JPWO2018047331A1

JPWO2018047331A1 - 空気調和装置

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Publication number: JPWO2018047331A1
Application number: JP2018537977A
Authority: JP
Inventors: 周平水谷
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2019-06-24
Anticipated expiration: 2036-09-12
Also published as: EP3511651A4; EP3511651B1; CN109690209A; US10794620B2; CN109690209B; EP3511651A1; US20190383532A1; JP6644154B2; WO2018047331A1

Abstract

蒸発器の下流側で冷媒の寝込みを抑制し、冷媒が良好に循環する空気調和装置を提供する。圧縮機、冷媒流路切替装置、負荷側熱交換器、負荷側絞り装置および３つの熱源側熱交換器が配管で接続されて冷媒が循環する主回路を備え、３つの熱源側熱交換器を凝縮器として使用する際に、上流側にて第１熱源側熱交換器と第２熱源側熱交換器とが互いに並列に、かつ、下流側にて第３熱源側熱交換器が直列に第１直列冷媒流路で接続され、３つの熱源側熱交換器を蒸発器として使用する際に、第１熱源側熱交換器と第２熱源側熱交換器と第３熱源側熱交換器とが互いに並列に並列冷媒流路で接続され、３つの熱源側熱交換器を凝縮器として使用する際に第１直列冷媒流路に切り替わり、３つの熱源側熱交換器を蒸発器として使用する際に並列冷媒流路に切り替わる熱交換器流路切替装置を有した。

Description

本発明は、３つのうち少なくとも２つの熱源側熱交換器を凝縮器として使用する場合に、これら熱源側熱交換器を直列に接続して冷媒が流れることがあり、３つの熱源側熱交換器を蒸発器として使用する場合に、これら熱源側熱交換器を並列に接続して冷媒が流れる空気調和装置に関するものである。

従来、たとえばビル用マルチエアコンなどの空気調和装置は、建物外に配置した熱源機である室外機（室外ユニット）と、建物内に配置した室内機（室内ユニット）と、の間を、配管を介して接続した冷媒回路を備えるものが知られている。そして、冷媒回路において冷媒が循環し、冷媒の放熱または吸熱を利用して室内空気が加熱または冷却されることにより、空調対象空間の暖房または冷房が行われている。

並列に接続された複数の熱交換器において、室外熱交換器のように暖房運転時に蒸発器として使用する場合に、複数の熱交換器を並列に接続して冷媒が流れる。これにより、蒸発器の圧力損失が低減でき、蒸発器の性能が向上し、暖房性能が向上する。
しかし、冷房運転時に凝縮器として使用する場合に、複数の熱交換器を並列に接続して冷媒が流れることにより、各伝熱管を流れる冷媒の流速が低下する。これにより、管内熱伝達率が低下し、凝縮器の性能が低下し、冷房性能が低下する。

そこで、凝縮器としても蒸発器としても性能が向上するように、複数の流路切替弁を使用して流路を切り替える技術がある。この技術では、凝縮器として使用する場合に、複数の熱交換器を直列に接続して冷媒が流れるように流路が切り替わる。これにより、冷媒の流速が上昇することにより、凝縮器の性能が向上する。また、蒸発器として使用する場合に、複数の熱交換器を並列に接続して冷媒が流れるように流路が切り替わる。これにより、圧力損失が低減することにより、蒸発器の性能が向上する。このような冷房運転時および暖房運転時の性能向上手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１２１０１９号公報

特許文献１に記載されている空気調和装置では、複数の冷媒流路切替弁が切り替わることにより、室外熱交換器部を冷房運転時に凝縮器として使用する場合に、室外熱交換器部を構成する複数の熱交換器を直列に接続して冷媒が流れる。これにより、冷媒の流速が上昇することにより、凝縮器の性能が向上する。
一方、複数の冷媒流路切替弁が切り替わることにより、室外熱交換器部を暖房運転時に蒸発器として使用する場合に、室外熱交換器部を構成する複数の熱交換器を並列に接続して冷媒が流れる。これにより、蒸発器の圧力損失が低減され、蒸発器の性能が向上する。
しかし、複数の熱交換器を直列に接続しただけでは、冷媒の流速が遅いと、蒸発器の下流側の容積が大き過ぎ、蒸発器の下流側で液冷媒が溜まる冷媒の寝込みが発生し、冷媒の循環不良が生じていた。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、蒸発器の下流側で冷媒の寝込みを抑制し、冷媒が良好に循環する空気調和装置を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、冷媒流路切替装置、負荷側熱交換器、負荷側絞り装置および少なくとも３つの熱源側熱交換器が配管で接続されて冷媒が循環する主回路を備え、前記３つの熱源側熱交換器は、第１熱源側熱交換器、第２熱源側熱交換器および第３熱源側熱交換器であり、前記３つの熱源側熱交換器を凝縮器として使用する際に、上流側にて前記第１熱源側熱交換器と前記第２熱源側熱交換器とが互いに並列に、かつ、下流側にて前記第１熱源側熱交換器および前記第２熱源側熱交換器に対して前記第３熱源側熱交換器が直列に第１直列冷媒流路で接続され、前記３つの熱源側熱交換器を蒸発器として使用する際に、前記第１熱源側熱交換器と前記第２熱源側熱交換器と前記第３熱源側熱交換器とが互いに並列に並列冷媒流路で接続され、前記３つの熱源側熱交換器を凝縮器として使用する際に前記第１直列冷媒流路に切り替わり、前記３つの熱源側熱交換器を蒸発器として使用する際に前記並列冷媒流路に切り替わる熱交換器流路切替装置を有したものである。

本発明に係る空気調和装置によれば、３つの熱源側熱交換器を凝縮器として使用する際に第１直列冷媒流路に切り替わり、３つの熱源側熱交換器を蒸発器として使用する際に並列冷媒流路に切り替わる熱交換器流路切替装置を有した。これにより、冷房運転時と暖房運転時とで３つの熱源側熱交換器の流路を直列または並列に切り替えできる。そして、第１直列冷媒流路は、３つの熱源側熱交換器を凝縮器として使用する際に、上流側にて第１熱源側熱交換器と第２熱源側熱交換器とが互いに並列に、かつ、下流側にて第１熱源側熱交換器および第２熱源側熱交換器に対して第３熱源側熱交換器が直列に接続される。このため、第１直列冷媒流路は、冷媒の流速が遅くても、蒸発器の下流側には第３熱源側熱交換器のみが配置され、蒸発器の下流側の容積が小さく、蒸発器の下流側で液冷媒が溜まる冷媒の寝込みが抑制でき、冷媒を良好に循環させることができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の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１に係る空気調和装置の大負荷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１に係る空気調和装置の暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の中負荷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１に係る空気調和装置の小負荷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。

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。
なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。
さらに、明細書全文に示されている構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。
図１に示す空気調和装置１００は、室外機１と室内機２とが第１主管４ａおよび第２主管４ｂで接続された構成である。
なお、図１では、１台の室内機２が第１主管４ａおよび第２主管４ｂを介して室外機１に接続されている場合を例に示している。しかし、室外機１に接続される室内機２の接続台数を１台に限定するものではなく、複数台接続してもよい。

［室外機１］
室外機１は、主回路の構成要素として、圧縮機１０と、第１四方弁１１と、第２四方弁１２と、第１熱源側熱交換器１３ａと、第２熱源側熱交換器１３ｂと、第３熱源側熱交換器１３ｃと、を有している。
なお、第１四方弁１１および第２四方弁１２は、冷媒流路切替装置に相当する。

主回路は、圧縮機１０、第１四方弁１１、第２四方弁１２、負荷側熱交換器２１、負荷側絞り装置２２、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃが冷媒配管３で順次接続されて冷媒が循環する。
なお、冷媒配管３は、空気調和装置１００に用いられる冷媒を流通させる配管の総称である。冷媒配管３は、たとえば、第１主管４ａ、第２主管４ｂ、第１本管５ａ、第２本管５ｂ、直列配管６、第１出入口配管７ａ、第２出入口配管７ｂ、第１並列配管８ａ、第２並列配管８ｂ、第３並列配管９、第１ヘッダー１４ａ、第２ヘッダー１４ｂ、第３ヘッダー１４ｃ、第１分配器１５ａ、第２分配器１５ｂおよび第３分配器１５ｃなどを含んで構成される。
また、熱源側熱交換器としては、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃ以外に他の熱源側熱交換器も備えてもよい。

