置の冷媒回路図である。実施の形態１に係る制御装置の一構成例を示すハードウェア構成図である。実施の形態１に係る制御装置の一構成例を示すハードウェア構成図である。実施の形態１に係る空気調和装置を示す機能ブロック図である。実施の形態１に係る空気調和装置の暖房運転を説明するための図である。実施の形態１に係る空気調和装置の霜取運転を説明するための図である。実施の形態１に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態１の変形例１に係る空気調和装置の除霜運転を説明するための冷媒回路図である。実施の形態１の変形例１に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態１の変形例２に係る空気調和装置の除霜運転を説明するための冷媒回路図である。実施の形態１の変形例２に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態２に係る空気調和装置の冷媒回路図及び水回路図である。実施の形態２に係る空気調和装置を示す機能ブロック図である。実施の形態２に係る空気調和装置の暖房運転を説明するための図である。実施の形態２に係る空気調和装置の霜取運転を説明するための図である。実施の形態２に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、実施の形態に係る空気調和装置について説明する。なお、図面において、同一の構成要素には同一符号を付して説明し、重複説明は必要な場合にのみ行なう。本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組合せ可能な構成のあらゆる組合せを含み得る。明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る空気調和装置１の冷媒回路図である。図１に示すように、空気調和装置１は、室外機２、中継機３、第１室内機４ａ及び第２室内機４ｂを有する。

室外機２と中継機３とは、低圧主管１０１及び高圧主管１０２で接続される。低圧主管１０１には、中継機３から室外機２に流入する冷媒が通過する。高圧主管１０２には、室外機２から中継機３に流入する冷媒が通過する。高圧主管１０２には、低圧主管１０１を流れる冷媒よりも高圧の冷媒が流通する。

中継機３と第１室内機４ａとは、第１ガス枝管１０３ａ及び第１液枝管１０４ａで接続される。中継機３と第２室内機４ｂとは、第２ガス枝管１０３ｂ及び第２液枝管１０４ｂで接続される。第１ガス枝管１０３ａ及び第２ガス枝管１０３ｂには、空気調和装置１の運転モードによらずガス冷媒が流れる。第１液枝管１０４ａ及び第２液枝管１０４ｂには、空気調和装置１の運転モードによらず気液二相冷媒又は液冷媒が流れる。

室外機２は、第１室内機４ａ及び第２室内機４ｂに温熱又は冷熱を供給する機器である。室外機２は、室外配管１１１～１１５、吸入管１１６及び吐出管１１７を有する。室外機２は、圧縮機２１、室外流路切替装置２２、室外熱交換器２３、室外膨張弁２４、アキュムレータ２５、逆止弁２６ａ～２６ｄ、着霜検出装置２７、及び除霜検出装置２８を備える。

室外配管１１１は、室外流路切替装置２２と低圧主管１０１とを接続する配管である。室外配管１１２は、室外流路切替装置２２と、室外熱交換器２３と、室外膨張弁２４と、高圧主管１０２とを接続する配管である。室外配管１１３は、室外流路切替装置２２とアキュムレータ２５とを接続する配管である。室外配管１１４は、室外配管１１１と室外配管１１２とを接続する配管である。室外配管１１５は、室外配管１１１と室外配管１１２とを接続する配管である。吸入管１１６は、アキュムレータ２５と圧縮機２１の吸入側とを接続する配管である。吐出管１１７は、圧縮機２１の吐出側と室外流路切替装置２２とを接続する配管である。

圧縮機２１は、低温且つ低圧の状態の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して高温且つ高圧の状態の冷媒にして吐出するものである。室外流路切替装置２２は、例えば四方弁である。室外流路切替装置２２は、圧縮機２１から吐出された冷媒が流れる配管の接続向きを切り替える。具体的に、室外流路切替装置２２は、配管の接続向きを、室外熱交換器２３と圧縮機２１とが接続する向きと、室外熱交換器２３とアキュムレータ２５とが接続する向きとに切り替える。これにより、冷媒回路における冷媒の流通方向が切り替わる。室外熱交換器２３は、冷媒と室外空気との間で熱交換を行うものである。室外熱交換器２３は、冷房運転時には放熱作用を有する凝縮器として機能し、暖房運転時には吸熱作用を有する蒸発器として機能する。室外膨張弁２４は、冷媒を減圧して膨張させるものであり、例えば、開度が調整可能な電子膨張弁である。アキュムレータ２５は、室外機２を循環する余剰冷媒を貯留するための機器である。

逆止弁２６ａは、室外配管１１１において、室外配管１１４が接続する箇所と室外配管１１５が接続する箇所との間に設けられている。逆止弁２６ａは、室外配管１１１を低圧主管１０１から室外流路切替装置２２に流れる冷媒の流通を許可し、室外流路切替装置２２から低圧主管１０１に流れる冷媒の流通を遮断する。逆止弁２６ｂは、室外配管１１５に設けられている。逆止弁２６ｂは、室外配管１１５を室外配管１１１から室外配管１１２に流れる冷媒の流通を許可し、室外配管１１２から室外配管１１１に流れる冷媒の流通を遮断する。

逆止弁２６ｃは、室外配管１１４に設けられている。逆止弁２６ｃは、室外配管１１４を室外配管１１１から室外配管１１２に流れる冷媒の流通を許可し、室外配管１１２から室外配管１１１に流れる冷媒の流通を遮断する。逆止弁２６ｄは、室外配管１１２において、室外配管１１４が接続する箇所と室外配管１１５が接続する箇所との間に設けられている。逆止弁２６ｄは、室外配管１１２を室外膨張弁２４から高圧主管１０２に流れる冷媒の流通を許可し、高圧主管１０２から室外膨張弁２４に流れる冷媒の流通を遮断する。

中継機３は、室外機２から冷媒を介して供給される温熱又は冷熱を、冷媒又は熱媒体を介し第１室内機４ａ及び第２室内機４ｂに中継する機器である。また、中継機３は、室外機２からの第１室内機４ａ及び第２室内機４ｂへの冷媒又は熱媒体を介した温熱又は冷熱の供給を遮断する。中継機３は、液中継配管１２１、ガス中継配管１２４を有する。中継機３は、低圧中継膨張弁３１、高圧中継膨張弁３２、第１低圧弁３３ａ、第２低圧弁３３ｂ、第１高圧弁３４ａ、及び第２高圧弁３４ｂを有する。

液中継配管１２１は、第１液枝管１０４ａ及び第２液枝管１０４ｂと、低圧主管１０１及び高圧主管１０２とを接続する。液中継配管１２１は、低圧側と高圧側とに分岐する配管であって、低圧液分岐管１２２及び高圧液分岐管１２３を有する。低圧液分岐管１２２は、液中継配管１２１の分岐部分と、低圧主管１０１とを接続する配管である。高圧液分岐管１２３は、液中継配管１２１の分岐部分と、高圧主管１０２とを接続する配管である。液中継配管１２１は、第１室内機４ａと第２室内機４ｂとに対応して分岐している。

ガス中継配管１２４は、第１ガス枝管１０３ａ及び第２ガス枝管１０３ｂと、低圧液分岐管１２２及び高圧液分岐管１２３とを接続している。ガス中継配管１２４は、低圧側と高圧側とに分岐する配管であって、低圧ガス分岐管１２５及び高圧ガス分岐管１２６を有する。低圧ガス分岐管１２５は、ガス中継配管１２４の分岐部分と、低圧液分岐管１２２とを接続する配管である。低圧ガス分岐管１２５は、第１室内機４ａと第２室内機４ｂとに対応して分岐している。高圧ガス分岐管１２６は、ガス中継配管１２４の分岐部分と、高圧液分岐管１２３とを接続する配管である。高圧ガス分岐管１２６は、第１室内機４ａと第２室内機４ｂとに対応して分岐している。

