JPWO2011052038A1

JPWO2011052038A1 - 空気調和装置

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Publication number: JPWO2011052038A1
Application number: JP2011538139A
Authority: JP
Inventors: 山下　浩司; 浩司山下; 祐治本村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2013-03-14
Anticipated expiration: 2029-10-27
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Abstract

省エネルギー化を図ることができる空気調和装置を得る。各運転モードに応じて、熱媒体間熱交換器１５を流動する冷媒の流速又は流動方向を変化させて、熱媒体間熱交換器１５に滞留する冷凍機油を圧縮機１０に回収する油回収モードを実行可能である。

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。

ビル用マルチエアコンなどの空気調和装置においては、たとえば建物外に配置した熱源機である室外機と建物の室内に配置した室内機との間に冷媒を循環させる。そして、冷媒が放熱、吸熱して、加熱、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。冷媒としては、たとえばＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）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、チラーと呼ばれる空気調和装置においては、建物外に配置した熱源機にて、冷熱または温熱を生成する。そして、室外機内に配置した熱交換器で水、不凍液等を加熱、冷却し、これを室内機であるファンコイルユニット、パネルヒーター等に搬送して冷房または暖房を行なっていた（たとえば、特許文献１参照）。

また、排熱回収型チラーと呼ばれる、熱源機と室内機の間に４本の水配管を接続し、冷却、加熱した水等を同時に供給し、室内機において冷房または暖房を自由に選択できるものもある（たとえば、特許文献２参照）。

また、１次冷媒と２次冷媒の熱交換器を各室内機の近傍に配置し、室内機に２次冷媒を搬送するように構成されているものもある（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間を２本の配管で接続し、室内機に２次冷媒を搬送するように構成されているものもある（たとえば、特許文献４参照）。

特開２００５−１４０４４４号公報（第４頁、図１等）特開平５−２８０８１８号公報（第４、５頁、図１等）特開２００１−２８９４６５号公報（第５〜８頁、図１、図２等）特開２００３−３４３９３６号公報（第５頁、図１）

従来のビル用マルチエアコン等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。一方、特許文献１及び特許文献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。しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載されているような空気調和装置では、建物外の熱源機において熱媒体を加熱または冷却し、室内機側に搬送する必要がある。このため、熱媒体の循環経路が長くなる。ここで、熱媒体により、所定の加熱あるいは冷却の仕事をする熱を搬送しようとすると、搬送動力等によるエネルギーの消費量が冷媒よりも高くなる。そのため、循環経路が長くなると、搬送動力が非常に大きくなる。このことから、空気調和装置において、熱媒体の循環をうまく制御することができれば省エネルギー化を図れることがわかる。

特許文献２に記載されているような空気調和装置においては、室内機毎に冷房または暖房を選択できるようにするためには室外側から室内まで４本の配管を接続しなければならず、工事性が悪いものとなっていた。特許文献３に記載されている空気調和装置においては、ポンプ等の２次媒体循環手段を室内機個別に持つ必要があるため、高価なシステムとなるだけでなく、騒音も大きいものとなり、実用的なものではなかった。加えて、熱交換器が室内機の近傍にあるため、冷媒が室内に近い場所で漏れるという危険性を排除することができなかった。

特許文献４に記載されているような空気調和装置においては、熱交換後の１次冷媒が熱交換前の１次冷媒と同じ流路に流入しているため、複数の室内機を接続した場合に、各室内機にて最大能力を発揮することができず、エネルギー的に無駄な構成となっていた。また、分岐ユニットと延長配管との接続が冷房２本、暖房２本の合計４本の配管でなされているため、結果的に室外機と分岐ユニットとが４本の配管で接続されているシステムと類似の構成となっており、工事性が悪いシステムとなっていた。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、省エネルギー化を図ることができる空気調和装置を得るものである。また、室内機または室内機の近傍まで冷媒を循環させずに安全性の向上を図ることができる空気調和装置を得るものである。さらに、室外機と分岐ユニット（熱媒体変換機）または室内機との接続配管を減らし、工事性の向上を図るとともに、エネルギー効率を向上させることができる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、圧縮機、熱源側熱交換器、複数の絞り装置、複数の熱媒体間熱交換器、複数のポンプ、及び、複数の利用側熱交換器を少なくとも備え、前記圧縮機、前記熱源側熱交換器、前記複数の絞り装置、及び、前記複数の熱媒体間熱交換器が冷媒配管で接続され、冷凍機油を含む冷媒を循環させる冷媒循環回路が形成され、前記複数のポンプ、前記複数の利用側熱交換器、及び、前記複数の熱媒体間熱交換器が接続されて熱媒体を循環させる複数の熱媒体循環回路が形成され、前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに前記圧縮機から吐出された高温・高圧の冷媒を流して前記熱媒体を加熱する全暖房運転モードと、前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに低温・低圧の冷媒を流して前記熱媒体を冷却する全冷房運転モードと、前記複数の熱媒体間熱交換器の一部に前記圧縮機から吐出された高温・高圧の冷媒を流して前記熱媒体を加熱し、前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部に低温・低圧の冷媒を流して前記熱媒体を冷却する冷房暖房混在運転モードと、前記各運転モードに応じて、前記熱媒体間熱交換器を流動する前記冷媒の流速又は流動方向を変化させて、前記熱媒体間熱交換器に滞留する前記冷凍機油を前記圧縮機に回収する油回収モードとを実行可能であることを特徴とするものである。

本発明は、熱媒体が循環する配管を短くでき、搬送動力が少なくて済むため、省エネルギー化を図ることができる。また、熱媒体間熱交換器に滞留する冷凍機油を圧縮機に回収することができる。

本発明の実施の形態に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の回路構成の別の一例を示す概略回路構成図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の全冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の運転状態を表すＰ−ｈ線図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置のプレート式熱交換器の構造を示す図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の第１油回収運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の第２油回収運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の第２油回収運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。本発明の実施の形態に係る空気調和装置の回路構成の更に別の一例を示す概略回路構成図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
図１及び図２は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。図１及び図２に基づいて、空気調和装置の設置例について説明する。この空気調和装置は、冷媒（熱源側冷媒、熱媒体）を循環させる冷凍サイクル（冷媒循環回路Ａ、熱媒体循環回路Ｂ）を利用することで各室内機が運転モードとして冷房モードあるいは暖房モードを自由に選択できるものである。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

図１においては、実施の形態に係る空気調和装置は、熱源機である１台の室外機１と、複数台の室内機２と、室外機１と室内機２との間に介在する熱媒体変換機３と、を有している。熱媒体変換機３は、熱源側冷媒と熱媒体とで熱交換を行なうものである。室外機１と熱媒体変換機３とは、熱源側冷媒を導通する冷媒配管４で接続されている。熱媒体変換機３と室内機２とは、熱媒体を導通する配管（熱媒体配管）５で接続されている。そして、室外機１で生成された冷熱あるいは温熱は、熱媒体変換機３を介して室内機２に配送されるようになっている。

図２においては、実施の形態に係る空気調和装置は、１台の室外機１と、複数台の室内機２と、室外機１と室内機２との間に介在する複数に分割した熱媒体変換機３（親熱媒体変換機３ａ、子熱媒体変換機３ｂ）と、を有している。室外機１と親熱媒体変換機３ａとは、冷媒配管４で接続されている。親熱媒体変換機３ａと子熱媒体変換機３ｂとは、冷媒配管４で接続されている。子熱媒体変換機３ｂと室内機２とは、配管５で接続されている。そして、室外機１で生成された冷熱あるいは温熱は、親熱媒体変換機３ａ及び子熱媒体変換機３ｂを介して室内機２に配送されるようになっている。

室外機１は、通常、ビル等の建物９の外の空間（たとえば、屋上等）である室外空間６に配置され、熱媒体変換機３を介して室内機２に冷熱又は温熱を供給するものである。室内機２は、建物９の内部の空間（たとえば、居室等）である室内空間７に冷房用空気あるいは暖房用空気を供給できる位置に配置され、空調対象空間となる室内空間７に冷房用空気あるいは暖房用空気を供給するものである。熱媒体変換機３は、室外機１及び室内機２とは別筐体として、室外空間６及び室内空間７とは別の位置に設置できるように構成されており、室外機１及び室内機２とは冷媒配管４及び配管５でそれぞれ接続され、室外機１から供給される冷熱あるいは温熱を室内機２に伝達するものである。

図１及び図２に示すように、実施の形態に係る空気調和装置においては、室外機１と熱媒体変換機３とが２本の冷媒配管４を用いて、熱媒体変換機３と各室内機２とが２本の配管５を用いて、それぞれ接続されている。このように、実施の形態に係る空気調和装置では、２本の配管（冷媒配管４、配管５）を用いて各ユニット（室外機１、室内機２及び熱媒体変換機３）を接続することにより、施工が容易となっている。

図２に示すように、熱媒体変換機３を、１つの親熱媒体変換機３ａと、親熱媒体変換機３ａから派生した２つの子熱媒体変換機３ｂ（子熱媒体変換機３ｂ（１）、子熱媒体変換機３ｂ（２））と、に分けることもできる。このようにすることにより、１つの親熱媒体変換機３ａに対し、子熱媒体変換機３ｂを複数接続できるようになる。この構成においては、親熱媒体変換機３ａと子熱媒体変換機３ｂとを接続する冷媒配管４は、３本になっている。この回路の詳細については、後段で詳細に説明するものとする（図３Ａ参照）。

なお、図１及び図２においては、熱媒体変換機３が、建物９の内部ではあるが室内空間７とは別の空間である天井裏等の空間（以下、単に空間８と称する）に設置されている状態を例に示している。熱媒体変換機３は、その他、エレベーター等がある共用空間等に設置することも可能である。また、図１及び図２においては、室内機２が天井カセット型である場合を例に示してあるが、これに限定するものではなく、天井埋込型や天井吊下式等、室内空間７に直接またはダクト等により、暖房用空気あるいは冷房用空気を吹き出せるようになっていればどんな種類のものでもよい。

図１及び図２においては、室外機１が室外空間６に設置されている場合を例に示しているが、これに限定するものではない。たとえば、室外機１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を用いる場合にも建物９の内部に設置するようにしてもよい。このような場所に室外機１を設置するとしても、特段の問題が発生することはない。

また、熱媒体変換機３は、室外機１の近傍に設置することもできる。ただし、熱媒体変換機３から室内機２までの距離が長すぎると、熱媒体の搬送動力がかなり大きくなるため、省エネルギーの効果は薄れることに留意が必要である。さらに、室外機１、室内機２及び熱媒体変換機３の接続台数を図１及び図２に図示してある台数に限定するものではなく、本実施の形態に係る空気調和装置が設置される建物９に応じて台数を決定すればよい。

図３は、実施の形態に係る空気調和装置（以下、空気調和装置１００と称する）の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。図３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３に示すように、室外機１と熱媒体変換機３とが、熱媒体変換機３に備えられている熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して冷媒配管４で接続されている。また、熱媒体変換機３と室内機２とも、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して配管５で接続されている。

［室外機１］
室外機１には、圧縮機１０と、四方弁等の第１冷媒流路切替装置１１と、熱源側熱交換器１２と、アキュムレーター１９とが冷媒配管４で直列に接続されて搭載されている。また、室外機１には、第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ、及び、逆止弁１３ｄが設けられている。第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ、及び、逆止弁１３ｄを設けることで、室内機２の要求する運転に関わらず、熱媒体変換機３に流入させる熱源側冷媒の流れを一定方向にすることができる。

圧縮機１０は、熱源側冷媒を吸入し、その熱源側冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものであり、たとえば容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成するとよい。第１冷媒流路切替装置１１は、暖房運転時（全暖房運転モード時及び暖房主体運転モード時）における熱源側冷媒の流れと冷房運転時（全冷房運転モード時及び冷房主体運転モード時）における熱源側冷媒の流れとを切り替えるものである。熱源側熱交換器１２は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器（または放熱器）として機能し、図示省略のファン等の送風機から供給される空気と熱源側冷媒との間で熱交換を行ない、その熱源側冷媒を蒸発ガス化又は凝縮液化するものである。アキュムレーター１９は、圧縮機１０の吸入側に設けられており、過剰な冷媒を貯留するものである。

逆止弁１３ｄは、熱媒体変換機３と第１冷媒流路切替装置１１との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（熱媒体変換機３から室外機１への方向）のみに熱源側冷媒の流れを許容するものである。逆止弁１３ａは、熱源側熱交換器１２と熱媒体変換機３との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（室外機１から熱媒体変換機３への方向）のみに熱源側冷媒の流れを許容するものである。逆止弁１３ｂは、第１接続配管４ａに設けられ、暖房運転時において圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱媒体変換機３に流通させるものである。逆止弁１３ｃは、第２接続配管４ｂに設けられ、暖房運転時において熱媒体変換機３から戻ってきた熱源側冷媒を圧縮機１０の吸入側に流通させるものである。

