JP7843854B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本開示は、空気調和装置に関し、特に室外機、複数の室内機、及び中継機を備える空気調和装置に関する。

従来、室外機、複数の室内機および中継機を備え、室外機と複数の室内機とが中継機を介して接続された空気調和装置が知られている。

国際公開第２００９／１３３６４０号には、上記空気調和装置であって、室外機と中継機とが第１延長配管および第２延長配管を介して接続されており、中継機と室内機が第３延長配管および第４延長配管を介して接続された空気調和装置が開示されている。当該空気調和装置は、中継機内に配置されている中間熱交換器を備えている。

上記空気調和装置では、室外機と中継機においては第１延長配管および第２延長配管を介して冷媒を循環させることで熱搬送を行い、中継機と室内機においては第３延長配管および第４延長配管を介して水または不凍液を循環させることで熱搬送を行う。中継機内に備えられた中間熱交換器は、冷媒と水または不凍液との間での熱交換を行うことで、冷房運転時は室内機から中継機内の中間熱交換器を介して室外機に熱を搬送し、暖房運転時は室外機から中継機内の中間熱交換器を介して室内機に熱を搬送する。

上記空気調和装置では、室外機と中継機、および中継機と室内機の何れにおいても２本の配管で接続施工できるので、配管材料のコスト削減や施工工数を削減できる。

国際公開第２００９／１３３６４０号

しかしながら、上記空気調和装置では、室外機と中継機間の第１延長配管と第２延長配管が長距離（例：１１０メートル）で施工される場合に、空気調和装置における冷媒の充填量が増大するという課題がある。冷媒の地球温暖化係数（ＧＷＰ）は水及び不凍液等の熱媒体と比べて高いため、冷媒の充填量が多くなるほど、空気調和装置の地球温暖化への影響度は高くなる。また、冷媒には、水及び不凍液等の熱媒体との対比において、コスト、及び漏洩時の燃焼リスクが高い、という問題もある。そのため、冷媒充填総量が少ない空気調和装置が市場・社会から求められている。

本発明の主たる目的は、上記従来の空気調和装置と比べて、冷媒の充填量を低減できる空気調和装置を提供することにある。

本開示に係る空気調和装置は、室外機、複数の室内機、及び中継機と、冷媒が循環する冷媒回路と、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が冷媒よりも低い熱媒体が循環する熱媒体回路とを備える。冷媒回路は、中継機内に配置されており、圧縮機、第１熱交換器、膨張弁、及び第２熱交換器を有し、冷媒が圧縮機、第１熱交換器、膨張弁、第２熱交換器を順に循環するように設けられている。熱媒体回路は、中継機内に配置されている、第１ポンプ、第２ポンプ、第１熱交換器、第２熱交換器、第１分岐ヘッダ、第２分岐ヘッダ、第１合流ヘッダ、第２合流ヘッダ、複数の第１開閉弁、複数の第２開閉弁、複数の第３開閉弁、複数の第４開閉弁、第５開閉弁、第６開閉弁、第７開閉弁、第８開閉弁、第９開閉弁、及び第１０開閉弁と、室外機内に配置されている室外熱交換器と、複数の室内機の各々内に配置されている室内熱交換器と、中継機と室外機とを接続する往路主配管及び復路主配管と、中継機と複数の室内機の各々とを接続する複数の往路枝配管及び複数の復路枝配管とを有している。複数の往路枝配管の各一方端は、複数の第１開閉弁の各々を介して第１分岐ヘッダに接続されており、かつ複数の第２開閉弁の各々を介して第２分岐ヘッダに接続される。複数の往路枝配管の各他方端は、複数の室内機の各々の室内熱交換器の一方端に接続される。複数の復路枝配管の各一方端は、複数の第３開閉弁の各々を介して第１合流ヘッダに接続されており、かつ複数の第４開閉弁の各々を介して第２合流ヘッダに接続される。複数の復路枝配管の各他方端は、複数の室内機の各々の室内熱交換器の他方端に接続される。第１分岐ヘッダと第１合流ヘッダとが第５開閉弁を介して接続される。第２分岐ヘッダと第２合流ヘッダとが第６開閉弁を介して接続される。中継機内において、第１合流ヘッダ、第１ポンプ、第１熱交換器、第１分岐ヘッダが順に接続されている。中継機内において、第２合流ヘッダ、第２ポンプ、第２熱交換器、第２分岐ヘッダが順に接続されている。往路主配管の一方端は、第７開閉弁を介して第１合流ヘッダに接続されており、かつ第８開閉弁を介して第２合流ヘッダに接続される。往路主配管の他方端は、室外機の室外熱交換器の一方端に接続される。復路主配管の一方端は、第９開閉弁を介して第１ポンプに接続されており、かつ第１０開閉弁を介して第２ポンプに接続される。復路主配管の他方端は、室外機の室外熱交換器の他方端に接続される。

本発明によれば、上記従来の空気調和装置と比べて、冷媒の充填量を低減できる空気調和装置を提供できる。

実施の形態１に係る空気調和装置を示す図である。 図１に示される空気調和装置が全冷房運転状態にあるときの冷媒回路及び熱媒体回路を示す図である。 図１に示される空気調和装置が冷房主体運転状態にあるときの冷媒回路及び熱媒体回路を示す図である。 図１に示される空気調和装置が全暖房運転状態にあるときの冷媒回路及び熱媒体回路を示す図である。 図１に示される空気調和装置が暖房主体運転状態にあるときの冷媒回路及び熱媒体回路を示す図である。 図１に示される空気調和装置が低外気冷房運転状態にあるときの冷媒回路及び熱媒体回路を示す図である。 実施の形態２に係る空気調和装置を示す図である。 実施の形態３に係る空気調和装置を示す図である。 実施の形態４に係る空気調和装置を示す図である。

以下、図面を参照して、本開示の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。また、各図における各構成部品の上下左右の位置関係は各構成部品の物理的な位置関係を限定するものではない。

実施の形態１．
＜空気調和装置の構成＞
図１に示されるように、実施の形態１に係る空気調和装置１００は、中継機１０、室外機４０、及び複数の室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃを備える。図１に示される空気調和装置１００は３つの室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃを備えるが、室内機の数は２以上の任意の数であればよい。

中継機１０は、冷媒が循環する冷媒回路を備える。中継機１０、室外機４０、及び複数の室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃは、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が冷媒よりも低い熱媒体が循環する熱媒体回路を備える。地球温暖化係数（ＧＷＰ）が冷媒よりも低い熱媒体は、例えば水又は不凍液である。冷媒回路は、中継機１０にのみ含まれる。冷媒回路は、室外機４０及び複数の室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃには含まれない。

冷媒回路は、圧縮機３１、第１熱交換器１２、膨張弁、及び第２熱交換器２２を有している。圧縮機３１、第１熱交換器１２、膨張弁、及び第２熱交換器２２は、中継機１０内に配置されている。冷媒回路は、冷媒が圧縮機３１、第１熱交換器１２、膨張弁、第２熱交換器２２を順に循環するように設けられている。冷媒回路を循環する冷媒は、第１熱交換器１２において熱媒体回路を循環する熱媒体と熱交換して凝縮し、第２熱交換器２２において熱媒体回路を循環する熱媒体と熱交換して蒸発する。

熱媒体回路は、中継機１０内において、第１ポンプ１１、第１熱交換器１２、第１分岐ヘッダ１３、第１合流ヘッダ１６、第２ポンプ２１、第２熱交換器２２、第２分岐ヘッダ２３、第２合流ヘッダ２６、複数の第１開閉弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、複数の第２開閉弁２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、複数の第３開閉弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、複数の第４開閉弁２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、第５開閉弁１７、第６開閉弁２７、第７開閉弁３３、第８開閉弁３４、第９開閉弁３５、及び第１０開閉弁３６を有している。

熱媒体回路は、室外機４０内において室外熱交換器４３を有している。熱媒体回路は、複数の室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃの各々内において室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃを有している。

