WO2020250987A1 - 冷媒サイクルシステム - Google Patents

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WO2020250987A1
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refrigerant
unit
heat exchanger
compressor
refrigerant circuit
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PCT/JP2020/023069
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山田　拓郎
吉見　敦史
熊倉　英二
岩田　育弘
古庄　和宏
幹夫 賀川
森脇　道雄
知厚 南田
松岡　弘宗
淳哉 南
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ダイキン工業株式会社
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-194260
  • a refrigerating device such as an air conditioner in which a plurality of utilization side heat exchangers are connected to one heat source side heat exchanger.
  • Patent Document 1 does not describe the limitation of the refrigerant filling amount.
  • the refrigerant cycle system of the first aspect includes a first refrigerant circuit and a second refrigerant circuit.
  • the first refrigerant circuit is a vapor compression refrigeration cycle.
  • the second refrigerant circuit is a vapor compression refrigeration cycle.
  • the first refrigerant circuit includes a first heat exchanger, a first compressor, and a first cascade heat exchanger.
  • the second refrigerant circuit includes a first cascade heat exchanger, a second compressor, and a second heat exchanger.
  • the first heat exchanger and the first compressor are housed in the first unit.
  • the first cascade heat exchanger and the second compressor are housed in the second unit.
  • the second heat exchanger is housed in the third unit.
  • the first unit, the second unit, and the third unit are arranged apart from each other.
  • the first cascade heat exchanger exchanges heat between the first refrigerant flowing through the first refrigerant circuit and the second refrigerant flowing through the second refrigerant circuit.
  • the refrigerant cycle system of the second aspect is the system of the first aspect, and includes a second cascade heat exchanger, a third compressor, a third heat exchanger, a fourth unit, and a fifth unit. Further prepare.
  • the third refrigerant circuit is configured by connecting a second cascade heat exchanger, a third compressor, and a third heat exchanger.
  • the second cascade heat exchanger and the third compressor are housed in the fourth unit.
  • the third heat exchanger is housed in the fifth unit.
  • the first unit, the fourth unit, and the fifth unit are arranged apart from each other.
  • the second cascade heat exchanger causes heat exchange between the first refrigerant and the third refrigerant flowing through the third refrigerant circuit.
  • the refrigerant cycle system of the third aspect is a system of the second aspect, and is a first refrigerant flow path switching unit for switching the flow path of the first refrigerant between the first unit and the second unit. Further prepare.
  • the flow of the first refrigerant can be given a degree of freedom, which can contribute to the mixed operation of heating and cooling.
  • the refrigerant cycle system of the fourth aspect is any of the systems from the first aspect to the third aspect, and is a second system for switching the flow path of the second refrigerant between the second unit and the third unit. 2
  • a refrigerant flow path switching unit is further provided.
  • the refrigerant cycle system of the fifth aspect is any of the systems from the first aspect to the fourth aspect, and the second refrigerant flowing through the second refrigerant circuit includes flammability or toxicity.
  • the refrigerant cycle system of the sixth aspect is any one of the first to fifth aspects, and the first refrigerant and the second refrigerant are any one of an HFC refrigerant, an HFO refrigerant, and a natural refrigerant.
  • the refrigerant cycle system of the seventh viewpoint is any system from the first viewpoint to the sixth viewpoint, and the first refrigerant is R32.
  • the refrigerant cycle system of the eighth viewpoint is any system from the first viewpoint to the seventh viewpoint, and the first refrigerant and the second refrigerant are R32.
  • the refrigerant cycle system of the ninth viewpoint is any system from the first viewpoint to the eighth viewpoint, and the second compressor housed in the second unit is a horizontal type.
  • the horizontal type second compressor is preferable for installation in a low-height space such as the ceiling.
  • the refrigerant cycle system of the tenth aspect is any of the systems from the first aspect to the ninth aspect, the second refrigerant circuit has an expansion mechanism, and the second refrigerant flowing into the expansion mechanism is in a gas-liquid two-phase state. Is.
  • the amount of the second refrigerant flowing through the second refrigerant circuit can be reduced.
  • the refrigerant cycle system of the eleventh viewpoint is any system from the first viewpoint to the tenth viewpoint, and the first refrigerant circuit further includes a fourth heat exchanger and a sixth unit.
  • the fourth heat exchanger is used as a user-side heat exchanger.
  • the sixth unit houses the fourth heat exchanger.
  • FIG. 1 is a diagram showing a refrigerant circuit of the air conditioning device 100.
  • the air conditioner 100 as an embodiment of the refrigerant cycle system includes a first refrigerant circuit 1, a second refrigerant circuit 2, and a third refrigerant circuit 3, which are vapor compression refrigeration cycles, in a building such as a building. Cool and heat.
  • the air conditioner 100 mainly includes a first unit 10, a second unit 20, a plurality of (here, two) third units 30A and 30B, a fourth unit 40, and a plurality (here, two).
  • the units 90A and 90B and a refrigerant connecting pipe are provided.
  • the first refrigerant circuit 1 includes a first unit 10 which is a heat source side unit, a second unit 20 which is a cascade unit, a first branch unit 60, a third unit 30 which is a cascade unit, and a third branch unit 80. And the refrigerant connecting pipes 1A, 1B, 1C (see FIGS. 3, 4A, 4B) are connected to each other.
  • the second refrigerant circuit 2 includes a second unit 20, third units 30A and 30B which are user-side units, second branch units 70A and 70B, and refrigerant communication pipes 2A, 2B and 2C (see FIGS. 4A and 5A). And are configured by being connected.
  • the second refrigerant circuit 2 of the air conditioner 100 is configured to enable mixed heating / cooling operation in which heating / cooling is selected for each user-side unit.
  • the third refrigerant circuit 3 includes a fourth unit 40, fifth units 50A and 50B which are user-side units, fourth branch units 90A and 90B, and refrigerant communication pipes 3A, 3B and 3C (see FIGS. 4B and 5B). And are configured by being connected.
  • the third refrigerant circuit 3 of the air conditioner 100 is configured to enable mixed heating / cooling operation in which heating / cooling is selected for each user-side unit.
  • the first refrigerant circuit 1, the second refrigerant circuit 2, and the third refrigerant circuit 3 are filled with R32 as the first refrigerant, the second refrigerant, and the third refrigerant, respectively.
  • the air conditioner 100 has a control unit 101 shown in FIG.
  • the control unit 101 is arranged in, for example, the first unit 10, but is not limited thereto.
  • the control unit 101 includes a first control unit 19 arranged in the first unit 10, a second control unit 29 arranged in the second unit 20, and a third control unit 39 arranged in the third unit 30.
  • the fourth control unit 49 arranged in the fourth unit 40, the fifth control unit 59 arranged in the fifth unit 50, the first branch control unit 69 arranged in the first branch unit 60, and the second branch.
  • a second branch control unit 79 arranged in the unit 70, a third branch control unit 89 arranged in the third branch unit 80, and a fourth branch control unit 99 arranged in the fourth branch unit 90 are included. ..
  • Each control unit 101, 19, 29, 39, 49, 59, 69, 79, 89, 99 includes a control board on which electrical components such as a microcomputer and a memory are mounted, and the control unit 101 is a unit.
  • the control unit 101 is a control unit 19, 29, 39, 49, 59, 69, 79, 89, 99 arranged in each unit 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90.
  • the values detected by the sensors provided in each unit 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 are received via the above.
  • the control unit 101 can send a control signal or the like to the configurations included in each unit 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90.
  • FIG. 3 shows each configuration of the first unit 10.
  • the first unit 10 which is a heat source side unit, is installed on the roof of a building or the like or around the building, and includes refrigerant connecting pipes 1A, 1B, 1C, a first branch unit 60, and a third branch unit 80. It is connected to the second unit 20 and the fourth unit 40 via the above, and constitutes a part of the first refrigerant circuit 1 (see FIG. 1).
  • the first unit 10 mainly includes a heat source side heat exchanger 11, a compressor 12, an expansion valve 13, two four-way switching valves 14 and 15 constituting a switching mechanism, and a fan 16. ..
  • the heat source side heat exchanger 11 is a heat exchanger that functions as a radiator or evaporator of the first refrigerant by exchanging heat between the first refrigerant and the outdoor air (outside air).
  • the compressor 12 is a positive displacement compressor such as a rotary type or a scroll type, and sucks in the first refrigerant and compresses and discharges the sucked first refrigerant.
  • the expansion valve 13 is an electric expansion valve that reduces the pressure of the first refrigerant and adjusts the flow rate of the first refrigerant.
  • the opening degree of the expansion valve 13 is controlled by the control unit 101 shown in FIG. 2 via the first control unit 19.
  • the four-way switching valve 14 has a heat source side heat dissipation state in which the heat source side heat exchanger 11 functions as a radiator of the first refrigerant, and a heat source side evaporation state in which the heat source side heat exchanger 11 functions as a first refrigerant evaporator. It is an electric valve that can switch between.
  • the first port 14a of the four-way switching valve 14 is connected to the discharge side of the compressor 12, the second port 14b is connected to the gas side of the heat source side heat exchanger 11, and the third port 14c is four-way. It is connected to the third port 15c of the switching valve 15, and the fourth port 14d is connected to the refrigerant connecting pipe 1B.
  • the four-way switching valve 14 is a state in which the first port 14a and the second port 14b are connected and the third port 14c and the fourth port 14d are connected (heat source side heat dissipation state), and the second port 14b and the third port 14b. It is possible to switch between a state in which the port 14c is connected and a state in which the first port 14a and the fourth port 14d are connected (heat source side evaporation state).
  • the four-way switching valve 15 can switch between a state in which the discharge side of the compressor 12 communicates with the refrigerant communication pipe 1C and a state in which the discharge side of the compressor 12 communicates with the third port 14c of the four-way switching valve 14. It is an electric valve.
  • the first port 15a of the four-way switching valve 15 is connected to the refrigerant connecting pipe 1C
  • the second port 15b is connected to the discharge side of the compressor 12
  • the third port 15c is the first of the four-way switching valve 14. It is connected to the 3 port 15c
  • the 4th port 15d is connected to the suction side of the compressor 12.