第１主管４ａおよび第２主管４ｂは、室外機１と室内機２とを繋ぐ。第１本管５ａは、第１四方弁１１と第１ヘッダー１４ａとを繋ぐ。第２本管５ｂは、第２四方弁１２と第２ヘッダー１４ｂとを繋ぐ。直列配管６は、第１分配器１５ａおよび第１出入口配管７ａを介して第１熱源側熱交換器１３ａ並びに第２分配器１５ｂおよび第２出入口配管７ｂを介して第２熱源側熱交換器１３ｂと、第３ヘッダー１４ｃを介して第３熱源側熱交換器１３ｃと、を直列に繋ぐ。すなわち、直列配管６は、第１出入口配管７ａと第３ヘッダー１４ｃとを繋ぐ。直列配管６には、途中で第２出入口配管７ｂが接続されている。第１並列配管８ａは、第１出入口配管７ａと直列配管６とが接続された接続部と、負荷側絞り装置２２に至る第２主管４ｂと、を繋ぐ。第２並列配管８ｂは、負荷側絞り装置２２に至る第２主管４ｂの第３熱源側熱交換器１３ｃ側に接続されている。すなわち、第２並列配管８ｂは、第３分配器１５ｃと第２主管４ｂとを繋ぐ。第３並列配管９は、第２本管５ｂを介して第２四方弁１２と、直列配管６および第３ヘッダー１４ｃを介して第３熱源側熱交換器１３ｃと、を繋ぐ。すなわち、第３並列配管９は、第２本管５ｂの途中と直列配管６の途中とを繋ぐ。

室外機１は、熱交換器流路切替装置として、第１開閉装置３１と、第２開閉装置３２と、第３開閉装置３３と、第４開閉装置３４と、第５開閉装置３５と、を有している。
また、室外機１には、送風機であるファン１６が搭載されている。ファン１６には、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃの上方に位置するトップフロー方式または第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃの側方に位置するサイドフロー方式などが採用される。

圧縮機１０は、冷媒を吸入して圧縮して高温高圧の状態にする。圧縮機１０は、たとえば容量制御可能なインバータ圧縮機などで構成されている。圧縮機１０は、たとえば、密閉容器内に圧縮室を有し、密閉容器内が低圧の冷媒圧雰囲気になり、密閉容器内の低圧冷媒を吸入して圧縮する低圧シェル構造のものを使用する。

第１四方弁１１および第２四方弁１２は、冷房運転モード時における冷媒流路と、暖房運転モード時における冷媒流路と、を切り替えるものである。
なお、冷房運転モードとは、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃの少なくとも１つが凝縮器もしくはガスクーラとして使用される場合である。実施の形態１では、冷房運転モードとして、大負荷冷房運転モードと、中負荷冷房運転モードと、小負荷冷房運転モードと、を有する。暖房運転モードとは、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃが蒸発器として使用される場合である。

第１四方弁１１は、圧縮機１０から吐出された冷媒を第１熱源側熱交換器１３ａに供給または遮断を行う。
第２四方弁１２は、圧縮機１０から吐出された冷媒を第２熱源側熱交換器１３ｂまたは負荷側熱交換器２１のどちらかに供給する。

第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃは、熱交換器構成要素である複数の伝熱管と、熱交換器構成要素である複数のフィンと、を有している。
複数の伝熱管は、それぞれ扁平管である。複数の伝熱管は、水平方向に延びている。複数の伝熱管は、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃ内に複数の冷媒流路を構成する。
複数のフィンは、板状であり、所定間隔を空けて重ねられている。複数のフィンは、伝熱管の延伸方向と直交方向である鉛直方向に延びて複数の伝熱管が挿通されている。

第１熱源側熱交換器１３ａは、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃとは離れて独立して配置されている。第１熱源側熱交換器１３ａは、第２熱源側熱交換器１３ｂの鉛直線上の上方に配置されている。
第１熱源側熱交換器１３ａは、第１ヘッダー１４ａおよび第１分配器１５ａがそれぞれ単数ずつ設けられている。

第２熱源側熱交換器１３ｂは、第３熱源側熱交換器１３ｃの鉛直線上の上方に配置されている。第２熱源側熱交換器１３ｂの一部分は、第３熱源側熱交換器１３ｃと熱交換器構成要素であるフィンを共有して一体に構成されている。つまり、第２熱源側熱交換器１３ｂの一部分と第３熱源側熱交換器１３ｃの一部分とは、同じフィンに互いの伝熱管を挿通している。
第２熱源側熱交換器１３ｂの一部分以外の残りの部分は、第３熱源側熱交換器１３ｃとは独立して構成されている。つまり、第２熱源側熱交換器１３ｂの一部分以外と第３熱源側熱交換器１３ｃの一部分以外とは、異なるフィンにそれぞれの伝熱管を挿通している。
第２熱源側熱交換器１３ｂは、第２ヘッダー１４ｂおよび第２分配器１５ｂがそれぞれ単数ずつ設けられている。
第３熱源側熱交換器１３ｃは、第３ヘッダー１４ｃおよび第３分配器１５ｃがそれぞれ単数ずつ設けられている。

第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃは、冷房運転モード時には凝縮器として機能し、暖房運転モード時には蒸発器として機能するものである。第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃは、ファン１６から供給される空気と複数の伝熱管を流通する冷媒との間で熱交換を行う。なお、冷房運転モード時には、各種モードによって、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃの全部または一部のみが凝縮器として機能する。

ここで、第１熱源側熱交換器１３ａの伝熱面積と第２熱源側熱交換器１３ｂの伝熱面積との和の伝熱面積は、第３熱源側熱交換器１３ｃの伝熱面積よりも大きくなるように形成されている。このため、第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂの伝熱管数の和の数は、第３熱源側熱交換器１３ｃの伝熱管数よりも多く設けられている。

第１ヘッダー１４ａは、第１熱源側熱交換器１３ａを凝縮器として使用する際に、第１熱源側熱交換器１３ａの入口側の冷媒流路となる位置に設けられている。
第１ヘッダー１４ａは、第１熱源側熱交換器１３ａの伝熱管にそれぞれ接続される細い配管である複数の枝管と、複数の枝管が接続された主配管と、を有している。主配管は、第１四方弁１１と繋がれている第１本管５ａに接続されている。主配管の上部が、第１本管５ａに接続されている。第１ヘッダー１４ａは、第１熱源側熱交換器１３ａを凝縮器として使用する際に、第１本管５ａから主配管に流入した冷媒を複数の枝管を通じて第１熱源側熱交換器１３ａに流入させる。第１ヘッダー１４ａは、第１熱源側熱交換器１３ａを蒸発器として使用する際に、第１熱源側熱交換器１３ａから複数の枝管に流出した冷媒を、主配管を通じて第１本管５ａに流出させる。

第２ヘッダー１４ｂは、第２熱源側熱交換器１３ｂを凝縮器として使用する際に、第２熱源側熱交換器１３ｂの入口側の冷媒流路となる位置に設けられている。
第２ヘッダー１４ｂは、第２熱源側熱交換器１３ｂの伝熱管にそれぞれ接続される細い配管である複数の枝管と、複数の枝管が接続された主配管と、を有している。主配管は、第２四方弁１２と繋がれている第２本管５ｂに接続されている。主配管の下部が、第２本管５ｂに接続されている。第２ヘッダー１４ｂは、第２熱源側熱交換器１３ｂを凝縮器として使用する際に、第２本管５ｂから主配管に流入した冷媒を複数の枝管を通じて第２熱源側熱交換器１３ｂに流入させる。第２ヘッダー１４ｂは、第２熱源側熱交換器１３ｂを蒸発器として使用する際に、第２熱源側熱交換器１３ｂから複数の枝管に流出した冷媒を、主配管を通じて第２本管５ｂに流出させる。

第３ヘッダー１４ｃは、第３熱源側熱交換器１３ｃを凝縮器として使用する際に、第３熱源側熱交換器１３ｃの入口側の冷媒流路となる位置に設けられている。
第３ヘッダー１４ｃは、第３熱源側熱交換器１３ｃの伝熱管にそれぞれ接続される細い配管である複数の枝管と、複数の枝管が接続された主配管と、を有している。主配管は、直列配管６に接続されている。主配管の下部が、直列配管６に接続されている。第３ヘッダー１４ｃは、第３熱源側熱交換器１３ｃを凝縮器として使用する際に、直列配管６から主配管に流入した冷媒を複数の枝管を通じて第３熱源側熱交換器１３ｃに流入させる。第３ヘッダー１４ｃは、第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、第３熱源側熱交換器１３ｃから複数の枝管に流出した冷媒を、主配管を通じて直列配管６から分岐して第２本管５ｂに通じる第３並列配管９に流出させる。

