(57)【要約】  室内機まで冷媒を循環させず、さらに省エネルギ化をはかることができる空気調和装置を得る。  冷媒を加圧する圧縮機１０、冷媒の循環経路を切り替える四方弁１１、熱交換を行う熱源側熱交換器１２、冷媒を圧力調整するための膨張弁１６ａ〜１６ｅおよび冷媒と熱媒体との熱交換を行って熱媒体を加熱および冷却する複数の中間熱交換器１５ａ、１５ｂを配管接続して冷凍サイクル回路を構成し、複数の中間熱交換器１５ａ、１５ｂ、熱媒体を加圧するポンプ２１ａ、２１ｂ、熱媒体と室内空間７の空気との熱交換を行う複数の利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄおよび各利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄへ加熱した熱媒体の通過または冷却した熱媒体の通過を切り替える流路切替弁２２ａ〜２２ｄ、２３ａ〜２３ｄを配管接続して熱媒体回路を構成する。
2010049999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を加圧する圧縮機、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絞り装置および前記冷媒と前記冷媒とは異なる熱媒体との熱交換を行う複数の中間熱交換器を配管接続して冷凍サイクル回路と、
前記複数の中間熱交換器の各中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ポンプ、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該利用側熱交換器に対する前記加熱された前記熱媒体の通過または前記冷却された前記熱媒体の通過を切り替える流路切替弁を配管接続して熱媒体循環回路と
を備え、前記熱源側熱交換器と前記中間熱交換器と前記利用側熱交換器とは、それぞれ別体に形成されて互いに離れた場所に設置できるようにされていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記熱媒体循環回路において、前記利用側熱交換器における熱媒体の入口側流路と出口側流路とをそれぞれ接続する熱媒体バイパス配管と、
前記利用側熱交換器を通過する前記熱媒体の流量と前記熱媒体バイパス配管を通過する前記熱媒体の流量とを調整する利用側流量制御装置と、
前記利用側熱交換器に流入および流出する前記熱媒体の温度をそれぞれ検出する利用側熱交換器側の熱媒体温度センサと、
該利用側熱交換器側の熱媒体温度センサの検出に係る温度に基づいて、前記利用側熱交換器に流入出する前記熱媒体の温度差を算出し、温度差が設定した目標温度値となるように、利用側熱交換器を通過する前記熱媒体の流量を前記利用側流量制御装置に調整させる熱媒体流量制御手段と
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】
前記熱媒体循環回路において、
前記利用側熱交換器における熱媒体の入口側流路または出口側流路において、前記利用側熱交換器を通過する前記熱媒体の流量を調整するための二方流量調整弁を有する利用側流量制御装置と、
前記利用側熱交換器に流入および流出する前記熱媒体の温度をそれぞれ検出する利用側熱交換器側の熱媒体温度センサと、
該利用側熱交換器側の熱媒体温度センサの検出に係る温度に基づいて、前記利用側熱交換器に流入出する前記熱媒体の温度差を算出し、温度差が設定した目標温度値となるように、利用側熱交換器を通過する前記熱媒体の流量を前記利用側流量制御装置に調整させる熱媒体流量制御手段と
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】
前記流路切替弁と前記利用側熱交換器との間の流路に、前記利用側熱交換器への前記熱媒体の供給または停止を行うための止め弁をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項５】
各中間熱交換器に流入または流出する前記熱媒体の温度または前記ポンプから流出する前記熱媒体の温度を検出する中間熱交換器側の熱媒体温度センサと、
該中間熱交換器側の熱媒体温度センサの検出に係る温度を、設定した目標温度値に近づけるように、前記ポンプが送り出す熱媒体の流量を制御する熱媒体送出制御手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記熱媒体送出制御手段は、前記各中間熱交換器を通過する前記冷媒の温度に基づいて、前記目標温度値を設定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】
前記利用側熱交換器に流入出する前記熱媒体の流量を検出するための流量計と、
該流量計が検出した流量に基づいて前記利用側熱交換器の熱交換に係る能力を算出し、前記ポンプが送り出す熱媒体の流量を制御する熱媒体送出制御手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項８】
熱媒体循環回路は、
前記加熱された前記熱媒体を送出するための１又は複数の第一のポンプと、前記冷却された前記熱媒体を送出するための１又は複数の第二のポンプとを有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記加熱された熱媒体を必要とする前記利用側熱交換器の有無を判断して前記第一のポンプの駆動または停止を制御し、前記冷却された熱媒体を必要とする前記利用側熱交換器の有無を判断して前記第二のポンプの駆動または停止を制御する熱媒体送出制御手段を備えることを特徴とする請求項８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、例えばビル用マルチエアコンなどに用いる空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ビル用マルチエアコンなどの空気調和装置においては、例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っていた。冷媒としては、例えばＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）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、パネルヒータ等に搬送して冷房または暖房を行っていた。また、排熱回収型チラーと呼ばれる、熱源機に４本の水配管を接続し、冷却、加熱した水等を同時に供給できるものもある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３４３９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来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、チラーの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、建物外の熱源機において水、不凍液等を加熱、冷却し、室内機側に搬送する必要がある。このため、水、不凍液等の循環経路が長くなる。ここで、水、不凍液等により、所定の加熱、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。そして、このことから、例えば空気調和装置において水、不凍液等の循環をうまく制御することができれば省エネルギ化をはかることができる。【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、室内機まで冷媒を循環させず、さらに省エネルギ化をはかることができるような空気調和装置を提供することを目的とする。【０００６】
この発明に係る空気調和装置は、冷媒を加圧する圧縮機、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絞り装置および冷媒と冷媒とは異なる熱媒体との熱交換を行う複数の中間熱交換器を配管接続して冷凍サイクル回路と、複数の中間熱交換器の各中間熱交換器の熱交換に係る熱媒体を循環させるためのポンプ、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利用側熱交換器に対する加熱された熱媒体の通過または冷却された熱媒体の通過を切り替える流路切替弁を配管接続して熱媒体循環回路とを備え、熱源側熱交換器と中間熱交換器と利用側熱交換器とは、それぞれ別体に形成されて互いに離れた場所に設置できるようにされている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、空調対象空間の空気を加熱または冷却するための室内機には熱媒体が循環することとなり、冷媒が循環しないため、例えば、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。また、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が少なくてすむ。そのため、省エネルギ化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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表す図である。
【図２】空気調和装置の別の設置例を表す図である。
【図３】実施の形態１に係る空気調和装置の構成を表す図である。
【図４】全冷房運転時における冷媒および熱媒体の流れを示した図である。
【図５】流量調整弁２５の調整に係る処理を表す図である。
【図６】全暖房運転時における冷媒および熱媒体の流れを示した図である。
【図７】冷房主体運転時における冷媒および熱媒体の流れを示した図である。
【図８】暖房主体運転時における冷媒および熱媒体の流れを示した図である。
【図９】ポンプ２１ａ、２１ｂの回転数の制御に係る処理を表す図である。
【図１０】実施の形態２に係る空気調和装置の構成を表す図である。
【図１１】実施の形態４に係る空気調和装置の構成を表す図である。
【図１２】実施の形態５に係る空気調和装置の構成を表す図である。
【符号の説明】
【０００９】