低圧中継膨張弁３１は、低圧液分岐管１２２において、低圧ガス分岐管１２５の接続部分よりも液枝管１０４に近い部分に設けられている。低圧中継膨張弁３１は、冷媒を減圧して膨張させるものであり、例えば、開度が調整可能な電子膨張弁である。高圧中継膨張弁３２は、高圧液分岐管１２３において、高圧ガス分岐管１２６の接続部分よりも液枝管１０４に近い部分に設けられている。高圧中継膨張弁３２は、冷媒を減圧して膨張させるものであり、例えば、開度が調整可能な電子膨張弁である。

第１低圧弁３３ａは、第１室内機４ａと第２室内機４ｂとに分岐する低圧ガス分岐管１２５のうち第１室内機４ａに対応する位置に設けられる。第１低圧弁３３ａは、低圧ガス分岐管１２５のうち第１室内機４ａに対応する領域を流れる冷媒の流通を許容する開状態と、低圧ガス分岐管１２５のうち第１室内機４ａに対応する領域を流れる冷媒の流通を遮断する閉状態とを切り替える機能を有する。第２低圧弁３３ｂは、第１室内機４ａと第２室内機４ｂとに分岐する低圧ガス分岐管１２５のうち第２室内機４ｂに対応する位置に設けられる。第２低圧弁３３ｂは、低圧ガス分岐管１２５のうち第２室内機４ｂに対応する領域を流れる冷媒の流通を許容する開状態と、低圧ガス分岐管１２５のうち第２室内機４ｂに対応する領域を流れる冷媒の流通を遮断する閉状態とを切り替える機能を有する。

第１高圧弁３４ａは、第１室内機４ａと第２室内機４ｂとに分岐する高圧ガス分岐管１２６のうち第１室内機４ａに対応する位置に設けられる。第１高圧弁３４ａは、高圧ガス分岐管１２６のうち第１室内機４ａに対応する領域を流れる冷媒の流通を許容する開状態と、高圧ガス分岐管１２６のうち第１室内機４ａに対応する領域を流れる冷媒の流通を遮断する閉状態とを切り替える機能を有する。第２高圧弁３４ｂは、第１室内機４ａと第２室内機４ｂとに分岐する高圧ガス分岐管１２６のうち第２室内機４ｂに対応する位置に設けられる。第２高圧弁３４ｂは、高圧ガス分岐管１２６のうち第２室内機４ｂに対応する領域を流れる冷媒の流通を許容する開状態と、高圧ガス分岐管１２６のうち第２室内機４ｂに対応する領域を流れる冷媒の流通を遮断する閉状態とを切り替える機能を有する。

なお、第１低圧弁３３ａ、第２低圧弁３３ｂ、第１高圧弁３４ａ及び第２高圧弁３４ｂは、冷媒の流通の許容及び遮断の切り替えができる機構でさえあれば、種類は限定されない。したがって、これらの弁は、例えば開閉弁又は膨張弁等であってもよい。

第１室内機４ａ及び第２室内機４ｂは、室内に温熱又は冷熱を供給するための機器である。第１室内機４ａは、第１室内冷媒配管１３１ａを有する。第１室内機４ａは、第１室内冷媒熱交換器４１ａ及び第１室内膨張弁４２ａを備える。第１室内冷媒配管１３１ａは、第１ガス枝管１０３ａと、第１室内冷媒熱交換器４１ａと、第１室内膨張弁４２ａと、第１液枝管１０４ａと、を接続し、内部を冷媒が流れる配管である。第２室内機４ｂは、第２室内冷媒配管１３１ｂを有する。第２室内機４ｂは、第２室内冷媒熱交換器４１ｂ及び第２室内膨張弁４２ｂを備える。第２室内冷媒配管１３１ｂは、第２ガス枝管１０３ｂと、第２室内冷媒熱交換器４１ｂと、第２室内膨張弁４２ｂと、第２液枝管１０４ｂと、を接続し、内部を冷媒が流れる配管である。第１室内冷媒熱交換器４１ａ及び第２室内冷媒熱交換器４１ｂは、室内空気と冷媒との間で熱交換を行うものである。第１室内冷媒熱交換器４１ａ及び第２室内冷媒熱交換器４１ｂは、冷房運転時には蒸発器として作用し、暖房運転時には凝縮器として作用する。第１室内膨張弁４２ａ及び第２室内膨張弁４２ｂは、冷媒を減圧して膨張させるものであり、例えば、開度が調整可能な電子膨張弁である。

空気調和装置１における室内機４は、２台である場合に限らず、１台又は３台以上であってもよい。以下の説明では、第１室内機４ａと第２室内機４ｂとを特に区別しない場合、これら及びこれらに対応する構成を次のように呼称することがある。即ち、第１室内機４ａと第２室内機４ｂとを区別しない場合、室内機４４と称する。第１ガス枝管１０３ａと第２ガス枝管１０３ｂとを区別しない場合、ガス枝管１０３と称する。第１液枝管１０４ａと第２液枝管１０４ｂを区別しない場合、液枝管１０４と称する。第１低圧弁３３ａと第２低圧弁３３ｂとを区別しない場合、低圧弁３３と称する。第１高圧弁３４ａと第２高圧弁３４ｂと区別しない場合、高圧弁３４と称する。第１室内冷媒熱交換器４１ａと第２室内冷媒熱交換器４１ｂとを区別しない場合、室内冷媒熱交換器４１と称する。第１室内膨張弁４２ａと第２室内膨張弁４２ｂとを区別しない場合、室内膨張弁４２と称する。

空気調和装置１は、室外機２、中継機３及び室内機４が有する各機器を制御する制御装置５を有する。制御装置５は、各種の運転モードの実行を制御する。実施の形態１の空気調和装置１で実行される運転モードには、暖房運転、霜取運転、及び冷房運転がある。暖房運転及び冷房運転は、図示しないリモコン等から利用者によって実行が指示される。霜取運転は、暖房運転時に室外熱交換器２３に着いた霜を除くための運転モードである。

ここで、制御装置５のハードウェアの一例を説明する。図２は、実施の形態１に係る制御装置５の一構成例を示すハードウェア構成図である。制御装置５の各機能がハードウェアで実行される場合、制御装置５は、図２に示すように処理回路２０１で構成される。処理回路２０１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ２０２、並列プログラム化したプロセッサ２０２、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものである。処理回路２０１が実現する各機能のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能が一つのハードウェアで実現されてもよい。

また、制御装置５の別のハードウェアの一例を説明する。図３は、実施の形態１に係る制御装置５の一構成例を示すハードウェア構成図である。制御装置５の各機能がソフトウェアで実行される場合、制御装置５は、図３に示すように、ＣＰＵ等のプロセッサ２０２及びメモリ２０３で構成される。図３は、プロセッサ２０２及びメモリ２０３が互いにバス２０４を介して通信可能に接続されることを示している。制御装置５の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ２０３に格納される。プロセッサ２０２は、メモリ２０３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各手段の機能を実現する。

メモリ２０３として、例えば、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅａｎｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ）及びＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅａｎｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ）等の不揮発性の半導体メモリが用いられる。また、メモリ２０３として、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）の揮発性の半導体メモリが用いられてもよい。さらに、メモリ２０３として、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、ＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ）、ＭＤ（ＭｉｎｉＤｉｓｃ）及びＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）等の着脱可能な記録媒体が用いられてもよい。なお、処理回路２０１の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。

図４は、実施の形態１に係る空気調和装置１を示す機能ブロック図である。図４に示すように、制御装置５は、運転モードに応じて、室外機２の圧縮機２１、室外流路切替装置２２、及び室外膨張弁２４を制御する。また、制御装置５は、運転モードに応じて、中継機３の低圧中継膨張弁３１、高圧中継膨張弁３２、低圧弁３３及び高圧弁３４を制御する。さらに、制御装置５は、運転モードに応じて、室内機４４の室内膨張弁４２を制御する。

