(57)【要約】【課題】冷媒を熱源流体との熱交換によって蒸発させる蒸発器を備えた冷凍装置において、種々の熱源流体を使用する場合に容易に対応できるようにする。【解決手段】空気調和装置１は、圧縮機構２１と、冷媒の放熱器として機能する利用側熱交換器３２、４２、５２と、冷媒を熱源流体との熱交換によって蒸発させる蒸発器として機能する熱源側熱交換器２３とが接続されることによって構成される冷媒回路１２と、所定の凍結防止制御条件に達した際に圧縮機構２１の運転容量の上限を低下させる制御を行う凍結防止制御手段９７ｄと、凍結防止制御条件に達したかどうかを判定する凍結防止判定手段９７ｃと、熱源流体に関する情報を設定する凍結防止設定手段９７ａと、凍結防止設定手段９７ａによって設定された熱源流体に関する情報に応じて凍結防止制御条件を変更する凍結防止変更手段９７ｂとを備えている。【選択図】図８
2010032167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機構（２１）と、前記圧縮機構において圧縮された冷媒の放熱を行う放熱器（３２、４２、５２）と、前記放熱器において放熱した冷媒を熱源流体との熱交換によって蒸発させる蒸発器（２３）とが接続されることによって構成される冷媒回路（１２）と、
前記熱源流体が前記蒸発器において凍結するのを防ぐために、所定の凍結防止制御条件に達した際に、前記圧縮機構の運転容量の上限を低下させる制御を行う、及び／又は、前記圧縮機構を停止させる制御を行う凍結防止制御手段と、
前記凍結防止制御条件に達したかどうかを判定する凍結防止判定手段と、
前記熱源流体に関する情報を設定するための凍結防止設定手段と、
前記凍結防止設定手段によって設定された前記熱源流体に関する情報に応じて前記凍結防止制御条件を変更する凍結防止変更手段と、
を備えた冷凍装置（１）。
【請求項２】
前記凍結防止制御手段は、前記圧縮機構（２１）の運転容量の上限を低下させる制御に対応する第１凍結防止制御条件と、前記圧縮機構を停止させる制御を行う第２凍結防止制御条件とを有しており、
前記第２凍結防止制御条件は、前記第１凍結防止制御条件に比べて、前記熱源流体が前記蒸発器（２３）において凍結するおそれが高い条件である、
請求項１に記載の冷凍装置（１）。
【請求項３】
前記凍結防止制御条件は、前記蒸発器（２３）における冷媒の蒸発温度が所定の下限蒸発温度以下になることである、請求項１又は２に記載の冷凍装置（１）。
【請求項４】
前記蒸発器（２３）における冷媒の蒸発温度は、前記蒸発器の入口から前記圧縮機構（２１）の吸入側までの間に設けられた圧力センサにより検出された冷媒の圧力を換算することによって得られる、請求項３に記載の冷凍装置（１）。
【請求項５】
前記凍結防止設定手段は、前記熱源流体に関する情報として、前記蒸発器（２３）の前記熱源流体の入口温度、前記蒸発器の前記熱源流体の目標出口温度、前記蒸発器の前記熱源流体の循環流量、及び、前記熱源流体が２成分以上の混合流体である場合にはその成分濃度の少なくとも１つに関する情報を設定することができるようになっており、
前記凍結防止制御条件は、前記凍結防止設定手段によって設定された前記蒸発器の前記熱源流体の入口温度、前記蒸発器の前記熱源流体の目標出口温度、前記蒸発器の前記熱源流体の循環流量、及び、前記熱源流体が２成分以上の混合流体である場合にはその成分濃度の少なくとも１つに基づいて変更される、
請求項１〜４のいずれかに記載の冷凍装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置、特に、冷媒を熱源流体との熱交換によって蒸発させる蒸発器を備えた冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水を熱源とする冷媒の蒸発器を備えた冷凍装置がある。このような冷凍装置として、蒸発器内における水の凍結を防止するために、蒸発器における冷媒圧力が水の凍結温度に対応する冷媒の飽和圧力付近に達した場合に、圧縮機の運転容量を低下させる制御を行うもの（特許文献１参照）や、蒸発器の出口における冷媒温度の低下が生じた場合に、圧縮機を停止させる制御を行うもの（特許文献２参照）がある。
【特許文献１】特開平５−１７２４４１号公報
【特許文献２】特開平５−２８８４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
また、冷凍装置の設置環境に応じて、蒸発器の熱源流体として、不凍液等の水以外（例えば、エチレングリコールやプロピレングリコールのような凍結温度を変化させる成分を含む水溶液等）の流体を使用する場合が考えられる。
【０００４】
しかし、このような場合には、熱源流体として、水以外の流体が使用されることから、メーカー等の冷凍装置の供給者としては、上述の蒸発器内における水の凍結を防止するための制御に必要な設定等を熱源流体に応じて設定した冷凍装置を冷凍装置のユーザーに供給する必要が生じ、水以外の流体を熱源流体として使用する冷凍装置では対応できないという問題がある。
【０００５】
本発明の課題は、冷媒を熱源流体との熱交換によって蒸発させる蒸発器を備えた冷凍装置において、種々の熱源流体を使用する場合に容易に対応できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明にかかる冷凍装置は、冷媒を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構において圧縮された冷媒の放熱を行う放熱器と、放熱器において放熱した冷媒を熱源流体との熱交換によって蒸発させる蒸発器とが接続されることによって構成される冷媒回路を備えている。そして、この冷凍装置は、凍結防止制御手段と、凍結防止判定手段と、凍結防止設定手段と、凍結防止変更手段とをさらに備えている。凍結防止制御手段は、熱源流体が蒸発器において凍結するのを防ぐために、所定の凍結防止制御条件に達した際に、圧縮機構の運転容量の上限を低下させる制御を行う、及び／又は、圧縮機構を停止させる制御を行う手段である。凍結防止判定手段は、凍結防止制御条件に達したかどうかを判定する手段である。凍結防止設定手段は、熱源流体に関する情報を設定するための手段である。凍結防止変更手段は、凍結防止設定手段によって設定された熱源流体に関する情報に応じて凍結防止制御条件を変更する手段である。
【０００７】
この冷凍装置では、凍結防止判定手段によって、所定の凍結防止制御条件に達したものと判定された際に、凍結防止制御手段によって、圧縮機構の運転容量の上限を低下させる制御、及び／又は、圧縮機構を停止させる制御（以下、これらの制御をまとめて「凍結防止制御」とする）を行う機能を有しているが、この凍結防止制御を行うかどうかの判定に使用される凍結防止制御条件は、使用される熱源流体に応じて変更されるべきものである。
【０００８】
そこで、この冷凍装置では、熱源流体に関する情報を設定するための凍結防止設定手段を設けるとともに、この熱源流体に関する情報に応じて、凍結防止制御条件を変更するようにすることで、種々の熱源流体を使用する場合に容易に対応できるようにしている。
【０００９】
これにより、熱源流体の条件に応じて凍結防止制御条件を設定した冷凍装置を冷凍装置のユーザーに供給するというような高コストな対応が不要になる。
【００１０】
第２の発明にかかる冷凍装置は、第１の発明にかかる冷凍装置において、凍結防止制御手段は、圧縮機構の運転容量の上限を低下させる制御に対応する第１凍結防止制御条件と、圧縮機構を停止させる制御を行う第２凍結防止制御条件とを有しており、第２凍結防止制御条件は、第１凍結防止制御条件に比べて、熱源流体が蒸発器において凍結するおそれが高い条件である。
【００１１】
この冷凍装置では、圧縮機構の運転容量の上限を低下させる制御に対応する第１凍結防止制御条件と圧縮機構を停止させる制御を行う第２凍結防止制御条件という２つの凍結防止制御条件が設定されており、第２凍結防止制御条件が、第１凍結防止制御条件に比べて、熱源流体が蒸発器において凍結するおそれが高い条件に設定されているため、圧縮機構の運転容量の上限を低下させる制御が圧縮機構を停止させる制御に先だって行われることになる。
