WO2022118843A1 - 冷凍サイクルシステム - Google Patents

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WO2022118843A1
WO2022118843A1 PCT/JP2021/043883 JP2021043883W WO2022118843A1 WO 2022118843 A1 WO2022118843 A1 WO 2022118843A1 JP 2021043883 W JP2021043883 W JP 2021043883W WO 2022118843 A1 WO2022118843 A1 WO 2022118843A1
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WO
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refrigerant
primary side
pipe
heat exchanger
secondary side
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Application number
PCT/JP2021/043883
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English (en)
French (fr)
Inventor
悠太 井吉
喜記 山野井
久美子 佐伯
Original Assignee
ダイキン工業株式会社
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Publication date
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Priority to JP2022566937A priority patent/JP7481657B2/ja
Priority to EP21900596.4A priority patent/EP4257894A4/en
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Priority to US18/204,024 priority patent/US20230324085A1/en

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B7/00Compression machines, plants or systems, with cascade operation, i.e. with two or more circuits, the heat from the condenser of one circuit being absorbed by the evaporator of the next circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/40Fluid line arrangements
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    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/023Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units
    • F25B2313/0233Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units in parallel arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/13Economisers

Definitions

  • the present invention relates to a refrigeration cycle system.
  • Patent Document 1 International Publication No. 2018/235832
  • Patent Document 1 International Publication No. 2018/235832
  • the dual refrigeration system When configuring the dual refrigeration system as described above, it may be desired to divert the heat source unit used in other refrigeration equipment other than the dual refrigeration system as the heat source unit constituting the refrigerant circuit on the primary side. be.
  • the heat source unit used for the directly expanding refrigerating device that expands the refrigerant near the utilization side in the refrigerating cycle is diverted as the heat source unit on the primary side of the dual refrigerating device, as the heat source unit, Refrigerant filled in the heat source unit to be diverted tends to be left over.
  • the refrigeration cycle system includes a first circuit, a second circuit, a first casing, and a second casing.
  • the first circuit is a circuit in which the first refrigerant circulates.
  • the first circuit includes a first compressor, a cascade heat exchanger, a receiver, and a first heat exchanger.
  • the second circuit is a circuit in which the second refrigerant circulates.
  • the second circuit includes a second compressor, a cascade heat exchanger, and a second heat exchanger.
  • the first casing houses the first compressor.
  • the second casing houses the second compressor.
  • the receiver is provided outside the first casing.
  • the cascade heat exchanger may be one that causes heat exchange between the first refrigerant and the second refrigerant.
  • the receiver of the first circuit is provided outside the first casing. This makes it possible to suppress the surplus of the refrigerant in the first circuit even when the heat source unit used in the directly inflatable refrigerating apparatus is diverted as the heat source unit on the primary side of the dual refrigerating apparatus.
  • the refrigeration cycle system according to the second aspect is the refrigeration cycle system according to the first aspect, and the cascade heat exchanger is provided in the second casing.
  • the cascade heat exchanger may be housed inside the second casing. Further, the cascade heat exchanger may be housed inside a casing different from the second casing, and the other casing and the second casing may be unitized.
  • the refrigeration cycle system according to the third aspect is the refrigeration cycle system according to the first aspect or the second aspect, and the receiver is provided in the second casing.
  • the receiver may be housed inside the second casing. Further, the receiver may be housed inside a casing different from the second casing, and the other casing and the second casing may be unitized.
  • the refrigeration cycle system according to the fourth aspect further includes a first casing and a third casing that is separate from the second casing in the refrigeration cycle system according to the first aspect or the second aspect.
  • the receiver is housed in a third casing.
  • the first casing and the second casing can be miniaturized.
  • the refrigeration cycle system is the refrigeration cycle system according to any one of the first to third aspects, and the cascade heat exchanger and the receiver are provided in the second casing.
  • the first circuit has a first pipe and a second pipe.
  • the first pipe extends out of the second casing from the cascade heat exchanger.
  • the second pipe extends from the receiver to the outside of the second casing.
  • the second casing has a plurality of surfaces. An opening through which the first pipe and the second pipe pass, or an opening through which the first pipe passes and the second pipe pass through are provided on one of the plurality of surfaces.
  • the second casing may be substantially a hexahedron.
  • the refrigeration cycle system according to the sixth aspect is the refrigeration cycle system according to any one of the first aspect to the fifth aspect, and the first circuit has an expansion valve provided between the cascade heat exchanger and the receiver. There is.
  • This refrigeration cycle system makes it possible to adjust the flow rate of the first refrigerant flowing between the cascade heat exchanger and the receiver.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the refrigeration cycle system 1.
  • FIG. 2 is a schematic functional block configuration diagram of the refrigeration cycle system 1.
  • the refrigeration cycle system 1 is a device used for heating and cooling indoors of buildings and the like by performing a steam compression type refrigeration cycle operation.
  • the refrigeration cycle system 1 has a dual refrigerant circuit including a steam compression type primary side refrigerant circuit 5a (corresponding to the first circuit) and a steam compression type secondary side refrigerant circuit 10 (corresponding to the second circuit). And perform a dual refrigeration cycle.
  • R32 corresponding to the first refrigerant
  • R32 or the like is enclosed in the primary side refrigerant circuit 5a as a refrigerant.
  • carbon dioxide corresponding to the second refrigerant
  • the primary side refrigerant circuit 5a and the secondary side refrigerant circuit 10 are thermally connected via a cascade heat exchanger 35 described later.
  • the refrigeration cycle system 1 is configured by connecting a primary side unit 5, a heat source unit 2, a plurality of branch units 6a, 6b, 6c, and a plurality of utilization units 3a, 3b, 3c to each other via pipes. ing.
  • the primary side unit 5 and the heat source unit 2 are connected by a primary side first connecting pipe 111 and a primary side second connecting pipe 112.
  • the heat source unit 2 and the plurality of branch units 6a, 6b, 6c are connected by three refrigerant connecting pipes, that is, the secondary side second connecting pipe 9, the secondary side first connecting pipe 8, and the secondary side third connecting pipe 7. Has been done.
  • the plurality of branch units 6a, 6b, 6c and the plurality of utilization units 3a, 3b, 3c are connected by the first connection pipes 15a, 15b, 15c and the second connection pipes 16a, 16b, 16c.
  • the primary side unit 5 is one in this embodiment.
  • the heat source unit 2 is one in this embodiment.
  • the plurality of utilization units 3a, 3b, and 3c are the first utilization unit 3a, the second utilization unit 3b, and the third utilization unit 3c.
  • the plurality of branch units 6a, 6b, and 6c are the first branch unit 6a, the second branch unit 6b, and the third branch unit 6c.
  • each of the utilization units 3a, 3b, and 3c can individually perform the cooling operation or the heating operation, and the refrigerant is transferred from the utilization unit that performs the heating operation to the utilization unit that performs the cooling operation. It is configured so that heat can be recovered between the units used by sending it. Specifically, in the present embodiment, heat recovery is performed by performing cooling-based operation or heating-based operation in which cooling operation and heating operation are performed at the same time. Further, in the refrigeration cycle system 1, the heat load of the heat source unit 2 is balanced according to the heat load of the entire plurality of utilization units 3a, 3b, and 3c in consideration of the above heat recovery (cooling main operation and heating main operation). It is configured as follows.
  • the primary side refrigerant circuit 5a includes a primary side compressor 71 (corresponding to the first compressor), a primary side switching mechanism 72, and a primary side heat exchanger 74 (corresponding to the first heat exchanger). ), The primary side first expansion valve 76, the primary side supercooling heat exchanger 103, the primary side supercooling circuit 104, the primary side supercooling expansion valve 104a, the first liquid closing valve 108, and the primary side first. 1 connecting pipe 111 (corresponding to the first pipe), a second liquid closing valve 106, a first connecting pipe 115, a primary side receiver 101, a third connecting pipe 114, and a primary side second expansion valve 102 (expansion).
  • a cascade heat exchanger 35 shared with the secondary side refrigerant circuit 10, a second connection pipe 113, a second gas closing valve 107, and a primary side second connecting pipe 112 (second pipe). It has a first gas shutoff valve 109 and a primary side accumulator 105.
  • the primary side compressor 71 is a device for compressing the refrigerant on the primary side. For example, from a displacement type compressor such as a scroll type that can change the operating capacity by controlling the compressor motor 71a with an inverter. Become.
  • the primary side accumulator 105 is provided in the middle of the suction flow path connecting the primary side switching mechanism 72 and the suction side of the primary side compressor 71.
  • the primary side switching mechanism 72 is provided on the suction side of the primary side compressor 71 and the gas side of the primary side flow path 35b of the cascade heat exchanger 35. It becomes the fifth connection state to connect with (see the solid line of the primary side switching mechanism 72 in FIG. 1). Further, when the cascade heat exchanger 35 functions as a radiator of the refrigerant on the primary side, the primary side switching mechanism 72 of the discharge side of the primary side compressor 71 and the primary side flow path 35b of the cascade heat exchanger 35. A sixth connection state is established in which the gas side is connected (see the broken line of the primary side switching mechanism 72 in FIG. 1).
  • the primary side switching mechanism 72 is a device capable of switching the flow path of the refrigerant in the primary side refrigerant circuit 5a, and includes, for example, a four-way switching valve. Then, by changing the switching state of the primary side switching mechanism 72, it is possible to make the cascade heat exchanger 35 function as an evaporator or a radiator of the refrigerant on the primary side.
  • the cascade heat exchanger 35 is a device for allowing heat exchange between a refrigerant such as R32, which is a refrigerant on the primary side, and a refrigerant such as carbon dioxide, which is a refrigerant on the secondary side, without mixing with each other.
  • the cascade heat exchanger 35 comprises, for example, a plate type heat exchanger.
  • the cascade heat exchanger 35 has a secondary side flow path 35a belonging to the secondary side refrigerant circuit 10 and a primary side flow path 35b belonging to the primary side refrigerant circuit 5a.
  • the gas side of the secondary side flow path 35a is connected to the secondary side switching mechanism 22 via the third heat source pipe 25, and the liquid side thereof is connected to the heat source side expansion valve 36 via the fourth heat source pipe 26. ..
  • the gas side of the primary side flow path 35b is compressed on the primary side via a second connecting pipe 113, a second gas closing valve 107, a primary side second connecting pipe 112, a first gas closing valve 109, and a primary side switching mechanism 72. It is connected to the machine 71, and its liquid side is connected to the primary side second expansion valve 102 provided in the third connection pipe 114.
  • the primary side heat exchanger 74 is a device for exchanging heat between the refrigerant on the primary side and the outdoor air.
  • the gas side of the primary side heat exchanger 74 is connected to a pipe extending from the primary side switching mechanism 72.
  • the primary side heat exchanger 74 comprises, for example, a fin-and-tube heat exchanger composed of a large number of heat transfer tubes and fins.
  • the primary side first expansion valve 76 is provided in a liquid pipe extending from the liquid side of the primary side heat exchanger 74 to the primary side supercooling heat exchanger 103.
  • the primary side first expansion valve 76 is an electric expansion valve capable of adjusting the opening degree, which adjusts the flow rate of the primary side refrigerant flowing through the liquid side portion of the primary side refrigerant circuit 5a.
  • the primary side supercooling circuit 104 branches from between the primary side first expansion valve 76 and the primary side supercooling heat exchanger 103, and is located between the primary side switching mechanism 72 and the primary side accumulator 105 in the suction flow path. It is connected to the part.
  • the primary side supercooling expansion valve 104a is provided on the upstream side of the primary side supercooling heat exchanger 103 in the primary side supercooling circuit 104, and adjusts the opening degree to adjust the flow rate of the refrigerant on the primary side. It is an electric expansion valve that can be used.
  • the primary side supercooling heat exchanger 103 includes a refrigerant flowing from the primary side first expansion valve 76 toward the first liquid closing valve 108 and a refrigerant decompressed in the primary side supercooling expansion valve 104a in the primary side supercooling circuit 104. It is a heat exchanger that exchanges heat with and.
  • the primary side first connecting pipe 111 is a pipe connecting the first liquid closing valve 108 and the second liquid closing valve 106, and connects the primary side unit 5 and the heat source unit 2.
  • the primary side second connecting pipe 112 is a pipe connecting the first gas closing valve 109 and the second gas closing valve 107, and connects the primary side unit 5 and the heat source unit 2.
  • the first connection pipe 115 is a pipe extending from the second liquid closing valve 106 to the inside of the primary side receiver 101.
  • the third connection pipe 114 is a pipe extending from the liquid side of the primary side flow path 35b of the cascade heat exchanger 35 to the inside of the primary side receiver 101.
  • the primary side second expansion valve 102 is provided in the third connection pipe 114.
  • the primary side receiver 101 is a refrigerant container capable of storing excess refrigerant among the primary side refrigerants in the primary side refrigerant circuit 5a.
  • the lower liquid phase region inside the primary side receiver 101 extends from the end of the first connection pipe 115 extending from the second liquid closing valve 106 and the liquid side of the primary side flow path 35b of the cascade heat exchanger 35.
  • the end of the third connection pipe 114 is located.
  • outlets in the primary side receiver 101 of the third connection pipe 114 and the first connection pipe 115 both face downward. As a result, foaming of the refrigerant on the primary side in the receiver 101 on the primary side is suppressed.
  • the second connection pipe 113 is a pipe extending from the gas side of the primary side flow path 35b of the cascade heat exchanger 35 to the second gas closing valve 107.
  • the first gas closing valve 109 is provided between the primary side second connecting pipe 112 and the primary side switching mechanism 72.
  • the secondary refrigerant circuit 10 is configured by connecting a plurality of utilization units 3a, 3b, 3c, a plurality of branch units 6a, 6b, 6c, and a heat source unit 2 to each other. ing.
  • Each utilization unit 3a, 3b, 3c is connected to the corresponding branch units 6a, 6b, 6c on a one-to-one basis.
  • the utilization unit 3a and the branch unit 6a are connected via the first connection pipe 15a and the second connection pipe 16a
  • the utilization unit 3b and the branch unit 6b are connected to the first connection pipe 15b and the second connection pipe.
  • each branch unit 6a, 6b, 6c includes a heat source unit 2, a secondary side third connecting pipe 7, a secondary side first connecting pipe 8, and a secondary side second connecting pipe 9, which are three connecting pipes. It is connected via.
  • the secondary side third connecting pipe 7, the secondary side first connecting pipe 8, and the secondary side second connecting pipe 9 extending from the heat source unit 2 are each branched into a plurality of branches, and each branch is formed. It is connected to the units 6a, 6b, 6c.
  • a refrigerant in either a gas-liquid two-phase state or a gas state refrigerant flows through the secondary side first connecting pipe 8 depending on the operating state.
  • the refrigerant in the supercritical state flows through the first connecting pipe 8 on the secondary side according to the operating state.
  • a refrigerant in either a gas-liquid two-phase state or a gas-state refrigerant flows through the secondary side second connecting pipe 9, depending on the operating state.
  • a refrigerant in either a gas-liquid two-phase state or a liquid-state refrigerant flows through the secondary side third connecting pipe 7, depending on the operating state.
  • the refrigerant in the supercritical state flows through the secondary side third connecting pipe 7 according to the operating state.
  • the secondary side refrigerant circuit 10 is configured by connecting the heat source circuit 12, the branch circuits 14a, 14b, 14c, and the utilization circuits 13a, 13b, 13c to each other.
  • the heat source circuit 12 mainly includes a secondary side compressor 21 (corresponding to a second compressor), a secondary side switching mechanism 22, a first heat source pipe 28, a second heat source pipe 29, and a suction flow path 23. ,
  • the secondary side compressor 21 is a device for compressing the refrigerant on the secondary side.
  • positive displacement compression such as a scroll type capable of varying the operating capacity by controlling the compressor motor 21a with an inverter. It consists of a machine.
  • the secondary compressor 21 is controlled so that the larger the load, the larger the operating capacity, depending on the load during operation.
  • the secondary side switching mechanism 22 is a mechanism capable of switching the connection state of the secondary side refrigerant circuit 10, particularly the flow path of the refrigerant in the heat source circuit 12.
  • the secondary side switching mechanism 22 is configured by providing four switching valves 22a, 22b, 22c, and 22d, which are two-way valves, side by side in an annular flow path.
  • the secondary side switching mechanism 22 instead of this, a combination of a plurality of three-way switching valves may be used.
  • the secondary side switching mechanism 22 is a flow that connects the first switching valve 22a provided in the flow path connecting the discharge flow path 24 and the third heat source pipe 25, and the discharge flow path 24 and the first heat source pipe 28.
  • the second switching valve 22b provided in the path, the third switching valve 22c provided in the flow path connecting the suction flow path 23 and the third heat source pipe 25, the suction flow path 23, and the first heat source pipe 28. It has a fourth switching valve 22d provided in the flow path connecting the two.
  • the first switching valve 22a, the second switching valve 22b, the third switching valve 22c, and the fourth switching valve 22d are solenoid valves that can switch between an open state and a closed state, respectively.
  • the secondary side switching mechanism 22 keeps the first switching valve 22a open and cascade heat with the discharge side of the secondary compressor 21.
  • the first connection state is set in which the third switching valve 22c is closed while connecting to the gas side of the secondary side flow path 35a of the exchanger 35.
  • the secondary side switching mechanism 22 opens the third switching valve 22c to the suction side of the secondary compressor 21.
  • the second connection state is set so that the first switching valve 22a is closed while connecting to the gas side of the secondary side flow path 35a of the cascade heat exchanger 35.
  • the secondary side switching mechanism 22 sends the secondary side refrigerant discharged from the secondary side compressor 21 to the secondary side first connecting pipe 8, the second switching valve 22b is opened. While connecting the discharge side of the secondary side compressor 21 and the secondary side first connecting pipe 8, the fourth switching valve 22d is closed in the third connection state. Further, when the refrigerant flowing through the secondary side first connecting pipe 8 is sucked into the secondary side compressor 21, the secondary side switching mechanism 22 keeps the fourth switching valve 22d open and makes the secondary side first contact. While connecting the pipe 8 and the suction side of the secondary compressor 21, the second switching valve 22b is closed in the fourth connection state.
  • the cascade heat exchanger 35 causes heat exchange between the refrigerant such as R32 which is the primary side refrigerant and the refrigerant such as carbon dioxide which is the secondary side refrigerant without mixing with each other. It is a device for.
  • the cascade heat exchanger 35 includes a secondary side flow path 35a through which the secondary side refrigerant of the secondary side refrigerant circuit 10 flows, and a primary side flow path 35b through which the primary side refrigerant of the primary side refrigerant circuit 5a flows. Is shared by the primary side unit 5 and the heat source unit 2.
  • the cascade heat exchanger 35 is arranged inside the heat source casing 2x of the heat source unit 2.
  • the gas side of the primary side flow path 35b of the cascade heat exchanger 35 extends to the primary side second connecting pipe 112 outside the heat source casing 2x via the second connecting pipe 113 and the second gas closing valve 107.
  • the liquid side of the primary side flow path 35b of the cascade heat exchanger 35 passes through the third connection pipe 114, the primary side second expansion valve 102, the primary side receiver 101, the first connection pipe 115, and the second liquid closing valve 106. It extends to the primary side first connecting pipe 111 outside the heat source casing 2x.
  • the heat source side expansion valve 36 is an electric expansion valve connected to the liquid side of the cascade heat exchanger 35 and capable of adjusting the opening degree in order to adjust the flow rate of the refrigerant on the secondary side flowing through the cascade heat exchanger 35. Is.
  • the heat source side expansion valve 36 is provided in the fourth heat source pipe 26.
  • the third closing valve 31, the first closing valve 32, and the second closing valve 33 are valves provided at connection ports with external equipment / piping (specifically, connecting pipes 7, 8 and 9). Specifically, the third closing valve 31 is connected to the secondary side third connecting pipe 7 drawn from the heat source unit 2. The first shutoff valve 32 is connected to the secondary side first connecting pipe 8 drawn from the heat source unit 2. The second shutoff valve 33 is connected to the secondary side second connecting pipe 9 drawn from the heat source unit 2.
  • the first heat source pipe 28 is a refrigerant pipe that connects the first closing valve 32 and the secondary side switching mechanism 22. Specifically, the first heat source pipe 28 connects the first closing valve 32 and the portion of the secondary side switching mechanism 22 between the second switching valve 22b and the fourth switching valve 22d. There is.
  • the suction flow path 23 is a flow path that connects the secondary side switching mechanism 22 and the suction side of the secondary side compressor 21. Specifically, the suction flow path 23 has a portion of the secondary side switching mechanism 22 between the third switching valve 22c and the fourth switching valve 22d, and the suction side of the secondary side compressor 21. You are connected.
  • a secondary accumulator 30 is provided in the middle of the suction flow path 23.
  • the second heat source pipe 29 is a refrigerant pipe that connects the second closing valve 33 and the middle of the suction flow path 23.
  • the second heat source pipe 29 is the portion of the suction flow path 23 between the second switching valve 22b and the fourth switching valve 22d in the secondary side switching mechanism 22, and the secondary side accumulator 30. It is connected to the suction flow path 23 at the connection point which is a portion between and.
  • the discharge flow path 24 is a refrigerant pipe that connects the discharge side of the secondary side compressor 21 and the secondary side switching mechanism 22. Specifically, the discharge flow path 24 has a discharge side of the secondary side compressor 21 and a portion of the secondary side switching mechanism 22 between the first switching valve 22a and the second switching valve 22b. You are connected.
  • the third heat source pipe 25 is a refrigerant pipe that connects the secondary side switching mechanism 22 and the gas side of the cascade heat exchanger 35.
  • the third heat source pipe 25 includes a portion of the secondary side switching mechanism 22 between the first switching valve 22a and the third switching valve 22c and the secondary side flow path in the cascade heat exchanger 35. It is connected to the gas side end of 35a.
  • the fourth heat source pipe 26 has the liquid side of the cascade heat exchanger 35 (the side opposite to the gas side and the side opposite to the side where the secondary side switching mechanism 22 is provided) and the secondary side receiver 45. It is a refrigerant pipe to be connected. Specifically, the fourth heat source pipe 26 connects the liquid side end portion (the end portion on the opposite side to the gas side) of the secondary side flow path 35a in the cascade heat exchanger 35 and the secondary side receiver 45. is doing.