１  熱源装置（室外機）、２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  室内機、３  中継ユニット、３ａ  親中継ユニット、３ｂ（１）、３ｂ（２）  子中継ユニット、４  冷媒配管、５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  熱媒体配管、６  室外空間、７  室内空間、８  非空調空間、９  建物、１０  圧縮機、１１  四方弁、１２  熱源側熱交換器、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ  逆止弁、１４  気液分離器、１５ａ、１５ｂ  中間熱交換器、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ  膨張弁、１７  アキュムレータ、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ  ポンプ（熱媒体送出装置）、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ  流路切替弁、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ  流路切替弁、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ  止め弁、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ  流量調整弁、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ  利用側熱交換器、３１ａ、３１ｂ  第一の温度センサ、３２ａ、３２ｂ  第二の温度センサ、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ  第三の温度センサ、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ  第四の温度センサ、３５  第五の温度センサ、３６  圧力センサ、３７  第六の温度センサ、３８  第七の温度センサ、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ  流量計、１００  室外機側制御装置、２００  信号線、３００  中継ユニット側制御装置、３０１  熱媒体流量制御手段、３０２  熱媒体送出制御手段。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態に係る空気調和装置の設置例を表す図である。図１の空気調和装置は、熱源装置である室外機１、空調対象空間の空調を行う１または複数の室内機２および冷媒と冷媒とは異なる熱を搬送する媒体（以下、熱媒体という）との熱交換を行って、熱伝達の中継を行う中継ユニット３をそれぞれ別体のユニットとして有している。室外機１と中継ユニット３との間は、例えばＲ−４１０Ａ、Ｒ−４０４Ａ等の擬似共沸混合冷媒等の冷媒を循環させて熱の搬送を行うために冷媒配管４で接続する。一方、中継ユニット３と室内機２との間は、水、空調温度域内で不揮発性又は低揮発性の防腐剤を添加した水、不凍液等の熱媒体を循環させて熱の搬送を行うために熱媒体配管５で接続する。【００１１】
ここで、本実施の形態では、ビル等の建物９外の空間である室外空間６に室外機１を設置する。また、建物９内において居室等、空調対象空間となる室内空間７の空気を加熱または冷却させることができる位置に室内機２を設置する。そして、冷媒が流入出する中継ユニット３を室外空間６および室内空間７とは別の建物内の非空調空間８に設置する。非空調空間８は、例えば冷媒漏れ等の発生により、冷媒が人に悪影響（例えば不快感等）を与えないようにするため、人の出入りがない、または少ない空間であるものとする。図１においては、室内空間７とは壁等で仕切られた天井裏等を非空調空間８として中継ユニット３を設置している。また、例えば、エレベータ等がある共用部等を非空調空間８として中継ユニット３を設置することも可能である。【００１２】
また、本実施の形態の室外機１と中継ユニット３との間は、２本の冷媒配管４を用いて接続できるように構成している。また、中継ユニット３と各室内機２との間についても、それぞれが２本の熱媒体配管５を用いて接続している。このような接続構成にすることで、建物９の壁の間を通過させる、例えば冷媒配管４は２本でよくなるため、建物９に対して空気調和装置の施工が容易になる。【００１３】
図２は空気調和装置の別の設置例を表す図である。図２では、中継ユニット３を、さらに親中継ユニット３ａと複数の子中継ユニット３ｂ（１）、３ｂ（２）とに分けて構成している。構成の詳細は後述するが、このように中継ユニット３を親中継ユニット３ａと子中継ユニット３ｂとに分けることにより、１つの親中継ユニット３ａに対し、子中継ユニット３ｂを複数接続することができる。本実施の形態のような構成においては、親中継ユニット３ａと各子中継ユニット３ｂの間を接続する配管数は３本になる。【００１４】
ここで、図１および図２では、室内機２を天井カセット型にした場合を例に示してあるが、これに限るものではない。例えば天井埋込型、天井吊下式等、直接、ダクトを介する等により、室内空間７に、加熱または冷却した空気を供給することができれば、型式は問わない。【００１５】
また、室外機１は、建物９の外の室外空間６に設置されている場合を例に説明を行ったが、これに限るものではない。例えば換気口付の機械室等のような囲まれた空間に設置することができる。また、室外機１を建物９内に設置して排気ダクトで建物９の外に排気等してもよい。さらに水冷式の熱源装置を用いて室外機１を建物９の中に設置するようにしてもよい。【００１６】
また、省エネルギには反するが、中継ユニット３を室外機１のそばに置くこともできる。【００１７】
図３は実施の形態１に係る空気調和装置の構成を表す図である。本実施の形態の空気調和装置は、圧縮機１０、四方弁１１、熱源側熱交換器１２、逆止弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃおよび１３ｄ、気液分離器１４ａ、中間熱交換器１５ａおよび１５ｂ、膨張弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄおよび１６ｅ並びにアキュムレータ１７を配管接続して冷凍サイクル回路（冷媒循環回路、１次側回路）を構成する冷凍サイクル装置を有している。【００１８】
圧縮機１０は吸入した冷媒を加圧して吐出する（送り出す）。また、冷媒流路切替装置となる四方弁１１は、室外機側制御装置１００の指示に基づいて、冷暖房に係る運転形態（モード）に対応した弁の切り替えを行い、冷媒の経路が切り替わるようにする。本実施の形態では、全冷房運転（動作しているすべての室内機２が冷房（除湿も含む。以下、同じ）を行っているときの運転）、冷房主体運転（冷房、暖房を行っている室内機２が同時に存在する場合に、冷房が主となるときの運転）時と、全暖房運転（動作しているすべての室内機２が暖房を行っているときの運転）、暖房主体運転（冷房、暖房を行っている室内機２が同時に存在する場合に、暖房が主となるときの運転）時とによって循環経路が切り替わるようにする。【００１９】
熱源側熱交換器１２は、例えば、冷媒を通過させる伝熱管およびその伝熱管を流れる冷媒と外気との間の伝熱面積を大きくするためのフィン（図示せず）を有し、冷媒と空気（外気）との熱交換を行う。例えば、全暖房運転時、暖房主体運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させてガス（気体）化させる。一方、全冷房運転時、冷房主体運転時においては凝縮器またはガスクーラ（以下では凝縮器とする）として機能する。場合によっては、完全にガス化、液化させず、液体とガスとの二相混合（気液二相冷媒）の状態にすることもある。【００２０】
逆止弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃおよび１３ｄは冷媒の逆流を防止することで、冷媒の流れを整え、室外機１の冷媒の流入出における循環経路を一定にする。気液分離器１４は冷媒配管４から流れる冷媒を、ガス化した冷媒（ガス冷媒）と液化した冷媒(液冷媒)とに分離する。中間熱交換器１５ａ、１５ｂは、冷媒を通過させる伝熱管と熱冷媒を通過させる伝熱管とを有し、冷媒と熱媒体とによる媒体間の熱交換を行わせる。本実施の形態では、中間熱交換器１５ａは、全暖房運転、冷房主体運転、暖房主体運転において凝縮器またはガスクーラとして機能し、冷媒に放熱させて熱媒体を加熱する。また、中間熱交換器１５ｂは、全冷房運転、冷房主体運転、暖房主体運転において蒸発器として機能し、冷媒に吸熱させて熱媒体を冷却する。例えば電子式膨張弁等の絞り装置となる膨張弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅは、冷媒流量を調整することにより冷媒を減圧させる。アキュムレータ１７は冷凍サイクル回路中の過剰な冷媒を貯留したり、圧縮機１０に冷媒液が多量に戻って圧縮機１０が破損するのを防止する働きがある。【００２１】
また、図３においては、前述した中間熱交換器１５ａおよび１５ｂ、ポンプ２１ａおよび２１ｂ、流路切替弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃおよび２３ｄ、止め弁２４ａ、２４ｂ、２４ｃおよび２４ｄ、流量調整弁２５ａ、２５ｂ、２５ｃおよび２５ｄ、利用側熱交換器２６ａ、２６ｂ、２６ｃおよび２６ｄ並びに熱媒体バイパス配管２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄを配管接続して熱媒体循環回路（２次側回路）を構成する熱媒体側装置を有している。【００２２】
熱媒体送出装置であるポンプ２１ａ、２１ｂは、熱媒体を循環させるために加圧する。ここで、ポンプ２１ａ、２１ｂについては、内蔵するモータ（図示せず）の回転数を一定の範囲内で変化させることで、熱媒体を送り出す流量（吐出流量）を変化させることができる。また、利用側熱交換器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、それぞれ室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにおいて、熱媒体と室内空間７に供給する空気とを熱交換させ、室内空間７内、室内空間７に搬送等する空気を加熱または冷却する。また、例えば三方切替弁等である流路切替弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、それぞれ利用側熱交換器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの入口側（熱媒体流入側）において流路の切り替えを行う。また、流路切替弁２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄも、それぞれ利用側熱交換器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの出口側（熱媒体流出側）において流路の切り替えを行う。ここでは、これらの切替装置は、加熱された熱媒体と冷却された熱媒体のどちらかを利用側熱交換器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄに通過させるための切り替えを行うものである。また、止め弁２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、中継ユニット側制御装置３００からの指示に基づいて、それぞれ利用側熱交換器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄに熱媒体を通過または遮断させるために開閉する。【００２３】