熱媒体回路は、中継機１０と室外機４０との間を接続する往路主配管４１及び復路主配管４２と、中継機１０と複数の室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃの各々との間を接続する複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃとをさらに有している。

中継機１０内において、第１合流ヘッダ１６、第１ポンプ１１、第１熱交換器１２、及び第１分岐ヘッダ１３は、この記載順に配管を介して直列に接続されている。第１合流ヘッダ１６、第１ポンプ１１、第１熱交換器１２、及び第１分岐ヘッダ１３、並びにこれらを直列に接続する複数の配管は、第１配管経路を構成している。

中継機１０内において、第２合流ヘッダ２６、第２ポンプ２１、第２熱交換器２２、第２分岐ヘッダ２３は、この記載順に配管を介して直列に接続されている。第２合流ヘッダ２６、第２ポンプ２１、第２熱交換器２２、第２分岐ヘッダ２３、並びにこれらを直列に接続する複数の配管は、第２配管経路を構成している。

第１配管経路及び第２配管経路の各々は、往路主配管４１及び復路主配管４２を介して室外熱交換器４３と接続されており、かつ、複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各々を介して複数の室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃの各々と接続されている。室外熱交換器４３及び複数の室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃの各々は、第１配管経路に対して互いに並列に接続されているとともに、第２配管経路に対して互いに並列に接続されている。

熱媒体回路は、中継機１０内において、第１配管経路の第１分岐ヘッダ１３と複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃの各々との間を接続する複数の第３配管経路と、第２配管経路の第２分岐ヘッダ２３と複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃの各々との間を接続する複数の第４配管経路と、第１配管経路の第１合流ヘッダ１６と複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各々との間を接続する複数の第５配管経路と、第２配管経路の第２合流ヘッダ２６と複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各々との間を接続する複数の第６配管経路とをさらに有している。

複数の第１開閉弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃの各々は、第３配管経路を開閉する。複数の第２開閉弁２４ａ、２４ｂ、２４ｃの各々は、第４配管経路を開閉する。複数の第３開閉弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃの各々は、第５配管経路を開閉する。複数の第４開閉弁２５ａ、２５ｂ、２５ｃの各々は、第６配管経路を開閉する。

言い換えると、複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃの各一方端は、複数の第１開閉弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃの各々を介して第１分岐ヘッダ１３に接続されており、かつ複数の第２開閉弁２４ａ、２４ｂ、２４ｃの各々を介して第２分岐ヘッダ２３に接続される。複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃの各他方端は、複数の室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃの各々の室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃの一方端に接続される。複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各一方端は、複数の第３開閉弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃの各々を介して第１合流ヘッダ１６に接続されており、かつ複数の第４開閉弁２５ａ、２５ｂ、２５ｃの各々を介して第２合流ヘッダ２６に接続される。複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各他方端は、複数の室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃの各々の室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃの他方端に接続される。

１つの往路枝配管５１に接続されている１組の第３配管経路及び第４配管経路は、例えば、互いに共通している部分と、当該共通部分に対して分岐している非共通部分とを有している。１つの復路枝配管５２に接続されている１組の第５配管経路及び第６配管経路は、例えば、互いに共通している部分と、当該共通部分に対して分岐している非共通部分とを有している。この場合、複数の第１開閉弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃの各々は各第３配管経路の上記非共通部分を開閉し、複数の第２開閉弁２４ａ、２４ｂ、２４ｃの各々は各第４配管経路の上記非共通部分を開閉する。複数の第３開閉弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃの各々は、各第５配管経路の上記非共通部分を開閉し、複数の第４開閉弁２５ａ、２５ｂ、２５ｃの各々は、各第６配管経路の上記非共通部分を開閉する。

熱媒体回路は、中継機１０内において、第１配管経路の第１分岐ヘッダ１３と第１合流ヘッダ１６との間を接続する第１バイパス経路と、第２配管経路の第２分岐ヘッダ２３と第２合流ヘッダ２６との間を接続する第２バイパス経路とをさらに有している。第１バイパス経路は、複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、複数の室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、及び複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃをバイパスして、第１分岐ヘッダ１３と第１合流ヘッダ１６との間を接続する。第２バイパス経路は、複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、複数の室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、及び複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃをバイパスして、第２分岐ヘッダ２３と第２合流ヘッダ２６との間を接続する。

第５開閉弁１７は、第１バイパス経路を開閉する。第６開閉弁２７は、第２バイパス経路を開閉する。言い換えると、第１分岐ヘッダ１３と第１合流ヘッダ１６とが第５開閉弁１７を介して接続されている。第２分岐ヘッダ２３と第２合流ヘッダ２６とが第６開閉弁２７を介して接続されている。

熱媒体回路は、中継機１０内において、第１配管経路の第１合流ヘッダ１６と往路主配管４１との間を接続する第７配管経路と、第２配管経路の第２合流ヘッダ２６と往路主配管４１との間を接続する第８配管経路と、復路主配管４２と第１配管経路の第１ポンプ１１の間を接続する第９配管経路と、復路主配管４２と第２配管経路の第２ポンプ２１との間を接続する第１０配管経路とをさらに有している。

第７開閉弁３３は、第７配管経路を開閉する。第８開閉弁３４は、第８配管経路を開閉する。第９開閉弁３５は、第９配管経路を開閉する。第１０開閉弁３６は、第１０配管経路を開閉する。

第７配管経路は、第１合流ヘッダ１６において、第１合流ヘッダ１６と複数の第５配管経路との各接続点よりも、第１ポンプ１１から視て下流側に位置する部分に接続されている。第８配管経路は、第２合流ヘッダ２６において、第２合流ヘッダ２６と複数の第６配管経路との各接続点よりも、第２ポンプ２１から視て下流側に位置する部分に接続されている。

第７配管経路及び第８配管経路は、例えば、互いに共通している部分と、当該共通部分に対して分岐している非共通部分とを有している。第９配管経路及び第１０配管経路は、例えば、互いに共通している部分と、当該共通部分に対して分岐している非共通部分とを有している。この場合、第７開閉弁３３は第７配管経路の上記非共通部分を開閉し、第８開閉弁３４は各第８配管経路の上記非共通部分を開閉する。第９開閉弁３５は、第９配管経路の上記非共通部分を開閉し、第１０開閉弁３６は、第１０配管経路の上記非共通部分を開閉する。

言い換えると、往路主配管４１の一方端は、第７開閉弁３３を介して第１配管経路の第１合流ヘッダ１６に接続されており、かつ第８開閉弁を介して第２配管経路の第２合流ヘッダ２６に接続されている。往路主配管４１の他方端は、室外機４０の室外熱交換器４３の一方端に接続されている。

復路主配管４２の一方端は、第９開閉弁３５を介して第１配管経路の第１ポンプ１１に接続されており、かつ第１０開閉弁３６を介して第２配管経路の第２ポンプ２１に接続されている。復路主配管４２の他方一端は、室外機４０の室外熱交換器４３の他方端に接続されている。

熱媒体回路は、中継機１０内において、第７配管経路と第９配管経路との間を接続する第３バイパス経路と、第８配管経路と第１０配管経路との間を接続する第４バイパス経路と、第３バイパス経路を開閉する第１１開閉弁１８と、第４バイパス経路を開閉する第１２開閉弁２８とをさらに有している。

異なる観点から言えば、第１配管経路は、第１合流ヘッダ１６と第１ポンプ１１との間を接続する配管１９を有している。第１合流ヘッダ１６と往路主配管４１との間を接続する第７配管経路及び復路主配管４２と第１配管経路の第１ポンプ１１の間を接続する第９配管経路の各々は、当該配管１９と接続されている。配管１９と第９配管経路との接続点Ｃは、配管１９と第７配管経路との接続点Ａよりも第１ポンプ１１から視て下流側に配置されている。第１１開閉弁１８は、配管１９を開閉する。