第１接続配管４ａは、室外機１内において、第１冷媒流路切替装置１１と逆止弁１３ｄとの間における冷媒配管４と、逆止弁１３ａと熱媒体変換機３との間における冷媒配管４と、を接続するものである。第２接続配管４ｂは、室外機１内において、逆止弁１３ｄと熱媒体変換機３との間における冷媒配管４と、熱源側熱交換器１２と逆止弁１３ａとの間における冷媒配管４と、を接続するものである。なお、図３では、第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ、及び、逆止弁１３ｄを設けた場合を例に示しているが、これに限定するものではなく、これらを必ずしも設ける必要はない。

［室内機２］
室内機２には、それぞれ利用側熱交換器２６が搭載されている。この利用側熱交換器２６は、配管５によって熱媒体変換機３の熱媒体流量調整装置２５と第２熱媒体流路切替装置２３に接続するようになっている。この利用側熱交換器２６は、図示省略のファン等の送風機から供給される空気と熱媒体との間で熱交換を行ない、室内空間７に供給するための暖房用空気あるいは冷房用空気を生成するものである。

この図３では、４台の室内機２が熱媒体変換機３に接続されている場合を例に示しており、紙面下から室内機２ａ、室内機２ｂ、室内機２ｃ、室内機２ｄとして図示している。また、室内機２ａ〜室内機２ｄに応じて、利用側熱交換器２６も、紙面下側から利用側熱交換器２６ａ、利用側熱交換器２６ｂ、利用側熱交換器２６ｃ、利用側熱交換器２６ｄとして図示している。なお、図１及び図２と同様に、室内機２の接続台数を図３に示す４台に限定するものではない。

［熱媒体変換機３］
熱媒体変換機３には、２つの熱媒体間熱交換器１５と、２つの絞り装置１６と、２つの開閉装置１７と、２つの第２冷媒流路切替装置１８と、２つのポンプ２１と、４つの第１熱媒体流路切替装置２２と、４つの第２熱媒体流路切替装置２３と、４つの熱媒体流量調整装置２５と、が搭載されている。なお、熱媒体変換機３を親熱媒体変換機３ａと子熱媒体変換機３ｂとに分けたものについては図３Ａで説明する。

２つの熱媒体間熱交換器１５（熱媒体間熱交換器１５ａ、熱媒体間熱交換器１５ｂ）は、凝縮器（放熱器）又は蒸発器として機能し、熱源側冷媒と熱媒体とで熱交換を行ない、室外機１で生成され熱源側冷媒に貯えられた冷熱又は温熱を熱媒体に伝達するものである。熱媒体間熱交換器１５ａは、冷媒循環回路Ａにおける絞り装置１６ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間に設けられており、全暖房運転モード時において熱媒体の加熱に供し、全冷房運転モード時、冷房主体運転モード時および暖房主体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、熱媒体間熱交換器１５ｂは、冷媒循環回路Ａにおける絞り装置１６ｂと第２冷媒流路切替装置１８ｂとの間に設けられており、全暖房運転モード時、冷房主体運転モード時および暖房主体運転モード時において熱媒体の加熱に供し、全冷房運転モード時において熱媒体の冷却に供するものである。

２つの絞り装置１６（絞り装置１６ａ、絞り装置１６ｂ）は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、熱源側冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置１６ａは、冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ａの上流側に設けられている。絞り装置１６ｂは、冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ｂの上流側に設けられている。２つの絞り装置１６は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成するとよい。

２つの開閉装置１７（開閉装置１７ａ、開閉装置１７ｂ）は、二方弁等で構成されており、冷媒配管４を開閉するものである。開閉装置１７ａは、熱源側冷媒の入口側における冷媒配管４に設けられている。開閉装置１７ｂは、熱源側冷媒の入口側と出口側の冷媒配管４を接続した配管に設けられている。２つの第２冷媒流路切替装置１８（第２冷媒流路切替装置１８ａ、第２冷媒流路切替装置１８ｂ）は、四方弁等で構成され、運転モードに応じて熱源側冷媒の流れを切り替えるものである。第２冷媒流路切替装置１８ａは、冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ａの下流側に設けられている。第２冷媒流路切替装置１８ｂは、全冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ｂの下流側に設けられている。

熱媒体送出装置である２つのポンプ２１（ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ）は、配管５を導通する熱媒体を循環させるものである。ポンプ２１ａは、熱媒体間熱交換器１５ａと第２熱媒体流路切替装置２３との間における配管５に設けられている。ポンプ２１ｂは、熱媒体間熱交換器１５ｂと第２熱媒体流路切替装置２３との間における配管５に設けられている。２つのポンプ２１は、たとえば容量制御可能なポンプ等で構成するとよい。なお、ポンプ２１ａを、熱媒体間熱交換器１５ａと第１熱媒体流路切替装置２２との間における配管５に設けてもよい。また、ポンプ２１ｂを、熱媒体間熱交換器１５ｂと第１熱媒体流路切替装置２２との間における配管５に設けてもよい。

４つの第１熱媒体流路切替装置２２（第１熱媒体流路切替装置２２ａ〜第１熱媒体流路切替装置２２ｄ）は、三方弁等で構成されており、熱媒体の流路を切り替えるものである。第１熱媒体流路切替装置２２は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。第１熱媒体流路切替装置２２は、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ａに、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ｂに、三方のうちの一つが熱媒体流量調整装置２５に、それぞれ接続され、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の出口側に設けられている。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から第１熱媒体流路切替装置２２ａ、第１熱媒体流路切替装置２２ｂ、第１熱媒体流路切替装置２２ｃ、第１熱媒体流路切替装置２２ｄとして図示している。

４つの第２熱媒体流路切替装置２３（第２熱媒体流路切替装置２３ａ〜第２熱媒体流路切替装置２３ｄ）は、三方弁等で構成されており、熱媒体の流路を切り替えるものである。第２熱媒体流路切替装置２３は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。第２熱媒体流路切替装置２３は、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ａに、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ｂに、三方のうちの一つが利用側熱交換器２６に、それぞれ接続され、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の入口側に設けられている。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から第２熱媒体流路切替装置２３ａ、第２熱媒体流路切替装置２３ｂ、第２熱媒体流路切替装置２３ｃ、第２熱媒体流路切替装置２３ｄとして図示している。

４つの熱媒体流量調整装置２５（熱媒体流量調整装置２５ａ〜熱媒体流量調整装置２５ｄ）は、たとえばステッピングモーターを用いた二方弁等で構成されており、熱媒体流路となる配管５の開度を変更可能にし、熱媒体の流量を調整するものである。熱媒体流量調整装置２５は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。熱媒体流量調整装置２５は、一方が利用側熱交換器２６に、他方が第１熱媒体流路切替装置２２に、それぞれ接続され、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の出口側に設けられている。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から熱媒体流量調整装置２５ａ、熱媒体流量調整装置２５ｂ、熱媒体流量調整装置２５ｃ、熱媒体流量調整装置２５ｄとして図示している。

なお、本実施の形態では、熱媒体流量調整装置２５は利用側熱交換器２６の出口側（下流側）に設ける場合を説明するが、これに限らず、一方を利用側熱交換器２６に、他方が第２熱媒体流路切替装置２３に接続し、利用側熱交換器２６の入口側（上流側）に設けるようにしてもよい。

また、熱媒体変換機３には、各種検出手段（２つの第１温度センサー３１、４つの第２温度センサー３４、４つの第３温度センサー３５、及び、圧力センサー３６）が設けられている。これらの検出手段で検出された情報（温度情報、圧力情報）は、空気調和装置１００の動作を統括制御する制御装置（図示省略）に送られ、圧縮機１０の駆動周波数、図示省略の送風機の回転数、第１冷媒流路切替装置１１の切り替え、ポンプ２１の駆動周波数、第２冷媒流路切替装置１８の切り替え、熱媒体の流路の切替等の制御に利用されることになる。

２つの第１温度センサー３１（第１温度センサー３１ａ、第１温度センサー３１ｂ）は、熱媒体間熱交換器１５から流出した熱媒体、つまり熱媒体間熱交換器１５の出口における熱媒体の温度を検出するものであり、たとえばサーミスター等で構成するとよい。第１温度センサー３１ａは、ポンプ２１ａの入口側における配管５に設けられている。第１温度センサー３１ｂは、ポンプ２１ｂの入口側における配管５に設けられている。

４つの第２温度センサー３４（第２温度センサー３４ａ〜第２温度センサー３４ｄ）は、第１熱媒体流路切替装置２２と熱媒体流量調整装置２５との間に設けられ、利用側熱交換器２６から流出した熱媒体の温度を検出するものであり、サーミスター等で構成するとよい。第２温度センサー３４は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から第２温度センサー３４ａ、第２温度センサー３４ｂ、第２温度センサー３４ｃ、第２温度センサー３４ｄとして図示している。

４つの第３温度センサー３５（第３温度センサー３５ａ〜第３温度センサー３５ｄ）は、熱媒体間熱交換器１５の熱源側冷媒の入口側または出口側に設けられ、熱媒体間熱交換器１５に流入する熱源側冷媒の温度または熱媒体間熱交換器１５から流出した熱源側冷媒の温度を検出するものであり、サーミスター等で構成するとよい。第３温度センサー３５ａは、熱媒体間熱交換器１５ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間に設けられている。第３温度センサー３５ｂは、熱媒体間熱交換器１５ａと絞り装置１６ａとの間に設けられている。第３温度センサー３５ｃは、熱媒体間熱交換器１５ｂと第２冷媒流路切替装置１８ｂとの間に設けられている。第３温度センサー３５ｄは、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間に設けられている。

圧力センサー３６は、第３温度センサー３５ｄの設置位置と同様に、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間に設けられ、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間を流れる熱源側冷媒の圧力を検出するものである。

また、図示省略の制御装置は、マイコン等で構成されており、各種検出手段での検出情報及びリモコンからの指示に基づいて、圧縮機１０の駆動周波数、送風機の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、第１冷媒流路切替装置１１の切り替え、ポンプ２１の駆動、絞り装置１６の開度、開閉装置１７の開閉、第２冷媒流路切替装置１８の切り替え、第１熱媒体流路切替装置２２の切り替え、第２熱媒体流路切替装置２３の切り替え、及び、熱媒体流量調整装置２５の駆動等を制御し、後述する各運転モードを実行するようになっている。なお、制御装置は、ユニット毎に設けてもよく、室外機１または熱媒体変換機３に設けてもよい。

熱媒体を導通する配管５は、熱媒体間熱交換器１５ａに接続されるものと、熱媒体間熱交換器１５ｂに接続されるものと、で構成されている。配管５は、熱媒体変換機３に接続される室内機２の台数に応じて分岐（ここでは、各４分岐）されている。そして、配管５は、第１熱媒体流路切替装置２２、及び、第２熱媒体流路切替装置２３で接続されている。第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を制御することで、熱媒体間熱交換器１５ａからの熱媒体を利用側熱交換器２６に流入させるか、熱媒体間熱交換器１５ｂからの熱媒体を利用側熱交換器２６に流入させるかが決定されるようになっている。

そして、空気調和装置１００では、圧縮機１０、第１冷媒流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、開閉装置１７、第２冷媒流路切替装置１８、熱媒体間熱交換器１５ａの冷媒流路、絞り装置１６、及び、アキュムレーター１９を、冷媒配管４で接続して冷媒循環回路Ａを構成している。また、熱媒体間熱交換器１５ａの熱媒体流路、ポンプ２１、第１熱媒体流路切替装置２２、熱媒体流量調整装置２５、利用側熱交換器２６、及び、第２熱媒体流路切替装置２３を、配管５で接続して熱媒体循環回路Ｂを構成している。つまり、熱媒体間熱交換器１５のそれぞれに複数台の利用側熱交換器２６が並列に接続され、熱媒体循環回路Ｂを複数系統としているのである。

よって、空気調和装置１００では、室外機１と熱媒体変換機３とが、熱媒体変換機３に設けられている熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して接続され、熱媒体変換機３と室内機２とも、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して接続されている。すなわち、空気調和装置１００では、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂで冷媒循環回路Ａを循環する熱源側冷媒と熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体とが熱交換するようになっている。

熱媒体としては、熱媒体循環回路Ｂの循環により気体と液体との二相変化をしない単相の液を用いる。たとえば水や不凍液等を用いる。

図３Ａは、実施の形態に係る空気調和装置（以下、空気調和装置１００Ａと称する）の回路構成の別の一例を示す概略回路構成図である。図３Ａに基づいて、熱媒体変換機３を親熱媒体変換機３ａと子熱媒体変換機３ｂとに分けた場合の空気調和装置１００Ａの回路構成について説明する。図３Ａに示すように、熱媒体変換機３は、親熱媒体変換機３ａと、子熱媒体変換機３ｂとで、筐体を分けて構成されている。このように構成することにより、図２に示したように１つの親熱媒体変換機３ａに対し、複数の子熱媒体変換機３ｂを接続することができる。

