(57)【要約】  可燃性を有する冷媒を使用した冷凍サイクル装置において構成部品を交換する際、バーナーの火等が可燃性冷媒に発火等しないようにし、安全な冷凍サイクル装置を得る。  圧縮機１０、熱源側熱交換器１２、絞り装置１６、熱媒体間熱交換器１５とを配管接続して冷媒循環回路Ａを構成し、圧縮機１０、熱源側熱交換器１２を収容する室外機１における冷媒の流入出を制御する第一および第二の冷媒流路閉止装置２９ａ、２９ｂを備える冷凍サイクル装置１００における部品交換方法であって、運転中に第一の冷媒流路閉止装置２９ａを閉止し、室外機１以外の減圧区間にある冷媒を室外機１に流入させて回収して、減圧区間における圧力が設定圧力になるまで、または設定時間になるまで減圧するポンプダウンステップと、第二の冷媒流路閉止装置２９ｂを閉止する流路閉止ステップと、加熱により冷媒循環回路から部品を取り外し、交換を行う部品交換ステップとを有する。
2012073294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性を有する冷媒を圧縮する圧縮機と、熱交換により前記冷媒を凝縮させる凝縮器として機能することができる第一の熱交換器と、冷媒の圧力調整をする絞り装置と、熱交換により前記冷媒を蒸発させる蒸発器として機能することができる第二の熱交換器とを配管接続して冷媒循環回路を構成し、少なくとも前記圧縮機、第一の熱交換器を収容する室外機における前記冷媒の流入出を、開閉により制御する第一および第二の冷媒流路閉止装置を備える冷凍サイクル装置の部品を交換する方法であって、
前記第一の熱交換器を凝縮器とし、前記第二の熱交換器を蒸発器として運転を行う運転ステップと、
前記第一の冷媒流路閉止装置を閉止して前記室外機からの冷媒の流出を停止し、冷媒循環回路における前記室外機以外の減圧区間にある冷媒を前記室外機に流入させて回収して、前記減圧区間における圧力が設定圧力になるまで、または設定時間になるまで減圧するポンプダウンステップと、
前記第二の冷媒流路閉止装置を閉止する流路閉止ステップと、
加熱により前記冷媒循環回路から前記部品を取り外し、交換を行う部品交換ステップと
を有する冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項２】
前記冷媒の種類または前記冷媒の種類に基づく圧力、測定または推測により得られた前記減圧区間の合計内容積、前記圧縮機のストロークボリューム並びに前記ポンプダウンステップにおける前記圧縮機の駆動周波数に基づいて、前記設定時間を決定する請求項１に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項３】
前記冷媒の種類または前記冷媒の種類に基づく圧力、測定または推測により得られた前記減圧区間の合計内容積、前記圧縮機のストロークボリューム並びに前記ポンプダウンステップにおける前記圧縮機の駆動周波数と前記設定時間との関係をあらかじめ線図にしておき、前記設定時間を決定する請求項１または請求項２に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項４】
冷媒の分子量をＭ（ｇ／ｍｏｌ）、気体定数をＲ（Ｐａ×Ｌ／Ｋ×ｍｏｌ）、前記冷媒循環回路内の冷媒の代表温度をＴ（Ｋ）、冷媒の可燃性下限をＬＦＬ（ｋｇ／ｍ3 ）とした場合に、ＬＦＬ×１０００×Ｒ×Ｔ／Ｍ（Ｐａ）で表される値未満の圧力を前記設定圧力とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項５】
前記冷媒は、Ｒ３２、またはＲ３２とＲ３２よりも可燃性の弱い冷媒とを混合した混合冷媒であり、前記冷媒循環回路内における冷媒の代表温度をＴ（Ｋ）とした場合に、４８．９３×Ｔ（Ｐａ）で表される値未満の圧力を前記設定圧力とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項６】
前記設定圧力を、１３３６４．６（Ｐａ）未満とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項７】
前記冷媒は、ＨＦＯ１２３４ｙｆ、またはＨＦＯ１２３４ｙｆとＨＦＯ１２３４ｙｆよりも可燃性の弱い冷媒とを混合した混合冷媒であり、前記冷媒循環回路内における冷媒の代表温度をＴ（Ｋ）とした場合に、２１．０８×Ｔ（Ｐａ）で表される値未満の圧力を前記設定圧力とする請求項１〜請求項４に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項８】
前記設定圧力を、５７５７．５（Ｐａ）未満とする請求項１〜請求項４または請求項７のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項９】
前記冷媒は、Ｒ２９０、またはＲ２９０とＲ２９０よりも可燃性の弱い冷媒とを混合した混合冷媒であり、前記冷媒循環回路内における冷媒の代表温度をＴ（Ｋ）とした場合に、７．１７×Ｔ（Ｐａ）で表される値未満の圧力を前記設定圧力とする未満であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の部品交換方法。
【請求項１０】
前記設定圧力は、１９５７．０（Ｐａ）未満である請求項１〜請求項４または請求項９のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項１１】
前記冷媒は、少なくとも第一の冷媒成分と第二の冷媒成分との２種類の可燃性を有する冷媒を含む混合冷媒であり、第一の冷媒成分および第二の冷媒成分の分子量をそれぞれＭ１（ｇ／ｍｏｌ）およびＭ２（ｇ／ｍｏｌ）、気体定数をＲ（Ｐａ×Ｌ／Ｋ×ｍｏｌ）、前記冷媒循環回路内の冷媒の代表温度をＴ（Ｋ）、第一の冷媒成分および第二の冷媒成分の可燃性下限をそれぞれＬＦＬ１（ｋｇ／ｍ3 ）およびＬＦＬ２（ｋｇ／ｍ3 ）とした場合に、（ＬＦＬ１×第一の冷媒成分の比率＋ＬＦＬ２×第二の冷媒成分の比率）×１０００×Ｒ×Ｔ／（Ｍ１×第一の冷媒成分の比率＋Ｍ２×第二の冷媒成分の比率）（Ｐａ）で表される値未満の圧力を前記設定圧力とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項１２】
前記冷媒は、ＨＦＯ１２３４ｙｆとＲ３２とを含む混合冷媒であり、前記冷媒循環回路内における冷媒の代表温度をＴ（Ｋ）とした場合に、（４８．９３×Ｒ３２の比率＋２１．０８×ＨＦＯ１２３４ｙｆの比率）×Ｔ（Ｐａ）で表される値未満の圧力を前記設定圧力とする請求項１〜請求項３または請求項１１のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項１３】
前記設定圧力は、１３３６４．６×Ｒ３２の比率＋５７５７．５×ＨＦＯ１２３４ｙｆの比率（Ｐａ）で表される値未満である請求項１〜請求項３、請求項１１または請求項１２に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項１４】
可燃性を有する冷媒を圧縮する圧縮機と、熱交換により前記冷媒を凝縮させる凝縮器として機能することができる第一の熱交換器と、冷媒の圧力調整をする絞り装置と、熱交換により前記冷媒を蒸発させる蒸発器として機能することができる第二の熱交換器とを配管接続して冷媒循環回路を構成し、
少なくとも前記圧縮機、第一の熱交換器を収容する室外機における前記冷媒の流入出を、開閉により制御する第一および第二の冷媒流路閉止装置と、
前記第一の熱交換器を凝縮器とし、前記第二の熱交換器を蒸発器として運転させ、前記第一の冷媒流路閉止装置を閉止させ、前記減圧区間における圧力が設定圧力になるまで、または設定時間になるまで減圧し、前記第二の冷媒流路閉止装置を閉止させる制御装置と
を備える冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可燃性冷媒を冷媒として用いるビル用マルチエアコン等の冷凍サイクル装置における部品交換方法に関するものである。例えば冷媒を充填した冷凍サイクル装置を据え付けて冷凍サイクルを構成した後に、現地（設置場所）において冷凍サイクル装置の構成部品を交換する際の部品交換方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ビル用マルチエアコンなどの空気調和装置において、室外機から中継器まで冷媒を循環させ、中継器から室内機まで水等の熱媒体を循環させることにより、室内機に水等の熱媒体を循環させながら、熱媒体の搬送動力を低減させる空気調和装置が存在している（たとえば、特許文献１）。【０００３】
従来のビル用マルチエアコン等の冷凍サイクル装置では、例えば冷媒配管、機器の配管部分等をバーナー等で加熱し、ロウ材を用いて固定（接続）している（ロウ付けを行っている）場合がある。このような冷凍サイクル装置において、冷媒循環回路を構成する部品が破損し、交換しなければならなくなった場合に、不燃性の冷媒を使用していたことにより、冷媒を回収タンクに回収した直後に、冷媒配管等をバーナー等で加熱してロウ材を溶かして取り外し、交換することができた。【０００４】
一方で、可燃性冷媒を使用した場合の部品交換時に発火しない作業手順を規定した空気調和装置も存在している（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ１０／０４９９９８号公報（第３頁、図１等）
【特許文献２】特開２００４−１１６８８５号公報（第７頁、図１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、特許文献１に記載されているビル用マルチエアコンのような空気調和装置においては、室外機と中継ユニットとの間で冷媒を循環させる。また、中継ユニットと室内機との間で水等の熱媒体を循環させる。そして、中継ユニットにおいて冷媒と水等の熱媒体を熱交換させるように構成している。このため、室内空間への冷媒の漏洩は防止されているが、構成部品の交換時の安全性については、特に規定がない。例えば従来の部品交換方法と同様の方法により構成部品を交換する際、冷媒配管内の冷媒が可燃性限界よりも濃い濃度になっていると、バーナーの火により可燃性冷媒が発火等する可能性があり、安全性の面での課題があった。【０００７】
また、特許文献２に記載の空気調和装置においては、構成部品の交換の作業手順が示されており、また、発火等を防ぐための配管内の冷媒の濃度および圧力について、少し記載はある。ただ、冷凍サイクル内の配管の冷媒の温度による濃度の違いについての記載はなく、また、記載されている数値についても、その算出根拠が明示されていない。このため、汎用的な交換方法とはいえず、さらに、設定圧力まで減圧する時間については定義されていないという課題があった。【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、可燃性を有する冷媒を使用した冷凍サイクル装置において構成部品を交換する際、バーナーの火等により可燃性冷媒が発火等しないようにし、安全な冷凍サイクル装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る冷凍サイクル装置の部品交換方法は、可燃性を有する冷媒を圧縮する圧縮機と、熱交換により冷媒を凝縮させる凝縮器として機能することができる第一の熱交換器と、冷媒の圧力調整をする絞り装置と、熱交換により冷媒を蒸発させる蒸発器として機能することができる第二の熱交換器とを配管接続して冷媒循環回路を構成し、少なくとも圧縮機、第一の熱交換器を収容する室外機における冷媒の流入出を、開閉により制御する第一および第二の冷媒流路閉止装置を備える冷凍サイクル装置の部品を交換する方法であって、第一の熱交換器を凝縮器とし、第二の熱交換器を蒸発器として運転を行う運転ステップと、第一の冷媒流路閉止装置を閉止して室外機からの冷媒の流出を停止し、冷媒循環回路における室外機以外の減圧区間にある冷媒を室外機に流入させて回収して、減圧区間における圧力が設定圧力になるまで、または設定時間になるまで減圧するポンプダウンステップと、第二の冷媒流路閉止装置を閉止する流路閉止ステップと、加熱により冷媒循環回路から部品を取り外し、交換を行う部品交換ステップとを有し、室外機以外の区間における冷凍サイクル装置の構成部品が故障した場合に、冷媒配管内に残存する可燃性を有する冷媒の量を低く抑えることができ、発火等することなしに、安全に部品を冷凍サイクル装置から取り外し、交換することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の冷凍サイクル装置の部品交換方法は、室外機以外の区間における冷媒循環回路を構成する部品を交換する際、冷媒循環回路内を減圧して、例えば冷媒の濃度を可燃限界濃度未満にした後、バーナー等による加熱を行って部品の取り外しおよび交換を行うようにしたので、冷媒への発火等を防ぎつつ、安全に取り外し等をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００のシステム構成図。
