WO2011052047A1

WO2011052047A1 - 冷凍サイクル装置

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Publication number: WO2011052047A1
Application number: PCT/JP2009/068456
Authority: WO
Inventors: 若本　慎一; 直史竹中; 山下　浩司; 裕之森本; 祐治本村; 傑鳩村
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2009-10-28
Filing date: 2009-10-28
Publication date: 2011-05-05
Also published as: EP2495512A1; US9822995B2; CN102667366B; JP5518089B2; US20150198360A1; US20120216989A1; CN102667366A; EP2495512A4; JPWO2011052047A1; EP2495512B1

Abstract

　熱源側熱交換器の熱交換容量の連続制御性を向上することが可能な冷凍サイクル装置を得る。　第１の熱交換器２４及び第２の熱交換器２５が並列接続された熱源側熱交換器３と、第１の熱交換器２４及び第２の熱交換器２５の熱交換対象となる空気を供給量可変に供給する送風機１８とを有する冷凍サイクル装置（空気調和装置）において、第１の熱交換器２４及び第２の熱交換器２５の冷媒流路を開閉する電磁弁３ａ～３ｄと、第１の熱交換器２４及び第２の熱交換器２５と並列接続された第３の冷媒回路２３と、第３の冷媒回路２３を流れる冷媒の流量を制御する流量制御弁４０とを備えたものである。　

Description

冷凍サイクル装置

　本発明は冷凍サイクル装置に関し、特に熱源側熱交換器の熱交換容量を連続的に制御可能な冷凍サイクル装置に関する。

　熱源側熱交換器の熱交換容量を連続的に制御可能とするため、従来の冷凍サイクル装置として、例えば特許文献１には、「熱源機側熱交換器３は互いに並列に分岐接続された第１の冷媒回路２１、第２の冷媒回路２２、第３の冷媒回路２３より形成される。第１の冷媒回路２１には第１の熱交換器２４が配備され、その四方弁２側の一端には双方向の流れを開閉できる第１の熱源機側熱交換器開閉用電磁弁３ａを、他の一端には双方向の流れを開閉できる第３の熱源機側熱交換器開閉用電磁弁３ｃを配してある。これら２個の電磁弁３ａ，３ｃの開閉により第１の冷媒回路２１への冷媒流通を制御し、第１の熱交換器２４における熱交換の有無を制御する。第２の冷媒回路２２には第２の熱交換器２５が配備され、その四方弁２側の一端には双方向の流れを開閉できる第２の熱源機側熱交換器開閉用電磁弁３ｂを、他の一端には双方向の流れを開閉できる第４の熱源機側熱交換器開閉用電磁弁３ｄを配してある。これら２個の電磁弁３ｂ，３ｄの開閉により第２の冷媒回路２２への冷媒流通を制御し、第２の熱交換器２５における熱交換の有無を制御する。第３の冷媒回路２３の配管途中には双方向の流れを開閉できる第１の熱源機側熱交換器バイパス用電磁弁３ｅが配備され、この電磁弁３ｅの開閉により第１の熱交換器２４、第２の熱交換器２５をバイパスする冷媒流れの有無を制御する。
　…熱源機側熱交換容量を以下に示す４段階で調整する。…第１段階は最も大きな熱源機側熱交換容量を必要とする場合に対応し、…第１および第２の熱交換器２４，２５の両方に冷媒を流通させ、かつ、第３の冷媒回路２３には冷媒を流通させないで、熱源機側送風機１８の送風量をインバータ等（図示せず）により停止から全速までの間で調整する。…第２段階は第１段階の次に大きな熱源機側熱交換容量を必要とする場合に対応し、…第２の熱交換器２５のみに冷媒を流通させ、かつ、…第１の熱交換器２４および第３の冷媒回路２３には冷媒を流通させないで、熱源機側熱交換器３の伝熱面積を大幅に減少させ、熱源機側送風機１８の送風量をインバータ等（図示せず）により停止から全速までの間で調整する。…第３段階は第２段階よりも小さな熱源機側熱交換容量を必要とする場合に対応し、…第２の熱交換器２５および第３の冷媒回路２３に冷媒を流通させ、かつ、第１の冷媒回路２１、すなわち第１の熱交換器２４には冷媒を流通させないで、熱源機側熱交換器３の伝熱面積を大幅に減少させ、かつ、第２の熱交換器２５への冷媒流量を減少させ、熱源機側送風機１８の送風量をインバータ等（図示せず）により停止から全速までの間で調整する。…第４段階は最も小さい熱源機側熱交換容量を必要とする場合に対応し、第１の熱源機側熱交換器バイパス用電磁弁３ｅを開弁し、第１、第２、第３、第４の熱源機側熱交換器開閉用電磁弁３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを閉弁することにより、熱源機側熱交換器３の熱交換量を皆無にするようにしてある。
　…外風があっても、第２段階の熱源機側送風機１８が全速のときの熱源機側熱交換容量ＡＫ２_MAXが、第１段階の外風であって、かつ、熱源機側送風機１８が停止のときの熱源機側熱交換容量ＡＫ１_MAXより大きい、つまりＡＫ２_MAX＞ＡＫ１_MAXとなる風速以下の外風であれば、第１段階と第２段階は連続的に制御可能である。同様に、外風があっても、第３段階の熱源機側送風機１８が全速のときの熱源機側熱交換容量ＡＫ３_MAX　が、第２段階の外風であって、かつ、熱源機側送風機１８が停止のときの熱源機側熱交換容量ＡＫ２_MAXより大きい、つまりＡＫ３_MAX＞ＡＫ２_MAXとなる風速以下の外風であれば、第２段階と第３段階は連続的に制御可能である。」というものが提案されている。

特許第４２１１０９４号公報（段落０００３，００１７，００１８、図２６，３０）

　ところで、上記した従来の冷凍サイクル装置では以下に示すような課題があった。

　まず、熱源側熱交換器に熱交換対象を供給する供給装置には、熱源側熱交換器への熱交換対象の供給量を最大供給量から０まで連続的に制御できない場合がある。例えば、送風機は、ファンを駆動するモーターを冷却するため、最低回転数（最低風量）が規定されているものがある。このような送風機は、風量の制御を全速から停止まで連続的に制御することができない。このため、冷媒を流通させる熱交換器の数を徐々に増減させる各段階において、（熱交換容量が大きい段階における熱源側熱交換器の最低熱交換容量）が（熱交換容量が小さい段階における熱源側熱交換器の最大熱交換容量）よりも大きくなってしまう場合がある。このため、冷媒を流通させる熱交換器の数を徐々に増減させる各段階の移行時において、熱源側熱交換器の熱交換容量を連続的に制御できない場合があるという課題があった。

　また、熱源側熱交換器への熱交換対象の供給量を最大供給量から０まで連続的に制御できない供給装置でも、熱源側熱交換器の熱交換容量を連続的に制御しようとする場合、冷媒を流通させる熱交換器の数を徐々に増減させる各段階において熱交換容量の差を小さくするために、熱源側熱交換器を構成する熱交換器の数を増加させる必要がある。このため、各熱交換器への冷媒流路を開閉する電磁弁等が増えてしまうという課題があった。

　本発明は、上述のような従来の課題を解決するためになされたものであり、熱源側熱交換器への熱交換対象の供給量を最大供給量から０まで連続的に制御できない場合であっても、熱源側熱交換器を構成する熱交換器の数を増やさずに、熱源側熱交換器の熱交換容量を連続的に制御することが可能な冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

　本発明に係る冷凍サイクル装置は、複数の熱交換器が並列接続された熱源側熱交換器と、熱交換器を流れる冷媒と熱交換を行う熱交換対象を、供給量可変に熱交換器へ供給する供給装置と、を有する冷凍サイクル装置において、
　熱交換器のそれぞれの冷媒流路を開閉する流路開閉装置と、熱交換器と並列接続されたバイパス配管と、バイパス配管に設けられ、バイパス配管を流れる冷媒の流量を制御する流量調整装置と、を備えたものである。

　本発明においては、冷媒を流通させる熱交換器の数を徐々に増減させる各段階において、バイパス配管に冷媒を流通させ、流量調整装置によってバイパス配管を流れる冷媒流量を連続的に増減させることにより、熱源側熱交換器の熱交換容量を連続的に制御することができる。
　このため、熱源側熱交換器への熱交換対象の供給量を最大供給量から０まで連続的に制御できない供給装置でも、（熱交換容量が大きい段階における熱源側熱交換器の最低熱交換容量）を（熱交換容量が小さい段階における熱源側熱交換器の最大熱交換容量）よりも小さくすることが可能となる。
　したがって、熱源側熱交換器への熱交換対象の供給量を最大供給量から０まで連続的に制御できない場合であっても、熱源側熱交換器を構成する熱交換器の数を増やさずに、熱源側熱交換器の熱交換容量を連続的に制御することができる。
　なお、バイパス配管への冷媒の流通は、冷媒を流通させる熱交換器の数を徐々に増減させる各段階の全てにおいて行う必要はなく、所望の段階において行えばよい。

本発明の実施の形態１による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路を示す図である。本発明の実施の形態１による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路の冷房運転時と暖房運転時の冷媒の流れを示す図である。本発明の実施の形態１による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路の暖房主体運転時の冷媒の流れを示す図である。本発明の実施の形態１による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路の冷房主体運転時の冷媒の流れを示す図である。本発明の実施の形態１による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の熱交換容量調整装置の制御内容を示す図である。本発明の実施の形態１による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の熱源側熱交換器が凝縮器の場合における熱交換容量調整装置の制御の流れを示す図である。本発明の実施の形態１による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の熱源側熱交換器が蒸発器の場合における熱交換容量調整装置の制御の流れを示す図である。本発明の実施の形態１による冷凍サイクル装置の別の一例として、空気調和装置の冷媒回路を示す図である。本発明の実施の形態２による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路を示す図である。本発明の実施の形態２による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路の全冷房運転時の冷媒の流れ（第１段階）を示す図である。本発明の実施の形態２による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の熱源側熱交換器が凝縮器の場合における熱交換容量調整装置の制御の流れを示す図である。本発明の実施の形態３による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路を示す図である。本発明の実施の形態３による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路の冷房運転時と暖房運転時の冷媒の流れを示す図である。本発明の実施の形態３による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路の暖房主体運転時の冷媒の流れを示す図である。本発明の実施の形態３による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路の冷房主体運転時の冷媒の流れを示す図である。

　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路を示す図である。
　本実施の形態１に係る空気調和装置は、熱源機１台に対して複数台の室内機を接続した多室型ヒートポンプ空気調和装置の一例で、ある室内機で冷房を選択しながら、別の室内機では暖房も選択できるものである。この空気調和装置は、熱源機Ａ、中継器Ｅ、及び、互いに並列接続された室内機Ｂ，Ｃ，Ｄを備えている。

（熱源機Ａ）
　熱源機Ａは、圧縮機１、四方弁２、熱源側熱交換器３、熱源側熱交換器３に空気を送風する送風量可変の送風機１８、及び、圧縮機１から吐出された冷媒の流路を切り替える切替弁４等を備えている。
　ここで、送風機１８が本発明の供給装置に相当する。なお、本実施の形態１では、熱源側熱交換器３を流れる冷媒と熱交換する熱交換対象を空気としている。例えば、熱源側熱交換器３を流れる冷媒と熱交換する熱交換対象が水や不凍液等の場合、熱源側熱交換器３へ熱交換対象を供給する供給装置として、ポンプ等を用いるとよい。

