WO2011064830A1

WO2011064830A1 - 空気調和装置

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Publication number: WO2011064830A1
Application number: PCT/JP2009/006472
Authority: WO
Inventors: 森本裕之; 山下浩司; 本村祐治; 若本慎一; 竹中直史
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2011-06-03

Abstract

　省エネルギー化を図ることができる空気調和装置を提供する。　空気調和装置Ａは、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の出口側に設置された利用側熱媒体流量制御装置２５及び第１熱媒体流路切替装置２２と、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の入口側に設置された熱媒体逆流防止装置２７と、を少なくとも備えている。

Description

空気調和装置

　この発明は、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り、熱媒体を用いた冷暖房運転、熱媒体とは異なる冷媒を用いた冷暖房運転を混在することにより、設置自由度を向上させた空気調和装置に関するものである。

　従来から、たとえば室外に配置した熱源機である室外機と室内に配置した室内機との間に冷媒を循環させることにより、室内等の空調対象域に冷熱又は温熱を搬送し、冷房運転又は暖房運転を実行するようにした空気調和装置が適用されているビル用マルチエアコンが存在する（たとえば、特許文献１参照）。このような空気調和装置に使用される冷媒としては、たとえばＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）系冷媒が多く使われている。また、近年は、二酸化炭素（ＣＯ₂）等の自然冷媒も使われるようになってきている。

　また、チラーシステムに代表される別の構成の空気調和装置も存在している。この空気調和装置では、室外に配置した熱源機において、冷熱又は温熱を生成し、室外機内に配置した熱交換器で水や不凍液等の熱媒体に冷熱又は温熱を伝え、これを空調対象域に配置した室内機であるファンコイルユニットやパネルヒータ等に搬送し、冷房運転又は暖房運転を実行するようになっている（たとえば、特許文献２参照）。さらに、廃熱回収型チラーという、熱源機に４本の水配管を接続し、冷熱及び温熱を供給するものもある。

特開平２－１１８３７２号公報（第３頁、図１）特開２００３－３４３９３６号公報（第５頁、図１）

　従来の空気調和装置では、室内機に高圧の冷媒を搬送しているため、冷媒充填量が非常に大きくなり、冷媒回路から冷媒が漏洩した場合、たとえば地球の温暖化を進行してしまう等、地球環境に悪影響を及ぼすことになる。特にＲ４１０Ａは、地球温暖化係数が１９７０と大きく、このような冷媒を使用するには冷媒充填量の削減が地球環境保護の観点から非常に重要となる。また、冷媒が居住空間に漏洩した場合、その冷媒の有する化学的な性質によって人体へ悪影響を与えることがある。そのため、必要以上に換気を行ったり、リークセンサーを取り付けたりする等の対策が必要となり、コストアップや消費電力の増加につながっていた。

　このような問題を特許文献２に記載されているようなチラーシステムでは解決することができる。しかしながら、室外機で冷媒と水との熱交換を行ない、水を室内機に搬送するため、水の搬送動力が非常に大きくなってしまい、エネルギー消費が増加してしまうことになっていた。また、水等により、冷熱及び温熱の両方を供給する場合は、現地にてたとえばポンプや三方弁、計装等を準備し、また冷房と暖房を同時に実現するためには、配管の接続本数を多くしなければならず、設置工事・試運転調整に要する手間、時間及び費用が多くかかってしまうことになっていた。

　また、チラーシステムの場合、パソコンやサーバー等を設置している部屋（いわゆるサーバールーム）や、電源等を収納している電源室等において、万が一、室内機から水漏れが発生したときは、パソコンやサーバー等の故障につながり、電源室等では漏電事故に繋がりかねない。特に、サーバー関連の装置の冷却は、情報のインフラを担っているため、故障によるサーバー停止は大きな損害につながってしまう。このため、これからの空気調和装置には、冷媒量の削減、冷媒が漏洩した時の人体への悪影響を考慮した設計が要求される。加えて、サーバールームや電源室のように、冷媒の代わりに熱媒体として水を用いることができないという用途にも対応していかなければならない。

　本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、安全性の向上及び省エネルギー化を図りつつ、設置自由度の向上を図るようにした空気調和装置を提供することを目的としている。

　本発明に係る空気調和装置は、少なくとも圧縮機及び熱源側熱交換器が搭載された少なくとも１台の室外機と、少なくとも絞り装置及び第１利用側熱交換器が搭載された少なくとも１台の冷媒室内機と、少なくとも第２利用側熱交換器が搭載された少なくとも１台の熱媒体室内機と、前記室外機と前記冷媒室内機との間に介在し、冷媒流路を切り換える開閉弁と逆止弁が少なくとも搭載され、前記室外機で生成された温熱又は冷熱を前記第１利用側熱交換器に供給する少なくとも１台の第１熱媒体変換機と、前記第１熱媒体変換機と前記熱媒体室内機との間に介在し、熱媒体間熱交換器が少なくとも２台以上搭載され、前記室外機で生成され熱源側冷媒に貯えられた温熱又は冷熱を前記熱媒体間熱交換器を介して前記熱源側冷媒とは異なる熱媒体に伝達し、前記第２利用側熱交換器に供給する少なくとも１台の第２熱媒体変換機と、を備えていることを特徴とする。

　本発明に係る空気調和装置によれば、冷媒をそのまま利用して冷暖房を行なう空間と、冷媒を間接的に利用して冷暖房を行なう空間と、分けることが可能になっているので、システムの安全性、信頼性及び設置自由度の向上を図ることができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。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１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１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１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。熱媒体変換機の接続状態例を示す模式図である。

　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。
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の設置例を示す概略図である。図１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では、実施の形態１に係る空気調和装置を４階建てのビル１００に設置した状態をイメージして表している。実施の形態１に係る空気調和装置は、熱源機である１台の室外機１と、複数台の熱媒体室内機２（室内機２ａ～室内機２ｃ）と、複数台の冷媒室内機７０（室内機７０ａ、室内機７０ｂ）と、室外機１と冷媒室内機７０との間に介在する第１熱媒体変換機３ａと、第１熱媒体変換機３ａと熱媒体室内機２との間に介在する第２熱媒体変換機３ｂと、を有している。

　そして、室外機１がビル１００の屋上に、第１熱媒体変換機３ａ及び冷媒室内機７０が３階のたとえばサーバーが収納されているサーバールーム１００ａに、第２熱媒体変換機３ｂが３階のたとえば人が普段はあまり居ない共用ゾーン１００ｂに、熱媒体室内機２が３階のたとえば事務所等の居室１００ｃに、それぞれ設置されている状態を例に示している。なお、熱媒体室内機２は、熱媒体（たとえば、水や不凍液等）が流れる熱交換器を収容している室内機を、冷媒室内機７０は、熱源側冷媒（熱媒体とは異なる冷媒）が流れる熱媒体を収容している室内機を、それぞれ示している。