【図２】この発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００のシステム回路図。
【図３】この発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００の全冷房運転時のシステム回路図。
【図４】この発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００の全暖房運転時のシステム回路図。
【図５】この発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００の冷房主体運転時のシステム回路図。
【図６】この発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００の暖房主体運転時のシステム回路図。
【図７】この発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置の部品交換手順のフローチャートを表す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態．
この発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。図１に基づいて、空気調和装置の設置例について説明する。この空気調和装置は、可燃性を有する熱源側冷媒（以下、冷媒という）、水等の冷媒となる熱媒体をそれぞれ循環させる回路（冷媒循環回路（冷凍サイクル回路）Ａ、熱媒体循環回路Ｂ）を構成する機器等を有する装置を利用することで各室内機が運転モードとして冷房モードあるいは暖房モードを自由に選択できるものである。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、添字で区別等している複数の同種の機器等について、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字を省略して記載する場合もある。
【００１３】
図１においては、本実施の形態に係る空気調和装置は、熱源機である１台の室外機１と、複数台の室内機２と、室外機１と室内機２との間に介在する熱媒体変換機３と、を有している。熱媒体変換機３は、冷媒循環回路Ａを循環する冷媒と、冷媒に対して負荷（熱交換対象）となる熱媒体とで熱交換を行なうものである。室外機１と熱媒体変換機３とは、冷媒を導通する冷媒配管４で接続されている。熱媒体変換機３と室内機２とは、熱媒体を導通する配管（熱媒体配管）５で接続されている。そして、室外機１で生成された冷熱あるいは温熱は、熱媒体変換機３を介して室内機２に配送されるようになっている。
【００１４】
室外機１は、通常、ビル等の建物９の外の空間（たとえば、屋上等）である室外空間６に配置され、熱媒体変換機３を介して室内機２に冷熱または温熱を供給するものである。室内機２は、建物９の内部の空間（たとえば、居室等）である室内空間７に冷房用空気あるいは暖房用空気を供給できる位置に配置され、空調対象空間となる室内空間７に冷房用空気あるいは暖房用空気を供給するものである。熱媒体変換機３は、室外機１および室内機２とは別筐体として、室外空間６および室内空間７とは別の位置に設置できるように構成されている。また、室外機１および室内機２とは冷媒配管４および配管５でそれぞれ接続され、室外機１から供給される冷熱あるいは温熱を室内機２に伝達するものである。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態に係る空気調和装置においては、室外機１と熱媒体変換機３とが２本の冷媒配管４を用いて、熱媒体変換機３と各室内機２とが２本の配管５を用いて、それぞれ接続されている。このように、本実施の形態に係る空気調和装置では、２本の配管（冷媒配管４、配管５）を用いて各ユニット（室外機１、室内機２および熱媒体変換機３）を接続することにより、施工が容易となっている。
【００１６】
なお、図１においては、熱媒体変換機３が、建物９の内部ではあるが室内空間７とは別の空間である天井裏等の空間（以下、単に空間８と称する）に設置されている状態を例に示している。空間８は、密閉された空間ではなく、建物に設置された通気口１４により、室外空間６と通気可能に構成されている。なお、建物の通気口１４は、どんなものでもよく、空間８に冷媒が漏れた場合に、空間８の冷媒の濃度が上がり過ぎないように、自然対流または強制対流により、室外空間６と通気可能なように構成されていればよい。また、図１においては、室内機２が天井カセット型である場合を例に示してあるが、これに限定するものではなく、天井埋込型や天井吊下式等、室内空間７に直接またはダクト等により、暖房用空気あるいは冷房用空気を吹き出せるようになっていればどんな種類のものでもよい。
【００１７】
図１の空気調和装置においては、冷媒循環回路を循環する冷媒として可燃性の冷媒が用いられている。可燃性冷媒としては、たとえば、化学式がＣ3Ｈ2Ｆ4 で表されるテトラフルオロプロペン（ＣＦ3 ＣＦ＝ＣＨ2 で表されるＨＦＯ１２３４ｙｆ、ＣＦ3 ＣＨ＝ＣＨＦで表されるＨＦＯ１２３４ｚｅ等）や化学式がＣＨ2 Ｆ2 で表されるジフルオロメタン（Ｒ３２）が用いられる。また、これらを含む混合冷媒でもよく、混合冷媒の場合は、たとえば、冷媒量に対する割合を、ＨＦＯ１２３４ｙｆを８０％、Ｒ３２を２０％等とする。また、Ｒ２９０（プロパン）等の強燃性の冷媒を使用してもよい。
【００１８】
従って、熱媒体変換機３は、例えば天井裏以外でも、居住空間以外であり、屋外と何らかの通気がなされている空間であれば、どんなところに設置してもよい。たとえば、エレベーター等がある共用空間で屋外と通気がなされている空間等に設置することも可能である。
【００１９】
図１においては、室外機１が室外空間６に設置されている場合を例に示しているが、これに限定するものではない。たとえば、室外機１は、換気口付の機械室等の囲まれた空間に設置してもよく、室外空間６に対し通気がなされているところであれば、設置可能である。
【００２０】
さらに、室外機１、室内機２および熱媒体変換機３の接続台数を図１に図示してある台数に限定するものではなく、本実施の形態に係る空気調和装置が設置される建物９に応じて台数を決定すればよい。
【００２１】
また、熱媒体変換機３から冷媒が漏れた場合でも、室内空間７に冷媒が漏れないようにするため、熱媒体変換機３を設置する空間８と室内７との間には通気がなされないように構成するのが望ましい。しかし、空間８と室内７との間に、たとえば配管を通す穴等の小さな通気口があったとしても、空間８と室内７との間の通気口の通気抵抗を、空間８と室外空間６との間の通気口の通気抵抗よりも、大きく設定しておけば、漏れた冷媒は屋外へ排出されるため、問題ない。
【００２２】
また、図１に示すように、室外機１と熱媒体変換機３を接続する冷媒配管４は、屋外空間６を通すか、パイプシャフト２０を通すようにする。パイプシャフトは、配管を通すためのダクトで、周囲を金属等で囲われているため、冷媒配管４から冷媒が漏れた場合でも、周囲に拡散することはない。そして、パイプシャフトは、居住空間以外の非空調対象空間、あるいは屋外に設置されているため、冷媒配管４から漏れた冷媒は、パイプシャフトから非空調対象空間８を通して、あるいは直接、屋外へ排出され、室内に漏れることはない。また、熱媒体変換機３をパイプシャフト内に設置するようにしてもよい。
【００２３】
図２は、実施の形態に係る冷凍サイクル装置の一例を示す空気調和装置（以下、冷凍サイクル装置１００と称する）の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。図２に基づいて、冷凍サイクル装置１００の詳しい構成について説明する。図２に示すように、室外機１と熱媒体変換機３とが、熱媒体変換機３に備えられている熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂを介して冷媒配管４で接続されている。また、熱媒体変換機３と室内機２とも、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂを介して配管５で接続されている。なお、冷媒配管４については後段で詳述するものとする。
【００２４】
［室外機１］
室外機１には、圧縮機１０と、四方弁等の第１冷媒流路切替装置１１と、熱源側熱交換器１２と、アキュムレーター１９とが冷媒配管４で直列に接続されて搭載されている。また、室外機１には、第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ、および、逆止弁１３ｄが設けられている。第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ、および、逆止弁１３ｄを設けることで、室内機２の要求する運転に関わらず、熱媒体変換機３に流入させる冷媒の流れを一定方向にすることができる。
【００２５】
圧縮機１０は、冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものであり、たとえば容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成するとよい。第１冷媒流路切替装置１１は、暖房運転時（全暖房運転モード時および暖房主体運転モード時）における冷媒の流れと冷房運転時（全冷房運転モード時および冷房主体運転モード時）における冷媒の流れとを切り替えるものである。第一の熱交換器となる熱源側熱交換器１２は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器（または放熱器）として機能する。このとき、送風機（図示せず）から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行ない、その冷媒を蒸発ガス化または凝縮液化するものである。アキュムレーター１９は、圧縮機１０の吸入側に設けられており、過剰な冷媒を貯留するものである。
【００２６】
逆止弁１３ａは、熱源側熱交換器１２と熱媒体変換機３との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（室外機１から熱媒体変換機３への方向）のみに冷媒の流れを許容するものである。逆止弁１３ｂは、第１接続配管４ａに設けられ、暖房運転時において圧縮機１０から吐出された冷媒を熱媒体変換機３に流通させるものである。逆止弁１３ｃは、第２接続配管４ｂに設けられ、暖房運転時において熱媒体変換機３から戻ってきた冷媒を圧縮機１０の吸入側に流通させるものである。逆止弁１３ｄは、熱媒体変換機３と第１冷媒流路切替装置１１との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（熱媒体変換機３から室外機１への方向）のみに冷媒の流れを許容するものである。
【００２７】