　熱源側熱交換器３は、複数の熱交換器が並列接続されて構成されている。本実施の形態１では、２つの熱交換器（第１の熱交換器２４、第２の熱交換器２５）が並列接続されて構成されている。より詳しくは、熱源側熱交換器３は、互いに並列に分岐接続された第１の冷媒回路２１、第２の冷媒回路２２及び第３の冷媒回路２３を備えている。第１の冷媒回路２１には第１の熱交換器２４が配備され、第１の熱交換器２４の四方弁２側の一端には電磁弁３ａを、第１の熱交換器２４の他の一端には電磁弁３ｃを配してある。これら２個の電磁弁３ａ，３ｃの開閉により、第１の冷媒回路２１への冷媒流通を制御し（冷媒流路を開閉し）、第１の熱交換器２４における熱交換の有無を制御する。第２の冷媒回路２２には第２の熱交換器２５が配備され、第２の熱交換器２５の四方弁２側の一端には電磁弁３ｂを、第２の熱交換器２５の他の一端には電磁弁３ｄを配してある。これら２個の電磁弁３ｂ，３ｄの開閉により第２の冷媒回路２２への冷媒流通を制御し（冷媒流路を開閉し）、第２の熱交換器２５における熱交換の有無を制御する。第３の冷媒回路２３の配管途中には流量制御弁４０が配備され、この流量制御弁４０により第１の熱交換器２４、第２の熱交換器２５をバイパスする冷媒の流量（第３の冷媒回路２３を流れる冷媒の流量）を制御する。

　ここで、電磁弁３ａ～３ｄが本発明の流路開閉装置に相当する。第３の冷媒回路２３が本発明におけるバイパス配管に相当する。流量制御弁４０が本発明の流量調整装置に相当する。なお、本実施の形態１では流路開閉装置及び流量調整装置に弁構造を採用しているが、これに限るものではない。第１の熱交換器２４及び第２の熱交換器２５の冷媒流路を開閉できるものであれば、流路開閉装置の構造は任意である。また、第３の冷媒回路２３を流れる冷媒の流量を制御できるものであれば、流量調整装置の構造は任意である。

　切替弁４は、４つの逆止弁（第１の逆止弁４ａ、第２の逆止弁４ｂ、第３の逆止弁４ｃ、第４の逆止弁４ｄ）を備えている。
　第４の逆止弁４ｄは、熱源側熱交換器３と第２の熱源機側接続配管１６Ａとの間に設けられており、熱源側熱交換器３から第２の熱源機側接続配管１６Ａへのみ冷媒流通を許容する。第１の逆止弁４ａは、熱源機Ａの四方弁２と第１の熱源機側接続配管１５Ａとの間に設けられており、第１の熱源機側接続配管１５Ａから四方弁２へのみ冷媒流通を許容する。第３の逆止弁４ｃは熱源機Ａの四方弁２と第２の熱源機側接続配管１６Ａとの間に設けられており、四方弁２から第２の熱源機側接続配管１６Ａへのみ冷媒流通を許容する。第２の逆止弁４ｂは熱源側熱交換器３と第１の熱源機側接続配管１５Ａとの間に設けられた第２の逆止弁であり、第１の熱源機側接続配管１５Ａから熱源側熱交換器３へのみ冷媒流通を許容する。
　なお、第２の熱源機側接続配管１６Ａの他方の端部は、後述する中継器Ｅの気液分離器７と接続されている。また、第１の熱源機側接続配管１５Ａの他方の端部は、後述する中継器Ｅの第１の分岐部５と接続されている。

　切替弁４を設けることによって、圧縮機１から吐出された冷媒は常に第２の熱源機側接続配管１６Ａを通って中継器Ｅに流入し、中継器Ｅから流出する冷媒は常に第１の熱源機側接続配管１５Ａを通ることとなる。このため、第２の熱源機側接続配管１６Ａの管径を第１の熱源機側接続配管１５Ａの管径よりも細くすることが可能となる。

　また、熱源機Ａには、例えば温度センサー等である凝縮温度検出装置１９及び蒸発温度検出装置２０が設けられている。凝縮温度検出装置１９は、冷凍サイクルの高圧部分に設けられており、本実施の形態１では圧縮機１の吐出配管に配せられている。蒸発温度検出装置２０は、冷凍サイクルの低圧部分に設けられており、本実施の形態１では圧縮機１の吸入配管に配せられている。

（室内機Ｂ，Ｃ，Ｄ）
　室内機Ｂ，Ｃ，Ｄのそれぞれは、同様の構成となっている。
　より詳しくは、室内機Ｂは室内機側熱交換器１０Ｂを備えている。室内機側熱交換器１０Ｂの一方の端部は、第１の室内機側接続配管１５Ｂを介して、後述する中継器Ｅの第１の分岐部５と接続されている。室内機側熱交換器１０Ｂの他方の端部は、第２の室内機側接続配管１６Ｂを介して、後述する中継器Ｅの第２の分岐部６と接続されている。第２の室内機側接続配管１６Ｂには、流量制御弁１１Ｂが設けられている。
　また、室内機Ｃは室内機側熱交換器１０Ｃを備えている。室内機側熱交換器１０Ｃの一方の端部は、第１の室内機側接続配管１５Ｃを介して、後述する中継器Ｅの第１の分岐部５と接続されている。室内機側熱交換器１０Ｃの他方の端部は、第２の室内機側接続配管１６Ｃを介して、後述する中継器Ｅの第２の分岐部６と接続されている。第２の室内機側接続配管１６Ｃには、流量制御弁１１Ｃが設けられている。
　また、室内機Ｄは室内機側熱交換器１０Ｄを備えている。室内機側熱交換器１０Ｄの一方の端部は、第１の室内機側接続配管１５Ｄを介して、後述する中継器Ｅの第１の分岐部５と接続されている。室内機側熱交換器１０Ｄの他方の端部は、第２の室内機側接続配管１６Ｄを介して、後述する中継器Ｅの第２の分岐部６と接続されている。第２の室内機側接続配管１６Ｄには、流量制御弁１１Ｄが設けられている。

（中継器Ｅ）
　中継器Ｅは、第１の分岐部５、第２の分岐部６、気液分離器７、流量制御弁８、及び流量制御弁９等を備えている。

　第１の分岐部５は、電磁弁１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ及び電磁弁１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄを備えている。
　電磁弁１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄのそれぞれの一方の端部は、第１の熱源機側接続配管１５Ａと接続されている。また、電磁弁１３Ｂの他方の端部は第１の室内機側接続配管１５Ｂと接続されており、電磁弁１３Ｃの他方の端部は第１の室内機側接続配管１５Ｃと接続されており、電磁弁１３Ｄの他方の端部は第１の室内機側接続配管１５Ｄと接続されている。
　電磁弁１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄのそれぞれの一方の端部は、気液分離器７と接続されている。また、電磁弁１４Ｂの他方の端部は第１の室内機側接続配管１５Ｂと接続されており、電磁弁１４Ｃの他方の端部は第１の室内機側接続配管１５Ｃと接続されており、電磁弁１４Ｄの他方の端部は第１の室内機側接続配管１５Ｄと接続されている。

　第２の分岐部６は、第２の室内機側接続配管１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄと第２の熱源機側接続配管１６Ａとを分岐接続するものである。気液分離器７は、第２の熱源機側接続配管１６Ａに設けられており、その気相部は電磁弁１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄと接続され、その液相部は第２の分岐部６と接続されている。流量制御弁８は気液分離器７と第２の分岐部６との間に接続されており、流量制御弁９は第２の分岐部６と第１の熱源機側接続配管１５Ａとの間に接続されている。本実施の形態１では、流量制御弁８及び流量制御弁９として電気式膨張弁を用いている。

＜冷媒流れ＞
　続いて、本実施の形態１に係る空気調和装置の冷媒流れを図２、図３、図４に添って説明する。図２では、冷房のみの運転の場合（以下全冷房運転と称する）の冷媒流れと暖房運転のみの場合（以下全暖房運転と称する）の冷媒流れを説明する。図３では、冷房と暖房が混在し、熱源側熱交換器３が凝縮器として作用する場合（以下冷房主体運転と称する）の冷媒流れを説明する。図４では、冷房と暖房が混在し、熱源側熱交換器３が蒸発器として作用する場合（以下暖房主体運転と称する）の冷媒流れを説明する。

（全冷房運転時の冷媒流れ）
　図２は、本発明の実施の形態１による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路の冷房運転時と暖房運転時の冷媒の流れを示す図である。図２に示す実線矢印の方向が、全冷房運転時における冷媒の流れ方向である。

　圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒が四方弁２に流入する。四方弁２を出た冷媒は、熱源側熱交換器３へ流入する。熱源側熱交換器３へ流入した冷媒は、ここで送風機１８から送られる空気と熱交換して凝縮・液化する。凝縮・液化した高圧の液冷媒は、第４の逆止弁４ｄを経て、第２の熱源機側接続配管１６Ａ、気液分離器７、流量制御弁８の順に通り、第２の分岐部６へ流入する。第２の分岐部６へ流入した高圧の液冷媒は、第２の室内機側接続配管１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄを経て各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに流入する。そして、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに流入した冷媒は、流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄにより低圧まで減圧され、室内機側熱交換器１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄで室内空気と熱交換し、蒸発しガス化して室内を冷房する。なお、流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの開度は、各室内機側熱交換器１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの出口のスーパーヒート量により制御される。そして、このガス状態となった冷媒は、第１の室内機側接続配管１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ、電磁弁１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ、第１の分岐部５、第１の熱源機側接続配管１５Ａ、第１の逆止弁４ａ、四方弁２を経て圧縮機１に吸入される。

　全冷房運転時、電磁弁１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄが開弁し、電磁弁１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄが閉弁している。このため、第１の室内機側接続配管１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ、第２の室内機側接続配管１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ、室内機Ｂ，Ｃ，Ｄには実線矢印の向きに冷媒が流れる。また、第１の熱源機側接続配管１５Ａが低圧、第２の熱源機側接続配管１６Ａが高圧、熱源側熱交換器３の切替弁４への接続端が高圧、四方弁２の切替弁４への接続端が低圧であるため、冷媒は必然的に第１の逆止弁４ａ、第４の逆止弁４ｄへ流通する。

（全暖房運転時の冷媒流れ）
　図２に示す破線矢印の方向が、全暖房運転時における冷媒の流れ方向である。
　圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は四方弁２に流入する。四方弁２を出た冷媒は、第３の逆止弁４ｃ、第２の熱源機側接続配管１６Ａ、気液分離器７を通り、第１の分岐部５へ流入する。第１の分岐部５へ流入した高温高圧のガス冷媒は、電磁弁１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ、第１の室内機側接続配管１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの順に通り、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに流入する。そして、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに流入した高温高圧のガス冷媒は、室内機側熱交換器１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄで室内空気と熱交換して凝縮液化し、室内を暖房する。

　この液状態となった冷媒は、各室内機側熱交換器１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの出口のサブクール量により制御されてほぼ全開状態の流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを通り、第２の室内機側接続配管１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄから第２の分岐部６に流入して合流し、更に第３の流量制御弁９を通る。ここで、室内機側熱交換器１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを出た液状冷媒は、流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ、又は第３の流量制御弁９のどちらか一方で低圧の気液二相状態まで減圧される。