第１分配器１５ａは、第１熱源側熱交換器１３ａを蒸発器として使用する際に、第１熱源側熱交換器１３ａの入口側の冷媒流路となる位置に設けられている。
第１分配器１５ａは、第１熱源側熱交換器１３ａの伝熱管にそれぞれ接続される複数の細い配管と、複数の細い配管を一つに合流させた合流部である本体と、を有している。本体は、直列配管６に繋がれている第１出入口配管７ａに接続されている。第１分配器１５ａは、第１熱源側熱交換器１３ａを凝縮器として使用する際に、第１熱源側熱交換器１３ａから複数の細い配管に流出した冷媒を、本体を通じて第１出入口配管７ａに流出させる。第１分配器１５ａは、第１熱源側熱交換器１３ａを蒸発器として使用する際に、第１出入口配管７ａから本体に流入した冷媒を、複数の細い配管を通じて第１熱源側熱交換器１３ａに流入させる。

第２分配器１５ｂは、第２熱源側熱交換器１３ｂを蒸発器として使用する際に、第２熱源側熱交換器１３ｂの入口側の冷媒流路となる位置に設けられている。
第２分配器１５ｂは、第２熱源側熱交換器１３ｂの伝熱管にそれぞれ接続される複数の細い配管と、複数の細い配管を一つに合流させた合流部である本体と、を有している。本体は、直列配管６に繋がれている第２出入口配管７ｂに接続されている。第２分配器１５ｂは、第２熱源側熱交換器１３ｂを凝縮器として使用する際に、第２熱源側熱交換器１３ｂから複数の細い配管に流出した冷媒を、本体を通じて第２出入口配管７ｂに流出させる。第２分配器１５ｂは、第２熱源側熱交換器１３ｂを蒸発器として使用する際に、第２出入口配管７ｂから本体に流入した冷媒を、複数の細い配管を通じて第２熱源側熱交換器１３ｂに流入させる。

第３分配器１５ｃは、第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、第３熱源側熱交換器１３ｃの入口側の冷媒流路となる位置に設けられている。
第３分配器１５ｃは、第３熱源側熱交換器１３ｃの伝熱管にそれぞれ接続される複数の細い配管と、複数の細い配管を一つに合流させた合流部である本体と、を有している。本体は、第２主管４ｂに繋がれている第２並列配管８ｂに接続されている。第３分配器１５ｃは、第３熱源側熱交換器１３ｃを凝縮器として使用する際に、第３熱源側熱交換器１３ｃから複数の細い配管に流出した冷媒を、本体を通じて第２並列配管８ｂに流出させる。第３分配器１５ｃは、第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、第２並列配管８ｂから本体に流入した冷媒を、複数の細い配管を通じて第３熱源側熱交換器１３ｃに流入させる。

直列配管６は、第１分配器１５ａに通じる第１出入口配管７ａと第３ヘッダー１４ｃとを繋いでいる。直列配管６は、第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂの少なくともどちらかを凝縮器として使用する際に、第１分配器１５ａおよび第２分配器１５ｂから流出した低乾き度の二相状態もしくは液状態の高圧冷媒を、第１開閉装置３１、第２開閉装置３２および第３ヘッダー１４ｃを介して、第３熱源側熱交換器１３ｃに流入させる。
直列配管６には、第２開閉装置３２が設けられている。

第１出入口配管７ａは、第１分配器１５ａと直列配管６とを繋いでいる。第１出入口配管７ａは、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、低乾き度の二相状態もしくは液状態の低圧冷媒を、第１開閉装置３１および第１分配器１５ａを介して、第１熱源側熱交換器１３ａに流入させる。
第１出入口配管７ａには、第１開閉装置３１が設けられている。

第２出入口配管７ｂは、第２分配器１５ｂと直列配管６とを繋いでいる。第２出入口配管７ｂは、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、低乾き度の二相状態もしくは液状態の低圧冷媒を、第２分配器１５ｂを介して、第２熱源側熱交換器１３ｂに流入させる。

第１並列配管８ａは、第１出入口配管７ａと直列配管６とを接続している接続部と、第２主管４ｂと、を繋いでいる。第１並列配管８ａは、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、低乾き度の二相状態もしくは液状態の低圧冷媒を、第３開閉装置３３を介して、第１出入口配管７ａと直列配管６とに分岐させて流入させる。
第１並列配管８ａには、第３開閉装置３３が設けられている。

第２並列配管８ｂは、第３分配器１５ｃと、第２主管４ｂと、を繋いでいる。第２並列配管８ｂは、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、低乾き度の二相状態もしくは液状態の低圧冷媒を、第４開閉装置３４および第３分配器１５ｃを介して、第１並列配管８ａに一部を分岐させて第３熱源側熱交換器１３ｃに流入させる。
第２並列配管８ｂには、第４開閉装置３４が設けられている。

第３並列配管９は、第２ヘッダー１４ｂに通じる第２本管５ｂと、第３ヘッダー１４ｃに通じる直列配管６と、を繋いでいる。第３並列配管９は、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、第３ヘッダー１４ｃから流出される高乾き度の二相状態もしくはガス状態の低圧冷媒を、第２ヘッダー１４ｂから流出される高乾き度の二相状態もしくはガス状態の低圧冷媒に合流させ、第５開閉装置３５を介して、第２本管５ｂを通じて圧縮機１０の吸入側の冷媒流路に導く。
第３並列配管９には、第５開閉装置３５が設けられている。

第１開閉装置３１は、第１出入口配管７ａに配置され、第１出入口配管７ａを流通する冷媒の通過または遮断を行う。すなわち、第１開閉装置３１は、第１熱源側熱交換器１３ａを凝縮器として使用する際に、第１熱源側熱交換器１３ａから流出した冷媒を第３熱源側熱交換器１３ｃに流入させるように開となる。また、第１開閉装置３１は、第１熱源側熱交換器１３ａを凝縮器として使用せず、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃの少なくともどちらかを凝縮器として使用する際に、冷媒を第１熱源側熱交換器１３ａに流入させずに遮断されるように閉となる。さらに、第１開閉装置３１は、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、冷媒を第１熱源側熱交換器１３ａに流入させるように開となる。
第１開閉装置３１は、開閉弁であり、たとえば二方弁、電磁弁、電子式膨張弁などの冷媒の流路を開閉できるもので構成される。

第２開閉装置３２は、直列配管６に配置され、直列配管６を流通する冷媒の通過または遮断を行う。すなわち、第２開閉装置３２は、第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂの少なくともどちらかと第３熱源側熱交換器１３ｃとを凝縮器として使用する際に、第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂの少なくともどちらかから流出した冷媒を第３熱源側熱交換器１３ｃに流入させるように開となる。また、第２開閉装置３２は、第２熱源側熱交換器１３ｂのみを凝縮器として使用する際に、第２熱源側熱交換器１３ｂから流出された冷媒の一部が第３熱源側熱交換器１３ｃに流入させずに遮断されるように閉となる。さらに、第２開閉装置３２は、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂに流入させる冷媒の一部が圧縮機１０の吸入側にバイパスせず遮断されるように閉となる。
第２開閉装置３２は、開閉弁であり、たとえば二方弁、電磁弁、電子式膨張弁などの冷媒の流路を開閉できるもので構成される。

第３開閉装置３３は、第１並列配管８ａに配置され、第１並列配管８ａを流通する冷媒の通過または遮断を行う。すなわち、第３開閉装置３３は、第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂの少なくともどちらかと第３熱源側熱交換器１３ｃとを凝縮器として使用する際に、第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂの少なくともどちらかから流出した冷媒が第３熱源側熱交換器１３ｃをバイパスせず遮断されるように閉となる。また、第３開閉装置３３は、第２熱源側熱交換器１３ｂのみを凝縮器として使用する際に、第２熱源側熱交換器１３ｂから流出された冷媒が第２主管４ｂに流入するように開となる。さらに、第３開閉装置３３は、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、第２主管４ｂから流入する冷媒が第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂに流入されるように開となる。このとき、第３開閉装置３３は、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂに流入させる冷媒流量を調整するための流量調整弁である。
第３開閉装置３３は、たとえば電子式膨張弁などの開度変化により冷媒の流量を調整できる絞り装置で構成される。