第１接続配管４ａは、室外機１内において、第１冷媒流路切替装置１１と逆止弁１３ｄとの間における冷媒配管４と、逆止弁１３ａと熱媒体変換機３との間における冷媒配管４と、を接続するものである。第２接続配管４ｂは、室外機１内において、逆止弁１３ｄと熱媒体変換機３との間における冷媒配管４と、熱源側熱交換器１２と逆止弁１３ａとの間における冷媒配管４と、を接続するものである。なお、図３では、第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ、および、逆止弁１３ｄを設けた場合を例に示しているが、これに限定するものではなく、これらを必ずしも設ける必要はない。
【００２８】
また、室外機１の冷媒流入出口側には、室外機１における冷媒の流入出を開閉により制御する流路閉止装置２９ａおよび２９ｂを設けている。熱源側熱交換器１２が凝縮器として機能したときに冷媒流出口側の配管上に設置された方を第一の流路閉止装置となる流路閉止装置２９ａとする（本実施の形態では熱源側熱交換器１２に関係なく冷媒流出口側となる）。一方、熱源側熱交換器１２が凝縮器として機能したときに冷媒流入口側の配管上に設置された方を第二の流路閉止装置となる流路閉止装置２９ｂとする（本実施の形態では熱源側熱交換器１２に関係なく冷媒流入口側となる）。ここで、流路閉止装置２９ａおよび２９ｂは、手動式のバルブである場合が多いが、通電時に開となる電磁式の開閉弁であっても構わない。
【００２９】
［室内機２］
室内機２には、それぞれ利用側熱交換器２６が搭載されている。この利用側熱交換器２６は、配管５によって熱媒体変換機３の熱媒体流量調整装置２５と第２熱媒体流路切替装置２３に接続するようになっている。この利用側熱交換器２６は、図示省略のファン等の送風機から供給される空気と熱媒体との間で熱交換を行ない、室内空間７に供給するための暖房用空気あるいは冷房用空気を生成するものである。
【００３０】
この図２では、４台の室内機２が熱媒体変換機３に接続されている場合を例に示しており、紙面下から室内機２ａ、室内機２ｂ、室内機２ｃ、室内機２ｄとして図示している。また、室内機２ａ〜室内機２ｄに応じて、利用側熱交換器２６も、紙面下側から利用側熱交換器２６ａ、利用側熱交換器２６ｂ、利用側熱交換器２６ｃ、利用側熱交換器２６ｄとして図示している。なお、図１と同様に、室内機２の接続台数を図２に示す４台に限定するものではない。
【００３１】
［熱媒体変換機３］
熱媒体変換機３には、２つの熱媒体間熱交換器１５と、２つの絞り装置１６と、２つの開閉装置１７と、２つの第２冷媒流路切替装置１８と、２つのポンプ２１と、４つの第１熱媒体流路切替装置２２と、４つの第２熱媒体流路切替装置２３と、４つの熱媒体流量調整装置２５と、が搭載されている。
【００３２】
第二の熱交換器となる２つの熱媒体間熱交換器１５（熱媒体間熱交換器１５ａ、熱媒体間熱交換器１５ｂ）は、凝縮器（放熱器）または蒸発器として機能し、熱交換を行ない、室外機１で生成した冷熱または温熱を貯えた冷媒を熱媒体に伝達する負荷側熱交換器となる。熱媒体間熱交換器１５ａは、冷媒循環回路Ａにおける絞り装置１６ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間に設けられており、冷房暖房混在運転モード時において熱媒体の冷却に供するものである。また、熱媒体間熱交換器１５ｂは、冷媒循環回路Ａにおける絞り装置１６ｂと第２冷媒流路切替装置１８ｂとの間に設けられており、冷房暖房混在運転モード時において熱媒体の加熱に供するものである。ここでは２台の熱媒体間熱交換器１５を設置しているが、１台設置するようにしてもよいし、３台以上設置するようにしてもよい。
【００３３】
２つの絞り装置１６（絞り装置１６ａ、絞り装置１６ｂ）は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置１６ａは、冷房運転時の冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ａの上流側に設けられている。絞り装置１６ｂは、冷房運転時の冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ｂの上流側に設けられている。２つの絞り装置１６は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成するとよい。
【００３４】
２つの開閉装置１７（開閉装置１７ａ、開閉装置１７ｂ）は、二方弁等で構成されており、冷媒配管４を開閉するものである。開閉装置１７ａは、冷媒の入口側における冷媒配管４に設けられている。開閉装置１７ｂは、冷媒の入口側と出口側の冷媒配管４を接続した配管に設けられている。２つの第２冷媒流路切替装置１８（第２冷媒流路切替装置１８ａ、第２冷媒流路切替装置１８ｂ）は、四方弁等で構成され、運転モードに応じて冷媒の流れを切り替えるものである。第２冷媒流路切替装置１８ａは、冷房運転時の冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ａの下流側に設けられている。第２冷媒流路切替装置１８ｂは、全冷房運転時の冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ｂの下流側に設けられている。
【００３５】
２つのポンプ２１（ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ）は、各熱媒体間熱交換器１５に合わせて設けており、配管５を導通する熱媒体を循環させるものである。ポンプ２１ａは、熱媒体間熱交換器１５ａと第２熱媒体流路切替装置２３との間における配管５に設けられている。ポンプ２１ｂは、熱媒体間熱交換器１５ｂと第２熱媒体流路切替装置２３との間における配管５に設けられている。２つのポンプ２１は、たとえば容量制御可能なポンプ等で構成するとよい。
【００３６】
４つの第１熱媒体流路切替装置２２（第１熱媒体流路切替装置２２ａ〜第１熱媒体流路切替装置２２ｄ）は、三方弁等で構成されており、熱媒体の流路を切り替えるものである。第１熱媒体流路切替装置２２は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。第１熱媒体流路切替装置２２は、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ａに、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ｂに、三方のうちの一つが熱媒体流量調整装置２５に、それぞれ接続され、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の出口側に設けられている。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から第１熱媒体流路切替装置２２ａ、第１熱媒体流路切替装置２２ｂ、第１熱媒体流路切替装置２２ｃ、第１熱媒体流路切替装置２２ｄとして図示している。
【００３７】
４つの第２熱媒体流路切替装置２３（第２熱媒体流路切替装置２３ａ〜第２熱媒体流路切替装置２３ｄ）は、三方弁等で構成されており、熱媒体の流路を切り替えるものである。第２熱媒体流路切替装置２３は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。第２熱媒体流路切替装置２３は、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ａに、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ｂに、三方のうちの一つが利用側熱交換器２６に、それぞれ接続され、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の入口側に設けられている。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から第２熱媒体流路切替装置２３ａ、第２熱媒体流路切替装置２３ｂ、第２熱媒体流路切替装置２３ｃ、第２熱媒体流路切替装置２３ｄとして図示している。
【００３８】
４つの熱媒体流量調整装置２５（熱媒体流量調整装置２５ａ〜熱媒体流量調整装置２５ｄ）は、開口面積を制御できる二方弁等で構成されており、配管５に流れる流量を制御するものである。熱媒体流量調整装置２５は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。熱媒体流量調整装置２５は、一方が利用側熱交換器２６に、他方が第１熱媒体流路切替装置２２に、それぞれ接続され、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の出口側に設けられている。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から熱媒体流量調整装置２５ａ、熱媒体流量調整装置２５ｂ、熱媒体流量調整装置２５ｃ、熱媒体流量調整装置２５ｄとして図示している。また、熱媒体流量調整装置２５を利用側熱交換器２６の熱媒体流路の入口側に設けてもよい。
【００３９】
また、熱媒体変換機３には、各種検出装置（２つの熱媒体流出温度検出装置３１、４つの熱媒体出口温度検出装置３４、４つの冷媒流入出温度検出装置３５、および、冷媒圧力検出装置３６）が設けられている。これらの検出装置で検出された情報（温度情報、圧力情報）は、冷凍サイクル装置１００の動作を統括制御する制御装置４０に送られ、圧縮機１０の駆動周波数、図示省略の送風機の回転数、第１冷媒流路切替装置１１の切り替え、ポンプ２１の駆動周波数、第２冷媒流路切替装置１８の切り替え、熱媒体の流路の切替等の制御に利用されることになる。
【００４０】
２つの熱媒体流出温度検出装置３１（熱媒体流出温度検出装置３１ａ、熱媒体流出温度検出装置３１ｂ）は、熱媒体間熱交換器１５から流出した熱媒体、つまり熱媒体間熱交換器１５の出口における熱媒体の温度を検出する温度センサーであり、たとえばサーミスター等で構成するとよい。熱媒体流出温度検出装置３１ａは、ポンプ２１ａの入口側における配管５に設けられている。熱媒体流出温度検出装置３１ｂは、ポンプ２１ｂの入口側における配管５に設けられている。
【００４１】
４つの熱媒体出口温度検出装置３４（熱媒体出口温度検出装置３４ａ〜熱媒体出口温度検出装置３４ｄ）は、第１熱媒体流路切替装置２２と熱媒体流量調整装置２５との間に設けられ、利用側熱交換器２６から流出した熱媒体の温度を検出する温度センサーであり、サーミスター等で構成するとよい。熱媒体出口温度検出装置３４は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から熱媒体出口温度検出装置３４ａ、熱媒体出口温度検出装置３４ｂ、熱媒体出口温度検出装置３４ｃ、熱媒体出口温度検出装置３４ｄとして図示している。
【００４２】
４つの冷媒流入出温度検出装置３５（冷媒流入出温度検出装置３５ａ〜冷媒流入出温度検出装置３５ｄ）は、熱媒体間熱交換器１５の冷媒の入口側または出口側に設けられ、熱媒体間熱交換器１５に流入する冷媒の温度または熱媒体間熱交換器１５から流出した冷媒の温度を検出する温度センサーであり、サーミスター等で構成するとよい。冷媒流入出温度検出装置３５ａは、熱媒体間熱交換器１５ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間に設けられている。冷媒流入出温度検出装置３５ｂは、熱媒体間熱交換器１５ａと冷媒絞り装置１６ａとの間に設けられている。冷媒流入出温度検出装置３５ｃは、熱媒体間熱交換器１５ｂと第２冷媒流路切替装置１８ｂとの間に設けられている。冷媒流入出温度検出装置３５ｄは、熱媒体間熱交換器１５ｂと冷媒絞り装置１６ｂとの間に設けられている。
【００４３】
冷媒圧力検出装置（圧力センサー）３６は、冷媒流入出温度検出装置３５ｄの設置位置と同様に、熱媒体間熱交換器１５ｂと冷媒絞り装置１６ｂとの間に設けられ、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間を流れる冷媒の圧力を検出するものである。
【００４４】