制御装置５は、着霜検出装置２７及び除霜検出装置２８の測定結果に基づいて、運転モードを遷移させる。着霜検出装置２７は、室外熱交換器２３への着霜を検出するためのセンサであって、例えば圧力センサである。着霜検出装置２７は、特に限定されないが、例えば、室外熱交換器２３と圧縮機２１との間の配管に配置する。着霜検出装置２７は、測定結果を制御装置５に送信する。制御装置５は、着霜検出装置２７の測定結果に基づいて、室外熱交換器２３に除霜を要する程度の霜が発生していると判断した場合、運転モードを暖房運転から霜取運転に遷移させる。例えば、制御装置５は、着霜検出装置２７が測定した冷媒の圧力が予め定められた閾値に満たない場合、室外熱交換器２３に除霜を要する程度の霜が発生していると判断する。除霜検出手段は、室外熱交換器２３からの除霜を検出するためのセンサであって、例えば温度センサである。除霜検出装置２８は、室外熱交換器２３から圧縮機２１の間の配管に配置する。除霜検出装置２８は、測定結果を制御装置５に送信する。制御装置５は、除霜検出装置２８の測定結果に基づいて、室外熱交換器２３の除霜が完了されたと判断した場合、運転モードを霜取運転から暖房運転に遷移させる。例えば、制御装置５は、除霜検出装置２８が測定した冷媒の温度が予め定められた閾値を超える場合、室外熱交換器２３の除霜が完了されたと判断する。

暖房運転及び霜取運転における各機器の状態と、冷媒の流れについて説明する。冷房運転については、周知の形態と同様であるため、説明を省略する。まず、暖房運転について説明する。図５は、実施の形態１に係る空気調和装置１の暖房運転を説明するための図である。図５において、矢印は冷媒の流れの方向を示す。暖房運転を行う場合、制御装置５は、室外流路切替装置２２を室外熱交換器２３とアキュムレータ２５とを繋ぐ向きに切り替える。また、制御装置５は、低圧中継膨張弁３１を開放し、高圧中継膨張弁３２を閉止する。さらに、制御装置５は、低圧弁３３を閉状態にし、高圧弁３４を開状態にする。そして、制御装置５は、室内膨張弁４２及び室外膨張弁２４を開放する。

暖房運転において、圧縮機２１に吸入された冷媒は、圧縮機２１によって圧縮されて高温かつ高圧のガス状態で吐出される。圧縮機２１から吐出された高温かつ高圧のガス状態の冷媒は、逆止弁２６ｂが設けられた室外配管１１５を経由して高圧主管１０２を通過し、中継機３に流入する。中継機３に流入した冷媒は、高圧液分岐管１２３の一部、高圧弁３４が設けられた高圧ガス分岐管１２６、及びガス枝管１０３を通過して、室内機４に流入する。室内機４に流入した高温かつ高圧のガス状態の冷媒は、凝縮器として作用する室内冷媒熱交換器４１を通過する。室内冷媒熱交換器４１を通過する冷媒は、室内空気と熱交換されて凝縮し、液化する。この際に、室内空気が温められて、室内における暖房が実施される。液状態の冷媒は、室内膨張弁４２を通過し、減圧及び膨張されて、低温且つ低圧の気液二相状態の冷媒となる。気液二相状態の冷媒は、液枝管１０４を通過して、中継機３に流入する。中継機３に流入した冷媒は、低圧中継膨張弁３１が設けられた低圧液分岐管１２２、及び低圧主管１０１を通過して、室外機２に流入する。室外機２に流入した冷媒は、逆止弁２６ｃが設けられた室外配管１１４を経由して室外膨張弁２４を通過し、さらに減圧及び膨張されて、蒸発器として作用する室外熱交換器２３を通過する。室外熱交換器２３を通過する冷媒は、室外空気と熱交換されて蒸発し、ガス化する。その後、蒸発した低温且つ低圧のガス状態の冷媒は、室外流路切替装置２２及びアキュムレータ２５を通過して、再び圧縮機２１に吸入され、循環する。

次に、霜取運転について説明する。図６は、実施の形態１に係る空気調和装置１の霜取運転を説明するための図である。図６において、矢印は冷媒の流れの方向を示す。霜取運転を行う場合、制御装置５は、室外流路切替装置２２を室外熱交換器２３とアキュムレータ２５とを繋ぐ向きに切り替える。また、制御装置５は、低圧中継膨張弁３１を閉止し、高圧中継膨張弁３２を閉止する。さらに、制御装置５は、低圧弁３３を開状態にし、高圧弁３４を開状態にする。そして、制御装置５は、室内膨張弁４２を開放し、室外膨張弁２４を開放する。なお、室内膨張弁４２は、閉止してもよい。

霜取運転において、圧縮機２１に吸入された冷媒は、圧縮機２１によって圧縮されて高温かつ高圧のガス状態で吐出される。圧縮機２１から吐出された高温かつ高圧のガス状態の冷媒は、逆止弁２６ｂが設けられた室外配管１１５を経由して高圧主管１０２を通過し、中継機３に流入する。中継機３に流入した冷媒は、高圧液分岐管１２３の一部、高圧弁３４が設けられた高圧ガス分岐管１２６、低圧弁３３が設けられた低圧ガス分岐管１２５、低圧液分岐管１２２の一部、及び低圧主管１０１を通り、再び室外機２に流入する。室外機２に流入した高温かつ高圧のガス状態の冷媒は、逆止弁２６ｃが設けられた室外配管１１４を経由して室外膨張弁２４を通過して減圧及び膨張され、高温かつ低圧のガス状態の冷媒となって、室外熱交換器２３を通過する。室外熱交換器２３を通過する高温かつ低圧のガス状態の冷媒は、室外熱交換器２３に付着した霜と熱交換されて、低温かつ低圧のガス状態となる。この際に、室外熱交換器２３が除霜される。その後、低温かつ低圧のガス状態の冷媒は、室外流路切替装置２２、及びアキュムレータ２５を通過して、再び圧縮機２１に吸入され、循環する。このように、実施の形態１の霜取運転においては、室外機２と中継機３との間で高温の冷媒が循環し、室内機４４への冷媒の流通、延いては温熱の供給は遮断されている。

制御装置５の動作について説明する。図７は、実施の形態１に係る制御装置５の動作を示すフローチャートである。図７に基づいて、除霜運転の実行について説明する。制御装置５は、暖房運転中に、着霜検出装置２７の測定結果に基づいて、室外熱交換器２３の除霜が必要であるか否かを判断する（ステップＳ１）。室外熱交換器２３の除霜が不要であると判定された場合（ステップＳ１：ＮＯ）、室外熱交換器２３の除霜が必要であると判定されるまでステップＳ１の処理を繰り返す。室外熱交換器２３の除霜が必要であると判定された場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、低圧弁３３を開状態に変更する（ステップＳ２）。その後、低圧中継膨張弁３１を閉止する（ステップＳ３）。これにより、運転モードが暖房運転から霜取運転に移行する。

制御装置５は、霜取運転中に、除霜検出装置２８の測定結果に基づいて、室外熱交換器２３の除霜が完了されたか否かを判断する（ステップＳ４）。室外熱交換器２３の除霜が未完了であると判定された場合（ステップＳ４：ＮＯ）、室外熱交換器２３の除霜が完了されたと判定されるまでステップＳ４の処理を繰り返す。室外熱交換器２３の除霜が完了されたと判定された場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、低圧中継膨張弁３１を開放する（ステップＳ５）。その後、低圧弁３３を閉状態に変更する（ステップＳ６）。これにより、運転モードが霜取運転から暖房運転に移行する。