  • the switching mechanism composed of the two four-way switching valves 14 and 15 is not limited to the mechanism composed of the four-way switching valves, and is described above by, for example, combining a plurality of solenoid valves. It may be configured to have a function of switching the flow direction of the first refrigerant in the same manner.
  • FIG. 4A shows each configuration of the second unit 20.
  • the second unit 20, which is the first cascade unit, is installed behind the ceiling of each floor in a building or the like.
  • One of the second units 20 is connected to the first unit 10 via the refrigerant connecting pipes 1A, 1B, 1C and the first branch unit 60, and the other of the second unit 20 is connected to the refrigerant connecting pipes 2A, 2B, 2C and. It is connected to the third units 30A and 30B via the second branch units 70A and 70B.
  • the second unit 20 mainly comprises a first cascade heat exchanger 21, a compressor 22, an expansion valve 23 on the first refrigerant circuit 1 side, and an expansion valve 24 on the second refrigerant circuit 2 side, and a switching mechanism. It has two four-way switching valves 25 and 26.
  • the first cascade heat exchanger 21 exchanges heat between the first refrigerant flowing through the first refrigerant circuit 1 and the second refrigerant flowing through the second refrigerant circuit 2, thereby functioning as a radiator or an evaporator. It is a vessel. When the first cascade heat exchanger 21 functions as a radiator in the first refrigerant circuit 1, it functions as an evaporator in the second refrigerant circuit 2. Further, when the first cascade heat exchanger 21 functions as an evaporator in the first refrigerant circuit 1, it functions as a radiator in the second refrigerant circuit 2.
  • the compressor 22 is a positive displacement compressor such as a rotary type or a scroll type, and sucks in a second refrigerant, compresses the sucked second refrigerant, and discharges the second refrigerant.
  • the compressor 22 is a horizontal compressor in which a compression element is arranged inside the horizontal casing.
  • a horizontal compressor is defined as the compressor having the largest depth or width among height, depth, and width.
  • the expansion valve 23 is an electric expansion valve that reduces the pressure of the first refrigerant and adjusts the flow rate of the first refrigerant.
  • the opening degree of the expansion valve 23 is controlled by the control unit 101 via the first control unit 19.
  • the expansion valve 24 is an electric expansion valve that reduces the pressure of the second refrigerant and adjusts the flow rate of the second refrigerant.
  • the opening degree of the expansion valve 24 is controlled by the control unit 101 via the second control unit 29.
  • the expansion valve 24 causes the second refrigerant in the gas-liquid two-phase state to flow through the refrigerant connecting pipe 2A and sends the refrigerant to the third units 30A and 30B for two-phase transfer.
  • the four-way switching valve 25 has a heat source side heat dissipation state in which the first cascade heat exchanger 21 functions as a radiator for the first refrigerant, and a heat source side evaporation in which the first cascade heat exchanger 21 functions as a radiator for the first refrigerant. It is an electric valve that can switch between states.
  • the first port 25a of the four-way switching valve 25 is connected to the discharge side of the compressor 22, the second port 25b is connected to the gas side of the first cascade heat exchanger 21, and the third port 25c is four. It is connected to the third port 26c of the path switching valve 26, and the fourth port 25d is connected to the refrigerant connecting pipe 2B.
  • the four-way switching valve 25 is a state in which the first port 25a and the second port 5b are connected and the third port 25c and the fourth port 25d are connected (heat source side heat dissipation state), and the second port 25b and the third port 25b. It is possible to switch between the state of connecting the port 25c and the state of connecting the first port 25a and the fourth port 25d (heat source side evaporation state).
  • the four-way switching valve 26 can switch between a state in which the discharge side of the compressor 22 communicates with the refrigerant communication pipe 2C and a state in which the discharge side of the compressor 22 communicates with the third port 25c of the four-way switching valve 25. It is an electric valve.
  • the first port 26a of the four-way switching valve 26 is connected to the refrigerant connecting pipe 2C
  • the second port 26b is connected to the discharge side of the compressor 22
  • the third port 26c is the fourth of the four-way switching valve 25. It is connected to the 3 port 25c
  • the 4th port 26d is connected to the suction side of the compressor 22.
  • the first branch unit 60 is installed in the vicinity of the second unit 20, for example.
  • the first branch unit 60, together with the refrigerant connecting pipes 1A, 1B, and 1C, is interposed between the second unit 20 and the first unit, and constitutes a part of the first refrigerant circuit 1.
  • the first branch unit 60 mainly has a first branch path including the branch unit switching valve 61 and a second branch path including the branch unit switching valve 62.
  • the branch unit switching valve 61 is a solenoid valve that switches between communication and non-communication between the refrigerant communication pipe 1B and the first cascade heat exchanger 21.
  • the branch unit switching valve 62 is a solenoid valve that switches between communication and non-communication between the refrigerant communication pipe 1C and the first cascade heat exchanger 21.
  • FIG. 4B shows each configuration of the fourth unit 40.
  • the fourth unit 40 which is a cascade unit, is installed behind the ceiling of each floor in a building or the like.
  • One of the fourth units 40 is connected to the first unit 10 via the refrigerant connecting pipes 1A, 1B, 1C and the third branch unit 80, and the other of the fourth unit 40 is connected to the refrigerant connecting pipes 3A, 3B, 3C and It is connected to the fifth unit 50 via the fourth branch unit 90.
  • the fourth unit 40 mainly comprises a second cascade heat exchanger 41, a compressor 42, an expansion valve 43 on the first refrigerant circuit 1 side, an expansion valve 44 on the third refrigerant circuit 3 side, and a switching mechanism. It has two four-way switching valves 45 and 46. Since each configuration of the fourth unit 40 in the present embodiment is the same as each configuration of the second unit, the description thereof will be omitted.
  • the third branch unit 80 is installed in the vicinity of the fourth unit 40, such as behind the ceiling of each floor, in a building or the like, for example.
  • the third branch unit 80, together with the refrigerant connecting pipes 1A, 1B, and 1C, is interposed between the fourth unit 40 and the first unit, and constitutes a part of the first refrigerant circuit 1.
  • the third branch unit 80 mainly has a first branch path including the branch unit switching valve 81 and a second branch path including the branch unit switching valve 82. Since each configuration of the third branch unit 80 in the present embodiment is the same as each configuration of the first branch unit 60, the description thereof will be omitted.
  • FIG. 5A shows each configuration of the third unit 30.
  • the plurality of third units 30A and 30B which are the user-side units, are installed in the ceiling of each room or the like in a building or the like by embedding or hanging, or by hanging on the wall surface or the like.
  • the third units 30A and 30B are connected to the second unit 20 via the refrigerant connecting pipes 2A, 2B and 2C and the second branch units 70A and 70B, and form a part of the second refrigerant circuit 2. ..
  • the third unit 30A has a heat exchanger 31A on the utilization side and an expansion valve 32A.
  • the third unit 30B has a heat exchanger 31B on the utilization side and an expansion valve 32B.
  • the user-side heat exchangers 31A and 31B are heat exchangers that process the air conditioning load (heat load) in the room by exchanging heat between the second refrigerant and the room air.
  • the opening degree of the expansion valves 32A and 32B is controlled by the control unit 101 via the third control unit 39.
  • the second branch units 70A and 70B are installed in the vicinity of the third units 30A and 30B, for example.
  • the second branch units 70A and 70B, together with the refrigerant connecting pipes 2A, 2B and 2C, are interposed between the third units 30A and 30B and the second unit 20, and form a part of the second refrigerant circuit 2.
  • the second branch units 70A and 70B may be installed one by one for the third units 30A and 30B, which are two user-side units, or a plurality of uses having the same cooling / heating switching timing.
  • the side unit may be connected to one branch unit.
  • the second branch units 70A and 70B mainly have a first branch path including branch unit switching valves 71A and 71B and a second branch path including branch unit switching valves 72A and 72B.
  • the branch unit switching valves 71A and 71B are solenoid valves that switch between communication and non-communication between the refrigerant communication pipe 2B and the user side heat exchangers 31A and 31B.
  • the branch unit switching valves 72A and 72B are solenoid valves that switch between communication and non-communication between the refrigerant communication pipe 2C and the user side heat exchangers 31A and 31B.
  • a plurality of fifth units 50A and 50B which are user-side units, are installed in the ceiling of each room in a building or the like by embedding or hanging, or are hung on a wall surface or the like. Is installed by.
  • the fifth units 50A and 50B are connected to the fourth unit 40 via the refrigerant connecting pipes 3A, 3B and 3C and the fourth branch units 90A and 90B, and form a part of the third refrigerant circuit 3. ..
  • the fifth unit 50A has a heat exchanger 51A on the user side and an expansion valve 52A.
  • the fifth unit 50B has a heat exchanger 51B on the utilization side and an expansion valve 52B.
  • the configurations of the fifth units 50A and 50B are the same as the configurations of the third unit 30, so the description thereof will be omitted.
  • the fourth branch units 90A and 90B are installed in the vicinity of, for example, the fifth units 50A and 50B.
  • the fourth branch units 90A and 90B, together with the refrigerant connecting pipes 3A, 3B and 3C, are interposed between the fifth unit 50A and 50B and the fourth unit 40, and form a part of the third refrigerant circuit 3. ing.
  • the fourth branch units 90A and 90B mainly have a first branch path including branch unit switching valves 91A and 91B and a second branch path including branch unit switching valves 92A and 92B. Since each configuration of the fourth branch units 90A and 90B in the present embodiment is the same as each configuration of the second branch units 70A and 70B, the description thereof will be omitted.
  • a cooling operation mode for cooling all of the third units 30A and 30B and the fifth units 50A and 50B which are the utilization units
  • a third operation mode The operation of each configuration in the heating operation mode 60b for heating all of the units 30A and 30B and the fifth units 50A and 50B will be described.
  • the air conditioner 100 is operated in a mixed heating / cooling operation mode in which some units of the third units 30A and 30B and some units of the fifth units 50A and 50B are cooled and the remaining parts or all of the units are heated. It is possible to do.