  • the secondary side receiver 45 is a refrigerant container for storing excess refrigerant in the secondary side refrigerant circuit 10.
  • a fourth heat source pipe 26, a fifth heat source pipe 27, and a bypass circuit 46 extend from the secondary receiver 45.
  • the bypass circuit 46 is a refrigerant pipe that connects the gas phase region, which is the upper region inside the secondary receiver 45, and the suction flow path 23. Specifically, the bypass circuit 46 is connected between the secondary side switching mechanism 22 and the secondary side accumulator 30 in the suction flow path 23.
  • the bypass circuit 46 is provided with a bypass expansion valve 46a.
  • the bypass expansion valve 46a is an electric expansion valve capable of adjusting the amount of the refrigerant guided from the inside of the secondary side receiver 45 to the suction side of the secondary side compressor 21 by adjusting the opening degree.
  • the fifth heat source pipe 27 is a refrigerant pipe that connects the secondary side receiver 45 and the third closing valve 31.
  • the secondary side supercooling circuit 48 is a refrigerant pipe that connects a part of the fifth heat source pipe 27 and the suction flow path 23. Specifically, the secondary side supercooling circuit 48 is connected between the secondary side switching mechanism 22 and the secondary side accumulator 30 in the suction flow path 23. In the present embodiment, the secondary side supercooling circuit 48 extends so as to branch from between the secondary side receiver 45 and the secondary side supercooling heat exchanger 47.
  • the secondary side supercooling heat exchanger 47 is a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant flowing through the flow path belonging to the fifth heat source pipe 27 and the refrigerant flowing through the flow path belonging to the secondary side supercooling circuit 48.
  • the fifth heat source pipe 27 is provided between the portion where the secondary side supercooling circuit 48 is branched and the third shutoff valve 31.
  • the secondary side supercooling expansion valve 48a is provided between the branch point from the fifth heat source pipe 27 in the secondary side supercooling circuit 48 and the secondary side supercooling heat exchanger 47.
  • the secondary side supercooling expansion valve 48a supplies a reduced pressure refrigerant to the secondary side supercooling heat exchanger 47, and is an electric expansion valve whose opening degree can be adjusted.
  • the secondary side accumulator 30 is a container capable of storing the secondary side refrigerant, and is provided on the suction side of the secondary side compressor 21.
  • the oil separator 34 is provided in the middle of the discharge flow path 24.
  • the oil separator 34 is a device for separating the refrigerating machine oil discharged from the secondary side compressor 21 along with the secondary side refrigerant from the secondary side refrigerant and returning it to the secondary side compressor 21. ..
  • the oil return circuit 40 is provided so as to connect the oil separator 34 and the suction flow path 23.
  • the oil return circuit 40 extends so that the flow path extending from the oil separator 34 joins the portion of the suction flow path 23 between the secondary accumulator 30 and the suction side of the secondary compressor 21. It has an oil return flow path 41.
  • An oil return capillary tube 42 and an oil return on-off valve 44 are provided in the middle of the oil return flow path 41.
  • the oil return on-off valve 44 maintains the open state for a predetermined time and the closed state for a predetermined time when the secondary side compressor 21 is in the operating state in the secondary side refrigerant circuit 10. By repeating this, the amount of refrigerating machine oil returned through the oil return circuit 40 is controlled.
  • the oil return on-off valve 44 is a solenoid valve whose opening and closing is controlled in the present embodiment, the oil return capillary tube 42 may be omitted while being an electric expansion valve capable of adjusting the opening degree.
  • the utilization circuits 13a, 13b, and 13c will be described. However, since the utilization circuits 13b and 13c have the same configuration as the utilization circuit 13a, the utilization circuits 13b and 13c are referred to by reference numerals indicating each part of the utilization circuit 13a. Instead of “a”, the subscript of "b” or “c” is added, and the description of each part is omitted.
  • the utilization circuit 13a mainly has a utilization side heat exchanger 52a (corresponding to a second heat exchanger), a first utilization pipe 57a, a second utilization pipe 56a, and a utilization side expansion valve 51a. ..
  • the user-side heat exchanger 52a is a device for exchanging heat between the refrigerant and the indoor air, and includes, for example, a fin-and-tube heat exchanger composed of a large number of heat transfer tubes and fins.
  • the plurality of user-side heat exchangers 52a, 52b, and 52c are connected in parallel to the secondary side switching mechanism 22, the suction flow path 23, and the cascade heat exchanger 35.
  • One end of the second utilization pipe 56a is connected to the liquid side (the side opposite to the gas side) of the utilization side heat exchanger 52a of the first utilization unit 3a.
  • the other end of the second utilization pipe 56a is connected to the second connection pipe 16a.
  • the above-mentioned utilization side expansion valve 51a is provided in the middle of the second utilization pipe 56a.
  • the user-side expansion valve 51a is an electric expansion valve capable of adjusting the opening degree, which adjusts the flow rate of the refrigerant flowing through the user-side heat exchanger 52a.
  • the utilization side expansion valve 51a is provided in the second utilization pipe 56a.
  • One end of the first utilization pipe 57a is connected to the gas side of the utilization side heat exchanger 52a of the first utilization unit 3a.
  • the first utilization pipe 57a is connected to the side opposite to the utilization side expansion valve 51a side of the utilization side heat exchanger 52a.
  • the other end of the first utilization pipe 57a is connected to the first connection pipe 15a.
  • branch circuits 14a, 14b, and 14c will be described. However, since the branch circuits 14b and 14c have the same configuration as the branch circuits 14a, the branch circuits 14b and 14c are referred to by reference numerals indicating each part of the branch circuits 14a. Instead of “a”, the subscript of "b” or “c” is added, and the description of each part is omitted.
  • the branch circuit 14a mainly has a merging pipe 62a, a first branch pipe 63a, a second branch pipe 64a, a first control valve 66a, a second control valve 67a, and a third branch pipe 61a. ing.
  • One end of the merging pipe 62a is connected to the first connecting pipe 15a.
  • a first branch pipe 63a and a second branch pipe 64a are branched and connected to the other end of the merging pipe 62a.
  • the side of the first branch pipe 63a opposite to the merging pipe 62 side is connected to the secondary side first connecting pipe 8.
  • the first branch pipe 63a is provided with a first control valve 66a that can be opened and closed.
  • the first control valve 66a an electric expansion valve capable of adjusting the opening degree is adopted, but an electromagnetic valve or the like capable of only opening and closing may be adopted.
  • the side of the second branch pipe 64a opposite to the merging pipe 62 side is connected to the secondary side second connecting pipe 9.
  • the second branch pipe 64a is provided with a second control valve 67a that can be opened and closed.
  • the second control valve 67a an electric expansion valve capable of adjusting the opening degree is adopted, but a solenoid valve or the like capable of opening and closing only may be adopted.
  • One end of the third branch pipe 61a is connected to the second connection pipe 16a.
  • the other end of the third branch pipe 61a is connected to the secondary side third connecting pipe 7.
  • the first branch unit 6a can function as follows by opening the first control valve 66a and the second control valve 67a when performing the cooling operation described later.
  • the first branch unit 6a sends the refrigerant flowing into the third branch pipe 61a through the secondary side third connecting pipe 7 to the second connecting pipe 16a.
  • the refrigerant flowing through the second utilization pipe 56a of the first utilization unit 3a through the second connection pipe 16a is sent to the utilization side heat exchanger 52a of the first utilization unit 3a through the utilization side expansion valve 51a.
  • the refrigerant sent to the user-side heat exchanger 52a evaporates by heat exchange with the indoor air, and then flows through the first connection pipe 15a via the first utilization pipe 57a.
  • the refrigerant flowing through the first connecting pipe 15a is sent to the merging pipe 62a of the first branch unit 6a.
  • the refrigerant flowing through the merging pipe 62a branches into the first branch pipe 63a and the second branch pipe 64a and flows.
  • the refrigerant that has passed through the first control valve 66a in the first branch pipe 63a is sent to the secondary side first connecting pipe 8.
  • the refrigerant that has passed through the second control valve 67a in the second branch pipe 64a is sent to the secondary side second connecting pipe 9.
  • the first control valve 66a when the room is cooled in the first utilization unit 3a when the cooling main operation and the heating main operation described later are performed, the first control valve 66a is closed. At the same time, by opening the second control valve 67a, the function can be as follows.
  • the first branch unit 6a sends the refrigerant flowing into the third branch pipe 61a through the secondary side third connecting pipe 7 to the second connecting pipe 16a.
  • the refrigerant flowing through the second utilization pipe 56a of the first utilization unit 3a through the second connection pipe 16a is sent to the utilization side heat exchanger 52a of the first utilization unit 3a through the utilization side expansion valve 51a.
  • the refrigerant sent to the user-side heat exchanger 52a evaporates by heat exchange with the indoor air, and then flows through the first connection pipe 15a via the first utilization pipe 57a.
  • the refrigerant flowing through the first connecting pipe 15a is sent to the merging pipe 62a of the first branch unit 6a.
  • the refrigerant that has flowed through the merging pipe 62a flows into the second branch pipe 64a, passes through the second control valve 67a, and is then sent to the secondary side second connecting pipe 9.
  • the second control valve 67a is opened or closed according to the operating condition as described later, and the first control valve 66a is opened.
  • the first branch unit 6a the refrigerant flowing into the first branch pipe 63a through the secondary side first connecting pipe 8 passes through the first control valve 66a and is sent to the merging pipe 62a.
  • the refrigerant flowing through the merging pipe 62a flows through the first utilization pipe 57a of the utilization unit 3a via the first connection pipe 15a and is sent to the utilization side heat exchanger 52a.
  • the refrigerant sent to the user-side heat exchanger 52a dissipates heat by heat exchange with the indoor air, and then passes through the user-side expansion valve 51a provided in the second utilization pipe 56a.
  • the refrigerant that has passed through the second utilization pipe 56a flows through the third branch pipe 61a of the first branch unit 6a via the second connection pipe 16a, and then is sent to the secondary side third communication pipe 7.
  • the second control valve 67a is closed.
  • the function can be as follows.
  • the refrigerant flowing into the first branch pipe 63a through the secondary side first connecting pipe 8 passes through the first control valve 66a and is sent to the merging pipe 62a.
  • the refrigerant flowing through the merging pipe 62a flows through the first utilization pipe 57a of the utilization unit 3a via the first connection pipe 15a and is sent to the utilization side heat exchanger 52a.
  • the refrigerant sent to the user-side heat exchanger 52a dissipates heat by heat exchange with the indoor air, and then passes through the user-side expansion valve 51a provided in the second utilization pipe 56a.
  • the refrigerant that has passed through the second utilization pipe 56a flows through the third branch pipe 61a of the first branch unit 6a via the second connection pipe 16a, and then is sent to the secondary side third communication pipe 7.
  • Such a function has not only the first branch unit 6a but also the second branch unit 6b and the third branch unit 6c. Therefore, the first branch unit 6a, the second branch unit 6b, and the third branch unit 6c each function as a refrigerant evaporator for each of the user-side heat exchangers 52a, 52b, and 52c. , It is possible to switch individually whether to function as a radiator for the refrigerant.
  • the primary side unit 5 is installed in a space different from the space in which the utilization units 3a, 3b, 3c and the branch units 6a, 6b, 6c are arranged, a rooftop, or the like.
  • the primary side unit 5 includes a part of the above-mentioned primary side refrigerant circuit 5a, a primary side fan 75, various sensors, a primary side control unit 70, and a primary side casing 5x (in the first casing) as shown in FIG. Equivalent) and.
  • the primary side unit 5 includes a primary side compressor 71, a primary side switching mechanism 72, a primary side heat exchanger 74, a primary side primary expansion valve 76, and a primary side supercooling as a part of the primary side refrigerant circuit 5a.
  • the primary side casing includes the cooling heat exchanger 103, the primary side supercooling circuit 104, the primary side supercooling expansion valve 104a, the first liquid closing valve 108, the first gas closing valve 109, and the primary side accumulator 105. It has in 5x.
  • the primary side fan 75 is provided in the primary side unit 5, and after guiding outdoor air to the primary side heat exchanger 74 and exchanging heat with the primary side refrigerant flowing through the primary side heat exchanger 74, it is outdoors. Creates an air flow that causes the air to be discharged.
  • the primary fan 75 is driven by the primary fan motor 75a.
  • various sensors are provided on the primary side unit 5. Specifically, the outside air temperature sensor 77 that detects the temperature of the outdoor air before passing through the primary side heat exchanger 74, and the primary side discharge that detects the pressure of the primary side refrigerant discharged from the primary side compressor 71.
  • a side suction temperature sensor 81 and a primary side heat exchange temperature sensor 82 for detecting the temperature of the refrigerant flowing through the primary side heat exchanger 74 are provided.
  • the primary side control unit 70 controls the operation of each unit 71 (71a), 72, 75 (75a), 76, 104a provided in the primary side unit 5.
  • the primary side control unit 70 has a processor such as a CPU or a microcomputer provided for controlling the primary side unit 5 and a memory, and has a control signal or the like between the remote controller (not shown). It is possible to exchange control signals and the like with the heat source side control unit 20 of the heat source unit 2, the branch unit control units 60a, 60b, 60c, and the user side control units 50a, 50b, 50c. It has become like.
  • Heat source unit 2 is installed in a space different from the space in which the utilization units 3a, 3b, 3c and the branch units 6a, 6b, 6c are arranged, a rooftop, or the like.
  • the heat source unit 2 is connected to the branch units 6a, 6b, 6c via the connecting pipes 7, 8 and 9, and constitutes a part of the secondary side refrigerant circuit 10. Further, the heat source unit 2 is connected to the primary side unit 5 via the primary side first connecting pipe 111 and the primary side second connecting pipe 112, and constitutes a part of the primary side refrigerant circuit 5a.
  • the heat source unit 2 mainly includes the above-mentioned heat source circuit 12, various sensors, a heat source side control unit 20, a second liquid closing valve 106 constituting a part of the primary side refrigerant circuit 5a, a first connection pipe 115, and a primary.
  • connection point between the third connection pipe 114 and the primary side receiver 101 may be lower than the center in the height direction of the primary side receiver 101. Further, the connection point between the third connection pipe 114 and the primary side flow path 35b of the cascade heat exchanger 35 may be lower than the center in the height direction of the cascade heat exchanger 35. This facilitates the connection between the primary side receiver 101 and the cascade heat exchanger 35.
  • the heat source unit 2 includes a secondary side suction pressure sensor 37 that detects the pressure of the secondary side refrigerant on the suction side of the secondary side compressor 21, and a secondary side refrigerant on the discharge side of the secondary side compressor 21.
  • the secondary side discharge pressure sensor 38 that detects the pressure of the secondary side
  • the secondary side discharge temperature sensor 39 that detects the temperature of the secondary side refrigerant on the discharge side of the secondary side compressor 21, and the secondary side compressor 21.
  • the secondary side refrigerant flowing between the secondary side suction temperature sensor 88 that detects the temperature of the secondary side refrigerant on the suction side, the secondary side flow path 35a of the cascade heat exchanger 35, and the heat source side expansion valve 36.
  • a bypass circuit temperature sensor 85 that detects the temperature of the secondary side refrigerant flowing downstream of the bypass expansion valve 46a in the bypass circuit 46, the secondary side overcooling heat exchanger 47, and the third closing valve 31.
  • the temperature of the secondary side refrigerant flowing through the outlet of the supercooling outlet temperature sensor 86 that detects the temperature of the flowing secondary side refrigerant and the secondary side supercooling heat exchanger 47 in the secondary side supercooling circuit 48 is detected.
  • a supercooling circuit temperature sensor 87 is provided.
  • the heat source side control unit 20 controls the operation of each unit 21 (21a), 22, 36, 44, 46a, 48a, 102 provided inside the heat source casing 2x of the heat source unit 2.
  • the heat source side control unit 20 controls the valve opening degree of the primary side second expansion valve 102, which is a component constituting a part of the primary side refrigerant circuit 5a, not the secondary side refrigerant circuit 10.
  • the heat source side control unit 20 has a processor and memory such as a CPU and a microcomputer provided for controlling the heat source unit 2, and includes the primary side control unit 70 of the primary side unit 5 and the utilization units 3a and 3b. Control signals and the like can be exchanged with the user-side control units 50a, 50b, 50c of 3c and the branch unit control units 60a, 60b, 60c.
  • Utilization unit 3a, 3b, and 3c are installed in the ceiling of a building or the like by embedding or hanging them, or by hanging them on the wall surface of the room.
  • the utilization units 3a, 3b, and 3c are connected to the heat source unit 2 via the connecting pipes 7, 8, and 9.
  • the utilization units 3a, 3b, and 3c have utilization circuits 13a, 13b, and 13c that form a part of the secondary side refrigerant circuit 10.
  • the configurations of the usage units 3a, 3b, and 3c will be described. Since the second utilization unit 3b and the third utilization unit 3c have the same configuration as the first utilization unit 3a, only the configuration of the first utilization unit 3a will be described here, and the second utilization unit 3b and the third utilization unit 3b will be described. Regarding the configuration of the utilization unit 3c, the subscript "b" or “c” is added instead of the subscript "a" of the code indicating each part of the first utilization unit 3a, and the description of each part is omitted.
  • the first utilization unit 3a mainly has the above-mentioned utilization circuit 13a, an indoor fan 53a, a utilization side control unit 50a, and various sensors.
  • the indoor fan 53a has an indoor fan motor 54a.
  • the indoor fan 53a sucks indoor air into the unit, exchanges heat with the refrigerant flowing through the user-side heat exchanger 52a, and then generates an air flow to be supplied to the room as supply air.
  • the indoor fan 53a is driven by the indoor fan motor 54a.
  • the utilization unit 3a is provided with a liquid side temperature sensor 58a that detects the temperature of the refrigerant on the liquid side of the utilization side heat exchanger 52a. Further, the utilization unit 3a is provided with an indoor temperature sensor 55a that detects the indoor temperature, which is the temperature of the air taken in from the room and before passing through the utilization side heat exchanger 52a.
  • the user-side control unit 50a controls the operations of the units 51a and 53a (54a) constituting the utilization unit 3a.
  • the user-side control unit 50a has a processor such as a CPU or a microcomputer provided for controlling the user unit 3a and a memory, and controls signals or the like between the remote controller (not shown). It is possible to exchange control signals and the like with the heat source side control unit 20 of the heat source unit 2, the branch unit control units 60a, 60b, 60c, and the primary side control unit 70 of the primary side unit 5. It has become like.
  • the second utilization unit 3b has a utilization circuit 13b, an indoor fan 53b, a utilization side control unit 50b, and an indoor fan motor 54b.
  • the third utilization unit 3c includes a utilization circuit 13c, an indoor fan 53c, a utilization side control unit 50c, and an indoor fan motor 54c.
  • Branch unit 6a, 6b, and 6c are installed in a space behind the ceiling in a building or the like.
  • the branch units 6a, 6b, 6c are connected to the utilization units 3a, 3b, and 3c in a one-to-one correspondence.
  • the branch units 6a, 6b, 6c are connected to the heat source unit 2 via the connecting pipes 7, 8 and 9.
  • the configurations of the branch units 6a, 6b, and 6c will be described. Since the second branch unit 6b and the third branch unit 6c have the same configuration as the first branch unit 6a, only the configuration of the first branch unit 6a will be described here, and the second branch unit 6b and the third branch unit 6b and the third branch unit 6b will be described. Regarding the configuration of the branch unit 6c, the subscript "b" or “c” is added instead of the subscript "a" of the code indicating each part of the first branch unit 6a, and the description of each part is omitted.
  • the first branch unit 6a mainly has the above-mentioned branch circuit 14a and the branch unit control unit 60a.
  • the branch unit control unit 60a controls the operations of the units 66a and 67a constituting the branch unit 6a.
  • the branch unit control unit 60a has a processor such as a CPU or a microcomputer provided for controlling the branch unit 6a and a memory, and controls signals or the like between the remote controller (not shown). It is possible to exchange control signals and the like with the heat source side control unit 20 of the heat source unit 2, the utilization units 3a, 3b, 3c, and the primary side control unit 70 of the primary side unit 5. It has become.
  • the second branch unit 6b has a branch circuit 14b and a branch unit control unit 60b.
  • the third branch unit 6c has a branch circuit 14c and a branch unit control unit 60c.
  • Control unit 80 In the refrigeration cycle system 1, the heat source side control unit 20, the user side control unit 50a, 50b, 50c, the branch unit control unit 60a, 60b, 60c, and the primary side control unit 70 are wired or wireless.
  • the control unit 80 is configured by being connected to each other so as to be communicable with each other. Therefore, this control unit 80 includes detection information of various sensors 37, 38, 39, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 77, 78, 79, 81, 82, 58a, 58b, 58c and the like and is not shown.
  • the refrigeration cycle operation of the refrigeration cycle system 1 can be mainly divided into a cooling operation, a heating operation, a cooling-based operation, and a heating-based operation.
  • the utilization side heat exchanger functions as an evaporator of the refrigerant
  • the cascade heat exchanger 35 is used as the secondary side refrigerant with respect to the evaporation load of the entire utilization unit. It is a refrigeration cycle operation that functions as a radiator.
  • the utilization side heat exchanger functions as a refrigerant radiator
  • the cascade heat exchanger 35 is used as a secondary side refrigerant evaporator for the heat dissipation load of the entire utilization unit. It is a refrigeration cycle operation that functions as.
  • Cooling-based operation is an operation in which a utilization unit in which the user-side heat exchanger functions as a refrigerant evaporator and a utilization unit in which the user-side heat exchanger functions as a refrigerant radiator are mixed. be.
  • the cascade heat exchanger 35 functions as a radiator of the refrigerant on the secondary side with respect to the evaporation load of the entire utilization unit. It is a cycle operation.
  • the heating-based operation is an operation in which a utilization unit in which the user-side heat exchanger functions as a refrigerant evaporator and a utilization unit in which the user-side heat exchanger functions as a refrigerant radiator are mixed. be.
  • the heating main operation when the heat dissipation load is the main heat load of the entire utilization unit, the cascade heat exchanger 35 functions as an evaporator of the refrigerant on the secondary side with respect to the heat dissipation load of the entire utilization unit. It is a cycle operation.
  • the operation of the refrigeration cycle system 1 including these refrigeration cycle operations is performed by the above-mentioned control unit 80.
