(57)【要約】  テトラフルオロプロペンとＲ３２とを含む非共沸混合冷媒を加圧する圧縮機１０、熱源側熱交換器１２、冷媒絞り装置１６および冷媒と熱媒体とを熱交換する熱媒体間熱交換器１５とを配管接続して冷媒循環回路Ａを構成し、高圧側圧力を検出する高圧側圧力検出装置３２と、低圧側圧力を検出する低圧側圧力検出装置３３と、圧縮機１０の吐出側配管と吸入側配管とを接続する高低圧バイパス配管４ｃと、高低圧バイパス配管４ｃに設置されるバイパス絞り装置１４と、高圧側温度を検出する高圧側温度検出装置３７と、低圧側温度を検出する低圧側温度検出装置３８とをさらに有する冷凍サイクル装置と、高圧側圧力、低圧側圧力、高圧側温度および低圧側温度に基づいて、冷媒の循環組成を検知する室外機側制御装置と、循環組成に基づいて蒸発温度および過熱度の演算、または、凝縮温度および過冷却度の演算の少なくとも一方を行う変換機側制御装置とを備えるものである。
2012042573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テトラフルオロプロペンとＲ３２とを含む非共沸混合冷媒を送り出す圧縮機、前記冷媒の循環経路を切り替えるための冷媒流路切替装置、前記冷媒を熱交換させるための熱源側熱交換器、前記冷媒を圧力調整するための冷媒絞り装置および前記冷媒と前記冷媒と異なる熱媒体とを熱交換可能な熱媒体間熱交換器とを配管接続して前記冷媒を循環させる冷媒循環回路を構成し、前記圧縮機が吸入する冷媒の圧力となる低圧側圧力を検出するための低圧側圧力検出装置と、前記圧縮機の吐出側の配管と吸入側の配管とを接続する高低圧バイパス配管と、該高低圧バイパス配管に設置されるバイパス絞り装置と、該バイパス絞り装置に流入する冷媒の温度となる高圧側温度を検出するための高圧側温度検出装置と、前記バイパス絞り装置を流出する冷媒の温度となる低圧側温度を検出するための低圧側温度検出装置と、前記バイパス絞り装置に流入する冷媒と流出した冷媒とを熱交換させる冷媒間熱交換器とから構成される冷媒循環組成検出回路とをさらに有する冷凍サイクル装置と、
前記熱媒体間熱交換器の熱交換に係る前記熱媒体を循環させるための熱媒体送出装置、前記熱媒体と空調対象空間に係る空気との熱交換を行う利用側熱交換器および前記熱媒体間熱交換器の通過に係る熱媒体に対し、前記利用側熱交換器への通過切り替えを行う熱媒体流路切替装置を配管接続して熱媒体循環回路を構成する熱媒体側装置と、
前記高圧側圧力、前記低圧側圧力、前記高圧側温度および前記低圧側温度に基づいて、前記冷凍サイクル装置における前記冷媒の循環組成を検知する第１制御装置と、
前記第１制御装置と離れた位置に設置され、前記第１制御装置と有線または無線により通信可能に接続され、前記第１制御装置との通信により送られた前記循環組成に基づいて、前記熱媒体間熱交換器を有する熱媒体変換機において、蒸発器として機能する前記熱媒体間熱交換器の蒸発温度および冷媒流出側における過熱度の演算、または、凝縮器として機能する前記熱媒体間熱交換器の凝縮温度および冷媒流出側における過冷却度の演算の少なくとも一方を行う第２制御装置と
を備え、
少なくとも前記圧縮機、前記冷媒流路切替装置、前記熱源側熱交換器、前記冷媒循環組成検出回路を室外機に収容し、少なくとも前記熱媒体間熱交換器、前記冷媒絞り装置を熱媒体変換機に収容し、前記室外機と前記熱媒体変換機とを別体に形成し、互いに離れた位置に設置可能とし、前記第１制御装置を前記室外機の内部または近辺に設置し、前記第２制御装置を前記熱媒体変換機の内部または近辺に設置した
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記熱媒体間熱交換器が凝縮器として機能するときの冷媒流入口側の温度を検出するための第１冷媒流入出温度検出装置と、
前記熱媒体間熱交換器が凝縮器として機能するときの冷媒流出口側の温度を検出するための第２冷媒流入出温度検出装置と、
前記熱媒体間熱交換器の一端において、前記熱媒体間熱交換器を流入出する冷媒の圧力を検出する第１冷媒圧力検出装置と
をさらに備え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】
前記熱媒体間熱交換器を複数有し、
各熱媒体間熱交換器において、前記熱媒体間熱交換器が凝縮器として機能するときの冷媒流入口側の温度を検出するための第１冷媒流入出温度検出装置と、
前記各熱媒体間熱交換器において、前記熱媒体間熱交換器が凝縮器として機能するときの冷媒流出口側の温度を検出するための第２冷媒流入出温度検出装置と、
複数の熱媒体間熱交換器のうち、１以上の熱媒体間熱交換器のいずれか一端において、前記熱媒体間熱交換器に流入出する冷媒の圧力を検出する第１冷媒圧力検出装置と
をさらに備え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４】
前記第２制御装置は、前記循環組成、前記第１冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力および前記第１冷媒流入出温度検出装置の検出に係る温度に基づいて、蒸発器として機能する前記熱媒体間熱交換器の過熱度を演算し、前記循環組成、前記第１冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力および前記第２冷媒流入出温度検出装置の検出に係る温度に基づいて、凝縮器として機能する前記熱媒体間熱交換器の過冷却度を演算することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記第２制御装置は、前記循環組成と前記第１冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力とに基づいて、該検出に係る圧力における飽和液冷媒温度と飽和ガス冷媒温度とを演算し、前記飽和液冷媒温度と前記飽和ガス冷媒温度とに基づいて前記冷媒の凝縮温度、蒸発温度の少なくとも一方を演算して、前記冷媒絞り装置の開度制御を行う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】
前記飽和液冷媒温度と前記飽和ガス冷媒温度との平均温度を前記凝縮温度または前記蒸発温度とす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】
前記第２制御装置は、前記循環組成、第１冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力および第２冷媒流入出温度検出装置の検出に係る温度に基づいて、蒸発器として機能する前記熱媒体間熱交換器の過熱度を演算し、前記循環組成、第１冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力および第２冷媒流入出温度検出装置の検出に係る温度に基づいて、凝縮器として機能する前記熱媒体間熱交換器の過冷却度を演算することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記第２制御装置は、前記循環組成と前記第１冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力とに基づいて、該検出に係る圧力における飽和液冷媒温度と飽和ガス冷媒温度とを演算し、前記飽和液冷媒温度と前記飽和ガス冷媒温度とに基づいて前記冷媒の凝縮温度を演算し、前記循環組成と前記第２冷媒流入出温度検出装置の検出に係る温度とに基づいて、前記検出に係る温度を、前記飽和液冷媒温度または設定された乾き度とする蒸発圧力を演算し、前記循環組成と前記蒸発圧力とに基づいて飽和ガス冷媒温度を演算し、前記蒸発圧力における前記飽和液冷媒温度と前記飽和ガス冷媒温度とに基づいて前記冷媒の蒸発温度を演算して、前記冷媒絞り装置の開度制御を行う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】
前記飽和液冷媒温度と飽和ガス冷媒温度との平均温度を前記凝縮温度または前記蒸発温度とすることを特徴とする請求項８に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記熱媒体間熱交換器において、前記第１冷媒圧力検出装置を設置した端部側とは別の端部側に、前記熱媒体間熱交換器を流入出する冷媒の圧力を検出する第２冷媒圧力検出装置をさらに備えることを特徴とする請求項２または３に記載の空気調和装置。
【請求項１１】
前記第２制御装置は、前記循環組成、前記第１冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力および前記第２冷媒流入出温度検出装置の検出に係る温度に基づいて、凝縮器として機能する前記熱媒体間熱交換器の過冷却度を演算し、前記循環組成、前記第２冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力および前記第１冷媒流入出温度検出装置の検出に係る温度に基づいて、蒸発器として機能する前記熱媒体間熱交換器の過熱度を演算することを特徴とする請求項１０に記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記第２制御装置は、前記循環組成と前記第１冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力に基づいて、前記第１冷媒圧力検出装置の検出圧力における飽和液冷媒温度と飽和ガス冷媒温度とを演算し、前記第１冷媒圧力検出装置の検出圧力における前記飽和液冷媒温度と前記飽和ガス冷媒温度とに基づいて前記冷媒の凝縮温度を演算し、また、前記循環組成と前記第２冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力に基づいて、前記第２冷媒圧力検出装置の検出圧力における飽和液冷媒温度と飽和ガス冷媒温度とを演算し、前記第１冷媒圧力検出装置の検出圧力における前記飽和液冷媒温度と前記飽和ガス冷媒温度とに基づいて前記冷媒の蒸発温度を演算して、前記冷媒絞り装置の開度制御を行う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】
前記飽和液冷媒温度と飽和ガス冷媒温度との平均温度を前記凝縮温度または前記蒸発温度とす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】