　すなわち、実施の形態１に係る空気調和装置は、１台の室外機１と、複数台の熱媒体室内機２と、複数台の冷媒室内機７０と、２台の熱媒体変換機３（第１熱媒体変換機３ａ、第２熱媒体変換機３ｂ）と、を有している。室外機１と第１熱媒体変換機３ａ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。第１熱媒体変換機３ａと冷媒室内機７０及び第２熱媒体変換機３ｂとは、熱源側冷媒を導通する冷媒配管６２で接続されている。第２熱媒体変換機３ｂと熱媒体室内機２とは、熱媒体を導通する熱媒体配管５で接続されている。なお、実施の形態１に係る空気調和装置の回路構成については、図２以降で詳細に説明する。

　室外機１は、第１熱媒体変換機３ａを介して冷媒室内機７０に、第２熱媒体変換機３ｂを介して熱媒体室内機２に、それぞれ冷熱または温熱を供給するものである。冷媒室内機７０は、空調対象空間となるサーバールーム１００ａ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。熱媒体室内機２は、空調対象空間となる居室１００ｃ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、冷媒室内機７０及び熱媒体室内機２とは別筐体として構成されており、室外機１から供給される冷熱あるいは温熱を冷媒室内機７０や熱媒体室内機２に伝達するものである。

　なお、図１においては、第２熱媒体変換機３ｂが共用ゾーン１００ｂに設置されている状態を例に示しているが、これに限定するものではなく、ビル１００の内部ではあるが居室１００ｃとは別の空間である天井裏等の空間等に設置することも可能である。また、冷媒室内機７０及び熱媒体室内機２は、たとえば天井カセット型や天井埋込型、天井吊下式等、空調対象空間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においては、室外機１がビル１００の屋上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ビル１００の外に排気することができるのであればビル１００の内部に設置してもよく、あるいは、水冷式の室外機１を用いる場合にもビル１００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から冷媒室内機７０及び熱媒体室内機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、省エネルギー化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、冷媒室内機７０、熱媒体室内機２及び熱媒体変換機３の接続台数を図１に図示してある台数に限定するものではなく、実施の形態１に係る空気調和装置が設置される建物に応じて台数を決定すればよい。またさらに、第１熱媒体変換機３ａと第２熱媒体変換機３ｂの筐体を同一として１つのユニットとして構成してもよい。

　図２は、実施の形態１に係る空気調和装置（以下、空気調和装置Ａ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２に基づいて、空気調和装置Ａの詳しい回路構成について説明する。図２に示すように、室外機１と第１熱媒体変換機３ａとが冷媒配管４で、第１熱媒体変換機３ａと冷媒室内機７０及び第２熱媒体変換機３ｂとが冷媒配管６２で、第２熱媒体変換機３ｂと熱媒体室内機２とが第２熱媒体変換機３ｂ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を介して熱媒体配管５で接続されている。

［室外機１］
　室外機１には、圧縮機１０と、冷媒流路切替装置である四方弁１１と、熱源側熱交換器１２と、アキュムレーター１７とが冷媒配管４で直列に接続されて収容されている。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、第１熱媒体変換機３ａ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。四方弁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１７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、第１熱媒体変換機３ａと四方弁１１との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（第１熱媒体変換機３ａ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と第１熱媒体変換機３ａ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から第１熱媒体変換機３ａ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、逆止弁１３ｄの下流側から逆止弁１３ａの下流側の方向のみに熱源側冷媒の流通を許容するものである。逆止弁１３ｃは、第２接続配管４ｂに設けられ、逆止弁１３ｄの上流側から逆止弁１３ａの上流側の方向のみに熱源側冷媒の流通を許容するものである。

　第１接続配管４ａは、室外機１内において、逆止弁１３ｄの下流側における冷媒配管４と逆止弁１３ａの下流側における冷媒配管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の上流側における冷媒配管４と逆止弁１３ａの上流側における冷媒配管４とを接続するものである。なお、図２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。

［熱媒体室内機２］
　熱媒体室内機２には、それぞれ利用側熱交換器（第２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、熱媒体配管５を介して第２熱媒体変換機３ｂの熱媒体流量調整装置２４及び第２熱媒体流路切替装置２３と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、空調対象空間（たとえば、居室１００ｃ）に供給するための暖房空気あるいは冷房空気を生成するものである。

　図２では、４台の熱媒体室内機２が第２熱媒体変換機３ｂ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～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、熱媒体室内機２の接続台数を図１に示す３台及び図２に示す４台に限定するものではない。

［冷媒室内機７０］
　冷媒室内機７０には、それぞれ利用側熱交換器（第１利用側熱交換器）６０と絞り装置６１とが直列に接続されて搭載されている。利用側熱交換器６０及び絞り装置６１は、冷媒配管６２を介して第１熱媒体変換機３ａと接続するようになっている。この利用側熱交換器６０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源側冷媒との間で熱交換を行ない、空調対象空間（たとえば、サーバールーム１００ａ）に供給するための暖房空気あるいは冷房空気を生成するものである。絞り装置６１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６１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。

　図２では、４台の冷媒室内機７０が第１熱媒体変換機３ａに接続されている場合を例に示しており、紙面右から室内機７０ａ、室内機７０ｂ、室内機７０ｃ、室内機７０ｄとして図示している。また、室内機７０ａ～７０ｄに応じて、利用側熱交換器６０も、紙面右側から利用側熱交換器６０ａ、利用側熱交換器６０ｂ、利用側熱交換器６０ｃ、利用側熱交換器６０ｄとし、絞り装置６１も、紙面右側から絞り装置６１ａ、絞り装置６１ｂ、絞り装置６１ｃ、絞り装置６１ｄとして図示している。なお、冷媒室内機７０の接続台数を図１に示す２台及び図２に示す４台に限定するものではない。

［第１熱媒体変換機３ａ］
　第１熱媒体変換機３ａには、気液分離器５１と、絞り装置５３と、過冷却熱交換器５２と、低圧ガス配管５９側に設置されている開閉弁５６と、高圧ガス配管５８ａ側に設置されている開閉弁５７と、冷媒室内機７０から戻ってくる方向に設置されている逆止弁５４と、冷媒室内機７０に向かう方向に設置されている逆止弁５５と、が設けられている。したがって、第１熱媒体変換機３ａと冷媒室内機７０とは、逆止弁５４、逆止弁５５、開閉弁５６、及び、開閉弁５７を介して冷媒配管６２で接続される。