【００１２】
これにより、この冷凍装置では、熱源流体が蒸発器において凍結するまでに少し余裕のある場合には、圧縮機構の運転容量の上限を低下させる制御を行うことによって運転の継続を優先し、熱源流体が蒸発器において凍結し始めた等の緊急を要する状態になった際に、圧縮機構を停止させる制御を行うことによって蒸発器や圧縮機構の機器保護を優先することができる。
【００１３】
第３の発明にかかる冷凍装置は、第１又は２の発明にかかる冷凍装置において、凍結防止制御条件は、蒸発器における冷媒の蒸発温度が所定の下限蒸発温度以下になることである。
【００１４】
第４の発明にかかる冷凍装置は、第３の発明にかかる冷凍装置において、蒸発器における冷媒の蒸発温度は、蒸発器の入口から圧縮機構の吸入側までの間に設けられた圧力センサにより検出された冷媒の圧力を換算することによって得られる。
【００１５】
第５の発明にかかる冷凍装置は、第１〜第４の発明のいずれかにかかる冷凍装置において、凍結防止設定手段は、熱源流体に関する情報として、蒸発器の熱源流体の入口温度、蒸発器の熱源流体の目標出口温度、蒸発器の熱源流体の循環流量、及び、熱源流体が２成分以上の混合流体である場合には各成分の濃度の少なくとも１つに関する情報を設定することができるようになっており、凍結防止制御条件は、凍結防止設定手段によって設定された蒸発器の熱源流体の入口温度、蒸発器の熱源流体の目標出口温度、蒸発器の前記熱源流体の循環流量、及び、熱源流体が２成分以上の混合流体である場合にはその成分濃度の少なくとも１つに基づいて変更される。
【００１６】
この冷凍装置では、蒸発器の熱源流体の入口温度、蒸発器の熱源流体の目標出口温度、蒸発器の熱源流体の循環流量、及び、熱源流体が２成分以上の混合流体である場合には各成分の濃度の少なくとも１つに基づいて凍結防止制御条件を変更することができるため、凍結防止制御条件を使用される熱源流体に応じて適切に変更することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１８】
第１、第３及び第４の発明では、熱源流体に関する情報を設定するための凍結防止設定手段を設けるとともに、この熱源流体に関する情報に応じて、凍結防止制御条件を変更するようにすることで、種々の熱源流体を使用する場合に容易に対応できるようにしているため、熱源流体の条件に応じて凍結防止制御条件を設定した冷凍装置を冷凍装置のユーザーに供給するというような高コストな対応が不要になる。
【００１９】
第２の発明では、熱源流体が蒸発器において凍結するまでに少し余裕のある場合には、圧縮機構の運転容量の上限を低下させる制御を行うことによって運転の継続を優先し、熱源流体が蒸発器において凍結し始めた等の緊急を要する状態になった際に、圧縮機構を停止させる制御を行うことによって蒸発器や圧縮機構の機器保護を優先することができる。
【００２０】
第５の発明では、蒸発器の熱源流体の入口温度、蒸発器の熱源流体の目標出口温度、蒸発器の熱源流体の循環流量、及び、熱源流体が２成分以上の混合流体である場合には各成分の濃度の少なくとも１つに基づいて凍結防止制御条件を変更することができるため、凍結防止制御条件を使用される熱源流体に応じて適切に変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて、本発明にかかる冷凍装置の実施形態について説明する。
【００２２】
（１）空気調和装置の基本構成
図１は、本発明にかかる冷凍装置の一例としての空気調和装置１の概略構成図である。空気調和装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の屋内の冷暖房に使用される装置である。
【００２３】
空気調和装置１は、主として、１台の熱源ユニット２と、複数（ここでは、３台）の利用ユニット３、４、５と、各利用ユニット３、４、５に接続される接続ユニット６、７、８と、接続ユニット６、７、８を介して熱源ユニット２と利用ユニット３、４、５とを接続する冷媒連絡配管９、１０、１１とを備えており、例えば、ある空調空間については冷房運転を行いつつ他の空調空間については暖房運転を行う等のように、利用ユニット３、４、５が設置される屋内の空調空間の要求に応じて、冷暖同時運転が可能になるように構成されている。すなわち、この空気調和装置１の蒸気圧縮式の冷媒回路１２は、熱源ユニット２と、利用ユニット３、４、５と、接続ユニット６、７、８と、冷媒連絡配管９、１０、１１とが接続されることによって構成されている。
【００２４】
＜利用ユニット＞
利用ユニット３、４、５は、ビル等の屋内の天井に埋め込みや吊り下げ等、又は、屋内の壁面に壁掛け等により設置されている。利用ユニット３、４、５は、冷媒連絡配管９、１０、１１及び接続ユニット６、７、８を介して熱源ユニット２に接続されており、冷媒回路１２の一部を構成している。
【００２５】
次に、利用ユニット３、４、５の構成について説明する。尚、利用ユニット３と利用ユニット４、５とは同様の構成であるため、ここでは、利用ユニット３の構成のみ説明し、利用ユニット４、５の構成については、それぞれ、利用ユニット３の各部を示す３０番台の符号の代わりに４０番台又は５０番台の符号を付して、各部の説明を省略する。
【００２６】
利用ユニット３は、主として、冷媒回路１２の一部を構成しており、利用側冷媒回路１２ａ（利用ユニット４、５では、それぞれ、利用側冷媒回路１２ｂ、１２ｃ）を備えている。この利用側冷媒回路１２ａは、主として、利用側膨張弁３１と、利用側熱交換器３２とを備えている。利用側膨張弁３１は、利用側冷媒回路１２ａ内を流れる冷媒の流量の調節等を行うために、利用側熱交換器３２の一端に接続された電動膨張弁である。利用側熱交換器３２は、冷媒の蒸発器及び冷媒の放熱器として機能させることが可能な熱交換器であり、冷媒と屋内空気との熱交換を行うフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。利用ユニット３は、ユニット内に屋内空気を吸入して、熱交換した後に、供給空気として屋内に供給するための送風ファン（図示せず）を備えており、屋内空気と利用側熱交換器３２を流れる冷媒とを熱交換させることが可能である。
【００２７】
また、利用ユニット３には、各種のセンサが設けられている。利用側熱交換器３２の一端側には冷媒の温度を検出する第１利用側温度センサ３３が設けられており、利用側熱交換器３２の他端側には冷媒の温度を検出する第２利用側温度センサ３４が設けられている。さらに、利用ユニット３には、ユニット内に吸入される屋内空気の温度を検出するＲＡ吸入温度センサ３５が設けられている。また、利用ユニット３は、利用ユニット３を構成する各部の動作を制御する利用側制御部３６を備えている。そして、利用側制御部３６は、利用ユニット３の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリが実装された制御基板等を有しており、リモコン（図示せず）との間で制御信号等のやりとりを行ったり、熱源ユニット２との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
【００２８】
＜熱源ユニット＞
熱源ユニット２は、ビル等の屋上等に設置されており、冷媒連絡配管９、１０、１１を介して利用ユニット３、４、５に接続されており、利用ユニット３、４、５の間で冷媒回路１２を構成している。
【００２９】
次に、熱源ユニット２の構成について説明する。熱源ユニット２は、主として、冷媒回路１２の一部を構成しており、熱源側冷媒回路１２ｄを備えている。この熱源側冷媒回路１０ｄは、主として、圧縮機構２１と、第１切換機構２２と、熱源側熱交換器２３と、
熱源側膨張弁２４と、レシーバ２５と、第２切換機構２６と、第１閉鎖弁２７と、第２閉鎖弁２８と、第３閉鎖弁２９と、冷却器１２１と、冷却回路１２２とを備えている。
【００３０】