  • the operation of the air conditioner 100 in the two operation modes will be described.
  • Cooling operation mode A cooling operation mode for cooling all of the third units 30A and 30B and the fifth units 50A and 50B, which are the user-side units, will be described.
  • the heat source side heat exchanger 11 functions as a radiator of the first refrigerant.
  • the opening degree of the expansion valve 13 is adjusted so as not to reduce the pressure of the refrigerant as much as possible (for example, to be in a fully opened state).
  • the first refrigerant passes through the expansion valve 13 and flows to the second unit 20 and the fourth unit 40 via the first branch unit 60 or the third branch unit 80.
  • the branch unit switching valve 61 is closed and the branch unit switching valve 62 is opened so that the first cascade heat exchanger 21 functions as an evaporator of the first refrigerant in the first refrigerant circuit 1.
  • the first refrigerant evaporated in the first cascade heat exchanger 21 is sucked into the compressor 12 through the refrigerant connecting pipe 1C and the four-way switching valve 15.
  • the opening degree of the expansion valve 23 is adjusted according to the cooling load of the first cascade heat exchanger 21.
  • the branch unit switching valve 81 is closed and the branch unit switching valve 82 is opened so that the second cascade heat exchanger 41 functions as an evaporator of the first refrigerant in the first refrigerant circuit 1.
  • the first refrigerant evaporated in the second cascade heat exchanger 41 is sucked into the compressor 12 through the refrigerant connecting pipe 1C and the four-way switching valve 15.
  • the opening degree of the expansion valve 43 is adjusted according to the cooling load of the second cascade heat exchanger 41.
  • the first cascade heat exchanger 21 functions as a radiator of the second refrigerant, and the expansion valve 24 does not reduce the pressure of the second refrigerant as much as possible (for example, to be in a fully open state). The opening is adjusted.
  • the second refrigerant passes through the expansion valve 24 and flows to the third units 30A and 30B via the second branch units 70A and 70B.
  • the branch unit switching valve 71A is closed and the branch unit switching valve 72A is opened so that the utilization side heat exchanger 71A functions as an evaporator of the second refrigerant in the second refrigerant circuit 2.
  • the first refrigerant evaporated in the user-side heat exchanger 71A is sucked into the compressor 22 through the refrigerant connecting pipe 2C and the four-way switching valve 26.
  • the opening degree of the expansion valve 32A is adjusted according to the cooling load of the heat exchanger 71A on the user side.
  • the branch unit switching valve 71B is closed and the branch unit switching valve 72B is opened so that the user side heat exchanger 31B functions as an evaporator of the second refrigerant in the second refrigerant circuit 2.
  • the first refrigerant evaporated in the user-side heat exchanger 71B is sucked into the compressor 22 through the refrigerant connecting pipe 2C and the four-way switching valve 26.
  • the opening degree of the expansion valve 32B is adjusted according to the cooling load of the heat exchanger 31B on the user side.
  • the third refrigerant circulates in the same operation as the second refrigerant circuit 2. The description is omitted here.
  • (3-2) Heating operation mode In the heating operation mode in which all of the third units 30A and 30B and the fifth units 50A and 50B are heated, in the first refrigerant circuit 1, the first refrigerant discharged from the compressor 12 is used. It flows from the four-way switching valve 14 to the refrigerant connecting pipe 1B, and flows from the first branch unit 60 or the third branch unit 80 into the second unit 20 and the fourth unit 40.
  • the branch unit switching valve 61 is opened and the branch unit switching valve 62 is closed so that the first cascade heat exchanger 21 functions as a radiator for the first refrigerant.
  • the first refrigerant condensed in the first cascade heat exchanger 21 flows to the heat source side heat exchanger 11 via the expansion valve 13, and the first refrigerant evaporated there is compressed via the first and four-way switching valves 14 and 15. It is sucked into the machine 12.
  • the opening degree of the expansion valve 13 is adjusted so as to reduce the pressure of the first refrigerant.
  • the opening degree of the expansion valve 23 is adjusted according to the heating load of the first cascade heat exchanger 21.
  • the branch unit switching valve 81 is opened and the branch unit switching valve 82 is closed so that the second cascade heat exchanger 41 functions as a radiator for the first refrigerant.
  • the second refrigerant condensed in the second cascade heat exchanger 41 flows to the heat source side heat exchanger 11 via the expansion valve 13, and the first refrigerant evaporated there is compressed via the first and four-way switching valves 14 and 15. It is sucked into the machine 12.
  • the opening degree of the expansion valve 43 is adjusted according to the heating load of the second cascade heat exchanger 41.
  • the second refrigerant discharged from the compressor 22 flows from the four-way switching valve 25 to the refrigerant connecting pipe 2B, and flows from the second branch units 70A and 70B to the third units 30A and 30B.
  • the branch unit switching valve 71A is opened and the branch unit switching valve 72A is closed so that the user side heat exchanger 31A functions as a radiator for the second refrigerant.
  • the second refrigerant condensed by the user-side heat exchanger 31A flows to the first cascade heat exchanger 21 via the expansion valve 32A, and the second refrigerant evaporated there is compressed via the first and four-way switching valves 25 and 26. It is sucked into the machine 22.
  • the opening degree of the expansion valve 24 is adjusted so as to reduce the pressure of the second refrigerant.
  • the opening degree of the expansion valve 32A is adjusted according to the heating load of the user side heat exchanger 31A.
  • the branch unit switching valve 71B is opened and the branch unit switching valve 72B is closed so that the user side heat exchanger 31B functions as a radiator for the second refrigerant.
  • the second refrigerant condensed by the user-side heat exchanger 31B flows to the first cascade heat exchanger 21 via the expansion valve 32B, and the second refrigerant evaporated there is compressed via the first and four-way switching valves 25 and 26. It is sucked into the machine 22.
  • the opening degree of the expansion valve 24 is adjusted so as to reduce the pressure of the second refrigerant.
  • the opening degree of the expansion valve 32B is adjusted according to the heating load of the user side heat exchanger 31B.
  • the third refrigerant circulates in the same operation as the second refrigerant circuit 2. The description is omitted here.
  • the air conditioner 100 as a refrigerant cycle system in the present embodiment includes a first refrigerant circuit 1 and a second refrigerant circuit 2.
  • the first refrigerant circuit 1 is a vapor compression refrigeration cycle.
  • the second refrigerant circuit 2 is a vapor compression refrigeration cycle.
  • the first refrigerant circuit 1 includes a heat source side heat exchanger 11 as a first heat exchanger, a compressor 12 as a first compressor, and a first cascade heat exchanger 21.
  • the second refrigerant circuit 2 includes a first cascade heat exchanger 21, a compressor 22 as a second compressor, and user-side heat exchangers 31A and 31B as a second heat exchanger.
  • the heat source side heat exchanger 11 and the compressor 12 are housed in the first unit 10.
  • the first cascade heat exchanger 21 and the compressor 22 are housed in the second unit 20.
  • the user-side heat exchangers 31A and 31B are housed in the third unit 30.
  • the first unit 10, the second unit 20, and the third unit 30 are arranged apart from each other.
  • the first cascade heat exchanger 21 exchanges heat between the first refrigerant flowing through the first refrigerant circuit 1 and the second refrigerant flowing through the second refrigerant circuit 2.
  • a flammable or toxic refrigerant may be used as the refrigerant used in the refrigerant cycle system.
  • the allowable amount of refrigerant per volume of each room or the like is limited in a building such as a building. If the allowable amount of refrigerant per volume exceeds the limited amount, it is necessary to install a refrigerant leak detection sensor for ensuring safety, a shutoff valve for refrigerant piping, etc., and the equipment cost or installation cost of the refrigerant cycle system. Increases.
  • the first refrigerant circuit 1 and the second refrigerant circuit 2 are connected by using the first cascade heat exchanger 21 to per the volume of each room or the like. It is possible to reduce the amount of refrigerant. As a result, the number of cases requiring safety measures can be reduced.
  • the air conditioner 100 includes a second cascade heat exchanger 41, a compressor 42 as a third compressor, user-side heat exchangers 51A and 51B as a third heat exchanger, a fourth unit 40, and a first unit. It further includes 5 units 50.
  • the second cascade heat exchanger 41, the compressor 42, and the user-side heat exchangers 51A and 51B are connected to form the third refrigerant circuit 3.
  • the second cascade heat exchanger 41 and the compressor 42 are housed in the fourth unit 40.
  • the user-side heat exchangers 51A and 51B are housed in the fifth unit 50.
  • the first unit 10, the fourth unit 40, and the fifth unit 50 are arranged apart from each other.
  • the second cascade heat exchanger 41 causes heat exchange to be performed between the first refrigerant flowing through the first refrigerant circuit 1 and the third refrigerant flowing through the third refrigerant circuit 3.
  • the second unit 20 by installing the second unit 20 separately for each floor, it is possible to separate the refrigerant circuit for each floor, so that the number of cases requiring safety measures can be further reduced.
  • the air conditioner 100 is a first unit as a first refrigerant flow path switching unit for switching the flow path of the first refrigerant flowing through the first refrigerant circuit 1 between the first unit 10 and the second unit 20.
  • a branch unit 60 is further provided.
  • the air conditioner 100 is a second refrigerant flow path switching unit for switching the flow path of the second refrigerant flowing through the second refrigerant circuit 2 between the second unit 20 and the third units 30A and 30B.
  • Second branch units 70A and 70B are further provided.
  • the air conditioner 100 further includes a third branch unit 80 for switching the flow path of the first refrigerant flowing through the first refrigerant circuit 1 between the first unit 10 and the third unit 30.
  • the air conditioner 100 further connects the fourth branch units 90A and 90B for switching the flow path of the third refrigerant flowing through the third refrigerant circuit 3 between the fourth unit 40 and the fifth units 50A and 50B. Be prepared.
  • the air conditioner 100 can perform mixed heating / cooling operation in which heating / cooling is selected for each of the user-side units 30A, 30B, 50A, and 50B.