第２配管経路は、第２合流ヘッダ２６と第２ポンプ２１との間を接続する配管２９を有している。第２合流ヘッダ２６と往路主配管４１との間を接続する第８配管経路及び復路主配管４２と第２配管経路の第２ポンプ２１の間を接続する第１０配管経路の各々は、当該配管２９と接続されている。配管２９と第１０配管経路との接続点Ｄは、配管２９と第８配管経路との接続点Ｂよりも第２ポンプ２１から視て下流側に配置されている。第１２開閉弁２８は、配管２９を開閉する。

上述した各開閉弁は、例えば電磁弁である。
空気調和装置１００において、往路主配管４１及び復路主配管４２の各々の内径の最小値と、複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各々の内径の最大値との大小関係は、特に制限されない。例えば、往路主配管４１及び復路主配管４２の各々の内径の最小値は、複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各々の内径の最大値と等しくてもよい。

＜空気調和装置の運転＞
空気調和装置１００は、複数の室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃの各々の運転モード及び室外機４０に取り込まれる外気温度に応じて、図２に示される全冷房運転、図３に示される冷房主体運転、図４に示される全暖房運転、図５に示される暖房主体運転、または図６に示される低外気冷房運転を行う。なお、図２～図６において、黒色で塗られている開閉弁は閉止される開閉弁を示している。

運転中の全室内機が冷房運転モードである時、空気調和装置１００は全冷房運転を行う。運転中の全室内機が暖房運転モードである時、空気調和装置１００は全暖房運転を行う。運転中の一部の室内機が冷房運転モードであり、残りの室内機が暖房運転モードである時、冷房運転モードの室内機の空調負荷の合計が暖房運転モードの室内機の空調負荷の合計より大きい場合には空気調和装置１００は冷房主体運転を行い、暖房運転モードの室内機の空調負荷の合計が冷房運転モードの室内機の空調負荷の合計より大きい場合には空気調和装置１００は暖房主体運転を行う。運転中の全室内機が冷房運転モードであって、外気温度が室内温度よりも充分小さい（例えば外気温度が５度以下である）時には、空気調和装置１００は低外気冷房運転を行う。

空気調和装置１００が各運転状態にあるとき、熱媒体回路内には、第１熱交換器１２において冷媒と熱交換することにより加温された熱媒体が循環する温水回路、及び第２配管経路を含み第２熱交換器２２において冷媒と熱交換することにより冷却された熱媒体が循環する冷水回路の少なくともいずれかが形成される。より具体的には、空気調和装置１００が各運転状態にあるとき、熱媒体回路に含まれる各開閉弁により、第１熱交換器１２と複数の室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃのうち暖房運転モードである室内機内の室内熱交換器とを含む温水回路、及び第２熱交換器２２と室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃのうち冷房運転モードである室内機内の室内熱交換器とを含む冷水回路の少なくともいずれかが形成される。

空気調和装置１００が全冷房運転、冷房主体運転、全暖房運転、及び暖房主体運転の各状態にあるときに冷媒回路において実現される冷凍サイクルは、互いに同等である。空気調和装置１００が全冷房運転、冷房主体運転、全暖房運転、及び暖房主体運転の各状態にあるとき、冷媒回路では、第１熱交換器１２が凝縮器として作用し、第２熱交換器２２が蒸発器として作用する。具体的には、圧縮機３１から吐出されたガス単相冷媒は、第１熱交換器１２において温水回路を循環する熱媒体と熱交換することにより凝縮して液単相冷媒となる。第１熱交換器１２から流出した液単相冷媒は、膨張弁３２において減圧膨張されて気液二相冷媒となる。膨張弁３２から流出した気液二相冷媒は、第２熱交換器２２において冷水回路を循環する熱媒体と熱交換することにより蒸発してガス単相冷媒となる。第２熱交換器２２を流出したガス単相冷媒は、圧縮機３１に再び吸入され、冷媒回路を循環する。

空気調和装置１００が低外気冷房運転の状態にあるとき、冷媒回路の圧縮機３１は停止され、冷凍サイクルは実現されない。

＜全冷房運転＞
図２に示されるように、空気調和装置１００が全冷房運転を行っている状態では、複数の第２開閉弁２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、複数の第４開閉弁２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、第５開閉弁１７、第１２開閉弁２８、第７開閉弁３３、及び第９開閉弁３５が開放され、第１開閉弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、複数の第３開閉弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、第１１開閉弁１８、第６開閉弁２７、第８開閉弁３４、及び第１０開閉弁３６が閉止される。

これにより、本状態では、熱媒体回路において、第１ポンプ１１、第１熱交換器１２、第１分岐ヘッダ１３、第１合流ヘッダ１６、往路主配管４１、室外熱交換器４３、及び復路主配管４２を含む温水回路と、第２ポンプ２１、第２熱交換器２２、第２分岐ヘッダ２３、複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、複数の室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、及び第２合流ヘッダ２６を含む冷水回路とが同時に形成される。温水回路では、第１ポンプ１１、第１熱交換器１２、第１分岐ヘッダ１３、第１合流ヘッダ１６、往路主配管４１、室外熱交換器４３、及び復路主配管４２がこの記載順に直列に接続される。冷水回路では、第２ポンプ２１、第２熱交換器２２、第２分岐ヘッダ２３、複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃの各々、複数の室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃの各々、複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各々、及び第２合流ヘッダ２６が、この記載順に直列に接続される。冷水回路において、複数の室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃの各々は、第２分岐ヘッダ２３及び第２合流ヘッダ２６の各々に対して互いに並列に接続される。

温水回路において、第１ポンプ１１から流出した熱媒体は、第１熱交換器１２においてガス単相冷媒と熱交換することにより加熱される。第１熱交換器１２において加熱された熱媒体は、第１分岐ヘッダ１３、第５開閉弁１７、第１合流ヘッダ１６、第７開閉弁３３、往路主配管４１を経由して、室外機４０内の室外熱交換器４３に流入する。室外機４０の運転中は室外送風機４４が作動しており、熱媒体は室外熱交換器４３において室外送風機４４が送風する外気と熱交換することにより放熱する。室外熱交換器４３から流出した熱媒体は、復路主配管４２及び第９開閉弁３５を経由して第１ポンプ１１に流入し、再び温水回路を循環する。

冷水回路において、第２ポンプ２１から流出した熱媒体は、第２熱交換器２２において気液二相冷媒と熱交換することにより冷却される。第２熱交換器２２において冷却された熱媒体は、第２分岐ヘッダ２３、各第２開閉弁２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、各往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃを経由して、各室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃに流入する。各室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃの運転中は各室内送風機５４ａ、５４ｂ、５４ｃが作動しており、熱媒体は各室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃにおいて各室内送風機５４ａ、５４ｂ、５４ｃが送風する室内空気を冷却する。各室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃから流出した熱媒体は、各復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、各第４開閉弁２５ａ、２５ｂ、２５ｃを経由して、第２合流ヘッダ２６に流入し、第２合流ヘッダ２６において合流する。第２合流ヘッダ２６にて合流した熱媒体は、第１２開閉弁２８を経由して第２ポンプ２１に流入し、再び冷水回路を循環する。

本状態では、冷房運転中の各室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃが必要とする冷熱が冷媒回路にて生成される。当該冷熱は、第２熱交換器２２において冷水回路内の熱媒体に伝えられて、熱媒体により各室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃに運ばれ、各室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃにおいて室内空気を冷却する。同時に、冷媒回路にて生じた温排熱は、第１熱交換器１２において温水回路内の熱媒体に伝えられ、熱媒体により室外熱交換器４３に運ばれ、室外熱交換器４３において外気に放出される。
＜冷房主体運転＞
図３に示される冷房主体運転では、室内機５０ａ、５０ｂが冷房運転モードであり、室内機５０ｃが暖房運転モードである。この状態では、第１開閉弁１４ｃ、第３開閉弁１５ｃ、第５開閉弁１７、第２開閉弁２４ａ、２４ｂ、第４開閉弁２５ａ、２５ｂ、第１２開閉弁２８、第７開閉弁３３、及び第９開閉弁３５が開放され、第１開閉弁１４ａ、１４ｂ、第３開閉弁１５ａ、１５ｂ、第１１開閉弁１８、第２開閉弁２４ｃ、第４開閉弁２５ｃ、第６開閉弁２７、第８開閉弁３４、及び第１０開閉弁３６が閉止される。