親熱媒体変換機３ａには、気液分離器１４と、絞り装置１６ｃと、が設けられている。その他の構成要素については、子熱媒体変換機３ｂに搭載されている。気液分離器１４は、室外機１に接続する１本の冷媒配管４と、子熱媒体変換機３ｂの熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂに接続する２本の冷媒配管４と、に接続され、室外機１から供給される熱源側冷媒を蒸気状冷媒と液状冷媒とに分離するものである。絞り装置１６ｃは、気液分離器１４の液状冷媒の流れにおける下流側に設けられ、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、熱源側冷媒を減圧して膨張させるものであり、冷房暖房混在運転時に、絞り装置１６ｃの出口を中圧に制御する。絞り装置１６ｃは、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成するとよい。このように構成することにより、親熱媒体変換機３ａに子熱媒体変換機３ｂを複数接続できるようになる。

空気調和装置１００が実行する各運転モードについて説明する。この空気調和装置１００は、各室内機２からの指示に基づいて、その室内機２で冷房運転あるいは暖房運転が可能になっている。つまり、空気調和装置１００は、室内機２の全部で同一運転をすることができるとともに、室内機２のそれぞれで異なる運転をすることができるようになっている。なお、空気調和装置１００Ａが実行する各運転モードについても同様であるので、空気調和装置１００Ａが実行する各運転モードについては説明を省略する。以下、空気調和装置１００には、空気調和装置１００Ａも含まれているものとする。

空気調和装置１００が実行する運転モードには、駆動している室内機２の全てが冷房運転を実行する全冷房運転モード、駆動している室内機２の全てが暖房運転を実行する全暖房運転モード、冷房負荷の方が大きい冷房暖房混在運転モードとしての冷房主体運転モード、及び、暖房負荷の方が大きい冷房暖房混在運転モードとしての暖房主体運転モードがある。以下に、各運転モードについて、熱源側冷媒及び熱媒体の流れとともに説明する。

［全冷房運転モード］
図４は、空気調和装置１００の全冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図４では、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂでのみ冷熱負荷が発生している場合を例に全冷房運転モードについて説明する。なお、図４では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の流れる配管を示している。また、図４では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。

図４に示す全冷房運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。

まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した高圧液冷媒は、逆止弁１３ａを通って室外機１から流出し、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した高圧液冷媒は、開閉装置１７ａを経由した後に分岐されて絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。

この二相冷媒は、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入し、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低温・低圧のガス冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂから流出したガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｄを通って、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。

このとき、絞り装置１６ａは、第３温度センサー３５ａで検出された温度と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるスーパーヒート（過熱度）が一定になるように開度が制御される。同様に、絞り装置１６ｂは、第３温度センサー３５ｃで検出された温度と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるスーパーヒートが一定になるように開度が制御される。また、開閉装置１７ａは開、開閉装置１７ｂは閉となっている。

次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
全冷房運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方で熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂで室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行なう。

それから、熱媒体は、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂから流出して熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂに流入する。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂから流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。

なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、第１温度センサー３１ａで検出された温度、あるいは、第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。熱媒体間熱交換器１５の出口温度は、第１温度センサー３１ａまたは第１温度センサー３１ｂのどちらの温度を使用してもよいし、これらの平均温度を使用してもよい。このとき、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方へ流れる流路が確保されるように、中間的な開度にしている。

全冷房運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器２６（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がないため、熱媒体流量調整装置２５により流路を閉じて、利用側熱交換器２６へ熱媒体が流れないようにする。図４においては、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｃ及び利用側熱交換器２６ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｃや利用側熱交換器２６ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５ｃや熱媒体流量調整装置２５ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。

［全暖房運転モード］
図５は、空気調和装置１００の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図５では、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂでのみ温熱負荷が発生している場合を例に全暖房運転モードについて説明する。なお、図５では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の流れる配管を示している。また、図５では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。

図５に示す全暖房運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２を経由させずに熱媒体変換機３へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。

まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を通り、第１接続配管４ａを導通し、逆止弁１３ｂを通過し、室外機１から流出する。室外機１から流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した高温・高圧のガス冷媒は、分岐されて第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入する。

熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。この二相冷媒は、開閉装置１７ｂを通って、熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、第２接続配管４ｂを導通し、逆止弁１３ｃを通過して、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。

そして、熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温・低圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。

このとき、絞り装置１６ａは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように開度が制御される。同様に、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度が制御される。また、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは開となっている。なお、熱媒体間熱交換器１５の中間位置の温度が測定できる場合は、その中間位置での温度を圧力センサー３６の代わりに用いてもよく、安価にシステムを構成できる。

次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
全暖房運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方で熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂで室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。

なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、第１温度センサー３１ａで検出された温度、あるいは、第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。熱媒体間熱交換器１５の出口温度は、第１温度センサー３１ａまたは第１温度センサー３１ｂのどちらの温度を使用してもよいし、これらの平均温度を使用してもよい。

このとき、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方へ流れる流路が確保されるように、中間的な開度にしている。また、本来、利用側熱交換器２６ａは、その入口と出口の温度差で制御すべきであるが、利用側熱交換器２６の入口側の熱媒体温度は、第１温度センサー３１ｂで検出された温度とほとんど同じ温度であり、第１温度センサー３１ｂを使用することにより温度センサーの数を減らすことができ、安価にシステムを構成できる。

全暖房運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器２６（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がないため、熱媒体流量調整装置２５により流路を閉じて、利用側熱交換器２６へ熱媒体が流れないようにする。図５においては、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｃ及び利用側熱交換器２６ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｃや利用側熱交換器２６ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５ｃや熱媒体流量調整装置２５ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。

［冷房主体運転モード］
図６は、空気調和装置１００の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図６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６では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の循環する配管を示している。また、図６では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。

図６に示す冷房主体運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａと利用側熱交換器２６ａとの間を、熱媒体間熱交換器１５ｂと利用側熱交換器２６ｂとの間を、それぞれ熱媒体が循環するようにしている。

まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮し、二相冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した二相冷媒は、逆止弁１３ａを通って室外機１から流出し、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した二相冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。

熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで膨張させられて低圧二相冷媒となる。この低圧二相冷媒は、絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低圧のガス冷媒となる。このガス冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ａから流出し、第２冷媒流路切替装置１８ａを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｄを通って、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。

このとき、絞り装置１６ｂは、第３温度センサー３５ａで検出された温度と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるスーパーヒートが一定になるように開度が制御される。また、絞り装置１６ａは全開、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは閉となっている。なお、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度を制御してもよい。また、絞り装置１６ｂを全開とし、絞り装置１６ａでスーパーヒートまたはサブクールを制御するようにしてもよい。

次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
冷房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ｂで熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。また、冷房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａで熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。

利用側熱交換器２６ｂでは熱媒体が室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。また、利用側熱交換器２６ａでは熱媒体が室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行なう。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。利用側熱交換器２６ｂを通過し若干温度が低下した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ｂ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。利用側熱交換器２６ａを通過し若干温度が上昇した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ａを通って、熱媒体間熱交換器１５ａへ流入し、再びポンプ２１ａへ吸い込まれる。

この間、暖かい熱媒体と冷たい熱媒体とは、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３の作用により、混合することなく、それぞれ温熱負荷、冷熱負荷がある利用側熱交換器２６へ導入される。なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、暖房側、冷房側ともに、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、暖房側においては第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を、冷房側においては第２温度センサー３４で検出された温度と第１温度センサー３１ａで検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。

冷房主体運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器２６（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がないため、熱媒体流量調整装置２５により流路を閉じて、利用側熱交換器２６へ熱媒体が流れないようにする。図６においては、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｃ及び利用側熱交換器２６ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｃや利用側熱交換器２６ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５ｃや熱媒体流量調整装置２５ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。

［暖房主体運転モード］
図７は、空気調和装置１００の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図７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７では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の循環する配管を示している。また、図７では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。

図７に示す暖房主体運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２を経由させずに熱媒体変換機３へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを閉止し、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。

まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を通り、第１接続配管４ａを導通し、逆止弁１３ｂを通過し、室外機１から流出する。室外機１から流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した高温・高圧のガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。

熱媒体間熱交換器１５ｂに流入したガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで膨張させられて低圧二相冷媒となる。この低圧二相冷媒は、絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで蒸発し、熱媒体を冷却する。この低圧二相冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ａから流出し、第２冷媒流路切替装置１８ａを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。

室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｃを通って、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温・低圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。

このとき、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度が制御される。また、絞り装置１６ａは全開、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは閉となっている。なお、絞り装置１６ｂを全開とし、絞り装置１６ａでサブクールを制御するようにしてもよい。

次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
暖房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ｂで熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。また、暖房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａで熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。

利用側熱交換器２６ｂでは熱媒体が室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行なう。また、利用側熱交換器２６ａでは熱媒体が室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。利用側熱交換器２６ｂを通過し若干温度が上昇した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ｂ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａに流入し、再びポンプ２１ａへ吸い込まれる。利用側熱交換器２６ａを通過し若干温度が低下した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ａを通って、熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。

暖房主体運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器２６（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がないため、熱媒体流量調整装置２５により流路を閉じて、利用側熱交換器２６へ熱媒体が流れないようにする。図７においては、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｃ及び利用側熱交換器２６ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｃや利用側熱交換器２６ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５ｃや熱媒体流量調整装置２５ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。

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

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

［熱媒体間熱交換器１５内の冷媒と熱媒体の流動方向］
以上説明したように、全冷房運転モード、全暖房運転モード、冷房主体運転モード、及び暖房主体運転モードの何れの運転モードであっても、熱媒体間熱交換器１５を凝縮器として使用する場合は、冷媒と熱媒体とが対向流となるよう流動し、熱媒体間熱交換器１５を蒸発器として使用する場合は、冷媒と熱媒体とが並向流となるように流動する。すなわち、熱媒体間熱交換器１５を凝縮器として使用する場合には、冷媒は第２冷媒流路切替装置１８を通って熱媒体間熱交換器１５へ至る向きに流れ、熱媒体間熱交換器１５を蒸発器として使用する場合には、冷媒は絞り装置１６から熱媒体間熱交換器１５へ至る向きに流れている。一方、熱媒体循環回路Ｂにおいては、運転モードによらず、熱媒体間熱交換器１５からポンプ２１へ至る向きに熱媒体が流れている。これにより、冷房及び暖房トータルでのエネルギー効率を向上させることができ、省エネルギー化を図ることができる。以下に、熱媒体間熱交換器１５内の冷媒と熱媒体の流動方向による加熱又は冷却効率の相違について説明する。

図８は本発明の実施の形態に係る空気調和装置の運転状態を表すＰ−ｈ線図である。図８（ａ）のＰ−ｈ線図（圧力−エンタルピー線図）において、圧縮機１０を出た高温高圧の冷媒は、凝縮器（熱源側熱交換器１２または熱媒体間熱交換器１５）に入り冷却されて、飽和ガス線を越えて二相領域に入り、徐々に液冷媒の割合が増加し、飽和液線を越えて、液冷媒となり、更に冷却された後、凝縮器を出て、絞り装置１６により膨張されて、低温低圧の二相冷媒となり、蒸発器（熱源側熱交換器１２または熱媒体間熱交換器１５）に流入し、加熱されて、徐々にガス冷媒の割合が増加し、飽和液ガスを越えて、ガス冷媒となり、更に加熱された後、蒸発器を出て、再び圧縮機１０に吸入される。この際、圧縮機１０の出口冷媒の温度は例えば８０℃、凝縮器内の冷媒の二相状態の冷媒の温度（凝縮温度）は例えば４８℃、凝縮器の出口温度は例えば４２℃、蒸発器内の冷媒の二相状態の冷媒の温度（蒸発温度）は例えば４℃、圧縮機１０の吸入温度は例えば６℃である。

熱媒体間熱交換器１５が凝縮器として動作している場合を考え、熱媒体間熱交換器１５へ流入する熱媒体の温度を４０℃とし、熱媒体を熱媒体間熱交換器１５で５０℃まで加熱するものとする。この場合、熱媒体の流れが冷媒の流れと対向するように流す（対向流）と、４０℃で熱媒体間熱交換器１５に流入した熱媒体は、まず４２℃の過冷却冷媒で加熱されて少し温度が上昇し、その後４８℃の凝縮冷媒で更に加熱され、最終的に８０℃の過熱ガス冷媒により加熱されて凝縮温度よりも高い５０℃にまで温度が上昇し、熱媒体間熱交換器１５から流出する。この時の冷媒の過冷却度は６℃である。

一方、熱媒体の流れが冷媒の流れと並向するように流す（並向流）と、４０℃で熱媒体間熱交換器１５に流入した熱媒体は、まず８０℃の過熱ガス冷媒で加熱されて温度が上昇し、その後４８℃の凝縮冷媒で更に加熱されるため、熱媒体間熱交換器１５から流出する熱媒体は、凝縮温度を超える温度にはなり得ない。このため、目標の５０℃には到達せず、利用側熱交換器２６での加熱能力が不足することになる。