  • the second refrigerant flowing through the second refrigerant circuit 2 of the air conditioner 100 and the third refrigerant flowing through the third refrigerant circuit 3 are R32.
  • R32 is a refrigerant that has little impact on the environment and is generally used in air conditioners. However, R32 has a slight flammability, and it is necessary to ensure safety in case of leakage due to an unexpected situation such as a natural disaster.
  • the air conditioner 100 of the present embodiment includes the first cascade heat exchanger 21 and the second cascade heat exchanger 41, so that the amount of the refrigerant flowing through the refrigerant circuits 1, 2 and 3 can be further reduced. .. This makes it possible to ensure more safety.
  • the second refrigerant circuit 2 of the air conditioner 100 has an expansion valve 24 as an expansion mechanism, and the fluid flowing into the expansion valve 24 is in a gas-liquid two-phase state.
  • the third refrigerant circuit 3 has an expansion valve 44, and the fluid flowing into the expansion valve 44 is in a gas-liquid two-phase state. Thereby, the amount of the refrigerant flowing through the respective refrigerant circuits 2 and 3 can be further reduced.
  • the compressor 22 housed in the second unit 20 of the air conditioner 100 of the present embodiment is a horizontal type.
  • the compressor 42 housed in the fourth unit 40 is a horizontal type.
  • the second unit 20 and the fourth unit 40 may be installed behind the ceiling of each floor in a building or the like.
  • a horizontal compressor is defined as the compressor having the largest depth or width among height, depth, and width.
  • the horizontal compressors 22 and 42 are suitable for installation in a low-height space such as the ceiling.
  • the first refrigerant circuit 1, the second refrigerant circuit 2, and the third refrigerant circuit 3 of the air conditioner 100 are filled with R32, which has high refrigerant stability, as the first refrigerant, the second refrigerant, and the third refrigerant, respectively.
  • R32 which has high refrigerant stability, as the first refrigerant, the second refrigerant, and the third refrigerant, respectively.
  • the refrigerant cycle system shown in the present disclosure may be filled with a refrigerant other than R32.
  • the first refrigerant is R32 and the second refrigerant and the third refrigerant are carbon dioxide.
  • the first refrigerant, the second refrigerant, and the third refrigerant filled in the refrigerant cycle system are preferably any one of an HFC refrigerant, an HFO refrigerant, and a natural refrigerant.
  • the first refrigerant and the second refrigerant, HFC refrigerant, HFO refrigerant is preferably natural refrigerant, CF 3 I, mixed refrigerant containing any two or more of.
  • the HFC refrigerant is R32, R125, R134a, R143a, R245fa, or the like.
  • the HFO refrigerant is R1234yf, R1234zd, R1123, R1132 (E) and the like.
  • Natural refrigerants are R744, R717, R290, R600a, R1270 and the like.
  • a combustible or toxic refrigerant may be applied as the second refrigerant and the third refrigerant of the air conditioner 100.
  • the air conditioner 100 can reduce the amount of refrigerant flowing through the refrigerant circuits 1, 2 and 3. This makes it possible to ensure more safety. It is also possible to use the existing refrigerant cycle system.
  • the air conditioner 200 may further include a utilization side heat exchanger 211A as the fourth heat exchanger and a sixth unit 210A accommodating the utilization side heat exchanger 211A.
  • the user-side heat exchanger 211A has different heat in the first refrigerant circuit 201 from the heat source-side heat exchanger 211, the first cascade heat exchanger 221 and the second cascade heat exchanger 241 as the first heat exchanger. It is a exchanger and is used as a heat exchanger on the user side.
  • the sixth unit 210A accommodates the user side heat exchanger 211A.

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Abstract

可燃性、あるいは毒性のある冷媒を使用する場合、室内容積あたりに許容される冷媒充填量が制限される場合があるが、特許文献１には冷媒充填量の制限に関しては記載がない。冷媒サイクルシステム（１００）は、第１冷媒回路（１）と、第２冷媒回路（２）と、を備える。第１冷媒回路（１）は、第１熱交換器（１１）と、第１圧縮機（１２）と、第１カスケード熱交換器（２１）と、を有す。第２冷媒回路（２）は、第１カスケード熱交換器（２１）と、第２圧縮機（２２）と、第２熱交換器（３１Ａ，３１Ｂ）と、を有す。第１熱交換器（１１）と、第１圧縮機（１２）とは、第１ユニット（１０）に収容される。第１カスケード熱交換器（２１）と、第２圧縮機（２２）とは、第２ユニット（２０）に収容される。第２熱交換器（３１Ａ，３１Ｂ）は、第３ユニット（３０）に収容される。第１ユニット（１０）と、第２ユニット（２０）と、第３ユニット（３０）とは、互いに離れて配置される。