　この低圧気液二相状態の冷媒は、第１の熱源機側接続配管１５Ａに流入する。第１の熱源機側接続配管１５Ａに流入した低圧二相状態の冷媒は、熱源側熱交換器３へ流入する。熱源側熱交換器３へ流入した冷媒は、ここで送風量可変の送風機１８によって送風される空気と熱交換して蒸発しガス状態となる。ガス状態となった冷媒は、熱源機の四方弁２を経て圧縮機１に吸入される。

　全暖房運転時、電磁弁１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄが開弁し、電磁弁１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄが閉弁している。このため、第１の室内機側接続配管１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ、第２の室内機側接続配管１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ、室内機Ｂ，Ｃ，Ｄには破線矢印の向きに冷媒が流れる。また、第１の熱源機側接続配管１５Ａが低圧、第２の熱源機側接続配管１６Ａが高圧、熱源側熱交換器３の切替弁４への接続端が低圧、四方弁２の切替弁４への接続端が高圧であるため、冷媒は必然的に第２の逆止弁４ｂ、第３の逆止弁４ｃへ流通する。

（暖房主体運転時の冷媒流れ）
　図３は、本発明の実施の形態１による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路の暖房主体運転時の冷媒の流れを示す図である。図３に示す破線矢印の方向が、暖房主体運転時における冷媒の流れ方向である。なお、図３では、室内機Ｂ，Ｃが暖房運転を行い、室内機Ｄが冷房運転を行う場合を示している。

　圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁２に流入する。四方弁２を出た冷媒は、第３の逆止弁４ｃ、第２の熱源機側接続配管１６Ａ、気液分離器７を通り、第１の分岐部５へ流入する。第１の分岐部５へ流入した高温高圧のガス冷媒は、電磁弁１４Ｂ，１４Ｃ、第１の室内機側接続配管１５Ｂ，１５Ｃの順に通り、各室内機Ｂ，Ｃに流入する。そして、各室内機Ｂ，Ｃに流入した高温高圧のガス冷媒は、室内空気と熱交換して凝縮液化し、室内を暖房する。この液状態となった冷媒は、各室内機側熱交換器１０Ｂ，１０Ｃの出口のサブクール量により制御されてほぼ全開状態の流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃを通り、少し減圧されて、第２の室内機側接続配管１６Ｂ，１６Ｃから第２の分岐部６に流入する。

　第２の分岐部６に流入した冷媒の一部は、第２の室内機側接続配管１６Ｄを通って、冷房しようとする室内機Ｄに入る。そして、この冷媒は、室内機側熱交換器１０Ｄ出口のスーパーヒート量により制御される流量制御弁１１Ｄに入って減圧される。減圧された冷媒は、室内機側熱交換器１０Ｄで熱交換し、蒸発しガス化して室内を冷房する。このガス状態となった冷媒は、電磁弁１３Ｄを経て、第１の熱源機側接続配管１５Ａに流入する。
　一方、第２の分岐部６における残りの冷媒は、高圧（例えば第２の熱源機側接続配管１６Ａの圧力）と中間圧（例えば第２の室内機側接続配管１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄの圧力）との差圧が所定範囲となるように制御される第３の流量制御弁９を通る。その後、この冷媒は、冷房しようとする室内機Ｄを通った冷媒と第１の熱源機側接続配管１５Ａで合流する。

　第１の熱源機側接続配管１５Ａに流入した低圧二相状態の冷媒は、熱源機Ａに流入し、第２の逆止弁４ｂを通って熱源側熱交換器３へ流入する。ここで送風量可変の送風機１８によって送風される空気と熱交換して蒸発しガス状態となった冷媒は、熱源機の四方弁２を経て圧縮機１に吸入される。

　暖房主体運転時、電磁弁１４Ｂ，１４Ｃが開弁し、電磁弁１３Ｂ，１３Ｃが閉弁しているので、第１の室内機側接続配管１５Ｂ，１５Ｃ、第２の室内機側接続配管１６Ｂ，１６Ｃ、室内機Ｂ，Ｃには破線矢印の向きに冷媒が流れて暖房する。また、電磁弁１４Ｄが閉弁し、電磁弁１３Ｄが開弁しているので、第１の室内機側接続配管１５Ｄ、第２の室内機側接続配管１６Ｄ、室内機Ｄには破線矢印の向きに冷媒が流れて冷房する。また、第１の熱源機側接続配管１５Ａが低圧、第２の熱源機側接続配管１６Ａが高圧、熱源側熱交換器３の切替弁４への接続端が低圧、四方弁２の切替弁４への接続端が高圧であるため、冷媒は必然的に第２の逆止弁４ｂ、第３の逆止弁４ｃへ流通する。

（冷房主体運転時の冷媒流れ）
　図４は、本発明の実施の形態１による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路の冷房主体運転時の冷媒の流れを示す図である。図４に示す破線矢印の方向が、冷房主体運転時における冷媒の流れ方向である。なお、図４では、室内機Ｂ，Ｃが冷房運転を行い、室内機Ｄが暖房運転を行う場合を示している。

　圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒が四方弁２に流入する。四方弁２を出た冷媒は、熱源側熱交換器３へ流入する。熱源側熱交換器３へ流入した冷媒は、ここで送風機１８から送られる空気と熱交換し半ば凝縮・液化して、高温・高圧の二相状態となる。この高温・高圧の二相冷媒は、第４の逆止弁４ｄを経て、中継器Ｅの気液分離器７に流入する。気液分離器７に流入した冷媒はガス冷媒と液冷媒に分離される。

　気液分離器７で分離されたガス冷媒は、第１の分岐部５、電磁弁１４Ｄ、第１の室内機側接続配管１５Ｄの順に通り、暖房しようとする室内機Ｄに流入する。室内機Ｄに流入したガス冷媒は、室内機側熱交換器１０Ｄで室内空気と熱交換して凝縮・液化し、室内を暖房する。更に、室内機側熱交換器１０Ｄを流出した液冷媒は、室内機側熱交換器１０Ｄ出口のサブクール量により制御されほぼ全開状態の流量制御弁１１Ｄを通る過程で少し減圧されて、第２の室内機側接続配管１６Ｄを経て第２の分岐部６に流入する。
　一方、気液分離器７で分離された液冷媒は、高圧（例えば第２の熱源機側接続配管１６Ａの圧力）と中間圧（例えば第２の室内機側接続配管１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄの圧力）との差圧が所定範囲となるように制御される流量制御弁８を通って、第２の分岐部６に流入する。そして、この冷媒は、暖房しようとする室内機Ｄを通った冷媒と合流する。

　第２の分岐部６から流出した冷媒は、第２の室内機側接続配管１６Ｂ，１６Ｃを通り、各室内機Ｂ，Ｃに流入する。そして、各室内機Ｂ，Ｃに流入した冷媒は、流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃにより低圧まで減圧され、室内機側熱交換器１０Ｂ，１０Ｃで室内空気と熱交換し、蒸発しガス化して室内を冷房する。なお、流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃの開度は、各室内機側熱交換器１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの出口のスーパーヒート量により制御される。そして、このガス状態となった冷媒は、第１の室内機側接続配管１５Ｂ，１５Ｃ、電磁弁１３Ｂ，１３Ｃ、第１の分岐部５、第１の熱源機側接続配管１５Ａ、第１の逆止弁４ａ、四方弁２を経て圧縮機１に吸入される。

　冷房主体運転時、電磁弁１３Ｂ，１３Ｃが開弁し、電磁弁１４Ｂ，１４Ｃが閉弁しているので、第１の室内機側接続配管１５Ｂ，１５Ｃ、第２の室内機側接続配管１６Ｂ，１６Ｃ、室内機Ｂ，Ｃには実線矢印の向きに冷媒が流れて冷房する。また、電磁弁１３Ｄが閉弁し、電磁弁１４Ｄが開弁しているので、第１の室内機側接続配管１５Ｄ、第２の室内機側接続配管１６Ｄ、室内機Ｄには実線矢印の向きに冷媒が流れて暖房する。また、第１の熱源機側接続配管１５Ａが低圧、第２の熱源機側接続配管１６Ａが高圧、熱源側熱交換器３の切替弁４への接続端が高圧、四方弁２の切替弁４への接続端が低圧であるため、冷媒は必然的に第１の逆止弁４ａ、第４の逆止弁４ｄへ流通する。

＜熱源側熱交換器３の熱交換容量制御方法＞
　次に、熱源側熱交換器３の熱交換容量の制御方法について説明する。

　まず、熱源側熱交換器３の熱交換容量（より詳しくは、熱源側熱交換器３の容量及び送風機１８の送風量）を制御する目的について説明する。
　初めに、本実施の形態１に係る空気調和装置が全冷房運転の場合について説明する。通常、外気温度が高い場合に送風機１８の送風量が全速となるように、熱源側熱交換器３の容量及び送風機１８の送風量は設計され、外気温度と凝縮温度との差は例えば１０℃前後となる。外気温度が低い場合に、もし熱源側熱交換器３及び送風機１８の容量を外気温度が高い場合と同じにすると、凝縮温度は外気温度に約１０℃を加算した温度となる。このため、外気温度が高い場合に対して凝縮温度が非常に低くなり、冷凍サイクルの凝縮圧力も低くなる。

　この結果、流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの出入口圧力差が小さくなり、流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの開度を大きくする必要がある。流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの開度は有限であり、ある一定以上には大きくできないので、その上限値よりも大きくする必要があれば、容量の大きな流量制御弁を選定する必要がでてくる。しかし、その場合、流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、大形化する上に、最小開度幅当たりの流量変動量が大きくなり、きめこまかな制御ができなくなる。
　したがって、凝縮温度が所定値となるように熱源側熱交換器３の熱交換容量（熱源側熱交換器３及び送風機１８の容量）を制御することで、冷凍サイクルの凝縮圧力が低くなり過ぎないようにする必要がある。

　次に、本実施の形態１に係る空気調和装置が全暖房運転の場合について説明する。通常、外気温度が低い場合に送風機１８の送風量が全速となるように、熱源側熱交換器３の容量及び送風機１８の送風量は設計されている。外気温度が高い場合に、もし熱源側熱交換器３及び送風機１８の容量を外気温度が低い場合と同じにすると、蒸発温度は非常に高くなり、冷凍サイクルの蒸発圧力も高くなる。

　この結果、流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの出入口圧力差が小さくなり、流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの開度を大きくする必要がある。流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの開度は有限であり、ある一定以上には大きくできないので、その上限値よりも大きくする必要があれば、容量の大きな流量制御弁を選定する必要がでてくる。しかし、その場合、流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、大形化する上に、最小開度幅当たりの流量変動量が大きくなり、きめこまかな制御ができなくなる。
　したがって、蒸発温度が所定値となるように、熱源側熱交換器３の熱交換容量（熱源側熱交換器３及び送風機１８の容量）を制御することで、冷凍サイクルの蒸発圧力が高くなり過ぎないようにする必要がある。

　次に、本実施の形態１に係る空気調和装置が冷房主体運転の場合について説明する。通常、全冷房運転で外気温度が高い場合に送風機１８の送風量が全速となるように、熱源側熱交換器３の容量及び送風機１８の送風量は設計され、外気温度と凝縮温度との差は例えば１０℃前後となる。冷房主体運転は暖房負荷が発生しているので、通常は外気温度が低い。冷房主体運転の場合に、もし熱源側熱交換器３及び送風機１８の容量を全冷房運転で外気温度が高い場合と同じにすると、外気温度が低い分、更に暖房室内機Ｄでの凝縮分、凝縮温度が低下してしまう。故に、暖房室内機Ｄの能力が不足する。このため、凝縮温度が所定値となるように、熱源側熱交換器３の熱交換容量（熱源側熱交換器３及び送風機１８の容量）を制御する必要がある。