さらに、三方流量調整弁である流量調整弁２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄは、中継ユニット側制御装置３００からの指示に基づいて、それぞれ、利用側熱交換器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄと熱媒体バイパス配管２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄとを通過する熱媒体の比率を調整する。熱媒体バイパス配管２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄは、それぞれ、流量調整弁２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄによる調整で利用側熱交換器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄに流れなかった熱媒体を通過させる。【００２４】
第一の温度センサ３１ａ、３１ｂは、それぞれ中間熱交換器１５ａ、１５ｂの熱媒体の出口側（熱媒体流出側）における熱媒体の温度を検出する温度センサである。また、第二の温度センサ３２ａ、３２ｂは、それぞれ中間熱交換器１５ａ、１５ｂの熱媒体入口側（熱媒体流入側）における熱媒体の温度を検出する温度センサである。第三の温度センサ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄは、それぞれ利用側熱交換器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの入口側（流入側）における熱媒体の温度を検出する温度センサである。また、第四の温度センサ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、それぞれ利用側熱交換器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの出口側（流出側）における熱媒体の温度を検出する温度センサである。以下、例えば第四の温度センサ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ等の同じ手段について、特に区別しない場合には、例えば添え字を省略したり、第四の温度センサ３４ａ〜３４ｄとして表記したりするものとする。他の機器、手段についても同様であるものとする。【００２５】
第五の温度センサ３５は、中間熱交換器１５ａの冷媒出口側（冷媒流出側）における冷媒の温度を検出する温度センサである。圧力センサ３６は、中間熱交換器１５ａの冷媒出口側（冷媒流出側）における冷媒の圧力を検出する圧力センサである。また、第六の温度センサ３７は、中間熱交換器１５ｂの冷媒入口側（冷媒流入側）における冷媒の温度を検出する温度センサである。また、第七の温度センサ３８は、中間熱交換器１５ｂの冷媒出口側（冷媒流出側）における冷媒の温度を検出する温度センサである。以上の温度検出手段、圧力検出手段から、検出に係る温度、圧力に係る信号を、中継ユニット側制御装置３００に送信する。【００２６】
また、本実施の形態では、少なくとも室外機１と中継ユニット３とに、それぞれ室外機側制御装置１００と中継ユニット側制御装置３００とを備えている。そして、室外機側制御装置１００と中継ユニット側制御装置３００とは各種データを含む信号の通信を行うための信号線２００により接続されている。ここで、信号線２００を無線としてもよい。室外機側制御装置１００は、冷凍サイクル装置の特に室外機１が収容する各機器に指示に係る信号等を送る等、制御を行うための処理を行う。そのため、例えば、各種検出手段の検出に係るデータ等、処理を行うために必要となる各種データ、プログラム等を一時的または長期的に記憶しておく記憶装置（図示せず）を有する。本実施の形態では、冷凍サイクル装置における凝縮温度、冷却温度を制御する基準となる制御目標値のデータを記憶する。また、中継ユニット側制御装置３００は、例えば熱媒体循環装置の機器等、中継ユニット３が収容する各機器に指示に係る信号等を送る等、制御を行うための処理を行う。ここでは、特に制御目標値または制御目標値の増減値（制御目標値との差分）等を決定し、そのデータを含む信号を室外機側制御装置１００に送信する。中継ユニット側制御装置３００についても同様に、記憶装置（図示せず）を有しているものとする。本実施の形態では、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄを通過させる熱媒体の流量を流量調整弁２５ａ〜２５ｄに調整させるための処理を行う熱媒体流量制御手段３０１を有しているものとする。また、ポンプ２１ａ、２１ｂが送り出す熱媒体の流量を、ポンプ２１ａ、２１ｂの回転数に基づいて制御する熱媒体送出制御手段３０２を有しているものとする。ここで、本実施の形態では、室外機１と中継ユニット３との内部にそれぞれ室外機側制御装置１００と中継ユニット側制御装置３００とを設けるようにしているが、各装置の制御等ができれば、例えば近傍に設ける等、設ける場所を限定しない。【００２７】
本実施の形態では、圧縮機１０、四方弁１１、熱源側熱交換器１２、逆止弁１３ａ〜１３ｄ、アキュムレータ１７および室内機側制御装置１００を室外機１の中に収容する。また、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄを、それぞれ各室内機２ａ〜２ｄに収容する。【００２８】
そして、本実施の形態においては、熱媒体循環装置に係る各機器および冷凍サイクル装置のうち、気液分離器１４、膨張弁１６ａ〜１６ｅを中継ユニット３に収容する。また、第一の温度センサ３１ａおよび３１ｂ、第二の温度センサ３２ａおよび３２ｂ、第三の温度センサ３３ａ〜３３ｄ、第四の温度センサ３４ａ〜３４ｄ、第五の温度センサ３５、圧力センサ３６、第六の温度センサ３７並びに第七の温度センサ３８についても、中継ユニット３に収容する。【００２９】
ここで、図２のように、親中継ユニット３ａと１または複数の子中継ユニット３ｂに分けて設置する場合は、例えば図３の点線で示すように、気液分離器１４、膨張弁１６ｅを親中継ユニット３ａに収容する。また、気液分離器１４、中間熱交換器１５ａおよび１５ｂ、膨張弁１６ａ〜１６ｄ、ポンプ２１ａおよび２１ｂ、流路切替弁２２ａ〜２２ｄおよび２３ａ〜２３ｄ、止め弁２４ａ〜２４ｂ、流量調整弁２５ａ〜２５ｄを子中継ユニット３ｂに収容する。【００３０】
次に、各運転モードにおける空気調和装置の動作について、冷媒および熱媒体の流れに基づいて説明する。ここで、冷凍サイクル回路等における圧力の高低については、基準となる圧力との関係により定まるものではなく、圧縮機１の圧縮、膨張弁１６ａ〜１６ｅ等の冷媒流量制御などによりできる相対的な圧力として高圧、低圧として表すものとする。また、温度の高低についても同様であるものとする。【００３１】
＜全冷房運転＞
図４は全冷房運転時における冷媒および熱媒体のそれぞれの流れを示した図である。ここでは、室内機２ａ、２ｂがそれぞれ対象とする室内空間７の冷房を行い、室内機２ｃ、２ｄが停止している場合について説明する。まず、冷凍サイクル回路における冷媒の流れについて説明する。室外機１において、圧縮機１０に吸入された冷媒は圧縮され、高圧のガス冷媒として吐出される。圧縮機１０を出た冷媒は、四方弁１１を経て、凝縮器として機能する熱源側熱交換器１２に流れる。高圧のガス冷媒は熱源側熱交換器１２内を通過する間に外気との熱交換により凝縮し、高圧の液冷媒となって流出し、逆止弁１３ａを流れる（冷媒の圧力の関係で逆止弁１３ｂ、１３ｃ側には流れない）。さらに冷媒配管４を通って熱媒体変換器３に流入する。【００３２】
熱媒体変換器３に流入した冷媒は気液分離器１４を通過する。全冷房運転時には熱媒体変換器３に液冷媒が流入するため、中間熱交換器１５ａにはガス冷媒が流れない。そのため、中間熱交換器１５ａは機能しない。一方、液冷媒は膨張弁１６ｅ、１６ａを通過して、中間熱交換器１５ｂに流入する。ここで、中継ユニット側制御装置３００が膨張弁１６ａの開度を制御し、冷媒の流量を調整することで冷媒を減圧させるため、低温低圧の気液二相冷媒が中間熱交換器１５ｂに流入することになる。【００３３】
中間熱交換器１５ｂは冷媒に対して蒸発器として機能するため、中間熱交換器１５ｂを通過する冷媒は、熱交換対象となる熱媒体を冷却しながら（熱媒体から吸熱しながら）、低温低圧のガス冷媒となって流出する。中間熱交換器１５ｂから流出したガス冷媒は膨張弁１６ｃを通過して熱媒体変換器３から流出する。そして、冷媒配管４を通過して室外機１に流入する。ここで、全冷房運転時における膨張弁１６ｂ、１６ｄについては、中継ユニット側制御装置３００からの指示に基づいて、冷媒が流れないような開度にしておく。また、膨張弁１６ｃ、１６ｅについては、圧力損失が生じないようにするため、中継ユニット側制御装置３００からの指示に基づいて全開にしておく。【００３４】
室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｄを通過して、さらに四方弁１１、アキュムレータ１７を介して再度圧縮機１０へ吸い込まれる。【００３５】
次に、熱媒体循環回路における熱媒体の流れについて説明する。ここで、図４において、停止により熱を搬送する必要がない（室内空間７を冷却する必要がない。サーモオフしている状態を含む）室内機２ｃ、２ｄの利用側熱交換器２６ｃ、２６ｄへは熱媒体を通過させる必要がない。そこで、中継ユニット側制御装置３００からの指示に基づいて、止め弁２４ｃ、２４ｄは閉止し、利用側熱交換器２６ｃ、２６ｄに熱媒体が流れないようにする。【００３６】