また、制御装置４０は、マイクロコンピュータ等で構成されており、各種検出装置の検出に係る信号およびリモコンからの指示に基づいて、圧縮機１０の駆動周波数、第１冷媒流路切替装置１１の切り替え、ポンプ２１の駆動、絞り装置１６の開度、開閉装置１７の開閉、第２冷媒流路切替装置１８の切り替え、第１熱媒体流路切替装置２２の切り替え、第２熱媒体流路切替装置２３の切り替え、熱媒体流量調整装置２５の開度等を制御し、冷凍サイクル装置の運転を制御する。ここで、制御装置４０は、ユニット毎に設けてもよく、熱媒体変換機３等に設けてもよい。
【００４５】
熱媒体を導通する配管５は、熱媒体間熱交換器１５ａに接続されるものと、熱媒体間熱交換器１５ｂに接続されるものと、で構成されている。配管５は、熱媒体変換機３に接続される室内機２の台数に応じて分岐されている（ここでは、配管５ａ〜配管５ｄに４分岐されている）。そして、配管５は、第１熱媒体流路切替装置２２、および、第２熱媒体流路切替装置２３で接続されている。第１熱媒体流路切替装置２２および第２熱媒体流路切替装置２３を制御することで、熱媒体間熱交換器１５ａからの熱媒体を利用側熱交換器２６に流入させるか、熱媒体間熱交換器１５ｂからの熱媒体を利用側熱交換器２６に流入させるかが決定されるようになっている。
【００４６】
そして、冷凍サイクル装置１００では、圧縮機１０、第１冷媒流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、開閉装置１７、第２冷媒流路切替装置１８、熱媒体間熱交換器１５ａの冷媒流路、冷媒絞り装置１６、および、アキュムレーター１９を、冷媒配管４で接続して冷媒循環回路Ａを構成している。また、熱媒体間熱交換器１５ａの熱媒体流路、ポンプ２１、第１熱媒体流路切替装置２２、熱媒体流量調整装置２５、利用側熱交換器２６、および、第２熱媒体流路切替装置２３を、配管５で接続して熱媒体循環回路Ｂを構成している。つまり、熱媒体間熱交換器１５のそれぞれに複数台の利用側熱交換器２６が並列に接続され、熱媒体循環回路Ｂを複数系統としているのである。
【００４７】
よって、冷凍サイクル装置１００では、室外機１と熱媒体変換機３とが、熱媒体変換機３に設けられている熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂを介して接続され、熱媒体変換機３と室内機２とも、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂを介して接続されている。これにより、冷凍サイクル装置１００では、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂで冷媒循環回路Ａを循環する冷媒と熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体とが熱交換するようになっている。
【００４８】
次に冷凍サイクル装置１００が実行する各運転モードについて説明する。この冷凍サイクル装置１００は、各室内機２からの指示に基づいて、その室内機２で冷房運転あるいは暖房運転が可能になっている。このため、冷凍サイクル装置１００は、室内機２の全部で同一運転をすることができるとともに、室内機２のそれぞれで異なる運転をすることができるようになっている。
【００４９】
冷凍サイクル装置１００が実行する運転モードには、駆動している室内機２の全てが冷房運転を実行する全冷房運転モード、駆動している室内機２の全てが暖房運転を実行する全暖房運転モード、冷房負荷の方が大きい冷房主体運転モード、および、暖房負荷の方が大きい暖房主体運転モードがある。以下に、各運転モードについて、熱源側冷媒および熱媒体の流れとともに説明する。
【００５０】
［全冷房運転モード］
図３は、冷凍サイクル装置１００の全冷房運転モード時における冷媒等の流れを示す循環回路図である。この図３では、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂでのみ冷熱負荷が発生している場合を例に全冷房運転モードについて説明する。以下の図では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒および熱媒体）の流れる配管を示している。また、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
【００５１】
室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２へ流入させるように切り替える。また、熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａおよび熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃおよび熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。また、流路閉止装置２９ａ、２９ｂは開放する（以下、同じ）。
【００５２】
まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した高圧液冷媒は、逆止弁１３ａおよび流路閉止装置２９ａを通って室外機１から流出し、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。そして、高圧液冷媒は、開閉装置１７ａを経由した後に分岐されて絞り装置１６ａおよび絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。
【００５３】
二相冷媒は、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂに流入し、熱媒体を冷却しながら、低温・低圧のガス冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂから流出したガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ａおよび第２冷媒流路切替装置１８ｂを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４および流路閉止装置２９ｂを通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｄを通って、第１冷媒流路切替装置１１およびアキュムレーター１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。
【００５４】
次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
全冷房運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂで冷やされた熱媒体がポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂを流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａおよび第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂに流入する。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａおよび熱媒体流量調整装置２５ｂにより空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂに流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂで室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行なう。
【００５５】
利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂから流出した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａおよび熱媒体流量調整装置２５ｂを通過する。そして、第１熱媒体流路切替装置２２ａおよび第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂへ吸い込まれる。
【００５６】
熱負荷のない利用側熱交換器２６（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がないため、熱媒体流量調整装置２５により流路を閉じて、利用側熱交換器２６へ熱媒体が流れないようにする（以下の運転モードにおいても同じである）。
【００５７】
［全暖房運転モード］
図４は、冷凍サイクル装置１００の全暖房運転モード時における冷媒等の流れを示す循環回路図である。この図４では、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂでのみ温熱負荷が発生している場合を例に全暖房運転モードについて説明する。
【００５８】
図４に示す全暖房運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２を経由させずに熱媒体変換機３へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａおよび熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃおよび熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。
【００５９】
まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を通り、第１接続配管４ａを導通し、逆止弁１３ｂおよび流路閉止装置２９ａを通過し、室外機１から流出する。ガス冷媒は、さらに冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した高温・高圧のガス冷媒は、分岐されて第２冷媒流路切替装置１８ａおよび第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入する。
【００６０】
熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ａおよび絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。この二相冷媒は、開閉装置１７ｂを通って、熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４および流路閉止装置２９ｂを通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、第２接続配管４ｂを導通し、逆止弁１３ｃを通過して、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。
【００６１】
そして、熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。そして低温・低圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１およびアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。
【００６２】
次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
全暖房運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂで暖められた熱媒体がポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂを流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａおよび第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂに流入する。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａおよび熱媒体流量調整装置２５ｂにより空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂに流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂで室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。