  • Cooling operation for example, all of the heat exchangers 52a, 52b, 52c on the user side of the utilization units 3a, 3b, and 3c function as refrigerant evaporators, and the cascade heat exchanger 35 is operated. Operates to function as a radiator for the refrigerant on the secondary side.
  • the primary side refrigerant circuit 5a and the secondary side refrigerant circuit 10 of the refrigeration cycle system 1 are configured as shown in FIG.
  • the arrow attached to the primary side refrigerant circuit 5a and the arrow attached to the secondary side refrigerant circuit 10 in FIG. 3 indicate the flow of the refrigerant during the cooling operation.
  • the cascade heat exchanger 35 is made to function as an evaporator of the refrigerant on the primary side by switching the primary side switching mechanism 72 to the fifth connection state.
  • the fifth connection state of the primary side switching mechanism 72 is the connection state shown by the solid line in the primary side switching mechanism 72 of FIG.
  • the condensed primary side refrigerant in the primary side heat exchanger 74 passes through the primary side first expansion valve 76 controlled to the fully open state, and a part of the refrigerant passes through the primary side supercooling heat exchanger 103 to the first liquid. It flows toward the shutoff valve 108, and some other refrigerant branches to the primary side supercooling circuit 104 and flows.
  • the refrigerant flowing through the primary side supercooling circuit 104 is depressurized as it passes through the primary side supercooling expansion valve 104a.
  • the refrigerant flowing from the primary side first expansion valve 76 toward the first liquid closing valve 108 is decompressed by the primary side supercooling expansion valve 104a in the primary side supercooling heat exchanger 103 and flows through the primary side supercooling circuit 104. It exchanges heat with the refrigerant and is cooled until it becomes supercooled.
  • the supercooled refrigerant flows in the order of the primary side first connecting pipe 111, the second liquid closing valve 106, and the first connecting pipe 115, and flows into the primary side receiver 101. In the primary side receiver 101, the liquid refrigerant surplus in the refrigeration cycle in the primary side refrigerant circuit 5a is stored.
  • the refrigerant flowing out from the primary side receiver 101 to the third connection pipe 114 is depressurized in the primary side second expansion valve 102.
  • the valve opening degree of the primary side second expansion valve 102 is controlled so that the degree of superheat of the refrigerant sucked into the primary side compressor 71 becomes a predetermined value, for example.
  • the refrigerant on the primary side decompressed by the secondary expansion valve 102 on the primary side exchanges heat with the refrigerant on the secondary side flowing through the secondary side flow path 35a when flowing through the primary side flow path 35b of the cascade heat exchanger 35. As a result, it evaporates and flows toward the second gas closing valve 107 through the second connecting pipe 113.
  • the refrigerant that has passed through the second gas closing valve 107 reaches the primary side switching mechanism 72 after passing through the primary side second connecting pipe 112 and the first gas closing valve 109.
  • the refrigerant that has passed through the primary side switching mechanism 72 merges with the refrigerant that has flowed through the primary side supercooling circuit 104, and then is sucked into the primary side compressor 71 via the primary side accumulator 105.
  • the cascade heat exchanger 35 is made to function as a radiator of the refrigerant on the secondary side by switching the secondary side switching mechanism 22 to the first connection state and the fourth connection state. ing.
  • the first connection state of the secondary side switching mechanism 22 is a connection state in which the first switching valve 22a is in the open state and the third switching valve 22c is in the closed state.
  • the fourth connection state of the secondary side switching mechanism 22 is a connection state in which the fourth switching valve 22d is in the open state and the second switching valve 22b is in the closed state.
  • the opening degree of the heat source side expansion valve 36 is adjusted.
  • the first control valves 66a, 66b, 66c and the second control valves 67a, 67b, 67c are controlled to be in the open state.
  • all of the user-side heat exchangers 52a, 52b, and 52c of the utilization units 3a, 3b, and 3c function as refrigerant evaporators.
  • all of the heat exchangers 52a, 52b and 52c on the side of use of the use units 3a, 3b and 3c and the suction side of the secondary side compressor 21 of the heat source unit 2 are the first use pipes 57a, 57b, 57c and the first.
  • the high pressure refrigerant on the secondary side compressed and discharged by the secondary side compressor 21 is passed through the secondary side switching mechanism 22 to the secondary side flow path of the cascade heat exchanger 35. It is sent to 35a.
  • the high pressure refrigerant on the secondary side flowing through the secondary side flow path 35a dissipates heat, and the primary side refrigerant flowing through the primary side flow path 35b of the cascade heat exchanger 35 evaporates.
  • the secondary-side refrigerant radiated from the cascade heat exchanger 35 passes through the heat source-side expansion valve 36 whose opening degree is adjusted, and then flows into the secondary-side receiver 45.
  • the secondary side supercooling heat exchanger 47 the other part of the refrigerant flowing out from the secondary side receiver 45 is cooled by the refrigerant flowing through the secondary side supercooling circuit 48, and then through the third closing valve 31. It is sent to the secondary side third connecting pipe 7.
  • the refrigerant sent to the secondary side third connecting pipe 7 is branched into three and passes through the third branch pipes 61a, 61b, 61c of the first to third branch units 6a, 6b, 6c, respectively. ..
  • the refrigerant flowing through the second connection pipes 16a, 16b, 16c is sent to the second utilization pipes 56a, 56b, 56c of the first to third utilization units 3a, 3b, 3c, respectively.
  • the refrigerant sent to the second utilization pipes 56a, 56b, 56c is sent to the utilization side expansion valves 51a, 51b, 51c of the utilization units 3a, 3b, 3c.
  • the refrigerant that has passed through the utilization-side expansion valves 51a, 51b, 51c whose opening degree is adjusted is the indoor air and heat supplied by the indoor fans 53a, 53b, 53c in the utilization-side heat exchangers 52a, 52b, 52c. Make an exchange. As a result, the refrigerant flowing through the heat exchangers 52a, 52b, and 52c on the user side evaporates and becomes a low-pressure gas refrigerant. The indoor air is cooled and supplied to the room. As a result, the indoor space is cooled.
  • the low-pressure gas refrigerant evaporated in the user-side heat exchangers 52a, 52b, 52c flows through the first utilization pipes 57a, 57b, 57c, flows through the first connection pipes 15a, 15b, 15c, and then flows through the first to third pipes. It is sent to the merging pipes 62a, 62b, 62c of the branch units 6a, 6b, 6c.
  • the low-pressure gas refrigerant sent to the merging pipes 62a, 62b, 62c branches into the first branch pipes 63a, 63b, 63c and the second branch pipes 64a, 64b, 64c and flows.
  • the refrigerant that has passed through the first control valves 66a, 66b, 66c in the first branch pipes 63a, 63b, 63c is sent to the secondary side first connecting pipe 8.
  • the refrigerant that has passed through the second control valves 67a, 67b, 67c in the second branch pipes 64a, 64b, 64c is sent to the secondary side second connecting pipe 9.
  • the low-pressure gas refrigerant sent to the secondary side first connecting pipe 8 and the secondary side second connecting pipe 9 is the first closing valve 32, the second closing valve 33, the first heat source pipe 28, and the second heat source. It is returned to the suction side of the secondary side compressor 21 through the pipe 29, the secondary side switching mechanism 22, the suction flow path 23, and the secondary side accumulator 30.
  • the cascade heat exchanger 35 is made to function as a radiator of the refrigerant on the primary side by switching the primary side switching mechanism 72 to the sixth operating state.
  • the sixth operating state of the primary side switching mechanism 72 is the connection state shown by the broken line in the primary side switching mechanism 72 of FIG.
  • the refrigerant flowing through the primary side flow path 35b of the cascade heat exchanger 35 is condensed by exchanging heat with the secondary side refrigerant flowing through the secondary side flow path 35a.
  • the refrigerant on the primary side condensed in the cascade heat exchanger 35 flows through the third connection pipe 114, it passes through the secondary expansion valve 102 on the primary side controlled to be fully open and flows into the primary receiver 101.
  • the liquid refrigerant surplus in the refrigeration cycle in the primary side refrigerant circuit 5a is stored.
  • the refrigerant flowing out from the primary side receiver 101 flows in the order of the first connection pipe 115, the second liquid closing valve 106, the primary side first connecting pipe 111, the first liquid closing valve 108, and the primary side supercooling heat exchanger 103. , The pressure is reduced in the primary side first expansion valve 76.
  • the primary side supercooling expansion valve 104a is controlled to be in a closed state, so that the refrigerant does not flow through the primary side supercooling circuit 104, so that heat exchange is also performed in the primary side supercooling heat exchanger 103. I won't get it.
  • the valve opening degree of the primary side first expansion valve 76 is controlled so that the degree of superheat of the refrigerant sucked into the primary side compressor 71 becomes a predetermined value, for example.
  • the refrigerant decompressed in the primary side first expansion valve 76 evaporates by exchanging heat with the outside air supplied from the primary side fan 75 in the primary side heat exchanger 74, and evaporates, and the primary side switching mechanism 72 and the primary side accumulator 105. Is sucked into the primary side compressor 71.
  • the secondary side switching mechanism 22 is switched to the second connection state and the third connection state.
  • the cascade heat exchanger 35 is made to function as an evaporator of the refrigerant on the secondary side.
  • the second connection state of the secondary side switching mechanism 22 is a connection state in which the first switching valve 22a is in the closed state and the third switching valve 22c is in the open state.
  • the third connection state of the secondary side switching mechanism 22 is a connection state in which the second switching valve 22b is in the open state and the fourth switching valve 22d is in the closed state. Further, the opening degree of the heat source side expansion valve 36 is adjusted.
  • the first control valves 66a, 66b, 66c are controlled to be in the open state, and the second control valves 67a, 67b, 67c are controlled to be in the closed state.
  • all of the user-side heat exchangers 52a, 52b, and 52c of the utilization units 3a, 3b, and 3c function as refrigerant radiators.
  • the utilization side heat exchangers 52a, 52b, 52c of the utilization units 3a, 3b and 3c and the discharge side of the secondary side compressor 21 of the heat source unit 2 are the discharge flow path 24, the first heat source pipe 28, and the secondary.
  • the first branch pipe 63a, 63b, 63c the merging pipe 62a, 62b, 62c, the first connecting pipe 15a, 15b, 15c, and the first utilization pipe 57a, 57b, 57c. It is in a state. Further, the secondary supercooling expansion valve 48a and the bypass expansion valve 46a are controlled to be closed. In the utilization units 3a, 3b, and 3c, the opening degrees of the utilization side expansion valves 51a, 51b, and 51c are adjusted.
  • the high-pressure refrigerant compressed and discharged by the secondary side compressor 21 is a first heat source through the second switching valve 22b controlled to be in the open state by the secondary side switching mechanism 22. It is sent to the pipe 28.
  • the refrigerant sent to the first heat source pipe 28 is sent to the secondary side first connecting pipe 8 through the first closing valve 32.
  • the high-pressure refrigerant sent to the secondary side first connecting pipe 8 is branched into three, and the first branch pipes 63a, 63b, 63c of each utilization unit 3a, 3b, 3c which are the utilization units during operation are branched. Will be sent to.
  • the high-pressure refrigerant sent to the first branch pipes 63a, 63b, 63c passes through the first control valves 66a, 66b, 66c and flows through the merging pipes 62a, 62b, 62c. After that, the refrigerant flowing through the first connecting pipes 15a, 15b, 15c and the first utilization pipes 57a, 57b, 57c is sent to the utilization side heat exchangers 52a, 52b, 52c.
  • the high-pressure refrigerant sent to the user-side heat exchangers 52a, 52b, 52c exchanges heat with the indoor air supplied by the indoor fans 53a, 53b, 53c in the user-side heat exchangers 52a, 52b, 52c. ..
  • the refrigerant flowing through the user-side heat exchangers 52a, 52b, and 52c dissipates heat.
  • the indoor air is heated and supplied into the room. This heats the interior space.
  • the refrigerant dissipated in the user-side heat exchangers 52a, 52b, 52c flows through the second utilization pipes 56a, 56b, 56c and passes through the utilization-side expansion valves 51a, 51b, 51c whose opening degree is adjusted.
  • the refrigerant flowing through the second connecting pipes 16a, 16b, 16c flows through the third branch pipes 61a, 61b, 61c of the branch units 6a, 6b, 6c.
  • the refrigerant sent to the third branch pipes 61a, 61b, 61c is sent to the secondary side third connecting pipe 7 and merges.
  • the refrigerant sent to the secondary side third connecting pipe 7 is sent to the heat source side expansion valve 36 through the third closing valve 31.
  • the refrigerant sent to the heat source side expansion valve 36 is sent to the cascade heat exchanger 35 after the flow rate is adjusted in the heat source side expansion valve 36.
  • the refrigerant on the secondary side flowing through the secondary side flow path 35a evaporates to become a low-pressure gas refrigerant and is sent to the secondary side switching mechanism 22 to flow to the primary side of the cascade heat exchanger 35.
  • the refrigerant on the primary side flowing through the path 35b condenses.
  • the low-pressure gas refrigerant on the secondary side sent to the secondary side switching mechanism 22 is returned to the suction side of the secondary side compressor 21 through the suction flow path 23 and the secondary side accumulator 30.
  • Cooling-based operation for example, the utilization-side heat exchangers 52a and 52b of the utilization units 3a and 3b function as refrigerant evaporators, and the utilization-side heat exchanger 52c of the utilization unit 3c Operates to function as a refrigerant radiator.
  • the cascade heat exchanger 35 functions as a radiator for the refrigerant on the secondary side.
  • the primary side refrigerant circuit 5a and the secondary side refrigerant circuit 10 of the refrigeration cycle system 1 are configured as shown in FIG.
  • the arrow attached to the primary side refrigerant circuit 5a and the arrow attached to the secondary side refrigerant circuit 10 in FIG. 5 indicate the flow of the refrigerant during the cooling main operation.
  • the cascade heat exchanger 35 is switched by switching the primary side switching mechanism 72 to the fifth connection state (the state shown by the solid line of the primary side switching mechanism 72 in FIG. 5). It is designed to function as an evaporator for the refrigerant on the primary side.
  • the refrigerant on the primary side discharged from the primary side compressor 71 passes through the primary side switching mechanism 72 and is supplied from the primary side fan 75 in the primary side heat exchanger 74. Condenses by exchanging heat with.
  • the condensed primary side refrigerant in the primary side heat exchanger 74 passes through the primary side first expansion valve 76 controlled to the fully open state, and a part of the refrigerant passes through the primary side supercooling heat exchanger 103 to the first liquid. It flows toward the shutoff valve 108, and some other refrigerant branches to the primary side supercooling circuit 104 and flows.
  • the refrigerant flowing through the primary side supercooling circuit 104 is depressurized as it passes through the primary side supercooling expansion valve 104a.
  • the refrigerant flowing from the primary side first expansion valve 76 toward the first liquid closing valve 108 is decompressed by the primary side supercooling expansion valve 104a in the primary side supercooling heat exchanger 103 and flows through the primary side supercooling circuit 104. It exchanges heat with the refrigerant and is cooled until it becomes supercooled.
  • the supercooled refrigerant flows in the order of the primary side first connecting pipe 111, the second liquid closing valve 106, and the first connecting pipe 115, and flows into the primary side receiver 101. In the primary side receiver 101, the liquid refrigerant surplus in the refrigeration cycle in the primary side refrigerant circuit 5a is stored.
  • the refrigerant flowing out from the primary side receiver 101 to the third connection pipe 114 is depressurized in the primary side second expansion valve 102.
  • the valve opening degree of the primary side second expansion valve 102 is controlled so that the degree of superheat of the refrigerant sucked into the primary side compressor 71 becomes a predetermined value, for example.
  • the refrigerant on the primary side decompressed by the secondary expansion valve 102 on the primary side exchanges heat with the refrigerant on the secondary side flowing through the secondary side flow path 35a when flowing through the primary side flow path 35b of the cascade heat exchanger 35. As a result, it evaporates and flows toward the second gas closing valve 107 through the second connecting pipe 113.
  • the refrigerant that has passed through the second gas closing valve 107 reaches the primary side switching mechanism 72 after passing through the primary side second connecting pipe 112 and the first gas closing valve 109.
  • the refrigerant that has passed through the primary side switching mechanism 72 merges with the refrigerant that has flowed through the primary side supercooling circuit 104, and then is sucked into the primary side compressor 71 via the primary side accumulator 105.
  • the secondary side switching mechanism 22 is connected in the first connection state (the first switching valve 22a is in the open state and the third switching valve 22c is in the closed state) and in the third connection state (second switching valve 22b).
  • the cascade heat exchanger 35 is made to function as a radiator of the refrigerant on the secondary side.
  • the opening degree of the heat source side expansion valve 36 is adjusted.
  • the first control valve 66c and the second control valves 67a, 67b are controlled to be open, and the first control valves 66a, 66b, and the first 2 The control valve 67c is controlled to be closed.
  • the utilization side heat exchangers 52a and 52b of the utilization units 3a and 3b function as the refrigerant evaporator
  • the utilization side heat exchanger 52c of the utilization unit 3c functions as the refrigerant radiator.
  • the utilization side heat exchangers 52a and 52b of the utilization units 3a and 3b and the suction side of the secondary side compressor 21 of the heat source unit 2 are connected to each other via the secondary side second connecting pipe 9.
  • the user-side heat exchanger 52c of the utilization unit 3c and the discharge side of the secondary side compressor 21 of the heat source unit 2 are connected to each other via the secondary side first connecting pipe 8.
  • the degree of supercooling of the secondary side refrigerant flowing from the outlet of the secondary side supercooling heat exchanger 47 toward the secondary side third connecting pipe 7 becomes a predetermined value.
  • the opening degree is controlled so as to be.
  • the bypass expansion valve 46a is controlled to be closed.
  • the opening degrees of the utilization side expansion valves 51a, 51b, and 51c are adjusted.
  • a part of the secondary side high-pressure refrigerant compressed and discharged by the secondary side compressor 21 is the secondary side switching mechanism 22, the first heat source pipe 28, and the second. 1 It is sent to the secondary side first connecting pipe 8 through the closing valve 32, and the rest is sent to the secondary side flow path 35a of the cascade heat exchanger 35 through the secondary side switching mechanism 22 and the third heat source pipe 25. ..
  • the high-pressure refrigerant sent to the secondary side first connecting pipe 8 is sent to the first branch pipe 63c.
  • the high-pressure refrigerant sent to the first branch pipe 63c is sent to the user side heat exchanger 52c of the utilization unit 3c through the first control valve 66c and the merging pipe 62c.
  • the high-pressure refrigerant sent to the user-side heat exchanger 52c exchanges heat with the indoor air supplied by the indoor fan 53c in the user-side heat exchanger 52c.
  • the refrigerant flowing through the heat exchanger 52c on the user side dissipates heat.
  • the indoor air is heated and supplied into the room, and the heating operation of the utilization unit 3c is performed.
  • the refrigerant dissipated in the user-side heat exchanger 52c flows through the second utilization pipe 56c, and the flow rate is adjusted in the utilization-side expansion valve 51c. After that, the refrigerant flowing through the second connecting pipe 16c is sent to the third branch pipe 61c of the branch unit 6c.
  • the high-pressure refrigerant sent to the secondary side flow path 35a of the cascade heat exchanger 35 dissipates heat by exchanging heat with the primary side refrigerant flowing through the primary side flow path 35b in the cascade heat exchanger 35.
  • the secondary side refrigerant radiated in the cascade heat exchanger 35 flows into the secondary side receiver 45 after the flow rate is adjusted in the heat source side expansion valve 36.
  • a part of the refrigerant flowing out from the secondary side receiver 45 branches into the secondary side supercooling circuit 48, is depressurized by the secondary side supercooling expansion valve 48a, and then joins the suction flow path 23.
  • the other part of the refrigerant flowing out from the secondary side receiver 45 is cooled by the refrigerant flowing through the secondary side supercooling circuit 48, and then through the third closing valve 31. It is sent to the secondary side third connecting pipe 7 and merges with the radiated refrigerant in the user side heat exchanger 52c.
  • the refrigerant merged in the secondary side third connecting pipe 7 is branched into two and sent to the third branch pipes 61a and 61b of the branch units 6a and 6b, respectively.
  • the refrigerant flowing through the second connecting pipes 16a and 16b is sent to the second used pipes 56a and 56b of the first and second used units 3a and 3b, respectively.
  • the refrigerant flowing through the second utilization pipes 56a and 56b passes through the utilization side expansion valves 51a and 51b of the utilization units 3a and 3b.
  • the refrigerant that has passed through the utilization side expansion valves 51a and 51b whose opening degree is adjusted exchange heat with the indoor air supplied by the indoor fans 53a and 53b in the utilization side heat exchangers 52a and 52b.
  • the refrigerant flowing through the heat exchangers 52a and 52b on the user side evaporates and becomes a low-pressure gas refrigerant.
  • the indoor air is cooled and supplied to the room.
  • the indoor space is cooled.
  • the low-pressure gas refrigerant evaporated in the user-side heat exchangers 52a and 52b is sent to the merging pipes 62a and 62b of the first and second branch units 6a and 6b.
  • the low-pressure gas refrigerant sent to the merging pipes 62a and 62b is sent to the secondary side second connecting pipe 9 through the second control valves 67a and 67b and the second branch pipes 64a and 64b and merges.
  • the low-pressure gas refrigerant sent to the secondary side second connecting pipe 9 passes through the second closing valve 33, the second heat source pipe 29, the suction flow path 23, and the secondary side accumulator 30, and the secondary side compressor 21. It is returned to the suction side of.
  • the utilization-side heat exchangers 52a and 52b of the utilization units 3a and 3b function as a refrigerant radiator, and the utilization-side heat exchanger 52c evaporates the refrigerant. Operate to function as a vessel.
  • the cascade heat exchanger 35 functions as an evaporator of the refrigerant on the secondary side.
  • the primary side refrigerant circuit 5a and the secondary side refrigerant circuit 10 of the refrigeration cycle system 1 are configured as shown in FIG.
  • the arrow attached to the primary side refrigerant circuit 5a and the arrow attached to the secondary side refrigerant circuit 10 in FIG. 6 indicate the flow of the refrigerant during the heating main operation.
  • the cascade heat exchanger 35 is made to function as a radiator of the refrigerant on the primary side by switching the primary side switching mechanism 72 to the sixth operating state.