　気液分離器５１は、室外機１と接続する１本の冷媒配管４と、冷媒配管である２本の高圧ガス配管５８ａ、高圧液配管５８ｂ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冷媒とに分離するものである。絞り装置５３は、高圧液配管５８ｂを流れ、分岐された一部の高圧液冷媒を減圧するものである。過冷却熱交換器５２は、高圧液配管５８ｂを流れる高圧液冷媒と、絞り装置５３で減圧された液冷媒と、の間で熱交換を行なうものである。つまり、絞り装置５３で減圧された冷媒を過冷却熱交換器５２に送り込むことによって、気液分離器５１から流出した高圧液冷媒の過冷却を確保するようにしている。

　開閉弁５６及び開閉弁５７は、選択的に開閉が制御されて、熱源側冷媒を導通したり、しなかったりするものである。なお、室内機７０ａ～７０ｄに応じて、開閉弁５６は、紙面左側から開閉弁５６ａ、開閉弁５６ｂ、開閉弁５６ｃ、開閉弁５６ｄとして図示している。また、室内機７０ａ～７０ｄに応じて、開閉弁５７も、紙面左側から開閉弁５７ａ、開閉弁５７ｂ、開閉弁５７ｃ、開閉弁５７ｄとして図示している。

　逆止弁５４は、冷媒室内機７０から戻ってきた熱源側冷媒のみを導通するものである。逆止弁５５は、冷媒室内機７０に向かう熱源側冷媒のみを導通するものである。なお、室内機７０ａ～７０ｄに応じて、逆止弁５４は、紙面左側から逆止弁５４ａ、逆止弁５４ｂ、逆止弁５４ｃ、逆止弁５４ｄとして図示している。また、室内機７０ａ～７０ｄに応じて、逆止弁５５も、紙面左側から逆止弁５５ａ、逆止弁５５ｂ、逆止弁５５ｃ、逆止弁５５ｄとして図示している。

　図７に示すように、第１熱媒体変換機３ａには、利用側熱交換器６０に接続するための接続口７４（利用側熱交換器６０に対応させて接続口７４ａ～接続口７４ｄとして図示している）と、接続口７１（利用側熱交換器６０に対応させて接続口７１ａ～接続口７１ｄとして図示している）と、が設けられている。接続口７４が第１熱媒体変換機３ａから利用側熱交換器６０に向かう行き配管との接続口として、接続口７１が利用側熱交換器６０から第１熱媒体変換機３ａに向かう戻り配管との接続口として、それぞれ機能する。

［第２熱媒体変換機３ｂ］
　第２熱媒体変換機３ｂには、２つの熱媒体間熱交換器１５と、３つの絞り装置１６と、２つの熱媒体送出装置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２４と、が設けられている。

　２つの熱媒体間熱交換器１５（第１熱媒体間熱交換器１５ａ、第２熱媒体間熱交換器１５ｂ）は、凝縮器（放熱器）また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で生成された冷熱または温熱を熱媒体に伝達し、熱媒体室内機２に供給するものである。第１熱媒体間熱交換器１５ａは、高圧ガス配管５８ａを介して第１熱媒体変換機３ａに接続されており、冷房暖房混在運転モード時において熱媒体の加熱に供するものである。また、第２熱媒体間熱交換器１５ｂは、低圧ガス配管５９を介して第１熱媒体変換機３ａに接続されており、冷房暖房混在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。

　３つの絞り装置１６（絞り装置１６ａ、絞り装置１６ｂ、絞り装置１６ｄ）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、絞り装置１６ｄと第２熱媒体間熱交換器１５ｂとの間に設けられている。絞り装置１６ｂは、絞り装置１６ａと並列となるように設けられている。絞り装置１６ｄは、第１熱媒体間熱交換器１５ａと絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂとの間に設けられている。３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つの熱媒体送出装置２１（第１熱媒体送出装置２１ａ、第２熱媒体送出装置２１ｂ）は、ポンプ等で構成されており、熱媒体配管５を導通する熱媒体を加圧して循環させるものである。第１熱媒体送出装置２１ａは、第１熱媒体間熱交換器１５ａと第１熱媒体流路切替装置２２との間における熱媒体配管５に設けられている。第２熱媒体送出装置２１ｂは、第２熱媒体間熱交換器１５ｂと第１熱媒体流路切替装置２２との間における熱媒体配管５に設けられている。なお、第１熱媒体送出装置２１ａ及び第２熱媒体送出装置２１ｂの種類を特に限定するものではなく、たとえば容量制御可能なポンプ等で構成するとよい。

　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、熱媒体室内機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第１熱媒体間熱交換器１５ａに、三方のうちの一つが第２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２４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、熱媒体室内機２に対応させて、紙面下側から熱媒体流路切替装置２２ａ、熱媒体流路切替装置２２ｂ、熱媒体流路切替装置２２ｃ、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、熱媒体室内機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第１熱媒体間熱交換器１５ａに、三方のうちの一つが第２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の熱媒体流路の出口側に設けられている。なお、熱媒体室内機２に対応させて、紙面下側から熱媒体流路切替装置２３ａ、熱媒体流路切替装置２３ｂ、熱媒体流路切替装置２３ｃ、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２４（熱媒体流量調整装置２４ａ～熱媒体流量調整装置２４ｄ）は、たとえば開口面積を制御できる二方弁等で構成されており、熱媒体の流量を制御するものである。熱媒体流量調整装置２４は、熱媒体室内機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２４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の熱媒体流路の入口側に設けられている。なお、熱媒体室内機２に対応させて、紙面下側から熱媒体流量調整装置２４ａ、熱媒体流量調整装置２４ｂ、熱媒体流量調整装置２４ｃ、熱媒体流量調整装置２４ｄとして図示している。また、熱媒体流量調整装置２４を利用側熱交換器２６の熱媒体流路の出口側に設けてもよい。

　図７に示すように、第２熱媒体変換機３ｂには、利用側熱交換器２６に接続するための接続口７２（利用側熱交換器２６に対応させて接続口７２ａ～接続口７２ｄとして図示している）と、接続口７３（利用側熱交換器２６に対応させて接続口７３ａ～接続口７３ｄとして図示している）と、が設けられている。接続口７２が第２熱媒体変換機３ｂから利用側熱交換器２６に向かう行き配管との接続口として、接続口７３が利用側熱交換器２６から第２熱媒体変換機３ｂに向かう戻り配管との接続口として、それぞれ機能する。

　また、第２熱媒体変換機３ｂには、２つの第１熱媒体温度検出手段３１と、２つの第２熱媒体温度検出手段３２と、４つの第３熱媒体温度検出手段３３と、４つの第４熱媒体温度検出手段３４と、第１冷媒温度検出手段３５と、冷媒圧力検出手段３６と、第２冷媒温度検出手段３７と、第３冷媒温度検出手段３８と、が設けられている。これらの検出手段で検知された情報（温度情報、圧力情報）は、空気調和装置Ａの動作を制御する図示省略の制御装置に送られ、圧縮機１０や熱媒体送出装置２１の駆動周波数、図示省略の送風機の回転数、四方弁１１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熱媒体温度検出手段３１（第１熱媒体温度検出手段３１ａ、第１熱媒体温度検出手段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熱媒体温度検出手段３１ａは、第１熱媒体送出装置２１ａの入口側における熱媒体配管５に設けられている。第１熱媒体温度検出手段３１ｂは、第２熱媒体送出装置２１ｂの熱媒体入口側における熱媒体配管５に設けられている。

