WO2014045358A1 - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

　空気調和装置は、冷媒サイクル回路と熱媒体サイクル回路と冷媒と熱媒体との間で熱交換を行う中継ユニットとを有する。そして、中継ユニットは、冷媒と熱媒体との間で熱交換を行う熱交換ユニットと、熱交換ユニットにより熱交換された熱媒体を複数の室内機へ分岐して送出する複数の熱媒体流路切替ユニットとを有しており、熱交換ユニットと熱媒体流路切替ユニットとはそれぞれ別筐体に収容されている。

Description

空気調和装置

　本発明は、たとえばビル用マルチエアコン等に適用される空気調和装置に関するものである。

　従来の空気調和装置には、ビル用マルチエアコンなどのように、熱源機（室外機）が建物外に配置され、室内機が建物の室内に配置されたものがある。このような空気調和装置の冷媒回路を循環する冷媒は、室内機の熱交換器に供給される空気に放熱（吸熱）して、当該空気を加温又は冷却する。そして、加温又は冷却された空気が、空調対象空間に送り込まれて暖房又は冷房が行われるようになっている。通常ビルが室内空間を複数有しているので、それに応じて室内機も複数からなる。また、ビルの規模が大きい場合には、室外機と室内機とを接続する冷媒配管が１００ｍになる場合がある。室外機と室内機とを接続する配管長が長いと、その分だけ冷媒回路に充填される冷媒量が増加する。

　ビル用マルチエアコンの室内機は、人が居る室内空間（たとえば、オフィス空間や居室、店舗等）に配置されて利用されることが通常である。ここで、何らかの原因によって、室内空間に配置された室内機から冷媒が漏れた場合、冷媒の種類によっては引火性、有毒性を有しており、人体への影響及び安全性の観点から問題となる可能性がある。また、人体に有害ではない冷媒であったとしても、冷媒漏れによって、室内空間での酸素濃度が低下し、人体に影響を及ぼすことも想定される。そこで、冷媒を用いた室外機側の冷媒サイクル回路と、水やブライン等の安全な熱媒体を用いた室内機側の熱媒体回路とを有し、冷媒サイクル回路と熱媒体サイクル回路との間で熱交換を行う中継ユニットを備えた空気調和装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０００－２２７２４２号公報（要約、第１図）

　特許文献１において、冷媒サイクル回路から熱媒体サイクル回路に熱交換するためには多くの要素部品が必要であり、また熱媒体サイクル回路で発生する温水または冷水を分配するための弁も多く必要となる。一方、空気調和装置がビル等に設置される場合、中継ユニットの筐体の大きさや重さに制限がある。このため、冷凍サイクル回路から熱媒体サイクル回路へ変換するための要素部品を１つの筐体内に収めた場合には、室内機側への分岐数が限られてしまうという問題がある。

　本発明に係る空気調和装置は、中継ユニットに接続する室内機の台数を容易に増加させることができる空気調和装置を提供することを目的とするものである。

　本発明に係る空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、空気と冷媒との間で熱交換を行う熱源側熱交換器とを備えた室外機と、空気と熱媒体との間で熱交換を行う室内熱交換器を備えた複数の室内機と、室外ユニットに冷媒配管により接続されているとともに室内機に熱媒体配管により接続された、冷媒と熱媒体との間で熱交換を行う中継ユニットと、中継ユニットに流入する冷媒の流路を暖房運転時の暖房流路と冷房運転時の冷房流路とに切り替える第１冷媒流路切替器とを備え、中継ユニットが、冷媒と熱媒体との間で熱交換を行う熱交換ユニットと、熱交換ユニットにより熱交換された熱媒体を複数の室内機へ分岐して送出する複数の熱媒体流路切替ユニットとを有し、熱交換ユニットと熱媒体流路切替ユニットとがそれぞれ別筐体に収容されてなるものであり、熱交換ユニットが、冷媒と熱媒体との間で熱交換を行う複数の中継熱交換器と、冷房運転と暖房運転の切り替えに応じて中継熱交換器に流入する熱媒体の流路の切替を行う第２冷媒流路切替器とを有するものであり、熱媒体流路切替ユニットが、各室内機毎にそれぞれ設けられた、各室内機と各中間熱交換器との接続の組み合わせを切り替える複数の熱媒体流路切替器と、各熱媒体流路切替器毎に接続されており、複数の室内機への流入する流量を調整する複数の熱媒体流量調整器とを備えたものであることを特徴とするものである。

　本発明の空気調和装置によれば、冷媒と熱媒体との間で熱交換を行う中継熱交換器と、熱媒体流路切換装置を含む熱媒体側サイクル回路の一部および室内機への熱媒体の流量を調整する熱媒体流量調整器とを別ユニットとすることで、中継ユニットに接続可能な熱媒体流路調整器の接続可能台数を増加させることができるため、中継ユニットに接続する室内機の台数の制限を増やすことができる。

本発明の空気調和装置の実施形態１を示す概略図である。 図１の空気調和装置の一例を示す冷媒回路図である。 図２に示す空気調和装置の全冷房運転モード時における熱媒体の流れを示す冷媒回路図である。 図２に示す空気調和装置の全暖房運転モード時における熱媒体の流れを示す冷媒回路図である。 図２に示す空気調和装置の冷房主体運転モード時における熱媒体の流れを示す冷媒回路図である。 図２に示す空気調和装置の暖房主体運転モード時における熱媒体の流れを示す冷媒回路図である。 本発明の空気調和装置の実施形態２を示す冷媒回路図である。 本発明の空気調和装置の実施形態３を示す冷媒回路図である。 本発明の空気調和装置の別の実施形態を示す冷媒回路図である。

実施の形態１．
　図１は、本発明の空気調和装置１００の実施形態１を示す概略図であり、図１を参照して空気調和装置１００について説明する。空気調和装置１００は、ビル等に設置された複数の部屋の冷房暖房運転を行うものである。空気調和装置１００は、熱源機である１台の室外機１と、複数台の室内機２ａ～２ｈと、室外機１と室内機２ａ～２ｈとの間に介在する中継ユニット３とを有している。そして、空気調和装置１００は、冷媒（冷媒）を間接的に利用する方式（間接方式）を採用しており、冷媒に貯えた冷熱または温熱を、冷媒とは異なる熱媒体に伝達し、熱媒体に貯えた冷熱または温熱で空調対象空間を冷房または暖房する。

　室外機１は、ビル等の建物９の外の空間（たとえば、屋上等）である室外空間６に配置され、中継ユニット３を介して室内機２に冷熱又は温熱を供給するものである。複数の室内機２ａ～２ｈは、それぞれ建物９の内部のたとえば居室等である室内空間７に冷房用空気、或いは暖房用空気を供給できる位置に配置され、室内空間７に冷房用空気あるいは暖房用空気を供給する。各室内機２ａ～２ｈ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可能になっている。

