(57)【要約】  熱媒体間熱交換器のコンパクト化を図りつつ、熱交換効率の向上を図ることができる空気調和装置を提供する。  空気調和装置１００は、冷媒流路のうちの一部においては、絞り装置１６ａと、第２冷媒流路切替装置１８ａと、絞り装置１６ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間で熱源側冷媒が並列に流れるように接続された熱媒体間熱交換器１５ａと、が接続されており、冷媒流路のうちの残りにおいては、絞り装置１６ｂと、第２冷媒流路切替装置１８ｂと、絞り装置１６ｂと第２冷媒流路切替装置１８ｂとの間で熱源側冷媒が直列に流れるように接続された熱媒体間熱交換器１５ｂと、が接続されている。
2012035573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、第１冷媒流路切替装置、熱源側熱交換器、複数の絞り装置、複数の熱媒体間熱交換器の冷媒側流路、複数の第２冷媒流路切替装置を冷媒配管で接続して熱源側冷媒を循環させる冷媒循環回路と、
ポンプ、利用側熱交換器、前記複数の熱媒体間熱交換器の熱媒体側流路、前記利用側熱交換器の入口側または出口側に設置される熱媒体流量調整装置、前記利用側熱交換器の入口側及び出口側のそれぞれに設置される熱媒体流路切替装置を熱媒体配管で接続して熱媒体を循環させる熱媒体循環回路と、を有し、
前記複数の熱媒体間熱交換器において前記熱源側冷媒と前記熱媒体とが熱交換する空気調和装置であって、
前記冷媒循環回路を複数の冷媒流路に分岐し、
前記冷媒流路のうちの一部においては、
前記絞り装置と、前記第２冷媒流路切替装置と、前記絞り装置と前記第２冷媒流路切替装置との間に接続された第１熱媒体間熱交換器と、が接続されており、
前記冷媒流路のうちの残りにおいては、
前記絞り装置と、前記第２冷媒流路切替装置と、前記絞り装置と前記第２冷媒流路切替装置との間に接続された第２熱媒体間熱交換器と、が接続され、
前記第２熱媒体間熱交換器の冷媒側流路の圧力損失が前記第１熱媒体間熱交換器の冷媒側流路の圧力損失よりも大きく、かつ、前記第２熱媒体間熱交換器の冷媒側流路の流れ方向の流路長さが前記第１熱媒体間熱交換器の冷媒側流路の流れ方向の流路長さよりも大きくなるように構成されている
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記第１熱媒体間熱交換器は、
前記絞り装置と前記第２冷媒流路切替装置との間で前記熱源側冷媒が並列に流れるように構成されており、
前記第２熱媒体間熱交換器は、
前記絞り装置と前記第２冷媒流路切替装置との間で前記熱源側冷媒が直列に流れるように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記複数の熱媒体間熱交換器の全部で前記熱媒体を加熱する全暖房運転モードと、
前記複数の熱媒体間熱交換器の全部で前記熱媒体を冷却する全冷房運転モードと、
前記複数の熱媒体間熱交換器の一部で前記熱媒体を加熱し、前記複数の熱媒体間熱交換器の残りで前記熱媒体を冷却する冷房暖房混在運転モードと、を切り替える機能を備え、
前記全暖房運転モードでは、前記冷媒流路の全部において前記第２冷媒流路切替装置、前記熱媒体間熱交換器、前記絞り装置の順に前記熱源側冷媒が流れるようにし、
前記全冷房運転モードでは、前記冷媒流路の全部において前記絞り装置、前記熱媒体間熱交換器、前記第２冷媒流路切替装置の順に前記熱源側冷媒が流れるようにし、
前記冷房暖房混在運転モードでは、前記冷媒流路のうちの一部を構成している前記第２冷媒流路切替装置、前記熱媒体間熱交換器、前記絞り装置の順に前記熱源側冷媒が流れるようにし、その後、前記冷媒流路のうちの残りを構成している前記絞り装置、前記熱媒体間熱交換器、前記第２冷媒流路切替装置の順に前記熱源側冷媒が流れるようにしている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記第１熱媒体間熱交換器の冷媒側流路は、前記冷房暖房混在運転モードにおいて蒸発器として動作する冷房側の冷媒流路であり、
前記第２熱媒体間熱交換器の冷媒側流路は、前記冷房暖房混在運転モードにおいて凝縮器またはガスクーラーとして動作する暖房側の冷媒流路である
ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記複数の冷媒流路のそれぞれに２つの熱媒体間熱交換器を備え、
前記冷媒流路のうちの一部においては前記２つの熱媒体間熱交換器を並列に接続し、
前記冷媒流路のうちの残りにおいては前記２つの熱媒体間熱交換器を直列に接続している
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記２つの熱媒体間熱交換器を直列に接続したものにおいて、
暖房運転時における前記熱源側冷媒の流れの下流側となる熱媒体間熱交換器の伝熱面積を、上流側となる熱媒体間熱交換器の伝熱面積よりも小さくしている
ことを特徴とする請求項５に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記上流側の熱媒体間熱交換器は、
複数の熱交換器が前記熱源側冷媒に対して並列に接続されて構成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記複数の冷媒流路のそれぞれに３つの熱媒体間熱交換器を備え、
前記冷媒流路のうちの一部においては前記３つの熱媒体間熱交換器を並列に接続し、
前記冷媒流路のうちの残りにおいては前記３つの熱媒体間熱交換器のうち２つを並列に接続し、残りの１つを並列に接続した前記２つの熱媒体間熱交換器に直列に接続している
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記熱媒体は、
前記複数の熱媒体間熱交換器の全部に対して並列に流れるようにしている
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記冷媒が直列に流れるように接続されている前記複数の熱媒体間熱交換器に対しては、前記熱媒体が直列に流れるように配管接続され、
前記冷媒が並列に流れるように接続されている前記複数の熱媒体間熱交換器に対しては、前記熱媒体が並列に流れるように配管接続されている
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１１】
前記熱媒体流路切替装置は、
前記全冷房運転モードまたは前記全暖房運転モードにおいて、前記熱媒体間熱交換器における熱交換量を調整するように開度が制御される
ことを特徴とする請求項３及び請求項３に従属する請求項４〜１０のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記複数の熱媒体間熱交換器から流出する熱媒体の温度に基づいて前記熱媒体流路切替装置の開度補正値を演算する機能を備え、
前記熱媒体流路切替装置は、
前記開度補正値に従い開度が制御される
ことを特徴とする請求項１１に記載の空気調和装置。
【請求項１３】
前記開度補正値は、
暖房側の熱媒体間熱交換器及び冷房側の熱媒体間熱交換器から流出する熱媒体の温度差に基づいて演算される
ことを特徴とする請求項１２に記載の空気調和装置。
【請求項１４】
前記熱媒体流路切替装置の制御周期を、前記熱媒体流量調整装置の制御周期よりも長くする
ことを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１５】
前記熱媒体流路切替装置の制御周期と前記熱媒体流量調整装置の制御周期との比を２以上とすることを特徴とする請求項１４に記載の空気調和装置。
【請求項１６】
前記全暖房運転モードにおける制御ゲインと、前記全冷房運転モードにおける制御ゲインとを、異なる値として設定している
ことを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１７】
前記利用側熱交換器を有する室内機と、
前記複数の熱媒体間熱交換器、前記ポンプを有する熱媒体変換機と、
前記圧縮機、前記熱源側熱交換器を有する室外機とを、
それぞれ別体として互いに離れた場所に設置可能にしている
ことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１８】
前記室外機と前記熱媒体変換機とを、前記熱媒体変換機と前記室内機とを、それぞれ２本の配管で接続した
ことを特徴とする請求項１７に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、たとえばビル用マルチエアコン等に適用される空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ビル用マルチエアコンなどの空気調和装置においては、たとえば建物外に配置した熱源機である室外機と建物の室内に配置した室内機との間に冷媒を循環させる。そして、冷媒が放熱、吸熱して、加熱、冷却された空気により空調対象空間の冷房または暖房を行なっていた。このような空気調和装置に使用される冷媒としては、たとえばＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）系冷媒が多く使われている。また、二酸化炭素（ＣＯ2 ）等の自然冷媒を使うものも提案されている。【０００３】
また、チラーと呼ばれる空気調和装置においては、建物外に配置した熱源機にて、冷熱または温熱を生成する。そして、室外機内に配置した熱交換器で水、不凍液等を加熱、冷却し、これを室内機であるファンコイルユニット、パネルヒーター等に搬送して冷房または暖房を行なっていた（たとえば、特許文献１参照）。【０００４】
また、排熱回収型チラーと呼ばれる、熱源機と室内機の間に４本の水配管を接続し、冷却、加熱した水等を同時に供給し、室内機において冷房または暖房を自由に選択できるものもある（たとえば、特許文献２参照）。【０００５】
また、１次冷媒と２次冷媒の熱交換器を各室内機の近傍に配置し、室内機に２次冷媒を搬送するように構成されているものもある（たとえば、特許文献３参照）。【０００６】
また、室外機と熱交換器を持つ分岐ユニット間を２本の配管で接続し、室内機に２次冷媒を搬送するように構成されているものもある（たとえば、特許文献４参照）。【０００７】
また、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５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１４０４４４号公報（第４頁、図１等）
【特許文献２】特開平５−２８０８１８号公報（第４、５頁、図１等）
【特許文献３】特開２００１−２８９４６５号公報（第５〜８頁、図１、図２等）
【特許文献４】特開２００３−３４３９３６号公報（第５頁、図１）
【特許文献５】ＷＯ１０／０４９９９８号公報（第３頁、図１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のビル用マルチエアコン等の空気調和装置では、室内機まで冷媒を循環させているため、冷媒が室内等に漏れる可能性があった。一方、特許文献１及び特許文献２に記載されているような空気調和装置では、冷媒が室内機を通過することはない。しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載されているような空気調和装置では、建物外の熱源機において熱媒体を加熱または冷却し、室内機側に搬送する必要がある。このため、熱媒体の循環経路が長くなる。ここで、熱媒体により、所定の加熱あるいは冷却の仕事をする熱を搬送しようとすると、搬送動力等によるエネルギーの消費量が冷媒よりも高くなる。そのため、循環経路が長くなると、搬送動力が非常に大きくなる。このことから、空気調和装置において、熱媒体の循環をうまく制御することができれば省エネルギー化を図れることがわかる。【００１０】
特許文献２に記載されているような空気調和装置においては、室内機毎に冷房または暖房を選択できるようにするためには室外側から室内まで４本の配管を接続しなければならず、工事性が悪いものとなっていた。特許文献３に記載されている空気調和装置においては、ポンプ等の２次媒体循環手段を室内機個別に持つ必要があるため、高価なシステムとなるだけでなく、騒音も大きいものとなり、実用的なものではなかった。加えて、熱交換器が室内機の近傍にあるため、冷媒が室内に近い場所で漏れるという危険性を排除することができなかった。【００１１】
特許文献４に記載されているような空気調和装置においては、熱交換後の１次冷媒が熱交換前の１次冷媒と同じ流路に流入しているため、複数の室内機を接続した場合に、各室内機にて最大能力を発揮することができず、エネルギー的に無駄な構成となっていた。また、分岐ユニットと延長配管との接続が冷房２本、暖房２本の合計４本の配管でなされているため、結果的に室外機と分岐ユニットとが４本の配管で接続されているシステムと類似の構成となっており、工事性が悪いシステムとなっていた。【００１２】
特許文献５に記載されているような空気調和装置においては、冷媒は、蒸発器として動作する場合は、凝縮器として動作する場合よりも、圧力が低いため密度が小さくなる。そのため、冷媒−熱媒体間熱交換器を凝縮器として使用する場合と、蒸発器として使用する場合とを、同じ冷媒流路面積にすると、流路面積を小さくした場合は蒸発器として使用した場合の冷媒流路における圧力損失が大きくなり過ぎる。一方、流路面積を大きくした場合は、凝縮器として使用した場合の冷媒−熱媒体間熱交換器の熱交換効率が悪くなる。すなわち、常に最適なエネルギー効率を得るように運転することができなかった。【００１３】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、省エネルギー化を図ることができる空気調和装置を提供することを目的としている。本発明のうちのいくつかの態様は、室内機または室内機の近傍まで冷媒を循環させずに安全性の向上を図ることができる空気調和装置を提供することを目的としている。本発明のうちのいくつかの態様は、室外機と分岐ユニット（熱媒体変換機）または室内機との接続配管を減らし、工事性の向上を図るとともに、エネルギー効率を向上させることができる空気調和装置を提供することを目的としている。本発明のうちのいくつかの態様は、熱媒体間熱交換器のコンパクト化を図りつつ、熱交換効率の向上を図ることができる空気調和装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、第１冷媒流路切替装置、熱源側熱交換器、複数の絞り装置、複数の熱媒体間熱交換器の冷媒側流路、複数の第２冷媒流路切替装置を冷媒配管で接続して熱源側冷媒を循環させる冷媒循環回路と、ポンプ、利用側熱交換器、前記複数の熱媒体間熱交換器の熱媒体側流路、前記利用側熱交換器の入口側または出口側に設置される熱媒体流量調整装置、前記利用側熱交換器の入口側及び出口側のそれぞれに設置される熱媒体流路切替装置を熱媒体配管で接続して熱媒体を循環させる熱媒体循環回路と、を有し、前記複数の熱媒体間熱交換器において前記熱源側冷媒と前記熱媒体とが熱交換する空気調和装置であって、前記冷媒循環回路を複数の冷媒流路に分岐し、前記冷媒流路のうちの一部においては、前記絞り装置と、前記第２冷媒流路切替装置と、前記絞り装置と前記第２冷媒流路切替装置との間で前記熱源側冷媒が並列に流れるように接続された前記熱媒体間熱交換器と、が接続されており、前記冷媒流路のうちの残りにおいては、前記絞り装置と、前記第２冷媒流路切替装置と、前記絞り装置と前記第２冷媒流路切替装置との間で前記熱源側冷媒が直列に流れるように接続された前記熱媒体間熱交換器と、が接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る空気調和装置によれば、熱媒体が循環する配管を短くでき、搬送動力が少なくて済むため、省エネルギー化を図ることができる。また、本発明に係る空気調和装置によれば、熱媒体の外部への流出が起きた場合でも、少量ですみ、安全性を向上できる。さらに、本発明に係る空気調和装置によれば、工事性の向上を図ることが可能になる。またさらに、本発明に係る空気調和装置によれば、熱媒体間熱交換器の高さを低くしつつ、熱媒体間熱交換器における熱交換効率を向上させることができ、省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本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２】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の別の設置例を示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の回路構成の別の一例を示す概略回路構成である。