　２つの第２熱媒体温度検出手段３２（第２熱媒体温度検出手段３２ａ、第２熱媒体温度検出手段３２ｂ）は、熱媒体間熱交換器１５に流入する熱媒体、つまり熱媒体間熱交換器１５の入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２熱媒体温度検出手段３２ａは、第１熱媒体間熱交換器１５ａの入口側における熱媒体配管５に設けられている。第２熱媒体温度検出手段３２ｂは、第２熱媒体間熱交換器１５ｂの入口側における熱媒体配管５に設けられている。

　４つの第３熱媒体温度検出手段３３（第３熱媒体温度検出手段３３ａ～第３熱媒体温度検出手段３３ｄ）は、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の入口側に設けられ、利用側熱交換器２６に流入する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３熱媒体温度検出手段３３は、熱媒体室内機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、熱媒体室内機２に対応させて、紙面下側から第３熱媒体温度検出手段３３ａ、第３熱媒体温度検出手段３３ｂ、第３熱媒体温度検出手段３３ｃ、第３熱媒体温度検出手段３３ｄとして図示している。

　４つの第４熱媒体温度検出手段３４（第４熱媒体温度検出手段３４ａ～第４熱媒体温度検出手段３４ｄ）は、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の出口側に設けられ、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４熱媒体温度検出手段３４は、熱媒体室内機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、熱媒体室内機２に対応させて、紙面下側から第４熱媒体温度検出手段３４ａ、第４熱媒体温度検出手段３４ｂ、第４熱媒体温度検出手段３４ｃ、第４熱媒体温度検出手段３４ｄとして図示している。

　第１冷媒温度検出手段３５は、第１熱媒体間熱交換器１５ａの熱源側冷媒流路の出口側、つまり第１熱媒体間熱交換器１５ａと絞り装置１６ｄとの間に設けられ、第１熱媒体間熱交換器１５ａ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。冷媒圧力検出手段３６は、第１熱媒体間熱交換器１５ａの熱源側冷媒流路の出口側、つまり第１熱媒体間熱交換器１５ａと絞り装置１６ｄとの間に設けられ、第１熱媒体間熱交換器１５ａから流出した熱源側冷媒の圧力を検出するものであり、圧力センサーなどで構成するとよい。

　第２冷媒温度検出手段３７は、第２熱媒体間熱交換器１５ｂの熱源側冷媒流路の入口側、つまり絞り装置１６ａと第２熱媒体間熱交換器１５ｂとの間に設けられ、第２熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する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冷媒温度検出手段３８は、第２熱媒体間熱交換器１５ｂの熱源側冷媒流路の出口側、つまり低圧ガス配管５９に接続する冷媒配管６２に設けられ、第２熱媒体間熱交換器１５ｂ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。

　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）、四方弁１１の切り替え、熱媒体送出装置２１の駆動、絞り装置１６の開度、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２４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にまとめて設けてもよい。

　熱媒体を導通する熱媒体配管５は、第１熱媒体間熱交換器１５ａに接続されるもの（以下、配管５ａと称する）と、第２熱媒体間熱交換器１５ｂに接続されるもの（以下、配管５ｂと称する）と、で構成されている。配管５ａ及び配管５ｂは、熱媒体変換機３に接続される熱媒体室内機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５ａ及び配管５ｂ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、配管５ａを導通する熱媒体を利用側熱交換器２６に流入させるか、配管５ｂを導通する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。

　この空気調和装置Ａでは、圧縮機１０、四方弁１１、熱源側熱交換器１２、気液分離器５１、開閉弁５６、開閉弁５７、逆止弁５４、逆止弁５５、利用側熱交換器６０、絞り装置６１、第１熱媒体間熱交換器１５ａ、第２熱媒体間熱交換器１５ｂ、及び、絞り装置１６が、冷媒配管４（高圧ガス配管５８ａ、高圧液配管５８ｂ及び低圧ガス配管５９を含む）で接続されて冷凍サイクル回路、つまり冷媒循環回路ａを構成している。

　また、第１熱媒体間熱交換器１５ａ、第１熱媒体送出装置２１ａ、第１熱媒体流路切替装置２２、熱媒体流量調整装置２４、利用側熱交換器２６、及び、第２熱媒体流路切替装置２３が、配管５ａで順に直列に接続されて熱媒体循環回路ｂを構成している。同様に、第２熱媒体間熱交換器１５ｂ、第２熱媒体送出装置２１ｂ、第１熱媒体流路切替装置２２、熱媒体流量調整装置２４、利用側熱交換器２６、及び、第２熱媒体流路切替装置２３が、配管５ｂで順に直列に接続されて熱媒体循環回路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。

　すなわち、第１熱媒体変換機３ａと第２熱媒体変換機３ｂとが、第２熱媒体変換機３ｂに設けられている第１熱媒体間熱交換器１５ａ及び第２熱媒体間熱交換器１５ｂを介して接続されている。そして、第２熱媒体変換機３ｂと熱媒体室内機２とが、第１熱媒体間熱交換器１５ａ及び第２熱媒体間熱交換器１５ｂで接続され、第１熱媒体間熱交換器１５ａ及び第２熱媒体間熱交換器１５ｂで冷媒循環回路ａを循環する一次側の冷媒である熱源側冷媒と熱媒体循環回路ｂを循環する二次側の冷媒である熱媒体とが熱交換するようになっている。

　ここで、冷媒循環回路ａに使用可能な熱源側冷媒、熱媒体循環回路ｂに使用可能な熱媒体の種類について説明する。
　冷媒循環回路ａには、たとえばＲ４０７Ｃ等の非共沸混合冷媒、Ｒ４１０Ａ等の擬似共沸混合冷媒、又はＲ２２等の単一冷媒等を使用することができる。また、二酸化炭素や炭化水素等の自然冷媒を使用してもよい。熱源側冷媒として自然冷媒を使用することにより、冷媒漏洩による地球の温室効果を抑制できる効果がある。

　熱媒体循環回路ｂは、上述したように熱媒体室内機２の利用側熱交換器２６に接続されている。そのために、空気調和装置Ａでは、熱媒体が熱媒体室内機２が設置される居室１００ｃ等に漏洩した場合に配慮して、熱媒体に安全性の高いものを使用することを前提としている。したがって、熱媒体には、たとえば水や不凍液、水と不凍液の混合液等を使用することができる。この構成によれば、低い外気温度でも凍結や腐食による冷媒漏れを抑制でき、高い信頼性を得られる。