第４開閉装置３４は、第２並列配管８ｂに配置され、第２並列配管８ｂを流通する冷媒の通過または遮断を行う。すなわち、第４開閉装置３４は、第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂの少なくともどちらかと第３熱源側熱交換器１３ｃとを凝縮器として使用する際に、第３熱源側熱交換器１３ｃから流出した冷媒が第２主管４ｂに流入するように開となる。また、第４開閉装置３４は、第２熱源側熱交換器１３ｂのみを凝縮器として使用する際に、第２熱源側熱交換器１３ｂから流出された冷媒が第３熱源側熱交換器１３ｃに流入せずに遮断されるように閉となる。さらに、第４開閉装置３４は、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、第２主管４ｂから流入する冷媒が第３熱源側熱交換器１３ｃに流入されるように開となる。このとき、第４開閉装置３４は、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、第３熱源側熱交換器１３ｃに流入させる冷媒流量を調整するための流量調整弁である。
第４開閉装置３４は、たとえば電子式膨張弁などの開度変化により冷媒の流量を調整できる絞り装置で構成される。

第５開閉装置３５は、第３並列配管９に配置され、第３並列配管９を流通する冷媒の通過または遮断を行う。すなわち、第５開閉装置３５は、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃの少なくともどれかを凝縮器として使用する際に、圧縮機１０の吐出側の冷媒流路から流出された冷媒の一部が第３熱源側熱交換器１３ｃにバイパスせずに遮断されるように閉となる。また、第５開閉装置３５は、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、第３熱源側熱交換器１３ｃから流出させる冷媒を圧縮機１０の吸入側の冷媒配管３に導くように開となる。
第５開閉装置３５は、開閉弁であり、たとえば二方弁、電磁弁、電子式膨張弁などの冷媒の流路を開閉できるもので構成される。もしくは、第５開閉装置３５は、第３熱源側熱交換器１３ｃから冷媒を流通させ、かつ、圧縮機１０の吐出側の冷媒配管３から第３熱源側熱交換器１３ｃに流入させる冷媒を遮断できる逆流防止装置である逆止弁などで構成される。

さらに、室外機１には、圧縮機１０から吐出される高温高圧の冷媒の圧力を検出する圧力センサー４１が設けられている。
また、室外機１には、外気温度を検出する外気温度センサー４２が設けられている。

［室内機２］
室内機２は、主回路の構成要素として、負荷側熱交換器２１と、負荷側絞り装置２２と、を有している。
負荷側熱交換器２１は、第１主管４ａおよび第２主管４ｂを介して室外機１に接続されている。負荷側熱交換器２１は、室内空間に通じる空気と第１主管４ａまたは第２主管４ｂを流通して来る冷媒との間で熱交換を行い、室内空間に供給するための暖房用空気あるいは冷房用空気を生成する。なお、負荷側熱交換器２１には、図示しないファンなどの送風機から室内空気が送風される。
負荷側絞り装置２２は、たとえば電子式膨張弁などの開度が変更可能に制御されるもので構成され、減圧弁あるいは膨張弁としての機能を有して冷媒を減圧して膨張させるものである。負荷側絞り装置２２は、全ての冷房運転モード時において負荷側熱交換器２１の上流側に設けられている。

制御装置６０は、マイコンなどで構成されて室外機１に設けられており、上述した各種センサーにて検出された検出情報およびリモコンからの指示に基づいて、空気調和装置１００の各種機器を制御する。制御装置６０が制御する対象は、圧縮機１０の駆動周波数、ファン１６のＯＮまたはＯＦＦを含む回転数、第１四方弁１１の切り替え、第２四方弁１２の切り替え、第１開閉装置３１の開度もしくは開閉、第２開閉装置３２の開度もしくは開閉、第３開閉装置３３の開度もしくは開閉、第４開閉装置３４の開度もしくは開閉、第５開閉装置３５の開度もしくは開閉、負荷側絞り装置２２の開度などである。このように制御装置６０が各種機器を制御することにより、後述する各運転モードを実行する。
なお、制御装置６０は、室外機１に設けられている場合について例示している。しかし、制御装置は、ユニット毎に設けてもよいし、室内機２に設けてもよい。

次に、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。空気調和装置１００は、室内機２からの指示に基づいて、冷房運転モードまたは暖房運転モードを行う。
なお、図１に示す空気調和装置１００が実行する運転モードには、駆動している室内機２が冷房運転を実行する３つの冷房運転モード、駆動している室内機２が暖房運転を実行する暖房運転モードがある。
以下に、各運転モードについて、冷媒の流れと共に説明する。

［大負荷冷房運転モード］
図２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の大負荷冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
図２では、負荷側熱交換器２１で冷熱大負荷が発生している場合を例に大負荷冷房運転モードの冷媒の流れについて説明する。なお、図２では、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。
ここで、大負荷冷房運転モードは、制御装置６０が、外気温度センサー４２にて検出された外気温度と、圧力センサー４１にて検出された凝縮温度を推定できる冷媒圧力と、から得られる冷熱負荷を第１基準負荷以上と判断した場合に実施される。

図２に示すように、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になって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、第１四方弁１１と第２四方弁１２とに分岐して流入する。そして、第１四方弁１１に流入した冷媒は、第１本管５ａを通じて、第１熱源側熱交換器１３ａに流入する。また、第２四方弁１２に流入した冷媒は、第２本管５ｂを通じて、第２熱源側熱交換器１３ｂに流入する。このとき、第５開閉装置３５は、閉状態に切り替えられている。よって、第２本管５ｂを流通する高温高圧のガス冷媒は、第３並列配管９を介して第３熱源側熱交換器１３ｃに流入しない。

第１熱源側熱交換器１３ａに流入したガス冷媒は、第１熱源側熱交換器１３ａにてファン１６から供給される室外空気に放熱しながら高圧の二相もしくは液冷媒になる。また、第２熱源側熱交換器１３ｂに流入したガス冷媒は、第２熱源側熱交換器１３ｂにてファン１６から供給される室外空気に放熱しながら高圧の二相もしくは液冷媒になる。

第１熱源側熱交換器１３ａから流出した高圧の二相もしくは液冷媒は、開状態に切り替えられている第１開閉装置３１が配置された第１出入口配管７ａを通って直列配管６に流入する。また、第２熱源側熱交換器１３ｂから流出した高圧の二相もしくは液冷媒は、第２出入口配管７ｂを通って直列配管６に流入する。これにより、第１熱源側熱交換器１３ａから流出した高圧の二相もしくは液冷媒と、第２熱源側熱交換器１３ｂから流出した高圧の二相もしくは液冷媒と、が直列配管６で合流する。このとき、第３開閉装置３３は、閉状態に切り替えられている。よって、第１熱源側熱交換器１３ａまたは第２熱源側熱交換器１３ｂから流出した高圧の二相もしくは液冷媒は、第１並列配管８ａを介して第２主管４ｂに流入しない。

合流した高圧の二相もしくは液冷媒は、開状態に切り替えられている第２開閉装置３２が配置された直列配管６を通って第３熱源側熱交換器１３ｃに流入する。そして、流入する高圧の二相もしくは液冷媒は、第３熱源側熱交換器１３ｃにてファン１６から供給される室外空気に放熱しながら高圧液冷媒になる。この高圧液冷媒は、開状態に切り替えられている第４開閉装置３４が配置された第２並列配管８ｂを通って室外機１から流出し、第２主管４ｂを通り、室内機２へ流入する。

すなわち、室外機１では、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを凝縮器として使用する際に、上流側にて第１熱源側熱交換器１３ａと第２熱源側熱交換器１３ｂとが互いに並列に、かつ、下流側にて第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂに対して第３熱源側熱交換器１３ｃが直列に第１直列冷媒流路で接続される。
第１直列冷媒流路は、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを凝縮器として使用する際に、第１四方弁１１で圧縮機１０から吐出された冷媒を第１熱源側熱交換器１３ａに供給し、第２四方弁１２で圧縮機１０から吐出された冷媒を第２熱源側熱交換器１３ｂに供給し、第１開閉装置３１を開とし、第２開閉装置３２を開とし、第３開閉装置３３を閉とし、第４開閉装置３４を開とし、第５開閉装置３５を閉として構成される。

室内機２では、高圧液冷媒は、負荷側絞り装置２２で膨張させられて、低温低圧の気液二相状態の冷媒になる。気液二相状態の冷媒は、蒸発器として使用する負荷側熱交換器２１に流入し、室内空気から吸熱することにより、室内空気を冷却しながら低温低圧のガス冷媒になる。この際、負荷側絞り装置２２の開度は、過熱度が一定になるように制御装置６０により制御される。負荷側熱交換器２１から流出したガス冷媒は、第１主管４ａを通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入したガス冷媒は、第２四方弁１２を通って圧縮機１０へ再度吸入される。

以上より、大負荷冷房運転モードでは、第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂに対して第３熱源側熱交換器１３ｃが直列に繋がる。これにより、冷媒の流速が上昇し、凝縮器の性能が向上できる。これによると、冷媒の流速が遅い場合の下流側の第３熱源側熱交換器１３ｃにて冷媒が液冷媒として溜まってしまう冷媒の寝込みが、抑制できる。