【００６３】
利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂから流出した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａおよび熱媒体流量調整装置２５ｂを通過する。そして、第１熱媒体流路切替装置２２ａおよび第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂへ吸い込まれる。
【００６４】
［冷房主体運転モード］
図５は、冷凍サイクル装置１００の冷房主体運転モード時における冷媒等の流れを示す循環回路図である。この図５では、利用側熱交換器２６ａで冷熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂで温熱負荷が発生している場合について説明する。
【００６５】
室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２へ流入させるように切り替える。また、熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａおよび熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃおよび熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａと利用側熱交換器２６ａとの間を、熱媒体間熱交換器１５ｂと利用側熱交換器２６ｂとの間を、それぞれ熱媒体が循環するようにしている。
【００６６】
まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮し、二相冷媒となる。二相冷媒は、逆止弁１３ａおよび流路閉止装置２９ａを通って室外機１から流出し、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。そして、熱媒体変換機３に流入した二相冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。
【００６７】
熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した二相冷媒は、熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。さらに液冷媒は、絞り装置１６ｂで膨張させられて低圧二相冷媒となる。この低圧二相冷媒は、絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低圧のガス冷媒となる。そして、ガス冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ａから流出し、第２冷媒流路切替装置１８ａを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４および流路閉止装置２９ｂを通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｄを通って、第１冷媒流路切替装置１１およびアキュムレーター１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。
【００６８】
次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
冷房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ｂで暖められた熱媒体がポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。また、冷房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａで冷やされた熱媒体がポンプ２１ａによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａおよび第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂに流入する。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａおよび熱媒体流量調整装置２５ｂよって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御される。
【００６９】
利用側熱交換器２６ｂでは熱媒体が室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。また、利用側熱交換器２６ａでは熱媒体が室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行なう。利用側熱交換器２６ｂを通過した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ｂおよび第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。また、利用側熱交換器２６ａを通過した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａおよび第１熱媒体流路切替装置２２ａを通って、熱媒体間熱交換器１５ａへ流入し、再びポンプ２１ａへ吸い込まれる。
【００７０】
この間、暖かい熱媒体と冷たい熱媒体とは、第１熱媒体流路切替装置２２および第２熱媒体流路切替装置２３の作用により、混合することなく、それぞれ温熱負荷、冷熱負荷がある利用側熱交換器２６へ導入される。
【００７１】
［暖房主体運転モード］
図６は、冷凍サイクル装置１００の暖房主体運転モード時における冷媒等の流れを示す循環回路図である。この図６では、利用側熱交換器２６ａで温熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂで冷熱負荷が発生している場合を例に説明する。
【００７２】
室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２を経由させずに熱媒体変換機３へ流入させるように切り替える。また、熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａおよび熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃおよび熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。
【００７３】
まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を通り、第１接続配管４ａを導通し、逆止弁１３ｂおよび流路閉止装置２９ａを通過し、室外機１から流出する。ガス冷媒は、さらに冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した高温・高圧のガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。
【００７４】
熱媒体間熱交換器１５ｂに流入したガス冷媒は、熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで膨張させられて低圧二相冷媒となる。そして、低圧二相冷媒は、絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、熱媒体から吸熱することで蒸発し、熱媒体を冷却する。この低圧二相冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ａから流出し、第２冷媒流路切替装置１８ａを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４および流路閉止装置２９ｂを通って再び室外機１へ流入する。
【００７５】
室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｃを通って、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温・低圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１およびアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。
【００７６】
暖房主体運転モードにおける熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについては、冷房主体運転モードにおける流れと同じである。
【００７７】
［冷媒配管４］
以上説明したように、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００は、幾つかの運転モードを具備している。これらの運転モードにおいては、室外機１と熱媒体変換機３とを接続する配管４には冷媒が流れている。
【００７８】
［配管５］
本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００が実行する幾つかの運転モードにおいては、熱媒体変換機３と室内機２を接続する配管５には水や不凍液等の熱媒体が流れている。
【００７９】
［冷凍サイクル装置１００の構成部品の交換方法］
空気調和装置等の冷凍サイクル装置１００は、通常は以上のような動作をしている。ここで、例えば現地での工事ミス等によって、冷媒循環回路Ａ内に水分、ゴミ等が入り込む、また、経年劣化、設計想定外の動作等により、冷凍サイクル装置１００の特に冷媒循環回路Ａを構成する部品（構成部品）が破損し、交換しなければならない場合を考える。
【００８０】
部品の中には、例えば熱媒体間熱交換器１５ａのように、ロウ材をバーナー等で加熱をして冷媒配管４と部品とを固定するロウ付け等の方法で接続されているものがある。ここで、バーナーを用いなくても、電気によって表面温度を上げてロウ材を加熱する方法によって、ロウ材を溶かして冷媒配管４と部品とを固定する方法であってもよい。また、ロウ付け以外の加熱により表面温度を上げて配管と部品を固定する方法を採用してもよい。
【００８１】
従来、例えば冷凍サイクル装置１００の冷媒循環回路Ａを構成する部品のうち、室外機１以外に設けられている部品を故障等により交換する際には、まず、冷媒循環回路Ａを冷房運転する。そして室外機１の冷媒流出口側にある流路閉止装置２９ａを閉として、ポンプダウン運転を行う。経験に基づき、適当な時間運転した後に、室外機１の冷媒流入口側にある流路閉止装置２９ｂを閉にして圧縮機を停止する。その後、バーナーであぶる等の行為により、冷媒配管と部品とを接続しているロウ材を加熱して溶かし、部品を冷媒配管４から取り外し、新しい部品と交換する。
【００８２】
本実施の形態の冷凍サイクル装置１００の冷媒循環回路Ａの内部には、可燃性を有する冷媒（可燃性冷媒）が充填されている。可燃性冷媒は発火等する可能性がある。可燃性冷媒が発火等するかどうかは、冷媒循環回路Ａにおける冷媒濃度と関係する。冷媒濃度が低いほど発火等する可能性が低くなり、限界より低くなれば発火等しなくなる。ここで、可燃性冷媒が発火等しない限界濃度（ｋｇ／ｍ3 ）を“ＬＦＬ”（Lower Flammability Limit ）と称する。例えば、Ｒ３２の“ＬＦＬ”は０．３０６（ｋｇ／ｍ3 ）、ＨＦＯ１２３４ｙｆ（テトラフルオロプロペン）の“ＬＦＬ”は０．２８９（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｒ２９０（プロパン）の“ＬＦＬ”は０．０３８（ｋｇ／ｍ3 ）である。