複数の利用側熱交換器に対し、運転している複数の利用側熱交換器のすべてが暖房運転を行う全暖房運転モードと、運転している前記複数の利用側熱交換器のすべてが冷房運転を行う全冷房運転モードと、運転している前記複数の利用側熱交換器の一部が暖房運転を行いかつ前記複数の利用側熱交換器の一部が冷房運転を行う冷房暖房混在運転モードを備え、前記冷房暖房混在運転モードにおいては、熱媒体流路切替装置を切り替えて、加熱された熱媒体と冷却された熱媒体とのいずれかを選択して前記利用側熱交換器に通過可能にすることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか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、たとえば室外に配置した熱源機である室外機と室内に配置した室内機との間に冷媒を循環させることによって冷房運転または暖房運転を実行するようになっている。具体的には、冷媒が放熱して加熱された空気あるいは冷媒が吸熱して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）系の冷媒が多く使われており、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】
一方、チラーシステムに代表される別の構成の空気調和装置も存在している。このような空気調和装置では、室外に配置した熱源機において、冷熱または温熱を生成し、室外機内に配置した熱交換器で水や不凍液等の熱媒体を加熱または冷却し、これを空調対象域に配置した室内機であるファンコイルユニットやパネルヒーター等に搬送し、冷房あるいは暖房を実行するようになっている（たとえば、特許文献１参照）。【０００４】
また、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排熱回収型チラーと呼ばれる熱源側熱交換器も存在している（たとえば、特許文献２参照）。【０００５】
１次冷媒および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空気調和装置も存在している（たとえば、特許文献３参照）。
また、室外機と熱交換器を持つ分岐ユニットとの間を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空気調和装置も存在している（たとえば、特許文献４参照）。【０００６】
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】
【０００７】
【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】
【０００８】
以上のような空気調和装置においては、室内機まで冷媒を循環させるずにすむ場合がある。このため、環境等に配慮して地球温暖化係数（ＧＷＰ：Global Warming Potential））が低い可燃性の冷媒を用いやすくなる。そこで、効率のよい運転、既存装置の流用等をはかることができるように、冷媒の開発、混合等が行われる。【０００９】
しかしながら、複数の冷媒を混合した場合に、沸点等の違いから、運転しているときの冷媒の組成が封入時とは異なる場合があり、よりエネルギー効率のよい制御を行うには、循環時における組成を把握する必要がある。【００１０】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、循環時における冷媒の組成を推定等により把握することで、環境に配慮しつつ、省エネルギー化を図ることができる空気調和装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る空気調和装置は、テトラフルオロプロペンとＲ３２とを含む非共沸混合冷媒を送り出す圧縮機、冷媒の循環経路を切り替えるための冷媒流路切替装置、冷媒を熱交換させるための熱源側熱交換器、冷媒を圧力調整するための冷媒絞り装置および冷媒と冷媒と異なる熱媒体とを熱交換可能な熱媒体間熱交換器とを配管接続して冷媒を循環させる冷媒循環回路を構成し、圧縮機が吸入する冷媒の圧力となる低圧側圧力を検出するための低圧側圧力検出装置と、圧縮機の吐出側の配管と吸入側の配管とを接続する高低圧バイパス配管と、高低圧バイパス配管に設置されるバイパス絞り装置と、バイパス絞り装置に流入する冷媒の温度となる高圧側温度を検出するための高圧側温度検出装置と、バイパス絞り装置を流出する冷媒の温度となる低圧側温度を検出するための低圧側温度検出装置と、バイパス絞り装置に流入する冷媒と流出した冷媒とを熱交換させる冷媒間熱交換器とから構成される冷媒循環組成検出回路とをさらに有する冷凍サイクル装置と、熱媒体間熱交換器の熱交換に係る熱媒体を循環させるための熱媒体送出装置、熱媒体と空調対象空間に係る空気との熱交換を行う利用側熱交換器および熱媒体間熱交換器の通過に係る熱媒体に対し、利用側熱交換器への通過切り替えを行う熱媒体流路切替装置を配管接続して熱媒体循環回路を構成する熱媒体側装置と、高圧側圧力、低圧側圧力、高圧側温度および低圧側温度に基づいて、冷凍サイクル装置における冷媒の循環組成を検知する第１制御装置と、第１制御装置と離れた位置に設置され、第１制御装置と有線または無線により通信可能に接続され、第１制御装置との通信により送られた循環組成に基づいて、熱媒体間熱交換器を有する熱媒体変換機において、蒸発器として機能する熱媒体間熱交換器の蒸発温度および冷媒流出側における過熱度の演算、または、凝縮器として機能する熱媒体間熱交換器の凝縮温度および冷媒流出側における過冷却度の演算の少なくとも一方を行う第２制御装置とを備え、少なくとも圧縮機、冷媒流路切替装置、熱源側熱交換器、冷媒循環組成検出回路を室外機に収容し、少なくとも熱媒体間熱交換器、冷媒絞り装置を熱媒体変換機に収容し、室外機と熱媒体変換機とを別体に形成し、互いに離れた位置に設置可能とし、第１制御装置を室外機の内部または近辺に設置し、第２制御装置を熱媒体変換機の内部または近辺に設置したものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の空気調和装置は、圧縮機の吐出側および吸入側における圧力および温度に基づいて運転により循環している複数の成分の冷媒の組成を検知するようにしたので、熱媒体間熱交換器における蒸発温度、過熱度、凝縮温度、過冷却度を、組成に合わせて決定することができ、冷媒絞り装置の制御を行うことができる。このため、エネルギー効率のよい空気調和装置を得ることができ、省エネルギー化をはかることができる。チラーのような空気調和装置よりも媒体を循環する配管を短くできるため、搬送動力を少なくすることができ、さらに省エネルギー化をはかることができる。また、室内機には熱媒体が循環することとなるため、たとえば、冷媒が空調対象空間に漏れても冷媒が室内へ侵入するのを抑制でき、安全な空気調和装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態に係る空気調和装置のシステム構成図。
【図２】この発明の実施の形態に係る空気調和装置の別のシステム構成図。
【図３】この発明の実施の形態に係る空気調和装置のシステム回路図。
【図３Ａ】この発明の実施の形態に係る空気調和装置の別のシステム回路図。
【図４】実施の形態に係る空気調和装置のｐｈ線図の一例を表す図。
【図５】実施の形態に係る空気調和装置の循環組成検知を説明するための図。
【図６】実施の形態に係る空気調和装置の循環組成検知処理のフローチャートの図。
【図７】実施の形態に係る空気調和装置のｐｈ線図の別の一例を表す図。
【図８】実施の形態に係る空気調和装置の全冷房運転時のシステム回路図。
【図９】実施の形態に係る空気調和装置の全暖房運転時のシステム回路図。
【図１０】実施の形態に係る空気調和装置の冷房主体運転時のシステム回路図。
【図１１】実施の形態に係る空気調和装置の暖房主体運転時のシステム回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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および図２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および図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、熱源側冷媒（以下、冷媒という）、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。
【００１５】
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。
【００１６】
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および子熱媒体変換機３ｂを介して室内機２に配送されるようになっている。
【００１７】
室外機１は、通常、ビル等の建物９の屋外の空間（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の内部の屋内の空間（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とは別体として、室外空間６および室内空間７とは別の空間である非空調対象空間の位置に設置できるように構成されており、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。
【００１８】
図１および図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１組の配管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。
【００１９】
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３Ａ参照）。
【００２０】
なお、図１および図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非空調対象空間（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。ここで、熱媒体変換機３は、他にも、たとえばエレベーター等がある共用空間等に設置することができる。また、図１および図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。
【００２１】
図１および図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。
【００２２】
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および熱媒体変換機３の接続台数を図１および図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。