圧縮機構２１は、主として、圧縮機２１ａと、圧縮機２１ａの吐出側に接続された油分離器２１ｂと、油分離器２１ｂと圧縮機２１ａの吸入管２１ｃとを接続する第２油戻し回路２１ｄとを有している。圧縮機２１ａは、インバータ制御により運転容量を可変することが可能な容積式圧縮機である。油分離器２１ｂは、圧縮機２１ａにおいて圧縮されて吐出された高圧の冷媒に同伴する冷凍機油を分離する容器である。油戻し回路２１ｄは、油分離器２１ｂにおいて分離された冷凍機油を圧縮機２１ａに戻すための回路である。油戻し回路２１ｄは、主として、油分離器２１ｂと圧縮機２１ａの吸入管２１ｃとを接続する油戻し管２１ｅと、油戻し管２１ｅに接続された油分離器２１ｂにおいて分離された高圧の冷凍機油を減圧するキャピラリチューブ２１ｆとを有している。キャピラリチューブ２１ｆは、油分離器２１ｂにおいて分離された高圧の冷凍機油を圧縮機２１ａの吸入側の冷媒圧力まで減圧する細管である。ここで、圧縮機構２１は、１台の圧縮機２１ａのみからなるが、これに限定されず、利用ユニットの接続台数等に応じて、２台以上の圧縮機が並列に接続されたものであってもよい。
【００３１】
第１切換機構２２は、熱源側熱交換器２３を放熱器として機能させる際（以下、放熱運転切換状態とする）には圧縮機構２１の吐出側と熱源側熱交換器２３の一端側とを接続し、熱源側熱交換器２３を蒸発器として機能させる際（以下、蒸発運転切換状態とする）には圧縮機構２１の吸入側と熱源側熱交換器２３の一端側とを接続するように、熱源側冷媒回路１２ｄ内における冷媒の流路を切り換えることが可能な四路切換弁であり、その第１ポート２２ａは圧縮機構２１の吐出側に接続されており、その第２ポート２２ｂは熱源側熱交換器２３の一端側に接続されており、その第３ポート２２ｃは圧縮機構２１の吸入側に接続されており、第４ポート２２ｄはキャピラリチューブ９１を介して圧縮機構２１の吸入側に接続されている。そして、第１切換機構２２は、上述のように、第１ポート２２ａと第２ポート２２ｂとを接続するとともに、第３ポート２２ｃと第４ポート２２ｄとを接続（放熱運転切換状態に対応、図１の第１切換機構２２の実線を参照）したり、第２ポート２２ｂと第３ポート２２ｃとを接続するとともに、第１ポート２２ａと第４ポート２２ｄとを接続（蒸発運転切換状態に対応、図１の第１切換機構２２の破線を参照）する切り換えを行うことが可能である。
【００３２】
熱源側熱交換器２３は、冷媒の蒸発器及び冷媒の放熱器として機能させることが可能な熱交換器であり、水や不凍液等の熱源流体と冷媒との熱交換を行うプレート熱交換器である。ここで、熱源流体としては、空気調和装置１の設置環境に応じて種々の流体が使用される。例えば、水としては、冷却塔設備やボイラー設備等から供給される循環水や河川水等が使用され、不凍液としては、エチレングリコールやプロピレングリコールのような凍結温度を変化させる成分を含む水溶液等が使用される。熱源側熱交換器２３は、その一端側が第１切換機構２２の第２ポート２２ｂに接続され、その他端側が熱源側膨張弁２４に接続されている。熱源側熱交換器２３は、例えば、プレス加工等によって成形された複数のプレート部材をパッキン（図示せず）を介して重ね合わせることにより、各プレート部材間に上下方向に延びる複数の流路が形成され、これらの複数の流路内を冷媒と熱源流体とが交互に流れることによって熱交換を行うことができるように構成されている。
【００３３】
熱源側膨張弁２４は、第１冷媒連絡配管９を介して熱源側熱交換器２３と利用側冷媒回路１２ａ、１２ｂ、１２ｃとの間を流れる冷媒の流量の調節等を行うことが可能な電動膨張弁であり、熱源側熱交換器２３の他端側に接続されている。
【００３４】
レシーバ２５は、熱源側熱交換器２３と利用側冷媒回路１２ａ、１２ｂ、１２ｃとの間を流れる冷媒を一時的に溜めるための容器である。レシーバ２５は、熱源側膨張弁２４と冷却器１２１との間に接続されている。
【００３５】
第２切換機構２６は、熱源ユニット２を冷暖同時機用の熱源ユニットとして使用する場合であって高圧の冷媒を利用側冷媒回路１２ａ、１２ｂ、１２ｃに送る際（以下、暖房負荷要求運転状態とする）には、圧縮機構２１の吐出側と第２閉鎖弁２８とを接続し、熱源ユニット２を冷暖切替機用の熱源ユニットとして使用する場合であって冷房運転を行う際には、第２閉鎖弁２８と圧縮機構２１の吸入側とを接続するように、熱源側冷媒回路１２ｄ内における冷媒の流路を切り換えることが可能な四路切換弁であり、その第１ポート２６ａは圧縮機構２１の吐出側に接続されており、その第２ポート２６ｂはキャピラリチューブ９２を介して圧縮機構２１の吸入側に接続されており、その第３ポート２６ｃは圧縮機構２１の吸入側に接続されており、その第４ポート２６ｄは第２閉鎖弁２８に接続されている。そして、第２切換機構２６は、上述のように、第１ポート２６ａと第２ポート２６ｂとを接続するとともに、第３ポート２６ｃと第４ポート２６ｄとを接続（冷暖切替時冷房運転状態に対応、図１の第２切換機構２６の実線を参照）したり、第２ポート２６ｂと第３ポート２６ｃとを接続するとともに、第１ポート２６ａと第４ポート２６ｄとを接続（暖房負荷要求運転状態に対応、図１の第２切換機構２６の破線を参照）する切り換えを行うことが可能である。
【００３６】
第１閉鎖弁２７、第２閉鎖弁２８及び第３閉鎖弁２９は、外部の機器・配管（具体的には、冷媒連絡配管９、１０及び１１）との接続口に設けられた弁である。第１閉鎖弁２７は、冷却器１２１に接続されている。第２閉鎖弁２８は、第２切換機構２６の第４ポート２６ｄに接続されている。第３閉鎖弁２９は、圧縮機構２１の吸入側に接続されている。
【００３７】
冷却器１２１は、放熱運転切換状態、すなわち、熱源側熱交換器２３を放熱器として機能させる際に、熱源側熱交換器２３において放熱した後に、熱源側膨張弁２４において減圧されて利用側冷媒回路１２ａ、１２ｂ、１２ｃに送られる冷媒を冷却する熱交換器である。冷却器１２１は、レシーバ２５と第１閉鎖弁２７との間に接続されている。冷却器１２１としては、例えば、２重管式の熱交換器を用いることが可能である。
【００３８】
冷却回路１２２は、放熱運転切換状態、すなわち、熱源側熱交換器２３を放熱器として機能させる際に、熱源側熱交換器２３から利用側冷媒回路１２ａ、１２ｂ、１２ｃへ送られる冷媒の一部を熱源側冷媒回路１２ｄから分岐させて冷却器１２１に導入し、熱源側熱交換器２３において放熱して熱源側膨張弁２４において減圧されて利用側冷媒回路１２ａ、１２ｂ、１２ｃに送られる冷媒を冷却した後、圧縮機構２１の吸入側に戻すように熱源側冷媒回路１２ｄに接続された回路である。冷却回路１２２は、主として、熱源側熱交換器２３から利用側冷媒回路１２ａ、１２ｂ、１２ｃへ送られる冷媒の一部を冷却器１２１に導入する導入管１２２ａと、導入管１２２ａに接続された冷却回路側膨張弁１２２ｂと、冷却器１２１を通過した冷媒を圧縮機構２１の吸入側に戻す導出管１２２ｃとを有している。導入管１２２ａは、一端がレシーバ２５と冷却器１２１との間との間に接続されている。また、導入管１２２ａの他端は、冷却器１２１の冷却回路１２２側の入口に接続されている。冷却回路側膨張弁１２２ｂは、必要に応じて冷却回路１２２を使用できるようにするために接続されており、冷却回路１２２を流れる冷媒の流量を調節することが可能な電動膨張弁である。導出管１２２ｃは、一端が冷却器１２１の冷却回路１２２側の出口に接続されている。また、導出管１２２ｃは、他端が圧縮機構２１の吸入側に接続されている。
【００３９】
また、熱源ユニット２には、各種のセンサが設けられている。具体的には、熱源ユニット２は、圧縮機構２１の吸入圧力を検出する吸入圧力センサ９３と、圧縮機構２１の吐出圧力を検出する吐出圧力センサ９４と、圧縮機構２１の吐出側の冷媒の吐出温度を検出する吐出温度センサ９５と、冷却回路１２２の導出管１２２ｃを流れる冷媒の温度を検出する冷却回路出口温度センサ９６とが設けられている。また、熱源ユニット２は、熱源ユニット２を構成する各部の動作を制御する熱源側制御部９７を備えている。そして、熱源側制御部９７は、熱源ユニット２の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリが実装された制御基板等を有しており、利用ユニット３、４、５の利用側制御部３６、４６、５６との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
【００４０】
＜接続ユニット＞