　ここから、空気調和装置Ａ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Ａは、各熱媒体室内機２及び各冷媒室内機７０からの指示に基づいて、その熱媒体室内機２及び各冷媒室内機７０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Ａは、熱媒体室内機２及び各冷媒室内機７０の全部で同一運転をすることができるとともに、熱媒体室内機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。

　空気調和装置Ａが実行する運転モードには、駆動している熱媒体室内機２及び各冷媒室内機７０の全てが冷房運転を実行する全冷房運転モード、駆動している熱媒体室内機２及び各冷媒室内機７０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主体運転モード、及び、暖房負荷の方が大きい暖房主体運転モードが存在する。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。

［冷房主体運転モード］
　図３は、空気調和装置Ａ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。図３では、利用側熱交換器２６ａ、利用側熱交換器６０ｄで温熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂ～利用側熱交換器２６ｄ、利用側熱交換器６０ａ～利用側熱交換器６０ｃで冷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３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３では、熱源側冷媒及び熱媒体の流れ方向を矢印で示している。

　図３に示す冷房主体運転モードの場合、室外機１では、四方弁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。第２熱媒体変換機３ｂでは、第１熱媒体送出装置２１ａ及び第２熱媒体送出装置２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２４を開放し、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を制御して第１熱媒体間熱交換器１５ａと利用側熱交換器２６ａとの間を、第２熱媒体間熱交換器１５ｂと利用側熱交換器２６ｂ～利用側熱交換器２６ｄとの間を、それぞれ熱媒体が循環するようにしている。第１熱媒体変換機３ａでは、絞り装置５３を閉止し、開閉弁５６ａ～開閉弁５６ｃを開、開閉弁５６ｄを閉、開閉弁５７ａ～開閉弁５７ｃを閉、開閉弁５７ｄを開にしている。

　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、四方弁１１を通り、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、気液二相冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した気液二相冷媒は、逆止弁１３ａを通って室外機１から流出し、冷媒配管４を通って第１熱媒体変換機３ａに流入する。第１熱媒体変換機３ａに流入した気液二相冷媒は、気液分離器５１へ流入し、ガス冷媒と液冷媒とに分離される。

　気液分離器５１で分離されたガス冷媒の一部は、高圧ガス配管５８ａを通って、第２熱媒体変換機３ｂの第１熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。第１熱媒体間熱交換器１５ａ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。第１熱媒体間熱交換器１５ａから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｄを通る。一方、気液分離器５１で分離された液冷媒は、高圧液配管５８ｂを通って、第２熱媒体変換機３ｂに流入し、第１熱媒体間熱交換器１５ａ及び絞り装置１６ｄを通った液冷媒と合流する。

　合流した液冷媒は、絞り装置１６ａで絞られて膨張し、低温・低圧の気液二相冷媒となって第２熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。この気液二相冷媒は、蒸発器として作用する第２熱媒体間熱交換器１５ｂで熱媒体循環回路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。第２熱媒体間熱交換器１５ｂから流出したガス冷媒は、第２熱媒体変換機３ｂから流出し、第１熱媒体変換機３ａを介して、低圧ガス配管５９及び冷媒配管４を通って室外機１に流入する。室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｄを通って、四方弁１１及びアキュムレーター１７を介して、圧縮機１０へ再吸入される。

　ところで、気液分離器５１で分離された高圧液冷媒は、高圧液配管５８ｂを通って、一部が第２熱媒体変換機３ｂに流入し、残りの高圧液冷媒が逆止弁５５ａ～逆止弁５５ｃを通って絞り装置６１ａ～絞り装置６１ｃで減圧され、低圧の気液二相冷媒になる。低圧の気液二相冷媒は、利用側熱交換器６０ａ～利用側熱交換器６０ｃに流入し、そこで熱を吸収して（周囲の空気を冷却して）、蒸発し、低圧ガス冷媒になる。この低圧ガス冷媒は、開閉弁５６ａ～開閉弁５６ｃを通ってから、第２熱媒体変換機３ｂからの低圧ガス冷媒と合流して、低圧ガス配管５９及び冷媒配管４を通って室外機１に流入する。

　一方、気液分離器５１で分離された高圧ガス冷媒の残りは、高圧ガス配管５８ａ、開閉弁５７ｄを通って、利用側熱交換器６０ｄに流入し、そこで熱を与え（周囲の空気を暖め）ながら、凝縮し、高圧液冷媒となる。この高圧液冷媒は、絞り装置６１ｄ、逆止弁５４ｄを通って、第１熱媒体変換機３ａに流入し、気液分離器５１で分離した高圧液冷媒と合流する。

　冷房運転、暖房運転に利用される熱源側冷媒は、絞り装置６１ａ～絞り装置６１ｄの作用により、空調対象空間で必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量だけが利用側熱交換器６０ａ～利用側熱交換器６０ｄに流入するようになっている。

　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。
　第１熱媒体送出装置２１ａで加圧され流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ａを介して、熱媒体流量調整装置２４ａを通り、利用側熱交換器２６ａに流入する。そして、利用側熱交換器２６ａにおいて室内空気に熱を与え、熱媒体室内機２が設置されている居室１００ｃの暖房を行なう。また、第２熱媒体送出装置２１ｂで加圧され流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ｂ～第１熱媒体流路切替装置２２ｄを介して、熱媒体流量調整装置２４ｂ～熱媒体流量調整装置２４ｄを通り、利用側熱交換器２６ｂ～利用側熱交換器２６ｄに流入する。そして、利用側熱交換器２６ｂ～利用側熱交換器２６ｄにおいて室内空気から吸熱し、熱媒体室内機２が設置されている居室１００ｃの冷房を行なう。

　暖房運転に利用される熱媒体は、熱媒体流量調整装置２４ａの作用により、居室１００ｃ等の空調対象空間で必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量だけが利用側熱交換器２６ａに流入する。そして、暖房運転を行なった熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａを通って、第１熱媒体間熱交換器１５ａへ流入し、再び第１熱媒体送出装置２１ａへと吸い込まれる。

　冷房運転に利用される熱媒体は、熱媒体流量調整装置２４ｂ～熱媒体流量調整装置２４ｄの作用により、居室１００ｃ等の空調対象空間で必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量だけが利用側熱交換器２６ｂ～利用側熱交換器２６ｄに流入する。そして、冷房運転を行なった熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ｂ～第２熱媒体流路切替装置２３ｄを通って、第２熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再び第２熱媒体送出装置２１ｂへと吸い込まれる。

［暖房主体運転モード］
　図４は、空気調和装置Ａ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。図４では、利用側熱交換器２６ａ、利用側熱交換器６０ｄで冷熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂ～利用側熱交換器２６ｄ、利用側熱交換器６０ａ～利用側熱交換器６０ｃで温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）の循環する配管を示している。また、図４では、熱源側冷媒及び熱媒体の流れ方向を矢印で示している。