【図５】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の全冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図９】第１熱媒体流路切替装置及び第２熱媒体流路切替装置の制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
図１及び図２は、本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及び図２に基づいて、空気調和装置の設置例について説明する。この空気調和装置は、冷媒（熱源側冷媒、熱媒体）を循環させる冷凍サイクル（冷媒循環回路Ａ、熱媒体循環回路Ｂ）を利用することで各室内機が運転モードとして冷房モードあるいは暖房モードを自由に選択できるものである。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１８】
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、熱源側冷媒と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、熱源側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。
【００１９】
図２においては、本実施の形態に係る空気調和装置は、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との間に介在する複数に分割した熱媒体変換機３（親熱媒体変換機３ａ、子熱媒体変換機３ｂ）と、を有している。室外機１と親熱媒体変換機３ａとは、冷媒配管４で接続されている。親熱媒体変換機３ａと子熱媒体変換機３ｂとは、冷媒配管４で接続されている。子熱媒体変換機３ｂと室内機２とは、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、親熱媒体変換機３ａ及び子熱媒体変換機３ｂを介して室内機２に配送されるようになっている。
【００２０】
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及び室内機２とは別筐体として、室外空間６及び室内空間７とは別の位置に設置できるように構成されており、室外機１及び室内機２とは冷媒配管４及び配管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。
【００２１】
図１及び図２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及び熱媒体変換機３）を接続することにより、施工が容易となっている。
【００２２】
図２に示すように、熱媒体変換機３を、１つの親熱媒体変換機３ａと、親熱媒体変換機３ａから派生した２つの子熱媒体変換機３ｂ（子熱媒体変換機３ｂ（１）、子熱媒体変換機３ｂ（２））と、に分けることもできる。このようにすることにより、１つの親熱媒体変換機３ａに対し、子熱媒体変換機３ｂを複数接続できるようになる。この構成においては、親熱媒体変換機３ａと子熱媒体変換機３ｂとを接続する冷媒配管４は、３本になっている。この回路の詳細については、後段で詳細に説明するものとする（図４参照）。
【００２３】
なお、図１及び図２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。熱媒体変換機３は、その他、エレベーター等がある共用空間等に設置することも可能である。また、図１及び図２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。
【００２４】
図１及び図２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、排気ダクトで廃熱を建物９の外に排気することができるのであれば建物９の内部に設置してもよく、あるいは、水冷式の室外機１を用いる場合にも建物９の内部に設置するようにしてもよい。このような場所に室外機１を設置するとしても、特段の問題が発生することはない。
【００２５】
また、熱媒体変換機３は、室外機１の近傍に設置することもできる。ただし、熱媒体変換機３から室内機２までの距離が長すぎると、熱媒体の搬送動力がかなり大きくなるため、省エネルギー化の効果は薄れることに留意が必要である。さらに、室外機１、室内機２及び熱媒体変換機３の接続台数を図１及び図２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。
【００２６】
図３は、本実施の形態に係る空気調和装置（以下、空気調和装置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３に基づいて、空気調和装置１００の詳しい構成について説明する。図３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（熱媒体間熱交換器１５ａ（１）、熱媒体間熱交換器１５ａ（２））及び熱媒体間熱交換器１５ｂ（熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）、熱媒体間熱交換器１５ｂ（２））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及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。
【００２７】
なお、以下の説明において、熱媒体間熱交換器１５ａという場合には、熱媒体間熱交換器１５ａ（１）、熱媒体間熱交換器１５ａ（２）の双方を含んでいるものとする。同様に、以下の説明において、熱媒体間熱交換器１５ｂという場合には、熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）、熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）の双方を含んでいるものとする。また、冷媒配管４については後段で詳述するものとする。
【００２８】
［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、及び、逆止弁１３ｄが設けられている。第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ、及び、逆止弁１３ｄを設けることで、室内機２の要求する運転に関わらず、熱媒体変換機３に流入させる熱源側冷媒の流れを一定方向にすることができる。
【００２９】
圧縮機１０は、熱源側冷媒を吸入し、その熱源側冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものであり、たとえば容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成するとよい。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及び暖房主体運転モード時）における熱源側冷媒の流れと冷房運転時（全冷房運転モード時及び冷房主体運転モード時）における熱源側冷媒の流れとを切り替えるものである。
【００３０】
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）として機能し、図示省略のファン等の送風機から供給される空気と熱源側冷媒との間で熱交換を行ない、その熱源側冷媒を蒸発ガス化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、暖房運転時と冷房運転時の違いによる余剰冷媒、または過渡的な運転の変化に対する余剰冷媒を蓄えるものである。
【００３１】
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）のみに熱源側冷媒の流れを許容するものである。逆止弁１３ａは、熱源側熱交換器１２と熱媒体変換機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）のみに熱源側冷媒の流れを許容するものである。逆止弁１３ｂは、第１接続配管４ａに設けられ、暖房運転時において圧縮機１０から吐出された熱源側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から戻ってきた熱源側冷媒を圧縮機１０の吸入側に流通させるものである。
【００３２】
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、及び、逆止弁１３ｄを設けた場合を例に示しているが、これに限定するものではなく、これらを必ずしも設ける必要はない。
【００３３】
［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。
【００３４】
この図３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及び図２と同様に、室内機２の接続台数を図３に示す４台に限定するものではない。
【００３５】
［熱媒体変換機３］
熱媒体変換機３には、４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。なお、熱媒体変換機３を親熱媒体変換機３ａと子熱媒体変換機３ｂとに分けたものについては図４で説明する。
【００３６】
４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、熱源側冷媒と熱媒体とで熱交換を行ない、室外機１で生成され熱源側冷媒に貯えられた冷熱または温熱を熱媒体に伝達するものである。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。
【００３７】
熱媒体間熱交換器１５が搭載される熱媒体変換機３が設置されることが多い空間８は、たとえば天井裏などの空間に設置され、室外空間６や室内空間７に比べて高さ方向が制約されることが多い。そこで、熱媒体変換機３は、よりコンパクトに構成する必要がある。熱媒体変換機３の高さを低くするためには、内部に備える熱媒体間熱交換器１５に高さの低いプレート式熱交換器を用いること多い。この場合、１つあたりの熱交換器の能力が小さくなってしまうため、複数の熱交換器を並列に接続して、熱量を賄うようにする。しかしながら、このようにすると、特に凝縮器として使用した場合に、プレート式熱交換器内での熱源側冷媒の流速が低下することになり、伝熱性能が低下してしまう。しかしながら、複数の熱交換器を直列に接続すると、特に蒸発器として使用した場合に、圧損が大きくなり過ぎてしまい、採用することはできない。そこで、以下のように、熱媒体間熱交換器１５の接続の仕方に改良を施すようにしている。
【００３８】
ここで、熱媒体間熱交換器１５ａは、熱源側冷媒が熱媒体間熱交換器１５ａ（１）、熱媒体間熱交換器１５ａ（２）に対して並列に流れるように接続されている。それに対し、熱媒体間熱交換器１５ｂは、熱源側冷媒が熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）、熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）に対して直列に流れるように接続されている。後述するが、冷房暖房混在運転モードにおいては、高温・高圧の熱源側冷媒が、第２冷媒流路切替装置１８ｂ、熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）、熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）、絞り装置１６ｂに流れ、絞り装置１６ｂで膨張して低温・低圧になった熱源側冷媒が、絞り装置１６ａ、熱媒体間熱交換器１５ａ（１）、熱媒体間熱交換器１５ａ（２）、第２冷媒流路切替装置１８ａの順に流れる。
【００３９】
熱媒体間熱交換器１５においては、内部での熱源側冷媒の流速が速い方が、熱源側冷媒の熱伝達率が大きくなり、熱源側冷媒と熱媒体との熱交換性能が高くなる。しかしながら、熱媒体間熱交換器１５の内部での熱源側冷媒の流速が速いと、その分、熱源側冷媒の圧力損失も増加してしまう。特に低圧側において大きな圧力損失が起きると性能の低下が大きくなることになる。なお、熱源側冷媒の密度が小さい方が、熱源側冷媒の圧力損失が大きい。
【００４０】
高温・高圧の熱源側冷媒は密度が大きく、低温・低圧の熱源冷媒は密度が小さい。そこで、冷房暖房混在運転モード時において高温・高圧の熱源側冷媒が流れ、熱媒体を加熱する熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）、熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）においては、熱源側冷媒の流速を増加させて熱交換性能を向上させることが望ましい。また、冷房暖房混在運転モード時において低温・低圧の熱源側冷媒が流れ、熱媒体を冷却する熱媒体間熱交換器１５ａ（１）、熱媒体間熱交換器１５ａ（２）においては、熱源側冷媒の流速を下げ、圧力損失を低下させて冷凍サイクルの効率を向上させることが望ましい。
【００４１】