【００８３】
また、可燃性の各冷媒は自己発火温度（Auto Ignition Temperature ）を有しており、冷媒濃度が”ＬＦＬ”を超えており、冷媒雰囲気中に自己発火温度を超えた温度の物体があると発火等する性質がある。例えば、Ｒ３２は６４８（℃）、ＨＦＯ１２３４ｙｆ（テトラフルオロプロペン）は４０５（℃）、Ｒ２９０（プロパン）は４７０（℃）である。従って、従来のような部品交換方法では、冷媒配管４内の冷媒濃度が“ＬＦＬ”未満にはならないので、そのままバーナーで加熱した後に、部品を取り外すと、外部の空気と配管内の冷媒とが混ざり合い、空気中に”ＬＦＬ”以上の濃度の冷媒が存在する状態になり、そこに自己発火温度以上の温度を有する配管や炎等がある状態が形成され、冷媒が発火等する可能性があり、危険である。
【００８４】
そこで、可燃性冷媒を使用している冷凍サイクル装置１００では、冷媒循環回路Ａ内の冷媒の濃度を“ＬＦＬ”未満にしてから、冷媒配管４をバーナー等で加熱して部品を交換するようにする新たな部品交換方法が必要になる。以下、その方法について説明する。
【００８５】
例えば、ポンプダウン運転にて、熱媒体間熱交換器１５ａおよび１５ｂ、冷媒配管４等の室外機１以外の冷媒配管４、部品の内部の冷媒を室外機１に回収して減圧することを考える。この場合、冷凍サイクル装置１００冷媒循環回路Ａにおいて、流路閉止装置２９ａから熱媒体間熱交換器１５ａおよび１５ｂを介して流路閉止装置２９ｂに至る区間（冷媒の経路。以下、減圧区間という）の冷媒配管４、部品内の合計内容積をＶ（ｍ3 ）とする。また、冷媒循環回路Ａ内の冷媒の平均密度をρ（ｋｇ／ｍ3 ）とすると、冷媒循環回路Ａ内の冷媒の重量ｍ１（ｋｇ）は（１）式で求められる。
【００８６】
ｍ１＝Ｖ×ρ                                        …（１）
【００８７】
冷媒の密度ρ（ｋｇ／ｍ3 ）は単位体積あたりの冷媒の重量を表している。一方、ＬＦＬ（ｋｇ／ｍ3 ）も単位体積あたりの冷媒の重量で表される冷媒の濃度であり、どちらも同じ単位になっている。すなわち、冷媒循環回路Ａ内の冷媒濃度がＬＦＬ（ｋｇ／ｍ3 ）であるときの体積Ｖ（ｍ3 ）における冷媒の重量ｍ（ｋｇ）は（２）式で求められる
【００８８】
ｍ＝Ｖ×ＬＦＬ                                      …（２）
【００８９】
また、冷媒の分子量をＭ（ｇ／ｍｏｌ）、冷媒循環回路Ａ内の冷媒濃度がＬＦＬ（ｋｇ／ｍ3 ）であるときの冷媒のモル数をｎ（ｍｏｌ）とすると（３）式が成り立つ。
【００９０】
ｎ＝（ｍ×１０００）／Ｍ                            …（３）
【００９１】
一方、ガス状態の冷媒においては、気体の圧力をＰ（Ｐａ）、気体の体積をＶ（ｍ3 ）、気体のモル数をｎ（ｍｏｌ）、気体定数をＲ（Ｐａ×Ｌ／（Ｋ×ｍｏｌ））、温度をＴ（Ｋ）とすると、（４）式に示す気体の状態方程式が成り立つ。ここで、気体定数Ｒは、８．３１４４７×１０3 （Ｐａ×Ｌ／（Ｋ×ｍｏｌ））である。
【００９２】
Ｐ×Ｖ＝ｎ×Ｒ×Ｔ                                  …（４）
【００９３】
（２）式および（３）式を（４）式に代入すると（５）式になり、これを変形すると（６）式になる。
【００９４】
Ｐ×Ｖ＝［｛（Ｖ×ＬＦＬ）×１０００｝／Ｍ］×Ｒ×Ｔ    …（５）
Ｐ＝（ＬＦＬ×Ｒ×１０００／Ｍ）×Ｔ                    …（６）
【００９５】
以上より、冷凍サイクル装置１００の冷媒循環回路Ａ（冷媒配管４等）内の圧力が（６）式で表される圧力Ｐよりも低くなれば、冷媒循環回路Ａ（冷媒配管４等）内の冷媒濃度が“ＬＦＬ”未満となるため、冷媒が発火等することはない。次に幾つかの冷媒について（６）式を計算する。
【００９６】
Ｒ３２を冷媒とした場合、化学式はＣＨ2Ｆ2、“ＬＦＬ”は０．３０６（ｋｇ／ｍ3 ）、分子量Ｍは５２（ｇ／ｍｏｌ）である。これらの値を（６）式に代入すると、（７）式のようになる。
【００９７】
Ｐ＝４８．９３×Ｔ                                  …（７）
【００９８】
従って、冷媒としてＲ３２を使用している場合、ロウ付け等により部品交換を行う際に、冷媒循環回路Ａ（冷媒配管４等）内の圧力を（７）式で示される圧力Ｐ未満に減圧すれば、外部空気が配管内に残った冷媒と混合されても、冷媒濃度が”ＬＦＬ”を超えることがなくなるため、冷媒が発火等することはなく、安全に部品を交換することができる。
【００９９】
ここで、冷凍サイクル装置１００が運転停止後、周囲の空気と同等の温度（室温）になるものとし、この温度を２５℃（２９８．１５（Ｋ））とする。そして、この温度を冷凍サイクル装置１００内の冷媒の代表温度Ｔとして（７）式に代入すると、圧力Ｐは１４５８７．８（Ｐａ）となる。したがって、Ｒ３２を冷媒として使用している場合、ロウ付け等により部品交換を行う際に、より具体的な圧力として、例えば冷媒循環回路Ａ（冷媒配管４等）内の圧力を１４５８７．８（Ｐａ）未満に減圧すれば、冷媒が発火等することはなく、安全に部品を交換することができる。ここで、ビル用マルチエアコンにおいては、運転中は、圧縮機１０の高圧側である凝縮器内の冷媒の温度は約５０℃、圧縮機１０の低圧側である蒸発器内の冷媒の温度は約０℃の状態で運転されていることが多い。そこで、例えば冷凍サイクル装置１００の運転が停止された直後に部品を交換することを考えると、冷媒循環回路Ａ（冷媒配管４等）内の減圧を行う際、冷凍サイクル装置１００内の冷媒の代表温度Ｔとして、０℃を（７）式に代入した圧力である１３３６４．６（Ｐａ）未満まで減圧するようにすれば、さらに安全に部品を交換することができる。
【０１００】
ここで、Ｒ３２とＲ３２よりも可燃性の弱い冷媒とを混合した混合冷媒においては、後述するように各冷媒成分の“ＬＦＬ”を基に設定圧力を決めてもよいが、上記のような圧力まで減圧しておけば、さらに安全性を高めることができる。
【０１０１】
次に、冷媒として、ＨＦＯ１２３４ｙｆ（テトラフルオロプロペン）を使用することを想定する。ＨＦＯ１２３４ｙｆ（テトラフルオロプロペン）においては、化学式はＣＦ3 ＣＦ＝ＣＨ2 、“ＬＦＬ”は０．２８９（ｋｇ／ｍ3 ）、分子量Ｍは１１４（ｇ／ｍｏｌ）である。これらの値を（６）式に代入すると（８）式のようになる。
【０１０２】
Ｐ＝２１．０８×Ｔ                                  …（８）
【０１０３】
従って、冷媒としてＨＦＯ１２３４ｙｆを使用している場合、ロウ付け等により部品交換を行う際に、冷媒循環回路Ａ（冷媒配管４等）内の圧力を（７）式で示される圧力未満にすれば、冷媒が発火等することはなく、安全に部品を交換することができる。
【０１０４】
また、（８）式にＴ＝２９８．１５（Ｋ）（２５（℃））を代入すると、圧力Ｐは６２８４．４（Ｐａ）となる。ロウ付け等により部品交換を行う際に、より具体的な圧力として、例えば冷媒循環回路Ａ（冷媒配管４等）内の圧力を６２８４．４（Ｐａ）未満に減圧すれば、先と同じ理由により、ロウ付け等を安全に行うことができ、安全に部品を交換することができる。また、冷凍サイクル装置１００の運転が停止された直後に部品を交換することを考え、冷媒循環回路Ａ（冷媒配管４等）内の減圧を行う際、（８）式にＴ＝２７３．１５（Ｋ）（０（℃））を代入した圧力である５７５７．５（Ｐａ）未満まで減圧するようにすれば、さらに安全に部品を交換することができる。
【０１０５】
また、ＨＦＯ１２３４ｙｆ（テトラフルオロプロペン）とＨＦＯ１２３４ｙｆ（テトラフルオロプロペン）よりも可燃性の弱い冷媒とを混合した混合冷媒においては、後述するように各冷媒成分の“ＬＦＬ”を基に設定圧力を決めてもよいが、上記のような圧力まで減圧しておけば、さらに安全性を高めることができる。
【０１０６】
次に、冷媒としてＲ２９０（プロパン）を使用することを想定する。Ｒ２９０（プロパン）においては、化学式はＣ3Ｈ8、“ＬＦＬ”は０．０３８（ｋｇ／ｍ3 ）、分子量Ｍは４４．１（ｇ／ｍｏｌ）である。これらの値を（６）式に代入すると（９）式のようになる。
【０１０７】
Ｐ＝７．１７×Ｔ                                    …（９）
【０１０８】
従って、冷媒としてＲ２９０を使用している場合、ロウ付け等により部品交換を行う際に、冷媒循環回路Ａ（冷媒配管４等）内の圧力を（９）式で示される圧力未満にすれば、冷媒が発火等することはなく、安全に部品を交換することができる。
【０１０９】
また、（９）式において、
Ｔ＝２９８．１５（Ｋ）（２５（℃））を代入すると、圧力Ｐは２１３６．１（Ｐａ）となる。ロウ付け等により部品交換を行う際に、より具体的な圧力として、例えば冷媒循環回路Ａ（冷媒配管４等）内の圧力を２１３６．１（Ｐａ）未満に減圧すれば、先と同じ理由により、ロウ付け等を安全に行うことができ、安全に部品を交換することができる。また、冷凍サイクル装置１００の運転が停止された直後に部品を交換することを考え、冷媒循環回路Ａ（冷媒配管４等）内の減圧を行う際、（９）式にＴ＝２７３．１５（Ｋ）（０（℃））を代入した圧力である１９５７．０（Ｐａ）未満まで減圧するようにすれば、さらに安全に部品を交換することができる。
【０１１０】
また、冷媒としてＲ２９０（プロパン）を使用する場合について説明したが、Ｒ２９０（プロパン）とＲ２９０（プロパン）よりも可燃性の弱い冷媒とを混合した混合冷媒においては、後述するように各冷媒成分の“ＬＦＬ”を基に設定圧力を決めてもよいが、上記のような圧力まで減圧しておけば、さらに安全性を高めることができる。
【０１１１】
次に、冷媒として複数種類の可燃性冷媒を使用する場合は、各冷媒成分の“ＬＦＬ”を基に、比率（割合）によって設定圧力を決める方が正確である。例えば２種類の場合、第一の冷媒成分および第二の冷媒成分の分子量をそれぞれＭ１（ｇ／ｍｏｌ）、Ｍ２（ｇ／ｍｏｌ）とする。また、気体定数をＲ（Ｐａ×Ｌ／Ｋ×ｍｏｌ）、冷媒循環回路Ａ（冷媒配管４等）内の冷媒の代表温度をＴ（Ｋ）とする。そして、第一の冷媒成分および第二の冷媒成分の可燃性下限をそれぞれＬＦＬ１（ｋｇ／ｍ3 ）、ＬＦＬ２（ｋｇ／ｍ3 ）とした場合に、圧力Ｐ（Ｐａ）は、（１０）式で求めることができる。ここで、特に限定するものではないが、各成分の比率については、例えば冷媒全体を１００として各比率を決めている（以下同じ）。冷凍サイクル装置１００内の圧力を（１０）式で計算される圧力Ｐよりも低くすることができれば、配管内の冷媒が発火等することはない。
【０１１２】
Ｐ＝｛（ＬＦＬ１×第一の冷媒成分の比率
＋ＬＦＬ２×第二の冷媒成分の比率）×Ｒ×１０００／
（Ｍ１×第一の冷媒成分の比率
＋Ｍ２×第二の冷媒成分の比率）｝×Ｔ        …（１０）
【０１１３】
例えば、ＨＦＯ１２３４ｙｆとＲ３２とを含む混合冷媒を用いる場合は、冷凍サイクル装置１００内の圧力を（１１）式で求められる圧力Ｐ未満の圧力を設定圧力にすればよい。
【０１１４】
Ｐ＝（４８．９３×Ｒ３２の比率
＋２１．０８×ＨＦＯ１２３４ｙｆの比率）×Ｔ    …（１１）
【０１１５】
また、（１１）式にＴ＝２９８．１５（Ｋ）（２５（℃））を代入すると、（１２）式となり、冷凍サイクル装置１００内の圧力を（１２）式で求められる圧力Ｐ未満の圧力を設定圧力にすればよい。
【０１１６】
Ｐ＝１４５８７．８×Ｒ３２の比率
＋６２８４．４×ＨＦＯ１２３４ｙｆの比率      …（１２）
【０１１７】
例えば、Ｒ３２が２０％（＝０．２）、ＨＦＯ１２３４ｙｆが８０％（＝０．８）である場合は、７９４５．０８（Ｐａ）未満を設定圧力にすればよい。
【０１１８】
また、（１１）式にＴ＝２７３．１５（Ｋ）（０（℃））を代入すると、（１３）式となり、冷凍サイクル装置１００内の圧力を（１３）式で求められる圧力Ｐ未満の圧力を設定圧力にすれば、さらに安全に部品を交換することができる。
【０１１９】
Ｐ＝１３３６４．６×Ｒ３２の比率
＋５７５７．５×ＨＦＯ１２３４ｙｆの比率      …（１３）
【０１２０】