　図４に示す暖房主体運転モードの場合、室外機１では、四方弁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を経由させずに第１熱媒体変換機３ａへ流入させるように切り替える。第２熱媒体変換機３ｂでは、第１熱媒体送出装置２１ａ及び第２熱媒体送出装置２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２４を開放し、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を制御して第１熱媒体間熱交換器１５ａと利用側熱交換器２６ｂ～利用側熱交換器２６ｄとの間を、第２熱媒体間熱交換器１５ｂと利用側熱交換器２６ａとの間を、それぞれ熱媒体が循環するようにしている。第１熱媒体変換機３ａでは、絞り装置５３を閉または小さい開度状態にし、開閉弁５６ａ～開閉弁５６ｃを閉、開閉弁５６ｄを開、開閉弁５７ａ～開閉弁５７ｃを開、開閉弁５７ｄを閉にしている。

　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、四方弁１１を通り、逆止弁１３ｂを通って室外機１から流出する。室外機１から流出した冷媒は、冷媒配管４を通って第１熱媒体変換機３ａに流入する。冷媒配管４において、一部のガス冷媒が液化し、第１熱媒体変換機３ａに流入した冷媒は、気液分離器５１へ流入し、ガス冷媒と液冷媒とに分離される。そして、ガス冷媒は、高圧ガス配管５８ａを通って、一部が第１熱媒体変換機３ａから流出する。

　第１熱媒体変換機３ａから流出した高圧ガス冷媒は、第２熱媒体変換機３ｂの第１熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。第１熱媒体間熱交換器１５ａ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。第１熱媒体間熱交換器１５ａから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｄを通り、減圧されて膨張し、低温・低圧の気液二相冷媒となる。一方、気液分離器５１で分離された液冷媒は、高圧液配管５８ｂを通って、第２熱媒体変換機３ｂに流入し、第１熱媒体間熱交換器１５ａ及び絞り装置１６ｄを通った気液二相冷媒と合流する。

　合流した気液二相冷媒は、第２熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。この気液二相冷媒は、蒸発器として作用する第２熱媒体間熱交換器１５ｂで熱媒体循環回路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、気液二相状態で第２熱媒体間熱交換器１５ｂから流出する。第２熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した気液二相冷媒は、第２熱媒体変換機３ｂから流出し、第１熱媒体変換機３ａを介して、低圧ガス配管５９及び冷媒配管４を通って室外機１に流入する。室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｃを通って、熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した気液二相冷媒は、周囲の空気を冷却しながら、低圧のガス冷媒なり、四方弁１１及びアキュムレーター１７を介して、圧縮機１０に再吸入される。

　ところで、気液分離器５１で分離された高圧ガス冷媒の残りは、開閉弁５７ａ～開閉弁５７ｃを通って、利用側熱交換器６０ａ～利用側熱交換器６０ｃに流入し、そこで熱を与え（周囲の空気を暖め）ながら、凝縮し、高圧液冷媒となる。この高圧液冷媒は、絞り装置６１ａ～絞り装置６１ｃ、逆止弁５４ａ～逆止弁５４ｃを通って、第１熱媒体変換機３ａに流入し、気液分離器５１で分離した高圧液冷媒と合流する。合流した高圧液冷媒は、過冷却熱交換器５２、逆止弁５５ｄを通り、絞り装置６１ｄで減圧され、低圧の気液二相冷媒となって、利用側熱交換器６０ｄに流入し、そこで空気を冷却しながら低圧のガス冷媒となって、利用側熱交換器６０ｄから流出する。利用側熱交換器６０ｄから流出した気液二相冷媒は、第１熱媒体変換機３ａに流入し、第２熱媒体変換機３ｂからの冷媒と合流してから、室外機１に流入する。

　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。
　第１熱媒体送出装置２１ａで加圧され流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ｂ～第１熱媒体流路切替装置２２ｄを介して、熱媒体流量調整装置２４ｂ～熱媒体流量調整装置２４ｄを通り、利用側熱交換器２６ｂ～利用側熱交換器２６ｄに流入する。そして、利用側熱交換器２６ｂ～利用側熱交換器２６ｄにおいて室内空気に熱を与え、熱媒体室内機２が設置されている居室１００ｃの暖房を行なう。また、第２熱媒体送出装置２１ｂで加圧され流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ａを介して、熱媒体流量調整装置２４ａを通り、利用側熱交換器２６ａに流入する。そして、利用側熱交換器２６ａにおいて室内空気から吸熱し、熱媒体室内機２が設置されている居室１００ｃの冷房を行なう。

　暖房運転に利用される熱媒体は、熱媒体流量調整装置２４ｂ～熱媒体流量調整装置２４ｄの作用により、居室１００ｃ等の空調対象空間で必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量だけが利用側熱交換器２６ｂ～利用側熱交換器２６ｄに流入する。そして、暖房運転を行なった熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ｂ～第２熱媒体流路切替装置２３ｄを通って、第１熱媒体間熱交換器１５ａへ流入し、再び第１熱媒体送出装置２１ａへと吸い込まれる。

　冷房運転に利用される熱媒体は、熱媒体流量調整装置２４ａの作用により、居室１００ｃ等の空調対象空間で必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量だけが利用側熱交換器２６ａに流入する。そして、冷房運転を行なった熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａを通って、第２熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再び第２熱媒体送出装置２１ｂへと吸い込まれる。

［全冷房運転モード］
　図５は、空気調和装置Ａ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。図５では、利用側熱交換器２６ａ～利用側熱交換器２６ｄ、利用側熱交換器６０ａ～利用側熱交換器６０ｄの全てで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、熱源側冷媒及び熱媒体の流れ方向を矢印で示している。

　図５に示す全冷房運転モードの場合、室外機１では、四方弁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。第２熱媒体変換機３ｂでは、第２熱媒体送出装置２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２４を開放し、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を制御して第２熱媒体間熱交換器１５ｂと利用側熱交換器２６ａ～利用側熱交換器２６ｄとの間を、それぞれ熱媒体が循環するようにしている。第１熱媒体変換機３ａでは、絞り装置５３を閉止し、開閉弁５６ａ～開閉弁５６ｄを開、開閉弁５７ａ～開閉弁５７ｄを閉にしている。

　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、四方弁１１を通り、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、液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した液冷媒は、逆止弁１３ａを通って室外機１から流出し、冷媒配管４を通って第１熱媒体変換機３ａに流入する。第１熱媒体変換機３ａに流入した液冷媒は、気液分離器５１へ流入する。