また、第１熱源側熱交換器１３ａは、分割無しで独立して配置され、第１ヘッダー１４ａおよび第１分配器１５ａがそれぞれ単数設けられている。加えて、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃは、一部分を一体に構成されている。しかし、第２熱源側熱交換器１３ｂは、第２ヘッダー１４ｂおよび第２分配器１５ｂがそれぞれ単数設けられている。また、第３熱源側熱交換器１３ｃは、第３ヘッダー１４ｃおよび第３分配器１５ｃがそれぞれ単数設けられている。このため、従来のように１台の熱源側熱交換器に２個以上のヘッダーおよび分配器を設ける構成に比して、コストが抑制できると共に、設置スペースが狭くできる。

また、大負荷冷房運転モードでは、熱源側熱交換器を直列に接続した上流側、つまり並列に繋がれた第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂの容積と、下流側、つまり第３熱源側熱交換器１３ｃの容積と、は、下流側に対して上流側を大きくするよう調整している。これは、全熱源側熱交換器の効率が最大とするべく、下流側の第３熱源側熱交換器１３ｃの流入冷媒を乾き度の低い冷媒になるように上流側と下流側との容積比を調整するためである。

［暖房運転モード］
図３は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
図３では、負荷側熱交換器２１で温熱負荷が発生している場合を例に暖房運転モードの冷媒の流れについて説明する。なお、図３では、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。

図３に示すように、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になって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、第２四方弁１２を通り、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、第１主管４ａを通り、負荷側熱交換器２１で室内空気に放熱することによって室内空間を暖房しながら液冷媒になる。この際、負荷側絞り装置２２の開度が、過冷却度が一定になるように制御装置６０により制御される。負荷側熱交換器２１から流出した液冷媒は、負荷側絞り装置２２で膨張させられて、中温中圧の気液二相状態の冷媒になり、第２主管４ｂを通って再び室外機１へ流入する。

室外機１に流入した中温中圧の気液二相状態の冷媒は、第１並列配管８ａと、第２並列配管８ｂと、の流路に分岐される。
室外機１に流入して分岐された一部の冷媒は、開状態に切り替えられている第３開閉装置３３が配置された第１並列配管８ａを通って、開状態に切り替えられている第１開閉装置３１が配置された第１出入口配管７ａと、直列配管６を介した第２出入口配管７ｂと、の流路に分岐され、第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂに流入する。このとき、第２開閉装置３２は、閉状態に切り替えられている。よって、直列配管６を流通する冷媒は、第３熱源側熱交換器１３ｃの第３ヘッダー１４ｃに逆流しない。
一方、室外機１に流入して分岐された残りの冷媒は、開状態に切り替えられている第４開閉装置３４が配置された第２並列配管８ｂを通って、第３熱源側熱交換器１３ｃに流入する。

ここで、第３開閉装置３３は、暖房運転モード時に、第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂに流入させる冷媒量を開度変化により調整する。また、第４開閉装置３４は、暖房運転モード時に、第３熱源側熱交換器１３ｃに流入させる冷媒量を開度変化により調整する。

第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃに流入した冷媒は、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃにて室外空気から吸熱しながら低温低圧のガス冷媒になる。
その後、第１熱源側熱交換器１３ａから流出する冷媒は、第１四方弁１１を通って、圧縮機１０の吸入側へ流入する。また、第３熱源側熱交換器１３ｃから流出する冷媒は、開状態に切り替えられている第５開閉装置３５が配置された第３並列配管９を流れる。第３熱源側熱交換器１３ｃから流出して第３並列配管９を流通する冷媒は、第２本管５ｂにて、第２熱源側熱交換器１３ｂから流出する冷媒と合流し、第２四方弁１２を通って、圧縮機１０の吸入側へ流入する。

すなわち、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、第１熱源側熱交換器１３ａと第２熱源側熱交換器１３ｂと第３熱源側熱交換器１３ｃとが互いに並列に並列冷媒流路で接続される。
並列冷媒流路は、第１四方弁１１で圧縮機１０から吐出された冷媒を遮断し、第２四方弁１２で圧縮機１０から吐出された冷媒を負荷側熱交換器２１に供給し、第１開閉装置３１を開とし、第２開閉装置３２を閉とし、第３開閉装置３３を開とし、第４開閉装置３４を開とし、第５開閉装置３５を開として構成される。

以上より、暖房運転モード時では、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃが並列に繋がる。これにより、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを流れる冷媒の圧力損失が低下し、蒸発器の性能が向上できる。

［中負荷冷房運転モード］
冷房時において外気温度が低い場合に、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃの容積が冷媒流量に対して過大となり凝縮器としての効率が悪化する。つまり、必要冷媒流量が減少し、凝縮器の高圧圧力が低下し、凝縮器の容量が過剰となっていると、凝縮された冷媒が凝縮器に液冷媒として溜まる冷媒の寝込みが発生し、熱交換効率が低下する。そこで、外気温度の低下に伴い冷媒が流れる凝縮器の容積を小さくする。このために、第１熱源側熱交換器１３ａには冷媒が流れず、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを直列に接続して冷媒が流れる手法を説明する。

図４は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の中負荷冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
図４では、負荷側熱交換器２１で冷熱中負荷が発生している場合を例に中負荷冷房運転モードの冷媒の流れについて説明する。なお、図４では、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。
ここで、中負荷冷房運転モードは、制御装置６０が、外気温度センサー４２にて検出された外気温度と、圧力センサー４１にて検出された凝縮温度を推定できる冷媒圧力と、から得られる冷熱負荷を第１基準負荷よりも低く第２基準負荷以上と判断した場合に実施される。なお、第２基準負荷は、第１基準負荷よりも低い冷熱負荷の値に設定される。

図４に示すように、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になって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、第２四方弁１２に流入する。ここで、第１四方弁１１は、流路を遮断するように切り替わっているため、冷媒は第１四方弁１１から第１熱源側熱交換器１３ａに流入しない。そして、第２四方弁１２に流入した冷媒は、第２本管５ｂを通じて、第２熱源側熱交換器１３ｂに流入する。このとき、第５開閉装置３５は、閉状態に切り替えられている。よって、第２本管５ｂを流通する高温高圧のガス冷媒は、第３並列配管９を介して第３熱源側熱交換器１３ｃに流入しない。

第２熱源側熱交換器１３ｂに流入したガス冷媒は、第２熱源側熱交換器１３ｂにてファン１６から供給される室外空気に放熱しながら高圧の二相もしくは液冷媒になる。
第２熱源側熱交換器１３ｂから流出した高圧の二相もしくは液冷媒は、第２出入口配管７ｂを通って直列配管６に流入する。このとき、第１開閉装置３１および第３開閉装置３３は、閉状態に切り替えられている。よって、第２熱源側熱交換器１３ｂから流出した高圧の二相もしくは液冷媒は、第１出入口配管７ａから第１熱源側熱交換器１３ａに逆流しないと共に、第１並列配管８ａを介して第２主管４ｂに流入しない。

第２熱源側熱交換器１３ｂから流出した高圧の二相もしくは液冷媒は、開状態に切り替えられている第２開閉装置３２が配置された直列配管６を通って第３熱源側熱交換器１３ｃに流入する。そして、流入する高圧の二相もしくは液冷媒は、第３熱源側熱交換器１３ｃにてファン１６から供給される室外空気に放熱しながら高圧液冷媒になる。この高圧液冷媒は、開状態に切り替えられている第４開閉装置３４が配置された第２並列配管８ｂを通って室外機１から流出し、第２主管４ｂを通り、室内機２へ流入する。

すなわち、室外機１では、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを凝縮器として使用する際に、上流側にて第２熱源側熱交換器１３ｂに接続され、かつ、下流側にて第２熱源側熱交換器１３ｂに対して第３熱源側熱交換器１３ｃが直列に第２直列冷媒流路で接続される。
第２直列冷媒流路は、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを凝縮器として使用する際に、第１四方弁１１で圧縮機１０から吐出された冷媒を遮断し、第２四方弁１２で圧縮機１０から吐出された冷媒を第２熱源側熱交換器１３ｂに供給し、第１開閉装置３１を閉とし、第２開閉装置３２を開とし、第３開閉装置３３を閉とし、第４開閉装置３４を開とし、第５開閉装置３５を閉として構成される。