　中継ユニット３は、冷媒と熱媒体とで熱交換を行なうものであって、室外機１及び室内機２とは別筐体として室外空間６及び室内空間７とは別の位置に設置されている。さらに、中継ユニット３はそれぞれ別筐体からなる熱交換ユニット３ａと熱媒体流路切替ユニット３ｂとを備えており、熱交換ユニット３ａと熱媒体流路切替ユニット３ｂとは、配管４０により接続されている。また、室外機１と熱交換ユニット３ａとは、冷媒を循環させるための冷媒配管４で接続されている。また、熱交換ユニット３ａおよび熱媒体流路切替ユニット３ｂと各室内機２とは、熱媒体を循環させるための熱媒体配管５で接続されている。そして、室外機１で生成された冷熱あるいは温熱は、中継ユニット３を介して室内機２に伝達されるようになっている。このように、冷媒配管４及び熱媒体配管５を介して室外機１と中継ユニット３および室内機２と中継ユニット３をそれぞれ接続することにより施工が容易となっている。

　なお、図１には室外機１が室外空間６に設置されている場合を例に示しているが、これに限定するものではない。たとえば、室外機１は、換気口付の機械室等の囲まれた空間に設置してもよいし、排気ダクトで廃熱を建物９の外に排気することができるのであれば建物９の内部に設置してもよい。また、水冷式の室外機１を用いる場合においても、建物９の内部に設置するようにしてもよい。

　さらに、中継ユニット３が、建物９の内部ではあるが室内空間７とは別の空間である天井裏等の空間８（たとえば、建物９における天井裏などのスペース）に設置されている状態について例示しているが、その他エレベーター等がある共用空間等に設置してもよい。また、室内機２が天井カセット型である場合を例に示してあるが、これに限定されるものではなく、天井埋込型、天井吊下式、室内空間７に直接又はダクト等により、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。

　また、図１において、熱変換ユニット３ａおよび熱媒体流路切替ユニット３ｂは、室外機１の近傍に設置することもできる。ただし、中継ユニット３から室内機２までの距離は短いことが省エネの観点から好ましい。さらに、図１において熱媒体流路切替ユニット３ｂの接続台数が１台である場合について例示しているが、たとえば室内機２の台数に応じて台数を決定すればよい。

　図２は、図１の空気調和装置１００の冷媒回路の一例を示す冷媒回路図である。図２に示すように、空気調和装置１００は、空気調和装置１は、熱源機である室外機１、複数台の室内機２ａ～２ｈ、中継ユニット３により構成されている。

［室外機１］
　室外機１は、圧縮機１０、第１冷媒流路切替器１１、熱源側熱交換器１２、アキュムレーター１９を備えており、それぞれ冷媒配管４に接続されている。圧縮機１０は、冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものである。圧縮機１０は、レシプロ、ロータリー、スクロール又はスクリュー型等の各種タイプを利用して構成すればよく、たとえば容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成されている。なお、圧縮機１０の冷媒流路の上流側および下流側には圧力検知装置である第２圧力センサー３７と第３圧力センサー３８が設けられており、圧縮機１０の回転数とこの圧力センサー３７、３８の検知値から圧縮機１０からの冷媒流量を計算できるようになっている。

　第１冷媒流路切替器１１は、たとえば四方弁等からなっており、要求される運転モードに応じて冷媒流路を切り替えるものである。具体的には、暖房運転（全暖房運転モード及び暖房主体運転モード）時における冷媒流路（暖房流路）と、冷房運転（全冷房運転モード及び冷房主体運転モード）時における冷媒流路（冷房流路）とを切り替えるものである。

　熱源側熱交換器１２は、空気と冷媒との間で熱交換を実施するものであって、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には放熱器（ガスクーラー）として機能する。なお、熱源側熱交換器１２は、図示しない送風機からの供給される空気と熱交換を実施する空気式熱交換器としてもよいし、水又はブラインを熱源とする水熱交換器によって構成されるものとしてもよい。

　アキュムレーター１９は、圧縮機１０の吸入側に設けられており、暖房運転と冷房運転との違いによる余剰冷媒、及び、過渡的な運転の変化（例えば、室内機の運転台数の変化）に対する余剰冷媒を貯えるものである。

　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。逆止弁１３ａは、熱源側熱交換器１２と、冷媒を室外機１から流出させる配管とを接続する冷媒配管に設けられ、熱源側熱交換器１２から中継ユニット３への方向のみに冷媒を流通させるものである。逆止弁１３ｂは、第１接続配管４ａに設けられ、暖房運転時において、圧縮機１０から吐出された冷媒を中継ユニット３への方向のみに流通させるものである。逆止弁１３ｃは、第２接続配管４ｂに設けられ、暖房運転時において中継ユニット３から戻ってきた冷媒を熱源側熱交換器１２への方向のみに流通させるものである。逆止弁１３ｄは、第１冷媒流路切替器１１と、冷媒を室外機１に流入させる配管とを接続する冷媒配管に設けられ、その配管から第１冷媒流路切替器１１への方向のみに冷媒を流通させるものである。このような構成を設けることにより、室内機２の要求する運転に関わらず、熱交換ユニット３ａに流入させる冷媒の流れを一定方向にすることができる。

［室内機２］
　図１の空気調和装置１００においては、８つの室内機２ａ～２ｈを有しており、各室内機２ａ～２ｈには、それぞれ利用側熱交換器２６ａ～２６ｈが搭載されている。この利用側熱交換器２６ａ～２６ｈは、暖房運転時には放熱器（ガスクーラー）として機能し、冷房運転時には吸熱器として機能する。各利用側熱交換器２６ａ～２６ｈは、それぞれ配管５によって熱変換ユニット３ａおよび熱媒体流路切替ユニット３ｂに接続されており、熱変換ユニット３ａおよび熱媒体流路切替ユニット３ｂから熱媒体が流入するようになっている。そして、利用側熱交換器２６ａ～２６ｈは、ファン等の送風機（図示せず）から供給される室内空気と熱媒体との間で熱交換を実施して空気に冷熱又は温熱を与え、空調対象空間に供給するための暖房用空気又は冷房用空気を生成する。なお、利用側熱交換器２６ａ～２６ｈは、ファン等により送風される場合に限られず、いわゆるチルドビームと呼ばれる自然対流を利用した天井に設置されるフィンピッチの荒いコイル状の熱交換器からなるものであってもよい。なお、各室内機２ａ～２ｈには、室内から吸い込む空気の温度を検知する吸込空気温度センサー３９ａ～３９ｈが取り付けられている。そして、吸込空気温度センサー３９ａ～３９ｈにより検出された吸込空気温度は中継ユニット制御装置５２に送られ、中継ユニット制御装置５２は吸込空気温度に基づいて中継ユニット３の制御を行う。

［中継ユニット３］
　中継ユニット３は、室外機１側を循環する冷媒と室内機２ａ～２ｈ側を循環する熱媒体との間で熱交換を行うものであって、熱交換ユニット３ａと熱媒体流路切替ユニット３ｂとを備えている。なお、図２の空気調和装置１００においては、熱交換ユニット３ａ内に１つの熱媒体流路切替ユニット３ｂが内蔵されており、その熱交換ユニット３ａとは別筐体の熱媒体流路切替ユニット３ｂが設けられた構成について例示している。また、熱交換ユニット３ａは室外機１が冷媒配管４を介して接続されており、熱媒体流路切替ユニット３ｂには各室内機２ａ～２ｈが熱媒体配管５を介して接続されている。また、熱交換ユニット３ａと熱媒体流路切替ユニット３ｂとはそれぞれ別の筐体内に収容されたものであって（図１参照）、配管４０により接続されている。そして、配管４０を介して熱交換ユニット３ａと熱媒体流路切替ユニット３ｂとの間で熱媒体が循環するようになっている。