Description

冷媒サイクルシステム
　冷媒サイクルシステムに関する。
　特許文献１（特開２０１８－１９４２６０号公報）のように、１台の熱源側熱交換器に対して複数の利用側熱交換器を接続した空気調和装置等の冷凍装置がある。
　可燃性、あるいは毒性のある冷媒を使用する場合、室内容積あたりに許容される冷媒充填量が制限される場合があるが、特許文献１には冷媒充填量の制限に関しては記載がない。
　第１観点の冷媒サイクルシステムは、第１冷媒回路と、第２冷媒回路と、を備える。第１冷媒回路は、蒸気圧縮式冷凍サイクルである。第２冷媒回路は、蒸気圧縮式冷凍サイクルである。第１冷媒回路は、第１熱交換器と、第１圧縮機と、第１カスケード熱交換器と、を有す。第２冷媒回路は、第１カスケード熱交換器と、第２圧縮機と、第２熱交換器と、を有す。第１熱交換器と、第１圧縮機とは、第１ユニットに収容される。第１カスケード熱交換器と、第２圧縮機とは、第２ユニットに収容される。第２熱交換器は、第３ユニットに収容される。第１ユニットと、第２ユニットと、第３ユニットとは、互いに離れて配置される。第１カスケード熱交換器は、第１冷媒回路を流れる第１冷媒と、第２冷媒回路を流れる第２冷媒と、の間で熱交換を行う。
　この構成によると、室内容積に対する冷媒充填量を低減することが可能であり、冷媒充填量が制限を越えることを抑制する。
　第２観点の冷媒サイクルシステムは、第１観点のシステムであって、第２カスケード熱交換器と、第３圧縮機と、第３熱交換器と、第４ユニットと、第５ユニットと、をさらに備える。第３冷媒回路は、第２カスケード熱交換器と、第３圧縮機と、第３熱交換器と、が接続されて構成される。第２カスケード熱交換器と第３圧縮機とは、第４ユニットに収容される。第３熱交換器は、第５ユニットに収容される。第１ユニットと第４ユニットと第５ユニットとは、互いに離れて配置される。第２カスケード熱交換器は、第１冷媒と、第３冷媒回路を流れる第３冷媒と、の間で熱交換を行わせる。
　これによって、１台の熱源側熱交換器に対してより多くの利用側熱交換器を接続することが可能である。
　第３観点の冷媒サイクルシステムは、第２観点のシステムであって、第１ユニットと、第２ユニットと、の間に、第１冷媒の流路を切り換えるための第１冷媒流路切換ユニット、をさらに備える。
　これによって、第１冷媒の流れに自由度をもたせ、冷暖房混在運転に寄与することができる。
　第４観点の冷媒サイクルシステムは、第１観点から第３観点のいずれかのシステムであって、第２ユニットと、第３ユニットと、の間に、第２冷媒の流路を切り換えるための第２冷媒流路切換ユニット、をさらに備える。
　これによって、第２冷媒の流れに自由度をもたせ、冷暖房混在運転に寄与することができる。
　第５観点の冷媒サイクルシステムは、第１観点から第４観点のいずれかのシステムであって、第２冷媒回路を流れる第２冷媒は、燃焼性、又は、毒性を含む。
　本開示に示す冷媒サイクルシステムの構成は、各冷媒回路を流れる冷媒の量を少なくするため、燃焼性、又は、毒性を含む冷媒を使用する場合であっても、より安全を確保することが可能である。
　第６観点の冷媒サイクルシステムは、第１観点から第５観点のいずれかのシステムであって、第１冷媒及び第２冷媒は、ＨＦＣ冷媒、ＨＦＯ冷媒、自然冷媒のいずれか１つである。あるいは、第１冷媒及び第２冷媒は、ＨＦＣ冷媒、ＨＦＯ冷媒、自然冷媒、ＣＦ３Ｉ、のうちのいずれか２つ以上を含む混合冷媒である。
　第７観点の冷媒サイクルシステムは、第１観点から第６観点のいずれかのシステムであって、第１冷媒は、Ｒ３２である。
　第８観点の冷媒サイクルシステムは、第１観点から第７観点のいずれかのシステムであって、第１冷媒、及び、第２冷媒は、Ｒ３２である。
　これによって、既存の冷媒サイクルシステムを流用することが可能である。
　第９観点の冷媒サイクルシステムは、第１観点から第８観点のいずれかのシステムであって、第２ユニットに収容される第２圧縮機は、横置き型である。
　横置き型の第２圧縮機は、天井裏等の高さが低い空間に設置するのに好ましい。
　第１０観点の冷媒サイクルシステムは、第１観点から第９観点のいずれかのシステムであって、第２冷媒回路は、膨張機構を有し、膨張機構に流れ込む第２冷媒は気液２相状態である。
　これによって、第２冷媒回路を流れる第２冷媒の量を少なくすることができる。
　第１１観点の冷媒サイクルシステムは、第１観点から第１０観点のいずれかのシステムであって、第１冷媒回路は、第４熱交換器と、第６ユニットと、をさらに備える。第４熱交換器は、利用側熱交換器として使用される。第６ユニットは、第４熱交換器を収容する。
空気調和装置の冷媒回路を示す図である。 制御部の概略を示す図である。 第１ユニットの冷媒回路を示す図である。 第２ユニットおよび第１分岐ユニットの冷媒回路を示す図である。 第４ユニットおよび第３分岐ユニットの冷媒回路を示す図である。 第３ユニットおよび第２分岐ユニットの冷媒回路を示す図である。 第５ユニットおよび第４分岐ユニットの冷媒回路を示す図である。 変形例における第１冷媒回路を示す図である。
　（１）空気調和装置の構成
　図１は、空気調和装置１００の冷媒回路を示す図である。冷媒サイクルシステムの一実施形態としての空気調和装置１００は、蒸気圧縮式冷凍サイクルである第１冷媒回路１と、第２冷媒回路２と、第３冷媒回路３と、によって、ビル等の建物内の冷房や暖房を行う。
　空気調和装置１００は、主として、第１ユニット１０と、第２ユニット２０と、複数（ここでは２台）の第３ユニット３０Ａ，３０Ｂと、第４ユニット４０と、複数（ここでは２台）の第５ユニット５０Ａ，５０Ｂと、第１分岐ユニット６０と、複数（ここでは２台）の第２分岐ユニット７０Ａ，７０Ｂと、第３分岐ユニット８０と、複数（ここでは２台）の第４分岐ユニット９０Ａ，９０Ｂと、冷媒連絡管と、を備える。
　第１冷媒回路１は、熱源側ユニットである第１ユニット１０と、カスケードユニットである第２ユニット２０と、第１分岐ユニット６０と、カスケードユニットである第３ユニット３０と、第３分岐ユニット８０と、冷媒連絡管１Ａ，１Ｂ，１Ｃ（図３，４Ａ，４Ｂ参照）と、が接続されることによって構成されている。
　第２冷媒回路２は、第２ユニット２０と、利用側ユニットである第３ユニット３０Ａ，３０Ｂと、第２分岐ユニット７０Ａ，７０Ｂと、冷媒連絡管２Ａ，２Ｂ，２Ｃ（図４Ａ，５Ａ参照）と、が接続されることによって構成されている。空気調和装置１００の第２冷媒回路２は、利用側ユニットごとに冷暖房を選択する冷暖房混在運転が可能となるように構成されている。
　第３冷媒回路３は、第４ユニット４０と、利用側ユニットである第５ユニット５０Ａ，５０Ｂと、第４分岐ユニット９０Ａ，９０Ｂと、冷媒連絡管３Ａ，３Ｂ，３Ｃ（図４Ｂ，５Ｂ参照）と、が接続されることによって構成されている。空気調和装置１００の第３冷媒回路３は、利用側ユニットごとに冷暖房を選択する冷暖房混在運転が可能となるように構成されている。
　第１冷媒回路１と、第２冷媒回路２と、第３冷媒回路３には、それぞれ、第１冷媒、第２冷媒、第３冷媒としてＲ３２が充填されている。
　また、空気調和装置１００は、図２に示す制御部１０１を有している。制御部１０１は、例えば第１ユニット１０に配置されるがこれに限定されない。制御部１０１は、第１ユニット１０に配置された第１制御部１９と、第２ユニット２０に配置された第２制御部２９と、第３ユニット３０に配置された第３制御部３９と、第４ユニット４０に配置された第４制御部４９と、第５ユニット５０に配置された第５制御部５９と、第１分岐ユニット６０に配置された第１分岐制御部６９と、第２分岐ユニット７０に配置された第２分岐制御部７９と、第３分岐ユニット８０に配置された第３分岐制御部８９と、第４分岐ユニット９０に配置された第４分岐制御部９９と、を含む。
　各制御部１０１，１９，２９，３９，４９，５９，６９，７９，８９，９９は、マイクロコンピュータやメモリ等の電装品が実装された制御基板を含んでおり、制御部１０１は、各ユニット１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０に配置された各制御部１９，２９，３９，４９，５９，６９，７９，８９，９９を介して空気調和装置１００全体の制御を行う。例えば、制御部１０１は、各ユニット１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０に配置された各制御部１９，２９，３９，４９，５９，６９，７９，８９，９９を介して、各ユニット１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０に設けられたセンサの検知した値を受けとる。また、例えば、制御部１０１は、各ユニット１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０に含まれる構成に対して制御信号等を送ることが可能である。
　（２）各ユニットの詳細構成
　（２―１）第１ユニット
　図３は、第１ユニット１０の各構成を示す。熱源側ユニットである第１ユニット１０は、ビル等の屋上あるいはビル等の周囲に設置されており、冷媒連絡管１Ａ，１Ｂ，１Ｃと、第１分岐ユニット６０および第３分岐ユニット８０と、を介して、第２ユニット２０および第４ユニット４０に接続され、第１冷媒回路１（図１参照）の一部を構成している。
　第１ユニット１０は、主として、熱源側熱交換器１１と、圧縮機１２と、膨張弁１３と、切換機構を構成する２つの四路切換弁１４，１５と、ファン１６とを有している。
　熱源側熱交換器１１は、第１冷媒と室外空気（外気）との熱交換を行うことで第１冷媒の放熱器又は蒸発器として機能する熱交換器である。
　圧縮機１２は、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮機であり、第１冷媒を吸入し、吸入した第１冷媒を圧縮して吐出する。
　膨張弁１３は、第１冷媒の減圧や第１冷媒の流量の調整等を行う電動膨張弁である。膨張弁１３は、第１制御部１９を介して図２に示す制御部１０１によって弁の開度を制御されている。