そこで、熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）及び熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）を、熱源側冷媒が直列に流れるように配置している。そうすると、熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）、熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）の内部での熱源側冷媒の流速が速くなって、熱交換効率が向上する。このとき、熱源側冷媒の圧力が高いため、熱源側冷媒の密度が大きく、熱源側冷媒の圧力損失はあまり大きくならない。また、熱媒体間熱交換器１５ａ（１）及び熱媒体間熱交換器１５ａ（２）を、熱源側冷媒が並列に流れるように配置している。そうすると、熱源側冷媒の流速が下がり、熱交換効率は多少落ちるが、熱媒体間熱交換器１５の内部の熱源側冷媒の流路面積が大きくなるため、低圧の密度が小さい冷媒が流れても、冷媒の圧力損失が大きくなるのを抑制することができる。
【００４２】
このようにすることにより、熱媒体変換機３のコンパクト化、つまり熱媒体間熱交換器１５の高さを低くすることを図りつつ、冷凍サイクルの全体としての効率が向上し、エネルギー効率のよいシステムが得られることになる。なお、熱媒体は、図３に示すように、熱媒体間熱交換器１５ａ（１）、熱媒体間熱交換器１５ａ（２）、熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）、熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）のそれぞれに対し、並列に流入するように、接続されているものとする。
【００４３】
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、熱源側冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置１６ａは、冷房運転時の熱源側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、冷房運転時の熱源側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。
【００４４】
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、熱源側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、熱源側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。
【００４５】
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、たとえば四方弁等で構成され、運転モードに応じて熱源側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、冷房運転時の熱源側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、全冷房運転モード時の熱源側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。
【００４６】
２つのポンプ２１（ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ）は、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し、室内機２における負荷の大きさによってその流量を調整できるようにしておくとよい。
【００４７】
熱媒体流路切替装置の１つである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。
【００４８】
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。また、熱媒体流路の切替には、一方から他方への完全な切替だけでなく、一方から他方への部分的な切替も含んでいるものとする。
【００４９】
熱媒体流路切替装置の１つである４つの第２熱媒体流路切替装置２３（第２熱媒体流路切替装置２３ａ〜第２熱媒体流路切替装置２３ｄ）は、三方弁等で構成されており、熱媒体の流路を切り替えるものである。第２熱媒体流路切替装置２３は、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。
【００５０】
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。また、熱媒体流路の切替には、一方から他方への完全な切替だけでなく、一方から他方への部分的な切替も含んでいるものとする。
【００５１】
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に流れる熱媒体の流量を制御するものである。熱媒体流量調整装置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。すなわち、熱媒体流量調整装置２５は、室内機２へ流入する熱媒体の温度及び流出する熱媒体の温度により室内機２へ流入する熱媒体の量を調整し、室内負荷に応じた最適な熱媒体量を室内機２に提供可能とするものである。
【００５２】
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。さらに、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であって、第２熱媒体流路切替装置２３と利用側熱交換器２６との間に設けてもよい。またさらに、室内機２において、停止やサーモＯＦＦ等の負荷を必要としていないときは、熱媒体流量調整装置２５を全閉にすることにより、室内機２への熱媒体供給を止めることができる。
【００５３】
また、熱媒体変換機３には、各種検出手段（２つの第１温度センサー３１、４つの第２温度センサー３４、４つの第３温度センサー３５、及び、圧力センサー３６）が設けられている。これらの検出手段で検出された情報（温度情報、圧力情報）は、空気調和装置１００の動作を統括制御する制御装置（図示省略）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、室内機２の熱媒体流量の調整等の制御に利用されることになる。
【００５４】
２つの第１温度センサー３１（第１温度センサー３１ａ、第１温度センサー３１ｂ）は、熱媒体間熱交換器１５から流出した熱媒体、つまり熱媒体間熱交換器１５の出口における熱媒体の温度を検出するものであり、たとえばサーミスター等で構成するとよい。第１温度センサー３１ａは、ポンプ２１ａの入口側における配管５に設けられている。第１温度センサー３１ｂは、ポンプ２１ｂの入口側における配管５に設けられている。
【００５５】
４つの第２温度センサー３４（第２温度センサー３４ａ〜第２温度センサー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ものであり、サーミスター等で構成するとよい。第２温度センサー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、紙面下側から第２温度センサー３４ａ、第２温度センサー３４ｂ、第２温度センサー３４ｃ、第２温度センサー３４ｄとして図示している。また、第２温度センサー３４は、熱媒体流量調整装置２５と利用側熱交換器２６との間の流路に設けられていてもよい。
【００５６】
４つの第３温度センサー３５（第３温度センサー３５ａ〜第３温度センサー３５ｄ）は、熱媒体間熱交換器１５の熱源側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に流入する熱源側冷媒の温度または熱媒体間熱交換器１５から流出した熱源側冷媒の温度を検出するものであり、サーミスター等で構成するとよい。第３温度センサー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。第３温度センサー３５ｂは、熱媒体間熱交換器１５ａと絞り装置１６ａとの間に設けられている。第３温度センサー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。第３温度センサー３５ｄは、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間に設けられている。
【００５７】
圧力センサー３６は、第３温度センサー３５ｄの設置位置と同様に、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間に設けられ、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間を流れる熱源側冷媒の圧力を検出するものである。
【００５８】
また、図示省略の制御装置は、マイコン等で構成されており、各種検出手段での検出情報及びリモコンからの指示に基づいて、圧縮機１０の駆動周波数、送風機の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、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、及び、熱媒体流量調整装置２５の駆動等を制御し、後述する各運転モードを実行するようになっている。なお、制御装置は、ユニット毎に設けてもよく、室外機１または熱媒体変換機３に設けてもよい。
【００５９】
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（ここでは、各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、及び、第２熱媒体流路切替装置２３で接続されている。第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を制御することで、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。
【００６０】
そして、空気調和装置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１５の冷媒流路、絞り装置１６、及び、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（絞り装置１６ａと、熱媒体間熱交換器１５ａと、第２冷媒流路切替装置１８ａとを対応させて冷媒循環回路Ａを構成する複数の冷媒流路の１つを構成し、絞り装置１６ｂと、熱媒体間熱交換器１５ｂと、第２冷媒流路切替装置１８ｂとを対応させて冷媒循環回路Ａを構成する複数の冷媒流路の１つを構成している）を構成している。また、熱媒体間熱交換器１５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、及び、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。
【００６１】
よって、空気調和装置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及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及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して接続されている。すなわち、空気調和装置１００では、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂで冷媒循環回路Ａを循環する熱源側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。
【００６２】
図４は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置（以下、空気調和装置１００Ａと称する）の回路構成の別の一例を示す概略回路構成図である。図４に基づいて、熱媒体変換機３を親熱媒体変換機３ａと子熱媒体変換機３ｂとに分けた場合の空気調和装置１００Ａの回路構成について説明する。図４に示すように、熱媒体変換機３は、親熱媒体変換機３ａと、子熱媒体変換機３ｂとで、筐体を分けて構成されている。このように構成することにより、図２に示したように１つの親熱媒体変換機３ａに対し、複数の子熱媒体変換機３ｂを接続することができる。
【００６３】
親熱媒体変換機３ａには、気液分離器１４と、絞り装置１６ｃと、が設けられている。その他の構成要素については、子熱媒体変換機３ｂに搭載されている。気液分離器１４は、室外機１に接続する１本の冷媒配管４と、子熱媒体変換機３ｂの熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂに接続する２本の冷媒配管４と、に接続され、室外機１から供給される熱源側冷媒を蒸気状冷媒と液状冷媒とに分離するものである。絞り装置１６ｃは、気液分離器１４の液状冷媒の流れにおける下流側に設けられ、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、熱源側冷媒を減圧して膨張させるものであり、冷房暖房混在運転時に、絞り装置１６ｃの出口を中圧に制御する。絞り装置１６ｃ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。このように構成することにより、親熱媒体変換機３ａに子熱媒体変換機３ｂを複数接続できるようになる。
【００６４】
空気調和装置１００が実行する各運転モードについて説明する。この空気調和装置１００は、各室内機２からの指示に基づいて、その室内機２で冷房運転あるいは暖房運転が可能になっている。つまり、空気調和装置１００は、室内機２の全部で同一運転をすることができるとともに、室内機２のそれぞれで異なる運転をすることができるようになっている。なお、空気調和装置１００Ａが実行する各運転モードについても同様であるので、空気調和装置１００Ａが実行する各運転モードについては説明を省略する。以下、空気調和装置１００には、空気調和装置１００Ａも含まれているものとする。
【００６５】
空気調和装置１００が実行する運転モードには、駆動している室内機２の全てが冷房運転を実行する全冷房運転モード、駆動している室内機２の全てが暖房運転を実行する全暖房運転モード、冷房暖房混在運転モードのうち暖房負荷よりも冷房負荷の方が大きい冷房主体運転モード、及び、冷房暖房混在運転モードのうち冷房負荷よりも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、熱源側冷媒及び熱媒体の流れとともに説明する。
【００６６】
［全冷房運転モード］
図５は、空気調和装置１００の全冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図５では、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器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。なお、図５では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の流れる配管を示している。また、図５では、熱源側冷媒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。
【００６７】