また、冷凍サイクルは過冷却がある程度（例えば５℃〜１０℃）ついた方が効率（ＣＯＰ）がよいが、冷媒の温度が熱媒体の温度を下回ることはないため、熱媒体間熱交換器１５内で４８℃の凝縮冷媒と熱交換を行なった熱媒体が、例えば４７℃まで上昇した場合、熱媒体間熱交換器１５の出口冷媒は４７℃以下にはなり得ず、過冷却は１℃以下となり、冷凍サイクルとしての効率も低下する。

このため、熱媒体間熱交換器１５を凝縮器として使用する場合は、冷媒と熱媒体は対向流とすると、加熱能力も向上し、効率も向上する。なお、冷媒が高圧側で二相変化せず、超臨界状態で変化する冷媒（例えばＣＯ₂）においても、冷媒と熱媒体の温度関係は同じであり、二相変化する冷媒における凝縮器に相当するガスクーラーにおいても、冷媒と熱媒体は対向流とすると、加熱能力も向上し、効率も向上する。

次に、熱媒体間熱交換器１５が蒸発器として動作している場合を考える。熱媒体間熱交換器１５へ流入する熱媒体の温度を１２℃とし、熱媒体を熱媒体間熱交換器１５で７℃まで冷却するものとする。この場合、熱媒体の流れが冷媒の流れと対向するように流すと、１２℃で熱媒体間熱交換器１５に流入した熱媒体は、まず６℃の過熱ガス冷媒によって冷却され、その後４℃の蒸発冷媒で冷却されて、７℃になって熱媒体間熱交換器１５から流出する。一方、熱媒体の流れが冷媒の流れと並向するように流すと、１２℃で熱媒体間熱交換器１５に流入した熱媒体は、４℃の蒸発冷媒で冷却されて温度が低下し、その後６℃の過熱ガスによって冷却されて、７℃になって熱媒体間熱交換器１５から流出する。

対向流においては、熱媒体出口温度の７℃と冷媒出口温度の４℃は３℃の差があるため、確実に熱媒体を冷却することができる。一方、並向流においては、熱媒体出口温度の７℃と冷媒出口温度の６℃が１℃の温度差しかないため、熱媒体の流速によっては、熱媒体出口温度が７℃まで冷却されず、多少冷却能力が低下することも考えられる。しかし、蒸発器においては、過熱度はほとんどつけない方が効率がよく、０〜２℃程度に制御されるため、対向流と並向流の場合の冷却能力の差はあまり大きくない。

また、蒸発器内の冷媒は、凝縮器内の冷媒よりも、圧力が低いため密度が小さく、圧力損失が起き易い。蒸発器にて圧力損失があった場合のＰ−ｈ線図を図８（ｂ）に示す。蒸発器の中間の冷媒の温度が圧力損失が無かった場合と同じ４℃であるものとすると、蒸発器の入口冷媒温度は例えば６℃、蒸発器内で飽和ガスとなる冷媒温度が例えば２℃、圧縮機吸入温度が例えば４℃となる。この状態で、熱媒体の流れが冷媒の流れと対向するように流すと、１２℃で熱媒体間熱交換器１５に流入した熱媒体は、まず４℃の過熱ガス冷媒によって冷却され、その後圧力損失により２℃から６℃まで変化する蒸発冷媒で冷却されて、最終的に６℃の冷媒で冷却されて７℃になって熱媒体間熱交換器１５から流出する。一方、熱媒体の流れが冷媒の流れと並向するように流すと、１２℃で熱媒体間熱交換器１５に流入した熱媒体は、６℃の蒸発冷媒で冷却されて温度が低下し、その後圧力損失により冷媒温度が６℃から２℃に低下するに伴い、熱媒体の温度も低下し、最終的に冷媒は６℃、熱媒体は７℃となり熱媒体間熱交換器１５から流出する。

この状態においては、対向流も並向流も、冷却効率はほとんど同じである。また、蒸発器での冷媒の圧力損失が更に増加した場合は、並向流で流した方が冷却効率が向上する場合もある。このため、熱媒体間熱交換器１５を蒸発器として使用する場合は、冷媒と熱媒体は対向流として使用しても並向流としてもよい。

このようなことから、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体を一定方向に循環させ、熱媒体間熱交換器１５を凝縮器として使用する場合には対向流とすることを考えると、蒸発器として使用する場合には並向流で流動するようにすると、冷房及び暖房トータルでの効率を向上することができる。

［油回収モード］
図９は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置のプレート式熱交換器の構造を示す図である。図９においては、熱媒体間熱交換器１５の一例としてプレート式熱交換器を示している。プレート式熱交換器は、複数の板状の金属のプレート（板）が積層されており、このプレート間に、熱源側冷媒（冷媒）が流動する冷媒流路（冷媒側流路）と、熱媒体が流動する熱媒体流路とが交互に形成される。そして、それぞれのプレート間を冷媒と熱媒体とが交互に流れ、各プレートを介して冷媒と熱媒体とが熱交換を行うように構成されている。なお、図９（ａ）および（ｂ）は、冷媒流路がほぼ鉛直となるように配置されており、紙面上側を上方、紙面下側を下方という。

熱媒体間熱交換器１５を凝縮器として使用する場合は、冷媒と熱媒体は先に述べたように対向流とする必要がある。熱媒体間熱交換器１５がプレート式熱交換器である場合は、凝縮器においては、図９（ａ）に示すように、冷媒が冷媒流路を上方から下方に向かって流れ、熱媒体が下方から上方に向かって流れるように配管接続する。熱媒体間熱交換器１５が凝縮器として動作する場合、高温高圧のガス冷媒が熱媒体間熱交換器１５に流入し、それが凝縮して二相となり、液冷媒の割合が徐々に増え、最終的には液冷媒となって熱媒体間熱交換器１５から流出する。液冷媒はガス冷媒よりも密度が大きい（重い）ため、凝縮器において、流れが上下方向に形成される場合は、冷媒を熱媒体間熱交換器１５の上方から流入させ、下方から流出させるようにすると、液冷媒が重力で落下するエネルギーが利用できるため、冷媒の搬送動力が低減でき、運転効率が良くなる。そこで、凝縮器においては、冷媒を熱媒体間熱交換器１５の上方から流入させ下方から流出させるようにする。なお、冷媒として、ＣＯ₂等の超臨界状態になる冷媒を使用する場合は、高圧側では二相変化はせず、ガスクーラーとなるが、その場合でも、冷媒が冷却されると冷媒の密度が大きくなる（重くなる）ため、同様のことが言える。なお、以下の説明においては凝縮器として動作する熱媒体間熱交換器１５には、ガスクーラーとして動作する熱媒体間熱交換器１５が含まれるものとする。

一方、熱媒体間熱交換器１５を蒸発器として使用する場合は、図９（ｂ）のように、冷媒が下方から上方に向かって流れ、熱媒体が下方から上方に向かって流れるように配管接続する。熱媒体間熱交換器１５が蒸発器として作用する場合、低温低圧の二相冷媒が熱媒体間熱交換器１５に流入し、それが蒸発してガス冷媒の割合が徐々に増え、最終的にはガス冷媒となって熱媒体間熱交換器１５から流出する。液冷媒はガス冷媒よりも密度が大きい（重い）ため、蒸発器において、流れが上下方向に形成される場合は、冷媒を熱媒体間熱交換器１５の下方から流入させ、上方から流出させるようにすると、冷媒ガスが浮力で上昇するエネルギーが利用できるため、冷媒の搬送動力が低減でき、運転効率が良くなる。また、プレート式熱交換器においては、蒸発器では、二相状態の冷媒を各プレート間に分配する必要があるが、プレート式熱交換器の上方から冷媒を流入させると、重力の影響で冷媒の分配が均一でなくなり（入口に近いプレートの方が液冷媒が多く流れる）、熱交換効率が悪くなる。そこで、蒸発器においては、冷媒を熱媒体間熱交換器１５の下方から流入させ上方から流出させるようにする。

なお、プレート式熱交換器において、構造上、冷媒の流れは上下方向（鉛直）とするのが最も効率が良い。水平よりも大きい角度、例えば鉛直から少し傾けて使用すると、熱交換性能は低下するが、熱交換器の高さを低くしたい場合には、少し傾けて使用することもできる。この場合でも、冷媒と熱媒体の流れ方向は同じであり、凝縮器においては冷媒が上方から下方に向かって流れるようにし、蒸発器においては冷媒が下方から上方に向かって流れるようにするとよい。

さて、冷凍サイクルの冷媒配管４内（冷媒循環回路）には、冷媒と一緒に圧縮機１０の潤滑やシールを行う冷凍機油が流動している。冷凍機油としては、例えば、ポリアルキルベンゼンやポリオールエステル等が用いられる。冷媒配管４内または熱媒体間熱交換器１５内において、冷媒の流れが下方から上方に向かう上昇流が形成されている場合、冷媒流速がある速度（ゼロペネトレーション流速）以上になると、冷媒配管４の内壁または熱媒体間熱交換器１５の内壁に付着した冷凍機油が自重に逆らって上昇するが、冷媒流速がゼロペネトレーション流速未満だと、冷凍機油は自重に逆らって上昇することができず、冷媒配管４内または熱媒体間熱交換器１５内に油が溜まってしまう。このゼロペネトレーション流速Ｕｇ＊は、冷媒配管４の配管内径または熱媒体間熱交換器１５の冷媒流路の等価直径および気液の冷媒の状態値を用いて、（１）式に示すＷａｌｌｉｓの実験式により算出できる。

一方、プレート式熱交換器内の冷媒の流速Ｕｇは（２）式で求められる。

次に、ゼロペネトレーション流速およびプレート式熱交換器内の冷媒流速につき、２つの例を示す。なお、（１）式における係数ｃは１．０とする。まず、１つ目の例とし、プレート式熱交換器の内寸が、幅９０ｍｍ、奥行５８．７５ｍｍ、高さ２３１ｍｍ、プレート間隔（内寸）１．８５ｍｍ、プレート枚数２５枚である場合を考える。この時の冷媒の１つの流路の断面積Ａ₁は、以下となる。

また、プレート式熱交換器の冷媒の１つの流路の等価直径ｄは次式で得られる。

ここで、冷媒として、例えばＲ４１０Ａを使用するものとし、冷媒の蒸発温度を４℃とすると、冷媒の飽和ガス密度は３４．６ｋｇ／ｍ³となる。熱媒体間熱交換器１５ａおよび１５ｂとしてそれぞれ２個ずつ合計４個のプレート式熱交換器を使用し、それぞれを並列に接続して使用し（全冷房運転時）、約２８ｋＷの能力を出すものとし、蒸発器の入口冷媒が乾き度０．２、出口冷媒が飽和ガス状態となっているものとすると、蒸発器での蒸発熱量はＲ４１０Ａの４℃の潜熱量２１６ｋＪ／ｋｇの０．８倍となり、１個のプレート式熱交換器に流れる冷媒の質量流量Ｇ_rは、次式で求まり、０．０４０５ｋｇ／ｓ（１４５．８ｋｇ／ｈ）となる。

これより、冷媒の流速は（２）式を用い、次式のように０．５６ｍ／ｓと求まる。

一方、冷凍機油の密度を９６０ｋｇ／ｍ³とすると、ゼロペネトレーション流速は（１）式より、次式のように０．９８ｍ／ｓと求まる。

よって、冷媒の流速はゼロペネトレーション流速未満であるため、冷凍機油はプレート式熱交換器内に滞留してしまい、圧縮機１０に戻ってこない。この状態が長時間続くと、圧縮機１０で、必要な冷凍機油の量が確保できず、油不足のため圧縮機の焼き付きが起きる可能性があるため、プレート式熱交換器内の冷凍機油を外部に排出させ、圧縮機１０に回収する油回収運転が必要となる。

［冷媒流速増加による油回収］
この場合、プレート式熱交換器内の冷媒の流速を増加させて油を回収することを考える。そのためには冷媒の流速を１．７５倍（＝０．９８／０．５６）以上にすればよい。

図６に示す冷房主体運転モードまたは図７に示す暖房主体運転モードの場合、熱媒体間熱交換器１５ｂと１５ａとには直列に冷媒が流れるため、図４に示す全冷房運転モードまたは図５に示す全暖房運転モードのように、熱媒体間熱交換器１５ｂと１５ａに並列に冷媒が流れる場合と比べ、冷媒の流速が２倍程度になる。従って、冷房主体運転モードまたは暖房主体運転モードの場合は、冷媒の流速がゼロペネトレーション流速を超えるため、冷凍機油は熱媒体間熱交換器１５内には溜まらない。しかし、熱負荷によっても冷媒流速は異なるため、以下のような油回収モードを実行する。