以上のように、実施の形態１の空気調和装置１は、霜取運転中に、中継機３を制御して室内機４への温熱の供給を遮断し、室外流路切替装置２２を制御して、圧縮機２１から吐出された冷媒を、室外熱交換器２３を経由させずに中継機３に流通させる。このため、室外機２、中継機３、及び室外機２と中継機３とを繋ぐ主管は、高温の冷媒が循環することで、霜取運転中に温度が低下することが抑制されている。また、冷媒が循環しない室内機４、及び中継機３と室内機４とを繋ぐ枝管の温度も霜取運転中に低下することが抑制されている。したがって、実施の形態１の空気調和装置１によれば、暖房復帰時に室外機２、中継機３、室内機４、並びに主管及び枝管の再加熱に要する時間がかからず、霜取運転が終了してから室内において実際に暖房が開始されるまでの暖房復帰時間を短縮することができる。

（実施の形態１の変形例１）
空気調和装置１は、霜取運転において、実施の形態１で示した霜取運転での機器の制御とは異なる機器の制御を行うようにしてもよい。図８は、実施の形態１の変形例１に係る空気調和装置１の除霜運転を説明するための冷媒回路図である。図８において、矢印は冷媒の流れの方向を示す。霜取運転を行う場合、制御装置５は、室外流路切替装置２２を室外熱交換器２３とアキュムレータ２５とを繋ぐ向きに切り替える。また、制御装置５は、低圧中継膨張弁３１を開放し、高圧中継膨張弁３２を開放する。さらに、制御装置５は、低圧弁３３を閉状態にし、高圧弁３４を開状態にする。そして、制御装置５は、室内膨張弁４２を閉止し、室外膨張弁２４を開放する。

霜取運転において、圧縮機２１に吸入された冷媒は、圧縮機２１によって圧縮されて高温かつ高圧のガス状態で吐出される。圧縮機２１から吐出された高温かつ高圧のガス状態の冷媒は、逆止弁２６ｂが設けられた室外配管１１５を経由して高圧主管１０２を通過し、中継機３に流入する。中継機３に流入した冷媒は、高圧中継膨張弁３２が設けられた高圧液分岐管１２３、低圧中継膨張弁３１が設けられた低圧液分岐管１２２、及び低圧主管１０１を通り、再び室外機２に流入する。室外機２に流入した高温かつ高圧のガス状態の冷媒は、逆止弁２６ｃが設けられた室外配管１１４を経由して室外膨張弁２４を通過して減圧及び膨張され、高温かつ低圧のガス状態の冷媒となって、室外熱交換器２３を通過する。室外熱交換器２３を通過する高温かつ低圧のガス状態の冷媒は、室外熱交換器２３に付着した霜と熱交換されて、低温かつ低圧のガス状態となる。この際に、室外熱交換器２３が除霜される。その後、低温かつ低圧のガス状態の冷媒は、室外流路切替装置２２、及びアキュムレータ２５を通過して、再び圧縮機２１に吸入され、循環する。このように、実施の形態１の変形例１の霜取運転においても、室外機２と中継機３との間で高温の冷媒が循環し、室内機４４への冷媒の流通、延いては温熱の供給は遮断されている。

制御装置５の動作について説明する。図９は、実施の形態１の変形例１に係る制御装置５の動作を示すフローチャートである。図９に基づいて、除霜運転の実行について説明する。制御装置５は、暖房運転中に、着霜検出装置２７の測定結果に基づいて、室外熱交換器２３の除霜が必要であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。室外熱交換器２３の除霜が不要であると判定された場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、室外熱交換器２３の除霜が必要であると判定されるまでステップＳ１１の処理を繰り返す。室外熱交換器２３の除霜が必要であると判定された場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、高圧中継膨張弁３２を開放する（ステップＳ１２）。その後、室内膨張弁４２を閉止する（ステップＳ１３）。これにより、運転モードが暖房運転から霜取運転に移行する。

制御装置５は、霜取運転中に、除霜検出装置２８の測定結果に基づいて、室外熱交換器２３の除霜が完了されたか否かを判断する（ステップＳ１４）。室外熱交換器２３の除霜が未完了であると判定された場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、室外熱交換器２３の除霜が完了されたと判定されるまでステップＳ１４の処理を繰り返す。室外熱交換器２３の除霜が完了されたと判定された場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、室内膨張弁４２を開放する（ステップＳ１５）。その後、高圧中継膨張弁３２を閉止する（ステップＳ１６）。これにより、運転モードが霜取運転から暖房運転に移行する。

以上のように、実施の形態１の変形例１の空気調和装置１によっても、霜取運転中に、中継機３を制御して室内機４への温熱の供給を遮断し、室外流路切替装置２２を制御して、圧縮機２１から吐出された冷媒を、室外熱交換器２３を経由させずに中継機３に流通させる。このため、実施の形態１の変形例１の空気調和装置１によれば、暖房復帰時に室外機２、中継機３、室内機４、並びに主管及び枝管の再加熱に要する時間がかからない。したがって、霜取運転が終了してから室内において実際に暖房が開始されるまでの暖房復帰時間を短縮することができる。

なお、霜取運転においては、第１室内膨張弁４２ａを閉止することに代えて第１高圧弁３４ａを閉止するようにしてもよい。又は、第１室内膨張弁４２ａ及び第１高圧弁３４ａの両方を閉止するようにしてもよい。同様に、第２室内膨張弁４２ｂを閉止することに代えて第２高圧弁３４ｂを閉止するようにしてもよい。又は、第２室内膨張弁４２ｂ及び第２高圧弁３４ｂの両方を閉止するようにしてもよい。

（実施の形態１の変形例２）
空気調和装置１は、霜取運転において、実施の形態１及び実施の形態１の変形例１で示した霜取運転での機器の制御とは異なる機器の制御を行うようにしてもよい。図１０は、実施の形態１の変形例２に係る空気調和装置１の除霜運転を説明するための冷媒回路図である。図１０において、矢印は冷媒の流れの方向を示す。霜取運転を行う場合、制御装置５は、室外流路切替装置２２を室外熱交換器２３とアキュムレータ２５とを繋ぐ向きに切り替える。また、制御装置５は、低圧中継膨張弁３１を開放し、高圧中継膨張弁３２を開放する。さらに、制御装置５は、低圧弁３３を開状態にし、高圧弁３４を開状態にする。そして、制御装置５は、室内膨張弁４２を閉止し、室外膨張弁２４を開放する。

実施の形態１の変形例２の霜取運転においては、主回路及びバイパス回路が形成される。主回路では、圧縮機２１に吸入された冷媒は、圧縮機２１によって圧縮されて高温かつ高圧のガス状態で吐出される。圧縮機２１から吐出された高温かつ高圧のガス状態の冷媒は、逆止弁２６ｂが設けられた室外配管１１５を経由して高圧主管１０２を通過し、中継機３に流入する。中継機３に流入した冷媒は、高圧液分岐管１２３の一部、高圧弁３４が設けられた高圧ガス分岐管１２６、低圧弁３３が設けられた低圧ガス分岐管１２５、低圧液分岐管１２２の一部、及び低圧主管１０１を通り、再び室外機２に流入する。室外機２に流入した高温かつ高圧のガス状態の冷媒は、逆止弁２６ｃが設けられた室外配管１１４を経由して室外膨張弁２４を通過して減圧及び膨張され、高温かつ低圧のガス状態の冷媒となって、室外熱交換器２３を通過する。室外熱交換器２３を通過する高温かつ低圧のガス状態の冷媒は、室外熱交換器２３に付着した霜と熱交換されて、低温かつ低圧のガス状態となる。この際に、室外熱交換器２３が除霜される。その後、低温かつ低圧のガス状態の冷媒は、室外流路切替装置２２、及びアキュムレータ２５を通過して、再び圧縮機２１に吸入され、循環する。