これにより、本状態では、熱媒体回路において、第１ポンプ１１、第１熱交換器１２、第１分岐ヘッダ１３、第１開閉弁１４ｃ、往路枝配管５１ｃ、室内熱交換器５３ｃ、復路枝配管５２ｃ、第３開閉弁１５ｃ、第５開閉弁１７、第１合流ヘッダ１６、第７開閉弁３３、往路主配管４１、室外熱交換器４３、復路主配管４２、第９開閉弁３５を含む温水回路と、第２ポンプ２１、第２熱交換器２２、第２分岐ヘッダ２３、各第２開閉弁２４ａ、２４ｂ、各往路枝配管５１ａ、５１ｂ、各室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、各復路枝配管５２ａ、５２ｂ、各第４開閉弁２５ａ、２５ｂ、第２合流ヘッダ２６、第１２開閉弁２８を含む冷水回路とが同時に形成される。

温水回路では、第１ポンプ１１、第１熱交換器１２、第１分岐ヘッダ１３、往路枝配管５１ｃ、室内熱交換器５３ｃ、復路枝配管５２ｃ、第１合流ヘッダ１６がこの記載順に直列に接続されると同時に、第１ポンプ１１、第１熱交換器１２、第１分岐ヘッダ１３、第１合流ヘッダ１６、往路主配管４１、室外熱交換器４３、及び復路主配管４２がこの記載順に直列に接続される。温水回路において、室内熱交換器５３ｃと室外熱交換器４３とは、第１分岐ヘッダ１３に対して互いに並列に接続されながらも、第１合流ヘッダ１６を介して互いに直列に接続される。室外熱交換器４３は、室内熱交換器５３ｃよりも第１ポンプ１１から視て下流側に配置される。

冷水回路では、第２ポンプ２１、第２熱交換器２２、第２分岐ヘッダ２３、各往路枝配管５１ａ、５１ｂ、各室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、各復路枝配管５２ａ、５２ｂ、及び第２合流ヘッダ２６が、この記載順に直列に接続される。

温水回路において、第１ポンプ１１から流出した熱媒体は、第１熱交換器１２においてガス単相冷媒と熱交換することにより加熱される。第１熱交換器１２において加熱された熱媒体の一部は、第１分岐ヘッダ１３、第１開閉弁１４ｃ及び往路枝配管５１ｃを経由して、室内熱交換器５３ｃに流入し、室内熱交換器５３ｃにおいて室内送風機５４ｃが送風する室内空気を加熱する。室内熱交換器５３ｃから流出した熱媒体は、復路枝配管５２ｃ、第３開閉弁１５ｃを経由して、第１合流ヘッダ１６に流入し、第１合流ヘッダ１６にて第１熱交換器１２において加熱された熱媒体の残部と合流する。第１合流ヘッダ１６にて合流した熱媒体は、第７開閉弁３３及び往路主配管４１を経由して、室外機４０内の室外熱交換器４３に流入し、室外熱交換器４３において室外送風機４４が送風する外気と熱交換することにより放熱する。室外熱交換器４３から流出した熱媒体は、復路主配管４２及び第９開閉弁３５を経由して第１ポンプ１１に流入し、再び温水回路を循環する。

冷水回路において、第２ポンプ２１から流出した熱媒体は、第２熱交換器２２において気液二相冷媒と熱交換することにより冷却されて、第２分岐ヘッダ２３、各第２開閉弁２４ａ、２４ｂ、各往路枝配管５１ａ、５１ｂを経由して、各室内熱交換器５３ａ、５３ｂに流入し、各室内熱交換器５３ａ、５３ｂにおいて各室内送風機５４ａ、５４ｂが送風する室内空気を冷却する。各室内熱交換器５３ａ、５３ｂから流出した熱媒体は、各復路枝配管５２ａ、５２ｂ、各第４開閉弁２５ａ、２５ｂを経由して、第２合流ヘッダ２６に流入し、第２合流ヘッダ２６において合流する。第２合流ヘッダ２６にて合流した熱媒体は、第１２開閉弁２８を経由して第２ポンプ２１に流入し、再び冷水回路を循環する。

本状態では、冷房運転中の各室内機５０ａ、５０ｂが必要とする冷熱が冷媒回路にて生成されるとともに、暖房運転中の室内機５０ｃが必要とする温熱が冷媒回路にて生成される。上記冷熱は、第２熱交換器２２において冷水回路内の熱媒体に伝えられて、熱媒体により各室内熱交換器５３ａ、５３ｂに運ばれ、各室内熱交換器５３ａ、５３ｂにおいて室内空気を冷却する。同時に、上記温熱は、第１熱交換器１２において温水回路内の熱媒体に伝えられ、熱媒体により室内熱交換器５３ｃに運ばれ、室内熱交換器５３ｃにおいて室内空気を加熱する。冷媒回路及び温水回路にて生じた温排熱は、温水回路内の熱媒体により室外熱交換器４３に運ばれ、室外熱交換器４３において外気に放出される。

なお、室外熱交換器４３において外気に放出し得る熱量（温排熱量）が小さい場合には、第５開閉弁１７を閉止してもよい。室外熱交換器４３の上記温排熱量が大きい場合には、第５開閉弁１７を開放することで、室内熱交換器５３ｃを流れる熱媒体の流量を小さくし、室内熱交換器５３ｃを流れる熱媒体が室内空気を過剰に加熱することを防ぐことができる。

＜全暖房運転＞
図４に示されるように、空気調和装置１００が全暖房運転を行っている状態では、第１開閉弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、複数の第３開閉弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、第１１開閉弁１８、第６開閉弁２７、第８開閉弁３４、及び第１０開閉弁３６が開放され、複数の第２開閉弁２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、複数の第４開閉弁２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、第５開閉弁１７、第１２開閉弁２８、第７開閉弁３３、及び第９開閉弁３５が閉止される。

これにより、本状態では、熱媒体回路において、第１ポンプ１１、第１熱交換器１２、第１分岐ヘッダ１３、複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、複数の室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、及び第１合流ヘッダ１６を含む温水回路と、第２ポンプ２１、第２熱交換器２２、第２分岐ヘッダ２３、第２合流ヘッダ２６、往路主配管４１、室外熱交換器４３、及び復路主配管４２を含む冷水回路とが同時に形成される。

温水回路では、第１ポンプ１１、第１熱交換器１２、第１分岐ヘッダ１３、複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃの各々、複数の室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃの各々、複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各々、及び第１合流ヘッダ１６が、この記載順に直列に接続される。冷水回路では、第２ポンプ２１、第２熱交換器２２、第２分岐ヘッダ２３、第２合流ヘッダ２６、往路主配管４１、室外熱交換器４３、及び復路主配管４２が、この記載順に直列に接続される。温水回路において、複数の室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃの各々は、第２分岐ヘッダ２３及び第２合流ヘッダ２６の各々に対して互いに並列に接続される。

温水回路において、第１ポンプ１１から流出した熱媒体は、第１熱交換器１２においてガス単相冷媒と熱交換することにより加熱される。第１熱交換器１２において加熱された熱媒体は、第１分岐ヘッダ１３、第１開閉弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、各往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃを経由して、各室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃに流入する。各室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃの運転中は各室内送風機５４ａ、５４ｂ、５４ｃが作動しており、熱媒体は各室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃにおいて各室内送風機５４ａ、５４ｂ、５４ｃが送風する室内空気を加熱する。各室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃから流出した熱媒体は、各復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、各第４開閉弁２５ａ、２５ｂ、２５ｃを経由して、第１合流ヘッダ１６に流入し、第１合流ヘッダ１６において合流する。第１合流ヘッダ１６にて合流した熱媒体は、第１１開閉弁１８を経由して第１ポンプ１１に流入し、再び温水回路を循環する。