具体的には、上述した暖房主体運転モードまたは冷房主体運転モードにおいて、運転時間の積算時間を計時し、この積算時間が規定値（例えば９０分）に達した場合、絞り装置１６ｂの開度を定常状態（油回収モード実行前）の開度よりも大きく設定する（例えば定常状態の開度の１．３倍）。この状態で一定時間運転し、熱媒体間熱交換器１５内の冷媒の流速を定常状態よりも増加させて、滞留する冷凍機油を熱媒体間熱交換器１５から排出させ、圧縮機１０に戻す（回収）。なお、油回収モードを実行した後、積算時間をゼロにし、積算時間が規定値に達する毎に上記の動作を行う。

図４に示す全冷房運転モードまたは図５に示す全暖房運転モードの場合は、次のような油回収モードを実行する。上述した全冷房運転モードまたは全暖房運転モードにおいて、運転時間の積算時間を計時し、この積算時間が規定値に達した場合、熱媒体間熱交換器１５ａまたは１５ｂの一方に対応する絞り装置１６ａまたは１６ｂの開度を定常状態（油回収モード実行前）よりも小さく設定し、熱媒体間熱交換器１５ａまたは１５ｂの他方に対応する絞り装置１６ａまたは１６ｂの開度を定常状態よりも大きく設定する。この状態で一定時間運転し、開度を大きく設定した絞り装置１６に対応する熱媒体間熱交換器１５ａまたは１５ｂを流れる冷媒の流速を増加させて、当該熱媒体間熱交換器１５に滞留する冷凍機油を圧縮機１０に回収することができる。なお、油回収モードを実行した後、積算時間をゼロにし、積算時間が規定値に達する毎に上記の動作を行う。

例えば、熱媒体間熱交換器１５ａに対応する絞り装置１６ａの開度を全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ｂに対応する絞り装置１６ｂの開度を定常時の開度よりも大きな開度（例えば１．８倍）に設定する。すると、全部の冷媒が熱媒体間熱交換器１５ｂ内を流れるため、熱媒体間熱交換器１５ｂ内の冷媒の流速が２倍以上になり、熱媒体間熱交換器１５から冷凍機油を排出させ、圧縮機１０に戻すことができる。この場合は、熱媒体間熱交換器１５ｂ内の冷凍機油を排出した後は、冷媒が熱媒体間熱交換器１５ａに主に流れるように、絞り装置１６ａおよび１６ｂを制御し、熱媒体間熱交換器１５ａ内の冷媒の流速を増速させ、熱媒体間熱交換器１５ａ内の冷凍機油を排出する。このように、熱媒体間熱交換器１５内の冷凍機油を順に排出することにより、複数の熱媒体間熱交換器１５の全てについて、滞留した冷凍機油を圧縮機１０に戻す（回収）ことができる。

なお、全冷房運転モードまたは全暖房運転モードの場合には、次のような油回収モードを実行するようにしても良い。上述した全冷房運転モードにおいて、運転時間の積算時間を計時し、この積算時間が規定値に達した場合、第２冷媒流路切替装置１８ｂを切り替えて、冷媒の流路を冷房主体運転モードと同一の流路に切り替え、絞り装置１６ｂの開度を定常状態の開度よりも大きく設定して一定時間運転する。これにより、熱媒体間熱交換器１５ａ、１５ｂを流動する冷媒の流速を増加させて、滞留する冷凍機油を圧縮機１０に回収することができる。また、上述した全暖房運転モードにおいて、運転時間の積算時間を計時し、この積算時間が規定値に達した場合、第２冷媒流路切替装置１８ａを切り替えて、冷媒の流路を暖房主体運転モードと同一の流路に切り替え、絞り装置１６ｂの開度を定常状態の開度よりも大きく設定して一定時間運転する。これにより、熱媒体間熱交換器１５ａ、１５ｂを流動する冷媒の流速を増加させて、滞留する冷凍機油を圧縮機１０に回収することができる。

以上のような油回収モードを実行することで、熱媒体間熱交換器１５が、プレート式熱交換器のように上下方向に冷媒が流れている場合でも、二重管式熱交換器やマイクロチャネル式熱交換器のように水平方向に冷媒が流れている場合でも、熱媒体間熱交換器１５内の冷凍機油を圧縮機１０に戻すことができる。

［冷媒流動方向の切り替えによる油回収］
次に、２つ目の例として、熱媒体間熱交換器１５であるプレート式熱交換器の内寸が、幅９０ｍｍ、奥行１１７．５ｍｍ、高さ２３１ｍｍ、プレート間隔（内寸）１．８５ｍｍ、プレート枚数５０枚の場合を考える。この場合、プレートの枚数が先の１つ目の例の２倍で、その他の緒言が同じであるため、冷媒の流速は、１つ目の例の半分となり、０．２８ｍ／ｓとなる。

この場合は、プレート式熱交換器内の冷媒の流速を増加させて油を回収するためには、冷媒の流速を３．５倍（＝０．９８／０．２８）以上にしなくてはならず、上記の１つ目の例で説明した動作での油回収は困難である。そこで、別の方法による油回収が必要となる。なお、以下では、熱媒体間熱交換器１５がプレート式熱交換器である場合を例に説明を行うが、これに限るものではなく、別の形態の熱交換器であっても、蒸発器として使用する際の冷媒流路が下方から上方に向かって形成されているものであれば、同じことが言える。しかし、以下の方法は、冷媒流路が水平方向に向かって形成されているものについては成り立たない。

蒸発器として動作している場合、プレート式熱交換器内では冷媒が下方から上方に流れており、凝縮器として動作している場合は、上方から下方に流れている。冷媒が上方から下方に流れている場合は、重力の効果で、冷媒の流速によらず、冷凍機油がプレート式熱交換器の内部に溜まりにくく外部に排出される。そこで、蒸発器として動作しているプレート式熱交換器を凝縮器として動作させれば、冷凍機油はプレート式熱交換器の外部に排出される。プレート式熱交換器の入口および出口の接続配管内を、内部の冷媒の流速がゼロペネトレーション流速以上となるように設計しておけば、冷凍機油がプレート式熱交換器の外部にさえ排出されれば、そのまま圧縮機１０まで冷凍機油が返油される。また、プレート式熱交換器の上端から下端まで冷媒が移動する時間は、プレート式熱交換器の高さ２３１ｍｍを冷媒の流速０．２８ｍ／ｓで除して求まり、約０．８秒である。冷凍機油が冷媒の流速よりも数分の一、移動速度が遅かったとしても、冷媒を上方から下方に流せば、数秒で冷凍機油がプレート式熱交換器から排出されることになる。以下、このような冷媒の流動方向を変化させることで油回収を行う、第１油回収運転モードおよび第２油回収運転モードを説明する。

［第１油回収運転モード］
暖房主体運転モードで動いている場合を考える。この場合、一方のプレート式熱交換器（熱媒体間熱交換器１５ａ）だけが蒸発器として動作しているため、その蒸発器として動作しているプレート式熱交換器を凝縮器として動作させたい。そこで、蒸発器として動作しているプレート式熱交換器（熱媒体間熱交換器１５ａ）に、圧縮機１０から吐出された高温・高圧の冷媒を流して凝縮器として動作させる第１油回収運転モードを行う。具体的には、第２冷媒流路切替装置１８ａを切り替えて、図５に示した全暖房運転モードと同じ冷媒流路とし、熱媒体間熱交換器１５ａを凝縮器として動作させる。この第１油回収運転モードにおいては、すべての熱媒体間熱交換器１５ａおよび１５ｂを凝縮器として動作させるため、暖房主体運転モードで蒸発器として動作していた熱媒体間熱交換器１５ａ内の冷凍機油を、開閉装置１７ｂを介して熱媒体変換機３の外部に排出させ、圧縮機１０に戻すことができる。

この場合、絞り装置１６ａは、全暖房運転モードと同様に、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように開度を制御するようにしても良い。また、上述したように第１油回収運転モードの運転時間は数秒程度（例えば１０秒）でよいため、第１油回収運転モード中、開度を固定するようにしても良い。例えば、暖房主体運転モードで運転していた時に凝縮器として動作していた熱媒体間熱交換器１５ｂに接続されている絞り装置１６ｂの開度を記憶しておき、絞り装置１６ａの開度を絞り装置１６ｂの開度とほぼ同じ開度に設定する。このようにすると、絞り装置１６がハンチングせず、安定した油回収運転ができる。なお、この方法においては、熱媒体間熱交換器１５ａで熱交換する熱媒体の温度が低い温度（例えば７℃）であり、ここでの熱交換量が急に増加するため、高圧側の冷媒の圧力が低下する。そのため、暖房主体運転モード時に凝縮器として動作していた熱媒体間熱交換器１５ｂの冷媒の飽和温度が下がる。この冷媒の飽和温度が、熱媒体の温度（例えば４５℃）よりも高い温度であれば、冷媒は凝縮し、通常の動作をするが、これが熱媒体温度よりも低い温度になった場合、熱媒体間熱交換器１５ｂの入口冷媒温度（例えば８０℃）は熱媒体の温度（例えば４５℃）までしか冷却されないため、飽和温度にまで至らず、ガス冷媒のまま熱媒体間熱交換器１５ｂを流出してしまう可能性がある。このように、冷媒の飽和温度により、熱媒体間熱交換器１５ｂを通る冷媒の状態が変化してしまうため、場合によっては、冷媒の状態がハンチングし、安定しない可能性もある。しかし、絞り装置１６の開度を固定しておけば、特に問題はない。

また、第１油回収運転モード中は、図５に示した冷媒流路となり、冷媒が熱媒体間熱交換器１５ａと１５ｂに分かれて流れるため、１つの熱媒体間熱交換器１５に流れる冷媒流量は、暖房主体運転モード時に熱媒体間熱交換器１５ａおよび１５ｂに流れる冷媒流量よりも少なくなる。従って、ここでは、第１油回収運転モード時に、絞り装置１６ａの開度を、暖房主体運転時の絞り装置１６ｂの開度と同じに設定する場合について説明したが、絞り装置１６ａおよび１６ｂの開度を、暖房主体運転時の絞り装置１６ｂの開度を基に、これよりも少し小さい開度（例えば暖房主体運転時の絞り装置１６ｂの開度の８０％の開度）等とするとより冷凍サイクルが安定する。しかし、第１油回収運転モードの運転時間は短いため、どちらの開度としても、問題は無い。あるいは、絞り装置１６ａおよび１６ｂの開度を、予めシステムに記憶された開度に設定しても、運転時間が短いため、大きな問題は起きない。なお、後述する第２油回収運転モードにおいても、絞り装置１６の設定方法に関し、特に説明をしない場合は、第１油回収運転モードと同様とする。

また、暖房主体運転モードにおいて、蒸発器として動作するのは熱媒体間熱交換器１５ａのみであるため、熱媒体間熱交換器１５ａを凝縮器とし、熱媒体間熱交換器１５ｂには冷媒を流さない又は流量を減少させる、別の第１油回収運転モードを行うようにしても良い。例えば、図１０に示すように、第２冷媒流路切替装置１８ａを切り替えて熱媒体間熱交換器１５ａを凝縮器とし、絞り装置１６ｂの開度を全閉または十分に小さい開度に設定して熱媒体間熱交換器１５ｂへの冷媒の流れを閉止又は流量を減少させればよい。この場合、暖房主体運転モードで運転していた時に凝縮器として動作していた熱媒体間熱交換器１５ｂに接続されている絞り装置１６ｂの開度を記憶しておき、絞り装置１６ａの開度をそれとほぼ同じ開度に設定して、第１油回収運転モード中、開度を固定するようにすればよい。このようにすると、絞り装置１６がハンチングせず、安定した油回収運転ができる。

［第２油回収運転モード］
次に、冷房主体運転モードで動いている場合を考える。この場合、一方のプレート式熱交換器（熱媒体間熱交換器１５ａ）だけが蒸発器として動作しているため、その蒸発器として動作しているプレート式熱交換器を凝縮器として動作させたい。最も簡単な方法は、第１冷媒流路切替装置１１を切り替え、熱源側熱交換器１２を蒸発器として動作させ、全暖房運転モードと同じ冷媒の流れにすることである。しかし、上述したようにプレート式熱交換器を蒸発器から凝縮器に変えて冷凍機油を回収する運転は、数秒間だけ行えばよく、油回収のための運転から元の運転モードに復帰した後の冷却能力または加熱能力の低下を防ぐためには、第１冷媒流路切替装置１１を切り替えないことが望ましい。しかし、冷房主体運転モードにおいて、熱源側熱交換器１２を凝縮器として動作させたまま、冷凍サイクルを成り立たせるためには、どれかの熱媒体間熱交換器１５を蒸発器として動作させる必要があるが、その場合は、冷凍機油が蒸発器として動作している熱媒体間熱交換器１５に溜まり込んでしまい、冷凍機油が回収できない。