［熱変換ユニット３ａ］
　熱変換ユニット３ａは、中継熱交換器１５ａ、１５ｂ、絞り装置１６ａ、１６ｂ、開閉装置１７ａ、１７ｂ、第２冷媒流路切替器１８ａ、１８ｂ、熱媒体を循環させるポンプ２１ａ、２１ｂを有している。

　２つの中継熱交換器１５ａ、１５ｂは、凝縮器（放熱器）又は蒸発器として機能し、冷媒と熱媒体とで熱交換を行ない、室外機１で生成され冷媒に貯えられた冷熱又は温熱を熱媒体に伝達するものである。中継熱交換器１５ａは、冷媒循環回路Ａにおける絞り装置１６ａと第２冷媒流路切替器１８ａとの間に設けられており、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。中継熱交換器１５ｂは、冷媒循環回路Ａにおける絞り装置１６ｂと第２冷媒流路切替器１８ｂとの間に設けられており、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。

　絞り装置１６ａ、１６ｂは、たとえば電子式膨張弁等の開度が可変に制御可能なもので構成されており、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置１６ａは一方が中継熱交換器１５ａに接続され、他方が液冷媒供給弁１７ａに接続されている。絞り装置１６ｂは、一方が中継熱交換器１５ｂに接続され、他方が液冷媒供給弁１７ａに接続されている。したがって、絞り装置１６ａは、全冷房運転モード時の冷媒の流れにおいて中継熱交換器１５ａの上流側になる。また、絞り装置１６ｂは、全冷房運転モード時の冷媒の流れにおいて中継熱交換器１５ｂの上流側になる。

　液冷媒供給弁１７ａ及びガス冷媒供給弁１７ｂは、二方弁等で構成されており、冷媒循環回路Ａにおいて冷媒配管を開閉するものである。このうち、液冷媒供給弁１７ａは、一方が中継ユニット３に冷媒を流入させる配管に接続され、他方が絞り装置１６ａ、１６ｂに接続されている。ガス冷媒供給弁１７ｂは、一方が中継ユニット３に冷媒を流入させる配管に接続され、他方が第２冷媒流路切替器１８ａ、１８ｂに接続されている。なお、液冷媒供給弁１７ａ及びガス冷媒供給弁１７ｂは、弁に流れる冷媒流量及び用途に応じて選定すればよく、各弁の開閉動作が一致しない制御であれば、例えば、四方弁によって構成してもよい。

　第２冷媒流路切替器１８ａ、１８ｂは、四方弁等で構成され、冷房運転と暖房運転の切り替えに応じて中継熱交換器に流入する熱媒体の流路の切替を行うものである。具体的には、中継熱交換器１５ａが放熱器（冷媒から熱媒体に対して放熱）として機能する場合、第２冷媒流路切替器１８ａはガス冷媒供給弁１７ｂを経由してきた高温高圧の冷媒を中継熱交換器１５ａの冷媒流路に流入するような暖房流路に切り替えられる。中継熱交換器１５ａが蒸発器（冷媒が熱媒体から吸熱）として機能する場合、第２冷媒流路切替器１８ａは中継熱交換器１５ａの冷媒流路から流出した冷媒が配管１４へ向かうような冷房流路に切り替えられる。また、中継熱交換器１５ｂが放熱器（冷媒から水に対して放熱）として機能する場合、第２冷媒流路切替器１８ｂは液冷媒供給弁１７ｂを経由してきた高温高圧の冷媒を中継熱交換器１５ｂの冷媒流路に流入するような暖房流路に切り替えられる。中継熱交換器１５ｂが蒸発器（冷媒が水から吸熱）として機能する場合、第２冷媒流路切替器１８ｂは中継熱交換器１５ｂの冷媒流路から流出した冷媒が配管１４へ向かうような冷房流路に切り替えられる。

　ポンプ２１ａ、２１ｂは、たとえば容量制御可能な機能を有するものであって、熱交換ユニット３ａから熱媒体流路切替ユニット３ｂに対し熱媒体を送出することにより、配管５内の熱媒体を循環させるものである。具体的には、ポンプ２１ａは中継熱交換器１５ａと熱交換ユニット３ａに内蔵された熱媒体流路切替ユニット３ｂとの間に設けられている。一方、ポンプ２１ｂは、中継熱交換器１５ｂと熱交換ユニット３ａに内蔵された熱媒体流路切替ユニット３ｂとの間に設けられている。さらに、ポンプ２１ａ、２１ｂは、熱交換ユニット３ａとは別筐体の熱媒体流路切替ユニット３ｂに配管４０を介して接続されている。なお、ポンプ２１ａ、２１ｂは熱媒体流路切替ユニット３ｂに送出する側（熱媒体流路切替器２３ａ～２３ｈ側）に接続されている場合について例示しているが、熱媒体流路切替ユニット３ｂから流入される側（第１熱媒体流路切替器２２ａ～２２ｄ側）に接続されていても良い。

　また、熱変換ユニット３ａは、第１温度センサー３１ａ、３１ｂ、第２温度センサー３５ａ～３５ｄ、第４温度センサー５０、第１圧力センサー３６、中継ユニット制御装置５２を備えている。これらの検知手段で検知された情報（たとえば、温度情報や圧力情報）は、空気調和装置１００の動作を統括制御する制御装置に送られ、圧縮機１０の駆動周波数、熱源側熱交換器１２及び利用側熱交換器２６近傍に設けられる図示省略の送風機の回転数、第１冷媒流路切替器１１の切り替え、ポンプ２１、ポンプ４２の駆動周波数、第２冷媒流路切替器１８の切り替え、熱媒体の流路の切替等の制御に利用されることになる。

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

　第２温度センサー３５ａ～３５ｄは、中継熱交換器１５に流入する冷媒の温度または流出した冷媒の温度を検知するものであり、サーミスター等で構成するとよい。中継熱交換器１５ａ、１５ｂの冷媒側の入口側および出口側にそれぞれ設けられている。具体的には、第２温度センサー３５ａは、中継熱交換器１５ａと第２冷媒流路切替器１８ａとの間に設けられており、第２温度センサー３５ｂは、中継熱交換器１５ａと絞り装置１６ａとの間に設けられている。また、第２温度センサー３５ｃは、中継熱交換器１５ｂと第２冷媒流路切替器１８ｂとの間に設けられており、第２温度センサー３５ｄは、中継熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間に設けられている。第４温度センサー５０は、蒸発温度と露点温度を算出する際に使用する温度情報を得るものであり、絞り装置１６ａと絞り装置１６ｂの間に設けられている。

　中継ユニット制御装置５２は、マイクロコンピュータ等で構成されており、上述した各種センサーによって検知した温度情報・圧力情報等に基づいて蒸発温度、凝縮温度、飽和温度、過熱度、及び過冷却度を計算する。そして、制御装置５７は、これらの計算結果に基づいて、絞り装置１６ａ、１６ｂの開度、圧縮機１０の回転数、熱源側熱交換器１２や利用側熱交換器２６ａ～２６ｈのファンの速度（ＯＮ／ＯＦＦ含む）等を制御し、空気調和装置１００のパフォーマンスが最大になるようにする。その他に、制御装置５７は、各種検知手段での検知情報及びリモコンからの指示に基づいて、圧縮機１０の駆動周波数、送風機の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、第１冷媒流路切替器１１の切り替え、ポンプ２１ａ、２１ｂの駆動、絞り装置１６ａ、１６ｂの開度、開閉装置１７ａ、１７ｂの開閉、第２冷媒流路切替器１８ａ、１８ｂの切り替え等を制御するものである。すなわち、制御装置５７は、後述する各運転モードを実行するために、各種機器を統括制御するものである。なお、室外機１には室外機制御装置５７が設けられており、中継ユニット制御装置５２からの送信される情報をもとに、室外機１のアクチュエータを制御している。また、中継ユニット制御装置５２は、室外機制御装置５７と別体であるものとして説明しているが、同体にして全体として１つの制御装置を設けるようにしてもよい。