さて、次に、減圧区間を圧縮機１０によって設定圧力未満に減圧するための設定時間について説明する。圧縮機１０で減圧させる場合、圧縮機１０のストロークボリュームをＶｃ（ｃｃ）、ポンプダウン運転中の圧縮機１０の周波数をｆ（Ｈｚ）とする。減圧区間の冷媒を室外機１内に移動させて減圧を行う際の圧縮機１０による排気速度Ｓ（ｍ3 ／ｍｉｎ）は（１４）式で求められる。減圧区間における冷媒配管４、部品内の合計内容積は前述したようにＶ（ｍ3 ）である。
【０１２１】
Ｓ＝Ｖｃ×ｆ×６０×１０-6                       …（１４）
【０１２２】
ここで、微小な時間Δｔ（ｍｉｎ）の間に排気される気体の容積はＳ×Δｔ（ｍ3 ）で求まる。この気体の圧力をＰ（Ｐａ）とすると、気体の量（圧力×容積）はＳ×Ｐ×Δｔになる。一方、Δｔの間に減少する圧力を−ΔＰ（Ｐａ）とすると、容器から排出された気体の量は−Ｖ×ΔＰで求まる。この両者が等しいことから、（１５）式が得られる。
【０１２３】
Ｖ×ΔＰ＝−Ｓ×Ｐ×Δｔ                          …（１５）
【０１２４】
時刻０（ｓ）での気体の圧力をＰ１（Ｐａ）とし、（１４）式を（１５）式に代入し、さらに（１５）式の微分方程式を解くと（１６）式が得られる。
【０１２５】
Ｐ＝Ｐ１×ｅｘｐ｛−（Ｖｃ×ｆ×６０×１０-6）×ｔ／Ｖ｝ …（１６）
【０１２６】
（１６）式を展開し、冷凍サイクル装置１００の冷媒循環回路Ａ（冷媒配管４等）内の最終圧力（所定の圧力）をＰ２（Ｐａ）とすると、減圧に要する時間ｔ（ｍｉｎ）は、（１７）式で求めることができる。
【０１２７】
ｔ＝｛Ｖ／（Ｖｃ×ｆ×６０×１０-6）｝×ｌｏｇe （Ｐ１／Ｐ２）
＝｛Ｖ／（Ｖｃ×ｆ×６０×１０-6）｝×２．３０３×ｌｏｇ10（Ｐ１／Ｐ２）
…（１７）
【０１２８】
減圧区間の合計内容積Ｖは、冷凍サイクル内の冷媒重量（ｋｇ）を冷媒の平均密度ρ（ｋｇ／ｍ3 ）で除すことにより求めることができる。例えば、簡易的に、冷媒の平均密度を液密度とガス密度の平均として５００（ｋｇ／ｍ3 ）とし、冷凍サイクル内の冷媒重量を１０（ｋｇ）とすると、減圧区間の合計内容積Ｖは０．０２（ｍ3 ）と求まる。また、圧縮機１０のストロークボリュームＶｃを５０（ｃｃ）、ポンプダウン運転中の圧縮機１０の周波数ｆを５０（Ｈｚ）とする。このとき、圧縮機１０が減圧区間の冷媒を室外機１に移動させる排気速度Ｓは０．１５（ｍ3 ／ｍｉｎ）、減圧区間における初期圧力Ｐ１は冷房運転からポンプダウン運転に切り替えた時の低圧側圧力である。例えば、複数の冷媒を混合させてＲ４１０Ａ相当の圧力にすることを考えると、約８０００００（Ｐａ）（８００（ｋＰａ））となる。
【０１２９】
そして、最終圧力Ｐ２は、先に求めた通り、冷媒がＲ３２の場合は１３３６４．６（Ｐａ）、ＨＦＯ１２３４ｙｆの場合は５７５７．５（Ｐａ）、プロパンの場合は１９５７．０（Ｐａ）である。これらを（１７）式に代入すると、冷媒がＲ３２の場合は３２秒、ＨＦＯ１２３４ｙｆの場合は３９秒、プロパンの場合は４７秒となる。この時間以上、冷凍サイクル装置１００に対して減圧動作を行えば、冷媒循環回路Ａの減圧区間内における冷媒密度を“ＬＦＬ”未満にすることができ、安全に部品を交換することができる。さらに、冷媒温度０℃に対応する圧力まで減圧すると更に安全に交換することができる。
【０１３０】
従って、減圧区間の冷媒重量（ｋｇ）、および、圧縮機１０のストロークボリュームＶｃ（ｃｃ）とポンプダウン運転中の圧縮機１０の周波数（Ｈｚ）とから求められる排気速度（ｍ3 ／ｍｉｎ）が分かれば、設定圧力までの減圧時間が予測できる。このため、圧力計等により圧力を測定しながら減圧をしなくても、予測した減圧時間を設定時間として、冷凍サイクル装置１００（冷媒循環回路Ａ）における減圧区間内を安全な圧力まで減圧することができる。
【０１３１】
このようにして、冷媒の種類または冷媒の種類に基づく減圧目標圧力Ｐ２、減圧区間の合計内容積Ｖ並びに圧縮機１０のストロークボリュームＶｃ（ｃｃ）とポンプダウン運転中の圧縮機１０の周波数（Ｈｚ）とから求められる排気速度（ｍ3 ／ｍｉｎ）設定すれば、設定時間を計算することができる。設定時間、流路閉止装置２９ａを閉じ、圧縮機１０を駆動させて、減圧区間内を減圧することで、減圧目標圧力未満にすることができるため、冷凍サイクル装置１００に圧力検出装置を設けなくても、安全に部品を交換することができる。ここで、冷凍サイクル装置１００の冷媒循環回路Ａ（冷媒配管４等）の合計内容積Ｖについては、実測等によって得られるようにしてもよい。また、冷凍サイクル装置１００の機種名あるいは機種容量、延長配管長等のような内容積を推測できる値に基づいて算出し、推測するようにしてもよい。
【０１３２】
また、あらかじめ、これらの値と設定時間との関係を計算して線図（グラフ等）、表等を記載（作成）しておき、現地においては、その線図等に基づいて、その空気調和装置の設定時間を決定するようにしてもよい。
【０１３３】
図７は本発明の実施の形態に係る部品の交換手順を示すフローチャートを表す図である。図２および図７に基づいて部品の交換処理について説明する。
【０１３４】
図７に示すように、交換処理を開始する（ＳＴ１）。まず、流路閉止装置２９ａ、２９ｂを共に開として、前述した全冷房運転モードにて運転する（ＳＴ２）。そして、流路閉止装置２９ａを閉じ（流路閉止装置２９ｂは開のまま）、減圧区間の圧力の減圧を行う（ＳＴ３）。
【０１３５】
その後、減圧区間内の圧力が設定圧力未満になるか、または、設定時間が経過したら（ＳＴ４）、流路閉止装置２９ｂを閉じ、さらに圧縮機１０を停止する（ＳＴ５）。このとき、減圧区間における冷媒密度は“ＬＦＬ”未満になっている。
【０１３６】
そして、冷凍サイクル装置１００（冷媒循環回路Ａ）の部品のロウ付け接続部をバーナー等であぶり、部品を配管から取り外し（ＳＴ６）、交換用の新しい部品をロウ付けで配管に取り付け（ＳＴ７）、処理を完了する（ＳＴ８）。
【０１３７】
ここで、冷凍サイクル装置１００では、利用側熱交換器２６にて暖房負荷と冷房負荷とが混在して発生している場合は、暖房運転を行なっている利用側熱交換器２６に対応する第１熱媒体流路切替装置２２および第２熱媒体流路切替装置２３を加熱用の熱媒体間熱交換器１５ｂに接続される流路へ切り替え、冷房運転を行なっている利用側熱交換器２６に対応する第１熱媒体流路切替装置２２および第２熱媒体流路切替装置２３を冷却用の熱媒体間熱交換器１５ａに接続される流路へ切り替えることにより、各室内機２にて、暖房運転、冷房運転を自由に行なうことができる。
【０１３８】
また、第１熱媒体流路切替装置２２および第２熱媒体流路切替装置２３は、三方弁等の三方流路を切り替えられるもの、開閉弁等の二方流路の開閉を行なうものを２つ組み合わせる等、流路を切り替えられるものであればよい。また、ステッピングモーター駆動式の混合弁等の三方流路の流量を変化させられるもの、電子式膨張弁等の２方流路の流量を変化させられるものを２つ組み合わせる等して第１熱媒体流路切替装置２２および第２熱媒体流路切替装置２３として用いてもよい。この場合は、流路の突然の開閉によるウォーターハンマーを防ぐこともできる。さらに、実施の形態では、熱媒体流量調整装置２５が二方弁である場合を例に説明を行なったが、三方流路を持つ制御弁とし利用側熱交換器２６をバイパスするバイパス管と共に設置するようにしてもよい。
【０１３９】
また、熱媒体流量調整装置２５は、ステッピングモーター駆動式で流路を流れる流量を制御できるものを使用するとよく、二方弁でも三方弁の一端を閉止したものでもよい。また、熱媒体流量調整装置２５として、開閉弁等の二法流路の開閉を行うものを用い、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返して平均的な流量を制御するようにしてもよい。
【０１４０】
また、第２冷媒流路切替装置１８が四方弁であるかのように示したが、これに限るものではなく、二方流路切替弁や三方流路切替弁を複数個用い、同じように冷媒が流れるように構成してもよい。
【０１４１】
冷凍サイクル装置１００は、冷房暖房混在運転ができるものとして説明をしてきたが、これに限定するものではない。熱媒体間熱交換器１５および絞り装置１６がそれぞれ１つで、それらに複数の利用側熱交換器２６と熱媒体流量調整弁２５が並列に接続され、冷房運転か暖房運転のいずれかしか行なえない構成であっても同様の効果を奏する。
【０１４２】
また、利用側熱交換器２６と熱媒体流量調整弁２５とが１つしか接続されていない場合でも同様のことが成り立つのは言うまでもなく、更に熱媒体間熱交換器１５および絞り装置１６として、同じ動きをするものが複数個設置されていても、当然問題ない。さらに、熱媒体流量調整弁２５は、熱媒体変換機３に内蔵されている場合を例に説明したが、これに限るものではなく、室内機２に内蔵されていてもよく、熱媒体変換機３と室内機２とは別体に構成されていてもよい。
【０１４３】
熱媒体としては、たとえばブライン（不凍液）や水、ブラインと水の混合液、水と防食効果が高い添加剤の混合液等を用いることができる。したがって、冷凍サイクル装置１００においては、熱媒体が室内機２を介して室内空間７に漏洩したとしても、熱媒体に安全性の高いものを使用しているため安全性の向上に寄与することになる。
【０１４４】
また、一般的に、熱源側熱交換器１２および利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄには、送風機が取り付けられており、送風により凝縮あるいは蒸発を促進させる場合が多いが、これに限るものではなく、例えば利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄとしては放射を利用したパネルヒータのようなものも用いることができるし、熱源側熱交換器１２としては、水や不凍液により熱を移動させる水冷式のタイプのものも用いることができ、放熱あるいは吸熱をできる構造のものであればどんなものでも用いることができる。
【０１４５】
また、ここでは、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄが４つである場合を例に説明を行ったが、特に限定するものではなく、幾つ接続してもよい。
【０１４６】
また、熱媒体間熱交換器１５ａ、１５ｂが２つである場合を例に説明を行ったが、当然、これに限るものではなく、熱媒体を冷却または／および加熱できるように構成すれば、幾つ設置してもよい。
【０１４７】
また、ポンプ２１ａ、２１ｂはそれぞれ一つとは限らず、複数の小容量のポンプを並列に並べてもよい。
【０１４８】
また、室外機１の冷媒流入出口側には、手動バルブ等の流路を開閉可能な流路閉止装置２９ａおよび２９ｂを設けている。冷媒流出口側の配管上に設置された方を流路閉止装置２９ａとする。一方、冷媒流入口側の配管上に設置された方を流路閉止装置２９ｂとする。ここで、流路閉止装置２９ａおよび２９ｂは、手動式のバルブである場合が多いが、通電時に開となる電磁式の開閉弁であっても構わない。
【０１４９】
なお、冷凍サイクル装置１００としては、ここで説明した形態のものに限らず、室内機まで冷媒を循環させる直膨式の冷凍サイクル装置においても、同様のことが成り立ち、同様の効果を奏する。また、ビル用のマルチエアコンであってもよいし、パッケージエアコンであってもよいし、ルームエアコンであってもよいし、冷凍装置、冷蔵装置等、内部に冷媒を循環させている冷凍サイクル装置であれば、どんなものであっても構わない。
【０１５０】
また、流路閉止装置２９ａ、２９ｂが電磁式の開閉弁等の自動で開閉可能な弁であった場合には、設定圧力、設定時間を設定した後、制御装置４０が流路閉止装置２９ａ、２９ｂ等の制御を行い、上述した部品の取り外し前までに冷凍サイクル装置１００が行う動作が自動的に行われるようにしてもよい。
【０１５１】
以上のように、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００の部品交換方法は、冷媒循環回路Ａの部品を交換する際に全冷房運転を行い、このとき流路閉止装置２９ａを閉じ、冷媒循環回路Ａにおける減圧区間内の圧力、圧縮機１の駆動（運転時間）等により管理しながら、室外機１に冷媒を回収するようにし、減圧区間内を減圧して減圧区間内に残存する可燃性を有する冷媒の濃度を可燃限界濃度未満に下げた後に、バーナー等を使って取り外すようにしたので、発火等をすることなく、安全に部品を冷凍サイクル装置から取り外し、交換することができる。