そこで、熱源側熱交換器１２を凝縮器として動作させた状態で、蒸発器として動作しているプレート式熱交換器（熱媒体間熱交換器１５ａ）に、高温・高圧の冷媒を流して凝縮器として動作させる第２油回収運転モードを行う。具体的には、図１１に示すように、第１冷媒流路切替装置１１の切替状態を維持した状態で、第２冷媒流路切替装置１８ａの切替状態を操作して、蒸発器として動作していた熱媒体間熱交換器１５ａに高温・高圧の冷媒を流して凝縮器として動作させる。この第２油回収運転モードにおいては、すべての熱媒体間熱交換器１５ａおよび１５ｂを凝縮器として動作させるため、冷房主体運転モードで蒸発器として動作していた熱媒体間熱交換器１５ａ内の冷凍機油を、開閉装置１７ｂを介して熱媒体変換機３の外部に排出させ、圧縮機１０に戻すことができる。この第２油回収運転モードでは、蒸発器として動作している熱交換器がないため、圧縮機１０には、液冷媒が戻る液バック運転になる。しかし、第２油回収運転モードの運転時間は数秒程度（例えば１０秒）でよいため、液冷媒はアキュムレーター１９に貯留され、圧縮機１０に戻る液冷媒の量はそれほど大きくは増加しないため、問題は無い。

ここで、絞り装置１６ａは、第２油回収運転モード中、開度を固定するようにしても良い。例えば、冷房主体運転モードで運転していた時に凝縮器として動作していた熱媒体間熱交換器１５ｂに接続されている絞り装置１６ｂの開度を記憶しておき、絞り装置１６ａの開度をそれとほぼ同じ開度に設定して、絞り装置１６ａの開度を絞り装置１６ｂの開度とほぼ同じ開度に設定する。このようにすると、絞り装置１６がハンチングせず、安定した油回収運転ができる。また、この方法においては、熱媒体間熱交換器１５ａで熱交換する熱媒体の温度が低い温度（例えば７℃）であり、ここでの熱交換量が急に増加するため、高圧側の冷媒の圧力が低下する。そのため、冷房主体運転時に凝縮器として動作していた熱媒体間熱交換器１５ｂの冷媒の飽和温度が下がり、これと熱交換する熱媒体の温度（例えば４５℃）よりも低い飽和温度の冷媒が熱媒体間熱交換器１５ｂに流れる可能性がある。すると、熱媒体間熱交換器１５ｂでは、冷媒の流れは凝縮器と同じであるが、実際は蒸発器として動作し、熱媒体を冷却してしまう。しかし、その冷媒の飽和温度と熱媒体との温度差はあまり大きくなく、また第２油回収運転モードの運転時間も短いため、特に問題はない。

また、冷房主体運転モードにおいて、蒸発器として動作するのは熱媒体間熱交換器１５ａのみであるため、熱媒体間熱交換器１５ａを凝縮器とし、熱媒体間熱交換器１５ｂには冷媒を流さない又は流量を減少させる、別の第２油回収運転モードを行うようにしても良い。例えば、図１２に示すように、第２冷媒流路切替装置１８ａを切り替えて熱媒体間熱交換器１５ａを凝縮器とし、絞り装置１６ｂの開度を全閉または十分に小さい開度に設定して熱媒体間熱交換器１５ｂへの冷媒の流れを閉止又は流量を減少させればよい。この場合、冷房主体運転モードで運転していた時に凝縮器として動作していた熱媒体間熱交換器１５ｂに接続されている絞り装置１６ｂの開度を記憶しておき、絞り装置１６ａの開度をそれとほぼ同じ開度に設定して、第２油回収運転モード中、開度を固定するようにすればよい。このようにすると、絞り装置１６がハンチングせず、安定した油回収運転ができる。この方法では、熱媒体間熱交換器１５ｂに冷媒を流さないため、熱媒体間熱交換器１５ｂが蒸発器として動作して、熱媒体を冷却してしまうことはなく、熱の無駄が起きない。この方法においても、圧縮機１０に液冷媒が戻る液バックが起きるが、運転時間が数秒程度（例えば１０秒）でよいため、液冷媒はアキュムレーター１９に貯留され、圧縮機１０に戻る液冷媒の量はそれほど大きくは増加せず、問題は無い。

次に、全冷房運転モードで動いている場合を考える。この場合、すべてのプレート式熱交換器（熱媒体間熱交換器１５ａおよび１５ｂ）が蒸発器として動作しているため、すべてのプレート式熱交換器を凝縮器として動作させたい。そこで、上記と同様に、熱源側熱交換器１２を凝縮器として動作させた状態で、蒸発器として動作しているプレート式熱交換器（熱媒体間熱交換器１５ａおよび１５ｂ）に、高温・高圧の冷媒を流して凝縮器として動作させる第２油回収運転モードを行う。具体的には、図１１に示すように、第１冷媒流路切替装置１１の切替状態を維持した状態で、第２冷媒流路切替装置１８ａおよび１８ｂの切替状態を操作して、蒸発器として動作していた熱媒体間熱交換器１５ａおよび１５ｂに高温・高圧の冷媒を流して凝縮器として動作させる。この第２油回収運転モードにおいては、すべての熱媒体間熱交換器１５ａおよび１５ｂを凝縮器として動作させるため、全冷房運転モードで蒸発器として動作していた熱媒体間熱交換器１５ａおよび１５ｂ内の冷凍機油を、開閉装置１７ｂを介して熱媒体変換機３の外部に排出させ、圧縮機１０に戻すことができる。この第２油回収運転モードでは、蒸発器として動作している熱交換器がないため、圧縮機１０には、液冷媒が戻る液バック運転になる。しかし、第２油回収運転モードの運転時間は数秒程度（例えば１０秒）でよいため、液冷媒はアキュムレーター１９に貯留され、圧縮機１０に戻る液冷媒の量はそれほど大きくは増加しないため、問題は無い。

ここで、絞り装置１６ａおよび１６ｂの開度は、予めシステムに記憶させておいた値に設定し、第２油回収運転モード中、開度を固定するようにする。この値は、例えば実験などにより、第２油回収運転モード中の高圧と低圧の変化およびアキュムレーター１９への液バック量を測定し、決めることができる。

また、上述したように、全冷房運転モード、冷房主体運転モード、または暖房主体運転モードにおいては、蒸発器として動作しているプレート式熱交換器（熱媒体間熱交換器１５）が存在する。このため、第１油回収運転モード又は第２油回収運転モードの実行タイミングは、全冷房運転モード、冷房主体運転モード、または暖房主体運転モードでの運転時間（蒸発器として動作している時間）を積算し、その積算値が規定値（例えば９０分）に達した場合、第１油回収運転モード又は第２油回収運転モードを一定時間（例えば数十秒１０秒）実行するようにする。

一方、全暖房運転モードにおいては、すべてのプレート式熱交換器（熱媒体間熱交換器１５）が凝縮器として動作するため、熱媒体間熱交換器１５には冷凍機油が溜まらない。そこで、全暖房運転モードにて動作した場合には、それまでの積算時間をクリアしてゼロにし、再び、全冷房運転モード、冷房主体運転モード、または暖房主体運転モードにて動作した場合には運転時間を積算するようにする。

なお、ここでの油回収モードは、高圧側で二相変化をするＲ４１０Ａを例に説明を行ったが、高圧側で超臨界状態になるＣＯ₂等の冷媒においても、同様のことが言え、同様の効果を奏する。

また、油回収モードは、数秒の運転で冷凍機油を回収できるため、冷媒の流路のみを切り替え、熱媒体の流路は切り替えないようにする。

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においては、各運転モードに応じて、熱媒体間熱交換器１５を流動する冷媒の流速を増加させる油回収モードを実行する。または、各運転モードに応じて、熱媒体間熱交換器１５を流動する冷媒の流動方向を変化させる油回収モード（第１または第２油回収運転モード）を実行する。これにより、熱媒体間熱交換器１５に滞留する冷凍機油を圧縮機１０に回収することができる。よって、圧縮機１０に必要な冷凍機油の量を確保でき、油不足による焼き付きなどを防止することができる。

また、熱媒体間熱交換器１５が蒸発器として動作する場合、冷媒を冷媒流路の下方から流入させ、上方から流出させるようにする。このため冷媒ガスが浮力で上昇するエネルギーが利用できるため、冷媒の搬送動力が低減でき、運転効率を向上させることができる。また、熱媒体間熱交換器１５が凝縮器として動作する場合、液冷媒を冷媒流路の上方から流入させ、下方から流出させるようにする。このため液冷媒が重力で落下するエネルギーが利用できるため、冷媒の搬送動力が低減でき、運転効率を向上させることができる。よって、省エネルギー化を図ることができる。

また、本実施の形態の空気調和装置１００では、利用側熱交換器２６にて暖房負荷または冷房負荷のみが発生している場合は、対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を中間的な開度にし、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方に熱媒体が流れるようにしている。これにより、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方を暖房運転または冷房運転に使用することができるため、伝熱面積が大きくなり、効率のよい暖房運転または冷房運転を行なうことができる。

また、利用側熱交換器２６にて暖房負荷と冷房負荷とが混在して発生している場合は、暖房運転を行なっている利用側熱交換器２６に対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を加熱用の熱媒体間熱交換器１５ｂに接続される流路へ切り替え、冷房運転を行なっている利用側熱交換器２６に対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を冷却用の熱媒体間熱交換器１５ａに接続される流路へ切り替えることにより、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。

また、空気調和装置１００においては、室外機１と熱媒体変換機３とは、熱源側冷媒を導通する冷媒配管４で接続されている。熱媒体変換機３と室内機２とは、熱媒体を導通する配管５で接続されている。そして、室外機１で生成された冷熱あるいは温熱は、熱媒体変換機３により熱媒体と熱交換を行ない、室内機２に配送される。このため、室内機２又は室内機２の近傍まで冷媒を循環せず、冷媒が室内等に漏れる可能性を排除できる。したがって、安全性の向上を図ることができる。

また、室外機１と別体の熱媒体変換機３により、熱源側冷媒と熱媒体との熱交換を行なう。このため、熱媒体が循環する配管５を短くでき、搬送動力が少なくて済むため、安全性を向上させるとともに省エネルギー化を図ることができる。

また、熱媒体変換機３と各室内機２とが２本の配管５を用いて、それぞれ接続されている。そして、各室内機２内の利用側熱交換器２６と、熱媒体変換機３に収容された熱媒体間熱交換器１５との間の流路を各運転モードに応じて切り替える。このため、２本の配管５の接続で室内機２毎に冷房または暖房を選択でき、熱媒体が循環する配管の工事を容易かつ安全に行なうことができる。

また、室外機１と熱媒体変換機３とが２本の冷媒配管４を用いて接続されている。このため、冷媒配管４の工事を容易かつ安全に行なうことができる。

また、ポンプ２１は、熱媒体間熱交換器１５ごとに設けられている。このため、ポンプ２１を室内機２ごとに個別に備える必要がなく、空気調和装置１００を安価な構成とすることができる。また、ポンプによる騒音を低減することができる。

また、複数の利用側熱交換器２６は、それぞれ、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を介して、熱媒体間熱交換器１５と並列に接続される。このため、複数の室内機２を備える場合でも、熱交換後の熱媒体が、熱交換前の熱媒体と同じ流路に流入することがなく、各室内機２にて最大能力を発揮することができる。よって、エネルギーの無駄を削減し、省エネルギー化を図ることができる。

さらに、本実施の形態に係る空気調和装置は、図１４に示すような室外機（以下、室外機１Ｂと称する）と熱媒体変換機（以下、熱媒体変換機３Ｂと称する）とを３本の冷媒配管４（冷媒配管４（１）、冷媒配管４（２）、冷媒配管４（３））で接続するような構成のもの（以下、空気調和装置１００Ｂと称する）でもよい。なお、図１３には、空気調和装置１００Ｂの設置例を図示している。つまり、空気調和装置１００Ｂも、室内機２の全部で同一運転をすることができるとともに、室内機２のそれぞれで異なる運転をすることができるようになっている。また、熱媒体変換機３Ｂ内における冷媒配管４（２）には、冷房主体運転モード時の高圧液合流のための絞り装置１６ｄ（たとえば電子式膨張弁等）が設けられている。

空気調和装置１００Ｂの基本的な構成については、空気調和装置１００と同様であるが、室外機１Ｂ及び熱媒体変換機３Ｂの構成が若干異なっている。室外機１Ｂには、圧縮機１０、熱源側熱交換器１２、アキュムレーター１９、２つの流路切替部（流路切替部４１及び流路切替部４２）が搭載されている。流路切替部４１及び流路切替部４２が第１冷媒流路切替装置を構成している。空気調和装置１００では、第１冷媒流路切替装置が四方弁である場合を例に説明したが、図１４に示すように第１冷媒流路切替装置が複数の二方弁の組み合わせであってもよい。

熱媒体変換機３Ｂでは、開閉装置１７及び冷媒配管４（２）を分岐させて第２冷媒流路切替装置１８ｂと接続させた冷媒配管を設けておらず、代わりに開閉装置１８ａ（１）および１８ｂ（１）が冷媒配管４（１）に接続され、開閉装置１８ａ（２）および１８ｂ（２）が冷媒配管４（３）に接続されている。また、絞り装置１６ｄが設けられ、冷媒配管４（２）に接続されている。