【００２３】
図３は、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（配管５ａ〜配管５ｄ）で接続されている。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に流入させる熱源側冷媒の流れを一定方向にすることができる。第１制御装置となる室外機側制御装置５０は、たとえば、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、熱源側熱交換器１２に空気を送り込む送風機（図示せず）の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）等、室外機１が有する各機器の制御を行う。また、通信線、無線等による信号の送受信により第２制御装置となる変換機側制御装置６０等と連携して空気調和装置１００全体の運転等に係る制御も行う。特に本実施の形態においては、冷媒循環回路Ａを循環する冷媒の組成を推定して検知を行う検知処理を行う。
【００２５】
また、本実施の形態の室外機１は、圧縮機１０の吐出側の流路と吸入側の流路とを接続し、循環組成検知回路を構成する高低圧バイパス配管４ｃを有している。高低圧バイパス配管４ｃに設置されたバイパス絞り装置１４は、高低圧バイパス配管４ｃを通過する冷媒の流量、圧力調整を行う。バイパス絞り装置１４は開度変化ができる電子式膨張弁でもよいし、キャピラリチューブのように絞り量が固定されているものでもよい。また、冷媒間熱交換器２０は、バイパス絞り装置１４の通過前後における冷媒を熱交換させる。本実施の形態の冷媒間熱交換器２０は、たとえば二重管式の熱交換器とする。ただ、これに限るものではなく、プレート式熱交換器、マイクロチャネル式熱交換器等、高圧側の冷媒と低圧側の冷媒を熱交換できるものであればよい。
【００２６】
高圧側冷媒温度検出装置３２、低圧側冷媒温度検出装置３３は、たとえばサーミスター式等の温度センサーである。高圧側冷媒温度検出装置３２はバイパス絞り装置１４の入口側（冷媒流入側）において、冷媒循環回路Ａの高圧側の冷媒温度ＴH を検出する。また、低圧側冷媒温度検出装置３３はバイパス絞り装置１４の出口側（冷媒流出側）において冷媒循環回路Ａの低圧側の冷媒温度ＴL を検出する。また、高圧側圧力検出装置３７、低圧側圧力検出装置３８は、たとえば歪みゲージ式や半導体式等の圧力センサーである。高圧側圧力検出装置３７は、圧縮機１（冷媒循環回路Ａ）の高圧側圧力（吐出側の圧力）ＰH を検出する。また、低圧側圧力検出装置３８は、圧縮機１の低圧側圧力（吸入側の圧力）ＰL を検出する。ここで、図３では、低圧側圧力検出装置３８をアキュムレーター１９と第１冷媒流路切替装置１１との間の流路に設置しているが、設置位置はこれに限るものではない。たとえば、圧縮機１０とアキュムレーター１９との間の流路等、圧縮機１０の低圧側圧力を検出することができる位置であれば、どこに設置してもよい。また、高圧側圧力検出装置３７についても、圧縮機１０の高圧側の圧力が測定できる位置であれば、どこに設置してもよい。
【００２７】
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およ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およ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。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、過剰な冷媒を貯留するものである。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
本実施の形態では、冷媒配管内に、化学式がＣ3Ｈ2Ｆ4 で表されるＨＦＯ−１２３４ｙｆ、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ等のテトラフルオロプロペンと、化学式がＣＨ2Ｆ2で表されるジフルオロメタン（Ｒ３２）との混合冷媒を充填して循環させる。
【００３１】
テトラフルオロプロペンは、化学式中に二重結合を有し、大気中で分解しやすく、ＧＷＰが低く（４〜６）、たとえば環境に優しい冷媒である。しかし、テトラフルオロプロペンは従来のＲ４１０Ａ等の冷媒に比べて密度が小さいため、単独で冷媒として使用する場合、大きな暖房能力や冷房能力を発揮させるためには、圧縮機を非常に大きなものにしなければならなくなる。また、配管での圧力損失の増大を防ぐため、冷媒配管も太いものにしなければならなくなる。このため、コストの高い空気調和装置になってしまう。
【００３２】
一方、Ｒ３２は、たとえば従来の冷媒であるＲ４１０Ａ等の冷媒特性に近い。このため、装置の変更が少なく、比較的使いやすい冷媒である。ただ、Ｒ３２のＧＷＰは６７５であり、Ｒ４１０ＡのＧＷＰである２０８８等と比べると小さいが、環境対策の観点から考えると少しＧＷＰが大きいものと考えられる。
【００３３】
そこで、テトラフルオロプロペンにＲ３２を混合させた混合冷媒を使用する。混合冷媒とすることで、ＧＷＰを抑制しつつ、冷媒の特性を改善し、地球環境にも易しく、かつ、効率のよい空気調和装置を得ることができる。ここで、テトラフルオロプロペンとＲ３２との混合比率としては、たとえば質量％比で７０対３０等のように混合させて使用することが考えられる。ただし、この混合比率に限ったものではない。
【００３４】
図４は実施の形態１に係る混合冷媒におけるｐｈ線図である。本実施の形態で用いる混合冷媒において、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの沸点は−２９℃、Ｒ３２の沸点は−５３．２℃であり、露点、沸点が異なる非共沸冷媒である。たとえば、冷媒循環回路Ａ上にはアキュムレーター１９等の液溜が存在すること等により、回路内を循環する複数成分を混合させた混合冷媒の循環時における組成（以下、循環組成という）は、混合比率で固定せず変化する。また、非共沸冷媒は各成分の沸点が異なるため、同一圧力における飽和液温度と飽和ガス温度が異なったものとなる。たとえば、図４に示すように、圧力Ｐ１における飽和液温度ＴL1と飽和ガス温度ＴG1とは等しくならず、飽和液温度ＴL1よりも飽和ガス温度ＴG1の方が高い温度となる。このため、ｐｈ線図の二相領域における等温線は傾いた（勾配を有する）ものになる。
【００３５】
そして、混合冷媒において組成が変わると、ｐｈ線図は異なったものとなり、等温線の勾配も変化する。たとえば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＲ３２との質量％における比率が７０対３０の場合は、勾配が高圧側で５．０℃、低圧側で７℃程度となる。また、５０対５０の場合は、勾配が高圧側で２．３℃、低圧側で２．８℃程度となる。このため、冷媒循環回路Ａ内の圧力における飽和液温度、飽和ガス温度を正確に求めるには、冷媒循環回路Ａにおける冷媒の循環組成を検知する必要がある。
【００３６】
そこで、本実施の形態の空気調和装置は、高低圧バイパス配管４ｃに、バイパス絞り装置１４および冷媒間熱交換器２０を設けた循環組成検知回路を構成する。そして、高圧側冷媒温度検出装置３２、低圧側冷媒温度検出装置３３の検出に係る温度、高圧側圧力検出装置３７、低圧側圧力検出装置３８の検出に係る圧力に基づいて、冷媒循環回路Ａ内における冷媒の循環組成を検知する。アキュムレーター１９等の機器を含まず、圧縮機１０からの流路が短い循環組成検知回路による冷媒回路を構成して循環組成の検知を行うことで、正確な検知を行うことができる。
【００３７】
図５は圧力Ｐ１における２成分の混合冷媒の気液平衡線図である。図５に示す２本の実線は、それぞれガス冷媒が凝縮液化する際の飽和ガス線である露点曲線および液冷媒が蒸発ガス化する際の飽和液線である沸点曲線を示している。
【００３８】
図６は循環組成の検知処理に係るフローチャートを表す図である。図６に基づいて、室外機側制御装置５０が、冷媒循環回路Ａ中を循環する冷媒組成を検知する手順について説明する。ここでは、２成分系の冷媒を混合した混合冷媒における循環組成の検知について説明する。
【００３９】
室外機側制御装置５０は、処理を開始する（ＳＴ１）。そして、高圧側圧力検出装置３７の検出圧力（高圧側圧力）ＰH 、高圧側冷媒温度検出装置３２の検出温度（高圧側温度）ＴH 、低圧側圧力検出装置３８の検出圧力（低圧側圧力）ＰL 、低圧側冷媒温度検出装置３３の検出温度（低圧側温度）ＴL を測定する（ＳＴ２）。さらに、冷媒循環回路Ａ内を循環している２成分系の冷媒の循環組成をそれぞれα１、α２と仮定する（ＳＴ３）。ここで、特に限定するものではないが、α１、α２の初期値については、たとえば冷媒封入時の混合比率、例えばα１が０．７、α２が０．３等、を用いることができる。
【００４０】
図７は高圧側圧力ＰH 、高圧側温度ＴH 、低圧側圧力ＰL 、低圧側温度ＴL を表したｐｈ線図である。冷媒の成分が決まれば、冷媒のエンタルピは、冷媒の圧力と温度とに基づき、演算することができる。そこで、高圧側圧力ＰH と高圧側温度ＴH とからバイパス絞り装置１４の入口側における冷媒のエンタルピｈH を求める（ＳＴ４）（図７の点Ａ）。
【００４１】
バイパス絞り装置１４を通過することにより冷媒が膨張しても、冷媒のエンタルピは変化しない。このため、低圧側圧力ＰL およびエンタルピｈH から、次式（１）に基づいてバイパス絞り装置１４の出口側における二相冷媒の乾き度Ｘを算出する（ＳＴ５）（図７の点Ｂ）。ここで、ｈb は低圧側圧力ＰL における飽和液エンタルピを表し、ｈd は低圧側圧力ＰL における飽和ガスエンタルピを表す。
【００４２】
Ｘ＝（ｈH −ｈb ）／（ｈd −ｈb ）                      …（１）
【００４３】
そして、低圧側圧力ＰL における飽和ガス温度ＴLGおよび飽和液温度ＴLLから乾き度Ｘにおける冷媒の温度ＴL'を次式（２）式により求める（ＳＴ６）。
【００４４】
ＴL'＝ＴLL×（１−Ｘ）＋ＴLG×Ｘ                        …（２）
【００４５】
算出したＴL'が検出温度ＴL と等しいとみなせるか否かを判断する（ＳＴ７）。等しくなければ仮定した２つの成分の冷媒の循環組成α１、α２を修正して（ＳＴ８）、ＳＴ４から繰り返し、ＴL'とＴL とがほぼ等しく、みなせると判断すれば、循環組成が求まったものとし、処理を終了する（ＳＴ９）。以上の処理により、２成分系の非共沸混合冷媒の循環組成を検知することができる。
【００４６】