  • the sixth operating state of the primary side switching mechanism 72 is the connection state shown by the broken line in the primary side switching mechanism 72 of FIG.
  • the refrigerant flowing through the primary side flow path 35b of the cascade heat exchanger 35 is condensed by exchanging heat with the secondary side refrigerant flowing through the secondary side flow path 35a.
  • the refrigerant on the primary side condensed in the cascade heat exchanger 35 flows through the third connection pipe 114, it passes through the secondary expansion valve 102 on the primary side controlled to be fully open and flows into the primary receiver 101. It flows into the primary receiver 101.
  • the liquid refrigerant surplus in the refrigeration cycle in the primary side refrigerant circuit 5a is stored.
  • the refrigerant flowing out from the primary side receiver 101 flows in the order of the first connection pipe 115, the second liquid closing valve 106, the primary side first connecting pipe 111, the first liquid closing valve 108, and the primary side supercooling heat exchanger 103. , The pressure is reduced in the primary side first expansion valve 76. Since the primary side supercooling expansion valve 104a is controlled to be closed during the heating main operation, the refrigerant does not flow through the primary side supercooling circuit 104, so that the heat exchange in the primary side supercooling heat exchanger 103 is also possible. Not done.
  • the valve opening degree of the primary side first expansion valve 76 is controlled so that the degree of superheat of the refrigerant sucked into the primary side compressor 71 becomes a predetermined value, for example.
  • the refrigerant decompressed in the primary side first expansion valve 76 evaporates by exchanging heat with the outside air supplied from the primary side fan 75 in the primary side heat exchanger 74, and evaporates, and the primary side switching mechanism 72 and the primary side accumulator 105. Is sucked into the primary side compressor 71.
  • the secondary side switching mechanism 22 is switched to the second connection state and the third connection state.
  • the second connection state of the secondary side switching mechanism 22 is a connection state in which the first switching valve 22a is in the closed state and the third switching valve 22c is in the open state.
  • the third connection state of the secondary side switching mechanism 22 is a connection state in which the second switching valve 22b is in the open state and the fourth switching valve 22d is in the closed state.
  • the first control valve 66a, 66b and the second control valve 67c are controlled to be open, and the first control valve 66c and the second control valve 66c and the second control valve are controlled to be open.
  • the valves 67a and 67b are controlled to be closed.
  • the utilization side heat exchangers 52a and 52b of the utilization units 3a and 3b function as a refrigerant radiator, and the utilization side heat exchanger 52c of the utilization unit 3c functions as a refrigerant evaporator.
  • the utilization side heat exchanger 52c of the utilization unit 3c and the suction side of the secondary side compressor 21 of the heat source unit 2 are the first utilization pipe 57c, the first connection pipe 15c, the merging pipe 62c, and the second branch pipe 64c. , And the state of being connected via the secondary side second connecting pipe 9. Further, the utilization side heat exchangers 52a and 52b of the utilization units 3a and 3b and the discharge side of the secondary side compressor 21 of the heat source unit 2 are connected to the discharge flow path 24, the first heat source pipe 28, and the secondary side first connection.
  • the high pressure refrigerant on the secondary side compressed and discharged by the secondary side compressor 21 is passed through the secondary side switching mechanism 22, the first heat source pipe 28, and the first closing valve 32. , Is sent to the secondary side first connecting pipe 8.
  • the high-pressure refrigerant sent to the secondary side first connecting pipe 8 is branched into two and connected to each of the first utilization unit 3a and the second utilization unit 3b, which are the utilization units in operation. It is sent to the first branch pipes 63a and 63b of the first branch unit 6a and the second branch unit 6b.
  • the high-pressure refrigerant sent to the first branch pipes 63a and 63b passes through the first control valves 66a and 66b, the merging pipes 62a and 62b, and the first connection pipes 15a and 15b, and the first utilization unit 3a and the second utilization unit 3b. It is sent to the heat exchangers 52a and 52b on the user side.
  • the high-pressure refrigerant sent to the user-side heat exchangers 52a and 52b exchanges heat with the indoor air supplied by the indoor fans 53a and 53b in the user-side heat exchangers 52a and 52b.
  • the refrigerant flowing through the heat exchangers 52a and 52b on the user side dissipates heat.
  • the indoor air is heated and supplied into the room. This heats the interior space.
  • the refrigerant dissipated in the user-side heat exchangers 52a and 52b flows through the second utilization pipes 56a and 56b and passes through the utilization-side expansion valves 51a and 51b whose opening degree is adjusted.
  • the refrigerant flowing through the second connecting pipes 16a and 16b is sent to the secondary side third connecting pipe 7 via the third branch pipes 61a and 61b of the branch units 6a and 6b.
  • the refrigerant sent to the third branch pipe 61c flows through the second utilization pipe 56c of the utilization unit 3c via the second connection pipe 16c and is sent to the utilization side expansion valve 51c.
  • the refrigerant that has passed through the utilization side expansion valve 51c whose opening degree is adjusted exchanges heat with the indoor air supplied by the indoor fan 53c in the utilization side heat exchanger 52c.
  • the refrigerant flowing through the user-side heat exchanger 52c evaporates and becomes a low-pressure gas refrigerant.
  • the indoor air is cooled and supplied to the room.
  • the indoor space is cooled.
  • the low-pressure gas refrigerant evaporated in the user-side heat exchanger 52c passes through the first utilization pipe 57c and the first connection pipe 15c, and is sent to the merging pipe 62c.
  • the low-pressure gas refrigerant sent to the merging pipe 62c is sent to the secondary side second connecting pipe 9 through the second control valve 67c and the second branch pipe 64c.
  • the low-pressure gas refrigerant sent to the secondary side second connecting pipe 9 passes through the second closing valve 33, the second heat source pipe 29, the suction flow path 23, and the secondary side accumulator 30, and the secondary side compressor 21. It is returned to the suction side of.
  • the refrigerant sent to the heat source side expansion valve 36 passes through the heat source side expansion valve 36 whose opening degree is adjusted, and then passes through the primary side flow path 35b in the secondary side flow path 35a of the cascade heat exchanger 35. It exchanges heat with the flowing primary refrigerant.
  • the refrigerant flowing through the secondary side flow path 35a of the cascade heat exchanger 35 evaporates to become a low-pressure gas refrigerant, which is sent to the secondary side switching mechanism 22.
  • the low-pressure gas refrigerant sent to the secondary side switching mechanism 22 merges with the low-pressure gas refrigerant evaporated in the user-side heat exchanger 52c in the suction flow path 23.
  • the combined refrigerant is returned to the suction side of the secondary side compressor 21 via the secondary side accumulator 30.
  • FIG. 7 shows a schematic external view showing how the primary side unit 5 and the heat source unit 2 are connected.
  • the primary side unit 5 has a substantially rectangular parallelepiped primary side casing 5x having a plurality of surfaces. Inside the primary side casing 5x, as a part of the primary side refrigerant circuit 5a, a primary side compressor 71, a primary side switching mechanism 72, a primary side heat exchanger 74, and a primary side first expansion valve 76 are provided inside the primary side casing 5x. , Primary side supercooling heat exchanger 103, primary side supercooling circuit 104, primary side supercooling expansion valve 104a, first liquid closing valve 108, first gas closing valve 109, primary side accumulator 105, Is housed. A primary side first connecting pipe 111 and a primary side second connecting pipe 112, which are a part of the primary side refrigerant circuit 5a, extend from the primary side casing 5x.
  • the heat source unit 2 has a heat source casing 2x having a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • a part of the secondary side refrigerant circuit 10 and a part of the primary side refrigerant circuit 5a are housed in the heat source casing 2x.
  • a part of the secondary side refrigerant circuit 10 accommodated in the heat source casing 2x includes a secondary side accumulator 21, a secondary side switching mechanism 22, a first heat source pipe 28, a second heat source pipe 29, and a suction flow path. 23, a discharge flow path 24, a third heat source pipe 25, a fourth heat source pipe 26, a fifth heat source pipe 27, a cascade heat exchanger 35, a heat source side expansion valve 36, and a third closing valve 31.
  • a heat source circuit 12 having a secondary side supercooling heat exchanger 47, a secondary side supercooling circuit 48, and a secondary side supercooling expansion valve 48a.
  • a part of the primary side refrigerant circuit 5a accommodated in the heat source casing 2x includes a second liquid closing valve 106, a first connection pipe 115, a primary side receiver 101, a third connection pipe 114, and a primary side second expansion valve. 102, a cascade heat exchanger 35, a second connection pipe 113, and a second gas shutoff valve 107.
  • a secondary side third connecting pipe 7, a secondary side first connecting pipe 8, and a secondary side second connecting pipe 9, which are a part of the secondary side refrigerant circuit 10, extend from the heat source casing 2x.
  • a primary side first connecting pipe 111 and a primary side second connecting pipe 112, which are a part of the primary side refrigerant circuit 5a, extend from the heat source casing 2x.
  • the heat source casing 2x is configured to have a plurality of surfaces including a top surface 120b, a first side surface 120a, a second side surface 120c, a bottom surface 120d, and a third side surface and a fourth side surface (not shown).
  • the first side surface 120a is provided with an opening 120x (corresponding to an opening through which the first pipe and the second pipe pass).
  • the primary side first connecting pipe 111 and the primary side second connecting pipe 112 pass through the opening 120x.
  • Both the cascade heat exchanger 35 and the primary receiver 101 are mounted on the bottom surface 120d.
  • the primary side receiver 101 of the primary side refrigerant circuit 5a is provided not in the primary side unit 5 but in the heat source unit 2. Therefore, when the refrigeration cycle system 1 is configured by using a primary side unit 5 filled with a relatively large amount of the primary side refrigerant, the primary side refrigerant tends to be surplus in the primary side refrigerant circuit 5a. Even so, the surplus can be stored in the primary receiver 101. This makes it possible to suppress a decrease in the capacity of the primary side refrigerant circuit 5a due to the surplus refrigerant.
  • the dual refrigeration cycle is not performed, but a heat source unit having a compressor and a heat source side heat exchanger and a utilization unit having a user side heat exchanger.
  • a heat source unit having a compressor and a heat source side heat exchanger and a utilization unit having a user side heat exchanger.
  • a heat source unit used in such a unified refrigeration cycle there is a heat source unit filled with a sufficient amount of refrigerant in advance in order to form a central refrigeration cycle system by being connected to a connecting pipe at a construction site.
  • a dual refrigeration cycle heat source unit pre-filled with such a refrigerant is provided with a plate heat exchanger type having a relatively small internal volume as a cascade heat exchanger without adjusting the amount of the pre-filled refrigerant.
  • the refrigerant in the primary side refrigerant circuit tends to be excessive.
  • the distance between the heat source unit 2 and the primary side unit 5 of the present embodiment is shorter than the distance between the heat source unit and the utilization unit in the primary refrigeration cycle, the primary side refrigerant in the dual refrigeration cycle after diversion Excess refrigerant tends to be noticeable in circuits.
  • the heat source unit which has a supercooling heat exchanger as a heat source unit in the unified refrigeration cycle and is used to supercool the refrigerant and convey it to each utilization unit is further subjected to dual refrigeration after diversion.
  • Excess refrigerant tends to be noticeable in the primary side refrigerant circuit of the cycle.
  • a unit that does not have a receiver does not have a place for the surplus refrigerant when a surplus of refrigerant occurs in the primary side refrigerant circuit of the dual refrigeration cycle after diversion. Therefore, the generated excess refrigerant may accumulate in the heat exchanger or the like, resulting in poor operating efficiency.
  • the heat source unit 2 to be connected to the primary side unit 5 includes the primary side receiver 101.
  • the heat source unit of the primary refrigeration cycle is diverted as the primary side unit 5 of the dual refrigeration cycle without adjusting the amount of the pre-filled refrigerant to configure the refrigeration cycle system 1.
  • the surplus refrigerant in the primary receiver 101 by storing the surplus refrigerant in the primary receiver 101, deterioration of operating efficiency can be suppressed.
  • the primary side receiver 101 and the cascade heat exchanger 35 are provided in the heat source unit 2, a part of the primary side refrigerant circuit 5a is compact in the heat source unit 2. Can be accommodated in.
  • both the primary side first connecting pipe 111 and the primary side second connecting pipe 112 extending from the heat source unit 2 for connecting to the primary side unit 5 extend from the first side surface 120a of the heat source casing 2x. It is out.
  • the second gas closing valve 107 and the second liquid closing valve 106 which are the connection destinations of the primary side first connecting pipe 111 and the primary side second connecting pipe 112, are both openings provided on the first side surface 120a. It is located near 120x. Therefore, since the connection work at the time of construction can be performed from the first side surface 120a side of the heat source casing 2x, the workability is high.
  • the heat source unit 2 is provided with a primary side second expansion valve 102 between the primary side flow path 35b of the cascade heat exchanger 35 and the primary side receiver 101, and has an opening degree during cooling operation and cooling main operation. By squeezing, it is possible to store a larger amount of liquid refrigerant in the primary side receiver 101.
  • the global warming potential can be suppressed to a low level. Further, even if the refrigerant leaks on the user side, the fluorocarbon does not flow out on the user side because the refrigerant does not contain chlorofluorocarbons.
  • the receiver unit 130 has a receiver casing 130x (corresponding to a third casing) that houses the primary side receiver 101 inside.
  • the receiver casing 130x has a top surface 131b, a first side surface 131a, a second side surface 131c, a bottom surface 131d, and a third side surface and a fourth side surface (not shown).
  • An opening 131x is formed on the first side surface 131a.
  • the primary receiver 101 is mounted on the bottom surface 131d.
  • the fourth connection pipe 114a, the fourth liquid closing valve 116, the fifth connection pipe 114b, and the third liquid closing valve 117 Has a sixth connection pipe 114c.
  • the fourth connection pipe 114a connects the liquid side of the primary side flow path 35b of the cascade heat exchanger 35 and the fourth liquid closing valve 116.
  • the second expansion valve 102 on the primary side is provided in the fourth connection pipe 114a.
  • the fourth connection pipe 114a, the primary side second expansion valve 102, and the fourth liquid closing valve 116 are all provided in the heat source unit 2.
  • the fourth liquid closing valve 116 is located in the vicinity of the opening 120x provided on the first side surface 120a of the heat source casing 2x.
  • the fifth connection pipe 114b connects the fourth liquid closing valve 116 in the heat source casing 2x and the third liquid closing valve 117 in the receiver casing 130x.
  • the third liquid closing valve 117, the sixth connecting pipe 114c, the primary side receiver 101, the first connecting pipe 115, and the second liquid closing valve 106 are provided in the receiver unit 130.
  • the third liquid closing valve 117 and the second liquid closing valve 106 are located in the vicinity of the opening 131x provided on the first side surface 131a of the receiver casing 130x.
  • the sixth connection pipe 114c connects the third liquid closing valve 117 and the primary side receiver 101.
  • the first connection pipe 115 connects the primary side receiver 101 and the second liquid closing valve 106.
  • the device used as the heat source unit in the unified refrigeration cycle system can be diverted as the primary side unit 5. Further, since the heat source unit 2 does not include the primary side receiver 101, the heat source unit 2 can be made compact. Further, since the connection work of the receiver unit 130 can be performed from the same side surface side, the workability is high.
  • the heat source casing 2x and the receiver casing 130x may be integrated.
  • the cascade heat exchanger 35 may be provided in another casing provided outside the heat source casing 2x of the heat source unit 2.
  • the casing provided with the cascade heat exchanger 35 and the heat source casing 2x of the heat source unit 2 may be integrated.
  • the heat source casing 2x may be provided with an opening for passing the primary side first connecting pipe 111 and an opening for passing the primary side second connecting pipe 112, respectively. Even in this case, the connection work can be facilitated by providing each opening on one of the plurality of surfaces of the heat source casing 2x.
  • R32 is exemplified as the refrigerant used in the primary side refrigerant circuit 5a
  • carbon dioxide is exemplified as the refrigerant used in the secondary side refrigerant circuit 10.
  • the refrigerant used in the primary side refrigerant circuit 5a is not particularly limited, and is HFC-32, an HFO-based refrigerant, a mixed refrigerant of HFC-32 and an HFO-based refrigerant, carbon dioxide, ammonia, and propane. Etc. can be used.
  • the refrigerant used in the secondary side refrigerant circuit 10 is not particularly limited, and HFC-32, HFO-based refrigerant, a mixed refrigerant of HFC-32 and HFO-based refrigerant, carbon dioxide, ammonia, propane and the like can be used. Can be used.
  • HFO-based refrigerant for example, HFO-1234yf, HFO-1234ze, or the like can be used.
  • the same refrigerant may be used or different refrigerants may be used in the primary side refrigerant circuit 5a and the secondary side refrigerant circuit 10.
  • the secondary side refrigerant circuit 10 is not limited to the refrigerant circuit capable of simultaneous cooling and heating operation, and the heat source unit 2 and the utilization units 3a, 3b, and 3c are connected via two connecting pipes. It may be a circuit that has been used.