冷水回路において、第２ポンプ２１から流出した熱媒体は、第２熱交換器２２において気液二相冷媒と熱交換することにより冷却される。第２熱交換器２２において冷却された熱媒体は、第２分岐ヘッダ２３、第６開閉弁２７、第２合流ヘッダ２６、第８開閉弁３４、及び往路主配管４１を経由して、室外熱交換器４３に流入する。熱媒体は、室外熱交換器４３において室外送風機４４が送風する室外空気から吸熱する。室外熱交換器４３から流出した熱媒体は、復路主配管４２、第１０開閉弁３６を経由して、第２ポンプ２１に流入し、再び冷水回路を循環する。

本状態では、暖房運転中の各室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃが必要とする温熱が冷媒回路にて生成される。当該温熱は、第１熱交換器１２において温水回路内の熱媒体に伝えられて、熱媒体により各室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃに運ばれ、各室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃにおいて室内空気を加熱する。同時に、冷媒回路にて生じた冷排熱は、第２熱交換器２２において冷水回路内の熱媒体に伝えられ、熱媒体により室外熱交換器４３に運ばれて、室外熱交換器４３において外気に放出される。

＜暖房主体運転＞
図５に示される暖房主体運転では、室内機５０ａ、５０ｂが暖房運転モードであり、室内機５０ｃが冷房運転モードである。この状態では、第１開閉弁１４ａ、１４ｂ、第３開閉弁１５ａ、１５ｂ、第１１開閉弁１８、第２開閉弁２４ｃ、第４開閉弁２５ｃ、第６開閉弁２７、第８開閉弁３４、及び第１０開閉弁３６が開放され、第１開閉弁１４ｃ、第３開閉弁１５ｃ、第５開閉弁１７、第２開閉弁２４ａ、２４ｂ、第４開閉弁２５ａ、２５ｂ、第１２開閉弁２８、第７開閉弁３３、及び第９開閉弁３５が閉止される。

これにより、本状態では、熱媒体回路において、第１ポンプ１１、第１熱交換器１２、第１分岐ヘッダ１３、各第１開閉弁１４ａ、１４ｂ、各往路枝配管５１ａ、５１ｂ、各室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、各復路枝配管５２ａ、５２ｂ、各第３開閉弁１５ａ、１５ｂ、第１合流ヘッダ１６、第１１開閉弁１８を含む温水回路と、第２ポンプ２１、第２熱交換器２２、第２分岐ヘッダ２３、第２開閉弁２４ｃ、往路枝配管５１ｃ、室内熱交換器５３ｃ、復路枝配管５２ｃ、第４開閉弁２５ｃ、第２合流ヘッダ２６、第６開閉弁２７、第８開閉弁３４、往路主配管４１、室外熱交換器４３、復路主配管４２、第１０開閉弁３６を含む冷水回路とが同時に形成される。

温水回路では、第１ポンプ１１、第１熱交換器１２、第１分岐ヘッダ１３、各往路枝配管５１ａ、５１ｂ、各室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、各復路枝配管５２ａ、５２ｂ、及び第１合流ヘッダ１６が、直列に接続される。

冷水回路では、第２ポンプ２１、第２熱交換器２２、第２分岐ヘッダ２３、往路枝配管５１ｃ、室内熱交換器５３ｃ、復路枝配管５２ｃ、及び第２合流ヘッダ２６が、この記載順に直列に接続されると同時に、第２ポンプ２１、第２熱交換器２２、第２分岐ヘッダ２３、第２合流ヘッダ２６、往路主配管４１、室外熱交換器４３、復路主配管４２がこの記載順に直列に接続される。冷水回路において、室内熱交換器５３ｃと室外熱交換器４３とは、第２分岐ヘッダ２３に対して互いに並列に接続されながらも、第２合流ヘッダ２６を介して互いに直列に接続される。室外熱交換器４３は、室内熱交換器５３ｃよりも第２ポンプ２１から視て下流側に配置される。

温水回路において、第１ポンプ１１から流出した熱媒体は、第１熱交換器１２においてガス単相冷媒と熱交換することにより加熱されて、第１分岐ヘッダ１３、各第１開閉弁１４ａ、１４ｂ、各往路枝配管５１ａ、５１ｂを経由して、各室内熱交換器５３ａ、５３ｂに流入し、各室内熱交換器５３ａ、５３ｂにおいて各室内送風機５４ａ、５４ｂが送風する室内空気を加熱する。各室内熱交換器５３ａ、５３ｂから流出した熱媒体は、各復路枝配管５２ａ、５２ｂ、各第３開閉弁１５ａ、１５ｂを経由して、第１合流ヘッダ１６に流入し、第１合流ヘッダ１６において合流する。第１合流ヘッダ１６にて合流した熱媒体は、第１１開閉弁１８を経由して第１ポンプ１１に流入し、再び温水回路を循環する。

冷水回路において、第２ポンプ２１から流出した熱媒体は、第２熱交換器２２において気液二相冷媒と熱交換することにより冷却される。第２熱交換器２２において冷却された熱媒体の一部は、第２分岐ヘッダ２３、第２開閉弁２４ｃ及び往路枝配管５１ｃを経由して、室内熱交換器５３ｃに流入し、室内熱交換器５３ｃにおいて室内送風機５４ｃが送風する室内空気を冷却する。室内熱交換器５３ｃから流出した熱媒体は、復路枝配管５２ｃ、第４開閉弁２５ｃを経由して、第２合流ヘッダ２６に流入し、第２合流ヘッダ２６にて第２熱交換器２２において冷却された熱媒体の残部と合流する。第２合流ヘッダ２６にて合流した熱媒体は、第８開閉弁３４及び往路主配管４１を経由して、室外機４０内の室外熱交換器４３に流入し、室外熱交換器４３において室外送風機４４が送風する外気と熱交換することにより吸熱する。室外熱交換器４３から流出した熱媒体は、復路主配管４２及び第１０開閉弁３６を経由して第２ポンプ２１に流入し、再び冷水回路を循環する。

本状態では、暖房運転中の各室内機５０ａ、５０ｂが必要とする温熱が冷媒回路にて生成されるとともに、冷房運転中の室内機５０ｃが必要とする冷熱が冷媒回路にて生成される。上記温熱は、第１熱交換器１２において温水回路内の熱媒体に伝えられ、熱媒体により各室内熱交換器５３ａ、５３ｂに運ばれ、各室内熱交換器５３ａ、５３ｂにおいて室内空気を加熱する。上記冷熱は、第２熱交換器２２において冷水回路内の熱媒体に伝えられて、熱媒体により室内熱交換器５３ｃに運ばれ、室内熱交換器５３ｃにおいて室内空気を冷却する。冷媒回路及び温水回路にて生じた冷排熱は、冷水回路内の熱媒体により室外熱交換器４３に運ばれ、室外熱交換器４３において外気に放出される。

なお、室外熱交換器４３において外気に放出し得る熱量（冷排熱量）が小さい場合には、第６開閉弁２７を閉止してもよい。室外熱交換器４３の上記冷排熱量が大きい場合には、第６開閉弁２７を開放することで、室内熱交換器５３ｃを流れる熱媒体の流量を小さくし、室内熱交換器５３ｃを流れる熱媒体が室内空気を過剰に冷却することを防ぐことができる。

＜低外気冷房運転＞
図６に示されるように、空気調和装置１００が低外気冷房運転を行っている状態では、複数の第２開閉弁２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、複数の第４開閉弁２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、第８開閉弁３４、及び第１０開閉弁３６が開放され、第１開閉弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、複数の第３開閉弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、第５開閉弁１７、第６開閉弁２７、第１１開閉弁１８、第１２開閉弁２８、第７開閉弁３３、及び第９開閉弁３５が閉止される。