　また、中継ユニット制御装置５２は第４温度センサー５０における温度情報をもとに、液入口エンタルピーを算出する。さらに、中継ユニット制御装置５２は、第２温度センサー３５ｄ（もしくは３５ｂ）から低圧二相温状態の温度を検知し、この温度情報をもとに飽和液エンタルピー及び飽和ガスエンタルピーを算出する。そして、中継ユニット制御装置５２はこれらの情報をもとに蒸発温度と露点温度を求めるものであってもよい。

［熱媒体流路切替ユニット３ｂ］
　熱媒体流路切替ユニット３ｂは、複数の室内機２ａ～２ｄ（もしくは室内機２ｅ～２ｈ）が接続されるものであって、運転モードに応じて室内機２ａ～２ｄへ流れる熱媒体の流路を切り替えるものである。なお、上述の通り、図１および図２の空気調和装置１００においては１つの熱媒体流路切替ユニット３ｂが内蔵され、１つの熱媒体流路切替ユニット３ｂが熱交換ユニット３ａとは別筐体として設けられている。そして、熱交換ユニット３ａに内蔵の熱媒体流路切替ユニット３ｂには室内機２ａ～２ｄに接続されており、別筐体側の熱媒体流路切替ユニット３ｂには室内機２ｅ～２ｈが接続された場合について例示している。なお、熱媒体流路切替ユニット３ｂ、３ｂは同一の構成を有するものであり、以下に各構成要素毎にまとめて分説していく。

　熱媒体流路切替ユニット３ｂ、３ｂは、第１熱媒体流路切替器２２ａ～２２ｈ、第２熱媒体流路切替器２３ａ～２３ｈ、熱媒体流量調整器２５ａ～２５ｈを有しており、配管５を介して室内機２ａ～２ｈにそれぞれ接続されている。そして、第１熱媒体流路切替器２２ａ～２２ｈ、第２熱媒体流路切替器２３ａ～２３ｈ、熱媒体流量調整器２５ａ～２５ｈの分岐数（ここでは８つ）に応じて室内機２が接続可能になる。

　第１熱媒体流路切替器２２ａ～２２ｈは、三方弁等で構成されており、室内機２ａ～２ｈへ流れる熱媒体の流路を切り替えるものである。各第１熱媒体流路切替器２２ａ～２２ｈは、それぞれ利用側熱交換器２６ａ～２６ｈの熱媒体流路の出口側に設けられており、三方のうちの１つが中継熱交換器１５ａの流入側に接続されており、三方のうちの１つが中継熱交換器１５ｂの流入側に接続されている。

　第２熱媒体流路切替器２３ａ～２３ｈは、三方弁等で構成されており、室内機２ａ～２ｈへ流れる熱媒体の流路を切り替えるものである。各第２熱媒体流路切替器２３ａ～２３ｈは、三方のうちの１つが中継熱交換器１５ａの吐出側に接続されており、三方のうちの一つが中継熱交換器１５ｂの吐出側に接続されており、三方のうちの１つが利用側熱交換器２６ａ～２６ｈの熱媒体流路の入口側にそれぞれ接続されている。

　熱媒体流量調整器２５ａ～２５ｈは、開口面積を制御できる二方弁等で構成されており、配管５に流れる熱媒体の流量を調整するものである。熱媒体流量調整器２５ａ～２５ｈは、一方が利用側熱交換器２６～２６ｈの熱媒体流路の出口側に接続されており、他方が第１熱媒体流路切替器２２ａ～２２ｈにそれぞれ接続されている。なお、熱媒体流量調整器２５ａ～２５ｈが利用側熱交換器２６ａ～２６ｈの熱媒体流路の出口側に設けた場合について例示しているが、入口側（第２熱媒体流路切替器２３ａ～２３ｈ側）に設けるようにしてもよい。

　このように、熱媒体を循環させるための配管５は、中継ユニット３に接続される熱媒体流路切替ユニット３ｂの分岐数（＝室内機２の台数）に応じて分岐されている。そして、第１熱媒体流路切替器２２ａ～２２ｈ及び第２熱媒体流路切替器２３ａ～２３ｈの切替により、各室内機２ａ～２ｈは配管５を介して中継熱交換器１５ａへの接続と中継熱交換器１５ｂへの接続とが切替可能になっている。よって、中継ユニット制御装置５２は、第１熱媒体流路切替器２２ａ～２２ｈ及び第２熱媒体流路切替器２３ａ～２３ｈをそれぞれ個別に制御することにより、中継熱交換器１５ａからの熱媒体を利用側熱交換器２６に流入させるか、中継熱交換器１５ｂからの熱媒体を利用側熱交換器２６に流入させるかを制御するようになっている。

　さらに、熱交換ユニット３ａとは別筐体の熱媒体流路切替ユニット３ｂ側には、熱媒体を循環させる２つのポンプ４２ａ、４２ｂが設けられている。また、上記２つのポンプ４２ａ、４２ｂの吸入部は配管４０を介して熱変換ユニット３ａへ接続されている。また、４つの第１熱媒体流路切替器２２につながる室内機側とは別の配管は、配管４１を介して熱変換ユニット３ａへ接続されている。

　なお、図１において、熱媒体流路切替ユニット３ｂは分岐数が４つに設定されており、最大４台の室内機２ａ～２ｄ（もしくは２ｅ～２ｈ）が接続可能な場合について例示しているが、２分岐以上であればよく、あるいは４つ以上の分岐数としても良い。

　さらに、熱媒体流路切替ユニット３ｂは第３温度センサー３４ａ～３４ｈを備えている。第３温度センサー３４ａ～３４ｈは、第１熱媒体流路切替器２２ａ～２２ｈと熱媒体流量調整器２５ａ～２５ｈとの間にそれぞれ設けられている。第３温度センサー３４ａ～３４ｈは利用側熱交換器２６から流出した熱媒体の温度を検知するものであり、サーミスター等で構成されている。そして、第３温度センサー３４ａ～３４ｈにより検出された温度は中継ユニット制御装置５２に送られる。

［冷媒回路］
　空気調和装置１００においては、冷媒循環回路Ａと熱媒体循環回路Ｂとが構成されており、中継熱交換器１５ａ、１５ｂにおいて冷媒循環回路Ａを循環する冷媒と熱媒体循環回路Ｂを循環する水とが熱交換されるようになっている。この冷媒循環回路Ａは、圧縮機１０、第１冷媒流路切替器１１、熱源側熱交換器１２、開閉装置１７ａ、１７ｂ、第２冷媒流路切替器１８ａ、１８ｂ、中継熱交換器１５ａ、１５ｂの冷媒流路、絞り装置１６ａ、１６ｂ、及び、アキュムレーター１９を冷媒配管４で接続して構成されている。一方、熱媒体循環回路Ｂは、中継熱交換器１５ａ、１５ｂの熱媒体流路、ポンプ２１ａ、２１ｂ、ポンプ４２ａ、４２ｂ、第１熱媒体流路切替器２２ａ～２２ｈ、熱媒体流量調整器２５ａ～２５ｈ、利用側熱交換器２６ａ～２６ｈ、及び、第２熱媒体流路切替器２３ａ～２３ｈを、配管５で接続して構成されている。