　四路切換弁１４は、熱源側熱交換器１１を第１冷媒の放熱器として機能させる熱源側放熱状態と、熱源側熱交換器１１を第１冷媒の蒸発器として機能させる熱源側蒸発状態とを切り換え可能な電動弁である。四路切換弁１４の第１ポート１４ａは圧縮機１２の吐出側に接続されており、第２ポート１４ｂは熱源側熱交換器１１のガス側に接続されており、第３ポート１４ｃは四路切換弁１５の第３ポート１５ｃと接続されており、第４ポート１４ｄは冷媒連絡管１Ｂと接続されている。四路切換弁１４は、第１ポート１４ａと第２ポート１４ｂとを接続するとともに第３ポート１４ｃと第４ポート１４ｄとを接続する状態（熱源側放熱状態）と、第２ポート１４ｂと第３ポート１４ｃとを接続するとともに第１ポート１４ａと第４ポート１４ｄとを接続する状態（熱源側蒸発状態）との切り換えを行うことが可能である。
　四路切換弁１５は、圧縮機１２の吐出側を冷媒連絡管１Ｃと連通させる状態と、圧縮機１２の吐出側を四路切換弁１４の第３ポート１４ｃと連通させる状態とを切り換え可能な電動弁である。四路切換弁１５の第１ポート１５ａは冷媒連絡管１Ｃに接続されており、第２ポート１５ｂは圧縮機１２の吐出側に接続されており、第３ポート１５ｃは四路切換弁１４の第３ポート１５ｃに接続されており、第４ポート１５ｄは圧縮機１２の吸入側に接続されている。
　なお、２つの四路切換弁１４，１５から構成されている切換機構は、四路切換弁によって構成される機構に限定されるものではなく、例えば、複数の電磁弁を組み合わせる等によって、上述と同様の第１冷媒の流れの方向を切り換える機能を有するように構成したものであってもよい。
　（２－２）第２ユニット
　図４Ａは、第２ユニット２０の各構成を示す。第１カスケードユニットである第２ユニット２０は、ビル等において各階の天井裏等に設置されている。第２ユニット２０の一方は冷媒連絡管１Ａ，１Ｂ，１Ｃおよび第１分岐ユニット６０を介して、第１ユニット１０に接続され、第２ユニット２０の他方は、冷媒連絡管２Ａ，２Ｂ，２Ｃおよび第２分岐ユニット７０Ａ，７０Ｂを介して、第３ユニット３０Ａ，３０Ｂに接続される。
　第２ユニット２０は、主として、第１カスケード熱交換器２１と、圧縮機２２と、第１冷媒回路１側の膨張弁２３と、第２冷媒回路２側の膨張弁２４と、切換機構を構成する２つの四路切換弁２５，２６と、を有している。
　第１カスケード熱交換器２１は、第１冷媒回路１を流れる第１冷媒と、第２冷媒回路２を流れる第２冷媒との熱交換を行うことで、放熱器又は蒸発器として機能する熱交換器である。第１カスケード熱交換器２１は、第１冷媒回路１において放熱器として機能しているとき、第２冷媒回路２においては蒸発器として機能する。また、第１カスケード熱交換器２１は、第１冷媒回路１において蒸発器として機能しているとき、第２冷媒回路２においては放熱器として機能する。
　圧縮機２２は、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮機であり、第２冷媒を吸入し、この吸入された第２冷媒を圧縮して吐出する。圧縮機２２は、横型ケーシングの内部に圧縮要素を配置した、横置き型の圧縮機である。横置き型の圧縮機とは、高さ、奥行き、幅のうち、奥行きまたは幅の長さが最も大きい圧縮機と定義される。
　膨張弁２３は、第１冷媒の減圧や第１冷媒の流量の調整等を行う電動膨張弁である。膨張弁２３は、第１制御部１９を介して制御部１０１によって弁の開度を制御されている。
　膨張弁２４は、第２冷媒の減圧や第２冷媒の流量の調整等を行う電動膨張弁である。膨張弁２４は、第２制御部２９を介して制御部１０１によって弁の開度を制御されている。空気調和装置１００では、後述する冷房運転モードにおいて、膨張弁２４によって気液二相状態の第２冷媒を冷媒連絡管２Ａに流して第３ユニット３０Ａ，３０Ｂに送る冷媒の二相搬送を行う。　四路切換弁２５は、第１カスケード熱交換器２１を第１冷媒の蒸発器として機能させる熱源側放熱状態と、第１カスケード熱交換器２１を第１冷媒の放熱器として機能させる熱源側蒸発状態とを切り換え可能な電動弁である。四路切換弁２５の第１ポート２５ａは圧縮機２２の吐出側に接続されており、第２ポート２５ｂは第１カスケード熱交換器２１のガス側に接続されており、第３ポート２５ｃは四路切換弁２６の第３ポート２６ｃと接続されており、第４ポート２５ｄは冷媒連絡管２Ｂと接続されている。
　四路切換弁２５は、第１ポート２５ａと第２ポート５ｂとを接続するとともに第３ポート２５ｃと第４ポート２５ｄとを接続する状態（熱源側放熱状態）と、第２ポート２５ｂと第３ポート２５ｃとを接続するとともに第１ポート２５ａと第４ポート２５ｄとを接続する状態（熱源側蒸発状態）との切り換えを行うことが可能である。
　四路切換弁２６は、圧縮機２２の吐出側を冷媒連絡管２Ｃと連通させる状態と、圧縮機２２の吐出側を四路切換弁２５の第３ポート２５ｃと連通させる状態とを切り換え可能な電動弁である。四路切換弁２６の第１ポート２６ａは冷媒連絡管２Ｃに接続されており、第２ポート２６ｂは圧縮機２２の吐出側に接続されており、第３ポート２６ｃは四路切換弁２５の第３ポート２５ｃに接続されており、第４ポート２６ｄは圧縮機２２の吸入側に接続されている。
　（２－３）第１分岐ユニット
　第１分岐ユニット６０は、例えば、第２ユニット２０の近傍に設置される。第１分岐ユニット６０は、冷媒連絡管１Ａ，１Ｂ，１Ｃとともに、第２ユニット２０と第１ユニットとの間に介在しており、第１冷媒回路１の一部を構成している。
　第１分岐ユニット６０は、主として、分岐ユニット切換弁６１を含む第１分岐路と、分岐ユニット切換弁６２を含む第２の分岐路とを有している。分岐ユニット切換弁６１は、冷媒連絡管１Ｂと第１カスケード熱交換器２１との間の連通・非連通を切り換える電磁弁である。分岐ユニット切換弁６２は、冷媒連絡管１Ｃと第１カスケード熱交換器２１との間の連通・非連通を切り換える電磁弁である。
　（２－４）第４ユニット
　図４Ｂは、第４ユニット４０の各構成を示す。カスケードユニットである第４ユニット４０は、ビル等において各階の天井裏等に設置される。第４ユニット４０の一方は冷媒連絡管１Ａ，１Ｂ，１Ｃおよび第３分岐ユニット８０を介して、第１ユニット１０に接続され、第４ユニット４０の他方は、冷媒連絡管３Ａ，３Ｂ，３Ｃおよび第４分岐ユニット９０を介して、第５ユニット５０に接続される。
　第４ユニット４０は、主として、第２カスケード熱交換器４１と、圧縮機４２と、第１冷媒回路１側の膨張弁４３と、第３冷媒回路３側の膨張弁４４と、切換機構を構成する２つの四路切換弁４５，４６と、を有している。本実施形態において第４ユニット４０が有す各構成は、第２ユニットが有す各構成と同様であるため、説明を省略する。
　（２－５）第３分岐ユニット
　第３分岐ユニット８０は、例えば、ビル等において各階の天井裏等の第４ユニット４０の近傍に設置される。第３分岐ユニット８０は、冷媒連絡管１Ａ，１Ｂ，１Ｃとともに、第４ユニット４０と第１ユニットとの間に介在しており、第１冷媒回路１の一部を構成している。
　第３分岐ユニット８０は、主として、分岐ユニット切換弁８１を含む第１分岐路と、分岐ユニット切換弁８２を含む第２分岐路とを有している。本実施形態におい第３分岐ユニット８０が有す各構成は、第１分岐ユニット６０が有す各構成と同様であるため、説明を省略する。
　（２－６）第３ユニット
　図５Ａは、第３ユニット３０の各構成を示す。利用側ユニットである複数の第３ユニット３０Ａ，３０Ｂは、ビル等において各部屋等の天井に、埋め込みや吊り下げ等により設置されるか、あるいは、壁面に壁掛け等により設置される。第３ユニット３０Ａ，３０Ｂは、冷媒連絡管２Ａ，２Ｂ，２Ｃおよび第２分岐ユニット７０Ａ，７０Ｂを介して第２ユニット２０に接続されており、第２冷媒回路２の一部を構成している。
　次に、第３ユニット３０Ａ，３０Ｂの構成について説明する。第３ユニット３０Ａは、利用側熱交換器３１Ａと、膨張弁３２Ａとを有している。第３ユニット３０Ｂは、利用側熱交換器３１Ｂと、膨張弁３２Ｂとを有している。利用側熱交換器３１Ａ，３１Ｂは、第２冷媒と室内空気との熱交換を行うことで室内の空調負荷（熱負荷）を処理する熱交換器である。膨張弁３２Ａ，３２Ｂは、第３制御部３９を介して制御部１０１によって弁の開度を制御されている。
　（２－７）第２分岐ユニット
　第２分岐ユニット７０Ａ，７０Ｂは、例えば、第３ユニット３０Ａ，３０Ｂの近傍に設置されている。第２分岐ユニット７０Ａ，７０Ｂは、冷媒連絡管２Ａ，２Ｂ，２Ｃとともに、第３ユニット３０Ａ，３０Ｂと第２ユニット２０との間に介在しており、第２冷媒回路２の一部を構成している。第２分岐ユニット７０Ａ，７０Ｂは、２台の利用側ユニットである第３ユニット３０Ａ，３０Ｂに対して１つずつ設置されていてもよいし、冷房／暖房の切り換えタイミングが同じである複数の利用側ユニットが１つの分岐ユニットに接続されていてもよい。
　第２分岐ユニット７０Ａ，７０Ｂは、主として、分岐ユニット切換弁７１Ａ，７１Ｂを含む第１分岐路と、分岐ユニット切換弁７２Ａ，７２Ｂを含む第２分岐路とを有している。分岐ユニット切換弁７１Ａ，７１Ｂは、冷媒連絡管２Ｂと利用側熱交換器３１Ａ，３１Ｂとの間の連通・非連通を切り換える電磁弁である。分岐ユニット切換弁７２Ａ，７２Ｂは、冷媒連絡管２Ｃと利用側熱交換器３１Ａ，３１Ｂとの間の連通・非連通を切り換える電磁弁である。
　（２－８）第５ユニット
　利用側ユニットである複数の第５ユニット５０Ａ，５０Ｂは、ビル等において各部屋等の天井に、埋め込みや吊り下げ等により設置されるか、あるいは、壁面に壁掛け等により設置される。第５ユニット５０Ａ，５０Ｂは、冷媒連絡管３Ａ，３Ｂ，３Ｃおよび第４分岐ユニット９０Ａ，９０Ｂを介して第４ユニット４０に接続されており、第３冷媒回路３の一部を構成している。
　第５ユニット５０Ａは、利用側熱交換器５１Ａと、膨張弁５２Ａとを有している。第５ユニット５０Ｂは、利用側熱交換器５１Ｂと、膨張弁５２Ｂとを有している。なお、本実施形態において第５ユニット５０Ａ，５０Ｂが有す各構成は、第３ユニット３０が有す各構成と同様であるため、説明を省略する。
　（２－９）第４分岐ユニット