熱媒体は中間熱交換器１５ｂにおいて冷媒との熱交換により冷却される。そして、冷却された熱媒体はポンプ２１ｂにより吸引され、送り出される。ポンプ２１ｂから出た熱媒体は、流路切替弁２２ａ、２２ｂ、止め弁２４ａ、２４ｂを通過する。そして、中継ユニット側制御装置３００からの指示に基づく流量調整弁２５ａ、２５ｂの流量調整により、室内空間７の空気を冷却するための仕事に必要な熱を賄う（供給する）分の熱媒体が利用側熱交換器２６ａ、２６ｂに流入する。ここで、中継ユニット側制御装置３００は、第三の温度センサ３３ａ、３３ｂの検出に係る温度と第四の温度センサ３４ａ、３４ｂの検出に係る温度との利用側熱交換器出入口温度差を、設定した目標値に近づけるように、流量調整弁２５ａ、２５ｂに、利用側熱交換器２６ａ、２６ｂと熱媒体バイパス配管２７ａ、２７ｂとを通過する熱媒体の比率を調整させる。【００３７】
利用側熱交換器２６ａ、２６ｂに流入した熱媒体は室内空間７の空気との熱交換を行って流出する。一方、利用側熱交換器２６ａ、２６ｂに流入しなかった残りの熱媒体は室内空間７の空気調和には寄与することなく熱媒体バイパス配管２７ａ、２７ｂを通過する。【００３８】
利用側熱交換器２６ａ、２６ｂを流出した熱媒体と熱媒体バイパス配管２７ａ、２７ｂを通過した熱媒体とは、流量調整弁２５ａ、２６ｂにおいて合流する。そして、流路切替弁２３ａ、２３ｂを通過して中間熱交換器１５ｂに流入する。中間熱交換器１５ｂにおいて冷却された熱媒体は再度ポンプ２１ｂにより吸引され、送り出される。【００３９】
図５は中継ユニット側制御装置３００（熱媒体流量制御手段３０１）が行う流量調整弁２５の調整に係る処理のフローチャートを表す図である。ここでは、流量調整弁２５ａの調整に係る処理について説明するが、流量調整弁２５ｂ〜２５ｄについても同様の処理を行う。【００４０】
中継ユニット側制御装置３００は処理を開始すると（ＳＴ０）、第三の温度センサ３３ａ、第四の温度センサ３４ａから送信される信号に基づいて、第三の温度センサ３３ａの検出に係る温度Ｔ１と第四の温度センサ３４ａの検出に係る温度Ｔ２とを判断する（読み取る）（ＳＴ１）。そして、室内機２ａが暖房を行っているかどうかを判断する（ＳＴ２）。室内機２ａが暖房を行っているものと判断すると、温度Ｔ１から温度Ｔ２を引き、利用側熱交換器出入口温度差ΔＴｒを算出する（ＳＴ３）。一方、室内機２ａが暖房を行っていないものと判断すると、温度Ｔ２から温度Ｔ１を引き、利用側熱交換器出入口温度差ΔＴｒを算出する（ＳＴ４）。【００４１】
そして、制御目標値Ｔｍｒから利用側熱交換器出入口温度差ΔＴｒを引いた値が、安定範囲の上限値Ｔｒｓより大きいかどうかを判断する（ＳＴ５）。大きいと判断すると、開度（開口面積）を減らすように流量調整弁２５ａに指示する（ＳＴ６）。これにより利用側熱交換器２６ａに流れる流量を減らすようにする。安定範囲の上限値Ｔｒｓより大きくない（Ｔｒｓ以下である）と判断すると、安定範囲の下限値−Ｔｒｓより小さいかどうかを判断する（ＳＴ７）。小さいと判断すると、開度（開口面積）を増やすように流量調整弁２５ａに指示する（ＳＴ８）。これにより利用側熱交換器２６ａに流れる流量を増やすようにする。制御目標値Ｔｍｒから利用側熱交換器出入口温度差ΔＴｒを引いた値が安定範囲内にあれば（−Ｔｒｓ≦Ｔｍｒ−ΔＴｒ≦Ｔｒｓ）、流量調整弁２５ａには特に開度変更に係る指示をしない。以上の処理を、例えば一定時間毎に繰り返し行う（ＳＴ９）。中継ユニット側制御装置３００はこの処理を、後述する各運転形態においても同様に行う。【００４２】
例えば、冷房を行っている場合、制御目標値が５℃、安定範囲が１℃の場合、利用側熱交換器出入口温度差ΔＴｒが３℃であれば、流量調整弁２５ａ〜２５ｄの開度（開口面積）を減らすように制御し、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに流れる流量を減らすようにする。また、利用側熱交換器出入口温度差ΔＴｒが７℃であれば、流量調整弁２５ａ〜２５ｄの開度（開口面積）を増やすように制御し、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに流れる流量を増やすようにする。以上のようにして、利用側熱交換器出入口温度差ΔＴｒを制御目標値に近づける。【００４３】
ここで、安定範囲Ｔｒｓを０℃とし、利用側熱交換器出入口温度差ΔＴｒに合わせて流量調整弁２５ａの開度を細かく追従させることもできる。ただ、安定範囲Ｔｒｓを設けることにより、流量調整弁２５ａ〜２５ｄの開度を変化させる回数を減らし、開度に係る負荷を減らすことができる。このため、流量調整弁２５ａ〜２５ｄの寿命を延ばすことができる。【００４４】
＜全暖房運転＞
図６は全暖房運転時における冷媒および熱媒体のそれぞれの流れを示した図である。ここでは、室内機２ａ、２ｂが暖房を行い、室内機２ｃ、２ｄが停止している場合について説明する。まず、冷凍サイクル回路における冷媒の流れについて説明する。室外機１において、圧縮機１０に吸入された冷媒は圧縮され、高圧のガス冷媒として吐出される。圧縮機１０を出た冷媒は、四方弁１１、逆止弁１３ｂを流れる。さらに冷媒配管４を通って熱媒体変換器３に流入する。【００４５】
熱媒体変換器３に流入したガス冷媒は気液分離器１４を通過して中間熱交換器１５ａに流入する。中間熱交換器１５ａは冷媒に対して凝縮器として機能するため、中間熱交換器１５ａを通過する冷媒は、熱交換対象となる熱媒体を加熱しながら（熱媒体に放熱しながら）、液冷媒となって流出する。【００４６】
中間熱交換器１５ａから流出した冷媒は、膨張弁１６ｄおよび１６ｂを通過して中継ユニット３から流出し、冷媒配管４を通って室外機１に流入する。このとき、中継ユニット側制御装置３００が膨張弁１６ｂ又は膨張弁１６ｄの開度を制御することで冷媒の流量を調整して、冷媒を減圧させるため、低温低圧の気液二相冷媒が中継ユニット３から流出することになる。ここで、全暖房運転時における膨張弁１６ａもしくは１６ｃおよび１６ｅについては、中継ユニット側制御装置３００からの指示に基づいて、冷媒が流れないような開度にしておく。【００４７】
室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｃを経て、蒸発器として機能する熱源側熱交換器１２に流れる。低温低圧の気液二相冷媒は、熱源側熱交換器１２内を通過する間に外気との熱交換により蒸発し、低温低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した冷媒は、四方弁１１、アキュムレータ１７を介して再度圧縮機１０へ吸い込まれる。【００４８】
次に、熱媒体循環回路における熱媒体の流れについて説明する。ここで、図６において、停止により熱を搬送する必要がない（室内空間７を加熱する必要がない。サーモオフしている状態を含む）室内機２ｃ、２ｄの利用側熱交換器２６ｃ、２６ｄへは熱媒体を通過させる必要がない。そこで、中継ユニット側制御装置３００からの指示に基づいて、止め弁２４ｃ、２４ｄは閉止し、利用側熱交換器２６ｃ、２６ｄに熱媒体が流れないようにする。【００４９】
熱媒体は中間熱交換器１５ａにおいて冷媒との熱交換により加熱される。そして、加熱された熱媒体はポンプ２１ａにより吸引され、送り出される。ポンプ２１ａから出た熱媒体は、流路切替弁２２ａ、２２ｂ、止め弁２４ａ、２４ｂを通過する。そして、中継ユニット側制御装置３００からの指示に基づく流量調整弁２５ａ、２５ｂの流量調整により、室内空間７の空気を加熱するための仕事に必要な熱を賄う（供給する）分の熱媒体が利用側熱交換器２６ａ、２６ｂに流入する。ここで、全暖房運転においても、中継ユニット側制御装置３００は、第三の温度センサ３３ａ、３３ｂの検出に係る温度と第四の温度センサ３４ａ、３４ｂの検出に係る温度との温度差が、設定した目標値となるように、流量調整弁２５ａ、２５ｂに、利用側熱交換器２６ａ、２６ｂと熱媒体バイパス配管２７ａ、２７ｂとを通過する熱媒体の比率を調整させる。【００５０】
利用側熱交換器２６ａ、２６ｂに流入した熱媒体は室内空間７の空気との熱交換を行って流出する。一方、利用側熱交換器２６ａ、２６ｂに流入しなかった残りの熱媒体は室内空間７の空気調和には寄与することなく熱媒体バイパス配管２７ａ、２７ｂを通過する。【００５１】
利用側熱交換器２６ａ、２６ｂを流出した熱媒体と熱媒体バイパス配管２７ａ、２７ｂを通過した熱媒体とは、流量調整弁２５ａ、２６ｂにおいて合流する。さらに流路切替弁２３ａ、２３ｂを通過して中間熱交換器１５ａに流入する。中間熱交換器１５ｂにおいて加熱された熱媒体は再度ポンプ２１ａにより吸引され、送り出される。【００５２】
＜冷房主体運転＞
図７は冷房主体運転時における冷媒および熱媒体のそれぞれの流れを示した図である。ここでは、室内機２ａが暖房、室内機２ｂが冷房を行い、室内機２ｃ、２ｄが停止している場合について説明する。まず、冷凍サイクル回路における冷媒の流れについて説明する。室外機１において、圧縮機１０に吸入された冷媒は圧縮され、高圧のガス冷媒として吐出される。圧縮機１０を出た冷媒は、四方弁１１を経て、熱源側熱交換器１２に流れる。高圧のガス冷媒は熱源側熱交換器１２内を通過する間に外気との熱交換により凝縮する。ここで、冷房主体運転のときには、熱源側熱交換器１２から気液二相冷媒が流出するようにする。熱源側熱交換器１２から流出した気液二相冷媒は逆止弁１３ａを流れる。さらに冷媒配管４を通って熱媒体変換器３に流入する。【００５３】
熱媒体変換器３に流入した冷媒は気液分離器１４を通過する。気液分離器１４において気液二相冷媒は液冷媒とガス冷媒とに分離する。気液分離器１４において分離したガス冷媒は、中間熱交換器１５ａに流入する。中間熱交換器１５ａに流入した冷媒は、凝縮により熱交換対象となる熱媒体を加熱しながら液冷媒となって流出し、膨張弁１６ｄを通過する。【００５４】
一方、気液分離器１４において分離した液冷媒は、膨張弁１６ｅを通過する。そして、膨張弁１６ｄを通過した液冷媒と合流し、膨張弁１６ａを通過して中間熱交換器１５ｂに流入する。ここで、中継ユニット側制御装置３００が、膨張弁１６ａの開度を制御し、冷媒の流量を調整することで冷媒を減圧させるため、低温低圧の気液二相冷媒が中間熱交換器１５ｂに流入する。中間熱交換器１５ｂに流入した冷媒は、蒸発により熱交換対象となる熱媒体を冷却しながら低温低圧のガス冷媒となって流出する。中間熱交換器１５ｂから流出したガス冷媒は膨張弁１６ｃを通過して熱媒体変換器３から流出する。そして、冷媒配管４を通過して室外機１に流入する。ここで、冷房主体運転時における膨張弁１６ｂについては、中継ユニット側制御装置３００からの指示に基づいて、冷媒が流れないような開度にしておく。また、膨張弁１６ｃについては、圧力損失が生じないようにするため、中継ユニット側制御装置３００からの指示に基づいて全開にしておく。【００５５】
室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｄを通過して、さらに四方弁１１、アキュムレータ１７を介して再度圧縮機１０へ吸い込まれる。【００５６】