ここで、α１、α２の修正方法に関して具体的に説明する。例えば、冷媒として、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＲ−３２との混合冷媒を使用しているものとする。そして、初期封入組成におけるＨＦＯ−１２３４ｙｆの組成比（混合比率）を０．７（７０％）とし、Ｒ−３２の組成比を０．３（３０％）とし、これをα１、α２の初期値とする。さらに運転中のある状態における点Ｂの低圧側圧力ＰL が０．６ＭＰａ、乾き度Ｘが０．２、測定された低圧側温度ＴL が０℃であるものとする。
【００４７】
ここで、圧力０．６ＭＰａにおいては、α１が０．８かつα２が０．２のときの飽和液温度は−０．４℃であり、飽和ガス温度は８．５℃である。また、α１が０．７かつα２が０．３のときの飽和液温度は−３．３℃であり、飽和ガス温度は３．６℃である。さらに、α１が０．６かつα２が０．４のときの飽和液温度は−５．１℃であり、飽和ガス温度は−０．５℃である。ここで、室外機側制御装置５０は、このα１およびα２並びに飽和液温度および飽和ガス温度の関係を関数、表等で表したデータを、記憶装置（図示省略）に記憶しておき、処理の際に用いる。
【００４８】
以上の条件から、（２）式に基づいて算出される温度ＴL'は、α１が０．８かつα２が０．２のときは６．７℃となる。また、α１が０．７かつα２が０．３のときは２．２℃となり、α１が０．６かつα２が０．４のときは−１．４となる。
【００４９】
一方、測定された低圧側温度ＴL は０℃なので、α１は０．７と０．６の間、α２は０．３から０．４の間ということになる。そこで、α１を減少させ、α２を増加させる修正を行い、測定に係る温度ＴL と計算に係る温度ＴL'とが合致する混合冷媒の循環組成を求める。
【００５０】
ここでは、化学式がＣ3Ｈ2Ｆ4 で表されるテトラフルオロプロペンと化学式がＣＨ2 Ｆ2 で表されるジフルオロメタン（Ｒ３２）とを含む２成分系の混合冷媒の循環組成検知について説明したが、これに限るものではない。他の２成分系による非共沸混合冷媒でもよい。また、テトラフルオロプロペンには、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ等があるが、いずれを使用してもよい。
【００５１】
また、たとえばその他の成分を加えた３成分系の混合冷媒でもよい。たとえば、３成分系の非共沸混合冷媒であっても、そのうちの２つの成分の比率には相互関係が成り立つ。そこで、まず、２成分をまとめた循環組成をたとえばα１と仮定すると、残りの成分の循環組成をα２とすることができる。このため、２成分系の循環組成の検知処理と同様の処理手順により、３成分系の混合冷媒における循環組成を求めることができる。
【００５２】
以上のようにして混合冷媒における循環組成を検知することができる。さらに圧力を検出することで、その圧力における飽和液温度と飽和ガス温度を演算により求めることができる。たとえば、飽和液温度と飽和ガス温度との平均温度（単純平均温度）をその圧力における飽和温度として、たとえば圧縮機１０、冷媒絞り装置１６の制御等に用いることができる。他にも、冷媒の熱伝達率は乾き度によって異なるため、飽和液温度と飽和ガス温度とにそれぞれ重み付けをした重み付け平均温度を飽和温度とする等してもよい。冷媒絞り装置１６の制御については後述する。
【００５３】
また、低圧側（蒸発側）においては、圧力を測定しなくても、蒸発器の入口の二相冷媒の温度を測定し、それを飽和液温度あるいは設定した乾き度における二相冷媒の温度と仮定すれば、循環組成と圧力から飽和液温度と飽和ガス温度を求める関係式を逆算して、圧力、飽和ガス温度等を求めることができるため、低圧側圧力検出装置は必ずしも必須でない。しかし、温度を測定した位置を飽和液温度と仮定するか、乾き度を設定する必要があるため、圧力検出装置を用いた方が精度よく、飽和液温度、飽和ガス温度を求めることができる。
【００５４】
ここで、高圧側（凝縮側）においては、図７に示すような、過冷却液域における等温線がほぼ垂直になっていて圧力によらず温度が変わらない特性を示す混合冷媒がある。例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（テトラフルオロプロペン）とＲ３２との混合冷媒は、このような特性を示す。このため、混合冷媒によっては高圧側の圧力検出装置３７がなくても、液温度のみでエンタルピｈH を決めることができるため、高圧側圧力検出装置３７は必ずしも必須の検出装置でない。
【００５５】
［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。
【００５６】
この図４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および図２と同様に、室内機２の接続台数を図４に示す４台に限定するものではない。
【００５７】
［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つの冷媒絞り装置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３Ａで説明する。第２制御装置となる変換機側制御装置６０は、熱媒体変換機３が有する機器に係る制御を行う。たとえば、冷媒循環回路Ａにおける冷媒絞り装置１６の開度、開閉装置１７の開閉、第２冷媒流路切替装置１８、第１熱媒体流路切替装置２２、第２熱媒体流路切替装置２３の切り替え等を制御する。また、また、熱媒体循環回路Ｂ側におけるポンプ２１の駆動、熱媒体流量調整装置２５の開度等を制御する。特に本実施の形態では、たとえば、熱媒体間熱交換器１５における蒸発温度、過熱度、凝縮温度、過冷却度を算出し、冷媒絞り装置１６の開度制御等を行う。
【００５８】
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における冷媒絞り装置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加熱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における冷媒絞り装置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冷却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。
【００５９】
２つの冷媒絞り装置１６（冷媒絞り装置１６ａ、冷媒絞り装置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。冷媒絞り装置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。冷媒絞り装置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つの冷媒絞り装置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。
【００６０】
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。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。
【００６１】
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するとよい。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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、２つの冷媒圧力検出装置３６）が設けられている。これらの検出装置の検出に係る信号は、たとえば室外機制御装置５０に送られ、圧縮機１０の駆動周波数、送風機（図示せず）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。
【００６６】
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ものであり、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。
【００６７】
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ものであり、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。
【００６８】
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。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。ここで、冷媒流入出温度検出装置３５ａおよび３５ｃは熱媒体間熱交換器１５が凝縮器として機能するときの冷媒流入口側の温度を検出する第１冷媒流入出温度検出装置となる。また、冷媒流入出温度検出装置３５ｂおよび３５ｄは熱媒体間熱交換器１５が凝縮器として機能するときの冷媒流出口側の温度を検出する第２冷媒流入出温度検出装置となる。
【００６９】
第１冷媒圧力検出装置となる冷媒圧力検出装置（圧力センサー）３６ｂ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と冷媒絞り装置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。また、第２冷媒圧力検出装置となる冷媒圧力検出装置３６ａは、冷媒流入出温度検出装置３５ａの設置位置と同様に、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、熱媒体間熱交換器１５ａと第２冷媒流路切替装置１８ａ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。ここでは２つの装置を設置しているが、後述するように、冷媒圧力検出装置３６ａ、３６ｂのいずれかを設けなくてもよい場合がある。
【００７０】
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の台数に応じて配管５ａ〜配管５ｄに分岐（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、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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。すなわち、空気調和装置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。