接続ユニット６、７、８は、ビル等の屋内に利用ユニット３、４、５とともに設置されている。接続ユニット６、７、８は、冷媒連絡配管９、１０、１１とともに、利用ユニット３、４、５と熱源ユニット２との間に介在しており、冷媒回路１２の一部を構成している。
【００４１】
次に、接続ユニット６、７、８の構成について説明する。尚、接続ユニット６と接続ユニット７、８とは同様の構成であるため、ここでは、接続ユニット６の構成のみ説明し、接続ユニット７、８の構成については、それぞれ、接続ユニット６の各部を示す６０番台の符号の代わりに７０番台又は８０番台の符号を付して、各部の説明を省略する。
【００４２】
接続ユニット６は、主として、主として、冷媒回路１２の一部を構成しており、接続側冷媒回路１２ｅ（接続ユニット７、８では、それぞれ、接続側冷媒回路１２ｆ、１２ｇ）を備えている。この接続側冷媒回路１２ｅは、主として、第１接続管６１と、第２接続管６２と、第１開閉弁６６と、第２開閉弁６７とを有している。第１接続管６１は、第１冷媒連絡配管９と利用側冷媒回路１２ａの利用側膨張弁３１とを接続している。第２接続管６２は、第２冷媒連絡配管１０に接続された第３接続管６３と、第３冷媒連絡配管１１に接続された第４接続管６４と、第３接続管６３と第４接続管６４とを合流させる合流接続管６５とを有している。合流接続管６５は、利用側冷媒回路１２ａの利用側熱交換器３２の他端側に接続されている。そして、第１開閉弁６６は、第３接続管６３に接続されており、冷媒の流通及び遮断が可能な電磁弁である。第２開閉弁６７は、第４接続管６４に接続されており、冷媒の流通及び遮断が可能な電磁弁である。これにより、接続ユニット６は、利用ユニット３が冷房運転を行う際（以下、冷房運転切換状態とする）には、第１開閉弁６６を閉止し、かつ、第２開閉弁６７を開けた状態にして、第１冷媒連絡配管９を通じて第１接続管６１に流入する冷媒を利用側冷媒回路１２ａの利用側膨張弁３１に送り、利用側膨張弁３１で減圧され利用側熱交換器３２において蒸発した後に、合流接続管６５及び第４接続管６４を通じて第３冷媒連絡配管１１に戻すように機能することができる。また、接続ユニット６は、利用ユニット３が暖房運転を行う際（以下、暖房運転切換状態とする）には、第２開閉弁６７を閉止し、かつ、第１開閉弁６６を開けた状態にして、第２冷媒連絡配管１０を通じて第３接続管６３及び合流接続管６５に流入する冷媒を利用側冷媒回路１２ａの利用側熱交換器３２の他端側に送り、利用側熱交換器３２において放熱して利用側膨張弁３１で減圧された後に、第１接続管６１を通じて第１冷媒連絡配管９に戻すように機能することができる。また、接続ユニット６は、接続ユニット６を構成する各部の動作を制御する接続側制御部６８を備えている。そして、接続側制御部６８は、接続ユニット６の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリが実装された制御基板等を有しており、利用ユニット３の利用側制御部３６との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
【００４３】
以上のように、利用側冷媒回路１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、熱源側冷媒回路１２ｄと、冷媒連絡配管９、１０、１１と、接続側冷媒回路１２ｅ、１２ｆ、１２ｇとが接続されて、空気調和装置１の冷媒回路１２が構成されている。つまり、この冷媒回路１２は、圧縮機構２１と、熱源側熱交換器２３と、利用側熱交換器３２、４２、５２と、熱源側熱交換器２３と利用側熱交換器３２、４２、５２とを接続する第１冷媒連絡配管９と、熱源側膨張弁２４と、熱源側熱交換器２３を圧縮機構２１から吐出される冷媒の放熱器として機能させる放熱運転切換状態と熱源側熱交換器２３を冷媒の蒸発器として機能させる蒸発運転切換状態とを切り換え可能にする第１切換機構２２と、圧縮機構２１の吐出側と第１切換機構２２との間に接続されており圧縮機構２１から吐出される冷媒を第１切換機構２２に流入する前に分岐することが可能な第２冷媒連絡配管１０と、利用側熱交換器３２、４２、５２を冷媒の蒸発器として機能させる冷房運転切換状態と利用側熱交換器３２、４２、５２を冷媒の放熱器として機能させる暖房運転切換状態とを切り換え可能にする接続ユニット６、７、８（具体的には、開閉弁６６、７６、８６及び開閉弁６７、７７、８７）と、利用側熱交換器３２、４２、５２において蒸発した冷媒を圧縮機構２１の吸入側に送る第３冷媒連絡配管１１とを備えており、熱源側熱交換器２３と利用側熱交換器３２、４２、５２とがそれぞれ個別に冷媒の蒸発器又は放熱器として機能させる切り換えが可能になっている。これにより、空気調和装置１では、例えば、利用ユニット３、４が冷房運転を行いつつ、利用ユニット５が暖房運転を行う等の、いわゆる、冷暖同時運転を行うことが可能になっている。
【００４４】
（２）空気調和装置の基本動作
次に、空気調和装置１の基本動作について説明する。
【００４５】
この空気調和装置１の運転モードは、各利用ユニット３、４、５の空調負荷に応じて、利用ユニット３、４、５の全て暖房運転を行う暖房運転モードと、利用ユニット３、４、５の全てが冷房運転を行う冷房運転モードと、利用ユニット３、４、５の一部が冷房運転を行いつつ他の利用ユニットが暖房運転を行う冷暖房同時運転モードとに分けることができる。また、冷暖同時運転モードについては、利用ユニット３、４、５全体の空調負荷により、熱源ユニット２の熱源側熱交換器２３を蒸発器として機能させて運転している場合（蒸発運転切換状態）と、熱源ユニット２の熱源側熱交換器２３を放熱器として機能させて運転している場合（放熱運転切換状態）とに運転モードを分けることができる。
【００４６】
以下、空気調和装置１の４つの運転モードにおける基本動作について説明する。
【００４７】
＜暖房運転モード＞
利用ユニット３、４、５の全てを暖房運転する際、空気調和装置１の冷媒回路１２は、図２に示されるように構成される（冷媒の流れについては、図２の冷媒回路１２に付された矢印を参照）。具体的には、熱源ユニット２の熱源側冷媒回路１２ｄにおいては、第１切換機構２２を蒸発運転切換状態（図２の第１切換機構２２の破線で示された状態）に切り換え、第２切換機構２６を暖房負荷要求運転状態（図２の第２切換機構２６の破線で示された状態）に切り換えることによって、熱源側熱交換器２３を蒸発器として機能させるとともに、第２冷媒連絡配管１０を通じて利用ユニット３、４、５に圧縮機構２１において圧縮され吐出された高圧の冷媒を供給できるようになっている。また、熱源側膨張弁２４は、冷媒を減圧するように開度調節されている。尚、冷却回路１２２の冷却回路側膨張弁１２２ｂは閉止されており、冷却器１２１への冷熱源の供給を遮断してレシーバ２５と利用ユニット３、４、５との間を流れる冷媒を冷却しない状態になっている。接続ユニット６、７、８においては、開閉弁６７、７７、８７を閉止するとともに開閉弁６６、７６、８６を開けることによって、利用ユニット３、４、５の利用側熱交換器３２、４２、５２を放熱器として機能させる状態（すなわち、暖房運転切換状態）になっている。利用ユニット３、４、５においては、利用側膨張弁３１、４１、５１は、例えば、第１利用側温度センサ３３、４３、５３で検出される冷媒温度や第２利用側温度センサ３４、４４、５４で検出される冷媒温度に基づいて開度調節する等、各利用ユニットの暖房負荷に応じて開度調節されている。
【００４８】