［小負荷冷房運転モード］
冷房時において外気温度が更に低い場合に、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃの容積が冷媒流量に対して過大となり凝縮器としての効率が悪化する。つまり、必要冷媒流量が減少し、凝縮器の高圧圧力が低下し、凝縮器の容量が過剰となっていると、凝縮された冷媒が凝縮器に液冷媒として溜まる冷媒の寝込みが発生し、熱交換効率が低下する。そこで、外気温度の更なる低下に伴い冷媒が流れる凝縮器の容積を更に小さくする。このために、第１熱源側熱交換器１３ａおよび第３熱源側熱交換器１３ｃには冷媒が流れず、第２熱源側熱交換器１３ｂのみに冷媒が流れる手法を説明する。

図５は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の小負荷冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
図５では、負荷側熱交換器２１で冷熱小負荷が発生している場合を例に小負荷冷房運転モードの冷媒の流れについて説明する。なお、図５では、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。
ここで、小負荷冷房運転モードは、制御装置６０が、外気温度センサー４２にて検出された外気温度と、圧力センサー４１にて検出された凝縮温度を推定できる冷媒圧力と、から得られる冷熱負荷を第２基準負荷よりも低いと判断した場合に実施される。

図５に示すように、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になって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、第２四方弁１２に流入する。ここで、第１四方弁１１は、中負荷冷房運転モードと同様に流路を遮断するように切り替わっているため、冷媒は第１四方弁１１から第１熱源側熱交換器１３ａに流入しない。そして、第２四方弁１２に流入した冷媒は、第２本管５ｂを通じて、第２熱源側熱交換器１３ｂに流入する。このとき、第５開閉装置３５は、閉状態に切り替えられている。よって、第２本管５ｂを流通する高温高圧のガス冷媒は、第３並列配管９を介して第３熱源側熱交換器１３ｃに流入しない。

第２熱源側熱交換器１３ｂに流入したガス冷媒は、第２熱源側熱交換器１３ｂにてファン１６から供給される室外空気に放熱しながら高圧の液冷媒になる。
第２熱源側熱交換器１３ｂから流出した高圧の液冷媒は、第２出入口配管７ｂを通って直列配管６に流入する。このとき、第１開閉装置３１および第２開閉装置３２は、閉状態に切り替えられている。よって、第２熱源側熱交換器１３ｂから流出した高圧の液冷媒は、第１出入口配管７ａから第１熱源側熱交換器１３ａに逆流しないと共に、直列配管６を介して第３熱源側熱交換器１３ｃに流入しない。
直列配管６に流入した高圧の液冷媒は、開状態に切り替えられている第３開閉装置３３が配置された第１並列配管８ａを通って室外機１から流出し、第２主管４ｂを通り、室内機２へ流入する。

すなわち、室外機１では、第２熱源側熱交換器１３ｂを凝縮器として使用する際に、第２熱源側熱交換器１３ｂのみの単独冷媒流路で接続される。
単独冷媒流路は、第１四方弁１１で圧縮機１０から吐出された冷媒を遮断し、第２四方弁１２で圧縮機１０から吐出された冷媒を第２熱源側熱交換器１３ｂに供給し、第１開閉装置３１を閉とし、第２開閉装置３２を閉とし、第３開閉装置３３を開とし、第４開閉装置３４を閉とし、第５開閉装置３５を閉として構成される。

以上、実施の形態１によれば、空気調和装置１００は、圧縮機１０、第１四方弁１１、第２四方弁１２、負荷側熱交換器２１、負荷側絞り装置２２並びに少なくとも第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃが冷媒配管３で接続されて冷媒が循環する主回路を備えている。第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを凝縮器として使用する際に、上流側にて第１熱源側熱交換器１３ａと第２熱源側熱交換器１３ｂとが互いに並列に、かつ、下流側にて第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂに対して第３熱源側熱交換器１３ｃが直列に第１直列冷媒流路で接続される。第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、第１熱源側熱交換器１３ａと第２熱源側熱交換器１３ｂと第３熱源側熱交換器１３ｃとが互いに並列に並列冷媒流路で接続される。空気調和装置１００は、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを凝縮器として使用する際に第１直列冷媒流路に切り替わり、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に並列冷媒流路に切り替わる熱交換器流路切替装置を有している。熱交換器流路切替装置は、第１開閉装置３１、第２開閉装置３２、第３開閉装置３３、第４開閉装置３４および第５開閉装置３５である。
この構成によれば、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを凝縮器として使用する際に第１直列冷媒流路に切り替わり、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に並列冷媒流路に切り替わる熱交換器流路切替装置を有している。これにより、冷房運転時と暖房運転時とで第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃの流路を直列または並列に切り替えできる。そして、第１直列冷媒流路は、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを凝縮器として使用する際に、上流側にて第１熱源側熱交換器１３ａと第２熱源側熱交換器１３ｂとが互いに並列に、かつ、下流側にて第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂに対して第３熱源側熱交換器１３ｃが直列に接続される。このため、第１直列冷媒流路は、冷媒の流速が遅くても、蒸発器の下流側には第３熱源側熱交換器１３ｃのみが配置され、蒸発器の下流側の容積が小さく、蒸発器の下流側で液冷媒が溜まる冷媒の寝込みが抑制でき、冷媒が良好に循環できる。

実施の形態１によれば、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃは、第１ヘッダー１４ａ、第２ヘッダー１４ｂおよび第３ヘッダー１４ｃ並びに第１分配器１５ａ、第２分配器１５ｂおよび第３分配器１５ｃがそれぞれ単数設けられている。
この構成によれば、全部の熱源側熱交換器は、ヘッダーおよび分配器がそれぞれ単数設けられている。これにより、従来のように１台の熱源側熱交換器に２個以上のヘッダーおよび分配器を設ける構成に比して、コストが抑制できると共に、設置スペースが狭くできる。

実施の形態１によれば、熱交換器流路切替装置は、負荷側熱交換器２１での冷熱負荷が第１基準負荷以上の場合に、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを凝縮器として使用する際に、第１直列冷媒流路に切り替わる。熱交換器流路切替装置は、負荷側熱交換器２１での冷熱負荷が第１基準負荷よりも低く第２基準負荷以上の場合に、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを凝縮器として使用する際に、上流側にて第２熱源側熱交換器１３ｂに接続され、かつ、下流側にて第２熱源側熱交換器１３ｂに対して第３熱源側熱交換器１３ｃが直列に接続される第２直列冷媒流路に切り替わる。
この構成によれば、冷房時に、凝縮器の容量が削減できる機能を共通の冷媒回路で有することができる。また、冷房時に、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃの少なくとも２つの熱源側熱交換器が凝縮器として使用される際に、凝縮器の容積比率を最適化することができ、冷房時の性能の向上が最大限に発揮できる。さらに、熱交換器流路切替装置が用いられることにより、冷房低負荷時に冷熱負荷に応じて凝縮器の容量が調整できる。

実施の形態１によれば、熱交換器流路切替装置は、負荷側熱交換器２１での冷熱負荷が第２基準負荷よりも低い場合に、第２熱源側熱交換器１３ｂを凝縮器として使用する際に、第２熱源側熱交換器１３ｂのみに接続される単独冷媒流路に切り替わる。
この構成によれば、冷房時に、凝縮器の容量が更に削減できる機能を共通の冷媒回路で有することができる。また、冷房時に、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃの少なくとも１つの熱源側熱交換器が凝縮器として使用される際に、凝縮器の容積比率を最適化することができ、冷房時の性能の向上が最大限に発揮できる。さらに、熱交換器流路切替装置が用いられることにより、冷房低負荷時に冷熱負荷に応じて凝縮器の容量が調整できる。