　なお、この冷媒循環回路Ａを循環する冷媒としては、特に限定するものではないが、冷媒としてたとえばＲ－２２、Ｒ－１３５ａ等の単一冷媒、Ｒ－４１０Ａ、Ｒ－４０４Ａ等の擬似共沸混合冷媒、Ｒ－４０７Ｃ等の非共沸混合冷媒、化学式内に二重結合を含む、ＣＦ_３ＣＦ＝ＣＨ_２等の地球温暖化係数が比較的小さい値とされている冷媒やその混合物、あるいはＣＯ_２やプロパン等の自然冷媒が用いられる。一方、この熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体として例えば水やブライン（不凍液）等を用いてもよい。不凍液の不凍剤は、特に種類を限定するものではなく、エチレングリコール又はプロプレングリコール等、用途に応じて選定すればよい。このような熱媒体を用いることによって、熱媒体が室内機２ａ～２ｈを介して、空調対象空間に漏洩したとしても、熱媒体として安全性の高いものを使用しているため、安全性の向上に寄与することができる。

［運転モードの説明］

　空気調和装置１００が実行する各運転モードについて説明する。この空気調和装置１００は、各室内機２からの指示に基づいて、その室内機２で冷房運転あるいは暖房運転が可能になっている。つまり、空気調和装置１００は、室内機２の全部で同一運転をすることができるとともに、室内機２のそれぞれで異なる運転をすることができるようになっている。

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

［全冷房運転モード］
　図３は、図２に示す空気調和装置１００の全冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図３において、利用側熱交換器２６ａ～２６ｃおよび２６ｅ～２６ｇの室内機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３において太線で表された配管が冷媒（冷媒及び熱媒体）の流れる配管を示し、冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。

　図３に示す全冷房運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替器１１が、圧縮機１０から吐出された冷媒が熱源側熱交換器１２へ流入するように切り替えられる。熱変換ユニット３ａでは、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂが駆動し、熱媒体流量調整器２５ａ～２５ｃが開放状態、熱媒体流量調整器２５ｄが全閉状態になるようにし、中継熱交換器１５ａ及び中継熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａ～２６ｃとの間を熱媒体が循環するようにしている。また、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂから出た熱媒体の一部は、熱媒体流路切替ユニット３ｂでポンプ４２ａ及びポンプ４２ｂを駆動させ、熱媒体流量調整器２５ｅ～２５ｇが開放状態、熱媒体流量調整器２５ｈを全閉状態になるようにし、中継熱交換器１５ａ及び中継熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ｅ～２６ｇとの間を熱媒体が循環するようにしている。

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

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

　このとき、第２冷媒流路切替器１８ａ及び第２冷媒流路切替器１８ｂは低圧配管と連通されている。また、絞り装置１６ａは、第２温度センサー３５ａで検知された温度と第２温度センサー３５ｂで検知された温度との差として得られるスーパーヒート（過熱度）が一定になるように開度が中継ユニット制御装置５２により制御される。同様に、絞り装置１６ｂは、第２温度センサー３５ｃで検知された温度と第２温度センサー３５ｄで検知された温度との差として得られるスーパーヒートが一定になるように開度が中継ユニット制御装置５２により制御される。

　次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。全冷房運転モードでは、中継熱交換器１５ａ及び中継熱交換器１５ｂの双方で冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａ、２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体の一部は、第２熱媒体流路切替器２３ａ～２３ｃを介して、利用側熱交換器２６ａ～２６ｃにそれぞれ流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ａ～２６ｃで室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行なう。

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

　また、上記ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂによって加圧されて流出した熱媒体は配管４０を介して熱交換ユニット３ａとは別筐体の熱媒体流路切替ユニット３ｂに送られる。熱媒体流路切替ユニット３ｂにおいて熱媒体ポンプ４２ａ、４２ｂで更に加圧され、第２熱媒体流路切替器２３ｅ～２３ｇを介して、利用側熱交換器２６ｅ～２６ｇにそれぞれ流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ｅ～２６ｇで室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行なう。

　その後、熱媒体は、利用側熱交換器２６ｅ～２６ｇから流出して熱媒体流量調整器２５ｅ～２５ｇにそれぞれ流入する。このとき、熱媒体流量調整器２５ｅ～２５ｇの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ｅ～２６ｇに流入するようになっている。熱媒体流量調整器２５ｅ～２５ｇから流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替器２２ｅ～２２ｇを通って配管４１を通った後、中継熱交換器１５ａ及び中継熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。

　なお、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、第１温度センサー３１ａで検知された温度、あるいは、第１温度センサー３１ｂで検知された温度と第３温度センサー３４ａ～３４ｃ、３４ｅ～３４ｇでそれぞれ検知された温度との差を目標値として保つように制御することにより賄うことができる。中継熱交換器１５ａ、１５ｂの出口温度は、第１温度センサー３１ａ、３１ｂのどちらの温度を使用してもよいし、これらの平均温度を使用してもよい。このとき、第１熱媒体流路切替器２２ａ～２２ｃ、２２ｅ～２２ｇ、及び第２熱媒体流路切替器２３ａ～２３ｃ、２３ｅ～２３ｇは、中継熱交換器１５ａ及び中継熱交換器１５ｂの双方へ流れる流路が確保されるように、中間的な開度にしている。

　全冷房運転モードを実行する際、利用側熱交換器２６ａ～２６ｃ、２６ｅ～２６ｇにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｄ及び利用側熱交換器２６ｈにおいては熱負荷がなく熱媒体を流す必要がないため、対応する熱媒体流量調整器２５ｄ及び熱媒体流量調整器２５ｈを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｄや利用側熱交換器２６ｈから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整器２５ｄや熱媒体流量調整器２５ｈを開放し、熱媒体を循環させればよい。

［全暖房運転モード］
　図４は、図２に示す空気調和装置１００の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図４では、利用側熱交換器２６ａ～２６ｃ、２６ｅ～２６ｇでのみ温熱負荷が発生している場合を例に全暖房運転モードについて説明する。なお、図４では、太線で表された配管が冷媒（冷媒及び熱媒体）の流れる配管を示している。また、図４では、冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。

　図４に示す全暖房運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替器１１が、圧縮機１０から吐出された冷媒が熱源側熱交換器１２を経由させずに熱変換ユニット３ａへ流入するように切り替えられる。熱変換ユニット３ａでは、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整器２５ａ～２５ｃが開放状態、熱媒体流量調整器２５ｄが全閉状態になるようにし、中継熱交換器１５ａ及び中継熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａから２６ｃとの間を熱媒体が循環するようにしている。また、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂから出た熱媒体の一部は、熱媒体流路切替ユニット３ｂでポンプ４２ａ、ポンプ４２ｂを駆動させ、熱媒体流量調整器２５ｅ～２５ｇが開放状態、熱媒体流量調整器２５ｈを全閉状態になるようにし、中継熱交換器１５ａ及び中継熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ｅから２６ｇとの間を熱媒体が循環するようにしている。