　気液分離器５１に流入した液冷媒は、高圧液配管５８ｂを通って、一部が第１熱媒体変換機３ａから流出し、第２熱媒体変換機３ｂに流入する。第２熱媒体変換機３ｂに流入した液配管は、絞り装置１６ａで絞られて膨張し、低温・低圧の気液二相冷媒となって第２熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。この気液二相冷媒は、蒸発器として作用する第２熱媒体間熱交換器１５ｂで熱媒体循環回路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。

　第２熱媒体間熱交換器１５ｂから流出したガス冷媒は、第２熱媒体変換機３ｂから流出し、第１熱媒体変換機３ａを介して、低圧ガス配管５９及び冷媒配管４を通って室外機１に流入する。室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｄを通って、四方弁１１及びアキュムレーター１７を介して、圧縮機１０へ再吸入される。

　ところで、気液分離器５１から高圧液配管５８ｂを通った液冷媒の残りは、逆止弁５５ａ～逆止弁５５ｄを通って絞り装置６１ａ～絞り装置６１ｄで減圧され、低圧の気液二相冷媒になる。低圧の気液二相冷媒は、利用側熱交換器６０ａ～利用側熱交換器６０ｄに流入し、そこで熱を吸収して（周囲の空気を冷却して）、蒸発し、低圧ガス冷媒になる。この低圧ガス冷媒は、開閉弁５６ａ～開閉弁５６ｄを通ってから、第２熱媒体変換機３ｂからの低圧ガス冷媒と合流して、低圧ガス配管５９及び冷媒配管４を通って室外機１に流入する。

　冷房運転に利用される熱源側冷媒は、絞り装置６１ａ～絞り装置６１ｄの作用により、空調対象空間で必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量だけが利用側熱交換器６０ａ～利用側熱交換器６０ｄに流入するようになっている。

　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。
　第２熱媒体送出装置２１ｂで加圧され流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ａ～第１熱媒体流路切替装置２２ｄを介して、熱媒体流量調整装置２４ａ～熱媒体流量調整装置２４ｄを通り、利用側熱交換器２６ａ～利用側熱交換器２６ｄに流入する。そして、利用側熱交換器２６ａ～利用側熱交換器２６ｄにおいて室内空気から吸熱し、熱媒体室内機２が設置されている居室１００ｃの冷房を行なう。

　冷房運転に利用される熱媒体は、熱媒体流量調整装置２４ａ～熱媒体流量調整装置２４ｄの作用により、居室１００ｃ等の空調対象空間で必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量だけが利用側熱交換器２６ａ～利用側熱交換器２６ｄに流入する。そして、冷房運転を行なった熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａ～２熱媒体流路切替装置２３ｄを通って、第２熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再び第２熱媒体送出装置２１ｂへと吸い込まれる。

［全暖房運転モード］
　図６は、空気調和装置Ａ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。図６では、利用側熱交換器２６ａ～利用側熱交換器２６ｄ、利用側熱交換器６０ａ～利用側熱交換器６０ｄの全てで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、熱源側冷媒及び熱媒体の流れ方向を矢印で示している。

　図６に示す全暖房運転モードの場合、室外機１では、四方弁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を経由させずに第１熱媒体変換機３ａへ流入させるように切り替える。第２熱媒体変換機３ｂでは、第１熱媒体送出装置２１ａを駆動させ、熱媒体流量調整装置２４を開放し、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を制御して第１熱媒体間熱交換器１５ａと利用側熱交換器２６ａ～利用側熱交換器２６ｄとの間を、それぞれ熱媒体が循環するようにしている。第１熱媒体変換機３ａでは、絞り装置５３の開度を調整し、開閉弁５６ａ～開閉弁５６ｄを閉、開閉弁５７ａ～開閉弁５７ｄを開にしている。

　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、四方弁１１を通り、逆止弁１３ｂを通って室外機１から流出する。室外機１から流出した冷媒は、冷媒配管４を通って第１熱媒体変換機３ａに流入する。第１熱媒体変換機３ａに流入した冷媒は、気液分離器５１へ流入する。気液分離器５１から流出したガス冷媒の一部は、高圧ガス配管５８ａを通って、第１熱媒体変換機３ａから流出する。

　第１熱媒体変換機３ａから流出した高圧ガス冷媒は、第２熱媒体変換機３ｂの第１熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。第１熱媒体間熱交換器１５ａ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。第１熱媒体間熱交換器１５ａから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｄで圧縮機１０の吸入圧力まで減圧され、気液二相状態の冷媒になり、第２熱媒体変換機３ｂから流出し、第１熱媒体変換機３ａに流入する。

　第１熱媒体変換機３ａに流入した気液二相冷媒は、絞り装置５３及び過冷却熱交換器５２を通ってきた低圧の気液二相冷媒と合流し、低圧ガス配管５９及び冷媒配管４を通って、室外機１に流入する。室外機１に流入した気液二相冷媒は、逆止弁１３ｃを通り、熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した気液二相冷媒は、周囲の空気を冷却しながら、低圧のガス冷媒なり、四方弁１１及びアキュムレーター１７を介して、圧縮機１０に再吸入される。

　ところで、気液分離器５１から流出したガス冷媒の残りは、開閉弁５７ａ～開閉弁５７ｄを通り、利用側熱交換器６０ａ～利用側熱交換器６０ｄに流入する。利用側熱交換器６０ａ～利用側熱交換器６０ｄに流入した高圧ガス冷媒は、周囲の空気を暖めながら、高圧液冷媒となって利用側熱交換器６０ａ～利用側熱交換器６０ｄから流出する。利用側熱交換器６０ａ～利用側熱交換器６０ｄから流出した高圧液冷媒は、絞り装置６１ａ～絞り装置６１ｄ、逆止弁５４ａ～逆止弁５４ｄを通って、第１熱媒体変換機３ａに流入する。第１熱媒体変換機３ａに流入した冷媒は、絞り装置５３で減圧され、低圧の気液二相冷媒となって、第２熱媒体変換機３ｂからの低圧二相冷媒と合流して、低圧ガス配管５９及び冷媒配管４を通って室外機１に流入する。

　暖房運転に利用される熱源側冷媒は、絞り装置６１ａ～絞り装置６１ｄの作用により、空調対象空間で必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量だけが利用側熱交換器６０ａ～利用側熱交換器６０ｄに流入するようになっている。

　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。
　第１熱媒体送出装置２１ａで加圧され流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ａ～第１熱媒体流路切替装置２２ｄを介して、熱媒体流量調整装置２４ａ～熱媒体流量調整装置２４ｄを通り、利用側熱交換器２６ａ～利用側熱交換器２６ｄに流入する。そして、利用側熱交換器２６ａ～利用側熱交換器２６ｄにおいて室内空気に熱を与え、熱媒体室内機２が設置されている居室１００ｃの暖房を行なう。