【００７３】
図３Ａは、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３Ａ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４Ａ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。
【００７４】
親熱媒体変換機３ａには、気液分離器２７と、冷媒絞り装置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２７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およ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。冷媒絞り装置１６ｃは、気液分離器２７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、冷媒絞り装置１６ｃの出口側における冷媒の圧力状態を中圧にするように制御する。冷媒絞り装置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。
【００７５】
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。
【００７６】
空気調和装置１００が実行する運転モードには、駆動している室内機２の全てが冷房運転を実行する全冷房運転モード、駆動している室内機２の全てが暖房運転を実行する全暖房運転モード、冷房負荷の方が大きい冷房主体運転モード、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。
【００７７】
［全冷房運転モード］
図８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８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。なお、図８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、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。
【００７８】
図８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。
【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冷媒絞り装置１６ａおよび冷媒絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。
【００８０】
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およ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。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。
【００８１】
ここで、室外機側制御装置５０は、運転中、たとえば定期的に、上述した循環組成の検知処理を行う。そして、算出した循環組成をデータとして含む信号を変換機側制御装置６０に送信する。
【００８２】
変換機側制御装置６０は、室外機側制御装置５０から送られた循環組成と、冷媒圧力検出装置３６ａの検出に係る圧力とに基づいて、飽和液温度と飽和ガス温度とを算出する。さらに、飽和液温度と飽和ガス温度との平均温度に基づいて熱媒体間熱交換器１５における蒸発温度を算出する。このとき、前述したように、単純平均温度でもよいし、重み付け平均温度でもよい。そして、冷媒流入出温度検出装置３５ａの検出に係る温度と算出した蒸発温度との温度差を過熱度（スーパーヒート）として算出し、過熱度が一定になるように冷媒絞り装置１６ａの開度を制御する。同様に、冷媒流入出温度検出装置３５ｃの検出に係る温度と算出した蒸発温度との温度差（過熱度）に基づいて、過熱度が一定になるように冷媒絞り装置１６ｂの開度を制御する。開閉装置１７ａは開状態、開閉装置１７ｂは閉状態とする。
【００８３】
ここで、冷媒流入出温度検出装置３５ｂの検出に係る温度が飽和液温度または設定した乾き度における温度と仮定することにより、循環組成と冷媒流入出温度検出装置３５ｂの検出に係る温度とに基づいて飽和圧力と飽和ガス温度とを算出することができる。さらに、飽和液温度と飽和ガス温度との平均温度として算出した飽和温度に基づいて、冷媒絞り装置１６ａおよび１６ｂの開度を制御することができる。以上のような演算処理を行って冷媒絞り装置１６の開度制御をする場合には冷媒圧力検出装置３６ａを設置する必要がないため、安価にシステムを構成することができる。
【００８４】
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の双方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。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。
【００８５】
それから、熱媒体は、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂから流出して熱媒体流量調整装置２５ａおよ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およ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および利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。熱媒体流量調整装置２５ａおよ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。
【００８６】
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、熱媒体流出温度検出装置３１ａで検出された温度、あるいは、熱媒体流出温度検出装置３１ｂで検出された温度と熱媒体出口温度検出装置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、熱媒体流出温度検出装置３１ａまたは熱媒体流出温度検出装置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および第２熱媒体流路切替装置２３は、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂの双方へ流れる流路が確保されるように、中間的な開度にしている。
【００８７】
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８においては、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器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および利用側熱交換器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およ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。
【００８８】
［全暖房運転モード］
図９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９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。なお、図９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、図９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。
【００８９】
図９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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。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、冷媒絞り装置１６ａおよび冷媒絞り装置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。
【００９２】
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。
【００９３】
ここで、室外機側制御装置５０は、運転中に循環組成の検知処理を行い、算出した循環組成をデータとして含む信号を変換機側制御装置６０に送信する。
【００９４】
変換機側制御装置６０は、室外機側制御装置５０から送られた循環組成と、冷媒圧力検出装置３６ｂの検出に係る圧力とに基づいて、飽和液温度と飽和ガス温度とを算出する。さらに、飽和液温度と飽和ガス温度との平均温度に基づいて熱媒体間熱交換器１５における凝縮温度を算出する。このとき、前述したように、単純平均温度でもよいし、重み付け平均温度でもよい。そして、冷媒流入出温度検出装置３５ｂの検出に係る温度と算出した凝縮温度との温度差を過冷却度（サブクール）として算出し、過冷却度が一定になるように冷媒絞り装置１６ａの開度を制御する。同様に、冷媒流入出温度検出装置３５ｄの検出に係る温度と算出した凝縮温度との温度差（過冷却度）に基づいて、過冷却度が一定になるように冷媒絞り装置１６ｂの開度を制御する。開閉装置１７ａは閉状態、開閉装置１７ｂは開状態とする。
【００９５】
また、前述したように循環組成と冷媒流入出温度検出装置３５ｂの検出に係る温度とに基づいて飽和圧力と飽和ガス温度とを算出することができるため、冷媒圧力検出装置３６ａを設置しなくても冷媒絞り装置１６ａおよび１６ｂの開度制御を行うことができる。
【００９６】
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。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。
【００９７】