実施の形態１によれば、冷媒流路切替装置は、圧縮機１０から吐出された冷媒を第１熱源側熱交換器１３ａに供給または遮断を行う第１四方弁１１を有している。冷媒流路切替装置は、圧縮機１０から吐出された冷媒を第２熱源側熱交換器１３ｂまたは負荷側熱交換器２１のどちらかに供給する第２四方弁１２を有している。熱交換器流路切替装置は、第１開閉装置３１と、第２開閉装置３２と、第３開閉装置３３と、第４開閉装置３４と、第５開閉装置３５と、を有している。第１開閉装置３１は、第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂと第３熱源側熱交換器１３ｃとを直列に繋ぐ直列配管６の第１熱源側熱交換器１３ａ側に接続された第１出入口配管７ａに配置され、第１出入口配管７ａを流通する冷媒の通過または遮断を行う。第２開閉装置３２は、直列配管６に配置され、直列配管６を流通する冷媒の通過または遮断を行う。第３開閉装置３３は、第１出入口配管７ａと直列配管６とが接続された接続部と負荷側絞り装置２２に至る第２主管４ｂとを繋ぐ第１並列配管８ａに配置され、第１並列配管８ａを流通する冷媒の通過または遮断を行う。第４開閉装置３４は、第２主管４ｂの第３熱源側熱交換器１３ｃ側に接続された第２並列配管８ｂに配置され、第２並列配管８ｂを流通する冷媒の通過または遮断を行う。第５開閉装置３５は、第２四方弁１２と第３熱源側熱交換器１３ｃとを繋ぐ第３並列配管９に配置され、第３並列配管９を流通する冷媒の通過または遮断を行う。第１直列冷媒流路は、第１四方弁１１で圧縮機１０から吐出された冷媒を第１熱源側熱交換器１３ａに供給し、第２四方弁１２で圧縮機１０から吐出された冷媒を第２熱源側熱交換器１３ｂに供給し、第１開閉装置３１を開とし、第２開閉装置３２を開とし、第３開閉装置３３を閉とし、第４開閉装置３４を開とし、第５開閉装置３５を閉として構成される。並列冷媒流路は、第１四方弁１１で圧縮機１０から吐出された冷媒を遮断し、第２四方弁１２で圧縮機１０から吐出された冷媒を負荷側熱交換器２１に供給し、第１開閉装置３１を開とし、第２開閉装置３２を閉とし、第３開閉装置３３を開とし、第４開閉装置３４を開とし、第５開閉装置３５を開として構成される。
この構成によれば、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを凝縮器として使用する際に、上流側にて第１熱源側熱交換器１３ａと第２熱源側熱交換器１３ｂとが互いに並列に、かつ、下流側にて第１熱源側熱交換器１３ａおよび第２熱源側熱交換器１３ｂに対して第３熱源側熱交換器１３ｃが直列に第１直列冷媒流路で接続できる。第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、第１熱源側熱交換器１３ａと第２熱源側熱交換器１３ｂと第３熱源側熱交換器１３ｃとが互いに並列に並列冷媒流路で接続できる。

実施の形態１によれば、第３開閉装置３３および第４開閉装置３４は、開度変化により流量を調整できる絞り装置である。熱交換器流路切替装置は、並列冷媒流路を構成する場合に、第３開閉装置３３および第４開閉装置３４のそれぞれの開度を変更し、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃのそれぞれに流入させる冷媒量を調整する。
この構成によれば、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際に、第１熱源側熱交換器１３ａと第２熱源側熱交換器１３ｂと第３熱源側熱交換器１３ｃとに冷媒量が最適に分配できる。

実施の形態１によれば、第５開閉装置３５は、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを凝縮器として使用する際に、第３並列配管９にて、第２熱源側熱交換器１３ｂの入口側の流路から第３熱源側熱交換器１３ｃの入口側の流路に冷媒が流入することを防止する逆流防止装置で構成されてもよい。
この構成によれば、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを蒸発器として使用する際のみに、第３並列配管９にて、第３熱源側熱交換器１３ｃの出口側の流路から第２熱源側熱交換器１３ｂの出口側の流路に冷媒が流出して合流できる。

実施の形態１によれば、第２直列冷媒流路は、第１四方弁１１で圧縮機１０から吐出された冷媒を遮断し、第２四方弁１２で圧縮機１０から吐出された冷媒を第２熱源側熱交換器１３ｂに供給し、第１開閉装置３１を閉とし、第２開閉装置３２を開とし、第３開閉装置３３を閉とし、第４開閉装置３４を開とし、第５開閉装置３５を閉として構成される。
この構成によれば、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを凝縮器として使用する際に、上流側にて第２熱源側熱交換器１３ｂが繋がり、かつ、下流側にて第２熱源側熱交換器１３ｂに対して第３熱源側熱交換器１３ｃが直列に繋がる第２直列冷媒流路で接続できる。

実施の形態１によれば、単独冷媒流路は、第１四方弁１１で圧縮機１０から吐出された冷媒を遮断し、第２四方弁１２で圧縮機１０から吐出された冷媒を第２熱源側熱交換器１３ｂに供給し、第１開閉装置３１を閉とし、第２開閉装置３２を閉とし、第３開閉装置３３を開とし、第４開閉装置３４を閉とし、第５開閉装置３５を閉として構成される。
この構成によれば、第２熱源側熱交換器１３ｂを凝縮器として使用する際に、第２熱源側熱交換器１３ｂのみが繋がる単独冷媒流路で接続できる。

実施の形態１によれば、第１熱源側熱交換器１３ａの伝熱面積と第２熱源側熱交換器１３ｂの伝熱面積との和の伝熱面積は、第３熱源側熱交換器１３ｃの伝熱面積よりも大きくなるように形成されている。
この構成によれば、第１直列冷媒流路は、冷媒の流速が遅くても、蒸発器の下流側には第３熱源側熱交換器１３ｃのみが配置され、蒸発器の下流側の容積が小さく、蒸発器の下流側で液冷媒が溜まる冷媒の寝込みが抑制でき、冷媒が良好に循環できる。

実施の形態１によれば、第１熱源側熱交換器１３ａは、独立して配置されている。第２熱源側熱交換器１３ｂの一部分は、第３熱源側熱交換器１３ｃと熱交換器構成要素であるフィンを共有して一体に構成される。第２熱源側熱交換器１３ｂの一部分以外の残りの部分は、第３熱源側熱交換器１３ｃとは独立して構成されている。
この構成によれば、独立した第１熱源側熱交換器１３ａもフィンを共有する場合に対し、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃに使用するヘッダー総数および分配器総数を少なくすることにより、冷媒配管３である接続配管の簡略化が図れ、空気調和装置１００の小型化が図れる。

実施の形態１によれば、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃは、熱交換器構成要素である伝熱管が扁平管である。
この構成によれば、伝熱管の断面を扁平形状とすることにより、通風抵抗を増大させることなく室外空気と伝熱管との接触面積を増大させることができる。これにより、第１熱源側熱交換器１３ａ、第２熱源側熱交換器１３ｂおよび第３熱源側熱交換器１３ｃを小型化した場合でも十分な熱交換性能が得られる。

なお、実施の形態１の圧縮機１０は、低圧シェル型の圧縮機を使用する場合を例に説明した。しかし、たとえば、高圧シェル型の圧縮機を使用しても同様の効果を奏する。

また、圧縮機１０の中間圧部に冷媒を流入させる構造を有さない圧縮機を使用した場合を例に説明した。しかし、圧縮機の中間圧部に冷媒を流入させるインジェクションポートを備えた構造の圧縮機にも適用することができる。

また、一般的に、熱源側熱交換器および負荷側熱交換器には、送風によって冷媒の凝縮または蒸発を促進させるファンなどの送風機が取り付けられていることが多いが、これに限るものではない。たとえば、負荷側熱交換器の熱交換性能の向上手段として、放射を利用したパネルヒータのようなものも用いることができる。また、熱源側熱交換器としては、水、不凍液などの液体により熱交換する水冷式のタイプの熱交換器を用いることができる。熱交換器には、冷媒の放熱または吸熱が行えるものであれば、どのようなものでも用いることができる。水冷式のタイプの熱交換器を用いる場合は、たとえば、プレート式熱交換器、二重管式熱交換器などの水冷媒間熱交換器を設置して用いればよい。

１室外機、２室内機、３冷媒配管、４ａ第１主管、４ｂ第２主管、５ａ第１本管、５ｂ第２本管、６直列配管、７ａ第１出入口配管、７ｂ第２出入口配管、８ａ第１並列配管、８ｂ第２並列配管、９第３並列配管、１０圧縮機、１１第１四方弁、１２第２四方弁、１３ａ第１熱源側熱交換器、１３ｂ第２熱源側熱交換器、１３ｃ第３熱源側熱交換器、１４ａ第１ヘッダー、１４ｂ第２ヘッダー、１４ｃ第３ヘッダー、１５ａ第１分配器、１５ｂ第２分配器、１５ｃ第３分配器、１６ファン、２１負荷側熱交換器、２２負荷側絞り装置、３１第１開閉装置、３２第２開閉装置、３３第３開閉装置、３４第４開閉装置、３５第５開閉装置、４１圧力センサー、４２外気温度センサー、６０制御装置、１００空気調和装置。