  • Refrigeration cycle system 2 Heat source unit 2x: Heat source casing (second casing) 3a: 1st utilization unit 3b: 2nd utilization unit 3c: 3rd utilization unit 5: Primary side unit 5a: Primary side refrigerant circuit (1st circuit) 5x: Primary casing (first casing) 7: Secondary side third connecting pipe (connecting pipe) 8: Secondary side first communication pipe (communication pipe) 9: Secondary side second connecting pipe (communication pipe) 10: Secondary side refrigerant circuit (second circuit) 12: Heat source circuit 13a-c: Utilization circuit 20: Heat source side control unit 21: Secondary side compressor (second compressor) 21a: Compressor motor 22: Secondary side switching mechanism 23: Suction flow path 24: Discharge flow path 25: Third heat source piping 26: Fourth heat source piping 27: Fifth heat source piping 28: First heat source piping 29: Second Heat source piping 30: Secondary side accumulator 34: Oil separator 35: Cascade heat exchanger 35a: Secondary side flow path 35b: Primary side flow path 36: Heat source side expansion valve

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Abstract

一次側の冷媒回路における冷媒の余剰を抑制させる。一次側の冷媒が循環する回路であって、一次側圧縮機(71)と、カスケード熱交換器(35)と、一次側レシーバ(101)と、一次側熱交換器(74)と、を有する一次側冷媒回路(5a)と、二次側の冷媒が循環する回路であって、二次側圧縮機(21)と、カスケード熱交換器(35)と、利用側熱交換器(52a、52b、52c)と、を有する二次側冷媒回路(10)と、一次側圧縮機(71)を収容する一次側ケーシング(5x)と、二次側圧縮機(21)を収容する熱源ケーシング(2x)と、を備え、レシーバ(101)は、一次側ケーシング(5x)外に設けられる。

Description

冷凍サイクルシステム
 本発明は、冷凍サイクルシステムに関する。
 従来より、一次側の冷媒回路と二次側の冷媒回路とをカスケード熱交換器を介して接続させた二元冷凍装置が知られている。
 例えば、特許文献1(国際公開第2018/235832号)に記載の冷凍装置では、二次側の冷媒回路において余剰冷媒を処理するためにレシーバを備えたものが提案されている。
 上述のような二元冷凍装置を構成する際に、一次側の冷媒回路を構成する熱源ユニットとして、二元冷凍装置ではない他の冷凍装置において用いられている熱源ユニットの流用が望まれる場合がある。ここで、特に、熱源ユニットとして、冷凍サイクルにおける利用側の近くにおいて冷媒を膨張させる直接膨張式の冷凍装置に用いられる熱源ユニットを二元冷凍装置の一次側の熱源ユニットとして流用する場合には、流用される熱源ユニットに充填されている冷媒が余りがちになる。
 第1観点に係る冷凍サイクルシステムは、第1回路と、第2回路と、第1ケーシングと、第2ケーシングと、を備えている。第1回路は、第1冷媒が循環する回路である。第1回路は、第1圧縮機と、カスケード熱交換器と、レシーバと、第1熱交換器と、を有している。第2回路は、第2冷媒が循環する回路である。第2回路は、第2圧縮機と、カスケード熱交換器と、第2熱交換器と、を有している。第1ケーシングは、第1圧縮機を収容する。第2ケーシングは、第2圧縮機を収容する。レシーバは、第1ケーシング外に設けられる。
 ここで、カスケード熱交換器は、第1冷媒と第2冷媒との間で熱交換を行わせるものであってよい。
 この冷凍サイクルシステムでは、第1回路が有するレシーバが第1ケーシング外に設けられている。これにより、直接膨張式の冷凍装置に用いられる熱源ユニットを二元冷凍装置の一次側の熱源ユニットとして流用する場合でも、第1回路における冷媒の余剰を抑制させることが可能になる。
 第2観点に係る冷凍サイクルシステムは、第1観点に係る冷凍サイクルシステムにおいて、カスケード熱交換器は、第2ケーシングに設けられている。
 ここで、カスケード熱交換器は、第2ケーシングの内部に収容されていてもよい。また、カスケード熱交換器が第2ケーシングとは別のケーシングの内部に収容されており、当該別のケーシングと第2ケーシングとがユニット化されていてもよい。
 この冷凍サイクルシステムでは、カスケード熱交換器が設けられていない第1ケーシングを用いてシステムを構築することが可能になる。
 第3観点に係る冷凍サイクルシステムは、第1観点または第2観点に係る冷凍サイクルシステムにおいて、レシーバは、第2ケーシングに設けられている。
 ここで、レシーバは、第2ケーシングの内部に収容されていてもよい。また、レシーバが第2ケーシングとは別のケーシングの内部に収容されており、当該別のケーシングと第2ケーシングとがユニット化されていてもよい。
 この冷凍サイクルシステムでは、直接膨張式の冷凍装置に用いられる熱源ユニットを二元冷凍装置の一次側の熱源ユニットとして流用する場合でも、第1回路における冷媒の余剰を抑制させることが可能になる。
 第4観点に係る冷凍サイクルシステムは、第1観点または第2観点に係る冷凍サイクルシステムにおいて、第1ケーシング及び第2ケーシングとは別体である第3ケーシングをさらに備えている。レシーバは、第3ケーシングに収容される。
 この冷凍サイクルシステムでは、第1ケーシングおよび第2ケーシングを小型化させることができる。
 第5観点に係る冷凍サイクルシステムは、第1観点から第3観点のいずれかに係る冷凍サイクルシステムにおいて、カスケード熱交換器およびレシーバは、第2ケーシング内に設けられている。第1回路は、第1配管と第2配管を有している。第1配管は、カスケード熱交換器から第2ケーシング外へ延びる。第2配管は、レシーバから第2ケーシング外へ延びる。第2ケーシングは、複数の面を有している。第1配管および第2配管の通る開口、又は、第1配管の通る開口および第2配管の通る開口が、複数の面のうちの1つの面に設けられている。
 なお、第2ケーシングは、実質的に6面体であってよい。
 この冷凍サイクルシステムでは、第2ケーシング外において第1配管と第2配管の取り回しが容易になる。
 第6観点に係る冷凍サイクルシステムは、第1観点から第5観点のいずれかに係る冷凍サイクルシステムにおいて、第1回路は、カスケード熱交換器とレシーバの間に設けられた膨張弁を有している。
 この冷凍サイクルシステムでは、カスケード熱交換器とレシーバの間を流れる第1冷媒の流量を調整することが可能になる。
冷凍サイクルシステムの概略構成図である。 冷凍サイクルシステムの概略機能ブロック構成図である。 冷凍サイクルシステムの冷房運転における動作(冷媒の流れ)を示す図である。 冷凍サイクルシステムの暖房運転における動作(冷媒の流れ)を示す図である。 冷凍サイクルシステムの冷暖同時運転(冷房主体)における動作(冷媒の流れ)を示す図である。 冷凍サイクルシステムの冷暖同時運転(暖房主体)における動作(冷媒の流れ)を示す図である。 一次側ユニットと熱源ユニットが接続されている様子を示す概略図である。 他の実施形態Aに係る一次側ユニットと熱源ユニットが接続されている様子を示す概略図である。
 (1)冷凍サイクルシステムの構成
 図1は、冷凍サイクルシステム1の概略構成図である。図2は、冷凍サイクルシステム1の概略機能ブロック構成図である。
 冷凍サイクルシステム1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の室内の冷暖房に使用される装置である。
 冷凍サイクルシステム1は、蒸気圧縮式の一次側冷媒回路5a(第1回路に相当)と蒸気圧縮式の二次側冷媒回路10(第2回路に相当)とからなる二元冷媒回路を有しており、二元冷凍サイクルを行う。一次側冷媒回路5aには、冷媒として、例えば、R32(第1冷媒に相当)等が封入されている。二次側冷媒回路10には、冷媒として、例えば、二酸化炭素(第2冷媒に相当)が封入されている。一次側冷媒回路5aと二次側冷媒回路10とは、後述するカスケード熱交換器35を介して、熱的に接続されている。
 冷凍サイクルシステム1は、一次側ユニット5と、熱源ユニット2と、複数の分岐ユニット6a、6b、6cと、複数の利用ユニット3a、3b、3cと、が互いに配管を介して接続されて構成されている。一次側ユニット5と熱源ユニット2とは、一次側第1連絡管111および一次側第2連絡管112により接続されている。熱源ユニット2と複数の分岐ユニット6a、6b、6cとは、二次側第2連絡管9と二次側第1連絡管8と二次側第3連絡管7の3つの冷媒連絡管により接続されている。複数の分岐ユニット6a、6b、6cと複数の利用ユニット3a、3b、3cとは、第1接続管15a、15b、15cおよび第2接続管16a、16b、16cにより接続されている。一次側ユニット5は、本実施形態では、1台である。熱源ユニット2は、本実施形態では、1台である。複数の利用ユニット3a、3b、3cは、本実施形態では、第1利用ユニット3aと、第2利用ユニット3bと、第3利用ユニット3cと、の3台である。複数の分岐ユニット6a、6b、6cは、本実施形態では、第1分岐ユニット6aと、第2分岐ユニット6bと、第3分岐ユニット6cと、の3台である。
 そして、冷凍サイクルシステム1では、各利用ユニット3a、3b、3cが個別に冷房運転または暖房運転を行うことが可能になっており、暖房運転を行う利用ユニットから冷房運転を行う利用ユニットに冷媒を送ることで利用ユニット間において熱回収を行うことが可能になるように構成されている。具体的には、本実施形態では、冷房運転と暖房運転とを同時に行う冷房主体運転や暖房主体運転を行うことで、熱回収が行われる。また、冷凍サイクルシステム1では、上記の熱回収(冷房主体運転や暖房主体運転)も考慮した複数の利用ユニット3a、3b、3c全体の熱負荷に応じて、熱源ユニット2の熱負荷をバランスさせるように構成されている。
 (2)一次側冷媒回路
 一次側冷媒回路5aは、一次側圧縮機71(第1圧縮機に相当)と、一次側切換機構72と、一次側熱交換器74(第1熱交換器に相当)と、一次側第1膨張弁76と、一次側過冷却熱交換器103と、一次側過冷却回路104と、一次側過冷却膨張弁104aと、第1液閉鎖弁108と、一次側第1連絡管111(第1配管に相当)と、第2液閉鎖弁106と、第1接続配管115と、一次側レシーバ101と、第3接続配管114と、一次側第2膨張弁102(膨張弁に相当)と、二次側冷媒回路10と共有しているカスケード熱交換器35と、第2接続配管113と、第2ガス閉鎖弁107と、一次側第2連絡管112(第2配管に相当)と、第1ガス閉鎖弁109と、一次側アキュムレータ105と、を有している。
 一次側圧縮機71は、一次側の冷媒を圧縮するための機器であり、例えば、圧縮機モータ71aをインバータ制御することで運転容量を可変することが可能なスクロール型等の容積式圧縮機からなる。
 一次側アキュムレータ105は、一次側切換機構72と一次側圧縮機71の吸入側とを接続する吸入流路の途中に設けられている。
 カスケード熱交換器35を一次側の冷媒の蒸発器として機能させる場合には、一次側切換機構72は、一次側圧縮機71の吸入側とカスケード熱交換器35の一次側流路35bのガス側とを接続する第5接続状態となる(図1の一次側切換機構72の実線を参照)。また、一次側切換機構72は、カスケード熱交換器35を一次側の冷媒の放熱器として機能させる場合には、一次側圧縮機71の吐出側とカスケード熱交換器35の一次側流路35bのガス側とを接続する第6接続状態となる(図1の一次側切換機構72の破線を参照)。このように、一次側切換機構72は、一次側冷媒回路5a内における冷媒の流路を切り換えることが可能な機器であり、例えば、四路切換弁からなる。そして、一次側切換機構72の切り換え状態を変更することによって、カスケード熱交換器35を一次側の冷媒の蒸発器または放熱器として機能させることが可能になっている。
 カスケード熱交換器35は、一次側の冷媒であるR32等の冷媒と、二次側の冷媒である二酸化炭素等の冷媒と、の間で互いに混合させることなく熱交換を行わせるための機器である。カスケード熱交換器35は、例えば、プレート型熱交換器からなる。カスケード熱交換器35は、二次側冷媒回路10に属する二次側流路35aと、一次側冷媒回路5aに属する一次側流路35bと、を有している。二次側流路35aは、そのガス側が第3熱源配管25を介して二次側切換機構22に接続され、その液側が第4熱源配管26を介して熱源側膨張弁36に接続されている。一次側流路35bは、そのガス側が、第2接続配管113、第2ガス閉鎖弁107、一次側第2連絡管112、第1ガス閉鎖弁109、一次側切換機構72を介して一次側圧縮機71に接続され、その液側が、第3接続配管114に設けられた一次側第2膨張弁102に接続されている。
 一次側熱交換器74は、一次側の冷媒と屋外空気との熱交換を行うための機器である。一次側熱交換器74のガス側は、一次側切換機構72から延びる配管に接続されている。一次側熱交換器74は、例えば、多数の伝熱管およびフィンによって構成されたフィン・アンド・チューブ型熱交換器からなる。
 一次側第1膨張弁76は、一次側熱交換器74の液側から一次側過冷却熱交換器103まで延びる液配管に設けられている。一次側第1膨張弁76は、一次側冷媒回路5aの液側の部分を流れる一次側の冷媒の流量の調節等を行う、開度調節が可能な電動膨張弁である。
 一次側過冷却回路104は、一次側第1膨張弁76と一次側過冷却熱交換器103との間から分岐し、吸入流路のうち一次側切換機構72と一次側アキュムレータ105との間の部分に接続されている。一次側過冷却膨張弁104aは、一次側過冷却回路104のうち、一次側過冷却熱交換器103より上流側に設けられており、一次側の冷媒の流量の調節等を行う、開度調節が可能な電動膨張弁である。
 一次側過冷却熱交換器103は、一次側第1膨張弁76から第1液閉鎖弁108に向けて流れる冷媒と、一次側過冷却回路104において一次側過冷却膨張弁104aにおいて減圧された冷媒と、を熱交換させる熱交換器である。
 一次側第1連絡管111は、第1液閉鎖弁108と第2液閉鎖弁106を接続する配管であり、一次側ユニット5と熱源ユニット2を接続している。
 一次側第2連絡管112は、第1ガス閉鎖弁109と第2ガス閉鎖弁107を接続する配管であり、一次側ユニット5と熱源ユニット2を接続している。
 第1接続配管115は、第2液閉鎖弁106から一次側レシーバ101の内部まで延びた配管である。
 第3接続配管114は、カスケード熱交換器35の一次側流路35bの液側から一次側レシーバ101の内部まで延びた配管である。
 一次側第2膨張弁102は、第3接続配管114に設けられている。
 一次側レシーバ101は、一次側冷媒回路5a内の一次側の冷媒のうち余剰冷媒を貯留することが可能な冷媒容器である。一次側レシーバ101の内部の下方の液相領域には、第2液閉鎖弁106から延びる第1接続配管115の端部と、カスケード熱交換器35の一次側流路35bの液側から延びた第3接続配管114の端部とが、位置している。
 第3接続配管114と第1接続配管115の一次側レシーバ101内の出口は、いずれも下方を向いていることが好ましい。これにより、一次側レシーバ101内での一次側の冷媒の泡立ちが抑制される。
 第2接続配管113は、カスケード熱交換器35の一次側流路35bのガス側から第2ガス閉鎖弁107まで延びた配管である。
 第1ガス閉鎖弁109は、一次側第2連絡管112と一次側切換機構72との間に設けられている。
 (3)二次側冷媒回路
 二次側冷媒回路10は、複数の利用ユニット3a、3b、3cと、複数の分岐ユニット6a、6b、6cと、熱源ユニット2と、が互いに接続されて構成されている。各利用ユニット3a、3b、3cは、対応する分岐ユニット6a、6b、6cと、1対1に接続されている。具体的には、利用ユニット3aと分岐ユニット6aとは第1接続管15aおよび第2接続管16aを介して接続され、利用ユニット3bと分岐ユニット6bとは第1接続管15bおよび第2接続管16bを介して接続され、利用ユニット3cと分岐ユニット6cとは第1接続管15cおよび第2接続管16cを介して接続されている。また、各分岐ユニット6a、6b、6cは、熱源ユニット2と、3つの連絡管である二次側第3連絡管7と二次側第1連絡管8と二次側第2連絡管9とを介して接続されている。具体的には、熱源ユニット2から延び出した二次側第3連絡管7と二次側第1連絡管8と二次側第2連絡管9とは、それぞれ複数に分岐して、各分岐ユニット6a、6b、6cに接続されている。
 二次側第1連絡管8には、運転状態に応じて、気液二相状態の冷媒とガス状態の冷媒とのいずれかの冷媒が流れる。なお、第2冷媒の種類によっては、二次側第1連絡管8には、運転状態に応じて超臨界状態の冷媒が流れる。二次側第2連絡管9には、運転状態に応じて、気液二相状態の冷媒とガス状態の冷媒とのいずれかの冷媒が流れる。二次側第3連絡管7には、運転状態に応じて、気液二相状態の冷媒と液状態の冷媒とのいずれかの冷媒が流れる。なお、第2冷媒の種類によっては、二次側第3連絡管7には、運転状態に応じて超臨界状態の冷媒が流れる。
 二次側冷媒回路10は、熱源回路12と、分岐回路14a、14b、14cと、利用回路13a、13b、13cと、が互いに接続されて構成されている。
 熱源回路12は、主として、二次側圧縮機21(第2圧縮機に相当)と、二次側切換機構22と、第1熱源配管28と、第2熱源配管29と、吸入流路23と、吐出流路24と、第3熱源配管25と、第4熱源配管26と、第5熱源配管27と、カスケード熱交換器35と、熱源側膨張弁36と、第3閉鎖弁31と、第1閉鎖弁32と、第2閉鎖弁33と、二次側アキュムレータ30と、油分離器34と、油戻し回路40と、二次側レシーバ45と、バイパス回路46と、バイパス膨張弁46aと、二次側過冷却熱交換器47と、二次側過冷却回路48と、二次側過冷却膨張弁48aと、を有している。
 二次側圧縮機21は、二次側の冷媒を圧縮するための機器であり、例えば、圧縮機モータ21aをインバータ制御することで運転容量を可変することが可能なスクロール型等の容積式圧縮機からなる。なお、二次側圧縮機21は、運転時の負荷に応じて、負荷が大きいほど運転容量が大きくなるように制御される。
 二次側切換機構22は、二次側冷媒回路10の接続状態、特に、熱源回路12内における冷媒の流路を切り換えることが可能な機構である。本実施形態では、二次側切換機構22は、環状の流路に二方弁である切換弁22a、22b、22c、22dが4つ並んで設けられて構成されている。なお、二次側切換機構22としては、これに変えて、複数の三路切換弁を組合せたものを用いてもよい。二次側切換機構22は、吐出流路24と第3熱源配管25とを接続する流路に設けられた第1切換弁22aと、吐出流路24と第1熱源配管28とを接続する流路に設けられた第2切換弁22bと、吸入流路23と第3熱源配管25とを接続する流路に設けられた第3切換弁22cと、吸入流路23と第1熱源配管28とを接続する流路に設けられた第4切換弁22dと、を有している。本実施形態において、第1切換弁22aと、第2切換弁22bと、第3切換弁22cと、第4切換弁22dと、はそれぞれ開状態と閉状態とが切り換えられる電磁弁である。
 二次側切換機構22は、カスケード熱交換器35を二次側の冷媒の放熱器として機能させる場合には、第1切換弁22aを開状態として二次側圧縮機21の吐出側とカスケード熱交換器35の二次側流路35aのガス側とを接続しつつ、第3切換弁22cを閉状態とする第1接続状態とする。また、二次側切換機構22は、カスケード熱交換器35を二次側の冷媒の蒸発器として機能させる場合には、第3切換弁22cを開状態として二次側圧縮機21の吸入側とカスケード熱交換器35の二次側流路35aのガス側とを接続しつつ、第1切換弁22aを閉状態とする第2接続状態とする。また、二次側切換機構22は、二次側圧縮機21から吐出される二次側の冷媒を二次側第1連絡管8に送る場合には、第2切換弁22bを開状態として二次側圧縮機21の吐出側と二次側第1連絡管8とを接続しつつ、第4切換弁22dを閉状態とする第3接続状態とする。また、二次側切換機構22は、二次側第1連絡管8を流れる冷媒を二次側圧縮機21に吸入させる場合には、第4切換弁22dを開状態として二次側第1連絡管8と二次側圧縮機21の吸入側とを接続しつつ、第2切換弁22bを閉状態とする第4接続状態とする。
 カスケード熱交換器35は、上述の通り、一次側の冷媒であるR32等の冷媒と、二次側の冷媒である二酸化炭素等の冷媒と、の間で互いに混合させることなく熱交換を行わせるための機器である。なお、カスケード熱交換器35は、二次側冷媒回路10の二次側の冷媒が流れる二次側流路35aと、一次側冷媒回路5aの一次側の冷媒が流れる一次側流路35bと、を有することで、一次側ユニット5と熱源ユニット2とで共有されている。なお、本実施形態では、カスケード熱交換器35は、熱源ユニット2の熱源ケーシング2xの内部に配置されている。カスケード熱交換器35の一次側流路35bのガス側は、第2接続配管113と第2ガス閉鎖弁107を経て、熱源ケーシング2x外の一次側第2連絡管112まで延びている。カスケード熱交換器35の一次側流路35bの液側は、第3接続配管114と一次側第2膨張弁102と一次側レシーバ101と第1接続配管115と第2液閉鎖弁106を経て、熱源ケーシング2x外の一次側第1連絡管111まで延びている。
 熱源側膨張弁36は、カスケード熱交換器35を流れる二次側の冷媒の流量の調節等を行うために、カスケード熱交換器35の液側に接続された開度調節が可能な電動膨張弁である。熱源側膨張弁36は、第4熱源配管26に設けられている。
 第3閉鎖弁31、第1閉鎖弁32および第2閉鎖弁33は、外部の機器・配管(具体的には、連絡管7、8および9)との接続口に設けられた弁である。具体的には、第3閉鎖弁31は、熱源ユニット2から引き出される二次側第3連絡管7に接続されている。第1閉鎖弁32は、熱源ユニット2から引き出される二次側第1連絡管8に接続されている。第2閉鎖弁33は、熱源ユニット2から引き出される二次側第2連絡管9に接続されている。
 第1熱源配管28は、第1閉鎖弁32と二次側切換機構22とを接続する冷媒配管である。具体的には、第1熱源配管28は、第1閉鎖弁32と、二次側切換機構22のうちの第2切換弁22bと第4切換弁22dとの間の部分と、を接続している。
 吸入流路23は、二次側切換機構22と二次側圧縮機21の吸入側とを連絡する流路である。具体的には、吸入流路23は、二次側切換機構22のうちの第3切換弁22cと第4切換弁22dとの間の部分と、二次側圧縮機21の吸入側と、を接続している。吸入流路23の途中には、二次側アキュムレータ30が設けられている。