　次に、本実施の形態１に係る空気調和装置が暖房主体運転の場合について説明する。通常、全暖房運転で外気温度が低い場合に送風機１８の送風量が全速となるように、熱源側熱交換器３の容量及び送風機１８の送風量は設計されている。暖房主体運転は冷房負荷が発生しているので、通常は外気温度が比較的高い。暖房主体運転の場合に、もし熱源側熱交換器３及び送風機１８の容量を全暖房運転で外気温度が低い場合と同じにすると、外気温度が高い分、更に冷房室内機Ｄでの蒸発分、蒸発温度が上昇してしまう。故に、冷房室内機Ｄの能力が不足する。このため、蒸発温度が所定値となるように、熱源側熱交換器３の熱交換容量（熱源側熱交換器３及び送風機１８の容量）を制御する必要がある。

　そこで、本実施の形態１に係る空気調和装置では、熱交換容量調整装置１５２により、熱源側熱交換器３の熱交換容量を以下のように制御している。
　図５は、本発明の実施の形態１による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の熱交換容量調整装置の制御内容を示す図である。熱交換容量調整装置１５２は、凝縮温度検出装置１９及び蒸発温度検出装置２０の検出温度に基づいて、送風機１８の風量（容量）、電磁弁３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの開閉、流量制御弁４０の開度を制御する。

　具体的には、熱源側熱交換器３の熱交換容量を以下に示す４段階で制御する。

　第１段階は、熱源側熱交換器３が最も大きな熱交換容量を必要とする場合に対応している。電磁弁３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを開弁し、流量制御弁４０を閉弁することにより、第１及び第２の冷媒回路２１，２２に冷媒を流通させ、第３の冷媒回路２３には冷媒を流通させないようにする。すなわち、第１の熱交換器２４及び第２の熱交換器２５の両方に冷媒を流通させ、第３の冷媒回路２３には冷媒を流通させないようにする。そして、送風機１８の送風量を、インバータ等（図示せず）により最低風量から全速までの間で調整する。

　この場合、ビル風等の外風があれば、送風機１８を最低風量にしてもかなり大きな熱交換をしてしまう。このため、熱源側熱交換器３が凝縮器の場合には凝縮温度が低下し、蒸発器の場合には蒸発温度が上昇してしまう。また、外風がないときでも自然対流による熱交換量以下の熱交換容量は得られないので、外気温度と熱源側熱交換器３における冷媒の凝縮温度又は蒸発温度との温度差が大きいと、凝縮温度が低下し又は蒸発温度が上昇してしまう。

　第２段階は、熱源側熱交換器３が第１段階の次に大きな熱交換容量を必要とする場合に対応している。第２段階では、電磁弁３ａ，３ｃを開弁し、電磁弁３ｂ，３ｄを閉弁し、流量制御弁４０を閉弁する。これにより、第１の冷媒回路２３のみに冷媒を流通させ、第２の冷媒回路２２及び第３の冷媒回路２３には冷媒を流通させないようにする。すなわち、第１の熱交換器２４のみに冷媒を流通させ、かつ、第２の熱交換器２５及び第３の冷媒回路２３には冷媒を流通させないようにし、熱源側熱交換器３の伝熱面積を大幅に減少させる。そして、送風機１８の送風量を、インバータ等（図示せず）により最低風量から全速までの間で調整する。

　この場合、ビル風等による外風による熱交換量も大幅に減少し、また、外風がない場合の自然対流による熱交換量も大幅に減少するので、熱源側熱交換器３が凝縮器の場合には凝縮温度の低下、蒸発器の場合には蒸発温度の上昇が小さくなる。

　第３段階は、熱源側熱交換器３が第２段階よりも小さな熱交換容量を必要とする場合に対応している。第３段階では、電磁弁３ａ，３ｃを開弁し、電磁弁３ｂ，３ｄを閉弁し、流量制御弁４０の開度を調整する。これにより、第１の冷媒回路２１及び第３の冷媒回路２３に冷媒を流通させ、第２の冷媒回路２２には冷媒を流通させないようにする。すなわち、第１の熱交換器２４及び第３の冷媒回路２３に冷媒を流通させ、第２の熱交換器２５には冷媒を流通させないようにする。そして、送風機１８の送風量を、インバータ等（図示せず）により最低風量から全速までの間で調整する。このとき、流量制御弁４０の開度を制御することにより、第２の冷媒回路２３に流通する冷媒量を連続的に制御でき、熱源側熱交換器３（より詳しくは、第１の熱交換器２４）の熱交換容量を連続的に制御することができる。

　この場合、ビル風等の外風による熱交換量も第２段階よりも更に減少し、また、外風がないときの自然対流による熱交換量も同様に減少するので、熱源側熱交換器３が凝縮器の場合には凝縮温度の低下、蒸発器の場合には蒸発温度の上昇が更に小さくなる。

　第４段階は、熱源側熱交換器３が最も小さな熱交換容量を必要とする場合に対応している。流量制御弁４０を全開し、電磁弁３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを閉弁することにより、熱源側熱交換器３の熱交換量を皆無にするようにしてある。

　なお、本実施の形態１では、第２段階において第２の熱交換器２５の冷媒流路を閉じ（電磁弁３ｂ，３ｄを閉弁し）、第４段階において第１の熱交換器２４の冷媒流路を閉じた（電磁弁３ａ，３ｃを閉弁した）。これに限らず、第２段階において第１の熱交換器２４の冷媒流路を閉じ（電磁弁３ａ，３ｃを閉弁し）、第４段階において第２の熱交換器２５の冷媒流路を閉じてもよい（電磁弁３ｂ，３ｄを閉弁してもよい）。

　次に、熱交換容量調整装置１５２による第１段階と第２段階、第２段階と第３段階の連続制御性について説明する。外風があっても、（第２段階の送風機１８が全速のときの熱源機側熱交換容量ＡＫ２_MAX）が（第１段階の送風機１８が最低風量のときの熱源機側熱交換容量ＡＫ１_MAX）より大きい、つまりＡＫ２_MAX＞ＡＫ１_MAXとなる風速以下の外風であれば、第１段階と第２段階は連続的に制御可能である。

　同様に、外風があっても、（第３段階の送風機１８が全速のときの熱源機側熱交換容量ＡＫ３_MAX）が（第２段階の送風機１８が最低風量のときの熱源機側熱交換容量ＡＫ２_MAX）より大きい、つまりＡＫ３_MAX＞ＡＫ２_MAXとなる風速以下の外風であれば、第２段階と第３段階は連続的に制御可能である。
　本実施の形態１では、第３の冷媒回路２３を流れる冷媒流量の増減を、連続的に制御可能となっている。このため、第２の冷媒回路２３を流れる冷媒流量を減少させることにより、第３段階の送風機１８が全速のときの熱源機側熱交換容量ＡＫ３_MAXを大きくすることができる。このため、従来の空気調和装置よりも、第２段階から第３段階への移行を連続的に制御しやすくなる。

　このように、熱源側熱交換器３のバイパス流量（第３の冷媒回路２３を流れる冷媒流量）を制御し、熱源側熱交換器３の熱交換容量を４段階で調整することによって、ある程度の外風があっても、熱源側熱交換器３の熱交換容量を連続的に制御することができる。つまり、熱源側熱交換器３が凝縮器の場合には凝縮温度を、蒸発器の場合には蒸発温度を所定値又は所定範囲内に制御することができる。

　なお、第３の冷媒回路２３への冷媒の流通は、上記の段階に限られるものではない。例えば、第１段階において、第３の冷媒回路２３へ冷媒を流通させてもよい。第１段階において第３の冷媒回路２３へ冷媒を流通させることにより、第１段階の送風機１８が最低風量のときの熱源機側熱交換容量ＡＫ１_MAXが小さくなる。この熱源機側熱交換容量ＡＫ１_MAXは、第３の冷媒回路２３への冷媒流量を増加させるほど、小さくなる。このため、従来の空気調和装置よりも、第２段階から第３段階への移行を連続的に制御することができる。このため、従来の空気調和装置よりも、第１段階から第２段階への移行を連続的に制御しやすくなる。

　次に、図６のフローチャートに添って、熱源側熱交換器３が凝縮器となる場合の熱交換容量調整装置１５２の制御内容を説明する。

　図６は、本発明の実施の形態１による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の熱源側熱交換器が凝縮器の場合における熱交換容量調整装置の制御の流れを示す図である。
　ステップ１６０では、（凝縮温度検出装置１９の検出温度ＴＣ）と（予め定められた第１の目標凝縮温度ＴＣ１）とを比較する。ＴＣ＞ＴＣ１であればステップ１６１へ進む。ステップ１６１で送風機１８が全速か否かを判定する。送風機１８が全速でなければ、ステップ１６２へ進んで送風量を増加してステップ１６０へ戻る。送風機１８が全速であれば、ステップ１６３で電磁弁３ａ，３ｃの開閉を判定する。電磁弁３ａ，３ｃが閉弁していれば、ステップ１６４にて電磁弁３ａ，３ｃを開弁し、第１の冷媒回路２１すなわち第１の熱交換器２４を開路してステップ１６０に戻る。電磁弁３ａ，３ｃが開弁していればステップ１６５へ進む。

　ステップ１６５では流量制御弁４０の開度を判定する。流量制御弁４０の開度が全閉でなければ、ステップ１６６にて流量制御弁４０の開度を小さくしてステップ１６０に戻る。流量制御弁４０の開度が全閉であればステップ１６７に進む。ステップ１６７では電磁弁３ｂ，３ｄの開閉を判定する。電磁弁３ｂ，３ｄが閉弁していればステップ１６８にて電磁弁３ｂ，３ｄを開弁し、第２の冷媒回路２２すなわち第２の熱交換器２５を開路してステップ１６０に戻る。電磁弁３ｂ，３ｄが開弁していてもステップ１６０に戻る。

　一方、ステップ１６０でＴＣ≦ＴＣ１と判定されるとステップ１７０に進む。ステップ１７０では、（凝縮温度検出装置１９の検出温度ＴＣ）と（第１の目標凝縮温度より小さく予め定められた第２の目標凝縮温度ＴＣ２）とを比較する。ＴＣ＜ＴＣ２であればステップ１７１へ進み、ＴＣ≧ＴＣ２であればステップ１６０へ戻る。ステップ１７１では送風機１８が最低風量か否かを判定する。送風機１８が最低風量でなければ、ステップ１７２へ進んで送風量を減少してステップ１６０へ戻る。送風機１８が最低風量であれば、ステップ１７３で電磁弁３ｂ，３ｄの開閉を判定する。電磁弁３ｂ，３ｄが開弁していればステップ１７４にて電磁弁３ｂ，３ｄを閉弁し、第２の冷媒回路２２すなわち第２の熱交換器２５を閉路してステップ１６０に戻る。電磁弁３ｂ，３ｄが閉弁していればステップ１７５へ進む。