このような冷媒回路１２の構成において、圧縮機構２１の圧縮機２１ａで圧縮され吐出された高圧の冷媒は、油分離器２１ｂにおいて、高圧の冷媒中に同伴する冷凍機油の大部分が分離されて第２切換機構２６に送られる。そして、油分離器２１ｂにおいて分離された冷凍機油は、油戻し回路２１ｄを通じて圧縮機２１ａの吸入側に戻される。第２切換機構２６に送られた高圧の冷媒は、第２切換機構２６の第１ポート２６ａ及び第４ポート２６ｄと第２閉鎖弁２８とを通じて、第２冷媒連絡配管１０に送られる。そして、第２冷媒連絡配管１０に送られた高圧の冷媒は、３つに分岐されて、各接続ユニット６、７、８の第３接続管６３、７３、８３に送られる。接続ユニット６、７、８の第３接続管６３、７３、８３に送られた高圧の冷媒は、開閉弁６６、７６、８６及び合流接続管６５、７５、８５を通じて、利用ユニット３、４、５の利用側熱交換器３２、４２、５２に送られる。そして、利用側熱交換器３２、４２、５２に送られた高圧の冷媒は、利用ユニット３、４、５の利用側熱交換器３２、４２、５２において、屋内空気と熱交換を行うことによって放熱する。一方、屋内の空気は、加熱されて屋内に供給される。利用側熱交換器３２、４２、５２において放熱した冷媒は、利用側膨張弁３１、４１、５１を通過した後、接続ユニット６、７、８の第１接続管６１、７１、８１に送られる。そして、第１接続管６１、７１、８１に送られた冷媒は、第１冷媒連絡配管９に送られて合流する。そして、第１冷媒連絡配管９に送られて合流した冷媒は、熱源ユニット２の第１閉鎖弁２７及び冷却器１２１を通じて、レシーバ２５に送られる。レシーバ２５に送られた冷媒は、レシーバ２５内に一時的に溜められた後、熱源側膨張弁２４によって減圧される。そして、熱源側膨張弁２４によって減圧された冷媒は、熱源側熱交換器２３において、熱源流体と熱交換を行うことによって蒸発して低圧の冷媒になり、第１切換機構２２に送られる。そして、第１切換機構２２に送られた低圧の冷媒は、第１切換機構２２の第２ポート２２ｂ及び第３ポート２２ｃを通じて、圧縮機構２１の吸入側に戻される。このようにして、暖房運転モードにおける基本動作が行われる。
【００４９】
＜冷房運転モード＞
利用ユニット３、４、５の全てを冷房運転する際、空気調和装置１の冷媒回路１２は、図３に示されるように構成される（冷媒の流れについては、図３の冷媒回路１２に付された矢印を参照）。具体的には、熱源ユニット２の熱源側冷媒回路１２ｄにおいては、第１切換機構２２を放熱運転切換状態（図３の第１切換機構２２の実線で示された状態）に切り換えることによって、熱源側熱交換器２３を放熱器として機能させるようになっている。また、熱源側膨張弁２４は、開けられた状態になっている。接続ユニット６、７、８においては、開閉弁６６、７６、８６を閉止するとともに開閉弁６７、７７、８７を開けることによって、利用ユニット３、４、５の利用側熱交換器３２、４２、５２を蒸発器として機能させるとともに、利用ユニット３、４、５の利用側熱交換器３２、４２、５２と熱源ユニット２の圧縮機構２１の吸入側とが第３冷媒連絡配管１１を介して接続された状態（すなわち、冷房運転切換状態）になっている。利用ユニット３、４、５においては、利用側膨張弁３１、４１、５１は、例えば、第１利用側温度センサ３３、４３、５３で検出される冷媒温度や第２利用側温度センサ３４、４４、５４で検出される冷媒温度に基づいて開度調節する等、各利用ユニットの冷房負荷に応じて開度調節されている。
【００５０】
このような冷媒回路１２の構成において、圧縮機構２１の圧縮機２１ａで圧縮され吐出された高圧の冷媒は、油分離器２１ｂにおいて、高圧の冷媒中に同伴する冷凍機油の大部分が分離されて第１切換機構２２に送られる。そして、油分離器２１ｂにおいて分離された冷凍機油は、油戻し回路２１ｄを通じて圧縮機２１ａの吸入側に戻される。そして、第１切換機構２２に送られた高圧の冷媒は、第１切換機構２２の第１ポート２２ａ及び第２ポート２２ｂを通じて、熱源側熱交換器２３に送られる。そして、熱源側熱交換器２３に送られた高圧の冷媒は、熱源側熱交換器２３において、熱源流体と熱交換を行うことによって放熱する。そして、熱源側熱交換器２３において放熱した冷媒は、熱源側膨張弁２４を通過した後、レシーバ２５に送られる。そして、レシーバ２５に送られた冷媒は、レシーバ２５内に一時的に溜められた後、その一部が冷却回路１２２に分岐されて冷却回路側膨張弁１２２ｂによって減圧され、残りが冷却器１２１に送られる。この冷却器１２１に送られた冷媒は、冷却回路１２２に分岐されて冷却回路側膨張弁１２２ｂによって減圧された後の冷媒と熱交換を行うことによって冷却される。そして、冷却器１２１において冷却された冷媒は、第１閉鎖弁２７を通じて、第１冷媒連絡配管９に送られる。また、冷却回路１２２を流れる冷媒は、冷却器１２１において熱交換を行った後に圧縮機構２１の吸入側に戻される。ここで、冷却回路側膨張弁１２２ｂは、例えば、冷却器１２１の過熱度（冷却回路１２２の導出管１２２ｃに設けられた冷却回路出口温度センサ９６によって検出される冷媒温度より演算）に基づいて開度調節されている。そして、第１冷媒連絡配管９に送られた冷媒は、３つに分岐されて、各接続ユニット６、７、８の第１接続管６１、７１、８１に送られる。そして、接続ユニット６、７、８の第１接続管６１、７１、８１に送られた冷媒は、利用ユニット３、４、５の利用側膨張弁３１、４１、５１に送られる。そして、利用側膨張弁３１、４１、５１に送られた冷媒は、利用側膨張弁３１、４１、５１によって減圧された後、利用側熱交換器３２、４２、５２において、屋内空気と熱交換を行うことによって蒸発して低圧の冷媒となる。一方、屋内の空気は、冷却されて屋内に供給される。そして、低圧の冷媒は、接続ユニット６、７、８の合流接続管６５、７５、８５に送られる。そして、合流接続管６５、７５、８５に送られた低圧の冷媒は、開閉弁６７、７７、８７及び第４接続管６４、７４、８４を通じて、第３冷媒連絡配管１１に送られて合流する。そして、第３冷媒連絡配管１１に送られて合流した低圧の冷媒は、第３閉鎖弁２９を通じて、圧縮機構２１の吸入側に戻される。このようにして、冷房運転モードにおける基本動作が行われる。
【００５１】
＜冷暖同時運転モード（蒸発負荷）＞
利用ユニット３、４、５のうち、例えば、利用ユニット３を冷房運転し、かつ、利用ユニット４、５を暖房運転する冷暖同時運転モードであって、利用ユニット３、４、５全体の空調負荷に応じて、熱源ユニット２の熱源側熱交換器２３を蒸発器として機能させて運転している際（蒸発運転切換状態）の基本動作について説明する。この際、空気調和装置１の冷媒回路１２は、図４に示されるように構成される（冷媒の流れについては、図４の冷媒回路１２に付された矢印を参照）。具体的には、熱源ユニット２の熱源側冷媒回路１２ｄにおいては、上述の暖房運転モードと同様に、第１切換機構２２を蒸発運転切換状態（図４の第１切換機構２２の破線で示された状態）に切り換え、第２切換機構２６を暖房負荷要求運転状態（図４の第２切換機構２６の破線で示された状態）に切り換えることによって、熱源側熱交換器２３を蒸発器として機能させるとともに、第２冷媒連絡配管１０を通じて利用ユニット４、５に圧縮機構２１において圧縮され吐出された高圧の冷媒を供給できるようになっている。また、熱源側膨張弁２４は、冷媒を減圧するように開度調節されている。尚、冷却回路１２２の冷却回路側膨張弁１２２ｂは閉止されており、冷却器１２１への冷熱源の供給を遮断してレシーバ２５と利用ユニット３、４、５との間を流れる冷媒を冷却しない状態になっている。接続ユニット６においては、第１開閉弁６６を閉止するとともに第２開閉弁６７を開けることによって、利用ユニット３の利用側熱交換器３２を蒸発器として機能させるとともに、利用ユニット３の利用側熱交換器３２と熱源ユニット２の圧縮機構２１の吸入側とが第３冷媒連絡配管１１を介して接続された状態（すなわち、冷房運転切換状態）になっている。利用ユニット３においては、利用側膨張弁３１は、例えば、第１利用側温度センサ３３で検出される冷媒温度と第２利用側温度センサ３４で検出される冷媒温度に基づいて開度調節する等、利用ユニット３の冷房負荷に応じて開度調節されている。接続ユニット７、８においては、第２開閉弁７７、８７を閉止するとともに第１開閉弁７６、８６を開けることによって、利用ユニット４、５の利用側熱交換器４２、５２を放熱器として機能させる状態（すなわち、暖房運転切換状態）になっている。利用ユニット４、５においては、利用側膨張弁４１、５１は、例えば、第１利用側温度センサ４３、５３で検出される冷媒温度と第２利用側温度センサ４４、５４で検出される冷媒温度に基づいて開度調節する等、各利用ユニット４、５の暖房負荷に応じて開度調節されている。
【００５２】