冷媒配管４（３）は、圧縮機１０の吐出配管と熱媒体変換機３Ｂとを接続している。２つの流路切替部は、二方弁等で構成されており、冷媒配管４を開閉するものである。流路切替部４１は、圧縮機１０の吸入配管と熱源側熱交換器１２との間に設けられており、開閉が制御されることで、熱源機冷媒の流れを切り替えるものである。流路切替部４２は、圧縮機１０の吐出配管と熱源側熱交換器１２との間に設けられており、開閉が制御されることで、熱源機冷媒の流れを切り替えるものである。

以下、図１４に基づいて空気調和装置１００Ｂが実行する各運転モードについて簡単に説明する。なお、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについては空気調和装置１００と同様であるため説明を省略する。

［全冷房運転モード］
この全冷房運転モードでは、流路切替部４１が閉、流路切替部４２が開に制御される。

低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒の全部が、流路切替部４２を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した高圧液冷媒は、冷媒配管４（２）を通って熱媒体変換機３Ｂに流入する。熱媒体変換機３Ｂに流入した高圧液冷媒は、全開状態の絞り装置１６ｄを通った後、分岐されて絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。

この二相冷媒は、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入し、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低温・低圧のガス冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂから流出したガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを介してから合流し、熱媒体変換機３Ｂから流出し、冷媒配管４（１）を通って再び室外機１Ｂへ流入する。室外機１Ｂに流入した冷媒は、アキュムレーター１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。

［全暖房運転モード］
この全暖房運転モードでは、流路切替部４１が開、流路切替部４２が閉に制御される。

低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒の全部が、冷媒配管４（３）を通過し、室外機１Ｂから流出する。室外機１Ｂから流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４（３）を通って熱媒体変換機３Ｂに流入する。熱媒体変換機３Ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、分岐されて第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入する。

熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。この二相冷媒は、全開状態の絞り装置１６ｄを通って、熱媒体変換機３Ｂから流出し、冷媒配管４（２）を通って再び室外機１Ｂへ流入する。

室外機１Ｂに流入した冷媒は、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温・低圧のガス冷媒は、流路切替部４１及びアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。

［冷房主体運転モード］
ここでは、利用側熱交換器２６ａで冷熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂで温熱負荷が発生している場合を例に冷房主体運転モードについて説明する。なお、冷房主体運転モードでは、流路切替部４１が閉、流路切替部４２が開に制御される。

低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒の一部が、流路切替部４２を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮し、高圧の液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した液冷媒は、冷媒配管４（２）を通って熱媒体変換機３Ｂに流入し絞り装置１６ｄで若干減圧され中圧になる。一方、残りの高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４（３）を通り、熱媒体変換機３Ｂに流入する。熱媒体変換機３Ｂに流入した高温・高圧の冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ｂ（２）を通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。

熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで若干減圧されて中圧になり、絞り装置１６ｄで減圧され中圧になった液冷媒と合流する。合流した冷媒は絞り装置１６ａで膨張させられて低圧二相冷媒となり、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低圧のガス冷媒となる。このガス冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ａから流出し、第２冷媒流路切替装置１８ａを介して熱媒体変換機３Ｂから流出し、冷媒配管４（１）を通って再び室外機１Ｂへ流入する。室外機１Ｂに流入した冷媒は、アキュムレーター１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。

［暖房主体運転モード］
ここでは、利用側熱交換器２６ａで温熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂで冷熱負荷が発生している場合を例に暖房主体運転モードについて説明する。なお、暖房主体運転モードでは、流路切替部４１が開、流路切替部４２が閉に制御される。

低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒の全部が、冷媒配管４（３）を通過し、室外機１Ｂから流出する。室外機１Ｂから流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４（３）を通って熱媒体変換機３Ｂに流入する。熱媒体変換機３Ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。

熱媒体間熱交換器１５ｂに流入したガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで膨張させられて低圧二相冷媒となる。この低圧二相冷媒は、２つに分流され、一方は、絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで蒸発し、熱媒体を冷却する。この低圧二相冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ａから流出し、低温・低圧ガス冷媒となって、第２冷媒流路切替装置１８ａ（１）を介して熱媒体変換機３Ｂから流出し、冷媒配管４（１）を通って再び室外機１Ｂへ流入する。また、絞り装置１６ｂを通った後分流させられた低圧二相冷媒は、全開状態の絞り装置１６ｄを介して熱媒体変換機３Ｂから流出し、冷媒配管４（２）を通って室外機１Ｂへ流入する。

冷媒配管４（２）を通って室外機１Ｂに流入した冷媒は、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温・低圧のガス冷媒は、流路切替部４１を通り、冷媒配管４（１）を通って室外機１Ｂに流入した低温・低圧ガス冷媒と合流し、アキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。

なお、実施の形態で説明した第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、三方弁等の三方流路を切り替えられるもの、開閉弁等の二方流路の開閉を行なうものを２つ組み合わせる等、流路を切り替えられるものであればよい。また、ステッピングモーター駆動式の混合弁等の三方流路の流量を変化させられるもの、電子式膨張弁等の二方流路の流量を変化させられるものを２つ組み合わせる等して第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３として用いてもよい。この場合は、流路の突然の開閉によるウォーターハンマーを防ぐこともできる。さらに、実施の形態では、熱媒体流量調整装置２５がステッピングモーター駆動式の二方弁である場合を例に説明を行なったが、三方流路を持つ制御弁とし利用側熱交換器２６をバイパスするバイパス管と共に設置するようにしてもよい。

また、熱媒体流量調整装置２５は、ステッピングモーター駆動式で流路を流れる流量を制御できるものを使用してもよいし、二方弁でも、三方弁の一端を閉止したものでもよい。また、熱媒体流量調整装置２５として、開閉弁等の二方流路の開閉を行なうものを用い、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返して平均的な流量を制御するようにしてもよい。

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

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

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

熱源側冷媒としては、たとえばＲ−２２、Ｒ−１３４ａ等の単一冷媒、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−４０４Ａ等の擬似共沸混合冷媒、Ｒ−４０７Ｃ等の非共沸混合冷媒、化学式内に二重結合を含む、ＣＦ₃ＣＦ＝ＣＨ₂等の地球温暖化係数が比較的小さい値とされている冷媒やその混合物、あるいはＣＯ₂やプロパン等の自然冷媒を用いることができる。加熱用として動作している熱媒体間熱交換器１５ａまたは熱媒体間熱交換器１５ｂにおいて、通常の二相変化を行なう冷媒は、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。

熱媒体としては、たとえばブライン（不凍液）や水、ブラインと水の混合液、水と防食効果が高い添加剤の混合液等を用いることができる。したがって、空気調和装置１００においては、熱媒体が室内機２を介して室内空間７に漏洩したとしても、熱媒体に安全性の高いものを使用しているため安全性の向上に寄与することになる。

実施の形態では、空気調和装置１００にアキュムレーター１９を含めている場合を例に説明したが、アキュムレーター１９を設けなくてもよい。また、実施の形態では、空気調和装置１００に逆止弁１３ａ〜逆止弁１３ｄがある場合を例に説明したが、これらも必須の部品ではない。したがって、アキュムレーター１９や逆止弁１３ａ〜逆止弁１３ｄを設けなくても、同様の動作をし、同様の効果を奏することは言うまでもない。

また、一般的に、熱源側熱交換器１２及び利用側熱交換器２６には、送風機が取り付けられており、送風により凝縮あるいは蒸発を促進させる場合が多いが、これに限るものではない。たとえば、利用側熱交換器２６としては放射を利用したパネルヒーターのようなものを用いることもできるし、熱源側熱交換器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を用いることもできる。つまり、熱源側熱交換器１２及び利用側熱交換器２６としては、放熱あるいは吸熱をできる構造のものであれば種類を問わず、用いることができる。また、利用側熱交換器２６の個数を特に限定するものではない。

実施の形態では、第１熱媒体流路切替装置２２、第２熱媒体流路切替装置２３、及び、熱媒体流量調整装置２５が、各利用側熱交換器２６にそれぞれ１つずつ接続されている場合を例に説明したが、これに限るものではなく、１つの利用側熱交換器２６に対し、それぞれが複数接続されていてもよい。この場合には、同じ利用側熱交換器２６に接続されている、第１熱媒体流路切替装置、第２熱媒体流路開閉装置、熱媒体流量調整装置を同じように動作させればよい。

また、実施の形態では、熱媒体間熱交換器１５が２つある場合を例に説明したが、当然、これに限るものではない。熱媒体を冷却または／及び加熱できるように構成すれば、熱媒体間熱交換器１５をいくつ設置してもよい。

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

以上のように、本実施の形態に係る空気調和装置１００は、熱媒体側の熱媒体流路切替装置（第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３）、熱媒体流量調整装置２５、ポンプ２１を制御することにより、安全かつ省エネルギー性の高い運転を実行することができる。

１室外機、１Ｂ室外機、２室内機、２ａ室内機、２ｂ室内機、２ｃ室内機、２ｄ室内機、３熱媒体変換機、３Ｂ熱媒体変換機、３ａ親熱媒体変換機、３ｂ子熱媒体変換機、４冷媒配管、４ａ第１接続配管、４ｂ第２接続配管、５配管、６室外空間、７室内空間、８空間、９建物、１０圧縮機、１１第１冷媒流路切替装置、１２熱源側熱交換器、１３ａ逆止弁、１３ｂ逆止弁、１３ｃ逆止弁、１３ｄ逆止弁、１４気液分離器、１５熱媒体間熱交換器、１５ａ熱媒体間熱交換器、１５ｂ熱媒体間熱交換器、１６絞り装置、１６ａ絞り装置、１６ｂ絞り装置、１６ｃ絞り装置、１７開閉装置、１７ａ開閉装置、１７ｂ開閉装置、１８第２冷媒流路切替装置、１８ａ第２冷媒流路切替装置、１８ｂ第２冷媒流路切替装置、１９アキュムレーター、２１ポンプ、２１ａポンプ、２１ｂポンプ、２２第１熱媒体流路切替装置、２２ａ第１熱媒体流路切替装置、２２ｂ第１熱媒体流路切替装置、２２ｃ第１熱媒体流路切替装置、２２ｄ第１熱媒体流路切替装置、２３第２熱媒体流路切替装置、２３ａ第２熱媒体流路切替装置、２３ｂ第２熱媒体流路切替装置、２３ｃ第２熱媒体流路切替装置、２３ｄ第２熱媒体流路切替装置、２５熱媒体流量調整装置、２５ａ熱媒体流量調整装置、２５ｂ熱媒体流量調整装置、２５ｃ熱媒体流量調整装置、２５ｄ熱媒体流量調整装置、２６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利用側熱交換器、３１第１温度センサー、３１ａ第１温度センサー、３１ｂ第１温度センサー、３４第２温度センサー、３４ａ第２温度センサー、３４ｂ第２温度センサー、３４ｃ第２温度センサー、３４ｄ第２温度センサー、３５第３温度センサー、３５ａ第３温度センサー、３５ｂ第３温度センサー、３５ｃ第３温度センサー、３５ｄ第３温度センサー、３６圧力センサー、４１流路切替部、４２流路切替部、１００空気調和装置、１００Ａ空気調和装置、１００Ｂ空気調和装置、Ａ冷媒循環回路、Ｂ熱媒体循環回路。