　まず、冷媒循環回路Ａにおける冷媒の流れについて説明する。低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替器１１、逆止弁１３ｂ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、冷媒配管４を通って中継ユニット３に流入する。中継ユニット３に流入した高温・高圧のガス冷媒は、分岐されて第２冷媒流路切替器１８ａ及び第２冷媒流路切替器１８ｂを通って、中継熱交換器１５ａ及び中継熱交換器１５ｂのそれぞれに流入する。

　中継熱交換器１５ａ及び中継熱交換器１５ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら高圧の液冷媒となる。中継熱交換器１５ａ及び中継熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。この二相冷媒は、開閉装置１７ｂを通って、中継ユニット３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。なお、開閉装置１７ａは閉状態となっている。

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

　このとき、第２冷媒流路切替器１８ａ及び第２冷媒流路切替器１８ｂは高圧配管と連通されている。また、絞り装置１６ａは、圧力センサー３６で検知された圧力を飽和温度に換算した値と第２温度センサー３５ｂで検知された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように開度が制御される。同様に、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検知された圧力を飽和温度に換算した値と第２温度センサー３５ｄで検知された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度が制御される。なお、中継熱交換器１５の中間位置の温度が測定できる場合は、その中間位置での温度を圧力センサー３６の代わりに用いてもよく、安価にシステムを構成できる。

　次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。全暖房運転モードでは、中継熱交換器１５ａ、１５ｂの双方で冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ２１ａ、２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ、２１ｂで加圧されて流出した熱媒体の一部は、第２熱媒体流路切替器２３ａ～２３ｃを介して、利用側熱交換器２６ａ～２６ｃに流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ａ～２６ｃで室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。

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

　また、上記ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂによって加圧されて流出した熱媒体の上記とは別の一部は、配管４０を介してポンプ４２ａ、４２ｂで更に加圧され、第２熱媒体流路切替器２３ｅ～２３ｇを介して、利用側熱交換器２６ｅ～２６ｇにそれぞれ流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ｅ～２６ｇで室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。

　それから、熱媒体は、利用側熱交換器２６ｅ～２６ｇから流出して熱媒体流量調整器２５ｅ～２５ｇに流入する。このとき、熱媒体流量調整器２５ｅ～２５ｇの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ｅ～２６ｇにそれぞれ流入するようになっている。熱媒体流量調整器２５ｅ～２５ｇから流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替器２２ｅ～２２ｇを通って、配管４１を経由した後、中継熱交換器１５ａ及び中継熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。

　なお、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、第１温度センサー３１ａで検知された温度、あるいは、第１温度センサー３１ｂで検知された温度と第３温度センサー３４ａ～３４ｃ、３４ｅ～３４ｇでそれぞれ検知された温度との差を目標値として保つように制御することにより、賄うことができる。中継熱交換器１５ａ、１５ｂの出口温度は、第１温度センサー３１ａ、３１ｂのどちらの温度を使用してもよいし、これらの平均温度を使用してもよい。

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

　全暖房運転モードを実行する際、利用側熱交換器２６ａ～２６ｃ、２６ｅ～２６ｇにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｄ及び利用側熱交換器２６ｈにおいては熱負荷がなく熱媒体を流す必要がないため、対応する熱媒体流量調整器２５ｄ及び熱媒体流量調整器２５ｈを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｄや利用側熱交換器２６ｈから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整器２５ｄや熱媒体流量調整器２５ｈを開放し、熱媒体を循環させればよい。

［冷房主体運転モード］
　図５は、図２に示す空気調和装置１００の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図５では、利用側熱交換器２６ａで温熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｄ、２６ｅ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５では、太線で表された配管が冷媒（冷媒及び熱媒体）の循環する配管を示している。また、図５では、冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。

　図５に示す冷房主体運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替器１１が、圧縮機１０から吐出された冷媒が熱源側熱交換器１２へ流入するように切り替えられる。熱変換ユニット３ａでは、ポンプ２１ａ、２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整器２５ａ及び熱媒体流量調整器２５ｄが開放状態、熱媒体流量調整器２５ｂ、２５ｃが全閉状態になるようにし、中継熱交換器１５ａと利用側熱交換器２６ａとの間及び中継熱交換器１５ｂと利用側熱交換器２６ｂとの間にそれぞれ熱媒体が循環するようにしている。また、熱媒体流路切替ユニット３ｂでは、ポンプ４２ａのみが駆動し、熱媒体流量調整器２５ｅが開放状態、熱媒体流量調整器２５ｆ、２５ｇ、２５ｈが全閉状態になるようにし、中継熱交換器１５ａと利用側熱交換器２６ｅとの間を熱媒体が循環するようにしている。なお、熱媒体流路切替ユニット３ｂに接続する室内機２ｅ～２ｈのいずれかに温熱負荷が発生する場合は、ポンプ４２ｂも駆動させる。

　まず、冷媒循環回路Ａにおける冷媒の流れについて説明する。低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替器１１を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した冷媒は、室外機１から流出し、逆止弁１３ａ、冷媒配管４を通って中継ユニット３に流入する。中継ユニット３に流入した冷媒は、第２冷媒流路切替器１８ｂを通って凝縮器として作用する中継熱交換器１５ｂに流入する。

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

　このとき、第２冷媒流路切替器１８ａは低圧配管と連通されており、一方、第２冷媒流路切替器１８ｂは高圧側配管と連通されている。また、絞り装置１６ｂは、第２温度センサー３５ｃで検知された温度と第２温度センサー３５ｄで検知された温度との差として得られるスーパーヒートが一定になるように開度が中継ユニット制御装置５２により制御される。また、絞り装置１６ａは全開状態、開閉装置１７ａ、１７ｂは閉状態となっている。なお、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検知された圧力を飽和温度に換算した値と第２温度センサー３５ｄで検知された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度を制御してもよい。また、絞り装置１６ｂが全開状態になるようにして、絞り装置１６ａによりスーパーヒートまたはサブクールが制御されるようにしてもよい。

　次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。冷房主体運転モードでは、中継熱交換器１５ｂで冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。また、冷房主体運転モードでは、中継熱交換器１５ａで冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ、２１ｂで加圧されて流出した一部の熱媒体は、第２熱媒体流路切替器２３ａ及び第２熱媒体流路切替器２３ｄを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｄに流入する。

　利用側熱交換器２６ａでは熱媒体が室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。また、利用側熱交換器２６ｄでは熱媒体が室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行なう。このとき、熱媒体流量調整器２５ａ及び熱媒体流量調整器２５ｄの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｄに流入するようになっている。利用側熱交換器２６ａを通過し若干温度が低下した熱媒体は、熱媒体流量調整器２５ａ及び第１熱媒体流路切替器２２ａを通って、中継熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。利用側熱交換器２６ｄを通過し若干温度が上昇した熱媒体は、熱媒体流量調整器２５ｄ及び第１熱媒体流路切替器２２ｄを通って、中継熱交換器１５ａへ流入し、再びポンプ２１ａへ吸い込まれる。また、ポンプ２１ａで加圧されて流出した一部の熱媒体は、ポンプ４２ａで更に加圧され、第２熱媒体流路切替器２３ｅを介して、利用側熱交換器２６ｅに流入する。