このような冷媒回路１２の構成において、圧縮機構２１の圧縮機２１ａで圧縮され吐出された高圧の冷媒は、油分離器２１ｂにおいて、高圧の冷媒中に同伴する冷凍機油の大部分が分離されて第２切換機構２６に送られる。そして、油分離器２１ｂにおいて分離された冷凍機油は、油戻し回路２１ｄを通じて圧縮機２１ａの吸入側に戻される。第２切換機構２６に送られた高圧の冷媒は、第２切換機構２６の第１ポート２６ａ及び第４ポート２６ｄと、第２閉鎖弁２８とを通じて、第２冷媒連絡配管１０に送られる。そして、第２冷媒連絡配管１０に送られた高圧の冷媒は、２つに分岐されて、各接続ユニット７、８の第３接続管７３、８３に送られる。接続ユニット７、８の第３接続管７３、８３に送られた高圧の冷媒は、第１開閉弁７６、８６及び合流接続管７５、８５を通じて利用ユニット４、５の利用側熱交換器４２、５２に送られる。そして、利用側熱交換器４２、５２に送られた高圧の冷媒は、利用ユニット４、５の利用側熱交換器４２、５２において、屋内空気と熱交換を行うことによって放熱する。一方、屋内の空気は、加熱されて屋内に供給される。利用側熱交換器４２、５２において放熱した冷媒は、利用側膨張弁４１、５１を通過した後、接続ユニット７、８の第１接続管７１、８１に送られる。そして、第１接続管７１、８１に送られた冷媒は、第１冷媒連絡配管９に送られて合流する。そして、第１冷媒連絡配管９に送られて合流した冷媒の一部は、接続ユニット６の第１接続管６１に送られる。そして、接続ユニット６の第１接続管６１に送られた冷媒は、利用ユニット３の利用側膨張弁３１に送られる。そして、利用側膨張弁３１に送られた冷媒は、利用側膨張弁３１によって減圧された後、利用側熱交換器３２において、屋内空気と熱交換を行うことによって蒸発して低圧の冷媒となる。一方、屋内の空気は、冷却されて屋内に供給される。そして、低圧の冷媒は、接続ユニット６の合流接続管６５に送られる。そして、合流接続管６５に送られた低圧の冷媒は、第２開閉弁６７及び第４接続管６４を通じて、第３冷媒連絡配管１１に送られて合流する。そして、第３冷媒連絡配管１１に送られた低圧の冷媒は、第３閉鎖弁２９を通じて、圧縮機構２１の吸入側に戻される。一方、第１冷媒連絡配管９から接続ユニット６及び利用ユニット３に送られる冷媒を除いた残りの冷媒は、熱源ユニット２の第１閉鎖弁２７及び冷却器１２１を通じてレシーバ２５に送られる。レシーバ２５に送られた冷媒は、レシーバ２５内に一時的に溜められた後、熱源側膨張弁２４によって減圧される。そして、熱源側膨張弁２４によって減圧された冷媒は、熱源側熱交換器２３において、熱源流体と熱交換を行うことによって蒸発して低圧の冷媒になり、第１切換機構２２に送られる。そして、第１切換機構２２に送られた低圧の冷媒は、第１切換機構２２の第２ポート２２ｂ及び第３ポート２２ｃを通じて、圧縮機構２１の吸入側に戻される。このようにして、冷暖同時運転モード（蒸発負荷）における基本動作が行われる。
【００５３】
＜冷暖同時運転モード（放熱負荷）＞
利用ユニット３、４、５のうち、例えば、利用ユニット３、４を冷房運転し、かつ、利用ユニット５を暖房運転する冷暖同時運転モードであって、利用ユニット３、４、５全体の空調負荷に応じて、熱源ユニット２の熱源側熱交換器２３を放熱器として機能させて運転している際（放熱運転切換状態）の基本動作について説明する。この際、空気調和装置１の冷媒回路１２は、図５に示されるように構成される（冷媒の流れについては、図５の冷媒回路１２に付された矢印を参照）。具体的には、熱源ユニット２の熱源側冷媒回路１２ｄにおいては、第１切換機構２２を放熱運転切換状態（図５の第１切換機構２２の実線で示された状態）に切り換え、第２切換機構２６を暖房負荷要求運転状態（図５の第２切換機構２６の破線で示された状態）に切り換えることによって、熱源側熱交換器２３を放熱器として機能させるとともに、第２冷媒連絡配管１０を通じて利用ユニット５に圧縮機構２１において圧縮され吐出された高圧の冷媒を供給できるようになっている。また、熱源側膨張弁２４は、開けられた状態になっている。接続ユニット６、７においては、第１開閉弁６６、７６を閉止するとともに第２開閉弁６７、７７を開けることによって、利用ユニット３、４の利用側熱交換器３２、４２を蒸発器として機能させるとともに、利用ユニット３、４の利用側熱交換器３２、４２と熱源ユニット２の圧縮機構２１の吸入側とが第３冷媒連絡配管１１を介して接続された状態（すなわち、冷房運転切換状態）になっている。利用ユニット３、４においては、利用側膨張弁３１、４１は、例えば、第１利用側温度センサ３３、４３で検出される冷媒温度と第１利用側温度センサ３４、４４で検出される冷媒温度に基づいて開度調節する等、各利用ユニット３、４の冷房負荷に応じて開度調節されている。接続ユニット８においては、第２開閉弁８７を閉止するとともに第１開閉弁８６を開けることによって、利用ユニット５の利用側熱交換器５２を放熱器として機能させるようにしている。利用ユニット５においては、利用側膨張弁５１は、例えば、第１利用側温度センサ５３で検出される冷媒温度と第２利用側温度センサ５４で検出される冷媒温度に基づいて開度調節する等、利用ユニット５の暖房負荷に応じて開度調節されている。
【００５４】
このような冷媒回路１２の構成において、圧縮機構２１の圧縮機２１ａで圧縮され吐出された高圧の冷媒は、油分離器２１ｂにおいて、高圧の冷媒中に同伴する冷凍機油の大部分が分離されて第１切換機構２２及び第２切換機構２６に送られる。そして、油分離器２１ｂにおいて分離された冷凍機油は、油戻し回路２１ｄを通じて圧縮機２１ａの吸入側に戻される。そして、圧縮機構２１で圧縮され吐出された高圧の冷媒のうち第１切換機構２２に送られた高圧の冷媒は、第１切換機構２２の第１ポート２２ａ及び第２ポート２２ｂを通じて、熱源側熱交換器２３に送られる。そして、熱源側熱交換器２３に送られた高圧の冷媒は、熱源側熱交換器２３において、熱源流体と熱交換を行うことによって放熱する。そして、熱源側熱交換器２３において放熱した冷媒は、熱源側膨張弁２４を通過した後、加圧回路１１１通じて圧縮機構２１で圧縮され吐出された高圧の冷媒が合流し（詳細は後述）、レシーバ２５に送られる。そして、レシーバ２５に送られた冷媒は、レシーバ２５内に一時的に溜められた後、その一部が冷却回路１２２に分岐されて冷却回路側膨張弁１２２ｂによって減圧され、残りが冷却器１２１に送られる。この冷却器１２１に送られた冷媒は、冷却回路１２２に分岐されて冷却回路側膨張弁１２２ｂによって減圧された後の冷媒と熱交換を行うことによって冷却される。そして、冷却器１２１において冷却された冷媒は、第１閉鎖弁２７を通じて、第１冷媒連絡配管９に送られる。また、冷却回路１２２を流れる冷媒は、冷却器１２１において熱交換を行った後に圧縮機構２１の吸入側に戻される。ここで、冷却回路側膨張弁１２２ｂは、例えば、冷却器１２１の過熱度（冷却回路１２２の導出管１２２ｃに設けられた冷却回路出口温度センサ９６によって検出される冷媒温度より演算）に基づいて開度調節されている。一方、圧縮機構２１で圧縮され吐出された高圧の冷媒のうち第２切換機構２６に送られた高圧の冷媒は、第２切換機構２６の第１ポート２６ａ及び第４ポート２６ｄと、第２閉鎖弁２８とを通じて、第２冷媒連絡配管１０に送られる。そして、第２冷媒連絡配管１０に送られた高圧の冷媒は、接続ユニット８の第３接続管８３に送られる。接続ユニット８の第３接続管８３に送られた高圧の冷媒は、第１開閉弁８６及び合流接続管８５を通じて利用ユニット５の利用側熱交換器５２に送られる。そして、利用側熱交換器５２に送られた高圧の冷媒は、利用ユニット５の利用側熱交換器５２において、屋内空気と熱交換を行うことによって放熱する。一方、屋内の空気は、加熱されて屋内に供給される。利用側熱交換器５２において放熱した冷媒は、利用側膨張弁５１を通過した後、接続ユニット８の第１接続管８１に送られる。そして、第１接続管８１に送られた冷媒は、第１冷媒連絡配管９に送られて、第１切換機構２２、熱源側熱交換器２３、熱源側膨張弁２４、レシーバ２５、冷却器１２１及び第１閉鎖弁２７を通じて第１冷媒連絡配管９に送られた冷媒に合流される。そして、この第１冷媒連絡配管９を流れる冷媒は、２つに分岐されて、各接続ユニット６、７の第１接続管６１、７１に送られる。そして、接続ユニット６、７の第１接続管６１、７１に送られた冷媒は、利用ユニット３、４の利用側膨張弁３１、４１に送られる。そして、利用側膨張弁３１、４１に送られた冷媒は、利用側膨張弁３１、４１によって減圧された後、利用側熱交換器３２、４２において、屋内空気と熱交換を行うことによって蒸発して低圧の冷媒となる。一方、屋内の空気は、冷却されて屋内に供給される。そして、低圧の冷媒は、接続ユニット６、７の合流接続管６５、７５に送られる。そして、合流接続管６５、７５に送られた低圧の冷媒は、第２開閉弁６７、７７及び第４接続管６４、７４を通じて、第３冷媒連絡配管１１に送られて合流する。そして、第３冷媒連絡配管１１に送られた低圧の冷媒は、第３閉鎖弁２９を通じて、圧縮機構２１の吸入側に戻される。このようにして、冷暖同時運転モード（放熱負荷）における基本動作が行われる。