一方で、バイパス回路を流れる冷媒は、主回路から分岐し、高圧中継膨張弁３２が設けられた高圧液分岐管１２３、及び低圧中継膨張弁３１が設けられた低圧液分岐管１２２を通過して主回路に合流する。このように、実施の形態１の変形例２の霜取運転においても、室外機２と中継機３との間で高温の冷媒が循環し、室内機４４への冷媒の流通、延いては温熱の供給は遮断されている。

制御装置５の動作について説明する。図１１は、実施の形態１の変形例１に係る制御装置５の動作を示すフローチャートである。図１１に基づいて、除霜運転の実行について説明する。制御装置５は、暖房運転中に、着霜検出装置２７の測定結果に基づいて、室外熱交換器２３の除霜が必要であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。室外熱交換器２３の除霜が不要であると判定された場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、室外熱交換器２３の除霜が必要であると判定されるまでステップＳ２１の処理を繰り返す。室外熱交換器２３の除霜が必要であると判定された場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、低圧弁３３を開状態に変更し、高圧中継膨張弁３２を開放する（ステップＳ２２）。その後、室内膨張弁４２を閉止する（ステップＳ２３）。これにより、運転モードが暖房運転から霜取運転に移行する。

制御装置５は、霜取運転中に、除霜検出装置２８の測定結果に基づいて、室外熱交換器２３の除霜が完了されたか否かを判断する（ステップＳ２４）。室外熱交換器２３の除霜が未完了であると判定された場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、室外熱交換器２３の除霜が完了されたと判定されるまでステップＳ２４の処理を繰り返す。室外熱交換器２３の除霜が完了されたと判定された場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、室内膨張弁４２を開放する（ステップＳ２５）。その後、低圧弁３３を閉状態に変更し、高圧中継膨張弁３２を閉止する（ステップＳ２６）。これにより、運転モードが霜取運転から暖房運転に移行する。

以上のように、実施の形態１の変形例２の空気調和装置１によっても、霜取運転中に、中継機３を制御して室内機４への温熱の供給を遮断し、室外流路切替装置２２を制御して、圧縮機２１から吐出された冷媒を、室外熱交換器２３を経由させずに中継機３に流通させる。このため、実施の形態１の変形例２の空気調和装置１によれば、暖房復帰時に室外機２、中継機３、室内機４、並びに主管及び枝管の再加熱に要する時間がかからない。したがって、霜取運転が終了してから室内において実際に暖房が開始されるまでの暖房復帰時間を短縮することができる。

なお、霜取運転においては、第１低圧弁３３ａ及び第２低圧弁３３ｂ、並びに高圧中継膨張弁３２の全てを開放しないで、高圧中継膨張弁３２、又は第１低圧弁３３ａ及び第２低圧弁３３ｂを開放するようにしてもよい。

実施の形態２．
実施の形態２は、室内冷媒熱交換器４１が熱媒体と空気との熱交換を行う機器である点で実施の形態１と相違する。実施の形態２では、実施の形態１と同一の部分は同一の符合を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

図１２は、実施の形態２に係る空気調和装置１０の冷媒回路図及び水回路図である。室外機２の構成は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。図１２に示すように、中継機３０と第１室内機４０ａとは、第１高圧枝管１６１ａ及び第１低圧枝管１６２ａで接続される。中継機３０と第２室内機４０ｂとは、第２高圧枝管１６１ｂ及び第２低圧枝管１６２ｂで接続される。第１高圧枝管１６１ａ及び第２高圧枝管１６１ｂ、並びに第１低圧枝管１６２ａ及び第２低圧枝管１６２ｂには、熱媒体が流れる。熱媒体は、例えば水、又はブライン等の冷媒以外の流体である。

中継機３０は、高圧中継配管１４１、低圧中継配管１４４、及び中継接続配管１４５を有する。また、中継機３０は、第１中継熱交換器３０１ａ、第２中継熱交換器３０１ｂ、第１中継流路切替装置３０２ａ、第２中継流路切替装置３０２ｂ、第１主膨張弁３０３ａ、第２主膨張弁３０３ｂ、副膨張弁３０４、及び中継切替弁３０５を有している。

高圧中継配管１４１は、高圧主管１０２と、後述する第１中継熱交換器３０１ａの第１熱媒体流路３１１ａの流入口及び流出口とを接続する配管である。また、高圧中継配管１４１は、高圧主管１０２と、後述する第２中継熱交換器３０１ｂの第２熱媒体流路３１１ｂの流入口及び流出口とを接続する。高圧中継配管１４１は、流入口に接続する流入分岐管１４２、及び流出口に接続する流出分岐管１４３を有する。つまり、流入分岐管１４２及び流出分岐管１４３は、第１中継熱交換器３０１ａ及び第２中継熱交換器３０１ｂに対応して分岐している。低圧中継配管１４４は、低圧主管１０１と流出分岐管１４３とを接続する配管である。

第１中継熱交換器３０１ａは、室外熱交換器２３で熱交換された冷媒が流れる第１冷媒流路３１０ａと、室内冷媒熱交換器４１で熱交換された熱媒体が流れる第１熱媒体流路３１１ａとを有す。第１中継熱交換器３０１ａは、第１冷媒流路３１０ａを流れる冷媒と、第１熱媒体流路３１１ａを流れる熱媒体との間で熱交換を行わせる。第２中継熱交換器３０１ｂは、室外熱交換器２３で熱交換された冷媒が流れる第２冷媒流路３１０ｂと、室内冷媒熱交換器４１で熱交換された熱媒体が流れる第２熱媒体流路３１１ｂとを有す。第２中継熱交換器３０１ｂは、第２冷媒流路３１０ｂを流れる冷媒と、第２熱媒体流路３１１ｂを流れる熱媒体との間で熱交換を行わせる。

第１中継流路切替装置３０２ａは、第１中継熱交換器３０１ａと低圧主管１０１とが接続する向きと、第１中継熱交換器３０１ａと高圧主管１０２とが接続する向きとに切り替わる。第２中継流路切替装置３０２ｂは、第２中継熱交換器３０１ｂと低圧主管１０１とが接続する向きと、第２中継熱交換器３０１ｂと高圧主管１０２とが接続する向きとに切り替わる。

第１主膨張弁３０３ａは、第１中継熱交換器３０１ａと第２中継熱交換器３０１ｂとに分岐する流出分岐管１４３のうち第１中継熱交換器３０１ａに対応する位置に設けられる。また、第１主膨張弁３０３ａは、流出分岐管１４３において、低圧中継配管１４４の接続部分よりも第１中継熱交換器３０１ａに近い部分に設けられている。第１主膨張弁３０３ａは、流出分岐管１４３のうち第１中継熱交換器３０１ａに対応する領域を流れる冷媒を減圧して膨張させるものであり、例えば、開度が調整可能な電子膨張弁である。第２主膨張弁３０３ｂは、第１中継熱交換器３０１ａと第２中継熱交換器３０１ｂとに分岐する流出分岐管１４３のうち第２中継熱交換器３０１ｂに対応する位置に設けられる。また、第２主膨張弁３０３ｂは、流出分岐管１４３において、低圧中継配管１４４の接続部分よりも第２中継熱交換器３０１ｂに近い部分に設けられている。第２主膨張弁３０３ｂは、流出分岐管１４３のうち第２中継熱交換器３０１ｂに対応する領域を流れる冷媒を減圧して膨張させるものであり、例えば、開度が調整可能な電子膨張弁である。

副膨張弁３０４は、低圧中継配管１４４に設けられている。副膨張弁３０４は、低圧中継配管１４４を流れる冷媒を減圧して膨張させるものであり、例えば、開度が調整可能な電子膨張弁である。

中継切替弁３０５は、流出分岐管１４３において、低圧中継配管１４４の接続部分よりも高圧主管１０２に近い部分に設けられている。中継切替弁３０５は、流出分岐管１４３を流れる冷媒の流通を許容する開状態と、流出分岐管１４３を流れる冷媒の流通を遮断する閉状態とを切り替える機能を有する。