図５に示す全冷房運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置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。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ及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及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、及び、熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。
【００６８】
まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、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。熱媒体変換機３に流入した高圧液冷媒は、開閉装置１７ａを経由した後に分岐されて絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。
【００６９】
この二相冷媒は、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａ、及び、熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入し、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低温・低圧のガス冷媒となる。上述したように、熱媒体間熱交換器１５ａ（１）及び熱媒体間熱交換器１５ａ（２）は熱源側冷媒の流れに対し並列に接続され、熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）及び熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）は熱源側冷媒の流れに対し直列に接続されている。
【００７０】
全冷房運転モードにおいては、各熱媒体間熱交換器に低温・低圧の熱源側冷媒が流れる。低圧冷媒は密度が小さいため、熱媒体間熱交換器の冷媒流路面積が小さいと冷媒の圧力損失が大きくなり、冷凍サイクルの性能が下がってしまうが、熱媒体間熱交換器１５ａ（１）及び熱媒体間熱交換器１５ａ（２）が並列に接続されているため、流路面積として十分な大きさがあり、圧力損失による性能低下はあまり大きくならない。
【００７１】
そして、熱媒体間熱交換器１５ａ（１）、熱媒体間熱交換器１５ａ（２）、熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）、熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）から流出したガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第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及びアキュムレーター１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。
【００７２】
このとき、絞り装置１６ａは、第３温度センサー３５ａで検出された温度と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるスーパーヒート（過熱度）が一定になるように開度が制御される。同様に、絞り装置１６ｂは、第３温度センサー３５ｃで検出された温度と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるスーパーヒートが一定になるように開度が制御される。なお、開閉装置１７ａは開、開閉装置１７ｂは閉となっている。
【００７３】
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及び熱媒体間熱交換器１５ｂの全部で熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａ及びポンプ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及びポンプ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及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器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。
【００７４】
それから、熱媒体は、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂから流出して熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂに流入する。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂから流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。
【００７５】
なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、第１温度センサー３１ａで検出された温度、あるいは、第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。熱媒体間熱交換器１５の出口温度は、第１温度センサー３１ａまたは第１温度センサー３１ｂのどちらの温度を使用してもよいし、これらの平均温度を使用してもよい。このとき、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの全部に流路を確保し、熱交換量に応じた流量が流れるような開度に制御されている。
【００７６】
全冷房運転モードを実行する際、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。図５においては、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｃ及び利用側熱交換器２６ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｃや利用側熱交換器２６ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５ｃや熱媒体流量調整装置２５ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。
【００７７】
［全暖房運転モード］
図６は、空気調和装置１００の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図６では、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器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。なお、図６では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の流れる配管を示している。また、図６では、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。
【００７８】
図６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及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ及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及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及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。
【００７９】
まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、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を通過し、室外機１から流出する。室外機１から流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４を通って熱媒体変換機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及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入する。
【００８０】
熱媒体間熱交換器１５ａ及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、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液冷媒となる。上述したように、熱媒体間熱交換器１５ａ（１）及び熱媒体間熱交換器１５ａ（２）は熱源側冷媒の流れに対し並列に接続され、熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）及び熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）は熱源側冷媒の流れに対し直列に接続されている。
【００８１】
全暖房運転モードにおいては、各熱媒体間熱交換器に高温・高圧の熱源側冷媒が流れる。高圧冷媒は密度が大きいため、熱媒体間熱交換器での熱源側冷媒の圧力損失はあまり大きくない。一方、熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）及び熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）は直列に接続されているため、それらの熱媒体間熱交換器の内部での熱源側冷媒の流速が大きくなって熱伝達率が大きくなり、熱源側冷媒と熱媒体との熱交換効率が向上し、冷凍サイクル全体での効率が向上することになる。
【００８２】
そして、熱媒体間熱交換器１５ａ（１）、熱媒体間熱交換器１５ａ（２）、熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）、熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）から流出した液冷媒は、絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。この二相冷媒は、開閉装置１７ｂを通って、熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、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。
【００８３】
熱源側熱交換器１２に流入した熱源側冷媒は、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及びアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。
【００８４】
このとき、絞り装置１６ａは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように開度が制御される。同様に、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度が制御される。また、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは開となっている。なお、熱媒体間熱交換器１５の中間位置の飽和温度が測定できる場合は、その中間位置での温度を圧力センサー３６の代わりに用いてもよく、安価にシステムを構成できる。
【００８５】
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及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方で熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ２１ａ及びポンプ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及びポンプ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及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器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。
【００８６】
それから、熱媒体は、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂから流出して熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂに流入する。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂから流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。
【００８７】
なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、第１温度センサー３１ａで検出された温度、あるいは、第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。熱媒体間熱交換器１５の出口温度は、第１温度センサー３１ａまたは第１温度センサー３１ｂのどちらの温度を使用してもよいし、これらの平均温度を使用してもよい。
【００８８】
このとき、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの全部に流路を確保し、熱交換量に応じた流量が流れるような開度に制御されている。また、本来、利用側熱交換器２６ａは、その入口と出口の温度差で制御すべきであるが、利用側熱交換器２６の入口側の熱媒体温度は、第１温度センサー３１ｂで検出された温度とほとんど同じ温度であり、第１温度センサー３１ｂを使用することにより温度センサーの数を減らすことができ、安価にシステムを構成できる。
【００８９】
全暖房運転モードを実行する際、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。図６においては、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｃ及び利用側熱交換器２６ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｃや利用側熱交換器２６ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５ｃや熱媒体流量調整装置２５ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。