また、本状態では、冷媒回路の圧縮機３１は停止され、冷凍サイクルは実現されない。そのため、第１熱交換器１２は温熱源として作用しない。同様に、第２熱交換器２２は冷熱源として作用しない。

本状態では、熱媒体回路において、冷水回路のみが形成される。冷水回路は、第２ポンプ２１、第２熱交換器２２、第２分岐ヘッダ２３、複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃの各々、複数の室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃの各々、複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各々、第２合流ヘッダ２６、第８開閉弁３４、往路主配管４１、室外熱交換器４３、復路主配管４２、及び第１０開閉弁３６を含む。冷水回路では、第２ポンプ２１、第２熱交換器２２、第２分岐ヘッダ２３、複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃの各々、複数の室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃの各々、複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各々、第２合流ヘッダ２６、往路主配管４１、室外熱交換器４３、及び復路主配管４２がこの記載順に直列に接続される。冷水回路において、複数の室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃの各々は、第２分岐ヘッダ２３及び第２合流ヘッダ２６の各々に対して互いに並列に接続される。室外熱交換器４３は、複数の室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃの各々と直列に接続される。室外熱交換器４３は、室内熱交換器５３ｃよりも第２ポンプ２１から視て下流側に配置される。

冷水回路において、第２ポンプ２１を流出した熱媒体は、第２熱交換器２２を通過し、第２分岐ヘッダ２３、各第２開閉弁２４ａ、２４ｂ、２４ｃを経由して、各室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃに流入する。熱媒体は、各室内熱交換器５３ａ、５３ｂ、５３ｃにおいて各室内送風機５４ａ、５４ｂ、５４ｃが送風する室内空気を冷却する。各室内送風機５４ａ、５４ｂ、５４ｃから流出した熱媒体は、第４開閉弁２５、第２合流ヘッダ２６、第８開閉弁３４を介して、室外熱交換器４３に流入する。熱媒体は、室外熱交換器４３において室外送風機４４が送風する外気により冷却される。室外熱交換器４３から流出した熱媒体は、第１０開閉弁３６を経由して第２ポンプ２１に流入し、冷水回路を循環する。

本状態では、冷房運転中の各室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃが必要とする冷熱は、室内温度よりも低温である外気からの吸熱と冷水回路による冷熱搬送によりすべて賄われる。本状態では、冷凍サイクルの圧縮機３１が停止され、低温の室外空気を冷熱源として直接利用できるため、全冷房運転状態と比べて、消費電力が抑えられている。

なお、第２ポンプ２１の運転中に熱媒体回路を循環する熱媒体の流量（循環流量）が少ない場合、または第２ポンプ２１の運転中の消費電力が大きい場合には、第１ポンプ１１を運転し、第７開閉弁３３及び第９開閉弁３５を開放させ、冷房運転中の一部の室内機５０に対応する第２開閉弁２４及び第４開閉弁２５を閉止し、かつ当該一部の室内機５０に対応する第１開閉弁１４及び第３開閉弁１５を開放してもよい。このようにすれば、熱媒体回路には、第２ポンプ２１を含む冷水回路と第１ポンプ１１を含む冷水回路とが同時に形成され得るため、第２ポンプ２１及び第１ポンプ１１の各々の循環流量の合計値が最大化され、又は第２ポンプ２１及び第１ポンプ１１の各々の消費電力の合計値が最小化され得る。

＜作用効果＞
空気調和装置１００では、中継機１０のみが冷媒回路を有し、中継機１０と室外機４０との間、及び中継機１０と各室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃとの間の熱輸送は、熱媒体によって行われる。そのため、空気調和装置１００では、中継機１０と室外機４０との間を接続する往路主配管４１及び復路主配管４２、ならびに中継機１０と各室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃとの間を接続する複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各々の長さに依らず、空気調和装置１００内の冷媒の充填量は、上記従来の空気調和装置と比べて、低減され得る。

また、一般的に、熱媒体回路を構成する配管（例えば水が流れる水配管）の内部圧力は、冷媒回路を構成する冷媒配管の内部圧力よりも低い。例えば、冷媒配管の内部圧力は最大で約４メガパスカルと高圧であるのに対し、水配管の内部圧力は最大でも１メガパスカル未満である。そのため、熱媒体回路を構成する配管は冷媒配管と比べて容易に施工され得るため、空気調和装置１００は、中継機と室外機及び各室内機との間の熱輸送が冷媒によって行われる従来の空気調和装置と比べて、容易に施工され得る。また、空気調和装置１００では、当該従来の空気調和装置と比べて、冷媒が漏洩するリスクが低減されている。

また、仮に熱媒体が空気調和装置１００の熱媒体回路から漏洩した場合にも、熱媒体の地球温暖化係数（ＧＷＰ）が二酸化炭素よりも低いため、従来の空気調和装置において冷媒が漏洩した場合と比べて、地球温暖化に対する影響は小さい。

さらに空気調和装置１００では、中継機１０と室外機４０との間及び中継機１０と各室内機との間がそれぞれ２本の配管で接続されているため、中継機１０と室外機４０との間及び中継機１０と各室内機との間がそれぞれ３本の配管で接続されている場合と比べて、容易に施工され得る。

さらに空気調和装置１００では、中継機１０内に含まれる冷媒回路において実現される冷凍サイクルにより生成される温熱と冷熱とを用いて、複数の室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃの各々の運転モードに応じて、全冷房運転、冷房主体運転、全暖房運転、および暖房主体運転を切り替えることができる。例えば、大規模建物の空調設備では、一般居室内に配置された室内機の運転状態が暖房とされるときに、コンピュータルーム又は厨房等の発熱量が大きい室内に配置された室内機の運転状態が冷房とされる場合がある。空気調和装置１００は、このような空調設備に好適である。

また、空気調和装置１００では、冷房運転中の室内機が据え付けられている室内温度よりも、外気温度が充分に低い場合には、低外気冷房運転が行われる。低外気冷房運転では、冷凍サイクルの圧縮機３１が停止され、低温の室外空気が冷熱源として直接利用されるため、全冷房運転時と比べて省消費電力である。

また、空気調和装置１００では、冷房主体運転において、第１１開閉弁１８が閉止されることにより、第１熱交換器１２において熱媒体に伝えられた温熱を暖房運転中の室内機５０ｃに供給した後に、温排熱を室外機４０に供給できる。その結果、室内熱交換器５３ｃにおける熱媒体の温度低下を抑制できるため、室内熱交換器５３ｃにおける熱媒体と室内空気との温度差を維持でき、冷房主体運転時に暖房運転中の室内機５０の暖房能力の低下を防止できる。

同様に、暖房主体運転においては、第１２開閉弁２８が閉止されることにより、第２熱交換器２２において熱媒体に伝えられた冷熱を冷房運転中の室内機５０ｃに供給した後に、冷排熱を室外機４０に供給できる。その結果、その結果、室内熱交換器５３ｃにおける熱媒体の温度上昇を抑制できるため、室内熱交換器５３ｃにおける熱媒体と室内空気との温度差を維持でき、暖房主体運転時に冷房運転中の室内機５０の冷房能力の低下を防止できる。

以上のように、空気調和装置１００では、上記従来の冷凍サイクル装置と比べて、冷媒の充填量が削減され得るのみならず、施工の難易度、コスト、及び冷媒の漏洩リスクが低く、低外気冷房運転において消費電力が低く抑えられ、冷房主体運転時には暖房運転中の室内機５０の暖房能力の低下が防止され、さらには暖房主体運転時には冷房運転中の室内機５０の冷房能力の低下が防止され得る。

実施の形態２．
図７に示されるように、実施の形態２に係る空気調和装置１０１は、実施の形態１に係る空気調和装置１００と基本的に同様の構成を備え同様の効果を奏するが、熱媒体回路が第７配管経路と第９配管経路との間を接続する第３バイパス経路及び第１１開閉弁１８を含んでいない点で、空気調和装置１００とは異なる。以下では、空気調和装置１０１が空気調和装置１００とは異なる点を主に説明する。