 第2熱源配管29は、第2閉鎖弁33と吸入流路23の途中とを接続する冷媒配管である。なお、本実施形態では、第2熱源配管29は、吸入流路23のうち、二次側切換機構22における第2切換弁22bと第4切換弁22dの間の部分と、二次側アキュムレータ30と、の間の部分である接続箇所において、吸入流路23に接続されている。
 吐出流路24は、二次側圧縮機21の吐出側と二次側切換機構22とを接続する冷媒配管である。具体的には、吐出流路24は、二次側圧縮機21の吐出側と、二次側切換機構22のうちの第1切換弁22aと第2切換弁22bとの間の部分と、を接続している。
 第3熱源配管25は、二次側切換機構22とカスケード熱交換器35のガス側とを接続する冷媒配管である。具体的には、第3熱源配管25は、二次側切換機構22のうちの第1切換弁22aと第3切換弁22cとの間の部分と、カスケード熱交換器35における二次側流路35aのガス側端部とを接続している。
 第4熱源配管26は、カスケード熱交換器35の液側(ガス側とは反対側、二次側切換機構22が設けられている側とは反対側)と、二次側レシーバ45と、を接続する冷媒配管である。具体的には、第4熱源配管26は、カスケード熱交換器35における二次側流路35aの液側端部(ガス側とは反対側の端部)と、二次側レシーバ45とを接続している。
 二次側レシーバ45は、二次側冷媒回路10における余剰冷媒を貯留する冷媒容器である。二次側レシーバ45からは、第4熱源配管26と、第5熱源配管27と、バイパス回路46と、が延びだしている。
 バイパス回路46は、二次側レシーバ45内部の上方の領域である気相領域と、吸入流路23と、を接続する冷媒配管である。具体的には、バイパス回路46は、吸入流路23のうち二次側切換機構22と二次側アキュムレータ30との間に接続されている。バイパス回路46には、バイパス膨張弁46aが設けられている。バイパス膨張弁46aは、開度調節により二次側レシーバ45内から二次側圧縮機21の吸入側に導く冷媒の量を調節可能な電動膨張弁である。
 第5熱源配管27は、二次側レシーバ45と第3閉鎖弁31とを接続する冷媒配管である。
 二次側過冷却回路48は、第5熱源配管27の一部と、吸入流路23と、を接続する冷媒配管である。具体的には、二次側過冷却回路48は、吸入流路23のうち二次側切換機構22と二次側アキュムレータ30との間に接続されている。なお、本実施形態においては、二次側過冷却回路48は、二次側レシーバ45と二次側過冷却熱交換器47との間から分岐するように延びている。
 二次側過冷却熱交換器47は、第5熱源配管27に属する流路を流れる冷媒と、二次側過冷却回路48に属する流路を流れる冷媒と、で熱交換を行わせる熱交換器である。本実施形態においては、第5熱源配管27のうち、二次側過冷却回路48が分岐している箇所と、第3閉鎖弁31と、の間に設けられている。二次側過冷却膨張弁48aは、二次側過冷却回路48における第5熱源配管27からの分岐箇所と、二次側過冷却熱交換器47と、の間に設けられている。二次側過冷却膨張弁48aは、二次側過冷却熱交換器47に対して減圧された冷媒を供給するものであり、開度調節可能な電動膨張弁である。
 二次側アキュムレータ30は、二次側の冷媒を溜めることが可能な容器であり、二次側圧縮機21の吸入側に設けられている。
 油分離器34は、吐出流路24の途中に設けられている。油分離器34は、二次側の冷媒に伴って二次側圧縮機21から吐出された冷凍機油を二次側の冷媒から分離して、二次側圧縮機21に戻すための機器である。
 油戻し回路40は、油分離器34と吸入流路23とを接続するように設けられている。油戻し回路40は、油分離器34から延び出た流路が、吸入流路23のうち二次側アキュムレータ30と二次側圧縮機21の吸入側との間の部分に合流するように延びた油戻し流路41を有している。油戻し流路41の途中には、油戻しキャピラリーチューブ42と油戻し開閉弁44とが設けられている。油戻し開閉弁44が開状態に制御されることで、油分離器34において分離された冷凍機油は、油戻し流路41の油戻しキャピラリーチューブ42を通過して、二次側圧縮機21の吸入側に戻される。ここで、本実施形態では、油戻し開閉弁44は、二次側冷媒回路10において二次側圧縮機21が運転状態の場合には、開状態を所定時間維持し閉状態を所定時間維持することを繰り返すことにより、油戻し回路40を通じた冷凍機油の返油量が制御される。なお、油戻し開閉弁44は、本実施形態では開閉制御される電磁弁であるが、開度調節が可能な電動膨張弁としつつ油戻しキャピラリーチューブ42を省略した構成としてもよい。
 以下、利用回路13a、13b、13cについて説明するが、利用回路13b、13cは利用回路13aと同様の構成であるため、利用回路13b、13cについては、利用回路13aの各部を示す符号の添字「a」の代わりに、「b」または「c」の添字を付すものとして各部の説明を省略する。
 利用回路13aは、主として、利用側熱交換器52a(第2熱交換器に相当)と、第1利用配管57aと、第2利用配管56aと、利用側膨張弁51aと、を有している。
 利用側熱交換器52aは、冷媒と室内空気との熱交換を行うための機器であり、例えば、多数の伝熱管およびフィンによって構成されたフィン・アンド・チューブ型熱交換器からなる。なお、複数の利用側熱交換器52a、52b、52cは、二次側切換機構22と吸入流路23とカスケード熱交換器35に対して互いに並列に接続されている。
 第2利用配管56aは、その一端が第1利用ユニット3aの利用側熱交換器52aの液側(ガス側とは反対側)に接続されている。第2利用配管56aの他端は、第2接続管16aに接続されている。第2利用配管56aの途中には、上述した利用側膨張弁51aが設けられている。
 利用側膨張弁51aは、利用側熱交換器52aを流れる冷媒の流量の調節等を行う、開度調節が可能な電動膨張弁である。利用側膨張弁51aは、第2利用配管56aに設けられている。
 第1利用配管57aは、その一端が第1利用ユニット3aの利用側熱交換器52aのガス側に接続されている。本実施形態では、第1利用配管57aは、利用側熱交換器52aの利用側膨張弁51a側とは反対側に接続されている。第1利用配管57aは、その他端が、第1接続管15aに接続されている。
 以下、分岐回路14a、14b、14cについて説明するが、分岐回路14b、14cは分岐回路14aと同様の構成であるため、分岐回路14b、14cについては、分岐回路14aの各部を示す符号の添字「a」の代わりに、「b」または「c」の添字を付すものとして各部の説明を省略する。
 分岐回路14aは、主として、合流配管62aと、第1分岐配管63aと、第2分岐配管64aと、第1調節弁66aと、第2調節弁67aと、第3分岐配管61aと、を有している。
 合流配管62aは、その一端が第1接続管15aに接続されている。合流配管62aの他端には、第1分岐配管63aと第2分岐配管64aが分岐して接続されている。
 第1分岐配管63aは、合流配管62側とは反対側が、二次側第1連絡管8に接続されている。第1分岐配管63aには、開閉可能な第1調節弁66aが設けられている。なお、ここでは、第1調節弁66aとして、開度調節が可能な電動膨張弁を採用しているが、開閉のみが可能な電磁弁等を採用してもよい。
 第2分岐配管64aは、合流配管62側とは反対側が、二次側第2連絡管9に接続されている。第2分岐配管64aには、開閉可能な第2調節弁67aが設けられている。なお、ここでは、第2調節弁67aとして、開度調節が可能な電動膨張弁を採用しているが、開閉のみが可能な電磁弁等を採用してもよい。
 第3分岐配管61aは、その一端が第2接続管16aに接続されている。第3分岐配管61aは、その他端が二次側第3連絡管7に接続されている。
 そして、第1分岐ユニット6aは、後述の冷房運転を行う際には、第1調節弁66aおよび第2調節弁67aを開けた状態にすることで、以下のように機能することができる。第1分岐ユニット6aは、二次側第3連絡管7を通じて第3分岐配管61aに流入する冷媒を、第2接続管16aに送る。なお、第2接続管16aを通じて第1利用ユニット3aの第2利用配管56aを流れる冷媒は、利用側膨張弁51aを通じて、第1利用ユニット3aの利用側熱交換器52aに送られる。そして、利用側熱交換器52aに送られた冷媒は、室内空気との熱交換によって蒸発した後、第1利用配管57aを介して、第1接続管15aを流れる。第1接続管15aを流れた冷媒は、第1分岐ユニット6aの合流配管62aに送られる。合流配管62aを流れた冷媒は、第1分岐配管63aと第2分岐配管64aに分岐して流れる。第1分岐配管63aにおいて第1調節弁66aを通過した冷媒は、二次側第1連絡管8に送られる。第2分岐配管64aにおいて第2調節弁67aを通過した冷媒は、二次側第2連絡管9に送られる。
 また、第1分岐ユニット6aは、後述の冷房主体運転を行う際と暖房主体運転を行う際に、第1利用ユニット3aにおいて室内を冷房する場合には、第1調節弁66aを閉じた状態にしつつ第2調節弁67aを開けた状態にすることで、以下のように機能することができる。第1分岐ユニット6aは、二次側第3連絡管7を通じて第3分岐配管61aに流入する冷媒を、第2接続管16aに送る。なお、第2接続管16aを通じて第1利用ユニット3aの第2利用配管56aを流れる冷媒は、利用側膨張弁51aを通じて、第1利用ユニット3aの利用側熱交換器52aに送られる。そして、利用側熱交換器52aに送られた冷媒は、室内空気との熱交換によって蒸発した後、第1利用配管57aを介して、第1接続管15aを流れる。第1接続管15aを流れた冷媒は、第1分岐ユニット6aの合流配管62aに送られる。合流配管62aを流れた冷媒は、第2分岐配管64aに流れて第2調節弁67aを通過した後、二次側第2連絡管9に送られる。
 また、第1分岐ユニット6aは、後述の暖房運転を行う際には、第2調節弁67aを後述するように運転状況に応じて開状態か閉状態にし、かつ、第1調節弁66aを開けた状態にすることで、次のように機能することができる。第1分岐ユニット6aでは、二次側第1連絡管8を通じて第1分岐配管63aに流入する冷媒が、第1調節弁66aを通過して、合流配管62aに送られる。合流配管62aを流れた冷媒は、第1接続管15aを介して、利用ユニット3aの第1利用配管57aを流れて、利用側熱交換器52aに送られる。そして、利用側熱交換器52aに送られた冷媒は、室内空気との熱交換によって放熱した後、第2利用配管56aに設けられた利用側膨張弁51aを通過する。第2利用配管56aを通過した冷媒は、第2接続管16aを介して、第1分岐ユニット6aの第3分岐配管61aを流れた後、二次側第3連絡管7に送られる。
 また、第1分岐ユニット6aは、後述の冷房主体運転を行う際と暖房主体運転を行う際に、第1利用ユニット3aにおいて室内を暖房する場合には、第2調節弁67aを閉状態にし、かつ、第1調節弁66aを開けた状態にすることで、次のように機能することができる。第1分岐ユニット6aでは、二次側第1連絡管8を通じて第1分岐配管63aに流入する冷媒が、第1調節弁66aを通過して、合流配管62aに送られる。合流配管62aを流れた冷媒は、第1接続管15aを介して、利用ユニット3aの第1利用配管57aを流れて、利用側熱交換器52aに送られる。そして、利用側熱交換器52aに送られた冷媒は、室内空気との熱交換によって放熱した後、第2利用配管56aに設けられた利用側膨張弁51aを通過する。第2利用配管56aを通過した冷媒は、第2接続管16aを介して、第1分岐ユニット6aの第3分岐配管61aを流れた後、二次側第3連絡管7に送られる。
 このような機能は、第1分岐ユニット6aだけでなく、第2分岐ユニット6b、第3分岐ユニット6cも同様に有している。このため、第1分岐ユニット6a、第2分岐ユニット6b、第3分岐ユニット6cは、ぞれぞれ、各利用側熱交換器52a、52b、52cについて、冷媒の蒸発器として機能させるか、または、冷媒の放熱器として機能させるか、を個別に切り換えることが可能になっている。
 (4)一次側ユニット
 一次側ユニット5は、利用ユニット3a、3b、3cや分岐ユニット6a、6b、6cが配置された空間とは異なる空間や屋上等に設置されている。
 一次側ユニット5は、上述の一次側冷媒回路5aの一部と、一次側ファン75と、各種センサと、一次側制御部70と、図7に示すような一次側ケーシング5x(第1ケーシングに相当)と、を有している。
 一次側ユニット5は、一次側冷媒回路5aの一部として、一次側圧縮機71と、一次側切換機構72と、一次側熱交換器74と、一次側第1膨張弁76と、一次側過冷却熱交換器103と、一次側過冷却回路104と、一次側過冷却膨張弁104aと、第1液閉鎖弁108と、第1ガス閉鎖弁109と、一次側アキュムレータ105と、を一次側ケーシング5x内に有している。
 一次側ファン75は、一次側ユニット5内に設けられており、屋外空気を一次側熱交換器74に導いて、一次側熱交換器74を流れる一次側の冷媒と熱交換させた後に、屋外に排出させる、という空気流れを生じさせる。一次側ファン75は、一次側ファンモータ75aによって駆動される。
 また、一次側ユニット5には、各種のセンサが設けられている。具体的には、一次側熱交換器74を通過する前の屋外空気の温度を検出する外気温度センサ77と、一次側圧縮機71から吐出された一次側の冷媒の圧力を検出する一次側吐出圧力センサ78と、一次側圧縮機71に吸入される一次側の冷媒の圧力を検出する一次側吸入圧力センサ79と、一次側圧縮機71に吸入される一次側の冷媒の温度を検出する一次側吸入温度センサ81と、一次側熱交換器74を流れる冷媒の温度を検出する一次側熱交温度センサ82と、が設けられている。
 一次側制御部70は、一次側ユニット5内に設けられている各部71(71a)、72、75(75a)、76、104aの動作を制御する。そして、一次側制御部70は、一次側ユニット5の制御を行うために設けられたCPUやマイクロコンピュータ等のプロセッサとメモリを有しており、リモコン(図示せず)との間で制御信号等のやりとりを行うことや、熱源ユニット2の熱源側制御部20や分岐ユニット制御部60a、60b、60cや利用側制御部50a、50b、50cとの間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
 (5)熱源ユニット
 熱源ユニット2は、利用ユニット3a、3b、3cや分岐ユニット6a、6b、6cが配置された空間とは異なる空間や屋上等に設置されている。
 熱源ユニット2は、連絡管7、8、9を介して分岐ユニット6a、6b、6cに接続されており、二次側冷媒回路10の一部を構成している。また、熱源ユニット2は、一次側第1連絡管111および一次側第2連絡管112を介して、一次側ユニット5と接続されており、一次側冷媒回路5aの一部を構成している。
 熱源ユニット2は、主として、上述した熱源回路12と、各種センサと、熱源側制御部20と、一次側冷媒回路5aの一部を構成する第2液閉鎖弁106、第1接続配管115、一次側レシーバ101、第3接続配管114、一次側第2膨張弁102、第2接続配管113、および、第2ガス閉鎖弁107と、図7に示すような熱源ケーシング2x(第2ケーシングに相当)と、を有している。
 なお、熱源ケーシング2x内において、第3接続配管114と一次側レシーバ101との接続箇所は、一次側レシーバ101の高さ方向における中央よりも下方であってよい。さらに、第3接続配管114とカスケード熱交換器35の一次側流路35bとの接続箇所は、カスケード熱交換器35の高さ方向における中央よりも下方であってよい。これにより、一次側レシーバ101とカスケード熱交換器35との接続が容易になる。
 熱源ユニット2には、二次側圧縮機21の吸入側における二次側の冷媒の圧力を検出する二次側吸入圧力センサ37と、二次側圧縮機21の吐出側における二次側の冷媒の圧力を検出する二次側吐出圧力センサ38と、二次側圧縮機21の吐出側における二次側の冷媒の温度を検出する二次側吐出温度センサ39と、二次側圧縮機21の吸入側における二次側の冷媒の温度を検出する二次側吸入温度センサ88と、カスケード熱交換器35の二次側流路35aと熱源側膨張弁36との間を流れる二次側の冷媒の温度を検出する二次側カスケード温度センサ83と、二次側レシーバ45から二次側過冷却熱交換器47との間を流れる二次側の冷媒の温度を検出するレシーバ出口温度センサ84と、バイパス回路46におけるバイパス膨張弁46aの下流側を流れる二次側の冷媒の温度を検出するバイパス回路温度センサ85と、二次側過冷却熱交換器47と第3閉鎖弁31との間を流れる二次側の冷媒の温度を検出する過冷却出口温度センサ86と、二次側過冷却回路48における二次側過冷却熱交換器47の出口を流れる二次側の冷媒の温度を検出する過冷却回路温度センサ87と、が設けられている。
 熱源側制御部20は、熱源ユニット2の熱源ケーシング2x内部に設けられた各部21(21a)、22、36、44、46a、48a、102の動作を制御する。なお、熱源側制御部20は、二次側冷媒回路10ではなく一次側冷媒回路5aの一部を構成する部品である一次側第2膨張弁102の弁開度を制御する。熱源側制御部20は、熱源ユニット2の制御を行うために設けられたCPUやマイクロコンピュータ等のプロセッサとメモリを有しており、一次側ユニット5の一次側制御部70や利用ユニット3a、3b、3cの利用側制御部50a、50b、50cや分岐ユニット制御部60a、60b、60cとの間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
 (6)利用ユニット
 利用ユニット3a、3b、3cは、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げ等、または、室内の壁面に壁掛け等により設置されている。
 利用ユニット3a、3b、3cは、連絡管7、8、9を介して熱源ユニット2に接続されている。
 利用ユニット3a、3b、3cは、二次側冷媒回路10の一部を構成する利用回路13a、13b、13cを有している。
 以下、利用ユニット3a、3b、3cの構成について説明する。なお、第2利用ユニット3bおよび第3利用ユニット3cは、第1利用ユニット3aと同様の構成であるため、ここでは、第1利用ユニット3aの構成のみ説明し、第2利用ユニット3bおよび第3利用ユニット3cの構成については、それぞれ、第1利用ユニット3aの各部を示す符号の添字「a」の代わりに、「b」または「c」の添字を付して、各部の説明を省略する。
 第1利用ユニット3aは、主として、上述の利用回路13aと、室内ファン53aと、利用側制御部50aと、各種センサと、を有している。なお、室内ファン53aは、室内ファンモータ54aを有している。
 室内ファン53aは、ユニット内に室内空気を吸入して、利用側熱交換器52aを流れる冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給する空気流れを生じさせる。室内ファン53aは、室内ファンモータ54aによって駆動される。
 利用ユニット3aには、利用側熱交換器52aの液側における冷媒の温度を検出する液側温度センサ58aが設けられている。また、利用ユニット3aには、室内から取り込まれた空気であって、利用側熱交換器52aを通過する前の空気の温度である室内温度を検出する室内温度センサ55aが設けられている。
 利用側制御部50aは、利用ユニット3aを構成する各部51a、53a(54a)の動作を制御する。そして、利用側制御部50aは、利用ユニット3aの制御を行うために設けられたCPUやマイクロコンピュータ等のプロセッサとメモリを有しており、リモコン(図示せず)との間で制御信号等のやりとりを行うことや、熱源ユニット2の熱源側制御部20や分岐ユニット制御部60a、60b、60cや一次側ユニット5の一次側制御部70との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
 なお、第2利用ユニット3bは、利用回路13b、室内ファン53b、利用側制御部50b、室内ファンモータ54bを有している。第3利用ユニット3cは、利用回路13c、室内ファン53c、利用側制御部50c、室内ファンモータ54cを有している。
 (7)分岐ユニット
 分岐ユニット6a、6b、6cは、ビル等の室内の天井裏の空間等に設置されている。
 分岐ユニット6a、6b、6cは、利用ユニット3a、3b、3cと1対1に対応しつつ接続されている。分岐ユニット6a、6b、6cは、連絡管7、8、9を介して熱源ユニット2に接続されている。
 次に、分岐ユニット6a、6b、6cの構成について説明する。なお、第2分岐ユニット6bおよび第3分岐ユニット6cは、第1分岐ユニット6aと同様の構成であるため、ここでは、第1分岐ユニット6aの構成のみ説明し、第2分岐ユニット6bおよび第3分岐ユニット6cの構成については、それぞれ、第1分岐ユニット6aの各部を示す符号の添字「a」の代わりに、「b」または「c」の添字を付して、各部の説明を省略する。
 第1分岐ユニット6aは、主として、上述の分岐回路14aと、分岐ユニット制御部60aと、を有している。
 分岐ユニット制御部60aは、分岐ユニット6aを構成する各部66a、67aの動作を制御する。そして、分岐ユニット制御部60aは、分岐ユニット6aの制御を行うために設けられたCPUやマイクロコンピュータ等のプロセッサとメモリを有しており、リモコン(図示せず)との間で制御信号等のやりとりを行うことや、熱源ユニット2の熱源側制御部20や利用ユニット3a、3b、3cや一次側ユニット5の一次側制御部70との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
 なお、第2分岐ユニット6bは、分岐回路14bと分岐ユニット制御部60bを有している。第3分岐ユニット6cは、分岐回路14cと分岐ユニット制御部60cを有している。
 (8)制御部
 冷凍サイクルシステム1では、上述の熱源側制御部20、利用側制御部50a、50b、50c、分岐ユニット制御部60a、60b、60c、一次側制御部70が、有線または無線を介して相互に通信可能に接続されることで、制御部80を構成している。したがって、この制御部80は、各種センサ37、38、39、83、84、85、86、87、88、77、78、79、81、82、58a、58b、58c等の検出情報および図示しないリモコン等から受け付けた指示情報等に基づいて、各部21(21a)、22、36、44、46a、48a、51a、51b、51c、53a、53b、53c(54a、54b、54c)、66a、66b、66c、67a、67b、67c、71(71a)、72、75(75a)、76、102、104aの動作を制御する。
 (9)冷凍サイクルシステムの動作
 次に、冷凍サイクルシステム1の動作について、図3~図6を用いて説明する。
 冷凍サイクルシステム1の冷凍サイクル運転は、主として、冷房運転と、暖房運転と、冷房主体運転と、暖房主体運転と、に分けることができる。
 ここで、冷房運転は、利用側熱交換器が冷媒の蒸発器として機能する運転を行う利用ユニットだけが存在し、利用ユニット全体の蒸発負荷に対してカスケード熱交換器35を二次側の冷媒の放熱器として機能させる冷凍サイクル運転である。
 暖房運転は、利用側熱交換器が冷媒の放熱器として機能する運転を行う利用ユニットだけが存在し、利用ユニット全体の放熱負荷に対してカスケード熱交換器35を二次側の冷媒の蒸発器として機能させる冷凍サイクル運転である。
 冷房主体運転は、利用側熱交換器が冷媒の蒸発器として機能する運転を行う利用ユニットと、利用側熱交換器が冷媒の放熱器として機能する運転を行う利用ユニットと、を混在させる運転である。冷房主体運転は、利用ユニット全体の熱負荷のうち蒸発負荷が主体である場合に、この利用ユニット全体の蒸発負荷に対してカスケード熱交換器35を二次側の冷媒の放熱器として機能させる冷凍サイクル運転である。