【０１５２】
そして、設定時間を決定する際、循環する冷媒、減圧区間の合計内容積、圧縮機１０のストロークボリューム、圧縮機１０の駆動周波数に基づいて設定時間を決定するようにしたので、圧縮機１０の能力に応じ、減圧区間にある冷媒を室外機１に回収するために適切な時間を設定することができる。このとき、パラメータと設定時間との関係をあらかじめ線図等にしておくことで、例えば現地において、冷凍サイクル装置１００に適切な設定時間を得ることができる。
【０１５３】
また、各冷媒の“ＬＦＬ”、冷媒循環回路Ａにおける温度等に基づいて、設定圧力を算出することにより、冷凍サイクル装置１００に適切な設定圧力を得ることができる。
【符号の説明】
【０１５４】
１  熱源機（室外機）、２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ  室内機、３，３ａ，３ｂ  熱媒体変換機、４，４ａ，４ｂ  冷媒配管、５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ  配管、６  室外空間、７  室内空間、８  空間、９  建物、１０  圧縮機、１１  第１冷媒流路切替装置（四方弁）、１２  熱源側熱交換器、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ  逆止弁、１４  通気口、１５ａ，１５ｂ  熱媒体間熱交換器、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ  絞り装置、１７ａ，１７ｂ  開閉装置、１８ａ，１８ｂ  第２冷媒流路切替装置、１９  アキュムレーター、２０  パイプシャフト、２１ａ，２１ｂ  ポンプ（熱媒体送出装置）、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ  第１熱媒体流路切替装置、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ、２３ｄ  第２熱媒体流路切替装置、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ  熱媒体流量調整装置、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ  利用側熱交換器、２９ａ、２９ｂ  流路閉止装置、３１ａ，３１ｂ  熱媒体流出温度検出装置、３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ  熱媒体出口温度検出装置、３５，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ  冷媒流入出温度検出装置、３６  冷媒圧力検出装置、４０  制御装置、１００  空気調和装置、Ａ  冷媒循環回路、Ｂ  熱媒体循環回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年4月10日(2013.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る冷凍サイクル装置の部品交換方法は、可燃性を有する冷媒を圧縮する圧縮機と、熱交換により冷媒を凝縮させる凝縮器として機能することができる第一の熱交換器と、冷媒の圧力調整をする絞り装置と、熱交換により冷媒を蒸発させる蒸発器として機能することができる第二の熱交換器とを配管接続して冷媒循環回路を構成し、少なくとも圧縮機、第一の熱交換器を収容する室外機における冷媒の流入出を、開閉により制御する第一および第二の冷媒流路閉止装置を備える冷凍サイクル装置の部品を交換する方法であって、第一の熱交換器を凝縮器とし、第二の熱交換器を蒸発器として運転を行う運転ステップと、第一の冷媒流路閉止装置を閉止して室外機からの冷媒の流出を停止し、冷媒循環回路における室外機以外の減圧区間にある冷媒を室外機に流入させて回収して、減圧区間における圧力が設定圧力以下になるまで、または設定時間以上になるまで減圧するポンプダウンステップと、第二の冷媒流路閉止装置を閉止する流路閉止ステップと、減圧区間における圧力が設定圧力以下になった後、加熱により冷媒循環回路から部品を取り外し、交換を行う部品交換ステップとを有し、室外機以外の区間における冷凍サイクル装置の構成部品が故障した場合に、冷媒配管内に残存する可燃性を有する冷媒の量を低く抑えることができ、発火等することなしに、安全に部品を冷凍サイクル装置から取り外し、交換することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性を有する冷媒を圧縮する圧縮機と、熱交換により前記冷媒を凝縮させる凝縮器として機能することができる第一の熱交換器と、冷媒の圧力調整をする絞り装置と、熱交換により前記冷媒を蒸発させる蒸発器として機能することができる第二の熱交換器とを配管接続して冷媒循環回路を構成し、少なくとも前記圧縮機、第一の熱交換器を収容する室外機における前記冷媒の流入出を、開閉により制御する第一および第二の冷媒流路閉止装置を備える冷凍サイクル装置の部品を交換する方法であって、
前記第一の熱交換器を凝縮器とし、前記第二の熱交換器を蒸発器として運転を行う運転ステップと、
前記第一の冷媒流路閉止装置を閉止して前記室外機からの冷媒の流出を停止し、冷媒循環回路における前記室外機以外の減圧区間にある冷媒を前記室外機に流入させて回収して、前記減圧区間における圧力が設定圧力以下になるまで、または設定時間以上になるまで減圧するポンプダウンステップと、
前記第二の冷媒流路閉止装置を閉止する流路閉止ステップと、
前記減圧区間における圧力が前記設定圧力以下になった後、加熱により前記冷媒循環回路から前記部品を取り外し、交換を行う部品交換ステップと
を有する冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項２】
前記冷媒の種類または前記冷媒の種類に基づく圧力、測定または推測により得られた前記減圧区間の合計内容積、前記圧縮機のストロークボリューム並びに前記ポンプダウンステップにおける前記圧縮機の駆動周波数に基づいて、前記設定時間を決定する請求項１に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項３】
前記冷媒の種類または前記冷媒の種類に基づく圧力、測定または推測により得られた前記減圧区間の合計内容積、前記圧縮機のストロークボリューム並びに前記ポンプダウンステップにおける前記圧縮機の駆動周波数と前記設定時間との関係をあらかじめ線図にしておき、前記設定時間を決定する請求項１または請求項２に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項４】
冷媒の分子量をＭ（ｇ／ｍｏｌ）、気体定数をＲ（Ｐａ×Ｌ／Ｋ×ｍｏｌ）、前記冷媒循環回路内の冷媒の代表温度をＴ（Ｋ）、冷媒の可燃性下限をＬＦＬ（ｋｇ／ｍ３  ）とした場合に、ＬＦＬ×１０００×Ｒ×Ｔ／Ｍ（Ｐａ）で表される値未満の圧力を前記設定圧力とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項５】
前記冷媒は、Ｒ３２、またはＲ３２とＲ３２よりも可燃性の弱い冷媒とを混合した混合冷媒であり、前記冷媒循環回路内における冷媒の代表温度をＴ（Ｋ）とした場合に、４８．９３×Ｔ（Ｐａ）で表される値未満の圧力を前記設定圧力とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項６】
前記設定圧力を、１３３６４．６（Ｐａ）未満とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項７】
前記冷媒は、ＨＦＯ１２３４ｙｆ、またはＨＦＯ１２３４ｙｆとＨＦＯ１２３４ｙｆよりも可燃性の弱い冷媒とを混合した混合冷媒であり、前記冷媒循環回路内における冷媒の代表温度をＴ（Ｋ）とした場合に、２１．０８×Ｔ（Ｐａ）で表される値未満の圧力を前記設定圧力とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項８】
前記設定圧力を、５７５７．５（Ｐａ）未満とする請求項１〜請求項４または請求項７のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項９】
前記冷媒は、Ｒ２９０、またはＲ２９０とＲ２９０よりも可燃性の弱い冷媒とを混合した混合冷媒であり、前記冷媒循環回路内における冷媒の代表温度をＴ（Ｋ）とした場合に、７．１７×Ｔ（Ｐａ）で表される値未満の圧力を前記設定圧力とすることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の部品交換方法。
【請求項１０】
前記設定圧力は、１９５７．０（Ｐａ）未満である請求項１〜請求項４または請求項９のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項１１】
前記冷媒は、少なくとも第一の冷媒成分と第二の冷媒成分との２種類の可燃性を有する冷媒を含む混合冷媒であり、第一の冷媒成分および第二の冷媒成分の分子量をそれぞれＭ１（ｇ／ｍｏｌ）およびＭ２（ｇ／ｍｏｌ）、気体定数をＲ（Ｐａ×Ｌ／Ｋ×ｍｏｌ）、前記冷媒循環回路内の冷媒の代表温度をＴ（Ｋ）、第一の冷媒成分および第二の冷媒成分の可燃性下限をそれぞれＬＦＬ１（ｋｇ／ｍ３  ）およびＬＦＬ２（ｋｇ／ｍ３  ）とした場合に、（ＬＦＬ１×第一の冷媒成分の比率＋ＬＦＬ２×第二の冷媒成分の比率）×１０００×Ｒ×Ｔ／（Ｍ１×第一の冷媒成分の比率＋Ｍ２×第二の冷媒成分の比率）（Ｐａ）で表される値未満の圧力を前記設定圧力とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項１２】
前記冷媒は、ＨＦＯ１２３４ｙｆとＲ３２とを含む混合冷媒であり、前記冷媒循環回路内における冷媒の代表温度をＴ（Ｋ）とした場合に、（４８．９３×Ｒ３２の比率＋２１．０８×ＨＦＯ１２３４ｙｆの比率）×Ｔ（Ｐａ）で表される値未満の圧力を前記設定圧力とする請求項１〜請求項３または請求項１１のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項１３】
前記設定圧力は、１３３６４．６×Ｒ３２の比率＋５７５７．５×ＨＦＯ１２３４ｙｆの比率（Ｐａ）で表される値未満である請求項１〜請求項３、請求項１１または請求項１２のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の部品交換方法。
【請求項１４】
可燃性を有する冷媒を圧縮する圧縮機と、熱交換により前記冷媒を凝縮させる凝縮器として機能することができる第一の熱交換器と、冷媒の圧力調整をする絞り装置と、熱交換により前記冷媒を蒸発させる蒸発器として機能することができる第二の熱交換器とを配管接続して冷媒循環回路を構成し、
少なくとも前記圧縮機、第一の熱交換器を収容する室外機における前記冷媒の流入出を、開閉により制御する第一および第二の冷媒流路閉止装置と、
前記第一の熱交換器を凝縮器とし、前記第二の熱交換器を蒸発器として運転させ、前記第一の冷媒流路閉止装置を閉止させ、前記冷媒循環回路における前記室外機以外の減圧区間における圧力が設定圧力になるまで、または設定時間になるまで減圧し、前記第二の冷媒流路閉止装置を閉止させる制御装置と
を備える冷凍サイクル装置。
【国際調査報告】
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2012073294.tif 000011
2012073294.tif 000012
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