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

　この間、暖かい熱媒体と冷たい熱媒体とは、第１熱媒体流路切替器２２ａ、２２ｄ、２２ｅ及び第２熱媒体流路切替器２３ａ、２３ｄ、２３ｅの作用により、混合することなく、それぞれ温熱負荷、冷熱負荷がある利用側熱交換器２６ａ、２６ｄ、２６ｅへそれぞれ導入される。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、暖房側においては第１温度センサー３１ｂで検知された温度と第３温度センサー３４ａで検知された温度との差を、冷房側においては第３温度センサー３４ｄ、３４ｅで検知された温度と第１温度センサー３１ａで検知された温度との差を目標値として保つように中継ユニット制御装置５２において制御することにより、賄うことができる。

　冷房主体運転モードを実行する際、利用側熱交換器２６ａ、２６ｄ、２６ｅにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｂ及び利用側熱交換器２６ｃ、２６ｆ、２６ｇ、２６ｈにおいては熱負荷がなく熱媒体を流す必要がないため、対応する熱媒体流量調整器２５ｂ及び熱媒体流量調整器２５ｃ、２５ｆ、２５ｇ、２５ｈを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｂや利用側熱交換器２６ｃ、２６ｆ、２６ｇ、２６ｈから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整器２５ｂや熱媒体流量調整器２５ｃ、２５ｆ、２５ｇ、２５ｈを開放し、熱媒体を循環させればよい。

［暖房主体運転モード］
　図６は、図２に示す空気調和装置１００の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図６では、利用側熱交換器２６ａ、２６ｅで温熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｄで冷熱負荷が発生している場合を例に暖房主体運転モードについて説明する。なお、図６では、太線で表された配管が冷媒（冷媒及び熱媒体）の循環する配管を示している。また、図６では、冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。

　また、熱媒体流路切替ユニット３ｂでは、ポンプ４２ｂのみを駆動させ、熱媒体流量調整器２５ｅを開放し、熱媒体流量調整器２５ｆ、２５ｇ、２５ｈを全閉とし、中継熱交換器１５ｂと利用側熱交換器２６ｅとの間を熱媒体が循環するようにしている。なお、熱媒体流路切替ユニット３ｂに接続する室内機に冷熱負荷が発生する場合は、ポンプ４２ａも駆動させる。

　図６に示す暖房主体運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替器１１は、圧縮機１０から吐出された冷媒が熱源側熱交換器１２を経由させずに中継ユニット３へ流入するように切り替えられる。熱変換ユニット３ａでは、ポンプ２１ａ、２１ｂが駆動し、熱媒体流量調整器２５ａ及び熱媒体流量調整器２５ｄが開放状態、熱媒体流量調整器２５ｂ及び熱媒体流量調整器２５ｃを全閉状態になるようにし、中継熱交換器１５ａと利用側熱交換器２６ｄとの間及び中継熱交換器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。

　まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける冷媒の流れについて説明する。低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替器１１、逆止弁１３ｂ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、冷媒配管４を通って中継ユニット３に流入する。中継ユニット３に流入した高温・高圧のガス冷媒は、第２冷媒流路切替器１８ｂを通って凝縮器として作用する中継熱交換器１５ｂに流入する。

　中継熱交換器１５ｂに流入したガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら液冷媒となる。中継熱交換器１５ｂから流出した冷媒は、絞り装置１６ｂで膨張させられて低圧二相冷媒となる。この低圧二相冷媒は、絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する中継熱交換器１５ａに流入する。中継熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで蒸発し、熱媒体を冷却する。この低圧二相冷媒は、中継熱交換器１５ａから流出し、第２冷媒流路切替器１８ａを介し、中継ユニット３から流出し、再び室外機１へ流入する。

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

　このとき、第２冷媒流路切替器１８ａは低圧側配管と連通されており、一方、第２冷媒流路切替器１８ｂは高圧側配管と連通されている。また、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検知された圧力を飽和温度に換算した値と第２温度センサー３５ｂで検知された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度が中継ユニット制御装置５２により制御される。また、絞り装置１６ａは全開、開閉装置１７ａ、１７ｂは閉となっている。なお、絞り装置１６ｂを全開とし、絞り装置１６ａでサブクールを制御するようにしてもよい。

　次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。暖房主体運転モードでは、中継熱交換器１５ｂで冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。また、暖房主体運転モードでは、中継熱交換器１５ａで冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ、２１ｂで加圧されて流出した熱媒体の一部は、第２熱媒体流路切替器２３ａ及び第２熱媒体流路切替器２３ｄを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｄに流入する。

　利用側熱交換器２６ｄでは熱媒体が室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房が行なわれる。また、利用側熱交換器２６ａでは熱媒体が室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房が行なわれる。このとき、熱媒体流量調整器２５ａ及び熱媒体流量調整器２５ｄの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御され、熱媒体が利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｄに流入するようになっている。利用側熱交換器２６ｄを通過し若干温度が上昇した熱媒体は、熱媒体流量調整器２５ｄ及び第１熱媒体流路切替器２２ｄを通って、中継熱交換器１５ａに流入し、再びポンプ２１ａへ吸い込まれる。利用側熱交換器２６ａを通過し若干温度が低下した熱媒体は、熱媒体流量調整器２５ａ及び第１熱媒体流路切替器２２ａを通って、中継熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。また、ポンプ２１ｂで加圧されて流出した一部の熱媒体は、ポンプ４２ｂで更に加圧され、第２熱媒体流路切替器２３ｅを介して、利用側熱交換器２６ｅに流入する。

　利用側熱交換器２６ｅでは熱媒体が室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房が行なわれる。このとき、熱媒体流量調整器２５ｅの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御され、熱媒体が利用側熱交換器２６ｅに流入するようになっている。利用側熱交換器２６ｅを通過し若干温度が低下した熱媒体は、熱媒体流量調整器２５ｅ及び第１熱媒体流路切替器２２ｅを通って、中継熱交換器１５ｂに流入し、再びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。

　この間、暖かい熱媒体と冷たい熱媒体とは、第１熱媒体流路切替器２２及び第２熱媒体流路切替器２３の作用により、混合することなく、それぞれ温熱負荷、冷熱負荷がある利用側熱交換器２６へ導入される。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、暖房側においては第１温度センサー３１ｂで検知された温度と第３温度センサー３４ａ、３４ｅで検知された温度との差、冷房側においては第３温度センサー３４ｄで検知された温度と第１温度センサー３１ａで検知された温度との差が目標値として保たれるように中継ユニット制御装置５２により制御して賄うことができる。

　暖房主体運転モードを実行する際、利用側熱交換器２６ａ、２６ｄ、２６ｅにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｂ及び利用側熱交換器２６ｃ、２６ｆ、２６ｇ、２６ｈにおいては熱負荷がなく熱媒体を流す必要がないため、対応する熱媒体流量調整器２５ｂ及び熱媒体流量調整器２５ｃ、２５ｆ、２５ｇ、２５ｈを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｂや利用側熱交換器２６ｃ、２６ｆ、２６ｇ、２６ｈから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整器２５ｂや熱媒体流量調整器２５ｃ、２５ｆ、２５ｇ、２５ｈを開放し、熱媒体を循環させればよい。