 暖房主体運転は、利用側熱交換器が冷媒の蒸発器として機能する運転を行う利用ユニットと、利用側熱交換器が冷媒の放熱器として機能する運転を行う利用ユニットと、を混在させる運転である。暖房主体運転は、利用ユニット全体の熱負荷のうち放熱負荷が主体である場合に、この利用ユニット全体の放熱負荷に対してカスケード熱交換器35を二次側の冷媒の蒸発器として機能させる冷凍サイクル運転である。
 なお、これらの冷凍サイクル運転を含む冷凍サイクルシステム1の動作は、上記の制御部80によって行われる。
 (9-1)冷房運転
 冷房運転では、例えば、利用ユニット3a、3b、3cの利用側熱交換器52a、52b、52cの全てが冷媒の蒸発器として機能する運転を行い、カスケード熱交換器35が二次側の冷媒の放熱器として機能する運転を行う。この冷房運転では、冷凍サイクルシステム1の一次側冷媒回路5aおよび二次側冷媒回路10は、図3に示すように構成される。なお、図3の一次側冷媒回路5aに付された矢印および二次側冷媒回路10に付された矢印は、冷房運転時の冷媒の流れを示している。
 具体的には、一次側ユニット5においては、一次側切換機構72を第5接続状態に切り換えることによって、カスケード熱交換器35を一次側の冷媒の蒸発器として機能させるようになっている。なお、一次側切換機構72の第5接続状態は、図3の一次側切換機構72において実線で示す接続状態である。これにより、一次側ユニット5では、一次側圧縮機71から吐出された一次側の冷媒は、一次側切換機構72を通過して、一次側熱交換器74において一次側ファン75から供給される外気と熱交換を行うことで凝縮する。一次側熱交換器74において凝縮した一次側の冷媒は、全開状態に制御された一次側第1膨張弁76を通過し、一部の冷媒が、一次側過冷却熱交換器103を通じて第1液閉鎖弁108に向けて流れ、他の一部の冷媒が、一次側過冷却回路104に分岐して流れる。一次側過冷却回路104を流れる冷媒は、一次側過冷却膨張弁104aを通過する際に減圧される。一次側第1膨張弁76から第1液閉鎖弁108に向けて流れる冷媒は、一次側過冷却熱交換器103において、一次側過冷却膨張弁104aで減圧されて一次側過冷却回路104を流れる冷媒との間で熱交換を行い、過冷却状態となるまで冷却される。過冷却状態となった冷媒は、一次側第1連絡管111、第2液閉鎖弁106、第1接続配管115の順に流れて、一次側レシーバ101に流入する。一次側レシーバ101では、一次側冷媒回路5aにおける冷凍サイクルにおいて余剰となった液冷媒が貯留される。一次側レシーバ101から第3接続配管114に流出した冷媒は、一次側第2膨張弁102において減圧される。なお、この際、一次側第2膨張弁102は、例えば、一次側圧縮機71に吸入される冷媒の過熱度が所定値となるように弁開度が制御される。一次側第2膨張弁102で減圧された一次側の冷媒は、カスケード熱交換器35の一次側流路35bを流れる際に、二次側流路35aを流れる二次側の冷媒と熱交換することで蒸発し、第2接続配管113を通じて第2ガス閉鎖弁107に向けて流れる。第2ガス閉鎖弁107を通過した冷媒は、一次側第2連絡管112と第1ガス閉鎖弁109を通過した後、一次側切換機構72に至る。一次側切換機構72を通過した冷媒は、一次側過冷却回路104を流れた冷媒と合流した後、一次側アキュムレータ105を介して、一次側圧縮機71に吸入される。
 また、熱源ユニット2においては、二次側切換機構22を第1接続状態でかつ第4接続状態に切り換えることによって、カスケード熱交換器35を二次側の冷媒の放熱器として機能させるようになっている。なお、二次側切換機構22の第1接続状態は、第1切換弁22aが開状態で第3切換弁22cが閉状態となる接続状態である。二次側切換機構22の第4接続状態は、第4切換弁22dが開状態で第2切換弁22bが閉状態となる接続状態である。ここで、熱源側膨張弁36は、開度調節されている。第1~第3利用ユニット3a、3b、3cにおいては、第1調節弁66a、66b、66c、および、第2調節弁67a、67b、67cは、開状態に制御される。これにより、利用ユニット3a、3b、3cの利用側熱交換器52a、52b、52cの全てが、冷媒の蒸発器として機能する。また、利用ユニット3a、3b、3cの利用側熱交換器52a、52b、52cの全てと熱源ユニット2の二次側圧縮機21の吸入側とは、第1利用配管57a、57b、57c、第1接続管15a、15b、15c、合流配管62a、62b、62c、第1分岐配管63a、63b、63c、第2分岐配管64a、64b、64c、二次側第1連絡管8および二次側第2連絡管9を介して接続された状態になっている。また、二次側過冷却膨張弁48aは、二次側過冷却熱交換器47の出口を二次側第3連絡管7に向けて流れる二次側の冷媒の過冷却度が所定値になるように開度制御されている。バイパス膨張弁46aは、閉状態に制御される。利用ユニット3a、3b、3cにおいては、利用側膨張弁51a、51b、51cは、開度調節されている。
 このような二次側冷媒回路10において、二次側圧縮機21で圧縮され吐出された二次側の高圧冷媒は、二次側切換機構22を通じて、カスケード熱交換器35の二次側流路35aに送られる。カスケード熱交換器35では、二次側流路35aを流れる二次側の高圧冷媒は放熱し、カスケード熱交換器35の一次側流路35bを流れる一次側の冷媒は蒸発する。カスケード熱交換器35において放熱した二次側の冷媒は、開度調節されている熱源側膨張弁36を通過した後、二次側レシーバ45に流入する。二次側レシーバ45から流出した冷媒の一部は、二次側過冷却回路48に分岐して流れ、二次側過冷却膨張弁48aにおいて減圧された後に、吸入流路23に合流する。二次側過冷却熱交換器47では、二次側レシーバ45から流出した冷媒の他の一部が、二次側過冷却回路48を流れる冷媒によって冷却された後、第3閉鎖弁31を通じて、二次側第3連絡管7に送られる。
 そして、二次側第3連絡管7に送られた冷媒は、3つに分岐されて、各第1~第3分岐ユニット6a、6b、6cの第3分岐配管61a、61b、61cを通過する。その後、各第2接続管16a、16b、16cを流れた冷媒は、各第1~第3利用ユニット3a、3b、3cの第2利用配管56a、56b、56cに送られる。第2利用配管56a、56b、56cに送られた冷媒は、利用ユニット3a、3b、3cの利用側膨張弁51a、51b、51cに送られる。
 そして、開度調節されている利用側膨張弁51a、51b、51cを通過した冷媒は、利用側熱交換器52a、52b、52cにおいて、室内ファン53a、53b、53cによって供給される室内空気と熱交換を行う。これにより、利用側熱交換器52a、52b、52cを流れる冷媒は、蒸発し、低圧のガス冷媒となる。室内空気は、冷却されて室内に供給される。これにより、室内空間が冷房される。利用側熱交換器52a、52b、52cにおいて蒸発した低圧のガス冷媒は、第1利用配管57a、57b、57cを流れ、第1接続管15a、15b、15cを流れた後、第1~第3分岐ユニット6a、6b、6cの合流配管62a、62b、62cに送られる。
 そして、合流配管62a、62b、62cに送られた低圧のガス冷媒は、第1分岐配管63a、63b、63cと、第2分岐配管64a、64b、64cと、に分岐して流れる。第1分岐配管63a、63b、63cにおいて第1調節弁66a、66b、66cを通過した冷媒は、二次側第1連絡管8に送られる。第2分岐配管64a、64b、64cにおいて第2調節弁67a、67b、67cを通過した冷媒は、二次側第2連絡管9に送られる。
 そして、二次側第1連絡管8および二次側第2連絡管9に送られた低圧のガス冷媒は、第1閉鎖弁32、第2閉鎖弁33、第1熱源配管28、第2熱源配管29、二次側切換機構22、吸入流路23および二次側アキュムレータ30を通じて、二次側圧縮機21の吸入側に戻される。
 このようにして、冷房運転における動作が行われる。
 (9-2)暖房運転
 暖房運転では、例えば、利用ユニット3a、3b、3cの利用側熱交換器52a、52b、52cの全てが冷媒の放熱器として機能する運転を行う。また、暖房運転では、カスケード熱交換器35が二次側の冷媒の蒸発器として機能する運転を行う。暖房運転では、冷凍サイクルシステム1の一次側冷媒回路5aおよび二次側冷媒回路10は、図4に示すように構成される。図4の一次側冷媒回路5aに付された矢印および二次側冷媒回路10に付された矢印は、暖房運転時の冷媒の流れを示している。
 具体的には、一次側ユニット5においては、一次側切換機構72を第6運転状態に切り換えることによって、カスケード熱交換器35を一次側の冷媒の放熱器として機能させるようになっている。一次側切換機構72の第6運転状態は、図4の一次側切換機構72において破線で示す接続状態である。これにより、一次側ユニット5では、一次側圧縮機71から吐出され、一次側切換機構72を通過して、第1ガス閉鎖弁109を通過した一次側の冷媒は、一次側第2連絡管112と第2ガス閉鎖弁107を通過して、カスケード熱交換器35の一次側流路35bに送られる。カスケード熱交換器35の一次側流路35bを流れる冷媒は、二次側流路35aを流れる二次側の冷媒と熱交換することで凝縮する。カスケード熱交換器35において凝縮した一次側の冷媒は、第3接続配管114を流れる際に、全開状態に制御された一次側第2膨張弁102を通過して、一次側レシーバ101に流入する。一次側レシーバ101では、一次側冷媒回路5aにおける冷凍サイクルにおいて余剰となった液冷媒が貯留される。一次側レシーバ101から流出した冷媒は、第1接続配管115、第2液閉鎖弁106、一次側第1連絡管111、第1液閉鎖弁108、一次側過冷却熱交換器103の順に流れて、一次側第1膨張弁76において減圧される。なお、暖房運転時には、一次側過冷却膨張弁104aは閉状態に制御されることで、一次側過冷却回路104には冷媒は流れないため、一次側過冷却熱交換器103における熱交換も行われない。なお、一次側第1膨張弁76は、例えば、一次側圧縮機71に吸入される冷媒の過熱度が所定値となるように弁開度が制御される。一次側第1膨張弁76において減圧された冷媒は、一次側熱交換器74において一次側ファン75から供給される外気と熱交換を行うことで蒸発し、一次側切換機構72、一次側アキュムレータ105を通過して、一次側圧縮機71に吸入される。
 また、熱源ユニット2においては、二次側切換機構22を第2接続状態でかつ第3接続状態に切り換える。これにより、カスケード熱交換器35を二次側の冷媒の蒸発器として機能させるようになっている。二次側切換機構22の第2接続状態は、第1切換弁22aが閉状態で第3切換弁22cが開状態の接続状態である。二次側切換機構22の第3接続状態は、第2切換弁22bが開状態で第4切換弁22dが閉状態の接続状態である。また、熱源側膨張弁36は、開度調節されている。第1~第3分岐ユニット6a、6b、6cにおいては、第1調節弁66a、66b、66cが開状態に制御され、第2調節弁67a、67b、67cが閉状態に制御される。これにより、利用ユニット3a、3b、3cの利用側熱交換器52a、52b、52cの全てが冷媒の放熱器として機能する。そして、利用ユニット3a、3b、3cの利用側熱交換器52a、52b、52cと熱源ユニット2の二次側圧縮機21の吐出側とは、吐出流路24、第1熱源配管28、二次側第1連絡管8、第1分岐配管63a、63b、63c、合流配管62a、62b、62c、第1接続管15a、15b、15c、第1利用配管57a、57b、57cを介して接続された状態になっている。また、二次側過冷却膨張弁48aおよびバイパス膨張弁46aは、閉状態に制御される。利用ユニット3a、3b、3cにおいては、利用側膨張弁51a、51b、51cは、開度調節されている。
 このような二次側冷媒回路10において、二次側圧縮機21で圧縮され吐出された高圧冷媒は、二次側切換機構22において開状態に制御された第2切換弁22bを通じて、第1熱源配管28に送られる。第1熱源配管28に送られた冷媒は、第1閉鎖弁32を通じて、二次側第1連絡管8に送られる。
 そして、二次側第1連絡管8に送られた高圧冷媒は、3つに分岐されて、運転中の利用ユニットである各利用ユニット3a、3b、3cの第1分岐配管63a、63b、63cに送られる。第1分岐配管63a、63b、63cに送られた高圧冷媒は、第1調節弁66a、66b、66cを通過し、合流配管62a、62b、62cを流れる。その後、第1接続管15a、15b、15cおよび第1利用配管57a、57b、57cを流れた冷媒が、利用側熱交換器52a、52b、52cに送られる。
 そして、利用側熱交換器52a、52b、52cに送られた高圧冷媒は、利用側熱交換器52a、52b、52cにおいて、室内ファン53a、53b、53cによって供給される室内空気と熱交換を行う。これにより、利用側熱交換器52a、52b、52cを流れる冷媒は、放熱する。室内空気は、加熱されて室内に供給される。これにより、室内空間が暖房される。利用側熱交換器52a、52b、52cにおいて放熱した冷媒は、第2利用配管56a、56b、56cを流れて、開度調節されている利用側膨張弁51a、51b、51cを通過する。その後、第2接続管16a、16b、16cを流れた冷媒は、各分岐ユニット6a、6b、6cの第3分岐配管61a、61b、61cを流れる。
 そして、第3分岐配管61a、61b、61cに送られた冷媒は、二次側第3連絡管7に送られて合流する。
 そして、二次側第3連絡管7に送られた冷媒は、第3閉鎖弁31を通じて、熱源側膨張弁36に送られる。熱源側膨張弁36に送られた冷媒は、熱源側膨張弁36において流量調節された後、カスケード熱交換器35に送られる。カスケード熱交換器35では、二次側流路35aを流れる二次側の冷媒は蒸発して低圧のガス冷媒となって二次側切換機構22に送られ、カスケード熱交換器35の一次側流路35bを流れる一次側の冷媒は凝縮する。そして、二次側切換機構22に送られた二次側の低圧のガス冷媒は、吸入流路23および二次側アキュムレータ30通じて、二次側圧縮機21の吸入側に戻される。
 このようにして、暖房運転における動作が行われる。
 (9-3)冷房主体運転
 冷房主体運転では、例えば、利用ユニット3a、3bの利用側熱交換器52a、52bが冷媒の蒸発器として機能し、かつ、利用ユニット3cの利用側熱交換器52cが冷媒の放熱器として機能する運転を行う。冷房主体運転では、カスケード熱交換器35は、二次側の冷媒の放熱器として機能する。冷房主体運転では、冷凍サイクルシステム1の一次側冷媒回路5aおよび二次側冷媒回路10は、図5に示されるように構成される。図5の一次側冷媒回路5aに付された矢印および二次側冷媒回路10に付された矢印は、冷房主体運転時の冷媒の流れを示している。
 具体的には、一次側ユニット5においては、一次側切換機構72を第5接続状態(図5の一次側切換機構72の実線で示された状態)に切り換えることによって、カスケード熱交換器35を一次側の冷媒の蒸発器として機能させるようになっている。これにより、一次側ユニット5では、一次側圧縮機71から吐出された一次側の冷媒は、一次側切換機構72を通過して、一次側熱交換器74において一次側ファン75から供給される外気と熱交換を行うことで凝縮する。一次側熱交換器74において凝縮した一次側の冷媒は、全開状態に制御された一次側第1膨張弁76を通過し、一部の冷媒が、一次側過冷却熱交換器103を通じて第1液閉鎖弁108に向けて流れ、他の一部の冷媒が、一次側過冷却回路104に分岐して流れる。一次側過冷却回路104を流れる冷媒は、一次側過冷却膨張弁104aを通過する際に減圧される。一次側第1膨張弁76から第1液閉鎖弁108に向けて流れる冷媒は、一次側過冷却熱交換器103において、一次側過冷却膨張弁104aで減圧されて一次側過冷却回路104を流れる冷媒との間で熱交換を行い、過冷却状態となるまで冷却される。過冷却状態となった冷媒は、一次側第1連絡管111、第2液閉鎖弁106、第1接続配管115の順に流れて、一次側レシーバ101に流入する。一次側レシーバ101では、一次側冷媒回路5aにおける冷凍サイクルにおいて余剰となった液冷媒が貯留される。一次側レシーバ101から第3接続配管114に流出した冷媒は、一次側第2膨張弁102において減圧される。なお、この際、一次側第2膨張弁102は、例えば、一次側圧縮機71に吸入される冷媒の過熱度が所定値となるように弁開度が制御される。一次側第2膨張弁102で減圧された一次側の冷媒は、カスケード熱交換器35の一次側流路35bを流れる際に、二次側流路35aを流れる二次側の冷媒と熱交換することで蒸発し、第2接続配管113を通じて第2ガス閉鎖弁107に向けて流れる。第2ガス閉鎖弁107を通過した冷媒は、一次側第2連絡管112と第1ガス閉鎖弁109を通過した後、一次側切換機構72に至る。一次側切換機構72を通過した冷媒は、一次側過冷却回路104を流れた冷媒と合流した後、一次側アキュムレータ105を介して、一次側圧縮機71に吸入される。
 また、熱源ユニット2においては、二次側切換機構22を第1接続状態(第1切換弁22aが開状態で第3切換弁22cが閉状態)でかつ第3接続状態(第2切換弁22bが開状態で第4切換弁22dが閉状態)に切り換えることによって、カスケード熱交換器35を二次側の冷媒の放熱器として機能させるようになっている。また、熱源側膨張弁36は、開度調節されている。第1~第3分岐ユニット6a、6b、6cにおいては、第1調節弁66c、および、第2調節弁67a、67bが開状態に制御され、かつ、第1調節弁66a、66b、および、第2調節弁67cが閉状態に制御される。これにより、利用ユニット3a、3bの利用側熱交換器52a、52bが冷媒の蒸発器として機能し、かつ、利用ユニット3cの利用側熱交換器52cが冷媒の放熱器として機能する。また、利用ユニット3a、3bの利用側熱交換器52a、52bと熱源ユニット2の二次側圧縮機21の吸入側とが二次側第2連絡管9を介して接続された状態になり、かつ、利用ユニット3cの利用側熱交換器52cと熱源ユニット2の二次側圧縮機21の吐出側とが二次側第1連絡管8を介して接続された状態になっている。また、二次側過冷却膨張弁48aは、二次側過冷却熱交換器47の出口を二次側第3連絡管7に向けて流れる二次側の冷媒の過冷却度が所定値になるように開度制御されている。バイパス膨張弁46aは、閉状態に制御される。利用ユニット3a、3b、3cにおいては、利用側膨張弁51a、51b、51cは、開度調節されている。
 このような二次側冷媒回路10において、二次側圧縮機21で圧縮され吐出された二次側の高圧冷媒は、その一部が、二次側切換機構22、第1熱源配管28および第1閉鎖弁32を通じて、二次側第1連絡管8に送られ、残りが、二次側切換機構22および第3熱源配管25を通じて、カスケード熱交換器35の二次側流路35aに送られる。
 そして、二次側第1連絡管8に送られた高圧冷媒は、第1分岐配管63cに送られる。第1分岐配管63cに送られた高圧冷媒は、第1調節弁66cおよび合流配管62cを通じて、利用ユニット3cの利用側熱交換器52cに送られる。
 そして、利用側熱交換器52cに送られた高圧冷媒は、利用側熱交換器52cにおいて、室内ファン53cによって供給される室内空気と熱交換を行う。これにより、利用側熱交換器52cを流れる冷媒は、放熱する。室内空気は、加熱されて室内に供給されて、利用ユニット3cの暖房運転が行われる。利用側熱交換器52cにおいて放熱した冷媒は、第2利用配管56cを流れ、利用側膨張弁51cにおいて流量調節される。その後、第2接続管16cを流れた冷媒は、分岐ユニット6cの第3分岐配管61cに送られる。
 そして、第3分岐配管61cに送られた冷媒は、二次側第3連絡管7に送られる。
 また、カスケード熱交換器35の二次側流路35aに送られた高圧冷媒は、カスケード熱交換器35において、一次側流路35bを流れる一次側の冷媒と熱交換を行うことによって放熱する。カスケード熱交換器35において放熱した二次側の冷媒は、熱源側膨張弁36において流量調節された後、二次側レシーバ45に流入する。二次側レシーバ45から流出した冷媒の一部は、二次側過冷却回路48に分岐して流れ、二次側過冷却膨張弁48aにおいて減圧された後に、吸入流路23に合流する。二次側過冷却熱交換器47では、二次側レシーバ45から流出した冷媒の他の一部が、二次側過冷却回路48を流れる冷媒によって冷却された後、第3閉鎖弁31を通じて、二次側第3連絡管7に送られて、利用側熱交換器52cにおいて放熱した冷媒と合流する。
 そして、二次側第3連絡管7において合流した冷媒は、2つに分岐して、分岐ユニット6a、6bの各第3分岐配管61a、61bに送られる。その後、第2接続管16a、16bを流れた冷媒は、各第1~第2利用ユニット3a、3bの第2利用配管56a、56bに送られる。第2利用配管56a、56bを流れる冷媒は、利用ユニット3a、3bの利用側膨張弁51a、51bを通過する。
 そして、開度調節されている利用側膨張弁51a、51bを通過した冷媒は、利用側熱交換器52a、52bにおいて、室内ファン53a、53bによって供給される室内空気と熱交換を行う。これにより、利用側熱交換器52a、52bを流れる冷媒は、蒸発し、低圧のガス冷媒となる。室内空気は、冷却されて室内に供給される。これにより、室内空間が冷房される。利用側熱交換器52a、52bにおいて蒸発した低圧のガス冷媒は、第1~第2分岐ユニット6a、6bの合流配管62a、62bに送られる。
 そして、合流配管62a、62bに送られた低圧のガス冷媒は、第2調節弁67a、67bおよび第2分岐配管64a、64bを通じて、二次側第2連絡管9に送られて合流する。
 そして、二次側第2連絡管9に送られた低圧のガス冷媒は、第2閉鎖弁33、第2熱源配管29、吸入流路23および二次側アキュムレータ30を通じて、二次側圧縮機21の吸入側に戻される。
 このようにして、冷房主体運転における動作が行われる。
 (9-4)暖房主体運転
 暖房主体運転では、例えば、利用ユニット3a、3bの利用側熱交換器52a、52bが冷媒の放熱器として機能し、かつ、利用側熱交換器52cが冷媒の蒸発器として機能する運転を行う。暖房主体運転では、カスケード熱交換器35は、二次側の冷媒の蒸発器として機能する。暖房主体運転では、冷凍サイクルシステム1の一次側冷媒回路5aおよび二次側冷媒回路10は、図6に示すように構成される。図6の一次側冷媒回路5aに付された矢印および二次側冷媒回路10に付された矢印は、暖房主体運転時の冷媒の流れを示している。
 具体的には、一次側ユニット5においては、一次側切換機構72を第6運転状態に切り換えることによって、カスケード熱交換器35を一次側の冷媒の放熱器として機能させるようになっている。一次側切換機構72の第6運転状態は、図6の一次側切換機構72において破線で示された接続状態である。これにより、一次側ユニット5では、一次側圧縮機71から吐出され、一次側切換機構72を通過して、第1ガス閉鎖弁109を通過した一次側の冷媒は、一次側第2連絡管112と第2ガス閉鎖弁107を通過して、カスケード熱交換器35の一次側流路35bに送られる。カスケード熱交換器35の一次側流路35bを流れる冷媒は、二次側流路35aを流れる二次側の冷媒と熱交換することで凝縮する。カスケード熱交換器35において凝縮した一次側の冷媒は、第3接続配管114を流れる際に、全開状態に制御された一次側第2膨張弁102を通過して、一次側レシーバ101に流入する。一次側レシーバ101に流入する。一次側レシーバ101では、一次側冷媒回路5aにおける冷凍サイクルにおいて余剰となった液冷媒が貯留される。一次側レシーバ101から流出した冷媒は、第1接続配管115、第2液閉鎖弁106、一次側第1連絡管111、第1液閉鎖弁108、一次側過冷却熱交換器103の順に流れて、一次側第1膨張弁76において減圧される。なお、暖房主体運転時には、一次側過冷却膨張弁104aは閉状態に制御されることで、一次側過冷却回路104には冷媒は流れないため、一次側過冷却熱交換器103における熱交換も行われない。なお、一次側第1膨張弁76は、例えば、一次側圧縮機71に吸入される冷媒の過熱度が所定値となるように弁開度が制御される。一次側第1膨張弁76において減圧された冷媒は、一次側熱交換器74において一次側ファン75から供給される外気と熱交換を行うことで蒸発し、一次側切換機構72、一次側アキュムレータ105を通過して、一次側圧縮機71に吸入される。