それから、熱媒体は、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂから流出して熱媒体流量調整装置２５ａおよ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およ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および利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。熱媒体流量調整装置２５ａおよ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。
【００９８】
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、熱媒体流出温度検出装置３１ａで検出された温度、あるいは、熱媒体流出温度検出装置３１ｂで検出された温度と熱媒体出口温度検出装置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、熱媒体流出温度検出装置３１ａまたは熱媒体流出温度検出装置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。
【００９９】
このとき、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、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂの双方へ流れる流路が確保されるように、中間的な開度にしている。また、本来、利用側熱交換器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、熱媒体流出温度検出装置３１ｂで検出された温度とほとんど同じ温度であり、熱媒体流出温度検出装置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。
【０１００】
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９においては、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器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および利用側熱交換器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およ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】
［冷房主体運転モード］
図１０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１０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１０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）の循環する配管を示している。また、図１０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１０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。
【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。
【０１０４】
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。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、冷媒絞り装置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、冷媒絞り装置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。
【０１０５】
ここで、室外機側制御装置５０は、運転中に循環組成の検知処理を行い、算出した循環組成をデータとして含む信号を変換機側制御装置６０に送信する。
【０１０６】
変換機側制御装置６０は、室外機側制御装置５０から送られた循環組成と、冷媒圧力検出装置３６ａの検出に係る圧力とに基づいて、飽和液温度と飽和ガス温度とを算出する。さらに、飽和液温度と飽和ガス温度との平均温度に基づいて熱媒体間熱交換器１５における蒸発温度を算出する。このとき、前述したように、単純平均温度でもよいし、重み付け平均温度でもよい。そして、冷媒流入出温度検出装置３５ａの検出に係る温度と算出した蒸発温度との温度差を過熱度（スーパーヒート）として算出し、過熱度が一定になるように冷媒絞り装置１６ｂの開度を制御する。このとき、冷媒絞り装置１６ａは全開状態、開閉装置１７ａは閉状態、開閉装置１７ｂは閉状態となっている。
【０１０７】
ここで、冷媒絞り装置１６ｂは、循環組成と、冷媒圧力検出装置３６ｂの検出に係る圧力とに基づいて演算した飽和液温度と飽和ガス温度との平均温度として凝縮温度を求めるようにしてもよい。そして、演算した凝縮温度と冷媒流入出温度検出装置３５ｄの検出に係る温度との温度差として得られる過冷却度（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、冷媒絞り装置１６ｂを全開とし、冷媒絞り装置１６ａで過熱度または過冷却度を制御するようにしてもよい。
【０１０８】
また、前述したように循環組成と冷媒流入出温度検出装置３５ｂの検出に係る温度とに基づいて飽和圧力と飽和ガス温度とを算出することができるため、冷媒圧力検出装置３６ａを設置しなくても冷媒絞り装置１６ａおよび１６ｂの開度制御を行うことができる。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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およ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および利用側熱交換器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。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。
【０１１１】
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。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、暖房側においては熱媒体流出温度検出装置３１ｂで検出された温度と熱媒体出口温度検出装置３４で検出された温度との差を、冷房側においては熱媒体出口温度検出装置３４で検出された温度と熱媒体流出温度検出装置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。
【０１１２】
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１０においては、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器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および利用側熱交換器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およ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。
【０１１３】
［暖房主体運転モード］
図１１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１１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１１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）の循環する配管を示している。また、図１１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。
【０１１４】
図１１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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、冷媒絞り装置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、冷媒絞り装置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を通って再び室外機１へ流入する。
【０１１７】
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。
【０１１８】
変換機側制御装置６０は、室外機側制御装置５０から送られた循環組成と、冷媒圧力検出装置３６ｂの検出に係る圧力とに基づいて、飽和液温度と飽和ガス温度とを算出する。さらに、飽和液温度と飽和ガス温度との平均温度に基づいて熱媒体間熱交換器１５における凝縮温度を算出する。このとき、前述したように、単純平均温度でもよいし、重み付け平均温度でもよい。そして、冷媒流入出温度検出装置３５ｂの検出に係る温度と算出した凝縮温度との温度差を過冷却度として算出し、過冷却度が一定になるように冷媒絞り装置１６ｂの開度を制御する。また、冷媒絞り装置１６ａは全開、開閉装置１７ａは閉状態、開閉装置１７ｂは閉状態とする。ここで、冷媒絞り装置１６ｂを全開とし、冷媒絞り装置１６ａにより、過冷却度を制御するようにしてもよい。
【０１１９】
また、前述したように循環組成と冷媒流入出温度検出装置３５ｂの検出に係る温度とに基づいて飽和圧力と飽和ガス温度とを算出することができるため、冷媒圧力検出装置３６ａを設置しなくても冷媒絞り装置１６ａおよび１６ｂの開度制御を行うことができる。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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およ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および利用側熱交換器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１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。
【０１２２】