　ステップ１７５では流量制御弁４０の開度を判定する。流量制御弁４０の開度が全開でなければ、ステップ１７６にて流量制御弁４０の開度を増加させてステップ１６０に戻る。流量制御弁４０の開度が全開であればステップ１７７に進む。ステップ１７７では電磁弁３ａ，３ｃの開閉を判定する。電磁弁３ａ，３ｃが開弁していればステップ１７８にて電磁弁３ａ，３ｃを閉弁し、第１の冷媒回路２１すなわち第１の熱交換器２４を閉路してステップ１６０に戻る。ステップ１７７で電磁弁３ａ，３ｃが閉弁していてもステップ１６０に戻る。
　このようにして、凝縮温度検出装置１９の検出温度ＴＣを第１の目標凝縮温度ＴＣ１と第２の目標凝縮温度ＴＣ２の間の温度に制御することができる。

　次に、図７のフローチャートに添って、熱源側熱交換器３が蒸発器となる場合の熱交換容量調整装置１５２の制御内容を説明する。

　図７は、本発明の実施の形態１による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の熱源側熱交換器が蒸発器の場合における熱交換容量調整装置の制御の流れを示す図である。
　ステップ１８０では、（蒸発温度検出装置２０の検出温度ＴＥ）と（予め定められた第１の目標蒸発温度ＴＥ１）とを比較する。ＴＥ＜ＴＥ１であればステップ１８１へ進む。ステップ１８１で送風機１８が全速か否かを判定する。送風機１８が全速でなければ、ステップ１８２へ進んで送風量を増加してステップ１８０へ戻る。送風機１８が全速であれば、ステップ１８３で電磁弁３ａ，３ｃの開閉を判定する。電磁弁３ａ，３ｃが閉弁していれば、ステップ１８４にて電磁弁３ａ，３ｃを開弁し、第１の冷媒回路２１すなわち第１の熱交換器２４を開路してステップ１８０に戻る。電磁弁３ａ，３ｃが開弁していればステップ１８５へ進む。

　ステップ１８５では流量制御弁４０の開度を判定する。流量制御弁４０の開度が全閉でなければ、ステップ１８６にて流量制御弁４０の開度を下げてステップ１８０に戻る。流量制御弁４０の開度が全閉であればステップ１８７に進む。ステップ１８７では電磁弁３ｂ，３ｄの開閉を判定する。電磁弁３ｂ，３ｄが閉弁していれば、ステップ１８８にて電磁弁３ｂ，３ｄを開弁し、第２の冷媒回路２２すなわち第２の熱交換器２５を開路してステップ１８０に戻る。電磁弁３ｂ，３ｄが開弁していてもステップ１８０に戻る。

　一方、ステップ１８０でＴＥ≧ＴＥ１と判定されるとステップ１９０に進む。ステップ１９０では、（蒸発温度検出装置２０の検出温度ＴＥ）と（第１の目標蒸発温度よりも大きく予め定められた第２の目標蒸発温度ＴＥ２）とを比較する。ＴＥ＞ＴＥ２であればステップ１９１へ進み、ＴＥ≦ＴＥ２であればステップ１８０へ戻る。ステップ１９１では送風機１８が最低風量か否かを判定する。送風機１８が最低風量でなければ、ステップ１９２へ進んで送風量を減少してステップ１８０へ戻る。送風機１８が最低風量であれば、ステップ１９３で電磁弁３ｂ，３ｄの開閉を判定する。電磁弁３ｂ，３ｄが開弁していれば、ステップ１９４にて電磁弁３ｂ，３ｄを閉弁し、第２の冷媒回路２２すなわち第２の熱交換器２５を閉路してステップ１８０に戻る。電磁弁３ｂ，３ｄが閉弁していればステップ１９５へ進む。

　ステップ１９５では流量制御弁４０の開度を判定する。流量制御弁４０の開度が全開でなければ、ステップ１９６にて流量制御弁４０の開度を増加させてステップ１８０に戻る。流量制御弁４０の開度が全開であればステップ１９７に進む。ステップ１９７では電磁弁３ａ，３ｃの開閉を判定する。電磁弁３ａ，３ｃが開弁していれば、ステップ１９８にて電磁弁３ａ，３ｃを閉弁し、第１の冷媒回路２１すなわち第１の熱交換器２４を閉路してステップ１８０に戻る。ステップ１９７で電磁弁３ａ，３ｃが閉弁していてもステップ１８０に戻る。
　このようにして、蒸発温度検出装置２０の検出温度ＴＥを第１の目標蒸発温度ＴＥ１と第２の目標蒸発温度ＴＥ２の間の温度に制御することができる。

　以上のような形態の空気調和装置であれば、送風機１８の風量の制御範囲を全速から停止まで連続的に制御できない場合においても、第３の冷媒回路２３に流れる冷媒流量を調整することにより、熱源側熱交換器３の熱交換容量を連続的に制御できる。
　また、各段階における熱源側熱交換器３の熱交換容量の差を小さくするため、従来の空気調和装置のように、熱源側熱交換器３を構成する熱交換器の数を増加させる必要もない。このため、熱源側熱交換器３を構成する各熱交換器への冷媒流路を開閉する際に必要な電磁弁等が増加することを防止できる。

　なお、図８に示すように、第１の冷媒回路２１、第２の冷媒回路２２及び第３の冷媒回路２３の接続部であって、熱源側熱交換器３が蒸発器となる際に冷媒入口側となる接続部に、気液二相冷媒の気液比を所定の比率（例えば均等）にして下流部へ流出する分配器３０を設けてもよい。このように構成した空気調和装置では、熱源側熱交換器３が蒸発器として動作する場合、低圧の気液二相状態の冷媒が流入した場合においても、各冷媒回路（第１の冷媒回路２１、第２の冷媒回路２２及び第３の冷媒回路２３）に例えば均等な気液比の冷媒を分配できる。このため、熱源側熱交換器３にガスの比率が過剰に多い冷媒や逆に液の比率が過剰に多い冷媒が流入し、熱源側熱交換器３における熱交換容量が不安定になることを防止できる。つまり、熱源側熱交換器３の熱交換容量を安定して制御できる効果が得られる。

　また、本実施の形態１では使用する冷媒について特に言及しなかったが、凝縮器で熱交換対象（例えば空気や水等）を加熱する際、凝縮することなく超臨界状態で熱交換対象を加熱する冷媒を用いてもよい。このような冷媒を用いることにより、空気調和装置の冷媒回路に気液分離器７を設ける必要がなくなる。このため、冷房主体運転においても、暖房室内機での圧力損失の増大や暖房能力の低下を招くことがなく、効率よく空気調和装置を運転できる効果が得られる。

　また、本実施の形態１で示した空気調和装置は、あくまでも一例である。例えば、熱源機Ａと中継器Ｅを１つのユニットとしてもよい（熱源機Ａ内の構成要素と中継器Ｅ内の構成要素を１つの筐体内に配置してもよい）。例えば、全冷房運転又は全暖房運転のみを行える空気調和装置としてもよい。この場合、熱源機Ａに四方弁２や切替弁４を設ける必要がなくなる。例えば、複数の室内機を備えた他室型の空気調和装置でなく、一台の室内機を備えた空気調和装置であってもよい。

　また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、空気調和装置以外に採用できることも、もちろん可能である。例えば、貯湯式給湯装置等に本発明に係る冷凍サイクル装置を採用してもよい。

実施の形態２．
　複数の熱交換器が並列接続された熱源側熱交換器３を凝縮器として用いる場合、熱源側熱交換器３を流れる冷媒は、その密度が大きくなり、流速が低下してしまうことがある。このため、冷媒の熱伝達率（熱源側熱交換器３の熱交換効率）が低下してしまうことが懸念される。以下の構成を追加することにより、この懸念事項も解消し、さらに効率のよい空気調和装置を得ることができる。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とする。

　図９は、本発明の実施の形態２による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路を示す図である。
　本実施の形態２に係る空気調和装置は、実施の形態１に係る空気調和装置の構成に、バイパス配管５０及び電磁弁５１が追加されている。
　バイパス配管５０は、第１の熱交換器２４と第２の熱交換器２５を直列配列するものである。このバイパス配管５０の一方の端部は、第２の熱交換器２５と電磁弁３ｄとの間の第２の冷媒回路２２と接続されている。また、バイパス配管５０の他方の端部は、第１の熱交換器２４と電磁弁３ａとの間の第１の冷媒回路２１に接続されている。電磁弁５１は、バイパス配管５０に設けられており、バイパス配管５０の冷媒流路を開閉する。

　ここで、バイパス配管５０が、本発明の接続配管に相当する。また、電磁弁５１が、本発明の開閉装置に相当する。なお、本実施の形態２では開閉装置に弁構造を採用しているが、これに限るものではない。バイパス配管５０の冷媒流路を開閉できるものであれば、開閉装置の構造は任意である。

　次に、熱源側熱交換器３の熱交換容量の制御方法を説明する。本実施の形態２に係る空気調和装置は、熱源側熱交換器３が凝縮器として動作する場合（全冷房運転時及び冷房主体運転時）、熱源側熱交換器３の熱交換容量を５段階で制御する。

　第１段階は、熱源側熱交換器３が最も大きな熱交換容量を必要とする場合に対応している。電磁弁３ｂ，３ｃを開弁し、電磁弁３ａ，３ｄ及び流量制御弁４０を閉弁する。また、電磁弁５１を開弁する。これにより、第２の熱交換器２５、第１の熱交換器２４の順に冷媒が流通し、かつ、第３の冷媒回路２３には冷媒が流通しない状態となる。そして、送風機１８の送風量をインバータ等（図示せず）により最低風量から全速までの間で調整する。

　図１０に、第１段階における熱源側熱交換器３の冷媒流れの一例として、全冷房運転時の熱源側熱交換器３の冷媒流れを説明する。
　圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒が四方弁２に流入する。四方弁２を出た冷媒は、熱源側熱交換器３へ流入する。熱源側熱交換器３へ流入した高温高圧のガス冷媒は、まず第２の熱交換器２５に流入する。そして、この冷媒は、バイパス配管５０を通って第１の熱交換器２４へ流入する。その後、第１の熱交換器２４を流出した冷媒は、第４の逆止弁４ｄを経て、第２の熱源機側接続配管１６Ａに流入する。熱源側熱交換器３へ流入した高温高圧のガス冷媒は、第２の熱交換器２５に流入してから第１の熱交換器２４を流出するまでの過程において、送風機１８から送られる空気と熱交換して凝縮・液化する。
　なお、第２の熱源機側接続配管１６Ａ以降の冷媒流れは、実施の形態１に示した空気調和装置と同一であり、ここでは説明を省略する。

　第１段階の場合、ビル風等の外風があれば、送風機１８を最低風量にしてもかなり大きな熱交換をしてしまう。そして、熱源側熱交換器３が凝縮器の場合には凝縮温度が低下し、蒸発器の場合には蒸発温度が上昇してしまう。このため、第１段階以降は実施の形態１と同様の制御方法により熱源側熱交換器３の熱交換容量を制御する。つまり、実施の形態１で示した第１段階～第４段階が、本実施の形態２における第２段階～第５段階となる。