次に、熱媒体循環回路における熱媒体の流れについて説明する。ここで、図７において、停止により熱負荷がかからない（室内空間７を冷却、加熱する必要がない。サーモオフしている状態を含む）室内機２ｃ、２ｄの利用側熱交換器２６ｃ、２６ｄへは熱媒体を通過させる必要がない。そこで、中継ユニット側制御装置３００からの指示に基づいて、止め弁２４ｃ、２４ｄは閉止し、利用側熱交換器２６ｃ、２６ｄに熱媒体が流れないようにする。【００５７】
熱媒体は中間熱交換器１５ｂにおいて冷媒との熱交換により冷却される。そして、冷却された熱媒体はポンプ２１ｂにより吸引され、送り出される。また、熱媒体は中間熱交換器１５ａにおいて冷媒との熱交換により加熱される。そして、冷却された熱媒体はポンプ２１ａにより吸引され、送り出される。【００５８】
ポンプ２１ｂから出た冷却された熱媒体は、流路切替弁２２ｂ、止め弁２４ｂを通過する。また、ポンプ２１ａから出た加熱された熱媒体は、流路切替弁２２ａ、止め弁２４ａを通過する。このように、流路切替弁２２ａは加熱された熱冷媒を通過させ、冷却された熱冷媒を遮断する。また、流路切替弁２２ｂは冷却された熱冷媒を通過させ、加熱された熱冷媒を遮断する。このため、循環中においては冷却された熱媒体と加熱された熱媒体とが流れる流路が仕切られて隔てられることとなり、混合することはない。【００５９】
そして、中継ユニット側制御装置３００からの指示に基づく流量調整弁２５ａ、２５ｂの流量調整により、室内空間７の空気を冷却、加熱するための仕事に必要な熱を賄う（供給する）分の熱媒体が利用側熱交換器２６ａ、２６ｂに流入する。ここで、中継ユニット側制御装置３００は、第三の温度センサ３３ａ、３３ｂの検出に係る温度と第四の温度センサ３４ａ、３４ｂの検出に係る温度との温度差が、それぞれ設定した目標値となるように、流量調整弁２５ａ、２５ｂに、利用側熱交換器２６ａ、２６ｂと熱媒体バイパス配管２７ａ、２７ｂとを通過する熱媒体の比率を調整させる。【００６０】
利用側熱交換器２６ａ、２６ｂに流入した熱媒体は室内空間７の空気との熱交換を行って流出する。一方、利用側熱交換器２６ａ、２６ｂに流入しなかった残りの熱媒体は室内空間７の空気調和には寄与することなく熱媒体バイパス配管２７ａ、２７ｂを通過する。【００６１】
利用側熱交換器２６ａ、２６ｂを流出した熱媒体と熱媒体バイパス配管２７ａ、２７ｂを通過した熱媒体とは、流量調整弁２５ａ、２６ｂにおいて合流する。さらに流路切替弁２３ａ、２３ｂを通過して中間熱交換器１５ｂに流入する。中間熱交換器１５ｂにおいて冷却された熱媒体は再度ポンプ２１ｂにより吸引され、送り出される。同様に、中間熱交換器１５ａにおいて加熱された熱媒体は再度ポンプ２１ａにより吸引され、送り出される。【００６２】
＜暖房主体運転＞
図８は暖房主体運転時における冷媒および熱媒体のそれぞれの流れを示した図である。ここでは、室内機２ａが暖房、室内機２ｂが冷房を行い、室内機２ｃ、２ｄが停止している場合について説明する。まず、冷凍サイクル回路における冷媒の流れについて説明する。室外機１において、圧縮機１０に吸入された冷媒は圧縮され、高圧のガス冷媒として吐出される。圧縮機１０を出た冷媒は、四方弁１１、逆止弁１３ｂを流れる。さらに冷媒配管４を通って熱媒体変換器３に流入する。【００６３】
熱媒体変換器３に流入した冷媒は気液分離器１４を通過する。気液分離器１４を通過したガス冷媒は中間熱交換器１５ａに流入する。中間熱交換器１５ａに流入した冷媒は、凝縮により熱交換対象となる熱媒体を加熱しながら液冷媒となって流出し、膨張弁１６ｄを通過する。ここで、暖房主体運転時における膨張弁１６ｅについては、中継ユニット側制御装置３００からの指示に基づいて、冷媒が流れないような開度にしておく。【００６４】
膨張弁１６ｄを通過した冷媒は、さらに膨張弁１６ａと１６ｂとを通過する。膨張弁１６ａを通過した冷媒は中間熱交換器１５ｂに流入する。ここで、中継ユニット側制御装置３００が膨張弁１６ａの開度を制御し、冷媒の流量を調整することで冷媒を減圧させるため、低温低圧の気液二相冷媒が中間熱交換器１５ｂに流入する。中間熱交換器１５ｂに流入した冷媒は、蒸発により熱交換対象となる熱媒体を冷却しながら低温低圧のガス冷媒となって流出する。中間熱交換器１５ｂから流出したガス冷媒は膨張弁１６ｃを通過する。一方、膨張弁１６ｂを通過した冷媒も、中継ユニット側制御装置３００が膨張弁１６ａの開度を制御するため、低温低圧の気液二相冷媒となり、膨張弁１６ｃを通過したガス冷媒と合流する。そのため、より乾き度の大きい低温低圧の冷媒となる。合流した冷媒は冷媒配管４を通過して室外機１に流入する。【００６５】
室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｃを経て、蒸発器として機能する熱源側熱交換器１２に流れる。低温低圧の気液二相冷媒は、熱源側熱交換器１２内を通過する間に外気との熱交換により蒸発し、低温低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した冷媒は、四方弁１１、アキュムレータ１７を介して再度圧縮機１０へ吸い込まれる。【００６６】
次に、熱媒体循環回路における熱媒体の流れについて説明する。ここで、図８において、停止により熱負荷がかからない（室内空間７を冷却、加熱する必要がない。サーモオフしている状態を含む）室内機２ｃ、２ｄの利用側熱交換器２６ｃ、２６ｄへは熱媒体を通過させる必要がない。そこで、中継ユニット側制御装置３００からの指示に基づいて、止め弁２４ｃ、２４ｄは閉止し、利用側熱交換器２６ｃ、２６ｄに熱媒体が流れないようにする。【００６７】
熱媒体は中間熱交換器１５ｂにおいて冷媒との熱交換により冷却される。そして、冷却された熱媒体はポンプ２１ｂにより吸引され、送り出される。また、熱媒体は中間熱交換器１５ａにおいて冷媒との熱交換により加熱される。そして、冷却された熱媒体はポンプ２１ａにより吸引され、送り出される。【００６８】
ポンプ２１ｂから出た冷却された熱媒体は、流路切替弁２２ｂ、止め弁２４ｂを通過する。また、ポンプ２１ａから出た加熱された熱媒体は、流路切替弁２２ａ、止め弁２４ａを通過する。このように、流路切替弁２２ａは加熱された熱冷媒を通過させ、冷却された熱冷媒を遮断する。また、流路切替弁２２ｂは冷却された熱冷媒を通過させ、加熱された熱冷媒を遮断する。このため、循環中においては冷却された熱媒体と加熱された熱媒体とは隔てられ、混合することはない。【００６９】
そして、中継ユニット側制御装置３００からの指示に基づく流量調整弁２５ａ、２５ｂの流量調整により、室内空間７の空気を冷却、加熱するための仕事に必要な熱を賄う（供給する）分の熱媒体が利用側熱交換器２６ａ、２６ｂに流入する。ここで、中継ユニット側制御装置３００は、第三の温度センサ３３ａ、３３ｂの検出に係る温度と第四の温度センサ３４ａ、３４ｂの検出に係る温度との温度差が、それぞれ設定した目標値となるように、流量調整弁２５ａ、２５ｂに、利用側熱交換器２６ａ、２６ｂと熱媒体バイパス配管２７ａ、２７ｂとを通過する熱媒体の比率を調整させる。【００７０】
利用側熱交換器２６ａ、２６ｂに流入した熱媒体は室内空間７の空気との熱交換を行って流出する。一方、利用側熱交換器２６ａ、２６ｂに流入しなかった残りの熱媒体は室内空間７の空気調和には寄与することなく熱媒体バイパス配管２７ａ、２７ｂを通過する。【００７１】
利用側熱交換器２６ａ、２６ｂを流出した熱媒体と熱媒体バイパス配管２７ａ、２７ｂを通過した熱媒体とは、流量調整弁２５ａ、２６ｂにおいて合流する。さらに流路切替弁２３ａ、２３ｂを通過して中間熱交換器１５ｂに流入する。中間熱交換器１５ｂにおいて冷却された熱媒体は再度ポンプ２１ｂにより吸引され、送り出される。同様に、中間熱交換器１５ａにおいて加熱された熱媒体は再度ポンプ２１ａにより吸引され、送り出される。【００７２】
以上のように、室内機２ａ〜２ｄにおいて暖房を行う場合、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに加熱された熱媒体を供給するため、それぞれ対応する流路切替弁２２ａ〜２２ｄおよび２３ａ〜２３ｄを、熱媒体を加熱する中間熱交換器１５ａと接続するための流路に切り替える。また、室内機２ａ〜２ｄにおいて冷房を行う場合、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに冷却された熱媒体を供給するため、それぞれ対応する流路切替弁２２ａ〜２２ｄおよび２３ａ〜２３ｄを、熱媒体を冷却する中間熱交換器１５ｂと接続するための流路に切り替える。以上の切り替えを行うことで、各室内機２ａ〜２ｄにおいて、暖房、冷房を自由に行うことができるようになる。【００７３】
ここで、流路切替弁２２ａ〜２２ｄおよび２３ａ〜２３ｄについては、図３等に示すような三方切替弁に限定しない。例えば、開閉弁等の二方流路の開閉を行うものを２つ組み合わせて切り替えることができる装置等、三方向における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駆動式の混合弁等、三方流路の流量を変化させることができる装置であってもよい。また、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つ組み合わせて三方に流量変化させることができる装置等であってもよい。ここで、流量変化が可能な装置の場合は、流量を調整しながら徐々に切り替えを行うことができるため、ウォーターハンマーを防ぐこともできる。【００７４】
また、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに係る熱負荷（供給する熱量）は、次式（１）で表される。（１）式は、熱媒体の流量と密度と定圧比熱と、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄの入口と出口における熱媒体の温度差とを乗じたものとなる。ここで、Ｖｗは熱媒体の流量、ρｗは熱媒体の密度、Ｃｐｗは熱媒体の定圧比熱を表す。また、Ｔｗinは利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄの入口における熱媒体の温度の値、Ｔｗout は利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄの出口における熱媒体の温度の値を表す。【００７５】
【数１】
2010049999.tif 000003
【００７６】
（１）式によれば、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄを流れる熱媒体の流量が一定の場合、室内機２ａ〜２ｄ（利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄ）での熱負荷の変化に応じて、熱媒体の入出口での温度差を一定にさせるためには、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄを通過する熱媒体の流量を変化させればよいことになる。【００７７】