 熱源ユニット2においては、二次側切換機構22を第2接続状態でかつ第3接続状態に切り換える。二次側切換機構22の第2接続状態は、第1切換弁22aが閉状態で第3切換弁22cが開状態の接続状態である。二次側切換機構22の第3接続状態は、第2切換弁22bが開状態で第4切換弁22dが閉状態の接続状態である。これによって、カスケード熱交換器35を二次側の冷媒の蒸発器として機能させるようになっている。また、熱源側膨張弁36は、開度調節されている。第1~第3分岐ユニット6a、6b、6cにおいては、第1調節弁66a、66b、および、第2調節弁67cが開状態に制御され、かつ、第1調節弁66c、および、第2調節弁67a、67bが閉状態に制御される。これによって、利用ユニット3a、3bの利用側熱交換器52a、52bは冷媒の放熱器として機能し、利用ユニット3cの利用側熱交換器52cは冷媒の蒸発器として機能する。そして、利用ユニット3cの利用側熱交換器52cと熱源ユニット2の二次側圧縮機21の吸入側とは、第1利用配管57c、第1接続管15c、合流配管62c、第2分岐配管64c、および二次側第2連絡管9を介して接続された状態になる。また、利用ユニット3a、3bの利用側熱交換器52a、52bと熱源ユニット2の二次側圧縮機21の吐出側とは、吐出流路24、第1熱源配管28、二次側第1連絡管8、第1分岐配管63a、63b、合流配管62a、62b、第1接続管15a、15b、第1利用配管57a、57bを介して接続された状態になっている。また、二次側過冷却膨張弁48aおよびバイパス膨張弁46aは、閉状態に制御される。利用ユニット3a、3b、3cにおいては、利用側膨張弁51a、51b、51cは、開度調節されている。
 このような二次側冷媒回路10において、二次側圧縮機21で圧縮され吐出された二次側の高圧冷媒は、二次側切換機構22、第1熱源配管28および第1閉鎖弁32を通じて、二次側第1連絡管8に送られる。
 そして、二次側第1連絡管8に送られた高圧冷媒は、2つに分岐されて、運転中の利用ユニットである各第1利用ユニット3aと第2利用ユニット3bにそれぞれ接続されている第1分岐ユニット6aと第2分岐ユニット6bの第1分岐配管63a、63bに送られる。第1分岐配管63a、63bに送られた高圧冷媒は、第1調節弁66a、66b、合流配管62a、62b、および第1接続管15a、15bを通じて、第1利用ユニット3aと第2利用ユニット3bの利用側熱交換器52a、52bに送られる。
 そして、利用側熱交換器52a、52bに送られた高圧冷媒は、利用側熱交換器52a、52bにおいて、室内ファン53a、53bによって供給される室内空気と熱交換を行う。これにより、利用側熱交換器52a、52bを流れる冷媒は、放熱する。室内空気は、加熱されて室内に供給される。これにより、室内空間が暖房される。利用側熱交換器52a、52bにおいて放熱した冷媒は、第2利用配管56a、56bを流れ、開度調節されている利用側膨張弁51a、51bを通過する。その後、第2接続管16a、16bを流れた冷媒は、分岐ユニット6a、6bの第3分岐配管61a、61bを介して、二次側第3連絡管7に送られる。
 そして、二次側第3連絡管7に送られた冷媒は、その一部が、分岐ユニット6cの第3分岐配管61cに送られ、残りが、第3閉鎖弁31を通じて、熱源側膨張弁36に送られる。
 そして、第3分岐配管61cに送られた冷媒は、第2接続管16cを介して、利用ユニット3cの第2利用配管56cを流れ、利用側膨張弁51cに送られる。
 そして、開度調節されている利用側膨張弁51cを通過した冷媒は、利用側熱交換器52cにおいて、室内ファン53cによって供給される室内空気と熱交換を行う。これにより、利用側熱交換器52cを流れる冷媒は、蒸発し、低圧のガス冷媒となる。室内空気は、冷却されて室内に供給される。これにより、室内空間が冷房される。利用側熱交換器52cにおいて蒸発した低圧のガス冷媒は、第1利用配管57cと第1接続管15cを通過し、合流配管62cに送られる。
 そして、合流配管62cに送られた低圧のガス冷媒は、第2調節弁67cおよび第2分岐配管64cを通じて、二次側第2連絡管9に送られる。
 そして、二次側第2連絡管9に送られた低圧のガス冷媒は、第2閉鎖弁33、第2熱源配管29、吸入流路23および二次側アキュムレータ30を通じて、二次側圧縮機21の吸入側に戻される。
 また、熱源側膨張弁36に送られた冷媒は、開度調節されている熱源側膨張弁36を通過した後、カスケード熱交換器35の二次側流路35aにおいて、一次側流路35bを流れる一次側の冷媒と熱交換を行う。これにより、カスケード熱交換器35の二次側流路35aを流れる冷媒は、蒸発して低圧のガス冷媒になり、二次側切換機構22に送られる。二次側切換機構22に送られた低圧のガス冷媒は、吸入流路23において利用側熱交換器52cにおいて蒸発した低圧のガス冷媒と合流する。合流した冷媒は、二次側アキュムレータ30を介して、二次側圧縮機21の吸入側に戻される。
 このようにして、暖房主体運転における動作が行われる。
 (10)一次側ユニットおよび熱源ユニットの構造
 図7に、一次側ユニット5と熱源ユニット2が接続されている様子を示す概略外観図を示す。
 一次側ユニット5は、複数の面を有して構成される略直方体形状の一次側ケーシング5xを有している。この一次側ケーシング5xの内部には、一次側冷媒回路5aの一部として、一次側圧縮機71と、一次側切換機構72と、一次側熱交換器74と、一次側第1膨張弁76と、一次側過冷却熱交換器103と、一次側過冷却回路104と、一次側過冷却膨張弁104aと、第1液閉鎖弁108と、第1ガス閉鎖弁109と、一次側アキュムレータ105と、が収容されている。一次側ケーシング5xからは、一次側冷媒回路5aの一部である、一次側第1連絡管111および一次側第2連絡管112が延び出している。
 熱源ユニット2は、略直方体形状の熱源ケーシング2xを有している。熱源ケーシング2x内には、二次側冷媒回路10の一部と、一次側冷媒回路5aの一部と、が収容されている。熱源ケーシング2xが収容する二次側冷媒回路10の一部は、二次側圧縮機21と、二次側切換機構22と、第1熱源配管28と、第2熱源配管29と、吸入流路23と、吐出流路24と、第3熱源配管25と、第4熱源配管26と、第5熱源配管27と、カスケード熱交換器35と、熱源側膨張弁36と、第3閉鎖弁31と、第1閉鎖弁32と、第2閉鎖弁33と、二次側アキュムレータ30と、油分離器34と、油戻し回路40と、二次側レシーバ45と、バイパス回路46と、バイパス膨張弁46aと、二次側過冷却熱交換器47と、二次側過冷却回路48と、二次側過冷却膨張弁48aと、を有する熱源回路12である。熱源ケーシング2xが収容する一次側冷媒回路5aの一部は、第2液閉鎖弁106と、第1接続配管115と、一次側レシーバ101と、第3接続配管114と、一次側第2膨張弁102と、カスケード熱交換器35と、第2接続配管113と、第2ガス閉鎖弁107である。熱源ケーシング2xからは、二次側冷媒回路10の一部である二次側第3連絡管7と、二次側第1連絡管8と、二次側第2連絡管9と、が延び出している。また、熱源ケーシング2xからは、一次側冷媒回路5aの一部である一次側第1連絡管111と、一次側第2連絡管112と、が延び出している。
 熱源ケーシング2xは、天面120b、第1側面120a、第2側面120c、底面120d、図示しない第3側面、第4側面を含む複数の面を有して構成される。このうち、第1側面120aには、開口120x(第1配管および第2配管の通る開口に相当)が設けられている。開口120xには、一次側第1連絡管111および一次側第2連絡管112が通過している。カスケード熱交換器35と一次側レシーバ101とは、いずれも底面120d上に載置されている。
 なお、熱源ケーシング2xにおける開口120xの内側には、一次側第1連絡管111が接続される第2液閉鎖弁106と、一次側第2連絡管112が接続される第2ガス閉鎖弁107が位置している。
 (11)実施形態の特徴
 本実施形態の冷凍サイクルシステム1では、一次側冷媒回路5aの一次側レシーバ101が、一次側ユニット5ではなく、熱源ユニット2に設けられている。このため、一次側ユニット5として、比較的多量の一次側の冷媒が充填されているものを用いて冷凍サイクルシステム1を構成する場合に、一次側冷媒回路5aにおいて一次側の冷媒が余剰しがちであっても、その余剰分を一次側レシーバ101に貯留させることが可能になっている。これにより、余剰冷媒による一次側冷媒回路5aの能力低下を抑制することが可能になる。
 ここで、従来より、本実施形態の冷凍サイクルシステム1のように二元冷凍サイクルを行うものではなく、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源ユニットと、利用側熱交換器を有する利用ユニットの複数台とが、比較的長い連絡管を介して接続されることで構成された一元冷凍サイクルを行うものがある。このような一元冷凍サイクルで用いられる熱源ユニットとしては、施工地で連絡管と接続されることで一元冷凍サイクルシステムを構成するために、予め十分な量の冷媒が充填された熱源ユニットがある。このような冷媒が予め充填された一元冷凍サイクル用の熱源ユニットを、充填済みの冷媒量の調節を行うことなく、内部容積が比較的小さいプレート熱交換器型をカスケード熱交換器として備える二元冷凍サイクルの上記実施形態の一次側ユニット5として流用しようとすると、一次側冷媒回路における冷媒が余りがちになる。特に、一元冷凍サイクルにおける熱源ユニットと利用ユニットとの距離と比べて、本実施形態の熱源ユニット2と一次側ユニット5との距離が短い場合には、流用後の二元冷凍サイクルの一次側冷媒回路において冷媒の余剰が顕著になりがちである。また、一元冷凍サイクルにおける熱源ユニットとして、過冷却熱交換器を有しており、冷媒を過冷却させて各利用ユニットに搬送するように用いられる熱源ユニットについては、さらに、流用後の二元冷凍サイクルの一次側冷媒回路において冷媒の余剰が顕著になりがちである。そして、一元冷凍サイクルにおける熱源ユニットとして、レシーバを備えていないものは、流用後の二元冷凍サイクルの一次側冷媒回路において冷媒の余剰が発生した場合、余剰冷媒の行き場が確保されていない。このため、発生した余剰冷媒が熱交換器等に溜まり込むことで、運転効率が悪くなるおそれがある。
 これに対して、本実施形態の冷凍サイクルシステム1では、一次側ユニット5の接続対象である熱源ユニット2が一次側レシーバ101を備えている。これにより、一元冷凍サイクルの熱源ユニットを、予め充填されている冷媒量の調節を行うことなく、二元冷凍サイクルの一次側ユニット5として流用して、冷凍サイクルシステム1を構成した場合であっても、余剰冷媒を一次側レシーバ101に溜めることで、運転効率の悪化を抑制できる。
 また、本実施形態の冷凍サイクルシステム1では、一次側レシーバ101とカスケード熱交換器35が熱源ユニット2内に設けられているため、一次側冷媒回路5aの一部を、熱源ユニット2内にコンパクトに収容させることができる。
 また、熱源ユニット2から延び出している、一次側ユニット5と接続するための一次側第1連絡管111と一次側第2連絡管112とは、いずれも熱源ケーシング2xの第1側面120aから延び出している。そして、一次側第1連絡管111と一次側第2連絡管112の各接続先である、第2ガス閉鎖弁107と第2液閉鎖弁106は、いずれも第1側面120aに設けられた開口120xの近くに位置している。したがって、施工時の接続作業は、いずれも熱源ケーシング2xの第1側面120a側から行うことができるため、施工性が高い。
 なお、熱源ユニット2は、カスケード熱交換器35の一次側流路35bと一次側レシーバ101との間に一次側第2膨張弁102を設けており、冷房運転時および冷房主体運転時において開度を絞ることにより、より多くの液冷媒を一次側レシーバ101に貯留させることが可能になっている。
 さらに、以上の本実施形態の冷凍サイクルシステム1では、二次側冷媒回路10において、冷媒として二酸化炭素冷媒を用いた場合には、地球温暖化係数(GWP)を低く抑えることができる。また、利用側において冷媒漏洩が生じたとしても、冷媒にフロンが含まれていないため、利用側においてフロンが流出することがない。
 また、以上の本実施形態の冷凍サイクルシステム1では、二元冷凍サイクルが採用されているため、二次側冷媒回路10において十分な能力を出すことが可能となっている。
 (12)他の実施形態
 (12-1)他の実施形態A
 上記実施形態では、一次側レシーバ101が熱源ユニット2に設けられている場合を例として挙げて説明した。
 これに対して、冷凍サイクルシステムとしては、例えば、図8に示すように、一次側ユニット5とは別体であり、熱源ユニット2とも別体である、一次側レシーバ101を備えたレシーバユニット130を、一次側ユニット5と熱源ユニット2の間に介在させてもよい。
 このレシーバユニット130は、一次側レシーバ101を内部に収容するレシーバケーシング130x(第3ケーシングに相当)を有している。レシーバケーシング130xは、天面131bと、第1側面131aと、第2側面131cと、底面131dと、図示しない第3側面と第4側面と、を有している。第1側面131aには、開口131xが形成されている。一次側レシーバ101は、底面131dの上に載置されている。
 ここで、本実施形態の冷凍サイクルシステムでは、上記実施形態の第3接続配管114の代わりに、第4接続配管114a、第4液閉鎖弁116、第5接続配管114b、第3液閉鎖弁117、第6接続配管114cを有している。第4接続配管114aは、カスケード熱交換器35の一次側流路35bの液側と第4液閉鎖弁116を接続している。第4接続配管114aには、一次側第2膨張弁102が設けられている。第4接続配管114aと一次側第2膨張弁102と第4液閉鎖弁116とはいずれも熱源ユニット2に設けられている。第4液閉鎖弁116は、熱源ケーシング2xの第1側面120aに設けられた開口120xの近傍に位置している。第5接続配管114bは、熱源ケーシング2x内の第4液閉鎖弁116と、レシーバケーシング130x内の第3液閉鎖弁117と、を接続している。ここで、第3液閉鎖弁117、第6接続配管114c、一次側レシーバ101、第1接続配管115、第2液閉鎖弁106は、レシーバユニット130に設けられている。第3液閉鎖弁117と第2液閉鎖弁106は、レシーバケーシング130xの第1側面131aに設けられた開口131xの近傍に位置している。第6接続配管114cは、第3液閉鎖弁117と一次側レシーバ101とを接続している。第1接続配管115は、一次側レシーバ101と第2液閉鎖弁106を接続している。
 以上の構成においても、一元冷凍サイクルシステムにおいて熱源ユニットとして用いられる装置を、一次側ユニット5として流用することができる。また、熱源ユニット2が一次側レシーバ101を備えないため、熱源ユニット2をコンパクト化させることが可能になる。さらに、レシーバユニット130の接続作業を、同じ側面側から行うことができるため、施工性が高い。
 なお、熱源ユニット2とは別にレシーバユニット130を設ける場合には、熱源ケーシング2xとレシーバケーシング130xとが一体化された構成としてもよい。
 (12-2)他の実施形態B
 上記実施形態では、カスケード熱交換器35が熱源ユニット2の熱源ケーシング2x内に収容されている場合を例として挙げて説明した。
 これに対して、カスケード熱交換器35は、熱源ユニット2の熱源ケーシング2xの外に設けられた別ケーシングに設けられていてもよい。この場合において、カスケード熱交換器35が設けられたケーシングと熱源ユニット2の熱源ケーシング2xとは、一体化されていてもよい。
 (12-3)他の実施形態C
 上記実施形態では、一次側第1連絡管111と一次側第2連絡管112とが、熱源ケーシング2xの第1側面120aに形成された1つの開口120xを通過するように設けられた構造について例に挙げて説明した。
 これに対して、熱源ケーシング2xには、一次側第1連絡管111を通過させるための開口と、一次側第2連絡管112を通過させるための開口が、それぞれ設けられていてもよい。この場合であっても、各開口を、熱源ケーシング2xが有する複数の面のうちの1つの面に設けることにより、接続作業を容易にすることができる。
 (12-4)他の実施形態D
 上記実施形態では、一次側冷媒回路5aにおいて用いられる冷媒としてR32を例示し、二次側冷媒回路10において用いられる冷媒として二酸化炭素を例示した。
 これに対して、一次側冷媒回路5aにおいて用いられる冷媒としては、特に限定されるものではなく、HFC-32、HFO系冷媒、HFC-32とHFO系冷媒の混合冷媒、二酸化炭素、アンモニア、プロパン等を用いることができる。
 また、二次側冷媒回路10において用いられる冷媒としては、特に限定されるものではなく、HFC-32、HFO系冷媒、HFC-32とHFO系冷媒の混合冷媒、二酸化炭素、アンモニア、プロパン等を用いることができる。
 なお、HFO系冷媒としては、例えば、HFO-1234yfやHFO-1234ze等を用いることができる。
 また、一次側冷媒回路5aと二次側冷媒回路10とでは、同じ冷媒が用いられていてもよいし、異なる冷媒が用いられていてもよい。
 (12-5)他の実施形態E
 上記実施形態では、二次側冷媒回路10として、二次側第1連絡管8と二次側第2連絡管9と二次側第3連絡管7を有する三管式の冷暖同時運転可能な冷媒回路を例に挙げて例示した。
 これに対して、二次側冷媒回路10としては、冷暖同時運転可能な冷媒回路に限定されるものではなく、熱源ユニット2と利用ユニット3a、3b、3cが2本の連絡配管を介して接続された回路であってもよい。
 (付記)
 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    :冷凍サイクルシステム
2    :熱源ユニット
2x   :熱源ケーシング(第2ケーシング)
3a   :第1利用ユニット
3b   :第2利用ユニット
3c   :第3利用ユニット
5    :一次側ユニット
5a   :一次側冷媒回路(第1回路)
5x   :一次側ケーシング(第1ケーシング)
7    :二次側第3連絡管(連絡管)
8    :二次側第1連絡管(連絡管)
9    :二次側第2連絡管(連絡管)
10   :二次側冷媒回路(第2回路)
12   :熱源回路
13a-c:利用回路
20   :熱源側制御部
21   :二次側圧縮機(第2圧縮機)
21a  :圧縮機モータ
22   :二次側切換機構
23   :吸入流路
24   :吐出流路
25   :第3熱源配管
26   :第4熱源配管
27   :第5熱源配管
28   :第1熱源配管
29   :第2熱源配管
30   :二次側アキュムレータ
34   :油分離器
35   :カスケード熱交換器
35a  :二次側流路
35b  :一次側流路
36   :熱源側膨張弁
37   :二次側吸入圧力センサ
38   :二次側吐出圧力センサ
39   :二次側吐出温度センサ
40   :油戻し回路
41   :油戻し流路
42   :油戻しキャピラリーチューブ
44   :油戻し開閉弁
45   :二次側レシーバ
46   :バイパス回路
46a  :バイパス膨張弁
47   :二次側過冷却熱交換器
48   :二次側過冷却回路
48a  :二次側過冷却膨張弁
50a-c:利用側制御部
51a-c:利用側膨張弁
52a-c:利用側熱交換器(第2熱交換器)
53a-c:室内ファン
56a、56b、56c:第2利用配管
57a、57b、57c:第1利用配管
58a、58b、58c:液側温度センサ
60a、60b、60c:分岐ユニット制御部
61a、61b、61c:第3分岐配管
62a、62b、62c:合流配管
63a、63b、63c:第1分岐配管
64a、64b、64c:第2分岐配管
66a、66b、66c:第1調節弁
67a、67b、67c:第2調節弁
70   :一次側制御部
71   :一次側圧縮機(第1圧縮機)
72   :一次側切換機構
74   :一次側熱交換器(第1熱交換器)
76   :一次側第1膨張弁
77   :外気温度センサ
78   :一次側吐出圧力センサ
79   :一次側吸入圧力センサ
81   :一次側吸入温度センサ
82   :一次側熱交温度センサ
83   :二次側カスケード温度センサ
84   :レシーバ出口温度センサ
85   :バイパス回路温度センサ
86   :過冷却出口温度センサ
87   :過冷却回路温度センサ
88   :二次側吸入温度センサ
80   :制御部
101  :一次側レシーバ(レシーバ)
102  :一次側第2膨張弁(膨張弁)
103  :一次側過冷却熱交換器
104  :一次側過冷却回路
104a :一次側過冷却膨張弁
105  :一次側アキュムレータ
111  :一次側第1連絡管(第1配管)
112  :一次側第2連絡管(第2配管)
113  :第2接続配管
114  :第3接続配管
115  :第1接続配管
120a :第1側面(面)
120b :天面(面)
120c :第2側面(面)
120d :底面(面)
120x :開口(第1配管および第2配管の通る開口)
130  :レシーバユニット
130x :レシーバケーシング(第3ケーシング)
131a :接続面
131x :開口
国際公開第2018/235832号

Claims (6)

  1.  第1冷媒が循環する回路であって、第1圧縮機(71)と、カスケード熱交換器(35)と、レシーバ(101)と、第1熱交換器(74)と、を有する第1回路(5a)と、
     第2冷媒が循環する回路であって、第2圧縮機(21)と、前記カスケード熱交換器(35)と、第2熱交換器(52a、52b、52c)と、を有する第2回路(10)と、
     前記第1圧縮機を収容する第1ケーシング(5x)と、
     前記第2圧縮機を収容する第2ケーシング(2x)と、
    を備え、
     前記レシーバは、前記第1ケーシング外に設けられる、
    冷凍サイクルシステム(1)。
  2.  前記カスケード熱交換器は、前記第2ケーシングに設けられている、
    請求項1に記載の冷凍サイクルシステム。
  3.  前記レシーバは、前記第2ケーシングに設けられている、
    請求項1または2に記載の冷凍サイクルシステム。
  4.  前記第1ケーシング及び前記第2ケーシングとは別体である第3ケーシング(130x)をさらに備え、
     前記レシーバは、前記第3ケーシングに収容される、
    請求項1または2に記載の冷凍サイクルシステム。
  5.  前記カスケード熱交換器および前記レシーバは、前記第2ケーシング内に設けられており、
     前記第1回路は、前記カスケード熱交換器から前記第2ケーシング外へ延びる第1配管(115、111)と、前記レシーバから前記第2ケーシング外へ延びる第2配管(113、112)と、を有しており、
     前記第2ケーシングは、複数の面(120a、120b、120c、120d)を有しており、
     前記第1配管および前記第2配管の通る開口(120x)、又は、前記第1配管の通る開口および前記第2配管の通る開口が、複数の前記面のうちの1つの面に設けられている、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の冷凍サイクルシステム。
  6.  前記第1回路は、前記カスケード熱交換器と前記レシーバの間に設けられた膨張弁(102)を有している、
    請求項1から5のいずれか1項に記載の冷凍サイクルシステム。
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