　より具体的には、本実施の形態２に係る熱源側熱交換器３の熱交換容量の制御方法は、図１１に示すようになる。

　図１１は、本発明の実施の形態２による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の熱源側熱交換器が凝縮器の場合における熱交換容量調整装置の制御の流れを示す図である。
　ステップ１６０では、（凝縮温度検出装置１９の検出温度ＴＣ）と（予め定められた第１の目標凝縮温度ＴＣ１）とを比較する。ＴＣ＞ＴＣ１であればステップ１６１へ進む。ステップ１６１で送風機１８が全速か否かを判定する。送風機１８が全速でなければ、ステップ１６２へ進んで送風量を増加してステップ１６０へ戻る。送風機１８が全速であれば、ステップ１６３で電磁弁３ａ，３ｃの開閉を判定する。電磁弁３ａ，３ｃが閉弁していれば、ステップ１６４にて電磁弁３ａ，３ｃを開弁し、第１の冷媒回路２１すなわち第１の熱交換器２４を開路してステップ１６０に戻る。電磁弁３ａ，３ｃが開弁していればステップ１６５へ進む。

　ステップ１６５では流量制御弁４０の開度を判定する。流量制御弁４０の開度が全閉でなければ、ステップ１６６にて流量制御弁４０の開度を小さくしてステップ１６０に戻る。流量制御弁４０の開度が全閉であればステップ１６７に進む。ステップ１６７では電磁弁３ｂ，３ｄの開閉を判定する。電磁弁３ｂ，３ｄが閉弁していればステップ１６８にて電磁弁３ｂ，３ｄを開弁し、第２の冷媒回路２２すなわち第２の熱交換器２５を開路してステップ１６０に戻る。電磁弁３ｂ，３ｄが開弁していれば、ステップ２００に進む。

　ステップ２００では、電磁弁５１の開閉を判定する。電磁弁５１が閉弁していれば、ステップ２０１で電磁弁３ａ，３ｄを閉弁し、ステップ２０２で電磁弁５１を開弁し、ステップ１６０に戻る。つまり、第２の熱交換器２５及び第１の熱交換器２４が直列接続されるように冷媒流路を開き、ステップ１６０に戻る。電磁弁５１が開弁していれば、ステップ１６０に戻る。

　一方、ステップ１６０でＴＣ≦ＴＣ１と判定されるとステップ１７０に進む。ステップ１７０では、（凝縮温度検出装置１９の検出温度ＴＣ）と（第１の目標凝縮温度より小さく予め定められた第２の目標凝縮温度ＴＣ２）とを比較する。ＴＣ＜ＴＣ２であればステップ１７１へ進み、ＴＣ≧ＴＣ２であればステップ１６０へ戻る。ステップ１７１では送風機１８が最低風量か否かを判定する。送風機１８が最低風量でなければ、ステップ１７２へ進んで送風量を減少してステップ１６０へ戻る。送風機１８が最低風量であれば、ステップ２１０へ進む。

　ステップ２１０では、電磁弁５１の開閉を判定する。電磁弁５１が開弁していれば、ステップ２１１で電磁弁３ａ，３ｄを開弁し、ステップ２１２で電磁弁５１を閉弁し、ステップ１６０に戻る。つまり、第２の熱交換器２５及び第１の熱交換器２４が並列接続されるように冷媒流路を開き、ステップ１６０に戻る。電磁弁５１が閉弁していれば、ステップ１７３に進む。

　ステップ１７３で電磁弁３ｂ，３ｄの開閉を判定する。電磁弁３ｂ，３ｄが開弁していればステップ１７４にて電磁弁３ｂ，３ｄを閉弁し、第２の冷媒回路２２すなわち第２の熱交換器２５を閉路してステップ１６０に戻る。電磁弁３ｂ，３ｄが閉弁していればステップ１７５へ進む。

　なお、熱源側熱交換器３が蒸発器として動作する場合（全暖房運転時、暖房主体運転時）、電磁弁５１は閉弁し、実施の形態１と同様の方法で熱源側熱交換器３の熱交換容量を制御する。

　以上のように構成された空気調和装置においては、熱源側熱交換器３が凝縮器として動作し、高圧で密度の大きい冷媒が流れた場合でも、第１の熱交換器２４及び第２の熱交換器２５を直列接続することにより、第１の熱交換器２４及び第２の熱交換器２５を並列接続するときよりも冷媒の流路断面積を小さくできる。このため、熱源側熱交換器３を流れる冷媒の流速低下を抑制することができる。したがって、熱源側熱交換器３を凝縮器として用いる際の冷媒の熱伝達率（熱源側熱交換器３の熱交換効率）が上昇する。
　さらに、熱源側熱交換器３内を流れる冷媒の密度が小さい場合、つまり熱源側熱交換器３が凝縮器として動作する場合、第１の熱交換器２４及び第２の熱交換器２５を並列接続することにより、熱源側熱交換器３を流れる冷媒の流速の増加を抑制することができる。このため、熱源側熱交換器３を流れる冷媒の圧力損失を低減できる。
　したがって、空気調和装置の効率がより向上する。

　また、このように構成された空気調和装置においては、送風機で送風された空気は、冷媒流れ方向の下流側となる第１の熱交換器２４へ流入した後、冷媒流れ方向の上流側となる第２の熱交換器２５へ流入する。このため、第１の熱交換器２４で温度上昇した空気と圧縮機１から第２の熱交換器２５に流入した高温の冷媒とが熱交換することとなる。したがって、熱源側熱交換器３の熱交換効率が向上し、空気調和装置の効率が向上する。

実施の形態３．
　冷媒の毒性等の人体へ与える影響や可燃性を考慮して、室内等の空間中に漏洩する冷媒の許容濃度が国際規格で決められている。例えば、フロン冷媒の一つであるＲ４１０Ａは０．４４ｋｇ／ｍ³、ＣＯ₂は０．０７ｋｇ／ｍ³、プロパンは０．００８ｋｇ／ｍ³と、室内中に漏洩する冷媒の許容濃度が決められている。
　このような冷媒が室内に漏洩するのを防止するため、水や不凍液等を室内熱交換器に流通させるとよい。したがって、水や不凍液等が室内熱交換器に流通する空気調和装置に本発明を実施することも有効である。なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１又は実施の形態２と同様とする。

　図１２は、本発明の実施の形態３による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路を示す図である。
　本実施の形態３に係る空気調和装置は、水が室内熱交換器に流通する空気調和装置である。また、この空気調和装置は、熱源機１台に対して複数台の室内機を接続した多室型の空気調和装置である。この空気調和装置は、熱源機Ａ、中継器Ｅ’、及び複数の室内機７１を備えている。本実施の形態３では、３つの室内機７１ａ，７１ｂ，７１ｃを備えている。

（熱源機Ａ）
　熱源機Ａは、実施の形態１と同様であり、圧縮機１、四方弁２、熱源側熱交換器３、熱源側熱交換器３に空気を送風する送風量可変の送風機１８、及び、圧縮機１から吐出された冷媒の流路を切り替える切替弁４等を備えている。
　本実施の形態３に係る熱源機Ａでは、第４の逆止弁４ｄが、第２の熱源機側接続配管１６Ａを介して、後述する中継器Ｅ’における第１の分岐部５と電磁弁６８との間の冷媒配管と接続されている。また、第１の逆止弁４ａが、第１の熱源機側接続配管１５Ａを介して、後述する中継器Ｅ’の第１の分岐部５と接続されている。

（室内機７１）
　室内機７１ａ，７１ｂ，７１ｃのそれぞれは、同様の構成となっている。
　より詳しくは、室内機７１ａは室内側熱交換器７０ａを備えている。室内側熱交換器７０ａの一方の端部は、第３の水配管６５ａを介して、後述する中継器Ｅ’の第１の水切替弁７２ａと接続されている。室内側熱交換器７０ａの他方の端部は、第４の水配管６６ａを介して、後述する中継器Ｅ’の第２の水切替弁７３ａと接続されている。
　また、室内機７１ａは室内側熱交換器７０ｂを備えている。室内側熱交換器７０ｂの一方の端部は、第３の水配管６５ｂを介して、後述する中継器Ｅ’の第１の水切替弁７２ｂと接続されている。室内側熱交換器７０ｂの他方の端部は、第４の水配管６６ｂを介して、後述する中継器Ｅ’の第２の水切替弁７３ｂと接続されている。
　また、室内機７１ｃは室内側熱交換器７０ｃを備えている。室内側熱交換器７０ｃの一方の端部は、第３の水配管６５ｃを介して、後述する中継器Ｅ’の第１の水切替弁７２ｃと接続されている。室内側熱交換器７０ｃの他方の端部は、第４の水配管６６ｃを介して、後述する中継器Ｅ’の第２の水切替弁７３ｃと接続されている。

（中継器Ｅ’）
　中継器Ｅ’は、第１の分岐部５、第２の分岐部６、流量制御弁９、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂ、第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃ、複数の第１の水切替弁７２（第１の水切替弁７２ａ，７２ｂ，７２ｃ）、複数の第２の水切替弁７３（第２の水切替弁７３ａ，７３ｂ，７３ｃ）、複数のポンプ６０（ポンプ６０Ｂ，６０Ｃ）、及び電磁弁６８等を備えている。

　第１の分岐部５は、電磁弁１３Ｂ，１３Ｃ及び電磁弁１４Ｂ，１４Ｃを備えている。
　電磁弁１３Ｂ，１３Ｃのそれぞれの一方の端部は、第１の熱源機側接続配管１５Ａと接続されている。また、電磁弁１３Ｂの他方の端部は、第１の水―冷媒熱交換器接続配管６３Ｂを介して、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂと接続されている。電磁弁１３Ｃの他方の端部は、第１の水―冷媒熱交換器接続配管６３Ｃを介して、第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃと接続されている。
　電磁弁１４Ｂ，１４Ｃのそれぞれの一方の端部は、第２の分岐部６と接続されている。また、電磁弁１４Ｂの他方の端部は、第１の水―冷媒熱交換器接続配管６３Ｂを介して、第１の熱源機側接続配管１５Ａと接続されている。電磁弁１４Ｃの他方の端部は、第１の水―冷媒熱交換器接続配管６３Ｃを介して、第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃと接続されてている。
　電磁弁１４Ｂ，１４Ｃと第２の分岐部６との間の冷媒配管には電磁弁６８が設けられており、この配管の電磁弁１４Ｂ，１４Ｃと電磁弁６８との間には、第２の熱源機側接続配管１６Ａが接続されている。

　第２の分岐部６は、第２の水―冷媒熱交換器接続配管６４Ｂ，６４Ｃと第２の熱源機側接続配管１６Ａとを分岐接続するものである。この第２の水―冷媒熱交換器接続配管６４Ｂは第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂと接続されており、第２の水―冷媒熱交換器接続配管６４Ｂには流量制御弁１１Ｂが設けられている。また、第２の水―冷媒熱交換器接続配管６４Ｃは第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃと接続されており、第２の水―冷媒熱交換器接続配管６４Ｃには流量制御弁１１Ｃが設けられている。
　流量制御弁９は第２の分岐部６と第１の熱源機側接続配管１５Ａとの間に接続されている。

　第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂは、熱源機Ａ側の熱源側冷媒回路を流れる冷媒と室内機７１側の利用側冷媒回路を通る水とが熱交換するものである。この第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂには、熱源側冷媒回路として、上述のように第１の水―冷媒熱交換器接続配管６３Ｂ及び第２の水―冷媒熱交換器接続配管６４Ｂが接続されている。また、この第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂには、利用側冷媒回路として、第１の水配管６１Ｂ及び第２の水配管６２Ｂが接続されている。
　また、第１の水配管６１Ｂは、第２の水切替弁７３ａ，７３ｂ，７３ｃとも接続されている。第２の水配管６２Ｂは、第２の水切替弁７３ａ，７３ｂ，７３ｃとも接続されている。
　第１の水配管６１Ｂには、利用側冷媒回路内に水を循環させるポンプ６０Ｂが設けられている。