　第４分岐ユニット９０Ａ，９０Ｂは、例えば、第５ユニット５０Ａ，５０Ｂの近傍に設置される。第４分岐ユニット９０Ａ，９０Ｂは、冷媒連絡管３Ａ，３Ｂ，３Ｃとともに、第５ユニット５０Ａ，５０Ｂと第４ユニット４０との間に介在しており、第３冷媒回路３の一部を構成している。
　第４分岐ユニット９０Ａ，９０Ｂは、主として、分岐ユニット切換弁９１Ａ，９１Ｂを含む第１分岐路と、分岐ユニット切換弁９２Ａ，９２Ｂを含む第２分岐路とを有している。なお、本実施形態において第４分岐ユニット９０Ａ，９０Ｂが有す各構成は、第２分岐ユニット７０Ａ，７０Ｂが有す各構成と同様であるため、説明を省略する。
　（３）空気調和機の動作
　本実施形態に係る空気調和機の運転モードとして、利用ユニットである第３ユニット３０Ａ，３０Ｂおよび第５ユニット５０Ａ，５０Ｂの全てを冷房する冷房運転モードと、第３ユニット３０Ａ，３０Ｂおよび第５ユニット５０Ａ，５０Ｂの全てを暖房する暖房運転モード６０ｂと、における各構成の動作について説明する。なお、空気調和装置１００は、第３ユニット３０Ａ，３０Ｂおよび第５ユニット５０Ａ，５０Ｂの一部のユニットで冷房運転をしつつ残りの一部あるいは全部のユニットで暖房運転する冷暖房混在運転モードで運転を行う事が可能である。以下、空気調和装置１００の２つの運転モードにおける動作について説明する。
　（３－１）冷房運転モード
　利用側ユニットである第３ユニット３０Ａ，３０Ｂおよび第５ユニット５０Ａ，５０Ｂの全てを冷房する冷房運転モードについて説明する。まず、第１冷媒回路１では、熱源側熱交換器１１は第１冷媒の放熱器として機能する。膨張弁１３は、冷媒を極力減圧しないように（例えば、全開状態になるように）開度調節される。第１冷媒は、膨張弁１３を通過し、第１分岐ユニット６０または第３分岐ユニット８０を介して、第２ユニット２０および第４ユニット４０へ流れる。
　第１分岐ユニット６０においては、分岐ユニット切換弁６１を閉めるとともに、分岐ユニット切換弁６２を開けて、第１冷媒回路１において第１カスケード熱交換器２１を第１冷媒の蒸発器として機能させる。第１カスケード熱交換器２１で蒸発した第１冷媒は、冷媒連絡管１Ｃおよび四路切換弁１５を通って、圧縮機１２に吸入される。なお、膨張弁２３は、第１カスケード熱交換器２１の冷房負荷に応じて開度調節される。
　第３分岐ユニット８０においては、分岐ユニット切換弁８１を閉めるとともに、分岐ユニット切換弁８２を開けて、第１冷媒回路１において第２カスケード熱交換器４１を第１冷媒の蒸発器として機能させる。第２カスケード熱交換器４１で蒸発した第１冷媒は、冷媒連絡管１Ｃおよび四路切換弁１５を通って、圧縮機１２に吸入される。なお、膨張弁４３は、第２カスケード熱交換器４１の冷房負荷に応じて開度調節される。
　また、第２冷媒回路２においては、第１カスケード熱交換器２１は第２冷媒の放熱器として機能し、膨張弁２４は、第２冷媒を極力減圧しないように（例えば、全開状態になるように）開度調節される。第２冷媒は、膨張弁２４を通過し、第２分岐ユニット７０Ａ，７０Ｂを介して、第３ユニット３０Ａ，３０Ｂへ流れる。
　第２分岐ユニット７０Ａにおいて、分岐ユニット切換弁７１Ａを閉めるとともに、分岐ユニット切換弁７２Ａを開けて、第２冷媒回路２において利用側熱交換器７１Ａを第２冷媒の蒸発器として機能させる。利用側熱交換器７１Ａで蒸発した第１冷媒は、冷媒連絡管２Ｃおよび四路切換弁２６を通って、圧縮機２２に吸入される。なお、膨張弁３２Ａは、利用側熱交換器７１Ａの冷房負荷に応じて開度調節される。
　第２分岐ユニット７０Ｂにおいて、分岐ユニット切換弁７１Ｂを閉めるとともに、分岐ユニット切換弁７２Ｂを開けて、第２冷媒回路２において利用側熱交換器３１Ｂを第２冷媒の蒸発器として機能させる。利用側熱交換器７１Ｂで蒸発した第１冷媒は、冷媒連絡管２Ｃおよび四路切換弁２６を通って、圧縮機２２に吸入される。なお、膨張弁３２Ｂは、利用側熱交換器３１Ｂの冷房負荷に応じて開度調節される。
　第３冷媒回路３では、第２冷媒回路２と同様の動作で第３冷媒が循環する。ここでは説明を省略する。
　（３－２）暖房運転モード
　第３ユニット３０Ａ，３０Ｂおよび第５ユニット５０Ａ，５０Ｂの全てを暖房する暖房運転モードにおいて、第１冷媒回路１では、圧縮機１２から吐出された第１冷媒は、四路切換弁１４から冷媒連絡管１Ｂへと流れ、第１分岐ユニット６０または第３分岐ユニット８０から第２ユニット２０および第４ユニット４０へと流れ込む。
　第１分岐ユニット６０において、分岐ユニット切換弁６１を開けるとともに、分岐ユニット切換弁６２を閉めて、第１カスケード熱交換器２１を第１冷媒の放熱器として機能させる。第１カスケード熱交換器２１にて凝縮した第１冷媒は、膨張弁１３を経て熱源側熱交換器１１に流れ、そこで蒸発した第１冷媒は第１および四路切換弁１４，１５を経て圧縮機１２に吸入される。膨張弁１３は、第１冷媒を減圧するように開度調節されている。膨張弁２３は、第１カスケード熱交換器２１の暖房負荷に応じて開度調節される。
　第３分岐ユニット８０において、分岐ユニット切換弁８１を開けるとともに、分岐ユニット切換弁８２を閉めて、第２カスケード熱交換器４１を第１冷媒の放熱器として機能させる。第２カスケード熱交換器４１にて凝縮した第２冷媒は、膨張弁１３を経て熱源側熱交換器１１に流れ、そこで蒸発した第１冷媒は第１および四路切換弁１４，１５を経て圧縮機１２に吸入される。膨張弁４３は、第２カスケード熱交換器４１の暖房負荷に応じて開度調節される。
　第２冷媒回路では、圧縮機２２から吐出された第２冷媒は、四路切換弁２５から冷媒連絡管２Ｂへと流れ、第２分岐ユニット７０Ａ，７０Ｂから第３ユニット３０Ａ，３０Ｂへと流れ込む。
　第２分岐ユニット７０Ａにおいて、分岐ユニット切換弁７１Ａを開けるとともに、分岐ユニット切換弁７２Ａを閉めて、利用側熱交換器３１Ａを第２冷媒の放熱器として機能させる。利用側熱交換器３１Ａにて凝縮した第２冷媒は、膨張弁３２Ａを経て第１カスケード熱交換器２１に流れ、そこで蒸発した第２冷媒は第１および四路切換弁２５，２６を経て圧縮機２２に吸入される。膨張弁２４は、第２冷媒を減圧するように開度調節されている。膨張弁３２Ａは、利用側熱交換器３１Ａの暖房負荷に応じて開度調節される。
　分岐ユニット７０Ｂにおいて、分岐ユニット切換弁７１Ｂを開けるとともに、分岐ユニット切換弁７２Ｂを閉めて、利用側熱交換器３１Ｂを第２冷媒の放熱器として機能させる。利用側熱交換器３１Ｂにて凝縮した第２冷媒は、膨張弁３２Ｂを経て第１カスケード熱交換器２１に流れ、そこで蒸発した第２冷媒は第１および四路切換弁２５，２６を経て圧縮機２２に吸入される。膨張弁２４は、第２冷媒を減圧するように開度調節されている。膨張弁３２Ｂは、利用側熱交換器３１Ｂの暖房負荷に応じて開度調節される。
　第３冷媒回路３では、第２冷媒回路２と同様の動作で第３冷媒が循環する。ここでは説明を省略する。
　（４）特徴
　（４―１）
　本実施形態における冷媒サイクルシステムとしての空気調和装置１００は、第１冷媒回路１と、第２冷媒回路２と、を備える。第１冷媒回路１は、蒸気圧縮式冷凍サイクルである。第２冷媒回路２は、蒸気圧縮式冷凍サイクルである。第１冷媒回路１は、第１熱交換器としての熱源側熱交換器１１と、第１圧縮機としての圧縮機１２と、第１カスケード熱交換器２１と、を有す。第２冷媒回路２は、第１カスケード熱交換器２１と、第２圧縮機としての圧縮機２２と、第２熱交換器としての利用側熱交換器３１Ａ，３１Ｂと、を有す。熱源側熱交換器１１と、圧縮機１２とは、第１ユニット１０に収容される。第１カスケード熱交換器２１と、圧縮機２２とは、第２ユニット２０に収容される。利用側熱交換器３１Ａ，３１Ｂは、第３ユニット３０に収容される。第１ユニット１０と、第２ユニット２０と、第３ユニット３０とは、互いに離れて配置される。第１カスケード熱交換器２１は、第１冷媒回路１を流れる第１冷媒と、第２冷媒回路２を流れる第２冷媒と、の間で熱交換を行う。
　従来、冷媒サイクルシステムに使用する冷媒として、可燃性、又は毒性のある冷媒が使用されることがある。このような冷媒を使用する場合、ビル等の建物において各部屋等の容積あたりの許容冷媒量が制限される。容積あたりの許容冷媒量が制限された量を上回った場合、安全確保のための冷媒漏洩検知センサや、冷媒配管の遮断弁等を設置する必要があり、冷媒サイクルシステムの機器コスト、又は据付コストが増大する。
　本開示に示す冷媒サイクルシステムとしての空気調和装置１００は、第１冷媒回路１と第２冷媒回路２とを第１カスケード熱交換器２１を用いて接続することで、各部屋等の容積あたりの冷媒量を低減することが可能である。これによって、安全対策が必要なケースを少なくすることができる。
　（４－２）
　空気調和装置１００は、第２カスケード熱交換器４１と、第３圧縮機としての圧縮機４２と、第３熱交換器としての利用側熱交換器５１Ａ，５１Ｂと、第４ユニット４０と、第５ユニット５０と、をさらに備える。空気調和装置１００は、第２カスケード熱交換器４１と、圧縮機４２と、利用側熱交換器５１Ａ，５１Ｂと、が接続されて第３冷媒回路３を構成する。第２カスケード熱交換器４１と、圧縮機４２とは、第４ユニット４０に収容される。利用側熱交換器５１Ａ，５１Ｂは、第５ユニット５０に収容される。第１ユニット１０、第４ユニット４０、第５ユニット５０は、互いに離れて配置される。第２カスケード熱交換器４１は、第１冷媒回路１を流れる第１冷媒と、第３冷媒回路３を流れる第３冷媒と、の間で熱交換を行わせる。
　例えば、第２ユニット２０を各階ごとに分けて設置することによって、各階ごとに冷媒回路を分けることが可能であるため、安全対策が必要なケースをさらに少なくすることができる。
　（４－３）
　空気調和装置１００は、第１ユニット１０と、第２ユニット２０と、の間に、第１冷媒回路１を流れる第１冷媒の流路を切り換えるための第１冷媒流路切換ユニットとしての第１分岐ユニット６０をさらに備える。
　また、空気調和装置１００は、第２ユニット２０と、第３ユニット３０Ａ，３０Ｂと、の間に、第２冷媒回路２を流れる第２冷媒の流路を切り換えるための第２冷媒流路切換ユニットとしての第２分岐ユニット７０Ａ，７０Ｂをさらに備える。