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。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、暖房側においては熱媒体流出温度検出装置３１ｂで検出された温度と熱媒体出口温度検出装置３４で検出された温度との差を、冷房側においては熱媒体出口温度検出装置３４で検出された温度と熱媒体流出温度検出装置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。
【０１２３】
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１１においては、利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器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および利用側熱交換器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およ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。
【０１２４】
［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とを接続する配管４には熱源側冷媒が流れている。
【０１２５】
［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。
【０１２６】
なお、冷媒圧力検出装置３６ａは、冷暖混在運転において冷房側として作用する熱媒体間熱交換器１５ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間の流路に設置し、冷媒圧力検出装置３６ｂは、冷暖混在運転において暖房側として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂと冷媒絞り装置１６ｂとの間の流路に設置した場合について説明を行った。このような位置に設置すると、熱媒体間熱交換器１５ａおよび１５ｂにおいて圧力損失があった場合でも、精度よく、飽和温度を演算することができる。しかし、凝縮側は圧力損失が小さいため、冷媒圧力検出装置３６ｂを、熱媒体間熱交換器１５ｂと冷媒絞り装置１６ｂとの間の流路に設置してもよく、それ程、演算精度が悪くなることもない。また、蒸発器は比較的圧力損失が大きいが、圧力損失の量が推測可能あるいは圧力損失の少ない熱媒体間熱交換器を使用している場合等は、冷媒圧力検出装置３６ａを熱媒体間熱交換器１５ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間の流路に設置してもよい。そして、たとえば、変換機側制御装置６０は、全冷房運転モード、冷房主体運転モードにおいては、室外機側制御装置５０から送られた循環組成と、冷媒圧力検出装置３６ａの検出に係る圧力とに基づいて、飽和液温度と飽和ガス温度とを算出し、絞り装置１６ａ、絞り装置１６ｂの少なくともいずれか一方の制御を行う。また、全暖房運転モード、暖房主体運転モードにおいては、室外機側制御装置５０から送られた循環組成と、冷媒圧力検出装置３６ｂの検出に係る圧力とに基づいて、飽和液温度と飽和ガス温度とを算出、絞り装置１６ａ、絞り装置１６ｂの少なくともいずれか一方の制御を行う。
【０１２７】
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および第２熱媒体流路切替装置２３を中間の開度にし、熱媒体間熱交換器１５ａおよ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およ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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
なお、実施の形態で説明した第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。
【０１３０】
また、利用側熱媒体流量制御装置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、利用側熱媒体流量制御装置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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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および冷媒絞り装置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。
【０１３３】
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および冷媒絞り装置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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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、たと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。
【０１３６】
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、幾つ接続してもよい。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
また、制御装置を、室外機側制御装置５０と変換機側制御装置６０とを有し、通信線等で接続して連携して処理を行うようにしたが、制御を行う装置の設置形態、処理形態等はこれに限定するものではない。たとえば、室外機側制御装置５０と変換機側制御装置６０とを１台の制御装置で構成し、空気調和装置に係る全ての処理を制御装置１台で行うようにしてもよい。また、室外機１内、熱媒体変換機３内ではなく、他の場所に制御装置を設置して空気調和装置の制御を行うようにしてもよい。
【０１４０】
また、ここでは冷媒循環回路Ａと熱媒体循環回路Ｂとを有する空気調和装置としたが、冷媒循環回路Ａにより構成した空気調和装置においても適用することができる。
【符号の説明】
【０１４１】
１  熱源機（室外機）、２  室内機、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  室内機、３、３ａ、３ｂ  熱媒体変換機、４、４ａ、４ｂ  冷媒配管、４ｃ  高低圧バイパス配管、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  バイパス絞り装置、１５ａ、１５ｂ  熱媒体間熱交換器、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ  冷媒絞り装置、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  冷媒間熱交換器、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、２７  気液分離器、３１ａ、３１ｂ  熱媒体流出温度検出装置、３２  高圧側冷媒温度検出装置、３３  低圧側冷媒温度検出装置、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、３６ａ、３６ｂ  冷媒圧力検出装置、３７  高圧側圧力検出装置、３８  低圧側圧力検出装置、５０  室外機側制御装置、６０  変換機側制御装置、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】
2012042573.tif 000003
【図２】
2012042573.tif 000004
【図３】
2012042573.tif 000005
【図３Ａ】
2012042573.tif 000006
【図４】
2012042573.tif 000007
【図５】
2012042573.tif 000008
【図６】
2012042573.tif 000009
【図７】
2012042573.tif 000010
【図８】
2012042573.tif 000011
【図９】
2012042573.tif 000012
【図１０】
2012042573.tif 000013
【図１１】
2012042573.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月21日(2013.2.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この発明に係る空気調和装置は、テトラフルオロプロペンとＲ３２とを含む非共沸混合冷媒を送り出す圧縮機、冷媒の循環経路を切り替えるための冷媒流路切替装置、冷媒を熱交換させるための熱源側熱交換器、冷媒を圧力調整するための冷媒絞り装置および冷媒と冷媒と異なる熱媒体とを熱交換可能な熱媒体間熱交換器とを配管接続して冷媒を循環させる冷媒循環回路を構成し、圧縮機が吸入する冷媒の圧力となる低圧側圧力を検出するための低圧側圧力検出装置と、圧縮機の吐出側の配管と吸入側の配管とを接続する高低圧バイパス配管と、高低圧バイパス配管に設置されるバイパス絞り装置と、バイパス絞り装置に流入する冷媒の温度となる高圧側温度を検出するための高圧側温度検出装置と、バイパス絞り装置を流出する冷媒の温度となる低圧側温度を検出するための低圧側温度検出装置と、バイパス絞り装置に流入する冷媒と流出した冷媒とを熱交換させる冷媒間熱交換器とから構成される冷媒循環組成検出回路とをさらに有する冷凍サイクル装置と、熱媒体間熱交換器の熱交換に係る熱媒体を循環させるための熱媒体送出装置、熱媒体と空調対象空間に係る空気との熱交換を行う利用側熱交換器および熱媒体間熱交換器の通過に係る熱媒体に対し、利用側熱交換器への通過切り替えを行う熱媒体流路切替装置を配管接続して熱媒体循環回路を構成する熱媒体側装置と、少なくとも、低圧側圧力、高圧側温度および低圧側温度に基づいて、冷凍サイクル装置における冷媒の循環組成を検知する第１制御装置と、第１制御装置と離れた位置に設置され、第１制御装置と有線または無線により通信可能に接続され、第１制御装置との通信により送られた循環組成に基づいて、熱媒体間熱交換器を有する熱媒体変換機において、蒸発器として機能する熱媒体間熱交換器の蒸発温度および冷媒流出側における過熱度の演算、または、凝縮器として機能する熱媒体間熱交換器の凝縮温度および冷媒流出側における過冷却度の演算の少なくとも一方を行う第２制御装置とを備え、少なくとも圧縮機、冷媒流路切替装置、熱源側熱交換器、冷媒循環組成検出回路を室外機に収容し、少なくとも熱媒体間熱交換器、冷媒絞り装置を熱媒体変換機に収容し、室外機と熱媒体変換機とを別体に形成し、互いに離れた位置に設置可能とし、第１制御装置を室外機の内部または近辺に設置し、第２制御装置を熱媒体変換機の内部または近辺に設置したものである。