中継機３０は、熱媒体往管１５１及び熱媒体往管１５２、熱媒体復管１５３及び熱媒体復管１５４、並びに熱媒体配管１５５～１５８を有する。また、中継機３０は、第１ポンプ３０６ａ、第２ポンプ３０６ｂ、第１混流三方弁３０７ａ、第２混流三方弁３０７ｂ、第１分流三方弁３０８ａ、及び第２分流三方弁３０８ｂを有している。

熱媒体往管１５１は、第１中継熱交換器３０１ａの第１熱媒体流路３１１ａの流出口と、第１混流三方弁３０７ａ及び第２混流三方弁３０７ｂとを接続する配管である。熱媒体往管１５２は、第２中継熱交換器３０１ｂの第２熱媒体流路３１１ｂの流出口と、第１混流三方弁３０７ａ及び第２混流三方弁３０７ｂとを接続する配管である。

熱媒体復管１５３は、第１中継熱交換器３０１ａの第１熱媒体流路３１１ａの流入口と、第１分流三方弁３０８ａ及び第２分流三方弁３０８ｂとを接続する配管である。熱媒体復管１５４は、第２中継熱交換器３０１ｂの第２熱媒体流路３１１ｂの流入口と、第１分流三方弁３０８ａ及び第２分流三方弁３０８ｂとを接続する配管である。

熱媒体配管１５５は、第１混流三方弁３０７ａと第１高圧枝管１６１ａとを接続する配管である。熱媒体配管１５６は、第１分流三方弁３０８ａと第１低圧枝管１６２ａとを接続する配管である。熱媒体配管１５７は、第１混流三方弁３０７ａと第２高圧枝管１６１ｂとを接続する配管である。熱媒体配管１５８は、第１分流三方弁３０８ａと第２低圧枝管１６２ｂとを接続する配管である。

第１ポンプ３０６ａは、熱媒体復管１５３に設けられている。第１ポンプ３０６ａは、熱媒体復管１５３を流れる熱媒体を第１中継熱交換器３０１ａ側に送出するものである。第２ポンプ３０６ｂは、熱媒体復管１５４に設けられている。第２ポンプ３０６ｂは、熱媒体復管１５４を流れる熱媒体を第２中継熱交換器３０１ｂ側に送出するものである。

第１混流三方弁３０７ａでは、第１中継熱交換器３０１ａ又は第２中継熱交換器３０１ｂから流出し、第１室内機４０ａに流れる熱媒体が通過する。第１混流三方弁３０７ａは、第１室内機４０ａと第１中継熱交換器３０１ａとを接続する向きと、第１室内機４０ａと第２中継熱交換器３０１ｂとを接続する向きとに切り替わる。第２混流三方弁３０７ｂでは、第１中継熱交換器３０１ａ又は第２中継熱交換器３０１ｂから流出し、第２室内機４０ｂに流れる熱媒体が通過する。第２混流三方弁３０７ｂは、第２室内機４０ｂと第１中継熱交換器３０１ａとを接続する向きと、第２室内機４０ｂと第２中継熱交換器３０１ｂとを接続する向きとに切り替わる。

第１分流三方弁３０８ａでは、第１室内機４０ａから流出し、第１中継熱交換器３０１ａ又は第２中継熱交換器３０１ｂに流れる熱媒体が通過する。第１分流三方弁３０８ａは、第１室内機４０ａと第１中継熱交換器３０１ａとを接続する向きと、第１室内機４０ａと第２中継熱交換器３０１ｂとを接続する向きとに切り替わる。第２分流三方弁３０８ｂでは、第２室内機４０ｂから流出し、第１中継熱交換器３０１ａ又は第２中継熱交換器３０１ｂに流れる熱媒体が通過する。第２分流三方弁３０８ｂは、第２室内機４０ｂと第１中継熱交換器３０１ａとを接続する向きと、第２室内機４０ｂと第２中継熱交換器３０１ｂとを接続する向きとに切り替わる。

第１室内機４０ａは、第１室内熱媒体配管１７１ａを有する。第１室内機４０ａは、第１室内熱媒体熱交換器４０１ａを備える。第１室内冷媒配管１３１ａは、第１高圧枝管１６１ａと、第１室内熱媒体熱交換器４０１ａと、第１低圧枝管１６２ａと、を接続し、内部を熱媒体が流れる配管である。第２室内機４０ｂは、第２室内熱媒体配管１７１ｂを有する。第２室内機４０ｂは、第２室内熱媒体熱交換器４０１ｂを備える。第２室内冷媒配管１３１ｂは、第２高圧枝管１６１ｂと、第２室内熱媒体熱交換器４０１ｂと、第２低圧枝管１６２ｂと、を接続し、内部を熱媒体が流れる配管である。第１室内熱媒体熱交換器４０１ａ及び第２室内熱媒体熱交換器４０１ｂは、室内空気と熱媒体との間で熱交換を行うものである。第１室内冷媒熱交換器４１ａ及び第２室内冷媒熱交換器４１ｂは、冷房運転時には吸熱作用を有する蒸発器として作用し、暖房運転時には放熱作用を有する凝縮器として機能する。

空気調和装置１０における室内機は、２台である場合に限らず、１台又は３台以上であってもよい。以下の説明では、第１室内機４０ａと第２室内機４０ｂとを特に区別しない場合、これら及びこれらに対応する構成を次のように呼称することがある。即ち、第１室内機４０ａと第２室内機４０ｂとを区別しない場合、室内機４０と称する。第１高圧枝管１６１ａと第２高圧枝管１６１ｂとを区別しない場合、高圧枝管１６１と称する。第１低圧枝管１６２ａと第２低圧枝管１６２ｂを区別しない場合、低圧枝管１６２と称する。第１中継熱交換器３０１ａと第２中継熱交換器３０１ｂとを区別しない場合、中継熱交換器３０１と称する。第１冷媒流路３１０ａと第２冷媒流路３１０ｂとを区別しない場合、冷媒流路３１０と称する。第１熱媒体流路３１１ａと第２熱媒体流路３１１ｂとを区別しない場合、熱媒体流路３１１と称する。第１室内熱媒体熱交換器４０１ａと第２室内熱媒体熱交換器４０１ｂとを区別しない場合、室内熱媒体熱交換器４０１と称する。第１中継流路切替装置３０２ａと第２中継流路切替装置３０２ｂとを区別しない場合、中継流路切替装置３０２と称する。第１主膨張弁３０３ａと第２主膨張弁３０３ｂとを区別しない場合、主膨張弁３０３と称する。第１ポンプ３０６ａと第２ポンプ３０６ｂとを区別しない場合、ポンプ３０６と称する。第１混流三方弁３０７ａと第２混流三方弁３０７ｂとを区別しない場合、混流三方弁３０７と称する。第１分流三方弁３０８ａと第２分流三方弁３０８ｂとを区別しない場合、分流三方弁３０８と称する。

図１３は、実施の形態２に係る空気調和装置１０を示す機能ブロック図である。図１３に示すように、制御装置５は、運転モードに応じて、室外機２の圧縮機２１、室外流路切替装置２２、及び室外膨張弁２４を制御する。また、制御装置５は、運転モードに応じて、中継機３０の中継流路切替装置３０２、主膨張弁３０３、及び副膨張弁３０４、並びにポンプ３０６、混流三方弁３０７、及び分流三方弁３０８を制御する。

暖房運転及び霜取運転における各機器の状態と、冷媒の流れについて説明する。冷房運転については、周知の形態と同様であるため、説明を省略する。まず、暖房運転について説明する。図１４は、実施の形態２に係る空気調和装置１０の暖房運転を説明するための図である。図１４において、実線の矢印は冷媒の流れの方向を示し、破線の矢印は熱媒体の流れの方向を示す。暖房運転を行う場合、制御装置５は、室外流路切替装置２２を室外熱交換器２３とアキュムレータ２５とを接続する向きに切り替える。制御装置５は、中継流路切替装置３０２を中継熱交換器３０１と高圧主管１０２とが接続する向きに切り替える。制御装置５は、中継切替弁３０５を閉状態にする。また、制御装置５は、主膨張弁３０３を開放し、副膨張弁３０４を開放し、室外膨張弁２４を開放する。