　暖房運転に利用される熱媒体は、熱媒体流量調整装置２４ａ～熱媒体流量調整装置２４ｄの作用により、居室１００ｃ等の空調対象空間で必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量だけが利用側熱交換器２６ａ～利用側熱交換器２６ｄに流入する。そして、暖房運転を行なった熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａ～第２熱媒体流路切替装置２３ｄを通って、第１熱媒体間熱交換器１５ａへ流入し、再び第１熱媒体送出装置２１ａへと吸い込まれる。

　実施の形態１に係る空気調和装置Ａのように、熱媒体変換機を２つ（第１熱媒体変換機３ａ、第２熱媒体変換機３ｂ）に分けることにより、冷媒をそのまま利用（以下、直膨式と称する）して冷暖房を行なう空間と、冷媒を間接的に利用（以下、間接式と称する）して熱媒体で冷暖房を行なう空間と、を分けることができる。すなわち、空気調和装置Ａにおいては、第１熱媒体変換機３ａには、冷媒室内機７０に接続させるための接続口（接続口７４、接続口７１）を設けて熱源側冷媒を流し、第２熱媒体変換機には、熱媒体室内機２に接続させるための接続口（接続口７２、接続口７３）を設けて熱媒体を流すようにしているのである。

　このような構成とすることによって、空気調和装置Ａでは、直膨式と間接式とを混在することができる。したがって、空気調和装置Ａにおいては、電算室やサーバールーム１００ａのような水で冷却することができないようなところは、直膨式で冷暖房を行ない、人が大勢集まっている事務所や居室１００ｃなどでは間接式で冷暖房を行なうことによって、システムの安全性、信頼性を向上させることができる。したがって、空気調和装置Ａによれば、設置自由度の向上を図ることができる。

　また、第２熱媒体変換機３ｂに熱媒体間熱交換器を少なくとも２台設けることによって、冷房と暖房とが混在する空間でも、空気調和装置Ａを１台用いることで解決することができる。

　実施の形態１では、熱媒体間熱交換器１５ａ、熱媒体間熱交換器１５ｂが２つである場合を例に説明したが、当然、これに限るものではなく、熱媒体を冷却または／及び加熱できるように構成すれば、幾つ設置してもよい。また、第１熱媒体送出装置２１ａ、第２熱媒体送出装置２１ｂはそれぞれ一つとは限らず、複数の小容量の熱媒体送出装置を並列に並べて接続してもよい。

　１　室外機、２　熱媒体室内機、２ａ　室内機、２ｂ　室内機、２ｃ　室内機、２ｄ　室内機、３　熱媒体変換機、３ａ　第１熱媒体変換機、３ｂ　第２熱媒体変換機、４　冷媒配管、４ａ　接続配管、４ｂ　接続配管、５　熱媒体配管、５ａ　配管、５ｂ　配管、１０　圧縮機、１１　四方弁、１２　熱源側熱交換器、１３ａ　逆止弁、１３ｂ　逆止弁、１３ｃ　逆止弁、１３ｄ　逆止弁、１５　熱媒体間熱交換器、１５ａ　第１熱媒体間熱交換器、１５ｂ　第２熱媒体間熱交換器、１６　絞り装置、１６ａ　絞り装置、１６ｂ　絞り装置、１６ｄ　絞り装置、１７　アキュムレーター、２１　熱媒体送出装置、２１ａ　第１熱媒体送出装置、２１ｂ　第２熱媒体送出装置、２２　第１熱媒体流路切替装置、２２ａ　第１熱媒体流路切替装置、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、２４　熱媒体流量調整装置、２４ａ　熱媒体流量調整装置、２４ｂ　熱媒体流量調整装置、２４ｃ　熱媒体流量調整装置、２４ｄ　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熱媒体温度検出手段、３１ａ　第１熱媒体温度検出手段、３１ｂ　第１熱媒体温度検出手段、３２　第２熱媒体温度検出手段、３２ａ　第２熱媒体温度検出手段、３２ｂ　第２熱媒体温度検出手段、３３　第３熱媒体温度検出手段、３３ａ　第３熱媒体温度検出手段、３３ｂ　第３熱媒体温度検出手段、３３ｃ　第３熱媒体温度検出手段、３３ｄ　第３熱媒体温度検出手段、３４　第４熱媒体温度検出手段、３４ａ　第４熱媒体温度検出手段、３４ｂ　第４熱媒体温度検出手段、３４ｃ　第４熱媒体温度検出手段、３４ｄ　第４熱媒体温度検出手段、３５　第１冷媒温度検出手段、３６　冷媒圧力検出手段、３７　第２冷媒温度検出手段、３８　第３冷媒温度検出手段、７１　接続口、７１ａ　接続口、７１ｂ　接続口、７１ｃ　接続口、７１ｄ　接続口、７２　接続口、７２ａ　接続口、７２ｂ　接続口、７２ｃ　接続口、７２ｄ　接続口、７３　接続口、７３ａ　接続口、７３ｂ　接続口、７３ｃ　接続口、７３ｄ　接続口、７４　接続口、７４ａ　接続口、７４ｂ　接続口、７４ｃ　接続口、７４ｄ　接続口、１００　ビル、１００ａ　サーバールーム、１００ｂ　共用ゾーン、１００ｃ　居室、１１０　第２熱媒体変換機、Ａ　空気調和装置、Ｂ　空気調和装置、ａ　冷媒循環回路、ｂ　熱媒体循環回路。

Claims

　少なくとも圧縮機及び熱源側熱交換器が搭載された少なくとも１台の室外機と、
　少なくとも絞り装置及び第１利用側熱交換器が搭載された少なくとも１台の冷媒室内機と、
　少なくとも第２利用側熱交換器が搭載された少なくとも１台の熱媒体室内機と、
　前記室外機と前記冷媒室内機との間に介在し、冷媒流路を切り換える開閉弁と逆止弁が少なくとも搭載され、前記室外機で生成された温熱又は冷熱を前記第１利用側熱交換器に供給する少なくとも１台の第１熱媒体変換機と、
　前記第１熱媒体変換機と前記熱媒体室内機との間に介在し、熱媒体間熱交換器が少なくとも２台以上搭載され、前記室外機で生成され熱源側冷媒に貯えられた温熱又は冷熱を前記熱媒体間熱交換器を介して前記熱源側冷媒とは異なる熱媒体に伝達し、前記第２利用側熱交換器に供給する少なくとも１台の第２熱媒体変換機と、を備えている
　ことを特徴とする空気調和装置。
　前記第１熱媒体変換機は、
　前記開閉弁及び前記逆止弁と、前記冷媒室内機の前記第１利用側熱交換器と、を接続するための接続口を有し、
　前記第２熱媒体変換機は、
　前記２台以上の前記熱媒体間熱交換器と、前記第２利用側熱交換器と、を接続するための接続口を有している
　ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。