【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】
テトラフルオロプロペンとＲ３２とを含む非共沸混合冷媒を送り出す圧縮機、前記冷媒の循環経路を切り替えるための冷媒流路切替装置、前記冷媒を熱交換させるための熱源側熱交換器、前記冷媒を圧力調整するための冷媒絞り装置および前記冷媒と前記冷媒と異なる熱媒体とを熱交換可能な熱媒体間熱交換器とを配管接続して前記冷媒を循環させる冷媒循環回路を構成し、前記圧縮機が吸入する冷媒の圧力となる低圧側圧力を検出するための低圧側圧力検出装置と、前記圧縮機の吐出側の配管と吸入側の配管とを接続する高低圧バイパス配管と、該高低圧バイパス配管に設置されるバイパス絞り装置と、該バイパス絞り装置に流入する冷媒の温度となる高圧側温度を検出するための高圧側温度検出装置と、前記バイパス絞り装置を流出する冷媒の温度となる低圧側温度を検出するための低圧側温度検出装置と、前記バイパス絞り装置に流入する冷媒と流出した冷媒とを熱交換させる冷媒間熱交換器とから構成される冷媒循環組成検出回路とをさらに有する冷凍サイクル装置と、
前記熱媒体間熱交換器の熱交換に係る前記熱媒体を循環させるための熱媒体送出装置、前記熱媒体と空調対象空間に係る空気との熱交換を行う利用側熱交換器および前記熱媒体間熱交換器の通過に係る熱媒体に対し、前記利用側熱交換器への通過切り替えを行う熱媒体流路切替装置を配管接続して熱媒体循環回路を構成する熱媒体側装置と、
少なくとも、前記低圧側圧力、前記高圧側温度および前記低圧側温度に基づいて、前記冷凍サイクル装置における前記冷媒の循環組成を検知する第１制御装置と、
前記第１制御装置と離れた位置に設置され、前記第１制御装置と有線または無線により通信可能に接続され、前記第１制御装置との通信により送られた前記循環組成に基づいて、前記熱媒体間熱交換器を有する熱媒体変換機において、蒸発器として機能する前記熱媒体間熱交換器の蒸発温度および冷媒流出側における過熱度の演算、または、凝縮器として機能する前記熱媒体間熱交換器の凝縮温度および冷媒流出側における過冷却度の演算の少なくとも一方を行う第２制御装置と
を備え、
少なくとも前記圧縮機、前記冷媒流路切替装置、前記熱源側熱交換器、前記冷媒循環組成検出回路を室外機に収容し、少なくとも前記熱媒体間熱交換器、前記冷媒絞り装置を熱媒体変換機に収容し、前記室外機と前記熱媒体変換機とを別体に形成し、互いに離れた位置に設置可能とし、前記第１制御装置を前記室外機の内部または近辺に設置し、前記第２制御装置を前記熱媒体変換機の内部または近辺に設置した
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記熱媒体間熱交換器が凝縮器として機能するときの冷媒流入口側の温度を検出するための第１冷媒流入出温度検出装置と、
前記熱媒体間熱交換器が凝縮器として機能するときの冷媒流出口側の温度を検出するための第２冷媒流入出温度検出装置と、
前記熱媒体間熱交換器の一端において、前記熱媒体間熱交換器を流入出する冷媒の圧力を検出する第１冷媒圧力検出装置と
をさらに備え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】
前記熱媒体間熱交換器を複数有し、
各熱媒体間熱交換器において、前記熱媒体間熱交換器が凝縮器として機能するときの冷媒流入口側の温度を検出するための第１冷媒流入出温度検出装置と、
前記各熱媒体間熱交換器において、前記熱媒体間熱交換器が凝縮器として機能するときの冷媒流出口側の温度を検出するための第２冷媒流入出温度検出装置と、
複数の熱媒体間熱交換器のうち、１以上の熱媒体間熱交換器のいずれか一端において、前記熱媒体間熱交換器に流入出する冷媒の圧力を検出する第１冷媒圧力検出装置と
をさらに備え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４】
前記第２制御装置は、前記循環組成、前記第１冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力および前記第１冷媒流入出温度検出装置の検出に係る温度に基づいて、蒸発器として機能する前記熱媒体間熱交換器の過熱度を演算し、前記循環組成、前記第１冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力および前記第２冷媒流入出温度検出装置の検出に係る温度に基づいて、凝縮器として機能する前記熱媒体間熱交換器の過冷却度を演算することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記第２制御装置は、前記循環組成と前記第１冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力とに基づいて、該検出に係る圧力における飽和液冷媒温度と飽和ガス冷媒温度とを演算し、前記飽和液冷媒温度と前記飽和ガス冷媒温度とに基づいて前記冷媒の凝縮温度、蒸発温度の少なくとも一方を演算して、前記冷媒絞り装置の開度制御を行う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】
前記飽和液冷媒温度と前記飽和ガス冷媒温度との平均温度を前記凝縮温度または前記蒸発温度とす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】
前記第２制御装置は、前記循環組成、前記第１冷媒流入出温度検出装置の検出に係る温度および前記第２冷媒流入出温度検出装置の検出に係る温度に基づいて、蒸発器として機能する前記熱媒体間熱交換器の過熱度を演算し、前記循環組成、第１冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力および第２冷媒流入出温度検出装置の検出に係る温度に基づいて、凝縮器として機能する前記熱媒体間熱交換器の過冷却度を演算することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記第２制御装置は、前記循環組成と前記第１冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力とに基づいて、該検出に係る圧力における飽和液冷媒温度と飽和ガス冷媒温度とを演算し、前記飽和液冷媒温度と前記飽和ガス冷媒温度とに基づいて前記冷媒の凝縮温度を演算し、前記循環組成と前記第２冷媒流入出温度検出装置の検出に係る温度とに基づいて、前記検出に係る温度を、前記飽和液冷媒温度または設定された乾き度とする蒸発圧力を演算し、前記循環組成と前記蒸発圧力とに基づいて飽和ガス冷媒温度を演算し、前記蒸発圧力における前記飽和液冷媒温度と前記飽和ガス冷媒温度とに基づいて前記冷媒の蒸発温度を演算して、前記冷媒絞り装置の開度制御を行う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】
前記飽和液冷媒温度と飽和ガス冷媒温度との平均温度を前記凝縮温度または前記蒸発温度とすることを特徴とする請求項８に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記熱媒体間熱交換器において、前記第１冷媒圧力検出装置を設置した端部側とは別の端部側に、前記熱媒体間熱交換器を流入出する冷媒の圧力を検出する第２冷媒圧力検出装置をさらに備えることを特徴とする請求項２または３に記載の空気調和装置。
【請求項１１】
前記第２制御装置は、前記循環組成、前記第１冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力および前記第２冷媒流入出温度検出装置の検出に係る温度に基づいて、凝縮器として機能する前記熱媒体間熱交換器の過冷却度を演算し、前記循環組成、前記第２冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力および前記第１冷媒流入出温度検出装置の検出に係る温度に基づいて、蒸発器として機能する前記熱媒体間熱交換器の過熱度を演算することを特徴とする請求項１０に記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記第２制御装置は、前記循環組成と前記第１冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力に基づいて、前記第１冷媒圧力検出装置の検出圧力における飽和液冷媒温度と飽和ガス冷媒温度とを演算し、前記第１冷媒圧力検出装置の検出圧力における前記飽和液冷媒温度と前記飽和ガス冷媒温度とに基づいて前記冷媒の凝縮温度を演算し、また、前記循環組成と前記第２冷媒圧力検出装置の検出に係る圧力に基づいて、前記第２冷媒圧力検出装置の検出圧力における飽和液冷媒温度と飽和ガス冷媒温度とを演算し、前記第１冷媒圧力検出装置の検出圧力における前記飽和液冷媒温度と前記飽和ガス冷媒温度とに基づいて前記冷媒の蒸発温度を演算して、前記冷媒絞り装置の開度制御を行う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】
前記飽和液冷媒温度と飽和ガス冷媒温度との平均温度を前記凝縮温度または前記蒸発温度とす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】
複数の利用側熱交換器に対し、運転している複数の利用側熱交換器のすべてが暖房運転を行う全暖房運転モードと、運転している前記複数の利用側熱交換器のすべてが冷房運転を行う全冷房運転モードと、運転している前記複数の利用側熱交換器の一部が暖房運転を行いかつ前記複数の利用側熱交換器の一部が冷房運転を行う冷房暖房混在運転モードを備え、前記冷房暖房混在運転モードにおいては、熱媒体流路切替装置を切り替えて、加熱された熱媒体と冷却された熱媒体とのいずれかを選択して前記利用側熱交換器に通過可能にすることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の空気調和装置。
【国際調査報告】
2012042573.tif 000015
2012042573.tif 000016