【００９０】
［冷房主体運転モード］
図７は、空気調和装置１００の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図７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を例に冷房主体運転モードについて説明する。なお、図７では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の循環する配管を示している。また、図７では、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。
【００９１】
図７に示す冷房主体運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置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。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ及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及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。
【００９２】
まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、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。熱源側熱交換器１２から流出した二相冷媒は、逆止弁１３ａを通って室外機１から流出し、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。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。
【００９３】
熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。このとき、熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）と熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）とは熱源側冷媒の流れに対し直列に接続されているため、それらの熱媒体間熱交換器の内部での熱源側冷媒の流速が大きくなって熱伝達率が大きくなり、熱源側冷媒と熱媒体との熱交換効率が向上する。しかしながら、冷媒密度が大きい高温・高圧の冷媒が流れるため、熱源側冷媒の圧力損失はあまり大きくならない。
【００９４】
そして、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。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、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低圧のガス冷媒となる。このとき、熱媒体間熱交換器１５ａ（１）と熱媒体間熱交換器１５ａ（２）とは熱源側冷媒の流れに対し並列に接続されているため、それら熱媒体間熱交換器の内部での熱源側冷媒の流路面積として十分な大きさを確保することができ、密度の小さい低圧冷媒が流れても、熱源側冷媒の圧力損失があまり大きくならず、冷凍サイクルの性能低下を防ぐことができる。
【００９５】
熱媒体間熱交換器１５ａから流出したガス冷媒は、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を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した熱源側冷媒は、逆止弁１３ｄを通って、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。
【００９６】
このとき、絞り装置１６ｂは、第３温度センサー３５ａで検出された温度と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるスーパーヒートが一定になるように開度が制御される。また、絞り装置１６ａは全開、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは閉となっている。なお、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度を制御してもよい。また、絞り装置１６ｂを全開とし、絞り装置１６ａでスーパーヒートまたはサブクールを制御するようにしてもよい。
【００９７】
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で熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。また、冷房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａで熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ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及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。
【００９８】
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。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。利用側熱交換器２６ｂを通過し若干温度が低下した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ｂ及び第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。利用側熱交換器２６ａを通過し若干温度が上昇した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａ及び第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。
【００９９】
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及び第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。なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、暖房側、冷房側ともに、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、暖房側においては第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を、冷房側においては第２温度センサー３４で検出された温度と第１温度センサー３１ａで検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。
【０１００】
冷房主体運転モードを実行する際、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。図７においては、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｃ及び利用側熱交換器２６ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｃや利用側熱交換器２６ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５ｃや熱媒体流量調整装置２５ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。
【０１０１】
［暖房主体運転モード］
図８は、空気調和装置１００の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図８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暖房主体運転モードについて説明する。なお、図８では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の循環する配管を示している。また、図８では、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。
【０１０２】
図８に示す暖房主体運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置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及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ及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及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２６ｂとの間を、熱媒体間熱交換器１５ａ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。
【０１０３】
まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、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を通過し、室外機１から流出する。室外機１から流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４を通って熱媒体変換機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。
【０１０４】
熱媒体間熱交換器１５ｂに流入したガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。このとき、熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）と熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）とは熱源側冷媒の流れに対し直列に接続されているため、それらの熱媒体間熱交換器の内部での熱源側冷媒の流速が大きくなって熱伝達率が大きくなり、熱源側冷媒と熱媒体との熱交換効率が向上する。しかしながら、冷媒密度が大きい高温・高圧の冷媒が流れるため、熱源側冷媒の圧力損失はあまり大きくならない。
【０１０５】
そして、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。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、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで蒸発し、熱媒体を冷却する。このとき、熱媒体間熱交換器１５ａ（１）と熱媒体間熱交換器１５ａ（２）とは熱源側冷媒の流れに対し並列に接続されてため、それらの熱媒体間熱交換器の内部での熱源側冷媒の流路面積として十分な大きさを確保することができ、密度の小さい低圧冷媒が流れても、熱源側冷媒の圧力損失があまり大きくならず、冷凍サイクルの性能低下を防ぐことができる。
【０１０６】
熱媒体間熱交換器１５ａから流出した低圧二相冷媒は、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を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した熱源側冷媒は、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及びアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。
【０１０７】
このとき、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度が制御される。また、絞り装置１６ａは全開、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは閉となっている。なお、絞り装置１６ｂを全開とし、絞り装置１６ａでサブクールを制御するようにしてもよい。
【０１０８】
次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
暖房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ｂで熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。また、暖房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａで熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ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及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。
【０１０９】
利用側熱交換器２６ｂ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。また、利用側熱交換器２６ａでは熱媒体が室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。利用側熱交換器２６ｂを通過し若干温度が上昇した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ｂ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａに流入し、再びポンプ２１ａへ吸い込まれる。利用側熱交換器２６ａを通過し若干温度が低下した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ａを通って、熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａへ吸い込まれる。
【０１１０】
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及び第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。なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、暖房側、冷房側ともに、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、暖房側においては第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を、冷房側においては第２温度センサー３４で検出された温度と第１温度センサー３１ａで検出された温度との差を目標値として保つように制御することにより、賄うことができる。