【００５５】
（３）第１実施形態にかかる凍結防止制御
しかし、上述の空気調和装置１では、暖房運転モードや冷暖同時運転モード（放熱負荷）において、冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器２３内で熱源流体が凍結してしまうと、熱源側熱交換器２３に流入した冷媒が蒸発しなくなるため、液冷媒が混じった状態で圧縮機構２１（より具体的には、圧縮機２１ａ）に流入して液圧縮が生じてしまい、これにより、圧縮機２１ａを損傷するおそれがある。そこで、本実施形態においては、熱源流体が熱源側熱交換器２３において凍結し始めた等の緊急を要する状態になった際には、熱源側熱交換器２３や圧縮機構２１の機器保護のために、圧縮機２１ａを停止させる凍結防止制御を行うようにしている。以下、本実施形態にかかる凍結防止制御について、図１、図２、図４、図６及び図７に基づいて説明する。ここで、図６は、本実施形態の凍結防止制御の制御ブロック図であり、図７は、本実施形態の凍結防止制御のフローチャートである。
【００５６】
この空気調和装置１では、熱源ユニット２の熱源側制御部９７に、熱源流体に関する情報を設定するための凍結防止設定手段９７ａが設けられている。ここで、凍結防止設定手段９７ａとしては、空気調和装置１の各種制御設定等を行うために設けられた熱源側制御部９７のディップスイッチが使用されるようになっている。例えば、本実施形態においては、水とエチレングリコールとの２成分の混合流体が熱源流体として使用されることを想定して、凍結防止設定手段９７ａにその成分濃度（ここでは、エチレングリコールの濃度）が設定できるようになっている。尚、凍結防止設定手段９７ａとしては、ディップスイッチに限定されず、熱源流体に関する情報を設定できるものであればよい。
【００５７】
そして、空気調和装置１の設置後に、熱源側制御部９７の凍結防止設定手段９７ａに熱源流体に関する情報（ここでは、成分濃度）が設定されると（ステップＳ１参照）、熱源側制御部９７の凍結防止変更手段９７ｂが、この設定された熱源流体に関する情報に応じて、熱源側制御部９７に初期設定された凍結防止制御条件を変更する（ステップＳ２参照）。ここで、凍結防止制御条件は、蒸発器として機能する熱源側熱交換器２３における冷媒の蒸発温度Ｔｅが所定の下限蒸発温度ＴｅＬ１以下になることであり、初期設定時においては、熱源流体として水を使用した場合（ここでは、エチレングリコールの濃度が０ｗｔ％の場合）の凍結温度（０℃）に対応する下限蒸発温度ＴｅＬ１の値に設定されているが、例えば、熱源流体としてエチレングリコール３０ｗｔ％の水溶液を使用する場合には、初期設定された下限蒸発温度ＴｅＬ１の値が、その凍結温度（約−１０℃）に対応する下限蒸発温度ＴｅＬ１の値（熱源流体として水を使用する場合よりも低い値）に変更されることになる。尚、凍結防止制御条件としての下限蒸発温度ＴｅＬ１は、凍結防止変更手段９７ｂが、凍結防止設定手段９７ａによって設定された熱源流体に関する情報に応じて演算する、又は、予め準備された下限蒸発温度ＴｅＬ１から選択される。
【００５８】
そして、凍結防止変更手段９７ｂによって凍結防止制御条件が変更された後に、上述のように、暖房運転モードや冷暖同時運転モード（放熱負荷）における空気調和装置１の運転が行われる。このとき、何らかの原因で、蒸発器として機能する熱源側熱交換器２３における冷媒の蒸発温度Ｔｅが凍結防止制御条件としての下限蒸発温度ＴｅＬ１以下になると、熱源側制御部９７の凍結防止判定手段９７ｃは、空気調和装置１が凍結防止制御条件に達しているものと判定する（ステップＳ３参照）。ここで、蒸発温度Ｔｅは、蒸発器としての熱源側熱交換器２３の入口から圧縮機構２１の吸入側までの間に設けられた圧力センサ（ここでは、吸入圧力センサ９３）により検出された冷媒の圧力（ここでは、圧縮機構２１の吸入圧力）をその飽和温度に換算することによって得られるものであり、凍結防止判定手段９７ｃは、このようにして得られた蒸発温度Ｔｅと下限蒸発温度ＴｅＬ１とを比較することで、空気調和装置１が凍結防止制御条件に達しているかどうかを判定するようになっている。
【００５９】
そして、凍結防止判定手段９７ｃによって、空気調和装置１が凍結防止制御条件に達しているものと判定された場合には、熱源側制御部９７の凍結防止制御手段９７ｄは、圧縮機構２１（ここでは、圧縮機２１ａ）を停止させる制御を行い、蒸発器としての熱源側熱交換器２３における熱源流体の凍結や圧縮機構２１（ここでは、圧縮機２１ａ）の液圧縮を防ぎ、これにより、蒸発器としての熱源側熱交換器２３や圧縮機構２１（ここでは、圧縮機２１ａ）の機器保護を図るようにしている。このようにして、本実施形態にかかる凍結防止制御が行われる。
【００６０】
このような本実施形態にかかる凍結防止制御を有する空気調和装置１では、凍結防止判定手段９７ｃによって、所定の凍結防止制御条件（ここでは、下限蒸発温度ＴｅＬ１）に達したものと判定された際に、凍結防止制御手段９７ｄによって、圧縮機構２１を停止させる凍結防止制御を行う機能を有しているが、この凍結防止制御を行うかどうかの判定に使用される凍結防止制御条件は、使用される熱源流体に応じて変更されるべきものである。
【００６１】
そこで、この空気調和装置１では、上述のように、熱源流体に関する情報を設定するための凍結防止設定手段９７ａを設けるとともに、この熱源流体に関する情報に応じて、凍結防止制御条件を変更するようにすることで、種々の熱源流体を使用する場合に容易に対応できるようにしている。
【００６２】
これにより、熱源流体の条件に応じて凍結防止制御条件を設定した空気調和装置を空気調和装置のユーザーに供給するというような高コストな対応が不要になる。
【００６３】
（４）第２実施形態にかかる凍結防止制御
第１実施形態にかかる凍結防止制御では、蒸発器としての熱源側熱交換器２３や圧縮機構２１の機器保護を図るために、凍結防止判定手段９７ｃによって、所定の凍結防止制御条件（ここでは、下限蒸発温度ＴｅＬ）に達したものと判定された際に、凍結防止制御手段９７ｄによって、圧縮機構２１を停止させる凍結防止制御を行うようにしている。しかし、このような凍結防止制御を採用すると、暖房運転モードや冷暖同時運転モード（放熱負荷）において、圧縮機構２１を停止させる頻度が多くなるおそれがあり、運転を継続するという観点では、好ましくない場合もある。
【００６４】
そこで、本実施形態にかかる凍結防止制御では、図８に示されるように、凍結防止判定手段９７ｃによって、空気調和装置１が凍結防止制御条件に達しているものと判定された場合（ステップＳ１３参照）には、熱源側制御部９７の凍結防止制御手段９７ｄは、圧縮機構２１（ここでは、圧縮機２１ａ）の運転容量の上限を低下させる制御を行い（ステップＳ１４参照）、熱源側熱交換器２３を流れる熱源流体の流量に比べて冷媒の流量が多くなりすぎないようにして、蒸発器としての熱源側熱交換器２３における熱源流体の凍結や圧縮機構２１（ここでは、圧縮機２１ａ）の液圧縮を防ぎつつ、空気調和装置１の運転を継続させるようにしている。ここで、本実施形態においても、凍結防止制御条件については、第１実施形態と同様に、蒸発器として機能する熱源側熱交換器２３における冷媒の蒸発温度Ｔｅが下限蒸発温度ＴｅＬ２以下になることにしているが、本実施形態にかかる凍結防止制御では、第１実施形態とは異なり、徐々に圧縮機構２１の運転容量の上限を低下させるものとしているため、下限蒸発温度ＴｅＬ２を熱源流体が蒸発器としての熱源側熱交換器２３において凍結するまでに少し余裕のある値（すなわち、第１実施形態における下限蒸発温度ＴｅＬ１よりも高めの値）に設定することが好ましい。また、本実施形態において、圧縮機構２１の運転容量の上限を低下させる制御は、圧縮機２１ａのインバータ制御により行われる。尚、本実施形態における制御構成（図６参照）やステップＳ１、Ｓ２は、第１実施形態におけるステップＳ１、Ｓ２と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００６５】