そこで、図５のフローチャートのように、中継ユニット側制御装置３００は、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄの入出口の温度差と目標値との差が安定範囲に収まるように、流量調整弁２５ａ〜２５ｄを制御することにより、余分な熱媒体を熱媒体バイパス配管２７ａ〜２７ｄへ流して、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄへ流れる流量を制御することができる。【００７８】
ここで、図３等に示すように、流量調整弁２５ａ〜２５ｄが、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄを流れた熱媒体と熱媒体バイパス配管２７ａ〜２７ｄを流れた熱媒体とを合流（混合）させる混合弁として利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄの下流側に設置する場合について説明した。しかし、混合弁に限定するものではなく、例えば利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄの上流側に三方弁として設置するようにしてもよい。【００７９】
また、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄと熱交換を行った熱媒体と、熱交換を行わず温度変化をせず熱媒体バイパス配管２７ａ〜２７ｄを通過した熱媒体は、流量調整弁２５ａ〜２５ｄにおいて合流する。合流した熱媒体の温度Ｔｗは、次式（２）で表される。Ｔｗinは利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄの入口における熱媒体の温度の値、Ｔｗout は利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄの出口における熱媒体の温度の値を表す。また、Ｖｗは流量調整弁２５ａ〜２５ｄへ流入する熱媒体の流量、Ｖｗｒは利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄへ流入する熱媒体の流量を表す。【００８０】
【数２】
2010049999.tif 000004
【００８１】
ここで、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄを通過した熱媒体は空気との熱交換によって暖房時は温度が低下し、冷房時は温度が上昇する。また、熱媒体バイパス配管２７ａ〜２７ｄを通過した熱媒体は熱交換を行わず温度変化がない。そのため、合流した熱媒体の温度Ｔｗは、バイパス配管２７ａ〜２７ｄを通過した熱媒体の流量に応じて、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄの入口における熱媒体の温度に近づくことになる。例えば、合流して流量調整弁２５ａ〜２５ｄを通過する全流量が２０Ｌ／ｍｉｎとする。また、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄの入口における熱媒体の温度が７℃、出口における熱媒体の温度が１３℃であるものとする。そして、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに流れる熱媒体の流量が１０Ｌ／ｍｉｎであるとき、合流した熱媒体の温度Ｔｗは、（２）式より１０℃となる。【００８２】
そして、合流した熱媒体がさらに合流して、最終的に中間熱交換器１５ａ、１５ｂへ流入する。この際、中間熱交換器１５ａ、１５ｂにおける熱交換量が変わらなければ、中間熱交換器１５ａ、１５ｂの熱交換により、熱媒体の入出口における温度差はほぼ同じになる。例えば、中間熱交換器１５ｂにおける熱媒体の入出口における温度差が６℃になっているものとする。また、当初の中間熱交換器１５ｂの熱媒体の入口側の温度が１３℃、出口側の温度が７℃となっていたとする。そして、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに係る熱負荷が減少することで、中間熱交換器１５ｂの熱媒体入口側の温度が１０℃に低下したとする。ここで、何もしなければ、中間熱交換器１５ではほぼ同じ熱量を熱交換するため、熱媒体出口側の温度は４℃となって中間熱交換器１５ｂから流出する。このような熱媒体の循環を繰り返し行うと、熱媒体の温度がどんどん下がっていってしまう。【００８３】
これを防ぐためには、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに係る熱負荷に関わらず、第一の温度センサ３１ａの検出に係る熱媒体の出口側（流出側）の温度を、設定した目標値に近づける（維持できる）ようにする。そして、代わりに利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに係る熱負荷の変化に応じて、ポンプ２１ａ、２１ｂの回転数（単位時間あたりの熱冷媒の吐出流量）を変化させるようにすればよい。このようにすると、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄでの熱負荷が減少したときは、ポンプ２１の回転数が下がるため、省エネルギ化をはかることができる。また、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに係る熱負荷が増加したときは、ポンプ２１の回転数を上げることで、熱負荷に対して熱交換に必要な熱量を賄うことができる。【００８４】
図９は中継ユニット側制御装置３００（熱媒体送出制御手段３０２）が行うポンプ２１ａ、２１ｂの回転数（送り出す熱媒体の流量）の制御に係る処理のフローチャートを表す図である。中継ユニット側制御装置３００は処理を開始すると（ＧＴ０）、まず、第一の温度センサ３１ａの検出に係る温度Ｔａと第一の温度センサ３１ｂの検出に係る温度Ｔｂとを判断する（読み取る）（ＧＴ１）。そして、暖房を行っている室内機２があるかどうかを判断する（ＧＴ２）。暖房を行っている室内機２があると判断すると、制御目標値Ｔｍａから温度Ｔａを引いた値が、安定範囲を示す上限値Ｔａｓより大きいかどうかを判断する（ＧＴ３）。大きいと判断すると、回転数を増やすようにポンプ２１ａに指示し、ポンプ２１ａが送り出す熱媒体の流量を増やす（ＧＴ４）。安定範囲を示す上限値Ｔａｓより大きくない（Ｔａｓ以下である）と判断すると、安定範囲を示す下限値−Ｔａｓより小さいかどうかを判断する（ＧＴ５）。小さいと判断すると、回転数を減らすようにポンプ２１ａに指示し、ポンプ２１ａが送り出す熱媒体の流量を減らす（ＧＴ６）。制御目標値Ｔｍａから温度Ｔａを引いた値が安定範囲内にあれば（−Ｔａｓ≦Ｔｍａ−Ｔａ≦Ｔａｓ）、ポンプ２１ａには特に指示せず、回転数を変化させない。【００８５】
一方、ＧＴ３〜ＧＴ６におけるポンプ２１ａが送り出す熱媒体の流量に係る処理が終了するまたはＧＴ２において暖房を行っている室内機２がないと判断すると、冷房を行っている室内機２があるかどうかを判断する（ＧＴ７）。冷房を行っている室内機２があると判断すると、制御目標値Ｔｍｂから温度Ｔｂを引いた値が、安定範囲を示す上限値Ｔｂｓより大きいかどうかを判断する（ＧＴ８）。大きいと判断すると、回転数を減らすようにポンプ２１ｂに指示し、ポンプ２１ｂが送り出す熱媒体の流量を減らす（ＧＴ９）。安定範囲を示す上限値Ｔｂｓより大きくない（Ｔｂｓ以下である）と判断すると、安定範囲を示す下限値−Ｔｂｓより小さいかどうかを判断する（ＧＴ１０）。小さいと判断すると、回転数を増やすようにポンプ２１ｂに指示し、ポンプ２１ｂが送り出す熱媒体の流量を増やす（ＧＴ１１）。制御目標値Ｔｍｂから温度Ｔｂを引いた値が安定範囲内にあれば（−Ｔｂｓ≦Ｔｍｂ−Ｔｂ≦Ｔｂｓ）、ポンプ２１ｂには特に指示せず、回転数を変化させない。以上の処理を、例えば一定時間毎に繰り返し行う（ＧＴ１２）。【００８６】
例えば、暖房している室内機２があると判断した場合について、制御目標値Ｔｍａが４５℃、安定範囲Ｔａｓが１℃とする。温度Ｔａが４０℃であれば、ポンプ２１ａの回転数を増やして送り出す熱媒体の流量を増やし、温度Ｔａを上昇させて、制御目標値Ｔｍａに近づけるようにする。一方、温度Ｔａが５０℃であれば、ポンプ２１ａの回転数を減らして送り出す熱媒体の流量を減らし、温度Ｔａを下げて、制御目標値Ｔｍａに近づけるようにする。【００８７】
また、冷房している室内機２があると判断した場合について、制御目標値Ｔｍａが７℃、安定範囲Ｔｂｓが１℃とする。温度Ｔｂが５℃であれば、ポンプ２１ｂの回転数を減らして送り出す熱媒体の流量を減らし、温度Ｔｂを上げて、制御目標値Ｔｍｂに近づけるようにする。一方、温度Ｔｂが９℃であれば、ポンプ２１ｂの回転数を増やして送り出す熱媒体の流量を増やし、温度Ｔｂを下げて、制御目標値Ｔｍｂに近づけるようにする。【００８８】
ここで、安定範囲Ｔａｓ、Ｔｂｓを０℃とし、温度Ｔａ、Ｔｂに合わせてポンプ２１ａ、２１ｂの回転数を細かく変化させることもできる。ただ、安定範囲Ｔａｓ、Ｔｂｓを設けることにより、回転数を変化させる回数を減らすことができるため、ポンプ２１ａ、２１ｂの寿命を延ばすことができる。【００８９】
ここでは、中継ユニット側制御装置３００は、第一の温度センサ３１ａ、３１ｂの検出に係る温度Ｔａ、Ｔｂに基づいて、ポンプ２１ａ、２１ｂの回転数を制御の処理を行った。ここで、例えば第一の温度センサ３１ａ、３１ｂの検出に係る温度の代わりに、第二の温度センサ３２ａ、３２ｂの検出に係る温度に基づいてポンプ２１ａ、２１ｂの回転数制御の処理を行うこともできる。【００９０】
このため、ポンプ２１ａ、２１ｂの制御を行うためには、第一の温度センサ３１ａ、３１ｂまたは第二の温度センサ３２ａ、３２ｂのどちらかの手段があればよく、他方の熱媒体温度検出手段を設けなくてもよい。【００９１】
また、中継ユニット側制御装置３００は、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄの１台以上から冷却された熱媒体の要求された場合にポンプ２１ｂを駆動させる。要求がなければ停止させる。また、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄの１台以上から加熱された熱媒体の要求された場合にポンプ２１ａを駆動させる。要求がなければ停止させる。これにより、さらに省エネルギ化をはかる。【００９２】