【０１１１】
暖房主体運転モードを実行する際、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。図８においては、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｃ及び利用側熱交換器２６ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｃや利用側熱交換器２６ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５ｃや熱媒体流量調整装置２５ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。
【０１１２】
［冷媒配管４］
以上説明したように、本実施の形態に係る空気調和装置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とを接続する冷媒配管４には熱源側冷媒が流れている。
【０１１３】
［配管５］
本実施の形態に係る空気調和装置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。
【０１１４】
［第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３の制御］
上述したように、全冷房運転モード及び全暖房運転モードにおいては、熱源側冷媒が、並列に接続されている熱媒体間熱交換器１５ａ（１）、熱媒体間熱交換器１５ａ（２）、及び、直列に接続されている熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）、熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）に分流されることになる。冷媒循環回路Ａにおいて、熱媒体間熱交換器１５が、直列に接続されるか、並列に接続されるかによって、それらの熱媒体間熱交換器１５における熱交換性能及び圧力損失が異なるものになる。
【０１１５】
そのため、熱源側冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ａ、熱媒体間熱交換器１５ｂに均等には分流されることにはならず、熱交換性能及び圧力損失に応じて分流されることになる。そこで、熱媒体間熱交換器１５に流す熱媒体も、熱源側冷媒の熱交換量に応じて、それぞれの熱媒体間熱交換器１５に分配する流量を調整する必要がある。次に、熱媒体の流量調整のための第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）及び第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２２ｄ）の制御方法について説明する。
【０１１６】
まず、熱媒体間熱交換器１５における温度効率について説明する。
熱媒体間熱交換器１５においては、熱源側冷媒と熱媒体とが熱交換を行なっている。暖房の場合は温熱が、冷房の場合は冷熱が、熱源側冷媒から熱媒体へと伝達される。このとき、熱媒体の温度が、熱源側冷媒の温度にどれだけ近づいたかを表す指標が温度効率である。すなわち、熱媒体間熱交換器１５の出口の熱媒体の温度が、熱源側冷媒の温度に等しくなるまで熱交換した状態は温度効率が１、熱媒体の入口の温度と熱源側冷媒の温度との中間の温度まで熱交換した状態は温度効率０．５である。
【０１１７】
そして、熱媒体の流速（流量）が小さくなると、熱媒体の温度は熱源側冷媒の温度に近づくため温度効率が大きくなり、逆に熱媒体の流速（流量）が大きくなると、熱媒体は熱源側冷媒と十分に熱交換を行なえず、温度効率が小さくなる。なお、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、どちらも、開度がゼロの時に熱媒体間熱交換器１５ａ側の流路が全閉かつ熱媒体間熱交換器１５ｂ側の流路が全開となり、開度が最大の時に熱媒体間熱交換器１５ａ側の流路が全開かつ熱媒体間熱交換器１５ｂ側の流路が全閉となる向きに設置されているものとする。
【０１１８】
ここで、熱媒体間熱交換器１５ａ（１）、熱媒体間熱交換器１５ａ（２）、熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）、熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）のすべてが、二相変化をする冷媒の凝縮器またはＣＯ2等の超臨界に遷移する冷媒のガスクーラーとして動作している全暖房運転モードを考える。
【０１１９】
このとき、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３の開度を大きくすると、熱媒体間熱交換器１５ａ（１）、熱媒体間熱交換器１５ａ（２）へ流れる熱媒体の流量（流速）が増加する。そのため、熱媒体間熱交換器１５ａ（１）、熱媒体間熱交換器１５ａ（２）において、熱媒体と冷媒とが十分に熱交換を行なえなくなって、熱媒体間熱交換器１５ａ（１）、熱媒体間熱交換器１５ａ（２）での温度効率が小さくなり、熱媒体間熱交換器１５ａでの熱媒体の温度変化が小さくなり、熱媒体出口温度（第１温度センサー３１ａでの検知温度）が低下する。
【０１２０】
また、熱媒体間熱交換器１５ｂについて見ると、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３の開度を大きくすると、熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）、熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）に流れる熱媒体の流量（流速）が減少する。そのため、熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）、熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）での温度効率が大きくなり、熱媒体の出口温度は冷媒の温度に近づくため、熱媒体出口温度（第１温度センサー３１ｂでの検知温度）が上昇する。
【０１２１】
一方、第１熱媒体流路切替装置２２ａ及び第２熱媒体流路切替装置２３の開度を小さくすると、これとは逆の傾向となり、熱媒体出口温度（第１温度センサー３１ａでの検知温度）が上昇し、熱媒体出口温度（第１温度センサー３１ｂでの検知温度）が低下する。すなわち、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３の開度を制御することにより、熱媒体熱交換器１５の出口の熱媒体温度を制御することができるということがわかる。
【０１２２】
なお、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３等の対応する熱媒体流路切替装置は、利用側熱交換器２６の入口側と出口側にあたるため、必ず、同じ方向に同じ開度だけ制御する方がよい。
【０１２３】
図９は、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３の制御の処理の流れを示すフローチャートである。図９に基づいて、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３の具体的な制御処理について説明する。なお、上述したように、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、制御装置により制御される。
【０１２４】
一定時間毎（たとえば３０秒毎）に制御が開始される（ＲＴ０）。制御が開始されると、制御装置は、現在の運転モードを判定する（ＲＴ１）。運転モードが全暖房運転モードまたは全冷房運転モードであった場合（ＲＴ１；全暖房運転モードまたは全冷房運転モード）、制御装置は、圧縮機１０の起動後一定時間（たとえば１０分）が経過しているか否かを判定する（ＲＴ２）。圧縮機１００の起動後一定時間が経過していた場合（ＲＴ２；Ｙｅｓ）、制御装置は、運転モードが全暖房運転モードまたは全冷房運転モードに切り替わってから一定時間（たとえば１０分）が経過しているか否かを判定する（ＲＴ３）。運転モードが切り替わってから一定時間経過していたら（ＲＴ３；Ｙｅｓ）、制御装置は、下記式（１）を用いた演算を行なう（ＲＴ４）。
【０１２５】
［式（１）］
△ＰTVH＝ＧTLH×（Ｔna−Ｔnb）
ここで、Ｔna及びＴnbはそれぞれ第１温度センサー３１ａ及び第１温度センサー３１ｂにて検出した熱媒体の温度、ＧTLH は制御のゲイン、△ＰTVH は第１熱媒体流路切替装置２２及び第２２熱媒体流路切替装置の開度の変化量（開度補正値）である。
【０１２６】
次に、制御装置は、室内機２のうちの運転中の室内機２に対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３すべての開度を△ＰTVH 変化させる（ＲＴ５）。そして、制御装置は、一連の処理を終える（ＲＴ６）。なお、運転モードが全暖房運転モードまたは全冷房運転モード以外の場合（ＲＴ１；それ以外）、圧縮機１０が起動後一定時間経過していない場合（ＲＴ２；Ｎｏ）、あるいは、運転モードが全暖房運転モードまたは全冷房運転モードに切り替わってから一定時間経過していない場合（ＲＴ３；Ｎｏ）は、制御装置は、処理を終了する（ＲＴ６）。
【０１２７】
ここで、ＧTLH が３０とすると、第１熱媒体流路切替措置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３の開度ＰTVH が中間開度の８００であるときに、熱媒体間熱交換器１５ａへ流れる冷媒の流量の方が熱媒体間熱交換器１５ｂへ流れる冷媒の流量よりも少ない場合を考える。このとき、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの熱媒体入口温度は同じ温度であり、熱媒体間熱交換器１５ａにおいては熱媒体間熱交換器１５ｂよりも流量が少ない分、温度効率が向上するため、全暖房運転モードであり、冷媒の温度が熱媒体の温度よりも高いため、熱媒体間熱交換器１５ａの出口温度Ｔnaの方が熱媒体間熱交換器１５ｂの出口温度Ｔnbよりも熱媒体の温度が高くなる。
【０１２８】
たとえば、ＴnaがＴnbより２℃高かったとすると、△ＰTVH は上記式（１）より６０と求まり、室内機２のうちの運転中の室内機２に対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３すべての開度が４８パルス増加するように制御される。上述したように、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、開度がゼロの時に熱媒体間熱交換器１５ａ側の流路が全閉かつ熱媒体間熱交換器１５ｂ側の流路が全開となり、開度が最大の時に熱媒体間熱交換器１５ａ側の流路が全開かつ熱媒体間熱交換器１５ｂ側の流路が全閉となる向きに設置されている。
【０１２９】
そのため、開度を増加させるということは、熱媒体間熱交換器１５ａへ流れる冷媒の流量を増加させ、熱媒体間熱交換器１５ｂへ流れる冷媒の流量を減少させるということになる。熱媒体間熱交換器１５ａへ流れる冷媒の流量が増加すれば、熱媒体間熱交換器１５ａでの温度効率が低下し、熱媒体間熱交換器１５ａの出口温度Ｔnaが低くなり、熱媒体間熱交換器１５ｂへ流れる冷媒の流量が増加すれば、熱媒体間熱交換器１５ｂでの温度効率が向上し、熱媒体間熱交換器１５ｂの出口温度Ｔnbが高くなり、ＴnaとＴnbとが等しくなる方向に制御される。
【０１３０】
また、全冷房運転モードの場合は、全暖房運転モードの場合と制御方法は同じであるが、熱媒体間熱交換器１５ａへ流れる冷媒の流量を増加させると、熱媒体間熱交換器１５ａでの温度効率が低下する。そのため、熱媒体間熱交換器１５ａでの熱媒体の温度変化が小さくなり、熱媒体出口温度Ｔnaが高くなる。また、熱媒体間熱交換器１５ｂへ流れる冷媒の流量が減少すると、熱媒体間熱交換器１５ｂでの温度効率が向上し、熱媒体間熱交換器１５ｂの熱媒体出口温度は、低温の熱源側冷媒の温度に近づき、熱媒体出口温度Ｔnbが低くなる。すなわち、上記式（１）において、ゲインＧTLH を負の値にしておけば、ＴnaとＴnbとが等しくなる方向に制御される。
【０１３１】
なお、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３の制御周期は、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）の制御周期よりも長くし、熱媒体流量調整装置２５の制御と干渉しないようにしなければならない。そこで、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３の制御周期は、熱媒体流量調整装置２５の制御周期の２倍以上とするのがよい。
【０１３２】
ところで、二相状態の熱源側冷媒は、乾き度が大きい方が密度の小さいガス冷媒が多いため、平均密度が小さく、熱媒体間熱交換器１５内での圧力損失が大きくなる。また、二相状態の熱源側冷媒は、乾き度が小さい方が密度の大きい液冷媒が多いため、平均密度が大きく、熱媒体間熱交換器１５内での圧力損失が小さくなる。
【０１３３】
熱媒体間熱交換器１５ｂは、直列に接続されており、同じ伝熱面積の熱交換器を使用してもよいが、凝縮器またはガスクーラーとして動作する暖房運転時に、熱源側冷媒の流れの下流側となる熱交換器の伝熱面積を、上流側となる熱交換器の伝熱面積よりも小さくしてもよい。たとえば、プレート式の熱交換器を熱媒体間熱交換器１５とするのであれば、下流側の熱交換器のプレートの枚数を上流側の熱交換器のプレートの枚数よりも少なくすればよい。具体的には、上流側の熱交換器のプレート枚数を５０枚、下流側の熱交換器のプレート枚数を４０枚、あるいは上流側の熱交換器のプレート枚数を６０枚、下流側の熱交換器のプレート枚数を５０枚等とすればよい。
【０１３４】
暖房運転時の下流側では熱源側冷媒の平均密度が小さくなるため、熱媒体間熱交換器１５の伝熱面積が小さくても、熱源側冷媒の圧力損失があまり増加せず、性能の低下が小さい。したがって、このようにすると、安価にシステムを構成することができる。
【０１３５】
また、暖房運転時の上流側の熱媒体間熱交換器１５として、複数の熱媒体間熱交換器１５を並列に接続するように構成してもよい。例えば、暖房運転時の上流側の熱媒体間熱交換器を２つ並列に接続し、合流後、下流側の１つの熱媒体間熱交換器１５に流入させるようにしてもよい。このような構成にした場合においても、上流側と下流側で熱媒体間熱交換器１５の枚数を変化させて伝熱面積を変化させた場合と、同様の効果を奏することになる。
【０１３６】
さらに、複数の冷媒流路のそれぞれに３つの熱媒体間熱交換器１５を備え、一方の冷媒流路においては３つの熱媒体間熱交換器１５を並列に接続し、他方の冷媒流路においては３つの熱媒体間熱交換器１５のうち２つを並列に接続し、残りの１つを並列に接続した２つの熱媒体間熱交換器１５に直列に接続するようにしてもよい。
【０１３７】