　ここで、上述の通り、中継ユニット３は、それぞれ別筐体に設けられた熱交換ユニット３ａと熱媒体流路切替ユニット３ｂとを備えており、分岐数を多くすることが可能となる。また、熱媒体流路切替ユニット３ｂを別筐体に収容したことにより、室内機２ａ～２ｄ（もしくは２ｅ～２ｈ）の近傍に熱媒体流路切替ユニット３ｂを配置することが可能になり、配管長が長くなることによるポンプ２１ａ、２１ｂ、４２ａ、４２ｂの駆動負荷を低減することができる。

　特に、中継ユニット３に接続する室内機を増やす際に、中継ユニット３全体の数を増やすのではなく、熱媒体流路切替ユニット３ｂの数を増やすことにより対応することができるため、コストの低減を図ることができる。すなわち、従来のように、室内機２ａ～２ｈの接続数を増加させる際、中継熱交換器１５ａ、１５ｂ等を具備する熱交換ユニット３ａまで増設する必要があるが、上記図１においては熱交換ユニット３ａは増設することなく、熱媒体流路切替ユニット３ｂのみ増設すれば、室内機２ａ～２ｈの接続数を増やすことができるため、余分な構成を付加せずに効率的に増設可能な室内機２ａ～２ｈの分岐数を増やすことができる。さらに、熱媒体流路切替ユニット３ｂは熱交換ユニット３ａよりも小さいスペースに設置することができるため、中継ユニット３の台数を増加させる場合に比べて省スペース化を図ることができる。

　本発明の実施形態は上記各実施形態に限定されない。たとえば、空気調和装置１００は、冷房暖房混在運転ができるものとして説明をしてきたが、これに限定するものではない。たとえば、中継熱交換器１５ａ、１５ｂ及び絞り装置１６ａ、１６ｂがそれぞれ１つで、それらに複数の利用側熱交換器２６ａ～２６ｈと熱媒体流量調整器２５ａ～２５ｈが並列に接続され、冷房運転か暖房運転のいずれかしか行わない構成であっても同様の効果を奏する。

　また、図２から図６において、複数の室内機が接続されている場合について例示しているが、利用側熱交換器２６と熱媒体流量調整器２５とが１つしか接続されていない場合でも同様のことが成り立つのは言うまでもなく、更に中継熱交換器１５及び絞り装置１６として、同じ動きをするものが複数個設置されていてもよい。

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

　また、上記実施形態において、熱媒体流路切替ユニット３ｂにポンプ４２ａ、４２ｂを接続していたが、図７のようにポンプはなくても良い。また、図８のように熱変換ユニット３ａのポンプ２１ａ、２１ｂに並列にポンプ４２ａ、４２ｂを接続しても良い。なお、図２のように熱媒体流路切替ユニット３ｂにポンプ４２ａ、４２ｂを設けるもしくは熱交換ユニット３ａのポンプ２１ａ、２１ｂに並列または直列に別途ポンプ４２ａ、４２ｂを追加することにより、熱媒体流路切替ユニット３ｂと第１のユニット間の距離や高さを拡大することができる。

　さらに、図１から図８に熱交換ユニット３ａ内に１つの熱媒体流路切替ユニット３ｂが収容した形態について例示しているが、これに限るものではなく、図９に示すように、熱変換ユニット３ａと熱媒体流路切替ユニット３ｂとが別体に構成されていてもよい。

　１　室外機、２　室内機、２ａ～２ｄ　室内機、３　中継ユニット、３ａ　熱交換ユニット、３ｂ　熱媒体流路切替ユニット、４　冷媒配管、４ａ　第１接続配管、４ｂ　第２接続配管、５　配管、６　室外空間、７　室内空間、８　空間、９　建物、１０　圧縮機、１１　第１冷媒流路切替器、１２　熱源側熱交換器、１３ａ～１３ｄ　逆止弁、１５ａ、１５ｂ　中継熱交換器、１６ａ、１６ｂ　絞り装置、１７ａ、１７ｂ　開閉装置、１８　第２冷媒流路切替器、１８ａ、１８ｂ　第２冷媒流路切替器、１９　アキュムレーター、２１　ポンプ、２１ａ、２１ｂ　ポンプ、２２ａ～２２ｈ　第１熱媒体流路切替器、２３ａ～２３ｈ　第２熱媒体流路切替器、２５　熱媒体流量調整器、２５ａ～２５ｈ　熱媒体流量調整器、２６ａ～２６ｈ　利用側熱交換器、３１　第１温度センサー、３１ａ、３１ｂ　第１温度センサー、３５　第２温度センサー、３５ａ～３５ｄ　第２温度センサー、３４　第３温度センサー、３４ａ～３４ｈ　第３温度センサー、３６　第１圧力センサー、３７　第２圧力センサー、３８　第３圧力センサー、３９ａ～３９ｈ　吸込空気温度センサー、４０　配管、４１　配管、４２ａ、４２ｂ　ポンプ、５０　第４温度センサー、５２　中継ユニット制御装置、５７　室外機制御装置、１００　空気調和装置、Ａ　冷媒循環回路、Ｂ　熱媒体循環回路。

Claims (5)

1. 　冷媒を圧縮する圧縮機と、空気と前記冷媒との間で熱交換を行う熱源側熱交換器とを備えた室外機と、
   　空気と熱媒体との間で熱交換を行う室内熱交換器を備えた複数の室内機と、
   　前記室外ユニットに冷媒配管により接続されているとともに前記室内機に熱媒体配管により接続された、前記冷媒と前記熱媒体との間で熱交換を行う中継ユニットと、
   　前記中継ユニットに流入する冷媒の流路を暖房運転時の暖房流路と冷房運転時の冷房流路とに切り替える第１冷媒流路切替器と
   　を備え、
   　前記中継ユニットが、前記冷媒と前記熱媒体との間で熱交換を行う熱交換ユニットと、前記熱交換ユニットにより熱交換された前記熱媒体を複数の前記室内機へ分岐して送出する複数の熱媒体流路切替ユニットとを有し、前記熱交換ユニットと前記熱媒体流路切替ユニットとがそれぞれ別筐体に収容されてなるものであり、
   　前記熱交換ユニットが、
   　前記冷媒と前記熱媒体との間で熱交換を行う複数の中継熱交換器と、
   　前記冷房運転と前記暖房運転の切り替えに応じて前記中継熱交換器に流入する前記熱媒体の流路の切替を行う第２冷媒流路切替器と、
   　を有するものであり、
   　前記熱媒体流路切替ユニットが、
   　前記各室内機毎にそれぞれ設けられた、前記各室内機と前記各中間熱交換器との接続の組み合わせを切り替える複数の熱媒体流路切替器と、
   　前記各熱媒体流路切替器毎に接続されており、前記複数の室内機への流入する流量を調整する複数の熱媒体流量調整器と
   　を備えたものであることを特徴とする空気調和装置。
2. 　前記熱媒体流路切替ユニットが、前記熱交換ユニットから送出された前記熱媒体を前記室内機に吐出するポンプを有するものであることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 　前記熱交換ユニットが、前記中継熱交換器により熱交換された前記熱媒体を前記熱媒体流路切替ユニットへ送出するポンプを備えたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和装置。
4. 　前記ポンプが、直列もしくは並列に複数台接続されていることを特徴とする請求項２または３に記載の空気調和装置。
5. 　前記熱交換ユニットが、前記複数の熱媒体流路切替ユニットのうち１つの前記熱媒体流路切替ユニットを内蔵したものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空気調和装置。

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