ここで、熱媒体を加熱する中間熱交換器１５ａにおいては、冷媒が熱媒体に対して放熱して加熱する。そのため、第一の温度センサ３１ａの検出に係る熱媒体の出口側（流出側）の温度が、中間熱交換器１５ａの入口側（流入側）における冷媒の温度よりも高くなることはない。そして、冷媒の過熱ガス域の加熱量は少ないので、熱媒体の出口側（流出側）の温度は、圧力センサ３６の検出に係る圧力における飽和温度で求まる凝縮温度によって制約される。また、熱媒体を冷却する側の中間熱交換器１５ｂにおいては、冷媒が熱媒体から吸熱して冷却する。そのため、第一の温度センサ３１ｂの検出に係る熱媒体の出口側（流出側）の温度が、中間熱交換器１５ｂの入口側（流入側）における冷媒の温度よりも低くなることはない。【００９３】
ここで、冷凍サイクル回路における装置の運転状態によって、中間熱交換器１５ａ、１５ｂの冷媒の凝縮温度、蒸発温度は変化をする。そのため、中継ユニット側制御装置３００は、中間熱交換器１５ａ、１５ｂの冷媒の凝縮温度、蒸発温度に基づいて、制御目標温度Ｔｍａ、Ｔｍｂの設定もそれぞれ変更する。【００９４】
例えば、前述した制御目標値Ｔｍｂを通常７℃に設定していたとする。そして、このときの中間熱交換器１５ｂの冷媒の蒸発温度が例えば３℃であるものとする。その後、例えば蒸発温度が７℃になったとする。このとき、第一の温度センサ３１ｂの検出に係る温度Ｔｂが７℃より高くなる。そのため、制御目標値Ｔｍｂに近づけるようにすることが困難であり、ポンプ２１ｂの回転数をうまく制御できなくなる。そこで、例えば中継ユニット側制御装置３００は、冷媒の温度の上昇分４℃を加えて、制御目標値Ｔｍｂを１１℃に変更する等の処理を行うようにする。制御目標値Ｔｍａについても同様に、中継ユニット側制御装置３００が、中間熱交換器１５ａの冷媒の凝縮温度に基づいて設定を変更するようにする。【００９５】
以上のように、実施の形態１の空気調和装置では、室内空間７の空気を加熱または冷却するための室内機２には熱媒体が循環し、冷媒が循環しない。そのため、例えば、人がいる室内空間７に冷媒が漏れて、人に悪影響を与えることを防止することで、安全な空気調和装置を得ることができる。また、中継ユニット３を、室外機１、室内機２とは別のユニットとして設け、各ユニットの配置関係について、熱媒体を循環する配管が可能な限り短くなるような配置をすることで、室外機と室内機との間で直接熱媒体を循環させる場合に比べて、搬送動力が少なくてすむ。そのため、省エネルギを図ることができる。また、本実施の形態の空気調和装置では、全冷房運転、全暖房運転、冷房主体運転および暖房主体運転の４つの形態（モード）のいずれかによる運転を行うことができる。このような運転を行う場合でも、中継ユニット３において、熱媒体を加熱、冷却をそれぞれ行う中間熱交換器１５ａ、１５ｂを有し、二方切替弁、三方切替弁等の流路切替弁２２ａ〜２２ｄ、２３ａ〜２３ｄにより、加熱された熱媒体と冷却された熱媒体とを必要とする利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに供給することができる。【００９６】
また、中継ユニット側制御装置３００（熱媒体流量制御手段３０１）が、第三の温度センサ３３、第四の温度センサ３４の検出に係る温度Ｔ１、Ｔ２の温度差に基づいて、流量調整弁２５の開度を調整し、利用側熱交換器２６に流す熱媒体の流量を調整するようにしたので、利用側熱交換器２６に係る熱負荷に応じ、熱交換に必要な熱量の供給を行うことができる。このとき、マージンとなる安定範囲を決めておくことで、開度変化の回数を減らし、流量調整弁２５の寿命を延ばすことができる。【００９７】
さらに、中継ユニット側制御装置３００（熱媒体送出制御手段３０２）が、第一の温度センサ３１ａ、３１ｂの検出に係る温度Ｔａ、Ｔｂが基づいて、設定した制御目標値が示す温度となるように、ポンプ２１ａ、２１ｂのそれぞれに対して回転数を制御するようにしたので、熱媒体循環回路における加熱された熱媒体、冷却された熱媒体の温度を維持しつつ、ポンプ２１ａ、２１ｂによる熱負荷に応じた流量調整を行うことができる。例えば、熱負荷に応じて吐出流量を減少させる等することにより、搬送動力を減少することができるため、省エネルギ化をはかることができる。そして、中間熱交換器１５ａ、１５ｂを流れる冷媒の凝縮温度、蒸発温度により、制御目標値の設定を変更することで、適正な温度範囲での制御を行うことができる。そして、ポンプ２１ａ、２１ｂに適用することで、加熱された熱媒体、冷却された熱媒体の双方に対応することができる。【００９８】
なお、ここでは、第一の温度センサ３１または第二の温度センサ３２での検出温度によりポンプ２１の回転数を制御する説明を行ったが、ポンプ２１の出口側に熱媒体の温度を検出する温度センサを設置し、その検出に係る温度によりポンプ２１の回転数を制御するようにしても構わない。ポンプ２１の発熱分、ポンプ２１の入口側よりも温度が上昇するが、それを考慮して目標温度を設定しておけばよい。【００９９】
実施の形態２．
図１０は実施の形態２に係る空気調和装置の構成を表す図である。図１０において、流量計４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄは、それぞれ利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに流れる熱媒体の流量を検出し、流量値に係る信号を中継ユニット側制御装置３００に送信する。本実施の形態では、例えば流量計４１ａ〜４１ｄを設けることにより、中継ユニット側制御装置３００が利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄを流れる熱媒体の流量値を得られるようにしたものである。そして、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄを流れる熱媒体の流量、第三の温度センサ３３ａ〜３３ｄの検出に係る温度および第四の温度センサ３４ａ〜３４ｄの検出に係る温度に基づいて、中継ユニット側制御装置３００が、前述した（１）式から利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに係る熱負荷を計算することができる。【０１００】
上述した実施の形態１では、流量調整弁２５ａ〜２５ｄによる流量調整により、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄの出入口における熱媒体の温度差に係る制御について説明した。さらに、中間熱交換器１５ａ、１５ｂの出口側の熱媒体の温度を制御目標値に近づけるためのポンプ２１ａ、２１ｂの制御について説明した。以上の制御を行うだけでも熱媒体循環回路の各装置の十分な制御を行うことができる。しかし、ポンプ２１ａ、２１ｂが送り出す熱媒体の流量と、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに流れる流量とが必ずしもバランスが取れているとは限らない。例えば、バランスが取れておらず、ポンプ２１ａ、２１ｂが送り出す熱媒体の流量が過大であった場合、熱媒体バイパス配管２７ａ〜２７ｄに流れる流量が増えるため、ポンプ２１ａ、２１ｂに余計な搬送動力がかかる。【０１０１】
ここで、中継ユニット側制御装置３００が、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに係る熱負荷を把握することができれば、熱負荷に合った流量の熱媒体をポンプ２１ａ、２１ｂから送り出すことができる。【０１０２】
例えば、中継ユニット側制御装置３００（熱媒体送出制御手段３０２）は、ポンプ２１ａ、２１ｂの回転数と吐出流量の関係を記憶装置（図示せず）に記憶しておく。ここで、ポンプ２１ａ、２１ｂの吐出流量、第二の温度センサ３２ａ、３２ｂの検出に係る温度および第一の温度センサ３１ａ、３１ｂの検出に係る温度に基づいて、中間熱交換器１５ａ、１５ｂでの、熱媒体の加熱、冷却に係るそれぞれの熱交換の熱量を算出することができる。【０１０３】
そこで、中継ユニット側制御装置３００は、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄを通過する加熱、冷却された熱媒体のそれぞれの合計熱量を、例えば（１）式に基づいて算出する。そして、中間熱交換器１５ａ、１５ｂでの熱交換の熱量と加熱、冷却された熱媒体のそれぞれの合計熱量とが等しくなるようなポンプ２１ａ、２１ｂの吐出流量を算出する。算出した各吐出流量に基づく回転数により、ポンプ２１ａ、２１ｂの回転数制御を行う。【０１０４】
ここで、図１０においては、流量計４１ａ〜４１ｄを、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄの入口側に設けている。ただ、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄを流れる熱媒体の流量を検出できるのであれば、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄの出口側に設けるようにしてもよい。【０１０５】
また、流量計４１ａ〜４１ｄが利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄを流れる熱媒体の流量を検出するようにした。例えば流量調整弁２５ａ〜２５ｄがステッピングモータタイプの流量調整弁の場合には、モータ駆動のためのパルス数と流量との間には相関関係がある。そこで、パルス数と流量との関係を記憶装置に記憶しておくことで、中継ユニット側制御装置３００は、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄを流れる熱媒体の流量を推定により検出することができる。【０１０６】
以上のように、実施の形態２の空気調和装置によれば、中継ユニット側制御装置３００（熱媒体送出制御手段３０２）が利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄにおいて必要としている熱量と、中間熱交換器１５ａ、１５ｂにおいて熱交換する熱量とを算出し、それらの熱量が等しくなるようなポンプ２１ａ、２１ｂの吐出流量を算出し、ポンプ２１ａ、２１ｂの回転数を制御するようにしたので、熱量の需要と供給のバランスをよくすることができる。そのため、ポンプ２１ａ、２１ｂにおける無駄な搬送動力を減らすことができ、より省エネルギの効果を高めることができる。【０１０７】
実施の形態３．