また、熱媒体間熱交換器１５ａは、複数の熱媒体間熱交換器で構成しなくても、１つの熱媒体間熱交換器とし、熱媒体間熱交換器１５ａにおける圧力損失が小さくなるように構成してもよい。すなわち、熱媒体間熱交換器１５ａとして、冷媒側流路断面積が熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）および熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）の流路断面積よりも大きいものを使用すればよい。たとえば、熱媒体間熱交換器として、プレート式熱交換器を使用し、熱媒体間熱交換器１５ａのプレート枚数を６０枚、直列に接続されている熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）および熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）のプレート枚数を５０枚等とすればよい。
【０１３８】
また、熱媒体間熱交換器での圧力損失は流路長さに比例するため、熱媒体間熱交換器１５ａと熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）と熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）とで、同じ冷媒流路面積のものを使用し、熱媒体間熱交換器１５ａの冷媒流路長さを、熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）および熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）の総冷媒流路長さに対して、短くなるようにすれば、熱媒体間熱交換器１５ａでの圧力損失が大きくならず、同様の効果を奏する。すなわち、たとえば、同じ流路面積のプレート式熱交換器を３つ使用し、熱媒体間熱交換器１５ａとして１つ、熱媒体間熱交換器１５ｂとして２つのプレート式熱交換器を直列に接続して使用すればよい。
【０１３９】
また、本実施の形態では、熱媒体間熱交換器１５の熱媒体がすべて並列に流れている場合を例に説明を行ったが、熱媒体間熱交換器１５ａにおいて、熱媒体が直列に流れるように構成してもよい。すなわち、熱媒体が、熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）に流れた後に熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）に流れるように、熱媒体流路を接続してもよい。このようにすると、熱媒体間熱交換器１５ｂにおける冷媒と熱媒体との熱交換効率が更に向上する。ただし、このようにすると、熱媒体の圧力損失も増加するため、熱媒体の圧力損失に余裕がある場合に限り、適用できる構成である。
【０１４０】
その他、熱媒体間熱交換器１５ｂの冷媒側流路の圧力損失が熱媒体間熱交換器１５ａの冷媒側流路の圧力損失よりも大きく、かつ、熱媒体間熱交換器１５ｂの冷媒側流路の流れ方向の流路長さが熱媒体間熱交換器１５ｂの冷媒側流路の流れ方向の流路長さよりも大きくなるように構成すれば、どのような構成であっても、同様の効果を奏することは言うまでもなく、たとえば、熱媒体間熱交換器１５ａの流路面積が熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）および熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）に対して小さくても、熱媒体間熱交換器１５ａの冷媒流路長さが熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）および熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）の総冷媒流路長さに対して十分に短く構成すれば、熱媒体間熱交換器１５ｂの冷媒側流路の圧力損失が熱媒体間熱交換器１５ａの冷媒側流路の圧力損失よりも大きくなり、問題ない。
【０１４１】
空気調和装置１００では、利用側熱交換器２６にて暖房負荷または冷房負荷のみが発生している場合は、対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を中間的な開度にし、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方に熱媒体が流れるようにしている。これにより、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方を暖房運転または冷房運転に使用することができるため、伝熱面積が大きくなり、効率のよい暖房運転または冷房運転を行なうことができる。
【０１４２】
また、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及び第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及び第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。
【０１４３】
なお、本実施の形態で説明した第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３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、電子式膨張弁等の二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及び第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、本実施の形態では、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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
本実施の形態に係る空気調和装置１００は、冷房暖房混在運転ができるものとして説明をしてきたが、これに限定するものではない。熱媒体間熱交換器１５及び絞り装置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。
【０１４７】
また、利用側熱交換器２６と熱媒体流量調整装置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及び絞り装置１６として、同じ動きをするものが複数個設置されていても、当然問題ない。さらに、熱媒体流量調整装置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。
【０１４８】
熱源側冷媒としては、たとえばＲ−２２、Ｒ−１３４ａ、Ｒ−３２等の単一冷媒、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−４０４Ａ等の擬似共沸混合冷媒、Ｒ−４０７Ｃ等の非共沸混合冷媒、化学式内に二重結合を含む、ＣＦ3 ＣＦ＝ＣＨ2 等の地球温暖化係数が比較的小さい値とされている冷媒やその混合物、あるいはＣＯ2 やプロパン等の自然冷媒を用いることができる。加熱用として動作している熱媒体間熱交換器１５ａまたは熱媒体間熱交換器１５ｂにおいて、通常の二相変化を行う冷媒は、凝縮液化し、ＣＯ2 等の超臨界状態となる冷媒は、超臨界の状態で冷却されるが、どちらでも、その他は同じ動きをし、同様の効果を奏する。
【０１４９】
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、空気調和装置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。
【０１５０】
本実施の形態では、空気調和装置１００にアキュムレーター１９を含めている場合を例に説明したが、アキュムレーター１９を設けなくてもよい。また、一般的に、熱源側熱交換器１２及び利用側熱交換器２６には、送風機が取り付けられており、送風により凝縮あるいは蒸発を促進させる場合が多いが、これに限るものではない。たとえば、利用側熱交換器２６としては放射を利用したパネルヒーターのようなものを用いることもできるし、熱源側熱交換器１２としては、水や不凍液により熱を移動させる水冷式のタイプのものを用いることもできる。つまり、熱源側熱交換器１２及び利用側熱交換器２６としては、放熱あるいは吸熱をできる構造のものであれば種類を問わず、用いることができる。
【０１５１】
本実施の形態では、利用側熱交換器２６が４つである場合を例に説明したが、個数を特に限定するものではない。また、熱媒体間熱交換器１５ａ、熱媒体間熱交換器１５ｂが２つである場合を例に説明したが、当然、これに限るものではなく、熱媒体を冷却または／及び加熱できるように構成すれば、幾つ設置してもよい。さらに、ポンプ２１ａ、ポンプ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接続してもよい。
【０１５２】
以上のように、本実施の形態に係る空気調和装置１００は、室内機２または室内機２の近傍まで熱源側冷媒を循環させずに安全性の向上を図るだけでなく、配管５と各アクチュエータとの接続から漏れてしまった熱媒体を熱媒体変換機３内に留めておくことができるので、安全性を更に向上させたものとなる。また、空気調和装置１００は、配管５を短くできるので省エネルギー化を図ることができる。さらに、空気調和装置１００は、室外機１と熱媒体変換機３または室内機２との接続配管（冷媒配管４、配管５）を減らし、工事性を向上できる。加えて、空気調和装置１００は、熱媒体変換機３のコンパクト化を図りつつ、熱媒体間熱交換器１５における熱交換効率を向上させることができ、省エネルギー化を図ることができる。
【符号の説明】
【０１５３】
１  室外機、２  室内機、２ａ  室内機、２ｂ  室内機、２ｃ  室内機、２ｄ  室内機、３  熱媒体変換機、３ａ  親熱媒体変換機、３ｂ  子熱媒体変換機、４  冷媒配管、４ａ  第１接続配管、４ｂ  第２接続配管、５  配管、６  室外空間、７  室内空間、８  空間、９  建物、１０  圧縮機、１１  第１冷媒流路切替装置、１２  熱源側熱交換器、１３ａ  逆止弁、１３ｂ  逆止弁、１３ｃ  逆止弁、１３ｄ  逆止弁、１４  気液分離器、１５  熱媒体間熱交換器、１５ａ  熱媒体間熱交換器、１５ａ（１）  熱媒体間熱交換器、１５ａ（２）  熱媒体間熱交換器、１５ｂ  熱媒体間熱交換器、１５ｂ（２）  熱媒体間熱交換器、１５ｂ（２）  熱媒体間熱交換器、１６  絞り装置、１６ａ  絞り装置、１６ｂ  絞り装置、１６ｃ  絞り装置、１７  開閉装置、１７ａ  開閉装置、１７ｂ  開閉装置、１８  第２冷媒流路切替装置、１８ａ  第２冷媒流路切替装置、１８ｂ  第２冷媒流路切替装置、１９  アキュムレーター、２１  ポンプ、２１ａ  ポンプ、２１ｂ  ポンプ、２２  第１熱媒体流路切替装置、２２ａ  第１熱媒体流路切替装置、２２ｂ  第１熱媒体流路切替装置、２２ｃ  第１熱媒体流路切替装置、２２ｄ  第１熱媒体流路切替装置、２３  第２熱媒体流路切替装置、２３ａ  第２熱媒体流路切替装置、２３ｂ  第２熱媒体流路切替装置、２３ｃ  第２熱媒体流路切替装置、２３ｄ  第２熱媒体流路切替装置、２５  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  熱媒体流量調整装置、２６  利用側熱交換器、２６ａ  利用側熱交換器、２６ｂ  利用側熱交換器、２６ｃ  利用側熱交換器、２６ｄ  利用側熱交換器、３１  第１温度センサー、３１ａ  第１温度センサー、３１ｂ  第１温度センサー、３４  第２温度センサー、３４ａ  第２温度センサー、３４ｂ  第２温度センサー、３４ｃ  第２温度センサー、３４ｄ  第２温度センサー、３５  第３温度センサー、３５ａ  第３温度センサー、３５ｂ  第３温度センサー、３５ｃ  第３温度センサー、３５ｄ  第３温度センサー、３６  圧力センサー、４０ａ  高圧配管、４０ｂ  低圧配管、１００  空気調和装置、１００Ａ  空気調和装置、Ａ  冷媒循環回路、Ｂ  熱媒体循環回路。
【図１】
2012035573.tif 000003
【図２】
2012035573.tif 000004
【図３】
2012035573.tif 000005
【図４】
2012035573.tif 000006
【図５】
2012035573.tif 000007
【図６】
2012035573.tif 000008
【図７】
2012035573.tif 000009
【図８】
2012035573.tif 000010
【図９】
2012035573.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月12日(2013.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、第１冷媒流路切替装置、熱源側熱交換器、複数の絞り装置、複数の熱媒体間熱交換器の冷媒流路、複数の第２冷媒流路切替装置を冷媒配管で接続して熱源側冷媒を循環させる冷媒循環回路と、ポンプ、利用側熱交換器、前記複数の熱媒体間熱交換器の熱媒体側流路、前記利用側熱交換器の入口側または出口側に設置される熱媒体流量調整装置、前記利用側熱交換器の入口側及び出口側のそれぞれに設置される熱媒体流路切替装置を熱媒体配管で接続して熱媒体を循環させる熱媒体循環回路と、を有し、前記複数の熱媒体間熱交換器において前記熱源側冷媒と前記熱媒体とが熱交換する空気調和装置であって、前記冷媒循環回路を複数の冷媒流路に分岐し、前記複数の冷媒流路のうちの一部においては、前記絞り装置と、前記第２冷媒流路切替装置と、前記絞り装置と前記第２冷媒流路切替装置との間に接続された第１熱媒体間熱交換器と、が接続されており、前記複数の冷媒流路のうちの残りにおいては、前記絞り装置と、前記第２冷媒流路切替装置と、前記絞り装置と前記第２冷媒流路切替装置との間に接続された第２熱媒体間熱交換器と、が接続され、前記第１熱媒体間熱交換器の冷媒流路に流れる冷媒の流量と前記第２熱媒体間熱交換器の冷媒流路に流れる冷媒の流量とがほぼ同じ場合に、前記第２熱媒体間熱交換器の冷媒流路の圧力損失が前記第１熱媒体間熱交換器の冷媒流路の圧力損失よりも大きく、かつ、前記第２熱媒体間熱交換器の冷媒流路の流れ方向の流路長さが前記第１熱媒体間熱交換器の冷媒流路の流れ方向の流路長さよりも大きくなるように構成されていることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
このとき、絞り装置１６ａは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように開度が制御される。同様に、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度が制御される。また、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは開となっている。なお、熱媒体間熱交換器１５の中間位置の飽和温度が測定できる場合は、その中間位置での温度を圧力センサー３６で検出された圧力の代わりに用いてもよく、安価にシステムを構成できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０２】