　第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃは、熱源機Ａ側の熱源側冷媒回路を流れる冷媒と室内機７１側の利用側冷媒回路を通る水とが熱交換するものである。この第１の水―冷媒熱交換器５５Ｃには、熱源側冷媒回路として、上述のように第１の水―冷媒熱交換器接続配管６３Ｃ及び第２の水―冷媒熱交換器接続配管６４Ｃが接続されている。また、この第１の水―冷媒熱交換器５５Ｃには、利用側冷媒回路として、第１の水配管６１Ｃ及び第２の水配管６２Ｃが接続されている。
　また、第１の水配管６１Ｃは、第１の水切替弁７２ａ，７２ｂ，７２ｃとも接続されている。第２の水配管６２Ｃは、第２の水切替弁７３ａ，７３ｂ，７３ｃとも接続されている。
　第１の水配管６１Ｃには、利用側冷媒回路内に水を循環させるポンプ６０Ｃが設けられている。

＜冷媒流れ＞
　続いて、本実施の形態３に係る空気調和装置の冷媒流れを図１３、図１４、図１５に添って説明する。図１３では、全冷房運転時の冷媒流れと全暖房運転時の冷媒流れを説明する。図１４では、暖房主体運転時の冷媒流れを説明する。図１５では、冷房主体運転時の冷媒流れを説明する。

（全冷房運転時の冷媒流れ）
　図１３は、本発明の実施の形態３による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路の冷房運転時と暖房運転時の冷媒の流れを示す図である。

　まず、熱源機Ａ側の熱源側冷媒回路を流れる冷媒流れについて説明する。図１３に示す実線矢印の方向が、全冷房運転時における冷媒の流れ方向である。
　圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒が四方弁２に流入する。四方弁２を出た冷媒は、熱源側熱交換器３へ流入する。熱源側熱交換器３へ流入した冷媒は、ここで送風機１８から送られる空気と熱交換して凝縮・液化する。凝縮・液化した高圧の液冷媒は、第４の逆止弁４ｄを経て、第２の熱源機側接続配管１６Ａ、電磁弁６８の順に通り、第２の分岐部６へ流入する。第２の分岐部６へ流入した高圧の液冷媒は、第２の水―冷媒熱交換器接続配管６４Ｂ，６４Ｃを経て、流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃに流入する。

　この冷媒は、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂ及び第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃの出口のスーパーヒート量により制御される流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃにより低圧まで減圧され、水―冷媒熱交換器５５Ｂ，５５Ｃで水と熱交換し、蒸発しガス化して水を冷却する。そして、このガス状態となった冷媒は、第１の水－冷媒熱交換器接続配管６３Ｂ，６３Ｃ、電磁弁１３Ｂ，１３Ｃ、第１の分岐部５、第１の熱源機側接続配管１５Ａ、第１の逆止弁４ａ、四方弁２を経て圧縮機１に吸入される。

　全冷房運転時、電磁弁６８が開弁し、電磁弁１３Ｂ，１３Ｃが開弁し、電磁弁１４Ｂ，１４Ｃが閉弁している。このため、第１の水－冷媒熱交換器接続配管６３Ｂ，６３Ｃ、第２の水－冷媒熱交換器接続配管６４Ｂ，６４Ｃ、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂ及び第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃには、実線矢印の向きに冷媒が流れる。また、第１の熱源機側接続配管１５Ａが低圧、第２の熱源機側接続配管１６Ａが高圧、熱源側熱交換器３の切替弁４への接続端が高圧、四方弁２の切替弁４への接続端が低圧であるため、冷媒は必然的に第１の逆止弁４ａ、第４の逆止弁４ｄへ流通する。

　次に、室内機７１側の利用側冷媒回路を流れる水の流れについて説明する。図１３に示す実線矢印の方向が、全冷房運転時における水の流れ方向である。
　第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂ及び第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃで冷却された水は、それぞれポンプ６０Ｂ，６０Ｃによって昇圧され、第１の水配管６１Ｂ，６１Ｃを通り、第１の水切替弁７２ａ，７２ｂ，７２ｃで合流する。第１の水切替弁７２ａ，７２ｂ，７２ｃで合流した水は、第３の水配管６５ａ，６５ｂ，６５ｃを通り、室内機７１ａ，７１ｂ，７１ｃに流入する。室内機７１ａ，７１ｂ，７１ｃに流入した水は、室内側熱交換器７０ａ，７０ｂ，７０ｃで室内の空気を冷却しながら温度上昇する。室内側熱交換器７０ａ，７０ｂ，７０ｃで加熱された水は、第４の水配管６６ａ，６６ｂ，６６ｃを通り、第２の水切替弁７３ａ，７３ｂ，７３ｃに流入する。第２の水切替弁７３ａ，７３ｂ，７３ｃに流入した水は、第２の水配管６２Ｂと第２の水配管６２Ｃとに分岐し、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂ及び第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃのそれぞれに戻る。

（全暖房運転時の冷媒流れ）
　まず、熱源機Ａ側の熱源側冷媒回路を流れる冷媒流れについて説明する。図１３に示す破線矢印の方向が、全暖房運転時における冷媒の流れ方向である。
　圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は四方弁２に流入する。四方弁２を出た冷媒は、第３の逆止弁４ｃ、第２の熱源機側接続配管１６Ａを通り、第１の分岐部５へ流入する。第１の分岐部５へ流入した高温高圧のガス冷媒は、電磁弁１４Ｂ，１４Ｃ、第１の水－冷媒熱交換器接続配管６３Ｂ，６３Ｃの順に通り、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂ及び第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃに流入する。そして、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂ及び第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃに流入した高温高圧のガス冷媒は、水と熱交換して凝縮液化し、水を加熱する。

　この液状態となった冷媒は、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂ及び第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃの出口のサブクール量により制御されてほぼ全開状態の流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃを通り、第２の水―冷媒熱交換器接続配管６４Ｂ，６４Ｃへ流入する。これら冷媒は、第２の分岐部６に流入して合流し、更に第３の流量制御弁９を通る。ここで、流量制御弁１１Ｂ，１１Ｃ又は第３の流量制御弁９のどちらか一方で、低圧の気液二相状態まで減圧される。そして、低圧まで減圧された冷媒は、第１の熱源機側接続配管１５Ａ、熱源機Ａの第２の逆止弁４ｂを通って、熱源側熱交換器３に流入する。熱源側熱交換器３へ流入した冷媒は、ここで送風量可変の送風機１８によって送風される空気と熱交換して蒸発しガス状態となる。ガス状態となった冷媒は、熱源機の四方弁２を経て圧縮機１に吸入される。

　全暖房運転時、電磁弁６８が閉弁し、電磁弁１４Ｂ，１４Ｃが開弁し、電磁弁１３Ｂ，１３Ｃが閉弁している。このため、第１の水－冷媒熱交換器接続配管６３Ｂ，６３Ｃ、第２の水－冷媒熱交換器接続配管６４Ｂ，６４Ｃ、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂ及び第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃには、破線矢印の向きに冷媒が流れる。また、第１の熱源機側接続配管１５Ａが低圧、第２の熱源機側接続配管１６Ａが高圧、熱源側熱交換器３の切替弁４への接続端が低圧、四方弁２の切替弁４への接続端が高圧であるため、冷媒は必然的に第２の逆止弁４ｂ、第３の逆止弁４ｃへ流通する。

　次に、室内機７１側の利用側冷媒回路を流れる水の流れについて説明する。図１３に示す破線矢印の方向が、全暖房運転時における水の流れ方向である。
　第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂ及び第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃで加熱された水は、それぞれポンプ６０Ｂ，６０Ｃによって昇圧され、第１の水配管６１Ｂ，６１Ｃを通り、第１の水切替弁７２ａ，７２ｂ，７２ｃで合流する。第１の水切替弁７２ａ，７２ｂ，７２ｃで合流した水は、第３の水配管６５ａ，６５ｂ，６５ｃを通り、室内機７１ａ，７１ｂ，７１ｃに流入する。室内機７１ａ，７１ｂ，７１ｃに流入した水は、室内側熱交換器７０ａ，７０ｂ，７０ｃで室内の空気を加熱しながら温度低下する。室内側熱交換器７０ａ，７０ｂ，７０ｃで温度低下した水は、第４の水配管６６ａ，６６ｂ，６６ｃを通り、第２の水切替弁７３ａ，７３ｂ，７３ｃに流入する。第２の水切替弁７３ａ，７３ｂ，７３ｃに流入した水は、第２の水配管６２Ｂと第２の水配管６２Ｃとに分岐し、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂ及び第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃのそれぞれに戻る。

（暖房主体運転時の冷媒流れ）
　図１４は、本発明の実施の形態３による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路の暖房主体運転時の冷媒の流れを示す図である。なお、図１４では、室内機７１ａ，７１ｂが暖房運転、室内機７１ｃが冷房運転を行う場合を示している。また、暖房主体運転時、熱源側熱交換器３が蒸発器として作用し、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂが凝縮器として作用し、第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃが蒸発器として作用する。

　まず、熱源機Ａ側の熱源側冷媒回路を流れる冷媒流れについて説明する。図１４に示す破線矢印の方向が、暖房主体運転時における冷媒の流れ方向である。
　圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は四方弁２に流入する。四方弁２を出た冷媒は、第３の逆止弁４ｃ、第２の熱源機側接続配管１６Ａを通り、中継器Ｅ’の第１の分岐部５へ流入する。第１の分岐部５へ流入した高温高圧のガス冷媒は、電磁弁１４Ｂ、第１の水－冷媒熱交換器接続配管６３Ｂの順に通り、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂに流入する。そして、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂに流入した高温高圧のガス冷媒は、水と熱交換して凝縮液化し、水を加熱する。この液状態となった冷媒は、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂの出口のサブクール量により制御されてほぼ全開状態の流量制御弁１１Ｂを通り少し減圧されて、第２の水―冷媒熱交換器接続配管６４Ｂを介して第２の分岐部６へ流入する。

　第２の分岐部６に流入した冷媒の一部は、第２の水―冷媒熱交換器接続配管６４Ｃを通って、水を冷却しようとする第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃに入る。そして、この冷媒は、第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃ出口のスーパーヒート量により制御される流量制御弁１１Ｃに入って減圧される。減圧された冷媒は、第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃで熱交換して蒸発しガス状態となって水を冷却する。このガス状態となった冷媒は、電磁弁１３Ｃを経て、第１の熱源機側接続配管１５Ａに流入する。
　一方、第２の分岐部６における残りの冷媒は、高圧（例えば第２の熱源機側接続配管１６Ａの圧力）と中間圧（例えば第２の水―冷媒熱交換器接続配管６４Ｂ，６４Ｃの圧力）との差圧が所定範囲となるように制御される第３の流量制御弁９を通る。その後、この冷媒は、第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃを通った冷媒と第１の熱源機側接続配管１５Ａで合流する。

　第１の熱源機側接続配管１５Ａで合流した冷媒は、熱源機Ａに流入し、第２の逆止弁４ｂを通って熱源側熱交換器３へ流入する。ここで送風量可変の送風機１８によって送風される空気と熱交換して蒸発しガス状態となった冷媒は、熱源機の四方弁２を経て圧縮機１に吸入される。