このような本実施形態にかかる凍結防止制御を有する空気調和装置１においても、第１実施形態と同様、熱源流体の条件に応じて凍結防止制御条件を設定した空気調和装置を空気調和装置のユーザーに供給するというような高コストな対応が不要になる。
【００６６】
（５）第３実施形態にかかる凍結防止制御
第１実施形態では、凍結防止制御条件に達した際に、圧縮機構２１を停止させる凍結防止制御を行い、第２実施形態では、凍結防止制御条件に達した際に、圧縮機構２１の運転容量の上限を低下させる制御を行うようにしているが、図９に示されるように、第１及び第２実施形態にかかる凍結防止制御の両方を行うようにしてもよい。
【００６７】
すなわち、本実施形態は、第１実施形態のステップＳ１〜Ｓ４において、ステップＳ３における凍結防止制御条件を第２凍結防止制御条件とし、ステップＳ３において、第２凍結防止制御条件に達したものと判定された際には、第１実施形態と同様に、ステップＳ４の圧縮機構２１（ここでは、圧縮機２１ａ）を停止させる制御を行い、ステップＳ３において、第２凍結防止制御条件に達していないものと判定された際には、ステップＳ１３に移行し、このステップＳ１３において、第１凍結防止制御条件に達したかどうかを判定し、第２凍結防止制御条件に達したものと判定された際には、圧縮機構２１（ここでは、圧縮機２１ａ）の運転容量の上限を低下させる制御を行い、第２凍結防止制御条件に達していないものと判定された際には、圧縮機構２１（ここでは、圧縮機２１ａ）の運転容量の上限を低下させる制御を行わずに、ステップＳ３の処理に戻るものである。ここで、第２凍結防止制御条件については、第１実施形態と同様に、蒸発器として機能する熱源側熱交換器２３における冷媒の蒸発温度Ｔｅが下限蒸発温度ＴｅＬ１以下になることとし、第２凍結防止制御条件については、第２実施形態と同様に、下限蒸発温度ＴｅＬ２を熱源流体が蒸発器としての熱源側熱交換器２３において凍結するまでに少し余裕のある値（すなわち、凍結防止制御条件１についての下限蒸発温度ＴｅＬ１よりも高めの値）、言い換えれば、第２凍結防止制御条件が、第１凍結防止制御条件に比べて、熱源流体が蒸発器としての熱源側熱交換器２３において凍結するおそれが高い条件に設定される。尚、本実施形態における制御構成（図６参照）やステップＳ１、Ｓ２は、第１実施形態におけるステップＳ１、Ｓ２と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００６８】
このような本実施形態にかかる凍結防止制御を有する空気調和装置１においては、圧縮機構２１の運転容量の上限を低下させる制御に対応する第１凍結防止制御条件と圧縮機構２１を停止させる制御を行う第２凍結防止制御条件という２つの凍結防止制御条件が設定されており、第２凍結防止制御条件が、第１凍結防止制御条件に比べて、熱源流体が蒸発器としての熱源側熱交換器２３において凍結するおそれが高い条件に設定されているため、圧縮機構２１の運転容量の上限を低下させる制御が圧縮機構２１を停止させる制御に先だって行われることになる。これにより、本実施形態では、熱源流体が蒸発器としての熱源側熱交換器２３において凍結するまでに少し余裕のある場合には、圧縮機構２１の運転容量の上限を低下させる制御を行うことによって運転の継続を優先し、熱源流体が蒸発器としての熱源側熱交換器２３において凍結し始めた等の緊急を要する状態になった際に、圧縮機構２１を停止させる制御を行うことによって蒸発器としての熱源側熱交換器２３や圧縮機構２１（ここでは、圧縮機２１ａ）の機器保護を優先することができる。
【００６９】
（６）他の実施形態
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００７０】
＜Ａ＞
上述の実施形態においては、熱源側熱交換器２３の熱源流体として、水又はエチレングリコール水溶液を使用することを想定して、初期設定時には、エチレングリコールの濃度が０ｗｔ％の場合の凍結温度（０℃）に対応する凍結防止制御条件としての下限蒸発温度ＴｅＬ１、及び／又は、ＴｅＬ２を設定しておき、熱源流体に関する情報としての成分濃度（ここでは、エチレングリコールの濃度）を凍結防止設定手段９７ａによって設定することで、凍結防止変更手段９７ｂによって下限蒸発温度ＴｅＬ１、及び／又は、ＴｅＬ２の値を変更するようにしているが、熱源流体が３成分以上の混合流体である場合には、各成分濃度を凍結防止設定手段９７ａによって設定して、凍結防止変更手段９７ｂによって下限蒸発温度ＴｅＬ１、及び／又は、ＴｅＬ２の値を変更するようにしてもよい。
【００７１】
また、成分濃度に代えて、又は、成分濃度とともに、他の熱源流体に関する情報を凍結防止設定手段９７ａによって設定するようにして、凍結防止変更手段９７ｂによって、下限蒸発温度ＴｅＬ１、及び／又は、ＴｅＬ２の値を変更するようにしてもよい。例えば、熱源流体に関する情報として、蒸発器としての熱源側熱交換器２３の熱源流体の入口温度、蒸発器としての熱源側熱交換器２３の熱源流体の目標出口温度、蒸発器としての熱源側熱交換器２３の熱源流体の循環流量、及び、熱源流体が２成分以上の混合流体である場合にはその成分濃度の少なくとも１つを凍結防止設定手段９７ａによって設定できるようにして、凍結防止変更手段９７ｂにおいて、第１、及び／又は、第２凍結防止制御条件を、凍結防止設定手段９７ａによって設定されたこれらの情報の少なくとも１つに基づいて変更するようにしてもよい。これにより、第１、及び／又は、第２凍結防止制御条件を使用される熱源流体に応じて適切に変更することができる。
【００７２】
＜Ｂ＞
上述の実施形態においては、冷暖同時運転が可能な空気調和装置１に本発明を適用した例を説明したが、これに限定されず、例えば、冷暖切替運転が可能な空気調和装置等の他の空気調和装置に本発明を適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明を利用すれば、冷媒を熱源流体との熱交換によって蒸発させる蒸発器を備えた冷凍装置において、種々の熱源流体を使用する場合に容易に対応できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明にかかる冷凍装置の一例としての空気調和装置の概略構成図である。
【図２】空気調和装置の暖房運転モードにおける動作を説明する概略構成図である。
【図３】空気調和装置の冷房運転モードにおける動作を説明する概略構成図である。
【図４】空気調和装置の冷暖房同時運転モード（蒸発負荷）における動作を説明する概略構成図である。
【図５】空気調和装置の冷暖房同時運転モード（放熱負荷）における動作を説明する概略構成図である。
【図６】第１実施形態の凍結防止制御の制御ブロック図である。
【図７】第１実施形態の凍結防止制御のフローチャートである。
【図８】第２実施形態の凍結防止制御のフローチャートである。
【図９】第３実施形態の凍結防止制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７５】
１  空気調和装置（冷凍装置）
１２  冷媒回路
２１  圧縮機構
２３  熱源側熱交換器（蒸発器）
３２、４２、５２  利用側熱交換器（放熱器）
【図１】
2010032167.tif 000003
【図２】
2010032167.tif 000004
【図３】
2010032167.tif 000005
【図４】
2010032167.tif 000006
【図５】
2010032167.tif 000007
【図６】
2010032167.tif 000008
【図７】
2010032167.tif 000009
【図８】
2010032167.tif 000010
【図９】
2010032167.tif 000011