暖房運転において、圧縮機２１に吸入された冷媒は、圧縮機２１によって圧縮されて高温かつ高圧のガス状態で吐出される。圧縮機２１から吐出された高温かつ高圧のガス状態の冷媒は、逆止弁２６ｂが設けられた室外配管１１５を経由して高圧主管１０２を通過し、中継機３０に流入する。中継機３０に流入した冷媒は、流入分岐管１４２を経由して、中継流路切替装置３０２及び中継熱交換器３０１の冷媒流路３１０を通過する。中継熱交換器３０１の冷媒流路３１０を通過する冷媒は、熱媒体流路３１１を流れる熱媒体と熱交換して冷却される。冷却された冷媒は、主膨張弁３０３が設けられた流出分岐管１４３の一部を通過して減圧及び膨張される。減圧及び膨張された冷媒は、副膨張弁３０４が設けられた低圧中継配管１４４、及び低圧主管１０１を通過して、室外機２に流入する。室外機２に流入した冷媒は、逆止弁２６ｃが設けられた室外配管１１４を経由して室外膨張弁２４を通過し、さらに減圧及び膨張されて、蒸発器として作用する室外熱交換器２３を通過する。室外熱交換器２３を通過する冷媒は、室外空気と熱交換されて蒸発し、ガス化する。その後、蒸発した低温且つ低圧のガス状態の冷媒は、室外流路切替装置２２及びアキュムレータ２５を通過して、再び圧縮機２１に吸入され、循環する。

一方で、ポンプ３０６から送出された熱媒体は、中継熱交換器３０１で冷媒流路３１０を流れる冷媒と熱交換される。熱交換されて加熱された熱媒体は、混流三方弁３０７を経由して高圧枝管１６１を通過し、室内機４０に流入する。室内機４０に流入した熱媒体は、室内熱媒体熱交換器４０１において室内空気と熱交換されて、冷却される。この際に、室内において暖房が実施される。冷却された冷媒は、低圧枝管１６２を通過して、中継機３０に流入する。中継機３０に流入した冷媒は、分流三方弁３０８を通過して、ポンプ３０６に吸入され、循環する。

次に、霜取運転について説明する。図１５は、実施の形態２に係る空気調和装置１０の霜取運転を説明するための図である。図１５において、矢印は冷媒の流れの方向を示し、破線の矢印は熱媒体の流れの方向を示す。霜取運転を行う場合、制御装置５は、室外流路切替装置２２を室外熱交換器２３とアキュムレータ２５とを接続する向きに切り替える。制御装置５は、中継流路切替装置３０２を中継熱交換器３０１と高圧主管１０２とが接続する向きに切り替える。制御装置５は、中継切替弁３０５を開状態にする。また、制御装置５は、主膨張弁３０３を閉止し、副膨張弁３０４を開放し、室外膨張弁２４を開放する。

霜取運転において、圧縮機２１に吸入された冷媒は、圧縮機２１によって圧縮されて高温かつ高圧のガス状態で吐出される。圧縮機２１から吐出された高温かつ高圧のガス状態の冷媒は、逆止弁２６ｂが設けられた室外配管１１５を経由して高圧主管１０２を通過し、中継機３０に流入する。中継機３０に流入した冷媒は、中継切替弁３０５が設けられた高圧中継配管１４１の一部、副膨張弁３０４が設けられた低圧中継配管１４４、及び低圧主管１０１を通過して、再び室外機２に流入する。室外機２に流入した高温かつ高圧のガス状態の冷媒は、逆止弁２６ｃが設けられた室外配管１１４を経由して室外膨張弁２４を通過し、減圧及び膨張されて、室外熱交換器２３を通過する。室外熱交換器２３を通過する高温かつ低圧のガス状態の冷媒は、室外熱交換器２３に付着した霜と熱交換されて、低温かつ低圧のガス状態となる。この際に、室外熱交換器２３が除霜される。その後、低温かつ低圧のガス状態の冷媒は、室外流路切替装置２２、及びアキュムレータ２５を通過して、再び圧縮機２１に吸入され、循環する。このように、実施の形態２の霜取運転においては、冷媒が中継熱交換器３０１を流通しないため、室内機４０への温熱の供給が行われない。

制御装置５の動作について説明する。図１６は、実施の形態２に係る制御装置５の動作を示すフローチャートである。図１６に基づいて、除霜運転の実行について説明する。制御装置５は、暖房運転中に、着霜検出装置２７の測定結果に基づいて、室外熱交換器２３の除霜が必要であるか否かを判断する（ステップＳ３１）。室外熱交換器２３の除霜が不要であると判定された場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、室外熱交換器２３の除霜が必要であると判定されるまでステップＳ３１の処理を繰り返す。室外熱交換器２３の除霜が必要であると判定された場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、中継切替弁３０５を開状態に変更する（ステップＳ３２）。その後、主膨張弁３０３を閉止する（ステップＳ３３）。これにより、運転モードが暖房運転から霜取運転に移行する。

制御装置５は、霜取運転中に、除霜検出装置２８の測定結果に基づいて、室外熱交換器２３の除霜が完了されたか否かを判断する（ステップＳ３４）。室外熱交換器２３の除霜が未完了であると判定された場合（ステップＳ３４：ＮＯ）、室外熱交換器２３の除霜が完了されたと判定されるまでステップＳ３４の処理を繰り返す。室外熱交換器２３の除霜が完了されたと判定された場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、主膨張弁３０３を開放する（ステップＳ３５）。その後、中継切替弁３０５弁を閉状態に変更する（ステップＳ３６）。これにより、運転モードが霜取運転から暖房運転に移行する。

以上のように、実施の形態２の空気調和装置１０は、霜取運転中に、中継機３０を制御して室内機４への温熱の供給を遮断し、室外流路切替装置２２を制御して、圧縮機２１から吐出された冷媒を、室外熱交換器２３を経由させずに中継機３０に流通させる。このため、室外機２、中継機３０、及び室外機２と中継機３０とを繋ぐ主管は、高温の冷媒が循環することで、霜取運転中に温度が低下することが抑制されている。また、冷媒が循環しない室内機４０、及び中継機３０と室内機４０とを繋ぐ枝管の温度も霜取運転中に低下することが抑制されている。このため、実施の形態２の空気調和装置１０によれば、暖房復帰時に室外機２、中継機３０、室内機４０、並びに主管及び枝管の再加熱に要する時間がかからない。したがって、霜取運転が終了してから室内において実際に暖房が開始されるまでの暖房復帰時間を短縮することができる。

以上が本開示の実施の形態の説明であるが、本開示は、上記の実施の形態の構成に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で様々な変形又は組み合わせが可能である。