　空気調和装置１００は、第１ユニット１０と、第３ユニット３０と、の間に、第１冷媒回路１を流れる第１冷媒の流路を切り換えるための第３分岐ユニット８０をさらに備える。
　空気調和装置１００は、第４ユニット４０と、第５ユニット５０Ａ，５０Ｂと、の間に、第３冷媒回路３を流れる第３冷媒の流路を切り換えるための第４分岐ユニット９０Ａ，９０Ｂをさらに備える。
　これによって、空気調和装置１００は、各利用側ユニット３０Ａ，３０Ｂ，５０Ａ，５０Ｂごとに冷暖房を選択する冷暖房混在運転が可能である。
　（４－４）
　空気調和装置１００の第２冷媒回路２を流れる第２冷媒および第３冷媒回路３を流れる第３冷媒は、Ｒ３２である。
　環境への影響が少なくＲ３２は、空気調和装置において一般的に使用される冷媒である。しかし、Ｒ３２には微燃性があり、自然災害等の不測の事態によって万が一漏洩してしまった場合を想定し、より安全を確保する必要がある。
　本実施形態の空気調和装置１００は、第１カスケード熱交換器２１および第２カスケード熱交換器４１を備えることで、各冷媒回路１，２，３を流れる冷媒の量をさらに少なくすることができる。これによってより安全を確保することが可能である。
　（４－５）
　空気調和装置１００の第２冷媒回路２は、膨張機構としての膨張弁２４を有し、膨張弁２４に流れ込む流体は気液２相状態である。第３冷媒回路３は、膨張弁４４を有し、膨張弁４４に流れ込む流体は気液２相状態である
　これによって、各冷媒回路２，３を流れる冷媒の量をさらに少なくすることができる。
　（４－６）
　本実施形態の空気調和装置１００の第２ユニット２０に収容される圧縮機２２は、横置き型である。また第４ユニット４０に収容される圧縮機４２は、横置き型である。
　第２ユニット２０および第４ユニット４０は、ビル等において各階の天井裏等に設置される場合がある。横置き型の圧縮機とは、高さ、奥行き、幅のうち、奥行きまたは幅の長さが最も大きい圧縮機と定義される。横置き型の圧縮機２２，４２は、天井裏等の高さが低い空間に設置するのに適している。
　（５）変形例
　（５―１）
　空気調和装置１００の第１冷媒回路１、第２冷媒回路２、第３冷媒回路３には、それぞれ、第１冷媒、第２冷媒、第３冷媒として、冷媒の安定性が高いＲ３２が充填されている。しかし、本開示に示す冷媒サイクルシステムには、Ｒ３２以外の冷媒が充填されていてもよい。例えば、第１冷媒はＲ３２であって、第２冷媒及び第３冷媒は、二酸化炭素であることが好ましい。
　冷媒サイクルシステムに充填される第１冷媒、第２冷媒、及び、第３冷媒は、ＨＦＣ冷媒、ＨＦＯ冷媒、自然冷媒のいずれか１つであることが好ましい。あるいは、第１冷媒及び第２冷媒は、ＨＦＣ冷媒、ＨＦＯ冷媒、自然冷媒、ＣＦ３Ｉ、のうちのいずれか２つ以上を含む混合冷媒であることが好ましい。ＨＦＣ冷媒は、具体的には、Ｒ３２、Ｒ１２５、Ｒ１３４ａ、Ｒ１４３ａ、Ｒ２４５ｆａ等である。ＨＦＯ冷媒は、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１２３４ｚｄ、Ｒ１１２３、Ｒ１１３２（Ｅ）等である。自然冷媒は、Ｒ７４４、Ｒ７１７、Ｒ２９０，Ｒ６００ａ、Ｒ１２７０等である。
　空気調和装置１００の第２冷媒および第３冷媒は、燃焼性、又は、毒性を含む冷媒を適用してもよい。
　空気調和装置１００は、第１カスケード熱交換器２１および第２カスケード熱交換器４１を備えることで、各冷媒回路１，２，３を流れる冷媒の量を少なくすることができる。これによってより安全を確保することが可能である。また、既存の冷媒サイクルシステムを流用することも可能である。
　（５－２）
　本実施形態の冷媒サイクルシステムは、空気調和装置１００について説明したが、図６に示されているような空気調和装置２００に適用することもできる。
　空気調和装置２００は、第４熱交換器としての利用側熱交換器２１１Ａと、利用側熱交換器２１１Ａを収容する第６ユニット２１０Ａと、をさらに備えてもよい。利用側熱交換器２１１Ａは、第１冷媒回路２０１において、第１熱交換機としての熱源側熱交換器２１１、第１カスケード熱交換器２２１、及び、第２カスケード熱交換器２４１、とは異なる熱交換器であって、利用側熱交換器として使用される。第６ユニット２１０Ａは、利用側熱交換器２１１Ａを収容する。
　（６）
　以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
１，２０１　　　第１冷媒回路
２　　　　　　　第２冷媒回路
３　　　　　　　第３冷媒回路
１０，２１０　　第１ユニット
１１，２１１　　第１熱交換器
１２　　　　　　第１圧縮機
２０，２２０　　第２ユニット
２１，２２１　　第１カスケード熱交換器
２２　　　　　　第２圧縮機
３０　　　　　　第１ユニット
３１Ａ，３１Ｂ　第２熱交換器
３２Ａ，３２Ｂ　膨張機構
４０，２４０　　第４ユニット
４１，２４１　　第２カスケード熱交換器
４２　　　　　　第３圧縮機
５０　　　　　　第１ユニット
５１Ａ，５１Ｂ　第３熱交換器
６０，２６０　　第１冷媒流路切換ユニット
７０Ａ，７０Ｂ　第２冷媒流路切換ユニット
１００　　　　　冷媒サイクルシステム
２００　　　　　冷媒サイクルシステム
２１０Ａ　　　　第６ユニット
２１１Ａ　　　　第４熱交換器
特開２０１８－１９４２６０号公報

Claims (11)

  1. 　蒸気圧縮式冷凍サイクルである第１冷媒回路（１，２０１）と、
    　蒸気圧縮式冷凍サイクルである第２冷媒回路（２）と、
    を備え、
    　前記第１冷媒回路（１，２０１）は、第１熱交換器（１１，２１１）と、第１圧縮機（１２）と、第１カスケード熱交換器（２１，２２１）と、を有し、
    　前記第２冷媒回路（２）は、第１カスケード熱交換器（２１，２２１）と、第２圧縮機（２２）と、第２熱交換器（３１Ａ，３１Ｂ）と、を有し、
    　前記第１熱交換器（１１，２１１）と、前記第１圧縮機（１２）とは、第１ユニット（１０，２１０）に収容され、
    　前記第１カスケード熱交換器（２１，２２１）と、前記第２圧縮機（２２）とは、第２ユニット（２０，２２０）に収容され、
    　前記第２熱交換器（３１Ａ，３１Ｂ）は、第３ユニット（３０Ａ，３０Ｂ）に収容され、
    　前記第１ユニット（１０，２１０）と、前記第２ユニット（２０，２２０）と、前記第３ユニット（３０Ａ，３０Ｂ）とは、互いに離れて配置され、
    　前記第１カスケード熱交換器（２１，２２１）は、前記第１冷媒回路（１，２０１）を流れる第１冷媒と、前記第２冷媒回路（２）を流れる第２冷媒と、の間で熱交換を行う、
    冷媒サイクルシステム（１００，２００）。
  2. 　第２カスケード熱交換器（４１，２４１）と、第３圧縮機（４２）と、第３熱交換器（５１Ａ，５１Ｂ）と、第４ユニット（４０，２４０）と、第５ユニット（５０Ａ，５０Ｂ）と、
    をさらに備え、
    　前記第２カスケード熱交換器（４１，２４１）と、前記第３圧縮機（４２）と、前記第３熱交換器（５１Ａ，５１Ｂ）と、が接続されて第３冷媒回路（３）を構成し、
    　前記第２カスケード熱交換器（４１，２４１）と、前記第３圧縮機（４２）とは、前記第４ユニット（４０，２４０）に収容され、
    　前記第３熱交換器（５１Ａ，５１Ｂ）は、前記第５ユニット（５０Ａ，５０Ｂ）に収容され、
    　前記第１ユニット（１０，２１０）、前記第４ユニット（４０，２４０）、前記第５ユニット（５０Ａ，５０Ｂ）は、互いに離れて配置され、
    　前記第２カスケード熱交換器（４１，２４１）は、前記第１冷媒と、前記第３冷媒回路（３）を流れる第３冷媒と、の間で熱交換を行わせる、
    請求項１に記載の冷媒サイクルシステム（１００，２００）。
  3. 　前記第１ユニット（１０，２１０）と、前記第２ユニット（２０，２２０）と、の間に、前記第１冷媒の流路を切り換えるための第１冷媒流路切換ユニット（６０，２６０）、をさらに備える、
    請求項２に記載の冷媒サイクルシステム（１００，２００）。
  4. 　前記第２ユニット（２０，２２０）と、前記第３ユニット（３０Ａ，３０Ｂ）と、の間に、前記第２冷媒の流路を切り換えるための第２冷媒流路切換ユニット（７０Ａ，７０Ｂ）、をさらに備える、
    請求項１から３のいずれかに記載の冷媒サイクルシステム（１００，２００）。
  5. 　前記第２冷媒回路（２）を流れる前記第２冷媒は、燃焼性、又は、毒性を含む、
    請求項１から４のいずれかに記載の冷媒サイクルシステム（１００，２００）。
  6. 　前記第１冷媒及び前記第２冷媒は、ＨＦＣ冷媒、ＨＦＯ冷媒、自然冷媒のいずれか１つ、あるいは、ＨＦＣ冷媒、ＨＦＯ冷媒、自然冷媒、ＣＦ３Ｉ、のうちのいずれか２つ以上を含む混合冷媒である、
    請求項１から請求項５のいずれかに記載の冷媒サイクルシステム（１００，２００）。
  7. 　前記第１冷媒は、Ｒ３２である、
    請求項１から請求項６のいずれかに記載の冷媒サイクルシステム（１００，２００）。
  8. 　前記第１冷媒、及び、前記第２冷媒は、Ｒ３２である、
    請求項１から請求項７のいずれかに記載の冷媒サイクルシステム（１００，２００）。
  9. 　前記第２ユニット（２０，２２０）に収容される前記第２圧縮機（２２）は、横置き型である、
    請求項１から請求項８のいずれかに記載の冷媒サイクルシステム（１００，２００）。
  10. 　前記第２冷媒回路（２）は、膨張機構（３２Ａ，３２Ｂ）を有し、
    　前記膨張機構（３２Ａ，３２Ｂ）に流れ込む前記第２冷媒は気液２相状態である、
    請求項１から請求項９のいずれかに記載の冷媒サイクルシステム（１００，２００）。
  11. 　前記第１冷媒回路（２０１）は、利用側熱交換器として使用される第４熱交換器（２１１Ａ）と、
    　前記第４熱交換器（２１１Ａ）を収容する第６ユニット（２１０Ａ）と、
    をさらに備える、
    請求項１から請求項１０のいずれかに記載の冷媒サイクルシステム（２００）。
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