本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、冷媒流路切替装置、負荷側熱交換器、負荷側絞り装置および少なくとも３つの熱源側熱交換器が配管で接続されて冷媒が循環する主回路を備え、前記３つの熱源側熱交換器は、第１熱源側熱交換器、第２熱源側熱交換器および第３熱源側熱交換器であり、前記３つの熱源側熱交換器を凝縮器として使用する際に、上流側にて前記第１熱源側熱交換器と前記第２熱源側熱交換器とが互いに並列に、かつ、下流側にて前記第１熱源側熱交換器および前記第２熱源側熱交換器に対して前記第３熱源側熱交換器が直列に第１直列冷媒流路で接続され、前記３つの熱源側熱交換器を蒸発器として使用する際に、前記第１熱源側熱交換器と前記第２熱源側熱交換器と前記第３熱源側熱交換器とが互いに並列に並列冷媒流路で接続され、前記３つの熱源側熱交換器を凝縮器として使用する際に前記第１直列冷媒流路に切り替わり、前記３つの熱源側熱交換器を蒸発器として使用する際に前記並列冷媒流路に切り替わる熱交換器流路切替装置を有し、前記冷媒流路切替装置は、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記第１熱源側熱交換器に供給または遮断を行う第１四方弁と、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記第２熱源側熱交換器または前記負荷側熱交換器のどちらかに供給する第２四方弁と、を有し、前記第１直列冷媒流路は、前記第１四方弁で前記圧縮機から吐出された冷媒を前記第１熱源側熱交換器に供給し、前記第２四方弁で前記圧縮機から吐出された冷媒を前記第２熱源側熱交換器に供給するよう構成され、前記並列冷媒流路は、前記第１四方弁で前記圧縮機から吐出された冷媒を遮断し、前記第２四方弁で前記圧縮機から吐出された冷媒を前記負荷側熱交換器に供給するよう構成されるものである。

Claims

圧縮機、冷媒流路切替装置、負荷側熱交換器、負荷側絞り装置および少なくとも３つの熱源側熱交換器が配管で接続されて冷媒が循環する主回路を備え、
前記３つの熱源側熱交換器は、第１熱源側熱交換器、第２熱源側熱交換器および第３熱源側熱交換器であり、
前記３つの熱源側熱交換器を凝縮器として使用する際に、上流側にて前記第１熱源側熱交換器と前記第２熱源側熱交換器とが互いに並列に、かつ、下流側にて前記第１熱源側熱交換器および前記第２熱源側熱交換器に対して前記第３熱源側熱交換器が直列に第１直列冷媒流路で接続され、
前記３つの熱源側熱交換器を蒸発器として使用する際に、前記第１熱源側熱交換器と前記第２熱源側熱交換器と前記第３熱源側熱交換器とが互いに並列に並列冷媒流路で接続され、
前記３つの熱源側熱交換器を凝縮器として使用する際に前記第１直列冷媒流路に切り替わり、前記３つの熱源側熱交換器を蒸発器として使用する際に前記並列冷媒流路に切り替わる熱交換器流路切替装置を有した空気調和装置。
前記３つの熱源側熱交換器のうち少なくとも１つの熱源側熱交換器は、ヘッダーおよび分配器がそれぞれ単数ずつ設けられた請求項１に記載の空気調和装置。
前記３つの熱源側熱交換器の全部は、ヘッダーおよび分配器がそれぞれ単数ずつ設けられた請求項１に記載の空気調和装置。
前記熱交換器流路切替装置は、
前記負荷側熱交換器での冷熱負荷が第１基準負荷以上の場合に、前記３つの熱源側熱交換器を凝縮器として使用する際に、前記第１直列冷媒流路に切り替わり、
前記負荷側熱交換器での冷熱負荷が第１基準負荷よりも低く第２基準負荷以上の場合に、前記３つの熱源側熱交換器のうち２つの熱源側熱交換器を凝縮器として使用する際に、上流側にて前記第２熱源側熱交換器に接続され、かつ、下流側にて前記第２熱源側熱交換器に対して前記第３熱源側熱交換器が直列に接続される第２直列冷媒流路に切り替わる請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和装置。
前記熱交換器流路切替装置は、
前記負荷側熱交換器での冷熱負荷が第２基準負荷よりも低い場合に、前記３つの熱源側熱交換器のうちの１つの熱源側熱交換器を凝縮器として使用する際に、前記第２熱源側熱交換器のみに接続される単独冷媒流路に切り替わる請求項４に記載の空気調和装置。
前記冷媒流路切替装置は、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記第１熱源側熱交換器に供給または遮断を行う第１四方弁と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記第２熱源側熱交換器または前記負荷側熱交換器のどちらかに供給する第２四方弁と、
を有し、
前記熱交換器流路切替装置は、
前記第１熱源側熱交換器および前記第２熱源側熱交換器と前記第３熱源側熱交換器とを直列に繋ぐ直列配管の前記第１熱源側熱交換器側に接続された第１出入口配管に配置され、前記第１出入口配管を流通する冷媒の通過または遮断を行う第１開閉装置と、
前記直列配管に配置され、前記直列配管を流通する冷媒の通過または遮断を行う第２開閉装置と、
前記第１出入口配管と前記直列配管とが接続された接続部と前記負荷側絞り装置に至る主管とを繋ぐ第１並列配管に配置され、前記第１並列配管を流通する冷媒の通過または遮断を行う第３開閉装置と、
前記主管の前記第３熱源側熱交換器側に接続された第２並列配管に配置され、前記第２並列配管を流通する冷媒の通過または遮断を行う第４開閉装置と、
前記第２四方弁と前記第３熱源側熱交換器とを繋ぐ第３並列配管に配置され、前記第３並列配管を流通する冷媒の通過または遮断を行う第５開閉装置と、
を有し、
前記第１直列冷媒流路は、前記第１四方弁で前記圧縮機から吐出された冷媒を前記第１熱源側熱交換器に供給し、前記第２四方弁で前記圧縮機から吐出された冷媒を前記第２熱源側熱交換器に供給し、前記第１開閉装置を開とし、前記第２開閉装置を開とし、前記第３開閉装置を閉とし、前記第４開閉装置を開とし、前記第５開閉装置を閉として構成され、
前記並列冷媒流路は、前記第１四方弁で前記圧縮機から吐出された冷媒を遮断し、前記第２四方弁で前記圧縮機から吐出された冷媒を前記負荷側熱交換器に供給し、前記第１開閉装置を開とし、前記第２開閉装置を閉とし、前記第３開閉装置を開とし、前記第４開閉装置を開とし、前記第５開閉装置を開として構成される請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気調和装置。
前記第３開閉装置および前記第４開閉装置は、開度変化により流量を調整できる絞り装置であり、
前記熱交換器流路切替装置は、
前記並列冷媒流路を構成する場合に、前記第３開閉装置および前記第４開閉装置のそれぞれの開度を変更し、前記第１熱源側熱交換器、前記第２熱源側熱交換器および前記第３熱源側熱交換器のそれぞれに流入させる冷媒量を調整する請求項６に記載の空気調和装置。
前記第５開閉装置は、前記３つの熱源側熱交換器を凝縮器として使用する際に、前記第３並列配管にて、前記第２熱源側熱交換器の入口側の流路から前記第３熱源側熱交換器の入口側の流路に冷媒が流入することを防止する逆流防止装置で構成された請求項６または７に記載の空気調和装置。
前記第２直列冷媒流路は、前記第１四方弁で前記圧縮機から吐出された冷媒を遮断し、前記第２四方弁で前記圧縮機から吐出された冷媒を前記第２熱源側熱交換器に供給し、前記第１開閉装置を閉とし、前記第２開閉装置を開とし、前記第３開閉装置を閉とし、前記第４開閉装置を開とし、前記第５開閉装置を閉として構成される請求項６〜８のいずれか１項に記載の空気調和装置。
前記単独冷媒流路は、前記第１四方弁で前記圧縮機から吐出された冷媒を遮断し、前記第２四方弁で前記圧縮機から吐出された冷媒を前記第２熱源側熱交換器に供給し、前記第１開閉装置を閉とし、前記第２開閉装置を閉とし、前記第３開閉装置を開とし、前記第４開閉装置を閉とし、前記第５開閉装置を閉として構成される請求項６〜９のいずれか１項に記載の空気調和装置。
前記第１熱源側熱交換器の伝熱面積と前記第２熱源側熱交換器の伝熱面積との和の伝熱面積は、前記第３熱源側熱交換器の伝熱面積よりも大きくなるように形成された請求項１〜１０のいずれか１項に記載の空気調和装置。
前記第１熱源側熱交換器は、独立して配置され、
前記第２熱源側熱交換器の一部分は、前記第３熱源側熱交換器と熱交換器構成要素であるフィンを共有して一体に構成され、
前記第２熱源側熱交換器の前記一部分以外の残りの部分は、前記第３熱源側熱交換器とは独立して構成された請求項１〜１１のいずれか１項に記載の空気調和装置。
前記３つの熱源側熱交換器のうち少なくとも１つの熱源側熱交換器は、熱交換器構成要素である伝熱管が扁平管である請求項１〜１２のいずれか１項に記載の空気調和装置。