空気調和装置１０１において、熱媒体回路は、中継機１０内において、第７配管経路と第９配管経路との間を接続する第３バイパス経路と、第３バイパス経路を開閉する第１１開閉弁１８とを有していない。異なる観点から言えば、第１配管経路は、第１合流ヘッダ１６と第１ポンプ１１との間を接続する配管１９を有していない。

空気調和装置１０１の熱媒体回路は、第３バイパス経路を介して第７配管経路と第９配管経路との間が接続されている状態が実現され得ない点を除き、空気調和装置１００の熱媒体回路と同じである。空気調和装置１０１は、少なくとも、全冷房運転、冷房主体運転、又は低外気冷房運転を行うことができる。

空気調和装置１０１は、冷房運転モードの室内機の空調負荷の合計が暖房運転モードの室内機の空調負荷の合計よりも常に大きくなるような空調設備に好適である。

実施の形態３．
図８に示されるように、実施の形態３に係る空気調和装置１０２は、実施の形態１に係る空気調和装置１００と基本的に同様の構成を備え同様の効果を奏するが、往路主配管４１及び復路主配管４２の各々の流路断面積の最小値は、複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各々の流路断面積の最大値よりも大きい点で、空気調和装置１００とは異なる。以下では、空気調和装置１０２が空気調和装置１００とは異なる点を主に説明する。図８では、往路主配管４１、復路主配管４２、複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、及び複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各々の内部に形成されている熱媒体の流路が、破線で示されている。なお、
往路主配管４１及び復路主配管４２の各々の流路断面積の最小値は、複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各々の流路断面積の最大値よりも大きい。往路主配管４１、復路主配管４２、複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、及び複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各々は、例えば円管である。この場合、往路主配管４１及び復路主配管４２の各々の内径の最小値は、複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各々の内径の最大値よりも大きい。

往路主配管４１及び復路主配管４２の各々を流れる熱媒体の流量は、空気調和装置１０２が行い得る各運転状態のうち、全冷房運転状態または全暖房運転状態において最大となる。空気調和装置１０２では、往路主配管４１及び復路主配管４２の各々の流路断面積の最小値が複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各々の流路断面積の最大値よりも大きいため、往路主配管４１及び復路主配管４２の各々の内部の流動抵抗が抑制され得る。

また、空気調和装置１０２では、複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各々の内容積が過大となるようには設計されないため、空気調和装置１０２の熱媒体回路内に充填された熱媒体の総量（熱媒体の充填量）を少なくすることができる。その結果、空気調和装置１０２では、全冷房運転、冷房主体運転、全暖房運転、暖房主体運転、又は低外気冷房運転の開始時に空調能力が発揮されるまでの所要時間を短くでき、また空調負荷に対する空調能力の追従性を向上できる。

なお、実施の形態３に係る空気調和装置１０２は、往路主配管４１及び復路主配管４２の各々の流路断面積の最小値が複数の往路枝配管５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び複数の復路枝配管５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各々の流路断面積の最大値よりも大きい点を除き、実施の形態２に係る空気調和装置１０１と同様の構成を備えていてもよい。

実施の形態４．
図９に示されるように、実施の形態４に係る空気調和装置１０３は、実施の形態１に係る空気調和装置１００と基本的に同様の構成を備え同様の効果を奏するが、室外熱交換器４３が第１熱交換部４３ａと第１熱交換部４３ａよりも内容積が小さい第２熱交換部４３ｂを有し、第２熱交換部４３ｂの面積拡大率が第１熱交換部４３ａの面積拡大率よりも小さい点で、空気調和装置１００とは異なる。本明細書では、室外空気と接触し得る室外熱交換器の外表面の面積を、熱媒体と接触し得る室外熱交換器の内表面の面積で除した値を面積拡大率と定義する。以下では、空気調和装置１０３が空気調和装置１００とは異なる点を主に説明する。

第１熱交換部４３ａ及び第２熱交換部４３ｂは、往路主配管４１及び復路主配管４２に対して互いに並列に接続されている。

室内機４０内において、熱媒体回路は、往路主配管４１の上記他方端と第１熱交換部４３ａの一方端との間を接続する第１１配管経路と、往路主配管４１の上記他方端と第２熱交換部４３ｂの一方端との間を接続する第１２配管経路とを有している。第１１配管経路及び第１２配管経路は、例えば、互いに共通している部分と、当該共通部分に対して分岐している非共通部分とを有している。この場合、熱媒体回路は、室外機４０内において、第１１配管経路の非共通部分を開閉する第１３開閉弁４５ａと、第１２配管経路の非共通部分を開閉する第１４開閉弁４５ｂとをさらに有している。

室内機４０内において、熱媒体回路は、第１熱交換部４３ａの他方端と復路主配管４２の上記他方端との間を接続する第１３配管経路と、第２熱交換部４３ｂの他方端と復路主配管４２の上記他方端との間を接続する第１４配管経路とをさらに有している。第１３配管経路及び第１４配管経路は、例えば、互いに共通している部分と、当該共通部分に対して分岐している非共通部分とを有している。

例えば、往路主配管４１の上記他方端と接続されている第１熱交換部４３ａの上記一方端と、復路主配管４２の上記他方端と接続されている第１熱交換部４３ａの上記他方端との相対的な位置関係は、往路主配管４１の上記他方端と接続されている第２熱交換部４３ｂの上記一方端と復路主配管４２の上記他方端と接続されている第２熱交換部４３ｂの上記他方端との相対的な位置関係と、同等である。

室外熱交換器４３の第１熱交換部４３ａ及び第２熱交換部４３ｂの各々には、例えば１つの室外送風機４４が室外空気を送風するように設けられている。なお、室外熱交換器４３の第１熱交換部４３ａ及び第２熱交換部４３ｂの各々には、互いに異なる室外送風機が室外空気を送風するように設けられていてもよい。

空気調和装置１０３では、室外熱交換器４３が第１熱交換部４３ａと第１熱交換部４３ａよりも内容積が小さい第２熱交換部４３ｂを有し、かつ第２熱交換部４３ｂの面積拡大率が第１熱交換部４３ａの面積拡大率よりも小さい。そのため、空気調和装置１０３が低外気冷房運転を行っている状態において、室外熱交換器４３から室外空気への放熱量は空気調和装置１００と比べて抑制され得るため、室外熱交換器４３において熱媒体の温度が過剰に低下することが抑制され得る。

空気調和装置１０３は、熱媒体として不凍液が用いられる空気調和装置に特に好適である。不凍液は、低温になるほど粘度が増加して流動抵抗が大きくなるため、室外熱交換器４３において不凍液の温度が過剰に低下した場合には第２ポンプ２１（上述のように低外気冷房運転時において第２ポンプ２１及び第１ポンプ１１を同時に駆動する場合には、第２ポンプ２１及び第１ポンプ１１）の消費電力が大きくなる。これに対し、空気調和装置１０３では、熱媒体が不凍液である場合にも、室外熱交換器４３において熱媒体の温度が過剰に低下することが抑制され得るため、不凍液の流動抵抗の増大が抑制され、結果、第２ポンプ２１の消費電力の増大が抑制され得る。

好ましくは、空気調和装置１０３が低外気冷房運転を行っている状態では、第１３開閉弁４５ａが閉止され、第１４開閉弁４５ｂが開放される。この場合、低外気冷房運転時において、熱媒体が室外熱交換器４３のうち内容積が相対的に小さい第２熱交換部４３ｂにのみ流入する。その結果、空気調和装置１０３が低外気冷房運転を行っている状態において、第１３開閉弁４５ａが閉止され、第１４開閉弁４５ｂが開放されていることで、第１熱交換部４３ａにおいて不凍液の温度が過剰に低下することを抑制でき、ポンプの消費電力の増大を抑制できる。