１空気調和装置、１０空気調和装置、２室外機、３中継機、３０中継機、４室内機、４０室内機、４ａ第１室内機、４ｂ第２室内機、４０ａ第１室内機、４０ｂ第２室内機、５制御装置、２１圧縮機、２２室外流路切替装置、２３室外熱交換器、２４室外膨張弁、２５アキュムレータ、２６ａ逆止弁、２６ｂ逆止弁、２６ｃ逆止弁、２６ｄ逆止弁、２７着霜検出装置、２８除霜検出装置、３１低圧中継膨張弁、３２高圧中継膨張弁、３３低圧弁、３３ａ第１低圧弁、３３ｂ第２低圧弁、３４高圧弁、３４ａ第１高圧弁、３４ｂ第２高圧弁、４１室内冷媒熱交換器、４１ａ第１室内冷媒熱交換器、４１ｂ第２室内冷媒熱交換器、４２室内膨張弁、４２ａ第１室内膨張弁、４２ｂ第２室内膨張弁、１０１低圧主管、１０２高圧主管、１０３ガス枝管、１０３ａ第１ガス枝管、１０３ｂ第２ガス枝管、１０４液枝管、１０４ａ第１液枝管、１０４ｂ第２液枝管、１１１室外配管、１１２室外配管、１１３室外配管、１１４室外配管、１１５室外配管、１１６吸入管、１１７吐出管、１２１液中継配管、１２２低圧液分岐管、１２３高圧液分岐管、１２４ガス中継配管、１２５低圧ガス分岐管、１２６高圧ガス分岐管、１３１ａ第１室内冷媒配管、１３１ｂ第２室内冷媒配管、１４１高圧中継配管、１４２流入分岐管、１４３流出分岐管、１４４低圧中継配管、１４５中継接続配管、１５１熱媒体往管、１５２熱媒体往管、１５３熱媒体復管、１５４熱媒体復管、１５５熱媒体配管、１５６熱媒体配管、１５７熱媒体配管、１５８熱媒体配管、１６１高圧枝管、１６１ａ第１高圧枝管、１６１ｂ第２高圧枝管、１６２低圧枝管、１６２ａ第１低圧枝管、１６２ｂ第２低圧枝管、１７１ａ第１室内熱媒体配管、１７１ｂ第２室内熱媒体配管、２０１処理回路、２０２プロセッサ、２０３メモリ、２０４バス、３０１中継熱交換器、３０１ａ第１中継熱交換器、３０１ｂ第２中継熱交換器、３０２中継流路切替装置、３０２ａ第１中継流路切替装置、３０２ｂ第２中継流路切替装置、３０３主膨張弁、３０３ａ第１主膨張弁、３０３ｂ第２主膨張弁、３０４副膨張弁、３０５中継切替弁、３０６ポンプ、３０６ａ第１ポンプ、３０６ｂ第２ポンプ、３０７混流三方弁、３０７ａ第１混流三方弁、３０７ｂ第２混流三方弁、３０８分流三方弁、３０８ａ第１分流三方弁、３０８ｂ第２分流三方弁、３１０ａ第１冷媒流路、３１０ｂ第２冷媒流路、３１１ａ第１熱媒体流路、３１１ｂ第２熱媒体流路、４０１室内熱媒体熱交換器、４０１ａ第１室内熱媒体熱交換器、４０１ｂ第２室内熱媒体熱交換器。

Claims

冷媒を圧縮する圧縮機、前記圧縮機から吐出された冷媒が流れる配管の接続向きを切り替える室外流路切替装置、空気と冷媒との間で熱交換を行わせる室外熱交換器、及び冷媒を膨張させる室外膨張弁、を有する室外機と、
冷媒又は熱媒体と、空気との間で熱交換を行わせる室内冷媒熱交換器を有する室内機と、
前記室外機から冷媒を介して供給される温熱を、冷媒又は熱媒体を介して前記室内機に中継する中継機と、
制御装置と、を備え、
前記室外機と前記中継機とは、低圧主管、及び運転モードに関わらず前記低圧主管を流れる冷媒よりも圧力が高い冷媒が流れる高圧主管によって接続され、
前記制御装置は、
暖房運転、及び前記暖房運転中に前記室外熱交換器に着いた霜を除く霜取運転を実行し、
前記霜取運転中に、前記中継機を制御して前記室内機への温熱の供給を遮断し、前記室外流路切替装置を制御して、前記圧縮機から吐出された冷媒を、前記中継機及び前記室外膨張弁を経由して、前記室外熱交換器に流通させ、
前記室外膨張弁で冷媒を減圧することにより、
前記霜取運転中の前記高圧主管及び前記低圧主管を流れる冷媒の圧力を、前記室外熱交換器を流れる冷媒の圧力よりも高く制御し、
前記霜取運転中の前記高圧主管及び前記低圧主管を流れる冷媒の温度を、前記室外熱交換器を流れる冷媒の温度よりも高く制御し、
前記霜取運転中に、前記室外熱交換器を流出する冷媒はガス状態である
空気調和装置。
前記室内冷媒熱交換器は、冷媒と空気との間で熱交換を行い、
前記中継機と前記室内機とは、運転モードに関わらずガス冷媒が流れるガス枝管、及び運転モードに関わらず液冷媒又は気液二相冷媒が流れる液枝管によって接続され、
前記中継機は、
前記液枝管と前記低圧主管及び前記高圧主管とを接続するものであって、前記低圧主管に接続する低圧液分岐管と、前記高圧主管に接続する高圧液分岐管と、を有する液中継配管と、
前記ガス枝管と前記低圧液分岐管及び前記高圧液分岐管とを接続するものであって、前記低圧液分岐管に接続する低圧ガス分岐管と、前記高圧液分岐管に接続する高圧ガス分岐管と、を有するガス中継配管と、
前記低圧液分岐管において、前記低圧ガス分岐管の接続部分よりも前記液枝管に近い部分に設けられた低圧中継膨張弁と、
前記高圧液分岐管において、前記高圧ガス分岐管の接続部分よりも前記液枝管に近い部分に設けられた高圧中継膨張弁と、
前記低圧ガス分岐管に設けられた低圧弁と、
前記高圧ガス分岐管に設けられた高圧弁と、を有する
請求項１に記載の空気調和装置。
前記制御装置は、
前記霜取運転において、
前記低圧中継膨張弁を閉止し、
前記高圧中継膨張弁を閉止し、
前記低圧弁を開放し、
前記高圧弁を開放する
請求項２に記載の空気調和装置。
前記制御装置は、
前記霜取運転において、
前記低圧中継膨張弁を開放し、
前記高圧中継膨張弁を開放し、
前記低圧弁を閉止し、
前記高圧弁を閉止する
請求項２に記載の空気調和装置。
前記室内機は、
冷媒を膨張させる室内膨張弁を更に有し、
前記制御装置は、
前記霜取運転において、
前記低圧中継膨張弁を開放し、
前記高圧中継膨張弁を開放し、
前記低圧弁を閉止し、
前記室内膨張弁を閉止する
請求項２に記載の空気調和装置。
前記室内機は、
冷媒を膨張させる室内膨張弁を更に有し、
前記制御装置は、
前記霜取運転において、
前記低圧中継膨張弁を開放し、
前記高圧中継膨張弁を開放し、
前記低圧弁を開放し、
前記高圧弁を開放し、
前記室内膨張弁を閉止する
請求項２に記載の空気調和装置。
前記室内冷媒熱交換器は、熱媒体と空気との間で熱交換を行い、
前記中継機と前記室内機とは、熱媒体が流れる熱媒体配管によって接続され、
前記中継機は、
前記室外熱交換器で熱交換された冷媒が流れる冷媒流路と、前記室内冷媒熱交換器で熱交換された熱媒体が流れる熱媒体流路とを有する中継熱交換器と、
前記高圧主管と前記熱媒体流路の流入口及び流出口とを接続するものであって、前記流入口に接続する流入分岐管と、前記流出口に接続する流出分岐管と、を有する高圧中継配管と、
前記低圧主管と前記流出分岐管とを接続する低圧中継配管と、
前記流出分岐管において、前記低圧中継配管の接続部分よりも前記中継熱交換器に近い間の部分に設けられた主膨張弁と、
前記流出分岐管において、前記低圧中継配管の接続部分よりも前記高圧主管に近い部分に設けられた中継切替弁と、
前記低圧中継配管に設けられた副膨張弁と、を有する
請求項１に記載の空気調和装置。
前記制御装置は、
前記霜取運転において、
前記主膨張弁を閉止し、
前記副膨張弁を開放し、
前記中継切替弁を開放する
請求項７に記載の空気調和装置。