図８に示す暖房主体運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置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及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ及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及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２６ｂとの間を、熱媒体間熱交換器１５ｂと利用側熱交換器２６ａとの間を、それぞれ熱媒体が循環するようにしている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
利用側熱交換器２６ｂ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。また、利用側熱交換器２６ａでは熱媒体が室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。利用側熱交換器２６ｂを通過し若干温度が上昇した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ｂ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａに流入し、再びポンプ２１ａへ吸い込まれる。利用側熱交換器２６ａを通過し若干温度が低下した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ａを通って、熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１５】
そのため、熱源側冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ａ、熱媒体間熱交換器１５ｂに均等には分流されることにはならず、熱交換性能及び圧力損失に応じて分流されることになる。そこで、熱媒体間熱交換器１５に流す熱媒体も、熱源側冷媒の熱交換量に応じて、それぞれの熱媒体間熱交換器１５に分配する流量を調整する必要がある。次に、熱媒体の流量調整のための第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）及び第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の制御方法について説明する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２１】
一方、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３の開度を小さくすると、これとは逆の傾向となり、熱媒体出口温度（第１温度センサー３１ａでの検知温度）が上昇し、熱媒体出口温度（第１温度センサー３１ｂでの検知温度）が低下する。すなわち、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３の開度を制御することにより、熱媒体熱交換器１５の出口の熱媒体温度を制御することができるということがわかる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２４】
一定時間毎（たとえば３０秒毎）に制御が開始される（ＲＴ０）。制御が開始されると、制御装置は、現在の運転モードを判定する（ＲＴ１）。運転モードが全暖房運転モードまたは全冷房運転モードであった場合（ＲＴ１；全暖房運転モードまたは全冷房運転モード）、制御装置は、圧縮機１０の起動後一定時間（たとえば１０分）が経過しているか否かを判定する（ＲＴ２）。圧縮機１０の起動後一定時間が経過していた場合（ＲＴ２；Ｙｅｓ）、制御装置は、運転モードが全暖房運転モードまたは全冷房運転モードに切り替わってから一定時間（たとえば１０分）が経過しているか否かを判定する（ＲＴ３）。運転モードが切り替わってから一定時間経過していたら（ＲＴ３；Ｙｅｓ）、制御装置は、下記式（１）を用いた演算を行なう（ＲＴ４）。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２５】
［式（１）］
△ＰＴＶＨ＝ＧＴＬＨ×（Ｔｎａ−Ｔｎｂ）
ここで、Ｔｎａ及びＴｎｂはそれぞれ第１温度センサー３１ａ及び第１温度センサー３１ｂにて検出した熱媒体の温度、ＧＴＬＨ  は制御のゲイン、△ＰＴＶＨ  は第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３の開度の変化量（開度補正値）である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３９】
また、本実施の形態では、熱媒体間熱交換器１５の熱媒体がすべて並列に流れている場合を例に説明を行ったが、熱媒体間熱交換器１５ｂにおいて、熱媒体が直列に流れるように構成してもよい。すなわち、熱媒体が、熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）に流れた後に熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）に流れるように、熱媒体流路を接続してもよい。このようにすると、熱媒体間熱交換器１５ｂにおける冷媒と熱媒体との熱交換効率が更に向上する。ただし、このようにすると、熱媒体の圧力損失も増加するため、熱媒体の圧力損失に余裕がある場合に限り、適用できる構成である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４０】
その他、熱媒体間熱交換器１５ｂの冷媒側流路の圧力損失が熱媒体間熱交換器１５ａの冷媒側流路の圧力損失よりも大きく、かつ、熱媒体間熱交換器１５ｂの冷媒側流路の流れ方向の流路長さが熱媒体間熱交換器１５ａの冷媒側流路の流れ方向の流路長さよりも大きくなるように構成すれば、どのような構成であっても、同様の効果を奏することは言うまでもなく、たとえば、熱媒体間熱交換器１５ａの流路面積が熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）および熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）に対して小さくても、熱媒体間熱交換器１５ａの冷媒流路長さが熱媒体間熱交換器１５ｂ（１）および熱媒体間熱交換器１５ｂ（２）の総冷媒流路長さに対して十分に短く構成すれば、熱媒体間熱交換器１５ｂの冷媒側流路の圧力損失が熱媒体間熱交換器１５ａの冷媒側流路の圧力損失よりも大きくなり、問題ない。
【手続補正１１】
【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】
圧縮機、第１冷媒流路切替装置、熱源側熱交換器、複数の絞り装置、複数の熱媒体間熱交換器の冷媒流路、複数の第２冷媒流路切替装置を冷媒配管で接続して熱源側冷媒を循環させる冷媒循環回路と、
ポンプ、利用側熱交換器、前記複数の熱媒体間熱交換器の熱媒体側流路、前記利用側熱交換器の入口側または出口側に設置される熱媒体流量調整装置、前記利用側熱交換器の入口側及び出口側のそれぞれに設置される熱媒体流路切替装置を熱媒体配管で接続して熱媒体を循環させる熱媒体循環回路と、を有し、
前記複数の熱媒体間熱交換器において前記熱源側冷媒と前記熱媒体とが熱交換する空気調和装置であって、
前記冷媒循環回路を複数の冷媒流路に分岐し、
前記複数の冷媒流路のうちの一部においては、
前記絞り装置と、前記第２冷媒流路切替装置と、前記絞り装置と前記第２冷媒流路切替装置との間に接続された第１熱媒体間熱交換器と、が接続されており、
前記複数の冷媒流路のうちの残りにおいては、
前記絞り装置と、前記第２冷媒流路切替装置と、前記絞り装置と前記第２冷媒流路切替装置との間に接続された第２熱媒体間熱交換器と、が接続され、
前記第１熱媒体間熱交換器の冷媒流路に流れる冷媒の流量と前記第２熱媒体間熱交換器の冷媒流路に流れる冷媒の流量とがほぼ同じ場合に、
前記第２熱媒体間熱交換器の冷媒流路の圧力損失が前記第１熱媒体間熱交換器の冷媒流路の圧力損失よりも大きく、かつ、前記第２熱媒体間熱交換器の冷媒流路の流れ方向の流路長さが前記第１熱媒体間熱交換器の冷媒流路の流れ方向の流路長さよりも大きくなるように構成されている
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記第１熱媒体間熱交換器及び前記第２熱媒体間熱交換器の双方に並列に冷媒を流し、前記第１熱媒体間熱交換器及び前記第２熱媒体間熱交換器の双方で前記熱媒体を加熱又は冷却する運転モードを備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記第１熱媒体間熱交換器は、
前記絞り装置と前記第２冷媒流路切替装置との間で前記熱源側冷媒が並列に流れるように構成されており、
前記第２熱媒体間熱交換器は、
前記絞り装置と前記第２冷媒流路切替装置との間で前記熱源側冷媒が直列に流れるように構成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記複数の熱媒体間熱交換器の全部で前記熱媒体を加熱する全暖房運転モードと、
前記複数の熱媒体間熱交換器の全部で前記熱媒体を冷却する全冷房運転モードと、
前記複数の熱媒体間熱交換器の一部で前記熱媒体を加熱し、前記複数の熱媒体間熱交換器の残りで前記熱媒体を冷却する冷房暖房混在運転モードと、を切り替える機能を備え、
前記全暖房運転モードでは、前記冷媒流路の全部において前記第２冷媒流路切替装置、前記熱媒体間熱交換器、前記絞り装置の順に前記熱源側冷媒が流れるようにし、
前記全冷房運転モードでは、前記冷媒流路の全部において前記絞り装置、前記熱媒体間熱交換器、前記第２冷媒流路切替装置の順に前記熱源側冷媒が流れるようにし、
前記冷房暖房混在運転モードでは、前記冷媒流路のうちの一部を構成している前記第２冷媒流路切替装置、前記熱媒体間熱交換器、前記絞り装置の順に前記熱源側冷媒が流れるようにし、その後、前記冷媒流路のうちの残りを構成している前記絞り装置、前記熱媒体間熱交換器、前記第２冷媒流路切替装置の順に前記熱源側冷媒が流れるようにしている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記第１熱媒体間熱交換器の冷媒流路は、前記冷房暖房混在運転モードにおいて蒸発器として動作する冷房側の冷媒流路であり、
前記第２熱媒体間熱交換器の冷媒流路は、前記冷房暖房混在運転モードにおいて凝縮器またはガスクーラーとして動作する暖房側の冷媒流路である
ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記複数の冷媒流路のそれぞれに２つの熱媒体間熱交換器を備え、
前記冷媒流路のうちの一部においては前記２つの熱媒体間熱交換器を並列に接続し、
前記冷媒流路のうちの残りにおいては前記２つの熱媒体間熱交換器を直列に接続している
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記２つの熱媒体間熱交換器を直列に接続したものにおいて、
暖房運転時における前記熱源側冷媒の流れの下流側となる熱媒体間熱交換器の伝熱面積を、上流側となる熱媒体間熱交換器の伝熱面積よりも小さくしている
ことを特徴とする請求項６に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記上流側の熱媒体間熱交換器は、
複数の熱交換器が前記熱源側冷媒に対して並列に接続されて構成されている
ことを特徴とする請求項７に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記複数の冷媒流路のそれぞれに３つの熱媒体間熱交換器を備え、
前記冷媒流路のうちの一部においては前記３つの熱媒体間熱交換器を並列に接続し、
前記冷媒流路のうちの残りにおいては前記３つの熱媒体間熱交換器のうち２つを並列に接続し、残りの１つを並列に接続した前記２つの熱媒体間熱交換器に直列に接続している
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記熱媒体は、
前記複数の熱媒体間熱交換器の全部に対して並列に流れるようにしている
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１１】
前記冷媒が直列に流れるように接続されている前記複数の熱媒体間熱交換器に対しては、前記熱媒体が直列に流れるように配管接続され、
前記冷媒が並列に流れるように接続されている前記複数の熱媒体間熱交換器に対しては、前記熱媒体が並列に流れるように配管接続されている
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記熱媒体流路切替装置は、
前記全冷房運転モードまたは前記全暖房運転モードにおいて、前記熱媒体間熱交換器における熱交換量を調整するように開度が制御される
ことを特徴とする請求項４及び請求項４に従属する請求項５〜１１のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項１３】
前記複数の熱媒体間熱交換器から流出する熱媒体の温度に基づいて前記熱媒体流路切替装置の開度補正値を演算する機能を備え、
前記熱媒体流路切替装置は、
前記開度補正値に従い開度が制御される
ことを特徴とする請求項１２に記載の空気調和装置。
【請求項１４】
前記開度補正値は、
暖房側の熱媒体間熱交換器及び冷房側の熱媒体間熱交換器から流出する熱媒体の温度差に基づいて演算される
ことを特徴とする請求項１３に記載の空気調和装置。
【請求項１５】
前記熱媒体流路切替装置の制御周期を、前記熱媒体流量調整装置の制御周期よりも長くする
ことを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１６】
前記熱媒体流路切替装置の制御周期と前記熱媒体流量調整装置の制御周期との比を２以上とすることを特徴とする請求項１５に記載の空気調和装置。
【請求項１７】
前記全暖房運転モードにおける制御ゲインと、前記全冷房運転モードにおける制御ゲインとを、異なる値として設定している
ことを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１８】
前記利用側熱交換器を有する室内機と、
前記複数の熱媒体間熱交換器、前記ポンプを有する熱媒体変換機と、
前記圧縮機、前記熱源側熱交換器を有する室外機とを、
それぞれ別体として互いに離れた場所に設置可能にしている
ことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１９】
前記室外機と前記熱媒体変換機とを、前記熱媒体変換機と前記室内機とを、それぞれ２本の配管で接続した
ことを特徴とする請求項１８に記載の空気調和装置。
【国際調査報告】
2012035573.tif 000012
2012035573.tif 000013
2012035573.tif 000014
2012035573.tif 000015