なお、実施の形態４に係る空気調和装置１０３は、室外熱交換器４３が第１熱交換部４３ａと第１熱交換部４３ａよりも内容積が小さい第２熱交換部４３ｂを有し、第２熱交換部４３ｂの面積拡大率が第１熱交換部４３ａの面積拡大率よりも小さい点を除き、実施の形態２に係る空気調和装置１０１又は実施の形態３に係る空気調和装置１０１と同様の構成を備えていてもよい。

以上のように本開示の実施の形態について説明を行なったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本開示の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本開示の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。

１０ 中継機、１１ 第１ポンプ、１２ 第１熱交換器、１３ 第１分岐ヘッダ、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ 第１開閉弁、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ 第３開閉弁、１６ 第１合流ヘッダ、１７ 第５開閉弁、１８ 第１１開閉弁、１９，２９ 配管、２１ 第２ポンプ、２２ 第２熱交換器、２３ 第２分岐ヘッダ、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 第２開閉弁、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ 第４開閉弁、２６ 第２合流ヘッダ、２７ 第６開閉弁、２８ 第１２開閉弁、３１ 圧縮機、３２ 膨張弁、３３ 第７開閉弁、３４ 第８開閉弁、３５ 第９開閉弁、３６ 第１０開閉弁、４０ 室外機、４１ 往路主配管、４２ 復路主配管、４３ 室外熱交換器、４３ａ 第１熱交換部、４３ｂ 第２熱交換部、４４ 室外送風機、４５ａ 第１３開閉弁、４５ｂ 第１４開閉弁、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ 室内機、５１ａ，５１ｂ，５１ｃ 往路枝配管、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ 復路枝配管、５３ａ，５３ｂ，５３ｃ 室内熱交換器、５４ａ，５４ｂ，５４ｃ 室内送風機、１００，１０１，１０２，１０３ 空気調和装置。

Claims (7)

1. 室外機、複数の室内機、及び中継機と、
   冷媒が循環する冷媒回路と、
   地球温暖化係数（ＧＷＰ）が前記冷媒よりも低い熱媒体が循環する熱媒体回路とを備え、
   前記冷媒回路は、前記中継機内に配置されており、圧縮機、第１熱交換器、膨張弁、及び第２熱交換器を有し、前記冷媒が前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記膨張弁、前記第２熱交換器を順に循環するように設けられており、
   前記熱媒体回路は、
   前記中継機内に配置されている、第１ポンプ、第２ポンプ、前記第１熱交換器、前記第２熱交換器、第１分岐ヘッダ、第２分岐ヘッダ、第１合流ヘッダ、第２合流ヘッダ、複数の第１開閉弁、複数の第２開閉弁、複数の第３開閉弁、複数の第４開閉弁、第５開閉弁、第６開閉弁、第７開閉弁、第８開閉弁、第９開閉弁、及び第１０開閉弁と、
   前記室外機内に配置されている室外熱交換器と、
   前記複数の室内機の各々内に配置されている室内熱交換器と、
   前記中継機と前記室外機とを接続する往路主配管及び復路主配管と、
   前記中継機と前記複数の室内機の各々とを接続する複数の往路枝配管及び複数の復路枝配管とを有し、
   前記複数の往路枝配管の各一方端は、前記複数の第１開閉弁の各々を介して前記第１分岐ヘッダに接続されており、かつ前記複数の第２開閉弁の各々を介して前記第２分岐ヘッダに接続されており、
   前記複数の往路枝配管の各他方端は、前記複数の室内機の各々の前記室内熱交換器の一方端に接続されており、
   前記複数の復路枝配管の各一方端は、前記複数の第３開閉弁の各々を介して前記第１合流ヘッダに接続されており、かつ前記複数の第４開閉弁の各々を介して前記第２合流ヘッダに接続されており、
   前記複数の復路枝配管の各他方端は、前記複数の室内機の各々の前記室内熱交換器の他方端に接続されており、
   前記第１分岐ヘッダは、前記第５開閉弁を介して前記第１合流ヘッダと接続されており、
   前記第２分岐ヘッダは、前記第６開閉弁を介して前記第２合流ヘッダと接続されており、
   前記第１合流ヘッダ、前記第１ポンプ、前記第１熱交換器、前記第１分岐ヘッダが、順に接続されており、
   前記第２合流ヘッダ、前記第２ポンプ、前記第２熱交換器、前記第２分岐ヘッダが、順に接続されており、
   前記往路主配管の一方端は、前記第７開閉弁を介して前記第１合流ヘッダに接続されており、かつ前記第８開閉弁を介して前記第２合流ヘッダに接続されており、
   前記往路主配管の他方端は、前記室外機の前記室外熱交換器の一方端に接続されており、
   前記復路主配管の一方端は、前記第９開閉弁を介して前記第１ポンプに接続されており、かつ前記第１０開閉弁を介して前記第２ポンプに接続されており、
   前記復路主配管の他方端は、前記室外機の前記室外熱交換器の他方端に接続されている、空気調和装置。
2. 前記熱媒体回路は、第１１開閉弁及び第１２開閉弁をさらに有し、
   前記往路主配管と前記第１合流ヘッダとの接続点は、前記第１１開閉弁を介して前記復路主配管と前記第１ポンプとの接続点と接続されており、
   前記往路主配管と前記第２合流ヘッダとの接続点は、前記第１２開閉弁を介して前記復路主配管と前記第２ポンプとの接続点と接続されている、請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記熱媒体回路において、前記第１１開閉弁は、前記第１合流ヘッダよりも前記第１ポンプから視て下流側に配置されており、前記第１２開閉弁は、前記第２合流ヘッダよりも前記第２ポンプから視て下流側に配置されている、請求項２に記載の空気調和装置。
4. 前記室外機が配置されている室外の気温が前記複数の室内機の各々が配置されている各室内の気温よりも低い低外気状態において前記複数の室内機の各々が冷房運転するとき、
   前記圧縮機が停止し、
   前記複数の第３開閉弁、前記複数の第４開閉弁、前記第８開閉弁、及び前記第１０開閉弁が開放され、前記複数の第１開閉弁、前記複数の第２開閉弁、前記第５開閉弁、前記第６開閉弁、前記第７開閉弁、前記第９開閉弁、前記第１１開閉弁、及び前記第１２開閉弁が閉止され、
   前記熱媒体回路において、前記第２ポンプ、前記第２熱交換器、前記第２分岐ヘッダ、前記複数の第３開閉弁の各々、前記複数の往路枝配管の各々、前記室内熱交換器、前記複数の復路枝配管の各々、前記複数の第４開閉弁の各々、前記第２合流ヘッダ、前記第８開閉弁、前記往路主配管、前記室外熱交換器、前記復路主配管、及び前記第１０開閉弁が順に接続される、請求項２に記載の空気調和装置。
5. 前記往路主配管及び前記復路主配管の各々の流路断面積の最小値が、前記複数の往路枝配管及び前記複数の復路枝配管の各々の流路断面積の最大値よりも大きい、請求項１～４のいずれか１項に記載の空気調和装置。
6. 前記室外熱交換器は、前記往路主配管及び前記復路主配管に対して互いに並列に接続されている複数の熱交換部を有し、
   前記複数の熱交換部は、第１熱交換部と、前記第１熱交換部よりも内容積が小さい第２熱交換部とを有し、
   室外空気と接触し得る前記室外熱交換器の外表面の面積を、前記熱媒体と接触し得る前記室外熱交換器の内表面の面積で除した値を面積拡大率と定義したとき、前記第２熱交換部の前記面積拡大率は、前記第１熱交換部の面積拡大率よりも小さい、請求項１～４のいずれか１項に記載の空気調和装置。
7. 前記熱媒体の地球温暖化係数（ＧＷＰ）が、二酸化炭素よりも小さい、請求項１～４のいずれか１項に記載の空気調和装置。