　暖房主体運転時、電磁弁６８が閉弁し、電磁弁１４Ｂが開弁し、電磁弁１３Ｂが閉弁しているので、第１の水―冷媒熱交換器接続配管６３Ｂ、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂ、第２の水―冷媒熱交換器接続配管６４Ｂには破線矢印の向きに冷媒が流れ、水を加熱する。また、電磁弁１４Ｃが閉弁し、電磁弁１３Ｃが開弁しているので、第１の水―冷媒熱交換器接続配管６３Ｃ、第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃ、第２の水―冷媒熱交換器接続配管６４Ｃには破線矢印の向きに冷媒が流れ、水を冷却する。また、第１の熱源機側接続配管１５Ａが低圧、第２の熱源機側接続配管１６Ａが高圧、熱源側熱交換器３の切替弁４への接続端が低圧、四方弁２の切替弁４への接続端が高圧であるため、冷媒は必然的に第２の逆止弁４ｂ、第３の逆止弁４ｃへ流通する。

　次に、室内機７１側の利用側冷媒回路を流れる水の流れについて説明する。図１４に示す破線矢印の方向が、暖房運転に利用される水の流れ方向である。図１４に示す実線矢印の方向が、冷房運転に利用される水の流れ方向である。

　第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂで加熱された水は、ポンプ６０Ｂによって昇圧され、第１の水配管６１Ｂを通り、第１の水切替弁７２ａ，７２ｂに流入する。第１の水切替弁７２ａ，７２ｂに流入した水は、第３の水配管６５ａ，６５ｂを通り、室内機７１ａ，７１ｂに流入する。室内機７１ａ，７１ｂに流入した水は、室内側熱交換器７０ａ，７０ｂで室内の空気を加熱しながら温度低下する。室内側熱交換器７０ａ，７０ｂで温度低下した水は、第４の水配管６６ａ，６６ｂを通り、第２の水切替弁７３ａ，７３ｂに流入する。第２の水切替弁７３ａ，７３ｂに流入した水は、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂに戻る。

　一方、第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃで冷却された水は、ポンプ６０Ｃによって昇圧され、第１の水配管６１Ｃを通り、第１の水切替弁７２ｃに流入する。第１の水切替弁７２ｃに流入した水は、第３の水配管６５ｃを通り、室内機７１ｃに流入する。室内機７１ｃに流入した水は、室内側熱交換器７０ｃで室内の空気を冷却しながら温度上昇する。室内側熱交換器７０ｃで加熱された水は、第４の水配管６６ｃを通り、第２の水切替弁７３ｃに流入する。第２の水切替弁７３ｃに流入した水は、第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃに戻る。

（冷房主体運転時の冷媒流れ）
　図１５は、本発明の実施の形態３による冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置の冷媒回路の冷房主体運転時の冷媒の流れを示す図である。なお、図１５では、室内機７１ａが暖房運転、室内機７１ｂ，７１ｃが冷房運転を行う場合を示している。また、冷房主体運転時、熱源側熱交換器３が凝縮器として作用し、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂが凝縮器として作用し、第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃが蒸発器として作用する。

　まず、熱源機Ａ側の熱源側冷媒回路を流れる冷媒流れについて説明する。図１５に示す実線矢印の方向が、冷房主体運転時における冷媒の流れ方向である。
　圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒が四方弁２に流入する。四方弁２を出た冷媒は、熱源側熱交換器３へ流入する。熱源側熱交換器３へ流入した冷媒は、ここで送風機１８から送られる空気と熱交換し半ば凝縮・液化して、高温・高圧の二相状態となる。この高温・高圧の二相冷媒は、第４の逆止弁４ｄ、第２の熱源機側接続配管１６Ａを通り、中継器Ｅ’の第１の分岐部５へ流入する。第１の分岐部５へ流入した高温・高圧の二相冷媒は、電磁弁１３Ｂ、第１の水－冷媒熱交換器接続配管６３Ｂの順に通り、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂに流入する。そして、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂに流入した高温・高圧の二相冷媒は、水と熱交換して凝縮液化し、水を加熱する。この液状態となった冷媒は、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂの出口のサブクール量により制御されてほぼ全開状態の流量制御弁１１Ｂを通り少し減圧されて、第２の水―冷媒熱交換器接続配管６４Ｂを介して第２の分岐部６へ流入する。

　第２の分岐部６に流入した冷媒は、第２の水―冷媒熱交換器接続配管６４Ｃを通って、水を冷却しようとする第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃに入る。そして、この冷媒は、第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃ出口のスーパーヒート量により制御される流量制御弁１１Ｃに入って低圧まで減圧される。減圧された冷媒は、第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃで熱交換して蒸発しガス状態となって水を冷却する。このガス状態となった冷媒は、第１の水―冷媒熱交換器接続配管６３Ｃ、電磁弁１３Ｃ、第１の分岐部５、第１の熱源機側接続配管１５Ａ、第１の逆止弁４ａ、四方弁２を経て圧縮機１に吸入される。

　冷房主体運転時、電磁弁６８が閉弁し、電磁弁１４Ｂが開弁し、電磁弁１３Ｂが閉弁しているので、第１の水―冷媒熱交換器接続配管６３Ｂ、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂ、第２の水―冷媒熱交換器接続配管６４Ｂには実線矢印の向きに冷媒が流れ、水を加熱する。また、電磁弁１４Ｃが閉弁し、電磁弁１３Ｃが開弁しているので、第１の水―冷媒熱交換器接続配管６３Ｃ、第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃ、第２の水―冷媒熱交換器接続配管６４Ｃには実線矢印の向きに冷媒が流れ、水を冷却する。また、第１の熱源機側接続配管１５Ａが低圧、第２の熱源機側接続配管１６Ａが高圧、熱源側熱交換器３の切替弁４への接続端が高圧、四方弁２の切替弁４への接続端が低圧であるため、冷媒は必然的に第１の逆止弁４ａ、第４の逆止弁４ｄへ流通する。

　次に、室内機７１側の利用側冷媒回路を流れる水の流れについて説明する。図１５に示す破線矢印の方向が、暖房運転に利用される水の流れ方向である。図１５に示す実線矢印の方向が、冷房運転に利用される水の流れ方向である。

　第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂで加熱された水は、ポンプ６０Ｂによって昇圧され、第１の水配管６１Ｂを通り、第１の水切替弁７２ａに流入する。第１の水切替弁７２ａに流入した水は、第３の水配管６５ａを通り、室内機７１ａに流入する。室内機７１ａに流入した水は、室内側熱交換器７０ａで室内の空気を加熱しながら温度低下する。室内側熱交換器７０ａで温度低下した水は、第４の水配管６６ａを通り、第２の水切替弁７３ａに流入する。第２の水切替弁７３ａに流入した水は、第１の水―冷媒熱交換器５５Ｂに戻る。

　一方、第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃで冷却された水は、ポンプ６０Ｃによって昇圧され、第１の水配管６１Ｃを通り、第１の水切替弁７２ｂ，７２ｃに流入する。第１の水切替弁７２ｂ，７２ｃに流入した水は、第３の水配管６５ｂ，６５ｃを通り、室内機７１ｂ，７１ｃに流入する。室内機７１ｂ，７１ｃに流入した水は、室内側熱交換器７０ｂ，７０ｃで室内の空気を冷却しながら温度上昇する。室内側熱交換器７０ｂ，７０ｃで加熱された水は、第４の水配管６６ｂ，６６ｃを通り、第２の水切替弁７３ｂ，７３ｃに流入する。第２の水切替弁７３ｃに流入した水は、第２の水―冷媒熱交換器５５Ｃに戻る。

　なお、熱源側熱交換器３の熱交換容量の制御方法については、実施の形態１と同様につき説明を省略する。

　このように構成した空気調和装置によれば、実施の形態１と同様の効果に加えて、室内へ熱源側冷媒回路内の冷媒が漏洩しないという効果も得られる。このため、可燃性、毒性を有する自然冷媒や地球温暖化の抑制効果が高い冷媒を熱源側冷媒回路で用いることができる。したがって、地球温暖化抑制効果と室内での安全性の双方を確保できる空気調和装置を得ることができる。さらに、圧縮機１を一時的に停止させることがある運転モード切替時やデフロスト運転時等においても、水の潜熱を利用できるため、室内の暖房又は冷房を短時間ながら継続して行うことができ、快適性を向上できる効果が得られる。

　Ａ　熱源機、Ｂ，Ｃ，Ｄ　室内機、Ｅ　中継器、１　圧縮機、２　四方弁、３　熱源側熱交換器、３ａ～３ｄ　電磁弁、４　切替弁、４ａ　第１の逆止弁、４ｃ　第３の逆止弁、４ｄ　第４の逆止弁、５　第１の分岐部、６　第２の分岐部、７　気液分離器、８　流量制御弁、９　流量制御弁、１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ　室内機側熱交換器、１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ　流量制御弁、１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ　電磁弁、１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ　電磁弁、１５Ａ　第１の熱源機側接続配管、１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ　第１の室内機側接続配管、１６Ａ　第２の熱源機側接続配管、１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ　第２の室内機側接続配管、１８　送風機、１９　凝縮温度検出装置、２０　蒸発温度検出装置、２１　第１の冷媒回路、２２　第２の冷媒回路、２３　第３の冷媒回路、２４　第１の熱交換器、２５　第２の熱交換器、３０　分配器、４０　流量制御弁、５０　バイパス配管、５１　電磁弁、５５Ｂ　第１の水―冷媒熱交換器、５５Ｃ　第２の水―冷媒熱交換器、６０　ポンプ、６１Ｂ，６１Ｃ　第１の水配管、６２Ｂ，６２Ｃ　第２の水配管、６３Ｂ，６３Ｃ　第１の水―冷媒熱交換器接続配管、６４Ｂ，６４Ｃ　第２の水―冷媒熱交換器接続配管、６５　第３の水配管、６６　第４の水配管、６８　電磁弁、７０　室内側熱交換器、７１　室内機、７２　第１の水切替弁、７３　第２の水切替弁、１５２　熱交換容量調整装置。

Claims

　複数の熱交換器が並列接続された熱源側熱交換器と、
　前記熱交換器を流れる冷媒と熱交換を行う熱交換対象を、供給量可変に前記熱源側熱交換器へ供給する供給装置と、
を有する冷凍サイクル装置において、
　前記熱交換器のそれぞれの冷媒流路を開閉する流路開閉装置と、
　前記熱交換器と並列接続されたバイパス配管と、
　該バイパス配管に設けられ、前記バイパス配管を流れる冷媒の流量を制御する流量調整装置と、
　を備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
　前記熱交換器のそれぞれに接続された配管及び前記バイパス配管の接続部であって、前記熱交換器が蒸発器となる際に前記熱交換器の冷媒入口側となる接続部に、
　気液二相冷媒の気液比を所定の比率にして下流側へ流出する分配器を設けたことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
　複数の前記熱交換器のうちの少なくとも一部の前記熱交換器を直列接続する接続配管と、
　該接続配管の流路を開閉する開閉装置と、
　を備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
　前記接続配管によって直列接続された前記熱交換器は、
　冷媒流れ方向の下流側となる前記熱交換器と熱交換した熱交換対象が、冷媒流れ方向の上流側となる前記熱交換器に供給されるように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
　前記熱交換器を流れる冷媒は、
　熱交換対象に放熱する際、凝縮することなく超臨界状態で熱交換対象に放熱する冷媒であることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。