Claims

圧縮機、熱源側熱交換器、複数の絞り装置、複数の熱媒体間熱交換器、複数のポンプ、及び、複数の利用側熱交換器を少なくとも備え、
前記圧縮機、前記熱源側熱交換器、前記複数の絞り装置、及び、前記複数の熱媒体間熱交換器が冷媒配管で接続され、冷凍機油を含む冷媒を循環させる冷媒循環回路が形成され、
前記複数のポンプ、前記複数の利用側熱交換器、及び、前記複数の熱媒体間熱交換器が接続されて熱媒体を循環させる複数の熱媒体循環回路が形成され、
前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに前記圧縮機から吐出された高温・高圧の冷媒を流して前記熱媒体を加熱する全暖房運転モードと、
前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに低温・低圧の冷媒を流して前記熱媒体を冷却する全冷房運転モードと、
前記複数の熱媒体間熱交換器の一部に前記圧縮機から吐出された高温・高圧の冷媒を流して前記熱媒体を加熱し、前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部に低温・低圧の冷媒を流して前記熱媒体を冷却する冷房暖房混在運転モードと、
前記各運転モードに応じて、前記熱媒体間熱交換器を流動する前記冷媒の流速又は流動方向を変化させて、前記熱媒体間熱交換器に滞留する前記冷凍機油を前記圧縮機に回収する油回収モードと
を実行可能であることを特徴とする空気調和装置。
前記熱媒体間熱交換器は、
前記冷媒が流動して前記熱媒体と熱交換する冷媒側流路が形成され、
前記冷媒側流路に低温・低圧の冷媒が流れて蒸発器として動作する場合、前記冷媒側流路を鉛直又は水平よりも大きい角度で前記冷媒が下方から上方に向かって流動し、
前記冷媒側流路に高温・高圧の冷媒が流れて凝縮器又はガスクーラーとして動作する場合、前記冷媒側流路を鉛直又は水平よりも大きい角度で前記冷媒が上方から下方に向かって流動するように配設される
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
前記圧縮機に吐出又は吸入される前記冷媒の流路を切り替える第１冷媒流路切替装置と、
前記複数の熱媒体間熱交換器ごとに設けられ、前記熱媒体間熱交換器に流入又は流出する前記冷媒の流路を切り替える複数の第２冷媒流路切替装置と
を備え、
前記油回収モードは、
前記第１冷媒流路切替装置の切替状態を維持した状態で、前記第２冷媒流路切替装置の切替状態を操作して、前記複数の熱媒体間熱交換器のうち、低温・低圧の冷媒が流れて蒸発器として動作している熱媒体間熱交換器の少なくとも１つに、前記圧縮機から吐出された高温・高圧の冷媒を流して凝縮器又はガスクーラーとして動作させ、
当該熱媒体間熱交換器の前記冷媒側流路を下方から上方に向かって流動している冷媒を、上方から下方に向かって流動させる
ことを特徴とする請求項２記載の空気調和装置。
前記複数の熱媒体間熱交換器ごとに設けられ、前記熱媒体間熱交換器に流入又は流出する前記冷媒の流路を切り替える複数の第２冷媒流路切替装置を備え、
前記油回収モードは、
前記第２冷媒流路切替装置の切替状態を操作して、前記複数の熱媒体間熱交換器の一部に低温・低圧の冷媒を流し蒸発器として動作させ、前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部に前記圧縮機から吐出された高温・高圧の冷媒を流し凝縮器又はガスクーラーとして動作させ、
前記絞り装置の開度を操作して、当該油回収モード実行前の開度よりも大きくし、
当該熱媒体間熱交換器を流動する前記冷媒の流速を増加させる
ことを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和装置。
前記全冷房運転モード及び前記冷房暖房混在運転モードにおいて、
前記複数の熱媒体間熱交換器のうち少なくとも一部が、低温・低圧の冷媒が流れて蒸発器として動作している時間の積算時間を計時し、該積算時間が規定値に達した場合に、前記油回収モードを行う
ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気調和装置。
前記全暖房運転モードを実行したとき、前記積算時間をゼロにする
ことを特徴とする請求項５記載の空気調和装置。
前記熱源側熱交換器に低温・低圧の前記冷媒を流した状態で、前記複数の熱媒体間熱交換器の一部に高温・高圧の冷媒を流し凝縮器又はガスクーラーとして動作させて前記熱媒体を加熱し、前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部に低温・低圧の冷媒を流し蒸発器として動作させて前記熱媒体を冷却する暖房主体運転モードを、前記冷房暖房混在運転モードとして実行可能であり、
前記熱源側熱交換器に低温・低圧の前記冷媒を流した状態で、前記複数の熱媒体間熱交換器のうち、少なくとも蒸発器として動作している熱媒体間熱交換器に、前記圧縮機から吐出された高温・高圧の冷媒を流して凝縮器又はガスクーラーとして動作させる第１油回収運転モードを、前記油回収モードとして実行可能である
ことを特徴とする請求項２〜６の何れかに記載の空気調和装置。
前記第１油回収運転モードは、
前記熱源側熱交換器に低温・低圧の前記冷媒を流した状態で、
前記複数の熱媒体間熱交換器のうち蒸発器として動作している熱媒体間熱交換器に、前記圧縮機から吐出された高温・高圧の冷媒を流して凝縮器又はガスクーラーとして動作させ、
前記複数の熱媒体間熱交換器のうち凝縮器又はガスクーラーとして動作している熱媒体間熱交換器に流れる冷媒の流れを閉止し、又は冷媒の流量を減少させる
ことを特徴とする請求項７記載の空気調和装置。
前記複数の熱媒体間熱交換器のうち少なくとも一部が、低温・低圧の冷媒が流れて蒸発器として動作している時間の積算時間を計時し、
前記暖房主体運転モードを実行中に前記積算時間が規定値に達した場合、前記第１油回収運転モードを一定時間実行して、蒸発器として動作した前記熱媒体間熱交換器に滞留する前記冷凍機油を前記圧縮機に回収する
ことを特徴とする請求項７又は８記載の空気調和装置。
前記第１油回収運転モードは、
前記暖房主体運転モードにおいて蒸発器として動作していた前記熱媒体間熱交換器に接続されている前記絞り装置の開度を、
前記暖房主体運転モードにおいて凝縮器又はガスクーラーとして動作していた前記熱媒体間熱交換器に接続されている前記絞り装置の開度を基に設定する
ことを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の空気調和装置。
前記第１油回収運転モードは、
前記暖房主体運転モードにおいて蒸発器として動作していた前記熱媒体間熱交換器に接続されている前記絞り装置の開度を、予め記憶された値に設定する
ことを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の空気調和装置。
前記熱源側熱交換器に高温・高圧の前記冷媒を流した状態で、前記複数の熱媒体間熱交換器の一部に高温・高圧の冷媒を流し凝縮器又はガスクーラーとして動作させて前記熱媒体を加熱し、前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部に低温・低圧の冷媒を流し蒸発器として動作させて前記熱媒体を冷却する冷房主体運転モードを、前記冷房暖房混在運転モードとして実行可能であり、
前記熱源側熱交換器に高温・高圧の前記冷媒を流した状態で、前記複数の熱媒体間熱交換器のうち、少なくとも蒸発器として動作している熱媒体間熱交換器に、高温・高圧の冷媒を流して凝縮器又はガスクーラーとして動作させる第２油回収運転モードを、前記油回収モードとして実行可能である
ことを特徴とする請求項２〜１１の何れかに記載の空気調和装置。
前記第２油回収運転モードは、
前記熱源側熱交換器に高温・高圧の前記冷媒を流した状態で、
前記複数の熱媒体間熱交換器のうち蒸発器として動作している熱媒体間熱交換器に、高温・高圧の冷媒を流して凝縮器又はガスクーラーとして動作させ、
前記複数の熱媒体間熱交換器のうち凝縮器又はガスクーラーとして動作している熱媒体間熱交換器に流れる冷媒の流れを閉止し、又は冷媒の流量を減少させる
ことを特徴とする請求項１２記載の空気調和装置。
前記複数の熱媒体間熱交換器のうち少なくとも一部が、低温・低圧の冷媒が流れて蒸発器として動作している時間の積算時間を計時し、
前記冷房主体運転モードを実行中に前記積算時間が規定値に達した場合、前記第２油回収運転モードを一定時間実行して、蒸発器として動作した前記熱媒体間熱交換器に滞留する前記冷凍機油を前記圧縮機に回収する
ことを特徴とする請求項１２又は１３記載の空気調和装置。
前記第２油回収運転モードは、
前記冷房主体運転モードにおいて蒸発器として動作していた前記熱媒体間熱交換器に接続されている前記絞り装置の開度を、
前記冷房主体運転モードにおいて凝縮器又はガスクーラーとして動作していた前記熱媒体間熱交換器に接続されている前記絞り装置の開度を基に設定する
ことを特徴とする請求項１２〜１４の何れかに記載の空気調和装置。
前記第２油回収運転モードは、
前記冷房主体運転モードにおいて蒸発器として動作していた前記熱媒体間熱交換器に接続されている前記絞り装置の開度を、予め記憶された値に設定する
ことを特徴とする請求項１２〜１４の何れかに記載の空気調和装置。
前記熱媒体間熱交換器が蒸発器として動作している時間の積算時間を計時し、
前記全冷房運転モードを実行中に前記積算時間が規定値に達した場合、前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに高温・高圧の前記冷媒を流して凝縮器又はガスクーラーとして動作させる前記第２油回収運転モードを一定時間実行し、前記熱媒体間熱交換器に滞留する前記冷凍機油を前記圧縮機に回収する
ことを特徴とする請求項１２記載の空気調和装置。
前記第２油回収運転モードは、
前記熱媒体間熱交換器に接続されている前記複数の絞り装置の開度を、それぞれ、予め記憶された値に設定する
ことを特徴とする請求項１７記載の空気調和装置。
前記熱源側熱交換器に高温・高圧の前記冷媒を流した状態で、前記複数の熱媒体間熱交換器の一部に高温・高圧の冷媒を流して前記熱媒体を加熱し、前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部に低温・低圧の冷媒を流して前記熱媒体を冷却する冷房主体運転モードと、
前記熱源側熱交換器に低温・低圧の前記冷媒を流した状態で、前記複数の熱媒体間熱交換器の一部に高温・高圧の冷媒を流して前記熱媒体を加熱し、前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部に低温・低圧の冷媒を流して前記熱媒体を冷却する暖房主体運転モードと
を前記冷房暖房混在運転モードとして実行可能であり、
前記油回収モードは、
前記暖房主体運転モード又は前記冷房主体運転モードにおいて、運転時間の積算時間が規定値に達した場合、前記絞り装置の開度を当該油回収モード実行前の開度よりも大きく設定して一定時間運転し、
前記熱媒体間熱交換器を流動する前記冷媒の流速を増加させて、当該熱媒体間熱交換器に滞留する前記冷凍機油を前記圧縮機に回収する
ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気調和装置。
前記油回収モードは、
前記全冷房運転モードにおいて、運転時間の積算時間が規定値に達した場合、前記冷媒の流路を前記冷房主体運転モードと同一の流路に切り替え、
前記絞り装置の開度を当該油回収モード実行前の開度よりも大きく設定して一定時間運転し、
前記熱媒体間熱交換器を流動する前記冷媒の流速を増加させて、当該熱媒体間熱交換器に滞留する前記冷凍機油を前記圧縮機に回収する
ことを特徴とする請求項１９記載の空気調和装置。
前記油回収モードは、
前記全暖房運転モードにおいて、運転時間の積算時間が規定値に達した場合、前記冷媒の流路を前記暖房主体運転モードと同一の流路に切り替え、
前記絞り装置の開度を当該油回収モード実行前の開度よりも大きく設定して一定時間運転し、
前記熱媒体間熱交換器を流動する前記冷媒の流速を増加させて、当該熱媒体間熱交換器に滞留する前記冷凍機油を前記圧縮機に回収する
ことを特徴とする請求項１９又は２０記載の空気調和装置。
前記油回収モードは、
前記全暖房運転モード又は前記全冷房運転モードにおいて、運転時間の積算時間が規定値に達した場合、
前記複数の熱媒体間熱交換器の一部に対応する前記絞り装置の開度を、当該油回収モード実行前の開度よりも大きく設定し、
前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部に対応する前記絞り装置の開度を、当該油回収モード実行前の開度よりも小さく設定し又は閉止して、一定時間運転し、
前記複数の熱媒体間熱交換器の一部を流動する前記冷媒の流速を増加させて、当該熱媒体間熱交換器に滞留する前記冷凍機油を前記圧縮機に回収する
ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気調和装置。
前記油回収モードを実行した後、前記積算時間をゼロにする
ことを特徴とする請求項１９〜２２の何れかに記載の空気調和装置。
前記油回収モードにおいては、前記冷媒の流路のみを切り替え、前記熱媒体の流路を切り替えない
ことを特徴とする請求項１〜２３の何れかに記載の空気調和装置。
前記熱媒体間熱交換器は、プレート式熱交換器である
ことを特徴とする請求項１〜２４の何れかに記載の空気調和装置。
前記熱媒体間熱交換器は、マイクロチャネル式熱交換器である
ことを特徴とする請求項１、４、１９〜２４の何れかに記載の空気調和装置。
前記熱媒体を加熱する前記熱媒体間熱交換器に流れる高温・高圧の前記冷媒と、当該熱媒体間熱交換器に流れる前記熱媒体とが対向流になるように前記冷媒を循環させ、
前記熱媒体を冷却する前記熱媒体間熱交換器に流れる低温・低圧の前記冷媒と、当該熱媒体間熱交換器に流れる前記熱媒体とが並向流になるように前記冷媒を循環させる
ことを特徴とする請求項１〜２６の何れかに記載の空気調和装置。
前記圧縮機、及び前記熱源側熱交換器は室外機に収容され、
前記複数の絞り装置、前記複数の熱媒体間熱交換器、及び前記複数のポンプは熱媒体変換機に収容され、
前記利用側熱交換器は室内機に収容され、
前記室外機、前記熱媒体変換機及び前記室内機のそれぞれは、別体に形成され、互いに離れた場所に設置できる
ことを特徴とする請求項１〜２７の何れかに記載の空気調和装置。
前記室外機と前記熱媒体変換機とを２本の冷媒配管で接続した
ことを特徴とする請求項２８記載の空気調和装置。