上述の実施の形態１においては、冷凍サイクル回路において循環させる冷媒として擬似共沸混合冷媒の冷媒を用いて説明したが、これに限定するものでない。例えば、Ｒ−２２、Ｒ−１３４ａ等の単一冷媒、Ｒ−４０７Ｃ等の非共沸混合冷媒、化学式内に二重結合を含む、ＣＦ3ＣＦ＝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その冷媒を含む混合冷媒、ＣＯ2 、プロパン等の自然冷媒等を用いてもよい。【０１０８】
また、上述の実施の形態に係る空気調和装置では、冷凍サイクル回路にアキュムレータ１７を有して構成しているが、例えばアキュムレータ１７がない構成にしてもよい。逆止弁１３ａ〜１３ｄについても必須の手段ではないため、逆止弁１３ａ〜１３ｄを用いずに冷凍サイクル回路を構成しても、同様の動作を行うことができ、同様の効果を奏することができる。【０１０９】
上述の実施の形態で特に示していないが、例えば室外機１において、熱源側熱交換器１２における外気と冷媒との熱交換を促進するための送風機を設けてもよい。また、室内機２ａ〜２ｄにおいても、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄにおける空気と熱媒体との熱交換を促進させ、室内空間７に加熱または冷却した空気を送り込むための送風機を設けてもよい。また、上述の実施の形態においては、熱源側熱交換器１２、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄにおける熱交換を促進するために送風機を設けることに関する説明を行ったが、これに限定するものではない。冷媒、熱媒体に対して、放熱または吸熱を促進できるような手段、装置等で構成すれば、どんなものでも用いることができる。例えば、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄを、放射を利用したパネルヒータ等により送風機を特に設けずに構成することができる。また、熱源側熱交換器１２における冷媒との熱交換を、水や不凍液により行うようにしてもよい。【０１１０】
また、上述の実施の形態では、４台の室内機２が、それぞれ利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄを有する場合について説明したが、室内機２の台数を４台に限定するものではない。【０１１１】
流路切替弁２２ａ〜２２ｄ、２３ａ〜２３ｄ、止め弁２４ａ〜２４ｄ、流量調整弁２５ａ〜２５ｄは、各利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄにそれぞれ１つずつ接続される場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、それぞれの機器について、各利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに対して、複数設けるようにし、同じように動作させるようにしてもよい。そして、同じ利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに接続されている、流路切替弁２２、２３、止め弁２４、流量調整弁２５を同じように動作させられるようにすればよい。【０１１２】
また、上述の実施の形態では、蒸発器となり熱冷媒を冷却する中間熱交換器１５ａ、凝縮器となり熱冷媒を加熱する中間熱交換器１５ｂをそれぞれ１台ずつ有する例について説明した。本発明は各１台ずつに限るものではなく、複数台設けるようにしてもよい。【０１１３】
実施の形態４．
図１１は実施の形態４に係る空気調和装置の構成を表す図である。図１１において、ポンプ２１ａ（１）、２１ａ（２）は、ポンプ２１ａと同様に、加熱された熱媒体を送り出すための装置である。また、ポンプ２１ｂ（１）、２１ｂ（２）についても、冷却された熱媒体を送り出すための装置である。【０１１４】
上述の実施の形態では、加熱、冷却された熱媒体を送り出すポンプ２１ａ、２１ｂをそれぞれ１台ずつ熱媒体循環回路に設けていた。図９で示すように、例えば、ポンプ２１ａ、２１ｂの代わりに複数の小容量のポンプ２１ａ（１）および２１ａ（２）、ポンプ２１ｂ（１）および２１ｂ（２）を並列に並べるようにしてもよい。小容量のポンプ２１を複数並列に並べることで、より細かな制御を期待することができる。また、故障等が発生しても他のポンプ２１により補うことができる。【０１１５】
実施の形態５．
図１２は実施の形態５に係る空気調和装置の構成を表す図である。図１２の空気調和装置では、流量調整弁２５ａ〜２５ｄ、止め弁２４ａ〜２４ｄの代わりに、例えば電磁弁、ステッピングモータタイプの流量調整弁である二方流量調整弁２８ａ〜２８ｄを用いている。二方流量調整弁２８ａ〜２８ｄは、熱媒体熱交換機側制御装置１０１からの指示に基づいて、各利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに流入出する熱媒体の流量を調整する。また、冷媒が流れないような開度にすることで各利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄへの流路を閉止する。二方流量調整弁２８ａ〜２８ｄが、実施の形態１における流量調整弁２５ａ〜２５ｄ、止め弁２４ａ〜２４ｄの機能を兼ねることで、装置（弁）の数を少なくすることができ、安価に構成することができる。【０１１６】
ここで、上述の実施の形態では特に示さなかったが、二方流路調整弁２８ａ〜２８ｄ若しくは三方流路調整弁２５ａ〜２５ｄ、第三の温度センサ３３ａ〜３３ｄおよび第四の温度センサ３４ａ〜３４ｄを、中継ユニット３内またはその近辺に設置するようにしてもよい。流路切替弁２２ａ〜２２ｄ等を有する中継ユニット３内または近くに設置することで、熱媒体循環に係る機器、部品を距離的に近い位置に集めることができる。このため、検査、修理等を容易に行うことができる。一方、熱媒体配管５の長さに影響されずに利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに係る温度をより正確に検出する、通常の空気調和装置の電子式膨張弁と類似の構成として制御性を高めるために、室内機２ａ〜２ｄに設けるようにしてもよい。
【図１】
2010049999.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年1月26日(2011.1.26)
【手続補正１】
【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】
冷媒を加圧する圧縮機、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絞り装置および前記冷媒と前記冷媒とは異なる熱媒体との熱交換を行う複数の中間熱交換器を配管接続した冷凍サイクル回路と、
前記複数の中間熱交換器の各中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ポンプ、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冷却された熱媒体または加熱された熱媒体のいずれかを選択して前記利用側熱交換器の入口側および出口側に接続された配管に通過可能にする複数の流路切替弁を配管接続した熱媒体循環回路とを備え、
前記ポンプは、
前記加熱された熱媒体を送出するための１又は複数の第一のポンプと、
前記冷却された熱媒体を送出するための１又は複数の第二のポンプとからなり、
前記熱媒体循環回路はさらに、
前記利用側熱交換器を通過する前記熱媒体の流量を調整する利用側流量制御装置と、
前記利用側熱交換器に流入する前記熱媒体の温度および前記利用側熱交換器から流出した前記熱媒体の温度をそれぞれ検出する第一の熱媒体温度センサと、
前記第一の熱媒体温度センサの検出に係る温度に基づいて、前記利用側熱交換器に流入出する前記熱媒体の温度差を算出し、該温度差が設定した目標温度値となるように、前記利用側熱交換器を通過する前記熱媒体の流量を前記利用側流量制御装置に調整させる熱媒体流量制御手段とを備え、
前記熱源側熱交換器と前記中間熱交換器と前記利用側熱交換器とは、それぞれ別体に形成されていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記熱媒体循環回路は、前記利用側熱交換器における熱媒体の入口側流路と出口側流路とをそれぞれ接続する熱媒体バイパス配管をさらに備え、
前記利用側流量制御装置は、前記熱媒体バイパス配管と前記利用側熱交換器とを通過する前記熱媒体の流量を調整す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】
前記利用側流量制御装置は、前記利用側熱交換器における熱媒体の入口側流路または出口側流路において、
前記熱媒体の流量を調整する二方流量調整弁である
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】
前記流路切替弁と前記利用側熱交換器との間の流路に、前記利用側熱交換器への前記熱媒体の供給または停止を行うための止め弁をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項５】
各中間熱交換器に流入または流出する前記熱媒体の温度または前記ポンプから流出する前記熱媒体の温度を検出する第二の熱媒体温度センサと、
該第二の熱媒体温度センサの検出に係る温度を、設定した目標温度値に近づけるように、前記ポンプが送り出す熱媒体の流量を制御する熱媒体送出制御手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記熱媒体送出制御手段は、前記各中間熱交換器を通過する前記冷媒の温度に基づいて、前記目標温度値を設定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】
前記利用側熱交換器に流入出する前記熱媒体の流量を検出するための流量計または流量推定検出部と、該流量計または流量推定検出部が検出した流量に基づいて前記利用側熱交換器の熱交換に係る能力を算出し、前記ポンプが送り出す熱媒体の流量を制御する熱媒体送出制御手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記加熱された熱媒体を必要とする前記利用側熱交換器の有無を判断して前記第一のポンプの駆動または停止を制御し、前記冷却された熱媒体を必要とする前記利用側熱交換器の有無を判断して前記第二のポンプの駆動または停止を制御する熱媒体送出制御手段を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の空気調和装置。
【国際調査報告】
2010049999.tif 000017
2010049999.tif 000018
2010049999.tif 000019
2010049999.tif 000020